第5章第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

1、 能量流動的起點：能量流動的起點： 能量流動的數(shù)量：能量流動的數(shù)量： 生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)的 能量流動的途徑：能量流動的途徑：能量流動能量流動 能量流動的特點：能量流動的特點： 研究的目的研究的目的 從生產(chǎn)者固定太陽能開始從生產(chǎn)者固定太陽能開始 流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者所固定的全部太陽能是生產(chǎn)者所固定的全部太陽能太陽能太陽能第一營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級第二營第二營養(yǎng)級養(yǎng)級第五營養(yǎng)級第五營養(yǎng)級單向流動不循環(huán)單向流動不循環(huán) 逐級遞減，傳遞率為逐級遞減，傳遞率為1020 1、設(shè)法調(diào)整能量流動關(guān)系，使、設(shè)法調(diào)整能量流動關(guān)系，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帜芰苛飨驅(qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?、設(shè)計生

2、態(tài)農(nóng)業(yè)，保護環(huán)境、設(shè)計生態(tài)農(nóng)業(yè)，保護環(huán)境復習：復習：1、肉食動物不可能是一條食物鏈中的第幾、肉食動物不可能是一條食物鏈中的第幾 營養(yǎng)級（營養(yǎng)級（ ）A第五第五 B第二第二C第三第三 D第四第四2、對水稻、對水稻鼠鼠蛇蛇鷹這條食物鏈的錯誤鷹這條食物鏈的錯誤 描述是（描述是（ ）A.水稻是生產(chǎn)者水稻是生產(chǎn)者 B.鼠是初級消費者鼠是初級消費者 C.蛇是次級消費者蛇是次級消費者 D.鷹屬于第三營養(yǎng)級鷹屬于第三營養(yǎng)級BD識圖作答：下圖表示生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，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：請據(jù)圖回答：（1）將）將A、B、C、D各營養(yǎng)級的名稱依次各營養(yǎng)級的名稱依次 寫在圖中：寫在圖中：

3、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消耗了大初級消費者呼吸作用消耗了大部分的能量，只有部分的能量，只有10-2

4、0的能量傳遞給次級消費者，的能量傳遞給次級消費者，所以所以a3a2； 1020 五個營養(yǎng)級五個營養(yǎng)級 一、碳循環(huán)一、碳循環(huán)l思考與討論：思考與討論：l1、碳在自然界以什么形式存在？、碳在自然界以什么形式存在？l2、碳是如何分別進出生產(chǎn)者、消費者、碳是如何分別進出生產(chǎn)者、消費者、分解者各個環(huán)節(jié)的（以什么形式、通過分解者各個環(huán)節(jié)的（以什么形式、通過哪些生命活動、形成哪些產(chǎn)物等）？哪些生命活動、形成哪些產(chǎn)物等）？l3、請用關(guān)鍵詞、線段、箭頭、方框等表、請用關(guān)鍵詞、線段、箭頭、方框等表示討論結(jié)果。示討論結(jié)果。什么是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)？什么是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)？生態(tài)系統(tǒng)是指：生態(tài)系統(tǒng)是指：物質(zhì)是指：物質(zhì)

5、是指：循環(huán)是指：循環(huán)是指： 是指組成生物體的是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等基本元素在等基本元素在生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的生物群落的生物群落與無機環(huán)境之間反復循環(huán)運動叫生態(tài)系與無機環(huán)境之間反復循環(huán)運動叫生態(tài)系統(tǒng)的統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)。 l生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等基本元素在生態(tài)系統(tǒng)的等基本元素在生態(tài)系統(tǒng)的生物群落與無機環(huán)境之間反復循環(huán)運動。生物群落與無機環(huán)境之間反復循環(huán)運動。l生物地球化循環(huán)：生物圈是地球上最大的生物地球化循環(huán)：生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)，其中的物質(zhì)循環(huán)帶有全球性，這生態(tài)系統(tǒng)，其中的物質(zhì)循環(huán)帶有全球性，這種物

