生态系统的能量流动ppt课件.pptx
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1、温故而知新,1.生态系统的结构包括哪两方面?2.生态系统的组成成分有哪些?3.生态系统的营养结构是什么?有何功能?,生态系统的组成成分,生态系统的营养结构,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;物质循环和能量流动的渠道,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:A.先吃鸡,然后吃玉米 B.先吃玉米,同时用部分玉米喂鸡,吃鸡生产的蛋,最后再吃鸡,先吃鸡,再吃玉米,我反对!为什么要先吃我?,我们欠“鸡妈妈”一个解释,生态系统不仅具有一定的结构,而且具有一定的功能。生态系统的主要功能:一是生态系统的能量流动,二是
2、生态系统的物质循环,三是生态系统的信息传递,首先学习讨论生态系统的能量流动。,引言:,第2节 生态系统的能量流动-第一课时,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。,能量流动的概念,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,能量流动的分析,能量流经一个种群的情况图示:,如果将这个种群作为一个整体来研究,则上图可以简化成下
3、图形式,从中可以看出分析能量流动的基本思路。,研究生态系统的能量流动一般在群体水平上。,能量流动的分析,下面从营养级水平来研究能量流动,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,二、能量流动的过程,成分:,营养级:,二、能量流动的过程,草的能量来自哪里?照射在草地上的太阳能都被草吸收了吗?怎样吸收的?,草的能量是怎样得来的,光合作用,?,吸收了太阳能后,这些能量有哪些去向?,呼吸作用消耗,用于生长发育和繁殖等生命活动,呼吸作用消耗,分解者分解,供下一营养级摄入,草的能量的去向,?,能量在第一营养级中的变化,一能量流动的过程,用于生长发育和繁殖,分 解 者,遗体 残枝、
4、败叶,生产者固定的太阳能,自身呼吸作用以热能散失,用于自身生长、发育、繁殖,遗体、残枝败叶,被分解者分解,被下一营养级同化,兔子把草吃进肚子里,草中的能量都被兔子吸收了吗?兔子吸收了能量后,这些能量有哪些去向?,二、能量流动的过程,兔子的摄入量就是兔子的同化量吗?,兔子的能量到哪里去了?,?,何为同化作用?,同化作用,异化作用,新陈代谢,又叫合成代谢,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。,又叫分解代谢,是指生物体把自身的一部分组成物质加以分解,释放出其中的能量,供给生命活动的过程。,一、能量流动相关概念,同化量=摄入量粪便量,能量流动的过程,初级消费
5、者摄入,分解者利用,能量在第二营养级中的变化,生产者(植物),光能,用于生长发育繁殖,生产者(植物),输入,传 递,散 失,生态系统能量流动的过程,进入一个营养级的能量有几个去处?,自身呼吸作用消耗、被分解者分解、进入下一营养级,生态系统中的能量流动过程,1、图中的箭头有哪些含义?2、能量能否逆向流动、循环流动?,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,思考,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、流经某个生态系统的能量能否再回到这个生态系统
6、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。,各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的热能形式散失掉,这些能量是生物无法利用的。,第2节 生态系统的能量流动-第二课时,二.能量流动的过程,5.各营养级能量的去路有哪些?请以生产者(第一营养级)为例说明.,生态系统的能量来源是什么?,2.能量流动的起点和渠道是什么?,3.流经生态系统的总能量是什么?,4.各个营养级能量的来源又是什么?,能量流动的过程小结:,赛达伯格湖的能量流动图解,二能量
7、流动的特点,营养级,464.6,62.8,62.8,12.6,13.52%,20.06%,第一营养级,第二营养级,流入能量,流到下一营养级的能量,传递效率,KJ,KJ,能量流动的特点,数据分析与处理,生产者,二、生态系统的能量流动特点,问题2:进行数据整理和分析,将每一营养级上的能量“流入”和“传递到下一营养级”整理到下表中,并计算相邻营养级间的能量传递效率。,能量传递效率=,下一个营养级同化的能量,上一个营养级同化的能量,成果展示,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
8、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?,二、能量流动的特点,(一)单向流动:,(二)逐级递减,组成食物链的各营养级的顺序是不可逆的,这是长期自然选择的结果;各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的热能形式散失掉,这些能量是生物无法利用的。,传递效率为1020,两个营养级之间,逐级递减的原因:自身呼吸消耗、被分解者分解、暂时未被利用。,肉食性动物 12.6,植食性动物 62.8,生产者 464.6,能量金字塔,X20%20%=1Kg x=25Kg,在绿
