第3章 第2节 生态系统的能量流动-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高二生物学选择性必修第二册教师用书（苏教版2019）

第二节　生态系统的能量流动 [学习目标]　1.分析生态系统能量流动的过程和特点。2.阐明三种生态金字塔。3.概述研究能量流动的实践意义。 一、生态系统能量流动的特点 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．生态系统能量流动示意图 据图分析，流入各营养级(最高营养级除外)的能量的去路： (1)通过自身呼吸作用以热能形式散失； (2)流入下一个营养级； (3)被分解者分解利用。 3．能量流动的特点 4．能量传递效率的计算 (1)计算公式 能量传递效率＝×100%。 (2)一般生态系统中相邻两个营养级间的能量传递效率为10%～20%。 5．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。 判断正误 (1)因为能量是逐级递减的，所以一只狼所获得的能量必然小于一只兔子所获得的能量 (　　) (2)生态系统的能量流动是单向的，原因是一个营养级呼吸散失的能量不能被生产者再同化，以及捕食关系是不可逆的(　　) (3)一个生态系统在较长时期内没有能量输入就会崩溃(　　) (4)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能(　　) (5)生产者和各级消费者的能量均可流入下一个营养级(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)× 提示　(1)能量在流动过程中是逐级递减的，所以狼所处的营养级的总能量小于兔子所在营养级的总能量，而不是一只狼所获得的能量小于一只兔子所获得的能量。(4)流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能。(5)最高营养级同化的能量没有流入下一个营养级这一去向。 任务一：研究能量流动的过程 1．资料　呼伦贝尔草原上的鹰捕食兔子，存在一条食物链：草→兔→鹰。草原上生产者主要是草，草原上几乎全部动物都是直接或间接由草养活。 请分析资料并回答以下问题： (1)草的能量来自太阳能；输入生态系统的能量是指生产者固定的太阳能总量。 (2)生产者的能量又是通过什么途径，以什么形式传递给其他动物的？ 提示　传递途径为食物链或食物网；以有机物的形式传递。 (3)生产者的能量有哪些去路？生态系统的能量传递过程中发生了怎样的转化？ 提示　一部分通过呼吸作用以热能的形式散失；一部分流入分解者被分解释放出去；另一部分流入第二营养级(初级消费者)。太阳能→有机物中的化学能→热能。 2．如图表示能量流经第二营养级示意图，请据图思考下列问题： (1)摄入量和粪便量、初级消费者的同化量之间具有怎样的等量关系？ 提示　摄入量＝粪便量＋初级消费者的同化量。 (2)初级消费者的粪便中的能量属于第一营养级的能量。第三营养级的粪便中的能量属于第二营养级的能量。 (3)初级消费者同化的能量又有几个流向？ 提示　自身呼吸作用散失、被分解者利用和流向下一个营养级。 1．能量流动概念的理解 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 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。 3．相关量的关系 (1)摄入量＝同化量＋粪便量。 (2)同化量＝摄入量－粪便量＝呼吸消耗量＋用于自身生命活动的能量＝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)。 (3)用于自身生命活动的能量＝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)。 4．能量单向流动和逐级递减的原因 (1)单向流动的原因 ①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，不可逆转。 ②各营养级通过呼吸作用散失的热能不能被生物群落重复利用。 (2)逐级递减的原因 ①各营养级的生物都会因呼吸作用散失大部分能量。 ②各营养级的能量都会有一部分流入分解者。 ③各营养级的能量还有一部分未被利用。 1．如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。下列相关叙述错误的是(　　) A．生态系统中的能量流动具有单向性，主要是因为食物链中生物之间捕食与被捕食的关系不可逆转 B．一般情况下，能量在相邻的两个营养级之间的传递效率是10%～20% C．①表示流经此生态系统的总能量 D．从能量关系看，②＞③＋④ 答案　C 解析　①表示初级消费者的同化量，C错误。 2．(多选)某同学绘制了如图所示的能量流动图解。下列相关叙述正确的是(　　) A．生产者固定的总能量可表示为A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2 B．由生产者到初级消费者的能量传递效率为D1/W1 C．初级消费者摄入的能量为A2＋B2＋C2＋D2 D．W1＝D1＋D2 答案　AB 解析　生产者固定的总能量(W1)是流经该生态系统的总能量，W1＝A1＋B1＋C1＋D1，又因为D1＝A2＋B2＋C2＋D2，所以W1＝A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2，A正确；初级消费者摄入的能量应大于其同化量，即大于A2＋B2＋C2＋D2，C错误；按最大能量传递效率(20%)计算，图中的D1＝W1×20%，D2＝D1×20%＝W1×4%，所以D1＋D2＝W1×24%，故W1>D1＋D2，D错误。 二、生态金字塔及能量流动规律在生产中的应用 1．生态金字塔 (1)概念：反映食物链和食物网各营养级之间生物数量、质量和能量比例关系的图解模型。 (2)含义：生态金字塔的塔基宽，代表生态系统稳定；塔基过宽，能量转化效率就低，能量浪费大；塔的层次多少，与能量的消耗程度有密切关系，层次越多，塔顶贮存的能量就越少。 (3)类型：数量金字塔、生物量金字塔和能量金字塔。 ①数量金字塔 a．概念：描述了某一时刻生态系统中各营养级的个体数量关系。 b．特点：一般来说，能量沿营养级顺序向上逐级递减，生物体数量沿营养级顺序向上也越来越少。 ②生物量金字塔 a．概念：描述了某一时刻生态系统中各营养级生物的质量关系，通常以生物的干重表示营养级中生物的生物量，一般以g·m－2或kg·m－2为单位。 b．特点：一般来说，植物的生物量要大于植食性动物的生物量，而植食性动物的生物量又会大于肉食性动物的生物量。因此，从低营养级到高营养级，生物的生物量是逐渐减少的。 ③能量金字塔 a．概念：依据各营养级所含能量值的多少来构建的生态金字塔，从能量的角度形象地描述其在生态系统中的转化，常用来描述单位时间生态系统中各营养级所同化的能量，一般以J·m－2·a－1或kJ·m－2·a－1为单位。 b．特点：能量金字塔一般不受生物个体大小、组成成分和代谢速率的影响，因而可以比较准确地说明生态系统中能量传递的效率和特点，比较直观地表明各营养级之间的依赖关系。能量金字塔不会出现倒置现象。 2．能量流动规律在生产中的应用 (1)研究生态系统的能量流动，可以帮助人们在设计人工生态系统时充分考虑能量的有效利用。例如，“桑基鱼塘”和“稻田养鱼”等生产模式大大提高了能量的利用率。 (2)研究生态系统的能量流动，合理地优化生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对生产有益的部分，可以使农业生产获得更大的效益。例如，划区轮牧、农田捉虫、除草等。 判断正误 (1)由于能量在流动的过程中逐级递减，所以营养级越高，该营养级的总能量及生物的数量就会越少(　　) (2)散失的热能不可以被生产者固定再次进入生态系统(　　) (3)生物量金字塔、数量金字塔同能量金字塔一样都是正置的(　　) (4)研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量全部流向人类(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)× 提示　(1)营养级越高，该营养级的总能量就会越少，但生物的数量不一定少。