生物人教版2023選擇性必修2 3.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動共25張ppt

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3.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

（第一課時）

讓照射到該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的太陽能更多的流向對人類有益的部分，以增加人類的收益，可以在哪些環(huán)節(jié)采取哪些措施呢？

生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程及其特點是怎樣的？

能量流動的每一個環(huán)節(jié)可采取哪些措施，使太陽能更多的流向人類？

第2節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

第三章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性

生態(tài)系統(tǒng)能量流動的研究一般在群體水平上進行。將群體視為一個整體進行研究是系統(tǒng)科學常用的研究方法。

科學方法：研究能量流動的基本思路

害蟲

水稻

底棲動物

鯉魚

雜草

浮游植物

浮游動物

人

深入內(nèi)部考察個體

整合局部

環(huán)節(jié)規(guī)律

探索系統(tǒng)

動態(tài)規(guī)律

生產(chǎn)者（如水稻）

初級消費者（如害蟲）

次級消費者（如鯉魚）

任務一：分析資料1，畫出農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)流經(jīng)第一營養(yǎng)級生產(chǎn)者（如水稻）的具體過程圖解（概念模型）

具體要求：

（1）找出資料中涉及的能量

（2）用方框加恰當?shù)奈淖执聿煌哪芰?/p>

（3）用箭頭代表能量流動的方向

資料1.在整個生長季節(jié)中，入射到農(nóng)田生態(tài)體統(tǒng)的太陽能一部分被生產(chǎn)者（如水稻）光合作用固定（同化），絕大部分被大氣層所吸收、散射和反射掉了。生產(chǎn)者固定的太陽能一部分被生產(chǎn)者呼吸作用以熱能的形式散失了；一部分用于生產(chǎn)者的生長、發(fā)育和繁殖等生命活動，儲存在植物體的有機物中。水稻葉片被稻飛虱等初級消費者攝入，水稻成熟被收獲后，有些枯枝敗葉和根部則留在田中，最終被分解者利用，主要以熱能的形式散失。

任務一：1.分析資料1，畫出農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)流經(jīng)第一營養(yǎng)級（水稻）的具體過程圖解（概念模型）

太陽能

生產(chǎn)者固定的太陽能

未固定

呼吸散失的熱能

用于生長、發(fā)育和繁殖的能量

初級消費者攝入

分解者

利用

“一來二去”

太陽能

生產(chǎn)者固定的太陽能

未固定

呼吸散失的熱能

用于生長、發(fā)育和繁殖的能量

初級消費者攝入

分解者

利用

任務一：2.簡化概念模型，去掉中間環(huán)節(jié)，畫出能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級（水稻）的一個來源和三個最終去路的概念模型。

“一來三去”

資料2

攝入量：某一營養(yǎng)級生物攝入的總能量；

同化量：某一營養(yǎng)級生物吸收的總能量；

糞便量：某一營養(yǎng)級生物未吸收的糞便（食物殘渣）中的能量。

思考

害蟲的攝入量與同化量的數(shù)學關系，害蟲的糞便量應屬于哪一營養(yǎng)級的同化量？最終流向哪里？進一步完善“一來三去”的概念模型。

攝入量=同化量+糞便量

害蟲的糞便量屬于上一營養(yǎng)級水稻的同化量，最終流向分解者。

太陽能

生產(chǎn)者固定的太陽能

未固定

呼吸散失的熱能

任務一：3.完善概念模型，分析資料2，完善能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級（水稻）的一個來源和三個最終去路的概念模型。

初級消費者同化量

分解者利用

枯枝敗葉

初級消費者糞便量

初級消費者攝入

初級消費者

攝入

糞便量

遺體

殘骸

（）

初級消費者

同化

用于生長、

發(fā)育和繁殖

次級消費者

攝入

呼吸作用散失

分解者利用

“一來二去”

任務二：1.畫出能量流經(jīng)初級消費者（害蟲）一個來源和二個去路的概念模型

生產(chǎn)者固定的太陽能

呼吸作用散失

任務二：2.畫出能量流經(jīng)初級消費者（害蟲）和次級消費者（鯉魚）的一個來源和三個最終去路的概念模型（在能量流經(jīng)水稻“一來三去”概念模型之后進行補充）。

