第9单元 第6课时 生态系统的能量流动-【优化探究】2025年高考生物一轮复习高考总复习配套课件（人教版2019 双选）

生物与环境 第九单元 第6课时　生态系统的能量流动 [课标要求]　1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环、能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。2.举例说明利用物质循环和能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。3.解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 能量流动的过程 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义 考点二 考点一 课时作业 巩固训练 高考演练 素能提升 课堂落实——10分钟自纠自查 能量流动的过程 考点一 归纳 梳理必备知识 1．能量流动的概念 生态系统中能量的________________________的过程，称为生态系统的能量流动。 输入、传递、转化和散失 太阳能　 食物链和食物网　 化学能　 热能 2．能量流经第一营养级的过程 呼吸　 生长、发育和繁殖　 分解者 3．能量流经第二营养级的过程 同化　 生长、发育和繁殖 4．流入每一营养级的能量最终去向 (1)通过呼吸作用以________形式散失。 (2)被____________同化(最高营养级除外)。 (3)被________利用。 5．拓展：解读能量流动的模型 (1)解读能量流动过程的“一来二去”模型 热能　 下一营养级　 分解者 ①A是初级消费者摄入量；B是初级消费者同化量；C是用于自身生长、发育和繁殖的量；D是次级消费者摄入量。 ②初级消费者摄入量＝同化量＋粪便量。 ③同化量＝呼吸作用散失的能量＋用于生长、发育和繁殖的量。 ④生长、发育和繁殖的量＝遗体残骸(流入分解者的量)＋次级消费者摄入量。 (2)解读能量流动过程的“一来三去”模型 ①D、E、F分别代表第一、第二、第三营养级同化量。 ②四条去路(最高营养级除外)：呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用、未利用。 ③如果是分析能量的最终去向，只有呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用三条去路(最高营养级除外)。 拓展 深挖教材细节 （选择性必修2 第54页“科学方法”）如果将一个营养级的所有种群作为一个整体来研究能量流动的情况，其优点是什么？ 提示：将一个营养级的所有种群作为一个整体来研究能量流动，可以比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。 突破 强化关键能力 1．如图表示在某生态系统中，能量流经第二营养级的示意图。下列对该图分析不合理的是(　　) A．能量流动是伴随着物质循环进行的 B．图中甲为初级消费者同化的能量 C．该图不够完善，缺少甲中因呼吸作 用以热能形式散失的能量 D．乙比甲的能量少的原因主要是甲的遗体残骸中的能量被分解者利用而未传递下去 D 乙比甲的能量少的主要原因是呼吸作用消耗了大量能量，D不合理。 2．（多选）如表是某农田生态系统中田鼠种群摄食植物后能量流动情况，下列叙述正确的是(　　 ) A．田鼠粪便量包含在其摄食量之中，属于生产者的同化量 B．田鼠同化的能量中约有35%用于其生长、发育和繁殖 C．田鼠摄食量减去粪便量和呼吸散失量即为同化量 D．以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为1.40×109 J/(hm2·a)   摄取量 粪便量 呼吸散失量 能量[J/(hm2·a)] 1.05×1010 3.50×109 4.55×109 ABD 田鼠粪便量包含在其摄食量之中，属于生产者的同化量，A正确；田鼠同化的能量中用于其生长、发育和繁殖的比例为(1.05×1010－3.50×109－4.55×109)÷(1.05×1010－3.50×109)×100%＝35%，B正确；田鼠摄食量减去粪便量即为同化量，C错误；以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为(1.05×1010－3.5×109)×20%＝1.4×109 J/(hm2·a)，D正确。 能量流动的特点及研究能量流动的实践意义 考点二 归纳 梳理必备知识 1．能量流动的特点 热能 10%～20%　 同化量　 呼吸消耗 2．能量流动的相关计算 (1)能量传递效率的相关“最值”计算 ①食物链越短，最高营养级获得的能量越多。 ②生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过程中消耗的能量越少。具体计算方法如下：   (2)能量传递效率的有关“定值”计算 ①已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计数。例如，在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a%×b%×c%。 ②如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。 (3)具有人工能量输入的能量传递效率计算 人为输入某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量（不包括人工输入第三营养级的能量）/第二营养级的同化量（包括人工输入第二营养级的能量）×100%。 