《生态系统的功能(能量流动和物质循环)》(优质课)

1、一、生态系统中的能量流动一、生态系统中的能量流动1 1含义：含义：生态系统中能量的生态系统中能量的_、_、_和和_的过程。的过程。2 2特点特点(1)(1)单向流动：生态系统内的能量只能从第一营单向流动：生态系统内的能量只能从第一营养级流向养级流向_，再依次流向，再依次流向_。(2)(2)逐级递减：能量在沿逐级递减：能量在沿_传递的过程中，传递的过程中，每一个营养级的生物每一个营养级的生物_都会消耗相当多的都会消耗相当多的能量，这些能量最终以热能的形式能量，这些能量最终以热能的形式_而使能量而使能量逐级减少。逐级减少。3 3研究意义：研究意义：设法调整生态系统的设法调整生态系统的_关关系，提高

2、生态系统的系，提高生态系统的_。输入输入转化转化传递传递散失散失第二营养级第二营养级下一个营养级下一个营养级食物链食物链代谢活动代谢活动能量流动能量流动能量转化效率能量转化效率散失散失 建立新型农业生态系统，能提高能量的传建立新型农业生态系统，能提高能量的传递效率吗？递效率吗？【提示提示】不能。但能提高能量的利用率，使能量尽不能。但能提高能量的利用率，使能量尽可能多地流向对人类最有益的部分可能多地流向对人类最有益的部分。生生产产者者 分分 解解 者者初级初级消消费费者者次级次级消消费费者者三级三级消消费费者者 呼 吸 作 用 消 耗，散 发 出 了 热 能。要点要点由上图可知：由上图可知：(1

3、)能量流动的起点：能量流动的起点：生产者生产者(主要是植主要是植物物)固定太阳能。固定太阳能。(2)能量转化：能量转化：太阳能太阳能有机物中的化有机物中的化学能学能热能热能(最终散失最终散失)。(3)能量的传递能量的传递传递途径：食物链和食物网。传递途径：食物链和食物网。传递形式：有机物中的化学能。传递形式：有机物中的化学能。分解者分解者14.6 呼吸呼吸122.6植食性动物植食性动物62.812.596.32.118.8未利用未利用327.3肉食性动物肉食性动物12.6微量微量29329.35.07.5生产者生产者464.6太太阳阳能能塞达伯格湖能量流动塞达伯格湖能量流动输入输入量量输出量输

4、出量(传递和散失传递和散失)传递传递效率效率生产者生产者植食性植食性动物动物肉食性肉食性动物动物比较各营养级的能量流动比较各营养级的能量流动3 3、生态系统能量流动的特点、生态系统能量流动的特点： 1、单向流动的原因：捕食关系不可逆，热能的散、单向流动的原因：捕食关系不可逆，热能的散失不可逆。失不可逆。2、逐级递减的原因：自身的呼吸消耗，部分流向、逐级递减的原因：自身的呼吸消耗，部分流向了分解者；未被利用。了分解者；未被利用。3、能量流动的特点、能量流动的特点单向流动、不可逆；逐级递减、传递率约为10%20% 。捕食不彻底：捕食不彻底：摄食不彻底：摄食不彻底：消化不彻底：消化不彻底：能量流动计

5、算方法：能量流动计算方法：A A10102020 B B0.10.11 1C C1 12 2 D D1 14 4A A1000g1000g B B500g 500g C C250g250g D D125g 125g DDA A甲甲= =丙丙+ +乙乙 B B甲乙丙甲乙丙C C甲甲= =乙乙= =丙丙 D D甲乙丙甲乙丙DA A用于自身生命活动用于自身生命活动B B被第二营养级的其他生物所获得被第二营养级的其他生物所获得C C通过呼吸作用被耗掉通过呼吸作用被耗掉D D被分解者通过呼吸作用放散到环境中去被分解者通过呼吸作用放散到环境中去 BA A能量输入能量输入 B B能量输出能量输出 C C能量

6、流动能量流动 D D能量交换能量交换 C4 4、能量金字塔和数量金字塔、能量金字塔和数量金字塔 反映食物链中反映食物链中各营养级各营养级生物的能量总值和数生物的能量总值和数量值的对比，它是能量流动特点的直观反应。量值的对比，它是能量流动特点的直观反应。(1)物质：组成生物体的物质：组成生物体的 等元素。等元素。(2)循环：无机环境与循环：无机环境与 之间。之间。(3)范围：整个范围：整个 。2特点：特点： ；反复出现，；反复出现， 。 C、H、O、N、P、S生物群落生物群落生物圈生物圈全球性全球性循环流动循环流动3实例实例碳循环碳循环(1)碳循环形式碳循环形式 在生物群落和无机环境之间以在生物

