第一講生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動(dòng)(ok)

易錯(cuò)提醒對(duì)生態(tài)系統(tǒng)生物成分認(rèn)識(shí)的四個(gè)誤區(qū)誤區(qū)1：生產(chǎn)者都是綠色植物：藍(lán)藻、硝化細(xì)菌等自養(yǎng)原核生物也是生產(chǎn)者，應(yīng)該說生產(chǎn)者包含綠色植物。誤區(qū)2：植物都是生產(chǎn)者：菟絲子營寄生生活，屬于消費(fèi)者。誤區(qū)3：動(dòng)物都是消費(fèi)者：禿鷲、蚯蚓、蜣螂等以動(dòng)、植物殘?bào)w或排泄物為食的腐食性動(dòng)物屬于分解者。誤區(qū)4：細(xì)菌都是分解者：硝化細(xì)菌是自養(yǎng)生物，屬于生產(chǎn)者；寄生細(xì)菌屬于消費(fèi)者。明確的幾個(gè)“未必”和“一定”①生產(chǎn)者未必都是植物，植物未必都是生產(chǎn)者，消費(fèi)者未必都是動(dòng)物，動(dòng)物未必都是消費(fèi)者，分解者未必都是微生物，微生物未必都是分解者。②自養(yǎng)型生物一定都是生產(chǎn)者；腐生型生物一定都是分解者；生產(chǎn)者一定處于第一營養(yǎng)級(jí)。初級(jí)消費(fèi)者一定處于第二營養(yǎng)級(jí)。1．食物鏈1概念：生態(tài)系統(tǒng)中各生物之間由于____關(guān)系而形成的一種聯(lián)系。三生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)2特點(diǎn)：①食物鏈的起點(diǎn)一定是 者，后面的都是者，不含 和非生物的物質(zhì)和能量。②營養(yǎng)級(jí)一般不超過個(gè)，這是因?yàn)槟芰垦厥澄镦準(zhǔn)? 的。③食物鏈中體現(xiàn)的種間關(guān)系只有。④某一營養(yǎng)級(jí)生物的含義是該營養(yǎng)級(jí)的 ，不代表單個(gè)生物個(gè)體，也不一定是一個(gè)生物種群。生產(chǎn)消費(fèi)分解者5逐級(jí)遞減所有生物捕食拓展：自然界實(shí)際食物鏈的類型 按照生物之間的關(guān)系，可將食物鏈分成三種類型： 1捕食鏈：生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間通過捕食關(guān)系而形成鏈狀聯(lián)系稱為捕食鏈，又叫活食鏈。如牧草→兔→狐貍。 2碎食鏈：指以動(dòng)植物遺體或碎屑為食物而形成的食物鏈。在森林中，大約有90%的凈生產(chǎn)量是以碎食方式被消耗的。 3寄生鏈：生物體內(nèi)以寄生方式而構(gòu)成的食物鏈如鳥類→跳蚤→原生動(dòng)物→病毒。消費(fèi)者等級(jí)與營養(yǎng)等級(jí)的區(qū)別消費(fèi)者等級(jí)始終以初級(jí)消費(fèi)者為第一等級(jí)，而營養(yǎng)等級(jí)則以生產(chǎn)者為第一等級(jí)。同一種生物在食物網(wǎng)中可以處在不同的營養(yǎng)等級(jí)和不同的消費(fèi)者等級(jí)。同一種生物在同一食物鏈中只能有一個(gè)營養(yǎng)等級(jí)和一個(gè)消費(fèi)者等級(jí)，且二者僅相差一個(gè)等級(jí)。某一營養(yǎng)級(jí)生物的含義是該營養(yǎng)級(jí)的所有生物，不代表單個(gè)生物個(gè)體，也不一定是一個(gè)種群。各營養(yǎng)級(jí)能量的來源與去路 注：流入一個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量＝一個(gè)營養(yǎng)級(jí)所同化的能量＝呼吸消耗能量＋被下一營養(yǎng)級(jí)同化能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。①同化量＝攝入量－糞便量②積累量（生長、發(fā)育、繁殖）＝同化量―呼吸量③光能入射量＝生產(chǎn)者固定量＋反射量④生產(chǎn)者同化量＝流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)總能量≠各營養(yǎng)級(jí)同化量總和⑤糞便量屬于上一營養(yǎng)級(jí)的同化量⑥能量傳遞效率＝下一營養(yǎng)級(jí)同化量/上一營養(yǎng)級(jí)同化量×100%1根據(jù)生物類型判斷生態(tài)系統(tǒng)的成分①“自養(yǎng)型生物”＝“生產(chǎn)者”，即包括光能自養(yǎng)生物包括綠色植物和藍(lán)藻等和化能自養(yǎng)生物包括硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等。②“捕食異養(yǎng)或寄生異養(yǎng)型生物”＝“消費(fèi)者”，其不能直接把無機(jī)物合成有機(jī)物，而是以捕食或寄生方式獲取現(xiàn)成的有機(jī)物來維持生活。③“腐生異養(yǎng)型生物”＝“分解者”，其是能把動(dòng)植物的遺體、殘枝敗葉轉(zhuǎn)變成無機(jī)物的腐生生物，也包括少數(shù)的動(dòng)物如蚯蚓等。生態(tài)系統(tǒng)成分的判斷方法2根據(jù)結(jié)構(gòu)圖判斷生態(tài)系統(tǒng)的成分如圖所示，先根據(jù)雙向箭頭確定D、C為“非生物的物質(zhì)和能量”和“生產(chǎn)者”，則A、B為消費(fèi)者和分解者；再根據(jù)出入箭頭數(shù)量的多少進(jìn)一步判斷，在D、C中指出箭頭多的D為“生產(chǎn)者”，指入箭頭多的C為“非生物的物質(zhì)和能量”，最后根據(jù)D→A→B，確定A為消費(fèi)者、B為分解者。1請從能量流動(dòng)的角度分析說明為什么肉類食品的價(jià)格比小白菜價(jià)格高？2為何食物鏈一般不超過五個(gè)營養(yǎng)級(jí)關(guān)注社會(huì)

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10％－20％。

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第六營養(yǎng)級(jí)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。林德曼（R。L。Lindeman的賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解3一般情況下，自然生態(tài)系統(tǒng)中的某個(gè)營養(yǎng)級(jí)所同化的能量有如下分配規(guī)律：未利用能量＞呼吸消耗能量＞下一營養(yǎng)級(jí)同化能量＞分解者釋放能量。3一般說來，能量在相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率大約是10%～20%；需要注意的是10%～20%的能量傳遞效率只是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有些生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率不在這個(gè)范圍。

2、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)相關(guān)計(jì)算分析1．相鄰營養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率的計(jì)算公式

2我們學(xué)習(xí)的能量傳遞效率是營養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率。如圖中，不能說流入2的能量占生產(chǎn)者1固定的能量的10%～20%；而是流入2、5、7的能量之和約為生產(chǎn)者1所固定能量的10%～20%。如果取極限，那么流入2的能量可達(dá)到生產(chǎn)者1固定能量的20%。捕食不徹底：當(dāng)動(dòng)物體在捕食獵物時(shí)，由于相互之間經(jīng)過長期的自然選擇，捕食者能夠捕食到獵物，但不可能將被捕食者中的全部個(gè)體捕食。攝食不徹底：當(dāng)動(dòng)物捕食成功后，在取食對(duì)方時(shí)，也不可能將對(duì)方的所有有機(jī)物全部吃下。消化不徹底：當(dāng)動(dòng)物將食物攝取到消化道中之后，也不可能將其中的全部營養(yǎng)都能吸收。3利用“拼圖法”解決能量的流動(dòng)輸入第一營養(yǎng)級(jí)的能量W1，被分為兩部分：一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能的形式散失了A1，一部分則用于生產(chǎn)者的生長、發(fā)育和繁殖B1＋C1＋D1。而后一部分能量中，包括現(xiàn)存的植物體中的能量B1、流向分解者的能量C1、流向下一營養(yǎng)級(jí)的能量D1。如下圖所示：流經(jīng)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的總能量，即W1。將圖中第三營養(yǎng)級(jí)同化的總能量D2“拼回”第二營養(yǎng)級(jí)，則A2＋B2＋C2＋D2剛好等于D1，即第二營養(yǎng)級(jí)同化的總能量；再將D1“拼回”第一營養(yǎng)級(jí)，則A1＋B1＋C1＋D1剛好等于生產(chǎn)者固定的總能量W1?？梢?，在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，所有生物的總能量都來自W1，所有生物總能量之和都小于W1呼吸作用消耗的緣故。25105若題干中未做具體說明，則一般認(rèn)為能量傳遞的最低效率為10%，最高效率為20%，則：1在食物鏈中能量流動(dòng)中的最值計(jì)算2在食物網(wǎng)中正推：知低營養(yǎng)級(jí)求高營養(yǎng)級(jí)獲能量最多選最短食物鏈，按×20%計(jì)算獲能量最少選最長食物鏈，按×10%計(jì)算逆推：知高營養(yǎng)級(jí)求低營養(yǎng)級(jí)需能量最多選最長食物鏈，按÷10%計(jì)算需能量最少選最短食物鏈，按÷20%計(jì)算2×1083。如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值。請據(jù)圖回答下列問題：1該生態(tài)系統(tǒng)中流入生物群落的總能量有哪些來源？一個(gè)機(jī)物中的化學(xué)能。2生產(chǎn)者、植食性動(dòng)物和肉食性動(dòng)物固定的總能量分別是多少？肉食性動(dòng)物固定的總能量＝025＋005＋21＋51＝75×103J/m2·y；植食性動(dòng)物固定的總能量＝75－5＋05＋4＋9＝16×103J/m2·y；生產(chǎn)者固定的總能量＝16－2＋3＋70＋23＝110×103J/m2·y。3生產(chǎn)者→植食性動(dòng)物、植食性動(dòng)物→肉食性動(dòng)物的能量傳遞效率分別是。結(jié)果保留一位有效數(shù)字127