能量流动和物质循环

高中生物知识点总结之生态系统的能量流动和物质循环篇生态系统的能量流动1．能量流动的概述(1)概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。

(2)能量流动的四个环节 输入—⎩⎨⎧ 源头：太阳能流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能⇩ 传递—⎩⎨⎧ 途径：食物链和食物网形式：有机物中的化学能 ⇩ 转化—太阳能→有机物中的化学能→热能⇩ 散失—⎩⎨⎧形式：最终以热能形式散失过程：自身呼吸作用2．能量流动的过程(1)能量流经第二营养级的过程①c代表初级消费者粪便中的能量。

②流入某一营养级(最高营养级除外)的能量的去向d：自身呼吸作用散失。

e：用于生长、发育、繁殖等生命活动的能量。

i：流入下一营养级。

f：被分解者分解利用。

j：未被利用的能量。

(2)能量流经生态系统的过程①流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能。

②能量流动渠道：食物链和食物网。

③能量传递形式：有机物中的化学能。

④能量散失途径：各种生物的呼吸作用(代谢过程)。

⑤能量散失形式：热能。

3．能量流动的特点及原因分析(1)能量流动是单向的，原因：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。

②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。

(2)能量流动是逐级递减的原因：①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。

②各营养级的能量都会有一部分流入分解者。

4．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。

(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。

(人教版必修3 P99“科学·技术·社会”)生态农业是指运用________原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代生物科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。

