生态系统的能量流动规律总结

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一.生态系统的能量流动规律总结:

1.能量流动的起点、途径和散失:

起点:生产者;

途径:食物链(网);

散失:通过生物的呼吸作用以热能形式散失

2.流经生态系统的总能量:

自然生态系统:生产者同化的能量=总初级生产量=流入第营养级的总能量

人工生态系统:生产者同化的能量+人工输入有机物中的能量

3.每个营养级的能量去向:

非最高营养级:①自身呼吸消耗(以热能形式散失)②被下营养级同化③被分解者分解利用④未被利用(转变成该营养级的生物量,不一定都有,最终会被利用)

※②+③+④=净(同化)生产量(用于该营养级生长繁殖);

最高营养级:①自身呼吸消耗(以热能形式散失)② 被分解者分解利用③未被利用4.图示法理解末利用能量

流入某一营养级的能量来源和去路图:

流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可以从以下两个角度分析:

(1)定量不定时(能量的最终去路):自身呼吸消耗;流入下一营养级;被分解者分解利用。

这一定量的能量不管如何传递,最终都以热能形式从生物群落中散失,生产者源源不断地固定太阳能,才能保证生态系统能量流动的正常进行。

(2)定量定时:自身呼吸消耗;流入下一营养级;被分解者分解利用;末利用即末被自身呼吸消耗,也末被下一营养级和分解者利用。

如果是以年为单位研究,未被利用的能量将保留到下一年。

5.同化量与呼吸量与摄入量的关系:

同化量=摄入量-粪便量=净同化量(用于生长繁殖)+呼吸量

※初级消费者的粪便量不属于初级消费者该营养级的能量,属于上一个营养级(生产者)的能量,最终会被分解者分解。

※用于生长繁殖的能量在同化量中的比值,恒温动物要小于变温动物

6.能量传递效率与能量利用效率:

(1)能量的传递效率=下一营养级同化量/上一营养级同化量×100%

这个数值在10%-20%之间(浙科版认为是10%),因为当某一营养级的生物同化能量后,有

大部分被细胞呼吸所消耗,热能不能再利用,另外,总有一部分不能被下一营养级利用。 传递效率的特点:仅指某一营养级从上一个营养级所含能量中获得的能量比例;是通过食物链完成,两种生物之间只是捕食关系,只发生在两营养级之间。

(2)能量利用率

能量的利用率通常是流入人类中的能量占生产者能量的比值,或最高营养级的能量占生产者能量的比值,或考虑分解者的参与以实现能量的多级利用。

在一个生态系统中,食物链越短能量的利用率就越高,同时生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,能量的利用率就越高。

在实际生产中,可以通过调整能量流动的方向,使能量流向对人类有益的部分,如田间除杂草,使光能更多的被作物固定;桑基鱼塘中,桑叶由原来的脱落后被分解变为现在作为鱼食等等,都最大限度的减少了能量的浪费,提高了能量的利用率。

(3)两者的关系

从研究的对象上分析,能量的传递效率是以"营养级"为研究对象,而能量的利用率是以"最高营养级或人"为研究对象。

另外,利用率可以是不通过食物链的能量“传递”。 例如,将人畜都不能食用的农作物废弃部分通过发酵产生沼气为人利用; 人们利用风能发电、水能发电等; 这些热能、电能最终都为人类利用成为了人类体能的补充部分。

※7.能量流动的计算规律:“正推”和“逆推”

【规律1】

【规律2】

在能量分配比例已知时的能量计算

【规律3】

在能量分配比例未知时计算某一生物获得的最多(或最少)的能量

8.研究意义

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。

②帮助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益的部分。

具体措施:农田的除草灭虫---调整能流的方向

尽量缩短食物链;充分利用生产者和分解者,实现能量的多级利用,提高能量利用效率 ①求“最多”则按“最高”值20%流动 ②求“最少”则按“最低”值10%流动 ①求“最多”则按“最高”值10%流动 ②求“最少”则按“最低”值20%流动 (未知) 较高营养级 (已知)

(已知)

较低营养级

(未知)

生产者 最少消耗 最多消耗 选最短食物链 选最大传递效率20% 选最长食物链 选最小传递效率10% 消费者获得最多

消费者获得最少

9.能量流动的几种模型图:二:物质循环

1.物质循环易错点

2.海洋圈(水圈)对大气圈的调节作用:

海洋的含碳量是大气的50倍;

二氧化碳在水圈与大气圈的界面上通过扩散作用进行交换

水圈的碳酸氢根离子在光合作用中被植物利用

3.碳循环的季节变化和昼夜变化

影响碳循环的环境因素即影响光合作用和呼吸作用的因素;

碳循环的季节变化

二.生态系统的稳态及调节

1.生态系统的发展反向(趋势):物种多样性,结构复杂化,功能完善化

2.对稳态的理解:

生态系统发展到一定阶段(顶级群落),它的结构和功能保持相对稳定的能力;

结构的相对稳定:生态系统中各生物成分的种类和数量保持相对稳定;

功能的相对稳定:生物群落中物质和能量的输入与输出保持相对平衡。

3.稳态的原因:自我调节能力(但是有一定限度)

自我调节能力的大小与生态系统的组成成分和营养结构有关系,物种越多,形成的食物链(网)越复杂,自我调节能力越强。

4.稳态的调节:反馈调节

其中负反馈调节是自我调节能力的基础,也是生态系统调节的主要方式

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