第8单元 热点题型解题方法与策略(八)有关能量流动的相关计算-【师大金卷】2025年高考生物学一轮复习小题狂练（新高考 多选版）

第八单元 生态系统及稳定性 热点题型解题方法与策略（八） 有关能量流动的相关计算 【方法技巧】 【解题过程分析】在生态系统中，能量流动是 1.规避与生态系统能量流动有关的易错点 单向的，只能从第一营养级流向第二营养级， (1)流经生态系统的总能量，在自然生态系统 再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也 中一般指生产者固定的能量，在人工生态系 不能循环流动。能量在流动过程中逐级递 统中有时候还要考虑人工投放的有机物中的 减，输入到一个营养级的能量不可能百分之 能量。 百地流入下一个营养级，能量在沿食物链流 (2)能量传递效率是相邻两个营养级之间的 动的过程中是逐级减少的。 传递效率，不是两个个体之间的传递效率；是 【典例2】(2024·河北邯郸练习)某森林自然 相邻两个营养级同化量的比值，不是摄入量 保护区野生动植物种类繁多，气候宜人，是著 的比值 名的风景旅游胜地。如图是该生态系统中能 (3)能量传递效率≠能量利用率。通过桑基 量流经第三营养级的示意图（数字表示能量 鱼塘等生态农业，能实现对能量的多级利用， 值，单位」·cm一2·a1),第二营养级的同化 从而大大提高能量的利用率，但不能提高能 量为1500J·cm-2·a一1，下列选项错误的 量传递效率。 是 2.牢记能量传递效率的相关“最值”计算 旋便60 分鲜者c 获得能 选最短食物链 量最多 300 50 第四营养皱 (1)知低营养 按最大传递效率20%计算 极入量a 人 级求高营养级 100 获得能 选最长食物链 散失d 量最少 按最小传递效率10%计算 A.图中℃表示次级消费者用于生长、发育和 消耗最 选最长食物链 繁殖的能量 (2)知高营养 多能量 按最小传递效率10%计算 B.第二营养级到第三营养级的能量传递效率 级求低营养级 消耗最 选最短食物链 是13.3% 少能量 C.该自然保护区旅游业发达，体现了生物多 按最大传递效率20%计算 题 样性的直接价值 【典例分析】 衣 D.虽然该自然保护区已经演替到顶极群落， 练 【典例1】(2024·陕西汉中练习)科学家在研 但生物种类和数量还有可能发生变化 究银泉生态系统时，调查了该生态系统不同 【解题过程分析】由图可知，a为第三营养级所 089 营养级的能量流动情况，统计了各类生物的 摄入的能量，b为第三营养级同化的能量，C 同化能量值(kJ·m2·a一1)，结果如下图所 为第三营养级用于生长发育和繁殖的能量，d 示。下列分析正确的是 为呼吸作用散失的能量，e为分解者利用的 第 第一营养级 第二三营择烈 第网营养级 能量。 14110 151 【变式训练】 学 吸 呼嫩 1.(2024·石家庄模拟)下图是某人工湖生态系 50158 7913 1323 54 统中能量流动的部分图解，其中字母表示同 A.生产者流入分解者的能量值为22859k· 化量。下列叙述正确的是 ( m-2.a-1 水草 有机物输人 b B.呼吸作用消耗能量的比例随营养级的升高 而降低 浮游植物一。一浮游动物。一甲种鱼日 乙种色 C.相邻营养级之间的能量传递效率范围是 A.浮游动物和鱼类作为消费者，在生态系统 10%~15% 中可加快物质和能量的循环 D.第四营养级约38.6%的能量用于自身生 B.甲种鱼和乙种鱼之间的能量传递效率为 长、发育和繁殖 d/(b+c+e)×100% 快乐考生 让学可快乐起来1 C.向该人工湖中投放的饲料越多，甲种鱼和 呼吸作用假头 有机物鞍人 乙种鱼的数量就越多 440 95 5.0 11.0 D.该生态系统中每种生物的能量去向都有呼 太陆 产者0[初微消资名 次级消贺者 吸作用散失和流入下一营养级 5.n 1.5 5.0 0.5 72 2.