第4讲 生态系统的功能
考点一| 生态系统的能量流动
1.生态系统能量流动的概念和过程
(1)概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 (2)过程:
?输入生物:生产者
①输入?输入过程:主要是通过生产者的光合作用,将光
? 能转化为化学能。②传递转化、散失过程
能量来源:太阳能
通过上述图解可以看出,初级消费者、次级消费者、三级消费者能量流动相同的三个去向是:
a.通过呼吸作用以热能的形式散失。 b.被下一营养级同化。 c.被分解者分解利用。 2.能量流动的特点
(1)能量传递效率:是指相邻两营养级之间同化量的比值。 (2)能量流动的特点:单向流动、逐级递减。 3.研究意义
(1)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。 (2)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。
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1.判断关于生态系统能量流动的说法的正误。 (1)生态系统相对稳定时无能量输入和散失。(×)
【提示】 生态系统相对稳定时能量的输入=输出(散失)。 (2)生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量。(√) (3)生态系统中能量的初始来源只有太阳能。(×)
【提示】 生态系统的能源主要为太阳能,也可源自某些无机物氧化分解释放的能量,如硝化细菌、硫铁细菌等化能自养型生物。
(4)能量通过光合作用和化能合成作用输入生态系统,通过呼吸作用输出生态系统。(√)
2.判断关于生态系统能量流动作用的说法的正误。
(1)稻田生态系统是四川盆地重要的农田生态系统,卷叶螟和褐飞虱是稻田中两种主要害虫,拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。防治稻田害虫,可提高生产者和消费者之间的能量传递效率。(×)
【提示】 防治稻田害虫,可以使能量更多流向对人类最有益的部分,但是不能提高能量传递效率。
(2)农业生态系统中,沼渣、沼液作为肥料还田,使能量能够循环利用。(×) 【提示】 沼液和沼渣可以为农作物提供肥料,沼气池发酵产生的沼气又能成为人类的能源物质,实现了能量的多级利用,而能量不能循环利用。
(3)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向,可以提高生态系统的能量传递效率。(×)
【提示】 拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向,提高了能量的利用率,但不会改变生态系统的能量传递效率。
(4)研究能量流动,可合理设计人工生态系统,高效利用能量。(√)
1.某一营养级能量的来源与去路分析
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?生产者的能量主要来自太阳能
(1)能量来源?
消费者的能量来自于上一营养级同化的能量?(2)能量去向:流入某一营养级的能量去向可从以下两个角度分析: ①定量不定时(在足够长的时间内能量的最终去路)
a.自身呼吸消耗;b.流入下一营养级(最高营养级除外);c.被分解者分解利用。
②定量定时:流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条:
a.自身呼吸消耗;b.流入下一营养级;c.被分解者分解利用;d.未利用,即未被自身呼吸消耗,也未被下一营养级和分解者利用,如果是以年为单位研究,这部分的能量将保留到下一年,因此“未利用”是指在有限的时间“还没来得及被利用的能量”。
2.能量流动特点 (1)单向流动的原因
①食物链中,相邻营养级生物的吃与被吃关系不可逆转,因此能量不能倒流,这是长期自然选择的结果。
②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用,因此能量流动无法循环。
(2)逐级递减的原因
①每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利用。
②各个营养级的生物都会因细胞呼吸以热能形式散失相当大的一部分能量。 ③各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。
能量流动中的两个“不同”
1.生态系统中同化量和摄入量不同。
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