生态系统能量流动的概念和过程
生态系统的能量流动
1.已知较低营养级生物具有的能量(或生物 .已知较低营养级生物具有的能量( ),求较高营养级生物能够从较低营养级 量),求较高营养级生物能够从较低营养级 生物获得能量(或生物量) 生物获得能量(或生物量)的最大值 例1. 若某生态系统固定的总能量为24000kJ, 1. 24000kJ 则该生态系统的第三和第四营养级所获得的 能量最多是( ) A. 540kJ和81kJ C. 240kJ和24kJ B. 3600kJ和960kJ D. 960kJ和192kJ
【解析】据题意,生态系统固定的总能量是生态系统中生产者 (第一营养级)所固定的能量,即24000kJ,当能量的传递效率 为20%时,每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的. 因而第三和第四营养级所能获得的最大能量分别是: 24000×20%×20%和24000×20%×20%×20%,即960kJ和 192kJ. 【答案】D 【小结】在未知能量传递效率时,按能量传递效率为20%进行计 算,所得数值为较高营养级从较低营养级获取的最多能量.在此 基础上,可演变为另外一种题型,即"已知较低营养级具有的能 量(或生物量)及其能量传递效率时,求较高营养级从较低营养 级获得的最多能量(或生物量)",此时,依据给定的能量传递 效率计算即可.
什么是能量金字塔?
能量金字塔
由单位时间内各营养级所得到的能量数值 由低到高绘制的图形叫做能量金字塔. 绘制的图形叫做能量金字塔 由低到高绘制的图形叫做能量金字塔
说一说
能量金字塔可以说明 什么问题? 什么问题?
在一个生态系统中, 在一个生态系统中,营养级 越多, 越多,在能量流动的过程中 消耗的能量就越多, 消耗的能量就越多,能量流 动是单向,逐级递减的. 动是单向,逐级递减的.
生态系统的能量流动
如果一个生态系统在一段较长的时 间内没有能量输入,这个生态系统就会 崩溃。
为什么谚语说“一山不容二虎”?
参考要点: 根据生态系统中能量流动逐 级递减的特点和规律,营养 级越高,可利用的能量就越 少,老虎在生态系统中几乎 是最高营养级,通过食物链 (网)流经老虎的能量已减到 很小的程度。因此,老虎的 数量将是很少的。故“一山 不容二虎”有一定的生态学 道理。
引申:人增加一千克,要消耗多少千克的植物? 为什么肉类食品的价格比小白菜价格高?
❖ 美国生态学家林德曼,提出了“十分之一定律”: 从理论上讲,一个人靠吃鱼增长身体1kg,就得 吃掉10kg鱼,10kg的鱼则要吃掉100kg的浮游 动物,100kg的浮游动物要吃掉1000kg的浮游 植物。也就是说,1000kg的浮游植物才能养活 10kg的鱼,进而才能使人增长1kg体重。
储能存量在储体存内的能量 呼能吸量作散用失散失的能量
个体3 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量
生态系统的能量流动是以“营养级”为单位
....
二、能量流动的过程
能量是如何流动的?从哪里开始研究?
草
兔子
老鹰
二、能量流动的过程
太阳
呼吸散失
生产者固定 的太阳能
遗体、 分解者 残枝败叶 用于生长、
发育、繁殖 初级消费者摄食
三.能量流动的特点
赛达伯格湖的能量流动图解
营养级
流入能量
生产者 植食性动物 肉食性动物
分解者
464.6 62.8 12.6 14.6
流出能量 (输入后一个
营养级)
62.8
12.6
出入比
13.52% 20.06%
【高中生物】高中生物知识点:生态系统的能量流动
【高中生物】高中生物知识点:生态系统的能量流动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输出生态系统的总能量:生产者紧固的太阳能总量。
(2)能量的传递①传达途径:食物链和食物网。
②传递形式:有机物中的化学能。
③传达过程:(3)能量的转化(4)能量的散佚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,相连营养级生物的猎食关系不可逆转,因此能量无法滑液,这就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)逐级递增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体温消耗相当大的一部分能量,可供自身利用和一热能形式散佚。
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连两个营养级间的传达效率通常为10?~20?,即为输出某一营养级的能量中,只有10?~20?的能量流进下一营养级。
