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

第3章 生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动 1.用生态金字塔表征生态系统中个营养级间的能量、生物量或数量等关系。（重点） 2.通过学习生态系统能量流动的规律，利用相关知识分析和解决实际问题，明确研究生态系统能量流动的意义。（重难点） 学习目标 （第2课时） 四、生态金字塔 请同学们将赛达伯格湖的能量流动数据，用相应面积的图形表示，并按营养级由低到高排列。 能量分析 生产者 植食性动物 肉食性动物 输入能量 464.6 62.8 12.6 赛达伯格湖的能量流动数据分析[单位J/(cm2·a)] 第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级 生产者 464.6 植食性动物 62.8 肉食性动物 12.6 四、生态金字塔 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的次序排列，可形成一个金字塔图形。 第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级 直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系。 自然生态系统呈 的金字塔形。 上窄下宽 能量在流动中总是 的。 逐级递减 某些人工生态系统（如人工鱼塘、城市）可呈现倒置情况。 (1)概念： (2)意义： (3)特点： (4)原因： 从生态系统外输入大量的有机物 四、生态金字塔 人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系统造成什么影响？ 人口数量日益增长，会要求低营养级有更多的能量流入人类所处的营养级，也就是说，人类所需要的食物会更多，将不得不种植或养殖更多的农畜产品，会给地球上现有的自然生态系统带来更大的压力。 四、生态金字塔 2.生物量金字塔 用同样的方法表示各营养级的生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重），即为生物量金字塔。 大多呈 的金字塔。 上窄下宽 第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级 营养级 809 37 11 1.5 干重 g/m2 一般来说植物的总干重通常 植食性动物的总干重，而植食性动物的总干重也 肉食性动物的总干重。 大于 大于 (1)概念： (2)特点： (3)原因： 有可能倒置 四、生态金字塔 2.生物量金字塔 资料1：夏季两个生态系统的生物量统计表，单位为g∙m-2。 营养级 某湖泊 某海域 生产者 96 4 初级消费者 11 21 次级消费者 4 － 某湖泊的生物量 某海域的生物量 浮游植物 浮游动物 为什么某海域的生物量会出现金字塔倒置？ 海洋生态系统中，浮游植物个体小，寿命短，又不断被浮游动物和其它动物吃掉，所以在某一时刻调查到的浮游植物的生物量很可能低于第二营养级的生物量，因此生物量金字塔会出现倒置。 也可呈上宽下窄 的金字塔形，如 。 四、生态金字塔 3.数量金字塔 表示各营养级的生物个体的数目比值关系，即为数量金字塔。 一般呈 的金字塔； 上窄下宽 倒置 昆虫和树 (1)概念： (2)特点： 如果消费者个体小而生产者个体大，如昆虫和树。那么该数量金字塔？ 营养级 第二营养级 第一营养级 个体数量 昆虫 树 四、生态金字塔 生态金字塔 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 四、生态金字塔 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 特殊情况 单位时间内，各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，各营养级所容纳的有机物的总干重 一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形 一般生物量随食物链中营养级的升高而减少 单位时间内，各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 列表比较三种生物金字塔 一般生物生物个体数目随食物链中营养级的升高而减少 某些人工生态系 统(如人工鱼塘)可呈现倒金字塔形 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。 甘蔗和大豆间种 冬小麦夏玉米套作 蔬菜大棚中的多层育苗 稻-萍-蛙立体农业生产 五、研究能量流动的实践意义 五、研究能量流动的实践意义 间作： 一般指几种作物同时期播种 套种： 几种作物不同时期播种 五、研究能量流动的实践意义 间作套种 多层种植 稻-萍-蛙 立体栽培 为什么可以增加流入生态系统的总能量？ （2）不同层次的作物利用不同强度的太阳能； （3）适当提高了种植密度，能利用更多的太阳能。 （1）充分利用了空间； 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。 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。 沼气池 秸秆 牲畜 肉、蛋、奶 粪便 沼气发酵 沼气 沼渣 还田 使废弃物中的能量得到利用 肥料 饲料 实现了对能量的多级利用，从而大大提高了能量的利用率 五、研究能量流动的实践意义 玉米 籽粒 秸秆 人 还田 能量利用率≠能量传递效率 饲料 稻谷 人类 秸杆 粪 一级利用 牛 太阳能 二级利用 焚烧 水稻 食用菌 二级利用 菌渣 猪、羊 三级利用 沼气池 粪 三级利用 2.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统， 使能量得到最有效的利用。 五、研究能量流动的实践意义 能量传递效率：能量在相邻两个营养级之间传递，传递效率为10%~20%。 