内容正文:
“鸭一蛙一稻”种植模式。这种绿色生态的种植模式,可以做到全程不用农药和化肥,既省工节本,又保护了生态环境,种出的稻米更香,农民的种植收益还实现了翻倍增长。
1、“鸭一蛙一稻”种植模式好在哪?
2、写出“鸭一蛙一稻”田中主要的食物链。
食物链和食物网是生态系统的______________,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的
营养结构
能量在生态系统中是怎样流动的?
人教版 选择性必修2
第3章 第2节
3
一、生态系统的能量流动
1、概念:
生态系统中能量的_______、_______、_______和_______的过程,称为生态系统的能量流动。
输入
传递
转化
散失
输入生态系统的的能量来源是什么?沿着什么渠道进行传递?以什么形式传递?最终以什么形式散失?
一、生态系统的能量流动
2、研究能量流动的基本思路:
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,若个体死亡,数据可能不准确;不同个体间差异过大
能量输入
种群
能量储存
能量散失
一、生态系统的能量流动
2、研究能量流动的基本思路:
能量输入
能量储存
能量散失
营养级
以种群为研究对象,能量的流动渠道为食物链或食物网,在分析时可能因食物网的复杂性而影响结果的准确性
将一个营养级的所有种群作为一个整体研究能量流动,能比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值,提高结果的准确性。
一、生态系统的能量流动
3、能量流动的过程:
阅读课本P55第一、二段内容,思考以下问题:
①水稻的能量来自哪里?
②这些能量如何被水稻吸收?都被水稻吸收了吗?
③水稻吸收的这些能量以何种形式储存?有哪些去向?
(1)水稻(第一营养级)的能量流动情况
3、能量流动的过程:
(1)水稻(第一营养级)的能量流动情况
1×1019kJ/天
绝大部分都被地球表面的大气层所吸收、散射和反射掉了
大约只有1%以可见光的形式,被生态系统的生产者通过光合作用转化成化学能,固定在它们所制造的有机物中
地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳
3、能量流动的过程:
(1)水稻(第一营养级)的能量流动情况
约1%
光合作用
99%
散失
同化(固定)
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物质,并且储存能量的过程。
如:光合作用、化能合成作用、消化吸收
用于自身生长、发育、繁殖等生命活动
呼吸作用以
热能形式散失
被分解者利用
残枝败叶
初级消费者摄食
流入下一营养级
3、能量流动的过程:
生产者固定的太阳能(同化量)
②生产者固定的太阳能(同化量)
呼吸作用散失的能量+
用于生长、发育和繁殖
③用于生长、发育和繁殖
流入下一营养级+
被分解者利用的能量
①流入第一营养级(生态系统)能量
小结1:能量流经第一营养级的过程
3、能量流动的过程:
(2)害虫(第二营养级)的能量流动情况
阅读P55图3-5,思考以下问题:
①害虫的能量来自哪里?
②这些能量都被害虫吸收了吗?
③害虫吸收能量后,以何种形式储存?有哪些去向?
3、能量流动的过程:
(2)害虫(第二营养级)的能量流动情况
初级消费者摄入
粪便
分解者利用
初级消费者同化
呼吸作用
热能散失
用于生长、发育和繁殖
次级消费者摄入
遗体残骸
呼吸作用
热能散失
3、能量流动的过程:
小结2:能量流经第二营养级的过程
思考1:如何理解摄入量和同化量?
摄入量:吃进肚子里的食物的总能量
同化量:食物经消化吸收后储存的能量
3、能量流动的过程:
小结2:能量流经第二营养级的过程
思考2:真正流入初级消费者体内的是哪一部分能量?
真正流入初级消费者体内的能量=
初级消费者摄入量—初级消费者的粪便量
输入某营养级的总能量是指该营养级同化的能量。
3、能量流动的过程:
小结2:能量流经第二营养级的过程
思考3:初级消费者的粪便中所含的能量属于其同化量吗?
