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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,构成(guchng)了生态系统中物质流和能量流的渠道，和,是生态系统的基本功能。生态系统还具有 的功能。,第二节 生态系统(shn ti x tn)的功能,食物链(网),能量(nngling)流动,物质循环,信息传递,第一页，共43页。,1.能量流动的过程,(1)源头：。,(2)输入：生产者通过 把太阳能转化为化学能，固定在有机物中。只占太阳输送到地球能量的 。,(3)总值：流经生态系统(shn ti x tn)的总能量为生产者固定的 (总初级生产量)。,(4)传递,传送渠道：；传递形式：。,太阳能,光合作用(gungh-zuyng),1%,太阳能总量,食物链,食物(shw)(有机物),第二页，共43页。,2.能量流动的特点,(1)单向流动：沿食物链由 流向 ，不能,传递(chund)。,(2)逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中转化效率平均为 。将单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高绘制成 图形，称之为能量金字塔。,低营养(yngyng)级,高营养(yngyng)级,逆向,10%20%,金字塔,第三页，共43页。,(1)能量流动的起点：生产者(主要(zhyo)是植物)固定太阳能。,(2)能量流动的渠道：食物链和食物网。,(3)能量在食物链(网)中传递的形式：有机物中的化学能。,(4)能量散失的主要(zhyo)形式：热能。,1.能量流动(lidng)的过程图解,第四页，共43页。,2.能量流动的特点,(1)单向流动：食物链中，相邻(xin ln)营养级生物的食与被食关系不可逆转，能量不能倒流，这是长期自然选择的结果。,(2)逐级递减,每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利用,各个营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量,各营养级中的能量都要有一部分流入分解者,第五页，共43页。,(3)能量的传递效率：10%20%。,计算方法：能量传递效率 100%。,特别提醒：生产者的同化量就是生产者固定的太阳能总量。,真正(zhnzhng)流入某一营养级的能量，应该是该营养级生物的同化量，即同化量摄入量粪便量。,粪便实际上是上一营养级的未被利用的成分，通过分解者将其分解。,第六页，共43页。,3.能量传递效率的应用,(1)确定食物链中的营养关系。据能量传递效率20%计算(j sun)，相邻两个营养级的能量差值也就在5倍左右，若能量差值远比五倍小，则应位于同一营养级。,(2)极值计算(j sun),设食物链ABCD，分情况讨论：,现实,问题,思路求解,D营养级净增重M,至少需要A营养级多少,N,(20%),3,M,最多需要A营养级多少,N,(10%),3,M,A营养级,净增重N,D营养级最多增重多少,N,(20%),3,M,D营养级至少增重多少,N,(10%),3,M,第七页，共43页。,在某一食物网中，一个(y)消费者往往同时占有多条食物链，当该消费者增加了某一值时，若要计算最少消耗生产者多少时，应选最短的食物链和最大传递效率20%进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算最多消耗生产者多少时，应选最长的食物链和最小传递效率10%进行计算，这样消费者获得的能量最少。,第八页，共43页。,1.(2010滨州期中)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(fn kun)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,第九页，共43页。