3.2.2 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動（第二課時）課件 2024-2025學年高二上學期生物人教版選擇性必修2

第三章

生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第2節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動（第2課時）能量分析生產者植食性動物肉食性動物輸入能量464.662.812.6請同學們將賽達伯格湖的能量流動數(shù)據(jù)，用相應面積的圖形表示，并按營養(yǎng)級由低到高排列。第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級生產者464.6植食性動物62.8肉食性動物12.6能量金字塔三、生態(tài)金字塔通常都是上窄下寬的金字塔形能量在流動中總是逐級遞減的（1）概念：（2）意義：（3）特點：原因：

將單位時間內各營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值轉換為相應面積（或體積）的圖形，并將圖形按照營養(yǎng)級次序排列，可形成一個金字塔圖形，叫作能量金字塔。直觀的反映出生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級間能量的關系。第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級1.能量金字塔三、生態(tài)金字塔人類位于食物鏈的頂端，從能量金字塔來看，人口數(shù)量日益增長，這會對地球上現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)造成什么影響？人口數(shù)量增長，會要求低營養(yǎng)級有更多的能量流入人類所處的營養(yǎng)級，也就是說，人類所需要的食物會更多，將種植或養(yǎng)殖更多的農畜產品，會給地球上現(xiàn)有的自然生態(tài)系統(tǒng)帶來更大的壓力。課本P57用同樣的方法表示各營養(yǎng)級的生物量（每個營養(yǎng)級所容納的有機物的總干重），即為生物量金字塔。大多呈

的金字塔。上窄下寬一般來說植物的總干重通常

植食性動物的總干重，而植食性動物的總干重也

肉食性動物的總干重。大于大于(1)概念：(2)特點：(3)原因：第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級營養(yǎng)級96114生物量第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級營養(yǎng)級421生物量有可能倒置三、生態(tài)金字塔2.生物量金字塔營養(yǎng)級某湖泊某海域生產者964初級消費者1121次級消費者4－第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級營養(yǎng)級421生物量為什么某海域的生物量會出現(xiàn)金字塔倒置？海洋生態(tài)系統(tǒng)中，浮游植物個體小，壽命短，又不斷被浮游動物和其它動物吃掉，所以在某一時刻調查到的浮游植物的生物量很可能低于第二營養(yǎng)級的生物量，因此生物量金字塔會出現(xiàn)倒置。(3)意義：直觀的反映生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級所容納的有機物的總干重的關系。三、生態(tài)金字塔2.生物量金字塔三、生態(tài)金字塔3.數(shù)量金字塔表示各營養(yǎng)級的生物個體的數(shù)目比值關系，即為數(shù)量金字塔。（1）概念：（2）特點：一般呈

的金字塔；上窄下寬思考：如果消費者個體小而生產者個體大，如昆蟲和樹。繪制出該數(shù)量金字塔？營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級個體數(shù)量昆蟲樹倒置昆蟲和樹也可呈上寬下窄

的金字塔形，如

。（3）意義：直觀的反映生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級的生物個體的數(shù)目比值關系。三、生態(tài)金字塔能量金字塔生物量金字塔數(shù)量金字塔形狀每一層含義特點象征意義單位時間內，每營養(yǎng)級生物所同化的能量的多少自然生態(tài)系統(tǒng)一定為正金字塔能量在流動過程中總是逐級遞減單位時間內，每營養(yǎng)級所容納的有機物的總干重一般為正金字塔,有時會出現(xiàn)倒金字塔形一般生物量(現(xiàn)存生物有機物的總干重)隨食物鏈中營養(yǎng)級的升高而減少單位時間內，每一營養(yǎng)級生物個體的數(shù)目一般為正金字塔,有時會出現(xiàn)倒金字塔形一般生物個體數(shù)目在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而減少列表比較三種生物金字塔意義：生態(tài)金字塔是可以更為直觀的反映生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級之間所容納的能量、生物量（有機物的總干重）、個體的數(shù)目的關系。1.生態(tài)金字塔可以表示生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級之間的某種數(shù)量關系。下列相關敘述錯誤的是(

