2027届高中生物一轮复习讲义 第43讲 生态系统的能量流动

2026-05-27
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摘要:

该高中生物学高考复习讲义聚焦生态系统的能量流动核心考点,涵盖概念理解、过程分析、特点及计算等内容,按“基础概念—营养级能量流动—模型与计算”逻辑架构知识体系。通过考点梳理(如能量去路分类)、方法指导(传递效率计算技巧)、真题训练(2025山东卷等典型题)等环节,帮助学生系统突破能量流动过程分析与计算难点。 讲义以科学思维和生命观念为指导,创新采用“过程图解+真题辨析”教学策略,如通过对比第一、第二营养级能量流动图解,引导学生归纳同化量去路规律,结合2025福建卷“稻田—鱼塘系统”案例强化物质与能量观。设置基础巩固与综合提升分层练习,配合错题归因指导,帮助学生在有限时间内提升能量计算与生态应用能力,为教师把控复习节奏提供清晰路径。

内容正文:

第43讲 生态系统的能量流动 考点一 生态系统的能量流动 1.能量流动的概念理解 2.第一营养级的能量流动过程 ①图中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,余下的用于自身的生长、发育和繁殖,即积累的能量。 ②未利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗,也未被后一个营养级和分解者利用的能量。    3.第二营养级的能量流动过程 由上图分析可知: (1)摄入量=同化量+粪便量。 (2)输入第二营养级的总能量是指图中的b(填字母)。 (3)粪便中的能量不属于(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量,应为上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分。 (4)初级消费者同化的能量(b)=呼吸作用以热能的形式散失的能量(d)+用于生长、发育和繁殖的能量(e)。 (5)用于生长、发育和繁殖的能量(e)=分解者利用的能量(h+l)+下一营养级同化的能量(k)+未利用的能量(j)。 ①一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+未利用的能量。 ②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 5.生态金字塔的类型及特点 6.研究能量流动 (1)提高传递效率就能增加营养级的数量。(2025·甘肃卷,14A)(×) 提示 能量传递效率一般是固定的,为10%~20%,不能提高,而营养级的数量主要取决于生态系统中的能量总量等因素,而不是能量传递效率。 (2)人为操纵生态系统营养结构有利于调整能量流动方向和提高能量传递效率。(2022·江苏卷,12D)(×) 提示 人为操纵生态系统的营养结构可调整能量流动方向,但不能改变能量传递效率。 (3)越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分。(2021·辽宁卷,19D)(√) (4)生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系,其中的每个营养级的生物均属于同一食物链。(2021·浙江6月选考,7AB)(×) 提示 生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系,但其中同一营养级的生物可能属于不同的食物链。 (5)菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用。(2021·北京卷,11B)(×) 提示 能量不能循环利用。 考向 能量流动的过程及意义[科学思维] 1.(2025·山东卷,12)某时刻某动物种群所有个体的有机物中的总能量为①,一段时间后,此种群所有存活个体的有机物中的总能量为②,此种群在这段时间内通过呼吸作用散失的总能量为③,这段时间内死亡个体的有机物中的总能量为④。此种群在此期间无迁入迁出,无个体被捕食,估算这段时间内用于此种群生长、发育和繁殖的总能量时,应使用的表达式为(  ) A.②-①+④ B.②-①+③ C.