(3)生物量金字塔和数量金字塔有可能出现上宽下窄的倒置形状。(4)研究能量流动，可合理地优化生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对生产有益的部分，但生产者固定的能量不可能全部流向人类。 任务二：研究能量流动规律在生产中的应用 如图为某一生态农业系统模式图，据图回答下列问题： (1)此生态系统的能量金字塔为正(填“正”或“倒”)金字塔形。 (2)流经此生态系统的总能量为作物固定的太阳能。 (3)每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益，这是否意味着能量可循环利用？为什么？ 提示　能量不可循环利用；每一级都获得产品，充分实现了能量的多级利用，但能量是逐级递减的，不能循环利用。 (4)与自然生态系统相比，食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率如何变化？能量传递效率如何变化？ 提示　题中延长的食物链使原来作为废弃物的能量得到了利用，提高了能量的利用率。能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量之比，为10%～20%，这是不能改变的。 　生态金字塔的类型和特点 类型 数量金字塔 生物量金字塔 能量金字塔 形状 特点 一般为上窄下宽的正金字塔形，有时会出现上宽下窄的倒金字塔形 一般为上窄下宽的正金字塔形 天然生态系统一定为上窄下宽的正金字塔形 象征含义 一般生物个体数量在食物链中随营养级升高而逐级减少 一般生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)沿食物链中营养级的升高而逐渐减少 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 特殊形状 如一棵树与树上昆虫及鸟的数量关系： 在海洋生态系统中，生产者浮游植物个体小、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要低于浮游动物的生物量 — 3.(2024·无锡高二调研)生态金字塔的一般模式如图所示，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表第一、二、三营养级。下列相关叙述正确的是(　　) A．一条食物链中相邻两种生物之间的能量传递效率可能会大于20% B．生物量金字塔的每一层表示单位时间内每个营养级所容纳的物质总量 C．所有生态系统中的数量金字塔和生物量金字塔均为图示上窄下宽的金字塔形 D．能量金字塔通常是上窄下宽的金字塔形，这主要体现了能量流动具有单向流动的特点 答案　A 解析　一般来说，能量在相邻两个营养级之间的传递效率是10%～20%，每个营养级可能包含多种生物，所以食物链中相邻两种生物之间的能量传递效率可能会大于20%，A正确；数量金字塔和生物量金字塔通常是上窄下宽的金字塔形，但特殊情况下也会呈现上宽下窄倒置的金字塔形，C错误；能量金字塔通常是上窄下宽的金字塔形，体现了能量流动具有逐级递减的特点，D错误。 4．(2023·连云港高二期中)某地建设完成的千亩荷花湿地，千亩水稻高产示范田，百亩稻蟹共养区，构成了一种新型的农业发展模式。下列相关叙述错误的是(　　) A．该新型农业发展模式利用了种植业和畜牧业合理优化技术 B．水稻种植期间除草和除虫可以调整能量流动的方向 C．稻蟹共养的生产模式能实现能量的多级利用，提高能量的传递效率 D．脱离人为干预后，该湿地的营养结构可能会变得更复杂 答案　C 解析　水稻田中的杂草和水稻之间存在竞争关系，害虫和水稻之间存在捕食关系，通过除草、除虫可以合理调整能量流动的方向，使能量持续高效地流向对生产有益的部分，使农业生产获得更大效益，B正确；稻蟹共养的生产模式能实现能量的多级利用，提高能量的利用率，但能量沿食物链的传递效率不会发生改变，C错误；随着时间的推移，该地的物种丰富度可能会逐渐升高，群落可能会发生演替，优势物种可能会发生变化，该湿地的营养结构可能会变得更复杂，D正确。 课时对点练　[分值：100分] 第1～8题，每题4分；第9～16题，每题5分，共72分。 题组一　生态系统能量流动的概念、过程及特点 1．流经某一生态系统的总能量是指(　　) A．照射到该生态系统中的全部太阳能 B．该生态系统中所有生产者、消费者、分解者体内的能量 C．该生态系统中生产者体内的能量 D．该生态系统中生产者所固定的太阳能 答案　D 2．如图为某生态系统能量流动的部分示意图，方框表示生物同化的能量，①②③④各代表一定的能量值。下列各项叙述错误的是(　　) A．①表示流经生态系统的总能量 B．④不包括次级消费者的粪便 C．一般情况下，②为①的10%～20% D．从能量大小看，②＞③＋④ 答案　A 解析　一般来说，流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，①表示流入初级消费者的能量，A错误；图中次级消费者同化的能量是②，其粪便中的能量不包括在②中，而属于①，所以④不包括次级消费者的粪便，B正确；能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%，所以一般情况下，②为①的10%～20%，C正确；②为次级消费者同化的能量，其去向除了④流向分解者、③流向下一营养级外，还有呼吸作用以热能形式散失的能量和未被利用的能量，所以②＞③＋④，D正确。 3．下列有关能量流动过程的叙述，错误的是(　　) A．进入生物群落的总能量与进入生态系统的总光能相等 B．能量流动的渠道是食物链(网) C．某营养级的主要能量去向是呼吸消耗 D．每个营养级总有一部分能量流向分解者 答案　A 解析　进入生物群落的总能量是生产者固定的总能量，小于进入生态系统的总光能，A错误。 4．在生态系统中有关食物链和能量流动的叙述，不正确的是(　　) A．能量沿食物链流动是单向的 B．食物链越长，最高营养级获得的能量越少 C．初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少 D．生物种类越多，生态系统中的营养结构越复杂 答案　C 解析　能量沿食物链流动是单向的、逐级递减的，所以食物链越长，最高营养级获得的能量越少，初级消费者越多，次级消费者获得的能量也会越多。 5．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，所需丙的能量为(　　) A．550 kJ B．500 kJ C．400 kJ D．100 kJ 答案　A 解析　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)，故所需丙的能量为500＋50＝550(kJ)。 6．如图是统计某生态系统中仅有的组成食物链的三个种群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)一年内能量流动的部分数据(图中数值为相对值)。下列有关叙述错误的是(　　) A．三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ B．种群Ⅱ全部生物通过呼吸作用散失的能量值约为54.5 C．不同营养级之间能量以有机物为载体进行流动 D．第二营养级到第三营养级的能量传递效率为20% 答案　B 解析　根据图中三个种群同化的能量数值，并结合能量流动的特点可知，三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ，A正确；种群Ⅱ同化的能量＝呼吸作用散失的能量＋被种群Ⅰ同化的能量＋被分解者分解的能量＋未被利用的能量，根据图中数据可知，种群Ⅱ全部生物通过呼吸作用散失的能量值＋被分解者分解的能量值＝111.0－41.5－15＝54.5，B错误；题中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为3.0÷15.0×100%＝20%，D正确。 题组二　生态金字塔及能量流动规律在生产中的应用 7.某湖泊的能量金字塔如图所示，下列相关叙述正确的是(　　) A．该能量金字塔中的a、c分别代表生产者、三级消费者 B．图中所有生物构成一条食物链 C．