生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)ppt課件.ppt

1 第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 2 備選策略1 先吃雞 再吃玉米 備選策略2 先吃玉米 同時(shí)用一部分玉米喂雞 吃雞產(chǎn)下的蛋 最后吃雞 3 生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入 傳遞 轉(zhuǎn)化和散失的過程 稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 4 一 能量流動(dòng)的過程 5 1 小草的能量來自哪里 2 照射在草地上的太陽能如何被小草吸收 這些能量都被小草吸收了嗎 3 小草吸收了太陽能后 這些能量有哪些去向 6 草的能量是怎樣得來的 光合作用 7 呼吸作用以熱能形式散失 被分解者利用 流下一營養(yǎng)級(jí)能量 草的能量的去向 8 生產(chǎn)者固定的太陽能 呼吸作用以熱能形式散失 用于生長 發(fā)育 繁殖 遺體 殘枝敗葉 被分解者利用 流向初級(jí)消費(fèi)者的能量 能量在第一營養(yǎng)級(jí)中的變化 未利用 9 4 兔子把草吃進(jìn)肚子里 草中的能量都被兔子吸收了嗎 5 兔子吸收了能量后 這些能量有哪些去向 不是 10 兔子的攝入量就是兔子的同化量嗎 同化量 攝入量 糞便量 攝入量 下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)通過捕食的方式從上一個(gè)營養(yǎng)級(jí)獲得的能量 同化作用是指生物體把從外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身物質(zhì) 并且儲(chǔ)存能量的過程 11 初級(jí)消費(fèi)者攝入 用于生長發(fā)育和繁殖 次級(jí)消費(fèi)者攝入 呼吸 散失 遺體殘骸 初級(jí)消費(fèi)者同化 分解者利用 糞便 呼吸 散失 能量在第二營養(yǎng)級(jí)中的變化 12 3 兔子把草吃進(jìn)肚子里 草中的能量都被兔子吸收了嗎 4 兔子吸收了能量后 這些能量有哪些去向 不是 呼吸作用以熱能形式散失 流向下一營養(yǎng)級(jí)的能量 被分解者利用 未被利用的能量 13 呼吸消耗 鷹 最高營養(yǎng)級(jí) 的能量去向如何 分解者分解 14 生產(chǎn)者 植物 呼吸作用 初級(jí)消費(fèi)者 植食動(dòng)物 呼吸作用 次級(jí)消費(fèi)者 肉食動(dòng)物 三級(jí)消費(fèi)者 肉食動(dòng)物 呼吸作用 呼吸作用 分解者 呼吸作用 生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)傳遞的過程 太陽能 15 請(qǐng)觀察 請(qǐng)表述 圖中的箭頭A B C各表示什么含義 A 呼吸作用散失的能量B 流向下一營養(yǎng)級(jí)的能量C 被分解者利用的能量 太陽能 16 輸入 傳遞 能量沿著食物鏈 網(wǎng) 逐級(jí)流動(dòng) 散失 各級(jí)生物的呼吸作用及分解者的分解作用 呼吸 能量以熱能散失 生產(chǎn)者固定的太陽能的總量 即植物光合作用固定的太陽能 是流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量 生態(tài)系統(tǒng)的總能量 太陽能 能量的最終源頭 轉(zhuǎn)化 熱能 太陽光能 化學(xué)能 二 能量流動(dòng)的過程 17 能量流動(dòng)的起點(diǎn) 能量的最終源頭 從生產(chǎn)者固定太陽能開始 太陽能 生產(chǎn)者光合作用固定的太陽能總量 3 生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的渠道 總結(jié) 食物鏈和食物網(wǎng) 2 流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量 4 生態(tài)系統(tǒng)能量的散失 熱能 18 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解 生產(chǎn)者 植物 呼吸作用 植食動(dòng)物 呼吸作用 肉食動(dòng)物 呼吸作用 分解者 呼吸作用 肉食動(dòng)物 呼吸作用 能量沿著食物鏈流動(dòng) 在這個(gè)過程中每一個(gè)營養(yǎng)級(jí)都有輸入 傳遞 轉(zhuǎn)化和散失 19 思考與討論 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律 為什么 在生態(tài)系統(tǒng)中 能量的形式不斷轉(zhuǎn)換 