②-①-③+④ D.②-①+③+④ 答案 A 解析 由题意可知,这段时间内该种群积累的有机物中的总能量=这段时间内所有存活个体和死亡个体的有机物中的总能量-初始状态种群所有个体的有机物中的总能量,即②+④-①(②-①+④);这段时间内该种群用于生长、发育和繁殖的总能量为这段时间内该种群积累的有机物中的总能量,A符合题意。 2.(2025·甘肃卷,14)正确认识与理解生态系统的能量流动规律,对合理保护与利用生态系统有重要意义。下列叙述正确的是(  ) A.提高传递效率就能增加营养级的数量 B.呼吸作用越大,能量的传递效率就越大 C.生物量金字塔也可以出现上宽下窄的情形 D.能流的单向性决定了人类不能调整能流关系 答案 C 解析 能量传递效率一般是固定的,为10%~20%,不能提高,而且营养级的数量主要取决于生态系统中的能量总量等因素,而不只是能量传递效率,A错误;摄入量=同化量+粪便,同化量=呼吸作用散失+用于自身生长、发育和繁殖的能量,而能量传递效率等于相邻两营养级同化量之比,与呼吸作用无直接关系,呼吸作用越大,则用于生长、发育和繁殖的能量就越少,B错误;生物量金字塔是按照各营养级生物的总生物量绘制而成的金字塔,在一些特殊情况下,比如海洋生态系统中,由于浮游植物个体小、寿命短,且不断被浮游动物捕食,可能会出现生物量金字塔上宽下窄的情形,C正确;人类可以通过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,比如合理确定草场的载畜量、对农作物进行合理密植等,D错误。 3.(2026·河北石家庄调研)某生态系统中能量在3个营养级之间流动的情况如图。下列叙述错误的是(  ) A.B尸体中的能量和C未消化利用的能量都属于B用于生长、发育、繁殖的能量 B.若B的同化量减少,C的同化量一般也相应减少,B→C的能量传递效率基本不变 C.若B呼吸的能量占其同化量的比例增大,则B的生长效率(生长量/同化量)提高 D.若B为养殖动物,增大B的同化效率(同化量/摄入量)能使能量的利用率增大 答案 C 解析  考点二 能量流动的模型及相关计算 1.能量传递效率的计算公式 2.理解常考的两种能量流动模型 (1)第二营养级的能量流动过程模型 (2)“拼图法”分析能量流动过程 考向1 能量流动模型[科学思维] 1.(2026·广东深圳检测)如图为某生态系统中能量流经初级消费者的示意图,序号表示该部分的能量。下列叙述正确的是(  ) A.①和②分别指初级消费者同化的能量和未利用的能量 B.散失的能量可以被生产者重新捕获而提高能量利用率 C.生产者的一部分能量经由初级消费者粪便流入分解者 D.减少该生态系统的营养级可以有效提高能量传递效率 答案 C 解析 ①和②分别指初级消费者同化的能量和用于自身生长、发育和繁殖的能量,A错误;散失的能量不可以再被利用,B错误;初级消费者粪便中的能量属于生产者的同化量,C正确;减少该生态系统的营养级可以有效减少能量的散失,但不能提高能量传递效率,D错误。 2.(2025·福建卷,12)为探究种养关系,科研人员构建了“稻田—鱼塘循环水养殖系统”,如图所示,鱼塘养殖水被泵入水塔后,流经稻田、集水池和生态沟,再回流到鱼塘。稻田进入水和流出水中可溶性氧气浓度(DO)、总氮浓度(TN)和总磷浓度(TP)的检测结果如下表。 关于该系统,下列叙述错误的是(  ) A.同时提高了鱼塘的氧含量和稻田肥力 B.同时增大了水稻和鱼塘的能量输入 C.能够降低稻田的施肥量并改善环境 D.可减少鱼塘污染物,体现了循环原理 答案 B 解析 从表格数据可知,流出水的可溶性氧气浓度(DO)高于进入水,说明经过稻田后水体可溶性氧气浓度增加,回流到鱼塘可提高鱼塘氧含量;同时,总氮浓度(TN)、总磷浓度(TP)降低,说明稻田吸收了氮、磷等营养物质,提高了稻田肥力,A正确;水稻的能量输入主要来自太阳能,鱼塘的能量输入主要来自人工投放的饲料等。该循环水系统是对 “水” 的循环利用,并不会增加水稻的太阳能输入,也不会增加鱼塘的能量输入,B错误;由于稻田可吸收水中的氮、磷等营养物质,因此可以减少稻田化肥的施用量;同时,降低了水体中氮、磷的含量,改善了环境,C正确;鱼塘的水经稻田、集水池、生态沟处理后,污染物(如 TN、TP)减少,实现了水资源和物质的循环利用,体现了生态工程的循环原理,D正确。 考向2 能量流动相关的计算[科学思维] 3.