3.2生态系统的能量流动课件(共57张PPT)-2023-2024学年高二上学期生物人教版(2019)选择性必修2

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3.2生态系统的能量流动课件(共57张PPT)-2023-2024学年高二上学期生物人教版(2019)选择性必修2

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(共57张PPT)
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,几乎没有任何食物。你身边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的时间来等待救援?
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。
流落荒岛的鲁滨逊
先吃鸡,再吃玉米
我反对!为什么要先吃我?
A、先吃鸡, 再吃玉米
玉米


玉米


B、先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。
方案解析:
提示:应该先吃鸡,再吃玉米(即选择1),若选择2,则增加了食物链的长度,能量逐级递减,最后人获得的能量较少。
第2节 生态系统的能量流动
本节聚焦
能量在生态系统中是怎样流动的?
怎样理解生态金字塔?
研究能量流动有什么实践意义?
生态系统中能量的_____、______、______和_____的过程,称为生态系统的能量流动。
散失
输入
传递
转化
一.能量流动的概念
研究能量流动的基本思路

个体1
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
个体 2
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
个体 3
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
能量输入
个体水平
群体水平
能量储存
种群
能量散失
能量输入
研究生态系统中能量流动一般在群体水平上
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。
如果以种群为研究对象,能量流动的渠道为食物链,在分析时,可能因为食物网的复杂性而影响结果的准确性。
某一
营养级
如果将一个营养级的所有种群作为一个整体,则可以比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。
1.生态系统中能量流动的起点是什么?
2.输入生态系统的总能量是什么?
3.第一营养级、第二营养级的能量来源和去向有哪些?
尝试归纳流入某一营养级的能量去向;
阅读课本55页,结合图3-5和3-6,思考以下问题:
从生产者所固定的光能(太阳能)开始
生产者固定的太阳能总量
合作探究:
(一)能量流经第一营养级的过程:
呼吸作用以
热能形式散失
用于自身生长、
发育、繁殖
被分解者分解
1%
固定
99%
散失
残枝 败叶
呼吸作用散失 ①
生长
发育
繁殖
遗体
残枝败叶
被分解者分解③
流入下一营养级 ②
生产者固定的太阳能
生产者固定的太阳能
流入下一营养级
=呼吸消耗量+用于生长、发育、繁殖的能量
生产者的同化量
=被分解者利用的能量+下一营养级同化的能量
二.能量流动的过程
思考?
兔吃草后能将摄入的草全部同化吗?
粪便
同化量
=
摄入量
粪便量
+
同化为自身
能量
摄入量
(二)能量流经第二营养级的过程:
初级消费者同化
初级消费者摄入
用于生长、发育和繁殖
次级消费者摄入

散失
呼吸作用
分解者利用
遗体
残骸
散失
呼吸 作用
吸收
粪便
未吸收
初级消费者摄入量
吸收
同化量
消化
1.呼吸作用散失
(1)分解者利用
(2)流入下一营养级
粪便量
未吸收
=呼吸消耗量+用于生长、发育、繁殖的能量
2.用于自身生长发育繁殖
同化量
=
摄入量
粪便量
+
=被分解者利用的能量+下一营养级同化的能量
粪便量属于上一营养级的同化量
最高营养级
摄入
最高营养级
同化
粪便
分解者利用
用于生长
发育和繁殖
遗体
残骸
呼吸作用
散失
呼吸作用
散失
(三)能量经过最高营养级示意图
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
呼吸作用
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
以有机物的形式沿食物链向下一营养级传递
热能散失
转化
太阳能 有机物中化学能 热能
通过各营养级及分解者的呼吸作用以热能形式散失
总量:生产者通过光合作用固定的太阳能
传递
输入
形式:有机物中化学能
途径:食物链和食物网
生态系统中能量的 、 、 和 的过程。
输入
传递
转化
散失
概念
散失
(四)构建能量流动模型:
热能
生产者
(固定在所制造的有机物中)
1%
光合作用
大气层吸收、散射、反射
流向下一营养级
被分解者分解利用
未被利用
1.第一营养级的能量流动:




注意: 如果在每一时间段分析去向,还应有未被利用的能量,即一定时间内未被自身呼吸作用消耗,也未被后一个营养级和分解者利用的能量。
(五)定量定时分析能量流动:
初级消费者
(摄入)
初级消费者
(同化)
用于生长
发育和繁殖
次级消费者
(摄入)