如太陽輻射能通過綠色植物的光合作用轉(zhuǎn)變?yōu)閮?chǔ)存于有機(jī)物化學(xué)鍵中的化學(xué)能 動(dòng)物通過消耗自身體內(nèi)儲(chǔ)存的化學(xué)能變成爬 跳 飛 游的機(jī)械能 在這些過程中 能量既不能憑空產(chǎn)生 也不會(huì)消滅 只能由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式 因此 對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換和傳遞過程 都可以根據(jù)熱力學(xué)第一定律進(jìn)行定量計(jì)算 輸入某營養(yǎng)級(jí)的總能量 呼吸作用消耗的能量 分解者分解的能量 流入下一營養(yǎng)級(jí)的能量 20 流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個(gè)生態(tài)系統(tǒng) 能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動(dòng) 很大部分被各個(gè)營養(yǎng)級(jí)的生物利用 通過呼吸作用以熱能的形式散失 散失到空間的熱能不能再回到生態(tài)系統(tǒng)參與流動(dòng) 因?yàn)橹两裆形窗l(fā)現(xiàn)以熱能作為能源合成有機(jī)物的生物 21 分析 塞達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解 資料分析 未利用 是指未被自身呼吸作用消耗和未被后一下營養(yǎng)級(jí)和分解者利用的能量 22 62 8 13 52 12 6 20 06 1 用表格的形式 將圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理2 計(jì)算 流出 該營養(yǎng)級(jí)的能量占 流入 該營養(yǎng)級(jí)能量的百分比 23 一部分通過該營養(yǎng)級(jí)的呼吸作用散失了 一部分作為遺體或殘枝敗葉而被分解者所分解 還有一部分進(jìn)入下一營養(yǎng)級(jí) 被捕食 提示 流入某一營養(yǎng)級(jí)的能量主要有以下去向 所以 流入某一營養(yǎng)級(jí)的能量不可能百分之百地流到下一營養(yǎng)級(jí) 2 流入某一營養(yǎng)級(jí)的能量 為什么不是百分百地流到下一營養(yǎng)級(jí) 24 生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn) 逐級(jí)遞減 單向流動(dòng) 生產(chǎn)者 次級(jí)消費(fèi)者 三級(jí)消費(fèi)者 初級(jí)消費(fèi)者 不循環(huán) 不可逆 能量在沿食物鏈流動(dòng)的過程中是逐漸減少的 在相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)中的傳遞效率大約是10 20 25 問題探討 假如你流落到荒島上 只有一只母雞 kg玉米 先吃雞 再吃玉米 先吃玉米 同時(shí)用一部分玉米喂雞 吃雞產(chǎn)下的蛋 增加了食物鏈的長度 能量逐級(jí)遞減 最后人獲得的能量較少 26 能量金字塔 如果把各個(gè)營養(yǎng)級(jí)的生物量 質(zhì)量 和數(shù)量關(guān)系 用繪制能量金字塔的方式表達(dá)出來 是不是也是金字塔形 想一想 從能量流動(dòng)金字塔可以看出 營養(yǎng)級(jí)越多 在能量流動(dòng)中消耗的能量就 越多 27 數(shù)量金字塔 有沒有例外的情況 想一想 28 在一片樹林中 樹 昆蟲和食蟲鳥的個(gè)體數(shù)比例關(guān)系如下圖所示 鳥 樹 昆蟲 昆蟲 樹 鳥 數(shù)量比例圖 能量金字塔 成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上 該數(shù)量金字塔的塔形也會(huì)發(fā)生倒置 29 例如 在海洋生態(tài)系統(tǒng)中 由于生產(chǎn)者 浮游植物 的個(gè)體小 壽命短 又會(huì)不斷地被浮游動(dòng)物吃掉 所以某一時(shí)刻調(diào)查到的浮游植物的量可能低于浮游動(dòng)物的量 當(dāng)然 總的來看 一年中流過浮游植物的總能量還是比流過浮游動(dòng)物的要多 生物量金字塔 30 2 為什么一般的食物鏈上營養(yǎng)級(jí)不會(huì)多于5個(gè) 答 根據(jù)能量傳遞效率為10 20 計(jì)算 流入到下一營養(yǎng)級(jí)能量是很少的 所以營養(yǎng)級(jí)越高生物種類和數(shù)量就越少 當(dāng)能量流經(jīng)4 5個(gè)營養(yǎng)級(jí) 所剩的能量就少到不足以再維持下一營養(yǎng)級(jí)的生命了 因?yàn)槟芰棵苛鹘?jīng)一級(jí)都要丟失一大部分 所以食物鏈越長 能量流失就越多 