资源简介

(共109张PPT)
生态系统的结构
CONTENTS
01
生态系统有哪些主要组成成分？它们是如何构成生态系统的？
03
食物网的复杂性对于解决生态学问题有什么启示？
02
生态系统具有怎样的营养结构？
Part ONE
生态系统的范围
The extent of the ecosystem
自主复习（教材P48），解决以下问题：
生态系统概念？
生态系统空间范围？地球上最大的生态系统？
生态系统类型？
计时1min
The type of the ecosystem
生态系统的类型
自然生态系统
人工生态系统
水域生态系统
陆地生态系统
海洋生态系统、淡水生态系统
森林生态系统、草原生态系统
荒漠生态系统、冻原生态系统
农田生态系统、人工林生态系统
果园生态系统、城市生态系统
Part TWO
生态系统具有一定的结构
An ecosystem has a certain structure
An ecosystem has a certain structure
生态系统具有一定的结构
要分析生态系统的结构，首先要分析生态系统有哪些________，以及_________________。
组成成分
各组分之间的关系
自主复习（教材P50），解决以下问题：
生态系统包含哪些组成成分？
非生物成分作用？
根据细胞代谢方式，对生产者/消费者/分解者分类？举例
生态系统各组成成分作用？之间关系？
计时5min
The components of an ecosystem
生态系统的组成成分
非生物的
物质和能量
有机物：腐殖质(蛋白质、糖类、脂质等)
气候条件：光照、温度、气压等
无机物：H2O、CO2、O2、无机盐等
（1）作用：
（2）地位：
为生物提供物质和能量，是生物群落赖以生存和发展的基础。
是生态系统的必需成分——生态系统的基础。
The components of an ecosystem
生态系统的组成成分
新陈代谢（细胞代谢）及其类型
新陈代谢
同化作用
（合成代谢）
异化作用
（分解代谢）
将外界物质合成自身的组成物质
储存能量。比如，光合作用。
释放能量。比如，细胞呼吸。
将自身的大分子物质加以氧化分解小分子
自养型
异养型
同化作用
以光能或化学能为能量的来源，以无机物为原料，合成有机物、储存能量的营养方式
不能直接把无机物合成有机物，必须摄取现成的有机物来维持生活的营养方式
The components of an ecosystem
生态系统的组成成分
新陈代谢（细胞代谢）及其类型
兼性厌氧型
异化作用
需氧型
厌氧型
如：酵母菌
人：
水稻：
蛔虫：
异养需氧型
异养厌氧型
光能自养需氧型
绝大多数植物、动物、微生物
如：乳酸菌、破伤风杆菌、蛔虫……
Methods for determining the composition of an ecosystem
生态系统组成成分的判断方法
根据生物代谢类型判断生态系统的组成成分
① 自养型生物＝生产者
② 捕食异养或寄生异养型生物＝消费者
③ 腐生异养型生物＝分解者
The components of an ecosystem——producer
生态系统的组成成分——生产者
生产者
(producer)
光能自养型
化能自养型
绿色植物、光合细菌(蓝细菌)
化能合成细菌（硝化细菌）
通过光合作用，将太阳能固定在它们所制造的有机物中，将太阳能转化成化学能，从而可以被生物所利用。
(1) 作用(以光能自养型为例):
CO2 + H2O 有机物 + O2
光能
CO2 + H2O 有机物
化学能
The components of an ecosystem——producer
生态系统的组成成分——生产者
(2) 地位: 是生态系统的 。
基石
①生产者都是自养型生物，自养型生物都是生产者。
②植物并不都是生产者，生产者并不都是绿色植物
菟丝子、捕蝇草、猪笼草
蓝细菌、硝化细菌
菟丝子：不含叶绿素，营寄生生活
食虫植物捕猎其实是在给自己施肥
寄生异养型
The components of an ecosystem——consume
生态系统的组成成分——消费者
直接或间接地以生产者为食，而获取物质和能量的异养型生物。
消费者
(consumer)
捕食异养型
寄生微生物
寄生植物
寄生动物
菟丝子
蛔虫、蝉（吸食植物汁液）
病毒、寄生菌
食虫性植物
大多数动物
捕蝇草、猪笼草
植食性、肉食性、杂食性动物
①将有机物转化为无机物，加快生态系统的物质循环。
②帮助植物传粉和种子的传播。
(1) 作用：
(2) 地位: 是生态系统 。
最活跃的成分
The components of an ecosystem——consume
生态系统的组成成分——消费者
消费者并不都是动物，
动物也并不都是消费者。
营寄生生活的植物、微生物；捕食植物
营腐生生活的动物：秃鹫、蚯蚓、蜣螂。
寄生异养型
消费者
(consumer)
捕食异养型
寄生微生物
寄生植物
寄生动物
菟丝子
蛔虫、蝉（吸食植物汁液）
病毒、寄生菌
食虫性植物
大多数动物
捕蝇草、猪笼草
植食性、肉食性、
杂食性动物
营腐生生活的动物
营腐生生活的细菌和真菌
The components of an ecosystem——decomposer
生态系统的组成成分——分解者
分解者
(decomposer)
乳酸菌、酵母菌、霉菌、蘑菇等
蚯蚓、蜣螂、秃鹫等
将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，
实现生态系统内的物质循环。
(1) 作用:
(2) 地位: 是生态系统 。
必需的关键成分
②分解者都是异养型，异养型生物并不都是分解者。
蚯蚓
①分解者并不都是微生物，微生物并不都是分解者；
硝化细菌、蓝细菌、寄生细菌
