能量流动和物质循环

1、（第（第三三课时：能量流动和物质循环）课时：能量流动和物质循环）说一说说一说, ,下列生物食物链是如何构成的下列生物食物链是如何构成的? ?有几条食物链？有几条食物链？牧草牧草鼠鼠蛇蛇猫头鹰猫头鹰牧草牧草鼠鼠蛇蛇猫头鹰猫头鹰最长的食物链是哪一条最长的食物链是哪一条? ?牧草牧草鼠鼠蛇蛇猫头鹰猫头鹰牧草牧草鼠鼠蛇蛇猫头鹰猫头鹰猫头鹰与蛇之间有何种间关系猫头鹰与蛇之间有何种间关系? ?捕食关系捕食关系若鼠数量减少，会出现若鼠数量减少，会出现什么现象？什么现象？鹰、蛇因缺少食物鹰、蛇因缺少食物，数量减少，草因，数量减少，草因鼠减少而增加鼠减少而增加若牧草大面积减少，会出现什么后果？若牧草大面积减少，

2、会出现什么后果？鼠、鹰、蛇都因缺少食物而减少鼠、鹰、蛇都因缺少食物而减少 说说鹰、说说鹰、鼬、鼠、小麦鼬、鼠、小麦进行生命活动进行生命活动的能量各来自的能量各来自何处？何处？ 绿色植物通过光合作用将光能转化为化绿色植物通过光合作用将光能转化为化学能贮存在它所制造的有机物中，其他生物学能贮存在它所制造的有机物中，其他生物则直接或间接地利用经绿色植物转化后贮存则直接或间接地利用经绿色植物转化后贮存在有机物中的化学能。生物所需的能量就是在有机物中的化学能。生物所需的能量就是通过食物链和食物网来传递的。通过食物链和食物网来传递的。鹰、鼬来自于鼠，鼠来自于小麦，鹰、鼬来自于鼠，鼠来自于小麦，小麦来自于太

3、阳光小麦来自于太阳光一一. .生态系统的能量流动生态系统的能量流动: :是指生态系统内伴随着物质循环是指生态系统内伴随着物质循环的能量转移过程的能量转移过程形式：太阳能形式：太阳能途径：食物链途径：食物链形式：呼吸热能形式：呼吸热能渠道渠道食物链食物链食物网食物网化学物质化学物质(co2、o、n和其他物质和其他物质)消费者消费者分解者分解者生产者生产者.光能光能.能量流动能量流动:物质流动物质流动:化学能化学能呼吸呼吸热能热能呼吸呼吸热能热能呼吸呼吸热能热能（终点终点）（起点）起点）食物链食物链食物网食物网能量流动渠道示意图能量流动渠道示意图能量能量转化转化过程过程能量流动能量流动的过程中的过

4、程中1、各生物之间流、各生物之间流动的是什么能量？动的是什么能量？化学能化学能2、生物获得的能量、生物获得的能量最终来自哪里？最终来自哪里？太阳能太阳能3、能量流动过程中起点、终点、渠道、途径各是、能量流动过程中起点、终点、渠道、途径各是什么？太阳能、化学能、热能又是怎样转化的？什么？太阳能、化学能、热能又是怎样转化的？途径途径：食物链食物链能量转化：能量转化：太阳能太阳能生物体内的化学能生物体内的化学能热能即热能即呼吸热呼吸热猫头鹰获得的能量是否等于老鼠和蛇之和猫头鹰获得的能量是否等于老鼠和蛇之和? ?呼吸作用呼吸作用死死亡亡死死亡亡呼吸作用呼吸作用在食物链中猫头鹰获得的能量最终来自哪里在食