,解析：在此能量流动的图解中，方框的大小可表示该营养级生物所具有能量的相对值；能量的传递效率一般(ybn)为10%20%，所以C具有能量为B的10%20%；生物群落中的总能量为生产者固定的太阳能，即A表示流经该生态系统的总能量；A具有的能量有三种去向；流向B、自身呼吸、流向分解者，B、C、D能量之和小于A具有的能量。,答案：D,第十页，共43页。,2.根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物，蝉和螳螂各占一半，则当绿色植物增加G千克(qink)时，黄雀增加体重最多是(),A.G/75千克(qink)B3G/125千克(qink),C.6G/125千克(qink)DG/550千克(qink),第十一页，共43页。,解析：根据生态系统能量流动的最高传递效率20%，设黄雀增加体重(tzhng)X千克，则根据题意可列出计算式：(5X/255X/2)5G，XG/75千克。,答案：A,第十二页，共43页。,1.物质循环(xnhun),(1)物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素。,(2)循环(xnhun)过程：无机环境 生物群落。,(3)循环(xnhun)特点：全球性、循环(xnhun)性。,(4)碳循环(xnhun)过程：无机环境 生物群落(含碳有机物),第十三页，共43页。,提醒：物质循环的对象是组成生物体的化学元素而不是化合物。物质循环的具体形式是指组成生物体的基本元素在生物群落和无机环境之间的往返运动，其中伴随着复杂的物质变化和能量转化，并不是单纯(dnchn)的物质移动。,第十四页，共43页。,2.碳循环,(1)过程(如图所示),(2)碳的存在形式(xngsh)：CO2、含碳有机物、碳酸盐、煤、石油、天然气等。,第十五页，共43页。,(3)碳的循环形式：在生物群落与无机环境之间主要以CO 2的形式循环，在生物群落内部(nib)是以含碳有机物的形式流动。,(4)温室效应,成因：大量使用化学燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡，大气中的二氧化碳含量迅速增加。,影响：地球气候异常，灾难性气候增加；温度上升，冰川融化，沿海国家和地区可能被海水淹没。,解决方法：减少化学燃料的使用，开发新的能源，改进能源结构，如利用风能、水能、核能等。,第十六页，共43页。,3.氮循环,(1)过程(如图所示)：,(2)大气中的氮主要通过生物固氮进入生物群落，其次是高能固氮和工业固氮。,(3)经生物固氮作用(zuyng)形成的NH可以被亚硝化细菌、硝化细菌氧化成硝酸盐，部分硝酸盐进入湖泊、河流和海洋，为水域生态系统所利用，硝酸盐可被反硝化细菌逐步转化为游离的氮返回大气中。,第十七页，共43页。,【深化拓展】,氮循环中几种微生物的作用及其在生态系统(shn ti x tn)中的地位,在氮循环中的作用,代谢类型,在生态系统中的地位,根瘤菌,固氮,作用,将N,2,合成氨,异养需氧型,消费者,圆褐固氮菌,将N,2,合成氨,异养需氧型,分解者,细菌、真菌,氨化,作用,将生物遗体中含氮化合物转化为氨,异养需氧型,分解者,硝化细菌,硝化,作用,将土壤中的氨转化为硝酸盐,自养需氧型,生产者,反硝化细菌,反硝化作用,硝酸盐,亚硝酸盐,N,2,异养厌氧型,分解者,第十八页，共43页。,4.能量流动和物质循环(xnhun)的比较,项目,能量流动,物质循环,形式,以有机物形式流动,以无机物形式流动,特点,单向流动、逐级递减,全球性、反复出现、循环流动,范围,生态系统的各营养级,生物圈,联系,互为因果、相辅相成、不可分割；能量是物质循环的动力，物质是能量流动的载体,特别提醒：(1)任何一个生态系统中，能量流动和物质循环都保持着相对的平衡，这是决定(judng)一个生态系统相对稳定的重要保证。,(2)物质循环的平衡打破，将造成生态环境问题：,碳循环失衡温室效应,硫循环失衡酸雨,第十九页，共43页。,生物富集作用：是指环境中的一些(yxi)污染物(如重金属、化学农药)通过食物链在生物体内大量积累的过程。,a.原因：化学性质稳定不易被分解；在生物体内积累而不易排出。,b.过程：随着食物链的延长而不断加强，即营养级越高，富集物的浓度越高。