生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)

1、一、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)二、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)三、生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞四、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的維持假設(shè)你像小說中的魯濱遜那假設(shè)你像小說中的魯濱遜那樣，流落在一個(gè)荒島上，那里樣，流落在一個(gè)荒島上，那里除了有能飲用的水以外，幾乎除了有能飲用的水以外，幾乎沒有任何食物。你隨身尚存的沒有任何食物。你隨身尚存的食物只有一只母雞、食物只有一只母雞、15kg15kg玉米。玉米。討論：你認(rèn)為下列哪種生存討論：你認(rèn)為下列哪種生存策略能讓你維持更長的時(shí)間來策略能讓你維持更長的時(shí)間來等待救援。等待救援。1 1先吃雞，后吃玉米先吃雞，后吃玉米2 2先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃先吃玉米，同時(shí)用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下

2、的蛋，最后吃雞。雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。 一、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)一、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)v概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量輸入、傳遞（包括轉(zhuǎn)化）和散失的過程，成為生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)。在生態(tài)系統(tǒng)中，在生態(tài)系統(tǒng)中，各個(gè)營養(yǎng)級(jí)的生物都需要能量，能各個(gè)營養(yǎng)級(jí)的生物都需要能量，能量是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的動(dòng)力。量是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的動(dòng)力。v過程：生產(chǎn)者生產(chǎn)者初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者第一營養(yǎng)級(jí)第一營養(yǎng)級(jí)第二營養(yǎng)級(jí)第二營養(yǎng)級(jí)第三營養(yǎng)級(jí)第三營養(yǎng)級(jí)草的能量是怎樣得來的草的能量是怎樣得來的光合作用光合作用 (太陽能太陽能 化學(xué)能化學(xué)能)呼吸消耗呼吸消耗分解者分解分解者分解供下一營養(yǎng)級(jí)攝入供下一營養(yǎng)級(jí)攝入草的能量

3、的去草的能量的去向向生產(chǎn)者固定的太陽能生產(chǎn)者固定的太陽能呼吸呼吸消耗消耗用于生長、用于生長、發(fā)育、繁殖發(fā)育、繁殖遺體、遺體、殘枝敗葉殘枝敗葉分解者分解者利用利用初級(jí)消費(fèi)者攝食初級(jí)消費(fèi)者攝食兔子的攝入量就是兔兔子的攝入量就是兔子的同化量嗎？子的同化量嗎？( (同化量同化量=攝入量攝入量糞便量）糞便量）兔子的能量到哪里去了兔子的能量到哪里去了初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者攝入攝入初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者同化同化用于生長用于生長發(fā)育和繁殖發(fā)育和繁殖次級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者攝入攝入分分解解者者利利用用遺體遺體殘骸殘骸糞便糞便呼呼吸吸作作用用散失散失呼呼吸吸作作用用散失散失能能量量在在第第二二營營養(yǎng)養(yǎng)級(jí)級(jí)中中的的變變化化

4、呼吸消耗呼吸消耗鷹的能量去向如何鷹的能量去向如何分解者分解分解者分解、能量流動(dòng)的起點(diǎn)：、能量流動(dòng)的起點(diǎn)： 3、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的渠道：、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的渠道： 總結(jié)總結(jié)2、流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：、流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：4|、生態(tài)系統(tǒng)能量的散失：、生態(tài)系統(tǒng)能量的散失： 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程圖解生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程圖解生產(chǎn)者生產(chǎn)者（植物）（植物）初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者（植食性動(dòng)物）（植食性動(dòng)物）次級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）（肉食性動(dòng)物）三級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）（肉食性動(dòng)物）分分 解解 者者呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸呼吸v（1 1）生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化是否）生態(tài)系

5、統(tǒng)中的能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律？遵循能量守恒定律？v（2 2）流經(jīng)某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再）流經(jīng)某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中來？回到這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中來？思考與討論：遵循能量守恒定律。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)、遵循能量守恒定律。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)、轉(zhuǎn)化后，一部分儲(chǔ)存在生態(tài)系統(tǒng)（生物體有機(jī)物）轉(zhuǎn)化后，一部分儲(chǔ)存在生態(tài)系統(tǒng)（生物體有機(jī)物）中，而另一部分被利用、散發(fā)至無機(jī)環(huán)境中，兩中，而另一部分被利用、散發(fā)至無機(jī)環(huán)境中，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。不能，能量流動(dòng)是單向的。不能，能量流動(dòng)是單向的。 v1、單向流動(dòng)食物鏈中食物鏈中營養(yǎng)級(jí)順序不可

