《生態(tài)系統(tǒng)的功能(能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán))》(優(yōu)質(zhì)課)

1、一、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)一、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)1 1含義：含義：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。的過程。2 2特點(diǎn)特點(diǎn)(1)(1)單向流動(dòng)：生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的能量只能從第一營(yíng)單向流動(dòng)：生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的能量只能從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向養(yǎng)級(jí)流向_，再依次流向，再依次流向_。(2)(2)逐級(jí)遞減：能量在沿逐級(jí)遞減：能量在沿_傳遞的過程中，傳遞的過程中，每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物_都會(huì)消耗相當(dāng)多的都會(huì)消耗相當(dāng)多的能量，這些能量最終以熱能的形式能量，這些能量最終以熱能的形式_而使能量而使能量逐級(jí)減少。逐級(jí)減少。3 3研究意義：研究意義：設(shè)法調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)法調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的_關(guān)關(guān)系，提高

2、生態(tài)系統(tǒng)的系，提高生態(tài)系統(tǒng)的_。輸入輸入轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化傳遞傳遞散失散失第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)食物鏈?zhǔn)澄镦湸x活動(dòng)代謝活動(dòng)能量流動(dòng)能量流動(dòng)能量轉(zhuǎn)化效率能量轉(zhuǎn)化效率散失散失 建立新型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，能提高能量的傳建立新型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，能提高能量的傳遞效率嗎？遞效率嗎？【提示提示】不能。但能提高能量的利用率，使能量盡不能。但能提高能量的利用率，使能量盡可能多地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠挚赡芏嗟亓飨驅(qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧Ｉa(chǎn)產(chǎn)者者 分分 解解 者者初級(jí)初級(jí)消消費(fèi)費(fèi)者者次級(jí)次級(jí)消消費(fèi)費(fèi)者者三級(jí)三級(jí)消消費(fèi)費(fèi)者者 呼 吸 作 用 消 耗，散 發(fā) 出 了 熱 能。要點(diǎn)要點(diǎn)由上圖可知：由上圖可知：(1

3、)能量流動(dòng)的起點(diǎn)：能量流動(dòng)的起點(diǎn)：生產(chǎn)者生產(chǎn)者(主要是植主要是植物物)固定太陽能。固定太陽能。(2)能量轉(zhuǎn)化：能量轉(zhuǎn)化：太陽能太陽能有機(jī)物中的化有機(jī)物中的化學(xué)能學(xué)能熱能熱能(最終散失最終散失)。(3)能量的傳遞能量的傳遞傳遞途徑：食物鏈和食物網(wǎng)。傳遞途徑：食物鏈和食物網(wǎng)。傳遞形式：有機(jī)物中的化學(xué)能。傳遞形式：有機(jī)物中的化學(xué)能。分解者分解者14.6 呼吸呼吸122.6植食性動(dòng)物植食性動(dòng)物62.812.596.32.118.8未利用未利用327.3肉食性動(dòng)物肉食性動(dòng)物12.6微量微量29329.35.07.5生產(chǎn)者生產(chǎn)者464.6太太陽陽能能塞達(dá)伯格湖能量流動(dòng)塞達(dá)伯格湖能量流動(dòng)輸入輸入量量輸出量輸

4、出量(傳遞和散失傳遞和散失)傳遞傳遞效率效率生產(chǎn)者生產(chǎn)者植食性植食性動(dòng)物動(dòng)物肉食性肉食性動(dòng)物動(dòng)物比較各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)比較各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)3 3、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)： 1、單向流動(dòng)的原因：捕食關(guān)系不可逆，熱能的散、單向流動(dòng)的原因：捕食關(guān)系不可逆，熱能的散失不可逆。失不可逆。2、逐級(jí)遞減的原因：自身的呼吸消耗，部分流向、逐級(jí)遞減的原因：自身的呼吸消耗，部分流向了分解者；未被利用。了分解者；未被利用。3、能量流動(dòng)的特點(diǎn)、能量流動(dòng)的特點(diǎn)單向流動(dòng)、不可逆；逐級(jí)遞減、傳遞率約為10%20% 。捕食不徹底：捕食不徹底：攝食不徹底：攝食不徹底：消化不徹底：消化不徹底：能量流動(dòng)計(jì)

