生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)(姜振華)

知識內容考綱要求考綱理解物質循環(huán)和能量流動的基本規(guī)律及應用Ⅱ能量流動的概念、過程、特點、意義；物質循環(huán)的概念、特點，碳循環(huán)，物質循環(huán)和能量流動的的關系物質循環(huán)和能量流動溫故而知新1.生態(tài)系統(tǒng)的結構包括哪兩方面？2.生態(tài)系統(tǒng)的成分有哪些？3.生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構是什么?生態(tài)系統(tǒng)的成分,食物鏈，食物網生產者、消費者、分解者、非生物的物質和能量食物鏈和食物網你能寫出一條食物鏈嗎？一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動思考：請試著說出小草的能量來源和去向。殘枝敗葉呼吸作用散失散失呼吸作用…分解者利用生產者同化用于生長發(fā)育和繁殖初級消費者攝入蝗蟲的能量來源和去向呢？糞便遺體殘骸呼吸作用散失散失呼吸作用……初級消費者攝入初級消費者同化用于生長發(fā)育和繁殖次級消費者攝入分解者利用注意：攝入=同化+糞便攝入量和同化量什么關系？P94圖5-6①同化量＝攝入量－糞便量②積累量＝同化量―呼吸量③光能入射量＝生產者固定量＋反射量④生產者同化量＝流經生態(tài)系統(tǒng)總能量≠各營養(yǎng)級同化量總和⑤糞便量屬于上一營養(yǎng)級的同化量一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動根據上述小草和蝗蟲的能量來源和去向，總結能量流動過程。

生產者（植物）呼吸作用初級消費者（植食動物）呼吸作用次級消費者（肉食動物）三級消費者（肉食動物）呼吸作用呼吸作用分解者呼吸作用太陽能1.能量流動傳遞的過程

可見能量沿著食物鏈流動時，每個營養(yǎng)級都有能量的輸入、傳遞、轉化和散失過程。

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。P932.能量流動的概念輸入傳遞轉化散失生態(tài)系統(tǒng)能量的源頭是什么？怎樣輸入生態(tài)系統(tǒng)的？能量流動的渠道是什么？比較正確錯誤起點(輸入)生產者固定的太陽能入射到生產者的總能量總量生產者通過光合作用固定的太陽能總量各營養(yǎng)級能量的總和途徑食物鏈和食物網不含分解者的腐生鏈能量變化情況太陽能→生物體內的化學能→熱能只考慮太陽能→生物體有機物形式有機物ATP生理過程光合作用、呼吸作用、化能合成作用只考慮光合作用、呼吸作用能量流動要點辨析（補充）

賽達伯格湖的能量流動圖解3.能量流動的特點數據分析與處理營養(yǎng)級流入能量流出能量（輸入后一營養(yǎng)級）出入比生產者植食性動物肉食性動物分解者464.662.812.614.662.812.613.52%20.06%生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點1、能量流動不是循環(huán)的而是單向流動的：2、能量流動是逐級遞減的：相鄰兩個營養(yǎng)級的傳遞率為10％～20％

從生產者→初級消費者→次級消費者→三級消費者→……不可逆轉逐級遞減的原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一個營養(yǎng)級利用。10%~20%生產者10%~20%初級消費者次級消費者10%~20%……為什么一般的食物鏈上營養(yǎng)級不會多于5個？答：根據能量傳遞效率為10%~20%計算，流入到下一營養(yǎng)級能量是很少的。所以營養(yǎng)級越高生物種類和數量就越少。當能量流經4~5個營養(yǎng)級，所剩的能量就少到不足以再維持下一營養(yǎng)級的生命了。在綠色植物→鼠→貓頭鷹這條食物鏈中，貓頭鷹增重1Kg，至少需要消耗綠色植物______Kg。X×20%×20%=1Kgx=25Kg最多呢？如果是多條食物鏈呢？如果一個人食物有1/2來自綠色植物，1/4來自羊肉，1/4來自小型肉食動物，假如傳遞效率為10%，那么該人每增加1千克體重，約消耗植物（）X=(1/2)÷10%+(1/4)÷10%÷10%+(1/4)÷10%

÷10%÷10%=280能量金字塔高低能量低高營養(yǎng)級永遠都是金字塔形數量金字塔樹數昆蟲數目小鳥數目例外能量金字塔會有例外的情況嗎?鳥樹昆蟲能量金字塔ADCB

