内容正文:
第三章 生态系统
第二节 生态系统的能量流动(2)
1.初级消费者的摄入量等于哪两个去路?
2.初级消费者的同化量等于哪两个去路?
3.定时分析时,用于生长、发育和繁殖的能量等于哪三个去路?
5.定时分析时,初级消费者的同化量等于哪四个去路?
4.不定时分析时,用于生长、发育和繁殖的能量等于哪两个去路?
6.不定时分析时,初级消费者的同化量等于哪三个去路?
除了用图中数字表示外,你还能用什么方法表示生态系统能量流动逐级递减的特点呢?
1. 生态金字塔:
反映食物链和食物网各营养级之间生物数量、质量和能量比例关系的图解模型。包括能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三种基本类型。
一、生态金字塔
上窄下宽的金字塔形(正金字塔形)
直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系。
b.特点:
c.原因:
d.意义:
a.概念:
能量在流动中总是逐级递减的。
依据各营养级所含能量值多少来构建的生态金字塔。
(1) 能量金字塔:
草
100 kJ·m-2·a-1
1 000 kJ·m-2·a-1
10 000 kJ·m-2·a-1
100 000 kJ·m-2·a-1
一般为正金字塔形,也可能倒置
直观地反映生态系统各营养级的生物个体的数目比值关系。
b.特点:
c.原因:
d.意义:
a.概念:
一般情况生产者数量多于消费者。若消费者个体小而生产者个体大就会出现倒置的金字塔形。
描述了某一时刻生态系统中各营养级的个体数量关系。
成千上万只昆虫生活在一株大树上
小鸟
昆虫
树
(2) 数量金字塔:
一般为正金字塔形,也可能倒置
直观地反映生态系统各营养级所容纳的有机物的总干重的关系。
b.特点:
c.原因:
d.意义:
a.概念:
一般来说:植物总干重>植食性动物总干重>肉食性动物总干重。
描述了某一时刻生态系统中各营养级生物的质量关系。
(3) 生物量金字塔:
第一营养级
第二营养级
第三营养级
3987
71
5.8
干重 g·m-2
营养级
项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
含义 单位时间内各个营养级所得到的能量 各个营养级的生物个体的数目 各个营养级生物量(即每个营养级所容纳的有机物的总干重)
特点 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形
分析 能量流动的过程中总是有能量的耗散,故能量流动逐级递减 特例:成千上万只昆虫生活在一株大树上时,该数量金字塔的塔形也会发生变化
特例:浮游植物的个体小,寿命短,又不断被浮游动物吃掉,所以某一时间浮游植物的生物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的生物量
【生态金字塔类型和特点】
1.生态金字塔可以表示生态系统各营养级之间的某种数量关系。下列相关叙述错误的是( )
A.能量金字塔中第二营养级的能量不能回流到第一营养级
B.一般来说,自然生态系统中能量金字塔总是呈上窄下宽的金字塔型
C.生态金字塔的最底层代表的是生产者.最顶层代表的是分解者
D.出现倒置个体数量金字塔可能与生物个体体型的大小有关
C
2.以下是生态金字塔的示意图(图中1、2、3分别代表第一、二、三营养级),有关叙述错误的是( )
A.海洋中可能出现如图甲所示的生物量金字塔
B.森林生态系统中不可能出现图乙所示的能量金字塔
C.对任意生态系统而言,数量金字塔均与图丙吻合
D.生态金字塔能直观反映生态系统各营养级间的关系
C
①研究生态系统的能量流动,可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置,增大流入生态系统的总能量。
甘蔗和大豆间种
冬小麦夏玉米套作
水稻青蛙立体农业
蔬菜大棚中多层育苗
二、能量流动规律在生产中的应用
②研究生态系统的能量流动,可以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。
例如,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
秸秆饲料
沼气池
沼渣
【桑基鱼塘生态系统】
实现对能量的多级利用,大大提高了能量的利用率
能量的利用率≠能量的传递效率
【能量传递效率和能量利用率比较】
1.能量传递效率:
2.能量利用率:
一般指流入最高营养级的能量(或人类)占生产者固定总能量的比值
生态系统中,能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%
能量利用率=
生产者能量
流入最高营养级的能量
×100%
③研究生态系统的能量流动,还可以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。
例如,合理确定草场的载畜量,稻田除草、除虫等。
3.(多选)“稻-萍-蟹”立体生态农业,是把稻田与浮萍、河蟹有机结合起来。河蟹可捕食杂草、水生昆虫,并能提高土壤含氧量和肥力;浮萍覆盖水面能抑制杂草生长。该生态农业模式实现了水稻、河蟹的“双丰收”。下列相关叙述正确的是
A.输入该系统的总能量是水稻固定的太阳能总量
B.该模式通过调整种间关系,使能量更多的流向对人类有益的部分
C.河蟹和水生动物的排泄物中所含的能量流入水稻,促进了水稻的生长
D.与普通稻田相比,“稻-萍-蟹”立体生态农业不容易发生病虫害
BD
例.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)],下列说法错误的是
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)
D.捕食关系一般不可逆转,所以能量流动具有单向性
C
三、具有人工能量输入的能量传递效率计算
4.如图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图[单位:J/(cm2·a)],据图分析,有关说法正确的是
A.A→E指第二营养级的尸体残骸被分解者利用的量
B.该生态系统的第二营养级储存的能量是80J/(cm2·a)
C.第二营养级到第三营养级的能量传递效率是15%
D.该生态系统中的生产者同化的总能量至少为400J/(cm2·a)
D
1.根据提供的各种图形信息构建食物链
乙→丙→甲
丙→甲→乙→丁
甲
丁
丙
乙
四、构建食物链(网)
2.甲乙丙丁戊表示某生态系统中仅有的5个种群,且每个种群只处于一个营养级,能量数值的单位相同。
种群 甲 乙 丙 丁 戊
能量 3.56 12.80 10.30 0.48 226.50
A
B
E
C
D
生物体 A B C D E
有机汞浓度(ppm) 0.057 7 0.51 68 0.39
3.构建食物网
戊
甲
丙
乙
丁
(1)确定调查对象农田生态系统中的主体生产者(农作物),识别并判断除主体生产者之外的其他生产者。
(2)根据农作物生长的不同阶段,分别观察农田生态系统中初级消费者的种类和数量。
(3)观察并统计农田生态系统中次级消费者的种类,估算其数量。
(4)将调查结果填入表格,撰写报告。
营养级 生物种类 生物数量
生产者 主体生产者
其他生产者
初级消费者
次级消费者
……
五、调查农田生态系统的能量流动
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