5、物链中猫头鹰获得的能量最终来自哪里? ?牧草的能量来自哪里牧草的能量来自哪里? ?流入鹰体内的能量，是从这个食物网的什么流入鹰体内的能量，是从这个食物网的什么开始的？开始的？生产者生产者对于猫头鹰哪条食物链获得能量最有效对于猫头鹰哪条食物链获得能量最有效? ?结论结论：营养级越多，能量损失越多，获得能量越少，：营养级越多，能量损失越多，获得能量越少，相反，营养级越少，能量损失越少，获得能量越多相反，营养级越少，能量损失越少，获得能量越多，能量传递效率越高，因为每一营养级上都有能量，能量传递效率越高，因为每一营养级上都有能量损失，所以营养级一般不会超过损失，所以营养级一般不会超过6个个光合作用光

6、合作用生产者固定生产者固定的太阳能是的太阳能是总能量总能量能量在流动过程中能量在流动过程中的传递效率：的传递效率： 10-20能量最多能量最多能量第二能量第二能量第三能量第三能量最少能量最少（生产者中固定的太阳能能是总能量）（生产者中固定的太阳能能是总能量）能量流动的起点能量流动的起点结论：能量在流动结论：能量在流动过程中是过程中是逐级递减逐级递减的的传递效率：传递效率：10-20尸体粪便尸体粪便 生产者生产者（植物）（植物）呼吸热呼吸热呼吸热呼吸热呼吸热呼吸热 次级次级消费消费者者分解者（微生物和腐生生物）分解者（微生物和腐生生物）呼吸热呼吸热3.3.生态系统的能量流动全过程生态系统的能量流

7、动全过程能量流动是单向的、逐级递减的能量流动是单向的、逐级递减的( (传递效率为传递效率为10%10%20% )20% )尸体落叶尸体落叶 初级初级消费者消费者尸体粪便尸体粪便能量流动的能量流动的方向是单向方向是单向的还是循环的？由生产者到各级消费者简头越来的还是循环的？由生产者到各级消费者简头越来越细越细,这表明什么？这表明什么？能量在沿食物链流动的过程中减少的原因：能量在沿食物链流动的过程中减少的原因：1 1）通过呼吸作）通过呼吸作用消耗能量用消耗能量如如箭头箭头一部分用于自身生命活动所需一部分用于自身生命活动所需一部分用于呼吸散热一部分用于呼吸散热2 2）贮存在生物体内的能量流入下）贮存

8、在生物体内的能量流入下一级营养级的生物体内，如一级营养级的生物体内，如箭头箭头 3）留）留在生物体的遗体、遗物内，如箭头在生物体的遗体、遗物内，如箭头，最终被分解者分解，通过呼吸散失掉最终被分解者分解，通过呼吸散失掉箭头箭头表示表示生产者生产者固定的全部太阳能固定的全部太阳能.能量的去向能量的去向生态系统中能量生态系统中能量流动的特点：流动的特点：逐逐级级递递减减单单向向流流动动能量和生物数量呈金字塔型能量和生物数量呈金字塔型能量在逐级流动中的能量在逐级流动中的传递效率约为传递效率约为10%20%单向流动：单向流动：由低营养级由低营养级 流向高营养级流向高营养级逐级递减逐级递减 (呈金字塔型）

9、呈金字塔型）1 1、为什么有些发达国家的食品结构是以肉、为什么有些发达国家的食品结构是以肉、蛋、奶为主，而我国的食品结构仍是以粮蛋、奶为主，而我国的食品结构仍是以粮食为主？食为主？2 2、肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高、肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高, ,从生态从生态学的观点看学的观点看, ,这是由于这是由于( (）a.a.动物饲养麻烦动物饲养麻烦, ,花工多花工多, ,投资大投资大b.b.动物性食品营养价值高动物性食品营养价值高c.c.食物链延长食物链延长, ,能量流失多能量流失多, ,动物性食品成本高动物性食品成本高d.d.植物栽培较容易植物栽培较容易根据生态学原理，以粮食和植物蛋白为主根

