生态系统的能量流动1
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%
高三生物一轮复习课件:生态系统的能量流动、物质循环

考点一 生态系统的能量流动
5、能量流动的相关计算——生态系统中能量的相关计算 • 如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[
单位为103kJ/(m2·a)],据图分析: (3)生产者→植食性动物、 植食性动物→肉食性动物的 能量传递效率分别是多少? (结果保留一位有效数字)
生产者→植食性动物的能量传递效率: 植食性动物固定的能量中来自生产者的能量/生产者固定的总能量 ×100%=(16-2)/110× 100%≈12.7%;
生态系统 对人类最有益的部位
采取措施
森林
优质木材
适量砍伐
草原
肉、奶、优质皮革
适度放牧
农田
农作物
清除杂草、除虫
湖泊
鱼类
适度放养、适时捕捞
考点一 生态系统的能量流动
• (2021年湖南六校高三联考)如图甲表示食物链上能量流动的部 分情况,图乙表示兔的能量来源与去向。
下列有关叙述正确的是
( B)
A.图甲中草到兔的能量传递效率为(能量②/能量①)×100%
考点二 生态系统的物质循环
✓ 碳循环
非生物环境 ( CO2 )
光合作用、化能合成作用 呼吸作用、微生物分解作用
生物群落 (有机物)
非生物 环 境 (CO2)
呼光
呼
微
吸合
吸
生 物 的 分
作作
用用
捕食
生产者(有机物)食物链(网)
作
燃
用
烧
消费者(有机物)
解
作
用
分解者
煤、石油
考点二 生态系统的物质循环
✓ 物质循环的概念
单向流动
①只能沿食物链由低营养级流向高营养级 ②以热能形式散失的能量无法再被利用
第六章 生态系统的能量流动

生态系统中营养物质的循环主要有下列几种途径: 生态系统中营养物质的循环主要有下列几种途径
• 1.物质由动物排泄返回环境:任何动物都有一部分物质超过 排泄返回环境,浮游动物的排泄量较大。 • 2.物质中微生物分解碎屑过程和返回环境:在草原、温带森 林等。 • 3.通过在植物系中共生的真菌,直接从植物殖体(枯枝落叶) 中吸收营养物质而重新返回到植物体。在热带,尤其是热 带雨林生态系统中存在这种途径。 • 4.风化和侵蚀过程中伴同水循环携带着沉积元素,由非生 物库进入生物库。 • 5.动、植物尸体或粪便不经任何微生物分解作用也能释放营 养物质。如水中浮游生物的自溶。 • 6.人类利用化石燃料生产化肥,用海水制造淡水以及对金 属的利用。
第六章 生态系统的能量流动和物质循环
第一节 生态系统的能量流动 第二节 生态系统的物质循环 第三节 生态系统的信息传递
第一节 生态系统的能量流动
Hale Waihona Puke 一、生态系统能量流动的基本原理 二、生态效率 三、生态系统中的初级生产
一、生态系统能量流动的基本原理
(一)生态系统中的能量流动(energy flow of ecosystem )
(三)生物地球化学循环
• 是营养物质在生态系统之间输入和输出,以及它 是营养物质在生态系统之间输入和输出, 们在大气圈、水圈和土壤圈之间的交换。 们在大气圈、水圈和土壤圈之间的交换。主要有 )、液相 气相(气体型循环)、液相(水循环) 气相(气体型循环)、液相(水循环)和固相循 沉积型循环)三种形式。 环(沉积型循环)三种形式。
三 生态系统中的初级生产
(一)初级生产的基本概念 初级生产是指绿色植物的生产,即植物通过光合作用 吸收和固定光能,把无机物转化成有机物的生产过程。 6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O 总初级生产量(GPP):植物在单位面积、单位时间 内,通过光合作用固定太阳能的量。 植物呼吸作用消耗的能量(R) 净初级生产量(NPP):总初级生产量减去呼吸作用 消耗的能量。 GPP= NPP+ R 照在植物叶面的太阳能作100%,光合作用利用的仅 有0.5%---3.5%。
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。
生态系统的能量流动(第一课时)-高二生物同步课件(人教版2019选择性必修2)

一、能量流动的概念
输入 —
源头:太阳能 . 流经生态系统的总能量: 生产者固定的全部太阳能 .
⇓
思考:人工鱼塘需要投喂
传递
⇓
—
途径:食物链和食物网. 形式:有机物中的化学能.
饲料,此时流入鱼塘生态 系统的总能量如何表示?
