生态系统的能量流动和物质循环（复习）课件.ppt

能量流动能量流动能量流动能量流动和物质循环和物质循环和物质循环和物质循环课件制作课件制作 杜晓君杜晓君 生态系统的能量流动是指生态系生态系统的能量流动是指生态系统中能量的统中能量的输入输入、传递传递、转化转化和和散失散失的过程的过程一、能量流动的概念一、能量流动的概念能能量量流流动动的的分分析析个体个体 储存在体内的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量个体个体 2 2储存在体内的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量个体个体 3 3储存在体内的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量能量能量输入输入储存在体内的能量储存在体内的能量能量能量输入输入种群种群呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量能量流经能量流经一个种群一个种群的情况：的情况：能量能量输入输入种群种群能量能量储存储存能量能量散失散失研究生态系统中能量流动一般在研究生态系统中能量流动一般在群体水平群体水平上1.1.能量的能量的来源来源是什么？是什么？2 2. .能量流动的能量流动的起点起点？ 3.3.能量是如何能量是如何输入输入生态系统第一营养的？生态系统第一营养的？4.4.生态系统的总能量？生态系统的总能量？5.5.能量流动的主要能量流动的主要渠道渠道是什么？是什么？6 6. .太阳能的利用率大约为太阳能的利用率大约为1%1%，如何提高利用，如何提高利用率？率？ 7.7.能量的能量的散失散失形式？形式？二、能量流动的过程二、能量流动的过程生产者生产者光合作用光合作用生产者固定的太阳能的总量生产者固定的太阳能的总量太阳能太阳能食物链和食物网食物链和食物网热能热能生产者生产者（植物）（植物）初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）分分 解解 者者遗体遗体 残骸残骸1、输入第一营养级的能量分析、输入第一营养级的能量分析呼吸作用呼吸作用 被下一营养级被下一营养级的生物所利用的生物所利用散失散失散失散失储存储存传递传递输入输入初级消费者初级消费者摄入摄入用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者摄入摄入呼呼吸吸散散失失遗体遗体残骸残骸初级消费者初级消费者同化同化分分解解者者利利用用粪便粪便呼呼吸吸散失散失呼吸作用消耗呼吸作用消耗分解者分解利用分解者分解利用下一营养级摄食下一营养级摄食去路：去路：. 摄入量摄入量= =同化量同化量+ +粪便量粪便量同化量同化量= =呼吸消耗量呼吸消耗量+ +用于生长、发育和繁殖的能量用于生长、发育和繁殖的能量（下一营养级同化（下一营养级同化+ +分解者分解）分解者分解）2、能量流经第二营养级示意图、能量流经第二营养级示意图生产者生产者呼吸呼吸初级消初级消费者费者呼吸呼吸次级消次级消费者费者分分 解解 者者呼吸呼吸三级消三级消费者费者呼吸呼吸呼吸呼吸生产者固定的太阳生产者固定的太阳能总量能总量为流经这个为流经这个生态系统的总能量生态系统的总能量输入输入传递传递散失散失以以有机物有机物的形的形式式沿食物链沿食物链向下向下一营养级传递一营养级传递3、生态系统能量流动的过程示意图、生态系统能量流动的过程示意图在草原上，牛以草为食屎壳郎（蜣螂）以牛粪为食在草原上，牛以草为食屎壳郎（蜣螂）以牛粪为食0 被牛同化的能量中约有多少流入屎壳郎？被牛同化的能量中约有多少流入屎壳郎？生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？恒定律？为什么？遵循；因为生产者固定的总量等于流动中散失和遵循；因为生产者固定的总量等于流动中散失和遵循；因为生产者固定的总量等于流动中散失和遵循；因为生产者固定的总量等于流动中散失和贮存的之和。

贮存的之和贮存的之和贮存的之和能量流动的过程总结1.能量流动的起点：能量流动的起点：2.能量流动的途径：能量流动的途径：3.能量流动中能量形式的变化：能量流动中能量形式的变化：4.能量在食物链中流动的形式：能量在食物链中流动的形式：9.能量散失的主要途径：能量散失的主要途径：5.能量流动的方向能量流动的方向(以箭头表示以箭头表示)：6.箭头由粗到细：箭头由粗到细：7.方块面积越来越小：方块面积越来越小：8.蓝色箭头表示：蓝色箭头表示：生产者生产者( (主要是绿色植物主要是绿色植物) )固定的太阳能固定的太阳能食物链和食物网食物链和食物网太阳光能太阳光能 有机物化学能有机物化学能 热能热能有机物有机物( (食物食物) )中的中的化学能化学能单向流动单向流动表示流入下一个营养级的能量逐级递减表示流入下一个营养级的能量逐级递减营养级别越高，保存在生物体内的就越少营养级别越高，保存在生物体内的就越少该能量是散失到系统外的，不能再利用的能量该能量是散失到系统外的，不能再利用的能量通过呼吸作用以热能形式散失通过呼吸作用以热能形式散失植食性动物植食性动物植食性动物植食性动物 62.862.862.862.862.862.862.862.8赛达伯格湖的能量流动赛达伯格湖的能量流动太阳能太阳能太阳能太阳能未未未未固固固固定定定定生产者生产者生产者生产者464.6464.6464.6464.6分解者分解者分解者分解者12.512.512.512.5呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用96.396.396.396.3未利用未利用未利用未利用2932932932932.12.12.12.118.818.818.818.829.329.329.329.312.612.612.612.6肉食性动物肉食性动物肉食性动物肉食性动物 12.612.612.612.6微量微量微量微量7.57.57.57.55.05.05.05.0327.3327.3327.3327.3122.6122.6122.6122.614.614.614.614.6能量传递效率能量传递效率植食性动物植食性动物植食性动物植食性动物 62.862.862.862.862.862.862.862.8太阳能太阳能太阳能太阳能未未未未固固固固定定定定生产者生产者生产者生产者464.6464.6464.6464.612.612.612.612.6肉食性动物肉食性动物肉食性动物肉食性动物 12.612.612.612.6传递效率传递效率传递效率传递效率= = = =上一营养级的上一营养级的上一营养级的上一营养级的同化量同化量同化量同化量本营养级的本营养级的本营养级的本营养级的同化量同化量同化量同化量 100%100%100%100% 从第一营养级到第二营养级的传递效率？从第一营养级到第二营养级的传递效率？从第一营养级到第二营养级的传递效率？从第一营养级到第二营养级的传递效率？ 从第二营养级到第三营养级的传递效率？从第二营养级到第三营养级的传递效率？从第二营养级到第三营养级的传递效率？从第二营养级到第三营养级的传递效率？13.5%13.5%20%20%结论结论结论结论：相邻相邻相邻相邻营养级营养级营养级营养级的传递效率大约是的传递效率大约是的传递效率大约是的传递效率大约是10%10%10%10%20%20%20%20%。

单向流动逐级递减只能只能沿食物链沿食物链由由低营低营养级养级流向流向高营养级高营养级每个营养级的生物总有一部分能量不每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利用能被下一营养级利用各个营养级的生物都会因细胞呼吸以各个营养级的生物都会因细胞呼吸以热能形式散失相当大的一部分能量热能形式散失相当大的一部分能量各营养级中的能量都要有一部分流入各营养级中的能量都要有一部分流入分解者4、能量流动的特点、能量流动的特点方向：方向：原因：原因： 食性不可逆转食性不可逆转知高营养级知高营养级求低营养级求低营养级知低营养级知低营养级求高营养级求高营养级获能量最多获能量最多获能量最少获能量最少最短食物链最短食物链按按20%计算计算最长食物链最长食物链按按 10%计算计算需最多能量需最多能量需最少能量需最少能量最短食物链最短食物链最长食物链最长食物链按按20%计算计算按按 10%计算计算能量流动能量流动“最值最值”计算计算 例题例题1 1、如下图食物网中，若人的体重增加、如下图食物网中，若人的体重增加1kg1kg，最少消耗水藻，最少消耗水藻 kgkg，最多消耗水藻，最多消耗水藻 kg kg 10105 5【解析解析】本题中，最短食物链为水蚤本题中，最短食物链为水蚤小鱼小鱼人，人，传递效率按传递效率按2020计算。

