競(jìng)賽第四講生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)

1、 競(jìng)賽第四講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)呼吸分 解 者 的 分 解呼吸呼吸在食物鏈中能量流動(dòng)為何逐級(jí)遞減？未利用未利用未利用同化同化每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物每年總存在未被利用的部分。能量沿著太陽 植物 植食動(dòng)物 肉食動(dòng)物 頂位肉食動(dòng)物的方向流動(dòng)。 一、能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)生產(chǎn)者（植物）初級(jí)消費(fèi)者（植食性動(dòng)物）次級(jí)消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）三級(jí)消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）分 解 者 的 分 解呼吸呼吸呼吸呼吸4.生態(tài)系統(tǒng)中能量的最終去向？1.生態(tài)系統(tǒng)中所需要的能量來自哪里? 2.能量在生物體中以什么形式存在？3.能量流動(dòng)的渠道？生產(chǎn)者固定的太陽能未利用未利用未利用未利用有機(jī)物食物鏈和食物網(wǎng)熱能散失生

2、產(chǎn)者（植物）初級(jí)消費(fèi)者（植食性動(dòng)物）次級(jí)消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）三級(jí)消費(fèi)者（肉食性動(dòng)物）分 解 者 的 分 解呼吸呼吸呼吸呼吸ABCDEa1a2a3a4b1b2b3b4B+a1+b1+c1C+a2+b2+c2呼吸anb4bnc1c2c3c4cn若A,B,C,D,E分別表示各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的同化量A=B=從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率怎么表示？C/B能量流動(dòng)的傳遞效率是多少？10%左右例 .在珠江三角洲某一?；~塘使用蠶糞作飼料來喂魚。假設(shè)蠶同化的能量為105kJ，從能量流動(dòng)角度分析，魚可從中獲得能量為 A0kJ B104 kJ C2104kJ D介于104kJ和2104kJ之間A總結(jié)：同化量

3、攝入量糞便量同化量、攝入量的區(qū)別(消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便：屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量)能量傳遞效率的分析和計(jì)算例3.某湖泊生態(tài)系統(tǒng)中有大型雜食性魚類甲，其食物1/2來自浮游植物乙,1/4來自草食性魚類丙,1/4來自以草食性魚類為食的小型肉食性魚類丁，能量傳遞效率按10%計(jì)算，甲每增加1kg體重，需要浮游植物乙提供 kg的物質(zhì) 280第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量金字塔思路：在解決有關(guān)能量傳遞的計(jì)算問題時(shí)，首先要確定食物鏈 知識(shí)聯(lián)系能量金字塔為何一定是正立的？物質(zhì)循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)的功能：呼吸分 解 者 的 分 解呼吸呼吸大氣中的CO2光合作用化石燃料二、物質(zhì)循環(huán)非生物環(huán)境中的無機(jī)物可以轉(zhuǎn)化成生物

4、群落中的有機(jī)物，生物群落中有機(jī)物可以轉(zhuǎn)化成非生物環(huán)境中的無機(jī)物的過程。（碳循環(huán)為例）呼吸分 解 者 的 分 解呼吸呼吸（3）碳從生物群落返回非生物環(huán)境的途徑有哪些？ （1）碳在非生物環(huán)境中的主要存在形式？（5）碳在生物群落和非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要以什么形式循環(huán)？（2）碳從非生物環(huán)境進(jìn)入到生物群落的途徑？（4）碳在生物群落的各種生物成員之間的傳遞是通過什么渠道？大氣中的CO2光合作用化石燃料例2下圖是生態(tài)系統(tǒng)中某元素循環(huán)的模式圖，該圖可以說明.該圖主要體現(xiàn)的是碳元素的循環(huán). 代表的是呼吸作用過程.圖中的生理過程全在線粒體中進(jìn)行.該物質(zhì)循環(huán)帶有全球性A B. C. D. A 呼吸分 解 者 的

5、分 解呼吸呼吸大氣中的CO2光合作用化石燃料能量流動(dòng)(用 表示)和物質(zhì)循環(huán)(用 表示)的關(guān)系 能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)有什么不同？ 能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)形式特點(diǎn)范圍聯(lián)系以有機(jī)物的化學(xué)能形式流動(dòng)以無機(jī)物形式循環(huán)單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減周而復(fù)始、往復(fù)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物圈三、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)都是通過 的渠道實(shí)現(xiàn)的。 是 沿食物鏈(網(wǎng))流動(dòng)的載體 。 是 在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動(dòng)力食物鏈和食物網(wǎng)物質(zhì)能量能量流動(dòng)物質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài) 當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)中某一成分發(fā)生變化的時(shí)候，它必然會(huì)引起其他成分出現(xiàn)一系列的相應(yīng)變化，這些變化最終又反過來影響最初發(fā)生變化的那種成分。 生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要特點(diǎn)是它常

