生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)WEI

1、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的成分生態(tài)系統(tǒng)的成分食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動生態(tài)系統(tǒng)的能量流動生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)食物鏈?zhǔn)澄镦準(zhǔn)澄锞W(wǎng)食物網(wǎng)組成結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)三、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動三、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1、能量流動的定義、能量流動的定義2、能量流動的過程、能量流動的過程生態(tài)系統(tǒng)中能量的生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入輸入、傳遞傳遞和和散失散失的過程的過程從生產(chǎn)者所固定的太陽能開始的從生產(chǎn)者所固定的太陽能開始的起點：起點：是生產(chǎn)者所固定的全部太陽光能是生產(chǎn)者所固定的全部太陽光能總能量：總能量：渠道：渠道： 食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈

2、和食物網(wǎng) 過程：過程： 流入一個營養(yǎng)級的能量是指這個營養(yǎng)級的生物所流入一個營養(yǎng)級的能量是指這個營養(yǎng)級的生物所同化的量同化的量。同化的能量同化的能量呼吸消耗呼吸消耗生長、發(fā)育和繁殖生長、發(fā)育和繁殖 貯存在生物的有機物中貯存在生物的有機物中死亡的遺體、殘落物、排泄物死亡的遺體、殘落物、排泄物被分解者分解被分解者分解流入下一個營養(yǎng)級的生物體內(nèi)流入下一個營養(yǎng)級的生物體內(nèi)三、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動三、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1、能量流動的定義、能量流動的定義2、能量流動的過程、能量流動的過程3、能量流動的特點、能量流動的特點（1）單向流動）單向流動（2）逐級遞減）逐級遞減太陽能太陽能生產(chǎn)者生產(chǎn)者初級消費者初級消費

3、者次級消費者次級消費者三級消費者三級消費者。能量的傳遞效率能量的傳遞效率下一營養(yǎng)級下一營養(yǎng)級的同化量的同化量本營養(yǎng)級本營養(yǎng)級的同化量的同化量10%20%100%能量金字塔：能量金字塔：決不倒置決不倒置數(shù)量金字塔：數(shù)量金字塔：可能倒置可能倒置太陽能太陽能第一營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第五營養(yǎng)級。第五營養(yǎng)級。營養(yǎng)級越多，在能量流動的過程中消耗的能量就越多營養(yǎng)級越多，在能量流動的過程中消耗的能量就越多三、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動三、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1、能量流動的定義、能量流動的定義2、能量流動的過程、能量流動的過程3、能量流動的特點、能量流動的特點4、能量流動的意義、能量流動的意義（研究的目的

4、）（研究的目的）設(shè)法調(diào)整能量流動關(guān)系設(shè)法調(diào)整能量流動關(guān)系使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠质鼓芰苛飨驅(qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?生產(chǎn)者生產(chǎn)者（植物）（植物）呼吸呼吸 初級消費者初級消費者（植食動物）（植食動物）呼吸呼吸 次級消費者次級消費者（肉食動物）（肉食動物） 三級消費者三級消費者（肉食動物）（肉食動物）呼吸呼吸呼吸呼吸分分 解解 者者呼吸呼吸初級消費者初級消費者攝入攝入初級消費者初級消費者同化同化用于生長、用于生長、發(fā)育和繁殖發(fā)育和繁殖次級消費者次級消費者攝入攝入呼呼 吸吸散失散失分解者利用分解者利用遺體遺體殘骸殘骸呼吸呼吸散失散失思考思考1：南極海洋中，南極海洋中，硅藻磷蝦硅藻磷蝦 鯨鯨這一條食物鏈

5、中，這一條食物鏈中，如果硅藻的總能量增加如果硅藻的總能量增加100千焦，則磷蝦、鯨各增加多少千焦，則磷蝦、鯨各增加多少千焦能量？千焦能量？磷蝦增加千焦能量，鯨增加千焦能量。磷蝦增加千焦能量，鯨增加千焦能量。思考思考2、一條食物鏈中，狼可以吃兔子，但兔子不會吃狼，、一條食物鏈中，狼可以吃兔子，但兔子不會吃狼，該食物鏈的不可逆性說明該食物鏈的不可逆性說明 。思考思考3：當(dāng)貓吃掉一只老鼠時，它獲得了這只老鼠的：當(dāng)貓吃掉一只老鼠時，它獲得了這只老鼠的 A、全部全部能量能量 B、部分部分能量能量 識圖作答：下圖表示生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，請據(jù)圖回答：識圖作答：下圖表示生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，請據(jù)圖回答：（1）將

6、將A、B、C、D各營養(yǎng)級的名稱依次為：各營養(yǎng)級的名稱依次為： A_ B_ C_ D_生產(chǎn)者生產(chǎn)者 初級消費者初級消費者 次級消費者次級消費者三級消費者三級消費者 （2）圖中）圖中a1代表代表（3）圖中）圖中a2代表代表 （4）a3a2的原因是的原因是（5）從生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率上看，一個）從生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率上看，一個 營養(yǎng)級的能量，流到下一個營養(yǎng)級只營養(yǎng)級的能量，流到下一個營養(yǎng)級只 有有_ 因此，一個食物鏈一般不因此，一個食物鏈一般不 能超過能超過_生產(chǎn)者所固定的太陽能生產(chǎn)者所固定的太陽能 從第一營養(yǎng)級流動到第二營養(yǎng)級的能量從第一營養(yǎng)級流動到第二營養(yǎng)級的能量 初級消費者呼吸作用初級消費者呼

7、吸作用消耗了大部分的能量，只有消耗了大部分的能量，只有10-20的的能量傳遞給次級消費者，所以能量傳遞給次級消費者，所以a3a2； 1020 五個營養(yǎng)級五個營養(yǎng)級 四、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)四、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1 1、概念、概念P91P91：生物圈生物圈( (又稱生物地球化學(xué)循環(huán)）又稱生物地球化學(xué)循環(huán)）生物群落生物群落無機環(huán)境無機環(huán)境組成生物體的化學(xué)元素組成生物體的化學(xué)元素反復(fù)循環(huán)反復(fù)循環(huán)2 2、特點、特點全球性、循環(huán)性全球性、循環(huán)性研究范圍研究范圍3 3、碳循環(huán)、碳循環(huán)（1 1）碳的存在形式）碳的存在形式無機環(huán)境無機環(huán)境生物體生物體碳酸鹽碳酸鹽COCO2 2含碳有機物含碳有機物（2 2）碳循環(huán)

8、的過程）碳循環(huán)的過程大氣中的大氣中的COCO2 2綠色植物綠色植物煤、泥炭、石油煤、泥炭、石油動植物尸體動植物尸體光合作用光合作用動物動物燃燒燃燒呼吸呼吸分解者分解者分解分解呼吸呼吸（4 4）碳）碳進(jìn)入進(jìn)入生物體的途徑生物體的途徑綠色植物的光合作用綠色植物的光合作用（5 5）碳在生物體之間）碳在生物體之間傳遞傳遞的途徑（的途徑（渠道渠道）食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng)（6 6）碳）碳出出生物體的途徑生物體的途徑分解者有分解作用分解者有分解作用生物的呼吸作用生物的呼吸作用化石燃料的燃燒化石燃料的燃燒（碳（碳進(jìn)入大氣進(jìn)入大氣的途徑）的途徑）(7)(7)溫室效應(yīng)：溫室效應(yīng)：生物圈中碳平衡被破壞，大氣生

9、物圈中碳平衡被破壞，大氣中中CO2的含量迅速增加。的含量迅速增加。（3 3）碳在無機環(huán)境和生物群落之間的循環(huán)的形式：）碳在無機環(huán)境和生物群落之間的循環(huán)的形式：COCO2 2碳在生物群落中的傳遞形式：碳在生物群落中的傳遞形式： 有機物有機物 地球上水通過地球上水通過蒸發(fā)蒸發(fā)、降雨降雨、植物的蒸騰植物的蒸騰、吸收吸收等過程反復(fù)循環(huán)。等過程反復(fù)循環(huán)。4 4、水循環(huán)、水循環(huán)5 5、物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系、物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系（1 1）區(qū)別）區(qū)別項目項目能量流動能量流動物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)形式形式特點特點范圍范圍以以有機物有機物的形式流動的形式流動以以元素元素的形式流動的形式流動單向傳遞單向傳遞反復(fù)循

10、環(huán)反復(fù)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的各營養(yǎng)級生態(tài)系統(tǒng)的各營養(yǎng)級生物圈生物圈（2 2）聯(lián)系）聯(lián)系物質(zhì)物質(zhì)能量能量載體載體動力動力物質(zhì)循環(huán)和能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的兩大功能物質(zhì)循環(huán)和能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的兩大功能 生產(chǎn)者生產(chǎn)者分解者分解者消費者消費者無機環(huán)境無機環(huán)境捕食捕食分解作用分解作用分解作用分解作用呼吸呼吸作用作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用光合光合作用作用例題例題1、下圖為碳循環(huán)示意圖，圖中、下圖為碳循環(huán)示意圖，圖中A、B、C、D分別代表生分別代表生態(tài)系統(tǒng)中的不同成分，態(tài)系統(tǒng)中的不同成分，a、b、c、d、e、g分別表示碳的循環(huán)過分別表示碳的循環(huán)過程，據(jù)圖回答：程，據(jù)圖回答：（1） A、B、C、D分別代表分別

11、代表、。（2）碳在）碳在A中的存在形式是中的存在形式是 。（3）圖中）圖中b、c、g、e表示的生理過程表示的生理過程是是 、 、 、 。（4）碳以）碳以 的形式在的形式在 與與 之間之間進(jìn)行循環(huán)。進(jìn)行循環(huán)。 a B c e f A D b g d C 生產(chǎn)者生產(chǎn)者各種含碳有機物各種含碳有機物光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用分解作用分解作用呼吸作用呼吸作用CO2生物群落生物群落無機環(huán)境無機環(huán)境消費者消費者 分解者分解者 CO2例題例題2、下圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動的定量分析圖解。圖中、下圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動的定量分析圖解。圖中A、B、C代代表三個營養(yǎng)級，數(shù)字均為實際測得的能量數(shù)，單位為百

12、萬千焦。已知該生態(tài)表三個營養(yǎng)級，數(shù)字均為實際測得的能量數(shù)，單位為百萬千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽輻射為系統(tǒng)受到的太陽輻射為118872百萬千焦，但其中百萬千焦，但其中 118761百萬千焦的能量未被百萬千焦的能量未被利用。請回答（利用。請回答（1）將流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量數(shù)填寫在圖中的括號內(nèi)、這部）將流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量數(shù)填寫在圖中的括號內(nèi)、這部分能量是分能量是 所固定的太陽能（所固定的太陽能（2）能量從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳）能量從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率為遞效率為 %，從第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率為，從第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率為 %。（3）次級消費者通過異化作

13、用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比）次級消費者通過異化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是是_ %（4）由圖可知，下個營養(yǎng)級不能得到上個營養(yǎng)級的全部能量，）由圖可知，下個營養(yǎng)級不能得到上個營養(yǎng)級的全部能量，原因有：各營養(yǎng)級生物體內(nèi)的大量能量原因有：各營養(yǎng)級生物體內(nèi)的大量能量 ；其次是上一個；其次是上一個營養(yǎng)級的部分能量營養(yǎng)級的部分能量 ；還有少數(shù)能量；還有少數(shù)能量被被利用。利用。 太陽輻射太陽輻射 分解者分解者 0.5 微量微量 A（ ） B(15.0) (3.0) 51.5 41.5 1.8 呼吸消耗呼吸消耗 2.5 未利用未利用111生產(chǎn)者生產(chǎn)者13.5 2060 呼吸作

14、用消耗了呼吸作用消耗了未被下一個營養(yǎng)級的生物所利用未被下一個營養(yǎng)級的生物所利用 分解者分解者思考思考、下圖是生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的簡圖，圖中的、下圖是生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的簡圖，圖中的甲、乙、丙甲、乙、丙各代各代表生態(tài)系統(tǒng)中的什么表生態(tài)系統(tǒng)中的什么成分成分？ 大氣中的大氣中的CO2 甲甲 乙乙 丙丙答：甲表示生產(chǎn)者、乙表示消費者、丙表示分解者答：甲表示生產(chǎn)者、乙表示消費者、丙表示分解者鞏固鞏固、下圖是兩個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖。圖、下圖是兩個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖。圖a是農(nóng)作物為是農(nóng)作物為人類提供的食物量、為家禽和家畜提供的飼料量，都與圖人類提供的食物量、為家禽和家畜提供的飼料量，都與圖b相同。相同。

15、 圖圖a飼料飼料 農(nóng)作物農(nóng)作物 糞肥家禽、家畜糞肥家禽、家畜 糞肥糞肥 食物食物食物食物 人人圖圖b 飼料飼料 農(nóng)作物農(nóng)作物 糞肥糞肥 家禽、家畜家禽、家畜 菌渣等菌渣等 人人 食用菌食用菌（）請根據(jù)圖（）請根據(jù)圖a圖圖b所示生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在下面用箭頭完成這所示生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在下面用箭頭完成這兩個生態(tài)系統(tǒng)能量流動和利用的圖解（各種生物的呼吸作用耗能和兩個生態(tài)系統(tǒng)能量流動和利用的圖解（各種生物的呼吸作用耗能和圖中未標(biāo)出的分解者耗能可不標(biāo)出）。圖中未標(biāo)出的分解者耗能可不標(biāo)出）。圖：圖：a 太陽能農(nóng)作物太陽能農(nóng)作物 家禽、家畜家禽、家畜 人人圖：圖：b 太陽能農(nóng)作物家禽、家畜食用菌太陽能農(nóng)作物家禽、家畜食用菌 人人 （2）圖）圖 所示生態(tài)系統(tǒng)的能量能夠更多地流入人類體內(nèi)，所示生態(tài)系統(tǒng)的能量能夠更多地流入人類體內(nèi)，原因是：原因是： b農(nóng)作物中不能被家禽、家畜和人利用的能量（如秸稈、農(nóng)作物中不能被家禽、家畜和人利用的能量（如秸稈、果殼等）可以通過食用菌作用而轉(zhuǎn)移到人體內(nèi)。果殼等）可以通過食用菌作用而轉(zhuǎn)移到人體內(nèi)。物質(zhì)循環(huán)的主要特點物質(zhì)循環(huán)的主要特點： 物質(zhì)循環(huán)是帶有全球性的，生物群落物質(zhì)循環(huán)是帶有全球性的，生物群落和無機環(huán)境之間的物質(zhì)可以反復(fù)出現(xiàn)反復(fù)和無機環(huán)境之間的物質(zhì)可以反復(fù)出現(xiàn)反復(fù)利用，周而復(fù)始進(jìn)行循環(huán)，不會消失。利用，