八年级生物上册19章--第2节--生态系统中的能量流动和物质循环.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,19.2,生态系统的能量流动和物质循环,知识回顾,生态系统的结构,生态系统的组成成分,食物链、食物网,罗宾逊流落到一个荒岛上，那里除了有能饮用的水以外，几乎没有任何可供人或鸡食用生物食物。他随身尚存的食物只有一只活母鸡、,15kg,玉米。然后出示问题：,你认为以下哪种生存策略能你维持更长的时间等待救援？试说明理由,备选策略,1,：,先吃鸡，再吃玉米；,备选策略,2,：,先吃玉米，同时用一部分玉米喂 鸡，吃鸡产下的 蛋，最后吃鸡。,1.,能量流动的渠道（传递途径）是什么？,2.输入生态系统的能量最终源头（来源）是什么？,3.生产者是能量流动的起点，能否从动物开始？为什么？,4.,鹰的能量是否最终来自太阳能？那么流经生态系统的总能量是多少？,太阳能,生产者能固定太阳能（光能转化为化学能）,不能从动物开始，因为动物不能固定太阳能。,生产者所固定的太阳能,食物链（网）,学习目标：,1.,分析生态系统中的能量流动和物质循环。,2.,说出生态系统中的碳循环。,学习重点：,生态系统能量流动的概念和内容,学习难点：,生态系统能量流动的过程和特点,阳光,2.,流动总能量,：,一,.,生态系统能量流动的概念,二,.,生态系统能量流动的过程,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。,1.,源头,：,生产者固定的全部太阳能,2.,生态系统的能量从哪里来？如何进入生物界？,生态系统的能量流动从哪里开始（起点）,?,3.,能量流动的途径,(,渠道,)?,能量会散失吗？如何散失的？,1.,什么叫做营养级？绿色植物是第几营养级？,4.,能量流动有什么特点？,自主学习,P107-P109,三,.,生态系统能量流动的特点：,2.,逐级递减，效率为,10%20%,；,1.,单向流动、不循环；,导致以上特点的原因是什么？,1.,单向流动的原因：,捕食关系不可逆，热能的散失不可逆。,2.,逐级递减的原因：,自身的消耗，部分流向了分解者。,B,池塘内的食物链为浮游植物,虾,鱼，假设一个人只靠吃鱼来增长,1Kg,体重，那么消耗浮游植物至少为,(),A.100Kg B.125Kg,C.625Kg D.1000Kg,一、概念,看书,P109,的内容物质循环的概念是什么？,生态系统所指,：,物质所指,：,循环所指,：,在生态系统中，组成生物体的,C,、,H,、,O,、,N,、,P,、,S,等化学元素，不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程。,生物圈；所以又叫生物地球化学循环,；,C,、,H,、,O,、,N,、,P,、,S,等化学元素；,生物群落,无机环境,107,页,营养级,-,生态学上吧处于食物链某一环节上的,所有生物的总和称为一个营养级。,1.,生产者,（绿色植物）,-,第一营养级,2.,草食动物,（绿色植物为食）,-,第二营养级,3.,肉食动物,（以草食动物为食）,-,第三营养级,第一营养级,第二营养级,第三营养级,生态系统能量流动全过程图解,生产者,第二营养级,第三营养级,第四营养级,呼 吸 作 用,（热能）,分 解 者,呼吸作用,（热能）,能量流动的特点：,（,1,）单方向的，不可逆的。,从第一营养级,第二营养级,第三营养级,第四营养级,（,2,）能量流动是逐级递减的,传递效率一般只有约,10%,（,10%,20%,）,第一营养级,第二营养级,第三营养级,第四营养级,第五营养级,一切生命活动都伴随着能量的变化，没有能量 的供给也就没有生命和生态系统。,能量的流入、传递、转化和散失的过程就是能量流动，在能量流动的过程中伴随着物质循环。,那么，生态系统中的能量是怎样流动的？,物质又是怎样循环的呢？,能量在流动的过程中将发生怎样的变化呢？你能发现生态系统中的能量流动的特点吗？,单向流动、逐级递减。,108,讨论：,能量流动一般是单方向的，而且是逐级递减,基础知识梳理,一、能量流动,1,概念：,生态系统中能量的,、传递、,和散失的过程。,2,过程,(1),输入途径：（,1,）主要是生产者的,。,(2),起点：,从,固定太阳能开始。,(3),途径：,。,输入,转化,光合作用,生产者,食物链和食物网,(4),过程：,3,特点,(1),单向流动：,能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可,，也不可,。,(2),逐级递减：,能量在沿食物链流动的过程中是,的，传递效率大约为,。,(3),能量金字塔：,将单位时间内各个营养级所得到的,数值,绘成图，可形成一个金字塔图形。,逆转,循环流动,逐级递减,10%,20%,能量,由低到高,4,意义,(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),帮助人们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。,基础知识梳理,二,.,物质循环,1,概念：,组成生物体的,等元素，都不断进行着从,到生物群落，又从,到无机环境的循环过程。