3.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動課件高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

假設(shè)你像小說中的魯賓遜那樣，流落在一個荒島上，那里除了能飲用的水以外，幾乎沒有任何食物。你隨身尚存的食物只有一只母雞、15千克玉米。討論：你認(rèn)為以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援:1.先吃雞，再吃玉米。

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。問題探討一、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(zhuǎn)化和散失的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。草鷹兔子能量是怎樣輸入到生態(tài)系統(tǒng)？生產(chǎn)者的能量來源和去路：太陽能光合作用未固定的能量生產(chǎn)者固定的太陽能呼吸作用以的形式散失用于自身生長、發(fā)育和繁殖流入下一營養(yǎng)級分解者利用殘枝敗葉等呼吸作用熱能遺體殘骸…初級消費者

攝入初級消費者

同化用于生長發(fā)育繁殖…次級消費者攝入呼吸作用散失呼吸散失能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級示意圖糞便分解者利用攝入量等于同化量嗎？同化量=攝入量－糞便量

在草原上，牛吃草，蜣螂吃牛糞，則被牛同化的能量中約有多少流入蜣螂體內(nèi)？02.各營養(yǎng)級能量的來源呼吸作用以熱能形式散失隨遺體、糞便、殘落物被分解者分解被下一營養(yǎng)級同化生產(chǎn)者：太陽能消費者：上一個營養(yǎng)級（化學(xué)能）3.各營養(yǎng)級能量的去向二、能量流動的過程7.能量流動的終點:通過呼吸作用以熱能形式散失5.能量在食物鏈中的傳遞形式:有機物中的化學(xué)能

太陽能→化學(xué)能→熱能6.能量形式的轉(zhuǎn)化：1.起點:生產(chǎn)者固定的太陽能（流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量）食物鏈和食物網(wǎng)4.渠道:2.各營養(yǎng)級能量的來源呼吸作用以熱能形式散失隨遺體、糞便、殘落物被分解者分解被下一營養(yǎng)級同化生產(chǎn)者：太陽能消費者：上一個營養(yǎng)級（化學(xué)能）3.各營養(yǎng)級能量的去向二、能量流動的過程7.能量流動的終點:通過呼吸作用以熱能形式散失5.能量在食物鏈中的傳遞形式:有機物中的化學(xué)能

太陽能→化學(xué)能→熱能6.能量形式的轉(zhuǎn)化：1.起點:生產(chǎn)者固定的太陽能（流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量）食物鏈和食物網(wǎng)4.渠道:能量流動的過程思考：初級消費者糞便中的能量去向用哪個箭頭表示？

初級消費者糞便中的能量不屬于該營養(yǎng)級同化量，而是來源于上一營養(yǎng)級同化量的一部分，最終能量流向分解者。1、單向流動：三、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點不可逆:不循環(huán):低營養(yǎng)級高營養(yǎng)級沿食物鏈?zhǔn)澄镪P(guān)系不可逆散失的熱能不能再被固定轉(zhuǎn)化本營養(yǎng)級同化量下一營養(yǎng)級同化量傳遞效率生產(chǎn)者植食性動物肉食性動物

賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解(林德曼)13.5%20.1%能量傳遞效率=下一營養(yǎng)級同化量本營養(yǎng)級同化量X100%

1、單向流動：2、逐級遞減：三、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級減少的。原因①該營養(yǎng)級的呼吸作用散失②遺體或殘枝敗葉等被分解者所利用③未能被下一營養(yǎng)級利用傳遞效率只有10%～20%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。

呼吸作用散失被分解者所利用未被利用呼吸作用以熱能形式散失隨遺體、糞便、殘落物被分解者分解被下一營養(yǎng)級同化各營養(yǎng)級能量的去向三條各營養(yǎng)級能量包括四部分被下一營養(yǎng)級同化62.8+12.5+293+96.3=12.6+2.1+18.8+29.3=能量守恒

從能量流動的特點角度解釋為什么食物鏈一般不超過4－5個營養(yǎng)級？

在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量流動過程中消耗的能量就越多，而流經(jīng)最高營養(yǎng)級的能量就會越少，一般流到第五、六營養(yǎng)級的能量已經(jīng)很少了。熟話中的“一山不容二虎”也是這個道理。

小說中的魯濱遜。應(yīng)該先吃雞，再吃玉米；還是先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。

先吃雞再吃玉米，使食物鏈簡短，盡量減少能量的損耗。玉米雞人玉米雞人

如何解釋肉類食品的價格往往比青菜價格高？

因為要得到相同的能量，動物處于較高營養(yǎng)級，需要消耗更多的能量。肉類禽類水產(chǎn)蔬菜豬肉22雞20帶魚30白菜4牛肉70鴨18鯽魚15生菜5今日市場價格表(單位：元/斤)(豬長1斤肉，要吃5-10斤菜。)

