生态系统的能量流动1
生态系统的能量流动
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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.
生态系统的能量流动
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如果一个生态系统在一段较长的时 间内没有能量输入,这个生态系统就会 崩溃。
为什么谚语说“一山不容二虎”?
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。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。
引申:人增加一千克,要消耗多少千克的植物? 为什么肉类食品的价格比小白菜价格高?
❖ 美国生态学家林德曼,提出了“十分之一定律”: 从理论上讲,一个人靠吃鱼增长身体1kg,就得 吃掉10kg鱼,10kg的鱼则要吃掉100kg的浮游 动物,100kg的浮游动物要吃掉1000kg的浮游 植物。也就是说,1000kg的浮游植物才能养活 10kg的鱼,进而才能使人增长1kg体重。
储能存量在储体存内的能量 呼能吸量作散用失散失的能量
个体3 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量
生态系统的能量流动是以“营养级”为单位
....
二、能量流动的过程
能量是如何流动的?从哪里开始研究?
草
兔子
老鹰
二、能量流动的过程
太阳
呼吸散失
生产者固定 的太阳能
遗体、 分解者 残枝败叶 用于生长、
发育、繁殖 初级消费者摄食
三.能量流动的特点
赛达伯格湖的能量流动图解
营养级
流入能量
生产者 植食性动物 肉食性动物
分解者
464.6 62.8 12.6 14.6
流出能量 (输入后一个
营养级)
62.8
12.6
出入比
13.52% 20.06%
高三生物一轮复习课件:生态系统的能量流动、物质循环
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考点一 生态系统的能量流动
5、能量流动的相关计算——生态系统中能量的相关计算 • 如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[
单位为103kJ/(m2·a)],据图分析: (3)生产者→植食性动物、 植食性动物→肉食性动物的 能量传递效率分别是多少? (结果保留一位有效数字)
生产者→植食性动物的能量传递效率: 植食性动物固定的能量中来自生产者的能量/生产者固定的总能量 ×100%=(16-2)/110× 100%≈12.7%;
生态系统 对人类最有益的部位
采取措施
森林
优质木材
适量砍伐
草原
肉、奶、优质皮革
适度放牧
农田
农作物
清除杂草、除虫
湖泊
鱼类
适度放养、适时捕捞
考点一 生态系统的能量流动
• (2021年湖南六校高三联考)如图甲表示食物链上能量流动的部 分情况,图乙表示兔的能量来源与去向。
下列有关叙述正确的是
( B)
A.图甲中草到兔的能量传递效率为(能量②/能量①)×100%
考点二 生态系统的物质循环
✓ 碳循环
非生物环境 ( CO2 )
光合作用、化能合成作用 呼吸作用、微生物分解作用
生物群落 (有机物)
非生物 环 境 (CO2)
呼光
呼
微
吸合
吸
生 物 的 分
作作
用用
捕食
生产者(有机物)食物链(网)
作
燃
用
烧
消费者(有机物)
解
作
用
分解者
煤、石油
考点二 生态系统的物质循环
✓ 物质循环的概念
单向流动
①只能沿食物链由低营养级流向高营养级 ②以热能形式散失的能量无法再被利用
第六章 生态系统的能量流动
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生态系统中营养物质的循环主要有下列几种途径: 生态系统中营养物质的循环主要有下列几种途径
• 1.物质由动物排泄返回环境:任何动物都有一部分物质超过 排泄返回环境,浮游动物的排泄量较大。 • 2.物质中微生物分解碎屑过程和返回环境:在草原、温带森 林等。 • 3.通过在植物系中共生的真菌,直接从植物殖体(枯枝落叶) 中吸收营养物质而重新返回到植物体。在热带,尤其是热 带雨林生态系统中存在这种途径。 • 4.风化和侵蚀过程中伴同水循环携带着沉积元素,由非生 物库进入生物库。 • 5.动、植物尸体或粪便不经任何微生物分解作用也能释放营 养物质。如水中浮游生物的自溶。 • 6.人类利用化石燃料生产化肥,用海水制造淡水以及对金 属的利用。
第六章 生态系统的能量流动和物质循环
第一节 生态系统的能量流动 第二节 生态系统的物质循环 第三节 生态系统的信息传递
第一节 生态系统的能量流动
Hale Waihona Puke 一、生态系统能量流动的基本原理 二、生态效率 三、生态系统中的初级生产
一、生态系统能量流动的基本原理
(一)生态系统中的能量流动(energy flow of ecosystem )
(三)生物地球化学循环
• 是营养物质在生态系统之间输入和输出,以及它 是营养物质在生态系统之间输入和输出, 们在大气圈、水圈和土壤圈之间的交换。 们在大气圈、水圈和土壤圈之间的交换。主要有 )、液相 气相(气体型循环)、液相(水循环) 气相(气体型循环)、液相(水循环)和固相循 沉积型循环)三种形式。 环(沉积型循环)三种形式。
三 生态系统中的初级生产
(一)初级生产的基本概念 初级生产是指绿色植物的生产,即植物通过光合作用 吸收和固定光能,把无机物转化成有机物的生产过程。 6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O 总初级生产量(GPP):植物在单位面积、单位时间 内,通过光合作用固定太阳能的量。 植物呼吸作用消耗的能量(R) 净初级生产量(NPP):总初级生产量减去呼吸作用 消耗的能量。 GPP= NPP+ R 照在植物叶面的太阳能作100%,光合作用利用的仅 有0.5%---3.5%。
生态系统的能量流动和物质循环.
