資源簡介

(共62張PPT)
生態系統的組成成分
食物鏈和食物網
是生態系統的營養結構，
是物質循環和能量流動的的渠道
生態系統的結構
非生物的物質和能量
生產者
消費者
分解者
溫故知新
1、生產者不一定是植物(如藍細菌、硝化細菌)，
植物不一定是生產者(如菟絲子營寄生生活，屬于消費者)。
生產者一定是自養型生物，自養型生物一定是生產者。
2、消費者不一定是動物(如寄生生物等)，動物不一定是消費者
3、分解者不一定是微生物(如蚯蚓等動物)，微生物不一定是分解者
腐生生物一定是分解者，分解者一定是腐生生物
4、食物鏈（捕食鏈）含有生產者+消費者，不含有分解者和非生物的
物質和能量；即分解者不進入食物鏈，不占營養級。
生態系統的結構重點提醒
5、食物網
（1）形成的原因：
（2）在食物鏈中只有捕食關系，在食物網中既有捕食關系，又有競爭關系。
（3）同一種生物在不同的食物鏈中，可以占據不同的營養級。
但一種生物在一條食物鏈中只占一個營養級。
（4）食物網越復雜，抵抗外界干擾的能力越強。
假設你像小說中的魯濱遜那樣，流落在一個荒島上，那里除了有能飲用的水，幾乎沒有任何食物。你身邊尚存的食物只有1只母雞、15kg玉米。
你認為以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援
1.先吃雞，再吃玉米。
2.先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產下的蛋，最后吃雞。
討論:
問題探討
1.兩種生存策略的食物關系簡圖——關鍵是能為人提供的能量有多少
2.兩種生存策略的能量流動過程是不一樣的：策略一人獲得的能量比策略二更多
一切生命活動都伴隨著能量的變化。沒有能量的輸入，就沒有生命和生命系統。
生態系統中能量的輸入、傳遞 、轉化和散失的過程，稱為生態系統的能量流動。
生產者的光合作用
光能→化學能
（化能合成作用、飼料等）
食物鏈和食物網
有機物中的化學能
通過所有生物的呼吸作用轉化為熱能
以熱能的形式散失
雞
玉米
人
策略一
雞
玉米
人
策略二
教學目標
1、通過分析能量在營養級間的流動情況和賽達伯格湖的能量流動，概述生態系統中能量流動的過程和特征。
3、用生態金字塔表征生態系統中各營養級間的能量，生物量或數量等關系
4、概述研究生態系統能量流動的意義
第2節 生態系統的能量流動
一、能量流動的概念：
生態系統中能量的______、______、_____和__________的過程。
輸入
傳遞
轉化
散失
能量
輸入
某個營養級
能量
儲存
能量
散失
能量
輸入
種群
能量儲存
能量散失
研究能量流動的基本思路
能量流經一個種群的情況可以圖示如下：
能量
輸入
個體1
個體2
個體3
…
儲存在體內的能量
呼吸作用散失的能量
儲存在體內的能量
呼吸作用散失的能量
儲存在體內的能量
呼吸作用散失的能量
如果將這個種群作為一個整體來研究，則左圖可以概括成下圖形式，從中可以看出分析能量流動的基本思路。
如果將一個營養級的所有種群作為一個整體，那么左圖將概括為何種形式呢？
科學方法：研究能量流動的基本思路
能量流經一個種群的情況可以圖示如下：
能量輸入
個體1
儲存在體內的能量
呼吸作用散失的能量
個體2
儲存在體內的能量
呼吸作用散失的能量
個體3
儲存在體內的能量
呼吸作用散失的能量
……
以個體為研究對象，有很大的局限性和偶然性，如個體死亡，數據可能不準確；不同個體差異過大，等等。
1.以個體為單位研究能量流動有什么問題？
2.將種群作為一個整體研究能量流動又有什么問題？
以種群為研究對象，能量流動的渠道為食物鏈（或食物網），可能因食物網的復雜性而影響結果的準確性。
科學方法：研究能量流動的基本思路
能量流經一個種群的情況可以圖示如下：
個體1
儲存在體內的能量
呼吸作用散失的能量
個體2
儲存在體內的能量
呼吸作用散失的能量
個體3
儲存在體內的能量
呼吸作用散失的能量
……
