生态系统的能量流动(非常好用哦)分析

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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在我们生活的这个地球上,存在着各种各样复杂而又神奇的生态系统。

从广袤无垠的森林到波澜壮阔的海洋,从干旱的沙漠到湿润的湿地,每一个生态系统都有着自己独特的生命形式和运行规律。

而在这些生态系统中,能量流动是一个至关重要的过程,它就像是生命的引擎,驱动着整个生态系统的运转。

那么,什么是生态系统的能量流动呢?简单来说,能量流动就是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。

能量在生态系统中的流动是单向的,而且是逐级递减的。

这意味着能量一旦进入一个生态系统,就会沿着特定的食物链和食物网流动,并且在流动的过程中,不断地被消耗和转化,最终散失到环境中去。

让我们以一个草原生态系统为例来具体了解一下能量流动的过程。

阳光是这个生态系统能量的主要来源,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,储存在有机物中。

这些有机物就是草食动物的食物来源,当草食动物吃草时,它们就获得了植物中储存的能量。

而肉食动物又以草食动物为食,从而获得能量。

在这个过程中,能量从一个营养级传递到另一个营养级,但是每传递一次,只有大约 10% 20% 的能量能够被下一个营养级所利用,其余的大部分能量都在呼吸作用中以热能的形式散失掉了。

为什么能量在生态系统中的流动是逐级递减的呢?这主要是因为在能量传递的过程中,存在着许多能量的损失。

首先,每一个生物在进行生命活动时,如呼吸、运动、生长、繁殖等,都需要消耗大量的能量。

其次,生物在摄取食物时,并不能完全消化和吸收其中的能量,总有一部分会以粪便等形式排出体外。

此外,在生态系统中,还有很多能量被分解者分解利用,最终也以热能的形式散失。

生态系统的能量流动对于维持生态平衡和生态系统的稳定具有极其重要的意义。

首先,能量流动决定了生态系统中生物的种类和数量。

在一个生态系统中,能量的输入量和传递效率决定了能够支持多少生物生存。

如果能量输入不足或者能量传递效率过低,那么生态系统中的生物数量就会减少,甚至可能导致某些物种的灭绝。

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

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.能量流的起点、路径和损失:起点:生产者;途径:食物链(网);损失:通过生物呼吸以热能形式损失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:非最高营养水平:① 自我呼吸消耗(以热能形式损失)② 被较低的营养水平同化③ 分解者分解并利用④ 未利用(转化为该营养水平的生物量可能不存在,但最终将被利用)※② + ③ + ④ = 净(同化)产量(用于该营养水平的生长和繁殖);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达到一定营养水平的能源和路线: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)定量不规则性(能量的最终路径):自我呼吸消耗;流入下一个营养层;被分解的人分解并使用。

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)定量时间:自我呼吸消费;流入下一个营养层;分解物的分解和利用;它不会被使用,也就是说,它不会被自己的呼吸所消耗,也不会被下一个营养水平和分解者所使用。

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=摄入-粪便量=净同化(用于生长和繁殖)+呼吸※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。

※恒温条件下动物繁殖所需能量比小于6.6能量传递效率和能量利用效率:(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%这个值在10%到20%之间(zheko版本为10%),因为当生物同化能量达到一定的营养水平时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。

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:二:物质循环1. 物质循环易错点生产者 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3 (1)

生态系统的能量流动3 (1)

