生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 知識(shí)點(diǎn)總結(jié)-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修2

-1-高中生物選擇性必修二生物與環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)●上節(jié)重要知識(shí)回顧：（1）生態(tài)系統(tǒng)定義：在一定的空間內(nèi)，由生物群落與它的非生物環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。非生物的物質(zhì)和能量（無(wú)機(jī)環(huán)境）（2）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：生產(chǎn)者①生態(tài)系統(tǒng)的組成成分消費(fèi)者生物群落分解者②食物鏈和食物網(wǎng)（營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)）生態(tài)系統(tǒng)的功能：包括能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞。能量流動(dòng)的分析：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)：指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程。輸入：生產(chǎn)者通過(guò)光合作用固定的太陽(yáng)能。●此外，還可能有化能合成作用固定的能量。對(duì)于某些特殊生態(tài)系統(tǒng)，可能還有污水、飼料或肥料中有機(jī)物中的能量。傳遞：有機(jī)物中的化學(xué)能通過(guò)食物鏈和食物網(wǎng)傳遞。轉(zhuǎn)化：光能→有機(jī)物中化學(xué)能→熱能。散失：通過(guò)生物呼吸作用最終以熱能的形式散失。研究能量流動(dòng)的基本思路：二、能量流動(dòng)的過(guò)程：1、第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)示意圖：（（1）輸入：（2）（3）●生產(chǎn)者的同化量，植物總光合●兩種形式：殘枝敗葉，初級(jí)消費(fèi)者糞便?！裰参飪艄夂稀裎蠢檬侵肝幢蛔陨砗粑饔孟?，也未被后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用的能量，對(duì)于某些利用率較高的生態(tài)系統(tǒng)，該去向可能沒(méi)有。2、第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)示意圖：（1）能量流動(dòng)示意圖：①①輸入：②③未利用●糞便量是上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量●兩種形式：遺體殘骸、下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的糞便計(jì)算公式：①攝入量=同化量+糞便量●生產(chǎn)者沒(méi)有該公式②同化量=呼吸作用散失的能量+用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量③用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量=未利用能量+流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量+流向分解者的能量（3）第三、四、五營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)情況與第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)情況相似，只是注意最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量中無(wú)流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去向。3、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)：（1）生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律？為什么？遵循，能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)和轉(zhuǎn)化后，一部分儲(chǔ)存在生物體的有機(jī)物中，一部分被利用、散發(fā)至無(wú)機(jī)環(huán)境中，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等?！裼?jì)算公式（將生態(tài)系統(tǒng)看做一個(gè)整體）：流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量=生物呼吸作用散失的能量+儲(chǔ)存在生物有機(jī)物中的能量（2）流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中來(lái)？為什么？不能，能量流動(dòng)是單向的，不能循環(huán)。（3）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)示意圖：①輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量：一般為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能，可能會(huì)有其他形式能量。②如無(wú)特別說(shuō)明，各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間箭頭代表下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量。③各營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向分解者的能量一般包含兩部分：見(jiàn)下圖所示。①輸入①輸入②同化量同化量同化量③殘枝敗葉、初級(jí)消費(fèi)者的糞便③遺體殘骸、次級(jí)消費(fèi)者的糞便③遺體殘骸、三級(jí)消費(fèi)者的糞便③遺體殘骸、四級(jí)消費(fèi)者的糞便？三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)：1、特點(diǎn)：（1）生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的，不可逆轉(zhuǎn)，也不能循環(huán)流動(dòng)?！袼伎迹簽槭裁矗恳?yàn)槭澄镦溨懈鳡I(yíng)養(yǎng)級(jí)的捕食關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果。能量在流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減。①為什么？因?yàn)槟芰吭诹鲃?dòng)過(guò)程中生物的呼吸作用會(huì)散失一部分能量，能量有一部分流向了分解者，還有部分能量未被利用。②任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來(lái)自系統(tǒng)外的能量補(bǔ)充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。2、能量傳遞效率計(jì)算：（1）公式：能量傳遞效率=（下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量/本營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量）╳100%●能量傳遞效率計(jì)算是發(fā)生在營(yíng)養(yǎng)級(jí)與營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間，個(gè)體之間無(wú)法計(jì)算。（2）能量傳遞效率大約是10-20%。①各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量傳遞效率是一定的，無(wú)法提高。②如無(wú)特別說(shuō)明，則認(rèn)為最高20%，最低10%。③個(gè)別情況下能量傳遞效率可能會(huì)低于10%，或高于20%，但不會(huì)相差太大。常見(jiàn)計(jì)算步驟：①先寫(xiě)出圖中食物鏈。②再確定用乘法還是除法：從前往后算用乘法，從后往前算用除法。③根據(jù)“至少”，“最多”等字眼確定能量傳遞效率。④最后列式計(jì)算。四、生態(tài)金字塔：1、能量金字塔：（1）定義：將單位時(shí)間內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)面積（或體積）的圖形，并將圖形按照營(yíng)養(yǎng)級(jí)的次序排列，可形成一個(gè)金字塔圖形。（2）特點(diǎn)：營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，該級(jí)具有的能量越少。（3）形狀特征：上寬下窄的正金字塔。●注意：不能簡(jiǎn)單的根據(jù)生物所處營(yíng)養(yǎng)級(jí)的高低，來(lái)判斷個(gè)體所具有的能量、體積及數(shù)量的多少。2、生物量金字塔：（1）定義：將各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物量（每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所容納的有機(jī)物的總干重）數(shù)值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)面積（或體積）的圖形，并將圖形按照營(yíng)養(yǎng)級(jí)的次序排列，可形成一個(gè)金字塔圖形。（2）特點(diǎn)：一般情況下?tīng)I(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，該級(jí)具有的生物量越少。（3）形狀特征：一般為上寬下窄的正金字塔?！駱O少情況可出現(xiàn)倒金字塔：如，海洋中某一時(shí)刻浮游植物（個(gè)體小，壽命短，又不斷被吃掉）的生物量可能低于浮游動(dòng)物。3、數(shù)量金字塔：（1）定義：把各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物數(shù)量關(guān)系，用繪制能量金字塔的方式表達(dá)出來(lái)。（2）特點(diǎn)：一般情況下?tīng)I(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，該級(jí)具有的生物數(shù)量越少。（3）形狀特征：一般為上寬下窄的正金字塔，但可能出現(xiàn)倒金字塔。如，①樹(shù)與樹(shù)上昆蟲(chóng)的數(shù)量關(guān)系②城市生態(tài)系統(tǒng)五、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義：可以幫助人們將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。如：間作套種、多層育苗、立體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式都充分地利用了空間和資源。可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的多級(jí)利用，從而大大提高能量的利用率?！袢纾簩⒔斩捰米黠暳衔股?、利用牲