能量輸入
3.如果將一個營養級中的所有種群作為一個整體來研究，怎么表示能量流動的情況？這種方法有什么優點？
能量輸入
某營養級
能量儲存
能量散失
以營養級為研究對象，可以比較精確地測量每一個營養級能量的輸入值和輸出值。
二、能量流動的過程
（一）能量的輸入
生產者所固定的全部太陽能
1%
固定(同化)
99%
散失
1、地球上幾乎所有的生態系統所需的能量都來自于太陽能。
所以生態系統中的能量流動從生產者固定太陽能開始
2、輸入第一營養級的能量
是生產者通過光合作用將太陽能轉化為化學能，固定在它們制造的有機物中。這樣太陽能就輸入到了生態系統的第一營養級，這也是流經該生態系統的總能量
※流經生態系統的總能量是生產者固定的全部太陽能
分解者利用
殘枝 敗葉
分解作用
散失
用于生長
發育和繁殖
呼吸作用
散失
生產者所固定的全部太陽能
1%
固定(同化)
99%
散失
被初級消費者攝入體內，這樣能量就流入了第二營養級
②另一部分用于生產者的生長、發育和繁殖等生命活動，儲存在植物體的有機物中。
一部分隨著殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來。
另一部分則被初級消費者攝入體內，即流入第二營養級。
①一部分在生產者的呼吸作用中以熱能形式散失
3、第一營養級能量的輸出（去向）
生產者固定的太陽能 a
即時訓練：填空完成下列過程
b
c
d
e
生產者固定的太陽能 a
請用圖中字母建立等量關系：
a=b+c, c=d+e, a=b+d+e
？初級消費者攝入的植物（食物）全部同化（流入體內）了嗎？
糞便
同化
吸收
呼吸作用
分解者
攝入
生長發
育和繁
殖儲存
起來
兔的同化量有哪些去向呢？
糞便量是屬于生產者還是初級消費者的同化量呢？
（二）能量流經第二營養級的過程
生產者 的
同化量
2、能量的輸入：
歸納：第二營養級的能量流動情況
1、能量來源
生產者的同化量中用于生長、發育和繁殖的能量
通過攝食_________獲得，
初級消費者攝入的食物量稱為________,
經過消化吸收后轉化為自身的能量為
流入初級消費者體內的能量，稱為：___________
未被吸收的那部分以糞便形式排出體外稱為：________
生產者
攝入量
糞便量
同化量
所以：消費者的同化量
攝入量-糞便量
=
思考：蜣螂分解象糞，從大象體內獲取的能量為______
0 kJ
遺體殘骸
初級消費者攝入
初級消費者同化
用于生長、發育和繁殖
次級消費者攝入
呼吸作用
散失
糞便
分解者利用
呼吸作用
散失
…
同化量＝攝入量－糞便量，其中同化量是流入第二營養級的能量
（二）能量流經第二營養級的過程圖解
即時訓練：填空完成下列過程，并用圖中字母建立等量關系式
b
次級消費者攝入
（肉食性動物）
遺體 殘骸i
分解作用
散失
散失f
初級消費者攝入a
生產者
流入第三營養級e
a=b+c b=f+d d=e+i b=f+e+i
呼吸作用
分解者
生長、發育和繁殖
初級消費者的同化量
糞便量
C
d
（1）消費者的同化量=攝入量－糞便量
（2）同化量=呼吸消耗量+用于自身生長、發育和繁殖的量
（3）同化量=呼吸消耗量+流向下一營養級的量+流向分解者的量
3.能量流經最高營養級的過程
最高營養級
攝入
最高營養級
同化
糞便
分解者利用
用于生長
發育和繁殖
遺體
殘骸
呼吸作用
散失
呼吸作用
散失
未被利用
①
②
③
【思考】最高營養級同化的能量去向有哪些？
①呼吸作用中以熱能的形式散失
②以遺體殘骸的形式被分解者利用
（最高營養級沒有流入下一營養級的能量去向）
各營養級的能量輸入和輸出是完全相同的么？
來源：
去向：
①通過自身呼吸作用以熱能形式散失。
②被分解者分解利用
（不包括流入下一營養級的能量）
最高營養級特殊：
綜上，生態系統中的能量流動，可概括為下圖
生產者：光合作用
其他營養級：上一營養級的同化量