害虫并没有将粪便中的能量转变成自身物质,因此其粪便中的能量属于上一营养级(水稻)的同化量。
该部分能量最终流向分解者
同化量
=
摄入量
粪便量
-
3、能量流动的过程:
小结2:能量流经第二营养级的过程
思考4:在草原上,牛以草为食,屎壳郎(蜣螂)以牛粪为食。被牛同化的能量中约有多少流入屎壳郎?
思考5:分解者可分解遗体残骸和粪便,这两部分能量相同吗?
点拨:遗体残骸中能量是这个营养级同化量的一部分,粪便中能量是上个营养级同化量的一部分
如草→羊。羊遗体残骸中的能量是_____同化量的一部分,羊粪便中的能量是______同化量的一部分。
羊
草
0
3、能量流动的过程:
小结2:能量流经第二营养级的过程
初级消费者的摄入量
粪便量
初级消费者的同化量
在呼吸作用中以热能形式散失
用于生长、发育和繁殖
流入下一营养级
被分解者利用
同化量=呼吸作用散失的能量+被分解者利用的能量+流入下一营养级
同化量=摄入量-粪便量
同化量=呼吸作用散失的能量+用于生长发育繁殖的能量
3、能量流动的过程:
(3)人(最高营养级)的能量流动情况
最高营养级摄入
粪便
分解者利用
最高营养级同化
呼吸作用
热能散失
用于生长、发育和繁殖
遗体残骸
呼吸作用
散失
最高营养级没有流入下一营养级的能量去向
3、能量流动的过程:
小结3:某营养级最终的能量去向
某营养级同化量
①呼吸作用中以热能形式散失
用于自身生长、发育、繁殖
②流入下一个营养级
③被分解者分解利用
最高营养级无
3、能量流动的过程:
小结3:某营养级某段时间内的能量去向
某营养级同化量
①呼吸作用中以热能形式散失
用于自身生长、发育、繁殖
②流入下一个营养级
③被分解者分解利用
未被利用的能量
最高营养级无
未用:指未被自身呼吸作用消耗,也未被下一个营养级和分解者利用的能量。(如:比如湖泊里的动植物残体,没被分解者及时分解,沉到湖底堆积起来,这部分能量就属于 “未利用”)
输入该营养级的总能量是指 ___(填字母)
生长、发育和繁殖的能量(e)=___+___+___。
粪便中的能量(c)______(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量,若不属于,应属于:________________________
初级消费者同化的能量(b)=___+___。
尿液中所含能量应 (填“属于”或“不属于”)动物同化量的一部分。
b
不属于
上一营养级同化的能量中流向分解者的部分。
d
e
i
f
j
属于
3、能量流动的过程:
(1)太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中。( )
(2)每一营养级生物的同化量就是从上一营养级摄入的能量。 ( )
提示:每一营养级生物的同化量是摄入量与粪便量的差值。
(3)能量在生态系统的食物链中是以热能的形式流动的。 ( )
提示:能量在生态系统的食物链中是以化学能的形式流动的。
(4)太阳能只有通过绿色植物才能输入到生态系统中。 ( )
提示:蓝细菌等也可以通过光合作用固定太阳能。
√
×
×
×
针对训练
2. (2025·四川成都七中诊断)生态系统的能量流动指的是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,下列有关说法正确的是( )
A.输入生态系统的能量就是生产者积累的有机物的总量
B.能量以有机物中化学能的形式在食物网中传递
C.流入某一营养级的能量去向包括用于自身生长、发育和繁殖,自身通过呼吸作用散失和流向下一营养级
D.生态系统中的能量最终都是通过分解者的分解作用,以热能的形式散失
针对训练
B
3. (2025·西安高新一中质检)如图是某池塘生态系统中能量流经贝类的示意图,下列分析错误的是( )
针对训练
A.甲代表呼吸作用,大部分能量在呼吸作用中以热能形式散失
B.B是贝类用于自身生长、发育和繁殖的能量
C.贝类摄入的能量就是流入这个生态系统的总能量
D.贝类粪便中的能量不属于贝类同化的能量
C
针对训练
4、若鹿的进食能量为100%,其粪便能量为36%,呼吸能量为48%,则鹿的同化量为( )
A.64% B.84% C.16% D.52%
A
同化量=摄入量-粪便量
5、大象是植食性动物,有一种羌螂专以大象粪为食。如果在某段时间大象所同化的能量为m,则这部分能量中可以流入羌螂体内的约为( )
A. 0 B. 10%m C. 10~20%m D. 不知道