The components of an ecosystem——decomposer
生态系统的组成成分——分解者
★积累
有些生物具有双重“身份”
猪笼草
生产者：进行光合作用
大肠杆菌
消费者：捕食昆虫
消费者：生活在肠道中
分解者：生物在腐烂的有机体中
The components of an ecosystem
生态系统的组成成分
生产者
肉食性消费者2
遗体、粪便等
消费者
分解者
无机物
CO2等
植食性消费者
肉食性消费者1
①
②
③
③
③
④
生态系统的结构模型
①呼吸作用
②光合作用
③呼吸作用
④分解作用
（呼吸作用）
图中①②③④分别代表什么生理过程？
The components of an ecosystem
生态系统的组成成分
根据生态系统中各成分的作用及物质、能量的获取方式，将生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量用箭头和文字连接起来
生产者
消费者
分解者
非生物的物质和能量
动物摄食
尸体、粪便
枯枝落叶、遗体
（基石）
呼吸作用
（加快物质循环）
（不可缺少）
光合作用
呼吸作用
分解作用
自主复习（教材P51），解决以下问题：
食物链的组成？消费者消费等级与营养级关系？
食物网功能？
计时2min
The nutritional structure of an ecosystem——food chain
生态系统的营养结构——食物链
第五营养级
第三营养级
第二营养级
第四营养级
第一营养级
生产者
消费者
消费者
消费者
消费者
初级
次级
三级
四级
食物链的组成：
生产者+消费者
不包括分解者和非生物的物质和能量
食物链一般不超过五个营养级
消费者的消费等级总是比营养等级低一级
The nutritional structure of an ecosystem——food chain
生态系统的营养结构——食物链
玉米
蝗虫
蛙
蛇
鹰
①每条食物链的起点总是生产者，生产者总是为第一营养级，
终点是不被其他动物所食的动物。
②箭头方向为物质和能量流动的方向,同时还表示捕食关系，
方向具有不可逆性，是长期自然选择的结果。
捕食链
腐食链
寄生链
食物链
(以死亡生物或现成有机物为起点)
植物残体 蚯蚓
高中阶段所涉及的食物链只是捕食链，基本不涉及腐生链和寄生链。
The nutritional structure of an ecosystem——food web
生态系统的营养结构——食物网
各种动物所处的营养级并不是一成不变的。
食物网
在生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃多种食物，也可能被多种肉食性动物所食。
在食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。
（1）概念:
（2）形成原因：
（3）特点：
①在食物网中,两种生物之间的种间关系可能不止一种。
②在食物网中的同一消费者可能处于多个营养级。
The nutritional structure of an ecosystem
生态系统的营养结构
图中有 条食物链
（1）营养级位置：
（2）种间关系：
同一种消费者在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，如猫头鹰在食物网中分别占有 、 、 营养级，即猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。
在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，如蛇与猫头鹰，二者之间既有 关系，又有 关系。
6
第三
第四
第五
种间竞争
捕食
The nutritional structure of an ecosystem——food web
生态系统的营养结构——食物网
食物链和食物网,都是生态系统的___________。
生态系统的__________和__________就是沿着这种渠道进行的。
营养结构
物质循环
能量流动
错综复杂的食物网使生态系统保持相对稳定。一般认为，食物网越 ，生态系统抵抗外界干扰的能力就 。
如果一条食物链的某种动物减少或消失，它在食物链上的位置可能会由其他生物来代替。
复杂
越强
The nutritional structure of an ecosystem
生态系统的营养结构
（3）生物种类与食物网的复杂程度：
食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的 ，而并非取决于生物数量。
生物种类
食物链上一般不超过五个营养级，想一想，这是为什么？
各个营养级的生物都会因呼吸作用消耗掉大部分能量，其余能量有一部分流入分解者，只有一小部分能够被下一营养级的生物利用，流到第五营养级时，余下的能量很少（即能量沿食物链的流动是逐级递减的，营养级越高获得的能量越少），甚至不足以养活一个种群，因此食物链一般不超过五个营养级。
Chain reaction analysis of changes in the number of certain groups in a complex food web
复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析
如图是某生态系统食物网的部分图解。据图分析，如果由于某种原因青蛙全部死亡，蛇、鹰的数量如何变化？
思考
1.“中间”营养级生物减少的情况：
如上图所示食物网中，青蛙突然减少，则以它为食的蛇也将减少，鹰就要过多地吃兔和鸟，从而导致兔、鸟减少。但因为鹰不只吃蛇一种生物，它可依靠其他食物来源来维持其数量基本不变。