生命活动可以离开能量吗?
怎样研究生态系统的能量流动? 生命活动离不开能量,生物需要不断从外界获取 能量才能维持生存;在生物获得的能量中只有一 部分贮存于生物体内;由于能量沿食物链流动过 程中逐级递减,因而能量相同的食物,动物性食 品比例越高,意味着消耗的总能量越多。
(一)生态系统的能量流动
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。
二、能量流动的特点
赛达伯格湖的能量流动
12.5
P95资料分析
微量 肉食性动物 12.6 7.5 5.0
分解者 14.6
2.1
太阳能
生产者 62.8 464.6
293 96.3
植食性动物 12.6 62.8
18.8 29.3
未 固 定
呼吸作用 122.6
未利用 327.3
营养级
流出(输入 呼吸作 流入的 下一营养级) 用散失 能量 的能量
态系统中的能量流动一般不超
思考: 1、生态系统中的能量流动和转化是否 遵循能量守恒定律?
遵循能量守恒定律。能量在生态系统中 流动、转化后,一部分储存在生态系统(生 物体有机物)中,而另一部分被利用、散发 至无机环境中,两者之和与流入生态系统的 能量相等。
2.流经某生态系统的能量能 否再回到这个生态系统?
能量在生态系统中的流动,很大部分 被各个营养级的生物利用,通过呼吸作用 以热的形式散失。散失到空间的热能不能 再回到生态系统参与流动。因为至今尚未 发现以热能作为能源合成有机物的生物。
能量 输入
个体 2
个体 3

能量 输入 种群
能量储存
能量散失
能量流动的过程
请同学们阅读教材“能量流动的过程”一段, 完成下面几个问题: ⒈生态系统的能量来源是什么? 2.能量流动的起点和渠道是什么? 3.流经生态系统的总能量是什么? 4.各个营养级能量的来源又是什么? 5.各营养级能量的去路有哪些? 请以生产者(第一营养级)为例说明.

生态学生态系统能量流动知识点汇总

生态学生态系统能量流动知识点汇总

生态学生态系统能量流动知识点汇总生态系统中的能量流动是生态学中的一个核心概念,它对于理解生态系统的运行机制和稳定性具有至关重要的意义。

接下来,让我们一起深入探讨生态系统能量流动的相关知识点。

一、能量流动的概念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。

能量在生态系统中的流动是单向的,不可逆转的,并且在流动过程中会逐渐减少。

二、能量流动的过程1、能量的输入生态系统的能量主要来自于太阳能。

绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,储存在有机物中,从而实现了能量的输入。

2、能量的传递能量在生态系统中通过食物链和食物网进行传递。

食物链是指在生态系统中,各种生物由于食物关系而形成的一种联系。

例如,草→食草动物→食肉动物。

在食物链中,能量从一个营养级传递到下一个营养级。

3、能量的转化在生态系统中,能量会在不同的生物体内进行转化。

例如,植物通过光合作用将光能转化为化学能,动物通过消化吸收将食物中的化学能转化为自身的能量用于生长、发育和繁殖等生命活动。

4、能量的散失能量在传递过程中,大部分会以热能的形式散失到环境中,这是因为生物在进行各项生命活动时,不可避免地会产生热量。

三、能量流动的特点1、单向流动能量沿着食物链和食物网单向流动,从一个营养级传递到下一个营养级,不可逆转。

这是因为能量在转化和传递过程中会有大量的损耗,无法再回到原来的营养级。

2、逐级递减能量在流动过程中逐级递减,传递效率一般在 10% 20%之间。

这意味着上一个营养级的生物所固定的能量,只有 10% 20%能够传递到下一个营养级。

例如,在“草→食草动物→食肉动物”这个食物链中,草所固定的能量只有 10% 20%能够被食草动物获取,而食草动物所获取的能量又只有 10% 20%能够被食肉动物获取。

