生态系统的能量流动规律总结
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
生态系统中能量流动
食物网 (food web)：生态系统中的食物链很少 是单条、孤立出现的，它往往是交叉链索，形 成复杂的网络结构，此即食物网。
食物链和食物网概念的意义
食物链是生态系统营养结构的形象体现。通过食物链和食物网把生物与非生物、 生产者与消费者、消费者与消费者连成一个整体，反映了生态系统中各生物有机 体之间的营养位置和相互关系；各生物成分间通过食物网发生直接和间接的联系， 保持着生态系统结构和功能的稳定性。
第六章 生态系统中能量流动
生态系统中的能量流动
一、生态系统中的初级生产
1初级生产的基本概念 • 初级生产量或第一性生产量（primary production） 植物所固定的太阳能或所制造的有机物质.
• 净初级生产量（net primary production）
• 总初级生产量（gross primary production）
有机物质
入射 日光能
光合 作用
总生产量
呼 吸
净生产量
分解者
草食 肉食 动物 动物
顶级肉 食动物
贮存
输出
群落呼吸
一个普适生态系统的能流模型 （Odum, 1959）
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：
➢ 第一定律：能量守恒定律，能量可由一种形式转化为其他形式的能量，能量既 不能消灭，又不能凭空创造。
③ 从总的能流途径而言，能量只是一次性流 经生态系统，是不可逆的。
3．能量在生态系统内流动的过程是不断递减的过程
① 各营养级消费者不可能百分之百地利用前 一营养级的生物量；
② 各营养级的同化作用也不是百分之百的， 总有一部分不被同化；
③ 生物在维持生命过程中进行新陈代谢总是 要消耗一部分能量。
高中生物知识点总结之生态系统的能量流动和物质循环篇
高中生物知识点总结之生态系统的能量流动和物质循环篇生态系统的能量流动1．能量流动的概述(1)概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
(2)能量流动的四个环节 输入—⎩⎨⎧ 源头：太阳能流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能⇩ 传递—⎩⎨⎧ 途径：食物链和食物网形式：有机物中的化学能 ⇩ 转化—太阳能→有机物中的化学能→热能⇩ 散失—⎩⎨⎧形式：最终以热能形式散失过程：自身呼吸作用2．能量流动的过程(1)能量流经第二营养级的过程①c代表初级消费者粪便中的能量。
②流入某一营养级(最高营养级除外)的能量的去向d：自身呼吸作用散失。
e：用于生长、发育、繁殖等生命活动的能量。
i：流入下一营养级。
f：被分解者分解利用。
j：未被利用的能量。
(2)能量流经生态系统的过程①流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能。
②能量流动渠道：食物链和食物网。
③能量传递形式：有机物中的化学能。
④能量散失途径：各种生物的呼吸作用(代谢过程)。
⑤能量散失形式：热能。
3．能量流动的特点及原因分析(1)能量流动是单向的，原因：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。
②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。
(2)能量流动是逐级递减的原因：①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。
②各营养级的能量都会有一部分流入分解者。
4．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。
(人教版必修3 P99“科学·技术·社会”)生态农业是指运用________原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代生物科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。
提示：生态学1．生态系统的能量流动是指能量的输入和散失过程。
生态系统的能量流动与物质循环
生态系统的能量流动与物质循环在自然界中，生态系统不仅是物种多样性的集合体，也是一个复杂的能量转化和物质循环的系统。
能量流动和物质循环是维持生态系统稳定运行的关键机制。
本文将对生态系统中的能量流动和物质循环进行详细阐述。
一、能量流动能量是维持生命活动的基础，能量的流动源自太阳。
太阳能通过光合作用被生物体吸收，并在生态系统中传递和转化。
能量在生态系统中的流动路径主要有两个方向：垂直方向和水平方向。
垂直方向的能量流动主要体现在光合作用和呼吸作用之间的转化。
