海洋生态系统中的能量流动
海洋生态学课后习题and解答
海洋生态学课后习题第一章生态系统及其功能1.生态系统概念所强调的核心思想是什么？生态系统是指一定时间和空间范围内，生物群落和非生物环境通过能量流动和物质循环所形成的相互联系相互作用并具有自动调节机制的自然整体。
生态系统概念所强调的核心思想是自然界生物与环境之间具有不可分割的整体性。
2.生态系统有哪些基本组分？各自执行什么功能？生态系统的基本组成可以概括为非生物和生物两部分，包括非生物环境，生产者、消费者、分解者。
①非生物成分：生态系统的生命支持系统，提供生态系统中各种生物的栖息场所、物质条件，也是生物能量的源泉。
②生物成分：执行生态系统功能的主体。
三大功能群构成三个亚系统，并且与环境要素共同构成统一整体。
只有通过这个整体才能执行能量流动和物质循环的基本功能。
（1）生产者：所有绿色植物、光合细菌、化能细菌等，制造的有机物是一切生物的食物来源，在生态系统能量流动和物质循环中居于首要地位。
（2）消费者：不能从无机物制造有机物的全部生物，直接或间接依靠生产者制造的有机物为生，通过摄食、同化和吸收过程，起着对初级生产者加工和本身再生产的作用。
（3）分解者：异养生物，包括细菌、真菌、放线菌、原生动物等。
在生态系统中连续进行与光合作用相反的分解作用。
每一种生物产生的有机物基本上都可以被已经存在于自然界的微生物所分解。
3.生态系统的能量是怎样流动的？有哪些特点？植物光合作用形成的有机物质和能量，一部分被其呼吸作用所消耗，剩下的才是可以供给下一营养级的净初级产量。
植食性动物只能同化一部分净初级生产量，其余部分形成粪团排出体外，被吸收的量又有一部分用于自身生命活动，还有一部分以代谢废物形式排出，剩下的才是能够提供给下一营养级的总能量。
服从热力学第一、第二定律，即能量守恒定律和能量转化定律。
能量单向流动，不循环，不断消耗和散失。
任何一个生态系统的食物链不可能很长，陆地通常3-4级，海洋很少超过6级，因为能量随营养级增加而不断减少，意味着生物数量必定不断下降，而维持种群繁衍必须要有一定数量保证。
5.2生态系统中能量流动
研究生态系统能量流动的意义
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。 （合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有 益的部分。） 例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在
草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜
体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。
练习1. 大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象
粪为食。设一大象在某段时间所同化的能量为107KJ， 则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为： A．0 KJ B．105 KJ C．106 KJ D．106－2×106 KJ
二.能量流动的过程 思考并讨论: ⒈生态系统的能量来源：太阳光能
⒈生态系统的能量来源是什么？ 2.起点： 生产者 渠道:食物链和食物网 2.能量流动的起点和渠道是什么？ 生产者所固定的太阳 3.流经生态系统总能量： 3.流经生态系统的总能量是什么？ 能的总量
生产者固定的太阳能的总量，是流 经这个生态系统的总能量。
传递： 能量沿着食物链（网）逐级流动 太阳光能 光合作用 化学能 转化：
呼吸作用
热能
散失： 各级生物的呼吸作用及分解者的分解 作用（呼吸），能量以热能散失
三.数据分析
464.6
呼吸 122.6
96.3 18.8 初级消费者 草食动物 7.5 12.6 次级消费者 肉食动物 12.6 5
生产者 绿色植物 62.8 464.6 未固 定的 太阳能
…
62.8
12.5
2.1 微量
…
分解者 14.6
未利用
327.3
营养 级 生产者 植食性 动物 肉食性 动物
流入的能 量
食物链与食物网
食物链与食物网食物链和食物网是生态学中重要的概念，用于描述不同物种之间的相互联系与相互依赖关系。
它们帮助我们理解生态系统中的能量流动和物质循环，揭示了生态系统中物种之间的相互作用。
一、食物链的定义与特点食物链是指不同物种之间通过捕食与被捕食的关系，形成的一连串依赖关系。
它将物种按照捕食关系排列成线性序列，其中上层物种捕食下层物种，下层物种被上层物种捕食。
