第3章 第3节 生态系统中的能量单向递减流动-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修2 生物与环境配套课件PPT（浙科版）

该高中生物学课件聚焦生态系统能量单向递减流动，系统梳理初级/次级生产量、能量流动过程及特点、实践意义等核心知识，通过主干知识梳理、预习自评和思考题搭建学习支架，衔接前后知识点。 其亮点在于采用四层学习内容递进设计，通过模型建构（如次级生产量流程）、校园生态系统能量流动调查等探究活动，培养科学思维与探究实践能力，结合典例分析和跟踪训练深化物质与能量观。学生能提升知识应用能力，教师可获得系统教学资源，高效落实核心素养。

第三节 生态系统中的能量单向递减流动 学习目标 1.说明初级生产量是生态系统的基石。 2.阐述能量流动的过程及特点。 3.讨论研究能量流动在生产实践中的意义。 目 录 01 四层学习内容1 落实必备知识 02 03 04 四层学习内容2 融通关键能力 四层学习内容3·4 浸润学科素养和核心价值 课时跟踪检测 四层学习内容 落实必备知识 1 主干知识梳理 一、生态系统的生产量 1.初级生产量 概念 绿色植物通过光合作用所固定的_____或所合成的_________ 地位 生态系统的基石 计算关系 总初级生产量=_________________________ 能量 有机物质 净初级生产量+呼吸消耗量 续表 特点 ①不同生态系统的净初级生产量存在很大差异:陆地生态系统中热带雨林的净初级生产量是最高的，平均2 000 g/(m2·a)。温带常绿林、落叶阔叶林、北方针叶林、草原和荒漠的净初级生产量依次减少。海洋生态系统的年净初级生产总量约为陆地的一半; ②陆地生态系统的初级生产量具有______变化特征; ③初级生产量随群落的演替而逐渐______ 垂直 增加 2.次级生产量 (1)概念:指生态系统中异养生物(包括消费者和分解者)第_____次的有机物生产，生产的有机物或____________就是次级生产量。 二 固定的能量 (2)生产过程:次级生产者的同化量(总次级生产量)-呼吸消耗量，即为净次级生产量。 二、生态系统的能量流动过程及特点 流动方向 ______→植物→__________→肉食动物→顶级肉食动物 输入方式 太阳能通过植物的_________进入生态系统 传递渠道 __________________ 散失形式 通过生物体的_____以热能的形式散失 特点 ___________________ 太阳 植食动物 光合作用 食物链和食物网 呼吸 单向流动、逐级递减 续表 原因 (1)通过生物体的______而散失的热能不能重新转化为化学能和太阳能; (2)高一级营养级获得的能量不能回流到原来的营养级 传递效率 (1)概念:指_______之间或食物链不同环节之间能量传递的百分比; (2)计算公式 林德曼效率=×100% 呼吸 营养级 三、能量流动金字塔 1.形状:呈现__________的金字塔形。 2.不能倒置的原因 (1)生产者所固定的能量一定______(填“大于”“等于”或“小于”)以取食生产者为生的植食动物所同化的能量。 (2)肉食动物同化的能量______(填“大于”“等于”或“小于”)所捕食的植食动物。 下宽上窄 大于 小于 3.能量传递效率 (1)陆生生态系统:约______。 (2)海洋生态系统:会大于10%，但能量的______规律不变。 10% 递减 四、研究能量流动的意义 意义 有利于帮助人类合理地调整生态系统中的__________关系，使能量持续高效地流向对人类有益的方向 实例 在农业生态系统中，根据能量流动规律建立人工生态系统，使能量得到充分利用 能量流动 1.判断下列说法的正误 (1)生态系统的生产量有初级生产量和次级生产量。( ) (2)次级生产量的制造者包括消费者和分解者。( ) (3)生态系统中能量的初始来源只有太阳能。( ) 提示:生态系统中的能量也可来自某些无机物氧化分解释放的能量。 预习效果自评 √ √ × (4)直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量。 ( ) 提示:以低营养级的生物为食将减少生态系统的能量消耗。 (5)因光照缺乏，深海区下层几乎没有初级生产量和次级生产量。( ) 提示:深海区下层存在能进行化能合成的生物和异养生物，因此有初级生产量和次级生产量。 × × (6)兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化量的一部分。 ( ) 提示:同化量=摄入量-粪便量，兔排出的粪便中的能量属于草的同化量。 (7)生产者固定的能量等于消费者和分解者同化能量之和。( ) 提示:生产者固定的能量大于消费者和分解者同化的能量之和。 × × 2.如图是有关生态系统关系的示意图，其中不符合该示意图的是 (　　) A.甲:摄入量　　　 乙:同化量　 　　 丙:粪便 B.甲:同化量　　　 乙:净次级生产量 丙:呼吸量 C.甲:净初级生产量　　 乙:总初级生产量 丙:呼吸量 D.甲:总初级生产量　　 乙:净初级生产量 丙:呼吸量 √ 解析:摄入量=同化量+粪便量，A正确;同化量=净次级生产量+呼吸量，B正确;净初级生产量=总初级生产量-呼吸量，C错误;总初级生产量=净初级生产量+呼吸量，D正确。 3.思考题 (1)能量在流动过程中逐级递减，与能量守恒定律矛盾吗?为什么? 提示:不矛盾。能量在流动过程中逐级递减，指的是流入各个营养级的能量。能量守恒定律可以用于衡量流入某个生态系统的总能量，总能量=储存在生态系统(生物体的有机物)中的能量+被各个营养级的生物利用、散发至非生物环境中的能量。因此，虽然能量在流动过程中逐级递减，但总能量依然遵循能量守恒定律。 (2)某生态学家对某水生生态系统的营养结构和能量流动情况调查后，得到了如图所示的食物网和表中的能量数据，请思考以下问题: 生物类群 同化的能量 浮游植物 8 100 浮游动物 600 双翅目幼虫 120 摇蚊幼虫 900 太阳鱼 210 鲈鱼 30 注:同化的能量单位为102 kJ/(m2·a)。 ①浮游植物同化的能量，除了一部分流向下一营养级外，其他的去向有哪些? 提示:自身呼吸释放、流向分解者、未被利用。 ②尝试计算一下能量在第一个营养级和第二个营养级之间的传递效率。 提示: 能量在第一个营养级和第二个营养级(摇蚊幼虫和浮游动物)之间的传递效率为(900+600)/8 100×100%≈18.52%。 精要内容把握 一、知识体系建一建 二、核心语句背一背 1.所有的消费者和分解者都直接或间接地利用初级生产量为生，因此初级生产量是生态系统的基石。 2.能量在流动过程中，随着营养级的增加而呈现逐渐减少的趋势，因此能量的流动呈现下宽上窄的金字塔形。 3.研究能量流动规律有利于帮助人类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有益的方向。 四层学习内容 融通关键能力 2 提能点（一）　生态系统的生物量与生产量 发展认知 1.初级生产量的特点 (1)初级生产量是生态系统的能量总来源，没有初级生产量就没有消费者和分解者，也就没有生态系统。 (2)初级生产量在不同的生态系统中差别很大，主要与光照、温度、水、二氧化碳和矿质营养等因素有关。 2.比较初级生产量、生物量和次级生产量 项目 初级生产量 生物量 次级生产量 定义 绿色植物通过光合作用所固定的能量或所合成的有机物质 生物在某一特定时刻，单位面积或单位体积内实际存在的有机物质的鲜重或干重总量 在生态系统中第二次的有机物生产量或固定的能量 续表 能量来源 太阳光能 太阳光能或有机物 植物、其他动物和一切现成有机物 单位 g/(m2·a)或J/(m2·a) g/m2或J/m2 g/(m2·a)或J/(m2·a) 能量大小 最大 较大 较小 三者的 关系 (1)净生产量表示在某一特定时刻的有机物积累量时即为生物量;(2)次级生产量的能量来源于初级生产量;(3)初级生产量、生物量和次级生产量的能量均直接或间接来源于太阳光能 3.净初级生产量的制约因素 (1)不同生态系统的净初级生产量随温度和降水量的不同而有很大差异。 (2)不同生态系统中的净初级生产量与该生态系统中植物群落状况有关——如热带雨林中植物群落具有明显的分层现象，则其光合效率较高，其净初级生产量也相对较高。相反，苔原生态系统中植物群落较简单，其净初级生产量也较小。 4.次级生产量的生产过程 模型建构 续表 模型解读 ①吃进的即生物的摄食量，并不能完全转化为生物的同化量，还应减去未被同化的粪便中的能量; ②净次级生产量用于生物体的生长和繁殖，不包含呼吸的能量; ③次级生产量的能量来源既可以是初级生产量，也可以是次级生产量; ④次级生产量是异养生物对有机物的第二次制造，所有产生次级生产量的生物均为次级生产者(包括消费者和分解者); ⑤提高圈养动物的同化量/摄食量(吃进的)，并不能提高能量的传递效率，但能提高能量的利用率 微提醒:海洋的年净初级生产总量仅约为陆地的1/2，但净次级生产总量相当于陆地的3倍多，原因是海洋面积虽然大，但大部分都是开阔的大洋，生产者相对较少，因此年净初级生产总量较陆地少，但是海洋生态系统中，植食动物利用藻类的效率远远高于陆地动物利用植物的效率，因此海洋的净次级生产总量较陆地多。 [例1]　初级生产量是指生产者所固定的能量，生物量是指净生产量在某一调查时刻前的积累量。下列关于生态系统中生产量和生物量的叙述，正确的是 (　　) A.顶极群落的总初级生产量与植物呼吸消耗量相等 B.次级消费者同化的能量即为总次级生产量 C.随着营养级的增加，生物量一定减少 D.海洋的净次级生产总量相当于陆地净次级生产总量的三倍多 √ [解析]　顶极群落的总初级生产量与总呼吸消耗量相等，A错误;次级生产量指异养生物(包括消费者和分解者)利用现成有机物质而生产出来的有机物质，B错误;一般情况下，随着营养级的增加，生物量减少，但不绝对，如海洋生态系统，浮游植物的个体小、繁殖力强，在某个时刻第二个营养级生物量可能大于第一个营养级生物量，C错误;海洋中植食动物利用藻类的效率比陆地动物利用植物效率高，因此海洋的净次级生产总量相当于陆地净次级生产总量的三倍多，D正确。 [例2]　演替中的群落向顶极群落发展过程中，有些植物可能被替代，这种替代一直发展到相对稳定的顶极群落。下列相关叙述错误的是 (　　) A.演替中的群落用于植物呼吸消耗的能量比顶极群落的少 B.演替中的群落用于植物生长和繁殖的净初级生产量比顶极群落的多 C.演替中的群落总初级生产量较顶极群落高 D.演替中的群落生物量增加速率大于顶极群落 √ [解析]　演替中的群落用于植物呼吸消耗的能量比顶极群落的少，A正确;演替中的群落用于植物生长和繁殖的净初级生产量比顶极群落的多，B正确;演替中的群落总初级生产量较顶极群落低，C错误;演替中的群落生物量增加速率大于顶极群落，D正确。 [拓展延伸] 演替过程中相关“量”的变化 (1)物种数量:自然状态下，演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展，演替过程中物种数量增加，丰富度增加，达到顶极群落维持稳定。 (2)有机物总量:演替过程中有机物总量增加，达到顶极群落维持稳定。 (3)初级生产量:演替过程中初级生产量逐渐增加，但由于树冠层的影响，随着演替会略有下降，然后达到顶极群落时维持稳定。 (4)净初级生产量:演替过程中净初级生产量先增加后减少，达到顶极群落时维持稳定。 (5)次级生产量:演替过程中次级生产量增加，达到顶极群落时维持稳定。 (6)生物量:生态系统的生物量总量在演替过程中增加，达到顶极群落时维持稳定。 跟踪训练 √ 1.下列关于生态系统中生产量和生物量的叙述，正确的是 (　　) A.凡是细菌都属于次级生产者 B.