提示：生态学1．生态系统的能量流动是指能量的输入和散失过程。

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。

生态系统能量流动和物质循环的关系1. 生态系统的基本概念首先，咱们得聊聊什么是生态系统。

简单来说，生态系统就像是一个大家庭，各种植物、动物和微生物在这个大家庭里各司其职，相互依赖，生活得可滋润了。

就像我们家里有爸妈、兄弟姐妹，每个人都有自己的角色，不同的是，生态系统的成员们还得相互合作，维持这个大家庭的和谐与平衡。

比如，植物在阳光下努力工作，进行光合作用，产生氧气和食物；动物则像吃货一样，吃着植物，吃着其他动物，把这些能量转化为自己的生命力。

听起来是不是很像我们日常生活中为了生存而奔波的样子？1.1 能量流动接下来，咱们来说说能量流动。

能量在生态系统中流动，就像水流在河里奔腾，不可阻挡。

太阳是这场能量盛宴的“主厨”，它用阳光给植物提供了能量。

植物就像是勤劳的小蜜蜂，通过光合作用把阳光变成食物，这个过程可是非常神奇的哦。

接着，动物们吃了植物，又把这些能量传递给了自己，这就像是在吃自助餐，一口一个小心肝，真是吃得爽歪歪。

1.2 物质循环说完了能量流动，咱们再聊聊物质循环。

物质循环就像是个永不停歇的循环赛，所有的物质都在这场赛中不断地变换角色。

植物吸收土壤里的水分和养分，动物吃了植物，最后又通过排泄等方式把养分还给土壤。

这个过程就像是在做饭，咱们先准备食材，做完饭后还得把餐具洗干净，不然下次可就没法做了。

自然界中的每一个物质都是有归属的，它们在生态系统中不断流转，没有人能独占。

2. 能量流动与物质循环的关系现在，咱们来看看能量流动和物质循环这两者之间的关系。

其实，它们就像是一对好搭档，相辅相成。

没有能量，物质循环就没法进行；而没有物质，能量流动也就成了一场空谈。

比如，植物吸收阳光，把能量转化为食物，然后动物吃了植物，再把能量和营养物质带到更高的食物链中。

如果没有阳光这个源头，植物就没法生长，整个生态系统也会陷入瘫痪。

2.1 共同促进说到这里，咱们就明白了，能量流动和物质循环是如何共同促进生态系统的。

就像一个团队，大家各自发挥所长，最后达到一个和谐的状态。

物质循环和能量流动的异同点
和谐地生态环境是生物界的基石，物质循环和能量流动是实现和谐生态环境的必备条件。

物质循环和能量流动有许多相似之处，也有一些不同之处。

首先，物质循环和能量流动都是实现和谐生态环境的重要条件。

物质循环可以保证环境的稳定，物质循环实现物质的有序转换和再利用，以减少环境的污染。

而能量流动是实现物质循环的重要条件，能量可以促进物质的移动，使物质循环实现可能。

其次，物质循环和能量流动在功能上也有所不同。

物质循环是构成环境中物质在空间上的运动，使不断出现新的物质；而能量循环是改变状态，使能量不断地被释放和重新结合，形成新的能量状态。

最后，物质循环和能量循环也有所不同。

物质循环受物质性质、物理环境及物种生态需求等因素制约；而能量流动受能量质量及其物理状态形式的限制。

综上所述，物质循环和能量流动都是实现和谐生态环境的必备条件，但其在功能、特征和实现方式上也有一定的不同。

因此，对这两个过程都要了解得比较清楚，以确保实现和谐生态环境。

生态系统的能量流动和物质循环生态系统是由生物群落和非生物环境组成的动态平衡系统，其中能量的流动和物质的循环是维持生态平衡的重要机制。

本文将着重介绍生态系统中能量流动和物质循环的过程，以及它们之间的相互关系和重要性。

一、能量流动能量是生态系统中的基本要素，它驱动着生态系统中各种生物活动的进行。

能量在生态系统中的转化和流动可以通过食物链来解释。

食物链是将生物按照它们在食物关系中的地位和相互间的相互作用关系组织起来的。

比如，一个典型的食物链可以由植物、草食动物、食肉动物构成。

在这个食物链中，能量从植物开始流动。

植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，存储在其体内的有机物中。

当草食动物吃下植物时，植物体内的能量也被转移到了它们的体内。

随后，当食肉动物捕食草食动物时，能量又被传递给了食肉动物。

这样，能量就通过食物链逐级传递。

然而，能量在流动的过程中并不会完全转化。

根据生态学的能量流动规律，每个能量级之间只能保留约10%的能量，其余的能量会以热量的形式散失。

因此，由于能量转化效率的限制，食物链中的每个能量级数量都比前一个能量级少，从而形成生态系统中能量的流动和传递。

二、物质循环物质循环是生态系统中重要的生物地球化学过程，它包括了有机物和无机物的生物转化、迁移和再利用。

通常，物质循环可以通过碳循环、氮循环和水循环来说明。

碳循环是生态系统中最重要的物质循环之一。

通过光合作用，植物将大气中的二氧化碳转化为有机碳，然后通过呼吸作用释放出二氧化碳，使之再次进入大气。

这样，碳在大气和生物体之间持续循环。

此外，当植物和其他生物死亡后，它们的有机碳会通过分解或矿化的过程，再次回归到土壤中的无机碳汇中。

氮循环是生物体内氨基酸和蛋白质的形成和分解的过程。

在氮循环中，氮通过植物吸收后被转化为蛋白质，并且传递到其他生物体内。

当植物和动物死亡后，其体内的氮会被分解为氨气并释放到大气中，或被细菌转化为无机氮化合物并再次进入土壤。

这个过程使氮在大气、土壤和生物体之间循环。

生态系统的物质循环与能量流动的平衡调节生态系统中的物质循环和能量流动是维持生态平衡和生物多样性的重要因素。

物质循环指的是地球上各种物质的传递和循环利用，能量流动则是指能量在生态系统中的转化和传递过程。

生态系统通过平衡调节物质循环和能量流动，保持着稳定的生态环境。

一、物质循环的平衡调节物质循环可以分为无机物质循环和有机物质循环两个方面。

无机物质循环主要包括水循环和氮循环等，而有机物质循环则涉及到有机物质的分解和再生。

1.水循环水循环是地球上最重要的物质循环之一。

它通过蒸发、降水、地下水和地表水之间的相互作用，实现了水资源的再生和再利用。

生态系统中的水循环过程对于维持地球上的生物生存和生态平衡至关重要。

2.氮循环氮循环是生物体内氮元素的转化和利用的过程。

在生态系统中，氮元素经过固氮、硝化、反硝化等一系列过程，最终被生物体利用或释放回环境中。

氮素的平衡调节对于土壤肥力的维持和植物生长具有重要意义。

3.有机物质循环有机物质循环包括有机物的分解和再生。

生态系统中的分解者通过分解有机物质，将有机质转化为无机物质，为生物体提供养分。

而有机物质的再生则是通过生物体的代谢和死亡，将有机质重新回归到环境中，实现循环利用。

