生态系统的能量传递定.ppt

温故而知新,1.生态系统的结构包括哪两方面？ 2.生态系统的成分有哪些？ 3.生态系统的营养结构是什么?,生态系统的组成成分；食物链和食物网,非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,食物链和食物网,本节目标 1分析生态系统能量流动的过程 2分析生态系统能量流动的特点 3. 概述研究生态系统能量流动的实践意义,第2节 生态系统的能量流动,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。,能量流动的分析,个体,储存在体内的能量,呼吸作用散失的能量,一、能量流动的过程,包括能量的 、 、 和 的过程。,输入 传递 转化 散失,生态系统,研究生态系统的能量流动一般在群体水平上,2、能量在生态系统中是如何传递和散失的？,一 能量流动的过程,生产者 （植物）,第一营养级,能量在第一营养级中的变化,一 能量流动的过程,用于生长 发育和繁殖,分 解 者,遗体 残骸,一 能量流动的过程,初级消费者 摄入,分 解 者 利 用,能量在第二营养级中的变化,可见能量沿着食物链流动时，每个营养级都有能量的输入、传递、转化和散失过程。,生态系统中的能量流动过程,初级消费者 （植食性动物）,生产者 （植物）,次级消费者 （肉食性动物）,三级消费者 （肉食性动物）,分解者,呼吸作用,呼吸作用,呼吸作用,呼吸作用,呼吸作用,一、能量流动的过程,1能量输入,能量从无机环境进入 的过程。 包括：生产者的 作用和 作用。,【思考】 1. 生产者固定的 是流经生态系统的总能量。 2. 在黑暗海底火山口周围也有较为复杂的生态系统， 其能量输入主要来自某些微生物的 过程。,太阳能总量,化能合成作用,一、能量流动的过程,2能量传递,能量在 内部的各种生物之间传递的过程。 包括：生产者固定的能量沿着 传递； 每个营养级产生的遗体、残骸传递给 。,【思考】 3. 能量在生态系统中的传递形式 。 （光能、化学能、热能、机械能）。 4. 食物链中最高营养级中的能量最终传递给 。,化学能,分解者,一、能量流动的过程,3能量散失,能量从生物群落进入 的过程。 包括：生产者、消费者和分解者的 作用。,【思考】 5. 通过生产者、消费者和分解者的呼吸作用，将有机 物中的化学能转化为 能和 中活跃化学能，后 者分解后再以 能形式散失。,一、能量流动的过程,4能量转化,能量在生态系统中的转化形式。 包括： 能 能 能。,光 化学 热,【思考】 6. 从光能到化学能依靠生产者的 作用，从化学能 到热能依靠各种生物的 作用。,1、生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？ 2、流经某个生态系统的能量能否再回到这个生态系统当中来？,思考与讨论：,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（生物体有机物）中，而另一部分被利用、散发至无机环境中，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。,一、能量流动的过程,【归纳】每个营养级中的能量输入、传递和散失：,每个营养级通过 作用输入能量。 每个营养级获得的能量部分通过 散失； 部分用于 ，并贮存在有机物中。 贮存在有机物中的能量一部分传递给 ， 一部分被 利用并散失。,同化,一、能量流动的过程,【思考】 在一年中兔子的摄食量为U，同化量为P，粪便量 为S，呼吸量为R，遗体残骸量为M，被摄食量为U。 则一年中，兔子种群增长量为 。,USRMU,、能量流动的起点：,从生产者固定太阳能开始,生产者光合作用固定的全部太阳能,3、生态系统能量流动的渠道：,能量流动的过程总结,食物链和食物网,2、流经生态系统的总能量：,4|、生态系统能量的散失：,热能,太阳,生产者,初级消费者,次级消费者,热 能,分 解 者,200,175,875,30,112,58,5.4,能量流动的特点,资料分析,根据下图所示数据，完成以下分析： 1.请设计表格将图中数据加以整理。 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。,营养级,1250,200,200,30,30,5.4,16%,15%,18%,第一营养级,第二营养级,第三营养级,流入能量,流到下一营养级的能量,出入比,KJ,KJ,KJ,能量流动的特点,数据分析与处理,3.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?,流入某一营养级的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。,4.通过以上分析，你能得出什么规律？,能量流动的特点,二、能量流动的特点,1能量流动的特点： 。,【思考】 生态系统的能量流动为什么是单向的？ 