生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)

1、1.1.先看圖寫出其中一條的食物鏈。并在這條食物鏈中標出生態(tài)系先看圖寫出其中一條的食物鏈。并在這條食物鏈中標出生態(tài)系統(tǒng)的成分及營養(yǎng)級類型。統(tǒng)的成分及營養(yǎng)級類型。2.2.數一數，共有幾條食物鏈？最長的食物鏈？最短的食物鏈？數一數，共有幾條食物鏈？最長的食物鏈？最短的食物鏈？3.3.貓頭鷹占幾個營養(yǎng)級？分別是哪幾個？貓頭鷹占幾個營養(yǎng)級？分別是哪幾個？4.4.處于第二營養(yǎng)級的生物有哪些？處于第二營養(yǎng)級的生物有哪些？5.5.請據圖分析，蜘蛛與青蛙之間的關系。請據圖分析，蜘蛛與青蛙之間的關系。6.6.從草從草- -食草昆蟲食草昆蟲- -青蛙青蛙- -蛇蛇- -貓頭鷹這條食物鏈分析，如果該草原貓頭鷹這條食

2、物鏈分析，如果該草原生態(tài)系統(tǒng)中青蛙被大量捕殺，則其它動物的個體將如何變化？生態(tài)系統(tǒng)中青蛙被大量捕殺，則其它動物的個體將如何變化？7.7.在這個生態(tài)系統(tǒng)中，若鼠的數量大量減少時，其他生物的數量在這個生態(tài)系統(tǒng)中，若鼠的數量大量減少時，其他生物的數量會發(fā)生什么變化？會發(fā)生什么變化？不會出現大的波動不會出現大的波動生態(tài)系統(tǒng)為什么不是單一的食物生態(tài)系統(tǒng)為什么不是單一的食物鏈而要形成食物網？鏈而要形成食物網？食物網越復雜，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗能力就越強。食物網越復雜，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗能力就越強。生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力：熱帶雨林：熱帶雨林 苔原苔原大大于于 資料分析 第二次世界大戰(zhàn)后，第二次世界大戰(zhàn)后，D

3、DTDDT曾經被人們當成曾經被人們當成防治各種農業(yè)害蟲的靈丹妙藥而被大量使用。防治各種農業(yè)害蟲的靈丹妙藥而被大量使用。 研究結果表明，研究結果表明，DDTDDT在海水中的質量分數在海水中的質量分數為為5.05.01010-11-11，而在浮游植物中則為，而在浮游植物中則為4.04.01010-8-8，在蛤蜊中為在蛤蜊中為4.24.21010-7-7，到銀鷗時就達，到銀鷗時就達75751010-5-5。 討論：討論：1、從以上資料中你能得出什么結論？、從以上資料中你能得出什么結論？2、為什么、為什么DDT的濃度會隨營養(yǎng)級上升而增加？的濃度會隨營養(yǎng)級上升而增加？3、生物放大作用對我們的生產實踐有何

4、啟發(fā)？、生物放大作用對我們的生產實踐有何啟發(fā)？ 化學殺蟲劑和有害物質過食物鏈能逐級積累和化學殺蟲劑和有害物質過食物鏈能逐級積累和濃縮，在生物體內高度富集，導致危害的現象就濃縮，在生物體內高度富集，導致危害的現象就叫做叫做生物放大。生物放大。 第二次世界大戰(zhàn)后，第二次世界大戰(zhàn)后，DDT曾經被人們當成防治各曾經被人們當成防治各種害蟲的靈丹妙藥大量使用。雖然大部分種害蟲的靈丹妙藥大量使用。雖然大部分DDT都只都只噴撒在僅占大陸面積的噴撒在僅占大陸面積的2%的土地上，事實上的土地上，事實上75%的的陸地面積從沒有使用過陸地面積從沒有使用過DDT，但是后來人們不僅在，但是后來人們不僅在荒涼的北極格陵蘭島

