生态系统的能量流动与信息流
5.2生态系统的能量流动
摄入量就是同化量吗？
(同化量=摄入量—粪便量）
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。
在草原上，牛以草为食，蜣螂以牛粪为食, 被牛同化的能量中约有多少流入蜣螂？
0
1 5
第三营 养级
1 25
第四营 养级
1 125
第五营 养级
1 625
第六营 养级
1 3125 A
A
A
A
A
A
Байду номын сангаас
0.00032 A ( ≈0 )
假设 你像 鲁滨逊 那样流落在不毛的荒岛 上，只有15Kg玉米和一只母鸡可以食用，那么 使自己活的最长的办法是： A.先吃鸡，然后吃玉米 B.先吃玉米，同时用部分玉米喂鸡，吃鸡生 我该怎 产的蛋，最后再吃鸡
(1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网。 无 有、无)竞争关系，理由 (2)牛与鸡之间______( 它们所需食物资源不同(牛食玉米秸秆，鸡吃玉米子粒) 是____________________________ 捕食与竞争 ，人与牛间关系 。人与鸡的种间关系是__________ 捕食 是________ 。
来源： 生产者 ——太阳能 消费者 ——前一营养级 呼吸作用消耗 去向： 流入下一营养级 被分解者所利用
3.各营养级能量的去向有哪些？
赛达伯格湖的能量流动图解
生态系统能量流动的特点有哪些？为什么？ 单向流动，逐级递减
你知道吗？
你知道吗？
生态系统中的能量流动一般不超 过4～5个营养级。
第一营 养级 第二营 养级
作业：练习册P43,44
四、金字塔种类：
2024届高考一轮复习生物课件(人教版)：生态系统的物质循环、信息传递
7.能量流动、物质循环和信息传递的关系
项目
能量流动
物质循环
信息传递
全球性、循 特点 _单__向__流__动__、__逐__级__递__减__
环性
往往是双向的
范围 途径
食物链(网)的各营养级 整个生物圈 __食__物__链__和__食__物__网___
(μg·kg－1)
21.0
37.9 19.4
乌鳢 124.4
注：鲫鱼主要以植物为食，乌鳢为肉食鱼。
不同成分 水 底泥 水生植物 浮游动物 底栖动物 鲫鱼
DDT浓度/
0.1 0.7
6.3
(μg·kg－1)
21.0
37.9 19.4
乌鳢 124.4
下列相关叙述不正确的是 A.营养级越高的生物体内DDT浓度越高
第7课时 生态系统的物质循环、信息传递
课标要求
1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的 规律。 2.举例说明利用物质循环，人们能够更加科学、有效地利用生态系 统中的资源。 3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。 4.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的 正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用。
分解 作用
A1 A
A2
不变蓝 产生_砖__红__色__沉__淀___
B1
变蓝
B
B2
不产生_砖__红__色__沉__淀__
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。 3.实验结论：土壤中的微生物具有分解作用。
拓展 提升科学思维
1.探究土壤微生物在落叶分解中的作用 (1)本实验的自变量和因变量分别是什么？ 提示 自变量是土壤中微生物的有无；因变量是土壤中落叶的分解程度。 (2)在本实验中是如何控制自变量的？ 提示 实验组的土壤经高温(60 ℃恒温箱中处理1 h)处理，以消灭土壤中 的微生物；对照组的土壤不做处理。
5.2 生态系统的能量流动33PPT
1.假设你流落在一个荒凉的孤岛上，只有少量的玉米和
鸡可以食用。那么，使你自己活得最长的办法是（ A ）
A、先吃鸡，然后吃玉米
B、先吃玉米，再吃鸡
C、用玉米喂鸡，然后吃鸡
D、用玉米喂鸡，先吃鸡蛋，然后再吃鸡
补充：生物富集现象
指化学杀虫剂（如DDT）、有害物质（如重 金属元素Hg、Pb等）通过食物链逐渐累积和浓 缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象。
浮游植物 浮游动物 小鱼 大鱼 鱼鹰
DDT含量 3x10 -12 4x10 -8 5x10 -7 2x10 -6 2.5x10 -5
写出食物链， 分析生物体 内DDT含量 在食物链的 传递过程中 有什么特点？
第五章生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动
