能量流动和物质循环.ppt

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1、,第三节 能量流动和物质循环,假设你流落在一个荒凉的孤岛上，只有少量的玉米和鸡可以食用。那么，使你自己活得最长的办法是（ ） A、先吃鸡，然后吃玉米 B、先吃玉米，再吃鸡 C、用玉米喂鸡，然后吃鸡 D、用玉米喂鸡，先吃鸡蛋，然后再吃鸡,思考：,生态系统中的能量流动,（1）几乎所有的生态系统所需能量都来自哪里？,（3）生产者固定的太阳能有哪些去处？,（4）初级消费者如何获得能量?获得的能量有哪 些去处？,（2）太阳能是如何输入生态系统中的？,照射在草地上的太阳能 都被植物固定了吗?,.,能量流动特点：,单向流动 逐级递减,自身呼吸作用消耗（热能散失，生命活动）,食物链和食物网,散失（呼吸作用）,

2、散失（分解者）,传递,传递,能量流动的过程,输入,起点:,始于生产者固定太阳能，即流经生态系统的总能量。,去向:,分解者所利用,；被下一营养级同化,渠道:,初级 消费者,生 产者,次级 消费者,；未被利用,能量流动中的变化：光能 化学能热能,能量单向流动的原因：,食物链各营养级顺序不可逆； 热能散失后不能再利用,请计算能量传递效率（输入后一营养级的能量 与输入前一营养级的能量的比）,13.5%,20%,单位（J/cm2 a）,96.3,18.8,7.5,分解者 14.6,12.5,2.1,微量,未利用 327.3,293,29.3,5.0,赛达伯格湖的能量流动图解,呼吸 122.6,P110,

3、肉食性动物 12.6,植食性动物 62.8,生产者 464.6,能量金字塔,4.5元左右/Kg,猪肉15元左右/Kg,3.6元左右/Kg,3.0元左右/Kg,鸡肉50元左右/Kg,3.6元左右/Kg,为什么1Kg大米(蔬菜)的价格要比1Kg鸡(猪肉)便宜?,问： 为什么食物链一般不超过五个营养级,?,. . .,农田生态系统中，人类的劳作对能量流动有什么影响?,研究能量流动的意义: 调整能流关系，使能量持续高效地流向对人类有益的部分。,能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始 流经生态系统的总能 能量流动的数量： 是生产者所固定的全部太阳能 生态系统 能量流动的方向：太阳能第一营养级第二 能量流

4、动 营养级第五营养级 单向流动 能量流动的特点 逐级递减,传递效率约为10 设法调整能量流动关系 使能量流向对人类最有益的部分,研究的目的：,小结：,流经生态系统的总能量是 生产者所固定的全部太阳能,设法调整能量流动关系使能量流向对人类最有益的部分,假设你流落在一个荒凉的孤岛上，只有少量的玉米和鸡可以食用。那么，使你自己活得最长的办法是（ ） A、先吃鸡，然后吃玉米 B、先吃玉米，再吃鸡 C、用玉米喂鸡，然后吃鸡 D、用玉米喂鸡，先吃鸡蛋，然后再吃鸡,例1：在植物昆虫蛙蛇这条食物链中，若蛇 增加1g体重，要消耗植物 A1000g B500g C250g D125g,A,巩固：,例2：大象是植食

5、性动物，有一种蜣螂则专以象粪 为食。设一大象在某段时间所同化的能量为107kJ，则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为 A0kJ B106kJ C2106kJ D1062106kJ,A,生态系统中的物质循环,物质循环的概念,是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动,叫生态系统的物质循环。,碳元素约占生物体干重的49，碳是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。,碳在大气圈和生物群落中的存在形式？,碳以什么形式在无机环境和生物群落之间循环？,在生物群落中碳如何沿着食物链传给下一个营养级？,生物群落中的碳以什么途径回归大气圈？,大气中CO2的含量为

6、什么持续增加？,碳循环,碳是如何从无机环境进入生物群落的？,阅读课本P112 图6-12，回答以下几个问题：,生物自身呼吸,物质循环特点：,往复循环、重复利用、全球性,大气中的CO2,可被消费者和分解者 利用的有机物,光合作用,生物死亡后被分解,碳循环,碳循环的特点：,（1）在生物群落与无机环境之间主要以 形式循环 （2）碳在自然环境中的存在形式： （3）碳在生物体内的存在形式： （4）碳进入群落的途径： （5）碳在生物体之间传递途径： （6）碳进入大气的途径：,CO2,CO2和碳酸盐,含碳有机物,绿色植物的光合作用,食物链（食物网）,生物的呼吸作用 分解者的分解作用 化石燃料的燃烧,减排角度

