3.2生态系统的能量流动（第1课时）课件-2026-2027学年高二上学期生物苏教版选择性必修2

该高中生物学课件聚焦生态系统能量流动，通过李白诗句与林德曼赛达伯格湖研究对比导入，以“积极思维”解读数据为支架，从个体、种群到营养级递进分析能量输入、传递、转化和散失过程，构建知识脉络。 其亮点在于紧扣核心素养，生命观念上通过能量流动过程分析建立物质和能量观，科学思维上运用赛达伯格湖数据建模演绎单向流动、逐级递减特点，社会责任上结合生产应用实例。采用递进式分析与数据建模教学，学生能深化理解，教师可提升教学效率。

生态系统的能量流动 第三章 生态系统 苏教版（2019）选择性必修二 目 录 CONTENTS 生态系统能量流动的特点 PART 1 生态金字塔 PART 2 能量流动规律在生产中的应用 PART 3 核心素养 1.生命观念：通过分析生态系统的能量流动的过程，建立生命系统的物质和能量观 2.科学思维：运用模型和建模思维构建生态系统中能量流动过程模型图，分析能量流动过程，演绎与推理得出能量流动的特点 3.社会责任：通过总结研究能量流动的实践意义，形成学以致用，关注生产生活的态度，解决实践问题 学习目标 1.通过分析能量在营养级间的流动情况和赛达伯格湖的能量流动，概述生态系统中能量流动的过程和特点 2.用生态金字塔表示生态系统中各营养级间的能量、生物量或数量等关系 3.概述生态系统能量流动规律在生产上的应用 课堂导入 湖光山色，常常令人流连忘返，触景生情。我国诗人李白看见洞庭湖的月色迷人，吟诵起“南湖秋水夜无烟，耐可乘流直上天”的诗句。而美国生态学家林德曼面对赛达伯格湖中的种种生物，却思考起“能量是如何在这些生物之间流动的”问题。他的开创性研究获得了许多有价值的数据，我们应该怎样解读这些数据呢？ 积极思维：怎样解读赛达伯格湖中能量流动的数据？ 事实 20 世纪 30 年代末，美国生态学家林德曼对赛达伯格湖进行了开创性的研究工作。在取得大量数据的基础上，绘制了赛达伯格湖中能量流动的图解 课堂导入 从赛达伯格湖的能量流动图解可以发现，生产者固定的太阳能并没有全部流入植食性动物，流入植食性动物的能量也有多个去向，因此肉食性动物只获得了流入植食性动物的部分能量。这说明一个生态系统中能量流动具有什么特点呢？ 生态系统能量流动的特点 PART 1 生态系统能量流动的特点 能量流经一个种群的情况可以图示如下： 能量 输入 个体1 个体2 个体3 … 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如果个体死亡，数据可能不准确；不同个体间差异过大。 生态系统能量流动的特点 如果将这个种群作为一个整体来研究，则左图可以概括成下图形式，从中可以看出分析能量流动的基本思路。 能量 输入 种群 能量储存 能量散失 如果以种群为研究对象，能量流动的渠道为食物链，在分析时，可能因为食物网的复杂性而影响结果的准确性。 生态系统能量流动的特点 如果将一个营养级的所有种群作为一个整体，那么左图将概括为何种形式呢？ 以营养级为研究对象，可以比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。 能量 输入 某个 营养级 能量 储存 能量 散失 生态系统能量流动的特点 1.生态系统的能量流动 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程 能量的输入 能量的散失 生态系统 传递 转化 生态系统能量流动的特点 （1）输入 源头：太阳能（地球上几乎所有的生态系统） 总能量：一般情况下是生产者固定的太阳能 （2）传递 途径：食物链和食物网 形式：有机物中的化学能 （3）转化 太阳能→有机物中的化学能→热能 （4）散失 途径：呼吸作用 形式：热能 生态系统能量流动的特点 2.能量流动的过程 （1）能量流经第一营养级的过程 99% 散失 1% 固定（同化） 呼吸作用 散失（热能） 用于生长 发育和繁殖 分解者利用 残枝 败叶 未利用 初级消费者 （植食性动物） 【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) 流经第一营养级的总能量 生态系统能量流动的特点 第一营养级的能量流动情况 【思考】生产者同化（固定）的能量去向有哪些？ 呼吸作用中以热能的形式散失 随残枝败叶等被分解者分解而释放出来 流入初级消费者 ②③属于用于自身生长、发育和繁殖，储存在有机物中的能量 生态系统能量流动的特点 （2）能量流经第二营养级示意图 流经第二营养级的总能量：同化量 同化量=摄入量-粪便量 粪便量：属于上一营养级同化量的一部分，该部分能量最终流向分解者 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 摄入 遗体 残骸 呼吸 作用 散失 呼吸 作用 散失 … 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 生态系统能量流动的特点 （4）能量流经最高营养级的过程 最高营养级同化的能量去向 呼吸作用中以热能的形式散失 以遗体残骸的形式被分解者利用 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 生态系统能量流动的特点 （1）输入该营养级的总能量是指______（填字母） （2）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________ （3）初级消费者同化的能量（b）=__________ （4）生长、发育和繁殖的能量（e）=____________ 初级消费者 摄入（a） 初级消费者 同化（b） 粪便（c） 分解者利用 用于生长发育和繁殖（e） 次级消费者 摄入（i） 遗体 残骸 （f） 呼吸 作用 （d） 散失 呼吸作用 散失 … 未利用 （j） b 不属于 