Chain reaction analysis of changes in the number of certain groups in a complex food web
复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析
2.处于食物链中第一营养级生物
减少的情况：
若第一营养级的生物数量减少，则会导致其他的生物数量都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。
3.“天敌”减少的情况：
若“天敌”减少，则被捕食者数量增加。但随着数量增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定，但结果比原来的数量要增大。
Part THREE
习题 巩固
Exercises to consolidate
Exercises to consolidate
习题巩固
1.研究表明，在我国华北地区某苹果园里生活着多种昆虫，害虫主要有卷叶蛾、蚧虫、蚜虫和食心虫等；害虫的天敌(即天敌昆虫)为草蛉、异色瓢虫、螳螂等；既非害虫又非害虫天敌的中性昆虫有蚊、蝇、蚂蚁等。在果园中种草，天敌昆虫的种类和数量都有增加。判断下列说法是否正确。
(1)卷叶蛾、蚧虫、蚜虫等植食性动物是初级消费者。 ( )
(2)卷叶蛾→螳螂→黄雀，构成一条食物链，其中螳螂位于
第二营养级。 ( )
(3)中性昆虫在果园生态系统中是多余的。 ( )
(4)种草后，果园中的食物网更复杂，有助于果园生态系统抵抗
外界干扰。 ( )
√
×
×
√
Exercises to consolidate
习题巩固
2.食物链彼此相互交错形成食物网。以下有关食物网的说法
正确的是 ( )
A. 每种动物可以吃多种植物
B.每种生物都被多种生物捕食
C. 每种生物都只位于一条食物链上
D.一种生物可能属于不同的营养级
D
Exercises to consolidate
习题巩固
3.动物园里饲养着各种动物，栽培了多种植物。它们构成一个
群落吗？动物园是个生态系统吗？
动物园中的全部动物不能说是一个系统，因为不同种动物是分开饲养的，彼此之间没有内在联系和相互影响，不是一个有机的整体。同理，动物园中的全部动物和植物也不是一个系统。
Exercises to consolidate
习题巩固
（1）在远洋水域，从水深30m处开始，
随着水深增加，固定太阳能的数量
逐渐减少，影响这一变化的非生物
因素主要是___________ 。
4.下图是某海洋生态系统中，生产者固定太阳能的数量与水深关系的曲线。
请据图回答以下问题。
（2）近海水域水深为_____________ 时，生产者的数量最多。
（3）生活在水深100m以下的生物，从生态系统的组成成分看，
主要是 __________________ 。
阳光
10-15m
消费者、分解者
Problems discussed
问题探讨
假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，除了有能饮用的水，几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有1只母鸡、15Kg玉米。
讨论：
你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？
1.先吃鸡再吃玉米。
2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
流落荒岛
2022.X.X
生态系统的能量流动
CONTENTS
01
能量在生态系统中是怎样流动的？
03
研究能量流动有什么实践意义？
02
怎样理解生态金字塔？
自主复习（教材P54），解决以下问题：
能量流动概念？（理解）
研究能量流动的基本单位？（理解）
计时1min
Study the basic idea of energy flow
研究能量流动的基本思路
能量流经一个种群的情况可以图示如下：
能量输入
个体1
个体2
个体3
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
储存在体内的能量
呼吸作用散失的能量
……
以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如果个体死亡，数据可能不准确；不同个体间差异过大。
Study the basic idea of energy flow
研究能量流动的基本思路
如果将这个种群作为一个整体来研究，则左图可以概括成下图形式，从中可以看出分析能量流动的基本思路。
能量输入
种群
能量储存
能量散失
如果以种群为研究对象，能量流动的渠道为食物链，在分析时，可能因为食物网的复杂性而影响结果的准确性。
Study the basic idea of energy flow
研究能量流动的基本思路
可以比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。
如果将一个营养级的所有种群作为一个整体，那么左图将概括为何种形式呢？
能量输入
某营养级
能量储存
能量散失
Part ONE
能量流动的 过程及特点
The process and feature of energy flow
自主复习（教材P55），解决以下问题：
生态系统能量的输入途径过程？
输入第一营养级能量的去向？
流入第二营养级的能量等同于初级消费者摄入的能量吗？与同化量的关系？去向？
最高营养级同化的能量去向有哪些？
计时3min
1%
固定(同化)
The process of energy flow
能量流动的过程
1.能量流经第一营养级示意图
生产者所同化的全部太阳能
99%
散失
呼吸作用
散失（热能）
