生物课件-能量流动和物质循环.ppt

1、1.生态系统的生态系统的结构结构包括哪些包括哪些?生态系统的成分生态系统的成分食物链和食物网食物链和食物网非生物的物质和能量非生物的物质和能量生产者生产者消费者消费者分解者分解者2.生态系统的生态系统的营养结构营养结构指什么？指什么？3.这种这种营养结构营养结构对生态系统有什么作用？对生态系统有什么作用？能量流动和物质循环的能量流动和物质循环的渠道渠道。假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上，只有荒岛上，只有15Kg15Kg玉米和一只母鸡可以玉米和一只母鸡可以食用，那么食用，那么使自己活的最长使自己活的最长的办法是的办法是 :1.1.先吃鸡，然后吃玉米先吃鸡，然后吃

2、玉米 2.2.先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡。吃鸡生产的蛋，最后再吃鸡。生态系统中能量的生态系统中能量的 的过程，的过程，称为生态系统的称为生态系统的能量流动能量流动。输入输入、传递传递和和散失散失一、能量流动的过程一、能量流动的过程植物植物蛙蛙昆虫昆虫鸟鸟蛇蛇猫头鹰猫头鹰（一）能量的输入（一）能量的输入生态系生态系统能量统能量根本来根本来源？源？光光光合作用光合作用起点起点:从生产者固定太阳能开始从生产者固定太阳能开始总能量总能量:生产者生产者固定固定的全部太阳能。的全部太阳能。生态系生态系统能量统能量流动的流动的起点起点？流经该生流经该

3、生态系统的态系统的总能量总能量相相相当于哪相当于哪一部分？一部分？无机物无机物有机物有机物太阳能太阳能化学能化学能从从 输入到输入到 .无机环境无机环境生物群落生物群落太阳能太阳能 输输 入入生产者的同化量生产者的同化量呼吸呼吸 作用作用热能（散失）热能（散失）ATP用于生长、繁殖用于生长、繁殖(积累量积累量)分解者分解者呼吸呼吸 热能热能（散失）（散失）摄摄 入入 初级消费者初级消费者 粪便粪便（含有机物）（含有机物）初级消费者的初级消费者的同化量同化量呼吸呼吸 作用作用热能（散失）热能（散失）ATP用于生长、繁殖用于生长、繁殖(积累量积累量)遗体遗体残骸残骸摄摄 入入 次级消费者次级消费者

4、 残枝落叶残枝落叶同化量、摄入量同化量、摄入量和粪便量的关系？和粪便量的关系？光合光合作用作用 （二）能量的（二）能量的传递传递低低营养级到营养级到高高营养级营养级一、能量流动的过程：一、能量流动的过程：第一营养级第一营养级总能量总能量最终最终去路有去路有几个几个?（一）能量的（一）能量的输入输入无机环境无机环境到到生物群落生物群落 （第一营养级的能量）（第一营养级的能量）吸收吸收同化同化（第二营养级的能量）（第二营养级的能量）次级消费者的次级消费者的同化量同化量（第三营养级的能量）（第三营养级的能量）同同 化化粪粪 便便能量传递能量传递是指什么是指什么?第一营养级第一营养级的能量的能量到分到

5、分解者体内的解者体内的能量的能量的具体具体途径途径有几个有几个?第二营养级第二营养级的能量的的能量的来来源源和和去路去路?（三）能量的（三）能量的散失散失生物群落生物群落到到无机环境无机环境未未利利用用未未利利用用各种生物通过各种生物通过 作用以作用以 形式散失形式散失.输入输入传递传递散失散失散失散失能量输入从能量输入从 开始。开始。输入的总能量输入的总能量 。以以 的形式的形式沿沿 传递。传递。生产者固定的太阳能总量生产者固定的太阳能总量有机物有机物食物链和食物网食物链和食物网呼吸呼吸 热热 能能箭头的箭头的含义含义?生产者固定太阳能生产者固定太阳能 能量流动能量流动包括能量的包括能量的输

