第二章生态系统能量流动
人教版教学课件生态系统的能量流动课件
3.流经生态系统的总能量是什么？ 生产者 ——太阳光能
4.来源：
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？ 5.去路： 被下一营养级的生物所利用 请以生产者(第一营养级)为例说明.
被分解者所利用
消费者 ——前一营养级
呼吸作用消耗
三、能量流动的特点
思考: 1.该生态 系统各营养级的 能量输入为多少 ？ 各营养级的能量 去处？ 2.计算各营养级 的传递效率？
鸟 昆虫 树
迁移创新：
1.为什么说“一山不容二虎”?
根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，
营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态系统
中几乎是最高营养级，通过食物链（网）流经老虎的 能量已减到很少的程度。因此，老虎的数量将是很少 的。故“一山不容二虎”有一定的生态学道理。
迁移创新：
2.食物链一般不超过5个营养级?
第五章
生态系统及其稳定 性
第二节 生态系统的能量流动
执教人 王成振
第五章
生态系统及其稳定 性
第二节 生态系统的能量流动
2012.3.7
一、说教材
1、教材分析 ：
本节内容是人教社高中生物必修模块3第五章的 核心内容，. 亦是本章的重点，在教学中本节知识 起着承上启下的作用。既和必修一模块《细胞代谢》 的知识联系密切，又直接关系到《生态系统的物质 循环》和《生态系统稳定性》的学习，学科内综合 性强，理论联系实际紧密，是高考命题的热点。
呼吸作用
呼吸作用 呼吸作用
次级消费者
呼吸作用
生产者 （植物）
（植食性动物） （肉食性动物） （肉食性动物）
初级消费者
三级消费者
分解者
呼吸作用
第2节 生态系统的能量流动
8. 蓝色箭头表示： 该能量是散失到系统外的，不能再利用的能量
9. 能量散失的主要途径： 通过呼吸作用以热能形式散失 10.能量传递的效率： 10％～20％
能量传递效率的有关计算
选取最短食物链
消费 者获 得的 能量 最多 最大的传递效率20%
选取最长食物链
最少 最小的传递效率10%
五、能量金字塔
3、下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，各代 表一定的能量值，下列各项中，不正确的是（ B ）
A．生物与生物之间吃与被吃的关系不可逆转，所以能 量流动具单向性 B．①表示流经生态系统内部的总能量 C．一般情况下，②为①的10％～20％ D．从能量关系看：②>③＋④
4．某草原上长期生活着野兔、狐和狼，它们共 同形成一个稳定的生态系统，经测定其各种生物 所含能量如表5－1。请回答下面的问题。
呼吸作用
生产者
（植物） 遗体 残骸
初级消费者
（植食性动物）
分 解 者
被下一营养级 的生物所利用
…
….
粪便
初级消费者 摄入
2.能量流经第二营养级示意图
分 初级消费者 解 同化 呼 者 去路： 遗体 吸 利 用于生长 呼吸作用消耗 发育和繁殖 用 残骸 失散 呼 分解者分解利用 次级消费者 吸 下一营养级摄食 摄入 散失
能量是如何流动的？从哪里开始研究？
请同学们认真阅读教材第94页,并 分析下面的问题:
二.能量流动的过程 请阅读并讨论: ⒈生态系统的能量最终来源： 太阳光能
2.起点： 生产者 渠道:食物链和食物网 1.生态系统的能量来源是什么？
生产者所固定的太阳 3.流经生态系统总能量： 2.能量流动的起点和渠道是什么？ 能的总量(约占1%)
生态系统的能量流动知识点
第2节生态系统的能量流动1、生态系统的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。
输入：（1）能量的最终源头：太阳能（2）流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量传递：（1）渠道：能量沿着生物链、食物网逐级流动（2）形式：以有机物中的化学能传递转化：太阳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），能量以热能的形式散失。
（注意：流经各营养级的总能量：对生产者而言强调关键词“固定”而不能说“照射”；对各级消费者而言强调关键词“同化”而不能说“摄入”。
）2、生态系统能量流动的过程(1)太阳能进入第一营养级：生产者光合作用将太阳光能固定转变成有机物中稳定的化学能。
