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人教版 (2019)选择性必修2第3章 生态系统及其稳定性第2节 生态系统的能量流动评优课课件ppt
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这是一份人教版 (2019)选择性必修2第3章 生态系统及其稳定性第2节 生态系统的能量流动评优课课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了生态系统的能量流动，能量流动的过程，能量流动的特点，能量传递效率计算，生态金字塔，能量金字塔，生物量金字塔，海洋生态系统，数量金字塔等内容，欢迎下载使用。
Energy flw f ecsystem
森林、草原、天地、山川，地平线之外一片苍茫。“小小寰球”在宇宙中旋转，承载着它的生命之网。
你认为以下哪种生存策略能让你维持更长时间来等待救援？ 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。
学习生态系统能量流动，再来寻找答案
假设你像小说中的鲁宾逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米
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。
如是将一个营养级中所有种群作为一个整体进行研究，那么能量流动将概括为何种形式？
The prcess f energy flw
1.生态系统能量的最终来源是什么？ 2.能量的起点和渠道分别是什么？3.能量是如何输入生态系统第一营养级的？4.能量在生态系统中以什么形式传递?5.输入生态系统的能量是怎样流动的？
阅读教材P55“能量流动的过程” 思考问题
能量是如何输入第一营养级的？（以草为例）
生态系统能量的最终来源是什么？
能量流动从哪开始（起点）？
能量是如何输入生态系统第一营养级的？
照射在草地上的太阳能都能被小草吸收吗？
被小草吸收的太阳能都能转化为化学能吗？
每天输送到地球的太阳能都能照射在生产者身上吗？
小草固定了太阳能后，这些能量有哪些去向？
能量是如何流经第二营养级的？（以兔为例）
兔子体内的能量来自哪里？
摄入的草，草中的能量都能被吸收并转化为兔子体内的能量吗？
不能，只能消化吸收其中的一小部分，其余的随粪便排出体外
同化量 = 摄入量 - 粪便量
兔产生的粪便，粪便中的能量去向？
粪便中的能量去向归属于哪个营养级？
兔同化的能量有哪些去向？
生态系统能量流动示意图
1、能量的最终（根本）来源：2、能量流动的起点：3、能量流动的渠道：4、能量流动的形式：
生产者固定（同化）太阳能
5、流经生态系统的总能量 = 生产者同化（固定）的太阳能总量
①生产者同化（固定）的太阳能：指的是通过光合作用过程将太阳能转化为化学能储存在有机物中的能量 ②生产者同化（固定）的太阳能 ≠ 生产者吸收的太阳能③生产者同化（固定）的太阳能 = 生产者吸收的光能-未被利用的光能
6、各营养级能量的来源：
第1营养级（生产者）：生产者同化（固定）的太阳能 第2营养级（初级消费者）：同化（固定）第1营养级的能量 第3营养级（次级消费者）：同化（固定）第2营养级的能量 ………
①固定（同化）量 ≠ 摄入量 ②固定（同化）量 = 摄入量 - 粪便量 摄入量：生物摄入体内的有机物中所含的能量（生物吃进去的食物所含的能量） 同化量：生物将摄入的有机物转化为自身的组成物质，将摄入的能量转化为自身的能量。 粪便量：动物粪便中所含能量
7、各营养级能量的去向：
①各营养级的能量去向有3条：自身呼吸消耗 、被分解者利用 、流入下一个营养级②各营养级流入分解者的能量除包括各营养级的遗体、残落物中的能量外，还应包括被下一个营养级摄入后产生的粪便中的能量。③尿液中的能量不同于粪便中的能量，尿液中的能量应该归于该营养级的能量，是该营养级所同化的能量中的一部分。
1、关于生物的同化量的叙述正确的是 （ ） A.从上一营养级摄取的能量 B.食物消化后粪便中的能量 C.从上一个营养级流入该营养级的总能量 D.从消化道吸后收合成有机物中的能量
2、下列叙述正确的是 （ ） A.当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量 B.当狼捕食兔子并经同化作用合成了自身的的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营级 C.生产者通过光合作用合成有机物时，能量就由非生物环境流入生物群落 D.生态系统的能量流动是往复循环的
Characteristics f energy flw
赛达伯格湖位于美国，是一个高原湖泊，面积约5× 105 m2。林德曼用定量的方式研究了群落中各营养级之间的能量关系，提出了“林德曼定律”，标志着生态学开始从定性走向定量。
美国生态学家 1915-1942
1. 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“流入”和“流出”整理成为一份清单.
