能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)講課教案

1、能量流動(dòng)和物質(zhì)能量流動(dòng)和物質(zhì)(wzh)(wzh)循環(huán)循環(huán)第一頁，共30頁。 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，稱為的過程，稱為(chn wi)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。輸入輸入(sh(shr)r)傳遞傳遞(chu(chundnd) )轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化散失散失第二頁，共30頁。呼吸呼吸(hx)(hx)散失散失用于生長用于生長(shngzhn(shngzhng)g)、發(fā)育、繁殖發(fā)育、繁殖遺體遺體(yt)(yt)、殘枝敗葉殘枝敗葉分解者分解者初級消費(fèi)者攝食初級消費(fèi)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(dòng)的過

2、程二、能量流動(dòng)的過程第三頁，共30頁。初級初級(chj)(chj)消費(fèi)者消費(fèi)者攝入攝入用于生長用于生長發(fā)育發(fā)育(fy)(fy)和繁殖和繁殖次級次級(c j)(c j)消費(fèi)者消費(fèi)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(fèi)者初級消費(fèi)者同化同化分解者利用分解者利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(fèi)者初級消費(fèi)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)境中：生物體把從外界環(huán)境中獲取的物

3、質(zhì)獲取的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身物質(zhì)，并，并且且儲(chǔ)存能量儲(chǔ)存能量的過程。的過程。第四頁，共30頁?！纠纠? 1】 在一年中兔子在一年中兔子(t zi)(t zi)的攝食量為的攝食量為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，被攝食量為，被攝食量為UU。 則一年中，兔子則一年中，兔子(t zi)(t zi)種群增長量為。種群增長量為。 USRMU第五頁，共30頁。生態(tài)系統(tǒng)的能量生態(tài)系統(tǒng)的能量(nngling)(nngling)流動(dòng)圖解流動(dòng)圖解生產(chǎn)者生產(chǎn)者( (植物植物(zhw(zhw)呼吸呼吸(hx(hx)初級消

4、費(fèi)者初級消費(fèi)者( (植食動(dòng)物植食動(dòng)物) )呼吸呼吸次級消費(fèi)者次級消費(fèi)者( (肉食動(dòng)物肉食動(dòng)物) )呼吸呼吸分分 解解 者者呼吸呼吸三級消費(fèi)者三級消費(fèi)者( (肉食動(dòng)物肉食動(dòng)物) )呼吸呼吸第六頁，共30頁。輸入：輸入：傳遞傳遞(chu(chund)nd)：轉(zhuǎn)化：轉(zhuǎn)化：散失：散失：能量流動(dòng)能量流動(dòng)(lidng)過程過程小結(jié)小結(jié)能量流動(dòng)的起點(diǎn)：能量流動(dòng)的起點(diǎn)：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(xué)能化學(xué)能 熱能熱能(rnng) (rnng) 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

5、分解作用分解作用 （呼吸作用，能量以熱能呼吸作用，能量以熱能(rnng)(rnng)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(jī)物中的有機(jī)物中的化學(xué)能化學(xué)能光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用第七頁，共30頁。【例【例2 2】如圖是能量流動(dòng)的圖解】如圖是能量流動(dòng)的圖解(tji)(tji)，對此圖理解不正確的是，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)圖中方框的大小可表示該營養(yǎng)(yngyng)級生物所具有能量的相對值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

6、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第八頁，共30頁?！纠纠? 3】下圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)】下圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)(shn ti x tn)(shn ti x tn)中能量流動(dòng)圖解，中能量流動(dòng)圖解，表相關(guān)過程能量流動(dòng)量。下列有關(guān)敘述正確的是表相關(guān)過程能量流動(dòng)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.分解者獲得分解者獲得(hud)的能量最少的能量最少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分和分別屬于草和兔同化量的一部分D第九頁，共30頁。植食性動(dòng)物植食性動(dòng)物 62

7、.862.8三、能量三、能量(nngling)流動(dòng)的流動(dòng)的特點(diǎn)特點(diǎn)賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng) P95資料資料(zlio)分析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(dòng)物肉食性動(dòng)物 12.6微量微量7.55.0327.3122.614.7第十頁，共30頁。生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)(shn ti x tn)(shn ti x tn)能量流動(dòng)的特點(diǎn)能量流動(dòng)的特點(diǎn)1 1、單向、單向(dn xin)(dn xin)流動(dòng)：不可逆流動(dòng)：不可逆2 2、逐級遞減：相鄰、逐級遞減：相鄰(xin ln)

