浙江省温州市高二生物 能量流动和物质循环课件

作为生物与无机环境组成的统一整体，生态系统不仅作为生物与无机环境组成的统一整体，生态系统不仅具有一定的结构，而且具有一定的功能。具有一定的结构，而且具有一定的功能。 生态系统的主要功能：生态系统的主要功能： 一、能量流动一、能量流动 二、物质循环二、物质循环备选策略备选策略1 1：先吃鸡，再吃玉米；先吃鸡，再吃玉米；备选策略备选策略2 2：先吃玉米，同时用一部分玉米喂先吃玉米，同时用一部分玉米喂 鸡，吃鸡产下的鸡，吃鸡产下的 蛋，最后吃鸡。蛋，最后吃鸡。能量能量输入输入个体个体呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量 是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程。变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程。 同化作用同化作用:能量流动的分析能量流动的分析（用于生长和繁殖）（用于生长和繁殖）能量输入能量输入个体个体3呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量个体个体1呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能量在体内的能量个体个体2呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量储存储存在体内的能在体内的能量能量流经能量流经一个种群一个种群的情况的情况能量输入能量输入种群种群能量储存能量储存能量散失能量散失一、能量流动的过程一、能量流动的过程包括能量的包括能量的、和和的过程。的过程。 输入传递散失输入传递散失无机环境无机环境生物群落生物群落生态系统生态系统热量热量热量热量热量热量散失散失输入输入生产者生产者光能光能消费者消费者分解者分解者 传递传递1 1、生态系统的能量从哪里来？如何进入生物界？、生态系统的能量从哪里来？如何进入生物界？ 太阳能，生产者的光合作用太阳能，生产者的光合作用4 4、能量流动的主要渠道：能量流动的主要渠道：2 2、生态系统的、生态系统的能量流动从哪里开始（起点）能量流动从哪里开始（起点）? ?食物链和食物网食物链和食物网从生产者固定太阳能开始从生产者固定太阳能开始3 3、流经生态系统的总、流经生态系统的总能量怎么算？能量怎么算？该生态系统生产者所固定的太阳能的总量该生态系统生产者所固定的太阳能的总量5 5、能量的散失：能量的散失：通过呼吸作用以热能形式散失通过呼吸作用以热能形式散失6 6、能量的转化形式：能量的转化形式： 光能光能化学能化学能热能热能 小红为了减肥，今小红为了减肥，今天的早餐只吃了一些青天的早餐只吃了一些青菜，请写出一条以小红菜，请写出一条以小红为终点的食物链。为终点的食物链。青菜青菜 小红小红1、讨论青菜中能量的、讨论青菜中能量的来源来源和和去向去向。 （注意结合新陈代谢的有关内容）（注意结合新陈代谢的有关内容）2、讨论小红取食青菜后，能量的、讨论小红取食青菜后，能量的去向去向。（例如：小红取食的蔬菜都被她消化吸收（例如：小红取食的蔬菜都被她消化吸收进入她体内了吗？）进入她体内了吗？）青菜中能量的来源和去向青菜中能量的来源和去向青菜青菜光合作用光合作用残枝落叶残枝落叶分解者分解者小红摄入小红摄入热能热能呼吸作用呼吸作用自身生长自身生长发育繁殖发育繁殖同化量同化量= =摄入量摄入量- -未同化未同化 （粪便中的能量）（粪便中的能量）小红摄入小红摄入体内的体内的同化到小同化到小红体内的红体内的用于小红用于小红自身生长自身生长发育发育 假设不是小假设不是小红吃蔬菜，而红吃蔬菜，而是兔子吃蔬菜，是兔子吃蔬菜，那又有什么异那又有什么异同点呢？同点呢？粪便粪便分解者分解者利用利用呼吸呼吸散失散失呼吸呼吸散失散失兔子摄入兔子摄入体内的体内的 大家能找出能量大家能找出能量在每一营养级流动在每一营养级流动的共同点吗？的共同点吗？ 我们能不能从这我们能不能从这个特例推广到一般，个特例推广到一般，画出生态系统能量画出生态系统能量流动全过程图？流动全过程图？