【生物】生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)課件-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修2

非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者捕食關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)組成成分

營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)食物鏈和食物網(wǎng)生物群落無(wú)機(jī)環(huán)境+結(jié)

構(gòu)

溫故而知新

第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)

（第1課時(shí)）備選策略1：先吃雞，再吃玉米。備選策略2：先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。問(wèn)題探討

假如你流落到一個(gè)荒島上，只有15Kg玉米和一只母雞可以食用，那么能使自己存活時(shí)間最長(zhǎng)以等待救援的辦法是什么呢？

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。能量輸入個(gè)體2個(gè)體1個(gè)體3....儲(chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量?jī)?chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量?jī)?chǔ)存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量種群能量?jī)?chǔ)存能量散失1、概念：2、研究方法：草羊狼第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)生產(chǎn)者初級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者一、能量流動(dòng)的過(guò)程一、能量流動(dòng)的過(guò)程呼吸作用（以熱能形式散失）用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖殘枝敗葉被分解者分解被初級(jí)消費(fèi)者攝入生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能分析第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來(lái)源與去路（教材P55第一、二段）呼吸作用殘枝敗葉等分解者1、羊把草吃進(jìn)肚子里（攝入），草中的能量都被羊獲得（同化）了嗎?2、羊獲得能量后，這些能量的去向有哪些?3、結(jié)合教材55頁(yè)圖3-6總結(jié)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來(lái)源與去路?！舅伎寂c討論】同化作用是指生物體把從外界環(huán)境中獲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身物質(zhì)，并且儲(chǔ)存能量的過(guò)程。攝入量

=同化量

+

糞便中的能量一、能量流動(dòng)的過(guò)程

攝入的能量

糞便中的能量該營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量（上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的一部分）⑴本營(yíng)養(yǎng)級(jí)個(gè)體自身呼吸作用(散失)；⑵本營(yíng)養(yǎng)級(jí)個(gè)體自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量（儲(chǔ)存）。a.被分解者分解；b.流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。初級(jí)消費(fèi)者同化用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖次級(jí)消費(fèi)者攝入分解者利用遺體殘骸呼吸作用散失呼吸作用散失一、能量流動(dòng)的過(guò)程初級(jí)消費(fèi)者攝入

同化的能量

糞便分析第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來(lái)源與去路1.初級(jí)消費(fèi)者捕食了生產(chǎn)者，就同化了其中全部的能量嗎？不是，生產(chǎn)者有部分的能量存留在初級(jí)消費(fèi)者的糞便中未被利用而被分解者利用一、能量流動(dòng)的過(guò)程【想一想】2.在草原上，牛以草為食，蜣螂（屎殼郎）以牛糞為食，在能量流動(dòng)的分析中牛糞中所含的能量屬于哪一部分？被牛同化的能量中約有多少流入蜣螂？0初級(jí)消費(fèi)者同化的能量=初級(jí)消費(fèi)者攝入量-糞便中的能量生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能生產(chǎn)者呼吸作用初級(jí)消費(fèi)者呼吸作用次級(jí)消費(fèi)者分解者…呼吸作用三級(jí)消費(fèi)者呼吸作用呼吸作用生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量為流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量輸入傳遞散失

以有機(jī)物的形式沿食物鏈和食物網(wǎng)向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞轉(zhuǎn)化？一、能量流動(dòng)的過(guò)程太陽(yáng)能有機(jī)物中的化學(xué)能光合作用呼吸作用熱能通過(guò)呼吸作用最終以熱能形式散失一、能量流動(dòng)的過(guò)程【小結(jié)】1.生態(tài)系統(tǒng)的能量源頭：太陽(yáng)能2.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能的總量3.能量流動(dòng)的途徑:食物鏈和食物網(wǎng)4.能量流動(dòng)的形式：有機(jī)物中的化學(xué)能7.能量的去路呼吸作用散失流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)（最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外）被分解者所利用5.能量的轉(zhuǎn)化：6.能量散失的形式：通過(guò)呼吸作用最終以熱能形式散失圖(一)是某池塘生態(tài)系統(tǒng)中部分生物之間的關(guān)系圖。圖(二)是能量流向貝類(lèi)后的情況。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題;圖(二)中的A、B、C、D表示的含義分別為：A．

；B．

；C.

