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第三节能量流动和物质循环是生态系统的主要功能
济南版生物八年级下
第八单元第二 章
生态系统是生物与环境构成的有机整体
学习
目标
1. 知识目标：
1、通过分析生态系统中每个营养级能量的来源和去向，建构能量流动模型，概述能量流动过程及特点
2、通过分析农田生态系统中作物秸秆的利用方向，说出研究能量流动的意义
3、通过分析生态系统的碳循环示意图中各成分碳元素的来源与去向，建构碳循环模型并归纳物质循环的概念及特点
4、通过对能量流动和物质循环过程的分析，列表比较二者的特点以及区别和联系
重点难点
1、能量流动过程及特点
2、物质循环的概念及特点
自主学习
一、能量在单向流动在逐级递减
阅读P80-82，思考下列问题：
1、什么叫营养级？生态系统中每个营养级能量的来源与去向分别有哪些？
2、什么是能量流动？能量流动的过程、特点是什么 ？
3、为什么一条食物链不会超过5个营养级？
4、研究能量流动有何意义？
1、概念：生物在食物链上所处的层次环节。
2、组成：
（1）第一营养级：①功能：生产者②位置:食物链起点，③生物类型：多为绿色植物。
（2）第二营养级,①功能：消费者②位置:食物链第二环节，③生物类型：多为植食性动物。
（3）第三营养级①功能：消费者②位置:食物链第三环节，③生物类型：多为一级肉食性动物。
（4）第四营养级：①功能：消费者②位置:食物链第四环节，③生物类型：多为二级肉食性动物。……
（5）第N营养级：①功能：消费者②位置:食物链最末端，③生物类型：为顶级肉食性动物
（一）、营养级
3、特点：生物所处的营养级越高，其数量越少，获得的能量逐级递减。
4、能量去向：
（1）通过各营养级的呼吸作用，以热能的形式散失
（2）随着遗体、枯枝落叶、粪便等流入分解者，
（3）通过食物链流入下一个营养级（最高营养级除外）。
例：
被 兔吃 掉
被 鹰吃 掉
（二）、生态系统的能量流动
植物固定
被 兔吃 掉
被 鹰吃 掉
1、概念：生态系统在能量输入、传递、散失的过程
光合
作用
光能变化学能
食物
链
化学能
呼吸
作用
化学
能变
热能
2、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。
3、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：能量从食物链的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以热能散失掉。
输入
传递
传递
散失
4、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）、逐级递减：
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。
②、能量传递率：10％－20％
例：草 兔 鹰
若使鹰的能量增加1KJ,至少需消耗草的能量多少KJ
分析：这个问题是逆食物链而行，并且要求是至少，所以能量传递率我们取20％
5、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。
（二）食物链的可变性
1、表现：（1）食物链在生物进化历史上发生改变
（2）短时间内食物链发生改变。
2、原因：
（1）在动物个体发育的不同阶段，食物发生变化
（2）动物食性的季节性变化
（3）食物链所处的生态系统 发生变化
3、结果：
（1）食物链中各生物的种类和数量会发生改变
（2）食物链的稳定性会发生变化
思考：如果池塘内下列生物组成的食物链中的虾因病大量死亡，该食物链会怎样改变？
自主学习
二、物质在循环往复中维持平衡
阅读P83-84，思考下列问题：
1、什么叫生态系统的物质循环？
2、观察图8.2-11，思考：碳循环的主要形式是什么？在碳循环过程中，生产者、消费者、分解者各具有什么作用？什么是碳达峰？
3、生物圈中物质循环主要有哪些？物质循环的过程是什么？有何特点？
4、能量流动和物质循环的区别和联系分别是什么？
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。
2、特点：周而复始、可循环
3、组成：水循环、碳循环、氮循环
（一）、物质循环
（1）碳循环
① 主要形式：二氧化碳（大气）
②、参与生理过程：光合作用、呼吸作用（分解作用）
③、过程：
4、意义：（1）生物得以生存和繁衍
（2）非生物环境得以不断更新
（2）水循环
① 主要形式：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：
5、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；能量作为物质循环的动力，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，将生态系统的各成分联系成一统一的整体。 总结
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％）
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。
。
总结
一、食物链
1、概念
2、组成：生产者、初级消费者、次级消费者、三级消费者……
3、生物富集
二、
二、食物网：
1、概念.
2、生物种类越丰富，食物网越复杂。
3、食物网内各种生物相互影响、相互制约。
。
练习：
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
A
D
C
C
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
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？
C
B
答：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。
练习：
5、生态系统的营养结构基础是（　　）
A. 所有的生产者 B. 阳光、空气、水分
C. 食物链和食物网 D. 草食动物和肉食动物
6、食物网具有的特征是（ ）
A. 有很多相关联的食物链
B. 每一种生物都只能位于一条食物链上
C. 每一种动物可以吃多种植物
D. 一种生物能被多种生物所捕食
7、在食物链 中，消费者是指 （ ）
A. a、b、c、d、e B. a、b、c、d
C. b、c、d、e D. e
a
b
c
d
e
C
A
B
作业布置
本节互动同步训练当堂练习
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