A
6.某同学绘制了如图所示的能量流动图解,下列叙述正确的是( )
A
A.生产者固定的总能量可表示为A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2
B.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为B2+D2
C.初级消费者摄入的能量为A2+B2+C2
D.W1=D1+D2
针对训练
“一来二去”模型:
☞与呼吸作用相连的就是同化量
初级消费者摄入量
初级消费者同化量
用于生长发育繁殖量
次级消费者摄入量
4、构建生态系统中的能量流动模型:
两条去路:呼吸作用散失、用于生长发育繁殖的能量
27
三条去路:呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用。
“一来三去”模型
最高营养级的能量流向中不存在“流入下一营养级的能量”。
生产者
同化量
初级消费者同化量
次级消费者同化量
4、构建生态系统中的能量流动模型:
28
“一来四去”模型
生产者
同化量
初级消费者同化量
次级消费者同化量
四条去路:呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用、未利用。
最高营养级的能量流向中不存在“流入下一营养级的能量”。
4、构建生态系统中的能量流动模型:
4、构建生态系统中的能量流动模型:
(1)初级消费者粪便中的能量是哪个箭头?
(2)哪些或哪个箭头代表初级消费者的同化量?
(3)哪些箭头代表初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量?
由生产者流向分解者的箭头。
①或②+③+④。
①-③或②+④。
生产者固定太阳能
生产者固定太阳能+人工补充的饵料/饲料
中有机物的化学能
能量输入
来源:
流经自然生态系统的总能量:
流经人工生态系统的总能量:
问:生产者固定的只能是光能吗?
不一定,生产者固定的能量是光能或化学能。
4、构建生态系统中的能量流动模型:
流动过程中能量的转化是太阳能→ → 。
①能量流动的渠道是 。
②流动的方式: 。
能量散失的途径是各种生物的 (代谢过程)。
食物链和食物网
有机物中的化学能
有机物中的化学能
热能
能量传递:
能量转化:
能量散失:
呼吸作用
箭头由粗到细:
方框从大到小:
表示流入下一营养级的能量 。
随营养级的升高,储存在生物体内的能量 。
逐级递减
越来越少
由于每一营养级和分解者都需要呼吸作用以热能的形式散失掉部分能量,所以各个生态系统必须要有太阳能的补充,以便维持生态系统的正常功能。
讨论1:生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律?
遵循。流入生态系统的能量一部分储存在生物体 中,而另一部分通过生物的 作用以 的形式散失至非生物环境中,两部分之和与流入生态系统的能量 (填“相等”或“不相等”)。
有机物
呼吸
热能
相等
讨论2.流向分解者的能量,能否流向生产者?消费者呢?
流向分解者的能量,可流向消费者(食用菌),不能流向生产者。
能量流动有何特点?
相邻营养级之间传递效率为多少呢?如何定量测量?
讨论3.流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来?为什么?
不能,能量流动是单向的。
赛达伯格湖位于美国明尼苏达州的赛达伯格沼泽自然保护区,是一个高原湖泊,深1米,面积为14480平方米,湖岸线长500米 。湖底深度一致、性质均一,没有大的波浪。
林德曼对赛达伯格湖能量流动做了定量分析
优点:边界明显,封闭性强,变化小、简单、稳定
二、能量流动的特点
分析赛达伯格湖的能量流动
图中数字为能量数值,单位是J/(cm2.a)(焦每平方厘米年)。图中“未固定”是指未被固定的太阳能为研究方便起见,这里将肉食性动物作为一个整体看待。
二、能量流动的特点
1.用表格形式,将图中的数据进行整理。
流入 呼吸作用 分解者利用 暂未利用 流出 流出/流入
生产者
植食性动物
肉食性动物
464.6
96.3
12.5
293
62.8
62.8
18.8
2.1
29.3
12.6
12.6
7.5
微量
5.0
二、能量流动的特点
能量流动过程中逐级递减
2.计算“流出”该营养级能量占“流入”该营养级能量的百分比?
