生态系统能量流动的概念和过程
生态系统的能量流动
1.已知较低营养级生物具有的能量(或生物 .已知较低营养级生物具有的能量( ),求较高营养级生物能够从较低营养级 量),求较高营养级生物能够从较低营养级 生物获得能量(或生物量) 生物获得能量(或生物量)的最大值 例1. 若某生态系统固定的总能量为24000kJ, 1. 24000kJ 则该生态系统的第三和第四营养级所获得的 能量最多是( ) A. 540kJ和81kJ C. 240kJ和24kJ B. 3600kJ和960kJ D. 960kJ和192kJ
【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. 因而第三和第四营养级所能获得的最大能量分别是: 24000×20%×20%和24000×20%×20%×20%,即960kJ和 192kJ. 【答案】D 【小结】在未知能量传递效率时,按能量传递效率为20%进行计 算,所得数值为较高营养级从较低营养级获取的最多能量.在此 基础上,可演变为另外一种题型,即"已知较低营养级具有的能 量(或生物量)及其能量传递效率时,求较高营养级从较低营养 级获得的最多能量(或生物量)",此时,依据给定的能量传递 效率计算即可.
什么是能量金字塔?
能量金字塔
由单位时间内各营养级所得到的能量数值 由低到高绘制的图形叫做能量金字塔. 绘制的图形叫做能量金字塔 由低到高绘制的图形叫做能量金字塔
说一说
能量金字塔可以说明 什么问题? 什么问题?
在一个生态系统中, 在一个生态系统中,营养级 越多, 越多,在能量流动的过程中 消耗的能量就越多, 消耗的能量就越多,能量流 动是单向,逐级递减的. 动是单向,逐级递减的.
生态系统的能量流动
如果一个生态系统在一段较长的时 间内没有能量输入，这个生态系统就会 崩溃。
为什么谚语说“一山不容二虎”？
参考要点: 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 很小的程度。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。
引申：人增加一千克，要消耗多少千克的植物？ 为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？
❖ 美国生态学家林德曼，提出了“十分之一定律”： 从理论上讲，一个人靠吃鱼增长身体1kg，就得 吃掉10kg鱼，10kg的鱼则要吃掉100kg的浮游 动物，100kg的浮游动物要吃掉1000kg的浮游 植物。也就是说，1000kg的浮游植物才能养活 10kg的鱼，进而才能使人增长1kg体重。
储能存量在储体存内的能量 呼能吸量作散用失散失的能量
个体3 储存在体内的能量 呼吸作用散失的能量
生态系统的能量流动是以“营养级”为单位
....
二、能量流动的过程
能量是如何流动的？从哪里开始研究？
草
兔子
老鹰
二、能量流动的过程
太阳
呼吸散失
生产者固定 的太阳能
遗体、 分解者 残枝败叶 用于生长、
发育、繁殖 初级消费者摄食
三.能量流动的特点
赛达伯格湖的能量流动图解
营养级
流入能量
生产者 植食性动物 肉食性动物
分解者
464.6 62.8 12.6 14.6
流出能量 （输入后一个
营养级）
62.8
12.6
出入比
13.52% 20.06%
【高中生物】高中生物知识点：生态系统的能量流动
【高中生物】高中生物知识点：生态系统的能量流动生态系统的能量流动：1、概念生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能，传递沿食物链、食物网，散失通过呼吸作用以热能形式散失的。
2、过程：(1)能量的输入③输出生态系统的总能量：生产者紧固的太阳能总量。
(2)能量的传递①传达途径：食物链和食物网。
②传递形式：有机物中的化学能。
③传达过程：(3)能量的转化(4)能量的散佚①形式：热能，热能是能量流动的最后形式。
3、能量流动的特点（1）单向流动①食物链中，相连营养级生物的猎食关系不可逆转，因此能量无法滑液，这就是长期自然选择的结果。
②各营养级的能量总有一部分通过细胞呼吸以热能的形式散失，这些能量是无法再利用的。
（2）逐级递增①每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利用。
②各个营养级的生物都会因细胞体温消耗相当大的一部分能量，可供自身利用和一热能形式散佚。
③各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。
4、能量传递效率能量在相连两个营养级间的传达效率通常为10?～20?，即为输出某一营养级的能量中，只有10?～20?的能量流进下一营养级。