同化到兔同化到兔子体内的子体内的用于生长用于生长 发育繁殖发育繁殖被下一营被下一营养级摄入养级摄入粪便粪便呼吸呼吸散失散失分解者分解者利用利用呼吸呼吸散失散失遗体遗体某一营养级某一营养级的同化量的同化量呼吸作用散失（热能）呼吸作用散失（热能）被分解者分解被分解者分解下一营养级下一营养级的同化量的同化量生态系统能量流动全过程图解生态系统能量流动全过程图解生产者生产者初级消初级消费者费者次级消次级消费者费者三级三级消费者消费者呼呼 吸吸 作作 用用（热能）（热能）分分 解解 者者呼吸作用呼吸作用（热能）（热能） 下图表示生态系统的能量流动，请分析图下图表示生态系统的能量流动，请分析图中字母所代表的含义：中字母所代表的含义：1 1、什么叫未固定？什么叫未利用？、什么叫未固定？什么叫未利用？2 2、流经该生态系统的总能量是多少？流入植食动物、流经该生态系统的总能量是多少？流入植食动物和肉食动物体内的能量又是多少？和肉食动物体内的能量又是多少？3 3、如何计算能量的传递效率？即流出该营养级的能、如何计算能量的传递效率？即流出该营养级的能量占流入该营养级能量的百分比？量占流入该营养级能量的百分比？6 6、能量流动的特点：、能量流动的特点：（1 1）单方向的，不可逆的。）单方向的，不可逆的。 从生产者从生产者初级消费者初级消费者次级消费者次级消费者三级消费者三级消费者 从第一营养级从第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级第四营养级第四营养级 （2 2）能量流动是逐级递减的）能量流动是逐级递减的 传递效率一般只有约传递效率一般只有约10%10%单向流动，逐级递减单向流动，逐级递减鼬类利用部分鼬类利用部分1 1、为什么说、为什么说“一山难容二虎一山难容二虎”? ?2 2、为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？、为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？3 3、食物链中的营养级能不能无限多、食物链中的营养级能不能无限多? ?4 4、为什么说生态系统必须不断地从外界输入、为什么说生态系统必须不断地从外界输入能量才能维持其正常功能能量才能维持其正常功能? ?第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级第四营养级第四营养级能量金字塔能量金字塔若每个营养级获取的能量全部用于增加体重，能量传递若每个营养级获取的能量全部用于增加体重，能量传递效率按效率按10%10%计算，则如果使计算，则如果使D D鱼体重增加鱼体重增加1kg,1kg,需浮游植物需浮游植物约约 。1000kg1000kg1 1在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是（ ）A.A.生产者生产者 B.B.初级消费者初级消费者 C.C.次级消费者次级消费者 D.D.分解者分解者A 2 2根据生态学原理，要使能量流经食物链的总消耗量降到最根据生态学原理，要使能量流经食物链的总消耗量降到最低，人们应采取下列哪一种食物结构低，人们应采取下列哪一种食物结构 A A以淡水养殖的鱼类为主以淡水养殖的鱼类为主 B B以家畜的肉类为主以家畜的肉类为主 C C以谷类和植物蛋白为主以谷类和植物蛋白为主 D D以禽类的肉和蛋为主以禽类的肉和蛋为主C植物植物 - - 牛牛 - - 人人植物植物 - - 人人假设你流落在一个荒凉的孤岛上，只有少量玉米假设你流落在一个荒凉的孤岛上，只有少量玉米和鸡可以食用。那么，使你自己活得最长的办法和鸡可以食用。那么，使你自己活得最长的办法是：是：A A 先吃鸡，然后吃玉米先吃鸡，然后吃玉米B B 先吃玉米，然后吃鸡先吃玉米，然后吃鸡C C 用玉米喂鸡，然后吃鸡用玉米喂鸡，然后吃鸡D D 用玉米喂鸡，先吃鸡蛋，然后再吃鸡用玉米喂鸡，先吃鸡蛋，然后再吃鸡A研究能量流动的实践意义：研究能量流动的实践意义：1 1、实现能量的多级利用、实现能量的多级利用2 2、使能量持续高效流向对人类最有益的部分、使能量持续高效流向对人类最有益的部分农作物农作物家禽、家畜家禽、家畜人人饲料饲料粪肥粪肥食物食物粪肥粪肥食物食物农作物农作物家禽、家畜家禽、家畜人人 沼气池沼气池（含微生物）（含微生物）食用菌食用菌粪便粪便粪便粪便燃料燃料饲料饲料粪便粪便菌渣等菌渣等沼渣沼渣 沼液沼液作肥料作肥料秸秆秸秆试分析哪个生态系统能量利用率高？试分析哪个生态系统能量利用率高？2 2如果一个人食物有如果一个人食物有1/21/2来自绿色食物，来自绿色食物，1/41/4来自小型肉食动物，来自小型肉食动物，1/41/4来自羊肉，假如传递来自羊肉，假如传递效率为效率为10%10%。