第三节生态系统的能量流动分析
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我们所生活的这个世界中，生态系统是一个极其复杂而又精妙的体系。
其中，能量流动是生态系统运行的重要环节。
接下来，让我们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、知识点梳理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，称为生态系统的能量流动。
2、能量流动的起点生产者固定的太阳能是生态系统能量流动的起点。
3、能量流动的渠道食物链和食物网是能量流动的渠道。
4、能量流动的特点（1）单向流动：能量只能从一个营养级流向下一个营养级，而不能反向流动。
（2）逐级递减：输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。
一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有 10% 20% 的能量能够流到下一个营养级。
5、研究能量流动的意义（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。
二、例题解析例 1：在一个草原生态系统中，生产者固定的太阳能为 1000 焦耳。
按照 10% 20% 的能量传递效率，草食动物所能获得的能量最多为多少焦耳？最少为多少焦耳？解析：草食动物属于第二营养级。
生产者固定的太阳能是 1000 焦耳，按照 20% 的最高传递效率计算，草食动物所能获得的能量最多为1000×20% ＝ 200 焦耳；按照 10% 的最低传递效率计算，草食动物所能获得的能量最少为 1000×10% ＝ 100 焦耳。
例 2：如果一个生态系统中有 4 个营养级，第一营养级固定的能量为 10000 焦耳，第二营养级同化的能量为 1000 焦耳，第三营养级同化的能量为 100 焦耳，第四营养级同化的能量为 10 焦耳。
请问该生态系统的能量传递效率是多少？解析：能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化能量的比值。
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群落和非生物环境组成的一个生态单位，其中能量的流动是维持生态系统稳定运行的重要因素之一。
生态系统中的能量流动是指能量从一个组织者或生物群落转移到另一个组织者或生物群落的过程。
本文将探讨生态系统中能量的来源、转化和流动。
一、能量的来源生态系统中的能量主要来自太阳辐射。
太阳辐射是地球上所有生物的主要能量来源，它通过光合作用被植物转化为化学能。
光合作用是指植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质（如葡萄糖）的过程。
植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，同时释放出氧气。
二、能量的转化能量在生态系统中通过食物链进行转化。
食物链是描述生物之间能量转移关系的模型。
食物链由食物网组成，其中每个生物都有自己的位置。
食物链的基本结构是：植物（生产者）-消费者（一级消费者）-消费者（二级消费者）-消费者（三级消费者）-分解者（腐解者）。
在食物链中，能量从一个级别转移到另一个级别。
植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，成为生态系统中的生产者。
一级消费者是以植物为食物的动物，它们通过摄取植物来获取能量。
二级消费者是以一级消费者为食物的动物，它们通过摄取一级消费者来获取能量。
三级消费者是以二级消费者为食物的动物，它们通过摄取二级消费者来获取能量。
分解者是将死亡的生物体分解为无机物质的微生物，它们通过分解有机物质来释放能量。
三、能量的流动能量在生态系统中以一定的方向流动。
能量从生产者流向消费者，再从一级消费者流向二级消费者，最后流向三级消费者。
这种能量的流动被称为能量金字塔。
能量金字塔的底层是生产者，能量逐级递减，顶层是三级消费者，能量最少。
