生态系统的能量流动与信息流精选PPT.ppt

关于生态系统的能量流动与信息流第1页，讲稿共72张，创作于星期二主要内容主要内容第一节第一节 生态系统中的能量与能量环境生态系统中的能量与能量环境第二节第二节 生态系统的生产力生态系统的生产力初级生产初级生产第三节第三节 生态系统的生产力生态系统的生产力次级生产次级生产第四节第四节 生态系统的分解生态系统的分解第五节第五节 生态系统中的能量流动生态系统中的能量流动第六节第六节 生态系统中的信息流动生态系统中的信息流动第2页，讲稿共72张，创作于星期二重点内容重点内容生态系统的生产力生态系统的生产力初级生产初级生产生态系统的生产力生态系统的生产力次级生产次级生产生态系统的分解生态系统的分解生态系统食物链中能量的流动生态系统食物链中能量的流动第3页，讲稿共72张，创作于星期二第一节、生态系统中的能量与能量环境第一节、生态系统中的能量与能量环境生态系统的基本驱动力生态系统的基本驱动力能量能量生态系统能量流动的基本规律生态系统能量流动的基本规律热力学第一定律热力学第一定律热力学第二定律热力学第二定律第4页，讲稿共72张，创作于星期二一、生态系统的基本驱动力一、生态系统的基本驱动力能量能量能量：是指能量：是指物体物体或者或者系统系统做功的能力做功的能力。能量有多种形式，按能量有多种形式，按运动方式运动方式分：分：动能动能动能动能：指正在做功的能量，如风能、水能等。：指正在做功的能量，如风能、水能等。：指正在做功的能量，如风能、水能等。：指正在做功的能量，如风能、水能等。潜能潜能潜能潜能：指尚未做功，但有做功的潜在能力，如生物能、：指尚未做功，但有做功的潜在能力，如生物能、：指尚未做功，但有做功的潜在能力，如生物能、：指尚未做功，但有做功的潜在能力，如生物能、化学能。化学能。化学能。化学能。第5页，讲稿共72张，创作于星期二一切生命活动都需要能量推动一切生命活动都需要能量推动，或者说：生命过程，或者说：生命过程是能量聚、散的过程。是能量聚、散的过程。能量能量是地球上是地球上生物生存生物生存和和生态系统发展生态系统发展的的根本根本驱动力驱动力地球上基本能量来源？地球上基本能量来源？太阳的辐射能太阳的辐射能太阳的辐射能太阳的辐射能没有太阳能就没有地球上丰富多彩的生命和生态系统。没有太阳能就没有地球上丰富多彩的生命和生态系统。没有太阳能就没有地球上丰富多彩的生命和生态系统。没有太阳能就没有地球上丰富多彩的生命和生态系统。第6页，讲稿共72张，创作于星期二二、生态系统能量流动的基本规律二、生态系统能量流动的基本规律1.生态系统的能流过程生态系统的能流过程生态系统的能流主要是动能动能和潜能潜能的传递与转换。生态系统的动能（生物与环境之间）生态系统的动能（生物与环境之间）是指生物与环境生物与环境之间以传导和对流传导和对流形式互相传递和转化的一种能量，包括热热、辐射辐射的相互传递。第7页，讲稿共72张，创作于星期二生态系统的潜能（生物与生物之间）生态系统的潜能（生物与生物之间）是绿色植物（生产者）通过光合作用贮藏在光合产物化学键之内，处于静态的能量。这部分能量是固定态的能，难以流动。只有通过其他生物（如消费者、分解者）的取食、利用，在生物之间传递和转化，才能实现流动（逐级传递）。我们将生物与环境之间、生物与生物之间能量能量的传递和转化过程的传递和转化过程称作生态系统的能流过程生态系统的能流过程。第8页，讲稿共72张，创作于星期二2.生态系统能流渠道（途径）生态系统能流渠道（途径）生物与环境的直接交换食物链传递能量沿着食物链的一个个环节或营养级，向下传递，而实现流动。第9页，讲稿共72张，创作于星期二3.生态系统能流服从（遵守）热力学定律生态系统能流服从（遵守）热力学定律热力学第一定律：热力学第一定律：即能量守恒定律在自然界发生的所有现象中，能量既不能消失不能消失不能消失不能消失，也不能凭空产生不能凭空产生不能凭空产生不能凭空产生，只能由一种形式变为另一形式由一种形式变为另一形式由一种形式变为另一形式由一种形式变为另一形式。热力学第二定律：热力学第二定律：即能量递减规律在封闭系统中，一切过程都伴随着能量的改变，在能量传递和转化过程中，除了一部分可以继续一部分可以继续一部分可以继续一部分可以继续传递和作功传递和作功传递和作功传递和作功的能量（自由能）外，总有一部分不总有一部分不总有一部分不总有一部分不能继续传递和做功能继续传递和做功能继续传递和做功能继续传递和做功，而以热的形式消散，这部分能量使系统的熵熵熵熵和无序性增加。