⑵输入每一营养级的能量的去向：①一部分：生产者呼吸作用中以热能形式散失。
②一部分：流入下一营养级。
③一部分：被分解者分解。
④一部分：暂未被利用（最终被分解者分解）。
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。
（3）下一营养级粪便中的能量属于上一营养级同化（或固定）的能量，而不属于自身的。
(4)同化量=摄入量—粪便中的能量=呼吸作用以热能形式散失的能量+自身生长、发育、繁殖消耗的能量=呼吸作用以热能形式散失的能量+被下一营养级同化+被分解者利用= 呼吸作用以热能形式散失+被下一营养级同化+被分解者利用 +未利用的能量(5)能量流动图解：补充图中标号代表的内容：h: 粪便量c: 初级消费者同化量f: 呼吸作用以热能形式散失量d: 用于生长、发育和繁殖量i:遗体残骸中的能量g:分解者分解量甲：生产者乙：消费者丙：次级消费者丁：呼吸作用戊：分解者3、能量流动的特点：（1）单向流动：①方向：沿食物链由低营养级流向高营养级。
②特点：不可逆转，也不能循环流动。
（2）逐级递减：①能量在沿食物链流动的过程中逐级减少，传递效率约为10%～20%。
②营养级越高，所获得的能量越少，因此食物链越长，能量损失越多。
新教材高中生物3.2生态系统的能量流动
二、能量流动的特点
464.6 62.8 13.52% 62.8 12.6 20.06% 12.6
能量传递效率=
某一营养级的同化量 上一营养级的同化量
能量在相邻两个营养级间的 传递效率是10％～20％
二、能量流动的特点
变式：最多需要A__1_0_0_0___kg 方法：多条食物链, 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
题型三：关于“定值”的计算 在食物网中,某一营养级同时从上一个营养级的多种生物中按一定比例 获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。
【例】有一食物网如图所示。如果能量传递效率为10%，各条食物链传
生态系统的能量流动
在由草、兔、狐组成的一条食物链中，兔经同化作用所获得的能量， 其去向不应该包括( B )。 A.通过兔子呼吸作用释放的能量 B.通过兔子的粪便流入分解者体内 C.通过狐的粪便流入分解者体内 D.流入狐体内
生态系统的能量流动
下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A.B.C代表三个营养级，数字均为 实际测得的能量数，单位为106kJ。已知该生态系统受到的太阳辐射为1188872×106kJ， 但其中1188761×106kJ的能量未被利用。请回答下面的问题。
3.流入某一营养级的能量，为什么不会百分之百地流到下一个营养级? 流入某一营养级的能量除了流入下一营养级的之外，还有以下去向： ①一部分通过该营养级的呼吸作用散失； ②一部分作为排出物、遗体或残枝败叶被分解者利用； ③一部分未被捕食，未能进入下一营养级。 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。 4.通过以上分析，你能总结出什么规律? 能量流动是单向的；能量在流动过程中逐级递减。
第2节 生态系统的能量流动
2.[第 54 页]可以把一个营养级中的所有种群作为一个整体来研究能量流动, 也可以把一个种群作为一个整体来研究能量流动。 ( √ ) 3.[第 55 页]太阳输送到地球的能量大多数被第一营养级固定在它们所制造的 有机物中。 (× )
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.生态系统中能量流动的计算 (1)计算某一生物所获得的最多(最少)的能量规律(设食物链为 A→B→C→D):
已知
D营养级
净增重M
A营养级
净增重N
问题
至少需要A营养级多少(设为N1) 最多需要A营养级多少(设为N2) D营养级最多增重多少(设为M1) D营养级至少增重多少(设为M2)
求解思路
N1=M÷(20%)3 N2=M÷(10%)3 M1=N×(20%)3 M2=N×(10%)3
(2)涉及多条食物链的能量流动计算时,若根据要求只能选择食物网中的 一条食物链,计算某一生物获得的最多(或最少)的能量。其规律如下:
1.研究生态系统的能量流动,可以参考如下模型。下列有关叙述错误的是( C )。
A.一般在群体营养级水平上研究生态系统中的能量流动 B.研究流经某一种群的能量时,要考虑到能量被利用和未被利用等方面 C.模型中的“能量输入”就是指捕食者的捕食 D.模型中的“能量散失”主要指呼吸作用散失的能量
