人教版 (2019)选择性必修2生态系统的能量流动教学ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修2生态系统的能量流动教学ppt课件，共36页。PPT课件主要包含了一部分，吃鸡蛋，方案1，方案2，能量输入，个体1，个体2，个体3，储存在体内的能量，呼吸作用散失的能量等内容，欢迎下载使用。
通过分析能量在营养级间的流动情况，概述生态系统中能量流动的过程。通过对赛达伯格湖能量流动的定量分析，概述生态系统中能量流动的特点。
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、15kg玉米。
讨论： 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？1.先吃鸡再吃玉米。 2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
应该先吃鸡，再吃玉米（即选择1）。若选择2，则增加了食物链的长度，能量逐渐递减，最后人获得的能量较少。
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。
能量流经一个种群的情况可以图示如下：
以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如果个体死亡，数据可能不准确；不同个体间差异过大。
如果将这个种群作为一个整体来研究，则左图可以概括成下图形式，从中可以看出分析能量流动的基本思路。
如果以种群为研究对象，能量流动的渠道为食物链，在分析时，可能因为食物网的复杂性而影响结果的准确性。
如果将一个营养级的所有种群作为一个整体，那么左图将概括为何种形式呢？以营养级为研究对象，可以比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。
生态系统中能量的最终来源是什么？能量的起点和渠道分别是什么？能量是如何输入生态系统第一营养级的？第一营养级的能量有哪些去向？
结合教材P55图3-5思考以下问题：
1.能量流经第一营养级的过程
初级消费者（植食性动物）
2.能量流经第二营养级的过程
1.请写出摄入量和同化量之间的关系
同化量 = 摄入量 - 粪便量
2.输入初级消费者的能量是哪部分？初级消费者粪便中的能量属于哪个营养级？
3.输入初级消费者的能量的去路有哪些？
一部分流入下一个营养级；一部分被分解者分解利用；一部分通过呼吸作用以热能形式散失。
属于上一营养级的同化量
4.完成能量流经第二营养级的模型。
2.能量流经最高营养级的过程
思考：最高营养级同化的能量去向有哪些？
①呼吸作用中以热能的形式散失；②以遗体残骸的形式被分解者利用；（最高营养级没有流入下一营养级的能量去向）
次级消费者（肉食性动物）
三级消费者（肉食性动物）
①能量流动的渠道是 。②能量散失的途径是各种生物的 (代谢过程)。③流动过程中能量的转化是太阳能→ → 。
模型构建：构建食物链的能量流动模型
表示流入下一营养级的能量 。
随营养级的升高，储存在生物体内的能量 。
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。
归纳总结：能量流动的概念理解
源头： 。流经生态系统的总能量： 。
途径： 。形式： 。
形式： 。过程： 。
太阳能→有机物中的 →热能
生产者固定的太阳能总量
若为人工生态系统，则还包括人工输入的有机物中的化学能
【总结】一个营养级所同化的能量的“2个”“3个”“4个”去路
“2个”去路：同化量＝呼吸消耗的能量＋用于生长、发育和繁殖的能量“3个”去路(无时间单位)：同化量＝呼吸消耗的能量＋分解者利用的能量＋流入下一营养级的能量“4个”去路(以年为单位)：同化量＝呼吸消耗的能量＋分解者利用的能量＋流入下一营养级的能量＋未被利用的能量　　　
注意：最高营养级的生物没有流入下一营养级的能量这一去路
3.流向分解者的能量，能否流向生产者？消费者呢？
1.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？
流向分解者的能量，可流向消费者（食用菌），不能流向生产者。
遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体的有机物）中，另一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。
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？
林德曼对赛达伯格湖能量流动做了定量分析
赛达伯格湖位于美国明尼苏达州的赛达伯格沼泽自然保护区，是一个高原湖泊，深1米，面积为14480平方米，湖岸线长500米 。湖底深度一致、性质均一，没有大的波浪。
单位（焦/厘米2 ·年）
未利用：指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。（定时定量分析）
未固定：是指未被固定的太阳能
1.根据赛达伯格湖的能量流动图解完成下表。
3.从方向上看，能量流动是否会逆转，能不能循环流动？为什么？
①生态系统各营养级间取食和被食的关系是不可逆的。②各营养级通过呼吸作用散失的热能不能再被生物利用。
不会逆转，不能循环流动。因为：
4. 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除了流入下一营养级之外，还有： ①一部分通过该营养级的呼吸作用散失； ②一部分作为排遗物、遗体或残枝败叶被分解者利用； ③一部分未被利用
在生态系统中，能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的营养级，不可逆转，也不能循环流动。
