生态系统的能量流
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生态系统中的能量流动1. 引言生态系统是一个由相互作用的生物群体和环境组成的复杂系统。
在生态系统中,能量的流动十分重要。
本文将介绍生态系统中能量的来源、转化和流动过程。
2. 能量的来源生态系统中的能量主要来自太阳辐射,太阳光是地球上大部分生物所依赖的能量来源。
植物通过光合作用将太阳光能转化为化学能,并为整个生态系统提供能量。
3. 能量的转化能量在生态系统中通过食物链的转化过程不断传递和转化。
食物链由食物网中的不同级别组成,包括植物、草食动物、食肉动物等。
植物通过光合作用获得能量,并被草食动物食用,能量从植物转移到草食动物。
接着,食肉动物捕食草食动物,能量再次转移。
能量的转化过程持续进行,直到能量最终以热能的形式散失。
4. 能量的流动能量在生态系统中通过食物链的流动来传递和分配。
能量流动的方向是从太阳、植物、草食动物到食肉动物,最后以热能散失。
这个过程中,能量逐渐减少,因为每一次能量转化都会有能量损失。
能量的流动影响着生态系统中各个生物之间的相互作用和生态平衡。
5. 能量流动的重要性生态系统中的能量流动是维持生态平衡的重要因素。
不同生物之间的能量流动构成了复杂的食物网关系,通过能量的传递和转化,生物之间形成了复杂的相互依赖关系。
能量的流动还影响着生态系统中的物质循环和生物多样性。
6. 结论生态系统中的能量流动是一个复杂而重要的过程,它构成了生态系统的基础。
能量的来源、转化和流动过程形成了一个互相依赖的生态环境,维持着生态平衡和生物多样性。
深入理解生态系统中能量的流动将有助于保护和管理生态系统,以实现可持续发展的目标。
生态系统的能量流生态系统是由生物和非生物因素相互作用形成的复杂网络。
其中,能量流动是维持生态系统稳定运行的重要环节。
本文将分析生态系统的能量流动过程,探讨能量从太阳源头到生物体的传递路径,以及能量在生态系统中的损失和转化。
1. 能量来源:太阳辐射太阳辐射是地球生态系统中能量的主要来源。
太阳能以电磁辐射的形式传输到地球,通过光合作用被植物吸收并转化成化学能。
植物利用太阳能合成有机物质,将能量储存在化学键中。
2. 能量转移:食物链和食物网食物链和食物网是生态系统中能量从一个生物体传递到另一个生物体的路径。
食物链将不同物种按照食物关系排列起来,形成线性结构。
而食物网则更加复杂,将多个食物链交织在一起。
3. 第一级生产者:光合作用光合作用是生态系统中能量从非生物到生物的转化过程。
植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,并将有机物质合成出来。
这些有机物质为其他生物提供了能量来源。
4. 第二级消费者:食草动物食草动物以植物为食,将植物中的化学能转化为自身的能量。
当食草动物被其他动物捕食时,能量也会传递到更高层级的食物链中。
5. 捕食者和食肉动物捕食者和食肉动物通过捕食其他动物来获取能量。
它们处于食物链的顶端,能量在它们之间的传递通常较为低效,因为捕食者所消耗的能量只是被捕食者体内能量的一小部分。
6. 分解者:分解死物质在生态系统中,分解者起着至关重要的作用。
它们分解死物质,将有机物质转化为无机物质,并返回到环境中重新循环利用。
分解者将能量释放到环境中,供下一轮生物体利用。
7. 能量损失和转化在生态系统的能量流动过程中,能量会发生损失和转化。
能量转化时,一部分能量被生物体用于生命活动,如运动、生长和繁殖,这部分能量以热能的形式散失到环境中。
此外,能量流动过程中也存在能量捕食损失,即能量不能完美地从一个层级传递到下一个层级。
综上所述,生态系统的能量流动是一个复杂的过程,从太阳辐射到光合作用,再到食物链和食物网的运作,能量在各层级之间传递,同时也会发生损失和转化。
生态系统的能量流动例题和知识点总结在我们所生活的这个世界中,生态系统是一个极其复杂而又精妙的体系。
其中,能量流动是生态系统运行的重要环节。
接下来,让我们通过一些例题来深入理解生态系统的能量流动,并对相关知识点进行总结。
