生态系统的能量流动的特点
生态系统的能量流动的特点
一、单向流动
生态系统中能量流动是单向的。
在生态系统中，能量流动只能由前一营养级流向后一营养级，再依次流向后面的各个营养级，不能倒流。
这是因为食物链中，相邻营养级生物的吃与被吃的关系不可逆转，是长期自然选择的结果。
另外，各营养级的能量总有一部分以热能的形式散失掉，这些能量无法再利用，即能量不能循环流动。
二、逐级递减
能量在流动过程中逐级递减，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。
这是因为各营养级的生物会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量，而且各营养级总有一部分能量未被下一营养级生物所利用，还有一部分能量会流入分解者。
一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有10%〜2 0%的能量能够流入下一个营养级，即能量在两个相邻的营养级中的传递效率为10%〜20%。
符合能量守恒定律生态系统中每个营养级所获得的能量等于流到下一个营养级的能量以及呼吸消耗的能量、分解者释放出的能量以及未被利用的能量之和。
在一般情况下，生态系统中的某个营养级所同化的能章的分配规律为：未利用的能量>呼吸消耗的能量>下一营养级同化能量>分解者释放量。
生态系统的能量流动课件高二上学期生物人教版选择性必修2
喀拉峻草原
天山大峡谷
生产者
15 000 000
2 000
初级消费者
2 000 000
1 500 000
次级消费者
900 000
1 200 000
三级消费者
10
20
构建生态系统的数量金字塔
任务五：构建生态系统生物数量金字塔模型
上宽下窄
上窄下宽
意义：
直观的反映生态系统各营养级的生物个体的数目比值关系
1/25
1/10000
1.由生产者推导最高营养级（获得量）
获得能量最多：选最短食物链；按×20%计算获得能量最少：选最长食物链；按×10%计算
1
能量传递效率的相关计算
例（2）如果C增重1kg，至少消耗A_____千克，最多消耗A__ _千克
25
10000
2.由高营养级推导生产者
例(3)在右图的食物网中，如果C从B、F中获得的能量比为3∶1，C增重1kg，则最少需要消耗A多少kg？
3.在能量分配比例已知时，按比例分别计算，最后相加
沿食物链A→D→E→F→C逆推：1/4kg× 5 × 5 × 5 × 5＝625/4kg
消耗A最少，按最高传递效率20%计算（前级是后级5倍）：
75/4kg+625/4 kg=175kg
沿食物链A→B→C逆推：3/4kg × 5 × 5＝75/4kg
小结
第2节 生态系统的能量流动
第三章 生态系统及其稳定性
第1课时
请同学们将赛达伯格湖的能量流动数据，用相应面积或体积的图形表示，并按营养级由低到高排列。
任务四：构建生态系统能量流动金字塔模型
肉食性动物12.6J/(cm2·a)
【生物知识点】食物链中能量流动特点
【生物知识点】食物链中能量流动特点
能量流动的起点主要是生产者通过光合作用所固定的太阳能（还有化能自养型生物通
过化学能改变生产的能量）。
单向流动和逐级递减。
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。
这是由于生物长期进化所形成的营养结构确定的。
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入后一个营养级，能量在
沿食物链流动的过程中是逐级减少的。
能量在沿食物网传递的平均效率为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。
能量金字塔是指将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，按营养级由低到高绘制
成的图形成金字塔形，称为能量金字塔。
从能量金字塔可以看出：在生态系统中，营养级
越多，在能量流动过程中损耗的能量也就越多；营养级越高，得到的能量也就越少。
在食
物链中营养级一般不超过5个，这是由能量流动规律决定的。
研究能量流动规律有利于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。
在农业生态系统中，根据能量流动规律建立的人工生
态系统，就是在不破坏生态系统的前提下，使能量更多地流向对人类有益的部分。
感谢您的阅读，祝您生活愉快。
生态系统的能量流动和物质循环.