生态系统的能量流动课件
(2)图 2 中，若 A 表示图 1 中营养级Ⅱ所摄入的全部能量， 则 B 表示________，C 表示________；若图 1 中营养级Ⅰ所固 定的太阳能总量为 y，则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是 ________(用图中所给字母的表达式表示)。
(3)由图 2 可以总结出生态系统能量流动的主要特点是 __________________________________。
(4)若图 1 营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，构 成食物关系如图 3。其中，甲能量中比例为 X 的部分直接提供给 丙 ， 则 要 使 丙 能 量 增 加 A kJ ， 最 多 需 要 消耗 甲 的 能 量 为 ________kJ(用所给字母的表达式表示)。
[模板构建·思路导引] 识图 图 1：最底层为第一营养级，以上依次为第二、第三、
第四营养级；M1 为进入该生态系统的能量，M2 为散失的能量。 图 2：体现了该营养级能量的输入、传递、转化和散失的过
程。 图 3：食物网中包含 2 条食物链，甲为生产者，丙为最高营
养级的消费者。
转化 (1)M1 为外界进入该生态系统的能量，为太阳能；
M2 为散失的能量，为热能。 (2)生态系统能量传递效率为下一营养级的同化量比上一营
提示：(1)13.5%,20%；计算公式： 下一营养级同化量
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。
第二节 生态系统的能量流动
二、能量流动的过程
1、生态系统的能量来源是什么？ 太阳光能 2、能量流动的起点和渠道是什么？ 起点：生产者 渠道:食物链和食物网 3、流经生态系统的总能量是什么？ 生产者所固定的太阳能的总量(约占1%) 4、各个营养级能量的来源又是什么？ 生产者----太阳光能 消费者----前一营养级 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。 植物呼吸作用消耗 被初级消费者所利用 遗体、残骸被分解者所利用
四、研究能量流动的意义
锄去农田中的杂草，修去树木的侧枝，目的是什么? 研究能量流动的意义：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。持续——合理地开发 和利用；高效——多级利用能量，提高 利用效率 桑基鱼塘 沼气工程
实现对能量的多级利用， 大大提高能量的利用率。
二、能量流动的过程
生态系统的能量流动图解 思考与讨论： 1、生态系统的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？ 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中来? 不能，能量流动是单向的。
五、农田生态系统能量流动情况调查
1、生产者主体是水稻，其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主 要通过喷洒除草剂，或人工除草的方式抑制杂草的生长。 2、初级消费者有：田螺、浮游动物、植食性昆虫、植食性鱼、鸟 类等。一般而言，植食性昆虫和鸟类等往往对水稻生长构成危害， 田螺、植食性鱼数量较多时也会对水稻生长构成危害。农民采取喷 洒农药、竖稻草人等措施防止或减少这些动物的危害。 3、次级消费者有：泥鳅、黄鳝、肉食性鱼、青蛙等。一般而言， 这些消费者对水稻生长利大于害。农民通过禁捕，或适量放养等措 施，实现生态农业的目标。 5、农民对秸秆的传统处理方式有焚烧或填埋等；现代农业提出了 综合利用思想，例如，秸秆可作为多种工业原材料，还可以用来生 产沼气，以充分利用其中的能量。 6、主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。 7、通过稻田养鱼等措施，实现立体化生态农业；通过建造沼气池， 实现能量的多级利用。
生态系统的能量流动
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；
第2节 生态系统的能量流动
生态系统的能量流动
假设你像小说中的鲁宾逊那样， 流落在一个荒岛上，那里除了 有能饮用的水之外，几乎没有
任何食物。你随身尚存的食物
