能量流動與物質(zhì)循環(huán)

1、能量流動和物質(zhì)循環(huán)能量流動和物質(zhì)循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)中能量的生態(tài)系統(tǒng)中能量的_、_、_和和_的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。的能量流動。輸入輸入傳遞傳遞轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化散失散失呼吸散失呼吸散失用于生長、用于生長、發(fā)育、繁殖發(fā)育、繁殖遺體、遺體、殘枝敗葉殘枝敗葉分解者分解者初級消費者攝食初級消費者攝食能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級太陽太陽生產(chǎn)者固定的生產(chǎn)者固定的太陽能總量太陽能總量二、能量流動的過程二、能量流動的過程初級消費者初級消費者攝入攝入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吸呼吸散失散失遺體遺體殘骸殘骸初級消費者初級消費者同化同化分解者利用分解者利

2、用糞便糞便吸吸呼呼散失散失能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級示意圖能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級示意圖同化量同化量即為該營養(yǎng)級的總能量，即為該營養(yǎng)級的總能量，= =攝入量攝入量糞便中的能量糞便中的能量初級消費者初級消費者糞便糞便中的中的能量是指能量是指生產(chǎn)者生產(chǎn)者流向流向分解者的能量分解者的能量同化作用同化作用：生物體把從外界環(huán)：生物體把從外界環(huán)境中獲取的物質(zhì)境中獲取的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身物轉(zhuǎn)變成自身物質(zhì)質(zhì)，并且，并且儲存能量儲存能量的過程。的過程。【例例1 1】 在一年中兔子的攝食量為在一年中兔子的攝食量為U U，同化量為，同化量為P P，糞便量，糞便量為為S S，呼吸量為，呼吸量為R R，遺體殘骸量為，遺體殘骸量為M M，

3、被攝食量為，被攝食量為UU。 則一年中，兔子種群增長量為則一年中，兔子種群增長量為。 攝攝食食量量U 同同化化量量P 糞糞便便量量S 呼呼吸吸量量R 生生長長、繁繁殖殖 遺遺體體殘殘骸骸M 分分解解者者呼呼吸吸作作用用散散失失R U USRMU生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解生產(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) )呼吸呼吸分分 解解 者者呼吸呼吸三級消費者三級消費者( (肉食動物肉食動物) )呼吸呼吸輸入輸入：傳遞傳遞：轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化：散失散失：能量流動過程小結(jié)能量流動過程小結(jié)能量流動

4、的起點：能量流動的起點：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： 生產(chǎn)者固定的太陽能的總量生產(chǎn)者固定的太陽能的總量渠道：渠道：形式：形式：太陽能太陽能 化學能化學能 熱能熱能 各級生物的各級生物的 呼吸作用呼吸作用 及分解者的及分解者的 分解作用分解作用 （呼吸作用，能量以（呼吸作用，能量以熱能熱能散失）散失）生產(chǎn)者固定太陽能生產(chǎn)者固定太陽能 食物鏈（網(wǎng)）食物鏈（網(wǎng)）有機物中的有機物中的化學能化學能光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用【例例2 2】如圖是能量流動的圖解，對此圖理解不正確的是如圖是能量流動的圖解，對此圖理解不正確的是A圖中方框的大小可表示該營養(yǎng)級生物所具有能量的相對值圖中方框的大

5、小可表示該營養(yǎng)級生物所具有能量的相對值B圖中圖中C所具有的能量為所具有的能量為B的的10%20%C圖中圖中A表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量D圖中圖中A具有的能量是具有的能量是B、C、D的能量之和的能量之和D【例例3 3】下圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解，表相關(guān)過程能下圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解，表相關(guān)過程能量流動量。下列有關(guān)敘述正確的是量流動量。下列有關(guān)敘述正確的是A.是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B.分解者獲得的能量最少分解者獲得的能量最少C.圖中圖中/的比值代表草的比值代表草兔的能量傳遞效率兔的能量傳遞效率D.和分別屬于草和兔同化量的一部

6、分和分別屬于草和兔同化量的一部分D植食性動物植食性動物 62.862.8三、能量流動的三、能量流動的特點特點賽達伯格湖的能量流動賽達伯格湖的能量流動 P95資料分析資料分析太陽能太陽能未未固固定定生產(chǎn)者生產(chǎn)者464.6分解者分解者12.5呼吸作用呼吸作用96.3未利用未利用2932.118.829.312.6肉食性動物肉食性動物 12.6微量微量7.55.0327.3122.614.7生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點1 1、單向流動單向流動：不可逆不可逆2 2、逐級遞減逐級遞減：相鄰兩個營養(yǎng)級間的：相鄰兩個營養(yǎng)級間的能量傳遞效率為能量傳遞效率為10102020 生產(chǎn)者生產(chǎn)者初級消費

