生态系统的能量流动与物质循环 ppt课件

无机物
特 点
单向传递、逐级递减
往复循环
范 围
生态系统各营养级
生物圈(全球性)
同时进行、相互依存，不可分割
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项目
能量流动
图示
物质循环
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小李高中毕业回到农村利用所学的生态学知识，在自家庭 院搞了一个小生态农业。他在约167平方米的土地上，地下种 天麻，地面养蘑菇和密环菌，空中架箱养蚯蚓，顶上搭葡萄 架。需光的采光，不需光的享阴凉，各取所需，生活在各自的 生态位置上。同时用蚯蚓喂鸡，鸡粪喂猪，猪粪汇集变沼气， 沼气点灯做饭，沼渣做肥料，最大限度地利用了物质和能量。 使这点土地产生出了年产值几万元的收入。请据此回答：
【答案】 B
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2.科学家对生活在某生态系统的一个蜘蛛种群的能量进行定量分 析，得出了能量流经这种肉食动物的有关数据如下图所示(能量以种群 的质量表示)，下列叙述正确的是 ( )
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①被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中的一 部分 ②在食物链中，蜘蛛至少位于第三营养级 ③图中X代表用于蜘 蛛生长、发育和繁殖的能量 ④根据图中的数据不能算出猎物种群和 蜘蛛间的能量传递效率
C.初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少
D.营养级越多，散失的能量越多
【解析】 初级消费者的多少，理论上并不影响相邻营养级间能 量的传递效率，因此次级消费者获得的能量还是相对稳定的。
【答案】 C
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8.第一营养级固定的总能量是a，第一营养级呼吸消耗的能量是b，
第二营养级固定的能量是c。则第一营养级可提供给生态系统中的其他
3.生态金字塔——能量流动模型
类型 项目
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
形状
特点 正金字塔形
一般为正金字塔
形，有时会出现 倒金字塔形，如 树上昆虫与树的
一般为正金字塔 形
数量关系
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类型 项目
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字 塔
象征 含义
能量沿食物 链流动过程 中具有逐级 递减的特性
生物个体数 目在食物链 中随营养级 升高而逐级 递减
(3)生态系统中物质循环伴随着能量流动，若甲图补充D→B，假设 B获得的总能量为a，其中由A供能的比例为x，则按最低传递效率计算， D同化的总能量(y)与x的函数关系式为________________。
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(4)据乙图，当某人进食后，________的分泌量增加，可促进③④ ⑤⑥进行。若此人为糖尿病患者，________(填序号)过程会加强，以补 充能量的供应。
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【解析】 (1)由题干信息可知，天麻、葡萄等进行光合作用的绿 色植物为生产者；鸡、猪等直接或间接地以绿色植物为食的动物为消
费者；蚯蚓、蘑菇和密环菌等为分解者。(2)该生态系统为良性循环的 生态农业体系，体现了物质、能量的多级利用，提高了物质和能量的
()
A.羊同化的能量为 64%n
B.储存在羊体内的能量为 52%n
C.由羊流向分解者的能量为 16%n
D.由羊流向下一营养级的能量为 64%n
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【解析】 羊同化量＝摄入量－粪便中的能量＝64%n。储存在羊 体内的能量＝同化量－呼吸作用散失量＝16%n。根据能量流动传递效 率10%～20%，故由羊流向下一营养级的能量为(10%～20%)×64%n。
()
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A.生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有 单向性
B.①表示流经生态系统内部的总能量
C.一般情况下，②为①的10%～20%
D.从能量关系看②>③＋④
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【解析】 流经生态系统内部的总能量是生产者固定的总能量， ①为初级消费者同化量，所以①不是流经生态系统内部的总能量。② 为次级消费者的同化量，②与①的比值为能量传递效率，大约为10%～ 20%。②的能量包括③④和自身呼吸消耗的能量，故②>③＋④。食物 链中各营养级的顺序是不可逆转的，能量只能由被捕食者流向捕食者， 而不能逆流。
【答案】 C
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1.物质循环
(1)物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元
素。
(2)循环过程：无机环境
元素 元素
生物群落。
(3)循环特点：全球性、循环性。
(4)碳循环过程：
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图解如下：
