生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1

生態(tài)系統(tǒng)能量流動假設(shè)你像小說中的魯濱遜一樣，也流落到一個荒島上，那里除了有能飲用的水以外，幾乎沒有任何食物。你隨身尚存的食物只有一只母雞、5Kg玉米。你認(rèn)為以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援：

A、先吃雞，再吃玉米B、先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。三生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1.概念：2.生態(tài)系統(tǒng)能量的源頭（1）幾乎所有的生態(tài)系統(tǒng)：太陽能生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。（2）深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)：化學(xué)能3.能量流動的起點：從生產(chǎn)者固定的全部太陽能開始4.輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的太陽能總能量。5.生態(tài)系統(tǒng)能量流動的途徑：食物鏈和食物網(wǎng)

6.能量流動形式：太陽光能生物體內(nèi)有機(jī)物中的化學(xué)能熱能7.能量的轉(zhuǎn)化：消費(fèi)者：食物化學(xué)能自身的化學(xué)能消化吸收合成光合作用生產(chǎn)者:光能有機(jī)物中的化學(xué)能能量流動過程分析：生產(chǎn)者固定的太陽能有那些去向?

呼吸初級消費(fèi)者生產(chǎn)者呼吸分解者(細(xì)菌、真菌等）初級消費(fèi)者攝入用于生長發(fā)育和繁殖次級消費(fèi)者攝入呼吸散失遺體殘骸初級消費(fèi)者同化分解者利用糞便呼吸散失…...能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級示意圖能量流動過程分析：提示：每一級都有輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過程；每個營養(yǎng)級都有未利用的部分呼吸呼吸呼吸呼吸生產(chǎn)者初級消費(fèi)者次級消費(fèi)者三級消費(fèi)者分解者(細(xì)菌、真菌等）呼吸12.6

62.8未固定生產(chǎn)者464.6植食性動物62.8肉食性動物12.6請計算能量傳遞效率（輸入后一營養(yǎng)級的能量與輸入前一營養(yǎng)級的能量的比）13.5%20%單位（焦/厘米2·年）96.318.87.5分解者14.612.52.1微量未利用327.329329.35.0賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解呼吸122.6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(chǎn)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14.612.52.1微量未利用327.329329.35.0呼吸122.6逐級遞減:能量流動的特點:能量傳遞效率10%～20%不可逆向，不可循環(huán)營養(yǎng)級流入能量流出能量

（輸入后一個營養(yǎng)級）出入比生產(chǎn)者464.662.813.52%植食性動物62.812.620.06%肉食性動物12.6

分解者14.6

3.提示：流入某一營養(yǎng)級的能量主要有以下去向：①一部分通過該營養(yǎng)級的呼吸作用散失了；②一部分作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進(jìn)入下一營養(yǎng)級，而為分解者所利用；③還有一部分未能進(jìn)入（未被捕食）下一營養(yǎng)級。所以，流入某一營養(yǎng)級的能量不可能百分之百地流到下一營養(yǎng)級。4.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的；能量在流動過程中逐級遞減。教材P95資料分析：1和2題肉食性動物12.6植食性動物62.8生產(chǎn)者464.6能量金字塔1960年，科學(xué)家在密執(zhí)安荒地對一個由植物、田鼠和鼬三個環(huán)節(jié)組成的食物鏈進(jìn)行了能流分析?；牡亟邮艿奶栞椛淞浚?.3×1010卡/頃·年；植物固定的能量：59.3×106卡/頃·年；田鼠吃植物獲得的能量為：176×103卡/頃·年；鼬同化的能量為：55.6×103卡/頃·年。植物59.3×106卡/頃·年田鼠176×103卡/頃·年鼬76×103卡/頃·年俗話說：“一山不能容二虎”，有無道理？1kg10kg100kg1000kg生物量金字塔浮游植物浮游動物小魚大魚有毒物質(zhì)富集金字塔DDT在各營養(yǎng)級的積累情況第五營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級林德曼效率四、研究能量流動的意義

可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。

如:生態(tài)農(nóng)業(yè)?；~塘桑樹桑葉蠶排泄物魚塘－魚塘泥太陽

合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。四、研究能量流動的意義農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量的多級利用牲畜分解者沼氣沼渣枯枝落葉糞便秸桿生態(tài)系統(tǒng)的能量流動能量流動的起點：從生產(chǎn)者固定太陽能開始能量流動的數(shù)量:流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能是生產(chǎn)者所固定的全部太陽能能量流動的途徑：太陽能→第一營養(yǎng)級→第二營養(yǎng)級→‥‥‥第五營養(yǎng)級單向流動不循環(huán)逐級遞減傳遞率為10％～20％能量流動的特點2.設(shè)法調(diào)整能量流動關(guān)系，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧Ｑ芯康哪康恼n堂小結(jié)：1.幫助人們科學(xué)規(guī)劃設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量先到最有效的利用。調(diào)查當(dāng)?shù)剞r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況參考調(diào)查點：稻田生態(tài)系統(tǒng)組成成分：（1）非生物的物質(zhì)和能量；（2）生產(chǎn)者：水稻、雜草、浮游植物等；（3）消費(fèi)者：田螺、泥鰍、黃鱔、魚、青蛙、浮游動物、昆蟲、鳥類等；（4）分解者：多種微生物。調(diào)查當(dāng)?shù)剞r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況問題提示：1.生產(chǎn)者主體是水稻，其他生產(chǎn)者有雜草、浮游植物等。農(nóng)民主要通過噴灑除草劑，或人工除草的方式抑制雜草的生長。2.初級消費(fèi)者有：田螺、浮游動物、植食性昆蟲、植食性魚、鳥類等。一般而言，植食性昆蟲和鳥類等往往對水稻生長構(gòu)成危害，田螺、植食性魚數(shù)量較多時也會對水稻生長構(gòu)成危害。農(nóng)民采取噴灑農(nóng)藥、豎稻草人等措施防止或減少這些動物的危害。3.次級消費(fèi)者有：泥鰍、黃鱔、肉食性魚、青蛙等。一般而言，這些消費(fèi)者對水稻生長利大于害。農(nóng)民通過禁捕，或適量放養(yǎng)等措施，實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的目標(biāo)。5.農(nóng)民對秸稈的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提出了綜合利用思想，例如，秸稈可作為多種工業(yè)原材料，還可以用來生產(chǎn)沼氣，以充分利用其中的能量。6.主要通過合理密植的方法提高作物的光能利用效率。7.通過稻田養(yǎng)魚等措施，實現(xiàn)立體化生態(tài)農(nóng)業(yè)；通過建造沼氣池，實現(xiàn)能量的多級利用。教材P97技能訓(xùn)練：分析和處理數(shù)據(jù)1.玉米的含碳量折合成葡萄糖:(12+18)/12×2675=6687.5kg