(2024·河南开学考试)桑基鱼塘是一种典型 分者 未利田一 水陆物质和能量交换型的生态工程，可实现 注：图中数据表示能量值，单位：J·cm2·a 陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙（蚕粪便）喂鱼、塘 A.该生态系统的建立遵循了整体、协调等生 泥培桑。下图为某地桑基鱼塘的能量流动简 态学原理 ，其中数字表示能量值。下列说法错误的 B.初级消费者和次级消费者之间的能量传递 是 ( 效率是15% 作等 拓精 C.次级消费者用于生长发育和繁殖的能量是 人拾人能品 4N1575X1 7.7J·cm-2·a- 第化 浮游植物问化 D.该生态系统的生物组分相对稳定、能量的 377505 169200 输入和输出动态平衡 园吸作用 其它 283200 375300 官产品 5.(2024·安徽阜阳练习)某个处于稳定状态的 用 生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁 同化 仇风化 ,虽 110820 5到H50 战 戊五个种群。已知该生态系统相邻营养级之 际所 间的能量传递效率在10%~20%之间，且每 0 个种群只处于一个营养级。调查得知，一年 A,桑基鱼塘以生态系统的自组织、自我调节 内输入各种群的能量数值如表所示。下列相 功能为基础 关叙述正确的是 B.蚕沙中的能量属于桑同化量的一部分，可 种群 丁 这 被分解者利用 C.E1和E2分别表示桑和浮游植物用于生 能量值[J/(cm·)]3.5612.8010.300.48226.50 长、发育和繁殖的能量 A.该生态系统中流向分解者的总能量为 D.能量从第一营养级到第二营养级的传递效 199.36J/(cm2·a) 率约为12.94% B.若丁种群个体增加1kg重量，则大约需消 3.(2024·河南开学考试)如表所示是2022年5 耗戊种群471.96kg 小 月至9月份贾鲁河某区域某食物链的三个营 C.种群乙和丙利用的资源和空间完全相同， 雪 养级的能量流动相关数据（单位是1O00kJ), 存在相互排斥 狂 下列相关叙述正确的是 ( D.种群戊和甲不存在直接联系，二者之间不 练 存在反馈调节 营养级 瓜 6.(2024·云南练习)某农田中蟹 稻综合种 090 同化量 800 180 养模式的能量流动图解如图，下列分析不正 确的是 ) 呼吸消耗量 401 15 分解兴 生 流向分解者的能量 99 17 7 5 行机物输入 35 物 0.5 55 未利用的能量 120 12 镇食性窃 C件胸25 学 A.I的同化量数值是通过研究期间的净光合 73 25入85 52 速率测得的 B.Ⅲ粪便中的能量属于Ⅱ流向分解者的一 A 未利用 出 部分 A.流入该生态系统的总能量为生产者光合作 C.表格中a的数值为64，b的数值为35 用固定的太阳能和有机物中输入的能量 D.第Ⅱ、Ⅲ营养级的同化量的去向完全一致 B.在单一稻田模式下增加植食性动物中华绒 4.(2024·山东滨州模拟)某地在进行生态修复 鳌蟹可使该生态系统抵抗力稳定性增强 时，建立了一个集种植、养殖和休闲为一体的 C.该生态系统第二营养级到第三营养级的能 新型人工生态系统，经多年运营已经发展至 量传递效率约为20% 生态平衡状态，能量流动相关数据如图所示。 D.蟹一稻综合种养模式充分利用了空间资 下列说法错误的是 ( 源，提高了能量传递效率生物学答案 H —４９　 量增加,水体中 N、P 等无机盐增多,水体富营养化 严 重,A错误;藻类作为生产者,在物质 循 环 中 占 主 要 地 位,B正确;浮游动物摄食藻类,同时浮游动物摄食细菌 和有机碎屑,属于消费者和分解者,C错误;异养细菌依 赖虾池生态系统中的沉积物和有机碎屑提供营养,D错 误.故选B. ５．