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1、第第2 2节节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动人教人教20192019版高中生物学选择性必修版高中生物学选择性必修2 2生物与环境生物与环境 第第3 3章章 生态系统及其稳定性生态系统及其稳定性问题探讨：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，假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水，几乎没有任何食物。你身边尚那里除了有能饮用的水，几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有存的食物只有1 1只只母鸡母鸡、15 kg15 kg玉米玉米。讨论：讨论：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间等待救援时间等待救援?先吃
2、鸡，再先吃鸡，再吃玉米。吃玉米。先吃玉米，同时用一部先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。的蛋，最后吃鸡。先先后后方案方案1 1方案方案2 2一部分一部分一部分一部分一、生态系统的能量流动的概念一、生态系统的能量流动的概念指生态系统中能量的指生态系统中能量的 过程。过程。输入、传递、转化和散失输入、传递、转化和散失能量能量输入输入个体个体1呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量个体个体2个体个体3呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的
3、能量能量流动的分析能量流动的分析能量能量输入输入种群种群能量储存能量储存能量散失能量散失研究生态系统的能量流动一般在研究生态系统的能量流动一般在 水平上。水平上。种群种群二、生态系统的二、生态系统的能量流动的过程能量流动的过程二、生态系统的二、生态系统的能量流动的过程能量流动的过程1 1构建第一营养级能量流动模型构建第一营养级能量流动模型初级消费者初级消费者摄入摄入残枝残枝败叶败叶呼呼吸吸作作用用分分解解者者利利用用散失散失生产者生产者固定太阳能固定太阳能用于生长发育和繁殖用于生长发育和繁殖 太阳能太阳能散失散失呼呼 吸吸 作作 用用光合作用光合作用二、生态系统的二、生态系统的能量流动的过程能
4、量流动的过程2 2构建第二营养级能量流动模型构建第二营养级能量流动模型遗体遗体残骸残骸呼呼吸吸作作用用分分解解者者利利用用散失散失用于生长发育和繁殖用于生长发育和繁殖散失散失呼呼 吸吸 作作 用用粪便粪便初级消费者初级消费者摄入摄入初级消费者初级消费者同化同化次级消费者次级消费者摄入摄入二、能量流动的过程二、能量流动的过程初级消费者初级消费者摄入摄入初级消费者初级消费者同化同化用于生长发育和繁殖用于生长发育和繁殖次级消费者次级消费者摄入摄入遗体遗体残骸残骸残枝残枝败叶败叶呼呼吸吸作作用用分分解解者者利利用用散失散失生产者生产者固定太阳能固定太阳能用于生长发育和繁殖用于生长发育和繁殖 太阳能太阳
5、能散失散失呼呼 吸吸 作作 用用发生类似初级消费者的变化发生类似初级消费者的变化粪便粪便光合作用光合作用光合作用光合作用固定固定太阳太阳能能生长生长发育发育繁殖繁殖等等呼吸呼吸作用作用分解者分解分解者分解同化同化次级消费者次级消费者摄入摄入 呼吸呼吸作用作用散失散失散失散失能能量量在在第第三三营营养养级级中中的的变变化化次级消费者次级消费者同化同化用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖三级消费者三级消费者摄入摄入粪便粪便分分解解者者利利用用呼呼吸吸作作用用训练：训练：写出右图各序号的名称写出右图各序号的名称？遗体遗体残骸残骸计算：计算：1 1、摄入的能量摄入的能量 的能的能量量+中的能量。中的能
6、量。（注意：粪便中的能量是属于（注意：粪便中的能量是属于 的同化量）的同化量）2 2、同化能量同化能量摄入量摄入量 中中所含能量。所含能量。同化能量同化能量=的能量的能量+用于用于 的能量。的能量。同化能量同化能量 的能量的能量+被下一营养级被下一营养级 的能量的能量+释放的能量释放的能量+。同化同化粪便粪便上一营养级上一营养级粪便粪便 呼吸散失呼吸散失 同化同化分解者分解者未利用的能量未利用的能量生长发育繁殖等生长发育繁殖等呼吸散失呼吸散失 小结：生态系统中的能量流动过程小结：生态系统中的能量流动过程初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）生产者生产者（植物）（植物）次级消费者次级消
7、费者（肉食性动物）（肉食性动物）分解者分解者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呼吸作用呼吸作用太太阳阳能能三级消费者三级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）能量去路能量去路自身呼吸作用消耗自身呼吸作用消耗被下一营养级的生物所利用（被下一营养级的生物所利用（最高营养级除外最高营养级除外)被分解者所利用被分解者所利用能量来源能量来源生产者：生产者：消费者：消费者：太阳能太阳能 上一营养级上一营养级 【小结】：【小结】：一、生态系统的能量流动的一、生态系统的能量流动的概念：概念：生态系统中能量的生态系统中能量的 、和和 的过程。的过程。二、生态系统的能量流动二、生态系统的
8、能量流动过程：过程：1 1、能量的输入：、能量的输入：能量来源：能量来源：。能量流动的起点：能量流动的起点：。方式：方式：。流经生态系统的总能量：流经生态系统的总能量：。能量转化：能量转化：。2 2、能量的传递：、能量的传递：能量流动的渠道：能量流动的渠道：。形式：形式：。能量转化：能量转化：。散失散失转化转化输入输入传递传递太阳能太阳能生产者固定太阳能生产者固定太阳能主要是光合作用主要是光合作用生产者固定太阳能的总量生产者固定太阳能的总量 光能光能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有机物中的化学能有机物中的化学能有机物中的化学能有机物中的化学能有机物中的化学能有机物
