生态系统的能量流动 课件
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人教版教学课件生物：52《生态系统的能量流动》课件(新人教版必修3)高二ppt
4、调查得知某河流生态系统的营养结构共有4个 营养级（以a、b、c、d表示）。经测定一年中流 经这4个营养级的能量分别为：
营养级 a b c d
能量（J· m-2） 141.10×105 15.91×105 0.88×105 871.27×105
该生态系统中初级消费者是(
A
)
A、 a C、 c
B、b D、d
生态系统的能量流动
草
兔子
老鹰
1、小草的能量来自哪里?
2、照射在草地上的太阳能如何被小 草吸收?这些能量都被小草吸收了吗?
3、小草吸收了太阳能后,这些能量有 哪些去向?
⒈生态系统的能量来源是什么？
太阳能
2.流经生态系统的总能量是什么？
生产者所固定去路 有哪些？
者同化的能量=呼吸作用消耗的能量
+被下一营养级同化的能量+分解者
利用的能量+未利用的能量
（3）能量流动的特点
第一、单向流动。 食物链各个营养级的顺序是不可逆的，而各个营 养级的能量总是以呼吸散失热能。即必须源源不断 地输入，又不断地散失。 第二、逐级递减,传递效率为10％～20％. 逐级递减的原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、 未被下一个营养级利用。
跟踪反馈:
2.生态系统的能量金字塔中，构成塔基的 一般是( B ) A．初级消费者 C．次级消费者 B．生产者 D．分解者
3.根据生态学原理，要使能量流经食物链总消耗 最少，人们应采用哪种食物结构（ C ）
A．以禽类、蛋类为主
B．以淡水养殖的鱼、虾为主 C．以谷物和植物蛋白为主
D．以猪肉等家畜肉类为主
由单位时间内各营养级所得到的能量数值 由低到高绘制的图形叫做能量金字塔.
人教版(2019)选择性必修2 3-2生态系统的能量流动 课件 (24张)
课后实践 调查当地农田生态系统中的能量流动情况 活动建议： 1.当地农田生态系统中生产者的主体是什么？还有哪些生产者？ 2.初级消费者有哪些？哪些是有利的，哪些是有害的？ 3.农民对秸秆是如何处理的？ 4.怎样才能使该生态系统的能量流向对人类有益的部分？
课堂小结
第三章 第二节 生态系统的能量流动
1.通过对能量流经第一、第二营养级的分析，简述如何研究生态系 统的能量流动过程（科学思维） 2.通过对赛达伯格湖能量流动的定量分析，概述生态系统的能量流 动规律（科学思维） 3.用生态金字塔表征生态系统的能量流动等特点（科学思维） 尝试运用生态系统的能量流动规律为生产实践提出合理建议，认同 研究能量流动具有实践意义。（社会责任）
初级 消费者
…
次级 消费者
…
8
生态系统的能量流动图解 能量在第三、第四营养级的变化与第二营养级大致相同
呼吸
呼吸
呼吸
呼吸
生产者 (植物)
初级消费者 (植食动物)
次级消费者 (肉食动物)
… 三级消费者
(肉食动物)
分
解
者
注意：
呼吸
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。 箭头由粗到细： 表示流入下一营养级的能量逐级递减。
探究点四：能量流动的意义
资料3：在农田生态系统中，通常采取间作套种，及时除草除虫。在现 代农业中可以将秸秆做成饲料喂牲畜，牲畜粪便可用于发酵生产沼气 思。考以下问题：（1）间作套种的意义是什么？ 提示：充分利用空间和资源，增加农业生态系统的总能量 （2）及时除草除虫的意义是什么？ 提示：除草除虫可以调整农田生态系统中的能量流动关系，使能 量更多的流向对人类最有益的地方。 （3）将秸秆做成饲料喂牲畜，牲畜粪便可用于发酵生产沼气。有什么意义？ 提示：秸秆用作饲料喂牲畜，可获得肉、蛋、奶等；将牲畜的粪便作为沼 气池发酵的原料，可以生产沼气提供能源等，提高了能量的利用率。
生态系统的能量流动33PPT-PPT优秀课件
四、研究生态系统能量流动的意义
1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统, 使能量得到最有效的利用。 （对能量进行多级利用，提高能量的利用率。） 例如：沼气工程（秸秆的多级利用）、桑基鱼塘
2、合理地调整能量流动关系，使能量持续高
效地流向对人类最有益的部分
例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在
草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体
7.流经生态系统的总能量是指( c )
A. 照射到该生态系统内所有植物体叶面上的全
部太阳能
B. 射进该系统的全部太阳能
C. 该系统全部生产者所固定的太阳能的总量
D. 生产者传递给消费者的全部能量
5 . 2 生 态 系 统的能 量流动 33PPT
5 . 2 生 态 系 统的能 量流动 33PPT
8.下列有关生态系统功能的叙述中，哪项不
补充：生物富集现象
指化学杀虫剂（如DDT）、有害物质（如重 金属元素Hg、Pb等）通过食物链逐渐累积和浓 缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象。
浮游植物 浮游动物 小鱼 大鱼 鱼鹰
DDT含量 3x10 -12 4x10 -8 5x10 -7 2x10 -6 2.5x10 -5
