第2节生态系统的能量流动复习课件.ppt

欢迎走进生物课堂探索生命奥秘 作为生物与环境组成的统一整体 生态系统不仅具有一定的结构 而且具有一定的功能 生态系统的主要功能一是生态系统的能量流动 二是生态系统的物质循环 首先复习讨论生态系统的能量流动 引言 第2节生态系统的能量流动 一 能量流动的过程 输入 传递 散失 某营养级同化的能量 呼吸作用 热能 储存于有机物中的化学能 分解者分解利用 热能 代表无机环境 代表下一个营养级 每个营养级生物的能量变化 每个营养级同化的能量 下一个营养级同化的能量 呼吸消耗的能量 分解者利用的能量 未被利用的能量 例1 在1957年 美国的生态学家h t odum对佛罗里达州的银泉进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查 下表是调查结果 表中的 分别是表示不同的营养级 为分解者 gp表示生物同化作用所固定的能量 r表示生物呼吸消耗的能量 np表示生物体贮存着的能量 np gp r 下列叙述中正确的是 单位 102千焦 m2 年 a 生态系统能量流动的渠道可能是 b 能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率约为5 5 c 若该生态系统维持现在的能量输入 输出水平 则有机物的总量会增多d 营养级gp的去向中 未被利用的能量有一部分残留在自身的粪便中 c 生产者固定的能量 所有生物呼吸消耗的能量 食物链的组成 生产者和消费者 粪便属于上一营养级的遗体 是未被同化的 在珠江三角洲某一桑基鱼塘使用蚕粪作饲料来喂鱼 假设蚕同化的能量为105kj 从能量流动角度分析 鱼可从中获得能量为 a 0kjb 104kjc 2 104kjd 介于104kj和2 104kj之间 变式训练 a 同化量 摄入量 粪便量 二 能量流动的特点 1 单向流动 不循环 原因是 第一 食物链中各营养级的顺序不可逆转 自然选择的结果 第二 各营养级的生物呼吸作用产生的热能不能被生物利用 2 逐级递减 原因是 第一 各营养级的生物都因呼吸作用消耗了大部分的能量 第二 各个营养级总有一部分生物 或生物体的某一部分 未被下一个营养级的生物所利用 第三 各营养级生物中的能量都要有一部分流入分解者 能量传递效率 10 20 若按最高效率20 计算 第n营养级从第一营养级那里获得的能量只有第一营养级的1 5 n 1 若按传递效率为10 计算 则为1 10 n 1 下一营养级同化量 上一营养级同化量 例2 在浮游植物 小鱼 海豹 虎鲸这条食物链中 若虎鲸增加1kg体重 至少消耗浮游植物的量为 a 1kgb 10kgc 125kgd 1000kg c 关于能量流动的计算问题 如果遇到 至少 或者 至多 等字眼 如何解题 选最短食物链获得最多生最少消耗选最大传递效率20 消产费者最大消耗选最长食物链获得最少者选最小传递率10 分类举例 1 已知一简单食物网 求某一营养级通过该食物网获得最多 少 的能量 例 如图所示的食物网中 已知c的体重增加1kg 求最少消耗a kg 最多消耗a kg 25 100 分类举例 2 一食物网中 已知某一营养级中的某一种群所含的能量 求下一营养级的能量 例 如图为某生态系统中的食物网示意图 若e生物种群含有总能量为5 8x109kj b生物种群含有总能量为1 3x108kj 则从理论讲 a生物种群含有的总能量至少是 3 已知一食物网中 生产者流入下一营养级中各种群的能量比例 求第三营养级获得的能量 例 2004 上海 如果一个人食物有1 2来自绿色植物 1 4来自小型肉食动物 1 4来自羊肉 假如传递效率为10 那么该人每增加1kg体重 约消耗植物 kg 280 例 在食物网中 c既以b为食 也以a为食 b是初级消费者 若c同化的总能量为a 其中由a经过a c食物链过程的供能比例为x 则按最低传递效率计算 需要a的总能量y与x的函数关系式为 a x 10 a 1 x 10 10 y简化为y 100a 90ax 能量金字塔 d第四营养级c第三营养级b第二营养级a第一营养级 例3 一片树林中 树 昆虫和食虫鸟的个数比例关系如左下图所示 右下图中选项能正确表示树 昆虫和食虫鸟之间的能量流动关系的是 方框面积表示能量数 金字塔 1 能量金字塔 是指将单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高绘制成的图形呈金字塔形 能量从上一个营养级传递到下一个营养级 平均传递效率为10 20 2 数量金字塔 以每个营养级的生物个体数量为依据绘制的金字塔 但会出现有的生物个数数量很少而每个个体的生物量很大的情况 所以也会出现倒置的现象 比如一棵大树上有几百只昆虫 3 生物量金字塔 以每个营养级的生物量绘制的金字塔 但某些单细胞生物的生命周期短 不积累生物量 而且在测定生物量时是以现存量为依据的 所以在海洋生态系统中会出现倒置现象 即出现浮游动物数量多于浮游植物 只有能量金字塔永远是底宽上尖的正金字塔 数量金字塔及生物量金字塔一般也是正金字塔 但有时会出现倒置 帮助人们科学规划 设计人工生态系统 使能量得到最有效的利用 帮助人们合理的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 三 研究能量流动的实践意义 例4 稻田中农民要拔掉稗草 鱼塘中要不断清除肉食性的 黑鱼 用生态学观点看 这是为了 a 保持生态平衡b 保持生物群落的单一性c 使物质能够尽快地循环流动d 调整能量在生态系统中流动的方向 d 根据生态学的原理 要使能量流经食物链的总消耗最少 人们应采用哪一种食物结构 a 以禽类 蛋类为主b 以淡水养殖的鱼虾为主c 以谷物和植物蛋白为主d 以猪肉等家畜的肉类为主 变式训练 c 课堂巩固1 识图作答 下图表示生态系统的能量流动 请据图回答 1 将a b c d各营养级的名称依次写在图中 a b c d 生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者 2 图中a1代表 3 图中a2代表 4 a3 a2的原因是 5 从生态系统能量传递效率上看 一个营养级的能量 流到下一个营养级只有 因此 一个食物链一般不能超过 生产者所固定的太阳能 从第一营养级流动到第二营养级的能量 初级消费者呼吸作用消耗了大部分的能量 只有10 20 的能量传递给次级消费者 所以a3 a2 10 20 五个营养级 图中d表示 能量在逐级递减中 若狐获得的能量是8千焦 传递给狼的能量最多应为 千焦 狼获得的能量中 草应供给这条食物链的能量至少为 千焦 图中各营养级通过a 作用被消耗 通过b 利用 而b又通过c 被消耗 太阳能 1 6 200 呼吸 分解者 呼吸作用 2 右图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解 回答问题 3 请仔细分析表中各项的意义后回答 下表是某生态系统营养级能量流动分析图解 单位 千卡 公顷 年 1 本表所示能量流动是从始的 2 能量从第一营养级流入第二营养级 其传递效率为多少 从第二营养级流入第三营养级 其传递效率为多少 3 根据表中所提供的材料 说明能量随食物链流动中越来越少的原因是 4 一个食物链中的营养级一般不超过五个 是因为能量随食物链流经三 四个营养级之后 传递下来的能量就少到的程度了 生产者 第一营养级 固定太阳能 16 18 11 37 每一营养级生物因自身呼吸要消耗能量 并且各营养级的生物不可能全部被下一营养级生物所利用 不足以再维持一个营养级的生物的生命活动 5 广东2000高考 下图是两个农业生态系统的结构模式图 图a中农作物为人类提供的食物量 为家禽和家