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1、 假设你流落在荒凉的孤岛上，只有少量玉米和鸡假设你流落在荒凉的孤岛上，只有少量玉米和鸡可以食用，那么使自己活得最长的办法是（可以食用，那么使自己活得最长的办法是（ ）A.A.先吃鸡，然后吃玉米先吃鸡，然后吃玉米B.B.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的鸡先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的鸡蛋，最后吃鸡蛋，最后吃鸡问题探讨：问题探讨：生态系统的能量流动1第第2 2节节 生态系统的能量流动生态系统的能量流动生态系统的能量流动1 生态系统中能量的生态系统中能量的输入输入、传递、转化传递、转化和散失和散失的过程，称为生态系统的能量流的过程，称为生态系统的能量流动。动。一、生态系统的能量
2、流动概念一、生态系统的能量流动概念生态系统的能量流动1生产者生产者（植物）（植物）初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）分分 解解 者者遗体遗体 残骸残骸能量在能量在第一营养级第一营养级中的变化中的变化呼吸作用呼吸作用 被下一营养级被下一营养级的生物所利用的生物所利用能能量量流流动动的的过过程程生态系统的能量流动1生生产产者者固固定定的的太太阳阳能能自身呼吸作用以热能散失自身呼吸作用以热能散失用于自身生长、用于自身生长、发育、繁殖发育、繁殖遗体、遗体、残枝败叶残枝败叶被分解者被分解者分解分解被下一营养级利用被下一营养级利用生态系统的能量流动1初级消费者初级消费者摄入摄入用于生长用于生
3、长用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者次级消费者次级消费者摄入摄入摄入摄入呼呼吸吸散散散散失失失失遗体遗体残骸残骸初级消费者初级消费者初级消费者初级消费者同化同化同化同化粪便粪便分分分分解解解解者者者者利利利利用用用用呼呼吸吸散失散失散失散失. . . .能能量量流流经经第第二二营营养养级级有机物有机物氧化氧化能量转移到能量转移到ATP能量转化为热能能量转化为热能生态系统的能量流动1u 同化作用同化作用u 异化作用异化作用l 新陈代谢新陈代谢 又叫合成代谢，是指生物体把从外界环境中获又叫合成代谢，是指生物体把从外界环境中获取的营养物质取的营养物质转变成自
4、身转变成自身的组成物质，并且的组成物质，并且储存能储存能量量的过程。的过程。 又叫分解代谢，是指生物体把自身的一部分组又叫分解代谢，是指生物体把自身的一部分组成成物质加以分解物质加以分解，释放出其中的能量释放出其中的能量，供给生命活，供给生命活动的过程。动的过程。相关信息自养自养/异养异养需氧需氧/厌氧厌氧生态系统的能量流动1u 同化作用同化作用 又叫合成代谢，是指生物体把从外界环又叫合成代谢，是指生物体把从外界环境中获取的营养物质境中获取的营养物质转变成自身转变成自身的组成物质，的组成物质，并且并且储存能量储存能量的过程。的过程。 同化量同化量摄入量摄入量粪便量粪便量=生态系统的能量流动1在
5、在草草原原上上，牛牛以以草草为为食食，屎屎壳郎（蜣螂）以牛粪为食壳郎（蜣螂）以牛粪为食 被牛同化的能量中约有多被牛同化的能量中约有多少流入屎壳郎？少流入屎壳郎？学以致用学以致用生态系统的能量流动生态系统的能量流动11呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸生产者生产者生产者生产者( ( ( (植物植物植物植物) ) ) )呼吸呼吸初级消费者初级消费者初级消费者初级消费者( ( ( (植食动物植食动物植食动物植食动物) ) ) )次级消费者次级消费者次级消费者次级消费者( ( ( (肉食动物肉食动物肉食动物肉食动物) ) ) )分分分分 解解解解 者者者者呼吸呼吸三级消费者三级消费者三级消费者三级消费者( (
6、( (肉食动物肉食动物肉食动物肉食动物) ) ) )生态系统的能量流动图解：若研究一个若研究一个生态系统生态系统呢？呢？图示有什么特点吗？图示有什么特点吗？生态系统的能量流动1输入输入：传递传递：能量沿着能量沿着食物链（网）食物链（网）逐级流动逐级流动散失：散失：各级生物的呼吸作用及分解者的分解各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用（呼吸），能量以作用（呼吸），能量以热能热能散失散失 生产者生产者固定固定的太阳能的总量的太阳能的总量生态系统的总能量：太阳能太阳能能量的最终源头：转化：转化：热能热能太阳光能太阳光能化学能化学能光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用能量流动的过程小总结生态系统的能量流动1
