第3章 第2节 生态系统的能量流动-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修2 生物与环境配套练习word（苏教版）

第二节　生态系统的能量流动 [学习目标] 1.通过分析能量在营养级间的流动情况和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点。 　2.用生态金字塔表示生态系统中各营养级间的能量、生物量或数量等关系。 　　3.概述生态系统能量流动规律在生产上的应用。 知识点一　生态系统能量流动的过程及特点 　　　　　　　　　　　　　　　　 [教材知识梳理] (一)能量流动的概念 指生态系统中能量的　　　　　　　　　　　和 　　　的过程。  　　(二)能量流动过程示意图 (1)补充图中甲~丁代表的内容: 甲:　　　　;乙:　　　　　　散失热能;丙:　　　　;丁:呼吸作用散失热能。  (2)据图总结流入每一营养级的能量最终去向: ①通过自身呼吸作用以　　　　形式散失。  ②流入　　　　　　(最高营养级除外)。  ③被　　　　分解而释放。  [微提醒] 　　动物同化的能量=摄入量-粪便有机物中的能量,即摄入的食物只有部分被同化。例如,蜣螂利用大象的粪便获得能量,就不能说蜣螂获得大象的能量。 　　(三)能量流动特点 单向 流动 沿食物链由　　　　　　流向　　　　　,不可逆转,也不能循环流动  逐级 递减 ①能量在沿食物链流动的过程中　　　　　　　　　,相邻两个营养级间的传递效率平均只有　　　　　;  ②营养级越多,在能量流动过程中散失的能量就　　　,生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级  [核心要点点拨] 　　(一)图示法理解能量流动概念 　　(二)图示法理解能量流动的特点及原因 　　(三)从来源和去路两方面分析流入某一营养级的能量 能量 来源 ①生产者的能量主要来自太阳能;②消费者的能量来自上一营养级同化的能量 能量 去向 流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可从以下两个角度分析: (1)不定时(能量的最终去路) ①自身呼吸消耗;②流入下一营养级;③被分解者分解利用。 (2)定时(某段时间内的能量去路) ①自身呼吸消耗;②流入下一营养级;③被分解者分解利用;④未被利用 　　(四)消费者各种能量之间的关系 (1)消费者摄入量=消费者同化量+粪便中的能量,即动物粪便中的能量不属于该营养级同化量,应为上一营养级同化量。 (2)消费者同化量=呼吸消耗量+用于生长、发育和繁殖的能量。 (3)用于生长、发育、繁殖的能量=分解者分解利用的能量+下一营养级摄入量。 (4)由(2)(3)可知,消费者的同化量=呼吸消耗量+分解者分解利用的能量+下一营养级摄入量。 　　(五)关于能量传递计算的方法归纳 在食物链中的相关计算 能量传递效率=×100% 　　若题干中未作具体说明,则一般认为能量传递的最低效率为10%,最高效率为20%。如食物链A→B→C→D。 ①已知D营养级的能量为M,则最少需要A营养级的能量为M÷(20%)3,最多需要A营养级的能量为M÷(10%)3; ②已知A营养级的能量为N,则D营养级获得的能量最多为N×(20%)3,最少为N×(10%)3 在食物网中的相关计算 ①在能量分配比例未知时,计算某一生物获得的能量最多(或最少) 知低营养级 求高营养级 知高营养级 求低营养级 ②在能量分配比例和能量传递效率已知时,对食物网中能量流动的计算,先根据题意写出相应的食物链,再根据各营养级之间的能量传递效率,按照从不同食物链获得能量的比例分别进行计算,最后将各条食物链中得到的值相加即可 [经典考题探究] 　　[例1]　[多选](2025·淮安月考)下图为某草场中的能量流动示意图,甲表示某生理过程,乙表示分解者,a~i、m、n代表各环节的能量值(其中a、b、c分别为各营养级的同化量,且b、c分别为从上一营养级同化的能量)。下列说法正确的是 (　　) A.流入该草场生态系统的总能量为a+m+n B.h包含初级消费者粪便中的能量 C.生产者用于生长、发育、繁殖的能量可表示为a-d-h D.第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为(n+c)/(b+m)×100% 听课记录: 　　[例2]　研究人员对某森林生态系统一年内的能量流动进行了研究,结果如下表(单位:J·m-2·a-1)。根据表中信息,下列有关该生态系统的叙述正确的是 (　　) 生产者 植食性 动物 肉食性 动物 分解者 流入能量 9.8×108 1.5×108 2.1×107 — 呼吸作用 6.1×108 8.1×107 1.6×107 1.7×108 A.