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课堂教学--生态系统的能量流动
b.求至少消耗第一营养级多少时,按最短食物链,最高传递 效率计算。 ②若一食物网中,已知第一营养级能量为 M a.求最高营养级最多获得多少能量时,应按最短食物链,最 高传递效率计算; b.求最高营养级最少获得多少能量时,应按最长食物链,最 低传递效率计算。 (3)在已知高营养级求需要低营养级最值时, 若高营养级有多 种食物来源,要注意高营养级食物来源有没有具体分配,若 有就不能选最短或最长的食物链,而要按分配情况逐一计 算,然后相加。
水绵、水藻 (1)含能量最多的生物类群是____________,流经这个生态
生产者固定的太阳能总量 系统的总能量是________________________。
增加 (2)若所有海鸟迁徙到别处,则大鱼的数目________,水藻的数
减少 减少 目________,淡水虾数目________。 水藻→甲壳类→海鸟 (3)海鸟获得能量最多的食物链是____________________。 海鸟
1、能量是怎样输入到第一营养级的?
2、第一营养级的能量去向:
一、能量流动的过程
草
兔子
老鹰
1、小草的能量来自哪里?
2、照射在草地上的太阳能如何被小草 吸收?这些能量都被小草吸收了吗?
3、小草吸收了太阳能后,这些能量有哪 些去向?
一、能量流动的过程分析 光 合 作 用 ( 固 定 )
呼吸消耗
热能
微量 5.0
293 12.5
未 分解者 固 单位(焦/厘米2 · 年) 14.6 定
未利用 327.3
能量流动的特点:
逐级递减:
•自身呼吸作用消耗 呼吸 •分解者利用 122.6
96.3
生产者 464.6
7.5 •暂未利用 18.8 能量传递效率10%~20% 13.5% 20%
62.8
植食性动物 62.8
食物链中的营养级一般 不超过五个,为什么?
营养级越多,在能量流动过程 中消耗的能量就越多,所以生
态系统中的能量流动一般不超
过4—5个营养级。
任何生态系统都需要不断得到能量补充,以便 维持生态系统的正常功能。 如果一个生态系统在一段较长的时间内没有能 量级的 生物数量关系,用绘 制能量金字塔的方式 表达出来,是不是也 是金字塔形? 如果是, 有没有例外?
者
生产者固定的太阳 能总量为流经这个 生态系统的总能量
以有机物的形 式沿食物链向下 一营养级传递
完成教材P94 “思考与讨论”
二、能量流动的过程
输入:能量的最终源头: 太阳能
生态系统的总能量: 生产者固定的太阳能的总量(即植物光 合作用固定的太阳能),是流经这个生态系 统的总能量。
传递: 能量沿着食物链(网)逐级流动 太阳光能 光合作用 化学能 转化:
未同化(粪便)
残骸等给分解 者分解
生态系统中某一营养级的能量流动过程
呼吸以热能形 式散失 能量输入 某个营养级
(即同化量)
储存在生物体 被下一营养级 内的有机物中 同化
遗体残骸
被分解者利用
生态系统能量流动的过程
呼吸 呼吸
散失
呼吸 次级消 费者 呼吸
输入
生产者
初级消 费者
三级消 费者
… 传递
分
解
呼吸
肉食性动物
未 分解者 年) 固 单位(焦/厘米2 · 定
未利用
请计算能量传递效率(输入后一营养级的
能量与输入前一营养级的能量的比)
赛达伯格湖的能量流动图解
96.3 18.8
呼吸 122.6
7.5
生产者 464.6
13.5%
62.8
植食性动物 62.8
2.1
20%
12.6 29.3
肉食性动物 12.6
2.流经某生态系统的能量能 否再回到这个生态系统?
能量在生态系统中的流动,很大部分 被各个营养级的生物利用,通过呼吸作用 以热的形式散失。散失到空间的热能不能 再回到生态系统参与流动。因为至今尚未 发现以热能作为能源合成有机物的生物。
二、能量流动的特点
赛达伯格湖的能量流动图解 呼吸
生产者
植食性动物
呼吸作用消耗;
被下一营养级的生物所利用; 被分解者所利用;
未被利用的能量(最终被分 解者分解)。
呼吸作用
谁来 分析我?
未 固 的 能 量 残枝败叶等
分解者
初级消费者兔子的能量到哪里去了?
兔子的摄入量就是兔 子的同化量吗?
