生态系统能量流动的概念和过程
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【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。
生态系统的能量流动生态系统是由各种生物和非生物因素相互作用而形成的复杂网络。
在这个网络中,能量是生命的基础和动力之源。
本文将探讨生态系统中的能量流动,解释其中的重要概念和机制,并阐述能量流动对生态系统的影响。
1.能量的来源和储备生态系统中的能量主要来自太阳辐射。
太阳能被光合作用捕获并转化为植物体内的化学能,形成食物链的起点。
植物通过光合作用将太阳能转化为有机物质,并储存在其组织中。
这些有机物质被称为生物质,可供其他生物利用。
2.能量的转移和转化能量在生态系统中通过食物链的转移和转化发生变化。
食物链是生物之间能量流动的路径。
它由一系列相互依赖的生物组成,其中每个生物都是下一个生物的食物来源。
能量从一个生物传递到另一个生物时,会发生能量的损失和转化。
这是因为每个生物在代谢过程中会消耗一部分能量用于生命维持和运动。
3.营养级和能量金字塔生态系统中的生物可以根据其在食物链中的位置被分为不同的营养级。
营养级指的是生物在食物链中所处的位置,越靠近基础的植物,处于较低的营养级,而越靠近顶端捕食者,处于较高的营养级。
能量金字塔可用于表示生物在营养级中的能量转移。
能量金字塔的结构表明,能量在每个营养级之间会减少。
这是因为能量的转移和转化导致了能量的损失。
因此,顶端捕食者所获取的能量相对较低,而植物所获取的能量最高。
4.能量流动的影响能量流动对生态系统的稳定性和生物多样性起着重要作用。
如果某个营养级的生物数量变化,将会对其他营养级的生物产生影响。
例如,当食草动物数量增加时,它们可能会过度捕食植物,导致植物种群减少。
这将进一步影响食草动物的数量,并可能对其他食肉动物造成连锁反应。
能量流动还影响着生态系统的能量利用效率。
由于能量在转化过程中会有损失,因此高级捕食者所获取的能量相对较低。
这一现象也解释了为什么生态系统中较高级别的食肉动物数量较少。
生态系统的能量流动是生命的基础,是维持生态系统稳定性和平衡的重要因素。
通过食物链的转移和转化,能量在不同营养级之间流动,影响着生物的生态角色和数量。
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。
生产者固定
464.662.813.52%62.812.6
20.06%
12.6
能量单位:J/(cm 2.a )
传递效率
沼气池秸秆多级利用桑基鱼塘
DDT杀虫剂
农田
)循环过程中物质反复利用,不会增加也不
南极的企鹅
43分解者
大气中的N 2
硝化作用
硝化细菌
硝化细菌
反硝化细菌
吸收
NH 3NH 4NO 2NO 3+
––
氨化自生固氮菌
共生固氮菌(根瘤菌)
(细胞间的信息传递)例:DNA→mRNA→蛋白质
下图为某生态系统的能量流动简图,下列叙述错误的是(
甲是生产者,乙是消费者
该生态系统是一个开放的系统①②③④⑤各代表一定的能量值,下列各项中正确的是(.图中④包含了次级消者粪便中的能量。
生态系统的能量流动一、生态系统能量流动的概念和过程1.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。
2.能量流动的过程地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳能。
(1)能量流经第一营养级的过程①能量输入:生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能,固定在它们所制造的有机物中。
②能量去向(2)能量流经第二营养级的过程①初级消费者摄入量=初级消费者同化量+初级消费者粪便量。
②初级消费者同化能量=呼吸作用散失的能量+用于生长、发育和繁殖的能量。
③生长、发育和繁殖的能量=通过遗体残骸被分解者利用的能量+被下一营养级摄入的能量。
(3)能量流动图解易错提示:初级消费者粪便中的能量属于箭头①,而不属于箭头②,如兔子吃草,兔子的粪便相当于草的遗体残骸,应该属于草流向分解者的能量。
同理,次级消费者粪便中的能量属于箭头②,而不属于箭头③。
(4)能量流动过程总结3种能量流动过程图比较图1:每一环节能量去向有2个,图中出现粪便量,由于同化量=摄入量-粪便量,所以A为摄入量,B为同化量;由图可知B同化量总体有2个去向,即D为呼吸散失,C为用于生长、发育和繁殖;C用于生长、发育和繁殖量有2个去向,即E为流入分解者的能量,F为下一营养级摄入量。
图2:每一营养级能量去向有3个(除最高营养级)即:一个营养级同化的能量(A)=自身呼吸消耗(E)+流入下一营养级(被下一营养级同化B)+被分解者分解利用。
图3:每一营养级能量去向有4个(研究某一时间段)(除最高营养级)即:一个营养级同化的能量(A)=自身呼吸消耗(D)+流入下一营养级(被下一营养级同化B)+被分解者分解利用+未被利用。
“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗,也未被后一个营养级和分解者利用的能量。
重点中的重点各营养级同化量来源和去向注意:最高营养级的能量去路缺少下一营养级同化。
二、能量流动的特点1.能量流动的特点及原因分析 特点 原因分析单向流动 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。
生态系统的能量流动1.生态系统的能量流动指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2、生态系统能量流动的过程⑴、太阳能进入第一营养级:生产者光合作用将太阳光能固定转变成有机物中稳定的化学能。
⑵、输入第一营养级的能量中:①一部分:生产者呼吸作用中以热能形式散失。
②、一部分:用于生产者生命活动,继续储存在有机物中。
③、一部分:随残枝败叶被分解者分解④、一部分:被初级消费者摄取,流入第二营养级。
⑶、能量在第二、三、四营养级中的变化,与第一营养级大致相同。
4、能量流动的特点单向流动,逐级递减能量传递效率:10%~20%5、生态系统的金字塔1)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,可形成一个金字塔图形,叫做能量金字塔。
特点是正金字塔(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)2)数量金字塔:其特点为一般为正金字塔。
思考:有无特例?树、虫、鸟3)生物量金字塔:其特点为一般为正金字塔6、研究能量流动的实践意义⑴、可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用,实现对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率。
举例:桑基鱼塘、秸秆的多级利用⑵、可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分。
例:农田除草、除虫7·能量流动的过程1)输入:能量的最终源头是太阳能,流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能。
2)传递:能量沿着食物链和食物网逐级流动,能量在食物链中的流动形式是有机物中的化学能3)转化:太阳光能→有机物中化学能→呼吸作用的热能4)散失:各级生物的呼吸作用和分解者的分解作用,能量以热能(形式)散失。
1.消费者摄入的能量就是其同化的能量吗?同化量=摄入量—粪便中的能量=呼吸作用以热能形式散失的能量+自身生长、发育、繁殖消耗的能量=呼吸作用以热能形式散失的能量+被下一营养级同化+被分解者利用= 呼吸作用以热能形式散失+被下一营养级同化+被分解者利用+未利用的能量未利用是指未被自身呼吸作用消耗,也未被后一营养级和分解者利用的能量。