生物課件-能量流動和物質循環(huán)

1、 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1. 生態(tài)系統(tǒng)的結構包括哪些?生態(tài)系統(tǒng)的成分食物鏈和食物網(wǎng)非生物的物質和能量生產者消費者分解者2. 生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構指什么？3. 這種營養(yǎng)結構對生態(tài)系統(tǒng)有什么作用？能量流動和物質循環(huán)的渠道。 假設你像魯濱遜那樣流落在不毛的荒島上，只有15Kg玉米和一只母雞可以食用，那么使自己活的最長的辦法是 : 1.先吃雞，然后吃玉米 2.先吃玉米，同時用部分玉米喂雞，吃雞生產的蛋，最后再吃雞。 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 生態(tài)系統(tǒng)中能量的 的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。輸入、傳遞和散失一、能量流動的過程植物蛙昆蟲鳥蛇貓頭鷹（一）能量的輸入生態(tài)系統(tǒng)能量根本來源？光光合作用起點: 從生產者固定太

2、陽能開始總能量:生產者固定的全部太陽能。生態(tài)系統(tǒng)能量流動的起點？流經該生態(tài)系統(tǒng)的總能量相相當于哪一部分？無機物有機物太陽能化學能從 輸入到 .無機環(huán)境生物群落太陽能 輸 入生產者的同化量呼吸 作用熱能（散失）ATP用于生長、繁殖(積累量)分解者呼吸 熱能（散失）攝 入 初級消費者 糞便（含有機物）初級消費者的同化量呼吸 作用熱能（散失）ATP用于生長、繁殖(積累量)遺體殘骸攝 入 次級消費者 殘枝落葉同化量、攝入量和糞便量的關系？光合作用 （二）能量的傳遞低營養(yǎng)級到高營養(yǎng)級一、能量流動的過程：第一營養(yǎng)級總能量最終去路有幾個?（一）能量的輸入無機環(huán)境到生物群落 （第一營養(yǎng)級的能量）吸收同化（第二

3、營養(yǎng)級的能量）次級消費者的同化量（第三營養(yǎng)級的能量）同 化糞 便能量傳遞是指什么?第一營養(yǎng)級的能量到分解者體內的能量的具體途徑有幾個?第二營養(yǎng)級的能量的來源和去路?（三）能量的散失生物群落到無機環(huán)境未利用未利用各種生物通過 作用以 形式散失.輸入傳遞散失散失能量輸入從 開始。輸入的總能量 。以 的形式沿 傳遞。生產者固定的太陽能總量有機物食物鏈和食物網(wǎng)呼吸 熱 能箭頭的含義?生產者固定太陽能 能量流動包括能量的輸入、傳遞和散失。二、能量流動的特點:太陽能未固定？生產者固定的太陽能（第一營養(yǎng)級的能量） (464.6) 分解者植食性動物同化量（第二營養(yǎng)級的能量） 肉食性動物同化量 呼吸 未利用（生

4、物量） 12.5傳遞62.896.3293傳遞12.62.129.3微量5.07.518.8(14.6)(122.6)(327.3)(1)食物鏈中各營養(yǎng)級的關系能否逆轉?單向流動、(2)相鄰兩個營養(yǎng)級間能量傳遞效率分別是多少？13.5%20% （1）能量為什么不能百分之百地流向后一個營養(yǎng)級？逐級遞減(62.8)(12.6)（1）吃與被吃的關系是不可逆轉的，能量不能倒流。（2）熱能散失后，不能被利用，能量不能循環(huán)使用。（相鄰兩個營養(yǎng)級間傳遞效率約10%20%傳遞效率=下一營養(yǎng)級同化量上一營養(yǎng)級同化量100%1、大象是植食性動物，有一種螳螂則專以象糞為食。設一大象所同化的能量為107KJ，則這部分

5、能量中可流動到螳螂體內的為（） A、0 KJ B、106 KJ C、2106 KJ D、106KJ2106 KJ 2、 池塘內的食物鏈為浮游植物 蝦 小魚，假設一大魚只靠吃小魚來增長1Kg體重，那么消耗浮游植物至少為 A、100Kg B、125Kg C、625Kg D、1000Kg 體內有機物含能量。是同化量嗎？ 20%課堂練習攝入量 = 同化量+ 糞便量浮游植物 蝦 小魚 大魚3. A B C D E F如上食物網(wǎng)中， A為1千克1）C最多約為多少？2） C最少約為多少？0.04千克0.0001千克3 ）若C增加1千克，則A最少需要消耗多少千克？最多又為多少？25千克 1000千克4 ）在傳

6、遞率不變的情況下，若B消失，則C的數(shù)量將怎樣？最大傳遞效率 最短食物鏈消耗低營養(yǎng)級 最少消耗低營養(yǎng)級最多選最短食物鏈選最大傳遞效率20%選最長食物鏈選最小傳遞效率10%高營養(yǎng)級獲得最多高營養(yǎng)級獲得最少解 題 規(guī) 律4、下圖所示為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)數(shù)量流動的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個營養(yǎng)級，數(shù)字均為實際測得的能量數(shù)，單位為：106 kJ。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽輻射為118872106 kJ。但其中118761106 kJ的能量未被利用。請回答。（1）請將流經該生態(tài)系統(tǒng)的總能量數(shù)填寫在圖中的方框內，這部分能量是_所固定的太陽能。生產者 111（2）能量從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的轉化效率為_

