生态系统的能量流动和物质循环

1、1.1.先看图写出其中一条的食物链。并在这条食物链中标出生态系先看图写出其中一条的食物链。并在这条食物链中标出生态系统的成分及营养级类型。统的成分及营养级类型。2.2.数一数，共有几条食物链？最长的食物链？最短的食物链？数一数，共有几条食物链？最长的食物链？最短的食物链？3.3.猫头鹰占几个营养级？分别是哪几个？猫头鹰占几个营养级？分别是哪几个？4.4.处于第二营养级的生物有哪些？处于第二营养级的生物有哪些？5.5.请据图分析，蜘蛛与青蛙之间的关系。请据图分析，蜘蛛与青蛙之间的关系。6.6.从草从草- -食草昆虫食草昆虫- -青蛙青蛙- -蛇蛇- -猫头鹰这条食物链分析，如果该草原猫头鹰这条食

2、物链分析，如果该草原生态系统中青蛙被大量捕杀，则其它动物的个体将如何变化？生态系统中青蛙被大量捕杀，则其它动物的个体将如何变化？7.7.在这个生态系统中，若鼠的数量大量减少时，其他生物的数量在这个生态系统中，若鼠的数量大量减少时，其他生物的数量会发生什么变化？会发生什么变化？不会出现大的波动不会出现大的波动生态系统为什么不是单一的食物生态系统为什么不是单一的食物链而要形成食物网？链而要形成食物网？食物网越复杂，生态系统的抵抗能力就越强。食物网越复杂，生态系统的抵抗能力就越强。生态系统的抵抗力生态系统的抵抗力：热带雨林：热带雨林 苔原苔原大大于于 资料分析 第二次世界大战后，第二次世界大战后，D

3、DTDDT曾经被人们当成曾经被人们当成防治各种农业害虫的灵丹妙药而被大量使用。防治各种农业害虫的灵丹妙药而被大量使用。 研究结果表明，研究结果表明，DDTDDT在海水中的质量分数在海水中的质量分数为为5.05.01010-11-11，而在浮游植物中则为，而在浮游植物中则为4.04.01010-8-8，在蛤蜊中为在蛤蜊中为4.24.21010-7-7，到银鸥时就达，到银鸥时就达75751010-5-5。 讨论：讨论：1、从以上资料中你能得出什么结论？、从以上资料中你能得出什么结论？2、为什么、为什么DDT的浓度会随营养级上升而增加？的浓度会随营养级上升而增加？3、生物放大作用对我们的生产实践有何

4、启发？、生物放大作用对我们的生产实践有何启发？ 化学杀虫剂和有害物质过食物链能逐级积累和化学杀虫剂和有害物质过食物链能逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象就浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象就叫做叫做生物放大。生物放大。 第二次世界大战后，第二次世界大战后，DDT曾经被人们当成防治各曾经被人们当成防治各种害虫的灵丹妙药大量使用。虽然大部分种害虫的灵丹妙药大量使用。虽然大部分DDT都只都只喷撒在仅占大陆面积的喷撒在仅占大陆面积的2%的土地上，事实上的土地上，事实上75%的的陆地面积从没有使用过陆地面积从没有使用过DDT，但是后来人们不仅在，但是后来人们不仅在荒凉的北极格陵兰岛

5、动物体内测出了荒凉的北极格陵兰岛动物体内测出了DDT，而且在，而且在远离任何施药地区的南极动物企鹅体内发现了远离任何施药地区的南极动物企鹅体内发现了DDT。 DDT的危害：的危害：研究结果表明，研究结果表明，DDT在海水中的质量分数为在海水中的质量分数为5.0 X 10-11，而在浮游植物中则为，而在浮游植物中则为4.0 X 10-8，在蛤蜊中为，在蛤蜊中为4.2 X 10-7，到银鸥时就达，到银鸥时就达75 X 10-5。DDT从初始浓从初始浓度到食物链最后一级的浓度扩大了百万倍，这就是度到食物链最后一级的浓度扩大了百万倍，这就是典型的生物扩大作用典型的生物扩大作用 这种化学杀这种化学杀虫虫

6、剂和有害物质通过食物剂和有害物质通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象就叫集，导致危害的现象就叫生物放大生物放大。DDT浓度浓度DDT是农药是农药“敌敌畏敌敌畏”的主要成分的主要成分之一，它在生物体内很难分解，以之一，它在生物体内很难分解，以下下4种生物存在捕食关系，它们体内种生物存在捕食关系，它们体内DDT浓度如图所示：浓度如图所示：DDT浓度在不同生物体内的分布浓度在不同生物体内的分布有什么特点？有什么特点？营养级越高，营养级越高，DDT浓度越高浓度越高已知下表所列生物构成一条食物链，属于生产者的已知下表所列生物构成一条食物链，属于生