一、能量流动的含义：
1.能量流动：生态系统中能量的输入、
传递、转化和散失的过程。
（1）起点：生产者固定的太阳能
（2）总能量：生产者固定太阳能的总
量
（3）渠道：食物链、食物网
（4）方向：低营养级
高营养级
研究生态系统中能量流动一般在群体
水平上。
2.生态系统中能量流动： 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。 A.“输入”——源头：太阳能
储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量
二、能量流动的过程 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用
太阳 生产者 初级消费者 次级消费者 三级消费者 分解者 呼吸作用
1.能量在第一营养级中的变化
能
①呼吸作用
量
1%
流
动
生产者
初级消费者
第十章生态系统的能量流动与信息流 《生态学》课件
4
二、能量环境
地球外的太阳辐射以2克卡的比率到 达生物圈，但当它通过大气时按指数地衰 减；当它通过云层、水和植被时，太阳辐 射能进一步衰减，而且其能量的光谱分布 状况也有很大的改变。在一个生态系统内2 4小时的热能流比进来的太阳辐射能少了很 多。在生态系统中不同层以及地球表面的 不同季节、不同地点内，总能流的变异是 很大的，因此，有机体的个体分布也相应 地不同。
量的基本资源，温度是影响光合效率的主 要因素，而食草动物的捕食会减少光合作 用生物量。
13
（二）水域生态系统 光是影响水体初级生产力的最重要的因
子。美国生态学家J.H.Ryther（1956）提出 预测海洋初级生产力的公式：
P=（R/k）×C×3.1
式中：P—浮游植物的净初级生产力，g／(m2·d)
包括呼吸消耗在内的全部生产量，称为总 初级生产量(gross primary production)。 三者之间的关系是：
GP＝NP十R 式中：GP—总初级生产量，J／(m2·a)
NP—净初级生产量，J／(m2·a) R—呼吸所消耗的能量，J／(m2·a)
10
生态系统的初级生产量还随群落的 演替而变化。群落演替的早期由于植物 生物量很低，初级生产量不高；随时间 推移，生物量逐渐增加，生产量也提高。
R—相对光合率 k—光强度随水深度而减弱的衰变系数 C—水中的叶绿素含量，g/m3
14
四、 初级生产量的测定方法
（一)收获量测定法 此法用于陆地生态系统。定期收割植
被，烘干至恒重，然后以每年每平方米的 干物质量来表示。取样测定干物质的热量， 并将生物量换算为J／(m2·a)。为了使结果 更精确，要在整个生长季中多次取样，并 测定各个物种所占的比重。在应用时，有 时只测定植物的地上部分，有时还测地下 根的部分。
新教材 人教版 高中生物选择性必修2《生物与环境》 知识点第3章 生态系统及其稳定性 期末复习知识点
第一节生态系统的结构生态系统：在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。
生态系统的结构包括:生态系统的组成成分、食物链和食物网。
一、生态系统的组成成分项目非生物的物质和能量生产者消费者分解者——自养异养异养实例阳光、热能、水、空气、无机盐等光合自养：绿色植物和蓝细菌等；化能合成：硝化细菌大多数动物、寄生植物、寄生细菌、病毒营腐生生活的细菌和真菌、腐食动物作用生物群落中物质和能量的根本来源将无机物转化为有机物，并将能量储存在有机物中加快生态系统中的物质循环；有利于植物的传粉和种子的传播通过分解作用将生物遗体、排泄物中的有机物分解为无机物地位必要成分基石、主要成分。
最活跃的成分、非必要成分。
关键成分、必要成分。
(2)相互关系生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”。
二、食物链和食物网(1)食物链(2)食物网（5）不参与食物链组成的成分:分解者和非生物的物质和能量。
（7）食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物种类第二节能量流动一、生态系统能量流动的概念及过程注意流入自然生态系统的总能量指生产者通过光合作用固定的太阳能，流入人工生态系统（如人工鱼塘）的总能量指生产者固定的太阳能+人工输入的有机物中的化学能。
2.第一营养级能量流动3.第二营养级及其后营养级能量流动（1）由图分析可知①输入该营养级的总能量是指图中的 b (填字母)。
②粪便中的能量(c)不属于该营养级同化的能量，应为上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分。
③初级消费者同化的能量(b)＝呼吸作用消耗量(d)＋用于生长、发育和繁殖的能量(e) 。
