海洋生态系统中的能量流动

海洋生态学课后习题第一章生态系统及其功能1.生态系统概念所强调的核心思想是什么？生态系统是指一定时间和空间范围内，生物群落和非生物环境通过能量流动和物质循环所形成的相互联系相互作用并具有自动调节机制的自然整体。

生态系统概念所强调的核心思想是自然界生物与环境之间具有不可分割的整体性。

2.生态系统有哪些基本组分？各自执行什么功能？生态系统的基本组成可以概括为非生物和生物两部分，包括非生物环境，生产者、消费者、分解者。

①非生物成分：生态系统的生命支持系统，提供生态系统中各种生物的栖息场所、物质条件，也是生物能量的源泉。

②生物成分：执行生态系统功能的主体。

三大功能群构成三个亚系统，并且与环境要素共同构成统一整体。

只有通过这个整体才能执行能量流动和物质循环的基本功能。

（1）生产者：所有绿色植物、光合细菌、化能细菌等，制造的有机物是一切生物的食物来源，在生态系统能量流动和物质循环中居于首要地位。

（2）消费者：不能从无机物制造有机物的全部生物，直接或间接依靠生产者制造的有机物为生，通过摄食、同化和吸收过程，起着对初级生产者加工和本身再生产的作用。

（3）分解者：异养生物，包括细菌、真菌、放线菌、原生动物等。

在生态系统中连续进行与光合作用相反的分解作用。

每一种生物产生的有机物基本上都可以被已经存在于自然界的微生物所分解。

3.生态系统的能量是怎样流动的？有哪些特点？植物光合作用形成的有机物质和能量，一部分被其呼吸作用所消耗，剩下的才是可以供给下一营养级的净初级产量。

植食性动物只能同化一部分净初级生产量，其余部分形成粪团排出体外，被吸收的量又有一部分用于自身生命活动，还有一部分以代谢废物形式排出，剩下的才是能够提供给下一营养级的总能量。

服从热力学第一、第二定律，即能量守恒定律和能量转化定律。

能量单向流动，不循环，不断消耗和散失。

任何一个生态系统的食物链不可能很长，陆地通常3-4级，海洋很少超过6级，因为能量随营养级增加而不断减少，意味着生物数量必定不断下降，而维持种群繁衍必须要有一定数量保证。

例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘
研究生态系统能量流动的意义
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。 （合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有 益的部分。） 例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在
草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜
体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。
练习1. 大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象
粪为食。设一大象在某段时间所同化的能量为107KJ， 则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为： A．0 KJ B．105 KJ C．106 KJ D．106－2×106 KJ
二.能量流动的过程 思考并讨论: ⒈生态系统的能量来源：太阳光能
⒈生态系统的能量来源是什么？ 2.起点： 生产者 渠道:食物链和食物网 2.能量流动的起点和渠道是什么？ 生产者所固定的太阳 3.流经生态系统总能量： 3.流经生态系统的总能量是什么？ 能的总量
生产者固定的太阳能的总量，是流 经这个生态系统的总能量。
传递： 能量沿着食物链（网）逐级流动 太阳光能 光合作用 化学能 转化：
呼吸作用
热能
散失： 各级生物的呼吸作用及分解者的分解 作用（呼吸），能量以热能散失
三.数据分析
464.6
呼吸 122.6
96.3 18.8 初级消费者 草食动物 7.5 12.6 次级消费者 肉食动物 12.6 5
生产者 绿色植物 62.8 464.6 未固 定的 太阳能
…
62.8
12.5
2.1 微量
…
分解者 14.6
未利用
327.3
营养 级 生产者 植食性 动物 肉食性 动物
流入的能 量

