浙科版 高中生物 2019-2020 必修三 第六章 生态系统 第二节能量流动和物质循环（31张PPT）

(共31张PPT)
非生物环境(无机物、有机物、气候、能源）
生产者
消费者
分解者
生态系统
的成分
食物链（网）
（营养结构）
生物群落
作为生物与非生物环境组成的统一整体，生态系统不仅具有一定的结构，而且具有一定的功能。
生态系统的主要功能：能量流动和物质循环
一、生态系统的能量流动
1、能量流动概念：
能量不断沿着太阳→植物→植食动物→肉食动物→顶位肉食动物的方向流动。
2、生态系统中能量的输入、传递、散失的过程。
★生态系统的能量从哪里来？
★太阳能通过什么途径进入生物群落？
★能量流动的起点
★流经生态系统的总能量
生产者的光合作用
太阳能
生产者通过光合作用固定太阳能
生产者固定的太阳能的总量
二、能量流动的过程
1、输入
初级消费者
摄入
用于生长
发育和繁殖
次级消费者
摄入
呼吸
散失
遗体
残骸
初级消费者
同化量
分解者利用
粪便
呼吸
散失
…
...
能量流经第二营养级示意图
★输入某一营养级的能量的去路：
（1）呼吸作用中热能散失
（2）死亡的遗体带走的能量,被分解者分解.
（3）被下一营养级生物同化
（4）暂未利用（现存量，最终被分解者分解）
2、传递
★输入某一营养级的能量的来源：
（1）生产者的能量来自太阳能
（2）各级消费者的能量一般来自上一营养级
（同化量=摄入量-粪便中所含能量）
★能量流动的途径(渠道)
食物链和食物网
★形式：
有机物中的化学能
3、散失
通过细胞呼吸以热能形式散失
1、什么叫未固定？什么叫未利用？
2、流经该生态系统的总能量是多少？流入植食动物和肉食动物体内的能量又是多少？
3、如何计算能量的传递效率(即流出该营养级的能量占流入该营养级能量的百分比)？
三、能量流动的特点：
（1）单向流动，不可逆，不循环
从生产者→初级消费者→次级消费者→
三级消费者→……
（2）逐级递减，传递效率一般只有约10%
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表示生物体贮存的能量(Pn=Pg-R),R表示生物呼吸消耗的能量。（单位：102千焦/㎡/年）
A、B、C、D分别代表哪个营养级?
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
分解者
请计算第三营养级到第四营养级的能量传递效率?
请比较此生态系统输入的总能量和输出的总能量
Pg
Pn
R
A
15.9
2.8
13.1
B
870.7
369.4
501.3
C
0.9
0.3
0.6
D
141.0
61.9
79.1
E
211.5
20.1
191.4
3、为什么说“一山难容二虎”?
1、为什么生态系统必须不断从外界输入能量才能维持其正常功能？
2、一般说来，肉比青菜贵，毛料衣服比布料衣服贵，为什么？
4、从理论上推算，一条食物链最多可以有多少个营养级？
思考：
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
能量金字塔
若每个营养级获取的能量全部用于增加体重，能量传递效率按10%计算，则如果使D鱼体重增加1kg,需浮游植物约
。
1000kg
2．如果一个人食物有1/2来自绿色食物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%。那么该人每增加1千克体重的，约消耗植物(
)
A．10千克
B．28千克
C．100千克
D．280千克
Ｄ
3、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???
[???
]
A．以淡水养殖的鱼类为主
B．以家畜的肉类为主
C．以谷类和植物蛋白为主
D．以禽类的肉和蛋为主
C
植物
--->
牛
--->
人
植物
--->
人
农田生态系统中人类的劳作对能量流动有什么影响?
能量传递效率不可更改，但能量利用率可以改变
试分析哪个生态系统能量利用率高？
四、研究能量流动的实践意义：
1、实现能量的多级利用
2、使能量持续高效流向对人类最有益的部分
4、发生汶川大地震的龙门山地震带是我国生物多样性保护的关键区域，80%的大熊猫种群、我国近1/5的特有种子植物均分布于此。据不完全统计，地震后植被毁损达到30%以上，还出现了200米宽、1公里长、30米厚的大型泥石流带。下图为地震毁损的某自然保护区人为干预下恢复过程的能量流动图［单位为103
kJ/（m2·a）］。
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下列说法不正确的是
A．计算可知，肉食动物需补偿输入的能量值为5×103
kJ/(m2·a)
B．由图可知营养级较高的生物，在这场地震中受到的影响较大
C．在人为干预下，能量在第二营养级到第三营养级之间传递效率为15.6%
D．流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能
二、物质循环
1、概念
组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。这就是生态系统的物质循环。
2、特点：
物质循环带有全球性
周而复始，往复循环
3、碳循环(形式\过程\产物)
相互的、双向的
其它各成分之间都是单向的
碳循环的图解
无机环境
生产者
分解者
消费者
光合作用
呼吸作用
分解作用
呼吸作用
呼吸作用
分解作用
摄食作用
化石燃料
燃烧
形成煤、石油、
天然气等
形成煤、石油天然气等
特点：
（1）碳在群落和无机环境之间的循环主要形式：
（2）碳在自然界中的存在形式：
（3）碳在生物体内的存在形式：
（4）碳进入生物群落的途径：
（5）碳在生物体之间传递途径：
（6）碳进入大气的途径：
CO2
含碳有机物
绿色植物的光合作用
食物链、食物网
①生物的呼吸作用
②分解者的呼吸作用
③燃料等的燃烧
CO2和碳酸盐；
与碳循环关系最密切的两种生理活动是
与碳循环关系最密切的两种细胞器是
实现碳循环时必须有的生态系统的生物成分是
光合作用、细胞呼吸
叶绿体、线粒体
生产者、分解者
4、物质循环与能量流动关系
（1）、区别：
有机物形式流动
以无机物形式循环
生物间以有机物传递
单向流动、逐级递减
往复循环、反复利用
能量流动
物质循环
形式
特点
范围
各种生态系统都可进行
生物圈（全球性）
（2）、物质循环与能量流动的联系：
两者同时进行，相互依存，不可分割。
物质是能量的载体，使能量能随着有机物沿着食物链流动。
能量是动力，使物质能不断地在生物群落与无机环境之间循环往返
5、碳平衡失调与温室效应
无机环境
生物群落（有机物）
化能合成作用
光合作用
细胞呼吸
微生物分解作用
化石燃料的燃烧
你认为碳平衡失调的可能原因是什么？
化石燃料的大量燃烧
大气中的CO2量升高
植被的大量破坏
光合作用固定的CO2量减少
碳平衡失调，出现温室效应
根据温室效应的成因，请思考减少温室效应的措施
减排角度：节约能源，使用清洁能源，
减少CO2的排放量；
增加吸收量角度：保护植被，植树造林，
增强光合作用固定CO2量。
危害：导致冰川融化，海平面上升
（1）此生态系统的能量流动是从[
]
固定太阳能开始的。（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
。
例1:图为生态系统碳循环示意图,D为大气,请回答：
2、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
3、关于生态系统物质循环的叙述，不正确的是
A
所指的物质是指组成生物体的一些基本元素
B
所说的生态系统是地球上最大的生态系统－
生物圈
C
所说的循环是指物质在生物与无机环境之间
的反复出现、循环流动
D
物质在循环过程中不断递减
4、与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是
　A、线粒体和染色体　　B、叶绿体和线粒体
　C、叶绿体和核糖体　　D、线粒体和内质网