能量的流动还受到能量损失的影响。
能量在生态系统中的转化过程中会有能量损失，主要体现在代谢损失、热量损失和未被消化吸收的食物残渣。
这些能量损失导致能量在生态系统中逐级递减。
四、能量的利用生态系统中的能量主要被生物用于生长、繁殖和维持生命活动。
能量的利用效率是指生物利用能量的比例。
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生态学中的重要内容，能够帮助我们了解物质与能量在生物界中的传递和转化过程。
为了进行生态系统能量流动的学情分析，可以按照以下方案进行。
1. 确定研究范围：选择一个具体的生态系统进行研究，比如森林生态系统或湿地生态系统。
明确研究的目的和问题，例如分析该生态系统中能量的来源和流向，揭示能量流动的关键环节等。
2. 收集数据：对选择的生态系统进行实地调查，收集各个组成部分的能量数据。
可以统计各个物种的数量和生物量，并测量它们的能量含量。
同时，还可以通过监测降水量、温度等环境因素，收集与能量流动相关的环境数据。
3. 构建能量流动模型：根据所收集到的数据，可以建立生态系统的能量流动模型。
模型可以采用食物链、食物网或能量流图等形式，将各个物种之间的能量传递关系表示出来。
模型要考虑生物之间的捕食关系、死亡和分解等因素。
4. 分析能量流动特点：通过对能量流动模型进行分析，可以揭示生态系统中能量的主要来源和流向，以及不同级别的物种在能量转化中的作用。
可以计算各个级别物种之间的能量转化效率，探讨能量流动途径的稳定性。
5. 探究关键环节：根据能量流动模型的分析结果，找出能量流动中的关键环节。
可以通过计算能量（或营养）流动的比率来评估各个环节的重要性，进一步分析生态系统中的能量流动路径和关键生物群落。
6. 提出建议和改进措施：基于对能量流动的分析，可以针对生态系统中存在的问题提出相应的建议和改进措施。
比如，可以提出增加能量流动效率的方法，如增加能量传递路径、优化物种组成等。
通过以上学情分析方案的实施，可以全面了解生态系统中的能量流动情况，提供有针对性的解决方案和科学决策依据，促进生态系统的健康发展和保护。
继续分析能量流动的相关内容有助于深入理解生态系统的结构和功能，可以提供更多关于能量转换、物种相互作用和生态系统稳定性等方面的信息。
下面对于生态系统能量流动的相关内容进行更详细的阐述。
人教版教学课件【简洁版】第五章 第三节 生态系统的能量流动
96.3 18.8
7.5
生产者 464.6
13.5%
62.8
植食性动物 62.8
2.1
20%
12.6 29.3
肉食性动物 12.6
微量 5.0
293 12.5
未 分解者 单位（焦/厘米2 · 年） 固 14.6 定
未利用 327.3
能量流动的特点:
逐级递减:
•自身呼吸作用消耗 呼吸 •分解者利用 122.6
能量金字塔 研究 调整生态系统中的能量流动关系， 意义 使能量持续高效的流向对人类最有 益的部分
课堂练习
c 1.流经生态系统的总能量是指 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 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
知识回顾
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
• 生态系统中因某种生物的减少对其他生物的影 响： • 1、第一营养级减少，其他营养级的生物都将 减少。 • 2、“天敌”减少，被食者先增后减，最后稳 定。 • 3、“中间”营养级减少，应视情况而定，如：
植食性动物 62.8
肉食性动物 12.6
例外
研究能量流动的意义
• 桑基鱼塘 • 沼气工程
实现对能量ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ多级 利用，大大提高能 量的利用率
生态系统中能量的输入、传递、转化 概念： 和散失的过程
本 节 知 识 体 系
能量的源头： 太阳能
生产者固定的 过 流经生态系统的总能量： 太阳能的总量 能 程 途径：食物链和食物网 量 沿食物链方向由低营 单向流动： 流 养级流向下一营养级 动 特 逐级递减： 能量沿食物链流动过程中逐级 点 递减；传递效率10%~20%。