6、常趨向于穩(wěn)態(tài)，使內(nèi)部的成分彼此相互協(xié)調(diào)，保持穩(wěn)定。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)是靠自我調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)的反饋調(diào)節(jié)第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)中的穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié)負(fù)反饋： 反饋的結(jié)果是抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。反饋的結(jié)果是加速最初所發(fā)生的變化。使生態(tài)系統(tǒng)維持穩(wěn)態(tài)，是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。具有破壞性，使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離穩(wěn)態(tài)。正反饋： 在某生態(tài)系統(tǒng)中，鼠以植物為食。如因氣候適宜導(dǎo)致鼠數(shù)量增加，將會(huì)引起植物的數(shù)量如何變化？鼠數(shù)量增加鼠數(shù)量減少植物減少鼠吃植物量增加鼠因饑餓死亡負(fù)反饋：湖泊受到了污染魚類大量死亡死魚腐爛（加重污染）正反饋：破壞生態(tài)平衡的因素自然因素人為因素火山爆發(fā)、強(qiáng)烈地震、泥石流、

7、洪水泛濫人類對(duì)自然資源的不合理開發(fā)和利用， 以及對(duì)自然環(huán)境的污染。對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的干擾和利用不能超過其自我調(diào)節(jié)能力如何保持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的維持 生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物種類越繁多，自動(dòng)調(diào)節(jié)能力就越大，生態(tài)平衡就越容易維持 例：在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，a、b、c、d四種生物，由于食物關(guān)系形成如下幾種結(jié)構(gòu)，其中最穩(wěn)定的是B能量傳遞效率的分析和計(jì)算第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量金字塔知識(shí)聯(lián)系能量金字塔為何一定是正立的？例.下圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解部分示意圖，各代表一定的能量值，下列各項(xiàng)中，不正確的是（ ）A生物與生物之間的捕食關(guān)系一般不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動(dòng)具單

8、向性B表示流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的總能量C一般情況下，為的10D從能量關(guān)系看：B例：如圖所示甲乙丙為生態(tài)系統(tǒng)3個(gè)成分化能自養(yǎng)生物（如硝化細(xì)菌）有核膜包被的細(xì)胞核Cb3DDD例1上圖是生態(tài)系統(tǒng)中某元素循環(huán)的模式圖，該圖可以說明.該圖主要體現(xiàn)的是碳元素的循環(huán).A與B兩種生物是生態(tài)系統(tǒng)不可缺少的成分.圖中的生理過程全在線粒體中進(jìn)行.該物質(zhì)循環(huán)帶有全球性A B. C. D. A 下圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過程，下列有關(guān)敘述正確的是： A過程代表綠色植物的光合作用 B圖中A、B分別代表消費(fèi)者和生產(chǎn)者 C溫室效應(yīng)主要是由過程造成的 D農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的中耕松土可以增大過程總結(jié)：1.掌握判斷生態(tài)系統(tǒng)的成分C變式訓(xùn)練2

9、.注重碳循環(huán)過程與光合作用、呼吸作用的聯(lián)系3.注重碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系 E例2.下圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解部分示意圖，各代表一定的能量值，下列各項(xiàng)中，不正確的是（ ）A生物與生物之間的捕食關(guān)系一般不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動(dòng)具單向性B表示流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的總能量C一般情況下，為的10D從能量關(guān)系看：B四、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的綜合應(yīng)用可持續(xù)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)溫室效應(yīng)思考：請(qǐng)利用小麥、玉米等農(nóng)作物，豬、雞等禽畜，食用菌，蚯蚓，沼氣池等，設(shè)計(jì)一個(gè)能量高效利用的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)?？偨Y(jié)：先分析生態(tài)系統(tǒng)的成分，再分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的一般情況，最后分析高效性問題例3 .在珠江三角洲某一?；~塘使用蠶糞作飼料來

10、喂魚。假設(shè)蠶同化的能量為105kJ，從能量流動(dòng)角度分析，魚可從中獲得能量為 A0kJ B104 kJ C2104kJ D介于104kJ和2104kJ之間A總結(jié)：同化量攝入量糞便量探究問題1: 同化量、攝入量的區(qū)別(消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便：屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量)例5.(09理綜1卷）某種植玉米的農(nóng)場(chǎng)，其收獲的玉米籽粒既作為雞的飼料，也作為人的糧食，玉米的秸稈則加工成飼料喂牛，生產(chǎn)的牛和雞供人食用。人，牛，雞的糞便經(jīng)過沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣作為能源，沼渣，沼液作為種植玉米的肥料。據(jù)此回答（不考慮空間因素）：請(qǐng)繪制由雞，牛，玉米和人組成的食物網(wǎng)：牛與雞之間 （有，無）競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，理由是 。人與雞的種間關(guān)系是 ，人與牛的種間關(guān)系是 。流經(jīng)該農(nóng)場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量來自 所固定的 ，無機(jī)環(huán)境中的碳以 形式進(jìn)入該人工群落。假設(shè)該農(nóng)場(chǎng)將生產(chǎn)玉米的1/3作為飼料養(yǎng)雞，2/3供人食用，生產(chǎn)出的