（同化量的“2个”去路）④生长、发育和繁殖的能量(e)＝分解者利用的能量(f) ＋下一营养级同化的能量(i)⑤摄入量＝同化量＋粪便量。
⑥同化量的“3个”去路（定量不定时，足够长的时间内能量去路）:其中最高营养级无b（填字母序号）⑦同化量的“4个”去路（定量定时，在一定时间内的去路）比“3个”去路多的是未利用的能量。
信息传递在生态系统中的作用
信息传递在生态系统中的作用
信息传递在生态系统中的作用如下：
1.有利于正常生命活动的进行。
2.有利于生物种群的繁衍。
3.调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递的作用，其中，信息传递具有重要的作用。
生命活动的正常进行，离不开信息传递；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。
信息还可以调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
我们将生态系统的信息分为物理信息、化学信息和行为信息。
信息传递在农业生产上的应用具有两方面：一是提高农产品和畜产品的产量；二是对有害动物进行控制。
控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。
对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统的内部结构和功能的协调。
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。
生态学：10 生态系统的能量流动与信息流
5、叶绿素测定法●丙酮提取叶绿素●分光光度计测定叶绿素浓度●每单位叶绿素的光合作用是一定的，通过测定叶绿素的含量计算取样面积的初级生产量第二节生态系统中的次级生产次级生产量的生产过程一、能量收支C=A+FU➢C：动物从外界摄食的能量➢A：被同化能量➢FU：排泄物A=P+R➢P：净次级生产量➢R：呼吸能量二、次级生产量的测定➢用同化量和呼吸量估计生产量(用摄食量扣除粪尿量估计同化量)：P=A-R=(C-FU)-RC：动物从外界摄食的能量，A：被同化能量，FU：排泄物，R：呼吸量➢用个体的生长和繁殖后代的生物量表示净生产量：P=Pg+Pr➢异养生态系统：主要依靠其他生态系统所生产的有机物输入来维持的生态系统➢异养生态系统的能流分析：应特别注意其他生态系统的有机物输入6、生态系统模型➢输入➢日光能➢有机物质➢输出➢未利用的日光能➢生物呼吸➢现成有机物质➢自养与异养生态系统第五节生态系统的信息流动信息流：在生态系统的各个组成成员之间及各个成员的内部都存在着信息交流，彼此间进行着信息传递。
生态系统信息流不仅包含着个体(物种)、种群和群落等不同水平上的信息，而且所有生物的分类阶元及其各部分都有特殊的信息联系。
生物的信息传递、接受和感应特征是长期进化的结果。
信息的种类：物理信息；化学信息；营养信息；行为信息特征：生态系统中信息传递具有可传扩性、永续性、时效性、分享性与转化性。
生态系统中的信息传递：生态系统中能量流和物质流通过个体与个体之间、种群与种群之间、生物与环境之间的信息传递协调。
动物之间的信息传递是通过其神经系统和内分泌系统进行的，决定着生物的取食、居住、社会行为、防护和性行为等一切过程。
取食、居住、防卫。
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生物与环境相互作用形成的复杂网络。
在生态系统中，能量是一种非常关键的资源，它通过各种方式在生物体之间流动和转换。
能量的流动对于维持生态系统的稳定和功能非常重要。
本文将探讨生态系统中的能量流动及其重要性。
一、能量的来源生态系统中的能量大部分来自太阳辐射。
太阳辐射是地球上生物生存所需的主要能量来源，也是地球上生态系统能量的最初来源。
太阳光照射到地球上的光合作用生物体，如植物和藻类，通过光合作用将阳光转化为化学能。
同时，也有少量能量来自地热和地球内部的核能，但相对太阳能而言，其贡献较小。
二、能量的流动途径在生态系统中，能量的流动路径通常表现为食物链或食物网。
食物链是生物之间通过捕食和被捕食的关系形成的能量流动路径。
食物链通常包括植物（或初级生产者）、食草动物（或初级消费者）、食肉动物（或次级消费者）和食肉动物的掠食者（或三级消费者）等不同层次的生物。
能量通过食物链的方式从一个层次传递到另一个层次。
例如，植物通过光合作用将阳光转化为化学能，食草动物通过食用植物获取能量，而食肉动物通过捕食食草动物获得能量。
能量在食物链中逐渐流动，并且在每个层次之间有着能量损失。
此外，生态系统中的能量还通过死亡和分解的过程重新进入食物链。
