资源简介

(共29张PPT)
如图为非洲某草原生态系统的食物网
1.该食物网中共有 条食物链，没有体现的成分 。
2.狮子在这个食物网中占据 营养级
3.狮子和野狗的关系是 。
4.蛇的数量减少，狮子的数量 。
5.消费者作用 。
6.分解者作用 。
捕食和种间竞争
不会发生明显的变化
5
第三、第四、第五
分解者、非生物的物质和能量
加快生态系统中的物质循环 利于植物的传粉和种子的传播
将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解成无机物
非生物物质和能量
生产者
消费者
分解者
捕食关系
组成成分
营养结构
食物链（网）
生态系统的结构
知识回顾
物质循环和能量流动的渠道
生态系统的功能
能量流动
物质循环
信息传递
第2节 生态系统的能量流动
（第一课时）
本节聚焦:
什么是生态系统能量流动？
能量在生态系统中是怎样流动的？
能量流动的特点
第3章 生态系统及其稳定性
假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，只有一只母鸡、15kg玉米可以食用，那么使自己活的最长的方法是：
A.先吃鸡，再吃玉米。
B.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
流落荒岛
思考：生态系统能量流动的渠道是什么？快速写出这两种策略能量流动的具体渠道。
玉米
鸡
人
玉米
鸡
人
问题探讨
能量输入
个体1
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
个体2
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
个体3……
能量储存
种群
能量散失
能量输入
将这些个体作为一个整体来研究
以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如果个体死亡，数据可能不准确；不同个体间差异过大。
某营养级
将一个营养级的所有种群作为一个整体
研究能量流动的基本思路
科学方法：
以种群为研究对象，可能因为食物网的复杂性而影响结果的准确性。
可以比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。
以营养级为研究对象
要以什么为单位研究能量流动？
输入