摄入量:下一个营养级通过捕食的方式从上一个营 养级获得的能量. 同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物 质转变成自身物质,并且储存能量的过程。
我们欠“鸡妈妈”一个解 释·· ·· ··
能量流动的概念 能量流动的概念
生态系统中能量的输入、传递、 转化和散失的过程,称为生态系统的 能量流动。
能量流动的分析
个体1
能量流经一个种群的情况图示:
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
能量输入
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
能量金字塔
生产者 464.6
植食性动物 62.8
肉食性动物
12.6
能量金字塔
单位时间内各营养级所得到的能量数值,
由低到高绘制的图形
三级消费者(第四营养级) 次级消费者(第三营养级) 初级消费者(第二营养级)
生产者(第一营养级) 从能量金字塔可以看出: 营养级越多,在能量流动 中消耗的能量就 越多 _____。
湖泊生态系统能量金字塔
四、金字塔种类:
①能量金字塔
低
D
第四 营养级
高
第三 营养级
第二营养级
高 能量
第一营养级
低 营养级
四、金字塔种类:
(1)能量金字塔 ①形状:
②特点:正金字塔形
③象征意义: 能量沿食物链流动的过程
具有逐级递减的特性
每一营养级生物所含能量的多少 ④每一阶含义:
能量金字塔
思考讨论:
464.6
62.8
96.3
12.5
293
13.5%
植食性 动物
肉食性 动物
62.8
12.6
18.8
2.1
29.3
20.1%
12.6
7.5
0.1
5.0
能量在流动、转化后,流入下一个营养级的能量、呼吸 作用散失、分解者分解及未被利用的能量总和是多少?
二、能量流动的特点
• 单向流动
只能沿食物链由低营养级流向高营养级
M×a%×b%×c%
。
例3. 某人捕得一条重2 kg的杂食海鱼, 若此鱼的食物有1/2来自植物,1/4来自草 食鱼类,1/4来自以草食鱼类为食的小型 肉食鱼类,则该鱼至少需要海洋植物多少 kg?最多需要多少kg?
最少:20kg
最多:65kg
【活学活用】 2.如图是处于平衡状态的简单淡水生态系统,请回答:
(同化量=摄入量-粪便量)
呼吸作用 兔子把草吃进肚子里,草 热能 中的能量都被兔子吸收了 生命 兔子吸收了草中的能量后, 吗? 活动 这些能量有哪些去向?
(同化量=摄入量—粪便量)
同化
暂未利用
残骸 分解者
能量流经第二营养级示意图
…
摄入的能量:
粪便
粪便中的能量(未被同化的能量) 上一营养级同化量的一部分 该营养级所固定的能量 属于本营养级的同化量
2、若鹿的进食能量为100%,其粪尿能量为36%, 呼吸能量为48%,则鹿的同化量为( A ) A.64% B.84% C.16% D.52% 3、大象是植食性动物,有一种羌螂专以大象粪 为食。如果在某段时间大象所同化的能量为 m,则这部分能量中可以流入羌螂体内的约 为( A ) A. 0 B. 10%m C. 10~20%m D. 不知道 同化量=摄入量-粪便量
呼吸作用
热能
散失: 各级生物的呼吸作用及分解者的分解 作用(呼吸),能量以热能散失
思考与讨论:
1.生态系统中的能量流动和转化是否 遵循能量守恒定律,为什么?
在生态系统中,能量的形式不断转换, 如太阳辐射能通过绿色植物的光合作用转变 为储存于有机物化学键中的化学能;动物通 输入某营养级的总能量=呼 过消耗自身体内储存的化学能变成爬、跳、 吸作用消耗的能量+分解者分 飞、游的机械能。在这些过程中,能量既不 能凭空产生,也不会消灭,只能由一种形式 解的能量+流入下一营养级的 转变为另一种形式。因此,对于生态系统中 能量 的能量转换和传递过程,都可以根据热力学 第一定律进行定量计算。
例 1、A D E
B F
C
思考:如上食物网中, A为1千克 1、C最多约为多少? 2、 C最少约为多少?
0.04千克
0.0001千克
例2、A D E
B F
C
思考:如上食物网中, A为1千克
若C增加1千克,则A最少需要消耗 多少千克?最多又为多少? 25千克 10000千克
提醒 同一食物链不同环节能量传递效率往往不 完全相同,不涉及“最多”、“最少”,计算时 不 能 按1 0% 或 2 0% ,而 需按具体 数值计算 。如 在 食 物链A→B→C→D中,能量传递效率分别为a%、b%、 c % , 若 A 的 能 量 为 M , 则 D 的 能 量 为
呼吸作用 流入下一营养级 分解者分解
生长发 育繁殖
能量流经第一营养级示意图
呼吸作用
生产者
(植物)
用于生长 发育和繁殖
初级消费者
(植食性动物)
遗体
残骸
分 解 者
1、小草的能量来自哪里?
固定的太阳能
2、照射在草地上的太阳能如何被小草 吸收?这些能量都被小草吸收了吗?