遗体
残骸
粪便
呼吸作用
散失
呼吸作用
散失


摄入量 = 同化量 + 粪便量
通过呼吸作用以热能的形式散失
用于自身生长、发育、繁殖
被下一营养级同化
被分解者分解利用
未被利用
属于上一营养级的同化量
2.第二营养级的能量流动:




最高营养级
摄入
最高营养级
同化
粪便
分解者利用
用于生长
发育和繁殖
遗体
残骸
呼吸作用
散失
呼吸作用
散失
3.最高营养级的能量流动:
未被利用
注意
1.并不是所有生态系统的能量输入都只有生产者。
人工鱼塘等生态系统的输入能量还包括饲料中有机物中的能量。
2.能量流动并不是只在食物链(网)中传递。
生产者、消费者、分解者的遗体中的能量会流入分解者。
3.生产者同化的能量就是其通过光合作用制造的有机物中的能量,即总光合作用量。用于生产者自身生长、发育和繁殖的能量需除去其呼吸消耗的能量,即净光合作用量。
4.初级消费者同化量中流入分解者的能量=初级消费者遗体残骸+次级消费者粪便中所含的能量。
生态系统中的能量流动
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?
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。
不能。能量流动是单向的。
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?
(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 ( )
×
×


×
小试牛刀
2870KJ 977.28KJ储存在ATP中
1892.72 KJ以热能的形式散失,散失率为65.95%
例1.如图是毛白杨树林中两个营养级的能量流动图解:
同化量
用于生长、发育、繁殖的能量
呼吸作用以热能散失的能量
摄入量
被分解者利用的能量
例2.能量流动的过程:
(1)写出图中甲、乙、丙、丁、戊代表的内容:
甲 、乙 、丙 ;
丁 、戊 。
次级消费者
呼吸作用
初级消费者
生产者
分解者
(2)能量最终的去向:
各营养级中,能量的去路:
通过呼吸作用以热能的形式散失
注意:最高营养级消费者的能量没有流向下一营养级这条途径。
①通过自身呼吸作用以热能的形式散失。
②被下一营养级同化。
③被分解者分解利用。
④未被利用。
学以致用
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
(1)源头: 。
(2)起点:从 开始。
(3)流入生态系统总量: 。 (4)主要方式:__________。
(5)能量转化: 。
能量流动
概念
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程




生产者 固定太阳能
生产者固定的太阳能总量
光能
化学能
光合作用
(1)传递渠道: 。
(2)传递过程:
食物链和食物网
传递
转化
太阳能
化学能
热能
ATP中活跃的化学能
散失
大部分以热能形式散失,
需要分解者的分解作用和每一级生物的呼吸作用
生产者→初级消费者→次级消费者……
太阳能
小结
Raymond Lindeman
林德曼对赛达伯格湖能量流动做了定量分析
优点:小、简单、稳定
赛达伯格湖位于美国明尼苏达州的赛达伯格沼泽自然保护区,是一个高原湖泊,深1米,面积为14480平方米,湖岸线长500米 。湖底深度一致、性质均一,没有大的波浪。
三.能量流动的特点
图中数字为能量值,单位是J/(cm2·a)。
方框内能量值是指该营养级同化固定的能量。
箭头能量值是指流入后一个营养级的能量,即后一个营养级同化固定的能量。
赛达伯格湖的能量流动图解
未利用指的是既未呼吸消耗,也未被下一营养级和分解者利用的能量。
分析赛达伯格湖的能量流动
464.6
62.8
12.6
62.8
12.6
生物所处的营养级越高,获取的能量越___,说明能量流动具有_________的特点。

