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1、第2节 生态系统的能量流动,第五章 生态系统及其稳定性,复 习 引 入,生产者,消费者,分解者,能量流动的分析,能量流动的分析,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。 进入生态系统中生物体的能量是生产者光合作用吸收的能量。这些能量固定到生产者所制造的有机物中。 进入生态系统中的太阳能约占太阳向地球输送能量的1%。,能量流动的过程,输入第一营养级的能量转移方向： （1）呼吸作用中热能散失 （2）生产者自身的生长、发育和繁殖消耗 （3）残枝败叶带走的能量 （4）储存于植物体中的有机物的能量。,能量流动 的过程,能量流动的过程,能量流动的特点,“未利用”是指未被自身呼吸作用
2、消耗和未被后一下营养级和分解者利用的能量,能量流动的特点,464.6,62.8,13.52%,62.8,12.6,20.06%,12.6,14.6,能量流动的特点,第一、能量流动不是循环的而是单向的：从生产者初级消费者次级消费者三级消费者。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。即必须源源不断地输入，又不断地散失。 第二、能量流动是逐级递减的,传递率为1020，一条食物链的营养级一般不会超过五个营养级，因营养级上升一级，可利用的能量相应要减少8090，能量到了第五个营养级时，可利用的能量往往少到不能维持其生存的程度了。由于生态系统能量流量逐级递减，其传递率为10
3、20，即构成了能量金字塔。所以，生产者固定的全部太阳能流经生态系统过程中逐级递减，单向不循环，最终在环境中消失。,能量流动 的特点,A,B,C,D,p,1C,2C,3C,4C,p,1C,2C,3C,4C,p,1C,2C,p,1C,2C,3C,3C,数量,能量,落叶林,草地,落叶林及草地数量和能量金字塔,能量流动的特点,引申,为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？ 为什么几平方公里才能有一只虎,而几平方米却有百万昆虫? 人增加一千克，要消耗多少克的植物？ (从不同食物链考虑) 生物富集作用?,生物富集作用,2、下图是草原生态系统中的一条食物链 及能量流动图解，回答问题。,图中D表示_。 能量在逐级
4、递减中，传递率按20计算， 若狐获得的能量是8千焦，传递给狼的能 量为_千焦，狼获得的能量中，草应 供给这条食物链的能量为_千焦。 图中各营养级通过A_作用被消耗， 通过B_利用，而B又通过C_ 被消耗。,太阳能,1.6,200,呼吸,分解者,呼吸作用,假定某生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、鹰、昆虫和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为24000千焦，如营养级之间能量转化效率为15%，第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是（ ） 解析：第三营养级所利用的能量= 24000千焦 （15%）3-1= 540千焦 ；第四营养级所利用的能量= 24000千焦 （15%）4-1=81千焦。,有关计算,在图
5、中海鸟获得能量最多的食物链是_ 。海鸟每增加1千克，需消耗生产者生产的有机物至少是_千克。,有关计算,水藻甲壳类海鸟,25,表示某生态系统的食物网，请回答：若该生态系统的能量流动效率平均为10%，同一营养级的每种生物获得的能量是均等的，那么第一营养级的同化能量为2107KJ，则鹰最终获得的能量是_。要使鹰的数量最多它应处于_营养级。,有关计算,5104+104+5102=60500KJ,3,60500KJ,图是某个生态系统中的食物网简图，据图回答：若E生物种群总能量为7.1109kJ，B生物种群总能量为2.3108 kJ，从理论上计算A贮存的总能量最少为_ kJ。,有关计算,4.8107,研究
6、能量流动的意义,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。 生态村,研究能量流动的意义,例如，在草原牧场上，应该养多少头羊才合适? 又如森林应在什么时候开采利用是最合算的?,研究能量流动的意义,谷粒作物栽培时应考虑如何更有效地利用农田面积的问题 纤维素是地球上十分丰富的有机物之一，然而人类不能消化纤维素，如何利用纤维素呢? 海洋、湖泊和河流中有大量的浮游植物和动物，人类目前还无法直接获取或利用，那该如何办呢？,研究能量流动的意义-生态农业,生态农业系统是1个自然-经济-社会复合系统，包括人类在内的系统中生物成员与环境具有内在的和谐性，生态农业着
7、眼于系统各组分的互相协调和系统水平的最适化，着眼于系统具有最大的稳定性和以最少的投入取得最大的经济、生态与社会效益，而这一特定的目标和指导思想是以生态学、生态经济学原理为其理论基础建立起来的。生态农业实践的理论指导依据主要包括：生物与环境的协同进化原理，生态系统中生物与环境之间存在着复杂的物质、能量交换关系，环境影响生物，生物也影响环境，两者互相作用，协同进化。 时空结构型含山体生态梯度开发型、林果立体间套型、农田立体间套型、水域立体种养型和庭院立体种养型,研究能量流动的意义-生态农业,佛山地区的桑基鱼塘,研究能量流动的意义-生态农业,研究能量流动的意义-生态农业,1987年联合国环境规划署命
8、名留民营村为“世界生态农业新村“，并被评为全球环境保护500佳,调查 参考调查点：稻田生态系统,组成成分： （1） 非生物的物质和能量； （2） 生产者： 水稻、杂草、浮游植物等； （3）消费者：田螺、泥鳅、黄鳝、鱼、青蛙、浮游动物、昆虫、鸟类等； （4）分解者：多种微生物。,1.生产者主体是水稻，其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主要通过喷洒除草剂，或人工除草的方式抑制杂草的生长。 2.初级消费者有：田螺、浮游动物、植食性昆虫、植食性鱼、鸟类等。一般而言，植食性昆虫和鸟类等往往对水稻生长构成危害，田螺、植食性鱼数量较多时也会对水稻生长构成危害。农民采取喷洒农药、竖稻草人等措施防止或减少这些动
9、物的危害。 3.次级消费者有：泥鳅、黄鳝、肉食性鱼、青蛙等。一般而言，这些消费者对水稻生长利大于害。农民通过禁捕，或适量放养等措施，实现生态农业的目标。,5.农民对秸秆的传统处理方式有焚烧或填埋等；现代农业提出了综合利用思想，例如，秸秆可作为多种工业原材料，还可以用来生产沼气，以充分利用其中的能量。 6.主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。 7.通过稻田养鱼等措施，实现立体化生态农业；通过建造沼气池，实现能量的多级利用。,技能训练：分析和处理数据,这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6 687.5 kg，计算公式是(12+18)/122 675，这些葡萄糖储存的能量是1.071011 kJ
10、（计算公式是EG=MG1.6107）； 这些玉米呼吸作用消耗的能量是3.2721010 kJ（计算公式为E呼=MG1.6107）； 这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是1.397 21011kJ（计算公式为E固=EG+E呼），呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是23.4%； 这块玉米田的太阳能利用效率是1.64%（计算公式为=1.397 21011/8.51012）。,练习,基础题 1.A。2.D。3.B。 拓展题 （2）图b所示生态系统中流向分解者的能量，还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用，因此，该生态系统实现了能量的多级、充分利用，提高了能量的利用率。 2.不能。在一个封闭的系统中，物质总是由有序朝着无序的方向（熵增加）发展。硅藻能利用获取的营养通过自身的新陈代谢作用释放能量，依靠能量完成物质由无序向有序的转化，维持其生命活动。,