6、入、传递和散失。输入、传递和散失。二、能量流动的特点二、能量流动的特点:太阳能太阳能未固定？未固定？生产者固定的生产者固定的太阳能太阳能（第（第一一营养级的能量）营养级的能量）(464.6)分解者分解者植食性动物植食性动物同化量同化量（第（第二二营养级的能量）营养级的能量）肉食性动物肉食性动物同化量同化量 呼吸呼吸 未利用未利用（生物量）生物量）12.5传递传递62.896.3293传递传递12.62.129.3微量微量5.07.518.8(14.6)(122.6)(327.3)(1)食物链中各营养级的关系能否逆转食物链中各营养级的关系能否逆转?单向流动、单向流动、(2)相邻两个营养级间能量传

7、递效率分别是多少？相邻两个营养级间能量传递效率分别是多少？13.5%20%（1）能量为什么不能百分之百地流向后一个营养级？能量为什么不能百分之百地流向后一个营养级？逐级递减逐级递减(62.8)(12.6)（1）吃与被吃的关系是）吃与被吃的关系是不可逆转不可逆转的，能量的，能量不能倒流不能倒流。（2）热能散失后，）热能散失后，不能被利用不能被利用，能量，能量不能循环使用不能循环使用。（相邻两个营养级间传递效率约相邻两个营养级间传递效率约10%20%传递效率传递效率=下一营养级同化量下一营养级同化量上一营养级同化量上一营养级同化量100%1、大象是植食性动物，有一种螳螂则专以象粪为食。设一、大象是

8、植食性动物，有一种螳螂则专以象粪为食。设一大象所同化的能量为大象所同化的能量为107KJ，则这部分能量中可流动到螳螂，则这部分能量中可流动到螳螂体内的为（）体内的为（）A、0 KJ B、106 KJ C、2106 KJ D、106KJ2106 KJ 2、池塘内的食物链为浮游植物池塘内的食物链为浮游植物 虾虾 小鱼，假小鱼，假设一大鱼只靠吃小鱼来增长设一大鱼只靠吃小鱼来增长1Kg体重，那么消耗浮体重，那么消耗浮游植物游植物至少至少为为 A、100Kg B、125Kg C、625Kg D、1000Kg 体内有机物含能量。体内有机物含能量。是同化量吗？是同化量吗？20%课堂练习摄入量摄入量=同化量同

9、化量+粪便量粪便量浮游植物浮游植物 虾虾 小鱼小鱼 大鱼大鱼3.A B C D E F如上食物网中，如上食物网中，A为为1千克千克1）C最多约为多少？最多约为多少？2 2）C最少约为多少？最少约为多少？0.04千克千克0.0001千克千克3）若）若C增加增加1千克，则千克，则A最少需要最少需要消耗多少千克？最多又为多少？消耗多少千克？最多又为多少？25千克千克 1000千克千克4）在传递率不变的情况下，若）在传递率不变的情况下，若B消失，消失，则则C的数量将怎样？的数量将怎样？最大传递效率 最短食物链消耗低消耗低营养级营养级 最少最少消耗低营消耗低营养级养级最多最多选最选最短短食物链食物链选选

10、最大最大传递效率传递效率20%选最选最长长食物链食物链选选最小最小传递效率传递效率10%高营养级高营养级获得获得最多最多高营养级高营养级获得获得最少最少解解 题题 规规 律律4、下图所示为某湖泊生态系统数量流动的定量分析图解。、下图所示为某湖泊生态系统数量流动的定量分析图解。图中图中A、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得的代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位为：能量数，单位为：106 kJ。已知该生态系统受到的太。已知该生态系统受到的太阳辐射为阳辐射为118872106 kJ。但其中。但其中118761106 kJ的的能量能量未被利用未被利用。请回答。请回答。（1）请将流经该生态

11、系统的总能量数填写在图中的）请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是方框内，这部分能量是_所固定的太阳能。所固定的太阳能。生产者生产者 111（2）能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为）能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为_%，从第二营养级到第三营养级的转化效率，从第二营养级到第三营养级的转化效率为为_%。（3）次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化）次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所获得的能量的百分比是作用所获得的能量的百分比是_。1111.83.0=60%15111=13.5315=20生态系统的生态系统的能量流动能量流动能量的根本来源：能量的根本