—
源头： .
起点： 。
流经生态系统的总能量： .
途径： 。
传递

转化

散失
—
—
—
途径： .
形式： .
形式： .
途径： .
太阳能→有机物中的 →热能
太阳能
生产者固定的全部太阳能
食物链和食物网
有机物中的化学能
化学能
热能
呼吸作用
一、能量流动的概念
思考：人工鱼塘需要投喂饲料，此时流入鱼塘生态系统的总能量如何表示？
还有人工投入的
有机物中的化学能。
生态系统中能量的______、_____、______和______的过程，称为生态系统的能量流动。
输入
传递
转化
散失
思考：输入生态系统的的能量来源是什么？沿着什么渠道进行传递？以什么形式传递？最终以什么形式散失？
光合作用（主要）、化能合成作用
从生产者固定太阳能开始
二、能量流动的过程
任务1：构建能量流经第一营养级的概念模型
精读（达到背诵程度）课本55页第一、二段：
1.地球上几乎所有生态系统的能量都来自哪里？这些能量是如何输入生态系统的？
2.输入第一营养级的能量有几个去路？分别是什么？
3.植物用于自身生长、发育、繁殖的能量有几个去路？分别是什么？
4.初级消费者摄入的能量全部转化为自身的能量了吗？摄入的能量去路有几个？分别是什么？
5.某一营养级的“粪便”中能量应属于谁的同化量？
6.结合营养级能量的去路，构建出能量流经生态系统的过程模型。
99%
散失
1%
固定(同化)
生产者所固定的全部太阳能
用于生长
发育和繁殖
初级消费者摄入
（植食性动物）
分解者利用
残枝 败叶
呼吸作用
散失
生产者同化量
（固定量）
呼吸作用以热能形式散失
自身生长、发育和繁殖的能量 （储存于生物体内的能量）
分解者利用
流入下一营养级
任务1：构建能量流经第一营养级的概念模型
（生产者同化量）
粪便
流入初级消费者
（初级消费者同化）
未利用（定时）
未被利用的
“未被利用”是指在一定时间内，未被自身呼吸作用消耗，也未被下一营养级和分解者利用的能量。
同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身物质，并且储存能量的过程
二、能量流动的过程
任务2：构建能量流经第二营养级的概念模型
精读（达到背诵程度）课本55页第一、二段：
1.地球上几乎所有生态系统的能量都来自哪里？这些能量是如何输入生态系统的？
2.输入第一营养级的能量有几个去路？分别是什么？
3.植物用于自身生长、发育、繁殖的能量有几个去路？分别是什么？
4.初级消费者摄入的能量全部转化为自身的能量了吗？摄入的能量去路有几个？分别是什么？
5.初级消费者的“粪便”中能量应属于谁的同化量？
6.结合营养级能量的去路，构建出能量流经生态系统的过程模型。
初级消费者
摄入
次级消费者
摄入
散失
遗体
残骸
分解者利用
粪便
散失
…
...
初级消费者
同化
用于生长
发育和繁殖
呼吸作用
呼吸作用
小练习：大象是植食性动物，有一种蜣螂则专门以象粪为食，设大象在某段时间所同化的能量为107kJ，则这部分能量中流入蜣螂体内的约为
A.0kJ B.106kJ C.2×106kJ D.106～2×106kJ
任务2：构建能量流经第二营养级的概念模型
思考：
1.真正流入初级消费者体内的能量是摄入量还是同化量？摄入量与同化量的关系？
2.粪便中的能量属于初级消费者同化量吗？
3.分析初级消费者同化量的去路
属于生产者（上一营养级）的同化量
（流入、输入）同化量=摄入量-粪便量
分解者利用
呼吸作用散失
用于生长、发育和繁殖
流入下一个营养级
未被利用部分
二、能量流动的过程
精读（达到背诵程度）课本55页第一、二段：
1.地球上几乎所有生态系统的能量都来自哪里？这些能量是如何输入生态系统的？
2.输入第一营养级的能量有几个去路？分别是什么？
3.植物用于自身生长、发育、繁殖的能量有几个去路？分别是什么？
4.初级消费者摄入的能量全部转化为自身的能量了吗？摄入的能量去路有几个？分别是什么？
5.初级消费者的“粪便”中能量应属于谁的同化量？
6.结合营养级能量的去路，构建出能量流经生态系统的过程模型。
任务3：构建生态系统能量流动的概念模型
生产者
（绿色植物）
初级消费者（植食性动物）
次级消费者（肉食性动物）
三级消费者（肉食性动物）
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
分 解 者
呼吸作用
(1)输入该生态系统的总能量是什么？
任务3：构建生态系统能量流动的概念模型
二、能量流动的过程
（不定时）
1
2
1
呼吸作用消耗a
（2）每一营养及同化量
流入下一营养级e
被分解者利用f
未利用 g
属于用于自身生长、发育和繁殖的部分b
a＋b或a＋e＋f＋g
最高营养级没有这一去向
3
4
(3)初级消费者粪便中的能量属于以上哪个箭头的部分？
(4)哪些或哪个箭头代表初级消费者的同化量？
①或②＋③＋⑤
(5)哪些箭头代表初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量？
①－③或②＋⑤
④
（6)每个箭头及箭头的方向大小、菱形方块的大小代表什么含义？
能量单向流动，逐级递减
每一营养级流向分解者的能量=该营养级的遗体和下一营养级的粪便
①
④
③
②
⑤
随营养级的升高，能量越来越少。
易错点训练：
生态系统能量流动的分析
下图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图：
（1）第二营养级同化的能量是 。
（2）第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是 。
（3）输入第三营养级的能量是 。
初级消费
者摄入量
粪便量
同化量
呼吸作用
生长发
育繁殖
分解者
80
30
不知道
易错点训练：
生态系统能量流动的分析（拼图法）
W1 生产者固定能量
（同化、流入、输入）
自身呼吸作用消耗
流向分解者
未利用
流向下一
营养级
C1流向分解者=
1.生产者的同化量： 。
2.生产者用于生长发育繁殖的能量： 。
