高中生物生态系统的能量流动
生态系统的能量流动
1．食物链与食物网——生态系统能量流动的渠道
(1) 食物链（food chains）
①定义：食物链是指初级生产者获得光能后制造的食物供给各级消费者形成以食物营养为中心的链索关系。
②类型：掠食链、寄生链、腐生链
(2) 食物网（food web）
①定义：许多长短不一的食物链互相交织成复杂的网状关系。
②营养阶(trophic levels)——食物网内从生物到生物的消费者阶梯。
处于食物网某一环节上所有生物种总和。
2．生态金字塔（ecological pyramid）
反映生态系统的营养结构与营养机能的锥体图解模式。
数量金字塔、生物量金字塔、能量金字塔。
3．生态效率（ecological efficiencies）
在生态系统食物链的不同点上，能量之间的百分比率，特指某一营养级的能量输出和输入间的比率。
林德曼效率——“百分之一”或“十分之一”定律（图示）。
在营养级n上的同化量/在营养级n-1上的同化量≈10%。
4．生态系统中能量流动的特点（小结）
①生态系统中能量形成的转换完全符合热力学第一定律（能量转化和守恒）。
系统能量增加，环境能量减少，但总能量不变。
所不同的是，太阳能转化为化学能，再转变为热能、机械能等其他形式。
②能量沿着食物链方向流动，在其流动时，生物中的能量由于各个营养级生物维持自身生命消耗而逐级减少，估计每经一个营养级的剩余能量为原有能量的十分之一左右，其余的都消耗了。
③生态系统的能量流动是单向、非循环的，它只能一次流过生态系统，单程前进，决不可逆。
（热力学第二定律）。
高考生物《生态系统的能量流动》真题练习含答案
高考生物《生态系统的能量流动》真题练习含答案1．[2023·全国甲卷]在生态系统中，生产者所固定的能量可以沿着食物链传递，食物链中的每个环节即为一个营养级。
下列关于营养级的叙述，错误的是()A．同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级B．作为生产者的绿色植物所固定的能量来源于太阳C．作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级D．能量从食物链第一营养级向第二营养级只能单向流动答案：C解析：杂食动物既捕食植物，又捕食动物，如果捕食植物，就是第二营养级，捕食动物，就是第三营养级或更高营养级，所以不同食物链中的同种动物会处于不同的营养级，A正确；绿色植物进行光合作用，能量来源于太阳，B正确；次级消费者是第三营养级，初级消费者是第二营养级，第一营养级是生产者，C错误；因为第一营养级是植物，第二营养级是动物，食物链是单向的，能量流动也就是单向的，D正确。
2．[2024·武汉高中调研]组织生长效率是指生物的净生产量(生物体可被其他生物利用的有机物的量)与同化量的比值，下列叙述错误的是()A．从能量角度来看，净生产量相当于用于生长、发育和繁殖的能量B．从物质角度来看，植物的净生产量相当于植物的净光合产物量C．随着营养级增加，组织生长效率逐级递减D．提高肉牛的组织生长效率可以提高牛肉的产量答案：C解析：某营养级同化的能量部分通过呼吸作用以热能形式散失，剩下的能量用于生长、发育和繁殖，A正确；植物的净光合作用＝实际光合作用－呼吸作用消耗，B正确；一般来说，随营养级增加，生物的净生产量下降，同化量也下降，不能确定组织生长效率逐级递减，C错误；提高肉牛的组织生长效率，可提高其净生产量，进而提高牛肉的产量，D正确。
3．如图为某生态系统中流经第二营养级的能量示意图，其中ɑ表示该营养级的摄入量，f表示流向第三营养级的能量。
下列叙述正确的是()A．图中b表示第二营养级的同化量B．图中e表示用于生长、发育和繁殖的能量C．图中d所表示的能量均未被第二营养级同化D．f与ɑ的比值通常为0.1～0.2答案：A解析：图中的b表示该营养级同化的能量，A正确；图中的e表示细胞呼吸散失的能量，B错误；d表示流入分解者的能量，包括第二营养级粪便中的能量和第二营养级遗体残骸中的能量，其中第二营养级遗体残骸中的能量属于该营养级的同化量，第二营养级粪便中的能量不属于该营养级的同化量，C错误；能量传递效率是指相邻两个营养级同化量之比，再乘以100%，通常为10%～20%，而a表示第二营养级的摄入量，f与a的比值可能小于0.1，D错误。
高中生物生态系统
