能量流動與物質(zhì)循環(huán)文科課件

第六章生態(tài)系統(tǒng)第三節(jié)能量流動與物質(zhì)循環(huán)小紅為了減肥，今天的早餐只吃了一些青菜，請寫出一條以小紅為終點(diǎn)的食物鏈。說說看青菜小紅問題1.什么是能量流動？問題2.能量流動的渠道是什么？問題3.討論青菜所含能量來自何處？總量有多少？最后去向又是哪里？來自太陽。總量是光合作用固定的太陽能的總量。生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程稱生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。食物鏈和食物網(wǎng)。去向：1、自身呼吸消耗；2、流入分解者；3、被小紅攝入小紅攝入體內(nèi)的流入小紅體內(nèi)的用于小紅自身生長發(fā)育假設(shè)不是小紅吃蔬菜，而是兔子吃蔬菜，那又有什么異同點(diǎn)呢？問題4、小紅的能量來源和去路分別是什么？來源：青菜去路：①自身細(xì)胞呼吸，部分能量以熱能散失；②流向分解者。

兔子攝入體內(nèi)流入兔子體內(nèi)用于生長發(fā)育繁殖被下一級下一級攝入我們能不能從這個特例推廣到一般，自己畫出生態(tài)系統(tǒng)能量流動全過程圖？兔子的能量去路：①自身細(xì)胞呼吸，部分能量以熱能散失；②流向分解者。③流向下一營養(yǎng)級；生產(chǎn)者(植物)呼吸呼吸呼吸初級消費(fèi)者(植食動物)次級消費(fèi)者(肉食動物)分解者呼吸…生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動圖解固定同化同化太陽能

生產(chǎn)者（植物）呼吸

初級消費(fèi)者（植食動物）呼吸次級消費(fèi)者（肉食動物）呼吸分解者呼吸…問題6、能量流動為什么是單向流動？①食物鏈中各營養(yǎng)級的順序是不可逆轉(zhuǎn)的，這是長期自然選擇的結(jié)果；②各營養(yǎng)級的能量總有一部分以細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的熱能的形式而散失，這些熱能是生物無法再利用的。圖6-9賽達(dá)伯格湖能量沿營養(yǎng)級流動的定量分析輻射能118872植物固定111.0植食動物15.0肉食動物3.0取食捕食同化同化23.070.0單位：cal/(cm2.a)。1cal≈4.18J3.04.57.01.81.20.5微量分解分解分解呼吸呼吸呼吸未利用未利用未利用問題8、第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率是多少？15÷111=13.5%問題7、如何計算能量傳遞效率？下一營養(yǎng)級同化量上一營養(yǎng)級同化量能量傳遞效率＝×100%分解者圖6-9賽達(dá)伯格湖能量沿營養(yǎng)級流動的定量分析輻射能118872植物固定111.0植食動物15.0肉食動物3.0取食捕食同化同化23.070.0單位：cal/(cm2.a)。1cal≈4.18J3.04.57.01.81.20.5微量分解分解分解呼吸呼吸呼吸未利用未利用未利用問題9、第一營養(yǎng)級的能量中還有86.5%到哪里去了？（1）呼吸消耗；（2）未被利用：既未被呼吸消耗，又未被下一營養(yǎng)級和分解者利用的能量。（3）流入分解者。10、111.0是哪幾個數(shù)據(jù)之和？思考：為什么一條食物鏈的營養(yǎng)級一般不超過五個？為什么一山難容二虎？思考1、為什么一條食物鏈的營養(yǎng)級一般不超過五個？為什么一山難容二虎？

因能量傳遞效率約為10%，傳到第五營養(yǎng)級時能量已經(jīng)很少了，再往下傳遞已不足以維持一個營養(yǎng)級的生物生存了。取食捕食思考2、①兔子的糞便中是否含有部分能量？②這部分能量被兔子同化了嗎？③這部分能量屬于兔子所在營養(yǎng)級流向分解者的能量嗎？未被同化。不屬于。屬于第一營養(yǎng)級流向分解者的能量。問題一：為什么0.5Kg青菜的價格要比0.5Kg雞肉便宜?問題二：用0.5Kg青菜喂雞,能不能使雞長0.5Kg肉?思考3研究能量流動的實(shí)踐意義：合理調(diào)整能量流動關(guān)系，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧Ｈ甾r(nóng)田除草。思考4、研究能量流動的實(shí)踐意義是什么？[小結(jié)]生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1、能量流動的起點(diǎn)：

