生态系统中的能量流动及物质循环PPT精品课件

1、第二节生态系统的稳态第四章生态系统的稳态(一)生态系统中的能量流动及物质循环第四章生态系统的稳态学习导航1.能量流动动的过过程、特点。(重难难点)2碳循环环的过过程、特点。3能量流动动与物质质循环环的关系。(重点)新知初探思维启动一、生态态系统统中的能量流动动1能量流动动的概念和作用(1)概念生态态系统统中能量的_、_(包括转转化)和_的过过程，称为为生态态系统统中的能量流动动。输输入传递传递散失(2)作用在生态态系统统中，各个营营养级级的生物都需要能量，能量是维维持生态态系统稳态统稳态 的_。2能量流动动的过过程(1)输输入生态态系统统的总总能量：等于_固定太阳能的总总量。(2)起点：从生产产者固定太阳能开始。(3)能量流动动的途径：_。动动力生产产者食物链链和食物网3能量流动动的特点(1)单单向流动动：能量只能从第一营营养级级流向_,再依次流向_。(2)逐级递级递 减：能量在沿食物链传递链传递 的过过程中，每个营营养级级的生物代谢谢活动动都会消耗相当多的能量，由一个营营养级传递级传递 到下一个营营养级级的能量平均约为约为 _。第二营营养级级下一个营营养级级10%4能量流动动的模型：

2、如果将单单位时间时间 内各个营营养级级所得的能量数值值，由低到高绘绘制成图图,可形成一个金字塔形,叫做_。5研究能量流动动的目的在农业农业 生产产中推广生态农业态农业 ，研究生态态系统统能量流动动的规规律，是为为了提高生态态系统统的_，使其朝向对对人类类最有益的方向进进行。能量金字塔能量转转化效率判一判(1)流入生态态系统统的总总能量是太阳光照射到该该生态态系统统的总总量()(2)能量流动动的渠道是食物链链和食物网()(3)初级级消费费者粪粪便中的能量是初级级消费费者同化能量的一部分()(4)能量流动动的特点是循环环流动动、逐级递级递 减的()二、生态态系统统中的物质质循环环1概念：又称为为_，是指在生态态系统统中，组组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等元素，不断进进行着从_，再回到_的循环环。生物地球化学循环环无机环环境到生物群落无机环环境2与能量流动动的关系物质质循环环的_来自能量，而物质质又是能量的_,保证证能量从一种形式转转变为变为 另一种形式，物质质循环环与能量流动动相伴随。动动力载载体(1)水循环环大气环环流蒸发发生命活动动营营养物质质呼吸作用CO2和碳酸盐盐4人类类活动

3、动影响水体富营营养化(1)原因：水体中_含量过过多。(2)结结果：_等过过度繁殖导导致生态态系统统的稳态稳态 被破坏。N、P藻类类想一想碳在生物群落中以什么形式传递传递 ？既然物质质是循环环的，为为什么人们还们还 不断向农农田中施加氮肥？提示：有机物。物质质在生物圈范围围内是循环环的，农农田中不断有粮食产产出，所以要不断施加氮肥。要点突破讲练互动要点突破要点突破生态系统的能量流动1能量流动动中能量的分流(1)能量分流图图(2)理解流入每一营营养级级的能量去向，可从以下两个角度分析：定量不定时时分析流入某一营营养级级的一定量的能量在足够长够长的时间时间 内的去路可有三条：一是自身呼吸散热热消耗；二是流入下一营营养级级；三是被分解者分解利用。但这这一定量的能量不管如何传传递递,最终终都以热热能形式从生物群落中散失，生产产者源源不断地固定太阳能，才能保证证生态态系统统能量流动动的正常进进行。定量定时时分析流入某一营营养级级的一定量的能量在一定时间时间 内的去路可有四条：一是自身呼吸散热热消耗；二是流入下一营营养级级；三是被分解者分解利用；四是未被自身呼吸消耗，也未被后一营营养级级和分解者利用

