第二节生态系统的功能

1、1. 生态系统的生态系统的结构结构包括哪些包括哪些?生态系统的成分生态系统的成分食物链和食物网食物链和食物网非生物的物质和能量非生物的物质和能量生产者生产者消费者消费者分解者分解者2. 生态系统的生态系统的营养结构营养结构指什么？指什么？3. 食物链和食物网食物链和食物网对生态系统有什么作用？对生态系统有什么作用？能量流动和物质循环的能量流动和物质循环的渠道渠道。3.3.信息传递信息传递问问题题探探讨讨备选策略备选策略1 1：先吃鸡，再吃玉米；先吃鸡，再吃玉米；备选策略备选策略2 2：先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡， 吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。吃鸡产下的蛋，最后吃

2、鸡。一、生态系统的能量流动一、生态系统的能量流动能量的源头能量的源头总能量总能量流动形式和渠道流动形式和渠道(一)能量流动的过程生产者固定的太阳能生产者固定的太阳能生产者固定的太阳能总量生产者固定的太阳能总量1.1.能量流动的起点能量流动的起点2.2.流经生态系统的总能量流经生态系统的总能量3.3.能量流动的途径能量流动的途径( (渠道渠道) )4.4.能量在食物链中流动的形式？能量在食物链中流动的形式？5.5.能量的散失途径能量的散失途径食物链和食物网食物链和食物网有机物中化学能有机物中化学能能量在流经每一营养级时的分流问题分析：能量在流经每一营养级时的分流问题分析：（1）能量来源：）能量来

3、源：生产者的能量来自于太阳能生产者的能量来自于太阳能各级消费者的能量一般来自上一个营养级各级消费者的能量一般来自上一个营养级同化量、摄入量同化量、摄入量和粪便量的关系？和粪便量的关系？（同化量（同化量=摄入量摄入量粪便中所含能量）粪便中所含能量）生产者生产者次级消费者次级消费者初级消费者初级消费者三级消费者三级消费者分分 解解 者者非生物环境非生物环境自身呼吸消耗（生命活动和以热能散失）自身呼吸消耗（生命活动和以热能散失）流入下一营养级流入下一营养级 分解者分解分解者分解未利用能量未利用能量（现存量：最终被分解者利用，可归为）（现存量：最终被分解者利用，可归为） （2 2）能量的去路）能量的去

4、路( (同化的能量）同化的能量）能量流动的特点：能量流动的特点：（1）单向流动：单向流动：食物链中的营养关系不可逆转食物链中的营养关系不可逆转热能散失后，不能被利用，能量不能热能散失后，不能被利用，能量不能循环使用。（不循环）循环使用。（不循环）因细胞呼吸消耗相当大的一部分能量，因细胞呼吸消耗相当大的一部分能量，供自身利用和以热能形式散失供自身利用和以热能形式散失每个营养级的生物总有一部分能量不能每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利用被下一营养级利用(2）逐级递减）逐级递减为了形象地说明为了形象地说明能量流动的特点能量流动的特点：单向流动、逐级递减。单向流动、逐级递减。可以将单位时

5、间内各个营养级所得到的能量数值，由低可以将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成能量金字塔。到高绘制成能量金字塔。能能量量金金字字塔塔某一个湖的能量金字塔某一个湖的能量金字塔第一第一营养级营养级第二第二营养级营养级第三第三营养级营养级第四第四营养级营养级能量能量 营养级营养级“能量金字塔能量金字塔”表示的是表示的是 与与 的关系。的关系。在一个生态系统中在一个生态系统中，营养级营养级越多越多，在能在能量流动过程量流动过程中中消耗的能量消耗的能量越多越多。一条食物链中的营养级一般不会超过一条食物链中的营养级一般不会超过5个，为什么？个，为什么？ 传递效率是传递效率是10%20%，能

6、量到了第五个，能量到了第五个营养级时，可利用的能量往往少到不能维持营养级时，可利用的能量往往少到不能维持其生存的程度了。其生存的程度了。学以致用学以致用用能量流动的原理用能量流动的原理, 解释谚语解释谚语“一山不容二虎一山不容二虎”隐含的道理。隐含的道理。营养级越高，可利用的能量就越少营养级越高，可利用的能量就越少;老虎一般在老虎一般在最最高营养级高营养级，流经老虎的能量已减到很小的程度。，流经老虎的能量已减到很小的程度。问问题题探探讨讨备选策略备选策略1 1：先吃鸡，再吃玉米；先吃鸡，再吃玉米；备选策略备选策略2 2：先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡， 吃鸡产下

