生态系统的能量流动模型
生态金字塔的名词解释
生态金字塔的名词解释
生态金字塔（Ecological Pyramid）是用来描述生态系统中生物群落结构和能量传递关系的图形模型。
它展示了在一个特定生态系统中，不同生物群体（或称为生物类群）之间的数量、生物量或能量的递减关系。
生态金字塔分为三种类型：
1. 能量金字塔（Energy Pyramid）：能量金字塔显示了生态系统中不同生物层次之间的能量转移和能量流动。
在能量金字塔中，每个层次的能量都比上一层次少，通常以千焦耳/平方米/年（kJ/m²/yr）或千卡/平方米/年（kcal/m²/yr）等单位表示。
2. 生物量金字塔（Biomass Pyramid）：生物量金字塔描述了生态系统中不同生物层次的生物量或生物体积的递减关系。
在生物量金字塔中，每个层次的生物量都比上一层次少，通常以克/平方米或千克/平方米等单位表示。
3. 数量金字塔（Number Pyramid）：数量金字塔显示了生态系统中不同生物层次之间的个体数量的递减关系。
在数量
金字塔中，每个层次的个体数量都比上一层次少，通常以个体数或种群密度表示。
这些生态金字塔图形模型可用于展示生态系统中的食物链和能量流动。
顶层通常是顶级食肉动物（如大型捕食者），而底层是基层生物（如植物或原生生物）。
这种结构显示了生态系统中的能量递减和生物数量递减的特征。
生态金字塔的形状和结构会因生态系统类型、环境条件以及生物类群的特点而有所不同。
它们提供了对生态系统中物种相互依赖和能量流动的可视化理解，有助于研究生态学、环境保护和可持续发展等领域的工作。
生物学中的模型3篇
生物学中的模型第一篇：生态系统模型生态系统模型是指对一个生态系统的各种生物、物质、能量等组成部分、结构和功能之间相互作用的理论模型。
生态系统模型可分为计算模型、图形模型和动态模型等等。
生态系统模型有助于我们深入地了解不同生态系统之间的相互作用和相互联系，是生态学中一个不可或缺的工具。
生态系统模型主要有以下三种：第一种模型是生态系统能量流模型，它描述了生态系统中的能量流动和转化。
该模型的输入是太阳能辐射，输出是生态系统中生物、物种的生长增殖和消耗生物体的代谢活动。
这个模型可以帮助我们了解生态系统中各种生物和物质的能量流动和转化情况，以及在环境变化的影响下生态系统的变化。
第二种模型是生态系统物质循环模型，它描述了生态系统中物质元素的循环和转化。
该模型的输入是物质元素，输出是生物体的生长和代谢过程中对这些元素的需求。
这个模型有助于我们了解生态系统中物质元素的循环情况以及可能的生态问题，如酸雨、气候变化等。
第三种模型是生态位模型，它描述了一个生物在生态系统中的角色和地位。
该模型的输入是物种的生活史和生态特征，输出是物种在生态系统中的生存策略和地位。
这个模型可以帮助我们了解生物之间的相互作用和竞争关系，为生态系统的保护和管理提供决策依据。
生态系统模型的建立需要依据丰富的生态数据和实际情况进行实证和验证。
通过建立生态系统模型，我们可以更好地了解生态系统的结构、功能和动态变化，为生态系统的保护和管理提供理论和实践基础。
第二篇：基因调控模型基因是生物体遗传信息的基本单位，通过调控基因的活动，生物体可以对其内外环境作出响应。
基因调控模型使我们可以更好地了解基因之间、基因与其他生物体物质之间的相互作用和影响。
基因调控模型主要有以下两种：第一种是基于信号转导的基因调控模型。
该模型将基因调控过程视为一个信息传递过程，通过模拟信号传递过程来解释基因调控的机制。
该模型通过分析信号分子、信号传递通路和生物反应等因素，探索基因调控的作用机制和分子机理。
生态系统的能量流动(第一课时)-高二生物同步课件(人教版2019选择性必修2)
一、能量流动的概念
输入 —
源头：太阳能 . 流经生态系统的总能量： 生产者固定的全部太阳能 .
⇓
思考：人工鱼塘需要投喂
传递
⇓
—
途径：食物链和食物网. 形式：有机物中的化学能.
