3.2.2 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)（第二課時(shí)）課件 2024-2025學(xué)年高二上學(xué)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(dòng)（第2課時(shí)）能量分析生產(chǎn)者植食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物輸入能量464.662.812.6請(qǐng)同學(xué)們將賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)數(shù)據(jù)，用相應(yīng)面積的圖形表示，并按營(yíng)養(yǎng)級(jí)由低到高排列。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)生產(chǎn)者464.6植食性動(dòng)物62.8肉食性動(dòng)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(dòng)中總是逐級(jí)遞減的（1）概念：（2）意義：（3）特點(diǎn)：原因：

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)次序排列，可形成一個(gè)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(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量的關(guān)系。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)1.能量金字塔三、生態(tài)金字塔人類(lèi)位于食物鏈的頂端，從能量金字塔來(lái)看，人口數(shù)量日益增長(zhǎng)，這會(huì)對(duì)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(zhǎng)，會(huì)要求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)有更多的能量流入人類(lèi)所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，也就是說(shuō)，人類(lèi)所需要的食物會(huì)更多，將種植或養(yǎng)殖更多的農(nóng)畜產(chǎn)品，會(huì)給地球上現(xiàn)有的自然生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)更大的壓力。課本P57用同樣的方法表示各營(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），即為生物量金字塔。大多呈

的金字塔。上窄下寬一般來(lái)說(shuō)植物的總干重通常

植食性動(dòng)物的總干重，而植食性動(dòng)物的總干重也

肉食性動(dòng)物的總干重。大于大于(1)概念：(2)特點(diǎn)：(3)原因：第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)96114生物量第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)421生物量有可能倒置三、生態(tài)金字塔2.生物量金字塔營(yíng)養(yǎng)級(jí)某湖泊某海域生產(chǎn)者964初級(jí)消費(fèi)者1121次級(jí)消費(fèi)者4－第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)421生物量為什么某海域的生物量會(huì)出現(xiàn)金字塔倒置？海洋生態(tài)系統(tǒng)中，浮游植物個(gè)體小，壽命短，又不斷被浮游動(dòng)物和其它動(dòng)物吃掉，所以在某一時(shí)刻調(diào)查到的浮游植物的生物量很可能低于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量，因此生物量金字塔會(huì)出現(xiàn)倒置。(3)意義：直觀的反映生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所容納的有機(jī)物的總干重的關(guān)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(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物個(gè)體的數(shù)目比值關(guān)系，即為數(shù)量金字塔。（1）概念：（2）特點(diǎn)：一般呈

的金字塔；上窄下寬思考：如果消費(fèi)者個(gè)體小而生產(chǎn)者個(gè)體大，如昆蟲(chóng)和樹(shù)。繪制出該數(shù)量金字塔？營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)個(gè)體數(shù)量昆蟲(chóng)樹(shù)倒置昆蟲(chóng)和樹(shù)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(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物個(gè)體的數(shù)目比值關(guān)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(diǎn)象征意義單位時(shí)間內(nèi)，每營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(dòng)過(guò)程中總是逐級(jí)遞減單位時(shí)間內(nèi)，每營(yíng)養(yǎng)級(jí)所容納的有機(jī)物的總干重一般為正金字塔,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)倒金字塔形一般生物量(現(xiàn)存生物有機(jī)物的總干重)隨食物鏈中營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高而減少單位時(shí)間內(nèi)，每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)目一般為正金字塔,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)倒金字塔形一般生物個(gè)體數(shù)目在食物鏈中隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(yíng)養(yǎng)級(jí)之間所容納的能量、生物量（有機(jī)物的總干重）、個(gè)體的數(shù)目的關(guān)系。1.生態(tài)金字塔可以表示生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的某種數(shù)量關(guān)系。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.能量金字塔中第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量不能回流到第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)B.一般來(lái)說(shuō),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(chǎn)者，最頂層代表的是分解者D.出現(xiàn)倒置個(gè)體數(shù)量金字塔可能與生物個(gè)體體型的大小有關(guān)C習(xí)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(yíng)養(yǎng)級(jí)），有關(guān)敘述錯(cuò)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(duì)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(yīng)生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的關(guān)系C習(xí)題鞏固3.甲、乙、丙、丁是某同學(xué)繪制的生態(tài)金字塔，下列與之相關(guān)的說(shuō)法，錯(cuò)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(dòng)具有逐級(jí)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(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，分解者不包含在其中C習(xí)題鞏固間作：一般指幾種作物同時(shí)期播種套種：幾種作物不同時(shí)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(qiáng)度的太陽(yáng)能；（3）適當(dāng)提高了種植密度，能利用更多的太陽(yáng)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)四、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義1.間作套種、多層育苗等立體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式有什么意義？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。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(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。