7、的蛋，最后吃鸡。吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。1、大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为食。设一、大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为食。设一大象所同化的能量为大象所同化的能量为107KJ，则这部分能量中可流动到蜣螂，则这部分能量中可流动到蜣螂体内的为（）体内的为（） A、0 KJ B、106 KJ C、2106 KJ D、106KJ2106 KJ 2、 池塘内的食物链为浮游植物池塘内的食物链为浮游植物 虾虾 小鱼，假小鱼，假设一大鱼只靠吃小鱼来增长设一大鱼只靠吃小鱼来增长1Kg体重，那么消耗浮体重，那么消耗浮游植物游植物至少至少为为 A、100Kg B、125Kg C、625Kg D、100

8、0Kg 体内有机物含能量。体内有机物含能量。是同化量是同化量 20%课堂练习摄入量摄入量 = 同化量同化量+ 粪便量粪便量浮游植物浮游植物 虾虾 小鱼小鱼 大鱼大鱼3. A B C D E F如上食物网中，如上食物网中， A为为1千克千克1）C最多约为多少？最多约为多少？2 2） C最少约为多少？最少约为多少？0.04千克千克0.0001千克千克3 ）若）若C增加增加1千克，则千克，则A最少需要最少需要消耗多少千克？最多又为多少？消耗多少千克？最多又为多少？25千克千克 10000千克千克4 ）在传递率不变的情况下，若）在传递率不变的情况下，若B消失，消失，则则C的数量将怎样？的数量将怎样？最

9、大传递效率 最短食物链消耗低消耗低营养级营养级 最少最少消耗低营消耗低营养级养级最多最多选最选最短短食物链食物链选选最大最大传递效率传递效率20%选最选最长长食物链食物链选选最小最小传递效率传递效率10%高营养级高营养级获得获得最多最多高营养级高营养级获得获得最少最少解解 题题 规规 律律4、下图所示为某湖泊生态系统数量流动的定量分析图解。、下图所示为某湖泊生态系统数量流动的定量分析图解。图中图中A、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得的代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位为：能量数，单位为：106 kJ。已知该生态系统受到的太。已知该生态系统受到的太阳辐射为阳辐射为1188721

10、06 kJ。但其中。但其中118761106 kJ的的能量未被利用。请回答。能量未被利用。请回答。（1）请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的）请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是方框内，这部分能量是_所固定的太阳能。所固定的太阳能。生产者生产者 111（2）能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为）能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为_%，从第二营养级到第三营养级的转化效率，从第二营养级到第三营养级的转化效率为为_%。（3）次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化）次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所获得的能量的百分比是作用所获得的能量的百分比是_。1

11、111.83.0=60% 15111=13.5315=20知识回顾知识回顾 1.1.生态系统的功能有哪些？生态系统的功能有哪些？ 2.2.能量流动的起点？输入生态系统的总能量？能量流动的起点？输入生态系统的总能量？ 3.3.生产者的能量来源？消费者的能量来源？分生产者的能量来源？消费者的能量来源？分解者的能量来源？解者的能量来源？ 4.4.摄入量、同化量、粪便量的关系？摄入量、同化量、粪便量的关系？ 5.5.一个营养级同化的能量的去向有哪些？一个营养级同化的能量的去向有哪些？ 6.6.能量流动的特点？能量流动的特点？（三）研究能量流动的意义（三）研究能量流动的意义草场上草场上放养牲畜过少放养牲

12、畜过少不能充分利用不能充分利用牧草提供的能量牧草提供的能量放养牲畜过多放养牲畜过多草场退化，畜产草场退化，畜产品产量下降品产量下降合理确定载畜合理确定载畜量，保持畜产量，保持畜产品持续高产品持续高产农田生态系统农田生态系统作物秸秆烧掉作物秸秆烧掉不能充分利用秸秆中的能量不能充分利用秸秆中的能量秸秆做饲料喂牲畜秸秆做饲料喂牲畜牲畜粪便进入沼气池牲畜粪便进入沼气池沼气做燃料沼气做燃料沼渣做肥料沼渣做肥料 2.实现实现能量能量的的多级多级利用（提高能量利用率）利用（提高能量利用率）和和物质物质的的循环循环利用。利用。如建立如建立:生态农业生态农业 1.合理合理调整调整生态系统中的生态系统中的能量流动