一个生态系统中营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多 D．对于森林生态系统来说，往往一棵树上栖息着很多昆虫，该生态系统中的能量金字塔呈倒置状态 答案　C 解析　由图可知，c为次级消费者，处于第三营养级，A错误；图中所有生物构成食物链和食物网，B错误；能量在相邻两个营养级间的传递效率约为10%～20%，故一个生态系统中营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，C正确；能量金字塔一般不受生物个体大小，组成成分和代谢速率的影响，能比较直观地表明各营养级之间的依赖关系，能量金字塔不会出现倒置现象，D错误。 8．如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是(　　) A．前者为金字塔形，后者为倒金字塔形 B．前者为倒金字塔形，后者为金字塔形 C．前者为金字塔形，后者为金字塔形 D．前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形 答案　A 解析　夏季草原生态系统中，作为第一营养级的牧草的个体数量远多于作为第二营养级的羊的个体数量，该生态系统数量金字塔的形状最可能是金字塔形；而在森林生态系统中，作为第一营养级的乔木的一个个体上生活着大量的作为第二营养级的昆虫个体，该生态系统数量金字塔的形状最可能为倒金字塔形，故选A。 9．下列关于生态系统能量流动的原理在实践中的应用的叙述，错误的是(　　) A．除虫、除草可以让农田生态系统中的能量流向对生产最有益的部分 B．农田生态系统中的间作套种可充分利用空间和资源，增大流入该生态系统的总能量 C．根据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量 D．沼渣、沼液作为肥料还田，能使能量循环利用 答案　D 解析　除虫、除草合理地调整了生态系统中的能量流动关系，使能量尽可能多地流向对生产有益的部分，A正确；农田生态系统中的间作套种可充分利用空间和资源，增大流入该生态系统的总能量，从而获得更大的收益，B正确；根据草场能量单向流动、逐级递减的特点，可以合理确定草场的载畜量，从而保持畜产品的持续高产，C正确；沼渣、沼液作为肥料还田，能使能量多级利用，提高能量的利用率，D错误。 10．如表为稻田适度养鱼对水稻产量和稻田土壤有机质含量影响的实验结果。下列说法正确的是(　　) 处理 水稻产量/(kg·hm－2) 土壤有机质/% 稻田养鱼 4 023 2.72 对照 3 474 2.56 A.利用该稻田中水稻→鱼→人构成的食物链，使能量更多地流向人类 B．在该稻田中，通过鱼吃掉稻田中的害虫和杂草，使水稻产量提高 C．稻田养鱼使水稻能从土壤中吸收更多鱼粪中的有机质，提高水稻产量 D．与普通稻田相比，稻田养鱼可以降低稻田生态系统营养结构的复杂程度 答案　B 解析　利用该稻田中水稻(杂草)→害虫→鱼构成的食物链，使能量更多地流向人类，A错误；稻田养鱼使水稻能从土壤中吸收更多鱼粪中的无机盐，提高水稻产量，C错误；与普通稻田相比，稻田养鱼可以提高稻田生态系统营养结构的复杂程度，D错误。 11．下列关于生态系统能量流动过程的说法，正确的是(　　) A．流经生态系统的总能量均为生产者固定的太阳能总量 B．生态系统中能量的输入和传递一定与生物的消化与吸收有关 C．蜣螂以大象的粪便为食，即获得了大象的同化量中的一部分能量 D．生态系统的能量逐级递减与生物的呼吸作用散失热能有关 答案　D 解析　流经生态系统的总能量可以为生产者固定的太阳能总量，也可以包括生产者通过化能合成作用固定的化学能，A错误；生态系统中能量的输入与光合作用、化能合成作用有关，B错误；大象粪便中的能量不属于其同化的能量，应该属于上一个营养级固定的能量，C错误；输入一个营养级中的能量不可能百分之百地流入下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的，这与生物的呼吸作用散失热能有关，D正确。 12．(2023·山东，13)某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示，该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是(　　) 项目 生产者固定 来自陆地的植物残体 初级消费者摄入 初级消费者同化 初级消费者呼吸消耗 能量/ [105J/(m2·a)] 90 42 84 13.5 3 A.流经该生态系统的总能量为90×105 J/(m2·a) B．该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级 C．初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105 J/(m2·a) D．初级消费者粪便中的能量为70.5×105 J/(m2·a)，该能量由初级消费者流向分解者 答案　C 解析　该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食，因此可知，流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体中的能量，即90×105 J/(m2·a)＋42×105 J/(m2·a)＝132×105 J/(m2·a)，A错误；表格中没有显示生产者流入初级消费者的能量，因此无法计算有多少能量流入下一营养级，B错误；初级消费者的同化量为13.5×105 J/(m2·a)，初级消费者用于呼吸消耗的能量为3×105 J/(m2·a)，因此初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸消耗的能量＝10.5×105 J/(m2·a)，C正确。 13．(多选)如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103kJ/(m2·a)]。下列说法正确的是(　　) A．图中A代表的是呼吸作用以热能形式散失的能量 B．植食性动物和肉食性动物之间的能量传递效率约为15.6% C．捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性 D．该生态系统中生产者固定的总能量是9.6×104 kJ/(m2·a) 答案　ABC 解析　图中A代表的是各个营养级呼吸作用散失的能量，A正确；肉食性动物从植食性动物同化的能量为(0.05＋0.25＋2.1＋5.1－5)×103＝2.5×103[kJ/(m2·a)]，植食性动物同化的能量为(2.5＋4＋9＋0.5)×103＝16×103[kJ/(m2·a)]，所以由植物性动物到肉食性动物的能量传递效率为2.5÷16×100%≈15.6%，B正确；生产者固定的总能量是(70＋23＋3＋16－2)×103＝1.1×105[kJ/(m2·a)]，D错误。 14．(多选)如图甲为自然生态系统的生态金字塔，图乙为城市生态系统的生态倒金字塔。以下解释符合客观事实的是(　　) A．组成甲生态系统不可缺少的生物因素有生产者和分解者 B．流经甲或乙生态系统的总能量是甲或乙生态系统中的植物所固定的太阳能 C．图甲生态系统中可形成多条食物链 D．图乙表示人类活动在该生态系统中起决定性作用 答案　ACD 解析　流经甲生态系统的总能量是甲生态系统中生产者所固定的太阳能，流经乙生态系统的总能量是该生态系统中生产者所固定的太阳能和人工输入的能量，B不符合题意；图甲中每一个营养级可能有多个种群，故图甲生态系统中可形成多条食物链，C符合题意；城市生态系统是根据人类的需要建立的人工生态系统，人类在城市生态系统的平衡中起决定性作用，D符合题意。 15．(多选)如图甲为某生态系统的能量金字塔简图，P为生产者，Q1为初级消费者，Q2为次级消费者。现对图甲中各营养级所含有的能量进行分类剖析，结果如图乙所示。下列分析不正确的是(　　) 注：图乙中a、a1、a2表示上一年留下来的能量，e、e1、e2表示呼吸作用消耗的能量。 A．a＋b＋c＋d＋e为本年度流入该生态系统的总能量 B．c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的能量 C．b和d之一可代表生产者传递给分解者的能量 D．