【課件】能量流動的過程及特點課件2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

第3章

生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性能量流動的過程及特點第2節(jié)第1課時選擇性必修21通過分析能量在營養(yǎng)級間的流動情況，概述生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的過程(難點)。2概述生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的特點(重點)。

假設(shè)你像小說中的魯濱遜那樣，流落在一個荒島上，那里除了有能飲用的水，幾乎沒有任何食物。你身邊尚存的食物只有一只母雞、15kg玉米。討論：你認為以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待教援?策略1：先吃雞，再吃玉米。策略2：先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，

吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。1.能量流動的概念1.能量流動的概念：輸入傳遞轉(zhuǎn)化散失生態(tài)系統(tǒng)中能量的

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的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。2.研究能量流動的基本思路生態(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(xué)常用的研究方法。能量輸入個體1個體2個體3……儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量能量輸入種群能量儲存能量散失營養(yǎng)級1.能量流動的概念2.生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程攝入量=同化量+糞便量攝入同化消化吸收合成自身物質(zhì)，儲存能量用于生長、發(fā)育和繁殖捕食者攝入……分解者利用呼吸作用散失（熱能）糞便呼吸作用散失（熱能）遺體殘骸1.請寫出攝入量和同化量之間的關(guān)系同化量=攝入量-糞便量2.輸入初級消費者的能量是哪部分？初級消費者糞便中的能量屬于哪個營養(yǎng)級？初級消費者同化的能量3.輸入初級消費者的能量的去路有哪些？一部分流入下一個營養(yǎng)級；一部分被分解者分解利用；一部分通過呼吸作用以熱能形式散失?；顒?分析能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的過程初級消費者攝入用于生長發(fā)育和繁殖次級消費者攝入呼吸作用散失初級消費者同化分解者利用糞便呼吸作用散失...遺體殘骸屬于上一營養(yǎng)級的同化量4.完成能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的模型?；顒?分析能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的過程初級消費者攝入用于生長發(fā)育和繁殖次級消費者攝入呼吸作用散失初級消費者同化分解者利用糞便呼吸作用散失...遺體殘骸屬于上一營養(yǎng)級的同化量呼吸作用分解者流入下一營養(yǎng)級上一營養(yǎng)級初級消費者同化活動2分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程生產(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）呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者呼吸作用1.輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是什么？輸入的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能。99%散失1%固定活動2分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程生產(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）呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者呼吸作用2.生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞的形式和渠道分別是什么？傳遞的形式是有機物，渠道是食物鏈和食物網(wǎng)?；顒?分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程生產(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）呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者呼吸作用3.生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中能量是怎么轉(zhuǎn)化的？轉(zhuǎn)化過程是由太陽能→有機物中化學(xué)能→熱能?；顒?分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程生產(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）呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者呼吸作用4.生態(tài)系統(tǒng)中能量散失的途徑和形式分別是什么？散失的途徑是呼吸作用，形式是熱能。一切生命活動都伴隨著能量的變化。沒有能量的輸入，也就沒有生命的生態(tài)系統(tǒng)。能量的輸入能量的散失生態(tài)系統(tǒng)傳遞轉(zhuǎn)化2.生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程3.能量流動的特點

為了研究能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈時，每一級的能量變化和能量轉(zhuǎn)移效率，美國生態(tài)學(xué)家林德曼（R.L.Lindeman，1915-1942）對一個結(jié)構(gòu)相對簡單的天然湖泊——賽達伯格湖的能量流動進行了定量分析。

賽達伯格湖位于美國明尼蘇達州的賽達伯格沼澤自然保護區(qū)內(nèi)，是一個高原湖泊，面積約5×105

m2。林德曼用定量的方

式研究了群落中各營養(yǎng)級之間的能量關(guān)系，

提出了“林德曼定律”，標志著生態(tài)學(xué)開

始從定性走向定量。林德曼賽達伯格湖的能量流動活動3分析賽達伯格湖的能量流動圖中數(shù)字為能量數(shù)值，單位是J/(cm2.a)(焦每平方厘米年）。圖中“未固定”是指未被固定的太陽能，“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一個營養(yǎng)級和分解者利用的能量。為研究方便起見，這里將肉食性動物作為一個整體看待。輸入能量（同化量）流入下一營養(yǎng)級呼吸散失分解者利用未利用出入比生產(chǎn)者

植食性動物

肉食性動物

464.662.8

12.613.5%20%62.8

96.312.529312.618.82.129.37.5微量5.0/能量傳遞效率逐級遞減

=

+

+

+能量傳遞效率=某一營養(yǎng)級的同化量上一營養(yǎng)級的同化量×100%活動3分析賽達伯格湖的能量流動

=

++

+1.將圖中的數(shù)據(jù)用表格的形式進行整理。未利用：指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一個營養(yǎng)級和分解者利用的能量。（定時定量分析）2.流入某一營養(yǎng)級的能量，為什么不會百分之百地流到下一個營養(yǎng)級？流入某一營養(yǎng)級的能量除了流入下一營養(yǎng)級的之外，還有：①一部分通過該營養(yǎng)級的呼吸作用散失；②一部分作為排遺物、遺體或殘枝敗葉被分解者利用；③一部分未被利用活動3分析賽達伯格湖的能量流動能量流動的特點1.單向流動2.逐級遞減能量傳遞效率：一般10-20%營養(yǎng)級數(shù)量：一般不超過5個營養(yǎng)級任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量補充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。3.能量流動的特點

問題探討策略1：先吃雞，再吃玉米。策略2：先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。雞玉米人雞人玉米采用策略1人獲得的能量更多，可以維持更長的時間。?先吃雞1.大象是植食性動物，有一種蜣螂專門以象糞為食，設(shè)大象在某段時間所同化的能量為107kJ，則這部分能量中流入蜣螂體內(nèi)的約為A.0kJ B.106

kJC.2×106kJ D.106～2×106kJ√2.如圖表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級的變化示意圖，其中a～g表示能量值。若圖中A表示某食物網(wǎng)中第二營養(yǎng)級所攝入的全部能量，則下列說法不正確的是A.圖中B表示同化的能量B.圖中C表示流入下一營養(yǎng)級的能量C.圖中D表示通過呼吸作用散失的能量D.圖中a值與c＋d＋e的值相同√3.某同學(xué)繪制了如下圖所示的能量流動圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽能，方框大小表示所含能量的多少)。下列敘述中不正確的是A.生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)B.由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為D2/D1×100%C.流入初級消費者的能量為(A2＋B2＋C2＋D2)D.圖解表明能量流動的特點是單向流動、逐級遞減√4.如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解，貓頭鷹體重每增加1kg，至少消耗A約A.100kgB.44.5kgC.25kgD.15