4、，即“未利用”。如果是以年为单为单位研究,第“四”部分的能量将保留给给下一年。2能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔的比较较类类型项项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状类类型项项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔特点正金字塔形一般为为正金字塔形，有时时会出现现倒金字塔形一般为为正金字塔形象征含义义能量沿食物链链流动过动过 程中具有逐级递级递 减的特性生物个体数目在食物链链中随营营养级级升高而逐级递级递 减生物量(现现存生物有机物的总总量)沿食物链链流动动逐级递级递减每一级级含义义食物链链中每一营营养级级生物所含能量的多少每一营营养级级生物个体的数目每一营营养级级生物的总总生物量3.能量流动动的特点(1)单单向流动动食物链链中各营营养级级的顺顺序是不可逆转转的，因为为捕食关系不可逆转转，这这是长长期自然选择选择 的结结果。各营营养级级的能量大部分以呼吸作用产产生的热热能的形式散失，这这部分能量是不能被重复利用的。(2)逐级递级递 减每个营营养级级的生物总总有一部分能量不能被下一营营养级级利用。各个营营养级级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量。各营营养级级中的能量都要有一部分流

5、入分解者。(3)传递传递 效率平均约为约为 10%。特别别提醒能量通过过四个左右的营营养级级，已减少到不足以维维持下一个营营养级级的生命活动动的程度，所以一条食物链链中营营养级级一般不超过过五个。例例1 1(2012盐盐城高二统统考)如图图是生态态系统统能量流动动的图图解，对对此图图解的理解不正确的是()A图图中方框的大小可表示该营该营 养级级生物所具有的能量多少B该图该图 中C所具有的能量约为约为 B的10%C该图该图 中的A表示流经该经该 生态态系统统的总总能量D图图中所示四个营营养级级的能量关系为为：ABCD【思路点拨拨】本题题考查查能量流动动的过过程、特点等相关知识识,解答本题应题应 掌握以下几点：正确识别图识别图 解。理解能量流动过动过 程。掌握能量流动动的两大特点。【解析】 本题题考查查能量流动动的起点、传传递递及特点等。【答案】D互动探究(1)图图解中的能量流动过动过 程中能量的转转化形式是怎样样的？BC过过程中又是怎样转样转 化的？(2)B营营养级级的生物个体数量一定比A少吗吗？举举例说说明。【提示】(1)光能有机物中的化学能热热能；BC过过程中：有机物中的化学能热热能

6、和有机物中的化学能。(2)不一定，如A为为一棵树树，B为树为树 上植食性昆虫。生态系统有关能量的计算1计计算某一个营营养级级一段时间时间 的能量变变化输输入输输出未利用。输输入：该营该营 养级级全部个体同化的能量。输输出：呼吸消耗的能量被分解者分解释释放的能量传递给传递给 下一营营养级级的能量。2计计算某一个生物群落一段时间时间 的能量变变化输输入输输出未利用。输输入：该该生物群落中生产产者固定的全部太阳能。输输出：该该生物群落中所有生物(包括分解者)的呼吸作用释释放的能量。3温带带地区一年四季中生物群落的能量波动动春末秋初：生物群落总总能量逐渐渐增加。秋末来年早春：生物群落总总能量逐渐渐减少。4在一个动态动态 平衡的生态态系统统中，长长期来看，各营营养级级的能量输输入基本等于能量输输出，即生物群落内总总能量基本稳稳定。5(1)若一食物网中，已知最高营营养级级增重为为N：要求最多需第一营营养级级多少时时，按最长长食物链链，最低传递传递 效率计计算。要求至少消耗第一营营养级级多少时时，按最短食物链链，最高传递传递 效率计计算。(2)若一食物网中,已知第一营营养级级重量M：要求最高营营养级

7、级最多获获得多少能量时时，应应按最短食物链链，最高传递传递 效率计计算。要求最高营营养级级最少获获得多少能量时时，应应按最长长食物链链，最低传递传递 效率计计算。例例2 2如图图食物网中，假如猫头鹰头鹰 的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，那么，猫头鹰头鹰 若要增加20g体重，最少需要消耗的植物为为()A80gB900gC800gD600g【答案】B变变式训练训练1在“棉花棉蚜食蚜蝇蝇瓢虫麻雀鹰鹰”这这条食物链链中，如果食蚜蝇蝇要有5m2的生活空间间才能满满足自身的能量需求，假如能量传递传递 效率为为10%，则则一只鹰鹰的生活空间间至少是()A5103m2B5104m2C125m2D625m2解析：选选A。此题题相当于已知食蚜蝇蝇的量求至多增加鹰鹰的量，只不过过以生活范围围来反映所具有的能量大小。因此鹰鹰所需生活空间间至少为为(110%10%10%)5m25000m2。物质循环的过程、特点1物质质循环环的各种形式范围围水碳硫氮循环环形式水蒸气、液态态水CO2、有机物水碳硫氮循环环过过程蒸腾腾作用、吸收作用、降水光合作用、细细胞呼吸、燃烧烧作用、分解者分解吸收作用、分解者分