初级消费者粪便中所含的能量包含在c中 答案　AD 解析　由图可知，b＋c＋d＋e代表的是生产者固定的太阳能，是本年度流入该生态系统的总能量，A错误；c代表初级消费者的同化量，c1代表次级消费者的同化量，B正确；已知e是呼吸作用消耗的能量，那么b和d中的一个表示被分解者利用的能量，另一个表示未被利用的能量，C正确；初级消费者粪便中的能量不属于该营养级的同化量，不在c中，应该属于生产者流向分解者的部分，在b或d中，D错误。 16．(多选)(2023·南京高二阶段练习)为提高农业产量，农民采取了如下手段，某同学根据能量流动的特点进行分析，其中叙述不正确的是(　　) ①人工除草　②使用农药消灭害虫　③温室种植时，适当降低夜间温度　④对农作物施肥 A．①是为了减少营养级，从而降低能量传递过程中能量的损失 B．②是为了使能量尽可能多地流向对生产有益的部分 C．③是为了提高农田生态系统能量输入问题 D．④是为了给农田生态系统额外补充能量，从而提高农业产量 答案　ACD 解析　①人工除草，②使用农药消灭害虫，都是调整能量流动的方向，使能量能够持续高效地流向对生产有益的部分，A错误，B正确；③温室种植时，适当降低夜间温度，减少呼吸作用强度，则减少有机物的消耗，提高产量，C错误；④对农作物施肥是补充营养物质，而不是补充能量，D错误。 17．(16分)某湿地生态系统是由农田改造来的，主要存在三个营养级，分别为植物、植食性动物和肉食性动物。三个营养级的能量流动调查结果如表所示(单位：×103 kJ)。请回答下列问题： 食物链 植物 植食性动物 肉食性动物 同化量 463 X Y 呼吸消耗量 96 24.5 3.8 未被利用 292 29.3 3.1 分解者分解 12 2.1 微量 (1)由表中数据可知，植物用于生长、发育和繁殖的能量为______________kJ，能量由第二营养级向第三营养级的传递效率约为__________(精确到小数点后两位)。 (2)下一个营养级不能得到其上一个营养级的全部能量的原因如下：①各营养级生物体内的大部分能量被____________________；②各营养级生物体内的部分能量________________；③还有部分能量被____________利用。 (3)植食性动物同化的能量流入分解者的部分包括________________________________和________________________________两部分的能量。 (4)若该湿地生态系统中的某种肉食性鱼类蛋白质含量丰富且味道鲜美，具有很高的经济价值。欲在该湿地生态系统某区域进行人工养殖，还需定期投放饵料。此时，流经该生态系统的总能量是_______________________________________________________________。 答案　(1)3.67×105　11.27%　(2)呼吸作用消耗　未被利用　分解者　(3)植食性动物的遗体残骸　肉食性动物的粪便　(4)生产者固定的太阳能和投放的饵料中的化学能 解析　植物用于生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸消耗的能量＝(463－96)×103＝3.67×105(kJ)。流向下一营养级的能量＝同化量－呼吸消耗的能量－未被利用的能量－流向分解者的能量。X＝(463－96－292－12)×103＝6.3×104(kJ)，Y＝(63－24.5－29.3－2.1)×103＝7.1×103(kJ)，所以第二营养级向第三营养级的传递效率＝7.1/63×100%≈11.27%。 18．(12分)为助力“美丽乡村”建设，某地区在原有的农业基础上推行生态农业建设，同时实行退耕还湖荡，引种芦苇、香蒲等水生植物，经过一段时间的建设，基本实现治理目标。图1是某农场生态农业的结构图，图2是该农场中能量流经小地老虎(一种昆虫)的示意图。请回答下列问题： (1)在湖荡生态系统中，芦苇属于生态系统成分中的________，对维持湿地生态系统稳定、促进生态系统的能量流动发挥着重要的作用。 (2)如果图1表示该生态系统的能量流动过程，则其中需要删减的有________________(用“文字、→”表示)，流经该生态系统的能量来源有________________________________________，该生态系统中属于分解者的有食用菌、蛆蛹，其在生态系统中的作用是___________________ ________________________________________________________________________。 (3)图2中A代表_____________________________________________，一年内小地老虎流向分解者的能量是________kJ。 答案　(1)生产者　(2)蛆蛹→玉米　太阳能和饲料中的化学能　把动植物遗体和遗物中的有机物分解为无机物　(3)小地老虎呼吸作用散失的能量　4.19×106 解析　(2)如果图1表示该生态系统的能量流动过程，则其中需要删减的有蛆蛹→玉米，即玉米不能利用蛆蛹的能量。流＋来源有生产者通过光合作用固定的太阳能和人工输入饲料中的化学能。该生态系统中属于分解者的有食用菌、蛆蛹，分解者在生态系统中的作用是把动植物遗体和遗物中的有机物等分解为无机物。(3)图2是该农场中能量流经小地老虎的示意图，图中A代表小地老虎呼吸作用散失的能量；由图2可知，一年内小地老虎获得的能量中流向分解者的能量是(254＋165)×104＝4.19×106(kJ)。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二节 生态系统的能量流动 第三章 生态系统 <<< 学习目标 1.分析生态系统能量流动的过程和特点。 2.阐明三种生态金字塔。 3.概述研究能量流动的实践意义。 内容索引 一、生态系统能量流动的特点 二、生态金字塔及能量流动规律在生产中的应用 课时对点练 生态系统能量流动的特点 一 4 据图分析，流入 各营养级(最高营 养级除外)的能量的去路： (1)通过自身呼吸作用以 形式散失； (2)流入下一个营养级； (3)被 分解利用。 1.能量流动的概念：生态系统中能量的输入、 、 和散失的过程。 2.生态系统能量 流动示意图 分解者 呼吸作用 传递 转化 梳理　教材新知 热能 分解者 3.能量流动的特点 单向流动 逆转 循环 逐级递减 逐级减少 越多 5 4.能量传递效率的计算 (1)计算公式 (2)一般生态系统中相邻两个营养级间的能量传递效率为 。 5.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。 10%～20% (1)因为能量是逐级递减的，所以一只狼所获得的能量必然小于一只兔子所获得的能量(　　) 提示　能量在流动过程中是逐级递减的，所以狼所处的营养级的总能量小于兔子所在营养级的总能量，而不是一只狼所获得的能量小于一只兔子所获得的能量。 (2)生态系统的能量流动是单向的，原因是一个营养级呼吸散失的能量不能被生产者再同化，以及捕食关系是不可逆的(　　) × √ 判断正误 8 (3)一个生态系统在较长时期内没有能量输入就会崩溃(　　) (4)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能(　　) 提示　流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能。 (5)生产者和各级消费者的能量均可流入下一个营养级(　　) 提示　最高营养级同化的能量没有流入下一个营养级这一去向。 × √ × 判断正误 9 任务一：研究能量流动的过程 1.资料　呼伦贝尔草原上的鹰捕食兔子，存在一条食物链：草→兔→鹰。草原上生产者主要是草，草原上几乎全部动物都是直接或间接由草养活。 请分析资料并回答以下问题： (1)草的能量来自 ；输入生态系统的能量是指__________________ 。 探究　核心知识 太阳能 生产者固定的太阳能 总量 (2)生产者的能量又是通过什么途径，以什么形式传递给其他动物的？ 提示　传递途径为食物链或食物网；以有机物的形式传递。 (3)生产者的能量有哪些去路？生态系统的能量传递过程中发生了怎样的转化？ 提示　一部分通过呼吸作用以热能的形式散失；一部分流入分解者被分解释放出去；另一部分流入第二营养级(初级消费者)。太阳能→有机物中的化学能→热能。 2.如图表示能量流经第二营养级示意图，请据图思考下列问题： (1)摄入量和粪便量、初级消费者的 同化量之间具有怎样的等量关系？ 提示　摄入量＝粪便量＋初级消费 者的同化量。 (2)初级消费者的粪便中的能量属于 营养级的能量。第三营养级的 粪便中的能量属于 营养级的能量。 (3)初级消费者同化的能量又有几个流向？ 提示　自身呼吸作用散失、被分解者利用和流向下一个营养级。 第一 第二 核心归纳 1.能量流动概念的理解 核心归纳 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 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。 核心归纳 3.相关量的关系 (1)摄入量＝同化量＋粪便量。 (2)同化量＝摄入量－粪便量＝呼吸消耗量＋用于自身生命活动的能量＝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)。 (3)用于自身生命活动的能量＝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)。 核心归纳 4.能量单向流动和逐级递减的原因 (1)单向流动的原因 ①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，不可逆转。 ②各营养级通过呼吸作用散失的热能不能被生物群落重复利用。 (2)逐级递减的原因 ①各营养级的生物都会因呼吸作用散失大部分能量。 ②各营养级的能量都会有一部分流入分解者。 ③各营养级的能量还有一部分未被利用。 1.如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。下列相关叙述错误的是 A.生态系统中的能量流动具有单向性，主要是因为食物链中生物之间捕 食与被捕食的关系不可逆转 B.一般情况下，能量在相邻的两个 营养级之间的传递效率是10%～20% C.①表示流经此生态系统的总能量 D.从能量关系看，②＞③＋④ ①表示初级消费者的同化量，C错误。 √ 落实　思维方法 2.(多选)某同学绘制了如图所示的能量流动图解。下列相关叙述正确的是 A.生产者固定的总能量可表示为A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2 B.由生产者到初级消费者的能量传递效率为D1/W1 C.初级消费者摄入的能量为A2＋B2＋C2＋D2 D.W1＝D1＋D2 √ √ 生产者固定的总能量(W1)是流经该生态系统的总能量，W1＝A1＋B1＋C1＋D1，又因为D1＝A2＋B2＋C2＋D2，所以W1＝A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2，A正确； 初级消费者摄入的能量应大于其同化量，即大于A2＋B2＋C2＋D2，C错误； 按最大能量传递效率(20%)计算，图中的D1＝W1×20%，D2＝D1×20%＝W1×4%，所以D1＋D2＝W1×24%，故W1>D1＋D2，D错误。 二 生态金字塔及能量流动规律在生产中的应用 21 1.生态金字塔 (1)概念：反映食物链和食物网各营养级之间 、 和________ 关系的图解模型。 (2)含义：生态金字塔的塔基宽，代表 ；塔基过宽，能量转化效率就 ，能量浪费 ；塔的层次多少，与 的消耗程度有密切关系，层次越多，塔顶贮存的能量就 。 梳理　教材新知 生物数量 质量 能量比例 生态系统稳定 低 大 能量 越少 (3)类型： 金字塔、 金字塔和 金字塔。 ①数量金字塔 a.概念：描述了某一时刻生态系统中各营养级的 关系。 b.特点：一般来说，能量沿营养级顺序向上逐级 ，生物体数量沿营养级顺序向上也越来 。 数量 生物量 能量 个体数量 递减 越少 ②生物量金字塔 a.概念：描述了某一时刻生态系统中各营养级生物的 ，通常以生物的 表示营养级中生物的生物量，一般以g·m－2或kg·m－2为单位。 b.特点：一般来说，植物的生物量要 植食性动物的生物量，而植食性动物的生物量又会 肉食性动物的生物量。因此，从低营养级到高营养级，生物的生物量是逐渐 的。 质量关系 干重 大于 大于 减少 ③能量金字塔 a.概念：依据各营养级所含能量值的多少来构建的生态金字塔，从能量的角度形象地描述其在生态系统中的转化，常用来描述单位时间生态系统中各营养级所 的能量，一般以J·m－2·a－1或kJ·m－2·a－1为单位。 b.特点：能量金字塔一般不受生物 、 和 的影响，因而可以比较准确地说明生态系统中能量传递的效率和特点，比较直观地表明各营养级之间的依赖关系。能量金字塔不会出现 现象。 同化 个体大小 组成成分 代谢速率 倒置 2.能量流动规律在生产中的应用 (1)研究生态系统的能量流动，可以帮助人们在设计人工生态系统时充分考虑 的有效利用。例如，“桑基鱼塘”和“稻田养鱼”等生产模式大大提高了能量的 。 (2)研究生态系统的能量流动，合理地优化生态系统中的能量流动关系，使能量 ，可以使农业生产获得更大的效益。例如，划区轮牧、农田捉虫、除草等。 能量 利用率 持续高效地流向对生产有益的部分 (1)由于能量在流动的过程中逐级递减，所以营养级越高，该营养级的总能量及生物的数量就会越少(　　) 提示　营养级越高，该营养级的总能量就会越少，但生物的数量不一定少。 (2)散失的热能不可以被生产者固定再次进入生态系统(　　) × √ 判断正误 27 (3)生物量金字塔、数量金字塔同能量金字塔一样都是正置的(　　) 提示　生物量金字塔和数量金字塔有可能出现上宽下窄的倒置形状。 (4)研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量全部流向人类(　　) 提示　研究能量流动，可合理地优化生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对生产有益的部分，但生产者固定的能量不可能全部流向人类。 × × 判断正误 28 任务二：研究能量流动规律在生产中的应用 如图为某一生态农业系统模式图，据图回答下列问题： (1)此生态系统的能量金字塔为 (填“正”或“倒”)金字塔形。 (2)流经此生态系统的总能量为 。 探究　核心知识 正 作物固定的太阳能 (3)每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益，这是否意味着能量可循环利用？为什么？ 提示　能量不可循环利用；每一级都获得产品，充分实现了能量的多级利用，但能量是逐级递减的，不能循环利用。 (4)与自然生态系统相比，食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率如何变化？能量传递效率如何变化？ 提示　题中延长的食物链使原来作为废弃物的能量得到了利用，提高了能量的利用率。能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量之比，为10%～20%，这是不能改变的。 生态金字塔的类型和特点 核心归纳 类型 数量金字塔 生物量金字塔 能量金字塔 形状       特点 一般为上窄下宽的正金字塔形，有时会出现上宽下窄的倒金字塔形 一般为上窄下宽的正金字塔形 天然生态系统一定为上窄下宽的正金字塔形 生态金字塔的类型和特点 核心归纳 类型 数量金字塔 生物量金字塔 能量金字塔 象征含义 一般生物个体数量在食物链中随营养级升高而逐级减少 一般生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)沿食物链中营养级的升高而逐渐减少 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 生态金字塔的类型和特点 核心归纳 类型 数量金字塔 生物量金字塔 能量金字塔 特殊形状 如一棵树与树上昆虫及鸟的数量关系：   在海洋生态系统中，生产者浮游植物个体小、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要低于浮游动物的生物量 — 3.(2024·无锡高二调研)生态金字塔的一般模式如图所示，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表第一、二、三营养级。