生态系统能量流动过程分析和计算
生态系统能量流动过程分析和计算
生态系统能量流动过程分析和计算
2.生产者：植物被称为生态系统的生产者，它们通过光合作用将无机
物转化为有机物，同时释放出氧气。
植物的有机物经过不同的通道进入食
物网中。
3.消费者：消费者是生态系统中的动物，它们通过摄食植物或其他动
物来摄取有机物，将有机物中的化学能转化为生物能。
4.分解者：分解者是生态系统中的细菌和真菌，它们分解死亡的生物
体或有机物残渣，释放出能量和营养物质，使其能够再次进入生物体循环。
5.营养循环：消费者和分解者将有机物中的化学能释放出来，其中一
部分通过呼吸作为热量散失掉，另一部分作为新的有机物储存在生物体中。
这样，能量会在生态系统内不断循环。
生态效率是指生物体将摄取的能量转化为有用的化学能的比例。
生态
效率可以分为两个部分：产量效率和趋同效率。
1.产量效率是指生物体将净生产量转化为新的生物体质量的比例。
产
量效率可以通过测量新生物体质量和摄入能量的变化来计算。
2.趋同效率是指生物体将摄入能量转化为新生物体质量的比例。
趋同
效率可以通过测量摄入能量和消耗能量的差异来计算。
通过测量物种的生物量和生态效率，可以计算整个生态系统的能量流动。
通常使用单位面积或单位体积的能量流动来表示。
总之，生态系统能量流动是生态系统中能量传递和转化的过程。
通过
光能捕获和食物链，能量从植物到消费者，最终转化为热量和新生物体质
量。
通过测量生物体的生物量和生态效率，可以计算整个生态系统的能量流动。
生态系统的能量流动
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的计算
②求最高营养级最少获得多少能量时，按最长食物链， 最低传递效率计算。
例7．如右图所示某生态系统的食物网，请回答：若该生态系统的 能量流动效率平均为10%，同一营养级的每种生物获得的能量是均 等的，第一营养级的同化能量为，则鹰最终获得的能量是________。
【解析】题目中已经给出能量的传递效率，按10%算，“同一营 养级的每种生物获得的能量是均等的”这句话说明低营养级在向 高营养级传递能量的时候，其能量是按途径平均分配，其解题图 解如下：
生态系统中能量流动的计算
必修3-5.2 生态系统的能量流动
生态系统中能量流动的计算
一．预备性知识 二．根据题目要求确定能量的传递效率：
10%~20%
三．确定各营养级能量的分配比例
能量在食物链中的传递
(1)在一条食物链中，若某一营养级的总能量为N， 则最多传到下一个营养级的能量为20%N（0.2N）, 最少为10%N（0.1N）。 (2)在一条食物链中，若某一营养级的能量为N，则 需要前一营养级的能量最少为： N÷20%=5N，最 多为：N÷10%=10N。
2.5 kg B至少需要消耗A、C各：
2.5 kg÷2÷20%＝6.25 kg, 2.5 kg D至少需要消耗C为：2.5 kg÷20%＝12.5 kg， 而(12.5＋6.25)kg C至少需要消耗A为： 18.75 kg÷20%＝93.75 kg，
则猫头鹰体重增加1 kg，至少需要消耗
A为6.25 kg＋93.75 kg＝100 kg。
例2．在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中，蛇若增加 1克体重，至少要消耗______ 125 克植物；最多要消耗 1000 克植物。 _______ 【解析】能量的传递效率为10%~20%，根据题目要求， 若 蛇 增 加 1 克 体 重 ， ① 至少要消耗植物 x 克，按传递效率为 20% 计算， 则可建立如下式子： x×20%×20%×20%=1，解得x=125克。 ② 最多要消耗植物 x 克，按传递效率为 10% 计算， 则 可 建 立 如 下 式 子 ： x×10%×10%×10%=1，解得x=1000克。
生态系统中能量流动的模型与计算
生态系统中能量流动的模型与计算生态系统是生物圈中多种生物和非生物因素相互作用的综合体。
