资源简介

(共28张PPT)
生态系统的能量流动
非生物物质和能量
生产者
消费者
分解者
生态系统
的成分
营养结构
（食物链、食物网 ）
生态系统的结构
（食物关系）
课堂导入
一.能量流动的概念
生态系统中能量的_____、______、______和_____的过程
散失
输入
传递
转化
1.第一营养级的能量流动情况
2.第二营养级的能量流动情况
次级消
费者摄入
用于生长、发育、繁殖
初级消费者同化
初级消费者摄入
散失
呼吸作用
遗体
残骸
分解者利用
散失
呼 吸
作 用
…
粪便
（未同化）
呼吸作用以热能形式散失
用于生长、
发育和繁殖
分解者
下一个营养级
同化量
粪便
（未同化）
摄入量
流经第二营养级的总能量：
同化量
同化量
摄入量-粪便量
=
能量输入
种群
能量储存
能量散失
能量输入
某营养级
能量储存
能量散失
科学方法：研究能量流动的基本思路
能量流经一个种群的情况可以图示如下：
能量输入
个体1
个体2
个体3
……
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
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
将一个营养级的所有种群作为一个整体
生产者
呼吸
初级消费者
呼吸
次级消费者
分 解 者
…
呼吸
三级消
费者
呼吸
呼吸
生产者固定的太阳能总量为流经生态系统的总能量
输入
传递
散失
以有机物的形式沿食物链向下一营养级传递
二、能量流动的过程
思考：初级消费者的粪便量位于图中哪个箭头？
生产者的能量来源:_______;
散失形式：______
散失途径：____________________
_________________________________
输入：
传递：
散失：
转化：
流经生态系统的总能量：________________________
生产者所固定的太阳能
太阳能
传递形式：___________________
传递渠道：___________________
有机物中的化学能
食物链和食物网
热能
太阳能
化学能
呼吸作用
热能
太阳能
某营养级同化量
呼吸作用中以热能形式散失
用于自身生长、发育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一个营养级
某营养级同化量
呼吸作用中以热能形式散失
用于自身生长、发育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一个营养级
未被利用
某营养级的能量某段时间内(定量定时)的能量去向
某营养级的能量最终(定量不定时)去向
【思考 讨论】分析赛达伯格湖的能量流动
能量传递效率 =
某一营养级同化量
上一营养级同化量
×100%
三.能量流动的特点
464.6
62.8
12.6
62.8
12.6
生物所处营养级越高,获取的能量越___,能量流动具有_________的特点。
少
逐级递减
传递效率是10％～20％
13.5%
20.1%
2.流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流到下一个营养级
①下一营养级
②呼吸作用散失；
③排遗物、遗体或残枝败叶被分解者利用；
④未被利用
某一营养级的能量流向：
相邻营养级生物吃与被吃关系不可逆转，能量只能从低营养级流向高营养级，不可循环。
2、逐级递减（10-20%）
1、单向流动
（2）有少部分能量随遗体残骸直接传给了分解者
（3）未被利用（最终被分解者分解）。
（1）各营养级呼吸作用散失的热能无法被再利用。
因此，生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级。
演练1. 假设某初级消费者摄入的能量为a，其粪便中的能量为b，通过呼吸消耗的能量为c，用于生长、发育和繁殖的能量为d，则流入次级消费者的能量最多为(　　)
A．(a＋b)×20% B．(c＋d)×20%
C．(a－c)×20% D．(b＋d)×20%
演练2．在食物链“青草→兔子→鹰”中，若青草固定的太阳光能是2×106 kJ。则第二营养级到第三营养级的能量传递效率是(　　)
A．16% B．10%
C．18% D．12%
摄入量/kJ 同化量/kJ
兔子 3.6×105 3.2×105
鹰 4.32×104 3.2×104
B
B
实战演练
练习：如图为草原生态系统的能量流动图解模型（G、H、I属于D、E、F）：
1._____________________表示流入各营养级生物的能量
写出其中等量关系__________________
2.__________分别表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量；
3.____________分别表示分解者分解利用的能量；
4.兔子用于生长、发育和繁殖的能量=_____________；
5._____中能量包括兔子尸体及狼粪便中的能量
A、B、C、D、E、F
C+K或B-H
G、H、I
J、K、L
A=D、B=E、C=F
K
四.生态金字塔
每一级体积代表所得到的能量值。
第四营养级
第三营养级
第二营养级
第一营养级
直观
——能量单向流动、逐级递减
1.能量金字塔
2.生物量金字塔
3.数量金字塔
小鸟
昆虫
树
倒置情况:
倒置情况：
每一级体积代表生物量值（所容纳有机物的总干重）
每一级体积代表个体数
浮游动物
浮游
植物
五.研究能量流动的实践意义
1.将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量；
间作套种
多层育苗
稻—萍—蛙
例如，间作套种、多层育苗、稻——萍——蛙等立体农业。
2.科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用；
*沼气池实现了对能量的多级利用，大大提高了能量的利用率；
*能量的利用率≠能量的传递效率
例如，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气；沼渣田肥
秸秆饲料
沼气池
沼渣
3.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。
例如，合理确定草场载畜量，麦田除草、除虫
思考：如上食物网中， A消耗1000千克，则：
1、C最多增重_____千克
2、C最少增重___千克
例：A B C
D E F
1000×20%×20%=40千克
1000×10%×10%×10%×10%=0.1千克
3、若C增加1千克，则A最少需要消耗_______千克
4、若C增加1千克，则A最多需要消耗________千克
能量流动的计算
总结：传递效率最高，食物链最短，C可获能量最多.
25
10000
A消耗最少
例3.在右图的食物网中，如果C从B、F中获得的能量比为3∶1，C增重1kg，则最少需要消耗A多少kg？
在能量分配比例已知时，按比例分别计算，最后相加
沿食物链A→D→E→F→C逆推：1/4× 5 × 5 × 5 × 5＝625/4 kg
消耗A最少，按最高传递效率20%计算（前级是后级5倍）：
75/4 + 625/4 =175 kg
沿食物链A→B→C逆推：3/4 × 5 × 5＝75/4 kg
即时演练：
1、右图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1kg，至少消耗A约（ ）
A．100kg B．44.5kg
C．25kg D．15kg
C
2.如图食物网中，猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，则猫头鹰的体重若增加20 g，至少需要消耗植物的重量为(　　)
A．600 g　　　　 B．900 g
C．1 600 g D．5 600 g
B
3．根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物，蝉和螳螂各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重最多是(　　)
A．G/75千克　　 　B．3G/125千克
C．6G/125千克 D．G/550千克
A
4、右图是生态系统的部分能量流动图解[单位:J/(cm2·a)]。以下叙述错误的是(　　)
A.初级消费者同化的能量为7.5×108J/(cm2·a)
B.初级消费者到次级消费者的能量传递效率为14%
C.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为1.1×108J/(cm2·a)
D.A的能量还有一部分以遗体残骸的形式流入分解者
C
2.35×108J/(cm2·a)
5.下图为某生态系统能量流动示意图〔单位:J/(cm2·a)〕,下列分析不正确的是(　　)
A.甲为1 250 J/(cm2·a)
B.乙到丙的能量传递效率为15%
C.每一营养级的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用
D.乙的个体数目一定比甲少
D
具有人工能量输入的能量传递效率计算
例：如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103kJ/（m2·a）]，下列说法错误的是（ ）
A.图中A代表的生理过程是呼吸作用
B.第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.6%
C.该生态系统中生产者固定的总能量是9.6x104kJ/（m2·a）
D.捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性
C
A
23
未利用
70
植食性动物
生产者
太阳能
分解者
3
0.5
4
9
肉食性动物
0.05
2.1
5.1
0.25
有机物输入
5
2
输出
感谢批评指正

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