写出食物链， 分析生物体 内DDT含量 在食物链的 传递过程中 有什么特点？
第五章生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动
一、能量流动的含义：
1.能量流动：生态系统中能量的输入、
传递、转化和散失的过程。
（1）起点：生产者固定的太阳能
（2）总能量：生产者固定太阳能的总
量
（3）渠道：食物链、食物网
（4）方向：低营养级
高营养级
研究生态系统中能量流动一般在群体
生物：5.2《生态系统的能量流动》课件(新人教版必修3)
呼吸作用
ATP： ATP：用于生物的各项生命活动 能量 热能： 热能：散失
燃烧
③特殊途径：动、植物遗体形成的煤炭、石油等 工业 特殊途径： 植物遗体形成的煤炭、 热能。 热能。
注意： 注意： 生物个体的生命活动无时无刻不在消耗着能量， 生物个体的生命活动无时无刻不在消耗着能量，能量是推 动生物体进行各种生命活动的动力。同样， 动生物体进行各种生命活动的动力。同样，由生物群落和无 机环境组成的生态系统，其生存和发展也离不开能量供应。 机环境组成的生态系统，其生存和发展也离不开能量供应。 即：能量必须不断地从无机环境输入到生物群落，并沿着食 能量必须不断地从无机环境输入到生物群落， 物链（ 物链（网）传递，才能维持生态系统中各种生物正常的生命 传递， 活动。 活动。
二、能量流动的特点 1.单向流动 1.单向流动 食物链各营养级的顺序是不可逆转的， （1）食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选 择的结果。 择的结果。 能量之所以单向流动即能量只能从第一营养级流向第二营养 再依次流向后面各个营养级，既不能逆向流动， 级，再依次流向后面各个营养级，既不能逆向流动，也不能循环 流动，这是因为生物之间的捕食关系是一定的， 流动，这是因为生物之间的捕食关系是一定的，能量只能由被捕 食者流向捕食者而不能逆流。 食者流向捕食者而不能逆流。 各营养级的生物在细胞呼吸时产生的热能， （2）各营养级的生物在细胞呼吸时产生的热能，全部被散失 掉了，这些能量是不能再利用的。 掉了，这些能量是不能再利用的。 由于太阳能是生态系统能量的源头， 由于太阳能是生态系统能量的源头，生产者只有通过光合作 用，才能将太阳能固定在它所合成的有机物中并输入到生态系统 的第一营养级。而当能量沿食物链流动时， 的第一营养级。而当能量沿食物链流动时，每个营养级的生物都 进行呼吸作用释放一部分热能，这部分热能一旦散失， 进行呼吸作用释放一部分热能，这部分热能一旦散失，生产者是 不能固定的。因此，能量不能循环流动。由此可见， 不能固定的。因此，能量不能循环流动。由此可见，生态系统是 一个开放的能量耗散系统，太阳能必须不断地输入生态系统， 一个开放的能量耗散系统，太阳能必须不断地输入生态系统，才 能满足各营养级生物对能量的需求。但是，生态系统从属于“ 能满足各营养级生物对能量的需求。但是，生态系统从属于“物 理系统” 其能量流动照样遵循能量守恒定律。 理系统”，其能量流动照样遵循能量守恒定律。
ATP： ATP：用于生物的各项生命活动 能量 热能： 热能：散失
燃烧
③特殊途径：动、植物遗体形成的煤炭、石油等 工业 特殊途径： 植物遗体形成的煤炭、 热能。 热能。
注意： 注意： 生物个体的生命活动无时无刻不在消耗着能量， 生物个体的生命活动无时无刻不在消耗着能量，能量是推 动生物体进行各种生命活动的动力。同样， 动生物体进行各种生命活动的动力。同样，由生物群落和无 机环境组成的生态系统，其生存和发展也离不开能量供应。 机环境组成的生态系统，其生存和发展也离不开能量供应。 即：能量必须不断地从无机环境输入到生物群落，并沿着食 能量必须不断地从无机环境输入到生物群落， 物链（ 物链（网）传递，才能维持生态系统中各种生物正常的生命 传递， 活动。 活动。
二、能量流动的特点 1.单向流动 1.单向流动 食物链各营养级的顺序是不可逆转的， （1）食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选 择的结果。 择的结果。 能量之所以单向流动即能量只能从第一营养级流向第二营养 再依次流向后面各个营养级，既不能逆向流动， 级，再依次流向后面各个营养级，既不能逆向流动，也不能循环 流动，这是因为生物之间的捕食关系是一定的， 流动，这是因为生物之间的捕食关系是一定的，能量只能由被捕 食者流向捕食者而不能逆流。 食者流向捕食者而不能逆流。 各营养级的生物在细胞呼吸时产生的热能， （2）各营养级的生物在细胞呼吸时产生的热能，全部被散失 掉了，这些能量是不能再利用的。 掉了，这些能量是不能再利用的。 由于太阳能是生态系统能量的源头， 由于太阳能是生态系统能量的源头，生产者只有通过光合作 用，才能将太阳能固定在它所合成的有机物中并输入到生态系统 的第一营养级。而当能量沿食物链流动时， 的第一营养级。而当能量沿食物链流动时，每个营养级的生物都 进行呼吸作用释放一部分热能，这部分热能一旦散失， 进行呼吸作用释放一部分热能，这部分热能一旦散失，生产者是 不能固定的。因此，能量不能循环流动。由此可见， 不能固定的。因此，能量不能循环流动。由此可见，生态系统是 一个开放的能量耗散系统，太阳能必须不断地输入生态系统， 一个开放的能量耗散系统，太阳能必须不断地输入生态系统，才 能满足各营养级生物对能量的需求。但是，生态系统从属于“ 能满足各营养级生物对能量的需求。但是，生态系统从属于“物 理系统” 其能量流动照样遵循能量守恒定律。 理系统”，其能量流动照样遵循能量守恒定律。