高中生物生态系统生态系统是指由生物与环境相互作用所构成的生物学系统。
它包括有机体、种群、群落、生态位、生态圈和生态地理区等多个层级的组织结构。
生态系统具有循环能流、物质循环和生物多样性维持的重要功能，对于维持地球上各个生命体系的稳定发展具有至关重要的作用。
高中生物课程中，生态系统是一个重要的学习内容。
本文将从生态系统的构成、能量流动和物质循环等方面展开论述，以帮助高中生更好地理解和掌握生态系统的知识。
一、生态系统的构成生态系统由生物群体和非生物环境组成。
生物群体包括各种不同种类的有机体，如动物、植物、细菌等。
非生物环境包括物理环境和化学环境，如土壤、气候、水体等。
1. 生物群体生物群体是生态系统的重要组成部分。
它由同一物种的个体组成的种群，以及不同物种的群落组成。
种群是指同一物种个体的总和，它们具有共同的遗传信息，并且彼此之间具有相互关系。
群落是指各种不同物种的个体在一个特定环境中形成的复杂的生态系统。
2. 非生物环境非生物环境对于生态系统的构成和发展具有重要影响。
物理环境包括光、温度、湿度和土壤等因素，它们能影响生物的生活和生长。
化学环境包括水体的酸碱度、溶解氧浓度和土壤的养分含量等，它们对生物的代谢和生命活动具有重要作用。
二、生态系统的能量流动能量是维持生态系统运转的重要因素。
生态系统中的能量主要来自太阳光，通过生物体的能量转化流动，最终以热能形式散失。
1. 光合作用光合作用是生态系统中最重要的能量转化过程之一。
植物光合作用通过吸收太阳能并利用水和二氧化碳合成有机物质，释放出氧气。
这些有机物质可以作为食物被其他生物利用，从而实现能量的转移。
2. 其他能量转化过程除了光合作用，有些生物可以通过化学反应或者以其他生物为食物来获取能量。
例如，动物通过食物链或食物网的形式获取能量。
高级消费者通过捕食其他动物而获得能量，这使得能量在生态系统中得以流动。
三、生态系统的物质循环物质循环是生态系统中的另一个重要过程。
【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。
生物教案生态系统中的能量流动
生物教案生态系统中的能量流动生物教案：生态系统中的能量流动一、引言生态系统中能量的流动是维持生物圈平衡的重要机制之一。
能量从太阳辐射而来，经过光合作用被植物捕获，并通过食物链传递给其他生物。
这一过程不仅对生物的生存发展至关重要，也对整个地球生态平衡起着重要的调节作用。
本教案将以生态学的角度探讨生态系统中的能量流动。
二、能量的来源：太阳能太阳是地球上生物生存所必需的能量来源。
太阳辐射的能量被地表上的植物通过光合作用转化为化学能。
在这个过程中，光能被吸收并转化为植物细胞中的化学键能。
光合作用的关键反应式为：6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2三、光合作用中的能量流动光合作用是生物圈中最重要的能量转化过程之一。
光合作用通过将太阳能转化为化学能，进而供给生物的生长与代谢活动。
在这一过程中，光合作用按照化学能的转移路径，可分为光化学反应和碳水化合物合成两个阶段。
（一）光化学反应光化学反应发生在植物叶片的叶绿体中。
在这一过程中，光能被光合色素（如叶绿素）吸收，激发电子从低能级跃迁至高能级，形成激发态电子。
这些激发态电子随后通过电子传递链传递能量，并驱动质子泵将质子（H+）从基质转运至叶绿体内腔，形成质子梯度。
这一质子梯度的释放又会驱使 ATP 合成酶催化 ADP 和无机磷酸生成 ATP，储存化学能。
（二）碳水化合物合成在光化学反应阶段，产生的 ATP 和 NADPH2 为碳水化合物合成提供能量和还原力。
通过碳同化作用，光合细胞可以利用二氧化碳（CO2）合成有机物质，如葡萄糖（C6H12O6）等。
这一过程发生在叶绿体的暗反应（即光独立反应）中，称为光合作用的第二阶段。
暗反应的关键成果是葡萄糖的合成，它所转化的化学能可以在生物体内继续流动。
四、食物链与能量传递生态系统中的生物之间通过食物链相互联系。
食物链是描述物种之间能量流动和相互依存关系的图示。
食物链分为草链和食肉链两种类型。
（一）草链草链是以植物为食物的食物链。
【高中生物】高中生物(人教版)必修3同步教师用书：第5章-第2节-生态系统的能量流动
第2节 生态系统的能量流动1．理解能量在生态系统中的流动过程。
