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第5章 第2节 生态系统的能量流动(理)
回 顾 生态系统的结构:包括 生态系统的成分 生态系统的营养结构 思 考 食物链和食物网的功能是什么? 生态系统物质循环和能量流动的渠道。 1、能量是如何输入生态系统中的? (1)生态系统所需要的能量来自哪里? (2)太阳能是如何输入生态系统中的? 能量在第一营养级中的固定、流动和转化 能量在生态系统中流动的过程: 思考 流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来? 赛达伯格湖的能量流动图解 思考:生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律? 生态系统中能量流动的特点 1、生态系统中能量流动是单向的,只能由低营养级流向高营养级,不可逆转,也不能循环流动(食物链是单向的) 2、能量在流动过程中逐级递减,一般来说,能量在相邻两个营养级中的传递效率大约是10%~20% 为什么食物链一般不超过五个营养级?为什么“一山不容二虎”? 1.帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使生态系统中的能量被分层次多级利用,提高能量的利用率。 1. 生态系统最终的能量来源?每一营养级的能量来源? 2. 能量流动的起点?能量流动的渠道? 调查得知某河流生态系统的营养结构共有四个营养级(以a、b、c、d表示)。经测定,一年中流经这四个营养级的能量分别为: 该生态系统中初级消费者是( ) A、a B、b C、c D、d 能量在生态系统中流动的过程: 本节聚焦 1.怎样研究生态系统的能量流动? 2.生态系统中的能量流动有什么特点? 3.什么是能量金字塔? 2、能量在生态系统中是如何传递和散失的? 桑基鱼塘 基础练习 871.27×105 d 0.88×105 c 15.91×105 b 141.10×105 a 能量(J·m-2) 营养级 A 生产者 (植物) 初级消费者 (植食性动物) 次级消费者 (肉食性动物) 三级消费者 (肉食性动物) 分 解 者 呼吸 呼吸 呼吸 呼吸 呼吸 一 能量流动的过程 生产者 (植物) 初级消费者 (植食性动物) 次级消费者 (肉食性动物) 三级消费者 (肉食性动物) 问题探讨 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。 应该先吃鸡,再吃玉米(策略1)。若选择策略2,则增加了食物链的长度,能量逐级递减,最后人获得的能量较少。 * * * 第2节 生态系统的能量流动 第 5 章 生态系统及其稳定性 食物链 食物网 什么是 能量流动? 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 一、生态系统的能量流动 能量流动的分析 个体 1 … 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 个体 2 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 个体 3 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 能量 输入 能量储存 能量 输入 种群 能量散失 太阳 主要通过植物的光合作用被转化为化学能,固定在有机物中。 生产者固定 的太阳能 初级消费者 (植食性动物) 呼吸作用 储存在有机物 中 分 解 者 初级消费者 摄入 初级消费者 同化 用于生长 发育和繁殖 次级消费者 摄入 分 解 者 利 用 遗体 残骸 粪便 呼吸作用 散失 呼吸作用 散失 生产者 (植物) 初级消费者 (植食性动物) 次级消费者 (肉食性动物) 三级消费者 (肉食性动物) 分 解 者 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 生态系统中能量流动是单向的(食物链是单向的) 能够在生物群落中流动的能量形式是 A.太阳辐射能 B.呼吸产生的热能 C.呼吸产生的ATP D.有机物中的化学能 不能,散失到环境中的热能无法再返回生态系统; 能量的流动是单向的。 能量在生态系统中是如何流动的?对此问题的回答,仅仅作定性的阐释是不够的,必须基于科学实验,用实验数据来说明问题。 为了研究能量流经生态系统的食物链时,每一级的能量变化和能量转移效率,美国生态学家林德曼对一个天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析。 遵循;能量在生态系统中流动、转化后,一部分储存在生态系统中,另一部分散发到无机环境中,两者之和与流入生态系统的能量相等。 第三营养级(肉食性动物) 第二营养级(植食性动物) 第一营养级(生产者) 能量传递效率 流出能量 (输入后一营养级的能量) 流入能量 (该营养级同化的能量) 营养级 464.6 62.8 12.6 62.8 12.6 13.52% 20.06% (1)能量在流动过程中逐级递减 (2)相邻的两个营养级间,能量的传递效率大约是10
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