一、知识点梳理1、能量流动的概念生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。
2、能量流动的起点生产者固定的太阳能是生态系统能量流动的起点。
3、能量流动的渠道食物链和食物网是能量流动的渠道。
4、能量流动的特点(1)单向流动:能量只能从一个营养级流向下一个营养级,而不能反向流动。
(2)逐级递减:输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级,能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。
一般来说,在输入到某一个营养级的能量中,只有 10% 20% 的能量能够流到下一个营养级。
5、研究能量流动的意义(1)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。
(2)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对人类最有益的部分。
二、例题解析例 1:在一个草原生态系统中,生产者固定的太阳能为 1000 焦耳。
按照 10% 20% 的能量传递效率,草食动物所能获得的能量最多为多少焦耳?最少为多少焦耳?解析:草食动物属于第二营养级。
生产者固定的太阳能是 1000 焦耳,按照 20% 的最高传递效率计算,草食动物所能获得的能量最多为1000×20% = 200 焦耳;按照 10% 的最低传递效率计算,草食动物所能获得的能量最少为 1000×10% = 100 焦耳。
例 2:如果一个生态系统中有 4 个营养级,第一营养级固定的能量为 10000 焦耳,第二营养级同化的能量为 1000 焦耳,第三营养级同化的能量为 100 焦耳,第四营养级同化的能量为 10 焦耳。
请问该生态系统的能量传递效率是多少?解析:能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化能量的比值。
生态系统的能量流动生态系统是由相互作用的生物群体、环境条件和物质循环组成的。
其中一个重要的组成部分是能量流动。
能量在生态系统中的流动过程可以帮助我们更好地理解生态系统的运作机制。
一、太阳能的输入生态系统中能量流动的起源是太阳能。
太阳能以光的形式输入到地球上。
植物通过光合作用将太阳能转化成化学能,并将其储存为有机物质(如葡萄糖)。
这个过程被称为能量的初级生产者,是生态系统中能量流动的基础。
二、食物链和食物网能量在生态系统中通过食物链和食物网的方式流动。
食物链描述了生物之间的食物关系,其中一种生物以另一种生物为食。
食物链可以被连接起来形成食物网,其中多种生物之间相互依存。
在食物链中,能量从一个层级转移到下一个层级。
植物是第一层级,被称为初级生产者。
草食动物是第二层级,被称为初级消费者,它们以植物为食物。
肉食动物是第三层级,被称为次级消费者,它们以草食动物为食物。
能量在每个层级中不断转移,但数量逐渐减少。
三、能量的捕获和转化生态系统中的能量主要通过食物链中的捕食行为来转移。
食物链中的捕食者通过捕食其它生物来获得能量。
捕获的能量以有机物的形式存储在捕食者的体内,并通过新的食物链继续流动。
捕食者利用捕获的能量维持生命活动,并进行生长和繁殖,同时也消耗了一部分能量。
这些未被消耗的能量有一部分通过摄取食物、呼吸和其他代谢过程转化为热能,散发到环境中。
因此,能量的转化过程通常是不完全的,有一部分能量会损失。
四、能量的流失和生态效率能量在生态系统中的流失主要源自能量转化过程中的损失。
生态系统中的能量流失可以通过两个方面来理解:一个是由于食物链中每个层级中的能量减少,另一个是由于能量在转化过程中的浪费。
在食物链中,每个层级中的能量减少主要是因为能量的转化效率较低。
植物通过光合作用将太阳能转化为有机物,其中只有一部分能量被存储。
同样,食物链中每个层级中的捕食者只能获得部分能量,并将剩余的能量丢失。
另一方面,能量在转化过程中的浪费也会导致能量的流失。
