生态系统的能量流动

1.已知较低营养级生物具有的能量(或生物 .已知较低营养级生物具有的能量( ),求较高营养级生物能够从较低营养级 量),求较高营养级生物能够从较低营养级 生物获得能量(或生物量) 生物获得能量(或生物量)的最大值 例1. 若某生态系统固定的总能量为24000kJ, 1. 24000kJ 则该生态系统的第三和第四营养级所获得的 能量最多是( ) A. 540kJ和81kJ C. 240kJ和24kJ B. 3600kJ和960kJ D. 960kJ和192kJ
【解析】据题意,生态系统固定的总能量是生态系统中生产者 (第一营养级)所固定的能量,即24000kJ,当能量的传递效率 为20%时,每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的. 因而第三和第四营养级所能获得的最大能量分别是: 24000×20%×20%和24000×20%×20%×20%,即960kJ和 192kJ. 【答案】D 【小结】在未知能量传递效率时,按能量传递效率为20%进行计 算,所得数值为较高营养级从较低营养级获取的最多能量.在此 基础上,可演变为另外一种题型,即"已知较低营养级具有的能 量(或生物量)及其能量传递效率时,求较高营养级从较低营养 级获得的最多能量(或生物量)",此时,依据给定的能量传递 效率计算即可.
什么是能量金字塔?
能量金字塔
由单位时间内各营养级所得到的能量数值 由低到高绘制的图形叫做能量金字塔. 绘制的图形叫做能量金字塔 由低到高绘制的图形叫做能量金字塔
说一说
能量金字塔可以说明 什么问题? 什么问题?
在一个生态系统中, 在一个生态系统中,营养级 越多, 越多,在能量流动的过程中 消耗的能量就越多, 消耗的能量就越多,能量流 动是单向,逐级递减的. 动是单向,逐级递减的.
3.流经生态系统的总能量是什么? 3.流经生态系统的总能量是什么? 流经生态系统的总能量是什么 太阳光能 生产者 ——太阳光能
4.来源: 4.来源: 来源
4.各个营养级能量的来源又是什么? 4.各个营养级能量的来源又是什么? 各个营养级能量的来源又是什么
呼吸作用消耗 5.各营养级能量的去路有哪些 各营养级能量的去路有哪些? 5.各营养级能量的去路有哪些? 5.去路 去路: 5.去路: 被下一营养级的生物所利用 生产者(第一营养级)为例说明. 请以生产者(第一营养级)为例说明. 被分解者所利用
3.初级消费者体内能量的去路不包括( 3.初级消费者体内能量的去路不包括( 初级消费者体内能量的去路不包括 A.用于自身的生长,发育和繁殖 用于自身的生长, B.被第一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
B
)
4.根据生态学原理, 4.根据生态学原理,要使能量流经食物链总消耗 根据生态学原理 最少,人们应采用哪种食物结构( 最少,人们应采用哪种食物结构( C ) A.以禽类,蛋类为主 以禽类, B.以淡水养殖的鱼,虾为主 以淡水养殖的鱼, C.以谷物和植物蛋白为主 D.以猪肉等家畜肉类为主
A
D, ,
B,106KJ ,
根据下图所表示的食物网, 结合能量流动的特点进行计算: 根据下图所表示的食物网 结合能量流动的特点进行计算 猫头鹰
牧草
鼠
蛇
如果牧草固定了1000焦耳的能量 则 焦耳的能量, 如果牧草固定了 焦耳的能量 猫头鹰最少能获得______焦耳能量 最少能获得 焦耳能量, 猫头鹰最少能获得 1 焦耳能量 最多 能获得______焦耳能量 焦耳能量. 能获得 40 焦耳能量
5,调查得知某河流生态系统的营养结构共有4个 调查得知某河流生态系统的营养结构共有4 营养级( 表示). ).经测定一年中流 营养级(以a,b,c,d表示).经测定一年中流 经这4个营养级的能量分别为: 经这4个营养级的能量分别为: 营养级 a b c d 能量( 能量(Jm-2) ) 141.10×105 × 15.91×105 × 0.88×105 × 871.27×105 × 该生态系统中初级消费者是( 该生态系统中初级消费者是(
A
)
A, a , C, c ,
B,b , D,d ,