(重难点)2．掌握能量流动的特点及意义。
(重点)3．尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。
能 量 流 动 的 过 程1．概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2．过程(1)输入⎩⎨⎧ 能量来源：太阳光能输入生物：生产者主要方式：光合作用能量转化：光能→化学能(2)第一营养级的能量分析(3)能量流经第二营养级的过程：(4)过程图解①补充图中标号代表的内容：甲：生产者乙：初级消费者丙：次级消费者丁：呼吸作用戊：分解者②据图总结流入每一营养级的能量最终去向：a．通过自身呼吸作用以热能形式散失。
b．被下一营养级同化。
c．被分解者分解利用。
[合作探讨]探讨1：输入第二营养级的能量是初级消费者摄入的还是其同化的？提示：是同化的能量。
探讨2：判断“一只老虎捕食了一只野兔，则野兔的全部能量都流向了老虎”的对错，并思考消费者摄入的能量、同化的能量与粪便中的能量有什么关系？提示：错，还有一部分未被老虎消化吸收的残渣、粪便中的能量存在；同化的能量＝消费者摄入的能量－粪便中的能量。
探讨3：在一定时间内，某自然生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c，试分析a、b、c三者之间的关系。
提示：生产者固定的能量传递给了消费者和分解者的同时，还有一部分能量以热能的形式散失了，所以a>b＋c。
[思维升华]生态系统能量流动过程分析(1)能量的来源：太阳能。
(2)能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始。
(3)流经生态系统的总能量：生产者通过光合作用所固定的太阳能的总量。
(4)能量流动的渠道：食物链和食物网。
(5)能量的转化：太阳能→生物体内有机物中的化学能→热能。
(6)能量的散失：通过呼吸作用以热能的形式散失。
1．关于草原生态系统能量流动的叙述，错误．．的是()【导学号：67330032】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【解析】能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失过程，A正确；分解者的作用就是将有机物分解成无机物，并从中获取生命活动所需的能量，B正确；生态系统维持正常功能需要不断地输入光能，C正确；生产者固定的能量除用于自身呼吸外，部分流向分解者，部分流向下一营养级，D错误。
高中生物生态系统的能量流动知识点归纳
高中生物生态系统的能量流动知识点归纳
高中生物生态系统的能量流动知识点归纳
名词：
能量金字塔：可以将单位时间内各个营养级的能量数值，由低到高绘制成图，这样就形成一个金字塔图形，就叫做能量金字塔。
语句：
1、起点：从生产者固定太阳能开始（输入能量）。
2、生产者所固定的太阳能的总量=流经这个生态系统的总能量
3、渠道：沿食物链的营养级依次传递（转移能量）
4、生产者固定的太阳能的三个去处是：呼吸消耗，下一营养级同化，分解者分解。
对于初级消费者所同化的能量，也是这三个去处。
并且可以认为，一个营养级所同化的能量＝呼吸散失的能量十分解者释放的能量十被下一营养级同化的能量。
但对于最高营养级的情况有所不同。
5、特点：传递方向：单向流动（能量只能从前一营养级流向后一营养级，而不能反向流动）；传递效率：逐级递减，传递效率为10%～20%（能量在相邻两个营养级间的传递效率只有10％～20％）。
6、人们研究生态系统中能量流动的主要目的，就是设法调整生态系统的能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部
分。
7、计算规则：消耗最少要选择食物链最短和传递效率最大20％，消耗最多要选择食物链最长和传递效率最小10％。
高中生物高二必修三教学案：第4章_第1节_第2课时_生态系统中的能量流动
第2课时生态系统中的能量流动1.生态系统中能量的输入、传递和输出的过程，称为生态系统的能量流动。
2．能量流动的起点是生产者固定的太阳能，渠道是食物链和食物网，能量形式的变化由光能―→生物体有机物中的化学能―→热能。
3．流经生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能。
