5-3生态系统的能量流动.ppt

,第2节生态系统能量流动,知识回顾,1.生态系统的结构包括哪两方面？2.生态系统的成分有哪些？3.生态系统的营养结构是什么?,生态系统的成分,食物链和食物网,生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,食物链和食物网,03:16:12,问题探讨,假如你流落到荒岛上，只有一只母鸡、kg玉米,增加了食物链的长度，能量逐级递减，最后人获得的能量较少,1、概念：指生态系统中能量的_、_、_和_的过程。,输入,传递,转化,散失,一、能量流动的概念,就一个生物个体（如人）而言，能量是如何输入、储存和散失的？,能量输入,个体,呼吸作用散失的能量,储存在体内的能量,能量流动的分析,能量输入,个体1,呼吸作用散失的能量,储存在体内的能量,个体2,个体3,呼吸作用散失的能量,储存在体内的能量,呼吸作用散失的能量,储存在体内的能量,能量流动的分析,能量流经一个种群的情况：,能量输入,种群,能量储存,能量散失,能量流动的分析,研究生态系统中能量流动一般在群体水平上。,请同学们阅读教材“能量流动的过程”一段，完成下面几个问题：1.生态系统中能量是如何输入的，为什么起点不可以是动物?2.流经生态系统的总能量是什么?3.各个营养级的能量来源是什么?4.各营养级能量的去路有哪些？请以生产者(第一营养级)为例说明5.能量流动的主要渠道是什么？,能量流动的过程,能量流动的过程,生产者（植物）,分解者,遗体残骸,能量在第一营养级中的变化（教材P94第1段）,初级消费者摄入,分解者利用,能量在第二营养级中的变化,P94图5-6,生态系统能量流动的过程,完成教材P94“思考与讨论”,输入,传递,散失,Q1：生态系统中的能量最终去了哪里？Q2：生态系统中能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？Q3：流经生态系统的能量能否再回到生态系统中来？,2025,思考与讨论：,一部分以热能的形式散失了，一部分贮存在有机物中。,遵循；因为生产者固定的总量等于流动中散失的和贮存的之和。,不能。,输入：,传递：,生产者固定的太阳能的总量,流经生态系统的总能量：,太阳能,能量的最终源头：,转化：,光能,能量流动的过程,能量流动的起点:,从生产者固定太阳能开始,食物链（网）,能量沿着进行传递的。相邻的两个营养级之间以形式进行传递。,有机物,热能,03:16:12,同化作用,异化作用,新陈代谢,又叫合成代谢，是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的过程。,又叫分解代谢，是指生物体把自身的一部分组成物质加以分解，释放出其中的能量，供给生命活动的过程。,相关信息,自养/异养,需氧/厌氧,摄入量初级消费者,_,吸收,同化量,未同化量，例如,消化,1、呼吸作用消耗,4、未被利用,3、分解者利用,2、流入下一营养级,综上所述，能量不管如何传递，最终都以_的形式从生物群落中散失，只有_源源不断地固定_,才能保证生态系统能量流动的正常进行。,粪便量,热能,生产者,太阳能,以书本P94图5-6能量流经第二营养级示意图为例，分析流入每一营养级的能量去向：,同化量摄入量粪便量,1、若鹿的进食能量为100%，其粪尿能量为36%，呼吸能量为48%，则鹿的同化量为（）A64%B84%C16%D52%,A,同化量摄入量粪便量,及时巩固,解析：同化的含义，是转变成自己的那一部分，而粪是摄入的食物中并没有被同化的残渣。同化为自己的才有所谓的呼吸消耗。,2、大象是植食性动物，有一种羌螂专以大象粪为食。如果在某段时间大象所同化的能量为m，则这部分能量中可以流入羌螂体内的约为（）A.0B.10%mC.1020%mD.不知道,A,同化量摄入量粪便量,变式：在由草、兔、狐组成的一条食物链中，兔经同化作用所获得的能量，其去向不应包括（）A.通过兔子呼吸作用释放的能量B.通过兔子的粪便流入到分解者体内C.通过狐的粪便流入到分解者体内D.流入到狐体内【解析】兔子摄取了草，其中一部分被同化了，兔子同化的能量可以流向下一营养级狐，可用于自身呼吸作用，也可流向分解者。在兔子摄入的能量中，以粪便形式排出体外的不属于其同化的能量。,B,3、下图表示某生态系统的能量流动，请据图回答：,（1）将A、B、C、D各营养级的成分依次写在图中：ABCD。（2）图中a1代表，图中a2代表。