2026届高考生物一轮复习讲义第48讲　生态系统的能量流动

第48讲　生态系统的能量流动 【课标要求】 1.分析生态系统中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。 考点1　能量流动的过程、模型分析 考 点 透 析 1. 概念：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。 2. 能量流动的过程 起点 生产者 源头 光能 能量 输入 相关生理过程 光合作用、化能合成作用 总能量 生产者固定的太阳能等 能量的 传递 传递形式 有机物 传递渠道 食物链和食物网 能量的 散失 相关生理过程 呼吸作用 形式 热能 3. 能量流动模型分析 (1)第一营养级的能量来源和去路 (2)第二营养级的能量来源和去路(以年为单位) ①初级消费者摄入能量(a)＝初级消费者同化能量(b)＋粪便中的能量(c)，即动物粪便中的能量不属于该营养级同化能量，应为上一营养级固定或同化能量。 ②初级消费者同化能量(b)＝呼吸消耗的能量(d)＋用于生长、发育和繁殖的能量(e)。 ③用于生长、发育和繁殖的能量(e)＝分解者利用的能量(f)＋下一营养级摄入的能量(i)＋未被利用的能量(j)。(注：未被利用的能量包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料的形式被储存起来的能量。)  归 纳 总 结 (1)流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。 (2)植物光合作用与同化量之间的关系：光合作用储存能量＝同化的能量，净光合作用储存能量＝用于生长、发育和繁殖的能量(光合作用量＝净光合作用量＋呼吸作用量；同化能量＝呼吸消耗的能量＋用于生长、发育和繁殖的能量)。 (3)动物摄入量与同化的能量之间的关系：摄入量＝动物同化的能量＋粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有一部分被同化。 (4)一个营养级所同化的能量的“2个”“3个”“4个”去路： “2个”去路：同化能量＝呼吸消耗的能量＋用于生长、发育和繁殖的能量。 “3个”去路(无时间单位)：同化能量＝呼吸消耗的能量＋分解者利用的能量＋流入下一营养级的能量。 “4个”去路(以年为单位)：同化能量＝呼吸消耗的能量＋分解者利用的能量＋流入下一营养级的能量＋未被利用的能量。 注意：最高营养级的生物没有流入下一营养级的能量。 4. 能量流动的特点 (1)单向流动。原因：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不能(填“能”或“不能”)被生物群落重复利用，因此能量无法循环。 (2)逐级递减(每个营养级传入下一营养级的能量仅有10%～20%)。原因：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，以及未被下一营养级生物利用的部分。 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。(×) (2)生态系统中能量的初始来源只有太阳能。(×) (3)森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量。(×) (4)(2021·北京卷T11B)菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用。(×) (5)(2020·浙江卷T22A)营养级数量越多，相邻营养级之间的能量传递效率就越低。(×) (6)生产者固定的能量不一定等于流经该生态系统的总能量。(√) 2. 在某生态系统中，一条食物链上一般不超过5个营养级，是因为生态系统的能量随营养级升高，在沿食物链流动时逐级递减，流经5个营养级后所剩下的能量不足以再维持下一个营养级生存。 典 题 说 法 考向1　能量流动的过程和特点 例1 (2024·南通质检)如图表示生态系统中生产者和初级消费者的能量类型和去向(d表示营养级未被利用的能量)。相关叙述错误的是(C) A．生产者和初级消费者获得能量的方式不相同 B．生产者用于生长、发育和繁殖的能量值是b1＋c1＋d1 C．生产者到初级消费者的能量传递效率为×100% D．初级消费者粪便中的能量属于生产者所同化的能量 【解析】生产者通过自养的方式获得物质和能量，初级消费者通过异养获得物质和能量，A正确；根据图示可知，a1是生产者呼吸作用散失的能量，生产者固定的能量减去呼吸量为用于生长、发育和繁殖的能量，其值是b1＋c1＋d1，B正确；b1 是初级消费者摄入的能量，不是同化量，生产者到初级消费者的能量传递效率为×100%，C错误；初级消费者粪便中的能量存在于有机物中，没有被初级消费者同化，属于生产者所同化的能量，D正确。 考向2　能量流动过程中的相关计算 例2 (2023·山东卷)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(C) 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· m－2·a－1) 90 42 84 13.5 3 A．流经该生态系统的总能量为90×105 J·m－2·a－1　 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·m－2·a－1 D．