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项 目2.物质循环与能量能流量动的流关动系
物质循环
形 式
以有机物为载体
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6
二、物质循环
1.概念：组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元素，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，又称为 生物地球化学循环
。
2.碳循环 (1)无机环境中存在形式： CO2和碳酸盐 。 (2)生物群落中主要存在形式： 有机物 。
(3)无机环境与生物群落之间的循环形式是 CO2 。 (4)特点：具 全球 性，可 循环 利用。
部流向人类。
()
【答案】 ×
5.参与循环的物质是组成生物体的各种化合物。( )
【答案】 ×
6.物质和能量都是往复循环，重复利用的。
()
【答案】 ×
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二、选择题
7.(2012·安庆一中模拟)以下关于生态系统的能量流动的叙述中，
哪一项是不正确的
()
A.能量流动是单向的、不循环的
B.食物链越短，终极消费者获得的能量越多
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(2)定量定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内 的去路可有四条：①自身呼吸消耗；②流入下一营养级；③被分解者 分解利用；④未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用， 即“未利用”。如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一
年。
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1.(2012·南京调研)如图为生态系统中能量流动图解部分示意图， ①②③④各代表一定的能量值，下列各项中不正确的是
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(3)流入生态系统的总能量是指全部生产者所固定下来的太阳能的 总量。
(4)流入各级消费者的总能量是指各级消费者在进行同化作用时所 同化的物质中含有的能量总量。
(5)能量流动是单向的原因：食物链各营养级的顺序是不可逆转的， 这是长期自然选择的结果。
(6)能量在流动中逐渐递减的原因是：第一，各营养级的生物都会 因细胞呼吸消耗相当大的一部分能量；第二，各营养级总有一部分生 物未被下一营养级的生物所利用。
生物量(现存 生物有机物 的总质量)沿 食物链流动 逐级递减
每一 阶含 义
食物链中每 一营养级生 物所含能量 的多少
每一营养级 生物个体的 数目 ppt课件
每一营养级
生物的总生
物量
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在某草原生态系统能量流动过程中，假设羊摄入体内的能
量为 n，羊粪便中的能量为 36%n，呼吸作用散失的能量为
48%n，则
生物利用的能量是
()
A.a
B.a－b
C.c
D.b＋c
【解析】 第一营养级提供给生态系统的能量即生产者的同化量 减去生产者自身呼吸消耗的能量，故选B。
【答案】 B
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三、非选择题
9.如图甲表示某生态系统中物质循环的部分图解，其中A、B、C、 D构成生物群落。图乙表示此生态系统生物群落中的碳循环流动部分过 程，请回答：
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(1) 碳 在 无 机 环 境 与 生 物 群 落 之 间 以 及 生 物 群 落 内 部 分 别 以 ________、________形式进行流动。
(2)从生态系统的成分看，乙图中能发生①②过程的生物相当于甲 图 中 的 ________ ， 一 般 ④ 过 程 对 于 甲 图 中 A 而 言 ， 发 生 的 场 所 是 ________(填细胞结构)。
【答案】 A
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1.食物网中，能量传递效率是指某营养级流向各食物链下一营养 级的总能量占该营养级的比例。如
是指流向B、C的总能量占A的10%～20%。 2.能量流动的分析方法 (1)定量不定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在足够长的 时间内的去路可有三条：①自身呼吸消耗；②流入下一营养级；③被 分解者分解利用。
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(1)此生态系统的生产者是________，消费者是________，分解者 是________。
(2)该生态系统体现了________和________的多级利用，使系统中 ________和________的转化率达到最高程度。
(3)请你设计绘出该生态系统物质和能量流动简图。
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【答案】 A
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3.在如图食物网中，a表示动物性食物所占比例，若鸟要使体重增 加x，至少需要生产者量为y，那么x与y的关系可表示为