能量利用率=能量傳遞效率?用秸稈作飼料糞便制作沼氣實(shí)現(xiàn)能量多級(jí)利用，從而大大提高能量的利用率3.請(qǐng)根據(jù)你所學(xué)知識(shí)，對(duì)于下列措施進(jìn)行評(píng)價(jià)？四、研究能量流動(dòng)的實(shí)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(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量×100%能量利用率=生產(chǎn)者固定總能量流入最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量×100%①能量傳遞效率：能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間傳遞。②能量利用率：流入最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量占生產(chǎn)者能量的比值，或考慮分解者的參與，以實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)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(dòng)的實(shí)踐意義放牧量太少過(guò)度放牧合理放牧4.從能量流動(dòng)的角度分析，稻田除草、除蟲(chóng)的意義是什么？調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分。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。四、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義

1926年，美國(guó)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，折算為葡萄糖6687kg。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)能總量為8.5×109kJ。思維訓(xùn)練分析和處理數(shù)據(jù)

請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)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(chǔ)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(chǔ)存的能量為：6687.5×1.6×104=1.07×108KJ思維訓(xùn)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(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？呼吸消耗能量占固定太陽(yáng)能的比例為：3.272×107/1.3972×108=23.4％玉米固定的太陽(yáng)能總量是：1.07×108+3.272×107=1.3972×108KJ4.這塊玉米田的太陽(yáng)能利用效率是多少？利用效率=1.3972×108/8.5×109=1.64%思維訓(xùn)練分析和處理數(shù)據(jù)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。思維訓(xùn)練分析和處理數(shù)據(jù)1.關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的原理在實(shí)踐中的應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A.除蟲(chóng)除草可以讓農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量更多地流向?qū)θ祟?lèi)更有益的部分B.多途徑利用農(nóng)作物可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中能量的多級(jí)利用C.根據(jù)草場(chǎng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)，可以合理確定草場(chǎng)的載畜量，從而保持畜產(chǎn)品的持續(xù)高產(chǎn)D.“?；~(yú)塘”的生產(chǎn)方式，在桑、蠶、魚(yú)之間形成良性循環(huán)，將提高能量傳遞效率D習(xí)題鞏固2.茶樹(shù)菇味道鮮美，常生長(zhǎng)在油茶樹(shù)枯朽的樹(shù)樁上。某林場(chǎng)嘗試在樹(shù)下套種茶樹(shù)菇，并用桐樹(shù)、柳樹(shù)、楊樹(shù)脫落的枝葉制作培養(yǎng)基。下列相關(guān)敘述正確的是()A.油茶樹(shù)枯朽樹(shù)樁中的能量不屬于油茶樹(shù)的同化量B.生長(zhǎng)在油茶樹(shù)樹(shù)樁上的茶樹(shù)菇屬于生態(tài)系統(tǒng)中的分解者C.套種措施可以提高樹(shù)木和茶樹(shù)菇對(duì)陽(yáng)光等資源的利用率D.該林場(chǎng)提高了能量的傳遞效率，實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)利用B習(xí)題鞏固生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程過(guò)程特點(diǎn)單向流動(dòng)：逐級(jí)遞減：沿食物鏈方向由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生態(tài)金字塔：能量沿食物鏈流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)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(shí)現(xiàn)對(duì)能量的多級(jí)利用，提高能量的利用率；3.調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分。輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能能量傳遞的形式與途徑：能量轉(zhuǎn)化過(guò)程：呼吸作用以熱能形式散失有機(jī)物中的化學(xué)能；食物鏈和食物網(wǎng)能量散失的途徑和形式：太陽(yáng)能有機(jī)物中化學(xué)能熱能能量金字塔；生物量金字塔；數(shù)量金字塔課堂小結(jié)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)的能量一、概念檢測(cè)×

√√C練習(xí)與應(yīng)用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=a+b二、拓展應(yīng)用B1.下圖是兩個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的模式圖。圖a中農(nóng)作物為人類(lèi)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(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解?！?/p>

×

練習(xí)與應(yīng)用(2)哪個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量能夠更多地被人類(lèi)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(xué)能的形式被人類(lèi)再度利用，因此，該生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)利用，提高了能量的利用率。練習(xí)與應(yīng)用2.將一塊方糖放入水中，方糖很快就會(huì)溶解，消失得無(wú)影無(wú)蹤