1、能量流动和物质循环能量流动和物质循环 生态系统中能量的生态系统中能量的_、_、_和和_的过程，称为生态的过程，称为生态系统的能量流动。系统的能量流动。输入输入传递传递转化转化散失散失呼吸作用散失呼吸作用散失(热能热能)一部分一部分用于生长、用于生长、发育、繁殖发育、繁殖 一部分一部分遗体、遗体、残枝败叶残枝败叶 一部分一部分分解者分解者初级消费者摄食初级消费者摄食 另一部分另一部分能量流经第一营养级示意图能量流经第一营养级示意图太阳太阳生产者生产者固定固定的太阳能的太阳能二、能量流动的过程二、能量流动的过程初级消费者初级消费者摄入摄入用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者摄入
2、摄入呼吸呼吸散失散失遗体遗体残骸残骸初级消费者初级消费者同化同化分解者利用分解者利用粪便粪便吸吸呼呼散散失失能量流经第二营养级示意图能量流经第二营养级示意图同化量同化量即为该营养级的总即为该营养级的总能量，能量，=摄入量摄入量粪便中的能量粪便中的能量初级消费者粪便中初级消费者粪便中的能量是指的能量是指生产者生产者流向分解者的能量流向分解者的能量生态系统的能量流动图解（时间足够长）生态系统的能量流动图解（时间足够长）生产者生产者(植物植物)呼呼吸吸初级消费者初级消费者(植食动物植食动物)呼呼吸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
3、肉食动物)呼吸呼吸输入输入：传递传递：转化转化：散失散失：能量流动过程小结能量流动过程小结能量流动的起点：能量流动的起点：流经生态系统的总能量流经生态系统的总能量（除人工生态系统）（除人工生态系统）生产者固定的太阳能的总量生产者固定的太阳能的总量(生产者的同化量生产者的同化量)渠道：渠道：形式：形式：太阳能太阳能 化学能化学能 热能热能 各级生物的各级生物的呼吸作用呼吸作用及分解者的及分解者的分解作用分解作用（呼吸作用，能量以呼吸作用，能量以热能热能散失）散失）生产者固定太阳能生产者固定太阳能 食物链（网）食物链（网）有机物中的有机物中的化学能化学能光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用【例例】某同
4、学绘制了如图所示的能量流动图解某同学绘制了如图所示的能量流动图解,下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A.A.生产者固定的总能量可表示为生产者固定的总能量可表示为(A(A1 1+B+B1 1+C+C1 1+A+A2 2+B+B2 2+C+C2 2+D+D2 2)B.B.由生产者到初级消费者的能量传递效率为由生产者到初级消费者的能量传递效率为D D2 2/W/W1 1C.C.初级消费者摄入的能量为初级消费者摄入的能量为(A(A2 2+B+B2 2+C+C2 2)D.WD.W1 1=D=D1 1+D+D2 2A 植食性动物植食性动物 62.862.8三、能量流动的三、能量流动的特点特点赛达伯格湖的
5、能量流动赛达伯格湖的能量流动（定量定时分析定量定时分析）太阳能太阳能未未固固定定生产者生产者464.6分解者分解者12.5呼吸作用呼吸作用96.3未利用未利用2932.118.829.312.6肉食性动物肉食性动物 12.6微量微量7.55.0327.3122.614.7生态系统能量流动的特点生态系统能量流动的特点1 1、单向流动单向流动：不循环，不可逆不循环，不可逆2 2、逐级递减逐级递减：传递效率为：传递效率为10102020 生产者生产者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 下一下一营养级营养级同化同化的能量的能量上一上一营养级营养级同化同化的能量的能量100%1
6、00%原因：原因：能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，不能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，不可逆转可逆转能量为什么会逐级递减能量为什么会逐级递减?流入某一营养级的能量主要有以下去向流入某一营养级的能量主要有以下去向:分解者分解分解者分解呼吸作用散失呼吸作用散失流入下一个营养级流入下一个营养级未被利用未被利用【例例1 1】在一年中兔子的摄食量为在一年中兔子的摄食量为U U，同化量为，同化量为P P，粪，粪便量为便量为S S，呼吸量为，呼吸量为R R，遗体残骸量为，遗体残骸量为M M，被摄食量，被摄食量为为UU。则一年中，兔子种群增长量为则一年中，兔子种群增长量为。摄摄 食食 量量U 同