C　解析:杂食动物既会捕食植物,又会捕食动物,如果 捕食植物,就是第二营养级,捕食动物,就是第三营养级 或更高营养级,所以不同食物链中的同种动物会处于不 同的营养级,A正确;绿色植物进行的是光合作用,能量 来源于太阳,B正确;次级消费者是第三营养级,初级消 费者是第二营养级,第一营养级是生产者,C错误;因为 第一营养级是植物,第二营养级是动物,食物链是单向 的,能量流动也就是单向的,D正确.故选 C. ６．BCD　解析:生产者固定的太阳能是流入生态系统的总 能量,真菌不属于生产者,A错误;该生态系统中物质循 环的渠道是食物链和食物网,立体复合种植使食物链和 食物网更加复杂,改变了生态系统物质循环的渠道,B 正确;该模式增加了物种多样性,增加了消费者的生存 空间,从而使食物链和食物网更加复杂,提高了生态系 统的抵抗力稳定性,C正确;立体复合种植模式分为上 －中－下－地表四层,有明显的分层现象,利用群落的 垂直结构提高了群落利用环境资源的能力,D正确.故 选BCD. 模拟提升练 １．D　解析:病毒是异养生物,营寄生生活,在生态系统中 属于消费者,A错误;与传统鱼塘相比,桑基鱼塘可显著 提高能量的利用率,但不能提高不同营养级之间的能量 传递效率,B错误;生产者通过呼吸作用消耗的能量一 般多于流入初级消费者的能量,C 错误;能量流动是逐 级递减的,传递效率为１０％~２０％,所以生态系统中的 营养级越多,在能量流动过程中损失的能量就越多,D 正确.故选 D. ２．B　解析:从图中可以看 出,５~１０月 份 都 是 放 牧 量 为 G２ 时草地净光合产量最大,因此 G２ 是最适放牧强度. ６月份 G２ 牧草净光合产量最高,可被初级消费者利用 的总能量最多,A正确;据图推测,８月份不放牧草地净 初级生产量较低,物质循环速率通常慢于放牧草地,B 错误;８~１０月份不放牧草地净初级生产量较低的原因 有过多枝叶对下层植物有遮光作用、植株衰老组织较 多、缺少动物粪尿的施肥作用,C正确;由图可知适度放 牧有利于草地的净初级生产量的积累,保持草地生态系 统结构和功能的稳定,所以草地要进行合理利用,控制 载畜量,D正确.故选B. ３．B　解析:A 从大气中吸收 CO２ 进行光合作用,为生产 者;图１含有两条食物链,但这是该生态系统的部分结 构,因此可能不止２条食物链,A错误;①②④⑩为生物 群落与无机环境之间碳元素以 CO２ 形式进行碳循环, 其余为生物群落内部之间碳元素以含碳有机物的形式 流动,B正确;图２中,A代表松毛虫的同化量;C代表松 毛虫的粪便量,其属于上一营养级的同化量中流向分解 者的能量,C错误;引入灰喜鹊来控制松毛虫危害可调 整能量流动的关系,使能量持续高效的流向对人类最有 益的部分,但该 过 程 不 能 提 高 能 量 传 递 效 率,D 错 误. 故选B. ４．AC　解析:生态系统中的信息可以沿食物链进行双向 传递,田鼠既可以获取蛇和蝗虫传递的信息,也会向对 方传递信息,非生物环境中的信息也能直接传递 给 生 物,A错误;水稻属于该农田生态系统的生产者,属于该 农田生态系统的基石,占有的能量最多,B正确;田鼠以 蝗虫和水稻为食,其处于第二、第三营养级,故田鼠占有 两个营养级,C错误;大量捕杀田鼠可能导致蝗虫泛滥, 会导致该生态系统的成分、营养结构变得简单,不利于 生态系统的稳定,D正确.故选 AC. ５．B　解析:生态足迹越大,对生态和环境的影响就越大, 生态平衡越难以维持,A 错误;生态平衡是指生态系统 的结构和功能处于相对稳定的一种状态,所以生态平衡 时,生态系统的外貌也保持相对稳定状态,B正确;为防 止某些果蝇的危害,可以用性引诱剂进行生物防治,C 错误;群落的季节性能通过影响群落的物种组成和空间 结构等影响生态平衡,D错误.故选B. 热点题型解题方法与策略(八) 有关能量流动的相关计算 【典例１】　D　食物链、食物网中第一营养级是生产者,由 图可知,生产者同化的能量为８７１２７kJ􀅰m－２􀅰a－１,生 产者同化的能量有一部分被自身呼吸消耗,还有一部分 流入下一营养级(第二营养级)、流入分解者和未被利 用.