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食物链中每 一营养级生 物所含能量 的多少
每一营养级 生物个体的 数目
每一营养级 生物的总生 物量
(1)能量金字塔不会出现倒置现象。数量金字 塔在前一营养级的生物个体很大,而后一营 养级的生物个体很小时,会出现倒置现象。 如树林中,树、昆虫和食虫鸟个体数比例关系可形成如右 图所示的数量金字塔。
(2)在人工生态系统中因能量可人为补充,可能会使能量金字 塔呈现倒置状况。如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费 者(鱼)多。天然生态系统则必须当能量状况表现为金字塔形 状时,方可维持生态系统的正常运转,从而维持生态系统 的稳定性。
养的人数将会
(增多、不变、减少),理由
是
。
[课堂笔记] (1)玉米、鸡、牛、人之间的食物关系见答案。 (2)因人与鸡均食用玉米子粒,而牛食用玉米秸秆,且人还食 用鸡和牛,故人与鸡的种间关系为竞争和捕食,人与牛的种 间关系为捕食,而牛与鸡之间无竞争关系。 (3)该农场生态系统中的生产者为玉米,生产者(玉米)固定的 太阳能为流经生态系统的总能量。 (4)食物链越长,能量沿食物链流动时损耗越多,高营养级获 得的能量也就越少。改变用途的1/3玉米中的能量流入人体内 所经过的食物链延长,故人获得的总能量将减少。
[例1] (2009·全国卷Ⅰ)某种植玉米的农场,其收获的玉米
子粒既作为鸡的饲料,也作为人的粮食,玉米的秸秆则加
工成饲料喂牛,生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪
便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源,沼渣、沼液作为
种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间因素):
(1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网:
②由于能量流动是逐级递减的,能量流经每一营养 级时均有损耗,故食物链营养级环节越多,能量 损耗越大,欲减少能量损耗应缩短食物链。
生态系统的能量流动(第一课时)-高二生物同步课件(人教版2019选择性必修2)
![生态系统的能量流动(第一课时)-高二生物同步课件(人教版2019选择性必修2)](https://img.taocdn.com/s3/m/7c93314017fc700abb68a98271fe910ef12daebd.png)
一、能量流动的概念
输入 —
源头:太阳能 . 流经生态系统的总能量: 生产者固定的全部太阳能 .
⇓
思考:人工鱼塘需要投喂
传递
⇓
—
途径:食物链和食物网. 形式:有机物中的化学能.
饲料,此时流入鱼塘生态 系统的总能量如何表示?
转化 — 太阳能→有机物中的 化学能 →热能
还有人工投入的有 机物中的化学能。
讨论4:流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来?能量能否从 植食性动物流向生产者?为什么?
原因:①生物之间食物关系是不可逆转的; ②散失的热能不能循环流动。
【总结】能量流动的特点: ①单向流动 ②逐级递减(传递效率为10%-20%)
讨论5:为什么食物链上一般不超过5个营养级? 能量在流动过程中逐级递减,营养级越多,消耗的能量就越多。
2021年1全国甲卷高考真题
31. 捕食是一种生物以另一种生物为食的现象,能量在生态系统中是
沿食物链流动的。回答下列问题:
(1)在自然界中,捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉,这一现象
对捕食者的意义是
(答出1点即可)。
(2)青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成
果分析,这条食物链上能量流动的特点是
第3章 生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动 (第一课时)
本节聚焦: 能量在生态系统中是怎样流动的? 怎样理解生态金字塔? 研究能量流动有什么实践意义?