①不可逆转：②不可循环：
只能沿食物链由低营养级流向高营养级。
各营养级通过呼吸作用散失的热能不能再被生物重新利用。
一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有10%~20%的能量能够流到下一个营养级。即，能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%。
①一部分通过该营养级的呼吸作用散失。
③一部分能量未被下一营养级利用。
②一部分作为排遗物、遗体或残枝败叶被分解者分解。
思考1：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？
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。
2.流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统？
不能，能量流动是单向的（例如：释放出的热能是不能再利用的）。
任何生态系统都需要不断得到能量补充，以便维持生态系统的正常功能。如果一个生态系统在一段较长时间内没有能力（太阳能或化学能）输入，这个生态系统就会崩溃。
思考2：从能量流动的特点分析，为什么食物链一般不超过5个营养级？
因营养级上升一级，可利用的能量相应要减少80％～90％，能量到了第五个营养级时，可利用的能量往往少到不能维持下一个营养级生存的程度了。
思考3：从能量流动的角度分析，为什么说“一山不容二虎”？
根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物链（网）流经老虎的能量已减到很少的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故“一山不容二虎”有一定的生态学道理。
已知低营养级同化量，求高营养级同化量：
假如现有草100kg，则：
(1) 能量传递效率的“至少”和“最多”计算
已知高营养级同化量，求低营养级同化量：
假如要使鹰增加2kg，则：
多条食物链，已知低营养级同化量，求高营养级
如果A有 10000 kg，C 最多增加______kg，最少增加_____kg。
多条食物链，已知高营养级同化量，求低营养级
若人的体重增加1 kg，最少需消耗水藻______kg，最多消耗水藻___________kg。
在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则需按照各单独的食物链进行计算后合并。
如图食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇。那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为_______。
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(2) 按已知能量分配比例计算
在如图所示的食物网，如将A流向B和C的比例由B∶C＝1:1调整为1:2，能量传递效率按10%计算，C获得的能量是原来的_______倍。
设现有A能量为150，当A流向B和C的能量为1:1时，C获得的能量为：
75×10%×10%+75×10%=8.25
当A流向B和C的能量为1:2时，C获得的能量为：
50×10%×10%+100×10%=10.5
所以，C获得的能量是原来的10.5/8.25=1.27倍
如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的_______倍。
设当食物比例A：B=1：1时，C的能量为x
则需要的A为1/2x÷10%+1/2x÷10%÷10% = 55x
设当食物比例A：B为2：1时，C的能量为y
则需要的A为：2/3y÷10%+1/3y÷10%÷10%=40y
由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55x=40y，
单向流动、逐级递减，能量传递效率为10%~20%
1.如图是某生态系统中第三营养级的能量流动示意图，其中a为摄入量f为流向下一营养级的能量。下列相关叙述正确的是( )A.能量沿食物链的流动是双向的B.该第三营养级粪便中的能量属于第二营养级的同化量C.第三、四营养级之间的能量传递效率可用f/（a-d）表示D.该营养级未利用的能量属于f能量的一部分
解析：能量沿着食物链单向流动，A错误；该第三营养级粪便中的能量属于第二营养级的同化量的一部分，B正确；d不单单指粪便中的能量，因此第三、四营养级之间的能量传递效率可以用/b表示，C错误；未利用的能量属于c,D错误。
2.在生态系统中，生产者所固定的能量可以沿着食物链传递，食物链中的每个环节即为一个营养级。下列关于营养级的叙述，错误的是(   )A.同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级B.作为生产者的绿色植物所固定的能量来源于太阳C.作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级D.能量从食物链第一营养级向第二营养级只能单向流动
解析：杂食动物既会捕食植物，又会捕食动物，如果捕食植物，就是第二营养级，捕食动物，就是第三营养级或更高营养级，所以不同食物链中的动物会处于不同的营养级，A正确；绿色植物进行的是光合作用，能量来源于太阳，B正确；次级消费者是第三营养级，初级消费者是第二营养级，第一营养级是生产者，C错误；因为第一营养级是植物，第二营养级是动物，食物链是单向的，能量流动也就是单向的，D正确。