第2节 生态系统的能量流动
第1课时 能量流动的过程及特点
知识点一 能量流动的过程
1.流经某一生态系统的总能量是（ ）
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
2.由草、鼠和蛇组成的一条食物链中，鼠经同化作用所获得的能量，其去向不应该包括（ ）
A.流入蛇体内
B.通过鼠细胞呼吸释放的能量
C.通过鼠的粪便流入分解者体内
D.通过蛇的粪便流入分解者体内
3.如图是某个农业生态系统的结构模式图，该图中表示生态系统能量流动的箭头是（ ）
A.①②③ B.①③⑤
C.①③④ D.①②③④⑤
4.下表为某生态系统中能量在食虫鸟种群中的全部流动情况。下列叙述不正确的是（ ）
项目 摄入的 能量 呼吸作用 散失的能量 以有机物形式 储存的能量
能量/ （×103 kJ） 32 12 8
A.该食虫鸟种群未被同化的能量占摄入的能量的比例为37.5％
B.食虫鸟的粪便中的能量，属于上一营养级流向分解者的能量
C.以有机物形式储存的能量与呼吸散失的能量之和就是该鸟的同化量
D.正常情况下，同化相同的能量，该食虫鸟用于呼吸散失的能量比青蛙低
知识点二 能量流动的特点
5.以下关于生态系统的能量流动的叙述中，错误的是（ ）
A.能量流动是单向的、不循环的
B.营养级越多，散失的能量越多
C.初级消费者越多，次级消费者获得的能量越多
D.食物链越短，可供最高级消费者获得的能量越少
6.假设草固定的能量是一定的，下列哪个食物链（网）中鹰的个体数量最多（ ）
A.草→昆虫→青蛙→蛇→鹰
B.草→昆虫→田螺→食虫鸟→鹰
C.
D.
7.假设某初级消费者摄入的能量为a，其粪便中的能量为b，通过呼吸消耗的能量为c，用于生长、发育和繁殖的能量为d，则流入次级消费者的能量最多为（ ）
A.（a＋b）×20％ B.（c＋d）×20％
C.（a－c）×20％ D.（b－d）×20％
8.如图为某生态系统能量流动示意图[单位：J/（cm2·a）]。以下分析不正确的是（ ）
A.甲通过光合作用固定在有机物中的总能量为1 250 J/（cm2·a）
B.甲到乙的能量传递效率为16％
C.每一营养级的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用
D.在此生态系统中，一只狼捕食一只野兔，获得的能量只能在10％～20％之间
9.如图为某生态系统能量流动的过程图解，请据图回答下列问题：
（1）图中的箭头 （填序号）是不应存在的。
（2）流经该生态系统的总能量是 （填序号），初级消费者自身生命活动所消耗的能量是 （填序号）。
（3）食草动物排出的粪便中仍含有部分能量，这部分能量被分解者所利用的过程应属于箭头 。
（4）图中生物构成的食物链有 个营养级，属于第三营养级的是 。
（5）图中 所指的是 ，
E代表的成分是 。
（6）④中的能量大约只有③中能量的 。
（7）生态系统能量流动的特点是 。
10.（2024·山东东营高二期末）如图为某生态系统中流经第二营养级的能量示意图，其中a表示该营养级食物的摄入量，f表示流向第三营养级的能量。下列叙述正确的是（ ）
A.图中f表示第三营养级全部用于生长、发育和繁殖的能量
B.第二、三营养级间的能量传递效率为f/a×100％
C.图中d蕴含的能量均未被第二营养级同化
D.畜牧业中，圈养与放养相比，可提高图中c/b的比值
11.（2024·云南师大附中期末）某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/（hm2·a）。
植物 田鼠 鼬
固定的 太阳能 摄入量 同化量 呼吸量 摄入量 同化量 呼吸量
2.45×1011 1.05× 109 7.50× 108 7.15× 108 2.44× 107 2.25× 107 2.18× 107
下列相关叙述错误的是（ ）
A.流经该生态系统的总能量为2.45×1011 J/（hm2·a）
B.田鼠和鼬的能量只有少部分用于生长、发育和繁殖等生命活动
C.能量从田鼠种群传递到鼬种群的传递效率是2.3％
D.田鼠摄入量和同化量的差值代表的能量将被分解者利用
12.（多选）如图为某草原生态系统的能量流动图解模型，A、B、C分别表示流入各营养级生物的能量，D、E、F分别表示各营养级生物用于生长、发育和繁殖的能量，G、H、I分别表示草、兔子、狼呼吸作用散失的能量，J、K、L表示流入分解者的能量。下列说法错误的是（ ）
A.食物链中能量最少的是分解者所处的营养级
B.图中A＝D，B＝E，C＝F
C.在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，生产者固定的能量是流经该生态系统的总能量
D.K中能量包括兔子遗体及狼粪便中的能量等
13.（多选）（2024·吉林松原高二月考）大闸蟹是主要以植物为食的杂食性甲壳类。如图为养殖大闸蟹的阳澄湖某水域生态系统能量流动的部分图解，其中的字母表示能量（单位：kJ）。下列对该图的分析正确的是（ ）
A.流经阳澄湖该养殖区域的总能量为（a＋2）kJ
B.大闸蟹到次级消费者的能量传递效率为（e＋5）/（b＋2）×100％
C.图中d代表大闸蟹用于生长、发育和繁殖的能量
D.d中的能量有一部分会通过次级消费者的食物残渣流向分解者
14.如表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果。表中A、B、C、D、E表示营养级，F为分解者；Pg表示生物同化作用固定能量的总量；Pn表示生物储存的能量；R表示生物呼吸消耗的能量；能量单位为：[102 kJ/（m2·a）]。请分析回答下列问题：
项目 A B C D E F
Pg 15.9 870.7 1.9 89.2 94.7 211.5
Pn 2.8 369.4 0.8 33.9 33.0 20.1
R 13.1 501.3 1.1 55.3 61.7 191.4
（1）流入该生态系统的总能量为 [kJ/（m2·a）]。
（2）据表中数据推出Pg、Pn和R之间的关系是：Pn＝ 。
（3）第三营养级到第四营养级的能量传递效率是 （保留1位小数）。
（4）能量流动的特点是 。
（5）如果D作为该湖泊中的经济鱼类，生产上既要获得最大捕捞量，又不破坏其种群稳定，通常将捕捞量控制在D的环境容纳量一半的水平上，原因是此时种群的 最大。
第1课时 能量流动的过程及特点
1.D 流经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。
2.C 鼠同化的能量除了被分解者利用、呼吸作用消耗以外，还有一部分能量流向了下一营养级，即蛇，A不符合题意；鼠同化的能量一部分通过呼吸作用以热能的形式散失，这部分能量是不能被生物群落内的生物再利用的，B不符合题意；鼠同化的能量有一部分通过蛇的粪便流入分解者体内，通过鼠的粪便流入分解者的能量不是鼠同化的能量，C符合题意，D不符合题意。
3.C 图中的农作物的能量可以传递给鸡、猪、牛、人，而鸡、猪、牛的能量也可以传递给人，这是由食物链的方向决定的，所以①③④属于食物链中能量的传递，因此该图中表示生态系统能量流动的箭头是①③④。
4.D 表中数据显示，该食虫鸟种群同化的能量＝呼吸作用散失的能量＋以有机物形式储存的能量＝12×103＋8×103＝2×104 kJ，未被同化的能量＝摄入的能量－同化的能量＝3.2×104－2×104＝1.2×104 kJ，未被同化的能量占摄入的能量比例为1.2×104÷（3.2×104）×100％＝37.5％，A、C正确；粪便中的能量属于上一营养级的同化量，B正确；青蛙属于变温动物，食虫鸟是恒温动物，为维持体温的相对稳定，正常情况下，同化相同的能量，食虫鸟用于呼吸散失的能量比青蛙高，D错误。
