生态系统的能量流动

关于生态系统的能量流动问题探讨

假如你流落到荒岛上，只有一只母鸡、１５kg玉米……１．先吃鸡，再吃玉米？２．先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋？√怎样研究生态系统的能量流动？第2页,共39页，2024年2月25日，星期天能量流经一个种群的情况能量流动的分析能量输入个体1呼吸作用散失的能量储存在体内的能量个体2个体3呼吸作用散失的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量…第3页,共39页，2024年2月25日，星期天能量流经一个种群的情况能量输入种群能量储存能量散失能量流动的分析能量输入能量储存能量散失=+第4页,共39页，2024年2月25日，星期天一、能量流动的概念

生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。第5页,共39页，2024年2月25日，星期天阅读教材“能量流动的过程”一段，讨论下面这几个问题：1.能量的来源是什么？

2.非生物的能量是如何输入生物群落的？3.能量流动的起点和渠道是什么？

4.各个环节的能量的来源和去路如何？能量流动的过程第6页,共39页，2024年2月25日，星期天生产者（植物）初级消费者（植食性动物）呼吸作用用于生长发育和繁殖分解者遗体残骸热能（散失）1.能量在第一营养级中的变化二、能量流动的过程第7页,共39页，2024年2月25日，星期天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输入(同化）能量=摄入量-粪便量粪便量属于上一营养级的同化量第8页,共39页，2024年2月25日，星期天1.在能量流动的分析中牛粪中所含的能量属于哪一部分？生产者固定的太阳能02.被牛同化的能量中约有多少流入屎壳郎？在某草原上，牛以草为食，屎壳郎（蜣螂）以牛粪为食思考第9页,共39页，2024年2月25日，星期天2.兔的粪便流入到分解者体内的能量属于兔的能量判断：1.次级消费者粪便中的能量属于①中的部分能量第10页,共39页，2024年2月25日，星期天小结：某一营养级输入（同化）的能量有四个去向：（1）自身呼吸作用消耗（2）流向下一个营养级(同化)（3）被分解者分解利用（4）未被利用的能量（煤和石油）第11页,共39页，2024年2月25日，星期天

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。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能量流动的过程第12页,共39页，2024年2月25日，星期天输入自身呼吸作用消耗流向下一个营养级(同化)被分解者分解利用第13页,共39页，2024年2月25日，星期天分析”塞达伯格湖的能量流动图解”,思考下列问题生产者464.6太阳能未固定分解者14.6植食性动物

62.8呼吸

122.6未利用

327.3肉食性动物12.6三.能量流动的特点第14页,共39页，2024年2月25日，星期天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15页,共39页，2024年2月25日，星期天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

14.6

12.52.1微量

未利用

327.3

29329.35.0

呼吸作用

122.6第16页,共39页，2024年2月25日，星期天（2）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

14.6

12.52.1微量

未利用

327.3

29329.35.0

呼吸

122.6（1）逐级递减:能量流动的特点:能量传递效率10%～20%不可逆转，不可循环（流向下一个营养级）第17页,共39页，2024年2月25日，星期天（1）能量流动是单向的从生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者→……不可逆转，不能循环。（2）能量流动是逐级递减的能量在相邻两个营养级之间传递效率为10％～20％。生态系统须源源不断地输入能量！！！1.能量流动特点自身呼吸作用消耗流向分解者暂未利用第18页,共39页，2024年2月25日，星期天图中的哪个箭头是不应存在的？第19页,共39页，2024年2月25日，星期天你知道吗？

生态系统中的能量流动一般不超过4-5个营养级。为什么？第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级第五营养级第六营养级A15A125A1125A1625A13125A(≈0)0.00032A第20页,共39页，2024年2月25日，星期天1.假设流经一个生态系统的总能量为1，按最低传递效率计算，第三营养级和三级消费者所得能量分别是课堂反馈1%0.1%解：1×10%×10%＝1%

1×10%×10%×10%＝0.1%第21页,共39页，2024年2月25日，星期天2.一条食物链为：草→鼠→蛇→猫头鹰，若猫头鹰要增加1kg体重，至少要消耗草kg125解：1÷20%÷20%÷20%﹦125第22页,共39页，2024年2月25日，星期天3.根据下图所表示的食物网,结合能量流动的特点进行计算:牧草鼠蛇猫头鹰

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。140第23页,共39页，2024年2月25日，星期天

肉食性动物

12.6

植食性动物

62.8

生产者

464.62.能量金字塔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★能量金字塔不能倒置第24页,共39页，2024年2月25日，星期天

数量金字塔第25页,共39页，2024年2月25日，星期天按能量流动的特点将各营养级所得到的能量数值由低到高绘成图(能量金字塔)思考？1、为什么食物链的营养级一般不超过五个?2、如把各个营养级的生物个体数量（生物量）用金字塔的方式表示，是否也成金字塔形，如果是，有没有例外？某个湖的能量金字塔（有机物量）松树松毛虫小鸟第26页,共39页，2024年2月25日，星期天联系生活某农户有如下经营模式：肥料（买）水稻猪

肥料（买）桑蚕饲料（买）鱼请你根据所学的能量流动和物质循环的知识，建立新的经营模式，使农户减少投入，从而增加收入。(画出该生态系的结构模型）第27页,共39页，2024年2月25日，星期天第28页,共39页，2024年2月25日，星期天用箭头表示它们之间的物质和能量关系：粪叶粪尿茎叶加工物粪塘泥粪尿粪尿鱼粉蚕水稻猪鱼桑提示：将废料变原料，能量多级利用，物质循环利用。第29页,共39页，2024年2月25日，星期天例如：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。四、研究能量流动的意义沼气工程第30页,共39页，2024年2月25日，星期天2.帮助人们合理地调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分例如：在一个草场上，只有根据草场的能量流动特点，合理确定草场的载畜量，才能保证畜产品的持续高产。第31页,共39页，2024年2月25日，星期天课堂小结（1）能量流动的概念

（2）能量流动的过程特点

（3）能量流动的特点特点（4）研究能量流动的意义第32页,共39页，2024年2月25日，星期天1.调查得知某河流生态系统的营养结构共有一些营养级（以a、b、c、d、e表示）。经测定，一年中流经这些营养级的能量分别为：该生态系统中次级消费者是（）

A.aB.bC.cD.dE.e营养级能量（J·m-2）a141.10×105b15.91×105c14.25×105d0.88×105e871.27×105BC课堂练习第33页,共39页，2024年2月25日，星期天2．如图表示某草原生态系统中能量流动图解，①→④表示相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是(

)A．③和④分别属于草和兔同化量的一部分B．①是流入该生态系统的总能量C．图中②/①的比值代表草→兔的能量传递效率D．分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物再利用第34页,共39页，2024年2月25日，星期天3.如图为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少)，下列选项中正确的是(

)第35页,共39页，2024年2月25日，星期天4.如图是某一个湖的能量金字塔，下列相关描述不正确的是(

)A．甲、乙、丙、丁分别表示不同的营养级B．甲、乙、丙、丁之间只能形成一条从甲到丁的食物链C．甲、乙、丙、丁的大小分别表示不同的营养级所得到的能量D．甲、乙、丙、丁的大小变