6、質(zhì)循環(huán)又叫種物質(zhì)循環(huán)又叫生物地球化學循環(huán)生物地球化學循環(huán)。l生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)反復出現(xiàn)，循環(huán)流動，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)反復出現(xiàn)，循環(huán)流動，不會消失，生物可反復利用。不會消失，生物可反復利用。碳循環(huán)碳循環(huán) 大氣中的大氣中的CO2C A B D煤、石油等煤、石油等 下圖是碳循環(huán)的圖解下圖是碳循環(huán)的圖解思考：1、從生態(tài)系統(tǒng)的成分看，、從生態(tài)系統(tǒng)的成分看，A、B、C、D各代各代表什么生物？表什么生物？2、碳分別以什么形式進入、離開生物群落？、碳分別以什么形式進入、離開生物群落？初級消費者，生產(chǎn)者，次級消費者，分解者初級消費者，生產(chǎn)者，次級消費者，分解者氣體氣體CO2 大氣中的大氣中的CO2C A B D

7、煤、石油等煤、石油等 3、大氣中的、大氣中的CO2進入生物群落主要依賴于進入生物群落主要依賴于 _作用。作用。4、碳從生物群落回到大氣中主要依靠、碳從生物群落回到大氣中主要依靠_作用。作用。5、限制我國西北地區(qū)、限制我國西北地區(qū)過程總量的主要非過程總量的主要非生物因素生物因素_。 光合光合呼吸呼吸水水 大氣中的大氣中的CO2C A B D煤、石油等煤、石油等 6、過程的加劇將產(chǎn)生怎樣的后果？過程的加劇將產(chǎn)生怎樣的后果？大氣中大氣中CO2含量增加，導致溫室效應含量增加，導致溫室效應7、溫室效應的控制不只是某一個國家的事情，、溫室效應的控制不只是某一個國家的事情，為此為此1997年年12月月11日

8、聯(lián)合國在日本東京有關(guān)日聯(lián)合國在日本東京有關(guān)溫室氣體的排放簽署了溫室氣體的排放簽署了京都議定書京都議定書，這基，這基于物質(zhì)循環(huán)具有于物質(zhì)循環(huán)具有_的特點。的特點。下圖是一幅下圖是一幅1989年世界環(huán)境日主題的宣傳畫年世界環(huán)境日主題的宣傳畫全球性全球性l生活中我們可見的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的溫生活中我們可見的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的溫室。使用玻璃或透明塑料薄膜來做溫室，是讓陽光直接室。使用玻璃或透明塑料薄膜來做溫室，是讓陽光直接照射進溫室，加熱室內(nèi)空氣；而玻璃或透明塑料薄膜又照射進溫室，加熱室內(nèi)空氣；而玻璃或透明塑料薄膜又可以不讓市內(nèi)的熱空氣向外散發(fā)，使市內(nèi)的溫度保持高可以不讓市內(nèi)的

9、熱空氣向外散發(fā)，使市內(nèi)的溫度保持高于外界的狀態(tài)，以提供有利于植物快速生長的條件。于外界的狀態(tài)，以提供有利于植物快速生長的條件。l溫室有兩個特點：溫室有兩個特點： l由環(huán)境污染引起的溫室效應是指地球表面變熱的現(xiàn)象。由環(huán)境污染引起的溫室效應是指地球表面變熱的現(xiàn)象。它會使地球上的病蟲害增加，土地干旱，沙漠化面積增它會使地球上的病蟲害增加，土地干旱，沙漠化面積增大，海平面上升，氣候異常，海洋風暴增多。大，海平面上升，氣候異常，海洋風暴增多。l科學家預測：如果地球表面溫度的升高按現(xiàn)在的速度繼科學家預測：如果地球表面溫度的升高按現(xiàn)在的速度繼續(xù)發(fā)展，到續(xù)發(fā)展，到20502050年全球溫度將上升年全球溫度將上

10、升2-42-4攝氏度，南北極地攝氏度，南北極地冰川將大幅度融化，導致海平面大大上升，一些島嶼國冰川將大幅度融化，導致海平面大大上升，一些島嶼國家和沿海城市將淹于水中，其中包括紐約、上海、東京家和沿海城市將淹于水中，其中包括紐約、上海、東京和悉尼幾個國際大城市和悉尼幾個國際大城市。 能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系 生態(tài)系統(tǒng)的存在是靠物質(zhì)循環(huán)和能量生態(tài)系統(tǒng)的存在是靠物質(zhì)循環(huán)和能量流動來維持的。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物流動來維持的。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)都是通過質(zhì)循環(huán)都是通過食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng)的渠道實的渠道實現(xiàn)的，二者是同時進行的，彼此相互依存，現(xiàn)的，二者是同時進行的