转化 — 太阳能→有机物中的 化学能 →热能
还有人工投入的有 机物中的化学能。
讨论4:流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来?能量能否从 植食性动物流向生产者?为什么?
原因:①生物之间食物关系是不可逆转的; ②散失的热能不能循环流动。
【总结】能量流动的特点: ①单向流动 ②逐级递减(传递效率为10%-20%)
讨论5:为什么食物链上一般不超过5个营养级? 能量在流动过程中逐级递减,营养级越多,消耗的能量就越多。
2021年1全国甲卷高考真题
31. 捕食是一种生物以另一种生物为食的现象,能量在生态系统中是
沿食物链流动的。回答下列问题:
(1)在自然界中,捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉,这一现象
对捕食者的意义是
(答出1点即可)。
(2)青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成
果分析,这条食物链上能量流动的特点是
第3章 生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动 (第一课时)
本节聚焦: 能量在生态系统中是怎样流动的? 怎样理解生态金字塔? 研究能量流动有什么实践意义?
问题探讨
假设你像小说中的鲁滨逊那样,流落在一个荒岛 上,只有一只母鸡、15kg玉米可以食用,那么使自己 活的最长的方法是:
A.先吃鸡,再吃玉米。
同化量=摄入量-粪便量
2.粪便中的能量属于初级消费者同化量吗? 属于生产者的同化量
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。
生态系统的能量流动(完美版)_图文

在相邻两个营养级中的传递效率大
约是10%—20%
能量金字塔
想一想:
从能量流动金字塔可 以看出:营养级越多 ,在能量流动中消耗 的能量就 越__多___。
如果把各个营养级的 生物量(质量)和数量关 系,用绘制能量金字塔的 方式表达出来,是不是也 是金字塔形?
数量金字塔
想一想:
有没有例外的 情况?
能量在第一营养级中的变化 呼吸消耗
生产者固定的太阳能
遗体、
用于生长、 残枝败叶 发育、繁殖
分解者利用
初级消费者摄食
呼吸
散 失
… .. .
分解者利用
呼吸
粪便 初级消费者
能
摄入
量
在
初级消费者 同化
第 二 营
遗体 用于生长
养
发育和繁殖
级
残骸
中
散失
次级消费者 摄入
的
变 化
鹰(最高营养级)的能量 去向如何
特点
反馈练习:
1、在一个处于平衡状态的封闭的生态系 统内,要使其中的动物能够长时间存活
,必须提供(D )
A.o2 B.H2o C.有机物 D.太阳能
2、在一条食物链中,第二营养级能量最
多有多少流入到第五营养级( B )
A. 1/5 B.1/125 C.1/25 D.1/625
3、肉食动物不可能是一条食物链中的第几
6.假设一个生态系统的总能量为100%,按最高传递效
率计算,第三营养级和三级消费者所获得的能量应为(
)C
A.4%和4%
B.0.8%和0.8%
C .4%和0.8%
D.10%和4%
练习题
1. 根据生态学原理,使能量在流动过程中损耗最低 ,应采用的一组食物结构 B
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
能量的形式。下列叙述正确的是( C )
能量金字塔:如果把单位时间内各个营养级所得到的 能量数值,由低到高绘成图,可以形成一个金字塔图形
生产者 464.6
模拟能量金
植食性动物字塔的原肉食理性,动物 62.8 尝试构建生1物2.6 的数量金字塔。
问题:1、如果将各个营养级的数值换成生物个体数量,就构成了 数量金字塔,数量金字塔有可能出现倒置吗? 2、换成生物量(现存生物有机物的总质量)呢?
当堂练习
2.在一个高产的人工鱼塘中同时存在着生产者、
初级消费者、次级消费者和分解者。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
者和分解者的能量依次为b、c、d,下列表述正确
的是( B )
A.a=b+c+d
B.a> b+c+d
C.a<b+c+d
D.a=b+c
当堂练习
3.右图为某一生态系统的能量金字塔,其中Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,E1、E2代表
草
兔子
老鹰
同化量=摄入量—粪便量
能量流经第二营养级示意图:
粪便 初级消费者
兔
摄入
子
能
初级消费者 同化
量
分 解 者
2分解者
遗体
用于生4未长利用
发育和繁殖
呼1 作呼用吸 吸
利 残骸
的 来 源
用
呼
粪便
次级消费者 摄入
散 失
和 去
吸
3流向下一个 次级消费营者养级
向
散失
同化
...