经调查，某热带雨林的生物量为2 000 g/(m2·a) C.初级消费者粪便中的能量属于次级生产量 D.某一动物的净次级生产量用于生长和繁殖 解析:硝化细菌等属于自养型微生物，不是次级生产者，A错误;初级生产量单位通常用g/(m2·a)或J/(m2·a)表示，在陆地生态系统中热带雨林的净初级生产量平均是2 000 g/(m2·a)，而生物量是指生物在某一特定时刻，单位面积或单位体积内实际存在的有机物质的鲜重或干重总量，单位为g/m2或J/m2，B错误;初级消费者粪便中的能量属于上一营养级同化的能量，即初级生产量，C错误;某一营养级动物的次级生产量指其用于生长和繁殖的能量，D正确。 2.如图表示动物利用食物的部分过程。结合此图判断，下列叙述正确的是 (　　)   A.净次级生产量在某一特定时刻的积累量即为该动物的生物量 B.动物产生粪便中的能量属于它对食物的同化量 C.植食动物对食物的获取量不属于生产者的净初级生产量 D.次级生产量不需要依靠植物在光合作用中产生的有机物质 √ 解析:净次级生产量在某一特定时刻的积累量即为该动物的生物量，A正确;动物产生粪便中的能量属于上一个营养级的同化量，B错误;生产者固定的能量中一部分被自身呼吸作用消耗掉，剩下的可用于生长、发育和繁殖，这部分能量称为净初级生产量，故植食动物对食物的获取量属于生产者的净初级生产量，C错误;次级生产过程是指消费者和分解者利用生态系统中现有的有机物质再生产有机物质的过程，故次级生产量需要依靠植物在光合作用中产生的有机物质，D错误。 3.如图表示某森林群落演替过程中初级生产量和呼吸量的变化。据图分析，下列叙述错误的是 (　　) A.呼吸量是指群落中生产者和各级消费者呼吸作用的总量 B.群落演替至成熟阶段时，初级生产量与呼吸量大致相等 C.在演替过程中群落的生物量不断增加，最终达到最大并保持稳定 D.为保持原有演替方向，应将每年的采伐输出量控制在当年增加的生物量以内 √ 解析:呼吸量是指群落中生产者、各级消费者和分解者呼吸作用的总量，A错误;据图分析可知，群落演替至成熟阶段时，初级生产量与呼吸量大致相等，B正确;在演替过程中群落的生物量不断增加，最终达到最大并保持稳定，C正确;每年的采伐输出量控制在当年增加的生物量以内，可保持原有演替方向，D正确。 提能点（二）　生态系统的能量流动特点及计算 任务驱动 呼伦贝尔草原上的鹰捕食 兔子，存在一条食物链:草→ 兔→鹰。草原上的生产者主要 是草，几乎全部动物都是直接 或间接由草养活，下图表示能 量流经第二个营养级的示意图。请分析回答下列问题: (1)草的能量来自哪里?它的能量通过什么途径传递给其他动物? 提示:草的能量来自太阳能。传递途径为食物链或食物网。 (2)图中第二个营养级的摄入量(a)和粪便量(c)、初级消费者的同化量(b)之间具有的等量关系是什么? 提示:摄入量(a)=粪便量(c)+同化量(b)。 (3)初级消费者粪便中的能量属于哪个营养级的能量?第三个营养级粪便中的能量呢? 提示:初级消费者粪便中的能量属于第一个营养级的能量，第三个营养级粪便中的能量属于第二个营养级的能量。 (4)初级消费者同化的能量有哪几个流向? 提示:初级消费者同化的能量的流向有自身呼吸散失、被分解者利用和流向下一个营养级。 生成认知 1.能量流动的特点及原因 特点 相关分析 单向 流动 表现 能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级 原因 生物之间的捕食关系不可逆转 逐级 递减 规律 陆生生态系统相邻两个营养级间的能量传递效率约为10% 原因 ①各营养级生物的呼吸消耗;②各营养级同化的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级利用的部分 2.生态系统中的能量流动过程 (1)以第二个营养级为例分析能量的来源与去路 模型图示 续表 模型分析 ①摄入能量(a)=消费者同化能量(b)+粪便中能量(c)，即动物粪便中的能量不属于该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量; ②同化能量(b)=呼吸消耗(d)+用于生长和繁殖(e); ③生长和繁殖的能量(e)=分解者利用(f)+下一营养级摄入(i)+未被利用(j); ④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形式被储存起来的能量等; ⑤一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级摄入的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量; ⑥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)能量的转化与散失 转化 ①生产者:光能 有机物中的化学能; ②消费者:食物中的化学能 自身化学能 散 失 ①形式:热能。热能是能量流动的最后形式; ②过程: ③特殊途径:动植物遗体形成的煤炭、石油等 热能 3.能量传递效率的相关计算 (能量传递效率按10%~20%范围确定) (1)在某一食物链中的计算 在食物链中，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。 (2)在食物网中的相关计算问题 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): 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。 [典例]　(2025·浙江北斗星盟联考)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)。