8、(xin ln)兩個(gè)營養(yǎng)級間的兩個(gè)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(fèi)者初級消費(fèi)者次級消費(fèi)者次級消費(fèi)者三級消費(fèi)者三級消費(fèi)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(fù)利用不能被生物群落重復(fù)利用第十一頁，共30頁。能量能量(nngling)(nngling)為什么會(huì)為什么會(huì)逐級遞減逐級遞減? ? 流入某一營養(yǎng)級的能量主要有以下流入某一營養(yǎng)級的能量主要有以下(yxi)(yxi)去去向向: :分解分解(fnji

9、)(fnji)者者分解分解(fnji)(fnji)呼吸作用散失呼吸作用散失流入下一個(gè)營養(yǎng)級流入下一個(gè)營養(yǎng)級未被利用未被利用第十二頁，共30頁。高高低低能能量量低低高高營營養(yǎng)養(yǎng)級級能量能量(nngling)(nngling)金字塔：金字塔：數(shù)量數(shù)量(shling)(shling)金字塔金字塔第十三頁，共30頁。生物量金字塔生物量金字塔 生物量生物量(現(xiàn)存生物有機(jī)物的總量現(xiàn)存生物有機(jī)物的總量) 沿食物鏈流動(dòng)逐級遞減沿食物鏈流動(dòng)逐級遞減(djin) 如海洋生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者浮游植物個(gè)體小，壽命短，又如海洋生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者浮游植物個(gè)體小，壽命短，又會(huì)不斷被浮游動(dòng)物吃掉，因而某一時(shí)間調(diào)查到的浮游植物會(huì)

10、不斷被浮游動(dòng)物吃掉，因而某一時(shí)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(dòng)物的生物量。但這并不生物量可能要低于其捕食者浮游動(dòng)物的生物量。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(dòng)物的要少。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(dòng)物的要少。第十四頁，共30頁。 【例【例4 4】如圖是某一個(gè)湖的能量金字塔，相關(guān)描述】如圖是某一個(gè)湖的能量金字塔，相關(guān)描述(mio sh)(mio sh)不正確的是不正確的是 A AA A、B B、C C、D D分別表示不同的營養(yǎng)級分別表示不同的營養(yǎng)級B BA A、B B、C C、D D之間可以形成一條之間可以形成一條A A到到D D的食物鏈的食物鏈C CA

11、A、B B、C C、D D的大小分別表示不同的營養(yǎng)級所得到的大小分別表示不同的營養(yǎng)級所得到的能量的能量D DA A、B B、C C、D D的大小變化體現(xiàn)的大小變化體現(xiàn)(txin)(txin)了能量流動(dòng)了能量流動(dòng)的特點(diǎn)是逐級遞減的特點(diǎn)是逐級遞減B第十五頁，共30頁。四、研究四、研究(ynji)(ynji)能量流動(dòng)的意能量流動(dòng)的意義義設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(shj)(shj)生態(tài)農(nóng)業(yè)的原理：物質(zhì)循環(huán)再生，能量生態(tài)農(nóng)業(yè)的原理：物質(zhì)循環(huán)再生，能量多級利用多級利用1 1、實(shí)現(xiàn)、實(shí)現(xiàn)(shxin)(shxin)對能量的多級利用和物質(zhì)的循環(huán)利用，對能量的多級利用和物質(zhì)的循環(huán)利用，大大提高能量的利用率大大提高能量的利用率

12、“ “?；~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(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)、合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟惛咝У亓飨驅(qū)θ祟愖钣幸孀钣幸娴牟糠值牟糠值谑?，?0頁?！纠纠? 5】以下表示動(dòng)物利用食物的過程。正確】以下表示動(dòng)物利用食物的過程。正確(zhngqu)(zhngqu)的的分析是分析是 A.恒溫動(dòng)物的/值一般高于變溫動(dòng)物 B.哺乳動(dòng)物的/值一般為10%-20% C.提高(t go)圈養(yǎng)動(dòng)物生長量一般需提高(t go)/值 D.食肉哺乳動(dòng)物的/值一般低于食草哺

13、乳動(dòng)物CC第十七頁，共30頁。 【例【例6 6】根據(jù)圖示的食物網(wǎng)，若黃雀的全部同化量】根據(jù)圖示的食物網(wǎng)，若黃雀的全部同化量來自兩種動(dòng)物，蟬和螳螂各占一半，則當(dāng)綠色植來自兩種動(dòng)物，蟬和螳螂各占一半，則當(dāng)綠色植物增加物增加1 1千克千克(qink)(qink)時(shí)，黃雀增加體重最多是時(shí)，黃雀增加體重最多是( () ) A.1/75 A.1/75千克千克(qink) (qink) B B3/1253/125千千克克(qink)(qink) C.6/125 C.6/125千克千克(qink) (qink) D D1/5501/550千千克克(qink) (qink) A思考思考(sko)(sko)：若螳

