第2节 生态系统的能量流动
1、生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
输入：（1）能量的最终源头：太阳能
（2）流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量
传递：（1）渠道：能量沿着生物链、食物网逐级流动
（2）形式：以有机物中的化学能传递
转化：太阳能 光合作用 化学能 呼吸作用 热能
散失：各级生物的呼吸作用及分解者的分解作用（呼吸），能量以热能的形式散失。
（注意：流经各营养级的总能量：对生产者而言强调关键词“固定”而不能说“照射”；对各级消费者而言强调关键词“同化”而不能说“摄入”。）
2、生态系统能量流动的过程
(1)太阳能进入第一营养级：生产者光合作用将太阳光能固定转变成有机物中稳定的化学能。
⑵ 输入每一营养级的能量的去向：
① 一部分：生产者呼吸作用中以热能形式散失。
② 一部分：流入下一营养级。
③ 一部分：被分解者分解。
④ 一部分：暂未被利用（最终被分解者分解）。
未利用是指未被 自身呼吸作用 消耗，也未被 后一营养级 和 分解者 利用的能量。
（3）下一营养级粪便中的能量属于上一营养级同化（或固定）的能量，而不属于自身的。
(4)同化量=摄入量—粪便中的能量
=呼吸作用以热能形式散失的能量+自身生长、发育、繁殖消耗的能量
=呼吸作用以热能形式散失的能量+被下一营养级同化+被分解者利用
= 呼吸作用以热能形式散失+被下一营养级同化+被分解者利用 +未利用的能量
(5)能量流动图解：
补充图中标号代表的内容：
h:保卫萝卜2 66关攻略 粪便量
c: 初级消费者同化量
f: 呼吸作用以热能形式散失量
d: 用于生长、发育和繁殖量
i:遗体残骸中的能量
g:分解者分解量
甲：生产者 乙：消费者 丙：次级消费者 丁：呼吸作用 戊：分解者
3、能量流动的特点：
（1）单向流动：
①方向：沿食物链由低营养级流向高营养级。
②特点：不可逆转，也不能循环流动。
（2）逐级递减：高考如何填报志愿
①能量在沿食物链流动的过程中逐级减少，传递效率约为10%～20%。
②营养级越高，所获得的能量越少，因此食物链越长，能量损失越多。为了充分利用能量，应尽量缩短食物链。生态系统中的能量流动一般不超过4～5个营养级。
4、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。
能量金字塔 | 数量金字塔 | 生物量金字塔 | |
形状 | |||
特点 | 正金字塔形 | 一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形 | 2019中国最具幸福感城市榜单一般为正金字塔形 |
象征 含义 | 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 | 生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 | 生物量(现存生物有机物的总量)沿食物链流动逐级递减 |
每一阶含义 | 食物链中每一营养级生物所含能量的多少 | 每一营养级生物个体的数量 | 每一营养级生物的总生物量（现存生物有机物的总量） |
(1)能量金字塔不会出现倒置现象。数量金字塔在前一营养级的生物个体很大，而后一营养级的生物个体很小时，会出现倒置现象。如树林中，树、昆虫和食虫鸟个体数比例关系可形成如右图所示的数量金字塔。
(2)在人工生态系统中因能量可人为补充，可能会使能量金字塔呈现倒置状况。如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费者(鱼)多。天然生态系统则必须当能量状况表现为正金字塔形状时，方可维持生态系统的正常运转，从而维持生态系统的稳定性。
5、研究能量流动的实践意义：
⑴ 中国悬案可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统bcg，使能量得到最有效的利用，实现对能量的多级利用（但不能循环），从而大大提高能量的利用率。举例：桑基鱼塘、秸秆的多级利用
⑵ 可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最
有益的部分。 例：农田除草、除虫
6、能量传递效率的相关计算方法：
（1）已知低营养级，求高营养级，获得能量最多，应选最短食物链，按 20%的传递效率来算；获得能量最少，应选最长食物链，按10% 的传递效率来算。
（2）已知高营养级，求低营养级，需消耗生产者最少，则选 最短 的食物链，按 20% 的传递效率来算；若需消耗生产者最多，应选 最长 的食物链，按 10% 的传递效率来算。
提醒：（1）同一食物链不同环节能量传递效率往往不完全相同，不涉及“最多”、“最少”，计算时不能按10%或20%，而需按具体数值计算。
（2）能量的传递效率是指相邻两个营养级之间，而非个体之间。
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