生态系统的能量流

1、第2节 生态系统的能量流动,备选策略1：先吃鸡，再吃玉米。 备选策略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。,问题探讨,概念：包括能量的、和的过程。,输入传递转化散失,生态系统,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,问:生态系

2、统能量流动的分析是 什么层次?,既不是种群也不是群落，而是食物网中处于同一营养级的所有生物,能量流动的过程,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,分解自身的一部分组成 物质，把分解的最终产物 排出体外。,生产者 （植物）,能量在第一营养级中的变化,用于生长 发育和繁殖,来路：来自太阳能,能量在第一营养级中的变化（教材P94 第二段）,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,分解者利用,粪便,呼吸,散失,摄入的

3、能量：,粪便中的能量（未被同化的能量）,该营养级所固定的能量,上一营养级同化量的一部分,属于本营养级的同化量,同化量的去向： 本营养级个体自身呼吸消耗 (散失)； 本营养级个体自身生长、 发育繁殖的积累（储存）。 a. 遗体残骸被分解者分解； b. 流向下一营养级。,能量流经第二营养级示意图,同化量=摄入量-粪便量 生长、发育、繁殖的量=同化量-呼吸量 流入下一营养级的量=生长、发育和繁殖的量-分解者的量,下一级的同化量,本营养级的遗体残骸、下一营养级的粪便,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,能量的源头: 流动的起点: 输入生态系统的总能量: 主要渠道:

4、 能量流动中能量形式的变化： 能量在食物链中流动的形式： 能量散失的主要途径：,太阳能,从生产者固定太阳能开始,食物链和食物网,生产者固定的太阳能总量,二 能量流动的过程,太阳光能,生物体有机物中的化学能,热能,有机物中的化学能,呼吸作用,能量散失的主要形式：热能 能量流动的方向（以箭头表示）：单向流动 箭头由粗到细：表示流入下一个营养级的能量逐级递减 方块面积越来越小：表示随营养级别的增加，贮存在某营养级生物体内的能量越来越少,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%,及时巩固,A,同化量摄入量粪便量,2

5、、大象是植食性动物，有一种蜣螂专以大象粪为食。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蜣螂体内的约为（ ）A. 0 B. 10%m C. 1020%m D. 不知道,A,三、能量流动的特点,赛达伯格湖的能量流动 P95资料分析,327.3,122.6,14.6,资料分析,464.6,62.8,12.6,14.6,62.8,12.6,13.52%,20.06%,1、2：,能量传递效率=,100%,结论：能量在相邻营养级的传递效率大约是10%20%。,二、能量流动的特点,单向流动 原因：各营养级的顺序是不可逆转的。 各营养级的能量总是趋向于以呼吸作用产生热能的形式散失，由于热能不

6、能作为绿色植物光合作用的能量，所以整个生态系统的能量必须由太阳能不断予以补充。,只能沿食物链由低营养级流向高营养级,逐级递减,1、各营养级生物会因呼吸作用而散失部分能量,2、各营养级生物总有一部分能量不能被下一营养级利用,3、生产者的残枝败叶、消费者的遗体、排泄物等中的能量被分解者分解而释放出来,能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是1020,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

7、：,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。,能量金字塔,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？,在一片树林中，树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如下图所示：,鸟,树,昆虫,昆虫,树,鸟,数量金字塔,能量金字塔,对一片海域中生态系统作了统计：,生产者（大叶藻）4 800万吨,次级消费者（吃小鱼虾的大鱼）17万吨,三级消费者（吃大鱼的鱼）3万吨。,初级消费者（吃大叶藻的小鱼虾）1200万吨,生物量金字塔,有没有例外的

8、情况？,一般情况下，也是金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形。 在海洋生态系统中，由于生产者（浮游植物）的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的重量可能低于浮游动物的重量。当然，总的来看，一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。（生物量金字塔）,1.为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？,根据林德曼能量流动的“十分之一定律”,如D鱼体重增加1kg，所需 浮游植物约 。,1000kg,.为什么说“一山不容二虎”?,.为什么食物链一般不超过五个营养级?,获能量最多：选最短食物链，按20计算 知低营养级 求高营养级 获能量最少：选最长食物链，按10计算 需

9、最多能量：选最长食物链，按10计算 知高营养级 求低营养级 需最少能量：选最短食物链，按20计算,一、食物链中的能量传递计算,在一条食物链中，第二营养级能量最多有多少流入到第五营养级（ ） 1/5 B.1/125 C.1/25 D.1/625 在植物昆虫蛙蛇这条食物链中，若蛇增加1g体重，至少要消耗植物 A1000gB500g C250g D125g,B,D,二、食物网中能量传递的计算,方法：对于食物网中能量流动的计算，先应根据题意写出相应的食物链，并确定各营养级之间的传递效率，按照从不同食物链获得的比例分别进行计算，再将各条食物链中的值相加即可。,高考真题：（04年上海）如果一个人食物有1/

10、2来自绿色食物，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1千克体重的，约消耗植物 A10千克 B28千克 C100千克 D280千克,例2、有一食物网如右图所示。假如猫头鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加20g体重，最多消耗植物克。,5600,四、研究能量流动实践意义 P96,、帮助人们合理的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有益的部分。,、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。,例如：桑基鱼塘 （取泥覆四周为基，中凹下为塘，基种桑，塘畜鱼，桑叶饲蚕，蚕砂饲鱼）,水稻,家禽,家畜,沼气池 (含微生物),食用菌,人,饲料,粪肥,菌渣等,粪便,粪便,沼渣,沼渣沼液作肥料,秸秆,燃料,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