3.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動第1課時課件高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

第三章第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動第一課時本課課程標準：2.2.3分析生態(tài)系統(tǒng)中的能量在生物群落中單向流動并逐級遞減的規(guī)律2.2.4舉例說明利用能量流動規(guī)律，人們能夠更加科學(xué)、有效地利用生態(tài)系統(tǒng)中的資源2.2.5解釋生態(tài)金字塔表征了失望各營養(yǎng)級之間在個體數(shù)量、生物量和能量方面的關(guān)系本課教學(xué)目標：010203

通過分析能量在營養(yǎng)級間的流動情況和賽達伯格湖的能量流動，概述生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的過程和特征。用生態(tài)金字塔表征生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級間的能量、生物量和數(shù)量等關(guān)系概述生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義本課教學(xué)重難點：重點難點難點

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程1.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程2.嘗試調(diào)查當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的能量流動情況問題探討

假設(shè)你像小說中的魯濱遜那樣,流落在一個荒島上,那里除了有能飲用的水,幾乎沒有任何食物。你身邊尚存的食物只有1只母雞、15kg玉米。討論：你認為以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援?1.先吃雞,再吃玉米。2.先吃玉米,同時用一部分玉米喂雞,吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。一、能量流動的概念研究能量流動的基本思路科學(xué)方法：能量輸入個體1個體2個體3儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量......能量輸入種群能量儲存能量散失能量流經(jīng)個體的情況如果把這個種群作為一個整體來研究，上圖應(yīng)概括成什么形式呢？以個體為研究對象，有很大的局限性和偶然性，如個體死亡，數(shù)據(jù)可能不準確，不同個體間差異過大等。以種群為研究對象，能量的流動渠道為食物鏈或食物網(wǎng)，在分析時，可能會因食物網(wǎng)的復(fù)雜性而影響結(jié)果的準確性。一、能量流動的概念研究能量流動的基本思路科學(xué)方法：能量輸入個體1個體2個體3儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量儲存在體內(nèi)的能量呼吸作用散失的能量......能量輸入種群能量儲存能量散失能量流經(jīng)個體的情況能量流經(jīng)種群的情況研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動一般在群體水平如果將一個營養(yǎng)級中的所有種群作為一個整體，那么應(yīng)概括成什么形式呢？

思考？能量輸入某營養(yǎng)級能量儲存能量散失自主學(xué)習

閱讀教材55頁，并完成下列問題二、能量流動的過程1.輸入生態(tài)系統(tǒng)的的能量來源是什么？2.輸入第一營養(yǎng)級的能量去向是什么？3.植物用于自身生長、發(fā)育、繁殖的能量去向是什么？4.初級消費者攝入的能量全部被初級消費者同化了嗎？5.教材55頁圖3-5中，糞便量應(yīng)屬于誰的同化量？二、能量流動的過程生態(tài)系統(tǒng)能量流動在營養(yǎng)級層次的研究草等生產(chǎn)者第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級初級消費者次級消費者兔等鷹等二、能量流動的過程呼吸作用以熱能形式散失1%通過呼吸作用以熱能形式散失生長發(fā)育繁殖殘枝敗葉分解者流入下一營養(yǎng)級生產(chǎn)者固定的太陽能殘枝敗葉被分解者分解生產(chǎn)者第一營養(yǎng)級問題一：第一營養(yǎng)級的能量來源和去向是什么呢？用于自身生長、發(fā)育繁殖等生命活動99%散失初級消費者第二營養(yǎng)級（1）輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的太陽能

思考？所有生態(tài)系統(tǒng)中輸入的總能量都只有生產(chǎn)者固定的太陽能嗎？流經(jīng)人工生態(tài)系統(tǒng)（如人工魚塘、城市污水處理池）的總能量=人工額外輸入的能量（如人工投放的餌料或城市污水中有機物所含的能量）＋生產(chǎn)者固定的能量二、能量流動的過程糞便同化流入攝入同化量=攝入量糞便量－

思考？兔吃草后能將攝入的草全部同化嗎？兔子的糞便量屬于誰的同化量？糞便屬于上一營養(yǎng)級的同化量二、能量流動的過程問題二：第二營養(yǎng)級同化了第一營養(yǎng)級的能量，這些能量去向是什么呢？遺體殘骸被分解者分解生長發(fā)育繁殖遺體殘骸分解者流入下一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級同化的能量呼吸作用以熱能形式散失初級消費者用于自身生長、發(fā)育繁殖等生命活動生產(chǎn)者第一營養(yǎng)級初級消費者第二營養(yǎng)級次級消費者第三營養(yǎng)級通過呼吸作用以熱能形式散失二、能量流動的過程生長發(fā)育繁殖遺體殘骸分解者問題二：第三營養(yǎng)級同化了第二營養(yǎng)級的能量，這些能量去向是什么呢？初級消費者第二營養(yǎng)級次級消費者第三營養(yǎng)級呼吸作用以熱能形式散失次級消費者用于自身生長、發(fā)育繁殖等生命活動遺體殘骸被分解者分解第三營養(yǎng)級同化的能量通過呼吸作用以熱能形式散失

思考？1.通過以上學(xué)習，你發(fā)現(xiàn)最高營養(yǎng)級的能量去向和其他營養(yǎng)級的能量去向有何不同呢？2.各營養(yǎng)級同化的能量去向有哪些共同點呢？二、能量流動的過程某營養(yǎng)級同化量呼吸作用以熱能形式散失用于自身生長、發(fā)育、繁殖被分解者分解利用最高營養(yǎng)級的能量最終去向：某營養(yǎng)級同化量呼吸作用以熱能形式散失用于自身生長、發(fā)育、繁殖被分解者分解利用流入下一個營養(yǎng)級某營養(yǎng)級的能量最終去向：二、能量流動的過程某營養(yǎng)級的能量某段時間內(nèi)的能量去向：某營養(yǎng)級同化量呼吸作用中以熱能形式散失用于自身生長、發(fā)育、繁殖被分解者分解利用流入下一個營養(yǎng)級未被利用的能量二、能量流動的過程注意：1.能量流動并不只在食物鏈（網(wǎng)）中傳遞。