这里所说的生态系统是指,，因此又称为,。,C,、,H,、,O,、,N,、,P,、,S,无机环境,生物群落,生物圈,生物地球化学循环,2,特点：,全球性、物质可被反复利用。,3.,碳循环,(1),无机环境中存在形式：,和碳酸盐。,(2),生物群落中主要存在形式：,。,(3),无机环境与生物群落之间的循环形式：,。,(4),特点：,具全球性，可,利用。,CO,2,含碳有机物,CO,2,循环,CO,2,109,页讨论：,1.,绿色植物通过光合作用，利用二氧化碳和水，合成含碳的有机物，使大气中的二氧化碳进入生物体内。,2.,植物和动物通过呼吸作用，消耗有机物草食二氧化碳，其遗体被微生物分解并释放出二氧化碳，促进了碳循环。,自我评价,：,1.A 2.A,思维拓展：,都不对。,在一条食物链中，植物通过光合作用固定的太阳能，大多被植物自身的呼吸作用消耗，还有一部分随植物的枯枝落叶散失。所以只有一小部分能量流入第二营养级。,N-,枝繁叶茂,P-,硕果累累,K-,茎秆健壮,复习：写出光合作用和呼吸作用的公式,光合作用的公式：,呼吸作用的公式：,请思考回答：,我们应该如何解决这一问题呢？,今年来，由于人类大量地采伐森林，,再加上燃烧化石燃料以及环境污染，,因而大气中,CO,2,的浓度明显增加，导致温室效应。,提倡低碳生活，减少二氧化碳排放。,植树造林，退耕还湖,提高节约意识，如：节约纸张,生态系统中的能量流动伴随着物质循环。,读教材,109,页的图，练习描述碳循环。,二氧化碳是含碳的主要气体，也是碳循环的形式之一。,二氧化碳进入生物体的途径是光合作用。,三,.,能量流动与物质循环的关系,1,二者,，彼此相互依存，不可分割。,2,物质作为,，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,和,之间循环往返。,同时进行,能量的载体,生物群落,无机环境,(1),生产者的同化量就是生产者固定的太阳能总量。,(2),真正流入下一营养级的能量，应该是该生物的同化量，即同化量摄入量粪便量,;,能量传递效率是相邻两个营养级的同化量之比。,(3),粪便实际上是上一营养级的未被利用的成分，通过分解者将其分解。,三、生态系统物质循环的实例,碳循环,由图分析：,1,大气中,CO,2,的来源,(1),生产者、消费者的呼吸作用；,(2),分解者的分解作用；,(3),化学燃料的燃烧。,2.,目前由于碳循环平衡被打破，对形成温室效应的分析,(1),大气中,CO,2,含量持续增加的原因,工厂、汽车、飞机、轮船等对化学燃料的大量使用，向大气中释放大量的,CO,2,。,森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中,CO,2,的调节能力。,(2),危害,加快极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。,改变了降雨和蒸发机制，影响农业和粮食资源生产。,(3),缓解措施,植树造林，增加绿地面积,开发清洁能源，减少化学燃料燃烧。,6,下列有关碳循环的叙述正确的是,A,光合作用是,CO,2,进入生物群落的唯一途径,B,动物细胞的无氧呼吸是大气,CO,2,的产生途径之一,C,没有分解者，碳循环仍可保持平衡状态,D,初级消费者通过消化系统摄入生产者合成的含碳有机物,D,3,物质循环与能量流动的关系,8.(2009,年高考江苏卷,),下列,4,种现象中，不适宜用生态系统中能量流动规律进行合理分析的是,A,虎等大型肉食动物容易成为濒危物种,B,蓝藻易在富营养化水体中爆发,C,饲养牛、羊等动物，成本低、产量高,D,巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食,B,10.(2009,年高考全国卷,),某种植玉米的农场，其收获的玉米子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答,(,不考虑空间因素,),：,(1),请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网。,(2),牛与鸡之间,_(,有、无,),竞争关系，理由是,_,。人与鸡的种间关系是,_,，人与牛的种间关系是,_,。,为捕食关系,因为牛食玉米秸秆，鸡吃玉米子粒，所以牛与鸡之间无竞争关系,捕食关系,无,(3),流经该农场生态系统的总能量来自,_,所固定的,_,，无机环境中的碳以,_,形式进入该人工群落。,(4),假设该农场将生产玉米的,1/3,作为饲料养鸡，,2/3,供人食用，生产出的鸡供人食用。现调整为,2/3,的玉米养鸡，,1/3,供人食用，生产出的鸡仍供人食用。理论上，该农场供养的人数将会,_(,增多、不变、减少,),，理由是,。,玉米,太阳能,二氧化碳,减少,改变用途的,1/3,玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了一部分能量，导致人获得的总能量减少，使农场供养的人数减少。,(2),种类,物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过,传递的信息。