7、群落和无机环境之间以 的形式循环。的形式循环。 在生物群落通过食物关系以在生物群落通过食物关系以 形式流动。形式流动。(2)循环过程循环过程 碳进入生物群落的生理过程：生产者的光合作用碳进入生物群落的生理过程：生产者的光合作用 和化能合成作用。和化能合成作用。 碳流出生物群落的生理过程：碳流出生物群落的生理过程： 、消费者、消费者、 的的 。 产生产生CO2的非生物途径：的非生物途径： 。(3)环境问题：平衡打破会造成环境问题：平衡打破会造成 。CO2含碳有机物含碳有机物生产者生产者 分解者分解者呼吸作用呼吸作用化学燃料燃烧化学燃料燃烧温室效应温室效应4生态系统物质循环与能量流动的关系生态系统

8、物质循环与能量流动的关系项目项目能量流动能量流动物质循环物质循环形式形式以以 为载体为载体化学元素化学元素过程过程沿沿 单向流动单向流动在无机环境和生物群在无机环境和生物群落间落间特点特点 、 反复出现，反复出现，有机物有机物食物链食物链(网网)单向传递单向传递逐级递减逐级递减反复循环反复循环循环流动循环流动6 6、碳循环的图解、碳循环的图解化石燃料化石燃料无机环境无机环境生产者生产者分解者分解者消费者消费者光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用分解作用分解作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用燃烧作用燃烧作用分解作用分解作用摄食作用摄食作用形成石油、形成石油、天然气等。天然气等。形成石油、形成石油、

9、天然气等天然气等水循环过程水循环过程要点要点在自然界中的存在形式：在自然界中的存在形式：主要是主要是CO2;其次还有其次还有碳酸盐。碳酸盐。循环形式循环形式： CO2在生物体内的存在形式：在生物体内的存在形式：含碳的有机物。含碳的有机物。进入生物群落的途径：进入生物群落的途径：主要是绿色植物的光合主要是绿色植物的光合作用。作用。在生物体间的传递途径：在生物体间的传递途径：食物链（网）食物链（网）进入无机环境的途径：进入无机环境的途径：生物的呼吸作用、分解生物的呼吸作用、分解者的分界作用、化石燃料的燃烧作用。者的分界作用、化石燃料的燃烧作用。 ：（1 1）生态系统中碳循环首先依赖于）生态系统中碳

10、循环首先依赖于_。（2 2）图中分解者通过）图中分解者通过_和和_两种分两种分解方式将生物组织内的碳放回大气中。解方式将生物组织内的碳放回大气中。（3 3）图中）图中A A里的碳，里的碳，除碳酸盐外，通过除碳酸盐外，通过_回到大气回到大气中。中。（4 4）在生态系统）在生态系统中，碳元素主要以中，碳元素主要以_状态进行状态进行循环，碳循环始终循环，碳循环始终与与_结合在结合在一起进行。一起进行。绿色植物的光合作用绿色植物的光合作用有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸（发酵）无氧呼吸（发酵）燃烧过程燃烧过程 CO2(气体气体) 能量流动能量流动7、能量流动和物质循环的关系 生态系统的能量流动是随着物质循环而

11、进行生态系统的能量流动是随着物质循环而进行的。能量的固定、转移和释放，离不开物质的的。能量的固定、转移和释放，离不开物质的合成与分解等过程，反之亦然。合成与分解等过程，反之亦然。 能量流动和物质循环之间互为因果、相辅相能量流动和物质循环之间互为因果、相辅相成，具有不可分割的关系。成，具有不可分割的关系。 总而言之总而言之,物质为能量流动提供物质为能量流动提供载体载体；能量为；能量为物质循环提供物质循环提供动力动力。再见！练习 1、流经生态系统的总能量是 A生态系统范围内辐射的全部太 阳能 B照到植物体上的全部太阳能 C消费者得到的全部化学能 D全部生产者所固定的太阳能 2运用生态系统能量流动规

12、律分析下列四项中，能量不利于流向对人类最有益的部分是 A在森林中，使能量多储存在木材里 B在草原牧场，使能量多流向牛和羊 C能量流经初级消费者次级消费者三级消费者（人的食物） D在养鱼池，让有机肥料以腐屑形式被鱼类或饵料动物直接摄食 3在任何生态系统中能把二氧化碳释放到大气中去以维持碳循环过程的主要形式是 A化石燃料的燃烧 B化工厂的分解释放 C生物的呼吸作用 D碳酸盐的分解 4、由于能量是逐级递减、单向不循环，那么在生态系统中，下列生物哪类生物最少 A昆虫 B鸟 C猛兽 D植物 5、在生态系统的碳循环过程中，CO2进入生物群落是通过 A呼吸作用 B光合作用 C蒸腾作用 D自由扩散 6、在生态系统中，全部初级消费者所消耗的能量比全部次级消费者所消耗的能量 A多 B少 C相等 D以上3种都是 7、右下图是以每个营养级生物的数量