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第三节第三节 能量流动和物质循环能量流动和物质循环1.1.分析生态系统中能量流动的过程和特点，关注碳循环分析生态系统中能量流动的过程和特点，关注碳循环平衡与温室效应的关系；平衡与温室效应的关系；2.2.分析能量流动与物质循环的关系。分析能量流动与物质循环的关系。思考：思考： 假设你流落在不毛的荒岛上，随身尚存的只有少量假设你流落在不毛的荒岛上，随身尚存的只有少量的玉米和一只母鸡，那里除了能饮用的水外，几乎没有的玉米和一只母鸡，那里除了能饮用的水外，几乎没有任何食物。以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来任何食物。以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援：等待救援： 1. 1. 先吃鸡，然后吃玉米先吃鸡，然后吃玉米 2. 2. 先吃玉米，然后吃鸡先吃玉米，然后吃鸡 3. 3. 用玉米喂鸡，然后吃鸡用玉米喂鸡，然后吃鸡 4. 4. 用玉米喂鸡，先吃鸡蛋，然后再吃鸡用玉米喂鸡，先吃鸡蛋，然后再吃鸡在生态系统中，能量不断沿着在生态系统中，能量不断沿着太阳太阳植物植物植食动物植食动物肉食动物肉食动物顶位肉食动物顶位肉食动物的方向流动的过程。的方向流动的过程。 生态系统中能量的输入、传递、散失的过程。生态系统中能量的输入、传递、散失的过程。一、生态系统中的能量流动一、生态系统中的能量流动1.1.含义含义（1 1）生态系统中的能量从哪里来？）生态系统中的能量从哪里来？（2 2）能量通过什么方式进入生态系统？）能量通过什么方式进入生态系统？鼬鼬能量沿着一个食物链流动能量沿着一个食物链流动生态系统的能量流动图解生态系统的能量流动图解: :生产者生产者( (植物植物) )呼吸呼吸初级消费者初级消费者( (植食动物植食动物) )呼吸呼吸次级消费者次级消费者( (肉食动物肉食动物) )呼吸呼吸分分 解解 者者呼吸呼吸三级消费者三级消费者( (肉食动物肉食动物) )1.1.图中的箭头有哪些含义图中的箭头有哪些含义? ?2.2.各营养级的能量来源是什么各营养级的能量来源是什么? ?3.3.初级消费者体内的能量有哪些去路初级消费者体内的能量有哪些去路? ?思考思考: :呼吸呼吸生产者通过光合作用固定太阳能生产者通过光合作用固定太阳能生产者固定的太阳能的总量生产者固定的太阳能的总量（1 1）能量流动的起点）能量流动的起点（2 2）流经生态系统的总能量）流经生态系统的总能量（3 3）能量流动的途径）能量流动的途径( (渠道渠道) )（4 4）能量的散失）能量的散失食物链和食物网食物链和食物网主要是通过呼吸作用主要是通过呼吸作用2.过程及特点由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为由第二营养级到第三营养级的能量传递效率为由第二营养级到第三营养级的能量传递效率为流经生态系统的总能量：流经生态系统的总能量：13.5%13.5%20%20%111 cal/(cm111 cal/(cm2 2.a).a)3.0肉食类动肉食类动物物 3.03.0植食类植食类动物动物15.015.015.00.50.5分解者分解者3.03.0 微量微量呼吸作用呼吸作用 23.023.04.54.5 1.81.8生产者生产者111.0111.0cal/(cmcal/(cm2 2.a).a)未固定未固定118761cal/(cm118761cal/(cm2 2.a).a)辐射能辐射能118872cal/(cm118872cal/(cm2 2.a).a) 7 71.21.2未利用未利用70.070.0总计总计:29.3:29.3总计总计:3.5:3.5总计总计:78.2:78.2二、生态系统中的物质循环二、生态系统中的物质循环1.1.过程过程生产者中的有机物生产者中的有机物无机环境中无机环境中的无机物的无机物（光合作用）（光合作用）（呼吸作用）（呼吸作用）消费者消费者分解者分解者（呼吸作用）（呼吸作用）（分解作用）（分解作用）2.2.特点特点（1 1）周而复始、往复循环；）周而复始、往复循环；（2 2）参与循环的物质数量恒定，可以重复利用。）参与循环的物质数量恒定，可以重复利用。3.3.类型：类型： 碳循环、氮循环、水循环碳循环、氮循环、水循环（1 1）水循环）水循环（2 2）碳循环）碳循环循环过程循环过程形式：形式：a a、COCO2 2( (生物到无机环境生物到无机环境) )；有机物；有机物 （生物到生物）（生物到生物）b b、主要生理作用：光合作用、呼吸作用、主要生理作用：光合作用、呼吸作用c c、海洋的作用、海洋的作用碳循环平衡失调碳循环平衡失调因为人类因为人类能源消费能源消费而向大气中排放而向大气中排放COCO2 2，破坏了陆地、海，破坏了陆地、海洋和大气之间洋和大气之间COCO2 2交换交换的平衡，导致大气中的平衡，导致大气中COCO2 2含量的含量的持续持续增加增加。