1、-1-第2节 生态系统的能量流动-2-第2节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 1.分析生态系统中能量流动的过程和特点。2.能绘制出能量金字塔模型。3.概述研究能量流动的实践意义。4.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。-3-第2节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 一 二 三 四 一、能量流动的过程 1.能量的输入(1)能量来源:几乎都来自太阳能。2.能量的传递(1)传递途径:食物链和食物网。(2)传递形式:有机物中的化学能。相关(2)生理 过程五-4-第2节
2、 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 一 二 三 四(3)传递过程 五-5-第2节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 一 二 三 四 3.能量的转化 4.能量的散失(1)形式:热能,热能是能量流动的最后形式。(2)过程(3)特殊途径(1)生产者:光能有机物中的化学能。(2)消费者:食物化学能自身化学能。五-6-第2节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 一 二 三 四 二、能量流动的特点 1.能量流动是
3、单向的(1)食物链各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果。(2)各营养级的生物在细胞呼吸时产生的热能,全部被散失掉了,这些能量是不能被再利用的。2.能量流动是逐级递减的(1)各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大的一部分能量。(2)各营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的生物所利用。(3)各营养级中都有少部分能量随着残枝、败叶或遗体等被分解者利用了。五-7-第2节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 一 二 三 四 3.能量传递效率为10%20%输入某一营养级的能量中,只有10%20%的能量流入下一个营养级(
4、最高营养级除外)。五-8-第2节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 一 二 三 四 类型项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 形状 特点 正金字塔形 一般为正金字塔形,有时会出现倒金字塔形 一般为正金字塔形 三、生态金字塔 如果将单位时间内各个营养级所得的能量数值,由低到高绘制成图,可形成一个能量金字塔。根据生态系统内各个营养级的生物数量和生物量数值,可制成数量金字塔和生物量金字塔。现在把它们比较如下。五-9-第2节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 一 二
5、 三 四 类型项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 象征含义 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特征 生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 生物量(现存生物有机物的总质量)沿食物链升高而逐级递减 每一级的含义 每一营养级所含能量的多少 每一营养级生物个体的数目 每一营养级生物的有机物总量 五-10-第2节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 一 二 三 四 特别提醒人们应用最普遍的是能量金字塔。数量金字塔在前一营养级的生物个体很大,而后一营养级的生物个体很小时,会出现倒置现象。如在一片树林中,树、昆虫和食虫鸟类的个
6、体比例关系,可形成如上图所示的数量金字塔。生物量金字塔很少发生倒置,只有在某些水域生态系统中可能发生。五-11-第2节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 一 二 三 四 四、根据提供的数据构建食物链(网)1.根据曲线图构建食物链 上图为一定时间内某生态系统中几个种群的数量变化曲线,如果它们构成一条食物链,一般情况下,种群的相对数量与种群的能量呈正相关。从图示三条曲线与纵坐标的交点可以看出,此生态系统中乙的相对数量最多,能量也最多,应处于第一营养级,丙其次,甲最少,分别处于第二、第三营养级,则食物链是乙丙甲。五-12-第2节 生态
7、系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 一 二 三 四 2.根据柱形图构建食物链(网)一个生态系统中的四种生物,构成一条食物链。上图表示在某一时间分别测得的这四种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量。能量储存在有机物中,一般情况下,各营养级的有机物总量可以看作各营养级含有的能量。在生态系统中,营养级越低,所占有的能量越多,反之,则越少。据此可以推出此生态系统的食物链是丙甲乙丁。五-13-第2节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 一 二 三 四 3.根据表格数据呈现的能量值
8、构建食物链(网)下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果,表中A、B、C、D分别表示不同的营养级,Pg表示生物同化作用固定能量的总量。根据能量多少和传递效率10%20%可以确定食物链为BDAC。营养级 A B C D Pg 15.9 870.7 0.9 141.0 五-14-第2节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 一 二 三 四 4.根据表格数据呈现的重金属、DDT等的浓度构建食物链(网)如某生态系统中生物体内残留有机汞的情况如下表。本表呈现的是某生物体的有机汞浓度。有机汞存在生物富集现象,即随着营养级的增加,汞浓度增
9、加,所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低,从而判断各生物能量值的大小。表中A有机汞浓度最低,属第一营养级;C和E的有机汞浓度差不多,表明两者属同一营养级;D有机汞浓度最高,属最高营养级。所以,最可能的食物链如右图。生物体 A B C D E 有机汞浓度/(mgkg-1)0.05 7 0.51 68 0.39 五-15-第2节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 一 二 三 四 五 五、研究能量流动的实践意义 实践意义 依据原理 措施 实例 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 生态系统中能量是单
10、向流动的 增设食物链,实现对能量的多级利用 秸秆综合利用 延长食物链,使种群中不能被利用的能量流入能被人们利用的种群 在虫灾严重的农田中养鸡 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 能量在流动过程中逐级递减 调整不同营养级或相同营养级的不同种群之间的比例关系 合理确定草场的载畜量 -16-第2节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 题型一 题型二 题型三 题型一生态系统的能量流动去路【例1】下图表示某草原生态系统中能量流动图解,表示相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是()-17-第2
11、节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 题型一 题型二 题型三 A.是流入该生态系统的总能量 B.分解者分解动植物遗体释放出来的能量,可供绿色植物再利用 C.图中/的比值代表“草兔”的能量传递效率 D.和分别属于草和兔同化量的一部分 解析:流入该生态系统的总能量应该是生产者(草)所固定的太阳能的总量,而仅是其中的一部分,所以A错。分解者分解遗体,最终是以热能的形式释放,而热能不能被绿色植物固定利用,所以B项错。图中分别是流向兔和狐的能量,并不是兔和狐同化的能量,二者之比不能代表“草兔”的能量传递效率,所以C项错。是兔排出的粪便中所
12、含的能量,兔是初级消费者,初级消费者的粪便所含的能量不属于初级消费者所同化的,应该属于生产者(草)同化量的一部分;同理,应属于兔同化量的一部分,所以D项正确。答案:D-18-第2节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 题型一 题型二 题型三 题型二生态系统的能量流动特点【例2】下列有关生态系统中食物链与能量流动的叙述,不正确的是()A.能量经食物链流动时只能从较低的营养级流向较高的营养级 B.食物链越长,最高营养级获得的能量越少 C.初级消费者越多,次级消费者获得的能量越少 D.生态系统中的能量最终以热能的形式散失到环境中 解析:
13、由于捕食关系,初级消费者中的能量有10%20%流入次级消费者体内,则初级消费者越多,次级消费者获得的能量也越多。答案:C-19-第2节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 题型一 题型二 题型三 题型三能量流动的相关计算【例3】右上图所示食物网中,假如猫头鹰的食物有2/5来自兔,2/5来自鼠,1/5来自蛇,那么,猫头鹰若要增加20 g体重,至少需要消耗植物()A.80 g B.900 g C.800 g D.600 g-20-第2节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航
14、 题型一 题型二 题型三 解析:依题图中食物关系分析,猫头鹰处于第三、四营养级。在食物网中,有两条食物链,猫头鹰均属第三营养级,可把这两条食物链简化为一条,即植物鼠(兔)猫头鹰,最少消耗植物 20 g4/520%20%=400 g。另一食物链:植物鼠蛇猫头鹰中,猫头鹰属第四营养级,最少消耗植物 20 g1/520%20%20%=500 g,所以最少需要消耗植物 900 g。答案:B-21-第2节 生态系统的能量流动 DIANLITOUXI典例透析 ZHONGNANJUJIAO重难聚焦 目标导航 题型一 题型二 题型三 反思领悟(1)若一食物网中,已知最高营养级增重为N:要求最多需第一营养级多少时,按最长食物链,最低传递效率计算;要求至少消耗第一营养级多少时,按最短食物链,最高传递效率计算。(2)若一食物网中,已知第一营养级质量为M:要求最高营养级最多获得多少能量时,应按最短食物链,最高传递效率计算;要求最高营养级最少获得多少能量时,应按最长食物链,最低传递效率计算。