下列相关叙述正确的是 A.一条食物链中相邻两种生物之间的能量传递效率可能会大于20% B.生物量金字塔的每一层表示单位时间内每个营养级所容 纳的物质总量 C.所有生态系统中的数量金字塔和生物量金字塔均为图示 上窄下宽的金字塔形 D.能量金字塔通常是上窄下宽的金字塔形，这主要体现了能量流动具有 单向流动的特点 √ 落实　思维方法 一般来说，能量在相邻两个营养级之间的传递效率是10%～20%，每个营养级可能包含多种生物，所以食物链中相邻两种生物之间的能量传递效率可能会大于20%，A正确； 数量金字塔和生物量金字塔通常是上窄下宽的金字塔形， 但特殊情况下也会呈现上宽下窄倒置的金字塔形，C错误； 能量金字塔通常是上窄下宽的金字塔形，体现了能量流动 具有逐级递减的特点，D错误。 4.(2023·连云港高二期中)某地建设完成的千亩荷花湿地，千亩水稻高产示范田，百亩稻蟹共养区，构成了一种新型的农业发展模式。下列相关叙述错误的是 A.该新型农业发展模式利用了种植业和畜牧业合理优化技术 B.水稻种植期间除草和除虫可以调整能量流动的方向 C.稻蟹共养的生产模式能实现能量的多级利用，提高能量的传递效率 D.脱离人为干预后，该湿地的营养结构可能会变得更复杂 √ 水稻田中的杂草和水稻之间存在竞争关系，害虫和水稻之间存在捕食关系，通过除草、除虫可以合理调整能量流动的方向，使能量持续高效地流向对生产有益的部分，使农业生产获得更大效益，B正确； 稻蟹共养的生产模式能实现能量的多级利用，提高能量的利用率，但能量沿食物链的传递效率不会发生改变，C错误； 随着时间的推移，该地的物种丰富度可能会逐渐升高，群落可能会发生演替，优势物种可能会发生变化，该湿地的营养结构可能会变得更复杂，D正确。 网络构建 课时对点练 三 40 题组一　生态系统能量流动的概念、过程及特点 1.流经某一生态系统的总能量是指 A.照射到该生态系统中的全部太阳能 B.该生态系统中所有生产者、消费者、分解者体内的能量 C.该生态系统中生产者体内的能量 D.该生态系统中生产者所固定的太阳能 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 2.如图为某生态系统能量流动的部分示意图，方框表示生物同化的能量，①②③④各代表一定的能量值。下列各项叙述错误的是   A.①表示流经生态系统的总能量 B.④不包括次级消费者的粪便 C.一般情况下，②为①的10%～20% D.从能量大小看，②＞③＋④ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 一般来说，流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，①表示流入初级消费者的能量，A错误； 图中次级消费者同化的能量是②，其粪便中的能量不包括在②中，而属于①，所以④不包括次级消费者的粪便，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%，所以一般情况下，②为①的10%～20%，C正确； ②为次级消费者同化的能量，其去向除了④流向分解者、③流向下一营养级外，还有呼吸作用以热能形式散失的能量和未被利用的能量，所以②＞③＋④，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 进入生物群落的总能量是生产者固定的总能量，小于进入生态系统的总光能，A错误。 3.下列有关能量流动过程的叙述，错误的是 A.进入生物群落的总能量与进入生态系统的总光能相等 B.能量流动的渠道是食物链(网) C.某营养级的主要能量去向是呼吸消耗 D.每个营养级总有一部分能量流向分解者 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 能量沿食物链流动是单向的、逐级递减的，所以食物链越长，最高营养级获得的能量越少，初级消费者越多，次级消费者获得的能量也会越多。 4.在生态系统中有关食物链和能量流动的叙述，不正确的是 A.能量沿食物链流动是单向的 B.食物链越长，最高营养级获得的能量越少 C.初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少 D.生物种类越多，生态系统中的营养结构越复杂 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 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)，故所需丙的能量为500＋50＝550(kJ)。 5.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，所需丙的能量为 A.550 kJ B.500 kJ C.400 kJ D.100 kJ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 6.如图是统计某生态系统中仅有的组成食物链的三个种群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)一年内能量流动的部分数据(图中数值为相对值)。下列有关叙述错误的是 A.三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ B.种群Ⅱ全部生物通过呼吸作 用散失的能量值约为54.5 C.不同营养级之间能量以有机 物为载体进行流动 D.第二营养级到第三营养级的 能量传递效率为20% √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 根据图中三个种群同化的能量数值，并结合能量流动的特点可知，三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ，A正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 种群Ⅱ同化的能量＝呼吸作用散失的能量＋被种群Ⅰ同化的能量＋被分解者分解的能量＋ 未被利用的能量，根据 图中数据可知，种群Ⅱ 全部生物通过呼吸作用 散失的能量值＋被分解 者分解的能量值＝111.0 －41.5－15＝54.5，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 题中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为3.0÷15.0×100%＝20%，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 题组二　生态金字塔及能量流动规律在生产中的应用 7.某湖泊的能量金字塔如图所示，下列相关叙述正确的是 A.该能量金字塔中的a、c分别代表生产者、三级消费者 B.图中所有生物构成一条食物链 C.一个生态系统中营养级越多，在能量流动过程中 消耗的能量就越多 D.对于森林生态系统来说，往往一棵树上栖息着很 多昆虫，该生态系统中的能量金字塔呈倒置状态 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 由图可知，c为次级消费者，处于第三营养级，A错误； 图中所有生物构成食物链和食物网，B错误； 能量在相邻两个营养级间的传递效率约为10%～ 20%，故一个生态系统中营养级越多，在能量流 动过程中消耗的能量就越多，C正确； 能量金字塔一般不受生物个体大小，组成成分和代谢速率的影响，能比较直观地表明各营养级之间的依赖关系，能量金字塔不会出现倒置现象，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 8.如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是 A.前者为金字塔形，后者为倒金字塔形 B.前者为倒金字塔形，后者为金字塔形 C.前者为金字塔形，后者为金字塔形 D.前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 夏季草原生态系统中，作为第一营养级的牧草的个体数量远多于作为第二营养级的羊的个体数量，该生态系统数量金字塔的形状最可能是金字塔形；而在森林生态系统中，作为第一营养级的乔木的一个个体上生活着大量的作为第二营养级的昆虫个体，该生态系统数量金字塔的形状最可能为倒金字塔形，故选A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 9.