3.2 生态系统的能量流动课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

流入某营养级能量=该营养级同化量= 消费者同化量=摄入量--粪便量（属于上一营养级同化量） 呼吸作用散失 用于自身生长、发育和繁殖 流入下一个营养级 被分解者利用 （未利用） 第一营养级能量流动 热 能 生长 发育和繁殖 分解者 ①摄入量＝同化量＋________。 ②输入该营养级的总能量是指图中的b(填字母)。 ③粪便中的能量(c)________ (填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为________营养级同化的能量中流向________的部分。 ④初级消费者同化的能量(b)＝______________________________________＋ __________________________________。 ⑤用于生长、发育和繁殖的能量(e)＝____________________________＋ ____________________________＋未被利用的能量(j)。 粪便量 不属于 上一个 分解者 呼吸作用以热能的形式散失的能量(d) 用于生长、发育和繁殖的能量(e) 分解者利用的能量(f－c) 下一营养级同化的能量(i) 林德曼 R.L.Lindeman 美国生态学家 1915-1942 他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”。 向科学先辈学习 464.6 62.8 12.6 62.8 12.6 生物所处的营养级越高,获取的能量越___,说明能量流动具有_________的特点。 少 逐级递减 分析课本56页“赛达伯格湖的能量流动图解”，完成思考讨论： 未利用指的是既未呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用的能量。 三、能量流动的特点 5 二、能量流动的特点 464.6 62.8 12.6 62.8 12.6 13.52% 20.06% 能量传递效率= 某一营养级的同化量 上一营养级的同化量 能量在相邻两个营养级间的 传递效率是10％～20％ 6 1.单向流动: 不可逆，不循环 原因: 生物间的捕食关系是一定的 散失的热能不能被生物体再利用 2.逐级递减: 能量是沿食物链（网）流动的在流动过程中是逐级减少的 自身呼吸作用散失 原因: 分解者利用 未利用 【总结归纳】能量流动的特点：单向流动，逐级递减 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。 能量传递效率＝ = ×100% 某一营养级的同化量 上一营养级的同化量 能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20% 四、生态金字塔 第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级 1、能量金字塔 将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养级顺序排列，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。 直观的反映出生态系统各营养级间能量的关系。 通常都是上窄下宽的金字塔形。 能量在流动中总是逐级递减的。 （1）概念： （2）意义： （3）特点： 原因： 注意： 1.输入自然生态系统的总能量=生产者固定的太阳能 2.输入人工生态系统的总能量=生产者固定的能量+人工输入的能量 3.在人工生态系统中因能量可人为补充，可能会使能量金字塔呈现倒置状况。如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费者(鱼)多。天然生态系统则必须当能量状况表现为金字塔形状时，方可维持生态系统的正常运转，从而维持生态系统的稳定性。 10 在一条食物链中，由低营养级到高营养级推算，前一营养级比后一营养级含量一定多的指标是“能量”，而“数量”和“生物量”均可能出现反例。 。举个例子，海洋里面，浮游植物个体小，生活史短，所以有时候某刻的生物总量小于浮游动物的；但是由于代谢快，繁殖快，一年的能量总流动还是远大于后者的。如海洋里的浮游动物量常常超过浮游植物量。这是因为作为浮游植物量跟浮游动物量的比值小于1，这时候生物量金字塔会出现倒塔形，但藻类生产的总量还是远远大于浮游动物的总量 2.生物量金字塔：每一级体积代表生物量值（所容纳有机物的总干重）。 3.数量金字塔：每一级体积代表个体数。 生物量、数量金字塔 一般正置， 偶尔会倒置。 小鸟 昆虫 树 倒置情况 海洋生态系统中，浮游植物个体小，寿命短，又会不断被捕食，因而某一时间调查到的生物量可能低于浮游动物。 倒置情况： 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 形状 每一层含义 特点 象征意义 单位时间内，每一营养级生物所同化的能量的多少 自然生态系统一定为正金字塔 能量在流动过程中总是逐级递减 单位时间内，每一营养级生物的有机物的总干重 一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形 一般生物量(现存生物有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而减少 每一营养级生物个体的数目 一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而减少 二、生态金字塔 1.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量； 间作套种 多层育苗 稻—萍—蛙 例如，间作套种、多层育苗、稻——萍——蛙等立体农业。 五、研究能量流动的实践意义 2.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用； 用秸秆作饲料 粪便制作沼气 *沼气池实现了能量的多级利用，大大提高了能量的利用率； *能量的利用率≠能量的传递效率 例如，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣田肥 2.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用； 例如，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣肥田，实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率 （≠能量的传递效率） 粉碎秸秆作为饲料 沼气池 沼渣 3.研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 例如，合理确定草场载畜量，麦田除草、治虫 课堂小结 17 演练1．根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物，蝉和 螳螂各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重最多 是(　　) A．G/75千克　　　 B．3G/125千克 C．6G/125千克 D．G/550千克 　 根据生态系统能量流动的最高传递效率20%，设黄雀增加 体重X千克，则根据题意可列出计算式： X/2÷20%÷20%＋X/2÷20%÷20%÷20%＝G A X＝G/75千克 演练2.如图食物网中，猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇， 则猫头鹰的体重若增加20 g，至少需要消耗植物的重量为(　　) A．600 g　　　　 B．900 g C．1 600 g D．5 600 g 　 已知高营养级求至少需要低营养级的能量时，需按照最大传递效率 进行计算，即 20×2/5÷20%÷20%＋20×2/5÷20%÷20%＋20×1/5÷20%÷20%÷20% ＝900(g) B 19 3.若将人的植食和肉食比例从1：1调整为4：1，能量传递效率按照10%计算，调整后相同粮食量养活的人口与原来相比，比例是 变式4：如图所示的食物网中，鸟的食物为互花米草和植食性昆虫，由原来的2∶1调整为1∶1，若保证养活同样多的鸟所需的互花米草数量与原来的数量之比为(能量传递效率按20%计算)(　) A．9∶7　　　　B．8∶5 C．11∶3 D．3∶8 [解析]　由题意知图示共有食物链为互花米草→植食性昆虫→鸟，互花米草→鸟；设鸟从上一营养级获得同化量为a，则原来互花米草的数量为：2/(3a)÷20%＋1/(3a)÷20%÷20%＝35%/(3a)；改变食物比例后，则所需互花米草的数量为：1/(2a)÷20%＋1/(2a)÷20%÷20%＝30/(2a)。则保证养活同样多的鸟所需的互花米草数量与原来的数量之比为30/(2a)÷35/(3a)＝9∶7。 A 【典例5】下图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值（单位为103kJ/m2 *y）。下列说法错误的是( ) A. 图中A代表的生理过程是呼吸作用 B. 碳从动物流向分解者的形式为有机物 C. 能量从该生态系统的第二营养级到第三营养级传递的效率为15.6% D. 该生态系统中生产者固定的总能量9.6×104kJ/m2y D 2.5 14 $$