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,并使能量持续高效率的流向对人类最有益的部分(例如农作物除草、灭虫)生态系统中能量流动的计算:在化解有关能量传递的排序问题时,首先必须确认有关的食物链,厘清生物在营养级上的差别,能量传递效率为10%-20%,解题时特别注意题目中与否存有“最多”“最少…至少”等特定的字眼,从而碗定采用l0%或20%去解题。
1.设食物链a→b→c→d,分情况讨论如下:未知d营养级的能量为m,则至少须要a营养级的能量=m÷(20%)3;最多须要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。
9-4 生态系统能量流动和物质循环
第九单元 第四讲
生态系统的能量流动与物质循环
考点一:生态系统的能量流动
一、能量流动的概念
1.概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 (1)输入 源头:太阳能。 起点:从 生产者固定太阳能 开始。 总能量: 生产者固定的全部太阳能。
(2)传递 传递渠道: 食物链和食物网。 形式:有机物中的化学能
①定量不定时(在足够长的时间内能量的最终去路) a.自身呼吸消耗;b.流入下一营养级(最高营养级 除外);c.被分解者分解利用。 ②定量定时:流入某一营养级的一定量的能量在一 定时间内的去路可有四条: a.自身呼吸消耗;b.流入下一营养级;c.被分解者 分解利用;d.未利用,即未被自身呼吸消耗,也未被下 一营养级和分解者利用,如果是以年为单位研究,这部 分的能量将保留到下一年,因此“未利用”是指在有限 的时间“还没来得及被利用的能量”。
能量传递效率与能量利用率的区别
下一个营养级同化的能量
1.能量传递效率=
上一个营养级同化的能量
(10%~20%)
2.能量利用率:通常考虑的是流入人体中的能量 占生产者能量的比值或流入最高营养级的能量 占生产者能量的比值。
考法二 能量流动效率复杂计算归类
1. 涉及一条食物链的能量流动的最值计算
设食物链为 A→B→C→D
能量流经第二营养级示意图
呼吸作用以热能形式散失
同化量
初级消费者 摄入量
用于生长、 发育、繁殖
粪便量
下一营养级 分解者分解 未利用
注意: ①入量=同化量+粪便量
②消费者粪便中的能量不属于该营养级同化的能 量,属于上一营养级的能量
能 量 流 粪便
初级消费者 摄入
经
生态系统的能量流动
1、概念:包括能量的 输入、 传递、转化 和 散失 的过程。
生态系统
无机环境
输入
光能
生物群落
传递和转化
生产者
消费者
分解者
散失
热量
热量 热量
2.起点:从生产者固定太阳能开始 3.总能量:生产者固定的太阳能总量 4.能量流动的过程:
(1)输入:
①含义:能量由无机环境进入生物群落
18.8
植食性动物 62.8
2.1
分解者 14.6
7.5
12.6 29.3
0.1
肉食性动物 12.6
5.0
未利用 327.3
…
能量流经第二营养级示意图P173
摄入的能量:
粪便
粪便中的能量(未被同化的能量)
初级消费者 摄入
属于上一营养级同化量的一部分
该营养级所固定的能量
属于本营养级的同化量
初级消费者
②参与者: 生产者 ③相关生理过程:光合作用、化能合成作用
④总能量 : 生产者固定的太阳能总量 (流入到生态系统的总能量)
⑤形式 : 有机物固定
(2)、传递: ①形式: 有机物中的化学能
②途径: 食物链和食物网 ③每一 环节能量的来源:
A、生产者:太阳能 B、消费者:上一营养级所同化的能量 C、分解者:生产者(遗体、残枝败叶); 消费者(尸体、粪便)
C
例3豌豆蚜和鳞翅目幼虫是利马豆的主要害虫 ,蝉大眼蝽可取食利马豆及两类害虫。研究人 员用蔬果剂处理去除部分豆荚后,测试以上动 物密度的变化,结果见下表(单位:个/株,蔬 果剂对以上动物无危害)。
(1)调查豌豆群的种群密度应采用 法,施用
5.2生态系统的能量流动
(2)逐级递减:能量在相邻两个_营__养__级__间的传递效 率大约是_1_0_%_~__2_0_%_。
2.能量金字塔: (1)概念:将单位时间内各个_营__养__级__所得到的能量数 值,由_低__到_高__绘制成图,可形成一个金字塔图形,叫 做能量金字塔。
(2)能量金字塔中的营养级: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__。生态 系统中的能量流动一般不超过_4_~__5_个营养级。
【解题指南】(1)关键信息:题干“若鹰迁入了蝉、螳 螂和黄雀所在的树林中,捕食黄雀并栖息于林中”。 (2)关键知识:生产者固定太阳能是食物链(网)能量流 动的开始,高营养级生物的加入增加了能量消耗的环节, 并不增加或改变能量流动的方向。