7、%，從第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的轉化效率為_%。（3）次級消費者通過異化作用消耗的能量占其同化作用所獲得的能量的百分比是_。1111.83.0=60% 15111=13.5315=20生態(tài)系統(tǒng)的能量流動能量的根本來源：太陽光流動過程輸入：從生產者固定太陽能開始，是流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量。傳遞：低營養(yǎng)級到高營養(yǎng)級逐級流動 流動特點單向流動。逐級遞減。散失：群落中有機物的化學能到無機環(huán)境熱量（1）吃與被吃的關系是不可逆轉的，能量不能倒流。（2）熱能散失后，不能被利用，能量不能循環(huán)使用。各營養(yǎng)級的生物都會通過呼吸散失熱量。各營養(yǎng)級總有一部分能量未被下一個營養(yǎng)級利用各營養(yǎng)級總有一部分能量未被分解者利用。從

8、各級初級消費者捕食開始，沿著食物網(wǎng)流動。從各種生物呼吸開始，到無機環(huán)境。無機環(huán)境光能到生物群落中的化學能為了形象地說明能量流動的特點：單向流動、逐級遞減?？梢詫挝粫r間內各個營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值，由低到高繪制成能量金字塔。能量金字塔某一個湖的能量金字塔第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級能量 營養(yǎng)級“能量金字塔”表示的是 與 的關系。在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量流動過程中消耗的能量越多。一條食物鏈中的營養(yǎng)級一般不會超過5個，為什么？ 傳遞效率是10%20%（營養(yǎng)級上升一級，可利用的能量相應要減少80%90%），能量到了第五個營養(yǎng)級時，可利用的能量往往少到不能維持其生存的程度了。學

9、以致用用能量流動的原理, 解釋諺語“一山不容二虎”隱含的道理。營養(yǎng)級越高，可利用的能量就越少;老虎一般在最高營養(yǎng)級，流經老虎的能量已減到很小的程度。數(shù)量金字塔（一般營養(yǎng)級越高，數(shù)量越少）從能量流動特點回答：一斤豬肉為什么比一斤菠菜貴？不能從相同重量肉和米所含的能量和營養(yǎng)價值比較回答。學以致用第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級數(shù)量金字塔能量金字塔（三）研究能量流動的意義草場上放養(yǎng)牲畜過少不能充分利用牧草提供的能量放養(yǎng)牲畜過多草場退化，畜產品產量下降合理確定載畜量，保持畜產品持續(xù)高產農田生態(tài)系統(tǒng)作物秸稈燒掉不能充分利用秸稈中的能量秸稈做飼料喂牲畜牲畜糞便進入沼氣池沼氣做燃料沼渣做肥料 2.實現(xiàn)能量的多

10、級利用（提高能量利用率）和物質的循環(huán)利用。如建立:生態(tài)農業(yè) 1.合理調整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系，使能量持續(xù)高效的流向對人類最有益的部分。 能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動的規(guī)律？ 建立生態(tài)農業(yè)：水稻家禽,家畜沼氣池(含微生物)食用菌人飼料糞肥菌渣等糞便糞便沼渣沼渣沼液作肥料秸稈燃料優(yōu)點：實現(xiàn)對能量的多級利用和物質的循環(huán)利用。四 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)生物圈生物地球化學循環(huán)（一）物質循環(huán)的概念無機環(huán)境生物群落以無機物的形式具有全球性和循環(huán)性大氣中的CO2化能合成作用 光 合 作 用分 解 作 用動植物的遺體和糞尿呼吸作用呼吸作用泥炭、煤、石油燃 燒生產者消費者分解者有機物只有分解者能夠將死的有機物無機物

11、，保證了物質的再利用，分解者是物質循環(huán)的關鍵。只有生產者能夠將無機物有機物，生產者是物質循環(huán)的基礎。（二）碳循環(huán)2、碳在生物群落內的存在形式：有機物3、碳在生物群落內部流動形式：CO 24、有機物碳在無機環(huán)境與生物群落之間的循環(huán)形式：1、碳在無機環(huán)境中的存在形式：CO 2 、碳酸鹽5、無機環(huán)境 生物群落光合作用化能合成作用動植物的呼吸作用微生物分解作用燃燒（三）物質循環(huán)的特點具有循環(huán)性、全球性在碳循環(huán)中生態(tài)系統(tǒng)各成分之間的關系:生產者無機環(huán)境分解者消費者碳循環(huán)與溫室效應碳循環(huán)受阻，二氧化碳含量增加大量燃燒煤和石油等燃料二氧化碳含量增加森林被砍伐溫室效應1. 溫室效應的危害2.碳循環(huán)與溫室效應的