13、能量流动关系关系，使能量持续高效的流向使能量持续高效的流向对人类最有益对人类最有益的部分。的部分。生态系统的生态系统的能量流动能量流动能量的根本来源：能量的根本来源： 太阳光太阳光流动过程流动过程输入：输入：从生产者固定太阳能开始，是流经生态系统的总能量。从生产者固定太阳能开始，是流经生态系统的总能量。传递：传递：低低营养级到营养级到高高营养级营养级逐级流动逐级流动 流流动动特特点点单向流动。单向流动。逐级递减。逐级递减。散失：散失： 以以热能热能的形式散失到无机环境的形式散失到无机环境吃与被吃的关系是吃与被吃的关系是不可逆转不可逆转的，能量的，能量不能倒流不能倒流。各各营养级的生物都会通过营

14、养级的生物都会通过呼吸散失热量呼吸散失热量。各营养级总有一部分能量各营养级总有一部分能量未未被被下一个营养级下一个营养级利用利用各营养级总有一部分能量被各营养级总有一部分能量被分解者利用分解者利用。从各级初级消费者捕食开始，沿着食物网流动。从各级初级消费者捕食开始，沿着食物网流动。从各种生物呼吸开始，到无机环境。从各种生物呼吸开始，到无机环境。无机环境无机环境光能光能到到生物群落中的生物群落中的化学能化学能热能散失后，热能散失后，不能被利用不能被利用，能量，能量不能循环使用不能循环使用。生物圈生物圈生物地球化学循环生物地球化学循环（一）物质循环的概念（一）物质循环的概念无机环境无机环境生物群落

15、生物群落以以无机物无机物的形式的形式具有具有全球性全球性和和循环性循环性2、碳在生物群落内的、碳在生物群落内的存在存在形式：形式：有机物有机物3、碳在生物群落内部、碳在生物群落内部流动流动形式：形式：CO 24、有机物有机物碳在无机环境与生物群落之间的循环形式：碳在无机环境与生物群落之间的循环形式：1、碳在无机环境中的存在形式：、碳在无机环境中的存在形式：CO 2 、 碳酸盐碳酸盐5、无机环境、无机环境 生物群落生物群落光合作用光合作用 化能合成作用化能合成作用动动植植物的呼吸作用物的呼吸作用微生物微生物分解作用分解作用燃烧燃烧（三）物质循环的特点（三）物质循环的特点具有具有循环性循环性、全球

16、性全球性（二）碳循环（二）碳循环大气中的大气中的CO2化能合成作用化能合成作用 光光 合合 作作 用用分分 解解 作作 用用动植物的动植物的遗体遗体和和粪尿粪尿呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用泥炭、煤、石油泥炭、煤、石油燃燃 烧烧生产者生产者消费者消费者分解者分解者有机物有机物只有分只有分解者能解者能够将够将死死的的有机有机物物无无机物机物，保证了保证了物质的物质的再利用再利用，分解者分解者是是物质物质循环的循环的关键关键。只有生产只有生产者能够将者能够将无机物无机物有机物有机物，生产者是生产者是物质循环物质循环的的基础基础。（二）碳循环（二）碳循环在在碳循环碳循环中生态系统各中生态系统各成分

17、成分之间的之间的关系关系:生产者生产者无机环境无机环境分解者分解者消费者消费者碳循环碳循环与与温室效应温室效应碳循环受阻，二氧化碳含量增加碳循环受阻，二氧化碳含量增加大量燃烧煤和石油等燃料大量燃烧煤和石油等燃料二氧化碳含量增加二氧化碳含量增加森林被砍伐森林被砍伐温室温室效应效应1. 温室效应的危害温室效应的危害2.碳循环与温室效应的碳循环与温室效应的原因原因3. 解决温室效应办法解决温室效应办法1)1) 疾病的发病率上升疾病的发病率上升 2) 2) 冰山将融化冰山将融化, ,海平面上升，沿海城市被淹没；海平面上升，沿海城市被淹没； 3) 3) 气候反常，土地干旱，沙漠化面积增大。气候反常，土地

