资源简介

(共38张PPT)
假设你像小说中鲁滨逊那样，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、15Kg玉米。
如果要维持更长的时间等待救援，你会如何做？
策略1：先吃鸡，再吃玉米。
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。
积极思维：
第二节 生态系统的能量流动
一、生态系统能量流动的特点
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程；
1、能量流动的概念
2、能量流动的过程：
思考：照射到某生态系统的太阳能是否等于输入到该生态系统的总能量？
生态学家林德曼绘制了赛达伯格湖中能量流动的图解：
（1）能量流动的起点：
从生产者固定太阳能开始；
流经生态系统的总能量：
（2）能量进入生物群落的方式：
光合作用（主）；
化能合成作用；
是生产者固定太阳能的总量；
（3）能量流动的途径（渠道）：
（4）能量流动的形式：
食物链和食物网；
有机物中的化学能；
（5）生产者同化的能量去向有：
②用于自身生长、发育、繁殖：
c：未被利用（短期）
a：流向下一营养级；
b：流向分解者；
①自身呼吸作用；
（6）消费者捕食相关猎物后的能量都能被自身同化吗？
摄入量
粪便量
＋
同化量
＝
不能；
粪便量属于谁的能量？
粪便中的能量属上一营养级同化的能量；
初级消费者
摄入（A）
初级消费者
同化（B）
用于生长
发育和繁殖（E）
次级消费者
摄入（G）
分
解
者
遗体残骸（F）
粪便（C）
呼吸作用（D）
散失
…
次级消费者
（同化）
粪便中的能量（H）
初级消费者摄入能量后的去向分析：
输入该营养级的总能量是 ；
B
初级消费者同化的能量B＝ ；
D＋E
用于生长发育繁殖的能量E＝ ；
F＋（G-H）
流入生态系统的能量最终都以热能的形式散失；
（7）流向分解者的能量，能否流向生产者？消费者呢？
流向分解者的能量，可流向消费者（蘑菇等食用菌），不能流向生产者；
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______________________；
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
总结：
某营养级摄入的能量
呼吸作用中以热能形式散失的能量
同化能量
粪便中能量
用于自身生长、发育、繁殖的能量
流入下一营养级能量
分解者分解利用的能量
未利用的能量
总结：流入某一营养级的能量分析
②同化量 =
①摄入量 ＝
③用于生长发育和繁殖的能量 =
分解者利用 + 流入下一个营养级 + 未被利用的能量
同化量 + 粪便量
呼吸作用散失的能量 + 用于生长发育和繁殖的能量
注：
①流经某污水处理生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和污水有机物中的化学能；
流入某鱼塘生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和饲料有机物中的化学能；
②最高营养级的能量去路中没有流入下一个营养级这条途径；
③某营养级粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，粪便中能量为上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分；
④任何生态系统的能量都需要不断得到系统外的能量补充（太阳能或化学能），以便维持生态系统的正常功能，否则生态系统就会崩溃;
⑤流入生态系统的能量最终都以热能的形式散失；
【判断】
①流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能( )
②散失的热能不可以被生产者固定再次进入生态系统(　 )
③当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量( 　)
④蜣螂以牛粪为食，因此被牛同化的能量可流入蜣螂(　 )
×
√
×
×
流经生态系统的总能量为生产者所固定的太阳能
狼获得的是将兔子消化吸收的那部分能量
蜣螂属于分解者不属于食物链，牛粪不属于牛的同化量，属于植物的同化量
例1：如图表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值。若图中A表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量，则下列说法不正确的是
A．图中B表示同化的能量
B．图中C表示流入下一营养级的能量
C．图中D表示通过呼吸作用散失的能量
D．图中a值与c＋d＋e的值相同
B
例2.下图所示为某生态系统中能量流向物种甲后发生的一系列变化,下列有关叙述错误的是
A表示物种甲同化的能量
E表示物种甲呼吸散失的能量
D表示分解者呼吸散失的能量
A中的能量包括物种甲粪便中的能量
D
二、生态系统能量流动的特点
从下图中可以看出能量流动具有哪些特点：
2、逐级递减
1、单向流动
①不可逆：
②不循环：
生物之间食物关系是不可逆转的（能量沿食物链单向流动）；
呼吸作用散失的热能不能被生物体再利用；
③各营养级的能量还有一部分未被利用；
①各营养级的生物都会因呼吸作用散失大部分能量；
②各营养级的能量都会有一部分流入分解者；
1、计算公式:
3、能量传递效率的计算
能量传递效率 =
某一营养级同化量
上一营养级同化量
×100%
2、能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是为10% -20%；
注：
①能量传递效率针对的是相邻两个营养级之间的同化量之比；
②营养级越多，在能量流动中消耗的能量越多，营养级越高，得到的能量越少，因此食物链一般不超过5个营养级；
（2）若要使鹰增加2kg体重，最多要消耗草______kg；最少要消耗草 kg；
（1）假如现有草100kg，最多可使鹰增重____kg；最少可使鹰增重____kg；
1
4
例1：在食物链“草→兔→鹰”中，则：
200
50
例2：在如图的食物网中，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？
3/4kg
1/4kg
若将问题改为最多需要消耗A多少kg，则答案是多少？
例3：某生态系统中存在如图所示的食物网，如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的 倍；
1.375
数量金字塔、生物量金字塔和能量金字塔；
三、生态金字塔
1、概念：
反映食物链和食物网各营养级之间生物数量、质量和能量比例关系的图解模型。
2、含义：
生态金字塔的塔基宽，代表生态系统稳定；塔基过宽，能量转化效率就低，能量浪费大；塔的层次多少，与能量的消耗程度有密切关系，层次越多，塔顶贮存的能量就越少。
3、类型：
（1）能量金字塔
①概念：依据各营养级所含能量值的多少来构建的生态金字塔；
②特点：能量金字塔一般不受生物个体大小、组成成分和代谢速率的影响。因而可以比较准确地说明生态系统中能量传递的效率和特点，比较直观地表明各营养级之间的依赖关系，不会出现倒置现象。
（2）数量金字塔
①概念：描述了某一时刻生态系统中各营养级的个体数量关系；
②特点：一般来说，能量沿营养级顺序向上逐级递减，生物体数量沿营养级顺序向上也越来越少；
思考：数量金字塔是否会出现倒置情况？
（3）生物量金字塔
①概念：描述了某一时刻生态系统中各营养级生物的质量关系，通常以生物的干重表示营养级中生物的生物量，一般以g/m2或kg/m2为单位。
②特点：一般来说，植物的生物量要大于植食性动物的生物量，而植食性动物的生物量又会大于肉食性动物的生物量。因此，从低营养级到高营养级，生物的生物量是逐渐减少的。
浮游植物
浮游动物
例：海洋生态系统中，浮游植物个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量很可能低于第二营养级的生物量，出现倒置的情况。
注：当生产者个体小，寿命短，生物量金字塔有可能倒置；
生态金字塔小结：
四、能量流动规律在生产中的应用
1、研究生态系统的能量流动，可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
例：间作套种、多层育苗、稻——萍——蛙等立体农业；
间作套种
多层育苗
稻—萍—蛙
秸秆喂牲畜，粪便制作沼气；秸秆养殖蘑菇、生产沼气；沼渣肥田：实现能量多级利用，从而大大提高能量的利用率；
饲料
稻谷
人类
秸杆
粪
一级利用
牛
太阳能
二级利用
焚烧
水稻
食用菌
二级利用
菌渣
猪、羊
三级利用
沼气池
粪
三级利用
注：能量的利用率≠能量的传递效率；
2、研究生态系统的能量流动，可以帮助人们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。
积极思维：及时去除农田中杂草、害虫的意义是什么？
3、研究生态系统的能量流动，还可以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。例如：划区轮牧、农田捉虫、除草等。
1．在生态系统中，消费者的同化量是指
A．消费者摄入食物中的所有能量
B．被消费者消化、吸收的所有有机物中所含有的能量
C．消费者用于生长、发育和繁殖的所有能量
D．消费者通过呼吸作用散失的所有能量
B
2．下列关于自然生态系统能量流动的叙述，正确的是
A．生态系统所接收的太阳能就是流经该生态系统的总能量
B．光合作用、呼吸作用中能量的转化过程是生态系统中能量转化的重要形式
C．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%~20%的能量流入狼的体内
D．食物链越长，最高营养级获得的能量越多
B　
习题巩固：
3.如图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列叙述中错误的是
A.生态系统中的能量流动具有单向性，主要是因为食物链中生物之间捕食与被捕食的关系不可逆转
B.一般情况下，能量在相邻的两个营养级之间的传递效率是10%～20%
C.①表示流经此生态系统的总能量
D.从能量关系看，②＞③＋④
C
4.某同学绘制了下图所示的能量流动图解，下列叙述正确的是
A.生产者固定的总能量可表示为A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2
B.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为B2＋D2
C.初级消费者摄入的能量为A2＋B2＋C2
D.W1＝D1＋D2
A
5.如图a、b、c分别是某森林生态系统的生物数量金字塔、某草地生态系统的能量金字塔和某浮游生物群落的能量金字塔。下列分析不正确的是
A.描述生态系统中各营养级之间的关系最好用b的形式
B.一个相对稳定的森林生态系统会出现生产者数量少于消费者数量的现象
C.相对稳定的生态系统需要持续接受外部的能量输入
D.图c中的生产者与初级消费者之间的能量传递效率为10%～20%
D
6.鲢鱼、鳙鱼、草鱼、青鱼为我国淡水养殖的“四大家鱼”，它们在水体中分层分布，且摄食的食物存在较大差异，可混合饲养。某人工鱼塘混合饲养了四大家鱼，下列有关叙述错误的是
A.四大家鱼都属于人工鱼塘生态系统中的消费者
B.四大家鱼在水体中的分层分布构成群落的垂直结构
C.输入该人工鱼塘的总能量大于生产者固定的太阳能
D.混合饲养能提高空间和饵料的利用率，提高能量传递效率
D
7．如图是某湖泊能量金字塔，下列相关描述不正确的是
B
A．a、b、c、d分别表示不同的营养级
B．a、b、c、d之间形成一条a到d的食物链
C．a、b、c、d的大小分别表示不同的营养级所得到的能量
D．a、b、c、d的大小变化体现了能量流动逐级递减的特点

展开更多......

收起↑