四、研究能量流动的意义1、帮助人们科学规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。

例如,在农业生态系统中,可以通过合理安排农作物的种植和养殖的搭配,提高能量的利用效率。

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生物和非生物组成的生态空间。

其中,能量是生态系统中最重要的要素之一,它是生态系统维持和发展的基础。

在生态系统中,能量通过一系列的传递和转化过程进行流动。

本文将探讨生态系统的能量流动,以及相关的概念和过程。

能量在生态系统中的流动是一个复杂而精密的过程。

一般来说,能量从太阳辐射进入生态系统,经过一系列的转化和传递,最终返回到环境中。

这一过程被称为能量流动。

太阳是地球上几乎所有生态系统能量的主要来源。

太阳能以辐射的形式传递到地球上,在生态系统中被吸收并用于生物体的生存和生长。

植物通过光合作用将太阳能转化为化学能。

在光合作用过程中,植物吸收二氧化碳和水,同时释放出氧气,并将太阳能转化为葡萄糖等有机物质。

这些有机物质被称为生物质,它们包含了被存储的能量。

生态系统中的能量传递通常发生在食物链或食物网中。

食物链描述了生物体之间的能量和物质的转移关系。

在食物链中,每个生物体都有一个特定的营养级别,即在食物链上的位置。

太阳能被植物吸收后,植物成为第一级消费者,它们被称为原生产者。

原生产者被其他生物如食草动物所吃掉,这些食草动物成为第二级消费者,继而被肉食动物所捕食,再转移到第三级或更高级的消费者。

通过这种方式,能量从一个生物体传递到另一个生物体。

能量在生态系统中并非按比例传递。

根据热力学第二定律,能量转化会导致能量的损失。

换句话说,每次能量在食物链中传递时,会有一部分能量以热的形式损失。

这就是为什么食物链逐渐减少消费者的数量。

在食物链的顶端,有一个称为食肉动物的级别,它们被称为顶级消费者。

顶级消费者通常需要更多的食物来获取足够的能量,因为能量在食物链中的流失。

这也是为什么食物链的长度通常是受限制的,食物链越长,能量损失越大。

除了食物链,能量还可以通过分解和降解过程在生态系统中传递。

分解是指有机物质被分解成无机物质的过程,如死物体和排泄物的分解。

分解过程由分解者(如细菌和真菌)完成,它们将有机物质分解为无机物质,并释放出潜在的能量。

分析生态系统中的能量流动

分析生态系统中的能量流动
能量传递效率
能量在相邻营养级之间传递时,由于呼吸作用消耗和热能散失等原因,使得能量在传递过程中逐渐减 少。一般来说,能量传递效率在10%-20%之间。
03
生态系统中的能量输入
太阳辐射能与光合作用
1 2
太阳辐射能
太阳是地球上所有生态系统的主要能量来源,通 过辐射能的形式为生物圈提供能量。
光合作用
绿色植物和某些细菌通过光合作用,将太阳能转 化为化学能,并储存在有机物质中。
化能合成作用的微生物
如硝化细菌、硫细菌等,它们在氧化氨、硫化氢等物质时获取能量 。
人工输入能量的方式与影响
人工输入能量的方式
01
人类通过燃烧化石燃料、核能利用、太阳能 Nhomakorabea用等方式向生态
系统输入能量。
对生态系统的影响
02
人工输入能量改变了生态系统的能量平衡,可能对生态系统的
结构和功能产生影响,如气候变化、生物多样性减少等。
自然生态系统
包括森林、草原、湖泊等,其特点是生物种类丰富,结构复杂, 自我调节能力强。
人工生态系统
如农田、果园、城市等,其特点是人类活动对生态系统的干预较大 ,生物多样性相对较低,稳定性较差。
水域生态系统
包括海洋、河流、湖泊等水域环境,其特点是水生生物种类繁多, 水域环境的物理和化学因素对生物群落结构有重要影响。
能量转化效率及其影响因素
能量转化效率
指某一营养级的生物量或能量与上一营养级的生物量或能量之比,通常较低,一般不超 过20%。
影响因素
包括生物种类、环境条件、食物质量等。例如,温暖的气候和充足的食物可以提高能量 转化效率,而寒冷的气候和劣质的食物则会降低能量转化效率。
05
生态系统中的能量输出与平衡

《生态系统的能量流动》教案(精选3篇)

《生态系统的能量流动》教案(精选3篇)

《生态系统的能量流动》教案(精选3篇)《生态系统的能量流淌》教案篇1一、教材分析1.1 本节内容的地位:《生态系统的能量流淌》是人教版高中教材必修三第五章其次节的内容。

本节支配两个课时,这节课完成第一课时,内容是生态系统能量流淌的过程和特点两部分。

在学习本节内容之前,同学已经学习了光合作用、呼吸作用以及生态系统的结构,为本节课的学习奠定了基础。

本节内容也为以后要学习的物质循环、生态系统稳定性等内容作铺垫,因此起着承上启下的作用,并且对人们在实际生活中的行为有着特别重要的指导意义。

从应试的角度来看,本节内容常作为考试热点,往往把分析和计算结合在一起,也是生态学中为数不多的可以定量讨论的学问模块。

1.2 教学重点和难点教学重点:生态系统能量流淌的过程和特点教学难点: 对生态系统中能量的输入和输出加以分析,培育同学的学问迁移运用力量和计算力量1.3教学目标学问目标、力量目标、情感目标,三位一体、相互支撑。

【学问目标】:ⅰ、理解生态系统能量流淌的概念。

ⅱ、分析生态系统能量流淌的过程和特点(重点)。

【力量目标】:ⅰ、指导同学构建能量流淌的概念模型、数学模型。

ⅱ、通过引导同学定量地分析某个详细生态系统的能量流淌过程和特点,培育同学分析、综合和推理的思维力量。

ⅲ、对生态系统中能量的输入和输出加以分析,培育学问迁移运用力量和计算力量。

【情感目标】:ⅰ、通过小组分工与自主性学习,培育发觉问题、解决问题以及与他人合作沟通的力量。

ⅱ、站在生态道德的角度,理解一些生态学观点,使同学懂得对资源的利用应遵循生态学原理和可持续进展原则,为形成科学的世界观做预备。

二、教法分析2.1教学方法:依据这节课的特点,本节课采纳了以建构主义教学法为主,以问题导学法、分组争论法为辅的策略。

针对能量流淌的过程和特点,可以提出很多开放性、探究性的问题,所以本节内容是运用问题导学法的好材料。

针对本校高二同学有较多小组合作阅历等状况,在教学中我还运用了分组争论法。

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引言生态系统是由生物体和非生物体相互作用的复杂系统。

在生态系统中,能量是维持生物体生存和生态系统运行的基本要素之一。

能量流动是生态系统中的一个重要过程,它指的是能量从一个生物体转移到另一个生物体或环境中的过程。

本文将介绍生态系统中能量的来源、流动路径以及能量流动对生态系统的影响。

能量来源在生态系统中,能量的主要来源是太阳能。

太阳能通过光合作用被光合生物体(如植物)吸收,并转化为化学能。

光合作用是生态系统中最主要的能量转化过程之一,它将太阳能转化为有机物质,并产生氧气。

有机物质包括葡萄糖、淀粉和脂肪等,在生物体中被用作能量来源。

能量流动路径能量在生态系统中的流动路径可以分为两种:食物链和食物网。

食物链描述了生物体通过捕食和被捕食的关系形成的一条路径。

它反映了能量从一个生物体到另一个生物体的流动过程。

食物链通常由三个级别组成:生产者、消费者和分解者。

生产者(如植物)通过光合作用吸收太阳能,将其转化为有机物质。

消费者(如草食动物和肉食动物)以生产者或其他消费者作为食物来源,通过摄取有机物质来获取能量。

分解者(如细菌和真菌)将死亡的植物和动物的有机物质分解为无机物质,进一步释放能量。

能量在食物链中逐级流动,且能量转移的效率通常为10%左右。

食物网食物网描述了生态系统中多个食物链之间的相互关系。

生态系统中的生物体往往存在多个食物链,它们通过共享生物体作为食物来源而相互连接起来。

食物网更加复杂,包含了多个食物链之间的交叉关系。

食物网使得能量在生态系统中更加灵活地流动,提高了生态系统的稳定性。

能量流动的影响能量的流动对生态系统的稳定性和生物多样性产生重要影响。

能量流动决定了生态系统中能量的分配和利用。

当某个环节的能量流动出现问题时,整个生态系统可能会受到影响。

例如,如果生态系统中某个群落的生产者减少(如植物数量减少),将导致消费者的减少,进而影响到更高级别的生物体。

能量流动的不平衡可能导致生态系统的崩溃。

生态系统中的能量流动

生态系统中的能量流动

生态系统中的能量流动生态系统是由一系列相互依存的生物组成的,而这些生物之间的相互作用是通过能量的转移和流动来实现的。

能量是生态系统中最基本的要素之一,它通过食物链的形式在生物之间进行传递和转化。

本文将探讨生态系统中的能量流动以及其重要性。

一、能量流动的来源生态系统中的能量主要来自太阳辐射。

太阳能是地球上所有生物的主要能量来源,它通过光合作用转化为植物的化学能。

植物通过光合作用从空气中吸收二氧化碳,吸收太阳能,并产生氧气和葡萄糖。

这些葡萄糖被植物用于生长和维持自身的代谢活动,并成为其他生物的能量来源。

二、能量转化与食物链能量通过食物链在生态系统中进行传递和转化。

