1、第2节 生态系统的能量流动,假设你像小说中的鲁宾逊那样,流落在一个荒岛上,那里除了又能饮用的水以外,几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、15千克玉米。,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。,通过阅读文本、观察图像,能够理解生态系统能量流动的概念。 通过数据分析、师生交流,掌握生态系统能量流动的过程和特点。研究生态系统能量流动的意义。 通过借助一条具体食物链,分析每一营养级能量的输入、传递、转化和散失的过程,学习分析实验的方法。,能量流动的概念:指生态系统中能量的输入、传递、
2、转化和散失过程。,“输入”,“传递”,“转化”,“散失”,绿色植物的光合作用固定太阳能是能量输入主要途径,生态系统内能量沿食物链和食物网传递,以热能形式散失,太阳能,生产者,光合作用,有机物,生产者、消费者、分解者,呼吸作用、分解作用,热能,能量流经一个种群的情况,能量输入,种群,能量储存,能量散失,研究生态系统的能量流动一般在群体水平上。,生产者,(植物),呼吸,呼吸,呼吸,呼吸,初级消费者,次级消费者,三级消费者,(肉食动物),分解者(细菌、真菌等),呼吸,(草食 动物),(肉食动物),太阳,呼吸散失,用于生长、 发育、繁殖,遗体、 残枝败叶,分解者,初级消费者摄食,能量流经第一营养级示意
3、图,生产者固定的太阳能,初级消费者 摄入,用于生长 发育和繁殖,次级消费者 摄入,呼吸,散失,遗体 残骸,初级消费者 同化,分解者利用,粪便,呼吸,散失,.,能量流经第二营养级示意图,同化量=摄入量-粪便量,能量来自上一营养级,生态系统能量流动示意图,生产者 (植物),思考与讨论,1、能量的最终源头:太阳能 2、流经生态系统的总能量是:生产者固定的太阳能总量 3、能量流动的主渠道是:食物链和食物网 4、能量沿营养级逐级传递,每级都会散失、遗弃,思考与讨论,5、能量流经每一营养级的来源:同化量 去向:流向下一营养级;流向分解者; 呼吸消耗,6.能量流动的终点:,以呼吸作用产生的热能的形式散失,“
4、未利用”是指未被自身呼吸作用消耗和未被后一营养级和分解者利用的能量,数据分析,流入某个营养级的能量,为什么不能百分之百地流向后一个营养级?,流入某一营养级能量主要有以下去向:一部分通过营养级的呼吸作用散失了;一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一个营养级,而为分解者利用;还有一部分未能进入(未被捕食)下一个营养级。所以,流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一个营养级。,问题探讨,通过以上分析,你能得出什么规律?,逐级递减:,单向流动:,能量传递效率大约为10%20%,不可逆转,不能循环,能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的,能量流动的特点,1.正推类型:A B C D,至少按最小
5、效率(10%)计算 最多按最大效率(20%)计算,若A总重1000KG体重,至少(或最多)能使D增重多少千克?,关于能量流动计算规律总结量,2.逆推类型: A B C D,至少按最大效率(20%)计算 最多按最小效率(10%)计算,若D增重10KG,至少(或最多)消耗A多少千克?,关于能量流动计算规律总结量,3.上述能量传递效率是指各营养级之间的比例,一般为10%20%,若题目中给出具体值,按具体值计算。,由单位时间内各营养级所得到的能量数值 由低到高绘制的图形叫做能量金字塔。,能量金字塔可以说明什么问题?,在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动的过程中消耗的能量就越多,能量流动是单向、逐级
6、递减的。,1、如D鱼体重增加1kg,所需浮游至少需要植物约,125kg,能量传递效率的含义与计算: 在一食物链中,若求某营养级获得最多能量,一般取20作为传递效率;反之,取10作为传递效率。,迁移创新,根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律,营养级越高,可利用的能量就越少,老虎在生态系统中几乎是最高营养级,通过食物链(网)流经老虎的能量已减到很少的程度。因此,老虎的数量将是很少的。故“一山不容二虎”有一定的生态学道理。,1.为什么说“一山不容二虎”?,迁移创新,从能量传递的数量和效率看,能量流经各营养级是逐级递减的,单向不循环的,传递效率为10-20。,所以,食物链一般不超过五个营养级,到
7、第五营养级以后,可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。因为能量每流经一级都要丢失一大部分,所以食物链越长,流量流失就越多。,2.食物链一般不超过5个营养级?,正金字塔形,一般为正金字塔形,有时会出现倒金字塔形,一般为正金字塔形,能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性,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(现存生物有机物的总质量)沿食物链流动逐渐递减,任何生态系统都需要不断得到能量补充,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的时间内没有能量输入,这个生态系统就会崩溃。,聪明的人类通过调整生态系统中能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。,1
8、、对能量进行多级利用,提高能量的利用率。 例如:秸秆的多级利用、桑基鱼塘,2、合理调整能量流动方向,使能量流向对人类最有益的部分。 例如,在森林中,最好使能量多储存在木材中;在草原牧场上,则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内,获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。,1.根据生态学原理,使能量在流动过程中损耗最低,应采用的一组食物结构( ) A.以淡水养殖的鱼类为主 B.以谷物与植物蛋白为主 C.以海洋鱼类为主 D.以禽肉与蛋为主,2.下图是某一生态系统的能量锥体,能正确反映能量流动特点的是( ),A,B,C,D,D,B,4.在生态系统的能量金字塔中,贮存能量最多的成分是( ) A.生产者 B.初级
9、消费者 C.次级消费者 D.分解者,3.一般地说,在食物链中随营养级的递增,生物个体数量将依次( ) A.递增 B.不变 C.递减 D.稍增加,C,A,5.下图为某生态系统能量流动示意图单位:J(cm2a),以下分析不正确的是( ),A.甲通过光合作用固定在有机物中的总能量为1250 J/(cm2) 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细胞呼吸和被丁利用 D.在此生态系统中,一只狼捕食一只野兔,获得的能量只能在10%20%之间,D,6.下列有关生态系统能量流动的叙述中,不正确的是( ) A.能量流动是单向的、不可逆转的 B.食物链越短,可供最高营养级消费的能量越多 C.初级消费者越多,次级消费者获得的能量越少 D.营养级越多,散失的能量越多,C,退出,