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二、生态系统的问题探讨假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、１５Ｋg玉米。讨论：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：１、先吃鸡，再吃玉米。２、先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，再吃鸡。生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。一、生态系统的能量流动的概念草兔鹰太阳能输入光合作用传递和转化散失生物体化学能呼吸热能过程：呼吸作用分解者分解被植食性动物摄入流入下一营养级能量在第一营养级中的变化太阳生产者固定的太阳能呼吸作用以热能的形式散失用于生长、发育、繁殖思考：兔子的摄入量就是兔子的同化量吗？(同化量=摄入量—粪便量）初级消费者摄入用于生长发育和繁殖次级消费者摄入呼吸（热能）散失遗体残骸初级消费者同化分解者利用粪便吸呼散失...能量在第二营养级中的变化生态系统的能量流动图解:生产者(植物)呼吸作用初级消费者(植食动物)呼吸作用次级消费者(肉食动物)呼吸作用分解者…呼吸作用三级消费者(肉食动物)呼吸作用二.能量流动的过程⒈生态系统的能量来源：流经生态系统的总能量：太阳能2.起点：渠道:食物链和食物网生产者3.能量来源：生产者消费者——太阳能——上一营养级4.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生态系统的能量来源是什么？流经生态系统的总能量是什么？2.能量流动的起点和渠道是什么？3.各个营养级能量的来源又是什么？二.能量流动的过程要点4.去路：呼吸作用消耗被下一营养级的生物所利用被分解者所利用5.能量的最终归宿：热能形式散失5.能量流动的最终归宿是什么？生产者固定的太阳能思考与讨论１、生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？２、流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？太阳能化学能热能生产者初级消费者次级消费者计算:1、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多少？2、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多少？肉食性动物12.6植食性动物62.8生产者464.662.812.6太阳能未固定分解者14.6呼吸122.6未利用327.312.52.1微量5.07.523.918.829396.3(13.5%)(20%)１９４２年美国生态学家林德曼对塞达伯格湖内各营养级之间的能量流动进行了定量分析传递效率下一营养级的同化量上一营养级的同化量传递效率的相关计算：×100%耗散掉的能量包括：①呼吸散失的热能；②为分解者利用的能量；③“未利用”的能量逐级递减1、为什么流入某营养级的能量不能百分之百地流入后一个营养级?１、单向流动：只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不能循环流动。２、逐级递减：能量在沿食物链传递过程中是逐级减少的，一般输入到某个营养级的能量，只有１０％～２０％能够流到下一个营养级。三.能量流动的特点每个营养级同化能量=下一个营养级同化能量+呼吸消耗能量+分解者释放能量+未被利用能量注意：粪便量不属于该营养级同化的能量，应该为上一营养级固定或同化的能量。某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/(hm2·a)。(1)能量从第二传递到第三营养级的效率是。(2)在研究能量流动时，可通过标重捕法调查田鼠种群密度。在1hm2范围内，第一次捕获标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的15只。该种群密度是只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果。(3)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%～5%用于，其余在呼吸作用中以热能形式散失。3%80偏高生长、发育、繁殖植物田鼠鼬固定的太阳能摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量2.45×10111.05×1097.50×1087.15×1082.44×1072.25×1072.18×107如图是某生态系统能量流动的定量分析图解，图中A、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数值，单位为J/（cm2•a）．请据图回答：从第一营养级到第二营养级的传递效率是______%，从第二营养级到第三营养级的传递效率是______%，，这体现了能量流动具有的特点是______．2013.5如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图将会是什么样的？第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级１０００ＫＪ１００ＫＪ１０ＫＪ１ＫＪ三.能量流动的特点第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级１０００ＫＪ１００ＫＪ１０ＫＪ１ＫＪ能量金字塔-----根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制而成的金字塔图形。说一说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。三.能量流动的特点有没有例外的情况？三.