生态系统能量流动分析
二.能量流动的过程 ⒈生态系统的能量来源： 请阅读并讨论 : 太阳光能
2.起点： 生产者 渠道:食物链和食物网 ⒈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%)
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
定量不定时分析
呼吸作用散失 某一营养级 同化能量 流入下一营养级 分解者分解
定量定时分析
呼吸作用散失 某一营养级 流入下一营养级 同化能量 分解者分解 未被利用
指在一定时间内未被 呼吸消耗、未被分解 者所利用、未被下一 个营养级所同化的能 量。 未被利用的能量最终 被分解者所利用。
注意
1.只有满足Q输入≧Q储存+Q散失，生态系统才可能保持 稳定。Q输入 〈Q储存+Q散失，生态系统将会崩溃。 2.人工养殖生态系统的总能量=生产者固定太阳能总量+ 人工投放有机物（饵料）中能量
例2.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该 生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（ ） A. 24kJ B. 192kJ C.96kJ D. 960kJ
【解析】据题意，生态系统固定的总能量是生态系统 中生产者（第一营养级）所固定的能量，即24000kJ， 当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一 个营养级获得的能量是最多的。因而第四营养级所获 得能量的最大值为： 24000×20%×20%×20%=192kJ。 答案：B。
生态系统的能量流动说课稿
生态系统的能量流动说课稿生态系统的能量流动说课稿1一、教材分析：本节课主要讲述生态系统中的能量流动和物质循环。
这节课是在学习了生态系统中的食物链和食物网的基础上引入的，学好本节课知识，可为后面的学习生态平衡的知识做好铺垫。
针对本节课知识的特点，教学中可联系前面学习的内容，已达到温故知新的效果。
本节课知识比较抽象，在引导学生分析时，首先提示学生“能量是一切生命活动的动力”生物圈中的每一个完整的生态系统都是一个能量输入、传递、和输出的系统。
生态系统的物质循环教材以碳循环为例，结合所积累的生物知识较好的理解碳在生物之间循环，从生物体返回无机环境的过程。
将能量流动和物质循环的过程对比学习，加强了知识的理解。
二、教学目标：（一）知识目标1、使学生初步学会运用生态学的基本观点来认识生态系统中的能量流动、物质循环对生物界的重要性。
2、使学生了解生态系统的主要功能和名词概念以及能量流动与物质循环的特点。
3、使学生理解掌握能量流动和物质循环过程，以及它们在生态系统中的重要意义。
4、通过设计“草场放牧方案”，为学生（特别是X科）的后续学习打下基础。
（二）能力目标1、通过电脑课件和课本的图（图解）的观察，培养提高学生的识图能力、观察和分析能力。
2、通过师生讨论交流、学生小组讨论与教师引导启发相结合，将知识化难为易，培养学生口头表达能力、相互合作能力以及培养学生发散思维和求异思维。
3、通过实例和结合课本上例子的分析总结，培养学生运用科学知识解决和分析实际问题等思维能力，从而培养理论联系实际的能力。
4、以生态系统中能量流动和物质循环与人类生存的关系为题撰写小论文，提高学生的综合能力。
（三）情感目标通过生态系统功能的学习，使学生热爱大自然、保护生态环境，热爱祖国的美好山河，培养高尚的爱国主义情操。
三、教材重点、难点分析：1、重点：生态系统的能量流动过程及特点能量是一切生态系统的动力，也是生态系统存在和发展的基础，生物圈中每一个完整的生态系统都是一个能量输入、传递和输出的系统，这是生态系统功能的一个重要体现；其重点知识是：能量流动的起点、流经生态系统的总能量、能量流动的途径和特点。
《生态系统的能量流动》案例分析
《生态系统的能量流动》案例分析生态系统中的能量流动是一个非常复杂的过程，它是维持生命物质循环的重要基础。
在这个流动与循环中，光合作用是一个主要的能量来源。
下面我们就来分析一下海洋生态系统中的光合作用对能量流动的影响。