9、中的化学能3 3、能量的散失：、能量的散失：途径：途径：。形式：形式：。能量变化：能量变化：。整个过程能量的变化是整个过程能量的变化是 。呼吸作用呼吸作用热能热能有机物中的化学能有机物中的化学能热能热能光能光能有机物中的化学能有机物中的化学能热能热能4 4、能量来源与去路：能量来源与去路：能量来源：生产者的能量来自能量来源：生产者的能量来自 ；消费者的能量来自消费者的能量来自 。能量去向：能量去向：。最高营养级的能量去向：最高营养级的能量去向：。太阳能太阳能 呼吸作用散失、流入下一营养级、呼吸作用散失、流入下一营养级、分解者分解作用、未利用。分解者分解作用、未利用。上一营养级上一营养级呼吸作用
10、散失、分解者分解作用、呼吸作用散失、分解者分解作用、未利用。未利用。主要的能量去向：主要的能量去向：呼吸作用散失呼吸作用散失【巩固练习】：【巩固练习】：1 1判断：判断：(1)(1)生态系统的能量流动就是指能量的输入和散失过程生态系统的能量流动就是指能量的输入和散失过程()(2)(2)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能()(3)(3)流经第三营养级的总能量是指三级消费者摄入到体内流经第三营养级的总能量是指三级消费者摄入到体内的能量的能量()(4)(4)生产者通过光合作用合成有机物时，能量就从无机环生产者通过光合作用合成有机物时，能量就从无机
11、环境输入到了生物群落境输入到了生物群落()2 2、关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是、关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是()A A能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程B B分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量C C生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量量D D生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级一营养级3 3、由草、兔、狐组成的食物链中，兔所获得的能量，
12、其、由草、兔、狐组成的食物链中，兔所获得的能量，其去向不包括去向不包括()A A兔呼吸作用释放的能量兔呼吸作用释放的能量 B B由兔的粪便流入分解者体内的能量由兔的粪便流入分解者体内的能量C C流入狐体内的能量流入狐体内的能量 D D由狐的粪便流入分解者体内的能量由狐的粪便流入分解者体内的能量林德曼林德曼（1915-19421915-1942）赛达伯格湖赛达伯格湖 19411941年美国耶鲁大学生态学家林德曼发表了一个老年湖泊年美国耶鲁大学生态学家林德曼发表了一个老年湖泊内的食物链动态的研究报告。他对内的食物链动态的研究报告。他对5050万平方米的赛达伯格湖作万平方米的赛达伯格湖作了野外调查和
13、研究后用确切的数据说明，生物量从绿色植物向食了野外调查和研究后用确切的数据说明，生物量从绿色植物向食草动物、食肉动物等按食物链的顺序在不同营养级上转移。草动物、食肉动物等按食物链的顺序在不同营养级上转移。三1 1分析塞达伯格湖的能量流动分析塞达伯格湖的能量流动三、能量流动的特点三、能量流动的特点1 1 分析塞达伯格湖的能量流动分析塞达伯格湖的能量流动1.1.用表格的形式，将图中的数据进行整理。例如，可以用表格的形式，将图中的数据进行整理。例如，可以将每一营养级上的能量将每一营养级上的能量“流入流入”和和“流出流出”整理成为一整理成为一份清单份清单(“(“流出流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量
14、的能量不包括呼吸作用散失的能量)。1 1 分析塞达伯格湖的能量流动分析塞达伯格湖的能量流动2.2.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”该营养级该营养级能量的百分比。能量的百分比。营养级营养级流入能量流入能量/J/(cmJ/(cm2 2.a)a)流出能量流出能量(输入后一输入后一个营养级个营养级)/J(cm)/J(cm2 2.a)a)出入比出入比/%/%生产者生产者植食性动物植食性动物肉食性动物肉食性动物-分解者分解者 14.6 14.6-464.6464.662.862.812.612.662.862.812.612.613.5213.5220.0620.061 1
15、 分析塞达伯格湖的能量流动分析塞达伯格湖的能量流动3.3.流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流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到下一个营养级?各营养级的能量都有：各营养级的能量都有：一部分通过呼吸作用散失；一部分通过呼吸作用散失；一部分未利用；一部分未利用；一部分被分解者利用。一部分被分解者利用。1 1 分析塞达伯格湖的能量流动分析塞达伯格湖的能量流动4.4.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?生态系统中的能量流动是生态系统中的能量流动是单向单向的；的；能量在流动过程中能量在流动过程中逐级递减逐级递减。【小结】三、能量流动的特点【
16、小结】三、能量流动的特点1 1、单向流动、单向流动 2 2、逐级递减、逐级递减 原因：食物链中因捕食关系的各个营养级的顺序原因：食物链中因捕食关系的各个营养级的顺序 是不可逆的。是不可逆的。原因：原因：一部分能量随呼吸作用散失一部分能量随呼吸作用散失一部分能量一部分能量被分解者利用被分解者利用还有一部分能量未利用还有一部分能量未利用注意：能量在相邻两个营养级间的传递效率为注意：能量在相邻两个营养级间的传递效率为 。10%10%20%20%回答问题：回答问题：假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水，几乎没有任何岛上，那里除了有能饮用的水，几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有食物。你身边尚存的食物只有1 1只只母鸡母鸡、15 kg15 kg玉米玉米。你认为以下哪种生存策略能让你维持更你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间等待救援长的时间等待救援?先吃鸡，再先吃鸡，再吃玉米。吃玉米。先吃玉米，同时用一部先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。的蛋，最后吃鸡。先先后后方案方案1 1方案
