生态系统的能量流动课件讲义02

第五章

生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动第五章生态系统及其稳定性一、能量流动的含义：能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。研究生态系统中能量流动一般在群体水平上。（1）起点：生产者固定的太阳能（2）总能量：生产者固定太阳能的总量（3）渠道：食物链、食物网（4）方向：低营养级高营养级一、能量流动的含义：能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转能量流动的过程生产者（植物）初级消费者（植食性动物）③分解者遗体残骸能量在第一营养级中的变化②被下一营养级的生物所利用二、能量流动的过程：1%①呼吸作用能量流动的过程生产者初级消费者③分解者遗体残骸生产者固定的太阳能呼吸作用散失（热能）遗体、残枝败叶分解者初级消费者摄入能量流经第一营养级示意图用于生长、发育、繁殖（化学能）二、能量流动的过程：生产者固定的太阳能呼吸作用散失（热能）遗体、分解者初级消费者思考：兔子的摄入量就是兔子的同化量吗？同化量：动物经过消化和吸收后转化为自身的能量。它表现为这一营养级的呼吸消耗量、这一营养级流向下个营养级的能量、这一营养级流向分解者的能量、这一营养级的未被利用量。

对生产者（一般为绿色植物）来说是指在光合作用中所固定的日光能，即总初级生产量。

对于消费者（一般为动物）来说，同化量表示消化道吸收的能量（吃进的食物不一定都能吸收）。

摄入量：是指消费者从外界摄入的食物的总能量

∴同化量=摄入量-粪便量思考：兔子的摄入量就是兔子的同化量吗？同化量：动物经过消化和2.某一营养级能量去向①自身呼吸所消耗②下一营养级同化③流入分解者④未被利用3.能量最终都以热能的形式从生物群落中散失，只有生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。1.粪便量是上一营养级同化量的一部分注意：★2.某一营养级能量去向①自身呼吸所消耗②下一营养级同化③流入下一个营养级同化的能量呼吸消耗的能量分解者利用的能量未被利用的能量每个营养级同化量下一个营养级同化的能量呼吸消耗的能量分解者利用的能量每个营养级同化量定量不定时分析定量定时分析第一年第二年残留个体或有机物

下一个营养级同化的能量每个营养级同化量下一个营养级同化的能量生产者(植物)呼吸初级消费者(植食动物)次级消费者(肉食动物)分解者…呼吸作用三级消费者(肉食动物)概括：能量流动的过程P94图5-7呼吸作用热能热能生产者(植物)呼吸初级消费者次级消费者分解三、能量流动的特点★（1）逐级递减（10-20%）（2）单向流动生产者(植物)呼吸初级消费者(植食动物)呼吸次级消费者(肉食动物)呼吸分解者…呼吸三级消费者(肉食动物)呼吸原因：①营养级顺序不可逆；②热能散失后不能再利用三、能量流动的特点★（1）逐级递减（10-20%）（2）单向能量流动中能量的变化太阳光能生物体内的化学能热能（最终归宿）光合作用呼吸作用5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT能量流动中能量的变化太阳光能生物体内的化学能热能（最终归宿）植食性动物62.862.8太阳能未固定生产者464.6分解者12.5呼吸作用96.3未利用2932.118.829.312.6肉食性动物12.6微量7.55.0327.3122.614.6赛达伯格湖的能量流动5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT植食性动物62.8太阳能未生产者分解者12.5呼吸作用96.计算相邻两个营养级间能量传递效率。植食性动物62.862.8太阳能未固定生产者464.612.6肉食性动物12.6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%。下一营养级的同化量上一营养级的同化量传递效率=5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT计算相邻两个营养级间能量传递效率。植食性动物62.8太阳能未Q1：生态系统中能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？Q2：流经生态系统的能量能否再回到生态系统中来？20’－25‘思考与讨论(P94)：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。5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPTQ1：生态系统中能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？20’－能量金字塔和数量金字塔能量金字塔：数量金字塔：永远正立一般正立，偶有倒立营养级越多，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5个营养级。5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT能量金字塔和数量金字塔能量金字塔：数量金字塔：永远正立一般正四、研究生态系统能量流动的意义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。（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5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT四、研究生态系统能量流动的意义1、帮助人们科学规划、设计人工2、合理地调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。例题：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人工建立短5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT2、合理地调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益补充：生物富集现象指化学杀虫剂（如DDT）、有害物质（如重金属元素Hg、Pb等）通过食物链逐渐累积和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象。DDT含量浮游植物3x10-12浮游动物4x10-8小鱼5x10-7大鱼2x10-6鱼鹰2.5x10-5写出食物链，分析生物体内DDT含量在食物链的传递过程中有什么特点？5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT补充：生物富集现象指化学杀虫剂（如DDT）、有害5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流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：流入某营养级的能量是：能量流动特点：生产者（所固定的太阳能）食物链和食物网太阳能→化学能→热能主要是太阳能生产者和消费者该营养级所同化的量单向流动（不循环），逐级递减5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT小结能量流动的起点：生产者（所固定的太阳能）食物1.假设你流落在一个荒凉的孤岛上，只有少量的玉米和鸡可以食用。那么，使你自己活得最长的办法是（）A、先吃鸡，然后吃玉米B、先吃玉米，再吃鸡C、用玉米喂鸡，然后吃鸡D、用玉米喂鸡，先吃鸡蛋，然后再吃鸡√5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT1.假设你流落在一个荒凉的孤岛上，只有少量的玉米和鸡可以食用2.根据生态学原理，使能量在流动过程中损耗最低，应采用的一组食物结构A.以淡水养殖的鱼类为主B.以谷物与植物蛋白为主C.以海洋鱼类为主 D.以禽肉与蛋为主3.下图是某一生态系统的能量锥体，能正确反映能量流动特点的是：ABCDDB5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT2.根据生态学原理，使能量在流动过程中损耗最低，应采用的一5.在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是：A.生产者B.初级消费者C.次级消费者D.分解者4.一般地说，在食物链中随营养级的递增，生物个体数量将依次：A.递增 B.不变C.递减 D.稍增加CA5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT5.在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是：4.一般6.假设一个生态系统的总能量为１００％，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.４％和４％B.０.８％和０.８％C.４％和０.８％D.１０％和４％C5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT6.假设一个生态系统的总能量为１００％，按最高传递效率计算，7.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约为[]A．0kJB．106kJC．2×106kJD．106～2×106kJA8.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c5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT7.大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪A8.流经生态系统9.下列有关生态系统功能的叙述中，哪项不正确（）A.能量单向流动是因为动物的食性一般不能逆转B.任何生态系统都需要得到外部的能量补给C.一个封闭的生态系统不需要从外界获得物质供应就可以长期维持正常功能D.生态系统能量流动逐级递减的原因是生物的呼吸消耗和资源利用率不高C5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT9.下列有关生态系统功能的叙述中，哪项不正确（（１）如设种群Ｑ1、Ｑ2的个体数为Ｎ1、Ｎ2，平均每个个体所占的能量为Ｗ1、Ｗ2，那么，Ｎ1、与Ｎ2、W1、Ｗ2之间的关系是Ｎ1×W1（大、小、等）于Ｎ2×Ｗ2（２）每年流入这个生态系统的总能量是_______________（用Ｂ图中的英文字母表示）。√b+c+d+e流向下一营养级10.下面A图表示某些生态系统的能量锥体图，P为生产者，Q1为初级消费者，Q2为次级消费者。B图是将A图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析，图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量（假设它不被下一营养级利用），e、e1、e2表示呼吸消耗量。5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT（１）如设种群Ｑ1、Ｑ2的个体数为Ｎ1、Ｎ2，平均每个个体所（３）Ｂ图中的b1和d1表示____________________________________________。（４）若Ｐ和Ｑ1同化作用固定能量的总量分别为480J/（cm2．a）和72J/（cm2．a），生物体内贮存的能量分别为200J/（cm2．a）和24J/（cm2．a）。那么，能量从Ｐ传递到Ｑ1的效率为___%。未被Q2利用的能量和流向分解者的能量Q/P=72/480=15%5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT（３）Ｂ图中的b1和d1表示________________①图中D表示__________。②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。③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1.6200呼吸分解者呼吸作用11.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。5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT①图中D表示__________。太阳能1.6200呼第五章

生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动第五章生态系统及其稳定性一、能量流动的含义：能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。研究生态系统中能量流动一般在群体水平上。（1）起点：生产者固定的太阳能（2）总能量：生产者固定太阳能的总量（3）渠道：食物链、食物网（4）方向：低营养级高营养级一、能量流动的含义：能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转能量流动的过程生产者（植物）初级消费者（植食性动物）③分解者遗体残骸能量在第一营养级中的变化②被下一营养级的生物所利用二、能量流动的过程：1%①呼吸作用能量流动的过程生产者初级消费者③分解者遗体残骸生产者固定的太阳能呼吸作用散失（热能）遗体、残枝败叶分解者初级消费者摄入能量流经第一营养级示意图用于生长、发育、繁殖（化学能）二、能量流动的过程：生产者固定的太阳能呼吸作用散失（热能）遗体、分解者初级消费者思考：兔子的摄入量就是兔子的同化量吗？同化量：动物经过消化和吸收后转化为自身的能量。它表现为这一营养级的呼吸消耗量、这一营养级流向下个营养级的能量、这一营养级流向分解者的能量、这一营养级的未被利用量。

