生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程及特點(diǎn)課件-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)定性第2節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動選擇性必修2高中生物學(xué)（2019人教版）第1課時(shí)

能量流動的過程及特點(diǎn)生物為什么能夠生長呢？生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程01生態(tài)系統(tǒng)中能量的______、_____、______和______的過程輸入傳遞轉(zhuǎn)化散失能量流動的概念“轉(zhuǎn)化”—太陽能

有機(jī)物中的化學(xué)能

熱能思考：能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程如何？“輸入”—綠色植物通過光合作用固定太陽能是能量輸入主要途徑“傳遞”—能量沿食物鏈和食物網(wǎng)的營養(yǎng)級逐級傳遞“散失”—通過呼吸作用以熱能形式散失光合作用呼吸作用若為人工生態(tài)系統(tǒng)，流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量除生產(chǎn)者固定的太陽能總量，還有人工補(bǔ)充的能量（例如飼料中有機(jī)物中的化學(xué)能）能量流動的概念科學(xué)方法：研究能量流動的基本思路能量流經(jīng)一個(gè)種群的情況，如果以個(gè)體為研究，圖示如下：能量輸入個(gè)體1個(gè)體2個(gè)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以個(gè)體為研究對象，有很大的局限性和偶然性，如果個(gè)體死亡，數(shù)據(jù)可能不準(zhǔn)確；不同個(gè)體間差異過大。如果以種群為研究對象，則可以概括成下圖形式：種群能量儲存能量散失能量輸入能量流動的渠道為食物鏈，可能因?yàn)槭澄锞W(wǎng)的復(fù)雜性而影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。將某營養(yǎng)級看做一個(gè)整體，可以更精確測量每個(gè)營養(yǎng)級的輸入輸出。某一個(gè)營養(yǎng)級能量儲存能量散失能量輸入科學(xué)方法：研究能量流動的基本思路12.6

62.8生產(chǎn)者464.7植食性動物62.8肉食性動物12.67.5呼吸122.696.318.8分解者14.612.52.1微量未利用327.4

293.129.35.0思考：1.該生態(tài)系統(tǒng)的能量從哪里來？2.當(dāng)年該湖中的生產(chǎn)者固定了多少太陽能？由生產(chǎn)者流入植食性動物的能量有多少？沒有流入植食性動物體內(nèi)的能量有哪些去向？3.生產(chǎn)者固定的能量與能量的流出是否相等？能量流動的過程1.能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級示意圖用于生長發(fā)育和繁殖初級消費(fèi)者（植食性動物）分解者利用生產(chǎn)者（植物）1%固定(同化)殘枝敗葉99%散失呼吸作用散失能量流動的過程被下一營養(yǎng)級的生物所利用生產(chǎn)者體內(nèi)的能量來源及最終的能量去向分別是？來源：生產(chǎn)者光合作用固定的太陽能去向：①呼吸作用中以熱能的形式散失；②隨殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來；③流入初級消費(fèi)者能量流動的過程初級消費(fèi)者體內(nèi)的能量來源及最終的能量去向分別是？來源：初級消費(fèi)者同化的能量去向：①呼吸作用中以熱能的形式散失；②以遺體殘骸的形式被分解者利用；③流入次級消費(fèi)者（②③屬于用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量）2.能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級示意圖初級消費(fèi)者攝入初級消費(fèi)者同化糞便分解者利用用于生長發(fā)育和繁殖遺體殘骸呼吸作用散失呼吸作用散失次級消費(fèi)者同化1.攝入量指動物取食的總量，即食物總量；同化量是指該動物經(jīng)過消化和吸收后轉(zhuǎn)化為自身的能量?；卮鹣铝袉栴}： (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(或攝入量＝同化量＋糞便量)。 (2)輸入初級消費(fèi)者的能量是哪部分？初級消費(fèi)者糞便中的能量屬于哪個(gè)營養(yǎng)級？

