生态系统的能量流动 知识点总结-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2.docx

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1、高中生物选择性必修二 生物与环境第三章 生态系统及其稳定性 第2节 生态系统的能量流动知识点总结上节重要知识回顾：（1）生态系统定义：在一定的空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。 非生物的物质和能量（无机环境）（2）生态系统的结构： 生产者 生态系统的组成成分 消费者 生物群落分解者食物链和食物网（营养结构）（3） 生态系统的功能：包括能量流动、物质循环和信息传递。一、 能量流动的分析：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。(1) 输入：生产者通过光合作用固定的太阳能。此外，还可能有化能合成作用固定的能量。对于某些特殊生态系统，可能还

2、有污水、饲料或肥料中有机物中的能量。(2) 传递：有机物中的化学能通过食物链和食物网传递。(3) 转化：光能有机物中化学能热能。(4) 散失：通过生物呼吸作用最终以热能的形式散失。2、 研究能量流动的基本思路：二、能量流动的过程：1、第一营养级的能量流动示意图：（1）输入：（2）（3）生产者的同化量，植物总光合两种形式：残枝败叶，初级消费者粪便。植物净光合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，对于某些利用率较高的生态系统，该去向可能没有。2、第二营养级能量流动示意图：（1）能量流动示意图：输入：未利用粪便量是上一营养级的同化量两种形式：遗体残骸、下一营养级的粪便

3、（2） 计算公式：摄入量=同化量+粪便量 生产者没有该公式同化量=呼吸作用散失的能量+用于自身生长、发育和繁殖的能量用于自身生长、发育和繁殖的能量= 未利用能量+流入下一营养级的能量+流向分解者的能量（3）第三、四、五营养级能量流动情况与第二营养级能量流动情况相似，只是注意最高营养级能量中无流入下一营养级的能量去向。3、生态系统的能量流动：（1）生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？遵循，能量在生态系统中流动和转化后，一部分储存在生物体的有机物中，一部分被利用、散发至无机环境中，两者之和与流入生态系统的能量相等。计算公式（将生态系统看做一个整体）： 流入生态系统的总能量=生物

4、呼吸作用散失的能量+储存在生物有机物中的能量（2）流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？为什么？不能，能量流动是单向的，不能循环。（3）生态系统的能量流动示意图：输入生态系统的总能量：一般为生产者固定的太阳能，可能会有其他形式能量。如无特别说明，各营养级之间箭头代表下一营养级的同化量。各营养级流向分解者的能量一般包含两部分：见下图所示。输入同化量同化量同化量残枝败叶、初级消费者的粪便遗体残骸、次级消费者的粪便遗体残骸、三级消费者的粪便遗体残骸、四级消费者的粪便？三、能量流动的特点：1、特点：（1）生态系统中能量流动是单向的，不可逆转，也不能循环流动。思考：为什么？因为食物链中各营养级

5、的捕食关系不可逆转，是长期自然选择的结果。（2） 能量在流动过程中逐级递减。 为什么？因为能量在流动过程中生物的呼吸作用会散失一部分能量，能量有一部分流向了分解者，还有部分能量未被利用。任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。2、能量传递效率计算：（1）公式：能量传递效率=（下一营养级同化量/本营养级同化量）100%能量传递效率计算是发生在营养级与营养级之间，个体之间无法计算。（2）能量传递效率大约是10-20%。各营养级能量传递效率是一定的，无法提高。如无特别说明，则认为最高20%，最低10%。个别情况下能量传递效率可能会低于10%，或高于20%，但不会相

6、差太大。（3） 常见计算步骤：先写出图中食物链。再确定用乘法还是除法：从前往后算用乘法，从后往前算用除法。根据“至少”，“最多”等字眼确定能量传递效率。最后列式计算。四、生态金字塔：1、能量金字塔：（1）定义：将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养级的次序排列，可形成一个金字塔图形。（2）特点：营养级越高，该级具有的能量越少。（3）形状特征：上宽下窄的正金字塔。注意：不能简单的根据生物所处营养级的高低，来判断个体所具有的能量、体积及数量的多少。2、生物量金字塔：（1）定义：将各营养级生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重）数值转换为相应面积（或体

7、积）的图形，并将图形按照营养级的次序排列，可形成一个金字塔图形。（2）特点：一般情况下营养级越高，该级具有的生物量越少。（3）形状特征：一般为上宽下窄的正金字塔。极少情况可出现倒金字塔：如，海洋中某一时刻浮游植物（个体小，寿命短，又不断被吃掉）的生物量可能低于浮游动物。3、数量金字塔：（1）定义：把各个营养级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来。（2）特点：一般情况下营养级越高，该级具有的生物数量越少。（3）形状特征：一般为上宽下窄的正金字塔，但可能出现倒金字塔。如，树与树上昆虫的数量关系 城市生态系统五、研究能量流动的实践意义：1、 可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。如：间作套种、多层育苗、立体农业生产方式都充分地利用了空间和资源。2、 可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。 如：将秸秆用作饲料喂牲畜、利用牲畜的粪便生产沼气、沼渣作为肥料还田、桑基鱼塘等。3、 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。如：除去农田中的杂草、害虫、合理确定草场的载畜量。备注：加粗下划线部分为重点内容，其余部分为了解内容。- 5 -学科网（北京）股份有限公司