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
生產者
（綠色植物）
初級消費者（植食性動物）
次級消費者（肉食性動物）
三級消費者（肉食性動物）
呼吸作用
……
分解者
思考
1、每個箭頭及箭頭的方向大小、菱形方塊的大小代表什么含義？
4、初級消費者糞便中的能量屬于以上哪個顏色箭頭的部分？
2、哪些或哪個箭頭代表初級消費者的同化量？
3、哪些箭頭代表初級消費者用于生長、發育和繁殖的能量？
由生產者流向分解者的箭頭。
能量的多少
a
c
d
b
方向：由低營養級流向高營養級
據圖分析
①通過自身呼吸作用以熱能形式散失。
②流入下一個營養級。
③被分解者分解利用。
（3）流入各營養級(最高營養級除外)的能量的去路：
（1）生態系統中能量的傳遞是沿食物鏈和食物網渠道進行的。
（2）流入某一營養級的總能量為該營養級的同化量或固定量。
最高級營養級的能量去向不包括流入下一營養級的能量
思考·討論
1.生態系統中的能量流動和轉化是否遵循能量守恒定律 為什么
遵循能量守恒定律。能量在生態系統中流動、轉化后，一 部分儲存在生態系統(生物體的有機物)中，另一部分在呼吸作用中以熱能的形式散失，兩者之和與流入生態系統的能量相等。即某營養級的能量的同化量和輸出量是相等的，
2.流經某生態系統的能量能否再回到這個生態系統中來 為什么
不能，能量流動是單向的。
源頭：
流經生態系統總能量：　　　　　　　
途徑：
形式：　　　　　
形式：最終以　　　　形式散失
過程：
輸入
傳遞
轉化
散失
太陽能
食物鏈和食物網
有機物中的化學能
生產者固定的太陽能總量
熱能
呼吸作用
※各營養級通過呼吸作用、分解者分解作用產生的熱能散失到非生物環境中去，不會返回生物群落被循環利用。
太陽能
有機物中的化學能
熱能
ATP中化學能
歸納總結：能量流動的概念理解
(1)流經生態系統的總能量是照射在生產者上的太陽能(　　)
(2)生產者和各級消費者的能量均可流入下一個營養級(　　)
(3)散失的熱能不可以被生產者固定再次進入生態系統(　　)
(4)當狼吃掉一只兔子時，就獲得了兔子的全部能量(　　)
×
1、辨析易錯易混
×
×
√
2.完成以下填空：
(1)補充圖中標號代表的內容
甲：_________；乙：_____________；丙：_____________；
丁：__________；戊：____________。
生產者
初級消費者
次級消費者
呼吸作用
分解者
(2)生態系統所需能量的最終來源是________。
(3)能量輸入生物群落的途徑主要是
_______________________。
太陽能
生產者的光合作用
3.如圖表示能量流經該生態系統某一營養級的變化示意圖，其中a～g表示能量值。若圖中A表示某食物網中第二營養級所攝入的全部能量，則下列說法不正確的是(　　)
A．圖中B表示同化的能量
B．圖中C表示流入下一營養級的能量
C．圖中D表示通過呼吸作用散失的能量
D．圖中a值與c＋d＋e的值相同
B
回顧：能量流動的過程
1. 能量的輸入：太陽能 生物群落
2. 流經生態系統的總能量是：
3. 能量傳遞的形式是有機物，渠道是食物鏈（網）
4. 能量的轉化 ：光能→化學能→熱能
5. 能量最終通過呼吸作用以熱能的形式散失
(1)能量來源①生產者的能量主要來自太陽能
②消費者的能量來自上一營養級同化的能量
6．流入某一營養級的能量的來源和去路
（2）各營養級同化量的去向
生產者通過光合作用固定的太陽能總量
某營養級同化量
呼吸作用中以熱能形式散失
用于自身生長、發育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一個營養級（最高營養級沒有此去向）
三、能量流動的特點
能量在生態系統中流動、轉化后，一 部分儲存在生態系統(生物體的有機物)中，另一部分在呼吸作用中以熱能的形式散失，兩者之和與流入生態系統的能量相等。即某營養級的能量的同化量和輸出量是相等的，