问题探讨
假设你像小说中的鲁滨逊那样,流落在一个荒岛 上,只有一只母鸡、15kg玉米可以食用,那么使自己 活的最长的方法是:
A.先吃鸡,再吃玉米。
同化量=摄入量-粪便量
2.粪便中的能量属于初级消费者同化量吗? 属于生产者的同化量
生态系统能量流动知识点
![生态系统能量流动知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/171b830e76232f60ddccda38376baf1ffc4fe380.png)
生态系统能量流动知识点一、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。
二、能量流动的过程。
1. 能量的输入。
- 源头:太阳能。
- 输入生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量。
对于大多数生态系统来说,生产者通过光合作用将太阳能转化为化学能,固定在有机物中。
例如,绿色植物通过叶绿素吸收光能,把二氧化碳和水合成葡萄糖等有机物,同时将光能转化为化学能。
2. 能量的传递。
- 途径:食物链和食物网。
- 传递形式:有机物中的化学能。
例如,当草被兔子吃了,草中的化学能就传递到兔子体内;兔子被狐狸吃了,兔子体内的化学能又传递到狐狸体内。
3. 能量的转化。
- 在生物体内,能量不断进行转化。
例如,在细胞呼吸过程中,有机物中的化学能转化为热能和ATP中的化学能。
其中热能散失到环境中,ATP中的化学能可以用于生物的各项生命活动,如细胞分裂、物质合成等。
4. 能量的散失。
- 形式:热能。
- 过程:通过生物的呼吸作用,以热能的形式散失到周围环境中。
三、能量流动的特点。
1. 单向流动。
- 原因:- 食物链中各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果。
例如,狼吃羊,羊不能反过来吃狼。
- 各营养级的能量总是趋向于以细胞呼吸产生热能而散失掉,而热能是不能再被生物利用的。
2. 逐级递减。
- 原因:- 各营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量。
- 各营养级总有一部分生物未被下一级生物所利用,如枯枝败叶等。
- 能量传递效率:相邻两个营养级之间的能量传递效率大约是10% - 20%。
例如,在“草→兔→狐”这条食物链中,如果草固定了1000kJ的能量,兔最多能获得200kJ(按20%传递效率计算),狐最多能获得40kJ(兔获得的200kJ能量按20%传递给狐)。
四、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,使能量得到最有效的利用。
- 例如,在农业生态系统中,采用套种、间种等方式,提高光能利用率;同时,合理调整能量流动关系,如除草、除虫,使能量更多地流向对人类有益的部分。
生态系统的能量流动(完美版)_图文
![生态系统的能量流动(完美版)_图文](https://img.taocdn.com/s3/m/8b2d27bc7f1922791688e899.png)
在相邻两个营养级中的传递效率大
约是10%—20%
能量金字塔
想一想:
从能量流动金字塔可 以看出:营养级越多 ,在能量流动中消耗 的能量就 越__多___。
如果把各个营养级的 生物量(质量)和数量关 系,用绘制能量金字塔的 方式表达出来,是不是也 是金字塔形?
数量金字塔
想一想:
有没有例外的 情况?
能量在第一营养级中的变化 呼吸消耗
生产者固定的太阳能
遗体、
用于生长、 残枝败叶 发育、繁殖
分解者利用
初级消费者摄食
呼吸
散 失
… .. .
