课件51--生态系统的能量流动物质循环信息传递教学教材

1、获取详细资料请浏览：http:/ 第1页课件51-生态系统的能量流动物质循环信息传递 散失（呼吸作用）散失（呼吸作用） 散失（分解者）散失（分解者） 传递传递传递传递输入输入 起点起点:去向去向:渠道渠道:能量流动：指生态系统中能量的输入，转化，能量流动：指生态系统中能量的输入，转化，传递和散失的过程。传递和散失的过程。1.1.生态系统的能量流动：生态系统中能量的输入、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。其特点是单向流动和传递、转化和散失的过程。其特点是单向流动和逐级递减。逐级递减。2.2.在相邻两个营养级间的能量传递效率大约是在相邻两个营养级间的能量传递效率大约

2、是10%20%10%20%。越是位于能量金字塔顶端的生物，得到。越是位于能量金字塔顶端的生物，得到的能量越少，而通过生物富集作用，体内的有害的能量越少，而通过生物富集作用，体内的有害成分却越多。成分却越多。3 3生态金字塔生态金字塔不同的生态金字塔能形象地说明各营养级与能量不同的生态金字塔能形象地说明各营养级与能量生物量、数量之间的关系，是定量研究生态系统生物量、数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。的直观体现。能量金字塔能量金字塔 数量金字塔数量金字塔生物量金字生物量金字塔塔形状形状能量金字塔能量金字塔数量金字塔数量金字塔生物量金字塔生物量金字塔特点特点 正金字塔形正金字塔形一般为正

3、金字一般为正金字塔形塔形一般为正金字一般为正金字塔形塔形象征象征含义含义能量沿食物能量沿食物链流动过程链流动过程中具有中具有 的特性的特性一般生物个体一般生物个体数目在食物链数目在食物链中随营养级升中随营养级升高而高而_一般生物有机一般生物有机物的总质量沿物的总质量沿食物链升高食物链升高_每一每一阶含阶含义义每一营养级每一营养级生物所含能生物所含能量的多少量的多少每一营养级生每一营养级生物个体的数目物个体的数目每一营养级生每一营养级生物的有机物总物的有机物总量量特殊特殊形状形状无无极少极少逐级逐级递减递减逐级递减逐级递减逐级递减逐级递减生态系统能量流动的过程及特点生态系统能量流动的过程及特点1

4、 1(2012(2012安徽卷，安徽卷，30)30)某弃耕地的主要食物链某弃耕地的主要食物链由植物由植物田鼠田鼠鼬构成。生态学家对此食物链能鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下，单位量流动进行了研究，结果如下，单位J/(hmJ/(hm2 2a)a)。植物植物田鼠田鼠鼬鼬固定固定的的太阳太阳能能摄入摄入量量同化同化量量呼吸呼吸量量摄入摄入量量同化同化量量呼吸呼吸量量2.452.45101011111.051.0510109 97.507.5010108 87.157.1510108 82.442.4410107 72.252.2510107 72.182.1810107 7植物

5、植物田鼠田鼠鼬鼬固定的固定的太阳能太阳能摄入量摄入量同化同化量量呼吸呼吸量量摄入摄入量量同化同化量量呼吸呼吸量量2.452.45101011111.051.0510109 97.507.5010108 87.157.1510108 82.442.4410107 72.252.2510107 72.182.1810107 7(1)(1)能量从田鼠传递到鼬的效率是能量从田鼠传递到鼬的效率是_。(2)(2)在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查田鼠在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在种群密度。在1 hm21 hm2范围内，第一次捕获并标记范围内，第一次捕获并标记4040只田鼠，只田

6、鼠，第二次捕获第二次捕获3030只，其中有标记的只，其中有标记的1515只。该种群密度只。该种群密度是是_只只/hm2/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果则会导致种群密度估算结果_。3%80偏高偏高植物植物田鼠田鼠鼬鼬固定的固定的太阳能太阳能摄入量摄入量同化量同化量呼吸量呼吸量摄入量摄入量同化量同化量呼吸量呼吸量2.452.45101011111.051.0510109 97.507.5010108 87.157.1510108 82.442.4410107 72.252.2510107 72.182.1810107 7(3)(3)田鼠和

7、鼬都是恒温动物，同化的能量中只有田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%3%5%5%用于用于_ _ ，其余在呼吸，其余在呼吸作用中以热能的形式散失。作用中以热能的形式散失。(4)(4)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见，信息能够，信息能够_，维持生，维持生态系统的稳定。态系统的稳定。生长、发育、繁殖等生命活动生长、发育、繁殖等生命活动调节生物的种间关系调节生物的种间关系题后反思题后反思以第二营养级为例，能量的来源和去路图解如下以第二营养级为例，能量的来源和去路图解

8、如下：由此可见：由此可见：(1)(1)摄入量粪便量同化量。摄入量粪便量同化量。(2)(2)同化量呼吸量生长、发育、繁殖量。同化量呼吸量生长、发育、繁殖量。(3)(3)一个营养级粪便量不属于该营养级同化量，而一个营养级粪便量不属于该营养级同化量，而属于上一营养级的同化量，即上一营养级流向分属于上一营养级的同化量，即上一营养级流向分解者解者的能量的能量*二、能量流动有关的计算二、能量流动有关的计算1 1设食物链为设食物链为ABCDABCD，分情况讨论如，分情况讨论如下下已知已知D D营养级增加的能量为营养级增加的能量为M M，则至少需要，则至少需要A A营养级营养级的能量的能量M M(20%)(2

9、0%)3 3，最多需要，最多需要A A营养级的能量营养级的能量M M(10%)(10%)3 3。已知。已知A A营养级的能量为营养级的能量为N N，则，则D D营养级最营养级最多可获得的能量多可获得的能量N N(20%)(20%)3 3，最少可获得的能量，最少可获得的能量N N(10%)(10%)3 3。*2 2在类似在类似ABCDABCD的食物网中，计算生物的食物网中，计算生物量变化的量变化的“最多最多”或或“最少最少”时，还应遵循以下原时，还应遵循以下原则则(1)(1)食物链越短，最高营养级获得的能量越多。食物链越短，最高营养级获得的能量越多。(2)(2)生物间的取食关系越简单，生态系统的

10、能量流动生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过程中消耗的能量越少。过程中消耗的能量越少。具体分析如下：具体分析如下：能量流动的相关计算能量流动的相关计算 2 2如图所示的食物网中，若人的体重增加如图所示的食物网中，若人的体重增加1 kg1 kg，最少消耗水藻，最少消耗水藻_kg_kg，最多消，最多消耗水藻耗水藻_kg_kg。 25100 000*3 3巧用拼图法解决能量流动计算难点巧用拼图法解决能量流动计算难点流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即W W1 1。将图中第三营养级将图中第三营养级同化同化的总能量的总能量D D2 2“

11、拼回拼回”第二营养级，第二营养级，则刚好等于则刚好等于D D1 1，即第二营养级同化的总能量；再将，即第二营养级同化的总能量；再将D D1 1“拼拼回回”第一营养级，则刚好等于生产者固定的总能量第一营养级，则刚好等于生产者固定的总能量W W1 1。可。可见，在一个生态系统中，所有生物的能量都来自见，在一个生态系统中，所有生物的能量都来自W W1 1，所有，所有生物总能量之和都生物总能量之和都小于小于W W1 1( (呼吸作用消耗的缘故呼吸作用消耗的缘故) )。*下图为生态系统能量流动示意图，下列等式中不可能成下图为生态系统能量流动示意图，下列等式中不可能成立的是立的是( () )。A AB B

12、2 2A A(10%(10%20%)20%)B BA AF FB B1 1C C1 1D D1 1E E1 1C CA A(B(B1 1B B3 3) )C C1 1C C2 2C C3 3D DC C3 3B B2 2(80%(80%90%)90%)由于由于B2B2C1C1C2C2C3C3，C2C2B2B2(10%(10%20%)20%)，所以所以C3B2C3B2(80% (80% 90%)90%)。从长时间考虑，从长时间考虑，进入生态系统的能量都以进入生态系统的能量都以热能的形式散失，热能的形式散失，即即A AF FB1B1C1C1D1D1E1E1。答案：答案：D D1 1碳的循环过程碳的