,及时巩固,生产者,初级消费者,次级消费者,三级消费者,生产者所固定的太阳能,被初级消费者同化的能量,从第一营养级流动到第二营养级的能量,13.5%,20%,单位（焦/厘米2年）,96.3,18.8,7.5,分解者14.6,12.5,2.1,微量,未利用327.3,293,29.3,5.0,赛达伯格湖的能量流动图解,呼吸122.6,单向流动:,自身呼吸作用消耗,分解者利用,暂未利用（生物体储存能量）,13.5%,20%,96.3,18.8,7.5,分解者14.6,12.5,2.1,微量,未利用327.3,293,29.3,5.0,呼吸122.6,逐级递减:,能量流动的特点:,能量传递效率10%20%,不可逆向，不可循环,能量单向流动的原因？,食物链中各营养级的顺序是不可逆转的；各营养级的能量总是趋于以呼吸作用产生热能而散失掉，而不被生态系统利用，所以能量不能循环。,2025,能量流动过程中逐级递减的原因？,捕食不彻底：当动物体在捕食猎物时，由于相互之间经过长期的自然选择，捕食者能够捕食到猎物，但不可能将其种群中的全部个体捕食。摄食不彻底：当动物捕食成功后，在取食对方时，也不可能将对方的所有有机物全部吃下。消化不彻底：当动物将食物摄取到消化道中之后，也不可能将其中的全部营养都能吸收。以上就产生了分解者的营养来源。另外生物体本身需要维持正常的生命活动，进行繁殖以及生长、发育等，这一切都将以呼吸热的形式最终散失。,识别能量传递的途径和效率最少消耗、获能最多：选最短食物链、最大传递率20%。最多消耗、获能最少：选最长食物链、最小传递率10%。,),【例1】某人流落于荒岛上，他的食物中有1/2来自藻类，1/4来自草食性鱼类，1/4来自肉食性鱼类。此人获救后发现增重了0.5kg，则他最多消耗藻类的数量,A.10kgB.28kgC.140kgD.280kg,已知低营养级求高营养级获能量最多：,选最短食物链按20%计算,获能量最少：,选最长食物链按10%计算,已知高营养级求低营养级需最多能量：,选最长食物链按10%计算,需最少能量：,选最短食物链按20%计算,1、假如现有草100公斤，至少可使鹰增重公斤。,2、假如现有草100公斤，最多可使鹰增重公斤。,3、假如要使鹰增加2公斤体重，最少要耗草公斤。,4、假如要使鹰增加2公斤体重，最多要耗草公斤。,设使鹰增重X1公斤，则：,设使鹰增重X2公斤，则：,设最少耗草Y1公斤，则：,设最多耗草Y2公斤，则：,变式1：在食物链“草兔鹰”中，,1,4,200,50,图中D表示_。能量在逐级递减中，若狐获得的能量是8千焦，传递给狼的能量最多应为_千焦，狼获得的能量中，草应供给这条食物链的能量至少为_千焦。图中各营养级通过A_作用被消耗，通过B_利用，而B又通过C_被消耗。,太阳能,1.6,200,呼吸,分解者,呼吸作用,例如：右图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。,在“草食草的昆虫蜘蛛蟾蜍蛇猫头鹰”这条食物链，设流经这条食物链的总能量为100，按最高传递率计算，蟾蜍和猫头鹰所得能量最多分别为A、20和2B、0.8和0.032C、4和0.8D、0.4和0.016,及时巩固,能量金字塔,营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，所以生态系统中的能量流动一般不超过45个营养级。,如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图，可以形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。塔基是生产者，塔形是正锥形。,思考讨论：,食物链中的营养级一般不超过五个，为什么？,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的时间内没有能量输入，这个生态系统就会崩溃。,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。,为什么说“一山不容二虎”?,迁移创新：,迁移创新：,稻田里，农民要拔掉稗草；鱼塘中，人们不断清除肉食性的“黑鱼”，请你分析其中的原因是什么？,提示：去掉稗草和“黑鱼”是为了调整生态系统的能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。