资源描述
第第5 5章章 生态系统及其稳定性生态系统及其稳定性问问题题探探讨讨备选策略备选策略1 1：先吃鸡，再吃玉米；先吃鸡，再吃玉米；备选策略备选策略2 2：先吃玉米，同时用一部分玉米喂先吃玉米，同时用一部分玉米喂 鸡，吃鸡产下的鸡，吃鸡产下的 蛋，最后吃鸡。蛋，最后吃鸡。能量能量输入输入个体个体呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量 是指生物体把从外界环境中获取的营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，并且储存能量养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程。的变化过程。 同化作用同化作用:能量流动的分析能量流动的分析能量流经能量流经一个种群一个种群的情况的情况能量输入能量输入种群种群能量储存能量储存能量散失能量散失一、能量流动的过程一、能量流动的过程 包括能量的包括能量的、和和的过程。的过程。 输入传递转化散失输入传递转化散失无机环境无机环境生物群落生物群落生态系统生态系统热量热量热量热量热量热量散失散失输入输入生产者生产者光能光能消费者消费者分解者分解者传递和转化传递和转化阅读思考：阅读思考： （1 1）能量是怎样输入生态系统的？）能量是怎样输入生态系统的？ （2 2）能量流动的起点是哪里？）能量流动的起点是哪里？ （3 3）输入生态系统能量的总量是多少？）输入生态系统能量的总量是多少？ （4 4）能量流动的渠道是什么？）能量流动的渠道是什么？ 思考：太阳能怎样输入第一营养级的？思考：太阳能怎样输入第一营养级的？呼吸消耗呼吸消耗分解者分解分解者分解供下一营养级摄入供下一营养级摄入兔子的摄入量就是兔兔子的摄入量就是兔子的同化量吗？子的同化量吗？( (同化量同化量=摄入量摄入量排遗量）排遗量）兔子的能量从哪里来？兔子的能量从哪里来？兔子的能量去向？能量在第一营养级中的变化能量在第一营养级中的变化生产者生产者（植物）（植物）初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）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 生产者所固定的全部太阳能，就是流经生态生产者所固定的全部太阳能，就是流经生态系统的总能量。系统的总能量。初级消费者初级消费者摄入摄入初级消费者初级消费者同化同化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分分解解者者利利用用遗体遗体残骸残骸粪便粪便呼呼吸吸作作用用散失散失呼呼吸吸作作用用散失散失能能量量在在第第二二营营养养级级中中的的变变化化能量在生态系统中流动的过程能量在生态系统中流动的过程：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）次级消费者次级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）三级消费者三级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）分分 解解 者者呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸 能量沿着食物链流动时，每个营养级都有能量能量沿着食物链流动时，每个营养级都有能量的的输入、传递、转化输入、传递、转化和和散失散失过程过程 1.1.生态系统中所需要的能量来自哪生态系统中所需要的能量来自哪? ?2.2.能量流动是从什么地方开始的？能不能从动物能量流动是从什么地方开始的？能不能从动物 开始？开始？3.3.输入生态系统的总能量是多少输入生态系统的总能量是多少? ?4.4.太阳能是如何进入生态系统的？太阳能是如何进入生态系统的？5.5.能量流动的渠道是什么？能量流动的渠道是什么？6.6.能量流动图解中的箭头有哪些含义？能量流动图解中的箭头有哪些含义？7.7.初级消费者体内的能量有哪些去路？初级消费者体内的能量有哪些去路？ 太阳能太阳能从生产者固定的太阳能开始的。从生产者固定的太阳能开始的。 不能从动物开始。不能从动物开始。 生产者固定的太阳能总量生产者固定的太阳能总量。绿色植物通过光合作用绿色植物通过光合作用食物链和食物网食物链和食物网 表示能量流动的方向表示能量流动的方向 表示捕食关系表示捕食关系 粗细表示能量的多少粗细表示能量的多少 自身呼吸消耗：（自身呼吸消耗：（1 1）大部分以热能形式散失）大部分以热能形式散失 （2 2）小部分用于自身生命活动）小部分用于自身生命活动 流入下一营养级流入下一营养级 流入分解者：（流入分解者：（1 1）未被利用的）未被利用的 （2 2）各营养级生物的遗体、粪）各营养级生物的遗体、粪 便、残枝败叶等便、残枝败叶等能量来源：能量来源： 生产者：太阳能生产者：太阳能 消费者：上一营养级消费者：上一营养级能量去路：能量去路：在草原上，牛以草为食，屎壳郎（蜣在草原上，牛以草为食，屎壳郎（蜣螂）以牛粪为食螂）以牛粪为食1、在能量流动的分析中牛粪中所含的、在能量流动的分析中牛粪中所含的能量属于哪一部分？能量属于哪一部分？生产者固定的太阳能生产者固定的太阳能02、被牛同化的能量中约有多少流入屎、被牛同化的能量中约有多少流入屎壳郎？壳郎？ 1 1、生态系统中的能量流动和转化是、生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？否遵循能量守恒定律？ 2 2、流经某个生态系统的能量能否再、流经某个生态系统的能量能否再回到这个生态系统当中来？回到这个生态系统当中来？思考与讨论：思考与讨论：遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体有机转化后，一部分储存在生态系统（生物体有机物）中，而另一部分被利用、散发至无机环境物）中，而另一部分被利用、散发至无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。中，两者之和与流入生态系统的能量相等。不能，能量流不能，能量流动动是是单单向的。向的。 赛达伯格湖的能量流动图解赛达伯格湖的能量流动图解数据分析与处理数据分析与处理营养级营养级流入能流入能量量流出能量流出能量（输入后一营养（输入后一营养级）级）出入比出入比生产者生产者植食性动物植食性动物肉食性动物肉食性动物分解者分解者464.6464.662.862.812.612.614.614.662.862.812.612.613.52%13.52%20.06%20.06% 单向流动单向流动原因：原因： 逐级递减逐级递减原因：原因： 组成食物链的各营养级的顺序是不可逆的，这是长期自然选择的结果； 各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的热能形式散失掉，这些能量是生物无法利用的。 各营养级的生物都会因自身呼吸消耗相当大的一部分能量； 各营养级的生物总有一部分未被下一个营养级利用。包括：a、下一个营养级不能利用的，如荒地中的草根。b、下一个营养级能利用而未被利用的，如羊不可能将草地的草吃光。能量金字塔能量金字塔数量金字塔数量金字塔生物量金字塔生物量金字塔生物量（质量）金字塔：根据生物量而得。一般呈生物量（质量）金字塔：根据生物量而得。一般呈正锥体，但有时可倒置。例如水体中浮游植物的正锥体，但有时可倒置。例如水体中浮游植物的生物量可能比浮游动物的少。因为浮游植物的代生物量可能比浮游动物的少。因为浮游植物的代谢率高、周转快，可以支持生物量更大的植食动谢率高、周转快，可以支持生物量更大的植食动物，故其锥体可能倒置。物，故其锥体可能倒置。生物数量金字塔：根据生物个体数目而得，同样有生物数量金字塔：根据生物个体数目而得，同样有倒置的情形。例如在水体和草原中，生产者（浮倒置的情形。例如在水体和草原中，生产者（浮游生物和草）体小而数目多，锥体正置。但在森游生物和草）体小而数目多，锥体正置。但在森林中，生产者个体大，很多小动物可能蛀食同一林中，生产者个体大，很多小动物可能蛀食同一棵巨木，锥体因而倒置。棵巨木，锥体因而倒置。讨论讨论: :1. 用能量流动的原理用能量流动的原理, 解释为什么一条解释为什么一条食物链的营养级一般不超过五个？谚语食物链的营养级一般不超过五个？谚语”一山不容二虎一山不容二虎”隐含的道理。隐含的道理。2. 市场上市场上,肉类食品的价格一般要比小白肉类食品的价格一般要比小白菜的价格高菜的价格高,试从生态系统能量流动的角试从生态系统能量流动的角度分析原因。度分析原因。能量在传递过程中逐级递减；能量在传递过程中逐级递减；营养级别越高，可利用能量越少营养级别越高，可利用能量越少 思考：能不能改变生态系统能量思考：能不能改变生态系统能量流动的流动的规律？规律？ 三、研三、研究能量流动的意义究能量流动的意义 人们虽然不能改变能量流动的客人们虽然不能改变能量流动的客观规律，但可设法调整能量流动方向，观规律，但可设法调整能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益使能量持续高效地流向对人类最有益的部分的部分.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， 使能量得到最有效的利用。使能量得到最有效的利用。 “桑基桑基鱼塘鱼塘”农业农业生态生态系统系统蚕蚕桑桑鱼鱼塘泥塘泥粪（饲料）粪（饲料）研究能量流动的意义研究能量流动的意义牧民草原如何放牧，才能达到产畜量高牧民草原如何放牧，才能达到产畜量高又不会导致草场退化？又不会导致草场退化？合理确定载畜量，灭鼠、灭虫合理确定载畜量，灭鼠、灭虫本本节节知知识识体体系系能能量量流流动动概念：概念：生态系统中能量的输入、传递和散失的生态系统中能量的输入、传递和散失的过程过程过过程程能量的源头：能量的源头：流经生态系统的总能量：流经生态系统的总能量：生产者固定的生产者固定的太阳能的总量太阳能的总量途径：途径：食物链或食物网食物链或食物网特特点点单向流动：单向流动：逐级递减：逐级递减：沿食物链方向由低营沿食物链方向由低营养级流向下一营养级养级流向下一营养级能量金字塔能量金字塔能量沿食物链流动过程中逐级能量沿食物链流动过程中逐级递减；传递效率递减；传递效率10%20%。