葡萄糖儲存的能量:6687.5×1.64×104=

1.07×108kJ2.呼吸作用消耗的能量:2045×1.6×107=

3.272×107Kj呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例:(3.272×107)÷(1.3972×108)=23.4%；3.玉米在整個生長季節(jié)所固定的太陽能總量:1.07×108+3.272×107=1.3972×108kJ玉米田的太陽能利用效率：1.3972×108/8.5×109=1.64%1

.在如圖食物網(wǎng)中,若人的體重增加1千克,(1)最少消耗水藻______千克;

(2)最多消耗水藻________千克.人水藻大魚水蚤蝦小魚水藻小魚人水蚤蝦小魚水藻大魚人25100000課堂練習(xí)：2、下圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個營養(yǎng)級,數(shù)字均為實際測得的能量數(shù),單位為百萬千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽輻射為118872百萬千焦,但其中118761百萬千焦的能量未被利用。請回答:2、下圖是草原生態(tài)系統(tǒng)中的一條食物鏈及能量流動圖解，回答問題。①圖中D表示______。②能量在逐級遞減中，傳遞率按20％計算，若狐獲得的能量是8千焦，傳遞給狼的能量為______千焦，狼獲得的能量中，草應(yīng)供給這條食物鏈的能量為______千焦。③圖中各營養(yǎng)級通過A______作用被消耗，通過B______利用，而B又通過C______被消耗。太陽能1.6200呼吸分解者呼吸作用##初級生產(chǎn)量的測定方法（一）收獲量測定法：陸生定期收獲植被，烘干至恒重，然后以每年每平方米的干物質(zhì)重量表示。以其生物量的產(chǎn)出測定，但位于地下的生物量，難以測定。地下的部分可以占有40%至85%的總生產(chǎn)量，因此不能省略。

（二）氧氣測定法通過氧氣變化量測定總初級生產(chǎn)量。（1）從一定深度取自養(yǎng)生物的水樣，分裝在體積為125-300ml的白瓶（透光）、黑瓶（不透光）和對照瓶中；（2）黑白瓶放置在取水樣的深度，間隔一定時間取出。用化學(xué)滴定測定黑白瓶的的含氧量；（3）黑瓶為呼吸量，白瓶為凈生產(chǎn)量。（三）二氧化碳測定法透明罩：測定凈初級生產(chǎn)量；暗罩：測定呼吸量。（四）放射性標(biāo)記物測定法可以用radioisotopemarkers(14C)，測定其吸收量。即光合作用固定的碳量。放射性以碳酸鹽的形式，放入含有自然水體浮游植物的樣瓶中，沉入水中經(jīng)過一定時間，濾出浮游植物，干燥后在計數(shù)器測定放射活性，然后計算：14CO2/CO2=14C6H12O6/C6H12O6確定光合作用固定的碳量。分解作用的三個過程（1）碎化：把尸體分解為顆粒狀的碎屑。（2）異化：有機(jī)物在酶的作用下，進(jìn)行生物化學(xué)的分解，從聚合體變成單體（如纖維素降解為葡萄糖）進(jìn)而成為礦物成分（如葡萄糖降為CO2和H2O）。（3）淋溶：可溶性物質(zhì)被水淋洗出，完全是物理過程。

（一）、分解者1.微生物：微生物中細(xì)菌和真菌是主要的分解者。動植物尸體的分解過程，一般從細(xì)菌和真菌的入侵開始，在細(xì)菌體內(nèi)和真菌菌絲體內(nèi)酶系統(tǒng)作用下，利用可溶性物質(zhì)，主要是氨基酸和糖類的分解產(chǎn)物作為細(xì)菌和真菌的食物而被吸收，另一些繼續(xù)保留在環(huán)境中。2.動物類群：（1）陸地分解者中的動物主要是食碎屑的無脊椎動物。按機(jī)體大小可分為小型、中型和大型動物。小型土壤動物:一般體寬在100μm以下，包括線蟲、輪蟲、螨。不能碎裂枯枝落葉，屬粘附類型。中型土壤動物：一般體寬100μm——2mm，包括蟬尾目昆蟲、原尾蟲、螨類、線蚓類、雙翅目幼蟲和一些小型鞘翅目昆蟲，主要作用是調(diào)節(jié)微生物種群的大小和對大型動物糞便進(jìn)行