,数量金字塔存在吗？,思考题：如果把各个营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？如果是，有没有例外？,浮游植物,浮游动物,小鱼,只有能量金字塔永远是底宽上尖的正金字塔，数量金字塔及生物量金字塔一般也是正金字塔，但有时会出现倒置。,生物量金字塔（生物有机物总量）,数量金字塔（个体数）,（广东河南2001）一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的个体数比例关系如下图所示。下列选项能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是(选项方框面积表示能量的大小)（）,ABCD,C,三、研究生态系统能量流动的意义,1、对能量进行多级利用，提高能量的利用率。,例如：沼气工程（秸秆的多级利用）、桑基鱼塘,2、能量流动的研究可以帮助人们合理地_，使能量持续高效地流向对_的部分。,调整能量流动方向,人类最有益,典例4：根据生态系统的结构和功能，下列叙述中正确的是（双选）（）A“桑基鱼塘”是自然建立的良性生态系统B水产养殖业，为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链长的鱼类为养殖对象C在我国西部大开发中应采用“退耕还林还草”的措施D营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少,CD,例如：除草、治虫、合理确定载畜量、捞捕量,人工建立,短,生物的富集作用,据图判断，下列叙述不符合生态学原理的是A.物质经过多级利用，实现了良性循环B.每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益C.由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低D.由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染,c,课堂练习,1.流经生态系统的总能量是指A.照射到该生态系统内所有植物体叶面上的全部太阳能B.射进该系统的全部太阳能C.该系统全部生产者所固定的太阳能的总量D.生产者传递给消费者的全部能量,c,2.下面有关生态系统能量流动的表述，不正确的是（）A.能量流动是单向流动，逐级递减的B.食物链越短，可供消费者的能量越多C.初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少D.营养级越多，散失的能量越多,C,3.假设一个生态系统的总能量为，按最高传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为（）A.和B.和.C.和.D.和,C,A,能力考查,2、在草原上，牛以草为食，蜣螂以牛粪为食,假设牛同化的能量为105kJ思考：被牛同化的能量中约有多少流入蜣螂？,A0kJB10.5kJC21kJD介于10.5kJ和21kJ之间,A,3、根据生态学原理，要使能量流经食物链总消耗量最少，人们应该采用哪种食物结构A、以离类、蛋类为主B、以淡水养殖的鱼、虾为主C、以谷物和植物蛋白为主D、以猪肉等家畜肉类为主,C,4、初级消费者体内能量的去路不包括()A、用于自身的生长、发育和繁殖B、被第二营养级的其他生物所获得C、以热能的形式散失D、被分解者分解释放到环境中去,5、人们常用能量金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系A、能量与营养级B、能量与个体大小C、能量与个体数量D、能量与生物代谢类型,B,A,6、生态系统中有关食物链与能量流动的叙述，不正确的是（）A能量沿食物链流动是单向的B食物链越短，能量的利用率越高C初级消费者越多，次级消费者获得的能量就越少D生物种类越多，生态系统中的食物链越多,C,7、“一山不能存二虎”这一谚语，用生态观点可以理解为A、虎所需要的生活空间很大B、身体强壮的虎以身体弱小的虎为食C、虎性情孤独，不群居D、营养级越高的生物，能得到的能量越小，个体数量也就减少,D,小结,能量流动的起点：能量流动的途径：能量的变化情况：生产者的能量来源：分解者的能量来源：各级消费者的能量来源：流入某营养级的能量是：能量流动特点：,生产者,食物链和食物