3.3.1 生态系统中的能量单向递减流动 课件 2025—2026学年高二上学期生物浙科版选择性必修2

该高中生物学课件聚焦生态系统能量流动，核心内容包括初级生产量、次级生产量及能量流动过程。通过“鲁滨逊荒岛生存策略”问题导入，引导学生思考能量利用效率，从生产者能量分配到消费者能量去向，搭建概念到过程的学习支架。 特色在于以生活化情境激发兴趣，结合流程图、表格分析能量流动环节（如玉米→田鼠的能量分配），培养生命观念（物质与能量观）、科学思维（逻辑分析能量去向）和探究实践（讨论生态系统NP差异）。帮助学生直观理解抽象过程，为教师提供清晰的教学逻辑与互动素材。

第3节 生态系统中的能量单向递减流动 第1课时 假设你像小说中的鲁滨逊一样，也流落到一个荒岛上，那里除了能饮用的水以外，几乎无任何食物。你随身尚存食物只有一只母鸡、15Kg玉米。 以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援： A、先吃鸡，再吃玉米 B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。 先吃鸡，再吃玉米 我反对！为什么要先吃我？ 问题探讨 1.能阐明初级生产量、次级生产量。 2.能阐明能量流动的过程 【学习目标】 初级生产量是生态系统的基石 （1）概念 是指绿色植物通过光合作用所固定的能量或所合成的有机物质，单位为J/（m2·a）。 1.初级生产量 物质变化：无机物 有机物 能量变化：光能 化学能 叶绿体 6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O 2.8×106J （注：2.8×106J是指合成1mol葡萄糖所需能量） 新知探究 GP：总初级生产量 R：植物呼吸消耗量 （呼吸速率） NP：净初级生产量 （表观光合速率） （2）净初级生产量 在初级生产量中，有一部分被植物的呼吸（R）所消耗，剩下的才用于植物的生长和繁殖，这就是净初级生产量（NP）。 （真正光合速率） GP=NP+R 生物量（干重）：净生产量在某一调查时刻前的积累量。 单位：g/m2 或J/m2 新知探究 GP-R NP = 增加 减少 不变 =0 <0 >0 生物量 生物量 生物量 （3）总初级生产量（GP）、呼吸量（R）与生物量之间的关系 新知探究 （4）不同陆地生态系统净初级生产量比较： 生态系统 热带雨林 北方针叶林 温带草原 苔原 净初级生产量（NP） 2000 g/(m2 • a) 800 g/(m2 • a) 500g/(m2 • a) 140g/(m2 • a) 分析讨论： 1、热带雨林与北方针叶林NP不同的主要环境限制因素是 温度 2、热带雨林和温带草原NP不同的主要环境限制因素是 雨量（水） 新知探究 2.次级生产量 靠取食植物、其他动物和一切现成有机物而生产出来的有机物或固定的能量就称为次级生产量。 （1）概念： 凡是异养生物都属于次级生产者，即除了生产者以外的生物均属于次级生产者 （2）次级生产者 新知探究 8 田鼠有没有获得玉米的全部能量 吃进的 同化的 净次级生产量 吃剩的 尿粪 呼吸 玉米植株 可利用的 不可利用的 利用的 未利用的 （总次级生产量） 新知探究 3.生产过程 动物摄入的食物并不能全部被同化和利用，其中有相当一部分是以粪、尿的方式排出体外而未被利用 总次级生产量：被消费者所同化的总能量称为总次级生产量 摄入量=同化量+尿粪量 总次级生产量=净次级生产量+呼吸量 新知探究 10 生态系统的能量流动包括能量输入、传递和散失的过程 在生态系统中，能量不断地沿着太阳→植物→植食动物→肉食动物→顶位肉食动物的方向流动，称为能量流动 一.概念： 新知探究 输入 传递 散失 源头： 流经生态系统的总能量： 生理过程： 渠道： 形式： 过程： 形式： 太阳能 生产者固定的太阳能总量 光合作用 食物链和食物网 有机物中的化学能 热能 各营养级生物自身的呼吸作用和分解者的呼吸作用 2.能量流动包括能量的输入过程、传递过程和散失过程 新知探究 12 植物通过什么途径获得总初级生产量？ 