(共17张PPT)
3.2 生态系统的能量流动
(第一课时)
假如你流落到荒岛上,那里除了可饮用的水,几乎没有任何食物。你身边只有一只母鸡、15 kg玉米。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?
先吃鸡,再吃玉米。
先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。
研究能量流动的基本思路
深入内部
考察个体
生态系统能量流动的研究一般在群体水平上进行。将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的研究方法。
整合局部
环节规律
探索系统
动态规律
能量流经生物个体的过程
呼吸作用
散失(热能)
粪便
呼吸作用
散失
(热能)
分解者利用
遗体残骸
摄入
用于生长发育繁殖
摄入量 = 同化量 + 粪便量
捕食者摄入
同化
消化吸收合成自身物质,储存能量
生态系统能量流动在营养级层次研究
草
兔
鹰
生产者
等
等
等
初级消费者
次级消费者
第一营养级
第二营养级
第三营养级
能量流经第二营养级的过程
属于上一营养级的同化量
任务1:
初级消费者
同化
呼吸作用
分解者
下一
营养级
上一
营养级
生态系统能量流动过程
枯枝败叶
遗体
遗体
遗体
总量:
生产者固定的太阳能
输入
形式:
有机物中的化学能
传递
途径:
食物链和食物网
太阳能 有机物中化学能 热能
转化
形式:
热能
散失
过程:
有机物中化学能 热能
呼吸作用
任务2:
生态系统能量流动过程
枯枝败叶
遗体
遗体
遗体
总量:
生产者固定的太阳能
输入
形式:
有机物中的化学能
传递
途径:
食物链和食物网
太阳能 有机物中化学能 热能
转化
形式:
热能
散失
过程:
有机物中化学能 热能
呼吸作用
生物群落
环境
输入
输出
任务2:
生态系统能量流动的概念
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
枯枝败叶
遗体
遗体
遗体
分析赛达伯格湖的能量流动
Raymond Lindeman
对能量流动做了定量分析
《生态学的营养动态概说》
林德曼(1915-1942)
赛达伯格湖
深1米,面积为14480平方米,湖岸线长500米 。
湖底深度一致、性质均一,没有大的波浪。
优点:小、简单、稳定
任务3:
赛达伯格湖的能量流动
能量传递效率 =
下一营养级同化量
上一营养级同化量
×100%
营养级 流入能量 流出能量 (输入下一营养级) 出入比
(传递效率)
生产者
植食性动物
肉食性动物
464.6
62.8
13.5%
62.8
12.6
20.1%
12.6
1.从方向上看,能量流动是否会逆转,能不能循环流动?为什么?
2.从能量传递效率上看,能量为什么不能百分之百从一个营养级流到下一个营养级?
(1)生态系统各营养级间取食和被食的关系是不可逆的。
(2)各营养级通过呼吸作用散失的热能不能再被生物利用。
各营养级的能量都有一部分通过呼吸作用散失;
一部分未被下一营养级利用;
一部分被分解者分解。
不会逆转,不能循环流动。因为:
任务4:讨论
生态系统能量流动的特点
能量传递效率:一般10-20%
营养级数量:一般不超过5个营养级
1.生态系统中的能量是单向流动的。
2.能量在流动过程中逐级递减。
任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能。
小 结
1. 能量流动是生态系统三大基本功能之一。生态系统中,能量沿食物链流动时,每个营养级都有能量输入、转化、传递和散失。
2. 生态系统中,能量沿食物链单向流动并逐级递减。
3. 生命是开放的系统,时刻进行着物质和能量的输入和输出,以维持生态系统的正常功能。
4. 建立模型与定量分析是生态系统研究的常用方法。
假如你流落到荒岛上,那里除了可饮用的水,几乎没有任何食物。你身边只有一只母鸡、15 kg玉米。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?
先吃鸡,再吃玉米。
先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。
谢谢观看