初级消费者粪便中的能量为70.5×105 J·m－2·a－1，该能量由初级消费者流向分解者 【解析】流入该生态系统的总能量＝生产者固定总能量＋输入的有机物能量＝(90＋42)×105＝132×105 J·m－2·a－1，A错误；从表格中无法知道初级消费者直接从生产者同化的能量，因此不能确定该生态系统的生产者流入下一营养级的能量比例，B错误；初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量＝同化能量－呼吸消耗能量＝(13.5－3)×105＝10.5×105 J·m－2·a－1，C正确；初级消费者粪便中的能量＝摄入能量－同化能量＝(84－13.5)×105＝70.5×105 J·m－2·a－1，该能量由第一营养级流向分解者，D错误。 考点2　生态金字塔 考 点 透 析 知识1　生态金字塔的类型和特点 类型 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 形状 每一阶含义 每一营养级生物所含能量多少 每一营养级所含生物个体的数目 每一营养级生物的有机物总量 象征含义 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 生物个体数目一般在食物链中随营养级升高而逐级递减 生物有机物的总量一般沿食物链中营养级升高而逐级递减 分析 能量流动的过程中总是有能量的消耗、散失，故能量流动是逐级递减的 成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化： 浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间内浮游植物的生物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的生物量： 知识2　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. 帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)生态金字塔中，每一种生物只能属于一层，每一层都不含分解者。(×) (2)三种生态金字塔都可能出现倒置情况。(×) (3)人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用，提高了能量传递效率。(×) (4)能量金字塔的层次越多，能量的利用率越低。(√) (5)群落的演替往往会促使生态金字塔的层次和宽度增加。(√) 典 题 说 法 考向　对生态金字塔的分析 例 (多选)(2024·海门中学)生态金字塔用来表示生态系统中不同营养级的个体数、生物量、能量流动等情况。一般情况下，营养级低的数值比营养级高的要大，称为正置金字塔。反之，称为倒置金字塔。下列情况中会出现倒置的金字塔的有(AC) A．生物量金字塔，生产者的生活史比消费者的要短得多 B．生物量金字塔，消费者的生活史比生产者的要短得多 C．个体数量金字塔，其生产者的个体生物量要比消费者的大很多 D．能量金字塔，其初级消费者是一种占有绝对优势的生物 配套精练 第48讲　生态系统的能量流动 一、 单项选择题 1. 调查夏季某草地和温带森林两个生态系统的生物个体数量如下表所示，单位为个·hm－2。下列有关叙述错误的是(D) 营养级 某草地 温带森林 第一营养级 1 500万 2 000万 第二营养级 200万 150万 第三营养级 90万 120万 A．该草地的数量金字塔是正金字塔形 B．表中营养级的生物可构成多条食物链 C．温带森林的能量金字塔是正金字塔形 D．数量金字塔直观地反映出营养级间能量的关系 【解析】数量金字塔直观地反映出营养级间数量的关系，数量金字塔有时会表现出倒置情况，D错误。 2. (2024·张家港开学考)某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如图，M、N表示营养级。以下分析正确的是(D) A．流经该生态系统的总能量为9 834 kJ·m－2·a－1 B．遗体残骸中的能量全部流向分解者 C．“生产者→M→N”表示一条食物链 D．由M到N的能量传递效率大约是6.3% 【解析】流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，由图可知，生产者固定的太阳能总量为6 553＋3 281＋6 561＝16 395 kJ·m－2·a－1，A错误；识图分析可知，遗体残骸中的能量有一部分流向M营养级，B错误；由于图中生产者和M、N表示不同的营养级，每个营养级中包含不同的生物，因此“生产者→M→N”不一定表示一条食物链，而可能是多条食物链，C错误。 3. (2024·江苏卷)为了防治莲藕食根金花虫，研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝，并开展相关研究，结果见下表。下列相关叙述错误的是(B) 套养方式 莲藕食根金花虫防治率/% 藕增产率/% 单独套养泥鳅 81.3 8.2 单独套养黄鳝 75.7 3.6 混合套养泥鳅和黄鳝 94.2 13.9 A. 混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率 B．