分解者利用
呼吸
粪便 初级消费者
能
摄入
量
在
初级消费者 同化
第 二 营
遗体 用于生长
养
发育和繁殖
级
残骸
中
散失
次级消费者 摄入
的
变 化
鹰(最高营养级)的能量 去向如何
特点
反馈练习:
1、在一个处于平衡状态的封闭的生态系 统内,要使其中的动物能够长时间存活
,必须提供(D )
A.o2 B.H2o C.有机物 D.太阳能
2、在一条食物链中,第二营养级能量最
多有多少流入到第五营养级( B )
A. 1/5 B.1/125 C.1/25 D.1/625
3、肉食动物不可能是一条食物链中的第几
6.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(
)C
A.4%和4%
B.0.8%和0.8%
C .4%和0.8%
D.10%和4%
练习题
1. 根据生态学原理,使能量在流动过程中损耗最低 ,应采用的一组食物结构 B
生态系统的能量流动
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生态系统的能量流动在我们生活的这个地球上,存在着各种各样复杂而又神奇的生态系统。
从广袤无垠的森林到波澜壮阔的海洋,从干旱的沙漠到湿润的湿地,每一个生态系统都有着自己独特的生命形式和运行规律。
而在这些生态系统中,能量流动是一个至关重要的过程,它就像是生命的引擎,驱动着整个生态系统的运转。
那么,什么是生态系统的能量流动呢?简单来说,能量流动就是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
能量在生态系统中的流动是单向的,而且是逐级递减的。
这意味着能量一旦进入一个生态系统,就会沿着特定的食物链和食物网流动,并且在流动的过程中,不断地被消耗和转化,最终散失到环境中去。
让我们以一个草原生态系统为例来具体了解一下能量流动的过程。
阳光是这个生态系统能量的主要来源,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,储存在有机物中。
这些有机物就是草食动物的食物来源,当草食动物吃草时,它们就获得了植物中储存的能量。
而肉食动物又以草食动物为食,从而获得能量。
在这个过程中,能量从一个营养级传递到另一个营养级,但是每传递一次,只有大约 10% 20% 的能量能够被下一个营养级所利用,其余的大部分能量都在呼吸作用中以热能的形式散失掉了。
为什么能量在生态系统中的流动是逐级递减的呢?这主要是因为在能量传递的过程中,存在着许多能量的损失。
首先,每一个生物在进行生命活动时,如呼吸、运动、生长、繁殖等,都需要消耗大量的能量。
其次,生物在摄取食物时,并不能完全消化和吸收其中的能量,总有一部分会以粪便等形式排出体外。
此外,在生态系统中,还有很多能量被分解者分解利用,最终也以热能的形式散失。
生态系统的能量流动对于维持生态平衡和生态系统的稳定具有极其重要的意义。
首先,能量流动决定了生态系统中生物的种类和数量。
在一个生态系统中,能量的输入量和传递效率决定了能够支持多少生物生存。
如果能量输入不足或者能量传递效率过低,那么生态系统中的生物数量就会减少,甚至可能导致某些物种的灭绝。
《生态系统的能量流动》教案
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《生态系统的能量流动》教案(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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生态系统的能量流动(第一课时)高二生物课件(人教版2019选择性必修2)
![生态系统的能量流动(第一课时)高二生物课件(人教版2019选择性必修2)](https://img.taocdn.com/s3/m/f27c7bd7760bf78a6529647d27284b73f24236d5.png)
需最少能量:选最 短 食物链;按 20% 计算 需最多能量:选最 长 食物链;按 10% 计算
归纳总结
在食物网中能量传递效率“最值”计算:
获能量最多 获能量最少
需能量最多 需能量最少
正推:知低营养级求高营养级 选最短食物链,按×20%计算 选最长食物链,按×10%计算
散 失
散
失
总结 各营养级同化量的分配
生产者固定的太阳能就是输入生态系统的总能量,能量沿着食物链流动 时,每一个营养级都有能量输入,传递,转化和散失的过程,各营养级 生物遗体残骸中的能量最终流向分解者
起点
1能量流动.
源头
生产者 光能
总能量 生产者固定的太阳能总量
2能量输入
过程 光合作用,化能合成作用
同化量=摄入量—粪便量
兔子的粪便是属于草的能量, 即粪便的能量属于上一营养级。 与上一营养级的遗体,残骸一样, 属于被分解者利用的部分
兔同化了小草的能量后,这些能量有哪些去向?