7、同 化化 量量P 粪粪 便便 量量S 呼呼 吸吸 量量R 生生 长长、繁繁 殖殖 遗遗 体体 残残 骸骸M 分分 解解 者者 呼呼 吸吸 作作 用用 散散 失失R U USRMU高高低低能能量量低低高高营营养养级级能量金字塔：能量金字塔：数量金字塔数量金字塔生物量金字塔生物量金字塔四、研究能量流动的意义四、研究能量流动的意义设计生态农业的原理：物质循环再生，能量多设计生态农业的原理：物质循环再生，能量多级利用级利用1 1、实现、实现能量的多级利用能量的多级利用和和物质的循环利用，物质的循环利用，提高能量的提高能量的利用率利用率农田除杂草，灭虫、灭鼠、剪枝农田除杂草，灭虫、灭鼠、剪枝2 2、合理
8、调整能量流动方向，使能量流向对人、合理调整能量流动方向，使能量流向对人类类最有益最有益的部分的部分 答案答案C 【例例2 2】如图是某一个湖如图是某一个湖的能量金字塔，相关描述的能量金字塔，相关描述不正确的是不正确的是 A AA A、B B、C C、D D分别表示不同的营养级分别表示不同的营养级B BA A、B B、C C、D D之间可以形成一条之间可以形成一条A A到到D D的的食物链食物链C CA A、B B、C C、D D的大小分别表示不同的营的大小分别表示不同的营养级所得到的能量养级所得到的能量D DA A、B B、C C、D D的大小变化体现了能量流的大小变化体现了能量流动的特点是逐
9、级递减动的特点是逐级递减B未知具体传递效率时，可按未知具体传递效率时，可按10%10%20%20%的有效传递率计算，但须注意的有效传递率计算，但须注意“至多至多”与与“至少至少”的应用。的应用。后一营养级增重多少，需多少前一后一营养级增重多少，需多少前一营养级时，应按除法计算且至多需多少营养级时，应按除法计算且至多需多少时应按时应按10%10%求解，至少需多少时应按求解，至少需多少时应按20%20%求解。求解。若要求按前一营养级推导后一营养若要求按前一营养级推导后一营养级所获能量时，应用乘法，且在至少向级所获能量时，应用乘法，且在至少向后传递多少时应按后传递多少时应按10%10%计算，至多向后
10、传计算，至多向后传递多少时，应按递多少时，应按20%20%计算。计算。五、生态系统中能量流动分析与计算五、生态系统中能量流动分析与计算在食物网中求最大在食物网中求最大(小小)值时，既要值时，既要考虑能考虑能量传递效率，又要考虑食物链的长短量传递效率，又要考虑食物链的长短。在没有具。在没有具体说明的情况下，能量传递效率为体说明的情况下，能量传递效率为10%10%20%20%，即，即能量传递最低效率为能量传递最低效率为10%10%，最高效率为，最高效率为20%20%。所以。所以在食物链中能量传递的在食物链中能量传递的“最大最大(小小)值值”的计算存的计算存在着下列关系：在着下列关系：如下图所示的生
11、态系统中，各食物链如下图所示的生态系统中，各食物链生物间能量的传递效率为生物间能量的传递效率为10%10%20%20%，当草，当草有能量有能量10109 9kJkJ，若按能量传递效率，若按能量传递效率20%20%、选、选择最短的食物链来计算，择最短的食物链来计算，“最多最多”有有10109 920%20%2 210108 8kJkJ能量传递到鸟；若按能能量传递到鸟；若按能量传递效率量传递效率10%10%、选择最长的食物链来计算，、选择最长的食物链来计算，“最少最少”有有10109 9(10%)(10%)2 210107 7kJkJ能量传递到能量传递到鸟。鸟。【例例3 3】根据图示的食物网，若黄
