第三节 生态系统中的能量单向递减流动
知识点一 初级生产量是生态系统的基石
1.“草→鼠→蛇→鹰”为某草原生态系统中的一条食物链，下列相关叙述正确的是（ ）
A.草所同化的能量属于总初级生产量
B.该食物链中鼠是初级消费者，不属于植食动物营养级
C.若调查草的生物量仅需收割地上部分进行测量
D.鹰脱落的毛皮不属于次级生产量
2.下图是有关生态系统关系示意图，其中不符合该示意图关系的是（ ）
A.甲：摄入量 乙：同化量 丙：粪便
B.甲：总次级生产量 乙：净次级生产量 丙：呼吸量
C.甲：净初级生产量 乙：生物量 丙：呼吸量
D.甲：初级生产量 乙：净初级生产量 丙：呼吸量
3.（2024·三贤联盟联考）下列关于生态系统生产量和生物量的叙述，正确的是（ ）
A.分解者的生产量一定不会转化为消费者的生产量
B.当群落演替到顶极时，其净生产量也达到了最大
C.海洋的年净初级生产量低于陆地但是其净次级生产量高于陆地
D.热带雨林需外界不断输入物质才能维持其正常生产量和生物量
4. （2024·浙温联盟）“松树→松鼠→黄鼬”为某森林的一条食物链。如图为松鼠的代谢利用示意图，下列说法正确的是（ ）
A.黄鼬是次级消费者，属于次级生产者
B.松鼠摄入的食物全部被其同化和利用
C.净次级生产量可用于松鼠生长、呼吸和繁殖
D.松鼠粪便中含有的能量属于其总次级生产量
5.下图表示的是一次森林火灾后次生演替过程中三种量的变化，这些量是（ ）
A.Ⅰ.植被生物量；Ⅱ.初级净生产量；Ⅲ.次级生产量
B.Ⅰ.初级净生产量；Ⅱ.植被生物量；Ⅲ.初级净生产量与植被生物量之比
C.Ⅰ.次级净生产量；Ⅱ.初级净生产量；Ⅲ.三级净生产量
D.Ⅰ.生态系统呼吸；Ⅱ.初级净生产量；Ⅲ.三级生产者生物量
知识点二 生态系统能量流动的过程、特点及应用
6.下列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、传递和散失的过程
B.生产者固定的能量除用于自身呼吸消耗外，其余均流入下一个营养级
C.在生态系统中，能量沿着食物链和食物网流动
D.分解者所需的能量可来自各营养级用于生长和繁殖的能量
7.某草地一条经典的食物链由植物→田鼠→鼬构成，科研人员对此食物链能量流动进行了研究分析，其结果如表[单位：J/（hm2·a）]。下列说法正确的是（ ）
植物 固定的太阳能 2.45×1011
田鼠 摄入量 1.05×109
粪便量 3.00×108
呼吸量 7.15×108
鼬 摄入量 2.44×107
粪便量 1.90×106
呼吸量 2.18×107
A.田鼠的同化量是1.05×109 J/（hm2·a）
B.用于生长和繁殖的能量去向是流向分解者、流向下一个营养级和用于呼吸消耗
C.鼬的粪便量最终流向分解者，但不属于鼬而属于第二个营养级流向分解者的部分能量
D.任何生态系统都存在两种食物链，陆地生态系统以捕食食物链为主，海洋生态系统以腐食食物链为主
8.如图为“桑基鱼塘”农业生态系统的部分能量流动图解，其中g表示流向分解者的能量，h表示流向下一个营养级的能量。据图分析，下列说法正确的是（ ）
A.图中未利用的能量是指蚕粪便中的能量
B.桑树的净次级生产量可以用c或a－b表示
C.桑树与蚕之间的能量传递效率可以用（e＋f＋g＋h）/（b＋c）×100％表示
D.鱼可以吃蚕粪，则蚕同化的能量部分流向了鱼体内
9.如图表示Ⅰ、Ⅱ两个特定生态系统的生态金字塔。有关叙述正确的是（ ）
A.生物富集能发生在生态系统Ⅰ中，而不会发生在生态系统Ⅱ中
B.能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减
C.一个吃玉米的人所获得的能量比一个吃牛肉的人获得的能量多
D.流经生态系统Ⅱ浮游植物的能量多于浮游和底栖动物
10.（2024·浙江选考调研）某海水养殖场的能量流动示意图如下（不考虑未利用），其中A、B表示营养级[图中数值单位为J/（m2·a）]，下列叙述正确的是（ ）
A.图中A用于生长、发育和繁殖的能量为500 J/（m2·a）
B.图中由A到B的能量传递效率约为15.2％
C.该生态系统实现了能量在A和遗体残骸间的循环
D.养殖场中的海星活动能力弱、范围小，宜用样方法估算其种群密度
11.下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表3个营养级，数字均为实际测得的能量值，单位为106kJ。请据图回答问题：
（1）流经该生态系统的总能量A是 ×106 kJ，这部分能量是 所固定的太阳能。
（2）能量从第一个营养级到第二个营养级的传递效率为 ％，从第二个营养级到第三个营养级的传递效率为 ％。
（3）次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是 。该生态系统输出的能量是通过生物的 作用实现的。若要长期维持该生态系统的能量流动，必须有来自系统外部的 补给。
（4）由图可知，下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量。原因有：①各营养级生物内的大量能量被 ；②上一个营养级的部分能量 ；③还有少数能量被 利用。
12.下图是自然生态系统中，净初级生产量与总初级生产量的比值（NP/GP）随纬度变化的关系图。下列叙述正确的是（ ）
A.NP/GP越大，总初级生产量和生物量也越大
B.赤道附近NP/GP小于50％的原因是总初级生产量小
C.高纬度NP/GP高的原因可能是呼吸消耗量在同化量中占比低
D.纬度30°的森林顶极群落的净生产量比演替过程中的要高
13.（2024·A9协作体联考）稻田免耕稻草全程覆盖种植马铃薯新技术是在水稻收获后，稻田免耕直接开沟成畦，将种薯摆放在土面上并用稻草全程覆盖，配合高效肥水管理措施直至收获鲜薯。下列相关说法正确的是（ ）
A.在该稻田生态系统中，马铃薯与水稻构成竞争关系
B.秸秆还田后仍是稻田生态系统的组成成分
C.秸秆中的能量一部分流向了马铃薯，使马铃薯产量得以提高
D.研究农田生态系统中能量流动的主要目的是使能量尽可能多地保留在生产者体内
14.某生态系统中能量在3个营养级之间流动的情况如下图。下列叙述错误的是（ ）
A.若B摄入的能量比例增大，则A→B的能量传递效率增大，B的同化效率（同化量/摄入量）增大
B.若B未消化利用的比例增大，不改变B→C的能量传递效率，但A→B的能量传递效率减小
C.若B呼吸的能量比例增大，不改变A→B的能量传递效率，但B的生长效率（生长量/同化量）减小
D.若该生态系统为海洋生态系统，A为生产者，则流向分解者的能量比例通常小于陆地生态系统
15.下图为生态学家研究某人工栽培松林生态系统从栽培后的第17～35年这18年间的能量流动情况（单位：×107 kcal·hm－1）。下列叙述错误的是（ ）
A.由图可知该森林生态系统所固定的能量大部分留在木材中
B.人工砍伐树木，树根中的生物量可能留在该森林生态系统
C.动物在该森林生态系统能量流动过程中所起的作用是很小的
D.随着全球气温的升高，该森林生态系统枯枝落叶的分解速率可能增加
16.如图是我国西双版纳一片热带雨林中总初级生产量、绿色植物生长量、枯死量及绿色器官呼吸量在一年中统计数值，已知总初级生产量＝生长量＋枯死量＋呼吸量。下列说法错误的是（ ）
A.净初级生产量和非绿色器官呼吸量分别为15吨/（公顷·a）、10吨/（公顷·a）
B.陆地生态系统中净初级生产量随温度和雨量的不同而有很大差异
C.此热带雨林生态系统中，所有的消费者和分解者所同化的能量就是净次级生产量
D.陆地生态系统的年净初级生产总量大于海洋生态系统，但海洋生态系统净次级生产总量却大于陆地生态系统
17.绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量为生态系统的初级生产量，包括总初级生产量和净初级生产量（净初级生产量＝总初级生产量－植物呼吸消耗量）；动物和其他异养生物靠消耗初级生产量来制造有机物质或固定能量，它们的生产量称为次级生产量。如图表示某湖泊夏季的净初级生产量和次级生产量与水深的关系，下列说法正确的是（ ）
A.净初级生产量是流经生态系统的总能量，初级消费者粪便中的能量属于次级生产量
B.该湖泊水深6 m时的次级生产量大于净初级生产量
C.随着水深增加，净初级生产量下降，可能是光照强度和温度下降所致
D.若该生态系统长期处于C点所示的状态，能够维持相对稳定
18. （2024·浙江杭州高二联考）图1是某生态系统的部分生物关系示意图。图2是图1生态系统中某两个营养级（甲、乙）的能量流动示意图。请回答下列问题：
（1）图1的食物网中含有 和 两种食物链。大型真菌属于生态系统成分中的 。杂食性鸟从蝗虫获得的能量一般比从蜘蛛获得的 。
（2）由于乔木的遮挡程度不同，导致了不同区域地表的草本植物、真菌等生物种类和数量有一定差异，地表生物的这种区域差异分布体现了群落具有 结构。该群落从苔藓阶段演替到草本阶段时，乔木不能生长的原因是 ，而顶极群落为草原的群落中，乔木不能生长的主要原因是 。
（3）图2中a～f表示能量值，其中f、a分别是甲、乙同化的能量。乙粪便中的残渣被分解者分解的能量包含在 （填图2中字母）中，乙用于自身生长和繁殖的能量可表示为 （用图2中字母和计算符号表示）。为了恢复乙的种群，在a同化量的基础上通过人工投放饲料，乙又多同化了部分能量g，则甲营养级到乙营养级的能量传递效率为 （用图2中字母和计算符号表示）。
19.（2023·七彩阳光联盟返校考）为了调整农业产业结构，大力发展绿色食品生产，某农场在确定水稻稳产的基础上，发展了“稻萍鱼鸭”立体养殖的农田生态系统（如图所示），其中浮萍不仅作为鱼和鸭的饲料，而且吸收氮磷能力强，可净化稻田水质。经调查该农田生态系统第一、二营养级的能量流动情况如下表所示[净同化量是指用于生长和繁殖的能量，单位：J/（cm2·a）]
请回答下列问题：
项目 净同 化量 呼吸消 耗量 流向分 解者 未利用 人工 输入
第一营 养级 126 46 10 97 0
第二营 养级 17.1 7.9 1.1 12 6
（1）鱼和鸭属于生态系统的 （成分），它们与浮萍的种间关系是 。
（2）若要研究水稻的 ，需要调查它所处的空间位置、占有资源的情况及种间关系；若要研究土壤动物类群的丰富度，常用 进行采样调查，土壤取样深度不同，生物的种类和数量不同，这体现了群落的 结构。
（3）种植水稻常以每年单位面积的稻米产量为衡量指标，从能量角度分析该指标属于 的主要组成部分；分析上表数据可知，流入该生态系统的总能量是 J/（cm2·a），第二、第三营养级之间的能量传递效率为 。
（4）“稻萍鱼鸭”立体养殖的农田生态系统运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行养殖的优点是 ；“稻萍鱼鸭”这种立体养殖与传统单一模式相比，其优点是 （至少回答两点）。
第三节 生态系统中的能量单向递减流动
1.A 该食物链中鼠是初级消费者，以草为食，属于植食动物营养级，B错误；调查草的生物量，需要测定包括地上部分茎、叶、果以及根系，C错误；鹰脱落的毛皮属于自身的同化量，属于次级生产量，D错误。
2.C 摄入量＝同化量＋粪便量，A不符合题意；总次级生产量（同化量）＝次级生产量＋呼吸量，B不符合题意；净初级生产量＝生物量－呼吸量，C符合题意；初级生产量＝净初级生产量＋呼吸量，D不符合题意。
3.C 分解者的生产量可以转化为消费者的生产量，例如鸡以蚯蚓为食，A错误；当群落演替到顶极时，虽然总初级生产量接近最大，但此时的呼吸消耗量也达到了最大值且几乎与总初级生产量相等，因此净生产量反而最小，B错误；海洋的年净初级生产量低于陆地，但由于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，导致海洋的净次级生产量高于陆地，C正确；热带雨林生态系统是一个完善而稳定的生态系统，不需要外界物质输入就可维持其正常生产量和生物量，D错误。
4.A 松鼠摄入的食物并不能全部被同化和利用，其中有相当一部分是以粪便的方式排出体外而未被利用，B错误；总次级生产量减去呼吸消耗量，为净次级生产量，可用于松鼠的生长和繁殖，C错误；松鼠粪便中的能量属于上一个营养级的同化量，不属于松鼠的同化量，更不属于其总次级生产量，D错误。