①呼吸作用散失
初级消费者 同化
②生长发育和 繁殖储存起来
B.次级消费者摄入
A.遗体残骸 被分解者分解利用
能量流经第二营养级的示意图
形式 有机物
3能量传递
渠道 食物链,食物网
形式 热能
4能量散失
过程 细胞呼吸
生态系统中的能量流动
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? 能量在生态系统中流动,转化后,一部分储存在生态系统中,另一部分在 呼吸作用中以热能形式散失。两者之和与流入生态系统的能量相等。 2.流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来?为什么? 不能。能量流动时单向的。
生态系统的能量流动规律总结
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一.生态系统的能量流动规律总结:1.能量流动的起点、途径和散失:起点:生产者;途径:食物链网;散失:通过生物的呼吸作用以热能形式散失2.流经生态系统的总能量:自然生态系统:生产者同化的能量=总初级生产量=流入第营养级的总能量人工生态系统:生产者同化的能量+人工输入有机物中的能量3.每个营养级的能量去向:非最高营养级:①自身呼吸消耗以热能形式散失②被下营养级同化③被分解者分解利用④未被利用转变成该营养级的生物量,不一定都有,最终会被利用※②+③+④=净同化生产量用于该营养级生长繁殖;最高营养级:①自身呼吸消耗以热能形式散失② 被分解者分解利用③未被利用4.图示法理解末利用能量流入某一营养级的能量来源和去路图:流入某一营养级最高营养级除外的能量去向可以从以下两个角度分析:1定量不定时能量的最终去路:自身呼吸消耗;流入下一营养级;被分解者分解利用;这一定量的能量不管如何传递,最终都以热能形式从生物群落中散失,生产者源源不断地固定太阳能,才能保证生态系统能量流动的正常进行;2定量定时:自身呼吸消耗;流入下一营养级;被分解者分解利用;末利用即末被自身呼吸消耗,也末被下一营养级和分解者利用;如果是以年为单位研究,未被利用的能量将保留到下一年;5.同化量与呼吸量与摄入量的关系:同化量=摄入量-粪便量=净同化量用于生长繁殖+呼吸量※初级消费者的粪便量不属于初级消费者该营养级的能量,属于上一个营养级生产者的能量,最终会被分解者分解;※用于生长繁殖的能量在同化量中的比值,恒温动物要小于变温动物6.能量传递效率与能量利用效率:1能量的传递效率=下一营养级同化量/上一营养级同化量×100%这个数值在10%-20%之间浙科版认为是10%,因为当某一营养级的生物同化能量后,有大部分被细胞呼吸所消耗,热能不能再利用,另外,总有一部分不能被下一营养级利用;传递效率的特点:仅指某一营养级从上一个营养级所含能量中获得的能量比例;是通过食物链完成,两种生物之间只是捕食关系,只发生在两营养级之间;2能量利用率能量的利用率通常是流入人类中的能量占生产者能量的比值,或最高营养级的能量占生产者能量的比值,或考虑分解者的参与以实现能量的多级利用;在一个生态系统中,食物链越短能量的利用率就越高,同时生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,能量的利用率就越高;在实际生产中,可以通过调整能量流动的方向,使能量流向对人类有益的部分,如田间除杂草,使光能更多的被作物固定;桑基鱼塘中,桑叶由原来的脱落后被分解变为现在作为鱼食等等,都最大限度的减少了能量的浪费,提高了能量的利用率;3两者的关系从研究的对象上分析,能量的传递效率是以"营养级"为研究对象,而能量的利用率是以"最高营养级或人"为研究对象;另外,利用率可以是不通过食物链的能量“传递”; 例如,将人畜都不能食用的农作物废弃部分通过发酵产生沼气为人利用; 人们利用风能发电、水能发电等; 这些热能、电能最终都为人类利用成为了人类体能的补充部分;※7.能量流动的计算规律:“正推”和“逆推”规律1规律2 在能量分配比例已知时的能量计算 规律3 在能量分配比例未知时计算某一生物获得的最多或最少的能量①求“最多”则按“最高”值20%流动 ②求“最少”则按“最低”值10%流动 ①求“最多”则按“最高”值10%流动②求“最少”则按“最低”值20%流动未知较高营养级 已知 较低营养级8.研究意义 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;②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;具体措施:农田的除草灭虫---调整能流的方向尽量缩短食物链;充分利用生产者和分解者,实现能量的多级利用,提高能量利用效率9. 能量流动的几种模型图:二:物质循环1. 物质循环易错点生产者 最少消耗 最多消耗 选最短食物链选最大传递效率20% 选最长食物链选最小传递效率10% 消费者获得最多消费者获得最少2.海洋圈水圈对大气圈的调节作用:海洋的含碳量是大气的50倍;二氧化碳在水圈与大气圈的界面上通过扩散作用进行交换水圈的碳酸氢根离子在光合作用中被植物利用3.碳循环的季节变化和昼夜变化影响碳循环的环境因素即影响光合作用和呼吸作用的因素;碳循环的季节变化二.生态系统的稳态及调节1.生态系统的发展反向趋势:物种多样性,结构复杂化,功能完善化2.对稳态的理解:生态系统发展到一定阶段顶级群落,它的结构和功能保持相对稳定的能力;结构的相对稳定:生态系统中各生物成分的种类和数量保持相对稳定;功能的相对稳定:生物群落中物质和能量的输入与输出保持相对平衡;3.稳态的原因:自我调节能力但是有一定限度自我调节能力的大小与生态系统的组成成分和营养结构有关系,物种越多,形成的食物链网越复杂,自我调节能力越强;4.稳态的调节:反馈调节其中负反馈调节是自我调节能力的基础,也是生态系统调节的主要方式。
