第二節(jié)能量流動和物質(zhì)循環(huán)問題探討備選策略1：先吃雞，再吃玉米；備選策略2：先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最后吃雞。1、生態(tài)系統(tǒng)的能量從哪里來？如何進入生物界？

太陽能，生產(chǎn)者的光合作用4、能量流動的途徑(渠道)：2、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從哪里開始（起點）?食物鏈和食物網(wǎng)從生產(chǎn)者固定太陽能開始3、流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量怎么算？該生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量5、能量的散失：通過呼吸作用以熱能形式散失6、能量的轉(zhuǎn)化形式：光能→化學(xué)能→熱能自主學(xué)習(xí)一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動（一）能量流動的概念:

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。1.能量的源頭:2.起點:3.輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量:4.渠道:5.能量散失的形式:太陽從生產(chǎn)者固定太陽能開始食物鏈和食物網(wǎng)生產(chǎn)者固定的太陽能總量熱能思考：（二）能量流動的過程:能量在生態(tài)系統(tǒng)中是如何傳遞和散失的？生產(chǎn)者（植物）初級消費者（植食性動物）次級消費者（肉食性動物）三級消費者（肉食性動物）第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動的過程：生產(chǎn)者（植物）初級消費者（植食性動物）次級消費者（肉食性動物）三級消費者（肉食性動物）分解者呼吸作用（熱能）呼吸呼吸呼吸呼吸太陽光能化學(xué)能熱能（最終歸宿）1、能量流動不是循環(huán)的而是單向的：從生產(chǎn)者→初級消費者→次級消費者→三級消費者→……2、能量流動是逐級遞減的：相鄰兩個營養(yǎng)級的傳遞率為10％～20％逐級遞減的原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、流入下一個營養(yǎng)級利用。

（三）能量流動的特點10%~20%生產(chǎn)者10%~20%初級消費者次級消費者10%~20%……為什么一般的食物鏈上營養(yǎng)級不會多于5個？答：根據(jù)能量傳遞效率為10%--20%計算，流入到下一營養(yǎng)級能量是很少的。所以營養(yǎng)級越高生物種類和數(shù)量就越少。當能量流經(jīng)4--5個營養(yǎng)級，所剩的能量就少到不足以再維持下一營養(yǎng)級的生命了。在綠色植物→鼠→貓頭鷹這條食物鏈中，貓頭鷹增重1Kg，至少需要消耗綠色植物______Kg。X×20%×20%=1Kg

x=25Kg

如果一個人食物有1/2來自綠色植物，1/4來自羊肉，1/4來自小型肉食動物，假如傳遞效率為10%，那么該人每增加1千克體重，約消耗植物（）X=(1/2)÷10%+(1/4)÷10%÷10%+(1/4)÷10%

÷10%÷10%=280能量金字塔高低能量低高營養(yǎng)級永遠都是金字塔形數(shù)量金字塔樹數(shù)昆蟲數(shù)目小鳥數(shù)目例外能量金字塔會有例外的情況嗎?鳥樹昆蟲能量金字塔ADCB植物牛人植物人（四）研究能量流動的意義：

1.幫助人們科學(xué)規(guī)劃，設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。

2.設(shè)法調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。（—）碳循環(huán)碳是地球上儲量最豐富的元素之一。碳是構(gòu)成生物體的基本元素，約占生物體干重的49％，碳鏈是有機化合物的“骨架”，沒有碳就沒有生命。二、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)碳的循環(huán)過程

無機環(huán)境生產(chǎn)者消費者光合作用呼吸作用呼吸作用捕食分解者呼吸作用煤、石油燃燒1、碳在無機環(huán)境中以什么形式存在？2、碳在無機環(huán)境與生物群落之間的循環(huán)形式？3、碳進入生物體的途徑？問題思考4、碳在生物體內(nèi)的存在形式？5、碳在生物體之間傳遞途徑？1、碳進入大氣的途徑？2、碳循環(huán)的特點?（有機物）（有機物）全球性、反復(fù)循環(huán)（CO2）食物鏈1、圖中A、B、C、D各指什么?2、圖中①～⑦又分別指什么生理作用?C右圖為生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的關(guān)系圖解示意圖，請分別回答如下問題：

