1、第三节生态系统中的能量单向递减流动第三章 生态系统新课引入果蔬呼吸作用产生能量，其中很大一部分以热能的形式释放出来，从而使采后的果蔬温度升高，不利于贮藏和运输。为延长果蔬的贮运寿命，在其贮运过程中需准确掌握果蔬所释放的呼吸热，以经济合理地选用制冷设备，有效地维持果蔬在贮运过程中所需要的温度。呼吸热生态系统中能量是如何利用的？散失的热能能否被重新利用？一、初级生产量是生态系统的基石初级生产量绿色植物通过光合作用所固定的能量或所合成的_。单位为_，a代表年。（1）初级生产量的概念所有消费者和分解者都直接或间接地利用_为生，_。（2）初级生产量的作用有机物质g/（m2a）或J/（m2a）初级生产量初
2、级生产量是生态系统的基石一、初级生产量是生态系统的基石总初级生产量（GP）：包括呼吸消耗在内的全部初级生产量。净初级生产量（NP）：用于植物的生长和繁殖的初级生产量。（3）初级生产量的分类总初级生产量（GP）=净初级生产量（NP）+呼吸消耗量（R）。当GPR时，积累有机物为_，当GPR或GPR时，积累有机物 _。（4）总初级生产量、净初级生产量和呼吸消耗量的关系正值减少或不变一、初级生产量是生态系统的基石不同生态系统的净初级生产量存在很大差异。热带雨林、温带常绿林、落叶阔叶林、北方针叶林、草原和荒漠的净初级生产量依次减少。陆地生态系统的初级生产量具有垂直变化特征。森林中，乔木的初级生产量最高，
3、灌木次之，草本植物更低。初级生产量还随群落的演替而逐渐增加，当群落演替到顶极时，净生产量反而最小。虽然顶级群落的总初级生产量接近最大，但此时的呼吸消耗量也达到了最大值并几乎与总初级生产量相等。（5）初级生产量的变化特征一、初级生产量是生态系统的基石次级生产量异养生物靠取食植物、其他动物和一切_而生产出来的_或固定的_。（1）次级生产量的概念被_所同化的总能量。（2）总次级生产量现成有机物有机物能量消费者一、初级生产量是生态系统的基石总次级生产量中的一部分用于_，最终将以_的形式散失掉，剩下的一部分即为_，用于动物的_。（3）净次级生产量动物的呼吸热能净次级生产量生长和繁殖一、初级生产量是生态系
4、统的基石（4）次级生产量的生产过程一、初级生产量是生态系统的基石海洋植食动物利用藻类的效率大大_陆地动物利用植物的效率，海洋的年净初级生产总量虽然只有陆地的年净初级生产总量的_，但海洋的净次级生产总量相当于陆地净次级生产总量的_。（5）不同生态系统的次级生产量不同高于一半3倍多一、初级生产量是生态系统的基石项目初级生产量次级生产量能量来源生产生物二者关系核心归纳：比较初级生产量和次级生产量太阳能生产者现成有机物消费者、分解者次级生产量直接或间接来自初级生产量；两者都包括呼吸量和对应的净同化量。净同化量用于各自的生长和繁殖二、生态系统的能量流动过程生态系统的能量流动生态系统的能量流动包括能量输入
5、、传递和散失的过程。在生态系统中，能量不断沿着太阳植物植食动物肉食动物顶级肉食动物的方向流动。二、生态系统的能量流动过程能量流动的过程（1）太阳能进入生态系统的输入过程；（2）食物链和食物网的能量传递过程；（3）能量通过生物体的呼吸以热能的形式散失的过程。二、生态系统的能量流动过程宏观分析生态系统中能量的流动过程太阳能生产者呼吸作用初级消费者呼吸作用初级消费者呼吸作用三级消费者呼吸作用分解者呼吸作用二、生态系统的能量流动过程初级消费者的能量去路初级消费者摄入初级消费者同化用于生长发育繁殖次级消费者摄入粪便呼吸呼吸散失散失遗体残骸分解者利用二、生态系统的能量流动过程能量流动研究分为食物链和生态系
6、统两个层次（1）在食物链层次上进行能量流动分析，是把_都作为能量从生产者到顶级肉食者移动过程中的一个环节，当能量沿着一条_在几个物种间流动时，测定_的能量值。（2）在生态系统层次上分析能量流动，是把每个物种都归属于一个特定的_中，然后精确地测定每一个营养级_。每一个物种食物链食物链每一个环节上营养级能量的输入值和输出值三、能量在生态系统中沿食物链单向流动、逐级递减能量流动特点单向流动、逐级递减。能量传递效率（1）概念：营养级之间或食物链不同环节之间能量传递的百分比。（2）计算公式：林德曼效率=第（n+1）个营养级的同化量/第n个营养级的同化量100%三、能量在生态系统中沿食物链单向流动、逐级递