生态系统的能量流动
生态系统的能量流动可以通过以下几个方面来描述:
1. 太阳能输入:生态系统中能量的主要来源是太阳能。
太阳能被植物通过光合作用转化为化学能,并进一步传递给其他生物。
2. 生产者:生态系统中的生产者(主要是植物)通过光合作用将太阳能转化为有机物质。
植物利用光能、水和二氧化碳合成有机物质,这些有机物质进一步被用于生物体的生长和维持。
3. 消费者:消费者通过摄食植物或其他动物获得能量。
消费者可以分为不同的层级,包括原生动物、草食动物和食肉动物。
消费者将有机物质进一步转化为能量,维持其自身的生长和生存。
4. 分解者:分解者是生态系统中重要的环节,它们将死亡
的生物体和有机废料分解成无机物质。
这些无机物质再次
被生产者吸收和利用,形成一个循环。
5. 能量流失:在能量从一个层级转移到下一个层级的过程中,总会有一部分能量损失。
能量损失可以通过代谢作用、热量散失等方式发生。
综上所述,生态系统的能量流动是一个循环的过程,太阳
能被植物转化为有机物质,进而通过消费者和分解者在生
物体之间传递,最终又被分解者转化为无机物质,进行新
的循环。
这种能量流动维持着生态系统的稳定和生物体的
生长和生存。
生态系统中的能量流动特点
单向流动和逐级递减是生态系统中的能量流动两个显然的特征。
单向流动:是指生态系统的能量流动只能从首先营养级流向第二营养级,再依次流向后面的各个营养级。
逐级递减是指输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入后一个营养级,能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。
单向流动
生态系统中能量流动就是单向的.。
在生态系统中,能量流动就可以由前一营养级流向后一营养级,再依次流向后面的各个营养级,无法滑液。
这是因为食物链中,相连营养级生物的喝与被喝的关系不可逆转,就是长期自然甄选的结果。
另外,各营养级的能量总有一部分以热能的形式散失掉,这些能量无法再利用,即能量不能循环流动。
逐级递增
能量在流动过程中逐级递减,输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级。
这是因为各营养级的生物会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量,而且各营养级总有一部分能量未被下一营养级生物所利用,还有一部分能量会流入分解者。
二、能量流动的过程1、能量流动的起点:除极少特殊的空间以外,地球上所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。
生态系统的生产者主要是绿色植物,绿色植物通过光合作用,把太阳能固定在它们所制造的有机物中,这样,太阳能就转变成化学能,输入生态系统的第一营养级。
除绿色植物外,能够进行光合作用的细菌、能够进行化能合成作用的细菌等也是生产者。
能量流动的起点是从生产者固定太阳能开始的。
2、输入系统的总能量:生态系统的能量来自太阳能,即生态系统能量的源头是太阳能。
但并不是所有的太阳能都参与了生态系统中的能量流动。
在到达地面的总辐射能中,大约有55%是红外线和紫外线等不可见光,它们无法被植物利用。
剩下那45%的辐射能虽然能被植物的色素吸收,但由于植物表面的反射、非活性吸收和蒸腾作用都消耗能量,因此,真正用于构成光合作用产物的能量,在最适应的条件下,也只占太阳总辐射能的3.6%。
然而,植物自身的细胞呼吸还可消耗其中的1/3,因此最多只有2.4%的太阳能可转变成化学能而贮存在植物体内。
一般来说,植物只能利用1%左右的太阳辐射能。
参与生态系统能量流动的“能量”是通过植物的光合作用把光能转变为化学能贮存在植物体的有机物中的。
即:植物作为生产者所固定的太阳能就是流经这个生态系统的总能量。
3、能量流动的过程:输入第一营养级的能量,一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了,一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖,也就是储存在构成植物体的有机物中。
在后一部分能量中,一部分随着植物遗体和残枝败叶等被分解者分解而释放出来,还有一部分则被初级消费者——植食性动物摄入体内。
被植食性动物摄入体内的能量,有一小部分存在于动物排出的粪便中,其余大部分则被动物体所同化。
这样,能量就从第一营养级流入第二营养级(如上图)。
能量流入第二营养级后,将发生上图中所示的变化。
能量在第三、第四等营养级的变化,与第二营养级的情况大致相同。
生态系统中的能量流动过程,可以概括为下图。
一.生态系统的能量流动规律总结:1.能量流动的起点、途径和散失:起点:生产者;途径:食物链网;散失:通过生物的呼吸作用以热能形式散失2.流经生态系统的总能量:自然生态系统:生产者同化的能量=总初级生产量=流入第营养级的总能量人工生态系统:生产者同化的能量+人工输入有机物中的能量3.每个营养级的能量去向:非最高营养级:①自身呼吸消耗以热能形式散失②被下营养级同化③被分解者分解利用④未被利用转变成该营养级的生物量,不一定都有,最终会被利用※②+③+④=净同化生产量用于该营养级生长繁殖;最高营养级:①自身呼吸消耗以热能形式散失② 被分解者分解利用③未被利用4.图示法理解末利用能量流入某一营养级的能量来源和去路图:流入某一营养级最高营养级除外的能量去向可以从以下两个角度分析:1定量不定时能量的最终去路:自身呼吸消耗;流入下一营养级;被分解者分解利用;这一定量的能量不管如何传递,最终都以热能形式从生物群落中散失,生产者源源不断地固定太阳能,才能保证生态系统能量流动的正常进行;2定量定时:自身呼吸消耗;流入下一营养级;被分解者分解利用;末利用即末被自身呼吸消耗,也末被下一营养级和分解者利用;如果是以年为单位研究,未被利用的能量将保留到下一年;5.同化量与呼吸量与摄入量的关系:同化量=摄入量-粪便量=净同化量用于生长繁殖+呼吸量※初级消费者的粪便量不属于初级消费者该营养级的能量,属于上一个营养级生产者的能量,最终会被分解者分解;※用于生长繁殖的能量在同化量中的比值,恒温动物要小于变温动物6.能量传递效率与能量利用效率:1能量的传递效率=下一营养级同化量/上一营养级同化量×100%这个数值在10%-20%之间浙科版认为是10%,因为当某一营养级的生物同化能量后,有大部分被细胞呼吸所消耗,热能不能再利用,另外,总有一部分不能被下一营养级利用;传递效率的特点:仅指某一营养级从上一个营养级所含能量中获得的能量比例;是通过食物链完成,两种生物之间只是捕食关系,只发生在两营养级之间;2能量利用率能量的利用率通常是流入人类中的能量占生产者能量的比值,或最高营养级的能量占生产者能量的比值,或考虑分解者的参与以实现能量的多级利用;在一个生态系统中,食物链越短能量的利用率就越高,同时生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,能量的利用率就越高;在实际生产中,可以通过调整能量流动的方向,使能量流向对人类有益的部分,如田间除杂草,使光能更多的被作物固定;桑基鱼塘中,桑叶由原来的脱落后被分解变为现在作为鱼食等等,都最大限度的减少了能量的浪费,提高了能量的利用率;3两者的关系从研究的对象上分析,能量的传递效率是以"营养级"为研究对象,而能量的利用率是以"最高营养级或人"为研究对象;另外,利用率可以是不通过食物链的能量“传递”; 例如,将人畜都不能食用的农作物废弃部分通过发酵产生沼气为人利用; 人们利用风能发电、水能发电等; 这些热能、电能最终都为人类利用成为了人类体能的补充部分;※7.能量流动的计算规律:“正推”和“逆推”规律1规律2 在能量分配比例已知时的能量计算 规律3 在能量分配比例未知时计算某一生物获得的最多或最少的能量①求“最多”则按“最高”值20%流动 ②求“最少”则按“最低”值10%流动 ①求“最多”则按“最高”值10%流动②求“最少”则按“最低”值20%流动未知较高营养级 已知 较低营养级8.研究意义 ①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;②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对人类最有益的部分;具体措施:农田的除草灭虫---调整能流的方向尽量缩短食物链;充分利用生产者和分解者,实现能量的多级利用,提高能量利用效率9. 能量流动的几种模型图:二:物质循环1. 物质循环易错点生产者 最少消耗 最多消耗 选最短食物链选最大传递效率20% 选最长食物链选最小传递效率10% 消费者获得最多消费者获得最少2.海洋圈水圈对大气圈的调节作用:海洋的含碳量是大气的50倍;二氧化碳在水圈与大气圈的界面上通过扩散作用进行交换水圈的碳酸氢根离子在光合作用中被植物利用3.碳循环的季节变化和昼夜变化影响碳循环的环境因素即影响光合作用和呼吸作用的因素;碳循环的季节变化二.生态系统的稳态及调节1.生态系统的发展反向趋势:物种多样性,结构复杂化,功能完善化2.对稳态的理解:生态系统发展到一定阶段顶级群落,它的结构和功能保持相对稳定的能力;结构的相对稳定:生态系统中各生物成分的种类和数量保持相对稳定;功能的相对稳定:生物群落中物质和能量的输入与输出保持相对平衡;3.稳态的原因:自我调节能力但是有一定限度自我调节能力的大小与生态系统的组成成分和营养结构有关系,物种越多,形成的食物链网越复杂,自我调节能力越强;4.稳态的调节:反馈调节其中负反馈调节是自我调节能力的基础,也是生态系统调节的主要方式。
生态系统及其稳定性生态系统的能量流教材预览导言能量是维持生态系统存在和发展的----。
“能量流动”是生态系统的主要----之一。
思考:1能量流动的源头是什么?2生态系统能量输入的途径是什么?3能量的传递途径是什么?4能量的流动特点是什么?提示:1光能2光合作用3食物链、食物网这一主渠道4单向流动、逐级递减1、能量流动的过程中,生态系统的营养结构是主渠道能量流动是指生态系统中能量的____、____、____和____的过程。
能量输入生态系统的途径:主要是生产者的________,起点:从固定太阳能开始,总能量为生产者所固定的全部太阳能。
能量是以物质的形式沿着和这一主渠道向前传递的。
思考:每个营养级获得的能量有哪些去向?提示:1被该营养级的生物细胞呼吸分解掉一部分。
2进入下一个营养级的生物(最高营养级生物除外)。
3动植物遗体、残枝落叶、粪便等被分解者分解利用。
4未被下一个营养级利用的部分,停留在该营养级。
2、能量流动的特点单向流动:沿食物链由低营养级向高营养级,不能,也不能。
逐级递减:输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级,能量在沿食物链流动的过程中是的,传递效率大约为思考:为什么能量流动是单向流动,不能倒流?提示:1食物链中,相连营养级生物的吃与被吃关系不可逆转,因此能量不能倒流,这是长期自然选择的结果。
2各营养级的能量,总有一部分以细胞呼吸产生热能的形式散失掉,这些能量是无法再利用的。
预览答案:动力功能1、输入传递转化散失光合作用生产者食物链食物网2、逆转循环流动逐级减少 10-20%问题探讨讨论:你认为以下哪种生存策略能让你维持更长时间来等待救援:1、先吃鸡,再吃玉米。
2、先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。
提示:应该先吃鸡,再吃玉米(即选择1),若选择2,则增加了食物链的长度。
能量逐级递减,最后人获得的能量较少。
1本节聚集通过本节学习,学会分析生态系统能量流动的过程和特点,运用所学知识解决问题;掌握能量流动的过程中生产者和分解者的作用;概述研究能量流动的实践意义,尝试调查农田生态系统的能量流动情况。
学习过程一切生命活动都伴随者能量的变化。
没有能量的输入,也就没有生命和生态系统。
生态系统中能量的输人、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。
能量流动的分析能量流经一个种群的情况可以图示如下:图5-6 能量流经第二营养级示意图2呼吸作用图5-7 生态系统能量流动示意图分析:以上两个图,展示了能量在一个营养级和各营养级之间的流动情况。
流经生态系统的总能量为生产者固定的全部太阳能。
能量以物质的形式,沿着食物链和食物网这个主渠道向前传递的。
能量的分流:每一个营养级的生物获得的能量有以下去向:1被该营养级生物细胞呼吸分解消耗的部分,其中产生的ATP用于生命活动,热能从生物群落中散失到大气中。
2进入下一个营养级的生物(最高营养级除外)。
3动植物遗体、残枝落叶、粪便等被分解者分解利用。
4未被下一个营养级利用的部分(留在该营养级)思考与讨论:1、生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律?为什么?提示:遵循。
对于整个生态系统来说,输入的能量 = 散失的能量 + 储存的能量。
能量在流经生态系统经转化以后,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,最后散发到无机环境中,两者之和与流入生态系统的能量相等。
2、流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来?提示:不能。
能量流动是单向的,根据食物链中的捕食关系,能量流动是单向的,而且,通过呼吸作用散失的热能,也不可能再被生产者重新利用。
例题:(2006年广东高考)在自然生态系统中,物质是能量的载体。
下列叙述正确的是()A、能量可推动物质循环B、物质和能量可循环利用C、能量只能在食物链中流动D、能量和生物数量金字塔均可倒置解析:在自然生态系统中,能量作为动力推动物质循环,能量流动主要沿着食物链和食物网这种渠道进行。
能量流动的明显特点是单向流动、逐级递减,不能循环利用,能量金字塔也不可倒置。
答案:A二、能量流动的特点根据上图所提供的数据,完成以下分析:1、用表格的形式,将图中的数据进行整理。
例如,可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成为一份清单(“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量)2、计算个“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。
3、流入某一营养级的能量,为什么不会百分之百地流到下一个营养级?4、通过以上分析,你能总结出什么规律?提示:1、2两小点可以用表格汇总如下:营养级流入能量流出能量出入比生产者 464.6 62.8 13.52%植食性动物 62.8 12.6 20.06%肉食性动物 12.6分解者 14.6说明:分解者不属于营养级。
3、流入某一营养级的能量主要有以下去向:一部分通过该营养级的呼吸作用散失了;一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一营养级,而为分解者所利用;还有一部分未能进入(未被捕食)下一营养级。
所以,流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。
4、生态系统中能量流动是单向的;能量在流动中逐级递减。
可以归纳能量流动的特点如下:1单向流动:沿食物链由低营养级流向高营养级,不能逆转,也不能循环流动。
2逐级递减:能量在流动过程中逐级递减,传递效率大约为10-20%。
说明:这一规律是美国生态学家林德曼发现的,故又称林德曼定律。
例题:在“草兔鹰”这条食物链中,若鹰每增加10kg,至少要消耗草多少?分析:本题是对能量流动过程中,各营养级之间能量传递效率的应用。
一是应当牢记相邻营养级之间的能量传递效率为10%-20%;二是要理解题干中“至少”的含义。
有的同学不清楚这里用10%还是20%,用10%得出的是1000kg(10÷10%÷10%),用20%得出的是250kg(10÷20%÷20%),4显然这里的至少是按20%的传递效率来计算的。