用于生长
发育和繁殖
分解者利用
残枝 败叶
分解作用
散失
未利用
初级消费者
（植食性动物）
注意: 如果在某一时间段去分析去向，还应有未被利用的能量(最终也将被分解者利用)。
若为人工生态系统，流经生态系统的总能量还有人工补充的能量
（例如饲料中有机物中的化学能）
The process of energy flow
能量流动的过程
生产者所同化
的全部太阳能
呼吸 作用
散失（热能）
用于生长发育和繁殖
分解者利用
残枝 败叶
分解作用
散失
未利用
初级消费者
（植食性动物）
【思考】生产者同化(固定)的能量/输入第一营养级能量的去向？
①呼吸作用中以热能的形式散失
②随残枝败叶等被分解者分解而释放出来
③流入初级消费者
②③属于用于自身生长、发育和繁殖，储存在有机物中的能量
The process of energy flow
能量流动的过程
2.能量流经第二营养级示意图
遗体残骸
呼吸作用
散失
初级消费者摄入
初级消费者同化
……
用于生长、发育和繁殖
次级消费者摄入
分解者利用
粪便
呼吸作用
热能散失
摄入量=同化量+粪便量
粪便属于上一营养级的同化量
思考：初级消费者摄入的能量等于流入第二营养级得能量吗？
流入第二营养级的总能量：
初级消费者同化量
The process of energy flow
能量流动的过程
遗体残骸
呼吸作用
散失
初级消费者摄入
初级消费者同化
……
用于生长、发育和繁殖
次级消费者摄入
分解者利用
粪便
呼吸作用
热能散失
摄入量=同化量+粪便量
【思考】第二营养级同化的能量去向有哪些？
①呼吸作用中以热能的形式散失
②以遗体残骸的形式被分解者利用
③流入次级消费者
②③属于用于自身生长、发育和繁殖的能量
The process of energy flow——summary
能量流动的过程——小结
某营养级同化量
呼吸作用中以热能形式散失
用于自身生长、发育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一个营养级
①某营养级的能量最终去向
②某营养级的能量某段时间内的能量去向
某营养级同化量
呼吸作用中以热能形式散失
用于自身生长、发育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一个营养级
未被利用的能量
The process of energy flow
能量流动的过程
3.能量流经最高营养级的过程
最高营养级
摄入
最高营养级
同化
粪便
分解者利用
用于生长
发育和繁殖
遗体
残骸
呼吸作用
散失
呼吸作用
散失
【思考】最高营养级同化的
能量去向有哪些？
①呼吸作用中以热能的形式散失
②以遗体残骸的形式被分解者利用
最高营养级没有流入下一营养级的能量去向
The process of energy flow
能量流动的过程
生产者
呼吸
初级消费者
次级消费者
呼吸
分解者
…
三级消费者
呼吸
呼吸
能量输入
①能量流动的渠道是 。
②能量散失的途径是各种生物的 (代谢过程)。
③流动过程中能量的转化是太阳能→ → 。
食物链和食物网
呼吸作用
有机物中的化学能
热能
The feature of energy flow
能量流动的特点
思考 讨论：分析赛达伯格湖的能量流动
Raymond Lindeman
林德曼（1915-1942）
赛达伯格湖
优点：小、简单、稳定
深1米，面积为14480平方米，湖岸线长500米 。湖底深度一致、性质均一，没有大的波浪。
The feature of energy flow
能量流动的特点
植食性动物
62.8
62.8
太阳能
未
固
定
生产者
464.6
分解者
12.5
呼吸作用
96.3
未利用
327.3
293
2.1
18.8
29.3
12.6
肉食性动物
12.6
微量
7.5
5.0
122.6
14.6
单位（焦/厘米2 ·年）
未利用：指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。（定时定量分析）
未固定：是指未被固定的太阳能
The feature of energy flow
能量流动的特点
生产者
呼吸
初级消费者
次级消费者
呼吸
分解者
…
三级消费者
呼吸
呼吸
能量输入
生物间的捕食关系是一定的，是长期自然选择的结果，
不能逆转，也不能循环流动。
散失的热能不能被生物体再利用。
生态系统中能量流动是单向的。
The feature of energy flow
能量流动的特点
1.用表格的形式，将图中的数据进行整理。例如，可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成为一份清单（“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量）。
2.计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。
The feature of energy flow
能量流动的特点
流入 呼吸作用 分解者利用 暂未利用 流出 流出/流入
生产者
植食性动物
肉食性动物
464.6
96.3
12.5
293
62.8
13.52%
62.8
18.8
2.1
29.3
12.6
20.06%
12.6
7.5
微量
5.0
能量传递效率
能量流动过程中逐级递减
自身呼吸散失
分解者利用
未利用
能量在相邻两个营养级间的传递效率为 。
能量传递效率=
某一营养级的同化量
上一营养级的同化量
×100%
10%～20%
Problems discussed
问题探讨
1.先吃鸡，再吃玉米
玉米
鸡
人
2.先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。
