《【生物】生态系统的能量流动第1课时课件2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【生物】生态系统的能量流动第1课时课件2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2.pptx（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 假假设设你你像像小小说说中中的的鲁鲁滨滨逊逊那那样样，流流落落在在一一个个荒荒岛岛上上，那那里里除除了了有有能能饮饮用用的的水水，几几乎乎没没有有任任何何食食物物。你你身身边边尚存的食物只有一只母鸡、尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。玉米。策策略略：先先吃吃玉玉米米，同同时时用用一一部部分分玉玉米米喂喂鸡鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。讨论讨论1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？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？策略策略：先吃鸡，再吃玉米。：先吃鸡，再吃玉米。问题探讨问题探讨流落荒岛流落荒岛一只母鸡一只母鸡15kg玉米玉米思考：
2、能量在生态系统中是怎样流动的？思考：能量在生态系统中是怎样流动的？策策略略增增加加了了食食物物链链长长度度，由由于于能能量量沿沿着着食食物物链链和和食食物物网网单单向向流流动动、逐逐级递减，所以人获得能量少，故选择策略级递减，所以人获得能量少，故选择策略才能存活更久才能存活更久玉米玉米鸡鸡人人玉米玉米鸡鸡人人江西生物组江西生物组 东东老师东东老师学习目标：学习目标：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。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。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。通过对赛达伯格湖
3、能量流动的定量分析，概述生态系统的能量流动规律。3用生态金字塔表征生态系统的能量流动等特点。用生态金字塔表征生态系统的能量流动等特点。4尝尝试试运运用用生生态态系系统统的的能能量量流流动动规规律律为为生生产产实实践践提提出出合合理理建建议议，认认同同研研究究能能量量流流动动具具有有实践意义。实践意义。第第3章章 生态系统及其稳定性生态系统及其稳定性第第2节节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动储存在体内的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能
4、量玉米玉米蝗虫蝗虫青蛙青蛙蛇蛇老鹰老鹰太阳太阳能能量量生态系统的能量流动：生态系统中能量的生态系统的能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失输入、传递、转化和散失的过程。的过程。科学方法科学方法研究能量流动的基本思路研究能量流动的基本思路能量能量输入输入个体个体1个体个体2个体个体3能量输入能量输入种群种群能量存储能量存储能量散失能量散失思思考考：以以个个体体为为单单位位研研究究能能量量流流动动，有有何何问问题题？种种群群为为单单位位呢呢？研研究究能能量量流流动动的的合合适适单单位位？以以个个体体为为研研究究对对象象，有有很很大大的的局局限限性性和和偶偶然然性性，如如个个体体死死亡亡，
5、数数据据可可能能不不准准确确，不不同同个个体体间间差差异异过过大大等等；以以种种群群为为研研究究对对象象，能能量量流流动动的的渠渠道道为为食食物物链链，可可能能因因为为食食物物网网的的复复杂杂性性而而影影响响结结果果的的准准确确性性；将将一一个个营营养养级级的的所所有有种种群群作作为为一一个个整整体体来来研研究究能能量量流流动动，可可以以比比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。能量输入能量输入种群种群能量储存能量储存能量散失能量散失营养级营养级生产者初级消费者次级消费者三级消费者四级消费者玉米玉米蝗虫蝗虫青蛙青蛙蛇蛇老鹰老鹰第二营养级第二
6、营养级第一营养级第一营养级第三营养级第三营养级第四营养级第四营养级第五营养级第五营养级任务一：构建能量流经第一、二营养级的概念模型思考：图示输入第一营养级的能量有哪些去路思考：图示输入第一营养级的能量有哪些去路（足够长时间内足够长时间内）？用以下关？用以下关键词，完成能量流经第二营养级的概念模型键词，完成能量流经第二营养级的概念模型（足够长时间内足够长时间内）。）。呼吸作用散失呼吸作用散失热能热能粪便量粪便量 某营养级摄入量某营养级摄入量 同化量同化量 下一营养级摄入下一营养级摄入分解者利用分解者利用用于生长、发育、繁殖等用于生长、发育、繁殖等 生产者：主要通过生产者：主要通过光合作用将光合作
7、用将太阳太阳能能固定成有机物固定成有机物，少少数化能合成作用将无机物的化学能固定成有机物数化能合成作用将无机物的化学能固定成有机物消费者：表示消化道吸收的能量消费者：表示消化道吸收的能量分解者：是指从细胞外吸收的能量分解者：是指从细胞外吸收的能量同化量同化量 约约11017kJ可见光可见光能量流动的过程能量流动的过程01能量流动的过程能量流动的过程太阳能太阳能输入输入生产者固定生产者固定的太阳能的太阳能生生产产者者的的生生长长、发育和繁殖等发育和繁殖等呼吸作用呼吸作用散失热能散失热能被分解者利用被分解者利用初级消费者摄入初级消费者摄入摄入量摄入量=同化量同化量+粪便量粪便量初级消费初级消费者摄