光合作用是植物吸收光能并将其转化为化学能的过程，同时释放氧气。
植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，然后通过呼吸作用将化学能释放出来以维持生命活动。
在这个过程中，能量从太阳到植物再到其他生物体之间进行传递和转化。
水平方向的能量流动主要体现在食物链和食物网中。
食物链是由一个物种吃掉另一个物种，再被更大的物种吃掉，形成一个线性的能量流动路径。
食物网则是由多个食物链组合而成，相互交织形成一个复杂的能量流动网络。
在食物链和食物网中，能量从一个物种转移到另一个物种，同时也会有能量损失。
一般而言，能量会从高级消费者逐渐减少到底层的生产者。
二、物质循环生物体所需的物质主要来自于环境中的无机物和有机物。
物质在生态系统中的循环主要有水循环、碳循环、氮循环和磷循环等。
水循环是指水在大气圈、地表和地下的循环过程。
太阳能使得地表水蒸发，形成水蒸气进入大气圈，随后下降形成降水，并回到地表，形成地表径流或渗入土壤和地下水层。
水的循环不仅维持了生态系统中物种的生存，也促进了养分的运输和循环。
碳循环是指碳在地球大气圈、陆地和海洋之间的转移过程。
碳通过光合作用被植物吸收形成有机物，当植物被动物吃掉时，有机物中的碳就被传递到了动物体内。
当植物和动物死亡分解时，碳释放到大气中或者沉积到土壤中。
同时，碳还可以通过火山喷发和燃烧释放到大气中。
碳循环对于维持大气中的二氧化碳和温室气体的平衡至关重要。
生态系统中的能量流动和物质循环知识点总结
生态系统中的能量流动和物质循环知识点总结生态系统是一个生物群落和其非生物环境相互作用的复杂系统。
能量的流动和物质的循环是维持生态系统稳定运行的重要过程。
下面我来总结一下关于生态系统中能量流动和物质循环的知识点。
1.能量的流动：-能量转换：生物体通过呼吸作用将有机物（如葡萄糖）转化为能量，并释放二氧化碳和水。
这种能量的转换是通过产生底物磷酸化或通过电子传递链来完成的。
-能量流动：能量在生态系统中以食物链的形式传递。
食物链描述了生物体之间的能量流动关系，包括生产者、消费者和分解者。
能量从一个营养级传递到下一个营养级，但只有约10%的能量能够被转移到下一个营养级。
这叫做能量金字塔。
-能量损失：能量在流动过程中会有损失，主要体现在呼吸作用与热量的散失。
能量的损失导致了生态系统中氮平衡的维持。
2.物质的循环：-主要元素：生态系统中的物质循环主要涉及氮、碳、磷和水等元素。
例如，碳循环包括了生物体的呼吸作用、光合作用和分解作用等过程。
-氮循环：氮是构成生物体蛋白质和核酸的重要元素。
氮的循环包括了固氮、硝化、脱氮和平衡作用等过程。
一部分氮是通过固氮作用从大气中转化为可利用的形式，而分解者通过蛋白质和尿素的分解将氮循环回生态系统。
-碳循环：碳在地球上以有机和无机形式存在。
植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机碳，而动物通过呼吸作用释放出二氧化碳。
分解者通过分解过程将有机碳循环回生态系统。
-磷循环：磷是构成生物DNA、RNA和ATP的关键元素。
磷循环包括了矿物磷和有机磷相互转化的过程。
分解者通过分解过程将有机磷转化为矿物磷，而植物通过吸收和利用矿物磷来生长。
-水循环：水是生态系统中最重要的物质之一、水循环包括了蒸发、降水、渗透和蒸腾等过程。
植物通过根吸水后蒸腾作用将水分传递到大气中，降水后又重新回到地面。
综上所述，能量的流动和物质的循环是生态系统中两个重要的过程。
能量流动维持了生物体的能量供给，而物质循环保证了生态系统中各种元素的供应和存留。
农业生态学第四章--能量流动
A 贮存量 R1 体增热 R2 维持能
F 固体排泄物
U 液体排泄物
G 气体排泄物
ห้องสมุดไป่ตู้三节 次级生产的能量转化
二、次级生产在农业生态系统中的地位和作用 1．转化农副产品，提高利用价值 2．生产动物蛋白质，改善食物构成。 3．促进物质循环，增强生态系统功能。 4. 提高经济价值。
第三节 次级生产的能量转化
第一节 能量流动的基本规律
三、能量流动的基本定律 1． 热力学第一定律（能量守恒定律） The first law of thermodynamics(the law of conservation of energy): When energy is converted from one form into another, energy is neither gained nor lost. Q=ΔE+W Q 吸热 ΔE 内能（潜能） W 做功 用于生态系统：绿色植物同化的太阳能=贮存在植物体内的化学潜能+植 物呼吸消耗的热能
第四章 农业生态系统的能量流动 Chapter 4 Energy Flow in Agroecosystem
第一节 能量流动的基本规律 The Basic Law of Energy Flow
