能量流动和物质循环.

（第三课时：能量流动和物质循环）说一说,下列生物食物链是如何构成的?有几条食物链？牧草鼠蛇猫头鹰牧草鼠蛇猫头鹰最长的食物链是哪一条?牧草鼠蛇猫头鹰牧草鼠蛇猫头鹰猫头鹰与蛇之间有何种间关系?捕食关系若鼠数量减少，会出现什么现象？鹰、蛇因缺少食物，数量减少，草因鼠减少而增加若牧草大面积减少，会出现什么后果？鼠、鹰、蛇都因缺少食物而减少说说鹰、鼬、鼠、小麦进行生命活动的能量各来自何处？绿色植物通过光合作用将光能转化为化学能贮存在它所制造的有机物中，其他生物则直接或间接地利用经绿色植物转化后贮存在有机物中的化学能。生物所需的能量就是通过食物链和食物网来传递的。鹰、鼬来自于鼠，鼠来自于小麦，小麦来自于太阳光一.生态系统的能量流动:是指生态系统内伴随着物质循环的能量转移过程能量的输入能量的传递能量的散失形式：太阳能途径：食物链形式：呼吸热能渠道渠道食物链食物网化学物质(CO2、O、N和其他物质)消费者分解者生产者.光能.能量流动:物质流动:化学能呼吸热能呼吸热能呼吸热能（终点）（起点）食物链能量流动渠道示意图能量转化过程起点：生产者固定太阳能渠道：食物链和食物网终点：呼吸热能能量流动的过程中1、各生物之间流动的是什么能量？化学能2、生物获得的能量最终来自哪里？太阳能3、能量流动过程中起点、终点、渠道、途径各是什么？太阳能、化学能、热能又是怎样转化的？途径：食物链能量转化：太阳能生物体内的化学能热能即呼吸热猫头鹰获得的能量是否等于老鼠和蛇之和?在食物链中猫头鹰获得的能量最终来自哪里?牧草的能量来自哪里?流入鹰体内的能量，是从这个食物网的什么开始的？生产者对于猫头鹰哪条食物链获得能量最有效?结论：营养级越多，能量损失越多，获得能量越少，相反，营养级越少，能量损失越少，获得能量越多，能量传递效率越高，因为每一营养级上都有能量损失，所以营养级一般不会超过6个光合作用生产者固定的太阳能是总能量能量在流动过程中的传递效率：10％-20％能量最多能量第二能量第三能量最少（生产者中固定的太阳能能是总能量）能量流动的起点结论：能量在流动过程中是逐级递减的传递效率：10％-20％尸体粪便生产者（植物）呼吸热呼吸热呼吸热次级消费者分解者（微生物和腐生生物）呼吸热太阳3.生态系统的能量流动全过程能量流动是单向的、逐级递减的(传递效率为10%～20%)尸体落叶初级消费者尸体粪便能量流动的方向是单向的还是循环的？由生产者到各级消费者简头越来越细,这表明什么？能量在沿食物链流动的过程中减少的原因：1）通过呼吸作用消耗能量如箭头②一部分用于自身生命活动所需一部分用于呼吸散热2）贮存在生物体内的能量流入下一级营养级的生物体内，如箭头③3）留在生物体的遗体、遗物内，如箭头④，最终被分解者分解，通过呼吸散失掉箭头①表示生产者固定的全部太阳能.①②②④能量的去向③③③④④②②④生态系统中能量流动的特点：能量和生物数量呈金字塔型能量在逐级流动中的传递效率约为10%~20%单向流动：由低营养级流向高营养级逐级递减(呈金字塔型）1、为什么有些发达国家的食品结构是以肉、蛋、奶为主，而我国的食品结构仍是以粮食为主？2、肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高,从生态学的观点看,这是由于(）A.动物饲养麻烦,花工多,投资大B.动物性食品营养价值高C.食物链延长,能量流失多,动物性食品成本高D.植物栽培较容易C根据生态学原理，以粮食和植物蛋白为主，能量流经食物链时总消耗量最少研究能量流动的意义合理地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.提高经济效率在农田里除草、治虫，目的是为了调整生态系统中能量流动的方向思考：在农业生态系统中怎样使能量更多的流向对人类有益的地方？•根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律,生态系统中能量沿着食物链传递的过程中，每一个环节都有消耗和散失，导致能量传递效率很低。在食物链中营养级越高的生物,可利用的能量就越少,老虎在生态系统中位于最高营养级,通过食物链(网)流经老虎的能量已减到很小的程度.因此,要养活一个最高营养级的生物，需要大量的生产者，而一只老虎要生存下去，其活动范围、捕食空间应该非常大.故一山不能容二虎有一定的生态学道理1.用能量流动的原理,解释谚语”一山不容二虎”隐含的道理。能量流动是单向的、逐级递减的，物质的流动呢？生态系统中的物质流动是循环不息的。二、生态系统的物质循环１、概念：在生态系统中，组成生物体的＿＿＿＿＿＿等化学元素，在＿＿＿＿与＿＿＿＿＿之间可以反复地出现和循环。由于生物圈的物质循环带有全球性又叫生物地球化学循环。ＣＨＯＮＰＳ生物无机环境思考：（1）碳循环的形式：（2）碳在无机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：CO2；CO2和碳酸盐；食物链；①动植物的呼吸作用②微生物的分解作用③含碳燃料的燃烧含碳有机物；绿色植物的光合作用；（消耗CO2的途径）（产生CO2的途径）化学物质(CO2、O、N和其他物质)消费者分解者生产者.光能.能量流动:物质流动:呼吸作用微生物分解作用能量流动是单向的、逐级递减的，物质的流动循环不息的结论：热能热能热能以碳为例，说说化学元素在生产者、消费者、分解者与无机环境之间是如何循环流动的。食物链食物链光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用微生物的分解作用含碳燃料含碳有机物大气中的CO2库碳的循环过程碳的碳的循环过程动植物的遗体和排泄物碳循环的形式：CO2含碳有机物煤石油天然气碳循环以碳元素为例大气中的CO2分解者的分解作用循环光合作用生产者呼吸作用煤、石油、天然气各级消费者食物链燃烧遗体遗物社会热点：温室效应1、温室气体：CO2过多2、CO2增多的原因含碳燃料的大量燃烧森林、草原等植被的破坏3、温室效应的危害气候变暖，极地冰川加速融化沿海城市被淹没农田减少，粮食减产4.缓解措施开发新能源植树造林，增大绿化面积氮循环•1、氮也是构成生物的必要元素•2、空气中：氮气（游离态）占78％，3、游离态氮（N2)不能直接被大多数生物所利用，必须与其他成分形成化合物（氨或铵盐），才能被植物利用。氮的这个变化过程叫做固氮。N2固氮NH3、硝酸盐、铵盐等（不能被植物利用）（能被植物利用）1．图中固氮途径有：＿＿固氮、＿＿固氮和＿＿固氮。2．上图说明组成生物体的一些基本化学元素在生物和无机环境之间是可以＿＿＿＿。氮是怎样循环的?雷电循环的食物链动物排泄物动物排泄物及遗体植物遗体分解者分解被分解者被分解者被分解者分解制造蛋白质大气大气中的氮气人工固氮生物固氮雷电固氮雷电固氮氨或氨或铵盐亚硝酸盐硝酸盐土壤根的吸收根的吸收作用人工生物（产生氮气的途径）2.氮的循环雷电固氮人工固氮生物固氮大气中的氮氨或铵盐亚硝酸盐硝酸盐动物排泄及遗体植物制造蛋白质被细菌分解动物植物遗体4.能量流动和物质循环的相互关系联系②能量流动和物质循环是同时进行的.二者相互伴随，相辅相承，是不可分割的统一整体。区别特点范围能量流动物质循环主要以有机物形式组成生物体的基本元素全球性、反复出现、循环运动单向流动、逐级递减生态系统的各营养级全球生物圈特点①生态系统的能量流动伴随着物质循环进行.2、食物链、食物网反映的是以关系为基础的生物间的联系，是生态系统的渠道。食物物质和能量流动练习1、从生态系统意义上说：“落红不是无情物，化作春泥更护花”的诗句反映了什么？生态系统中的物质循环能量的起点能量的渠道能量的终点5、传递过程单向流动逐级减少9、传递效率每级约10—20%10、能量的变化：光能化学能（生物体内）热能6、传递途径食物链3、生物与生物之间流动的能量是化学能能量4、能量最终来自于太阳能生产者固定太阳能食物链和食物网呼吸热（热能）7、能量传递方向8、传递数量能量流动的特点11、据图回答：⑴该食物网有____条食物链组成。⑵写出其中最长的一条食物链是：__________________________________________________⑶若给植物喷洒不易分解的农药（DDT），这种农药在____体内浓度最高。⑷作为一个生态系统，图中还缺少的成分是________________________。鼠鹰蛙蛇鸟昆虫植物7鹰分解者、非生物的物质和能量植物→昆虫→蛙→蛇→鹰植物→昆虫→鸟→蛇→鹰12、根据下表回答问题：⑴写出草原生态系统中最长的一条食物链：。⑵分析重金属元素在食物链各生物体内的规律：。生物及环境因素重金属质量分数（10-6）土壤0.01秃鹫21猫头鹰5鼠0.2草0.02草→鼠→猫头鹰→秃鹫越高一级的生物，重金属含量越高。13．右图是草原生态系统中的一条食物链及能量流动图解，回答问题。①图中D表示______。②能量在逐级递减中，传递率按20％计算，若狐获得的能量是8千焦，传递给狼的能量为______千焦。③图中各营养级通过A＿＿作用被消耗，通过B＿＿＿利用，而B又通过C＿＿＿＿被消耗。太阳能1.6呼吸分解者呼吸作用14、下图是生物圈中碳循环的示意图，下列分析不符合图中表示的信息的是（）A．图中③表示的生理过程时呼吸作用B．图中甲代表的生物是腐生细菌和真菌等C．图中乙丙丁三者组成的食物链是：乙→丙→丁D．能量沿着食物链流动，在丁这一级生物体内积累最多D15．识图作答：1）写出①②③④的生理过程及⑤产生CO2的方式。①＿＿＿＿②＿＿＿＿③＿＿＿＿＿＿＿④＿＿＿＿⑤＿＿＿2）碳在无机环境与生物群落之间以＿＿形式进行循环。3）碳循环中最简单的循环途径是在＿＿＿＿和大气之间的循环。光合作用呼吸作用微生物分解作用呼吸作用燃烧CO2绿色植物16、下表是甲，乙，丙，丁四个种群，在一个达到生态相对稳定的环境中所含有的总能量和残留农药DDT的平均浓度。甲乙丙丁能量（KJ）2.8×1091.3×1089.1×1072.9×107DDT浓（ppm）0.040.350.393.4（1）甲在该生态系统的成分中属于（）（2）写出四个种群的最简单的能量流动渠道（3）在能量流动的渠道中，（）越高，生物体的DDT浓度越高。乙丁丙甲生产者营养级17、下图是生态系统中碳循环示意图,图中D为大气,请据图回答:ACBD(1)生态系统的能量流动从()固定太阳能开始.生产者(2)碳元素在大气中与A,B,C之间的流动是以（）形式进行的,在生态系统各成分中A为（）B为（）C为D为（）(3)图中D→C过程是通过（）作用实现的,C→D是通过（）作用实现的,B→D过程是通过（）作用实现的.ACBDCO2消费者分解者生产者光合呼吸呼吸非生物的物质和能量ABCB是通过（）实现的微生物的分解作用(4)生物群落中的一部分碳返回大气中,另一部分则以（）形式储藏在地层中,碳在无机环境中以（）和（）形式存在.(5)碳循环始终与（）结合在一起进行.ACBDCO2化石燃料碳酸盐能量流动练习题阳光C、H、O、N等绿色植物蝉螳螂细菌蛇据图回答：1.图解表示了一个的组成及各成分间的关系。阳光是它的。2.图中含能量最多的生物类群是；含能量最少的生物类群是。生态系统能源绿色植物蛇黄雀3.若螳螂全部迁走，则黄雀的数量将会，4.动植物尸体是图中的，通过和这两种方式分解的，因而该生物在生态系统中的中起着重要作用。55增多细菌有氧呼吸无氧呼吸物质循环和能量流动阳光C、H、O、N等绿色植物蝉螳螂细菌蛇黄雀3、右图所示，是某校研究性学习小组的同学模拟池塘生态系统制作的一个封闭生态瓶，请根据图回答：1)这个生态瓶应放在＿＿＿的地方，这样可以使金鱼藻、绿萍＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。2)在这个生态瓶中,金鱼藻,绿萍为虾等提供＿＿和＿＿＿;虾等为绿萍等提供＿＿＿＿，所以二者能共存。3)使金鱼藻、绿萍、虾和螺蛳能长期生存，生态瓶中还必须有的一种生物成分是＿＿＿＿。4)生态瓶放置在明亮的窗台上，那么生态瓶中早晨时水溶液的PH_____（＜、＞或＝）傍晚时水溶液的PH值。.问题探究.有阳光进行光合作用制造有机物，放出氧气食物氧气二氧化碳分解者＜能量流动单向流动逐级递减绿色植物：A初级消费者：B=A*10%二级消费者：C=B*