1、生态系统的能量流动,第五章 生态系统及其稳定性,温故而知新,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,生态系统的结构,生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,食物链和食物网,就一个生物个体（如人）而言，能量是如何输入、储存和散失的？,能量输入,个体,呼吸作用散失的能量,储存在体内的能量,能量流动的分析,能量输入,个体1,呼吸作用散失的能量,储存在体内的能量,个体2,个体3,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,能量流动的分析,能量流经一个种群的情况,能量输入,种群,能量储存,能量散失,能量
2、流动的分析,生态系统的能量流动-指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。研究生态系统的能量流动一般在群体水平上。,能量流动的过程,请同学们带着这些问题阅读教材“能量流动的过程”一段，阅读完后，可以讨论下面这几个问题： 1.能量的来源是什么？ 2.能量是如何输入生态系统第一营养级的？ 3.能量流动的渠道是什么？ 4.输入生态系统的能量是怎样流动的？或者说，生产者固定的太阳能流向什么方向？,能量流动的过程,能量的源头: 流动的起点: 输入生态系统 的总能量: 渠道:,太阳,从生产者固定太阳能开始,食物链和食物网,生产者固定的太阳能总量,能量流动的过程,能量在第一营养级中的变化,能量流动的过程
3、,分 解 者,遗体 残骸,能量流动的过程,初级消费者 摄入,分 解 者 利 用,能量在第二营养级中的变化,可见能量沿着食物链流动时，每个营养级都有能量的输入、传递、转化和散失过程。,生态系统中的能量流动过程,初级消费者 （植食性动物）,生产者 （植物）,次级消费者 （肉食性动物）,三级消费者 （肉食性动物）,分解者,呼吸作用,呼吸作用,呼吸作用,呼吸作用,呼吸作用,太阳,生产者,初级消费者,次级消费者,热 能,分 解 者,200,175,875,30,112,58,5.4,能量流动的特点,资料分析,根据下图所示数据，请同学们完成以下分析： 1.请设计表格将图中数据加以整理。 2.计算“流出”该
4、营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。,营养级,1250,200,200,30,30,5.4,16%,15%,18%,第一营养级,第二营养级,第三营养级,流入能量,流到下一营养级的能量,出入比,KJ,KJ,KJ,能量流动的特点,数据分析与处理,能量流动的特点,464.6,62.8,13.52%,62.8,12.6,20.06%,12.6,14.6,数据分析与处理,3.流入某个营养级的能量，为什么不能百分之百地流向后一个营养级?,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个营养级，而为分解者利用；还有一部分未能进入（未
5、被捕食）下一个营养级。所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一个营养级。,4.通过以上分析，你能得出什么规律？,能量流动的特点,逐级递减:,单向流动:,能量传递效率大约为10%20%,不可逆转，不能循环,能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的,能量流动的特点,根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制成图，可形成一个金字塔图形,能量金字塔,从中可以看出，一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中，消耗的能量就越多。,迁移创新：,1、如D鱼体重增加1kg，所需浮游至少需要植物约,125kg,能量传递效率的含义与计算： 在一食物链中，若求某营养级获得最多能量，一般取20作为传递效率；
6、反之，取10作为传递效率。,根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物链（网）流经老虎的能量已减到很少的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故“一山不容二虎”有一定的生态学道理。,2.为什么说“一山不容二虎”?,迁移创新：,从能量传递的数量和效率看，能量流经各营养级是逐级递减的，单向不循环的，传递效率为1020。,所以,食物链一般不超过五个营养级，到第五营养级以后，可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。因为能量每流经一级都要丢失一大部分，所以食物链越长，流量流失就越多。,3.食物链一般不超过5个营养级?,迁移创新：
7、,能不能改变生态系统能量流动 的规律？,质疑：,研究能量流动的意义,人们虽然不能改变能量流动的客观规律，但可设法调整能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分. 例如： 1.在森林中，怎样才能使能量更多多储存在木材中？2.在草原牧场上，单位面积内养多少头羊最合适？,研究能量流动的意义,除去杂草、修去树木的侧枝等,桑基鱼塘 沼气工程,实现对能量的多级利用，大大提高能量的利用率,研究能量流动的意义,桑基鱼塘,“桑基鱼塘”农业生态系统,蚕,桑,猪,鱼,稻,塘泥,粪尿（饲料）,鱼粉,粪尿,粪（饲料）,粪尿,茎叶、糠加工场,粪,研究能量流动的意义,沼气工程,“笼养蝇蛆”人工生态系统,蝇蛆 鸡
8、蛋 人,鸡粪 猪 肉,粪 农作物,蝎（药材）,问题探讨,备选策略1：先吃鸡，再吃玉米； 备选策略2：先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。,本节知识体系,能量流动,概念：,生态系统中能量的输入、传递和散失的过程,过程,能量的源头：,流经生态系统的总能量：,生产者固定的 太阳能的总量,途径：食物链或食物网,特点,单向流动：,逐级递减：,沿食物链方向由低营养级流向下一营养级,能量金字塔,能量沿食物链流动过程中逐级递减；传递效率10%20%。,研究意义,调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分,太阳能,1.人们常用金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系
9、（ ）,A,课堂基础知识反馈,2在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是（ ）A.生产者 B.初级消费者 C.次级消费者 D.分解者,A,课堂基础知识反馈,3根据生态学原理，要使能量流经食物链的总消耗量降到最低，人们应采取下列哪一种食物结构 A以淡水养殖的鱼类为主B以家畜的肉类为主C以谷类和植物蛋白为主D以禽类的肉和蛋为主,课堂基础知识反馈,C,4.假定某生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、鹰、昆虫和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为24000千焦，如营养级之间能量转化效率为15%，第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是（ ）解析：第三营养级所利用的能量= 24000千焦 （15%）3-1= 540千焦 ；第四营养级所利用的能量= 24000千焦 （15%）4-1=81千焦。,课堂基础知识反馈,5肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高，从生态学的观点看，这是由于（ ）A.动物饲养麻烦，花时间多，投资大 B.动物性食品营养价值高 C.食物链延长，能量流失多，动物性食品成本高 D.植物栽培比较容易,课堂基础知识反馈,C,6. 如果把各个营养级的生物数量关系，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？,树,昆虫,鸟,课堂基础知识反馈,1.调查农田生态系统的能量流动情况；,2.阅读教材P99页课外读物“生态农业”。,第二课堂,再见,