模拟生态系统中的能量流动和营养物质循环可以帮助我们了解自然规律，预测生物圈的变化，以及开发可持续的资源管理策略。
在这篇文章中，我们将讨论生态系统中能量流动的模型与计算方法。
一、生态系统的能量流动在生态系统中，能量从一个营养级别转移到另一个营养级别。
生态系统的主要能量来源是太阳能。
植物通过光合作用转化太阳能为生物大分子，如葡萄糖。
动物则通过食物链获得能量，将有机物氧化为二氧化碳和水，并以此为燃料维持生命活动。
每个营养级别的生物尽管可以消耗过去营养级别生物的能量和营养物，却无法回收过去营养级别生物消耗掉的耗散能量。
同时，每个营养级别的生物在代谢进程中都会有耗散能量的形成，而这些耗散能量则流向更高纬度的生物等级。
尽管生态系统中存在能量的有限性，但生态系统是一个开放的系统，在较高的生物等级中可以进一步消耗其它能源来源。
例如，许多食肉动物同样会食草，或者是食食肉动物的其他生物。
二、能量流动的模型能量流动可以用生态系统网络模型进行探讨。
生态网络模型中，每个节点代表不同的生物种群，节点之间通过食物链相联结，而每条边代表能量和营养物的转移，例如，从一个草食动物到肉食动物，从种子到小型昆虫。
这个模型可以给予我们对一个生态系统中能量流动的更详细、更全面的理解。
生态网络模型为我们提供了理解生态系统中生物间相互依存和复杂互动的一种方法。
通过对物种依赖关系的模拟和分析，我们可以了解到一些物种如何与其它物种的生命周期相互作用、如何适应环境变化等等。
三、能量流动的计算方法为了更好地理解生态网络模型，我们需要进行数值计算。
基于运动种群的理论，我们可以得到生态网络模型的大量方程。
这些方程描述了系统内各个物种之间的相互影响，包括能量、稳定性、物种组成等方面。
当然，由于生态系统的复杂性和变化性，将生态网络模型精确地简化为可计算的形式仍然是非常困难的。
生态系统的能量流动例题和知识点总结
生态系统的能量流动例题和知识点总结在生态学中，生态系统的能量流动是一个非常重要的概念。
理解能量流动对于我们认识生态系统的结构和功能，以及解决与环境保护、资源利用等相关的问题都具有关键意义。
接下来，我们将通过一些例题来深入理解生态系统的能量流动，并对相关知识点进行总结。
一、能量流动的概念和特点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。
能量流动具有单向流动和逐级递减的特点。
单向流动意味着能量只能从一个营养级流向另一个营养级，而不能反向流动。
这是因为能量在流动过程中，大部分以热能的形式散失，无法被生物体再次利用。
逐级递减则是指能量在相邻两个营养级之间的传递效率只有 10% 20%。
也就是说，上一个营养级的能量只有 10% 20%能够传递到下一个营养级。
二、例题分析例 1：在一个草原生态系统中，生产者固定的太阳能总量为 1000 万焦耳。
假设第一营养级（生产者）到第二营养级（初级消费者）的能量传递效率为 15%，那么初级消费者获得的能量是多少？解：初级消费者获得的能量＝生产者固定的太阳能总量×能量传递效率＝ 1000 万焦耳×15% ＝ 150 万焦耳。
例 2：某生态系统中存在着这样一条食物链：草→鼠→蛇→鹰。
若草固定的总能量为 10000 千卡，鹰同化的能量为 100 千卡，计算从草到鹰的能量传递效率。
解：首先，鼠获得的能量为 10000×20% ＝ 2000 千卡（假设传递效率按 20%计算）；蛇获得的能量为 2000×20% ＝ 400 千卡；鹰获得的能量为 400×25% ＝ 100 千卡（假设传递效率按 25%计算）。
从草到鹰的能量传递效率＝鹰同化的能量÷草固定的总能量×100% ＝ 100÷10000×100% ＝ 1% 。
三、能量流动的过程能量流动始于生产者通过光合作用将太阳能转化为化学能，固定在有机物中。
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
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和物质循环
(2)粪便中能量的分析