13、循环过程 二物质循环二物质循环C循环的图解循环的图解化石燃料化石燃料大气环境大气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呼吸作用用分解作用分解作用呼吸作用呼吸作用分解作用分解作用摄摄食食作作用用形形成成石石油、油、天天然然气气等等形成石油、形成石油、天然气等天然气等呼吸作用呼吸作用燃烧作用燃烧作用（3 3）图中）图中D CD C过程是通过过程是通过 作用实现的，作用实现的，C DC D过程是通过过程是通过 作用实现的，作用实现的，B DB D过程是通过过程是通过_ 作用实现的。碳循环始终与作用实现的。碳循环始终与 结合在一起。结合在一起。 （4 4）生物群落中有一部分碳以

14、）生物群落中有一部分碳以_形式储藏在形式储藏在地层中。碳在无机环境中以地层中。碳在无机环境中以 形式存在。形式存在。CDBA（1 1）此生态系统的能量流动是从）此生态系统的能量流动是从 _ _ 固定太阳能开始的。固定太阳能开始的。 （2 2）碳元素在大气中与）碳元素在大气中与A A、B B、C C之间的传之间的传递是以递是以 _形式进行的，在生态系统形式进行的，在生态系统各成分中各成分中A A为为 ，B B为为 。例、右图示生态系统碳循环示意图，例、右图示生态系统碳循环示意图，A A、B B、C C、D D是生态是生态系统的成分，系统的成分，D D为大气，请据图回答：为大气，请据图回答：C生产

15、者生产者消费者消费者分解者分解者光合光合呼吸呼吸分解分解能量能量石油、煤炭等石油、煤炭等CO2CO2 对点强化对点强化 如图是生物圈中碳循环示意图，下列相关如图是生物圈中碳循环示意图，下列相关分析不正确的是分析不正确的是A A生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足B BA A是消费者，是消费者，C C是生产者，各成分间以是生产者，各成分间以COCO2 2的形式的形式传递碳元素传递碳元素C C对对E E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡D D碳循环过程需要能量驱动，同时又是能量的载体碳循环过程需要能量驱动，同时又是能量的

16、载体B 思维激活思维激活巧辨图形判断参与碳循环的四种成分：以下三幅图均为生巧辨图形判断参与碳循环的四种成分：以下三幅图均为生态系统物质循环常见图解，你能否辨认出各图中态系统物质循环常见图解，你能否辨认出各图中A AE E的的成分类别？成分类别？AA生产者；生产者；BB非生物物质非生物物质和能量；和能量；CC消费者；消费者；DD分解者分解者AA生产者；生产者；BB初级消费者；初级消费者；CC非生物物质和非生物物质和能量；能量；DD次级消费者；次级消费者；EE分解者分解者AA非生物物质和能量；非生物物质和能量；EE生产者；生产者；F F、D D、B B依次为初级、依次为初级、次级、三级消费者；次级

17、、三级消费者；CC分解者分解者 1 1。如图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中如图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。下列相关叙述中，不正确的是程。下列相关叙述中，不正确的是A Ad d过程代表光合作用，过程代表光合作用，b b过程代表呼吸作用过程代表呼吸作用B B甲所示的营养级在甲所示的营养级在食物链中占有的碳元素最多食物链中占有的碳元素最多C C碳元素在甲、乙、丙之间以有机物的形式碳元素在甲、乙、丙之间以有机物的形式进行传递进行传递D D碳元素可在无机环境和生物群落之间反复利用碳元素可

18、在无机环境和生物群落之间反复利用A若将上述题图改为若将上述题图改为“能量流动图能量流动图”则相关的箭头是否有变动？则相关的箭头是否有变动？作为能量流动图，应添加由作为能量流动图，应添加由“太阳能太阳能甲甲”的箭头，并去掉的箭头，并去掉b b箭头。箭头。*【例例2】下图是生态系统中碳循环示意图，其中下图是生态系统中碳循环示意图，其中“”表表示碳的流动方向。示碳的流动方向。A A在碳循环过程中，同时在碳循环过程中，同时伴随着能量流动伴随着能量流动B B由于某种原因造成图中由于某种原因造成图中e e生生物数量大量减少，推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量大量减少，推测短期内与之相邻的两个营养级生物