是一个参数，用来形容一个系是一个参数，用来形容一个系是一个参数，用来形容一个系是一个参数，用来形容一个系统的混乱程度，统的混乱程度，统的混乱程度，统的混乱程度，熵值越大，表熵值越大，表熵值越大，表熵值越大，表明能量分布越均匀明能量分布越均匀明能量分布越均匀明能量分布越均匀第10页，讲稿共72张，创作于星期二12.5+62.8+293+96.3=464.6第11页，讲稿共72张，创作于星期二生产者通过光合作用将简单的无机物合成复杂的有机物质，使得植物生物量增加，是一种生产过程消费者通过摄取植物的制造的有机物质，经过消化分解后，最后合成自身所需营养物质，从而使得动物生物量增加，所以也可称为生产过程初级生产初级生产初级生产初级生产或或或或第一性生产第一性生产第一性生产第一性生产次级生产次级生产次级生产次级生产或或或或第二性生产第二性生产第二性生产第二性生产第12页，讲稿共72张，创作于星期二第二节、生态系统的生产力第二节、生态系统的生产力-初级生产初级生产自养生物（主要：植物）的生产过程称为自养生物（主要：植物）的生产过程称为初级生初级生产产，其提供的生产力为，其提供的生产力为初级生产力初级生产力。自养生物（主要：植物）通过自养生物（主要：植物）通过光合作用合成复杂光合作用合成复杂的有机物质的有机物质，使，使植物的生物量植物的生物量（包括个体数量和（包括个体数量和生长）生长）增加增加。第13页，讲稿共72张，创作于星期二一、初级生产的基本概念一、初级生产的基本概念l（总）初级生产量（第一性生产量）（总）初级生产量（第一性生产量）GP 在初级生产过程中，植物所固定的太阳能或所制造的在初级生产过程中，植物所固定的太阳能或所制造的在初级生产过程中，植物所固定的太阳能或所制造的在初级生产过程中，植物所固定的太阳能或所制造的有机物质有机物质有机物质有机物质同化量同化量同化量同化量A A。一部分被植物自身一部分被植物自身呼吸所消耗：呼吸所消耗：R剩下用于自身的生长繁殖：剩下用于自身的生长繁殖：NP，净初级生产量。，净初级生产量。可供其它生物利用可供其它生物利用可供其它生物利用可供其它生物利用第14页，讲稿共72张，创作于星期二总初级生产量总初级生产量(GP)、呼吸所耗能量呼吸所耗能量(R)和和净初级生产量净初级生产量(NP)三者之间的关系是：三者之间的关系是：第15页，讲稿共72张，创作于星期二区别生产量与生物量区别生产量与生物量生产量：单位面积、单位时间内的有机物质生生产量：单位面积、单位时间内的有机物质生产量产量J/（m2a）生物量：是指某一时刻调查时单位面积上积存生物量：是指某一时刻调查时单位面积上积存的有机物质的有机物质干重干重J/m2或或g/m2。群落演替过程中生产量与生物量的变化趋势如何？群落演替过程中生产量与生物量的变化趋势如何？第16页，讲稿共72张，创作于星期二演替初期演替初期演替初期演替初期,生物量较低生物量较低生物量较低生物量较低,因此固定太阳能形成有机物质的速因此固定太阳能形成有机物质的速因此固定太阳能形成有机物质的速因此固定太阳能形成有机物质的速率低率低率低率低(即总初级生产量低即总初级生产量低即总初级生产量低即总初级生产量低)。随着演替的进行随着演替的进行随着演替的进行随着演替的进行,生物量不断积累生物量不断积累生物量不断积累生物量不断积累,系统的初级生产量也不系统的初级生产量也不系统的初级生产量也不系统的初级生产量也不断提高。断提高。断提高。断提高。对于净对于净对于净对于净初级生产量初级生产量初级生产量初级生产量而言，并不一定随着生物量增高而增而言，并不一定随着生物量增高而增而言，并不一定随着生物量增高而增而言，并不一定随着生物量增高而增高，为什么？高，为什么？高，为什么？高，为什么？第17页，讲稿共72张，创作于星期二初级生产力的分布初级生产力的分布海洋与陆地比较海洋与陆地比较陆地陆地海洋海洋海洋海洋河口湾河口湾大陆架大陆架大洋区大洋区陆地陆地热带雨林第一；湿地第二热带雨林第一；湿地第二第18页，讲稿共72张，创作于星期二初级生产力的分布初级生产力的分布全球全球全球全球陆地陆地陆地陆地年净初级生产总量为年净初级生产总量为年净初级生产总量为年净初级生产总量为11510115109 9t t干物质，海洋的为干物质，海洋的为干物质，海洋的为干物质，海洋的为551055109 9t t干物质。海洋约占地球表面的干物质。海洋约占地球表面的干物质。