玉米
人
鸡
先吃鸡
原因：减少了鸡的消耗，
缩短食物链获得的能量更多，
持续时间更久。
食物链越短，最高营养级获得的能量越多。
Energy transfer efficiency
能量传递效率
能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%。
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。因此，生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级。
任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。
规律: 食物链越短，能量利用率越高。
能量传递效率与能量利用效率的比较
传递效率=
上一营养级的同化量
下一营养级的同化量
×100%
能量利用率=
生产者能量
流入最高营养级的能量
×100%
【思维拓展】
Calculation of energy transfer efficiency
能量传递效率的计算
若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。
在食物链A→ B→C→D中，则有
（1）已知A营养级净增重N,
按20%计算。则为N × (20%)3
①D营养级最多增重多少
②D营养级至少增重多少
按10%计算。则为N × (10%)3
Calculation of energy transfer efficiency
能量传递效率的计算
若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。
（2）已知D营养级净增重M,
①至少需要A营养级多少
②最多需要A营养级多少
按20%计算。则为M ÷ (20%)3
按10%计算。则为M ÷ (10%)3
按20%计算。则为M × (5)3
按10%计算。则为M × (10)3
Calculation of energy transfer efficiency
能量传递效率的计算
①正推型（知低营养级，求高营养级）：
获能最少选 食物链 ；
获能最多选 食物链 。
最长
×10%
×20%
最短
②逆推型（知高营养级，求低营养级）：
需能最少选 食物链 ；
需能最多选 食物链 。
最短
÷20%
最长
÷10%
在食物网中，则有
Calculation of energy transfer efficiency
能量传递效率的计算
3.如图食物网中，猫头鹰的体重若增加20 g，至少需要消耗植物的重量为
(　　 )
A．600 g　　　B．500 g C．1 600 g D．5 600 g
B
　 已知高营养级求至少需要低营养级的能量时，需按照最短食物链、最大传递效率进行计算，即
20÷20%÷20%＝500(g)
Calculation of energy transfer efficiency
能量传递效率的计算
在能量分配比例已知时，按比例分别计算，最后相加
4.如图食物网中，猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，则猫头鹰的体重若增加20 g，至少需要消耗植物的重量为
(　　 )
A．600 g　　　B．900 g C．1 600 g D．5 600 g
B
　 已知高营养级求至少需要低营养级的能量时，需按照最大传递效率
进行计算，即20×2/5÷20%÷20%＋20×2/5÷20%÷20%
＋20×1/5÷20%÷20%÷20%＝900(g)
Calculation of energy transfer efficiency
能量传递效率的计算
在能量分配比例已知时，按比例分别计算，最后相加
例：在右图的食物网中，如果C从B、F中获得的能量比为3∶1，C增重1kg，则最少需要消耗A多少kg？
消耗A最少，按最高传递效率20%计算（前级是后级5倍）：
沿食物链A→B→C逆推：3/4kg X 5 X 5＝75/4kg
沿食物链A→D→E→F→C逆推：1/4kg X 5 X 5 X 5 X 5＝625/4kg
75/4kg+625/4 kg=175kg
Calculation of energy transfer efficiency
能量传递效率的计算
在食物链A→ B→C→D中，能量传递效率分别是a%、b%、c%，若流入A营养级的能量为M，则D获得的能量：
若题干中已确定营养级间能量传递效率，不能按“最值”计算而需要按具体数值计算
在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物中获得能量，且各途径获得的能量比例、能量传递效率确定，则按照各单独的食物链进行计算在合并。
M ×a% ×b% ×c%
Part TWO
生态 金字塔
Ecological pyramid
自主复习（教材P57-58），解决以下问题：
生态金字塔类型？会不会倒置？
计时3min
Ecological pyramid
生态金字塔
能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
形状
每一层含义
特点
象征意义
单位时间内，食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少
自然生态系统一定为正金字塔
能量在流动过程中总是逐级递减
单位时间内，每一营养级生物的有机物的总干重
一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形
一般生物量(现存生物有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而减少