7、产者的生物是生物是_；属于次级消费者的生物是；属于次级消费者的生物是_样本样本某重金属的含量（质量分数为某重金属的含量（质量分数为10-6）土壤土壤001A5B02C002D50CA无机物、有机物、气候、能源无机物、有机物、气候、能源生产者生产者消费者消费者分解者分解者生态系统生态系统的成分的成分食物链（网）食物链（网）【营养结构】【营养结构】生态系统的结构生态系统的结构1 1、肉食动物不可能是一条食物链中的第几、肉食动物不可能是一条食物链中的第几 营养级营养级 （ ） A A第五第五 B B第二第二C C第三第三 D D第四第四2 2、对水稻、对水稻鼠鼠蛇蛇鹰这条食物链的错误鹰这条食物链的错

8、误 描述是描述是 （ ）A.A.水稻是生产者水稻是生产者 B.B.鼠是初级消费者鼠是初级消费者 C.C.蛇是次级消费者蛇是次级消费者 D.D.鹰属于第三营养级鹰属于第三营养级BD3、如果一个生态系统中有、如果一个生态系统中有4种生物，他们可种生物，他们可能形成下列几种营养结构，其中最稳定的是能形成下列几种营养结构，其中最稳定的是A .甲甲乙乙丙丙丁丁 B.甲甲丙丙乙乙丁丁丁丁C.乙乙丙丙D.甲甲甲甲乙乙丙丙丁丁（B）4 4、如果右图是草原上部分食物网的、如果右图是草原上部分食物网的示意图，分析以下问题示意图，分析以下问题: :（l l）图中共有）图中共有_条食物链。条食物链。（2 2）猫头鹰占

9、有）猫头鹰占有_个营养级，个营养级，分别为分别为_ _ _营养级。营养级。(3)(3)猫头鹰和蛇的关系是猫头鹰和蛇的关系是_。（4 4）次级消费者有）次级消费者有_。（5 5）如果人类大量捕）如果人类大量捕杀青蛙，哪些生物杀青蛙，哪些生物得利，哪些生物受害。得利，哪些生物受害。牧场会发生什么牧场会发生什么变化？变化？33第三、四、五第三、四、五竞争和捕食竞争和捕食猫头鹰和青蛙猫头鹰和青蛙 作为生物与无机环境组成的统一整体，作为生物与无机环境组成的统一整体，生态系统不仅具有一定的结构，而且具有一生态系统不仅具有一定的结构，而且具有一定的功能。定的功能。 生态系统的主要功能：生态系统的主要功能：

10、一、能量流动一、能量流动 二、物质循环二、物质循环备选策略备选策略1 1：先吃鸡，再吃玉米；先吃鸡，再吃玉米；备选策略备选策略2 2：先吃玉米，同时用一部分玉米喂先吃玉米，同时用一部分玉米喂 鸡，吃鸡产下的鸡，吃鸡产下的 蛋，最后吃鸡。蛋，最后吃鸡。照射在草地上的太阳能照射在草地上的太阳能 都被小草固定了吗都被小草固定了吗? ? 太阳能被小草固定后太阳能被小草固定后, ,这些这些能量有哪些去向能量有哪些去向? ?呼吸作用呼吸作用生命生命活动活动热能热能暂未利用暂未利用分解者分解者残枝败叶等残枝败叶等兔子吸收了草中的能量后兔子吸收了草中的能量后, ,这些能量有哪些去向这些能量有哪些去向? ?呼吸

11、作用呼吸作用生命生命活动活动热能热能 分解者分解者残骸残骸兔子把草吃进肚子里兔子把草吃进肚子里, ,草草 中的能量都被兔子吸收了中的能量都被兔子吸收了 吗吗? ? 同化同化 暂未利用暂未利用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用暂未利用暂未利用暂未利用暂未利用暂未利用暂未利用残枝败叶等残枝败叶等残骸残骸残骸残骸分解者分解者分解者分解者分解者分解者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用残枝败叶等残枝败叶等残骸残骸残骸残骸分解者分解者分解者分解者分解者分解者暂未利用暂未利用暂未利用暂未利用暂未利用暂未利用残枝败叶等残枝败叶等残骸残骸残骸残骸 散失（分解者）散失（分解者） 散失（

12、呼吸作用）散失（呼吸作用） 呼吸作用呼吸作用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分解者分解者分解者输入输入 生态系统中能量的生态系统中能量的输入、传递输入、传递和和散失散失的过程。的过程。传递传递传递传递 散失（呼吸作用）散失（呼吸作用） 散失（分解者）散失（分解者） 传递传递传递传递输入输入 起点起点:去向去向:渠道渠道:生态系统能量流动全过程图解生态系统能量流动全过程图解生产者生产者初级消初级消费者费者次级消次级消费者费者三级三级消费者消费者呼呼 吸吸 作作 用用（热能）（热能）分分 解解 者者呼吸作用呼吸作用（热能）（热能）1 1、生态系统的能量从哪里来？如何进入生物界？、

13、生态系统的能量从哪里来？如何进入生物界？ 太阳能，生产者的光合作用太阳能，生产者的光合作用4 4、能量流动的途径能量流动的途径( (渠道渠道) )：2 2、生态系统的、生态系统的能量流动从哪里开始（起点）能量流动从哪里开始（起点）? ?食物链和食物网食物链和食物网从生产者固定太阳能开始从生产者固定太阳能开始3 3、流经生态系统的总、流经生态系统的总能量怎么算？能量怎么算？该生态系统生产者所固定的太阳能的总量该生态系统生产者所固定的太阳能的总量5 5、能量的散失：能量的散失：通过呼吸作用以热能形式散失通过呼吸作用以热能形式散失6 6、能量的转化形式：能量的转化形式：光能光能化学能化学能热能热能1

14、2.6 62.8未固定未固定生产者生产者 464.6植食性动物植食性动物 62.8肉食性动物肉食性动物 12.6请计算能量传递效率请计算能量传递效率（输入后一营养级的（输入后一营养级的能量与输入前一营养级的能量的比）能量与输入前一营养级的能量的比）单位（焦单位（焦/厘米厘米2 年）年）96.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0 呼吸呼吸 122.6 122.6 单向流动单向流动: :自身呼吸作用消耗自身呼吸作用消耗分解者利用分解者利用暂未利用暂未利用12.6 62.8未固定未固定生产者生产者 46

15、4.6植食性动物植食性动物 62.8肉食性动物肉食性动物 12.696.318.87.5 分解者分解者 14.6 14.6 12.52.1微量微量 未利用未利用 327.3 327.3 29329.35.0 呼吸呼吸 122.6 122.6 不可逆向，不可循环不可逆向，不可循环 肉食性动物肉食性动物 12.6 12.6 植食性动物植食性动物 62.8 62.8 生产者生产者 464.6 464.6 能量金字塔能量金字塔 若每个营养级获取的能量全部用于增加体重，能量传递若每个营养级获取的能量全部用于增加体重，能量传递效率按效率按10%-20%10%-20%计算，则如果使计算，则如果使D D鱼体重

16、增加鱼体重增加1kg,1kg,至少所至少所需浮游植物约需浮游植物约 ，最多需，最多需 。1000kg1000kg125kg125kg第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级第四营养级第四营养级能量金字塔能量金字塔第一营养级第一营养级第二营养级第二营养级第三营养级第三营养级第四营养级第四营养级能量金字塔能量金字塔若每个营养级获取的能量全部用于增加体重，能量传递若每个营养级获取的能量全部用于增加体重，能量传递效率按效率按10%10%计算，则如果使计算，则如果使D D鱼体重增加鱼体重增加1kg,1kg,需浮游植物需浮游植物约约 。1000kg1000kg生态金字塔生态金字塔生态金

17、字塔生态金字塔：指各个养级之间的某种数量关系：指各个养级之间的某种数量关系类型：类型：生物量金字塔生物量金字塔 能量金字塔能量金字塔 数量金字塔数量金字塔一般来说，能量必呈一般来说，能量必呈正金字塔形，而生物正金字塔形，而生物量和数量则可能倒置量和数量则可能倒置或部分倒置。或部分倒置。 1、数量金字塔：每个营养级生物个体数草原（夏季）草原（夏季）C1200000C290000C31生态系统的数量金字塔生态系统的数量金字塔是否一定是正立的呢？是否一定是正立的呢？p1500000你觉得这个金字塔，分为四层分别代表什么？你觉得这个金字塔，分为四层分别代表什么？如何来体现各层数量的关系？如何来体现各层

18、数量的关系？例、画出在森林生态系统中，例、画出在森林生态系统中，“油松油松松毛虫松毛虫乌鸦乌鸦”这条这条食物链相符合的数量金字塔？食物链相符合的数量金字塔？AB倒金字塔倒金字塔2、生物量（干重）金字塔p40000C14C21巴拿马热带森林巴拿马热带森林p4c121英吉利海峡英吉利海峡生态系统的生物量（干重）金字生态系统的生物量（干重）金字塔是否一定是正立的呢？塔是否一定是正立的呢？1 1在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是A.A.生产者生产者 B.B.初级消费者初级消费者 C.C.次级消费者次级消费者 D.D.分解者分解者A 2 2根据生

19、态学原理，要使能量流经食物链的总消耗根据生态学原理，要使能量流经食物链的总消耗量降到最低，人们应采取下列哪一种食物结构量降到最低，人们应采取下列哪一种食物结构 A A以淡水养殖的鱼类为主以淡水养殖的鱼类为主 B B以家畜的肉类为主以家畜的肉类为主 C C以谷类和植物蛋白为主以谷类和植物蛋白为主 D D以禽类的肉和蛋为主以禽类的肉和蛋为主C 5. 5.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，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，表中表中A AB BC CD D分别表示不同的营养级，分别表示不同的营养级，E E为分解者。为分解者。PgPg表示生表示生物同化作用固定能量

20、的总量物同化作用固定能量的总量,Pn,Pn表示生物体贮存的能量表示生物体贮存的能量(Pn=Pg-R),(Pn=Pg-R),R R表示生物呼吸消耗的能量。（单位：表示生物呼吸消耗的能量。（单位：10102 2千焦千焦/ / /年）年）PgPgPnPnRA15.92.813.1B870.7369.4501.3C0.90.30.6D141.061.979.1E211.520.1191.4A、B、C、D分别代表哪个营养级分别代表哪个营养级?第第一一营养级营养级第第二二营养级营养级第第三三营养级营养级第第四四营养级营养级分解者分解者请计算第三营养级到第四营养级的能量传递效率请计算第三营养级到第四营养级的

21、能量传递效率?请比较此生态系统输入的总能量请比较此生态系统输入的总能量0.915.95.7% 输入输入: 870.7生态系统依靠太阳不断地提供能量，而生态系统依靠太阳不断地提供能量，而生态系统中的物质却都是由地球提供的。生态系统中的物质却都是由地球提供的。为什么维持生态系统所需的大量物质，为什么维持生态系统所需的大量物质，例如氧、水、氮、碳和许多其他物质，例如氧、水、氮、碳和许多其他物质，亿万年来却没有被生命活动所耗尽？亿万年来却没有被生命活动所耗尽？讨论讨论生态系统的物质循环生态系统的物质循环一、概念一、概念 在生态系统中，组成生物体的在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元

22、素，不断地等化学元素，不断地在生物群落和无机环境之间进行循环。在生物群落和无机环境之间进行循环。无机环境无机环境生物群落生物群落组成生物体的组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素等化学元素反复循环反复循环思考思考1 碳在无机环境中主要以何种形式存碳在无机环境中主要以何种形式存在？在生物体内主要以何种形式存在？在？在生物体内主要以何种形式存在？思考思考2 碳从无机环境进入生物群落主要碳从无机环境进入生物群落主要是通过什么途径？是通过什么途径？思考思考3 碳在生物群落内部以何种形式，通碳在生物群落内部以何种形式，通过什么渠道进行传递？过什么渠道进行传递？思考思考4 碳通过哪些途径从生物群落返

23、回碳通过哪些途径从生物群落返回到无机环境？到无机环境？一、碳循环一、碳循环讨论讨论1：如果人们不按生态规律办事，乱砍滥伐森林，如果人们不按生态规律办事，乱砍滥伐森林，对生态系统碳循环有何影响对生态系统碳循环有何影响? 讨论讨论2：化石燃料的大量燃烧，对生态系统的碳循环化石燃料的大量燃烧，对生态系统的碳循环有何影响有何影响? 反馈练习反馈练习 下图为生态系统各组成成分的关系图解下图为生态系统各组成成分的关系图解示意图，请分别回答如下问题：示意图，请分别回答如下问题：(1) 图中图中A、B、C、D各指什么各指什么?(2) 图中图中又分别指什么又分别指什么?(1)A是消费者，B为分解者，C为生产者，D为无机环境 (2)指光合作用，指捕食，指细胞呼吸，指分解作用能量流动和物质循环的关系能量流动和物质循环的关系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分解者分解者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用项目项目能量流动能量流动物质循环物质循环形式形式过程过程范围范围特点特点联系联系以有机物形式流动以有机物形式流动 以无机物形式流动以无机物形式流动 沿食物链沿食物链(网网)单向流动单向流动 在无机环境和生物群落间在无机环境和生物群落间反复循环反复循环 生态系统各营养级生态系统各营养级 全球性全球性 单向流动，单向流动，逐级递减逐级递减 反复出现，反复出现，循