消费者同化的能量=摄入量－粪便中有机物的能量，即摄
入的食物只有部分被同化。消费者粪便中含有的能量不能
计入排便生物所同化的能量，它实际与上一个营养级的遗
体残骸一样，属于未被下一个营养级利用的那一部分能量。
例如，蜣螂利用大象的粪便获得能量，就不能说蜣螂获得
2.第一营养级固定的总能量是a，第一营养级呼吸消耗的能 量是b，第二营养级固定的能量是c。则第一营养级可提供
给生态系统中的其他生物利用的能量是
A.a B.a-b C.c D.b+c
B
3.如图1是人工设计的生态系统图，图2是人们绘制的在蚯蚓
养殖池中加入一定量食用菌杂屑后蚯蚓种群数量随时间的变
化示意图。下列叙述不符合生态学观点的是
量)－R(呼吸量)。
鼬 田鼠 (1)Ⅰ代表的生物是_______，Ⅱ代表的生物是_______。
根据能量传递效率，预测田鼠的变化趋势先增加，最后数目稳定 。 (3)表中R(呼吸量)主要用于_ 维持生物正常的生命活动 _
0.3% (2)该食物链中，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为_____。
C.若本生态系统维持现在能量输入、输出水平，则有机物总量会减少
D.④同化作用所固定的能量中，未被利用的有一部分残留在其粪便中
9.F.B.Golley曾对一个荒
地中由植物、田鼠和鼬3个 环节组成的食物链进行了 定量的能量流动分析，得 到如下数据(单位：cal·hm
-2·a-1
)。
NP(净同化量)=GP(总同化
分类剖析。其中分析不正确的是(注：图中a、a1、a2表示上一
年留下来的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量)
【高中生物】生态系统的能量流动+相关计算专题+课件+高二上学期生物人教版选择性必修2
总能量为：A1+B1+C1+D1 而 D1=A2+B2+C2+D2
A.生产者固定的总能量可表示为A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2 B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为[D1/A1+B1+C1+D1]×100% C.流入初级消费者的能量为A2+B2+C2 A2+B2+C2+D2=D1 D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
(2)如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物处获得 能量，且各途径所获得的能量比例确定，则按照各单独的食物链进行计 算后合并。
C
13%
16%
A 10%
a
B 19% D
b
b=a×10%×19%+a×16%×13%
例：如图是一个食物网，假如鹰的食物有 2 来自兔， 2 来自鼠， 1 来自蛇，
三、用拼图法分析营养级能量的流动
自身呼吸消耗 A1
B1
未利用的
分解者 C1
D1
下一级
D1 流向下一营养级
自身呼吸消耗 A2
B2
未利用的
分解者 C2
D2
下一级
D2 流向下一营养级
同化量=呼吸作用消耗量A+未被利用B+分解者的分解量C+流向下一营养级D
例1.如图为“桑基鱼塘”农业生态系统的部分能量流动图解，其中g表示流向
4.下图表示生态系统中各营养级能量的类型和去向（d表示该营养级未被利用的
能量）。下列叙述中正确的是（ D）
A.在食物链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途相同 B.图中a1、a2可表示生产者与消费者的呼吸量，且所占比例基本相符 C.生产者到初级消费者的能量传递效率为b1/(a1+b1+c1+d1)×100% D.消费者从生产者摄取的能量可用b1表示，且此部分能量存在于有机物中
第三章 第2节 生态系统的能量流动
你听说过“一山不容二虎”这个谚语吗?请你从能量流动的角度解释这个谚语中 的道理。生态系统的能量流动一般具有什么特点?
