第3章 第2节 生态系统的能量流动（教用Word）-【金榜题名】2026-2027学年高二生物选择性必修2同步学案（人教版2019）

 

第2节　生态系统的能量流动

一、能量流动的概念与过程

1．概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。

2．过程

(1)能量输入：被生产者通过光合作用转化为化学能。

(2)第一营养级的能量分析

(3)能量流动的过程示意图

①A～D分别代表

A．初级消费者，B.次级消费者，C.三级消费者，D.分解者。

②据图总结流入每一营养级的能量最终去向

3．能量的散失： 通过呼吸作用，以热能形式散失。

二、能量流动的特点

1．单向流动

(1)方向：能量只能沿食物链从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面更高的营养级。

(2)特点：不可逆转，也不能循环流动。

2．逐级递减

能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%～20%。

三、生态金字塔

1．类型

(1)能量金字塔

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)生物量金字塔

将单位时间内表示各个营养级生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系，就形成生物量金字塔。

(3)数量金字塔

各个营养级的生物个体的数目比值关系，就形成数量金字塔。

2．特点

(1)能量金字塔

直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系，由于能量在流动过程中总是逐级递减，因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形。

(2)生物量金字塔

大多也是上窄下宽的金字塔形，一般来说，植物的总干重通常大于植食性动物的总干重，而植食性动物的总干重也大于肉食性动物的总干重。

(3)数量金字塔

在一个草原生态系统中，吃草的鼠比草的数目少，吃鼠的鼬又比鼠的数目少，这时，数量金字塔是上窄下宽的金字塔形。但是，如果消费者个体小而生产者个体大，如昆虫和树，那么数量金字塔就会呈现上宽下窄倒置的金字塔形。

四、研究能量流动的实践意义

1．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。

2．帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。

3．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。

[自学效果诊断]

1．判正误

(1)生态系统的能量流动指能量的输入和散失过程( × )

(2)太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中( √ )

(3)每一营养级生物的同化量就是从上一营养级摄入的能量( × )

(4)在“植物→鼠→鹰”这条食物链中，第三营养级含能量最少( √ )

(5)沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用( × )

(6)研究能量流动，可合理设计人工生态系统，提高能量的传递效率( × )

2．微思考

(1)通常，生态系统的食物链不会很长，原因是什么？

[提示]　能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。

(2)初级消费者摄入的生产者中含有的能量是否均流向初级消费者体内？试解释原因。

[提示]　不是，因为初级消费者摄入生产者后并没有完全吸收，还有一部分能量以粪便的形式排出。

新知探究一　能量流动的过程分析

1．某生态系统中有A、B、C、D四种生物，构成食物链A→B→C，D为分解者。如图是该生态系统中能量流入B发生的一系列变化示意图。据图思考讨论：

(1)说出甲、乙、丙、丁表示的含义分别是什么？

[提示]　甲表示B的同化量；乙表示用于生长发育和繁殖的能量；丙表示呼吸作用散失；丁表示分解者呼吸作用散失。

(2)图中“粪便”中的能量是B的同化量的一部分吗？

[提示]　不是，图中“粪便”中的能量属于食物链中B摄入的食物中未消化部分即A同化的能量。