能量流动
生态系统能量流动的特点
生态系统能量流动的特点
生态系统中的能量流动具有以下特点：
生态系统中的能量是有限的，不断流动，且不可循环利用。
通常情况下，生态系统中的能量来源于太阳，并通过生物体的活动和食物链的传递而流动。
能量流动具有层次性，从生物体消耗能量，到食物链的传递，再到生态系统的整体水平。
能量流动是不可逆的，它在每一个层次中都会损失一部分能量，最终在生态系统的整体水平上被消耗掉。
能量流动是动态的，随着环境的变化和生态系统的发展，能量流动的方向和强度会发生变化。
因此，生态系统中的能量流动是一个复杂而动态的过程，其特点是有限、层次性、不可逆性和动态性。
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.
能量流动和物质循环
焦，从理论上推算，初级消费者所获得的总能量最多为 1.6x109 千焦。 （4）在一定限度内，该生态系统中的这四种生物以及其他生物的 数量和所占比例能在较长时间内维持在一个相对稳定的状态。这说 明生态系统具有一定的 自动调节 能力。
8、图7-13是生态系统的碳循环示意图，请回答：
（1）大气中的二氧化碳通过 光合作用转化为有机物 （2）图中的生产者、消费者和 分解者 在生命活动中通 过 呼吸作用 作用将体内的有机物分解成 二氧化碳等 放 无机物 回大气中。 （3）图中A代表天然气、石油、煤炭等化石燃料，通过 开发利用（燃烧），又将它们转变成 二氧化碳 释放到 大气中。对化石燃料过度的开发利用，是造成 温室 效应 的主要原因之一。 （4）在生态系统中，碳元素主要以 气 体状态进行循环， 能量流动结合在一起进行的。 碳循环始终与
7、能量流动的特点是 单向流动，逐级递减。营养级之间能量 传递的效率大约是 10-20% ，所以大多数食物链只有 3-4 个营养级。 因此，营养级越高， 越少， 越少， 生物数量 有机物含量 越少。 能量 8、分析与研讨：下图是农业人工生态系统模式图，分析研究生态 系统的能量流动有何意义？ 研究生态系统的能量流动，可以 帮助人们合理有效的调整生态系 统中能量流动的关系，使能量 的流向对人类 最有益 的部分 的。实现对能量的 多级 利用， 大大提高能量的利用效率。
3、下图表示其生态系统中物质循环的过程，请分 析回答：
（1）图中表示的生理过程在实质上一致的有 ① ③ ④ . 水 （2）⑤表示的物质是 。B、C是生态系统中 消费者 的 。该生态系统中构成的食物链 是 A B C ，能够使光能流入该生态系统的生物 是图中的 。 A
4、根据下图回答问题：
大气中的CO2库
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
生态系统能量流动知识点
生态系统能量流动知识点一、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。
二、能量流动的过程。
1. 能量的输入。
- 源头：太阳能。
- 输入生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量。
对于大多数生态系统来说，生产者通过光合作用将太阳能转化为化学能，固定在有机物中。
例如，绿色植物通过叶绿素吸收光能，把二氧化碳和水合成葡萄糖等有机物，同时将光能转化为化学能。
2. 能量的传递。
- 途径：食物链和食物网。
- 传递形式：有机物中的化学能。
例如，当草被兔子吃了，草中的化学能就传递到兔子体内；兔子被狐狸吃了，兔子体内的化学能又传递到狐狸体内。
3. 能量的转化。
- 在生物体内，能量不断进行转化。
例如，在细胞呼吸过程中，有机物中的化学能转化为热能和ATP中的化学能。
其中热能散失到环境中，ATP中的化学能可以用于生物的各项生命活动，如细胞分裂、物质合成等。
4. 能量的散失。
- 形式：热能。
- 过程：通过生物的呼吸作用，以热能的形式散失到周围环境中。
三、能量流动的特点。
1. 单向流动。
- 原因：- 食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果。
例如，狼吃羊，羊不能反过来吃狼。
- 各营养级的能量总是趋向于以细胞呼吸产生热能而散失掉，而热能是不能再被生物利用的。
2. 逐级递减。
- 原因：- 各营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量。
- 各营养级总有一部分生物未被下一级生物所利用，如枯枝败叶等。
- 能量传递效率：相邻两个营养级之间的能量传递效率大约是10% - 20%。
例如，在“草→兔→狐”这条食物链中，如果草固定了1000kJ的能量，兔最多能获得200kJ（按20%传递效率计算），狐最多能获得40kJ（兔获得的200kJ能量按20%传递给狐）。
四、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。
- 例如，在农业生态系统中，采用套种、间种等方式，提高光能利用率；同时，合理调整能量流动关系，如除草、除虫，使能量更多地流向对人类有益的部分。
食物链与能量流动
食物链与能量流动食物链是生物之间依赖与相互侵食的现象。
它揭示了生物界中的能量传递和物质循环的基本规律。
食物链是由生产者、消费者和分解者组成的，它们相互作用形成了一个复杂而庞大的生态系统。
能量流动是食物链中的一个重要环节，它指的是能量在生物体之间的传递和转化过程。
以下将详细介绍食物链与能量流动的相关内容。
一、食物链的组成和层次1. 生产者生产者是食物链的起点，它们通过光合作用将太阳能转化为有机物质。
植物是最主要的生产者，它们利用阳光、水和二氧化碳合成糖类等有机化合物。
同时，蓝藻、浮游植物等也是重要的水生生产者。
2. 消费者消费者是食物链中依赖他人获得能量和营养的生物。
根据其摄食习性，消费者可以分为三个层次：一级消费者、二级消费者和三级消费者。
一级消费者主要食用植物和其他生产者，二级消费者食用一级消费者，三级消费者食用二级消费者。
3. 分解者分解者也是食物链中重要的一环，它们将死亡生物体、排泄物和垃圾等有机物质分解为无机物质。
细菌、真菌和蚯蚓等是常见的分解者，它们将有机物质分解成水、二氧化碳和无机盐等。
二、能量流动的原理和路径能量在食物链中通过食物链中的生物体传递和转化。
光合作用是能量进入食物链的途径之一，它将太阳能转化为化学能，通过植物和其他生产者进入食物链。
消费者通过摄食植物或其他消费者，将有机物质中的能量转化为自身的能量，并继续向食物链的上层传递。
消费者之间的能量转化可以说是食物链中的关键环节，它决定了能量在食物链中的流动方向和传递效率。
能量在食物链中的流动路径一般是由低层次消费者向高层次消费者传递。
以草地为例，草作为生产者通过光合作用获得能量，被食草动物（一级消费者）摄食后，能量进一步传递给食草动物的捕食者（二级消费者）。
这样，能量通过一系列的摄食和被食的过程，逐渐向食物链的顶端传递。
然而，在能量流动中，能量的损失是不可避免的。
每一级消费者在摄取和代谢过程中都会消耗能量，并以热量的形式散失。
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)：
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传递
残枝败叶等残骸残骸
1. 赛达伯格湖的生态系统中，第二营养级获得第一营养级所同化能量的百分比是多少？第三营养级获得第二营养级所同化能量的百分比是多少？
2. 能量在相邻营养级之间的传递效率在多大的范围内？为什么不能全部
．在有草、兔、狐组成的食物链中，兔经同化作用所获得的能量，其去向
草兔狐虎通过兔子呼吸作用释放的能量
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
生物种群含有总能量5.8
，则从理论上讲，A生物种
D.4.5×
来自植物，另1/2来自牛
）请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是
4。