18、干旱，沙漠化面积增大。 1.保护好森林和海洋保护好森林和海洋（一次性筷、节约纸张、不践踏草坪、不砍伐树木）（一次性筷、节约纸张、不践踏草坪、不砍伐树木）2.节约能源，开发新能源节约能源，开发新能源（节约用电、少开汽车、风能、太阳能（节约用电、少开汽车、风能、太阳能 ）。）。 低低 碳！碳！氮循环氮循环生物固氮生物固氮(NH3)高能固氮高能固氮 (HNO3)工业固氮工业固氮(NH3)硝化硝化氨化氨化反反硝硝化化 下图是生态系统中下图是生态系统中氮氮循环示意图，请据图回答下列问题：循环示意图，请据图回答下列问题： （1 1）写出图）写出图的作用名称：的作用名称： _； _； _； _。如果地球上没

19、有反硝化细菌这类生物，你预测会出现什么情况？如果地球上没有反硝化细菌这类生物，你预测会出现什么情况？_。固氮作用固氮作用 氨化作用氨化作用 硝化作用硝化作用 反硝化作用反硝化作用 空气中氮气越来越少空气中氮气越来越少C、无机、无机 环境环境光合作用光合作用 化能合成作用化能合成作用动动植植微微的呼吸作用的呼吸作用 燃烧燃烧N、无机、无机 环境环境 根吸收根吸收固氮作用固氮作用氨化作用、反硝化氨化作用、反硝化燃烧燃烧生物生物 群落群落生物生物 群落群落（四）能量流动和物质循环的关系（四）能量流动和物质循环的关系能量流动：能量流动：物质循环：物质循环：2 2、联系：、联系：二者同时进行，相互依存。

20、二者同时进行，相互依存。1、区别：、区别：单向流动单向流动，逐级递减，逐级递减反复出现，反复出现，循环利用循环利用物质是能量的载体，物质是能量的载体，能量是物质循环的动力。能量是物质循环的动力。1、下图表示某生态系统中四种成分之间的、下图表示某生态系统中四种成分之间的相互关系，以下相关叙述正确的是相互关系，以下相关叙述正确的是 （ ）A甲和丙所包含的所有种群构成生物群落甲和丙所包含的所有种群构成生物群落B丁的丁的CO2含量减少，将导致臭氧层破坏含量减少，将导致臭氧层破坏C乙不一定是原核生物乙不一定是原核生物D丙丙1同化量越大，丙同化量越大，丙2的同化量越小的同化量越小 C课堂练习课堂练习2、下

21、图表示生态系统的能量流动和物质循环，、下图表示生态系统的能量流动和物质循环，请回答：请回答：草草C昆虫昆虫D鸟EBFA（1）.该生态系统该生态系统的能量流动是从的能量流动是从 固定固定 开始的，能量流开始的，能量流动的特点是动的特点是（2）BCO2进入进入C所进行的生化反应的反应式是所进行的生化反应的反应式是 。3.E是是消费者，它用于飞翔、捕食等生命活消费者，它用于飞翔、捕食等生命活动的能量的最终来源是图中的动的能量的最终来源是图中的。4.图中的图中的A进入进入C，首先形成，首先形成 内不稳定的化学能，内不稳定的化学能，然后又转移到然后又转移到 中，成为稳定的化学能。中，成为稳定的化学能。C

22、 草草A 太阳能太阳能单向流动，逐级递减单向流动，逐级递减6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O次级次级A太阳光能太阳光能ATP糖类等有机物糖类等有机物光能光能叶绿体叶绿体 信息的信息的种类种类举例举例来源来源阅读课本阅读课本105105106106页，完成下表：页，完成下表：生态系统中信息类型比较表生态系统中信息类型比较表 物理物理信息信息化学化学信息信息行为行为信息信息光光、声声、温度温度、湿湿度度、电磁电磁等等生物碱、有机酸等代生物碱、有机酸等代谢产物，谢产物，性外激素等性外激素等动物的动物的特殊行为特征特殊行为特征无机环境、无机环境、生物生物生物生物动物动物生态系统中信息的种类生态系统中信息的种类判断下列图片所示判断下列图片所示内容表示何种信息？内容表示何种信息？荧火虫发光荧火虫发光发光的水母发光的水母深海中会发光的鱼深海中会发光的鱼许多昆虫能释放性外激素许多昆虫能释放性外激素鸟类的鸣叫鸟类的鸣叫美洲猎豹用撒尿标记自己的领地美洲猎豹用撒尿标记自己的领地孔雀开屏孔雀开屏长鼻蝙蝠靠发送超声波长鼻蝙蝠靠发送超声波, , 折回后折回后, , 再接受来探路再接受来探路 生物放电生