生态系统的能量流动课件高二上学期生物人教版选择性必修2

名称
喀拉峻草原
天山大峡谷
生产者
15 000 000
2 000
初级消费者
2 000 000
1 500 000
次级消费者
900 000
1 200 000
三级消费者
10
20
构建生态系统的数量金字塔
任务五：构建生态系统生物数量金字塔模型
上宽下窄
上窄下宽
意义：
直观的反映生态系统各营养级的生物个体的数目比值关系
1/25
1/10000
1.由生产者推导最高营养级（获得量）
获得能量最多：选最短食物链；按×20%计算获得能量最少：选最长食物链；按×10%计算
1
能量传递效率的相关计算
例（2）如果C增重1kg，至少消耗A_____千克，最多消耗A__ _千克
25
10000
2.由高营养级推导生产者
例(3)在右图的食物网中，如果C从B、F中获得的能量比为3∶1，C增重1kg，则最少需要消耗A多少kg？
3.在能量分配比例已知时，按比例分别计算，最后相加
沿食物链A→D→E→F→C逆推：1/4kg× 5 × 5 × 5 × 5＝625/4kg
消耗A最少，按最高传递效率20%计算（前级是后级5倍）：
75/4kg+625/4 kg=175kg
沿食物链A→B→C逆推：3/4kg × 5 × 5＝75/4kg
小结
第2节 生态系统的能量流动
第三章 生态系统及其稳定性
第1课时
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。
任务四：构建生态系统能量流动金字塔模型
肉食性动物12.6J/(cm2·a)
植食性动物62.8J/(cm2·a)
生产者464.6J/(cm2·a)
能量金字塔
营养级
高
能量
低
如果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，可以形成一个金字塔图形。
意义：
直观的反映出生态系统各营养级间能量的关系
特点：上窄下宽
成因：
能量在流动中总是逐级递减的
【资料1】夏季新疆两个生态系统的生物个体数量统计表，单位为个·hm2。
1.生态系统的能量流动有什么特点？2.为什么生态系统中的能量流动不超过5个营养级？3.如果没有能量输入生态系统，它还能继续正常运转吗？
知识链接
1.怎样从能量流动的角度解释“一山不容二虎”？2.为什么生态系统中能量流动一般不超过5个营养级？
思考训练
能量流动是逐级递减的，营养级越高，得到的能量越少。
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其正常功能。 一个稳定的生态系统：初级生产量（P）=整个生态系统的呼吸量（R） 如果一个生态系统获得的系统外能量补充减少，导致P＜R，该系统将退化甚至崩溃。 建立模型与定量分析是生态系统研究的常用方法。
六、研究能量流动的实践意义
牲畜过少，不能充分利用牧草所提供的能量；
牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。
随堂检测
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.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。
实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量利用率。
六、研究能量流动的实践意义
沼渣肥田
能量利用率≠能量传递效率
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。 例如: 合理确定草场的载畜量，稻田除草、除虫等。
√
×
√
随堂检测
2．流经神农架国家级自然保护区的总能量是（ ）该保护区中生产者体内的能量照射到该保护区的全部太阳能该保护区中生产者所固定的太阳能该保护区中所有生产者、消费者、分解者体内的能量

随堂检测
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
如果消费者的个体小而生产者的个体大
思考讨论
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
成因
单位时间内，食物链中每一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，每一营养级生物的有机物的总干重
一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形
一般生物量(现存生物有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而减少
提示：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。 硅藻能利用获取的营养通过细胞呼吸释放能量，依靠能量完成物质由无序向有序的转化，维持其生命活动。能量的输入对于生态系统有序性的维持来说是不可缺少的。
例（1）如果A增重1kg，C最多增重_____千克，最少增重__ _千克
能量传递效率的相关计算
5.具有人工能量输入的能量传递效率计算
例4：如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103kJ/（m2·a）]，下列说法错误的是（ ）
A. 图中A代表的生理过程是呼吸作用B. 第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.6%C. 该生态系统中生产者固定的总能量是9.6x104kJ/（m2·a）D. 捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性
每一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
一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而减少
三种生物金字塔的比较
总结提升
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？
塔基
六、研究能量流动的实践意义
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。
C
(2)哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用？为什么？
2．将一块方糖放入水中，方糖很快就会溶解，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？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的硅化物含量极为微少，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？通过以上事例，你能对能量在生态系统中的作用是否有了进一步的认识？
2.类型：
能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔
1.为什么数量金字塔、生物量金字塔会出现上宽下窄的倒置的情况？2.哪种指标构建的金字塔能更客观的表示生态系统能量传递规律？
海洋中，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
资料2：夏季新疆两个不同生态系统中生物量统计表（单位：g/m2）。
名称
喀纳斯
赛里木湖
生产者
96
4
初级消费者
11
21
次级消费者
4
——
请构建生物量金字塔
上宽下窄
上窄下宽
意义：
直观的反映生态系统各营养级所容纳的有机物的总干重的关系
五、生态金字塔
1.概念：
把生态系统中各个营养级有机体的生物量、个体数量或能量，按营养级的顺序由低至高排列起来，所绘制的图形成为生态金字塔
B
二、拓展应用
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。
人
二、拓展应用
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。
老虎处于最高营养级，要养活一只老虎，需要大量的生产者，需要很大的捕食范围。
能量是单向流动，逐级递减的。在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，到第五营养级以后，可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。
1.先吃鸡，再吃玉米
2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。