内容正文:
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假设你像小说中的鲁滨逊那样,流落到一个荒岛上,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。
讨论:如何利用仅有的母鸡和玉米让你维持更长的时间来等待救援
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先吃鸡,再吃玉米
先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡
鸡
玉米
人
鸡
玉米
人
思考:哪一种生存策略能够使得更多的能量流向人?
先吃玉米,再吃鸡
先吃玉米,同时一部分玉米喂鸡,一部分
种植下去,然后在吃鸡产下的蛋,最后吃鸡
第二节 生态系统的能量流动
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能量流动的分析思路
个体1
个体2
能量输入
能量输出
呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
...
个体研究
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能量流动的分析思路
种群
能量储存
能量散失
能量输入
种群研究
能量输出
一个池塘里的所有睡莲
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光合作用
化能合成作用
呼吸作用
传递、转化
食物链
食物网
生产者
消费者
分解者
输入
散失
散失
散失
无机环境
生态系统的能量流动
一.概念
生态系统中能量的输入、 、 、 的过程,称为生态系统的能量流动。
传递
转化
散失
生态系统研究
呼吸作用
分解作用
(呼吸)
总结:
光能/化学能
化学能
热能
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能量流动过程的总结
1.输入:生产者的光合作用(主要)
2.传递:
途径:食物链和食物网
形式:有机物中的化学能
3.转化:太阳能-----化学能-----热能
4.散失:各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用以热能散失
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生态系统的能量流动
二.过程
生产者
植食性动物
肉食性动物
呼吸作用
分解者
生产者能量来源是什么?
能量来源是否都被固定吸收?
生产者固定的能量有哪些去向?
草是否都被昆虫吃完?
未被利用
464.6
用于自身生长、发育、繁殖等(储存能量)
46460
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生态系统的能量流动
二.过程
生产者
植食性动物
肉食性动物
呼吸作用
分解者
未被利用
464.6
96.3
12.5
62.8
293.0
用于自身生长、发育、繁殖等(储存能量)
46460
?
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生态系统的能量流动
二.过程
思考:植食性动物摄入的量能够全部被其吸收吗?
植食性动物粪便中的能量属于其流向分解者的能量中吗?
(2)属于生产者(上一营养级)被分解者分解的能量的一部分
(1)也属于(生产者)上一营养级的同化量
可被吸收的能量
同化量-呼吸消耗=
用于生长、发育和繁殖的能量
同化量
=摄入量-粪便量
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生态系统的能量流动
二.过程
生产者
植食性动物
肉食性动物
呼吸作用
分解者
未被利用
464.6
96.3
12.5
62.8
293.0
同化量
同化量去路:
呼吸作用消耗
流向下一营养级
分解者分解
未被利用
62.8
18.8
2.1
12.6
29.3
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生态系统的能量流动
二.过程
生产者
植食性动物
肉食性动物
呼吸作用
分解者
未被利用
464.6
96.3
12.5
62.8
293.0
同化量
62.8
18.8
2.1
12.6
29.3
同化量
12.6
7.5
5.0
微量
?
最高营养级能量去路:
呼吸作用消耗
分解者分解
未被利用
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生态系统的能量流动
二.过程
生产者
植食性动物
肉食性动物
呼吸作用
分解者
未被利用
464.6
96.3
12.5
62.8
293.0
同化量
62.8
18.8
2.1
12.6
29.3
同化量
12.6
7.5
5.0
微量
某一年赛达伯格湖的能量流动图解
122.6
14.6
327.3
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讨论:
营养级 同化量 能量分配
呼吸 流向下一营养级 分解者 未被利用
生产者
植食性动物
肉食性动物
96.3
62.8
12.5
293
18.8
12.6
2.1
29.3
7.5
微量
5
/
传递效率
464.6
62.8
12.6
13.5%
20.1%
生态系统的能量流动
三.特点
能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10%-20%。
能量在相邻两个营养级之间的传递效率应该如何计算?
能量传递效率=
某一营养级同化量/上一营养级同化量
X 100%
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生态系统的能量流动有什么特点?为什么?
讨论:
每一营养级都有能量的消耗
各营养级顺序不可逆转
逐级递减
单向流动
(捕食关系不可逆转)
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假设玉米15kg,鸡3kg,按最大传递效率20%计算,请定量分析人所获得的能量。
A.3x20%+15x20%=3.6kg
B.(15x1/3x20%+3)x20%+15x2/3x20%=2.8kg
结论:A生存策略更具有优势。
食物链越短,能量到体内的越多,活得时间就越长!
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解释:
为什么谚语说“一山不容二虎”?
虎是营养级别很高的生物,通过食物链(网)流经老虎的能量已减到很小的程度,因此老虎的数量是很少的。
生态系统的能量流动一般不超过4-5个营养级
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生态系统的能量流动
1.能量金字塔
低
高
高
低
能量
营养级
形状:正金字塔
台阶含义:食物链中每一营养级生物所含的能量的多少
象征意义:能量流动具有逐级递减的特性
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2.数量金字塔
少
多
数目
高
低
营养级
鸟
昆虫
树
生态系统的能量流动
特殊形状:
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3.生物量金字塔
少
多
高
低
生物量
营养级
总结:
只有能量金字塔永远是底宽上尖的正
金字塔形,数量及生物量金字塔一般
是正金字塔形,但有时也会出现特殊
情况。
生态系统的能量流动
生物量:现存生物有机物的总质量
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生态系统的能量流动
四.实践意义
1.使能量被多级利用,提高能量利用率
调整能量流动方向,流向对人类有益的部分
桑基鱼塘农业生态系统
农田除杂草
能量是否可以循环利用?
大部分以热能的形式散失,不能
循环利用
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课堂小结
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下图为某生态系统能量流动的部分示意图,其中数字为能量值,单位
是kJ/(m2.a)。能量在第二营养级和第三营养级间的传递效率为
( B )
生产者
初级消费者
次级消费者
三级消费者
分解者
850
136
20.4
2.45
210
A.16%
B.15%
C.12%
D.10%
$$