【解析】选C。本题主要考查生态系统的成分、食物 链(网)和能量流动。A项,题干中包含的食物链:植物 →蝉→螳螂→黄雀→鹰,鹰的迁入会导致黄雀减少、 螳螂增加、蝉减少等变化,故错误。B项,该生态系统 中细菌产生的能量不参与能量流动,生产者一般是通 过光合作用固定太阳能,故错误。C项,鹰的迁入使该
A.造成Ⅱ的原因可能是生产者的生活周期很短或初级 消费者的个体很小 B.Ⅰ、Ⅱ中的消费者的总能量都大于生产者同化的总 能量 C.Ⅰ中的各营养级之间的能量传递效率应该大于Ⅱ中 的各营养级之间的能量传递效率 D.Ⅰ中的生产者同化的总能量大于消费者的总能量, 但Ⅱ中的则相反
【解析】选A。由图分析可知,Ⅱ有4个营养级,且第二 营养级个体数量大于第一营养级,造成Ⅱ的原因可能 是生产者的生活周期很短或初级消费者的个体很小数 量很多;能量流动的起点是生产者,且能量流动的特点 是单向流动、逐级递减,因此Ⅰ、Ⅱ中的消费者的总 能量都小于生产者同化的总能量;生态系统中的能量 传递效率是相同的,为10%~20%;Ⅰ中的生产者同化的 总能量大于消费者的总能量,Ⅱ中也是。
生态系的能量流动
Pn 2.8 369.4 0.3 61.9 20.1
R 13.1 501.3 0.6 79.1 191.4
(1)能量流动是从A、B、C、D中的哪个营养级开始的? 为什么? B; B营养级含能量最多,是生产者。
(2)若此生态系统受到重金属污染,那么在体内积累重 金属污染物最多的生物是哪一种 ? C
(3)该生态系统中能量从第三营养级传递到第四营养级 的效率是多少 ?
7.下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的 调查结果,表中A、B、C、D分别表示不同的营养级,E 为分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的总量,Pn 表示生物体贮存的能量(Pn=Pg-R),R表示生物呼吸消 耗的能量(单位:102千焦/m2/年 )。分析回答:
A B C D E
Pg 15.9 870.7 0.9 141.0 211.5
看图思考:
输入到各 级消费者 的能量是 指图中的 哪一部分 能量?
特别提醒:
输入到各级消费者的 能量是各级消费者所同化 的能量而非摄入的能量。
看图思考:
各个营养级的能量分别 有哪些去路?
6、各个营养级的能量去路: ①自身呼吸消耗
②流入下一营养级(最后一级除外) ③流入分解者
看图思考: (1)能量流动的特点及成因是什么? (2)能量的传递效率分别是多少?
1千克
下一营养级同化的能量
传递效率=
上一营养级同化的能量
输入总能量=870.7X102; 输出总能量=RA+RB+RC+RD+RE =(13.1+501.3+0.6+79.1+191.4) X102=785.5X102
(1)能量金字塔
将单位时间内各个营养级所得到的 能量数值 按照 营养级 由 低 到 高 绘制成图。
生态系统的能量流动
生态系统的能量流动生态系统是由各种生物和非生物因素相互作用而形成的复杂网络。
在这个网络中,能量是生命的基础和动力之源。
本文将探讨生态系统中的能量流动,解释其中的重要概念和机制,并阐述能量流动对生态系统的影响。
1.能量的来源和储备生态系统中的能量主要来自太阳辐射。
太阳能被光合作用捕获并转化为植物体内的化学能,形成食物链的起点。
植物通过光合作用将太阳能转化为有机物质,并储存在其组织中。
这些有机物质被称为生物质,可供其他生物利用。
2.能量的转移和转化能量在生态系统中通过食物链的转移和转化发生变化。
食物链是生物之间能量流动的路径。
它由一系列相互依赖的生物组成,其中每个生物都是下一个生物的食物来源。
能量从一个生物传递到另一个生物时,会发生能量的损失和转化。
这是因为每个生物在代谢过程中会消耗一部分能量用于生命维持和运动。
3.营养级和能量金字塔生态系统中的生物可以根据其在食物链中的位置被分为不同的营养级。
营养级指的是生物在食物链中所处的位置,越靠近基础的植物,处于较低的营养级,而越靠近顶端捕食者,处于较高的营养级。
能量金字塔可用于表示生物在营养级中的能量转移。
能量金字塔的结构表明,能量在每个营养级之间会减少。
这是因为能量的转移和转化导致了能量的损失。
因此,顶端捕食者所获取的能量相对较低,而植物所获取的能量最高。
4.能量流动的影响能量流动对生态系统的稳定性和生物多样性起着重要作用。
如果某个营养级的生物数量变化,将会对其他营养级的生物产生影响。
例如,当食草动物数量增加时,它们可能会过度捕食植物,导致植物种群减少。