5、動物體內測出了荒涼的北極格陵蘭島動物體內測出了DDT，而且在，而且在遠離任何施藥地區(qū)的南極動物企鵝體內發(fā)現了遠離任何施藥地區(qū)的南極動物企鵝體內發(fā)現了DDT。 DDT的危害：的危害：研究結果表明，研究結果表明，DDT在海水中的質量分數為在海水中的質量分數為5.0 X 10-11，而在浮游植物中則為，而在浮游植物中則為4.0 X 10-8，在蛤蜊中為，在蛤蜊中為4.2 X 10-7，到銀鷗時就達，到銀鷗時就達75 X 10-5。DDT從初始濃從初始濃度到食物鏈最后一級的濃度擴大了百萬倍，這就是度到食物鏈最后一級的濃度擴大了百萬倍，這就是典型的生物擴大作用典型的生物擴大作用 這種化學殺這種化學殺蟲蟲

6、劑和有害物質通過食物劑和有害物質通過食物鏈逐級積累和濃縮，在生物體內高度富鏈逐級積累和濃縮，在生物體內高度富集，導致危害的現象就叫集，導致危害的現象就叫生物放大生物放大。DDT濃度濃度DDT是農藥是農藥“敵敵畏敵敵畏”的主要成分的主要成分之一，它在生物體內很難分解，以之一，它在生物體內很難分解，以下下4種生物存在捕食關系，它們體內種生物存在捕食關系，它們體內DDT濃度如圖所示：濃度如圖所示：DDT濃度在不同生物體內的分布濃度在不同生物體內的分布有什么特點？有什么特點？營養(yǎng)級越高，營養(yǎng)級越高，DDT濃度越高濃度越高已知下表所列生物構成一條食物鏈，屬于生產者的已知下表所列生物構成一條食物鏈，屬于生

7、產者的生物是生物是_；屬于次級消費者的生物是；屬于次級消費者的生物是_樣本樣本某重金屬的含量（質量分數為某重金屬的含量（質量分數為10-6）土壤土壤001A5B02C002D50CA無機物、有機物、氣候、能源無機物、有機物、氣候、能源生產者生產者消費者消費者分解者分解者生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的成分的成分食物鏈（網）食物鏈（網）【營養(yǎng)結構】【營養(yǎng)結構】生態(tài)系統(tǒng)的結構生態(tài)系統(tǒng)的結構1 1、肉食動物不可能是一條食物鏈中的第幾、肉食動物不可能是一條食物鏈中的第幾 營養(yǎng)級營養(yǎng)級 （ ） A A第五第五 B B第二第二C C第三第三 D D第四第四2 2、對水稻、對水稻鼠鼠蛇蛇鷹這條食物鏈的錯誤鷹這條食物鏈的錯

8、誤 描述是描述是 （ ）A.A.水稻是生產者水稻是生產者 B.B.鼠是初級消費者鼠是初級消費者 C.C.蛇是次級消費者蛇是次級消費者 D.D.鷹屬于第三營養(yǎng)級鷹屬于第三營養(yǎng)級BD3、如果一個生態(tài)系統(tǒng)中有、如果一個生態(tài)系統(tǒng)中有4種生物，他們可種生物，他們可能形成下列幾種營養(yǎng)結構，其中最穩(wěn)定的是能形成下列幾種營養(yǎng)結構，其中最穩(wěn)定的是A .甲甲乙乙丙丙丁丁 B.甲甲丙丙乙乙丁丁丁丁C.乙乙丙丙D.甲甲甲甲乙乙丙丙丁丁（B）4 4、如果右圖是草原上部分食物網的、如果右圖是草原上部分食物網的示意圖，分析以下問題示意圖，分析以下問題: :（l l）圖中共有）圖中共有_條食物鏈。條食物鏈。（2 2）貓頭鷹占

9、有）貓頭鷹占有_個營養(yǎng)級，個營養(yǎng)級，分別為分別為_ _ _營養(yǎng)級。營養(yǎng)級。(3)(3)貓頭鷹和蛇的關系是貓頭鷹和蛇的關系是_。（4 4）次級消費者有）次級消費者有_。（5 5）如果人類大量捕）如果人類大量捕殺青蛙，哪些生物殺青蛙，哪些生物得利，哪些生物受害。得利，哪些生物受害。牧場會發(fā)生什么牧場會發(fā)生什么變化？變化？33第三、四、五第三、四、五競爭和捕食競爭和捕食貓頭鷹和青蛙貓頭鷹和青蛙 作為生物與無機環(huán)境組成的統(tǒng)一整體，作為生物與無機環(huán)境組成的統(tǒng)一整體，生態(tài)系統(tǒng)不僅具有一定的結構，而且具有一生態(tài)系統(tǒng)不僅具有一定的結構，而且具有一定的功能。定的功能。 生態(tài)系統(tǒng)的主要功能：生態(tài)系統(tǒng)的主要功能：