海洋生态系统中的光合作用海洋是地球上占据了70%的面积，不同的生物体系在这里生存、繁衍、捕食、被捕食，形成了一个错综复杂的食物网。
光合作用被称为海洋生态系统中一个重要的生态过程，它为各种生命提供了生存的基础。
在光合作用中，海洋生物可以通过吸收太阳能将水和二氧化碳转化为有机物，从而产生能量。
海洋生态系统中不同的物种，有着不同的生存要求和生命活动方式。
从生态角度来看，海洋生态系统中包括了许多生物居住的环境及供养的食物，这些区分海洋生态系统的特性也决定了它的能量流动。
例如，浅海海洋生态系统中通常存在浮游植物、底栖生物、浮游动物、底栖动物四种生物。
其中，浮游植物及细菌在生态系统中作为初级生产者，在光照环境的作用下通过光合作用产生能量、物质，为其他生物提供食物来源。
底栖生物和浮游动物则是海洋食物链中的二级消费者，而以这些动物为食的掠食性生物则是三级或以上的消费者。
有些因素能够影响海洋生态系统中的能量流动，进而影响整个生态系统的稳定性和平衡性。
以下是几个具有代表性的因素：1. 捕食行为：捕食行为在海洋食物链中扮演着一个关键的角色。
当一种生物在食物链中增加，会导致它们的食物减少，引发上下层食物链物种的数量变化。
2. 温度变化：温度变化可能会导致海洋生态系统中物种数量的变化。
当水温上升时，优势物种数量通常会下降，少数物种种群可能会增加。
3. 光照变化：光照的强度和时间也可能会对海洋生态系统的能量流动产生影响。
大型浮游植物可能会受到太阳能辐射的限制，导致它们的数量减少。
4. 溶解性无机物质：溶解性无机物质如氮、磷酸盐通常是浮游植物生长的限制因素。
当这些无机物质过量供应，会导致浮游植物生长过度，并且损害海洋生态系统。
新人教版高中生物必修3生态系统的能量流动教案
生态系统的能量流动一、教学目标1.分析生态系统能量流动的过程和特点。
2.概述研究能量流动的实践意义。
3.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。
二、教学重点和难点生态系统能量流动的过程和特点。
三、教学策略本节教学可以从“问题探讨〞引入，在学生讨论时，教师应作必要的提示：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。
在学生讨论的基础上，教师引出生态系统的能量流动的基本涵义。
然后，提出怎样研究生态系统的能量流动。
在进行“能量流动的分析〞的教学时，要提醒学生注意：研究能量流动可以是在个体水平上，也可以在群体水平上。
研究生态系统中能量流动一般在群体水平上，这种将群体视为一个整体进行研究是系统科学常用的研究方法。
理解能量流动的分析方法有助于学生学习本节后面的内容。
研究能量在沿着食物链从一个种群流动到另一种群时，需要考虑能量被利用和未被利用等多方面的能量值，以某动物种群捕食种群A为例，可用图5-4表示。
图5-4 能量流动的分析可以借助于某一具体的食物链，让学生分析“能量流动的过程〞。
教师可概括：〔1〕几乎所有生态系统的能量源头是太阳能。
植物通过光合作用，把太阳光能固定下来，这是生态系统繁荣的基础。
提醒学生注意：植物光合作用固定的能量减去呼吸作用消耗的能量，才是能够为下一营养级消费的能量。
所以，从能量的角度来看，植物的多少决定了生物种类和数量。
在气候温暖、降雨充沛的地方，植物格外繁茂，各种生物就会非常繁荣，热带雨林就是这样的情况；在气候寒冷、降雨很少的地方，植物很难生长，各种生物的数量都很少，显得荒凉而冷寂；〔2〕能量沿着食物链流动时，每一营养级都有输入、传递、转化和散失的过程；〔3〕生物的遗体残骸是分解者能量的来源。
能量在生态系统中是如何流动的，这是许多生态学家关注的问题。
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。
生物：5.2《生态系统的能量流动》课件(新人教版必修3)
(2)输入生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量。 2.能量的流动 (1)能量流动的主要形式：太阳光能→生物体内有机物中的化 学能→热能，即主要通过食物关系进行，而热能是能量流动的最 终点，分解者将流入生态系统的能量最终以热能形式散失。
(2)能量流动的途径：食物链和食物网。 (3)流动过程（如图所示）：
