第2节 生态系统的能量流动
【学习目标】1.结合概念图，理解能量在生态系统中的流动过程，并说出能量流动的概念。 2.结合教材100页图4—11，通过数据分析总结能量流动特点。 3.结合实例，概述研究能量流动的意义。 【学习重点】能量流动的过程和特点。 【学习难点】能量流动的过程和特点。 【知识回忆】
1.生态系统的组成成分包括 、 、 、非生物的物质和能量，各组成成分间相互作用形成一个统一的整体。
2.生态系统的营养结构是 。生态系统的主要功能是 和 ，就是沿着此渠道进行的。
3.光合作用是指绿色植物通过 ，利用 ，把二氧化碳和水转化成储存着 的有机物，并且释放出 的过程。
4.在“草→兔→狼”这条食物链中，兔属于第 营养级， 消费者；兔生命活动需要的能量来自于 。 【自主学习】
探究点一 能量流动的过程
如果是你被困荒岛，要维持更长时间等待救援，要获得更多能量，究竟要采用哪种生存策略呢？请先分析一下玉米和鸡的能量流动过程。 1.观察玉米的能量去向，分析：
(1)A是通过 作用完成的，该过程使 能转化成 能，以 的形式储存在玉米体内。
(2)B通过 作用为生长发育提供能量，这个过程产生的能量大部分以 能的形式散失掉了。
(3)C过程中，枯枝落叶中的有机物被 分解为无机物，能量被释放。
(4)D是指部分能量被鸡通过 摄入体内，最终同化为自身的能量。 (5)能量流动过程中，我们经常以种群作为整体研究对象，请完成下图并归纳能量流动的概念。
能量流动是指生态系统中能量的 、 、 和 的过程。 2.结合上述内容完成能量流经第二营养级的示意图
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3.结合1、2，能量流动的过程可以概括为下图，请据图分析：
(1)能量的输入①源头： 能
②相关生理过程： 作用
③能量转换形式： 能→有机物中的 能。 ④输入总量： 。
(2)能量的传递 ①传递途径： 。②传递形式： 。 (3)能量的散失①形式： 能。
②过程：有机物经 ，释放的能量以 能形式散失。
小贴士 摄入量＝同化量＋粪便量，粪便中的能量属于前一营养级。 判断：
(1)当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量( ) (2)初级消费者的粪便量属于第二营养级能( ) (3)同化量≠用于生长发育和繁殖的能量 ( ) (4)呼吸作用所产生的能量都是以热能的形式散失 ( ) (5)分解者的分解作用也是通过呼吸作用完成的 (6)能量a＝e＋b＋i ( )
(7)箭头a代表生产者的同化量，方框②代表初级消费者的摄入量 ( ) (8)生态系统中的能量流动和转化不遵循能量守恒定律，总量越来越少 ( ) (9)流经该生态系统的能量能够重新再回到这个生态系统，被重复利用 ( ) 探究点二 能量流动的特点及相关计算
美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，得出了如图所示的数据[单位：J/(cm·a)]，请完成以下分析：
1.由图得知，能量流动的方向是 ，只能从 一个营养级流向 一个营养级，不可
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( )
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逆转，也不能循环流动。原因是：(1)经过长期的自然选择，食物链中各 的顺序是不可逆转的。(2)各营养级的能量总是趋向于以呼吸作用产生 而散失掉，无法再利用。
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2.将各营养级的能量“输入”和“输出”清单整理出来填在表格中(“输出”的能量不包括呼吸作用散失的能量)。[J/(cm·a)] 第一营养级(生产者) 第二营养级(植食性动物) 第三营养级(肉食性动物) 输入 输出 — 传递效率 — 3.由2中数据可以看出，输入各营养级的能量不可能百分之百流入下一营养级，能量在沿 流动过程中是 的。
其原因是：(1) 。 (2) 。 (3) 。 4.由2中传递效率可以看出，能量在相邻两营养级间的传递效率大约是 。利用该效率，将单位时间内各营养级所得到的能量、数量及生物量数值绘制成金字塔，如下面图表所示。 形状 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 特点 呈 金字塔形 通常为正金字塔形，有时会出现 金字塔形 一般呈 金字塔形 提示：一般情况下，也是正金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形。例如，在海洋生态系统中，由于生产者(浮游植物)的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然，总的来看，一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。同理，成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数量金字塔的塔形也会发生倒置。
据图分析，一条食物链中一般不超过4～5个营养级的原因： 小贴士
1、“未利用” 能量如：多年生植物上一年自身生长发育的净积累量；未来得及分解，被埋藏在地下形成的煤炭、石油等能量等。
2、能量传递效率是指相邻营养级间，而不是种群，更不是个体。
3、一般来说，在以低营养级生物为主的生态系统中，传递效率可以低于10%；仅在特殊条
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