逐级递减
1. 用表格的形式,将图中的数据进行整理。例如,可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成为一份清单(“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量)。
二、能量流动的特点
464.6
62.8
12.6
62.8
12.6
13.52%
20.06%
能量传递效率=
某一营养级的同化量
上一营养级的同化量
能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%
2. 计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。
×100%
“相邻两营养级”的传递效率≠“相邻两个生物个体或两个种群”间的传递效率。
如“一只狼”捕获“一只狐”时,应获得了狐的“大部分能量”而不是获得“10%~20%”的能量,
“所有狼”可获得“所有狐”的能量的10%~20%。
易错警示:能量传递效率以“营养级”为单位
(不是个体,也不是种群)
1.从方向上看:
单向流动
在生态系统中,能量流动只能从低营养级流向高营养级,不可_____,也不能_________;
①生物之间的捕食关系是长期自然选择的结果,一般不可逆转;
②各营养级呼吸作用散失的热能无法再利用,因此能量流动无法循环。
逆转
循环流动
原因:
2.从数值上看:
逐级递减
原因:
流入某一营养级的能量除了流入下一营养级的之外,还有:
一部分能量经 消耗、被 、未被利用。
自身呼吸
分解者利用
能量传递效率为10%-20%
特点
任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能。如果一个生态系统在一段较长时期内没有能量(太阳能或化学能)输入,这个生态系统就会崩溃。
一般不超过5个营养级
某同学绘制了如下图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能,方框大小表示所含能量多少)。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.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D2/W1×100%
C.流入初级消费者的能量为A2+B2+C2
D.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为B2+D2
A
A1
B1
D1
C1流向分解者
W1
D1
A2
D2
C2流向分解者
B2
D2
生产者
初级消费者
【典例1】
【典例2】下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.y)。试回答下列有关问题:
1)图中①代表的生理过程是_____,
图中②代表的能量主要以_ __形式储存。
2)试分析图中植食动物、肉食动物和顶位肉食动物随营养级的升高需要的有机物输入越来越多的原因:
呼吸作用
能量流动是逐级递减的、
维持各营养级较高的能量输出量
化学能
来源:太阳能 、输入的有机物中的化学能。
输入生态系统的总能量
自然生态系统:
人工生态系统:
生产者固定的太阳能
生产者固定的太阳能 +人为输入有机物中的化学能
例3.【教材热点拓展】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103 kJ/(m2·y)],据图分析:
(1)该生态系统中流入生物群落的总能量有哪些来源?
肉食性动物固定的总能量=0.25+0.05+2.1+5.1=7.5×103 kJ/(m2·y);
植食性动物固定的总能量=(7.5-5)+0.5+4+9=16×103 kJ/(m2·y);
生产者固定的总能量=(16-2)+3+70+23=110×103 kJ/(m2·y)。
7.5
2 .5
16
14
110
(2)生产者、植食性动物和肉食性动物固定的总能量分别是多少?
能量传递效率:
生产者→植食性动物=
植食性动物→肉食性动物=
7.5
2 .5
16
14
110
=植食性动物固定的能量中来自生产者的能量/生产者固定的总能量×100%
14/110×100%=12.7%;
2 .5/16×100%=15.6%。
(3)计算:生产者→植食性动物、植食性动物→肉食性动物的能量传递效率分别是多少?
四.难点:能量流动的相关计算
1、能量流动的“最值计算”
Ⅱ. 获得能量最少:选最 食物链;能量传递效率按 计算
Ⅰ. 获得能量最多:选最 食物链;能量传递效率按 计算


×10%
×20%
如果草有10000kg,鹰最多增加 kg,最少增加 kg。
400
1
① 已知低营养级同化量,求高营养级同化量




青蛙
食草昆虫
10%
20%
② 已知高营养级同化量,求低营养级同化量
Ⅱ. 需最多能量:选最 食物链;能量传递效率按 计算
Ⅰ.需最少能量:选最 食物链;能量传递效率按 计算
若鹰的体重增加1kg,最少需消耗草____kg,最多消耗草_________kg。
25
10000


÷10%(X10)
÷20%(X5)




青蛙
食草昆虫
10%
20%
1Kg÷20%÷20%=25Kg
1Kg÷10%÷10%÷10%÷10%=10000Kg
【例1】某生态系统中存在下列食物网,若A固定的太阳能总量为M,则C获得的能量范围大约是
A.1/100·M~1/10·M B.1/250·M~1/25·M
C.1/10 000·M~1/25·M D.M~1 000 M

MX20%X20%=1/25M
MX10%X10%X10%X10%=1/1000M
最多:
最少:
例: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?
消耗A最少,按最高传递效率20%计算:
沿食物链A→B→C逆推:3/4kg ÷20%÷20%=75/4kg
沿食物链A→D→E→F→C逆推:1/4kg ÷20%÷20%÷20%÷20%= 625/4kg
75/4kg+625/4kg=175kg
2.能量流动中的”定比”计算
3/4Kg
1/4Kg
【例2】在如图所示的食物网中,已知各营养级之间的能量传递效率为10%,若一种生物摄食两种上一营养级的生物时,两种被摄食的生物量相等,则丁每增加10 kg生物量,需消耗生产者多少千克?
A.250 B.500 C.2 500 D.3 250

