(共19张PPT)
第3节 生态系统的结构和功能
第2课时 能量流动和物质循环
【学习目标】
科学思维：描述生态系统能量流动的过程和特点。
科学探究：描述生态系统物质循环的过程和特点。
态度责任：说明能量流动和物质循环对生态系统的重要性。
我们已经知道，生态系统的生产者、消费者和分解者具有各自的生态功能，那么生态系统中各种成分的关系如何呢？它们之间的关系会对生态系统产生怎样的影响呢？这是需要进一步探究的问题。
情境导入
讨论：水族箱中能量的来源和流动
1.水箱中生活着哪些生物？
2.水箱中的各种动物如何获得维持生命活动所需要的能量？
3.水箱中各种生物维持生命活动的能量来自何方？这些植物是怎样获得所需的能量的？
4.水箱中各种生物之间有什么样关系？
5.生态系统中能量是如何在其中流动的？
6.各种生物所获得的能量是不是可以全部用于它们的生命活动？
课堂探究
生态系统中的物质和能量是沿着食物链和食物网流动的。
1.能量流动的特点：
单项流动，逐级递减，传递效率为10%～20%
2.能量流动的总来源：
生态系统中绿色植物固定的全
部太阳能，这些能量沿着食物链和
食物网的各个营养级传递。
能量沿着食物链单项流动
分析生态系统的碳循环
1.无机环境中的二氧化碳是怎样进入到生物体的？
2.与生产者比较，消费者获得含碳化合物的方式有什么特点？
3.生物体哪些生命活动可以使无机环境中的二氧化碳得到补充？
4.碳在生态系统中是怎样循环的？
5.我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。请分析哪些途径可以降低大气中二氧化碳的含量。
讨论：
1.绿色植物光合作用将无机环境中的二氧化碳和水合成有机物，使二氧化碳进入植物体，动物以绿色植物为食，这些含碳的有机物进入动物体。
2.生产者可以利用无机环境中的二氧化碳，而消费者只能利用生产者光合作用合成的含碳有机物。因此，生产者属于自养生物，消费者属于异养生物。
3.动物、植物的呼吸作用、微生物的分解作用产生的二氧化碳以及工厂生产、居民生活排放的二氧化碳都可以使无机环境中的二氧化碳得到补充。
明确：
4.绿色植物光合作用使大气中二氧化碳以有机物的形式进入生态系统，这些有机物可以构成植物体；动物通过直接或间接以绿色植物为食，含碳的有机物进入动物体，构成动物体或为动物体生命活动利用；动植物死亡后，其尸体为细菌、真菌等分解者分解，碳又以二氧化碳的形式进入无机环境。
物质在生物与无机环境之间循环
组成生物体的基本物质在生物群落与无机环境之间的往返循环。
1.物质循环的概念：
2.物质循环的特点:
物质循环带有全球性
生态系统的物质循环反复出现，循环流动，不会消失，生物可反复利用。
3.能量流动和物质循环的关系
能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解等过程。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往返循环。
制作生态瓶
生态瓶就是将少量的植物，以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的光口瓶中，形成的一个人工模拟的微型生态系统。
材料用具：水草、水生小动物（小鱼、螺等）、水、沙子、玻璃瓶、凡士林等
活动：
思考：
1.要使模拟的生态系统维持更长时间，生态系统中除了要有非生物物质、生产者、消费者等成分，还有什么因素必须得到保证？
2.为什么相对封闭的生态瓶中的生物能存活较长的时间？
阳光。阳光是生态瓶中各种生命活动的能量来源，如果不能保证该生态瓶的阳光供应，其中的生物将会死亡。
该生态瓶是一个小的生态系统，其中包含了生态系统的各种成分，只要保证该生态瓶的能量供应，并且维持其中的生物之间以及生物与无机环境之间的相对稳定的关系，就可以使其中的生物存活较长的时间。
人类能否在生物圈之外建造一个
适于人类长期生活的生态系统呢？
阅读教材资料P78-79“生物圈2号”
能量流动的起点：生产者固定的太阳能
能量流动的特点：单向流动，逐级递减
通过食物链与食物网，生态系统进行着能量流
动和物质循环。
生态系统的重要功能
生态系统的结构和功能
盘点收获
1.能量流动
2.物质循环：组成生物体的物质在生物与无机
环境之间的 往返循环。
1.一个生态系统若能长期维持下去，除非生物的物质和能量外，不可缺少的成分是（ ）
A.生产者和消费者 B.消费者和分解者
C.生产者和分解者 D.所有的生物成分
2.能量流经生态系统的各个营养级的特点是 （ ）
A.逐级递减，单向的 B.逐级递增，单向的
C.逐级递减，循环的 D.逐级递增，循环的
D
A
当堂检测
3.某生物兴趣小组在探究生态系统的稳定性问题及影响因素时,设计了如下实验,把A、B、C瓶置于阳光下,D瓶放在黑暗的环境中,如图。
（1）在A、B、C中可以看作是密封人工生态系统的是 。
（2） 请你预测C和D装置的稳定性相对保持较长时间的是 。
C
C
4.下图是由浮游植物、人、浮游动物和鲈鱼四种生物所构成的能量金字塔，图中的a、b、c、d分别代表的生物是什么
a
b
c
d
人
鲈鱼