食物链描述了生物之间的能量关系,其中顶级捕食者(食物链的最高层)得到的能量来自于下层消费者(食物链的中层),而下层消费者又依赖于更底层的生物(食物链的低层)。

例如,一棵植物通过光合作用产生葡萄糖,成为食物链的起点。

兔子作为植食动物,吃下了植物,获得植物的能量,并将其转化为自身的生物能量。

而狼作为食肉动物,则通过捕食兔子,获取到兔子身上的能量。

这样,能量就在食物链中不断流动和转化。

三、能量的损失与转化效率在能量的转化过程中,不可避免地会有能量的损失。

能量损失主要包括呼吸作用、代谢活动和排泄等。

例如,植物通过细胞呼吸消耗了部分葡萄糖分子,使能量转化的效率降低。

同样地,狼捕食兔子时也会消耗一部分能量,并且其代谢活动和排泄也会导致能量的损失。

能量的转化效率取决于生物的生理特征和环境条件。

一般而言,能量转化的效率在不同的生物之间会有所不同。

例如,草食动物的能量转化效率较低,而食肉动物的能量转化效率较高。

这也是为什么食物链中能量的流动会逐渐减少的原因。

四、能量流动的重要性能量的流动是维持生态系统平衡和稳定的重要因素之一。

如果能量流动被打断或受到干扰,生态系统的平衡将被破坏,可能会导致物种数量的变化、生物群落的崩溃等不良后果。

此外,能量流动还影响着生态系统的生产力。

“生态系统能量流动”相关原理的分析

“生态系统能量流动”相关原理的分析

生态系统能量流动”相关原理的分析能量流动、物质循环、信息传递是生态系统的三大功能,它们共同维持着生态系统的正常运转。

其中单向且不循环的能量流动是整个生态系统正常运转的动力。

了解能量流动的相关原理,对于当前粮食危机及全球性环境问题的解决和有关生态学问题的分析都具有重要的指导意义。

1地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳这是因为极少数特殊的生态系统可以通过化能自养型微生物的化能合成作用,利用无机物氧化过程中放出的化学能。

例如,1960 年前苏联的深海潜艇进入到最深的太平洋马里亚纳海沟,科学家在10916m 深处发现了完全独立于陆地上光合作用之外的生态系统:细菌取代植物成为深海生物链里最低的一环,它们从海底温泉水流中富含的矿物质里获取能量进行化能合成而生长繁殖,成为深海生物生存的基础。

除此以外,地球上几乎所有的生态系统都依靠太阳能而存在。

因此说,太阳能是地球上“几乎所有”生态系统所需要能量的根本来源。

另外,太阳能是来自地球之外的能源,因而“任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充” ,尤其是许多人工生态系统(如大棚)更需要人工补光。

2生态系统的能量流动几乎都是从绿色植物光合作用固定太阳能开始的生物界中能够利用太阳能的主要是形形色色的绿色植物。

通过它们的光合作用,可以把其他生物不能利用的太阳能转化为可以利用的化学能,储存在其制造的有机物中,使得太阳能得以从无机环境进入生物群落,供生产者自身及消费者、分解者利用。

这些化学能在生物群落中通过捕食,沿食物链(网)从生产者开始,以有机物(能量载体)中化学能的形式流动。

而食物链主要是生物之间通过捕食关系而形成的捕食链,能量只能由被捕食者流向捕食者,而不能逆向流动,即食物链中生物之间的营养关系决定了“能量流动是单向” 的。

所以说“能量流动的源头或起点是绿色植物光合作用固定太阳能”,而且“生态系统中全部生产者固定的太阳能总量是流经整个生态系统的总能量” 。

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第 二节 生态系统的能量流动
创 • 假设你像小说中的鲁滨逊一样,流落到
一个不毛的荒岛上,那里除了有能饮用
的水之外,几乎没有任何食物,你随身
设 携带的食物只有15千克玉米和一只母鸡。 你认为如何利用食物才能让你维持更长
的时间来等待救援?

