内容正文:
第三章
第二节 生态系统的能量流动
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。
问题探讨
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。
鲁滨逊流落荒岛
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。
“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
能量流动概念:
能量流动的过程
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
想一想:
你今年吃了多少食物?长了多少称?
吃了那么多却没长几斤,能量都去了哪儿?
食物
(能量输入)
人
长称
(能量储存)
呼吸消耗
排遗物
个体水平
群体水平
研究能量流动的基本思路
能量流经一个种群的情况可以图示如下:
如果将这个种群作为一个整体来研究,则左图可概括成下图形式,从中可看出分析能量流动的基本思路。
能量输入
种群
能量储存
能量散失
能量流动的过程
能量输入
个体1
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
个体2
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
林德曼建议将不同种群的研究结果归类为相应的营养级进行分析,如生产者、初级消费者、次级消费者等。
5
生产者同化
呼吸作用
散失
用于生长、发育和繁殖
初级消费者摄入
分解者利用
遗体
残骸
据图描述能量流经第一营养级的情况。
同化量=呼吸作用散失量+用于生长发育繁殖的量
用于生长发育繁殖的量=流向分解者的 量+下一营养级的摄入量
初级消费者同化
呼吸作用
散失
用于生长、发育和繁殖
次级消费者摄入
分解者利用
初级消费者摄入
遗体
残骸
排遗物
据图描述能量流经初级消费者的情况。
摄入量=粪便中的能量+同化量
粪便是属于上一个营养级的
注意:
方框从大到小:
随营养级的升高,储存在生物体内的能量越来越少。
表示流入下一营养级的能量逐级递减。
展示的时候问学生:比较草和兔的模型,你有什么发现?区别?相同点? 分析完展示完整答案
思考:
(1)流经生态系统的总能量是什么?
(2)每一个营养级能量的去向包括那些?每一个营养级都是一样的吗?
提示:生产者固定的太阳能总量
提示:呼吸作用以热能形式散失的能量;分解者利用的能量;流入下一个营养级的能量。
最高营养级不包括流入下一个营养级
太阳能
未
固
定
生产者
464.6
植食性动物62.8
62.8
肉食性动物12.6
12.6
呼吸作用
122.6
96.3
18.8
7.5
分解者
14.6
12.5
2.1
微量
未利用
327.3
293
29.3
5.0
塞达伯格湖能量流动图解
未利用指的是既未呼吸消耗,也未被下一营养级和分解者利用的能量
林德曼得到的数据
资料1:林德曼在《生态学的营养动态概说》对能量流动做了定量分析:赛达伯格湖湖底深度一致、性质均一,没有大的波浪。湖泊结构简单、稳定。
知识点二:生态系统能量流动的特点
思考讨论:
以表格形式,将图中数据进行整理。例如,可以将每一营养级的能量“流入”和“流出”整理为一份清单(注意:此处“流出”特指输入后一个营养级的能量)
同化量 流入下一个营养级 呼吸散失 流入分解者 未利用 百分比
生产者 464.6 62.8 96.3 12.5 293 13.5%
植食性消费者 62.8 12.6 18.8 2.1 29.3 20%
肉食性消费者 12.6 7.5 微量 5.0
计算“流出”该营养级(即输入下一营养级)的能量占“流入”该营养级能量的百分比。
流入某一营养级的能量,为什么不能百分之百流到下一个营养级?
能量流动的特点
生态系统中能量流动是单向的
能量在流动过程中逐级递减
输入到一个营养级的能量不能百分之百地流入下一营养级,能量沿着食物链流动过程中逐级减少
一般来说,能量在相邻两个营养级之间的传递效率是10%~20%
营养级越多,能量流动过程中消耗的能量就越多。因此,生态系统中能量流动一般不超过5个营养级
①生物之间的捕食关系是长期自然选择的结果,一般不可逆转;
②各营养级呼吸作用散失的热能无法再利用。
1、能量的最终源头:
2、流经生态系统的总能量是:
3、能量流动的主渠道是:
4、能量沿营养级逐级传递,
5、能量流经每一营养级的来源:
去向:
【能量流动过程小结】
6.能量流动的终点:
以呼吸作用产生的热能的形式散失
太阳能
生产者固定的太阳能总量
食物链和食物网
同化量
流向下一营养级;流向分解者;