(2023·山东卷,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(  ) 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)-1] 90 42 84 13.5 3 A.流经该生态系统的总能量为90×105J/(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10.5×105J/(m2·a) D.初级消费者粪便中的能量为70.5×105J/(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+42=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;初级消费者同化量为13.5×105J/(m2·a),初级消费者呼吸消耗能量为3×105J/(m2·a),因此初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗能量=10.5×105[J/(m2·a)],C正确;初级消费者粪便中的能量为84-13.5=70.5×105 [J/(m2·a)],初级消费者粪便中的能量,不属于初级消费者流向分解者的能量,D错误。 4.(2026·河南信阳高中联考)我国生态学家对三峡工程蓄水后期长江口水域生态系统的能量流动进行了定量分析,得到的数据如图所示(Ⅰ~Ⅳ代表营养级,图中能量数据的单位为TJ·km-2·a-1)。下列叙述正确的是(  ) A.该生态系统的能量金字塔呈现上宽下窄的金字塔形 B.该生态系统第Ⅰ营养级固定的太阳能为615.22 TJ·km-2·a-1 C.该生态系统第Ⅱ和第Ⅲ营养级之间的能量传递效率为11.1% D.第Ⅳ营养级用于生长、发育和繁殖的能量有0.55 TJ·km-2·a-1 答案 D 解析 将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列,可形成一个金字塔图形,叫作能量金字塔,由于能量在流动过程中总是逐级递减的,因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形,A错误;该生态系统中流入第Ⅱ营养级的能量为615.22 TJ·km-2·a-1,第Ⅰ营养级固定的太阳能大于该值,B错误;该生态系统第Ⅱ和第Ⅲ营养级之间的能量传递效率=第Ⅲ营养级的同化量/第Ⅱ营养级的同化量×100%=12.38/615.22×100%≈2.01%,C错误;第Ⅳ营养级用于生长、发育和繁殖的能量=第Ⅳ营养级的同化量-通过呼吸作用以热能形式散失的能量=1.37-0.82=0.55(TJ·km-2·a-1),D正确。 5.(2026·江苏南京、盐城调研)榕树是一种桑科榕属大乔木植物,目前发现榕小蜂是其唯一的传粉昆虫,榕树花序为榕小蜂提供食物和栖息地。回答下列相关问题: (1)图1所示为某生态村建立的“榕树—沼气池—池塘—鸡舍”立体农业生态系统,流经该生态系统的总能量包括                    。鸡粪中的能量属于该系统中    同化的能量。 (2)图2为某科研小组绘制的该生态村能量流动示意图。据图分析,第二营养级生物用于自身生长、发育和繁殖的能量为       kJ/(m2·a),第二营养级到第三营养级的能量传递效率为        。从能量流动角度分析,该生态系统的效益优于传统农业的原因是______________________________________ __________________________________________________________________。 答案 (1)榕树、水草等生产者固定的总太阳能以及饲料中的能量 榕树 (2)B+G-F-H E/(B+G-F)×100% 实现能量多级利用、提高能量利用率(使能量持续高效地流向对人类最有益的部分) 解析 (1)分析图1,该生态系统有饲料输入,流经该生态系统的总能量为水草、榕树等生产者固定的总太阳能以及饲料中的能量;粪便中的能量属于上一营养级的同化量,所以鸡粪中的能量属于榕树的同化量。(2)分析图2,第二营养级同化量=摄入量(B)+饲料(G)-粪便(F),第二营养级同化量=呼吸散失的能量(H)+用于自身生长、发育和繁殖的能量,因此,第二营养级生物用于自身生长、发育和繁殖的能量=B+G-F-H[kJ/(m2·a)];第二营养级到第三营养级的能量传递效率=第三营养级同化量÷第二营养级同化量×100%=E/(B+G-F)×100%。从能量流动的角度分析,该生态系统将榕果喂鸡,可获得肉、蛋等;将粪便、落叶作为沼气池发酵的原料,可以生产沼气提供能量;沼气池中的沼渣和塘泥还可以作为肥料,实现了对能量的多级利用,从而大大提高了能量的利用率,同时使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 限时练43 生态系统的能量流动 (时间:30分钟 分值:50分) 【对点强化】 考点一 生态系统的能量流动 1.(2026·昆明“三诊一模”)某生态农场采用“作物种植—家禽散养”模式,玉米和小麦的种子供人类食用,秸秆加工成饲料喂养鸡和猪,禽畜粪便经堆肥后施入农田,同时利用沼气池处理部分粪便。下列叙述错误的是(  ) A.将玉米和大豆间作有利于增加流入该生态系统的总能量 B.在家禽饲料中加入纤维素酶能提高能量的传递效率 C.产甲烷菌利用粪便产生沼气,实现了对能量的多级利用 D.家禽粪便中的能量被农作物重新吸收,提高了能量的利用率 答案 D 解析 将玉米和大豆间作有利于增加植物对光的利用率,有利于增加流入该生态系统的总能量,A正确;秸秆加工成的饲料含有大量的纤维素,在饲料中加入纤维素酶,有利于家禽充分利用饲料,能提高能量的传递效率,B正确;产甲烷菌利用粪便产生沼气,沼气中的能量可被人们利用,实现了对能量的多级利用,C正确;家禽粪便中的能量不能被农作物重新吸收,D错误。 2.(2024·山东卷,12)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/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于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 答案 D 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;依据生物富集导致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;流入生态系统的总能量来自生产者固定的太阳能总量,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,且没有有机物的输入与输出,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。 3.(2025·广西卷,10)某大型淡水湖入湖河口形成了碟形湖。丰水期碟形湖区与主湖区湖水相连,枯水期碟形湖与主湖水流隔断,见图。下列说法错误的是(  ) A.枯水期时碟形湖与主湖之间存在物质交换 B.丰水期时碟形湖区和主湖区藻类密度通常相等 C.枯水期时碟形湖和主湖的能量金字塔均为正金字塔形 D.丰水期时相邻两个营养级之间的能量传递效率为10%~20% 答案 B 解析 枯水期虽然水流隔断,但生物活动、物质扩散等仍能使碟形湖与主湖存在物质交换,A正确;丰水期碟形湖(入湖河口形成)与主湖的环境(如营养盐分布、水流速度等)存在差异,藻类密度通常不相等,B错误;能量沿食物链逐级递减,枯水期碟形湖和主湖的能量金字塔均为正金字塔形(底层生产者含能量最多,向上逐级减少),C正确;生态系统中,相邻两个营养级之间的能量传递效率通常为10%~20%,丰水期也遵循该规律,D正确。 4.(2026·四川绵阳中学诊断)生态系统中所有生物的生命活动都需要能量,而不同营养级生物的能量来源与去路有差别。下列叙述正确的是(  ) A.绿色植物的能量来源是太阳能和土壤有机物中的化学能 B.初级消费者同化的能量有一部分通过其粪便流入分解者 C.次级消费者的生物量越多,三级消费者获得的能量越少 D.顶级消费者同化的能量最终被呼吸作用消耗及流入分解者 答案 D 解析 绿色植物不直接从土壤有机物中获取能量,而是通过根系吸收土壤中的水分、矿物质等无机物作为光合作用的反应物,A错误;初级消费者粪便中的能量并不属于初级消费者同化的能量,而是属于其上一营养级(生产者)的能量,B错误;三级消费者获得的能量取决于多种因素,包括次级消费者的生物量、食物链的长度、能量传递效率等,C错误;顶级消费者(最高营养级生物)作为生态系统中的最后一环,其同化的能量最终会有两个去向:一是通过呼吸作用以热能形式散失到环境中;二是当顶级消费者死亡后,其遗体残骸中的能量会被分解者利用,D正确。 考点二 能量流动模型及相关计算 5.(2025·八省联考内蒙古卷,17改编)下表是对短花针茅草原绵羊放牧系统能量流动的部分研究结果。下列叙述正确的是(  ) 平均载畜量 1.3 2.0 3.0 生长季草原植物光能利用率 0.27% 0.25% 0.17% 草原植物供给能(×104) 8.86 5.28 3.32 摄入能(×104) 3.22 2.62 1.86 粪便中的能量(×104) 0.95 0.92 0.94 呼吸代谢能(×104) 1.86 1.39 0.76 注:平均载畜量单位为只羊·公顷-1·半年-1;能量单位为千焦·只羊-1·天-1。 A.呼吸代谢能是未被绵羊利用的能量 B.绵羊粪便中的能量是绵羊流向草原的能量 C.载畜量为1.3时,绵羊用于生长、发育和繁殖的能量约为2.27×104 D.载畜量为2.0时,短花针茅草原的能量得到更充分的利用 答案 D 解析 未被利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗、也未被下一营养级和分解者利用的能量,呼吸代谢能是指被绵羊呼吸作用散失的能量,而非未被绵羊利用的能量,A错误;绵羊粪便中的能量不属于绵羊的同化量,而属于草的同化量,因此绵羊粪便中的能量不是绵羊流向草原的能量,而是草的同化量流向分解者的部分,B错误;摄入量-粪便量=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,因此载畜量为1.3时,绵羊用于生长、发育和繁殖的能量约为(3.22-0.95-1.86)×104=0.41×104(千焦·只羊-1·天-1),C错误;根据表格信息可知,载畜量为2.0时,动物的同化量÷草原植物供给能×100%=(2.62-0.92)÷5.28×100%≈32.2%,而载畜量为3.0时,动物的同化量÷草原植物供给能×100%=(1.86-0.94)÷3.32×100%≈27.7%,载畜量为1.3时,动物的同化量÷草原植物供给能×100%=(3.22-0.95)÷8.86×100%≈25.6%,所以载畜量为2.0时,短花针茅草原的能量得到更充分的利用,D正确。 6.(2026·广东名校联考)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的比值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.草与兔之间的信息传递是单向的,而兔与狐之间是双向的 答案 C 解析 ①是指兔的摄入量,③是指兔粪便中的能量,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的比值是狐的摄入量与兔的摄入量的比值,B错误;生物之间的信息传递往往是双向的,D错误。 7.(2026·湖北省部分学校开学考)养殖淡水石斑鱼能获得较高的经济效益。如图所示为养殖石斑鱼的某湖泊生态系统能量流动的部分图解和部分能量数据,字母表示能量值(单位:kJ)。下列相关分析正确的是(  ) A.流经该湖泊的总能量是a+e B.草鱼粪便中的能量属于植物的同化量 C.草鱼到石斑鱼的能量传递效率为e/b×100% D.图中c代表草鱼用于生长、发育和繁殖的能量 答案 B 解析 流经该湖泊的总能量是a+石斑鱼同化的鱼粉中的能量,A错误;能量传递效率是两个营养级同化量的比值,而b是草鱼摄入量,e是石斑鱼的摄入量,C错误;图中c代表草鱼同化的能量,D错误。 【综合提升】 8.(2026·华师一附中调研)如图为某人工林的能量流动示意图,图中数字为能量数值,单位是MJ·m-2·a-1。林冠截获量是指树木的枝叶对太阳光的吸收和反射量。生物量增量指在一定面积内单位时间干物质增加的量。下列相关叙述正确的是(  ) A.流经该人工林的总能量为林冠截获量3 542.0 MJ·m-2·a-1 B.净初级生产量将全部用于生产者(绿色植物)的生长、发育和繁殖 C.凋落量为流向分解者的能量,分解者能够加快生态系统的物质循环,并有利于植物传粉和种子的传播 D.