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一、生态系统中能量流动的概念及过程
1.概念：生态系统中能量的输入、传递、______和______的过程。
2.过程
(1)流经第一营养级的能量
转化
散失
生产者固定的太阳能
呼吸作用
热能
生长、发育和繁殖等生命活动
分解者
初级消费者
(2)流入第二营养级的能量
呼吸作用
热能
生长、发育和繁殖等生命活动
分解者
次级消费者
(3)能量在第三、第四营养级的变化，与第二营养级的情况大致相同。
二、生态系统中能量流动的特点
1.单向流动
能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，
不可______，也不能__________。
逆转
循环流动
2.逐级递减
(1)表现：输入一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级，能量
在沿食物链流动的过程中是__________的。
(2)能量传递效率：一般来说，能量在相邻两个营养级间的传递效率是
___________。
逐级减少
任务一 生态系统的能量流动
【资料1】 阅读教材P55图3-6“生态系统能量流动的示意图”。
1.生态系统中能量的输入、传递、转化和散失
太阳能
固定的太阳能总量
食物链和食物网
有机物中的化学能
热能
呼吸
2.某营养级能量的来源和去路
(1)来源
①生产者的能量来自________；
②消费者的能量来自______________________。
(2)去路
①__________消耗;
②被__________________利用;
③被________利用。
太阳能
上一营养级同化的能量
呼吸作用
下一营养级的生物
分解者
【资料2】 如图所示为能量流经第二营养级的示意图。
1.粪便中的能量________(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，为_____
___营养级同化的能量中流向________的部分。
不属于
上一个
分解者
2.初级消费者同化的能量摄入量 __________________________的能量
__________________________的能量。
粪便量
自身呼吸作用消耗
用于自身生长、发育和繁殖
各营养级能量流动分析
1.某个营养级的同化量(流入某个营养级的能量)
(1)植物的同化量：光合作用固定的太阳能。
(2)动物的同化量 摄入量—粪便量(即摄入的食物只有一部分被同化)。
2.某营养级同化量的“2个”“3个”“4个”去路
(1)2个去路
同化量呼吸作用消耗量 用于
生长、发育和繁殖的能量 。
(2)3个去路
同化量呼吸作用消耗量分解者分解量 下一营养级的同化量。
(3)4个去路
同化量自身呼吸作用消耗量(A)未利用(B)分解者的分解量(C) 下一营养级
的同化量(D)。
注：①最高营养级的生物同化量的去路去掉下一营养级的同化量。
②未利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物遗体以化石燃料的形式被储
存起来的能量。
例1 下表是兔子摄食蒲公英后的能量流动情况，下列相关叙述错误的是
( )
项目 摄入量 粪便量 呼吸消耗量
423 214 135
D
A.兔子的同化量是
B.兔子的粪便量属于蒲公英同化的能量
C.兔子用于生长、发育和繁殖的能量为
D.兔子呼吸作用散失的能量用于生长、发育、繁殖
[解析] 兔子的同化量是指被兔子消化吸收的有机物中的能量，即同化量 摄入
量 粪便量 ，A正确；兔子的粪便是兔子摄食蒲公英后，
不能消化吸收的部分，其中的能量仍是蒲公英同化的能量的一部分，B正确；
兔子用于生长、发育和繁殖的能量 同化量 呼吸作用消耗量
，C正确；兔子呼吸作用中散失的能量不能用于生长、发
育和繁殖，D错误。
例2 [2024·四川成都期末] 下图为某生态系统的能量流动模型，其中C是指流
向分解者的能量。下列叙述错误的是( )
C
A.流经该生态系统的总能量是 B. 指生产者中未被利用的能量
C.包含初级消费者粪便的能量 D. 指流向第二营养级的能量
[解析] 表示生产者固定的能量，是流经该生态系统的总能量，A正确；由图
可知，A表示呼吸作用消耗的能量，B表示未被利用的能量，C表示流向分解者
的能量，D表示流入下一营养级的能量，B正确； 指初级消费者流向分解者
的能量，不包含其粪便的能量，初级消费者粪便的能量属于生产者流向分解者
的能量，C错误； 指流向第二营养级的能量，D正确。
任务二 能量流动的特点
【资料】 阅读教材P56思考·讨论“分析赛达伯格湖的能量流动”。如下图所示
为林德曼对赛达伯格湖的能量流动分析图解［单位： 。
1.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：
(1)食物链中，相邻营养级的生物的
__________的关系不可逆转，因此能量
不能倒流，这是长期__________的结果。
吃与被吃
自然选择
(2)各营养级的能量总有一部分在呼吸作用中以______的形式散失掉，这些能
量是无法再利用的。
热能
2.请根据图填写下表
流入能量 流出能量(输入下一个 营养级) 流出/流入
(传递效率)
生产者 ______%
植食性动物 ______%
肉食性动物 — —
分解者 — —
62.8
13.52
12.6
20.06
12.6
14.6
3.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________。
呼吸作用
热能
分解者
未利用
流入能量 流出能量(输入下一个 营养级) 流出/流入
(传递效率)
生产者 ______%
植食性动物 ______%
肉食性动物 — —
分解者 — —
62.8
13.52
12.6
20.06
12.6
14.6
4.生态系统中的能量流动一般不超过___个营养级，这是因为在一个生态系统
中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就______。
5
越多
1.能量传递效率是指能量在相邻两个营养级之间的传递效率，不是指个体或种
群之间。
2.能量传递效率下一营养级同化量/某一营养级同化量 。
3.能量传递效率的“最值”计算
已知 求解 传递效率
生产者的能量 求最高营养级获得的最多能量
求最高营养级获得的最少能量
最高营养级增重 求消耗最少生产者的量
求消耗最多生产者的量
4.关于“定值”的计算
(1)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值法”计算，而需按具体数值计
数。例如，在食物链中，能量传递效率分别为、、 ，
若A的能量为，则D获得的能量为 。
(2)如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物中获取能量，
且各途径所获得的生物量比例确定，则分别按照不同的食物链进行计算后合并。
5.存在人工能量输入的能量传递效率计算
人工输入某一营养级的能量是该营养级同化
量的一部分，但不是从上一营养级流入的能
量。如图(a、、、、 表示能量值)所示：
A、B两营养级间的能量传递效率为 。
例3 [2024·福建石狮八中月考] 下图表示能
量流经某生态系统第二营养级示意图［单位：
，据图分析，有关说法正确的是
( )
C
A.该生态系统第三营养级同化量是
B.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是
C.第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是
D.分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物再利用
[解析] 该生态系统第三营养级(次级消费者)摄
入的能量是 ，图中看不出其同化
量的具体数值，A错误；图中的
是第三营养级的摄入量，因为不知道第三营养
级的同化量，所以不能计算出第二和第三营养
级之间的能量传递效率，B错误；第二营养级的同化量中有 的能
量在呼吸作用中散失，剩下的 的能量用于自身生长、发育和繁殖，
C正确；能量不能循环流动，分解者分解动植物遗体释放的能量不能供绿色植
物利用，D错误。
例4 下图为某生态系统中的食物网简图，若 种群中的总
能量为，B种群的总能量为 ，从理
论上分析，A种群获得的总能量最多是( )