5.B 在次生演替进程中植物生物量应呈现逐渐增加趋势，其总初级生产量也会不断增加，但其初级净生产量增加到一定程度达到饱和点之后将不再继续上升，随着演替的进行，次级生产量、三级净生产量均可增加，故Ⅲ曲线应为初级净生产量与植物生物量之比。
6.B 生产者固定的能量除用于自身呼吸消耗外，其余流入下一个营养级和分解者，还有未被利用的能量，B错误。
7.C 田鼠的同化量＝摄入量－粪便量＝1.05×109－3.00×108＝7.5×108[J/（hm2·a）]，A错误；每一个营养级用于生长和繁殖的能量等于同化量减去呼吸量，包括流向下一个营养级、流向分解者和未被利用的能量，B错误；鼬的粪便量最终流向分解者，但不属于鼬而属于其上一个营养级（第二个营养级）流向分解者的部分能量，C正确；在任何生态系统中都存在着捕食食物链和腐食食物链，陆地生态系统以腐食食物链为主，海洋生态系统以捕食食物链为主，D错误。
8.C 图中未利用的能量是指还储存在桑树体内的能量，蚕粪便中的能量已经流向分解者，A错误；次级生产量是指动物和其他异养生物靠消耗植物的初级生产量制造的有机物质或固定的能量，桑树是生产者，只有初级生产量，没有次级生产量，B错误；能量传递效率为相邻两个营养级之间的同化量之比，蚕的同化量为e＋f＋g＋h，桑树的同化量为b＋c或a，所以桑树与蚕之间的能量传递效率可以用（e＋f＋g＋h）/（b＋c）×100％表示，C正确；鱼可以吃蚕粪，蚕粪中的能量不属于蚕的同化量，蚕同化的能量没有流向鱼体内，D错误。
9.D 有毒物质会随着营养级升高而逐渐增加，表现为生物放大现象，在Ⅰ、Ⅱ中都会发生，A错误；能量流动的传递效率为10％～20％，不会随营养级的升高而改变，B错误；一个吃玉米的人所获得的能量不一定比一个吃牛肉的人获得的能量多，关键看他们各自摄取的食物中所含有能量的多少，C错误；生态系统的能量流动是逐级递减的，浮游植物属于第一个营养级，浮游和底栖动物属于第二个营养级，因此流经生态系统Ⅱ浮游植物的能量多于浮游和底栖动物，D正确。
10.D 图中A从生产者和遗体残骸中同化的能量＝3 500＋2 500＝6 000，A呼吸作用消耗的能量为4 000，则图中A用于生长、发育和繁殖的能量为6 000－4 000＝2 000 J/（m2·a），A错误；图中B的同化量为500，A的同化量为6 000，图中由A到B的能量传递效率＝500/6 000≈8.3％，B错误；能量不能循环利用，只是提高了利用率，C错误；样方法适用于双子叶植物和一些活动能力弱、范围小的动物，而养殖场中的海星活动能力弱、范围小，宜用样方法估算其种群密度，D正确。
11.（1）111 生产者 （2）13.5 20 （3）60％ 呼吸 能量 （4）呼吸作用消耗 未被下一个营养级利用 分解者
解析：（1）图中A为生产者，流经该生态系统的总能量是全部生产者所固定的太阳能，根据生产者的能量输出可计算流经该生态系统的总能量为（3.0＋15.0＋41.5＋51.5）×106＝111×106（kJ）。（2）能量从第一个营养级到第二个营养级的传递效率为15.0÷111×100％≈13.5％，从第二个营养级到第三个营养级的传递效率为3.0÷15.0×100％＝20％。（3）次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的比值为1.8÷3.0×100％＝60％。该生态系统输出的能量是通过生物的呼吸作用来实现的。由于所有生物呼吸散失的能量不能再被其他生物利用，所以若要长期维持该生态系统的能量流动，必须有来自系统外部的能量补给。（4）每一个营养级同化的能量，一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，一部分流向分解者，还有一部分暂时未被利用，因此下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量。
12.C NP/GP越大，可能是呼吸消耗量在同化量中占比越少，但并不能表明总初级生产量和生物量也越大，A错误；赤道附近NP/GP小于50％的原因可能是生物多样性较高导致呼吸消耗量占比较大，但并不能说明总初级生产量小，B错误；高纬度NP/GP高的原因可能是呼吸消耗量在同化量中占比低，C正确；初级生产量随着群落的演替而逐渐增加，当群落演替到顶极时，虽然总初级生产量接近最大，但此时呼吸消耗量也达到了最大值并几乎与总初级生产量相等，因此净生产量反而最小，D错误。
13.B 马铃薯与水稻在不同时期种植，不存在竞争关系，A错误；秸秆做稻田绿肥后，成为稻田生态系统中的非生物的物质和能量（生态系统的组成成分之一），B正确；马铃薯和水稻都是生产者，都是利用无机物制造有机物，秸秆做稻田绿肥，其中的有机物被分解者分解，部分能量流向分解者，但秸秆的能量不能流向马铃薯，C错误；研究农田生态系统中能量流动的主要目的是使能量持续高效地流向对人类有益的方向，而不是保留在生产者体内，D错误。
14.A 两个营养级之间能量传递效率一般是10％～20％，A→B的能量传递效率不会随着B的摄入量增大而增大，一般增大的是能量利用率，A错误；若B未消化利用的比例增大，根据公式同化量＝摄入量－粪便量可知，B营养级的同化量减少，A营养级同化量不变，则A→B的能量传递效率减小，B正确；由公式：同化量＝呼吸作用散失量＋用于生长和繁殖的量可知，若B呼吸的能量比例增大，不改变A→B的能量传递效率，则B营养级的同化量不变，用于生长和繁殖的量减少，那么B的生长效率（生长量/同化量）减小，C正确；若该生态系统为海洋生态系统，由于环境特殊，部分消费者排放的代谢废物，漂浮在水中，这时大概率的会被其他消费者摄入并利用，总体上流向分解者的能量比例通常会小于陆地生态系统，D正确。
15.A 由图可知该森林生态系统的净初级生产量中大部分留在木材中，而森林生态系统所固定的能量大部分被自身呼吸消耗，A错误；人工砍伐树木，树根中的生物量属于未利用的能量，可能留在该森林生态系统，B正确；图中显示，净初级生产量的流向包括未利用的能量105×107 kcal·hm－1 、枯枝落叶74×107 kcal·hm－1 和地被层中的能量小于1×107 kcal·hm－1 ，而净初级生产量的总量为180×107 kcal·hm－1 ，可见，在该系统中动物在能量流动过程中所起的作用是很小的，C正确；随着全球气温的升高，微生物活动增强，因此，该森林生态系统枯枝落叶的分解速率可能增加，D正确。
16.C 所有消费者和分解者所同化的能量减去呼吸量就是净次级生产量，C错误。
17.C 流经生态系统的总能量是生产者同化的能量，即总初级生产量，初级消费者的粪便的能量不是其自身同化的能量，属于生产者的能量，即净初级生产量，A错误；图中左右侧纵坐标数值不同，所以该湖泊水深6 m时的次级生产量小于净初级生产量，B错误；随着水深增加，由于光照强度和温度下降，导致植物的光合作用下降，所以净初级生产量下降，C正确；C点时净初级生产量为0，即总初级生产量＝植物呼吸消耗量，但由于生态系统中存在其他生物要进行呼吸作用，消耗氧气和有机物，所以该系统不能维持稳定，D错误。
18.（1）捕食食物链 腐食食物链 分解者 多 （2）水平 土壤还不够厚，不适合乔木生长 草原主要分布在半干旱地区，而乔木生长需要大量水分 （3）c a－b a/f
解析：（1）图1中包含从生产者起始的捕食食物链，也包含有机物为起点的腐食食物链；大型真菌从有机碎屑中获得能量，属于生态系统成分中的分解者；杂食性鸟从蝗虫获取能量时属于第三个营养级，从蜘蛛获取能量时属于第四个营养级，故从蝗虫获取的能量一般比从蜘蛛获得的多。（2）由于环境因素不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素影响，导致地表生物的区域差异分布体现了群落的水平结构。乔木的生长需要一定的土壤条件，群落从苔藓阶段演替到草本阶段时，土壤还不够厚，不适合乔木生长；顶极群落为草原的群落，主要分布在半干旱地区，降雨量少，水分不足，而乔木生长需要大量水分。（3）乙粪便中的残渣被分解者分解的能量不属于乙的同化量，属于乙上一个营养级即甲的同化量，即属于c甲传递给分解者的能量。生物用于自身生长和繁殖的能量等于同化量减去呼吸量，即乙用于自身生长和繁殖的能量可表示为a－b；甲营养级到乙营养级的能量传递效率等于乙的同化量a÷甲的同化量f，不包括乙获得的人工投放饲料的能量，即为a/f。
19.（1）消费者 捕食 （2）生态位 取样器取样 垂直 （3）净初级生产量 178 16％ （4）能充分利用空间和资源 获得更多产品，增加收益；减少化肥农药等使用，减少环境污染
解析：（1）鱼和鸭属于生态系统的消费者，鱼和鸭与浮萍的种间关系是捕食。（2）生态位是指一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系等，若要研究水稻的生态位，需要调查它所处的空间位置、占有资源的情况及种间关系；常用取样器取样来研究土壤动物类群的丰富度，在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象，土壤取样深度不同，生物的种类和数量不同，这体现了群落的垂直结构。（3）在生态系统中，生产者通过光合作用固定的能量称为总初级生产量，每年单位面积的稻米产量属于净初级生产量的主要组成部分。流入该生态系统的总能量是178 J/（cm2·a）（126＋46＋6＝178）。第二营养级的能量为25 J/（cm2·a）（17.1＋7.9）、第三营养级的能量为4 J/（cm2·a）（17.1－1.1－12），第二、第三营养级之间的能量传递效率为4/25＝16％。（4）“稻萍鱼鸭”利用了群落的垂直结构的特点，优点是能充分利用空间和资源。“稻萍鱼鸭”这种立体养殖与传统单一模式相比，能够获得更多产品，增加收益；减少化肥农药等使用，减少环境污染。
6 / 6第三节 生态系统中的能量单向递减流动
导学 聚焦 1.阐明生态系统的初级生产量和次级生产量。 2.分析生态系统能量流动的过程和特点。 3.用能量金字塔表征能量流动的特点。 4.概述能量流动的实践意义
知识点（一） 初级生产量是生态系统的基石
1.初级生产量
（1）概念：绿色植物通过 所固定的能量或所合成的有机物质，单位为g/（m2·a）或J/（m2·a）。
（2）作用：所有 和 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 。
（3）总初级生产量和净初级生产量
①总初级生产量
总初级生产量（GP）＝
②净初级生产量
概念 在初级生产量中，有一部分被植物的 （R）所消耗，剩下的才用于植物的 ，即净初级生产量（NP）
作用 用于植物的生长和繁殖
生物量 GP－R＞0生物量 GP－R＝0生物量不变 GP－R＜0生物量减少
不同生态 系统NP 比较 ＞温带常绿林＞落叶阔叶林＞北方针叶林＞草原和荒漠； 海洋生态系统年净初级生产总量约为陆地生态系统的
（4）影响因素
①群落的垂直结构：在森林中， 的初级生产量最高， 次之，草本植物更低。
②群落的演替：初级生产量随群落的演替而逐渐 ，但当群落演替到顶极时，群落的能量输入与输出、生产量和呼吸消耗量达到平衡。
2.次级生产量
（1）概念：异养生物利用取食植物、其他动物和一切 生产的有机物或固定的能量。
（2）来源：植物、其他动物和一切 。
（3）不同生态系统净次级生产总量的比较：海洋的净次级生产总量相当于陆地净次级生产总量的 。
3.判断下列相关表述的正误
（1）初级生产量是生态系统的能量总来源，是生态系统的基石。（ ）
（2）初级生产量是初级消费者所固定的能量或所合成的有机物质。（ ）
（3）总初级生产量减去用于呼吸和繁殖的消耗量即为净初级生产量。（ ）
（4）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。（ ）
（5）被消费者所同化的总能量即为总次级生产量。（ ）
探讨 次级生产量的生产过程分析
下图为次级生产量的生产过程，请据图回答：
（1）写出图中①②③和④分别的含义。
（2）模型解读
①吃进的即生物的 ，并不能完全转化为生物的同化量，还应减去 。
②次级生产量用于生物体的 ，不包含呼吸的能量。
③次级生产量的能量来源既可以是 ，也可以是 。
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 （包括消费者和分解者）。
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制造的有机物质或所固定的能量 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积累量 在生态系统中第二次的有机物质生产量
能量 来源 太阳光能 太阳光能或有机物 植物生产的有机物、其他次级生产量
能量 去向 绿色植物 绿色植物 次级生产者
描述 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）总初级生产量（GP）＝净初级生产量（NP）＋植物呼吸量（R）；（2）净生产量表示在某一时刻前的有机物积累量时即为生物量；（3）次级生产量的能量来源于初级生产量；（4）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
1.下列有关初级生产量的叙述，与事实相符的是（ ）
A.初级生产量是指初级消费者所固定的能量或所合成的有机物质
B.总初级生产量减去呼吸和繁殖的消耗量即为净初级生产量
C.生物的总初级生产量越大，则其净初级生产量和生物量也越大
D.海洋面积是陆地的两倍，但其净初级生产量却比陆地低得多
2.如图表示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.呼吸量是指生态系统中所有生物呼吸消耗的总量
B.初级消费者、次级消费者粪便中的能量均属于次级生产量
C.森林群落演替至成熟阶段时，初级生产量与呼吸量大致相等
D.为保持原有演替方向，每年的采伐量应在当年增加的生物量以内
知识点（二） 生态系统能量流动的过程和特点
1.生态系统的能量流动包括能量输入、传递和散失的过程
（1）能量流动的起点： 。
（2）能量流动的渠道： 。
（3）能量流动的过程：
（4）能量流动研究层次
①食物链层次：可用来测定食物链每一个 上的能量值。
②生态系统层次：可用来精确地测定每一个 能量的输入和输出值。
2.能量流动的特点
（1）特点： 、 。
（2）原因：①通过生物体的呼吸而散失的 不能重新转化为 和 。
② 营养级获得的能量也不能回流到 的营养级。
3.能量的传递效率
（1）含义：营养级之间或食物链不同环节之间能量传递的 。
（2）计算公式
林德曼效率＝×100％。
4.判断下列相关表述的正误
（1）流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。（ ）
（2）当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量。（ ）
（3）生产者和消费者的能量均可流入下一个营养级。（ ）
（4）生态系统的能量流动是单向的，原因是一个营养级呼吸散失的能量不能被生产者再同化，以及捕食关系不可逆。（ ）
探讨一 能量流经第二个营养级的过程分析
1.如图表示能量流经第二个营养级的示意图，请据图思考下列问题：
（1）摄入量（a）和粪便中的能量（c）、初级消费者的同化量（b）之间具有怎样的等量关系？
（2）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？
（3）初级消费者同化的能量有几个流向？分别是什么？
探讨二 分析能量流动的特点
2.如图为赛达伯格湖能量沿营养级流动的定量分析图解，据图分析回答有关问题：
注：图中数字为能量数值，单位是J/（m2·a）；为研究方便，将次级消费者作为一个整体看待。
（1）为什么能量流动是单向而不是双向的？
（2）据图分析，该生态系统中生产者、初级消费者、次级消费者固定或同化的能量分别是多少J/（m2·a）？说明了什么问题？
（3）第一个营养级到第二个营养级之间的能量传递效率是多少？能量不能100％流入下一营养级的原因是什么？
生态系统中的能量流动过程
（1）每一营养级的能量来源与去路分析：
①消费者摄入能量（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消费者同化能量（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）＋下一个营养级同化（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。
⑤一个营养级所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一个营养级同化的能量＋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
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。
（3）能量的散失
①形式：热能。热能是能量流动的最后形式。
②过程：
1.（2024·浙江杭州高二联考期中）如图是某生态系统中两个
营养级（甲、乙）的能量流动示意图，其中字母a～e表示能量值。下列叙述错误的是（ ）
A.甲到乙的能量传递效率为×100％
B.乙中通过呼吸作用散失的能量b不能再被生产者固定
C.乙粪便中食物残渣的能量包含在d中
D.乙用于生长和繁殖的能量值可表示为a－b
2.（2024·浙江宁波余姚中学期中）下图为某生态系统中能量流动示意图，数字1、2代表第一、第二个营养级，字母代表各种能量，其中A指呼吸作用，C流向分解者，下列叙述错误的是（ ）
A.植食动物粪便中所含的能量应该属于C1
B.植食动物的净次级生产量是B2＋C2＋D2
C.W－A1是第一个营养级用于自身生长和繁殖的能量
D.每一营养级同化的能量都有A、B、C、D 4个走向
知识点（三） 能量金字塔与能量流动规律应用于农业生产
1.能量金字塔
2.能量流动规律应用于农业生产
（1）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 。
（2）在农业生态系统中，根据能量流动规律建立的人工生态系统，可使能量 。
3.判断下列相关表述的正误
（1）生态金字塔都呈上窄下宽的正金字塔形。（ ）
（2）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。（ ）
（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）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。（ ）
探讨 能量流动规律在农业中的应用
如图为某一生态农业系统模式图，据图回答问题：
（1）流经此生态系统的总能量是什么？
（2）每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益，这是否意味着物质和能量可循环利用？
（3）与自然生态系统相比，食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率如何变化？能量传递效率如何变化？
能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔的比较
类型 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
形状
特点 天然生态系统一定为上窄下宽的正金字塔形 一般来说，陆地和浅水生态系统为上窄下宽的正金字塔形；湖泊和开阔海洋的生态系统会呈下窄上宽的倒金字塔形 一般为上窄下宽的正金字塔形，在生产者数量少而个体非常巨大的情况下会出现上宽下窄的倒金字塔形
续表
类型 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
每一级含义 每一营养级生物所含能量的多少 每一营养级生物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 每一营养级生物个体的数目
象征含义 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特点 一般生物量随食物链中营养级的升高而逐级递减 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级减少
1.如图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是（ ）
A.图中各营养级获得能量的方式相同
B.该图所示只有1条食物链：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ
C.图中每一个阶梯代表相应营养级同化的能量
D.该图不可表示任何生态系统的能量金字塔
2.选择合适的鱼苗放养在水稻田里，通过鱼除草、除虫、活水、松土、增肥等，可减少水稻的病虫害，使水稻增收。下列叙述正确的是（ ）
A.从生态系统的功能分析，稻田养鱼促进了该生态系统中物质和能量的流动
B.该稻田生态系统中的所有水稻和杂草构成不同的营养级
C.与普通稻田相比，该系统的能量传递效率较高
D.农民利用鱼吃掉稻田中的杂草和害虫，是为了使能量持续高效地流向对人类有益的方向
（1）初级生产量是指 。
（2）总次级生产量是 。
（3）海洋的年净初级生产总量虽然只有陆地的年净初级生产总量的一半，但海洋的净次级生产总量相当于陆地净次级生产总量的3倍多，原因是
。
（4）生态系统的能量流动是单向的和逐级递减的原因是
。
（5）能量的流动呈现下宽上窄的金字塔形原因是
。
1.在一个生态系统中，食物链中的能量逐级减少的最主要原因是（ ）
A.各营养级生物在进行生命活动时将一部分能量用于自身的新陈代谢
B.各类生物在摄取食物时，总有一部分不能被彻底消化
C.各类生物在捕食时有部分猎物会逃脱掉
D.各类生物在消化食物时总有一部分会被丢弃掉
2.长江口处于长江与东海海陆交互作用区域，来自陆源的物质对河口生态系统的发育和维持有极显著的影响。建立不同时期的生态通道模型，对于量化长江口生态系统结构、功能及能量流动有重要作用。下列有关生态系统能量流动的说法，错误的是（ ）
A.该区域生态系统中存在能量的输入、传递、转化和散失的过程
B.生态系统中能量流动是单向的，能量只能从低营养级流向高营养级，不可逆转，不能循环流动
C.长江口处的人工生态系统可以实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的传递效率
D.该生态系统中的能量主要来自太阳能
3.如图为某生态系统能量流动示意图，据图分析下列叙述正确的是（ ）
A.图中“可利用太阳能”即为总初级生产量
B.图中“呼吸”的能量等于细胞呼吸释放的能量
C.图中“①未利用”的能量大于生产者流向分解者的能量
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
4.（2024·浙江舟山高二统考期末）下图为某陆地生态系统中部分能量流动关系，甲乙丙表示能量去向，字母代表能量值。下列叙述错误的是（ ）
A.相同条件下，恒温动物的f值高于变温动物
B.若h增大，第一个营养级到第二个营养级的能量传递效率将减小
C.b表示第二个营养级的总次级生产量，b＝c＋f＋d＋i
D.该生态系统中生产者流向丙的能量占比通常大于海洋生态系统
5.（2024·浙江金华第一中学校考）下图是利用某生态系统在某一特定时刻统计的相关数据
建构的生态金字塔，图中C1、C2代表不同消费者，下列叙述错误的是（ ）
A.该生态金字塔呈下宽上窄的正金字塔形
B.图中的次级生产者为C1、C2和分解者
C.图中C1到C2的能量传递效率为12.5％
D.图中反映的是各营养级之间的生物量关系
第三节 生态系统中的能量单向递减流动