这将进一步影响食草动物的数量,并可能对其他食肉动物造成连锁反应。
能量流动还影响着生态系统的能量利用效率。
由于能量在转化过程中会有损失,因此高级捕食者所获取的能量相对较低。
这一现象也解释了为什么生态系统中较高级别的食肉动物数量较少。
生态系统的能量流动是生命的基础,是维持生态系统稳定性和平衡的重要因素。
通过食物链的转移和转化,能量在不同营养级之间流动,影响着生物的生态角色和数量。
生态系统的能量流动(精校)
生态系统的能量流动能量流动的进程生态系统的单向流动能量流动能量流动的特点逐级递减研究能量流动的意义一、概念:是指生态系统中能量的输入、传递和散失的进程二、输入:绿色植物的光合作用固定太阳能开始了能量的输入三、总值:生产者固定的太阳能的总量是流动的总能量四、进程:以有机物形式沿食物链向下一营养级传递;散失的是三大功能类群生物的呼吸作用产生的热能方框大小、箭头大小的含义(一)能量流入某一营养级后的四个去向呼吸散失①能量流入某一营养级残落物、尸体③自身贮存②流入下一营养级④五、特点(一)单向流动:能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级每一个营养级生物都因呼吸作用而散失部份热能(二)逐级递减每一个营养级生物总有一部份不能被下一营养级利用传递效率10%~20%(形象地用能量金字塔表示)能量金字塔始终为正金字塔,都遵循10%~20%传递效率金字塔生物量金字塔数量金字塔:可能为正金字塔,也可能为倒金字塔,上下营养级之间无固定数量关系。
六、研究意义:帮忙人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有利的部份。
3题图【针对训练】A.基础训练1.某一生态系统中,已知一只鹰增重2kg要吃l0kg小鸟,小鸟增重0.25kg要吃2kg昆虫,而昆虫增重l00kg要吃1000kg绿色植物。
在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用百分率为A.0.05%B.0.5%C.0.25% D.0.025%2.在一条食物链中,低级消费者同化的能量,其去向为①通过呼吸作用释放的能量②通过呼吸作用释放的热能③流人到次级消费者体内④流人到分解者体内A.②③B.②④C.①③④ D.②③④3.下图是生态系统中食物链所反映出的能量流动情形,图中箭头表示能量流动的方向,单位是Kcal/m2/年下列说法正确的是A.在入射的太阳能中,生产者只利用其中的1%左右B.分解者可利用来自各营养级转移到(A)的所有能量C.消费者营养级别越高,可利用的总能量越多D.当人们把生产者作为食物时,比起其他营养级,可取得更少的能量4.流经一个生态系统的总能量是A.生产者用于生长、发育和繁衍的总能量B.流经各个营养级的能量总和C.各个营养级生物同化的能量总和D.生产者固定的太阳能的总量5.有关生态系统中能量流动的叙述,不正确的是A.生态系统中能量流动是太阳能辐射到系统内生产者上的能量B.生态系统中能量几乎全数来自太阳能C.生态系统离开外界环境的能量供给就无法维持D.生态系统中能量流动是单向流动和逐级递减的6.生态系统的能量在流经食物链的各营养级时其特点是A.逐级递减和循环流动B.逐级递增和单向流动C.逐级递减和单向流动D.逐级递增和循环流动7.在必然的时刻内,某生态系统中的全数生产者固定的太阳能为a,全数消费者所同化的能量为b,全数分解者取得的能量为c,则A、B、c之间的关系是A.a=b+c B.a>b+c C.a<b+c D.a>b=c8.假设一个生态系统的总能量为100%,按最高传递效率计算,三级消费者所取得的能量为A.0.1%B.1%C.0.8% D.8%9.大象是植食性动物,有一种蜣螂则专以象粪为食。
生态系统的能量流动
1.答:主体是水稻;还有杂草、浮游植物是生产者;用 喷洒除草剂、人工锄草等方法抑制其他生产者的数量。
2.答:初级消费者有田螺、浮游动物、植食性昆虫、鸟 类、青蛙等;有益的是蛙、食虫鸟,有害的是植食性昆 虫、食种子的鸟;对它们农民采取喷洒农药、竖稻草人 驱赶鸟等措施。
3.答:次级消费者如泥鳅、青蛙等。它们对农作物有益
太阳能
农作物
家禽、家畜
人
太阳能 农作物
家禽、家畜 人
沼气 (含微生物)
食用菌
(2)答:能更多被人类利用的生态系统是图b,因为流向 分解者的能量中,还有一部分可以通过燃料、作物中的 化学能被人类再次利用。实现了能量的多级利用,提高 了能量的利用率。
2.答:不能,方糖没有生命。
硅藻具有生命,通过新陈代谢,利用能量,将硅 化物等外界摄取的物质,同化为自身组成物质。从无序 向有序发展。从细胞到生态系统,作用原理都相同。
➢如果把金字塔的每个营养级代表生物数量,是否还会呈 正金字塔形呢?为什么?