当生物死亡后，其组织和有机物质被分解成无机物质，其中的能量也会释放出来。
这些无机物质又被植物吸收，重新进入光合作用的循环，再次转化为化学能。
三、能量流动的重要性能量的流动对于维持生态系统的稳定和功能至关重要。
以下是能量流动的几个重要方面：1. 维持生物体生存和生长：生态系统中的生物体需要能量来进行生命活动和生长发育。
通过食物链的能量传递，能够满足不同生物体的能量需求，维持其生存和繁衍。
2. 调节生态平衡：能量的流动影响着生态系统中各种生物体的数量和分布。
能量流动不仅调节着食物链中各个层次的数量，还通过捕食和被捕食的关系，维持着生态系统的平衡。
3. 影响物种相互作用：能量的流动还影响着物种之间的相互作用。
信息传递的作用信息传递的作用及应用
信息传递的作用信息传递的作用及应用查看全部信息传递的功能可以是调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
我们将生态系统的信息分为物理信息、化学信息和行为信息。
信息只有通过传递才能体现其价值，发挥其作用。
生态系统中的光，声，湿度，温度，磁力等，通过物理过程传递的信息，称为物理信息。
生态系统的维持和发展离不开光的参与，同样，光信息在生态系统中占有重要的地位。
信息传递的种类与各个动物种的感觉机能有密切关系，许多种哺乳类，常利用体表的分泌物，尿粪等的臭味作为圈定自己的地盘的信号。
声音是鸟类、哺乳类等高等动物的信息传递的主要手段，鸣禽类用鸣叫来宣告占有地盘，据说吼猴可发出15到20种不同的鸣声。
表示骑者高于被骑者的地位的确认以及被骑者对骑者的顺从的手段，至于从兽类的声音和记号化的行为等如何演变到人类的有音节的语言的进化进程，是众说纷云的。
生态系统的三大功能分别是能量流动、物质循环、信息传递。
信息传递具有什么功能我们将生态系统的信息分为物理信息、化学信息和行为信息。
生态系统信息传递的作用：1、如果没有信息传递，蝙蝠对周围环境的识别、取食、飞行，莴苣、茄、烟草种子的萌发等生命活动将不能正常进行。
2、通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，保证种群的繁衍。
4、信息传递对生物个体生命活动的正常进行和种群的繁衍都具有重要意义。
5、信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
信息的传递过程：信息传递的一般过程（一般信息传递有三个基本环节）：信源（信息产生）；信道（信息传输）；信宿（信息接收）。
多个信息过程相连就使系统形成信息网，当信息在信息网中不断被转换和传递时，就形成了信息流。
信息只有通过传递才能体现其价值，发挥其作用。
生态系统的维持和发展离不开光的参与，同样，光信息在生态系统中占有重要的地位。
在光信息传递的过程中，信源可以是初级信源也可以是次级信源。
生命活动的正常进行，离不开信息传递。
生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。
第4节 生态系统的信息传递-2021-2022学年人教版生物选择性必修2
2.生态系统中信息的种类
信息 种类
物理信息
化学信息
行为信息
概念
通过物理过程传 递的信息
生物在生命活动过 程中产生的可以传 递信息的化学物质
动物的特殊行为,主 要指各种动作,在同 种或异种生物之间 传递的信息
举例
光、声、温度、 湿度、磁场等
植物的生物碱、有 机酸等代谢产物,动 物的性外激素等
蜜蜂跳舞、雄鸟的 “求偶炫耀”
1.生态系统的信息传递是生态系统的重要功能之一,下列叙述 正确的是( ) A.物理信息的来源可以是非生物环境,也可以是生物个体或 群体 B.孔雀开屏是一种物理信息 C.当草原返青时,“绿色”为草原动物提供了可以开始采食的 化学信息 D.海豚进行“回声定位”利用的是行为信息 答案:A
解析:孔雀开屏是一种行为信息,B项错误。当草原返青时,“绿 色”为草原动物提供了可以开始采食的物理信息,C项错误。 海豚进行“回声定位”利用的是物理信息,D项错误。
A.能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳 定
B.维持生物体正常的生命活动,调节生物内环境的稳态 C.利于生物种群的繁衍,以维持种群数量的稳定 D.调节生物种群的巢穴温度,以维持适宜的性别比例 答案:C 解析:由题干中信息可知,雄鳄声音的大小可使雌鳄调整筑 巢的位置,从而影响后代的性别比例,这体现了信息传递在种 群繁衍中的作用。
二 信息传递在生态系统中的作用和在农业生产中的应用
重难归纳
信息传递在农业生产中的应用
措施
目的
养鸡场延长光照时间
提高产蛋率
用一定波长的光照处理蔬菜、各类作物的 种子
提高发芽率
利用人工合成的化学物质吸引传粉动物 提高作物的传粉效率和结实率
