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第六单元 生物与环境
第二章 生态系统
第三节 能量流动和物质循环
学习目标
1、描述生态系统的能量流动和物质循环的概念
2、通过对能量流动和物质循环过程的分析，得
出二者的特点以及联系和区别
3、形成生态系统是一个统一整体的观点
生态系统的能量流动
阅读教材，思考下列问题：
1、为什么说生态系统中的能量是通过食物链依次传递的？
什么是营养级？
2、什么是生态系统的能量流动？生态系统中的能量在食物链
中是如何流动的？它的源头是什么？能量在食物链中流动
有何特点？为什么具有这种特点？
3、研究生态系统的能量流动有何意义？
营养级：食物链上的每一个环节。
能量通过食物链流动的原因：当食物链中某个营养级以上一个营养级为食时，上一个营养级中有机物内的化学能就随着这种有机物流入到这个营养级中。
过程：生态系统中能量的源头是太阳能。
(1)、输入：生产者把太阳能通过光合作用以化学能的形式
固定在合成有机物中
(2)、传递：能量从食物链一个营养级流入到下一个营养级
的过程
(3)、散失：能量通过食物链各营养级时，每一营养级生物
自身通过呼吸作用和分解者的呼吸作用散失掉。
光合
太阳光能
食物链
化学能
呼吸
热能
生态系统能量流动示意图
生态系统中能量输入、传递和散失的过程，称为生态系统的能量流动。
能量传递率：10％－20％
能量流动的计算
获得最多——20％；消耗最少——链最短
获得最少——10％；消耗最大——链最长
顺食物链：至少—10％；至多—20％
逆食物链：至少—10％；至多—20％
(2)、逐级传递：
①原因：由于每个营养级的能量有三个去向：生物自身的呼吸消耗，以热能形式散失和用于生命活动；植物的枯枝落叶和动物的骨骼、皮毛等被分解者分解而流失；一少部分能量通过食物链流入下一营养级。
能量流动的特点
(1)、单向流动：在食物链中，能量流动只能沿着生产者、初级消费者、次级消费者等这一方向流动，而不能倒流。
②生物数量特点：营养级越高，生物的数量越少。
研究能量流动意义
1、可以帮助人们合理地调整生态系统中能量流动的关系，
使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
2、实现对能量的多级利用，大大提高能量的利用率。
生态系统的物质循环
阅读教材，思考下列问题：
2、在生态系统中，碳循环、水循环、硫循环各是如何进行的？
1、什么是生态系统的物质循环？生态系统的物质循环的过程
和特点是什么？
3、在生态系统中能量流动和物质循环二者呈什么关系？
1、概念：在生态系统中，组成生物体的化学元素从无机环境开始，经生产者、消费者、分解者，又回到无机环境，就形成一个循环过程。称之为生态系统的物质循环。
2、特点：周而复始、可循环
3、与能量流动关系：
能量流动 物质循环
不同点 逐级递减、单向流动 周而复始，可循环
相同点 通过食物链和食物网实现
联系 ①能量的固定、贮存、转移和释放，离不开物质的合成和分解等过程（同时进行，密切相关，不可分割） ②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，使物质能够不断在生物群落和无机环境之间循环往返。 ③能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，它们将生态系统的各种成分联系成了一个统一的整体。
4、分类：碳循环、氮循环、水循环等。
生态系统的物质循环：碳循环
①、碳的存在形式：碳酸盐、煤、石油、二氧化碳（大气）、有机物（生物群落）。
②、参与生理过程：光合作用、呼吸作用（分解作用）
③、过程：
生态系统的碳循环示意图
生态系统的物质循环：氮循环
①、氮的存在形式：亚硝酸盐、氮的氧化物、氨气、铵盐、氮气（大气）氧化亚氮（大气）、有机氮（生物群落）。
②、参与生理过程：氨化作用、
固氮作用等
③、过程：
生态系统的物质循环：水循环
①、碳的存在形式：水（自然环境、生物群落）、水蒸气（大气）
②、参与生理过程：蒸腾作用、呼吸作用、光合作用
③、过程：
意义：通过物质循环，生物得以生存和繁衍，无机环境得到不断更新。
能量流动和物质循环的区别与联系
项目 能量流动 物质循环
特点 单向流动、逐级递减 循环流动，反复利用
范围 生态系统中各营养级 生物圈
途径 食物链和食物网
地位 生态系统的动力 生态系统的基础
联系 同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体。
一、能量流动
1、概念
2、过程：输入（生产者固定）、传递（食物链和食物网）、散失
3、特点：单向流动、逐级递减（10％-20％）
总结
二、物质循环：
1、概念
2、特点：周而复始、可循环。
3、类型：碳循环、氮循环、水循环。
当堂训练
1.生态系统中的能量流动开始于（ ）
A.绿色植物 B.真菌 C.动物 D.人
2.一个天然湖泊生态系统中，肉食性鱼总比草食性鱼的数量少得多。这是由
于（ ）
A.湖泊中鱼的密度太大 B.湖泊中氧气不足
C.水鸟叼走肉食性鱼苗过多 D.能量在食物链中逐级递减
3.生态系统中，绿色植物固定的太阳能沿着食物链的单向传递，叫做（ ）
A.能量输入 B.能量输出
C.能量流动 D.能量交换
4.在生态系统的碳——氧循环中，能使二氧化碳进入生物体中，又能将其释
放到大气中的生物是（ ）
A、分解者 B、植食动物 C.绿色植物 D、肉食动物
A
D
C
C
5.下列说法中，错误的是（ ）
A、在生态系统中，二氧化碳是碳循环的重要物质
B、当动物以植物为食后，植物体内的能量就全部流入到动物体内，
供动物生长的需要
C、没有绿色植物，自然界的碳、氧相对平衡难以维持
D、其他物质如氮、磷、硫等也和碳一样，在生态系统中反复循环
二、问答题 1、为什么说绿色植物在碳循环中具有重要作用？
B
绿色植物通过光合作用，利用二氧化碳和水，合成含碳的有机物，并释放氧气。动植物和人呼吸时消耗氧气，产生二氧化碳，其残体被分解或燃烧时释放出二氧化碳，二氧化碳重新参与碳循环。如果没有绿色植物的光合作用，碳循环将无法进行。
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