A
A. B. C. D.
[解析] 从图中可以看出， 的能量传出途径有三条，但只有两条途径能传递到
A。求A获得的能量最多是多少，需以最大能量传递效率 计算，所以C和
D获得的总能量为 ，所以A获得的
总能量最多为 ，A正确。
1.正误辨析
(1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。( )
×
[解析] 流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量。
(2)人工养殖鱼塘中生产者固定的能量就是流经该生态系统的总能量。( )
×
[解析] 人工养殖鱼塘中生产者固定的能量与添加的有机物(如饲料)中的能量之
和是流经该生态系统的总能量。
[解析] 象粪中的能量不属于大象的同化量，所以该种蜣螂不能获取大象所同化
的能量。
(3)一种蜣螂专以象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的 。
( )
×
(4)若人与自然和谐相处，生产者固定的能量便可被反复利用。( )
×
[解析] 生产者固定的能量不能被反复利用。
(5)一只狼捕食了一只兔子，该狼获得了兔子能量的 。( )
×
[解析] 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。
(6)对任何一个自然生态系统而言，能量都是逐级递减的，且是单向流动不循
环的。( )
√
2.[2023·江苏涟水一中月考] 生态系统的能量流动遵循一定的规律。下列叙述
中，不符合真实情况的是( )
B
A.能量都是从低营养级流向高营养级
B.一条食物链中营养级的级数可以无限增加
C.生产者固定的能量通过食物链和食物网传递
D.流入每一营养级的能量都有一部分以热能形式散失
[解析] 生态系统的能量流动渠道是食物链和食物网，能量一般以摄食的形式进
入下一营养级，生产者固定的能量通过食物链和食物网传递，能量只能由较低
营养级流向较高营养级而不能逆转，A、C正确；能量流动是单向的、逐级递
减的，因此一般一条食物链的营养级不超过五个，B错误；流入每个营养级的
能量，一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，一部分则用于生长、发育和繁
殖等生命活动，D正确。
3.[2024·山东滨州期末] 科研人员对某生态系统的
能量流动情况进行了长时间的研究，并对各营养级
的能量流动情况进行了定量分析。下表中、、
表示构成某一食物链的三个营养级，、 为对
营养级 A B C D
0 302 733 217 64
17 16 4 7
48 63 141 22
应的能量值［单位： ，其中，某一营养级的能量流动情
况如图所示。下列说法正确的是( )
A.流经该食物链的总能量是 固定太阳能的总量
B.图中 即是该营养级用于生长、发育和繁殖的全部能量
C.表中、 代表的能量值分别是39 和 29
D.第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为
√
[解析] 是该生态系统的生产者，流经该食物
链的总能量除了生产者固定太阳能的总量外，
还有人工输入的能量，A错误；图中B是某一营
养级生物呼吸作用中以热能形式散失的能量，
不属于该营养级用于生长、发育和繁殖的能量，
B错误；由于能量流动是逐级递减的，分析题表
可知，是第一营养级，是第三营养级， 是第
二营养级， 是流向分解者的能量，第二营养级
的同化量第一营养级流入第二营养级的能量
人工输入的能量 呼吸作用中以热能形式散失
的能量流向下一营养级的能量 未被利用的能
量 流向分解者的能量，即
，则 ，
同理第三营养级的同化量
，则 ，C
错误；第二营养级到第三营养级的能量传递效
率 第二营养级同化的能量
，D正确。
4.[2024·云南师大附中月考] 如图中蛇的食物有 来自鼠，
来自蛙。从理论上讲，蛇每增加 能量，至少需消耗植
物( )
B
A. B. C. D.
[解析] 要计算消耗植物的最少量，能量传递效率应按照 来计算，蛇从两条
食物链获得能量即植物 鼠 蛇、植物 昆虫 蛙 蛇 ，则蛇
每增加 ，至少需要消耗的植物量为
，B正确。
1. 若牛的摄入量为100%，其中粪便量为36%，呼吸量为48%，则牛的同化量为（ ）
A．16% B．52% C．64% D．84%
[解析]已知牛粪便中的能量36%不是其同化的能量，为上一营养级的能量，不包括在牛的同化量里。又因为牛的摄入量为100%，所以牛的同化量=牛的摄入量 其粪便量=100% 36%=64%，C正确，A、B、D错误。
C
2. 在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子， 2/5来自于鼠，1/5来自于蛇，那么猫头鹰若增加100 g体重，最少需要消费植物( )。如果调整为猫头鹰对鼠的取食比例为1/5、蛇的取食比例为2/5，在植物数量不变情况下猫头鹰的数量会( )
A.2500 g 增加 B.4500 g 减少
C.9000 g 增加 D.5600 g 减少
B
[解析] 根据题意可知，能量传递效率按20%进行计算。假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子，2/5来自于鼠，1/5来自于蛇，那么猫头鹰若增加100 g体重，至少需要消费植物2/5×100÷20%÷20%+2/5×100÷20%÷20%+1/5×100÷20%÷20%÷20%=4500 g；如果调整为猫头鹰对鼠的取食比例为1/5、蛇的取食比例为2/5，由于蛇所在的食物链营养级多，能量损耗多，所以在植物数量不变的情况下猫头鹰获得的能量会减少，其数量会减少，B正确。
3．在生态系统中，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，其中一部分用于自身的呼吸消耗，余下 部分称为净初级生产量。下表为 4 个生态系统的研究实例：下列有关叙述错误的是（ ）
类别 玉米地 荒地 湖泊Ⅰ 湖泊Ⅱ
太阳能利用率（初级生产量/入射太阳能） 1.6% 1.2% 0.4% 0.1%
呼吸消耗量（呼吸消耗/初级生产量） 23.4% 15.1% 22.3% 21.0%
净初级生产效率（净初级生产量/初级生产量） 76.6% 84.9% 77.7% 79.0%
A．两个湖泊的太阳能利用率低，主要原因是 CO2供应不足导致光合速率较低
B．两个湖泊中植物的呼吸消耗率与玉米地的大致相等，但明显高于荒地
C．若入射太阳能相同，上述 4 个生态系统中，制造有机物质最多的是玉米地
D．玉米快速生长过程中积累的大量有机物中的能量属于净初级生产量
类别 玉米地 荒地 湖泊Ⅰ 湖泊Ⅱ
太阳能利用率（初级生产量/入射太阳能） 1.6% 1.2% 0.4% 0.1%
呼吸消耗量（呼吸消耗/初级生产量） 23.4% 15.1% 22.3% 21.0%
净初级生产效率（净初级生产量/初级生产量） 76.6% 84.9% 77.7% 79.0%
√
