资源简介

(共25张PPT)
3.2生态系统的能量流动
生态系统
边界
结构
组成成分
营养结构
包括
功能
稳态
能量流动
过程
特点
温故知新
1.生态系统研究角度：
生产者
光合作用
初级消费者
次级消费者
光能
有机物化学能
呼吸作用
（残骸、粪便、尸体）分解者
热能
转化
散失
输入
传递
热能
温故知新
能量在生态系统中是怎样流动的
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？
生态金字塔：
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
问题探讨
根据所给的资料,分别构建能量、生物量、数量金字塔：
【合作探究】
请同学们将赛达伯格湖的能量流动数据，用相应面积的图形表示，并按营养级由低到高排列。
赛达伯格湖的能量流动数据分析
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
能量分析 生产者 植食性动物 肉食性动物
输入能量 464.6 62.8 12.6
资料1
生产者
植食性动物
肉食性动物
营养级
任务一：构建生态金字塔模型
通常都是上窄下宽的金字塔形
能量在流动中总是逐级递减的
将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养级次序
排列，可形成一个金字塔图形，叫
作能量金字塔。
直观的反映出生态系统各营养级间能量的关系
(2)特点：
(3)原因：
(4)意义：
(1)概念：
能量金字塔
夏季两个生态系统的生物量统计表，单位为g m-2
生态学家调查了不同生态系统中的生物量,所得数据如下面表格所示。
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 －
根据表格，分别建构两个生态系统的生物量金字塔。
资料2
任务一：构建生态金字塔模型
某湖泊
某海域
第一营养级
第二营养级
第三营养级
营养级
96
11
4
生物量
4
21
生物量
第一营养级
第二营养级
营养级
任务一：构建生态金字塔模型
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。
分析生物量金字塔出现上宽下窄倒置的金字塔形的原因。
11
4
生物量
第一营养级
第二营养级
营养级
夏季两个生态系统的生物量统计表，单位为g m-2
生态学家调查了不同生态系统中的生物量,所得数据如下面表格所示。
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 －
资料2
任务一：构建生态金字塔模型
用表示能量金字塔中的方法表示各营养级的生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重），即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
809
37
11
1.5
干重 g/m2
营养级
(2)特点：
(3)原因：
一般为正金字塔形,也可能倒置
一般来说:植物总干重＞植食性动物总干重＞肉食性动物总干重。
(4)意义：
直观的反映生态系统各营养级所容纳的有机物的总干重的关系。
(1)概念：
生物量金字塔
生态学家调查了不同生态系统中的生物个体数量(调查数据中排除了微生物和土壤动物)，所得数据如下面表格所示(单位为个·hm－2)。P代表生产者，C1、C2、C3依次代表初级、次级和三级消费者。
名称 某草地 温带森林
P 15 000 000 2 000
C1 2 000 000 1 500 000
C2 900 000 1 200 000
C3 10 20
请根据表格，分别建构两个生态系统的数量金字塔。
资料3
任务一：构建生态金字塔模型
资料3
某湖泊
15 000 000
2 000 000
900 000
生物数量
10
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
营养级
温带森林
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
营养级
2 000
1 500 000
1 200 000
生物数量
20
名称 某草地 温带森林
P 15 000 000 2 000
C1 2 000 000 1 500 000
C2 900 000 1 200 000
C3 10 20
任务一：构建生态金字塔模型
一般为正金字塔形,也可能倒置
直观的反映生态系统各营养级的生物个体的数目比值关系。
(2)特点：
(3)原因：
(4)意义：
(1)概念：
一般情况生产者数量多于消费者。若消费者个体小而生产者个体大就会出现倒置的金字塔形。
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。
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
营养级
2 000
1 500 000
1 200 000
生物数量
20
数量金字塔
类型项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
形状
特点 正金字塔 一般为正金字塔，有时会出现倒金字塔 一般为正金字塔
象征意义 能量沿食物链流动过程中是逐级递减的 一般地，生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 生物量沿食物链中随营养级升高而逐级递减
每一级含义 每一营养级生物所含能量的多少 每一营养级生物个体数目的多少 每一营养级生物有机物总量的多少
特殊形状 人工鱼塘生态系统 海洋生态系统中，生产者浮游植物个体小、寿命短，又会不断被浮游动物吃掉，因而某一时间浮游植物的生物量可能要低于其捕食者浮游动物。
多
高
少
低
能
量
营
养
级
多
高
少
低
数
目
营
养
级
多
高
少
低
生
物
量
营
养
级
鸟
树
昆虫
任务一：构建生态金字塔模型
1926年，一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据。