下图是以每个营养级生物个体数量绘制的生态金字 其中1, , 分别表示第一 第二,第三营养级. 分别表示第一, 塔,其中 ,2,3分别表示第一,第二,第三营养级. 其中 池塘内的食物链为浮游植
物——虾——鱼,假设一个人只靠 虾 鱼 下列哪条食物链与此金字塔相符 3 吃鱼来增长1Kg体重, 吃鱼来增长 狼 体重,那么消耗浮 体重 2 A,草——兔——狼 , 兔 游植物至少为 1
跟踪反馈: 跟踪反馈:
1.流经生态系统的总能量是( 1.流经生态系统的总能量是( 流经生态系统的总能量是
C)
A. 照射到该生态系统内所有植物体 叶面上的太阳能 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
跟踪反馈: 跟踪反馈:
2.生态系统的能量金字塔中, 2.生态系统的能量金字塔中,构成塔基的 生态系统的能量金字塔中 一般是( 一般是( B ) A.初级消费者 C.次级消费者 B.生产者 D.分解者
B,草——昆虫 , 昆虫——鸟 鸟 昆虫
A,100Kg ,
B,125Kg ,
B
C,树——昆虫 , 昆虫——鸟 昆虫 鸟 D,树——兔——狼 , 兔 狼
C,625Kg ,
回
D,1000Kg , C
返
大象是植食性动物, 大象是植食性动物,有一种螳螂则专以 象粪为食. 象粪为食.设一大象在某一段时间所同 化的能量为10 化的能量为 7KJ,则这部分能量中可 , 流入螳螂体内的为 A,0KJ , C,2×106KJ , × 106KJ~2×106KJ ×
C
图中的箭头 , , 各表示什么含义 各表示什么含义? 图中的箭头A,B,C各表示什么含义 箭头
二.能量流动的过程 能量流动的过程
生态系统的能量流动图解: 生态系统的能量流动图解
呼吸 生产者 (植物 植物) 植物 呼吸 呼吸
次级消费者 (肉食动物 肉食动物) 肉食动物
呼吸
三级消费者 (肉食动物 肉食动物) 肉食动物
学以致用
请分析讨论: 请分析讨论:
用能量流动的原理, 解释谚语" 用能量流动的原理 解释谚语"一山不 容二虎"隐含的道理. 容二虎"隐含的道理. 参考要点: 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, 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, 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 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, 老虎的能量已减到很小的程度.因此,老虎的数 量将是很少的. 一山不能容二虎" 量将是很少的.故"一山不能容二虎"有一定的生 态学道理. 态学道理.
四,研究能量流动的实践意义 研究能量流动有什么实践意义? 研究能量流动有什么实践意义
1,帮助人们科学规划,设计人工生态系统, 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. 使能量得到最有效的利用.
如:生态农业
2,帮助人们合理地调整生态系统中的能量 帮助人们合理地调整生态系统中的能量 合理地调整生态系统 流动关系,使能量持续高效地流向对人 流动关系,使能量持续高效地流向对人 类最有益的部分. 类最有益的部分.
初级消费者 (植食动物 植食动物) 植食动物
…
分
解
者 呼吸
请讨论: 请讨论:
流经某生态系统的能量能否再回到 这个生态系统中来? 这个生态系统中来?
(1)第二营养级获得第一营养级(生产者) (1)第二营养级获得第一营养级(生产者)所同化 第二营养级获得第一营养级 能量的百分比是多少? 能量的百分比是多少?第三营养级获得第二 营养级百分比呢? 营养级百分比呢? (2)上图中 未利用的能量"是指哪些能量呢? 上图中" (2)上图中"未利用的能量"是指哪些能量呢? (3)能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大 (3)能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大 范围内? 范围内?