4．能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
5．能量金字塔的形状永远是正金字塔形，数量金字塔有倒置的情况。
能量流动的概念和过程[自读教材·夯基础]1．概念生态系统中能量的输入、传递和输出的整个过程。
2．过程(1)能量来源：太阳能。
(2)输入过程：主要是通过生产者的光合作用，将光能转化成为化学能。
(3)传递途径：太阳能→生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者→……(4)过程分析(以第一营养级为例)：1．生态系统中能量的源头及流经该生态系统的总能量分别是指哪一部分？提示：能量的源头是太阳能，流经该生态系统的总能量指生产者固定的全部太阳能。
2．结合教材P95图4－8思考：(1)初级消费者摄入的能量是其同化量吗？它们之间存在什么关系？提示：初级消费者摄入的能量不等于其同化量，它们之间存在的关系是：同化量＝摄入量－粪便量。
(2)初级消费者同化的能量会有哪些去向？提示：①通过呼吸作用以热能形式散失；②流入下一营养级；③被分解者分解利用。
(3)初级消费者粪便中的能量是指其流向分解者的吗？为什么？提示：不是，初级消费者粪便中的能量不属于其同化的能量。
3．整个生态系统中能量会因散失而减少，它主要是指哪个生理过程？以什么形式散失？提示：整个生态系统中的能量主要是通过呼吸作用以热能形式散失。
[跟随名师·解疑难]1．生态系统能量流动过程分析(1)能量流动的起点：生产者(主要是植物)固定太阳能。
(2)能量流动的渠道：食物链和食物网。
(3)能量流动中能量形式的变化：太阳光能→生物体有机物中的化学能→热能(最终散失)。
(4)能量在食物链中流动的形式是：有机物(食物)中的化学能。
高中生物必修三5.2生态系统的能量流动
三、能量流动的特点
（一）单向流动 （二）逐级递减
464.6 62.8 12.6 14.6
62.8 12.6
13.52%
20.06%
四、1）能量金字塔
低 能 量 高 营 养 级 低
高
VA = (5～10)VB =(25～100)VC =(125～1000)VD
四、2）数量金字塔
低 数 量
高
狼 羊 草 鸟 虫 树
次级消费 者摄入
。 。 。
分解者分解
（三）生态系统能量流动示意图（P94）
讨论： ①图中橙色箭头代表的是各营养级的______ 同化 量？ ②初级消费者的粪便所含的能量在图中哪个 箭头中？ ③当蜣螂食用大象粪便后，是否从大象那里 获得了能量？
思考：
1. 能量的根本来源： 太阳（几乎所有的生态系统） 2. 能量的输入方式： 生产者的光合作用（化能合成作用） 3. 能量流动的起点： 从生产者固定的太阳能开始 4. 流经生态系统的总能量： 生产者所固定的全部太阳光能 5. 能量流动的渠道： 食物链和食物网 6. 能量流动的终点： 热能散失
A．1.3×108 KJ
C．4.5×107 kJ
B．5.8×107kJ
D．4.5×108 kJ
4. 教材97页技能训练
①折合成葡萄糖： MG=(180/72) ×2675=6687.5 Kg 该葡萄糖储存的能量: EG =MG (6687.5) ×1.6×104=1.07×108 kJ ；
②呼吸作用消耗的能量： △E呼=2045×1.6×104=3.272×107 kJ；
③固定的太.397 2×108 kJ
呼吸作用消耗所占比例是： 3.272×107 /1.397×108 =23.4%； ④这块玉米田的太阳能利用效率： η =1.3972×108/8.5×109=1.64%
人教版高中生物必修第2册 生态系统的能量流动 (第一课时)
分解者 14.6
2.1
微量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
生产者 464.6 62.8
植食性动物 62.8
12.6
肉食性动物 12.6
293 96.3
18.8 29.3 7.5 5.0
呼吸作用 122.6
未利用 327.3
1.用表格的形式，将图中的数据进行整理。例如，可以将每一营养级 上的能量“流入”和“流出”整理成为一份清单(“流出”的能量不 包括呼吸作用散失的能量)。
2、据图构建生态系统能量流动的概念。
