内容正文:
生态金字塔和研究能量流动的实践意义
第2课时
1
能量分析 生产者 植食性动物 肉食性动物 分解者
输入能量
赛达伯格湖的能量流动数据分析
464.6
62.8
12.6
14.6
除了用数字表示之外,还有什么方法可以表示生态系统中能量流动逐级递减的特征?
肉食性动物
12.6
植食性动物
62.8
生产者
464.6
如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值转换成相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列,可形成一个金字塔图形,叫做能量金字塔。
生态金字塔包括能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔
一、生态金字塔
2
2.生物量金字塔
营养级
第四营养级
第三营养级
第二营养级
第一营养级
干重g/m2
1.5
11
37
809
营养级
第四营养级
第三营养级
低
高
每一级体积代表生物量值(每个营养所容纳有机物的总干重)
低
高
生态金字塔
一、
为了弥补数量金字塔的不足,人们改用各营养级生物量(某一时刻每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系,构建了生物量金字塔。美国生态学家奥德姆(H.T.Odum)提出的弗罗里达州银泉生态系统生物量金字塔。如下:
倒置情况:海洋生态系统中,浮游植物个体小,寿命短,又会不断被捕食,因而某一时间调查到的生物量可能低于浮游动物。
3
生态金字塔
一、
旁栏思考:
生物量金字塔在什么情况下,可能是上宽下窄倒置的金字塔形呢?
一般情况下,是上窄下宽。但有时候会出现倒置的金字塔形。
例如,海洋生态系统中,由于生产者(浮游植物)个体小,寿命短,又会不断地被浮游动物吃掉。所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。
总的来看,一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。
为了弥补数量金字塔的不足,人们改用各营养级生物量(某一时刻每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系,构建了生物量金字塔。美国生态学家奥德姆(H.T.Odum)提出的弗罗里达州银泉生态系统生物量金字塔。如下:
倒置情况:海洋生态系统中,浮游植物个体小,寿命短,又会不断被捕食,因而某一时间调查到的生物量可能低于浮游动物。
4
3.数量金字塔
昆虫
树
倒置情况
每一级体积代表个体数
一、生态金字塔
数量金字塔在什么情况下,可能是倒置的金字塔形呢?
生物量、数量金字塔一般正置,偶尔会倒置。
5
项目 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
形状
每层含义 单位时间内,食物链中每一营养级生物所 的多少 单位时间内,每一营养级生物所容纳的 . 每一营养级生物个体的数目
特点 天然生态系统一定为
的金字塔形
象征意义 能量在流动过程中总是
。
特殊形状
同化的能量
有机物的总干重
上窄下宽
逐级递减
某些人工生态系统(如人工鱼塘)可呈现倒置状况
一般为上窄下宽的
金字塔形
一般为上窄下宽的
金字塔形
生物量(有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而逐级递减
在食物链中随营养级升高而逐级递减
浮游植物个体小,寿命短,又会不断被捕食,因而某一时间呈现倒置金字塔形
如果消费者个体小而生产者个体大,就会呈现倒置金字塔形,如昆虫和树
课堂练习
1.如图a、b、c分别是某森林生态系统的生物数量金字塔、某草地生态系统的能量金字塔和某浮游生物群落的能量金字塔。下列分析不正确的是( )
A.描述生态系统中各营养级之间的关系最好用b的形式
B.一个相对稳定的森林生态系统会出现生产者数量少于消费者数量的现象
C.相对稳定的生态系统需要持续接受外部的能量输入
D.图c中的生产者与初级消费者之间的能量传递效率为10%~20%
D
课堂练习
2.某湖泊的能量金字塔如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.该能量金字塔中的a、c分别代表生产者、三级消费者
B.图中所有生物构成一条食物链
C.一个生态系统中营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多
D.对于森林生态系统来说,往往一棵树上栖息着很多昆虫,该生态系统中的能量金字塔呈倒置状态
C
思维训练
分析和处理数据
1926年,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.这块田共收割玉米约10 000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细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。
请根据以上数据计算: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?
3.1kg葡萄糖储存1.6×104kJ能量。
4.在整个生长季节,入射到这块玉米田的太阳能为8.5×109kJ.
=
267