并且流經某生態系統的能量不能再回到這個生態系統中來。
那么，能量流經生態系統的食物鏈時，每一級的能量變化
和能量轉移效率呈現出能量流動有何特點呢？
為了研究能量流經生態系統的食物鏈時，每一級的能量變化和能量轉移效率，美國生態學家林德曼（R.L.Lindeman，1915-1942）對一個結構相對簡單的天然湖泊——賽達伯格湖的能量流動進行了定量分析。
賽達伯格湖位于美國明尼蘇達州的賽達伯格沼澤自然保護區內，是一個高原湖泊，面積約5× 105 m2。林德曼用定量的方式研究了群落中各營養級之間的能量關系，提出了“林德曼定律”，標志著生態學開始從定性走向定量。
思考·討論
分析賽達伯格湖的能量流動
植食性動物
62.8
62.8
太陽能
未
固
定
生產者
464.6
分解者
14.6
12.5
呼吸作用
122.3
96.3
未利用
327.3
293
2.1
18.8
29.3
12.6
肉食性動物
12.6
微量
7.5
5.0
賽達伯格湖的能量流動圖解
圖中數字為能量數值，單位是J/(cm2.a)(焦每平方厘米年）。圖中“未固定”是指未被固定的太陽能，“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一個營養級和分解者利用的能量。為研究方便起見，這里將肉食性動物作為一個整體看待。
某營養級同化量
呼吸作用中以熱能形式散失
用于自身生長、發育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一個營養級（最高營養級沒有此去向）
未被利用的能量
（2）某營養級的能量在某段時間內的能量去向
所以流入某一營養級的能量去向應該從兩個角度分析
（1）某營養級的能量最終去向
某營養級同化量
呼吸作用中以熱能形式散失
用于自身生長、發育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一個營養級（最高營養級沒有此去向）
3、用表格的形式，將圖中的數據進行整理。例如，可以將每一營養級上的能量“流入”和“流出”整理成為一份清單（“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量）。
14.6
464.6
62.8
12.6
62.8
12.6
20.06
13.52
4、計算“流出”該營養級的能量占“流入”該營養級能量的百分比。
植食性動物
62.8
62.8
生產者
464.6
12.6
肉食性動物
12.6
能量傳遞效率=
上一營養級的同化量
本營養級的同化量
×100%
13.52%
20.06%
5、流入某一營養級的能量，為什么不會百分之百地流到下一個營養級？
流入某一營養級的能量除了流入下一營養級的之外，還有：
① 一部分通過該營養級的呼吸作用散失；
② 一部分作為排遺物、遺體或殘枝敗葉被分解者利用；
③ 一部分未被利用。
4.通過以上分析，你能總結出什么規律？
① 生態系統中能量流動是單向的；
② 能量在流動過程中逐級遞減。
（二）能量流動的特點
1、生態系統中能量流動是單向的。
(2)單向流動的原因
①生物之間的捕食關系是長期自然選擇的結果，
一般不可逆轉；
②各營養級呼吸作用散失的熱能不能再被生物群落利
用，所以能量流動不可循環。
(1)含義：
在生態系統中，能量流動只能從第一營養級流向第二營養級，再依次流向后面的各個營養級，不可逆轉，也不能循環流動
2、能量在流動過程中逐級遞減。
(1)輸入到一個營養級的能量不可能百分之百地流下一個營養級，能量在沿食
物鏈流動的過程中是逐級減少的。
能量在相鄰兩個營養級間的傳遞效率是10%~20%。
一條食物鏈為什么一般不超過五個營養級
(2)逐級遞減的原因
①各營養級的能量都有一部分通過呼吸作用散失；
② 一部分未被下一營養級利用；
③ 一部分被分解者分解。
能量傳遞效率=
上一營養級的同化量
本營養級的同化量
×100%