海洋约占地球表面的干物质。海洋约占地球表面的2 23 3，但净初级生产量，但净初级生产量，但净初级生产量，但净初级生产量只占只占只占只占1 13 3。在海洋中，由在海洋中，由在海洋中，由在海洋中，由河口湾河口湾河口湾河口湾向大陆架到大洋区，单位面积净初级向大陆架到大洋区，单位面积净初级向大陆架到大洋区，单位面积净初级向大陆架到大洋区，单位面积净初级生产量和生物量有明显降低的趋势。生产量和生物量有明显降低的趋势。生产量和生物量有明显降低的趋势。生产量和生物量有明显降低的趋势。在陆地上，在陆地上，在陆地上，在陆地上，热带雨林热带雨林热带雨林热带雨林生产量是很高的，年平均生产量是很高的，年平均生产量是很高的，年平均生产量是很高的，年平均2200g2200gmm2 2；湿地湿地湿地湿地(沼泽和盐沼沼泽和盐沼沼泽和盐沼沼泽和盐沼)生产量年平均可达到生产量年平均可达到生产量年平均可达到生产量年平均可达到2000g2000gmm2 2；疏林；疏林；疏林；疏林及灌丛年平均为及灌丛年平均为及灌丛年平均为及灌丛年平均为700g700gmm2 2。(表表表表10-1)10-1)。第19页，讲稿共72张，创作于星期二1.171078.21062.61063.51065.61064.54.554g/(m54g/(m2 2d)d)二、初级生产的生产效率二、初级生产的生产效率最最最最大大大大光光光光合合合合效效效效率率率率第20页，讲稿共72张，创作于星期二20世纪世纪40年代以来，对各生态系统的初级生年代以来，对各生态系统的初级生产效率所作的大量研究表明，在产效率所作的大量研究表明，在自然条件下，自然条件下，总初级生产效率很难超过总初级生产效率很难超过3。一般说来，在一般说来，在富饶肥沃的地区富饶肥沃的地区总初级生产效率总初级生产效率可以达到可以达到12；而在；而在贫瘠荒凉的地区贫瘠荒凉的地区大约只大约只有有0.1。就全球平均来说，总初级生产效率大概。就全球平均来说，总初级生产效率大概是是0.20.5。第21页，讲稿共72张，创作于星期二三、初级生产量的限制因素三、初级生产量的限制因素1.陆地生态系统陆地生态系统NPNPR R取食取食取食取食光光光光COCO2 2HH2 2OO营养营养营养营养光合作用光合作用光合作用光合作用生物量生物量生物量生物量GPGPOO2 2温度温度温度温度第22页，讲稿共72张，创作于星期二光光合合作作用用率率光强度光强度BACPsp补偿点补偿点饱和点饱和点光照影响光照影响第23页，讲稿共72张，创作于星期二温度影响温度影响 在一定温度范围内，生物生长的速率与温度成正比，在一定温度范围内，生物生长的速率与温度成正比，在一定温度范围内，生物生长的速率与温度成正比，在一定温度范围内，生物生长的速率与温度成正比，但是温度超过生物体内酶活性的最高温度后，将会使但是温度超过生物体内酶活性的最高温度后，将会使但是温度超过生物体内酶活性的最高温度后，将会使但是温度超过生物体内酶活性的最高温度后，将会使得生物生长受阻甚至死亡。得生物生长受阻甚至死亡。得生物生长受阻甚至死亡。得生物生长受阻甚至死亡。第24页，讲稿共72张，创作于星期二水对动植物水对动植物生长发育生长发育的影响的影响植物植物 水分对植物生长有水分对植物生长有最低最低、最适最适和和最高量最高量的三基的三基点。低于最低点，植物萎蔫、生长停止，高于最高点。低于最低点，植物萎蔫、生长停止，高于最高点，根系缺氧、窒息、烂根。点，根系缺氧、窒息、烂根。动物动物 水分不足时，引起动物的滞育和休眠；许多动物水分不足时，引起动物的滞育和休眠；许多动物的周期性繁殖与降水季节密切相关。的周期性繁殖与降水季节密切相关。水影响水影响第25页，讲稿共72张，创作于星期二近年研究还发现一普遍规律：地面净初近年研究还发现一普遍规律：地面净初级生产量与植物光合作用中氮的最高积级生产量与植物光合作用中氮的最高积聚量呈密切的正相关。聚量呈密切的正相关。N、P、K施肥都施肥都能增加初级生产量能增加初级生产量。土壤影响土壤影响第26页，讲稿共72张，创作于星期二缺磷：植株深绿，常呈红色或紫色，干燥时暗绿。缺磷：植株深绿，常呈红色或紫色，干燥时暗绿。缺磷：植株深绿，常呈红色或紫色，干燥时暗绿。缺磷：植株深绿，常呈红色或紫色，干燥时暗绿。茎短茎短茎短茎短而细而细而细而细，基部，基部，基部，基部叶片变黄叶片变黄叶片变黄叶片变黄，开花推迟开花推迟开花推迟开花推迟，种子小不饱满种子小不饱满种子小不饱满种子小不饱满。