生态系统能量流动

生态系统能量流动第1页/共56页生态系统能量流动第2页/共55页第2页/共56页照射在草地上的太阳能都被小草固定了吗?

第3页/共55页第3页/共56页呼吸消耗分解者分解流入下一营养级热能呼吸作用生长发育繁殖光合作用（固定）第4页/共55页第4页/共56页草的能量是怎样得来的光合作用？(太阳能化学能)第5页/共55页第5页/共56页呼吸消耗分解者分解供下一营养级摄入草的能量的去向？第6页/共55页第6页/共56页生产者固定的太阳能呼吸消耗用于生长、发育、繁殖遗体、残枝败叶分解者利用初级消费者摄食能量在第一营养级中的变化第7页/共55页第7页/共56页

太阳能被小草固定后,这些能量有哪些去向?呼吸作用生命活动热能分解者残枝败叶等第8页/共55页第8页/共56页第9页/共55页第9页/共56页兔子的摄入量就是兔子的同化量吗？(同化量=摄入量－粪便量）初级消费者兔子的能量到哪里去了？？第10页/共55页第10页/共56页兔子吸收了草中的能量后,这些能量有哪些去向?呼吸作用生命活动热能

分解者残骸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）第11页/共55页第11页/共56页摄入量:下一个营养级通过捕食的方式从上一个营养级获得的能量.同化量:真正被捕食者消化吸收的部分称为同化量

第12页/共55页第12页/共56页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摄入的能量：

粪便中的能量（未被同化的能量）该营养级所固定的能量上一营养级同化量的一部分属于本营养级的同化量同化量的去向：⑴本营养级个体自身呼吸消耗(散失)；⑵本营养级个体自身生长、发育繁殖的积累（储存）。a.遗体残骸被分解者分解；b.流向下一营养级。c.未被利用部分（石油、煤炭等）第13页/共55页第13页/共56页初级消费者摄入初级消费者同化用于生长发育和繁殖次级消费者摄入分解者利用遗体残骸粪便呼吸作用散失呼吸作用散失能量在第二营养级中的变化第14页/共55页第14页/共56页呼吸作用呼吸作用呼吸作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第15页/共55页第15页/共56页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输入能量流动：

生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。传递传递初级消费者生产者次级消费者第16页/共55页第16页/共56页自身呼吸作用消耗（热能散失，）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第17页/共55页第17页/共56页输入：传递：能量沿着食物链（网）逐级流动；散失：各生物的呼吸作用，能量以热能散失生产者固定的太阳能的总量流经生态系统的总能量：太阳能能量的最终源头：转化：热能太阳能化学能光合作用呼吸作用总结呼吸呼吸呼吸分解者呼吸太阳能

生产者（植物）

初级消费者（植食动物）

次级消费者（肉食动物）呼吸

三级消费者（肉食动物）第18页/共55页第18页/共56页12.6

62.8未固定生产者

464.6植食性动物

62.8肉食性动物

12.6请计算单位（焦/厘米2·年）96.318.87.5

分解者

14.612.52.1微量

未利用

327.329329.35.0赛达伯格湖的能量流动图解

呼吸

122.6传递效率=上一营养级的同化量本营养级的同化量×100%第19页/共55页第19页/共56页算一算营养级输入能量流出能量（输入后一个营养级的能量）流出／输入（传递效率%）第一营养级第二营养级第三营养级

464.662.813.5262.812.620.0612.6讨论：（1）输入到该生态系统的总能量是多少？（2）每一营养级的能量流动与转化遵循能量守恒定律吗？（3）流入每一营养级的能量为什么不能百分之百的流向下一营养级？数据分析与处理（能量单位：J∕（cm2.a））第20页/共55页第20页/共56页12.6

62.8未固定生产者

464.6植食性动物

62.8肉食性动物

12.613.5%20%单位（焦/厘米2·年）96.318.87.5

分解者

14.612.52.1微量

未利用

327.329329.35.0赛达伯格湖的能量流动图解

呼吸

122.6传递效率=上一营养级的同化量本营养级的同化量×100%第21页/共55页第21页/共56页

单向流动:自身呼吸作用消耗分解者利用暂未利用12.6

62.8未固定生产者

464.6植食性动物

62.8肉食性动物

12.613.5%20%96.318.87.5

分解者

14.612.52.1微量

未利用

327.329329.35.0

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，不可循环第22页/共55页第22页/共56页（）

A.先吃鸡，然后吃玉米。

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。玉米人玉米鸡人鸡A第23页/共55页第23页/共56页思考与讨论:１．生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律，为什么？遵循。输入某营养级的总能量＝呼吸作用消耗的能量＋分解者分解的能量＋流入下一营养级的能量第24页/共55页第24页/共56页在生态系统中，能量的形式不断转换，如太阳辐射能通过绿色植物的光合作用转变为储存于有机物化学键中的化学能；动物通过消耗自身体内储存的化学能变成爬、跳、飞、游的机械能。在这些过程中，能量既不能凭空产生，也不会消灭，只能由一种形式转变为另一种形式。因此，对于生态系统中的能量转换和传递过程，都可以根据热力学第一定律进行定量计算。