[解析] 两个湖泊中有很多的水生植物，而这些植物接受的太阳能需要穿过水层，据此可推知两个湖泊的太阳能利用率低，可能与太阳光穿过水层时损失了部分能量有关，A错误；根据表格数据可知，两个湖泊中植物的呼吸消耗率与玉米地的接近，但明显高于荒地，B正确；若入射太阳能相同，上述4个生态系统中，制造有机物质最多的是玉米地，因为玉米地的太阳能利用率最高，C正确；玉米快速生长过程中积累的大量有机物中的能量属于净初级生产量，D正确。
4．下图为柞树园林生态系统能量流动的相关模型，其中箭头上所示为当年某部位积累的能量，方框中为当年相应部位所含的能量值，单位均为1×106J/hm2。下列分析错误的是（ ）
A．柞树当年用于生长发育繁殖的能量
为2.91483×107J/hm2
B．柞树的树根和树干中的一部分能量
为柞树上一年的未利用量
C．蚕粪中的能量属于蚕的同化量，
将最终流向土壤中的分解者
D．人工辅助能可能包括农用机械利用的柴油能、农药中的能量等
C
[解析]柞树当年用于生长发育繁殖的能量为（11.4170+17.7313）×106J/hm2=2.91483×107（J/hm2），A正确；柞树的树根当年并未从太阳能流入能量，树干中所含有的能量大于当年树干积累的能量，故树根和树干的一部分能量为柞树上一年能量中的未利用量，B正确；蚕粪中的能量属于蚕未同化的能量，将最终流向土壤中的分解者，C错误；人工辅助能可能包括人工管理柞园投入的人工能、农用机械利用的柴油能、农药中的能量等，D正确。
5．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（ ）
A．流经该生态系统的总能量只有该生态系统生产者固定的能量
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由初级消费者同化的能量流向分解者
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）] 90 42 84 13.5 3
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，A错误；表格中没有显示生产者流入到初级消费者的能量，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=10.5×105J/（m2 a），C正确；初级消费者粪便中的能量属于生产者同化的能量中流向分解者的那部分，D错误。
练 习 册
知识点一 能量流动的过程
1.下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是( )
C
A.在食物链中，能量的传递形式是光能
B.生态系统的能量流动是指生物体内的能量代谢过程
C.生态系统中的能量最终以热能形式散失到环境中
D.流经任何生态系统的总能量都是生产者固定的总能量
[解析] 在食物链中，能量的传递形式是有机物中的化学能，A错误；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，B错误；
各种生物通过呼吸作用把生物体内的能量利用后最终以热能的形式散失到环境
中，C正确；流经某些人工生态系统(如人工鱼塘)的总能量除生产者固定的太
阳能外，还包括人工投喂的饲料等有机物中的能量，D错误。
2.研究生态系统的能量流动,可以参考如下图
所示的模型。下列叙述中错误的是( )
C
A.研究流经某一种群的能量时,要考虑到能量被利用和未被利用等方面
B.一般在群体水平上研究生态系统中的能量流动
C.模型中的“能量输入”就是指捕食者的捕食
D.模型中的“能量散失”主要指在呼吸作用中散失的能量
[解析] 一般在群体水平上研究生态系统的能量流动,要考虑能量被利用和未被
利用等方面。“能量输入”是指捕食者(或生产者)同化的能量,“能量散失”主要指
生物通过呼吸作用散失的能量。综上所述,A、B、D正确,C错误。
3.如下图为生态系统中能量流动的部分
过程，但图中有不完整之处。下列叙述
正确的是( )
D
A.甲中的能量大部分流向次级消费者
B.乙表示初级消费者同化的能量
C.甲、乙处各缺少一个细胞呼吸的箭头
D.①中的能量属于生产者同化的能量
[解析] 由图可知，甲表示初级消费者同化的能量，只有大约 的能
量流向次级消费者，乙表示初级消费者用于生长、发育和繁殖等生命活动的能
量，A、B错误；甲处缺少一个细胞呼吸的箭头，C错误；①是指植食性动物粪
便所含的能量，属于生产者同化的能量，D正确。
4.下图为某自然生态系统中营养级之间的
部分能量流动示意图［单位： 。
下列说法正确的是( )
A.该生态系统各种生物构成了生命系统结构层次中的种群
B.生产者固定的太阳能是植物的净光合作用所固定的能量
C.植食性动物的同化量为
D.图中显示了生产者固定能量的所有去向
C
[解析] 在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合叫作生物群落，该生
态系统中的各种生物构成了群落，不是种群，A错误；生产者固定的太阳能应
该是植物的总光合作用所固定的能量，B错误；结合图示可知，第二营养级的
同化量为 ，C正确；据图示可
知，图中未体现出生产者呼吸作用散失的能量，D错误。
5.[2024·广西南宁期末] 下图表示在一个生态系统中，植物光合作用积累的有
机物被植食性动物利用的过程。下列有关叙述正确的是( )
A
A.植食性动物粪便中的能量包含在⑦中
B.①⑤之和为输入生态系统的全部能量
C.⑤⑥⑦⑧之和为流向分解者的能量
D.③全部用于初级消费者的生长、发育和繁殖
[解析] 由于植食性动物粪便中的能量是未被同化的部分，包含在⑦中，A正确；
输入生态系统的能量为生产者固定的太阳能总量，而①⑤之和是生产者积累的
能量，B错误；⑧表示植食性动物呼吸作用消耗的能量，并没有流向分解者，
C错误；③是同化量，同化量减去呼吸作用消耗量才是用于植食性动物生长、
发育和繁殖的能量，D错误。
知识点二 能量流动的特点
6.下列关于生态系统能量流动的叙述，错误的是( )
D
A.绿色植物同化的能量可流向消费者，消费者同化的能量可流向分解者
B.生态系统中每一营养级都会消耗部分能量，致使能量流动是逐级递减的
C.黑线姬鼠与其天敌之间以及与其盗食的农作物之间，能量流动均是单向的
D.大熊猫用于自身生长、发育和繁殖的能量还可以被自身呼吸作用所利用
[解析] 绿色植物同化的能量可流向消费者和分解者，消费者同化的能量可流向
分解者，A正确；由于每一营养级都会消耗部分能量，所以生态系统中能量流
动是逐级递减的，B正确；生态系统中能量流动是单向的，C正确；大熊猫同
化的能量有两个用途，即呼吸作用消耗以及用于自身生长、发育和繁殖等生命
活动，自身生长、发育和繁殖等生命活动不包括呼吸作用，D错误。
7.[2023·山东德州期末] 科学家对某草地的“草 田鼠 鼬”这一食物链及其能
量流动情况进行了研究，结果如下表所示，单位是 。下列分析正确
的是( )
草 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
A.由草进入田鼠体内的能量为
B.该食物链中第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率约为
C.根据表格信息可知消费者同化的能量大多数以热能的形式散失
D.三个种群流向分解者的能量约
√
草 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
[解析] 由草进入田鼠体内的能量为田鼠的同化量，即 ，A
错误；该食物链中第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为
，B错误；根据表格信息可知消费者
同化的能量大多数以热能的形式散失，只有少部分能用于生长、发育和繁殖，
C正确；根据表中数据无法确定三个种群流向分解者的能量，D错误。
草 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
8.[2023·陕西汉中月考] 科学家在研究银泉生态系统时，调查了该生态系统不
同营养级的能量流动情况，统计了各类生物的同化能量值 ，结
果如下图所示。下列分析正确的是( )
C
A.生产者流入分解者的能量值为
B.呼吸作用消耗能量的比例随营养级的升高而降低
C.图解表明能量流动具有逐级递减的特点
D.第四营养级同化的能量中包括了该营养级的粪便量
[解析] 食物链、食物网中第一营养级是生产者，由图可知，生产者同化的能量
为 ，生产者同化的能量有一部分被自身呼吸作用消耗，还
有一部分流入下一营养级(第二营养级)、流入分解者和未被利用，由于未被利
用的能量数值不知，所以无法求得生产者流入分解者的能量，A错误；
每个营养级中呼吸作用所消耗能量的比例呼吸能量值 同化能量值 ，
从第一营养级到第四营养级，该比例分别约为、、， ，
所以呼吸作用消耗能量的比例并不是随营养级的升高而降低，B错误；图中每个
营养级同化的能量都有一部分被呼吸作用消耗，故图解表明能量流动具有逐级
递减的特点，C正确；第四营养级同化的能量等于该营养级生物摄入的能量减
去粪便量，D错误。
9.[2023·北京通州区期末] 下图为
某人工鱼塘食物网及其能量传递
示意图 (图中数字为能量数值，
单位是 )。下列叙述
正确的是( )
A.该食物网中最高营养级为第六营养级
B.太阳鱼呼吸作用消耗的能量为
C.该食物网中第一营养级到第二营养级的能量传递效率为
D.该食物网中的能量在不同营养级之间循环流动
C
[解析] 该食物网中最长的食物链是浮游植物
浮游动物 幽蚊幼虫 太阳鱼 鲈鱼，
最高营养级为第五营养级，A错误；太阳鱼同
化的能量是，被鲈鱼同化的
能量是 ，因还有流入分解者
中的能量和未利用的能量，故呼吸作用消耗的
能量小于 ，B错误；该食物网中第一营养级同化的能量是
，第二营养级包括浮游动物和摇蚊幼虫，二者同化的能量
共有 ，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为
，C正确；能量不能循环流动，D错误。
10.[2023·江苏盐城期中] 下图表示生态
系统中生产者和初级消费者的能量类型
和去向( 表示该营养级未被利用的能
量)。下列相关叙述错误的是( )
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
C.生产者到初级消费者的能量传递效率为
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的方式
获得物质和能量，A正确；根据图示可
知， 是初级消费者摄入的能量，生产
者用于生长、发育和繁殖的能量值是 ，B正确； 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
，C错误；初级消费者粪便中
的能量未被初级消费者同化，属于生产者所同化的能量，D正确。
11.[2023·河北定州中学期中] 下图表示某农田生态系统中能量流经某几个营养
级的示意图(其中字母表示能量值)。请据图回答下列问题：
(1)能量流动是指______________________________________________。图中
①②③表示的能量的去向是______________________________。
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程
在呼吸作用中以热能的形式散失
[解析] 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。流经某一营养级的能量一部分通过呼吸作用以热能形式散失，一部分用
于生长、发育和繁殖，因此图中①②③表示的能量的去向是通过呼吸作用以热
能的形式散失。
(2)初级消费者粪便中的能量包含在___(填图中字母)中。该生态系统能量从第
二营养级传递到第三营养级的效率为____________(用图中字母表示)。
[解析] 图中 表示初级消费者没有同化的能量即粪便中的能量，该能量属于上
一营养级(生产者)同化的能量。能量从第二营养级到第三营养级的传递效率为
次级消费者同化的能量/初级消费者同化的能量，即 。
(3)流入初级消费者的总能量小于生产者固定的太阳能，原因是_____________
____________________________________________________________________
_____。
生产者固定的太阳能的去向有被自身呼吸作用消耗、传递给第二营养级、流向分解者和未被利用
[解析] 生态系统中，初级消费者作为第二营养级，其同化量由第一营养级
(生产者)传递而来。以第一营养级做能量流动分析，生产者固定的太阳能的去
向有被自身呼吸作用消耗、传递给第二营养级、流向分解者和未被利用，故流
入初级消费者的总能量小于生产者固定的太阳能。
12.[2023·江西宜丰月考] 图甲所示为食物链中某营养级所同化能量的流向示意
图，图乙为某草原生态系统中部分食物网的简图。请据图回答下列问题：
(1)图甲中A为该营养级的同化量，C指的是______________________________
___。
用于自身生长、发育和繁殖的能量
[解析] 根据能量流动图解，各营养级的同化量可分为两部分：呼吸作用散失的
能量和用于自身生长、发育和繁殖的能量；其中用于自身生长、发育和繁殖的
能量又可分为流向分解者的能量、未利用的能量和流向下一个营养级
(若为最高营养级则没有流向下一个营养级的能量)。图甲所示为食物链中某营
养级所同化能量的流向示意图，A为某营养级的同化量，则B指的是呼吸作用
散失的能量，C指的是用于自身生长、发育和繁殖的能量。
(2)如果图甲为图乙食物网中第二营养级的能量流向示意图，D表示的是流入分
解者的能量，则图甲中缺少的一个箭头是_______________(用字母、箭头和相
应文字表示)。
下一营养级
[解析] 如果图甲为图乙食物网中第二营养级的能量流向示意图，由于第二营养
级不是最高营养级，因而图甲中缺少一个箭头： 下一营养级。
(3)图乙生态系统的组成成分中，还缺少____________________________；草
原上风毛菊等草本植物沿着地势高低分布有所不同，属于群落空间结构中的
__________。
分解者、非生物的物质和能量
水平结构
[解析] 生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能
量，图乙中只有生产者和消费者，还缺少分解者、非生物的物质和能量。草原
上风毛菊等草本植物沿着地势高低分布有所不同，属于群落空间结构中的水平
结构。
(4)图乙食物网中，假设蛇只捕食鼠，若蛇的数量大量减少，猫头鹰的食物比
例由蛇∶鼠调整为，能量传递效率按 计算，则该生态系统能承载
猫头鹰的数量是原来的____倍。
1.5
[解析] 能量传递效率按计算，设猫头鹰的能量增加 ，当猫头鹰的食物
比例为蛇∶鼠 时，消耗鼠的能量为
；当猫头鹰的食物比例调整为蛇∶鼠
时，消耗鼠的能量为 ，因此该
生态系统能承载猫头鹰的数量是原来的 倍。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
【预习梳理】
一、1.转化 散失
2.(1)生产者固定的太阳能 呼吸作用 热能 生长、发育和繁殖等生命活动 分解者 初级消费者
(2)呼吸作用 热能 生长、发育和繁殖等生命活动 分解者 次级消费者
二、1.逆转 循环流动
2.(1)逐级减少 (2)10%~20%
【任务活动】
任务一
[资料1]
1.太阳能 固定的太阳能总量 食物链和食物网 有机物中的化学能 热能 呼吸
2.(1)①太阳能 ②上一营养级同化的能量
(2)①呼吸作用 ②下一营养级的生物 ③分解者
[资料2]
1.不属于 上一个 分解者
2.粪便量 自身呼吸作用消耗 用于自身生长、发育和繁殖
反馈评价
例1 D [解析] 兔子的同化量是指被兔子消化吸收的有机物中的能量,即同化量=摄入量-粪便量=423-214=209 kJ,A正确;兔子的粪便是兔子摄食蒲公英后,不能消化吸收的部分,其中的能量仍是蒲公英同化的能量的一部分,B正确;兔子用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸作用消耗量=209-135=74 kJ,C正确;兔子呼吸作用中散失的能量不能用于生长、发育和繁殖,D错误。
例2 C [解析] W1表示生产者固定的能量,是流经该生态系统的总能量,A正确;由图可知,A表示呼吸作用消耗的能量,B表示未被利用的能量,C表示流向分解者的能量,D表示流入下一营养级的能量,B正确;C2指初级消费者流向分解者的能量,不包含其粪便的能量,初级消费者粪便的能量属于生产者流向分解者的能量,C错误;D1指流向第二营养级的能量,D正确。
任务二
[资料]
1.(1)吃与被吃 自然选择 (2)热能
2.62.8 13.52 12.6 20.06 12.6 14.6
3.(1)呼吸作用 热能 (2)分解者 (3)未利用
4.5 越多
反馈评价
例3 C [解析] 该生态系统第三营养级(次级消费者)摄入的能量是15 J/(cm2·a),图中看不出其同化量的具体数值,A错误;图中的15 J/(cm2·a)是第三营养级的摄入量,因为不知道第三营养级的同化量,所以不能计算出第二和第三营养级之间的能量传递效率,B错误;第二营养级的同化量中有50 J/(cm2·a)的能量在呼吸作用中散失,剩下的30 J/(cm2·a)的能量用于自身生长、发育和繁殖,C正确;能量不能循环流动,分解者分解动植物遗体释放的能量不能供绿色植物利用,D错误。
例4 A [解析] 从图中可以看出,E的能量传出途径有三条,但只有两条途径能传递到A。求A获得的能量最多是多少,需以最大能量传递效率(20%)计算,所以C和D获得的总能量为5.8×109×20%-1.6×108=1.0×109 kJ,所以A获得的总能量最多为1.0×109×20%=2.0×108 kJ,A正确。
【当堂自测】
1.(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
[解析] (1)流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量。
(2)人工养殖鱼塘中生产者固定的能量与添加的有机物(如饲料)中的能量之和是流经该生态系统的总能量。
(3)象粪中的能量不属于大象的同化量,所以该种蜣螂不能获取大象所同化的能量。
(4)生产者固定的能量不能被反复利用。
(5)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.B [解析] 生态系统的能量流动渠道是食物链和食物网,能量一般以摄食的形式进入下一营养级,生产者固定的能量通过食物链和食物网传递,能量只能由较低营养级流向较高营养级而不能逆转,A、C正确;能量流动是单向的、逐级递减的,因此一般一条食物链的营养级不超过五个,B错误;流入每个营养级的能量,一部分在呼吸作用中以热能的形式散失,一部分则用于生长、发育和繁殖等生命活动,D正确。
3.D [解析] a是该生态系统的生产者,流经该食物链的总能量除了生产者固定太阳能的总量外,还有人工输入的能量,A错误;图中B是某一营养级生物呼吸作用中以热能形式散失的能量,不属于该营养级用于生长、发育和繁殖的能量,B错误;由于能量流动是逐级递减的,分析题表可知,a是第一营养级,b是第三营养级,c是第二营养级,E是流向分解者的能量,第二营养级的同化量=第一营养级流入第二营养级的能量+人工输入的能量=呼吸作用中以热能形式散失的能量+流向下一营养级的能量+未被利用的能量+流向分解者的能量,即217+48=63+141+R2+22,则R2=39,同理第三营养级的同化量=R2+17=16+R1+4+7,则R1=29,C错误;第二营养级到第三营养级的能量传递效率=R2(39)÷第二营养级同化的能量(217+48)×100%≈14.7%,D正确。
4.B [解析] 要计算消耗植物的最少量,能量传递效率应按照20%来计算,蛇从两条食物链获得能量即植物→鼠→蛇(3/5)、植物→昆虫→蛙→蛇(2/5),则蛇每增加1 kJ,至少需要消耗的植物量为1×3/5÷20%÷20%+1×2/5÷20%÷20%÷20%=65 kJ,B正确。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
一、生态系统中能量流动的概念及过程
1.概念:生态系统中能量的输入、传递、 和 的过程。
2.过程
(1)流经第一营养级的能量
(2)流入第二营养级的能量
初级消费者同化的能量
(3)能量在第三、第四营养级的变化,与第二营养级的情况大致相同。
二、生态系统中能量流动的特点
1.单向流动
能量流动只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的各个营养级,不可 ,也不能 。
2.逐级递减
(1)表现:输入一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级,能量在沿食物链流动的过程中是 的。
(2)能量传递效率:一般来说,能量在相邻两个营养级间的传递效率是 。
任务一 生态系统的能量流动
【资料1】 阅读教材P55图3-6“生态系统能量流动的示意图”。
1.生态系统中能量的输入、传递、转化和散失
2.某营养级能量的来源和去路
(1)来源
①生产者的能量来自 ;
②消费者的能量来自 。
(2)去路
① 消耗;
②被 利用;
③被 利用。
【资料2】 如图所示为能量流经第二营养级的示意图。
1.粪便中的能量 (填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量,为 营养级同化的能量中流向 的部分。
2.初级消费者同化的能量=摄入量- = 的能量+ 的能量。
各营养级能量流动分析
1.某个营养级的同化量(流入某个营养级的能量)
(1)植物的同化量:光合作用固定的太阳能。
(2)动物的同化量=摄入量—粪便量(即摄入的食物只有一部分被同化)。
2.某营养级同化量的“2个”“3个”“4个”去路
(1)2个去路
同化量(b)=呼吸作用消耗量(d)+用于生长、发育和繁殖的能量(e)。
(2)3个去路
同化量=呼吸作用消耗量+分解者分解量+下一营养级的同化量。
(3)4个去路
同化量=自身呼吸作用消耗量(A)+未利用(B)+分解者的分解量(C)+下一营养级的同化量(D)。
注:①最高营养级的生物同化量的去路去掉下一营养级的同化量。
②未利用的能量:包括生物每年的积累量和动植物遗体以化石燃料的形式被储存起来的能量。
例1 下表是兔子摄食蒲公英后的能量流动情况,下列相关叙述错误的是 ( )
项目 摄入量 粪便量 呼吸消耗量
能量/kJ 423 214 135
A.兔子的同化量是209 kJ
B.兔子的粪便量属于蒲公英同化的能量
C.兔子用于生长、发育和繁殖的能量为74 kJ
D.兔子呼吸作用散失的能量用于生长、发育、繁殖
例2 [2024·四川成都期末] 下图为某生态系统的能量流动模型,其中C 是指流向分解者的能量。下列叙述错误的是 ( )
A.流经该生态系统的总能量是 W1
B.B1指生产者中未被利用的能量
C.C2包含初级消费者粪便的能量
D.D1指流向第二营养级的能量
任务二 能量流动的特点
【资料】 阅读教材P56思考·讨论“分析赛达伯格湖的能量流动”。如下图所示为林德曼对赛达伯格湖的能量流动分析图解[单位:J/(cm2·a)]。
1.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:
(1)食物链中,相邻营养级的生物的 的关系不可逆转,因此能量不能倒流,这是长期 的结果。
(2)各营养级的能量总有一部分在呼吸作用中以 的形式散失掉,这些能量是无法再利用的。
2.请根据图填写下表
流入能量 流出能量 (输入下一 个营养级) 流出/流入 (传递效率)
生产者 464.6 J/(cm2·a) J/(cm2·a) %
植食 性动物 62.8 J/(cm2·a) J/(cm2·a) %
肉食 性动物 J/(cm2·a) — —
分解者 J/(cm2·a) — —
3.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 。
4.生态系统中的能量流动一般不超过 个营养级,这是因为在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就 。
1.能量传递效率是指能量在相邻两个营养级之间的传递效率,不是指个体或种群之间。
2.能量传递效率=下一营养级同化量/某一营养级同化量×100%。
3.能量传递效率的“最值”计算
已知 求解 传递效率
生产者 的能量 求最高营养级获得的最多能量 选最短食物链,按乘以20%计算
求最高营养级获得的最少能量 选最长食物链,按乘以10%计算
最高营养 级增重 求消耗最少生产者的量 选最短食物链,按除以20%计算
求消耗最多生产者的量 选最长食物链,按除以10%计算
4.关于“定值”的计算
(1)已确定营养级间能量传递效率的,不能按“最值法”计算,而需按具体数值计数。例如,在食物链A→B→C→D中,能量传递效率分别为a%、b%、c%,若A的能量为M,则D获得的能量为M×a%×b%×c%。
(2)如果是在食物网中,某一营养级同时从上一营养级的多种生物中获取能量,且各途径所获得的生物量比例确定,则分别按照不同的食物链进行计算后合并。
5.存在人工能量输入的能量传递效率计算
人工输入某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分,但不是从上一营养级流入的能量。如图(a、b、c、d、e表示能量值)所示:
A、B两营养级间的能量传递效率为b/(a+d)×100%。
例3 [2024·福建石狮八中月考] 下图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图[单位:J/(cm2·a)],据图分析,有关说法正确的是 ( )
A.该生态系统第三营养级同化量是15 J/(cm2·a)
B.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是15%
C.第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是30 J/(cm2·a)
D.分解者分解动植物遗体释放出来的能量,可供绿色植物再利用
例4 下图为某生态系统中的食物网简图,若E种群中的总能量为5.8×109 kJ,B种群的总能量为1.6×108 kJ,从理论上分析,A种群获得的总能量最多是 ( )
A.2.0×108 kJ B.2.3×108 kJ
C.4.2×108 kJ D.2.2×108 kJ
1.正误辨析
(1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。 ( )
(2)人工养殖鱼塘中生产者固定的能量就是流经该生态系统的总能量。 ( )
(3)一种蜣螂专以象粪为食,则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%。 ( )
(4)若人与自然和谐相处,生产者固定的能量便可被反复利用。 ( )
(5)一只狼捕食了一只兔子,该狼获得了兔子能量的10%~20%。 ( )
(6)对任何一个自然生态系统而言,能量都是逐级递减的,且是单向流动不循环的。 ( )
2.[2023·江苏涟水一中月考] 生态系统的能量流动遵循一定的规律。下列叙述中,不符合真实情况的是 ( )
A.能量都是从低营养级流向高营养级
B.一条食物链中营养级的级数可以无限增加
C.生产者固定的能量通过食物链和食物网传递
D.流入每一营养级的能量都有一部分以热能形式散失
3.[2024·山东滨州期末] 科研人员对某生态系统的能量流动情况进行了长时间的研究,并对各营养级的能量流动情况进行了定量分析。下表中 a、b、c表示构成某一食物链的三个营养级,R1、R2为对应的能量值[单位:×103 kJ/(m2·a)],其中,某一营养级的能量流动情况如图所示。下列说法正确的是 ( )
营养级 A B C D E