3．生态金字塔的类型及特点 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 象征 含义 能量沿食物链流动过程具有________的特点 一般情况下，生物个体数量在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般情况下，生物体内有机物的总量随营养级____而逐级____ 特征 上窄下宽的正金字塔形 一般为正金字塔形，但可能出现“____”，如“树→昆虫→鸟” 一般为正金字塔形 逐级递减　 升高　 递减　 倒置 4.研究能量流动的意义 (1)帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。 (2)帮助人们科学地规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。 (3)帮助人们合理地________________________________，使能量持续高效地流向____________________。 调整生态系统中的能量流动关系　 对人类最有益的部分 拓展 深挖教材细节 1．（选择性必修2 第57页“旁栏思考”拓展）人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系统造成什么影响？ 提示：从能量金字塔来看，人类位于食物链的顶端，生存需要消耗大量能量，随着人口数量增长，对资源的消耗越来越多，地球的生态环境可能会越来越恶化，甚至会崩溃。 2．（选择性必修2 第58页“旁栏思考”）生物量指的是在某一调查时刻前，该营养级积累的有机物的量（干重），通常用g/m2表示。为什么在海洋中生物量金字塔可能是上宽下窄倒置的？ 提示：在海洋生态系统中，浮游植物个体小，寿命短，又会不断被浮游动物吃掉，因而某一时间调查到的浮游植物的生物量可能会低于浮游动物的生物量，这时就出现了上宽下窄的倒置金字塔。 突破 强化关键能力 角度1　能量流动的传递效率、生态金字塔及能量流动的意义 1．(2024·九省联考贵州卷，14)研究人员对某地“草→田鼠→鼬”的能量流动进行研究，得到能量金字塔如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．该能量金字塔以个体数量和生物量为指标来绘制 B．该能量金字塔可以显示各营养级之间的食物关系 C．由图可知，鼬既能从田鼠获得能量，也能从草获 得能量 D．由图可知，田鼠的摄入量等于同化量、呼吸量和 热量之和 B 该能量金字塔以各营养级的能量为指标来绘制，A错误；能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，该能量金字塔可以显示各营养级之间的食物关系，B正确；由“草→田鼠→鼬”可知，鼬只能从田鼠获得能量，C错误；田鼠的摄入量等于同化量加上粪便中的能量，D错误。 2．“小养殖、小种植、小加工、小工匠”四小农场是推进乡村振兴过程中的重要力量，如图表示一个小型人工生态农场的模式图以及该小型人工生态农场中农作物和鸡的部分能量值（单位：104 kJ），请根据图和表格分析，下列说法正确的是(　　) 项目 净同化量（同化 量－呼吸消耗量） 呼吸消耗量 流向分解者 未利用 农作物 110 70 21 58 鸡 8 10 2 3 A．该小型生态系统的结构包括生物成分及它们之间形成的营养结构 B．该小型生态系统通过食物网流向人的能量值为1.7×105 kJ C．该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为17.2% D．与常规农业种植模式相比，人工生态农场实现能量的多级利用，提高了能量传递效率 答案：C 生态系统的结构包括组成成分和营养结构，组成成分除了生物成分还有非生物成分，A错误；据表分析，农作物流入下一营养级的能量为(110－21－58)×104 kJ＝31×104 kJ，鸡的同化量为(10＋8)×104 kJ＝18×104 kJ，所以农作物流向人的能量是13×104 kJ，鸡流入下一营养级的能量为(8－2－3)×104 kJ＝3×104 kJ，所以人通过食物网获得的能量为1.6×105 kJ，B错误；该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率＝(31×104 kJ)÷[(110＋70)×104 kJ]×100%≈17.2%，C正确；生态农场提高了能量利用率，不能提高能量的传递效率，D错误。 易错警示 能量传递效率与能量利用率的辨析 (1)能量传递效率 能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%。 (2)能量利用率 ①一般指流入最高营养级（或人类）的能量占生产者固定总能量的比值； ②一般来说，食物链越短，能量利用率越高； ③有时考虑分解者的参与，使营养结构更加复杂，以实现能量的多级利用，从而提高能量利用率。 角度2　能量流动的计算 3．有一食物网如图所示。如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增加1 kJ的能量，丙最少含多少能量(　　) A．550 kJ　　　　　　　　 B．500 kJ C．400 kJ D．100 kJ A 设丙的能量为x，经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)，经丙→戊→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)2＝50(kJ)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。 4．在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自兔子，2/5来自鼠，1/5来自蛇，那么猫头鹰若增加20 g体重，最少需要消费植物(　　) A．600 g B．900 g C．1 600 g D．5 600 g B 通过食物链植物→兔→猫头鹰，猫头鹰增重20 g×2/5＝8 g，最少需要消耗植物的量为8 g÷20%÷20%＝200 g；通过食物链植物→鼠→猫头鹰，猫头鹰增重20 g×2/5＝8 g，最少需要消耗植物的量为8 g÷20%÷20%＝200 g；通过食物链植物→鼠→蛇→猫头鹰，猫头鹰增重20 g×1/5＝4 g，最少需要消耗植物的量为4 g÷20%÷20%÷20%＝500 g。所以合计需要消耗植物200 g＋200 g＋500 g＝900 g。 5．（2024·江西南昌模拟）某生态系统中存在如图所示的食物网，若将丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的(　　) A．1.375倍 B．1.875倍 C．1.273倍 D．0.575倍 A 由于生产者没有改变，所以流向该生态系统的总能量没有变化，设丙原来的能量为a，则需要甲提供的能量为1/2a×10×10＋1/2a×10；改变食物比例后丙的能量设为b，则需要甲提供的能量为2/3b×10＋1/3b×10×10，根据题意可得：1/2a×10×10＋1/2a×10＝2/3b×10＋1/3b×10×10，b/a＝1.375。 6．某人工鱼塘能量流动关系图如下，a、b、c、d表示相关能量。下列叙述正确的是(　　) A．流经该生态系统的总能量为a＋c＋d B．鱼塘中的植物、鱼种甲和鱼种乙构成群落 C．鱼种甲到鱼种乙的能量传递效率是b/(a＋c)×100% D．去除鱼种乙，鱼种甲将呈现“J”形增长 C 流经该生态系统的总能量为绿色植物所固定的太阳能和投放饲料中的化学能，即为植物固定的太阳能＋c＋d，A错误；鱼塘中的所有生物构成群落，B错误；能量的传递效率＝某一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%，鱼种乙固定鱼种甲的能量为b，鱼种甲固定的能量为a＋c，则鱼种甲到鱼种乙的能量传递效率是b/(a＋c)×100%，C正确；由于鱼塘的资源、空间有限，去除鱼种乙，鱼种甲将呈现“S”形增长，D错误。 高考演练 素能提升 2 3 1 1．（2023·全国甲卷，5）在生态系统中，生产者所固定的能量可以沿着食物链传递，食物链中的每个环节即为一个营养级。下列关于营养级的叙述，错误的是(　　) A．同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级 B．作为生产者的绿色植物所固定的能量来源于太阳 C．作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级 D．能量从食物链第一营养级向第二营养级只能单向流动 C 同种动物在不同食物链中可能处于不同营养级，A正确；绿色植物通过光合作用固定太阳能，能量来源于太阳，B正确；次级消费者在食物链中应处于第三营养级，C错误；能量在食物链中的流动是单向的、逐级递减的，D正确。 2 3 1 2．（多选）（2021·辽宁卷，19）灰鹤是大型迁徙鸟类，为国家Ⅱ级重点保护野生动物。研究者对某自然保护区内越冬灰鹤进行了调查分析，发现灰鹤种群通常在同一地点集群夜宿，经调查，该灰鹤种群数量为245只，初次随亲鸟从繁殖地迁徙到越冬地的幼鹤为26只。通过粪便分析，发现越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为最主要的食物。下列有关叙述正确的是(　　) A．统计保护区内灰鹤种群数量可以采用逐个计数法 B．可由上述调查数据计算出灰鹤种群当年的出生率 C．为保护灰鹤，保护区内应当禁止人类的生产活动 D．越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分 2 3 1 AD 灰鹤数量较少，个体较大，统计保护区内灰鹤种群数量可以采用逐个计数法，A正确；题干中信息只能说明初次随亲鸟从繁殖地迁徙到越冬地的幼鹤为26只，不能说明新生个体只有26只，故不能计算出灰鹤种群当年的出生率，B错误；越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为最主要的食物，则不能禁止人类的生产活动，应当合理安排人类的生产活动，C错误；粪便中的能量属于上一营养级的能量，不属于其同化量的一部分，因此越冬灰鹤粪便中的能量属于上一营养级同化量的一部分，D正确。 2 3 1 3．（2023·新课标卷，33）现发现一种水鸟主要在某湖区的浅水和泥滩中栖息，以湖区的某些植物为其主要的食物来源。回答下列问题。 (1)湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下，①②③表示生物的生命活动过程，其中①是　　　　　；②是　　　　　　　　　　　　　　　　　　；③是　　　　　　　　。 2 3 1 水鸟同化量 水鸟通过呼吸作用以热能形成散失的能量 流向分解者的能量 (1)由图可知，①是水鸟摄入量减去粪便中的能量，表示水鸟的同化量；②是①（水鸟的同化量）减去用于生长、发育和繁殖的能量，表示水鸟通过呼吸作用以热能形式散失的能量；③是流向分解者的能量，包括水鸟遗体残骸中的能量和上一营养级的同化量。 2 3 1 (2)要研究湖区该种水鸟的生态位，需要研究的方面有_______________ ___________________________（答出3 点即可）。该生态系统中水鸟等各种生物都占据着相对稳定的生态位，其意义是________________________________________________________。 2 3 1 栖息地、食物、 天敌以及与其他物种的关系等 有利于不同生物充分利用环境资源，提高环境资源的利用率 (2)一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位，水鸟属于动物，研究其生态位，需要研究的方面有它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等；群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物之间充分利用环境资源。 2 3 1 (3)近年来，一些水鸟离开湖区前往周边稻田，取食稻田中收割后散落的稻谷，羽毛艳丽的水鸟引来一些游客观赏。从保护鸟类的角度来看，游客在观赏水鸟时应注意的事项是________________________________ _________________________________________________________（答出1 点即可）。 2 3 1 不要近距离接触水鸟、不能伤害水鸟、不能乱扔垃圾、不能破坏水鸟栖息地、保护水鸟生存空间 (3)游客在观赏水鸟时不能对水鸟的正常生存、活动产生影响，如不能近距离接触、不能破坏水鸟生存环境、不能伤害水鸟等。 2 3 1 课堂落实——10分钟自纠自查 一、易错易混诊断 1．每一营养级生物的同化量就是从上一营养级摄入的能量。(　　) 2．太阳辐射到地球的能量就是输入生态系统的总能量。(　　) 3．分解者分解释放的能量是该营养级同化量的一部分。(　　) 4．沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用。(　　) 5．研究能量流动，可合理设计人工生态系统，提高能量的传递效率。 (　　) × × × × × 二、情境长句设问 图1为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。图2表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值的多少。请据图回答下列问题。 (1)图1中，m1、m2表示的能量形式分别为______________。营养级Ⅰ的能量中流入分解者的包括________________________________________ ___________两部分。 太阳能、热能　 营养级Ⅰ的枯枝败叶中的能量和营养级Ⅱ 的粪便量 (1)图1中，m1表示通过光合作用进入该生态系统的能量，故m1表示的能量形式为太阳能，m2是指在生态系统食物链各营养级散失的能量，故m2表示的能量形式为热能。营养级Ⅰ的枯枝败叶中的能量和营养级Ⅱ的粪便量是营养级Ⅰ的能量中流入分解者的能量。 (2)图2中，若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则C表示_______________________________________。若图1中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是__________(用图中所给字母的表达式表示)。 营养级Ⅱ用于生长、发育、繁殖的能量　 b/y×100% (2)若图2中A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示Ⅱ同化的能量，C表示营养级Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量（即净同化量）。若图1中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，图2中营养级Ⅱ同化的总能量为b，因此营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率＝b/y×100%。 (3)若图1中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，构成食物关系如图3。如果将丙的食物比例由甲∶乙＝3∶2调整为甲∶乙＝2∶3，其他条件不变，相邻两个营养级之间的能量传递效率按20%计算，丙获得相等的能量，需要消耗的甲是原来的________(结果用分数表示)倍。 17/13 (3)设当食物为甲∶乙＝3∶2时，丙的能量为x，需要的甲为3/5x÷20%＋2/5x÷20%÷20%＝13x。设当食物为甲∶乙＝2∶3时，丙获得相等的能量x，需要的甲为2/5x÷20%＋3/5x÷20%÷20%＝17x。即消耗的甲是原来的17x/13x＝17/13倍。 课时作业 巩固训练 62 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 一、单选题 1．下列关于生态系统能量流动的叙述正确的是(　　) A．生产者固定的总能量一定多于消费者和分解者同化的总能量 B．消费者粪便被分解者分解表明该营养级的能量流向了分解者 C．能量传递效率指相邻两个营养级间的传递效率，而非生物个体 D．生态农业增加了农田生态系统中的食物链，将提高能量传递效率 14 13 C 2 3 5 6 11 12 1 4 人工鱼塘或城市生态系统，生产者固定的总能量往往要比消费者和分解者同化的总能量少，A错误；消费者的粪便被分解者分解，实质上是上一营养级同化的能量流向分解者，B错误；生态农业的特点是丰富了农田生态系统的食物链，使物质和能量得到多级利用，提高了整体的能量利用率，D错误。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 2．“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理，若鹰迁入了蝉、螳螂、黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息在林中。下列叙述正确的是(　　) A．蝉、螳螂、黄雀、鹰构成了一条食物链 B．鹰的迁入使得黄雀的数量大幅持续锐减 C．螳螂通过捕食蝉获得了蝉能量的10%～20% D．鹰的迁入增加了该生态系统能量流动的环节 14 13 D 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 食物链起点是生产者，终点是消费者，蝉、螳螂、黄雀、鹰缺少生产者不能构成一条食物链，A错误；因为生态系统中存在负反馈调节机制，当黄雀数量减少到一定程度后，鹰可能会调整食物来源，黄雀的数量会维持在一个相对稳定的水平，B错误；能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，螳螂和蝉都是某个营养级的个体，无法用10%～20%的能量传递效率来衡量，C错误。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 3．如表是某湖泊生态系统中甲～己各个种群能量数值（单位：102 kJ·m-2·a-1），且每个种群只处于一个营养级，己为分解者。下列叙述正确的是(　　) 14 13 项目 甲 乙 丙 丁 戊 己 种群储存的能量 66.2 2.1 408.5 0.8 1.9 21.1 呼吸作用消耗的能量 84.6 9.7 554.3 1.6 9.5 211.0 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 A．丙属于生产者，己位于第二营养级 B．乙与戊的种间关系为捕食和种间竞争 C．第二营养级到第三营养级能量的传递效率约为15% D．若湖泊受到重度污染，可能通过物理沉降、化学分解等很快消除 答案：C 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 己为分解者，不属于食物链中的营养级，A错误；根据表中的食物网分析，乙和戊只有种间竞争关系，没有捕食关系，B错误；第三营养级是乙和戊，同化的能量为11.8＋11.4＝23.2，第二营养级是甲，同化的能量为150.8，所以第二营养级到第三营养级能量的传递效率约为23.2÷150.8×100%≈15%，C正确；若湖泊受到重度污染，超过生态系统的自我调节能力，则可能该生态系统会崩溃，不会恢复，D错误。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 4．茶树菇味道鲜美，常野生于油茶树枯朽的树桩上。某林场尝试在树下套种茶树菇，并用桐树、柳树、杨树脱落的枝叶制作培养基。下列相关叙述正确的是(　　) A．生长在油茶树树桩上的茶树菇属于生态系统中的分解者 B．茶树菇利用的油茶树枯朽树桩中的能量不属于油茶树的同化量 C．套种技术可以提高树木和茶树菇对阳光等资源的利用率 D．该林场的做法实现了能量的多级利用，提高了能量的传递效率 14 13 A 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 生长在油茶树树桩上的茶树菇属于生态系统中的分解者，A正确；茶树菇利用的油茶树枯朽树桩中的能量，属于油茶树的同化量中流向分解者的部分，B错误；茶树菇属于分解者，不能直接利用阳光，C错误；该林场的做法实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率而不是传递效率，D错误。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 5．（2024·河北保定高三模拟）某研究小组对某退耕还草后的生态系统进行调查，该生态系统的食物网及鼠在其中一条食物链上的能量流动关系如图所示（字母表示能量值）。下列叙述正确的是(　　) 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 A．图中没有表示出的生态系统成分是非生物的物质和能量 B．流向鼠的能量a最少占紫花苜蓿同化量的10% C．该生态系统中处于第二营养级的生物有牛、羊、蚱蜢和鼠 D．鹰的同化量等于其从鼠摄入的能量，也是用于生长、发育和繁殖的能量 答案：C 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者以及非生物的物质和能量，图中没有表示出的成分是分解者及非生物的物质和能量，A错误；能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，不是两个物种之间，第二营养级有鼠、牛、羊、蚱蜢，B错误，C正确；同化量＝摄入量－粪便量，同化量－呼吸消耗量＝用于生长、发育和繁殖的能量，D错误。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 6．