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1、第五章 生态系统及其稳定性,第3节 生态系统的物质循环,能量流动的起点： 能量流动的数量： 生态系统的 能量流动的途径： 能量流动 能量流动的特点： 研究的目的,从生产者固定太阳能开始,流经生态系统的总能量 是生产者所固定的全部太阳能,太阳能第一营养级第二营 养级第五营养级,单向流动不循环,逐级递减，传递率为1020,1、设法调整能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分 2、设计生态农业，保护环境,复习：,1、肉食动物不可能是一条食物链中的第几 营养级（ ）A第五 B第二C第三 D第四2、对水稻鼠蛇鹰这条食物链的错误 描述是（ ） A.水稻是生产者 B.鼠是初级消费者 C.蛇是次级消费者 D
2、.鹰属于第三营养级,B,D,识图作答：下图表示生态系统的能量流动， 请据图回答：,（1）将A、B、C、D各营养级的名称依次 写在图中： A_ B_ C_ D_,生产者,初级消费者,次级消费者,三级消费者,（2）图中a1代表 （3）图中a2代表 （4）a3a2的原因是 （5）从生态系统能量传递效率上看，一个 营养级的能量，流到下一个营养级只 有_ 因此，一个食物链一般不 能超过_,生产者所固定的太阳能,从第一营养级流动到第二营养级的能量,初级消费者呼吸作用消耗了大 部分的能量，只有10-20的能量传递给次级消费者， 所以a3a2；,1020,五个营养级,第3节 生态系统的物质循环,一、碳循环,思
3、考与讨论： 1、碳在自然界以什么形式存在？ 2、碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节的（以什么形式、通过哪些生命活动、形成哪些产物等）？ 3、请用关键词、线段、箭头、方框等表示讨论结果。,什么是生态系统的物质循环？,生态系统是指： 物质是指： 循环是指：,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。,物质循环的概念,生态系统的物质循环是指组成生物体的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。 生物地球化循环：生物圈是地球上最大的生态系统，其中的物质循环带有全球性，这种物
4、质循环又叫生物地球化学循环。 生态系统的物质循环反复出现，循环流动，不会消失，生物可反复利用。,碳循环,下图是碳循环的图解,思考：,1、从生态系统的成分看，A、B、C、D各代表什么生物？,2、碳分别以什么形式进入、离开生物群落？,初级消费者，生产者，次级消费者，分解者,气体CO2,3、大气中的CO2进入生物群落主要依赖于 _作用。,4、碳从生物群落回到大气中主要依靠_作用。,5、限制我国西北地区过程总量的主要非生物因素_。, 光合,呼吸,水,6、过程的加剧将产生怎样的后果？,大气中CO2含量增加，导致温室效应,7、温室效应的控制不只是某一个国家的事情，为此1997年12月11日联合国在日本东京
5、有关温室气体的排放签署了京都议定书，这基于物质循环具有_的特点。,下图是一幅1989年世界环境日主题的宣传画,全球性,温室效应,生活中我们可见的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的温室。使用玻璃或透明塑料薄膜来做温室，是让阳光直接照射进温室，加热室内空气；而玻璃或透明塑料薄膜又可以不让市内的热空气向外散发，使市内的温度保持高于外界的状态，以提供有利于植物快速生长的条件。 温室有两个特点：温度较室外高、不散热。 由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。它会使地球上的病虫害增加，土地干旱，沙漠化面积增大，海平面上升，气候异常，海洋风暴增多。 科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展
6、，到2050年全球温度将上升2-4摄氏度，南北极地冰川将大幅度融化，导致海平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括纽约、上海、东京和悉尼几个国际大城市。,能量流动和物质循环的关系 生态系统的存在是靠物质循环和能量 流动来维持的。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的渠道实 现的，二者是同时进行的，彼此相互依存， 不可分割的统一整体。,但是，能量流动和物质循环又有本质 上的区别：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、不是 循环的，最终在环境中消失。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，循环运动 ，不会消