能量传递效率≠能量利用率 一般来说，食物链越短，能量利用率越高。 能量利用率 = 生产者固定总能量 流入最高营养级的能量 ×100% 能量利用率：流入最高营养级的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。 = 下一营养级同化量 上一营养级同化量 能量传递效率 ×100% 五、研究能量流动的实践意义 草场 载畜量 过少 不能充分利用牧草所能提供的能量 过多 造成草场退化，使畜产品的产量下降 合理确定载畜量，才能保持畜产品的持续高产。 稻田 除草、除虫 使稻田高产 3.研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理的调整生态系统的能量 流动关系，使能量持续高效地流向人类最有益的部分。 五、研究能量流动的实践意义 [议] 1.从能量流动的角度思考下列做法的目的是什么？①桑基鱼塘——桑叶养蚕，蚕沙喂鱼，塘泥肥桑。 是否提高了能量的传递效率？是否实现了能量的循环利用？ ②为提高农作物产量，人们经常进行田间除草、灭虫工作： 合理调整能量流动关系，使得能量持续高效流向对人类最有益的部分。 五、研究能量流动的实践意义 实现了对能量的多级利用，从而大大提高了对提高能量的利用率。 否； 否 课堂小结 1.(1)能量金字塔和生物量金字塔一定都是上窄下宽的金字塔形。 ( ) (2)生态系统中能量的初始来源只有太阳能。( ) (3)农业生态系统中，沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用( ) (4)所有生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的能量( ) (5)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，提高生态系统的能量传递效率。( ) (6)研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量全部流向人类。( ) 检 × × × × × × 2.如图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是（ ） A.Ⅰ是消费者 B.Ⅳ为分解者 C.E1为太阳能，E2为热能 D.能量可在食物链中循环利用 检 C 3．某同学根据赛达伯格湖的能量流动图解，绘制了下图所示的能量金字塔。下列说法正确的是（　　） A．图中 I→II→III 构成一条食物链 B．图中未体现出的生态系统的组成成分是非生物的物质和能量 C．由图可知能量流动是逐级递减的 D．该金字塔也可以用来表示生物量金字塔或数量金字塔 检 C 4.如图是一个农业生态系统模式图，下列相关叙述不正确的是（     ） A．沼气池中的微生物是该生态系统的分解者 B．微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量 C．多途径利用农作物可提高该生态系统的能量利用效率 D．沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用 D 检 课堂练习-练习与应用-概念检测 1.生态系统中所有生物的生命活动都需要能量，而不同营养级的生物获取能量的途径是有差别的。据此判断下列表述是否正确。 (1)太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中。 ( ) (2)生态系统中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少。（ ） (3)能量沿食物链流动是单向的。 ( ) 2.流经神农架国家级自然保护区的总能量是( ) A.该保护区中生产者体内的能量 B.照射到该保护区中的全部太阳能 C.该保护区中生产者所固定的太阳能 D.该保护区中所有生产者、消费者、分解者体内的能量 一、概念检测 × √ √ C 课堂练习-练习与应用-概念检测 3.在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c，则a、b、c之间的关系是 ( ) A. a=b+c B. a>b+c C. a<b+c D. c=a+b 二、拓展应用 B 1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a 中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。 (1)分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解。 × × 课堂练习-练习与应用-拓展应用 (2)哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用？为什么？ × × ① ② 【答案】图b所示生态系统中流向分解者的能量，还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用，因此，该生态系统实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率。 课堂练习-练习与应用-拓展应用 2.将一块方糖放入水中，方糖很快溶解，消失得无影无踪。溶解在水中的方糖还能再自行变回原来的形状吗？为什么？ 不能，在一个封闭的系统中，物质总是由有序朝着无序(熵增加)的方向发展。 生活在水中的硅藻，它们能利用溶解在水中的硅化物制造自己绚丽精致的外壳，而通常情况下水体中硅化物的含量极为微少，仅有百万分之几。这比方糖溶解后水中的含糖量低得多。硅藻依靠什么力量筑造自己的精美小“屋”呢？ 硅藻能利用获取的营养通过细胞呼吸释放能量，依靠能量完成由无序向有序的转化，维持其生命活动。 通过以上事例，对能量流动在生态系统中的作用是否有了进一步的认识？ 能量输入对于生态系统有序性的维持来说是不可缺少的。 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf58.51.100 $$