答案:250kg能量金字塔 (1)次级消费者 10初级消费者 100基础--生产者 1000图5-9 某生态系统的能量金字塔分析:在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多。
从上图的能量递减来看,能量传递到第四营养级已所剩无几。
一般来说,生态系统中的能量流动一般不超过4-5 个营养级。
另外,任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能。
如果一个生态系统在一段时期内没有能量(太阳能或现成有机物)输入,这个生态系统就会崩溃。
例题:生态系统的能量金字塔中,构成塔基的一般是()A、初级消费者B、生产者C、次级消费者D、分解者分析:本题是对“能量金字塔”概念的考查。
生产者(主要指绿色植物)通过光合作用把太阳能固定,其他生物直接或间接地以绿色植物为食,从中获得物质和能量,可见能量的流动首先是从生产者开始的。
由于食物链的每一环节上的生物本身通过呼吸作用消耗了一部分的能量,所以能量在食物链中的传递是逐级递减的,是金字塔形,生产者则位于塔基。
答案:B例题:俗话说“一山不能容二虎”有无道理?为什么?答案:根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律,营养级越高,可利用的越少,老虎在生态系统中几乎是最高营养级,通过食物链(网)流经老虎的能量以减少到很小的程度。
因此,老虎的数量将是很少的。
故“一山不能容二虎”有一定的生态学道理。
三、研究能量流动的实践意义思考与讨论:我国古代就已发展出“桑基鱼塘”生产方式:利用桑叶喂蚕,蚕沙(蚕粪)养鱼,鱼塘泥肥桑,在桑、蚕、鱼之间形成良性循环。
古人在设计这种农业生产方式时,不一定清楚其中的科学道理。
请从生态系统能量流动特点出发,分析这种设计的合理性。
(桑基鱼塘图略)提示:“桑基鱼塘”的设计理论是从人类所需出发,通过能量多级利用,充分利用流经各营养级的能量,提高生产效益。
“桑基鱼塘”模式还可以进一步修改如下:鱼粪塘泥鱼粪塘泥稻鱼人蚕蚕沙 5因此研究生态系统的能量流动有以下实践意义:1可以帮助人们科学地规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
2可以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对人类最有益的部分。
例如,生态农业的建设就是其中最重要的应用,生态农业应用的生态学原理就是能量的高级利用和物质的循环再生。
例题:下图是留民营村农业人工生态系统模式图,请据图回答:(1)在该生态系统中,起决定作用的是。
(2)在农村通过实验证明,该生态系统较为理想,建立该人工生态系统的目的是。
该生态系统提高了经济效益,其原因是充分利用了中的能量。
(3)沼气池中微生物有除臭作用,这种臭味物质是,它可经的作用,形成。
(4)若全部用粮食喂猪,人体从猪肉中获得100KJ的能量,至少消耗约含 KJ能量的粮食。
分析:在生态系统中,生产者起决定作用.建立人工生态系统的目的是根据能量流动关系,尽量使能量流向对人类最有益的部分,使人类获得更多有益的物质.通过图形分析,我们知道,农作物、鸡、猪、人等各营养成分的粪便废弃物都在沼气池中通过发酵变成沼液,一方面作为农作物的肥料再度利用,另一方面通过沼气可燃烧照明,提高了经济效益。
沼气中的臭味物质是氨,有刺激性的气味,通过消化细菌的作用,把氨转化为硝酸盐,进行除臭。
按照能量传递效率,要求得到至少需要多少粮食,采用20%的传递效率计算,则为100÷20%÷20% = 2500答案:(1)农作物(2)调整能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分各营养级(3)氨消化细菌硝化硝酸盐(4)2500课堂练习:做课本P98的练习答案:一、基础题:1、A 2、D 3、B二、拓展题:1、(1)略(2)图b2、不能。
在一个封闭的系统中,物质总是由有序朝着无序的方向(熵增加)发展。
硅藻能利用获取的营养,通过自身的新陈代谢作用释放能量,依靠能量完成物质由无序向有序的转化,维持其生命活动。
6。