10、据生态学原理，以粮食和植物蛋白为主，能量流经食物链时总消耗量最少，能量流经食物链时总消耗量最少 研究能量流动的意义研究能量流动的意义 合理地调整生态系统中的能量流动合理地调整生态系统中的能量流动关系关系, ,使能量持续高效地流向对人类最使能量持续高效地流向对人类最有益的部分有益的部分. .提高经济效率提高经济效率在农田里除草、治虫，在农田里除草、治虫，目的是为了调整生态系统中能量目的是为了调整生态系统中能量流动的方向流动的方向思考：在农业生态系统中怎样使能量思考：在农业生态系统中怎样使能量更多的流向对人类有益的地方？更多的流向对人类有益的地方？ 根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律根据生

11、态系统中能量流动逐级递减的特点和规律,生态系统中能量沿着食物链传递的过程中，每一生态系统中能量沿着食物链传递的过程中，每一个环节都有消耗和散失，导致能量传递效率很低。个环节都有消耗和散失，导致能量传递效率很低。在食物链中营养级越高的生物在食物链中营养级越高的生物,可利用的能量就越可利用的能量就越少少,老虎在生态系统中位于最高营养级老虎在生态系统中位于最高营养级,通过食物通过食物链链(网网)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.因此因此,要要养活一个最高营养级的生物，需要大量的生产者，养活一个最高营养级的生物，需要大量的生产者，而一只老虎要生存下去，其活动范围、捕食空间而

12、一只老虎要生存下去，其活动范围、捕食空间应该非常大应该非常大.故故一山不能容二虎一山不能容二虎有一定的生态学有一定的生态学道理道理 1. 用能量流动的原理用能量流动的原理, 解释谚语解释谚语”一一山不容二虎山不容二虎”隐含的道理。隐含的道理。 能量流动是单向的、逐级能量流动是单向的、逐级递减的，物质的流动呢？递减的，物质的流动呢？生态系统中的物质流动是生态系统中的物质流动是 循环不息循环不息的。的。二、生态系统的物质循环二、生态系统的物质循环、概念：、概念：在生态系统中，组成生物体的等在生态系统中，组成生物体的等化学元素，在与之间可以化学元素，在与之间可以反复地出现和循环。反复地出现和循环。由

13、于生物圈的物质循环带有全球性又叫由于生物圈的物质循环带有全球性又叫生物地生物地球化学循环球化学循环。生物生物无机环境无机环境（1 1）碳循环的形式：）碳循环的形式：（2 2）碳在无机自然界中的存在形式：）碳在无机自然界中的存在形式：（3 3）碳在生物体内的存在形式：）碳在生物体内的存在形式：（4 4）碳进入生物体的途径：）碳进入生物体的途径：（5 5）碳在生物体之间传递途径：）碳在生物体之间传递途径：（6 6）碳进入大气的途径：）碳进入大气的途径：coco2 2；coco2 2和碳酸盐；和碳酸盐；食物链；食物链；动植物的呼吸作用动植物的呼吸作用微生物的分解作用微生物的分解作用含碳燃料的燃烧含碳

14、燃料的燃烧含碳有机物；含碳有机物； 绿色植物的光合作用；（消耗绿色植物的光合作用；（消耗co2的途径）的途径）（产生（产生co2 的途径）的途径）化学物质化学物质(co2、o、n和其他物质和其他物质)消费者消费者分解者分解者生产者生产者.光能光能.能量流动能量流动: :物质流动物质流动: :呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用食物链食物链微生物微生物分解作用分解作用微生物分解作用微生物分解作用呼吸作用呼吸作用能量流动是单向的、逐级递减的，物质的流动能量流动是单向的、逐级递减的，物质的流动循环不息的循环不息的结论：结论：热能热能热能热能热能热能以碳为例，说说化学元素在生产者、消费者、