3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率 C．混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系 D．生物防治优化了生态系统的能量流动方向，提高了经济效益和生态效益 【解析】由表可知，混合套养泥鳅和黄鳝的防治率明显高于单独套养泥鳅或黄鳝，同时，混合套养的藕增产率也高于单独套养，因此混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率，A正确；虽然生物防治可以优化能量流动，但表格中的数据并没有直接显示能量传递效率的变化，B错误；泥鳅和黄鳝都以莲藕食根金花虫为食，可能会在资源获取上产生竞争，因此混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系，C正确；生物防治利用天敌来控制害虫，优化了生态系统的能量流动方向，这有助于提高经济效益和生态效益，D正确。 4. (2024·南京开学考)某校生物兴趣小组设计制作了1个大型生态缸，并已达到稳定状态。如表为该生态系统各营养级生物中的能量情况，a～e分别代表不同的生物(能量单位：×102 J·m－2·a－1)。下列叙述正确的是(D) a b c d e 同化的能量 112.4 23.8 1 306.1 2.62 111.9 呼吸消耗的能量 59.9 19.6 751.9 1.75 59.5 A.该生态系统第一营养级和第二营养级间的能量传递效率为8.6% B．据表可知，流入该生态系统的总能量应该为2.058×105 J·m－2·a－1 C．表中所有的成分共同构成一个生物群落，其中c为生产者 D．a和e之间为是种间竞争关系，该生态系统中至少有2条食物链 【解析】该生态系统第一营养级(c)和第二营养级(a和e)间的能量传递效率为(112.4＋111.9)×102÷(1 306.1×102)×100%≈17.2%，A错误；流入该生态系统的总能量应该是生产者同化固定的能量，即c同化固定的能量，为1.306 1×105 J·m－2·a－1，B错误；表中a～e分别代表各营养级生物，只包括生产者和消费者，没有分解者，不能构成生物群落，C错误。5. (2023·江苏卷)在江苏沿海湿地生态系统中，生态位重叠的两种动物甲、乙发生生态位分化，如图所示。甲主要以植物a为食，乙主要以植物b为食，两者又共同以植食性动物c为食。下列相关叙述错误的是(A) A．a、c分别处于第一、二营养级，其生态位重叠 B．a、b中的能量沿着食物链单向流动、逐级递减，最终以热能形式散失 C．生物群落中物种的生态位受生物因素影响，也与非生物因素有关 D．生态位分化是经自然选择形成的生物适应性，提高了生物对环境资源的利用率 【解析】结合题意分析，c为植食性动物，处于第二营养级，植物a为生产者，a和c不属于种间竞争关系，生态位不重叠。 6. (2024·宿迁沭阳中学)如图为生物界可能出现的4种生态金字塔。下列相关叙述错误的是(C) A．树→虫→鸟的数量金字塔和能量金字塔可分别用图甲和图丙表示 B．图丁不能表示能量金字塔，与能量流动具有逐级递减的特点有关 C．生态金字塔中，每一种生物只能属于一层，每一层都不含分解者 D．生态金字塔中每一层代表一个营养级，图中“1”代表第一营养级 【解析】生态金字塔中，对于杂食性动物而言，可以属于不同营养级，进而属于两层甚至多层。 7. (2024·山东卷)某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6 g·m－2和30 g·m－2，据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出，下列说法错误的是(D) A．能量不能由第二营养级流向第一营养级 B．根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低 C．流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量 D．第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量 【解析】能量流动的特点是单向流动、逐级递减，能量不能由第二营养级流向第一营养级，A正确；依据生物富集效应，金属浓度沿食物链不断升高，故可辅助判断不同物种所处营养级的高低，B正确；第一营养级植物的残枝败叶中的有机物流入分解者，消费者的遗体残骸中的有机物流入分解者，流入生态系统的总能量来自生产者固定的太阳能总量，消费者通过捕食生产者获取能量，故流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量，C正确；该生态系统是稳定的生态系统，第一营养级固定的能量大于第二营养级同化的能量，D错误。 8. (2024·海安期末)科学家在研究银泉自然生态系统能量流动时，统计了各营养级的同化量以及呼吸作用以热能散失的能量(kJ·m－2·a－1)，结果如图所示。相关叙述正确的是(B) A．输入该生态系统的总能量为各营养级同化量的总和 B．第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率约为16.2% C．第二营养级同化的能量的去向还包括其粪便和遗体残骸流向分解者的能量 D．