13.52%
20.06%
能量传递效率 =
下一营养级同化量
上一营养级同化量
×100%
注意:能量在相邻两个营养级间的传递效率为 。
10%~20%
3.流入某一营养级的能量为什么不会百分之百地流到下一个营养级?
二、能量流动的特点
流入某一营养级的能量除了流入下一营养级的之外,还有:
①一部分通过该营养级的呼吸作用散失;
②一部分作为排遗物、遗体或残枝败叶被分解者利用;
③一部分未被利用
二、能量流动的特点
4.能量流动的特点及原因:
单向流动
逐级递减
①每一营养级呼吸作用消耗
②一部分能量未被利用
③一部分能量被分解者利用
(能量传递效率为10%~20%)
②通过呼吸作用散失的热能不能再次被利用
①食物链中的捕食关系不能逆转
思考3.人工鱼塘需要投喂饲料,此时流入鱼塘生态系统的总能量如何表示?
思考2.长时间没有光照,对生态系统有什么影响,为什么?
能量在流动过程中逐级递减,营养级越多,消耗的能量就越多。
在一段较长时期内没有能量(太阳能或化学能)输入,这个生态系统就会崩溃。
任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能。
思考1.为什么生态系统中能量流动一般不超过5个营养级?
在人工生态系统中,总能量还有人工补充的能量(例如饲料、饵料等)
生产者固定的太阳能+人工投入的有机物中的化学能。
二、能量流动的特点
二、能量流动的特点
思考4:能量在流动过程中逐级递减,与能量守恒定律矛盾吗?为什么?
不矛盾。能量在流动过程中逐级递减,指的是流入各个营养级的能量。能量守恒定律可以用于衡量流入某个生态系统的总能量,总能量=储存在生态系统(生物体的有机物)中的能量+被各个营养级的生物利用、散发至非生物环境中的能量。因此,虽然能量在流动过程中逐级递减,但总能量依然遵循能量守恒定律。
思考5.怎样从能量流动的角度解释“一山不容二虎”?
能量流动是逐级递减的,营养级越高,得到的能量越少。
老虎处于最高营养级,要养活一只老虎,需要大量的生产者,需要很大的捕食范围。
二、能量流动的特点
能量分析 生产者 植食性动物 肉食性动物
输入能量 464.6 62.8 12.6
赛达伯格湖的能量流动数据分析
除了用数字表示之外,还有什么方法可以表示生态系统中能量流动逐级递减的特征?
三、生态金字塔
1. 能量金字塔
将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级次序排列,可形成一个金字塔图形,叫作能量金字塔。
(1)特点:
通常都是上窄下宽的正金字塔形。
能量在流动中总是逐级递减的。
(2)原因:
直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系。
(3)意义:
自然生态系统一定为正金字塔
三、生态金字塔
1. 能量金字塔
如图为某城市生态系统能量金字塔,为什么呈倒置状态也能维持生态系统的正常运行?
城市生态系统需要从该生态系统外输入大量的有机物。
如流入鱼塘生态系统内的总能量为:
生产者固定的太阳能+饲料中的化学能。
某些人工生态系统(如人工鱼塘、城市)可呈现倒置情况。
1. 能量金字塔
人类位于食物链的顶端,从能量金字塔来看,人口数量日益增长,这会对地球上现有的生态系统造成什么影响?
