高三生物《生态系统的能量流动和物质循环》(课件)

1、,第2节 生态系统的能量流动,地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。 进入生态系统中生物体的能量是生产者光合作用吸收的能量。这些能量固定到生产者所制造的有机物中。 进入生态系统中的太阳能约占太阳向地球输送能量的1%。,第2节 生态系统的能量流动,生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,能量的源头: 流动的起点: 输入生态系统的总能量: 渠道: 传递形式：,太阳能,从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总量,有机物中的化学能,一.能量流动的过程,输入第一营养级的能量转移方向： （1）呼吸作用中热能散失 （2）生产者自身的生长、发育和繁殖消耗 （3）残枝败叶被分

2、解者分解 （4）被下一营养级同化,能量的转化： 能量的散失：,太阳能化学能热能,呼吸作用以热能形式散失,一.能量流动的过程,“摄入”和“同化”如何理解,摄入量=同化量+粪便量,是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程。,一.能量流动的过程,粪便量是上一营养级未被利用的成分，通过分解者将其分解。,上一个营养级未散失的能量是否能全部传递到下一个营养级？为什么？,捕食不彻底：当动物体在捕食猎物时，由于相互之间经过长期的自然选择，捕食者能够捕食到猎物，但不可能将其种群中的全部个体捕食。 摄食不彻底：当动物捕食成功后，在取食对方时，也不可能将对方的所有有机物全部

3、吃下。 消化不彻底：当动物将食物摄取到消化道中之后，也不可能将其中的全部营养都能吸收。,生产者,分解者,植食性动物,122.6,未利用,12.6,太阳能,未利用,微量,96.3,12.5,2.1,293,18.8,29.3,7.5,5.0,464.6,62.8,肉食性动物,呼吸,327.3,赛达伯格湖的能量流动图解(单位：J/cm2.年),14.6,62.8,12.6,(1)计算赛达伯格湖的生态系统中，能量从第一营养级流入第二营养级占生产者所固定能量的百分比是多少?,(13.5%),“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗和未被后一个营养级和分解者利用的能量,二.能量流动的特点,能量流动传递效率计算

4、不是以种群更不是以个体来计算，而是以营养级为单位！,(1).单向流动（不循环）,原因是：,第一:食物链中各营养级的顺序不可逆转（自然选择的结果）,第二:各营养级的生物呼吸作用产生的热能不能被生物利用,(2).逐级递减,原因是：,第一:各营养级的生物都因呼吸作用消耗了大部分的能量,第二:各个营养级总有一部分生物（或生物体的某一部分）未被下一个营养级的生物所利用。,（3）、能量传递效率：,10%20%,两个营养级之间同化量的比,根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值绘制成图，可形成一个金字塔图形,（4）能量金字塔,从中可以看出，一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中，消耗的能量就越多。,营

5、养级,能量,迁移创新：,1、如D鱼体重增加1kg，所需浮游至少需要植物约,125kg,能量传递效率的含义与计算： 在一食物链中，若求某营养级获得最多能量，一般取20作为传递效率；反之，取10作为传递效率。,从能量传递的数量和效率看，能量流经各营养级是逐级递减的，单向不循环的，传递效率为1020。,所以,食物链一般不超过五个营养级，到第五营养级以后，可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。因为能量每流经一级都要丢失一大部分，所以食物链越长，流量流失就越多。,2.食物链一般不超过5个营养级?,迁移创新：,如果把各个营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？如果是

6、，有没有例外？,一般情况下，也是金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形。例如，在海洋生态系统中，由于生产者（浮游植物）的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的量可能低于浮游动物的量。当然，总的来看，一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的总能量要多。与此同理，成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数量金字塔形也会发生倒置。,数量金字塔,特殊情况：,人们虽然不能改变能量流动的客观规律，但可设法调整能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分. 例如： 1.在森林中，怎样才能使能量更多多储存在木材中？ 2.在草原牧场上，单位面积内养多少头羊最合适？,研究能

7、量流动的意义,除去杂草、修去树木的侧枝等,桑基鱼塘 沼气工程,实现对能量的多级利用，大大提高能量的利用率,研究能量流动的意义,能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始 流经生态系统的总能 能量流动的数量 是生产者所固定的全部太阳能 生态系统的 能量流动的途径：太阳能第一营养级第二营 能量流动 养级第五营养级 单向流动不循环 能量流动的特点 逐级递减传递率为1020 设法调整能量流动关系 研究的目的 使能量流向对人类最有益的部分,第三节 生态系统的物质循环,第5章 生态系统及其稳定性,一、生态系统的物质循环 1、概念： （1）物质： （2）循环： （3）范围： 。 2、特点：,组成生物体的C、H、

8、O、N、P等元素,生物圈,具有全球性，又称生物地球化学循环,循环流动，反复利用,碳的循环过程,碳 循 环,思考： 1.碳在无机环境中的存在形式是什么？ 在生物群落中的存在形式是什么？ 2.碳进入生物群落的方式有哪些？ 3.碳从生物群落返回无机环境的方式有哪些？ 4.碳在生物群落与无机环境间的循环形是什么？ 在群落内部的流动形式是什么？ 5.生物圈是一个自给自足的生态系统吗？,CO2、碳酸盐,含碳有机物,光合作用、化能合成作用,动植物的呼吸作用、 微生物的分解作用、 化石燃料燃烧,CO2,含碳有机物,从物质上看，生物圈内的物质循环利用，可自给自足；能量方面需要太阳能不断输入。,（1）碳循环的形式

9、： （2）碳在自然界中的主要存在形式： （3）碳在生物体内的存在形式： （4）碳进入生物体的途径： （5）碳在生物体之间传递途径： （6）碳进入大气的活动： (7)碳循环的特点：,CO2,CO2,有机物,光合作用和化能合成作用,食物链和食物网,生物的呼吸作用 分解者有分解作用 化石燃料的燃烧,全球性、循环往复,（3）图中D C过程是通过 作用实现的，C D过程是通过 作用实现的，B D过程是通过_ 作用实现的。碳循环始终与 结合在一起。 （4）生物群落中有一部分碳以_形式储藏在地层中。碳在无机环境中以 形式存在。,（1）此生态系统的能量流动是从 _ 固定太阳能开始的。 （2）碳元素在大气中与A

10、、B、C之间的传递是以 _形式进行的，在生态系统各成分中A为 ，B为 。,例、右图示生态系统碳循环示意图，A、B、C、D是生态系统的成分，请据图回答：,消费者,分解者,光合,呼吸,分解,能量流动,石油、煤炭等,CO2,CO2,练习二,三、碳循环平衡的破坏温室效应 思考： 1大气中CO2的来源和去路有哪些？ 2大气中CO2含量持续增加的原因？ 3温室效应的危害？ 4防治或减缓温室效应的主要措施？,化石燃料的燃烧；植被的破坏,加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多事物的生存构成威胁,减少化石燃料的燃烧，改善能源结构 大力植树造林,能量流动与物质循环的关系（仔细阅读P103完

11、成下列问题）,1.生态系统的主要功能： ， ， 2.生态系统的能量流动与物质循环是两个相互独立的过程吗？ 3.生态系统的能量流动与物质循环的关系？ 4.生态系统的 四种成分，通过 才能够紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。,能量流动 物质循环 信息传递,非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,能量流动、物质循环、信息传递,以有机物形式流动,以无机物形式循环,单向传递、逐级递减,往复循环、全球性,生物群落各营养级之间,生物圈内，据全球性,两者同时进行、相互依存，不可分割 （1）能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程 （2）物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动 （3）能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落