食物链的一个基本特点是能量的单向流动，即能量从底层转移到顶层。
以一个简单的食物链为例：植物 - 小型草食动物 - 大型食肉动物在这个食物链中，植物是底层生物，通过光合作用吸收能量；小型草食动物是中层生物，通过食用植物转化能量；大型食肉动物是顶层生物，通过捕食小型草食动物获得能量。
二、食物网的定义与组成食物网是由多个相互交织形成的食物链组成的网络结构。
在自然界中，一个物种通常与多个其他物种有着复杂的捕食关系，从而形成了食物网。
食物网展示了物种之间更为复杂的相互作用与依赖关系。
以一个简单的食物网为例：植物 - 小型草食动物1 - 大型食肉动物└ 小型草食动物2 ──┘在这个食物网中，植物作为底层生物，被两种小型草食动物捕食。
而这两种小型草食动物又分别被大型食肉动物捕食。
这样，植物与大型食肉动物之间就形成了间接的相互作用。
食物网相比于食物链的优点在于它更准确地描述了自然界中复杂的生物关系。
在实际的生态系统中，食物关系往往不是线性的，而是呈现出交错、交叉的复杂结构。
三、食物链与食物网的意义与作用食物链与食物网是生态学中重要的工具和概念。
它们有以下几个重要的意义与作用：1. 揭示能量流动与物质循环：食物链和食物网帮助我们了解生态系统中能量如何从生产者传递到消费者，从而维持生物体生存和繁衍所需的能量。
同时，物质通过捕食和被食的关系在生态系统内不断循环。
2. 理解生物多样性与物种保护：通过研究食物链和食物网，我们可以更好地了解生物的生活方式、其在生态系统中的地位及其相互关系。
生态系统的能量流动+第2课时+示范教案
第2节生态系统的能量流动（第2课时）◆教学目标1.用生态金字塔表征生态系统中各营养级间的能量、生物量或数量等关系。
2.概述研究生态系统能量流动的意义。
3.尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。
◆教学重难点【教学重点】生态金字塔。
【教学难点】尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。
◆教学过程【新课引入】【教师活动】教师提出问题，通过复习导入新课。
生态系统的能量流动具有什么特点呢？生态系统能量传递效率是多少？为什么生态系统中能量流动一般不超过5个营养级？假设第一营养级的能量是A，第五营养级最多可以获得多少能量？最少可以获得多少能量呢？【学生活动】思考讨论上述问题，结合第1课时的知识进行解答。
单向流动，逐级递减。
10%~20%。
营养级越多，在能量流动过程中散失消耗的能量越多。
A×（20%）4 =A/625；A×（10%）4 =A/10000。
【新知讲解】一、生态金字塔【学生活动】阅读课本57~58页生态金字塔的内容，认识能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔。
能量金字塔单位时间内各营养级所得到的能量数值转换成面积图形，并将图形按照营养级的次序排列，得到的金字塔图形，叫作能量金字塔。
生物量金字塔用类似的方法表示各个营养级生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重）之间的关系，得到的图形叫作生物量金字塔。
数量金字塔表示各营养级的生物个体的数目比值关系，得到的叫作数量金字塔。
【教师活动】教师展示赛达伯格湖能量流动的数据，指导学生构建能量金字塔的模型。
【学生活动】以小组为单位，结合各个营养级的能量数据构建能量金字塔模型。
【设计意图】培养学生动手实践、获取信息、分析问题的能力。
在这个过程中理解能量流动的特点。
【教师活动】展示资料分析。
资料1：夏季某两个生态系统的生物个体数量统计表，单位为个/hm2。
资料2：夏季两个生态系统生物量统计表，单位为g/m-2。
【学生活动】根据数据分别建构两个生态系统的数量金字塔和生物量金字塔，并与同学进行交流。
生态系统的能量流动课件-高考生物一轮复习(选择性必修二)
3）要点突破，为什么一般不超过5 个营养级？
①相邻两个营养级间的能量传递效率为10%-20%； ②营养级越多，在能量流动中消耗的能量越多； ③营养级越高，得到的能量越少； ④生态系统中能量流动一般不超过5个营养级。
每个营养级同化量 = 下一个营养级同化量 +
呼吸消耗的 + 分解者利用的 +未被利用能量
二、能量传递中的极值计算
1. 食物链中有关计算
在食物链中，若题干未作具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%，则：
已知 较低营养级
未知
①求“最多”，则按20%流动 ②求“最少”，则按10%流动
①求“最多”，则按10%流动 ②求“最少”，则按20%流动
未知 较高营养级
已知
例：在下图的食物链中，A增重1kg，C最少增重多少，最多增重多少？若已知为C增重1kg,求消耗
同化的能量中流向分解者的部分。 4）初级消费者同化的能量＝呼吸作用消耗的能量+用于生长、发
育和繁殖的能量 5）生长、发育和繁殖的能量＝下一营养级同化的能量+分解者
利用的能量+未被利用的能量
3.生态系统能量流动示意图
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
…
分解者
呼吸作用
1）每一营养级获得能量的方式和能量的去路是有差别的。 2）生态系统能量的输入：生产者固定的太阳能（生产者通过光合作用同化的能量） 3）生态系统能量流动的渠道（途经）：以有机物中化学能的形式主要沿食物链、食物网流动。注意：也流向分解者 4）生态系统能量的散失：通过所有生物呼吸作用以热能形式散失。 5）生态系统能量流动中的变化：太阳能→有机物中的化学能→热能
2.生态系统
加上人口无限制发展和环境污染的严重，资源在不太 长的时间内可能枯竭。
五、人类与环境
六、人工生态系统
1、城市生态系统 城市生态系统是在自然环境的基础上，通
过人的劳动和智慧创造出来的，人工控制 对该系统的存在与发展起着决定性的作用， 是以人为主体的生态系统。 城市生态系统是不完全的生态系统：城市 生态系统中的生产者数量少，不能满足当 地消费者的需求；在城市生态系统中，需 要异地分解者分解废弃物。
四、生物与环境
1、生物依赖于环境 组成生物体的微量元素和大分子物质，包括蛋白质、碳
水化合物、脂类、核酸的基础元素均来自环境。 生物的发展、进化依赖于环境 ------环境因子为生物提供生存空间和营养条件。 ------生物对环境的限制因子有一定的适应性和耐性。 利比赫法则：生物的生存和繁衍依赖于综合的环境因子，
气圈中的大气循环和流动，还直接或间接的影响生物圈 的生命活动和环境变化。如空气中的微粒，像花粉、种 子、细菌、昆虫会被气流输送到不同的地方；同样，核 放射性微粒，工业生产中的二氧化硫气体，农业上使用 挥发的有机有毒气体都会被传播到地球各地。污染物也 可因逆温现象在某地区上空大量富集，对生物造成极大 危害。
三、自然生态系统
------森林生态系统的生物地质化学循环 碳循环的主要参与者：森林生态系统是最有效的利用
光能和吸收二氧化碳的生态系统。每公顷阔叶林每天 可固定1吨的二氧化碳，释放出0.73吨的氧气。 森林生态系统的有机物转化是营养物质的最大生产和 储存库。森林生态系统通过光合作用固定的太阳能占 整个生物圈的50%。 动物、植物、微生物所需的水分等物质可通过森林生 态系统从气相循环的交换作用中获得。森林生态系统 每年可向大气中蒸腾48万亿立方米的水。
海洋生态学课后思考题答案全
海洋生态学课后思考题答案全Revised by BETTY on December 25,2020第一章生态系统及其功能概论1 生态系统概念所强调的核心思想是什么？答: 生态系统概念所强调的核心思想主要强调自然界生物与环境之间不可分割的整体性，树立这种整体性思想使人类认识自然的具有革命性的进步。
生态系统生物学是现代生态学的核心。
2 生态系统有哪些基本组分它们各自执行什么功能答：生态系统的基本组成成分包括非生物和生物两部分。
非生物成分是生态系统的生命支持者，它提供生态系统中各种生物活动的栖息场所，具备生物生存所必须的物质条件，也是生命的源泉。
生物部分是执行生态系统功能的主体。
可分为以下几类：生产者:能利用太阳能进行光合作用，制造的有机物是地球上一切生物的食物来源，在生态系统中得能量流动和物质循环中居首要地位。
消费者：它们之间或者间接的依靠生产者制造的有机物为食，通过对生产者的摄食、同化和吸收过程，起着对初级生产者的加工和本身再生产的作用。
分解者：在生态系统中连续的进行着与光合作用相反的分解作用。
3生态系统的能量是怎么流动的有什么特点答：生态系统的能量流动过程是能量通过营养级不断消耗的过程。
其特点如下：（1）生产者（绿色植物）对太阳能利用率很低，只有1%左右。
（2）能量流动为不可逆的单向流动。
（3）流动中能量因热散失而逐渐减少，且各营养层次自身的呼吸所耗用的能量都在其总产量的一半以上，而各级的生产量则至多只有总产量的一小半。
（4）各级消费者之间能量的利用率平均为10%。
（5）只有当生态系统生产的能量与消耗的能量平衡的，生态系统的结构与功能才能保持动态的平衡。
4 生态系统的物质是怎样循环的有什么特点答：生态系统的物质循环通过生态系统中生物有机体和环境之间进行循环。
生命所需的各种元素和物质以无机形态被植物吸收，转变为生物体中各种有机物质，并通过食物链在营养级之间传递、转化。
当生物死亡后，有机物质被各种分解者分解回到环境中，然后再一次被植物吸收，重新进入食物链。