人口数量增长,会要求低营养级有更多的能量流入人类所处的营养级,也就是说,人类所需要的食物会更多,将种植或养殖更多的农畜产品,会给地球上现有的自然生态系统带来更大的压力。
三、生态金字塔
2. 生物量金字塔
如果用同样的方法表示各个营养级生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系,就形成生物量金字塔。
大多呈上窄下宽的金字塔。
(1)特点:
(2)原因:
一般来说植物的总干重通常大于植食性动物的总干重,而植食性动物的总干重也大于肉食性动物的总干重。
2. 生物量金字塔
【资料】下表为夏季两个生态系统的生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)统计表,单位为g∙m-2
营养级 某湖泊 某海域
生产者 96 4
初级消费者 11 21
次级消费者 4 -
2. 生物量金字塔
思考:已知浮游植物个体小,世代周期短,繁殖能力强。为什么海域的生物量会出现金字塔倒置的现象?
海洋生态系统中,浮游植物(生产者)个体小,寿命短,又不断被浮游动物和其它动物吃掉,所以在某一时刻调查到的浮游植物的生物量很可能低于第二营养级的生物量,因此生物量金字塔会出现倒置。
但总的来看,浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的多。
3. 数量金字塔
表示各个营养级的生物个体的数目。
一般为正金字塔形,有时会出现倒金字塔形。
(1)特点:
如果消费者的个体小而生产者的个体大,则会呈现倒置金字塔。
能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
形状
每一层含义
特点
象征意义
单位时间内,食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少
自然生态系统一定为正金字塔
能量在流动过程中总是逐级递减
单位时间内,每一营养级生物的有机物的总干重
一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形
一般生物量(现存生物有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而减少
每一营养级生物个体的数目
一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形
一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而减少
三、生态金字塔
1. (2025·河北冀州调研)如图为某一鱼塘生态系统的生物关系(a~d表示能量数值),下列各项叙述正确的是( )
A.初级消费者到次级消费者的能量传递效率为(c+d)/b×100%
B.图中d表示第二营养级遗体残骸、粪便等中的能量
C.第二营养级的个体体重一定大于第三营养级的个体体重
D.在高密度鱼塘中众多的植食性鱼所获得的总能量往往大于a
针对训练
D
2.(2025·山东威海期末)如图为某同学绘制的能量流经第二营养级的示意图,图中数字为能量值(相对值)。下列说法错误的是( )
D
A.第二营养级同化的能量为75
B.图中C表示第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量
C.“?”代表的数值为20
D.能量在第二、三营养级之间的传递效率为20%
针对训练
3. (2025·福州一中期末)生态学中常用能量金字塔来描述生态系统中各营养级所得到的能量数值。下列描述正确的是( )
A.在能量金字塔顶部的消费者获得的能量最多
B.最多约有20%的能量从第一营养级流向次级消费者
C.生产者通过呼吸作用消耗的能量一般没有流入初级消费者的能量多
D.生态系统中的营养级越多,在能量流动过程中损失的能量就越多
D
针对训练
C
4. (2025·河南驻马店高中质检)如图是某同学绘制的生态系统能量金字塔,其中a~d代表能量数值。相关叙述正确的是( )
A.图中所示的各种生物成分共同组成一条食物链
B.次级消费者、三级消费者分别属于第二、第三营养级
C.能量c可代表生产者呼吸作用释放的热能及流向
分解者的能量
D.在生态系统中,b的值不可能超过d的10倍
针对训练
四、能量传递效率的计算
☞能量传递效率不可提高或降低。
四、能量传递效率的计算
(2)假如要使丙增加2kg,则最多要消耗甲______kg;最少要消耗甲_____kg。
1、能量传递效率的相关“最值”计算
若题干中未做具体说明,
则一般认为能量传递的最低效率为10%,最高效率为20%。
设食物链“甲→乙→丙”。
(1)假如现有甲100kg,则最多可使丙增重____kg;最少可使丙增重____kg。
4
能量传递效率按20%来算
1
能量传递效率按10%来算
200
50
能量传递效率按10%来算
能量传递效率按20%来算
四、能量传递效率的计算
1、能量传递效率的相关“最值”计算
A
B
C
D
E
F
设某生态系统食物链如图所示:
(1)如果A有10000kg,C最多增加 kg,最少增加 kg。
400
1