注意: 表示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．如：羊不能吃完所有的草
此百分比称为能量传递效率
2. 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的之外，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
3. 生态系统中的能量流动能否逆向流动？能不能循环流动？
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. 通过以上分析，你能总结出什么规律？
只能沿食物链由低营养级流向高营养级
【原因】：①食物链中各营养级的顺序是不可逆转的； ②生态系统中的能量最终以热能的形式散失，所以不可循环利用。
传递效率为10％～20％
【原因】：①各营养级生物会因自身的呼吸作用而散失部分能量 ②各营养级的能量会有一部分流向分解者。 ③各营养级生物总有一部分能量不能被下一营养级利用
【生存策略一】：先吃鸡、再吃玉米
【生存策略二】：先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
请从能量流动的角度解释“一山不容二虎”生物学原理是什么？
Calculatin f energy transfer efficiency
能量在流经各个营养级时，上一营养级的能量大约有10%~20%传到下一营养级，营养级越高，能量越少。因此食物链越长，能量损失越多。为了充分利用能量，应尽量缩短食物链。有关能量的“最值”计算方法总结如下：①正推型（已低营养级，求高营养级）：最少取10%，最多取20%②逆推型（已高营养级，求低营养级）：最少取20%，最多取10%③若题干中提供传递效率，则按实际效率计算。
1、假定某生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、鹰、昆虫和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为24000千焦，如营养级之间能量转化效率为15%，第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是（ ） A.540千焦 81千焦 B.240千焦 340千焦 C.650千焦 700千焦 D.1200千焦 540千焦
2、如果一个人的食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1Kg的体重，约消费植物（ ） Ａ.１０Ｋｇ Ｂ.２８Ｋｇ Ｃ.１００Ｋｇ Ｄ.２８０Ｋｇ
3、根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物，蝉和螳螂各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重最多是（ ） A．G/75千克 B．3G/125千克 C．6G/125千克 D．G/550千克
Eclgical pyramid
赛达伯格湖的能量流动数据分析
除了用数字表示外，还有什么方法可以表示该生态系统中的数据？
Energy pyramid
如果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的次序排列而形成的图形。
通常呈上窄下宽的金字塔形
直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系。
思考：上图为某城市生态系统能量金字塔，为什么呈倒置状态也能维持生态系统的正常运行？
从生态系统外输入大量的物质
类似的还有鱼塘生态系统
Bimass pyramid
用同样的方法表示各个营养级的生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重）之间的关系，就形成生物量金字塔。
有时会出现倒置的金字塔形
浮游植物个体小，寿命短，又不断被浮游动物和其它动物吃掉，所以在某一时刻调查到的浮游植物的生物量很可能低于第二营养级的生物量，因此生物量金字塔会出现倒置。
Quantity pyramid
如果把各个营养级生物的个体数量，按营养级位顺序来自排列并绘制成图，则为数量金字塔。
某些生态系统中呈上窄下宽的金字塔形
另一些生态系统中呈上宽下窄的金字塔形
研究能量流动的实践意义
Practical significance f studying energy flw
人们不能改变能量流动的客观规律，但可设法调整能量流动方向，提高能量的利用效率。
①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。
在同一土地上按照不同比例种植不同农作物的种植方式。
一般把几种作物同时期播种的叫间作，不同时期播种的叫套种。
省时省力，节约资源和能源
萍：红萍可以固氮、富钾，提高土壤肥力
蛙：蛙类以田间害虫为食，降低虫害防治成本
稻：稻田为红萍和蛙类提供合适的生长环境
②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。
实现了对能量的多级利用
③可以帮助人们合理的调整能量流动关系，使能量持续高效地流向人类最有益的部分。
1.生态系统中所有生物的生命活动都需要能量，而不同营养级的生物获取能量的途径是有差别的。据此判断下列表述是否正确。(1)太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中。 ( )(2)生态系统中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少。（ ）(3)能量沿食物链流动是单向的。 ( )
