第2节 生态系统的能量流动
【高考新动向】
生态系统中能量流动的基本规律及应用
【考纲全景透析】
一、能量流动的概念和过程
1、概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。[高考资源网 ]
2、能量流动的过程：
（1）输入
①源头：太阳能。
②起点与总值：生产者所固定的太阳能总量。
（2）传递
①途径：食物链和食物网。
②形式：有机物中的化学能。
③过程：
（3）转化
太阳能→有机物中的化学能→热能
（4）散失
①形式：热能
②过程：
二、能量流动的特点：单向流动、逐级递减
1、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。
2、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。
三、研究能量流动的实践意义
1、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。
2、帮助人们合理的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。
【热点难点全析】
一、能量流动过程分析
1、能量流动过程
生态系统的能量流动过程，可以概括为下图
[ ]
（1）能量的太阳光
（2）起点：从生产者固定的太阳能开始
(3)数量：流经生态系统的总能量，是生产者通过光合作用所固定的全部太阳能。
(4)渠道：食物链和食物网。
(5)能量转化：太阳能→有机物中的化学能→热能(最终散失)。
(6)流动形式：有机物中的化学能。
(7)散失途径：呼吸作用，包括各个营养级自身的呼吸消耗以及分解者的呼吸作用。
(8)能量散失的形式：以热能形式散失。
2、一个营养级的能量的来源和去路
（1）生产者的能量主要来自太阳能
其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量
（2）去路：自身呼吸消耗，转化为其他形式的能量和热量
流向下一营养级
遗体、残骸、粪便等中的能量被分解者利用
未被利用：包括生物每年的积累量，也包括动植物遗体、残骸以化学燃料形式被存储起来的能量。
二、能量流动的相关分析
1.能量流动特点
(1)单向流动的原因
①食物链中各个营养级的顺序是不可逆转的。生物之间的捕食关系是一定的，能量只能由被捕食者流向捕食者而不能逆流，这是长期自然选择的结果。[
②各个营养级的能量总有一部分以呼吸作用产生的热能的形式散失掉，而该部分热能不能再被利用，因此能量不可循环。要维持生态系统的稳定，就需要不断补充太阳能。
(2)逐级递减的原因
①各营养级生物的呼吸消耗。
②生产者的遗体、残枝败叶，消费者的尸体、粪便中的能量被分解者利用，经微生物的呼吸作用消耗。
③各营养级生物中都有一部分能量未被下一营养级生物所利用。
2.能量传递效率
相邻营养级间传递效率= ×100%。一般能量传递效率大约为10%～20%。
3、生态金字塔
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
形状
[
特点
一定为正金字塔形
一般为正金字塔形，又是会出现倒金字塔形
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
一般生物个体数目在食物链中随营养级升高二逐渐递减
一般生物量（现存生物有机物的总质量）沿食物链升高逐渐递减
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目
每一营养级生物的有机物总量
特殊形状
无（一定正立）
人工养殖的鱼塘，生产者的生物量可以小于消费者的生物量
【例】如下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中正确的是( )
A．①表示流经生态系统内部的总能量
B．一般情况下，三级消费者增加1 kg，至少需要生产者100 kg
C．生物与生物之间捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具单向性
D．从能量关系看②≥③＋④
【析】选C。该生态系统的总能量应该是生产者固定的总能量。三级消费者增加1 kg，至少需要消耗生产者1÷()3＝125 kg，②＞③＋④，因初级消费者自身消耗部分能量。
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