1、概念生物系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程,輸入生態(tài)系統(tǒng)總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能,傳遞沿食物鏈、食物網(wǎng),散失通過呼吸作用以熱能形式散失的。
2、過程:
(1)能量的輸入

③輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量:生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量。
(2)能量的傳遞
①傳遞途徑:食物鏈和食物網(wǎng)。
②傳遞形式:有機(jī)物中的化學(xué)能。
③傳遞過程:

(3)能量的轉(zhuǎn)化

(4)能量的散失
①形式:熱能,熱能是能量流動(dòng)的最后形式。


3、能量流動(dòng)的特點(diǎn)
(1)單向流動(dòng)
①食物鏈中,相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的捕食關(guān)系不可逆轉(zhuǎn),因此能量不能倒流,這是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果。
②各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量總有一部分通過細(xì)胞呼吸以熱能的形式散失,這些能量是無(wú)法再利用的。
(2)逐級(jí)遞減
①每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物總有一部分能量不能被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用。
②各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都會(huì)因細(xì)胞呼吸消耗相當(dāng)大的一部分能量,供自身利用和一熱能形式散失。
③各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的能量都要有一部分流入分解者。
4、能量傳遞效率能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率一般為10?~20?,即輸入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量中,只有10?~20?的能量流到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。
計(jì)算方法為:

4、研究能量流動(dòng)的意義:
(1)實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的多級(jí)利用,提高能量的利用效率(如桑基魚塘)
(2)合理地調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系,使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠郑ㄈ甾r(nóng)作物除草、滅蟲)
生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的計(jì)算:
在解決有關(guān)能量傳遞的計(jì)算問題時(shí),首先要確定相關(guān)的食物鏈,理清生物在營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的差別,能量傳遞效率為10%-20%,解題時(shí)注意題目中是否有“最多” “最少…至少”等特殊的字眼,從而碗定使用l0%或 20%來(lái)解題。
1.設(shè)食物鏈A→B→C→D,分情況討論如下:
已知D營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為M,則至少需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量=M÷(20%)3;最多需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量 =M÷(10%)3。
已知A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為N,則D營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的最多能量=N×(20%)3;D營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的最少能量=N× (l0%)3。 2.如果是在食物網(wǎng)中,同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同時(shí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)多種生物獲得能量,則按照各單獨(dú)的食物鏈進(jìn)行詩(shī)算后合并。
3.在食物網(wǎng)中分析如A→B→C→D確定生物量變 化的“最多”或“最少”時(shí),還應(yīng)遵循以下原則:
(1)食物鏈越短,最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量越多;
(2)生物間的取食關(guān)系越簡(jiǎn)單,生態(tài)系統(tǒng)消耗的能量就越少,如已知D營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為M,計(jì)算至少需要 A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量時(shí),應(yīng)取最短食物鏈A→D,并以20% 的效率進(jìn)行傳遞,即等于M÷20%;計(jì)算最多需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量時(shí),應(yīng)取最長(zhǎng)的食物鏈A→B→C→D,并以 10%的效率進(jìn)行傳遞,即等于M÷(10%)3。
4.已知較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量求解較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量時(shí),若求解“最多”值,則說(shuō)明較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量按“最高”效率傳遞;若求解“最(至)少”值,則說(shuō)明較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量按“最低”效率傳遞。具體規(guī)律如下:

表解生態(tài)系統(tǒng)三種金字塔的不同:
項(xiàng)目\類型 | 能量金字塔 | 數(shù)量金宇塔 | 生物量金字塔 |
形狀 | ![]() | ![]() | ![]() |
特點(diǎn) | 正金字塔 | 一般呈正金字塔,有時(shí)呈倒金字塔 | 一般為正金字塔 |
象征含義 | 能量沿食物鏈流動(dòng)過程中具有逐級(jí)遞減的特性 | 生物個(gè)體數(shù)目在食物鏈中隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高而逐級(jí)遞減 | 生物量(現(xiàn)存生物有機(jī)物的總量)沿食物鏈流動(dòng)逐級(jí)遞減 |
每一階含義 | 食物鏈中每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含能量的多少 | 每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)目 | 每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的總生物量 |
異常分析 | 人工魚塘中的生產(chǎn)者并不多,需要人工給魚施加有機(jī)飼料,如圖![]() | 成千上萬(wàn)只昆蟲生活在一棵大樹上時(shí),該數(shù)量金字塔的塔形會(huì)發(fā)生變化,如圖![]() | 浮游植物的個(gè)體小,壽命短,又不斷被浮游動(dòng)物吃掉,所以某一時(shí)間浮游植物的生物量會(huì)低于浮游動(dòng)物,如圖![]() |
易錯(cuò)點(diǎn)撥:
1、圖解中的箭頭由粗到細(xì)表示流如下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量逐級(jí)遞減;方塊面積越來(lái)越小表示營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高,儲(chǔ)存在生物體內(nèi)的能量越來(lái)越少。
2、每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量來(lái)源及去向流入一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量石指被這個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所同化的全部能量。營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量的來(lái)源與去路如下:

3、消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便不屬于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量,它屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)未被利用的部分。
4、動(dòng)物同化的能量并不等于攝入的能量:動(dòng)物同化的能量=動(dòng)物攝入的能量-動(dòng)物糞便中的能量。
知識(shí)拓展:
1、由于能量傳遞效率為10?~20?,傳到第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí),能量已經(jīng)很少了,再往下傳遞不足以維持一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),所以一條食物鏈中營(yíng)養(yǎng)級(jí)一般不超過5個(gè)。
2、食物網(wǎng)中,能量傳遞效率是指某營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向各食物鏈下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量占該營(yíng)養(yǎng)級(jí)比例。
如:

3、根據(jù)能量流動(dòng)的遞減性原則,在建立與人類相關(guān)的食物鏈時(shí),應(yīng)盡量縮短食物鏈。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaozhong/323721.html
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