15、分以碳为例，说说化学元素在生产者、消费者、分解者与无机环境之间是如何循环流动的。解者与无机环境之间是如何循环流动的。食物链食物链光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用微生物的分解作用微生物的分解作用燃烧燃烧含碳有机物含碳有机物大气中的大气中的co2co2库库碳碳的的碳的循环过程碳的循环过程动植物的遗体和排泄物动植物的遗体和排泄物碳循环的形式：碳循环的形式：co2co2含碳有机物含碳有机物煤煤石油石油天然气天然气碳碳循环循环以碳元素为例以碳元素为例大气中大气中的的co2分解者的分解者的分解作用分解作用循环循环光合作用光合作用生产者生产者呼吸作用呼吸作用煤、石油煤、石油、天然气、天然气各

16、级消费者各级消费者食物链食物链燃烧燃烧遗体遗体遗物遗物社会热点：温室效应社会热点：温室效应1 1、温室气体：、温室气体： coco2 2过多过多2 2、coco2 2增多的原因增多的原因含碳燃料的大量燃烧含碳燃料的大量燃烧森林、草原等植被的破坏森林、草原等植被的破坏3 3、温室效应的危害、温室效应的危害气候变暖，极地冰气候变暖，极地冰川加速融化川加速融化沿海城市被淹没沿海城市被淹没农田减少，粮食减产农田减少，粮食减产4.4.缓解措施缓解措施开发新能源开发新能源植树造林，增大绿化面积植树造林，增大绿化面积氮循环氮循环 1 1、氮也是构成生物的必要元素、氮也是构成生物的必要元素 2 2、空气中：氮

17、气（游离态）占、空气中：氮气（游离态）占7878，3、游离态氮（、游离态氮（n2)不能直接被大多数生不能直接被大多数生物所利用，必须与其他成分形成物所利用，必须与其他成分形成化合物（化合物（氨或铵盐）氨或铵盐），才能被植物利用。氮的这个，才能被植物利用。氮的这个变化过程叫做变化过程叫做固氮固氮。n2固氮固氮nh3、硝酸盐、铵盐等、硝酸盐、铵盐等（不能被（不能被植物利用）植物利用）（能被植物利用）（能被植物利用）1图中固氮途径有：固氮、固氮和固氮。图中固氮途径有：固氮、固氮和固氮。2 2上图说明组成生物体的一些基本化学元素在生物和无上图说明组成生物体的一些基本化学元素在生物和无机环境之间是可以。

18、机环境之间是可以。氮是怎样循环的氮是怎样循环的? ?循环的循环的食物链食物链动物排泄动物排泄物及遗体物及遗体植物植物遗体遗体分解者分解者分解分解被分解者分解被分解者分解制造蛋白质制造蛋白质大气中的氮气大气中的氮气人工固氮人工固氮生物固氮生物固氮雷电固雷电固氮氮氨或氨或铵盐铵盐亚硝酸盐亚硝酸盐硝酸盐硝酸盐土土壤壤根的吸收作用根的吸收作用（产生（产生氮气氮气的途径）的途径）2.氮的循环雷电固氮人工固氮生物固氮大气中的氮氨或铵盐亚硝酸盐硝酸盐动物排泄及遗体植物制造蛋白质被细菌分解动物植物遗体4.能量流动和物质循环的相互关系能量流动和物质循环的相互关系联系联系能量流动和物质循环是同时进行能量流动和物质

19、循环是同时进行的的.二者相互伴随，相辅相承，是不可分二者相互伴随，相辅相承，是不可分割的统一整体。割的统一整体。能量流能量流动动物质循环物质循环主要以有机物形式主要以有机物形式组成生物体的基本元组成生物体的基本元素素全球性、反复出现、全球性、反复出现、循环运动循环运动单向流动、逐级递单向流动、逐级递减减生态系统的各营养级生态系统的各营养级全球生物圈全球生物圈特点特点生态系统的能量流动伴随着物质循环进行生态系统的能量流动伴随着物质循环进行. 2、食物链、食物网反映的是以、食物链、食物网反映的是以 关系为基础的生物间的联系，是生关系为基础的生物间的联系，是生态系统态系统 的渠道。的渠道。食物食物物