8、入者摄入初级消费初级消费者同化者同化用于生长、发用于生长、发育和繁殖等育和繁殖等次级消费者次级消费者摄入摄入分解者利用分解者利用呼吸作用呼吸作用热能散失热能散失粪便粪便呼吸作用呼吸作用散失散失遗体残骸遗体残骸太阳能太阳能 有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能转化转化形式：形式：热能热能过程：过程：有机物中化学能有机物中化学能 热能热能呼吸作用呼吸作用01能量流动的过程能量流动的过程初级消费初级消费者摄入者摄入初级消费初级消费者同化者同化用于生长、用于生长、发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者摄入摄入分解者利用分解者利用呼吸作用呼吸作用热能散失热能散失粪便粪便呼吸作用呼吸作用散失散失摄入
9、量摄入量=同化量同化量+粪便量粪便量输输入入某某营营养养级级的的总总能能量量是是指指该该营营养养级级同同化化的的能能量量，粪粪便便中中的的能能量量不不属属于于该营养级同化的能量，粪便量是上一营养级同化能量该营养级同化的能量，粪便量是上一营养级同化能量的一小部分的一小部分。初级消费者同化的能量初级消费者同化的能量=呼吸消耗的能量呼吸消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量用于生长、发育和繁殖的能量生长、发育和繁殖的能量生长、发育和繁殖的能量=分解者利用的能量分解者利用的能量+下一营养级同化的能量。下一营养级同化的能量。遗体残骸遗体残骸能量流动的过程能量流动的过程思思考考2输输入入初初级级消消费费者
10、者的的能能量量是是哪哪部部分分？初初级级消消费费者者粪粪便便中中的的能能量量属属哪哪个个营营养养级级？最最终终流流向向何何处处？思考思考1请写出摄入量和同化量之间的关系？请写出摄入量和同化量之间的关系？同化量同化量=摄入量摄入量-粪便量粪便量初级消费者同化的能量初级消费者同化的能量分分解解者者利利用用(f)呼吸作用呼吸作用呼吸呼吸作用作用散失散失遗体遗体残骸残骸初级消费初级消费者摄入者摄入(a)初级消费初级消费者同化者同化(b)用于生长用于生长发育和繁发育和繁殖殖(e)次级消费次级消费者摄入者摄入(i)(d)散失散失粪便粪便(c)分解者分解者属于上一营养级的同化量属于上一营养级的同化量思思考考
11、3输输入入初初级级消消费费者者的的能能量量的的去去路路有有哪哪些些？如如果果定定时时定定量量还还要要增增加加哪哪项项去去路路？最最高高营营养养级级同同化化的能量去向有哪些？的能量去向有哪些？一一部部分分流流入入下下一一个个营营养养级级；一一部部分分被被分分解解者者分分解解利利用用；一一部部分分通通过过呼呼吸吸作作用用以以热热能能形形式式散散失失。未未被被利利用用(j)。呼呼吸吸作作用用中中以以热热能能的的形形式式散散失失；以以遗遗体体残残骸骸的的形形式式被被分分解解者者利利用用；（最最高高营营养养级没有流入下一营养级的能量去向）级没有流入下一营养级的能量去向）ba-cd+ed+(f-c)+ie
12、b-dj+(f-c)+iab+c呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分分 解解 者者呼吸作用呼吸作用生产者生产者（绿色植物）（绿色植物）初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）次级消费者次级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）三级消费者三级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）生产者的能量来源：生产者的能量来源：_;流经生态系统总能量：流经生态系统总能量：_生产者固定的太阳能生产者固定的太阳能太阳能太阳能传递形式：传递形式：_传递渠道：传递渠道：_有机物中的化学能有机物中的化学能食物链和食物网食物链和食物网输入输入输入输入传递传递传递传递太阳能太阳能有机物化学能有
13、机物化学能热能热能 散失形式：散失形式：_散失途径：散失途径：_散失散失散失散失转化转化转化转化呼吸作用呼吸作用热能热能生态系统的能量流动：生态系统能量的生态系统的能量流动：生态系统能量的输入、传递、转化和散失输入、传递、转化和散失的过程的过程分析赛达伯格湖的能量流动分析赛达伯格湖的能量流动思考思考讨论讨论资资料料1：1941年年美美国国耶耶鲁鲁大大学学生生态态学学家家林林德德曼曼发发表表了了一一个个老老年年湖湖泊泊内内的的食食物物链链动动态态的的研研究究报报告告。他他对对50万万平平方方米米的的赛赛达达伯伯格格湖湖作作了了野野外外调调查查和和研研究究后后用用确确切切的的数数据据说说明明，生生
14、物物量量从从绿绿色色植植物物向向食食草草动动物物、食食肉肉动动物物等等按按食食物物链链的的顺顺序序在在不不同同营营养养级级上上转转移移。赛赛达达伯伯格格湖湖位位于于美美国国明明尼尼苏苏达达州州的的赛赛达达伯伯格格沼沼泽泽自自然然保保护护区区，是是一一个个高高原原湖湖泊泊，深深1米米，面面积积为为14480平平方方米米，湖湖岸岸线线长长500米米。湖湖底底深深度度一一致致、性性质质均均一一，没没有有大大的的波波浪浪。图图中中数数字字为为能能量量数数值值，单单位位是是J/(cm2.a)(焦焦每每平平方方厘厘米米年年）。图图中中“未未固固定定”是是指指未未被被固固定定的的太太阳阳能能，“未未利利用用
15、”是是指指未未被被自自身身呼呼吸吸作作用用消消耗耗，也也未未被被后后一一个个营营养养级级和和分分解解者者利利用用的的能能量量。为为研研究究方方便便起起见见，这这里将肉食性动物作为一个整体看待。里将肉食性动物作为一个整体看待。讨讨论论1用用表表格格的的形形式式，将将图图中中的的数数据据进进行行整整理理。例例如如，可可以以将将每每一一营营养养级级上上的的能能量量“流流入入”和和“流出流出”整理成为一份清单（整理成为一份清单（“流出流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量）。的能量不包括呼吸作用散失的能量）。讨论讨论2计算计算“流出流出”该营养级的能量占该营养级的能量占“流入流入”该营养级能量的百分比。
16、该营养级能量的百分比。讨论讨论3流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流到下一个营养级？流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流到下一个营养级？讨论讨论4通过以上分析，你能总结出什么规律？通过以上分析，你能总结出什么规律？林德曼（Raymond Lindeman，1915-1942）赛达伯格湖赛达伯格湖：小、简单、稳定03能量流动的特点能量流动的特点分析赛达伯格湖的能量流动分析赛达伯格湖的能量流动思考思考讨论讨论能量分析能量分析生产者生产者植食性动植食性动物物肉食性动肉食性动物物分解者分解者输入能量输入能量流出能量流出能量出入比出入比赛达伯格湖的能量流动数据分析赛达伯格湖的能量流动数据
17、分析464.662.813.52%62.812.612.620.06%14.6能量传递效率能量传递效率=下一营养级下一营养级同化量同化量上一营养级上一营养级同化量同化量讨讨论论3从从能能量量传传递递效效率率上上看看，能能量量为为什什么么不不能能百百分分之之百百从从一一个个营营养养级级流流到到下下一一个个营营养养级级？各营养级的能量都有一部分通过呼吸作用散失；各营养级的能量都有一部分通过呼吸作用散失；一部分未被下一营养级利用；一部分未被下一营养级利用；一部分被分解者分解。一部分被分解者分解。能量流动的特点能量流动的特点100%03能量流动的特点能量流动的特点 遵遵循循，能能量量在在生生态态系系统
18、统中中流流动动、转转化化后后，一一部部分分储储存存在在生生态态系系统统（生生物物体体有有机机物物）中中，而另一部分被利用、散发至无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。而另一部分被利用、散发至无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。思考思考4生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？思思考考5流流经经某某生生态态系系统统的的能能量量能能否否再再回回到到这这个个生生态态系系统统中中来来？为为什什么么？流流向向分分解解者者的的能能量，能否流向生产者？消费者呢？量，能否流向生产者？消费者呢？不不能能，通通过过呼呼吸吸作
19、作用用、分分解解者者分分解解作作用用产产生生的的热热能能散散失失到到无无机机环环境境中中，不不能能循循环环利利用用，能量流动是单向的；流向分解者的能量，可流向消费者（食用菌），不能流向生产者。能量流动是单向的；流向分解者的能量，可流向消费者（食用菌），不能流向生产者。能量分析能量分析生产者生产者植食性动植食性动物物肉食性动肉食性动物物分解者分解者输入能量输入能量流出能量流出能量出入比出入比赛达伯格湖的能量流动数据分析赛达伯格湖的能量流动数据分析464.662.813.52%62.812.612.620.06%14.6能量传递效率能量传递效率=下一营养级下一营养级同化量同化量上一营养级上一营养级
20、同化量同化量能量流动的特点能量流动的特点100%03能量流动的特点能量流动的特点能量分析能量分析生产者生产者植食性动植食性动物物肉食性动肉食性动物物分解者分解者输入能量输入能量流出能量流出能量出入比出入比赛达伯格湖的能量流动数据分析赛达伯格湖的能量流动数据分析464.662.813.52%62.812.612.620.06%14.6能量传递效率能量传递效率=下一营养级下一营养级同化量同化量上一营养级上一营养级同化量同化量单向流动单向流动逐级递减逐级递减各个营养级的顺序是不可逆的；且各个营养级的能量总是以呼吸散失热能。各个营养级的顺序是不可逆的；且各个营养级的能量总是以呼吸散失热能。能量传递效率一般为能量传递效率一般为1020相邻营养级之间相邻营养级之间逐级递减的原因：逐级递减的原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、暂时未被利用。自身呼吸消耗、被分解者分解、暂时未被利用。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。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。能量流动的特点能量流动的特点能量流动的特点能量流动的特点100%