生态系统的能量流动
生态系统的能量流动
生态系统的能量流动生态系统是由相互作用的生物群体、环境条件和物质循环组成的。
其中一个重要的组成部分是能量流动。
能量在生态系统中的流动过程可以帮助我们更好地理解生态系统的运作机制。
一、太阳能的输入生态系统中能量流动的起源是太阳能。
太阳能以光的形式输入到地球上。
植物通过光合作用将太阳能转化成化学能，并将其储存为有机物质（如葡萄糖）。
这个过程被称为能量的初级生产者，是生态系统中能量流动的基础。
二、食物链和食物网能量在生态系统中通过食物链和食物网的方式流动。
食物链描述了生物之间的食物关系，其中一种生物以另一种生物为食。
食物链可以被连接起来形成食物网，其中多种生物之间相互依存。
在食物链中，能量从一个层级转移到下一个层级。
植物是第一层级，被称为初级生产者。
草食动物是第二层级，被称为初级消费者，它们以植物为食物。
肉食动物是第三层级，被称为次级消费者，它们以草食动物为食物。
能量在每个层级中不断转移，但数量逐渐减少。
三、能量的捕获和转化生态系统中的能量主要通过食物链中的捕食行为来转移。
食物链中的捕食者通过捕食其它生物来获得能量。
捕获的能量以有机物的形式存储在捕食者的体内，并通过新的食物链继续流动。
捕食者利用捕获的能量维持生命活动，并进行生长和繁殖，同时也消耗了一部分能量。
这些未被消耗的能量有一部分通过摄取食物、呼吸和其他代谢过程转化为热能，散发到环境中。
因此，能量的转化过程通常是不完全的，有一部分能量会损失。
四、能量的流失和生态效率能量在生态系统中的流失主要源自能量转化过程中的损失。
生态系统中的能量流失可以通过两个方面来理解：一个是由于食物链中每个层级中的能量减少，另一个是由于能量在转化过程中的浪费。
在食物链中，每个层级中的能量减少主要是因为能量的转化效率较低。
植物通过光合作用将太阳能转化为有机物，其中只有一部分能量被存储。
同样，食物链中每个层级中的捕食者只能获得部分能量，并将剩余的能量丢失。
另一方面，能量在转化过程中的浪费也会导致能量的流失。
第六章 生态系统的能量流动
生态系统中营养物质的循环主要有下列几种途径: 生态系统中营养物质的循环主要有下列几种途径
• 1.物质由动物排泄返回环境：任何动物都有一部分物质超过 排泄返回环境，浮游动物的排泄量较大。 • 2.物质中微生物分解碎屑过程和返回环境：在草原、温带森 林等。 • 3.通过在植物系中共生的真菌，直接从植物殖体（枯枝落叶） 中吸收营养物质而重新返回到植物体。在热带，尤其是热 带雨林生态系统中存在这种途径。 • 4.风化和侵蚀过程中伴同水循环携带着沉积元素，由非生 物库进入生物库。 • 5.动、植物尸体或粪便不经任何微生物分解作用也能释放营 养物质。如水中浮游生物的自溶。 • 6.人类利用化石燃料生产化肥，用海水制造淡水以及对金 属的利用。
第六章 生态系统的能量流动和物质循环
第一节 生态系统的能量流动 第二节 生态系统的物质循环 第三节 生态系统的信息传递
第一节 生态系统的能量流动
Hale Waihona Puke 一、生态系统能量流动的基本原理 二、生态效率 三、生态系统中的初级生产
一、生态系统能量流动的基本原理
（一）生态系统中的能量流动（energy flow of ecosystem ）
（三）生物地球化学循环
• 是营养物质在生态系统之间输入和输出，以及它 是营养物质在生态系统之间输入和输出， 们在大气圈、水圈和土壤圈之间的交换。 们在大气圈、水圈和土壤圈之间的交换。主要有 ）、液相 气相（气体型循环）、液相（水循环） 气相（气体型循环）、液相（水循环）和固相循 沉积型循环）三种形式。 环（沉积型循环）三种形式。
三 生态系统中的初级生产
（一）初级生产的基本概念 初级生产是指绿色植物的生产，即植物通过光合作用 吸收和固定光能，把无机物转化成有机物的生产过程。 6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O 总初级生产量（GPP）：植物在单位面积、单位时间 内，通过光合作用固定太阳能的量。 植物呼吸作用消耗的能量（R） 净初级生产量（NPP）：总初级生产量减去呼吸作用 消耗的能量。 GPP= NPP+ R 照在植物叶面的太阳能作100%，光合作用利用的仅 有0.5%---3.5%。
生态系统中能量流动
食物网 (food web)：生态系统中的食物链很少 是单条、孤立出现的，它往往是交叉链索，形 成复杂的网络结构，此即食物网。
食物链和食物网概念的意义
食物链是生态系统营养结构的形象体现。通过食物链和食物网把生物与非生物、 生产者与消费者、消费者与消费者连成一个整体，反映了生态系统中各生物有机 体之间的营养位置和相互关系；各生物成分间通过食物网发生直接和间接的联系， 保持着生态系统结构和功能的稳定性。
第六章 生态系统中能量流动
生态系统中的能量流动
一、生态系统中的初级生产
1初级生产的基本概念 • 初级生产量或第一性生产量（primary production） 植物所固定的太阳能或所制造的有机物质.
