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,5.2生态系统能量流动,问题探讨: 假如你像小说中的鲁滨逊那样,流落在一个荒岛上,除了饮用水之外没有任何食物。你随身带的食物只有一只母鸡、15Kg玉米。 策略: 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。,能,量,流,动,的,概,念,能量流动的概念,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。,能量流动的分析,能量流经一个种群的情况图示:,如果将这个种群作为一个整体来研究,则上图可以简化成下图形式,从中可以看出分析能量流动的基本思路。,呼吸消耗,分解者分解,流入下一营养级(兔),呼吸作用,一、能量流动的过程分析,呼吸作用,残枝败叶等,分解者,同化量=摄入量粪便量,同化量,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 (未同化),呼吸,散失,.,能量在第二营养级中的变化,同化量可以有哪几种表示方法?,以此类推完成以下关系图,同化,呼吸作用散失,三级消费者摄入,残骸等给分解者分解,未同化(粪便),储存在有机物中,呼吸以热能形 式散失,储存在生物体 内的有机物中,被分解者利用,(即同化量),生态系统中某一营养级的能量流动过程,总结:生态系统的能量流动-输入、传递、转化、散失,输入:,输入生态系统的总能量:,生产者固定的太阳能,传递:,能量在生物群落中传递的形式:,转化:,散失:,能量散失的途径和形式:,呼吸作用以热能形式散失,有机物中的化学能,注意:,能量流入一个营养级的标志是被该营养级的生物同 化后。,2.摄入量=同化量+粪便量,大象是一种植食性动物,有一种蜣螂则专以象粪为食,设一大象在某段时间内所同化的能量为107kJ ,则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为: A:0kJ B :107kJ C :2106kJ D :106 2106kJ,3.最高营养级的去路不包括被下一营养级所摄食,单位(焦/厘米2 年),分解者,未利用,赛达伯格湖的能量流动图解,呼吸,二、能量流动的特点,1、赛达伯格湖的能量流动图解,用表格的形式将数据进行整理,并计算传递效率。,464.6,62.8,13.5%,62.8,12.6,20.0%,12.6,数据分析,二、能量流动的特点,方向上:单向流动 数值上:逐级递减,分析原因,组成食物链的各营养级的顺序是不可逆的,这是 长期自然选择的结果;,各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的热能形式散失掉,这些能量是生物无法利用的。,单向流动原因:,逐级递减原因:,各营养级的生物都会因自身呼吸消耗相当大的一部 分能量;,各营养级的生物总有一部分未被下一个营养级利用。,肉食性动物 12.6,植食性动物 62.8,生产者 464.6,能量金字塔,营养级越多,能量流动过程中消耗的越多。,如把各个营养级的数量用绘制能量金字塔的方式表示,是否也成金字塔形?有没有例外?,数量金字塔,1树,能量金字塔,1树,问题探讨: 假如你像小说中的鲁滨逊那样,流落在一个荒岛上,除了饮用水之外没有任何食物。你随身带的食物只有一只母鸡、15Kg玉米。 策略: 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。,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。,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,总结,延伸拓展:,用能量流动的原理, 解释“一山不容二虎”隐 含的道理。,2. 市场上,肉类食品的价格一般要比小白菜的 价格高,试从生态系统能量流动的角度分析 原因。,请分析讨论:,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。 在获得有限的食物空间里,虎的数量越少,就越容易获得 食物来维持生存,其数量多时,就不能维持其生存。为了 生存就会出现你死我活的斗争,这样一山就容不得二虎。,在市场上,肉一般比蔬菜贵,试从生态系统能量流动的角度分析原因?,蔬菜一般属于生产者范畴,而肉属于消费者范畴,由于能量传递的效率只有10%20%,也就是说要得到1千克的肉至少要消耗5千克的植物;所以相同重量的肉比蔬菜贵。,能,量,流,动,的,意,义,1、研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。,沼气池,思考与讨论,我国古代就已发展出”桑基鱼塘“生产方式:利用桑叶喂蚕,蚕沙养鱼,鱼塘泥肥桑,在桑、蚕、鱼之间形成良性循环。古人在设计这种农业生产方式时,不一定清楚其中的科学道理,请从生态系统能量流动特点出发,分析这种设计的合理性。,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。,能,量,流,动,的,意,义,质疑:,能不能改变生态系统能量流动的规律?,思考:,农民在进行田间管理的时候,要进行 灭虫除草,目的是什么?,不能,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,在森林中,最好使能量多储存在木材中;在草原牧场上,则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内,获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。,除草为了使太阳能更多地流向农作物。捉虫为了使农作物中的能量散失减少。,2、研究生态系统的能量流动,还可以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。,精题演练,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,D,2.肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高,从生态学的观点看, 这是由于 A.动物饲养麻烦,花工多,投资大 B.动物性食品营养价值高 C.食物链延长,能量流失多,动物性食品成本高 D.植物栽培比较容易,C,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,下图表示某草原生态系统中能量流动图解, 表示相 关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是 A是流入该生态系统的总能量 B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 C. 图中/的比值代表“草兔”的能量传递效率 D和分别属于草和兔同化量的一部分,D,在图中海鸟获得能量最多的食物链是_。海鸟每增加1千克,需消耗生产者生产的有机物至少是_千克。,水棉水蚤甲壳类海鸟,125,2、A B C D E F 思考:如上食物网中, A为1千克 1、C最多约为多少? 2、 C最少约为多少?,0.04千克,0.0001千克,3 、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?,在植物昆虫蛙蛇这条食物链中,若蛇增加1g生物量,至少要消耗植物的生物量是( ) A1000g B500g C250g D125g,D,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,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.,1,40,25,1000,最少消耗 (获得最多),选最短的食物链,选最大的传递效 率20%,最大消耗 (获得最少),选最长的食物链,选最小的传递效 率10%,4.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1千克体重,约 消耗植物( ),A10千克 B. 28千克 C. 100千克 D. 280千克,D,下图表示某生态系统中,四种生物所同化的有机物的量占 该生态系统有机物总量的比例,则这四种生物之间的食物 关系最可能的是,(广东河南2001)一片树林中,树、昆虫和食虫鸟类的个体数比例关系如下图所示。下列选项能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是(选项方框面积表示能量的大小)( ),A B C D,C,下列叙述正确的是( ) A、当狼吃掉一只兔时,就获得了兔的全部能量 B、当狼捕食兔并经同化作用合成自身有机物时,能量就从第一营养级流入了第二营养级 C、生产者通过光合作用制造了有机物时,能量就由非生物环境流入了生物群落 D、生态系统的能量流动时往复循环的,C,4.在社会主义新农村建设中,四川某地通过新建沼气池和植 树造林,构建了新型农业生态系统(如图所示)下列有关 叙述不正确的是,A.该生态 系统中,处于条二营养级的生物有人和家禽家畜 B.该生态系统中,人的作用非常关键,植物是主要成分 C.该生态系统的建立,提高了各营养级间的能量传递效率 D.沼气池的建造和植树造林,提高了该生态系统的稳定性,C,如果在一个生态系统有四种生物,并构成 一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物 所含的有机物总量,如下图所示。在一段时间 内,如果乙种生物的种群数量增加,则会引起,有机物总量,甲,乙,丙,丁,A、甲、丁数量增加, 丙数量下降,B、甲、丙、丁数量均增加,C、甲、丁数量下降, 丙数量增加;,D、甲数量下降, 丙、丁数量增加;,D,
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