7、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 下一營養(yǎng)級下一營養(yǎng)級同化同化的能量的能量上一營養(yǎng)級上一營養(yǎng)級同化同化的能量的能量100%100%a.捕食關(guān)系捕食關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)不可逆轉(zhuǎn)b.呼吸作用所產(chǎn)生的熱能呼吸作用所產(chǎn)生的熱能不能被生物群落重復利用不能被生物群落重復利用能量為什么會逐級遞減能量為什么會逐級遞減? ? 流入某一營養(yǎng)級的能量主要有以下去向流入某一營養(yǎng)級的能量主要有以下去向: :分解者分解分解者分解呼吸作用散失呼吸作用散失流入下一個營養(yǎng)級流入下一個營養(yǎng)級未被利用未被利用高高低低能能量量低低高高營營養(yǎng)養(yǎng)級級能量金字塔：能量金字塔：數(shù)量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔生物量金字塔 生物量

8、生物量(現(xiàn)存生物有機物的總量現(xiàn)存生物有機物的總量) 沿食物鏈流動逐級遞減沿食物鏈流動逐級遞減 如海洋生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者浮游植物個體小，壽命短，如海洋生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者浮游植物個體小，壽命短，又會不斷被浮游動物吃掉，因而又會不斷被浮游動物吃掉，因而某一時間調(diào)查到的浮游某一時間調(diào)查到的浮游植物生物量可能要低于其捕食者浮游動物的生物量植物生物量可能要低于其捕食者浮游動物的生物量。但。但這并不是說流經(jīng)生產(chǎn)者這一環(huán)節(jié)的能量比流經(jīng)浮游動物這并不是說流經(jīng)生產(chǎn)者這一環(huán)節(jié)的能量比流經(jīng)浮游動物的要少。的要少。 【例例4 4】如圖是某一個湖的能如圖是某一個湖的能量金字塔，相關(guān)描述不正確的量金字塔，相關(guān)描述不正確的是

9、是 A AA A、B B、C C、D D分別表示分別表示不同的營養(yǎng)級不同的營養(yǎng)級B BA A、B B、C C、D D之間可以形成之間可以形成一條一條A A到到D D的食物鏈的食物鏈C CA A、B B、C C、D D的大小分別表示不同的營養(yǎng)級所的大小分別表示不同的營養(yǎng)級所得到的能量得到的能量D DA A、B B、C C、D D的大小變化體現(xiàn)了能量流動的特的大小變化體現(xiàn)了能量流動的特點是逐級遞減點是逐級遞減B四、研究能量流動的意義四、研究能量流動的意義設(shè)計生態(tài)農(nóng)業(yè)的原理：物質(zhì)循環(huán)再生，能量多級利用設(shè)計生態(tài)農(nóng)業(yè)的原理：物質(zhì)循環(huán)再生，能量多級利用1 1、實現(xiàn)對、實現(xiàn)對能量的多級利用能量的多級利用和和

10、物質(zhì)的循環(huán)利用，物質(zhì)的循環(huán)利用，大大大大提高能量的提高能量的利用率利用率 “?；~塘?；~塘”農(nóng)田除雜草，滅蟲、滅鼠、剪枝農(nóng)田除雜草，滅蟲、滅鼠、剪枝合理確定草場的載畜量合理確定草場的載畜量2 2、合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量、合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟惓掷m(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸孀钣幸娴牟糠值牟糠帧纠? 5】以下表示動物利用食物的過程。正確的分析是以下表示動物利用食物的過程。正確的分析是 A.A.恒溫動物的恒溫動物的/ /值一般高于變溫動物值一般高于變溫動物 B.B.哺乳動物的哺乳動物的/ /值一般為值一般為10%-20%10%-20% C. C

11、.提高圈養(yǎng)動物生長量一般需提高提高圈養(yǎng)動物生長量一般需提高/ /值值 D.D.食肉哺乳動物的食肉哺乳動物的/ /值一般低于食草哺乳動物值一般低于食草哺乳動物CC 【例例6 6】根據(jù)圖示的食物網(wǎng)，若黃雀的全部同化根據(jù)圖示的食物網(wǎng)，若黃雀的全部同化量來自兩種動物，蟬和螳螂各占一半，則當綠色量來自兩種動物，蟬和螳螂各占一半，則當綠色植物增加植物增加1 1千克時，黃雀增加體重最多是千克時，黃雀增加體重最多是( () ) A.1/75 A.1/75千克千克 B B3/1253/125千克千克 C.6/125 C.6/125千克千克 D D1/5501/550千克千克 A思考：思考：若螳螂全部遷走，則黃雀

12、的數(shù)量最終會若螳螂全部遷走，則黃雀的數(shù)量最終會怎樣？為什么怎樣？為什么? ?【例例7 7】在如圖所示的食物網(wǎng)中在如圖所示的食物網(wǎng)中, ,a a表示動物性食表示動物性食物所占比例物所占比例, ,若要使鳥體重增加若要使鳥體重增加x,x,至少需要生產(chǎn)至少需要生產(chǎn)者的量為者的量為y,y,那么那么x x與與y y的關(guān)系可表示為的關(guān)系可表示為( () ) A.y=90ax+10 x A.y=90ax+10 x B.y=25ax+5x B.y=25ax+5x C.y=20ax+5x C.y=20ax+5x D.y=100ax+10 x D.y=100ax+10 xC生物生物 群落群落組成生物體的組成生物體的