由图解可以看出，一个营养级所同化的能量，有三个去向： a.呼吸作用消耗； b.被下一营养级同化（食物链的最后一个营养级除外）； c.遗体、残骸等被分解者分解。
（3）能量的转化 ①生产者：光能 光合作用 有机物中的化学能 自身化学能
消化、吸收 合成
②消费者：食物化学能 （4）能量的散失
①形式：热能，是能量流动的最后形式。 ②过程：有机物（化学能） 生产者、消费者、分解者
•
从上面分析可知，能量流动逐 级递减的原因是：①各营养级生 物呼吸消耗；②生产者的遗体、 Content 残枝败叶，消费者的尸体、粪便 中的能量被分解者利用，经微生 物的呼吸作用消耗；③各营养级 生物中都有一部分能量未被下一 个营养级生物所利用。 以鼠类危害麦田里的小麦为例： 尽管麦田里有鼠类危害，但小麦 植株并非一定全都遭到鼠类的咬 食；一些小麦植株虽然被鼠类咬 断，但鼠类食用的主要是其中的 籽粒。
二、能量流动的特点 1.单向流动 （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。 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 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，能量只能由被捕 食者流向捕食者而不能逆流。 （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。 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，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，生产者是 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，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“物 理系统”，其能量流动照样遵循能量守恒定律。
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。
初中生物_能量流动和物质循环第一课时教学设计学情分析教材分析课后反思
第三节能量流动和物质循环（第一课时）教学设计教学目标：1、知识目标：（1）分析生态系统能量流动的过程和特点（2）概述研究能量流动的实践意义（3）尝试调查农业生态系统中的能量流动情况2、能力目标：通过引导学生定量地分析某个具体生态系统的能量流动过程和特点，培养学生分析、综合和推理的思维能力。
3、情感目标：通过学习本节内容，使学生理解生物之间存在着能量的流动，能量流动与农业生产的关系及应用，增强环境保护的意识。
教学重点、难点:1、生态系统能量流动的输入、传递、散失的过程2、生态系统能量流动的特点教学方法:利用多媒体ppt教学教学过程板书设计:第3节：能量流动和物质循环（第一课时）一、能量流动的概念：二、能量流动的特点:1、能量流动的特点是：单向流动、逐级递减2、能量传递效率是：10%~20%三、研究能量流动的实践意义:学情分析经过一年多的学习，学生对初中生物科有了大概的了解，并逐渐认识到生物的重要性，从而根据以往经验探索更适合自己的学习方法。
本节课的学习，在传授知识的同时要特别注意科学研究方法的培养，注意对学生综合能力和学习兴趣的培养，通过学习使学生更清楚地知道能量流动的概念、特点和研究能量流动的意义，使学生更有意识地保护生物，维护生态平衡。
学生已经学习生物知识一年多了，储备了一定的知识基础：比如：光合作用呼吸作用储存着能量的有机物营养级食物链食物网等等。
在熟练运用这些知识的基础上，递进式的设计５个小问题，引导学生层层剥开现象，分析本质。
另初二学生已经开始学习物理知识，了解了能量的概念能量守恒定理能量转化能量传递等，在学习能量流动时，已经做好了知识铺垫。
学生对能量流动的知识了解较少，特别是每一个营养级中能量的来源与去向问题，学生较难掌握，能量的流动特点也是学生学习的一大难点。
可以从生活实际出发，引导学生学习本节内容，如：为什么肉比玉米价格贵，为什么种地要除草。
引起学生的学习兴趣。
