内容正文:
第3章 生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动
问题探讨
假设你像小说中的鲁滨逊那样,流落在一个荒岛上,那里除了有能饮用的水,几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。
讨论
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?
1.先吃鸡,再吃玉米。
2.先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。
能量输入
个体2
个体1
个体3
....
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
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
种群
能量储存
能量散失
科学方法:研究能量流动的基本思路
营养级
01
能量流动的过程
兔子
老鹰
草
一、能量流动的过程
呼吸作用以
热能形式散失
草的能量如何得来?
思考:草中的能量来源于哪?
思考:草固定的能量将有何去路?
1%
用于自身生长
发育和繁殖
残枝败叶
被分解者分解
一、能量流动的过程
呼吸作用散失
生长
发育
繁殖
遗体
残枝败叶
分解者
生产者固定的太阳能
未被利用
流入下一营养级
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本图片讲述能量从无机自然界进入生态系统的过程:地球上几乎所有生态系统所需要的能量都来自太阳。太阳能大都被地球表面的大气层吸收,散射和反射了,只有大约1%以可见光的形式被生产者通过光合作用固定。植物通过光合作用将太阳能固定下来,这是生态系统繁荣的基础,因此我们可以说生产者是生态系统的能量基础。
呼吸作用分解有机物所产生的能量有哪些用途?呼吸作用产生的能量,一部分供生物生命活动消耗,另一部分以热能的形式散失到无机环境中。
是不是剩下的所有的草都能被初级消费者所利用呢?不是,还有一部分没有被利用的。
草固定的能量主要有四个去向,注意不要遗忘。
粪便
思考:兔把草吃进肚子里,草中的能量都被兔吸收了吗?
分解者
摄入
同化量
=
摄入量
粪便量
-
一、能量流动的过程
同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的变化过程。
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本图片讲述能量从第一营养级(生产者)进入第二营养级(初级消费者)的过程。同化作用:生物体把从外界获取的营养物质转变成自身的组成物质并且储存能量的过程,简单来说就是将“非己”转变成“自己”。流入某营养级的能量是该营养级的同化量,即摄入量—粪便量。
呼吸作用
分解者
生长发育和
繁殖储存起来
思考:同化了草的能量后,这些能量有哪些去向?
一、能量流动的过程
呼吸散失
生长
发育
繁殖
遗体
残骸
分解者
兔同化的能量
流入下一营养级
未被利用
2、能量经过第二营养级(初级消费者)示意图
思考1:粪便中的能量属于初级消费者同化量么?
不属于,属于生产者的同化量
思考2:初级消费者的同化量怎样表示?
=摄入量-粪便中能量
初级消费者的同化量
=呼吸消耗的能量+流向下一营养级的能量+分解者利用的能量
=呼吸消耗的能量+自身生长发育繁殖的能量
一、能量流动的过程
=呼吸消耗的能量+流向下一营养级的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量
思考:鹰同化了兔的能量后,这些能量有哪些去向?
呼吸散失
生长
发育
繁殖
遗体
残骸
分解者
最高营养级同化量
呼吸作用
分解者
生长发育和
繁殖储存起来
未被利用
一、能量流动的过程
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
生产者
(绿色植物)
初级消费者(植食性动物)
次级消费者(肉食性动物)
三级消费者(肉食性动物)
呼吸作用
……
分解者
注意:
每个箭头及箭头的方向大小、菱形方块的大小代表什么含义?
初级消费者粪便中的能量属于以上哪个颜色箭头的部分?
一、能量流动的过程
“输入”——
“传递”——
“转化”——
“散失”——
绿色植物通过光合作用固定太阳能是能量输入主要途径
能量沿食物链和食物网的营养级逐级传递
通过细胞呼吸以热能形式散失
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。
02
能量流动的特点
【思考•讨论】分析赛达伯格湖的能量流动
图中数字为能量值,单位是J(cm2·a)(焦每平方厘米年)。
“未固定”是指未被固定的太阳能,
“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗,也未被后一个营养级和分解者利用的能量。为研究方便起见,这里将肉食性动物作为一个整体看待。
1.能量能否从植食性动物流向生产者?呼吸作用释放的能量还能循环利用吗?
二、能量流动的特点
未利用:指未被自身呼吸作用消耗,也未被后一个营养级和分解者利用的能量。(定时定量分析) 图中数字为能量值,单位是J(cm2·a)(焦每平方厘米年)。图中“未固定”是指未被固定的太阳能,“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗,也未被后一个营养级和分解者利用的能量。为研究方便起见,这里将肉食性动物作为一个整体看待。
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1. 用表格的形式,将图中的数