；D.

。貝類(lèi)同化貝類(lèi)用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的能量分解者利用

呼吸作用一、能量流動(dòng)的過(guò)程【課堂檢測(cè)】圖（二）二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)單位（焦/厘米2·年）96.318.87.5

分解者

14.612.52.10.1

未利用

327.329329.35.0賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解

呼吸

122.6閱讀教材55頁(yè)12.6

62.8未固定生產(chǎn)者

464.6植食性動(dòng)物

62.8肉食性動(dòng)物

12.6賽達(dá)伯格湖“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用的能量。營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入能量輸入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量呼吸作用散失分解者利用未利用生產(chǎn)者植食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解的數(shù)據(jù)整理二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)

林德曼（1915-1942）RaymondLindeman營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入能量輸入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量呼吸作用散失分解者利用未利用生產(chǎn)者464.662.896.312.5293植食性動(dòng)物62.812.618.82.129.3肉食性動(dòng)物12.67.50.15.013.5％20.1％二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解的數(shù)據(jù)整理生產(chǎn)者植食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物×100%自身呼吸作用消耗分解者利用暫未利用12.6

62.8未固定生產(chǎn)者

464.6植食性動(dòng)物

62.8肉食性動(dòng)物

12.613.5%20.1%96.318.87.5

分解者

14.612.52.1微量

未利用

327.329329.35.0

呼吸

122.6能量傳遞效率10%～20%能量流動(dòng)具有逐級(jí)遞減特點(diǎn)二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)單向流動(dòng)逐級(jí)遞減只能沿食物鏈（網(wǎng)）由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，不可逆轉(zhuǎn)，也不能循環(huán)流動(dòng)。1、自身呼吸作用散失大部分能量2、未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用3、被分解者分解能量傳遞效率：10-20%二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)思考：食物鏈中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)一般不超過(guò)五個(gè)，為什么？（長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果）因?yàn)槟芰總鬟f效率為10-20%，傳到第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)，能量已經(jīng)很少，再向下傳遞不足以維持一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的生存。特別注意：任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來(lái)自系統(tǒng)外的能量補(bǔ)充，

以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。備選策略1：先吃雞，再吃玉米。備選策略2：先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。

假如你流落到一個(gè)荒島上，只有15Kg玉米和一只母雞可以食用，那么能使自己存活時(shí)間最長(zhǎng)以等待救援的辦法是什么呢？

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)1.將單位時(shí)間內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)面積（或體積）的

圖形，并將圖形按照營(yíng)養(yǎng)級(jí)的次序排列，可形成一個(gè)金字塔圖形，叫做

能量金字塔。第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量低高低高能量金字塔三、生態(tài)金字塔2.如果把各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量（每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所容納的有機(jī)物的總干重）

之間的關(guān)系用同樣的方法表示，就形成生物量金字塔。數(shù)量金字塔3.如果表示各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物個(gè)體的數(shù)目比值關(guān)系，就形成數(shù)量金字塔。生物量金字塔三、生態(tài)金字塔能量、數(shù)量和生物量金字塔有無(wú)倒置情況？昆蟲(chóng)樹(shù)浮游植物的個(gè)體小，壽命短，又不斷被浮游動(dòng)物吃掉，所以某一時(shí)間浮游植物的生物量（用質(zhì)量來(lái)表示）可能低于浮游動(dòng)物的生物量。無(wú)能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔三、生態(tài)金字塔能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔形狀特點(diǎn)一定呈正金字塔形一般為正金字塔形，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)倒金字塔形一般為正金字塔形生態(tài)金字塔含義單位時(shí)間內(nèi)，每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所同化的能量的多少每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)目單位時(shí)間內(nèi)，每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的有機(jī)物的總干重三、生態(tài)金字塔１、研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們將生物在時(shí)間、空間

上進(jìn)行合理配置，增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。四、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義甘蔗和大豆間種冬小麥夏玉米套種蔬菜大棚中的多層育苗稻-萍-蛙立體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)１、研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們將生物在時(shí)間、空間

上進(jìn)行合理配置，增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。四、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義2、研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計(jì)人工

生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。秸稈的多級(jí)利用四、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義實(shí)現(xiàn)能量多級(jí)利用，從而大大提高能量的利用率（注意：不能提高傳遞效率）四、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義3、幫助人們合理地

，使能量持續(xù)高效地流向?qū)____________的部分。調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系人類(lèi)最有益合理確定草場(chǎng)的載畜量稻田除草、除蟲(chóng)牲畜過(guò)少，不能充分利用牧草所提供的能量；牲畜過(guò)多，就會(huì)造成草場(chǎng)的退化，使畜產(chǎn)品的產(chǎn)量下降。請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算：這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？這些葡萄糖儲(chǔ)存的能量是多少？這些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？1926年，一位生態(tài)學(xué)家研究了一塊玉米田的能量流動(dòng)情況，得到如下數(shù)據(jù)。1.這塊田共收割玉米約10000株，質(zhì)量為6000kg。通過(guò)對(duì)玉米植株的化學(xué)成分進(jìn)行分析，計(jì)算出其中共含碳2675kg。2.據(jù)他估算，這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中通過(guò)細(xì)胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。3.1kg葡萄糖儲(chǔ)存1.6×104kJ能量。4.在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)，入射到這塊玉米田的太陽(yáng)能為8.5×109kJ.=2675÷72(C6)×180(C6H12O6)6687.5kg1.07×108kJ6687.5×1.6×104kJ=2045×1.6×104kJ=3.272×107kJ思維訓(xùn)練：分析和處理數(shù)據(jù)1926年，一位生態(tài)學(xué)家研究了一塊玉米田的能量流動(dòng)情況，得到如下數(shù)據(jù)。1.這塊田共收割玉米約10000株，質(zhì)量為6000kg。通過(guò)對(duì)玉米植株的化學(xué)成分進(jìn)行分析，計(jì)算出其中共含碳2675kg。2.據(jù)他估算，這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中通過(guò)細(xì)胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。3.1kg葡萄糖儲(chǔ)存1.6×104kJ能量。4.在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)，入射到這塊玉米田的太陽(yáng)能為8.5×109kJ.這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)所固定的太陽(yáng)能總量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太陽(yáng)能的比例是多少？這塊玉米田的太陽(yáng)能利用效率是多少？1.07×108kJ+3.272×107kJ=1.3972×108kJ3.272×107÷1.3972×108=23.4%1.3972×108÷8.5×109=1.64%自身生長(zhǎng)發(fā)育繁殖呼吸散失思維訓(xùn)練：分析和處理數(shù)據(jù)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，畫(huà)出能量流經(jīng)該玉米種群的圖解，圖解中應(yīng)標(biāo)明各環(huán)節(jié)能量利用和散失的比例：儲(chǔ)存76.61.07×108kJ呼吸散失23.4%3.272×107kJ同化量1.64%1.3972×108kJ太陽(yáng)能8.5×109思維訓(xùn)練：分析和處理數(shù)據(jù)一、概念檢測(cè)1.生態(tài)系統(tǒng)中所有生物的生命活動(dòng)都需要能量，而不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(yáng)能只有通過(guò)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(jí)消費(fèi)者越多，次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量越少。（

）(3)能量沿食物鏈流動(dòng)是單向的。(

)2.流經(jīng)神農(nóng)架?chē)?guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的總能量是(

)A.該保護(hù)區(qū)中生產(chǎn)者體內(nèi)的能量B.照射到該保護(hù)區(qū)中的全部太陽(yáng)能C.該保護(hù)區(qū)中生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能D.該保護(hù)區(qū)中所有生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者體內(nèi)的能量√×√練習(xí)與應(yīng)用C一、概念檢測(cè)3.在一定時(shí)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(fèi)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(guān)系是(

)

A.a=b+c

B.a>b+c

C.a<b+c

D.c=