第二节 初级生产的能量转化 Energy Flow on the level of primary production
efficiencies)
第一节 能量流动的基本规律
四、能量流动的特征 1．能流是单向流动 2．能流是能量不断递减的过程 3. 能量流动的途径和渠道是食物链(food chain)和食物网 (food web)
第二节 初级生产的能量转化
一、初级生产的能量平衡 1. 初级生产（primary production)：
初中生物知识点梳理之生态系统的能量流动
初中生物知识点梳理之生态系统的能量流动生态系统的能量流动是指在一个生态系统中，能量如何从一个组织或
生物转移到另一个组织或生物的过程。
食物链的长度可以是不同的，有一级食物链、二级食物链、三级食物
链等。
一级食物链只有植物和草食动物，二级食物链有草食动物和食肉动物，三级食物链有植物、草食动物和食肉动物。
食物链越长，能量的损失
越多，能量转化的效率也越低。
在生态系统中，能量的流动遵循能量转化和能量损失的原则。
能量转
化是指能量从一个形式转化为另一个形式的过程，例如从太阳能转化为化
学能。
能量损失是指能量在转化过程中因为热量的散失等原因而减少的现象。
能量损失是不可避免的，因为生物体在进行代谢、生长和运动的过程
中会产生大量的热量。
生态系统中的能量流动也受到环境因素的影响。
例如，环境温度的变
化会影响植物的光合作用速率，进而影响整个生态系统的能量流动。
另外，生态系统中的物种多样性也会影响能量流动。
物种多样性越高，食物网越
复杂，能量流动路径越多，生态系统的稳定性也越高。
总结起来，生态系统的能量流动通过食物链和食物网来实现。
食物链
描述了生态系统中能量从一个生物转移到另一个生物的路径，而食物网则
反映了生态系统中能量的流动和物质的循环。
能量的流动遵循能量转化和
能量损失的原则，同时受到环境因素和物种多样性的影响。
了解生态系统
的能量流动是研究生物多样性、生态平衡和生态系统功能的重要基础。
生态系统的物质循环与能量流动规律解析
生态系统的物质循环与能量流动规律解析生态系统是由生物与无生物环境相互作用形成的复杂自然系统。
在生态系统中，物质的循环与能量的流动是维持生态平衡的重要因素。
本文将解析生态系统中物质循环与能量流动的规律，以便更好地理解生态系统的健康与稳定性。
一、物质循环1. 水循环水循环是生态系统中最基本、最重要的物质循环之一。
它包括蒸发、降水、蓄水、渗漏、蒸发等过程。
首先，太阳能引起地表水的蒸发，形成水蒸气进入大气层，然后，在冷凝作用下，水蒸气凝结成云，最终降落为降水。
部分降水被植物吸收，成为植物组织中的水分，同时一部分地下渗漏，形成地下水。
地下水通过河流或湖泊进一步流向大海，完成水循环。
2. 碳循环碳循环是生态系统中物质循环的重要组成部分。
它包括光合作用、呼吸作用和分解作用等过程。
光合作用是指植物通过吸收二氧化碳和水，利用太阳能合成有机物质，并释放氧气；呼吸作用则是植物和动物通过分解有机物质产生能量并释放二氧化碳；分解作用是指分解者分解死亡生物体和有机废弃物，将有机碳释放到环境中。
3. 氮循环氮循环是生态系统中物质循环的关键过程之一。
氮在大气中以氮气(N2)的形式存在，它通过氮固定、氮蓄积、氮释放和氮转化等方式进入生态系统。
氮固定是指将大气中的氮转化为植物可利用的氨或硝酸盐的过程，可以通过闪电放电、细菌和植物的共生等途径进行。
而氮转化是指氨酸和蛋白质分解为尿素和尿杯，再转化为氨盐和硝酸盐的过程。
二、能量流动能量流动是生态系统中的另一个重要规律。
在生态系统中，能量的转移是以食物链和食物网为主要方式进行的。
1. 食物链食物链是描述食物能量流动路径的线性链状结构。
它以一群有机体构成，其中一个有机体可以被另一个有机体捕食和消化。
食物链中，能量以离子、有机分子的形式从一个物种传递到另一个物种。
常见的食物链包括植物-草食动物-食肉动物的链条。
2. 食物网食物网是由多个相互交织的食物链组成的网状结构。
生态系统中的食物网更加复杂，有利于能量的更高效转移和利用。
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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
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 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）
（已知）
较低营养级
（未知）
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
9.能量流动的几种模型图：二：物质循环
1.物质循环易错点
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。