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
(第2课时)
人教版 选择性必修2
目录
科学方法
01
能量流动的过程
02
能量流动的特点
03
生态金字塔
04
研究能量流动的实践意义
05
思维训练
06
四、生态金字塔
生产者
464.6
植食性动物
62.8
肉食性动物
12.6
请同学们将赛达伯格湖的能量流动数据,用相应面积或体积的图形表示,并按营养级由低到高排列。
四、生态金字塔
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
1.能量金字塔
将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级顺序排列,可形成一个金字塔图形,叫做能量金字塔。
意义:
直观的反映出生态系统各营养级间能量的关系
特点:
通常都是上窄下宽的正金字塔形。
成因:
能量在流动中总是逐级递减的。
四、生态金字塔
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
1.能量金字塔
意义:
直观的反映出生态系统各营养级间能量的关系
特点:
通常都是上窄下宽的正金字塔形。
成因:
能量在流动中总是逐级递减的。
思考:右图为某城市生态系统能量金字塔,为什么呈倒置状态也能维持生态系统的正常运行?
从生态系统外输入大量的有机物
四、生态金字塔
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
用表示能量金字塔中的方法表示各营养级的生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重),即为生物量金字塔。
意义:
直观的反映生态系统各营养级所容纳的有机物的总干重的关系。
特点:
大多也是上窄下宽的正金字塔形。
2.生物量金字塔
成因:
能量在流动中总是逐级递减的。
四、生态金字塔
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
意义:
直观的反映生态系统各营养级所容纳的有机物的总干重的关系。
特点:
大多也是上窄下宽的正金字塔形。
2.生物量金字塔
海洋生态系统中,浮游植物个体小,寿命短,又不断被浮游动物和其它动物吃掉,所以在某一时刻调查到的浮游植物的生物量很可能低于第二营养级的生物量,因此生物量金字塔会出现倒置。
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。
成因:
能量在流动中总是逐级递减的。
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
鼠
草
鼬
第三营养级
3、数量金字塔
用表示能量金字塔的方法表示各营养级的生物个体的数目比值关系,即为数量金字塔。
意义:
直观的反映生态系统各营养级的生物个体的数目比值关系。
特点:
一般是上窄下宽的正金字塔形,也可以是上宽下窄的倒金字塔形。
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
昆虫
树
如果消费者的个体小而生产者的个体大,则会呈现倒置金字塔
四、生态金字塔
能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
形状
每一层含义
特点
象征意义
单位时间内,食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少
自然生态系统一定为正金字塔
能量在流动过程中总是逐级递减
单位时间内,每一营养级生物的有机物的总干重
一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形
一般生物量(现存生物有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而减少
每一营养级生物个体的数目
一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形
一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而减少
归纳总结
思考:人类位于食物链的顶端,从能量金字塔来看,人口数量日益增长,这会对地球上现有的生态系统造成什么影响?
人口数量日益增长,会要求低营养级有更多的能量流入人类所处的营养级,也就是说,人类所需要的食物会更多,将不得不种植或养殖更多的农畜产品,会给地球上现有的自然生态系统带来更大的压力。
五、研究能量流动的实践意义
1. 研究生态系统的能量流动,可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置,增大流入某个生态系统的总能量。
甘蔗和大豆间种
冬小麦夏玉米套作
蔬菜大棚中的多层育苗
稻-萍-蛙立体农业生产
五、研究能量流动的实践意义
2.研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
例如: 秸秆用作饲料喂牲畜,可获得肉、蛋、奶等;用牲畜的粪便生产沼气,沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田。实现了对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率。
用秸秆作饲料
粪便制作沼气
沼渣肥田
能量利用率≠能量传递效率
一般食物链越短,营养结构越复杂能量利用率越高。
能量利用率 =
生产者能量
流入最高营养级的能量
×100%
五、研究能量流动的实践意义
(2)能量利用率
能量的利用率通常是流入人类中的能量占生产者能量的比值,或最高营养级的能量占生产者