2、能量流動的總量：3、能量流動的渠道：

4、能量流動的去向：5、能量流動的特點(diǎn)：從生產(chǎn)者固定太陽能開始是生產(chǎn)者所固定的全部太陽能食物鏈和食物網(wǎng)單向流動；逐級遞減；傳遞率一般約為10％。部分能量流入分解者（包括未利用部分最終被分解者利用）自身細(xì)胞呼吸消耗部分能量部分能量流入下一營養(yǎng)級3、碳循環(huán)過程①碳在無機(jī)環(huán)境中的主要存在形式：②碳在生物群落中的主要存在形式：③碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間的循環(huán)形式：④碳在生物群落之間的流動形式：CO2和碳酸鹽CO2含碳有機(jī)物含碳有機(jī)物⑤碳在生物體之間傳遞途徑：食物鏈和食物網(wǎng)碳循環(huán)過程圖分解者3、碳循環(huán)過程⑥碳進(jìn)入生物群落的主要生理作用:⑦碳進(jìn)入無機(jī)環(huán)境的生理作用:生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的呼吸作用（包括需氧呼吸和厭氧呼吸）光合作用碳循環(huán)過程圖分解者⑧P112圖中有錯誤嗎？碳循環(huán)分解作用能量流動物質(zhì)循環(huán)形式以有機(jī)物為載體的流動組成物質(zhì)的基本元素在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間往復(fù)循環(huán)范圍生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級生物圈內(nèi)，具有全球性特點(diǎn)單向流動，逐級遞減循環(huán)往復(fù)，周而復(fù)始聯(lián)系能量流動和物質(zhì)循環(huán)二者相互伴隨，相輔相承，是不可分割的統(tǒng)一整體。三、能量流動和物質(zhì)循環(huán)的相互關(guān)系分解者3、碳循環(huán)過程碳循環(huán)過程圖二、物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)中的無機(jī)物植物體內(nèi)的有機(jī)物光合作用細(xì)胞代謝分解者體內(nèi)的有機(jī)物消費(fèi)者體內(nèi)的有機(jī)物細(xì)胞代謝分解者的分解作用在一個相對封閉的循環(huán)圈中周而復(fù)始、往復(fù)循環(huán)的，參與循環(huán)的物質(zhì)數(shù)量恒定，而且可以得到重復(fù)利用。一個完善的生態(tài)系統(tǒng)（如生物圈或熱帶雨林），不需要從外界獲得任何物質(zhì)補(bǔ)給，就能長期維持其正常功能。碳循環(huán)循環(huán)路線綠色植物的光合作用碳進(jìn)入生物群落碳出入生物把CO2合成有機(jī)物群落的途徑動植物的呼吸作用碳出生物群落微生物的分解作用化石燃料的燃燒特點(diǎn)：（1）碳循環(huán)的形式：（2）碳在自然界中的存在形式：（3）碳在生物體內(nèi)的存在形式：（4）碳進(jìn)入生物體的途徑：（5）碳在生物體之間傳遞途徑：（6）碳進(jìn)入大氣的途徑：CO2；CO2和碳酸鹽；含碳有機(jī)物；綠色植物的光合作用；食物鏈；①生物的呼吸作用②分解者有分解作用③化石燃料的燃燒食物網(wǎng)；能量流動物質(zhì)循環(huán)形式以有機(jī)物為載體的流動組成物質(zhì)的基本元素在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間往復(fù)循環(huán)范圍生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級生物圈內(nèi)，具有全球性特點(diǎn)單向流動，逐級遞減循環(huán)往復(fù)，周而復(fù)始聯(lián)系能量流動和物質(zhì)循環(huán)二者相互伴隨，相輔相承，是不可分割的統(tǒng)一整體。三、能量流動和物質(zhì)循環(huán)的相互關(guān)系A(chǔ)BCDE圖中所示為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖。圖中“”表示碳的流動方向則：A、B、C、D、E分別代表