5、算方法：能量流動(dòng)計(jì)算方法：A A10102020 B B0.10.11 1C C1 12 2 D D1 14 4A A1000g1000g B B500g 500g C C250g250g D D125g 125g DDA A甲甲= =丙丙+ +乙乙 B B甲乙丙甲乙丙C C甲甲= =乙乙= =丙丙 D D甲乙丙甲乙丙DA A用于自身生命活動(dòng)用于自身生命活動(dòng)B B被第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的其他生物所獲得被第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的其他生物所獲得C C通過呼吸作用被耗掉通過呼吸作用被耗掉D D被分解者通過呼吸作用放散到環(huán)境中去被分解者通過呼吸作用放散到環(huán)境中去 BA A能量輸入能量輸入 B B能量輸出能量輸出 C C能量

6、流動(dòng)能量流動(dòng) D D能量交換能量交換 C4 4、能量金字塔和數(shù)量金字塔、能量金字塔和數(shù)量金字塔 反映食物鏈中反映食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量總值和數(shù)生物的能量總值和數(shù)量值的對(duì)比，它是能量流動(dòng)特點(diǎn)的直觀反應(yīng)。量值的對(duì)比，它是能量流動(dòng)特點(diǎn)的直觀反應(yīng)。(1)物質(zhì)：組成生物體的物質(zhì)：組成生物體的 等元素。等元素。(2)循環(huán)：無機(jī)環(huán)境與循環(huán)：無機(jī)環(huán)境與 之間。之間。(3)范圍：整個(gè)范圍：整個(gè) 。2特點(diǎn)：特點(diǎn)： ；反復(fù)出現(xiàn)，；反復(fù)出現(xiàn)， 。 C、H、O、N、P、S生物群落生物群落生物圈生物圈全球性全球性循環(huán)流動(dòng)循環(huán)流動(dòng)3實(shí)例實(shí)例碳循環(huán)碳循環(huán)(1)碳循環(huán)形式碳循環(huán)形式 在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間以在生物

7、群落和無機(jī)環(huán)境之間以 的形式循環(huán)。的形式循環(huán)。 在生物群落通過食物關(guān)系以在生物群落通過食物關(guān)系以 形式流動(dòng)。形式流動(dòng)。(2)循環(huán)過程循環(huán)過程 碳進(jìn)入生物群落的生理過程：生產(chǎn)者的光合作用碳進(jìn)入生物群落的生理過程：生產(chǎn)者的光合作用 和化能合成作用。和化能合成作用。 碳流出生物群落的生理過程：碳流出生物群落的生理過程： 、消費(fèi)者、消費(fèi)者、 的的 。 產(chǎn)生產(chǎn)生CO2的非生物途徑：的非生物途徑： 。(3)環(huán)境問題：平衡打破會(huì)造成環(huán)境問題：平衡打破會(huì)造成 。CO2含碳有機(jī)物含碳有機(jī)物生產(chǎn)者生產(chǎn)者 分解者分解者呼吸作用呼吸作用化學(xué)燃料燃燒化學(xué)燃料燃燒溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)4生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)

8、物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的關(guān)系項(xiàng)目項(xiàng)目能量流動(dòng)能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)形式形式以以 為載體為載體化學(xué)元素化學(xué)元素過程過程沿沿 單向流動(dòng)單向流動(dòng)在無機(jī)環(huán)境和生物群在無機(jī)環(huán)境和生物群落間落間特點(diǎn)特點(diǎn) 、 反復(fù)出現(xiàn)，反復(fù)出現(xiàn)，有機(jī)物有機(jī)物食物鏈?zhǔn)澄镦?網(wǎng)網(wǎng))單向傳遞單向傳遞逐級(jí)遞減逐級(jí)遞減反復(fù)循環(huán)反復(fù)循環(huán)循環(huán)流動(dòng)循環(huán)流動(dòng)6 6、碳循環(huán)的圖解、碳循環(huán)的圖解化石燃料化石燃料無機(jī)環(huán)境無機(jī)環(huán)境生產(chǎn)者生產(chǎn)者分解者分解者消費(fèi)者消費(fèi)者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呼吸作用呼吸作用燃燒作用燃燒作用分解作用分解作用攝食作用攝食作用形成石油、形成石油、天然氣等。天然氣等。形成石油、形成石油、

