3.2 生态系统的能量流动（图文版知识清单）生物人教版选择性必修2

第3章 生态系统及其稳定性 第2节生态系统的能量流动 知识清单 1.概念：能量流动 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失 的过程。 ·输入：①源头： 太阳能 ②总能量：生产者固定的太阳能 ·传递：①途径：食物链和食物网 ￥2色 ②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：①形式：热能 ②途径：呼吸作用 2.研究单位 能量流动的研究以营养级为单位 # ①流经总能量是生产者固定的太阳能， 温 而非照射能。生产者仅固定约1%的可 见光（批注：易错点！） 示 ②地球生态系统多源自太阳能。若为人 工生态系统，还包括人工补充能量。 #知识卡片2：能量流动过程 普通营养级能量分析 【特别提醒】 1.第一营养级能量分析兰 能量流动单向不循环、逐级递减 (1)输入：生产者光合作用固定的太阳能。 (2)“一分为二”去路： 一、 通过呼吸作用以热能形式散失； 二、用于生长、发育、繁殖等生命活动。 (3)“一分为三”去路： 一、呼吸作用散失（热能）； 二、流向下一个营养级； 三、流向分解者。 (4)“一分为四”去路： 一、呼吸作用散失； 二、流向下一个营养级； 【易错辨析】 未被利用的能量最终也 四、未被利用的能量。 会流向分解者。 2.第二营养级能量分析 【易错辨析】 (1)输入：初级消费者同化的能量。 同化量vs摄入量： (2)“一分为二”去路： 同化量=摄入量-粪便量， 这里的输入指同化量。 一、 通过呼吸作用以热能形式散失 二、用于自身的生长、发育、繁殖。 (3) “一分为三”去路： 、 呼吸作用散失； 流向下一个营养级； 流向分解者。 (4)“一分为四”去路： 呼吸作用散失； 二、流向下一个营养级； 【易错辨析】 三、流向分解者； 未被利用的能量最终也会流向 四、未被利用的能量。 分解者。 Q知识卡片3： 最高营养级能量分析层 1.输入最高营养级的能量： 同化 同化量（最高营养级同化） 2.能量“分为二” →①呼吸作用（以热能散失） 最高营养级 同化量 用于生长、发育、繁殖 或流向分解者 [批注]用于自身生命活动的基础 3.能量“分为三”（最终合命） 特别提醒： ①呼吸作用 *“一分为二”/“一分为 (热能散失) 三”是最终去向。 “一分为四”是一段时间 最高营养级 →②流向分解者 内去向（含未被利用）。 同化量 捻无※ 易错辨析： *摄入量=粪便量+同化量 ③未被利用 粪便量庄本营养级同化量 (最终流向分解者) 第2节生态系统的能量流动-知识清单 #知识卡片4：能量流动的特点鸣 1.单向流动 夕特别提醒① ①能量流动只能沿食物链由低营养级流向高营养 能量传递效率不 级，不可逆转（捕食关系是自然选择的结果，不可逆） 可提高或降低； ②能量不能循环流动（呼吸作用散失的热能不能 被重复利用) 散失热能 散失热能 > 2.逐级递减四 能量在相邻两个营养级间的传递效率是 20% 10%~20%。在一个生态系统中，营养级越多， 0% 在能能量流动中消耗的能量就越多。因此，营 养级一般不超过5个。 能量金字塔 2.1 能量传递效率= 某一营养级的同化量 ×100% 能量传递效率 上一营养级的同化量 不可提高或降 低； 3.任何生态系统都需要源源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。 ⊙9特别提醒② 实际的能量传 递效率可能或 效率可能低于 10%,也可能高 于20% 知识卡片5：生态金字塔 一、生态金字塔的类型与原理 1.生态金字塔概览 常见类型包括能量金字塔、生物量 金字塔、数量金字塔等。 2.能量金字塔 能量(J/m2a) 将单位时间内各营养级得到的能量数 次级消费者 值转换为图形面积，按次序排列。 初级消费者 由于能量逐逐级递减，能量金字塔通 生产者畅MM肠 能量金宇塔 能量 通常都是上窄下宽的金字塔形。 3.生物量金字塔 (A) (B) 表示营养级生物量（每个营养级所容 纳的有机物的总干重)之间的联系。 