能量流动

能量流动的概念和特点
概念：
能量流动是指生态系统中，能量在营养级之间传递的过程。

特点：
1.单向流动：能量流动只能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：能量在传递过程中，逐级递减，不能100%地传递到下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中，还有部分散失。

3.食物链中营养级越多的生物，能量流动过程中损耗的能量越多。

4.生物富集作用：一些有害物质通过食物链中的营养级从一个营养级流向另一个营养级。

通过以上能量流动的特点，可以了解生态系统中能量流动的情况。

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。

能量流动原理范文能量是一种物质的属性，它是指物质的运动能力和物理性质发生变化的能力。

能量在自然界中的流动是一个非常重要的现象，能源的利用和能量的转化都与能量流动密不可分。

下面将从能量流动的原理来探讨能量的流动。

能量流动是指能量从一个系统或物体流向另一个系统或物体的过程。

根据能量流动的原理，能量的流动可以分为传导、辐射和对流三种方式。

首先是传导。

传导是指能量通过物质的直接接触而传递的过程。

物质的传导能力与其导热系数有关，导热系数越大，物质传导能力越强。

当两个物体温度不同时，它们之间的能量会通过传导逐渐达到热平衡。

例如，当我们把手放在热水壶上，由于金属的导热系数较大，能量会迅速传递到手上，感到热。

传导是能量流动最常见的方式之一其次是辐射。

辐射是指能量通过空间的电磁波的传播而传递的过程。

辐射是由发射体向周围发出的电磁波产生的，这些电磁波可以是可见光、红外线、紫外线等。

辐射是通过波的传播来传递能量的，因此无需物质的存在也能进行传递。

例如，太阳向地球辐射出的能量就是靠光线的传播进行的。

同时，辐射还包括热辐射，也就是物体由于内部热运动而发出的能量，通常以红外线的形式存在。

辐射是能量传递的一种重要方式，它是宇宙中能量流动的主要途径之一最后是对流。

对流是指能量通过流体（气体或液体）的运动而传递的过程。

在对流中，物质的流动不仅仅是能量的传递媒介，同时也是能量的输运方式。

对流的主要方式有自然对流和强迫对流。

自然对流是指由于密度的差异产生的浮力作用，使得流体发生对流运动。

例如，当我们在火炉旁边时，感到热的原因是空气因热胀冷缩而产生对流。

强迫对流则是通过外部的力使流体产生对流运动，例如，风扇的工作原理就是通过施加外力使空气形成对流。

对流是能量传递的一种重要方式，尤其在大气、海洋运动中起着重要的作用。

综上所述，能量流动是能量从一个系统或物体向另一个系统或物体传递的过程。

能量的流动可以采用传导、辐射和对流三种方式进行。

通过了解能量流动的原理，我们可以更好地理解能量的传播和利用方式，同时也更加重视能量的转化和节约。

第2节生态系统的能量流动1、生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。

输入：（1）能量的最终源头：太阳能（2）流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量传递：（1）渠道：能量沿着生物链、食物网逐级流动（2）形式：以有机物中的化学能传递转化：太阳能光合作用化学能呼吸作用热能散失：各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用（呼吸），能量以热能的形式散失。

（注意：流经各营养级的总能量：对生产者而言强调关键词“固定”而不能说“照射”；对各级消费者而言强调关键词“同化”而不能说“摄入”。

）2、生态系统能量流动的过程(1)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输入每一营养级的能量的去向：①一部分：生产者呼吸作用中以热能形式散失。

②一部分：流入下一营养级。

③一部分：被分解者分解。

④一部分：暂未被利用（最终被分解者分解）。

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。

（3）下一营养级粪便中的能量属于上一营养级同化（或固定）的能量，而不属于自身的。

(4)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(5)能量流动图解：补充图中标号代表的内容：h: 粪便量c: 初级消费者同化量f: 呼吸作用以热能形式散失量d: 用于生长、发育和繁殖量i:遗体残骸中的能量g:分解者分解量甲：生产者乙：消费者丙：次级消费者丁：呼吸作用戊：分解者3、能量流动的特点：（1）单向流动：①方向：沿食物链由低营养级流向高营养级。

②特点：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，传递效率约为10%～20%。

②营养级越高，所获得的能量越少，因此食物链越长，能量损失越多。

生态系统的能量流动与物质循环1、能量流动的概念生态系统中能量的________、传递、________和散失的过程，称为生态系统的能量流动。

2、能量流动的过程(1)能量的输入：源头-_______流经该生态系统的总能量-生产者固定的_____总量(2)能量的传递：流动的途径-______和________流动形式-________中的化学能(3)能量的转化：________→有机物中的化学能→________(最终散失)。

(4)能量的散失：散失途径-呼吸作用，包括__________自身的呼吸消耗以及________的呼吸作用。

散失形式-以_______形式散失。

3、请画出能量流经第二营养级的示意图完成生态系统能量流动示意图计算式为：相邻两营养级之间的传递效率＝下一个营养级同化量/上一个营养级同化量×100%。

（1）区分能量传递效率和能量利用率（2）摄入量、同化量、粪便量的关系（3）流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。

1）能量的来源：生产者能量主要来自太阳能。

其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量。

2）能量的去路：①自身_____消耗，转化为其他形式的能量和热能；②流向__________；③遗体、残骸、粪便等被__________分解；④未被利用：包括生物每年的积累量，也包括动植物遗体、残骸以化学燃料形式被储存起来的能量。

