生物學(xué)選擇性必修二《生物與環(huán)境》第43講

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)2.2.3分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間不斷循環(huán)、能量在生物群落中單向流動(dòng)并逐級(jí)遞減的規(guī)律2.2.4舉例說(shuō)明利用物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)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)金字塔表征了食物網(wǎng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間在個(gè)體數(shù)量、生物量和能量方面的關(guān)系內(nèi)容要求目錄Contents01研究能量流動(dòng)的基本思路03生態(tài)金字塔02生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)04研究能量流動(dòng)的意義羚羊吃草獵豹吃羚羊禿鷲搶吃動(dòng)物遺體00復(fù)習(xí)引入觀察圖片和視頻中以及獵豹的呼吸、排遺等現(xiàn)象體現(xiàn)了能量的哪些去向？01研究能量流動(dòng)的基本思路一切生命活動(dòng)都伴隨著能量的變化。沒(méi)有能量的輸入也就沒(méi)有生命和生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。通常將一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的所有種群作為一個(gè)整體來(lái)研究能量流動(dòng)：能量輸入種群能量?jī)?chǔ)存能量散失02生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)1.構(gòu)建“一來(lái)二去”概念模型羚羊吃草

以羊吃草為例，分析能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)過(guò)程，并將能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)概念模型簡(jiǎn)化。ABCD分別代表什么？“一來(lái)二去”02生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)1.構(gòu)建“一來(lái)二去”概念模型A是

，B是

，C是

，D是

。初級(jí)消費(fèi)者攝入量初級(jí)消費(fèi)者同化量用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖量次級(jí)消費(fèi)者攝入量初級(jí)消費(fèi)者攝入量=同化量+糞便中的能量；同化量=呼吸作用散失的能量+生長(zhǎng)發(fā)育繁殖量；生長(zhǎng)發(fā)育繁殖量=遺體殘骸+次級(jí)消費(fèi)者攝入量。①②“一來(lái)二去”②①02生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)2.構(gòu)建“一來(lái)三去”概念模型“一來(lái)三去”“一來(lái)二去”是從微觀的角度詳細(xì)展示能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過(guò)程。那么，從宏觀的角度整體分析，能量在流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)多個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)過(guò)程中又是如何輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的呢？DEF分別代表什么？是哪“三去”？02生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)2.構(gòu)建“一來(lái)三去”概念模型“一來(lái)三去”DEF分別代表什么？是哪“三去”？第一、第二、第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量呼吸作用散失，流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，分解者利用02生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)“一來(lái)二去”“一來(lái)三去”①主干中的能量代表的含義不同：“一來(lái)二去”有攝入量，同化量和用于生長(zhǎng)發(fā)育繁殖量，“一來(lái)三去”全是同化量。②“一來(lái)二去”關(guān)注局部，“一來(lái)三去”關(guān)注整體。區(qū)別02生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)3.構(gòu)建“一來(lái)四去”概念模型“一來(lái)四去”請(qǐng)對(duì)賽達(dá)伯格湖能量流動(dòng)的概念模型進(jìn)行簡(jiǎn)化：還可以更加簡(jiǎn)化嗎？02生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)3.構(gòu)建“一來(lái)四去”概念模型“一來(lái)四去”W1和D1均代表同化量，W1等于A1、B1、C1、D1之和。D1和B1分別代表什么？D1是流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，B1是暫未利用的能量。A1代表分解者利用，C1代表呼吸作用，可以調(diào)換嗎？B1最終去了哪里？被自身呼吸作用消耗、流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和流向分解者02生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)4.能量流動(dòng)概念模型的變式①教材出現(xiàn)的是能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖，若將初級(jí)消費(fèi)者攝入量改為生產(chǎn)者同化量，“一來(lái)二去”圖該如何變化？請(qǐng)畫示意圖：02生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)4.能量流動(dòng)概念模型的變式②教材中出現(xiàn)的全是自然生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解，如果是人工生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)“一來(lái)三去”圖進(jìn)行變式，如圖所示。單位：103kJ·m-2·a-1生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)呈現(xiàn)出"單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減”的特點(diǎn)，那后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量一定比前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量少嗎？在人工生態(tài)系統(tǒng)中，由于存在人為的補(bǔ)償輸入量，后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量可能比前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量更多，圖中的肉食動(dòng)物的同化量比植食動(dòng)物和生產(chǎn)者的同化量更多。02生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)4.能量流動(dòng)概念模型的變式注：?jiǎn)挝唬?03kJ·m-2·a-1第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率？能量傳遞效率=下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量×100%［2.5×103kJ·m-2·a-1/（85+14）×103kJ·m-2·a-1］×100%1.流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，為什么不會(huì)百分之百地流到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)？一部分通過(guò)該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的呼吸作用散失了；部分以排出物、遺體或殘枝敗葉的形式被分解者利用；還有一部分未能進(jìn)入（未被捕食）下?tīng)I(yíng)養(yǎng)級(jí)。2.通過(guò)以上分析，你能總結(jié)出什么規(guī)律？生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)是單向的；能量在流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減。02生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)5.能量流動(dòng)的特點(diǎn)捕食關(guān)系不能逆轉(zhuǎn)且散失的能量不能利用自身呼吸消耗+分解者分解+未被利用03生態(tài)金字塔項(xiàng)目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔形狀

每一階含義每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含能量的多少每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)量每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所容納的有機(jī)物總干重04研究能量流動(dòng)的意義?；~(yú)塘模式圖1.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量。2.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計(jì)人工生