能量流动和物质循环 姚益娟

第三节能量流动和物质循环

小红为了减肥，今天的早餐只吃了一些青菜，请写出一条以小红为终点的食物链。青菜小红1、小红在吃青菜的过程中获得了什么？一、能量流动的概念概念:输入生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。传递散失如何输入，从哪儿输入，通过什么过程输入，起点，总能量，源头等从哪儿散失的？通过什么过程，以什么形式散失？传递的渠道，传递的形式，特点。转化转化成哪些能量？2、讨论青菜中能量的来源和去向。（注意结合新陈代谢的有关内容）3、讨论当青菜被小红取食以后的去向。（例如：小红取食的蔬菜都被她消化吸收进入她体内了吗？）青菜中能量的来源和去向青菜光合作用残枝落叶分解者小红摄入热能呼吸作用自身生长发育繁殖同化量=摄入量-未同化（粪便量）小红摄入体内的同化到小红体内的用于小红自身生长发育粪便分解者利用呼吸散失呼吸散失呼吸散失用于生长、发育、繁殖遗体、残枝败叶分解者初级消费者摄食能量流经第一营养级太阳生产者固定的太阳能总量二、能量流动的过程初级消费者摄入用于生长发育和繁殖次级消费者摄入呼吸散失遗体残骸初级消费者同化分解者利用粪便吸呼散失能量流经第二营养级示意图同化量即为该营养级的总能量，=摄入量—粪便中的能量初级消费者粪便中的能量是指生产者流向分解者的能量同化作用：生物体把从外界环境中获取的物质转变成自身物质，并且储存能量的过程。生态系统的能量流动图解生产者(绿色植物)呼吸初级消费者(植食动物)呼吸次级消费者(肉食动物)呼吸分解者…呼吸三级消费者(肉食动物)呼吸太阳能能量流动过程总结1.输入:起点:生产者源头:太阳能过程:光合作用总能量:生产者固定的太阳能的总量.2.传递:渠道:食物链和食物网的各个营养级形式:有机物3.散失:位置:生产者、消费者、分解者过程:细胞呼吸形式:热能3.转化:太阳能

化学能

热能

光合作用呼吸作用【例1】下图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表相关过程能量流动量。下列有关叙述正确的是A.①是流入该生态系统的总能量B.分解者获得的能量最少C.图中②/①的比值代表草→兔的能量传递效率D.③和④分别属于草和兔同化量的一部分D三、能量流动的特点生态系统能量流动的特点1、单向流动：不可逆2、逐级递减：相邻两个营养级间的能量传递效率为10％～20％生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者→…＝下一营养级同化的能量上一营养级同化的能量×100%a.捕食关系不可逆转b.呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用传递效率能量为什么会逐级递减?流入某一营养级的能量主要有以下去向:②分解者分解①呼吸作用散失④流入下一个营养级③未被利用【例2】

假没你像小说中的鲁宾逊那样，流落到一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何食物。你随身尚存的食物只有一只母鸡、15千克玉米。讨论：你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：1.先吃鸡，再吃玉米。2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。【例3】如图是能量流动的图解，对此图理解不正确的是A．图中方框的大小可表示该营养级生物所具有能量的相对值B．图中C所具有的能量为B的10%～20%C．图中A表示流经该生态系统的总能量D．图中A具有的能量是B、C、D的能量之和D高低能量低高营养级例外能量金字塔：数量金字塔树昆虫鸟生物量金字塔

生物量(现存生物有机物的总量)

沿食物链流动逐级递减

如海洋生态系统中，生产者浮游植物个体小，寿命短，又会不断被浮游动物吃掉，因而某一时间调查到的浮游植物生物量可能要低于其捕食者浮游动物的生物量。但这并不是说流经生产者这一环节的能量比流经浮游动物的要少。

【例4】如图是某一个湖的能量金字塔，相关描述不正确的是A．A、B、C、D分别表示不同的营养级B．A、B、C、D之间可以形成一条A到D的食物链C．A、B、C、D的大小分别表示不同的营养级所得到的能量D．A、B、C、D的大小变化体现了能量流动的特点是逐级递减B四、研究能量流动的意义设计生态农业的原理：物质循环再生，能量多级利用1、实现对能量的多级利用和物质的循环利用，大大提高能量的利用率家禽家畜农作物粪便人菌渣等沼气池含微生物食用菌沼渣沼液粪便饲料沼渣秸杆燃料基塘互养2、合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分农田除杂草，灭虫、灭鼠、剪枝合理确定草场的载畜量【例5】以下表示动物利用食物的过程。正确的分析是

A.恒温动物的④/③值一般高于变温动物

B.哺乳动物的③/①值一般为10%-20%

C.提高圈养动物生长量一般需提高③/②值

D.食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物CC绿色植物

蛇青蛙田鼠昆虫小益鸟猫头鹰分清“最多”和“至少”。要想让猫头鹰增重1千克,至少要消耗绿色植物多少千克?最多消耗绿色植物多少千克?【例6】第三节物质循环问题讨论:研究生态系统的目的之一是研究生物群落与

无机环境之间的关系，它们之间有能量的流动，它们之间是否有物质的转移呢？

1、碳是生命的核心元素，你体内有机物中的碳元素能

转移到无机环境中去吗？怎样转移？

2、你呼出的二氧化碳中的碳元素，能否再重新回到你

的体内？

3、你呼出的二氧化碳中的碳元素，能否有机会出现在北美爱斯基摩人的体内？生物群落组成生物体的化学元素无机环境反复循环生态系统的物质循环这里的物质是指？在哪两者之间循环？这里的生态系统是指？生物圈全球性，循环性特点：参与循环的物质：

不是指由C、H、O、N、P、S等这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有的物质，也不是单质，而是C、H、O、N、P、S等元素。大气中的二氧化碳库植物动物动植物遗体和排出物光合作用呼吸作用呼吸作用化学燃料燃烧微生物的分解作用摄食（化能合成作用）二、实例——碳循环光合作用、化能合成作用呼吸作用、微生物分解、燃烧CO2有机物无机环境生物群落小结（1）碳循环的主要形式：（2）碳在自然界中的存在形式：（3）碳在生物体内的存在形式：（4）碳进入生物群落的主要途径：（5）碳在生物群落之间传递途径：（6）碳进入大气的途径：（7）碳循环异常导致结果：CO2CO2

和碳酸盐含碳有机物光合作用食物链（网）①生物的呼吸作用②分解者的分解作用③化学燃料的燃烧温室效应1.温室气体：CO2过多2.CO2增多的原因化学燃料的大量燃烧（主要）森林、草原等植被的破坏3.缓解措施减少化学燃料燃烧，开发新能源增大植被面积温室效应捕食枯枝烂叶遗体和粪便呼吸作用分解作用能量流动与物质循环的关系呼吸作用光合作用生产者消费者分解者无机环境【例8】判断:ABCD分别代表生产者,消费者,分解者和大气中的CO2中的哪一种?ADCBADCBA

BCD注：只有生产者与无机环境之间的传递是双向的大气中的CO2分解者消费者生产者A【例9】如图表示某生态系统中4种成分之间的关系，叙述正确的是A.甲同化的能量一部分因细胞呼吸而散失，另一部分用于自身的生长、发育和繁殖。B.乙１→乙２…中所包含的所有种群构成了该生态系统的营养结构C.丙中有自养型生物D.甲同化的总能量等于乙和丙的总能量之和能量流动物质循环形式过程范围特点联系主要以有机物形式沿食物链（网）单向流动生态系统各营养级单向流动，逐级递减主要以无机物形式在无机