把能量金字塔换成数量金字塔大多数也呈正金字塔形, 但有例外,例如,当成千上万只昆虫生活在一棵树上,并 引来了几百只捕虫鸟,这时的数量金字塔呈现的是倒金字 塔形。
三、研究能量流动的意义
1.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。
4.答:农作物秸秆、青饮料等。
5.答:焚烧、填埋等。
6.答:合理密植。
7.答:稻田养鱼;建沼气池,实现能量多级利用。
3.能量金字塔(课本P96图5-9):表示各个营养级所得到 的能量数值。
➢为什么说“一条食物链的营养级最多不超过5个”?为 什么说“一山不容二虎”?
营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多,所 以生态系统中的能量流动一般不超过4~5个营养级。
生物:5.2《生态系统的能量流动》课件(新人教版必修3)
ATP: ATP:用于生物的各项生命活动 能量 热能: 热能:散失
燃烧
③特殊途径:动、植物遗体形成的煤炭、石油等 工业 特殊途径: 植物遗体形成的煤炭、 热能。 热能。
注意: 注意: 生物个体的生命活动无时无刻不在消耗着能量, 生物个体的生命活动无时无刻不在消耗着能量,能量是推 动生物体进行各种生命活动的动力。同样, 动生物体进行各种生命活动的动力。同样,由生物群落和无 机环境组成的生态系统,其生存和发展也离不开能量供应。 机环境组成的生态系统,其生存和发展也离不开能量供应。 即:能量必须不断地从无机环境输入到生物群落,并沿着食 能量必须不断地从无机环境输入到生物群落, 物链( 物链(网)传递,才能维持生态系统中各种生物正常的生命 传递, 活动。 活动。
二、能量流动的特点 1.单向流动 1.单向流动 食物链各营养级的顺序是不可逆转的, (1)食物链各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选 择的结果。 择的结果。 能量之所以单向流动即能量只能从第一营养级流向第二营养 再依次流向后面各个营养级,既不能逆向流动, 级,再依次流向后面各个营养级,既不能逆向流动,也不能循环 流动,这是因为生物之间的捕食关系是一定的, 流动,这是因为生物之间的捕食关系是一定的,能量只能由被捕 食者流向捕食者而不能逆流。 食者流向捕食者而不能逆流。 各营养级的生物在细胞呼吸时产生的热能, (2)各营养级的生物在细胞呼吸时产生的热能,全部被散失 掉了,这些能量是不能再利用的。 掉了,这些能量是不能再利用的。 由于太阳能是生态系统能量的源头, 由于太阳能是生态系统能量的源头,生产者只有通过光合作 用,才能将太阳能固定在它所合成的有机物中并输入到生态系统 的第一营养级。而当能量沿食物链流动时, 的第一营养级。而当能量沿食物链流动时,每个营养级的生物都 进行呼吸作用释放一部分热能,这部分热能一旦散失, 进行呼吸作用释放一部分热能,这部分热能一旦散失,生产者是 不能固定的。因此,能量不能循环流动。由此可见, 不能固定的。因此,能量不能循环流动。由此可见,生态系统是 一个开放的能量耗散系统,太阳能必须不断地输入生态系统, 一个开放的能量耗散系统,太阳能必须不断地输入生态系统,才 能满足各营养级生物对能量的需求。但是,生态系统从属于“ 能满足各营养级生物对能量的需求。但是,生态系统从属于“物 理系统” 其能量流动照样遵循能量守恒定律。 理系统”,其能量流动照样遵循能量守恒定律。
生态系统--功能第一营养级(生产者)的能量变化
生产者固定
464.662.813.52%62.812.6
20.06%
12.6
能量单位:J/(cm 2.a )
传递效率
沼气池秸秆多级利用桑基鱼塘
DDT杀虫剂
农田
)循环过程中物质反复利用,不会增加也不
南极的企鹅
43分解者
大气中的N 2
硝化作用
硝化细菌
硝化细菌
反硝化细菌
吸收
NH 3NH 4NO 2NO 3+
––
氨化自生固氮菌
共生固氮菌(根瘤菌)
(细胞间的信息传递)例:DNA→mRNA→蛋白质
下图为某生态系统的能量流动简图,下列叙述错误的是(
甲是生产者,乙是消费者
该生态系统是一个开放的系统①②③④⑤各代表一定的能量值,下列各项中正确的是(.图中④包含了次级消者粪便中的能量。
人教版生物必修三第五章 第2节 生态系统的能量流动
三级消费者
赛达伯格湖的能量流动图解
12.
