1、1.1.生态系统的生态系统的结构结构包括哪些包括哪些?生态系统的组成成分生态系统的组成成分食物链和食物网食物链和食物网非生物的物质和能量非生物的物质和能量生产者生产者消费者消费者分解者分解者2.2.生态系统的生态系统的营养结构营养结构指什么？指什么？3.3.这种这种营养结构营养结构对生态系统有什么作用？对生态系统有什么作用？能量流动和物质循环的能量流动和物质循环的渠道渠道。功能能量流动物质循环信息传递结构第三单元Copyright 2021 liqionghua版权申明：本课件为著作人原创作品，未经著作人授权不得擅自抄袭转载摘编或用于商业用途第2节 生态系统的能量流动问题探讨 假设你像小说中的
2、鲁滨逊一样，也流落到一个荒岛上，那里除了能饮用的水以外，几乎无任何食物。你随身尚存食物只有一只母鸡、15Kg玉米。以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：A、先吃鸡，再吃玉米玉米玉米鸡鸡人人玉米玉米鸡鸡人人B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。1能量流动的过程生态系统中能量的 、和 的过程。输入传递转化散失1.概念：2.研究思路：研究环节：研究水平：能量的来源：；去路：。输入储存（传递、转化）和散失个体种群某一营养级研究能量流动的基本思路 a.就一个生物个体（如人）而言，能量的流动情况？能量输入能量输入个体个体呼吸作用散失呼吸作用散失的能量的能量储存在体内储存在体
3、内的能量的能量 能量输入 种群能量散失能量储存将种群作为整体来研究：将种群作为整体来研究：将将一个营养级一个营养级作为作为整体整体来研究：来研究：能量输入某营养级能量散失能量储存 研究生态系统中能量流动一般在研究生态系统中能量流动一般在群体水平群体水平上。上。来源与去路1能量流动的过程结合课本结合课本分析上图，思考并回答下列问题：分析上图，思考并回答下列问题：1 1、能量的源头？、能量的源头？2 2、能量流动的起点和渠道能量流动的起点和渠道？3 3、输入生态系统总能量是输入生态系统总能量是？4 4、各个营养级能量的来源又是什么？各个营养级能量的来源又是什么？5 5、各营养级能量的去路有哪些？、
4、各营养级能量的去路有哪些？请以请以生产者生产者(第一营养级第一营养级)为例说明为例说明1能量流动的过程源头：流经生态系统总能量：途径：形式：太阳能有机物中的_热能形式：最终以形式散失过程：输入传递转化散失概念：生态系统中能量的 、和 的过程。输入传递转化散失太阳能食物链和食物网 有机物中的化学能 生产者固定的太阳能化学能 热能 呼吸作用人工生态系统：生产者固定的太阳能和人工补充的能量(人工投喂的饲料)1能量流动的过程鹰等鹰等次级消费者次级消费者草草等生产者等生产者兔兔等初级消费者等初级消费者第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级生态系统能量流动在营养级层次研究1呼吸作用以
5、热能形式散失草的能量如何得来？光能全部被草吸收了吗？草（第一营养级）固定的能量将会流向哪？1%生长、发育和繁殖储存起来呼吸作用散失生长发育繁殖遗体残枝败叶分解者流入下一营养级生产者固定的太阳能残枝败叶被分解者分解能量流动的过程能量流经第一营养级的过程1粪便兔吃草后能将摄入的草全部同化吗？同化呼吸作用分解者摄入生长发育和繁殖储存起来同化量=摄入量粪便量能量流动的过程生物体把外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成成分，并储存能量的过程（消化吸收）植物的同化量:u 粪便量是上一营养级的同化量光合作用固定的太阳能1呼吸作用分解者生长发育和繁殖储存起来兔（第二营养级）同化了小草的能量后，这些能量有哪些
6、去向？呼吸散失生长发育繁殖遗体残骸分解者流入下一营养级兔同化的能量能量流动的过程1呼吸作用散失的能量+用于生长、发育和繁殖的能量能量流动的过程属于上一营养级的同化量次级消费者摄入用于生长发育繁殖初级消费者同化初级消费者摄入散失呼吸作用遗体残骸粪便分解者利用散失呼 吸作 用能量流经第二营养级的过程同化量摄入量-粪便量=呼吸作用散失的能量+流向下一营养级的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量1能量流动的过程生态系统能量流动在营养级层次研究分 解 者呼 吸 作 用生态系统能量流动在营养级层次研究生产者初级消费者(绿色植物)次级消费者(植食性动物)(肉食性动物)某营养级某营养级同化量同化量呼吸作用中
