课件生态三生物生态系统的能量流动
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生态系统的能量流动
人教版生物必修三课件
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课文赏析
知识拓展
一 生态系统中的初级生产
初级生产的基本概念
初级生产量或第一性生产量
植物所固定的太阳能或所制造的有机物质
净初级生产量
总初级生产量
–
生产量
指单位时间单位面积上的有机物质生产量
生物量 指在某一定时刻调查时单位面积上积存的有机物
质 单位是克干重
或
生态系统的初级生产量 还随群落的演替而变化
早期由于植物生物量很低 初级生产量不高
一般森林在叶面积指数达到
时 净初级生产量最高
但当生态系统发育成熟或演替达到 极时 虽然生物量接
近最大 系统由于保持在一动态平衡中 净生产量反而最小
水体和陆地生态系统的生产量都有垂直变化
如森林 一般乔木层最高 灌木层次之 草被层更低 而地下部分反映了同样情况
水体也有类似的规律 不过水面由于阳光直射 生产量不是最高 最高的是深数
左右 并随水的清晰度而变化
我国陆地植被净初级生产力及其季节变化 根据遥感信息和地面气候资料的模型初步估计 年总净初级生产力约为
2×10
孙睿 朱启疆
生态系统中能量流动题型解题方法攻略
能量流动的计算问题 是一种重要的题型 也是考试中经常遇到的题型 掌握计算方法对于迅速解答题目 下面就对常遇到的题型解题方法进行归纳
根据能量流动效率直接计算
但当生态系统发育成熟或演替达到 极时 虽然生物量接近最大 系统由于保持在一动态平衡中 净生产量反而最小
一 能量流动的概念和作用
概念
生态系统中能量的
和
的过程 称为生态系统中的能量流动
作用
在生态系统中 各个营养级的生物都需要能量 能量是维持生态系统稳态的
二 能量流动的过程
输入生态系统的总能量 等于
固定太阳能的总量
输入
传递
散失
动力
生产者
起点 从
固定太阳能开始
能量流动的途径
1
生态系统能量流动中 能量以太阳光能
→
生物体内有机物中的
热能散失的形式变化 能量在食物链的各营养级中以
中化学能的形式流动
2
生态系统能量流动中能量散失的主要途径是通过食物链中各营养级生物本身的细胞呼吸及分解者的
作用 主要以
形式散失
食物链
食物网
化学能
有机物
分解
热能
能量流动的特点
单向流动 能量只能从第一营养级流向
再依次流向
逐级递减 能量在沿食物链传递的过程中 每个营养级的
都会消耗相当多的能量 由一个营养级传递到下一个营养级的能量平均约为
第二营养级
下一个营养级
生物代谢活动
10
计算某一个营养级一段时间的能量变化
输入=输出+未利用
输入 该营养级全部个体同化的能量
输出 呼吸消耗的能量+被分解者分解释放的能量+传递给下一营养级的能量
计算某一个生物群落一段时间的能量变化
输入 该生物群落中生产者固定的全部太阳能
输出 该生物群落中所有生物
包括分解者
的呼吸作用释放的能量
在一个动态平衡的生态系统中 长期来看
各营养级的能量输入基本等于能量输出 即生物群落内总能量基本稳定
温带地区一年四季中生物群落的能量波动
春末 秋初 生物群落总能量逐渐增加
秋末 来年早春 生物群落总能量逐渐减少
添加标题
待分解资源在分解者生物的作用下进行分解 因此资源的物理和化学性质影响着分解的速度 资源的物理性质包括表面特性和机械结构 资源的化学性质则随其化学组成而不同
如 分解者微生物身体组织中含
量高 其
∶
约为
10∶1
即微生物生物量每增加
11
就需要有
的供应量 但大多数待分解的植物组织其含
量比此值低得多
为
80∶1
度指标
一般说来 温度高 湿度大的地带 其土 中的分解速率高 而低温和干燥的地带 其分解速率低 因而土 中易积累有机物质
在同一气候带内局部地方也有区别 它可能决定于该地的土 类型和待分解资源的特点 例如受水浸泡的沼泽土 由于水泡和缺氧 抑制微生物活动 分解速率极低 有机物质积累量很大 这是沼泽土可供开发有机肥料和生物能源的原因
一个表示生态系统分解特征的重要指标
其中
分解指数
死有机物输入年总量
为系统中死有机物质总量 现存量 因为要分开土 中活根和死根很不容易 所以可以用地面残落物输入量
与地面枯枝落叶现存量
之比来计算
值 例如 湿热的热带雨林
值往往大于
这是因为年分解量高于输入量 温带草地的
值高于温带落叶林 甚至与热带雨林接近 这是因为禾本草类的枯枝落叶量也高 其木质素含量和酚的含量都较落叶林的低 所以分解率高
若一食物网中 已知第一营养级重量
①
要求最高营养级最多获得多少能量时 应按最短食物链 最高传递效率计算
②
要求最高营养级最少获得多少能量时 应按最长食物链 最低传递效率计算
以上措施可表述为
四 生态系统中的能量流动
对生态系统中的能量流动进行研究可以在种群 食物链和生态系统三个层次上进行 所获资料可以互相补充 有助于了解生态系统的功能
如图所示为某生态系统中的食物网简图 若
种群含有的总能量为
58×10
生物种群所含有的能量为
16×10
从理论上分析
生物种群获得的总能量最多是
20×10
232×10
42×10
226×10
【尝试解答
】
【解析
本题考查能量流动的计算 从图中可以看出
的能量传递有三条途径 但只有两条途径能传递到
所以
获得的总能量为
×20
-
=
1×10
获得的能量最多为
【规律方法
有关生态系统的能量计算问题有食物链如下
→→
如果已知
求
计算至少
至多
获得的能量 则用
的能量连续乘以
1020
需要的能量 则用
的能量连续除以
2010
跟踪训练 在如图所示的食物网中 假如猫头鹰的食物有
25
来自于兔子
来自于鼠
15
来自于蛇 那么猫头鹰若增加
20
体重 最少需要消费植物
解析 选
通过食物链
植物
兔
猫头鹰
猫头鹰增重
20×
8
最少需要消费植物的量为
8×5×
鼠
蛇
4
4×5×5×
所以合计需要消费植物
+
跟踪训练 若许多昆虫生活在一棵大树上 鸟又以该树上的昆虫为食 则下图中能正 描述以上
种生物数量金字塔的是
上层代表鸟 中层代表昆虫 下层代表大树
在 树
昆虫
鸟 这条食物链中 一棵大树上生活有成百上千只昆虫 鸟的数量肯定比昆虫少
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