7、减总初级生产量中有_被生产者的呼吸所消耗，净初级生产量为_。净初级生产量中被植食动物和分解者利用的只占_，未被植食动物和分解者利用的多达_，这些未被利用的生产量最终都沉入湖底形成了_沉积物。 植食动物、肉食动物的总次级生产量、能量的传递效率、净次级生产量各是多少？活动：能量流动的定量分析20.7%368.3 J/（ma）20.4%79.6%植物有机质四、生态系统中的能量流动呈金字塔形（1）能量在流动过程中，随着营养级的增加而呈现_的趋势。（2）形状：永远是_的，呈现_的金字塔形。（3）一般情况下，_各_之间的能量传递效率大约只有10%，_中能量传递效率会大于10%。能量金字塔逐渐减少正立下宽上
8、窄陆地生态系统营养级海洋生态系统五、人类将生态系统中的能量流动规律应用于农业生产能量流动规律的研究意义研究能量流动规律有利于帮助人类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有益的方向。 农业生产中生态系统中的能量流动规律有哪些应用？ 能量守恒定律即热力学第一定律，是指“在自然界发生的所有现象中，能量既不能被消灭，也不能凭空产生，它只能以严格的当量比例由一种形式转变为另一种形式”。依据这个定律可知，一个体系的能量发生变化，环境的能量也必定发生相应的变化，如果体系的能量增加，环境的能量就要减少；反之亦然。对生态系统来说也是如此，例如，光合作用生成物所含有的能量多于光合作用反应
9、物所含有的能量，生态系统通过光合作用所增加的能量等于环境中太阳辐射所减少的能量，总能量不变，所不同的是太阳能转化为化学能输入了生态系统，表现为生态系统对太阳能的固定。五、人类将生态系统中的能量流动规律应用于农业生产小资料：能量守恒定律六、调查校园（或公园）生态系统中的能量流动学生活动：调查校园（或公园）生态系统中的能量流动目的要求（1）学会不同生物类群的调查方法。（2）通过物种调查和食物关系分析，绘制该生态系统的食物网。（3）划分相应的营养级，绘制数量金字塔，分析能量流动的特点。生态系统的能量是沿着食物链和食物网流动的，通过调查一个生态系统中生物成分的物种和数量，依据生物的食性， 确定各物种在
10、食物链和食物网中的地位，并划分相应的营养级，可以定性分析该生态系统的能量流动过程及其特点。单向流动能量流动的特点逐级递减生态系统中的能量流动呈金字塔形课堂小结能量流动生产量初级生产量次级生产量总初级生产量净初级生产量总次级生产量净次级生产量人类将生态系统中的能量流动规律应用于农业生产课堂检测1与生态系统中的生产量相关的叙述，正确的是（ ）A初级生产量是初级消费者所固定的能量或所合成的有机质B总初级生产量减去用于呼吸和繁殖的消耗量即为净初级生产量C生态系统的总初级生产量越大，则其储存也就越大D顶极群落的净生产量在不同演替阶段的群落中是最小的D课堂检测2调查得知某河流生态系统的营养结构共有4个营养
11、级（以a、b、c、d表示）。经测定一年中流经这4个营养级同化的能量分别为：A营养级能量（Jm-2）a141.10105b15.91105c0.88105d871.27105该生态系统中初级消费者是（ ）Aa Bb Cc Dd课堂检测3下图为生态系统中能量流动图解部分示意图（字母表示能量的多少），下列叙述正确的是（）A图中b=h+c+d+e+f+iB生产者与初级消费者之间的能量传递效率为a/b100%C“草兔狼”这一关系中，狼粪便中的能量属于dD缩短食物链可以提高能量传递效率C课外拓展遥感技术是一种非接触的远距离探测技术，通常运用传感器对物体电磁波的辐射、反射特性进行探测。无人遥感技术在生态学中的应用：u 物种识别；u 植物的生理状态评估；u 种群分布及其动态监测；u 群落调查；u 生物多样性评价；u 生态系统监测与管理等方面。课外读：无人遥感技术在生态学中的应用植保遥感无人机遥感估算水稻产量敬请各位老师提出宝贵意见！