生产者
10Kg
5Kg
5Kg
①需要庚的量为5Kg÷10%=50Kg,
②需要甲的量为5Kg÷10%=50Kg
25Kg
25Kg
则需要戊的量为50Kg÷10%=500Kg,
则需要戊的量为25Kg÷10%=250Kg,
则需要戊的量为25Kg÷10%÷10%=2500Kg,
则共需要戊的量为500Kg+250Kg+2500Kg=3250Kg,
【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设当食物比例A:B为1:1时,C的能量为x则需要的A为1/2x÷10%+1/2x÷10%÷10%=55x设当食物比例A:B为2:1时,C的能量为y则需要的A为由于两种情况下,生产者的数量是一定的,所以55x=40y,则y=1.375x.2/3y÷10%+1/3y÷10%÷10%=40y6687.5kg
1.6×104×6687.5kg=1.07×108kJ
1.6×104×2045kg=3.272x107kJ
E固=EG+△ E呼=1.07×108kJ+3.272×107kJ=1.3972×108kJ
η=1.3972×108/8.5×109)=1.64%
除了用图中数字表示外,你还能用什么方法表示生态系统能量流动逐级递减的特点呢?
生产者
464.6
植食性动物
62.8
肉食性动物
12.6
五、生态金字塔
1.能量金字塔
(1) 概念:
将单位时间内各 所得到的 转换为相应
的图形,并将图形按照 排列,可形成一个金字塔图形。
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
(2) 意义:
地反映出生态系统各营养级间能量的关系。
直观
(3) 特点:
通常呈 的金字塔。
上窄下宽
(4) 原因:
能量在流动中总是 的。
逐级递减
营养级
能量数值
面积(或体积)
营养级顺序
某个湖泊生态系统的能量金字塔示意图
右图为某城市生态系统能量金字塔,为什么呈倒置状态也能维持生态系统的正常运行?
从生态系统外输入大量的有机物
思考?
自然生态系统一定为正金字塔
人类位于食物链的顶端,从能量金字塔来看,人口数量日益增长,这会对地球上现有的生态系统造成什么影响?
人口数量日益增长,会要求低营养级有更多的能量流入人类所处的营养级,也就是说,人类所需要的食物会更多,将不得不种植或养殖更多的农畜产品,会给地球上现有的自然生态系统带来更大的压力。
旁栏思考
2.生物量金字塔
(1) 概念:
(2) 特点:
用同样的方法表示各营养级的 (每个营养级所容纳的有机物的总干重),即为生物量金字塔。
大多呈 的金字塔。
上窄下宽
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
营养级
809
37
11
1.5
干重 g/m2
生物量
(3) 原因:
一般来说植物的总干重通常大于植食性动物的总干重,而植食性动物的总干重也大于肉食性动物的总干重。
资料2 夏季两个生态系统的生物量统计表,单位为g·m-2。
营养级 某湖泊 某海域
生产者 96 4
初级消费者 11 21
次级消费者 4 -
根据资料2,分别建构两个生态系统的生物量金字塔。
某湖泊
某海域
第一营养级
第二营养级
第三营养级
营养级
生物量(g m-2)
4
11
96
生物量(g m-2)

21
4
思考:生物量金字塔出现上宽下窄倒置的金字塔形的原因。
 海洋生态系统中,浮游植物个体小,世代周期短,又不断被捕食,因而某一时间调查到的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然,总的来看,一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的多。
当生产者个体小,寿命短,生物量金字塔也有可能倒置
3.数量金字塔
(1) 概念:
表示各营养级的生物个体的数目比值关系,即为数量金字塔。
(2) 特点:
一般呈 的金字塔;
上窄下宽
思考:所有的生态系统各营养级数量都是呈金字塔状吗?
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
昆虫