所以生产者流入分解者的能量＝生产者同化的能 量－生产者呼吸消耗的能量－流入下一营养级的能量 －未被利用的能量＝８７１２７－５０１５８－１４１１０－未被利 用的能量＝２２８５９－未被利用的能量,由于未被利用的 能量数值不知,所以无法求得生产者流入分解者的能 量,但生产者流入分解者的能量值应小于２２８５９kJ􀅰 m－２􀅰a－１,A 错误;每个营养级中呼吸作用所消耗能量 的比例＝呼吸能量值÷同化能量值×１００％,分别约为 ５７􀆰６％、５６􀆰１％、８３􀆰２％,６１􀆰４％,所以呼吸作用消耗能 量的比例并不是随营养级的升高而降低,B错误;相邻 营养级之间的能量传递效率＝后一营养级的同化能量 值÷ 前 一 营 养 级 的 同 化 能 量 值 ×１００％,分 别 约 为 １６􀆰２％、１１􀆰３％、５􀆰５％,C错误;第四营养级的同化量为 ８８kJ􀅰m－２􀅰a－１,同化的能量一部分用于呼吸消耗的, 一部分用于自身生长、发育和繁殖,所以第四营养级用 于自身生长、发育和繁殖的能量＝第四营养级的同化量 －第四营养级呼吸消耗的能量＝８８－５４＝３４,用于自身 生长、发育和繁殖的能量占同化量的比例＝(３４÷８８)× １００％≈３８􀆰６％,D正确.故选 D. 【典例２】　B　据图可知,b是同化量,c是同化量减去呼 吸作用散失的能量,则图中c表示次级消费者(第三营 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 生物学答案 H —５０　 养级)用于生长、发育和繁殖的能量,A 正确;能量传递 效率是相邻两个营养级之间同化量的比值,题中第二营 养级的同化量１５００J􀅰cm－２􀅰a－１,第三营养级的同化 量＝３００－６０＝２４０J􀅰cm－２􀅰a－１,故第二营养级到第 三营养级的能量传递效率＝２４０/１５００×１００％＝１６％, B错误;直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等 实用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等 非实用意义的价值,该自然保护区旅游业发达,体现了 生物多样性的直接价值,C正确;虽然该自然保护区已 经演替到顶极群落,但生物种类和数量还有可能因为群 落内部生物的关系,人类活动干扰等发生变化,D正确. 故选B. 变式训练 １．B　解析:浮游动物和鱼类作为消费者,在生态系统中可 加快物质循环,但能量不能循环,A 错误;相邻营养级 间的能量传递效率＝某一营养级同化量/上一营养级同 化量×１００％,乙种鱼从甲种鱼处同化的能量为d,而甲 种鱼同化的能量为b＋c＋e,则甲种鱼和乙种鱼间的能 量传递效率为d/(b＋c＋e)×１００％,B正确;C、向该人 工湖中投放的饲料过多,可能导致水质变差,鱼类减少, C错误;最高营养级无流入下一营养级的能量,D错误. 故选B. ２．D　解析:桑基鱼塘属于人工生态系统,其设计利用了 生态工程的基本原理,以生态系统的自组织、自我调节 功能为基础,A正确;蚕沙为蚕的粪便,是蚕摄食桑后的 排遗物,属于桑的遗体残骸,其中的能量属于桑同化量 的一部分,主要被鱼同化,还有一部分被分解者利用,B 正确;生产者桑、浮游植物分别固定的能量为３７７５９５、 ４６９２００,其中一部分能量用于自身呼吸作用消耗,另一 部分即E１ 和E２ 分别表示各自用于生长、发育和繁殖的 能量(净同化量),C正确;输入该生态系统的总能量包 括人工输入的能量和生产者固定的太阳能,图中没有给 出人工输入的能量值,因此无法计算能量传递效率,D 错误.故选 D. ３．B　解析:Ⅰ是生产者,同化量是植物光合作用二氧化碳 的固定量,即真正的光合量,A错误;Ⅲ的粪便量属于Ⅱ 流向分解者的能量,B正确;一段时间内同化量的去向 有四个,表格中未显示出来的是用于生长发育和繁殖的 能量,用于生长发育和繁殖的能量的去向有三个:流向 分解者、流向下一个营养级以及未被利用的能量,即Ⅰ 用于生长发育和繁殖的量:８００－４０１＝３９９＝９９＋１２０＋ １８０(Ⅱ的同化量),同理Ⅱ的同化量:１８０－a＝１７＋１２＋ b,代入 C选项的两个数值,等式不成立,C错误;该食物 链中Ⅲ为最高营养级,没有流向下一个营养级,与Ⅱ不 完全相同,D错误.