生态系统的能量流动课件
提示：一般情况下，也是正金字塔形。但是有时候会出现 倒置的塔形。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，一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游 动物的要多。同理，成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数 量金字塔的塔形也会发生倒置。
(2)图 2 中，若 A 表示图 1 中营养级Ⅱ所摄入的全部能量， 则 B 表示________，C 表示________；若图 1 中营养级Ⅰ所固 定的太阳能总量为 y，则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是 ________(用图中所给字母的表达式表示)。
(3)由图 2 可以总结出生态系统能量流动的主要特点是 __________________________________。
(4)若图 1 营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，构 成食物关系如图 3。其中，甲能量中比例为 X 的部分直接提供给 丙 ， 则 要 使 丙 能 量 增 加 A kJ ， 最 多 需 要 消耗 甲 的 能 量 为 ________kJ(用所给字母的表达式表示)。
[模板构建·思路导引] 识图 图 1：最底层为第一营养级，以上依次为第二、第三、
第四营养级；M1 为进入该生态系统的能量，M2 为散失的能量。 图 2：体现了该营养级能量的输入、传递、转化和散失的过
程。 图 3：食物网中包含 2 条食物链，甲为生产者，丙为最高营
养级的消费者。
转化 (1)M1 为外界进入该生态系统的能量，为太阳能；
M2 为散失的能量，为热能。 (2)生态系统能量传递效率为下一营养级的同化量比上一营
提示：(1)13.5%,20%；计算公式： 下一营养级同化量
(2)图 2 中，若 A 表示图 1 中营养级Ⅱ所摄入的全部能量， 则 B 表示________，C 表示________；若图 1 中营养级Ⅰ所固 定的太阳能总量为 y，则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是 ________(用图中所给字母的表达式表示)。
(3)由图 2 可以总结出生态系统能量流动的主要特点是 __________________________________。
(4)若图 1 营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，构 成食物关系如图 3。其中，甲能量中比例为 X 的部分直接提供给 丙 ， 则 要 使 丙 能 量 增 加 A kJ ， 最 多 需 要 消耗 甲 的 能 量 为 ________kJ(用所给字母的表达式表示)。
[模板构建·思路导引] 识图 图 1：最底层为第一营养级，以上依次为第二、第三、
第四营养级；M1 为进入该生态系统的能量，M2 为散失的能量。 图 2：体现了该营养级能量的输入、传递、转化和散失的过
程。 图 3：食物网中包含 2 条食物链，甲为生产者，丙为最高营
养级的消费者。
转化 (1)M1 为外界进入该生态系统的能量，为太阳能；
M2 为散失的能量，为热能。 (2)生态系统能量传递效率为下一营养级的同化量比上一营
提示：(1)13.5%,20%；计算公式： 下一营养级同化量
生态系统的能量流动课件
➢第二定律：熵律，任何形式的能（除了热）转化到 另一种形式能的自发转换中，不可能100％被利用， 总有一些能量作为热的形式被耗散出去，熵就增加 了。
第二节 生态系统能流过程与能流分析
●生态系统中能量流动的途径
1 食物链（食物网）是生态系统能量流动的渠道。 牧食食物链和腐食食物链是生态系统能流的主要渠道。
●生产量(production): 是在一定时间阶段中，某个种群或生态系 统所新生产出的有机体的数量、重量或能量。它是时间上积累 的概念，即含有速率的概念。有的文献资料中，生产量、生产 力(production rate)和生产率(productivity)视为同义语，有的 则分别给予明确的定义。
●生物量和生产量是不同的概念，前者到某一特定时刻为止，生 态系统所积累下来的生产量，而后者是某一段时间内生态系统 中积存的生物量。
GP＝NP+R ； NP＝GP－R
影响初级生产的因素
CO2 ②
①光
NP
取食
光合作用
生物量
R
污染物
⑤ O2＋温度⑥
③
④
GP
H2O
营养
陆地生态系统中，初级生产量是由光、二氧化碳、水、营养 物质(物质因素) 、氧和温度(环境调节因素)六个因素决定的。
提高农业初级生产力的途径
初级生产者包括绿色植物和化能合成细菌等 ●因地制宜，增加绿色植被覆盖，充分利用太阳辐射能，
生态系统能量流动的基本规律
一生态系统的能量来源
● 1.太阳能：占 99% 以上 ● 2.自然辅助能 (natural a uxiliary energy ) ：如 地热能、潮汐能、核能等占 <1% ● 3. 人工辅助能 (artificial auxiliary energy) ：人畜 力、燃料、电力、肥料、农药等农业生