那么该人每增加。那么该人每增加1 1千克体重的，约千克体重的，约消耗植物消耗植物( )( )A A1010千克千克 B B2828千克千克 C C100100千克千克 D D280280千克千克为什么维持生态系统所需的大量物质，为什么维持生态系统所需的大量物质，没有被生命活动所耗尽？没有被生命活动所耗尽？物质循环物质循环1 1、概念、概念 组成生物体的组成生物体的C C、H H、O O、N N、P P、S S等元素等元素，都不断进行着都不断进行着从无机环境到生物群落从无机环境到生物群落，又，又从从生物群落到无机环境生物群落到无机环境的的循环循环过程。过程。2 2、范围、范围生物圈生物圈3 3、特点、特点往复循环、重复利用、全球性往复循环、重复利用、全球性4 4、类型、类型水循环、水循环、碳循环碳循环、氮循环氮循环水循环水循环海洋降水海洋降水陆地降水陆地降水蒸腾作用蒸腾作用地下水地下水地表流水地表流水地下流水地下流水水蒸气水蒸气1 1、循环路线、循环路线水循环水循环2 2、特点：、特点：1 1）生物圈：蒸发量）生物圈：蒸发量= =降水量降水量 陆地：陆地： 蒸发量蒸发量 降水量降水量2 2）沼泽地、大陆架：地球上生产力最高的系统之一）沼泽地、大陆架：地球上生产力最高的系统之一3 3）生物在全球水循环中所起的作用很小）生物在全球水循环中所起的作用很小碳在大气圈和生物群落中的存在形式？碳在大气圈和生物群落中的存在形式？碳以什么形式在无机环境和生物群落之间循环？碳以什么形式在无机环境和生物群落之间循环？在生物群落中碳如何沿着食物链传给下一个营养级？在生物群落中碳如何沿着食物链传给下一个营养级？生物群落中的碳以什么途径回归大气圈？生物群落中的碳以什么途径回归大气圈？大气中大气中CO2的含量为什么持续增加？的含量为什么持续增加？碳循环碳循环碳是如何从无机环境进入生物群落的？碳是如何从无机环境进入生物群落的？碳循环碳循环1 1、循环路线、循环路线COCO2 2、有机物、有机物COCO2 2 形式形式通过捕食关系通过捕食关系主要是呼吸作用主要是呼吸作用大量燃烧化石燃料大量燃烧化石燃料碳在大气圈和生物群落中的存在形式？碳在大气圈和生物群落中的存在形式？碳以什么形式在无机环境和生物群落之间循环？碳以什么形式在无机环境和生物群落之间循环？在生物群落中碳如何沿着食物链传给下一个营养级？在生物群落中碳如何沿着食物链传给下一个营养级？生物群落中的碳以什么途径回归大气圈？生物群落中的碳以什么途径回归大气圈？大气中大气中CO2的含量为什么持续增加？的含量为什么持续增加？碳是如何从无机环境进入生物群落的？碳是如何从无机环境进入生物群落的？绿色植物光合作用绿色植物光合作用植被的大量破坏植被的大量破坏碳循环碳循环2 2、循环形式：、循环形式：1 1）COCO2 2 ：( (生物群落与无机环境之间生物群落与无机环境之间) )；2 2）有机物：有机物：（生物群落内部（生物群落内部）3 3、主要生理作用：、主要生理作用： 光合作用、呼吸作用光合作用、呼吸作用4 4、海洋的作用、海洋的作用A AB BC CD DE E图中所示为生态系统碳循环示意图。图中图中所示为生态系统碳循环示意图。图中“”表示碳的流动方向则：表示碳的流动方向则：A A、B B、C C、D D、E E分别代表分别代表 。1 1、2 2、3 3分别代表分别代表 。123生产者、分解者、生产者、分解者、COCO2 2、初级消费者、次级消费者、初级消费者、次级消费者呼吸作用、光合作用、捕食呼吸作用、光合作用、捕食关于物质循环的叙述不正确的是关于物质循环的叙述不正确的是A A 所指的物质是组成生物体的一些基本化学元素所指的物质是组成生物体的一些基本化学元素B B 所说的生态系统是指地球上的最大生态系统所说的生态系统是指地球上的最大生态系统-生物圈生物圈C C 所说的循环是指物质在生物与无机环境之间的所说的循环是指物质在生物与无机环境之间的反复出现，循环流动反复出现，循环流动D D 物质在循环过程中不断递减物质在循环过程中不断递减D D物质循环与能量流动的关系物质循环与能量流动的关系1、能量能量的固定、转移和释放的固定、转移和释放离不开物质离不开物质的合成和分解；的合成和分解；2、物质是载体，物质是载体，使能量沿着食物链（食物网）流动；使能量沿着食物链（食物网）流动； 能量是动力，能量是动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。境之间循环往返。