生态系统的能量流动的特点

【生物知识点】食物链中能量流动特点
能量流动的起点主要是生产者通过光合作用所固定的太阳能（还有化能自养型生物通
过化学能改变生产的能量）。

单向流动和逐级递减。

单向流动：是指生态系统的能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向
后面的各个营养级。

一般不能逆向流动。

这是由于生物长期进化所形成的营养结构确定的。

如狼捕食羊，但羊不能捕食狼。

逐级递减是指输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入后一个营养级，能量在
沿食物链流动的过程中是逐级减少的。

能量在沿食物网传递的平均效率为10%～20%，即一个营养级中的能量只有10%～20%的能量被下一个营养级所利用。

能量金字塔是指将单位时间内各个营养级所得到的能量数值，按营养级由低到高绘制
成的图形成金字塔形，称为能量金字塔。

从能量金字塔可以看出：在生态系统中，营养级
越多，在能量流动过程中损耗的能量也就越多；营养级越高，得到的能量也就越少。

在食
物链中营养级一般不超过5个，这是由能量流动规律决定的。

研究能量流动规律有利于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。

在农业生态系统中，根据能量流动规律建立的人工生
态系统，就是在不破坏生态系统的前提下，使能量更多地流向对人类有益的部分。

感谢您的阅读，祝您生活愉快。

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。

生态系统的能量流动在我们生活的这个地球上，存在着各种各样复杂而又神奇的生态系统。

从广袤无垠的森林到波澜壮阔的海洋，从干旱的沙漠到湿润的湿地，每一个生态系统都有着自己独特的生命形式和运行规律。

而在这些生态系统中，能量流动是一个至关重要的过程，它就像是生命的引擎，驱动着整个生态系统的运转。

那么，什么是生态系统的能量流动呢？简单来说，能量流动就是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。

能量在生态系统中的流动是单向的，而且是逐级递减的。

这意味着能量一旦进入一个生态系统，就会沿着特定的食物链和食物网流动，并且在流动的过程中，不断地被消耗和转化，最终散失到环境中去。

让我们以一个草原生态系统为例来具体了解一下能量流动的过程。

阳光是这个生态系统能量的主要来源，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，储存在有机物中。

这些有机物就是草食动物的食物来源，当草食动物吃草时，它们就获得了植物中储存的能量。

而肉食动物又以草食动物为食，从而获得能量。

在这个过程中，能量从一个营养级传递到另一个营养级，但是每传递一次，只有大约 10% 20% 的能量能够被下一个营养级所利用，其余的大部分能量都在呼吸作用中以热能的形式散失掉了。

为什么能量在生态系统中的流动是逐级递减的呢？这主要是因为在能量传递的过程中，存在着许多能量的损失。

首先，每一个生物在进行生命活动时，如呼吸、运动、生长、繁殖等，都需要消耗大量的能量。

其次，生物在摄取食物时，并不能完全消化和吸收其中的能量，总有一部分会以粪便等形式排出体外。

此外，在生态系统中，还有很多能量被分解者分解利用，最终也以热能的形式散失。

生态系统的能量流动对于维持生态平衡和生态系统的稳定具有极其重要的意义。

首先，能量流动决定了生态系统中生物的种类和数量。

在一个生态系统中，能量的输入量和传递效率决定了能够支持多少生物生存。

如果能量输入不足或者能量传递效率过低，那么生态系统中的生物数量就会减少，甚至可能导致某些物种的灭绝。

生态系统的能量流动学习目标：1、分析生态系统的能量流动的过程与特点。

2、概述研究能量流动的意义。

3、理解能量金字塔4、尝试调查农田生态系统中的能量流动情况学习重点生态系统能量流动的过程和特点学习难点生态系统能量流动的特点（具有单向性及逐级递减）及其形成原因基础梳理：一、能量流动的概念生态系统中能量的、、和的过程，称为生态系统的能量流动。

二、能量流动的过程生态系统所需的能量来于 ________________________1．能量的来源绿色植物通过作用将_ 能转化为能，使太阳能输入到生态系统中。

2．能量的输入生产者所固定的的总量，就是这个生态系统所获得的能量。

能量的传递生态系统中能量的传递是沿_ 渠道进行的。

一个营养级的生物所获得的能量，（1）一部分通过_____ 作用以_____ 形式散失了，一方面用于自身的、和等生命活动；（2）构成生物体的有机物中的能量一部分被____ 摄入同化；（3）一部分则被分解利用。

（1）能量流动的源头是________ （2）流经生态系统的总能量是______（2）能量流动的渠道是_____ （4）能量转换形式是______ _______ ________.3、流动的形式：以有机物的形式流动4、能量的转换：光能→生物体有机物中的化学能→热能三、能量流动的特点1.生态系统中能量流动的特点是⑴，⑵。

2.能量在相邻的两个营养级间的传递效率大约是。

四、能量的散失：热能是能量流动的最终归宿。

（热能是不能重复利用的，所以能量流动是单向的，不循环的。

）能量金字塔能量金字塔的含义是：在一个生态系统中，营养级越多，在就越多。

生态系统中，食物链一般不超过个营养级。

五、研究能量流动的实践意义1.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们人工生态系统，使能量得到最有效的利用。

