生态系统的功能能量流动和物质循环.pptx
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1、3.2.4 生态系统的功能能量流动和物质循环2015备考最新考纲生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用()1能量流动的过程(1)概念:生态系统中能量的生态系统中能量的_、_、_和和_的过的过程。程。考点考点1 1生态系统的能量流动生态系统的能量流动(5(5年年1717考考)输入输入转化转化传递传递散失散失 (2)(2)(2)(2)、图解、图解、图解、图解 传递过程,见下图。传递过程,见下图。传递过程,见下图。传递过程,见下图。能量流动的源头能量流动的源头能量流动的源头能量流动的源头太阳能。太阳能。太阳能。太阳能。能量转化:太阳能能量转化:太阳能能量转化:太阳能能量转化:太阳能有机物中的有
2、机物中的有机物中的有机物中的热能热能热能热能(最终散失最终散失最终散失最终散失)。流动形式:有机物中的。流动形式:有机物中的。流动形式:有机物中的。流动形式:有机物中的。散失途径:呼吸作用,包括各个营养级自身的呼吸消耗以散失途径:呼吸作用,包括各个营养级自身的呼吸消耗以散失途径:呼吸作用,包括各个营养级自身的呼吸消耗以散失途径:呼吸作用,包括各个营养级自身的呼吸消耗以及分解者的呼吸作用。及分解者的呼吸作用。及分解者的呼吸作用。及分解者的呼吸作用。能量散失的形式:。能量散失的形式:。能量散失的形式:。能量散失的形式:。箭头由粗到细:表示流入下一营养级的能量。箭头由粗到细:表示流入下一营养级的能量
3、。箭头由粗到细:表示流入下一营养级的能量。箭头由粗到细:表示流入下一营养级的能量。随营养级的升高,储存在生物体内的能量越来越少。随营养级的升高,储存在生物体内的能量越来越少。随营养级的升高,储存在生物体内的能量越来越少。随营养级的升高,储存在生物体内的能量越来越少。化学能化学能化学能化学能化学能化学能化学能化学能热能热能热能热能逐级递减逐级递减逐级递减逐级递减消费者消费者消费者消费者摄入能量摄入能量摄入能量摄入能量(a)(a)(a)(a)消费者同化能消费者同化能消费者同化能消费者同化能量量量量(b)(b)(b)(b)粪便中能量粪便中能量粪便中能量粪便中能量(c)(c)(c)(c),即动物粪便中
4、即动物粪便中即动物粪便中即动物粪便中的能量不属于该营养的能量不属于该营养的能量不属于该营养的能量不属于该营养级同化的能量,应为级同化的能量,应为级同化的能量,应为级同化的能量,应为上一个营养级固定或上一个营养级固定或上一个营养级固定或上一个营养级固定或同化的能量。同化的能量。同化的能量。同化的能量。即即输入量输入量=同化量同化量=摄摄入量入量粪便量粪便量2 2、能量流经第二营养级示意图分析、能量流经第二营养级示意图分析 消费者消费者消费者消费者同化能量同化能量同化能量同化能量(b)(b)(b)(b)呼吸消耗呼吸消耗呼吸消耗呼吸消耗(d)(d)(d)(d)生长、发育和繁殖生长、发育和繁殖生长、发
5、育和繁殖生长、发育和繁殖(e)(e)(e)(e)生长、发育和生长、发育和生长、发育和生长、发育和繁殖繁殖繁殖繁殖(e)(e)(e)(e)分解者分解分解者分解分解者分解分解者分解利用利用利用利用(f)(f)(f)(f)下一营养级下一营养级下一营养级下一营养级同化同化同化同化(i)(i)(i)(i)未被利用未被利用未被利用未被利用(j)(j)(j)(j),即消费者同化能,即消费者同化能,即消费者同化能,即消费者同化能量若为两部分之和是量若为两部分之和是量若为两部分之和是量若为两部分之和是b b b bd d d de e e e;若为四部分;若为四部分;若为四部分;若为四部分之和是之和是之和是之和
6、是b b b bd d d df f f fi i i ij j j j。3 3、每一营养级能量来源与去路的总结、每一营养级能量来源与去路的总结 4 4 4 4、能量流动特点及原因、能量流动特点及原因、能量流动特点及原因、能量流动特点及原因 单向流动单向流动捕食关系是长期自然选择的结果,不能捕食关系是长期自然选择的结果,不能“逆转逆转”;散失的热能不能利用,无法;散失的热能不能利用,无法“循环循环”。逐级递减逐级递减自身呼吸消耗分解者分解未被利用自身呼吸消耗分解者分解未被利用 5 5 5 5、能量传递效率、能量传递效率、能量传递效率、能量传递效率 能量传递效率下一营养级的能量传递效率下一营养级
7、的同化量同化量/上一营养级的上一营养级的同化量同化量 100%100%一般说来,能量传递的平均效率大约为一般说来,能量传递的平均效率大约为10%10%20%20%。提醒提醒同一食物链不同环节能量传递效率往往不完全相同,同一食物链不同环节能量传递效率往往不完全相同,不涉及不涉及“最多最多”、“最少最少”,计算时不能按,计算时不能按10%10%或或20%20%,而需按,而需按具体数值计算,如在食物链具体数值计算,如在食物链ABCDABCD中,能量传递效率分别中,能量传递效率分别为为a%a%、b%b%、c%c%,若,若A A的能量为的能量为M M,则,则D D的能量为的能量为Ma%b%c%Ma%b%
8、c%。6 6 6 6能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔 不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、数量、生物量不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、数量、生物量之间的关系,是定量研究生态系统的直观体现。之间的关系,是定量研究生态系统的直观体现。项目项目 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含义含义各营养级固定的各营养级固定的总能量总能量每一营养级生物个每一营养级生物个体的数量体的数量每一营养级现存生物的总质每一营养级现存生物的总质量量形状形状特点特点呈正金字塔形
9、呈正金字塔形一般呈正金字塔形一般呈正金字塔形一般呈正金字塔形一般呈正金字塔形分析分析能量流动的过程能量流动的过程中总是有能量的中总是有能量的消耗散失消耗散失一株大树上,鸟、一株大树上,鸟、虫、树的数量金字虫、树的数量金字塔的塔形会发生塔的塔形会发生倒置倒置浮游植物的个体小浮游植物的个体小,寿命短寿命短,又不断被浮游动物吃掉又不断被浮游动物吃掉,所以所以某一时间浮游植物的生物量某一时间浮游植物的生物量(用质量来表示用质量来表示)可能可能低于浮游动物的生低于浮游动物的生物量物量 1 1 1 1如图为某生态系统中能量流动图解部分示意图,如图为某生态系统中能量流动图解部分示意图,如图为某生态系统中能量
10、流动图解部分示意图,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各代表一定的能量值,下列各项中正确的是各代表一定的能量值,下列各项中正确的是各代表一定的能量值,下列各项中正确的是()A A A A表示流经生态系统内部的总能量表示流经生态系统内部的总能量表示流经生态系统内部的总能量表示流经生态系统内部的总能量 B B B B一般情况下,次级消费者增加一般情况下,次级消费者增加一般情况下,次级消费者增加一般情况下,次级消费者增加1 kg1 kg1 kg1 kg,生产者至少增加,生产者至少增加,生产者至少增加,生产者至少增加100 100 100 100 kgkg
11、kgkg C C C C生物与生物之间吃与被吃的关系一般不可逆转,所以能生物与生物之间吃与被吃的关系一般不可逆转,所以能生物与生物之间吃与被吃的关系一般不可逆转,所以能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量流动具有单向性量流动具有单向性量流动具有单向性 D D D D从能量关系看从能量关系看从能量关系看从能量关系看 答案答案C C7、能量流动的意义帮助人们科学规划、设计 ,使能量得到最有效的利用。帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向 的部分。人工生态系统人工生态系统对人类最有益对人类最有益易错点1错将“相邻两营养级”的传递效率等同于“相邻
12、两个生物个体”间的传递效率点拨能量传递效率是指“相邻两营养级相邻两营养级”间的传递效率,即下一营养级全部生物同化量/上一营养级全部生物同化量100%,而不是相邻营养级不是相邻营养级中个体间中个体间的传递效率,如“一只狼”捕获“一只狐”时,应获得了狐的“大部分能量”而不是获得“10%20%”的能量,“所有狼”可获得“所有狐”的能量才是10%20%易错点易错点2 2错将能量错将能量“传递效率传递效率”等同于等同于“能量利用效率能量利用效率”或或将能量将能量“多级利用多级利用”看作能量看作能量“循环利用循环利用”(1)(1)能量传递效率:能量传递效率:能量在沿食物链流动的过程中,逐级递减,能量在沿食
13、物链流动的过程中,逐级递减,若以若以“营养级营养级”为单位,能量在相邻两个营养级之间的传为单位,能量在相邻两个营养级之间的传递效率为递效率为10%10%20%20%。其计算公式为能量传递效率。其计算公式为能量传递效率(下一营下一营养级同化量养级同化量/上一营养级同化量上一营养级同化量)100%)100%(2)(2)能量利用效率:能量利用效率:通常考虑的是流入人类可利用部分的能量通常考虑的是流入人类可利用部分的能量(即流入目标环节的能量即流入目标环节的能量)占生产者能量的比值,生态工程占生产者能量的比值,生态工程中常通过建中常通过建“沼气池沼气池”“”“蘑菇房蘑菇房”等实现废物资源化,这等实现废
14、物资源化,这就是提高了能量利用率。就是提高了能量利用率。“原料原料产品产品原料原料产品产品”的的无废弃物生产模式正是实现物质循环再生、能量多级利用无废弃物生产模式正是实现物质循环再生、能量多级利用的典型模式,该模式具有少消耗、多效益、可持续的特点。的典型模式,该模式具有少消耗、多效益、可持续的特点。提高了能量利用率,但并未提高能量提高了能量利用率,但并未提高能量“传递效率传递效率”。此外,。此外,能量流动永远是单向的、不循环的,能量最终均以热能形能量流动永远是单向的、不循环的,能量最终均以热能形式散失于系统中,不能被式散失于系统中,不能被“循环利用循环利用”。(1 1)计算)计算某一生物某一生
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