7、以呼吸作用中以热能形式散失热能形式散失用于自身生长、用于自身生长、发育、繁殖发育、繁殖被分解者分解利用被分解者分解利用流入下一个营养级流入下一个营养级注：最高营养级没有这一去向1能量流动的过程总结某一营养级能量的来源和去路(1 1)来源来源(2 2)去路去路生产者的生产者的能量来自能量来自 ；消费者的能量来自消费者的能量来自 。消耗消耗；被被 利用；利用；被被 利用；利用；太阳能上一营养级同化的能量呼吸作用下一营养级的生物分解者当堂演练如图表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中如图表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a ag g表示能量值。若图中表示能量值。若图中A
8、A表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量，则下列说法不正确的是量，则下列说法不正确的是()A A图中图中B B表示同化的能量表示同化的能量B B图中图中C C表示流入下一营养级的能量表示流入下一营养级的能量C C图中图中D D表示通过呼吸作用散失的能量表示通过呼吸作用散失的能量D D图中图中a a值与值与c cd de e的值相同的值相同BC C表示用于生长发育繁殖的能量表示用于生长发育繁殖的能量任务活动任务活动B2能量流动的特点1.计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。营养级流入能量 流出能量 流出能量与流入能量比生产者植食性动物肉
9、食性动物464.662.813.5%62.812.620.1%12.6能量传递效率=下一营养级同化量上一营养级同化量100%【思考讨论】分析赛达伯格湖的能量流动逐级递减同化量能量传递效率 2能量流动的特点 能量流动的特点及原因(1)单向流动不可逆：不循环：(2)逐级递减各营养级呼吸作用散失的热能无法再利用每一营养级呼吸作用消耗一部分能量未被利用一部分能量被分解者分解能量传递效率：一般10-20%营养级数量：一般不超过5个营养级生物之间的捕食关系是长期自然选择的结果，一般不可逆转2能量流动的特点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讨论1：生态系统中的能量流动
10、和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？遵循能量守恒定律。遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，能量在生态系统中流动、转化后，流入生流入生态系统的总能量态系统的总能量=储存在生态系统储存在生态系统（生物生物体的有机物体的有机物）中中+被生物利用、在被生物利用、在呼吸作呼吸作用中以热能的形式散失用中以热能的形式散失。讨论2：流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？为什么？不能，不能，能量流动是单向的。能量流动是单向的。2 补充：能量传递效率的计算补充：能量传递效率的计算下一营养级同化量上一营养级同化量100%(1)相邻营养级的能量传递效率：10%20%，计算方法如下：能量传递效率能
11、量流动的特点例1：计算下列食物链中戊获得的能量，已知甲所固定的太阳能为105 J，食物链为甲乙丙丁戊，戊最多可获得能量为：105 20%20%20%20%=160J105 10%10%10%10%=10J戊最少可获得能量为：2能量流动的特点例2：如果A消耗10000 kg，C最多增重_千克，最少增重_千克400 110000 20%20%=40010000 10%10%10%10%=1知低营养级求高营养级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(2)食物链中能量的最值计算2(2)食物链中能量的最值计算能量流动的特点例1：某生态系统的一条食物链为：甲乙丙丁
12、。假如丁每增加1千克体重，至少需要该生态系统内甲的量为:1 20%20%20%=125千克知高营养级求低营养级需最少能量选最短食物链按“20%”计算需最多能量选最长食物链按“10%”计算2知高营养级求低营养级需最少能量选最短食物链按“20%”计算需最多能量选最长食物链按“10%”计算(2)食物链中能量的最值计算能量流动的特点例2：如果C消耗2 kg，至多需要A的量_千克，或者至少需要A_千克20000 502 10%10%10%10%=20000千克2 20%20%=50千克2能量流动的特点如图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1 kg，至少消耗A约()A.100 kg B.44.5