设最少消耗水藻为计算设最少消耗水藻为x x，则，则x20 x2020201 1，所以，所以x=25.x=25.要求最多消耗就要求最多消耗就要选择水藻要选择水藻水蚤水蚤虾虾小鱼小鱼大鱼大鱼人，传递人，传递率按率按1010计算设最多消耗为计算设最多消耗为y y，则，则y(10%)y(10%)5 5=1=1，y=10y=105 5kgkg25 例题例题2 2、 右图食物网中，在能量传递效率为右图食物网中，在能量传递效率为10%10%20%20%时，假设每个营养级的生物从前一营时，假设每个营养级的生物从前一营养级的不同生物处获得的能量相等则人的体养级的不同生物处获得的能量相等则人的体重每增加重每增加1kg1kg，至少需要消耗水藻，至少需要消耗水藻 kgkg975【解析解析】由题意知：人从大鱼和小鱼处获得的能量是相等的，小鱼从虾和水藻处由题意知：人从大鱼和小鱼处获得的能量是相等的，小鱼从虾和水藻处获得的能量是相等的，而且，题中获得的能量是相等的，而且，题中“至少至少”需要多少，应按能量传递的最大效率需要多少，应按能量传递的最大效率计算计算方法如下：在计算计算方法如下：在“小鱼小鱼大鱼大鱼人人”的传递途径中，大鱼的生物量至少的传递途径中，大鱼的生物量至少为为0.520%0.520%2.5kg2.5kg，小鱼的生物量至少为，小鱼的生物量至少为2.520%2.520%12.5kg12.5kg；在；在“小鱼小鱼人人”的传递途径中，小鱼的生物量至少是的传递途径中，小鱼的生物量至少是0.520%0.520%2.5kg2.5kg。

因此，小鱼的生物量总因此，小鱼的生物量总量至少为量至少为12.5+2.5=15kg12.5+2.5=15kg同理：在同理：在“水藻水藻水蚤水蚤虾虾小鱼小鱼”的传递过程中，的传递过程中，水藻的生物量至少是水藻的生物量至少是15220%20%20%15220%20%20%937.5kg937.5kg；在；在“水藻水藻小鱼小鱼”的传的传递过程中，水藻的生物量至少是递过程中，水藻的生物量至少是15220%15220%37.5kg37.5kg因此，水藻的生物量总量因此，水藻的生物量总量至少为至少为937.5+37.5=975kg937.5+37.5=975kg10000100010010能能量量金金字字塔塔体现了能量和营养级之间的关系：体现了能量和营养级之间的关系：体现了能量和营养级之间的关系：体现了能量和营养级之间的关系：在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多生态系统中的能量流动一般不超过耗的能量就越多生态系统中的能量流动一般不超过4 45 5个营养级个营养级数量金字塔存在吗？思考题：如果把各个营养级的生物思考题：如果把各个营养级的生物数量关系数量关系，用，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？如果是，有没有例外？字塔形？如果是，有没有例外？一般是金正字塔形一般是金正字塔形 ，有例外。

有例外浮游植物浮游植物浮游植物浮游植物浮游动物浮游动物浮游动物浮游动物鱼鱼鱼鱼昆虫昆虫鸟鸟树树生物量金字塔存在吗？研究生态系统能量流动的意义研究生态系统能量流动的意义1 1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统帮助人们科学规划、设计人工生态系统, ,使能使能量得到最有效的利用量得到最有效的利用对能量进行对能量进行多级利用多级利用，提高能量的利用率提高能量的利用率例如：秸秆的多级利用、例如：秸秆的多级利用。