思考 1 從能量流動(dòng)的特點(diǎn)角度解釋為什么食物鏈一般不超過五個(gè)營養(yǎng)級(jí)及 一山不容二虎 的原理 31 根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的特點(diǎn)和規(guī)律 營養(yǎng)級(jí)越高 可利用的能量就越少 老虎在生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是最高營養(yǎng)級(jí) 通過食物鏈 網(wǎng) 流經(jīng)老虎的能量已減到很少的程度 因此 老虎的數(shù)量將是很少的 故 一山不容二虎 有一定的生態(tài)學(xué)道理 1 為什么說 一山不容二虎 32 1 為什么肉類食品的價(jià)格比小白菜價(jià)格高 2 為什么幾平方公里才能有一只虎 而幾平方米卻有百萬昆蟲 3 人增加一千克 要消耗多少克的植物 從不同食物鏈考慮 知識(shí)應(yīng)用 33 例 在草原上 牛以草為食 屎殼郎以牛糞為食思考 a 在能量流動(dòng)的分析中牛糞中所含的能量屬于哪一部分 b 被牛同化的能量中約有多少流入屎殼郎 生產(chǎn)者固定的太陽能 0 34 人們雖然不能改變能量流動(dòng)的客觀規(guī)律 但可設(shè)法調(diào)整能量流動(dòng)方向 使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?35 1 對(duì)能量進(jìn)行多級(jí)利用 提高能量的利用率 例如 秸稈的多級(jí)利用 桑基魚塘 三 研究能量流動(dòng)的意義 36 桑基魚塘 ?；~塘 的設(shè)計(jì)理念是從人類所需出發(fā) 通過能量多級(jí)利用 充分利用流經(jīng)各營養(yǎng)級(jí)的能量 提高生產(chǎn)效益 37 2 合理調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系 使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?例如 在森林中 最好使能量多儲(chǔ)存在木材中 在草原牧場上 則最好使能量多流向到牛 羊等牲畜體內(nèi) 獲得更多的毛 肉 皮 奶等畜產(chǎn)品 研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的意義 思考 從能量流動(dòng)的角度分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中除草 滅蟲的生態(tài)原理 38 1 根據(jù)能量流動(dòng)效率直接計(jì)算 例1某生態(tài)系統(tǒng)中初級(jí)消費(fèi)者和次級(jí)消費(fèi)者的總能量分別是W1和W2 當(dāng)下列哪種情況發(fā)生時(shí) 最有可能使生態(tài)平衡遭到破壞 A B C D 例2有5個(gè)營養(yǎng)級(jí)的一條食物鏈 若第五營養(yǎng)級(jí)的生物體重增加1kg 理論上至少要消耗第一營養(yǎng)級(jí)的生物 A 25kgB 125kgC 625kgD 3125kg 39 2 根據(jù)隱含的能量流動(dòng)數(shù)量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算 例3在某生態(tài)系統(tǒng)中 已知1只2kg的鷹要吃10kg的小鳥 0 25kg的小鳥要吃2kg的昆蟲 而100kg的昆蟲要吃1000kg的綠色植物 若各營養(yǎng)級(jí)生物所攝入的食物全轉(zhuǎn)化成能量的話 那么 這只鷹轉(zhuǎn)化綠色植物的百分比應(yīng)為 A 0 05 B 0 5 C 0 25 D 0 025 40 3 根據(jù)規(guī)定的能量流動(dòng)效率計(jì)算 例4有一食物網(wǎng)如圖1所示 假如貓頭鷹的食物2 5來自兔子 2 5來自老鼠 其余來自蛇 那么貓頭鷹要增加20g體重 最多消耗植物多少克 41 例5在如下圖3所示的食物網(wǎng)中 已知各營養(yǎng)級(jí)之間的能量轉(zhuǎn)化效率為10 若一種生物攝食兩種上一營養(yǎng)級(jí)的生物時(shí) 兩種被攝食的生物量相等 則丁每增加10千克生物量 需消耗生產(chǎn)者多少千克 42 4 根據(jù)變化的能量流動(dòng)效率計(jì)算 例6已知在如下圖4所示的食物網(wǎng)中 C生物同化的總能量為a 其中A生物直接供給C生物的比例為x 則按最低的能量傳遞效率計(jì)算 需要A生物的總能量 y 與x的函數(shù)關(guān)系式為 43 5 根據(jù)特定的能量流動(dòng)要求計(jì)算 例7有一食物網(wǎng)如下圖5所示 設(shè)E種群干物質(zhì)量為5 8 109kJ B種群干物質(zhì)量為1 3 108kJ 則A種群干物質(zhì)量的值至少是 44 生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入 傳遞 轉(zhuǎn)化和散失的過程 1 單向流動(dòng) 生產(chǎn)者初級(jí)消費(fèi)者 調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系 使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?1 能量的源頭 太陽能 2 流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量 生產(chǎn)者固定 3 總渠道 食物鏈或食物網(wǎng) 2 逐級(jí)遞減 傳遞效率為10 20 的太陽能的總量 次級(jí)消費(fèi)者 概念 過程 特點(diǎn) 意義 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 歸納 45 反饋練習(xí) 1 在一個(gè)處于平衡狀態(tài)的封閉的生態(tài)系統(tǒng)內(nèi) 要使其中的動(dòng)物能夠長時(shí)間存活 必須提供 A o2B H2oC 有機(jī)物D 太陽能 B D 2 在一條食物鏈中 第二營養(yǎng)級(jí)能量最多有多少流入到第五營養(yǎng)級(jí) A 1 5B 1 125C 1 25D 1 625 46 3 肉食動(dòng)物不可能是一條食物鏈中的第幾營養(yǎng)級(jí) A 第五B 第二C 第三D 第四4 對(duì)水稻 鼠 蛇 鷹這條食物鏈的錯(cuò)誤描述是 A 水稻是生產(chǎn)者B 鼠是初級(jí)消費(fèi)者C 蛇是次級(jí)消費(fèi)者D 鷹屬于第三營養(yǎng)級(jí) B D 47 5 下面有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的表述 不正確的是 A 能量流動(dòng)是單向流動(dòng) 逐級(jí)遞減的B 食物鏈越短 可供消費(fèi)者的能量越多C 初級(jí)消費(fèi)者越多 次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量越少D 營養(yǎng)級(jí)越多 散失的能量越多 6 假設(shè)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量為 按最高傳遞效率計(jì)算 第三營養(yǎng)級(jí)和三級(jí)消費(fèi)者所獲得的能量應(yīng)為 A 和 B 和 C 和 D 和 C C 48 練習(xí)題 1 根據(jù)生態(tài)學(xué)原理 使能量在流動(dòng)過程中損耗最低 應(yīng)采用的一組食物結(jié)構(gòu)A 以淡水養(yǎng)殖的魚類為主B 以谷物與植物蛋白為主C 以海洋魚類為主D 以禽肉與蛋為主 2 下圖是某一生態(tài)系統(tǒng)的能量錐體 能正確反映能量流動(dòng)特點(diǎn)的是 A B C D D B 49 4 在生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔中 貯存能量最多的成分是 A 生產(chǎn)者B 初級(jí)消費(fèi)者C 次級(jí)消費(fèi)者D 分解者 3 一般地說 在食物鏈中隨營養(yǎng)級(jí)的遞增 生物個(gè)體數(shù)量將依次 A 遞增B 不變C 遞減D 稍增加 C A 50 5 流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是指 A 照射到該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)所有植物體葉面上的全部太陽能B 射進(jìn)該系統(tǒng)的全部太陽能C 該系統(tǒng)全部生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量D 生產(chǎn)者傳遞給消費(fèi)者的全部能量 c 6 假設(shè)初級(jí)消費(fèi)者從生產(chǎn)者那里獲得的能量數(shù)值相等 則貓頭鷹獲得能量最多的食物鏈 A 綠色植物 蝗蟲 蜘蛛 蜥蜴 蛇 貓頭鷹B 綠色植物 鼠 貓頭鷹C 綠色植物 蝗蟲 青蛙 蛇 貓頭鷹D 綠色植物 鼠 蛇 貓頭鷹 B 51 7 假設(shè)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量為 按最高傳遞效率計(jì)算 第三營養(yǎng)級(jí)和三級(jí)消費(fèi)者所獲得的能量應(yīng)為 A 和 B 和 C 和 D 和 C 52 7 識(shí)圖作答 下圖表示生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 請(qǐng)據(jù)圖回答