第二节 生态系统能流过程与能流分析
●生态系统中能量流动的途径
1 食物链（食物网）是生态系统能量流动的渠道。 牧食食物链和腐食食物链是生态系统能流的主要渠道。
●生产量(production): 是在一定时间阶段中，某个种群或生态系 统所新生产出的有机体的数量、重量或能量。它是时间上积累 的概念，即含有速率的概念。有的文献资料中，生产量、生产 力(production rate)和生产率(productivity)视为同义语，有的 则分别给予明确的定义。
●生物量和生产量是不同的概念，前者到某一特定时刻为止，生 态系统所积累下来的生产量，而后者是某一段时间内生态系统 中积存的生物量。
GP＝NP+R ； NP＝GP－R
影响初级生产的因素
CO2 ②
①光
NP
取食
光合作用
生物量
R
污染物
⑤ O2＋温度⑥
③
④
GP
H2O
营养
陆地生态系统中，初级生产量是由光、二氧化碳、水、营养 物质(物质因素) 、氧和温度(环境调节因素)六个因素决定的。
提高农业初级生产力的途径
初级生产者包括绿色植物和化能合成细菌等 ●因地制宜，增加绿色植被覆盖，充分利用太阳辐射能，
生态系统能量流动的基本规律
一生态系统的能量来源
● 1.太阳能：占 99% 以上 ● 2.自然辅助能 (natural a uxiliary energy ) ：如 地热能、潮汐能、核能等占 <1% ● 3. 人工辅助能 (artificial auxiliary energy) ：人畜 力、燃料、电力、肥料、农药等农业生
【课件】 生态系统的能量流动课件2022-2023学年高二上学期生物人教版选择性必修2
(5)生态系统中,能量在逐级流动中的传递效率一般为 10%~20% 。若A的总能量为
100%,按最高传递效率计算,第三营养级所获得的能量应是 4% 。
(6)人们研究生态系统中能量流动的主要目的,是设法调整生态系统中的能量流动关系,使能
量流向 对人类最有益的部分
。
赛达伯格湖的能量流动数据分析
能量分析 生产者 植食性动物 肉食性动物
三、能 量 流 动 的 特 点
P56 旁栏思考：能量在流动过 程中逐级递减，与能量守恒定 律矛盾吗？为什么？
不矛盾。能量在流动过程中逐级递减，指的是流入各个营养 级的能量。能量守恒定律可以用于衡量流入某个生态系统的总能 量，总能量=储存在生态系统(生物体的有机物)中的能量+被各个 营养级的生物利用、散发至非生物环境中的能量。因此，虽然能 量在流动过程中逐级递减，但总能量依然遵循能量守恒定律。
(3)能量沿食物链流动是单向的 ( √ )
9.下图是生态系统的能量流动图解, 请回答下列问题。
(1)写出图中A~E所代表的成分。
A.生产者 ,B.初级消费者,C. 次级消费者,D. 三级消费者 , E. 分解者 。
(2)流经生态系统的总能量是 生产者(A)所固定的太阳能
。
(3)在生态系统的能量流动图解中,箭头朝一个方向依次变细,意味着 能量流动是单向流。动、 (4)图中F表示 生 消物 耗呼的吸能作量用, E的主要作用是分解有机物 。逐级递减的
温故而知新
1.生态系统的结构包括哪两方面？
生态系统的组成成分 食物链和食物网（营养结构）
2.生态系统的成分有哪些？
3.食物链和食物网的功能
第3章 生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动
本节聚焦
100%,按最高传递效率计算,第三营养级所获得的能量应是 4% 。
(6)人们研究生态系统中能量流动的主要目的,是设法调整生态系统中的能量流动关系,使能
量流向 对人类最有益的部分
。
赛达伯格湖的能量流动数据分析
能量分析 生产者 植食性动物 肉食性动物
三、能 量 流 动 的 特 点
P56 旁栏思考：能量在流动过 程中逐级递减，与能量守恒定 律矛盾吗？为什么？
不矛盾。能量在流动过程中逐级递减，指的是流入各个营养 级的能量。能量守恒定律可以用于衡量流入某个生态系统的总能 量，总能量=储存在生态系统(生物体的有机物)中的能量+被各个 营养级的生物利用、散发至非生物环境中的能量。因此，虽然能 量在流动过程中逐级递减，但总能量依然遵循能量守恒定律。
(3)能量沿食物链流动是单向的 ( √ )
9.下图是生态系统的能量流动图解, 请回答下列问题。
(1)写出图中A~E所代表的成分。
A.生产者 ,B.初级消费者,C. 次级消费者,D. 三级消费者 , E. 分解者 。
(2)流经生态系统的总能量是 生产者(A)所固定的太阳能
。
(3)在生态系统的能量流动图解中,箭头朝一个方向依次变细,意味着 能量流动是单向流。动、 (4)图中F表示 生 消物 耗呼的吸能作量用, E的主要作用是分解有机物 。逐级递减的
温故而知新
1.生态系统的结构包括哪两方面？
生态系统的组成成分 食物链和食物网（营养结构）
2.生态系统的成分有哪些？
3.食物链和食物网的功能
第3章 生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动
本节聚焦
高三一轮复习生态系统的能量流动课件
① 每个营养级因为呼吸作用散失的热能不能被下一 个营养级所利用；
② 各营养级中有一部分流入到分解者体内。
能量金字塔
生产者
植食性动物
肉食性动物
由单位时间内各营养级所得到的能量数值 由低到高绘制的图形叫做能量金字塔.