生态系统的能量流动为什么是逐级递减的？,单向流动，逐级递减,食物链中的捕食关系不能逆转； 热能不能再次被固定。,每个营养级都有部分能量通过自身的呼吸作用散失； 每个营养级都有遗体残骸经分解者的呼吸作用散失。,二、能量流动的特点,2能量传递效率：,相邻营养级的能量传递效率一般为 。,1020,3能量金字塔：如图,数量金字塔： 一般是正立的， 有时是倒立的。,特殊情况：,生物富集作用,能量流动的有关计算,.未知能量传递效率，求从生产者向消费者方向推算“较高营养级可获得能量（或生物量）最多或最少”的设问题型。,分析：当食物链中低营养级生物的量向高营养级生物传递时，高营养级生物能获得的最多能量可用乘法计算（又称食量缩小法），即20%来计算；而获得的最少能量可用10%来计算。,例1.在能量金字塔中，如果生产者在光合作用中产生240mol氧气，全部用于初级消费者分解血液中的血糖，其释放并贮存在ATP中的能量最多有多少焦耳可被三级消费者捕获？ A. 0.24106J B. 5.061106J C. 1.008106J D.1.858106J,解析,解析：本题考查动量流动、储存和能量流动特点的知识。血糖分解的反应式如下 能量 （其中有1161kJ能量储存在ATP中），由此可知，240mol氧气全部用于分解初级消费者的血糖，储存在ATP中的能量为40116146440kJ。 由题意可知，能量在生态系统的逐级流动中的最大传递效率为20%，根据以下关系：生产者初级消费者次级消费者三级消费者，三级消费者所捕获的最大能量为4644020%20%1857.6kJ1.858106J,未知能量的传递效率，求从消费者向生产者方向推算“需要（或消耗）较低营养级能量（或生物量）多少”的设问题型。,分析：当食物链中由高营养级生物的增重求低营养级生物的物质重量时，应该用除法计算（又称食量放大法）。如高营养级生物要增重，至少需要低营养级生物的物质重量应按最大传递率20%来计算；而最多需要低营养级生物的物质重量应按最小传10%递率来计算。,在食物网中分析如ABCD确定生物量变化量的“最多”或 “至少”时，还应遵循以下原则： 食物链越短，最高营养级获得的能量最多； 生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量就越少。如已知D营养级的能量为M计算至少需要A营养级的能量，应取最短食物链AD，并以20%的效率进行传递，即等于M20%;计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链ABCD，并以10%的效率进行传递，即等于M（10%）3,例2. 某人捕得一条重2 kg的杂食海鱼，若此鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，则该鱼至少需要海洋植物 kg？,？,80,例3如图食物网中，若人的体重增加1kg，最少消耗水藻_kg；最多消耗水藻_kg。,？,25,？,100000,【解析】由题意可知，这条鱼的食物来源于三条食物链，即：植物杂食鱼；植物草食鱼类杂食鱼；植物草食鱼类小型肉食鱼类杂食鱼，由较高营养级的生物量求其对较低营养级的需要量时，应按能量传递效率20%计算。 据题意，2 kg重的杂食鱼中，有21/21 kg的能量直接来源于植物，则实际消耗植物的量至少是：120%5 kg；有21/40.5 kg的能量来自草食鱼类，则实际消耗植物的最少量是：0.520%20%12.5 kg；有21/40.5 kg的能量来自小型肉食鱼类，则实际消耗植物的最少量是：0.520%20%20%62.5 kg；则其消耗植物的最少量为512.562.580 kg。,解析:此题没有告诉低营养级生物向高营养级生物传递能量的固定分配量，所以解题方法稍有不同。求最少消耗水藻时，就要选最短的食物链，如水藻小鱼人，传递效率按最大20%计算，设最少消耗为X，则X20%20%1，所以X120%20%25kg； 求最多消耗时，就要选择最长的食物链，水藻水蚤虾小鱼大鱼人，传递效率按最小10%计算，设最多消耗Y，则Y10%10%10%10%10%1，所以Y110%10%10%10%10%100000kg。,归纳：,三、研究能量流动的实践意义,1调整生态系统的 ，使能量持续有效 地流向 。 2建立人工生态系统，做到对能量的 利用， 提高 。,1能量流动的内涵： 能量的输入、传递、转化和散失。 2能量流动的过程：同化作用输入 呼吸作用散失被分解者利用传递给下一营养级 3能量流动的特点： 单向流动，逐级递减。 4实践意义：,知识总结,调整生态系统的能量流动关系，使能量持续有效地流向对人类最有益的部分。 建立人工生态系统，做到对能量的多级利用，提高能量利用率。,跟踪练习：,1（06广东）在自然生态系统中，物质是能量的 载体。下列叙述正确的是 A能量可驱动物质循环 B物质和能量可循环利用 C能量只能在食物链中流动 D能量和生物数量金字塔均可倒置,2（04年上海）当一条蛇捕食了一只青蛙后，从