生态系统的能力流动和物质循环研究报告.ppt

第2、3节生态系统的能量流动和物质循环 临沭二中 吴兴芳 考纲下载 生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用 Ⅱ 想一想：一般的食物链为什么不超过五个营养级？ 答案：食物链中每一个营养级把从前面一个环节获得的能量大部分用来维持自身的生存和繁殖，把一小部分传给下一营养级。因此前一营养级的能量只能维持后一营养级少数生物的需要，一般传递效率为10～20%，传到第五营养级时能量已经很少了，再往下传递已不足以维持一个营养级的能量需要，所以一个食物链一般不超过5个营养级。 议一议：生态系统为何要不断从系统外得到能量补充？ 答案：生态系统中各个营养级都会有部分能量以热能的形式散失到大气中，不能被任何生命活动所利用，能量在流动中越来越少。 看一看：在生产上如何根据能量流动的原理提高产量？ 答案：尽量缩短食物链，提高能量利用率。 1．能量的输入 (1)几乎所有的生态系统 光能 有机物中的化学能 (2)特殊的生态系统——深海热泉生态系统 无机物氧化产生的能量 有机物中的化学能 2．能量的传递 (1)传递途径：食物链和食物网。 (2)传递形式：有机物中的化学能。 (3)传递过程： 流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可有三条： ①自身呼吸作用散热消耗； ②流入下一营养级； ③被分解者分解利用。 但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有机物中的化学能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。 3．能量的转化 有机物中的化学能→有机物中的化学能→热能(最终散失) 4．能量的散失 ①形式：热能，热能是能量流动的最后形式。 ②过程：有机物(化学能) 5．能量流动特点的原因分析 (1)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。 ②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。 (2)逐级递减 ①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量； ②各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物所利用的部分。 特别提醒：消费者摄入的能量等于消费者同化的能量加上粪便中的能量，粪便中的能量属于上一营养级的同化量，消费者同化的能量即是上一营养级流向该消费者的能量，也就是该营养级的总能量。 1．能量传递效率 相邻两营养级之间的传递效率＝ ×100%。 一般能量传递效率大约为10%～20%。 2．生态金字塔 能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三者都是用来说明食物链中能量流动情况的，三者统称为生态金字塔。其原理是美国生态学家林德曼提出的“十分之一定律”：输入到一个营养级的能量大约有10%～20%流动到下一营养级。该定律说明能量在沿着食物链流动时，是逐级递减的。 (2)特殊实例及分析 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图所示的数量金字塔。 生物量金字塔也有特殊形状，如海 洋生态系统中，生产者浮游植物个 体小，寿命短，又会不断被浮游动物吃掉，因而某一时间调查到的浮游植物生物量可能要低于其捕食者浮游动物的生物量。但这并不是说流经生产者这一环节的能量比流经浮游动物的要少。 3．能量传递效率的应用 (1)确定食物链中的营养关系。据能量传递效率20%计算，相邻两个营养级的能量差值也在5倍左右，若能量差值远比五倍小，则应位于同一营养级。 (2)极值计算 ①设食物链A→B→C→D，分情况讨论： ②在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多条食物链，当该消费者增加了某一值时，若要计算最少消耗生产者多少时，应选最短的食物链和最大传递效率20%进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算最多消耗生产者多少时，应选最长的食物链和最小传递效率10%进行计算，这样消费者获得的能量最少。 1．(2010·滨州期中)如图是能量流动的图解，对此图理解不正确的是(　　) 2．根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物，蝉和螳螂各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重最多是(　　) 1．物质循环 (1)物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素。 (2)循环过程：无机环境 生物群落。 (3)循环特点：全球性、循环性。 (4)碳循环过程： 无机环境 生物群落(含碳有机物) (5)实例图解如下：碳循环 (1)任何一个生态系统中，能量流动和物质循环都保持着相对的平衡，这是决定一个生态系统相对稳定的重要保证。 (2)物质循环的平衡打破