能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)

1、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán),生態(tài)系統(tǒng)中能量的______、_______、________和_________的過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。,輸入,傳遞,轉(zhuǎn)化,散失,一、能量流動(dòng)的概念,,呼吸散失,用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖,,遺體、殘枝敗葉,,分解者,初級(jí)消費(fèi)者攝食,能量流經(jīng)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),生產(chǎn)者固定的太陽能總量,,二、能量流動(dòng)的過程,初級(jí)消費(fèi)者攝入,,用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖,次級(jí)消費(fèi)者攝入,,,,,,呼吸,散失,,遺體殘骸,初級(jí)消費(fèi)者同化

2、,分解者利用,,,糞便,,吸呼,散失,能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)示意圖,同化量即為該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量，=攝入量—糞便中的能量,初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量是指生產(chǎn)者流向分解者的能量,同化作用：生物體把從外界環(huán)境中獲取的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身物質(zhì)，并且儲(chǔ)存能量的過程。,【例1】 在一年中兔子的攝食量為U，同化量為P，糞便量為S，呼吸量為R，遺體殘骸量為M，被攝食量為U'。 則一年中，兔子種群增長(zhǎng)量為　　　　　　　　　。,U－S－R－M－

3、U',,,,,,,,,,,生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解,,生產(chǎn)者,(植物),呼吸,,,,初級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物),呼吸,,次級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物),呼吸,,,分 解 者,…,呼吸,三級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物),呼吸,輸入：傳遞：轉(zhuǎn)化：散失：,能量流動(dòng)過程小結(jié),能量流動(dòng)的起點(diǎn)：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量： 生產(chǎn)者固定的太陽能的總量渠道：形式：太陽能 化學(xué)能

4、 熱能 各級(jí)生物的 呼吸作用 及分解者的 分解作用 （呼吸作用，能量以熱能散失）,生產(chǎn)者固定太陽能,食物鏈（網(wǎng)）,有機(jī)物中的化學(xué)能,,,光合作用,呼吸作用,【例2】如圖是能量流動(dòng)的圖解，對(duì)此圖理解不正確的是,A．圖中方框的大小可表示該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所具有能量的相對(duì)值B．圖中C所具有的能量為B的10%～20%C．圖中A表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量D．圖中A具有的能量是B、C、D的能量之和,D,【例3】下圖表示某草原生

5、態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解，①～④表相關(guān)過程能量流動(dòng)量。下列有關(guān)敘述正確的是,A.①是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B.分解者獲得的能量最少C.圖中②/①的比值代表草→兔的能量傳遞效率D.③和④分別屬于草和兔同化量的一部分,D,三、能量流動(dòng)的特點(diǎn),賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng) P95資料分析,327.3,122.6,14.7,生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn),1、單向流動(dòng)：不可逆,2、逐級(jí)遞減：相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率為10％～20％,生產(chǎn)者→初級(jí)消費(fèi)者

6、→次級(jí)消費(fèi)者→三級(jí)消費(fèi)者→…,a.捕食關(guān)系不可逆轉(zhuǎn),b.呼吸作用所產(chǎn)生的熱能不能被生物群落重復(fù)利用,能量為什么會(huì)逐級(jí)遞減?,流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量主要有以下去向:,②分解者分解,①呼吸作用散失,④流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),③未被利用,,,,高,低,能量,低,高,營(yíng)養(yǎng)級(jí),例外,能量金字塔：,數(shù)量金字塔,生物量金字塔 生物量(現(xiàn)存生物有機(jī)物的總量) 沿食物鏈流動(dòng)逐級(jí)遞減 如海洋生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者浮游植物個(gè)體小

7、，壽命短，又會(huì)不斷被浮游動(dòng)物吃掉，因而某一時(shí)間調(diào)查到的浮游植物生物量可能要低于其捕食者浮游動(dòng)物的生物量。但這并不是說流經(jīng)生產(chǎn)者這一環(huán)節(jié)的能量比流經(jīng)浮游動(dòng)物的要少。,【例4】如圖是某一個(gè)湖的能量金字塔，相關(guān)描述不正確的是,A．A、B、C、D分別表示不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)B．A、B、C、D之間可以形成一條A到D的食物鏈C．A、B、C、D的大小分別表示不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量D．A、B、C、D的大小變化體現(xiàn)了能量流動(dòng)的特點(diǎn)是逐級(jí)遞減,B,四、研究