饲料，此时流入鱼塘生态 系统的总能量如何表示？
转化 — 太阳能→有机物中的 化学能 →热能
还有人工投入的有 机物中的化学能。
讨论4：流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？能量能否从 植食性动物流向生产者？为什么？
原因：①生物之间食物关系是不可逆转的； ②散失的热能不能循环流动。
【总结】能量流动的特点： ①单向流动 ②逐级递减（传递效率为10%-20%）
讨论5：为什么食物链上一般不超过5个营养级？ 能量在流动过程中逐级递减，营养级越多，消耗的能量就越多。
2021年1全国甲卷高考真题
31. 捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，能量在生态系统中是
沿食物链流动的。回答下列问题：
（1）在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，这一现象
对捕食者的意义是
（答出1点即可）。
（2）青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成
果分析，这条食物链上能量流动的特点是
第3章 生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动 （第一课时）
本节聚焦: 能量在生态系统中是怎样流动的？ 怎样理解生态金字塔？ 研究能量流动有什么实践意义？
问题探讨
假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛 上，只有一只母鸡、15kg玉米可以食用，那么使自己 活的最长的方法是：
A.先吃鸡，再吃玉米。
同化量=摄入量-粪便量
2.粪便中的能量属于初级消费者同化量吗？ 属于生产者的同化量
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。
2019人教版高中生物选择性必修2课件 3.2生态系统的能量流动
食物链
藻类 虾 小鱼 大鱼
分析： 能量流动的概念简图
输入
？能量 ？
？ 散失 ？
生生物物个种群体
吸收后转化为自身
的能量（同化）
？
传递 ？
藻类 虾 小鱼 大鱼
分析： 与能量有关的关键词
自然界中能量的存在形式：
太阳辐射能 热能 有机物中的化学能
自然界中与能量传递有关的生物间关系：
被捕食者→捕食者 宿主→寄生生物 动物粪便→分解者 生物遗体→分解者
第3章 生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动
温故知新
1.生态系统的结构包括哪两方面？ 生态系统的成分,食物链和食物网 2.生态系统的成分有哪些？ 生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量
3.生态系统的营养结构是什么? 食物链和食物网
中国谚语之一：
“大鱼吃小鱼， 小鱼吃虾米， 虾米吃泥巴。”
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
①输入：途径：主要是生产者的 光合作用 流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量
②传递：途径：食物链和食物网 形式：有机物中的化学能
③转化：光能 有机物中化学能 热能 ④散失：途径：呼吸作用和分解作用
形式：热能
归纳总结 二、过程
⒈生态系统的能量来源主要是 太阳光能
模型构建 对于分解者
生产者 同化 枯枝 败叶
初级消费者 同化
次级消费者 …
同化
遗体粪便
遗体粪便
分解者
呼吸作用
生态系统能量流动的概念模型
呼吸作用 呼吸作用
呼吸作用 呼吸作用
生产者 （植物）
初级消费者 （植食动物）
次级消费者 （肉食动物）
生物：5.2《生态系统的能量流动》课件(新人教版必修3)
ATP： ATP：用于生物的各项生命活动 能量 热能： 热能：散失
燃烧
③特殊途径：动、植物遗体形成的煤炭、石油等 工业 特殊途径： 植物遗体形成的煤炭、 热能。 热能。
注意： 注意： 生物个体的生命活动无时无刻不在消耗着能量， 生物个体的生命活动无时无刻不在消耗着能量，能量是推 动生物体进行各种生命活动的动力。同样， 动生物体进行各种生命活动的动力。同样，由生物群落和无 机环境组成的生态系统，其生存和发展也离不开能量供应。 机环境组成的生态系统，其生存和发展也离不开能量供应。 即：能量必须不断地从无机环境输入到生物群落，并沿着食 能量必须不断地从无机环境输入到生物群落， 物链（ 物链（网）传递，才能维持生态系统中各种生物正常的生命 传递， 活动。 活动。