19、数量发生的变化是物数量发生的变化是d d增加，增加，f f减少减少C C该生态系统的消费者包括图中的该生态系统的消费者包括图中的d d、e e、f f、b bD Dacac过程中碳的流动主要以过程中碳的流动主要以COCO2 2的形式进行，的形式进行，fbfb过程中以含碳有机物的形式进行过程中以含碳有机物的形式进行C物质循环与能量流动综合物质循环与能量流动综合如图是某生态系统的物质和能量流向示意图如图是某生态系统的物质和能量流向示意图( (能量传递效能量传递效率按率按10%10%计算计算) )。下列有关叙述正确的是。下列有关叙述正确的是 A AX X1 1过程的完成必须依赖一种具有双层膜结构的细

20、胞器过程的完成必须依赖一种具有双层膜结构的细胞器B BX X1 1过程吸收的过程吸收的COCO2 2总量与总量与Y Y1 1、Y Y2 2、Y Y3 3及及Z Z过程释放的过程释放的COCO2 2总量相等总量相等C C当该生态系统处于相对稳定状态时，当该生态系统处于相对稳定状态时，X X3 3过程的能量值过程的能量值约为约为X X1 1过程能量值的过程能量值的1%1%D DZ Z1 1、Z Z2 2、Z Z3 3过程提供的有机物中的碳将全部转变为过程提供的有机物中的碳将全部转变为Z Z过程释放的过程释放的COCO2 2中的碳中的碳C题后归纳题后归纳物质循环与能量流动的关系物质循环与能量流动的关

21、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 主要以有机物为载体主要以有机物为载体无机物、有机无机物、有机物物特点特点 单向流动，逐级递减单向流动，逐级递减循环往复循环往复范围范围生态系统中的各营养生态系统中的各营养级级生物圈生物圈( (全球全球性性) )联系联系同时进行，相互依存，不可分割：同时进行，相互依存，不可分割：能量的输入、传递、转化和散失，离能量的输入、传递、转化和散失，离不开物质的合成和分解；物质是能不开物质的合成和分解；物质是能量沿食物链量沿食物链( (网网) )流动的载体；能量流动的载体；能量是物质在生态系统中循环往复的动力是物质在生态系统中循环往复的动力图中图中A、B

22、、C均属流向分解者的能量，均属流向分解者的能量，但但A、B均属均属“草的同化量草的同化量”，只有，只有C才才属兔的同化量。属兔的同化量。易混点混淆易混点混淆“同化量同化量”、“摄入量摄入量”、“粪便粪便量量” 易错点易错点1 1错将错将“相邻两营养级相邻两营养级”的传的传递效率等同于递效率等同于“相邻相邻两个生物个两个生物个体体”间的传递效率间的传递效率 易错点易错点2 2错将能量错将能量“传递效率传递效率”等同等同于于“能量利用效率能量利用效率”或将能量或将能量“多级利用多级利用”看作能量看作能量“循环利用循环利用” 纠错演练纠错演练1 1在分析生态系统的能量流动时经常涉及在分析生态系统的能

23、量流动时经常涉及“输入输入量量( (输入到某一营养级的能量输入到某一营养级的能量)”)”、“摄入量摄入量”、“同化量同化量”、“粪便量粪便量”等说法，则下列说法中等说法，则下列说法中正确的是正确的是 ( () )。A A某一营养级生物的摄入量即同化量某一营养级生物的摄入量即同化量B B某一营养级生物的粪便量是该营养级生物同某一营养级生物的粪便量是该营养级生物同化量的一部分化量的一部分C C输入到某一营养级的能量即该营养级生物的输入到某一营养级的能量即该营养级生物的同化量同化量D D相邻两营养级生物中较高营养级与较低营养相邻两营养级生物中较高营养级与较低营养级生物的摄入量之比表示能量传递效率级生

24、物的摄入量之比表示能量传递效率C如图表示如图表示A A、B B两个特定生态系统的能量金字塔。下两个特定生态系统的能量金字塔。下列正确的是列正确的是( () )。一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多能量沿食物链单向流动肉的人获得的能量多能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减若，传递效率随营养级的升高而逐级递减若A A和和B B中玉米的数量相同，中玉米的数量相同，A A能养活能养活10 00010 000人，则人，则B B至少至少能养活能养活500500人若土壤中含相同浓度的难降解污人若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则

25、染物，则A A中的人比中的人比B B中的人体内污染物浓度低中的人体内污染物浓度低A.A. B.B. C C D DD 1信息的种类、特点、来源及实例信息的种类、特点、来源及实例(连一连连一连)三。三。 生态系统的信息传递生态系统的信息传递(5(5年年5 5考考) )属于物理信息的是（属于物理信息的是（ ）属于化学信息的是（属于化学信息的是（ ）属于行为信息的是（属于行为信息的是（ ）1.1.哺乳动物的体温哺乳动物的体温 2.2.鸟类鸣叫鸟类鸣叫 3.3.红外线红外线4.4.萤火虫发光萤火虫发光 5.5.植物分泌的化学物质植物分泌的化学物质 6.6.电磁波电磁波7.7.昆虫发出的声音昆虫发出的声

26、音 8.8.昆虫的性信息素昆虫的性信息素 9.9.植物开花植物开花10.10.蓟的刺蓟的刺 11.11.紫外线紫外线 12.12.蜜蜂跳舞蜜蜂跳舞1、2、3、4、6、7、9、10、115、812 2信息传递的作用或应用信息传递的作用或应用作作用用作用或应用作用或应用举例举例个个体体有利于有利于_ _ _蝙蝠依靠蝙蝠依靠“回声定位回声定位”实现对周围环实现对周围环境的识别、取食与飞行；境的识别、取食与飞行；莴苣的种子必须接受某种波长的光信莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长息才能萌发生长种种群群有利于生物种群有利于生物种群的的_植物开花需光信息刺激；植物开花需光信息刺激；昆虫分泌性外激

27、素，引诱异性个体昆虫分泌性外激素，引诱异性个体作作用用生生态态系系统统调节生物调节生物_，维持，维持生态系统的生态系统的_草原上，草返青时，草原上，草返青时，“绿色绿色”为食草为食草动物提供了可采食的信息；动物提供了可采食的信息；森林中狼与兔相互依据对方的气味捕森林中狼与兔相互依据对方的气味捕食或躲避；食或躲避；烟草释放化学物质调控害虫天敌烟草释放化学物质调控害虫天敌应应用用提高农产品或者畜提高农产品或者畜产品的产量；对产品的产量；对_进行控制进行控制利用模拟动物信息吸引传粉动物，提高果树传利用模拟动物信息吸引传粉动物，提高果树传粉效率和结实率；利用音响设备诱捕或驱赶有粉效率和结实率；利用音响

28、设备诱捕或驱赶有害动物害动物生命活动生命活动的的正常进行正常进行繁衍繁衍种间种间关系关系稳定稳定有有害动物害动物 3 3信息传递存在于生态系统的各种成分之间，信息传递存在于生态系统的各种成分之间，不仅仅存在于不仅仅存在于 之间，也存在之间，也存在于于 之间。之间。生物成分生物成分生物与无机环境生物与无机环境 ( (海南高考卷海南高考卷) )某种植物上栖息着一定数量的某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食，蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动，乙昆虫在夜晚，蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动，乙昆虫在夜晚活动。

29、甲昆虫采食该种植物的叶片后，植物会释放出挥发活动。甲昆虫采食该种植物的叶片后，植物会释放出挥发性的物质性的物质X X，X X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。请回答下面的问题。请回答下面的问题。(1)(1)上述现象中，上述现象中，X X分别在分别在_之间进行传递。之间进行传递。(2)(2)影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是_和和_。影响乙昆虫活动的信息种类是。影响乙昆虫活动的信息种类是_。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是_(3)(3)若在上述植物上施用人工合成的物质若在上述植物上施用人工合成的物质X X，短期内该植物，短期内该植物上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的变化是上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的变化是_植物与甲昆虫的天敌植物与甲昆虫的天敌植物与乙昆虫植物与乙昆虫无机环境无机环境生物化学信息和物理信息化学信息和物理信息物理信息物