选最短食物链;按20%计算。
选最长食物链;按10%计算。
(2)若C的体重增加1kg,最少需消耗A ____ kg,最多消耗A ________ kg。
25
10000
选最短食物链;按20%计算。
选最长食物链;按10%计算。
选______的食物链
选______传递效率_____
选______传递效率_____
获得最多
获得最少
选______的食物链
最短
最长
20%
10%
生产者
消耗最少
消耗最多
消费者
最大
最小
【归纳1】
四、能量传递效率的计算
四、能量传递效率的计算
2、在食物网中,各途径所获得的生物量比例确定的计算
在食物网中,某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量,且各途径所获得的生物量比例确定,则需按照各单独的食物链进行计算后合并。
①如图食物网中,假如猫头鹰的食物有2/5来自兔,2/5来自鼠,1/5来自蛇。那么,猫头鹰若要增加20g体重,最少需要消耗的植物为_______g。
900
②在如图所示的食物网,如将A流向B和C的比例由B∶C=1:1调整为1:2,能量传递效率按10%计算,C获得的能量是原来的_______倍。
1.27
四、能量传递效率的计算
2、在食物网中,各途径所获得的生物量比例确定的计算
设现有A能量为150,当A流向B和C的能量为1:1时,C获得的能量为:
75×10%×10%+75×10%=8.25
当A流向B和C的能量为1:2时,C获得的能量为:
50×10%×10%+100×10%=10.5
所以,C获得的能量是原来的10.5/8.25=1.27倍
四、能量传递效率的计算
2、在食物网中,各途径所获得的生物量比例确定的计算
③如将C的食物比例由A∶B=1∶1调整为2∶1,能量传递效率按10%计算,该生态系统能承载C的数量是原来的_______倍。
1.375
设当食物比例A:B=1:1时,C的能量为x
则需要的A为1/2x÷10%+1/2x÷10%÷10% = 55x
设当食物比例A:B为2:1时,C的能量为y
则需要的A为:2/3y÷10%+1/3y÷10%÷10%=40y
由于两种情况下,生产者的数量是一定的,所以55x=40y,
则y=1.375x
例1.(2023·山东青岛调研)如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103 kJ·(m2·a)-1],下列说法错误的是( )
C
A.图中A代表的生理过程是呼吸作用
B.第二营养级到第三营养级的能量传递
效率约为15.6%
C.该生态系统中生产者固定的总能量是
9.6×104[kJ·(m2·a)-1]
D.捕食关系一般不可逆转,所以能量流动具有单向性
四、能量传递效率的计算
人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分
例2.在森林生态系统中,当一只狼吃掉一只兔子时,它获得了这只兔子的_________。
A.10%-20%的能量 B.大部分能量
C.全部的能量 D.无法确定
B
例3.在森林生态系统中,当狼种群捕食兔子种群时,狼种群获得了兔子种群的______。
A.10%-20%的能量 B.大部分能量
C.全部的能量 D.无法确定
D
例4.在森林生态系统中,假设初级消费者只有兔子,次级消费者只有狼。当狼种群捕食兔子种群,理论上狼种群获得了兔子种群_______。
A.10%-20%的能量 B.大部分能量
C.全部的能量 D.无法确定
A
同化量=摄入量-粪便量
粪便中含的能量较少
无法确定狼吃了兔群中的多少只兔子,狼可能还捕食其他生物
四、能量传递效率的计算
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。
四、能量传递效率的计算
按最大传递效率20%计算
3×20% + 15×20% = 3.6 kg
策略1.先吃鸡,再吃玉米。
四、能量传递效率的计算
(15×1/3×20% + 3)×20% + 15×2/3×20% = 2.8 kg
策略2:先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,最后吃鸡。
五、研究能量流动的实践意义
1、帮助人们合理的调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向人类最有益的部分。
稻田除草、除虫
合理确定载畜量
牲畜过少,不能充分利用牧草所提供的能量;
牲畜过多,就会造成草场的退化,使畜产品的产量下降。
合理确定载畜量,才能保持畜产品的持续高产
甘蔗和大豆间种
冬小麦夏玉米套作
蔬菜大棚中的多层育苗
稻-萍-蛙立体农业生产
(2)不同层次的作物利用不同强度的太阳能;
2、帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置,增大流入某个生态系统的总能量。
(1)充分利用了空间;
(3)适当提高了种植密度,能利用更多的太阳能
五、研究能量流动的实践意义
散失的热能不能被利用
作物采摘后剩下的秸秆仍储存大量能量,能否采取措施,增加对秸秆中能量的利用率?