生态系统能量流动的过程 活动1 认识生态系统能量流动的过程 依据下面的能量流动过程示意图思考回答下列问题。
1.生态系统能量流动的起点,流入生态系统的总能量,能量流动的途径(渠道)分别 是什么? 【提示】从生产者固定太阳能开始;生产者固定的太阳能总量;食物链和食物网。
2022
人教版 选择性必修2
第三章 生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动
1.通过探究学习认识生态系统能量流动的过程,明确研究能量流动的意义,逐步完 善物质与能量观。
2.通过探究学习能量流动的特点,掌握定量分析法等科学分析方法,提升科学探究 素养。
3.通过探究学习掌握生态系统能量流动的规律,利用相关知识分析和解决实际问 题。
2.关于草原生态系统能量流动的叙述,错误的是(D )。 A.能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程 B.分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量 C.生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量 D.生产者固定的能量除用于自身呼吸外,其余均流入下一营养级
3.珠江三角洲某一桑基鱼塘使用蚕粪作饲料来喂鱼。假设蚕同化的能量为105 kJ, 从能量流动角度分析,鱼从蚕同化的能量中获得的能量为(A )。
2.能量的传递、转化和散失:输入某一营养级的能量,一部分在② 呼吸作用 中以 热能的形式散失了;另一部分用于该营养级生物的③ 生长、发育和繁殖 等的生 命活动,其中一部分随着残枝败叶或遗体残骸的形式被④ 分解者 分解;另一部 分则被下一营养级摄入体内,这样能量就流入了⑤ 下一营养级 。
三、能量流动的特点 生态系统中能量流动是⑥ 单向 的;能量在流动的过程中逐级⑦ 递减 ,能 量在相邻两个营养级间的传递效率是⑧ 10%~20% 。生态系统中的能量流动一般 不超过⑨ 5 个营养级。
生态系统的能量流动学情分析方案
生态系统的能量流动学情分析方案生态系统的能量流动是研究生态系统能量转换和物质循环的重要内容之一。
通过能量流动的分析，我们可以了解生态系统中各个组成部分之间的相互关系，揭示生态系统的结构和功能，并为生态系统管理和保护提供依据。
以下是一种可能的生态系统能量流动学情分析方案：1. 数据收集：收集所研究生态系统的相关数据，包括物种组成、相对丰度、生物量、食物链关系等。
可以通过实地调查、文献研究和数据统计等方式获取数据。
2. 数据整理：对收集到的数据进行整理和分类，建立起物种与能量转换之间的关联关系。
可以使用数据库和数据分析软件进行数据整理和统计。
3. 能量流图的建立：根据数据整理的结果，建立能量流图，反映生态系统中各个层次之间的能量流动和物质循环过程。
能量流图应包括能量的输入、输出和转换过程，以及能量转换的效率和转化损失等信息。
4. 能量流动的量化分析：对能量流动进行定量分析，计算能量的输入、输出和转换速率，以及能量转换的效率等指标。
可以通过能量流动模型和数学模拟等方法对能量转换的过程进行模拟和预测。
5. 数据解释和结果分析：根据能量流动的量化分析结果，解释生态系统中能量流动的规律和特点。
分析生态系统结构和功能的变化原因，并提出相应的解释和建议。
6. 结果的应用和推广：根据能量流动的分析结果，制定生态系统管理和保护的策略和措施。
推广研究成果，提高生态系统能量流动学的应用水平和研究价值。
总的来说，生态系统能量流动学情分析方案主要包括数据收集、数据整理、能量流图的建立、能量流动的量化分析、数据解释和结果分析，以及结果的应用和推广。
通过这些步骤的实施，可以为生态系统的管理和保护提供科学依据，促进生态系统的可持续发展。
在生态系统能量流动学情分析方案中，我们可以进一步探讨以下几个方面。
首先，数据收集是生态系统能量流动学情分析的基础。
我们需要收集生态系统中各个物种的生物量、能量转换效率、食物链关系等数据。
这可以通过实地调查和监测、文献研究、以及数据统计等方式进行。
生态系统的能量流动计算题
生态系统的能量流动计算题生态系统的能量流动是指在生物群落中，能量从一个生物到另一个生物的传递过程。
能量通过食物链或食物网的形式在生物之间流动。
下面是一个关于生态系统能量流动的计算题的解答。