思考：思考：（1 1）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。（2 2）COCO2 2如何从无机环境进入生物群落？如何从无机环境进入生物群落？（3 3）在生物群落中以有机物形式存在的碳如何沿着食）在生物群落中以有机物形式存在的碳如何沿着食物链传给下一个营养级？物链传给下一个营养级？（4 4）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？（5 5）大气中）大气中COCO2 2的含量为什么持续增加？的含量为什么持续增加？COCO2 2、有机物、有机物绿色植物光合作用绿色植物光合作用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煤和石油等化石燃料大量燃烧煤和石油等化石燃料（3 3）氮循环）氮循环1.1.能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程。成和分解等过程。2.2.物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（食物网）物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（食物网）流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。无机环境之间循环往返。物质循环与能量流动的关系物质循环与能量流动的关系1.1.在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是（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2.2.在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为值为a a，全部消费者所获得的能量值为，全部消费者所获得的能量值为b b，全部分解者所，全部分解者所获得的能量值为获得的能量值为c, c, 则则a a、b b、c c之间的关系是（之间的关系是（ ）A. a = b + c B. a b + cA. a = b + c B. a b + cC. a b + c D. c = a + bC. a b + c D. c = a + bA AB BC C3.3.假设一个生态系统的总能量为假设一个生态系统的总能量为100%100%，按，按20%20%的传递效率计的传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为（算，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为（ ）A.A.和和 B.B. .和和. .C.C.和和. . D.D.和和4.4.森林中，螳螂捕蝉，黄雀在后，可构成一条食物链。森林中，螳螂捕蝉，黄雀在后，可构成一条食物链。如果黄雀体重增加如果黄雀体重增加1010克，按理论计算，最多需要蝉（克，按理论计算，最多需要蝉（ ）A.10A.10克克 B.100B.100克克 C.1000C.1000克克 D.10000D.10000克克C CA AB BC CD DE E5.5.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“ ”“ ”表表示碳的流动方向示碳的流动方向, ,则则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 。1 12 23 3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、捕食能能量量流流动动物物质质循循环环二者关系：二者关系：去向去向特点特点呼吸消耗呼吸消耗流向下一个营养级流向下一个营养级分解者分解分解者分解逐级递减逐级递减单向流动单向流动水的全球循环水的全球循环碳的全球循环碳的全球循环氮的全球循环氮的全球循环特点：特点：能量流动和物质循环二者相互伴随，能量流动和物质循环二者相互伴随，相辅相成，是不可分割的统一整体。相辅相成，是不可分割的统一整体。全球性、反复出现、循环流动全球性、反复出现、循环流动黎明的曙光对暗夜是彻底的决裂，对彩霞是伟大的奠基。
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