第三营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量约为180 kJ·m－2·a－1 【解析】输入该生态系统的总能量是生产者固定的能量，A错误；第二营养级的粪便不属于第二营养级的同化量，C错误；第三营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量是其同化量减去呼吸作用的消耗量，约为1 591－1 323＝268 kJ·m－2·a－1，D错误。 9. (2024·盐城中学)某科研小组对某湖泊生态系统的能量流动进行定量分析，得出甲、乙、丙三个营养级能量的相关数据(单位为J·cm－2·a－1)如下表所示，其中乙是生态系统中最主要的成分，R表示能量流动的去向之一，M、N为能量值。下列叙述正确的是(B) 营养级 R的能量 流向分解 者的能量 未利用 流向下一营 养级的能量 外来有机物 输入的能量 甲 6.8 0.5 7.2 0 11.0 乙 44.0 5.0 95.0 M 0 丙 9.5 1.5 11.0 N 5.0 A.流入该生态系统的总能量值为164.5 J·cm－2·a－1 B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为13.7% C．甲呼吸作用释放的能量都不会用于自身的生长、发育和繁殖 D．丙流入分解者的能量包括其遗体残骸和乙粪便中的化学能 【解析】由题干可知，乙是生产者，生产者固定的能量为44＋5＋95＋M，植食性动物(丙)从生产者获得的能量为9.5＋1.5＋11＋N－5，肉食性动物(甲)从植食性动物获得的能量为6.8＋0.5＋7.2－11，由此可知，N＝6.8＋0.5＋7.2－11＝3.5 (J·cm－2·a－1)，M＝9.5＋1.5＋11＋3.5－5＝20.5 (J·cm－2·a－1)，流入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能＋外界有机物输入的能量，为44＋5＋95＋20.5＋11＋5＝180.5 (J·cm－2·a－1)，A错误；第二营养级到第三营养级的能量传递效率为3.5÷(20.5＋5)×100%≈13.7%，B正确；甲呼吸作用释放的能量有一部分储存在ATP中，用于生长、发育和繁殖，C错误；乙是生产者，不产生粪便，D错误。 二、 多项选择题 10. (2024·吉黑辽卷)下图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的，表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解，剩余积累于土壤。据图分析，下列叙述正确的是(CD) 注：植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量，其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。 A．E是太阳照射到生态系统的能量 B．E2属于未被利用的能量 C．E3占净初级生产量的36% D．E3的产生过程是物质循环的必要环节 【解析】E是生产者固定的太阳能，A错误；E2属于呼吸作用散失的热能，B错误；E3占净初级生产量的18×1010÷(50×1010)×100%＝36%，C正确；E3的产生过程是依靠分解者的分解作用实现的，是物质循环的必要环节，D正确。 11. 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定量分析，结果如图。图中数字为能量数值，单位：J·km－2·a－1。下列分析正确的是(AB) A．流入该生态系统的总能量为浮游植物等生产者固定的能量 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 【解析】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。 三、 非选择题 12. (2025·如东期初)“人工鱼礁”是人为在海中设置的一种构造物，能为鱼虾等提供生长、产卵和栖息的场所。研究者提出了“多营养层次”海水生态养殖模式，即在上层挂绳养殖海带等藻类；在中层挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类；在底层设置人工鱼礁，养殖海参等底栖杂食动物。下图是研究者在某地设置的以人工鱼礁、海带养殖和牡蛎养殖为主体的“海洋牧场”，其内部部分构造和物质循环关系如图1所示。请分析回答下列问题： 图1 图2 (1)“海上牧场”新建后，桩柱表面很快被细菌附着，随后依次出现硅藻﹑藤壶等，该过程称为群落的(次生)演替。 (2)牡蛎属于该生态系统中的消费者和分解者(填成分)。牡蛎虽可滤食水体中的小型浮游植物，但大规模养殖还需定期投喂饵料，请从能量流动和物质循环的角度分析其原因：浮游植物等提供的能量无法满足大量牡蛎的能量需求，并且输出的元素不能回归该生态系统(2分)。 (3)该生态系统部分生物的能量流动过程如图2所示(a～d表示能量值)。图中M2表示牡蛎用于生长、发育和繁殖的能量。图中表示牡蛎被分解者利用的能量是d(填字母)。 (4)研究者测定了四个区域表层海水的无机氮与活性磷含量(与海水富营养化程度呈正相关)，结果如图3所示。图中结果表明，牡蛎养殖区的海水富营养化程度最高，分析可能的原因是残饵、粪便等被分解者分解；浮游植物等被取食强度大，生产者少(2分)。 图3 (5)这种养殖模式主要体现了生态工程的自生原理。