二、能量流动的特点 1.单向流动 1.单向流动 食物链各营养级的顺序是不可逆转的， （1）食物链各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选 择的结果。 择的结果。 能量之所以单向流动即能量只能从第一营养级流向第二营养 再依次流向后面各个营养级，既不能逆向流动， 级，再依次流向后面各个营养级，既不能逆向流动，也不能循环 流动，这是因为生物之间的捕食关系是一定的， 流动，这是因为生物之间的捕食关系是一定的，能量只能由被捕 食者流向捕食者而不能逆流。 食者流向捕食者而不能逆流。 各营养级的生物在细胞呼吸时产生的热能， （2）各营养级的生物在细胞呼吸时产生的热能，全部被散失 掉了，这些能量是不能再利用的。 掉了，这些能量是不能再利用的。 由于太阳能是生态系统能量的源头， 由于太阳能是生态系统能量的源头，生产者只有通过光合作 用，才能将太阳能固定在它所合成的有机物中并输入到生态系统 的第一营养级。而当能量沿食物链流动时， 的第一营养级。而当能量沿食物链流动时，每个营养级的生物都 进行呼吸作用释放一部分热能，这部分热能一旦散失， 进行呼吸作用释放一部分热能，这部分热能一旦散失，生产者是 不能固定的。因此，能量不能循环流动。由此可见， 不能固定的。因此，能量不能循环流动。由此可见，生态系统是 一个开放的能量耗散系统，太阳能必须不断地输入生态系统， 一个开放的能量耗散系统，太阳能必须不断地输入生态系统，才 能满足各营养级生物对能量的需求。但是，生态系统从属于“ 能满足各营养级生物对能量的需求。但是，生态系统从属于“物 理系统” 其能量流动照样遵循能量守恒定律。 理系统”，其能量流动照样遵循能量守恒定律。
生态系统的能量流动(第一课时)高二生物课件(人教版2019选择性必修2)
需最少能量：选最 短 食物链；按 20% 计算 需最多能量：选最 长 食物链；按 10% 计算
归纳总结
在食物网中能量传递效率“最值”计算:
获能量最多 获能量最少
需能量最多 需能量最少
正推：知低营养级求高营养级 选最短食物链，按×20%计算 选最长食物链，按×10%计算
散 失
散
失
总结 各营养级同化量的分配
生产者固定的太阳能就是输入生态系统的总能量，能量沿着食物链流动 时，每一个营养级都有能量输入，传递，转化和散失的过程，各营养级 生物遗体残骸中的能量最终流向分解者
起点
1能量流动.
源头
生产者 光能
总能量 生产者固定的太阳能总量
2能量输入
过程 光合作用，化能合成作用
同化量=摄入量—粪便量
兔子的粪便是属于草的能量， 即粪便的能量属于上一营养级。 与上一营养级的遗体，残骸一样， 属于被分解者利用的部分
兔同化了小草的能量后，这些能量有哪些去向？
①呼吸作用散失
初级消费者 同化
②生长发育和 繁殖储存起来
B.次级消费者摄入
A.遗体残骸 被分解者分解利用
能量流经第二营养级的示意图
形式 有机物
3能量传递
渠道 食物链，食物网
形式 热能
4能量散失
过程 细胞呼吸
生态系统中的能量流动
1.生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律，为什么？ 能量在生态系统中流动，转化后，一部分储存在生态系统中，另一部分在 呼吸作用中以热能形式散失。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中来？为什么？ 不能。能量流动时单向的。
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
生态系统中能量流动的模型分析
生态系统中能量流动的模型分析生态系统是由生物群落和与其相互作用的非生物因素组成的动态系统。
其中，能量的流动是生态系统中至关重要的一个过程。
能量的流动以及相关的模型分析，可以帮助我们更好地了解生态系统的结构和功能。
本文将探讨生态系统中能量流动的模型，并进行分析。
首先，我们需要了解生态系统中能量的来源。
能量最初来自太阳，通过光合作用被植物吸收和转化为化学能。
这是生态系统中能量流动的起点。
植物通过自身的代谢过程将一部分能量转化为生物质，同时释放出部分能量作为热能。
其他生物（如食草动物）以植物为食，将其生物质转化为自身的能量和物质。