能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級遞減的
3.任何生態系統都需要不斷得到來自系統外的能量補充，以便維持生態系統的正常功能。如果一個生態系統在一段較長時間內沒有能量(太陽能或化學能)輸入，這個生態系統就會崩潰
強調
1. 能量流動是生態系統三大基本功能之一。生態系統中，能量沿食物鏈流動時，每個營養級都有能量輸入、轉化、傳遞和散失。
2. 生態系統中，能量沿食物鏈單向流動并逐級遞減
4、生命是開放的系統，可以通過獲取能量來維持系統的有序性；生態系統中時刻進行著物質和能量的輸入和輸出，以維持生態系統的正常功能
5. 建立模型與定量分析是生態系統研究的常用方法。
①初級消費者攝入能量(a)=消費者同化能量(b)+糞便中能量(c),即動物糞便中的能量不屬于該營養級同化的能量，應為上一個營養級固定或同化的能量。
②初級消費者同化能量(b)=呼吸消耗能量(d)+該營養級用于生長、發育和繁殖的能量(e)。
③用于生長、發育和繁殖的能量(e)=分解者分解利用的能量(f)+下一營養級同化能量(i) +未被利用能量(j)。
④初級消費者同化能量為b=d+e= d+(f+i+j)。
遺體殘骸(f)
初級消費者攝入(a)
初級消費者同化(b)
用于生長、發育和繁殖(e)
次級消費者同化(i)
呼吸作用(d)
散失
糞便(c)
呼吸作用
散失
…
分解者利用
未被利用(j)
例1、完成下列問題
①初級消費者攝入能量(a)= + ,即動物糞便中的能量不屬于該營養級同化的能量，應為上一個營養級固定或同化的能量。
②初級消費者同化能量(b)= + 。
③用于生長、發育和繁殖的能量(e)= + + 。
④初級消費者同化能量為b= =
例2某同學繪制了下圖所示的能量流動圖解，下列敘述正確的是（ ）
A.生產者固定的總能量可表示為(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2)
B.B2表示初級消費者用于生長、發育、繁殖的能量
C.流入初級消費者的能量為(A2+B2+C2)
D.W1=D1+D2
A
第三課時 能量流動的計算
知識回顧：能量流動的特點
1、生態系統中能量流動是單向的。
①生物之間的捕食關系是長期自然選擇的結果，一般不可逆轉；
②各營養級呼吸作用散失的熱能不能再被利用。
能量在相鄰兩個營養級間的傳遞效率是10%~20%。
2、逐級遞減的原因：
①各營養級的能量都有一部分通過呼吸作用散失；
② 一部分未被利用；
③ 一部分被分解者分解。
能量傳遞效率=
上一營養級的同化量
本營養級的同化量
×100%
1、食物鏈中能量的最值計算（能量傳遞效率未知時）
（1）低營養級求高營養級
獲得能量最多
獲得能量最少
按“×10%”計算
按“×20%”計算
例1、計算下列食物鏈中鷹獲得的能量，已知草所固定的太陽能為105 J， 草→昆蟲→蟾蜍→蛇→鷹，鷹最多可獲得能量為
105 × 20% × 20% × 20% × 20% = 160J
例2、計算下列食物鏈中鷹獲得的能量，已知草所固定的太陽能為105 J， 草→昆蟲→蟾蜍→蛇→鷹，鷹最少可獲得能量為
105 × 10% × 10% × 10% × 10% = 10J
①正推型：已知低營養級求高營養級（已知甲→求丁）
獲得能量最多
獲得能量最少
選最 食物鏈
選最 食物鏈
按 計算
按 計算
能量在流經各個營養級時,上一營養級的能量大約有10%~20%傳到下一營養級，
營養級越高，能量越少。因此食物鏈越 ，能量損失越多。
為了充分利用能量，應盡量縮短食物鏈。
有關能量的“最值”計算方法：設食物鏈“甲→乙→丙→丁”
長
“×20%”
短
長
“×10%”
1.流經食物鏈的總能量為y，貓頭鷹所得能量最多為____ ____; 最少為__ ______
y×(20%)2
y×(10%)3
遷移應用
自主學習
深度學習
導入新課