食物链中每 一营养级生 物所含能量 的多少
每一营养级 生物个体的 数目
每一营养级 生物的总生 物量
(1)能量金字塔不会出现倒置现象。数量金字 塔在前一营养级的生物个体很大，而后一营 养级的生物个体很小时，会出现倒置现象。 如树林中，树、昆虫和食虫鸟个体数比例关系可形成如右 图所示的数量金字塔。
(2)在人工生态系统中因能量可人为补充，可能会使能量金字 塔呈现倒置状况。如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费 者(鱼)多。天然生态系统则必须当能量状况表现为金字塔形 状时，方可维持生态系统的正常运转，从而维持生态系统 的稳定性。
养的人数将会
(增多、不变、减少)，理由
是
。
[课堂笔记] (1)玉米、鸡、牛、人之间的食物关系见答案。 (2)因人与鸡均食用玉米子粒，而牛食用玉米秸秆，且人还食 用鸡和牛，故人与鸡的种间关系为竞争和捕食，人与牛的种 间关系为捕食，而牛与鸡之间无竞争关系。 (3)该农场生态系统中的生产者为玉米，生产者(玉米)固定的 太阳能为流经生态系统的总能量。 (4)食物链越长，能量沿食物链流动时损耗越多，高营养级获 得的能量也就越少。改变用途的1/3玉米中的能量流入人体内 所经过的食物链延长，故人获得的总能量将减少。
[例1] (2009·全国卷Ⅰ)某种植玉米的农场，其收获的玉米
子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则加
工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪
便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为
种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间因素)：
(1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网：
②由于能量流动是逐级递减的，能量流经每一营养 级时均有损耗，故食物链营养级环节越多，能量 损耗越大，欲减少能量损耗应缩短食物链。
人教版生物必修三讲义：第5章 第2节 生态系统的能量流动 含答案
第2节生态系统的能量流动学习目标核心素养1.识记能量流动的概念2.理解能量流动在生态系统中的流动过程3.掌握能量流动的特点及意义4.尝试调查农田生态系统中的能量流动情况1.通过分析生态系统的能量流动的过程，建立生命系统的物质和能量观2.分析能量流动过程，归纳总结能量流动特点，形成科学思维的习惯3.通过总结研究能量流动的实践意义，形成学以致用，关注生产生活的态度一、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．能量流经第一营养级的过程(1)输入：生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能，固定在有机物中。
(2)能量去向①在生产者的呼吸作用中以热能形式散失。
②随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来。
③被初级消费者摄食同化，流入第二营养级。
3．能量流经第二营养级的过程(1)输入：通过摄食生产者获得。
(2)去向①通过呼吸作用以热能形式散失。
②随尸体、排泄物流向分解者。
③被次级消费者摄食同化，流入下一营养级。
4．能量流动过程图解(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：①通过自身呼吸作用以热能形式散失。
②被下一营养级同化。
③被分解者分解利用。
二、能量流动的特点1．特点(1)单向流动：沿食物链由低营养级流向高营养级，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。
②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。
2．能量传递效率(1)能量在相邻两个营养级间的传递效率一般只有10～20%，也就是说，在输入某一营养级的能量中，只有10～20%能够流入下一营养级。
(2)计算公式相邻两个营养级间的能量传递效率＝下一营养级同化量上一营养级同化量×100%3．能量金字塔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，可以形成一个金字塔图形。
生态系统的能量流动
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神奇的生态系统。
从广袤无垠的森林到波澜壮阔的海洋，从干旱的沙漠到湿润的湿地，每一个生态系统都有着自己独特的生命形式和运行规律。
而在这些生态系统中，能量流动是一个至关重要的过程，它就像是生命的引擎，驱动着整个生态系统的运转。
那么，什么是生态系统的能量流动呢？简单来说，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。
能量在生态系统中的流动是单向的，而且是逐级递减的。
这意味着能量一旦进入一个生态系统，就会沿着特定的食物链和食物网流动，并且在流动的过程中，不断地被消耗和转化，最终散失到环境中去。
让我们以一个草原生态系统为例来具体了解一下能量流动的过程。
阳光是这个生态系统能量的主要来源，绿色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。
这些有机物就是草食动物的食物来源，当草食动物吃草时，它们就获得了植物中储存的能量。
而肉食动物又以草食动物为食，从而获得能量。