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.（1）光合作用 （2）消费者 分解者 基石 （3）①净初级生产量（NP）＋呼吸消耗量（R） ②呼吸 生长和繁殖 增加 热带雨林 一半 （4）①乔木 灌木 ②增加
2.（1）现成有机物 （2）现成有机物 （3）3倍多
3.（1）√
（2）× 提示：初级生产量是生产者所固定的能量或所合成的有机物质。
（3）× 提示：总初级生产量减去用于呼吸的消耗量即为净初级生产量。
（4）√ （5）√
互动探究
（1）提示：①净初级生产量；②总次级生产量（同化量）；③净次级生产量；④呼吸。
（2）①摄食量 未被同化的粪便中的能量 ②生长和繁殖 ③初级生产量 次级生产量 ④次级生产者
学以致用
1.D 初级生产量是指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，而不是消费者，A错误；净初级生产量是总初级生产量减去呼吸消耗掉的能量，剩下的是可以用于生长和繁殖的能量，B错误；生物的总初级生产量越大，则其净初级生产量和植物呼吸量也越大，C错误；海洋的面积虽然是陆地的2倍，但由于海洋中的绿色植物没有陆地上数量多，其净初级生产量比陆地低得多，D正确。
2.B 呼吸量是指群落中生产者、各级消费者和分解者呼吸消耗的总量，A正确；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，次级消费者粪便中的能量属于初级消费者的同化量，属于次级生产量，B错误；每年的采伐输出量控制在当年增加的生物量以内，生态系统保持相对稳定，可保持原有的演替方向，D正确。
知识点（二）
自主学习
1.（1）生产者固定太阳能 （2）食物链和食物网 （3）太阳能总量 食物链和食物网 热能 （4）①环节 ②营养级
2.（1）单向流动 逐级递减 （2）①热能 化学能 太阳能 ②高一级 原来
3.（1）百分比 （2）同化量
4.（1）× 提示：流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能。
（2）× 提示：当狼吃掉一只兔子时，获得兔子的部分能量。
（3）× 提示：顶级消费者获得的能量不能流向下一个营养级。
（4）√
互动探究
1.（1）提示：摄入量（a）＝粪便中的能量（c）＋同化量（b）。
（2）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。
（3）提示：有三个流向，分别是自身呼吸散失、被分解者利用和流向下一个营养级。
2.（1）提示：图中生产者、初级消费者、次级消费者之间由于存在捕食关系而形成食物链（网），而且这种关系是不可逆的，因而能量只能由生产者到初级消费者再到次级消费者，即能量流动是单向的。
（2）提示：464.6、62.8、12.6；说明在生态系统中生物所处的营养级越高，获取的能量越少，说明能量流动具有逐级递减的特点。
（3）提示：13.5％；一部分通过呼吸作用散失，一部分被分解者分解利用，一部分未被利用。
学以致用
1.C 甲到乙的能量传递效率＝乙的同化量/甲的同化量×100％＝a/（a＋c＋e）×100％，A正确；乙中通过呼吸作用散失的能量b以热能的形式散失，不能再被生产者所利用，B正确；乙粪便中的能量属于乙的摄入量，是乙没有消化、吸收的能量，因此不是乙的同化量而是甲同化的能量中流向分解者的一部分，故乙粪便中食物残渣的能量不包含在d中，C错误；乙同化的能量一部分用于呼吸消耗，一部分用于自身生长和繁殖，图中a为乙的同化量，b为乙呼吸作用消耗的能量，所以乙用于自身生长和繁殖的能量为a－b，D正确。
2.D 植食动物粪便中所含的能量属于上一个营养级同化的能量中流向分解者的能量，即属于C1，A正确；图中A表示呼吸作用，则植食动物的净次级生产量是B2＋C2＋D2（总次级生产量减去呼吸消耗量），B正确；图中第一个营养级用于自身生长和繁殖的能量＝B1＋C1＋D1＝W－A1，C正确；A指呼吸作用，C流向分解者，B为暂时未被利用的能量，D为流向下一个营养级的能量，最高营养级无D这个走向，D错误。
知识点（三）
自主学习
1. 宽 窄 10％ 大于
2.（1）持续高效地流向对人类有益的方向 （2）得到充分利用
3.（1）× 提示：生物量和数量金字塔有时候会出现上宽下窄的倒金字塔形。
（2）× 提示：拔草是人为地调整能量流动的方向，使能量更多地流向对人类有益的方向，但不能提高生态系统的能量传递效率。
（3）× 提示：利用农作物秸秆培育蘑菇，实现了能量的多级利用，但不能实现能量的循环利用。
（4）× 提示：生产者固定的能量很大一部分通过呼吸消耗和被分解者利用，无法将生产者固定的能量全部流向人类。
互动探究
（1）提示：作物固定的太阳能。
（2）提示：否，每一级都获得产品，充分实现了物质的再利用和能量的多级利用，但能量是逐级递减的，不能循环利用。
（3）提示：题中延长的食物链使原来作为废弃物的能量得到了利用，提高了能量的利用效率。能量传递效率是指营养级之间或食物链不同环节之间能量传递的百分比，这是不能改变的。
学以致用
1.C 图中第一个营养级通过光合作用获得能量，其他营养级通过捕食获得能量，各营养级获得能量的方式不同，A错误；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，每一营养级都可能有多种生物，所以该图所示的食物网可能有多条食物链，B错误；图中每一个阶梯代表相应营养级同化的能量，C正确；在能量流动过程中，能量逐级递减，对于任何生态系统中都不会有例外，金字塔不会倒置，D错误。
2.D 从生态系统的功能分析，稻田养鱼促进了该生态系统中的物质循环和能量流动，A错误；该稻田生态系统中的所有水稻和杂草构成同一个营养级，即第一个营养级，B错误；与普通稻田相比，该系统的能量利用率高，但传递效率不高，C错误；农民利用鱼吃掉稻田中的杂草和害虫，是为了调整能量流动的方向，使能量持续高效地流向对人类有益的方向，D正确。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）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 （2）被次级生产者所同化的总能量 （3）在海洋生态系统中，植食动物利用藻类的效率大大高于陆地动物利用植物的效率 （4）能量在流动过程中，由低营养级向高营养级传递，其中大部分能量会损失掉，只有小部分被各个营养级所利用。通过生物体的呼吸而散失的热能不能重新转化为化学能和太阳能，高一级营养级获得的能量也不能回流到原来的营养级 （5）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
课堂演练
1.A 生态系统的能量流动特点是单向递减。在能量流动的过程中，主要由于动植物自身的新陈代谢消耗一部分能量，只有10％～20％的能量能够传递到下一个营养级，所以食物链中的能量是逐级递减的。综上所述，A符合题意，B、C、D不符合题意。
2.C 人工生态系统可以实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率，但是无法提高能量的传递效率，C错误；该生态系统所需要的能量主要来自太阳能，少量来自有机污染物等，D正确。
3.C 图中“可利用太阳能”为绿色植物接收到的能量，绿色植物通过光合作用所固定的能量为初级生产量，A错误；图中“呼吸”是指细胞呼吸过程中以热能形式散失的能量，并非细胞呼吸释放的全部能量，B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，C正确；鼠为次级生产者，“鼠类利用部分”的能量中有一部分用于呼吸，故其不是净次级生产量，D错误。
4.C f表示呼吸作用中以热能形式散失的能量，恒温动物需消耗更多的能量用于维持体温恒定，因此相同条件下，恒温动物的f值高于变温动物，A正确；h表示第二个营养级粪便中的能量，属于上一个营养级中的能量，若h增大，则第二个营养级的同化量会减小，第一个营养级到第二个营养级的能量传递效率（第二个营养级同化量/第一个营养级同化量）将减小，B正确；b表示第二个营养级的同化量，b＝c＋f，C错误；该图为某陆地生态系统中部分能量流动关系，陆地生态系统中生产者流向丙（分解者）的能量占比通常大于海洋生态系统，D正确。
5.C 根据该金字塔中各种生物数据的相关单位，该图是生物量金字塔，C1、C2分别是初级、次级消费者，图中生产者＞C1＞C2，故呈上窄下宽的正金字塔形，A正确；异养型的生物都属于次级生产者，C1、C2分别是初级、次级消费者，故C1、C2和分解者都属于次级生产者，B正确；能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，图示为生物量金字塔，其中数据不能用于计算能量传递效率，C错误；根据该金字塔中各种生物数据的相关单位，该图是生物量金字塔，反映的是各营养级之间的生物量关系，D正确。
9 / 9(共122张PPT)
第三节
生态系统中的能量单向递减流动
导学聚焦 1.阐明生态系统的初级生产量和次级生产量。
2.分析生态系统能量流动的过程和特点。
3.用能量金字塔表征能量流动的特点。
4.概述能量流动的实践意义
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） 初级生产量是生态系统的基石
1. 初级生产量
（1）概念：绿色植物通过 所固定的能量或所合成的
有机物质，单位为g/（m2·a）或J/（m2·a）。
（2）作用：所有 和 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 。
光合作用
消费者
分解者
基石
（3）总初级生产量和净初级生产量
①总初级生产量
总初级生产量（GP）＝
净初级生产量（NP）＋呼吸消耗
量（R）
②净初级生产量
概念 在初级生产量中，有一部分被植物的 （R）所消
耗，剩下的才用于植物的 ，即净初级生产量
（NP）
作用 用于植物的生长和繁殖
呼吸
生长和繁殖
生物
量 GP－R＞0生物量
GP－R＝0生物量不变
GP－R＜0生物量减少
不同
生态
系 统NP
比较 ＞温带常绿林＞落叶阔叶林＞北方针叶林＞草
原和荒漠；
海洋生态系统年净初级生产总量约为陆地生态系统的
增加
热带雨林
一
半
①群落的垂直结构：在森林中， 的初级生产量最
高， 次之，草本植物更低。
②群落的演替：初级生产量随群落的演替而逐渐 ，
但当群落演替到顶极时，群落的能量输入与输出、生产量和
呼吸消耗量达到平衡。
乔木
灌木
增加
（4）影响因素
2. 次级生产量
（1）概念：异养生物利用取食植物、其他动物和一切
生产的有机物或固定的能量。
（2）来源：植物、其他动物和一切 。
（3）不同生态系统净次级生产总量的比较：海洋的净次级生产总
量相当于陆地净次级生产总量的 。
现成有机
物
现成有机物
3倍多
3. 判断下列相关表述的正误
（1）初级生产量是生态系统的能量总来源，是生态系统的基石。
（ √ ）
（2）初级生产量是初级消费者所固定的能量或所合成的有机物
质。 （ × ）
提示：初级生产量是生产者所固定的能量或所合成的有机
物质。
√
×
（3）总初级生产量减去用于呼吸和繁殖的消耗量即为净初级生产
量。 （ × ）
提示：总初级生产量减去用于呼吸的消耗量即为净初级生
产量。
（4）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。 （ √ ）
（5）被消费者所同化的总能量即为总次级生产量。 （ √ ）
×
√
√
探讨 次级生产量的生产过程分析
下图为次级生产量的生产过程，请据图回答：
（1）写出图中①②③和④分别的含义。
提示：①净初级生产量；②总次级生产量（同化量）；③净次
级生产量；④呼吸。
（2）模型解读
①吃进的即生物的 ，并不能完全转化为生物的同化
量，还应减去 。
②次级生产量用于生物体的 ，不包含呼吸的
能量。
③次级生产量的能量来源既可以是 ，也可以
是 。
摄食量
未被同化的粪便中的能量
生长和繁殖
初级生产量
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 （包括消费者和分解
者）。
次级生产者