这一过程构成了食物链的基本模型，能量从一级消费者（植物）转移到二级、三级消费者（其他生物）。
基于这一模型，我们可以进一步分析生态系统中能量的流动。
在食物链中，一级消费者所获得的能量仅仅是二级消费者能量的一部分，而二级消费者又仅仅将其中一部分能量转化为自身的生物质，释放其余的能量。
这个过程将会导致能量的逐级损失，能量的流动呈现金字塔状分布。
能量流动的模型不仅包括食物链的垂直方向，还可以考虑水平方向上的能量转移。
生态系统中存在着复杂的食物网，不同的食物链相互交织，形成了生态系统中的能量网络。
在这个网络中，能量可以通过多种路径从一个物种转移到另一个物种。
这样的复杂交错使得生态系统更加稳定，即使某个环节受到一定破坏，能量依然可以通过其他路径流动，从而维持生态系统的平衡。
除了食物链和食物网，生态系统中还存在能量的非生物转移过程。
这些过程包括光合作用中的能量转换、生物体的代谢过程中的能量转换、以及能量的释放等等。
通过对这些过程的建模和分析，我们可以更好地理解生态系统中能量的流动机制。
需要指出的是，生态系统中能量流动的模型分析并不仅仅限于量化能量的转移和损失。
生态系统中能量流动还与物质循环密切相关。
例如，有机物的降解和分解过程实际上也是一种能量的释放和转移过程。
因此，能量的流动还需要与物质的循环相结合进行综合分析。
生态系统的能量流动
鸟
昆虫
树
能量金字塔
若干 只鸟
＞1000昆虫
1树
1树
数量金字塔
问题探讨：
假如你像小说中的鲁滨 逊那样，流落在一个荒岛上， 除了饮用水之外没有任何食 物。你随身带的食物只有一 只母鸡、15Kg玉米。
策略：
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。
玉米
A、先吃鸡，
甲乙 丙 丁
【学习力-学习方法】
优秀同龄人的陪伴 让你的青春少走弯路
小案例—哪个是你
忙忙叨叨，起早贪黑， 上课认真，笔记认真， 小A 就是成绩不咋地……
好像天天在玩， 上课没事儿还调皮气老师， 笔记有时让人看不懂， 但一考试就挺好…… 小B
目 录/contents
1. 什么是学习力 2. 高效学习模型 3. 超级记忆法 4. 费曼学习法
人
再吃玉米
鸡
B、先吃玉米，
同时用一部分
玉米
人
玉米喂鸡，吃
鸡产下的蛋，
鸡
最后吃鸡。
总结
输入：能量的最终源头： 太阳能
生态系统的总能量：
生产者固定的太阳能的总量
传递： 能量沿着食物链（网）逐级流动； 转化： 太阳光能 光合作用 化学能 呼吸作用 热能
散失： 各级生物的呼吸作用及分解者的分解 作用（呼吸），能量以热能散失
能量的大小)（ C ）
A
B
下列叙述正确的是（ C ）
C
D
A、当狼吃掉一只兔时，就获得了兔的全部能量
B、当狼捕食兔并经同化作用合成自身有机物时，能量就从
第一营养级流入了第二营养级
C、生产者通过光合作用制造了有机物时，能量就由非生物
生态系统的能量流动课件(共42张PPT)人教版选择性必修2
分
解
者
呼吸作用
思考：1、人工鱼塘需要投喂饲料，此时流入鱼塘生态系统的总能量如何表示？
2、各营养级的能量都会按照图示途径全部利用吗？
被分解者分解利用 一定时间内未被自身呼吸作用消耗，也未被
用于自身生长、 发育、繁殖
流入下一个营养级 后一个营养级和分解者利用的能量。 未被利用的能量 (短时间内，定时)
课堂练习
第3章 生态系统及其稳定性
第2节
生态系统的能量流动
问题探讨
假设你像小说中的鲁滨逊那样，流落在一个荒岛上，除了有能饮用的水 ，几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有1只母鸡、15 kg玉米。
你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？
方案1
先
方案2
一部分 后
一、能量流动
1.概念 生态系统中能量的__输__入___、__传__递___、__转__化___和__散__失___的过程。
二、能量流动的过程
归纳：能量流经第二营养级（兔子）的示意图
呼吸作用
散失（热能）
摄入
粪便 属于兔子的同
化量吗？
同化
用于生长 发育和繁殖
捕食者摄入
遗体残骸
分解者利用 呼吸作用 散失（热能）
摄入量 = 同化量 + 粪便量 同化量= 呼吸作用散失＋自身生长发育繁殖
流向分解者的能 量包含哪些？
同化量= 呼吸作用散失＋捕食者摄入＋分解者利用
（5）兔子吸收了能量后,这些能量有哪些去向?
