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1、 这个小装置是否是一个微缩的生态系统？说出这个小装置是否是一个微缩的生态系统？说出你判断的依据。你判断的依据。第二节第二节第二节第二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生态系统的能量流动生产者生产者（水草）（水草）初级消费者初级消费者 （小鱼）（小鱼） 分解者分解者 呼吸作用呼吸作用 未固定未固定摄入摄入光合作用光合作用（同化）（同化）生产者固定的能量流向了哪里？生产者固定的能量流向了哪里？ 呼吸作用呼吸作用 储存在有机物中，储存在有机物中，用于生长发育繁殖用于生长发育繁殖枯枝败叶枯枝败叶被捕食被捕食初级消费者初级消费者 （小鱼）（小鱼）摄入摄入食物中的能量全被消化食物中的
2、能量全被消化吸收了吗？吸收了吗？问题：问题：1、粪（未能消化、粪（未能消化的食物残渣）的能的食物残渣）的能量流向了哪里？量流向了哪里？ 2、摄入量和同化、摄入量和同化量的关系？量的关系？3、植食性动物获、植食性动物获得的能量用摄入量得的能量用摄入量描述准确还是同化描述准确还是同化量更准确些？量更准确些？初级消费者初级消费者（小鱼）（小鱼）同化同化 呼吸作用呼吸作用 分解分解 者者 摄入摄入 呼吸作用呼吸作用同化同化次级消费者次级消费者（大鱼）（大鱼）生产者生产者（水草）（水草）初级消费者初级消费者（小鱼）（小鱼）次级消费者次级消费者 分解者分解者 同化同化同化同化呼吸作用呼吸作用 呼吸作用呼吸
3、作用 呼吸作用呼吸作用 分解者分解者 分解分解 者者 呼吸作用呼吸作用 呼吸作用呼吸作用 呼吸作用呼吸作用传递传递传递传递生产者生产者（水草）（水草）初级消费者初级消费者（小鱼）（小鱼）次级消费者次级消费者 分解者分解者 同化同化同化同化呼吸作用呼吸作用 呼吸作用呼吸作用 呼吸作用呼吸作用 分解者分解者 分解分解 者者 呼吸作用呼吸作用 呼吸作用呼吸作用 呼吸作用呼吸作用传递传递传递传递 自然生态系统一般生物种类很多，动物食性复杂，生态系统内食物链很自然生态系统一般生物种类很多，动物食性复杂，生态系统内食物链很多，该怎样分析能量流动过程？多，该怎样分析能量流动过程？Lindeman Raymo
4、nd 林德曼林德曼(1915-1942) 美国生态学家林德美国生态学家林德曼受到中国谚语：大鱼曼受到中国谚语：大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米吃小鱼，小鱼吃虾米这句话的启发，将这句话的启发，将食物链的概念引入对能食物链的概念引入对能量流动过程的分析，同量流动过程的分析，同时引入了营养级的概念时引入了营养级的概念 生产者生产者（第一营养级第一营养级）初级消费者初级消费者（第二营养级第二营养级） 次级消费次级消费（第三营养级第三营养级） 分解者分解者 呼吸作用呼吸作用 呼吸作用呼吸作用 呼吸作用呼吸作用 分解者分解者 分解分解 者者 分分 解解 者者 呼吸作用呼吸作用传递传递传递传递 呼吸作用呼吸作用能量流
5、动概念：能量流动概念： 生态系统中能量的生态系统中能量的输入、传递、输入、传递、转化转化和和散失散失的过程的过程Lindeman Raymond 林德曼林德曼(1915-1942) 1939年，林德曼先年，林德曼先对实验室的培养箱，后对实验室的培养箱，后对精心挑选的一个自然对精心挑选的一个自然生态系统生态系统的能量流动做的能量流动做了定量分析了定量分析 寒带森林生态系统寒带森林生态系统寒带湖泊生态系统寒带湖泊生态系统赛赛达达伯伯格格湖湖林德曼对赛达伯格湖的能量流动经过两年的定量测定，林德曼对赛达伯格湖的能量流动经过两年的定量测定，分析得出了这些数据分析得出了这些数据微量微量5.0 单向流动单向
6、流动: :不可逆向，不可循环不可逆向，不可循环能量流动的方向：能量流动的方向：5.0微量微量2、从第一营养级流、从第一营养级流入第二营养级的能量，入第二营养级的能量，占流入第一营养级能占流入第一营养级能量量 的百分比是多少？的百分比是多少？ 从第二营养级流从第二营养级流入第三营养级的能量，入第三营养级的能量，占流入第二营养级的占流入第二营养级的能量的百分比是多少能量的百分比是多少？13.5%13.5%20%20%5.0微量微量 1、输入各营养级、输入各营养级的能量分别是多少？的能量分别是多少？自身呼吸作用消耗自身呼吸作用消耗分解者利用分解者利用暂未利用暂未利用生产者生产者464.6植食性动物植
7、食性动物62.8肉食性动物肉食性动物12.613.5%13.5%20%20%12.52.1微量微量 分解分解 122.6 122.6 96.318.87.5 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0 呼吸呼吸 14.6 14.6 逐级递减逐级递减: :未固定未固定3 3、为什么前一营养级的能量仅有少部分流入后一、为什么前一营养级的能量仅有少部分流入后一营养级营养级? ? 能量在营养级间传递效率大约能量在营养级间传递效率大约能量在营养级间传递效率大约能量在营养级间传递效率大约10%10%20%20%生产者生产者464.6植食性动物植食性动物62.8肉食性肉食性动物动物12.6未
8、固定未固定118761118872单位：单位：cal/（cm2a）卡每平方厘米年）卡每平方厘米年 如果将各营养级得到的能量由低到高绘如果将各营养级得到的能量由低到高绘制成图，可得到一个什么形状的图形？制成图，可得到一个什么形状的图形？ 根据单位时间内各根据单位时间内各个营养级所得到的能量个营养级所得到的能量数值绘制成图，可形成数值绘制成图，可形成一个金字塔图形一个金字塔图形能量金字塔能量金字塔第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级第四营养级第四营养级1970年代的锡林郭勒草原年代的锡林郭勒草原1990年代的锡林郭勒草原年代的锡林郭勒草原2000年代的部分锡林郭勒草原年代的
9、部分锡林郭勒草原 2010年代正在恢复年代正在恢复的锡林郭勒草原的锡林郭勒草原 遵循遵循生态系统的能量流动规律，在生态系统的能量流动规律，在调整调整能量流动关系，使能量持续高效能量流动关系，使能量持续高效流向流向对人类对人类最有益的部分的同时，最有益的部分的同时，避免避免生态系统退化，生态系统退化，甚至崩溃，甚至崩溃，实现实现人与自然和谐发展。人与自然和谐发展。研究能量流动的实践意义研究能量流动的实践意义一一： 下面是两个农业生态系统模式图下面是两个农业生态系统模式图(图图a中农作物为人类提中农作物为人类提供的实物量、为家禽和家畜提供的饲料量都与图供的实物量、为家禽和家畜提供的饲料量都与图b相
10、同相同)， 哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用？为什么？哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用？为什么？研究能量流动的实践意义研究能量流动的实践意义二：二： 研究能量流动，可以帮助人们科学的研究能量流动，可以帮助人们科学的规划、规划、设计设计人工生态系统，使能量得到人工生态系统，使能量得到最有效的利最有效的利用用（实现实现能量的多级利用，能量的多级利用，提高提高能量利用效能量利用效率）。率）。 资料：能量流料：能量流动的研究方法的研究方法这里里仅介介绍四种主要方法：四种主要方法：直接直接观察法察法这是一种十分是一种十分简单的方法。在某种情况下，可以的方法。在某种情况下，可以利用照相机来
11、拍利用照相机来拍摄物种的取食情况。物种的取食情况。肠胃分析胃分析这种方法需先在野外搜集所研究的种方法需先在野外搜集所研究的动物可能取食的食物，物可能取食的食物，然后与然后与动物物肠胃内的食物碎片做比胃内的食物碎片做比较分析。分析。鸟类、取食昆虫的蝙、取食昆虫的蝙蝠和小型哺乳蝠和小型哺乳动物，以及取食植物的大型昆虫都可以用此方法物，以及取食植物的大型昆虫都可以用此方法进行研究。行研究。同位素示踪分析同位素示踪分析在一些消费者中，尤其是在许多昆虫和节肢动物中要鉴定食物碎片是很困难的，因为食物碎片太小，而有些昆虫则取食液体或不定形食物。这时，就可以使用同位素示踪的研究方法。一般情况是在植物茎基部打孔
12、，用同位素，如32P标记。也可以在植物的根茎部周围挖坑，并灌满水，在坑底部的植物根部划许多裂缝，接着注入同位素标记的水溶液，使标记的水借助于负蒸发压被吸入植物体内，然后把坑封闭。随着时间的推移，同位素就移到植物体的各个部分，含量可用计数器测出。在实验期间，也可以搜集标记植物周围的动物，显然，凡带有标记的动物一定吃了标记的植物。取食的相对量可以用每分每毫克干重来表示。一旦植食动物被同位素标记了，它就可以用类似的方法来识别。利用血清技利用血清技术生物之生物之间营养关系的一种极敏感的指养关系的一种极敏感的指标是沉是沉淀反淀反应。它的基本程序是先从所研究的被食者体内提取抗原，注射到某种动物（如兔子）体内，产生一种特殊的抗体，然后用这种抗体与有可能取食这种食物的动物肠内物质相互作用，如出现阳性反应则说明这种动物取食了此种食物。这种方法只能获得一个定性结果，而且在某一时间内只能检验一种食物，而不能同时研究多种食物。虽然这种方法受到很多因素的限制，但敏感性极高。