1、先吃鸡,再吃玉米。
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。
次级消费者 肉食动物

12.6
464.6 12.5
62.8
2.1 微量

5
分解者 14.6
未利用 327.3
营养 流入的能


生产者 464.6
植食性 动物 肉食性 动物
62.8 12.6
流出(输入下一营养 呼吸作 分解者
级)的能量
用散失 分解
62.8
96.3 12.5
12.6
18.8 2.1
——
7.5 微量
题 设计生态农业的原理:物质循环 再生,能量多级利用
2、合理调整能量流动方向,使能量流向
归 对人类最有益的部分
农田除杂草,灭虫、灭鼠、剪枝

研究能量流动的意义

“桑基 鱼塘”
粪粪
( 饲

农业 生态 系统

塘泥

粪尿 茎叶、糠加

鱼粉
工场


粪尿(饲料)
粪尿
课 堂小
概念 指生态系统中能量的输入、传递、

②数量金字塔
人们对一片草地上的所有生物成员作了统计:
生产者(野草)
5 842 424株;
初级消费者(草原动物、昆虫)
708 624只;
次级消费者(肉食动物、吃昆虫的小鸟)
354 904 只;
三级消费者(肉食动物、吃小鸟的鹰)
3只。
特殊情况:

昆虫

数量金字塔

昆虫

能量金字塔
问 五、研究能量流动的实践意义 1、实现能量的多级利用和物质的循环利用, 提高能量的利用率
未被利 用
293
29.3 5.0
营养级
流出(输入 呼吸作 分解者分
流入的 下一营养级) 用散失 解(呼吸
能量 的能量
作用)
未被利

流入/流出
(%)
464.6 62.8
生产者
96.3 12.5
293 13.5
初级消 62.8 12.6
费者
18.8 2.1
29.3 20.1
次级消 12.6 ——
费者
7.5 微量 5.0
各营养级能量的来源和去路:

粪便
初级消费者 摄入




者 分 解
呼 吸
纳 散失
遗体
残骸 ③
初级消费者 同化
用于生长 发育和繁殖

次级消费者 摄入
...






呼 吸

二 营







请观察:
生态系统的能量流动过程图解:
A
D
… 生产者
(植物) B
初级消费者 (植食动物)
B
次级消费者 (肉食动物)
三、生态系统能量流动的特点:
题 单向流动: 不循环,不可逆
生产者 初级消费者
次级消费者 三级消费者

逐级递减: 能量在沿食物链流动的 过程中是逐渐减少的,
能量传递效率大约是

10%-20%
问 题
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.
归 纳
四、金字塔种类:
馈 A.以禽类、蛋类为主
B.以淡水养殖的鱼、虾为主

C.以谷物和植物蛋白为主
D.以猪肉等家畜肉类为主


3 假设一个生态系统的总能量为100%,按
馈 最高传递效率计算,第三营养级和三级消费者 所获得的能量应为

A.4%和4%
B.0.8%和0.8%
C .4%和0.8% D.10%和4%

4、一个生态系统中有甲、乙、丙、丁四个种群所含 的能量统计如下表

0


1.流经生态系统的总能量是指( )C
馈 A. 照射到该生态系统内所有植物体叶面上的全 部太阳能 B. 射进该系统的全部太阳能
练 C. 该系统全部生产者所固定的太阳能的总量 D. 生产者传递给消费者的全部能量

反 2.根据生态学原理,要使能量流经食物链总消 耗最少,人们应采用哪种食物结构( C )
猫头鹰最少能获得___1___焦耳能量, 最多
能获得__4_0___焦耳能量.
6、下图是某生态系统中食物网简图,图中甲—庚代 表各种不同的的生物,请据图回答
有多少条食物链?
5条
(1)此生态系统中作为生产者的生物是 次级消费者的生物是
,作为
(2)、若该生态系统受到重金属污染,那么在体内积 存重金属污染物最多的生物是 。
1、从第一营养级流入第二营养级的能量,占生产者所固定的 能量 总量的百分比是多少?从第二营养级流入第三营养级的
能量,占初级消费者所同化的能量总量的百分比是多少?
2、能量在流动、转化后,流入下一个营养级的能量、呼吸 作用散失、分解者分解及未被利用的能量总和是多少?
问 通过以上的分析,你能总结出什么规律?