12、原因3. 解決溫室效應辦法地球上的病蟲害增加；加大人的疾病危險和死亡率 2) 南北極地冰山將大幅度融化,海平面上升； 3) 氣候反常，海洋風暴增多； 4) 土地干旱，沙漠化面積增大。 1.保護好森林和海洋（一次性筷、節(jié)約紙張、不踐踏草坪、不砍伐樹木）2.節(jié)約能源，開發(fā)新能源（節(jié)約用電、少開汽車、風能、太陽能 ）。 低 碳?。ㄋ模┠芰苛鲃雍臀镔|循環(huán)的關系能量流動：物質循環(huán)：2、聯(lián)系：二者同時進行，相互依存。1、區(qū)別：單向流動，逐級遞減反復出現(xiàn)，循環(huán)運動物質是能量的載體，能量是物質循環(huán)的動力。物質循環(huán)和能量流動的比較能量流動物質循環(huán)形式特點范圍聯(lián)系物質作為能量的載體，使能量沿食物鏈流動。能量作為動

13、力，使物質不斷地循環(huán)。有機物無機物或無機物單向流動、逐級遞減全球性和循環(huán)性無機環(huán)境生物群落無機環(huán)境（光） （化） （熱）整個生物圈 下圖是生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： （1）寫出圖的作用名稱： _； _； _； _。如果地球上沒有反硝化細菌這類生物，你預測會出現(xiàn)什么情況？_。固氮作用 氨化作用 硝化作用 反硝化作用 空氣中氮氣越來越少大氣中的SO2土壤或水體中的SO42-降水生產者消費者動植物遺體碎屑、排出物葉 吸收同化分解者根 吸收火山爆發(fā)石油等化石燃料燃燒硫循環(huán)C、無機 環(huán)境光合作用化能合成作用動植微的呼吸作用燃燒S、根吸收（ ）微生物分解作用燃燒N、無機 環(huán)境 根吸收固氮

14、作用氨化作用、反硝化燃燒生物 群落生物 群落生物 群落無機環(huán)境 SO2SO42-葉吸收（ ）生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)與氮、硫循環(huán)的比較比較項目碳循環(huán)氮循環(huán)硫循環(huán)進入生物群落的途徑進入生物群落的形式返回無機環(huán)境的形式返回大氣的途徑植物光合作用硝化細菌化能合成作用CO2CO2呼吸作用、燃燒植物對礦質元素的吸收、生物固氮反硝化作用植物對礦質元素的吸收分解者分解、燃燒N2、NH4、NO3+-NH3、NO2、NO3、N2-SO2、SO42-SO2、SO42-1、下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中四種成分之間的相互關系，以下相關敘述正確的是（ ）A甲和丙所包含的所有種群構成生物群落B丁的CO2含量減少，將導致臭氧層破壞C乙不一定

15、是原核生物D丙1同化量越大，丙2的同化量越小C課堂練習抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性的關系對一個生態(tài)系統(tǒng)來說，抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性往往存在相反關系。抵抗力穩(wěn)定性恢復力穩(wěn)定性穩(wěn)定性 生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構復雜程度1、下列關于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，錯誤的是( )A、在一塊牧草地上播種雜草形成雜草地后，其抵抗力穩(wěn)定性提高B、在一塊牧草地上通過管理提高某種牧草的產量后，其抵抗力穩(wěn)定性提高C、在一塊牧草地上栽種喬木形成樹林后，其恢復力穩(wěn)定性提高D、一塊棄耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力穩(wěn)定性提高2、有一山區(qū)由于開采露天小鐵礦燈活動，自然生態(tài)系統(tǒng)完全被破壞，成為一片廢墟，為盡快使該山區(qū)恢復到原有自然生態(tài)系

16、統(tǒng)，應采取的最好措施是在這片廢墟上（ ）A、回填土壤，引進多種外來物種，重建新的生態(tài)系統(tǒng)B、撤出人類活動，實行全面封閉，等待自然恢復C、回填土壤，栽培當?shù)亟洕r作物，發(fā)展農業(yè)D、回填土壤，栽種多種當?shù)卦械闹参?，實行封山育林DB、下圖表示生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)，請回答：草C昆蟲D鳥EBFA（1）.該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從 固定 開始的，能量流動的特點是（2）BCO2進入C所進行的生化反應的反應式是 。3.E是消費者，它用于飛翔、捕食等生命活動的能量的最終來源是圖中的。4.圖中的A進入C，首先形成 內不穩(wěn)定的化學能，然后又轉移到 中，成為穩(wěn)定的化學能。C 草A 太陽能單向流動，逐級遞減6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O次級A太陽光能ATP糖類等有機物光能葉綠體碳循環(huán)生物群落中：含碳有機物無機環(huán)境中：CO2，碳酸鹽形式工業(yè)固氮高能固氮生物固氮有機氮合成氨化作用硝化作用反硝化作用O2不足硝化細菌反硝化細菌亞硝酸鹽氮循環(huán) 小