假设我们有一个简化的生态系统，包括植物、草食动物和肉食动物。
我们假设植物的总生物量为1000克，草食动物的总生物量为100克，肉食动物的总生物量为10克。
首先，我们需要计算植物的初级生产力（Primary Productivity）。
初级生产力是指植物通过光合作用转化太阳能为化学能的速率。
假设这个生态系统的初级生产力为1000千卡/平方米/年。
接下来，我们可以计算草食动物的消费率。
消费率是指草食动物每年摄食植物的能量。
假设这个生态系统的草食动物的消费率为10%。
那么草食动物每年摄食的能量为100千卡/平方米/年。
然后，我们可以计算肉食动物的消费率。
消费率是指肉食动物每年摄食草食动物的能量。
假设这个生态系统的肉食动物的消费率为10%。
那么肉食动物每年摄食的能量为10千卡/平方米/年。
最后，我们可以计算能量在生态系统中的流动。
根据能量流动的原则，能量在食物链中逐级转移。
假设植物的能量转移效率为10%，草食动物的能量转移效率为10%，肉食动物的能量转移效率为10%。
那么在这个生态系统中，能量的流动如下：植物的初级生产力为1000千卡/平方米/年，其中有10%的能量被摄食给草食动物，即100千卡/平方米/年。
草食动物摄食了100千卡/平方米/年的能量，其中有10%的能量被摄食给肉食动物，即10千卡/平方米/年。
肉食动物摄食了10千卡/平方米/年的能量。
综上所述，这个生态系统中能量的流动是从植物到草食动物，再到肉食动物，能量逐级转移，并且在每个级别都有能量损失。
这个计算题只是一个简化的模型，实际的生态系统中能量流动会更加复杂，但是这个例子可以帮助我们理解生态系统中能量流动的基本原理。
生态系统的能量流动
、
第2课时
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能量流动特点小结：
选__最_短___的食物链
最少消耗
获得最多
选最大传递效率_2_0_%__
消
生 产
费
者
选__最__长__的食物链
者
最大消耗
获得最少
所谓的呼吸消耗。）
变式1：大象是植食性动物，有一种蜣螂则专门以象粪为 食，设大象在某段时间所同化的能量为107kJ，则这部
A 分能量中流入蜣螂体内的约为
A、0kJ B、106 kJ C、2×106kJ D、106－2×106kJ
变式2：在由草、兔、狐组成的一条食物链中，兔经同化
B 作用所获得的能量，其去向不应包括（ ）
1、生态系统中能量流动是___单__向____的。即流经某
生态系统的能量不可能再回到这个生态系统来。
2、能量在流动过程中___逐__级__递___减_。 传递效率：___1_0_%__-_2_0_%__。
6
思考：流入某一营养级的能量，为什么 不能百分之百地流到下一个营养级？
流入某一营养级的能量主要有以下去向：一部 分通过该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营养级，而为 分解者所利用；还有一部分未能进入（未被捕食） 下一营养级。所以，流入某一营养级的能量不可能 百分之百地流到下一营养级。
(3)在上述生态系统中，人们为提高农作物的产量，要经常到 田间除草、灭虫、灭鼠。这样做的目的是合理调整生态系统
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。
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高中生物必修三 生态系统功能(能量流动)读书笔记
第五章生态系统专题第二节生态系统的功能（能量流动）生态系统的功能——能量流动、物质循环、信息传递一、能量流动——生态系统中能量的输入、传递、转化、散失（1）起点：生产者固定的太阳能生产者固定的能量主要是光合作用利用的光能，也包括化能合成作用利用的化学能（2）自然生态系统总能量：生产者所固定的太阳能人工生态系统总能量：生产者所固定的太阳能+人工喂食的饲料(有机物)（3）能量流动过程：①输入一个营养级的能量：该营养级同化的能量,不是摄入②摄入=同化+粪便，同化=储存 +呼吸③某营养级“粪便”中能量应属其上一营养级的同化量或上一营养级被分解者分解的能量的一部分，如兔粪便中的能量不属于兔的同化量，而是草同化量的一部分或草被分解者分解的能量的一部分。
④未被利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料形式被储存起来的能量。