輸入初級消費(fèi)者的能量是初級消費(fèi)者同化的能量。

初級消費(fèi)者糞便中的能量屬于第一營養(yǎng)級。(3)圖中分解者利用的能量來自哪個(gè)營養(yǎng)級？

第一營養(yǎng)級和第二營養(yǎng)級合作探究用于生長、發(fā)育和繁殖遺體殘骸呼吸作用散失呼吸作用散失初級消費(fèi)者(攝入)初級消費(fèi)者(同化)分解者利用糞便次級消費(fèi)者(攝入)…3.能量流經(jīng)最高營養(yǎng)級示意圖最高營養(yǎng)級攝入最高營養(yǎng)級同化糞便分解者利用用于生長發(fā)育和繁殖遺體殘骸呼吸作用散失呼吸作用散失能量流動的過程最高營養(yǎng)級體內(nèi)的能量去向？與其他營養(yǎng)級能量去向的差異？最高營養(yǎng)能量的去向：①呼吸作用中以熱能的形式散失；②以遺體殘骸的形式被分解者利用；最高營養(yǎng)級沒有流入下一營養(yǎng)級的能量去向(1)補(bǔ)充圖中甲～丁代表的內(nèi)容：甲：________

(綠色植物)；乙：__________；丙：________；?。汉粑饔?。(2)據(jù)圖總結(jié)流入每一營養(yǎng)級的能量最終去向：①通過自身呼吸作用以______形式散失。②被____________同化(最高營養(yǎng)級除外)。③被________分解利用。生產(chǎn)者呼吸作用分解者熱能下一營養(yǎng)級分解者4.生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖據(jù)圖分析，流入各營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)的能量的去路：能量流動的過程根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的示意圖回答下列問題：(1)輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是什么？輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能。(2)生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞的形式和渠道分別是什么？生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞的形式是有機(jī)物中的化學(xué)能渠道是食物鏈和食物網(wǎng)合作探究(3)次級消費(fèi)者糞便中的能量屬于哪個(gè)營養(yǎng)級？包含在哪個(gè)箭頭中？第二營養(yǎng)級

能量流動的過程eabcdefghi(4)圖中ifg箭頭的能量總和代表什么？與哪個(gè)箭頭代表的能量相等？次級消費(fèi)者的同化量d(5)在短時(shí)間內(nèi)，生物一定會死亡或者被捕食嗎？不一定；因此短時(shí)間內(nèi)的能量去向還應(yīng)加上未被利用的部分1.能量流動的過程1.能量通過光合作用和化能合成作用輸入生態(tài)系統(tǒng)，通過呼吸作用輸出生態(tài)系統(tǒng)。(

)2.能量在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中是以熱能的形式流動的。(

)3.生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定時(shí)無能量的輸入和散失。(

)4.第三營養(yǎng)級生物產(chǎn)生糞便中的能量屬于該營養(yǎng)級的同化量。(

)√×××[辨正誤]5.下圖為能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)第二營養(yǎng)級的示意圖：（1）第一營養(yǎng)級流向分解者的能量是20J/（cm2.a）（

）（2）第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量是50J/（cm2.a）（

）（3）第三營養(yǎng)級同化的能量是15J/（cm2.a）（

）初級消費(fèi)者攝入量糞便量同化量呼吸作用生長發(fā)育繁殖×××分解者利用[辨正誤]【

學(xué)以致用

】B1.(2024·山東德州期末)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動指的是生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程，下列有關(guān)說法正確的是(

)A.輸入生態(tài)系統(tǒng)的能量就是生產(chǎn)者固定的太陽能的總量B.能量以有機(jī)物中化學(xué)能的形式在食物網(wǎng)中傳遞C.能量散失的過程是“光→生產(chǎn)者→消費(fèi)者→分解者”D.生態(tài)系統(tǒng)中能量最終通過分解者的分解作用，以熱能的形式散失D2.(2024·安徽蕪湖期末)下圖表示能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)第二營養(yǎng)級示意圖[單位J/(cm2·a)]，據(jù)圖分析，有關(guān)說法正確的是(

)A.該生態(tài)系統(tǒng)第二營養(yǎng)級同化的能量是100J/(cm2·a)B.第二營養(yǎng)級流向分解者的能量為20J/(cm2·a)C.第二營養(yǎng)級的同化量有50%通過呼吸作用以熱能形式散失了D.C表示用于第二營養(yǎng)級生長、發(fā)育和繁殖的能量，其中流入第三營養(yǎng)級的能量低于15J/(cm2·a)【