在这个过程中，能量从一个营养级传递到另一个营养级，但是每传递一次，只有大约 10% 20% 的能量能够被下一个营养级所利用，其余的大部分能量都在呼吸作用中以热能的形式散失掉了。
为什么能量在生态系统中的流动是逐级递减的呢？这主要是因为在能量传递的过程中，存在着许多能量的损失。
首先，每一个生物在进行生命活动时，如呼吸、运动、生长、繁殖等，都需要消耗大量的能量。
其次，生物在摄取食物时，并不能完全消化和吸收其中的能量，总有一部分会以粪便等形式排出体外。
此外，在生态系统中，还有很多能量被分解者分解利用，最终也以热能的形式散失。
生态系统的能量流动对于维持生态平衡和生态系统的稳定具有极其重要的意义。
首先，能量流动决定了生态系统中生物的种类和数量。
在一个生态系统中，能量的输入量和传递效率决定了能够支持多少生物生存。
如果能量输入不足或者能量传递效率过低，那么生态系统中的生物数量就会减少，甚至可能导致某些物种的灭绝。
3-2生态系统的能量流动-高二上学期生物人教版选择性必修2
【科学方法】研究能量流动的基本思路
(1)能量流经个体的情况：
(2)如果把这个种群作为一个整体来研究，左图 应概括成哪种形式？
(3)如果把一个营养级中的所有种群看成一 个整体，上图应概括成哪种形式？
能量输入
某个营养级
能量储存 能量散失
阅读课本55页，结合图3-5和3-6，思考以下问题：
( ×)
(3)同化量≠用于生长发育和繁殖的能量 (4)呼吸作用所产生的能量都是以热能的形式散失 (5)分解者的分解作用也是通过呼吸作用完成的
( √) (× ) ( √)
向科学先辈学习
他通过对一个结构相对简单的 天然湖泊——赛达伯格湖的能 量流动进行的定量分析，提出
了“十分之一定律”。
林德曼 R.L.Lindeman 美国生态学家 1915-1942
程
转化 太阳能
化学能
热能
ATP中活跃
散失 大部分以热能形式散失，
的化学能
需要分解者的分解作用和每一级生物的呼吸作用
小试牛刀
2870KJ 977.28KJ储存在ATP中 1892.72 KJ以热能的形式散失，散失率为65.95%
× (1)当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量 ( )
(2)初级消费者的粪便量属于第二营养级能量
A [图中 B 表示该营养级同化的能量，即第二营养级同化的能量是 80 J/cm2·a，按能量最高传递效率 20%计算，第一营养级同化的能量至少为 400 J/(cm2·a)，A 正确；第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是 30 J/(cm2·a)， B 错误；由于第三营养级能量只知道摄入量，不知道同化量，不能计算能量由 第二营养级到第三营养级的传递效率，C 错误；该生态系统第三营养级摄入的 能量是 15 J/(cm2·a)而不是同化的能量为 15 J/(cm2·a)，D 错误。]
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。
《生态系统的能量流动》学案12(人教版必修3)
生态系统的能量流动学习目标：1、分析生态系统的能量流动的过程与特点。
2、概述研究能量流动的意义。
3、理解能量金字塔4、尝试调查农田生态系统中的能量流动情况学习重点生态系统能量流动的过程和特点学习难点生态系统能量流动的特点（具有单向性及逐级递减）及其形成原因基础梳理：一、能量流动的概念生态系统中能量的、、和的过程，称为生态系统的能量流动。
二、能量流动的过程生态系统所需的能量来于 ________________________1．能量的来源绿色植物通过作用将_ 能转化为能，使太阳能输入到生态系统中。
2．能量的输入生产者所固定的的总量，就是这个生态系统所获得的能量。
能量的传递生态系统中能量的传递是沿_ 渠道进行的。
一个营养级的生物所获得的能量，（1）一部分通过_____ 作用以_____ 形式散失了，一方面用于自身的、和等生命活动；（2）构成生物体的有机物中的能量一部分被____ 摄入同化；（3）一部分则被分解利用。
（1）能量流动的源头是________ （2）流经生态系统的总能量是______（2）能量流动的渠道是_____ （4）能量转换形式是______ _______ ________.3、流动的形式：以有机物的形式流动4、能量的转换：光能→生物体有机物中的化学能→热能三、能量流动的特点1.生态系统中能量流动的特点是⑴，⑵。
2.能量在相邻的两个营养级间的传递效率大约是。
四、能量的散失：热能是能量流动的最终归宿。
（热能是不能重复利用的，所以能量流动是单向的，不循环的。
）能量金字塔能量金字塔的含义是：在一个生态系统中，营养级越多，在就越多。
生态系统中，食物链一般不超过个营养级。
五、研究能量流动的实践意义1.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
2.可以帮助人们合理的调整，使能量持续高效的流向。
合作探究：一、能量流动的过程学生讨论：1.思考：植物通过光合作用制造的有机物中储存的能量是从哪里来的？2.思考：一片农田中，在农作物的生长期内是否能将照射到这片农田上的所有光能全部储存？观察Ｐ94生态系统能量流动示意图思考：每一个营养级获得的能量有哪几条去路？二、能量流动的特点1、观察Ｐ94图5-7，思考：为什么箭头由粗变细，方框的面积由大变小？2、将Ｐ95图5-8中所列数据归类整理并计算:3、观察Ｐ96能量金字塔中各营养级生物数量的多少DCBA1、单向流动（1）单向流动是指能量只能从前一营养级流向后一营养级，而不能反向流动。
生态系统的能量流动(精校)
