2022-2023學(xué)年浙科版（2019）選擇必修二 3.3 生態(tài)系統(tǒng)中的能量單向遞減流動(dòng) 課件（27張）

生命是反熵的熵

第三節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)中的能量單向遞減流動(dòng)能量是生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力，是一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，所有生物都離不開(kāi)能量的傳遞和轉(zhuǎn)化，沒(méi)有能量的轉(zhuǎn)化，也就沒(méi)有生命和生態(tài)系統(tǒng)。

生態(tài)系統(tǒng)的能量在各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間進(jìn)行流動(dòng)，在流動(dòng)過(guò)程中，一部分能量被各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物利用。與此同時(shí)，還有很大一部分能量通過(guò)生物呼吸最終以熱能的形式散失。散失到環(huán)境中的熱能是不能再回到生態(tài)系統(tǒng)中參與流動(dòng)的。

生物量——是指生物在某一特定時(shí)刻，單位面積或單位體積內(nèi)實(shí)際存在

的有機(jī)物質(zhì)（包括生物體內(nèi)所存的食物）的鮮重或干重總量，

常以干重表示。單位是g/m2或J/m2表示。

生物量的另一種說(shuō)法：凈生產(chǎn)量在某一調(diào)查時(shí)刻前的積累量。

①

凈生產(chǎn)量=總初級(jí)生產(chǎn)量—呼吸消耗量

②生物量=凈生產(chǎn)量x時(shí)間

③生物量的概念和計(jì)量單位既可以用于植物，也可用于動(dòng)物。一、初級(jí)生產(chǎn)量是生態(tài)系統(tǒng)的基石1、（總）初級(jí)生產(chǎn)量（GP）——是指綠色植物通過(guò)光合作用所固定的能量

或所合成的有機(jī)物質(zhì)，單位J/（m2?a）或g/（m2?a）。

①深海有初級(jí)生產(chǎn)量嗎？②所有消費(fèi)者和分解者都直接或間接地利用初級(jí)生產(chǎn)量為生。2、凈初級(jí)生產(chǎn)量（NP）——在初級(jí)生產(chǎn)量中，除去植物的呼吸（R）所消耗，

剩下的用于植物的生長(zhǎng)和繁殖的部分。3、GP=NP+植物（R）

GP-植物R>0植物生物量增加

GP-植物R<0植物生物量減少

GP-植物R=0植物生物量不變4、不同生態(tài)系統(tǒng)凈初級(jí)生產(chǎn)量存在很大差異在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，熱帶雨林、溫帶常綠林、落葉闊葉林、北方針葉林、草原和荒漠的凈初級(jí)生產(chǎn)量依次減少。（隨緯度增加而逐漸降低）X

海洋生態(tài)系統(tǒng)的凈初級(jí)生產(chǎn)量?jī)H約為陸地的一半。生物量高的生態(tài)系統(tǒng)，其凈初級(jí)生產(chǎn)量也高（

）5、陸地生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)量具有垂直變化的特征

海洋也有，不明顯。

森林中，喬木的初級(jí)生產(chǎn)量最高，灌木次之，草本植物更低。6、初級(jí)生產(chǎn)量隨群落的演替而逐漸增加

頂極群落的特點(diǎn)：

初級(jí)生產(chǎn)量接近最大；

（所有生物）呼吸消耗量也達(dá)

到最大值；

凈生產(chǎn)量接近零；

生物量達(dá)到最大；

凈初級(jí)生產(chǎn)量>o；

次級(jí)生產(chǎn)量>o7、次級(jí)生產(chǎn)量——靠取食

、

和一切

而生產(chǎn)出來(lái)的有機(jī)物或固定的能量即為次級(jí)生產(chǎn)量。這類(lèi)生產(chǎn)在生態(tài)系統(tǒng)中屬于第

次的有機(jī)物生產(chǎn)。次級(jí)生產(chǎn)量全部用于動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖（)次級(jí)生產(chǎn)量的食源都是初級(jí)生產(chǎn)量（