肉食性动物处在食物链的第三营养级 B.相邻营养级间的能量传递效率都相同 C.初级消费者摄入的总能量是1.5×108 J·m-2·a-1 D.该生态系统未利用的能量约1.03×108 J·m-2·a-1 　　听课记录: [层级训练评价] (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)生态系统中能量的初始来源一定是太阳能。 (　　) (2)农业生态系统中,沼渣、沼液作为肥料还田,使能量能够循环利用。 (　　) (3)所有生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的能量。 (　　) (4)能量在生态系统的食物链中是以热能的形式流动的。 (　　) (5)食物链各营养级的能量去向都包括自身呼吸作用消耗、分解者分解利用、流入下一营养级。 (　　) (6)生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量补充。 (　　) (二)落实知能 2.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.分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量 C.生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量 D.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 3.如图所示的食物网中,戊的食物有1/2来自乙,1/4来自丙,1/4来自丁,且能量从生产者到消费者的传递效率为10%, 从消费者到消费者的能量传递效率为20%。若戊体重增加20 g,需要消耗植物 (　　) A.1 125 g B.1 600 g C.2 000 g D.6 500 g 4.[多选](2025·南京检测)科研小组对某人工池塘生态系统的能量流动进行定量分析,如下表所示[部分数据未给出,能量单位为J/(cm2·a),肉食性动物作为一个营养级研究],下列叙述错误的是 (　　) 生物类型 X 传递给 分解者 的能量 未利用 的能量 传给下一 营养级 的能量 外来有 机物输入 的能量 生产者 44.0 5.0 95.0 20.0 0 植食性动物 9.5 1.5 11.0 Y 5.0 肉食性动物 6.3 0.5 6.5 0.7 11.0 A.X代表的能量可以被生产者重新捕获而提高能量利用率 B.流入该人工池塘生态系统的总能量为164 J/(cm2·a) C.Y等于3 J/(cm2·a),植食性动物到肉食性动物的能量传递效率为12% D.除表中所示的组成成分外,该生态系统的组成成分还应有分解者 (三)迁移应用 5.下图为某区域生态系统中营养级之间的部分能量流动示意图[单位:J/(m2·a)]。 (1)某景区的各种生物构成了生命系统结构层次中的　　　。  (2)植食性动物的同化量为　　　　J/(m2·a),图中体现了能量流动的特点是　　　　　　　　　　　　。  (3)某油菜田中还分布有低矮的草本,在草本和油菜植株上也分布了相应的动物,从群落结构来看,属于群落的　　　　　　　　　。要调查该区域中田鼠的种群密度时,一般使用　　　　　法。  (4)农民在油菜田里除草、除虫,这体现了研究生态系统能量流动的实践意义为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (四)科学探究 6. 研究小组对某水产养殖水库的生态系统进行调查,该生态系统的部分食物网如图1所示,其中某食物链上能量流动关系如图2所示[字母表示能量值,单位:J/(m2·a)]。 (1)鲢鱼和鳙鱼主要在表水层和中间水层活动,乌鳢主要活动在中下层,这种现象反映了群落的　　　　　　结构,影响其分层活动的主要因素是　　　　　　　　　　。  (2)已知乌鳢对鳙鱼和鲢鱼的捕食概率相同,鲢鱼的主要食物是浮游植物。为了提高经济效益,水库逐步用鳙鱼取代鲢鱼,一段时间后水库出现水华现象(浮游植物大量繁殖),结合图1分析,其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  浮游植物种群密度上升。乌鳢的总同化量远大于c,其原因是　　　　　　　　　　　。  (3)在捕鱼季之前对鳙鱼进行生物量调查,其生物量实际值往往低于理论值。结合图2分析,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。捕鱼季之后,鳙鱼的生物量明显较少,减少部分主要是该生态系统的有效贡献,即该系统对系统外部的　　　输出。  