第三節(jié)能量流動和物質(zhì)循環(huán)

第三節(jié)能量流動和物質(zhì)循環(huán)第一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四荒島求生假沒你像小說中的魯賓遜那樣，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、15千克玉米。討論：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：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(chǎn)下的蛋，最后吃雞。第二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四一、能量流動的概念概念:輸入生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失過程。傳遞散失如何輸入，從哪兒輸入，通過什么過程輸入，起點，總能量，源頭等從哪兒散失的？通過什么過程，以什么形式散失？傳遞的渠道，傳遞的形式，特點。第三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四二、能量流動過程賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解第四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四⑴太陽能是從哪兒輸入生態(tài)系統(tǒng)的？通過什么生理過程輸入的?能量流動的起點是哪?能量的源頭是哪?流經(jīng)一個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是多少?能量是沿著什么渠道流動的?第五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四(2)能量在生物群落中是以什么形式流動的？通過什么途徑輸出生物群落的(輸出的位置,生理活動,形式)？第六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四(3)第一營養(yǎng)級的能量有幾個來源?幾個去向?第七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四二、能量流動過程及特點固定被捕食攝入②第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級光合作用細(xì)胞呼吸熱能散失①未利用(存在于生活的個體內(nèi))④殘枝落葉未食入碎屑分解者（呼吸作用）③熱能散失太陽能（1）單向的，不循環(huán)。（2）逐級遞減，效率：10%----20%。（3）能量金字塔：1.過程分析:2.特點:第八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四二、能量流動過程及特點3.過程:1.輸入:起點:生產(chǎn)者源頭:太陽能過程:光合作用總能量:生產(chǎn)者固定的太陽能的總量.2.傳遞:渠道:食物鏈和食物網(wǎng)的各個營養(yǎng)級形式:有機物3.散失:位置:生產(chǎn)者、消費者、分解者過程:細(xì)胞呼吸形式:熱能問題；如何判斷在一段時間內(nèi)某生態(tài)系統(tǒng)中的能量是增多了還是減少了?第九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四綠色植物

蛇青蛙田鼠昆蟲小益鳥貓頭鷹分清“最多”和“至少”。要想讓貓頭鷹增重1千克,至少要消耗綠色植物多少千克?最多消耗綠色植物多少千克?第十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四三.研究意義：(1)調(diào)整能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?2)科學(xué)設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到最有效的利用。家禽家畜農(nóng)作物糞便人菌渣等沼氣池含微生物食用菌沼渣沼液糞便飼料沼渣秸桿燃料第十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)物質(zhì)循環(huán)第十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四問題討論:研究生態(tài)系統(tǒng)的目的之一是研究生物群落與無機環(huán)境之間的關(guān)系，它們之間有能量的流動，它們之間是否有物質(zhì)的轉(zhuǎn)移呢？能舉例說明嗎？碳是生命的核心元素，你體內(nèi)有機物中的碳元素能轉(zhuǎn)移到無機環(huán)境中去嗎？怎樣轉(zhuǎn)移？你呼出的二氧化碳中的碳元素，能否再重新回到你的體內(nèi)？你呼出的二氧化碳中的碳元素，能否有機會出現(xiàn)在北美愛斯基摩人的體內(nèi)？第十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四一.例證：碳循環(huán)生產(chǎn)者分解者消費者無機環(huán)境取食遺體、糞便等呼吸作用呼吸作用分解作用光合作用殘枝落葉生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型根據(jù)結(jié)構(gòu)模型推測碳循環(huán)過程第十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四根據(jù)結(jié)構(gòu)模型推測碳循環(huán)過程生產(chǎn)者分解者消費者無機環(huán)境取食遺體、糞便等呼吸作用呼吸作用分解作用光合作用殘枝落葉第十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四一.例證：碳循環(huán)無機環(huán)境中，碳存在哪里？主要以什么形式存在？第十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四無機環(huán)境中的碳元素以何種形式、從哪兒、通過什么生理過程進(jìn)入生物群落？進(jìn)入后轉(zhuǎn)變成了什么物質(zhì)？動物如何獲得碳元素？碳元素以什么形式進(jìn)入動物體內(nèi)？一.例證：碳循環(huán)第十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四群落中的有機碳怎樣回歸無機環(huán)境（從哪兒、通過什么過程、以什么形式）？碳循環(huán)的主要形式是什么？化石燃料的大量燃燒對碳循環(huán)產(chǎn)生什么影響？一.例證：碳循環(huán)第十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四無機環(huán)境生產(chǎn)者初級消費者次級消費者分解者煤炭,石油一.實例:碳循環(huán)：1.碳循環(huán)模型碳循環(huán)的主渠道是什么？第十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四無機環(huán)境生產(chǎn)者初級消費者次級消費者分解者一.實例:碳循環(huán)：1.碳循環(huán)模型第二十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四無機環(huán)境生產(chǎn)者初級消費者次級消費者分解者一.實例:碳循環(huán)：1.碳循環(huán)模型第二十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四（1）進(jìn)入群落形式位置CO2生產(chǎn)者過程光合作用（2）返回?zé)o機環(huán)境形式位置CO2生產(chǎn)者、消費者和分解者過程細(xì)胞呼吸（3）存在形式無機環(huán)境:CO2和碳酸鹽生物群落:有機物（傳遞形式）（4）碳循環(huán)主要形式:CO2一.實例:碳循環(huán)：2.過程小結(jié)第二十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)物質(zhì)循環(huán)三.定義生物群落無機環(huán)境進(jìn)入、返回，往復(fù)循環(huán)組成生物體的化學(xué)元素二.特點:(1)全球性(2)往復(fù)循環(huán)性第二十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四四.碳循環(huán)失衡與溫室效應(yīng)：全球二氧化碳?xì)怏w年排放量已經(jīng)超過240億噸，而且還在以每年2.1％的速度遞增。