下列说法错误的是(　　) 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 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% √ [解析]　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正确；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。 [易错提醒] 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，陆生生态系统各营养级之间大约只有10%的能量能够传递到下一个营养级，而在海洋生态系统中会大于10%。 (2)能量利用率:流入最高营养级的能量占生产者所固定的能量的比值。在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，因此食物链越短，能量利用率越高。 跟踪训练 1.下列关于生态系统能量流动的叙述，正确的是 (　　) A.稳定的生态系统不需要从外界输入能量 B.每个营养级所同化的能量都包括自身呼吸消耗、流入下一营养级、分解者分解、未利用等4个方向 C.蜣螂以羊的粪便为食，说明羊同化的能量有部分流入蜣螂 D.绿色植物只能把照射到植物体上很少的太阳能转化为化学能储存下来 √ 解析:维持生态系统的稳定必须由人工输入能量或生产者通过光合作用(和化能合成作用)从外界输入能量，A错误;最高营养级所同化的能量没有流入下一营养级的能量，B错误;蜣螂以羊的粪便为食，羊的粪便所含的能量不是羊同化的能量，应该属于羊上一营养级同化的能量，C错误;绿色植物只能把照射到植物体上很少的太阳能通过光合作用转化为化学能储存起来，D正确。 2．(2025·嘉兴期末)如图表示“螳螂捕蝉，黄雀在后”中部分能量流动关系，字母代表的是能量值。下列叙述正确的是(　　) A．从题干中可推出存在的食物链为“蝉→螳螂→黄雀” B．当某种原因导致某生态系统的螳螂减少时，黄雀的数量也会变少 C．图中c、d、f以相同的能量形式流向分解者 D．螳螂和黄雀之间的能量传递效率可用b/a×100%表示 √ 解析:食物链的起点为生产者，“螳螂捕蝉，黄雀在后”可推出存在的食物链为“植物→蝉→螳螂→黄雀”，A错误；由于生态系统中黄雀的食物不止是螳螂，当某种原因导致某生态系统的螳螂减少时，黄雀的数量不一定会变少，B错误；图中c、d、f均以有机物中的化学能的形式流向分解者，C正确；螳螂和黄雀之间的能量传递效率是指黄雀的同化量占螳螂同化量的百分比，黄雀的同化量为e，螳螂的同化量为a，能量传递效率可以用e/a×100%表示，D错误。 四层学习内容 浸润学科素养和核心价值 3·4 探究活动——调查校园(或公园)生态系统中的能量流动 活动原理 生态系统的能量是沿食物链和食物网流动的，通过调查一个生态系统中生物成分的物种和数量，依据生物的食性，确定各物种在食物链和食物网中的地位，并划分相应的营养级，可以定性分析该生态系统的能量流动过程及其特点 目标要求 (1)学会不同生物类群的调查方法; (2)通过物种调查和食物关系分析，绘制该生态系统的食物网; (3)划分相应的营养级，绘制数量金字塔，分析能量流动的特点 续表 方法步骤 (1)确定调查区域:在校园(或公园)内选择植物和动物种类较多的区域作为调查区域，估算该调查区域的面积 (2)调查生物种类和个体数量:可以分组同时开展以下内容的调查(也可以先调查动物再调查植物) ①木本植物调查;②草本植物调查;③昆虫调查;④其他动物调查; 续表 方法步骤 (3)生物种类鉴定:将所观察、捕捉或拍摄的物种，进行种类鉴定，若无法鉴定到种的可以鉴定到目、科、属等类群; (4)数据统计与分析:①计算种群数量;②动物食性的确定;③食物链和食物网的确定;④划分相应的营养级，统计各营养级的总个体数量，记录在提前设计的表中; (5)交流讨论 素养训练 1.兴趣小组对校园池塘生态系统进行了能量流动调查，图1表示食物网，图2为该池塘中不同体长鲤鱼的食性比例。下列相关叙述错误的是 (　　) A.该生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量 B.增重相同时，体长为2.8 cm的鲤鱼比体长为4.2 cm的鲤鱼消耗藻类的能量多 C.若相邻营养级间的能量传递效率为20%，则体长为4.2 cm的鲤鱼群体增加10 kJ的能量，理论上需要消耗100 kJ藻类的能量 D.在藻类爆发季节，投放沼虾比投放相同体重的鲤鱼控制藻类效果好 √ 解析:池塘生态系统的结构包括食物链、食物网和生态系统的组成成分，A错误;增重相同时，体长为2.8 cm的鲤鱼从长食物链获取能量比体长为4.2 cm的鲤鱼多，能量损失多，所以消耗藻类的能量多，B正确;若体长为4.2 cm的鲤鱼群体增加10 kJ的能量，理论上需要消耗的藻类能量:10×25%÷20%÷20%+10×75%÷20%=100 kJ，C正确;沼虾仅以藻类为食，而鲤鱼以沼虾为食时，减少了藻类的天敌，所以在藻类爆发季节，投放沼虾比投放相同体重的鲤鱼控制藻类效果好，D正确。 2.新余市孔目江国家湿地公园位于江西省，是由河流、湖泊、库塘、泉眼和水田构成的复合湿地生态系统，堪称我国南方乡村湿地组合的代表和乡村湿地文化的典型。 (1)若要认识湿地公园内的群落，首先要研究该群落的　　　　　。若对湿地公园内土壤进行小动物丰富度的调查，结果发现取样深度不同，土壤中小动物种类不同，这体现了群落的______结构。  物种组成 垂直 (2)湿地公园生态系统的结构包括　　　　　　　　　　。该生态系统中绿色植物同化的能量一部分用于植物自身呼吸作用以热能形式散失，另一部分用于　　　　　　　　　。生态系统中能量只能从前一营养级流向后一营养级，其原因是____________________________ __________________________________________。 