缺氮：植株浅绿、基部老缺氮：植株浅绿、基部老缺氮：植株浅绿、基部老缺氮：植株浅绿、基部老叶变黄叶变黄叶变黄叶变黄，干燥时呈褐色。，干燥时呈褐色。，干燥时呈褐色。，干燥时呈褐色。茎短而茎短而茎短而茎短而细细细细，分枝或分蘖少分枝或分蘖少分枝或分蘖少分枝或分蘖少。若果树缺氮则表现为果小、果少、果皮。若果树缺氮则表现为果小、果少、果皮。若果树缺氮则表现为果小、果少、果皮。若果树缺氮则表现为果小、果少、果皮硬等现象。硬等现象。硬等现象。硬等现象。缺钾：老叶沿叶缘首先缺钾：老叶沿叶缘首先缺钾：老叶沿叶缘首先缺钾：老叶沿叶缘首先黄化黄化黄化黄化，严重时叶缘呈灼烧状。，严重时叶缘呈灼烧状。，严重时叶缘呈灼烧状。，严重时叶缘呈灼烧状。第27页，讲稿共72张，创作于星期二2.水域生态系统水域生态系统 海洋浮游植物的净初级生产力取决于海洋浮游植物的净初级生产力取决于海洋浮游植物的净初级生产力取决于海洋浮游植物的净初级生产力取决于太阳的日太阳的日太阳的日太阳的日总辐射量总辐射量总辐射量总辐射量、水中的、水中的、水中的、水中的叶绿素含量叶绿素含量叶绿素含量叶绿素含量和光强度随水深和光强度随水深和光强度随水深和光强度随水深而减弱的而减弱的而减弱的而减弱的衰变系数衰变系数衰变系数衰变系数。第28页，讲稿共72张，创作于星期二四、初级生产量的测定方法四、初级生产量的测定方法收获量测定法收获量测定法用于陆地生态系统。定期收割植被，干燥到恒用于陆地生态系统。定期收割植被，干燥到恒重，然后以每年每平方米的干物质重量表示。重，然后以每年每平方米的干物质重量表示。取样测定干物质的热当量，并将生物量换算为取样测定干物质的热当量，并将生物量换算为J(m2a)。为了使结果更精确，可在整个生长季中多次取为了使结果更精确，可在整个生长季中多次取样，并测定各个物种所占的比重。样，并测定各个物种所占的比重。第29页，讲稿共72张，创作于星期二氧气测定法氧气测定法总初级生产量净初级生产量呼吸量总初级生产量净初级生产量呼吸量也叫黑白瓶法也叫黑白瓶法适合于水生生态系统适合于水生生态系统第30页，讲稿共72张，创作于星期二黑瓶黑瓶黑瓶黑瓶（呼吸作用）（呼吸作用）（呼吸作用）（呼吸作用）D D D D1 1 1 1对照瓶对照瓶对照瓶对照瓶（原始浓度）（原始浓度）（原始浓度）（原始浓度）D D0 0 白瓶白瓶白瓶白瓶(净初级生产作用净初级生产作用净初级生产作用净初级生产作用)D D D D2 2 2 2放放置置于于水水样样深深度度处处一定时间后，测各瓶的含氧量变化，求初级生产量。一定时间后，测各瓶的含氧量变化，求初级生产量。第31页，讲稿共72张，创作于星期二二氧化碳测定法二氧化碳测定法原理方法基本与氧气测定法一样原理方法基本与氧气测定法一样夜晚：夜晚：夜晚：夜晚：初始：初始：初始：初始：X1X1及时：及时：及时：及时：X2X2CO2浓度 白天：白天：白天：白天：初始：初始：初始：初始：X3X3及时：及时：及时：及时：X4X4第32页，讲稿共72张，创作于星期二生产者通过光合作用将简单的无机物合成复杂的有机物质，使得植物生物量增加，是一种生产过程消费者通过摄取植物的制造的有机物质，经过消化分解后，最后合成自身所需营养物质，从而使得动物生物量增加，所以也可称为生产过程初级生产初级生产初级生产初级生产或或或或第一性生产第一性生产第一性生产第一性生产次级生产次级生产次级生产次级生产或或或或第二性生产第二性生产第二性生产第二性生产第33页，讲稿共72张，创作于星期二第三节、生态系统的生产力第三节、生态系统的生产力次级生产次级生产次级生产过程次级生产过程次级生产过程次级生产过程是是是是异养生物异养生物异养生物异养生物的再生产过程。的再生产过程。的再生产过程。的再生产过程。对于次级生产来说，对于次级生产来说，对于次级生产来说，对于次级生产来说，净初级生产量净初级生产量净初级生产量净初级生产量其所需能量的惟一其所需能量的惟一其所需能量的惟一其所需能量的惟一来源。来源。来源。来源。初级生产的能量来源主要是？初级生产的能量来源主要是？初级生产的能量来源主要是？初级生产的能量来源主要是？如果初级生产量全部被动物利用，可否全部转化为次如果初级生产量全部被动物利用，可否全部转化为次如果初级生产量全部被动物利用，可否全部转化为次如果初级生产量全部被动物利用，可否全部转化为次级生产量？级生产量？级生产量？级生产量？