1.这块田共收割玉米约10000株，质量为6000kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675kg。
2.据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。
3.1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。
4.在整个季节，入射到这块玉米田的太阳能总量为8.5×109kJ。
计算提示：有机物相互转化时碳守恒。
思维训练——分析和处理数据
①这些玉米含碳量折算合成葡萄糖是多少？这些葡萄糖储存的能量是多少？
葡萄糖为：（12+18）/12×2675=6687.5kg
储存的能量为：6687.5×1.6×104 =1.07×108KJ
②这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？
这些玉米呼吸作用消耗的能量：2045×1.6×104KJ=3.272×107 KJ
③这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少？ 呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是多少？
这些玉米固定的太阳能总量是：1.07×108+3.272×107=1.3972×108
呼吸消耗能量占固定太阳能的比例为：3.272×107/1.3972×108=23.4％
④这块玉米田的太阳能利用效率是多少？
利用效率=1.3972×108/8.5×109=1.64%
思维训练——分析和处理数据
根据计算结果，画出能量流经该玉米种群的图解，图解中应标明各环节能量利用和散失的比例。
太阳能：
8.5×109KJ
散失
利用：1.3972×108KJ，1.64%
呼吸作用：
3.272×107KJ，23.4%
储存：
1.07×108KJ，76.6%
过渡
生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的，人类无法改变这一规律，那么如何利用这一规律来指导生活和生产实践呢？
思维训练——分析和处理数据
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。
间种套作
稻—萍—蛙
蔬菜大棚中的多层育苗
任务二：研究能量流动的实践意义
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。
农业生态系统中，将秸秆用作饲料喂牲畜，可获得肉、蛋、奶等；将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料，可以生产沼气提供能源；沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田，这样就实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
任务二：研究能量流动的实践意义
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。
根据草场的能量流动特点，合理确定草场的载畜量，才能保持畜产品的持续高产。
任务二：研究能量流动的实践意义
随堂练习
1.生态金字塔可以表示生态系统各营养级之间的某种数量关系。下列相关叙述错误的是( )
A.能量金字塔中第二营养级的能量不能回流到第一营养级
B.一般来说,自然生态系统中能量金字塔总是呈上窄下宽的金字塔型
C.生态金字塔的最底层代表的是生产者.最顶层代表的是分解者
D.出现倒置个体数量金字塔可能与生物个体体型的大小有关
【答案】C
【解析】生态金字塔的最底层代表的是生产者，最顶层代表的是消费者，生态金字塔中无分解者，C错误。
随堂练习
2.以下是生态金字塔的示意图（图中1、2、3分别代表第一、二、三营养级），有关叙述错误的是( )
A.海洋中可能出现如图甲所示的生物量金字塔
B.森林生态系统中不可能出现图乙所示的能量
金字塔
C.对任意生态系统而言，数量金字塔均与图丙
吻合
D.生态金字塔能直观反应生态系统各营养级间的关系
【答案】C
【解析】若图甲可为生物量金字塔，如海洋浮游植物的生物量小于浮游动物，但浮游植物繁殖速度很快，A正确；能量金字塔一般为正金字塔型，与图丙吻合，所以森林生态系统中不可能出现图乙所示的能量金字塔，B正确；数量金字塔可出现倒金字塔型，比如森林生态系统树木与树上的虫子，与图乙吻合，C错误；生态金字塔能直观反应生态系统各营养级间的关系，比如能量金字塔直观地反应出生态系统各营养级间能量的关系，D正确。
3.某地区尝试推广“猪—沼—果”生态农业模式，以减少化肥的使用。该生态农业模式如图所示，已知果园中的落叶以及杂草可作为猪的饲料，腐果、落叶和猪产生的粪便等可作为原料生产沼气和沼肥。下列叙述正确的是( )
A.沼渣中的无机盐可以肥树，提高了果树对沼渣中能量的利用
率
B.进入该果园生态系统的能量为果树固定的太阳能
C.建立沼气池实现了该果园生态系统的物质和能量的循环利用
D.该生态农业模式实现了对能量的多级利用
【答案】D
【解析】A、树无法利用无机盐中的能量，无法体现提高了果树对沼渣中能量的利用率，A错误;B、进入该果园生态系统的能量为该果园生产者固定的太阳能，包括果树、杂草等，B错误;C、能量无法循环利用，C错误;D、已知果园中的落叶以及杂草可作为猪的饲料，腐果、落叶和猪产生的粪便等可作为原料生产沼气和沼肥，故该生态农业模式实现了对能量的多级利用，大大提高了能量的利用率，D正确。故选D。
随堂练习
生态金字塔：
数量金字塔
能量金字塔
生物量金字塔
意义：
①将生物在时间、空间上合理配置,增大流入生态系统的总能量
②科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用
③合理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
课堂小结
THANK YOU

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