二、能量流动的过程
兔吃草后能将摄入的草全部同化吗？ 呼吸作用
同化
摄入
同化 流入
分解者
粪便
二、能量流动的过程
兔同化了小草的能量后，这些能量有哪些去向？
【课件】生态系统的能量流动课件2022-2023学年高二上学期生物人教版选择性必修2
●能量在流动过程中逐级递减，指的是流入各个营养级的能量。
●能量守恒定律可以用于衡量流入某个生态系统的总能量，总能量=储 存在生态系统(生物体的有机物)中的能量+被各个营养级的生物利用、 散发至非生物环境中的能量。
●因此，虽然能量在流动过程中逐级递减，但总能量依然遵循能量守恒 定律。
能量流动模型分析与相关计算
物的排遗物等获得物质和能量 6.许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构是食物网，一种生物在食物网中可能占据多个营养级，
两种生物之间可能同时具有捕食和种间竞争关系。食物链上的营养级一般不超过五个 7食物链和食物网是生态系统的营养结构。是生态系统物质循环和能量流动的渠道。 8 错综复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件。一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外 界干扰的能力强。 9 形成食物链的根本原因是各种生物之间的食物关系。
能量流动模型训练
2.某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中 不正确的是（ C ）
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/W1 C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2) D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
1、A~E分别表示 A:__第__二__营__养__级___摄__入__的__能___量_________B：_____第__二__营__养__级___同__化__的__能___量_______ C:__用__于__生__长___、__发__育__、___繁__殖__的__能___量_________ D：_流__向__第__三___营__养__级__的__能___量____E:___流__向__分__解___者__的__能__量______
【课件】生态系统的能量流动课件-2022-2023学年高二上学期生物人教版(2019)选择性必修2
分析赛达伯格湖的能量流动
图中数字为数值，单位是 J/（cm2‧a）。图中“未 固定”是指未被固定的太 阳能。“未利用”是指未 被自身呼吸作用消耗，也 未被后一营养级和分解者 利用的能量。
1. 用表格的形式，将图中的数据进行整理。 2. 计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。
营养级
➢ 能量金字塔 将单位时间内各营养级所得到的能量
数值转换为相应面积（或体积）的图形， 并将图形按照营养级顺序排列，可形成 一个金字塔图形，叫做能量金字塔。 直观的反映出生态系统各营养级间能量 的关系 通常都是上窄下宽的正金字塔形
➢ 数量金字塔 用表示能量金字塔的方法表示各营养
级的生物个体的数目比值关系，即为数 量金字塔。
捕食害虫的动物∶蜘蛛（包括圆蛛、跳蛛、小黑蛛）、青蛙等 以浮游植物为食的动物∶ 浮游动物、底栖动物（田螺、摇蚊） 分解者∶土壤中微生物、水中底栖动物∶田螺、摇蚊、蚯蚓等动物
➢ 绘制该生态系统的部分能量流动图，思考稻田生态系统中生产者的主 体是什么？其他生产者、初级消费者、次级消费者分别有哪些？它们 与农作物是什么关系？有害还是有益？
太阳能
水稻
鸭舌草 水稗草
稻飞虱 稻螟虫
跳蛛 青蛙
➢ 将害虫与益虫进行归类，简化表示该生态系统能量流动关系
➢ 结合以上分析，提出提高稻田产量，使稻田能量最大限度流入人类的
新措施。
提高水稻光合效率、减少杂草的 竞争、减少害虫取食造成能量流失
太阳能
人
水稻
杂草
害虫
益虫
是否有将害虫与杂草中能量通过二次转化，被人类利用的方法呢？
间种
多层育苗
稻—萍—蛙立体农 业
五、研究能量流动的实践意义