。1、2、3分別代表

。123生產(chǎn)者、分解者、CO2庫、初級消費(fèi)者、次級消費(fèi)者呼吸作用、光合作用、捕食CO2、有機(jī)物CO2形式有機(jī)物大量燃燒化石燃料碳在大氣圈和生物群落中的存在形式？碳以什么形式在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間循環(huán)？在食物鏈中碳以何種形式進(jìn)行傳遞？大氣中CO2的含量為什么持續(xù)增加？哪幾種生理過程對碳循環(huán)起著至關(guān)重要的作用？光合作用、呼吸作用、分解作用植被的大量破壞第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié)

例說生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)兔數(shù)量增加兔數(shù)量減少植物減少植物增多兔吃植物量增加兔吃植物量減少兔食物增加兔因饑餓死亡負(fù)反饋調(diào)節(jié)正反饋湖泊受到了污染魚類死亡大量死亡死魚腐爛（+）

在一個生態(tài)系統(tǒng)中，a、b、c、d四種生物，由于食物關(guān)系形成如下幾種結(jié)構(gòu)，其中最穩(wěn)定的是B問題：1.BCDE各代表什么？2.各個數(shù)字序號代表什么？3.圖中（12）表示什么？（14）呢？思考：能量流動的特點(diǎn)？為什么？生產(chǎn)者111.015.0植食動物15.03.0肉食動物3.013.5%20%111.0單方向的；逐級遞減（損失約90%）。能量金字塔永遠(yuǎn)是正立的。①各營養(yǎng)級自身呼吸消耗了大部分的能量②各營養(yǎng)級中的能量都有一部分流入分解者③各營養(yǎng)級中的能量總有一部分暫時未被利用。例1、（2010年寧波市十校聯(lián)考）下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量錐體圖，P為生產(chǎn)者，Q1為一級消費(fèi)者，Q2為二級消費(fèi)者。對圖中的各營養(yǎng)級所含有的能量進(jìn)行分類剖析。其中分析不正確的是：（注：圖中a、a1、a2表示上一年留下來的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量）A．b+c+d+e為本年度流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B．c1表示一級消費(fèi)者中被二級消費(fèi)者所同化的量C．一級消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便中所含的能量是包含在c中的D．b和d之一，可代表生產(chǎn)者傳遞給分解者的能量C練一練不正確同化量＝攝入量－糞便量

例2、下表是對某水生生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級和能量流動情況的調(diào)查結(jié)果，表中A．B．C．D分別表示不同的營養(yǎng)級，E為分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的總量，Pn表示生物體貯存的能量（Pn=Pg-R），R表示生物呼吸消耗的能量。（單位：102千焦/㎡/年）PgPnRA15.92.813.1B870.7369.4501.3C0.90.30.6D141.061.979.1E211.520.1191.4第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級分解者（1）請計算第三營養(yǎng)級到第四營養(yǎng)級的能量傳遞效率。（2）請比較此生態(tài)系統(tǒng)輸入的總能量和輸出的總能量。0.9÷15.9＝5.7%

輸入:870.7輸出:13.1+501.3+0.6+79.1+191.4=785.5

練一練例3.有這樣一個食物網(wǎng)，如下圖：加入鷹的食物中有2/5來自于兔子，2/5來自于鼠，1/5來自于蛇。那么，鷹若要增加20g體重，最多需要消耗植物多少克？最少呢？植物兔鷹鼠蛇變一變20g8g8g4g80g80g40g+400g800g+800g+4000g聯(lián)系生活，解決問題1、用能量流動的知識，解釋諺語“一山不容二虎”隱含的道理。2、為什么肉、蛋、奶的價格比糧食、蔬菜貴，毛料衣服比棉料衣服貴？試從能量流動的角度加以解釋。

3、假設(shè)你被流落到一個荒島上，那里除了有能飲用的水以外，幾乎沒有任何食物。你隨身尚存的食物只有一只母雞、5Kg玉米。你認(rèn)為以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援：A、先吃雞，然后吃玉米B、先吃玉米，然后吃雞C、用玉米喂雞，然后吃雞D、用玉米喂雞，先吃雞蛋，然后再吃雞A討論：假設(shè)你流落在不毛的荒島上，隨身尚存的只有少量的玉米和一只母雞，那里除了能飲用的水外，幾乎沒有任何食物。以下哪種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援呢?策略1：先吃雞，再吃玉米；策略2：先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞?？衫锰柲苌a(chǎn)者初級消費(fèi)者（鼠）利用部分呼吸呼吸呼吸次級消費(fèi)者（鼬）利用未利用未利用未利用圖6—8能量沿著一個食物鏈流動