第三章 第2节 第1课时 能量流动的过程及特点-【金版新学案】2024-2025学年新教材高二生物选择性必修2 生物与环境同步课堂高效讲义教师用书word（人教版2019，不定项版）

第2节　生态系统的能量流动 第1课时　能量流动的过程及特点 [学习目标]　1.通过具体实例分析能量在营养级间的流动情况。　2.结合赛达伯格湖的能量流动，概述生态系统中能量流动的过程和特征。　3.尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。 知识点一　能量流动的过程 1．能量流动的概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 2．能量流动的过程 (1)第一营养级能量流动 (2)第二营养级能量流动过程分析 3．生态系统能量流动的示意图 学生用书第61页 据图总结流入每一营养级的能量最终去向： 1．第一营养级生产者固定的太阳能中，一部分能量用于呼吸消耗，另一部分用于自身的生长、发育和繁殖。 2．初级消费者粪便中的能量不属于第二营养级同化的能量，而是属于第一营养级生产者所同化的能量。 3．以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，有什么优点？ 提示：能很好地避免以个体和种群为研究对象带来的不足，提高结果的准确性。 探究点　通过学习能量流经各营养级的过程，建立物质和能量观 1．下图表示第一营养级的能量来源和去向，思考下列问题。 (1)照射到植物体的所有太阳能，均被生产者固定吗？ 提示：没有，绝大部分的太阳能没有被生产者捕捉和固定。 (2)第一营养级的能量怎样传递到第二营养级？ 提示：储存在植物体中的能量，有一部分被初级消费者同化，能量就流入了第二营养级。 2．下图表示能量流入第二营养级后的去向，据图回答有关问题： (1)初级消费者摄入的能量是其同化量吗？它们之间存在什么关系？ 提示：初级消费者摄入的能量不等于其同化量，它们之间的关系：同化量＝摄入量－粪便量。 (2)初级消费者粪便中的能量是其同化量的一部分吗？为什么？ 提示：不是。初级消费者粪便(存在于消化道中，未被同化)中的能量不属于其同化的能量，而是属于生产者所同化的能量。 (3)第二营养级能量的去路有____________(填图中字母)。 提示：d＋e(或d＋i＋f) (4)第二营养级的摄入量(a)、同化量(b)及净同化量(e)分别可以如何计算(用图中字母的表达式表示)? 提示：①摄入量＝同化量＋粪便量，即a＝b＋c。 ②同化量＝摄入量－粪便量＝呼吸消耗量＋用于生长、发育和繁殖的能量，即b＝a－c＝d＋e＝d＋i＋f。 ③用于生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸消耗量＝流入下一营养级的能量＋被分解者利用的能量(＋未利用的能量)，即e＝b－d＝i＋f。 归纳总结 1．生态系统中能量的输入、传递、转化和散失 学生用书第62页 2．流入某一营养级的能量去向可从以下两个角度分析 (1)定量不定时(在足够长的时间内能量的最终去路) ①自身呼吸作用消耗；②流入下一营养级(最高营养级无该过程)；③被分解者分解利用。 (2)定量定时(截止到某一固定时刻) ①自身呼吸作用消耗；②流入下一营养级(最高营养级无该过程)；③被分解者分解利用；④未被自身呼吸作用消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。 应用1.(2023·辽宁葫芦岛期末)下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是(　　) A．生态系统的能量流动是指能量的输入和散失的过程 B．流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能 C．流入第二营养级的总能量是指初级消费者同化的能量 D．各营养级同化的能量都会沿着食物链和食物网流向下一营养级 答案：C 解析：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动，A错误；生产者固定的太阳能才是流经生态系统的总能量，B错误；初级消费者是第二营养级，故流入第二营养级的总能量是指初级消费者同化的能量，C正确；最高营养级的生物不会有能量流向下一营养级，D错误。 应用2.(2024·湖南娄底高二期末)生态学家研究了某草原生态系统的能量流动情况，其局部能量流动情况如图所示，字母代表能量。下列分析正确的是(　　) A．未利用的能量就是指未被自身呼吸作用消耗、也未被分解者利用的能量 B．第一、第二营养级间的能量传递效率为C1/(A1－B1)×100% C．生产者用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量是C1＋D1＋E1 D．E2属于第一营养级流向分解者的能量，D2表示未被利用的能量 答案：C 解析：结合图示可知，未利用的能量是指除去呼吸消耗、流向分解者和流向下一营养级后剩下的能量，A错误；第一、二营养级间的能量传递效率为第二营养级的同化量/第一营养级的同化量＝C1/A1×100%，B错误；生产者用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量＝同化量－呼吸消耗，即A1－B1＝C1＋D1＋E1，C正确；E2是第二营养级的能量，属于第二营养级流向分解者的能量，D2表示未被利用的能量，D错误。 易错提醒 1．整个生态系统能量的源头是太阳能，输入的起点是生产者固定的太阳能。 2流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，而不是照射在所有植物体上的太阳能。 3．流经某些人工生态系统的总能量除了生产者固定的太阳能外，还包括人工投喂的饲料等有机物中的能量。 4．能量最后以热能的形式回到非生物环境中，包括各营养级生物的呼吸作用和分解者的呼吸作用，热能不能被重复利用。 知识点二　能量流动的特点 1．能量流动的特点及原因 (1)单向流动：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。 ①能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。 ②各营养级通过呼吸作用所产生的热能散失到非生物环境中，不能被生物群落重复利用，因此能量无法循环流动。 (2)逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。 ①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。 ②各营养级的能量都会有一部分流入分解者，还有一部分未被下一营养级生物利用，一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有10%～20%的能量能够流到下一个营养级。 ③营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，生态系统中的能量流动一般不超过 5个营养级。 2．能量传递效率 (1)计算公式 相邻两个营养级间的能量传递效率＝×100% (2)能量在相邻两个营养级间的传递效率一般只有10%～20%，也就是说，在输入某一营养级的能量中，只有10%～20%能够流到下一营养级，能量逐级递减。 学生用书第63页 3．生态系统维持正常功能的条件 任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。 1．流经某生态系统的能量不能再回到这个生态系统中来，因为能量流动是单向的。 2．在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c，则a＞b＋c。 3．生态系统中的能量流动和转化是否遵循能量守恒定律？为什么？ 提示：遵循能量守恒定律。能量在生态系统中流动、转化后，一部分储存在生态系统(生物体的有机物)中，另一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，两者之和与流入生态系统的能量相等。 探究点　通过图示、模型建构生态系统的能量流动过程，发展科学思维 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，得出了如下图所示的数据。(单位：J·cm－2·a－1)。 (1)据图分析： ①图中生产者________(填“能”或“不能”)通过捕食肉食性动物来完成能量的循环。 ②呼吸作用散失的能量________(填“能”或“不能”)再被生产者利用来合成有机物。 ③能量流动的第一个特点是________。 提示：①不能　②不能　③单向流动 (2)依图完成表中内容并分析 项目 输入 输出到下一营养级 传递效率 第一营养级(生产者) 464.6 62.8 ________ 第二营养级(植食性动物) 62.8 12.6 ________ ①可以看出，能量在相邻两个营养级间的传递效率大约为____________。 ②能量流动的第二个特点是________。 提示：13.5%　20.1%　①10%～20%　②逐级递减 归纳总结 1．能量流动的传递效率 2．“拼图法”分析能量流动过程 (1)图中箭头上的字母(W1、D1、D2)代表流入某一营养级的能量，即同化量。 (2)自然生态系统中，输入第一营养级(生产者)的能量W1被分为两部分：一部分(A1)在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了，一部分(B1＋C1＋D1)用于生产者的生长、发育和繁殖。而后一部分的能量包括现存的植物体中的能量(未利用的能量)B1、流向分解者的能量C1、流入下一个营养级的能量D1。 (3)流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级，则A2＋B2＋C2＋D2刚好等于D1，即第二营养级同化的总能量；再将D1“拼回”第一营养级，则A1＋B1＋C1＋D1刚好等于生产者固定的总能量W1。 (4)拼图是按照定量定时分析的，所以同化量包含四条去向：自身呼吸作用消耗(A1、A2)，流入下一营养级(D1、D2)，被分解者分解利用(C1、C2)和未被利用(B1、B2)。 学生用书第64页 应用1.(2023·襄阳中学高二期中)在生态系统中，一切生命活动都伴随着能量的变化。下列有关能量流动的叙述，错误的是(　　) A．能量流动是单向的、不循环的 B．营养级越多，散失的能量越多 C．初级消费者越多，次级消费者获得的能量越多 D．食物链越短，可供最高级消费者获得的能量越少 答案：D 解析：生态系统的能量流动是单向流动、逐级递减的，不可循环利用，A正确；每个营养级都有呼吸作用散失的能量，故营养级越多，散失的能量越多，B正确；由于能量传递效率为10%～20%，所以初级消费者越多，次级消费者获得的能量也越多，C正确；能量流动具有逐级递减的特点，故食物链越短，最高级消费者获得能量越多，D错误。 应用2.如图表示某池塘生态系统中部分能量流动过程示意图，字母表示能量值，下列说法错误的是(不定项)(　　) A．流经该生态系统的总能量为a B．第一、二营养级之间的传递效率为h/b×100% C．e＋f为动物的同化量 D．植物呼吸消耗的能量可以用a—b表示 答案：ABC 解析：据图分析可知，流经该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能a加上人工投放饲料中的化学能c，A错误；能量传递效率为同化量之比，故第一、二营养级之间的能量传递效率为h/a×100%，B错误；e＋f为动物的摄入量，C错误；植物呼吸消耗的能量＝植物的同化量—植物用于生长、发育和繁殖的能量＝a—b，D正确。 思维导图 要语必背 1．生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程。 2．流入每个营养级中能量的去路一般有：通过呼吸作用以热能的形式散失(主要去向)、流入下一营养级及遗体残骸等被分解者分解。 3．能量流动的特点是单向流动、逐级递减。 4．能量流动单向流动的原因：食物链中的捕食关系是长期自然选择的结果，不可逆转；生产者不能再利用散失的能量。 5．能量流动逐级递减的原因：某个营养级同化的能量，自身呼吸要消耗一部分，还有一部分被分解者分解利用，还有一部分未被利用，所以不能将全部的能量流入下一个营养级。 6．任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。 1．下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是(　　) A．在食物链中，能量的传递形式是光能 B．生态系统的能量流动是指生物体内的能量代谢过程 C．生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程 D．流经任何生态系统的总能量都是生产者固定的太阳能 答案：C 解析：在食物链中，能量的传递形式是有机物中的化学能，A错误；生态系统的能量流动是指能量在整个生态系统的输入、传递、转化和散失的过程，B错误，C正确；流经某些人工生态系统(如人工鱼塘)的总能量除生产者固定的太阳能外，还包括人工投喂的饲料等有机物中的能量，D错误。 2．初级消费者体内同化的能量的去向不包括(　　) A．部分被分解者利用 B．部分被第二营养级摄取 C．部分用于自身的生命活动 D．部分以呼吸热能形式散失 答案：B 解析：初级消费者体内同化的能量一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，一部分用于自身的生长、发育和繁殖，用于自身的生命活动的能量，其中一部分被分解者分解利用，另一部分流向下一营养级即第三营养级，B符合题意。 学生用书第65页 3．(2023·福建龙岩高二期中)能量流动是生态系统的功能之一，下列说法正确的是(　　) A．处在最高营养级的生物获得的能量最少 B．流经人工池塘生态系统的总能量是生产者固定的太阳能 C．通过呼吸作用以热能形式散失的能量占同化量的比例小 D．最多有20%的能量从第一营养级流向次级消费者 答案：A 解析：能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，营养级越高，获得的能量越少，A正确；流经人工池塘生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和人工投入的能量，B错误；某一营养级同化量包括呼吸作用以热能形式散失的量和用于生长、发育和繁殖的量，其中呼吸作用以热能形式散失的能量占同化量的比例较大，C错误；生态系统中，能量传递效率是10%～20%，即约有10%～20%的能量可以从上一个营养级流到下一个营养级，则最多约有20%×20%的能量从第一营养级流向次级消费者，D错误。 4．(2023·江苏扬州高二期中)如图所示为食物链中各营养级共有的能量流动情况，其中字母代表能量，不考虑未被利用的能量。下列分析正确的是(　　) A．a代表呼吸作用散失的能量，b代表该营养级摄入的能量 B．a、d是各营养级共有的能量流向，所以能量在食物链中逐级递减 C．若图示为第一营养级能量流动情况，则d表示流向第二营养级的能量 D．若图示为第一营养级能量流动情况，则流向下一营养级的能量最多为 0.2c 答案：B 解析：b是流入各营养级的能量，所以b代表各营养级的同化量，A错误；a表示呼吸散失的能量，d表示流向分解者的能量，a、d是各营养级共有的能量流向，所以能量在食物链中逐级递减，B正确；若图示为第一营养级能量流动情况，则c－d表示流向第二营养级的能量，C错误；若图示为第一营养级能量流动情况，能量在各营养级的传递效率为10%～20%，则流向下一营养级的能量值大致为0.1b～0.2b，D错误。 5．(2024·山东日照模拟)研究人员对某水域生态系统的食物网结构及能量流动进行了分析，结果如图。图中数字为能量数值，单位：J/(km2·a)。下列分析正确的是(不定项) (　　) A．流入该生态系统的总能量为浮游植物固定的太阳能 B．第二营养级的生物可能既是消费者又是分解者 C．第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为18.1% D．第五营养级的生物同化的能量最少，生物数量也最少 答案：AB 解析：由图可知，有机碎屑来自该生态系统各个营养级，故流入该生态系统的总能量为浮游植物固定的太阳能，A正确；第二营养级可以捕食浮游植物，也可以分解有机碎屑获得能量，故第二营养级的生物可能既是消费者又是分解者，B正确；根据题干信息不能计算出生产者固定的太阳能，故无法计算第一营养级到第二营养级的能量传递效率，C错误；能量流动具有逐级递减的特点，该生态系统中第五营养级的生物同化的能量最少，但该营养级的生物可能有多种，数量不一定最少，D错误。 6．(创新情境)某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知，该生态系统有4个营养级，营养级之间的能量传递效率为10%～20%，且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如下表所示，表中能量数值的单位相同。 种群 甲 乙 丙 丁 戊 能量 3.56 12.80 10.30 0.48 226.50 回答下列问题： (1)除了表中的各成分外，该陆地生态系统的组成成分还有____________________________。 (2)依表中数据可以确定，__________是该生态系统的基石；甲为________消费者；乙和丙的种间关系是________。 (3)该生态系统第三营养级和第四营养级之间的能量传递效率约为________(用百分数表示，保留两位小数)，这体现了生态系统中，能量具有________的特点。 (4)一年内输入该生态系统第四营养级的能量流动去向包括________________________________________________________________________。 答案：(1)非生物的物质和能量、分解者　(2)戊　次级　种间竞争　(3)13.48%　逐级递减　(4)(自身)呼吸作用消耗、被分解者利用(或流向分解者)以及未利用 解析：(1)生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。表中成分包含生产者和各级消费者。(2)分析题表，戊含有的能量最多，应属于第一营养级，为生产者，是生态系统的基石；乙和丙所含能量接近，应该同处第二营养级，所以它们之间的关系为种间竞争。甲应属于第三营养级，为次级消费者。(3)输入第三营养级的能量为3.56，输入第四营养级的能量为0.48，体现出逐级递减的特点，能量传递效率为0.48÷3.56×100%≈13.48%。(4)丁为第四营养级，是该生态系统的最高营养级，其输入的能量不会再流向下一个营养级，能量去向包括自身呼吸作用消耗、被分解者利用以及未利用三个方向。 