下列关于生态系统能量流动的原理在实践中的应用的叙述，错误的是 A.除虫、除草可以让农田生态系统中的能量流向对生产最有益的部分 B.农田生态系统中的间作套种可充分利用空间和资源，增大流入该生态 系统的总能量 C.根据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量 D.沼渣、沼液作为肥料还田，能使能量循环利用 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 除虫、除草合理地调整了生态系统中的能量流动关系，使能量尽可能多地流向对生产有益的部分，A正确； 农田生态系统中的间作套种可充分利用空间和资源，增大流入该生态系统的总能量，从而获得更大的收益，B正确； 根据草场能量单向流动、逐级递减的特点，可以合理确定草场的载畜量，从而保持畜产品的持续高产，C正确； 沼渣、沼液作为肥料还田，能使能量多级利用，提高能量的利用率，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 10.如表为稻田适度养鱼对水稻产量和稻田土壤有机质含量影响的实验结果。下列说法正确的是 A.利用该稻田中水稻→ 鱼→人构成的食物链， 使能量更多地流向人类 B.在该稻田中，通过鱼吃掉稻田中的害虫和杂草，使水稻产量提高 C.稻田养鱼使水稻能从土壤中吸收更多鱼粪中的有机质，提高水稻产量 D.与普通稻田相比，稻田养鱼可以降低稻田生态系统营养结构的复杂程度 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 处理 水稻产量/(kg·hm－2) 土壤有机质/% 稻田养鱼 4 023 2.72 对照 3 474 2.56 对点训练 利用该稻田中水稻(杂草)→害虫→鱼构成的食物链，使能量更多地流向人类，A错误； 稻田养鱼使水稻能从土壤中吸收更多鱼粪中的无机盐，提高水稻产量，C错误； 与普通稻田相比，稻田养鱼可以提高稻田生态系统营养结构的复杂程度，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 对点训练 11.下列关于生态系统能量流动过程的说法，正确的是 A.流经生态系统的总能量均为生产者固定的太阳能总量 B.生态系统中能量的输入和传递一定与生物的消化与吸收有关 C.蜣螂以大象的粪便为食，即获得了大象的同化量中的一部分能量 D.生态系统的能量逐级递减与生物的呼吸作用散失热能有关 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 流经生态系统的总能量可以为生产者固定的太阳能总量，也可以包括生产者通过化能合成作用固定的化学能，A错误； 生态系统中能量的输入与光合作用、化能合成作用有关，B错误； 大象粪便中的能量不属于其同化的能量，应该属于上一个营养级固定的能量，C错误； 输入一个营养级中的能量不可能百分之百地流入下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的，这与生物的呼吸作用散失热能有关，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 项目 生产者 固定 来自陆 地的植 物残体 初级消费 者摄入 初级消费 者同化 初级消 费者呼 吸消耗 能量/ [105J/(m2·a)] 90 42 84 13.5 3 12.(2023·山东，13)某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示，该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 项目 生产者 固定 来自陆 地的植 物残体 初级消费 者摄入 初级消费 者同化 初级消 费者呼 吸消耗 能量/ [105J/(m2·a)] 90 42 84 13.5 3 A.流经该生态系统的总能量为90×105 J/(m2·a) B.该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级 C.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105 J/(m2·a) D.初级消费者粪便中的能量为70.5×105 J/(m2·a)，该能量由初级消费者流 向分解者 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食，因此可知，流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体中的能量，即90×105 J/(m2·a)＋42×105 J/(m2·a)＝132×105 J/(m2·a)，A错误； 表格中没有显示生产者流入初级消费者的能量，因此无法计算有多少能量流入下一营养级，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 初级消费者的同化量为13.5×105 J/(m2·a)，初级消费者用于呼吸消耗的能量为3×105 J/(m2·a)，因此初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸消耗的能量＝10.5×105 J/(m2·a)，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 13.(多选)如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103kJ/(m2·a)]。下列说法正确的是 A.图中A代表的是呼吸作用以热能形式散失的能量 B.植食性动物和肉食性动物之间 的能量传递效率约为15.6% C.捕食关系一般不可逆转，所以 能量流动具有单向性 D.该生态系统中生产者固定的总 能量是9.6×104 kJ/(m2·a) √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 图中A代表的是各个营养级呼吸作用散失的能量，A正确； 肉食性动物从植食性动物同化的能量为(0.05＋0.25＋2.1＋5.1－5)× 103＝2.5×103[kJ/(m2·a)]，植食 性动物同化的能量为(2.5＋4＋9 ＋0.5)×103＝16×103[kJ/(m2·a)]， 所以由植物性动物到肉食性动物 的能量传递效率为2.5÷16×100% ≈15.6%，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 生产者固定的总能量是(70＋23＋3＋16－2)×103＝1.1×105[kJ/(m2·a)]，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 14.(多选)如图甲为自然生态系统的生态金字塔，图乙为城市生态系统的生态倒金字塔。以下解释符合客观事实的是 A.组成甲生态系统不可缺少的生物因 素有生产者和分解者 B.流经甲或乙生态系统的总能量是甲 或乙生态系统中的植物所固定的太 阳能 C.图甲生态系统中可形成多条食物链 D.图乙表示人类活动在该生态系统中起决定性作用 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 流经甲生态系统的总能量是甲生态系统中生产者所固定的太阳能，流经乙生态系统的总能量是该生态系统中生产者所固定的太阳能和人工输入的能量，B不符合题意； 图甲中每一个营养级可能有多个 种群，故图甲生态系统中可形成 多条食物链，C符合题意； 城市生态系统是根据人类的需要建立的人工生态系统，人类在城市生态系统的平衡中起决定性作用，D符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 15.(多选)如图甲为某生态系统的能量金字塔简图，P为生产者，Q1为初级消费者，Q2为次级消费者。现对图甲中各营养级所含有的能量进行分类剖析，结果如图乙所示。 下列分析不正确的是 注：图乙中a、a1、a2 表示上一年留下来的 能量，e、e1、e2表示 呼吸作用消耗的能量。