植物的总初级生产量有那些去向？ 鼠能否全部获得植物的净初级生产量？为什么？ 没有流入鼠的净初级生产量以什么形式存在，还可流向谁？ 鼠同化的能量有那些去向？鼬呢？ 新知探究 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 未利用 生产者所固定的全部太阳能 1% 固定(同化) 99% 散失 1.能量流经第一营养级示意图 生产者的总初级生产量 呼吸消耗量 净初级生产量 二、能量流动的过程 新知探究 【思考】生产者同化(固定)的能量去向有哪些？ ① 呼吸消耗的 ② 随残枝败叶等被分解者分解的 ③ 流入初级消费者 ④ 未利用的 注意: 如果在每一时间段去分析去向，还应有未被利用的能量(最终也将被分解者利用)。 新知探究 摄入量、同化量和粪便量的区别与联系 项目 摄入量 同化量 粪便量 区别 动物摄取的食物中所含的能量，即动物所吃食物中的能量 动物经消化道消化、吸收后所获得的能量，即动物摄食后转化为自身能量的能量 动物摄取的食物中未被消化、吸收部分中的能量，即食物残渣中的能量 联系 摄入量=同化量+粪便量 同化量的去向： （1）本营养级个体自身呼吸消耗(散失)； （2）本营养级个体自身生长、发育繁殖的积累（储存）。 a. 遗体残骸被分解者分解； b. 流向下一营养级。 特别注意：粪便属于上一营养级的同化量。 新知探究 2.能量流经第二营养级示意图 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 同化 遗体 残骸 呼 吸 作 用 散失 呼 吸 作 用 散失 流经第二营养级的总能量： 同化量 同化量 摄入量-粪便量 = = 呼吸消耗的能量 + 用于生长、发育和繁殖的能量 用于生长、发育和繁殖的能量= 被分解者利用的能量 + 下一个营养级的同化量 总次级生产量 净次级生产量 新知探究 【思考】第二营养级同化的能量去向有哪些？ 能量流经第三、四营养级的过程与第二营养级的情况大致相同。 ① 呼吸消耗的 ② 遗体残骸等被分解者分解的 ③ 流入次级消费者 新知探究 3.能量流经最高营养级示意图 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 散失 呼 吸 作 用 散失 【思考】最高营养级同化的能量去向有哪些？ ① 呼吸消耗的 ② 遗体残骸等被分解者分解的 （最高营养级没有流入下一营养级的能量去向） 新知探究 总结 某一营养级能量的来源和去路 (1)来源 (2)去路 ①生产者的能量来自 ； ②消费者的能量来自 。 ① 消耗； ②被 利用； ③被 利用； 太阳能 上一营养级同化的能量 呼吸作用 下一营养级的生物 分解者 一来三去 注：最高营养级没有这一去向 新知探究 某营养级同化量 呼吸作用中以热能形式散失 用于自身生长、发育、繁殖 被分解者分解利用 流入下一个营养级 未被利用的能量 某营养级的能量某段时间内的能量去向 某营养级同化量 呼吸作用中以热能形式散失 用于自身生长、发育、繁殖 被分解者分解利用 流入下一个营养级 某营养级的能量最终去向 （石油、煤炭等） 新知探究 1．在生态系统中，消费者的同化量是指（ ） A．消费者摄入食物中的所有能量 B．被消费者消化、吸收的所有有机物中所含有的能量 C．消费者用于生长、发育和繁殖的所有能量 D．消费者通过呼吸作用散失的所有能量 B 课堂检测 2．下图表示某生态系统能量流动过程，甲、乙、丙、丁代表生态系统的生物成分，①~⑦代表过程。相关叙述正确的是（ ） A．甲、乙、丙构成生物群落 B．过程⑥⑦中流动的能量以有机物为载体 C．过程②③④⑤是指生物的有氧呼吸 D．从个体角度分析，丙个体体内储存的能量最少 Ｂ 课堂检测 生态系统的能量流动 生产量 次级生产量 初级生产量 总初级生产量 净初级生产量 总次级生产量 净次级生产量 自身呼吸消耗 用于生长、发育、繁殖 流入下一营养级 被分解者利用 过程 某营养级的同化量 生产者：固定的总能量 消费者：摄入量-粪便量 某营养级能量去向 课堂小结 $