3.2生态系统的能量流动课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

新教材•人教版•选择性必修二第三章第2节 生态系统的能量流动 黄河滩的大闸蟹 1.概念：生态系统中能量的 、 、 和 的过程。 2.研究思路： 能量输入 营养级 能量储存 能量散失 传递 散失 转化 输入 研学任务一：初识概念和研究思路 “水稻→稻叶蝉→蟹” 研学任务二：生态系统的能量流动过程 任务1（能量在第一营养级的输入与输出）： 阅读教材P55页的第1、2自然段，结合提示词，在纸上尝试构建水稻的能量来源和去路的模型，并思考以下两个问题。 呼吸作用散失 分解者利用 太阳能 未固定 用于生长发育和繁殖 流入下一营养级 水稻（生产者）只能利用可见光 Q1：输入水稻（生产者）的能量，为什么不是照射到叶片上的太阳能? Q2：水稻吸收太阳能后，以何种形式储存？ 有机物中化学能 任务2（能量在第二营养级的输入与输出）： 阅读课本P55 图3-5 和第二段后半内容，结合任务1的模式，在纸上构建稻叶蝉的能量来源和去路的模型，小组合作完善模型，请一个小组的代表上台用希沃白板现场拼接模型并讲解。 稻叶蝉的摄入量 研学任务二：生态系统的能量流动过程 呼吸作用散失 用于生长发育繁殖的能量 分解者分解 稻叶蝉 同化量 稻叶蝉 摄入量 稻叶蝉粪便量 流入下一营养级 任务2：拼接模型构建稻叶蝉的能量来源和去路的模型（添加适量的箭头）。 小结： （1）摄入量= + + （2）同化量= + + （3）同化量= + + 任务2（能量在第二营养级的输入与输出）： 稻叶蝉的摄入量 呼吸作用散失 用于生长发育和繁殖的能量 分解者分解 流入下一营养级 稻叶蝉的同化量 粪便量 同化量 粪便量 呼吸作用散失 呼吸作用散失 用于生长发育和繁殖的能量 流入下一营养级（最高营养级无） 分解者分解 思考:稻叶蝉粪便中的能量是属于谁的能量？ 水稻的同化量 研学任务二：生态系统的能量流动过程 稻叶蝉的摄入量 呼吸作用散失 用于生长发育和繁殖的能量 分解者分解 流入下一营养级 稻叶蝉的同化量 粪便量 太阳能 未固定 呼吸作用散失 分解者分解 流入下一营养级 用于生长发育和繁殖的能量 水稻的同化量 分析、比较分别流入第一、第二营养级的能量的去路，总结每一营养级的能量来源和去路。 研学任务二：生态系统的能量流动过程 任务3（能量在生态系统的输入和输出）： 构建生态系统能量流动的模型图 研学任务二：生态系统的能量流动过程 生 产 者 呼吸作用 分解者 初级消费者 呼吸作用 分解者 次级消费者 呼吸作用 分解者 (1）初级消费者粪便中的能量是哪个箭头？哪些或哪个箭头代表初级消费者的同化量？哪些箭头代表初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量？ a1 a2 a3 a4 b1 b2 b3 b4 固定量c1 同化量c2 同化量c4 同化量c3 b1 c2=a2+b2+c3 b2+c3 研学任务二：生态系统的能量流动过程 生产者的遗体＋初级消费者的粪便 (2）流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？为什么？ 研学任务二：生态系统的能量流动过程 (3）生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？ 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。 （4）请你观察各营养级能量的大小，你发现了什么规律？请尝试解释。 单向流动、逐级递减 研学任务二：生态系统的能量流动过程 能量流动的概念：生态系统中能量的_______、________、______和_______过程。 输入 传递 转化 散失 以 形式散失 ①源头：________。 ②起点：从____________________开始 ③总值：______________________。 ①途径： 。 ②形式： 。 生产者固定的太阳能 生产者固定的全部太阳能 食物链和食物网 有机物中的化学能 热能 光能 有机物中的化学能 光合作用 热能 呼吸作用 分解作用 输入 太阳能 传递 转化 散失 若为人工生态系统，流经生态系统的总能量除生产者固定的太阳能总量，还有人工补充的能量。 研学任务二：生态系统的能量流动过程 自然和人工生态系统的填空标准： ①.流经自然生态系统的总能量是： ②.流经人工生态系统的总能量是： ③.自然生态系统的能量来源是： ④.人工生态系统的能量来源是： 生产者固定的太阳能 生产者固定的太阳能和人工输入的有机物中的化学能 太阳能 太阳能和人工输入的有机物中的化学能 即学即练3分钟 1.关于某生态系统能量流动的叙述正确的是（ ） A．分解者所需的能量仅来自粪便量 B．能量流动方向既不可逆转，也不能循环 C．能量流动是指能量的输入和传递的过程 D．流经生物圈的总能量是太阳输送到地球的总能量 2.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 3．下图为某生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列叙述中错误的是 (　　) A．生态系统中能量流动具有单向性，主要是因为食物链中生物之间捕食与被捕食的关系不可逆转 B．一般情况下，能量在相邻的两个营养级之间的传递效率是10%～20% C．①表示流经此生态系统的总能量 D．从能量关系看，②＞③＋④ B B C 4、下图表示某生态系统的能量流动，请据图回答： （1）将A、B、C、D各营养级的成分依次写在图中： A． B． C． D． 。 （2）图中a1代表 ， 图中a2代表 。 生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者 生产者所固定的太阳能 被初级消费者同化的能量 从第一营养级流动到第二营养级的能量 即学即练 5、若鹿的进食能量为100%，其粪尿能量为36%，呼吸能量为48%，则鹿的同化量为（ ） A．64%　 B．84%　 C．16% D．52% A 同化量＝摄入量－粪便量 6、大象是植食性动物，有一种羌螂专以大象粪为食。如果在某段时间大象所同化的能量为m，则这部分能量中可以流入羌螂体内的约为（ ） A. 0 B. 10%m C. 10~20%m D. 