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 A.a＋b＋c＋d＋e为本年度流入该生态系统的总能量 B.c1表示初级消费者中被次 级消费者所同化的能量 C.b和d之一可代表生产者传 递给分解者的能量 D.初级消费者粪便中所含的 能量包含在c中 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 由图可知，b＋c＋d＋e代表的是生产者固定的太阳能，是本年度流入该生态系统的总能量，A错误； c代表初级消费者的同化量，c1代表次级消费者的同化量，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 已知e是呼吸作用消耗的能量，那么b和d中的一个表示被分解者利用的能量，另一个表示未被利用的能量，C正确； 初级消费者粪便中的能量 不属于该营养级的同化量， 不在c中，应该属于生产者 流向分解者的部分，在b或 d中，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 16.(多选)(2023·南京高二阶段练习)为提高农业产量，农民采取了如下手段，某同学根据能量流动的特点进行分析，其中叙述不正确的是 ①人工除草　②使用农药消灭害虫　③温室种植时，适当降低夜间温度　④对农作物施肥 A.①是为了减少营养级，从而降低能量传递过程中能量的损失 B.②是为了使能量尽可能多地流向对生产有益的部分 C.③是为了提高农田生态系统能量输入问题 D.④是为了给农田生态系统额外补充能量，从而提高农业产量 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 √ 综合强化 ①人工除草，②使用农药消灭害虫，都是调整能量流动的方向，使能量能够持续高效地流向对生产有益的部分，A错误，B正确； ③温室种植时，适当降低夜间温度，减少呼吸作用强度，则减少有机物的消耗，提高产量，C错误； ④对农作物施肥是补充营养物质，而不是补充能量，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 17.某湿地生态系统是由农田改造来的，主要存在三个营养级，分别为植物、植食性动物和肉食性动物。三个营养级的能量流动调查结果如表所示(单位：×103 kJ)。请回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 食物链 植物 植食性动物 肉食性动物 同化量 463 X Y 呼吸消耗量 96 24.5 3.8 未被利用 292 29.3 3.1 分解者分解 12 2.1 微量 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 食物链 植物 植食性动物 肉食性动物 同化量 463 X Y 呼吸消耗量 96 24.5 3.8 未被利用 292 29.3 3.1 分解者分解 12 2.1 微量 (1)由表中数据可知，植物用于生长、发育和繁殖的能量为__________kJ，能量由第二营养级向第三营养级的传递效率约为________(精确到小数点后两位)。 3.67×105 11.27% 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 食物链 植物 植食性动物 肉食性动物 同化量 463 X Y 呼吸消耗量 96 24.5 3.8 未被利用 292 29.3 3.1 分解者分解 12 2.1 微量 (2)下一个营养级不能得到其上一个营养级的全部能量的原因如下：①各营养级生物体内的大部分能量被_______________；②各营养级生物体内的部分能量__________；③还有部分能量被_________利用。 呼吸作用消耗 未被利用 分解者 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 食物链 植物 植食性动物 肉食性动物 同化量 463 X Y 呼吸消耗量 96 24.5 3.8 未被利用 292 29.3 3.1 分解者分解 12 2.1 微量 (3)植食性动物同化的能量流入分解者的部分包括____________________和_________________两部分的能量。 植食性动物的遗体残骸 肉食性动物的粪便 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 食物链 植物 植食性动物 肉食性动物 同化量 463 X Y 呼吸消耗量 96 24.5 3.8 未被利用 292 29.3 3.1 分解者分解 12 2.1 微量 (4)若该湿地生态系统中的某种肉食性鱼类蛋白质含量丰富且味道鲜美，具有很高的经济价值。欲在该湿地生态系统某区域进行人工养殖，还需定期投放饵料。此时，流经该生态系统的总能量是___________________ _______________________。 生产者固定的太阳能 和投放的饵料中的化学能 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 植物用于生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸消耗的能量＝(463－96)×103＝3.67×105(kJ)。流向下一营养级的能量＝同化量－呼吸消耗的能量－未被利用的能量－流向分解者的能量。X＝(463－96－292－12)×103＝6.3×104(kJ)，Y＝(63－24.5－29.3－2.1)×103＝7.1 ×103(kJ)，所以第二营养级向第三营养级的传递效率＝7.1/63×100% ≈11.27%。 综合强化 18.为助力“美丽乡村”建设，某地区在原有的农业基础上推行生态农业建设，同时实行退耕还湖荡，引种芦苇、香蒲等水生植物，经过一段时间的建设，基本实现治理目标。图1是某农场生态农业的结构图，图2是该农场中能量流经小地老虎(一种昆虫)的示意图。请回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 (1)在湖荡生态系统中，芦苇属于生态系统成分中的________，对维持湿地生态系统稳定、促进生态系统的能量流动发挥着重要的作用。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 生产者 综合强化 (2)如果图1表示该生态系统的能量流动过程，则其中需要删减的有___________(用“文字、→”表示)，流经该生态系统的能量来源有____ ___________________，该生态系统中属于分解者的有食用菌、蛆蛹，其在生态系统中的作用是_________________________________________。 蛆蛹→玉米 能和饲料中的化学能 太阳 把动植物遗体和遗物中的有机物分解为无机物 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 如果图1表示该生态系统的能量流动过程，则其中需要删减的有蛆蛹→玉米，即玉米不能利用蛆蛹的能量。流＋来源有生产者通过光合作用固定的太阳能和人工输入饲料中的 化学能。该生态系统中属于分解者的 有食用菌、蛆蛹，分解者在生态系统 中的作用是把动植物遗体和遗物中的 有机物等分解为无机物。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 (3)图2中A代表___________________________，一年内小地老虎流向分解者的能量是_________kJ。 小地老虎呼吸作用散失的能量 4.19×106 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 图2是该农场中能量流经小地老虎的示意图，图中A代表小地老虎呼吸作用散失的能量； 由图2可知，一年内 小地老虎获得的能 量中流向分解者的 能量是(254＋165)× 104＝4.19×106(kJ)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 综合强化 第三章 生态系统 <<< 能量传递效率＝×100%。 $$