• 净初级生产量（net primary production）
• 总初级生产量（gross primary production）
有机物质
入射 日光能
光合 作用
总生产量
呼 吸
净生产量
分解者
草食 肉食 动物 动物
顶级肉 食动物
贮存
输出
群落呼吸
一个普适生态系统的能流模型 （Odum, 1959）
生态系统能量流动规律
生态系统是一个热力学系统，生态系统中能量的传递、转换遵循热力学的两条 定律：
➢ 第一定律：能量守恒定律，能量可由一种形式转化为其他形式的能量，能量既 不能消灭，又不能凭空创造。
③ 从总的能流途径而言，能量只是一次性流 经生态系统，是不可逆的。
3．能量在生态系统内流动的过程是不断递减的过程
① 各营养级消费者不可能百分之百地利用前 一营养级的生物量；
② 各营养级的同化作用也不是百分之百的， 总有一部分不被同化；
③ 生物在维持生命过程中进行新陈代谢总是 要消耗一部分能量。
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。
5.2生态系统的能量流动
D
A．10千克 10千克
B．28千克 28千克
C．100千克 100千克
D．280千克 280千克
6、根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物，蝉 、根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物， 和螳螂各占一半，则当绿色植物增加G千克时 千克时， 和螳螂各占一半，则当绿色植物增加 千克时，黄雀增加体重 最多是
一、能量流动的概念和过程 概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 1．概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 过程： 2、过程： 主要是植物)固定太阳能开始 起点： 从生产者(主要是植物 固定太阳能开始。 （1）起点： 从生产者 主要是植物 固定太阳能开始。 总能量： （2）总能量： 生产者所固定的全部太阳能 渠道： 食物链和食物网。 （3）渠道： 食物链和食物网。 能量形式的变化： （4）能量形式的变化： 太阳光能→生物体有机物中的化学能 热能(最终散失 生物体有机物中的化学能→热能 最终散失)。 太阳光能 生物体有机物中的化学能 热能 最终散失 。 的化学能。 在食物链中流动的形式是：有机物中的化学能 （5）在食物链中流动的形式是：有机物中的化学能。 能量散失的主要途径： （6）能量散失的主要途径： 细胞呼吸(包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸 包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸)。 细胞呼吸 包括各营养级生物本身的呼吸及分解者的呼吸 。 能量流经第二营养级时的分流情况总结如下： 能量流经第二营养级时的分流情况总结如下：
1．如图表示某生态系统中4种成分之间的关系，下列相关叙 ．如图表示某生态系统中 种成分之间的关系 种成分之间的关系， 述正确的是
A
A. 甲同化的有机物中的能量一部分因细胞呼吸而散失， 甲同化的有机物中的能量一部分因细胞呼吸而散失， 另一部分用于自身的生长、发育和繁殖。 另一部分用于自身的生长、发育和繁殖。 B. 乙１→乙２…中所包含的所有种群构成了该生态系统 乙 中所包含的所有种群构成了该生态系统 的营养结构 C. 丙中有自养型生物 D. 甲同化的总能量等于乙和丙的总能量之和
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规律总结
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9. 能量流动的几种模型图： 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 较低营养级 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。