组成成分和营养结构 植物的生长和繁殖 食物链中各营养级之间的捕食关系是不可逆转的，这是长期自然选择的结果 (3)分析食物网中“水生植物→草鱼→野鸭”这条食物链时，测得一定时间内流经野鸭的能量为20 kJ，流经草鱼的能量为1 000 kJ，有同学认为这不符合能量流动10%~20%的传递效率。你是否同意他的观点?　　　 (填“是”或“否”)。请说明理由:__________________ __________________________________________________________________________________________________________________。 否 10%~20%指的是营养级之间的能量传递效率，不一定是两种生物之间的，草鱼的能量除了流入野鸭，还可能会流入其他处于第三个营养级的生物 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 一、选择题 1.清除田间杂草和鱼塘中肉食性的黑鱼，用生态学观点分析，其目的是(　　) A.调整能量在生态系统中的流动方向 B.使物质和能量尽快地流动 C.保持生态平衡 D.保持生物群落的单一性 √ 15 16 17 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 解析：清除田间杂草的目的是调整能量在生态系统中的流动方向，使能量更多地流向农作物；清除鱼塘中肉食性黑鱼的目的是调整能量在生态系统中的流动方向，使能量更多地流向其他鱼类。 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 2.在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级羊同化的能量去向，不应包括下列选项中的 (　　) A.羊的呼吸消耗量 B.羊的粪便量 C.羊的生长量 D.部分死亡羊的重量 解析：羊的同化量有一部分通过呼吸作用消耗，一部分用于自身生长、发育和繁殖，羊死亡后，羊的部分同化量流向分解者。羊的粪便量是其未同化的能量，仍属于上一个营养级。 √ 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 3.(2025·绍兴期末)在生态系统的能量流动过程中，消费者同化的能量不能全部流向下一营养级，其原因不包括 (　　) A.呼吸作用以热能的形式散失部分能量 B.其遗体残骸中部分能量被分解者利用 C.消费者排出的粪便中包含未吸收的能量 D.部分个体未被下一营养级的生物捕食 √ 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：呼吸作用以热能形式散失能量是消费者同化能量的去向之一，该部分能量不能流向下一营养级，A不符合题意；其遗体残骸中被分解者利用的能量是消费者同化能量的另一去向，该部分能量不能流向下一营养级，B不符合题意；消费者排出的粪便中的能量未被其同化，属于上一营养级的同化量，C符合题意；未被捕食的个体导致部分能量未被传递至下一营养级，D不符合题意。 15 16 17 4.在某一瓯柑园中，主要有瓯柑树，植食昆虫，吃植食昆虫的蛙、蜥蜴和鸟。下列实例中，属于初级生产量的是 (　　) A.绿色植物的光合量 B.瓯柑树的生物量 C.植食昆虫的净次级生产量 D.蛙、蜥蜴和鸟的摄食量 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：绿色植物的光合量属于生产者制造的有机物，为初级生产量，A正确；瓯柑树的生物量属于净初级生产量，B错误；植食昆虫的净次级生产量不属于初级生产量，C错误；蛙、蜥蜴和鸟摄食植食昆虫，摄食量不属于初级生产量，D错误。 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 5.某稳定的生态系统某时刻第一个、第二个营养级的生物量分别为6 g/m2和30 g/m2，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.能量不能由第二个营养级流向第一个营养级 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个营养级固定的能量 D.第一个营养级固定的能量可能小于第二个营养级同化的能量 √ 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：能量流动的特点是单向流动、逐级递减，故能量不能由第二个营养级流向第一个营养级，A正确；具有富集效应的金属在生物体内的浓度沿食物链不断升高，故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，B正确；流入分解者的能量包括生产者的残枝败叶、消费者遗体、残骸、粪便等所含有的能量，这些有机物中的能量都直接或间接来自第一个营养级固定的能量，C正确；能量流动的特点是单向流动、逐级递减，在该稳定的生态系统中，第一个营养级固定的能量一定大于第二个营养级同化的能量，D错误。 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 6.生态系统中的生产量包括初级生产量和次级生产量，前者是指生产者制造的有机物，其中用于生产者生长和繁殖的部分称为净初级生产量，次级生产量是指被异养生物同化后用于生长和繁殖的部分。下列叙述错误的是 (　　) A.流入该生态系统的总能量可用净初级生产量表示 B.初级生产量=净初级生产量+呼吸消耗量 C.净初级生产量的去路包括流入下一个营养级以及流向分解者 D.