7、失。,能量流动和物质循环的相互关系,能量流动,物质循环,形式 特点 联系,主要以有机物形式,组成生物体的基本元素在生物 群落与无机环境间反复循环 1、反复循环 2、具全球性（生物圈）,能量流动和物质循环二者是同时进行的，彼此 相互依存，不可分割的统一整体。,1、单向流动、不循环 2、逐级递减、效率,小结：,（1）碳循环的形式： （2）碳在自然界中的存在形式： （3）碳在生物体内的存在形式： （4）碳进入生物体的途径： （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；,生物的呼吸作用 分解者有分解作用 化石燃料的燃
8、烧,生物地球化学循环,水循环：水是组成生物体的重要成分，约占体重的 6095，体内进行一切生化反应都离不开水。地球上水通过蒸发、降雨、植物的蒸腾、吸收等过程反复循环。 碳循环：碳元素约占生物体干重的 47，碳是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。碳在无机环境与生物群落之间是以CO2的形式进行循环的。 氮循环：氮是组成蛋白质和核酸的主要成分。氮占大气成分的79，必须经过生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落与无机环境间反复循环。,水循环,氮循环,硫循环,练习,1、流经生态系统的总能量是 A生态系统范围内辐射的全部太阳能 B照到植物体上的全部太阳能 C消费者得到的全部化学能 D全部
9、生产者所固定的太阳能 2运用生态系统能量流动规律分析下列四项中，能量不利于流向对人类最有益的部分是 A在森林中，使能量多储存在木材里 B在草原牧场，使能量多流向牛和羊 C能量流经初级消费者次级消费者三级消费者（人的食物） D在养鱼池，让有机肥料以腐屑形式被鱼类或饵料动物直接摄食,练习：,D,3在任何生态系统中能把二氧化碳释放到大气中去以 维持碳循环过程的主要形式是 A化石燃料的燃烧 B化工厂的分解释放 C生物的呼吸作用 D碳酸盐的分解 4、由于能量是逐级递减、单向不循环，那么在生态系统中，下列生物哪类生物最少 A昆虫 B鸟 C猛兽 D植物 5、在生态系统的碳循环过程中，CO2进入生物群落是通过
10、 A呼吸作用 B光合作用 C蒸腾作用 D自由扩散 6、在生态系统中，全部初级消费者所消耗的能量比全部次级消费者所消耗的能量 A多 B少 C相等 D以上3种都是,7、右下图是以每个营养级生物的数量多少而绘制的金字塔，其中a、b、c分别代表第一、二、三营养级的生物。下面哪条食物链与金字塔相符合 草 树 昆虫 兔 鸟 狼 A B C D 8、下列叙述，正确的是 A当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔的全部能量 B当狼捕食兔子并经同化作用合成了自身的有机物时，能量就从第一营养级流入了第二营养级 C生产者通过光合作用制造了有机物时，能量就由非生物环境流入了生物群落 D生态系统的能量流动是往复循环的,课本习题,
11、基础题 1.（1）；（2）。 2.A。3.B。 4.提示：是。因为生物圈是指地球上所有生物与其无机环境的总和，通过物质循环构成一个物质上自给自足的系统。 拓展题：农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量和效益，使能量更多地流向人类，满足人类的需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。,探究：“土壤微生物的分解作用”,土壤中最小的有机体可能也是最重要的有机体，是那些肉眼看不见的细菌和丝状真菌。它们有着庞大的天文学似的统计数字，一茶匙的表层土可以含有亿万个细菌。纵然这些细菌形体
12、细微，但在一英亩肥沃土壤的一英尺厚的表土中，其细菌总重量可以达到一千磅之多。长得像长线似的放线菌数目比细菌稍微少一些，然而因为它们形体较大，所以它们在一定数量土壤中的总重量仍和细菌差不多。被称之为藻类的微小绿色细胞体组成了土壤内极微小的植物生命。,细菌、真菌和藻类是使动、植物腐烂的主要原因，它们将动植物的残体还原为组成它们的无机物。假若没有这些微小的生物，像碳、氮这些化学元素通过土壤、空气以及生物组织的循环运动是无法进行的。例如，若没有固氮细菌，虽然植物被含氮的空气“海洋”所包围，但它们仍将难以得到氮素。其他有机体产生了二氧化碳，并形成碳酸而促进了岩石的分解。土壤中还有其他的微生物在促成着多种
13、多样的氧化和还原反应，通过这些反应使铁、锰和硫这样一些矿物质发生转移，并变成植物可吸收的状态。 另外，以惊人数量存在的还有微小的螨类和被称为跃尾虫的没有翅膀的原始昆虫,提出问题 让学生结合自己的生活经历，列举土壤微生物分解作用的实例，提出想探究的问题。教师予以启发、指导。例如，落叶在土壤中能被分解掉，这究竟主要是土壤的物理化学因素的作用，还是土壤中微生物的作用呢？ 作出假设 假设既可以是基于已有的知识或经验作出的解释，也可以是想像或猜测。要鼓励学生大胆提出假设，通过讨论修正自己的假设。 制订计划 首先，要确定实验变量是什么？需要控制的变量有哪些？如何控制这些变量？等等。 其次，要确定探究的地点或场所：在野外？还是在实验室中？ 第三，设计实验方案。教材中提供了两则案例，供学生参考。 实施计划 建议本探究以小组的形式进行。 结果分析 可以将实验过程和现象列表整理，进行对比分析，得出实验结果。,