如图表示在一个生态系统中，植物光合作用积累的有机物被植食性动物利用的过程。下列叙述正确的是(　　) A．④占②的百分比为能量传递效率 B．⑤⑥⑦⑧之和为流向分解者的能量 C．植食性动物粪便中的能量包含在⑦中 D．①⑤之和为输入到生态系统的全部能量 14 13 C 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 能量传递效率是指相邻两个营养级之间的同化量之比，④不能表示植食性动物的同化量，②也不能表示植物的同化量，且图示中两者为同一营养级，A错误；⑤⑥⑦⑧中包括流向分解者的能量和散失的能量，B错误；由于植食性动物粪便是指摄入后未被同化的部分，故包含在⑦中，C正确；输入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，一部分用于植物呼吸消耗，一部分储存在植物体内的有机物中，因此①＋⑤不能表示输入到该生态系统的总能量，D错误。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 7．某同学在分析羊食草过程后，绘制了如下能量流动模型，下列对其科学性的评价正确的是(　　) A．过程②有机肥中的化学能能直接被草利用 B．过程③中的能量最终都会流向下一营养级生物 C．羊遗体、残骸的能量应该属于羊用于生长、发育和繁殖的能量 D．过程④通过呼吸作用将有机物中的能量全部以热能形式散失 14 13 C 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 植物不能直接利用有机肥中的能量，分解者将有机物分解后，植物利用其中的无机盐，A错误；过程③中的能量是未被利用的部分，有可能会被下一营养级的生物利用，但还有的部分可能会被分解者分解，B错误；羊遗体、残骸的能量属于羊同化的能量中用于生长、发育和繁殖的部分，C正确；过程④通过呼吸作用大部分能量以热能的形式释放，还有部分转化成ATP中的能量用于生命活动，D错误。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 8．如图表示某总面积为300 hm2的湿地受有害物质a污染后，有害物质a的浓度在各营养级部分生物种类体内的变化情况。该湿地生态系统中燕鸥种群的K值为1 200只。下列说法错误的是(　　) 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 A．生态系统的食物链一般不超过5个营养级 B．图示说明了营养级越高，生物体内有害物质a的浓度越高 C．当燕鸥的种群密度为4只/hm2时，其种群增长速率最大 D．鱼的同化量除用于呼吸消耗之外，还用于自身的生长、发育和繁殖 答案：C 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 由于生态系统中能量单向流动、 逐级递减，当食物链超过5个营 养级后，传到第6营养级的能量 往往不足以供应其生命活动所需， 故食物链常常不超过5个营养级， A正确；根据生物富集作用，图示中营养级越高，生物体内有害物质a的浓度越高，B正确；根据题意可知，燕鸥的种群密度为K/300＝1 200/300＝4只/hm2时，其种群增长速率为0，C错误；鱼的同化量＝呼吸作用散失的能量＋用于自身的生长、发育和繁殖的能量，D正确。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 9．某生态系统总面积为500 km2，假设该生态系统的食物关系如图所示，已知该兔群的K值为10 000只。下列有关说法错误的是(　　) A．调查发现此生态系统中该兔种群数量为 3 600只，则该生态系统中兔的种群密度为 7.2只/km2 B．该生态系统中的细菌和真菌都属于分解 者，它们在碳循环中的作用是将有机物分解成无机物 C．该食物网中共有三条食物链，其中鹰占有三个营养级，既是次级消费者，也是三级、四级消费者 D．假设鹰从每条食物链获得的能量一样多，该生态系统中能量的传递效率均为10%，鹰要同化3 kJ的能量，需要绿色植物固定11 100 kJ的太阳能 14 13 B 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 调查发现此生态系统中该兔种群数量为 3 600只，生态系统的总面积为500 km2， 则该生态系统中兔的种群密度为3 600÷ 500＝7.2（只/km2），A正确；该生态系 统中的细菌不一定是分解者，也可能是生产者，分解者在碳循环中的作用是将有机物分解成无机物，B错误；该食物网中有三条食物链，鹰占第三、四、五个营养级，既是次级消费者，也是三级、四级消费者，C正确；假设鹰从每条食物链获得的能量一样多，且该生态系统中能量的传递效率均为10%，鹰要同化3 kJ的能量，需要绿色植物固定的太阳能＝1×10×10＋1×10×10 ×10＋1×10×10×10×10＝11 100(kJ)，D正确。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 二、多选题 10．能量流动是生态系统的主要功能之一，它包括生态系统中能量的输入、传递、转化和散失四个环节。如图表示某生态系统能量流动模型，图中W1为输入该生态系统第一营养级的能量。下列叙述正确的是(　　) 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 A．能量沿着食物链单向流动、逐级递减 B．生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量为B1＋C1＋D1 C．