9、天然氣等天然氣等水循環(huán)過程水循環(huán)過程要點(diǎn)要點(diǎn)在自然界中的存在形式：在自然界中的存在形式：主要是主要是CO2;其次還有其次還有碳酸鹽。碳酸鹽。循環(huán)形式循環(huán)形式： CO2在生物體內(nèi)的存在形式：在生物體內(nèi)的存在形式：含碳的有機(jī)物。含碳的有機(jī)物。進(jìn)入生物群落的途徑：進(jìn)入生物群落的途徑：主要是綠色植物的光合主要是綠色植物的光合作用。作用。在生物體間的傳遞途徑：在生物體間的傳遞途徑：食物鏈（網(wǎng)）食物鏈（網(wǎng)）進(jìn)入無機(jī)環(huán)境的途徑：進(jìn)入無機(jī)環(huán)境的途徑：生物的呼吸作用、分解生物的呼吸作用、分解者的分界作用、化石燃料的燃燒作用。者的分界作用、化石燃料的燃燒作用。 ：（1 1）生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)首先依賴于）生態(tài)系統(tǒng)中碳

10、循環(huán)首先依賴于_。（2 2）圖中分解者通過）圖中分解者通過_和和_兩種分兩種分解方式將生物組織內(nèi)的碳放回大氣中。解方式將生物組織內(nèi)的碳放回大氣中。（3 3）圖中）圖中A A里的碳，里的碳，除碳酸鹽外，通過除碳酸鹽外，通過_回到大氣回到大氣中。中。（4 4）在生態(tài)系統(tǒng)）在生態(tài)系統(tǒng)中，碳元素主要以中，碳元素主要以_狀態(tài)進(jìn)行狀態(tài)進(jìn)行循環(huán)，碳循環(huán)始終循環(huán)，碳循環(huán)始終與與_結(jié)合在結(jié)合在一起進(jìn)行。一起進(jìn)行。綠色植物的光合作用綠色植物的光合作用有氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸（發(fā)酵）無氧呼吸（發(fā)酵）燃燒過程燃燒過程 CO2(氣體氣體) 能量流動(dòng)能量流動(dòng)7、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是隨著物質(zhì)循環(huán)而

11、進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是隨著物質(zhì)循環(huán)而進(jìn)行的。能量的固定、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的的。能量的固定、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的合成與分解等過程，反之亦然。合成與分解等過程，反之亦然。 能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)之間互為因果、相輔相能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)之間互為因果、相輔相成，具有不可分割的關(guān)系。成，具有不可分割的關(guān)系。 總而言之總而言之,物質(zhì)為能量流動(dòng)提供物質(zhì)為能量流動(dòng)提供載體載體；能量為；能量為物質(zhì)循環(huán)提供物質(zhì)循環(huán)提供動(dòng)力動(dòng)力。再見！練習(xí) 1、流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是 A生態(tài)系統(tǒng)范圍內(nèi)輻射的全部太 陽能 B照到植物體上的全部太陽能 C消費(fèi)者得到的全部化學(xué)能 D全部生產(chǎn)者所固定的太陽能 2運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)規(guī)

12、律分析下列四項(xiàng)中，能量不利于流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠质?A在森林中，使能量多儲(chǔ)存在木材里 B在草原牧場(chǎng)，使能量多流向牛和羊 C能量流經(jīng)初級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者（人的食物） D在養(yǎng)魚池，讓有機(jī)肥料以腐屑形式被魚類或餌料動(dòng)物直接攝食 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維持碳循環(huán)過程的主要形式是 A化石燃料的燃燒 B化工廠的分解釋放 C生物的呼吸作用 D碳酸鹽的分解 4、由于能量是逐級(jí)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 A昆蟲 B鳥 C猛獸 D植物 5、在生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過程中，CO2進(jìn)入生物群落是通過 A呼吸作用 B光合作用 C蒸騰作用 D自由擴(kuò)散 6、在生態(tài)系統(tǒng)中，全部初級(jí)消費(fèi)者所消耗的能量比全部次級(jí)消費(fèi)者所消耗的能量 A多 B少 C相等 D以上3種都是 7、右下圖是以每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的數(shù)量