能量流动的特点在一片树林中，树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如下图所示：鸟树昆虫昆虫树鸟数量比例图能量金字塔数量金字塔可能倒置，但能量金字塔不会出现倒置学以致用：为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？为什么生态系统中的能量流动一般不超过4—５个营养级？１０００ＫＪ２００ＫＪ４０ＫＪ８ＫＪ第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级解答：能量沿着食物链的流动是逐级递减的，且传递效率是10%~20%，那么营养级越高，所获得的能量越少，当营养级达到第五到六级时，传递到该营养级的能量就不足以维持一个营养级生物的生存了。为什么一山不能容二虎？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：研究意义使能量得到最有效的利用使能量持续高效的流向对人类最有益的部分太阳能热能.能量流动的最终归宿:四、研究能量流动的实践意义2、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:草场放牧、锄去农田中的杂草1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。如:秸秆饲料喂牲畜牲畜粪进入沼气池发酵沼气做燃料沼渣做肥料或养鱼例如：桑基鱼塘（取泥覆四周为基，中凹下为塘，基种桑，塘畜鱼，利用桑叶喂蚕，蚕沙（蚕粪）养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、蚕、鱼之间形成了良性循环。合理确定载畜量，保持畜产品的持续高产。1.流经生态系统的总能量是()A.照射到该生态系统内所有植物体叶面上的太阳能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CC2.根据生态学原理，要使能量流经食物链总消耗最少，人们应采用哪种食物结构（）A．以禽类、蛋类为主B．以淡水养殖的鱼、虾为主C．以谷物和植物蛋白为主D．以猪肉等家畜肉类为主3.(多选题)下列有关生态系统能量流动的叙述中正确的是()ABDA.能量流动是单向的，不可逆的B.食物链越短，可供最高营养级消费的能量越多C.初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少D.营养级越多，散失的能量越多4.大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为食。设一大象在某一段时间所同化的能量为107KJ，则这部分能量中可流入蜣螂体内的为()A、0KJB、106KJC、2×106KJD、106KJ～2×106KJA5.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反馈练习：1、在一个处于平衡状态的封闭的生态系统内，要使其中的动物能够长时间存活，必须提供（）A．o2B．H2oC．有机物D．太阳能BD2、在一条食物链中，第二营养级能量最多有多少流入到第五营养级（）A.1/5B.1/125C.1/25D.1/6251/5×1/5×1/53．从能量流动的角度看，一条食物链的营养级一般不超过5个，其原因是（）A．能量流动是单向的，不循环的B．能量流动是逐级递减的C．流经5个营养级后所剩下的能量不足以再维持一个种群生存的最小需要量D．没有第六营养级的凶猛动物C4．假设一个生态系统的总能量为l00％，按最高传递效率计算，第三和第四营养级的消费者所获得能量分别为（）A．0．8％和0．8％B．4％和0．8％C．4％和4％D．20％和4％B5．在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中，若蛇增加1g生物量，至少要消耗植物的生物量是（）A．1000gB．500gC．250gD．125gD生物量（biomass)是指某一时刻单位面积内实存生活的有机物质（干重）（包括生物体内所存食物的重量）总量，通常用kg/m2或t/ha表示。能量值=平均生物量X个体数量6、肉食动物不可能是一条食物链中的第几营养级（）A．第五B．第二C．第三D．第四7、对水稻→鼠→蛇→鹰这条食物链的错误描述是（）A.水稻是生产者B.鼠是初级消费者C.蛇是次级消费者D.鹰属于第三营养级BD8.在一定时期内，某生态系统中全部生产者固定的太阳能值为a，全部消费者所获得的能量值是b，全部分解者所获得的能量值为c，则abc之间的关系是（）A、a=b+cB、ab+cC.ab+cD.c=a+bB每个营养级同化能量=下一个营养级同化能量+呼吸消耗能量+分解者释放能量+未被利用能量9．调查得知某河生态系统的营养结构共有４个营养级（以A、B、C、D表示）。经测定，一年中流过４个营养级的能量分别为：营养级能量（Ｊ.m２)A:141.10105B:15.91105C:0.88105D:871.27105那么该生态系统中初级消费者是（）A1、根据下图所表示的食物网,结合能量流动的特点进行计算:牧草鼠蛇猫头鹰如果牧草固定了1000焦耳的能量,则猫头鹰最少能获得______焦耳能量,最多能获得______焦耳能量.140如图是某人工鱼塘生态系统能量流动图解（能量单位为：J/cm2•a），请回答：图中A代表______．能量从第一营养级流到第二营养级的传递效率是______%．能量从第二营养级流到第三营养级的传递效率是______%2、如果一个人的食物有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1Kg体重，约消耗植物（）A、10KgB28KgC100KgD280KgD3、如图所示的食物网中，E是生产者，共含7.1X109KJ能量，B生物种群总能量为2.3X108KJ，从理论上计算A最多获得的能量是（）A2.84X108KJB2.38X108KJC1.41X108KJD3.05X108KJADECBB4、在一个生态系统中，已知初级消费者与次级消费者的个体数分别为N1,N2个体平均重量分别为M1,M2，则下列正确的是（）AN1·M1＞N2·M2BN1·M1＜N2·M2CN1·M1＝N2·M2DN1·M1≧N2·M2A