肉食性動物

12.6

植食性動物

62.8

生產(chǎn)者

464.6

能量金字塔將單位時間內(nèi)各營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值轉(zhuǎn)為相應(yīng)面積（或體積）的圖形，并將圖形按照營養(yǎng)級的次序排列，可形成一個金字塔圖形，即為能量金字塔。1.能量金字塔四.生態(tài)金字塔能量逐級遞減2.生物量金字塔3.數(shù)量金字塔一般情況下，能量金字塔、生物量金字塔、數(shù)量金字塔都呈正金字塔形。特殊情況：消費者個體小而生產(chǎn)者個體大時數(shù)量金字塔呈倒金字塔形。五、研究能量流動的實踐意義1.幫助人們將生物在時間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。立體農(nóng)業(yè)（稻—萍—蛙結(jié)構(gòu)）間作套種多層育苗作物糧食秸稈燃燒多數(shù)熱能散失牲畜糞便沼氣池沼渣肉蛋奶等沼氣多級利用沼渣肥田2.幫助人們科學(xué)地規(guī)劃和設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。實現(xiàn)對能量的多級利用，從而提高能量的利用率。（≠能量的傳遞效率）稻田除草水稻人類太陽能雜草3.幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。合理確定草場的載畜量例1：假定某生態(tài)系統(tǒng)中有綠色植物，蛙、蛇、鷹、昆蟲和食蟲鳥等生物，此生態(tài)系統(tǒng)的總能量為24000千焦，如營養(yǎng)級之間能量傳遞效率為15%，則第三營養(yǎng)級和第四營養(yǎng)級所利用的能量分別是？

24000×15%×15%=540千焦24000×15%×15%×15%=81千焦第三營養(yǎng)級:第四營養(yǎng)級:根據(jù)下圖所表示的食物網(wǎng),結(jié)合能量流動的特點進(jìn)行計算:牧草鼠蛇貓頭鷹

如果牧草固定了1000焦耳的能量,則貓頭鷹最少能獲得______焦耳能量,最多能獲得______焦耳能量.若貓頭鷹要獲得1千焦能量,則至少消耗掉牧草所固的______千焦能量,最多消耗牧草固定的______千焦能量.140251000例2例3：假設(shè)某人食物中1/2來自植物，1/4來自羊肉，1/4來自小型肉食動物，假設(shè)能量傳遞率是10%，那么人要增加1kg體重，共要消耗綠色植物多少？植物羊小型肉食動物人植物→人植物→羊→人植物→羊→小型肉食動物→人1kg×1/2÷10%=5kg1kg×1/4÷10%÷10%=25kg1kg×1/4÷10%÷10%÷10%=250kg280kg【練習(xí)2】在某個生態(tài)系統(tǒng)中，假設(shè)初級消費者攝入的能量為a，其中存在于糞便中能量b，呼吸散失的能量為c，用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為d，則流入次級消費者的能量最多為()①20％②20％(a-b)③20％(c+d)④20％dA．①B．①③C．②③D．④Caba-bcd【練習(xí)1】下表為某河流生態(tài)系統(tǒng)的四個營養(yǎng)級的年能流量。其中屬于次級消費者的是（）營養(yǎng)級abcd能量(×105J·m-2)141.1015.91871.270.88A．a(chǎn) B．bC．cD．dB【練習(xí)3】某同學(xué)繪制了如圖所示的能量流動圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽能)，下列敘述錯誤的是()

A．生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)B．A1、A2分別代表生產(chǎn)者和初級消費者通過呼吸作用散失的能量C．流入初級消費者的能量為(A2＋B2＋C2)D．圖解表明初級消費者并未獲得生產(chǎn)者同化的所有能量C【練習(xí)4】下圖是一個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，關(guān)于該系統(tǒng)的敘述，錯誤的是（）A．微生物也能利用農(nóng)作物通過光合作用儲存的能量

B．沼氣池中的微生物也是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者

C．沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用

D．多途徑利用農(nóng)作物可提高該系統(tǒng)的能量利用效率C二、拓展應(yīng)用1.下圖是兩個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的模式圖。圖a中農(nóng)作物為人類提供的食物、為家禽和家畜提供的飼料，都與圖b相同。(1)分析這兩幅圖，完成這兩個生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解。農(nóng)作物家禽、家畜人糞肥飼料食物糞肥食物太陽能農(nóng)作物家畜、家禽人圖a能量流動圖解圖a農(nóng)作物家禽、家畜人燃燒沼氣池(含微生物)食用菌糞肥飼料糞肥糞肥菌渣等秸稈沼渣沼液做肥料沼渣圖b圖b能量流動圖解太陽能農(nóng)作物家畜、家禽人沼氣池(含微生物)食用菌(2)哪個生態(tài)系統(tǒng)的能量能夠更多地被人類所利用？為什么？圖b所示生態(tài)系統(tǒng)中流向分解者的能量，還有一部分可以以生活能源或食物中化學(xué)能的形式被人類再度利用，因此，該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了能量的多級、充分利用，提高了能量的利用率。2.

生活在水中的