知识点二　生态金字塔及能量流动规律在生产中的应用 　　　　　　　　　　　　　　　　 [教材知识梳理] 　　(一)生态金字塔 1.概念:是反映食物链和食物网各营养级之间生物　　　　、　　　　和　　　　比例关系的图解模型。  2.分析: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　　　。  3.类型 数量金字塔 概念 描述了某一时刻生态系统中各营养级的􀀁　　　　　　关系  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,但有时会出现数量金字塔􀀂　　　　　　的现象。例如,当许多昆虫以一株植物(如一棵树)为食时  生物量金字塔 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  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  能量金字塔 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  特点 能量金字塔一般不受生物􀀉　　　　　、组成成分和10　　　　　　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11　　　现象  　　(二)调查农田生态系统的能量流动 1.分小组进行调查活动,在调查前制订好调查方案,如确定好调查　　　和范围。  2.确定调查对象即农田生态系统中的主体　　　　(农作物),识别并判断主体生产者之外的其他生产者。  3.根据　　　　生长的不同阶段,分别观察农田生态系统中初级消费者的种类和数量。  4.观察并统计农田生态系统中　　　　　的种类,并估算其大致数量。  5.将调查结果填入制订的表格中。 　　(三)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,可以帮助人们设计人工生态系统,提高能量　　　　。例如,我国古代劳动人民在生产实践中总结出“桑基鱼塘”和“稻田养鱼”等生产模式。  2.研究生态系统的能量流动,合理地优化生态系统中的　　　　　　关系,使能量持续高效地流向对　　　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,农田中除草、除虫,农作物间作等。  [微提醒] 　　能量在食物链上传递的特点是逐级递减,但是在整个无机环境中,能量的总和不会变,它只不过是从一种形式转化为另一种形式,即能量守恒。 [核心要点点拨] 　　三种生态金字塔的比较 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 形状 (一般 情况下) 每一阶 含义 每一营养级生物所含能量的多少 每一营养级生物个体的数目 每一营养级生物的有机物的总干重 象征 含义 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般生物有机物的总干重沿食物链升高逐级递减 续表 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 特点 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形 分析 能量流动的过程中总是有能量的耗散,故能量流动逐级递减 成千上万只昆虫生活在一棵大树上时,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,所以某一时间浮游植物的生物量(用干重来表示)可能低于浮游动物的生物量 [经典考题探究] 　　[例1]　(2025·南京检测)能量金字塔、生物量金字塔及数量金字塔统称为生态金字塔, 某时刻调查了某地的生态金字塔,结果如图所示。下列叙述错误的是 (　　) A.海洋中某时刻可能出现如图甲所示的上宽下窄倒置的生物量金字塔 B.消费者个体小而生产者个体大,可能会出现图甲所示的数量金字塔 C.若图乙代表的是能量金字塔,“1”层只能是利用光能的自养型生物 D.生态金字塔中,每一层都不含分解者,但同种生物可以属于不同层 　　听课记录: 　　[例2]　下列关于生态系统能量流动的叙述,错误的是 (　　) A.由于生态系统的能量流动是逐级递减的,所以营养级越高则所同化的能量就越少 B.由于散失的热能不能被生产者重新固定,所以生态系统的能量流动是单向不可循环的 C.充分利用作物秸秆等可以提高能量传递效率 D.