生态系统的能量流动课件
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第二节 生态系统能流过程与能流分析
●生态系统中能量流动的途径
1 食物链(食物网)是生态系统能量流动的渠道。 牧食食物链和腐食食物链是生态系统能流的主要渠道。
●生产量(production): 是在一定时间阶段中,某个种群或生态系 统所新生产出的有机体的数量、重量或能量。它是时间上积累 的概念,即含有速率的概念。有的文献资料中,生产量、生产 力(production rate)和生产率(productivity)视为同义语,有的 则分别给予明确的定义。
●生物量和生产量是不同的概念,前者到某一特定时刻为止,生 态系统所积累下来的生产量,而后者是某一段时间内生态系统 中积存的生物量。
GP=NP+R ; NP=GP-R
影响初级生产的因素
CO2 ②
①光
NP
取食
光合作用
生物量
R
污染物
⑤ O2+温度⑥
③
④
GP
H2O
营养
陆地生态系统中,初级生产量是由光、二氧化碳、水、营养 物质(物质因素) 、氧和温度(环境调节因素)六个因素决定的。
提高农业初级生产力的途径
初级生产者包括绿色植物和化能合成细菌等 ●因地制宜,增加绿色植被覆盖,充分利用太阳辐射能,
生态系统能量流动的基本规律
一生态系统的能量来源
● 1.太阳能:占 99% 以上 ● 2.自然辅助能 (natural a uxiliary energy ) :如 地热能、潮汐能、核能等占 <1% ● 3. 人工辅助能 (artificial auxiliary energy) :人畜 力、燃料、电力、肥料、农药等农业生
生态系统的能量流动-(共53张PPT)
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能量金字塔
想一想:
从能量流动金字塔可 以看出:营养级越多, 在能量流动中消耗的 能量就 ___越_多_。
如果把各个营养级的 生物量(质量)和数量关 系,用绘制能量金字塔的 方式表达出来,是不是也 是金字塔形?
数量金字塔
想一想:
有没有例外的情 况?
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。
呼吸
散失
…
...
分解者利用
呼吸
粪便
初级消费者
摄入
能 量
在
初级消费者
第
同化
二
营
遗体 用于生长 残骸 发育和繁殖
养 级 中
的
次级消费者
变
摄入
化
散失
3、兔子把草吃进肚子里,草中的能量都被 兔子吸收了吗?
不是。
4、兔子吸收了能量后,这些能量有哪些 去向?
呼吸作用以热能形式散失;
流向下一营养级的能量; 被分解者利用;
鱼
机
物
蚕粪
质
塘泥
鱼塘
甘蔗
蔗基 蔗叶
塘泥
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
三.研究能量流动的意义
1、对能量进行多级利用,提高能量的利用率。 例如:秸秆的多级利用、桑基鱼塘
“桑基鱼塘”的设计理念是从人类 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。
3、生态系统能量流动的渠道: 从能量流动金字塔可以看出:营养级越多,在能量流动中消耗的能量就 _____。
能量流动是单向流动,逐级递减的 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。 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。
生态系统的能量流动
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生态系统的能量流动一、生态系统能量流动的概念和过程1.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。
2.能量流动的过程地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳能。
(1)能量流经第一营养级的过程①能量输入:生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能,固定在它们所制造的有机物中。
②能量去向(2)能量流经第二营养级的过程①初级消费者摄入量=初级消费者同化量+初级消费者粪便量。
②初级消费者同化能量=呼吸作用散失的能量+用于生长、发育和繁殖的能量。
③生长、发育和繁殖的能量=通过遗体残骸被分解者利用的能量+被下一营养级摄入的能量。