（4）能量流动的特点及原因能量传递效率=后一个营养级的同化量/前一个营养级的同化量，一般为10％～20％。
A单向流动∵①捕食关系不可逆转，是自然选择的结果②散失的热能不能被再利用B逐级递减∵①各营养级均有呼吸作用散失；②各营养级均有部分能量未被下一营养级利用；③各营养级均有部分能量流向分解者一条食物链一般只有4--5个营养级∵能量流动逐级递减（项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状每一阶含义各个营养级所含能量的多少各个营养级生物数量的多少各个营养级生物量（有机物）的多少特点正金字塔一般正金字塔一般正金字塔分析各个营养级都有呼吸作用散失能量，还有一部分被分解者利用，而流入下一营养级的能量仅占该营养级同化量的10%~20%成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化：浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量：摄入=同化=粪便储存：用于生长发育和繁殖=散失：以呼吸作用的方式，热能的形式流向下一营养级流向分解者（6）研究能量流动意义①使能量得到最有效的利用（对能量的多级利用，提高了能量的利用率）桑基鱼塘：桑叶喂蚕，蚕沙（蚕粪）养鱼，鱼塘泥肥桑农作物秸秆：做饲料喂牲畜、牲畜粪便发酵产沼气、沼渣做肥料能量传递效率≠能量利用率。
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生态系统能量流动过程分析1.下面为能量流经某生态系统第二营养级的示意图[单位:J/(cm2·a)],据图分析,有关说法正确的就是( )A.该生态系统第一营养级同化的能量至少为400B.第二营养级用于生长、发育与繁殖的能量就是100C.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率就是20%D.该生态系统第三营养级同化的能量就是152.如图所示桑基鱼塘生态系统局部的能量流动,图中字母代表相应的能量。
下列有关叙述不正确的就是( )A.如果c1表示蚕传递给分解者的能量,则b1表示未被利用的能量B.图中b表示桑树呼吸作用散失的能量C.图中的c可表示桑树用于生长、发育、繁殖的能量D.图中d1/d可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率3.如图为草原生态系统的能量流动图解模型,A、B、C分别表示流入各营养级的能量,D、E、F分别表示各营养级生物用于生长、发育、繁殖的能量,G、H、I分别表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量,J、K、L分别表示流入分解者的能量。
下列说法中正确的就是( )A.图中A＝D、B＝E、C＝FB.K中能量包括兔子尸体及狼粪便中的能量C.食物链中能量最少的就是分解者所处的营养级D.第一营养级与第二营养级间的能量传递效率就是E/D4.(2015·茂名模拟)下列对人工鱼塘生态系统的分析,合理的就是( )A.消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能B.生态系统中能量流动不就是逐级递减的C.调查该生态系统中某鱼类密度常用的方法就是样方法D.该生态系统的功能只有物质循环与能量流动5.如图为某人工松林18年间能量流动情况的调查统计(单位略),有关说法正确的就是( )A.“能量Q”就是指生产者固定的太阳能总量B.无需人工能量投入该松林就可维持其稳定性C.18年间该松林中分解者获取总能量就是285×1010D.动物的存在加快了人工松林的物质循环6.下表就是某营养级昆虫摄食植物后能量流动的情况,下列说法不正确的就是( )项目昆虫摄食量昆虫粪便量昆虫呼吸消耗量昆虫生长的能量能量(kJ) 410 210 130 70AB.昆虫同化的能量中约有35%用于其生长、发育与繁殖C.昆虫的后一个营养级能够获得的能量最多为14 kJD.昆虫的前一营养级的能量至少为1 000 kJ7.如图表示某草原生态系统中的能量流动图解,①～④表示相关过程的能量数值。