利用音响设备模拟动物的声音
生态系统中的能量流动-
• 总初级生产量（gross primary production）
GP = NP + R
NP = GP – R
Page 16
四、理化环境对分解的影响
一般说来，温度高、湿度大的地带，其土壤中的分解速率高， 而低温和干燥的地带，其分解速率低，因而土壤中易积累有机 物质。
在同一气候带内局部地方也有区别，它可能决定于该地的土 壤类型和待分解资源的特点。 例如受水浸泡的沼泽土壤，由于水泡和缺氧，抑制微生物活动， 分解速率极低，有机物质积累量很大，这是沼泽土可供开发有 机肥料和生物能源的原因。PagΒιβλιοθήκη 12第三节 生态系统中的分解
一、分解过程的性质 无机的元素从有机物质中释放出来，称为矿化。
分解作用是一个很复杂的过程，它包括碎裂、异化和淋溶三 个过程的综合。 由于物理的和生物的作用，把尸体分解为颗粒状的碎屑称为 碎裂； 有机物质在酶的作用下分解，从聚合体变成单体，例如由纤 维素变成葡萄糖，进而成为矿物成分，称为异化； 淋溶则是可溶性物质被水所淋洗出，是一种纯物理过程。 在尸体分解中，这三个过程是交叉进行、相互影响的。
次级生产量的生产过程 次级生产量的一般生产过程可以概括于下面的图解中：
对一个动物种群来说，其能量收支情况可以用下列公式表示：
C=A+FU 其中C代表动物从外界摄食的能量，A代表被同化能量，FU代表粪、尿能量。 A项又可分解如下：
A=P+R 其中P代表净生产量，R代表呼吸能量。综合上述两式可以得到：
P=C–FU–R
第十章 生态系统中的能流和信息流
第十章生态系统中的能量流动与信息流[本章要点]生态系统能流的基本概念与能流原理；初级生产和次级生产；生态效率。
第一节生态系统能量流动的基本规律一、生态系统的基本驱动力——能量能量——是指物体做功的能力。
能量有多种形式，按运动方式分：动能：指正在做功的能量，如风能、水能等。
潜能：指尚未做功，但有做功的潜在能力，如生物能、化学能。
一切生命活动都需要能量推动，或者说：生命过程是能量聚散的过程。
能量是地球上生物生存和生态系统发展的根本驱动力，而来自太阳的辐射能是基本能量来源，没有太阳能就没有地球上丰富多彩的生命和生态系统。
二、生态系统能量流动的基本规律1. 生态系统的能流过程生态系统的能流主要是动能和潜能和传递与转换。
生态系统的动能：是生物与其环境之间以传导和对流形式互相传递和转化的一种能量，包括热、辐射的相互传递。
生态系统的潜能：是绿色植物（生产者）通过光合作用贮藏在光合产物化学键之内，处于静态的能量。
这部分能量是固定态的能，难以流动。
只有通过其他生物（如消费者、分解者）的取食、利用，在生物之间传递和转化，才能实现流动（逐级传递）。
这种生物与环境之间、生物与生物之间能量的传递和转化过程，就是生态系统的能流过程。
2.生态系统能流渠道（途径）一是生物与环境的直接交换；二是主要沿着食物链进行的。
能量沿着食物链的一个个环节或营养级，向下传递，而实现流动。
3.生态系统能流服从（遵守）热力学定律热力学第一定律：即能量守恒定律：在任何过程，能量既不能创造，也不能消灭，只能由一种形式变为另一形式。
如生态系统中：当solar geergy进入→生态系统后，一部分太阳能未利用→变成热能等；另一部分太阳能被生物固定为化学潜力能，并且部分存在有机体中，部分用于代谢运动，逸散到环境中。
所以，进入ecosystem能量，形式发生了变化，但能量并不能消灭、消失。
热力学第二定律：即能量递减规律：在一个封闭系统内能量的传递和转化过程中，除了一部分可以继续传递和作为做功的能量（自由能）外，总有一部分能不能传递和做功，而以热的形式消散，使系统向着无序性或熵增的方向发展。
生态系统的能量流动特点
生态系统的能量流动特点
其次是能量的流动途径。
能量在生态系统中主要通过食物链或食物网
的形式进行传递。
食物链是指生物之间通过摄食与被摄食的关系依次相连
而形成的链状结构。
食物网是指相互有多个食物链相互交织在一起形成的
复杂网状结构。
在食物链中，能量从一个生物转移到另一个生物，形成食
物链的层次结构，维持着生态系统的运行。
然后是能量的损失。
能量在生态系统中会经历一定的损失。
能量损失
的原因有多种，主要有呼吸作用、排泄、散失、死亡等。
生物在新陈代谢
过程中通过呼吸作用将有机物氧化为二氧化碳和水，从而释放出能量，但
也会损失一部分能量。
此外，生物在排泄过程中也会损失一部分能量，排
泄物中的有机物质虽然含有能量，但由于它们无法被其他生物吸收利用，
所以形成了能量的损失。
此外，散失和死亡也会使能量从生态系统中流失。
最后是能量的转化。
能量在生态系统中会不断地进行转化。
光合作用
是能量最重要的转化方式，它指植物通过光合作用将太阳光能转化为化学能。
光合作用中，植物吸收光能，将其转化为化学能，从而合成有机物质，为整个生态系统提供能量。