8、解、燃烧烧作用固氮作用、硝化作用、反硝化作用、吸收作用、燃烧烧作用、分解者分解吸收方式简单扩简单扩散简单扩简单扩 散简单扩简单扩散、主动动运输输主动动运输输2.碳循环环：碳循环环是生物圈基本的物质质循环环之一，其循环过环过 程如图图：(1)碳的存在形式：碳在无机环环境中的存在形式是CO2和碳酸盐盐。碳在生物群落中存在形式是有机物。碳在生物群落和无机环环境之间间是以CO2的形式进进行循环环的。(2)大气中的碳元素进进入生物群落，是通过过植物的光合作用。(3)大气中CO2的来源有三个：一是分解者的分解作用；二是动动植物的细细胞呼吸；三是化石燃料的燃烧烧。(4)碳元素在生物群落中的传递传递 ，主要靠食物链链和食物网，传递传递 形式为为有机物。(5)碳在无机环环境与生物群落之间传递时间传递时 ，只有生产产者与无机环环境之间间的传递传递 是相互的,其他各成分之间间的传递传递 都是单单向的。(6)一些进进行化能合成作用的生物也可将CO2转变为转变为 有机物进进入生物群落。由此，碳循环过环过 程可以归纳为归纳为 ：3物质质循环环的特点(1)全球性：物质质循环环的范围围是生物圈，而不是局域性的生态态系

9、统统。因此，把生态态系统统的物质质循环环又叫生物地球化学循环环，可简简称生物地化循环环。(2)反复利用、循环环流动动：物质质循环环，既然称为为“循环环”，就不像能量流动动那样样逐级级递递减、单单向流动动，而是可以在无机环环境与生物群落之间间反复利用、循环环流动动。如图图是生态态系统统中碳循环环的简简明示意图图，请请据图图回答下列问题问题 ：例例3 3(1)A过过程是_的_作用，具体包括_和_两种类类型。(2)图图中缺少的一个重要箭头头是_。(3)与A过过程本质质相同的有_过过程(用图图中字母填写)。(4)碳在无机环环境中以_的形式存在，而在无机环环境与生物群落之间间以_的形式进进行循环环。碳循环环始终终与_结结合在一起进进行。(5)由于全球变变暖造成的极端气候正在越来越频频繁发发生。根据世界气象组织组织 的最新报报告,今年的气温在有记录记录 以来的高温年份榜上排名第10；北冰洋海冰数量降至历历史新低。面对对气候变变化，2011年11月28日12月9日举举行的德班世界气候大会也许许真的是人类类最后的机会了。为为了防止CO2在大气中含量的上升,可采取哪些措施？(至少两条)_。【解析】碳元素

10、在无机环环境和生物群落之间间的循环环,离不开生产产者(主要是绿绿色植物)。首先通过绿过绿 色植物的光合作用，被合成为为有机物进进入植物体内，再通过过食物链链流入各级级消费费者体内，最后再流入分解者，被分解成CO2释释放到大气中，同时时各种生物的呼吸作用也产产生CO2，直接回到大气中。另外，人们们目前常用的能源，如石油、天然气、煤等化石燃料燃烧时释烧时释 放的CO2等气体也直接排到大气中。要使大气中CO2浓浓度不再上升，采取的措施中应应有加大吸收CO2和减少CO2排放等。【答案】(1)分解者 分解 无氧呼吸有氧呼吸(2)从大气中的CO2库库到绿绿色植物(3)BCD(4)CO2和碳酸盐盐CO2 能量流动动(5)植树树造林，加大对对CO2的吸收；减少化石燃料的燃烧烧，进进而减少CO2的排放，开发发新能源【探规寻规寻 律】两种物质质循环环的比较较比较项较项 目碳循环环氮循环环进进入生态态系统统的途径植物等的光合作用，某些细细菌的化能合成作用植物对矿质对矿质 元素的吸收，固氮微生物的固氮作用进进入生态态系统统的形式CO2返回无机自然界的形式CO2返回途径分解者分解、生物的呼吸作用、化石燃料的燃烧

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