《生態(tài)系統的功能(能量流動和物質循環(huán))》(優(yōu)質課)

1、一、生態(tài)系統中的能量流動一、生態(tài)系統中的能量流動1 1含義：含義：生態(tài)系統中能量的生態(tài)系統中能量的_、_、_和和_的過程。的過程。2 2特點特點(1)(1)單向流動：生態(tài)系統內的能量只能從第一營單向流動：生態(tài)系統內的能量只能從第一營養(yǎng)級流向養(yǎng)級流向_，再依次流向，再依次流向_。(2)(2)逐級遞減：能量在沿逐級遞減：能量在沿_傳遞的過程中，傳遞的過程中，每一個營養(yǎng)級的生物每一個營養(yǎng)級的生物_都會消耗相當多的都會消耗相當多的能量，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減少。逐級減少。3 3研究意義：研究意義：設法調整生態(tài)系統的設法調整生態(tài)系統的_關關系，提高

2、生態(tài)系統的系，提高生態(tài)系統的_。輸入輸入轉化轉化傳遞傳遞散失散失第二營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級下一個營養(yǎng)級下一個營養(yǎng)級食物鏈食物鏈代謝活動代謝活動能量流動能量流動能量轉化效率能量轉化效率散失散失 建立新型農業(yè)生態(tài)系統，能提高能量的傳建立新型農業(yè)生態(tài)系統，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對人類最有益的部分可能多地流向對人類最有益的部分。生生產產者者 分分 解解 者者初級初級消消費費者者次級次級消消費費者者三級三級消消費費者者 呼 吸 作 用 消 耗，散 發(fā) 出 了 熱 能。要點要點由上圖可知：由上圖可知：(1

3、)能量流動的起點：能量流動的起點：生產者生產者(主要是植主要是植物物)固定太陽能。固定太陽能。(2)能量轉化：能量轉化：太陽能太陽能有機物中的化有機物中的化學能學能熱能熱能(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。傳遞途徑：食物鏈和食物網。傳遞形式：有機物中的化學能。傳遞形式：有機物中的化學能。分解者分解者14.6 呼吸呼吸122.6植食性動物植食性動物62.812.596.32.118.8未利用未利用327.3肉食性動物肉食性動物12.6微量微量29329.35.07.5生產者生產者464.6太太陽陽能能塞達伯格湖能量流動塞達伯格湖能量流動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者生產者植食性植食性動物動物肉食性肉食性動物動物比較各營養(yǎng)級的能量流動比較各營養(yǎng)級的能量流動3 3、生態(tài)系統能量流動的特點、生態(tài)系統能量流動的特點： 1、單向流動的原因：捕食關系不可逆，熱能的散、單向流動的原因：捕食關系不可逆，熱能的散失不可逆。失不可逆。2、逐級遞減的原因：自身的呼吸消耗，部分流向、逐級遞減的原因：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、能量流動的特點、能量流動的特點單向流動、不可逆；逐級遞減、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：能量流動計

5、算方法：能量流動計算方法：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用于自身生命活動用于自身生命活動B B被第二營養(yǎng)級的其他生物所獲得被第二營養(yǎng)級的其他生物所獲得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、流動能量流動 D D能量交換能量交換 C4 4、能量金字塔和數量金字塔、能量金字塔和數量金字塔 反映食物鏈中反映食物鏈中各營養(yǎng)級各營養(yǎng)級生物的能量總值和數生物的能量總值和數量值的對比，它是能量流動特點的直觀反應。量值的對比，它是能量流動特點的直觀反應。(1)物質：組成生物體的物質：組成生物體的 等元素。等元素。(2)循環(huán)：無機環(huán)境與循環(huán)：無機環(huán)境與 之間。之間。(3)范圍：整個范圍：整個 。2特點：特點： ；反復出現，；反復出現， 。 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)流動循環(huán)流動3實例實例碳循環(huán)碳循環(huán)(1)碳循環(huán)形式碳循環(huán)形式 在生物群落和無機環(huán)境之間以在生物

7、群落和無機環(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系以在生物群落通過食物關系以 形式流動。形式流動。(2)循環(huán)過程循環(huán)過程 碳進入生物群落的生理過程：生產者的光合作用碳進入生物群落的生理過程：生產者的光合作用 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： 、消費者、消費者、 的的 。 產生產生CO2的非生物途徑：的非生物途徑： 。(3)環(huán)境問題：平衡打破會造成環(huán)境問題：平衡打破會造成 。CO2含碳有機物含碳有機物生產者生產者 分解者分解者呼吸作用呼吸作用化學燃料燃燒化學燃料燃燒溫室效應溫室效應4生態(tài)系統物質循環(huán)與能量流動的關系生態(tài)系統

8、物質循環(huán)與能量流動的關系項目項目能量流動能量流動物質循環(huán)物質循環(huán)形式形式以以 為載體為載體化學元素化學元素過程過程沿沿 單向流動單向流動在無機環(huán)境和生物群在無機環(huán)境和生物群落間落間特點特點 、 反復出現，反復出現，有機物有機物食物鏈食物鏈(網網)單向傳遞單向傳遞逐級遞減逐級遞減反復循環(huán)反復循環(huán)循環(huán)流動循環(huán)流動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環(huán)境無機環(huán)境生產者生產者分解者分解者消費者消費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)過程要點要點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在生物體內的存在形式：在生物體內的存在形式：含碳的有機物。含碳的有機物。進入生物群落的途徑：進入生物群落的途徑：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）食物鏈（網）進入無機環(huán)境的途徑：進入無機環(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)系統中碳循環(huán)首先依賴于）生態(tài)系統中碳

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的碳放回大氣中。解方式將生物組織內的碳放回大氣中。（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）在生態(tài)系統中，碳元素主要以中，碳元素主要以_狀態(tài)進行狀態(tài)進行循環(huán)，碳循環(huán)始終循環(huán)，碳循環(huán)始終與與_結合在結合在一起進行。一起進行。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) 能量流動能量流動7、能量流動和物質循環(huán)的關系 生態(tài)系統的能量流動是隨著物質循環(huán)而

11、進行生態(tài)系統的能量流動是隨著物質循環(huán)而進行的。能量的固定、轉移和釋放，離不開物質的的。能量的固定、轉移和釋放，離不開物質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。 能量流動和物質循環(huán)之間互為因果、相輔相能量流動和物質循環(huán)之間互為因果、相輔相成，具有不可分割的關系。成，具有不可分割的關系。 總而言之總而言之,物質為能量流動提供物質為能量流動提供載體載體；能量為；能量為物質循環(huán)提供物質循環(huán)提供動力動力。再見！練習 1、流經生態(tài)系統的總能量是 A生態(tài)系統范圍內輻射的全部太 陽能 B照到植物體上的全部太陽能 C消費者得到的全部化學能 D全部生產者所固定的太陽能 2運用生態(tài)系統能量流動規(guī)

12、律分析下列四項中，能量不利于流向對人類最有益的部分是 A在森林中，使能量多儲存在木材里 B在草原牧場，使能量多流向牛和羊 C能量流經初級消費者次級消費者三級消費者（人的食物） D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 3在任何生態(tài)系統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、由于能量是逐級遞減、單向不循環(huán)，那么在生態(tài)系統中，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)系統的碳循環(huán)過程中，CO2進入生物群落是通過 A呼吸作用 B光合作用 C蒸騰作用 D自由擴散 6、在生態(tài)系統中，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 A多 B少 C相等 D以上3種都是 7、右下圖是以每個營養(yǎng)級生物的數量