太阳能
生产者
5
464.6
62.
8
分解者 14.6
2.1
植食性动物 62.8
未
固
定
呼吸作用
122.6
微量
12.6
肉食性动物 12.6
未利用 327.3
营养级
生产者 植食性动物 肉食性动物
分解者
流入能量
464.6 62.8 12.6 14.6
流出能量 (输入后一个营养级)
生态系统能量流动的过程
呼吸
散失
呼吸
呼吸
呼吸
输
生产者
入
初级消 费者
次级消费 者
… 三级消
传
费者
递
分
生产者固定的太阳能总 量为流经这个生态系统 的总能量
解
者
呼吸
以有机物的形式 沿食物链和食物网 向下一营养级传递
二、能量流动的特点
1.单向流动: 不循环,不可逆
生产者 初级消费者 次级消费者
2.逐级递减:
结论:相邻营养级的传递效率大约是10%—20%。
流入某一营养级的能量,为什么不会百分之百流到下一个 营养级?
流入某一营养级的能量主要有以下去向:一部分通过该营 养级的呼吸作用散失了;一部分作为遗体或残枝败叶被分解 者所利用;还有一部分未能进入(未被捕食)下一营养级。 所以,流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营 养级。
生产者固定
初级消费者
分解者 (细菌、真菌等)
散失
思考: 1、兔子把草吃进肚子里,草中的能量都被兔子吸收了吗?
2、兔子吸收了能量后,这些能量有哪些去向?
生态系统的能量流动课件
(2)图 2 中,若 A 表示图 1 中营养级Ⅱ所摄入的全部能量, 则 B 表示________,C 表示________;若图 1 中营养级Ⅰ所固 定的太阳能总量为 y,则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是 ________(用图中所给字母的表达式表示)。
(3)由图 2 可以总结出生态系统能量流动的主要特点是 __________________________________。
(4)若图 1 营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙,构 成食物关系如图 3。其中,甲能量中比例为 X 的部分直接提供给 丙 , 则 要 使 丙 能 量 增 加 A kJ , 最 多 需 要 消耗 甲 的 能 量 为 ________kJ(用所给字母的表达式表示)。
[模板构建·思路导引] 识图 图 1:最底层为第一营养级,以上依次为第二、第三、
第四营养级;M1 为进入该生态系统的能量,M2 为散失的能量。 图 2:体现了该营养级能量的输入、传递、转化和散失的过
程。 图 3:食物网中包含 2 条食物链,甲为生产者,丙为最高营
养级的消费者。
转化 (1)M1 为外界进入该生态系统的能量,为太阳能;
M2 为散失的能量,为热能。 (2)生态系统能量传递效率为下一营养级的同化量比上一营
提示:(1)13.5%,20%;计算公式: 下一营养级同化量
生态系统的能量流动
生态系统的能量流动一、生态系统能量流动的概念和过程1.能量流动的概念生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2.能量流动的过程地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳能。
(1)能量流经第一营养级的过程①能量输入:生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能,固定在它们所制造的有机物中。
②能量去向(2)能量流经第二营养级的过程①初级消费者摄入量=初级消费者同化量+初级消费者粪便量。
②初级消费者同化能量=呼吸作用散失的能量+用于生长、发育和繁殖的能量。
③生长、发育和繁殖的能量=通过遗体残骸被分解者利用的能量+被下一营养级摄入的能量。
(3)能量流动图解易错提示:初级消费者粪便中的能量属于箭头①,而不属于箭头②,如兔子吃草,兔子的粪便相当于草的遗体残骸,应该属于草流向分解者的能量。
同理,次级消费者粪便中的能量属于箭头②,而不属于箭头③。
(4)能量流动过程总结3种能量流动过程图比较图1:每一环节能量去向有2个,图中出现粪便量,由于同化量=摄入量-粪便量,所以A为摄入量,B为同化量;由图可知B同化量总体有2个去向,即D为呼吸散失,C为用于生长、发育和繁殖;C用于生长、发育和繁殖量有2个去向,即E为流入分解者的能量,F为下一营养级摄入量。
图2:每一营养级能量去向有3个(除最高营养级)即:一个营养级同化的能量(A)=自身呼吸消耗(E)+流入下一营养级(被下一营养级同化B)+被分解者分解利用。
图3:每一营养级能量去向有4个(研究某一时间段)(除最高营养级)即:一个营养级同化的能量(A)=自身呼吸消耗(D)+流入下一营养级(被下一营养级同化B)+被分解者分解利用+未被利用。
“未利用”是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。
重点中的重点各营养级同化量来源和去向注意:最高营养级的能量去路缺少下一营养级同化。
二、能量流动的特点1.能量流动的特点及原因分析 特点 原因分析单向流动 ①能量流动是沿食物链进行的,食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果,是不可逆转的。
能量流动与物质循环的关系
三、信息传递在农业生产中的应用
讨论:信息传递在农业生产中的应用有 哪些?