初級消費者同化量

分解者

（初級消費者糞便量、枯枝敗葉）

“一來三去”

呼吸作用

呼吸作用

呼吸作用

呼吸作用

生產(chǎn)者

（綠色植物）

初級消費者（植食性動物）

次級消費者（肉食性動物）

三級消費者（肉食性動物）

呼吸作用

……

分解者

一.生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程

二.生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念

生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。

輸入：

傳遞：

能量沿著食物鏈（網(wǎng)）逐級流動。

散失：

各級生物的呼吸作用及分解者的分解作用（呼吸），能量以熱能散失。

生產(chǎn)者固定的太陽能的總量，是流經(jīng)這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。

轉化：

熱能

太陽能

化學能

光合作用

呼吸作用

能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動的環(huán)節(jié)

1.從方向上看，能量流動是否會逆轉，能不能循環(huán)流動？為什么？這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的什么特點？

2.能量能否百分之百從一個營養(yǎng)級流到下一個營養(yǎng)級？為什么？這又體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的什么特點？

任務三：分析能量流動的過程圖解，討論、回答以下問題

各營養(yǎng)級總有部分能量通過自身的呼吸作用以熱能的形式散失掉了

各營養(yǎng)級總有部分能量隨著生物的遺體、糞便或枯枝敗葉被分解者利用

三.生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點

（2）逐級遞減

不可逆：食物鏈中各營養(yǎng)間捕食和被捕食的關系是不可逆的

不循環(huán)：各營養(yǎng)級通過細胞呼吸而散失的熱能是無法再利用的

（1）單向流動

RaymondLindeman

林德曼（1915-1942）

賽達伯格湖

研究對象

推理分析

實驗驗證

任務四：分析賽達伯格湖的能量流動的數(shù)據(jù)，思考以下問題。

1.如何理解各營養(yǎng)級未利用能量的含義？

J/(cm2·a)

2.計算

下一營養(yǎng)級同化量

該營養(yǎng)級同化量

×100％

1.如何理解各營養(yǎng)級未利用能量的含義？

J/(cm2·a)

體內(nèi)現(xiàn)存有機物、沉積物（如泥炭、枯枝落葉層）

2.計算

第二營養(yǎng)級/第一營養(yǎng)級：

第三營養(yǎng)級/第二營養(yǎng)級：

62.8/464.6×100％=13.5％

12.6/62.8×100％=20.1％

能量傳遞效率為10%～20%

逐級遞減的原因

單向流動的原因

×

×

×

×

下一營養(yǎng)級同化量

該營養(yǎng)級同化量

×100％

=能量傳遞效率

能量流動的每一個環(huán)節(jié)可采取哪些措施，使太陽能更多的流向人類？

增加輸入：增加土地種植，進行間作、輪作等，提高生產(chǎn)者固定的太陽能。

3月種早稻，到7月收割，收割后接著種晚稻，到10月收割

調(diào)整能量傳遞方向：除雜草。

減少散失：減少食物鏈的中間環(huán)節(jié)。

秸稈喂牲畜；糞便制作沼氣；沼渣肥田或培養(yǎng)食用菌等，

對能量進行多級利用，從而大大提高能量的利用率

沼氣池

秸稈飼料

沼渣

能量流動的每一個環(huán)節(jié)可采取哪些措施，使太陽能更多的流向人類？

一、概念檢測

1.生態(tài)系統(tǒng)中所有生物的生命活動都需要能量，而不同營養(yǎng)級的生物獲取能量的途徑是有差別的。據(jù)此判斷下列表述是否正確。

（1）太陽能只有通過生產(chǎn)者才能輸入到生態(tài)系統(tǒng)中。（）

（2）生態(tài)系統(tǒng)中初級消費者越多，次級消費者獲得的能量越少。（）

（3）能量沿食物鏈流動是單向的。（）

√

×

√

課后練習

3.在一定時間內(nèi)，某生態(tài)系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者固定的能量值為a，全部消費者所獲得的能量值為b，全部分解者所獲得的能量值為c，則a、b、c之間的關系是（）

A.a=b+c