珊瑚礁生态系统能量流动模型与环境保护措施评估
珊瑚礁生态系统能量流动模型与环境保护措施评估珊瑚礁是海洋生态系统中独特而重要的一部分，它们不仅是众多海洋生物的栖息地，还为沿海社区提供了重要的生态、经济和文化价值。
然而，由于气候变化、过度捕捞、水质污染和人为破坏等原因，全球范围内的珊瑚礁正面临严重的威胁。
所以，了解和评估珊瑚礁生态系统能量流动模型，并制定相应的环境保护措施，对于保护这一生态系统的健康和可持续发展至关重要。
首先，珊瑚礁生态系统的能量流动模型是指能量在珊瑚礁生态系统中的流动和转换方式。
在珊瑚礁中，能量最初由太阳辐射提供，通过光合作用转化为生物量。
光合作用是珊瑚礁中最重要的能量转化过程，由珊瑚主体和共生藻类（zooxanthellae）共同完成。
这种共生关系使得珊瑚能够大量吸收光能，并将其转化为有机物质，供给其他生物。
此外，流动模型中还包括了食物链、生态圈中其他生物的能量消耗和转化等。
通过了解这些能量流动模型，我们可以更好地理解珊瑚礁生态系统的复杂性和稳定性，并为环境保护措施提供依据。
值得注意的是，全球变暖和海洋酸化等气候变化问题对珊瑚礁生态系统能量流动产生了重大影响。
由于全球变暖，海水温度升高导致了珊瑚白化现象的频繁发生。
白化现象是珊瑚失去共生藻类导致其变白和死亡的过程，使珊瑚无法进行光合作用，无法获取足够的能量。
海洋酸化则对珊瑚礁的骨骼形成过程产生了负面影响，进而影响了能量流动模型中珊瑚和其他物种之间的关系。
因此，保护珊瑚礁生态系统所需的环境保护措施应综合考虑到这些气候变化问题。
环境保护措施的评估应当以保护珊瑚礁生态系统的健康和可持续发展为目标。
首先，应加强对珊瑚礁的监测和研究工作，了解其生态系统的状态和变化趋势。
这需要建立有效的监测网络，并开展定期的珊瑚礁调查和数据记录。
同时，还需要加强对气候变化问题的研究，以更好地预测和应对珊瑚礁的变化。
其次，应制定和实施严格的保护措施，以减少人类活动对珊瑚礁生态系统的影响。
这包括限制过度捕捞、控制河流和海岸的污染、禁止破坏性的珊瑚采集和旅游活动等。
普适的生态系统能流模型.
普适的生态系统能流模型Odum于1959曾把生态系统的能量流动概括为一个普适的模型。
从这个模型中我们可以看出外部能量的输入情况以及能量在生态系统中的流动路线及其归宿。
普适的能流模型是以一十个隔室（即图中的方框）表示各个营养级和贮存库，并用粗细不等的能流通道把这些隔室年能流的路线连接起来，能流通道的粗细代表能流量的多少，而箭头表示能量流动的方向。
最外面的大方框表示生态系统的边界。
自外向内有两个能量输入通道，即日光能输入通道和现成有机物质输入通道。
达两个能量输入通道的粗细将依其体的生态系统而有所不同，如果日光的输入量大于有机物质的输入量则大体上属于自养生态系统；反之，如果现成有机物质的输入构成该生态系统能量来源的主流，则被认为是异养生态系统。
大方框自内向外有三个能量输出通道，即在光合作用中没有被固定的日光能、生态系统中生物的呼吸以及现成有机物质的流失。
根据以上能流模型的一般图式，生态学家在研究任一生态系统时就可以根据建模的需要着手收集资料，最后建立一个适于这个生态系统的具体能流模型。
应当说，这件工作远不象说起来那么容易，有些工作是十分困难的，因为自然生态系统中的可变因素很多，例如，幼龄树和老龄树的光合作用速率就不相同；幼年的、小型的动物比老年、大形动物的新陈代谢速率要高得多；入射的光能的强度和质量也随着季节的转换面变动等。
正是由于这种取样的复杂性，所以至今被生学家建立起能流模型的生态系统还是寥寥无几。
但是，有些生态学家却绕过了这种困难，他们在实验室内用电子计算机对各种生态系统进行模拟。
在实验室内可局限于对某些重要变量进行分析，至少这些变量是可以控制和调节的。
实践表明，通过这种室内模拟研究所获得的结果，常常和在自然条件下进行研究所获得的结果非常一致，两种研究方法都能得出几点重要的一般性结论。
例如，英国的生态学家Lawrence Slobodkin在实验室内研究了一个由藻类（生产者）、小甲壳动物（一级消费者）和水螅（二级消费者）所组成的一个实验生态系统，并且得出了如下的一个结论，即能量从一个营养级传递到另一个营养级的转化效率大约是10%。
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