五、研究能量流动的实践意义
秸秆饲料
沼渣肥田
粪便制作沼气
秸秆喂牲畜;粪便制作沼气;沼渣肥田,实现了对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率
3、帮助人们科学规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用
五、研究能量流动的实践意义
能量传递效率与能量利用效率的比较
①能量传递效率:能量在相邻两个营养级之间传递。
能量传递效率=
上一营养级的同化量
下一营养级的同化量
×100%
☛能量传递效率在10-20%之间,一般不能提高。
②能量利用率:流入最高营养级的能量占生产者能量的比值,或考虑分解者的参与,以实现能量的多级利用。
能量利用率=
生产者固定的能量
流入最高营养级的能量
×100%
☛食物链越 ,能量利用率越高
短
能量利用率≠能量传递效率
(拓展应用P60) 下图是两个农业生态系统的模式图。图a中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料,都与图b相同。
(1)分析这两幅图,完成这两个生态系统的能量流动图解。
图a 能量流动图解
五、研究能量流动的实践意义
(拓展应用P60) 下图是两个农业生态系统的模式图。图a中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料,都与图b相同。
(1)分析这两幅图,完成这两个生态系统的能量流动图解。
图b 能量流动图解
五、研究能量流动的实践意义
(2)哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用?为什么?
图b所示的生态系统中流向分解者的能量,还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用,因此,该生态系统实现了能量多级、充分利用,提高了能量的利用率。
五、研究能量流动的实践意义
×
(1)农业生态系统中,沼渣、沼液作为肥料还田,使能量能够循环利用。( )
提示:沼液和沼渣可以为农作物提供肥料,沼气池发酵产生的沼气又能成为人类的能源物质,实现了能量的多级利用,而能量不能循环利用。
(2)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向,提高生态系统的能量传递效率。 ( )
提示:拔去田地中的杂草可以提高能量的利用率,但不能提高能量的传递效率。
×
针对训练
(3)研究能量流动,可调整能量流动关系,使生产者固定的能量全部流向人类。( )
提示:生产者自身呼吸会消耗一部分能量,生产者固定的能量不会全部流向人类。
(4)所有生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的能量。 ( )
提示:人工生态系统中生产者得到的能量可能小于消费者得到的能量。
×
×
针对训练
2、下列关于生态系统能量流动的原理在实践中的应用的叙述,错误的是( )
A.除虫、除草可以让农田生态系统中的能量更多地流向对人类更有益的部分
B.多途径利用农作物可以实现对生态系统中能量的多级利用
C.根据草场能量流动的特点,可以合理确定草场的载畜量,从而保持畜产品的持续高产
D.“桑基鱼塘”的生产方式,在桑、蚕、鱼之间形成良性循环,将提高能量传递效率
D
桑基鱼塘是种桑养蚕同池塘养鱼相结合的一种生产经营模式。在池埂上或池塘附近种植桑树,以桑叶养蚕,以蚕沙、蚕蛹等作鱼饵料,以塘泥作为桑树肥料,形成池埂种桑,桑叶养蚕,蚕沙喂鱼,塘泥肥桑的生产结构或生产链条,二者互相利用,互相促进,达到鱼蚕兼取的效果。
针对训练
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