3.初级消费者的同化量： 。
4.初级消费者用于生长发育繁殖的能量： 。
W1或A1+B1+C1+D1
W1-A1或B1+C1+D1
D1或A2+B2+C2+D2
D1-A2或B2+C2+D2
遗体+下一级粪便
某同学绘制了如图所示的能量流动图解，下列叙述正确的是
A.生产者固定的总能量可表示为A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2
B.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为B2＋D2
C.初级消费者摄入的能量为A2＋B2＋C2
D.W1＝D1＋D2
√
典题应用
分析赛达伯格湖的能量流动
思考.讨论
Raymond Lindeman
赛达伯格湖位于美国明尼苏达州的赛达伯格沼泽自然保护区，是一个高原湖泊，深1米，面积为14480平方米，湖岸线长500米 。湖底深度一致、性质均一，没有大的波浪。
优点：小、简单、稳定
林德曼对赛达伯格湖能量流动做了定量分析
三、能量流动的特点
三、能量流动的特点
思考：
1.流入（输入）该生态系统的总能量？
2.图中62.8、12.6代表摄入量还是同化量？
3.植食性动物粪便中的能量属于12.5还是2.1？
4.图中2.1指的是什么？包括哪几部分？
5.请计算每个营养级能量的来源和去向，说明是否遵循能量守恒定律？
464.6
同化量
12.5
植食性动物的遗体和肉食性动物的粪便
生：来（464.6）=去（96.3+62.8+12.5+293）
植：来（62.8）=去（18.8+12.6+2.1+29.3）
营养级 流入能量 流出能量 (输入下一营养级） 出入比
生产者
植食性动物
肉食性动物 —— ——
464.6
62.8
12.6
62.8
12.6
13.52%
20.06%
填表计算：
（传递效率）
相邻两个营养级间的能量传递效率如何计算？
判断：一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量10%~20%
能量传递效率大约是：
10%---20%
能量流动的特点021、单向流动①一部分能量呼吸作用消耗②一部分能量未被利用③一部分能量被分解者分解2、逐级递减①生物之间的捕食关系是长期自然选择的结果，不可逆转；②各营养级呼吸作用散失的热能无法再利用，不能循环流动。为什么食物链上一般不超过5个营养级？能量在流动过程中逐级递减，营养级越多，消耗的能量就越多。 假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，只有一只母鸡、15kg玉米可以食用，那么使自己活的最长的方法是：
A.先吃鸡，再吃玉米。
B.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
流落荒岛
思考：生态系统能量流动的渠道是什么？快速写出这两种策略能量流动的具体渠道。
玉米
鸡
人
玉米
鸡
人
问题探讨
选方案A：食物链短，能量损耗少，人可以获得更多能量。
若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会_______。
增多
能量在流动过程中逐级递减，与能量守恒定律矛盾吗？为什么？
不矛盾。能量在流动过程中逐级递减，指的是流入各个营养级的能量。能量守恒定律可以用于衡量流入某个生态系统的总能量，总能量=储存在生态系统(生物体的有机物)中的能量+被各个营养级的生物利用、散发至非生物环境中的能量。因此，虽然能量在流动过程中逐级递减，但总能量依然遵循能量守恒定律。
在任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。如果一个生态系统在一段较长时期内没有能量（太阳能或化学能）输入，这个生态系统就会崩溃。
三、能量流动的特点
　实战训练　
如图为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少)，下列叙述正确的是（ ）
A.图中b＝h＋c＋d＋e＋f＋i
B.生产者与初级消费者之间的能量传递效率为b/a×100%
C.“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于d
D.缩短食物链可以提高能量传递效率
生态系统的能量流动
生产者固定的能量
食物链和食物网
太阳能→化学能→热能
单向流动、逐级递减，
能量传递效率为10%~20%
输入
传递
途径
转化
散失
热能形式
过程
特点
Ⅱ. 最少可使鹰增重____kg。
Ⅰ. 最多要消耗草______kg。
Ⅱ. 最少要消耗草 kg。
1
4
① 已知低营养级同化量，求高营养级同化量：
在食物链“草→兔→鹰”中，假如现有草100kg，则：
Ⅰ. 最多可使鹰增重____kg。
能量传递效率按 来算。
能量传递效率按 来算。
×20%
×10%
200
50
② 已知高营养级同化量，求低营养级同化量：
在食物链“草→兔→鹰”中，要使鹰增加2kg体重，则：
能量传递效率按 来算。
能量传递效率按 来算。
÷10%
÷20%
1、能量在食物链中传递的“最值计算”
Ⅱ. 获得能量最少：选最 食物链；按 计算
Ⅰ. 获得能量最多：选最 食物链；按 计算
短
长
×10%
×20%
如果草有10000kg，鹰最多增加 kg，最少增加 kg。
400
1
（3）能量在食物网中传递的“最值计算”
① 已知低营养级同化量，求高营养级同化量
草
鹰
兔
蛇
青蛙
食草昆虫
Ⅱ. 需最多能量：选最 食物链；按 计算
Ⅰ.需最少能量：选最 食物链；按 计算
若鹰的体重增加1kg，最少需消耗草____kg，最多消耗草_________kg。
25
10000
短
长
÷10%
÷20%
（3）能量在食物网中传递的“最值计算”
② 已知高营养级同化量，求低营养级同化量
草
鹰
兔
蛇
青蛙
食草昆虫
草
鹰
兔
蛇
青蛙
食草昆虫

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