13、 kg C.25 kg D.15 kgC C2能量流动的特点2.由于“赤潮”的影响，一条6 kg重的杂食性海洋鱼死亡，假如该杂食性海洋鱼的食物有1/3来自植物，1/3来自食草鱼类，1/3来自以食草鱼类为食的小型肉食鱼类；那么按能量流动效率20%来计算，该杂食性鱼从出生到死亡共需海洋植物()Kg。310 2 220%+220%+2（20%20%）2 2+2+2（20%20%）3 33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。生态金字塔3.1 能量金字塔 高低能量低高营养级特点：上窄下宽原因：逐级递减意义：
14、直观的反映出生态系统各营养级间能量的关系。3生态金字塔3.2 生物量金字塔（现有生物有机物总量现有生物有机物总量）营养级营养级第四营养级第三营养级第二营养级第一营养级干重干重g/m21.51137809营养级营养级第四营养级第三营养级每个营养级所容纳的有机物的总干重在海洋生态系统中，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。某海域生态系统的生物量某海域生态系统的生物量浮游植物浮游植物浮游动物浮游动物通常通常是上窄下宽是上窄下宽3生态金字塔3.3 数量金字塔每个营养级的生物个体的数目比值营养级营养级第二营养级第
15、一营养级个体数量个体数量鼠草鼬第三营养级当生产者个体比消费者个体大得多时，数量金字塔呈现倒置。营养级第二营养级第一营养级个体数量昆虫树通常通常是上窄下宽是上窄下宽4能量流动的实践意义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，增大流入生态系统的总能量。甘蔗和大豆间种冬小麦夏玉米套作水稻青蛙立体农业蔬菜大棚中多层育苗充分利用空间和资源，获得更大的收益4能量流动的实践意义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。例如，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣肥田，例如，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣肥田，实现了对实现了对能量的能量的多级
16、利用多级利用，从而大大，从而大大提高能量的利用率提高能量的利用率秸秆饲料秸秆饲料沼气池沼气池沼渣沼渣能量的利用率能量的传递效率4能量流动的实践意义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。例如，例如，合理确定草场的载畜量合理确定草场的载畜量，稻田除草、除虫等。，稻田除草、除虫等。任务活动任务活动【例2】某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是（）A.生产者固定的总能量可表示为(A1B1C1A2B2C2D2)B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1 100%C.流入初
17、级消费者体内的能量可表示为(A2B2C2)D.生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量可表示为(B1C1D1)C同化量（流入生态系统的总能量）流入下一营养级呼吸作用自身生长发育繁殖（净初级生产量）被分解者分解未利用任务活动任务活动例1 2022湖南双峰一中月考 下列关于某自然生态系统能量流动的说法中正确的是(4 6 )A.被生产者通过净光合作用固定在有机物中的能量属于第一营养级的同化量B.被初级消费者摄入体内的能量等于第二营养级同化的能量C.被次级消费者同化的能量中除了呼吸作用消耗之外其余的用于其生长、发育和繁殖D.被分解者利用的能量只有输入、传递、转化的过程，没有散失C任务活动任务活动1.下列有关生态系统能量流动的叙述,正确的是()A.在食物链中,能量的传递形式是光能B.生态系统的能量流动是指生物体内的能量代谢过程C.生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程D.流经任何生态系统的总能量都是生产者固定的总能量C练习册P25