例4、某池塘生態系統的一條食物鏈為：浮游植物→浮游動物→魚→水鳥。假如水鳥只依靠魚來增加體重，那么水鳥每增加1千克體重，最多需要該生態系統內浮游植物的量為
1 ÷10% ÷ 10% ÷ 10% = 1000千克
需最少能量
需最多能量
按“÷20%”計算
按“÷10%”計算
（2）知高營養級求低營養級
例3、某池塘生態系統的一條食物鏈為：浮游植物→浮游動物→魚→水鳥。假如水鳥只依靠魚來增加體重，那么水鳥每增加1千克體重，至少需要該生態系統內浮游植物的量為
1 ÷20% ÷ 20% ÷ 20% = 125千克
②逆推型：知高營養級求低營養級（已知丁→求甲）
需最少能量
需最多能量
選最 食物鏈
選最 食物鏈
按 計算
按 計算
有關能量的“最值”計算方法：設食物鏈“甲→乙→丙→丁”
“÷20%”
“÷10%”
短
長
2.如果大魚要增加1kg體重，那至少需要浮游植物的重量為：_______
最多需要浮游植物的重量為：_______
25kg
1000kg
小魚
大魚
1kg
浮游植物
浮游動物
1÷（20%）2 =25
1÷（10%）3 =1000
遷移應用
自主學習
深度學習
導入新課
3.某生態系統中存在如圖所示的食物網，如將C的食物比例由A∶B＝1∶1調整為2∶1，能量傳遞效率按10%計算，該生態系統能承載C的數量是原來的(　　)
A．1.375倍　　 B．1.875倍
C．1.273倍 D．0.575倍
設C原來的能量為a，則需要A提供的能量為
1/2 a÷10%÷10%＋1/2 a÷10%＝55 a；
改變食物比例后的C的能量設為b，則需要A提供的能量為
2/3 b÷10%＋1/3 b÷10%÷10%＝40 b。
由于生產者沒有改變，所以流向該生態系統的總能量沒有變化，
55 a＝40 b，
即b/a＝1.375。
A
遷移應用
自主學習
深度學習
導入新課
【典例1】如圖所示的食物網中，若人的體重增加1 kg，
最少消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。
若小魚的食物30%來自蝦，70%來自水藻，則小魚增重0.1kg最少消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。
25
100 000
4.1
30.7
①食物鏈越短，能量利用效率越高，最高營養級獲得的能量越多。
②生物間的取食關系越簡單，生態系統的能量流動過程中消耗的能量越少。
2.在食物網中分析
能量傳遞效率分別為a%、b%、c%，若甲的能量為M，則丁獲得的能量為M×a%×b%×c%。
3、已確定營養級間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計算。
【典例2】
1.有一食物網如圖所示。如果能量傳遞效率為10%，各條食物鏈傳遞到庚的能量相等，則庚同化1 kJ的能量，丙最少需同化的能量為(　　)
A．550 kJ
B．500 kJ
C．400 kJ
D．100 kJ
A
甲
乙
丙
丁
己
戊
庚
【典例3】如圖為某生態系統中的食物網簡圖，若E種群中的總能量為5.8×109kJ，B種群的總能量為1.6×108kJ，從理論上分析，A種群獲得的總能量最多是（　　）
A 2.0×108kJ
B．2.32×108kJ
C．4.2×108kJ
D．2.26×108kJ
A
A
E
B
C
D
易錯警示：能量傳遞不是以個體或種群為單位，而是以營養級為單位。
【例】下圖是一個食物網，假如鷹的食物有2/5來自兔，2/5來自鼠，1/5來自蛇，那么鷹若要增加20 g體重，至少需要消耗植物（ ）
A.900g　　　 B.500g C.200g D.600g
A
4.如圖表示某生態系統食物網的圖解，若一種生物攝食兩種前一營養級的生物，且它們被攝食的生物量相等，則貓頭鷹體重增加1 kg，至少需要消耗A(　　)
A．100 kg
B．312.5 kg
C．25 kg
D．15 kg
A