12、来源：太阳光太阳光流动过程流动过程输入：输入：从生产者固定太阳能开始，是流经生态系统的总能量。从生产者固定太阳能开始，是流经生态系统的总能量。传递：传递：低低营养级到营养级到高高营养级营养级逐级流动逐级流动 流流动动特特点点单向流动。单向流动。逐级递减。逐级递减。散失：散失：群落中有机物的群落中有机物的化学能化学能到无机环境到无机环境热量热量（1）吃与被吃的关系是）吃与被吃的关系是不可逆转不可逆转的，能量的，能量不能倒流不能倒流。（2）热能散失后，）热能散失后，不能被利用不能被利用，能量，能量不能循环使用不能循环使用。各各营养级的生物都会通过营养级的生物都会通过呼吸散失热量呼吸散失热量。各营养

13、级总有一部分能量各营养级总有一部分能量未未被被下一个营养级下一个营养级利用利用各营养级总有一部分能量各营养级总有一部分能量未未被被分解者利用分解者利用。从各级初级消费者捕食开始，沿着食物网流动。从各级初级消费者捕食开始，沿着食物网流动。从各种生物呼吸开始，到无机环境。从各种生物呼吸开始，到无机环境。无机环境无机环境光能光能到到生物群落中的生物群落中的化学能化学能为了形象地说明能量流动的特点：单向流动、逐级递减。为了形象地说明能量流动的特点：单向流动、逐级递减。可以将可以将单位时间单位时间内内各个营养级各个营养级所得到的所得到的能量数值能量数值，由，由低低到到高高绘制成绘制成能量金字塔能量金字塔

14、。能能量量金金字字塔塔某一个湖的能量金字塔某一个湖的能量金字塔第一第一营养级营养级第二第二营养级营养级第三第三营养级营养级第四第四营养级营养级能量能量 营养级营养级“能量金字塔能量金字塔”表示的是表示的是 与与 的关系。的关系。在一个生态系统中，在一个生态系统中，营养级营养级越多越多，在能，在能量流动过程量流动过程中中消耗的能量消耗的能量越多越多。一条食物链中的营养级一般不会超过一条食物链中的营养级一般不会超过5个，为什么？个，为什么？传递效率是传递效率是10%20%（营养级上升一级，（营养级上升一级，可利用的能量相应要减少可利用的能量相应要减少80%90%），能量），能量到了第五个营养级时，

15、可利用的能量往往少到到了第五个营养级时，可利用的能量往往少到不能维持其生存的程度了。不能维持其生存的程度了。学以致用学以致用用能量流动的原理用能量流动的原理,解释谚语解释谚语“一山不容二虎一山不容二虎”隐含的道理。隐含的道理。营养级越高，可利用的能量就越少营养级越高，可利用的能量就越少;老虎一般在老虎一般在最最高营养级高营养级，流经老虎的能量已减到很小的程度。，流经老虎的能量已减到很小的程度。数量金字塔（一般营养级越高，数量越少）数量金字塔（一般营养级越高，数量越少）从从能量流动能量流动特点回答：特点回答：一斤猪肉为什么比一斤一斤猪肉为什么比一斤菠菜贵？菠菜贵？不能从相同重量肉和米所含的能量和

16、营养价值比较回答。不能从相同重量肉和米所含的能量和营养价值比较回答。学以致用学以致用第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级数量金字塔数量金字塔能量金字塔能量金字塔（三）研究能量流动的意义（三）研究能量流动的意义草场上草场上放养牲畜过少放养牲畜过少不能充分利用不能充分利用牧草提供的能量牧草提供的能量放养牲畜过多放养牲畜过多草场退化，畜产草场退化，畜产品产量下降品产量下降合理确定载畜合理确定载畜量，保持畜产量，保持畜产品持续高产品持续高产农田生态系统农田生态系统作物秸秆烧掉作物秸秆烧掉不能充分利用秸秆中的能量不能充分利用秸秆中的能量秸秆做饲料喂牲畜秸秆做饲料喂牲畜牲畜粪便进入