6、逆轉(zhuǎn)營養(yǎng)級(jí)順序不可逆轉(zhuǎn)各營養(yǎng)級(jí)的能量多以熱能的形式散失，而進(jìn)入生各營養(yǎng)級(jí)的能量多以熱能的形式散失，而進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的能量是光能。因此態(tài)系統(tǒng)的能量是光能。因此能量不能重復(fù)利用能量不能重復(fù)利用v2、逐級(jí)遞減（傳遞效率僅為10%20% ）各營養(yǎng)級(jí)能量大部分各營養(yǎng)級(jí)能量大部分以熱能形式散失以熱能形式散失生產(chǎn)者的和消費(fèi)者的遺體、排泄物中的能量都生產(chǎn)者的和消費(fèi)者的遺體、排泄物中的能量都流流入分解者入分解者能量能量營養(yǎng)級(jí)營養(yǎng)級(jí)高高高高低低低低11001000100001 1、形狀為正金字塔：能量流動(dòng)沿食物鏈逐級(jí)遞減、形狀為正金字塔：能量流動(dòng)沿食物鏈逐級(jí)遞減2 2、每一個(gè)臺(tái)階：食物鏈中每一營養(yǎng)級(jí)生物所含能量、每

7、一個(gè)臺(tái)階：食物鏈中每一營養(yǎng)級(jí)生物所含能量能量金字塔如把各個(gè)營養(yǎng)級(jí)的生物數(shù)量用金字塔的方式表示，是否也成金字塔形？ 在一片樹林中，樹、昆蟲和食蟲鳥的個(gè)體數(shù)比例關(guān)系如下圖所示：鳥鳥樹樹昆蟲昆蟲昆蟲昆蟲數(shù)量比例圖數(shù)量比例圖能量金字塔能量金字塔遷移創(chuàng)新：遷移創(chuàng)新：1.為什么肉類食品的價(jià)格比小白菜價(jià)格高？根據(jù)林德曼能量流動(dòng)的“十分之一定律” 如D魚體重增加1kg，所需浮游植物約 。 1000kg 根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的特點(diǎn)和規(guī)律，營養(yǎng)級(jí)越高，可利用的能量就越少，老虎在生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是最高營養(yǎng)級(jí)，通過食物鏈（網(wǎng)）流經(jīng)老虎的能量已減到很少的程度。因此，老虎的數(shù)量將是很少的。故“一山不容二虎”有一定

8、的生態(tài)學(xué)道理。2.2.為什么說為什么說“一山不容二虎一山不容二虎”? ?從能量傳遞的數(shù)量和效率看，能量流經(jīng)各營養(yǎng)級(jí)是逐級(jí)遞減的，單向不循環(huán)的，傳遞效率為1020。所以,食物鏈一般不超過五個(gè)營養(yǎng)級(jí)，到第五營養(yǎng)級(jí)時(shí)，可利用的能量已減少到不能維持其生存的程度了。因?yàn)槟芰棵苛鹘?jīng)一級(jí)都要丟失一大部分，所以食物鏈越長，流量流失就越多。3.3.食物鏈一般不超過五個(gè)營養(yǎng)級(jí)食物鏈一般不超過五個(gè)營養(yǎng)級(jí)? ?v合理調(diào)整能量的流動(dòng)方向，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。和散失的過程。1、單向流動(dòng)：生產(chǎn)者、單向流動(dòng)：生產(chǎn)者 初級(jí)消費(fèi)者初

9、級(jí)消費(fèi)者調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧３掷m(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?、能量的源頭：太陽能、能量的源頭：太陽能2、流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定、流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定3、總渠道：食物鏈或食物網(wǎng)、總渠道：食物鏈或食物網(wǎng)2、逐級(jí)遞減：傳遞效率為、逐級(jí)遞減：傳遞效率為10% 20%的太陽能的總量。的太陽能的總量。次級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者概念：概念：過程過程特點(diǎn)特點(diǎn)意義：意義：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)2 假設(shè)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量為假設(shè)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量為，按最按最高傳遞效率計(jì)算，第三營養(yǎng)級(jí)和三級(jí)消費(fèi)者所獲高傳遞效率計(jì)算，第三營養(yǎng)級(jí)和三級(jí)消費(fèi)者所獲得的能量應(yīng)為（得的能量應(yīng)為（ ） A.和和B.和和. C .和和. D.和和C1. .流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是指流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是指( ( ) ) A. A. 照射到該生態(tài)系