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
合作用所制造的
有机物质或所固
定的能量 生物在某一特定时
刻，单位面积或单
位体积内实际存在
的有机物积累量 在生态系统中第
二次的有机物质
生产量
能量来源 太阳光能 太阳光能或有机物 植物生产的有机
物、其他次级生
产量
项目 初级生产量 生物量 次级生产量
能量去向 绿色植物 绿色植物 次级生产者
描述单位 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）总初级生产量（GP）＝净初级生产量（NP）＋植
物呼吸量（R）；（2）净生产量表示在某一时刻前的有
机物积累量时即为生物量；（3）次级生产量的能量来源
于初级生产量；（4）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
1. 下列有关初级生产量的叙述，与事实相符的是（ ）
A. 初级生产量是指初级消费者所固定的能量或所合成的有机物质
B. 总初级生产量减去呼吸和繁殖的消耗量即为净初级生产量
C. 生物的总初级生产量越大，则其净初级生产量和生物量也越大
D. 海洋面积是陆地的两倍，但其净初级生产量却比陆地低得多
解析： 初级生产量是指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，而不是消费者，A错误；净初级生产量是总初
级生产量减去呼吸消耗掉的能量，剩下的是可以用于生长和繁殖的
能量，B错误；生物的总初级生产量越大，则其净初级生产量和植
物呼吸量也越大，C错误；海洋的面积虽然是陆地的2倍，但由于
海洋中的绿色植物没有陆地上数量多，其净初级生产量比陆地低得
多，D正确。
2. 如图表示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. 呼吸量是指生态系统中所有生物呼
吸消耗的总量
B. 初级消费者、次级消费者粪便中的能量均属于次级生产量
C. 森林群落演替至成熟阶段时，初级生产量与呼吸量大致相等
D. 为保持原有演替方向，每年的采伐量应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消
耗的总量，A正确；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，次级消费者粪便中的能量属于初级消费者
的同化量，属于次级生产量，B错误；每年的采伐输出量控制在当
年增加的生物量以内，生态系统保持相对稳定，可保持原有的演替
方向，D正确。
知识点（二） 生态系统能量流动的过程和特点
1. 生态系统的能量流动包括能量输入、传递和散失的过程
（1）能量流动的起点： 。
（2）能量流动的渠道： 。
生产者固定太阳能
食物链和食物网
（3）能量流动的过程：
①食物链层次：可用来测定食物链每一个 上的能
量值。
②生态系统层次：可用来精确地测定每一个 能量
的输入和输出值。
环节
营养级
（4）能量流动研究层次
2. 能量流动的特点
（1）特点： 、 。
（2）原因：①通过生物体的呼吸而散失的 不能重新转化
为 和 。
② 营养级获得的能量也不能回流到 的营
养级。
单向流动
逐级递减
热能
化学能
太阳能
高一级
原来
3. 能量的传递效率
（1）含义：营养级之间或食物链不同环节之间能量传递的
。
（2）计算公式
林德曼效率＝ ×100％。
百分
比
4. 判断下列相关表述的正误
（1）流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。
（ × ）
提示：流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能。
（2）当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量。
（ × ）
提示：当狼吃掉一只兔子时，获得兔子的部分能量。
（3）生产者和消费者的能量均可流入下一个营养级。 （ × ）
提示：顶级消费者获得的能量不能流向下一个营养级。
（4）生态系统的能量流动是单向的，原因是一个营养级呼吸散失
的能量不能被生产者再同化，以及捕食关系不可逆。
（ √ ）
×
×
×
√
探讨一 能量流经第二个营养级的过程分析
1. 如图表示能量流经第二个营养级的示意图，请据图思考下列问题：
（1）摄入量（a）和粪便中的能量（c）、初级消费者的同化量
（b）之间具有怎样的等量关系？
提示：摄入量（a）＝粪便中的能量（c）＋同化量（b）。
（2）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。
（3）初级消费者同化的能量有几个流向？分别是什么？
提示：有三个流向，分别是自身呼吸散失、被分解者利用和
流向下一个营养级。
探讨二 分析能量流动的特点
2. 如图为赛达伯格湖能量沿营养级流动的定量分析图解，据图分析回
答有关问题：
注：图中数字为能量数值，单位是J/（m2·a）；为研究方便，将次
级消费者作为一个整体看待。
（1）为什么能量流动是单向而不是双向的？
提示：图中生产者、初级消费者、次级消费者之间由于存在
捕食关系而形成食物链（网），而且这种关系是不可逆的，
因而能量只能由生产者到初级消费者再到次级消费者，即能
量流动是单向的。
（2）据图分析，该生态系统中生产者、初级消费者、次级消费
者固定或同化的能量分别是多少J/（m2·a）？说明了什么
问题？
提示：464.6、62.8、12.6；说明在生态系统中生物所处的营
养级越高，获取的能量越少，说明能量流动具有逐级递减的
特点。
（3）第一个营养级到第二个营养级之间的能量传递效率是多少？
能量不能100％流入下一营养级的原因是什么？
提示：13.5％；一部分通过呼吸作用散失，一部分被分解者
分解利用，一部分未被利用。
生态系统中的能量流动过程
（1）每一营养级的能量来源与去路分析：
①消费者摄入能量（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消费者同化能量（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）＋下一个营养级同
化（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。
⑤一个营养级所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一个营养
级同化的能量＋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
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。
（3）能量的散失
①形式：热能。热能是能量流动的最后形式。
②过程：
1. （2024·浙江杭州高二联考期中）如图是某生态系统中两个营养级
（甲、乙）的能量流动示意图，其中字母a～e表示能量值。下列叙
述错误的是（ ）
A. 甲到乙的能量传递效率为 ×100％
B. 乙中通过呼吸作用散失的能量b不能再被生产者
固定
C. 乙粪便中食物残渣的能量包含在d中
D. 乙用于生长和繁殖的能量值可表示为a－b
解析： 甲到乙的能量传递效率＝乙的同化量/甲的同化量×100
％＝a/（a＋c＋e）×100％，A正确；乙中通过呼吸作用散失的能
量b以热能的形式散失，不能再被生产者所利用，B正确；乙粪便
中的能量属于乙的摄入量，是乙没有消化、吸收的能量，因此不是
乙的同化量而是甲同化的能量中流向分解者的一部分，故乙粪便中
食物残渣的能量不包含在d中，C错误；乙同化的能量一部分用于呼吸消耗，一部分用于自身生长和繁殖，图中a为乙的同化量，b为乙呼吸作用消耗的能量，所以乙用于自身生长和繁殖的能量为a－b，D正确。
2. （2024·浙江宁波余姚中学期中）下图为某生态系统中能量流动示
意图，数字1、2代表第一、第二个营养级，字母代表各种能量，其
中A指呼吸作用，C流向分解者，下列叙述错误的是（ ）
A. 植食动物粪便中所含的能量应该属于C1
B. 植食动物的净次级生产量是B2＋C2＋D2
C. W－A1是第一个营养级用于自身生长和繁殖的能量
D. 每一营养级同化的能量都有A、B、C、D 4个走向
解析： 植食动物粪便中所含的能量属于上一个营养级同化的能
量中流向分解者的能量，即属于C1，A正确；图中A表示呼吸作
用，则植食动物的净次级生产量是B2＋C2＋D2（总次级生产量减
去呼吸消耗量），B正确；图中第一个营养级用于自身生长和繁殖
的能量＝B1＋C1＋D1＝W－A1，C正确；A指呼吸作用，C流向分
解者，B为暂时未被利用的能量，D为流向下一个营养级的能量，
最高营养级无D这个走向，D错误。
知识点（三） 能量金字塔与能量流动规律应用于农业生产
1. 能量金字塔
2. 能量流动规律应用于农业生产
（1）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 。
（2）在农业生态系统中，根据能量流动规律建立的人工生态系
统，可使能量 。
持续高效地流向对人类有益的方向
得到充分利用
3. 判断下列相关表述的正误
（1）生态金字塔都呈上窄下宽的正金字塔形。 （ × ）
提示：生物量和数量金字塔有时候会出现上宽下窄的倒金字
塔形。
（2）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。 （ × ）
提示：拔草是人为地调整能量流动的方向，使能量更多地
流向对人类有益的方向，但不能提高生态系统的能量传递
效率。
×
×
（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。 （ × ）
提示：利用农作物秸秆培育蘑菇，实现了能量的多级利用，
但不能实现能量的循环利用。
（4）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。 （ × ）
提示：生产者固定的能量很大一部分通过呼吸消耗和被分解
者利用，无法将生产者固定的能量全部流向人类。
×
×
探讨 能量流动规律在农业中的应用
如图为某一生态农业系统模式图，据图回答问题：
（1）流经此生态系统的总能量是什么？
提示：作物固定的太阳能。
（2）每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益，这是否意
味着物质和能量可循环利用？
提示：否，每一级都获得产品，充分实现了物质的再利用和能
量的多级利用，但能量是逐级递减的，不能循环利用。
（3）与自然生态系统相比，食物链延长，能量逐级损耗，系统总能
量利用率如何变化？能量传递效率如何变化？
提示：题中延长的食物链使原来作为废弃物的能量得到了利
用，提高了能量的利用效率。能量传递效率是指营养级之间或
食物链不同环节之间能量传递的百分比，这是不能改变的。
能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔的比较
类型 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
形状
特点 天然生态系统一定为上窄下宽的正金字塔形 一般来说，陆地和浅
水生态系统为上窄下
宽的正金字塔形；湖
泊和开阔海洋的生态
系统会呈下窄上宽的
倒金字塔形 一般为上窄下宽的
正金字塔形，在生
产者数量少而个体
非常巨大的情况下
会出现上宽下窄的
倒金字塔形
类型 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
每一
级 含义 每一营养级生物
所含能量的多少 每一营养级生物单位
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 每一营养级生物个
体的数目
象征
含义 能量沿食物链流
动过程中具有逐
级递减的特点 一般生物量随食物链
中营养级的升高而逐
级递减 一般生物个体数目
在食物链中随营养