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。
一 能量流动的概念和过程（完成学案梳理并思考下列问题）
光合作用，将光能转化为 ②输入过程：主要是通过生产者的_________ 化学能。 _______
(2)传递：
食物链和食物网 。 ①传递途径：_______________ ②传递过程：
生产者
次级消 费者
分解者
(3)转化和散失过程(以第一营养级为例)： 呼吸作用 过程中以热能的形式散失； ①_________ 生长、发育和繁殖 等生命活动，储存在植物体的_____ 有机 ②用于_________________ 物 中。 ___ 分解者 分解而释放出来； a.一部分随着残枝败叶等被_______ 第二 营养级。 b.另一部分则被初级消费者摄入体内，流入_____
1.人们常用能量金字塔来描述一个生态系统中各营养级所 得到的能量的数值，下面的说法正确的是（ A ） A．生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中损失的 能量越多
B.最多约有20%的能量从第一营养级流入次级消费者
C.生产者呼吸消耗的能量一般没有流入初级消费者的能量 多 D.位于金字塔顶部的消费者获能最多
1、太阳能如何进入生态系统（输入）？
绿色植物的光合作用 就一个生物个体（如人）而言，能量是如何输入、储存、
转化和散失的呢？ 能量输入
个体 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量 能量流经一个生物个体的模型
能量流动的分析
生态系统的能量流动课件
入量
()
(8)生态系统中的能量流动和转化不遵循能量守恒定律，总量
越来越少
()
(9)流经该生态系统的能量能够重新再回到这个生态系统，被
重复利用
()
答 案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)×
探究点二 能量流动的特点及相关计算 美国生 态学家林德曼对一 个结构相对简单的 天然湖泊 —— 赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，得出了如图所示的 数据[单位：J/(cm2·a)]，请完成以下分析：
碳和水转化成储存着 能量 的有机物，并且释放出 氧气 的 过程。
4.化能合成作用：少数种类的细菌能够利用体外环境中的 某些无机物 氧化时所释放的能量来制造有机物。
5.在“草→兔→狼”这条食物链中，兔属于第 二 营养级， 初级 消费者；兔生命活动需要的能量来自于 草 。
【情景导入】 电影推荐：请同学们欣赏《荒岛余生》电影。谈谈你的感想。
【活学活用】 3.在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树
造林，构建了新型农业生态系统(如图所示)。请判断下列说 法的正误。
(1)该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽、家畜
() (2)该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分( ) (3)该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率
【归纳提炼】 能量流动的极值计算 (1)能量在食物链中传递的计算 ①在一条食物链中若某一营养级的总能量为 n，则最多传 到下一营养级的能量为 0.2n，最少为 0.1n。 ②在一条食物链中，某一营养级的能量为 n，需要前一营 养级的能量至少为 n÷20%＝5n，最多为 n÷10%＝10n。 (2)能量在食物网中传递的计算 ①若一食物网中，已知最高营养级增加能量为 N a.求最多消耗第一营养级多少时，按最长食物链，最低传 递效率计算；
《生态系统的能量流动》 知识清单
《生态系统的能量流动》知识清单一、什么是生态系统的能量流动生态系统的能量流动，简单来说，就是能量在生态系统中的输入、传递、转化和散失的过程。
能量的最初来源是太阳，太阳的光能通过生产者（比如绿色植物）的光合作用转化为化学能，储存在有机物中。
这些有机物被各级消费者（比如食草动物、食肉动物）所摄取，能量也就随之在食物链和食物网中流动。
二、能量流动的特点1、单向流动能量在生态系统中的流动是单向的，只能从一个营养级流向下一个营养级，而不能反向流动。
这是因为能量在转化和传递的过程中，有很大一部分以热能的形式散失掉了，无法再被生物所利用。