合理密养、立体养殖是提高养殖经济效益的有效措施。从群落结构的角度分析，立体养殖可以充分利用栖息空间和食物条件等资源，提高能量利用率。从能量流动的角度分析，合理密养可以使能量更多地流向对人类最有益的部分。 【解析】图中M1表示牡蛎同化的能量，M2表示牡蛎用于生长、发育和繁殖的能量。根据牡蛎摄入的能量一部分流向R，确定R是分解者利用的能量，所以表示牡蛎被分解者利用的能量是d。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第48讲　生态系统的能量流动 【课标要求】 1.分析生态系统中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。 考点1　能量流动的过程、模型分析 考 点 透 析 1. 概念：生态系统的能量流动是指生态系统中能量的 的过程。 2. 能量流动的过程 起点 生产者 源头 光能 能量 输入 相关生理过程 、化能合成作用 总能量 等 能量的 传递 传递形式 有机物 传递渠道 能量的 散失 相关生理过程 呼吸作用 形式 3. 能量流动模型分析 (1)第一营养级的能量来源和去路 (2)第二营养级的能量来源和去路(以年为单位) ①初级消费者摄入能量(a)＝初级消费者 (b)＋粪便中的能量(c)，即动物粪便中的能量不属于该营养级同化能量，应为 固定或同化能量。 ②初级消费者同化能量(b)＝ 的能量(d)＋用于 的能量(e)。 ③用于生长、发育和繁殖的能量(e)＝ 利用的能量(f)＋ 摄入的能量(i)＋未被利用的能量(j)。(注：未被利用的能量包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料的形式被储存起来的能量。)  归 纳 总 结 (1)流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。 (2)植物光合作用与同化量之间的关系：光合作用储存能量＝同化的能量，净光合作用储存能量＝用于生长、发育和繁殖的能量(光合作用量＝净光合作用量＋呼吸作用量；同化能量＝呼吸消耗的能量＋用于生长、发育和繁殖的能量)。 (3)动物摄入量与同化的能量之间的关系：摄入量＝动物同化的能量＋粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有一部分被同化。 (4)一个营养级所同化的能量的“2个”“3个”“4个”去路： “2个”去路：同化能量＝呼吸消耗的能量＋用于生长、发育和繁殖的能量。 “3个”去路(无时间单位)：同化能量＝呼吸消耗的能量＋分解者利用的能量＋流入下一营养级的能量。 “4个”去路(以年为单位)：同化能量＝呼吸消耗的能量＋分解者利用的能量＋流入下一营养级的能量＋未被利用的能量。 注意：最高营养级的生物没有流入下一营养级的能量。 4. 能量流动的特点 (1) 。原因：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 (填“能”或“不能”)被生物群落重复利用，因此能量无法循环。 (2) (每个营养级传入下一营养级的能量仅有 )。原因：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，以及未被下一营养级生物利用的部分。 思辨小练 1. 判断下列说法的正误： (1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。( ) (2)生态系统中能量的初始来源只有太阳能。( ) (3)森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量。( ) (4)(2021·北京卷T11B)菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用。( ) (5)(2020·浙江卷T22A)营养级数量越多，相邻营养级之间的能量传递效率就越低。( ) (6)生产者固定的能量不一定等于流经该生态系统的总能量。( ) 2. 在某生态系统中，一条食物链上一般不超过5个营养级，是因为 。 典 题 说 法 考向1　能量流动的过程和特点 例1 (2024·南通质检)如图表示生态系统中生产者和初级消费者的能量类型和去向(d表示营养级未被利用的能量)。相关叙述错误的是( ) A．生产者和初级消费者获得能量的方式不相同 B．生产者用于生长、发育和繁殖的能量值是b1＋c1＋d1 C．生产者到初级消费者的能量传递效率为×100% D．初级消费者粪便中的能量属于生产者所同化的能量 考向2　能量流动过程中的相关计算 例2 (2023·山东卷)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· m－2·a－1) 90 42 84 13.5 3 A．流经该生态系统的总能量为90×105 J·m－2·a－1　 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·m－2·a－1 D．