2.流经神农架国家级自然保护区的总能量是( ) A.该保护区中生产者体内的能量 B.照射到该保护区中的全部太阳能 C.该保护区中生产者所固定的太阳能 D.该保护区中所有生产者、消费者、分解者体内的能量
3.在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c，则a、b、c之间的关系是 ( ) A. a=b+c B. a>b+c C. a 1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a 中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。 (1)分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解。
1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a 中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。 (1)分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解。 (2)哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用？为什么？
Energy flw f ecsystem
森林、草原、天地、山川，地平线之外一片苍茫。“小小寰球”在宇宙中旋转，承载着它的生命之网。
你认为以下哪种生存策略能让你维持更长时间来等待救援？ 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。
学习生态系统能量流动，再来寻找答案
假设你像小说中的鲁宾逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米
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。
如是将一个营养级中所有种群作为一个整体进行研究，那么能量流动将概括为何种形式？
The prcess f energy flw
1.生态系统能量的最终来源是什么？ 2.能量的起点和渠道分别是什么？3.能量是如何输入生态系统第一营养级的？4.能量在生态系统中以什么形式传递?5.输入生态系统的能量是怎样流动的？
阅读教材P55“能量流动的过程” 思考问题
能量是如何输入第一营养级的？（以草为例）
生态系统能量的最终来源是什么？
能量流动从哪开始（起点）？
能量是如何输入生态系统第一营养级的？
照射在草地上的太阳能都能被小草吸收吗？
被小草吸收的太阳能都能转化为化学能吗？
每天输送到地球的太阳能都能照射在生产者身上吗？
小草固定了太阳能后，这些能量有哪些去向？
能量是如何流经第二营养级的？（以兔为例）
兔子体内的能量来自哪里？
摄入的草，草中的能量都能被吸收并转化为兔子体内的能量吗？
不能，只能消化吸收其中的一小部分，其余的随粪便排出体外
同化量 = 摄入量 - 粪便量
兔产生的粪便，粪便中的能量去向？
粪便中的能量去向归属于哪个营养级？
兔同化的能量有哪些去向？
生态系统能量流动示意图
1、能量的最终（根本）来源：2、能量流动的起点：3、能量流动的渠道：4、能量流动的形式：
生产者固定（同化）太阳能
5、流经生态系统的总能量 = 生产者同化（固定）的太阳能总量
①生产者同化（固定）的太阳能：指的是通过光合作用过程将太阳能转化为化学能储存在有机物中的能量 ②生产者同化（固定）的太阳能 ≠ 生产者吸收的太阳能③生产者同化（固定）的太阳能 = 生产者吸收的光能-未被利用的光能
6、各营养级能量的来源：
第1营养级（生产者）：生产者同化（固定）的太阳能 第2营养级（初级消费者）：同化（固定）第1营养级的能量 第3营养级（次级消费者）：同化（固定）第2营养级的能量 ………
①固定（同化）量 ≠ 摄入量 ②固定（同化）量 = 摄入量 - 粪便量 摄入量：生物摄入体内的有机物中所含的能量（生物吃进去的食物所含的能量） 同化量：生物将摄入的有机物转化为自身的组成物质，将摄入的能量转化为自身的能量。 粪便量：动物粪便中所含能量
7、各营养级能量的去向：
①各营养级的能量去向有3条：自身呼吸消耗 、被分解者利用 、流入下一个营养级②各营养级流入分解者的能量除包括各营养级的遗体、残落物中的能量外，还应包括被下一个营养级摄入后产生的粪便中的能量。③尿液中的能量不同于粪便中的能量，尿液中的能量应该归于该营养级的能量，是该营养级所同化的能量中的一部分。
1、关于生物的同化量的叙述正确的是 （ ） A.从上一营养级摄取的能量 B.食物消化后粪便中的能量 C.从上一个营养级流入该营养级的总能量 D.从消化道吸后收合成有机物中的能量
2、下列叙述正确的是 （ ） A.当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量 B.当狼捕食兔子并经同化作用合成了自身的的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营级 C.生产者通过光合作用合成有机物时，能量就由非生物环境流入生物群落 D.生态系统的能量流动是往复循环的
Characteristics f energy flw
赛达伯格湖位于美国，是一个高原湖泊，面积约5× 105 m2。林德曼用定量的方式研究了群落中各营养级之间的能量关系，提出了“林德曼定律”，标志着生态学开始从定性走向定量。
美国生态学家 1915-1942
1. 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“流入”和“流出”整理成为一份清单.
