生态系统的能量流动：

1、概念生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能，传递沿食物链、食物网，散失通过呼吸作用以热能形式散失的。
2、过程：
(1)能量的输入

③输入生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量。
(2)能量的传递
①传递途径：食物链和食物网。
②传递形式：有机物中的化学能。
③传递过程：

(3)能量的转化

(4)能量的散失
①形式：热能，热能是能量流动的最后形式。


3、能量流动的特点
（1）单向流动
①食物链中，相邻营养级生物的捕食关系不可逆转，因此能量不能倒流，这是长期自然选择的结果。
②各营养级的能量总有一部分通过细胞呼吸以热能的形式散失，这些能量是无法再利用的。
（2）逐级递减
①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。
②各个营养级的生物都会因细胞呼吸消耗相当大的一部分能量，供自身利用和一热能形式散失。
③各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。
4、能量传递效率能量在相邻两个营养级间的传递效率一般为10﹪～20﹪，即输入某一营养级的能量中，只有10﹪～20﹪的能量流到下一营养级。
计算方法为：

4、研究能量流动的意义：
（1）实现对能量的多级利用，提高能量的利用效率（如桑基鱼塘）
（2）合理地调整能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分（如农作物除草、灭虫）

生态系统中能量流动的计算：

在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%-20%，解题时注意题目中是否有“最多” “最少…至少”等特殊的字眼，从而碗定使用l0%或 20%来解题。
1．设食物链A→B→C→D，分情况讨论如下：
已知D营养级的能量为M，则至少需要A营养级的能量=M÷(20%)³；最多需要A营养级的能量 =M÷(10%)³。
已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的最多能量=N×(20%)³；D营养级获得的最少能量=N× (l0%)³。 2．如果是在食物网中，同一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，则按照各单独的食物链进行诗算后合并。
3．在食物网中分析如A→B→C→D确定生物量变 化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则：
(1)食物链越短，最高营养级获得的能量越多；
(2)生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量就越少，如已知D营养级的能量为M，计算至少需要 A营养级的能量时，应取最短食物链A→D，并以20% 的效率进行传递，即等于M÷20%；计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链A→B→C→D，并以 10%的效率进行传递，即等于M÷(10%)³。
4．已知较低营养级生物的能量求解较高营养级生物的能量时，若求解“最多”值，则说明较低营养级的能量按“最高”效率传递；若求解“最（至）少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递。具体规律如下：

表解生态系统三种金字塔的不同：

项目＼类型	能量金字塔	数量金宇塔	生物量金字塔
形状
特点	正金字塔	一般呈正金字塔，有时呈倒金字塔	一般为正金字塔
象征含义	能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性	生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减	生物量（现存生物有机物的总量）沿食物链流动逐级递减
每一阶含义	食物链中每一营养级生物所含能量的多少	每一营养级生物个体的数目	每一营养级生物的总生物量
异常分析	人工鱼塘中的生产者并不多，需要人工给鱼施加有机饲料，如图	成千上万只昆虫生活在一棵大树上时，该数量金字塔的塔形会发生变化，如图	浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量会低于浮游动物，如图

易错点拨：

1、图解中的箭头由粗到细表示流如下一营养级的能量逐级递减；方块面积越来越小表示营养级的升高，储存在生物体内的能量越来越少。
2、每一营养级的能量来源及去向流入一个营养级的能量石指被这个营养级的生物所同化的全部能量。营养级的能量的来源与去路如下：
 
3、消费者产生的粪便不属于该营养级同化的能量，它属于上一营养级未被利用的部分。
4、动物同化的能量并不等于摄入的能量：动物同化的能量=动物摄入的能量-动物粪便中的能量。

知识拓展：

1、由于能量传递效率为10﹪～20﹪，传到第五营养级时，能量已经很少了，再往下传递不足以维持一个营养级，所以一条食物链中营养级一般不超过5个。
2、食物网中，能量传递效率是指某营养级流向各食物链下一营养级的总能量占该营养级比例。
如： 是指流向B、C的总能量占A的10﹪～20﹪。
3、根据能量流动的递减性原则，在建立与人类相关的食物链时，应尽量缩短食物链。

生态系统的物质循环：

1、定义：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。
2、循环过程

3、循环范围：生物圈。
4、特点：
(1)全球性：物质循环的范围是生物圈，而不是局域性的生态系统。
(2)反复利用、循环流动：物质循环，既然称为“循环”就不像能量流动那样逐级递减、单向流动，而是可以在无机环境与生物群落之间反复利用、循环流动。
5、实践中应用：
①任何生态系统都需要来自系统外的能量补充；
②帮助人们科学规划设计人工生态系统使能量得到最有效的利用；
③能量多极利用从而提高能量的利用率；
④帮助人们合理调整生态系统中能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类有益的方向。
易错点拨：