(3)能量流动图解易错提示:初级消费者粪便中的能量属于箭头①,而不属于箭头②,如兔子吃草,兔子的粪便相当于草的遗体残骸,应该属于草流向分解者的能量。
同理,次级消费者粪便中的能量属于箭头②,而不属于箭头③。
(4)能量流动过程总结3种能量流动过程图比较图1:每一环节能量去向有2个,图中出现粪便量,由于同化量=摄入量-粪便量,所以A为摄入量,B为同化量;由图可知B同化量总体有2个去向,即D为呼吸散失,C为用于生长、发育和繁殖;C用于生长、发育和繁殖量有2个去向,即E为流入分解者的能量,F为下一营养级摄入量。
图2:每一营养级能量去向有3个(除最高营养级)即:一个营养级同化的能量(A)=自身呼吸消耗(E)+流入下一营养级(被下一营养级同化B)+被分解者分解利用。
图3:每一营养级能量去向有4个(研究某一时间段)(除最高营养级)即:一个营养级同化的能量(A)=自身呼吸消耗(D)+流入下一营养级(被下一营养级同化B)+被分解者分解利用+未被利用。
“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗,也未被后一个营养级和分解者利用的能量。
重点中的重点各营养级同化量来源和去向注意:最高营养级的能量去路缺少下一营养级同化。
二、能量流动的特点1.能量流动的特点及原因分析 特点 原因分析单向流动 ①能量流动是沿食物链进行的,食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果,是不可逆转的。
《生态系统的能量流动》 知识清单
![《生态系统的能量流动》 知识清单](https://img.taocdn.com/s3/m/438f29ef68dc5022aaea998fcc22bcd126ff4285.png)
《生态系统的能量流动》知识清单一、什么是生态系统的能量流动生态系统的能量流动,简单来说,就是能量在生态系统中的输入、传递、转化和散失的过程。
能量的最初来源是太阳,太阳的光能通过生产者(比如绿色植物)的光合作用转化为化学能,储存在有机物中。
这些有机物被各级消费者(比如食草动物、食肉动物)所摄取,能量也就随之在食物链和食物网中流动。
二、能量流动的特点1、单向流动能量在生态系统中的流动是单向的,只能从一个营养级流向下一个营养级,而不能反向流动。
这是因为能量在转化和传递的过程中,有很大一部分以热能的形式散失掉了,无法再被生物所利用。
比如说,草通过光合作用固定了太阳能,兔子吃草获取了能量,但兔子的能量无法再回到草中去。
2、逐级递减能量在流动过程中逐级递减,传递效率一般在 10% 20%之间。
这意味着,上一个营养级传递给下一个营养级的能量,只有 10% 20%能够被下一个营养级所同化利用,其余的大部分都在传递过程中散失了。
例如,一片草地上的青草所含的能量为 1000 焦耳,那么吃草的羊最多只能获得 200 焦耳的能量,而吃羊的狼最多只能获得 40 焦耳的能量。
三、能量流动的过程1、输入生态系统的能量输入主要依赖于生产者的光合作用。
生产者将太阳能转化为有机物中的化学能,从而为生态系统提供了最初的能量来源。
2、传递能量通过食物链和食物网在生态系统中传递。
在食物链中,每一营养级的生物都会通过摄食获取上一营养级生物所含的能量。
3、转化能量在生态系统中会不断发生转化。
例如,动物通过呼吸作用将有机物中的化学能转化为热能和 ATP 中的化学能,用于生命活动。
4、散失能量的散失主要通过生物的呼吸作用,以热能的形式散失到环境中。
四、研究能量流动的意义1、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。
比如,在农业生产中,合理密植可以提高光能的利用率,增加农作物的产量。
2、帮助人们科学规划和设计人工生态系统,实现能量的多级利用,提高能量的利用率。
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能量的形式。下列叙述正确的是( C )
能量金字塔:如果把单位时间内各个营养级所得到的 能量数值,由低到高绘成图,可以形成一个金字塔图形
生产者 464.6
模拟能量金
植食性动物字塔的原肉食理性,动物 62.8 尝试构建生1物2.6 的数量金字塔。
问题:1、如果将各个营养级的数值换成生物个体数量,就构成了 数量金字塔,数量金字塔有可能出现倒置吗? 2、换成生物量(现存生物有机物的总质量)呢?
当堂练习
2.在一个高产的人工鱼塘中同时存在着生产者、
初级消费者、次级消费者和分解者。其中生产者
固定的全部能量为a,流入初级消费者、次级消费
者和分解者的能量依次为b、c、d,下列表述正确
的是( B )
A.a=b+c+d
B.a> b+c+d
C.a<b+c+d
D.a=b+c
当堂练习
3.右图为某一生态系统的能量金字塔,其中Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,E1、E2代表
草
兔子
老鹰
同化量=摄入量—粪便量
能量流经第二营养级示意图:
粪便 初级消费者
兔
摄入
子
能
初级消费者 同化
量
分 解 者
2分解者
遗体
用于生4未长利用
发育和繁殖
呼1 作呼用吸 吸
利 残骸
的 来 源
用
呼
粪便
次级消费者 摄入
散 失
和 去
吸
3流向下一个 次级消费营者养级
向
散失
同化
...