如把各个营养级的数量用绘制能量金字塔的方式表示， 是否也是正金字塔？有没有例外？
数量金字塔
鸟
昆虫 树
能量金字塔
若干 只鸟
＞110树00昆虫
1树
数量金字塔
能量流动的相关计算
规律总结：
在解决有关能量传递的计算问题时，需要确
定相关的食物链，能量传递效率约为10%~20%,一 般从两个方面考虑：
1、知低营养级 获得能量最多：选最短食物链，按乘20%计算
求高营养级
获得能量最少：选最长食物链，按乘10%计算
2、知高营养级 需最少能量：选最短食物链，按除20%计算
求低营养级需做多能量：选最源自食物链，按除10%计算能量流动的意义
1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统， 使能量得到最有效的利用。
2、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。
生态系统能量流动
能量流动的过程
能量在第一营养级中的变化
呼吸作用
生产者
生长发育 和繁殖
初级消费者
枯枝 落叶
分解者
粪便 初级消费者
能
摄入
量
在 第 二 营 养 级 中
初级消费者
分
同化
解
者
利 遗体 用于生长发 用 残骸 育繁殖
呼 吸 作 用
的 变
呼 吸 作
散失
化
用
② 各营养级中有一部分流入到分解者体内。
能量金字塔
生产者
植食性动物
肉食性动物
由单位时间内各营养级所得到的能量数值 由低到高绘制的图形叫做能量金字塔.
如把各个营养级的数量用绘制能量金字塔的方式表示， 是否也是正金字塔？有没有例外？
数量金字塔
鸟
昆虫 树
能量金字塔
若干 只鸟
＞110树00昆虫
1树
数量金字塔
能量流动的相关计算
规律总结：
在解决有关能量传递的计算问题时，需要确
定相关的食物链，能量传递效率约为10%~20%,一 般从两个方面考虑：
1、知低营养级 获得能量最多：选最短食物链，按乘20%计算
求高营养级
获得能量最少：选最长食物链，按乘10%计算
2、知高营养级 需最少能量：选最短食物链，按除20%计算
求低营养级需做多能量：选最源自食物链，按除10%计算能量流动的意义
1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统， 使能量得到最有效的利用。
2、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。
生态系统能量流动
能量流动的过程
能量在第一营养级中的变化
呼吸作用
生产者
生长发育 和繁殖
初级消费者
枯枝 落叶
分解者
粪便 初级消费者
能
摄入
量
在 第 二 营 养 级 中
初级消费者
分
同化
解
者
利 遗体 用于生长发 用 残骸 育繁殖
呼 吸 作 用
的 变
呼 吸 作
散失
化
用
生态系统的能量流动课件
入量
()
(8)生态系统中的能量流动和转化不遵循能量守恒定律，总量
越来越少
()
(9)流经该生态系统的能量能够重新再回到这个生态系统，被
重复利用
()
答 案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)×
探究点二 能量流动的特点及相关计算 美国生 态学家林德曼对一 个结构相对简单的 天然湖泊 —— 赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，得出了如图所示的 数据[单位：J/(cm2·a)]，请完成以下分析：
碳和水转化成储存着 能量 的有机物，并且释放出 氧气 的 过程。
4.化能合成作用：少数种类的细菌能够利用体外环境中的 某些无机物 氧化时所释放的能量来制造有机物。
5.在“草→兔→狼”这条食物链中，兔属于第 二 营养级， 初级 消费者；兔生命活动需要的能量来自于 草 。
【情景导入】 电影推荐：请同学们欣赏《荒岛余生》电影。谈谈你的感想。
【活学活用】 3.在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树
造林，构建了新型农业生态系统(如图所示)。请判断下列说 法的正误。
(1)该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽、家畜
() (2)该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分( ) (3)该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率
【归纳提炼】 能量流动的极值计算 (1)能量在食物链中传递的计算 ①在一条食物链中若某一营养级的总能量为 n，则最多传 到下一营养级的能量为 0.2n，最少为 0.1n。 ②在一条食物链中，某一营养级的能量为 n，需要前一营 养级的能量至少为 n÷20%＝5n，最多为 n÷10%＝10n。 (2)能量在食物网中传递的计算 ①若一食物网中，已知最高营养级增加能量为 N a.求最多消耗第一营养级多少时，按最长食物链，最低传 递效率计算；
生态系统的能量流动课件(共42张PPT)人教版选择性必修2
分
解
者
呼吸作用
思考：1、人工鱼塘需要投喂饲料，此时流入鱼塘生态系统的总能量如何表示？
2、各营养级的能量都会按照图示途径全部利用吗？
被分解者分解利用 一定时间内未被自身呼吸作用消耗，也未被
用于自身生长、 发育、繁殖
流入下一个营养级 后一个营养级和分解者利用的能量。 未被利用的能量 (短时间内，定时)
课堂练习
第3章 生态系统及其稳定性
第2节
生态系统的能量流动
问题探讨
假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，除了有能饮用的水 ，几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有1只母鸡、15 kg玉米。
你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？
方案1
先
方案2
一部分 后
一、能量流动
1.概念 生态系统中能量的__输__入___、__传__递___、__转__化___和__散__失___的过程。
二、能量流动的过程
归纳：能量流经第二营养级（兔子）的示意图
呼吸作用
散失（热能）
摄入
粪便 属于兔子的同
化量吗？
同化
用于生长 发育和繁殖
捕食者摄入
遗体残骸
分解者利用 呼吸作用 散失（热能）
摄入量 = 同化量 + 粪便量 同化量= 呼吸作用散失＋自身生长发育繁殖
流向分解者的能 量包含哪些？
同化量= 呼吸作用散失＋捕食者摄入＋分解者利用
（5）兔子吸收了能量后,这些能量有哪些去向?