“能量流动的过程”，在初一学习植物“光合作用”的基础上，理解生态系统中用于能量流动的“能量”来源，并详细地分析了第一营养级(生产者)获得能量的全过程，定性地阐述了该营养级的能量变化。
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生态系统的能量流动是生态学中的一个重要概念，它对于理解生态系统的功能和稳定性具有关键意义。
接下来，我们将通过一些例题来深入探讨这个概念，并对相关知识点进行总结。
一、能量流动的基本概念生态系统中的能量流动是指能量在生物与环境之间、生物与生物之间的传递和转化过程。
能量的来源主要是太阳辐射能，生产者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，这些有机物沿着食物链和食物网在生态系统中传递。
能量流动具有单向流动和逐级递减的特点。
单向流动是指能量只能从一个营养级流向下一个营养级，而不能反向流动；逐级递减是指能量在传递过程中，每经过一个营养级，都会有大量的能量以热能的形式散失，导致传递到下一个营养级的能量越来越少。
二、例题分析例题 1：在一个草原生态系统中，生产者固定的太阳能为 10000 焦耳。
假设初级消费者同化的能量为 1000 焦耳，那么传递到次级消费者的能量最多为多少？解题思路：能量传递效率大约为 10% 20%。
初级消费者同化的能量为 1000 焦耳，按照最大传递效率 20%计算，传递到次级消费者的能量最多为 1000 × 20% ＝ 200 焦耳。
例题 2：在一个森林生态系统中，有以下食物链：植物→ 食草昆虫→ 食虫鸟→ 鹰。
如果植物固定的太阳能总量为 100000 焦耳，食草昆虫同化的能量为 10000 焦耳，那么鹰最多能获得多少能量？解题思路：首先计算食草昆虫到食虫鸟的能量传递，最多为 10000 × 20% ＝ 2000 焦耳；然后食虫鸟到鹰的能量传递，最多为 2000 × 20% ＝ 400 焦耳。
所以鹰最多能获得 400 焦耳的能量。
三、能量流动的相关计算1、能量传递效率的计算：能量传递效率＝（下一个营养级同化的能量／上一个营养级同化的能量）× 100%2、某一营养级获得能量的计算：若已知上一个营养级同化的能量和能量传递效率，该营养级获得的能量＝上一个营养级同化的能量 ×能量传递效率四、能量流动的意义1、帮助人们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。
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指在生物之间和生物与环境之间能量的传递和转化过程。
能量流动学是研究生态系统中能量流动规律和能量捕获利用效率的一门学科。
为了进行生态系统的能量流动学情分析，可以采取以下步骤：1. 选择研究对象：根据研究目的和内容选择一个特定的生态系统进行研究，比如森林、湿地等。
2. 确定能量流动的层次：生态系统的能量流动可以从不同的层次进行研究，比如生物个体之间的能量传递、群落内不同物种之间的能量流动、生态系统与环境之间的能量交换等。
根据研究目标选择相应的层次进行研究。
3. 收集基础数据：收集与研究对象相关的数据，包括物种组成、数量分布、生长繁殖情况、食物链关系、能量转化效率等。
4. 建立能量流动模型：根据收集的数据建立生态系统的能量流动模型，模拟能量的传递和转化过程。
可以使用系统动力学模型、食物网模型等进行建模分析。
5. 分析能量流动特征：通过对模型进行分析，可以得到生态系统能量流动的一些特征，比如能量流量的大小、能量捕获利用效率、能量捕获与捕食关系的变化等。
6. 评估生态系统的稳定性：根据能量流动的特征，评估生态系统的稳定性，包括物种多样性、食物链稳定性等指标。
通过对不同情景的模拟和敏感性分析，可以评估不同因素对生态系统稳定性的影响。
7. 提出建议和措施：根据分析结果提出相应的建议和措施，为生态系统的保护和管理提供依据。
比如可以建议增加某些物种的保护力度，改善生态系统的能量捕获利用效率等。
总之，生态系统的能量流动学情分析方案包括选择研究对象、确定能量流动的层次、收集基础数据、建立能量流动模型、分析能量流动特征、评估生态系统的稳定性，提出建议和措施等步骤。
这些分析对于理解生态系统的能量流动规律和维持生态系统的稳定性具有重要意义。