生态系统中的食物链越长，次级生产量越低 √ 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：流入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，可用初级生产量表示，A错误；初级生产量指生产者通过光合作用制造的有机物，生产者又在时刻呼吸消耗有机物，剩余的部分用于生产者生长和繁殖，即为净初级生产量，故初级生产量=净初级生产量+呼吸消耗量，B正确；净初级生产量是除生产者之外的各营养级所需能量唯一来源，其去路包括流入下一个营养级以及流向分解者，C正确；能量流动逐级递减，故生态系统中的食物链越长，次级生产量越低，D正确。 15 16 17 7.在一条捕食食物链中，甲、乙分别属于第二、第三个营养级。下列叙述正确的是 (　　) A.甲是不是变温动物，会影响甲到乙的能量传递效率 B.乙是不是恒温动物，会影响甲到乙的能量传递效率 C.甲的生物量越大，甲到乙的能量传递效率越高 D.乙的次级生产量越大，甲到乙的能量传递效率越高 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：甲属于第二营养级即植食动物，甲若为变温动物则不需要维持体温恒定，呼吸量相对较小，同化量相对较大，会影响能量传递效率，A正确；乙是否为恒温动物影响乙向下一营养级的能量传递，B错误；生物量不决定能量传递效率，C错误；除次级生产量外，能量传递效率还与呼吸量有关，即次级生产量与能量传递效率之间不呈正相关，D错误。 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 8.(2025·浙江强基联盟联考)对初级消费者来说，消费效率是指进入初级消费者消化道的有机物占生产者用于自身生长、发育和繁殖的生物量的比例。下列叙述正确的是 (　　) A.消费效率往往大于能量在营养级间的传递效率 B.进入初级消费者消化道的有机物中的能量就是同化量 C.用于自身生长、发育和繁殖的生物量就是指未被利用的能量 D.用于自身生长、发育和繁殖的能量有一部分会用于呼吸作用 √ 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：对初级消费者来说，消费效率是指进入初级消费者消化道的有机物(相当于初级消费者的摄入量)占生产者用于自身生长、发育和繁殖的生物量的比例，营养级之间的能量传递效率是指初级消费者同化量与生产者同化量的比值，生产者用于自身生长、发育和繁殖的生物量等于生产者的同化量减去呼吸作用消耗的能量，初级消费者摄入量大于其同化量，所以消费效率往往大于能量传递效率，A正确；进入初级消费者消化道的有机物中的能量指摄入量，B错误；未被利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗，也未被下一个营养级和分解者利用的能量，C错误；同化量除用于呼吸作用消耗外，其余用于自身生长、发育和繁殖，D错误。 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 9.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 √ 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：甲为生产者，戊共有以下食物链：①甲→乙→戊，戊增加 20 g需要甲20×(1/2)÷20%÷10%=500(g)；②甲→丙→戊，戊增加20 g需要甲20×(1/4)÷20%÷10%=250(g)；③甲→丙→丁→戊，戊增加20 g需要甲20×(1/4)÷20%÷20%÷10%=1 250(g)，故共需要甲500+250+ 1 250=2 000(g)。 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 10.下图为“桑基鱼塘”农业生态系统的能量流动图解，据图分析，下列叙述错误的是 (　　) A.图中用于桑树生长、繁殖的能量是c B.图中未利用的能量是指蚕粪便中的能量 C.桑树与蚕之间的能量传递效率可以用(e+f+g+h)/a×100%表示 D.桑树的总光合作用固定的能量可以用b+c表示 √ 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：b表示桑树的呼吸作用消耗的能量，c表示用于桑树生长、繁殖的能量，桑树的总光合作用固定的能量是b+c，A、D正确。桑树与蚕之间的能量传递效率可以用(e+f+g+h)/a ×100%表示，C正确。未利用的能量是指既没有流向分解者，也没有流向下一营养级和用于呼吸的能量，B错误。 15 16 17 A.次级生产量的食源都是初级生产量 B.净次级生产量是次级生产者的同化量 C.哺乳动物的③/①值一般为10% D.恒温动物的④/③值一般低于变温动物 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 11.如图表示动物利用食物的过程，下列叙述正确的是 (　　) √ 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：次级生产量的食源可以是初级生产量，也可以是上一营养级的次级生产量，A错误；净次级生产量等于同化量减去呼吸量，B错误；能量传递效率是指相邻两营养级间同化量的比值，约为10%，①不能表示某一营养级的同化量，③/①值也不能表示能量传递效率，C错误；与变温动物相比，恒温动物需要消耗更多的能量维持体温，所以细胞呼吸消耗的能量多，有机物的积累量(④)较少，所以恒温动物的④/③值一般低于变温动物，D正确。 15 16 17 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 12.如图为某生态系统部分能量流动示意图。据图分析下列叙述正确的是 (　　) 15 16 A.图中“呼吸”的能量等于细胞呼吸释放的能量 B.图中“①未利用”的能量大于生产者流向分解者的能量 C.图中“可利用太阳能”约10%转化为化学能贮存在第一个营养级中 D.鼠为次级生产者，图中“鼠类利用部分”的能量属于净次级生产量　 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：图中“呼吸”是指细胞呼吸过程中以热能散失的能量，并非细胞呼吸释放的全部能量，A错误；“①未利用”的能量包括流向分解者和暂未利用的能量，故其大于生产者流向分解者的能量，B正确；据研究，植物(第一个营养级)只能把照射到植物体上太阳能的1%~2%转化为化学能贮存下来，C错误；鼠为次级生产者，其净次级生产量等于同化量减去呼吸量，D错误。 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 13.(2025·浙江金丽衢十二校联考)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 (　　) 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 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 15 16 √ 17 解析：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。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 14.某池塘生态系统中的能量流动关系如下[单位：J/(m2·a)]，A、B、C、D共同构成生物群落，假设B、C摄入的有机物全部同化。下列叙述正确的是 (　　) 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A.流经此生态系统的能量来自生产者固定的太阳能 B.调查期间，C未利用部分(8.5)就是C的次级生产量 C.从第二个营养级到第三个营养级的能量传递效率是16.67% D.B流入D的能量包括B的粪便及其遗体残骸中的化学能 15 16 √ 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：流经此生态系统的能量来自生产者固定的太阳能和有机物的输入量，A错误；C的次级生产量指的是C同化的能量(3+8)-细胞呼吸散失的能量(2)=9，B错误；图中A是第一个营养级，B是第二个营养级，C是第三个营养级，D是分解者，从第二个营养级到第三个营养级的能量传递效率=3/(16+2)×100%≈16.67%，C正确；B流入D的能量指的是B的遗体残骸中的化学能以及C粪便中的部分能量，B粪便中的能量是其上一营养级A流入分解者的能量，D错误。 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 15.(2025·杭州地区含周边重点中学期中)某海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物和浮游动物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。该海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如图，其中M、N表示营养级。下列有关叙述正确的是 (　　) 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A.从有机物生产角度分析，海参属于消费者 B.养殖的海带数量与牡蛎产量呈正相关 C.在该生态系统中，M到N营养级的能量传递效率为11.8% D.在该生态系统中，M的净次级生产量为2 488 kJ/(m2·a) 15 16 √ 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：海参以底栖微藻、生物遗体残骸等为食，故海参属于消费者、分解者，A错误；牡蛎滤食小型浮游植物和浮游动物，而表层养殖的海带等大型藻类与浮游植物存在竞争关系，故养殖的海带数量越多，牡蛎产量可能会越低，B错误；分析题图，流入M营养级的能量是3 281+2 826=6 107 kJ/(m2·a)，由M流入N的能量为386 kJ/(m2·a)，故M到N营养级的能量传递效率为386÷6 107×100%≈6.3%，C错误；在该生态系统中，M的净次级生产量为6 107-3 619=2 488 kJ/(m2·a)，D正确。 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 二、非选择题 16.(2025·温州环大罗山联盟联考)如图为某生态系统的模式图，其中字母A~E代表生态系统的组成成分，①②代表途径，其他数字代表能量的数值[单位：J/(cm2·a)]。请回答下列问题： 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (1)该生态系统的基石是____(填字母)；能加快该生态系统物质循环的成分是_______(填字母)，B粪便中的能量属于________固定的能量。  解析：图中A是生产者，B是初级消费者，C是次级消费者，D是非生物环境，E是分解者。该生态系统的基石是A(生产者)，B、C(消费者)能加快该生态系统的物质循环，B(初级消费者)粪便中的能量属于上一营养级的同化量，故B粪便中的能量属于A(生产者)固定的能量。 15 16 A B、C 生产者 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (2)若该图表示某草原生态系统，在食物链A→B→C中，B→C的能量传递效率是______；若C同化的能量中一半来源于①，一半来源于②，则C用于生长、发育和繁殖的能量为_____J/(cm2·a)。 