a 0 302 733 217 64
b 17 16 R1 4 7
c 48 63 141 R2 22
A.流经该食物链的总能量是 a固定太阳能的总量
B.图中B+C+D+E即是该营养级用于生长、发育和繁殖的全部能量
C.表中R1、R2代表的能量值分别是39 和 29
D.第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为14.7%
4.[2024·云南师大附中月考] 如图中蛇的食物有3/5来自鼠,2/5来自蛙。从理论上讲,蛇每增加1 kJ能量,至少需消耗植物 ( )
A.15 kJ B.65 kJ
C.350 kJ D.460 kJ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
1.C [解析] 在食物链中,能量的传递形式是有机物中的化学能,A错误;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,B错误;各种生物通过呼吸作用把生物体内的能量利用后最终以热能的形式散失到环境中,C正确;流经某些人工生态系统(如人工鱼塘)的总能量除生产者固定的太阳能外,还包括人工投喂的饲料等有机物中的能量,D错误。
2.C [解析] 一般在群体水平上研究生态系统的能量流动,要考虑能量被利用和未被利用等方面。“能量输入”是指捕食者(或生产者)同化的能量,“能量散失”主要指生物通过呼吸作用散失的能量。综上所述,A、B、D正确,C错误。
3.D [解析] 由图可知,甲表示初级消费者同化的能量,只有大约10%~20%的能量流向次级消费者,乙表示初级消费者用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量,A、B错误;甲处缺少一个细胞呼吸的箭头,C错误;①是指植食性动物粪便所含的能量,属于生产者同化的能量,D正确。
4.C [解析] 在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合叫作生物群落,该生态系统中的各种生物构成了群落,不是种群,A错误;生产者固定的太阳能应该是植物的总光合作用所固定的能量,B错误;结合图示可知,第二营养级的同化量为3.27×105-1.31×105=1.96×105 J/(m2·a),C正确;据图示可知,图中未体现出生产者呼吸作用散失的能量,D错误。
5.A [解析] 由于植食性动物粪便中的能量是未被同化的部分,包含在⑦中,A正确;输入生态系统的能量为生产者固定的太阳能总量,而①⑤之和是生产者积累的能量,B错误;⑧表示植食性动物呼吸作用消耗的能量,并没有流向分解者,C错误;③是同化量,同化量减去呼吸作用消耗量才是用于植食性动物生长、发育和繁殖的能量,D错误。
6.D [解析] 绿色植物同化的能量可流向消费者和分解者,消费者同化的能量可流向分解者,A正确;由于每一营养级都会消耗部分能量,所以生态系统中能量流动是逐级递减的,B正确;生态系统中能量流动是单向的,C正确;大熊猫同化的能量有两个用途,即呼吸作用消耗以及用于自身生长、发育和繁殖等生命活动,自身生长、发育和繁殖等生命活动不包括呼吸作用,D错误。
7.C [解析] 由草进入田鼠体内的能量为田鼠的同化量,即7.5×108 J/(hm2·a),A错误;该食物链中第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为(2.25×107)÷(7.50×108)×100%=3%,B错误;根据表格信息可知消费者同化的能量大多数以热能的形式散失,只有少部分能用于生长、发育和繁殖,C正确;根据表中数据无法确定三个种群流向分解者的能量,D错误。
8.C [解析] 食物链、食物网中第一营养级是生产者,由图可知,生产者同化的能量为87 127 kJ·m-2·a-1,生产者同化的能量有一部分被自身呼吸作用消耗,还有一部分流入下一营养级(第二营养级)、流入分解者和未被利用,由于未被利用的能量数值不知,所以无法求得生产者流入分解者的能量,A错误;每个营养级中呼吸作用所消耗能量的比例=呼吸能量值÷同化能量值×100%,从第一营养级到第四营养级,该比例分别约为57.6%、56.1%、83.2%,61.4%,所以呼吸作用消耗能量的比例并不是随营养级的升高而降低,B错误;图中每个营养级同化的能量都有一部分被呼吸作用消耗,故图解表明能量流动具有逐级递减的特点,C正确;第四营养级同化的能量等于该营养级生物摄入的能量减去粪便量,D错误。
9.C [解析] 该食物网中最长的食物链是浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼,最高营养级为第五营养级,A错误;太阳鱼同化的能量是1483 J·m-2·a-1,被鲈鱼同化的能量是126 J·m-2·a-1,因还有流入分解者中的能量和未利用的能量,故呼吸作用消耗的能量小于1357 J·m-2·a-1,B错误;该食物网中第一营养级同化的能量是 31 920 J·m-2·a-1,第二营养级包括浮游动物和摇蚊幼虫,二者同化的能量共有7980 J·m-2·a-1,第一营养级到第二营养级的能量传递效率为7980/31 920×100%=25%,C正确;能量不能循环流动,D错误。
10.C [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的方式获得物质和能量,A正确;根据图示可知,b1是初级消费者摄入的能量,生产者用于生长、发育和繁殖的能量值是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(a2+b2+c2+d2)/(a1+b1+c1+d1)×100% ,C错误;初级消费者粪便中的能量未被初级消费者同化,属于生产者所同化的能量,D正确。
11.(1)生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程 在呼吸作用中以热能的形式散失
(2)g e/b×100%
(3)生产者固定的太阳能的去向有被自身呼吸作用消耗、传递给第二营养级、流向分解者和未被利用
[解析] (1)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。流经某一营养级的能量一部分通过呼吸作用以热能形式散失,一部分用于生长、发育和繁殖,因此图中①②③表示的能量的去向是通过呼吸作用以热能的形式散失。(2)图中g 表示初级消费者没有同化的能量即粪便中的能量,该能量属于上一营养级(生产者)同化的能量。能量从第二营养级到第三营养级的传递效率为次级消费者同化的能量/初级消费者同化的能量×100%,即e/b×100%。(3)生态系统中,初级消费者作为第二营养级,其同化量由第一营养级(生产者)传递而来。以第一营养级做能量流动分析,生产者固定的太阳能的去向有被自身呼吸作用消耗、传递给第二营养级、流向分解者和未被利用,故流入初级消费者的总能量小于生产者固定的太阳能。
12.(1)用于自身生长、发育和繁殖的能量
(2)C→下一营养级