级升高而逐级减少
1. 如图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不
同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是（ ）
A. 图中各营养级获得能量的方式相同
B. 该图所示只有1条食物链：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ
C. 图中每一个阶梯代表相应营养级同化的能量
D. 该图不可表示任何生态系统的能量金字塔
解析： 图中第一个营养级通过光合作用获得能量，其他营养级
通过捕食获得能量，各营养级获得能量的方式不同，A错误；Ⅰ、
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，每一营养级都可能有多种生
物，所以该图所示的食物网可能有多条食物链，B错误；图中每一
个阶梯代表相应营养级同化的能量，C正确；在能量流动过程中，
能量逐级递减，对于任何生态系统中都不会有例外，金字塔不会倒
置，D错误。
2. 选择合适的鱼苗放养在水稻田里，通过鱼除草、除虫、活水、松
土、增肥等，可减少水稻的病虫害，使水稻增收。下列叙述正确的
是（ ）
A. 从生态系统的功能分析，稻田养鱼促进了该生态系统中物质和能
量的流动
B. 该稻田生态系统中的所有水稻和杂草构成不同的营养级
C. 与普通稻田相比，该系统的能量传递效率较高
D. 农民利用鱼吃掉稻田中的杂草和害虫，是为了使能量持续高效地
流向对人类有益的方向
解析： 从生态系统的功能分析，稻田养鱼促进了该生态系统中
的物质循环和能量流动，A错误；该稻田生态系统中的所有水稻和
杂草构成同一个营养级，即第一个营养级，B错误；与普通稻田相
比，该系统的能量利用率高，但传递效率不高，C错误；农民利用
鱼吃掉稻田中的杂草和害虫，是为了调整能量流动的方向，使能量
持续高效地流向对人类有益的方向，D正确。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）初级生产量是指
。
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
（2）总次级生产量是 。
（3）海洋的年净初级生产总量虽然只有陆地的年净初级生产总量的
一半，但海洋的净次级生产总量相当于陆地净次级生产总量的3
倍多，原因是
。
被次级生产者所同化的总能量
在海洋生态系统中，植食动物利用藻类的效率
大大高于陆地动物利用植物的效率
（4）生态系统的能量流动是单向的和逐级递减的原因是
。
（5）能量的流动呈现下宽上窄的金字塔形原因是
。
能量在流
动过程中，由低营养级向高营养级传递，其中大部分能量会损
失掉，只有小部分被各个营养级所利用。通过生物体的呼吸而
散失的热能不能重新转化为化学能和太阳能，高一级营养级获
得的能量也不能回流到原来的营养级
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
1. 在一个生态系统中，食物链中的能量逐级减少的最主要原因是
（ ）
A. 各营养级生物在进行生命活动时将一部分能量用于自身的新陈代
谢
B. 各类生物在摄取食物时，总有一部分不能被彻底消化
C. 各类生物在捕食时有部分猎物会逃脱掉
D. 各类生物在消化食物时总有一部分会被丢弃掉
解析： 生态系统的能量流动特点是单向递减。在能量流动的过
程中，主要由于动植物自身的新陈代谢消耗一部分能量，只有10
％～20％的能量能够传递到下一个营养级，所以食物链中的能量是
逐级递减的。综上所述，A符合题意，B、C、D不符合题意。
2. 长江口处于长江与东海海陆交互作用区域，来自陆源的物质对河口
生态系统的发育和维持有极显著的影响。建立不同时期的生态通道
模型，对于量化长江口生态系统结构、功能及能量流动有重要作
用。下列有关生态系统能量流动的说法，错误的是（ ）
A. 该区域生态系统中存在能量的输入、传递、转化和散失的过程
B. 生态系统中能量流动是单向的，能量只能从低营养级流向高营养
级，不可逆转，不能循环流动
C. 长江口处的人工生态系统可以实现对能量的多级利用，从而大大
提高能量的传递效率
D. 该生态系统中的能量主要来自太阳能
解析： 人工生态系统可以实现对能量的多级利用，从而大
大提高能量的利用率，但是无法提高能量的传递效率，C错
误；该生态系统所需要的能量主要来自太阳能，少量来自有机
污染物等，D正确。
3. 如图为某生态系统能量流动示意图，据图分析下列叙述正确的是（ ）
A. 图中“可利用太阳能”即为
总初级生产量
B. 图中“呼吸”的能量等于细胞呼吸释放的能量
C. 图中“①未利用”的能量大于生产者流向分解者的能量
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
解析： 图中“可利用太阳能”为绿色植物接收到的能量，绿色
植物通过光合作用所固定的能量为初级生产量，A错误；图中“呼
吸”是指细胞呼吸过程中以热能形式散失的能量，并非细胞呼吸释
放的全部能量，B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，C正确；鼠为
次级生产者，“鼠类利用部分”的能量中有一部分用于呼吸，故其
不是净次级生产量，D错误。
4. （2024·浙江舟山高二统考期末）下图为某陆地生态系统中部分能
量流动关系，甲乙丙表示能量去向，字母代表能量值。下列叙述错
误的是（ ）
A. 相同条件下，恒温动物的f值高于变温动物
B. 若h增大，第一个营养级到第二个营养级的能量传递效率将减小
C. b表示第二个营养级的总次级生产量，b＝c＋f＋d＋i
D. 该生态系统中生产者流向丙的能量占比通常大于海洋生态系统
解析： f表示呼吸作用中以热能形式散失的能量，恒温动物需消
耗更多的能量用于维持体温恒定，因此相同条件下，恒温动物的f
值高于变温动物，A正确；h表示第二个营养级粪便中的能量，属
于上一个营养级中的能量，若h增大，则第二个营养级的同化量会
减小，第一个营养级到第二个营养级的能量传递效率（第二个营养
级同化量/第一个营养级同化量）将减小，B正确；b表示第二个营
养级的同化量，b＝c＋f，C错误；该图为某陆地生态系统中部分能
量流动关系，陆地生态系统中生产者流向丙（分解者）的能量占比
通常大于海洋生态系统，D正确。
5. （2024·浙江金华第一中学校考）下图是利用某生态系统在某一特
定时刻统计的相关数据建构的生态金字塔，图中C1、C2代表不同消
费者，下列叙述错误的是（ ）
A. 该生态金字塔呈下宽上窄的正金字塔形
B. 图中的次级生产者为C1、C2和分解者
C. 图中C1到C2的能量传递效率为12.5％
D. 图中反映的是各营养级之间的生物量关系
解析： 根据该金字塔中各种生物数据的相关单位，该图是
生物量金字塔，C1、C2分别是初级、次级消费者，图中生产者
＞C1＞C2，故呈上窄下宽的正金字塔形，A正确；异养型的生
物都属于次级生产者，C1、C2分别是初级、次级消费者，故
C1、C2和分解者都属于次级生产者，B正确；能量传递效率是
指相邻两个营养级之间同化量的比值，图示为生物量金字塔，
其中数据不能用于计算能量传递效率，C错误；根据该金字塔
中各种生物数据的相关单位，该图是生物量金字塔，反映的是
各营养级之间的生物量关系，D正确。
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一 初级生产量是生态系统的基石
1. “草→鼠→蛇→鹰”为某草原生态系统中的一条食物链，下列相关
叙述正确的是（ ）
A. 草所同化的能量属于总初级生产量
B. 该食物链中鼠是初级消费者，不属于植食动物营养级
C. 若调查草的生物量仅需收割地上部分进行测量
D. 鹰脱落的毛皮不属于次级生产量
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解析： 该食物链中鼠是初级消费者，以草为食，属于植食动物
营养级，B错误；调查草的生物量，需要测定包括地上部分茎、
叶、果以及根系，C错误；鹰脱落的毛皮属于自身的同化量，属于
次级生产量，D错误。
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2. 下图是有关生态系统关系示意图，其中不符合该示意图关系的是
（ ）
A. 甲：摄入量 乙：同化量 丙：粪便
B. 甲：总次级生产量 乙：净次级生产量 丙：
呼吸量
C. 甲：净初级生产量 乙：生物量 丙：呼吸量
D. 甲：初级生产量 乙：净初级生产量 丙：呼
吸量
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解析： 摄入量＝同化量＋粪便量，A不符合题意；总次级生产
量（同化量）＝次级生产量＋呼吸量，B不符合题意；净初级生产
量＝生物量－呼吸量，C符合题意；初级生产量＝净初级生产量＋
呼吸量，D不符合题意。
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3. （2024·三贤联盟联考）下列关于生态系统生产量和生物量的叙
述，正确的是（ ）
A. 分解者的生产量一定不会转化为消费者的生产量
B. 当群落演替到顶极时，其净生产量也达到了最大
C. 海洋的年净初级生产量低于陆地但是其净次级生产量高于陆地
D. 热带雨林需外界不断输入物质才能维持其正常生产量和生物量
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解析： 分解者的生产量可以转化为消费者的生产量，例如鸡以
蚯蚓为食，A错误；当群落演替到顶极时，虽然总初级生产量接近
最大，但此时的呼吸消耗量也达到了最大值且几乎与总初级生产量
相等，因此净生产量反而最小，B错误；海洋的年净初级生产量低
于陆地，但由于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，导致海洋的净次级生产量高于陆地，C正确；热带雨林
生态系统是一个完善而稳定的生态系统，不需要外界物质输入就可
维持其正常生产量和生物量，D错误。
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4. （2024·浙温联盟）“松树→松鼠→黄鼬”为某森林的一条食物
链。如图为松鼠的代谢利用示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 黄鼬是次级消费者，属于次级生产者
B. 松鼠摄入的食物全部被其同化和利用
C. 净次级生产量可用于松鼠生长、呼吸和繁殖
D. 松鼠粪便中含有的能量属于其总次级生产量
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解析： 松鼠摄入的食物并不能全部被同化和利用，其中有相当
一部分是以粪便的方式排出体外而未被利用，B错误；总次级生产
量减去呼吸消耗量，为净次级生产量，可用于松鼠的生长和繁殖，
C错误；松鼠粪便中的能量属于上一个营养级的同化量，不属于松
鼠的同化量，更不属于其总次级生产量，D错误。
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5. 下图表示的是一次森林火灾后次生演替过程中三种量的变化，这些量是（ ）
A. Ⅰ.植被生物量；Ⅱ.初级净生产量；Ⅲ.次级生产量
B. Ⅰ.初级净生产量；Ⅱ.植被生物量；Ⅲ.初级净生产量与植被生物量
之比
C. Ⅰ.次级净生产量；Ⅱ.初级净生产量；Ⅲ.三级净生产量
D. Ⅰ.生态系统呼吸；Ⅱ.初级净生产量；Ⅲ.三级生产者生物量
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解析： 在次生演替进程中植物生物量应呈现逐渐增加趋
势，其总初级生产量也会不断增加，但其初级净生产量增加到
一定程度达到饱和点之后将不再继续上升，随着演替的进行，
次级生产量、三级净生产量均可增加，故Ⅲ曲线应为初级净生
产量与植物生物量之比。
