内容正文:
第三节 生态系统中的能量单向递减流动
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[学习目标]
1.分析生态系统能量流动的过程和特点。(生命观念)
2.建构能量流动模型,并讨论其在生产实践中的指导意义。(科学思维、社会责任)
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必备知识 自主学习
核心要点 合作探究
课堂检测 素养达标
课时作业 巩固训练
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[教材导读]
一、初级生产量是生态系统的基石
1.初级生产量
(1)概念:初级生产量是指绿色植物通过光合作用所______的能量或所______的有机物质,单位为J/(m2·a)或g/(m2·a)。
(2)作用:所有的消费者和分解者都______________利用初级生产量为生,因此初级生产量是生态系统的______。
固定
合成
直接或间接地
基石
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(3)净初级生产量(NP)与总初级生产量(GP)
①净初级生产量(NP):在初级生产量中,有一部分被植物的呼吸(R)所消耗,剩下的才用于_________________,这就是净初级生产量(NP)。
②总初级生产量(GP):把包括呼吸消耗在内的________________称为总初级生产量(GP)。
植物的生长和繁殖
全部初级生产量
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(4)净初级生产量(NP)与总初级生产量(GP)的关系:
①总初级生产量=净初级生产量+____________。
②由于净初级生产量用于植物的生长和繁殖,当总初级生产量大于植物的呼吸消耗时,生物量(干重)_______;当总初级生产量小于或等于植物的呼吸消耗时,生物量____________。
呼吸消耗量
增加
减少或不变
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(5)特点
①不同生态系统的______________存在很大差异。
②陆地生态系统的初级生产量具有__________特征。
③初级生产量还随群落的演替而逐渐增加,当群落演替到顶极时,虽然总初级生产量接近______,但此时的呼吸消耗量也达到了最大值并几乎与总初级生产量______,因此净生产量反而最小。
净初级生产量
垂直变化
最大
相等
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2.次级生产量
(1)概念:动物的肉、蛋、奶、毛皮、血液、蹄、角以及内脏器官等有机物是靠取食植物、其他动物和一切现成________而生产出来的。这类生产在生态系统中属于________的有机物生产,其生产的______________的能量就称为次级生产量。凡是异养生物都属于____________。次级生产量的计量单位与初级生产量(干重)相同。
有机物
第二次
有机物或固定
次级生产者
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(2)次级生产量的生产过程(图示):
净次级生产量
尿粪
呼吸
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(3)总次级生产量与净次级生产量
①总次级生产量:被消费者所_____________称为总次级生产量。
②净次级生产量:总次级生产量中的一部分用于动物的______,最终将以热能的形式散失掉;剩下的一部分即为净次级生产量,用于动物的生长和繁殖。
同化的总能量
呼吸
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二、生态系统的能量流动包括能量输入、传递和散失的过程
1.能量流动的概念:在生态系统中,能量不断地沿着太阳→______→植食动物→__________→顶级肉食动物的方向流动,这就是生态系统的能量流动。
2.能量流动的内容:能量流动包括太阳能进入生态系统的______过程、食物链和食物网的能量______过程和能量通过生物体的呼吸以热能的形式______的过程。
植物
肉食动物
输入
传递
散失
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3.能量流动的研究层次
(1)食物链层次
在食物链层次上进行能量流动分析,是把____________都作为能量从生产者到顶级肉食者移动过程中的一个环节,当能量沿着一条食物链在几个物种间流动时,测定食物链______________的能量值。
(2)生态系统层次
在生态系统层次上分析能量流动,是把每个物种都归属于一个特定的________中(依据该物种主要食性),然后精确地测定______________能量的输入值和输出值。
每一个物种
每一个环节上
营养级
每一个营养级
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三、能量在生态系统中沿食物链单向流动、逐级递减
1.能量沿食物链流动分析
由低营养级向高营养级传递,其中大部分能量会损失掉,只有小部分被各个营养级所利用。通