7、： 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。,根据温室效应的成因，请思考减少温室效应的措施：,能量流动与物质循环的关系,1、能量的固定、转移和释放离不开物质的合成和分解； 2、物质是载体，使能量沿着食物链（食物网）流动； 能量是动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环 境之间循环往返。,相同： 能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网的渠道实现的。 区别： 能量流经生态系统各个营养级时是逐级递减，而且运动是单向的、不循环的，最终以热能形式丧失。 物质循环是带有全球性的，在生物群落与无机环境间物质可以反复出现，反复利用，循环运

8、动，不会消失。,物质循环与能量流动的关系,下图为生态系统碳循环示意图。A、B、C、D、E为生态系统的各成分，图中“”表示碳的流动方向则： A、B、C、D、E分别代表 。 1、2、3分别代表 。,1,2,3,生产者、分解者、无机环境、初级消费者、次级消费者,呼吸作用、光合作用、捕食,练一下,少量砍伐森林中的树木，森林的结构功能不会被破坏。,草原上适量放养牲畜， 草原不至于被破坏。,适度捕捉生态系统中的动物，也不会导致种群严重减小，更不会灭绝。,生态系统在不断地发展变化着。但对于一个相对成熟的生态系统来说，系统中的各种变化只要不超出一定限度，生态系统的结构与功能就不会发生大的改变, 这就是生态系统

9、的稳态。,1.生态系统的稳态,第四节 生态系统的稳态及其调节,生态系统内部所有成分彼此相互协调，保持稳定，通过自我调节形成。,兔数量增加,兔数量减少,植物减少,植物增多,兔吃植物量增加,兔吃植物量减少,兔食物增加,兔因饥饿死亡,负反馈调节:,正反馈调节:,湖泊受到了污染,鱼类大量死亡,死鱼腐烂,（+）,P116-117,当生态系统达到最稳定状态时，它能再很大程度上克服和消除外来干扰，保持自身的稳定性。 但是。,提高生态系统的稳定性，我们可以做些什么呢？,1.控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。,2.对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、

10、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。,1.在一个生态系统中，a、b、c、d四种生物，由于食物关系形成如下几种结构，其中最稳定的是,B,2.自然林区的马尾松一般不会发生大面积虫害，但有些人 工马尾松林常会发生严重的松毛虫危害，其原因是 A松毛虫繁殖能力强 B马尾松抗害虫能力差 C营养结构简单 D气候适宜松毛虫生长,C,练一练,?,憧憬,憧憬,第七章 人类与环境,生物圈概念：,是指地球有生物存在的部分，包括所有生物及其生存环境，它是地球表面不连续的一个薄层，是最大的生态系统。,分布范围,高：副生物圈带，离地面10000m处或更高， 包括细菌和真菌孢子。,低：深海热裂口（热气和热水喷涌，生活

11、着 独特适应性的瓣鳃类，多毛类和甲壳类）。,人类对全球环境的影响主要表现：,一）温室效应与全球变暖,二）臭氧减少危及地球所有生物,三）全球各地普降酸雨,四）水体污染,五）物种灭绝与生物多样性下降,P130,工业废水、生活污水、农田排水,汇 集,池塘、湖泊、海湾（水中N、P等矿质元素增多）,导 致,藻类植物、浮游生物大量繁殖,死 亡,藻类植物、浮游生物遗体由需氧微生物进行分解,厌氧 微生物,硫化氢、甲烷等有毒物质,水中溶解氧减少,鱼类、其他水生生物死亡,水华或赤潮,大量耗氧,水体的富营养化污染,生物圈2号,1991年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，

12、呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。,生物圈2号的启示,自然界不同于人工控制系统，大而全的设计导致了顾此失彼。生物圈二号内的土壤均来自一个地方，不像地球那样不同地带有不同的土壤类型。模拟的各类生态系统的空间分布格局及大小比例不合理。地球上生态系统内的生物间关系很复杂，目前人类还未全面了解生物间的协调性。它最重要的启示在于：我们人类目前对地球的了解还是远远不够的，目前最好的办法还是保护和利用好地球，进行环境保护和生态恢复是实现人类可持续发展的必由之路。,生物圈2号的启示,人类应保持对自然的敬畏，不满300万岁的人类想对45亿高龄的地球指手划脚当家作主，为时尚早。人类要避免对自然环境的种种自作聪明，否则，人们很可能不会再有下一个五千年文明。,