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知识点二 生态系统能量流动的过程、特点及应用
6. 下列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、传递和散失的过程
B. 生产者固定的能量除用于自身呼吸消耗外，其余均流入下一个营
养级
C. 在生态系统中，能量沿着食物链和食物网流动
D. 分解者所需的能量可来自各营养级用于生长和繁殖的能量
解析： 生产者固定的能量除用于自身呼吸消耗外，其余流入下
一个营养级和分解者，还有未被利用的能量，B错误。
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7. 某草地一条经典的食物链由植物→田鼠→鼬构成，科研人员对此食
物链能量流动进行了研究分析，其结果如表[单位：J/
（hm2·a）]。下列说法正确的是（ ）
植物 固定的太阳能 2.45×1011
田鼠 摄入量 1.05×109
粪便量 3.00×108
呼吸量 7.15×108
鼬 摄入量 2.44×107
粪便量 1.90×106
呼吸量 2.18×107
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A. 田鼠的同化量是1.05×109 J/（hm2·a）
B. 用于生长和繁殖的能量去向是流向分解者、流向下一个营养级和
用于呼吸消耗
C. 鼬的粪便量最终流向分解者，但不属于鼬而属于第二个营养级流
向分解者的部分能量
D. 任何生态系统都存在两种食物链，陆地生态系统以捕食食物链为
主，海洋生态系统以腐食食物链为主
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解析： 田鼠的同化量＝摄入量－粪便量＝1.05×109－
3.00×108＝7.5×108[J/（hm2·a）]，A错误；每一个营养级用于生
长和繁殖的能量等于同化量减去呼吸量，包括流向下一个营养级、
流向分解者和未被利用的能量，B错误；鼬的粪便量最终流向分解
者，但不属于鼬而属于其上一个营养级（第二个营养级）流向分解
者的部分能量，C正确；在任何生态系统中都存在着捕食食物链和
腐食食物链，陆地生态系统以腐食食物链为主，海洋生态系统以捕
食食物链为主，D错误。
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8. 如图为“桑基鱼塘”农业生态
系统的部分能量流动图解，其
中g表示流向分解者的能量，h
表示流向下一个营养级的能量。据图分析，下列说法正确的是（ ）
A. 图中未利用的能量是指蚕粪便中的能量
B. 桑树的净次级生产量可以用c或a－b表示
C. 桑树与蚕之间的能量传递效率可以用（e＋f＋g＋h）/（b＋c）
×100％表示
D. 鱼可以吃蚕粪，则蚕同化的能量部分流向了鱼体内
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解析： 图中未利用的能量是指还储存在桑树体内的能量，蚕粪
便中的能量已经流向分解者，A错误；次级生产量是指动物和其他
异养生物靠消耗植物的初级生产量制造的有机物质或固定的能量，
桑树是生产者，只有初级生产量，没有次级生产量，B错误；能量
传递效率为相邻两个营养级之间的同化量之比，蚕的同化量为e＋f
＋g＋h，桑树的同化量为b＋c或a，所以桑树与蚕之间的能量传递
效率可以用（e＋f＋g＋h）/（b＋c）×100％表示，C正确；鱼可
以吃蚕粪，蚕粪中的能量不属于蚕的同化量，蚕同化的能量没有流
向鱼体内，D错误。
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9. 如图表示Ⅰ、Ⅱ两个特定生态系统的生态金字塔。有关叙述正确的是
（ ）
A. 生物富集能发生在生态系统Ⅰ中，而不会发生在生态系统Ⅱ中
B. 能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减
C. 一个吃玉米的人所获得的能量比一个吃牛肉的人获得的能量多
D. 流经生态系统Ⅱ浮游植物的能量多于浮游和底栖动物
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解析： 有毒物质会随着营养级升高而逐渐增加，表现为生物放
大现象，在Ⅰ、Ⅱ中都会发生，A错误；能量流动的传递效率为10
％～20％，不会随营养级的升高而改变，B错误；一个吃玉米的人
所获得的能量不一定比一个吃牛肉的人获得的能量多，关键看他们
各自摄取的食物中所含有能量的多少，C错误；生态系统的能量流
动是逐级递减的，浮游植物属于第一个营养级，浮游和底栖动物属
于第二个营养级，因此流经生态系统Ⅱ浮游植物的能量多于浮游和
底栖动物，D正确。
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10. （2024·浙江选考调研）某海水养殖场的能量流动示意图如下（不考虑未利用），其中A、B表示营养级[图中数值单位为J/（m2·a）]，下列叙述正确的是（ ）
A. 图中A用于生长、发育和繁殖的能量为500 J/（m2·a）
B. 图中由A到B的能量传递效率约为15.2％
C. 该生态系统实现了能量在A和遗体残骸间的循环
D. 养殖场中的海星活动能力弱、范围小，宜用样方法估算其种群密度
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解析： 图中A从生产者和遗体残骸中同化的能量＝3 500＋2
500＝6 000，A呼吸作用消耗的能量为4 000，则图中A用于生长、
发育和繁殖的能量为6 000－4 000＝2 000 J/（m2·a），A错误；图
中B的同化量为500，A的同化量为6 000，图中由A到B的能量传递
效率＝500/6 000≈8.3％，B错误；能量不能循环利用，只是提高
了利用率，C错误；样方法适用于双子叶植物和一些活动能力
弱、范围小的动物，而养殖场中的海星活动能力弱、范围小，宜
用样方法估算其种群密度，D正确。
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11. 下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C
代表3个营养级，数字均为实际测得的能量值，单位为106kJ。请
据图回答问题：
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（1）流经该生态系统的总能量A是 ×106 kJ，这部分能量
是 所固定的太阳能。
解析： 图中A为生产者，流经该生态系统的总能量是
全部生产者所固定的太阳能，根据生产者的能量输出可计算
流经该生态系统的总能量为（3.0＋15.0＋41.5＋51.5）
×106＝111×106（kJ）。
111
生产者
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（2）能量从第一个营养级到第二个营养级的传递效率为
％，从第二个营养级到第三个营养级的传递效率为
％。
解析： 能量从第一个营养级到第二个营养级的传递效
率为15.0÷111×100％≈13.5％，从第二个营养级到第三个
营养级的传递效率为3.0÷15.0×100％＝20％。
13.5
20
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（3）次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到能
量的百分比是 。该生态系统输出的能量是通过生物
的 作用实现的。若要长期维持该生态系统的能量流
动，必须有来自系统外部的 补给。
60％
呼吸
能量
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解析： 次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同
化作用所得到能量的比值为1.8÷3.0×100％＝60％。该
生态系统输出的能量是通过生物的呼吸作用来实现的。
由于所有生物呼吸散失的能量不能再被其他生物利用，
所以若要长期维持该生态系统的能量流动，必须有来自
系统外部的能量补给。
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（4）由图可知，下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能
量。原因有：①各营养级生物内的大量能量被
；②上一个营养级的部分能量
；③还有少数能量被 利用。
解析： 每一个营养级同化的能量，一部分在呼吸作用
中以热能的形式散失，一部分流向分解者，还有一部分暂时
未被利用，因此下一个营养级不能得到上一个营养级的全部
能量。
呼吸作用消
耗
未被下一个营养级利
用
分解者
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12. 下图是自然生态系统中，净初级生产量与总初级生产量的比值
（NP/GP）随纬度变化的关系图。下列叙述正确的是（ ）
A. NP/GP越大，总初级生产量和
生物量也越大
B. 赤道附近NP/GP小于50％的原因是总初级生产量小
C. 高纬度NP/GP高的原因可能是呼吸消耗量在同化量中占比低
D. 纬度30°的森林顶极群落的净生产量比演替过程中的要高
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解析： NP/GP越大，可能是呼吸消耗量在同化量中占比越少，
但并不能表明总初级生产量和生物量也越大，A错误；赤道附近
NP/GP小于50％的原因可能是生物多样性较高导致呼吸消耗量占
比较大，但并不能说明总初级生产量小，B错误；高纬度NP/GP高
的原因可能是呼吸消耗量在同化量中占比低，C正确；初级生产
量随着群落的演替而逐渐增加，当群落演替到顶极时，虽然总初
级生产量接近最大，但此时呼吸消耗量也达到了最大值并几乎与
总初级生产量相等，因此净生产量反而最小，D错误。
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13. （2024·A9协作体联考）稻田免耕稻草全程覆盖种植马铃薯新技
术是在水稻收获后，稻田免耕直接开沟成畦，将种薯摆放在土面
上并用稻草全程覆盖，配合高效肥水管理措施直至收获鲜薯。下
列相关说法正确的是（ ）
A. 在该稻田生态系统中，马铃薯与水稻构成竞争关系
B. 秸秆还田后仍是稻田生态系统的组成成分
C. 秸秆中的能量一部分流向了马铃薯，使马铃薯产量得以提高
D. 研究农田生态系统中能量流动的主要目的是使能量尽可能多地保留在生产者体内
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解析： 马铃薯与水稻在不同时期种植，不存在竞争关系，A错
误；秸秆做稻田绿肥后，成为稻田生态系统中的非生物的物质和
能量（生态系统的组成成分之一），B正确；马铃薯和水稻都是
生产者，都是利用无机物制造有机物，秸秆做稻田绿肥，其中的
有机物被分解者分解，部分能量流向分解者，但秸秆的能量不能
流向马铃薯，C错误；研究农田生态系统中能量流动的主要目的
是使能量持续高效地流向对人类有益的方向，而不是保留在生产
者体内，D错误。
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14. 某生态系统中能量在3个营养级之间流动的情况如下图。下列叙述错误的是（ ）
A. 若B摄入的能量比例增大，
则A→B的能量传递效率增大，
B的同化效率（同化量/摄入量）增大
B. 若B未消化利用的比例增大，不改变B→C的能量传递效率，但A→B的能量传递效率减小
C. 若B呼吸的能量比例增大，不改变A→B的能量传递效率，但B的生长效率（生长量/同化量）减小