第25页/共55页第25页/共56页２．流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统？能量在生态系统中的流动，很大部分被各个营养级的生物利用，通过呼吸作用以热的形式散失。散失到空间的热能不能再回到生态系统参与流动。因为至今尚未发现以热能作为能源合成有机物的生物。第26页/共55页第26页/共56页

肉食性动物

12.6

植食性动物

62.8

生产者

464.6

能量金字塔

第27页/共55页第27页/共56页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。

植物59.3×106卡/顷·年

田鼠176×103卡/顷·年

鼬76×103卡/顷·年第28页/共55页第28页/共56页第29页/共55页第29页/共56页根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制成图，可形成一个金字塔图形能量金字塔从中可以看出，一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中，消耗的能量就越多。生态系统中能量流动一般不超过4—5个营养级。第30页/共55页第30页/共56页数量金字塔有没有例外的情况？想一想：第31页/共55页第31页/共56页鸟树昆虫昆虫树鸟数量比例图能量金字塔成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数量金字塔的塔形也会发生倒置。第32页/共55页第32页/共56页例如，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。第33页/共55页第33页/共56页三、研究能量流动实践意义２、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有益的部分。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。第34页/共55页第34页/共56页

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。第35页/共55页第35页/共56页小结能量流动的起点：能量流动的途径：能量的变化情况：生产者的能量来源：分解者的能量来源：各级消费者的能量来源：能量流动特点：生产者食物链和食物网，以有机物的形式太阳能→化学能→热能主要来自太阳能生产者和消费者上一营养级单向流动（不循环），逐级递减第36页/共55页第36页/共56页

假如给你一个池塘，你会怎样经营，从而获得更大的收益？第37页/共55页第37页/共56页沼气工程研究能量流动的意义第38页/共55页第38页/共56页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研究能量流动的意义第39页/共55页第39页/共56页能量流动的过程：生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。

散失（分解者）

散失（呼吸作用）

次级消费者

初级消费者生产者输入传递传递能量流动的特点：

单向流动、逐级递减。第40页/共55页第40页/共56页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第41页/共55页第41页/共56页1.“一山不容二虎”这一谚语，用生态学的观点可以理解为A.虎所需要的生活空间很大B.身体强壮的虎以身体弱小的虎为食C.虎性情孤独，不群居D.营养级越高的生物，能得到的能量越少，个体数量也就越少D2.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．调整能量在生态系统中流动的关系

D．使物质能够尽快地循环流动C第42页/共55页第42页/共56页3．右图是能量流动的图解，对此图解的理解不正确的是A．图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量多少B．该图中C所具有的能量为B的10%～20%C．该图中的A表示流经该生态系统的总能量D．图中A具有的能量是B、C、D的能量之和D第43页/共55页第43页/共56页根据下图所表示的食物网,结合能量流动的特点进行计算:蛇牧草鼠猫头鹰

如果牧草固定了1000焦耳的能量,则猫头鹰最少能获得______焦耳能量,最多能获得______焦耳能量.若猫头鹰要获得1千焦能量,则至少消耗掉牧草所固定的______千焦能量,最多消耗牧草固定的______千焦能量.140251000最少消耗(获得最多)选最短的食物链选最大的传递效率20%最多消耗生产者(消费者获得最少)选最长的食物链选最小的传递效率10%第44页/共55页第44页/共56页1.流经生态系统的总能量是指

A.照射到该生态系统内所有植物体叶面上的全部太阳能

B.射进该系统的全部太阳能

C.该系统全部生产者所固定的太阳能的总量

D.生产者传递给消费者的全部能量c第45页/共55页第45页/共56页3.下面有关生态系统能量流动的表述，不正确的是（）

A.能量流动是单向流动，逐级递减的

B.食物链越短，可供消费者的能量越多

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４.假设一个生态系统的总能量为１００％，按最高传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为（）

A.４％和４％B.０.８％和０.８％

C.４％和０.８％D.１０％和４％CC第46页/共55页第46页/共56页①图中D表示__________。②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。③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1.6200呼吸分解者呼吸作用4、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。第47页/共55页第47页/共56页例、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第48页/共55页第48页/共56页例、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c、若C增加1千克，则A最少需要消耗多少千克？最多又为多少？第49页/共55页第49页/共56页。

[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第50页/共55页第50页/共56页

下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中A．B．C．D分别表示不同的营养级，E为分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的总量,Pn表示生物体贮存的能量(Pn=Pg-R),R表示生物呼吸消耗的能量。（单位：102千焦/㎡/年）PgPnRA15.92.813.1B870.7369.4501.3C0.90.30.6D141.061.979.1E211.520.1191.4A、B、C、D分别代表哪个营养级?第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级分解者请计算第三营养级到第四营养级的能量传递效率?请比较此生态系统输入的总能量和输出的总能量0.9÷15.9＝5.7%

输入:870.7输出:785.5

第51页/共55页第51页/共56页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：