第5章第2节生态系统的能量流动

1、为什么一条食物链的营养级一般不超过五个？为什么一山不能容二虎？,沿食物链的能量流动是逐级递减的，营养级别越高，获得的能量越少。,第5章,第2节生态系统的能量流动,问题探讨：,应先吃鸡，再吃玉米。这样人所处的营养级较低，获得的能量较多。可维持更长的时间来等待救援。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。,假设你流落在一个荒岛上，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。 讨论：你认为哪种生存策略能让你维持更长时间来等待救援。 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，最后吃鸡。,一、能量流动

2、的概念及过程：,1.定义：,2.能量流动的分析：,能量流经一个种群：,能量流经一个群落：,生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,3.能量流动过程：,大气层吸收 散射和反射,生产者呼吸作用中 以热能的形式散失,用于生产者的生长、发 育和繁殖等生命活动,生产者固定 的太阳能,残枝 败叶,分 解 者 利 用 散 失,初级消费者摄入,储存在植物体 的有机物中 (暂未被利用),能量流经第一营养级,储存在消费者 体内的有机物中 (暂未被利用),能量流经第二营养级,能量流经第三营养级,3.能量流动过程：,思考？完成以下问题。,生态系统能量流动示意图,(1)能量来源：,(2)起点：,(3)流经生态系统

3、的总能量：,(4)渠道：,(5)能量在食物链和食物网中流动形式：,(6)能量散失的主要途径：,(7)能量变化形式：,(8)能量散失的主要形式：,主要是太阳能（少数是热能、化学能）,生产者固定太阳能开始,生产者固定的总太阳能,主要是食物链和食物网,有机物中的化学能,呼吸作用,热能,(9)各营养级能量来源及去路：,来源：,本营养级同化的能量,去路：,a.自身呼吸消耗 b.流向下一营养级 c.遗体、残骸等被分解者利用散失 d.用于自身生长、发育和繁殖(暂未被利用),一个营养级同化的能量=呼吸消耗的能量+流向下一营养级的能量 +分解者利用的能量+未被利用的能量,*特别提醒*,二、能量流动的特点：,美国

4、生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行的定量分析,资料分析：,122.6,14.7,327.3,1.用表格对图中数据进行整理：（单位是J/cm2a）,2.能量在相邻营养级之间的传递效率如何？,生产者到植食性动物：62.8/464.6 100%=13.5% 植食性动物到肉食性动物：12.6/62.8 100%=20%,3.能量流动有何特点？,单向流动、逐级递减,二、能量流动的特点：,1.单向流动：,（1）含义：,（2）原因：,生物之间的捕食关系是一定的，是长期自然选择的结果。 各营养级的能量总有一部分经呼吸作用被消耗，不能再利用。,能量只能从上一营养级流向下一营养级，不可逆转，不能循环流动,2

5、.逐级递减：,（1）含义：,（2）原因：,自身呼吸消耗 遗体、残骸中的能量被分解者利用 各营养级生物都有一部分能量未被下一个营养级生物所利用,能量在相邻营养级之间的传递效率大约为1020%,某个湖的能量金字塔,思考： 如把各个营养级的生物量（质量）或数量用金字塔的方式表示，是否也成金字塔形？,根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制而成,能量金字塔,营养级,同化的能量,图中D营养级生物每增重1Kg, 所需浮游植物为_Kg,1251000,在一片树林中，树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如下图所示：,数量比例图,能量金字塔,不成金字塔形,迁移创新：,1.为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？,.

6、为什么说“一山不容二虎”?,.为什么食物链一般不超过五个营养级?,食物链一般不超过五个营养级，到第五营养级时，可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。 因为能量每流经一级都要丢失一大部分，所以食物链越长，流量流失就越多。,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少的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故“一山不容二虎”有一定的生态学道理。,三、研究能量流动的意义：,能不能改变生态系统能量流动的规律？,思考？,锄去农田中的杂草，修去树木的侧枝，目的是什么?,在一个草场上，放养多少牲畜为宜呢？,三、研究能量流动的意义：,1.帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能

7、量得到最有效的利用。,2.帮助人们合理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,人工生态系统实例一：,作物秸秆的多级利用,原理：生态系统的结构和功能,目的：改变生态系统能量流动方向，使能量持续高效地流向对人有益的方向，实现能量物质的多级利用,人工生态系统实例二：,人们虽然不能改变能量流动的客观规律，但可设法调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分,例如：桑基鱼塘 （取泥覆四周为基，中凹下为塘，基种桑，塘畜鱼，桑叶饲蚕，蚕屎饲鱼）,能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始 流经生态系统的总能 能量流动的数量 是生产者所固定的全部太阳能 生态系统的 能量流动的途径：

8、太阳能第一营养级第二营 能量流动 养级第五营养级 单向流动不循环 能量流动的特点 逐级递减传递率为1020 设法调整能量流动关系 研究的目的 使能量流向对人类最有益的部分,小结,1.人们常用金字塔来说明生态系统中 哪两者之间的关系 （ ）,A,课堂练习：,2.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.生态系统内生物体能量代谢的过程 C.生态系统内伴随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,3.下列有关生态系统能量流动的叙述中不正确的是( ),C,A.能量流动是单向的，不可逆的 B.食物链越短，可供最高营养级消费的能量越多 C.初级消费者越多，次级消费

9、者获得的能量越少 D.营养级越多，散失的能量越多,4.森林中，螳螂捕蝉，黄雀在后，可构成一条食物链。如果黄雀增加体重10克，按理论计算，至少需要蝉( ),A.50克 B.100克 C.250克 D.1000克,C,（1）根据右图回答，此人工生态系统最基本的生物因素是（_），要使它长期稳定发展，除了有稳定的（_）来源。各类生物要（_）,（2）建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量（_ _）；其能量利用率高的原因是在营养结构上具有（_）的特点。 （3）蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过（_）的作用又被桑基蔗基所利用，蚕粪中的氨经过（_）的作用，形成了硝酸盐，被植物利用。,生产者和分解者,能量,保持相对稳定,流向对人类 最有益的部分,食物链短,分解者,硝化细菌,下图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回