()
A.y≥90xa＋10x B.y≤20xa＋5x C.y≥20xa＋5x D.y≥100xa＋10x
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【解析】 根据能量流动效率为10%～20%，如果能量流动效率 为20%，则y为：xa/20%/20%＋x(1－a)/20%＝20xa＋5x；如果能量流动 效率为10%，则y为xa/10%/10%＋x(1－a)/10%＝90xa＋10x；所以20xa ＋5x≤y≤90xa＋10x。
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1
(对应学生用书P211)
一、生态系统的能量流动
1.概念：生态系统中能量的 输入 、传递、转化 和散失
的过程。
2.起点：生产者 固定太阳能 开始。
3.总量：生产者 固定的太阳能总量
。
4.流动渠道： 食物链 和 食物网 。
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2
5.特点：(1)单向流动：能量只能沿着食物链由 低营养级 流 向高营养级。
A.①②③④
B.①②④
C.②③
D.③④
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【解析】 被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化 量中的一部分。蜘蛛是肉食动物，至少是次级消费者，位于第三营养 级。图中X是同化量中减去呼吸消耗的，代表用于蜘蛛生长、发育和繁 殖的能量。猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率是用蜘蛛的同化量除以 猎物种群的同化量，储存在猎物种群有机物中的能量不是猎物种群的 同化量的全部，不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率。
利用，实现能量的
。
，使能量得到最有效
人工生态系统
(2)帮助人们合理地 续高效地流向
生。态多系级统利中用能量流动关系，使能量持
调整
对人类最有益的部分
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问题探究1：试比较摄取的能量、储存的能量、同化的能量三者之 间的大小关系。
提示：摄取的能量包含同化的能量和粪便量，储存的能量为同化 的能量减去呼吸消耗的能量。所以，三者大小关系是：摄取的能量>同 化的能量>储存的能量
【答案】 (1)CO2 有机物 (2)D 线粒体
(3)y＝90ax＋10a
(4)胰岛素 ⑩⑨④
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(对应学生用书P212)
1.能量流动的特点 (1)生态系统中能量的源头是太阳能，生态系统的能量流动是从绿 色植物通过光合作用固定太阳能开始的。 (2)能量流动的途径是食物链和食物网。能量的变化情况是：太阳 光能―→生物体中的化学能―→热能。因此热能是能量流动的最终归 宿。能量以有机物为载体，以有机物中的化学能形式沿食物链流动。
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(7)能量的传递效率为10%～20%的含义是指：“输入到一个营养级 的能量中大约只有10%～20%流动到下一个营养级”。这里“输入到一个 营养级的能量”应是指流入这个营养级的总能量，“流动到下一个营养级”
应是指下一个营养级同化的总能量。
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2.能量流动的图解
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3.能量流动与物质循环的关系 (1)二者 同时进行 ，彼此相互依存，不可分割。 (2)物质作为 能量载体 ，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 循环往返。
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问题探究2：在生物群落内部物质也是循环的吗？ 提示：物质循环发生在生物群落和无机环境之间。群落内部由于 捕食关系不可逆转，所以群落内部物质是单向流动的。
(2)逐级递减 ①每个营养级生物都因 呼吸 而散失部分热能。 ②每个营养级生物总有一部分不能被 下一营养级 利用。 ③传递效率为 10%～20%(形象地用 能量金字塔表示 )。
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3
6.过程
初级消费者 次级消费者 三级消费者
有机物
呼吸作用 热能
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4
ຫໍສະໝຸດ Baidu 7.研究意义
(1)帮助人们科学规划，设计
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一、判断题
1.生态系统中的能量流动是单向的，且是逐级递减的。
()
【答案】 √
2.相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20%。 ()
【答案】 ×
3.研究能量流动，可合理设计人工生态系统，高效利用能量。 ()
【答案】 √
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4.研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量全