5.D 生态系统的能量是单向流动、逐级递减的，不可循环利用，A正确；每个营养级都有呼吸作用散失的能量，故营养级越多，散失的能量越多，B正确；由于能量传递效率为10％～20％，所以初级消费者越多，次级消费者获得的能量也越多，C正确；能量流动具有逐级递减的特点，故食物链越短，可供最高级消费者获得的能量越多，D错误。
6.C 能量流动的特点是逐级递减、单向流动。因此，营养级越高，能量散失越多，储能越少。在四个选项中，C中的鹰所处营养级最低，属于第三营养级，获得的能量最多，因此鹰的个体数量最多，故选C。
7.B 在该生态系统中，假设初级消费者摄入的能量为a，其中存在于粪便中的能量为b，说明初级消费者的同化量是a－b；而生态系统中的能量传递效率在10％～20％之间，因此，流入次级消费者的能量最多为（a－b）×20％；初级消费者通过呼吸消耗的能量为c，用于生长、发育和繁殖的能量为d，说明初级消费者同化的能量是c＋d，因此，流入次级消费者的能量最多也可以表示为（c＋d）×20％。
8.D 甲通过光合作用固定在有机物中的总能量为175＋875＋200＝1 250 [J/（cm2·a）]，A正确；能量传递效率是指某一营养级生物的同化量占上一营养级生物的同化量的比值，甲到乙的能量传递效率为200÷1 250×100％＝16％，B正确；丁是分解者，每一个营养级的能量大多通过呼吸作用以热能的形式散失了，一部分传递给分解者，C正确；能量传递效率是针对相邻两个营养级中的所有生物而言，不针对个体，D错误。
9.（1） （2）① ⑤ （3） （4）四 C （5）生产者呼吸作用消耗的能量 分解者 （6）10％～20％ （7）单向流动、逐级递减
解析：（1）由图解可知，E为分解者，生产者不能从分解者中获得能量，故箭头 不应存在。（2）流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量①，初级消费者自身呼吸消耗的能量为⑤。（3）食草动物的粪便中残留的能量并未流入初级消费者，仍属于生产者的残遗物，它被分解者利用过程应属于箭头 。（4）图中食物链为A→B→C→D，共四个营养级，属于第三营养级生物的是C。
10.D 分析题图可知，f表示流向下一营养级的能量，即第三营养级的同化量，A错误；能量传递效率＝下一营养级同化量/这一营养级同化量×100％，而a表示摄入量而不是同化量，B错误；d表示分解者利用的能量，包括第二营养级粪便中的能量和第二营养级的残骸、遗体等，其中第二营养级粪便中的能量属于上一个营养级同化的能量，因此图中d蕴含的能量中的有一部分能量（粪便中的能量）未被该营养级生物同化，C错误；圈养时家畜的活动量减少，通过呼吸作用散失的能量（e）减少，更多的能量用于自身生长、发育和繁殖（c），故畜牧业中，圈养与放养相比，可提高图中c/b的比值，D正确。
11.C 流经该生态系统的总能量是植物光合作用固定的太阳能，即2.45×1011 J/（hm2·a），A正确；田鼠用于自身的生长、发育和繁殖的能量占同化能量的比例为（7.50×108－7.15×108）÷7.50×108＝4.6％，鼬用于自身的生长、发育和繁殖的能量占同化能量比例为（2.25×107－2.18×107）÷2.25×107＝3.1％，因此田鼠和鼬的能量只有少部分用于生长、发育和繁殖等生命活动，B正确；能量从田鼠传递到鼬的效率＝鼬的同化量/田鼠的同化量×100％＝（2.25×107）÷（7.50×108）＝3％，C错误；田鼠摄入量和同化量的差值代表的能量为粪便中的能量，将被分解者利用，D正确。
12.ABC 分解者不参与食物链的构成，A错误；根据同化量＝用于生长、发育和繁殖的能量＋呼吸作用散失的能量，结合图示可知，A＝D＋G，B＝E＋H，C＝F＋I，B错误；在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，流经该生态系统的总能量包括该生态系统中生产者固定的能量和人工投喂的饵料中的能量，C错误；狼粪便中的能量是兔子用于生长、发育和繁殖的能量中的一部分，兔子流入分解者的能量包括兔子遗体及狼粪便中的能量等，D正确。
13.CD 流经阳澄湖该养殖区域的总能量为a与有机物输入（饲料）的能量之和，A错误；大闸蟹（初级消费者）到次级消费者的能量传递效率为同化量之比，但次级消费者的同化量无法计算，B错误。
14.（1）870.7×102 （2）Pg－R （3）11.9％ （4）单向流动，逐级递减 （5）增长速率
解析：（1）流入该生态系统的总能量为生产者（B）固定的全部太阳能，即870.7×102[kJ/（m2·a）]。（2）由于Pg表示生物同化作用固定能量的总量，Pn表示生物储存的能量，R表示生物呼吸消耗的能量，因此Pg＝Pn＋R，即Pn＝Pg－R。（3）据图分析可知，第三营养级（A）到第四营养级（C）的能量传递效率是1.9÷15.9×100％≈11.9％。
1 / 3第2节 生态系统的能量流动
第1课时 能量流动的过程及特点
导学 聚焦 1.通过分析能量在各营养级间的流动情况，建立生态系统能量流动的模型，概述生态系统能量流动的过程。 2.通过定量分析赛达伯格湖的能量流动，概述生态系统能量流动的特点
知识点（一） 能量流动的过程
1.能量流动的概念
生态系统中能量的 的过程，称为生态系统的能量流动。
2.能量流动的过程
（1）第一营养级能量流动
小提醒：流入生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，而不是照射到所有植物体上的太阳能，因为有相当一部分的太阳能没有被生产者捕捉和固定。
（2）能量流经第二营养级的过程
（3）能量流动示意图
①图中甲～丁代表的内容
甲： ；乙： ；丙： ；丁：呼吸作用。
②图中流入每一营养级的能量最终去向
3.判断下列有关表述的正误
（1）生态系统的能量流动指能量的输入和散失过程。（ ）
（2）太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中。（ ）
（3）每一营养级生物的同化量就是从上一营养级摄入的能量。（ ）
（4）能量在生态系统的食物链中是以热能的形式流动的。（ ）
（5）太阳能只有通过绿色植物才能输入到生态系统中。（ ）
探讨一 研究能量流动的基本思路
1.研究能量流经一个种群的情况，可以列举该种群中每一个个体的情况：
如果以个体为单位研究能量流动，有什么问题？
2.如果将种群看作一个整体去研究能量流动，则可概括为下图形式，又会遇到什么问题？
3.如果以一个营养级的所有种群作为一个整体来研究，下图表示能量流动的情况，这种方式有什么优点？
探讨二 分析能量流动过程，提高模型构建与分析能力
4.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？
（2）初级消费者摄入的能量是其同化量吗？它们之间存在什么关系？
（3）初级消费者粪便中的能量是其同化量的一部分吗？为什么？
（4）第二营养级的摄入量（a），同化量（b）及用于生长、发育和繁殖的能量（e）分别可以如何计算（用图中字母的表达式表示）？
1.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
注：①定量不定时分析中，这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能形式从生物群落中散失，生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。
②定量定时分析中，如果是以年为单位研究，“未被利用”的能量将保留到下一年。
③“未被利用”的能量还包含动植物残体以化石燃料的形式被储存起来的能量，不过分析能量流动过程时，此部分能量一般不作考虑。
2.能量流动的3个关系式
（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＋用于生长、发育和繁殖的能量。
（3）用于生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸消耗量＝流入下一营养级的同化量＋被分解者利用的能量（＋未利用的能量）。
