《能量流动和物质循环.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《能量流动和物质循环.ppt（73页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第三节能量流动和物质循环,一、生态系统中的能量流动,照射在草地上的太阳能 都被小草固定了吗?,兔子把草吃进肚子里,草 中的能量都被兔子吸收了 吗?,残枝败叶等,残骸,残骸,散失（分解者）,散失（呼吸作用）,呼吸作用,呼吸作用,呼吸作用,分解者,分解者,分解者,能量流动：生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。,传递,传递,初级消费者,生产者,次级消费者,自身呼吸作用消耗（热能散失，生命活动）；,食物链和食物网,散失（呼吸作用）,散失（分解者）,传递,传递,能量流动的过程,输入,起点:,始于生产者固定太阳能，即流经生态系统的总能量。,去向:,分解者所利用,；沿食物链传递给下一营养级,渠道:,初级
2、消费者,生产者,次级消费者,请计算能量传递效率（输入后一营养级的能量与输入前一营养级的能量的比）,13.5%,20%,单位（焦/厘米2 年）,分解者 14.6,微量,未利用 327.3,赛达伯格湖的能量流动图解,呼吸 122.6,单向流动:,自身呼吸作用消耗,分解者利用,暂未利用,13.5%,20%,18.8,分解者 14.6,微量,未利用 327.3,呼吸 122.6,逐级递减:,能量流动的特点:,能量传递效率10%20%,不可逆向，不可循环,1、此生态系统中能量流动的起点是_开始。对猫头鹰而言，能量消耗最少的食物链是_.该生态系统中，蛇吃_会比较经济的利用生产者所固定的太阳能。2、写出最长
3、的一条食物链，在按能量传递的规律，若青蛙的体重增加10g，则至少需要消耗食草昆虫_g.3、若蛇的体重增加10g，则至少需要消耗食草昆虫_g.,有关能量计算的问题在解决涉及有关能量计算问题时，如遇到“至少需要、最少消耗”生产者等字眼时，选最短的食物链，所选用的传递效率为20%；如遇到“最多需要、最多消耗”生产者等字眼时，选最长的食物链，所选用的传递效率为10%。1、若鹰的体重增加1千克，最少消耗草 千克；最多消耗草 千克。2、若草固定的太阳能总量为1000千焦，鹰获得的能量最多为 千焦；最少为 千焦。3、若把蜗牛全部捕杀掉，食虫鸟的数量会。,三 生态系统的能量流动,能量流动的概念：能量流动的起点
4、：流经生态系统的总能量：能量流动的渠道：5 能量的最终来源：6 各营养级的能量流动情况：,能量的输入、传递和散失,从生产者固定太阳能开始,生产者固定的太阳能总量,食物链和食物网,太阳能,单向流动，逐级递减（10%-20%),下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中ABCD分别表示不同的营养级，E为分解者。,A、B、C、D分别代表哪个营养级?,第一营养级,第二营养级,第三营养级,第四营养级,分解者,复习回顾:,绿色植物,植食性动物,分解者,肉食性动物,太阳能,能量源头:,能量流动渠道:,能量传递效率:,能量流动的特点:,太阳能,食物链(网),10%20%,单向流动，逐级递减,分
5、解者能给绿色植物提供_,但不提供_,呼吸作用,能量散失形式:,热能,无机物,能量,1.碳循环的形式：2.碳在自然界中的存在形式：3.碳在生物体内的存在形式：4.碳进入生物体的途径：5.碳在生物体之间传递途径：6.碳进入大气的途径：,主要是CO2；,CO2和碳酸盐,含碳有机物；,绿色植物的光合作用,食物链（网）,生物的呼吸作用微生物的分解作用化石燃料的燃烧,碳循环的特点：,概念：物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落和无机环境之间形成的反复循环运动。,二、生态系统中的物质循环,1这里的物质指什么?2循环过程是怎样的?3循环的范围有多大?,物质循环的概念：,组
6、成生物体的等基本元素，在 和 之间往返循环利用的过程，又称为生物地球化学循环。,构建模型,生物群落,思考：这里的生态系统可不可以是森林、草原、池塘等生态系统？,生物群落 无机环境,学习要点:,1、识记生态系统物质循环的概念;2、以碳循环为例，理解物质循环过程;3、理解能量流动和物质循环的关系;4、关注碳循环平衡失调与温室效应的关系.,几种元素在地壳中和细胞中含量的比较表,组成细胞的元素在地壳中都含有，说明：_ 细胞中元素与地壳的含量有很大差别，说明：_,生物界与非生物界具有统一性,生物界与非生物界具有差异性,为什么维持生态系统所需大量物质，例如氧、水、氮、碳和许多其他物质，亿万年来却没有被生命