學(xué)以致用

】生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)02能量流動的特點(diǎn)資料：1941年美國耶魯大學(xué)生態(tài)學(xué)家林德曼對50萬平方米的天然湖泊---賽達(dá)伯格湖的能量流動進(jìn)行了定量分析。閱讀教材P56“思考·討論”，分析賽達(dá)伯格湖的能量流動，回答下列問題。討論1：在各營養(yǎng)級能量的去路中，為什么會出現(xiàn)“未利用”的能量？林德曼對賽達(dá)伯格湖能量流動是定時(shí)研究，“未利用”的能量是指在所研究的時(shí)間段內(nèi)未被自身呼吸作用消耗，也未被后一個(gè)營養(yǎng)級和分解者利用的能量。若進(jìn)行不定時(shí)研究，“未利用”的能量最終會被利用掉，能量去路中就不會再存在“未利用”。合作探究流入呼吸作用分解者利用未利用流出生產(chǎn)者植食性動物肉食性動物464.696.312.529362.862.818.82.129.312.612.67.5微量5.0能量流動過程中逐級遞減討論2：用表格的形式，將圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。合作探究流入呼吸作用分解者利用暫未利用流出流出/流入生產(chǎn)者植食性動物肉食性動物464.696.312.529362.862.818.82.129.312.612.67.5微量5.020.06%13.52%一、二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率=第二營養(yǎng)級同化量第一營養(yǎng)級同化量×100%注意：能量在相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級間的傳遞效率為

。10%～20%討論3.計(jì)算“流出”該營養(yǎng)級能量占“流入”該營養(yǎng)級能量的百分比。合作探究討論4.流入某一營養(yǎng)級的能量，為什么不能百分之百地流入下一營養(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：該營養(yǎng)級呼吸作用散失、分解者利用、未被利用的能量，所以不能百分之百地流入下一營養(yǎng)級。討論5.通過以上分析，你能總結(jié)出能量流動有什么規(guī)律？生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動是單向的；能量在流動過程中逐級遞減。討論6.能量能否從植食性動物流向生產(chǎn)者？流出某生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中來？為什么？不能。生物之間食物關(guān)系是不可逆轉(zhuǎn)的；生產(chǎn)者不能利用生物呼吸散失的熱能。合作探究1、單向流動2、逐級遞減導(dǎo)致呼吸作用散失一部分分解者利用一部分導(dǎo)致捕食與被捕食關(guān)系不能逆轉(zhuǎn)熱能不能再利用未利用的部分任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量補(bǔ)充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。思考：為什么一般的食物鏈上營養(yǎng)級不會多于5個(gè)？

能量沿著食物鏈的流動是逐級遞減的，且傳遞效率是10％～20％。能量流動的特點(diǎn)3.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的敘述，正確的是(

) A.兔子吃了1kg的草，則這1kg草中的能量就流入了兔子體內(nèi) B.一只狼捕食了一只兔子，則這只兔子中約有10%～20%的能量流入狼的體內(nèi) C.生產(chǎn)者通過光合作用合成有機(jī)物，能量就從非生物環(huán)境流入生物群落 D.生態(tài)系統(tǒng)的能量是伴隨著物質(zhì)循環(huán)而被循環(huán)利用的C【

學(xué)以致用

】AD4.(多選)(2024·河北石家莊高二檢測)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)，下列說法正確的是(

)【

學(xué)以致用

】ABC1.(多選)關(guān)于草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述，正確的是(

) A.能量流動包括能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程 B.分解者所需的能量可來自各營養(yǎng)級生物所儲存的能量 C.生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量 D.生產(chǎn)者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一營養(yǎng)級隨堂檢測C2.在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，草食動物所同化的能量等于(

)A.生產(chǎn)者固定的太陽能的總量B.生產(chǎn)者固定的太陽能的總量減去生產(chǎn)者的呼吸散失的能量C.被草食動物吃了的植物所含的能量減去糞便等排遺物中的能量D.用于草食動物的生長、發(fā)育、繁殖等生命活動所需的能量隨堂檢測AB3.(多選)在某草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中，假設(shè)羊攝入的能量為n，羊糞便中的能量為36%n，呼吸作用散失的能量為48%n，則(

)A.羊同化的能量為64%nB.儲存在羊體內(nèi)的能量為16%nC.由羊流向分解者的能量為16%nD.由羊流向下一營養(yǎng)級的能量為64%n隨堂檢測C4.(2024·廣東高州期末)某生態(tài)系統(tǒng)部分營養(yǎng)成分之間的關(guān)系及營養(yǎng)級的部分能量值(單位：J·m－2·a－1)如圖，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.草食性動物糞便中的能量有0.3×109