第五章 生态系统及其稳定性 第2讲 生态系统的能量流动和物质循环.ppt

第五章 生态系统及其稳定性 课前自习 课堂导学 课后提升 第2讲 生态系统的能量流动和物质循环 一、生态系统的能量流动 1．能量流动的概念及过程 (1)概念：生态系统中能量的输入、①传递、转化和散失的过程称为生态系统的能量流动。 (2)过程：输入第一营养级的能量，一部分在生产者的②细胞呼吸中以热能的形式散失了，一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中。构成植物体的有机物中的能量，一部分随着残枝败叶等被③分解者分解而释放出来；另一部分则被初级消费者摄入体内，这样，能量就流入了第二营养级。能量在第三、四营养级的变化与第二营养级的情况大致相同。 2．能量流动的特点 (1)美国生态学家林德曼研究发现，生态系统的能量流动具有两个特点：第一，生态系统中能量流动是④单向的；第二，能量在流动过程中⑤逐级递减。 考题精编 要点一 1~5 11 要点二 6~10 速效训练 要点三 (2)一般来说，输入到某一营养级的能量中，只有⑥10%～20%的能量能够流到下一个营养级，也就是说，能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是⑦10%～20%。 (3)如果将单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高绘制成图，可形成一个金字塔图形，叫做⑧能量金字塔。从中可以看出，在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。生态系统中的能量流动一般不超过⑨4～5个营养级。 3．能量流动的意义 研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划，设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。还可以帮助人们合理地调整生态系统中的⑩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。 考题精编 要点一 1~5 11 要点二 6~10 速效训练 要点三 二、生态系统的物质循环 1．生态系统的物质循环的概念 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。这里所说的生态系统，指的是地球上最大的生态系统——生物圈，其中的物质循环具有全球性，因此又叫?生物地球化学循环。 2．碳循环 (1)循环过程 碳从无机环境进入生物群落的主要方式：生产者的?光合作用、化能合成作用；碳从生物群落进入无机环境的主要方式：生产者、消费者的呼吸作用，分解者的?分解作用，化石燃料的燃烧。 考题精编 要点一 1~5 11 要点二 6~10 速效训练 要点三 (2)循环形式：碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以?CO2的形式进行；碳在生物群落中主要以?有机物的形式传递。 (3)碳循环的特点：具有?全球性。 (4)温室效应 形成原因：化石燃料短时间内大量燃烧使大气中CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。 危害：加快冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。 3．生态系统的物质循环和能量流动的关系 物质作为能量的?载体，使能量沿着?食物链流动；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返。 考题精编 要点一 1~5 11 要点二 6~10 速效训练 要点三 考点访谈　一、理解生态系统的能量流动 1．能量流动的过程 能量是维持生态系统存在和发展的动力。能量流动是生态系统的主要功能之一。 (1)能量流动的源头是阳光(光能)。 (2)能量的输入(阳光生物群落) ①相关的生理过程：绿色植物的光合作用将光能转换为化学能。 ②输入的总值：绿色植物通过光合作用固定的光能的总量。 (3)能量的传递 ①途径：能量是以物质的形式沿着食物链或食物网这一主渠道传递的。 ②能量的分流：每一营养级的生物获得的能量可分为以下三部分： 考题精编 要点一 1~5 11 要点二 6~10 速效训练 要点三 4.生态系统能量流动过程中的能量计算 (1)求最值问题 ①已知最高营养级生物的量 考题精编 要点一 1~5 11 要点二 6~10 速效训练 要点三 (2)能量在生态系统中的传递效率问题 解决这类问题必须清楚每个营养级能量的来源和去路。对于第一营养级，能量的来源是太阳能，流入第一营养级的能量是生产者固定的太阳能，能量的分配为三部分：呼吸消耗一部分能量、传递给下一营养级一部分能量、传给分解者一部分能量。对于第二营养级，能量来自第一营养级，能量的分配和第一营养级相同。各个营养级之间能量传递效率等于这个营养级同化的能量与前一营养级同化的能量的比。 (3)能量在食物网中传递的计算 在食物网中，处在比较高营养级的生物可以从多条食物链获得食物来源，因此首先要根据题意确定每条食物链传递给这种生物的能量的比例，然后再进行有关的计算。 考题精编 要点一 1~5 11 要点二 6~10 速效训练 要点三 典例精析1　(2009·南京三模)下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解