生态系统的能量流动(一轮复习)...ppt

生态系统的能量流动生态系统的能量流动 生态系统的能量流动是指生态生态系统的能量流动是指生态系统中能量的系统中能量的输入、传递、转化输入、传递、转化和和散失散失的过程。的过程。能量流动的概念以种群、营养级为研究对象以种群、营养级为研究对象能量流动能量流动第一营养级第一营养级能量的源头：流经生态系统的总能量:初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）生产者生产者（植物）（植物）呼吸作用呼吸作用用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖分分 解解 者者遗体遗体 残骸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个体生长个体生长同化作用同化作用 异化作用异化作用同化作用又叫同化作用又叫合成代谢，是指生物体把从外界环境合成代谢，是指生物体把从外界环境中获取的营养物质中获取的营养物质转变成自身的组成物质转变成自身的组成物质，并且，并且储储存能量存能量的过程。的过程。异化作用即分解代谢异化作用即分解代谢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粪便粪便分分解解者者利利用用呼呼吸吸散失散失.能量流动第二营养级能量的去处：呼吸作用散失给下一个营养级 给分解者5消费者摄入能量消费者摄入能量(a)(a)消费者同化能消费者同化能量量(b)(b)粪便中能量粪便中能量(c)(c)，即动物，即动物粪便中的能量不属于该营养级同粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，应为上一个营养级固化的能量，应为上一个营养级固定或同化的能量。定或同化的能量。消费者同化能量消费者同化能量(b)(b)呼呼吸消耗吸消耗(d)(d)生长、发育和繁殖生长、发育和繁殖(e)(e)生长、发育和繁殖生长、发育和繁殖(e)(e)分分 解者分解利用解者分解利用(f)(f)下一营养下一营养 级同化级同化(i)(i)未被利用未被利用(j)(j)，即消费者同化能量若为两部即消费者同化能量若为两部分之和是分之和是b bd de e；若为四部分；若为四部分之和是之和是b bd df fi ij j。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1.1.生态系统的能量源头：生态系统的能量源头：太阳能太阳能3.3.能量流动的起点：能量流动的起点：2.2.流经生态系统的总能量：流经生态系统的总能量：生产者所固定的太阳能生产者所固定的太阳能的总量的总量能量流动的过程总结能量流动的过程总结6.6.来源：来源：生产者生产者消费者消费者太阳光能太阳光能 前一营养级前一营养级 4.4.流动的渠道流动的渠道:生产者固定的太阳能开始生产者固定的太阳能开始食物链和食物网食物链和食物网5.5.能量在食物链中的流动形式：能量在食物链中的流动形式：分解者分解者生产者、消费者的遗体和生产者、消费者的遗体和 排遗物排遗物有机物中的化学能有机物中的化学能7.7.去路：去路：呼吸作用消耗呼吸作用消耗被下一营养级的生物所利用被下一营养级的生物所利用被分解者所利用被分解者所利用8 8、能量的转化：、能量的转化：生物体内生物体内有机物中有机物中的化学能的化学能热能热能9 9、同化量、同化量/流入量流入量/输入量输入量=摄入量摄入量-粪便量粪便量太阳能太阳能生产者(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)呼呼 吸吸能量流动的过程同化量/流入量/输入量：1=2+3+4能量传递效率=1和4/(10%20%)传递效率=某一营养级的同化量/上一营养级的同化量能量的传递效率的计算方法能量的传递效率的计算方法1.1.在浮游植物在浮游植物 小鱼小鱼 海豹海豹 虎鲸这条食物链中，若虎虎鲸这条食物链中，若虎鲸增加鲸增加1kg1kg体重，体重，最多最多消耗浮游植物的量为（消耗浮游植物的量为（）A A1kg B1kg B10kg C10kg C125kg D125kg D1000kg1000kgD2.2.如图食物网中，假如鹰的食物有如图食物网中，假如鹰的食物有2/52/5来自兔，来自兔，2/52/5来来自鼠，自鼠，1/51/5来自蛇，那么，鹰若要增加来自蛇，那么，鹰若要增加20g20g体重，体重，最少最少需要消耗的植物为（需要消耗的植物为（）A A80g B80g B900g 900g C C800g D800g D600g600gB效率低效率低效率高效率高4.4.