浮游动物
浮游植物(共13张PPT)
第2课时 能量流动和物质循环
一、能量沿着食物链单向流动
1.生态系统的能量流动
能量的源头 是所有生物生命活动的能量来源
能量的输入 通过光合作用将能量贮存在有机物中
能量的传递 能量沿着 依次流动
特点 能量在沿食物链各个环节的传递过程中
太阳能
生产者
食物链
逐级递减
2.生物体数量与能量的关系:当能量顺着食物链逐级传递时,每一个环节都要把其中一部分能量用于维持自己的 。通常,一个环节只能把所获得能量的10%～20%传递给下一个环节。这样,愈向食物链的后端,生物体的数量 ,贮存的能量也 ,就形成了金字塔形的生物体数量与能量的关系。
二、物质在生物与无机环境之间循环
1.概念:组成生物体的物质在生物与 之间的 就是生态系统的物质循环。
2.物质循环过程:绿色植物将从环境中获得的各种物质构成植物体,并使这些物质进入 。生物死亡后,其遗体经 分解,这些物质又返回到 中。
生命活动
愈少
愈少
无机环境
往返循环
食物链
分解者
无机环境
(1)生态系统的能量流动
①生态系统中的所有能量最终来自太阳能。
②生态系统中能量流动的特点:单向流动且逐级递减。
③生态系统的能量流动特点决定生态系统中的生物数量关系,越是位于食物链末端,其数量往往越少。
(2)生态系统的物质循环
①生物体内的碳元素最终来自大气中的二氧化碳。
②在生态系统中,碳元素在无机环境和生物之间循环的主要形式是二氧化碳。在生物之间以有机物的形式传递。
③物质循环是往返循环的。
我国许多古诗词中蕴含着丰富的生物学知识。下列诗句最能体现物质可以在生物与无机环境之间往返循环的是( )
A.竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知
B.落红不是无情物,化作春泥更护花
C.停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花
D.人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开
思路分析:“落红”中的有机物在土壤中被分解者分解成无机物后,作为植物的营养物质被植物吸收利用,重新起到“护花”作用。
答案:B
1.(2024思明期末)“阳春布德泽,万物生光辉”说明生物圈中能量的最终来源是( )
A.植物 B.太阳光能
C.太阳 D.人
2.在一个天然湖泊生态系统中,肉食性鱼类的数量总比草食性鱼类少得多。这是由于( )
A.湖泊中氧气不足 B.能量沿着食物链逐级递减
C.湖泊中鱼的密度太大 D.肉食性鱼类的天敌数量特别多
层级演练·能力提升
B
B
3.关于生态系统的物质循环,下列叙述错误的是( )
A.植物可以将无机物转化成有机物
B.没有动物,生态系统的物质循环就无法进行
C.细菌可以将有机物转化成无机物
D.真菌可以将有机物转化成无机物
B
4.(2024建湖期末)能量流动是生态系统的重要功能之一。如图为生态系统中的能量流动示意图,叙述错误的是( )
A.图中所有生物能量的最终来源是太阳能
B.该生态系统中能量流动的起点是生产者通过光合作用所固定的能量
C.草固定的太阳能等于兔、狼的能量之和
D.能量的传递是单方向的、逐级减少的
C
1.下列生物的各种生命活动中,与生态系统中的碳循环有直接关系的
是( )
①光合作用 ②呼吸作用 ③蒸腾作用 ④微生物的分解作用
A.①②③ B.①②④ C.① D.①④
2.如图为一个生态系统中某些生物的相对数量关系,这些生物构成了
一条食物链。在这条食物链中物质和能量流动的方向是( )
A.甲→乙→丙→丁 B.丙→丁→甲→乙
C.丙→丁→乙→甲 D.丁→丙→乙→甲
B
C
3.(2024乐山)如图是某农田生态系统中的食物网,下列关于该食物网叙述正确的是( )
A.能量的最终来源是甲
B.戊体内积累毒素最多
C.戊与丁只有捕食关系
D.图中共有4条食物链
B
4.下面对生态系统的物质循环的叙述,不正确的是( )
A.植物作为生产者,参与了生态系统中的物质循环
B.人类对物质循环无促进作用
C.细菌等作为分解者对生态系统的物质循环具有重要作用
D.动物作为消费者,促进了生态系统的物质循环
B
5.(2024江油模拟)“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等措施,使二氧化碳的排放量和吸收量相互抵消,最终实现“碳”的“零排放”。为减少化石燃料的大量燃烧,生物柴油作为化石柴油的绿色替代品备受人们的关注。如图为生态系统的碳循环示意图(虚线框中为草原生态系统的部分食物网),据图回答下列问题。
(1)该生态系统能量的最终来源是 。
(2)图示中,有 条食物链,其中最长的食物链是 。
(3)大多数细菌和真菌作为生态系统成分中的 ,能够把动植物遗体分解成 、水和无机盐,参与碳循环等过程。
(4)藻类能大量累积油脂,是生产生物柴油的良好原料,养殖藻类用于生产生物柴油可实现“碳”的“零排放”,原因是藻类通过 .
(填生理过程)吸收大量的二氧化碳,几乎抵消生物柴油燃烧时释放的二氧化碳。
太阳能
2
草→鼠→蛇→鹰
分解者
二氧化碳
光合作用