研究研究意义意义调整生态系统中的能量流动关系，调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有使能量持续高效的流向对人类最有益的部分益的部分太阳能太阳能 能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始 能量流动的数量能量流动的数量: 流经生态系统的总能是生产者流经生态系统的总能是生产者 所固定的全部太阳能所固定的全部太阳能 能量流动的渠道：食物链和食物网能量流动的渠道：食物链和食物网生态系统的生态系统的 能量流动的途径：太阳能能量流动的途径：太阳能第一营养级第一营养级第二营第二营能量流动能量流动 养级养级第五营养级第五营养级 单向流动不循环单向流动不循环 能量流动的特点能量流动的特点 逐级递减传递率为逐级递减传递率为1020 设法调整能量流动关系设法调整能量流动关系 研究的目的研究的目的 使能量流向对人类最有益的部分使能量流向对人类最有益的部分生产者生产者最少消耗最少消耗最多消耗最多消耗选最短选最短食物链食物链选最长选最长食物链食物链选最大传选最大传递效率递效率20%20%选最小传选最小传递效率递效率10%10%获得最多获得最多获得最少获得最少消费者消费者应用应用1 1 在建立与人类相关的食物链时，应尽可能缩短食物链在建立与人类相关的食物链时，应尽可能缩短食物链。2 2 传递效率计算传递效率计算1、如果一个人的食物有、如果一个人的食物有 来自绿色植物，来自绿色植物， 来自来自小型肉食动物，小型肉食动物， 来自羊肉，假如传递效率为来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加那么该人每增加1千克体重，约消耗植物：千克体重，约消耗植物： （ ） A：10千克千克 B ：28千克千克 C ：100千克千克 D ：280千克千克121414据题意得出如下的解析图示据题意得出如下的解析图示：人增人增1kg 合计合计 280kg小型肉食动物小型肉食动物草食动物草食动物绿色植物绿色植物绿色植物绿色植物（各级传递效率均为（各级传递效率均为10%）绿色植物绿色植物羊羊252.50.252500.250.552.525D2、大象是一种植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为、大象是一种植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为食，设一大象在某段时间内所同化的能量为食，设一大象在某段时间内所同化的能量为107kJ ，则，则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为：这部分能量中可流入蜣螂体内的约为： （ ） A：0kJ B ：106kJ C ：2106kJ D ：106 2106kJA3.3.下表是某个相对稳定的生态系统中几种生物种群的能量值，下表是某个相对稳定的生态系统中几种生物种群的能量值，下列营养关系不成立的是：（下列营养关系不成立的是：（ ）生物甲乙丙丁戊能量21081.5109101091073107A A 丙丙 乙乙 戊戊丁丁甲甲B B 丙丙 甲甲 戊戊乙乙丁丁C C 丙丙 乙乙 甲甲 戊戊D D 乙乙 甲甲 戊戊丙丙丁丁C C4. 4. 关于下图的下列叙述不符合生态学原理的是关于下图的下列叙述不符合生态学原理的是 （ ) )A. A. 物质经过多级利用，实现了良性循环物质经过多级利用，实现了良性循环 B. B. 每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益 C. C. 由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低 D. D. 由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染 C C5.5.下图为某一乡村生态系统的结构模式图，请据图回答：下图为某一乡村生态系统的结构模式图，请据图回答： （1）该生态系统的最大优点是）该生态系统的最大优点是_ （2 2）在该生态系统中起决定作用的是）在该生态系统中起决定作用的是_ _ _。如不换成能量，。如不换成能量，仅用质量考虑，若要生产仅用质量考虑，若要生产2kg2kg鸡肉最多需要水稻和大豆共计鸡肉最多需要水稻和大豆共计_ _kg_kg。（3 3）蘑菇在该生态系统中属于）蘑菇在该生态系统中属于_ _ _ _。（4 4）氮是植物生长必需的元素。但在种植大豆时不施氮肥，仍能旺盛生长，）氮是植物生长必需的元素。但在种植大豆时不施氮肥，仍能旺盛生长，其原因是其原因是_ _ _。（5 5）在沼气池中常有一种刺激性的臭气，该物质是）在沼气池中常有一种刺激性的臭气，该物质是_ ，通过通过_细菌的作用可将臭气除去，并能形成细菌的作用可将臭气除去，并能形成_被植物吸收。被植物吸收。提高能量利用率，减少环境污染提高能量利用率，减少环境污染 水稻、大豆水稻、大豆 2020 分解者分解者硝化硝化NO3-NO3-NH3NH3大豆根内有固氮根瘤菌大豆根内有固氮根瘤菌
展开阅读全文