20、质和能量流动物质和能量流动练习练习1、从生态系统意义上说：、从生态系统意义上说：“落红不是无情物，落红不是无情物，化作春泥更护花化作春泥更护花”的诗句反映了什么？的诗句反映了什么？生态系统中的物质循环生态系统中的物质循环能量的起点能量的起点能量的渠道能量的渠道能量的终点能量的终点5 5、传递传递过程过程单向流动单向流动逐级减少逐级减少9、传递效率传递效率每级约每级约101020%20%10、能量的变化：、能量的变化：光能光能 化学能（生物体内）化学能（生物体内） 热能热能6、传递途径、传递途径食物链食物链3、生物与生物之间流动的能量是、生物与生物之间流动的能量是化学能化学能4、能量最终来自于、

21、能量最终来自于太阳能太阳能生产者固定太阳能生产者固定太阳能食物链和食物网食物链和食物网呼吸热（热能）呼吸热（热能）7、能量传递方向、能量传递方向8、传递数量、传递数量能量流动能量流动的特点的特点11、据图回答：、据图回答：该食物网有该食物网有_条食物链组成。条食物链组成。写出其中最长的一条食物链是：写出其中最长的一条食物链是：_若给植物喷洒不易分解的农药（若给植物喷洒不易分解的农药（ddt），），这种农药在这种农药在_体内浓度最高。体内浓度最高。作为一个生态系统，图中还缺少的成分是作为一个生态系统，图中还缺少的成分是_。鼠鼠鹰鹰蛙蛙蛇蛇鸟鸟昆虫昆虫植物植物7鹰鹰分解者、非生物的物质和能量分解者

22、、非生物的物质和能量植物植物昆虫昆虫蛙蛙蛇蛇鹰鹰植物植物昆虫昆虫鸟鸟蛇蛇鹰鹰12、根据下表回答问题：、根据下表回答问题：写出草原生态系统中最长的一条食物写出草原生态系统中最长的一条食物链：链： 。分析重金属元素在食物链各生物体内的规分析重金属元素在食物链各生物体内的规律：律： 。生物及环境因素生物及环境因素重金属质量分数（重金属质量分数（10-6）土壤土壤0.01秃鹫秃鹫21猫头鹰猫头鹰5鼠鼠0.2草草0.02草草鼠鼠猫头鹰猫头鹰秃鹫秃鹫越高一级的生物，重金属含量越高。越高一级的生物，重金属含量越高。13右图是草原生态系统中右图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动的一条食物链及能量流动图解，

23、回答问题。图解，回答问题。图中图中d表示表示_。能量在逐级递减中，传递率按能量在逐级递减中，传递率按20计算，若狐获得计算，若狐获得的能量是的能量是8千焦，传递给狼的能量为千焦，传递给狼的能量为_千焦。千焦。图中各营养级通过图中各营养级通过a作用被消耗，通过作用被消耗，通过b利用，而利用，而b又通过又通过c被消耗。被消耗。太阳能太阳能1.6呼吸呼吸分解者分解者 呼吸作用呼吸作用 14、下图是生物圈中碳循环的示意图，下列分析、下图是生物圈中碳循环的示意图，下列分析不符合不符合图中表示的信息的是（图中表示的信息的是（ ）a图中图中表示的生理过程时呼吸作用表示的生理过程时呼吸作用b图中甲代表的生物是

24、腐生细菌和真菌等图中甲代表的生物是腐生细菌和真菌等c图中乙丙丁三者组成的食物链是：乙图中乙丙丁三者组成的食物链是：乙丙丙丁丁d能量沿着食物链流动，在丁这一级生物体内积累最多能量沿着食物链流动，在丁这一级生物体内积累最多d 15识图作答：识图作答：1）写出）写出的生理过程及的生理过程及产生产生co2的方式。的方式。 2）碳在无机环境与生物群落之间以形式进行循环。）碳在无机环境与生物群落之间以形式进行循环。3）碳循环中最简单的循环途径是在和大气之间）碳循环中最简单的循环途径是在和大气之间的循环。的循环。1616、下表是甲，乙，丙，丁四个种群，在一个达、下表是甲，乙，丙，丁四个种群，在一个达到生态相

