讲课-生态系统的能量流动.ppt

生态系统中因某种生物的减少对其他生物的影响 1 第一营养级减少 其他营养级的生物都将减少 2 天敌 减少 被食者先增后减 最后稳定 3 中间 营养级减少 应视情况而定 如 蚱蜢 蜥蜴 蛇 绿色植物 食草籽的鸟 兔 鹰 2020年3月26日星期四 2 第五章生态系统及其稳定性 第二节 生态系统的能量流动 课题 生态系统的能量流动 3 问题探讨 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 4 1 概念 2 起点 3 总量 4 过程 输入各种群中的能量大部分以热能形式散失 另外一部分能量储存在种群中 通过食物关系传给下一个营养级的种群 能量流动的过程 生态系统中能量的输入 传递 转化和散失的过程 从生产者固定太阳能开始 生产者固定的太阳能的总量 例1 生态系统的能量流动是指 A 太阳能被绿色植物固定的过程B 系统内生物体能量代谢的过程C 系统内伴随着物质循环的能量转移过程D 能量从生物体进入环境的过程 C 2020年3月26日星期四 5 能量流动的特点 2020年3月26日星期四 6 能量流动的特点 2020年3月26日星期四 7 能量流动的特点 1 提示 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 2 提示 不能 能量流动是单向的 2020年3月26日星期四 8 能量流动的特点 2020年3月26日星期四 9 能量流动的特点 3 提示 流入某一营养级的能量主要有以下去向 一部分通过该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营养级 而为分解者所利用 还有一部分未能进入 未被捕食 下一营养级 所以 流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级 4 提示 生态系统中能量流动是单向的 能量在流动过程中逐级递减 2020年3月26日星期四 10 能量流动的特点 1 沿食物链方向一直向前流动 不循环 由低营养级流向高营养级 2 逐级递减 1 各营养级的生物都因大部分能量 2 各营养级的生物总有 最终被分解 3 上一营养级传入下一营养级的能量只有 单向流动 自身生命之需而消耗 一部分未被下一营养级利用 分解者 10 20 兔子把草吃进肚子里 草中的能量都被兔子吸收了吗 同化 同化量 摄入量 粪便量 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 暂未利用 暂未利用 暂未利用 残枝败叶等 残骸 残骸 分解者 分解者 分解者 生产者 初级消费者 次级消费者 残枝败叶等 残骸 残骸 散失 分解者 散失 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 分解者 分解者 分解者 能量流动 生态系统中能量的输入 传递和散失的过程 传递 传递 初级消费者 生产者 次级消费者 自身呼吸作用消耗 热能散失 生命活动 食物链和食物网 散失 呼吸作用 散失 分解者 传递 传递 能量流动的过程 输入 起点 始于生产者固定太阳能 即流经生态系统的总能量 去向 分解者所利用 被下一营养级同化 渠道 初级消费者 生产者 次级消费者 请计算能量传递效率 输入后一营养级的能量与输入前一营养级的能量的比 13 5 20 单位 焦 厘米2 年 96 3 18 8 7 5 分解者14 6 12 5 2 1 微量 未利用327 3 293 29 3 5 0 赛达伯格湖的能量流动图解 呼吸122 6 单向流动 自身呼吸作用消耗 分解者利用 暂未利用 13 5 20 96 3 18 8 7 5 分解者14 6 12 5 2 1 微量 未利用327 3 293 29 3 5 0 呼吸122 6 逐级递减 能量流动的特点 能量传递效率10 20 不可逆向 不可循环 肉食性动物12 6 植食性动物62 8 生产者464 6 能量金字塔 1960年 科学家在密执安荒地对一个由植物 田鼠和鼬三个环节组成的食物链进行了能流分析 荒地接受的太阳辐射量 6 3 1010卡 顷 年 植物固定的能量 59 3 106卡 顷 年 田鼠吃植物获得的能量为 176 103卡 顷 年 鼬同化的能量为 55 6 103卡 顷 年 2020年3月26日星期四 20 直观表示 能量金字塔 1 生态系统营养级越多 在能量流动中消耗的能量就越多 2 生态系统中能量流动一般不超过5个营养级 3 能量金字塔与数量金字塔的关系 一般情况下 也是金字塔形 但是有时候会出现倒置的塔形 例如 在海洋生态系统中 由于生产者 浮游植物 的个体小 寿命短 又会不断地被浮游动物吃掉 所以某一时刻调查到的浮游植物的量可能低于浮游动物的量 当然 总的来看 一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多 与此同理 成千上万只昆虫生活在一株大树上 该数量金字塔也会发生倒置 例外 金字塔 有三种类型 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 农田生态系统中人类的劳作对能量流动有什么影响 研究能量流动的意义 调整能流关系 使能量持续高效地流向对人类有益的部分 23 研究能量流动的实践意义 桑基鱼塘 的设计理念是从人类所需出发 通过能量多级利用 充分利用流经各营养级的能量 提高生产效益 1 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 2 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 24 调查 参考调查点 稻田生态系统 组成成分 1 非生物的物质和能量 2 生产者 水稻 杂草 浮游植物等 3 消费者 田螺 泥鳅 黄鳝 鱼 青蛙 浮游动物 昆虫 鸟类等 3 分解者 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 植食性昆虫 植食性鱼 鸟类等 一般而言 植食性昆虫和鸟类等往往对水稻生长构成危害 田螺 植食性鱼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 泥鳅 黄鳝 肉食性鱼 青蛙等 一般而言 这些消费者对水稻生长利大于害 农民通过禁捕 或适量放养等措施 实现生态农业的目标 5 农民对秸杆的传统处理方式有焚烧或填埋等 现代农业提出了综合利用思想 例如 秸杆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 6 主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率 7 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 25 技能训练 提示 这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687 5kg 计算公式是 12 18 12 2675 这些葡萄糖储存的能量是1 07 108kJ 计算公式是EG MG 1 6 104 这些玉米呼吸作用消耗的能量是3 272 107kJ 计算公式为 E呼 MG 1 6 104 这些玉米在整个生长季节所固定太阳能总量是1 3972 108kJ 计算公式为E固 EG E呼 呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是23 4 这块玉米田的太阳能利用效率是1 64 计算公式为 1 3972 108 8 5 109 桑基鱼塘沼气工程 实现对能量的多级利用 大大提高能量的利用率 本节知识体系 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 过程 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 途径 食物链和食物网 特点 单向流动 逐级递减 沿食物链方向由低营养级流向下一营养级 能量金字塔 能量沿食物链流动过程中逐级递减 传递效率10 20 研究意义 调整生态系统中的能量流动关系 使能量持续高效的流向对人类最有益的部分 太阳能 例 在草原上 牛以草为食 蜣螂以牛粪为食 假设牛同化的能量为105kJ思考 被牛同化的能量中约有多少流入蜣螂 A 0kJB 10 5kJC 21kJD 介于10 5kJ和21kJ之间 A 例 ABCDEF思考 如上食物网中 A为1千克a C最多约为多少 b C最少约为多少 0 04千克 0 0001千克 关于能量的传递效率 有很多题目会直接告诉 这样题目的难度会适当降低 如果没有直接说出 可以遵循以下规律去确定 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