17、沼气池牲畜粪便进入沼气池沼气做燃料沼气做燃料沼渣做肥料沼渣做肥料 2.实现实现能量能量的的多级多级利用（提高能量利用率）利用（提高能量利用率）和和物质物质的的循环循环利用。利用。如建立如建立:生态农业生态农业 1.合理合理调整调整生态系统中的生态系统中的能量流动能量流动关系关系，使能量持续高效的流向使能量持续高效的流向对人类最有益对人类最有益的部分。的部分。建立生态农业：建立生态农业：水稻水稻家禽家禽,家畜家畜沼气池沼气池(含微生物含微生物)食用菌食用菌人人饲料饲料粪肥粪肥菌渣等菌渣等粪便粪便粪便粪便沼渣沼渣沼渣沼液作肥料沼渣沼液作肥料秸秆秸秆燃料燃料优点：实现对能量的优点：实现对能量的多级多

18、级利用和物质的利用和物质的循环循环利用。利用。生物圈生物圈生物地球化学循环生物地球化学循环（一）物质循环的概念（一）物质循环的概念无机环境无机环境生物群落生物群落以以无机物无机物的形式的形式具有具有全球性全球性和和循环性循环性大气中的大气中的CO2化能合成作用化能合成作用 光光 合合 作作 用用分分 解解 作作 用用动植物的动植物的遗体遗体和和粪尿粪尿呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用泥炭、煤、石油泥炭、煤、石油燃燃 烧烧生产者生产者消费者消费者分解者分解者有机物有机物只有分只有分解者能解者能够将够将死死的的有机有机物物无无机物机物，保证了保证了物质的物质的再利用再利用，分解者分解者是是物质物质

19、循环的循环的关键关键。只有生产只有生产者能够将者能够将无机物无机物有机物有机物，生产者是生产者是物质循环物质循环的的基础基础。（二）碳循环（二）碳循环2、碳在生物群落内的、碳在生物群落内的存在存在形式：形式：有机物有机物3、碳在生物群落内部、碳在生物群落内部流动流动形式：形式：CO 24、有机物有机物碳在无机环境与生物群落之间的循环形式：碳在无机环境与生物群落之间的循环形式：1、碳在无机环境中的存在形式：、碳在无机环境中的存在形式：CO 2、碳酸盐碳酸盐5、无机环境、无机环境 生物群落生物群落光合作用光合作用 化能合成作用化能合成作用动动植植物的呼吸作用物的呼吸作用微生物微生物分解作用分解作用

20、燃烧燃烧（三）物质循环的特点（三）物质循环的特点具有具有循环性循环性、全球性全球性在在碳循环碳循环中生态系统各中生态系统各成分成分之间的之间的关系关系:生产者生产者无机环境无机环境分解者分解者消费者消费者碳循环碳循环与与温室效应温室效应碳循环受阻，二氧化碳含量增加碳循环受阻，二氧化碳含量增加大量燃烧煤和石油等燃料大量燃烧煤和石油等燃料二氧化碳含量增加二氧化碳含量增加森林被砍伐森林被砍伐温室温室效应效应1.温室效应的危害温室效应的危害2.碳循环与温室效应的碳循环与温室效应的原因原因3.解决温室效应办法解决温室效应办法1)地球上的病虫害增加；加大人的疾病危险和死亡率地球上的病虫害增加；加大人的疾病

21、危险和死亡率 2)南北极地冰山将大幅度融化南北极地冰山将大幅度融化,海平面上升；海平面上升；3)气候反常，海洋风暴增多；气候反常，海洋风暴增多；4)土地干旱，沙漠化面积增大。土地干旱，沙漠化面积增大。1.保护好森林和海洋保护好森林和海洋（一次性筷、节约纸张、不践踏草坪、不砍伐树木）（一次性筷、节约纸张、不践踏草坪、不砍伐树木）2.节约能源，开发新能源节约能源，开发新能源（节约用电、少开汽车、风能、太阳能（节约用电、少开汽车、风能、太阳能）。）。低 碳！（四）能量流动和物质循环的关系（四）能量流动和物质循环的关系能量流动：能量流动：物质循环：物质循环：2 2、联系：、联系：二者同时进行，相互依存

