關于生態系統的能量流動問題探討

假如你流落到荒島上，只有一只母雞、１５kg玉米……１．先吃雞，再吃玉米？２．先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產下的蛋？√怎樣研究生態系統的能量流動？第2頁,共39頁，2024年2月25日，星期天能量流經一個種群的情況能量流動的分析能量輸入個體1呼吸作用散失的能量儲存在體內的能量個體2個體3呼吸作用散失的能量儲存在體內的能量呼吸作用散失的能量儲存在體內的能量…第3頁,共39頁，2024年2月25日，星期天能量流經一個種群的情況能量輸入種群能量儲存能量散失能量流動的分析能量輸入能量儲存能量散失=+第4頁,共39頁，2024年2月25日，星期天一、能量流動的概念

生態系統的能量流動是指生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。第5頁,共39頁，2024年2月25日，星期天閱讀教材“能量流動的過程”一段，討論下面這幾個問題：1.能量的來源是什么？

2.非生物的能量是如何輸入生物群落的？3.能量流動的起點和渠道是什么？

4.各個環節的能量的來源和去路如何？能量流動的過程第6頁,共39頁，2024年2月25日，星期天生產者（植物）初級消費者（植食性動物）呼吸作用用于生長發育和繁殖分解者遺體殘骸熱能（散失）1.能量在第一營養級中的變化二、能量流動的過程第7頁,共39頁，2024年2月25日，星期天初級消費者攝入初級消費者同化用于生長發育和繁殖次級消費者攝入分解者利用遺體殘骸糞便呼吸作用散失呼吸作用散失能量在第二營養級中的變化輸入(同化）能量=攝入量-糞便量糞便量屬于上一營養級的同化量第8頁,共39頁，2024年2月25日，星期天1.在能量流動的分析中牛糞中所含的能量屬于哪一部分？生產者固定的太陽能02.被牛同化的能量中約有多少流入屎殼郎？在某草原上，牛以草為食，屎殼郎（蜣螂）以牛糞為食思考第9頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2.兔的糞便流入到分解者體內的能量屬于兔的能量判斷：1.次級消費者糞便中的能量屬于①中的部分能量第10頁,共39頁，2024年2月25日，星期天小結：某一營養級輸入（同化）的能量有四個去向：（1）自身呼吸作用消耗（2）流向下一個營養級(同化)（3）被分解者分解利用（4）未被利用的能量（煤和石油）第11頁,共39頁，2024年2月25日，星期天

可見能量沿著食物鏈流動時，每個營養級都有能量的輸入、傳遞、轉化和散失過程。初級消費者（植食性動物）生產者（植物）次級消費者（肉食性動物）三級消費者（肉食性動物）分解者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用能量流動的過程第12頁,共39頁，2024年2月25日，星期天輸入自身呼吸作用消耗流向下一個營養級(同化)被分解者分解利用第13頁,共39頁，2024年2月25日，星期天分析”塞達伯格湖的能量流動圖解”,思考下列問題生產者464.6太陽能未固定分解者14.6植食性動物

62.8呼吸

122.6未利用

327.3肉食性動物12.6三.能量流動的特點第14頁,共39頁，2024年2月25日，星期天算一算營養級輸入能量流出能量（輸入后一個營養級的能量）流出／輸入（傳遞效率%）第一營養級第二營養級第三營養級

464.662.813.5262.812.620.0612.6討論：（1）輸入到該生態系統的總能量是多少？（2）每一營養級的能量流動與轉化遵循能量守恒定律嗎？（3）流入每一營養級的能量為什么不能百分之百的流向下一營養級？數據分析與處理（能量單位：J∕（cm2.a））第15頁,共39頁，2024年2月25日，星期天12.6

62.8未固定生產者

464.6植食性動物

62.8肉食性動物

12.613.5%20%96.318.87.5

分解者

14.6

12.52.1微量

未利用

327.3

29329.35.0

呼吸作用

122.6第16頁,共39頁，2024年2月25日，星期天（2）單向流動:自身呼吸作用消耗分解者利用暫未利用12.6

62.8未固定生產者

464.6植食性動物

62.8肉食性動物

12.613.5%20%96.318.87.5

分解者

14.6

12.52.1微量

未利用

327.3

29329.35.0

呼吸

122.6（1）逐級遞減:能量流動的特點:能量傳遞效率10%～20%不可逆轉，不可循環（流向下一個營養級）第17頁,共39頁，2024年2月25日，星期天（1）能量流動是單向的從生產者→初級消費者→次級消費者→三級消費者→……不可逆轉，不能循環。（2）能量流動是逐級遞減的能量在相鄰兩個營養級之間傳遞效率為10％～20％。生態系統須源源不斷地輸入能量！！！1.能量流動特點自身呼吸作用消耗流向分解者暫未利用第18頁,共39頁，2024年2月25日，星期天圖中的哪個箭頭是不應存在的？第19頁,共39頁，2024年2月25日，星期天你知道嗎？

