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
温故而知新
1.生态系统的结构包括哪两方面?
2.生态系统的组成成分有哪些?
3.生态系统的营养结构是什么?
生态系统的组成成分,食物链和食物网
生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量
食物链和食物网
假设你像小说中的鲁滨逊那样,流落在一个荒岛上,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1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?
方案1
先吃
先吃
后吃
一部分
吃鸡蛋,最后吃鸡
方案2
问题探讨
一、生态系统的能量流动概念
一切生命活动都伴随着能量的变化。没有能量的输入,也就没有生命的生态系统
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程
能量的输入
能量的散失
思考:研究能量流动可以采用什么科学方法呢?
研究能量流动的基本思路
科学方法
能量输入
个体1
个体2
个体3
……
储存在体内的能量
储存在体内的能量
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
呼吸作用散失的能量
呼吸作用散失的能量
将一个营养级的所有种群作为一个整体
某营养级
能量输入
能量储存
能量散失
能很好地避免以个体和种群为研究对象带来的不足,提高结果的准确性
二. 能量流动的过程
合作探究:自主阅读教材54页—55页,思考讨论
1.输入生态系统的的能量来源是什么?
2.输入第一营养级的能量有几个去路?分别是什么?
3.植物用于自身生长、发有、繁殖的能量有几个去路?分别是什么?
4.初级消费者输入的能量全部转化为自身的能量了吗?摄入的能量去路有几个?分别是什么?
5.某一营养级的“粪便”中能量应属于谁的同化量?
6.结合营养级能量的去路,构建出能量流经生态系统的过程模型。
第一营养级
第二营养级
第三营养级
(生产者)
(初级消费者)
(次级消费者)
食物链1
第一营养级
第二营养级
(生产者)
(初级消费者)
食物链2
建立教材P45问题讨论中的食物链
大气层吸收、散射、反射
99%
1%
生产者固定(同化)
呼吸作用
散失(热能)
用于生长
发育和繁殖
残枝 败叶
分解者
未利用
初级消费者
(植食性动物)
能量流经(玉米)第一营养级的过程分析
所有生态系统中输入的总能量都只有生产者固定的太阳能吗?
在人工生态系统中,总能量还有人工补充的能量(例:饲料、饵料等)
初级消费者摄入
分解者利用
初级消费者同化
思考:
1.粪便中的能量属于初级消费者同化量吗?
2.真正流入初级消费者体内的能量是摄入量还是同化量?
不属于,
属于生产者的同化量
同化量
能量流经鸡(第二营养级)过程分析:
遗体残骸
呼吸作用
散失
呼吸作用
散失
呼吸作用散失
用于自身生长发育繁殖
人摄入
遗体残骸
能量流经人(最高营养级)过程分析:
最高营养级的能量去向:
分解者利用(呼吸作用散失)
①呼吸作用散失;②分解者利用
粪便
人同化
呼吸作用散失
生长
发育
繁殖
分解者(残枝败叶)
生产者固定的太阳能
未被利用
(草根)
粪便
下一
营养级同化量
呼吸作用散失
分解者
(遗体残骸)
未被利用
(活体石油煤炭)
生产者同化量
各营养级同化的能量去向共同点
*
某营养级同化量
呼吸作用中以热能形式散失
用于自身生长、发育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一个营养级
某营养级的能量最终去向:
某营养级的能量某段时间内的能量去向:
某营养级同化量
呼吸作用中以热能形式散失
用于自身生长、发育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一个营养级
未被利用的能量
注意:粪便中的能量属于上一营养级同化量的一部分,该部分能量最终流向分解者。
生态系统能量流动的示意图
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
①源头:
②起点:
③流入生态系统总量:
④主要方式:
⑤能量转化:
生产者固定的太阳能总量
光合作用
①传递渠道(途径):
②传递过程:
③传递形式:
食物链和食物网
生产者→初级消费者→次级消费者……
太阳能(主要)、无机物氧化分解释放的能量
二. 能量流动的过程
1、输入
2、传递
从生产者固定太阳能开始
有机物中的化学能
光能
化学能
*
热能
二. 能量流动的过程
3、转化
4、散失
太阳能
化学能
热能
ATP中活跃的化学能
*
5、流入每一营养级中某段时间内能量去向:
①自身呼吸作用消耗
②分解者分解
③流入下一营养级
④未被下一营养级利用
注:消费者粪便中的能量属于上一营养级生物体内的能量。
生态系统中的能量流动
讨论1:生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量