海洋生态系统中的食物链关系
海洋生态系统中的食物链关系海洋生态系统是地球上最大的生态系统之一，其中包含着丰富多样的生物种类，它们之间通过复杂的食物链关系相互联系。
食物链是描述生物之间能量和物质传递关系的重要概念，通过食物链可以清晰地展示不同生物之间的捕食关系和能量流动路径。
在海洋生态系统中，食物链关系错综复杂，扮演着维持生态平衡的重要角色。
一、海洋生态系统中的食物链类型1. 海洋浮游生物食物链海洋浮游生物食物链是海洋生态系统中最基础的食物链之一，它主要由浮游植物和浮游动物组成。
浮游植物如浮游藻类通过光合作用吸收阳光能量，将二氧化碳转化为有机物质，成为食物链的起点。
浮游动物如浮游动物浮游生物如浮游虾、浮游水母等则以浮游植物为食，构成了浮游生物食物链的基本结构。
2. 海洋底栖生物食物链海洋底栖生物食物链主要发生在海底的生物群落中，包括底栖植物和底栖动物。
底栖植物如海藻、海草等通过光合作用生长繁殖，为底栖动物提供能量来源。
底栖动物如海星、海胆、贝类等则以底栖植物为食，形成了底栖生物食物链。
这条食物链连接着海底生物群落中的各个层次，维持着海底生态系统的平衡。
3. 海洋中上层食物链海洋中上层食物链是指以大型海洋动物为主体的食物链，包括鱼类、海洋哺乳动物和海鸟等。
这些大型海洋动物通常以小型鱼类和浮游生物为食，构成了复杂的食物网。
例如，鲨鱼以小型鱼类和海洋无脊椎动物为食，而海豚则以鱼类和头足类动物为食。
这些大型海洋动物在海洋生态系统中扮演着重要的掠食者角色，调节着海洋生物种群的数量和结构。
二、海洋生态系统中食物链关系的重要性1. 能量传递食物链是能量在生态系统中传递的重要途径。
光合作用是能量的起源，浮游植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，再通过食物链传递给浮游动物、底栖生物和大型海洋动物。
食物链的层级结构使得能量能够有效地传递和利用，维持着海洋生态系统的能量平衡。
2. 物质循环食物链还参与了生物体内元素的循环过程。
当一个生物捕食另一个生物时，被捕食者的有机物质会被转化为捕食者的组织和废物，进而被其他生物所利用。
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海洋生态系统中的能量流动
海洋是地球上最广阔的生态系统之一，拥有着丰富多样的生物种类和复杂的能量流动。
通过一系列的生物学过程，能量从一个生物群落转移到另一个生物群落，从而维持着整个海洋生态系统的平衡和稳定。
能量在海洋生态系统中的流动可以追溯到阳光能的输入。
太阳能是地球上几乎所有生态系统的主要能量来源。
在海洋中，阳光穿透表层海水，为浮游植物进行光合作用提供了充足的能量。
这些浮游植物包括微小的浮游藻类和细菌，它们通过光合作用将太阳能转化为化学能，并进一步转化为有机物。
这些有机物成为海洋食物链的起点，为海洋中的其他生物提供了能量来源。
浮游生物被称为第一级消费者，它们以浮游植物为食物，将其能量转化为自身的生长和繁殖所需。
第二级消费者是以浮游生物为食的动物，如浮游动物和小型鱼类。
它们通过摄食浮游生物获得能量，并将其传递给更高级别的消费者。
能量传递过程中还存在着能量损失。
根据能量转移的规律，能量在每个级别之间的转换效率约为10%左右。
这意味着只有10%的能量被转移到下一个级别，其余的能量被消耗、浪费或转化为其他形式。
因此，能量流动过程中，从第一级消费者到高级消费者，能量的数量会不断减少。
除了食物链之外，海洋生态系统中还存在着复杂的食物网。
食物网将不同级别的消费者连接在一起，形成了一个更加复杂的能量流动系统。
通过食物网，能量可以通过多条路径传递，从而提高整个生态系统的稳定性和适应性。
此外，海洋生态系统中还存在着重要的分解者。
分解者是一类微生物，它们分解死亡生物体和有机废物，将其转化为无机物和营养物质，为生态系统的再生提供了重要的环节。
分解者通过降解有机物，释放出能量和养分，从而促进了能量流动的持续。
海洋生态系统中的能量流动也受到环境因素的影响。
温度、盐度、光照等环境
条件的变化都会对生物群落的结构和能量流动产生影响。
例如，温度升高可能导致浮游植物的生长受抑制，进而影响到整个食物链的能量传递。
总而言之，海洋生态系统中的能量流动是一个复杂而精密的过程。
太阳能的输
入为海洋生物提供了能量的来源，而食物链和食物网则在不同级别的消费者之间传递能量。
能量转换的效率决定了每个级别之间能量的损失程度。
通过分解者的作用，能量得以再生。
环境因素的变化也会影响到能量流动的稳定性。
探究海洋生态系统中能量的流动，有助于我们更好地了解海洋生态系统的运行机制，为其保护和管理提供科学依据。