下列有关叙述正确的就是( )A.①就是流入该生态系统的总能量B.分解者获得的能量最少C.图中②/①的值代表草→兔的能量传递效率D.③与④分别属于草与兔同化量的一部分8.如图表示一般生态系统的结构模式图,在不考虑物质的输入与输出情况下,下列说法正确的就是( )A.能量主要就是以太阳能的形式输入生态系统B.组分1、2、3分别代表生产者、消费者与分解者C.在一个幼苗茁壮成长的农田生态系统中能量的输出量与输入量相等D.如果组分1就是生产者,那么组分1代表的就是绿色植物9.如图为某鱼塘中能量流动图解部分示意图,①②③④⑤各代表一定的能量值,下列各项中正确的就是( )A.在人工饲养的高密度鱼塘中⑤一定小于①B.图中④包含了次级消费者粪便中的能量C.在食物链中各个营养级能量输入的方式与形式就是完全相同的D.第三营养级到第四营养级的能量传递效率为(③/②)×100%10.下表就是对某生态系统营养级与能量流动情况的调查结果。
表中的①、②、③、④分别表示不同的营养级,⑤为分解者。
GP表示生物同化作用固定的能量,NP表示生物体贮存着的能量(NP＝GP－R),R表示生物呼吸消耗的能量,有关叙述正确的就是( )单位:102 kJ/(m2·a)GP NP R①15、91 2、81 13、10②871、27 369、69 501、58③0、88 0、34 0、54④141、20 62、07 79、13⑤211、85 19、26 192、59AB.能量在初级消费者与次级消费者之间的传递效率约为5、5%C.若该生态系统维持现在能量输入、输出水平,则有机物的总量会增多D.④营养级GP的去向中,未被利用的能量有一部分残留在自身的粪便中11.下面为某生态系统的“能量流动”图解,图中字母A、B、C、D、E表示生态系统的成分,字母a、b、c、d表示能量,数字表示生理过程或能量流动方向。
请据图回答下列问题:(1)流经该生态系统的总能量就是通过______(填数字序号)过程实现的。
食草动物排出的粪便中仍含有部分能量,这一部分能量流入分解者体内的过程应就是图示中的______(填数字序号)箭头所示。
(2)该生态系统必不可少的两种生物成分除A外,还有______(填字母)。
图中生物构成的食物链有______个营养级。
(3)如果该生态系统受到DDT(一种有机磷农药)污染,体内DDT含量最高的生物就是______(填字母)。
(4)大豆、蓝藻、硝化细菌都属于A生产者,其中硝化细菌就是以______________作用的方式合成有机物的。
这三种生物中细胞结构相似的就是________________________,主要原因就是________________________________________________________________________。
(5)图中释放的能量d就是通过生物E的________作用实现的。
(1)①⑤(2)E 4 (3)D (4)化能合成蓝藻与硝化细菌它们细胞中均无成形的细胞核(5)呼吸12.图甲为北极冻原生态系统中部分生物构成的食物网示意图。
图乙虚线方框内表示一个生态系统中的生物群落,箭头表示该生态系统中物质与能量流动的方向。
请据图回答下列问题:(1)图甲中雪兔与北极狐之间明显的种间关系就是______________。
(2)假如北极狐的食物1/3来自雷鸟,1/2来自植物,且该系统能量传递效率为10%。
如果北极狐种群增加的能量为60 kJ,且不考虑其她变化的影响,则需要植物的量就是________ kJ。
(3)图乙中C代表的生态系统中的成分就是__________。
(4)下表表示图乙生态系统的能量流动情况。
同化总量(×106J) 储存能量(×106J) 呼吸消耗(×106J)A 900 200 700B 100 15 85C 15 2 13D 18 6 12______。
从能量输入与输出来瞧,该生态系统的总能量就是______(填“增加”“减少”“不变”)的。
(1)捕食与竞争(2)3 300 (3)分解者(4)900 18%增加13.图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,M1、M2代表不同的能量形式。
图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的流动途径示意图,其中a～g表示能量值。
请据图作答:(1)图甲中,M2表示的能量形式为____________。