故选B. ４．B　解析:该生态系统的建立遵循了整体(兼顾经济、社 会、生态效益)、协调(生物与环境、生物与生物的协调与 适应等)等生态学原理,A正确;能量传递效率是指相邻 两个营养级之间同化量的比值,据图可知,初级消费者 的同化量＝(２０＋５)＝２５,流入次级消费者的能量＝(２５ －９􀆰５－１􀆰５－１１)＝３,则初级消费者和次级消费者之间 的能量传递效率＝３/２５×１００％≈１２％,B错误;次级消 费者用于生长发育和繁殖的能量＝次级消费者的同化 量[初级消费者流入(２５－９􀆰５－１􀆰５－１１)＋１１(有机物 输入)]－次级消费者的呼吸量＝次级消费者用于生长 发育和繁殖的能量＝(１４－６􀆰３)cm－２􀅰a－１＝７􀆰７J􀅰 cm－２􀅰a－１,C正确;该生态系统处于一个相对稳定的平 衡状态,该生态系统的生物组分相对稳定、能量的输入 和输出动态平衡,D正确.故选B. ５．B　解析:由表中数据分析,可知种群戊处于第一营养 级,种群乙和丙处于第二营养级,种群甲处于第三营养 级,种群丁处于第四营养级.该生态系统中生产者、各 个营养级的消费者都有能量流向分解者,但其比例无法 推算,因此该生态系统中流向分解者的总能量无 法 计 算,A错误;生态系统中各营养级之间的能量传递效率 依次为:第一营养级到第二营养级为[(１２􀆰８０＋１０􀆰３０)/ ２２６􀆰５]×１００％≈１０􀆰２０％,第二营养级到第三营养级为 [３􀆰５６/(１２．８０＋１０􀆰３０)]×１００％≈１５􀆰４１％,第 三 营 养 级到第四营养级为(０􀆰４８/３􀆰５６)×１００％≈１３􀆰４８％.丁 种群增加１kg,需要消耗戊种群１/(１３􀆰４８％×１５􀆰４１％ ×１０􀆰２０％)≈４７１􀆰９６kg,B正确;种群乙和丙处于同一 营养级,利用的资源和空间有相同的部分,存在相互排 斥,但不可能完全相同,C错误;反馈调节在生态系统中 普遍存在,种群戊和甲虽不存在直接食物关系,但也有 反馈调节,D错误.故选B. ６．D　解析:蟹—稻养殖属于人工生态系统,由图可知,流 入该生态系统的总能量为生产者光合作用固定的太阳 能和有机物中输入的能量,A正确;加入中华绒螯蟹后, 食物链、食物网关系(营养结构)变得复杂,生态系统的 自我调节能力强,抵抗力稳定性越高,B 正确;由 图 可 知,第三营养级从第二营养级获得的同化量＝(０􀆰０５＋ ０􀆰２５＋２􀆰５＋５􀆰２)－５＝３,X＝(３＋８􀆰５＋３＋０􀆰５)－２􀆰５ ＝１２􀆰５,第二营养级到第三营养级的能量传递效率＝３ ÷(１２􀆰５＋２􀆰５)＝２０％,C正确;该种养模式充分利用资 源,实现能量的多级利用,提高了能量的利用率,但是不 能提高能量传递效率,D错误.故选 D. 第３１练　生态系统的稳定性 真题感知练 １．D　解析:生 态 系 统 的 组 分 越 多,食 物 链、食 物 网 越 复 杂,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,所以一 体化保护有利于提高生态系统的抵抗力稳定性,A 正 确;生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基 本原理和方法,促进人类社会与自然环境和谐发展的系 统工程技术或综合工艺过程,且几乎每个复杂的生态工 程建设都以整体观为指导,所以一体化保护体现了生态 系统的整体性和系统性,B正确;生态足迹又称生态占 用,指在现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需 的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积,生态承载力 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