）XX頂極群落的凈初級(jí)生產(chǎn)量小于同類(lèi)型的非頂極群落（

）

一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生物量會(huì)隨生態(tài)系統(tǒng)的成熟而增加，至頂極群落時(shí)，總初級(jí)生產(chǎn)量和群落總呼吸量基本相等（

）

在群落演替過(guò)程中，物種組成會(huì)發(fā)生變化，光能利用率、群落穩(wěn)定性會(huì)提高，并且在達(dá)到頂極時(shí)，群落的凈初級(jí)生產(chǎn)量為0（

）

除第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)外，用于生長(zhǎng)繁殖的那部分能量就是次級(jí)生產(chǎn)量（

）

生物量的變化量相當(dāng)于凈生產(chǎn)量的這一速率與時(shí)間的乘積（

）

√

√

XX

√

二、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)包括能量

、

和

的過(guò)程1、能量流動(dòng)方向：太陽(yáng)——植物——植食動(dòng)物——肉食動(dòng)物——頂級(jí)肉食動(dòng)物2、能量流動(dòng)過(guò)程：太陽(yáng)能進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的輸入過(guò)程；

食物鏈和食物網(wǎng)的能量傳遞過(guò)程；

能量通過(guò)生物體的呼吸以熱能的形式散失的過(guò)程。

3、能量流動(dòng)研究：可以在

和

兩個(gè)層次上進(jìn)行。食物鏈層次：是把每一個(gè)物種都作為能量從生產(chǎn)者到頂級(jí)肉食者移動(dòng)過(guò)程中的一個(gè)環(huán)節(jié)，當(dāng)能量沿著一條食物鏈在幾個(gè)物種間流動(dòng)時(shí)，測(cè)定食物鏈每一個(gè)環(huán)節(jié)上的能量值（包括輸入值和輸出值）。生態(tài)系統(tǒng)層次：是把每個(gè)物種都?xì)w屬于一個(gè)特定的營(yíng)養(yǎng)級(jí)中（依據(jù)該物種主要食性），然后精確地測(cè)定每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的輸入值和輸出值。三、能量在生態(tài)系統(tǒng)中沿食物鏈單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減1、能量流動(dòng)的特點(diǎn)：?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)、逐級(jí)遞減2、單向流動(dòng)的原因：高一級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量不能回流到原來(lái)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)。3、逐級(jí)遞減的主要原因：通過(guò)生物體的呼吸而散失的熱能不能重新轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和太陽(yáng)能。4、生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界獲得能量才能維持其正常功能一個(gè)完善的生態(tài)系統(tǒng)（如生物圈或熱帶雨林），不需要從外界獲得任何的物質(zhì)補(bǔ)給，就能長(zhǎng)期維持其正常功能。能量的傳遞效率——是指營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間或食物鏈不同環(huán)節(jié)之間能量傳遞的百分比，一般可通過(guò)林德曼效率計(jì)算而獲得?！締挝?J/m2?a】每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量都包括自身呼吸消耗、流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)、分解者分解、未利用4個(gè)方向。（

）X猞猁捕食雪兔后同化的能量屬于該生態(tài)系統(tǒng)的凈初級(jí)生產(chǎn)量（

）X海洋生態(tài)系統(tǒng)的總初級(jí)生產(chǎn)量只有陸地的總初級(jí)生產(chǎn)量的一半（

）海洋生態(tài)系統(tǒng)的凈初級(jí)生產(chǎn)量相當(dāng)于陸地凈初級(jí)生產(chǎn)量的3倍多（

）XXDf生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能（a）初級(jí)消費(fèi)者攝入(b)甲c乙d次級(jí)消費(fèi)者攝入e丙gi散失四、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)呈金字塔1、能量在流動(dòng)過(guò)程中，隨著

的增加而呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢(shì)，因此能量的流動(dòng)呈現(xiàn)

的金字塔形。2、在

生態(tài)系統(tǒng)中，能量金字塔絕不會(huì)出現(xiàn)倒金字塔形。3、一般情況下，陸生生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間大約只有

的能量能夠傳遞到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，而在海洋生態(tài)系統(tǒng)中會(huì)大于

，但能量的遞減規(guī)律是不變的。五、人類(lèi)將生態(tài)