(上课用)生态系统的能量流动.ppt

生态系统的能量流动图解: 生产者(植物) 呼吸作用 植食动物 呼吸作用 肉食动物 呼吸作用 分 解 者 … 呼吸作用 肉食动物 呼吸作用 假设你像小说中的鲁滨逊一样，流落到一个不毛的荒岛上，那里除了有能饮用的水之外，几乎没有任何食物，你随身携带的食物只有15千克玉米和一只母鸡。你认为哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？（　　　） A.先吃鸡，然后吃玉米。　　　　 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。 鸡 人 玉米 玉米 人 鸡 1、用生态系统能量流动的观点解释为什么 肉、蛋、奶的价格比粮食贵？ 肉、蛋、奶是次级消费者或其产品，要增加 1kg肉、蛋、奶要消耗5kg-10kg的粮食。 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。 2.为什么说“一山不容二虎”? 从能量传递的数量和效率看，能量流经各营养级是逐级递减的，单向不循环的，传递效率为10％－20％。 所以,到第五营养级时，可利用的能量已减少，以致不能维持一个生物种群生存的程度了。 3.食物链一般不超过五个营养级? 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，叫做“能量金字塔”。 能量金字塔 能量金字塔 如果把各个营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？ 想一想： 数量金字塔 有没有例外的情况？ 想一想： 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： 鸟 树 昆虫 昆虫 树 鸟 数量比例图 能量金字塔 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。 例如，在海洋生态系统中，由于生产者（浮游植物）的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的量可能低于浮游动物的量。当然，总的来看，一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。 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。 三.研究能量流动的意义 加工厂 桑基 蔗基 有机物质 甘蔗 蔗叶 塘泥 蚕茧 蚕粪 塘泥 鱼 鱼塘 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 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 1、单向流动：生产者 初级消费者 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。 1、能量的源头：太阳能 2、流经生态系统的总能量：生产者固定 3、总渠道：食物链或食物网 2、逐级递减：传递效率为10% ~ 20% 的太阳能的总量。 次级消费者 概念： 过程 特点 意义： 生态系统的能量流动 1. 根据能量流动效率直接计算 例1 某生态系统中初级消费者和次级消费者的总能量分别是W1和W2，当下列哪种情况发生时，最有可能使生态平衡遭到破坏（ ） A. B. C. D. 生态系统能量流动的有关计算 解析 生态系统的能量流动效率为10%~20%，即一般情况下上一营养级传递给下一营养级的能量不超过自身同化量的20%，如，则说明初级消费者和次级消费者之间的能量流动效率已经高于20%，初级消费者、食物链和生态系统的稳定性都受到了破坏，影响了生物的可持续性发展，因而最有可能使生态平衡遭到破坏。答案选D项。 例2 有5个营养级的一条食物链，若第五营养级的生物体重增加1kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物（ ） A. 25kg B. 125kg C. 625kg D.3125kg 解析 这是最为简单的一种计算题型。所谓至少消耗，即是按照最高的效率（20%）传递。设需消耗第一营养级生物x kg，则有(20%)4x=1，不难选出正确答案为C项。 2. 根据隐含的能量流动数量关系进行计算 例3 在某生态系统中，已知1只2kg的鹰要吃10kg的小鸟，0.25kg的小鸟要吃2kg的昆虫，而100kg的昆虫要吃1000kg的绿色植物。若各营养级生物所摄入的食物全转化成能量的话，那么，这只鹰转化绿色植物的百分比应为（ ） A. 0.05% B. 0.5% C. 0.25% D. 0.025% 解析 该题中能量流动效率不仅用重量表示，而且其数值在各营养级之间都不一样，但以植物为基准，在食物链的基础上可推出它们间的数量转化