能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网 　　听课记录: [易误警示] 能量传递效率与能量利用率的比较 (1)能量传递效率:能量在沿食物链流动的过程中,逐级递减,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平均为10%~20%,且不能提高。 (2)能量利用率:通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值,或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值。合理调整能量流动,可提高能量利用率。 [层级训练评价] (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)能量金字塔能直观地反映出生态系统中各种群间的能量关系。 (　　) (2)某个营养级所容纳的有机物的总干重表示该营养级的生物量。 (　　) (3)利用农作物秸秆培育蘑菇,实现了生态系统中能量的循环利用。 (　　) (4)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向,提高生态系统的能量传递效率。 (　　) (5)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。 (　　) (二)落实知能 2.如图为两种生态金字塔示意图,其中Ⅰ为水生生态系统,Ⅱ为陆地生态系统。下列说法错误的是 (　　) A.金字塔Ⅰ可能是生物量金字塔 B.金字塔Ⅱ可能是数量金字塔 C.Ⅰ和Ⅱ都不能表示能量金字塔 D.Ⅰ中空白的营养级可代表昆虫,Ⅱ中空白的营养级可代表浮游动物 3.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 4.(2025·连云港检测)生态农庄是集种植、养殖、旅游观光于一体的新兴农业模式,下图是某农庄生态系统结构图。下列相关分析正确的是 (　　) A.该生态工程实现了物质和能量的循环利用,提升了经济效益 B.流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能 C.在该生态农庄中,可应用能量流动规律及时调整畜禽结构,提高能量传递效率 D.蚯蚓从粪便中获得的能量属于秸秆(水稻)和饲料中的能量 (三)迁移应用 5. 如图为某地能量金字塔简图,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。下表为食物链“草→鼠→鹰”中各种群一年间的能量流动情况(单位:107 kJ·a-1)。 种 群 同化 的总 能量 用于生长、 发育和繁 殖的能量 呼吸 消耗 传递给 分解者 传递给 下一营 养级 未被 利用 的能量 草 69.5 7.0 19.0 45.5 鼠 19.0 9.0 1.0 鹰 3.5 1.0 2.5 微量不计 无 (1)图中m1、m2表示的能量形式分别为　　　　　　　　　　　。  (2)据表分析,草用于生长、发育和繁殖的能量为　　　　　　kJ·a-1,能量从鼠到鹰的传递效率约为　　　　%(保留1位小数)。  一、知识体系构建 二、关键语句必背 1.生态系统的能量流动是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 2.能量流动的起点是生产者固定的总能量,流经生态系统的总能量几乎都来自生产者固定的太阳能。 3.各营养级的能量去向包括自身呼吸散失、被分解者分解和流入下一营养级(最高营养级除外)。 4.能量流动的特点是单向流动和逐级递减。 5.生态金字塔包括数量金字塔、生物量金字塔和能量金字塔,只有能量金字塔不可能倒置。 6.研究生态系统的能量流动,可以帮助人们提高能量的利用率,也可以使能量持续高效地流向对生产有益的部分。 三、素养好题训练 1.从健康的角度考虑,提倡素食可以减少脂肪和胆固醇等的摄入,能降低心血管等疾病的发病率。从生态系统的营养结构和生态系统功能的角度考虑,对提倡素食的好处描述不正确的是 (　　) A.提倡素食能使人类的食物链缩短 B.提倡素食能提高能量传递效率 C.提倡素食能减少生态系统中能量的损耗 D.提倡素食能使人类从生产者体内获得更多的能量 2.(2025·常州月考)稻—蟹—泥鳅复合生态种养就是用稻护蟹,蟹吃饵料、有机碎屑、杂草、昆虫等,泥鳅吃残饵、蟹粪,泥鳅粪肥田,从而实现人和自然环境共同受益。下列叙述正确的是 (　　) A.泥鳅粪、蟹粪可为水稻生长提供能量 B.水稻、杂草固定的能量为流入稻田的总能量 C.蟹和泥鳅组成了该生态系统的消费者营养级 D.该农业模式运用物质良性循环规律,实现了能量的多级利用 3.“以薅茶蓼,茶蓼朽止,黍稷茂止”出自《诗经》。