而呼吸作用是有机物质被分解为能量和二氧化
碳的过程，将有机物质中的能量释放出来。
此外，微生物的分解作用也能
将有机物质转化为无机物质，并释放出能量。
51--生态系统的能量流动物质循环信息传递PPT课件
-
23
*
•
物质循环与能量流动综合
如图是某生态系统的物质和能量流向示意图(能量传递效
率按10%计算)。下列有关叙述正确的是
C
A．X1过程的完成必须依赖一种具有双层膜结构的细胞器
B．X1过程吸收的CO2总量与Y1、Y2、Y3……及Z过程释放的 CO2总量相等
C．当该生态系统处于相对稳定状态时，X3过程的能量值 约为X1过程能量值的1%
•
-
27
• 纠错演练
1．在分析生态系统的能量流动时经常涉及“输入
量(输入到某一营养级的能量)”、“摄入量”、
“同化量”、“粪便量”等说法，则下列说法中
正确的是
( C )。
A．某一营养级生物的摄入量即同化量
B．某一营养级生物的粪便量是该营养级生物同 化量的一部分
C．输入到某一营养级的能量即该营养级生物的 同化量
种 有利于生物种群 群 的__繁_衍__
生 调节生物___种_间_ 作 态 ___关_系___，维持 用 系 生态系统的
统 __稳_定__
①植物开花需光信息刺激； ②昆虫分泌性外激素，引诱异性个体
①草原上，草返青时，“绿色”为食草 动物提供了可采食的信息； ②森林中狼与兔相互依据对方的气味捕 食或躲避； ③烟草释放化学物质调控害虫天敌
主要成分
必备成分
-
1
一 生态系统的能量流动
能量流动 的
图解分析
能量流动的 有关计算
-
2
能量流动的过程
起点: 始于生产者固定太阳能，即流经生态系统的总能量。
去向: 自身呼吸作用散消失耗（（热呼能吸散作失用，）生命活动）；
分解者所利用；被下一营养级同化
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。
生态系统的能量流动
生态系统的能量流动大家好，今天我们要探讨的话题是生态系统的能量流动。
生态系统中的能量流动其实是一个非常有趣而又至关重要的过程，它关乎着整个生态系统的平衡和稳定性。
让我们一起来深入了解吧！能量流动的起点——太阳能生态系统中的能量流动的起点可以说是太阳能。
太阳能是地球上所有生命的能量来源，通过光合作用，植物将阳光转化为化学能，形成有机物质。
这些有机物质不仅为植物自身提供能量，也为整个生态系统的其他生物提供能量来源。
食物链与食物网生态系统中的能量流动主要通过食物链和食物网来实现。
食物链描述了生物之间通过食物关系传递能量的方式，而食物网则更为复杂，展现了生态系统中各种生物之间错综复杂的关系。
能量转移与损失在能量流动的过程中，能量会不断转移和损失。
每一级生物消费下一级生物时，能量都会有一部分转化为生物体的生长、运动和代谢能量，而另一部分则以热能的形式散失到环境中。
营养金字塔营养金字塔是描述生态系统中能量流动和转化的重要模型。
金字塔的底层通常是植物，顶部是食肉动物，金字塔的形状体现了能量逐级传递时的损失情况，也反映了生态系统中各种生物之间的相互作用。
腐解与循环除了食物链的能量流动，腐解也是生态系统中重要的能量循环方式。
腐解微生物能够将有机物质分解为无机物质，释放能量并促进养分的循环利用，维持着生态系统的平衡。
通过对生态系统能量流动的理解，我们可以更加深入地认识生物之间的相互依存关系，以及生态系统的稳定性与脆弱性。
关注生态系统的能量流动，不仅有助于我们保护环境、维护生态平衡，也能够使我们更好地与自然和谐共生。
希望通过今天的分享，大家能对生态系统的能量流动有更清晰的认识，让我们一起为构建一个更加美好的生态环境贡献自己的力量。
保护环境，从我做起！。
生态系统的能量流动与信息流
初级生产力的分布
海洋与陆地比较 陆地〉海洋
海洋 河口湾〉大陆架〉大洋区
陆地 热带雨林第一；湿地第二
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初级生产力的分布
全球陆地年净初级生产总量为115×109t干物质，海洋 的为55×109t干物质。海洋约占地球表面的2／3，但 净初级生产量只占1／3。
在海洋中，由河口湾向大陆架到大洋区，单位面积净 初级生产量和生物量有明显降低的趋势。
我们将生物与环境之间、生物与生物之间 能量的传递和转化过程称作生态系统的能 流过程。
8
2. 生态系统能流渠道（途径） 生物与环境的直接交换 食物链传递
能量沿着食物链的一个个环节或营养级，向 下传递，而实现流动。
9
3. 生态系统能流服从（遵守）热力学定律 热力学第一定律：即能量守恒定律
在自然界发生的所有现象中，能量既不能消失， 也不能凭空产生，只能由一种形式变为另一 形式。
生态系统的动能（生物与环境之间） 是指生物与环境之间以传导和对流形式 互相传递和转化的一种能量，包括热、 辐射的相互传递。
