课题74：生态系统的能量流动
【课标要求】生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用。
【考向瞭望】能量流动与物质循环的过程特点及相互关系。
【知识梳理】一、能量流动的概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
二、能量流动的过程：
（一）输入：生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能，固定在有机物中。
（二）总值：流经生态系统的总能量为生产者所固定的太阳能。
（三）传递、转化、散失：1、传递渠道：食物链和食物网。 2、传递形式：化学能。
3、能量去向（以能量在第一营养级的变化为例）：（1）通过生产者的呼吸作用以热能形式散失。
（2）用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在生产者的有机物中。
（3）随着残枝败叶等被分解者分解而被释放出来。
（4）被初级消费者摄入体内，流入第二营养级。
（5）能量分流图
三、能量流动的特点
（一）单向流动：能量流动只能沿食物链由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不能循环流动；同时各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。
（二）逐级递减：输入到某一营养级的能量中，只有10%～20%的能量能够传递到下一营养级。
原因是：1是各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量；2各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物所利用的部分。
（三）能量传递效率的含义：相邻两营养级之间的传递效率＝
四、研究能量流动的意义
（一）帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
（二）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入对人类最有益的部分。
（三）能量金字塔（如图）
（四）能量流动的极值计算
1、在能量流动的相关问题中，若题干中未作具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率是20%。
2、在已知较高营养级生物的能量求较低营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级的能量按“最低”效率传递；若求“最（至）少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递。
3、已知较低营养级生物的能量求较高营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级的能量按“最高”效率传递；若求“最（至）少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递。
【思考感悟】生态系统为何要不断从系统外得到能量补充？
生态系统中各个营养级都会有部分能量以热能的形式散失到大气中，不能被任何生命活动所利用，能量在流动中越来越少。
【基础训练】1、如图是某地建立的人工生态系统示意图。请分析完成下列问题：
（1）从生态系统能量流动的角度分析，建立人工生态系统的目的是实现能量的多级利用，提高能量的利用率。
（2）下列有关人工生态系统的说法，正确的是 ABC 。
A、使废物资源化
B、减少了化肥等工业产品的投入量，有利于环境保护
C、抵抗力稳定性低于自然生态系统
D、人占有主导地位，是其他生物生存的基础
（3）蘑菇和蚯蚓在该生态系统中属于分解者。
（4）如图表示在一定时间内，农田中某一地段蚯蚓数量的变化，在图中B点时，蚯蚓种群属于增长型。K值的含义是环境所能承载的这一种群的最大值。如果环境条件发生改变，该值能（填“能”或“不能”）发生改变。
2、如图为某生态系统示意图，下列相关叙述中不正确的是（ D ）
A、图中蛇处于最高营养级，该营养级所含的能量最少
B、图中全部生物称为生物群落
C、绿色植物固定的能量至少是流入黄雀体内能量的125倍
D、图中共有4条食物链
3、一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的个体数比例如下图所示。下列选项能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是（选项方框面积表示能量的多少）（ C ）
【高考模拟】4、（2007山东理综3）下列有关生态系统功能的描述，错误的是（ C ）
A、物质循环的关键环节是分解者的分解作用
B、物质流是循环的，能量流是单向的，信息流往往是双向的
C、一个生态系统的营养级越多，消耗的能量就越多，人类可利用的能量就越少
D、信息传递有利于沟通生物群落与非生物环境之间、生物与生物之间的关系，具有调节生态系统稳定性的作用
5、（2008上海生物32）右图表示某生态系统中，四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物总量的比例，则这四种生物之间的食物关系最可能的是（ A ）
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