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
假设你像小说中鲁滨逊那样,流落在一个荒岛上,那里除了有能饮用的水以外,几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、15Kg玉米。
如果要维持更长的时间等待救援,你会如何做?
策略1:先吃鸡,再吃玉米。
策略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。
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。
策略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。
策略1:先吃鸡,再吃玉米。
写出以上涉及到的食物链/网
玉米
鸡
人
你愿意分部分食物给鸡吃 么?
问题探讨
玉米
鸡
人
应选择1;若选择2,则增加了食物链的长度,能量逐级递减,最后人获得的能量较少。
3
温故知新
食物链中箭头的方向代表能量流动的方向。
生态系统的物质循环和能量流动的渠道。
食物链意义:
一、能量流动的概念
生态系统中能量的 、 、 、 的过程。
1. 能量流动的概念:
输入
传递
转化
散失
主要通过光合作用(其次还有化能合成作用)
(1)输入:
①形式:
太阳能(主要)
②途径:
一、能量流动的概念
食物链和食物网
(2)传递:
①形式:
有机物中的化学能
②途径:
生态系统中能量的 、 、 、 的过程。
1. 能量流动的概念:
输入
传递
转化
散失
一、能量流动的概念
(3)转化:
热能
有机物中的化学能
太阳能
光合作用
呼吸作用
生态系统中能量的 、 、 、 的过程。
1. 能量流动的概念:
输入
传递
转化
散失
一、能量流动的概念
呼吸作用
(4)散失:
①形式:
热能
②途径:
生态系统中能量的 、 、 、 的过程。
1. 能量流动的概念:
输入
传递
转化
散失
一、能量流动的概念
能量输入
种群
能量储存
能量散失
能量输入
某营养级
能量储存
能量散失
科学方法: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:
能量输入
个体1
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
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
以个体为研究对象,有很大的局限性和偶然性,如果个体死亡,数据可能不准确;不同个体间差异过大。
如果将这个种群作为一个整体来研究,则左图可以概括成下图形式,从中可以看出分析能量流动的基本思路。
如果以种群为研究对象,能量流动的渠道为食物链,可能因为食物网的复杂性而影响结果的准确性。
如果将一个营养级的所有种群作为一个整体,那么左图将概括为何种形式呢?
可以比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。
二、能量流动的过程
生产者
初级消费者
次级消费者
第一营养级
第二营养级
第三营养级
二、能量流动的过程
(1)植物的能量来源于哪里?
(2)照射在植物上的太阳能都被吸收了吗?如何被吸收?
(3)植物吸收太阳能后,以何种形式储存?
(4)植物中的能量有哪些去向?
1. 第一营养级的能量流动情况
太阳能
1%
1% 光合作用
有机物中化学能
二、能量流动的过程
呼吸消耗
分解者分解
流入下一营养级
草固定能量的去向
热能
呼吸作用
用于自身生长、发育、繁殖
二、能量流动的过程
呼吸作用以热能形式散失
生产者所固定的太阳能
太阳能
用于生长、发育、繁殖
流入初级消费者
残枝败叶等
被分解者利用
未利用
二、能量流动的过程
1. 第一营养级的能量流动情况
总光合作用 = 呼吸作用 + 净光合作用
摄入
思考1:兔子所吃的草(摄入量),其中全部能量都流入到兔子身上了么?
问题3:这些能量之间有何关系?
粪便中的能量
同化量
摄入量 = 同化量 + 粪便量
问题4:粪便量属于谁的能量?
属上一营养级的能量。
二、能量流动的过程
没有
问题1:哪些能量转化成了兔子自己的能量?
问题2:哪些没有被兔子吸收的?
光合作用
太阳能 有机物化学能
第一营养级同化量 =
生产者固定的太阳能
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。
二、能量流动的过程
兔同化了小草的能量后,这些能量有哪些去向?
二、能量流动的过程
生长、发育和繁殖
流入下一营养级
呼吸作用散失
遗体残骸被分解者利用
呼吸作用以热能形式