计算方法为：4、研究能量流动的意义：（1）实现对能量的多级利用，提高能量的利用效率（如桑基鱼塘）（2）合理地调整能量流动关系，并使能量持续高效率的流向对人类最有益的部分（例如农作物除草、灭虫）生态系统中能量流动的计算：在化解有关能量传递的排序问题时，首先必须确认有关的食物链，厘清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%-20%，解题时特别注意题目中与否存有“最多”“最少…至少”等特定的字眼，从而碗定采用l0%或20%去解题。
1．设食物链a→b→c→d，分情况讨论如下：未知d营养级的能量为m，则至少须要a营养级的能量=m÷(20%)3；最多须要a营养级的能量=m÷(10%)3。
已知a营养级的能量为n，则d营养级获得的最多能量=n×(20%)3；d营养级获得的最少能量=n×(l0%)3。
9-4 生态系统能量流动和物质循环
第九单元 第四讲
生态系统的能量流动与物质循环
考点一：生态系统的能量流动
一、能量流动的概念
1.概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 （1）输入 源头：太阳能。 起点：从 生产者固定太阳能 开始。 总能量： 生产者固定的全部太阳能。
（2）传递 传递渠道： 食物链和食物网。 形式：有机物中的化学能
①定量不定时(在足够长的时间内能量的最终去路) a．自身呼吸消耗；b.流入下一营养级(最高营养级 除外)；c.被分解者分解利用。 ②定量定时：流入某一营养级的一定量的能量在一 定时间内的去路可有四条： a．自身呼吸消耗；b.流入下一营养级；c.被分解者 分解利用；d.未利用，即未被自身呼吸消耗，也未被下 一营养级和分解者利用，如果是以年为单位研究，这部 分的能量将保留到下一年，因此“未利用”是指在有限 的时间“还没来得及被利用的能量”。
能量传递效率与能量利用率的区别
下一个营养级同化的能量
1.能量传递效率=
上一个营养级同化的能量
（10％～20％）
2.能量利用率:通常考虑的是流入人体中的能量 占生产者能量的比值或流入最高营养级的能量 占生产者能量的比值。
考法二 能量流动效率复杂计算归类
1. 涉及一条食物链的能量流动的最值计算
设食物链为 A→B→C→D
能量流经第二营养级示意图
呼吸作用以热能形式散失
同化量
初级消费者 摄入量
用于生长、 发育、繁殖
粪便量
下一营养级 分解者分解 未利用
注意： ①入量=同化量＋粪便量
②消费者粪便中的能量不属于该营养级同化的能 量，属于上一营养级的能量
能 量 流 粪便
初级消费者 摄入
经
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
5.2生态系统的能量流动
(2)逐级递减:能量在相邻两个_营__养__级__间的传递效 率大约是_1_0_%_～__2_0_%_。
2.能量金字塔: (1)概念:将单位时间内各个_营__养__级__所得到的能量数 值,由_低__到_高__绘制成图,可形成一个金字塔图形,叫 做能量金字塔。
(2)能量金字塔中的营养级:在一个生态系统中,营养 级越多,在能量流动过程中消耗的能量就_越__多__。生态 系统中的能量流动一般不超过_4_～__5_个营养级。
【解题指南】(1)关键信息:题干“若鹰迁入了蝉、螳 螂和黄雀所在的树林中,捕食黄雀并栖息于林中”。 (2)关键知识:生产者固定太阳能是食物链(网)能量流 动的开始,高营养级生物的加入增加了能量消耗的环节, 并不增加或改变能量流动的方向。
【解析】选C。本题主要考查生态系统的成分、食物 链(网)和能量流动。A项,题干中包含的食物链:植物 →蝉→螳螂→黄雀→鹰,鹰的迁入会导致黄雀减少、 螳螂增加、蝉减少等变化,故错误。B项,该生态系统 中细菌产生的能量不参与能量流动,生产者一般是通 过光合作用固定太阳能,故错误。C项,鹰的迁入使该
A.造成Ⅱ的原因可能是生产者的生活周期很短或初级 消费者的个体很小 B.Ⅰ、Ⅱ中的消费者的总能量都大于生产者同化的总 能量 C.Ⅰ中的各营养级之间的能量传递效率应该大于Ⅱ中 的各营养级之间的能量传递效率 D.Ⅰ中的生产者同化的总能量大于消费者的总能量, 但Ⅱ中的则相反
【解析】选A。由图分析可知,Ⅱ有4个营养级,且第二 营养级个体数量大于第一营养级,造成Ⅱ的原因可能 是生产者的生活周期很短或初级消费者的个体很小数 量很多;能量流动的起点是生产者,且能量流动的特点 是单向流动、逐级递减,因此Ⅰ、Ⅱ中的消费者的总 能量都小于生产者同化的总能量;生态系统中的能量 传递效率是相同的,为10%～20%;Ⅰ中的生产者同化的 总能量大于消费者的总能量,Ⅱ中也是。
生态系的能量流动
Pn 2.8 369.4 0.3 61.9 20.1
R 13.1 501.3 0.6 79.1 191.4
(1)能量流动是从A、B、C、D中的哪个营养级开始的？ 为什么？ B； B营养级含能量最多，是生产者。
(2)若此生态系统受到重金属污染，那么在体内积累重 金属污染物最多的生物是哪一种 ？ C
(3)该生态系统中能量从第三营养级传递到第四营养级 的效率是多少 ？