)A.能量金字塔中第二營養(yǎng)級的能量不能回流到第一營養(yǎng)級B.一般來說,自然生態(tài)系統(tǒng)中能量金字塔總是呈上窄下寬的金字塔型C.生態(tài)金字塔的最底層代表的是生產者，最頂層代表的是分解者D.出現(xiàn)倒置個體數(shù)量金字塔可能與生物個體體型的大小有關C習題鞏固2.以下是生態(tài)金字塔的示意圖（圖中1、2、3分別代表第一、二、三營養(yǎng)級），有關敘述錯誤的是(

)A.海洋中可能出現(xiàn)如圖甲所示的生物量金字塔B.森林生態(tài)系統(tǒng)中不可能出現(xiàn)圖乙所示的能量金字塔C.對任意生態(tài)系統(tǒng)而言，數(shù)量金字塔均與圖丙吻合D.生態(tài)金字塔能直觀反應生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級間的關系C習題鞏固3.甲、乙、丙、丁是某同學繪制的生態(tài)金字塔，下列與之相關的說法，錯誤的是（

）

）A．生態(tài)金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和數(shù)量金字塔，基本呈現(xiàn)圖丙所示的形態(tài)B．由于能量流動具有逐級遞減的特征，能量金字塔通常呈現(xiàn)丙圖所示的形態(tài)C．不能用圖甲表示生物數(shù)量金字塔D．生態(tài)金字塔中每一層代表一個營養(yǎng)級，分解者不包含在其中C習題鞏固間作：一般指幾種作物同時期播種套種：幾種作物不同時期播種甘蔗和大豆間種冬小麥夏玉米套作（2）不同層次的作物利用不同強度的太陽能；（3）適當提高了種植密度，能利用更多的太陽能。（1）充分利用了空間；蔬菜大棚中的多層育苗稻-萍-蛙立體農業(yè)生產四、研究能量流動的實踐意義1.間作套種、多層育苗等立體農業(yè)生產方式有什么意義？可以幫助人們將生物在時間、空間上進行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。2.為什么可以增加流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量？幫助人們科學規(guī)劃和設計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。

能量利用率=能量傳遞效率?用秸稈作飼料糞便制作沼氣實現(xiàn)能量多級利用，從而大大提高能量的利用率3.請根據(jù)你所學知識，對于下列措施進行評價？四、研究能量流動的實踐意義能量利用率≠能量傳遞效率概念辨析：能量傳遞效率與能量利用率傳遞效率=上一營養(yǎng)級的同化量下一營養(yǎng)級的同化量×100%能量利用率=生產者固定總能量流入最高營養(yǎng)級的能量×100%①能量傳遞效率：能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間傳遞。②能量利用率：流入最高營養(yǎng)級的能量占生產者能量的比值，或考慮分解者的參與，以實現(xiàn)能量的多級利用。注意：(1)能量利用率≠能量傳遞效率;(2)食物鏈越短，能量利用率越高;(3)能量傳遞效率在10-20%之間，一般不能提高。四、研究能量流動的實踐意義放牧量太少過度放牧合理放牧4.從能量流動的角度分析，稻田除草、除蟲的意義是什么？調整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分。稻田除草、除蟲牲畜過少，不能充分利用牧草所提供的能量；牲畜過多，就會造成草場的退化，使畜產品的產量下降。四、研究能量流動的實踐意義

1926年，美國一位生態(tài)學家研究了一塊玉米田的能量流動情況，得到如下數(shù)據(jù)。1.這塊田共收割玉米約10000株，質量為6000kg。通過對玉米植株的化學成分進行分析，計算出其中共含碳2675kg，折算為葡萄糖6687kg。2.據(jù)他估算，這些玉米在整個生長過程中，通過細胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。3.1kg葡萄糖儲存1.6×104kJ能量。4.在整個生長季節(jié)，入射到這塊玉米田的太陽能總量為8.5×109kJ。思維訓練分析和處理數(shù)據(jù)