不知道 A 太阳能 下一个营养级 W1 D1 B1 C1 D1 A1 自身呼吸作用消耗 流向分解者 A2 B2 C2 D2 自身呼吸作用消耗 流向分解者 1.生产者的同化量： 2.生产者用于生长发育繁殖的能量： 3.初级消费者的同化量： 4.初级消费者用于生长发育繁殖的能量： W1 或A1+B1+C1+D1 拓展提升 W1-A1或B1+C1+D1 D1 或A2+B2+C2+D2 D1-A2或B2+C2+D2 阅读书本P56，分析赛达伯格湖的能量流动 ，分析数据。 塞达伯格湖能量流动图解 研学任务三：构建能量流动数学模型（能量传递效率） 流入 呼吸作用 分解者利用 暂未利用 流出 流出/流入 生产者 植食性动物 肉食性动物 464.6 96.3 12.5 293 62.8 62.8 18.8 2.1 29.3 12.6 12.6 7.5 微量 5.0 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 ×100% 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。 请同学们将赛达伯格湖的能量流动数据，用相应面积或体积的图形表示，并按营养级由低到高排列。 （1）能量金字塔 一.生态系统的能量流动 4.生态金字塔 能量金字塔能更客观、准确的表示能量在各营养级间的传递规律。 （2）生物量金字塔 4.生态金字塔 一般情况下，生物量金字塔是上窄下宽的金字塔形，但是有时候会出现倒置的金字塔形。例如，在海洋生态系统中，由于生产者(浮游植物)的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然，总的来看，年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。 思考1：生物量金字塔在什么情况下，可能是上宽下窄倒置的金字塔形呢？ 生态学家调查了不同生态系统中的生物个体数量和生物量（调查数据中排除了微生物和土壤动物）,所得数据如下列表格所示。P代表生产者，C1、C2、C3依次代表初级、次级和三级消费者。 （3）数量金字塔 4.生态金字塔 草原（夏季） 数量金字塔（个体/0.1ha） 草 150万 植食性动物 20万 肉食性动物1 9万 肉食性动物2 10 名称 某草地 温带森林 P 15 000 000 2 000 C1 2 000 000 1 500 000 C2 900 000 1 200 000 C3 10 20 现有问题：当地农民对害虫、杂草、秸秆的处理措施不太好 对水稻秸秆的处理：部分喂牛、部分焚烧 水稻的根在田中沤肥。对杂草与害虫使用除草剂与杀虫剂处理。 情景模拟：如果你是农业专家 请结合以上资料与营养结构，提出提高稻田产量，使稻田能量最大限度流入人类的新措施。 减少杂草的竞争、减少害虫取食造成能量流失 对策1：稻--鸭共作稻田生态系统 水稻田生态系统营养结构更加完善，系统的功能整合特性得到发挥 ？ 如何有效利用水稻下层的光能，增加流向人类的能量呢？ 措施2：稻--萍--鸭共作稻田生态系统 在空间上进行合理配置，增大流入生态系统的总能量、提高了能量利用率。 情景模拟：如果你是农业专家 传统农业对能量的利用 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 还有进一步提高秸秆能量利用率的措施？ 稻壳 大米 情景模拟：如果你是农业专家 措施3：水稻秸秆养殖蘑菇、生产沼气 实现能量多级利用，从而大大提高能量的利用率 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 间作套种、多层育苗、稻——萍——蛙等立体农业生产方式。 秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣肥田 划区轮牧；稻田除草、除虫 思考：以下资料体现了研究能量流动有什么实践意义（阅读书本P58） （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。 例如，间作套种、多层育苗、稻——萍——蛙等立体农业生产方式。 间作套种 多层育苗 稻—萍—蛙 5.研究能量流动的实践意义 一.生态系统的能量流动 （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 秸秆饲料 沼气池 沼渣 （≠能量的传递效率） 5.研究能量流动的实践意义 一.生态系统的能量流动 （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。 划区轮牧 稻田除草、除虫 5.研究能量流动的实践意义 一.生态系统的能量流动 能量传递效率：10%~20% 在食物链“草 兔 鹰”中， 1.假如现有草100kg，最少可使鹰增重 kg。 2.假如现有草100kg，最多可使鹰增重 kg。 4 3.假如要使鹰增加2kg体重，最少要消耗草 kg。 4.假如要使鹰增加2kg体重，最多要消耗草 kg。 设最少消耗草Y1kg，则： Y1 20％ 20％ =2 Y2 10％ 10％ =2 设最多消耗草Y2kg，则： 200 50 例3：在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中，若蛇增加1g体重， 至少要消耗植物 (　 ) A．1000g　　　　　　　　 B．500g C．250g　　　　　　　　 D．125g D 例4下图表示某生态系统食物网的图解,猫头鹰体重每增加1 kg,至少消耗A约　(　　) A.100 kg B.44.5 kg C.25 kg D.15 kg C 练习与应用 一、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。 ( ) √ × √ 练习与应用 一、概念检测 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 C 练习与应用 一、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 B Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $