(共31张PPT)
6.2.3 能量流动和物质循环
济南版八年级下册
学习目标
1.概述生态系统的能量流动和物质循环的概念。
2.通过对能量流动和物质循环过程的分析，理解两者的特点以及联系与区别。
3.形成生态系统是一个统一整体的观点。
新知导入
生态养殖
我国农村大力提倡的一种生产模式，其最大的特点就是在有限的空间范围内，人为地将不同种的动物群体以饲料为纽带串联起来，形成一个循环链，目的是最大限度地利用资源，减少浪费，降低成本
生态养殖利用的是什么样的生物学原理呢？
新知讲解
一、生态系统的能量流动
1.能量流动的渠道
能量是通过食物链依次传递
新知讲解
食物链上的每一个环节
2.营养级
第一营养级
(生产者)
第二营养级
(初级消费者)
第三营养级
(次级消费者)
第四营养级
(三级消费者)
第五营养级
(四级消费者)
猫头鹰
食虫鸟
蜘蛛
食草昆虫
草
观察思考
生产者的能量主要来自太阳能，各级消费者的能量来自上一个营养级。每个营养级的能量有三个去向：一是通过该营养级的呼吸作用，以热能的形式散失；二是随着遗体、排泄物等流入分解者；三是有一小部分能量，通过食物链流入下一个营养级(最高营养级除外)。
1.指出每个营养级能量的来源和去向
观察思考
2.生态系统中的能量能否逆向流动或者循环流动？
生态系统中的能量不能逆向流动或循环流动
观察思考
3.一般情况下，为什么营养级越高，生物的数量就越少？
能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减的。在一个生态系统中，营养级越高，在能量流动过程中消耗的能量也越多，所以生物所处的营养级越高，所能获得的能量就越少，个体的数量就越少
新知讲解
作为生产者的绿色植物和所有的自养生物都位于食物链的起点，即食物链的第一环节，它们构成了第一营养级
一个营养级是指处于食物链某一环节上所有物种的总和，因此，营养级之间的关系已经不是指一种生物和另一种生物之间的营养关系，而是指一类生物和处在不同营养级层次上的另一类生物之间的关系
所有以生产者(主要是绿色植物)为食的动物都属于第二营养级，即植食性动物
第三营养级包括所有以植食性动物为食的肉食性动物，以此类推
新知讲解
散失是指各营养级生物自身的呼吸作用和分解者的呼吸作用散失能量的过程
3.能量流动
(1)概念
生态系统中能量的输入、传递和散失的过程
(2)过程
输入是指生产者把太阳能以化学能的形式进行固定的过程
传递是指能量从一个营养级流入下一个营养级的过程
新知讲解
散失
分解者
初级消费者
用于生长发育、繁殖
……
粪便
遗体残骸
生产者
太阳能
次级消费者
用于生长发育、繁殖
用于生长发育、繁殖
呼吸
消耗
呼吸
消耗
呼吸
消耗
光合作用 能量输入
动物 摄食
动物 摄食
动物 摄食
残枝败叶
粪便
遗体残骸
能量流动过程
新知讲解
第四营养级
第三营养级
第二营养级
第一营养级
10 千焦
100 千焦
1 000 千焦
10 000 千焦
(3)特点
能量是逐级递减、单向流动的，是一个不可逆的过程
新知讲解
由于生物自身的呼吸消耗，以及植物的残枝落叶和动物的骨骼、皮毛等难以被下一个营养级的生物利用，故能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减的
①单向流动
②逐级递减
能量流动沿食物链进行，生物之间吃与被吃的关系不可逆转，食物链是单向的，因而能量流动也是单向、不可逆的
能量沿着食物链流动，食物链不可逆，所以能量单向流动
能量在流动过程中，会通过各营养级生物的呼吸作用消耗一部分，还有一部分能量难以被下一营养级利用，所以能量在沿食物链流动过程中是逐级递减的
新知讲解
帮助人们合理地调整生态系统中能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
4.研究生态系统能量流动的意义
猪
人
鸡
农作物
粪便、废弃物
食用菌
沼渣
沼气
(燃料)
沼气池
(微生物发酵)
此农业生态系统提高了农作物的光合作用效率，实现了能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率
规律总结
c.沿食物链流动(最高营养级除外)
①能量的来源
最终来源(源头) 太阳能
生产者体内能量来源 生产者光合作用固定的太阳能
消费者体内能量来源 上一个营养级
②能量的去路
b.被分解者利用
a.通过呼吸作用散失
规律总结
一般来说，在生态系统中，能量在相邻两个营养级之间的传递效率是10%~20%
营养级 生物体数量 生物体所含总能量
高 少 少
低 多 多
营养级越多，在能量流动中消耗的能量就越多
营养级级别越高，高营养级生物得到的食物越少，得到的能量也越少，生物个体的数量就越少，越难在生态系统中生存
在一条食物链中，营养级与生物体数量、生物体所含总能量的关系
能量
能量
能量
能量
三级消费者
次级消费者
初级消费者
生产者
新知讲解
体现生态系统中能量流动的过程
5.能量金字塔
每一层代表每个营养级最多获得的能量
新知讲解
在生态系统中，组成生物体的化学元素从无机环境开始，经生产者、消费者和分解者，又回到无机环境，就完成了一个循环过程，称为生态系统的物质循环
二、生态系统的物质循环
1.概念
二氧化碳是大气中含碳的主要气体，也是碳参与物质循环的主要形式
2.生态系统的碳循环
(1)自然界中碳的主要存在形式
新知讲解
(2)碳循环过程
1.参与碳循环的生理过程主要有哪些？
光合作用、呼吸作用
碳在生物之间是以有机物的形式进行传递的
营腐生生活的细菌和真菌对有机物的分解作用实质上是通过呼吸作用实现的
新知讲解
绿色植物(生产者)通过光合作用将大气中的二氧化碳等无机物转变成有机物贮存在植物体内；各级消费者直接或间接地以绿色植物为食，使有机物进入动物体内；动植物通过呼吸作用，将体内的有机物分解成二氧化碳释放到无机环境中；动植物的遗体通过分解者的分解作用，使碳又以二氧化碳的形式进入无机环境。
2.请对照图示描述碳的循环过程。
新知讲解
指向分解者的箭头多
示意图中生产者、消费者、分解者的判断方法
与无机环境之间具有双向箭头的属于生产者
生产者箭头指向的是消费者和分解者，消费者指向分解者
新知讲解
通过物质循环，生物得以生存和繁衍，无机环境也不断得到更新
3.物质循环的特点
(1)生态系统的物质循环与能量流动不同，物质循环是周而复始、循环往复进行的
(2)物质循环还具有全球性，也就是物质循环是在整个生物圈中进行的
4.物质循环的意义
新知讲解
5.能量流动和物质循环的区别与联系
项目 能量流动 物质循环
不同点
相同点 联系 单向流动，逐级递减
周而复始，可循环
通过食物链和食物网实现
③能量流动和物质循环将生态系统的各种成分联系成了一个统一的整体
①能量的固定、贮存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程
②物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往复
课堂练习
1.蛇捕杀一只老鼠，并把整只老鼠吞入体内，则蛇获得了这只老鼠的( )
A.全部物质 B.全部能量
C.全部物质和能量 D.部分物质和能量
2.(2020 成都)下列关于生态系统能量流动的叙述，错误的是( )
A.能量沿着食物链单向流动
B.生产者的能量不能流向分解者
C.能量在传递过程中逐级递减
D.生态系统需要不断输入能量
B
D
课堂练习
3.在南极地区生态系统中，一条食物链为浮游植物→磷虾→海豹→虎鲸，按照能量传递规律，如果虎鲸靠吃海豹来增加1千克体重的话，至少需要消耗浮游植物的量为( )
A.1千克 B.10千克 C.125千克 D.1000千克
4.(山东威海)在生态系统中，能量流动是通过食物链和食物网实现的。下列能够正确表示某草原生态系统中能量流动方向的是( )
A.草→食虫鸟→兔→鹰
B.草→鼠→蛇→鹰
C.鹰→食虫鸟→食草昆虫→草
D.草→食草昆虫→鼠→蛇→鹰
C
B
课堂练习
5.图中图甲是某生态系统各成分之间的关系示意图，图乙是甲的食物链中四种生物体内有机物总量的柱状图，下列有关叙述不正确的是( )
A.图乙中的b对应图甲中的生物是蛇
B.在生物学上，把二氧化碳、鼠等影响草生活和分布的因素统称为生物因素
C.图甲中生理过程②将光能转化为化学能，固定在有机物中
D.随着鼠的捕食过程，食物中的物质和能量进入它的体内并沿着食物链和食物网流动
B
课堂总结
1.生态系统的能量源头是太阳能。生态系统中能量的输入、传递和散失的过程，称为生态系统的能量流动。能量流动的特点是单向流动、逐级递减。某一个营养级的能量只有10%~20%能够流入下一个营养级。
2.研究能量流动的意义是能使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，实现对能量的多级利用，提高能量的利用率。
3.在生态系统中，组成生物体的化学元素从无机环境开始，经生产者、消费者和分解者，又回到无机环境，就完成了一个循环过程，我们称之为生态系统的物质循环。物质循环的特点是周而复始、循环往复。
板书设计
能量流动和物质循环
能量流动
概念
生态系统中能量输入、传递和散失的过程
特点
单向流动、逐级递减
传递效率
相邻两营养级间能量传递的效率为10%~20%
能量流动与物质循环的联系
两者作为生态系统的两个基本过程，密切相关，不可分割，将生态系统的各种成分联系成一个统一整体
物质循环
概念
在生态系统中，组成生物体的化学元素从无机环境开始，经生产者、消费者和分解者，又回到无机环境，就完成了一个循环过程
特点
周而复始、循环往复
作业布置
1.阅读教材P66温室效应。
2.完成教材P67巩固提高。
3.查阅资料，了解更多关于能量流动和物质循环的相关知识。
谢谢
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