食物链与食物网食物链和食物网是生态学中重要的概念，用于描述不同物种之间的相互联系与相互依赖关系。

它们帮助我们理解生态系统中的能量流动和物质循环，揭示了生态系统中物种之间的相互作用。

一、食物链的定义与特点食物链是指不同物种之间通过捕食与被捕食的关系，形成的一连串依赖关系。

它将物种按照捕食关系排列成线性序列，其中上层物种捕食下层物种，下层物种被上层物种捕食。

食物链的一个基本特点是能量的单向流动，即能量从底层转移到顶层。

以一个简单的食物链为例：植物 - 小型草食动物 - 大型食肉动物在这个食物链中，植物是底层生物，通过光合作用吸收能量；小型草食动物是中层生物，通过食用植物转化能量；大型食肉动物是顶层生物，通过捕食小型草食动物获得能量。

二、食物网的定义与组成食物网是由多个相互交织形成的食物链组成的网络结构。

在自然界中，一个物种通常与多个其他物种有着复杂的捕食关系，从而形成了食物网。

食物网展示了物种之间更为复杂的相互作用与依赖关系。

以一个简单的食物网为例：植物 - 小型草食动物1 - 大型食肉动物└ 小型草食动物2 ──┘在这个食物网中，植物作为底层生物，被两种小型草食动物捕食。

而这两种小型草食动物又分别被大型食肉动物捕食。

这样，植物与大型食肉动物之间就形成了间接的相互作用。

食物网相比于食物链的优点在于它更准确地描述了自然界中复杂的生物关系。

在实际的生态系统中，食物关系往往不是线性的，而是呈现出交错、交叉的复杂结构。

三、食物链与食物网的意义与作用食物链与食物网是生态学中重要的工具和概念。

它们有以下几个重要的意义与作用：1. 揭示能量流动与物质循环：食物链和食物网帮助我们了解生态系统中能量如何从生产者传递到消费者，从而维持生物体生存和繁衍所需的能量。

同时，物质通过捕食和被食的关系在生态系统内不断循环。

2. 理解生物多样性与物种保护：通过研究食物链和食物网，我们可以更好地了解生物的生活方式、其在生态系统中的地位及其相互关系。

第2节生态系统的能量流动（第2课时）◆教学目标1.用生态金字塔表征生态系统中各营养级间的能量、生物量或数量等关系。

2.概述研究生态系统能量流动的意义。

3.尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。

◆教学重难点【教学重点】生态金字塔。

【教学难点】尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。

◆教学过程【新课引入】【教师活动】教师提出问题，通过复习导入新课。

生态系统的能量流动具有什么特点呢？生态系统能量传递效率是多少？为什么生态系统中能量流动一般不超过5个营养级？假设第一营养级的能量是A，第五营养级最多可以获得多少能量？最少可以获得多少能量呢？【学生活动】思考讨论上述问题，结合第1课时的知识进行解答。

单向流动，逐级递减。

10%~20%。

营养级越多，在能量流动过程中散失消耗的能量越多。

A×（20%）4 =A/625；A×（10%）4 =A/10000。

【新知讲解】一、生态金字塔【学生活动】阅读课本57~58页生态金字塔的内容，认识能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔。

能量金字塔单位时间内各营养级所得到的能量数值转换成面积图形，并将图形按照营养级的次序排列，得到的金字塔图形，叫作能量金字塔。

生物量金字塔用类似的方法表示各个营养级生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重）之间的关系，得到的图形叫作生物量金字塔。

数量金字塔表示各营养级的生物个体的数目比值关系，得到的叫作数量金字塔。

【教师活动】教师展示赛达伯格湖能量流动的数据，指导学生构建能量金字塔的模型。

【学生活动】以小组为单位，结合各个营养级的能量数据构建能量金字塔模型。

【设计意图】培养学生动手实践、获取信息、分析问题的能力。

在这个过程中理解能量流动的特点。

【教师活动】展示资料分析。

资料1：夏季某两个生态系统的生物个体数量统计表，单位为个/hm2。

资料2：夏季两个生态系统生物量统计表，单位为g/m-2。

【学生活动】根据数据分别建构两个生态系统的数量金字塔和生物量金字塔，并与同学进行交流。