每一营养级生物个体的数目
一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔形
一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而减少
Part THREE
研究能量流动 的实践意义
The energy flow of practical significance
The energy flow of practical significance
研究能量流动的实践意义
1. 帮助人们将生物在______、______上进行合理配置，增大流入
某个生态系统的________。
时间
空间
总能量
例如：农田生态系统中的间种套作、蔬菜大棚中的多层育苗、
稻-萍-蛙等立体农业。
The energy flow of practical significance
研究能量流动的实践意义
2. 帮助人们科学规划、设计_____________，使能量得到_______
的利用。
人工生态系统
最有效
作物
粮食
秸秆
燃烧
多数热能散失
牲畜
粪便
沼气池
沼渣
肉蛋奶等
沼气
多级利用
The energy flow of practical significance
研究能量流动的实践意义
3. 帮助人们合理地调整生态系统中的_____________，使能量
_________地流向对人类_______的部分。
能量流动关系
持续高效
最有益
合理确定载畜量，
保持畜产品持续高产。
稻田除草、除虫等。
Analyze and process data
分析和处理数据
1926年，美国一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据。
1.这块田共收割玉米约10000株，质量为6000 kg。通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2675 kg。
2.据他估算，这些玉米在整个生长过程中，通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。
3.1kg葡萄糖储存1.6×104 kJ能量。
4.在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能总量为8.5×109kJ。
Analyze and process data
分析和处理数据
请根据以上数据计算：
①这些玉米的含碳量折算合成葡萄糖是多少？
这些葡萄糖储存的能量是多少？
葡萄糖为：（12+18）/12×2675=6687.5kg（葡萄糖积累量）
储存的能量为：6687.5×1.6×104 =1.07×108KJ
②这些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？
这些玉米呼吸作用消耗的能量：
2045×1.6×104KJ=3.272×107 KJ
Analyze and process data
分析和处理数据
③这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是多少？
呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是多少？
这些玉米固定的太阳能总量是：（生成的葡萄糖）1.07×108+3.272×107=1.3972×108
呼吸消耗能量占固定太阳能的比例为：3.272×107/1.3972×108=23.4％
④这块玉米田的太阳能利用效率是多少？
利用效率=1.3972×108/8.5×109=1.64%
Part FOUR
习题 巩固
Exercises to consolidate
Exercises to consolidate
习题巩固
3.在一定时间内,某生态系统中全部生产者固定的能量值为a,全部消费者所获得的能量值为b,全部分解者所获得的能量值为c,则a、b、c之间的关系是（ ）
A.a+b=c B.a＞b+c C.a＜b+c D.c=a+b
B
Exercises to consolidate
习题巩固
4.下图是两个农业生态系统的模式图。图a中农作物为人类提供的
食物、为家禽和家畜提供的饲料,都与图b相同。
(1)分析这两幅图,完成这两个生态系统的能量流动图解。
Exercises to consolidate
习题巩固
太阳能
农作物
家畜、家禽
人
图a
能量流动图解
图b
能量流动图解
太阳能
农作物
家畜、家禽
人
沼气池
(含微生物)
食用菌
Exercises to consolidate
习题巩固
(2)哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用？为什么？
图b所示的生态系统中流向分解者的能量，还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用，因此，该生态系统实现了能量多级、充分利用，提高了能量利用率。
生态系统的物质循环
CONTENTS
01
生态系统的物质循环过程是怎样的？
03
物质循环与能量流动的关系是怎样的？
02
怎样理解生物富集的成因和危害？
Part ONE
碳 循环
The carbon cycle
The carbon cycle
碳循环
煤
石油
大气中的CO2库
溶解
光合作用
摄食
光合作用
分解作用
呼吸作用
燃烧
生物体和大气中的碳的含量，都长期处于稳定状态，怎样维持的？
Analyze the carbon cycle
分析碳循环的过程
思考讨论
1.碳在非生物环境和生物体内分别