上一营养级同化的能量中流向分解者的部分 d+e f+i+j 生态系统能量流动的特点 【总结】生态系统的能量流动过程 生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者 分解者 呼吸作用 散失热能 呼吸作用 散失热能 呼吸作用 散失热能 呼吸作用 散失热能 呼吸作用 散失热能 光能 生产者的遗体 消费者的遗体 残骸和粪便 生态系统能量流动的特点 【分析】 （1）箭头由粗到细：表示流入下一营养级的能量逐级递减 （2）方框从大到小：随营养级的升高，储存在生物体内的能量越来越少 （3）能量流动的渠道是食物链和食物网 （4）能量散失的途径是各种生物的呼吸作用 （5）流动过程中能量的转化是太阳能→有机物中的化学能→热能 生态系统能量流动的特点 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 ①某营养级的能量最终去向 ②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 未被利用的能量 生态系统能量流动的特点 1.计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比 输入能量（同化量） 流入下一营养级 呼吸散失 分解者利用 未利用 生产者 464.6 62.8 96.3 12.5 293 植食性动物 62.8 12.6 18.8 2.1 29.3 肉食性动物 12.6 / 7.5 微量 5.0 = + + + = + + + 13.5% 20% 生态系统能量流动的特点 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% 2.通过以上分析，你能总结出什么规律？ （1）生态系统中的能量流动是单向的 （2）能量在流动过程中逐级递减，传递效率为：10%~20% 受能量转化效率的限制，难以维持过高营养级消费者种群的生存对能量的需求，生态系统的食物链长度通常都是有限的。 营养级数量：一般不超过5个营养级 知识链接：生态系统能量流动与热力学定律 热力学第二定律，又称为能量衰变定律或能量逸散定律。在生态系统中，它可以理解为能量在转换、流动过程中总存在衰变、逸散的现象，即总有一部分能量要从浓缩的有效形态变为可稀释的不能利用的形态。如果要用公式表示热力学第二定律，可以写成：ΔG=ΔH-T·ΔS。其中G为自由能，H 为系统热焓，S 为系统的熵，T 是进程进行时的绝对温度。 生态系统中能量流动严格遵循着热力学定律。热力学定律告诉我们，能量进入生态系统后，在系统的各组分之间顺序传递流动，并发生多次形式变化，这些变化都是以一部分热能的产生及逸散为代价而实现的，但是包括热能在内的总能量，并没有增加或减少。 课堂小结 生态系统的能量流动 概念 能量的输入、传递、转化和散失的过程 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 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 特点 单向流动、逐级递减 随堂练习 1.下图为养殖鲮鱼的华南某水域生态系统能量流动的部分图解，其中的英文字母表示能量(单位：kJ)。对该图的分析不正确的是( ) A.鲮鱼的同化量为b+2-h B.f代表鲮鱼呼吸作用散失的热能 C.d代表用于鲮鱼生长、发育、繁殖等生命活动的能量 D.鲮鱼到次级消费者的能量传递效率为(e+5)/(b+2)×100% 解析：A、鲮鱼的同化量为鲮鱼的摄入量(b+2)与其粪便量(h)的差值，由于该水域生态系统中有有机物输入，因此鲮鱼的同化量为b＋2－h，A正确；BC、同化量又包括呼吸作用以热能形式散失的量和用于生长、发育和繁殖的量，c表示鲮鱼的同化量，因此f代表鲮鱼呼吸作用散失的热能，d代表用于鲮鱼生长、发育、繁殖等生命活动的能量，BC正确；D、能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值，据题图无法得知次级消费者的同化量，因此不能计算出鲮鱼到次级消费者的能量传递效率，D错误。 D 随堂练习 2.某草原生态系统中田鼠同化的能量包括①②③④四部分，其中①被转化成热能，②指未被利用的能量，③流向分解者，④流向下一营养级。下列相关叙述，正确的是（ ） A.用于田鼠自身生长发育和繁殖的能量为②+③+④ B.田鼠与其天敌之间的能量传递效率为 C.田鼠天敌粪便中的能量应有一部分属于② D.能量流动逐级递减的原因是②③ 解析：A.任一营养级同化的能量都包括呼吸消耗的能量和自身生长发育繁殖的能量，而呼吸消耗的能量以热能的形式散失，所以用于田鼠自身生长发育和繁殖的能量为②+③+④，A正确；B.田鼠与其天敌之间的能量传递效率为“④/(①+②+③+④)×100%”，B错误；C.田鼠天敌的粪便中的能量属于其流向分解者的那部分能量，而不是暂时未被利用的②，C错误；D.生态系统能量流动逐级递减的原因是①②③，D错误。 A 随堂练习 3.下图为某草原生态系统的部分能量流动示意图，其中数字代表能量值(单位省略)。下列说法正确的是( ) A.粪便中的能量属于消费者流向分解者的能量 B.输入该生态系统中的总能量均来自太阳能 C.图中C代表第二营养级用于生长、发育、繁殖的能量 D.第二和第三营养级之间的能量传递效率为15% 解析：生态系统能量流动。初级消费者粪便中的能量属于生产者流向分解者的能量，A错误；自然生态系统中，流入生态系统的能量是生产者固定的太阳能和生产者利用化能合成作用固定的化学能，B错误；由图可知，C表示第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量，C正确；同化量=摄入量－粪便中的能量=呼吸作用散失能量+用于生长、发育和繁殖的能量，图中未给全相关数据，无法计算第二和第三营养级之间的能量传递效率，D错误。 C 感谢の观看 $