3.2 生态系统的能量流动（课件）-【思维课堂】2022-2023学年高二生物同步备课系列（人教版2019选择性必修2）

第2节 生态系统的能量流动 第3章 生态系统及其稳定性 红山教育 高中生物名师工作室 问题探讨： 假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水，几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有1只母鸡、15kg玉米。 讨论： 你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？ 1.先吃鸡，再吃玉米。 2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。 2 红山教育 高中生物名师工作室 思考：联系细胞的能量代谢，描述什么是生态系统的能量流动？ 生态系统的能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。 食物 （能量输入） 人 体重增长 （能量储存） 呼吸消耗 排遗物 思考：你本月吃了多少食物？体重增加多少？吃了那么多体重却没长多少，能量都去了哪儿？ 3 红山教育 高中生物名师工作室 科学方法：研究能量流动的基本思路 能量流经一个种群的情况可以图示如下： 如果将这个种群作为一个整体来研究，则左图可以概括成下图形式，从中可以看出分析能量流动的基本思路。如果将一个营养级中的所有种群种群作为一个整体，那么左图将概括为何种形式呢？ 能量输入 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 个体1 个体2 个体3 … 能量输入 种群 能量储存 能量散失 林德曼是定量研究生态系统能量流动的先驱，他建议将不同种群的研究结果归类为相应的营养级进行分析，如生产者、初级消费者、次级消费者等。 4 红山教育 高中生物名师工作室 思考：对地球上的绝大多数生物来说，能量的最初来源是哪里？这些能量是如何输入生态系统的？ 太阳能 （能量输入） 生产者 同化 用于生长、发育和繁殖 分解者利用 呼吸作用 思考：输入第一营养级的能量有哪些去路？第一营养级的能量是如何传递到第二营养级的？ 初级消费者 摄入 能量流经第一营养级的示意图 一、能量流动的过程 5 红山教育 高中生物名师工作室 思考：输入第二营养级的能量有哪些去路？第二营养级的能量是如何传递到第三营养级的？绘图表示。 图3-5 能量流经第二营养级的示意图 6 红山教育 高中生物名师工作室 思考：初级消费者摄入的能量是否全部流入第二营养级？ 呼吸作用 散失（热能） 粪便 呼吸作用 散失 （热能） 分解者利用 遗体残骸 摄入 用于生长发育繁殖 捕食者摄入 同化 消化吸收合成自身物质，储存能量 摄入量 = 同化量 + 粪便量 能量流经生物个体的过程 7 红山教育 高中生物名师工作室 生态系统能量流动在营养级层次研究 草 雪兔 白肩雕 生产者 等 等 等 初级消费者 次级消费者 第一营养级 第二营养级 第三营养级 一、能量流动的过程 8 红山教育 高中生物名师工作室 属于上一营养级的同化量 图3-5 能量流经第二营养级的示意图 一、能量流动的过程 9 红山教育 高中生物名师工作室 学生活动：归纳生态系统中能量流动的输入、传递、转化和散失情况。 总量： 生产者固定的太阳能 输入 形式： 有机物中的化学能 传递 途径： 食物链和食物网 太阳能 有机物中化学能 热能 转化 形式： 热能 散失 过程： 有机物中化学能 热能 呼吸作用 10 红山教育 高中生物名师工作室 思考·讨论： 1.生态系统中能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？ 2.流经生态系统的能量能否再回到生态系统中来？为什么？ 一、能量流动的过程 11 红山教育 高中生物名师工作室 二、能量流动的特点 Raymond Lindeman 对能量流动做了定量分析 《生态学的营养动态概说》 林德曼（1915-1942） 赛达伯格湖 优点：小、简单、稳定 12 红山教育 高中生物名师工作室 二、能量流动的特点 生产者 464.6 植食性动物 62.8 肉食性动物 12.6 分解者 14.6 62.8 12.6 96.3 293 18.8 29.3 7.5 5.0 12.5 2.1 微量 太阳能 未固定 呼吸作用 122.6 未利用 327.3 赛达博格湖的能量流动图解 图中数字为能量数值，单位是J/(cm2·a)（焦每平方厘米年）。图中“未固定”是指未被固定的太阳能，“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。为研究方便起见，这里将肉食性动物作为一个整体看待。 13 红山教育 高中生物名师工作室 二、能量流动的特点 生产者 464.6 植食性动物 62.8 肉食性动物 12.6 分解者 14.6 62.8 12.6 96.3 293 18.8 29.3 7.5 5.0 12.5 2.1 微量 太阳能 未固定 呼吸作用 12