生物生態(tài)系統(tǒng)的能量流動人教必修第1頁/共35頁復習引入大氣中的CO2甲乙丙生產(chǎn)者消費者分解者第2頁/共35頁能量流動的分析第3頁/共35頁能量流動的分析第4頁/共35頁能量流動的過程

地球上幾乎所有的生態(tài)系統(tǒng)所需要的能量都來自太陽。進入生態(tài)系統(tǒng)中生物體的能量是生產(chǎn)者光合作用吸收的能量。這些能量固定到生產(chǎn)者所制造的有機物中。進入生態(tài)系統(tǒng)中的太陽能約占太陽向地球輸送能量的1%。第5頁/共35頁能量流動的過程

輸入第一營養(yǎng)級的能量轉移方向：（1）呼吸作用中熱能散失（2）生產(chǎn)者自身的生長、發(fā)育和繁殖消耗（3）殘枝敗葉帶走的能量（4）儲存于植物體中的有機物的能量。第6頁/共35頁能量流動

的過程第7頁/共35頁能量流動的過程第8頁/共35頁能量流動的特點“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗和未被后一下營養(yǎng)級和分解者利用的能量第9頁/共35頁能量流動的特點營養(yǎng)級流入能量流出能量

（輸入后一個營養(yǎng)級）出入比生產(chǎn)者植食性動物肉食性動物

分解者

464.662.813.52%62.812.620.06%12.614.6第10頁/共35頁能量流動的特點第一、能量流動不是循環(huán)的而是單向的：從生產(chǎn)者→初級消費者→次級消費者→三級消費者→……。食物鏈各個營養(yǎng)級的順序是不可逆的，而各個營養(yǎng)級的能量總是以呼吸散失熱能。即必須源源不斷地輸入，又不斷地散失。第二、能量流動是逐級遞減的,傳遞率為10％～20％，一條食物鏈的營養(yǎng)級一般不會超過五個營養(yǎng)級，因營養(yǎng)級上升一級，可利用的能量相應要減少80％～90％，能量到了第五個營養(yǎng)級時，可利用的能量往往少到不能維持其生存的程度了。由于生態(tài)系統(tǒng)能量流量逐級遞減，其傳遞率為10％～20％，即構成了能量金字塔。所以，生產(chǎn)者固定的全部太陽能流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)過程中逐級遞減，單向不循環(huán)，最終在環(huán)境中消失。第11頁/共35頁能量流動

的特點ABCD第12頁/共35頁p1'C2'C3'C4'Cp1'C2'C3'C4'Cp1'C2'Cp1'C2'C3'C3'C數(shù)量能量落葉林草地落葉林及草地數(shù)量和能量金字塔第13頁/共35頁能量流動的特點第14頁/共35頁引申為什么肉類食品的價格比小白菜價格高？為什么幾平方公里才能有一只虎,而幾平方米卻有百萬昆蟲?人增加一千克，要消耗多少克的植物？(從不同食物鏈考慮)生物富集作用?第15頁/共35頁生物富集作用第16頁/共35頁2、下圖是草原生態(tài)系統(tǒng)中的一條食物鏈及能量流動圖解，回答問題。第17頁/共35頁①圖中D表示______。②能量在逐級遞減中，傳遞率按20％計算，若狐獲得的能量是8千焦，傳遞給狼的能量為______千焦，狼獲得的能量中，草應供給這條食物鏈的能量為______千焦。③圖中各營養(yǎng)級通過A______作用被消耗，通過B______利用，而B又通過C______

被消耗。太陽能1.6200呼吸分解者呼吸作用第18頁/共35頁

假定某生態(tài)系統(tǒng)中有綠色植物，蛙、蛇、鷹、昆蟲和食蟲鳥等生物，此生態(tài)系統(tǒng)的總能量為24000千焦，如營養(yǎng)級之間能量轉化效率為15%，第三營養(yǎng)級和第四營養(yǎng)級所利用的能量分別是（）解析：第三營養(yǎng)級所利用的能量=24000千焦×（15%）3-1=540千焦；第四營養(yǎng)級所利用的能量=24000千焦×（15%）4-1=81千焦。有關計算第19頁/共35頁在圖中海鳥獲得能量最多的食物鏈是_______。海鳥每增加1千克，需消耗生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機物至少是___________千克。有關計算甲殼類水綿海鳥水蚤大魚小魚淡水蝦水藻→甲殼類→海鳥25第20頁/共35頁表示某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，請回答：若該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動效率平均為10%，同一營養(yǎng)級的每種生物獲得的能量是均等的，那么第一營養(yǎng)級的同化能量為2×107KJ，則鷹最終獲得的能量是________________。要使鷹的數(shù)量最多它應處于___________營養(yǎng)級。有關計算5×104+104+5×102=60500KJ3鷹鳥蛇蛙鼠昆蟲植物60500KJ

第21頁/共35頁圖是某個生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)簡圖，據(jù)圖回答：若E生物種群總能量為7.1×109kJ，B生物種群總能量為2.3×108kJ，從理論上計算A貯存的總能量最少為_________kJ。有關計算4.8×107

ACEDB第22頁/共35頁研究能量流動的意義人們雖然不能改變能量流動的客觀規(guī)律，但可設法調(diào)整能量流動方向，使能量流向對人類最有益的部分。生態(tài)村第23頁/共35頁研究能量流動的意義例如，在草原牧場上，應該養(yǎng)多少頭羊才合適?又如森林應在什么時候開采利用是最合算的?最大總光合量/%總初級生產(chǎn)量凈初級生產(chǎn)量葉面指數(shù)第24頁/共35頁研究能量流動的意義谷粒作物栽培時應考慮如何更有效地利用農(nóng)田面積的問題纖維素是地球上十分豐富的有機物之一，然而人類不能消化纖維素，如何利用纖維素呢?海洋、湖泊和河流中有大量的浮游植物和動物，人類目前還無法直接獲取或利用，那該如何辦呢？第25頁/共35頁研究能量流動的意義---生態(tài)農(nóng)業(yè)生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是1個自然-經(jīng)濟-社會復合系統(tǒng)，包括人類在內(nèi)的系統(tǒng)中生物成員與環(huán)境具有內(nèi)在的和諧性，生態(tài)農(nóng)業(yè)著眼于系統(tǒng)各組分的互相協(xié)調(diào)和系統(tǒng)水平的最適化，著眼于系統(tǒng)具有最大的穩(wěn)定性和以最少的投入取得最大的經(jīng)濟、生態(tài)與社會效益，而這一特定的目標和指導思想是以生態(tài)學、生態(tài)經(jīng)濟學原理為其理論基礎建立起來的。生態(tài)農(nóng)業(yè)實踐的理論指導依據(jù)主要包括：生物與環(huán)境的協(xié)同進化原理，生態(tài)系統(tǒng)中生物與環(huán)境之間存在著復雜的物質、能量交換關系，環(huán)境影響生物，生物也影響環(huán)境，兩者互相作用，協(xié)同進化。時空結構型含山體生態(tài)梯度開發(fā)型、林果立體間套型、農(nóng)田立體間套型、水域立體種養(yǎng)型和庭院立體種養(yǎng)型第26頁/共35頁研究能量流動的意義---生態(tài)農(nóng)業(yè)佛山地區(qū)的?；~塘第27頁/共35頁研究能量流動的意義---生態(tài)農(nóng)業(yè)第28頁/共35頁研究能量流動的意義---生態(tài)農(nóng)業(yè)

1987年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署命名留民營村為"世界生態(tài)農(nóng)業(yè)新村"，并被評為全球環(huán)境保護500佳第29頁/共35頁調(diào)查

參考調(diào)查點：稻田生態(tài)系統(tǒng)組成成分：（1）非生物的物質和能量；（2）生產(chǎn)者：水稻、雜草、浮游植物等；（3）消費者：田螺、泥鰍、黃鱔、魚、青蛙、浮游動物、昆蟲、鳥類等；（4）分解者：多種微生物。第30頁/共35頁1.生產(chǎn)者主體是水稻，其他生產(chǎn)者有雜草、浮游植物等。農(nóng)民主要通過噴灑除草劑，或人工除草的方式抑制雜草的生長。2.初級消費者有：田螺、浮游動物、植食性昆蟲、植食性魚、鳥類等。一般而言，植食性昆蟲和鳥類等往往對水稻生長構成危害，田螺、植食性魚數(shù)量較多時也會對水稻生長構成危害。農(nóng)民采取噴灑農(nóng)藥、豎稻草人等措施防止或減少這些動物的危害。3.次級消費者有：泥鰍、黃鱔、肉食性魚、青蛙等。一般而言，這些消費者對水稻生長利大于害。農(nóng)民通過禁捕，或適量放養(yǎng)等措施，實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的目標。第31頁/共35頁5.農(nóng)民對秸稈的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提出了綜合利用思想，例如，秸稈可作為多種工業(yè)原材料，還可以用來生產(chǎn)沼氣，以充分利用其中的能量。6.主要通過合理密植的方法提高作物的光能利用效率。7.通過稻田養(yǎng)魚等措施，實現(xiàn)立體化生態(tài)農(nóng)業(yè)；通過建造沼氣池，實現(xiàn)能量的多級利用。第32頁/共35頁技能訓練：分析和處理數(shù)據(jù)

這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5kg，計算公式是(12+18)/12×2675，這些葡萄糖儲存的能量是1.07×1011kJ（計算公式是EG=MG×1.6×107）；這些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×1010kJ（計算公式為ΔE呼=ΔMG×1.6×107）；這些玉米在整個生長季節(jié)所固定的太陽能總量是1.3972×1011kJ（計算公式為E固=EG+ΔE呼），呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是23.4%；這塊玉米田的太陽能利用效率是1.64%（計算公式為η=1.3972×1011/8.5×1012）。第33頁/共35頁練習基礎題

1.A。2.D。3.B。拓展題（2）圖