22、。二者同时进行，相互依存。1、区别：、区别：单向流动单向流动，逐级递减，逐级递减反复出现，反复出现，循环运动循环运动物质是能量的载体，物质是能量的载体，能量是物质循环的动力。能量是物质循环的动力。物质循环和能量流动的比较物质循环和能量流动的比较能量流动能量流动物质循环物质循环形式形式特点特点范围范围联系联系物质作为能量的物质作为能量的载体载体，使能量沿食物链流动。，使能量沿食物链流动。能量作为能量作为动力动力，使物质不断地循环。，使物质不断地循环。有机物有机物无机物无机物或或无机物无机物单向流动、逐单向流动、逐级级递减递减全球性全球性和和循环性循环性无机环境无机环境生物群落生物群落无机环境无机

23、环境（光）（光）（化）（化）（热）（热）整个生物圈整个生物圈 下图是生态系统中下图是生态系统中氮氮循环示意图，请据图回答下列问题：循环示意图，请据图回答下列问题：（1 1）写出图）写出图的作用名称：的作用名称：_；_；_；_。如果地球上没有反硝化细菌这类生物，你预测会出现什么情况？如果地球上没有反硝化细菌这类生物，你预测会出现什么情况？_。固氮作用固氮作用 氨化作用氨化作用 硝化作用硝化作用 反硝化作用反硝化作用 空气中氮气越来越少空气中氮气越来越少大气中的大气中的SOSO2 2土壤或水体中的土壤或水体中的SOSO4 42-2-降水降水生产者生产者消费者消费者动植物遗体碎动植物遗体碎屑、排出物

24、屑、排出物叶叶 吸收吸收同同化化分解者分解者根根 吸收吸收火山爆发火山爆发石油等化石油等化石燃料石燃料燃烧燃烧硫循环硫循环C、无机、无机 环境环境光合作用光合作用 化能合成作用化能合成作用动动植植微微的呼吸作用的呼吸作用 燃烧燃烧S、根吸收（根吸收（）微生物微生物分解作用分解作用燃烧燃烧N、无机、无机 环境环境 根吸收根吸收固氮作用固氮作用氨化作用、反硝化氨化作用、反硝化燃烧燃烧生物生物 群落群落生物生物 群落群落生物生物 群落群落无机无机环境环境 SOSO2 2SOSO4 42-2-叶吸收（叶吸收（）生态系统碳循环与氮、硫循环的比较生态系统碳循环与氮、硫循环的比较比较项目比较项目碳循环碳循环

25、氮循环氮循环硫循环硫循环进入进入生物群生物群落的途径落的途径进入生物群进入生物群落的形式落的形式返回无机环返回无机环境的形式境的形式返回大气的返回大气的途径途径植物植物光合作用光合作用硝化细菌硝化细菌化能化能合成作用合成作用CO2CO2呼吸作用、呼吸作用、燃烧燃烧植物植物对对矿质矿质元素的吸收元素的吸收、生物固氮生物固氮反硝化作用反硝化作用植物植物对对矿质矿质元素的吸收元素的吸收分解者分解、分解者分解、燃烧燃烧N2、NH4、NO3+-NH3、NO2、NO3、N2-SO2、SO42-2-SO2、SO42-2-1、下图表示某生态系统中四种成分之间的、下图表示某生态系统中四种成分之间的相互关系，以下