13、化學元素化學元素無機無機 環(huán)境環(huán)境反復循環(huán)反復循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)這里的物質(zhì)是指？這里的物質(zhì)是指？在哪兩者之間循環(huán)？在哪兩者之間循環(huán)？這里的生態(tài)系統(tǒng)是指？這里的生態(tài)系統(tǒng)是指？生物圈生物圈全球性，循環(huán)性全球性，循環(huán)性特點：特點：參與循環(huán)的參與循環(huán)的物質(zhì)物質(zhì)： 不是指由不是指由C、H、O、N、P、S等這些等這些元素組成的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等生物元素組成的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等生物體內(nèi)所特有的物質(zhì)，也不是單質(zhì)，體內(nèi)所特有的物質(zhì)，也不是單質(zhì)，而是而是C、H、O、N、P、S等元素。等元素。碳循環(huán)碳循環(huán)分解者的分解作用分解者的分解作用光合作光合作用用大氣中的二氧化碳庫大氣中的二氧

14、化碳庫植物植物動物動物動植物遺體和排出物動植物遺體和排出物光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用化學燃料化學燃料燃燒燃燒微生物的分解作用微生物的分解作用攝食攝食（化能合成作用）（化能合成作用）二、實例二、實例碳循環(huán)碳循環(huán)光合作用、化能合成作用光合作用、化能合成作用呼吸作用、微生物分解、燃燒呼吸作用、微生物分解、燃燒COCO2 2有機物有機物無機無機環(huán)境環(huán)境生物生物群落群落小結(jié)小結(jié)（1 1）碳循環(huán)的主要形式：）碳循環(huán)的主要形式：（2 2）碳在）碳在自然界自然界中的存在形式：中的存在形式：（3 3）碳在）碳在生物體內(nèi)生物體內(nèi)的存在形式：的存在形式：（4 4）碳進入生物群落的主要途徑：）碳

15、進入生物群落的主要途徑：（5 5）碳在生物群落之間傳遞途徑：）碳在生物群落之間傳遞途徑：（6 6）碳進入大氣的途徑：）碳進入大氣的途徑：（7 7）碳循環(huán)異常導致結(jié)果：）碳循環(huán)異常導致結(jié)果：COCO2 2COCO2 2 和碳酸鹽和碳酸鹽含碳有機物含碳有機物光合作用光合作用食物鏈（網(wǎng)）食物鏈（網(wǎng)）生物的呼吸作用生物的呼吸作用分解者的分解作用分解者的分解作用化學燃料的燃燒化學燃料的燃燒溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)1.1.溫室氣體：溫室氣體： COCO2 2過多過多2.CO2.CO2 2增多的原因增多的原因化學燃料的大量燃燒化學燃料的大量燃燒（主要）（主要）森林、草原等植被的破壞森林、草原等植被的破壞3.3.緩解

16、措施緩解措施減少化學燃料燃燒，開發(fā)新能源減少化學燃料燃燒，開發(fā)新能源增大植被面積增大植被面積溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)捕食捕食枯枝爛枯枝爛葉葉遺體和糞便遺體和糞便呼吸作用呼吸作用分解作用分解作用能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系呼吸作呼吸作用用光合作光合作用用生產(chǎn)者生產(chǎn)者消費者消費者分解者分解者無機環(huán)境無機環(huán)境【例例8 8】判斷判斷:A B C D:A B C D分別代表生產(chǎn)者分別代表生產(chǎn)者, ,消費消費者者, ,分解者和大氣中的分解者和大氣中的COCO2 2中的哪一種中的哪一種? ?A AD DC CB BA AD DC CB BA A B B C C D D注：只有注：只有生產(chǎn)者與無機

17、環(huán)境生產(chǎn)者與無機環(huán)境之間的傳遞是之間的傳遞是雙向雙向的的大氣中的大氣中的COCO2 2分解者分解者消費者消費者生產(chǎn)者生產(chǎn)者A【例例9 9】如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中4種成分之間的關(guān)系，敘述正確的是種成分之間的關(guān)系，敘述正確的是A. 甲甲同化的能量同化的能量一部分因一部分因細胞呼吸而散失細胞呼吸而散失，另一部分，另一部分用用于自身的生長、發(fā)育和繁殖。于自身的生長、發(fā)育和繁殖。 B. 乙乙乙乙中所包含的所有種群構(gòu)成了該生態(tài)系統(tǒng)中所包含的所有種群構(gòu)成了該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu) C. 丙中有自養(yǎng)型生物丙中有自養(yǎng)型生物 D. 甲同化的總能量等于乙和丙的總能量之和甲同化的總能量等于乙和丙的總能量之和能量流動能量流動物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)形式形式過程過程范圍范圍特點特點聯(lián)系聯(lián)系 主