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生态系统的潜能（生物与生物之间）
是绿色植物（生产者）通过光合作用贮藏在光 合产物化学键之内，处于静态的能量。这部分 能量是固定态的能，难以流动。 只有通过其他生物（如消费者、分解者）的取 食、利用，在生物之间传递和转化，才能实现 流动（逐级传递）。
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缺氮：植株浅绿、基部老叶变黄，干燥时呈褐色。茎 短而细，分枝或分蘖少。若果树缺氮则表现为果小、 果少、果皮硬等现象。
缺磷：植株深绿，常呈红色或紫色，干燥时暗绿。茎 短而细，基部叶片变黄，开花推迟，种子小不饱满。
缺钾：老叶沿叶缘首先黄化，严重时叶缘呈灼烧状。
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2. 水域生态系统
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二、初级生产的生产效率
最
1.17×107
大 光
8.2×106
合 效
2.6×106
率
3.5×106 5.6×106
4.5
54g/(m2·d)
一部分被植物自 身呼吸所消耗：R
可供其它生物利用
剩下用于自身的生长
繁殖：NP，净初级
生产量。
14
• 总初级生产量(GP)、呼吸所耗能量(R) 和净初级生产量(NP)三者之间的关系 是：
GP NP R NP GP R
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区别生产量与生物量
• 生产量：单位面积、单位时间内的有机物 质生产量[J/（m2·a）]
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一切生命活动都需要能量推动，或者说：生 命过程是能量聚、散的过程。 能量是地球上生物生存和生态系统发展的根 本驱动力 地球上基本能量来源？
太阳的辐射能
没有太阳能就没有地球上丰富多彩的生命和生态系统。
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二、生态系统能量流动的基本规律
1. 生态系统的能流过程 生态系统的能流主要是动能和潜能的传 递与转换。
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20世纪40年代以来，对各生态系统的初级 生产效率所作的大量研究表明，在自然条 件下，总初级生产效率很难超过3％。
一般说来，在富饶肥沃的地区总初级生产 效率可以达到1％~2％；而在贫瘠荒凉的地 区大约只有0.1％。就全球平均来说，总初 级生产效率大概是0.2％~0.5％。
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三、初级生产量的限制因素
1. 陆地生态系统
CO2 ②
①光
NP
取食 ③
光合作用 生物量
④ H2O
⑤ 营养
R ⑥ O2＋温度 ⑦
GP
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光照影响
A
光
合
作
用
B
率
CP sp 光强度
补偿点
饱和点
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温度影响
在一定温度范围内，生物生长的速率与温 度成正比，但是温度超过生物体内酶活性的 最高温度后，将会使得生物生长受阻甚至死 亡。
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初级生产力的分布
海洋与陆地比较 陆地〉海洋
海洋 河口湾〉大陆架〉大洋区
陆地 热带雨林第一；湿地第二
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初级生产力的分布
全球陆地年净初级生产总量为115×109t干物质，海洋 的为55×109t干物质。海洋约占地球表面的2／3，但 净初级生产量只占1／3。
在海洋中，由河口湾向大陆架到大洋区，单位面积净 初级生产量和生物量有明显降低的趋势。
热力学第是二一个定参律数：，即用能来量形递容一减个规律
在封闭系统中，一切过程都伴随着能量的改变， 系统的混乱程度，熵值越大，
在能量传递和转化过程中，除了一部分可以继 续传表递明和能作量功分的布能越量均（匀自由能）外，总有一部 分不能继续传递和做功，而以热的形式消散， 这部分能量使系统的熵和无序性增加。
水影响
水对动植物生长发育的影响
植物 水分对植物生长有最低、最适和最高量的三