图中食物网中的鹰体重每增加图中食物网中的鹰体重每增加20g20g，至少至少需要需要消耗植物消耗植物()A A200g200gB B250g C250g C500g D500g D1000g1000gC植物兔鼠蛇鹰选最短食物链对位训练对位训练对位训练对位训练 1如图为某生态系统中能量流动图解部分示意图，各代表一定的能量值，下列各项中正确的是()A表示流经生态系统内部的总能量 B一般情况下，次级消费者增加1 kg，生产者至少增加 100 kg C生物与生物之间吃与被吃的关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性 D从能量关系看3 3.某生态系统中存在如图所示的食物网，如将某生态系统中存在如图所示的食物网，如将C C的食物比例由的食物比例由A AB B1 11 1调整为调整为2 21 1，能量传递，能量传递效率按效率按10%10%计算，该生态系统能承载计算，该生态系统能承载C C的数量是的数量是原来的原来的()A A1.8751.875倍倍 B B1.3751.375倍倍C C1.2731.273倍倍 D D0.5750.575倍倍B解析：解析：解题时应该从解题时应该从C出发，设当食物比例出发，设当食物比例A B1 1时，时，C的能量为的能量为x，需要的，需要的A为为(1/2)x10(1/2)x101055x。设当。设当食物比例食物比例A B2 1时，时，C的能量为的能量为y，需要的，需要的A为为(2/3)y10(1/3)y101040y。由于两种情况下，生产者的数量是一定由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以的，所以55x40y，则则y1.375x。（1 1）相邻营养级生物吃与被吃关系不可逆）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。转，能量只能从低营养级流向高营养级。2、逐级递减（、逐级递减（10-20%）原因）原因能量流动的特点1、单向流动原因、单向流动原因 （1 1）每个营养级都要呼吸消耗一部分能量；）每个营养级都要呼吸消耗一部分能量；（3 3）每个营养级的能量总有一部分不能被）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）。下一营养级利用（最终被分解者分解）。（2 2）各营养级呼吸作用散失的热能无法被）各营养级呼吸作用散失的热能无法被 重复利用。重复利用。（2 2）有少部分能量随残枝败叶直接传给了分解者）有少部分能量随残枝败叶直接传给了分解者次级消费者次级消费者 肉食动物肉食动物62.862.862.862.8未固未固定的定的太阳能太阳能96.396.312.512.5464.6464.6464.6464.612.612.612.612.6呼吸呼吸18.818.82.12.17.57.5122.6122.6分解者分解者14.614.6未利用未利用29.329.3293293微量微量5 5327.3327.3生产者生产者 绿色植物绿色植物初级消费者初级消费者 草食动物草食动物 营养级营养级 流入的流入的能量能量流出（输入流出（输入下一营养级）下一营养级）的能量的能量呼吸作呼吸作用散失用散失分解者分分解者分解（呼吸解（呼吸作用）作用）未被利未被利用用流入流入/流出流出（%）生产者生产者初级消初级消费者费者 13.520.1464.662.862.812.696.318.812.52.1 29329.3根据单位时间内各个营养级所得到根据单位时间内各个营养级所得到的的能量能量数值绘制而成数值绘制而成-能量金字塔能量金字塔 能量、数量金字塔根据单位时间内各个营养级根据单位时间内各个营养级所具的所具的生物数量生物数量数值绘制而数值绘制而成成数量数量金字塔金字塔ABCD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19数量金字塔昆虫昆虫树树鸟鸟数量金字塔数量金字塔鸟鸟树树昆虫昆虫能量金字塔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，最好使例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜量多流向到牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。皮、奶等畜产品。3下图表示 A、B 两个特殊生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是()一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减若 A 和 B 中玉米的数量相同，A 能养活 10 000 人，则 B能养活 1 000 人若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则 A 中的人比 B中的人体内污染物浓度低4.4.下下列列有有关关生生态态系系统统能能量量流流动动的的叙叙述述中中，正正确确的是的是()A A一一种种蜣蜣螂螂专专以以大大象象粪粪为为食食，则则该该种种蜣蜣螂螂最最多能获取大象所同化能量的多能获取大象所同化能量的20%20%B B当当狼狼捕捕食食兔兔子子并并同同化化为为自自身身的的有有机机物物时时，能量就从第一营养级流入第二营养级能量就从第一营养级流入第二营养级C C生生产产者者通通过过光光合合作作用用合合成成有有机机物物，能能量量就就从非生物环境流入生物群落从非生物环境流入生物群落D D生态系统的能量是伴随物质而循环利用的生态系统的能量是伴随物质而循环利用的C5.5.有关生态系统能量流动的叙述中，错误的一项是有关生态系统能量流动的叙述中，错误的一项是A A生生态态系系统统中中所所接接收收的的全全部部太太阳阳能能是是流流经经这这个个生生态系统的总能量态系统的总能量B B生生态态系系统统中中的的能能量量是是沿沿着着食食物物链链和和食食物物网网流流动动的的C C能量流动的特点是单向的、不循环的能量流动的特点是单向的、不循环的D D能能量量流流动动是是逐逐级级递递减减的的，其其传传递递效效率率是是10%10%20%20%A A10.10.运用生态系统能量流动规律分析下列四项中，能量不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利于流向对人类最有益的部分的是()A A在森林中，使能量多储存在木材里在森林中，使能量多储存在木材里B B在草原牧场，使能量多流向牛和羊在草原牧场，使能量多流向牛和羊C C能量流经初级消费者能量流经初级消费者次级消费者次级消费者三级消费者三级消费者(人的人的食物食物)D D在养鱼池，让有机肥料以腐屑形式被鱼类或饵料动物在养鱼池，让有机肥料以腐屑形式被鱼类或饵料动物直接摄食直接摄食C生态系统的物质循环生态系统的物质循环碳循环实例分析碳循环实例分析(1)大气中的碳元素大气中的碳元素进入生物群落，是通入生物群落，是通过植物的光合作用植物的光合作用或化能合成作用或化能合成作用实现的。的。(2)碳在生物群落和无机碳在生物群落和无机环境之境之间循循环是以是以CO2 的形式的形式进行行的。碳元素在生物群落中的的。碳元素在生物群落中的传递，主要靠食物，主要靠食物链和食物网，和食物网，传递形式形式为有机物。有机物。分解者的分解作用分解者的分解作用(3)大气中大气中 CO2 的来源的来源 动植物的呼吸作用植物的呼吸作用化石燃料的燃化石燃料的燃烧(4)实现碳在生物群落和无机碳在生物群落和无机环境之境之间进行循行循环的关的关键是是生生产者和分解者。者和分解者。(5)煤、石油、天然气等化石燃料的燃煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧，使大气中的，使大气中的 CO2浓度增高，是形成度增高，是形成“温室效温室效应”的最主要原因。的最主要原因。循环特点：循环特点：具有全球性具有全球性反复循反复循环环。森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中COCO2 2的调的调节能力。节能力。危害危害加快极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的加快极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。生存构成威胁。缓解措施缓解措施植树造林，增加绿地面积。植树造林，增加绿地面积。开发清洁能源，减少化学燃料的燃烧。开发清洁能源，减少化学燃料的燃烧。3 3温室效应温室效应成因成因工厂、汽车、飞机、轮船等对化学燃料的大量使用，向大气工厂、汽车、飞机、轮船等对化学燃料的大量使用，向大气中释放大量的中释放大量的COCO2 2。生物富集问题与能量流动相反，能量沿食物链向下流动时生物富集问题与能量流动相反，能量沿食物链向下流动时逐级递减，而农药或重金属在食物链中则存在逐级递减，而农药或重金属在食物链中则存在“生物富集作生物富集作用用”，故营养级越高者，该物质浓度越高。，故营养级越高者，该物质浓度越高。重金属和重金属和DDT DDT 等农药的生等农药的生物富集物富集 4 4能量流动与物质循环之间的关系图解能量流动与物质循环之间的关系图解从图中可以看出，无机环境为生物成分提供物质和能量。从图中可以看出，无机环境为生物成分提供物质和能量。生产者主要是指绿色植物，它是消费者和分解者能量的源泉，也生产者主要是指绿色植物，它是消费者和分解者能量的源泉，也是生态系统存在和发展的基础，因此，生产者是生态系统的主要成是生态系统存在和发展的基础，因此，生产者是生态系统的主要成分。分。绿色植物同化的绿色植物同化的COCO2 2等物质，大约等物质，大约90%90%需经分解者的分解作用返回需经分解者的分解作用返回无机环境，被生产者重新利用，因此，从物质循环角度看，分解者无机环境，被生产者重新利用，因此，从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位。在生态系统中占有重要地位。二者同时进行，相互依存，不可分割，主要体现在：二者同时进行，相互依存，不可分割，主要体现在：能量的固定、储存、转移和释放离不开物质的合成和分解；能量的固定、储存、转移和释放离不开物质的合成和分解；物物质是能量沿食物链质是能量沿食物链(网网)流动的载体；流动的载体；能量是物质在生态系统中往能量是物质在生态系统中往复循环的动力。复循环的动力。1.1.下图是生态系统中能量流经各营养级的示意图。由于呼吸的下图是生态系统中能量流经各营养级的示意图。由于呼吸的消耗，上一营养级的能量只能一部分流入下一营养级。以下对消耗，上一营养级的能量只能一部分流入下一营养级。以下对图中图中“呼吸呼吸”的理解正确的是的理解正确的是()A A指生物在呼吸等新陈代谢和各种活动中消耗的全部能量指生物在呼吸等新陈代谢和各种活动中消耗的全部能量B B指生物进行有氧呼吸时产生的全部能量指生物进行有氧呼吸时产生的全部能量C C所有生产者和消费者都进行有氧呼吸和无氧呼吸所有生产者和消费者都进行有氧呼吸和无氧呼吸 D D分解者通过呼吸从生产者和消费者那里得到自身生命活分解者通过呼吸从生产者和消费者那里得到自身生命活动所需要的能量动所需要的能量 3 3关于生态系统物质循环的叙述，不正确的是关于生态系统物质循环的叙述，不正确的是()A A所指的物质是指组成生物体的所指的物质是指组成生物体的C C、H H、O O、N N、P P、S S等化学元素等化学元素B B所说的生态系统是指地球上最大的生态系统所说的生态系统是指地球上最大的生态系统生物圈生物圈C C所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间反复出现、循所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间反复出现、循环流动环流动D D物质在循环过程中不断递减物质在循环过程中不断递减 答案答案D D4 4如图是生态系统中如图是生态系统中碳循环示意图，其中碳循环示意图，其中“”表示碳的流动方向。下列表示碳的流动方向。下列叙述不正确的是叙述不正确的是()A A在碳循环过程中，同时伴随着能量流动在碳循环过程中，同时伴随着能量流动B B由于某种原因造成图中由于某种原因造成图中E E生物数量大量减少，推测短期内与之生物数量大量减少，推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是相邻的两个营养级生物数量发生的变化是D D增加，增加，F F减少减少C C该生态系统的消费者包括图中的该生态系统的消费者包括图中的D D、E E、F F、B BD DACAC过程中碳主要以过程中碳主要以COCO2 2的形式进行循环，的形式进行循环，FBFB以含碳有机物的以含碳有机物的形式进行流动形式进行流动5 5(2010(2010大纲全国卷大纲全国卷，5)5)下图是一个农业生态系统模式图，下图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是关于该系统的叙述，错误的是()A A微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量B B沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者C C沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用 D D多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率