初级消费者粪便中的能量为70.5×105 J·m－2·a－1，该能量由初级消费者流向分解者 考点2　生态金字塔 考 点 透 析 知识1　生态金字塔的类型和特点 类型 金字塔 金字塔 金字塔 形状 每一阶含义 每一营养级生物所含能量多少 每一营养级所含生物个体的数目 每一营养级生物的有机物总量 象征含义 能量沿食物链流动过程中具有 的特性 生物个体数目一般在食物链中随营养级升高而逐级递减 生物有机物的总量一般沿 升高而逐级递减 分析 能量流动的过程中总是有能量的消耗、散失，故能量流动是逐级递减的 成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化： 浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间内浮游植物的生物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的生物量： 知识2　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， 流入某个生态系统的总能量。 2. 帮助人们科学规划、设计 ，使能量得到 的利用。 3. 帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量 。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)生态金字塔中，每一种生物只能属于一层，每一层都不含分解者。( ) (2)三种生态金字塔都可能出现倒置情况。( ) (3)人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用，提高了能量传递效率。( ) (4)能量金字塔的层次越多，能量的利用率越低。( ) (5)群落的演替往往会促使生态金字塔的层次和宽度增加。( ) 典 题 说 法 考向　对生态金字塔的分析 例 (多选)(2024·海门中学)生态金字塔用来表示生态系统中不同营养级的个体数、生物量、能量流动等情况。一般情况下，营养级低的数值比营养级高的要大，称为正置金字塔。反之，称为倒置金字塔。下列情况中会出现倒置的金字塔的有( ) A．生物量金字塔，生产者的生活史比消费者的要短得多 B．生物量金字塔，消费者的生活史比生产者的要短得多 C．个体数量金字塔，其生产者的个体生物量要比消费者的大很多 D．能量金字塔，其初级消费者是一种占有绝对优势的生物 配套精练 第48讲　生态系统的能量流动 一、 单项选择题 1. 调查夏季某草地和温带森林两个生态系统的生物个体数量如下表所示，单位为个·hm－2。下列有关叙述错误的是( ) 营养级 某草地 温带森林 第一营养级 1 500万 2 000万 第二营养级 200万 150万 第三营养级 90万 120万 A．该草地的数量金字塔是正金字塔形 B．表中营养级的生物可构成多条食物链 C．温带森林的能量金字塔是正金字塔形 D．数量金字塔直观地反映出营养级间能量的关系 2. (2024·张家港开学考)某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如图，M、N表示营养级。以下分析正确的是( ) A．流经该生态系统的总能量为9 834 kJ·m－2·a－1 B．遗体残骸中的能量全部流向分解者 C．“生产者→M→N”表示一条食物链 D．由M到N的能量传递效率大约是6.3% 3. (2024·江苏卷)为了防治莲藕食根金花虫，研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝，并开展相关研究，结果见下表。下列相关叙述错误的是( ) 套养方式 莲藕食根金花虫防治率/% 藕增产率/% 单独套养泥鳅 81.3 8.2 单独套养黄鳝 75.7 3.6 混合套养泥鳅和黄鳝 94.2 13.9 A. 混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率 B．3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率 C．混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系 D．生物防治优化了生态系统的能量流动方向，提高了经济效益和生态效益 4. (2024·南京开学考)某校生物兴趣小组设计制作了1个大型生态缸，并已达到稳定状态。如表为该生态系统各营养级生物中的能量情况，a～e分别代表不同的生物(能量单位：×102 J·m－2·a－1)。下列叙述正确的是( ) a b c d e 同化的能量 112.4 23.8 1 306.1 2.62 111.9 呼吸消耗的能量 59.9 19.6 751.9 1.75 59.5 A.该生态系统第一营养级和第二营养级间的能量传递效率为8.6% B．据表可知，流入该生态系统的总能量应该为2.058×105 J·m－2·a－1 C．表中所有的成分共同构成一个生物群落，其中c为生产者 D．a和e之间为是种间竞争关系，该生态系统中至少有2条食物链 5. (2023·江苏卷)在江苏沿海湿地生态系统中，生态位重叠的两种动物甲、乙发生生态位分化，如图所示。甲主要以植物a为食，乙主要以植物b为食，两者又共同以植食性动物c为食。下列相关叙述错误的是( ) A．a、c分别处于第一、二营养级，其生态位重叠 B．a、b中的能量沿着食物链单向流动、逐级递减，最终以热能形式散失 C．生物群落中物种的生态位受生物因素影响，也与非生物因素有关 D．生态位分化是经自然选择形成的生物适应性，提高了生物对环境资源的利用率 6. (2024·宿迁沭阳中学)如图为生物界可能出现的4种生态金字塔。