生态系统的能量流动

(共47张PPT)
生态系统的能量流动
假设你像小说中的鲁滨逊一样，也流落到一个荒岛上，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、5Kg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：
　　A.先吃鸡，再吃玉米
　　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。
　　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。
一、生态系统中能量流动的基本涵义
二、生态系统中能量流动的过程
呼吸
…
能 量 流 经 第 二 营 养 级 示 意 图
粪便
散失
分解者
利用
初级消费者同化
呼吸
用于生长
发育和繁殖
初级消费者摄入
次级消费者
摄入
遗体
残骸
…
散失
赛达伯格湖的能量流动图解(单位：J/cm2.年)
太阳能
未利用
生产者
植食性动物
肉食性动物
分解者
未利用
呼吸
464.6
62.8
12.6
14.6
122.6
327.3
12.5
微量
2.1
96.3
293
18.8
29.3
7.5
5.0
62.8
12.6
　　(1)计算赛达伯格湖的生态系统中，能量从第一营养级流入第二营养级占生产者所固定能量的百分比是多少
　　(2) 第二营养级流人第三营养级的能量，占初级消费者所同化的能量总量的百分比是多少
　　(1)计算赛达伯格湖的生态系统中，能量从第一营养级流入第二营养级占生产者所固定能量的百分比是多少
(13.5%)
　　(2) 第二营养级流人第三营养级的能量，占初级消费者所同化的能量总量的百分比是多少
　　(1)计算赛达伯格湖的生态系统中，能量从第一营养级流入第二营养级占生产者所固定能量的百分比是多少
(13.5%)
　　(2) 第二营养级流人第三营养级的能量，占初级消费者所同化的能量总量的百分比是多少
(20%)
　　(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
二、能量流动的特点
单向流动
逐级递减
假设你像小说中的鲁滨逊一样，也流落到一个荒岛上，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、5Kg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：
　　A.先吃鸡，再吃玉米
　　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.先吃鸡，
再吃玉米
玉米
鸡
人
A.先吃鸡，
再吃玉米
玉米
鸡
人
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。
玉米
人
鸡
A.先吃鸡，
再吃玉米
玉米
鸡
人
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。
玉米
人
鸡
　　(1)生态系统中能量流动是从什么地方开始的？
思考
　　(1)生态系统中能量流动是从什么地方开始的？
思考
——植物光合作用固定太阳能
　　(1)生态系统中能量流动是从什么地方开始的？
思考
——植物光合作用固定太阳能
(2) 流经一个生态系统的总能量是_________________________________
　　(1)生态系统中能量流动是从什么地方开始的？
思考
——植物光合作用固定太阳能
(2) 流经一个生态系统的总能量是_________________________________
生产者固定的太阳能总量
　　(1)生态系统中能量流动是从什么地方开始的？
思考
——植物光合作用固定太阳能
(2) 流经一个生态系统的总能量是_________________________________
生产者固定的太阳能总量
(3)能量的去向有哪些？
　　(1)生态系统中能量流动是从什么地方开始的？
思考
——植物光合作用固定太阳能
(2) 流经一个生态系统的总能量是_________________________________
生产者固定的太阳能总量
(3)能量的去向有哪些？
　　(1)生态系统中能量流动是从什么地方开始的？
思考
——植物光合作用固定太阳能
(2) 流经一个生态系统的总能量是_________________________________
生产者固定的太阳能总量
(3)能量的去向有哪些？
(4)能量流动的渠道是什么？
　　(1)生态系统中能量流动是从什么地方开始的？
思考
——植物光合作用固定太阳能
(2) 流经一个生态系统的总能量是_________________________________
生产者固定的太阳能总量
(3)能量的去向有哪些？
(4)能量流动的渠道是什么？
——食物链和食物网
　　(5) 生态系统的能量流动有什么特点？
思考
　　1.逐级递减这一特点与能量守恒定律矛盾吗？
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
某个湖的能量金字塔
思考
　　2.俗话说“一山不容二虎”，有没有道理？
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
某个湖的能量金字塔
思考
某个湖的能量金字塔
3.如把各个营养级的生物数量用金字塔的方式表示，是否也呈金字塔形？
思考
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
能量金字塔与数量金字塔
鸟
树
昆虫
数量金字塔
能量金字塔与数量金字塔
鸟
树
昆虫
数量金字塔
鸟
昆虫
树
能量金字塔
能量金字塔与数量金字塔
三、研究能量流动的意义
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。
三、研究能量流动的意义
合理确定草场的载畜量
　　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。
科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
三、研究能量流动的意义
　　请利用水稻、玉米等农作物，牛、羊等牲畜，食用菌，蚯蚓，沼气池等，设计一个能量高效利用的农业生态系统。
设计生态农业
产品输出
沼渣沼液
蚯蚓
→
太阳能
沼气池
杂屑
作物
籽实
秸杆
家畜
菌床杂屑
产品输出
食用菌
设计生态农业
粪便
杂屑
产品输出
技能训练
分析和处理数据
1926年，美国一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据。
1．这块玉米田共收割玉米约10000株，质量为6000kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675kg。
2．据他估算，这些玉米在整个生长过程中通过呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。
3．1Kg葡萄糖储存1.6×104kＪ能量。
4．在整个生长季节里，入射到这块玉米田的太阳能总量为8.5×1012kＪ。
　请据以上数据计算：
这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？这些葡萄糖储存的能量是多少？
这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？这些葡萄糖储存的能量是多少？
答案：这些玉米含碳量折全成葡萄糖是：2675×30／12＝668７.5（kg),
这些葡萄糖储存的能量是：6687.5×１.6×104＝1.07×108（kＪ）
这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？
这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？
答案：这些玉米呼吸作用消耗的能量是：2045×1.6×104＝3.272×107（kＪ）
这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能总量的比例是多少？
这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能总量的比例是多少？
答案：这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是：
1.07×108＋0.3272×108＝1.3972×108（kＪ）
这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能总量的比例是多少？
0.3272×108/1.3972×108=23.4%
答案：这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是：
1.07×108＋0.3272×108＝1.3972×108（ＫＪ）
这块玉米田的太阳能利用效率是多少？
这块玉米田的太阳能利用效率是多少？
答案：这块玉米田的能量利用效率是：
1.3972×108／8.5×109＝1.64％