(3)分解者、非生物的物质和能量 水平结构
(4)1.5
[解析] (1)根据能量流动图解,各营养级的同化量可分为两部分:呼吸作用散失的能量和用于自身生长、发育和繁殖的能量;其中用于自身生长、发育和繁殖的能量又可分为流向分解者的能量、未利用的能量和流向下一个营养级(若为最高营养级则没有流向下一个营养级的能量)。图甲所示为食物链中某营养级所同化能量的流向示意图,A为某营养级的同化量,则B指的是呼吸作用散失的能量,C指的是用于自身生长、发育和繁殖的能量。(2)如果图甲为图乙食物网中第二营养级的能量流向示意图,由于第二营养级不是最高营养级,因而图甲中缺少一个箭头:C→下一营养级。(3)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,图乙中只有生产者和消费者,还缺少分解者、非生物的物质和能量。草原上风毛菊等草本植物沿着地势高低分布有所不同,属于群落空间结构中的水平结构。(4)能量传递效率按20%计算,设猫头鹰的能量增加a kJ,当猫头鹰的食物比例为蛇∶鼠=1∶1时,消耗鼠的能量为0.5a÷20%÷20%+0.5a÷20%=15a;当猫头鹰的食物比例调整为蛇∶鼠=1∶3时,消耗鼠的能量为0.25a÷20%÷20%+0.75a÷20%=10a,因此该生态系统能承载猫头鹰的数量是原来的15a/10a=1.5倍。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.下列有关生态系统能量流动的叙述,正确的是( )
A.在食物链中,能量的传递形式是光能
B.生态系统的能量流动是指生物体内的能量代谢过程
C.生态系统中的能量最终以热能形式散失到环境中
D.流经任何生态系统的总能量都是生产者固定的总能量
2.研究生态系统的能量流动,可以参考如下图所示的模型。下列叙述中错误的是 ( )
A.研究流经某一种群的能量时,要考虑到能量被利用和未被利用等方面
B.一般在群体水平上研究生态系统中的能量流动
C.模型中的“能量输入”就是指捕食者的捕食
D.模型中的“能量散失”主要指在呼吸作用中散失的能量
3.如下图为生态系统中能量流动的部分过程,但图中有不完整之处。下列叙述正确的是 ( )
A.甲中的能量大部分流向次级消费者
B.乙表示初级消费者同化的能量
C.甲、乙处各缺少一个细胞呼吸的箭头
D.①中的能量属于生产者同化的能量
4.下图为某自然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)]。下列说法正确的是 ( )
A.该生态系统各种生物构成了生命系统结构层次中的种群
B.生产者固定的太阳能是植物的净光合作用所固定的能量
C.植食性动物的同化量为1.96×105 J/(m2·a)
D.图中显示了生产者固定能量的所有去向
5.[2024·广西南宁期末] 下图表示在一个生态系统中,植物光合作用积累的有机物被植食性动物利用的过程。下列有关叙述正确的是 ( )
A.植食性动物粪便中的能量包含在⑦中
B.①⑤之和为输入生态系统的全部能量
C.⑤⑥⑦⑧之和为流向分解者的能量
D.③全部用于初级消费者的生长、发育和繁殖
知识点二 能量流动的特点
6.下列关于生态系统能量流动的叙述,错误的是 ( )
A.绿色植物同化的能量可流向消费者,消费者同化的能量可流向分解者
B.生态系统中每一营养级都会消耗部分能量,致使能量流动是逐级递减的
C.黑线姬鼠与其天敌之间以及与其盗食的农作物之间,能量流动均是单向的
D.大熊猫用于自身生长、发育和繁殖的能量还可以被自身呼吸作用所利用
7.[2023·山东德州期末] 科学家对某草地的“草→田鼠→鼬”这一食物链及其能量流动情况进行了研究,结果如下表所示,单位是J/(hm2·a)。下列分析正确的是 ( )
草 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× 1010 7.50× 108 7.15× 108 2.44× 107 2.25× 107 2.18× 107
A.由草进入田鼠体内的能量为1.05×1010 J/(hm2·a)
B.该食物链中第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率约为2.3%
C.根据表格信息可知消费者同化的能量大多数以热能的形式散失
D.三个种群流向分解者的能量约2.215×108 J/(hm2·a)
8.[2023·陕西汉中月考] 科学家在研究银泉生态系统时,调查了该生态系统不同营养级的能量流动情况,统计了各类生物的同化能量值(kJ·m-2·a-1),结果如下图所示。下列分析正确的是 ( )
A.生产者流入分解者的能量值为22859 kJ·m-2·a-1
B.呼吸作用消耗能量的比例随营养级的升高而降低
C.图解表明能量流动具有逐级递减的特点
D.第四营养级同化的能量中包括了该营养级的粪便量
9.[2023·北京通州区期末] 下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值,单位是J·m-2·a-1)。下列叙述正确的是 ( )
A.该食物网中最高营养级为第六营养级
B.太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1357 J·m-2·a-1
C.该食物网中第一营养级到第二营养级的能量传递效率为25%
D.该食物网中的能量在不同营养级之间循环流动
10.[2023·江苏盐城期中] 下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表示该营养级未被利用的能量)。下列相关叙述错误的是 ( )
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b1/(a1+b1+c1+d1)×100%
D.初级消费者粪便中的能量属于生产者所同化的能量
11.[2023·河北定州中学期中] 下图表示某农田生态系统中能量流经某几个营养级的示意图(其中字母表示能量值)。请据图回答下列问题:
(1)能量流动是指 。图中①②③表示的能量的去向是 。
(2)初级消费者粪便中的能量包含在 (填图中字母)中。该生态系统能量从第二营养级传递到第三营养级的效率为 (用图中字母表示)。
(3)流入初级消费者的总能量小于生产者固定的太阳能,原因是
。
12.[2023·江西宜丰月考] 图甲所示为食物链中某营养级所同化能量的流向示意图,图乙为某草原生态系统中部分食物网的简图。请据图回答下列问题:
(1)图甲中A为该营养级的同化量,C指的是 。
(2)如果图甲为图乙食物网中第二营养级的能量流向示意图,D表示的是流入分解者的能量,则图甲中缺少的一个箭头是 (用字母、箭头和相应文字表示)。
(3)图乙生态系统的组成成分中,还缺少 ;草原上风毛菊等草本植物沿着地势高低分布有所不同,属于群落空间结构中的 。
(4)图乙食物网中,假设蛇只捕食鼠,若蛇的数量大量减少,猫头鹰的食物比例由蛇∶鼠=1∶1调整为1∶3,能量传递效率按20%计算,则该生态系统能承载猫头鹰的数量是原来的 倍。