（1）.幫助人們科學規(guī)劃，設計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。

（2）.設法調整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分4.能量流動的意義1、碳循環(huán)碳是地球上儲量最豐富的元素之一。碳是構成生物體的基本元素，約占生物體干重的49％，碳鏈是有機化合物的“骨架”，沒有碳就沒有生命。二、生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)碳的循環(huán)過程

無機環(huán)境生產者消費者光合作用呼吸作用呼吸作用捕食分解者呼吸作用煤、石油燃燒1、碳在無機環(huán)境中以什么形式存在？2、碳在無機環(huán)境與生物群落之間的循環(huán)形式？3、碳進入生物體的途徑？問題思考4、碳在生物體內的存在形式？5、碳在生物體之間傳遞途徑？1、碳進入大氣的途徑？2、碳循環(huán)的特點?（有機物）（有機物）全球性、反復循環(huán)（CO2）食物鏈1、圖中A、B、C、D各指什么?2、圖中①～⑦又分別指什么生理作用?C

右圖為生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的關系圖解示意圖，請分別回答如下問題：

DAB①③⑦⑤④⑥②生產者無機環(huán)境消費者分解者3、與碳循環(huán)關系最為密切的兩種細胞器是______.4、生物的下列過程中，與碳循環(huán)無直接關系的是

A、光合作用B、呼吸作用

C、蒸騰作用D、微生物分解作用線粒體、葉綠體C概念：2、物質循環(huán)的概念生物群落反復循環(huán)無機環(huán)境

組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)帶有全球性，這種物質循環(huán)又叫生物地球化學循環(huán)(生物地化循環(huán))。P101能量流動物質循環(huán)形式過程范圍特點聯系主要以有機物形式沿食物鏈（網）單向流動生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級單向流動，逐級遞減主要以無機物形式在無機環(huán)境與生物群落之間反復循環(huán)全球（生物圈）反復循環(huán)1、能量流動的過程離不開物質的合成與分解；2、物質是能量沿食物鏈流動的載體；3、能量是物質在生態(tài)系統(tǒng)中往復循環(huán)的動力。3、能量流動和物質循環(huán)的相互關系是生態(tài)系統(tǒng)主要功能，同時進行，相互依存，不可分割本節(jié)知識體系能量流動概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程過程能量的源頭：流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產者固定的太陽能的總量途徑：食物鏈或食物網特點單向流動：逐級遞減：沿食物鏈方向由低營養(yǎng)級流向下一營養(yǎng)級能量金字塔：能量沿食物鏈流動過程中逐級遞減；傳遞效率為10%~20%。研究意義調整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系，使能量持續(xù)高效的流向對人類最有益的部分太陽能

1、如圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解，①④表示相關過程的能量數值，下列有關敘述正確的是（）草兔狐分解者糞便遺體殘骸等呼吸作用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、圖中的②/①比值代表草兔的能量傳遞效果。D、③和④分別屬于草和兔同化能量的一部分。①②③④D☆反饋強化☆2、下圖表示某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是 A．Ⅰ和Ⅳ是實現物質循環(huán)的關鍵生態(tài)成分

B．該圖所示的食物網只有1條食物鏈：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ C．E1

表示主要通過光合作用所固定的能量

D．能量可在食物鏈中循環(huán)利用C3、下表是對某水生生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級和能量流動情況的調查結果，表中A、B、C、D分別表示不同的營養(yǎng)級，E為分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的總量，Pn表示生物體儲存的能量（Pn=Pg-R），R表示生物呼吸消耗的能量。PgPnRA15.92.813.1B870.7369.4501.3C0.90.30.6D141.061.979.1E211.520.1191.4單位：102千焦/m2/年分析回答：（1）能量流動是從A、B、C、D中的哪個營養(yǎng)級開始的？為什么？（2）該生態(tài)系統(tǒng)中能量從第三營養(yǎng)級傳到第四營養(yǎng)級的效率是多少？（3）從能量輸入和輸出角度看，該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是否增加？PgPnRA15.92.813.1B870.7369.4501.3C0.90.30.6D141.061.979.1E211.520.1191.4B5.7%增加，輸入=生固，輸出=Pn之和

4．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①該圖主要體現的是碳元素的循環(huán)②A與B兩種生物是生態(tài)系統(tǒng)不可缺少的成分③圖中的生理過程②全在線粒體中進行④該物質循環(huán)帶有全球性A．①④B．②④C．①②D．①③A5、下圖表示某種生態(tài)系統(tǒng)中)4種成分之間的關系，以下相關敘述中正確的是( A．甲和乙所包含的所有種群構成群落

B．乙1

的同化