第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为D2/D1×100% D．第二营养级生物粪便中的能量属于C1 答案：ABD 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 由题图分析可知，第一营养级同化的能量为W1，第二营养级同化的能量为D1，故第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为D1/W1×100%，C错误。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 11．如图为某海域渔获物（渔业捕捞的生物）的平均营养级和捕捞产量随时间变化的曲线图。下列叙述正确的是(　　) 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 A．生物个体拥有的能量与所处营养级呈负相关 B．渔获物平均营养级与捕捞产量之间呈正相关 C．该海域高营养级的优势种逐渐被低营养级取代 D．适当减少渔业捕捞，将有利于增加高营养级鱼类的数量 答案：CD 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 食物链越长，在能量流动中损失的能 量就越多，所以营养级所处的位置越 高，该营养级所具有的总能量就越少， 但个体的能量与此没有必然关系，A 错误；据图分析可知，平均营养级越 高捕获量越低，平均营养级越低捕获量越高，说明渔获物平均营养级与捕捞产量之间呈负相关，B错误；据图可知，1982—2007年平均营养级逐年减小，因此该海域高营养级的优势种可能逐渐被低营养级取代，C正确；据图分析 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 可知，渔获物平均营养级与捕捞产量之间呈负相关，故适当减少捕捞，则有利于增加高营养级鱼类的数量，D正确。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 12．如图是某人工湖生态系统中能量流动的部分图解，其中字母表示同化量。下列叙述正确的是(　　 ) A．浮游动物和鱼类作为消费者，在生态系统中可加快物质和能量的循环 B．甲种鱼和乙种鱼之间的能量传递效率为d/(b＋c＋e)×100% C．向该人工湖中投放的饲料越多，甲种鱼和乙种鱼的数量不一定越多 D．该生态系统中每种生物的能量去向都有呼吸作用散失和流入下一营养级 14 13 BC 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 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；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正确；最高营养级无流入下一营养级的能量，D错误。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 三、非选择题 13．科研人员对北方某人工林区生物群落的季节动态进行调查研究，并对该林区一个由甲、乙、丙3个物种组成的食物链进行能量流动分析，结果如表。表中GP表示生物体同化量，NP表示生物体用于自身生长、发育和繁殖的能量，R表示呼吸消耗的能量（单位：kJ·m-2·a-1）。 14 13   未利用 GP NP R 人工输入 甲 1×1011 a 2×1011 b 0 乙 2×105 7.36×108 2.5×107 7.11×108 1.7×107 丙   c 3.3×106 2.47×107 4.8×106 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 (1)该人工林区生物群落的季节性体现在群落的　　　　　　发生了规律性变化，其影响因素主要有　　　　　　　　　　（答出两点即可）等。 14 13 外貌和结构　 阳光、温度和水分 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 (1)群落的季节性是指群落的外貌和结构随阳光、温度、水分等的季节性变化而发生规律性的变化。因此该人工林区生物群落的季节性体现在群落的外貌和结构发生了规律性变化，其影响因素主要有阳光、温度、水分等。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 (2)据表分析，由甲、乙和丙构成的食物链可表示为　　　　　　。由第二营养级到第三营养级的能量传递效率为　　　　（保留小数点后两位），若这个数值不在10%～20%范围内也是合理的，理由是___________________________________________________________________________________________。 14 13 甲→乙→丙　 3.15% 乙和丙两种生物并不是相应营养级的全部生物，两种生物之间的能量传递率不一定在10%～20% 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 (2)能量流动具有逐级递减的特点，营养级越高，能量越少，再结合表格可知，由甲、乙和丙构成的食物链可表示为甲→乙→丙。c＝3.3×106＋2.47×107－4.8×106＝2.32×107 kJ·m-2·a-1，由第二营养级到第三营养级的能量传递效率为(2.32×107)/(7.36×108)×100%≈3.15%。