生态系统的能量流动和物质循环(姜振华)

知识内容考纲要求考纲理解物质循环和能量流动的基本规律及应用Ⅱ能量流动的概念、过程、特点、意义；物质循环的概念、特点，碳循环，物质循环和能量流动的的关系物质循环和能量流动温故而知新1.生态系统的结构包括哪两方面？2.生态系统的成分有哪些？3.生态系统的营养结构是什么?生态系统的成分,食物链，食物网生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量食物链和食物网你能写出一条食物链吗？一、生态系统的能量流动思考：请试着说出小草的能量来源和去向。残枝败叶呼吸作用散失散失呼吸作用…分解者利用生产者同化用于生长发育和繁殖初级消费者摄入蝗虫的能量来源和去向呢？粪便遗体残骸呼吸作用散失散失呼吸作用……初级消费者摄入初级消费者同化用于生长发育和繁殖次级消费者摄入分解者利用注意：摄入=同化+粪便摄入量和同化量什么关系？P94图5-6①同化量＝摄入量－粪便量②积累量＝同化量―呼吸量③光能入射量＝生产者固定量＋反射量④生产者同化量＝流经生态系统总能量≠各营养级同化量总和⑤粪便量属于上一营养级的同化量一、生态系统的能量流动根据上述小草和蝗虫的能量来源和去向，总结能量流动过程。

生产者（植物）呼吸作用初级消费者（植食动物）呼吸作用次级消费者（肉食动物）三级消费者（肉食动物）呼吸作用呼吸作用分解者呼吸作用太阳能1.能量流动传递的过程

可见能量沿着食物链流动时，每个营养级都有能量的输入、传递、转化和散失过程。

生态系统中能量的______、_______、________和_________的过程，称为生态系统的能量流动。P932.能量流动的概念输入传递转化散失生态系统能量的源头是什么？怎样输入生态系统的？能量流动的渠道是什么？比较正确错误起点(输入)生产者固定的太阳能入射到生产者的总能量总量生产者通过光合作用固定的太阳能总量各营养级能量的总和途径食物链和食物网不含分解者的腐生链能量变化情况太阳能→生物体内的化学能→热能只考虑太阳能→生物体有机物形式有机物ATP生理过程光合作用、呼吸作用、化能合成作用只考虑光合作用、呼吸作用能量流动要点辨析（补充）

赛达伯格湖的能量流动图解3.能量流动的特点数据分析与处理营养级流入能量流出能量（输入后一营养级）出入比生产者植食性动物肉食性动物分解者464.662.812.614.662.812.613.52%20.06%生态系统能量流动的特点1、能量流动不是循环的而是单向流动的：2、能量流动是逐级递减的：相邻两个营养级的传递率为10％～20％

从生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者→……不可逆转逐级递减的原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一个营养级利用。10%~20%生产者10%~20%初级消费者次级消费者10%~20%……为什么一般的食物链上营养级不会多于5个？答：根据能量传递效率为10%~20%计算，流入到下一营养级能量是很少的。所以营养级越高生物种类和数量就越少。当能量流经4~5个营养级，所剩的能量就少到不足以再维持下一营养级的生命了。在绿色植物→鼠→猫头鹰这条食物链中，猫头鹰增重1Kg，至少需要消耗绿色植物______Kg。X×20%×20%=1Kgx=25Kg最多呢？如果是多条食物链呢？如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自羊肉，1/4来自小型肉食动物，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物（）X=(1/2)÷10%+(1/4)÷10%÷10%+(1/4)÷10%

÷10%÷10%=280能量金字塔高低能量低高营养级永远都是金字塔形数量金字塔树数昆虫数目小鸟数目例外能量金字塔会有例外的情况吗?鸟树昆虫能量金字塔ADCB

（1）.帮助人们科学规划，设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。

（2）.设法调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分4.能量流动的意义1、碳循环碳是地球上储量最丰富的元素之一。碳是构成生物体的基本元素，约占生物体干重的49％，碳链是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。二、生态系统的物质循环碳的循环过程

无机环境生产者消费者光合作用呼吸作用呼吸作用捕食分解者呼吸作用煤、石油燃烧1、碳在无机环境中以什么形式存在？2、碳在无机环境与生物群落之间的循环形式？3、碳进入生物体的途径？问题思考4、碳在生物体内的存在形式？5、碳在生物体之间传递途径？1、碳进入大气的途径？2、碳循环的特点?（有机物）（有机物）全球性、反复循环（CO2）食物链1、图中A、B、C、D各指什么?2、图中①～⑦又分别指什么生理作用?C

右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：

DAB①③⑦⑤④⑥②生产者无机环境消费者分解者3、与碳循环关系最为密切的两种细胞器是______.4、生物的下列过程中，与碳循环无直接关系的是

A、光合作用B、呼吸作用

C、蒸腾作用D、微生物分解作用线粒体、叶绿体C概念：2、物质循环的概念生物群落反复循环无机环境

组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素生态系统的物质循环带有全球性，这种物质循环又叫生物地球化学循环(生物地化循环)。P101能量流动物质循环形式过程范围特点联系主要以有机物形式沿食物链（网）单向流动生态系统各营养级单向流动，逐级递减主要以无机物形式在无机环境与生物群落之间反复循环全球（生物圈）反复循环1、能量流动的过程离不开物质的合成与分解；2、物质是能量沿食物链流动的载体；3、能量是物质在生态系统中往复循环的动力。3、能量流动和物质循环的相互关系是生态系统主要功能，同时进行，相互依存，不可分割本节知识体系能量流动概念：生态系统中能量的输入、传递和散失的过程过程能量的源头：流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能的总量途径：食物链或食物网特点单向流动：逐级递减：沿食物链方向由低营养级流向下一营养级能量金字塔：能量沿食物链流动过程中逐级递减；传递效率为10%~20%。研究意义调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分太阳能

1、如图表示某草原生态系统中能量流动图解，①④表示相关过程的能量数值，下列有关叙述正确的是（）草兔狐分解者粪便遗体残骸等呼吸作用A、①是流入该生态系统的总能量。B、分解者获得的能量最少。C、图中的②/①比值代表草兔的能量传递效果。D、③和④分别属于草和兔同化能量的一部分。①②③④D☆反馈强化☆2、下图表示某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是 A．Ⅰ和Ⅳ是实现物质循环的关键生态成分

B．该图所示的食物网只有1条食物链：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ C．E1

表示主要通过光合作用所固定的能量

D．能量可在食物链中循环利用C3、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A、B、C、D分别表示不同的营养级，E为分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的总量，Pn表示生物体储存的能量（Pn=Pg-R），R表示生物呼吸消耗的能量。PgPnRA15.92.813.1B870.7369.4501.3C0.90.30.6D141.061.979.1E211.520.1191.4单位：102千焦/m2/年分析回答：（1）能量流动是从A、B、C、D中的哪个营养级开始的？为什么？（2）该生态系统中能量从第三营养级传到第四营养级的效率是多少？（3）从能量输入和输出角度看，该生态系统的总能量是否增加？PgPnRA15.92.813.1B870.7369.4501.3C0.90.30.6D141.061.979.1E211.520.1191.4B5.7%增加，输入=生固，输出=Pn之和

4．下图是生态系统中某元素循环的模式图，该图可以说明①该图主要体现的是碳元素的循环②A与B两种生物是生态系统不可缺少的成分③图中的生理过程②全在线粒体中进行④该物质循环带有全球性A．①④B．②④C．①②D．①③A5、下图表示某种生态系统中)4种成分之间的关系，以下相关叙述中正确的是( A．甲和乙所包含的所有种群构成群落

B．乙1

的同化