倒置
昆虫和树
也可呈上宽下窄 的金字塔形,如 。
如果消费者的个体小而生产者的个体大,则会呈现倒金字塔形。
能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
形状
每一层含义
特点
象征意义
单位时间内,食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少
自然生态系统一定为正金字塔
能量在流动过程中总是逐级递减
单位时间内,每一营养级生物的有机物的总干重
一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形
一般生物量(现存生物有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而减少
每一营养级生物个体的数目
一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形
一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而减少
列表比较三种生物金字塔
归纳总结
甘蔗和大豆间种
冬小麦夏玉米套作
蔬菜大棚中的多层育苗
稻-萍-蛙立体农业生产
为什么可以增加流入生态系统的总能量?
(2)不同层次的作物利用不同强度的太阳能;
(3)适当提高了种植密度,能利用更多的太阳能
(1)充分利用了空间;
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。
六.研究能量流动的实践意义
2.研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
实现了对能量的多级利用,
从而大大提高能量的利用率。
用秸秆作饲料
粪便制作沼气
沼渣肥田
能量利用率≠能量传递效率
草场
载畜量
过少
不能充分利用牧草所能提供的能量
过多
造成草场退化,使畜产品的产量下降
合理确定载畜量,才能保持畜产品的持续高产。
稻田
除草、除虫
使稻田高产
根据生态系统的能量流动规律,在实际生产生活中借鉴以下措施:
(1)尽量缩短食物链。
(2)充分利用生产者。
(3)充分利用分解者,如利用秸秆培育食用菌、利用植物残体生产沼气等。
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。
调查当地某生态系统中的能量流动情况
以稻田生态系统为例。组成成分:非生物的物质和能量;生产者,包括水稻、杂草、浮游植物等;消费者,包括蜘蛛、田螺、鱼(如泥鳅、黄鳝)、青蛙、浮游动物、昆虫、鸟类等;分解者,包括多种微生物。
1. 生产者主体是水稻,其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主要通过喷洒除草剂或人工除草的方式抑制杂草的生长。
2. 初级消费者有田螺、浮游动物、植食性的昆虫和鸟等。一般而言,植食性的昆虫和鸟等对水稻生长构成危害,田螺数量较多时也会对水稻生长构成危害。农民采取喷洒农药、竖稻草人等措施防止或减少这些动物的危害。
3. 次级消费者有肉食性鱼、青蛙和蜘蛛等。一般而言,这些消费者对水稻生长的利大于害。农民通过禁捕,或适量放养等措施,实现生态农业的目标。
4. 农民对秸秆的传统处理方式有焚烧或填埋等;现代农业生态工程提出了综合利用思想。例如,秸秆可作为多种工业原材料,还可以用来生产沼气,以充分利用其中的能量。
5. 主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。
6. 通过稻田养鱼等措施,实现立体化生态农业;通过建造沼气池,实现能量的多级利用。
能量流动
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
能量流动的途径:
2.能量流动特点
单向流动:
逐级递减:
不循环、不可逆
传递效率为10%~20%。
3.能量流动研究意义
太阳能
食物链或食物网
能量散失的途径、形式:
呼吸作用 热能
能量的转化形式:
太阳能- -有机物中的化学能- -热能
1.
能量流动的概念
课堂小结
练习与应用
一、概念检测
1. 生态系统中所有生物的生命活动都需要能量,而不同营养级的生物获取能量的途径是有差别的。据此判断下列表述是否正确。
(1) 太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中。 ( )
(2) 生态系统中初级消费者越多,次级消费者获得的能量越少。 ( )
(3) 能量沿食物链流动是单向的。 ( )

×

2. 流经神农架国家级自然保护区的总能量是( )
A. 该保护区中生产者体内的能量
B. 照射到该保护区中的全部太阳能
C. 该保护区中生产者所固定的太阳能
D. 该保护区中所有生产者、消费者、分解者体内的能量
C
3. 在一定时间内,某生态系统中全部生产者固定的能量值为a,全部消费者所获得的能量值为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. a>b+c C. aB
二、拓展应用
1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a 中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料,都与图b相同。
(1)分析这两幅图,完成这两个生态系统的能量流动图解。
(2)哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用?为什么?
太阳能
农作物
家禽、家畜

太阳能
农作物
家禽、家畜
沼气池
食用菌

×
×
×
×
图b所示生态系统中流向分解者的能量,还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用,因此,该生态系统实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率。
(2)哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用?为什么?
2.将一块方糖放入水中,方糖很快就会溶解,消失得无影无踪。溶解在水中的方糖还能再自行变回原来的形状吗?为什么?
生活在水中的硅藻,它们能利用溶解在水中的硅化物制造口己绚丽精致的外壳,而通常情况下水体中硅化物的含量极为微少,仅有百万分之几,这比方糖溶解后水中的含糖量低得多。硅藻依靠什么力量筑造自己的精美小“屋”呢?
通过以上事例,你对能量在生态系统中的作用是否有了进一步的认识?
不能。在一个封闭的系统中,物质总是由有序朝着无序(熵增加)的方向发展。
硅藻能利用获取的营养通过细胞呼吸释放能量,依靠能量完成物质由无序向有序的转化,维持其生命活动。能量的输人对于生态系统有序性的维持来说是不可缺少的。

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