12、雀的全部根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物，蝉和螳螂各占一半，同化量来自两种动物，蝉和螳螂各占一半，则当绿色植物增加则当绿色植物增加G G千克时，黄雀增加体重千克时，黄雀增加体重最多是最多是()A.G/75 A.G/75千克千克 B B3G/1253G/125千克千克 C.6G/125 C.6G/125千克千克 D DG/550G/550千克千克 A【例例6 6】在如图所示的食物网中在如图所示的食物网中,a a表示动物表示动物性食物所占比例性食物所占比例,若要使鸟体重增加若要使鸟体重增加x,x,至少至少需要生产者的量为需要生产者的量为y,y,那么那么x x与与y y的关系可表的关
13、系可表示为示为()A.y=90ax+10 x A.y=90ax+10 x B.y=25ax+5x B.y=25ax+5x C.y=20ax+5x C.y=20ax+5x D.y=100ax+10 x D.y=100ax+10 xC生生物物 群群落落组成生物体的组成生物体的化学元素化学元素无无机机 环环境境反复循环反复循环一、生态系统的物质循环一、生态系统的物质循环这里的物质是指？这里的物质是指？在哪两者之间循环？在哪两者之间循环？这里的生态系统是指？这里的生态系统是指？生物圈生物圈全球性，循环性全球性，循环性特点：特点：大气中的二氧化碳库大气中的二氧化碳库植物植物动物动物动植物遗体和排出物动植
14、物遗体和排出物光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用化学燃料化学燃料燃烧燃烧微生物的分解作用微生物的分解作用摄食摄食（化能合成作用）（化能合成作用）二、实例二、实例碳循环碳循环光合作用、化能合成作用光合作用、化能合成作用呼吸作用、微生物分解、燃烧呼吸作用、微生物分解、燃烧COCO2 2有机物有机物无无机机环环境境生生物物群群落落小结小结（1 1）碳循环的主要形式：）碳循环的主要形式：（2 2）碳在自然界中的存在形式：）碳在自然界中的存在形式：（3 3）碳在生物体内的存在形式：）碳在生物体内的存在形式：（4 4）碳进入生物群落的主要途径：）碳进入生物群落的主要途径：（5 5）碳在生物群
15、落之间传递途径：）碳在生物群落之间传递途径：（6 6）碳进入大气的途径：）碳进入大气的途径：（7 7）碳循环异常导致结果：）碳循环异常导致结果：COCO2 2COCO2 2、碳酸盐、碳酸盐含碳有机物含碳有机物光合作用光合作用食物链（网）食物链（网）生物的呼吸作用生物的呼吸作用分解者的分解作用分解者的分解作用化学燃料的燃烧化学燃料的燃烧温室效应温室效应1.1.温室气体：温室气体：COCO2 2过多过多2.CO2.CO2 2增多的原因：增多的原因：化学燃料的大量燃烧化学燃料的大量燃烧（主要）（主要）森林、草原等植被的破坏森林、草原等植被的破坏3.3.缓解措施缓解措施减少化学燃料燃烧，开发新能源减少
16、化学燃料燃烧，开发新能源增大植被面积增大植被面积温室效应温室效应判断判断:A B C D:A B C D分别代表生产者分别代表生产者,消费者消费者,分解者和大气中的分解者和大气中的COCO2 2中的哪一种中的哪一种?A AD DC CB BA AD DC CB BA A B B C C D D注：只有注：只有生产者与无机环境生产者与无机环境之间的传递是之间的传递是双双向向的的大气中的大气中的COCO2 2分解者分解者消费者消费者生产者生产者能量流动物质循环形式形式过程过程范围范围特点特点联系联系 主要以有机物形式主要以有机物形式沿食物链（网）沿食物链（网）单向单向流动流动 生态系统各营养级生态
17、系统各营养级单向流动，逐级递减单向流动，逐级递减 主要以无机物形式主要以无机物形式在无机环境与生物群落之间在无机环境与生物群落之间反反复循环复循环 全球（生物圈）全球（生物圈）全球性、反复循环全球性、反复循环物质是能量的物质是能量的_；能量是物质循环的；能量是物质循环的_。是生态系统主要功能，同时进行，相互依存，不是生态系统主要功能，同时进行，相互依存，不可分割可分割载体载体动力动力三、能量流动和物质循环的关系三、能量流动和物质循环的关系施用农药施用农药DDT 的地区，虽然只占陆地面积的一小的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可是在远离施药地区的南极动物企鹅体内部分，可是在远离施药地区的南极动物企鹅体内也发现了也发现了DDT，南极动物体内为何会出现，南极动物体内为何会出现DDT？此现象说明了什么？此现象说明了什么？全球性全球性