课时测评8　能量流动的过程及特点 (时间：40分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－9题每小题2分，10－13题每小题4分，共34分) 知识点一　能量流动的过程 1．(2023·广东韶关高二期中)流经神农架国家级自然保护区的总能量是(　　) A．该保护区中生产者体内的能量 B．照射到该保护区中的全部太阳能 C．该保护区中生产者所固定的太阳能 D．该保护区中所有生物体内的能量 答案：C 解析：生态系统中，能量的输入总量是生产者通过光合作用固定的太阳能总量，所以流经神农架国家级自然保护区的总能量是生产者通过光合作用所固定的太阳能，C符合题意。 2．(2023·四川凉山高二期末)分析能量流动时，以下说法正确的是(　　) A．辐射到某一自然生态系统的能量即为输入该生态系统的总能量 B．生产者积累的有机物中的能量是输入该生态系统的总能量 C．顶级消费者储存的能量包括：被分解者利用和未被利用两部分 D．次级消费者的粪便中的能量属于生产者同化量的一部分 答案：C 解析：生产者固定的太阳能才是输入该生态系统的总能量，A错误。生产者合成的有机物中的能量是输入该生态系统的总能量，B错误。同化量有两个去向：通过呼吸作用散失和用于生长、发育和繁殖的能量。用于生长、发育和繁殖的能量一部分被分解者利用，一部分流向下一营养级，还有部分未利用，顶级消费者没有捕食者，所以顶级消费者储存的能量包括：被分解者利用和未被利用两部分，C正确。粪便中的能量不属于本营养级的同化量，属于上一营养级的能量，所以次级消费者的粪便中的能量属于初级消费者同化量的一部分，D错误。 3．(2023·吉林长春高二期中)关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是(　　) A．能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程 B．生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级 C．生态系统中的能量转化包括光合作用固定光能、细胞呼吸分解有机物合成ATP等 D．分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量 答案：B 解析：生态系统中的能量流动是指能量的输入、传递、转化和散失的过程，A正确；生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余流入下一营养级、未利用和流向分解者，B错误；生态系统的能量转化包括生产者光合作用固定光能转化为有机物中稳定的化学能、细胞呼吸把有机物中稳定的化学能转化为热能和ATP中活跃的化学能等，C正确；各营养级生物同化能量中除去呼吸作用散失的能量，为各营养级储存的能量(用于生长、发育、繁殖的能量)，这些能量一部分流向分解者，一部分流向下一个营养级，还有一部分未被利用，D正确。 4．(2023·贵州贵阳一模)任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充。为了维持某人工鱼塘的产量，需要定期投放饵料。下列叙述错误的是(　　) A．流经该鱼塘的能量为生产者固定的总能量和饵料中的化学能 B．输入初级消费者的能量就是用于自身生长、发育和繁殖的能量 C．能量在鱼塘中各消费者之间的传递形式为有机物中的化学能 D．呼吸作用散失的热量不能再利用是能量逐级递减的原因之一 答案：B 解析：流经该鱼塘的能量为生产者固定和饵料中的化学能，A正确。输入初级消费者的能量除用于生长、发育和繁殖，还有相当一部分能量用于自身的呼吸消耗，B错误。能量在消费者之间的传递形式是有机物中的化学能，C正确。由于一部分能量用于各级生物呼吸消耗，一部分能量随遗体残骸流向分解者，流向下一营养级的能量就会很少；又由于能量只能沿着食物链、食物网进行流动，所以能量流动的特点是单向流动、逐级递减，D正确。 知识点二　能量流动的特点 5．(2023·福建泉州高二期中)草→兔子→狐狸→狼为某草原上的一条食物链，下列说法正确的是(　　) A．兔子产生粪便中的能量不属于兔子的同化量，而属于草的同化量 B．在此食物链中能量流动包括能量的输入、传递、转化的过程 C．当狐狸捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级 D．狐狸捕食一只兔子，可获得该兔子体内10%～20%的能量 答案：A 解析：兔子的粪便没有经过兔子同化，不属于兔子的同化量，是上一个营养级同化的能量，即草的同化量，A正确；在此食物链中能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程，B错误；兔子和狐狸分别处于第二、第三营养级，当狐狸捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第二营养级流入第三营养级，C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，狐狸和兔子只是对应营养级中的一部分，故狐狸捕食一只兔子，不一定获得该兔子体内10%～20%的能量，D错误。 6．(2024·辽宁葫芦岛高二期末)生态系统中存在食物链“马尾松→松毛虫→杜鹃”，下图表示该食物链中部分的能量流动方向。下列叙述正确的是(　　) A．消费者和分解者体内的能量总和等于该生态系统的总能量 B．该食物链中的生物在数量上可呈上宽下窄的倒金字塔模型 C．D和F分别表示第二、三营养级流入分解者的能量 D．E代表的能量值和杜鹃从上一营养级摄入的能量相等 答案：B 解析：该生态系统的生产者固定的太阳能等于该生态系统的总能量，消费者和分解者体内的能量是流入该生态系统能量的一部分，A错误；一棵马尾松上可能有许多松毛虫，因此，该食物链中的生物在数量上呈倒金字塔模型，B正确；D和F表示的是第二营养级流入分解者的能量，C错误；E代表的是杜鹃的同化量，其能量值与杜鹃从上一营养级摄入的能量相比要小，D错误。 7．(2023·海安中学高二期中)下图表示生态系统某一营养级的能量流动途径，其中a～g表示能量值，A表示初级消费者摄入，B表示初级消费者同化。D表示次级消费者摄入。下列分析正确的是(　　) A．缩短食物链可以提高能量传递效率 B．E表示分解者利用 C．图中a表示流入生态系统的总能量 D．图中初级消费者同化量B＝c＋d＋e 答案：B 解析：缩短食物链不能改变能量传递效率，只能提高能量利用率，A错误；E表示初级消费者粪便和遗体残骸被分解者利用的能量，B正确；图中a表示初级消费者摄入的总能量，C错误；图中初级消费者同化量B＝a－c＝d＋e，c是属于上一个营养级的同化能量，D错误。 8．(2023·广东广州高二期中)如图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程的能量流动量。下列有关叙述正确的是(　　) A．①是指由草流入兔的能量 B．图中②/①的比代表草到兔的能量传递效率 C．③是草的同化量中流入分解者中的能量的一部分 D．②＋④是兔的同化量 答案：C 解析：①是指兔的摄入量，③是指兔子粪便中的能量，没有被兔同化，属于草的同化量中流入分解者中的能量的一部分，A错误，C正确；图中②/①代表狐的摄入量与兔的摄入量的比值，B错误；②＋④是兔用于生长、发育和繁殖的能量，D错误。 9．(2024·北京东城模拟)下图为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少)，下列叙述不正确的是(　　) A．图中f代表初级消费者通过呼吸作用消耗的能量 B．在“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于d C．若有未被利用的能量，则在g和i中有一处表示未被利用的能量 D．初级消费者与次级消费者之间的能量传递效率为e/b×100% 答案：D 解析：图中f代表初级消费者通过呼吸作用消耗的能量，A正确；在“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量未被狼(次级消费者)同化，仍属于其上一个营养级(初级消费者)的能量，即属于d，B正确；g或i表示的是未被利用的能量或被分解者利用的能量，C正确；初级消费者与次级消费者之间的能量传递效率＝(次级消费者同化量/初级消费者同化量)×100%，而图中b表示初级消费者的摄入量，c表示初级消费者的同化量，e表示次级消费者的摄入量，但不清楚次级消费者的同化量，所以无法计算能量传递效率，D错误。 10.(2024·辽宁朝阳高二期中)如图为某生态系统的碳循环模式图，A～F表示生态系统的组成成分，①～⑩表示相关生理过程。下列叙述错误的是(不定项)(　　) A．图中A代表大气中的CO2库，CO2能够通过①进入生物群落 B．图中缺少的过程是C→A，该过程是导致温室效应产生的主要原因 C．图中具有E→F→D→B→C和E→C两条食物链，它们是物质循环和能量流动的渠道 D．土壤中某些难以分解的物质在B中的含量可能比在D中的要高 答案：BC 解析：A代表大气中的CO2库，可以通过E生产者的①光合作用转变为有机物进入生物群落，A正确；C→A代表分解者代谢过程中产生CO2进入大气，而温室效应产生的主要原因是大量燃烧化石燃料而非分解者，B错误；由图可知，C表示分解者，分解者不参与食物链的构成，C错误；由图可知，食物链为E→F→D→B，B是最高营养级，土壤中某些难以分解的物质在B中富集，所以B中的含量可能比在D中的要高，D正确。 11．下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值，单位是J·m-2·a-1)。下列叙述错误的是(不定项)(　　) A．该食物网中最高营养级为第六营养级 B．太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357 J·m-2·a-1 C．该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25% D．该食物网中的能量在不同营养级之间循环流动 答案：ABD 解析：该食物网中最长的食物链是：浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼，最高营养级为第五营养级，A错误；太阳鱼同化的能量是1 483 J·m-2·a-1，被鲈鱼同化的是126 J·m-2·a-1，呼吸作用消耗的能量小于1 357 J·m-2·a-1，B错误；该食物网中第一营养级同化的能量是31 920 J·m-2·a-1，第二营养级包括浮游动物和摇蚊幼虫，同化的能量共有7 980 J·m-2·a-1，第一到第二营养级的能量传递效率为7 980/31 920×100%＝25%，C正确；该食物网中的能量在不同营养级之间单向流动，D错误。 12．某人对某一湖泊进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查，调查结果如表所示，其中①、②、③、④分别表示不同的营养级，⑤为分解者。GP表示生物同化作用所固定的能量，NP表示生物体储存的能量(NP＝GP－R)，R表示生物呼吸消耗的能量。下列叙述中正确的是(不定项)(　　) 项目 GP NP R ① 15.91 2.81 13.10 ② 871.27 369.69 501.58 ③ 0.88 0.34 0.54 ④ 141.20 62.07 79.13 ⑤ 211.85 19.26 192.59 A.该生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③ B．能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率约为5.5% C．若本生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则有机物的总量会减少 D．④营养级GP的去向中，未被利用的能量有一部分残留在该营养级的粪便中 答案：AB 解析：根据食物链中各营养级同化量逐级递减以及能量传递效率在10%～20%之间的特点，可判断该生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③，A正确；能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率为0.88÷15.91×100%≈5.5%，B正确；图中生态系统的能量输出为13.10＋501.58＋0.54＋79.13＋192.59＝786.94＜871.27(能量的输入)，故若本生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则有机物的总量会增多，C错误；④粪便中的能量，属于上一营养级同化的能量，不属于该营养级同化的能量，D错误。 13．(2023·山东济宁三模)光合作用同化的总能量称为初级生产量；生物积累的、可被下一营养级利用的能量，称为净生产量；食物中不能消化的物质被排遗或吐掉，其所含能量称为排遗能量；动物尿素等排泄物中的能量称为排泄能量。如图是某生态系统呼吸作用能量流动示意图，甲～丁表示生物类群，a～h表示能量。下列叙述错误的是(不定项)(　　) A．该生态系统的初级生产量为a＋d＋f B．乙营养级的排泄能量属于g的一部分 C．乙的净生产量等于其生物量所含的能量 D．丙营养级的同化能量＝摄入能量－排遗能量 答案：C 解析：甲可以固定光能，是生产者，甲、乙、丙三者都有能量流向丁分解者，乙是初级消费者，丙是次级消费者，该生态系统的初级生产量＝生产者甲固定的太阳能＝a＋d＋f，A正确；排泄能量属于生物自身的同化量，并且是自身同化量中流向分解者的那一部分，丁是分解者，则g是乙的同化量中以遗体残骸和尿素等排泄物的形式流向分解者的能量，因此包含乙营养级的排泄能量，B正确；净生产量指的是一定时间内生物积累的、可被下一营养级利用的能量，生物量所含的能量则指现存的有机物中含有的总能量，因此二者并不相等，C错误；由能量传递形式可知，某营养级同化量＝该营养级摄入量－其粪便等不能消化的排遗物中的能量(即排遗能量)，D正确。 14．(12分)某池塘受生活污水的污染情况如图甲所示。在该生态系统中，不仅有浮游动物、鱼类等，还有危害水生植物的病菌、害虫。图乙为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。 请据图回答下列问题： (1)输入该生态系统的能量有__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)图乙中，若a表示第二营养级摄入的能量，则b表示第二营养级____________，c表示第二营养级__________________________。 (3)池塘中有挺水植物芦苇、浮游植物绿藻和沉水植物苦草等，它们的分布具有________现象，体现了群落的________结构。 (4)某杂食性鱼以沉水植物和草食性鱼为食，若该鱼取食沉水植物的比例由1/2调整到2/3，从理论上分析，该群落中承载的该杂食性鱼数量是原来的________倍(能量传递效率按10%计算)。 答案：(1)生活污水中的有机物中的化学能及生产者固定的太阳能　(2)同化的能量　用于生长、发育和繁殖的能量　(3)分层　垂直　 (4)1.375 解析：(1)该生态系统的能量来源包括生产者通过光合作用固定的太阳能和生活污水中有机物的化学能。(2)摄入量＝同化量＋粪便量，图乙中，若a表示第二营养级摄入的能量，则b表示第二营养级的同化量，同化量＝呼吸作用散失的能量＋用于生长、发育和繁殖的能量，d表示呼吸作用散失的能量，则c表示第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量。(3)池塘中芦苇、绿藻和苦草等植物的分层现象，体现了群落的垂直结构。(4)假设沉水植物的所含能量为x，当杂食性鱼取食沉水植物的比例为1/2时，设杂食性鱼获得的能量为y1，则1/2y1÷10%＋1/2y1÷10%÷10%＝x，即x＝55y1；当杂食性鱼取食沉水植物的比例为2/3时，设杂食性鱼获得的能量为y2，则2/3y2÷10%＋1/3y2÷10%÷10%＝x，即x＝40y2，55y1＝40y2，即y2/y1＝1.375。 15．(14分)(2024·陕西商洛期末)加拿大一枝黄花在上个世纪时被当作观赏植物引进了我国之后，很快就适应了当地环境，并且因为人们的管理不善，导致加拿大一枝黄花逃逸到野外并表现出破坏性。加拿大一枝黄花发芽早，个头高，根系非常发达，在抢夺阳光、水分、肥料方面具有极大优势，以至于在其生长的地方，通常很少有其他植被生存，回答下列问题： (1)调查加拿大一枝黄花种群密度的常用方法是________，调查加拿大一枝黄花入侵地的物种丰富度时，物种丰富度与样方大小的关系是______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)研究发现加拿大一枝黄花竟是湖羊喜欢吃的优质牧草，而且加拿大一枝黄花的种子很难逃过羊的消化道，湖羊粪便里连它的种子都不会留下，因此湖羊可以很好地防治加拿大一枝黄花，该防治措施属于________(填“化学”、“生物”或“机械”)防治。 (3)如图为湖羊防治加拿大一枝黄花的食物链中湖羊到人的能量流动图解，人处于最高营养级。 ①结合示意图分析，湖羊用于生长、发育和繁殖的能量为________J/(hm2·a) 。 ②图中人体流向分解者的能量为________，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为________(保留一位小数) 。 答案：(1)样方法　一定范围内，样方面积越大物种丰富度越高　(2)生物　(3)①1.45×108　②5×106 J/(hm2·a)　12.7% 解析：(1)样方法适用于调查植物和活动能力弱、活动范围小的动物，故调查加拿大一枝黄花种群密度的常用方法是样方法；物种丰富度是指群落中物种的数目，一般而言，物种丰富度与样方大小的关系是一定范围内，样方面积越大物种丰富度越高。(2)对于加拿大一枝黄花入侵的防治，此前采取的方法有人工(拔除)机械防治、化学防治等，但效果 不显著；湖羊可以很好地防治加拿大一枝黄花，从能量流动的角度分析，上述防治措施可以达到调整能量流动关系，使能量更多地流向对人类最有益的部分，该防治措施属于生物防治。(3)①湖羊用于生长、发育和繁殖的能量＝湖羊同化量－湖羊呼吸作用释放的能量＝(摄入量－粪便量)－呼吸作用释放的能量＝1.25×109－5×108－6.05×108＝1.45×108 J/(hm2·a)。②图中人体流向分解者的能量＝同化量(摄入量－粪便量)－呼吸量－未利用＝5×106 J/(hm2·a)；第二营养级是湖羊，第三营养级是人，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为(1.1×108－1.5×107)÷(7.5×108) ×100%≈12.7%。 学生用书第66页 学科网（北京）股份有限公司 $$