3.2 生态系统的能量流动 课件-2022-2023学年高二生物学人教版选择性必修2

3.2生态系统的能量流动 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一只母鸡、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？ 先吃鸡，再吃玉米。 先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。 问题探讨 2 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 想一想： 你今年吃了多少食物？长了多少体重？ 吃了那么多却没长几斤，能量都去了哪儿？ 食物 （能量输入） 人 长体重（能量储存） 呼吸消耗 排遗物 能量输入 种群 能量储存 能量散失 能量输入 某营养级 能量储存 能量散失 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： 能量输入 个体1 个体2 个体3 …… 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 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。 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。 如果以种群为研究对象，能量流动的渠道为食物链，可能因为食物网的复杂性而影响结果的准确性。 如果将一个营养级的所有种群作为一个整体，那么左图将概括为何种形式呢？ 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。 能量流动的过程 深入内部考察个体 生态系统能量流动的研究一般在群体水平上进行。将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的研究方法。 整合局部 环节规律 探索系统 动态规律 科学方法：研究能量流动的基本思路 能量流动的过程 5 能量流动的过程 (1)能量流经第一营养级的过程 99% 1% 生产者 第一营养级 热能 热能 呼吸作用 有机物中的化学能 光能、太阳能 （光合作用） 被地球 表面的大气层吸收、散射和放射 生长、发育、繁殖 初级消费者 第二营养级 分解者 能量流动的过程 (1)能量流经第一营养级的过程（构建模型） 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 （植食性动物） 分解者利用 残枝 败叶 分解作用 散失 呼吸作用 散失 ①流入第一营养级的能量 生产者固定的太阳能 ②生产者固定的太阳能= 呼吸作用以热能形式散失 + 用于生长、发育和繁殖 ③用于生长、发育和繁殖= 流入下一营养级 + 分解者利用 你能说出第一营养级能量“一来二去”，“一来三去”吗？ 思考： (2)能量流经第二营养级的过程 初级消费者 摄入 初级消费者 同化 粪便 分解者利用 用于生长 发育和繁殖 次级消费者 摄入 遗体 残骸 呼吸作用 呼吸作用 散失 未利用 能量流动的过程 生产者 第一营养级 初级消费者 第二营养级 粪便 摄入 排出 散失 思考： ①流入第二营养级的总能量？ 初级消费者同化量 = 初级消费者摄入量 - 粪便量 ②初级消费者粪便中的能量包括在初级消费者同化的能量中吗？ 不包括（还属于上一营养级） ③初级消费者的同化量有哪些去向？ 下图表示初级消费者能量流动的部分过程，括号中的数值 表示能量，初级消费者呼吸散失的能量为b，下列说法正确 的是（ B   ） A．应在B处加上标有呼吸作用的箭头 B．初级消费者同化的能量为n-a C．次级消费者摄入的能量为n-a-b自身生长发育繁殖的能量 D．B为初级消费者所同化的总能量 例题 自身生长发育繁殖的能量 同化量 呼吸作用散失的能量b (3)能量流经最高营养级的过程 能量流动的过程 最高营养级 摄入 最高营养级 同化 粪便 分解者利用 用于生长 发育和繁殖 遗体 残骸 呼吸作用 呼吸作用 散失 最高营养级同化的能量去向有哪些？ ①呼吸作用中以热能的形式散失； ②以遗体残骸的形式被分解者利用； （最高营养级没有流入下一营养级的能量去向） 散失 思考： 生产者 呼吸 初级消费者 呼吸 次级消费者 分 解 者 … 呼吸 三级消费者 呼吸 呼吸 生产者固定的太阳能总量为流经这个生态系统的总能量 输入 传递 散失 以有机物的形式沿食物链向下一营养级传递 能量流动的过程 11 11 生态系统的能量流动的过程 输入 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 源头：太阳能 流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能 生理过程：光合作用 还有化能合成细菌固定的化学能（人工生态系统中还包括投放饵料中有机物的化学能） 渠道：食物链和食物网 形式：有机物中的化学能 即：能量沿食物链和食物网以有机物中化学能的形式从上一营养级向下一营养级的流动 太阳能 → 有机物中的化学能 → 热能 转化 传递