二、能量流动的平衡调节能量流动是生态系统中的基本现象，它指的是光能通过光合作用转化为化学能，并在食物链中传递和流动。

能量流动的平衡调节对于生态系统的稳定和生物多样性的维持至关重要。

1.光合作用光合作用是生态系统中最重要的能量转化过程之一。

植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，再将化学能储存于有机物质中。

光合作用是地球上生态系统中能量流动的起点，为其他生物提供了能量来源。

2.食物链和食物网食物链和食物网描述了生物体之间能量的转移和流动。

能量通过食物链从一个物种转移到另一个物种，形成了复杂的食物网。

生态系统通过平衡调节食物链和食物网中的能量转移，实现能量流动的平衡。

3.能量损失与效率能量在生态系统中的传递并不是百分百高效的，存在能量损失的情况。

生态系统物质循环和能量流动的关系生态系统是指由生物群落、生物环境和非生物因素组成的一个综合体系，是一个相互作用、相互制约的整体。

生态系统中的物质循环和能量流动是生态系统中最为重要的两个过程，它们之间存在着密切的关系。

一、物质循环生态系统中的物质循环是指生物体内、生物体间和生物与非生物环境之间的物质转化和传递过程。

其中，碳、氮、磷等元素的循环是生态系统中最为重要的循环过程。

1.碳循环碳是生命体中的基本元素，是生态系统中最为重要的元素之一。

碳循环是指碳在大气、水、土壤和生物体之间的转化和传递过程。

碳循环的过程包括光合作用、呼吸作用、腐殖作用、化石燃料燃烧等。

在生态系统中，植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成有机物质，同时释放出氧气。

而动物通过呼吸作用将有机物质转化成二氧化碳和水，同时释放出能量。

腐殖作用是指有机物质在土壤中被微生物分解的过程，产生的二氧化碳会被释放到大气中。

化石燃料燃烧是指化石燃料中的碳被氧化成二氧化碳和水，释放出能量。

2.氮循环氮是构成生命体的重要元素之一，也是生态系统中最为重要的元素之一。

氮循环是指氮在大气、土壤、水和生物体之间的转化和传递过程。

氮循环的过程包括固氮作用、氨化作用、硝化作用、脱氮作用等。

固氮作用是指将大气中的氮气转化成氨或有机氮的过程，这个过程主要由一些特殊的微生物完成。

氨化作用是指将氮气转化成氨的过程，这个过程主要在土壤中发生。

硝化作用是指将氨转化成亚硝酸和硝酸的过程，这个过程也在土壤中发生。

脱氮作用是指将土壤中的硝酸还原成氮气的过程，这个过程主要由一些特殊的微生物完成。

3.磷循环磷是生物体中的重要元素之一，也是生态系统中重要的元素之一。

磷循环是指磷在土壤、水和生物体之间的转化和传递过程。

磷循环的过程包括矿化作用、吸附作用、生物固定作用等。

矿化作用是指将有机磷转化成无机磷的过程，这个过程主要在土壤中发生。

吸附作用是指磷被土壤颗粒表面吸附的过程，这个过程可以减少磷的流失。

题目：生态系统中能量流动和物质循环的特点是（）
A.能量流动是单向的，物质循环是往复的
B.能量流动是单向的，物质循环是单向的
C.能量是不流动的，物质循环是往复的
D.能量流动是循环的，物质循环是单向的
【解答】生态系统的两大基本功能是物质循环和能量流动。

物质循环和能量流动的渠道是食物链和食物网。

能量流动的特点是单向流动、逐级递减的，营养级越高的生物获得的能量越少，生物的数量也越少；物质循环的特点是周而复始。

物质循环和能量流动过程中的最关键成分是生产者，其次是分解者。

故A符合题意。

故选A。

一、生态系统的能量流动生态系统能量流动示意图 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．生态系统所需能量的最终来源：太阳能。

3．据图补充食物链中甲营养级能量的去向(1)通过自身呼吸作用以热能的形式散失。

(2)被下一营养级同化。

(3)残枝败叶、遗体残骸等被分解者分解。

(4)未被利用。

4．特点：单向流动和逐级递减。

5．能量传递效率相邻两个营养级的传递效率＝下一营养级同化量上一营养级同化量×100%。

一般能量传递效率为10%～20%。

6．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，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。

解惑 相邻两营养级之间能量传递效率只有10%～20%，因此食物链中营养级一般不超过4～5个。

消费者摄入的能量、同化的能量、输入的能量与粪便中的能量有什么关系？提示：同化的能量＝输入的能量＝摄入的能量－粪便中的能量。

二、生态系统的物质循环1．物质循环(1)概念：组成生物体的各种元素在生物群落与无机环境间不断地循环的过程。

(2)特点：全球性、反复利用、循环流动。

(3)与能量流动的关系：二者同时进行，相互依存，不可分割。

(4)意义：通过能量流动和物质循环使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一整体。

2．碳循环(1)碳在无机环境中的存在形式：CO 2和碳酸盐。

(2)碳在无机环境与生物群落之间的循环形式：CO 2(主要)。

(3)循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过光合作用、化能合成作用实现的；从生物群落到无机环境则是通过动植物的细胞呼吸和微生物的分解作用实现的。

3．温室效应(1)形成原因：大量化学燃料的燃烧，大气中的CO 2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。

(2)影响：导致气温升高，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。

生态系统的能量流动与物质循环
生态系统的能量流动和物质循环是两个相互关联的过程。

1. 能量流动：
在生态系统中，能量流动是单向的，从太阳辐射开始，通过食物链和食物网逐级传递，并逐渐减少。

能量流动是生态系统的动力，是一切生命活动的基础。

2. 物质循环：
物质的合成和分解过程伴随着能量的储存、转移和释放。

在生态系统中，物质循环包括水、二氧化碳、氮、磷等元素的循环。

这些元素通过植物、动物和微生物的吸收、利用和排放，在生物群落和无机环境之间循环。

3. 能量流动与物质循环的关系：
能量流动和物质循环是同时进行的，它们之间相互依存、相互影响。

能量的流动驱动了物质的循环，而物质的循环又为能量的流动提供了基础。

总之，生态系统的能量流动和物质循环是两个相互关联的过程，它们共同维持着生态系统的稳定和平衡。