第34页，讲稿共72张，创作于星期二次级生产量：在被动物同化的能量中，有一部分次级生产量：在被动物同化的能量中，有一部分用于动物的呼吸代谢和生命的维持，这一部分能用于动物的呼吸代谢和生命的维持，这一部分能最终将以热的形式消散掉，剩下的那部分才能用最终将以热的形式消散掉，剩下的那部分才能用于动物的生长和繁殖，这就是次级生产量。于动物的生长和繁殖，这就是次级生产量。用于动物生长繁殖的能量用于动物生长繁殖的能量如：肉、蛋、奶、毛皮、骨骼、血液以及各个器官均如：肉、蛋、奶、毛皮、骨骼、血液以及各个器官均如：肉、蛋、奶、毛皮、骨骼、血液以及各个器官均如：肉、蛋、奶、毛皮、骨骼、血液以及各个器官均属于次级生产量范畴。属于次级生产量范畴。属于次级生产量范畴。属于次级生产量范畴。第35页，讲稿共72张，创作于星期二一、次级生产一般过程一、次级生产一般过程图图10-2 次级生产过程普适模型次级生产过程普适模型 包括包括包括包括植食动物植食动物植食动物植食动物和和和和食肉动物食肉动物食肉动物食肉动物。对植食动物来说，食物种。对植食动物来说，食物种。对植食动物来说，食物种。对植食动物来说，食物种群是指群是指群是指群是指植物植物植物植物(净初级生产量净初级生产量净初级生产量净初级生产量)，对食肉动物来说，食物种，对食肉动物来说，食物种，对食肉动物来说，食物种，对食肉动物来说，食物种群是指群是指群是指群是指动物动物动物动物(净次级生产量净次级生产量净次级生产量净次级生产量)。第36页，讲稿共72张，创作于星期二对一个动物种群来说，其能量收支情况可以用下对一个动物种群来说，其能量收支情况可以用下列公式表示：列公式表示：C=A+FU 式中：C动物从外界摄食的能量；A被同化能量；FU 粪、尿能量。其中：其中：A项又可分解如下：项又可分解如下：A=P+R 式中：P净次级生产量；R呼吸能量。综合上述两式可以得到：综合上述两式可以得到：P=C-FU-R第37页，讲稿共72张，创作于星期二二、次级生产量的测定二、次级生产量的测定1、按已知同化量、按已知同化量A和呼吸量和呼吸量R，估计生产量，估计生产量P：P=C-Fu-R，Fu-尿粪量尿粪量2、根据个体生长或增重的部分、根据个体生长或增重的部分Pg和新生个体重和新生个体重Pr，估计，估计P：P Pg Pr3、根据生物量净变化、根据生物量净变化B和死亡损失和死亡损失E，估计，估计P：P B E第38页，讲稿共72张，创作于星期二P P Pg Pg Pr=20+30-10-10+10+10+10+10=70Pr=20+30-10-10+10+10+10+10=70 P P B B E=30+10+10+20=70E=30+10+10+20=70第39页，讲稿共72张，创作于星期二三、次级生产的生态效率三、次级生产的生态效率表表10-4 几种生态系统中食草动物利用植物净生产量的比例几种生态系统中食草动物利用植物净生产量的比例第40页，讲稿共72张，创作于星期二由表由表10-410-4可知：可知：植物种群增长率高、世代短、更新快，其被利植物种群增长率高、世代短、更新快，其被利用的比例就较高；用的比例就较高；草本植物的草本植物的支持组织支持组织比木本植物的比木本植物的少少，能提供，能提供更多净初级生产量为食草动物利用更多净初级生产量为食草动物利用小型的浮游植物的消费者小型的浮游植物的消费者(浮游动物浮游动物)密度很大密度很大，利用净初级生产量比例最高。利用净初级生产量比例最高。第41页，讲稿共72张，创作于星期二同化效率？同化效率？同化效率同化效率食肉动物食肉动物食肉动物食肉动物 食草动物食草动物食草动物食草动物净生长效率净生长效率食草动物食草动物食草动物食草动物 食肉动物食肉动物食肉动物食肉动物食草动物与食肉动物的同化效率、净生长效率比较食草动物与食肉动物的同化效率、净生长效率比较食草动物与食肉动物的同化效率、净生长效率比较食草动物与食肉动物的同化效率、净生长效率比较净生长效率？净生长效率？生长效率与呼吸作用有很好的生长效率与呼吸作用有很好的生长效率与呼吸作用有很好的生长效率与呼吸作用有很好的负相关性负相关性负相关性负相关性第42页，讲稿共72张，创作于星期二生产效率随动物类群而异。生产效率随动物类群而异。