2.可以帮助人们合理的调整，使能量持续高效的流向。

合作探究：一、能量流动的过程学生讨论：1.思考：植物通过光合作用制造的有机物中储存的能量是从哪里来的？2.思考：一片农田中，在农作物的生长期内是否能将照射到这片农田上的所有光能全部储存？观察Ｐ94生态系统能量流动示意图思考：每一个营养级获得的能量有哪几条去路？二、能量流动的特点1、观察Ｐ94图5-7，思考：为什么箭头由粗变细，方框的面积由大变小？2、将Ｐ95图5-8中所列数据归类整理并计算:3、观察Ｐ96能量金字塔中各营养级生物数量的多少DCBA1、单向流动（1）单向流动是指能量只能从前一营养级流向后一营养级，而不能反向流动。

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。

3.2 生态系统的能量流动题组一能量流动的过程及特点1．下列关于生态系统能量流动过程的说法，正确的是()A．流经生态系统的总能量均为生产者固定的太阳能总量B．生态系统中能量的输入和传递一定与生物的消化与吸收有关C．蜣螂以大象的粪便为食，即获得了大象的同化量中的一部分能量D．生态系统的能量逐级递减与生物的呼吸作用散失热量有关【答案】D【解析】流经生态系统的总能量可以为生产者固定的太阳能总量，也可以包括生产者通过化能合成作用固定的化学能，A错误；生态系统中能量的输入与光合作用、化能合成作用有关，B错误；大象粪便中的能量不属于其同化的能量，应该属于上一营养级固定的能量，C错误；输入一个营养级中的能量不可能百分之百地流入下一营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的，这与生物的呼吸作用散失热量有关，D正确。

2．如图为能量流动示意图，其中a1是流入第一营养级的总能量，下列相关说法正确的是()A．第一营养级传递给分解者的总能量是a4B．能量散失a3不能再被生物同化利用C．a1、a2、a3、a6中的能量都以稳定化学能的形式存在D．第一营养级和第二营养级之间能量传递效率是a6÷a2×100%【答案】B【解析】图中的a7是第二营养级粪便中的能量，该能量并没有被第二营养级同化，仍然属于生产者(第一营养级)流向分解者的能量，因此第一营养级传递给分解者的能量是a4＋a7，A错误；a3是以热能的形式散失的能量，该能量不能再被生物同化利用，B正确，C 错误；从题图中可看出，a1是流入第一营养级的总能量(第一营养级固定的总能量)，而第二营养级同化的能量为a6，因此能量传递效率是a6÷a1×100% ，D错误。

3．下图为某草原生态系统的能量流动简图，植物、食草动物、食肉动物同化的能量分别用B1、B2、B3表示。

下列对能量大小关系的判断正确的是()①A2＝B2②(B1－B2)＞(A2－E2)③B1＝C1＋D1＋B2④B1＞(B2＋B3)A．①③B．②③C．②④D．①④【答案】C【解析】A2表示草食性动物的摄入量，B2为草食性动物的同化量，二者不相等，①错误；B1－B2表示能量从植物流向草食性动物中除去同化量之外的能量，A2表示草食性动物的摄入量，E2为草食性动物的粪便中的能量，A2－E2为草食性动物的同化量，流入下一营养级的能量大约只有其同化量的10%～20%，故(B1－B2)＞(A2－E2)，②正确；B1表示植物的同化量，B1＞C1＋D1＋A2，③错误；B1表示植物的同化量，流入下一营养级的能量大约只有其同化量的10%～20%，故B1＞(B2＋B3)，④正确。

《生态系统能量流动的特点》作业设计方案一、作业目标1、让学生理解生态系统能量流动的概念和过程。

2、帮助学生掌握生态系统能量流动的特点，包括单向流动和逐级递减。

3、培养学生运用能量流动的知识分析和解决实际问题的能力。

4、增强学生对生态环境保护重要性的认识。

二、作业内容（一）基础知识巩固1、请简述生态系统能量流动的概念，并举例说明。

2、画出一个简单的生态系统能量流动示意图，包括生产者、消费者和分解者，并标注能量的输入、传递、转化和散失过程。

（二）特点理解1、单向流动（1）解释为什么生态系统中的能量流动是单向的，不能逆向流动。

（2）列举两个以上的实例来说明能量单向流动的现象。

2、逐级递减（1）阐述能量在生态系统中逐级递减的原因。

（2）计算在一个包含三个营养级（生产者、初级消费者、次级消费者）的生态系统中，能量从生产者传递到次级消费者的传递效率。

假设生产者固定的总能量为 10000 焦耳，初级消费者同化的能量为2000 焦耳，次级消费者同化的能量为 400 焦耳。

（三）实际应用分析1、假设在一个草原生态系统中，牧民为了增加牛羊的数量，过度放牧，导致草原植被破坏。

请从能量流动的角度分析这种行为对生态系统的影响。

2、探讨如何利用生态系统能量流动的特点来提高农业生产的效率，举例说明。

（四）拓展与创新1、研究一种新型的生态农业模式，分析其在能量流动方面的优势和可能存在的问题。

2、假设地球上的能量来源突然减少一半，预测生态系统会发生哪些变化。

三、作业形式（一）书面作业1、完成上述基础知识巩固和特点理解部分的题目，要求书写工整、逻辑清晰。

2、撰写一篇关于生态系统能量流动与环境保护关系的短文，不少于 500 字。

（二）实践作业1、分组进行实地调查，选择一个小型的生态系统（如校园内的池塘、花园等），观察其中生物的种类和数量，分析能量在该生态系统中的流动情况，并形成调查报告。

2、制作一个关于生态系统能量流动的科普展板，向班级同学或社区居民进行展示和讲解。