继续分析生态系统的能量流动情况，可以进一步研究生物个体之间的能量流动、群落内不同物种之间的能量流动以及生态系统与环境之间的能量交换。
首先，研究生物个体之间的能量流动。
《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3
小 结
生态系统的 能量流动
能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始 流经生态系统的总能 能量流动的数量 是生产者所固定的全部太阳能
能量流动的途径：太阳能→第一营养级→第二营 养级→‥‥‥第五营养级 单向流动不循环 能量流动的特点 逐级递减传递率为10％～20％ 设法调整能量流动关系 研究的目的
使能量流向对人类最有益的部分
D.能量从生物体进入环境的过程
3.(多选题)下列有关生态系统能量流动
的叙述中正确的是( ABD )
A.能量流动是单向的，不可逆的
B.食物链越短，可供最高营养级消费的能量越多
C.初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少
D.营养级越多，散失的能量越多
4.森林中，螳螂捕蝉，黄雀在后，可 构成一条食物链。如果黄雀增加体重 10克，按理论计算，至少需要蝉( C )
课堂练习：
1.人们常用金字塔来说明生态系统中 哪两者之间的关系 （ A ）
A.能量和营养级 B.个体大小与营养级 C.个体大小与个体数量 D.个体数量与生物类型
2.生态系统的能量流动是指（ C ）
A.太阳能被绿色植物固定的过程
B.生态系统内生物体能量代谢的过程
C.生态系统内伴随物质循环的能量转移过程
呼吸
要点
• 源头：太阳 • 起点：始于生产者固定太阳能。 • 总量：生产者固定太阳能的总量。 • 去路：自身呼吸消耗；分解者所利用；被下 一个营养级所同化；未被利用。 • 渠道：以食物链为渠道，沿着各个营养级 依次流动。 • 终点：以呼吸热的形式散失。
( 三) 生态系统能量流动的特点：
美国生态学家林德曼1942年对赛达伯格湖的能量流动进行的定量分析
单向流动，逐级递减 （10%---20%）
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• 简单地说，一个是牧食者对活植物体的消费，另一个是碎屑消费者对死亡有 机物质的利用。
• 这里所讲的碎屑消费者，是指以碎屑为主要食物的小型无脊椎动物，如猛水 蚤类、线虫、昆虫幼虫、软体动物、虾、蟹等，它们是很多大型消费者的摄 食对象。
Wiegert(1968)方程式
• △H=H1 – H2 – QSR – WSR • 生物能量学预算：P= I – E – R – WSR • 式 物 Q界S中质净R为：的功与焓的△外含交H界为量换净系；；热统PH量为2的的为生焓交输成变换出物化；物质；质W的H的1S焓R为为焓，输与含I入外量为；
• 在生态系统中，所有异养生物需要的能量都来自 自养生物合成的有机物质，这些能量是以食物形 式在生物之间传递的。
• 能量流动的起点是生产者通过光合作用所固定的 太阳能。流入生态系统的总能量就是生产者通过 光合作用所固定的太阳能的总量。
• 当能量由一个生物传递给另一个生物时，大部分 能量被降解为热而散失，其余的则用以合成新的 原生质，从而作为潜能贮存下来。
• 把热力学定律应用于生态学能量流动中意义重大。
• 生物体是开放的不可逆的热力学系统。它和外界 环境有焓的变换（H)，要固定热能（TS）和外 界摩擦生热（Q)。而呼吸作用损耗仅是Q的一部 分热交换而不是TS。热力学定律表示了能量的守 恒、转换和耗散。
• 据此，可以准确地计算一个生态系统的能量收支。
• 因此，对于包含能量转化的任何系统来说，能量的输入 与输出之间都是平衡的。即进入系统的能量等于系统内 储存的能减去所释放的能。
热力学第二定律
• 热力学第二定律表明，在能量传递的过程中，总有一部 分能量会转化成不能利用的热能，以致于任何能量传递 过程都没有100％的效率。
• 生物体、生态系统和生物圈都具有基本的热力学特征， 即它们能形成和维持高度的有序或“低熵”状态(熵)是 系统的无序或无用能的度量)。低墒状态系由高效能量 (如光或食物)不断地降解为低效能量(如热)而达到。