对生产者（一般为绿色植物）来说是指在光合作用中所固定的日光能，即总初级生产量。

对于消费者（一般为动物）来说，同化量表示消化道吸收的能量（吃进的食物不一定都能吸收）。

摄入量：是指消费者从外界摄入的食物的总能量

∴同化量=摄入量-粪便量思考：兔子的摄入量就是兔子的同化量吗？同化量：动物经过消化和2.某一营养级能量去向①自身呼吸所消耗②下一营养级同化③流入分解者④未被利用3.能量最终都以热能的形式从生物群落中散失，只有生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。1.粪便量是上一营养级同化量的一部分注意：★2.某一营养级能量去向①自身呼吸所消耗②下一营养级同化③流入下一个营养级同化的能量呼吸消耗的能量分解者利用的能量未被利用的能量每个营养级同化量下一个营养级同化的能量呼吸消耗的能量分解者利用的能量每个营养级同化量定量不定时分析定量定时分析第一年第二年残留个体或有机物

下一个营养级同化的能量每个营养级同化量下一个营养级同化的能量生产者(植物)呼吸初级消费者(植食动物)次级消费者(肉食动物)分解者…呼吸作用三级消费者(肉食动物)概括：能量流动的过程P94图5-7呼吸作用热能热能生产者(植物)呼吸初级消费者次级消费者分解三、能量流动的特点★（1）逐级递减（10-20%）（2）单向流动生产者(植物)呼吸初级消费者(植食动物)呼吸次级消费者(肉食动物)呼吸分解者…呼吸三级消费者(肉食动物)呼吸原因：①营养级顺序不可逆；②热能散失后不能再利用三、能量流动的特点★（1）逐级递减（10-20%）（2）单向能量流动中能量的变化太阳光能生物体内的化学能热能（最终归宿）光合作用呼吸作用5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT能量流动中能量的变化太阳光能生物体内的化学能热能（最终归宿）植食性动物62.862.8太阳能未固定生产者464.6分解者12.5呼吸作用96.3未利用2932.118.829.312.6肉食性动物12.6微量7.55.0327.3122.614.6赛达伯格湖的能量流动5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT植食性动物62.8太阳能未生产者分解者12.5呼吸作用96.计算相邻两个营养级间能量传递效率。植食性动物62.862.8太阳能未固定生产者464.612.6肉食性动物12.6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%。下一营养级的同化量上一营养级的同化量传递效率=5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT计算相邻两个营养级间能量传递效率。植食性动物62.8太阳能未Q1：生态系统中能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？Q2：流经生态系统的能量能否再回到生态系统中来？20’－25‘思考与讨论(P94)：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。5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPTQ1：生态系统中能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？20’－能量金字塔和数量金字塔能量金字塔：数量金字塔：永远正立一般正立，偶有倒立营养级越多，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5个营养级。5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT能量金字塔和数量金字塔能量金字塔：数量金字塔：永远正立一般正四、研究生态系统能量流动的意义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。（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5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT四、研究生态系统能量流动的意义1、帮助人们科学规划、设计人工2、合理地调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。例题：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人工建立短5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT2、合理地调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益补充：生物富集现象指化学杀虫剂（如DDT）、有害物质（如重金属元素Hg、Pb等）通过食物链逐渐累积和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象。DDT含量浮游植物3x10-12浮游动物4x10-8小鱼5x10-7大鱼2x10-6鱼鹰2.5x10-5写出食物链，分析生物体内DDT含量在食物链的传递过程中有什么特点？5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT补充：生物富集现象指化学杀虫剂（如DDT）、有害5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流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：流入某营养级的能量是：能量流动特点：生产者（所固定的太阳能）食物链和食物网太阳能→化学能→热能主要是太阳能生产者和消费者该营养级所同化的量单向流动（不循环），逐级递减5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT小结能量流动的起点：生产者（所固定的太阳能）食物1.假设你流落在一个荒凉的孤岛上，只有少量的玉米和鸡可以食用。那么，使你自己活得最长的办法是（）A、先吃鸡，然后吃玉米B、先吃玉米，再吃鸡C、用玉米喂鸡，然后吃鸡D、用玉米喂鸡，先吃鸡蛋，然后再吃鸡√5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT1.假设你流落在一个荒凉的孤岛上，只有少量的玉米和鸡可以食用2.根据生态学原理，使能量在流动过程中损耗最低，应采用的一组食物结构A.以淡水养殖的鱼类为主B.以谷物与植物蛋白为主C.以海洋鱼类为主 D.以禽肉与蛋为主3.下图是某一生态系统的能量锥体，能正确反映能量流动特点的是：ABCDDB5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT2.根据生态学原理，使能量在流动过程中损耗最低，应采用的一5.在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是：A.生产者B.初级消费者C.次级消费者D.分解者4.一般地说，在食物链中随营养级的递增，生物个体数量将依次：A.递增 B.不变C.递减 D.稍增加CA5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT5.在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是：4.一般6.假设一个生态系统的总能量为１００％，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.４％和４％B.０.８％和０.８％C.４％和０.８％D.１０％和４％C5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT6.假设一个生态系统的总能量为１００％，按最高传递效率计算，7.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约为[]A．0kJB．106kJC．2×106kJD．106～2×106kJA8.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c5.2生态系统的能量流动28PPT5.2生态系统的能量流动28PPT7.大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪A