能量流动和物质循环 王甫荣开课

1、第三节第三节 能量流动和物质循环能量流动和物质循环秀州中学秀州中学 王甫荣王甫荣课堂导入课堂导入 个体个体种群种群群落群落生态系统生态系统生物圈。生物圈。 什么是生态系统？什么是生态系统？ 生态系统的结构？生态系统的结构？ 生态系统的功能？生态系统的功能？ 生态系统是由生物群落及非生物环境所构成的一生态系统是由生物群落及非生物环境所构成的一个生态学功能系统。个生态学功能系统。 结构包括成分和营养结构（食物链和食物网）。结构包括成分和营养结构（食物链和食物网）。 功能是物质循环和能量流动。功能是物质循环和能量流动。 1、概念：、概念： 组成生物体的组成生物体的C、H、O、N等元素，都不等元素，都

2、不断进行着从断进行着从无机环境无机环境到到生物群落生物群落，又从，又从生生物群落物群落到到无机环境无机环境的的循环循环过程。过程。 2、碳循环的过程和特点（图）、碳循环的过程和特点（图）一、生态系统的物质循环一、生态系统的物质循环 碳循环碳循环问题问题1：根据图讨论分析引起温室效应的原因和缓解对策？根据图讨论分析引起温室效应的原因和缓解对策？二、生态系统的能量流动二、生态系统的能量流动 1、能量流动概念：、能量流动概念： 能量不断沿着太阳能量不断沿着太阳植物植物植食动物植食动物肉食动物肉食动物顶位肉食动物的方向流动。生态系统中能量的顶位肉食动物的方向流动。生态系统中能量的输入、传递、散失输入、

3、传递、散失的过程。的过程。 2、能量流动的过程和特点：、能量流动的过程和特点： （1）一条食物链层次上定性分析（密执安荒地）一条食物链层次上定性分析（密执安荒地） （2）一条食物链层次上定量分析（密执安荒地）一条食物链层次上定量分析（密执安荒地） （3）营养级层次上定量分析（赛达伯格湖）营养级层次上定量分析（赛达伯格湖） 3、研究能量流动的意义、研究能量流动的意义 问题问题2：流经这个生态系统的总能量？输入到鼬这个种群的能流经这个生态系统的总能量？输入到鼬这个种群的能量是哪一部分？这些能量能否全部用于鼬的生长发育？量是哪一部分？这些能量能否全部用于鼬的生长发育？ 鼬鼬问题问题3：能量由植物流入

4、田鼠的传递效率有多少？能能量由植物流入田鼠的传递效率有多少？能量由田鼠流入鼬的传递效率是多少？量由田鼠流入鼬的传递效率是多少？ 1960年，年，FBGolley在密执安荒地对一个由植物、田鼠在密执安荒地对一个由植物、田鼠和鼬三个环节组成的食物链进行了能流分析表。和鼬三个环节组成的食物链进行了能流分析表。 3.2% 2.9%能量传递效率的计算公能量传递效率的计算公式是：式是：下一营养级同化量下一营养级同化量这一营养级同化量这一营养级同化量 3.0肉食类动物肉食类动物3.0植食类植食类动物动物15.015.00.5分解者分解者3.0 微量微量细胞呼吸细胞呼吸 23.0 4.5 1.8生产者生产者1

5、11.0未固定未固定118761cal/(cm2 2.a)太阳能太阳能118872cal/(cm2.a) 71.2未利用未利用70.0总计总计:29.3总计总计:3.5总计总计:78.2问题问题4 4：由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为多少？由由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为多少？由第二营养级传递给第三营养级效率为多少？能量流动的特点？第二营养级传递给第三营养级效率为多少？能量流动的特点？13.5%13.5%；20%20%；？逐级递减，单向流动逐级递减，单向流动 材料：材料：下图是两个农业生态系统的结构模式图。图下图是两个农业生态系统的结构模式图。图a中农作物为中农作物为人类提供

6、的食物量、为家禽和家畜提供的饲料量，都与图人类提供的食物量、为家禽和家畜提供的饲料量，都与图b相同相同。 请根据图请根据图a、图、图b所示生态系统的结构，在下面用箭头完成这两所示生态系统的结构，在下面用箭头完成这两个生态系统能量流动和利用的图解（各种生物的细胞呼吸耗能和图个生态系统能量流动和利用的图解（各种生物的细胞呼吸耗能和图中未标出的分解者耗能可不标出）。中未标出的分解者耗能可不标出）。 问题问题5：通过画出的能量流动图，可以看出研究能量通过画出的能量流动图，可以看出研究能量流动的意义是什么？流动的意义是什么？三、能量流动和物质循环的关系三、能量流动和物质循环的关系三、能量流动和物质循环的关系三、能量流动和物质循环的关系问题问题6：根据图根据图610讨论分析，填写下表：讨论分析，填写下表：课堂小结课堂小结 学习本节课的内容后，对生态系统在功能学习本节课的内容后，对生态系统在功能上的认识有什么感悟？上的认识有什么感悟？ 能量流动和物质循环是生态系统的两个基能量流动和物质循环是生态系统的两个基本过程，他们将生态系统的各种成分联系本过程，他们将生态系统的各种成分联系成了一个成了一个统一的整体统一的整体。 可以调整能量流动关系，提高能量的利用可以调整能量流动关系，提高能量的利用率。率。 对资源