1.提高农产品或畜产品的产量
例1
利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物,可 以提高果树的传粉效率和结实率。P108相关信息
例2
养鸡业在给鸡增加营养的基 础上延长光照时间,可以提高 产蛋率。
10:01
三、信息传递在农业生产中的应用 2.对有害动物进行控制
太阳
太阳每天照射到地球的能量,大约只 有1%以可见光的形式,被绿色植物利 用,通过光合作用转化成化学能,固 定在有机物中。
生产者固定 的太阳能
自身呼吸以热能散失 遗体、 分解者 残枝败叶 被初级消费者摄食(下传)
能量流经第二营养级时的分流情况总结如下:
由上图可知:流入某一营养级的一定量的能量在一定 时间内的去路可有四条:①自身呼吸消耗;②流入下一营 养级;③被分解者分解利用;④未被自身呼吸消耗,也未 被下一营养级和分解者利用,即“未利用”。如果是以年 为单位研究,这部分的能量(即d)将保留到下一年。
• • • • • •
⑤碳返回无机环境的途径: a.生产者、消费者的呼吸作用 b.分解者的分解作用 c.化石燃料的燃烧 ⑥碳由生物群落回到无机环境的形式:CO2 ⑦碳在无机环境和生物群落间循环的主要 形式:CO2
A:大气中二氧化碳库 D:生产者 F:初级消费者 E:次级消费者 B:三级消费者 C:分解者
四、能量金字塔P96
营养级和能量的关系(反比)
三级消费者(第四营养级) 次级消费者(第三营养级) 初级消费者(第二营养级) 生产者(第一营养级)
湖泊生态系统能量金字塔
三、生态金字塔
( 1 ) 能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三者都是用来说明 食物链中能量流动的情况,三者统称为生态金字塔。 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
生态系统的能量流动知识点
生态系统的能量流动1.生态系统的能量流动指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2、生态系统能量流动的过程⑴、太阳能进入第一营养级:生产者光合作用将太阳光能固定转变成有机物中稳定的化学能。
⑵、输入第一营养级的能量中:①一部分:生产者呼吸作用中以热能形式散失。
②、一部分:用于生产者生命活动,继续储存在有机物中。
③、一部分:随残枝败叶被分解者分解④、一部分:被初级消费者摄取,流入第二营养级。
⑶、能量在第二、三、四营养级中的变化,与第一营养级大致相同。
4、能量流动的特点单向流动,逐级递减能量传递效率:10%~20%5、生态系统的金字塔1)能量金字塔:将单位时间内各个营养级所得到的能量数值,由低到高绘制成图,可形成一个金字塔图形,叫做能量金字塔。
特点是正金字塔(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)2)数量金字塔:其特点为一般为正金字塔。
思考:有无特例?树、虫、鸟3)生物量金字塔:其特点为一般为正金字塔6、研究能量流动的实践意义⑴、可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用,实现对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率。
举例:桑基鱼塘、秸秆的多级利用⑵、可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分。
例:农田除草、除虫7·能量流动的过程1)输入:能量的最终源头是太阳能,流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能。
2)传递:能量沿着食物链和食物网逐级流动,能量在食物链中的流动形式是有机物中的化学能3)转化:太阳光能→有机物中化学能→呼吸作用的热能4)散失:各级生物的呼吸作用和分解者的分解作用,能量以热能(形式)散失。
1.消费者摄入的能量就是其同化的能量吗?同化量=摄入量—粪便中的能量=呼吸作用以热能形式散失的能量+自身生长、发育、繁殖消耗的能量=呼吸作用以热能形式散失的能量+被下一营养级同化+被分解者利用= 呼吸作用以热能形式散失+被下一营养级同化+被分解者利用+未利用的能量未利用是指未被自身呼吸作用消耗,也未被后一营养级和分解者利用的能量。
第三章 第2节 生态系统的能量流动
你听说过“一山不容二虎”这个谚语吗?请你从能量流动的角度解释这个谚语中 的道理。生态系统的能量流动一般具有什么特点?