14、螂全部遷走，則黃雀的數(shù)量最：若螳螂全部遷走，則黃雀的數(shù)量最終會(huì)怎樣？為什么終會(huì)怎樣？為什么? ?第十八頁，共30頁?！纠纠? 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(dòng)物性食表示動(dòng)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,至少需要至少需要(xyo)(xyo)生產(chǎn)者的量為生產(chǎn)者的量為y,y,那么那么x x與與y y的關(guān)系可表示的關(guān)系可表示為為( () ) 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=10

15、0ax+10 xC第十九頁，共30頁。生物生物(sh(shngwngw) ) 群落群落組成組成(z chn)(z chn)生物體的生物體的化學(xué)元素化學(xué)元素?zé)o機(jī)無機(jī)(wj(wj) ) 環(huán)境環(huán)境反復(fù)循環(huán)反復(fù)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(diǎn)：特點(diǎn)：第二十頁，共30頁。參與循環(huán)的物質(zhì)：參與循環(huán)的物質(zhì)： 不是指由不是指由C、H、O、N、P、S等這些元等這些元素組成的糖類素組成的糖類(tn li)、脂肪和蛋白質(zhì)等生、脂肪和蛋白質(zhì)等生物體內(nèi)所

16、特有的物質(zhì)，也不是單質(zhì)，而是物體內(nèi)所特有的物質(zhì)，也不是單質(zhì)，而是C、H、O、N、P、S等元素。等元素。第二十一頁，共30頁。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第二十二頁，共30頁。大氣中的二氧化碳庫大氣中的二氧化碳庫植物植物動(dòng)物動(dòng)物動(dòng)植物遺體和排出物動(dòng)植物遺體和排出物光合作用光合作用(gungh-(gungh-zuyng)zuyng)呼吸作用呼吸作用(h (h x zu x zu yn)yn)呼吸作用呼吸作用(h x (h x zu yn)zu yn)化學(xué)燃料化學(xué)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(shí)例二、實(shí)例碳循環(huán)

17、碳循環(huán)第二十三頁，共30頁。光合作用光合作用(gungh-zuyng)(gungh-zuyng)、化能合成作用化能合成作用呼吸作用呼吸作用(h x zu yn)(h x zu yn)、微、微生物分解、燃燒生物分解、燃燒COCO2 2有機(jī)物有機(jī)物無機(jī)無機(jī)(wj(wj)環(huán)環(huán)境境生物生物群落群落第二十四頁，共30頁。小結(jié)小結(jié)(xioji(xioji)（1 1）碳循環(huán)的主要形式：）碳循環(huán)的主要形式：（2 2）碳在自然界中的存在形式：）碳在自然界中的存在形式：（3 3）碳在生物體內(nèi)的存在形式：）碳在生物體內(nèi)的存在形式：（4 4）碳進(jìn)入生物群落的主要途徑：）碳進(jìn)入生物群落的主要途徑：（5 5）碳在生物群落

18、之間傳遞途徑：）碳在生物群落之間傳遞途徑：（6 6）碳進(jìn)入大氣）碳進(jìn)入大氣(dq)(dq)的途徑：的途徑：（7 7）碳循環(huán)異常導(dǎo)致結(jié)果：）碳循環(huán)異常導(dǎo)致結(jié)果：COCO2 2COCO2 2 和碳酸鹽和碳酸鹽含碳有機(jī)物含碳有機(jī)物光合作用光合作用(gungh(gungh- -zuyng)zuyng)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(xué)燃料的燃燒化學(xué)燃料的燃燒溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)第二十五頁，共30頁。1.1.溫室溫室(wnsh)(wnsh)氣體：氣體：CO2CO2過多過多(u (u du)du)2.CO22.CO2增多增多(zn (zn du)du)的原

19、因的原因化學(xué)燃料的大量燃燒化學(xué)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.緩解措施緩解措施減少化學(xué)燃料燃燒，開發(fā)新能源減少化學(xué)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)第二十六頁，共30頁。捕食捕食(b sh)枯枝枯枝(k zh)爛爛葉葉遺體遺體(yt)和糞便和糞便呼吸作用呼吸作用分解作用分解作用能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系呼吸作呼吸作用用光合作用光合作用生產(chǎn)者生產(chǎn)者消費(fèi)者消費(fèi)者分解者分解者無機(jī)環(huán)境無機(jī)環(huán)境第二十七頁，共30頁?！纠纠? 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(fèi)消費(fèi)者者, ,分解者和大氣分解者和大氣(dq)(dq)中的中的CO2CO2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：只有生產(chǎn)者與無機(jī)環(huán)境注：只有生產(chǎn)者與無機(jī)環(huán)境(hunjng)(hunjng)之間的傳遞是雙之間的傳遞是雙向的向的大氣大氣(dq)(dq)中的中的CO2CO2分解者分解者消費(fèi)者消費(fèi)者生產(chǎn)者