10、一、能量流動一、能量流動 二、物質循環(huán)二、物質循環(huán)備選策略備選策略1 1：先吃雞，再吃玉米；先吃雞，再吃玉米；備選策略備選策略2 2：先吃玉米，同時用一部分玉米喂先吃玉米，同時用一部分玉米喂 雞，吃雞產下的雞，吃雞產下的 蛋，最后吃雞。蛋，最后吃雞。照射在草地上的太陽能照射在草地上的太陽能 都被小草固定了嗎都被小草固定了嗎? ? 太陽能被小草固定后太陽能被小草固定后, ,這些這些能量有哪些去向能量有哪些去向? ?呼吸作用呼吸作用生命生命活動活動熱能熱能暫未利用暫未利用分解者分解者殘枝敗葉等殘枝敗葉等兔子吸收了草中的能量后兔子吸收了草中的能量后, ,這些能量有哪些去向這些能量有哪些去向? ?呼吸

11、作用呼吸作用生命生命活動活動熱能熱能 分解者分解者殘骸殘骸兔子把草吃進肚子里兔子把草吃進肚子里, ,草草 中的能量都被兔子吸收了中的能量都被兔子吸收了 嗎嗎? ? 同化同化 暫未利用暫未利用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用暫未利用暫未利用暫未利用暫未利用暫未利用暫未利用殘枝敗葉等殘枝敗葉等殘骸殘骸殘骸殘骸分解者分解者分解者分解者分解者分解者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用殘枝敗葉等殘枝敗葉等殘骸殘骸殘骸殘骸分解者分解者分解者分解者分解者分解者暫未利用暫未利用暫未利用暫未利用暫未利用暫未利用殘枝敗葉等殘枝敗葉等殘骸殘骸殘骸殘骸 散失（分解者）散失（分解者） 散失（

12、呼吸作用）散失（呼吸作用） 呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者分解者分解者分解者分解者分解者輸入輸入 生態(tài)系統(tǒng)中能量的生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞輸入、傳遞和和散失散失的過程。的過程。傳遞傳遞傳遞傳遞 散失（呼吸作用）散失（呼吸作用） 散失（分解者）散失（分解者） 傳遞傳遞傳遞傳遞輸入輸入 起點起點:去向去向:渠道渠道:生態(tài)系統(tǒng)能量流動全過程圖解生態(tài)系統(tǒng)能量流動全過程圖解生產者生產者初級消初級消費者費者次級消次級消費者費者三級三級消費者消費者呼呼 吸吸 作作 用用（熱能）（熱能）分分 解解 者者呼吸作用呼吸作用（熱能）（熱能）1 1、生態(tài)系統(tǒng)的能量從哪里來？如何進入生物界？、

13、生態(tài)系統(tǒng)的能量從哪里來？如何進入生物界？ 太陽能，生產者的光合作用太陽能，生產者的光合作用4 4、能量流動的途徑能量流動的途徑( (渠道渠道) )：2 2、生態(tài)系統(tǒng)的、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從哪里開始（起點）能量流動從哪里開始（起點）? ?食物鏈和食物網食物鏈和食物網從生產者固定太陽能開始從生產者固定太陽能開始3 3、流經生態(tài)系統(tǒng)的總、流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量怎么算？能量怎么算？該生態(tài)系統(tǒng)生產者所固定的太陽能的總量該生態(tài)系統(tǒng)生產者所固定的太陽能的總量5 5、能量的散失：能量的散失：通過呼吸作用以熱能形式散失通過呼吸作用以熱能形式散失6 6、能量的轉化形式：能量的轉化形式：光能光能化學能化學能熱能熱能1

14、2.6 62.8未固定未固定生產者生產者 464.6植食性動物植食性動物 62.8肉食性動物肉食性動物 12.6請計算能量傳遞效率請計算能量傳遞效率（輸入后一營養(yǎng)級的（輸入后一營養(yǎng)級的能量與輸入前一營養(yǎng)級的能量的比）能量與輸入前一營養(yǎng)級的能量的比）單位（焦單位（焦/厘米厘米2 年）年）96.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0 呼吸呼吸 122.6 122.6 單向流動單向流動: :自身呼吸作用消耗自身呼吸作用消耗分解者利用分解者利用暫未利用暫未利用12.6 62.8未固定未固定生產者生產者 46