生态系统中，能量的输入、传递、散失、转化的 过程，称为生态系统的能量流动过程。
3、箭头能否逆转？为什么？ 能量逐级递减的原因？ 不能；捕食关系，决定能量是单行流动；每一级都有呼吸作用散失热能。 4、据图总结能量流动的特点。
单向流动、逐级递减
太阳能
未 固 定
12.5
草→兔子→鹰
问题：研究 生态系统的 能量流动时 是以个体为 单位还是种 群为单位？
研究能量流动的基本思路
请同学们阅读教材P55， 思考并回答下列问题
1、草的能量从哪里来？ 太阳能
2、照射在草上的太阳能都被吸收了吗? 只有大约1%以可见光的形式，被生产者通过光 合作用转化成化学能，固定在他们所制造的有机物中。
提问：能量流经次级消费者、三级消费者的来源和去路又 是怎样的？上图应作何修改？以小组为单位 讨论构建能量
流经生产者、初级消费者、次级消费者、三级消费者的能 量流动过程图（每个营养级有3个去向即可）
1、各个箭头的含义？能量沿着什么渠道流动？热能最终如何？ 箭头的方向代表能量流动的方向，箭头的大小代表 能量的多少；食物链或者食物网；热能最终散失掉。
第3章 生态系统及其稳定性
_高中生物第五章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动五教案新人教版必修
第二节生态系统的能量流动多级利用。
〖技能训练〗分析和处理数据〖提示〗这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是 6 687.5 kg，计算公式是(12+18)/12×2 675，这些葡萄糖储存的能量是 1.07×1011kJ（计算公式是EG=MG×1.6×107）；这些玉米呼吸作用消耗的能量是 3.272×1010kJ（计算公式为ΔE呼=ΔMG×1.6×107）；这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是1.397 2×1011 kJ（计算公式为E固=EG+ΔE呼），呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是23.4%；这块玉米田的太阳能利用效率是 1.64%（计算公式为η=1.397 2×1011/8.5×1012）。
典型例题例1（2004年陕西、内蒙卷）一个池塘有生产者（浮游植物）、初级消费者（植食性鱼类）、次级消费者（肉食性鱼类）、分解者（微生物）。
其中生产者固定的全部能量为a，流入初级消费者、次级消费者、分解者的能量依次为b、c、d，下列表述正确的是A．a=b+d B．a＞b+d C．a＜b+d D．a＜c+d解析：一个生态系统中，流经该系统的总能量是生产者固定的太阳能。
该生态系统中生产者固定的全部能量是a，即流经该系统的各个营养级的总能量是a，数值是最大的。
这些能量一部分在生产者的呼吸作用中以热能形式散失到环境中，一部分用于自身的生长、发育、繁殖。
在后一部分能量中，一部分随植物遗体和残枝败叶等被分解者分解释放出来，还有一部分沿着食物链流入初级消费者，除小部分能量随动物粪便排出体外，其余被初级消费者同化。
能量依次沿食物链单向流动、逐级递减传递下去。
本题正确答案是B。
目标检测1．右图表示某湖泊生态系统的营养结构，a—e代表各营养级的生物，下列叙述不正确．．．的是A．共有3条食物链B．各营养级中，能量最多的是c,生物个体数量最多的是aC．若水体受有机磷农药轻度污染，则受害最严重的是aD．若c所含能量为5.8×109kJ,d含1.3×108kJ,则a至少约含4.5×107kJ2．在浮游植物→小鱼→海豹→虎鲸这条食物链中，若虎鲸增加1kg体重，至少消耗浮游植物的量为A、1kgB、10kgC、125kgD、1000kg3．下列除哪项外．均为对生态系统内能量流动特征的描述：A、食物链和食物网是能量流动的渠道B、食物链中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越多C、单向流动，逐级递减D、食物链越短，可供养的消费者越多4．某池塘生态系统全部生产者所固定的大阳能总值为a，全部消费者所利用的能量总值为b，全部分解者所利用的能量总值为c．那么，a、 b、c三者之间的关系为：A、a>b，b=cB、a=b+cC、a>b+cD、a<b+c5. 在一个阴湿山洼草丛中，有一堆长满苔藓的腐木，其中聚集着蚂蚁、蜘蛛、老鼠等动物。