生态系统的能量流动能量流动的进程生态系统的单向流动能量流动能量流动的特点逐级递减研究能量流动的意义一、概念：是指生态系统中能量的输入、传递和散失的进程二、输入：绿色植物的光合作用固定太阳能开始了能量的输入三、总值：生产者固定的太阳能的总量是流动的总能量四、进程：以有机物形式沿食物链向下一营养级传递；散失的是三大功能类群生物的呼吸作用产生的热能方框大小、箭头大小的含义（一）能量流入某一营养级后的四个去向呼吸散失①能量流入某一营养级残落物、尸体③自身贮存②流入下一营养级④五、特点（一）单向流动：能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级每一个营养级生物都因呼吸作用而散失部份热能（二）逐级递减每一个营养级生物总有一部份不能被下一营养级利用传递效率10%～20%（形象地用能量金字塔表示）能量金字塔始终为正金字塔，都遵循10%～20%传递效率金字塔生物量金字塔数量金字塔：可能为正金字塔，也可能为倒金字塔，上下营养级之间无固定数量关系。
六、研究意义：帮忙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利的部份。
3题图【针对训练】A.基础训练1.某一生态系统中，已知一只鹰增重2kg要吃l0kg小鸟，小鸟增重0．25kg要吃2kg昆虫，而昆虫增重l00kg要吃1000kg绿色植物。
在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用百分率为A．0．05％B．0．5％C．0．25％ D．0．025％2.在一条食物链中，低级消费者同化的能量，其去向为①通过呼吸作用释放的能量②通过呼吸作用释放的热能③流人到次级消费者体内④流人到分解者体内A．②③B．②④C．①③④ D．②③④3．下图是生态系统中食物链所反映出的能量流动情形，图中箭头表示能量流动的方向，单位是Kcal/m2/年下列说法正确的是A．在入射的太阳能中，生产者只利用其中的1%左右B．分解者可利用来自各营养级转移到（A）的所有能量C．消费者营养级别越高，可利用的总能量越多D．当人们把生产者作为食物时，比起其他营养级，可取得更少的能量4．流经一个生态系统的总能量是A．生产者用于生长、发育和繁衍的总能量B．流经各个营养级的能量总和C．各个营养级生物同化的能量总和D．生产者固定的太阳能的总量5．有关生态系统中能量流动的叙述，不正确的是A．生态系统中能量流动是太阳能辐射到系统内生产者上的能量B．生态系统中能量几乎全数来自太阳能C．生态系统离开外界环境的能量供给就无法维持D．生态系统中能量流动是单向流动和逐级递减的6．生态系统的能量在流经食物链的各营养级时其特点是A．逐级递减和循环流动B．逐级递增和单向流动C．逐级递减和单向流动D．逐级递增和循环流动7．在必然的时刻内，某生态系统中的全数生产者固定的太阳能为a，全数消费者所同化的能量为b，全数分解者取得的能量为c，则A、B、c之间的关系是A．a=b+c B．a>b+c C．a<b+c D．a>b=c8．假设一个生态系统的总能量为100％，按最高传递效率计算，三级消费者所取得的能量为A．0.1％B．1％C．0.8％ D．8％9．大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为食。
生物：5.2《生态系统的能量流动》课件(新人教版必修3)
ATP： ATP：用于生物的各项生命活动 能量 热能： 热能：散失
燃烧
③特殊途径：动、植物遗体形成的煤炭、石油等 工业 特殊途径： 植物遗体形成的煤炭、 热能。 热能。
注意： 注意： 生物个体的生命活动无时无刻不在消耗着能量， 生物个体的生命活动无时无刻不在消耗着能量，能量是推 动生物体进行各种生命活动的动力。同样， 动生物体进行各种生命活动的动力。同样，由生物群落和无 机环境组成的生态系统，其生存和发展也离不开能量供应。 机环境组成的生态系统，其生存和发展也离不开能量供应。 即：能量必须不断地从无机环境输入到生物群落，并沿着食 能量必须不断地从无机环境输入到生物群落， 物链（ 物链（网）传递，才能维持生态系统中各种生物正常的生命 传递， 活动。 活动。
二、能量流动的特点 1.单向流动 1.单向流动 食物链各营养级的顺序是不可逆转的， （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。 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 再依次流向后面各个营养级，既不能逆向流动， 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， 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。 食者流向捕食者而不能逆流。 各营养级的生物在细胞呼吸时产生的热能， （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。 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， 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， 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， 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， 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， 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“ 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。 理系统”，其能量流动照样遵循能量守恒定律。