,化学信息：生物在生命活动过程中，还产生一些可以传递信息的化学物质。,行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息。,物理过程,是指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。,(1),概念：,四、生态系统的信息传递,1,信息,对下列信息传递进行分类,A心猿意马,B飞蛾扑火,C花香引蝶,D老马识途,不属于信息传递,物理信息传递,化学信息传递,物理信息,判断：,2,作用,(1),生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。,(2),信息还能够调节生物的,关系，以维持生态系统的,。,信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各个组成部分联系成一个整体，而且具有调节生态系统稳定性的作用。,种间,稳定,3,应用,(1),提高农产品或畜产品的产量。,(2),对有害动物进行控制。,五,.,生态系统的稳定性,1,概念：,生态系统所具有的保持或恢复自身,相对稳定的能力。,结构和功能,2,原因：生态系统具有,。,3,基础：,调节。,自我调节能力,负反馈,4,组成,(1),抵抗力稳定性,概念：,生态系统,并使自身的结构与功能,的能力。,规律：,抵抗外界干扰,保持原状,生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，,自动调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低，,反之则越高。,(2),恢复力稳定性,概念：,生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后,的能力。,规律：,与抵抗力稳定性的关系相反。,恢复到原状,14.,一个天然湖泊生态系统中，肉食性鱼总比草食性鱼的数量少得多。这是由于（）,A.,湖泊中鱼的密度太大,B.,湖泊中氧气不足,C.,水鸟叼走肉食性鱼苗过多,D.,能量在食物链中逐级递减,D,15.,下面四幅图中均表示在一个食物链中消费者和生产者的比例，在每一个图最下面一层表示生产者。问哪一个图可以表示下面这个食物链：“草,蜗牛,画眉,食雀鹰”（）？,A B C D,D,17,.,调查得知某河流生态系统的营养结构共有,4,个营养级（以,a,、,b,、,c,、,d,表示）。经测定，一年中流经这,4,个营养级的能量分别为：,该生态系统中初级消费者是,A.a B.b C.c D.d,18.,根据生态学原理，要使能量流动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.,以家禽的肉类为主,C.,以谷物和植物蛋白为主,D.,以禽类的肉和蛋白为主,C,20.树林中，螳螂捕蝉，黄雀在后，可构成一条食物链。如果黄雀增加体重,10g,，最多需要消耗蝉,g,至少需要消耗蝉,g,。,21.,树林中，螳螂捕蝉，黄雀在后，可构成一条食物链。,如果黄雀增加体重,10g,，最多需要消耗蝉,g,至少需要消耗蝉,g,。,分析,:,树 蝉 螳螂 黄雀,传递效率,10%10g,传递效率20%10g,100g,1000g,10000g,50g,250g,1250g,22.,提高生态系统的稳定性,(1),控制对生态系统的,程度，适度利用，不超过生态系统的自动调节能力。,(2),对利用强度较大的生态系统，应实施相应的,投入，保证生态系统内部,。,干扰,物质、能量,结构与功能的协调,23.,某湖泊由于大量排入污水，连续多次发生蓝藻爆发，引起水草死亡，周边居民也有出现某种有毒物质中毒现象的。请回答：,（,1,）湖泊中导致蓝藻爆发的主要非生物因素是过量的,。,导致水草死亡的主要原因是水草生长的环境中缺少,和,这两种非生物因素。,无机盐,阳光,氧气,（,2,）某小组分别于早晨和下午在该湖泊的同一地点、同一水层取得两组水样，测得甲组,PH,为,7.3,，乙组,PH,为,6.0,，那么取自早晨的水样是,_,组，理由是,甲组水样中的,O,2,含量,于乙组，理由是,由于蓝藻等夜间呼吸产生大量,CO,2,，,CO,2,与水结合产生碳酸后使水的,pH,下降,蓝藻等白天进行光合作用释放大量,O,2,，使水中含,O,2,量上升。,大于,乙,（,3,）如果居民中毒是由于蓝藻中的某种有毒物质经食物链的传递引起的，这类食物,链中有四个营养级的食物链是,_,人。,蓝藻,浮游动物,鱼,生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网实现的。,物质是能量的载体,，使能量沿着食物链（网）流动，而,能量又作为动力,，使物质能够不断地在生物成分和无机环境之间循环往复，两者密不可分。,总 结,能量流动和物质循环的关系,1.,能量流动和物质循环是生态系统的主要功能；,2.,能量流动和物质循环是同时进行，彼此相互依赖、不可分割。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循环往复。,生态系统能量流动示意图,