3.2生态系统能量流动课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

第三章 生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动 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？ 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。 应该先吃鸡，再吃玉米（即选择1），若选择2，则增加了食物链的长度，能量逐级递减，最后人获得的能量较少。 一、能量流动 1.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。 能量的输入：生产者所固定的太阳光能。 能量的传递：食物链和食物网。（形式：有机物中的化学能） 能量的转化和散失：太阳能→有机物中的化学能→热能。 一、能量流动 2.科学方法——研究能量流动的基本思路 (1)能量流经个体的情况： (2)如果把这个种群作为一个整体来研究，左图应概括成哪种形式？ (3)如果把一个营养级中的所有种群看成一个整体，上图应概括成哪种形式？ 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。 研究能量流动的基本思路 1.能量流经第一营养级示意图 呼吸作用以热能形式散失 用于自身生长发育繁殖 初级消费者 （植食性动物） 分解者利用 光合作用 固定(同化) 散失 残枝 败叶 ①生产者固定的太阳能去向哪里？ 大部分 第一营养级的同化量 生产者 （植物） 呼吸作用散失； 流入下一个营养级； 分解者利用 （储存在有机物中） 生产者固定的太阳能总量 流经生态系统的总能量 6 2.能量流经第二营养级示意图 思考： ①初级消费者粪便中能量是谁的同化量？ ②同化量、摄入量、粪便量之间的关系？能量在食物链中流动的形式是什么？ ③初级消费者同化量去向有？ 初级消费者 摄入 用于生长 发育和繁殖 次级消费者 摄入 呼吸作用 以热能的形式散失 遗体残骸 初级消费者 同化 分解者利用 粪便 呼吸作用 散失 ... 3. 每一营养级的能量去向 初级消费者摄入量 吸收 同化量 未同化量： 消化 1.呼吸作用散失 4.未被利用 3.分解者利用 2.流入下一营养级（同化量） 粪便量 同化量=摄入量—粪便量 未吸收 4.生态系统能量流动的过程 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 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 …… 分解者 4.生态系统能量流动的过程 输入： 传递： 转化： 散失： 源头：一般为太阳能 主要过程：光合作用 流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量 途径：食物链和食物网 形式：有机物中的化学能 太阳能→有机物中的化学能→热能 形式：最终以热能形式散失 过程：三大功能类群的呼吸作用 注意 （1）并不是所有生态系统的能量输入都只有生产者。 人工鱼塘等生态系统的输入能量还包括饲料中有机物中的能量。 （2）能量流动并不是只在食物链（网）中传递。 生产者、消费者、分解者的遗体中的能量会流入分解者。 （3）生产者同化的能量就是其通过光合作用制造的有机物中的能量，即总光合作用量。用于生产者自身生长、发育和繁殖的能量需除去其呼吸消耗的能量，即净光合作用量。 （4）初级消费者同化量中流入分解者的能量=初级消费者遗体残骸+次级消费者粪便中所含的能量。 【思考.讨论】生态系统中的能量流动 1.生态系统中的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？ 遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体的有机物）中，另一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。 不能。能量流动是单向的。 分析赛达伯格湖的能量流动 林德曼 R.L.Lindeman 通过对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行的定量分析， 提出了“十分之一定律”。 思考·讨论 赛达伯格湖的能量流动 植食性动物 62.8 62.8 太阳能 未 固 定 生产者 464.6 分解者 12.5 呼吸作用 96.3 未利用 293 2.1 18.8 29.3 12.6 肉食性动物 12.6 微量 7.5 5.0 327.3 122.6 14.6 既未呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用的能量。 思考·讨论 赛达伯格湖的能量流动 营养级 流入能量 流出能量 出入比 生产者 植食性动物 肉食性动物 464.6 62.8 13.52% 62.8 12.6 20.06% 12.6 能量传递效率= 某一营养级的同化量 上一营