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(以什么
形式、通过哪些生命活动、形成哪些产物等)？ （请用关键词、
线段、箭头、方框等构建碳循环的模型。）
计时3min
Analyze the carbon cycle
分析碳循环的过程
二氧化碳能溶于水，因此可在大气和海洋、河流之间进行交换。此外，碳还可以长期固定或保存在非生命系统中，如固定于煤、石油或木材中。人类对煤和石油等能源的利用，向大气中排放了大量的二氧化碳。
讨论
1.碳在非生物环境和生物体内分别
以什么形式存在？
在非生物环境中：
主要是CO2，少许碳酸盐。
在生物群落中：
主要是含碳有机物。
煤、石油
生物群落中的有机物
大气中的二氧化碳库
Analyze the carbon cycle
分析碳循环的过程
2. 碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节(以什么
形式、通过哪些生命活动、形成哪些产物等)？ （请用关键词、
线段、箭头、方框等构建碳循环的模型。）
大气中CO2库
生产者
分解者
消费者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
摄食
燃烧
分解作用
（1）过程:
(2)流动形式：
②群落与非生物环境间：
③生物群落内部:
①无机环境中的存在形式：
二氧化碳和碳酸盐
CO2
含碳有机物
The carbon cycle
碳循环
(3)进入生物群落的途径:
生产者的光合作用、化能合成作用
(5)碳返回非生物环境的途径:
②分解者的分解作用
①生产者、消费者的呼吸作用
③化石燃料的燃烧
(4)碳在生物群落内传递的途径:
食物链（网）
二氧化碳
(6)碳循环的形式：
非生物机环境 （ CO2 ）
生物群落
（有机物）
光合作用、
化能合成作用
呼吸作用、
分解作用
The carbon cycle
碳循环
(7)海洋对碳循环的调节：
海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用。
The carbon cycle
碳循环
煤
石油
大气中的CO2库
溶解
光合作用
摄食
光合作用
分解作用
呼吸作用
燃烧
(8)碳循环的特点
②具有全球性
①循环往复运动
CO2能够随着大气环流在全球范围内流动
注意：海洋对调节大气中的碳含量起着非常重要的作用。
自主复习（教材63），解决以下问题：
物质循环概念？
物质循环特点？
物质循环在农业的应用？
计时1min
Matter cycle
物质循环
1.概念：
组成生物体的　　　　　　　　　　等基本元素，在不断进行着从　 　　　 到　　　 　，又从　 　　的循环过程。
非生物环境
C、H、O、N、P、S
生物群落
生物群落到非生物环境
这里的物质是指？
这里的生态系统是指？
C、H、O、N、P、S等基本元素
生物圈
2.特点：
①具有全球性(生物地球化学循环)
②循环性(反复利用，循环流动)
生物群落
无机环境
Matter cycle
物质循环
3.在农业方面的应用
物质在生态系统中循环往复运动的特点，对改进农业生产方式
有多方面的启示。
Part TWO
生物 富集
Bioaccumulation
自主复习（教材63），解决以下问题：
生物富集概念？
能发生生物富集的物质及其特点？
以铅的富集为例，说明生物富集的途径？特点？
计时1min
Bioaccumulation
生物富集
1.概念:
生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度 环境浓度的现象。
2.物质:
②人工合成的有机物: 如DDT、六六六等。
①重金属: 如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等。
3. 发生生物富集的物质的特点:
①在环境和生物体中存在形式是比较______的；
②必须是生物体能够______的且 的；
③在生物代谢过程中是________________的。
稳定
吸收
不易被分解
不易排出
水
植物
小鱼
大鱼
鱼鹰
随营养级升高，浓度逐级递增，呈现生物放大现象。
超过
Bioaccumulation
生物富集
铅的富集:
煤燃烧、有色金属冶炼
铅被排放进入大气
沉降在土壤和植被表面
进入土壤
进入水体
植物根吸收叶片摄入铅
水生植物、浮游动物直接吸收铅，动物饮用含铅的水，直接摄入铅
铅进入体内形成多种比较稳定的铅的化合物，分布于生物体的多种组织细胞中，导致铅不易被排出，积蓄在体内
含铅生物被更高营养级动物食用，沿食物链聚集
最终积累在食物链的顶端
铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高
Bioaccumulation
生物富集
4.生物富集的主要途径：
食物链、食物网
5.生物富集现象的特点：
①具有全球性
导致生物富集的有害物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地
②有害物质在生物体内的浓度
会沿食物链不断升高
鱼鹰（2.5×10-5）
大鱼（2×10-6）
小鱼（5×10-7）
植物（4×10-8）
水（3×10-12）
有害物质在生物体内的浓度
如右图测定结果显示DDT浓度沿食物链放大了一千万倍
Part THREE
能量流动和 物质循环的关系
The relationship between the flow of energy and
the circulation of matter
The relationship between the flow of energy and the circulation of matter
能量流动和物质循环的关系
