第五章第2节 生态系统的能量流动

以下哪种生存策略能维持更长时间 A 先吃鸡 再吃玉米 B 先吃玉米 同时用一部分玉米喂鸡 吃鸡产下的蛋 最后吃鸡 假设你像小说中的鲁宾逊一样 流落在一个荒岛上 那里除了有能饮用的水以外 几乎没有任何食物 你随身尚存的食物只有一只母鸡 15kg玉米 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 一 生态系统的能量流动概念 草的能量是怎样得来的 光合作用 二 能量流动的分析 呼吸消耗 分解者分解 供下一营养级摄入 草的能量的去向 能量在第一营养级中的变化 呼吸作用 分解者 遗体残骸 能量流动的过程分析 呼吸散失 用于生长 发育 繁殖 储存在植物体的有机物中 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图 生产者固定的太阳能 约占1 兔子的摄入量就是兔子的同化量吗 同化量 摄入量 粪便量 兔子的能量从哪里来 又去向哪里 同化作用 是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质 并且储存能量的变化过程 初级消费者摄入 呼吸 散失 遗体残骸 能量流经第二营养级 有机物 氧化 能量转移到ATP 能量转化为热能 粪便量 用于生长 发育 繁殖 遗体残骸 分解者 次级消费者摄入 能量流经第二营养级示意图 初级消费者者摄入量 同化量 呼吸散失 例一 大象是植食性动物 有一种蜣螂则专以象粪为食 设大象在某段时间所同化的能量为107KJ 则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为A 0KJB 2 106KJC 106KJD 106 2 106KJ A 输入 传递 能量沿着食物链 网 逐级流动 散失 各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用 呼吸 能量以热能散失 生产者固定的太阳能的总量 生态系统的总能量 太阳能 能量的最终源头 转化 热能 太阳光能 化学能 能量流动的过程小总结 能量在食物链中的流动形式 有机物中的化学能 呼吸 生态系统的能量流动图解 若研究一个生态系统呢 图示有什么特点吗 三 能量流动的特点 464 6 62 8 96 3 12 5 293 29 3 2 1 18 8 12 6 62 8 5 0 微量 7 5 12 6 生产者 植食性动物 肉食性动物 1 流经此生态系统的总能量为多少 3 植食性动物的同化量为多少 2 对于每一个营养级来讲 输入和输出的能量是否相等 464 6 相等 62 8 12 6 62 8 20 4 从第一营养级流入第二营养级的能量 占生产者所固定的能量总量的百分比是多少 5 从第二营养级流入第三营养级的能量 占初级消费者所同化的能量总量的百分比是多少 思考 62 8 464 6 13 5 1 相邻营养级生物吃与被吃关系不可逆转 能量只能从低营养级流向高营养级 2 逐级递减 10 20 1 单向流动 2 有少部分能量随残枝败叶 遗体残骸等直接传给了分解者 3 每个营养级的能量总有一部分不能被下一营养级利用 最终被分解者分解 1 各营养级呼吸作用散失的热能无法被再利用 总结能量流动的特点 能量传递效率 根据 赛达伯格湖的能量流动图解 计算相邻两个营养级间能量传递效率 结论 相邻营养级的传递效率大约是10 20 用能量流动的原理 解释谚语 一山不容二虎 隐含的道理 学以致用 参考要点 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小的程度 因此 老虎的数量将是很少的 故 一山不能容二虎 有一定的生态学道理 能量流动的计算规律 1 假如现有草100公斤 最少可使鹰增重公斤 2 假如现有草100公斤 最多可使鹰增重公斤 3 假如要使鹰增加2公斤体重 最少要耗草公斤 4 假如要使鹰增加2公斤体重 最多要耗草公斤 设使鹰增重X1公斤 则 设使鹰增重X2公斤 则 设最少耗草Y1公斤 则 设最多耗草Y2公斤 则 1 4 200 50 能量传递率 10 20 在某一食物网中 一个消费者往往同时占有多条食物链 当该消费者增加了某一值时 若要计算最少消耗生产者多少时 应选的食物链和最大传递效率进行计算 这样消费者获得的能量最多 若要计算最多消耗生产者多少时 应选的食物链和最小传递效率进行计算 这样消费者获得的能量最少 最短 20 最长 10 1 根据生态学原理 要使能量流经食物链总消耗量最少 人们应该采用哪种食物结构A 以离类 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 以猪肉等家畜肉类为主 巩固练习 2 初级消费者体内能量的去路包括 多选 A 用于自身的生长 发育和繁殖B 被第二营养级的其他生物所获得C 以热能的形式散失D 被分解者分解释放到环境中去 3 人们常用能量金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系A 能量与营养级B 能量与个体大小C 能量与个体数量D 能量与生物代谢类型 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 A 10kgB 28kgC 100kgD 280kg 解析 解答本题时 首先应画出食物网 然后依据食物网和题干信息来解答 D 4能力提升 能量沿多条食物链传递的计算 通过 植物 人 消耗植物的量为 0 5 10 5kg 通过 植物 植食动物 小型肉食动物 人 消耗植物的量为 0 25 10 10 10 250kg 通过 植物 羊 人 消耗植物的量为 0 25 10 10 25kg故要消耗植物的总量为5 250 25 280kg 5 由于 赤潮 的影响 一条4kg重的杂食性海洋鱼死亡 假如该杂食性的食物有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 按能量流动效率20 计算 该杂食性鱼从出生到死亡 共需海洋植物 A 120kgB 160kgC 60kgD 100kg 思考 能不能改变生态系统能量流动的规律 四 研究能量流动的意义 人们虽然不能改变能量流动的客观规律 即无法改变能量的传递效率 但能提高能量的利用率 例如 秸秆的多级利用 桑基鱼塘就实现了对能量的多级利用 提高了能量的利用率 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 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 则最好使能量更多地流向牛 羊等牲畜体内 获得更多的毛 肉 皮 奶等畜产品 过少 就不能充分利用牧草所能提供的能量 过多 会造成草场退化 使畜产品的产量下降 牧民草原如何放牧 才能达到产畜量高又不会导致草场退化 合理确定载畜量 灭鼠 灭虫 生态金字塔 1 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔三者都是用来说明食物链中能量流动的情况 三者统称为生态金字塔 数量金字塔 通常在食物链的始端个体数量多 之后的各环节上生物的数量逐渐减少 但数量金字塔在某种情况下也可能出现金字塔倒置的现象 如一棵树上生活着许多昆虫 2 特殊实例及分析数量金字塔在前一营养级的生物个体很大 而后一营养级的生物个体很小时 会出