生态系统能量流动的过程 活动1 认识生态系统能量流动的过程 依据下面的能量流动过程示意图思考回答下列问题。
1.生态系统能量流动的起点,流入生态系统的总能量,能量流动的途径(渠道)分别 是什么? 【提示】从生产者固定太阳能开始;生产者固定的太阳能总量;食物链和食物网。
2022
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第三章 生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动
1.通过探究学习认识生态系统能量流动的过程,明确研究能量流动的意义,逐步完 善物质与能量观。
2.通过探究学习能量流动的特点,掌握定量分析法等科学分析方法,提升科学探究 素养。
3.通过探究学习掌握生态系统能量流动的规律,利用相关知识分析和解决实际问 题。
2.关于草原生态系统能量流动的叙述,错误的是(D )。 A.能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程 B.分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量 C.生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量 D.生产者固定的能量除用于自身呼吸外,其余均流入下一营养级
3.珠江三角洲某一桑基鱼塘使用蚕粪作饲料来喂鱼。假设蚕同化的能量为105 kJ, 从能量流动角度分析,鱼从蚕同化的能量中获得的能量为(A )。
2.能量的传递、转化和散失:输入某一营养级的能量,一部分在② 呼吸作用 中以 热能的形式散失了;另一部分用于该营养级生物的③ 生长、发育和繁殖 等的生 命活动,其中一部分随着残枝败叶或遗体残骸的形式被④ 分解者 分解;另一部 分则被下一营养级摄入体内,这样能量就流入了⑤ 下一营养级 。
三、能量流动的特点 生态系统中能量流动是⑥ 单向 的;能量在流动的过程中逐级⑦ 递减 ,能 量在相邻两个营养级间的传递效率是⑧ 10%~20% 。生态系统中的能量流动一般 不超过⑨ 5 个营养级。
生态系统的能量流动
学习目标:
1.说出生态系统能量流动的概念 2.知道研究能量流动的基本思路 4.说出能量流经第一、二营养级的过程 5.画出生态系统能量流动的示意图
生态系统能量流动的概念:
生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传 递、转化和散失的过程。
科学方法
能量输入
研究能量流动的基本思路
个体
储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量
③各营养级生物都不能全相部邻被下两一个营养营级养捕级食,之各个间营的养级能 能量都有一部分未利用。量传递效率是多少呢?
晨萱
美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天 然湖泊—赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析。
13.5%
20.1%
能量在相邻两个营 养级之间的传递效 率为10%~20%
在一个生态系统中,营养级越高,在流动过程中消耗的能量就越多,一 条食物链一般不超过五个营养级。
被初级消费者摄入体内
初级消费 者摄入量
粪便量
初级消费 者同化量
呼吸作用以热能的 形式散失
用于初级消费者自身 生长、发育、繁殖
遗体残骸被分解者分解 释放
被次级消费者摄入体内
能量流经初级消费者的情况可以如图所示
生态系统能量流动在营养级层次研究
呼吸作用
B
输入下一营 养级的能量
D
A
A
生产者 生态系统能量初流级动消在费营者养级层次
一般情况下,生物量金字塔是上窄下宽的金字塔形,但是有时会出现倒置的金字 塔形。例如,在海洋生态系统中,由于生产者(浮游植物)的个体小,寿命短,又会 不断地被浮游动物吃掉,所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物 的生物量。当然,总的来看,一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。
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三级消费者 … (肉食性动物)
分
04 能量流动的渠道: 食物链和食物网
解
者
呼吸作用
能量的转化
太阳能
化学能
热能
能量流动的过程
传递
渠道:食物链和食物网
输入
生产者固定的太阳能
转化
散失
热能形式
太阳能→化学能→热能
THE END 感谢观看,一起奋斗吧!
生态系统的 能量流动
概念和过程
先
吃
我会
玉
下蛋
米
呵呵。。。
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的 过程,称为生态系统的能量流动
输入 散失
无机环境
生产者 传递 消费者 分解者
散失 散失
一、能量流动的过程
呼吸作用
生产者固定 的太阳能
用于生长、 发育、繁殖
初级消费者摄入
分解者
能量的源头:太阳能
02 流经生态系统的总能量: 生产者所固定的太阳能总量
初级消费者
能 量
粪 便
摄入
流 经
分 解
初级消费者
同化
呼
吸
第
者
作
二 营 养 级
利 用
遗体 残骸
呼பைடு நூலகம்
吸
用于生长 发育和繁殖
用 散 失
示
散失
意
次级消费者 摄入
...
图
营养级能量的去向
呼吸作用消耗 流入下一营养级 分解者利用
呼吸作用
呼吸作用 呼吸作用
呼吸作用
生产者 (植物)
初级消费者 (植食性动物)
次级消费者 (肉食性动物)