生态系统能量流动示意图:
任务三:小组合作探究
含有的总能量至少是( C )
A.1.3×108 kJ B.5.8×107 kJ
C.4.5×107 kJ D.4.5×108 kJ
当堂练习
1.下列有关生态系统能量流动的叙述,正确的是 C
A.一种蜣螂专以大象粪为食,则该种蜣螂最多能 获取大象所同化能量的20% B.当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时,能量 就从第一营养级流入第二营养级 C.生产者通过光合作用合成有机物,能量就从非 生物环境流入生物群落 D.生态系统的能量是伴随物质而循环利用的
流入下一营养级(兔)
呼吸消耗
热能
呼吸作用
生长发 育繁殖 ---有机物
未利用的能量
分解者分解
2、分析第二营养级——兔子的能量来源和去向(去路)
任务二:小组合作探究
结合食物链分析教材P94图5-6,独立思考以下问题并 进行组内交流: 1、兔子的总能量是摄入的总能量,还是同化的总 能量?兔子的摄入量和同化量之间是什么关系? 2、兔子粪便中的能量属于哪一营养级的能量?第一营养级 3、兔子同化的能量有哪些去向? 4、鹰同化的能量去向?
二、能量流动的概念
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失
呼吸作用 散失(呼呼吸吸作作用 用)
呼吸作用
生 传递 初级 传递
产者
消费者
次级
消费者
残枝败叶等
残骸
残骸
分解者 散失(分分解解者者呼吸作用) 分解者
三、能量流动的特点
单向流动、逐级递减
任务四:小组合作探究
1.以上三个营养级的同化量是多少?计算某一营养级同化量与上一
注意:人们可以改变能量流动的方向,但不能改变能量传递效率
生 概念:指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。
态
能量的源头: 太阳能
系 统
过程 流经生态系统的总能量: 生产者固定的太阳能的总量
的
途径:食物链(网)
能
某一营养级能量的来源和去路:一来四去
量 流
特点
单向流动
动
逐级递减
实践 提高能量利用效率 意义
1.研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学规划、 设计人工生态系统,实现能量的多级利用,提高能量 的利用效率。(桑基鱼塘)
如:请同学们设计一个合理的方案,即能解决秸秆焚烧问题, 又能实现对能量的多级利用?
秸秆的多级利用:秸秆做饲料饲喂牲畜、粪便投入沼气池 2.研究能量流动还可以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。(合理确定草场的载畜量)
能量流动的相关计算
思考并回答下列问题。 (1)在食物链 “草 兔 鹰”中:
①假如现有草100 kg,至少可使鹰增重 1 kg。 ②假如现有草100 kg,最多可使鹰增重 4 kg。 ③假如要使鹰增加2 kg体重,最少要耗草 50 kg。 ④假如要使鹰增加2 kg体重,最多要耗草200 kg。
(3)右图为某生态系统的食物网示意图,若E生 物种群含有的总能量为5.8×109 kJ,B生物种群 含有的总能量为1.3×108 kJ,理论上A生物种群
策略1:先吃鸡,然后吃玉米
策略2:先吃玉米,同时用部分 玉米喂鸡,吃鸡生产的蛋, 最后再吃鸡
策略1
鸡 玉米
策略2 玉米
鸡பைடு நூலகம்
人
人
玉米
根据能量流动逐级递减的特点, 在建立与人类相关的食物链时,
应尽量( 缩短 )食物链。
自主学习
阅读课本P96最后两段文字,总结: 研究能量流动的目的与意义?
四、研究能量流动的实践意义
一、生态系统的能量流动过程
草
兔子
老鹰
任务一:自主学习
要求:阅读课本P94,独立思考完成以下问题:
1、小草的能量来自哪里?(来源)
2、照射在草地上的太阳能都被小草吸收了吗? 小草吸收了光能,光能发生了什么变化? 3、小草固定的太阳能, 有哪些去向?(去路)
1、分析第一营养级——草(生产者)固 定太阳能量的来源和去向(去路)
营养级同化量的百分比?
20%
2.流入某个营养级的能量为什么不能百分之百的流向后一个营养级?
是否遵循能量守恒定律?
3、能量能否再从植食性动物流向生产者?为什么?
4.通过以上分析,你能总结出生态系统中能量流动的特点吗?
能量传递效率=(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%
生态系统能量传递效率大约为10%-20% 。
问
假设你像鲁滨逊那样流落在不毛的荒岛上, 那里除了有能饮用的水以外,身边只有15Kg
题
玉米和一只母鸡可以食用。
探
讨
一只母鸡 15g玉米
策略1:先吃鸡,再吃玉米; 策略2:先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,
吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。
生态系统的能量流动
教学目标
分析生态系统能量流动的过程和特点 结合实例研究能量流动的实践意义