比如说，草通过光合作用固定了太阳能，兔子吃草获取了能量，但兔子的能量无法再回到草中去。
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，上一个营养级传递给下一个营养级的能量，只有 10% 20%能够被下一个营养级所同化利用，其余的大部分都在传递过程中散失了。
例如，一片草地上的青草所含的能量为 1000 焦耳，那么吃草的羊最多只能获得 200 焦耳的能量，而吃羊的狼最多只能获得 40 焦耳的能量。
三、能量流动的过程1、输入生态系统的能量输入主要依赖于生产者的光合作用。
生产者将太阳能转化为有机物中的化学能，从而为生态系统提供了最初的能量来源。
2、传递能量通过食物链和食物网在生态系统中传递。
在食物链中，每一营养级的生物都会通过摄食获取上一营养级生物所含的能量。
3、转化能量在生态系统中会不断发生转化。
例如，动物通过呼吸作用将有机物中的化学能转化为热能和 ATP 中的化学能，用于生命活动。
4、散失能量的散失主要通过生物的呼吸作用，以热能的形式散失到环境中。
四、研究能量流动的意义1、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。
比如，在农业生产中，合理密植可以提高光能的利用率，增加农作物的产量。
2、帮助人们科学规划和设计人工生态系统，实现能量的多级利用，提高能量的利用率。
《生态系统的能量流动》 讲义
《生态系统的能量流动》讲义在我们生活的这个地球上，存在着无数复杂而奇妙的生态系统。
从广袤的森林到辽阔的海洋，从干旱的沙漠到湿润的湿地，每一个生态系统都在按照其自身的规律运转着。
而在这其中，能量的流动是维持生态系统运转的关键因素之一。
一、什么是生态系统的能量流动生态系统的能量流动，简单来说，就是能量在生态系统中从一个生物群体转移到另一个生物群体，从一个营养级传递到另一个营养级的过程。
能量的形式多种多样，但在生态系统中，最常见的能量形式是太阳能。
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。
然后，这些有机物被其他生物所摄取，能量也就随之在生态系统中流动。
二、能量流动的特点1、单向流动能量在生态系统中的流动是单向的，这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。
例如，太阳能被植物固定后，植物中的能量可以被食草动物摄取，但食草动物中的能量却无法再回到植物体内。
2、逐级递减能量在流动过程中会逐渐减少。
这是因为在每一个营养级中，生物都需要消耗一部分能量用于自身的生命活动，如呼吸作用等。
只有一部分能量能够被传递到下一个营养级。
通常，一个营养级传递到下一个营养级的能量效率只有 10%到 20%左右。
三、生态系统中的营养级生态系统中的生物可以按照其在能量流动中的地位和作用，划分为不同的营养级。
1、生产者生产者主要是指绿色植物，它们能够通过光合作用将太阳能转化为化学能，是生态系统中能量的最初来源。
2、消费者消费者包括食草动物、食肉动物和杂食动物等。
它们通过摄取其他生物来获取能量。
3、分解者分解者主要是指细菌、真菌等微生物，它们能够将动植物的遗体和排泄物分解为无机物，释放出其中的能量。
四、能量流动的实例让我们以一个简单的草原生态系统为例来看看能量是如何流动的。
在这个草原生态系统中，草是生产者，它们通过光合作用吸收太阳能并转化为有机物。
食草动物如羊以草为食，摄取了草中的能量。
而食肉动物如狼则以羊为食，获取了羊体内的能量。
《生态系统的能量流动》 讲义
《生态系统的能量流动》讲义一、什么是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相互关联的生态系统，从广阔的森林到浩瀚的海洋，从广袤的草原到小小的池塘。
而在这些生态系统中，能量的流动是维持生命活动和生态平衡的关键因素。
那么，究竟什么是生态系统的能量流动呢？简单来说，生态系统的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。
能量是一切生命活动的基础，没有能量，生命就无法存在。
在生态系统中，能量主要来自于太阳。
太阳的光能通过绿色植物的光合作用被转化为化学能，存储在有机物质中。
这就是能量的输入过程。
接下来，这些存储在植物体内的能量会通过食物链和食物网，从一个营养级传递到下一个营养级。
例如，食草动物吃植物，食肉动物吃食草动物，这就是能量的传递过程。
