第二节----生态系统的能量流动

1、第五章 生态系统及其稳定性能量流动二、生态系统的问题探讨假设你像小说中的鲁滨逊那样，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、g玉米。讨论：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：、先吃鸡，再吃玉米。、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡， 吃鸡产下的蛋，再吃鸡。 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。一、生态系统的能量流动的概念 草 兔 鹰太阳能输入光合作用传递和转化散失生物体化学能呼吸热能过程：呼吸作用分解者分解被植食性动物摄入流入下一营养级能量在第一营养级中的变化太阳生产者固定的太阳能呼吸作用以热能的

2、形式散失用于生长、发育、繁殖思考：兔子的摄入量就是兔子的同化量吗？(同化量=摄入量粪便量）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（热能）散失遗体残骸初级消费者同化分解者利用粪便吸呼散失.能量在第二营养级中的变化生态系统的能量流动图解:生产者(植物)呼吸作用初级消费者(植食动物)呼吸作用次级消费者(肉食动物)呼吸作用分 解 者呼吸作用三级消费者(肉食动物)呼吸作用二.能量流动的过程生态系统的能量来源：流经生态系统的总能量：太阳能2.起点： 渠道:食物链和食物网生产者3.能量来源：生产者消费者太阳能 上一营养级 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.生态系统

3、的能量来源是什么？流经生态系统的总能量是什么？2.能量流动的起点和渠道是什么？3.各个营养级能量的来源又是什么？二.能量流动的过程要点4.去路：呼吸作用消耗被下一营养级的生物所利用被分解者所利用5.能量的最终归宿：热能形式散失5. 能量流动的最终归宿是什么？生产者固定的太阳能思考与讨论、生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？、流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？太阳能 化学能热能生产者初级消费者次级消费者计算: 1、从第一营养级流入第二营养级的能量，占生产者所固定的能量总量的百分比是多少？2、从第二营养级流入第三营养级的能量，占初级消费者所同化的能量总量的百分比是

4、多少？ (13.5%)(20%) 年美国生态学家林德曼对塞达伯格湖内各营养级之间的能量流动进行了定量分析事实100%耗散掉的能量包括：呼吸散失的热能；为分解者利用的能量； “未利用”的能量逐级递减1、为什么流入某营养级的能量不能百分之百地流入后一个营养级? 、单向流动： 只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不能循环流动。、逐级递减：能量在沿食物链传递过程中是逐级减少的，一般输入到某个营养级的能量，只有能够流到下一个营养级。三.能量流动的特点每个营养级同化能量=下一个营养级同化能量+呼吸消耗能量+分解者释放能量+未被利用能量注意：粪便量不属于该营养级同化的能量

5、，应该为上一营养级固定或同化的能量。某弃耕地的主要食物链由植物田鼠鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/(hm2a)。 (1)能量从第二传递到第三营养级的效率是 。 (2)在研究能量流动时，可通过标重捕法调查田鼠种群密度。在1hm2范围内，第一次捕获标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的15只。该种群密度是只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果 。 (3)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%5%用于 ，其余在呼吸作用中以热能形式散失。3%80偏高生长、发育、繁殖植物田鼠鼬固定的太阳能摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量2.4

6、510111.051097.501087.151082.441072.251072.18107如图是某生态系统能量流动的定量分析图解，图中A、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数值，单位为J/（cm2a）请据图回答： 从第一营养级到第二营养级的传递效率是_%，从第二营养级到第三营养级的传递效率是_%， ，这体现了能量流动具有的特点是_2013.5如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图将会是什么样的？思考：第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级三.能量流动的特点第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级能量金字塔-根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高

7、绘制而成的金字塔图形。说一说能量金字塔可以说明什么问题？在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动的过程中消耗的能量就越多，能量流动是单向、逐级递减的。三.能量流动的特点有没有例外的情况？三.能量流动的特点数量金字塔在一片树林中，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比例图能量金字塔数量金字塔可能倒置，但能量金字塔不会出现倒置 学以致用：为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？为什么生态系统中的能量流动一般不超过4个营养级？第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级解答：能量沿着食物链的流动是逐级递减的，且传递效率是10 % 20%，那么营养级越高，所获得的能量越少，当营养级