解析：在食物链A→B→C中，B→C的能量传递效率是16÷200×100%=8%。若C同化的能量中一半来源于①，一半来源于②，C同化的能量中来源于①的能量为16 J/(cm2·a)，则来源于②的能量也为16 J/(cm2·a)，则C用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-自身呼吸消耗的能量=16+16-12=20[J/(cm2·a)]。  15 16 8% 20 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (3)若食物链中每个营养级间的能量传递效率均为20%，C的食物来源一半来自途径①，一半来自途径②；消耗等量的A，为使C获得更多的能量，调整C的食物来源比例，由原来的1∶1调整为1∶2，则调整后C获得的能量是调整前的约______倍(保留2位小数)。  15 16 1.29 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：图中途径①所处食物链为A→B→C，途径②所处食物链为A→C，能量传递效率按20%计算，当C的食物比例改变前，设传递给C的能量为x，则需要A的能量为1/2x÷20%+1/2x÷20%÷20%=15x；当C的食物比例发生改变后，设传递给C的能量为y，则需要A的能量为2/3y÷20%+1/3y÷20%÷20%=35/3y；而A中的能量不变，则15x=35/3y，该生态系统传递给C的能量是原来的y÷x=15÷35/3≈1.29倍。 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 17.(2025·宁波余姚中学期中)甲图为某自然保护区地震后，该地区人为干预下恢复过程的能量流动图[单位：103 kJ/(m2·a)]，假设输入的有机物全部同化。乙图为能量流经植食动物的图解。回答下列问题： 15 16 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (1)甲图中的次级生产者有__________________________________ ________，肉食动物的粪便中的能量属于图中数值为_____的箭头。 解析：次级生产者包括消费者和分解者，在甲图中有植食动物、肉食动物、顶位肉食动物、分解者。肉食动物的粪便中的能量属于植食动物流向分解者的能量，即图中数值为0.5的箭头。 15 16 植食动物、肉食动物、顶位肉食动物、 分解者 0.5 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (2)在这场地震中__________动物受到的影响较大。  解析：在这场地震中营养级越高的动物，受到的影响越大，因为营养级越高，获得的能量越少，所以顶位肉食动物受到的影响较大。 15 16 顶位肉食 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (3)流入该生态系统的总能量为_____×103 kJ/(m2·a)，第二个营养级到第三个营养级的能量传递效率为_____%(保留1位小数)。  15 16 117 15.6 解析：流入该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能[能量为110×103 kJ/(m2·a)]和有机物输入植食动物[能量为2×103 kJ/(m2·a)]、肉食动物[能量为5×103 kJ/(m2·a)]的能量，共计117×103 kJ/(m2·a)。第二个营养级到第三个营养级的能量传递效率为2.5/(14+2)×100%≈15.6%。 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (4)乙图中____(填字母)可表示植食动物的净次级生产量。若乙图是长时期调查的结果，则图中还缺少的箭头是______________。 15 16 C B→呼吸消耗 解析：乙图中B可表示植食动物的同化量，C可表示植食动物用于生长和繁殖的能量，D可表示流向分解者的能量，同化量包括呼吸消耗的能量和用于自身生长和繁殖的能量，所以乙图中还缺少的箭头是B→呼吸消耗。 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (5)该保护区鹰的总同化量远大于其捕食鼠获得的同化量，原因是__________________________。鹰可以在不同的食物链中处于不同的环节，其原因是_______________________________。  15 16 鹰还捕食鼠之外的其他食物 鹰的取食对象处于不同的营养级 解析：因为鹰还捕食鼠之外的其他食物，该保护区鹰的总同化量远大于其捕食鼠获得的同化量；鹰的取食对象处于不同的营养级导致鹰可以在不同的食物链中处于不同的环节。 17 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (6)地震后的演替属于______演替。演替过程中生物量逐渐增加。当该群落演替到与当地的________________处于平衡状态时，演替就不再进行了，生物量也不再增加，原因是生产者的______________与所有生物的呼吸消耗量基本相等。  15 16 次生 气候与土壤条件 总初级生产量 解析：地震后的演替属于次生演替，当该群落演替到与当地的气候与土壤条件处于平衡状态时，演替就不再进行了，生物量也不再增加，原因是生产者的总初级生产量与所有生物的呼吸消耗量基本相等。 17 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $