资源简介

(共24张PPT)
第3章 生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动
先吃鸡？
先吃玉米？
假设你像小说中的鲁宾逊那样，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、15kg玉米。
【讨论】：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长时间来等待救援？
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。
1.问题探讨
1.问题探讨
食物链1
食物链2
有多少能量能够从玉米最终流向鲁滨逊？
第一营养级的能量来源及去路
第二营养级的能量来源及去路
第一营养级（生产者）
第二营养级
（初级消费者）
第一营养级（生产者）
第三营养级
（次级消费者）
人
玉米
鸡
玉米
鸡
人
一、能量流动的过程
输入
传递
转化
散失
思考：能量的输入、传递、转化和散失的过程如何？
一切生命活动都伴随着能量的变化。没有能量的输入，也就没有生命和生态系统。
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。
个体水平
群体水平
将种群作为一个整体，甚至以营养级作为一个整体进行研究，是分析生态系统能量流动的基本思路。
科学方法
研究能量流动的基本思路
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
能量输入
个体1
个体2
个体3
……
能量输入
种群
能量存储
能量散失
分析：以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如果个体死亡，数据可能不准确；不同个体间差异过大。
一、能量流动的过程
能量储存
某营养级
能量散失
能量输入
草
兔子
鹰
任务一:【阅读课本55页，思考与讨论以下问题】
能量的最终来源？
能量是如何输入第一营养级？
第一营养级的能量去向？
一、能量流动的过程
2.能量是如何输入第一营养级的？
（以草为例）
①生态系统能量的最终来源是什么？
太阳能
④能量流动从哪开始（起点）？
生产者固定太阳能
⑤能量是如何输入生态系统第一营养级的？
生产者的光合作用
1%以可见光形式
③照射在草地上的太阳能都能被小草吸收吗？
不能
②每天输送到地球的太阳能都能照射在生产者身上吗？
一、能量流动的过程
生产者通过光合作用将光能转化成化学能，固定在它们所制造的有机物中。
呼吸作用以
热能形式散失
草的能量如何得来？
光能全部被草吸收了吗？
草固定的能量将何去？
1%
生长发育和
繁殖储存起来
呼吸作用散失
生长
发育
繁殖
遗体
残枝败叶
分解者利用
流入下一营养级
生产者固定的太阳能
残枝败叶
被分解者分解
小草固定了太阳能后，能量去向：①自身呼吸消耗；②被分解者利用；③流入下一个营养级
(一)第一营养级能量的能量流动
生产者的同化量
光合作用
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。
呼吸作用
散失（热能）
散失
呼吸作用
散失
（热能）
分解者利用
残枝败叶
照射到植物体的太阳能
用于生长发育繁殖
摄入
(初级消费者)
同化量
生产者
固定的太阳能
光合作用
99%
一、能量流动的过程
(一)第一营养级能量的能量流动
草固定的能量(第一营养级)
\ (同化量)=
呼吸作用
散失的能量
用于生长、发育
和繁殖的能量
+
4.能否用一个等式来表示第一营养级中的同化量、呼吸作用散失的能量和用于生长、发育和繁殖的能量之间的关系。
5.能否用一个等式来表示第一营养级中用于生长、发育和繁殖的能量与分解者利用的能量和流向下一营养级的能量之间的关系。
用于生长、发育 =
和繁殖的能量
分解者利用的能量+流向下一营养级的能量
任务二:【阅读课本55页，思考与讨论以下问题】
兔子(初级消费者)体内的能量来自哪里？
兔子(初级消费者)吃进去的草，草中的能量都能被吸收并转化为兔子体内的能量吗？
3.兔子(初级消费者)粪便中的能量包括在初级消费者同化的能量中吗？
4.流入兔子(初级消费者)的能量是哪一部分？
5.流入兔子(初级消费者)的能量有哪几个去向？
一、能量流动的过程
(二)第二营养级能量的能量流动
能量是如何流经第二营养级的？（以兔为例）
来自草（生产者）
不能，只能消化吸收其中的一小部分，其余的随粪便排出体外
摄入量
是生物吃进去的食物中所蕴含的能量
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的组成物质,并且储存能量的变化过程。
同化量
同化量 = 摄入量 - 粪便量
流入第二营养级的能量：第二营养级同化第一营养级所获得的能量（同化量）
同化量 = 摄入量 - 粪便量
一、能量流动的过程
3.兔子(初级消费者)粪便中的能量包括在初级消费者同化的能量中吗？
4.流入兔子(初级消费者)的能量是哪一部分？
不包括
（是谁的同化量？）
是初级消费者的同化量
（是第一营养级的同化量）
(二)第二营养级能量的能量流动
5.流入兔子(初级消费者)的同化量有哪几个去向？
呼吸作用
分解者
生长发育和
繁殖储存起来
呼吸作用散失
用于生长
发育
繁殖
遗体
残骸