通常情况下,位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ,主要原因就是____________________________________________________(2)图乙中,若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示____________________,C表示____________________________________________________。
(3)图乙中有两处不同的能量散失途径,其中E处散失的能量就是通过______________________实现的。
(4)若图甲中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙,它们构成的食物关系如图。
其中,甲能量中比例为x的部分直接提供给丙,要使丙能量增加A kJ,至少需要消耗甲的能量为__________________________kJ(用含所给字母的表达式表示)。
(1)热能(或通过呼吸作用散失的热量) 在食物链中能量传递逐级递减,Ⅳ的营养级高,可利用的能量少(2)Ⅱ所同化固定的能量Ⅱ用于自身生长、发育与繁殖的能量(3)分解者的呼吸作用(4)25A/(1＋4x)生态系统能量流动的计算1.(2015·玉溪一中期中)某生态系统中存在如图所示的食物网,如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为2∶1,能量传递效率按10%计算,该生态系统能承载C的数量就是原来的( )A.1、375倍B.1、875倍C.1、273倍D.0、575倍2.下图表示A、B两个特定生态系统的能量金字塔。
有关解释正确的就是( )①一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多②能量沿食物链单向流动,传递效率随营养级的升高而逐级递减③若A与B中玉米的数量相同,A能养活10 000人,则B至少能养活500人④若土壤中含相同浓度的难降解污染物,则A中的人比B中的人体内污染物浓度低⑤生态系统中玉米、牛与人三种群不一定符合能量金字塔A.①③④⑤B.①②③⑤C.①②③④D.③④⑤3.如图为生态系统食物网简图,若E生物种群总能量为7、1×109kJ,B生物种群总能量为2、3×108 kJ。
从理论上计算,A储存的总能量最少为( )A.7、1×108 kJB.4、8×107 kJC.5、95×107 kJD.2、3×107 kJ4.在某草原生态系统能量流动过程中,假设羊摄入体内的能量为n,羊粪便中的能量为36%n,呼吸作用散失的能量为48%n,则( )A.羊同化的能量为64%nB.贮存在羊体内的能量为52%nC.由羊流向分解者的能量为16%nD.由羊流向下一营养级的能量为64%n5.在人为干预下,地震毁损的某自然保护区恢复过程中的能量流动关系如图所示[单位为103kJ/(m2·a)]。
请据图分析,下列说法错误的就是( )A.在地震中营养级较高的生物受到的影响较大B.能量在第二营养级到第三营养级之间的传递效率为15、6%C.肉食动物需补偿输入的能量值为5×103 kJ/(m2·a)D.流经该生态系统的总能量就是生产者固定的太阳能6.如图为某生态系统中能量传递示意图,以下叙述不正确的就是( )A.能量流动就是从甲固定的太阳能开始的,流入该生态系统的总能量为1 250 kJB.从乙到丙的能量传递效率为15%C.将乙与丙的粪便作为有机肥还田,可以提高能量传递效率D.食物链的营养关系一般不可逆,这决定了能量流动的单向性7.如图表示初级消费者能量流动的部分过程,括号中的字母表示能量值,初级消费者呼吸散失的能量为b,下列说法正确的就是( )A.应在A、B处加上标有细胞呼吸的箭头B.初级消费者同化的能量为n－aC.次级消费者摄入的能量为n－a－bD.B为初级消费者所同化的总能量8.如图为某生态系统中能量流动过程图解,a～d表示相关能量数据,下列分析错误的就是( )A.流入该生态系统的总能量就是87 400 kJ·m－2·a－1B.初级消费者用于生长、发育与繁殖的能量就是 6 200kJ·m－2·a－1C.各级消费者粪便中的能量属于其同化量D.能量从第二营养级传递到第三营养级的能量传递效率为11、4%9.某生态系统中的四种生物构成一条食物链a→b→c→d,通过测定得到这四种生物a、b、c、d所含的有机物总量分别为M1、M2、M3与M4。