下列相关叙述错误的是( ) A．树→虫→鸟的数量金字塔和能量金字塔可分别用图甲和图丙表示 B．图丁不能表示能量金字塔，与能量流动具有逐级递减的特点有关 C．生态金字塔中，每一种生物只能属于一层，每一层都不含分解者 D．生态金字塔中每一层代表一个营养级，图中“1”代表第一营养级 7. (2024·山东卷)某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6 g·m－2和30 g·m－2，据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出，下列说法错误的是( ) A．能量不能由第二营养级流向第一营养级 B．根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低 C．流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量 D．第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量 8. (2024·海安期末)科学家在研究银泉自然生态系统能量流动时，统计了各营养级的同化量以及呼吸作用以热能散失的能量(kJ·m－2·a－1)，结果如图所示。相关叙述正确的是( ) A．输入该生态系统的总能量为各营养级同化量的总和 B．第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率约为16.2% C．第二营养级同化的能量的去向还包括其粪便和遗体残骸流向分解者的能量 D．第三营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量约为180 kJ·m－2·a－1 9. (2024·盐城中学)某科研小组对某湖泊生态系统的能量流动进行定量分析，得出甲、乙、丙三个营养级能量的相关数据(单位为J·cm－2·a－1)如下表所示，其中乙是生态系统中最主要的成分，R表示能量流动的去向之一，M、N为能量值。下列叙述正确的是( ) 营养级 R的能量 流向分解 者的能量 未利用 流向下一营 养级的能量 外来有机物 输入的能量 甲 6.8 0.5 7.2 0 11.0 乙 44.0 5.0 95.0 M 0 丙 9.5 1.5 11.0 N 5.0 A.流入该生态系统的总能量值为164.5 J·cm－2·a－1 B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为13.7% C．甲呼吸作用释放的能量都不会用于自身的生长、发育和繁殖 D．丙流入分解者的能量包括其遗体残骸和乙粪便中的化学能 二、 多项选择题 10. (2024·吉黑辽卷)下图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的，表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解，剩余积累于土壤。据图分析，下列叙述正确的是( ) 注：植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量，其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。 A．E是太阳照射到生态系统的能量 B．E2属于未被利用的能量 C．E3占净初级生产量的36% D．E3的产生过程是物质循环的必要环节 11. 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定量分析，结果如图。图中数字为能量数值，单位：J·km－2·a－1。下列分析正确的是( ) A．流入该生态系统的总能量为浮游植物等生产者固定的能量 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 三、 非选择题 12. (2025·如东期初)“人工鱼礁”是人为在海中设置的一种构造物，能为鱼虾等提供生长、产卵和栖息的场所。研究者提出了“多营养层次”海水生态养殖模式，即在上层挂绳养殖海带等藻类；在中层挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类；在底层设置人工鱼礁，养殖海参等底栖杂食动物。下图是研究者在某地设置的以人工鱼礁、海带养殖和牡蛎养殖为主体的“海洋牧场”，其内部部分构造和物质循环关系如图1所示。请分析回答下列问题： 图1 图2 (1)“海上牧场”新建后，桩柱表面很快被细菌附着，随后依次出现硅藻﹑藤壶等，该过程称为 。 (2)牡蛎属于该生态系统中的 (填成分)。牡蛎虽可滤食水体中的小型浮游植物，但大规模养殖还需定期投喂饵料，请从能量流动和物质循环的角度分析其原因： (2分)。 (3)该生态系统部分生物的能量流动过程如图2所示(a～d表示能量值)。图中M2表示 。图中表示牡蛎被分解者利用的能量是d(填字母)。 (4)研究者测定了四个区域表层海水的无机氮与活性磷含量(与海水富营养化程度呈正相关)，结果如图3所示。图中结果表明， 的海水富营养化程度最高，分析可能的原因是 (2分)。 图3 (5)这种养殖模式主要体现了生态工程的 原理。合理密养、立体养殖是提高养殖经济效益的有效措施。从群落结构的角度分析，立体养殖可以 。从能量流动的角度分析，合理密养可以 。 学科网（北京）股份有限公司 $$