5.2《生态系统的能量流动》课件王玉.ppt
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1、第5章 生态系统及其稳定性第2节 生态系统的能量流动 一、教学的内容: 1.如何分析生态系统能量流动? 2.生态系统能量流动的过程和特点 3.能量金字塔 4.概述研究能量流动的实践意义。 二、教学重点和难点 生态系统能量流动的过程和特点,复习 1.生态系统的结构包括哪两方面? 2.生态系统的成分有哪些? 3.生态系统的营养结构是什么?,生态系统的成分,食物链和食物网,非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,食物链和食物网,哪些代谢过程,物质与能量有关?,光合作用、呼吸作用、ATP等,A:光合作用 B:呼吸作用 C:ATP(直接的供能物质) D:热能,能量流动的分析,能量输入,个体1,个体2
2、,个体3,.,储存在体内的能量,呼吸作用散失的能量,呼吸作用散失的能量,储存在体内的能量,呼吸作用散失的能量,储存在体内的能量,能量流经一个种群时,可以研究种群中个体水平上的能量流动。,一、能量流动的概念:,生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。,能量流动的分析,同时也可以将种群作为一个整体,研究群体水平上的能量流动,能量输入,种群,能量储存,能量散失,能量是如何输入到一个群体的? 哪些能量被储存了?哪些又被散失了? 能量是如何在不同群体(种群)间传递和转化的?,初级消费者,次级消费者,生产者,第一营养级,第二营养级,第三营养级,成分:,营养级:,二、能量流动的过
3、程,请阅读并讨论:,生态系统的能量来源是什么?,3.能量流动的起点和传递的渠道是什么?,2.输入生态系统的总能量是什么?,太阳能,总能量:,生产者所固定的太阳能的总量,4.转化:,太阳能,化学能,热能等,叶绿素a和叶绿素b主要吸收_ 胡萝卜素和叶黄素主要吸收_,蓝紫光、红光,蓝紫光,能量在第一营养级中的变化,用于生长 发育和繁殖,分 解 者,遗体 残骸,1.各个营养级能量的来源又是什么?,2.各营养级能量的去路有哪些?以生产者(第一营养级)为例说明.,能量流经第二营养级示意图,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,呼吸作用,散失,呼吸作用,
4、散失,粪便,遗体 残骸,大象是植食性动物,有一种螳螂专以象粪为食。设一大象在某时间段内同化的能量 为107KJ,则这部分能量中可流入螳螂体内的约为( ) A.0 KJ B.106 KJ C.3106 KJ D.106-2106 KJ,A,注意:1.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的组成物质,并且储存能量的过程。 2.营养级所同化的能量即本营养级的能量。排除的粪便中能量不属于同化的能量。,讨论: 1.生态系统的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律?为什么? 2.流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来?,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
5、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。,三、能量流动的特点,美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析,得出了如下图所示的数据:,上图中“未利用的能量”指的是什么?,捕食不彻底: 当动物体在捕食猎物时,由于相互之间经过长期的自然选择,捕食者能够捕食到猎物,但不可能将其种群中的全部个体捕食。,464.6,62.8,12.6,14.6,62.8,12.6,13.52,20.06,根
6、据上图提供的数据进行数据分析,流入某一营养级的能量,为什么不能百分之百地流到下一个营养级?,流入某一营养级的能量主要有以下去向:一部分通过该营养级的呼吸作用散失了;一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一营养级,而为分解者所利用;还有一部分未能进入(未被捕食)下一营养级。所以,流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。,思考:,三、能量流动的特点,生态系统的能量流动具有两个明显的特点:,1.生态系统的能量流动时单向的。 能量流动只能沿着食物链逐级传递,不可逆转,也不能循环。,2.能量在流动过程中逐级递减。 a.传递效率:约为10%20% b.逐级递减原因:自身呼吸消耗、被分解者分
7、解、未被下一个营养级利用。 c.食物链的长度不超过45个营养级。,绿色植物鼠猫头鹰 1.这条食物链中,猫头鹰增重1Kg,至少需要消耗绿色植物_Kg。,X20%20%=1Kg X=25Kg,2.至多呢?,X10%10%=1Kg X=100Kg,假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上,只有15kg玉米和一只母鸡可以食用,那么使自己活的最长的办法是: 1.先吃鸡,然后吃玉米 2.先吃玉米,同时用部分玉米喂鸡,吃鸡生产 的蛋,最后再吃鸡,请大家思考并讨论,由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叫做能量金字塔.,能量金字塔可以说明什么问题?,在一个生态系统中,营养级越多, 在能量流动的过程
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