(1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网。 (2)牛与鸡之间___无_____(有、无)竞争关系,理
由是它__们__所__需_食__物__资_源__不__同__(牛__食__玉_米__秸__秆_,鸡吃玉米子粒)
。人与鸡的种间关系是___捕_食__与__竞__争__,人与牛的种
考 间关系是____捕__食______。
题 33..流流经经生生态态系系统总统能的量总:生能能的产量总者是量所什固么定?的太阳
4.各个营养生级产能者量—的—来太源阳又光能是什么?
4.来源:
归 消费者 ——前一营养级 5.各营养级能量的去路有哪些? 请以生呼产吸者作(第用消一耗营养级)为例说明.
纳 5.去路: 被下一营养级的生物所利用 被分解者所利用
种群




能量/kJ 2.8×109 1.3×108 9.1×107 2.9×106
D 下面符合这4个种群所构成的营养结构的是(

A 甲→ 乙→ 丙→ 丁
B 甲→ 丙→ 乙→ 丁


C甲

D甲



5、根据下图所表示的食物网, 结合能量流动的特点进行计算: 猫头鹰
牧草


如果牧草固定了1000焦耳的能量, 则

摄入量就是同化量吗?
同化作用是指生物体把从外界环境

中获取的营养物质转变成自身物质, 并且储存能量的过程。
归 (同化量=摄入量—粪便量)

粪便
初级消费者 摄入
分 解 者 分 解
呼 吸
散失
遗体
残骸 ③
初级消费者 同化
用于生长 发育和繁殖

次级消费者 摄入
...






呼 吸

二 营




(3)流经该农场生态系统的总能量来自__玉__米____所固 定的___C_O__2__,无机环境中的碳以_太__阳__能___形式进入该 人工群落。
(4)假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡,2/3 供人食用,生产出的鸡供人食用。现调整为2/3的玉米养 鸡,1/3供人食用,生产出的鸡仍供人食用。理论上,该 农场供养的人数将会__减__少____(增多、不变、减少),理由 是_____改__变__用_途__的__1_/_3_玉__米_被__鸡__食_用后,在鸡这一环节 _______散__失__了_一__部__分__能_量__,__导_致__人__获__得_的__总__能_量__减__少_______。
【解析】 (1)据题干所述,将鸡、牛、玉米和 人之间的食物关系画出即可得,图解如图。(2)因为 牛食玉米秸秆,鸡吃玉米子粒,所以牛与鸡之间无 竞争关系;人吃鸡,为捕食关系,人与鸡又共食玉 米子粒,两者之间又存在竞争关系;人吃牛,为捕 食关系。(3)流经一个生态系统的总能量是该生态系 统中生产者所固定的太阳能的总量,所以流经该

自自自 任务:阅读教材93页—94页 时间:4分钟
主 学
自学问题:
⒈什么是生态系统的能量流动? 2.生态系统的能量来源是什么? 3.能量流动的起点和渠道是什么? 4.流经生态系统的总能量是什么?
5.各个营养级能量的来源又是什么?
习 6.各营养级能量的去路有哪些? 请以生产者(第一营养级)为例说明.
生态系统的总能量是玉米固定的太阳能的总量;无机 环境中的碳是以二氧化碳的形式被生产者利用而进入 生物群落的。(4)能量沿食物链传递的过程中是逐级递 减的,所以改变用途的1/3玉米被鸡食用后,在鸡这 一环节散失了一部分能量,导致人获得的总能量减少, 使农场供养的人数减少。
【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
①能量金字塔


D 第四 营养级
第三
(1)为什么食物链一营养般级 不超过五个营养级?
第二营养级
(2)为什么“一山不容二虎”?
第一营养级


能量
营养级
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