26、相关叙述正确的是相互关系，以下相关叙述正确的是（）A甲和丙所包含的所有种群构成生物群落甲和丙所包含的所有种群构成生物群落B丁的丁的CO2含量减少，将导致臭氧层破坏含量减少，将导致臭氧层破坏C乙不一定是原核生物乙不一定是原核生物D丙丙1同化量越大，丙同化量越大，丙2的同化量越小的同化量越小 C课堂练习课堂练习对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢对一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性往往存在复力稳定性往往存在相反相反关系。关系。抵抗力抵抗力稳定性稳定性恢复力恢复力稳定性稳定性稳稳定定性性 生态系统营养结构复杂程度生态系统营养结构复杂程度1、下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是、下列关于生

27、态系统稳定性的叙述，错误的是()A、在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高、在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高B、在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力、在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性提高稳定性提高C、在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性提高、在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性提高D、一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高、一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高2、有一山区由于开采露天小铁矿灯活动，自然生态系统完全被、有一山区由于开采露天小铁矿灯活动，自然生态系统

28、完全被破坏，成为一片废墟，为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统破坏，成为一片废墟，为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统，应采取的最好措施是在这片废墟上（，应采取的最好措施是在这片废墟上（）A、回填土壤，引进多种外来物种，重建新的生态系统、回填土壤，引进多种外来物种，重建新的生态系统B、撤出人类活动，实行全面封闭，等待自然恢复、撤出人类活动，实行全面封闭，等待自然恢复C、回填土壤，栽培当地经济农作物，发展农业、回填土壤，栽培当地经济农作物，发展农业D、回填土壤，栽种多种当地原有的植物，实行封山育林、回填土壤，栽种多种当地原有的植物，实行封山育林DB、下图表示生态系统的能量流动和物质循环，、下图表

29、示生态系统的能量流动和物质循环，请回答：请回答：草草C昆虫昆虫D鸟EBFA（1）.该生态系统该生态系统的能量流动是从的能量流动是从 固定固定 开始的，能量流开始的，能量流动的特点是动的特点是（2）BCO2进入进入C所进行的生化反应的反应式是所进行的生化反应的反应式是 。3.E是是消费者，它用于飞翔、捕食等生命活消费者，它用于飞翔、捕食等生命活动的能量的最终来源是图中的动的能量的最终来源是图中的。4.图中的图中的A进入进入C，首先形成，首先形成 内不稳定的化学能，内不稳定的化学能，然后又转移到然后又转移到 中，成为稳定的化学能。中，成为稳定的化学能。C 草草A 太阳能太阳能单向流动，逐级递减单向

30、流动，逐级递减6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O次级次级A太阳光能太阳光能ATP糖类等有机物糖类等有机物光能光能叶绿体叶绿体碳循环生物群落中：含碳有机物生物群落中：含碳有机物无机环境中：无机环境中：CO2，碳酸盐，碳酸盐形式形式工业工业固氮固氮高能高能固氮固氮生物生物固氮固氮氮循环 小小 结结 一、生态系统三种生物成分的一、生态系统三种生物成分的能量来源：能量来源：生产者的能量来自生产者的能量来自 .各级消费者的能量一般来自各级消费者的能量一般来自 .分解者的能量来自分解者的能量来自 。二、食物链中二、食物链中非非最高营养级的最高营养级的能量的去路：能量的去路：（一）（一）

31、该营养级的生物通过该营养级的生物通过 分解有机物分解有机物释放能量释放能量；其中第一部分其中第一部分以以 的形式的形式散失散失到周围环境中去；到周围环境中去；第二部分第二部分转移到转移到 用于生长发育繁殖用于生长发育繁殖 （既既储存储存在生物体内的有机物中）。在生物体内的有机物中）。（二）（二）营养级的营养级的第二部分第二部分能量去向能量去向：暂时暂时储存储存在生物体内，未被利用在生物体内，未被利用。流入到流入到 中去。中去。储存在储存在遗体、粪便或残枝败叶中，流入遗体、粪便或残枝败叶中，流入 体内；体内；上一个营养级上一个营养级太阳能太阳能生产者和消费者生产者和消费者呼吸作用呼吸作用ATP（活泼的化学能）（活泼的化学能）热热 能能分解者分解者下一个营养级下一个营养级