1.（2024·辽宁葫芦岛期末）下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是（ ）
A.生态系统的能量流动是指能量的输入和散失的过程
B.流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能
C.流入第二营养级的总能量是指初级消费者同化的能量
D.各营养级同化的能量都会沿着食物链和食物网流向下一营养级
2.如图表示初级消费者能量流动的部分过程，括号中的数值表示能量，初级消费者呼吸散失的能量为b，下列说法正确的是（ ）
A.应在B处加上标有呼吸作用的箭头
B.初级消费者同化的能量为n－a
C.次级消费者摄入的能量为n－a－b
D.B为初级消费者所同化的总能量
知识点（二） 能量流动的特点
1.能量流动的特点
2.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 。
3.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 ，以便维持生态系统的正常功能。
4.判断下列有关表述的正误
（1）一只狼捕食了一只兔子，该狼获得了兔子能量的10％～20％。（ ）
（2）在“植物→鼠→鹰”这条食物链中，第三营养级含能量最少。（ ）
（3）散失的热能不可以被生产者固定再次进入生态系统。（ ）
探讨 分析能量流动的特点，提高科学思维能力
美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，得出了如图所示的数据[单位：J/（cm2·a）]
（1）据图分析
①图中生产者 （填“能”或“不能”）捕食肉食性动物来完成能量的循环。
②呼吸作用散失的能量 （填“能”或“不能”）再被生产者利用来合成有机物。
③能量流动的第一个特点是 。
（2）依图完成表中内容并分析
项目 输入 能量的去向 流出/ 流入
第一营 养级（生 产者） 464.6
第二营 养级（植 食性动物） 62.8
第三营 养级（肉 食性动物） 12.6 —
①可以看出，能量在相邻两个营养级间的传递效率大约为 。
②能量流动的第二个特点是 。
（3）由赛达伯格湖的能量流动图解可以看出，生态系统中的能量流动是单向的，其原因：
食物链中，相邻营养级的生物之间 的关系不可逆转，因此能量不能倒流，这是长期 的结果。
（4）由上表看出生态系统中的能量流动是逐级递减的，其原因：
①各个营养级的生物都会因 消耗相当大的一部分能量，供自身利用和以 形式散失。
②各营养级中的能量都要有一部分流入 。
③每个营养级的生物总有一部分能量 。
1.下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是（ ）
A.兔子吃了1 kg的草，则这1 kg草中的能量就流入了兔子体内
B.一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中10％～20％的能量就流入了狼的体内
C.生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落
D.生态系统的能量是可以循环利用的
2.下列对生态系统能量流动规律及特点的理解，正确的是（ ）
A.羊吃草时草所含的全部能量均流入羊体内
B.分解者在分解羊粪便时，羊有少部分能量流向了分解者
C.能量逐级递减主要是因为每个营养级自身呼吸消耗及被分解者利用了部分能量
D.初级消费者从生产者摄入的能量应等于粪便中所含能量及自身呼吸消耗的能量之和
3.（2024·山东菏泽期末）某人工鱼塘中存在如下图所示的能量流动关系，其中字母表示能量（单位：kJ）。据图分析错误的是（ ）
A.草鱼与植物之间的能量传递效率为c/a×100％
B.d是草鱼用于生长、发育和繁殖的能量
C.在自然水域（自然池塘）中往往d＋f＝c
D.g中含有部分植物通过光合作用固定的能量
易错提醒
（1）流经人工生态系统（如人工鱼塘、城市污水处理池等）的总能量＝人工投放的饵料或城市污水中有机物所含的能量＋生产者固定的太阳能。
（2）能量传递效率为10％～20％是针对相邻两个营养级中的所有生物而言的，具体到某一条食物链中相邻两个营养级的能量传递效率可能低于10％或高于20％。如一只狼捕食了一只野兔，野兔流向狼的能量可能低于10％或高于20％，但野兔所处的第二营养级与狼所处的第三营养级的能量传递效率为10％～20％。
（1）生态系统的能量流动是 。
（2）流入每个营养级中能量的去路一般有 。
（3）能量流动的特点是 。
1.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
2.在一个生态系统中，草食动物所同化的能量等于（ ）
A.生产者固定的太阳能的总量
B.生产者固定的太阳能的总量减去生产者的呼吸量
C.被草食动物摄食的植物所含的能量减去粪便等排遗物中的能量
D.用于草食动物的生长、发育和繁殖等生命活动所需的能量
3.（2024·安徽宣城八校期末）如图所示为一般生态系统的结构模式图。下列叙述正确的是（ ）
A.消费者将有机物转化为无机物后又被生产者重新利用
B.能量主要以太阳能的形式在生态系统内部传递
C.农田生态系统中能量的输入量和输出量总是相等的
D.组分1、2、3可分别代表生产者、消费者和分解者
4.如图为生态系统中能量流动部分示意图（字母表示能量的多少），下列叙述正确的是（ ）
A.图中a＝b＋h＋c＋d＋e＋f＋i
B.生产者与初级消费者之间的能量传递效率为（c÷a）×100％
C.“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便中的能量属于h
D.延长食物链可以提高能量传递效率
5.赛达伯格湖是一个沼泽湖，湖底有北方泥炭沼泽湖所特有的沉积物——泥炭。科研人员对该生态系统的营养级和能量流动情况进行调查，得到了如图结果。GP表示不同营养级生物同化作用所固定的能量，R表示生物呼吸消耗的能量。能量单位均为J/（cm2·a）。下列叙述错误的是（ ）
A.流经该湖泊生态系统的总能量是464.7 J/（cm2·a）
B.未利用②的能量中含有第二营养级粪便中的能量
C.该生态系统中营养级越高，同化量用于呼吸消耗的占比越高
D.未利用③的能量去向包括沉积在湖底形成泥炭
第1课时 能量流动的过程及特点
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.输入、传递、转化和散失
2.（1）呼吸作用 生长、发育和繁殖 （2） 热能 同化 生长、发育和繁殖 分解者 （3）①生产者 呼吸作用 分解者 ②呼吸作用 下一营养级 分解者
3.（1）× 提示：生态系统的能量流动指能量的输入、传递、转化和散失过程。
（2）√
（3）× 提示：每一营养级生物的同化量是摄入量与粪便量的差值。
（4）× 提示：能量在生态系统的食物链中是以化学能的形式流动的。
（5）× 提示：蓝细菌等也可以通过光合作用固定太阳能。
互动探究
1.提示：以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如个体会死亡、数据可能不准确、不同个体之间的差异过大等。
2.提示：种群存在于复杂的食物网内，可能因食物网的复杂性而影响结果的准确性。
3.提示：能很好地避免以个体和种群为研究对象带来的不足，提高结果的准确性。
4.（1）提示：草的能量来自太阳能。传递途径为食物链或食物网。
（2）提示：初级消费者摄入的能量不等于其同化量，同化量＝摄入量－粪便量。
（3）提示：不是。初级消费者粪便中的能量不属于其同化的能量，而是属于生产者所同化的能量。
（4）提示：摄入量（a）＝b＋c；同化量（b）＝a－c＝d＋e＝d＋i＋f；用于生长、发育和繁殖的能量（e）＝b－d＝i＋f。
学以致用
1.C 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动，A错误；生产者固定的太阳能才是流经生态系统的总能量，B错误；初级消费者是第二营养级，故流入第二营养级的总能量是指初级消费者同化的能量，C正确；最高营养级的生物不会有能量流向“下一营养级”，D错误。
2.B 图中A表示初级消费者同化的能量，B表示用于生长、发育和繁殖等生命活动所需的能量，应在A处加上标有呼吸作用的箭头，A、D错误；B处能量为n－a－b，其中部分能量被分解者分解利用，还有部分能量流入下一营养级，因此，被次级消费者摄入的能量小于（n－a－b），C错误。
知识点（二）
自主学习
1. 单向流动 逆转 循环流动 逐级递减 逐级减少 越多 5
2.（2）10％～20％
3.能量补充
4.（1）× 提示：能量传递效率是针对相邻两个营养级中的所有生物而言，不针对个体。
（2）√
（3）√
互动探究
（1）①不能 ②不能 ③单向流动
（2）62.8（流入下一营养级）、12.5（流入分解者）、96.3（呼吸作用散失）、293（未利用） 13.5％ 12.6（流入下一营养级）、2.1（流入分解者）、18.8（呼吸作用散失）、29.3（未利用） 20.1％ 微量（流入分解者）、7.5（呼吸作用散失）、5.0（未利用） ①10％～20％ ②逐级递减
（3）捕食与被捕食 自然选择
（4）①细胞呼吸 热能 ②分解者 ③未利用
学以致用
1.C 兔子吃了1 kg的草，即摄入了1 kg草的能量，但摄入的能量并没有全部被兔子同化，因为有一部分能量残留在其粪便中，随粪便排出了体外，A错误；能量传递效率为10％～20％指的是能量在相邻两个营养级之间的传递效率，并非个体与个体之间，B错误；生产者通过光合作用合成有机物来固定光能，能量就从无机环境流入生物群落，C正确；生态系统中的能量沿着食物链或食物网单向流动、逐级递减，是不可以循环利用的，D错误。
2.C 羊吃草时草所含的能量，一部分流入羊体内，一部分是粪便中的能量，A错误；羊粪便中的能量属于草的同化量，分解者在分解羊粪便时，草有少部分能量流向了分解者，B错误；能量逐级递减是因为每个营养级自身呼吸消耗、被分解者利用以及未利用的，C正确；初级消费者从生产者摄入的能量应等于粪便中所含能量及自身同化的能量之和，D错误。
3.A 图中b表示草鱼的摄入量，c表示草鱼的同化量，d表示草鱼用于生长、发育和繁殖的能量，f表示草鱼呼吸作用消耗的能量，h表示草鱼粪便中的能量，i表示草鱼遗体残骸中的能量。草鱼的同化量c中还包含有机饲料输入的部分，并不完全来自植物，因此草鱼与植物之间的能量传递效率小于c/a×100％，A错误，B正确；在自然水域中，草鱼同化的能量＝呼吸作用消耗的能量＋用于自身生长、发育和繁殖的能量，即d＋f＝c，C正确；流向g中的能量有草鱼粪便中的能量，而草鱼粪便中的能量为植物通过光合作用固定的能量，D正确。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程
（2）通过呼吸作用以热能的形式散失、流入下一营养级及遗体残骸被分解者分解
（3）单向流动、逐级递减
课堂演练
1.A 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；能量流动的渠道是食物链和食物网，B正确；在每一个营养级中，能量的主要去向都是呼吸作用散失，C正确；每个营养级都有一部分能量流向分解者，D正确。
2.C 生产者固定的太阳能的总量是流经生态系统的总能量，A错误；生产者固定的太阳能的总量减去生产者呼吸作用散失的能量是植物用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量，B错误；草食动物所同化的能量等于被草食动物摄食的植物所含的能量减去粪便等排遗物中的能量，C正确；用于草食动物的生长、发育和繁殖等生命活动所需的能量和草食动物呼吸消耗的能量之和才是草食动物所同化的能量，D错误。
3.A 消费者能通过自身代谢，将有机物转化为无机物排出体外，这些无机物又可以被生产者重新利用，A正确；流经生态系统的总能量主要是生产者固定的太阳能，生态系统内部能量的传递形式是有机物中的化学能，B错误；在一个幼苗茁壮成长的农田生态系统中，能量的输入量大于输出量，C错误；据题图可知，生态系统的组分1、2、3可分别代表生产者、分解者和消费者，D错误。
4.B a表示生产者固定的太阳能，即第一营养级的同化量，由于被初级消费者摄入的能量只是第一营养级同化量的一部分，故a≠b＋h＋c＋d＋e＋f＋i，A错误；摄入量＝同化量＋粪便量，所以h表示粪便量，c表示同化量，生产者与初级消费者之间的能量传递效率为（c÷a）×100％，B正确；“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便中的能量属于兔子的同化量中用于自身生长、发育和繁殖的能量，即属于d，C错误；延长食物链不能提高能量传递效率，D错误。
5.B 流经该湖泊生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，为497 693.3－497 228.6＝464.7 [J/（cm2·a）]，A正确；“未利用”表示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，第二营养级粪便中的能量属于第一营养级生长、发育和繁殖的一部分，未利用②的能量中不含有第二营养级粪便中的能量，未利用③的能量去向包括沉积在湖底形成泥炭，B错误，D正确；一般情况下，营养级越高的生物体型较大，结构较复杂，生长发育等各种生命活动所需要的能量越多，细胞呼吸作用越强，所以高营养级的生物的能量大部分用于呼吸消耗，高营养级生物呼吸散失量占自身同化量的比值通常大于低营养级的生物，C正确。
7 / 7(共86张PPT)
第1课时 能量流动的过程及特点
导学 聚焦 1.通过分析能量在各营养级间的流动情况，建立生态系统
能量流动的模型，概述生态系统能量流动的过程。
2.通过定量分析赛达伯格湖的能量流动，概述生态系统能
量流动的特点
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
目录
CONTENTS
课时训练·提素能
03
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一） 能量流动的过程
1. 能量流动的概念
生态系统中能量的 的过程，称为生态
系统的能量流动。
输入、传递、转化和散失
2. 能量流动的过程
（1）第一营养级能量流动
小提醒：流入生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，而
不是照射到所有植物体上的太阳能，因为有相当一部分的太
阳能没有被生产者捕捉和固定。
（2）能量流经第二营养级的过程
（3）能量流动示意图
①图中甲～丁代表的内容
甲： ；乙： ；丙： ；
丁：呼吸作用。
生产者
呼吸作用
分解者
②图中流入每一营养级的能量最终去向
3. 判断下列有关表述的正误
（1）生态系统的能量流动指能量的输入和散失过程。 （ × ）
提示：生态系统的能量流动指能量的输入、传递、转化和散
失过程。
（2）太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中。 （ √ ）
（3）每一营养级生物的同化量就是从上一营养级摄入的能量。
（ × ）
提示：每一营养级生物的同化量是摄入量与粪便量的差值。
×
√
×
（4）能量在生态系统的食物链中是以热能的形式流动的。
（ × ）
提示：能量在生态系统的食物链中是以化学能的形式流动
的。
（5）太阳能只有通过绿色植物才能输入到生态系统中。
（ × ）
提示：蓝细菌等也可以通过光合作用固定太阳能。
×
×
探讨一 研究能量流动的基本思路
1. 研究能量流经一个种群的情况，可以列举该种群中每一个个体
的情况：
如果以个体为单位研究能量流动，有什么问题？
提示：以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如个体会死
亡、数据可能不准确、不同个体之间的差异过大等。
2. 如果将种群看作一个整体去研究能量流动，则可概括为下图形式，
又会遇到什么问题？
提示：种群存在于复杂的食物网内，可能因食物网的复杂性而影响
结果的准确性。
3. 如果以一个营养级的所有种群作为一个整体来研究，下图表示能量
流动的情况，这种方式有什么优点？
提示：能很好地避免以个体和种群为研究对象带来的不足，提高结
果的准确性。
探讨二 分析能量流动过程，提高模型构建与分析能力
4. 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）初级消费者摄入的能量是其同化量吗？它们之间存在什么
关系？
提示：初级消费者摄入的能量不等于其同化量，同化量＝摄
入量－粪便量。
（3）初级消费者粪便中的能量是其同化量的一部分吗？为什么？
提示：不是。初级消费者粪便中的能量不属于其同化的能
量，而是属于生产者所同化的能量。
（4）第二营养级的摄入量（a），同化量（b）及用于生长、发育
和繁殖的能量（e）分别可以如何计算（用图中字母的表达式
表示）？
提示：摄入量（a）＝b＋c；同化量（b）＝a－c＝d＋e＝d＋i
＋f；用于生长、发育和繁殖的能量（e）＝b－d＝i＋f。
1. 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
注：①定量不定时分析中，这一定量的能量不管如何传递，最终都
以热能形式从生物群落中散失，生产者源源不断地固定太阳能，才
能保证生态系统能量流动的正常进行。
②定量定时分析中，如果是以年为单位研究，“未被利用”的能量
将保留到下一年。
③“未被利用”的能量还包含动植物残体以化石燃料的形式被
储存起来的能量，不过分析能量流动过程时，此部分能量一般
不作考虑。
2. 能量流动的3个关系式
（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＋用于生长、发育和
繁殖的能量。
（3）用于生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸消耗量＝流入
下一营养级的同化量＋被分解者利用的能量（＋未利用的能
量）。
1. （2024·辽宁葫芦岛期末）下列有关生态系统能量流动的叙述，正
确的是（ ）
A. 生态系统的能量流动是指能量的输入和散失的过程
B. 流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能
C. 流入第二营养级的总能量是指初级消费者同化的能量
D. 各营养级同化的能量都会沿着食物链和食物网流向下一营养级
解析： 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称
为生态系统的能量流动，A错误；生产者固定的太阳能才是流经生
态系统的总能量，B错误；初级消费者是第二营养级，故流入第二
营养级的总能量是指初级消费者同化的能量，C正确；最高营养级
的生物不会有能量流向“下一营养级”，D错误。
2. 如图表示初级消费者能量流动的部分过程，括号中的数值表示能
量，初级消费者呼吸散失的能量为 b ，下列说法正确的是（ ）
A. 应在B处加上标有呼吸作用的箭头
B. 初级消费者同化的能量为 n － a
C. 次级消费者摄入的能量为 n － a － b
D. B为初级消费者所同化的总能量
解析： 图中A表示初级消费者同化的能量，B表示用于生长、
发育和繁殖等生命活动所需的能量，应在A处加上标有呼吸作用的
箭头，A、D错误；B处能量为 n － a － b ，其中部分能量被分解者
分解利用，还有部分能量流入下一营养级，因此，被次级消费者摄
入的能量小于（ n － a － b ），C错误。
知识点（二） 能量流动的特点
1. 能量流动的特点
2. 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
。
3. 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 ，以便维
持生态系统的正常功能。
10
％～20％
能量补充
4. 判断下列有关表述的正误
（1）一只狼捕食了一只兔子，该狼获得了兔子能量的10％～20
％。（×）
提示：能量传递效率是针对相邻两个营养级中的所有生物而
言，不针对个体。
（2）在“植物→鼠→鹰”这条食物链中，第三营养级含能量最
少。 （ √ ）
（3）散失的热能不可以被生产者固定再次进入生态系统。
（ √ ）
√
√
探讨 分析能量流动的特点，提高科学思维能力
美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格
湖的能量流动进行了定量分析，得出了如图所示的数据[单位：J/
（cm2·a）]
（1）据图分析
①图中生产者 （填“能”或“不能”）捕食肉食性动
物来完成能量的循环。
不能
②呼吸作用散失的能量 （填“能”或“不能”）再被
生产者利用来合成有机物。
③能量流动的第一个特点是 。
不能
单向流动
（2）依图完成表中内容并分析
项目 输入 能量的去向 流出/
流入
第一营 养级（生 产者） 464.6
62.8（流入下一营养级）、
12.5（流入分解者）、96.3
（呼吸作用散失）、293（未利
用）
13.5％
项目 输入 能量的去向 流出/流入
第二营 养级（植 食性动
物） 62.8
第三营 养级（肉 食性动
物） 12.6
—
12.6（流入下一营养级）、
2.1（流入分解者）、18.8（呼
吸作用散失）、29.3（未利
用）
20.1％
微量（流入分解者）、7.5
（呼吸作用散失）、5.0（未利
用）
①可以看出，能量在相邻两个营养级间的传递效率大约为
。
②能量流动的第二个特点是 。
10
％～20％
逐级递减
（3）由赛达伯格湖的能量流动图解可以看出，生态系统中的能量流
动是单向的，其原因：
食物链中，相邻营养级的生物之间 的关系不
可逆转，因此能量不能倒流，这是长期 的结果。
（4）由上表看出生态系统中的能量流动是逐级递减的，其原因：
①各个营养级的生物都会因 消耗相当大的一部分
能量，供自身利用和以 形式散失。
②各营养级中的能量都要有一部分流入 。
③每个营养级的生物总有一部分能量 。
捕食与被捕食
自然选择
细胞呼吸
热能
分解者
未利用
1. 下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是（ ）
A. 兔子吃了1 kg的草，则这1 kg草中的能量就流入了兔子体内
B. 一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中10％～20％的能量就流入
了狼的体内
C. 生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群
落
D. 生态系统的能量是可以循环利用的
解析： 兔子吃了1 kg的草，即摄入了1 kg草的能量，但摄入的
能量并没有全部被兔子同化，因为有一部分能量残留在其粪便中，
随粪便排出了体外，A错误；能量传递效率为10％～20％指的是能
量在相邻两个营养级之间的传递效率，并非个体与个体之间，B错
误；生产者通过光合作用合成有机物来固定光能，能量就从无机环
境流入生物群落，C正确；生态系统中的能量沿着食物链或食物网
单向流动、逐级递减，是不可以循环利用的，D错误。
2. 下列对生态系统能量流动规律及特点的理解，正确的是（ ）
A. 羊吃草时草所含的全部能量均流入羊体内
B. 分解者在分解羊粪便时，羊有少部分能量流向了分解者
C. 能量逐级递减主要是因为每个营养级自身呼吸消耗及被分解者利
用了部分能量
D. 初级消费者从生产者摄入的能量应等于粪便中所含能量及自身呼
吸消耗的能量之和
解析： 羊吃草时草所含的能量，一部分流入羊体内，一部分是
粪便中的能量，A错误；羊粪便中的能量属于草的同化量，分解者
在分解羊粪便时，草有少部分能量流向了分解者，B错误；能量逐
级递减是因为每个营养级自身呼吸消耗、被分解者利用以及未利用
的，C正确；初级消费者从生产者摄入的能量应等于粪便中所含能
量及自身同化的能量之和，D错误。
3. （2024·山东菏泽期末）某人工鱼塘中存在如下图所示的能量流动
关系，其中字母表示能量（单位：kJ）。据图分析错误的是（ ）
A. 草鱼与植物之间的能量传递效率为c/a×100％
B. d 是草鱼用于生长、发育和繁殖的能量
C. 在自然水域（自然池塘）中往往 d ＋ f ＝ c
D. g 中含有部分植物通过光合作用固定的能量
解析： 图中 b 表示草鱼的摄入量， c 表示草鱼的同化量， d 表示
草鱼用于生长、发育和繁殖的能量， f 表示草鱼呼吸作用消耗的能
量， h 表示草鱼粪便中的能量， i 表示草鱼遗体残骸中的能量。草
鱼的同化量 c 中还包含有机饲料输入的部分，并不完全来自植物，
因此草鱼与植物之间的能量传递效率小于c/a×100％，A错误，B
正确；在自然水域中，草鱼同化的能量＝呼吸作用消耗的能量＋用
于自身生长、发育和繁殖的能量，即 d ＋ f ＝ c ，C正确；流向 g 中
的能量有草鱼粪便中的能量，而草鱼粪便中的能量为植物通过光合
作用固定的能量，D正确。
易错提醒
（1）流经人工生态系统（如人工鱼塘、城市污水处理池等）的总能
量＝人工投放的饵料或城市污水中有机物所含的能量＋生产者
固定的太阳能。
（2）能量传递效率为10％～20％是针对相邻两个营养级中的所有生
物而言的，具体到某一条食物链中相邻两个营养级的能量传递
效率可能低于10％或高于20％。如一只狼捕食了一只野兔，野
兔流向狼的能量可能低于10％或高于20％，但野兔所处的第二
营养级与狼所处的第三营养级的能量传递效率为10％～20％。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）生态系统的能量流动是
。
（2）流入每个营养级中能量的去路一般有
。
（3）能量流动的特点是 。
生态系统中能量的输入、传递、转化
和散失的过程
通过呼吸作用以热能的
形式散失、流入下一营养级及遗体残骸被分解者分解
单向流动、逐级递减
1. 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
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；能量流动的渠道是食物链和食物
网，B正确；在每一个营养级中，能量的主要去向都是呼吸作用散
失，C正确；每个营养级都有一部分能量流向分解者，D正确。
2. 在一个生态系统中，草食动物所同化的能量等于（ ）
A. 生产者固定的太阳能的总量
B. 生产者固定的太阳能的总量减去生产者的呼吸量
C. 被草食动物摄食的植物所含的能量减去粪便等排遗物中的能量
D. 用于草食动物的生长、发育和繁殖等生命活动所需的能量
解析： 生产者固定的太阳能的总量是流经生态系统的总能量，
A错误；生产者固定的太阳能的总量减去生产者呼吸作用散失的能
量是植物用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量，B错误；草食
动物所同化的能量等于被草食动物摄食的植物所含的能量减去粪便
等排遗物中的能量，C正确；用于草食动物的生长、发育和繁殖等
生命活动所需的能量和草食动物呼吸消耗的能量之和才是草食动物
所同化的能量，D错误。
3. （2024·安徽宣城八校期末）如图所示为一般生态系统的结构模式
图。下列叙述正确的是（ ）
A. 消费者将有机物转化为无机物后又被生产者重新利用
B. 能量主要以太阳能的形式在生态系统内部传递
C. 农田生态系统中能量的输入量和输出量总是相等的
D. 组分1、2、3可分别代表生产者、消费者和分解者
解析： 消费者能通过自身代谢，将有机物转化为无机物排出体
外，这些无机物又可以被生产者重新利用，A正确；流经生态系统
的总能量主要是生产者固定的太阳能，生态系统内部能量的传递形
式是有机物中的化学能，B错误；在一个幼苗茁壮成长的农田生态
系统中，能量的输入量大于输出量，C错误；据题图可知，生态系
统的组分1、2、3可分别代表生产者、分解者和消费者，D错误。
4. 如图为生态系统中能量流动部分示意图（字母表示能量的多少），
下列叙述正确的是（ ）
A. 图中 a ＝ b ＋ h ＋ c ＋ d ＋ e ＋ f ＋ i
B. 生产者与初级消费者之间的能量传递效率为（ c ÷ a ）×100％
C. “草→兔→狼”这一关系中，狼粪便中的能量属于 h
D. 延长食物链可以提高能量传递效率
解析： a 表示生产者固定的太阳能，即第一营养级的同化量，
由于被初级消费者摄入的能量只是第一营养级同化量的一部分，故
a ≠ b ＋ h ＋ c ＋ d ＋ e ＋ f ＋ i ，A错误；摄入量＝同化量＋粪便量，
所以 h 表示粪便量， c 表示同化量，生产者与初级消费者之间的能
量传递效率为（ c ÷ a ）×100％，B正确；“草→兔→狼”这一关
系中，狼粪便中的能量属于兔子的同化量中用于自身生长、发育和
繁殖的能量，即属于 d ，C错误；延长食物链不能提高能量传递效
率，D错误。
5. 赛达伯格湖是一个沼泽湖，湖底
有北方泥炭沼泽湖所特有的沉积
物——泥炭。科研人员对该生态
系统的营养级和能量流动情况进
行调查，得到了如图结果。GP表示不同营养级生物同化作用所固定
的能量，R表示生物呼吸消耗的能量。能量单位均为J/（cm2·a）。
下列叙述错误的是（ ）
A. 流经该湖泊生态系统的总能量是464.7 J/（cm2·a）
B. 未利用②的能量中含有第二营养级粪便中的能量
C. 该生态系统中营养级越高，同化量用于呼吸消耗的占比越高
D. 未利用③的能量去向包括沉积在湖底形成泥炭
解析： 流经该湖泊生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，
为497 693.3－497 228.6＝464.7 [J/（cm2·a）]，A正确；“未利
用”表示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，第二营养级粪便中的能量属于第一营养级生长、发育和
繁殖的一部分，未利用②的能量中不含有第二营养级粪便中的能
量，未利用③的能量去向包括沉积在湖底形成泥炭，B错误，D正
确；一般情况下，营养级越高的生物体型较大，结构较复杂，生长
发育等各种生命活动所需要的能量越多，细胞呼吸作用越强，所以
高营养级的生物的能量大部分用于呼吸消耗，高营养级生物呼吸散
失量占自身同化量的比值通常大于低营养级的生物，C正确。
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
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知识点一 能量流动的过程
1. 流经某一生态系统的总能量是（ ）
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
解析： 流经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。
2. 由草、鼠和蛇组成的一条食物链中，鼠经同化作用所获得的能量，
其去向不应该包括（ ）
A. 流入蛇体内
B. 通过鼠细胞呼吸释放的能量
C. 通过鼠的粪便流入分解者体内
D. 通过蛇的粪便流入分解者体内
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解析： 鼠同化的能量除了被分解者利用、呼吸作用消耗以外，
还有一部分能量流向了下一营养级，即蛇，A不符合题意；鼠同化
的能量一部分通过呼吸作用以热能的形式散失，这部分能量是不能
被生物群落内的生物再利用的，B不符合题意；鼠同化的能量有一
部分通过蛇的粪便流入分解者体内，通过鼠的粪便流入分解者的能
量不是鼠同化的能量，C符合题意，D不符合题意。
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3. 如图是某个农业生态系统的结构模式图，该图中表示生态系统能量
流动的箭头是（ ）
A. ①②③ B. ①③⑤
C. ①③④ D. ①②③④⑤
解析： 图中的农作物的能量可以传递给鸡、猪、牛、人，而
鸡、猪、牛的能量也可以传递给人，这是由食物链的方向决定的，
所以①③④属于食物链中能量的传递，因此该图中表示生态系统能
量流动的箭头是①③④。
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4. 下表为某生态系统中能量在食虫鸟种群中的全部流动情况。下列叙
述不正确的是（ ）
项目 摄入的 能量 呼吸作用 散失的能量 以有机物形式
储存的能量
能量/（×103
kJ） 32 12 8
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A. 该食虫鸟种群未被同化的能量占摄入的能量的比例为37.5％
B. 食虫鸟的粪便中的能量，属于上一营养级流向分解者的能量
C. 以有机物形式储存的能量与呼吸散失的能量之和就是该鸟的同化
量
D. 正常情况下，同化相同的能量，该食虫鸟用于呼吸散失的能量比
青蛙低
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解析： 表中数据显示，该食虫鸟种群同化的能量＝呼吸作用散
失的能量＋以有机物形式储存的能量＝12×103＋8×103＝2×104
kJ，未被同化的能量＝摄入的能量－同化的能量＝3.2×104－
2×104＝1.2×104 kJ，未被同化的能量占摄入的能量比例为
1.2×104÷（3.2×104）×100％＝37.5％，A、C正确；粪便中的
能量属于上一营养级的同化量，B正确；青蛙属于变温动物，食虫
鸟是恒温动物，为维持体温的相对稳定，正常情况下，同化相同的
能量，食虫鸟用于呼吸散失的能量比青蛙高，D错误。
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知识点二 能量流动的特点
5. 以下关于生态系统的能量流动的叙述中，错误的是（ ）
A. 能量流动是单向的、不循环的
B. 营养级越多，散失的能量越多
C. 初级消费者越多，次级消费者获得的能量越多
D. 食物链越短，可供最高级消费者获得的能量越少
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解析： 生态系统的能量是单向流动、逐级递减的，不可循环利
用，A正确；每个营养级都有呼吸作用散失的能量，故营养级越
多，散失的能量越多，B正确；由于能量传递效率为10％～20％，
所以初级消费者越多，次级消费者获得的能量也越多，C正确；能
量流动具有逐级递减的特点，故食物链越短，可供最高级消费者获
得的能量越多，D错误。
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6. 假设草固定的能量是一定的，下列哪个食物链（网）中鹰的个体数
量最多（ ）
A. 草→昆虫→青蛙→蛇→鹰
B. 草→昆虫→田螺→食虫鸟→鹰
C.
D.
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解析： 能量流动的特点是逐级递减、单向流动。因此，营养级
越高，能量散失越多，储能越少。在四个选项中，C中的鹰所处营
养级最低，属于第三营养级，获得的能量最多，因此鹰的个体数量
最多，故选C。
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7. 假设某初级消费者摄入的能量为a，其粪便中的能量为b，通过呼吸
消耗的能量为c，用于生长、发育和繁殖的能量为d，则流入次级消
费者的能量最多为（ ）
A. （a＋b）×20％ B. （c＋d）×20％
C. （a－c）×20％ D. （b－d）×20％
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解析： 在该生态系统中，假设初级消费者摄入的能量为a，其
中存在于粪便中的能量为b，说明初级消费者的同化量是a－b；而
生态系统中的能量传递效率在10％～20％之间，因此，流入次级消
费者的能量最多为（a－b）×20％；初级消费者通过呼吸消耗的能
量为c，用于生长、发育和繁殖的能量为d，说明初级消费者同化的
能量是c＋d，因此，流入次级消费者的能量最多也可以表示为（c
＋d）×20％。
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8. 如图为某生态系统能量流动示意图[单位：J/（cm2·a）]。以下分析不正确的是（ ）
A. 甲通过光合作用固定在有机物中的
总能量为1 250 J/（cm2·a）
B. 甲到乙的能量传递效率为16％
C. 每一营养级的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用
D. 在此生态系统中，一只狼捕食一只野兔，获得的能量只能在10
％～20％之间
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解析： 甲通过光合作用固定在有机物中的总能量为175＋875＋
200＝1 250 [J/（cm2·a）]，A正确；能量传递效率是指某一营养级
生物的同化量占上一营养级生物的同化量的比值，甲到乙的能量传
递效率为200÷1 250×100％＝16％，B正确；丁是分解者，每一个
营养级的能量大多通过呼吸作用以热能的形式散失了，一部分传递
给分解者，C正确；能量传递效率是针对相邻两个营养级中的所有
生物而言，不针对个体，D错误。
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9. 如图为某生态系统能量流动的过程图解，请据图回答下列问题：
（1）图中的箭头 （填序号）是不应存在的。
解析： 由图解可知，E为分解者，生产者不能从分解者
中获得能量，故箭头 不应存在。
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（2）流经该生态系统的总能量是 （填序号），初级消费者
自身生命活动所消耗的能量是 （填序号）。
①
⑤
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①，初级消费者自身呼吸消耗的能量为⑤。
（3）食草动物排出的粪便中仍含有部分能量，这部分能量被分解
者所利用的过程应属于箭头 。
解析：食草动物的粪便中残留的能量并未流入初级消费者，仍属于生产者的残遗物，它被分解者利用过程应属于箭头 。
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（4）图中生物构成的食物链有 个营养级，属于第三营养级
的是 。
四
C
解析：图中食物链为A→B→C→D，共四个营养级，属于第三营养级生物的是C。
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（5）图中 所指的是 ，
E代表的成分是 。
（6）④中的能量大约只有③中能量的 。
生产者呼吸作用消耗的能量
分解者
10％～20％
（7）生态系统能量流动的特点是 。
单向流动、逐级递减
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10. （2024·山东东营高二期末）如图为某生态系统中流经第二营养级
的能量示意图，其中a表示该营养级食物的摄入量，f表示流向第
三营养级的能量。下列叙述正确的是（ ）
A. 图中f表示第三营养级全部用于生长、发育
和繁殖的能量
B. 第二、三营养级间的能量传递效率为f/a×100％
C. 图中d蕴含的能量均未被第二营养级同化
D. 畜牧业中，圈养与放养相比，可提高图中c/b的比值
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解析： 分析题图可知，f表示流向下一营养级的能量，即第三
营养级的同化量，A错误；能量传递效率＝下一营养级同化量/这
一营养级同化量×100％，而a表示摄入量而不是同化量，B错
误；d表示分解者利用的能量，包括第二营养级粪便中的能量和第
二营养级的残骸、遗体等，其中第二营养级粪便中的能量属于上
一个营养级同化的能量，因此图中d蕴含的能量中的有一部分能量
（粪便中的能量）未被该营养级生物同化，C错误；圈养时家畜
的活动量减少，通过呼吸作用散失的能量（e）减少，更多的能量
用于自身生长、发育和繁殖（c），故畜牧业中，圈养与放养相
比，可提高图中c/b的比值，D正确。
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11. （2024·云南师大附中期末）某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠
→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下
表，单位是J/（hm2·a）。
植物 田鼠 鼬 固定的 太阳能 摄入量 同化量 呼吸量 摄入量 同化量 呼吸量
2.45× 1011 1.05× 109 7.50× 108 7.15× 108 2.44× 107 2.25× 107 2.18×
107
下列相关叙述错误的是（ ）
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A. 流经该生态系统的总能量为2.45×1011 J/（hm2·a）
B. 田鼠和鼬的能量只有少部分用于生长、发育和繁殖等生命活动
C. 能量从田鼠种群传递到鼬种群的传递效率是2.3％
D. 田鼠摄入量和同化量的差值代表的能量将被分解者利用
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解析： 流经该生态系统的总能量是植物光合作用固定的太阳
能，即2.45×1011 J/（hm2·a），A正确；田鼠用于自身的生长、
发育和繁殖的能量占同化能量的比例为（7.50×108－
7.15×108）÷7.50×108＝4.6％，鼬用于自身的生长、发育和繁
殖的能量占同化能量比例为（2.25×107－2.18×107）
÷2.25×107＝3.1％，因此田鼠和鼬的能量只有少部分用于生
长、发育和繁殖等生命活动，B正确；能量从田鼠传递到鼬的效
率＝鼬的同化量/田鼠的同化量×100％＝（2.25×107）÷
（7.50×108）＝3％，C错误；田鼠摄入量和同化量的差值代表的
能量为粪便中的能量，将被分解者利用，D正确。
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12. （多选）如图为某草原生态系统的能量流动图解模型，A、B、C
分别表示流入各营养级生物的能量，D、E、F分别表示各营养级
生物用于生长、发育和繁殖的能量，G、H、I分别表示草、兔
子、狼呼吸作用散失的能量，J、K、L表示流入分解者的能量。
下列说法错误的是（ ）
A. 食物链中能量最少的是分解者
所处的营养级
B. 图中A＝D，B＝E，C＝F
C. 在人工饲养的高密度鱼塘生态
系统中，生产者固定的能量是流经该生态系统的总能量
D. K中能量包括兔子遗体及狼粪便中的能量等
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解析： 分解者不参与食物链的构成，A错误；根据同化
量＝用于生长、发育和繁殖的能量＋呼吸作用散失的能量，结
合图示可知，A＝D＋G，B＝E＋H，C＝F＋I，B错误；在人
工饲养的高密度鱼塘生态系统中，流经该生态系统的总能量包
括该生态系统中生产者固定的能量和人工投喂的饵料中的能
量，C错误；狼粪便中的能量是兔子用于生长、发育和繁殖的
能量中的一部分，兔子流入分解者的能量包括兔子遗体及狼粪
便中的能量等，D正确。
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13. （多选）（2024·吉林松原高二月考）大闸蟹是主要以植物为食的
杂食性甲壳类。如图为养殖大闸蟹的阳澄湖某水域生态系统能量
流动的部分图解，其中的字母表示能量（单位：kJ）。下列对该
图的分析正确的是（ ）
A. 流经阳澄湖该养殖区域的
总能量为（a＋2）kJ
B. 大闸蟹到次级消费者的能
量传递效率为（e＋5）/（b＋2）×100％
C. 图中d代表大闸蟹用于生长、发育和繁殖的能量
D. d中的能量有一部分会通过次级消费者的食物残渣流向分解者
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解析： 流经阳澄湖该养殖区域的总能量为a与有机物输入
（饲料）的能量之和，A错误；大闸蟹（初级消费者）到次级消
费者的能量传递效率为同化量之比，但次级消费者的同化量无法
计算，B错误。
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14. 如表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结
果。表中A、B、C、D、E表示营养级，F为分解者；Pg表示生
物同化作用固定能量的总量；Pn表示生物储存的能量；R表示
生物呼吸消耗的能量；能量单位为：[102 kJ/（m2·a）]。请分
析回答下列问题：
项目 A B C D E F
Pg 15.9 870.7 1.9 89.2 94.7 211.5
Pn 2.8 369.4 0.8 33.9 33.0 20.1
R 13.1 501.3 1.1 55.3 61.7 191.4
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（1）流入该生态系统的总能量为 [kJ/（m2·a）]。
（2）据表中数据推出Pg、Pn和R之间的关系是：Pn＝
。
870.7×102
Pg－
R
解析： 流入该生态系统的总能量为生产者（B）固定
的全部太阳能，即870.7×102[kJ/（m2·a）]。
解析：由于Pg表示生物同化作用固定能量的总量，Pn表示生物储存的能量，R表示生物呼吸消耗的能量，因此Pg＝Pn＋R，即Pn＝Pg－R。
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（3）第三营养级到第四营养级的能量传递效率是 （保
留1位小数）。
（4）能量流动的特点是 。
（5）如果D作为该湖泊中的经济鱼类，生产上既要获得最大
捕捞量，又不破坏其种群稳定，通常将捕捞量控制在D的
环境容纳量一半的水平上，原因是此时种群的
最大。
11.9％
单向流动，逐级递减
增长速
率
解析：据图分析可知，第三营养级（A）到第四营养级（C）的能量传递效率是1.9÷15.9×100％≈11.9％。
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