鹿 大多也是上窄下宽，有时候会出现倒 草草 倒置金字塔 置 特别提醒】例如，海洋生态系统中，浮游 植物个体小、寿命短、繁殖快，且不断被捕食， 一时刻调查到的生物量可能低于-浮游动物。 4.数量金字塔 (A) (B) 树 表示各个营养级的生物个体的数量关 系。 虫虫 / 虫子 有上窄下宽的正金字塔形，也有 草草/人MM 鸟 上宽下窄的倒置金字塔形。 正金字塔 倒置金宇塔 二、 归纳总结 ● 自然生态系统中，能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形，不能倒置。 生物量金字塔和数量金字塔有倒置的情况。 ④知识卡片6：研究能量流动的实践意义 (1)生物的时间、空间配置 汝增大总能量 研究生态系统的能量流动，有 助于将生物合理配置，从而增 大入流入某个生态系统总能量。 时间、空间合理配置 【特别提醒】这是增加系统 输入端的总能量！ 的(2)科学规划和设计人工生态系统 研究能量流动，可科学设计 人工生态系统，使能量得到 能量最有效利用 最有效的利用。 多级利用，减少浪费 乙3) 调整能量流动关系，使能量 人类 流向对人类最有益部分 合理调整生态系统的能量流动， 使能量持续高效地流向对人类 最有益部分 最有益的部分。 【易错辨析】 小注意：这里是指提高能量的 利用率，而不是改变能量流动的 方向（如让能量从低营养级直接 流向更高营养级是不可能的) ☆ #知识卡片7：拓展考点 一一流 向分解者的能量分析 一、第一营养级流向分解者的能量 包括：1.第一营养级的残枝败叶中的能量； 2.第二营养级粪便中的能量 兴 【特别提醒】 残枝败叶 这两者所含能量均未 被第二营养级利用， 粪便 属于生产者（第一营养 分解者 级)同化量的一部分。 第二营养级（初级消费者） 二、第二营养级流向分解者的能量 包括：1.第二营养级的遗体残骸中的能量； 2.第三营养级粪便中的能量 含M 粪便 【易错辨析】 消费者粪便中的能量不 遗体残骸 第三营养级（次级消费者） 属于该营养级，而是属 于上一营养级的能量流。 分解者 知识小结：通用规律 某营养级流向 该营养级 十下一营养级 分解者的能量 遗体残骸 粪便 ☆ 下一营养级粪便量关该营养级同化量 知识卡片8：拓展考点一能量流动模型 1.能量流动过程的“一来二去”模型 与呼吸作用相连的就是同化量 355 呼吸作用热热 A=B+粪便量 B=呼吸散失+C A摄入量B.同化量 初级消费者 C,用于自身生长发育繁殖量 粪便量 遗体残骸 D.次级消费者摄入量 ①A.摄入量=摄入+粪便 A=B+粪便量 B.同化量=摄入量.粪便量 B=呼吸散失+C 特别提醒：摄入量是吃 C.用于自身生长发育、繁殖量 进去的，同化量才是留下 D.次级消费者摄入量 来的， 2.能量流动过程的“一来三去”模型 第三营养级 易1.呼吸作用散失 第二营养级 同化量D今流入下一个营养级 7 第一营养级 3.分解者利用 ②三条去路（最高营养级除外）：【 呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者 利用 利用 3.能量流动过程的 “一来四去”模型粥 第三营养级 刃呼吸作用散失 ②四条去路（最高营养级 习流入下一个营养级 除外)：呼吸作用散失、 第二营养级 流入下一个营养级、 分解者利用 分解者利用、 第一营养级 未利用 未利用 能量传递效率的计算 1.正推型（知低营养级，求高营养级) 计算公式：高营养级同化量=低营养级同化量×能量传递效率” 9 获能最少 。选最长食物链 w 。用最小传递效率：10% 获能最多 2→ Q习 。选最短食物链 。用最大传递效率：20% 2.逆推型（知高营养级， 求低营养级) 计算公式：低营养级同化量=高营养级同化量÷能量传递效率” 河 需能最少 攻需能最多 。选最短食物链 选最长食物链 。用最大传递效率：20% 0 用最小传递效率：10% 熟→桌→2→ 2→→→ 【易错辨析】 【特别提醒】 ·同化量≠摄入量，计算依 。此计算针对不同营养级间同化量的关系。 据是同化量。 。“n”为两营养级间经过的营养级层级差 。传递效率通常在 10%~20%之间