二、能量流动的过程
兔吃草后能将摄入的草全部同化吗？ 呼吸作用
同化
摄入
同化 流入
分解者
粪便
二、能量流动的过程
兔同化了小草的能量后，这些能量有哪些去向？
【课件】生态系统的能量流动课件-2022-2023学年高二上学期生物人教版(2019)选择性必修2
分析赛达伯格湖的能量流动
图中数字为数值，单位是 J/（cm2‧a）。图中“未 固定”是指未被固定的太 阳能。“未利用”是指未 被自身呼吸作用消耗，也 未被后一营养级和分解者 利用的能量。
1. 用表格的形式，将图中的数据进行整理。 2. 计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。
营养级
➢ 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顺序排列，可形成 一个金字塔图形，叫做能量金字塔。 直观的反映出生态系统各营养级间能量 的关系 通常都是上窄下宽的正金字塔形
➢ 数量金字塔 用表示能量金字塔的方法表示各营养
级的生物个体的数目比值关系，即为数 量金字塔。
捕食害虫的动物∶蜘蛛（包括圆蛛、跳蛛、小黑蛛）、青蛙等 以浮游植物为食的动物∶ 浮游动物、底栖动物（田螺、摇蚊） 分解者∶土壤中微生物、水中底栖动物∶田螺、摇蚊、蚯蚓等动物
➢ 绘制该生态系统的部分能量流动图，思考稻田生态系统中生产者的主 体是什么？其他生产者、初级消费者、次级消费者分别有哪些？它们 与农作物是什么关系？有害还是有益？
太阳能
水稻
鸭舌草 水稗草
稻飞虱 稻螟虫
跳蛛 青蛙
➢ 将害虫与益虫进行归类，简化表示该生态系统能量流动关系
➢ 结合以上分析，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。
提高水稻光合效率、减少杂草的 竞争、减少害虫取食造成能量流失
太阳能
人
水稻
杂草
害虫
益虫
是否有将害虫与杂草中能量通过二次转化，被人类利用的方法呢？
间种
多层育苗
稻—萍—蛙立体农 业
五、研究能量流动的实践意义
【课件】生态系统的能量流动课件-高二上学期生物人教版(2019)选择性必修二
名称 P C1 C2 C3
某草地 15 000 000 2 000 000
900 000 10
个体数量
昆虫
树
资料2 夏季两个生态系统的生物量统计表，单位为g·m－2。
营养级 生产者 初级消费者 次级消费者
某湖泊 96 11 4
某海域
4 21 －
某湖泊
某海域
三. 生态金字塔 2.生物量金字塔 概念：用表示能量金字塔中的方法表示各营养级的生物 量，即为生物量金字塔。
如： 生态农业等 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。 如： 确定合理的载畜量、季节性放牧、划区轮牧，除草、除
虫、灭鼠等
1.生态系统的主要功能 2.生态系统能量流动的概念 3.生态系统中能量输入的起点、方式、流经自然生态系 统的总能量 4.生产者同化的能量如何分配？ 5.消费者的同化量与摄入量的关系 6.中间营养级、最高营养级能量分配的异、同点 7.生态系统能量流动的渠道、能量在生物群落内传递的 形式 8.生态系统中能量的转换形式 9.生态系统能量散失的途径、形式 10.生态系统能量流动的特点及原因 11.生态金字塔的类型、特点、构建生态金字塔的意义 12.研究生态系统能量流动的意义
2.甲、乙、丙、丁是某同学绘制的生态金字塔。下列与之相关 的说法，错误的是 A.生态金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔，
基本呈现图丙所示形态 B.由于能量流动具有逐级递减的特征，能量
金字塔通常呈现图丙所示形态 C.不能用图甲表示生物数量金字塔 D.生态金字塔中每一层代表一个营养级，分解者不包含在其中
2、能量分配比例已知
例：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？
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2、逐级递减：
相邻两个营养级的传递率为10％～20％
逐级递减的原因：
自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一个营养级利用。
迁移创新：
食物链一般不超过5个营养级?
