生态系统的能量流动与物质循环ppt教学课件教学

输输入入 转转化化 固定太阳能固定太阳能 固定的太阳能固定的太阳能总总量量 食物食物链链 食物网食物网 低低营营养养级级 呼吸呼吸 下一下一营营养养级级 10%20%能量金字塔表示能量金字塔表示 6.过程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有机物有机物呼吸作用呼吸作用 热能热能 7.研究意义(1)帮助人们科学规划，设计 ，使 能 量 得 到 最 有 效 利 用，实 现 能 量 的 。(2)帮助人们合理地 生态系统中能量流动关系，使能量持续高效地流向 。人工生人工生态态系系统统 多多级级利用利用 调调整整 对人类最有益的部分对人类最有益的部分 问题探究1：试比较摄取的能量、储存的能量、同化的能量三者之间的大小关系。提示：摄取的能量包含同化的能量和粪便量，储存的能量为同化的能量减去呼吸消耗的能量。所以，三者大小关系是：摄取的能量同化的能量储存的能量C、H、O、N、P、S 生物地球化学循生物地球化学循环环 CO2和碳酸和碳酸盐盐 有机物有机物 CO2 全球全球 循循环环 同同时进时进行行 能量能量载载体体 动动力力 生物群落生物群落 无机无机环环境境 问题探究2：在生物群落内部物质也是循环的吗？提示：物质循环发生在生物群落和无机环境之间。群落内部由于捕食关系不可逆转，所以群落内部物质是单向流动的。一、判断题1.生态系统中的能量流动是单向的，且是逐级递减的。()【答案】2.相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20%。()【答案】3.研究能量流动，可合理设计人工生态系统，高效利用能量。()【答案】4.研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量全部流向人类。()【答案】5.参与循环的物质是组成生物体的各种化合物。()【答案】6.物质和能量都是往复循环，重复利用的。()【答案】二、选择题7.(2012安庆一中模拟)以下关于生态系统的能量流动的叙述中，哪一项是不正确的()A.能量流动是单向的、不循环的B.食物链越短，终极消费者获得的能量越多C.初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少D.营养级越多，散失的能量越多【解析】初级消费者的多少，理论上并不影响相邻营养级间能量的传递效率，因此次级消费者获得的能量还是相对稳定的。【答案】C8.第一营养级固定的总能量是a，第一营养级呼吸消耗的能量是b，第二营养级固定的能量是c。则第一营养级可提供给生态系统中的其他生物利用的能量是()A.aB.abC.cD.bc【解析】第一营养级提供给生态系统的能量即生产者的同化量减去生产者自身呼吸消耗的能量，故选B。【答案】B三、非选择题9.如图甲表示某生态系统中物质循环的部分图解，其中A、B、C、D构成生物群落。图乙表示此生态系统生物群落中的碳循环流动部分过程，请回答：(1)碳在无机环境与生物群落之间以及生物群落内部分别以_、_形式进行流动。(2)从生态系统的成分看，乙图中能发生过程的生物相当于甲图中的_，一般过程对于甲图中A而言，发生的场所是_(填细胞结构)。(3)生态系统中物质循环伴随着能量流动，若甲图补充DB，假设B获得的总能量为a，其中由A供能的比例为x，则按最低传递效率计算，D同化的总能量(y)与x的函数关系式为_。(4)据乙图，当某人进食后，_的分泌量增加，可促进进行。若此人为糖尿病患者，_(填序号)过程会加强，以补充能量的供应。【答案】(1)CO2有机物(2)D线粒体(3)y90ax10a(4)胰岛素1.能量流动的特点(1)生态系统中能量的源头是太阳能，生态系统的能量流动是从绿色植物通过光合作用固定太阳能开始的。(2)能量流动的途径是食物链和食物网。能量的变化情况是：太阳光能生物体中的化学能热能。因此热能是能量流动的最终归宿。能量以有机物为载体，以有机物中的化学能形式沿食物链流动。(3)流入生态系统的总能量是指全部生产者所固定下来的太阳能的总量。(4)流入各级消费者的总能量是指各级消费者在进行同化作用时所同化的物质中含有的能量总量。(5)能量流动是单向的原因：食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果。(6)能量在流动中逐渐递减的原因是：第一，各营养级的生物都会因细胞呼吸消耗相当大的一部分能量；第二，各营养级总有一部分生物未被下一营养级的生物所利用。(7)能量的传递效率为10%20%的含义是指：“输入到一个营养级的能量中大约只有10%20%流动到下一个营养级”。这里“输入到一个营养级的能量”应是指流入这个营养级的总能量，“流动到下一个营养级”应是指下一个营养级同化的总能量。2.能量流动的图解3.生态金字塔能量流动模型类型项目能量金字塔 数量金字塔生物量金字塔象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减生物量(现存生物有机物的总质量)沿食物链流动逐级递减每一阶含义食物链中每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物个体的数目每一营养级生物的总生物量【解析】羊同化量摄入量粪便中的能量64%n。储存在羊体内的能量同化量呼吸作用散失量16%n。根据能量流动传递效率10%20%，故由羊流向下一营养级的能量为(10%20%)64%n。【答案】A1.食物网中，能量传递效率是指某营养级流向各食物链下一营养级的总能量占该营养级的比例。如是指流向B、C的总能量占A的10%20%。2.能量流动的分析方法(1)定量不定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可有三条：自身呼吸消耗；流入下一营养级；被分解者分解利用。(2)定量定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：自身呼吸消耗；流入下一营养级；被分解者分解利用；未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。1.(2012南京调研)如图为生态系统中能量流动图解部分示意图，各代表一定的能量值，下列各项中不正确的是()A.生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性B.表示流经生态系统内部的总能量C.一般情况下，为的10%20%D.从能量关系看【解析】流经生态系统内部的总能量是生产者固定的总能量，为初级消费者同化量，所以不是流经生态系统内部的总能量。