7.下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的 调查结果，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，E 为分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的总量，Pn 表示生物体贮存的能量(Pn=Pg-R)，R表示生物呼吸消 耗的能量（单位：10２千焦/m２/年 ）。分析回答：
A B C D E
Pg 15.9 870.7 0.9 141.0 211.5
看图思考：
输入到各 级消费者 的能量是 指图中的 哪一部分 能量？
特别提醒：
输入到各级消费者的 能量是各级消费者所同化 的能量而非摄入的能量。
看图思考：
各个营养级的能量分别 有哪些去路？
6、各个营养级的能量去路： ①自身呼吸消耗
②流入下一营养级（最后一级除外） ③流入分解者
看图思考： （1）能量流动的特点及成因是什么？ （2）能量的传递效率分别是多少？
1千克
下一营养级同化的能量
传递效率=
上一营养级同化的能量
输入总能量=870.7X102； 输出总能量=RA+RB+RC+RD+RE =（13.1+501.3+0.6+79.1+191.4） X102=785.5X102
（1）能量金字塔
将单位时间内各个营养级所得到的 能量数值 按照 营养级 由 低 到 高 绘制成图。
生态系统的能量流动
生态系统的能量流动生态系统是由各种生物和非生物因素相互作用而形成的复杂网络。
在这个网络中，能量是生命的基础和动力之源。
本文将探讨生态系统中的能量流动，解释其中的重要概念和机制，并阐述能量流动对生态系统的影响。
1.能量的来源和储备生态系统中的能量主要来自太阳辐射。
太阳能被光合作用捕获并转化为植物体内的化学能，形成食物链的起点。
植物通过光合作用将太阳能转化为有机物质，并储存在其组织中。
这些有机物质被称为生物质，可供其他生物利用。
2.能量的转移和转化能量在生态系统中通过食物链的转移和转化发生变化。
食物链是生物之间能量流动的路径。
它由一系列相互依赖的生物组成，其中每个生物都是下一个生物的食物来源。
能量从一个生物传递到另一个生物时，会发生能量的损失和转化。
这是因为每个生物在代谢过程中会消耗一部分能量用于生命维持和运动。
3.营养级和能量金字塔生态系统中的生物可以根据其在食物链中的位置被分为不同的营养级。
营养级指的是生物在食物链中所处的位置，越靠近基础的植物，处于较低的营养级，而越靠近顶端捕食者，处于较高的营养级。
能量金字塔可用于表示生物在营养级中的能量转移。
能量金字塔的结构表明，能量在每个营养级之间会减少。
这是因为能量的转移和转化导致了能量的损失。
因此，顶端捕食者所获取的能量相对较低，而植物所获取的能量最高。
4.能量流动的影响能量流动对生态系统的稳定性和生物多样性起着重要作用。
如果某个营养级的生物数量变化，将会对其他营养级的生物产生影响。
例如，当食草动物数量增加时，它们可能会过度捕食植物，导致植物种群减少。
这将进一步影响食草动物的数量，并可能对其他食肉动物造成连锁反应。
能量流动还影响着生态系统的能量利用效率。
由于能量在转化过程中会有损失，因此高级捕食者所获取的能量相对较低。
这一现象也解释了为什么生态系统中较高级别的食肉动物数量较少。
生态系统的能量流动是生命的基础，是维持生态系统稳定性和平衡的重要因素。
通过食物链的转移和转化，能量在不同营养级之间流动，影响着生物的生态角色和数量。
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三级消费者 … (肉食性动物)
分
04 能量流动的渠道： 食物链和食物网
解
者
呼吸作用
能量的转化
太阳能
化学能
热能
能量流动的过程
传递
渠道：食物链和食物网
输入
生产者固定的太阳能
转化
散失
热能形式
太阳能→化学能→热能
THE END 感谢观看，一起奋斗吧！
生态系统的 能量流动
概念和过程
先
吃
我会
玉
下蛋
米
呵呵。。。
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
输入 散失
无机环境
生产者 传递 消费者 分解者
散失 散失
一、能量流动的过程
呼吸作用
生产者固定 的太阳能
用于生长、 发育、繁殖
初级消费者摄入
分解者
能量的源头：太阳能
02 流经生态系统的总能量： 生产者所固定的太阳能总量
初级消费者
能 量
粪 便
摄入
流 经
分 解
初级消费者
同化
呼
吸
第
者
作
二 营 养 级
利 用
遗体 残骸
呼பைடு நூலகம்
吸
用于生长 发育和繁殖
用 散 失
示
散失
意
次级消费者 摄入
...
图
营养级能量的去向
呼吸作用消耗 流入下一营养级 分解者利用
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 （植食性动物）
次级消费者 (肉食性动物)