2.2能量在单向流动中逐级递减课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

第2节 能量在单向流动中逐级递减 沪科版2020 选择性必修2 第二章 学习目标 1.通过实例分析，能够揭示能量在生物群落中流动的特点及形成的原因。 2.通过实例分析，理解能量流动过程、能量去向及营养级效率概念，并会计算营养级效率。 3.能够运用生态金字塔知识，表征食物网各营养级间的关系，解释某些有害物质沿食物链富集的现象。 4.尝试调查本地某生态系统能量流动规律。 情境导入 需要多少以小鱼和虾米为代表的初级消费者？ 滋养这些小鱼和虾米，又需要多少以硅藻和绿藻为代表的生产者？ “西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥”为我们描绘了太湖流域水乡的生态美景。白鹭和鳜鱼都是以小鱼和虾米为食的食肉动物，如果要维持一定数量的白鹭和鳜鱼。 3 情境导入：阅读材料 淀山湖渔业生产 淀山湖是上海最大的淡水湖泊，位于上海、江苏、浙江的交界处，是上海重要的渔业生产水域。这里的鱼产量约为每公顷 65 kg，其中草食性鱼类（如草鱼、鲢鱼等）约占总量的 85%，肉食性鱼类（如鳜鱼等）约占总量的 15%。 思考与讨论： 1. 为什么鳜鱼等肉食性鱼类的捕获量远远低于草食性鱼类？ 2. 长江中下游各湖泊单位面积的鱼产量基本相似，是什么因素决定了这种现象？ 4 任务一：生态系统中的能量流动 5 任务一：生态系统中的能量流动 小组讨论问题： 1. 生态系统能量流动的起点是什么？ 流经生态系统的总能量是什么？生产者中能量如何分布？ 2.能量在菜青虫中如何分布的？能量在绿叶、菜青虫以及小鸟体内通过什么方式进行了传递，有什么特点？以及形成能量传递特点的原因是什么？ 3. 尝试计算青菜、菜青虫及小鸟之间能量传递效率，建立研究能量流动的模型。 6 能量流动的过程： 1.生态系统能量流动的起点是生产者 ①生产者通过光合作用所固定的太阳能的总量通常就是流入生态系统的总能量。 ②能量形式转化：光能→化学能→热能 太阳辐射的能量 用于生长 发育和繁殖 枯枝落叶 生产者作用同化 分解者利用 被大气层吸收、散射、反射的能量 散失 热能散失 呼吸作用 呼吸作用 初级消费者摄入 任务一：生态系统中的能量流动 能量流动的过程： 2.能量沿生态系统的食物链和食物网流动 ①生产者固定的能量中，一部分由于自身的呼吸作用以热能形式散失，其余部分以有机物的形式贮存在生产者体内。 ②长期进化所形成的捕食关系，决定了能量在生态系统中只能单向流动，不能逆向流动。 初级消费者摄入 用于生长 发育和繁殖 遗体 残骸 初级消费者同化 分解者利用 粪便 散失 热能散失 呼吸作用 呼吸作用 次级消费者摄入 任务一：生态系统中的能量流动 3.营养级效率 （1）绿叶→菜青虫间能量传递效率 （2）菜青虫→小鸟间能量传递效率 营养级效率：能量从一个营养级传递给下一营养级的比例，称为营养级效率。 营养级效率通常为5%-20%，平均约为10%。一个营养级所获能量的90%不能传递到下一营养级。能量在营养级间传递的低效率限制了生态系统的营养级数。通常生态系统中的能量流动一般不超过4或5个营养级。 能量流动图解： 生产者 (植物) 呼吸作用 初级消费者 (植食动物) 呼吸作用 次级消费者 (肉食动物) 呼吸作用 分 解 者 … 呼吸作用 三级消费者 (肉食动物) 呼吸作用 4.能量流动模型 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失等过程，统称为生态系统的能量流动。 任务二：生态金字塔体现食物网各营养级间关系 生态金字塔： 如果将生态系统各营养级间的关系，由低到高绘制成图，通常呈现一个金字塔图形，称为生态金字塔。生态金字塔分别称为能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔。 ①能量金字塔：将单位时间内个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的次序排列，可形成一个金字塔图形叫做能量金字塔图形，叫做能量金字塔。特点：由于能量在流动过程中总是逐渐递减的，因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形(正置)。 11 说教学活动设计 任务二：生态金字塔体现食物网各营养级间关系 ②生物量金字塔：将单位时间内个营养级的生物量的数值转换为相应面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的次序排列，可形成一个金字塔图形，叫做生物量金字塔。 特点： 生物量金字塔大多数都是上窄下宽(正置)的。 举例：比如佛罗里达沼泽生态系统中的生物量随营养级增大而迅速减少；但是在某些水域生态系统中，如英吉利海峡有可能出现初级消费者的生物量高于生产者的生物量，生物量金字塔呈现倒置现象。 12 说教学活动设计 任务二：生态金字塔体现食物网各营养级间关系 ③数量金字塔：将单位时间内个营养级的生物个体的数目转换为相应面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的次序排列，可形成一个金字塔图形叫做数量金字塔。特点： 数量金字塔上宽下窄(倒置)的情况也很多。 一般情况生产者数量多于消费者。若消费者个体小而生产者个体大就会出现倒置的金字塔形。 13 说教学活动设计 任务三：污染物通过食物链在生物体内富集 这些在自然界不能降解或难降解的化学物质，通过食物链的延长和营养级的增加，而在不同生物体内逐渐富集，这种现象称为生物放大。 生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。称作生物富集。 14 任务四：本节课总结和课堂检测 能量流动 过程 ①能量的源头：太阳能 ②流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能的总量 ③途径：食物链和食物网 特点 单向流动 逐级递减 概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程 2.生态金字塔体现食物网各营养级间关系——能量金字、生物量金字塔和数量金字塔 3.某些难降解的污染物随着食物链的延长和营养级的增加，在不同生物体内逐渐富集，这种现象称为生物放大。 1. 15 说教学活动设计 任务四：本节课总结和课堂检测 2.农民在种植水稻时，会尽可能除去水稻田中的杂草。请利用生态学能量流动的原理分析，这样操作的目的是什么？ 3.在草原上，牛以草为食，蜣螂以牛粪为食,假设牛同化的能量为105kJ思考：被牛同化的能量中约有多少流入蜣螂？( ) A．0kJ B．10.5 kJ C．21kJ D．介于10.5kJ和21kJ之间 A 1. 思考与讨论：为什么鳜鱼等肉食性鱼类的捕获量远远低于草食性鱼类？ 长江中下游各湖泊单位面积的鱼产量基本相似，是什么因素决定了这种现象？ 16 感谢观看！ $$