第二十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四應(yīng)用：人類如何應(yīng)對溫室效應(yīng)問題？(1)促進(jìn)CO2進(jìn)入生物群落：植樹造林，種草，保護(hù)植被等。(2)減少CO2進(jìn)入無機環(huán)境：低碳生活方式。減少化石燃料燃燒，使用清潔能源，不燃燒秸稈。第二十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四五.對比物質(zhì)循環(huán)與能量流動物質(zhì)是能量的載體；能量是物質(zhì)循環(huán)的動力；物質(zhì)循環(huán)中伴隨著能量流動，二者同時進(jìn)行，相互依存，不可分割。關(guān)系往復(fù)循環(huán)，具有全球性。單向，不循環(huán)，逐級遞減特點無機物有機物光能化學(xué)能熱能形式物質(zhì)循環(huán)能量流動第二十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四六.有毒物質(zhì)的生物富集(生物放大)有毒物質(zhì)不能在代謝中排除,在沿食物鏈傳遞過程中被濃縮。第二十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四一.設(shè)計農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)家禽家畜農(nóng)作物糞便人菌渣等沼氣池含微生物食用菌沼渣沼液糞便飼料沼渣秸桿燃料原理：能量流動和物質(zhì)循環(huán)原理優(yōu)點：（2）實現(xiàn)了物質(zhì)良性循環(huán)。（1）使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠郑▽崿F(xiàn)能量多級利用,提高利用率）。（3）降低環(huán)境污染。第二十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四作業(yè)1:構(gòu)建碳循環(huán)模型(用帶箭頭的連線連接,寫出生理過程)無機環(huán)境生產(chǎn)者初級消費者次級消費者三級消費者分解者第二十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四作業(yè)2:說出生產(chǎn)者,分解者在碳循環(huán)中的作用。作業(yè)3:能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系如何？第三十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，圖中：表示碳的流動方向。請回答：（1）寫出圖中該生態(tài)系統(tǒng)含有的食物鏈（用字母和箭頭表示）：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。??????（3）據(jù)則定，生產(chǎn)者在黑暗中每小時釋放出2摩爾CO2，而在光照充足的條件下，每小時釋放出6摩爾氧氣，經(jīng)過10小時光照，可積累葡萄糖

摩爾。D→F→

E→

B能量流動8010（2）在物質(zhì)循環(huán)的過程中，同時伴隨著

。若生產(chǎn)者有10000千克，位于第四營養(yǎng)級的生物最多可增重

千克。D在碳循環(huán)中的作用是_____________________________________________.第三十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四（７）與碳循環(huán)關(guān)系最為密切的兩種細(xì)胞器是______.（８）生物的下列過程中，與碳循環(huán)無直接關(guān)系的是A、光合作用B、呼吸作用C、蒸騰作用D、微生物分解作用線粒體、葉綠體C（4）分析AD和EB過程中碳循環(huán)形式的不同點:＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（5）若由于某種原因E種群數(shù)量大量減少，其他各種群數(shù)隨即發(fā)生變化的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

（6）人類在短期內(nèi)大量燃燒煤和石油，對環(huán)境產(chǎn)生的影響主要是

B大量減少，F(xiàn)增多CO2排放增多導(dǎo)致溫室效應(yīng)，SO2排入增多導(dǎo)致大氧污染和酸雨A到D碳元素是以CO2形式，E到B是以有機物形式．第三十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四識圖作答：第三十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四（1）寫出①②③④的生理過程及⑤產(chǎn)生CO2的方式。①____②____③____④____⑤____（2）碳在無機環(huán)境與生物群落之間以___形式進(jìn)行循環(huán)。（3）碳循環(huán)中最簡單的循環(huán)途徑是在_____和大氣之間的循環(huán)。光合作用呼吸作用微生物分解作用呼吸作用燃燒CO2綠色植物第三十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四第三十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四第三十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四第三十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四2.碳循環(huán)第三十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功能非生物的物質(zhì)能量生產(chǎn)者消費者分解者食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)成分營養(yǎng)結(jié)構(gòu)能量流動物質(zhì)循環(huán)決定運動形式組成生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性穩(wěn)態(tài)抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性動力載體結(jié)構(gòu)模型第三十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四作業(yè):構(gòu)建碳循環(huán)模型無機環(huán)境生產(chǎn)者初級消費者次級消費者三級消費者分解者物質(zhì)循環(huán)的主渠道是什么？第四十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期四大氣中的CO2燃燒光合作用呼