DAB①③⑦⑤④⑥②生產(chǎn)者無機環(huán)境消費者分解者3、與碳循環(huán)關(guān)系最為密切的兩種細胞器是______.4、生物的下列過程中，與碳循環(huán)無直接關(guān)系的是

A、光合作用B、呼吸作用

C、蒸騰作用D、微生物分解作用線粒體、葉綠體C識圖作答：（1）寫出①②③④的生理過程及⑤產(chǎn)生CO2的方式。①____②____③____④____⑤____（2）碳在無機環(huán)境與生物群落之間以____形式進行循環(huán)。（3）引起溫室效應(yīng)的原因：光合作用

呼吸作用

微生物分解作用

呼吸作用

燃燒

CO2綠色植物大量砍伐，大量燃燒化石燃料概念：歸納生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的概念？生物群落反復(fù)循環(huán)無機環(huán)境組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)帶有全球性，這種物質(zhì)循環(huán)又叫生物地球化學(xué)循環(huán)(生物地化循環(huán))。能量流動物質(zhì)循環(huán)形式過程范圍特點聯(lián)系主要以有機物形式沿食物鏈（網(wǎng)）單向流動生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級單向流動，逐級遞減主要以無機物形式在無機環(huán)境與生物群落之間反復(fù)循環(huán)全球（生物圈）反復(fù)循環(huán)1、能量流動的過程離不開物質(zhì)的合成與分解；2、物質(zhì)是能量沿食物鏈流動的載體；3、能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動力。能量流動和物質(zhì)循環(huán)的相互關(guān)系是生態(tài)系統(tǒng)主要功能，同時進行，相互依存，不可分割本節(jié)知識體系能量流動概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程過程能量的源頭：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的太陽能的總量途徑：食物鏈或食物網(wǎng)特點單向流動：逐級遞減：沿食物鏈方向由低營養(yǎng)級流向下一營養(yǎng)級能量金字塔：各個營養(yǎng)級所得到的能量能量沿食物鏈流動過程中逐級遞減；傳遞效率為10%~20%。研究意義調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠痔柲?.在生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程中，對物質(zhì)轉(zhuǎn)化不可缺少的是A.微生物B.動物和微生物

C.化能自養(yǎng)生物

D.綠色植物和微生物2、人們常用能量金字塔來說明生態(tài)系統(tǒng)中哪兩者之間的關(guān)系？A.能量和營養(yǎng)級B.個體大小與營養(yǎng)級

C.個體大小與個體數(shù)量

D.個體數(shù)量與生物類型3、同一種生物可以有下列兩種名稱的選項是A.自養(yǎng)生物、寄生生物B.異養(yǎng)生物、生產(chǎn)者

C.異養(yǎng)生物、植食性動物

D.初級消費者、寄生生物

DAC練習(xí)4、右圖是某生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)圖解。請據(jù)圖回答問題：ACDB（1）若B、C、D代表生態(tài)系統(tǒng)的成分，則：B為

；C為

；D為

。（2）若C、D代表生物的類群，則C為

；D為

。（3）碳元素從C進入B主要通過

作用；從A進入C主要通過

作用；從D到A主要是

作用。消費者生產(chǎn)者分解者同化光合微生物的分解綠色植物細菌、真菌5、調(diào)查得知某河流生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)共有四個營養(yǎng)級（以a、b、c、d表示）。經(jīng)測定，一年中流經(jīng)這四個營養(yǎng)級的能量分別為：該生態(tài)系統(tǒng)中初級消費者是（）A、a；B、b；C、c；D、d。營養(yǎng)級能量（J·m-2）a141.10×105b15.91×105c0.88×105d871.27×105A6、流經(jīng)某一生態(tài)系統(tǒng)的總能量是:A.照射到該系統(tǒng)的全部太陽能；B.該生態(tài)系統(tǒng)中所有的生產(chǎn)者、消費者、分解者體內(nèi)的能量；C.該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者體內(nèi)的能量；D.該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者所固定的能量；7、在一定的時間內(nèi)，某生態(tài)系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者固定的能量值為ａ，全部消費者所獲得的能量為ｂ，全部分解者所獲得的能量為ｃ，則a,b,c之間的關(guān)系是：