生态系统的能量流动
生态系统的能量流动生态系统的能量流动是指生物体之间的能量在生态系统中传递和转化的过程。
这个过程涉及到光合作用、食物链、食物网等多个方面，是维持生态平衡和生命持续的重要基础。
本文将从能量来源、能量转化和生态系统中不同生物体之间的能量流动等方面展开探讨。
能量来源生态系统中的能量主要来源于太阳，通过光合作用被植物吸收并转化为化学能。
光合作用是地球上绝大多数生物体获得能量的方式，植物通过叶绿体中的叶绿素吸收太阳能，将二氧化碳和水合成成果糖等有机物，并释放氧气。
除了光合作用外，部分深海生物还依靠化学合成过程获取能量。
在深海黑液体喷口处，一些细菌利用水合成氢硫酸盐并释放出大量的能量，构成了独特的深海生态系统。
能量转化能量转化是生态系统中至关重要的一环，它包括了植物、食草动物、食肉动物等多个层次。
当植物将光能转化为化学能后，被食草动物食用，其中部分化学能转化为食草动物的生长和运动所需要的能量。
接着，这部分化学能又会通过食肉动物不断转移。
食肉动物捕食其他动物以获取所需的营养，在这个过程中，部分被捕食者的化学能转化为捕食者自身所需的生长和运动所需要的能量。
食物链与食物网在自然界中，不同生物之间以捕食和被捕食的方式相互联系，在这种关系中形成了复杂多样的食物链和食物网。
食物链描述了不同生物之间线性的捕食关系，而食物网则更加真实地反映了生态系统中各种生物之间错综复杂的相互作用。
通过食物链和食物网，生态系统中的能量得以流动。
每一个环节都承载着不同生物体直接或间接获取能量的重要任务，构筑了一个完整而稳定的生态系统。
能量流动的影响生态系统中的能量流动对整个系统起着至关重要的作用。
一旦某个环节发生变化，比如某一种植物数量急剧下降、某个食肉动物数量激增等，都有可能对整个生态系统产生严重影响。
破坏性人类活动、气候变化等问题也可能导致生态系统中能量流动失衡，进而威胁到整个生态系统的可持续发展。
因此，在保护生态环境、维护良好的自然平衡方面起着举足轻重的作用。
生态系统的能量流动
生态系统的能量流动生态系统是由生物群落和非生物环境组成的生态单位，其中能量的流动是维持生态系统稳定运行的重要因素之一。
生态系统中的能量流动是指太阳能通过生物体系的转化和传递过程，最终转化为生物体系内部的化学能量，支撑着生物体系的生长、繁殖和生存。
本文将从太阳能的输入、生物体系的能量转化、食物链和食物网、能量损失等方面探讨生态系统中能量的流动过程。
太阳能的输入生态系统中能量的起源是太阳能。
太阳能通过光合作用被植物吸收，转化为化学能，进而传递给其他生物体。
植物利用叶绿素等色素吸收太阳能，将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。
这一过程是生态系统中能量流动的起点，也是维持生态系统能量平衡的基础。
生物体系的能量转化植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，形成有机物质，如葡萄糖等。
而动物则通过摄食植物或其他动物获取能量。
当动物摄入植物时，植物体内的化学能被动物吸收，成为动物体内的能量来源。
这种能量的转化和传递构成了生态系统中的能量流动网络。
食物链和食物网生态系统中的能量流动通过食物链和食物网进行。
食物链是描述生物体之间能量传递关系的线性结构，包括生产者、消费者和分解者。
食物链中，能量依次从植物到食草动物再到食肉动物传递，形成能量的单向流动。
而食物网则是由多个相互交织的食物链组成的网络结构，更加真实地反映了生态系统中复杂的能量流动关系。
能量损失在生态系统中，能量在流动过程中会有一定的损失。
能量损失主要体现在以下几个方面：首先，每个层次的生物体在代谢过程中会消耗能量，只有部分能量被转化为生长和繁殖所需；其次，食物链中能量在传递过程中会有损失，每个层次的消费者只能获得上一层次生物体中一部分的能量；最后，生物体死亡后，其有机物质在分解过程中也会伴随能量的损失。
这些能量损失使得生态系统中能量的流动呈现出逐渐减少的趋势。
总结生态系统中的能量流动是维持生物体生存和生态平衡的重要过程。
太阳能的输入、生物体系的能量转化、食物链和食物网、能量损失等环节相互作用，构成了复杂而稳定的能量流动网络。
生态系统的能量流动
二、能量流动的过程1、能量流动的起点：除极少特殊的空间以外，地球上所有的生态系统所需要的能量都来自太阳。
生态系统的生产者主要是绿色植物，绿色植物通过光合作用，把太阳能固定在它们所制造的有机物中，这样，太阳能就转变成化学能，输入生态系统的第一营养级。
除绿色植物外，能够进行光合作用的细菌、能够进行化能合成作用的细菌等也是生产者。
能量流动的起点是从生产者固定太阳能开始的。
2、输入系统的总能量：生态系统的能量来自太阳能，即生态系统能量的源头是太阳能。
但并不是所有的太阳能都参与了生态系统中的能量流动。
在到达地面的总辐射能中，大约有55%是红外线和紫外线等不可见光，它们无法被植物利用。
剩下那45%的辐射能虽然能被植物的色素吸收，但由于植物表面的反射、非活性吸收和蒸腾作用都消耗能量，因此，真正用于构成光合作用产物的能量，在最适应的条件下，也只占太阳总辐射能的3.6%。
然而，植物自身的细胞呼吸还可消耗其中的1/3，因此最多只有2.4%的太阳能可转变成化学能而贮存在植物体内。
一般来说，植物只能利用1%左右的太阳辐射能。
参与生态系统能量流动的“能量”是通过植物的光合作用把光能转变为化学能贮存在植物体的有机物中的。
即：植物作为生产者所固定的太阳能就是流经这个生态系统的总能量。
3、能量流动的过程：输入第一营养级的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖，也就是储存在构成植物体的有机物中。
在后一部分能量中，一部分随着植物遗体和残枝败叶等被分解者分解而释放出来，还有一部分则被初级消费者——植食性动物摄入体内。
被植食性动物摄入体内的能量，有一小部分存在于动物排出的粪便中，其余大部分则被动物体所同化。
这样，能量就从第一营养级流入第二营养级(如上图)。
能量流入第二营养级后，将发生上图中所示的变化。
能量在第三、第四等营养级的变化，与第二营养级的情况大致相同。
生态系统中的能量流动过程，可以概括为下图。
生态系统的能量流动课件
第二节 生态系统能流过程与能流分析
●生态系统中能量流动的途径
1 食物链（食物网）是生态系统能量流动的渠道。 牧食食物链和腐食食物链是生态系统能流的主要渠道。
●生产量(production): 是在一定时间阶段中，某个种群或生态系 统所新生产出的有机体的数量、重量或能量。它是时间上积累 的概念，即含有速率的概念。有的文献资料中，生产量、生产 力(production rate)和生产率(productivity)视为同义语，有的 则分别给予明确的定义。
●生物量和生产量是不同的概念，前者到某一特定时刻为止，生 态系统所积累下来的生产量，而后者是某一段时间内生态系统 中积存的生物量。
GP＝NP+R ； NP＝GP－R
影响初级生产的因素
CO2 ②
①光
NP
取食
光合作用
生物量
R
污染物
⑤ O2＋温度⑥
③
④
GP
H2O
营养
陆地生态系统中，初级生产量是由光、二氧化碳、水、营养 物质(物质因素) 、氧和温度(环境调节因素)六个因素决定的。
提高农业初级生产力的途径
初级生产者包括绿色植物和化能合成细菌等 ●因地制宜，增加绿色植被覆盖，充分利用太阳辐射能，
生态系统能量流动的基本规律
一生态系统的能量来源
● 1.太阳能：占 99% 以上 ● 2.自然辅助能 (natural a uxiliary energy ) ：如 地热能、潮汐能、核能等占 <1% ● 3. 人工辅助能 (artificial auxiliary energy) ：人畜 力、燃料、电力、肥料、农药等农业生
5.2 生态系统的能量流动
生物金字塔 能量金字塔
低
数量金字塔
高 少
数 量
1 10 100 1000 10000
生物量金字塔
高 少
生 物 量
1 10 100 1000 10000
形 状
能 量
1 10 10 养 级
营 养 级
营 养 级
高 特 点
象 征 意 义
低 高
低 高
低
呈正金字塔形
一般呈正金字塔形; 一般呈正金字塔形； 有时倒金字塔形.（某 有时出现倒金字塔 形.（树与树上昆虫） 一时刻海洋中的浮游
问题:农民在进行田间管理的时候，要进行灭 虫除草，目的是?
使能量尽可能地流向农作物中，即流向人类最 有益的部分
生态农业：如桑基鱼塘
桑基鱼塘的设计的理念：从人类所需的出发通
过能量的多级利用、物质的循环利用，充分利 用流经各营养级的能量，提高生产效益。
【归纳提升】 有关能量流动的极值计算 在解决有关能量传递的计算问题时，首先 要确定食物链。 (1)设食物链A→B→C→D，分情况讨论： 现实 问题 思路求解 D营养级 至少需要A营养级多少 N×(20%)3＝M 净增重M 最多需要A营养级多少 N×(10%)3＝M A营养级 D营养级最多增重多少 N×(20%)3＝M 净增重N D营养级至少增重多少 N×(10%)3＝M (2)在某一食物网中，一个消费者往往同时占有多 条食物链，当该消费者增加了某一值时，若要计算最少 消耗生产者多少时，应选最短的食物链和最大传递效率 20%进行计算，这样消费者获得的能量最多；若要计算 最多消耗生产者多少时，应选最长的食物链和最小传递 效率10%进行计算，这样消费者获得的能量最少。
生态系统的能量流动
温故而知新
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。
生态系统的能量流动课件
入量
()
(8)生态系统中的能量流动和转化不遵循能量守恒定律，总量
越来越少
()
(9)流经该生态系统的能量能够重新再回到这个生态系统，被
重复利用
()
答 案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)×
探究点二 能量流动的特点及相关计算 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，得出了如图所示的 数据[单位：J/(cm2·a)]，请完成以下分析：
碳和水转化成储存着 能量 的有机物，并且释放出 氧气 的 过程。
4.化能合成作用：少数种类的细菌能够利用体外环境中的 某些无机物 氧化时所释放的能量来制造有机物。
5.在“草→兔→狼”这条食物链中，兔属于第 二 营养级， 初级 消费者；兔生命活动需要的能量来自于 草 。
【情景导入】 电影推荐：请同学们欣赏《荒岛余生》电影。谈谈你的感想。
【活学活用】 3.在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树
造林，构建了新型农业生态系统(如图所示)。请判断下列说 法的正误。
(1)该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽、家畜
() (2)该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分( ) (3)该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率
【归纳提炼】 能量流动的极值计算 (1)能量在食物链中传递的计算 ①在一条食物链中若某一营养级的总能量为 n，则最多传 到下一营养级的能量为 0.2n，最少为 0.1n。 ②在一条食物链中，某一营养级的能量为 n，需要前一营 养级的能量至少为 n÷20%＝5n，最多为 n÷10%＝10n。 (2)能量在食物网中传递的计算 ①若一食物网中，已知最高营养级增加能量为 N a.求最多消耗第一营养级多少时，按最长食物链，最低传 递效率计算；
生物生态系统的能量流动
生物生态系统的能量流动概述生物生态系统是由各种生物体以及它们所生活的环境组成的复杂网络。
在生物生态系统中，能量是维持生物体生存和维持生态系统运转所必需的重要因素。
能量在生物体之间通过食物链进行流动和转化。
本文将介绍生物生态系统中能量的流动过程及其重要性。
能量流动的基本原理能量流动遵循能量守恒定律，即能量既不能被创造也不能被消失，只能在生物体和环境之间进行转移和转化。
在生态系统中，太阳能是能量的主要源，被植物通过光合作用转化为化学能，并储存在有机物中。
然后，能量通过食物链从一个物种传递给另一个物种，直到最终转化为热能。
能量流动的不同途径能量在生物生态系统中通过两种主要途径流动：一是通过食物链传递，二是通过分解和分解食物废物释放。
食物链传递能量食物链是生物体之间能量传递的重要途径。
它描述了一个生物通过消耗另一个生物来获取能量的过程。
食物链通常由植物、草食动物、肉食动物等组成。
能量从较低层次的生物体逐渐传递到较高层次的生物体。
例如，植物通过光合作用获得能量，草食动物通过食用植物获得能量，肉食动物通过食用草食动物获得能量。
这种能量传递的关系构成了食物链。
分解和分解废物释放能量在生态系统中，分解者扮演着重要的角色。
它们通过分解有机物质，如死亡的植物和动物，将其转化为无机物质，并释放出能量。
分解者包括细菌和真菌等微生物。
这些微生物通过分解有机物质来获得能量，并将废物转化为无机物质。
这些无机物质可以继续循环使用，为其他生物提供营养物质。
能量流动的重要性生物生态系统中的能量流动对维持生物体的生存和生态系统的稳定起着至关重要的作用。
维持生物体生存能量是生物体生存所必需的。
生物体通过摄取食物来获得所需的能量。
食物链中的各个环节都相互依存，如果某个环节中的能量流动受阻，整个食物链将受到影响。
例如，如果某个层次的食物链中的植物数量减少，那么依赖这些植物为食物的动物将无法获得足够的能量，导致它们的生存受到威胁。
维持生态系统稳定能量流动对维持生态系统的稳定也起着重要的作用。
生物在生态系统中的能量流动
生物在生态系统中的能量流动生态系统是由一系列相互作用的生物群体和它们所处的环境组成的。
在生态系统中，能量的流动至关重要，它贯穿着各个生物之间的相互作用和生物之间的层级关系。
本文将探讨生物在生态系统中的能量流动过程。
一、能量来源：光合作用光合作用是生态系统中最重要的能量来源。
光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质（如葡萄糖）的过程。
在这个过程中，光能被植物捕获，转化为植物可用的化学能。
光合作用是整个生态系统中的能量起始点。
它不仅为植物提供了生长所需的能量，同时也为其他生物提供了食物来源。
二、食物链和食物网在生态系统中，能量通过食物链的形式传递。
食物链描述了一个生物通过捕食其他生物来获取能量的过程。
一条典型的食物链通常包括植物、草食动物、食肉动物等级别。
然而，在真实的生态系统中，食物关系是错综复杂的，不仅存在单一的食物链，还存在着多个相互交织形成的食物网。
食物网更加真实地反映了生态系统中的能量流动情况。
食物链和食物网的存在使得能量能够从一个物种传递到另一个物种，形成能量的流动。
三、能量的损失：热量和废物在生态系统中，能量并不完全传递给下一个级别的生物。
在能量的转化过程中，会有一部分能量被转化为热能散失到环境中，不可再利用。
此外，生物代谢和排泄等过程也会产生废物，如二氧化碳、尿液等。
这些废物也带走了部分能量，从而导致生物体内的能量损失。
因此，在生态系统中，能量总是存在损失的。
这也是为什么能量无法无限循环利用的原因之一。
四、能量流动的层次能量在生态系统中的流动按照级别可以分为两个层次：生产者和消费者。
生产者，即植物，通过进行光合作用将光能转化为化学能，从而成为能量的初始源泉。
消费者包括草食动物、肉食动物等级别。
它们通过摄取其他生物来获得能量并进行代谢活动。
在消费者中，还存在着不同的级别，即一级消费者、二级消费者和三级消费者。
一级消费者是指食草动物，它们以植物为食；二级消费者是指食肉动物，它们以食草动物为食；三级消费者则是指以食肉动物为食的生物。
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输入
生产者
（植物）
遗体 残骸
初级消费者
（植食性动物）
分 解 者
能量在第二营养级中的变化
能 量 流 动 的 过 程
摄入
粪便
粪便 （即上一营 养级残骸的能量）
初级消费者 摄入 初级消费者 同化
分 解 者 利 用
遗体
残骸
用于生长 发育和繁殖 次级消费者 摄入
呼 吸 作 用 散失
同化 （即输入该营 养级的能量）
能量流动的特点
根据上图所提供数据，完成95页资料分析的问题
数据分析与处理
营养级 生产者
第一营养级 植食性动 物 464.6 62.8 13.5% 流入能量 流到下一营 出入比
养级的能量
第二营养级
62.8
12.6
20.1%
肉食性动 物
第三营养级
12.6
流入某个营养级的能量，为什么不 能百分之百地流向后一个营养级?
举一反三
为什么食物链一般不超过5个营养级?
从能量传递的数量和效率看，能量流经各营养 级是逐级递减的，单向不循环的，传递效率为
10％－20％。 所以,食物链一般不超过五个营养级，到第五营
养级以后，可利用的能量已减少到不能维持其 生存的程度了。因为能量每流经一级都要丢失
一大部分，所以食物链越长，流量流失就越多。
挂了！
能量流动的概念
生态系统中能量的输入、 传递、转化和散失过程。
怎样研究生态系统的 能量流动？
能量流动的分析 能量流经一个种群的情况 个体1 储存在体内的能量 能量输入 呼吸作用散失的能量
个体2
储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量
个体3
…
能量流动的分析 能量流经一个种群的情况
第一、单向流动： 食物链各个营养级的顺序是不可逆的，而各个 营养级的能量总是以呼吸散失热能。即必须源源不 断地输入，又的原因：自身呼吸消耗、被分解者分 解、未被利用。
传递效率的相关计算：
传递效率
下一营养级的同化量 本营养级的同化量
能量金字塔
第三章 生态系统及其稳定性
第二节
问题探讨
备选策略1：先 吃鸡，再吃玉米。
备选策略2：先 吃玉米，同时用 一部分玉米喂鸡， 吃鸡产下的蛋， 最后吃鸡。
备选策略3：先 吃鸡，同时种植 玉米，然后再吃 玉米。
不管你作出了何种选择， 我们暂且不做评价，在我 们学习生态系统的能量流 动后，你就会评判自己是 否作了最聪明的选择，如 果你没有，而这又是真实 且残酷的现实，也许你就
能量输入
种群
能量储存 能量散失
能量输入
=
能量储存 + 能量散失
能量流动的过程
阅读教材“能量流动的过程”一段，讨论下面这 几个问题： 1.能量的来源是什么？
2.非生物的能量是如何输入生物群落的？
3.能量流动的起点和渠道是什么？ 4.各个环节的 能量的来源和去路如何？
能 量 流 动 的 过 程
能量在第一营养级中的变化
流入某一营养级的能量主要有以下去向：一部 分通过营养级的呼吸作用散失了；一部分作为 排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一个营养 级，而为分解者利用；还有一部分未能进入 （未被捕食）下一个营养级。所以，流入某一 营养级的能量不可能百分之百地流到下一个营 养级。
通过以上分析，你能得出什么规律？
能量流动的特点
根据单位时间内各个营养级所 得到的能量数值绘制成图，可 形成一个金字塔图形 从中可以看出，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。
根据单位时间内各个营养级所 的生物数量（或生物量）绘制 成图，一般也可形成一个金字 塔图形
迁移应用
如D鱼体重增加1kg，至少需要浮游植物约 125kg
下营养级摄入
= = =
储存
+
呼吸作用
呼 吸 作 用 散失
+
分解者利用
能量流动的过程
呼吸作用 呼吸作用
初级消费者
呼吸作用
次级消费者
呼吸作用
三级消费者
生产者 （植物）
（植食性动物） （肉食性动物） （肉食性动物）
分解者
呼吸作用
可见能量沿着食物链流动时，每个营养级 都有能量的输入、传递、转化和散失过程。
融会贯通
在本节的问题探讨中，你作出 了最佳的策略选择了吗？为什 么？
研究能量流动的意义
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
研究能量流动的意义
可以帮助人们 合理地调整生 态系统中的能 量流动关系， 使能量持续高 效地流向对人 类最有益的部 分
能量传递效率的含义与计算： 在一食物链中，若求某营养级 获得最多能量，一般取20％作 为传递效率；反之，取10％作 为传递效率。
学以致用
为什么说“一山不容二虎”?
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 能量已减到很少的程度。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。