为次级消费者的同化量，与的比值为能量传递效率，大约为10%20%。的能量包括和自身呼吸消耗的能量，故。食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，能量只能由被捕食者流向捕食者，而不能逆流。【答案】B2.科学家对生活在某生态系统的一个蜘蛛种群的能量进行定量分析，得出了能量流经这种肉食动物的有关数据如下图所示(能量以种群的质量表示)，下列叙述正确的是()被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中的一部分在食物链中，蜘蛛至少位于第三营养级图中X代表用于蜘蛛生长、发育和繁殖的能量根据图中的数据不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率A.B.C.D.【解析】被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中的一部分。蜘蛛是肉食动物，至少是次级消费者，位于第三营养级。图中X是同化量中减去呼吸消耗的，代表用于蜘蛛生长、发育和繁殖的能量。猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率是用蜘蛛的同化量除以猎物种群的同化量，储存在猎物种群有机物中的能量不是猎物种群的同化量的全部，不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率。【答案】A3.在如图食物网中，a表示动物性食物所占比例，若鸟要使体重增加x，至少需要生产者量为y，那么x与y的关系可表示为()A.y90 xa10 xB.y20 xa5xC.y20 xa5x D.y100 xa10 x【解析】根据能量流动效率为10%20%，如 果 能 量 流 动 效 率 为 20%，则 y为：xa/20%/20%x(1a)/20%20 xa5x；如果能量流动效率为10%，则y为xa/10%/10%x(1a)/10%90 xa10 x；所以20 xa5xy90 xa10 x。【答案】C图解如下：2.物质循环与能量流动的关系项目能量流动物质循环形式以有机物为载体无机物特点单向传递、逐级递减往复循环范围生态系统各营养级生物圈(全球性)联系同时进行、相互依存，不可分割能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解物质是能量沿食物链(网)流动的载体能量是物质在生态系统中往复循环的动力(1)此生态系统的生产者是_，消费者是_，分解者是_。(2)该生态系统体现了_和_的多级利用，使系统中_和_的转化率达到最高程度。(3)请你设计绘出该生态系统物质和能量流动简图。【解析】(1)由题干信息可知，天麻、葡萄等进行光合作用的绿色植物为生产者；鸡、猪等直接或间接地以绿色植物为食的动物为消费者；蚯蚓、蘑菇和密环菌等为分解者。(2)该生态系统为良性循环的生态农业体系，体现了物质、能量的多级利用，提高了物质和能量的转化率与利用率。(3)绘制该生态系统物质和能量流动简图时，易错处在于能量流动图，考生常常受食物链的定式影响，使能量流动描绘不全。【答案】(1)天麻、葡萄鸡、猪蚯蚓、蘑菇和密环菌(2)物质能量物质能量(3)见下图绘制能量流动与物质循环图的要点由于物质在生物群落内部可循环流动、反复利用，而能量只能是单向流动，因而在生态系统内部绘制能量流动图时，生产者只有来自太阳能的箭头，不会有消费者及分解者或无机环境传来的能量，只有当论及物质循环时，才可能存在“相互传递”的“箭头”。另外，只要两者之间有有机物传递，便伴随着能量的传递，若传递的是无机物则不包含能量(此时所需能量不在无机物中)的传递，仅表示物质循环。1.(2012山东滨州一模)如图为一个生态系统碳循环的模式图，则()A.碳通过光合作用和化能合成作用进入甲B.乙只表示初级消费者C.丙处于最高营养级D.丁主要是微生物【解析】分析题图可知：甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者，丁为大气中的CO2，则B、C、D错误；生产者中包括能够进行光合作用的生物和进行化能合成作用的生物(如硝化细菌)，A正确。【答案】A2.气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。(1)生态系统中碳的吸收主要是通过_作用实现的，碳的释放主要是通过_作用实现的。(2)表中_时期的生态系统处于稳定状态，原因是_。时期碳吸收量(kg Ca1)碳释放量(kg Ca1)A1.2010141.201014B1.2010141.261014(3)由于过度的人工碳排放，破坏了生态系统的_，导致大气中_增加并引起全球气候变化。(4)人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特征而制造的，类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的_阶段；又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的_直接发酵转化为燃料乙醇。【解析】本题考查物质循环(碳循环)的相关知识，碳循环中CO2是通过光合作用进入生物群落的，然后通过呼吸作用返回无机环境中。【答案】(1)光合呼吸(2)A碳吸收量等于碳释放量(3)稳定性CO2(4)光反应葡萄糖1.提出问题结合自己的生活经历，列举土壤微生物分解作用的实例，提出想探究的问题。例如，落叶在土壤中能被分解掉，这究竟主要是土壤的物理化学因素的作用，还是土壤中微生物的作用呢？2.作出假设假设既可以是基于已有的知识或经验作出的解释，也可以是想象或猜测。要大胆提出假设，通过讨论修正自己的假设。3.制订计划首先，要确定实验变量是什么？需要控制的变量有哪些？如何控制这些变量？等等。其次，要确定探究的地点或场所是在野外还是在实验室中？第三，设计实验方案。教材中提供了两则案例，可供参考。4.实施计划(探究过程、结果及结论)案例1案例2实验假设微生物能分解落叶使之腐烂微生物能分解淀粉实验设计实验组对土壤高温处理A杯中加入30mL土壤浸出液对照组对土壤不做任何处理B杯中加入30mL蒸馏水自变量土壤中是否含微生物土壤中是否含有分解淀粉的微生物实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组AA1不变蓝A2产生砖红色沉淀BB1变蓝B2不变色结论分析 微生物对落叶有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉(