单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第5章 生态系统及其稳定性,第2节 生态系统的能量流动,问题探讨,备选策略1：,先吃鸡，再吃玉米；,备选策略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。,能量,输入,个体,呼吸作用,散失,的能量,储存,在体内的能量,是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程。,同化作用:,能量流动的分析,能量流经,一个种群,的情况,能量输入,种群,能量储存,能量散失,一、能量流动的过程,包括能量的,、,、,和,的过程。,输入传递转化散失,无机环境,生物群落,生态系统,热量,热量,热量,散失,输入,生产者,光能,消费者,分解者,传递和转化,阅读思考：,（1）能量是怎样输入生态系统的？,（2）能量流动的起点是哪里？,（3）输入生态系统能量的总量是多少？,（4）能量流动的渠道是什么？,思考：太阳能怎样输入第一营养级的？,呼吸消耗,分解者分解,供下一营养级摄入,兔子的摄入量就是兔子的同化量吗？,(同化量=摄入量排遗量）,兔子的能量从哪里来？,兔子的能量去向？,能量在第一营养级中的变化,生产者,（植物）,初级消费者,（植食性动物）,呼吸作用,用于生长,发育和繁殖,分 解 者,遗体 残骸,生产者所固定的全部太阳能，就是流经生态系统的总能量。,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,能量在第二营养级中的变化,能量在生态系统中流动的过程,：,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）,分 解 者,呼吸,呼吸,呼吸,呼吸,呼吸,能量沿着食物链流动时，每个营养级都有能量的,输入、传递、转化,和,散失,过程,生态系统的能量流动,输入：,输出：,传递：,转化：,生产者所,固定,的能量是流经整个生态系统的总能量。(,光合作用,化能合成作用,),各营养级自身的呼吸作用,分解者的呼吸作用,呼吸作用,路径：_,形式：_,食物链、食物网,有机物中的化学能,太阳能有机物的化学能热能,请思考：,1.生态系统中所需要的能量来自哪?,2.能量流动是从什么地方开始的？能不能从动物,开始？,3.输入生态系统的总能量是多少?,4.,太阳能是如何进入生态系统的？,5.,能量流动的渠道是什么？,6.能量流动图解中的箭头有哪些含义？,7.初级消费者体内的能量有哪些去路？,太阳能,从生产者固定的太阳能开始的。,不能从动物开始。,生产者固定的太阳能总量,。,绿色植物通过光合作用,食物链和食物网,表示能量流动的方向 表示捕食关系 粗细表示能量的多少,每个营养级能量的来源和去路,自身呼吸消耗：（,1,）大部分以热能形式散失,（,2,）小部分用于自身生命活动,流入下一营养级,流入分解者：（,1,）未被利用的,（,2,）各营养级生物的遗体、粪,便、残枝败叶等,能量来源：,生产者：太阳能,消费者：上一营养级,能量去路：,归纳,在草原上，牛以草为食，屎壳郎（蜣螂）以牛粪为食,1、在能量流动的分析中牛粪中所含的能量属于哪一部分？,生产者固定的太阳能,0,2、被牛同化的能量中约有多少流入屎壳郎？,1、生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？,2、流经某个生态系统的能量能否再回到这个生态系统当中来？,思考与讨论：,遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体有机物）中，而另一部分被利用、散发至无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。,不能，能量流动是单向的。,赛达伯格湖的能量流动图解,数据分析与处理,营养级,流入能量,流出能量,（输入后一营养级）,出入比,生产者,植食性动物,肉食性动物,分解者,464.6,62.8,12.6,14.6,62.8,12.6,13.52%,20.06%,单向流动原因：,逐级递减原因：,组成食物链的各营养级的顺序是不可逆的，这是长期自然选择的结果,；,各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的热能形式散失掉，这些能量是生物无法利用的。,各营养级的生物都会因自身呼吸消耗相当大的一部分能量；,各营养级的生物总有一部分未被下一个营养级利用。包括：a、下一个营养级不能利用的，如荒地中的草根。b、下一个营养级能利用而未被利用的，如羊不可能将草地的草吃光。,二 能量流动的特点,能量金字塔,数量金字塔,生物量金字塔,生物量（质量）金字塔：根据生物量而得。一般呈正锥体，但有时可倒置。例如水体中浮游植物的生物量可能比浮游动物的少。因为浮游植物的代谢率高、周转快，可以支持生物量更大的植食动物，故其锥体可能倒置。,生物数量金字塔：根据生物个体数目而得，同样有倒置的情形。例如在水体和草原中，生产者（浮游生物和草）体小而数目多，锥体正置。但在森林中，生产者个体大，很多小动物可能蛀食同一棵巨木，锥体因而倒置。,讨论:,1.用能量流动的原理,解释为什么一条食物链的营养级一般不超过五个？谚语”一山不容二虎”隐含的道理。,2,.市场上,肉类食品的价格一般要比小白菜的价格高,试从生态系统能量流动的角度分析原因。,能量在传递过程中逐级递减；,营养级别越高，可利用能量越少,思考：能不能改变生态系统能量流动的规律？,三、研究能量流动的意义,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，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分.,例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘就,实现了,对能量的多级利用，提高,了,能量的利用率。,1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，,使能量得到最有效的利用。,“桑基鱼塘”农业生态系统,蚕,桑,鱼,塘泥,粪（饲料）,研究能量流动的意义,2、合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分。,例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能量更多地流向牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。,牧民草原如何放牧，才能达到产畜量高,又不会导致草场退化？,合理确定载畜量，灭鼠、灭虫,本节知识体系,能量流动,概念：,生态系统中能量的输入、传递和散失的过程,过程,能量的源头：,流经生态系统的总能量：,生产者固定的,太阳能的总量,途径：,食物链或食物网,特点,单向流动：,逐级递减：,沿食物链方向由低营养级流向下一营养级,能量金字塔,能量沿食物链流动过程中逐级递减；传递效率10%20%。,研究意义,调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分,太阳能,能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始,能量流动的数量:流经生态系统的总能是生产者,所固定的全部太阳能,能量流动的渠道：食物链和食物网,生态系统的,能量流动的途径：太阳能第一营养级第二营,能量流动,养级第五营养级,单向流动不循环,能量流动的特点,逐级递减传递率为1020,设法调整能量流动关系,研究的目的,使能量流向对人类最有益的部分,生产者,最少消耗,最多消耗,选最短,食物链,选最长,食物链,选最大传,递效率20%,选最小传,递效率10%,获得最多,获得最少,消费者,应用,1 在建立与人类相关的食物链时，应尽可能缩短食物链,。,2 传递效率计算,1、如果一个人的食物有 来自绿色植物，来自,小型肉食动物，来自羊肉，假如传递效率为10%，,那么该人每增加1千克体重，约消耗植物：（）,A：10千克 B：28千克,C：100千克 D：280千克,1,2,1,4,1,4,据题意得出如下的解析图示,：,人增1kg,合计,280kg,小型肉食动物,草食动物,绿色植物,绿色植物,（各级传递效率均为10%）,绿色植物,羊,25,2.5,0.25,250,0.25,0.5,5,2.5,25,D,2、大象是一种植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为食，设一大象在某段时间内所同化的能量为10,7,kJ,，则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为：（）,A：0kJ B：10,6,kJ,C：210,6,kJ D：10,6,210,6,kJ,A,3.下表是某个相对稳定的生态系统中几种生物种群的能量值，下列营养关系不成立的是：（）,生物,甲,乙,丙,丁,戊,能量,210,8,1.510,9,10,10,910,7,310,7,A 丙 乙 戊,丁,甲,B 丙 甲 戊,乙,丁,C 丙 乙 甲 戊,D 乙 甲 戊,丙,丁,C,4.,关于下图的下列叙述不符合生态学原理的是,（,),A.,物质经过多级利用，实现了良性循环,B.,每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益,C.,由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低,D.,由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染,C,5.下图为某一乡村生态系统的结构模式图，请据图回答：,（1,）该生态系统的最大优点是_,（2）在该生态系统中起决定作用的是_,_。如不换成能量，仅用质量考虑，若要生产2kg鸡肉最多需要水稻和大豆共计_,_kg。,（3）蘑菇在该生态系统中属于_,_,_。,（4）氮是植物生长必需的元素。但在种植大豆时不施氮肥，仍能旺盛生长，其原因是_,_。,（5）在沼气池中常有一种刺激性的臭气，该物质是_,，,通过_细菌的作用可将臭气除去，并能形成_被植物吸收。,提高能量利用率，减少环境污染,水稻、大豆,20,分解者,硝化,NO3-,NH3,大豆根内有固氮根瘤菌,