我国古代劳动人民很早就认识到禾苗要茂盛生长,需要拔除茶蓼等杂草,杂草腐烂后可作为绿肥。下列叙述正确的是 (　　) A.农田中所有的杂草和禾苗共同构成一个群落 B.杂草和禾苗之间存在竞争和互利共生的关系 C.腐烂后的杂草作为绿肥可提高能量的利用率 D.除草可调整农田生态系统中能量流动的方向 4.下图中a、b、c、d代表四种类型的生态金字塔,有关说法不正确的是 (　　) A.某些水域生态系统的生物量金字塔为b型 B.c型金字塔中第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率小于10% C.森林生态系统的数量金字塔也可能为d型 D.在自然生态系统中,能量金字塔也可能出现倒置的现象 5.图1为某科研小组调查一个自然水域生态系统的部分食物网,图2为该水域鲢鱼所摄入能量的去向(图中字母表示相应能量)。请回答下列问题: (1)图1中的生产者是　　　　　　　　　　,乌鳢所处的营养级是　　　　　　　　　,鲇与黄鳝的种间关系是　　　　　　。  (2)为了调查该池塘中乌鳢的数量,第一次捕捞并标志15条乌鳢,第二次捕捞18条乌鳢,其中具有标志物的有2条。标志物不影响乌鳢的生存和活动,由此可估计该水域约有乌鳢　　　　条。研究发现被标志的乌鳢不容易再次捕获,则该种群数量的估计值　　　　(填“偏高”“偏低”或“不变”)。  (3)图2中,E表示　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,该生态系统中乌鳢的同化量是4.2×107 kJ,则从鲢鱼到乌鳢的能量传递效率为　　　　　。若鲢鱼粪便中含有的能量为2.0×108 kJ,某杂食性鱼以鲢鱼的粪便为食物,能量传递效率按15%计算,该杂食性鱼从鲢鱼处获得的能量是　　　　kJ。  课下请完成课时跟踪检测(九)第二节　生态系统的能量流动 知识点一 　 [教材知识梳理] (一)输入、传递、转化　散失 (二)(1)生产者　呼吸作用　分解者　(2)①热能　②下一营养级　③分解者 (三)低营养级　高营养级　逐级减少　10%~20%　越多 [经典考题探究] [例1]　选AB　流入该草场生态系统的总能量是生产者所固定的总能量和人工输入的有机物中的总能量,可表示为a+m+n,A正确;初级消费者粪便中的能量属于生产者同化量,即h包含初级消费者粪便中的能量,B正确;生产者用于生长、发育、繁殖的能量可表示为a-d,C错误;第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为c/(b+m)×100%,D错误。 [例2]　选D　肉食性动物不一定捕食植食性动物,也可能捕食肉食性动物,因此肉食性动物不一定处在食物链的第三营养级,A错误;相邻营养级间的能量传递效率一般在10%~20%,相邻营养级间的能量传递效率不一定都相同,B错误;流入植食性动物的能量为初级消费者的同化量,摄入量=同化量+粪便量,因此初级消费者摄入的总能量应大于1.5×108 J·m-2·a-1,C错误;该生态系统未利用的能量=生产者同化的能量-所有生物呼吸作用散失的能量=9.8×108-6.1×108-8.1×107-1.6×107-1.7×108=1.03×108 (J·m-2·a-1),D正确。 [层级训练评价] 1.(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ 2.选D　能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失过程,A正确;分解者的作用就是将动植物遗体和遗物中的有机物分解成无机物,并从中获取生命活动所需的能量,B正确;生态系统维持正常功能需要不断地输入太阳能,C正确;生产者固定的能量除用于自身呼吸外,部分流向分解者,还有一部分流向下一营养级,D错误。 3.选C　由题图可知,甲为生产者,戊共有以下食物链:①甲→乙→戊,戊增加20×1/2=10(g),需要乙10÷20%=50(g),需要甲50÷10%=500(g);②甲→丙→戊,戊增加20×1/4=5(g),需要丙5÷20%=25(g),需要甲25÷10%=250(g);③甲→丙→丁→戊,戊增加20×1/4=5(g),需要丁5÷20%=25(g),需要丙25÷20%=125(g),需要甲125÷10%=1 250(g),故共需要甲500+250+1 250=2 000(g)。 4.选ABD　根据每个营养级能量的去向可知,X应该表示呼吸作用以热能形式散失的能量,该部分能量不能被生物重新捕获,A错误;流入该人工池塘生态系统的总能量=生产者固定的总能量+人工输入的能量,即44.0+5.0+95.0+20.0+5.0+11.0=180 [J/(cm2·a)],B错误;Y表示传入下一营养级(肉食性动物)的能量,即6.3+0.5+6.5+0.7-11.0=3 [J/(cm2·a)],植食性动物同化的能量为9.5+1.5+11.0+3=25 [J/(cm2·a)],植食性动物到肉食性动物的能量传递效率为3/25×100%=12%,C正确;除表中所示的组成成分外,该生态系统的组成成分还应有分解者、非生物的物质和能量,D错误。 5.解析:(1)在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合称为生物群落,因此该景区的各种生物构成了群落。 (2)结合图示可知,第二营养级同化的能量为3.27×105-1.31×105=1.96×105J/(m2·a);由于生态系统最终的能量来自光能,只能通过生产者的光合作用流进生态系统,能量散失的途径是热能,热能不能再被利用,因此图中能量流动具有单向性,且沿食物链逐级递减。 (3)该油菜田中分布的低矮的草本和油菜及相应的动物有明显的分层现象,从群落结构来看,属于群落的垂直结构;田鼠活动能力强,活动范围广,所以调查其种群密度应采用标志重捕法。 (4)农民在油菜田里除草、除虫,可以减少能量流向人类以外的方向,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。 答案:(1)群落　(2)1.96×105　单向流动、逐级递减　(3)垂直结构　标志重捕　(4)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 6.解析:(1)由题干可知,鲢鱼、鳙鱼和乌鳢在水中的分布具有明显的分层现象,这种现象反映了群落的垂直结构。决定动物分层活动的主要因素是食物和栖息地,动物的分层会随着植物的分层而分层。 (2)水库逐步用鳙鱼取代鲢鱼,说明水库中鲢鱼在不断减少,鳙鱼在不断增加,一段时间后水库出现水华现象(浮游植物大量繁殖),可能是鳙鱼主要取食浮游动物,浮游动物减少,对浮游植物取食量下降,导致浮游植物种群密度上升,出现水华。c表示乌鳢通过取食鳙鱼获得的同化量,乌鳢的总同化量远大于c,原因是乌鳢除了取食鳙鱼还取食其他生物。 (3)由图2可知,理论上鳙鱼的生物量除了储存在鳙鱼体内的,还有部分流向分解者和乌鳢,而实际测到的生物量只有储存在鳙鱼体内的,因此调查得到的生物量实际值往往低于理论值。捕鱼季之后,鳙鱼的数量减少,则鳙鱼的生物量明显较少,减少部分主要是该生态系统的有效贡献,即该系统对系统外部的物质输出。 答案:(1)垂直　食物和栖息地　(2)鳙鱼主要取食浮游动物,浮游动物减少,对浮游植物取食量下降　乌鳢还取食其他生物　(3)鳙鱼的能量还有部分流向分解者和乌鳢　物质 知识点二 　 [教材知识梳理] (一)1.数量　质量　能量　2.生态系统稳定　低　越少 3.􀀁个体数量　􀀂倒置　􀀃质量关系　􀀄干重　􀀅大于 􀀆大于　􀀇减少　􀀈同化　􀀉个体大小　10代谢速率　11倒置 (二)1.对象　2.生产者　3.农作物　4.次级消费者 (三)1.利用率　2.能量流动　生产 [经典考题探究] [例1]　选C　海洋中,浮游植物个体小、寿命短,会不断地被浮游动物摄食,所以在某一时刻,浮游动物的生物量可能会大于浮游植物,从而出现图甲所示的生物量倒置的金字塔,A正确;如果消费者个体小而生产者个体大,如昆虫和树,那么数量金字塔就会呈现如图甲所示上宽下窄倒置的金字塔形,B正确;能量金字塔中,“1”层是第一营养级,第一营养级是生产者,生产者能利用光能或化学能将无机物转化为有机物,属于自养型生物,所以若图乙代表的是能量金字塔,“1”层是利用光能或化学能的自养型生物,C错误;在生态金字塔中,只包括生产者和消费者,不含分解者,而同一种生物可以属于不同营养级,进而属于不同层,D正确。 [例2]　选C　生态系统中的能量沿食物链流动时,部分能量以热能的形式散失,部分能量被分解者利用,所以营养级越高同化的能量就越少,A正确;生产者只能固定光能或化学能,而不能固定每个营养级及分解者所散失的热能,所以生态系统的能量流动是单向不可循环的,B正确;生态系统的能量传递效率一般不能人为改变,充分利用作物秸秆只能提高能量利用率而不能提高能量传递效率,C错误;能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网,D正确。 [层级训练评价] 1.(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× 2.选D　金字塔 Ⅰ 可能是生物量金字塔,如海洋浮游植物的生物量小于浮游动物,但浮游植物繁殖速度很快,A正确;金字塔 Ⅱ 可能是数量金字塔,如一棵大树和树上的许多昆虫,B正确; Ⅰ 和 Ⅱ 都不能表示能量金字塔,因为能量金字塔只能是正金字塔形,C正确; Ⅰ 中空白的营养级可代表海洋中的浮游动物, Ⅱ 中空白的营养级可代表树上的昆虫,D错误。 