8、达到第五到六级时，传递到该营养级的能量就不足以维持一个营养级生物的生存了。为什么一山不能容二虎？ 本节知识体系能量流动概念：生态系统中能量的输入、传递和散失的过程过程能量的源头：流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能的总量途径：食物链或食物网特点单向流动：逐级递减：研究意义使能量得到最有效的利用使能量持续高效的流向对人类最有益的部分太阳能热能. 能量流动的最终归宿:四、研究能量流动的实践意义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:草场放牧、锄去农田中的杂草1、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。 如:秸秆 饲料

9、喂牲畜 牲畜粪进入沼气池发酵 沼气做燃料 沼渣做肥料或养鱼 例如：桑基鱼塘（取泥覆四周为基，中凹下为塘，基种桑，塘畜鱼，利用桑叶喂蚕，蚕沙（蚕粪）养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、蚕、鱼之间形成了良性循环。合理确定载畜量，保持畜产品的持续高产。 1.流经生态系统的总能量是( ) A. 照射到该生态系统内所有植物体 叶面上的太阳能 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 能力提升C 2.根据生态学原理，要使能量流经食物链总消耗 最少，人们应采用哪种食物结构（ ） A以禽类、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

10、D以猪肉等家畜肉类为主能力提升3.(多选题)下列有关生态系统能量流动 的叙述中正确的是( ) ABDA.能量流动是单向的，不可逆的B.食物链越短，可供最高营养级消费的能量越多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，散失的能量越多能力提升4. 大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为食。设一大象在某一段时间所同化的能量为107KJ，则这部分能量中可流入蜣螂体内的为( ) A、0 KJ B、106KJ C、2106KJ D、106KJ 2106KJA能力提升5.在绿色植物鼠猫头鹰这条食物链中，猫头鹰增重1Kg，至少需要消耗绿色植物_Kg。X20%20%=1Kg x=25Kg能力

11、提升反馈练习：1、在一个处于平衡状态的封闭的生态系统内，要使其中的动物能够长时间存活，必须提供（ ）Ao2 BH2oC有机物 D太阳能BD2、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（ ）A. 1/5 B.1/125 C.1/25 D.1/6251/51/51/53从能量流动的角度看，一条食物链的营养级一般不超过5个，其原因是（ ）A能量流动是单向的，不循环的B能量流动是逐级递减的C流经5个营养级后所剩下的能量不足以再维持一个种群生存的最小需要量D没有第六营养级的凶猛动物 C4假设一个生态系统的总能量为l00，按最高传递效率计算，第三和第四营养级的消费者所获得能量分别为（ ）A

12、08和 08 B4和 08C4和 4D20和 4 B 5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 D125gD 生物量（biomass)是指某一时刻单位面积内实存生活的有机物质（干重）（包括生物体内所存食物的重量）总量，通常用kg/m2或t/ha表示。 能量值=平均生物量X个体数量6、肉食动物不可能是一条食物链中的第几营养级（ ）A第五 B第二C第三 D第四7、对水稻鼠蛇鹰这条食物链的错误描述是（ ）A.水稻是生产者 B.鼠是初级消费者C.蛇是次级消费者 D.鹰属于第三营养级BD8.在一定时期内，某生态系统中全部生产者固

13、 定的太阳能值为a，全部消费者所获得的能量 值是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、ab+c C. ab+c D.c=a+b B每个营养级同化能量=下一个营养级同化能量+呼吸消耗能量+分解者释放能量+未被利用能量 9调查得知某河生态系统的营养结构共有个营养级（以A、B、 C、D表示）。经测定，一年中流过个营养级的能量分别为： 营养级 能量（.m) A:141.10 105 B:15.91 105 C:0.88 105 D:871.27 105那么该生态系统中初级消费者是（）A1、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.140能力提升如图是某人工鱼塘生态系统能量流动图解（能量单位为：J/cm2a），请回答： 图中A代表_ 能量从第一营养级流到第二营养级的传递效率是_%能量从第二营养级流到第三营养级的传递效率是_%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体重，约消耗植物（ ）A、10Kg B28Kg C100Kg D280KgD3、如图所示的食物网中，E是生产