生态系统能量流动示意图:
任务三:小组合作探究
含有的总能量至少是( C )
A.1.3×108 kJ B.5.8×107 kJ
C.4.5×107 kJ D.4.5×108 kJ
当堂练习
1.下列有关生态系统能量流动的叙述,正确的是 C
A.一种蜣螂专以大象粪为食,则该种蜣螂最多能 获取大象所同化能量的20% B.当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时,能量 就从第一营养级流入第二营养级 C.生产者通过光合作用合成有机物,能量就从非 生物环境流入生物群落 D.生态系统的能量是伴随物质而循环利用的
流入下一营养级(兔)
呼吸消耗
热能
呼吸作用
生长发 育繁殖 ---有机物
未利用的能量
分解者分解
2、分析第二营养级——兔子的能量来源和去向(去路)
任务二:小组合作探究
结合食物链分析教材P94图5-6,独立思考以下问题并 进行组内交流: 1、兔子的总能量是摄入的总能量,还是同化的总 能量?兔子的摄入量和同化量之间是什么关系? 2、兔子粪便中的能量属于哪一营养级的能量?第一营养级 3、兔子同化的能量有哪些去向? 4、鹰同化的能量去向?
二、能量流动的概念
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失
呼吸作用 散失(呼呼吸吸作作用 用)
呼吸作用
生 传递 初级 传递
产者
消费者
次级
消费者
残枝败叶等
残骸
残骸
分解者 散失(分分解解者者呼吸作用) 分解者
三、能量流动的特点
单向流动、逐级递减
任务四:小组合作探究
1.以上三个营养级的同化量是多少?计算某一营养级同化量与上一
注意:人们可以改变能量流动的方向,但不能改变能量传递效率
生 概念:指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。
态
能量的源头: 太阳能
系 统
过程 流经生态系统的总能量: 生产者固定的太阳能的总量
的
途径:食物链(网)
能
某一营养级能量的来源和去路:一来四去
量 流
特点
单向流动
动
逐级递减
实践 提高能量利用效率 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,实现能量的多级利用,提高能量 的利用效率。(桑基鱼塘)
如:请同学们设计一个合理的方案,即能解决秸秆焚烧问题, 又能实现对能量的多级利用?
秸秆的多级利用:秸秆做饲料饲喂牲畜、粪便投入沼气池 2.研究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。(合理确定草场的载畜量)
能量流动的相关计算
思考并回答下列问题。 (1)在食物链 “草 兔 鹰”中:
①假如现有草100 kg,至少可使鹰增重 1 kg。 ②假如现有草100 kg,最多可使鹰增重 4 kg。 ③假如要使鹰增加2 kg体重,最少要耗草 50 kg。 ④假如要使鹰增加2 kg体重,最多要耗草200 kg。
(3)右图为某生态系统的食物网示意图,若E生 物种群含有的总能量为5.8×109 kJ,B生物种群 含有的总能量为1.3×108 kJ,理论上A生物种群
策略1:先吃鸡,然后吃玉米
策略2:先吃玉米,同时用部分 玉米喂鸡,吃鸡生产的蛋, 最后再吃鸡
策略1
鸡 玉米
策略2 玉米
鸡பைடு நூலகம்
人
人
玉米
根据能量流动逐级递减的特点, 在建立与人类相关的食物链时,
应尽量( 缩短 )食物链。
自主学习
阅读课本P96最后两段文字,总结: 研究能量流动的目的与意义?
四、研究能量流动的实践意义
一、生态系统的能量流动过程
草
兔子
老鹰
任务一:自主学习
要求:阅读课本P94,独立思考完成以下问题:
1、小草的能量来自哪里?(来源)
2、照射在草地上的太阳能都被小草吸收了吗? 小草吸收了光能,光能发生了什么变化? 3、小草固定的太阳能, 有哪些去向?(去路)
1、分析第一营养级——草(生产者)固 定太阳能量的来源和去向(去路)
营养级同化量的百分比?
20%
2.流入某个营养级的能量为什么不能百分之百的流向后一个营养级?
是否遵循能量守恒定律?
3、能量能否再从植食性动物流向生产者?为什么?
4.通过以上分析,你能总结出生态系统中能量流动的特点吗?
能量传递效率=(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%
生态系统能量传递效率大约为10%-20% 。
问
假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上, 那里除了有能饮用的水以外,身边只有15Kg
题
玉米和一只母鸡可以食用。
探
讨
一只母鸡 15g玉米
策略1:先吃鸡,再吃玉米; 策略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。
生态系统的能量流动
教学目标
分析生态系统能量流动的过程和特点 结合实例研究能量流动的实践意义