能量传递效率＝某一营养级同化量/上一营养级同化量×100%，而乙和丙两种生物并不是相应营养级的全部生物，两种生物之间的能量传递率不一定在10%～20%，因此这个数值不在10%～20%范围内也是合理的。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 (3)已知表中甲营养级生物呼吸消耗的能量占其同化量的20%，则甲营养级的GP值为　　　　　　 kJ·m-2·a-1。 14 13 2.50×1011 (3)已知表中甲营养级生物呼吸消耗的能量占其同化量的20%，即甲营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量占其同化量的80%，因此甲营养级的GP值为2×1011÷80%＝2.50×1011 kJ·m-2·a-1。 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 (4)在生态系统中，能量单向流动、不循环的原因是______________________________________________________________________________________________________________________。 14 13 捕食关系是单向的，能量只能由被捕食者流向捕食者，生态系统的能量主要以光能形式输入，以热能形式散失，热能不能再利用 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 (4)食物链和食物网是能量流动的渠道，而捕食关系是单向的，能量只能由被捕食者流向捕食者，故能量单向流动；生态系统的能量主要通过光合作用以光能形式输入，以热能形式散失，热能不能再利用，故能量不循环。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 14．立体农业是利用群落的空间结构原理，为充分利用空间和资源而发展起来的一种农业生产模式。秧藕养鱼是一种池塘立体生态种养模式：水体的上层主要是以浮游植物为食物的鲢鱼，中层主要是以水生植物为食的草鱼，底层主要是以软体动物为食的青鱼。某秧藕养鱼立体农业生态系统的能量流动如图，图中的英文字母表示能量（单位：kJ）。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 (1)据图可知，生产者输入该生态系统的能量为　　　kJ，该生态系统的正常运行需要有机物的不断输入，原因是________________________ ______________________________________________________。 14 13 a 该生态系统输出及呼吸消耗的能量大于生产者固定的能量（植物固定的太阳能a） (1)据图可知，生产者输入该生态系统的能量是生产者固定的太阳能，即a。该生态系统输出及呼吸消耗的能量大于生产者固定的能量（植物固定的太阳能a），因此该生态系统的正常运行需要有机物的不断输入。 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 (2)图中字母d表示　　　　　　　　　　，植食性鱼类到肉食性鱼类的能量传递效率可表示为　　　　　　　　　。 14 13 流向分解者的能量　 (c－n)/b×100% 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 (2)流经某一营养级的能量若分成三部分，则一部分通过呼吸作用以热能形式散失，一部分流入下一营养级，还有一部分被分解者分解，据此可知，d表示流向分解者的能量。图中植食性鱼类传到肉食性鱼类的能量为c－n，植食性鱼类的同化量为b，因此植食性鱼类到肉食性鱼类的能量传递效率可表示为(c－n)/b×100%。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 (3)鱼塘的人工管理十分重要，若种植的莲藕数量过多，会造成鲢鱼减产，从种间关系的角度分析，原因是______________________________ ________________。在夏季，可利用昆虫的趋光性，用_________诱捕池塘上空的飞蛾作为鱼类的补充食物。 14 13 莲藕的竞争使浮游植物数量下降， 鲢鱼的食物减少 黑光灯 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 (3)若种植的莲藕数量过多，由于莲藕的竞争使浮游植物数量下降，鲢鱼的食物减少，进而造成鲢鱼减产。在夏季，可利用昆虫的趋光性，用黑光灯诱捕池塘上空的飞蛾作为鱼类的补充食物。 14 13 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 (4)秧藕养鱼立体生态种养模式在生产实践中获得了较高的经济效益，原因是________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 14 13 鱼类的立体放养使池塘群落具有合理的垂直结构，充分利用了池塘水体的空间资源，实现了对能量的多级利用，提高了能量的利用率 7 8 9 10 2 3 5 6 11 12 1 4 (4)秧藕养鱼立体生态种养模式中鱼类的立体放养使池塘群落具有合理的垂直结构，充分利用了池塘水体的空间资源，实现了对能量的多级利用，提高了能量的利用率，在生产实践中获得了较高的经济效益。 14 13 7 8 9 10 $$