1、第第29讲讲生态系统能量流动生态系统能量流动积累：有些生物具有双重“身份”猪笼草生产者:进行光合作用大肠杆菌消费者:捕食昆虫消费者:生活在肠道中分解者:生活在腐烂的有机体中1.生态系统的结构包括：2.生态系统的组成成分包括：3.生产者的作用4.消费者的作用5.分解者的作用二回顾生态系统二考点一 生态系统的能量流动1.概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程太阳能有机物中的化学能热能输入源头：太阳能流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量传递途径：食物链和食物网形式：有机物中的化学能转化散失形式：最终以热能形式散失过程：自身呼吸作用人工生态系统:除系统自身生产者固定的太阳能外,还有
2、人类投放的饵料等有机物中的化学能等。二考点一 生态系统的能量流动2.各营养级的能量流动太阳能生产者通过光合作用固定呼吸作用以热能形式散失用于生长、发育、繁殖残枝败叶被分解者分解初级消费者摄入未被利用初级消费者摄入初级消费者同化用于生长、发育和繁殖次级消费者摄入分解者利用呼吸作用热能散失呼吸作用散失遗体残骸未被利用1.同化量=摄入量粪便量2.输入某营养级的总能量是指该营养级同化的能量，粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，粪便量是上一营养级同化的能量3.初级消费者同化的能量=呼吸消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量二考点一 生态系统的能量流动初级消费者摄入初级消费者同化用于生长、发育和繁殖分解
3、者利用呼吸作用热能散失粪便呼吸作用二考点一 生态系统的能量流动3.能量模式图的拆分同化量一来二去一来三去一来四去图 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，“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。为研究方便起见，这里将肉食性动物作为一个整体看待。能量分析生产者植食性动物肉食性动物分解者输入能量流出能量出入比赛达伯格湖的能量流动数据分析464.662.813.52%62.812.612.620.06%14.6能量传递效率=下一营养级同化量上一营养级同化量 各营养级的能量都有：一部分通过呼
4、吸作用散失；一部分未被下一营养级利用；一部分被分解者分解。二考点一 生态系统的能量流动二考点一 生态系统的能量流动(1)单向流动(2)逐级递减原因：各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物利用的部分。原因：食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用。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。4.能量流动的特点5.能量传递效率相邻两个营养级间的能量传递效率为10%-20%；营养级越多，在能量流动中消耗的能量越多；营养级越高，得到
5、的能量越少；生态系统中能量流动一般不超过5个营养级。2）要点突破，为什么食物链一般不超过5 个营养级？二考点一 生态系统的能量流动1）并不是所有生态系统的能量输入都只有生产者：如人工生态系统2）能量流动并不是只在食物链、食物网中：如蘑菇等分解者被吃3）生产者同化的能量，就是生产者通过光合作用制造的有机物种的能量，即光合作用总量。用于生产者自身生长、发育和繁殖的能量：需除去其呼吸消耗的能量，即净光合量。4）初级消费者同化量中流入分解者的能量 =初级消费者遗体残骸+次级消费者粪便中所含的能量。5）任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以维持生态系统的正常功能。6.注意事项二考点一 生态系
6、统的能量流动1)食物链中有关计算在食物链中，若题干未作具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%，则：消耗A最多，为1kg10%10%100kg 消耗A最少，为1kg20%20%25kg例：在下图的食物链中，A增重1kg，C最少增重多少，最多增重多少？若已知为C增重1kg,求消耗A最多、最少多少？求“最多”，则按20%流动求“最少”，则按10%流动较低营养级较高营养级已知已知未知未知求“最多”，则按10%流动求“最少”，则按20%流动ABCC增重最少，为1kg10%10%1/100kg C增重最多，为1kg20%20%1/25kg 7.能量传递中的极值计算二考点一 生态系
7、统的能量流动二考点二 生态金字塔如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值转换成相应面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的次序排列，可形成一个金字塔图形，叫做能量金字塔。生态金字塔包括能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔稳定的生态系统中,能量金字塔都是上窄下宽的金字塔形生物量：每个营养级所容纳的有机物的总干重数量金字塔和生物量金字塔会出现倒置的情况。数量金字塔和生物量金字塔出现倒置的原因当生产者个体数量比消费者个体大得多时，数量金字塔经常是倒置的。当生产者个体小，寿命短，生物量金字塔也有可能倒置。例如，在海洋生态系统中，浮游植物的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到
8、的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。二考点二 生态金字塔一般生物有机物的总质量一般生物有机物的总质量沿食物链升高逐级递减沿食物链升高逐级递减能量沿食物链流动过程能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性中具有逐级递减的特性象征象征含义含义每一营养级生物的每一营养级生物的有机物有机物总量总量每一营养级每一营养级生物个体的数生物个体的数目目每一营养级生物所含每一营养级生物所含能能量量的多少的多少每一阶含义每一阶含义形状形状生物量金字塔生物量金字塔数量金字塔数量金字塔能量金字塔能量金字塔项目题后归纳：题后归纳：三三种类型的生态金字塔种类型的生态金字塔特点特点正金字塔形正金字塔形一般为正金字塔形
9、一般为正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形一般生物个体数目在一般生物个体数目在食物链食物链中中随营养级升高而逐步递减随营养级升高而逐步递减分析分析能量流动的过程能量流动的过程中中总是总是有能量的耗散有能量的耗散，故故能量流动逐级递减能量流动逐级递减成千上万只昆虫生活在成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生金字塔的塔形也会发生变化变化浮游植物的个体小，寿命短，浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物以某一时间浮游植物的生物量量(用质量来表示用质量来表示)可能低于可能低于浮游动物的生物量浮游动
10、物的生物量二考点三 研究能量流动的实践意义间作沼气工程畜牧养殖1）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。例如间作、套作，多层育苗。2）帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用，实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。例如，沼气工程，桑基鱼塘。3）帮助人们合理的调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类有益的部分。例如，根据草场的能量流动特点，确定载畜量；治虫；除草。能量利用效率能量传递效率(1)能量利用效率：一般指流入最高营养级(或人类)的能量占生产者固定总能量的比值。一般来说，食物链越短，能量利用效率越高。有时考虑分解者的参与，使营养结构更复杂，以实现能量的多级利 用，从而提高能量利用效率。二考点三 研究能量流动的实践意义