25、对稳定的环境中所含有的总能量和残留到生态相对稳定的环境中所含有的总能量和残留农药农药ddtddt的平均浓度。的平均浓度。甲甲乙乙丙丙丁丁能量（能量（kjkj）2.82.810109 91.31.310108 89.19.110107 72.92.910107 7ddtddt浓（浓（ppmppm） 0.040.040.350.350.390.393.43.4（1 1）甲在该生态系统的成分中属于（）甲在该生态系统的成分中属于（ ）（2 2）写出四个种群的最简单的能量流动渠道）写出四个种群的最简单的能量流动渠道（3 3）在能量流动的渠道中，（）在能量流动的渠道中，（ ）越高，）越高，生物体的生物体的

26、ddtddt浓度越高。浓度越高。乙乙丁丁丙丙甲甲生产者生产者营养级营养级1717、下图是生态系统中碳循环示意图、下图是生态系统中碳循环示意图, ,图图中中d d为大气为大气, ,请据图回答请据图回答: :a ac cb bd d(1) 生态系统的能量流动从生态系统的能量流动从( )固定太阳能开始固定太阳能开始.生产者生产者(2)(2)碳元素在大气中与碳元素在大气中与a,b,ca,b,c之间的流动是以（之间的流动是以（ ）形式进行的）形式进行的, ,在生态系统各成分中在生态系统各成分中a a为（为（ ） b b为（为（ ）c c为为 d d为（为（ ）(3)图中图中d dc c过程是通过（过程是

27、通过（ ）作用实现）作用实现的的,c,cd d是通过（是通过（ ）作用实现的）作用实现的,b,bd d过程过程是通过（是通过（ ）作用实现的）作用实现的. .a ac cb bd dcoco2 2消费者消费者分解者分解者生产者生产者光合光合呼吸呼吸呼吸呼吸非生物的物质和能量非生物的物质和能量abcb是通过（是通过（ ）实现的）实现的微生物的分解作用微生物的分解作用(4)4)生物群落中的一部分碳返回大气中生物群落中的一部分碳返回大气中, , 另一部分另一部分则以则以 （）形式储藏在地层中（）形式储藏在地层中, ,碳在无机碳在无机环境中以（环境中以（ ）和（）形式存在）和（）形式存在. .(5)5

28、)碳循环始终与（）结合在一起进行碳循环始终与（）结合在一起进行. .a ac cb bd dcoco2 2化石燃料化石燃料碳酸盐碳酸盐能量流动能量流动练习题阳光阳光 c、h、o、n等等绿色植物绿色植物蝉蝉螳螂螳螂细菌细菌蛇蛇据图回答：据图回答：1.图解表示了一个图解表示了一个的组成及各成分间的的组成及各成分间的关系。阳光是它的关系。阳光是它的。2.图中含能量最多的生物类群是图中含能量最多的生物类群是；含能；含能量最少的生物类群是量最少的生物类群是。生态系统生态系统能源能源绿色植物绿色植物蛇蛇黄雀3.若螳螂全部迁走，则黄雀的数量将会若螳螂全部迁走，则黄雀的数量将会，4.动植物尸体是图中的动植物尸体是图中的，通过，通过和和这两种方式分解的，因而该生物在生态系统中的这两种方式分解的，因而该生物在生态系统中的中中起着重要作用。起着重要作用。55增多增多细菌细菌有氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸无氧呼吸物质循环和能量流动物质循环和能量流动阳光阳光 c、h、o、n等等绿色植物绿色植物蝉蝉螳螂螳螂细菌细菌蛇蛇黄雀3、右图所示，是某校研究性学习小组的同学模拟池塘、右图所示，是某校研究