5.2生态系统的能量流动

生态系统的能量流动JLSSYBYH个体生长——同化作用异化作用同化作用又叫合成代谢，是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的过程。异化作用即分解代谢能量流动相关概念1.能量以有机物为载体2.同化量=摄入量—粪便量4.能量最终归宿——热能3.能量流动的途径是食物链和食物网5.同化量——流入量——输入量生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。能量流动的概念以种群、营养级为研究对象能量流动——第一营养级能量的源头：流经生态系统的总能量:初级消费者（植食性动物）生产者（植物）呼吸作用用于生长发育和繁殖分解者遗体残骸太阳能生产者所固定太阳能的总量输入的能量呼吸散失储存于有机物中被分解者分解流入下一营养级初级消费者摄入用于生长发育和繁殖次级消费者摄入呼吸散失遗体残骸初级消费者同化粪便分解者利用呼吸散失...能量流动——第二营养级能量的去处：①呼吸作用散失②给下一个营养级③给分解者生态系统的能量流动过程图解:生产者(植物)初级消费者(植食动物)次级消费者(肉食动物)…三级消费者(肉食动物)ABCBB请观察:请表述:图中的箭头A、B、C各表示什么含义？A、呼吸作用散失的能量B、输入下一营养级的能量C、分解者呼吸作用散失的能量1.生态系统的能量源头：太阳能3.能量流动的起点：2.流经生态系统的总能量：生产者所固定的太阳能的总量能量流动的过程总结6.来源：生产者消费者——太阳光能——前一营养级4.流动的渠道:生产者固定的太阳能开始食物链和食物网5.能量在食物链中的流动形式：分解者——生产者、消费者的遗体和排遗物有机物中的化学能7.去路：呼吸作用消耗被下一营养级的生物所利用被分解者所利用8、能量的转化：生物体内有机物中的化学能热能9、同化量/流入量/输入量=摄入量-粪便量太阳能…生产者(植物)呼吸初级消费者(植食动物)呼吸次级消费者(肉食动物)呼吸分解者的分解作用呼吸三级消费者(肉食动物)呼吸能量流动的过程❶❷❸❹同化量/流入量/输入量：❶=能量传递效率=❶和❹❷+❸+❹❹/❶(10%——20%)能量的传递效率的计算方法1.在浮游植物小鱼海豹虎鲸这条食物链中，若虎鲸增加1kg体重，最多消耗浮游植物的量为（）A．1kgB．10kgC．125kgD．1000kgD2.如图食物网中，假如鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，那么，鹰若要增加20g体重，最少需要消耗的植物为（）A．80gB．900gC．800gD．600gB效率低效率高“至少需要”、“最多利用”——20%，选最短食物链“最大消耗”、“最少利用”——10%，选最长食物链传递效率=某一营养级的同化量/上一营养级的同化量×10%=×20%=÷10%=÷20%=3.某生态系统中存在如图所示的食物网，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()A．1.875倍B．1.375倍C．1.273倍D．0.575倍B解析：解题时应该从C出发，设当食物比例A∶B＝1∶1时，C的能量为x，需要的A为(1/2)x×10＋(1/2)x×10×10＝55x。设当食物比例A∶B＝2∶1时，C的能量为y，需要的A为(2/3)y×10＋(1/3)y×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。4.图中食物网中的鹰体重每增加20g，至少需要消耗植物()A．200gB．250gC．500gD．1000gC植物兔鼠蛇鹰选最短食物链（1）相邻营养级生物吃与被吃关系不可逆转，能量只能从低营养级流向高营养级。2、逐级递减（10-20%）原因能量流动的特点1、单向流动原因（1）每个营养级都要呼吸消耗一部分能量；（3）每个营养级的能量总有一部分不能被下一营养级利用（最终被分解者分解）。（2）各营养级呼吸作用散失的热能无法被重复利用。（2）有少部分能量随残枝败叶直接传给了分解者…次级消费者肉食动物62.862.8未固定的太阳能96.312.5464.6464.612.612.6呼吸18.82.17.5122.6分解者14.6未利用微量5327.3生产者绿色植物初级消费者草食动物…营养级流入的能量流出（输入下一营养级）的能量呼吸作用散失分解者分解（呼吸作用）未被利用流入/流出（%）生产者初级消费者13.520.1464.662.862.812.696.318.812.52.129329.3根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制而成--能量金字塔能量、数量金字塔根据单位时间内各个营养级所具的生物数量数值绘制而成—数量金字塔D第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级能量金字塔低高营养级低高能量数量金字塔昆虫树鸟数量金字塔鸟树昆虫能量金字塔特殊情况：例如，设计生态农业的原理：物质循环再生，能量多级利用生产模式生产者产品废料产品废料1、实现能量的多级利用和物质的循环利用，提高能量的利用率研究能量流动的实践意义2、合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。4.下列有关生态系统能量流动的叙述中，正确的是()A．一种蜣螂专以大象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%B．当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落D．生态系统的能量是伴随物质而循环利用的C5.有关生态系统能量流动的叙述中，错误的一项是A．生态系统中所接收的全部太阳能是流经这个生态系统的总能量B．生态系统中的能量是沿着食物链和食物网流动的C．能量流动的特点是单向的、不循环的D．能量流动是逐级递减的，其传递效率是10%～20%A6.下图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是()A．①是流入该生态系统的总能量B．分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物再利用C．图中②/①的比值代表“草→兔”的能量传递效率D．③和④分别属于草和兔同化量的一部分D7.以下表示动物利用食物的过程。正确的分析是A．恒温动物的④/③值一般高于变温动物B．哺乳动物的③/①值一般为10%～20%C.提高圈养动物生长量一般需提高③/②值D．食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物C9.如图为某生态系统能量流动示意图[单位：J/(cm2·a)]，以下分析不正确的是()A．甲的数值是1250J/(cm2·a)B．乙到丙的能量传递效率为15%C．每一营养级的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用D．乙的个体数目一定比甲少D10.运用生态系统能量流动规律分析下列四项中，能量不利于流向对人类最有益的部分的是()A．在森林中，使能量多储存在木材里B．在草原牧场，使能量多流向牛和羊C．能量流经初级消费者→次级消费者→三级消费者(人的食物)D．在养鱼池，让有机肥料以腐屑形式被鱼类或饵料动物直接摄食C11.有如图所示的一个食物网(能量传递效率按10%计算)，则下列叙述中正确的是()A．该食物网中初级消费者是昆虫，次级消费者是鸟B．昆虫属于第一营养级，鸟属于第二营养级C．若绿色植物固定的太阳能总量为M，昆虫获得的总能量为m1，鸟获得的总能量为m2，则Mm1＋m2D．在鸟类的食物构成中，若动物性食物占1/3，植物性食物占2/3，则鸟类增加能量A时，生产者需提供能量为55AC12.下图是某生态系统的食物网示意图，甲～庚代表不同的生物，箭头表示能量流动的方向和物种联系。下列叙述正确的是()A．此食物网中有六条食物链，丁占有四个不同的营养级B．戊接受的太阳能是流经此生态系统的总能量C．丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的总能量之和D．向此生态系统大量引入外来物种，可增强该系统的稳定性C小结生态系统的能量流动概念过程特点实践意义单向流动逐级递减传递效率10％～20％指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。1、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。2、使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。