3.选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。 4.选D　由题图可知,该生态工程实现了物质的循环利用和能量的多级利用,提升了经济效益,生态系统中的能量不能循环利用,A错误;流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和投放到该生态系统的饲料和化肥中的有机物中的能量,B错误;在该生态农庄中,可应用能量流动规律及时调整畜禽结构,提高能量利用率,能量传递效率不会改变,C错误;粪便中的能量属于牛等牲畜、鸡等家禽未同化的能量,属于秸秆(水稻)和饲料中的能量,D正确。 5.解析:(1)题图中m1表示的能量形式为太阳能,m2表示的能量形式为呼吸作用散失的热能。 (2)据表分析可知,草用于生长、发育和繁殖的能量为(7.0+19.0+45.5)×107=7.15×108 (kJ·a-1);能量从鼠到鹰的传递效率为鹰同化的总能量÷鼠同化的总能量×100%=(3.5×107)÷(19.0×107)×100%≈18.4%。 答案:(1)太阳能、(呼吸作用散失的)热能 (2)7.15×l08　18.4 课堂小结与随堂训练 1.选B　提倡素食即人直接以植物性食物为食,从生产者到人类只有两个营养级,因此,缩短了食物链,可以使人类从生产者体内获得更多的能量,以减少能量的损耗,但不能提高能量传递效率。 2.选D　泥鳅粪、蟹粪中的有机物被分解者分解,释放的能量以热能形式散失,不能为水稻生长提供能量,水稻生长所需能量主要来自太阳能,A错误;流入稻田的总能量除了生产者(水稻、杂草等)固定的太阳能总量,还包括饵料等中的化学能,B错误;生态系统的消费者营养级包括多种生物,蟹和泥鳅只是其中一部分,不能说它们组成了消费者营养级,并且蟹和泥鳅在该生态系统中还可作为分解者,C错误;该农业模式中,通过稻护蟹,蟹吃饵料、有机碎屑、杂草、昆虫等,泥鳅吃残饵、蟹粪,泥鳅粪肥田,实现了物质的良性循环,使得能量多级利用,提高了能量利用率,D正确。 3.选D　群落包括该区域中所有的植物、动物和微生物,A错误;杂草和禾苗都是植物,在生活过程中,会竞争光照、水分、养料等环境资源,所以杂草和禾苗之间存在竞争关系,杂草的存在不利于太阳能流向禾苗,而清除杂草后有利于禾苗的生长,所以杂草与禾苗不存在互利共生关系,B错误;腐烂后的杂草作为绿肥,能为禾苗提供无机物,但腐烂后杂草中的能量不能被禾苗利用,不能提高能量的利用率,C错误;除草可调整农田生态系统的能量流动方向,使太阳能最大限度流向农作物,从而使能量流向对生产最有益的部分,D正确。 4.选D　 某些水域生态系统中由于浮游植物个体小,且生长周期短,使得浮游动物和底栖动物的生物量在某时刻可能大于浮游植物,其生物量金字塔为b型,A正确; c图中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为48÷596×100%≈8.1%,小于10%,B正确; 森林生态系统中乔木等植物(第一营养级)的数量可能比以植物为食的昆虫等动物(第二营养级)的数量少,捕食以植物为食的昆虫等动物的第三营养级的数量可能比第二营养级的生物数量少,其数量金字塔为d型,C正确; 生态系统的能量流动是单向传递、逐级递减的,因此能量金字塔不会出现倒置的现象,D错误。 5.解析:(1)生产者是能利用简单的无机物合成有机物的自养生物或绿色植物,图1中的生产者有浮游植物和底层植物。乌鳢所处的营养级是第三营养级(比如浮游植物→鲢鱼→乌鳢)和第四营养级(比如浮游植物→浮游动物→白鲦→乌鳢)。鲇以黄鳝为食,且两者都能以棒花鱼为食,因此两者是捕食和竞争关系。 (2)标志重捕法的计算公式为:种群个体数量=第一次捕获并标志的个体数量×重捕个体数量/重捕中被标志个体数量,据此估计该水域约有乌鳢15×18÷2=135(条)。被标志的乌鳢不容易再次捕获,则重捕中被标志的个体数偏少,故该种群数量的估计值偏高。 (3)分析图2:A表示鲢鱼粪便中的能量;B表示鲢鱼同化的能量;C表示鲢鱼用于生长、发育、繁殖的能量;D表示鲢鱼遗体、残骸中的能量;E表示鲢鱼呼吸作用散失的能量。从鲢鱼到乌鳢的能量传递效率=乌鳢同化量÷鲢鱼同化量×100%,故为(4.2×107)÷(1.5×109)×100%=2.8%。鲢鱼的粪便量不属于鲢鱼的同化量,某杂食性鱼以鲢鱼的粪便为食物,该杂食性鱼从鲢鱼处获得的能量是0 kJ。 答案:(1)浮游植物和底层植物　第三、四营养级　捕食和竞争　(2)135　偏高　(3)鲢鱼呼吸作用以热能形式散失的能量　2.8%　0 学科网（北京）股份有限公司 $