7、活动所消耗完？,问题探讨：,你自己所呼出的二氧化碳都去了哪里？,（一）水循环：水是组成生物体的重要成分，约占体重的6095，体内进行一切生化反应都离不开水。地球上水通过蒸发、降雨、植物的蒸腾、吸收等过程反复循环。,碳是地球上储量最丰富的元素之一。它广泛地分布于大气、海洋、地壳沉积岩和生物体中，并随地球的运动循环不止。同时碳又是有机化合物的基本成份，是构成生命体的基本元素。碳循环还与生命活动紧密相联。亿万年来，在地球的生物圈和大气圈中，碳通过生命的新陈代谢，往复循环、生生不息。,思考与讨论：1、碳在自然界以什么形式存在？2、碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节（以什么形式、通过哪些生命
8、活动、形成哪些产物等）？3、请用关键词、线段、箭头、方框等表示讨论结果。,（二）碳循环：碳元素约占生物体干重的49，碳是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。,碳在自然界的存在形式：,碳是地球上储量最丰富的元素之一。它在无机自然环境中以CO2和碳酸盐（石灰岩、珊瑚礁）的形式广泛地存在，分布于大气、海洋、地壳沉积岩中。同时碳又是有机化合物的基本成分，是构成生命体的基本元素。,碳循环,动物,植物,动植物的遗体和排出物,泥炭、煤、石油,大气中的CO2,C循环的图解,思考？,生产者,消费者,分解者,大气中的CO2库,化石燃料,(1)碳从无机环境进入生物群落的途径有：_作用和化能合成作用。,(4)在生
9、物群落内部，碳通过食物链和食物网，以含_有机物的形式传递。,(3)在无机环境与生物群落之间,碳以_的形式循环.,(2)碳进入大气的途径有：,光合,呼吸作用、分解作用、燃烧,CO2,碳,练习：1.,2.下图是自然界中碳循环简图，图中的甲、乙、丙代表生态系统的组成成分。下面各项中，正确的是（）。,乙为生产者，丙为分解者，甲为消费者,2023/9/15,(变式)下图是自然界碳循环的简图。图中的甲、乙、丙各代表什么,甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者,在生态系统中，碳循环始终与下列哪项结合在一起进行的？（）A氮循环 B水循环 C能量流动 D能量循环,练习：,C,（三）氮循环：氮是组成蛋白质和核酸的主要
10、成分。氮占大气成分的79，必须经过生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落与无机环境间反复循环。,工业固氮,高能固氮,生物固氮,有机氮合成,氨化作用,硝化作用,反硝化作用,O2不足,硝化细菌,反硝化细菌,亚硝酸盐,氮循环,注意：1.物质：组成生物体C、H、O、N、P、S等基本元素。而不是单质，也不是化合物。2.范围：是指地球上最大的生态系统生物圈。其中的物质循环带有全球性，所以又叫生物地球化学循环。,4.特点：具有全球性，反复利用，循环流动.,3.循环：,下列有关生态系统的物质循环的叙述中，不正确的是（）。A所指的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素B所说的生态系统是地球
11、上最大的生态系统C所说的循环是指物质在生物和无机环境之间反复出现、循环流动D物质在循环过程中不断递减,练习：,D,施用农药DDT 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也发现了DDT，南极动物体内为何会出现DDT？此现象说明了什么？,全球性,在自然状态下，植物光合作用的速率与生物的呼吸作用和分解者的分解作用速率大致相等，大气中的CO2 含量处于稳定状态。,在我们生活中，生态系统的碳循环平衡吗?如果不平衡的话，导致了什么结果？怎么造成的？有没有解决方法呢?,关注社会,温室效应的控制不只是某一个国家的事情，为此1997年12月11日联合国在日本东京有关温室气体的排
12、放签署了京都议定书，这基于物质循环具有_的特点。,下图是一幅1989年世界环境日主题的宣传画,全球性,温室效应,生活中我们可见的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的温室。使用玻璃或透明塑料薄膜来做温室，是让阳光直接照射进温室，加热室内空气；而玻璃或透明塑料薄膜又可以不让市内的热空气向外散发，使室内的温度保持高于外界的状态，以提供有利于植物快速生长的条件。温室有两个特点：温度较室外高、不散热。由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。它会使地球上的病虫害增加，土地干旱，沙漠化面积增大，海平面上升，气候异常，海洋风暴增多。,温室效应,社会热点：温室效应,1、温室气体：,CO2过多,2、CO2增多的
13、原因,化石燃料的大量燃烧森林、草原等植被的破坏,3、温室效应的危害,极地冰川加速融化,沿海城市被淹没,农田减少，粮食减产,增加植被措施 减少化学燃料的燃烧,温室效应,植树造林、封山育林、退耕还林、节约纸张、不践踏草坪、不使用一次性筷子,开发新能源，鼓励使用太阳能节约用电提倡公交出行（无车日）,白色污染,光合作用,图1,图2,循环经济,图 3,循环经济,沼渣,菌渣,优势：1、实现了物质和能量的多级利用，提高利用率。,2、使能量持续、高效的流向对人类有益的部分。,三、能量流动与物质循环的关系,生态系统的存在是靠物质循环和能量流动来维持的。生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网的渠道实现