11、，彼此相互依存，不可分割的統(tǒng)一整體。不可分割的統(tǒng)一整體。 但是，能量流動和物質(zhì)循環(huán)又有本質(zhì)但是，能量流動和物質(zhì)循環(huán)又有本質(zhì)上的區(qū)別：能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級上的區(qū)別：能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級時是時是逐級遞減逐級遞減，而且運動是，而且運動是單向單向的、的、不是不是循環(huán)的，最終在環(huán)境中消失循環(huán)的，最終在環(huán)境中消失。物質(zhì)循環(huán)是。物質(zhì)循環(huán)是帶有全球性帶有全球性的，在生物群落與無機環(huán)境間的，在生物群落與無機環(huán)境間物質(zhì)可以物質(zhì)可以反復出現(xiàn)，反復利用，循環(huán)運動反復出現(xiàn)，反復利用，循環(huán)運動，不會消失。，不會消失。能量流動和物質(zhì)循環(huán)的相互關(guān)系能量流動和物質(zhì)循環(huán)的相互關(guān)系能量流動能量流動物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)形式形

12、式特點特點聯(lián)系聯(lián)系主要以有機物形式主要以有機物形式組成生物體的組成生物體的基本元素基本元素在生物在生物群落與無機環(huán)境間反復循環(huán)群落與無機環(huán)境間反復循環(huán)1、反復循環(huán)、反復循環(huán)2、具全球性（生物圈）、具全球性（生物圈）能量流動和物質(zhì)循環(huán)能量流動和物質(zhì)循環(huán)二者是同時進行的，彼此二者是同時進行的，彼此相互依存，不可分割相互依存，不可分割的統(tǒng)一整體。的統(tǒng)一整體。1、單向流動、不循環(huán)、單向流動、不循環(huán) 2、逐級遞減、效率、逐級遞減、效率 小結(jié)：小結(jié)：（1）碳循環(huán)的形式：）碳循環(huán)的形式：（2）碳在自然界中的存在形式：）碳在自然界中的存在形式：（3）碳在生物體內(nèi)的存在形式：）碳在生物體內(nèi)的存在形式：（4）碳進

13、入生物體的途徑：）碳進入生物體的途徑：（5）碳在生物體之間傳遞途徑：）碳在生物體之間傳遞途徑：（6）碳進入大氣的途徑：）碳進入大氣的途徑：CO2；CO2和碳酸鹽；和碳酸鹽；含碳有機物；含碳有機物；綠色植物的光合作用；綠色植物的光合作用；食物鏈；食物鏈；生物的呼吸作用生物的呼吸作用分解者有分解作用分解者有分解作用化石燃料的燃燒化石燃料的燃燒水是組成生物體的重要成分，約占體重水是組成生物體的重要成分，約占體重的的 6095，體內(nèi)進行一切生化反應都離，體內(nèi)進行一切生化反應都離不開水。地球上水通過蒸發(fā)、降雨、植物的蒸騰、不開水。地球上水通過蒸發(fā)、降雨、植物的蒸騰、吸收等過程反復循環(huán)。吸收等過程反復循環(huán)

14、。碳元素約占生物體干重的碳元素約占生物體干重的 47，碳，碳是有機化合物的是有機化合物的“骨架骨架”，沒有碳就沒有生命。，沒有碳就沒有生命。碳在無機環(huán)境與生物群落之間是以碳在無機環(huán)境與生物群落之間是以CO2的形式進的形式進行循環(huán)的。行循環(huán)的。氮是組成蛋白質(zhì)和核酸的主要成分。氮氮是組成蛋白質(zhì)和核酸的主要成分。氮占大氣成分的占大氣成分的79，必須經(jīng)過生物固氮作用、硝，必須經(jīng)過生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落與無機環(huán)化作用、反硝化作用等才能在生物群落與無機環(huán)境間反復循環(huán)。境間反復循環(huán)。水循環(huán)水循環(huán)氮循環(huán)氮循環(huán)硫循環(huán)硫循環(huán)練習 1 1、流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是 A

