竞赛第四讲生态系统的能量流动和物质循环

1、 竞赛第四讲 生态系统的能量流动和物质循环呼吸分 解 者 的 分 解呼吸呼吸在食物链中能量流动为何逐级递减？未利用未利用未利用同化同化每个营养级生物每年总存在未被利用的部分。能量沿着太阳 植物 植食动物 肉食动物 顶位肉食动物的方向流动。 一、能量流动生态系统中的物质循环和能量流动生产者（植物）初级消费者（植食性动物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）分 解 者 的 分 解呼吸呼吸呼吸呼吸4.生态系统中能量的最终去向？1.生态系统中所需要的能量来自哪里? 2.能量在生物体中以什么形式存在？3.能量流动的渠道？生产者固定的太阳能未利用未利用未利用未利用有机物食物链和食物网热能散失生

2、产者（植物）初级消费者（植食性动物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）分 解 者 的 分 解呼吸呼吸呼吸呼吸ABCDEa1a2a3a4b1b2b3b4B+a1+b1+c1C+a2+b2+c2呼吸anb4bnc1c2c3c4cn若A,B,C,D,E分别表示各个营养级生物的同化量A=B=从第二营养级到第三营养级的能量传递效率怎么表示？C/B能量流动的传递效率是多少？10%左右例 .在珠江三角洲某一桑基鱼塘使用蚕粪作饲料来喂鱼。假设蚕同化的能量为105kJ，从能量流动角度分析，鱼可从中获得能量为 A0kJ B104 kJ C2104kJ D介于104kJ和2104kJ之间A总结：同化量

3、摄入量粪便量同化量、摄入量的区别(消费者产生的粪便：属于上一营养级的能量)能量传递效率的分析和计算例3.某湖泊生态系统中有大型杂食性鱼类甲，其食物1/2来自浮游植物乙,1/4来自草食性鱼类丙,1/4来自以草食性鱼类为食的小型肉食性鱼类丁，能量传递效率按10%计算，甲每增加1kg体重，需要浮游植物乙提供 kg的物质 280第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级能量金字塔思路：在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定食物链 知识联系能量金字塔为何一定是正立的？物质循环 生态系统的功能：呼吸分 解 者 的 分 解呼吸呼吸大气中的CO2光合作用化石燃料二、物质循环非生物环境中的无机物可以转化成生物

4、群落中的有机物，生物群落中有机物可以转化成非生物环境中的无机物的过程。（碳循环为例）呼吸分 解 者 的 分 解呼吸呼吸（3）碳从生物群落返回非生物环境的途径有哪些？ （1）碳在非生物环境中的主要存在形式？（5）碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要以什么形式循环？（2）碳从非生物环境进入到生物群落的途径？（4）碳在生物群落的各种生物成员之间的传递是通过什么渠道？大气中的CO2光合作用化石燃料例2下图是生态系统中某元素循环的模式图，该图可以说明.该图主要体现的是碳元素的循环. 代表的是呼吸作用过程.图中的生理过程全在线粒体中进行.该物质循环带有全球性A B. C. D. A 呼吸分 解 者 的

5、分 解呼吸呼吸大气中的CO2光合作用化石燃料能量流动(用 表示)和物质循环(用 表示)的关系 能量流动与物质循环有什么不同？ 能量流动物质循环形式特点范围联系以有机物的化学能形式流动以无机物形式循环单向流动、逐级递减周而复始、往复循环生态系统的各营养级生物圈三、能量流动和物质循环的关系能量流动和物质循环都是通过 的渠道实现的。 是 沿食物链(网)流动的载体 。 是 在生态系统中往复循环的动力食物链和食物网物质能量能量流动物质生态系统的稳态 当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分。 生态系统的一个重要特点是它常

6、常趋向于稳态，使内部的成分彼此相互协调，保持稳定。生态系统的自我调节生态系统的稳态是靠自我调节来实现的反馈调节第四节 生态系统中的稳态及其调节负反馈： 反馈的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。反馈的结果是加速最初所发生的变化。使生态系统维持稳态，是生态系统自我调节能力的基础。具有破坏性，使生态系统远离稳态。正反馈： 在某生态系统中，鼠以植物为食。如因气候适宜导致鼠数量增加，将会引起植物的数量如何变化？鼠数量增加鼠数量减少植物减少鼠吃植物量增加鼠因饥饿死亡负反馈：湖泊受到了污染鱼类大量死亡死鱼腐烂（加重污染）正反馈：破坏生态平衡的因素自然因素人为因素火山爆发、强烈地震、泥石流、

7、洪水泛滥人类对自然资源的不合理开发和利用， 以及对自然环境的污染。对生态系统的干扰和利用不能超过其自我调节能力如何保持生态系统的稳定性生态系统稳态的维持 生态系统的营养结构越复杂，各个营养级的生物种类越繁多，自动调节能力就越大，生态平衡就越容易维持 例：在一个生态系统中，a、b、c、d四种生物，由于食物关系形成如下几种结构，其中最稳定的是B能量传递效率的分析和计算第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级能量金字塔知识联系能量金字塔为何一定是正立的？例.下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，各代表一定的能量值，下列各项中，不正确的是（ ）A生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具单

8、向性B表示流经生态系统内部的总能量C一般情况下，为的10D从能量关系看：B例：如图所示甲乙丙为生态系统3个成分化能自养生物（如硝化细菌）有核膜包被的细胞核Cb3DDD例1上图是生态系统中某元素循环的模式图，该图可以说明.该图主要体现的是碳元素的循环.A与B两种生物是生态系统不可缺少的成分.图中的生理过程全在线粒体中进行.该物质循环带有全球性A B. C. D. A 下图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述正确的是： A过程代表绿色植物的光合作用 B图中A、B分别代表消费者和生产者 C温室效应主要是由过程造成的 D农业生产中的中耕松土可以增大过程总结：1.掌握判断生态系统的成分C变式训练2

9、.注重碳循环过程与光合作用、呼吸作用的联系3.注重碳循环平衡失调与温室效应的关系 E例2.下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，各代表一定的能量值，下列各项中，不正确的是（ ）A生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具单向性B表示流经生态系统内部的总能量C一般情况下，为的10D从能量关系看：B四、能量流动和物质循环的综合应用可持续发展生态农业温室效应思考：请利用小麦、玉米等农作物，猪、鸡等禽畜，食用菌，蚯蚓，沼气池等，设计一个能量高效利用的农业生态系统。总结：先分析生态系统的成分，再分析生态系统能量流动的一般情况，最后分析高效性问题例3 .在珠江三角洲某一桑基鱼塘使用蚕粪作饲料来

10、喂鱼。假设蚕同化的能量为105kJ，从能量流动角度分析，鱼可从中获得能量为 A0kJ B104 kJ C2104kJ D介于104kJ和2104kJ之间A总结：同化量摄入量粪便量探究问题1: 同化量、摄入量的区别(消费者产生的粪便：属于上一营养级的能量)例5.(09理综1卷）某种植玉米的农场，其收获的玉米籽粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人，牛，鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣，沼液作为种植玉米的肥料。据此回答（不考虑空间因素）：请绘制由鸡，牛，玉米和人组成的食物网：牛与鸡之间 （有，无）竞争关系，理由是 。人与鸡的种间关系是 ，人与牛的种间关系是 。流经该农场生态系统的总能量来自 所固定的 ，无机环境中的碳以 形式进入该人工群落。假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡，2/3供人食用，生产出的