从能量传递的数量和效率看，能量流经各营养级是逐 级递减的，单向不循环的，传递效率为10％－20％。
所以,食物链一般不超过五个营养级，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。因为能量每流经一级都要丢失一 大部分，所以食物链越长，能量流失就越多。
概念：生态系统中能量的输入、传递和散失的
过程
能量的源头：太阳能
本 节 知
过 流经生态系统的总能量：生产者固定的
能程
太阳能的总量
量
途径：食物链或食物网
识流
单向流动：沿食物链方向由低营
体 动特
养级流向下一营养级
系
点 逐级递减：能量沿食物链流动过程中逐级
递减；传递效率10%~20%。
能量金字塔
研究调整生态系统中的能量流动关系，
能量传递效率的相关“最值”计算
选最短食物链
问 题
知低营养级 求高营养级
获得能量最多 获得能量最少
按×20%计算 选最长食物链
按×10%计算
选最长食物链
归
需最多能量 按÷10%计算
知高营养级
纳 求低营养级
选最短食物链 需最少能量
按÷20%计算
根据下图所表示的食物网,结合能量流动的特点进行计算: 猫头鹰
意义使能量持续高效的流向对人类最有
益的部分
能 量 流 粪便
初级消费者 摄入
经
初级消费者
呼
第 二 营 养 级 示
分
解
者
利 遗体，排遗物
用
残骸
呼吸作用
同化
用于生长 发育和繁殖
吸 作 用
散 失
意
散
图
失
次级消费者 摄入
生态系统的能量流动图解
呼吸
呼吸
呼吸
呼吸
生产者 (植物)
初级消费者 (植食动物)
次级消费者 (肉食动物)
… 三级消费者
(肉食动物)
树
数量金字塔 想一想： 有没有例外的情况？
一般情况下，也是金字塔形。但是有时候会出现倒置 的塔形。
例1: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量可能低于浮游动物的
量。当然，总的来看，一年中流过浮游植物的总能量 还是比流过浮游动物的要多。
下一营养级同化量
能量传递效率 =
× 100%
本营养级同化量
1.从第一营养级流入第二营养级的能量， 占生产者所固定的能量总量的百分比是
62.8/464.6=13.5%
2.从第二营养级流入第三营养级的能量，占 初级消费者所同化的能量总量的百分比是
12.6/62.8=20.1%
1、单向流动： 从生产者→初级消费者→次级消费者 →三级消费者→……不可逆转，不能循环
生态系统中能量的 输入、传递、转化和散失 的过程，称为生态系统的能量流动。
能量的输入：
生产者通过光合作用将光能 转化成为化学能，固定在它 们所制造的有机物中
1%
能量流经第一营养级示意图
呼吸作用散失（热能）
生产者固定 的太阳能
（化学能）
用于生长、发育、 繁殖(储存在有机 物中）
（化学能）
遗体、 残枝败叶
10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物
（）
B
● A、10千克
B、280千克
● C、100千克
D、28千克
• 为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？
• 为什么几平方公里才能有一只虎,而几平方米却 有百万昆虫?
•人增加一千克，要消耗多少克的植物？ (从不同食物链考虑)
研究生态系统能量流动的意义
1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统, 使能量得到最有效的利用。 （对能量进行多级利用，提高能量的利用率。） 例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘
研究生态系统能量流动的意义
2、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。 （合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有 益的部分。） 例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在 草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜 体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。
例2:成千上万只昆虫生活在一株 大树上，该数量金字塔的塔形 也会发生倒置。
小鸟数目 昆虫数目
树 数
有一食物网如图1所示。假如猫头鹰的食物2/5来 自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰 要增加20g体重，最多消耗植物多少克？
5600g
●如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自
小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为
分解者
初级消费者摄入
兔子的摄入量就是 兔子的同化量吗？
摄入量=同化量＋粪便量
同化作用: 是指生物体把从外界环境中获取
的营养物质转变成自身的组成物 质，并且储存能量的变化过程。
②能量流经第二营养级示意图
粪便量
初级消费者 摄入量
遗体残骸
用于生长、 发育、繁殖
分解者
同化量
次级消费者摄入
呼吸散失
强调：流入各消费者的总能量是指各消费者在 进行同化作用时所同化的物质中所含有的能量。
太阳光能
分解者
呼吸
化学能
热能（最终归宿）
在草原上，牛以草为食， 蜣螂（屎壳郎）以牛粪为食
被牛同化的能量中约有多少流入屎壳郎？
⒈生态系统的能量来源：太阳光能
2.⒈起生点态：生系产者统固的定太能阳能量来渠源道:是食什物么链？和食物网 3.2流.经能生量态流系动统的总起能点量：和生能渠的产道总者量所是固(什约定么占的？1太%)阳
牧草
鼠
蛇
如果牧草固定了1000焦耳的能量, 则猫头 鹰最少能获得_1___焦耳能量, 最多能获得___4_0焦耳 能量.
绿色植物→鼠→猫头鹰 这条食物链中，猫头鹰增重1Kg，至少 需要消耗绿色植物______Kg。
X×20%×20%=1Kg x=25Kg
低
高
能
营
量
养
级
高
低
鸟
永远都是金字塔形 昆虫
3.流经生生态产系者统—的—总太能阳量光能是什么？
4.来源：
4.各个营消养费级者能—量—的前来一源营养又级是什么？ 5.各营养级呼能吸量作的用去消路耗的有能哪量些？
5.请去以路：生产被者下(一第营一养营级养同级化)的为能例量说明.
分解者释放的能量
“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗和未被 下营养级和分解者利用的能量（现存的）
相邻两个营养级的传递率为10％～20％
逐级递减的原因：
自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一个营养级利用。
迁移创新：
食物链一般不超过5个营养级?