15、4.6植食性動物植食性動物 62.8肉食性動物肉食性動物 12.696.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0 呼吸呼吸 122.6 122.6 不可逆向，不可循環(huán)不可逆向，不可循環(huán) 肉食性動物肉食性動物 12.6 12.6 植食性動物植食性動物 62.8 62.8 生產者生產者 464.6 464.6 能量金字塔能量金字塔 若每個營養(yǎng)級獲取的能量全部用于增加體重，能量傳遞若每個營養(yǎng)級獲取的能量全部用于增加體重，能量傳遞效率按效率按10%-20%10%-20%計算，則如果使計算，則如果使D D魚體重

16、增加魚體重增加1kg,1kg,至少所至少所需浮游植物約需浮游植物約 ，最多需，最多需 。1000kg1000kg125kg125kg第一營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級能量金字塔能量金字塔第一營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級能量金字塔能量金字塔若每個營養(yǎng)級獲取的能量全部用于增加體重，能量傳遞若每個營養(yǎng)級獲取的能量全部用于增加體重，能量傳遞效率按效率按10%10%計算，則如果使計算，則如果使D D魚體重增加魚體重增加1kg,1kg,需浮游植物需浮游植物約約 。1000kg1000kg生態(tài)金字塔生態(tài)金字塔生態(tài)金

17、字塔生態(tài)金字塔：指各個養(yǎng)級之間的某種數量關系：指各個養(yǎng)級之間的某種數量關系類型：類型：生物量金字塔生物量金字塔 能量金字塔能量金字塔 數量金字塔數量金字塔一般來說，能量必呈一般來說，能量必呈正金字塔形，而生物正金字塔形，而生物量和數量則可能倒置量和數量則可能倒置或部分倒置?；虿糠值怪?。 1、數量金字塔：每個營養(yǎng)級生物個體數草原（夏季）草原（夏季）C1200000C290000C31生態(tài)系統(tǒng)的數量金字塔生態(tài)系統(tǒng)的數量金字塔是否一定是正立的呢？是否一定是正立的呢？p1500000你覺得這個金字塔，分為四層分別代表什么？你覺得這個金字塔，分為四層分別代表什么？如何來體現各層數量的關系？如何來體現各層

18、數量的關系？例、畫出在森林生態(tài)系統(tǒng)中，例、畫出在森林生態(tài)系統(tǒng)中，“油松油松松毛蟲松毛蟲烏鴉烏鴉”這條這條食物鏈相符合的數量金字塔？食物鏈相符合的數量金字塔？AB倒金字塔倒金字塔2、生物量（干重）金字塔p40000C14C21巴拿馬熱帶森林巴拿馬熱帶森林p4c121英吉利海峽英吉利海峽生態(tài)系統(tǒng)的生物量（干重）金字生態(tài)系統(tǒng)的生物量（干重）金字塔是否一定是正立的呢？塔是否一定是正立的呢？1 1在生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔中，貯存能量最多的成分是在生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔中，貯存能量最多的成分是A.A.生產者生產者 B.B.初級消費者初級消費者 C.C.次級消費者次級消費者 D.D.分解者分解者A 2 2根據生

19、態(tài)學原理，要使能量流經食物鏈的總消耗根據生態(tài)學原理，要使能量流經食物鏈的總消耗量降到最低，人們應采取下列哪一種食物結構量降到最低，人們應采取下列哪一種食物結構 A A以淡水養(yǎng)殖的魚類為主以淡水養(yǎng)殖的魚類為主 B B以家畜的肉類為主以家畜的肉類為主 C C以谷類和植物蛋白為主以谷類和植物蛋白為主 D D以禽類的肉和蛋為主以禽類的肉和蛋為主C 5. 5.下表是對某水生生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級和能量流動情況的調查結果，下表是對某水生生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級和能量流動情況的調查結果，表中表中A AB BC CD D分別表示不同的營養(yǎng)級，分別表示不同的營養(yǎng)級，E E為分解者。為分解者。PgPg表示生表示生物同化作用固定能量