請根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算：1.這些玉米的含碳量折算合成葡萄糖是多少？這些葡萄糖儲存的能量是多少？葡萄糖為：2675/12=222.9mol碳222.9/6=37.15molC6H12O6

37.15×180=6687.5kg儲存的能量為：6687.5×1.6×104=1.07×108KJ思維訓練分析和處理數(shù)據(jù)2.這些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？2045×1.6×104KJ=3.272×107KJ3.這些玉米在整個生長季節(jié)所固定的太陽能總量是多少？

呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是多少？呼吸消耗能量占固定太陽能的比例為：3.272×107/1.3972×108=23.4％玉米固定的太陽能總量是：1.07×108+3.272×107=1.3972×108KJ4.這塊玉米田的太陽能利用效率是多少？利用效率=1.3972×108/8.5×109=1.64%思維訓練分析和處理數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)：根據(jù)計算結果，畫出能量流經該玉米種群的圖解，圖解中應標明各環(huán)節(jié)能量利用和散失的比例。思維訓練分析和處理數(shù)據(jù)1.關于生態(tài)系統(tǒng)能量流動的原理在實踐中的應用的敘述，錯誤的是（

）A.除蟲除草可以讓農田生態(tài)系統(tǒng)中的能量更多地流向對人類更有益的部分B.多途徑利用農作物可以實現(xiàn)對生態(tài)系統(tǒng)中能量的多級利用C.根據(jù)草場能量流動的特點，可以合理確定草場的載畜量，從而保持畜產品的持續(xù)高產D.“?；~塘”的生產方式，在桑、蠶、魚之間形成良性循環(huán)，將提高能量傳遞效率D習題鞏固2.茶樹菇味道鮮美，常生長在油茶樹枯朽的樹樁上。某林場嘗試在樹下套種茶樹菇，并用桐樹、柳樹、楊樹脫落的枝葉制作培養(yǎng)基。下列相關敘述正確的是()A.油茶樹枯朽樹樁中的能量不屬于油茶樹的同化量B.生長在油茶樹樹樁上的茶樹菇屬于生態(tài)系統(tǒng)中的分解者C.套種措施可以提高樹木和茶樹菇對陽光等資源的利用率D.該林場提高了能量的傳遞效率，實現(xiàn)了能量的多級利用B習題鞏固生態(tài)系統(tǒng)的能量流動概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程過程特點單向流動：逐級遞減：沿食物鏈方向由低營養(yǎng)級流向下一營養(yǎng)級生態(tài)金字塔：能量沿食物鏈流動過程中逐級遞減；傳遞效率10%~20%。研究意義1.增大流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量；2.實現(xiàn)對能量的多級利用，提高能量的利用率；3.調整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系，使能量持續(xù)高效的流向對人類最有益的部分。輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產者固定的太陽能能量傳遞的形式與途徑：能量轉化過程：呼吸作用以熱能形式散失有機物中的化學能；食物鏈和食物網能量散失的途徑和形式：太陽能有機物中化學能熱能能量金字塔；生物量金字塔；數(shù)量金字塔課堂小結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。(

)2.流經神農架國家級自然保護區(qū)的總能量是(

)A.該保護區(qū)中生產者體內的能量B.照射到該保護區(qū)中的全部太陽能C.該保護區(qū)中生產者所固定的太陽能D.該保護區(qū)中所有生產者、消費者、分解者體內的能量一、概念檢測×

√√C練習與應用3.在一定時間內，某生態(tài)系統(tǒng)中全部生產者固定的能量值為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

B.a>b+c

C.a<b+c

D.c=a+b二、拓展應用B1.下圖是兩個農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的模式圖。圖a中農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?！?/p>

×

練習與應用(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？×

×

①②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)了能量的多級利用，提高了能量的利用率。練習與應用2.將一塊方糖放入水中，方糖很快就會溶解，消失得無影無蹤