5.2 生态系统的能量流动-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第2节生态系统的能量流动生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。质疑：生态系统中能量流动的起点是从什么地方开始的？生态系统的能量流动是从生产者所固定的太阳能开始的。（二）能量流动的过程流经生态系统的总能量:生产者所固定的全部太阳能，就是流经生态系统的总能量。生理过程：光合作用呼吸散失（大部分）用于生长、发育、繁殖（储存能量）遗体、残枝败叶分解者初级消费者同化了能量流经第一营养级示意图太阳生产者固定的太阳能粪便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，并且储存能量的变化过程。同化作用:兔子的摄入量就是兔子的同化量吗？摄入量—粪便量=同化量在草原上，兔以草为食，屎壳郎（蜣螂）以兔粪为食0被兔同化的能量中约有多少流入屎壳郎？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同化分解者利用散失呼吸作用粪便遗体，排遗物残骸散失呼吸作用……2.能量流经第二营养级的情况能量流经第二营养级示意图能量流经最高营养级的情况同化量去路包括（1）呼吸散失（2）分解者分解⒈生态系统的能量来源：太阳光能2.起点：渠道:食物链和食物网生产者3.流经生态系统总能量：生产者所固定的太阳能的总量(约占1%)5.去路：呼吸作用消耗的能量被下一营养级同化的能量分解者释放的能量能量流动的过程4.来源：生产者消费者——太阳光能——前一营养级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.⒈生态系统的能量最终来源是什么？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？总结生态系统的能量流动图解生产者(植物)呼吸初级消费者(植食动物)呼吸次级消费者(肉食动物)呼吸分解者…呼吸三级消费者(肉食动物)呼吸太阳光能化学能热能（最终归宿）生态系统的能量流动总图解生产者(植物)呼吸初级消费者(植食动物)呼吸次级消费者(肉食动物)呼吸分解者…呼吸三级消费者(肉食动物)呼吸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。“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗和未被后一下营养级和分解者利用的能量（现存的）能量流动的特点能量传递效率下一营养级同化量能量传递效率=本营养级同化量×100%相邻两个营养级的传递率为10％～20％十分之一定律从第一营养级流入第二营养级的能量，占生产者所固定的能量总量的百分比是___________。从第二营养级流入第三营养级的能量，占初级消费者所同化的能量总量的百分比是_____________________。62.8/464.6=13.5%12.6/62.8=20.1%生态系统能量流动的特点从生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者→……原因：捕食关系不能改变2、能量流动是逐级递减的：相邻两个营养级的传递率为10％～20％逐级递减的原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一个营养级利用。1、单向流动:不循环，不可逆10%~20%生产者10%~20%初级消费者次级消费者10%~20%……为什么一般的食物链上营养级不会多于5个？答：根据能量传递效率为10%~20%计算，流入到下一营养级能量是很少的。所以营养级越高生物种类和数量就越少。当能量流经4~5个营养级，所剩的能量就少到不足以再维持下一营养级的生命了。在绿色植物→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。X×20%×20%=1Kgx=25Kg有一食物网如图所示。假如鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加20g体重，最多消耗植物多少克？在图中海鸟获得能量最多的食物链是_______。海鸟每增加1千克，需消耗生产者生产的有机物至少是___________千克。有关计算甲壳类水绵海鸟水蚤大鱼小鱼淡水虾25例、ABCDEF思考：如上食物网中，A为1千克a、C最多约为多少？b、C最少约为多少？0.04千克0.0001千克c、若C增加1千克，则A最少需要消耗多少千克？最多又为多少？如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物（）A、10千克B、280千克C、100千克D、28千克高低能量低高营养级永远都是正金字塔形树昆虫数目鸟鸟树昆虫能量金字塔为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？为什么几平方公里才能有一只虎,而几平方米却有百万昆虫?人增加一千克，要消耗多少克的植物？(从不同食物链考虑)生物富集作用?研究生态系统能量流动的意义1、对能量进行多级利用，提高能量的利用率。例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘不是能量传递效率2、合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分。例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品（灭鼠）；农田最好使能量多流向农作物（除草）。研究生态系统能量流动的意义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练习题1.根据生态学原理，使能量在流动过程中损耗最低，应采用的一组食物结构A.以淡水养殖的鱼类为主B.以谷物与植物蛋白为主C.以海洋鱼类为主D.以禽肉与蛋为主2.下图是某一生态系统的能量锥体，能正确反映能量流动特点的是：ABCDDB4.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3.一般地说，在食物链中随营养级的递增，生物个体数量将依次：A.递增B.不变C.递减D.稍增加CA5、流经生态系统的总能量是指()A.照射到该生态系统内所有植物体叶面上的全部太阳能B.射进该系统的全部太阳能C.该系统全部生产者所固定的太阳能的总量D.生产者传递给消费者的全部能量c6、假设初级消费者从生产者那里获得的能量数值相等，则猫头鹰获得能量最多的食物链（）A、绿色植物→蝗虫→蜘蛛→蜥蜴→蛇→猫头鹰B、绿色植物→鼠→猫头鹰C、绿色植物→蝗虫→青蛙→蛇→猫头鹰D、绿色植物→鼠→蛇→猫头鹰B7.假设一个生态系统的总能量为１００％，按最高传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为（）A.４％和４％B.０.８％和０.８％C.４％和０.８％D.１０％和４％C例、ABCDEF思考：如上食物网中，A为1千克a、C最多约为多少？b、C最少约为多少？0.04千克0.0001千克c、若C增加1千克，则A最少需要消耗多少千克？最多又为多少？①图中D表示__________。②能量在逐级递减中，若狐获得的能量是8千焦，传递给狼的能量最多应为______千焦，狼获得的能量中，草应供给这条食物链的能量至少为______千焦。③图中各营养级通过A______作用被消耗，通过B________利用，而B又通过C_________被消耗。太阳能1.6200呼吸分解者呼吸作用4、右图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。[例]在食物网中，C既以B为食，也以A为食，B是初级消费者。若C同化的总能量为a，其中由A经过A-C食物链过程的供能比例为x，则按最低传递效率计算，需要A的总能量y与x的函数关系式为__________.a*x*10+a*(1-x)*10*10=y简化为y=100a-90ax表示某生态系统的食物网，请回答：若该生态系统的能量流动效率平均为10%，同一营养级的每种生物获得的能量是均等的，那么第一营养级的同化能量为2×107KJ，则鹰最终获得的能量是________________。要使鹰的数量最多它应处于第___________营养级。有关计算60500Kj3鹰鸟蛇蛙鼠昆虫植物2×1071×1061×1065×1045×1045×1035×1025×1045×1035×1045×1032×107KJ能量流动的过程地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。进入生态系统中生物体的能量是生产者光合作用吸收的能量。这些能量固定到生产者所制造的有机物中。进入生态系统中的太阳能约占太阳向地球输送能量的1%。图是某个生态系统中的食物网简图，据图回答：若E生物种群总能量为7.1×109kJ，B生物种群总能量为2.3×108kJ，从理论上计算A贮存的总能量最少为_________kJ。有关计算4.8×107ACEDB细胞代谢包括同化作用和异化作用。简单说，同化作用就是把非己变成自己；异化正好相反把自己变成非己。同化作用是细胞代谢当中的一个重要过程，作用是把消化吸收后的营养重新组合，形成有机物和贮存能量的过程。异化作用就是生物的分解代谢。是生物体将体内的大分子转化为小分子并释放出能量的过程。呼吸作用是异化作用中重要的过程。