能量流动和物质循环.ppt

第六章 第3节 能量流动和物质循环,温故而知新,1.生态系统的结构包括哪两方面？ 2.生态系统的成分有哪些？ 3.生态系统的营养结构是什么?,生态系统的成分,食物链和食物网,生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,食物链和食物网,问题探讨,备选策略1：先吃鸡，再吃玉米； 备选策略2：先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的 蛋，最后吃鸡。,一、生态系统的能量流动,（一）能量流动的概念:,生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。,种 群 ,被捕食的 未被捕食的,食入的 未食入的,被同化的 未同化的,构成生物 机体的 呼吸消耗的,种被捕食的 群 未被捕食的,1、能量是如何输入生态系统中的？ （1）生态系统所需要的能量来自哪里？ （2）太阳能是如何输入生态系统中的？,（二）能量流动的过程,能量在生态系统中是如何传递和散失的？,生产者 （植物）,第一营养级,能量在第一营养级中的变化,用于生长 发育和繁殖,分 解 者,遗体 残骸/,初级消费者 摄入,分 解 者 利 用,能量在第二营养级中的变化,能量在生态系统中流动的过程：,生产者 （植物）,呼吸,太阳光能,化学能,热能（最终归宿）,光合,1、生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？ 2、流经某个生态系统的能量能否再回到这个生态系统当中来？,思考与讨论：,遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体有机物）中，而另一部分被利用、散发至无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。,不能，能量流动是单向的。,1. 源头 : 2.起点: 3.输入生态系统的总能量: 4. 渠道: 5.流动形式: 6.散失形式：,太阳能,生产者固定太阳能开始,食物链和食物网,生产者固定的太阳能,热能,能量流动小结：,有机物,赛达伯格湖的能量流动图解,（三）能量流动的特点,数据分析与处理,111.0,15.0,3.0,3.5,15.0,3.0,13.52%,20.0%,生态系统能量流动的特点,1、能量流动不是循环的而是单向的：从生产者初级消费者次级消费者三级消费者,2、能量流动是逐级递减的： 相邻两个营养级的传递率为1020 逐级递减的原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一个营养级利用。,能量传递效率大约为 10%20%(见下图),同化量摄入量粪便量 积累量同化量呼吸量,光能入射量生产者固定量反射量,生产者同化量流经生态系统总能量 各营养级同化量总和,粪便量属于上一营养级的同化量,能量传递效率流入下一营养级的能量 上一营养级同化量,为什么一般的食物链上营养级不会多于5个？,答：根据能量传递效率为10%20%计算，流入到下一营养级能量是很少的。所以营养级越高生物种类和数量就越少。当能量流经45个营养级，所剩的能量就少到不足以再维持下一营养级的生命了。,在绿色植物鼠猫头鹰 这条食物链中，猫头鹰增重1Kg，至少需要消耗绿色植物_Kg。,X20%20%=1Kg x=25Kg,如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自羊肉，1/4来自小型肉食动物，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物 （ ）,X=(1/2) 10% +(1/4) 10% 10% + (1/4) 10% 10% 10% =280,秸秆,农作物,人,牲畜,燃烧,污染环境、影响飞机起降等。,研究能量流动的实践意义,1、对能量进行多级利用，提高能量的利用率。,沼气池,农田生态系统,例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘,研究能量流动的实践意义,2、合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分。,例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。,研究能量流动的实践意义,本节知识体系,能量流动,概念：,生态系统中能量的输入、传递和散失的过程,过程,能量的源头：,流经生态系统的总能量：,生产者固定的 太阳能的总量,途径：食物链或食物网,特点,单向流动：,逐级递减：,沿食物链方向由低营养级流向下一营养级,能量金字塔,能量沿食物链流动过程中逐级递减；传递效率10%20%。,研究意义,调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分,太阳能,生态系统维持所需的大量物质，为什么没有被生命活动所耗尽？,二、物质循环,1、概念,组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。,2、范围,生物圈,3、特点,物质数量恒定、重复利用,4、类型,水循环、碳循环、氮循环,碳循环,1、循环路线,无 机 环 境,生产者,消费者,光合作用,呼吸作用,呼吸作用,捕食,分解者,呼吸作用,煤、石油,燃烧,1、碳在无机环境中以什么形式存在？ 2、碳在无机环境与生物群落之间的循环形式？ 3、碳进入生物体的途径？,问题思考,4、碳在生物体内的存在形式？ 5、碳在生物体之间传递途径？,1、碳进入大气的途径？ 2、碳循环的特点?,（有机物）,（有机物）,全球性、反复循环,（CO2）,食物链,碳循环小结,1、C在自然界的存在形式：,1）CO2 ：(生物群落与无机环境之间)； 2）有机物：（生物群落内部）,2、C进入生物群落的途径： 光合作用 3、C在生物体之间的传递形式、途径：,有机物 食物链（网）,4、C进入无机环境的途径： （1）呼吸作用 （2）燃烧 （3）分解者分解,温室效应,根据温室效应的成因，请思考减少温室效应的措施：,减排角度： 节约能源，使用清洁能源，减少CO2的排放量； 增加吸收量角度： 保护植被，植树造林，增强光合作用固定CO2量。,1、图中A、B、C、D各指什么? 2、 图中又分别指什么生理作用?,C,右图为生态系统各组成成分的关系图解示意图，请分别回答如下问题：,D,A,B,生产者,无机环境,消费者,分解者,3、与碳循环关系最为密切的两种细胞器是_. 4、生物的下列过程中，与碳循环无直接关系的是 A、光合作用 B、呼吸作用 C、蒸腾作用 D、微生物分解作用,线粒体、叶绿体,C,概念：,归纳生态系统的物质循环的概念？,生物群落,反复循环,无机环境,组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,生态系统的物质循环带有全球性，这种物质循环又叫生物地球化学循环(生物地化循环)。,主要以有机物形式 沿食物链（网）单向流动 生态系统各营养级 单向流动，逐级递减,主要以无机物形式 在无机环境与生物群落之间反复循环 全球（生物圈） 反复循环,1、能量流动的过程离不开物质的合成与分解； 2、物质是能量沿食物链流动的载体； 3、能量是物质在生态系统中往复循环的动力。,能量流动和物质循环的相互关系,是生态系统主要功能，同时进行，相互依存，不可分割,物质循环的概念：组成生物体的化学元素，,特点：具有全球性，往复循环。,实例：碳循环,与能量流动的关系：物质是能量流动的载体 能量是物质循环的动力,1.调查得知某河流生态系统的营养结构共有四个营养级（以a、b、c、d表示）。经测定，一年中流经这四个营养级的能量分别为：,该生态系统中初级消费者是（ ） A、a； B、b； C、c； D、d。,练习,A,2.流经某一生态系统的总能量是: A.照射到该系统的全部太阳能； B.该生态系统中所有的生产者、消费者、分解者体内的能量； C.该生态系统中生产者体内的能量； D.该生态系统中生产者所固定的能量； 3.在一定的时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为，全部消费者所获得的能量为，全部分解者所获得的能量为，则a,b,c之间的关系是： A.a=b+c B.ab+c C.ab+c D.c=a+b,D