7、三、能量流动的特点营养级流入的能量流出（输入下一营养级）的能量呼吸作用散失分解者分解未被利用464.662.896.312.529329.32.118.812.662.85.0微量微量7.512.6生产者生产者植食性植食性动物动物肉食性肉食性动物动物生态系统的能量流动11、流经此生态系统的总能量为多少？、流经此生态系统的总能量为多少？3、植食性动物的、植食性动物的同化量同化量为多少？为多少？2、对于每一个营养级来讲，输入和输出的能量是否相等、对于每一个营养级来讲，输入和输出的能量是否相等？464.6相等62.813.5% 20%4、从第一营养级流入第二营养级的能量，占生产者所固定的、从第一营养
8、级流入第二营养级的能量，占生产者所固定的能量总量的百分比是多少？能量总量的百分比是多少？ 从第二营养级流入第三营养级的能量，占初级消费者所同从第二营养级流入第三营养级的能量，占初级消费者所同化的能量总量的百分比是多少？化的能量总量的百分比是多少？生态系统的能量流动1相邻营养级生物吃与被吃关系不可逆转，能量相邻营养级生物吃与被吃关系不可逆转，能量只能从低营养级流向高营养级。只能从低营养级流向高营养级。2、逐级递减（、逐级递减（10%-20%）1、单向流动、单向流动（2 2）有少部分能量随残枝败叶、遗体残骸等）有少部分能量随残枝败叶、遗体残骸等 直接传给了分解者直接传给了分解者（3 3）每个营养级
9、的能量总有一部分不能被）每个营养级的能量总有一部分不能被 下一营养级利用（最终被分解者分解）。下一营养级利用（最终被分解者分解）。（1 1）各营养级呼吸作用散失的热能无法被）各营养级呼吸作用散失的热能无法被 再利用。再利用。总结能量流动的特点总结能量流动的特点生态系统的能量流动1能量金字塔能量金字塔A 第一营养级第一营养级B 第二营养级第二营养级C 第三营养级第三营养级D 第四营养级第四营养级什么是能量金字塔什么是能量金字塔?生态系统的能量流动1鸡 人玉米 人(15kg)一一玉米玉米鸡鸡人人二二(15kg)按最大传递效率按最大传递效率20%计算计算(假设鸡自身重3kg)3*20%+15*20%
10、=3.6(15*1/3*20%+3)*20%+15*2/3*20%=2.8算一算算一算 看一看自己的选择好不好看一看自己的选择好不好生态系统的能量流动1能量流动的计算规律能量流动的计算规律能量流动的计算规律能量流动的计算规律1、假如现有草、假如现有草100公斤，公斤，最少最少可使鹰增重可使鹰增重 公斤。公斤。2、假如现有草、假如现有草100公斤，公斤，最多最多可使鹰增重可使鹰增重 公斤。公斤。3、假如要使鹰增加、假如要使鹰增加2公斤体重，公斤体重，最少最少要耗草要耗草 公斤。公斤。4、假如要使鹰增加、假如要使鹰增加2公斤体重，公斤体重，最多最多要耗草要耗草 公斤。公斤。设使鹰增重设使鹰增重X1
11、公斤，则：公斤，则： 100 =X11010设使鹰增重设使鹰增重X2公斤，则：公斤，则：100 =X22020设最少耗草设最少耗草Y1公斤，则：公斤，则：Y12020 =2Y21010 =2设最多耗草设最多耗草Y2公斤，则：公斤，则：在食物链在食物链“草草 免免 鹰鹰”中，中，1420050能量传递率：能量传递率：10%20%生态系统的能量流动1 在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多条食在某一食物网中，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，若要计算物链，当该消费者增加了某一值时，若要计算最少最少消耗生消耗生产者多少时，应选产者多少时，应选 的食物链和最大传递效率的食物
12、链和最大传递效率 进进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算最多最多消耗消耗生产者多少时，应选生产者多少时，应选 的食物链和最小传递效率的食物链和最小传递效率 进行计算，这样消费者获得的能量最少。进行计算，这样消费者获得的能量最少。最短最短20%最长最长10%生态系统的能量流动1如图食物网中的猫头鹰体重每增加如图食物网中的猫头鹰体重每增加20g，至少至少需要需要消耗植物（消耗植物（ ） 兔兔 植物植物 猫头鹰猫头鹰 鼠鼠A.200g B.250g C.500g D.1000gC C设猫头鹰通过捕食兔子和捕食鼠需要消耗的植物分设猫头鹰通过捕食兔子和捕
13、食鼠需要消耗的植物分别为别为a、b，则，则(20%)2(a+b)=20g； a+b=500g20%20%20%20%提升训练提升训练生态系统的能量流动11 1、根据生态学原理，要使能量流经食物链总、根据生态学原理，要使能量流经食物链总消耗量最少，人们应该采用哪种食物结构消耗量最少，人们应该采用哪种食物结构A A、以离类、蛋类为主、以离类、蛋类为主B B、以淡水养殖的鱼、虾为主、以淡水养殖的鱼、虾为主 C C、以谷物和植物蛋白为主、以谷物和植物蛋白为主D D、以猪肉等家畜肉类为主、以猪肉等家畜肉类为主 巩固练习巩固练习生态系统的能量流动12 2、初级消费者体内能量的去路包括、初级消费者体内能量的
14、去路包括( (多选多选) )A A、用于自身的生长、发育和繁殖、用于自身的生长、发育和繁殖B B、被第二营养级的其他生物所获得、被第二营养级的其他生物所获得 C C、以热能的形式散失、以热能的形式散失D D、被分解者分解释放到环境中去、被分解者分解释放到环境中去 3 3、人们常用能量金字塔来说明生态系统中哪两者之、人们常用能量金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系间的关系A A、能量与营养级、能量与营养级 B B、能量与个体大小、能量与个体大小C C、能量与个体数量、能量与个体数量 D D、能量与生物代谢类型、能量与生物代谢类型 生态系统的能量流动1三、研究生态系统能量流动的意义三、研究生态系
15、统能量流动的意义1 1、对、对能量能量进行进行多级利用，提高能量的利用率。多级利用，提高能量的利用率。例如：沼气工程（秸秆的多级利用）、桑基鱼塘例如：沼气工程（秸秆的多级利用）、桑基鱼塘生态系统的能量流动12 2、能量流动的研究可以帮助人们合理地、能量流动的研究可以帮助人们合理地、能量流动的研究可以帮助人们合理地、能量流动的研究可以帮助人们合理地_，使能量持续高效地流向，使能量持续高效地流向，使能量持续高效地流向，使能量持续高效地流向对对对对_的部分。的部分。的部分。的部分。调整能量流动方向调整能量流动方向人类最有益人类最有益典例：根据生态系统的结构和功能，下列叙述中正确的是典例：根据生态系统
16、的结构和功能，下列叙述中正确的是（双选）（双选）（ ） A“桑基鱼塘桑基鱼塘”是自然建立的良性生态系统是自然建立的良性生态系统B水产养殖业，为充分利用生产者所固定的能量，应以水产养殖业，为充分利用生产者所固定的能量，应以 食物链长的鱼类为养殖对象食物链长的鱼类为养殖对象C在我国西部大开发中应采用在我国西部大开发中应采用“退耕还林还草退耕还林还草”的措施的措施D营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少获得的能量越少 CD 例如：除草、治虫、合理确定载畜量、捞捕量例如：除草、治虫、合理确定载畜量、捞捕量人工建立人工建立 短短 生态系
17、统的能量流动1生物的富集作用生物的富集作用生物富集作用又叫生物浓缩，是指生物体通过环境中某生物富集作用又叫生物浓缩，是指生物体通过环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，使这些物质在生物些元素或难以分解的化合物的积累，使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象。体内的浓度超过环境中浓度的现象。生态系统的能量流动1生态金字塔生态金字塔 （1）能能量量金金字字塔塔、数数量量金金字字塔塔、生生物物量量金金字字塔塔三三者者都都是是用用来说明食物链中能量流动的情况，三者统称为生态金字塔。来说明食物链中能量流动的情况，三者统称为生态金字塔。能量金字塔能量金字塔数量金字塔数量金字塔生物量金字塔生物量金字
18、塔形形状状特特点点呈正金字塔形呈正金字塔形一般为正金字塔一般为正金字塔形，有时会出现形，有时会出现倒金字塔形倒金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形生态系统的能量流动1能量金字塔能量金字塔数量金字塔数量金字塔生物量金字塔生物量金字塔象象征征含含义义能量沿食物链能量沿食物链流动过程中具流动过程中具有逐级递减的有逐级递减的特性特性一般生物个体数一般生物个体数目在食物链中随目在食物链中随营养级升高而逐营养级升高而逐级递减级递减生物量生物量(现存生物有存生物有机物的机物的总量量)沿食物沿食物链流流动逐逐级递减减 每每一一阶阶层层含含义义食物链中每一食物链中每一营养级生物所营养级生物所含能量的多少含能
19、量的多少每一营养级生物每一营养级生物个体的数目个体的数目 每一营养级生物现每一营养级生物现存有机物总质量存有机物总质量生态系统的能量流动1 特点 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形数量金字塔：数量金字塔：生态系统的能量流动1(2)特殊实例及分析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。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，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。物的要少。生态系统的能量流动1