在传递的过程中，能量会不断地被转化。
比如，动物通过呼吸作用将摄入的有机物质中的化学能转化为热能和其他形式的能量，用于维持生命活动和生长发育。
最后，能量会以热能的形式散失到环境中。
这就是能量的散失过程。
二、能量流动的特点生态系统的能量流动具有两个非常重要的特点：单向流动和逐级递减。
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。
这是因为能量在转化过程中会有一部分以热能的形式散失掉，而散失的热能无法再被生物利用。
比如说，兔子被狼吃掉，兔子体内的能量就转移到了狼的体内，但狼体内的能量却不能再回到兔子体内。
逐级递减则是指能量在传递的过程中，每一营养级所获得的能量都会比上一营养级少。
通常情况下，只有大约 10% 20% 的能量能够传递到下一个营养级。
这是因为生物在摄取食物、消化吸收、代谢等过程中都会消耗大量的能量。
举个例子，一片草地上生长着很多草，假设草所含的能量为 1000 单位。
食草动物吃了这些草，但是由于它们在消化和代谢过程中消耗了很多能量，所以它们获得的能量可能只有 100 200 单位。
而食肉动物吃食草动物时，同样会有能量的消耗，它们获得的能量可能就只有10 40 单位。
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生态系统中能 量的流动
按能量来源将生物分为
第二章生态系统能量流动
自养生物
动物 杂食动物
腐生物
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食物链
生态系统的营养结构
能量转换的途径，或称能量流动的渠道 —食物链
指生物界食物关系中，甲吃乙、乙吃丙、 丙吃丁的现象。生物之间这种能量转换 连续依赖的次序称为食物链。
第二章生态系统能量流动
第二章生态系统能量流动
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生态金字塔
能量比例真 实、准确； 测定成本高
第二章生态系统能量流动
能量金字塔
基本名词
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生态系统的能 量动态和储存
第二章生态系统能量流动
生产量(production)：一定时期内有机物质 增加的总重量。
总生产量(gross production)：某一时期 合成的有机物质总量.
（2）草食动物的消耗 因生态系统类型不同而有很大变化。 草地损失量约28％－60%之间。 森林为1.5%－2.5%。 水体生态系统浮游植物群落60％－99％。
思考：如何看待森林中的昆虫？ （3）凋落物的消耗
第二章生态系统能量流动
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生态系统的能 量动态和储存
初级生产者营养级
3 净生产力和生物量 奥德姆根据初级生产力将生态系统划分为4 级： 最低：荒漠和深海。 较低：山地森林、热带稀树草原、某些临 时农耕地、半干旱草原、深湖和大陆架。 较高：热带雨林，长久性农耕地和浅湖。 最高：少数特殊的生态系统（农业高产田、 河漫滩、三角洲、珊瑚礁、红树林）。
现存量(standing crop)：单位面积上当时所 测得的生物体的总重量。
生产力(productivity)：指单位时间单位面 积的生产量，即生产的速率。
第二章生态系统能量流动
初级生产者营养级
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生态系统的能 1 能量输入 ——光合作用 量动态和储存 光合效能：太阳能量进入生态系统的效能。
光合效能＝生产量/进入系统的太阳能量*100％
第二章生态系统能量流动
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食物链
陆地与海洋食物链的例子
第二章生态系统能量流动
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食物链类型
第二章生态系统能量流动
草牧食物链（捕食食物链）: 是以绿色 植物为基础，从草食动物开始的食物链。
草原和水体生态系统是以草牧食物链为主的 生态系统。
腐生食物链（碎食食物链）: 指以死有 机物质为基础，从腐生物开始的食物链。
净生产量(net production)：总生产量减去 呼吸损失的部分.
初级生产量(primary production)：绿色 植物的生产量.
次级生产量(secondary production)：消 费者的生产量.
基本名词
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生态系统的能 量动态和储存
生物量(biomass)：任一时间某一地方某一 种群、营养级或某一生态系统有机物质的总 重量。(kg/ha、g/m2、kJ/m2)
鱼 浮游动物 第二章生态系统能量流动浮游植物
1 10 100 1000
单位：公斤
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生态金字塔
生物量金字塔
思考： 对中国这样一个人口大国，能否实现以肉 食为主？ 如果采取粮食→动物→人的食物途经，那 么虽然食品结构得到改善，但势必有大量 的粮食转换成动物的热能、机械能以及人 类不能食用的动物器官等损失掉。
森林是以腐生食物链为优势的生态系统。在 森林中，有90%的净生产是被腐生生物所分 解消耗的。
寄生性食物链:由宿主和寄生物构成。它 以大型动物为食物链的起点，继之以小型 动物、微型动物、细菌和病毒。后者与前 者是寄生性关系。
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食物网
生物之间的捕食和被食的关系不是简单 的一条链，而是错综复杂的相互依赖的网 状结构，即食物网。
热力学第一定律：
又称为能量守恒与转化原理。
能量可从一种形式转换成另一种形式，但能量即不能增加也不 会减少。
热力学第二定律：
自然界中任何形式的能最终归宿是热能，且不可逆；
第二任章生何态一系统种能能量流量动 的转换，总有一些能量损失掉，一种形式的能绝 不会全部转换成另一种形式的能。
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能量来源
太阳辐射能是地球表面最主要的能源，也是地 表水和大气运动的主要动力，它能使地球表面 发生风化，剥蚀而改变原来的外貌。
例如：太阳辐射能驱动了地球 上数以万计的河流不停奔腾流 淌，改变当地景观，带走泥沙。
第二章生态系统能量流动
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生态系统中能 量的流动
辐射能
SUN
万物生长靠太阳
生态系统中的植物通过光合作用将太阳 能固定为化学能； 消费者与分解者从植物那里得到能量。
热能
机械能 热能
机械能 热能
化学能
化学能
能量流动特点：
因为每个营养级的生物个体需要维持新 陈代谢、活动、繁殖等，消耗了大量能 量；同时这些生物体的根、枯枝叶、骨 头、角、牙等不能被下一级所利用。
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生态金字塔
数量金字塔 落叶林
草地
第二章生态系统能量流动
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生态金字塔
生物量金字塔
一个生长发育中的青少年，要增加1公斤体重的 话，需要吃10公斤的鱼。最终相当于吃掉1000公 斤的浮游植物。但是如果他直接吃这些植物呢？
测定值：1％－5％
第二章生态系统能量流动
初级生产者营养级
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生态系统的能 量动态和储存
2 能量消耗
（1）呼吸的消耗
植物群落呼吸损失掉的能量变化幅度在15 ％－90％以上。
损失量从极地到热带逐次提高。原因：温 度增高，尤其是夜晚温度高。从而影响植物 产量。
第二章生态系统能量流动
初级生产者营养级
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生态系统的能 量动态和储存
第二章 生态系统的能量流动
内容
Energy Flow
第二章生态系统能量流动
能量的基本概念 生物能量的来源 生态系统的营养结构 生态系统中能量动态和储存 生态系统按能量来源的分类 森林经营对生态系统能量的影响 小结
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什么是能量？
能量：做功的动力。
能量值的表示：卡或千卡。 与生物体有关的几种能量形式： 辐射能、机械能、化学能、热能
食物网不仅维持着生态系统的相对平衡 ，并推动着生物的进化，成为自然界发展 演变的动力。
这种以营养为纽带，把生物与环境、生 物与生物紧密联系起来的结构，称为生态 系统的营养结构。
第二章生态系统能量流动
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食物网
第二章生态系统能量流动
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生态金字塔
第二章生态系统能量流动
十分之一定律
在能量传递过程中，每个营养级只能从 上一营养级中得到约十分之一的能量。