生态系统的能量流动(生物必修三第5章第二节)

知识 乐学生物 第18期 2018-04-22 创建 播放:67

介绍: 首先我们来了解一下,生态系统能量流动的概念。生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入,传递,转化和散失的过程。其中能量的输入以生产者的光合作用为主;能量的传递以食物链或食物网为途径,能量传递的形式则是有机物中的化学能;能量的转化为光能或太阳能转化为有机物中的化学能再转化为热能;而能量的散失也是以热能的形式散...

介绍: 首先我们来了解一下,生态系统能量流动的概念。生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入,传递,转化和散失的过程。其中能量的输入以生产者的光合作用为主;能量的传递以食物链或食物网为途径,能量传递的形式则是有机物中的化学能;能量的转化为光能或太阳能转化为有机物中的化学能再转化为热能;而能量的散失也是以热能的形式散失。也就是说不管怎样能量最后总会转化为热能。研究生态系统的能量流动一般在群落水平上。下面给大家介绍一下能量流动的过程:地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。太阳每天输送到地球的能量绝大部分被地球表面的大气层所吸收,散射和反射掉了,大约只有1%以可见光的形式,被生态系统的生产者通过光合作用转化为化学能,固定在它们制造的有机物中。下面我来讲下生产者中能量的来源和去路。第一营养级的能量来源为生产者固定的太阳能,也就是总光合,而生产者固定的太阳能也是流经生态系统的总能量。生产者固定的太阳能一部分是通过呼吸作用散失,一部分用于生长,发育和繁殖,而这部分能量也就是净光合,接下来这部分能量又会被分解者分解和被初级消费者摄入。比如残枝败叶和初级消费者的粪便就是被分解者分解。接下来是第2营养级也就是初级消费者中能量的来源和去路。来源为初级消费者摄入量,去路为粪便量和初级消费者同化量。而同化量也就是初级消费者体内能量的来源,接着这部分能量一部分会通过呼吸作用散失,一部分会用于生长发育和繁殖。而用于生长发育和繁殖的能量也会和生产者一样被下一营养级给摄入和被分解者分解。比如初级消费者的遗体残骸,次级消费者的粪便量就是被分解者给分解。现在我来总结一下某营养级中能量的来源和去路。生产者的能量来源为光合作用固定的太阳能,消费者的能量来源则是同化上一营养级的能量。除去顶级消费者以外能量的去路为呼吸作用散失,分解者分解和流向下一营养级,这是在不限制时间的前提下,而在限时的条件下去路则是呼吸作用散失,分解者分解和流向下一营养级未利用。需要注意的某一营养级的粪便量不属于该营养级的同化量,而属于上一营养级的同化量即上一营养级流向分解者的能量。下面给大家介绍的是能量流动的特点1.单向流动2.逐级递减 逐级递减是因为自身呼吸作用消耗,不会被下一营养级捕食完,部分能量流向分解者。能量在相邻两个营养级间的传递效率约为10%-20%,其中能量传递效率的计算公式为下一营养级的同化量除以上一营养级的同化量乘以100%。在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多。这就是上期节目中给大家说的营养级一般不超过4-5个的原因了。如果把各个营养级的能量依次排列起来会呈现金字塔型,而把各个营养级的生物的数量排列起来就不一定为金字塔型了。下面是研究能量流动的意义。研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学规划设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用,如桑基鱼塘。其中不能提高能量的传递效率,只能提高能量的利用率。通过实现对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率。研究生态系统的能量流动,还可以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。最后是能量传递效率的相关计算。在食物链中,一种是知低营养级求高营养级,需要用乘法,算最多时用20%的能量传递效率,算最少时用10%的能量传递效率,一种是知高营养级求低营养级,需要用除法,算最多时用10%的能量传递效率,算最少时用20%的能量传递效率。在食物网中,知低求高要用乘法,求最多时要选择最短的食物链,用20%的能量传递效率来算,求最少时要选择最长的食物链,用10%的能量传递效率来算。知高求低要用除法,求最多时要选择最长的食物链,用10%的能量传递效率来算,求最少时要选择最短的食物链,用20%的能量传递效率来算。

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