9、色植物鼠猫头鹰这条食物链中,猫头鹰增重1Kg,至少需要消耗绿色植物_Kg。,能量金字塔,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,从能量流动金字塔可以看出:营养级越多,在能量流动中消耗的能量就 _。,越多,湖泊生态系统能量金字塔,生产者(第一营养级),初级消费者(第二营养级),次级消费者(第三营养级),三级消费者(第四营养级),二.能量流动的过程(小结),3、渠道:,食物链和食物网,从生产者固定太阳能开始,太阳能,生产者所固定的太阳能的总量(约占1%),太阳光能,前一营养级,6.能量去路:,7.能量散失形式:,热能,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
10、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,在能量流动的过程中消耗的能量就越多,能量流动是单向、逐级递减的。,能量金字塔,生态系统的能量金字塔中,构成塔基的一般是什么?,生产者,人们对一片草地上的所有生物成员作了统计:生产者(野草):5842424株;初级消费者(草原动物、昆虫):708 624只次级消费者(肉食动物、吃昆虫的小鸟):354 904 只三级消费者(肉食动物、吃小鸟的鹰):3只。,数量金字塔存在吗?,思考题: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?,一般是金字塔形;,有例外。,数量金字塔,有没
11、有例外的情况?,想一想:,一般情况下,也是金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形。例1:在海洋生态系统中,由于生产者(浮游植物)的个体小,寿命短,又会不断地被浮游动物吃掉,所以某一时刻调查到的浮游植物的量可能低于浮游动物的量。当然,总的来看,一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。例2:成千上万只昆虫生活在一株大树上,该数量金字塔的塔形也会发生倒置。,呈正金字塔形,一般呈正金字塔形;有时出现金字塔倒形.如树与树上昆虫.,呈正金字塔形,能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性,生物个体数目沿食物链中随营养级而逐级递减,生物量(现存生物有机物的总质量)沿食物链流动逐级递减,食物链中每一营
12、养级生物所含能量多少,每一营养级生物个体数目,每一营养级生物的总生物量,生物金字塔,生命在等待中逝去 请给我们一个“先吃鸡”的理由!,七嘴八舌,食物链越短,能量到我体内的越多,我活的时间就越长呀!,假设你像小说中的鲁滨逊一样,流落到一个不毛的荒岛上,那里除了有能饮用的水之外,几乎没有任何食物,你随身携带的食物只有5千克玉米和一只母鸡。你认为哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援?()A.先吃鸡,然后吃玉米。B.先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。,A,鸡,植物-牛-人,植物-人,人们应采用以谷物和植物蛋白为主的食物结构,如何调整饮食结构?,从能量传递的数量和效率看,能量
13、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。,2.食物链一般不超过5个营养级?,迁移创新:,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。,1.为什么说“一山不容二虎”?,迁移创新:,“桑基鱼塘”农业生态系统,蚕,桑,猪,鱼,稻,塘泥,粪尿
14、(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,四、研究能量流动的实践意义,1.一方面,帮助人们科学规划、设计人工生态系统,实现能量的多级利用,提高能量的利用率。,2.另一方面,帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。,如:生态农业,如:草场合理放牧,以获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。,人类能不能改变生态系统能量流动的规律?,不能。,农民在进行田间管理的时候,要进行灭虫除草,目的是?,使能量尽可能地流向农作物中,即流向人类最有益的部分,生态农业:如桑基鱼塘,桑基鱼塘的设计的理念:从人类所需的出发,通过能量的多级利用,
15、充分利用流经各营养级的能量,提高生产效益。,1.在社会主义新农村建设中,四川某地通过新建沼气池和植树造林,构建了新型农业生态系统(如图所示)。下列说法错误的是,A该生态系统中,处于第二营养级的生物有人和家禽家畜B该生态系统中人的作用非常关键,植物是主要成分C该生态系统的建立,提高了各营养级间的能量传递效率D沼气池的建造和植树造林,提高了该生态系统的稳定性,C,2.珠江三角洲的农民充分利用自然资源,建立了该地特有的蔗基鱼塘和桑基鱼塘,请据图回答:,(1)要使它长期稳定发展,除了有稳定的 来源,各类生物要(2)该生态系统内物质经多次重复利用,大大提高了能量,能提高的原因是因为其营养结构具有 的特点
16、。,(3)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过 的作用又被桑蔗基所利用。蚕粪中的氨经过 作用,形成 被植物吸收。,能量,保持相对稳定,流向对人类最有益的部分,食物链短,分解者,硝化细菌的化能合成,亚硝酸盐和硝酸盐,3.下图表示一个生态系统,请据图回答下列问题:(1)图中除阳光、CO2、H2O、N2以外,其余部分总称为。(2)在生物因素中,不可缺少的成分是。(3)若黄雀重增加2g,则需至少消耗生产者的有机物是 g。,生物群落,绿色植物和细菌,250,桑基鱼塘,研究能量流动意义-提高能量利用率,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
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