如:草场放牧
小结
生 态 系 统 的 能 量 流 动 概念 指生态系统中能量的输入,传递, 指生态系统中能量的输入,传递, 输入 转化和散失过程 过程. 转化和散失过程. 过程 单向流动 特点 逐级递减 传递效率10%～20% 传递效率10%～ % %～20 实践 意义 1,帮助人们科学规划,设计人工生态 帮助人们科学规划, 系统,使能量得到最有效的利用. 最有效的利用 系统,使能量得到最有效的利用. 持续高效 2,使能量持续高效地流向对人类最 使能量持续高效地流向对人类最 有益的部分. 有益的部分.
前一营养级 消费者 ——前一营养级

请观察: 请观察:
生态系统的能量流动过程图解: 生态系统的能量流动过程图解
A
生产者 (植物 植物) 植物
初级消费者 (植食动物 植食动物) 植食动物 次级消费者 (肉食动物 肉食动物) 肉食动物
三级消费者 (肉食动物 肉食动物) 肉食动物
B
B
B
…
请表述: 请表述:
请大家思考并讨论: 请大家思考并讨论:
假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的 荒岛上,只有15Kg玉米和一只母鸡可以 荒岛上,只有 玉米和一只母鸡可以 食用,那么使自己活的最长 使自己活的最长的办法是 食用,那么使自己活的最长的办法是 : 1.先吃鸡,然后吃玉米 先吃鸡, 先吃鸡 2.先吃玉米,同时用部 先吃玉米, 先吃玉米 分玉米喂鸡, 分玉米喂鸡,吃鸡生产 的蛋, 的蛋,最后再吃鸡
三,能量流动的特点
第一,单向流动: 第一,单向流动: 食物链各个营养级的顺序是不可逆的, 食物链各个营养级的顺序是不可逆的,而各个营 养级的能量总是以呼吸散失热能. 养级的能量总是以呼吸散失热能.即必须源源不断 地输入,又不断地散失. 地输入,又不断地散失. 第二,逐级递减, 第二,逐级递减, 传递效率为10%～ % %～20 传递效率为10%～20%. 逐级递减的原因:自身呼吸消耗,被分解者分解, 逐级递减的原因:自身呼吸消耗,被分解者分解, 未被下一个营养级利用. 未被下一个营养级利用.
生态系统的能量流动
一,能量流动的概念
指生态系统中能量的输入,传递,转化 指生态系统中能量的输入,传递, 输入 和散失过程. 和散失过程. 过程
能量是如何流动的?从哪里开始研究? 能量是如何流动的?从哪里开始研究?
二.能量流动的过程 能量流动的过程
生态系统的能量来源: ⒈生态系统的能量来源 请阅读并讨论: 请阅读并讨论: :太阳光能 2.起点 生产者 渠道:食物链和食物网 起点: 渠道: 2.起点: ⒈生态系统的能量来源是什么? 生态系统的能量来源是什么? 3.流经生态系统总能量: 流经生态系统总能量: 3.能量流动的起点和渠道是什么? 流经生态系统总能量 生产者所固定的太阳 2.能量流动的起点和渠道是什么 2.能量流动的起点和渠道是什么? 能的总量(约占1%) 能的总量(约占1%)
三,能量流动的特点
(1)第二营养级获得第一营养级(生产者) (1)第二营养级获得第一营养级(生产者)所同化 第二营养级获得第一营养级 能量的百分比是多少? 能量的百分比是多少?第三营养级获得第二 营养级百分比呢? 营养级百分比呢? 13.5%, 20% % % (2)能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大 (2)能量在相邻的营养级之间的传递效率在多大 10%～ % %～20% %～ 范围内? 范围内? (3)上图中 未利用的能量"是指哪些能量呢? 上图中" (3)上图中"未利用的能量"是指哪些能量呢? a.下一个营养级不能利用的能量. a.下一个营养级不能利用的能量. 下一个营养级不能利用的能量 62.8 × 如:草根 % = 13.52% 传递效率的相关计算: 传递效率的相关计算: % 100% 464.6 b.下一个营养级能利用而未利用的能量 下一个营养级能利用而未利用的能量. b.下一个营养级能利用而未利用的能量. 下一营养级的同化量 如:羊不能吃完所有的草 12.6 × 传递效率 %本营养级的同化量 100% = 20.06% % 62.8 (4)通过以上分析 你能总结出什么规律? 通过以上分析, (4)通过以上分析,你能总结出什么规律?