8、能量流動(dòng)的意義,設(shè)計(jì)生態(tài)農(nóng)業(yè)的原理：物質(zhì)循環(huán)再生，能量多級(jí)利用,1、實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的多級(jí)利用和物質(zhì)的循環(huán)利用，大大提高能量的利用率 “?；~塘”,農(nóng)田除雜草，滅蟲、滅鼠、剪枝合理確定草場(chǎng)的載畜量,2、合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?【例5】以下表示動(dòng)物利用食物的過程。正確的分析是,A.恒溫動(dòng)物的④/③值一般高于變溫動(dòng)物 B.哺乳動(dòng)物的③/①值一般為10%-20% C.提高圈養(yǎng)動(dòng)物生長(zhǎng)量一般

9、需提高③/②值 D.食肉哺乳動(dòng)物的③/②值一般低于食草哺乳動(dòng)物,C,C,【例6】根據(jù)圖示的食物網(wǎng)，若黃雀的全部同化量來自兩種動(dòng)物，蟬和螳螂各占一半，則當(dāng)綠色植物增加1千克時(shí)，黃雀增加體重最多是(　　) A.1/75千克 B．3/125千克 C.6/125千克 D．1/550千克,A,思考：若螳螂全部遷走，則黃雀的數(shù)量最終會(huì)怎樣？為什么?,【例7】在如圖所示的食物網(wǎng)中,a表示動(dòng)物性食物所占比例,若要使鳥

10、體重增加x,至少需要生產(chǎn)者的量為y,那么x與y的關(guān)系可表示為(　　) A.y=90ax+10x　　　　 B.y=25ax+5x C.y=20ax+5x D.y=100ax+10x,C,生物 群落,組成生物體的化學(xué)元素,無機(jī) 環(huán)境,反復(fù)循環(huán),一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),這里的物質(zhì)是指？在哪兩者之間循環(huán)？這里的生態(tài)系統(tǒng)是指？,生物圈,全球性，循環(huán)性,特點(diǎn)：,參與循環(huán)的物質(zhì)： 不是指由C、

11、H、O、N、P、S等這些元素組成的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等生物體內(nèi)所特有的物質(zhì)，也不是單質(zhì)，而是C、H、O、N、P、S等元素。,,,光合作用,,呼吸作用,,呼吸作用,,,燃燒,微生物的分解作用,,攝食,（化能合成作用）,二、實(shí)例——碳循環(huán),光合作用、化能合成作用,呼吸作用、微生物分解、燃燒,CO2,有機(jī)物,無機(jī)環(huán)境,生物群落,小結(jié),（1）碳循環(huán)的主要形式：（2）碳在自然界中的存在形式：（3）碳在生物體內(nèi)的存在形式：（4）碳進(jìn)入生物群落

12、的主要途徑：（5）碳在生物群落之間傳遞途徑：（6）碳進(jìn)入大氣的途徑：（7）碳循環(huán)異常導(dǎo)致結(jié)果：,CO2,CO2 和碳酸鹽,含碳有機(jī)物,光合作用,食物鏈（網(wǎng)）,①生物的呼吸作用②分解者的分解作用③化學(xué)燃料的燃燒,溫室效應(yīng),1.溫室氣體：,CO2過多,2.CO2增多的原因,化學(xué)燃料的大量燃燒（主要）森林、草原等植被的破壞,3.緩解措施,,減少化學(xué)燃料燃燒，開發(fā)新能源增大植被面積,溫室效應(yīng),,,,,,,,,,,,捕食,枯枝爛葉

13、,遺體和糞便,呼吸作用,分解作用,能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系,呼吸作用,光合作用,生產(chǎn)者,消費(fèi)者,分解者,無機(jī)環(huán)境,【例8】判斷:A B C D分別代表生產(chǎn)者,消費(fèi)者,分解者和大氣中的CO2中的哪一種?,,,,,A,D,C,B,,,A,B,C,D,注：只有生產(chǎn)者與無機(jī)環(huán)境之間的傳遞是雙向的,大氣中的CO2,分解者,消費(fèi)者,生產(chǎn)者,A,【例9】如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中4種成分之間的關(guān)系，敘述正確的是,A. 甲同化的能量一部分因細(xì)胞呼吸而散失，另

14、一部分用于自身的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖。 B. 乙１→乙２…中所包含的所有種群構(gòu)成了該生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu) C. 丙中有自養(yǎng)型生物 D. 甲同化的總能量等于乙和丙的總能量之和,主要以有機(jī)物形式沿食物鏈（網(wǎng)）單向流動(dòng) 生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減,主要以無機(jī)物形式在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間反復(fù)循環(huán) 全球（生物圈） 全球性、反復(fù)循環(huán),物質(zhì)是能量的_____；能量是物質(zhì)循環(huán)的____。,是生態(tài)