物质循环与能量流动的关系图
The relationship between the flow of energy and the circulation of matter
能量流动和物质循环的关系
能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解
等过程。物质作为能量的载体，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非生物环境之
间循环往返。
生态系统中的各种组成成分，正是通过能量流动和物质循环，
才能够紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。
能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，它们同时进行，
相互依存，不可分割。
The relationship between the flow of energy and the circulation of matter
能量流动和物质循环的关系
1.物质循环和能量流动的起点和终点是否相同？
2.同碳元素一样，氮在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的。为什么还要往农田中不断地施加氮肥？
不同。能量流动的起点是生产者固定的太阳能，终点是以热能的形式散失，不能循环利用。物质循环产生的CO2又重新被利用，没有起点和终点。
因为农民要不断地从农田中收获农产品，会带走大量的氮元素，因此要通过往农田中不断地施加氮肥。
To explore the decomposition of soil microorganisms
探究土壤微生物的分解作用
第二年春天从土中刨出的花生
1.实验原理
(1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、丝状真菌、呈放射状的
放线菌等微生物，它们在生态系统中的成分为_______。
(2)分解者的作用是将环境中的_______分解为_______，其分解
速度与环境中的______、水分等生态因子相关。
分解者
有机物
无机物
温度
秋天刚收获的花生
To explore the decomposition of soil microorganisms
探究土壤微生物的分解作用
土壤进行处理，排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变。
提出问题
实验假设
实验设计 自变量
实验组
对照组
实验现象
结论分析
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂
土壤中是否含微生物
对土壤高温处理（灭菌）
对土壤不做任何处理（土壤中含有微生物）
相同时间内对照组落叶腐烂，实验组不腐烂
土壤微生物对落叶有分解作用
不能加热烘干，会导致土壤理化性质发生改变，可将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中1小时灭菌
To explore the decomposition of soil microorganisms
探究土壤微生物的分解作用
提出问题 实验假设 实验设计 自变量 实验组 对照组 实验现象 加入 碘液 A1
B1
加入斐林试剂，水浴加热 A2
B2
结论分析 土壤微生物能分解淀粉吗？
土壤微生物能分解淀粉
土壤中是否含有分解淀粉的微生物
A杯中加入适量淀粉糊+30mL土壤浸出液
B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸馏水
不变蓝
变蓝
产生砖红色沉淀
不产生砖红色沉淀
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
Part FOUR
习题 巩固
Exercises to consolidate
Exercises to consolidate
习题巩固
3.竹子中纤维素含量很高。大熊猫每天要吃大量竹子,但一般只能利用其中一小部分纤维素。研究表明,大熊猫的基因组缺少编码纤维素酶的基因,但是肠道中有多种纤维素分解菌。
(1)大熊猫与它肠道内某种纤维素分解菌的种间关系为（ ）
A.捕食 B.寄生 C.互利共生 D.原始合作
(2)下列叙述不合理的是（ ）
A.大熊猫是初级消费者,属于第二营养级
B.大熊猫未消化的纤维素会被分解者利用循环
C.纤维素分解菌促进了生态系统中的物质
D.能量流动方向是竹子→大熊猫→纤维素分解菌
C
D
Exercises to consolidate
习题巩固
3.下表为生活在某库区水域中层的几种鱼体内重金属的含量(单位: ng.g-1)。请据表推测这几种鱼中,草食性的鱼是______杂食性的鱼是_______,肉食性的鱼是_______为什么
鱼的种类 A B C D E
Hg 17.8 61.9 70.4 117.0 112.0
Pb 27.3 34.9 52.5 84.3 75.8
Cd 8.8 14.1 10.3 21.9 41.6
D和E
A
B和C
这三种重金属(Hg、Pb、Cd)会富集在鱼体内,并沿食物链逐渐在鱼体内聚集,营养级越高,它们的相对含量越高。A鱼体内三种重金属的含量都是最低的,因此A为草食性鱼B和C鱼体内,三种重金属的含量都高于A,但低于D和E,因此B和C可能是杂食性鱼;D和E鱼体内,三种重金属的含量都远高于A. B和C,因此D和E可能是肉食性鱼。
Exercises to consolidate
习题巩固

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