• 在生态系统中，由复杂的生物量结构所显示的“有序”， 是通过可以不断排除“无序”的总群落呼吸来维持的。
表达式
• △H = Qp + Wp——热力学第一定律 • △H = △G + T△S ——热力学第二定律 • 式中：△H是系统中焓的变化；Qp,Wp为
净热净功，各自独立的外界环境发生交 换。在常压下，△G是系统内自由能的变 化，T是绝对温度（K）, △S为系统内的 熵变。
•பைடு நூலகம்能量在各营养级之间的数量关系可用生态金字 塔表示。
一个营养级的生物所同化着的能 量一般用于4个方面：
• 一是呼吸消耗； • 二是用于生长、发育和繁殖，也就是贮
存在构成有机体的有机物中；
• 三是死亡的遗体、残落物、排泄物等被 分解者分解掉；
• 四是流入下一个营养级的生物体内。
牧食链和腐质链
• 生态系统中的能量流动，是通过牧食食物链和碎屑食物链共同实现的。由于 这些食物链彼此交联而形成网状结构，其能量流动的全过程非常复杂。
• 食物链愈短，或者距食物链的起点愈近，生 物可利用的能量就愈多。
• 在生物群落中，不同食物链上相应的环节代表着同一个 营养级，位于同一营养级上的生物是通过数量相同的环 节从植物获得能量的。
• 这样，绿色植物所占据的是第一营养级，食草动物是第 二营养级，初级食肉动物(吃食草动物)是第三营养级， 次级食肉动物(吃初级食肉动物)是第四营养级，位于再 上一级的消费者生物是第五营养级。
第三节、能量流动
energy flow
一、能量流动的基本原理
• 其他名称：能流
• 从太阳能被生产者(绿色植物)转变为化学能开始, 经过食草动物、食肉动物和微生物参与的食物链 而转化，从某一营养级向下一个营养级过渡时部 分能量以热能形式而失掉的单向流动。
• 能量流动是生态系统的主要功能之一。
• 在生态系统内，能量流动与碳循环是紧密联系在 一起的。
• 碎屑消费者所利用的能量，除了一部分直接来自碎屑物质之外，大部分是通 过摄食附着于碎屑的微生物和微型动物而获得的。
• 因此，按照上述的营养类别，碎屑消费者不属于独立的营养级，而是一个混 合类群。由于不同生态系统的碎屑资源不同，碎屑线路所起的作用也有很大 的差别。
• 在海洋生态系统中，初级消费者利用自养生物产品的时滞很小，因此通过牧 食线路的能量流明显地大于通过碎屑线路的能量流。
二、生态系统中能量流动的渠道
• 能量流动的渠道是食物链和食物网 。
• 流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生 物所同化的能量。
• 能量流动以食物链作为主线，将绿色植物与消 费者之间进行能量代谢的过程有机地联系起来。
• 牧食食物链的每一个环节上都有一定的新陈代 谢产物进入到腐屑食物链中，从而把两类主要 的食物链联系起来。
• 相反，对于很多淡水(尤其是浅水)生态系统来说，碎屑线路在能量传递中往 往起着主要的作用。
营养级
• 绿色植物所提供的食物能通过生物的摄食和 被摄食而相继传递的特定线路称之为食物链。
• 每一条食物链由一定数量的环节组成，最短 的包括两个环节，如藻类→鲢、水草→草鱼 等，而最长的通常也不超过4—5个环节。
食入物质的焓； E 为消化物质的焓， R 为净呼吸热量损失。
生态系统中能流特点：
➢单向流动：是指生态系统的能量流动只能从第 一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的 各个营养级。一般不能逆向流动。这是由于动 物之间的捕食关系确定的。如狼捕食羊，但羊 不能捕食狼。
➢逐级递减是指输入到一个营养级的能量不可能 百分之百地流人后一个营养级，能量在沿食物 链流动的过程中是逐级减少的。能量在沿食物 链传递的平均效率为10%～20%，即一个营养 级中的能量只有10%～20%的能量被下一个营 养级所利用。
生态系统能量流动规律
• 生态系统是一个热力学系统，生态系统中能量的 传递、转换遵循热力学的两条定律：
热力学第一定律
• 能量在生态系统中的流动和转化是服从热力学定律的。 按照热力学的概念，能量是物体做功的本领或能力。能 量的行为可以用热力学定律来描述。
• 热力学第一定律（即能量守衡定律）指出，能量既不能 创造也不会被消灭，只能由一种形式转变为另一种形式。