變式2：如圖所示的食物網中，鳥的食物為互花米草和植食性昆蟲，由原來的2∶1調整為1∶1，若保證養活同樣多的鳥所需的互花米草數量與原來的數量之比為(能量傳遞效率按20%計算)(　)
A
A．9∶7　　　　 B．8∶5 C．11∶3
D．3∶8
四、生態金字塔
四、生態金字塔
類型：
包括能量金字塔、生物量金字塔、數量金字塔。
1．能量金字塔
(1)概念：
如果將單位時間內各營養級所得到的能量數值轉換為相應面積(或體積)的圖形，并將圖形按照營養級的次序排列，可形成一個金字塔圖形，叫作能量金字塔
第四營養級
第三營養級
第二營養級
第一營養級
高
低
能量
高
營養級
低
D第四營養級
C第三營養級
B第二營養級
A第一營養級
(2)特點：
通常呈上窄下寬的金字塔形， 即正金字塔形
高
低
能量
低
高
營養級
①：圖中A、B、C、D每層代表各營養級的生物類群
特別提醒：
A B C D并不代表一條食物鏈
②：最底層的A一定代表第一營養級
③：由于能量的逐級遞減，能量金字塔往往是上窄下寬的正金字塔形
(2)特點：
通常呈上窄下寬的金字塔形， 即正金字塔形
(自然生態系統一定為正金字塔）
直觀的反映出生態系統各營養級間能量的關系
(4)意義：
2．生物量金字塔
(1)概念：
表示各個營養級生物量(每個營養級所容納的有機物的總干重)之間的關系，
(2)特點：
大多也是上窄下寬的金字塔形。
第四營養級
第三營養級
第二營養級
第一營養級
1.5
11
37
809
營養級
干重 g/m2
一般來說，植物的總干重通常大于植食性動物的總干重，而植食性動物的總干重也大于肉食性動物的總干重
？生物量金字塔都是正的嗎？
資料1：夏季兩個生態系統的生物量統計表，單位為g m-2。
營養級 某湖泊 某海域
生產者 96 4
初級消費者 11 21
次級消費者 4 －
某湖泊的生物量
某海域的生物量
海洋生態系統中，浮游植物個體小，壽命短，又不斷被浮游動物和其它動物吃掉，所以在某一時刻調查到的浮游植物的生物量很可能低于第二營養級的生物量，因此生物量金字塔會出現倒置。
為什么某海域的生物量會出現金字塔倒置？
2．生物量金字塔
3．數量金字塔
(1)概念：
如果表示各個營養級的生物個體的數目比值關系，就形成數量金字塔。
(2)特點：
當生產者個體比消費者個體大得多時，數量金字塔經常是倒置的
第二營養級
第一營養級
營養級
昆蟲
樹
個體數量
一般呈上窄下寬的金字塔形，但也可呈上寬下窄倒置的金字塔形，如昆蟲和樹。
資料2：夏季兩個生態系統的生物個體數量統計表，單位為個 hm-2。
營養級 某草地 溫帶森林
生產者 1500萬 2000
初級消費者 200萬 150萬
次級消費者 90萬 －
某草地的
生物數量
溫帶森林的生物數量
為什么溫帶森林的生物數量會出現金字塔倒置？
當生產者個體比消費者個體大得多時，數量金字塔經常倒置。比方說，生產者是樹，初級消費者是昆蟲。
3．數量金字塔
生態金字塔
能量金字塔
生物量金字塔
數量金字塔
請想一想：哪種指標構建的金字塔能更客觀的表示生態系統能量傳遞規律，不出現倒置現象呢？（人工生態系統除外）
能量金字塔能更客觀、準確的表示能量在各營養級間的傳遞規律。
類型項目 能量金字塔 數量金字塔 生物量金字塔
形狀
特點 正金字塔 一般為正金字塔，有時會出現倒金字塔 一般為正金字塔有時會出現倒金字塔
象征意義 能量沿食物鏈流動過程中是逐級遞減的 一般地，生物個體數目在食物鏈中隨營養級升高而逐級遞減 生物量沿食物鏈中隨營養級升高而逐級遞減
每一級含義 每一營養級生物所含能量的多少 每一營養級生物個體數目的多少 每一營養級生物有機物總量的多少
特殊形狀 人工魚塘生態系統 海洋生態系統中，生產者浮游植物個體小、壽命短，又會不斷被浮游動物吃掉，因而某一時間浮游植物的生物量可能要低于其捕食者浮游動物。
多
高
少
低
能
量
營
養
級
多
高
少
低
數
目
營
養
級
多
高
少
低
生
物
量
營
養
級
鳥
樹
昆蟲

展開更多......

收起↑