生物量增量可能分布在植物的根、茎、叶中,属于流向下一营养级的能量 答案 B 解析  消费者对于植物传粉和种子的传播等具有重要作用,C错误。 9.(2025·云南卷,20)云南某地苹果糖度高、香味浓,果农为打造高原生态苹果,可在生态苹果林中种植大豆,并在果树侧枝悬挂黄色粘虫板引诱捕杀害虫。回答下列问题: (1)种植大豆后,可以降低含    (填“氮”“磷”或“钾”)化肥的使用,原因是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (2)悬挂黄色粘虫板是利用    信息引诱捕杀害虫,从而减少害虫数量;与化学防治相比,其优点是_______________________________________________ (答出2点即可);从能量流动的角度分析,防治害虫的意义是 __________________________________________________________________。 (3)生物多样性的间接价值在该生态果林中的体现有 __________________________________________________________________ __________________________________________________________________(答出2点即可)。 答案 (1)氮 大豆根部有根瘤菌,根瘤菌能将空气中的氮气转化为含氮的养料供大豆利用 (2)物理 减少环境污染、减少对有益生物的伤害 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 (3)保持水土、调节气候 解析 (1)大豆根部有根瘤菌,根瘤菌能与大豆互利共生,根瘤菌可将空气中的氮气转化为含氮的养料供大豆利用,所以种植大豆后,可以降低含氮化肥的使用。(2)黄色粘虫板是利用害虫对颜色(黄色)这种物理信息的趋性来引诱害虫的。 与化学防治相比,优点有减少环境污染、减少对有益生物的伤害。化学防治使用的农药可能会残留在环境中,对土壤、水源等造成污染,同时也可能误杀一些有益生物;而悬挂黄色粘虫板这种防治方法相对环保且对有益生物影响较小。从能量流动的角度分析,防治害虫的意义是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。害虫会取食果树等植物,消耗能量,防治害虫可以减少能量流向害虫,让更多能量流向苹果等对人类有益的部分。(3)生物多样性的间接价值在该生态果林中的体现有保持水土、调节气候。生态果林中的植物等生物可以通过根系等保持土壤,减少水土流失;同时植物的蒸腾作用等可以参与调节局部气候。 10.(2025·浙江1月卷,21)浙江某地古杨梅复合种养系统以杨梅栽培为核心,在杨梅林中适度混栽茶树,放养鸡、蜜蜂等生物,这种可持续发展的复合种养模式,是重要的农业文化遗产。 回答下列问题: (1)杨梅林中搭配种植茶树,使群落水平方向上出现      现象,让这两种经济树种在同群落中实现      ,达到共存。 (2)林中养蜂能促进植物的授粉与结实。蜜蜂之间借助“舞蹈”相互交流,这种方式传递的信息属于      。林下养鸡有助于除草、除虫,鸡粪可为系统提供肥料,但鸡的最大放养量不宜超过      。从能量流动角度分析,鸡吃昆虫与吃相同质量的杂草相比,消耗该生态系统生产者的      更多,原因是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (3)杨梅复合种养系统与单一杨梅林相比,可获得杨梅、茶叶、鸡和蜂蜜等更多农产品。从物质循环角度分析,复合种养系统实现了      。从能量流动角度分析,复合种养系统的意义有__________________________________________ __________________________________________________________________(答出2点即可)。 答案 (1)镶嵌分布 生态位分化 (2)行为信息 环境容纳量/K值 用于生长、发育和繁殖的能量 能量逐级递减,食物链环节越多消耗的能量越多 (3)资源多层次利用(或资源循环利用) 提高了系统对光能的利用率,使能量更多地流向对人类最有益的部分 解析 (1)杨梅林中混栽茶树,表现出群落水平结构的特征,即出现“镶嵌分布”现象。这两种经济树种要达到共存,就要实现生态位分化,以充分利用空间、光照和资源。(2)“舞蹈”是蜜蜂之间相互交流的特殊行为方式,属于行为信息。鸡的最大放养量要考虑种群增长受资源、空间限制的问题,也就是不宜超过环境所能长期维持的种群最大数量[即环境容纳量(K值)]。从能量流动角度分析,鸡吃昆虫,与鸡直接吃相同质量的杂草相比,前者增加了“草流向食草昆虫”的环节,食物链中能量流动是逐级递减的,食物链环节(营养级)越多,通过生物的细胞呼吸等损耗能量越多,因此会消耗该生态系统生产者(杂草)更多的用于生长、发育和繁殖的能量。(3)杨梅复合种养系统与单一杨梅林相比,可获得杨梅、茶叶、鸡和蜂蜜等更多农产品。从物质循环角度分析,复合种养系统中林下养鸡有助于除草、除虫,鸡粪可为系统提供肥料,这是人类在生产实践中运用了生态系统的物质循环规律,实现了资源多层次和循环利用。从能量流动角度分析,复合种养系统中鸡除草、除虫有利于杨梅树、茶树更好地利用光能,使能量更多地流向杨梅树、茶树和蜜蜂;鸡吃虫和草,使能量更多地流向鸡,进而可获得更多农产品,最终使能量尽可能多地流向人类,所以复合种养系统的意义是提高了系统对光能的利用率和使能量更多地流向对人类最有益的部分。 11.(2026·江苏苏州调研)秧藕养鱼是一种池塘立体生态种养模式,水体的上层主要是以浮游植物为食物的鲢鱼,中层主要是以水生植物为食物的草鱼,底层主要是以软体动物为食物的青鱼。某秧藕养鱼生态系统的能量流动如图所示,字母表示能量相对值(单位:略)。回答下列问题: (1)秧藕养鱼立体生态种养模式中,鱼类的立体放养体现了池塘群落的    结构。 (2)生产者输入该生态系统的能量为    (用图中字母表示),该生态系统的正常运行需要有机物的不断输入,原因可能是_____________________________ __________________________________________________________________。 (3)d表示        ,植食性鱼类到肉食性鱼类的能量传递效率可表示为          (用含图中字母的表达式表示)。 (4)鱼塘的人工管理十分重要,若种植的莲藕数量过多,会造成鲢鱼减产,从种间关系的角度分析,原因是______________________________________ __________________________________________________________________。 答案 (1)垂直 (2)a 该生态系统输出及呼吸消耗的能量大于生产者固定的能量(合理即可) (3)流向分解者的能量 (c-n)/b×100% (4)莲藕与浮游植物的竞争会使浮游植物的数量下降,从而使鲢鱼的食物减少 解析 (1)群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等,在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象,鱼类的立体放养体现了池塘群落的垂直结构。(2)在图示生态系统中,生产者通过光合作用,将太阳能固定在它们所制造的有机物中,故生产者输入该生态系统的能量为a。(3)流入某一营养级的能量,一部分通过呼吸作用以热能的形式散失;另一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用,由图可知,d表示流向分解者的能量。由图可知,肉食性鱼类的同化量有两个来源,一是植食性鱼类,二是外源有机物输入(饲料),因此肉食性鱼类从植食性鱼类获得的同化量为c-n,植食性鱼类的同化量为b,故植食性鱼类到肉食性鱼类的能量传递效率可表示为(c-n)/b×100%。(4)若种植的莲藕数量过多,莲藕作为挺水植物与浮游植物竞争阳光、营养物质、空间等资源,使浮游植物数量下降,从而使鲢鱼的食物减少,造成鲢鱼减产。 学科网(北京)股份有限公司 $

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2027届高中生物一轮复习讲义   第43讲 生态系统的能量流动
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