一般说来，一般说来，无脊椎动物无脊椎动物有较高的生产效率，约有较高的生产效率，约3040（最高最高）外温性脊椎动物外温性脊椎动物居中，约居中，约10（居中居中）内温性脊椎动物内温性脊椎动物很低，仅很低，仅12，它们为维持，它们为维持恒定体温消耗很多同化能量（恒定体温消耗很多同化能量（最低最低）不同动物类群的净生长效率比较不同动物类群的净生长效率比较第43页，讲稿共72张，创作于星期二表表表表10-5 10-5 各类群动物的生长效率各类群动物的生长效率各类群动物的生长效率各类群动物的生长效率第44页，讲稿共72张，创作于星期二 假设你像小说中的鲁滨逊一样，流落到一个不假设你像小说中的鲁滨逊一样，流落到一个不毛的荒岛上，那里除了有能饮用的水之外，几乎没毛的荒岛上，那里除了有能饮用的水之外，几乎没有任何食物，你随身携带的食物只有有任何食物，你随身携带的食物只有5 5千克玉米千克玉米和和一一只母鸡只母鸡。你认为哪种生存策略能让你维持更长的时。你认为哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？（）间来等待救援？（）A.A.先吃鸡，然后吃玉米。先吃鸡，然后吃玉米。B.B.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。的蛋，最后吃鸡。鸡鸡人人玉米玉米玉米玉米人人鸡鸡A第45页，讲稿共72张，创作于星期二第四节、生态系统的分解第四节、生态系统的分解把动植物残体中的把动植物残体中的复杂有机物复杂有机物分解为生产分解为生产者能重新利用的者能重新利用的简单的化合物简单的化合物，并释放出能量，并释放出能量的过程。的过程。微生物微生物、土壤原生动物、小型无脊椎动物、土壤原生动物、小型无脊椎动物一、分解过程一、分解过程是不是所有的微生物都是不是所有的微生物都是不是所有的微生物都是不是所有的微生物都是分解者？是分解者？是分解者？是分解者？是不是所有的土壤动物是不是所有的土壤动物都是分解者？都是分解者？第46页，讲稿共72张，创作于星期二碎碎裂裂：由由于于物物理理和和生生物物的的作作用用，把把尸体分解成为颗粒状的碎屑。尸体分解成为颗粒状的碎屑。异异化化：有有机机物物质质在在酶酶的的作作用用下下分分解解，从聚合体变成单体。从聚合体变成单体。淋溶：可溶性物质被水淋洗出。淋溶：可溶性物质被水淋洗出。第47页，讲稿共72张，创作于星期二分解过程的意义：分解过程的意义：vv通过死亡物质的分解，通过死亡物质的分解，通过死亡物质的分解，通过死亡物质的分解，使营养物质再循环使营养物质再循环使营养物质再循环使营养物质再循环，给生产者给生产者给生产者给生产者提供营养物质提供营养物质提供营养物质提供营养物质vv维持大气中二氧化碳的浓度维持大气中二氧化碳的浓度维持大气中二氧化碳的浓度维持大气中二氧化碳的浓度v稳定和稳定和稳定和稳定和提高土壤有机质含量提高土壤有机质含量提高土壤有机质含量提高土壤有机质含量，为碎屑食物链以后各级为碎屑食物链以后各级为碎屑食物链以后各级为碎屑食物链以后各级生物生产食物生物生产食物生物生产食物生物生产食物vv改善土壤物理性状改善土壤物理性状改善土壤物理性状改善土壤物理性状，改造地球表面惰性物质，改造地球表面惰性物质，改造地球表面惰性物质，改造地球表面惰性物质第48页，讲稿共72张，创作于星期二澳大利亚引进异地金龟处理牛粪澳大利亚引进异地金龟处理牛粪澳洲大陆与其他陆地隔离，生物区系独特，当地繁殖的最大兽类澳洲大陆与其他陆地隔离，生物区系独特，当地繁殖的最大兽类澳洲大陆与其他陆地隔离，生物区系独特，当地繁殖的最大兽类澳洲大陆与其他陆地隔离，生物区系独特，当地繁殖的最大兽类是有袋类的大袋鼠。是有袋类的大袋鼠。是有袋类的大袋鼠。是有袋类的大袋鼠。移民于移民于移民于移民于1788178817881788年运去了第一批年运去了第一批年运去了第一批年运去了第一批5 5 5 5头奶牛和头奶牛和头奶牛和头奶牛和2 2 2 2头公牛，到头公牛，到头公牛，到头公牛，到19191919世纪未超世纪未超世纪未超世纪未超过过过过4500450045004500万头。万头。万头。万头。每天约有每天约有每天约有每天约有4.54.54.54.5亿堆又大又湿的牛粪。而当地的金龟子主要取亿堆又大又湿的牛粪。而当地的金龟子主要取亿堆又大又湿的牛粪。而当地的金龟子主要取亿堆又大又湿的牛粪。而当地的金龟子主要取食干硬的袋鼠粪，而对软而湿的牛粪不感兴趣。食干硬的袋鼠粪，而对软而湿的牛粪不感兴趣。食干硬的袋鼠粪，而对软而湿的牛粪不感兴趣。食干硬的袋鼠粪，而对软而湿的牛粪不感兴趣。由于当地缺乏分解牛粪的生物，牛粪在草原上风干硬化，几年内由于当地缺乏分解牛粪的生物，牛粪在草原上风干硬化，几年内由于当地缺乏分解牛粪的生物，牛粪在草原上风干硬化，几年内由于当地缺乏分解牛粪的生物，牛粪在草原上风干硬化，几年内都难以分解，日积月积，牛粪数量惊人。牛粪覆盖并破坏大面积草原，都难以分解，日积月积，牛粪数量惊人。牛粪覆盖并破坏大面积草原，都难以分解，日积月积，牛粪数量惊人。牛粪覆盖并破坏大面积草原，都难以分解，日积月积，牛粪数量惊人。牛粪覆盖并破坏大面积草原，形成草原上的一块块秃斑。每年被毁的牧场竟达形成草原上的一块块秃斑。每年被毁的牧场竟达形成草原上的一块块秃斑。每年被毁的牧场竟达形成草原上的一块块秃斑。每年被毁的牧场竟达3600360036003600万亩。万亩。万亩。万亩。据据据据 实实实实 验验验验 两两两两 头头头头 金金金金 龟龟龟龟 子子子子 一一一一 前前前前 一一一一 后后后后，能能能能 将将将将100100克克克克牛牛牛牛粪粪粪粪在在在在30403040小时内，滚成球，埋入土层里，以备子代食用。小时内，滚成球，埋入土层里，以备子代食用。小时内，滚成球，埋入土层里，以备子代食用。小时内，滚成球，埋入土层里，以备子代食用。由由由由于于于于牛牛牛牛粪粪粪粪中中中中的的的的蝇蝇蝇蝇卵卵卵卵需需需需9696小小小小时时时时后后后后才才才才能能能能孵孵孵孵化化化化为为为为幼幼幼幼虫虫虫虫，牛牛牛牛粪粪粪粪埋埋埋埋入入入入地地地地下下下下，蝇蝇蝇蝇类类类类无无无无法法法法孵孵孵孵化化化化。因因因因此此此此，金金金金龟龟龟龟子子子子消消消消除除除除了了了了牛牛牛牛粪粪粪粪，又破坏了蝇类滋生的条件。又破坏了蝇类滋生的条件。又破坏了蝇类滋生的条件。又破坏了蝇类滋生的条件。为为为为 此此此此，6060年年年年 代代代代，澳澳澳澳 大大大大 利利利利 亚亚亚亚 引引引引 入入入入 了了了了 羚羚羚羚 羊羊羊羊 粪粪粪粪 蜣蜣蜣蜣(Onthophagus Onthophagus gazellagazella)和和和和神神神神农农农农蜣蜣蜣蜣螂螂螂螂(Catharsius Catharsius molossusmolossus)等异地金龟，对分解牛粪发挥了明显的作用。等异地金龟，对分解牛粪发挥了明显的作用。等异地金龟，对分解牛粪发挥了明显的作用。等异地金龟，对分解牛粪发挥了明显的作用。第49页，讲稿共72张，创作于星期二影响分解过程的因素影响分解过程的因素分解者的生物种类分解者的生物种类待分解资源的质量待分解资源的质量分解时的理化性质分解时的理化性质第50页，讲稿共72张，创作于星期二二、分解者二、分解者细菌和真菌细菌和真菌第51页，讲稿共72张，创作于星期二动物（陆地生态系统）动物（陆地生态系统）小型土壤动物小型土壤动物小型土壤动物小型土壤动物体宽体宽体宽体宽10020mm20mm，千足虫、蜗牛、较大的蚯蚓等。，千足虫、蜗牛、较大的蚯蚓等。，千足虫、蜗牛、较大的蚯蚓等。，千足虫、蜗牛、较大的蚯蚓等。第52页，讲稿共72张，创作于星期二动物（水域生态系统）动物（水域生态系统）碎裂者：碎裂者：石蝇幼虫，以落入河流的树叶为食物。石蝇幼虫，以落入河流的树叶为食物。石蝇幼虫，以落入河流的树叶为食物。石蝇幼虫，以落入河流的树叶为食物。颗粒状有机物质搜集者颗粒状有机物质搜集者摇蚊幼虫和颤蚓，从沉积物中搜集食物；摇蚊幼虫和颤蚓，从沉积物中搜集食物；摇蚊幼虫和颤蚓，从沉积物中搜集食物；摇蚊幼虫和颤蚓，从沉积物中搜集食物；纹石娥幼虫，从水体中滤食有机颗粒。纹石娥幼虫，从水体中滤食有机颗粒。纹石娥幼虫，从水体中滤食有机颗粒。纹石娥幼虫，从水体中滤食有机颗粒。刮食者：刮食者：蝙蜉蝣幼虫蝙蜉蝣幼虫蝙蜉蝣幼虫蝙蜉蝣幼虫。以藻类为食的食草性动物。以藻类为食的食草性动物。捕食动物：捕食动物：蚂蝗、蜻蜓幼虫蚂蝗、蜻蜓幼虫蚂蝗、蜻蜓幼虫蚂蝗、蜻蜓幼虫。第53页，讲稿共72张，创作于星期二三、待分解资源的质量三、待分解资源的质量待分解资源的待分解资源的物理性质物理性质表面特性、机械结构表面特性、机械结构表面特性、机械结构表面特性、机械结构待分解资源的待分解资源的化学性质化学性质化学组成化学组成化学组成化学组成单糖单糖半纤维素半纤维素纤维素纤维素木质素木质素蜡蜡酚酚第54页，讲稿共72张，创作于星期二温度高、湿度大温度高、湿度大有利于分解过程。有利于分解过程。四、分解时的理化环境四、分解时的理化环境青藏高原的高寒草甸生态系统：青藏高原的高寒草甸生态系统：青藏高原的高寒草甸生态系统：青藏高原的高寒草甸生态系统：1 1、微生物分解者种群高峰出现在、微生物分解者种群高峰出现在、微生物分解者种群高峰出现在、微生物分解者种群高峰出现在6 6月中旬月中旬月中旬月中旬99月，月，月，月，1010月后就月后就月后就月后就迅速减少；迅速减少；迅速减少；迅速减少；2 2、反映分解速率的、反映分解速率的、反映分解速率的、反映分解速率的COCO2 2释放量或土壤呼吸率，释放量或土壤呼吸率，释放量或土壤呼吸率，释放量或土壤呼吸率，5 5月中旬最低，月中旬最低，月中旬最低，月中旬最低，高峰期为高峰期为高峰期为高峰期为7 7月中旬月中旬月中旬月中旬88月中旬；月中旬；月中旬；月中旬；8 8月份之后就迅速减少。月份之后就迅速减少。月份之后就迅速减少。月份之后就迅速减少。第55页，讲稿共72张，创作于星期二第五节、生态系统中的能量流动第五节、生态系统中的能量流动1.生态系统食物链的能量流动生态系统食物链的能量流动2.生态系统中的能量流动生态系统中的能量流动3.异养生态系统的能流分析异养生态系统的能流分析4.生态系统的能流模型生态系统的能流模型第56页，讲稿共72张，创作于星期二热力学第一定律：热力学第一定律：即能量守恒定律在自然界发生的所有现象中，能量既不能消失不能消失不能消失不能消失，也不能凭空产生不能凭空产生不能凭空产生不能凭空产生，只能由一种形式变为另一形式由一种形式变为另一形式由一种形式变为另一形式由一种形式变为另一形式。热力学第二定律：热力学第二定律：即能量递减规律在封闭系统中，一切过程都伴随着能量的改变，在能量传递和转化过程中，除了一部分可以继续传递一部分可以继续传递一部分可以继续传递一部分可以继续传递和作功和作功和作功和作功的能量（自由能）外，总有一部分不能继续总有一部分不能继续总有一部分不能继续总有一部分不能继续传递和做功传递和做功传递和做功传递和做功，而以热的形式消散，这部分能量使系统的熵熵熵熵和无序性增加。第57页，讲稿共72张，创作于星期二能量在生态系统中的流动，一部分以热能量在生态系统中的流动，一部分以热能的形式散失外，另外一部分会沿着食能的形式散失外，另外一部分会沿着食物链传递，物链传递，数量数量上逐渐的上逐渐的减少减少，质量质量逐逐渐渐提高提高。第58页，讲稿共72张，创作于星期二问：假设植物提供的净初级生产量为问：假设植物提供的净初级生产量为问：假设植物提供的净初级生产量为问：假设植物提供的净初级生产量为XJ/XJ/（m2*am2*a）田鼠用于生长、生殖的能量是多少？田鼠用于生长、生殖的能量是多少？田鼠用于生长、生殖的能量是多少？田鼠用于生长、生殖的能量是多少？鼬用于生长、生殖的能量是多少？鼬用于生长、生殖的能量是多少？鼬用于生长、生殖的能量是多少？鼬用于生长、生殖的能量是多少？一、生态系统食物链的能量流动一、生态系统食物链的能量流动第59页，讲稿共72张，创作于星期二在能量传递过程中，在能量传递过程中，在能量传递过程中，在能量传递过程中，未被利用的能量占绝大多数，未被利用的能量占绝大多数，未被利用的能量占绝大多数，未被利用的能量占绝大多数，级别越高，呼吸作用越来越强级别越高，呼吸作用越来越强级别越高，呼吸作用越来越强级别越高，呼吸作用越来越强（21%21%、30%30%、60%60%）二、生态系统中的能量流动二、生态系统中的能量流动第60页，讲稿共72张，创作于星期二三、异养生态系统三、异养生态系统 自养生物：能够通过自身自养生物：能够通过自身自养生物：能够通过自身自养生物：能够通过自身将无机物合成有机物将无机物合成有机物将无机物合成有机物将无机物合成有机物，分为光能，分为光能，分为光能，分为光能合成（各种绿色植物或藻类）和化能合成（如硝酸杆菌，合成（各种绿色植物或藻类）和化能合成（如硝酸杆菌，合成（各种绿色植物或藻类）和化能合成（如硝酸杆菌，合成（各种绿色植物或藻类）和化能合成（如硝酸杆菌，亚硝酸杆菌）亚硝酸杆菌）亚硝酸杆菌）亚硝酸杆菌）异样生物：不能通过自身将无机物合成有机物，异样生物：不能通过自身将无机物合成有机物，异样生物：不能通过自身将无机物合成有机物，异样生物：不能通过自身将无机物合成有机物，只只只只能通过摄取有机物维持新陈代谢能通过摄取有机物维持新陈代谢能通过摄取有机物维持新陈代谢能通过摄取有机物维持新陈代谢。自养生态系统：直接依靠自养生态系统：直接依靠自养生态系统：直接依靠自养生态系统：直接依靠太阳能的输入太阳能的输入太阳能的输入太阳能的输入维持其功能的维持其功能的维持其功能的维持其功能的生态系统。生态系统。生态系统。生态系统。异样生