从能量传递的数量和效率看，能量流经各营养级是逐 级递减的，单向不循环的，传递效率为10％－20％。
所以,食物链一般不超过五个营养级，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。因为能量每流经一级都要丢失一 大部分，所以食物链越长，能量流失就越多。
概念：生态系统中能量的输入、传递和散失的
过程
能量的源头：太阳能
本 节 知
过 流经生态系统的总能量：生产者固定的
能程
太阳能的总量
量
途径：食物链或食物网
识流
单向流动：沿食物链方向由低营
体 动特
养级流向下一营养级
系
点 逐级递减：能量沿食物链流动过程中逐级
递减；传递效率10%~20%。
能量金字塔
研究调整生态系统中的能量流动关系，
能量传递效率的相关“最值”计算
选最短食物链
问 题
知低营养级 求高营养级
获得能量最多 获得能量最少
按×20%计算 选最长食物链
按×10%计算
选最长食物链
归
需最多能量 按÷10%计算
知高营养级
纳 求低营养级
选最短食物链 需最少能量
按÷20%计算
根据下图所表示的食物网,结合能量流动的特点进行计算: 猫头鹰
意义使能量持续高效的流向对人类最有
益的部分
能 量 流 粪便
初级消费者 摄入
经
初级消费者
呼
第 二 营 养 级 示
分
解
者
利 遗体，排遗物
用
残骸
呼吸作用
同化
用于生长 发育和繁殖
吸 作 用
散 失
意
散
图
失
次级消费者 摄入
生态系统的能量流动图解
呼吸
呼吸
呼吸
呼吸
生产者 (植物)
初级消费者 (植食动物)
次级消费者 (肉食动物)
… 三级消费者
(肉食动物)
树
数量金字塔 想一想： 有没有例外的情况？
一般情况下，也是金字塔形。但是有时候会出现倒置 的塔形。
例1: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量可能低于浮游动物的
量。当然，总的来看，一年中流过浮游植物的总能量 还是比流过浮游动物的要多。
下一营养级同化量
能量传递效率 =
× 100%
本营养级同化量
1.从第一营养级流入第二营养级的能量， 占生产者所固定的能量总量的百分比是
62.8/464.6=13.5%
2.从第二营养级流入第三营养级的能量，占 初级消费者所同化的能量总量的百分比是
12.6/62.8=20.1%
1、单向流动： 从生产者→初级消费者→次级消费者 →三级消费者→……不可逆转，不能循环
生态系统中能量的 输入、传递、转化和散失 的过程，称为生态系统的能量流动。
能量的输入：
生产者通过光合作用将光能 转化成为化学能，固定在它 们所制造的有机物中
1%
能量流经第一营养级示意图
呼吸作用散失（热能）
生产者固定 的太阳能
（化学能）
用于生长、发育、 繁殖(储存在有机 物中）
（化学能）
遗体、 残枝败叶
10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物
（）
B
● A、10千克
B、280千克
● C、100千克
D、28千克
• 为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？
• 为什么几平方公里才能有一只虎,而几平方米却 有百万昆虫?
•人增加一千克，要消耗多少克的植物？ (从不同食物链考虑)
研究生态系统能量流动的意义
1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统, 使能量得到最有效的利用。 （对能量进行多级利用，提高能量的利用率。） 例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘
研究生态系统能量流动的意义
2、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。 （合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有 益的部分。） 例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在 草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜 体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。
例2:成千上万只昆虫生活在一株 大树上，该数量金字塔的塔形 也会发生倒置。
小鸟数目 昆虫数目
树 数
有一食物网如图1所示。假如猫头鹰的食物2/5来 自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰 要增加20g体重，最多消耗植物多少克？
5600g
●如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自
小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为
分解者
初级消费者摄入
兔子的摄入量就是 兔子的同化量吗？
摄入量=同化量＋粪便量
同化作用: 是指生物体把从外界环境中获取
的营养物质转变成自身的组成物 质，并且储存能量的变化过程。
②能量流经第二营养级示意图
粪便量
初级消费者 摄入量
遗体残骸
用于生长、 发育、繁殖
分解者
同化量
次级消费者摄入
呼吸散失
强调：流入各消费者的总能量是指各消费者在 进行同化作用时所同化的物质中所含有的能量。
太阳光能
分解者
呼吸
化学能
热能（最终归宿）
在草原上，牛以草为食， 蜣螂（屎壳郎）以牛粪为食
被牛同化的能量中约有多少流入屎壳郎？
⒈生态系统的能量来源：太阳光能
2.⒈起生点态：生系产者统固的定太能阳能量来渠源道:是食什物么链？和食物网 3.2流.经能生量态流系动统的总起能点量：和生能渠的产道总者量所是固(什约定么占的？1太%)阳
牧草
鼠
蛇
如果牧草固定了1000焦耳的能量, 则猫头 鹰最少能获得_1___焦耳能量, 最多能获得___4_0焦耳 能量.
绿色植物→鼠→猫头鹰 这条食物链中，猫头鹰增重1Kg，至少 需要消耗绿色植物______Kg。
X×20%×20%=1Kg x=25Kg
低
高
能
营
量
养
级
高
低
鸟
永远都是金字塔形 昆虫
3.流经生生态产系者统—的—总太能阳量光能是什么？
4.来源：
4.各个营消养费级者能—量—的前来一源营养又级是什么？ 5.各营养级呼能吸量作的用去消路耗的有能哪量些？
5.请去以路：生产被者下(一第营一养营级养同级化)的为能例量说明.
分解者释放的能量
“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗和未被 下营养级和分解者利用的能量（现存的）