即一个营养级同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一营养级同化的能量＋分解者利用的能量＋____________________或一个营养级同化的能量=________________+________________+________________或一个营养级同化的能量=________________+________________例1如图表示在某生态系统中，能量流经第二营养级的示意图。

对该图分析不合理的是( )A．能量流动是伴随着物质利用而进行的B．图中甲为初级消费者同化的能量，即第二营养级所含有的能量C．该图不够完善，缺少甲中因呼吸以热能散失的能量D．乙比甲的能量少的原因是甲的遗体、残骸中的能量被分解者利用而未传递下去4、特点：(1)单向流动：能量只能沿着食物链由________流向高营养级。

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。

生态系统的能量流动与物质转化生态系统是由生物群体和它们所生活的环境组成的，其中能量的流动和物质的转化是维持生态系统稳定运行的重要过程。

本文将就生态系统的能量流动和物质转化进行探讨。

一、生态系统的能量流动能量是使物质产生运动、变化和发光发热的物理因素。

生态系统中的能量主要来源于太阳辐射。

太阳光照射在植物叶片上，植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，储存于有机物中，然后通过食物链传递给其他生物。

能量的传递通过食物链实现。

食物链是一个由一级生产者（植物）到二级、三级和更高级消费者（动物）组成的层次结构。

能量从一个级别转移到下一个级别，同时会有部分能量损失。

根据能量流失的法则，能量转移时约90%会损失，只有约10%的能量被转移到下一级。

此外，能量也可以通过食物网进行传递。

食物网是由多个食物链相互交织而成的。

通过食物网，能量可以从不同的路径进行转移和传递，增加了生态系统的稳定性和弹性。

二、生态系统的物质转化物质转化是指在生态系统中，各种物质的循环和转化过程。

物质在生态系统中可以分为无机物和有机物两类。

1. 无机物的转化无机物的转化主要包括水循环和氮循环。

水循环是指水分从地面蒸发形成水蒸气，上升到大气中凝结成云，再经过降水回到地面的过程。

水循环是维持生态系统中水分平衡的重要机制。

氮循环是指氮在生态系统中不同形态之间循环的过程。

氮是构成生物体蛋白质的重要元素，也是植物生长的限制因素之一。

氮循环包括固氮、氨化、硝化、硝酸还原等一系列过程，通过这些过程，氮能够从大气中转化为植物可利用的形态，然后通过食物链传递到动物体内，最后又通过分解作用返还到土壤中。

2. 有机物的转化有机物的转化主要包括碳循环和氧循环。

碳循环是指碳在生态系统中不同形态之间转化的过程。

碳是生命的基础，构成有机物的主要元素。

碳循环包括光合作用、呼吸过程、腐殖化等一系列过程。

植物通过光合作用吸收二氧化碳，并将其转化为有机物，然后通过食物链传递给其他生物，最终通过分解作用返还到土壤中。

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 较低营养级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9. 能量流动的几种模型图：二：物质循环1. 物质循环易错点生产者 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。

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。

第五章生态系统专题第二节生态系统的功能（能量流动）生态系统的功能——能量流动、物质循环、信息传递一、能量流动——生态系统中能量的输入、传递、转化、散失（1）起点：生产者固定的太阳能生产者固定的能量主要是光合作用利用的光能，也包括化能合成作用利用的化学能（2）自然生态系统总能量：生产者所固定的太阳能人工生态系统总能量：生产者所固定的太阳能+人工喂食的饲料(有机物)（3）能量流动过程：①输入一个营养级的能量：该营养级同化的能量,不是摄入②摄入=同化+粪便，同化=储存 +呼吸③某营养级“粪便”中能量应属其上一营养级的同化量或上一营养级被分解者分解的能量的一部分，如兔粪便中的能量不属于兔的同化量，而是草同化量的一部分或草被分解者分解的能量的一部分。

④未被利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料形式被储存起来的能量。

（4）能量流动的特点及原因能量传递效率=后一个营养级的同化量/前一个营养级的同化量，一般为10％～20％。

A单向流动∵①捕食关系不可逆转，是自然选择的结果②散失的热能不能被再利用B逐级递减∵①各营养级均有呼吸作用散失；②各营养级均有部分能量未被下一营养级利用；③各营养级均有部分能量流向分解者一条食物链一般只有4--5个营养级∵能量流动逐级递减（项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状每一阶含义各个营养级所含能量的多少各个营养级生物数量的多少各个营养级生物量（有机物）的多少特点正金字塔一般正金字塔一般正金字塔分析各个营养级都有呼吸作用散失能量，还有一部分被分解者利用，而流入下一营养级的能量仅占该营养级同化量的10%~20%成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化：浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量：摄入=同化=粪便储存：用于生长发育和繁殖=散失：以呼吸作用的方式，热能的形式流向下一营养级流向分解者（6）研究能量流动意义①使能量得到最有效的利用（对能量的多级利用，提高了能量的利用率）桑基鱼塘：桑叶喂蚕，蚕沙（蚕粪）养鱼，鱼塘泥肥桑农作物秸秆：做饲料喂牲畜、牲畜粪便发酵产沼气、沼渣做肥料能量传递效率≠能量利用率。