3.3 生态系统中的能量单向递减流动（教学课件）生物浙科版选择性必修2

汇报人 第三章 生态系统 第三节 生态系统中的能量单向递减流动 目录 01 初级生产量是生态系统的基石 02 生态系统的能量流动包括能量输入、传递和散失的过程 03 能量在生态系统中沿食物链单向流动、逐级递减 04 生态系统中的能量流动呈金字塔型 05 人类将生态系统中的能量流动规律应用于农业生产 2 这样的数量变化对生态系统的能量流动有哪些影响？ 某片海域中，几种生物数量的变化 海獭种群在持续减少。 原常以海豹为食的虎鲸，现大量捕食海獭。 过度捕捞鲑鱼，造成以鲑鱼为食的海豹数量锐减。 海獭的食物海胆数量增加，而海胆的食物大型藻数量锐减。 1.初级生产量 (1)概念：绿色植物通过光合作用所固定的能量或所合成的有机物质。 初级生产量是生态系统的基石。没有初级生产量就没有消费者和分解者。 (2)单位：g/(m2 • a)或J/(m2 • a)。 (3)净初级生产量和总初级生产量 ①净初级生产量：在初级生产量中，有一部分被植物的呼吸(R)消耗， 剩下的才用于植物的生长和繁殖，即净初级生产量(NP) ②总初级生产量(GP) ＝ 净初级生产量(NP) ＋ 呼吸消耗量(R) GP = NP + R 初级生产量是生态系统的基石 生产者固定的太阳能，生产者的同化量 流入生态系统的总能量 与总光合速率和净光合速率有什么关系？ （4）初级生产量和生物量的关系 总初级生产量(GP) ＝ 净初级生产量(NP) ＋ 呼吸消耗量(R) 当GP > R（即NP > 0时），生物量（干重）增加 当GP < R（即NP < 0时），生物量（干重）减少 当GP = R（即NP = 0时），生物量（干重）不变 （5）初级生产量的比较 ①陆地生态系统 净初级生产量比较 热带雨林2000g/(m2 • a)> 温带常绿林> 落叶阔叶林> 北方针叶林> 草原> 荒漠 特点：生态系统结构越复杂，净初级生产量越高 森林中，不同生长型的初级生产量比较，乔木 > 灌木 > 草本植物 ②海洋生态系统的年净初级生产量约为陆地生态系统的一半。 思考：海洋生态系统的年净初级生产量比陆地的少，原因可能有哪些？ 1.生产者光合作用能力不同，藻类光合作用能力比陆地绿色植物弱 2.太阳光照射到海面，需要穿过水层才能达到生产者表面，光照强度减弱 3.植物的垂直结构复杂层度不同，海洋中藻类垂直结构比陆地的相对简单，光能利用率低 ③演替中的群落 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，总初级生产量接近最大，净生产量反而最小。 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相等 总初级生产量 净初级生产量 呼吸 第二次的有机物生产 2.次级生产量 (1)概念：异养生物利用取食植物、其他动物和一切现成有机物生产的有机物或固定的能量称为次级生产量，单位：g/(m2 • a)或J/(m2 • a)。 (2)次级生产者：所有异养生物都是次级生产者，即消费者和分解者。 (3)总次级生产量 = 摄入量 - 粪便量 净次级生产量 = 总次级生产量 - 呼吸量 次级生产者的同化量 (4)净次级生产量比较 海洋的净次级生产量相当于陆地的3倍多 在海洋生态系统中，植食动物利用藻类的效率大大高于陆地动物利用植物的效率。藻类纤维素含量少且可以被浮游动物整个吞食消化。 比较初级生产量和次级生产量 项目 初级生产量 次级生产量 能量来源 生产生物 二者关系 太阳能 现成有机物 生产者 消费者、分解者 ①次级生产量直接或间接来自初级生产量 ②都有一部分被呼吸消耗，剩下的一部分用于 生长和繁殖 比较生产量和生物量 项目 生产量 生物量 来源 单位 二者关系 单位时间生产的有机物的量 调查前的积累量 g/(m2 • a)或J/(m2 • a) g/m2 净生产量在调查前的积累量形成生物量 1.如图表示森林群落演替过程中初级生产量和呼吸量的变化。据图分析，下列叙述错误的是 A.呼吸量是指生态系统中所有生物 呼吸消耗的总量 B.初级消费者、次级消费者粪便中 的能量均属于次级生产量 C.森林群落演替至成熟阶段时，初级生产量与呼吸量大致相等 D.为保持原有演替方向，每年的采伐量应在当年增加的生物量以内 B 随堂练习 2.能量流动的过程 1.能量流动：在生态系统中，能量不断地沿着太阳→植物→植食动物→肉食动物→顶级肉食动物的方向流动。 生态系统的能量流动包括能量输入、传递和散失的过程 ①太阳能进入生态系统的输入过程 ②食物链和食物网的能量传递过程 ③通过生物体的呼吸以热能形式散失过程