20、的總量物同化作用固定能量的總量,Pn,Pn表示生物體貯存的能量表示生物體貯存的能量(Pn=Pg-R),(Pn=Pg-R),R R表示生物呼吸消耗的能量。（單位：表示生物呼吸消耗的能量。（單位：10102 2千焦千焦/ / /年）年）PgPgPnPnRA15.92.813.1B870.7369.4501.3C0.90.30.6D141.061.979.1E211.520.1191.4A、B、C、D分別代表哪個營養(yǎng)級分別代表哪個營養(yǎng)級?第第一一營養(yǎng)級營養(yǎng)級第第二二營養(yǎng)級營養(yǎng)級第第三三營養(yǎng)級營養(yǎng)級第第四四營養(yǎng)級營養(yǎng)級分解者分解者請計算第三營養(yǎng)級到第四營養(yǎng)級的能量傳遞效率請計算第三營養(yǎng)級到第四營養(yǎng)級的

21、能量傳遞效率?請比較此生態(tài)系統(tǒng)輸入的總能量請比較此生態(tài)系統(tǒng)輸入的總能量0.915.95.7% 輸入輸入: 870.7生態(tài)系統(tǒng)依靠太陽不斷地提供能量，而生態(tài)系統(tǒng)依靠太陽不斷地提供能量，而生態(tài)系統(tǒng)中的物質卻都是由地球提供的。生態(tài)系統(tǒng)中的物質卻都是由地球提供的。為什么維持生態(tài)系統(tǒng)所需的大量物質，為什么維持生態(tài)系統(tǒng)所需的大量物質，例如氧、水、氮、碳和許多其他物質，例如氧、水、氮、碳和許多其他物質，億萬年來卻沒有被生命活動所耗盡？億萬年來卻沒有被生命活動所耗盡？討論討論生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)一、概念一、概念 在生態(tài)系統(tǒng)中，組成生物體的在生態(tài)系統(tǒng)中，組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學元

22、素，不斷地等化學元素，不斷地在生物群落和無機環(huán)境之間進行循環(huán)。在生物群落和無機環(huán)境之間進行循環(huán)。無機環(huán)境無機環(huán)境生物群落生物群落組成生物體的組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學元素等化學元素反復循環(huán)反復循環(huán)思考思考1 碳在無機環(huán)境中主要以何種形式存碳在無機環(huán)境中主要以何種形式存在？在生物體內主要以何種形式存在？在？在生物體內主要以何種形式存在？思考思考2 碳從無機環(huán)境進入生物群落主要碳從無機環(huán)境進入生物群落主要是通過什么途徑？是通過什么途徑？思考思考3 碳在生物群落內部以何種形式，通碳在生物群落內部以何種形式，通過什么渠道進行傳遞？過什么渠道進行傳遞？思考思考4 碳通過哪些途徑從生物群落返

23、回碳通過哪些途徑從生物群落返回到無機環(huán)境？到無機環(huán)境？一、碳循環(huán)一、碳循環(huán)討論討論1：如果人們不按生態(tài)規(guī)律辦事，亂砍濫伐森林，如果人們不按生態(tài)規(guī)律辦事，亂砍濫伐森林，對生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)有何影響對生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)有何影響? 討論討論2：化石燃料的大量燃燒，對生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)化石燃料的大量燃燒，對生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)有何影響有何影響? 反饋練習反饋練習 下圖為生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的關系圖解下圖為生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的關系圖解示意圖，請分別回答如下問題：示意圖，請分別回答如下問題：(1) 圖中圖中A、B、C、D各指什么各指什么?(2) 圖中圖中又分別指什么又分別指什么?(1)A是消費者，B為分解者，C為生產者，D為無機環(huán)境 (2)指光合作用，指捕食，指細胞呼吸，指分解作用能量流動和物質循環(huán)的關系能量流動和物質循環(huán)的關系生產者生產者初級消費者初級消費者次級消費者次級消費者分解者分解者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用項目項目能量流動能量流動物質循環(huán)物質循環(huán)形式形式過程過程范圍范圍特點特點聯系聯系以有機物形式流動以有機物形式流動 以無機物形式流動以無機物形式流動 沿食物鏈沿食物鏈(網網)單向流動單向流動 在無機環(huán)境和生物群落間在無機環(huán)境和生物群落間反復循環(huán)反復循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級 全球性全球性 單向流動，單向流動，逐級遞減逐級遞減 反復出現，反復出現，循