基点。低于最低点，植物萎蔫、生长停止，高 于最高点，根系缺氧、窒息、烂根。 动物
水分不足时，引起动物的滞育和休眠；许多 动物的周期性繁殖与降水季节密切相关。
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土壤影响
近年研究还发现一普遍规律：地面净 初级生产量与植物光合作用中氮的最 高积聚量呈密切的正相关。N、P、K 施肥都能增加初级生产量。
• 生物量：是指某一时刻调查时单位面积上 积存的有机物质—干重[J/m2]或[g/m2]。
群落演替过程中生产量与生物量的变化趋势如何？
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演替初期,生物量较低,因此固定太阳能形成有机物质 的速率低(即总初级生产量低)。 随着演替的进行,生物量不断积累,系统的初级生产量 也不断提高。 对于净初级生产量而言，并不一定随着生物量增高 而增高，为什么？
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第二节、生态系统的生产力-初级生产
自养生物（主要：植物）的生产过程称为初 级生产，其提供的生产力为初级生（包括个 体数量和生长）增加。
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一、初级生产的基本概念
（总）初级生产量（第一性生产量）GP
▪ 在初级生产过程中，植物所固定的太阳能或所 制造的有机物质—同化量A。
第十章、生态系统的能量 流动与信息流
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主要内容
• 第一节 生态系统中的能量与能量环境 • 第二节 生态系统的生产力—初级生产 • 第三节 生态系统的生产力—次级生产 • 第四节 生态系统的分解 • 第五节 生态系统中的能量流动 • 第六节 生态系统中的信息流动
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重点内容
• 生态系统的生产力—初级生产 • 生态系统的生产力—次级生产 • 生态系统的分解 • 生态系统食物链中能量的流动
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12.5+62.8+293+96.3=464.6
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消费者通过摄取植物的制造的有机物质，经过消 化分解后，最后合成自身所需营养物质，从而使 得动物生物量增加，所以也可称为生产过程
次级生产或第二性生产
生产者通过光合作用将简单的无机 物合成复杂的有机物质，使得植物 生物量增加，是一种生产过程
初级生产或第一性生产
我们将生物与环境之间、生物与生物之间 能量的传递和转化过程称作生态系统的能 流过程。
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2. 生态系统能流渠道（途径） 生物与环境的直接交换 食物链传递
能量沿着食物链的一个个环节或营养级，向 下传递，而实现流动。
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3. 生态系统能流服从（遵守）热力学定律 热力学第一定律：即能量守恒定律
在自然界发生的所有现象中，能量既不能消失， 也不能凭空产生，只能由一种形式变为另一 形式。
生态系统的动能（生物与环境之间） 是指生物与环境之间以传导和对流形式 互相传递和转化的一种能量，包括热、 辐射的相互传递。
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生态系统的潜能（生物与生物之间）
是绿色植物（生产者）通过光合作用贮藏在光 合产物化学键之内，处于静态的能量。这部分 能量是固定态的能，难以流动。 只有通过其他生物（如消费者、分解者）的取 食、利用，在生物之间传递和转化，才能实现 流动（逐级传递）。
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第一节、生态系统中的能量与能量环境
• 生态系统的基本驱动力—能量 • 生态系统能量流动的基本规律 • 热力学第一定律 • 热力学第二定律
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一、生态系统的基本驱动力—能量
能量：是指物体或者系统做功的能力。 能量有多种形式，按运动方式分：
动能：指正在做功的能量，如风能、水能等。 潜能：指尚未做功，但有做功的潜在能力，如 生物能、化学能。