被分解者利用
流入下一营养级
兔子同化的能量
注意: 如果在每一时间段去分析去向，还应有未被利用的能量(最终也将被分解者利用)。
5.流入兔子(初级消费者)的同化量有哪几个去向？
第三营养级(鹰)
鹰(次级消费者\第三营养级)同化了兔的能量后，这些能量有哪些去向？
呼吸散失
生长
发育
繁殖
遗体
残骸
分解者
鹰同化的能量
呼吸作用
分解者
生长发育和
繁殖储存起来
一、能量流动的过程
(二)第三营养级能量的能量流动
能量在第三、第四营养级的变化，与第二营养级的情况大致相同。
呼吸作用
散失（热能）
呼吸作用
散失
（热能）
分解者利用
遗体残骸
摄入
(初级消费者)
用于生长发育繁殖
摄入量 = 同化量 + 粪便量（未同化量）
摄入
(次级消费者)
粪便
(未同化量)
同化
消化吸收合成自身物质，储存能量
一、能量流动的过程
小结: 能量流经生物个体的过程
同化量= 呼吸作用散失＋自身生长发育
同化量= 呼吸作用散失＋流向下一营养级＋分解者利用
初级消费者摄入量
初级消费者粪便量（未同化量）
消费者同化量
自身呼吸作用散失
生长发育繁殖的能量
分解者利用的能量
下一个营养级摄入量
下一营养级粪便量
下一营养级同化量
注意:粪便中的能量是属于上一个营养级的能量
一、能量流动的过程
小结: 能量流经生物个体的过程
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
1.某营养级的能量最终去向
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
未被利用的能量
2.某营养级的能量某段时间内的能量去向
注意·说明
一、能量流动的过程
生产者
（绿色植物）
初级消费者
（植食性动物）
次级消费者
（肉食性动物）
三级消费者
（肉食性动物）
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
分解者
箭头由粗到细：
方框从大到小：
随营养级的升高，储存在生物体内的能量越来越少。
表示流入下一营养级的能量逐级递减。
注意：
一、能量流动的过程
(三)生态系统的能量流动过程
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
同化量
同化量
同化量
同化量
生态系统能量流动示意图
一、能量流动的过程
Ⅰ. 能量流动的起点：
生产者固定的太阳能
Ⅱ. 生态系统的总能量：
生产者固定在有机物中的能量
Ⅲ. 能量流动的渠道：
食物链和食物网
总结
输入
来源：太阳能；
传递
途径：食物链和食物网
转化
散失
途径：生物自身的呼吸作用。
能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程
热能
太阳光能
有机物中化学能
光合作用
呼吸作用
形式：最终以热能形式散失。
形式：储存于有机物中的化学能
流经生态系统总能量：生产者固定的太阳能总量（约占1%）
若为人工生态系统，还有人为补充的能量（如饲料的能量）。
一、能量流动的过程
判断常考语句，澄清易混易错
(1)当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量。(　　)
(2)初级消费者的粪便量属于第二营养级能量。(　　)
(3)同化量≠用于生长发育和繁殖的能量。(　　)
(4)呼吸作用所产生的能量都是以热能的形式散失。(　　)
(5)分解者的分解作用也是通过呼吸作用完成的。( )
(6)流经人工生态系统的总能量是生产者固定的太阳能。( )
×
√
×
√
×
×
流经人工生态系统的总能量：
生产者固定的太阳能和人工输入的有机物中的化学能
太阳能
下一个营养级
W1
D1
B1
C1
D1
A1
自身呼吸作用消耗
流向分解者
A2
B2
C2
D2
自身呼吸作用消耗
流向分解者
W1 : 流经整个生态系统的总能量是生产者固定太阳能的总量，W1=A1+(B1+C1+D1)
A1：在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失掉的能量。
(B1+C1+D1)：用于生产者的生长、发育和繁殖的总能量
B1：现存的植物体内的能量(未被利用的能量)
对点训练
太阳能
下一个营养级
W1
D1
B1
C1
D1
A1
自身呼吸作用消耗
流向分解者
A2
B2
C2
D2
自身呼吸作用消耗
流向分解者
C1:生产者流向分解者的能量
D1：流向下一个营养级的能量，D1=A2+(B2+C2+D2)
A2+B2+C2+D2 : 依次为第二营养级的呼吸量、现存量、分解者的分解量、流入第三营养级的能量。
对点训练
思考·讨论：生态系统中的能量流动
1. 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？
遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体的有机物）中，另一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。
2. 流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？
为什么？
不能，能量流动是单向的。

展开更多......

收起↑