生態系統中的能量流動一般不超過4-5個營養級。為什么？第一營養級第二營養級第三營養級第四營養級第五營養級第六營養級A15A125A1125A1625A13125A(≈0)0.00032A第20頁,共39頁，2024年2月25日，星期天1.假設流經一個生態系統的總能量為1，按最低傳遞效率計算，第三營養級和三級消費者所得能量分別是課堂反饋1%0.1%解：1×10%×10%＝1%

1×10%×10%×10%＝0.1%第21頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2.一條食物鏈為：草→鼠→蛇→貓頭鷹，若貓頭鷹要增加1kg體重，至少要消耗草kg125解：1÷20%÷20%÷20%﹦125第22頁,共39頁，2024年2月25日，星期天3.根據下圖所表示的食物網,結合能量流動的特點進行計算:牧草鼠蛇貓頭鷹

如果牧草固定了1000焦耳的能量,則貓頭鷹最少能獲得_____焦耳能量,最多能獲得_____焦耳能量。140第23頁,共39頁，2024年2月25日，星期天

肉食性動物

12.6

植食性動物

62.8

生產者

464.62.能量金字塔根據單位時間內各個營養級所得到的能量數值繪制成圖，可形成一個金字塔圖形★能量金字塔不能倒置第24頁,共39頁，2024年2月25日，星期天

數量金字塔第25頁,共39頁，2024年2月25日，星期天按能量流動的特點將各營養級所得到的能量數值由低到高繪成圖(能量金字塔)思考？1、為什么食物鏈的營養級一般不超過五個?2、如把各個營養級的生物個體數量（生物量）用金字塔的方式表示，是否也成金字塔形，如果是，有沒有例外？某個湖的能量金字塔（有機物量）松樹松毛蟲小鳥第26頁,共39頁，2024年2月25日，星期天聯系生活某農戶有如下經營模式：肥料（買）水稻豬

肥料（買）桑蠶飼料（買）魚請你根據所學的能量流動和物質循環的知識，建立新的經營模式，使農戶減少投入，從而增加收入。(畫出該生態系的結構模型）第27頁,共39頁，2024年2月25日，星期天第28頁,共39頁，2024年2月25日，星期天用箭頭表示它們之間的物質和能量關系：糞葉糞尿莖葉加工物糞塘泥糞尿糞尿魚粉蠶水稻豬魚桑提示：將廢料變原料，能量多級利用，物質循環利用。第29頁,共39頁，2024年2月25日，星期天例如：秸稈的多級利用、桑基魚塘就實現了對能量的多級利用，提高了能量的利用率。1.幫助人們科學規劃、設計人工生態系統，使能量得到最有效的利用。四、研究能量流動的意義沼氣工程第30頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2.幫助人們合理地調整能量流動關系，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分例如：在一個草場上，只有根據草場的能量流動特點，合理確定草場的載畜量，才能保證畜產品的持續高產。第31頁,共39頁，2024年2月25日，星期天課堂小結（1）能量流動的概念

（2）能量流動的過程特點

（3）能量流動的特點特點（4）研究能量流動的意義第32頁,共39頁，2024年2月25日，星期天1.調查得知某河流生態系統的營養結構共有一些營養級（以a、b、c、d、e表示）。經測定，一年中流經這些營養級的能量分別為：該生態系統中次級消費者是（）

A.aB.bC.cD.dE.e營養級能量（J·m-2）a141.10×105b15.91×105c14.25×105d0.88×105e871.27×105BC課堂練習第33頁,共39頁，2024年2月25日，星期天2．如圖表示某草原生態系統中能量流動圖解，①→④表示相關過程能量流動量。下列有關敘述正確的是(

)A．③和④分別屬于草和兔同化量的一部分B．①是流入該生態系統的總能量C．圖中②/①的比值代表草→兔的能量傳遞效率D．分解者分解動植物遺體釋放出來的能量，可供綠色植物再利用第34頁,共39頁，2024年2月25日，星期天3.如圖為生態系統中能量流動圖解部分示意圖(字母表示能量的多少)，下列選項中正確的是(

)第35頁,共39頁，2024年2月25日，星期天4.如圖是某一個湖的能量金字塔，下列相關描述不正確的是(

)A．甲、乙、丙、丁分別表示不同的營養級B．甲、乙、丙、丁之間只能形成一條從甲到丁的食物鏈C．甲、乙、丙、丁的大小分別表示不同的營養級所得到的能量D．甲、乙、丙、丁的大小變