A.a=b+c

B.a>b+c

C.a<b+c

D.c=a+bDB8.生態(tài)系統(tǒng)中，碳元素在無機環(huán)境中和生物群落間循環(huán)的主要形式是：A.二氧化碳B.無機鹽C.碳酸D.碳水化合物9.在生態(tài)系統(tǒng)中，將二氧化碳釋放到大氣中的過程是：A.光合作用B.呼吸作用C.蒸騰作用D.異化作用10.物質(zhì)循環(huán)發(fā)生在生物群落與無機環(huán)境之間。11.能量流動與物質(zhì)循環(huán)是兩個相對獨立的過程。AB??A四、答案和提示

（一）問題探討提示：應(yīng)該先吃雞，再吃玉米（即選擇1）。若選擇2，則增加了食物鏈的長度，能量逐級遞減，最后人獲得的能量較少。（二）思考與討論11.提示：遵循能量守恒定律。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動、轉(zhuǎn)化后，一部分儲存在生態(tài)系統(tǒng)（生物體有機物）中，而另一部分被利用、散發(fā)至無機環(huán)境中，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。（三）資料分析3.提示：流入某一營養(yǎng)級的能量主要有以下去向：一部分通過該營養(yǎng)級的呼吸作用散失了；一部分作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進入下一營養(yǎng)級，而為分解者所利用；還有一部分未能進入（未被捕食）下一營養(yǎng)級。所以，流入某一營養(yǎng)級的能量不可能百分之百地流到下一營養(yǎng)級。4.提示：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的；能量在流動過程中逐級遞減。（四）思考與討論2提示：“?；~塘”的設(shè)計理念是從人類所需出發(fā)，通過能量多級利用，充分利用流經(jīng)各營養(yǎng)級的能量，提高生產(chǎn)效益。（五）調(diào)查參考調(diào)查點：稻田生態(tài)系統(tǒng)組成成分：（1）非生物的物質(zhì)和能量；（2）生產(chǎn)者：水稻、雜草、浮游植物等；（3）消費者：田螺、泥鰍、黃鱔、魚、青蛙、浮游動物、昆蟲、鳥類等；（3）分解者：多種微生物。問題提示：1.生產(chǎn)者主體是水稻，其他生產(chǎn)者有雜草、浮游植物等。農(nóng)民主要通過噴灑除草劑，或人工除草的方式抑制雜草的生長。2.初級消費者有：田螺、浮游動物、植食性昆蟲、植食性魚、鳥類等。一般而言，植食性昆蟲和鳥類等往往對水稻生長構(gòu)成危害，田螺、植食性魚數(shù)量較多時也會對水稻生長構(gòu)成危害。農(nóng)民采取噴灑農(nóng)藥、豎稻草人等措施防止或減少這些動物的危害。3.次級消費者有：泥鰍、黃鱔、肉食性魚、青蛙等。一般而言，這些消費者對水稻生長利大于害。農(nóng)民通過禁捕，或適量放養(yǎng)等措施，實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的目標。5.農(nóng)民對秸稈的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提出了綜合利用思想，例如，秸稈可作為多種工業(yè)原材料，還可以用來生產(chǎn)沼氣，以充分利用其中的能量。6.主要通過合理密植的方法提高作物的光能利用效率。7.通過稻田養(yǎng)魚等措施，實現(xiàn)立體化生態(tài)農(nóng)業(yè)；通過建造沼氣池，實現(xiàn)能量的多級利用。（六）技能訓(xùn)練：分析和處理數(shù)據(jù)提示：這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5kg，計算公式是(12+18)/12×2675，這些葡萄糖儲存的能量是1.07×1011kJ（計算公式是EG=MG×1.6×107）；這些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×1010kJ（計算公式為ΔE呼=ΔMG×1.6×107）；這些玉米在整個生長季節(jié)所固定的太陽能總量是1.3972×1011kJ（計算公式為E固=EG+ΔE呼），呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是23.4%；這塊玉米田的太陽能利用效率是1.64%（計算公式為η=1.3972×1011/8.5×1012）。（七）旁欄思考題一般情況下，也是金字塔形。但是有時候會出現(xiàn)倒置的塔形。例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)者（浮游植物）的個體小，壽命短，又會不斷地被浮游動物吃掉，所以某一時刻調(diào)查到的浮游植物的量可能低于浮