生產(chǎn)者、消費者、分解者的遺體中的能量會流入分解者。2.生產(chǎn)者同化的能量就是其通過光合作用制造的有機物中的能量，即總光合作用量。用于生產(chǎn)者自身生長、發(fā)育和繁殖的能量，即凈光合作用量

。

總光合作用速率=凈光合速率＋呼吸速率3.初級消費者同化量中流入分解者的能量=初級消費者遺體殘骸

+

次級消費者糞便中所含的能量。二、能量流動的過程呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用生產(chǎn)者（綠色植物）初級消費者（植食性動物）次級消費者（肉食性動物）三級消費者（肉食性動物）呼吸作用……分解者

思考？觀察生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖，你有什么發(fā)現(xiàn)呢？箭頭由粗到細：方框從大到小：表示隨營養(yǎng)級的升高，儲存在生物體內(nèi)的能量越來越少。表示流入下一營養(yǎng)級的能量逐級遞減。箭頭單向：表示能量的傳遞是單向的（不可逆性）。二、能量流動的過程呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用生產(chǎn)者（綠色植物）初級消費者（植食性動物）次級消費者（肉食性動物）三級消費者（肉食性動物）呼吸作用……分解者能量流動的概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的_______、_______、_______和_______的過程。輸入傳遞轉(zhuǎn)化散失一、能量流動的概念對能量流動概念的理解輸入傳遞轉(zhuǎn)化散失太陽能（大多數(shù)）生態(tài)系統(tǒng)固定的太陽能總量食物鏈和食物網(wǎng)有機物中的化學(xué)能有機物中的化學(xué)能熱能最終以熱能形式散失自身呼吸作用太陽能源頭：總能量：渠道：形式：形式：途徑：注：人工生態(tài)系統(tǒng)（如人工魚塘、城市污水處理池）的總能量=人工額外輸入的能量＋生產(chǎn)者同化的能量一、能量流動的概念對能量流動概念的理解注：人工生態(tài)系統(tǒng)（如人工魚塘、城市污水處理池）的總能量=人工額外輸入的能量＋生產(chǎn)者同化的能量二、能量流動的過程P55思考討論討論1：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律？為什么？遵循能量守恒定律。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動、轉(zhuǎn)化后，一部分儲存在生態(tài)系統(tǒng)生物體的有機物中，另一部分在呼吸作用中以熱能形式散失，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。討論2：流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個生態(tài)系統(tǒng)中來？為什么？不能，能量流動是單向的。二、能量流動的過程

假設(shè)你像小說中的魯濱遜那樣,流落在一個荒島上,那里除了有能飲用的水,幾乎沒有任何食物。你身邊尚存的食物只有1只母雞、15kg玉米。1.先吃雞,再吃玉米。2.先吃玉米,同時用一部分玉米喂雞,吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。玉米雞人玉米雞人應(yīng)選擇1；若選擇2，則增加了食物鏈的長度，能量逐級遞減，最后人獲得的能量較少。二、能量流動的特點

思考討論分析賽達伯格湖的能量流動RaymondLindeman林德曼（1915-1942）賽達伯格湖

1941年美國耶魯大學(xué)生態(tài)學(xué)家林德曼發(fā)表了《一個老年湖泊內(nèi)的食物鏈動態(tài)》的研究報告。他對50萬平方米的賽達伯格湖作了野外調(diào)查和研究后用確切的數(shù)據(jù)說明，生物量從綠色植物向食草動物、食肉動物等按食物鏈的順序在不同營養(yǎng)級上轉(zhuǎn)移。二、能量流動的特點圖中數(shù)字為能量數(shù)值，單位是J/（cm2·a）（焦每平方厘米年）?！拔垂潭ā笔侵肝幢还潭ǖ奶柲埽拔蠢谩笔侵肝幢蛔陨砗粑饔孟?，也未被后一個營養(yǎng)級和分解者利用的能量。為研究方便起見，這里將肉食性動物作為一個整體看待。分析賽達伯格湖的能量流動P56二、能量流動的特點分析賽達伯格湖的能量流動P56用表格的形式，將圖中的數(shù)據(jù)進行整理。流入呼吸作用分解者利用未利用流出流出/流入生產(chǎn)者植食性動物肉食性動物464.696.312.529362.862.818.82.129.312.612.67.5微量5.0能量流動過程中逐級遞減20.06%13.52%能量傳遞效率=第n＋1營養(yǎng)級同化量第n營養(yǎng)級同化量×100%10%～20%注意：能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率為

。

思考討論流入某一營養(yǎng)級的能量為什么不會百分之百地流到下一個營養(yǎng)級？二、能量流動的特點

思考討論流入某一營養(yǎng)級的能量為什么不會百分之百地流到下一個營養(yǎng)級？

各營養(yǎng)級的能量都有一部分通過呼吸作用散失；一部分未被下一營養(yǎng)級利用；一部分被分解者分解。通過以上分析，你能總結(jié)出什么規(guī)律？單向流動逐級遞減原因原因能量流動特點①食物鏈中的捕食關(guān)系不能逆轉(zhuǎn)②通過呼吸作用散失的熱能不能再次被利用總有一部分能量經(jīng)自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一個營養(yǎng)級利用。能量傳遞效率為10%～20%三、能量流動的特點能量在流動過程中逐級遞減，與能量守恒定律矛盾嗎