14、的，二者相互依存，又相辅相承，形成密不可分的统一整体。,能量流动和物质循环又有本质上的区别：能量流经生态系统各个营养级时是逐级递减，而且运动是单向的、不是循环的，最终散失在环境中。物质循环是带有全球性的，在生物群落与无机环境间物质可以反复出现，反复利用，循环运动，不会消失。,三、能量流动与物质循环的关系,能量、以有机物形式流动,元素、以无机物的形式流动,单向流动、逐级递减,反复利用、循环流动,生态系统的各营养级,生物圈,能量流动和物质循环二者相互伴随，相辅相承，物质为能量流动提供载体；能量为物质循环提供动力。,知识总结：,物质循环,举例：碳循环,循环形式,温室效应,概念,与能量流动的关系,生态
15、系统的功能,能量流动,物质循环,起点：,从生产者固定的太阳光能开始,形式：,以有机物的形式流动,范围：,生态系统的各营养级,特点：,单向流动,逐级递减，效率为10%20%,研究目的：使能量流向对人类最有益的部分,概念：,生物群落,无机环境,组成生物体的C、H、O、N等基本元素,反复出现、循环流动,范围：,生物圈,碳的循环：,过程：,循环形式,CO2,过程,无机环境,CO2,生物群落,光合作用、化能合成作用,呼吸作用、微生物分解作用,有机物,有机物,特点：,反复出现、循环流动，具全球性,二者关系,以有机物形式流动,以无机物形式循环,单向流动、逐级递减,反复出现、循环流动,生态系统各营养级,生物圈
16、,互为因果，相辅相成，不可分割,1,2,3,4,5,6,7,8,练习：,1.下图是自然界碳循环的简图，图中的A、B、C、D各代表在生态系统各成分中何种成分？,C为生产者，B为分解者，A为消费者，D无机环境,辨图要点：,1、碳循环中，只有生产者与无机环境之间的传递是相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。2、生产者指向消费者和分解者（传递），而消费者和分解者则指向无机环境（传递）。3、消费者指向分解者（传递）。,2.03年全国以单位面积计，热带雨林中残枝落叶较温带森林的多，土壤中有机物的积累量一般是A热带雨林小于温带森林B热带雨林大于温带森林C热带雨林等于温带森林 D热带雨林与温带森林无法比较,
17、3.下面是甲乙丙丁四个种群在一个达到生态平衡的环境中含有的总能量和残留农药的DDT的平均浓度,1）这四个种群中属于生产者的是_2)写出四个种群的能量流动渠道：3)在能量流动的渠道中，_越高，生物体内的DDT浓度越高，这种现象称为_,生物富集,生物富集作用又叫生物浓缩,是指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象。是指环境中的一些污染物（如重金属、化学农药），通过食物链在生物体内大量积聚的过程.因为这些污染物一般具有化学性质稳定而不易分解、在生物体内积累而不易排出等特点，所以，生物富集作用随着食物链的延长而不断加强。,4.20世纪60年代
18、，美国农庄主为了提高农作物产量，曾用飞机反复大面积地喷洒有机磷杀虫剂，几年后显而易见的是（）,B,彻底消灭了该地区的害虫 害虫的抗药性愈来愈强 消灭了该地区杂草 这个地区鸟类数量减少 未喷洒农药的邻近地区一带生物体内也含有农药的成分,A B C D,联系生活,某农户有如下经营模式：,请你根据所学的能量流动和物质循环的知识，建立新的经营模式，使农户减少投入，从而增加收入。(画出该生态系的结构模型）,蚕,桑,猪,鱼,稻,塘泥,粪尿（饲料）,鱼粉,粪尿,粪（饲料）,粪尿,茎叶、糠加工场,粪,用箭头表示它们之间的物质和能量关系：,提示：将废料变原料，能量多级利用，物质循环利用。,“桑基鱼塘”农业生态系
19、统,生态系统的信息传递,一、生态系统中信息的种类,1、物理信息(physical information),光信息,夏夜雌雄萤火虫相互吸引；老鹰在高空发现兔子；植物向光性；长日照植物、断日照植物；某些植物种子的萌发等。,声信息,鸟类报警鸣叫；含羞草在强烈声音刺激下，小叶合拢、叶柄下垂；蝙蝠“回声定位”等。,电、磁信息,鱼类洄游；候鸟迁徙；信鸽传书；生物电现象等,2、化学信息(chemical information),种内斗争及自毒现象；昆虫外激素等。,3、行为信息（behavior information）,蜜蜂舞蹈；求偶炫耀等,4、营养信息,二、信息传递在生态系统中的作用,生命活动的正常进行，生物种群的繁衍，离不开信息的传递；信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。,三、信息传递在农业生产中的应用,1、提高农产品或畜产品的产量,延长光照时间提高鸡产蛋率；模拟动物信息吸引传粉动物，提高果树传粉效率和结实率等。,2、对有害动物进行控制,化学防治；机械防治；生物防治（无污染）,利用音响设备诱捕或驱赶动物；黑光灯诱捕害虫；人工合成昆虫激素防治害虫；,
