内容正文:
第15讲
生态系统的能量流动
一、能量流动的概念
是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
就一个生物个体(如人)而言,能量是如何输入、储存和散失的?
能量输入
个体
呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
能量流动的分析
能量输入
个体1
呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
个体2
个体3
呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
…
能量流动的分析
能量流经一个种群的情况:
能量输入
种群
能量储存
能量散失
能量流动的分析
研究生态系统中能量流动一般在群体水平上。
能量的源头:
流动的起点:
输入生态系统的总能量:
主要渠道:
能量转化:
太阳能
从生产者固定太阳能开始
食物链和食物网
生产者固定的太阳能总量
能量流动的过程
太阳能—有机物中的化学能--热能(最总散失)
能量流动的过程
生产者
(国定的太阳能)
能量在第一营养级中的变化
用于生长
发育和繁殖
初级消费者
(植食性动物)
呼吸作用
残枝败叶
分解者
初级消费者
摄入
用于生长
发育和繁殖
次级消费者
摄入
呼吸作用
散失
遗体
残骸
初级消费者
同化
分解者利用
粪便
呼吸作用
散失
…
能量流经第二营养级示意图
生态系统能量流动的过程
输入
传递
散失
生产者
呼吸
初级消费者
呼吸
次级消费者
分 解 者
…
呼吸
三级消
费者
呼吸
呼吸
生产者固定的太阳能总量为流经这个生态系统的总能量
以有机物的形式沿食物链向下一营养级传递
每一营养级能量的来源
第一营养级(生产者):
主要是光合作用固定的太阳能
其他营养级(消费者):
同化上一营养级的能量
分解者:
植物的残枝败叶,动物的遗体中的和粪便中的能量
①定量不定时
(时间足够长)
c.被分解者分解利用
每一营养级能量的最终去路
a.自身呼吸消耗
b.流入下一营养级(最高营养级除外)
②定量定时
(短时间内)
c.被分解者分解利用
每一营养级能量的最终去路
a.自身呼吸消耗
b.流入下一营养级(最高营养级除外)
d.“未利用的”
2、若鹿的进食能量为100%,其粪便能量为36%,呼吸能量为48%,则鹿的同化量为( )
A.64% B.84% C.16% D.52%
及时巩固
A
同化量=摄入量-粪便量
3、大象是植食性动物,有一种蜣螂专以大象粪为食。如果在某段时间大象所同化的能量为m,则这部分能量中可以流入蜣螂体内的约为( )
A. 0 B. 10%m C. 10~20%m D. 不知道
A
二、能量流动的特点
327.3
122.6
14.6
植食性动物
62.8
62.8
赛达伯格湖的能量流动
太阳能
未
固
定
生产者
464.6
分解者
12.5
呼吸作用
96.3
未利用
293
2.1
18.8
29.3
12.6
肉食性动物
12.6
微量
7.5
5.0
能量传递效率
根据“赛达伯格湖的能量流动图解”,
计算相邻两个营养级间能量传递效率。
试计算:
从第一营养级到第二营养级的传递效率?
从第二营养级到第三营养级的传递效率?
13.5%
20%
相邻营养级的传递效率大约是10%—20%。
植食性动物
62.8
62.8
太阳能
未
固
定
生产者
464.6
12.6
肉食性动物
12.6
上一营养级同化量
下一营养级同化量
传递效率=
×100%
Q1:生态系统中能量流动和转化是否遵循能量守恒
定律?
Q2:流经生态系统的能量能否再回到生态系统中来?
20’-25‘
思考与讨论:
遵循;因为生产者固定的总量等于流动中散失的和贮存的之和。
不能。
二、能量流动的特点
在生态系统中,能量只能沿食物链由第一营养级
流向第二营养级,在依次流向后面各营养级,
不可逆转,也不能循环流动。
1、各营养级生物总有一部分能量不能被下一营养级利用
2、能量传递效率:10-20%
单向流动
逐级递减
20’-25‘
能量流动过程中逐级递减的原因?
捕食不彻底:当动物体在捕食猎物时,由于相互之间经过长期的自然选择,捕食者能够捕食到猎物,但不可能将其种群中的全部个体捕食。
摄食不彻底:当动物捕食成功后,在取食对方时,也不可能将对方的所有有机物全部吃下。
消化不彻底:当动物将食物摄取到消化道中之后,也不可能将其中的全部营养都能吸收。
以上就产生了分解者的营养来源。
另外生物体本身需要维持正常的生命活动,进行繁殖以及生长、发育等,这一切都将以呼吸热的形式最终散失。
能量金字塔
营养级越多,在能量流动过程
中消耗的能量就越多,所以生
态系统中的能量流动一般不超
过4—5个营养级。
思考讨论: