生态系统的能量流动规律总结:

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农业生态系统中的能量流动

农业生态系统中的能量流动

农业生态系统中的能量流动能量的流动是生态系统存在与发展的动力,一切的生命活动都依赖生物与环境之间的能量流通和转换。

由于生物与生物、生物与环境之间不断进行进行物质循环和能量转换的过程,不但使生物得以维持生存、繁衍与发展.而且也使得生态系统保持平衡与稳定。

在生态系统中.能量流动主要是从初级生产者向次级生产者流动。

能量的流动渠道主要通过’‘食物链”与“食物网”来实现。

在农业生态系统中,能址流动的主要渠道通常有三种形式:在生态系统中.能量流动主要是从初级生产者向次级生产者流动。

能量的流动渠道主要通过’‘食物链”与“食物网”来实现。

在农业生态系统中,能址流动的主要渠道通常有三种形式:( 1 )捕食食物链从植物到草食动物再到肉食动物所联系的链条,如稻田中的“青草一昆虫一青蛙一蛇一人”。

( 2 )寄生食物链由大有机体到小有机体进行能址的流动,如’‘人体寄生虫”、“哺乳动物一跳蚤”。

( 3 )腐生食物链由利川死休的微生物组成,并通过腐烂分解,将有机体还原成无机物的食物链。

在生态系统中食物链不是唯一的,由于某一消费者不只吃一种食物(生物),每种食物(或生物)又被许多生物所食,因此形成相互交错、彼此联系的网状结构,故称食物网。

由于能量从一个营养级(水稻、杂草)到另一个营养级(如昆虫、老以)的流动过程中,有一部分被固定下来形成有机物的化学潜能.而另一部分通过多种途径被消耗,直到最后耗尽为止。

平均每个营养级的能量转化效率为10 % ,这就是著名的“十分之一定律”。

因此,营养级由低级到高级,依据个体数目、生物金与能址的分布,形成了底宽而顶尖的金字塔形,称之为生态金字塔或能量金字塔.即顺着营养级位序列(食物链)向上,能量急剧递减。

在每个营养级中将所有的生物量或活组织连起来,随若营养级的增加,其生物虽随着减少,形成生物量金字塔,这种金字塔在陆地生态系统和浅水生态系统中最为明显。

9-4 生态系统能量流动和物质循环

9-4 生态系统能量流动和物质循环
高考一轮复习
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

生态系统的能量流动

生态系统的能量流动
一、能量流动——维持生态系统稳态的动力
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

生态系统中能量流动

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。

高中生物知识点总结之生态系统的能量流动和物质循环篇

高中生物知识点总结之生态系统的能量流动和物质循环篇

高中生物知识点总结之生态系统的能量流动和物质循环篇生态系统的能量流动1.能量流动的概述(1)概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。

(2)能量流动的四个环节 输入—⎩⎨⎧ 源头:太阳能流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能⇩ 传递—⎩⎨⎧ 途径:食物链和食物网形式:有机物中的化学能 ⇩ 转化—太阳能→有机物中的化学能→热能⇩ 散失—⎩⎨⎧形式:最终以热能形式散失过程:自身呼吸作用2.能量流动的过程(1)能量流经第二营养级的过程①c代表初级消费者粪便中的能量。

②流入某一营养级(最高营养级除外)的能量的去向d:自身呼吸作用散失。

e:用于生长、发育、繁殖等生命活动的能量。

i:流入下一营养级。

f:被分解者分解利用。

j:未被利用的能量。

(2)能量流经生态系统的过程①流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能。

②能量流动渠道:食物链和食物网。

③能量传递形式:有机物中的化学能。

④能量散失途径:各种生物的呼吸作用(代谢过程)。

⑤能量散失形式:热能。

3.能量流动的特点及原因分析(1)能量流动是单向的,原因: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。

②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用,因此能量流动无法循环。

(2)能量流动是逐级递减的原因:①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。

②各营养级的能量都会有一部分流入分解者。

4.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。

(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。

(人教版必修3 P99“科学·技术·社会”)生态农业是指运用________原理,在环境与经济协调发展的思想指导下,应用现代生物科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。

提示:生态学1.生态系统的能量流动是指能量的输入和散失过程。

高中生物高二必修三教学案:第4章_第1节_第2课时_生态系统中的能量流动

高中生物高二必修三教学案:第4章_第1节_第2课时_生态系统中的能量流动

第2课时生态系统中的能量流动1.生态系统中能量的输入、传递和输出的过程,称为生态系统的能量流动。

2.能量流动的起点是生产者固定的太阳能,渠道是食物链和食物网,能量形式的变化由光能―→生物体有机物中的化学能―→热能。

3.流经生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能。

4.能量流动的特点是单向流动,逐级递减。

5.能量金字塔的形状永远是正金字塔形,数量金字塔有倒置的情况。

能量流动的概念和过程[自读教材·夯基础]1.概念生态系统中能量的输入、传递和输出的整个过程。

2.过程(1)能量来源:太阳能。

(2)输入过程:主要是通过生产者的光合作用,将光能转化成为化学能。

(3)传递途径:太阳能→生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者→……(4)过程分析(以第一营养级为例):1.生态系统中能量的源头及流经该生态系统的总能量分别是指哪一部分?提示:能量的源头是太阳能,流经该生态系统的总能量指生产者固定的全部太阳能。

2.结合教材P95图4-8思考:(1)初级消费者摄入的能量是其同化量吗?它们之间存在什么关系?提示:初级消费者摄入的能量不等于其同化量,它们之间存在的关系是:同化量=摄入量-粪便量。

(2)初级消费者同化的能量会有哪些去向?提示:①通过呼吸作用以热能形式散失;②流入下一营养级;③被分解者分解利用。

(3)初级消费者粪便中的能量是指其流向分解者的吗?为什么?提示:不是,初级消费者粪便中的能量不属于其同化的能量。

3.整个生态系统中能量会因散失而减少,它主要是指哪个生理过程?以什么形式散失?提示:整个生态系统中的能量主要是通过呼吸作用以热能形式散失。

[跟随名师·解疑难]1.生态系统能量流动过程分析(1)能量流动的起点:生产者(主要是植物)固定太阳能。

(2)能量流动的渠道:食物链和食物网。

(3)能量流动中能量形式的变化:太阳光能→生物体有机物中的化学能→热能(最终散失)。

(4)能量在食物链中流动的形式是:有机物(食物)中的化学能。

生态系统中的能量流动和物质循环知识点总结

生态系统中的能量流动和物质循环知识点总结

生态系统中的能量流动和物质循环知识点总结生态系统是一个生物群落和其非生物环境相互作用的复杂系统。

能量的流动和物质的循环是维持生态系统稳定运行的重要过程。

下面我来总结一下关于生态系统中能量流动和物质循环的知识点。

1.能量的流动:-能量转换:生物体通过呼吸作用将有机物(如葡萄糖)转化为能量,并释放二氧化碳和水。

这种能量的转换是通过产生底物磷酸化或通过电子传递链来完成的。

-能量流动:能量在生态系统中以食物链的形式传递。

食物链描述了生物体之间的能量流动关系,包括生产者、消费者和分解者。

能量从一个营养级传递到下一个营养级,但只有约10%的能量能够被转移到下一个营养级。

这叫做能量金字塔。

-能量损失:能量在流动过程中会有损失,主要体现在呼吸作用与热量的散失。

能量的损失导致了生态系统中氮平衡的维持。

2.物质的循环:-主要元素:生态系统中的物质循环主要涉及氮、碳、磷和水等元素。

例如,碳循环包括了生物体的呼吸作用、光合作用和分解作用等过程。

-氮循环:氮是构成生物体蛋白质和核酸的重要元素。

氮的循环包括了固氮、硝化、脱氮和平衡作用等过程。

一部分氮是通过固氮作用从大气中转化为可利用的形式,而分解者通过蛋白质和尿素的分解将氮循环回生态系统。

-碳循环:碳在地球上以有机和无机形式存在。

植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机碳,而动物通过呼吸作用释放出二氧化碳。

分解者通过分解过程将有机碳循环回生态系统。

-磷循环:磷是构成生物DNA、RNA和ATP的关键元素。

磷循环包括了矿物磷和有机磷相互转化的过程。

分解者通过分解过程将有机磷转化为矿物磷,而植物通过吸收和利用矿物磷来生长。

-水循环:水是生态系统中最重要的物质之一、水循环包括了蒸发、降水、渗透和蒸腾等过程。

植物通过根吸水后蒸腾作用将水分传递到大气中,降水后又重新回到地面。

综上所述,能量的流动和物质的循环是生态系统中两个重要的过程。

能量流动维持了生物体的能量供给,而物质循环保证了生态系统中各种元素的供应和存留。

农业生态学第四章--能量流动

农业生态学第四章--能量流动

A 贮存量 R1 体增热 R2 维持能
F 固体排泄物
U 液体排泄物
G 气体排泄物
ห้องสมุดไป่ตู้三节 次级生产的能量转化
二、次级生产在农业生态系统中的地位和作用 1.转化农副产品,提高利用价值 2.生产动物蛋白质,改善食物构成。 3.促进物质循环,增强生态系统功能。 4. 提高经济价值。
第三节 次级生产的能量转化
第一节 能量流动的基本规律
三、能量流动的基本定律 1. 热力学第一定律(能量守恒定律) The first law of thermodynamics(the law of conservation of energy): When energy is converted from one form into another, energy is neither gained nor lost. Q=ΔE+W Q 吸热 ΔE 内能(潜能) W 做功 用于生态系统:绿色植物同化的太阳能=贮存在植物体内的化学潜能+植 物呼吸消耗的热能
第四章 农业生态系统的能量流动 Chapter 4 Energy Flow in Agroecosystem
第一节 能量流动的基本规律 The Basic Law of Energy Flow
第二节 初级生产的能量转化 Energy Flow on the level of primary production
efficiencies)
第一节 能量流动的基本规律
四、能量流动的特征 1.能流是单向流动 2.能流是能量不断递减的过程 3. 能量流动的途径和渠道是食物链(food chain)和食物网 (food web)
第二节 初级生产的能量转化
一、初级生产的能量平衡 1. 初级生产(primary production):

生态系统的能量流动和物质循环:生态系统的基本过程

生态系统的能量流动和物质循环:生态系统的基本过程

生态系统的能量流动和物质循环:生态系统的基本过程生态系统是由生物群体和其所在环境的相互作用形成的复杂网络。

生态系统中的能量流动和物质循环是维持生态平衡的基本过程之一。

下面是生态系统的能量流动和物质循环的基本过程:能量流动:光合作用:光合作用是生态系统能量流动的起点。

绿色植物和一些蓝藻细菌通过光合作用将太阳能转化为化学能,并将二氧化碳与水转化为有机物,释放出氧气。

食物链:能量流动通过食物链传递,从一个生物到另一个生物。

植物通过光合作用产生的有机物被食草动物摄取,食草动物又被捕食者捕食,能量不断传递,形成食物链。

能量在食物链中逐级传递,并随着能量消耗而逐渐减少。

能量转换:能量在生态系统内转换形式。

一部分能量被生物体利用进行生长、运动和繁殖,称为生物有效能量。

另一部分能量被转化为热量,并散失到环境中。

物质循环:养分循环:生态系统中的元素和化合物通过生物和非生物的相互作用循环。

例如,碳循环是生态系统中重要的物质循环之一。

植物吸收二氧化碳进行光合作用,并将其转化为有机碳。

而动物通过呼吸将有机碳氧化为二氧化碳,并释放到环境中,完成碳的循环。

分解作用:分解者如细菌和真菌在生态系统中起到重要作用。

它们分解死亡植物和动物的有机物,将有机物转化为无机形式的元素和溶解的物质,如氮、磷和硫等。

这些元素被进一步重新利用,促进物质的循环。

水循环:水循环是生态系统中的重要循环过程之一。

太阳能使水蒸发成水蒸气,水蒸气冷却后凝结成云,最终形成降水,降水补充地下水和水体。

植物通过根吸水,水被蒸腾进入大气层,再循环回地面。

这样,水在大气、陆地和水体间循环。

总结起来,生态系统中的能量流动和物质循环是相互关联的过程。

能量通过食物链传递,逐渐损失,最终转化为热能散失到环境中。

物质循环通过生物的生长、呼吸、分解和水循环等过程实现,确保生态系统中元素和化合物的循环利用,维持生态平衡。

生态系统的能量流动规律总结

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课件

生态系统的能量流动课件
➢第二定律:熵律,任何形式的能(除了热)转化到 另一种形式能的自发转换中,不可能100%被利用, 总有一些能量作为热的形式被耗散出去,熵就增加 了。
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


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

生态系统能量流动中的有关计算规律

生态系统能量流动中的有关计算规律

例析生态系统能量流动中的有关计算规律生态系统中能量流动的计算是近几年高考的热点,学生常因缺乏系统总结和解法归纳而容易出错。

下面就相关题型的规律及解法分析总结如下:一、涉及一条食物链的能量流动计算1、计算能量传递效率例1.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:(1)能量流动是从A、B、C、D中的哪个营养级开始的,为什么(2)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。

(3)从能量输入和输出角度看,该生态系统的总能量是否增加,为什么【解析】首先根据表格、题干分析,B营养级固定的能量最多,故B为生产者,又因为E为分解者,所以食物链为B→D→A→C,再根据公式②计算从第三营养级传递到第四营养级的效率是0.9/15.9=5.7%。

输入的总能量即为生产者固定的总能量Pg(生产者)=870.7,输出的总能量=所有生物呼吸消耗能量之和=13.1+501.3+0.6+79.1+191.4=785.5;因为870.7>785.5。

所以生态系统输入的总能量大于所有生物消耗能量之和。

【答案】(1) B B营养级含能量最多,B为生产者(2)5.7%。

(3)增加。

该生态系统输入的总能量大于所有生物消耗能量之和【规律】①生态系统的总能量=生产者固定的全部太阳能=第一营养级的同化量某一个营养级的同化量②能量传递效率=下一个营养级的同化量特别注意:必须是两个营养级的同化量作比。

2、已知各营养级的能量(或生物量),计算特定营养级间能量的传递效率例2.在某生态系统中,1只2 kg的鹰要吃10 kg的小鸟,0.25 kg的小鸟要吃2 kg的昆虫,而100 kg的昆虫要吃1000 kg的绿色植物。

若各营养级生物所摄入的食物全转化成能量的话,那么,绿色植物到鹰的能量传递效率为()A. 0.05%B. 0.5%C. 0.25%D. 0.025% 【解析】根据题意,可根据食物链及能量传递效率的概念计算出各营养级之间的能量传递效率,即从绿色植物→昆虫→小鸟→鹰这一食物链中小鸟→鹰的传递效率为2/10=0.2,昆虫→小鸟的传递效率为0.25/2=0.125,绿色植物→昆虫的传递效率为100/1000=0.1,因此绿色植物到鹰的能量传递效率为0.1×0.125×0.2=0.0025,即0.25% 。

农业生态系统的能量流

农业生态系统的能量流
1.辅助能的投入,促进农作物对太阳能的吸收、 利用和转化。
2.减少农业生物的非生产能量损耗。 3.使农业生产中的一些自然生物过程可以用人工
过程取代,提高效率。
精选ppt
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工业辅助能的使用所带来的一系列的问题 1.辅助能的效益随着辅助能的增加而降低。 2.能源紧张。 3 .化肥农药对农业环境造成污染。
▪ 如森林不同层次生产量的排序为:乔木层>灌木 层>草被层。
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5.生态系统的初级生产量随群落的演替而变化
早期植物生物量很低,初级生产量不高;随演替进行, 生物量逐渐增加,生产量也提高;森林一般在叶面积指 数为4时,净初级生产量最高;系统到达顶极时,生物 量接近最大,但净生产量反而降低。
2. 投能结构:能量投入中辅助能在总输入能量所占的比例,无机 能和有技能所占的比例,化肥、农药各项投能所占的比例等等。
3. 辅助能的质量及其投入管理水平的高低有关。
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60
第五节 生态系统的能量关系
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61
生态系统能量流动的一般过程
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62
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8% 29.7%
25%
生物辅助能即是指来源 于生物有机体或有机物的 能量(有机能),如人 力,种苗种畜,及有机肥
中的生物化学潜能。
工业辅助能即是指以石 油,煤,天然气和电等形式 投入直接能量和以化肥农 药,农机农膜及其它农用工业品 形式投入的间接能的总称。
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7
能源及类型
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8
人工辅助能提高农业生态系统生产力的原因
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3
1)能量来源---太阳辐射能
一般而言,它是农业生态系统的主要能量来源;其 作用视波长(99%为0.15-4u)不同而异,其中:

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。

生态系统中能量流动的规律和特点

生态系统中能量流动的规律和特点

生态系统中能量流动的规律和特点有:
1.能量流动是单向流。

能量以光能的状态进入生态系统后,通过
光合作用被植物所固定,此后无法以光能的形式返回。

2.能量流动在生态系统内流动的过程是不断递减的过程。

从太阳
辐射能到被生产者固定,再经植食动物到肉食动物,再到大型
肉食动物,能量是逐级递减的过程,具体是由于各营养级消费
者无法百分百利用生物量,各营养级的同化作用不可能百分百,生物维持生命过程的新陈代谢需要消耗能量。

3.能量流动中质量逐渐提高。

能量在生态系统中流动时除有一部
分能量以热能耗散外,另一部分是把较多的低质量能转化成较
少的高质量能。

生态系统的能量流动

生态系统的能量流动
部分的能量,只有一部分能量传递给次级消费者, 所以a3<a2; 从第一营养级流动到第二营养 级的能量
识图作答:下图表示生态系统的能量流动, 请据图回答:
(5)从生态系统能量传递效率上看,一个 营养级的能量,流到下一个营养级只 10%-20%因此,一个食物链一般不 有______
五个营养级 能超过______
一、能量流动相关概念

新陈代谢 同化作用
又叫合成代谢,是指生物体把从外界环 境中获取的营养物质转变成自身的组成物质, 并且储存能量的过程。
异化作用
又叫分解代谢,是指生物体把自身的一部 分组成物质加以分解,释放出其中的能量, 供给生命活动的过程。
一、能量流动相关概念

光合作用
光能 叶绿体
6CO2+ 6H2O
C6H12O6+ 6O2

呼吸作用
线粒体 6CO2 + 6H2O + 能量 ATP
热能散失
C6H12O6 + 6O2
一、生态系统能量流动的过程
2、能量是怎样流经第一营养级的? 量阳生 呼吸散失 )能产 (呼吸消 (者 耗量) 遗体、 分解者 光固 残枝败叶 合定 作的 用于生长、 初级消费者摄食 用太 发育、繁殖(光合作 用量-呼吸作用消耗量 =储存量)
思考: 1、逐级递减这一特点与能量守恒定律矛盾吗? 2、从能量流动的特点角度解释为什么食物链一 般不超过五个营养级及“一山不容二虎”的原理。 3、如把各个营养级的生物量(质量)和数量用 金字塔的方式表示,是否也成金字塔形?如果是, 有没有例外?
生物量金字塔:人们对一片海域中生态 系统作了统计:
生产者(大叶藻) 4 800万吨; 初级消费者(吃大叶藻的小鱼虾) 1200万吨; 次级消费者(吃小鱼虾的大鱼)17万吨;

5.2生态系统的能量流动

5.2生态系统的能量流动
效率高
能量的传递效率的计算方法
A.80g C.800g
B.900g D. D.600g
传递效率=某一营养级的同化量/ 传递效率=某一营养级的同化量/上一营养级的同化量
“至少需要”、“最多利用”——20%,选最短食物链 至少需要” 最多利用”——20%, 20% “最大消耗”、“最少利用”——10%,选最长食物链 最大消耗” 最少利用”——10%, 10%
能量流动相关概念
1.能量以有机物为载体 1.能量以有机物为载体 2.同化量=摄入量— 2.同化量=摄入量—粪便量 同化量 3.能量流动的途径是食物链和食物网 3.能量流动的途径是食物链和食物网 4.能量最终归宿——热能 4.能量最终归宿——热能 能量最终归宿—— 5.同化量——流入量——输入量 5.同化量——流入量——输入量 同化量——流入量——
体内,获得更多的毛、 体内,获得更多的毛、肉、 奶等畜产品。 皮、奶等畜产品。 合理调整能量流动方向,使能量流向对人类最 人类最有益 2、合理调整能量流动方向,使能量流向对人类最有益 的部分
下列有关生态系统能量流动的叙述中, 4.下列有关生态系统能量流动的叙述中,正确 的是( 的是( ) C 一种蜣螂专以大象粪为食, A . 一种蜣螂专以大象粪为食 , 则该种蜣螂最 多能获取大象所同化能量的20% 多能获取大象所同化能量的20% 20 当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时, B . 当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时 , 能量就从第一营养级流入第二营养级 生产者通过光合作用合成有机物, C . 生产者通过光合作用合成有机物 , 能量就 从非生物环境流入生物群落 D.生态系统的能量是伴随物质而循环利用的
1.在浮游植物→小鱼→海豹→ 1.在浮游植物→小鱼→海豹→虎鲸这条食物链 若虎鲸增加1kg体重,最多消耗 1kg体重 消耗浮游植物 中,若虎鲸增加1kg体重,最多消耗浮游植物 D 效率低 的量为( ) 的量为( B. C. D. A.1kg B.10kg C.125kg D.1000kg 2.如图食物网中,假如鹰的食物有2/5来自兔, 2.如图食物网中,假如鹰的食物有2/5来自兔, 2/5来自兔 2/5来自鼠 1/5来自蛇 那么,鹰若要增加20g 来自鼠, 来自蛇, 2/5来自鼠,1/5来自蛇,那么,鹰若要增加20g 体重,最少需要消耗的植物为 需要消耗的植物为( ) 体重,最少需要消耗的植物为( B

初中生物生态系统中的能量流动(含示范课课程设计、学科学习情况总结)

初中生物生态系统中的能量流动(含示范课课程设计、学科学习情况总结)

初中生物生态系统中的能量流动第一篇范文:初中生物生态系统中的能量流动摘要:本文以初中生物生态系统中的能量流动为主题,通过分析生态系统的构成、能量的来源和流动途径,探讨生态系统中各生物成分之间的相互关系和能量传递规律。

文章旨在帮助学生深入理解生态系统的能量流动机制,提高生物多样性保护意识,为我国生态环境的可持续发展贡献力量。

关键词:生态系统;能量流动;生物成分;可持续发展生态系统是由生物成分和非生物成分组成的,生物成分包括生产者、消费者和分解者。

能量流动是生态系统的基本特征之一,它决定了生态系统的稳定性和发展。

了解生态系统中的能量流动对于保护生态环境、维持生物多样性具有重要意义。

二、生态系统的构成1.生产者:生产者是生态系统中最基本的生物成分,能够利用太阳能进行光合作用,将无机物质转化为有机物质,为生态系统提供能量。

生产者主要包括绿色植物、蓝细菌等。

2.消费者:消费者是依赖生产者获取能量的生物成分,分为初级消费者、次级消费者和顶级消费者。

初级消费者以植物为食,次级消费者以初级消费者为食,顶级消费者则以次级消费者为食。

3.分解者:分解者是生态系统中负责分解有机物质的生物成分,将有机物质转化为无机物质,为生态系统循环提供支持。

分解者主要包括细菌、真菌等。

三、能量的来源和流动途径1.能量来源:生态系统中的能量来源于太阳能,生产者通过光合作用将太阳能转化为化学能,为生态系统提供能量基础。

2.能量流动途径:能量在生态系统中通过食物链和食物网进行流动。

生产者→初级消费者→次级消费者→顶级消费者,形成完整的能量流动途径。

四、生态系统中各生物成分之间的相互关系1.生产者与消费者:生产者是消费者的食物来源,消费者通过摄取生产者获取能量。

生产者和消费者之间的数量关系决定了生态系统的稳定性。

2.消费者与分解者:消费者死亡后,分解者负责将其遗体分解,将有机物质转化为无机物质,为生态系统循环提供支持。

3.生产者、消费者与非生物成分:非生物成分如水、土壤、气候等对生产者和消费者的生存繁殖产生影响,生产者和消费者也通过各种途径影响非生物成分。

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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);

※);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
(2

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
?
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
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。

生最少
最多选最短食
选最大传递选最长食选最小传递消费者获消费者获
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
1.物质循环易错点
2. 海
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:
3.稳
4.稳
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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