15、 A生態(tài)系統(tǒng)范圍內(nèi)輻射的全部太生態(tài)系統(tǒng)范圍內(nèi)輻射的全部太陽能陽能 B B照到植物體上的全部太陽能照到植物體上的全部太陽能 C C消費者得到的全部化學能消費者得到的全部化學能 D D全部生產(chǎn)者所固定的太陽能全部生產(chǎn)者所固定的太陽能 2 2運用生態(tài)系統(tǒng)能量流動規(guī)律分析下列四項中，能量不運用生態(tài)系統(tǒng)能量流動規(guī)律分析下列四項中，能量不利于流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠质抢诹飨驅(qū)θ祟愖钣幸娴牟糠质?A A在森林中，使能量多儲存在木材里在森林中，使能量多儲存在木材里 B B在草原牧場，使能量多流向牛和羊在草原牧場，使能量多流向牛和羊 C C能量流經(jīng)初級消費者能量流經(jīng)初級消費者次級消費者次級消費者三級消費者三級消

16、費者（人的食物）（人的食物） D D在養(yǎng)魚池，讓有機肥料以腐屑形式被魚類或餌料在養(yǎng)魚池，讓有機肥料以腐屑形式被魚類或餌料動物直接攝食動物直接攝食練習：練習：D 3 3在任何生態(tài)系統(tǒng)中能把二氧化碳釋放到大氣中去以在任何生態(tài)系統(tǒng)中能把二氧化碳釋放到大氣中去以 維持碳循環(huán)過程的主要形式是維持碳循環(huán)過程的主要形式是 A A化石燃料的燃燒化石燃料的燃燒 B B化工廠的分解釋放化工廠的分解釋放 C C生物的呼吸作用生物的呼吸作用 D D碳酸鹽的分解碳酸鹽的分解 4 4、由于能量是逐級遞減、單向不循環(huán)，那么在生態(tài)系統(tǒng)由于能量是逐級遞減、單向不循環(huán)，那么在生態(tài)系統(tǒng)中，下列生物哪類生物最少中，下列生物哪類生物最

17、少 A A昆蟲昆蟲 B B鳥鳥 C C猛獸猛獸 D D植物植物 5 5、在生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過程中，在生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過程中，COCO2 2進入生物群落是通進入生物群落是通過過 A A呼吸作用呼吸作用 B B光合作用光合作用 C C蒸騰作用蒸騰作用 D D自由擴散自由擴散 6 6、在生態(tài)系統(tǒng)中，全部初級消費者所消耗的能量比全部在生態(tài)系統(tǒng)中，全部初級消費者所消耗的能量比全部次級消費者所消耗的能量次級消費者所消耗的能量 A A多多 B B少少 C C相等相等 D D以上以上3 3種都是種都是 7 7、右下圖是以每個營養(yǎng)級生物的數(shù)量多少而繪制的金、右下圖是以每個營養(yǎng)級生物的數(shù)量多少而繪制的金字塔，其中

18、字塔，其中a a、b b、c c分別代表第一、二、三營養(yǎng)級的生物。分別代表第一、二、三營養(yǎng)級的生物。下面哪條食物鏈與金字塔相符合下面哪條食物鏈與金字塔相符合 草草 樹樹 昆蟲昆蟲 兔兔 鳥鳥 狼狼 A A B B C C D D 8 8、下列敘述，正確的是下列敘述，正確的是 A A當狼吃掉一只兔子時，就獲得了兔的全部能量當狼吃掉一只兔子時，就獲得了兔的全部能量 B B當狼捕食兔子并經(jīng)同化作用合成了自身的有機物時當狼捕食兔子并經(jīng)同化作用合成了自身的有機物時，能量就從第一營養(yǎng)級流入了第二營養(yǎng)級，能量就從第一營養(yǎng)級流入了第二營養(yǎng)級 C C生產(chǎn)者通過光合作用制造了有機物時，能量就由非生產(chǎn)者通過光合作用

19、制造了有機物時，能量就由非生物環(huán)境流入了生物群落生物環(huán)境流入了生物群落 D D生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是往復循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是往復循環(huán)的 課本習題課本習題l基礎(chǔ)題基礎(chǔ)題 1.（1）；（；（2）。l2.A。3.B。l4.提示：是。因為生物圈是指地球上所有生物與提示：是。因為生物圈是指地球上所有生物與其無機環(huán)境的總和，通過物質(zhì)循環(huán)構(gòu)成一個物質(zhì)其無機環(huán)境的總和，通過物質(zhì)循環(huán)構(gòu)成一個物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)。上自給自足的系統(tǒng)。l拓展題拓展題：農(nóng)田是人工生態(tài)系統(tǒng)，是以提高農(nóng)作物：農(nóng)田是人工生態(tài)系統(tǒng)，是以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和效益，使能量更多地流向人類，滿足人的產(chǎn)量和效益，使能量更多地流向人類，滿足人類的需要為

20、目的的。類的需要為目的的。農(nóng)田土壤中氮的含量往往不農(nóng)田土壤中氮的含量往往不足以使作物高產(chǎn)，加之農(nóng)產(chǎn)品源源不斷地自農(nóng)田足以使作物高產(chǎn)，加之農(nóng)產(chǎn)品源源不斷地自農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)輸出，其中的氮元素并不能都歸還土壤，生態(tài)系統(tǒng)輸出，其中的氮元素并不能都歸還土壤，所以需要施加氮肥。所以需要施加氮肥。這與物質(zhì)循環(huán)并不矛盾。這與物質(zhì)循環(huán)并不矛盾。探究：探究：“土壤微生物的分解作用土壤微生物的分解作用” 土壤中最小的有機體可能也是最重要的有土壤中最小的有機體可能也是最重要的有機體，是那些肉眼看不見的細菌和絲狀真菌。機體，是那些肉眼看不見的細菌和絲狀真菌。它們有著龐大的天文學似的統(tǒng)計數(shù)字，一茶它們有著龐大的天文學似的統(tǒng)

21、計數(shù)字，一茶匙的表層土可以含有億萬個細菌?？v然這些匙的表層土可以含有億萬個細菌。縱然這些細菌形體細微，但在一英畝肥沃土壤的一英細菌形體細微，但在一英畝肥沃土壤的一英尺厚的表土中，其細菌總重量可以達到一千尺厚的表土中，其細菌總重量可以達到一千磅之多。長得像長線似的放線菌數(shù)目比細菌磅之多。長得像長線似的放線菌數(shù)目比細菌稍微少一些，然而因為它們形體較大，所以稍微少一些，然而因為它們形體較大，所以它們在一定數(shù)量土壤中的總重量仍和細菌差它們在一定數(shù)量土壤中的總重量仍和細菌差不多。被稱之為藻類的微小綠色細胞體組成不多。被稱之為藻類的微小綠色細胞體組成了土壤內(nèi)極微小的植物生命。了土壤內(nèi)極微小的植物生命。 細

22、菌、真菌和藻類是使動、植物腐爛的主要原細菌、真菌和藻類是使動、植物腐爛的主要原因，它們將動植物的殘體還原為組成它們的無機物。因，它們將動植物的殘體還原為組成它們的無機物。假若沒有這些微小的生物，像碳、氮這些化學元素假若沒有這些微小的生物，像碳、氮這些化學元素通過土壤、空氣以及生物組織的循環(huán)運動是無法進通過土壤、空氣以及生物組織的循環(huán)運動是無法進行的。例如，若沒有固氮細菌，雖然植物被含氮的行的。例如，若沒有固氮細菌，雖然植物被含氮的空氣空氣“海洋海洋”所包圍，但它們?nèi)詫㈦y以得到氮素。所包圍，但它們?nèi)詫㈦y以得到氮素。其他有機體產(chǎn)生了二氧化碳，并形成碳酸而促進了其他有機體產(chǎn)生了二氧化碳，并形成碳酸而促進了巖石的分解。土壤中還有其他的微生物在促成著多巖石的分解。土壤中還有其他的微生物在促成著多種多樣的氧化和還原反應，通過這些反應使鐵、錳種多樣的氧化和還原反應，通過這些反應使鐵、錳