生态系统的能量流动课件.ppt

1、5.2生态系统的能量流动,温故而知新,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,问题探讨： 假如你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，除了饮用水之外没有任何食物。你随身带的食物只有一只母鸡、15Kg玉米。 策略： 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,一、能量流动的概念,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,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,

2、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,能量流动的过程,能量在第一营养级中的变化,生产者 （植物,分 解 者,遗体及粪便,要点补充,新陈代谢中的同化作用和异化作用,新 陈 代 谢,同 化 作 用,异 化 作 用,把外界环境中获取的营养 物质，转变成自身的组成 物质,储存能量,释放能量,分解自身的一部

3、分组成 物质，把分解的最终产物 排出体外,摄入量就是同化量吗,同化量=摄入量粪便量,同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身物质，并且储存能量的过程,同化作用,生产者 （植物,分 解 者,遗体及粪便,能量在第一营养级中的变化,生产者固定的太阳能,自身呼吸作用以热能散失,生长、发育、繁殖,遗体及残枝败叶： 被分解者分解,被下一营养级同化,能量在第一营养级中的变化,初级消费者 摄入,用于生长 发育和繁殖,次级消费者 摄入,呼吸,散失,遗体 残骸,初级消费者 同化,分解者分解,粪便,呼吸,散失,能量流经第二营养级示意图,对初级消费者的摄入,自身呼吸作用以热能散失,生长、发育、繁殖,遗

4、体及残枝败叶： 被分解者分解,被下一营养级同化,能量在第二营养级中的变化,除去粪便量,能量在其他营养级中发生的变化有区别吗,对上级消费者的摄入,自身呼吸作用以热能散失,生长、发育、繁殖,能量在最高营养级中的变化,除去粪便量,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,二.能量流动的过程,5.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,生态系统的能量来源是什么,2.能量流动的起点和渠道是什么,3.流经生态系统的总能量是什么,4.各个营养级能量的来源又是什么,思考并讨论,7.能量流动的形式,以有机物的形式流动,二、能量流动的特点,赛达伯格湖的能量流动

5、P95资料分析,327.3,122.6,14.6,能量传递效率,根据“赛达伯格湖的能量流动图解”， 计算相邻两个营养级间能量传递效率,试计算： 从第一营养级到第二营养级的传递效率？ 从第二营养级到第三营养级的传递效率,13.5,20,结论：相邻营养级的传递效率大约是10%20,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,三、生态系统能量流动的特点,逐级递减,单向流动,

6、生产者,次级消费者,三级消费者,初级消费者,不循环，不可逆,能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的，能量传递效率大约是10%-20,通过以上的分析，你能总结出什么规律,请分析讨论,用能量流动的原理, 解释谚语“一山不容二虎”隐含的道理,学以致用,参考要点: 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小的程度。 在获得有限的食物空间里，虎的数量越少，就越容易获得 食物来维持生存，其数量多时，就不能维持其生存。为了 生存就会出现你死我活的斗争，这样一山就容不得二虎,在市场上，肉一般比蔬菜

7、贵，试从生态系统能量流动的角度分析原因,蔬菜一般属于生产者范畴，而肉属于消费者范畴，由于能量传递的效率只有10%20%，也就是说要得到1千克的肉至少要消耗5千克的植物；所以相同重量的肉比蔬菜贵,二、能量流动的特点,方向上：单向流动 数值上：逐级递减,分析原因,组成食物链的各营养级的顺序是不可逆的，这是 长期自然选择的结果,各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的热能形式散失掉，这些能量是生物无法利用的,单向流动原因,逐级递减原因,各营养级的生物都会因自身呼吸消耗相当大的一部 分能量,各营养级的生物总有一部分未被下一个营养级利用,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

8、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,生态金字塔： 指各营养级之间的数量关系，包括三个类型：生物能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔,生态金字塔,1.能量金字塔： 表示营养级与能量之间的关系,能量金字塔每一阶的含义：代表食物链中每一营养级所含能量,能量金字塔永远是正金字塔形,能量

9、金字塔形状象征含义：表明能量沿食物链逐级递减,2.数量金字塔,因为在捕食链中随营养级的提高，能量越来越少，而动物体型越来越大，因而生物个体数越来越少,数量金字塔每阶的含义：表示每一营养级的生物个体数,数量金字塔（实例,有没有例外的情况,想一想,一般情况下，是金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形,例:成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数量金字塔的塔形也会发生倒置,3.生物量金字塔,生物量金字塔每一节的含义：表示每一营养级现存生物有机物的总质量,能量以物质的形式存在，因此每一营养级的生物量在一定程度上表示着能量值得高低，从这个意义上讲生物量金字塔同能量金字塔形状相似,想一想：生物量金字塔有没有特殊

10、情况,树数,海洋生态系统中某一时刻的浮游植物的生物量可能低于捕食者浮游动物的生物量,浮游植物个体小、寿命短、又会不断被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量要低于浮游动物，但是并不表示流过生产者这一环节的能量比浮游动物少,呈正金字塔形,一般呈正金字塔形; 有时出现倒金字塔形.（树与树上昆虫,一般呈正金字塔形；有时倒金字塔形.（某一时刻海洋中的浮游植物和动物,能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性,生物个体数目沿食物链中随营养级而逐级递减,生物量(现存生物有机物的总质量)沿食物链流动逐级递减,食物链中每一营养级生物所含能量多少,每一营养级生物个体数目,每一营养级生物的有机物总量,生

11、物金字塔,四、研究能量流动的实践意义,1.帮助人们科学规划、设计人工生态系统，实现能量的多级利用，提高能量的利用率（如:生态农业,2.帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,如:草场合理放牧，以获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品,问题:农民在进行田间管理的时候，要进行灭虫除草，目的是,使能量尽可能地流向农作物中，即流向人类最有益的部分,生态农业：如桑基鱼塘,桑基鱼塘的设计的理念：从人类所需的出发通过能量的多级利用、物质的循环利用，充分利用流经各营养级的能量，提高生产效益,归纳提升】有关能量流动的极值计算 在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定食物链

12、。 (1)设食物链ABCD，分情况讨论,2)在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多条食物链，当该消费者增加了某一值时，若要计算最少消耗生产者多少时，应选最短的食物链和最大传递效率20%进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算最多消耗生产者多少时，应选最长的食物链和最小传递效率10%进行计算，这样消费者获得的能量最少,问题探讨： 假如你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，除了饮用水之外没有任何食物。你随身带的食物只有一只母鸡、15Kg玉米。 策略： 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,A、先吃鸡，再吃玉米,B、先吃玉米，同时用一部分玉米喂

13、鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡,小结,C,锄去农田中的杂草，修去树木的侧枝，目的是什么,思考,下列哪种生态系统中的能量流动关系需要调整 A 草原牧场上能量流向牛羊 B 森林中能量流向木材 C 农田中能量流向田鼠 D 鱼塘中能量流向鱼类,C,1、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： A B C D 。 （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,2、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

14、同化量为（ ） A64% B84% C16% D52,及时巩固,A,同化量摄入量粪便量,3、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. 0 B. 10%m C. 1020%m D. 不知道,A,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2 B、0.8和0.032 C、4和0.8 D、0.4和0.016,及时巩固,2 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

15、.和. C .和. D.和,5、根据下图所表示的食物网, 结合能量流动的特点进行计算,牧草,鼠,蛇,猫头鹰,如果牧草固定了1000焦耳的能量, 则猫头鹰最少能获得_焦耳能量, 最多能获得_焦耳能量,1,40,4、在植物昆虫蛙蛇这条食物链中，若蛇增加1g生物量，至少要消耗植物的生物量是（ ） A1000g B500g C250g D125g,D,5.根据下图所表示的食物网, 结合能量流动的特点进行计算,蛇,如果牧草固定了1000焦耳的能量, 则猫头鹰最少能获得 _焦耳能量, 最多能获得_焦耳能量,若猫头鹰要获得1千焦能量, 则至少消耗掉牧草所固定的 _千焦能量, 最多消耗牧草固定的_千焦能量,1

16、,40,25,1000,最少消耗 (获得最多,选最短的食物链,选最大的传递效 率20,最大消耗 (获得最少,选最长的食物链,选最小的传递效 率10,4.如果一个人食物有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1千克体重，约 消耗植物（,A10千克 B. 28千克 C. 100千克 D. 280千克,D,1、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,巩固练习,2、初级消费者体内能量的去路包括(多选) A、

17、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,3、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,6、下图是某生态系统中食物网简图，图中甲庚代表各种不同的的生物，请据图回答,1）此生态系统中作为生产者的生物是 ，作为次级消费者的生物是 （2）、若该生态系统受到重金属污染，那么在体内积存重金属污染物最多的生物是,戊,丙,甲、乙、丁,3）该生态系统只表示部分成分，图中未表示的成分为,分解者,非生物的物质和能量,有多少条食物链,5条,5）已知各营

18、养级之间能量的转化效率为10%，若一种 生物摄食多种生物时，各种生物被摄食的生物量相等 则丁每增加10千克，需要消耗生产者 千克,3250,解：根据题意，丁从庚和甲摄取的生物量相等，则设从戊-庚丁需消耗戊的量为x千克， 设从戊甲丁需消耗戊的量为Y千克 设从戊己甲丁需消耗戊的量为z千克 x.10%10%=1012=500 y.10%10%=101212=250 z10%10%10%=101212=2500 500+250+2500=3250克,2009年高考全国卷)某种植玉米的农场，其收获的玉米子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间因素,1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网。 (2)牛与鸡之间_(有、无)竞争关系，理由是_ 。人与鸡的种间关系是_，人与牛的种间关系是_,无,它们所需食物资源不同(牛食玉米秸秆，鸡吃玉米子粒,捕食与竞争,捕食,3)流经该农场生态系统的总能量来自_所固定的_，无机环境中的碳以_形式进入该人工群落。 (4)假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡，2/3供人食用，生产出的鸡供人食用。现调整为2/3的玉米养鸡，1/3供人食用，生产出的鸡仍供人食用。理论