1、参与循环的物质：不是指由C、 H、O、N、P、S等这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物内所特有的物质，也不是单质，而是元素。
2、物质循环是指组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间的往返运动，其中伴随着复杂的物质变化和能量转化，并不是单纯物质的移动。
3、碳循环平衡的破坏——温室效应
(1)温室效应产生的原因
①化石燃料的大量燥烧，产生大量CO2。
②植被破坏，降低了对大气中CO2的调节能力。
(2)影响：会加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他生物的生存构成威胁。
(3)解决措施
①减少化石燃料的燃烧。
②开发新的能源，如利用风能、水能、核能。
③大力植树造林。

知识拓展：

1、举例碳循环：
 (1)碳元素的存在形式
①无机环境：碳酸盐和C02。
②生物群落：含碳有机物。
(2)
(3)
(4)

(5)碳循环的过程


2、N循环：

全球性生态环境问题：

1．全球性气候变化
(1)变化原因及危害：
 

2．臭氧层破坏
(1)臭氧层作用：吸收日光中的紫外线，对地球生物具有保护作用。
(2)破坏原因：空气中的氟利昂等物质的大量排放。
(3)机理：氟利昂遇紫外线即放出氯，氯破坏臭氧分子的能力极强，一个氯原子能破坏10个臭氧分子。
(4)危害：臭氧层破坏后，到达地球表面的紫外线将增加，给人类健康和生态环境带来危害。
3．酸雨
(1)形成原因：主要是硫和氮的氧化物溶于雨水而降落至土壤或水体中，酸雨的pH<5.6。
(2)来源：煤、石油等化石燃料的大量燃烧等。
(3)危害
①酸雨落在植物体上直接危害植物的茎和叶片。
②酸雨污染的水体，严重威胁着鱼、虾和贝类的生存。
③酸雨使土壤溶液中的金属离子增加，从而毒害植物和土壤中的动物。
④酸雨抑制土壤中有机物的分解。
4．水资源短缺
(1)引起水资源破坏、短缺的主要原因：
①乱砍滥伐森林、破坏植被引起水土流失。
②盲目围垦、破坏植被引起的水土流失。
③矿山排水对地下水资源造成的破坏。
④不合理的水利工程对区域水平衡的干扰。
⑤城市化带来了耗水量的增加和地下水的过度开采，这导致了地下水位的下降和地面沉降。
（2）水污染
①来源：生活污水、工业污水，海洋运输时时有泄露和倾倒污染物。
②表现：富营养化。
③结果：若表现在海洋中称为赤潮，若表现在湖泊等淡水流域称为水华。
5．土地荒漠化
（1）原因：植被破坏是土地荒漠化的主要原因，如草原的过度放牧，草原植被被破坏，有益动物大量减少，病虫害严重，使草原植被减少、原始森林被破坏。
（2）后果：沙尘暴遮天盖日，毁坏力极强。
（3）治理措施：合理利用和保护现有草原；部分地区退耕还林、还草；大量营造草场、灌木林和防护林，以林护草，草林结合。
6．生物多样性锐减
自从人类出现以来，物种灭绝的速度逐渐加快。工业革命以后，随着人口的快速增长与技术力量的增强，物种灭绝速度进一步加快。据统计，1600年全世界有哺乳动物4226种，鸟类8684种，到1970年哺乳动物灭绝了36种，另有120种濒临灭绝；鸟类至少灭绝了94种，另有187种濒临灭绝。

生物多样性与保护：

1、生物多样性：生物圈内所有的植物、动物、微生物，它们所拥有的全部基因及各种各样的生态系统共同构成了生物的多样性。
2、内涵：生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性
（1）遗传多样性：指遗传信息的总和，包括地球上所有动物、植物、微生物对个体的基因。
（2）物种多样性：指地球上生命有机体的多样性，目前被描述的物种约175万种。
（3）生态系统多样性：指生物圈中生态环境、生物群落和生态过程的多样性。
3、多样性价值：
（1）潜在价值：是指目前人们还不清楚的，但肯定具有很大的使用价值。一种野生动物一旦从地球上消失，也就是说一个基因库就消失了，就无法再生，它的各种潜在价值也就不复存在。
（2）间接价值：是指它具有重要的生态功能。包括：保护水资源、维护水体的自然循环，减少旱涝，调节气候等。
（3）直接价值：①药用价值；②工业原料；③科学研究价值；④美学价值。
4、保护措施：
①就地保护：建立自然保护区和风景名胜区是生物多样性最有效的保护
②易地保护：将灭绝的物种提供最后的生存机会利用生物技术对濒危物种基因进行，保护协调好人与生态环境的关系（关键），反对盲目的掠夺式地开发利用（合理利用是最好的保护）。