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第3章 生态系统及其稳定性
第2节 生态系统的能量流动
人教版（2019）高中生物学选择性必修二《生物与环境》
（第一课时）
能量流动
能量流动
研究生态系统中能量流动一般在群体水平上。
能量流动的概念
能量流动的过程
输入：
传递：
转化：
散失：
能量流经第一营养级
太阳能
下一营养级
太阳能-化学能-热能
呼吸作用以热能的形式散失
能量流动的过程
呼吸作用以热能
的形式散失A
分解者
分解C
下一营养级利用B
用于
生长、发育和繁殖
能量流经第一营养级
输入
生产者
（植物）
太阳能
流经生态系统的总能量:
生产者所固定的太阳能
生态系统的能量流动的过程
分解者分解C
分解者
分解C1
呼吸作用以热能形式散失
B1
下一营养级B1
能量流动的过程
能量流经第二营养级
下一营养级利用B
同化量
用于
生长、发育和繁殖
输入：
传递：
转化：
散失：
来自上一营养级
给下一营养级
化学能-热能
呼吸作用以热能的形式散失
摄入量
能量流动的过程
呼吸作用以热能
的形式散失A
分解者
分解C
下一营养级利用B
生产者
（植物）
分解者
分解C1
呼吸作用以热能形式散失
B1
下一营养级利用B1
初级消费者
（同化）
分解C2
呼吸作用A2
次级消费者
能量流动的过程
生产者固定的太阳能总量为流经这个生态系统的总能量
输入
传递
散失
以有机物的形式沿食物链向下一营养级传递
概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
生态系统的能量流动的过程
1
构建第一营养级能量流动模型
初级消费者摄入
残枝败叶
呼吸作用
分
解
者
利
用
散失
生产者固定太阳能
用于生长发育和繁殖
太阳能
散失
呼 吸 作 用
光合作用
生态系统的能量流动的过程
2
构建第二营养级能量流动模型
遗体残骸
呼吸作用
分
解
者
利
用
散失
用于生长发育和繁殖
散失
呼 吸 作 用
粪便
初级消费者摄入
初级消费者同化
次级消费者摄入
能量流动的过程
初级消费者摄入
初级消费者同化
用于生长发育和繁殖
次级消费者摄入
遗体
残骸
残枝败叶
呼吸作用
分
解
者
利
用
散失
生产者固定太阳能
用于生长发育和繁殖
太阳能
散失
呼 吸 作 用
发生类似初级消费者的变化
粪便
光合作用
光合作用
固定
太阳
能
生长
发育
繁殖
等
呼吸
作用
分解者分解
同化
【思考·讨论】生态系统中的能量流动
讨论
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？
提示：
遵循能量守恒定律。
能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统（生物体的有机物）中，另一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。
2. 流经生态系统中的能量能否再回到这个生态系统中来？为什么？
提示：
不能。
能量流动是单向的。
能量流动的特点
研究目的
研究能量流经生态系统的食物链时，每一级的能量变化和能量转移效率。
科学家
美国
生态学家
林德曼
(R.L.Lindeman)
研究对象
结构相对简单的天然湖泊
——赛达伯格湖
研究内容
对该湖的能量流动进行了定量分析
1. 用表格的形式，将图中的数据进行整理。例如，可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成为一份清单(“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量)。
2. 计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。
营养级 流入 能量 流出(下一级)能量 出入比
（传递效率）
生产者
植食性动物
肉食性动物
464.6
62.8
13.5%
62.8
12.6
20.1%
12.6
能量传递效率 =
下一营养级同化量
上一营养级同化量
×100%
特点2：逐级递减
传递效率为10％～20％
【原因】：不会逆转，不能循环流动。因为：
①生态系统各营养级间取食和被食的关系是不可逆的
②各营养级通过呼吸作用散失的热能不能再被生物利用
【原因】：流入某一营养级的能量除了流入下一营养级的之外，还有：
①一部分通过该营养级的呼吸作用散失；
②一部分作为排遗物、遗体或残枝败叶被分解者利用；
③一部分未被利用
只能沿食物链由低营养级流向高营养级，不循环
特点1：单向流动
能量流动的过程
1、下图表示某生态系统的能量流动，请据图回答：
（1）将A、B、C、D各营养级的成分依次写在图中：
A． B． C． D． 。
（2）图中a1代表 ，
图中a2代表 。
及时巩固
生产者
初级消费者
次级消费者
三级消费者
生产者所固定的太阳能
被初级消费者同化的能量
从第一营养级流动到第二营养级的能量
能量流动模型训练
2.如图表示能量流经第二营养级的示意图，a~g表示相应能量的数值大小，据图回答
1、A~E分别表示
A:_______________________________B：________________________________
C:______________________________________
D：_________________________E:________________________
第二营养级摄入的能量
第二营养级同化的能量
用于生长、发育、繁殖的能量
流向第三营养级的能量
流向分解者的能量
能量流动的过程
及时巩固
3.若鹿的进食能量为100%，其粪尿能量为36%，呼吸能量为48%，则鹿的同化量为（ ）
A．64%　 B．84%　 C．16% D．52%
A
同化量＝摄入量－粪便量
4.大象是植食性动物，有一种羌螂专以大象粪为食。如果在某段时间大象所同化的能量为m，则这部分能量中可以流入羌螂体内的约为（ ）
A. 0 B. 10%m C. 10~20%m D. 不知道
A

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