D. 若该生态系统为海洋生态系统，A为生产者，则流向分解者的能量比例通常小于陆地生态系统
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解析： 两个营养级之间能量传递效率一般是10％～20％，
A→B的能量传递效率不会随着B的摄入量增大而增大，一般增大
的是能量利用率，A错误；若B未消化利用的比例增大，根据公式
同化量＝摄入量－粪便量可知，B营养级的同化量减少，A营养级
同化量不变，则A→B的能量传递效率减小，B正确；由公式：同
化量＝呼吸作用散失量＋用于生长和繁殖的量可知，若B呼吸的
能量比例增大，不改变A→B的能量传递效率，则B营养级的同化
量不变，用于生长和繁殖的量减少，那么B的生长效率（生长量/
同化量）减小，C正确；若该生态系统为海洋生态系统，由于环境特殊，部分消费者排放的代谢废物，漂浮在水中，这时大概率的会被其他消费者摄入并利用，总体上流向分解者的能量比例通常会小于陆地生态系统，D正确。
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15. 下图为生态学家研究某人工栽培松林生态系统从栽培后的第17～
35年这18年间的能量流动情况（单位：×107 kcal·hm－1）。下列叙述错误的是（ ）
A. 由图可知该森林生态系统所固定的能量大部分留在木材中
B. 人工砍伐树木，树根中的生物量可能留在该森林生态系统
C. 动物在该森林生态系统能量流动过程中所起的作用是很小的
D. 随着全球气温的升高，该森林生态系统枯枝落叶的分解速率可能
增加
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解析： 由图可知该森林生态系统的净初级生产量中大部分留
在木材中，而森林生态系统所固定的能量大部分被自身呼吸消
耗，A错误；人工砍伐树木，树根中的生物量属于未利用的能
量，可能留在该森林生态系统，B正确；图中显示，净初级生产
量的流向包括未利用的能量105×107 kcal·hm－1 、枯枝落叶
74×107 kcal·hm－1 和地被层中的能量小于1×107 kcal·hm－1 ，而
净初级生产量的总量为180×107 kcal·hm－1 ，可见，在该系统中
动物在能量流动过程中所起的作用是很小的，C正确；随着全球
气温的升高，微生物活动增强，因此，该森林生态系统枯枝落叶
的分解速率可能增加，D正确。
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16. 如图是我国西双版纳一片热带雨林中总初级生产量、绿色植物生
长量、枯死量及绿色器官呼吸量在一年中统计数值，已知总初级
生产量＝生长量＋枯死量＋呼吸量。下列说法错误的是（ ）
A. 净初级生产量和非绿色器官呼吸量
分别为15吨/（公顷·a）、10吨/
（公顷·a）
B. 陆地生态系统中净初级生产量随温
度和雨量的不同而有很大差异
C. 此热带雨林生态系统中，所有的消
费者和分解者所同化的能量就是净
次级生产量
D. 陆地生态系统的年净初级生产总量大于海洋生态系统，但海洋生
态系统净次级生产总量却大于陆地生态系统
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解析： 所有消费者和分解者所同化的能量减去呼吸量就是净
次级生产量，C错误。
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17. 绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量为生态
系统的初级生产量，包括总初级生产量和净初级生产量（净初级
生产量＝总初级生产量－植物呼吸消耗量）；动物和其他异养生
物靠消耗初级生产量来制造有机物质或固定能量，它们的生产量
称为次级生产量。如图表示某湖泊夏季的净初级生产量和次级生
产量与水深的关系，下列说法正确的是（ ）
A. 净初级生产量是流经生态系统的总能量，
初级消费者粪便中的能量属于次级生产量
B. 该湖泊水深6 m时的次级生产量大于净初
级生产量
C. 随着水深增加，净初级生产量下降，可能
是光照强度和温度下降所致
D. 若该生态系统长期处于C点所示的状态，能够维持相对稳定
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解析： 流经生态系统的总能量是生产者同化的能量，即总初
级生产量，初级消费者的粪便的能量不是其自身同化的能量，属
于生产者的能量，即净初级生产量，A错误；图中左右侧纵坐标
数值不同，所以该湖泊水深6 m时的次级生产量小于净初级生产
量，B错误；随着水深增加，由于光照强度和温度下降，导致植
物的光合作用下降，所以净初级生产量下降，C正确；C点时净初
级生产量为0，即总初级生产量＝植物呼吸消耗量，但由于生态系
统中存在其他生物要进行呼吸作用，消耗氧气和有机物，所以该
系统不能维持稳定，D错误。
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18. （2024·浙江杭州高二联考）图1是某生态系统的部分生物关系示
意图。图2是图1生态系统中某两个营养级（甲、乙）的能量流动
示意图。请回答下列问题：
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（1）图1的食物网中含有 和 两种
食物链。大型真菌属于生态系统成分中的 。杂食
性鸟从蝗虫获得的能量一般比从蜘蛛获得的 。
解析： 图1中包含从生产者起始的捕食食物链，也包含
有机物为起点的腐食食物链；大型真菌从有机碎屑中获得能
量，属于生态系统成分中的分解者；杂食性鸟从蝗虫获取能
量时属于第三个营养级，从蜘蛛获取能量时属于第四个营养
级，故从蝗虫获取的能量一般比从蜘蛛获得的多。
捕食食物链
腐食食物链
分解者
多
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（2）由于乔木的遮挡程度不同，导致了不同区域地表的草本植
物、真菌等生物种类和数量有一定差异，地表生物的这种区
域差异分布体现了群落具有 结构。该群落从苔藓阶
段演替到草本阶段时，乔木不能生长的原因是
，而顶极群落为草原的群落中，乔木
不能生长的主要原因是
。
水平
土壤还不够
厚，不适合乔木生长
草原主要分布在半干旱地区，而乔
木生长需要大量水分
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解析： 由于环境因素不同、生物自身生长特点的不
同，以及人与动物的影响等因素影响，导致地表生物的
区域差异分布体现了群落的水平结构。乔木的生长需要
一定的土壤条件，群落从苔藓阶段演替到草本阶段时，
土壤还不够厚，不适合乔木生长；顶极群落为草原的群
落，主要分布在半干旱地区，降雨量少，水分不足，而
乔木生长需要大量水分。
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（3）图2中a～f表示能量值，其中f、a分别是甲、乙同化的能
量。乙粪便中的残渣被分解者分解的能量包含在 （填
图2中字母）中，乙用于自身生长和繁殖的能量可表示为
（用图2中字母和计算符号表示）。为了恢复乙的种
群，在a同化量的基础上通过人工投放饲料，乙又多同化了
部分能量g，则甲营养级到乙营养级的能量传递效率
为 （用图2中字母和计算符号表示）。
c
a
－b
a/f
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解析： 乙粪便中的残渣被分解者分解的能量不属于乙
的同化量，属于乙上一个营养级即甲的同化量，即属于c甲
传递给分解者的能量。生物用于自身生长和繁殖的能量等于
同化量减去呼吸量，即乙用于自身生长和繁殖的能量可表示
为a－b；甲营养级到乙营养级的能量传递效率等于乙的同化
量a÷甲的同化量f，不包括乙获得的人工投放饲料的能量，
即为a/f。
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19. （2024·七彩阳光联盟返校考）为了调整农业
产业结构，大力发展绿色食品生产，某农场
在确定水稻稳产的基础上，发展了“稻萍鱼
鸭”立体养殖的农田生态系统（如图所示），
其中浮萍不仅作为鱼和鸭的饲料，而且吸收
氮磷能力强，可净化稻田水质。经调查该农
田生态系统第一、二营养级的能量流动情况如下表所示[净同化量是指用于生长和繁殖的能量，单位：J/（cm2·a）]
请回答下列问题：
项目 净同化量 呼吸消耗量 流向分解者 未利用 人工输入
第一营养级 126 46 10 97 0
第二营养级 17.1 7.9 1.1 12 6
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（1）鱼和鸭属于生态系统的 （成分），它们与浮萍的
种间关系是 。
解析： 鱼和鸭属于生态系统的消费者，鱼和鸭与浮萍的种间关系是捕食。
消费者
捕食
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（2）若要研究水稻的 ，需要调查它所处的空间位
置、占有资源的情况及种间关系；若要研究土壤动物类
群的丰富度，常用 进行采样调查，土壤
取样深度不同，生物的种类和数量不同，这体现了群落
的 结构。
生态位
取样器取样
垂直
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解析：生态位是指一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系等，
若要研究水稻的生态位，需要调查它所处的空间位置、占有资源的情况及种间关系；常用取样器取样来研究土壤动物类群的丰富度，在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象，土壤取样深度不同，生物的种类和数量不同，这体现了群落的垂直结构。
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（3）种植水稻常以每年单位面积的稻米产量为衡量指标，从能量
角度分析该指标属于 的主要组成部分；分
析上表数据可知，流入该生态系统的总能量是 J/
（cm2·a），第二、第三营养级之间的能量传递效率为
。
净初级生产量
178
16
％
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解析： 在生态系统中，生产者通过光合作用固定的能量称为总初级生产量，每年单位面积的稻米产量属于净初级生产量的主要组成部分。流入该生态系统的总能量是178 J/（cm2·a）（126＋46＋6＝178）。第二营养级的能量为25 J/（cm2·a）（17.1＋7.9）、第三营养级的能量为4 J/（cm2·a）（17.1－1.1－12），第二、第三营养级之间的能量传递效率为4/25＝16％。
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（4）“稻萍鱼鸭”立体养殖的农田生态系统运用了群落的空间结
构原理，依据这一原理进行养殖的优点是
；“稻萍鱼鸭”这种立体养殖与传统单一模式相
比，其优点是
（至少回答两点）。
能充分利用空间
和资源
获得更多产品，增加收益；减少化肥农药等
使用，减少环境污染
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解析： “稻萍鱼鸭”利用了群落的垂直结构的特点，优点是能充分利用空间和资源。“稻萍鱼鸭”这种立体养殖与传统单一模式相比，能够获得更多产品，增加收益；减少化肥农药等使用，减少环境污染。在构建该生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，实现生态效益和经济效益的可持续发展。
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