,第二十页，共43页。,3.下面对氮循环的说法中，正确的一项是(),A.生物固氮是通过固氮微生物，把大气中的氮气转化为硝酸盐的,过程,B.动物体内产生的尿素以及动植物遗体中的含氮物质经土壤(trng)微生,物的作用之后可被植物吸收利用,C.在氧气充足的情况下，土壤(trng)中的一些细菌可以将硝酸盐转化为,氮气,D.氮循环是指氮元素在生物体内的循环利用,第二十一页，共43页。,解析：生物固氮是固氮生物将大气中的氮还原为氨的过程；有反硝化作用的微生物可以(ky)将土壤中的硝酸盐转化为氮气，但反硝化细菌的异化作用类型是厌氧型；氮循环是指氮元素在无机自然界和生物群落之间以及在生物体内的循环利用。所以选项A、C、D都是错误的。,答案：B,第二十二页，共43页。,4.下列有关氮循环(xnhun)中进行固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用的微生物在生态系统中的地位的叙述正确的是(),A.是分解者 B只有分解者和生产者,C.只有分解者和消费者 D既有分解者、生产者，又有消费者,解析：进行固氮作用的固氮菌如根瘤菌是消费者；进行氨化作用、反硝化作用的微生物如反硝化细菌是分解者；进行硝化作用的硝化细菌是生产者。,答案：D,第二十三页，共43页。,(1)从微观上看，过程是在细胞内_中进行的；过程主要(zhyo)是在细胞内_中进行的。,(2)岩石圈中的碳以_形式储存，故不直接参与碳循环。水圈中碳的存在形式是_。,5.分析下面碳循环示意图并据图回答(hud)问题：,第二十四页，共43页。,(3)由图中可见，碳循环带有_性，属于气体型循环。,(4)碳从无机环境中进入生物群落的途径(tjng)是_，,除此之外，某些特殊的生态系统还可通过_进入生物群落；表示的是_关系，其内部之间还可存在_关系；表示_。,(5)参与过程的生物的新陈代谢类型是_，它们与同区域中的动植物共同构成了_。,(6)如果大气层中的CO2增多，则产生_效应。,第二十五页，共43页。,(7)从上图可知，减缓温室效应的关键措施是：,_；,_；,_。,(8)碳循环的进行伴随着_，但由于生物体不能在代谢中利用_，因而能量(nngling)流动具有_的特点。,第二十六页，共43页。,解析：(1)过程是绿色植物利用大气、水中的CO2通过光合作用合成有机物，光合作用的场所是细胞内的叶绿体。过程通过动植物的细胞呼吸将碳返回到大气中去，细胞呼吸的主要场所是线粒体。,(2)碳在岩石圈中以无机盐(碳酸盐)的形式贮存，不能被植物直接吸收利用，不能直接参与碳循环，水圈(shu qun)中的碳以 形式存在，因为 。,(3)由图示可看出碳循环是全球性的，属于气体型循环。,第二十七页，共43页。,(4)由图解可看出碳从无机环境进入生物群落是通过绿色植物的光合作用实现的。极少数特殊生态系统中的碳进入生物群落是通过化能合成作用。表示生物群落中的捕食和竞争关系。图示中表示动植物尸体通过微生物的分解作用，把有机碳转化为无机碳返回无机环境中。,(5)参与过程的微生物的同化作用类型是异养型。异化作用(yhu zuyng)类型为需氧型、厌氧型和兼性厌氧型。生活在同一区域内的各种生物的总和称为生物群落。,(6)大气中CO2增多，则产生温室效应。,第二十八页，共43页。,(7)从图中看出，导致大气中CO2增多的因素可能是过程减弱或在一定程度上受阻，即绿色植物减少；也可能是过程增强，即化学燃料的大量燃烧。因此减少温室效应(wn sh xio yn)应从这两方面考虑。,(8)生态系统中的能量最终以热能的形式散失，由于生物体在代谢过程中不能直接利用热能，因而能量流动的特点是逐渐递减、单向流动。,第二十九页，共43页。,答案：(1)叶绿体线粒体(2)无机盐(碳酸盐)(3)全球(4)光合作用化能合成作用捕食竞争分解者的分解作用(5)异养需氧型、异养厌氧型和异养兼性厌氧型生物群落(6)温室,(7)保护植被，大力植树造林，提高森林覆盖率严格控制化学燃料的燃烧，并提高能源利用率开发除化学燃料以外的诸如水能、核能、太阳能等新能源，切实(q
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