注意: 表示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．如：羊不能吃完所有的草
此百分比称为能量传递效率
2. 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的之外，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
3. 生态系统中的能量流动能否逆向流动？能不能循环流动？
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. 通过以上分析，你能总结出什么规律？
只能沿食物链由低营养级流向高营养级
【原因】：①食物链中各营养级的顺序是不可逆转的； ②生态系统中的能量最终以热能的形式散失，所以不可循环利用。
传递效率为10％～20％
【原因】：①各营养级生物会因自身的呼吸作用而散失部分能量 ②各营养级的能量会有一部分流向分解者。 ③各营养级生物总有一部分能量不能被下一营养级利用
【生存策略一】：先吃鸡、再吃玉米
【生存策略二】：先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
请从能量流动的角度解释“一山不容二虎”生物学原理是什么？
Calculatin f energy transfer efficiency
能量在流经各个营养级时，上一营养级的能量大约有10%~20%传到下一营养级，营养级越高，能量越少。因此食物链越长，能量损失越多。为了充分利用能量，应尽量缩短食物链。有关能量的“最值”计算方法总结如下：①正推型（已低营养级，求高营养级）：最少取10%，最多取20%②逆推型（已高营养级，求低营养级）：最少取20%，最多取10%③若题干中提供传递效率，则按实际效率计算。
1、假定某生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、鹰、昆虫和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为24000千焦，如营养级之间能量转化效率为15%，第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是（ ） A.540千焦 81千焦 B.240千焦 340千焦 C.650千焦 700千焦 D.1200千焦 540千焦
2、如果一个人的食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1Kg的体重，约消费植物（ ） Ａ.１０Ｋｇ Ｂ.２８Ｋｇ Ｃ.１００Ｋｇ Ｄ.２８０Ｋｇ
3、根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物，蝉和螳螂各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重最多是（ ） A．G/75千克 B．3G/125千克 C．6G/125千克 D．G/550千克
Eclgical pyramid
赛达伯格湖的能量流动数据分析
除了用数字表示外，还有什么方法可以表示该生态系统中的数据？
Energy pyramid
如果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的次序排列而形成的图形。
通常呈上窄下宽的金字塔形
直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系。
思考：上图为某城市生态系统能量金字塔，为什么呈倒置状态也能维持生态系统的正常运行？
从生态系统外输入大量的物质
类似的还有鱼塘生态系统
Bimass pyramid
用同样的方法表示各个营养级的生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重）之间的关系，就形成生物量金字塔。
有时会出现倒置的金字塔形
浮游植物个体小，寿命短，又不断被浮游动物和其它动物吃掉，所以在某一时刻调查到的浮游植物的生物量很可能低于第二营养级的生物量，因此生物量金字塔会出现倒置。
Quantity pyramid
如果把各个营养级生物的个体数量，按营养级位顺序来自排列并绘制成图，则为数量金字塔。
某些生态系统中呈上窄下宽的金字塔形
另一些生态系统中呈上宽下窄的金字塔形
研究能量流动的实践意义
Practical significance f studying energy flw
人们不能改变能量流动的客观规律，但可设法调整能量流动方向，提高能量的利用效率。
①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。
在同一土地上按照不同比例种植不同农作物的种植方式。
一般把几种作物同时期播种的叫间作，不同时期播种的叫套种。
省时省力，节约资源和能源
萍：红萍可以固氮、富钾，提高土壤肥力
蛙：蛙类以田间害虫为食，降低虫害防治成本
稻：稻田为红萍和蛙类提供合适的生长环境
②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。
实现了对能量的多级利用
③可以帮助人们合理的调整能量流动关系，使能量持续高效地流向人类最有益的部分。
1.生态系统中所有生物的生命活动都需要能量，而不同营养级的生物获取能量的途径是有差别的。据此判断下列表述是否正确。(1)太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中。 ( )(2)生态系统中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少。（ ）(3)能量沿食物链流动是单向的。 ( )
2.流经神农架国家级自然保护区的总能量是( ) A.该保护区中生产者体内的能量 B.照射到该保护区中的全部太阳能 C.该保护区中生产者所固定的太阳能 D.该保护区中所有生产者、消费者、分解者体内的能量
3.在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c，则a、b、c之间的关系是 ( ) A. a=b+c B. a>b+c C. a
1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a 中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。 (1)分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解。 (2)哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用？为什么？
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