生態(tài)系統(tǒng)的能量流動（學(xué)生版）-高中生物同步講義（選擇性必修二）

第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

能思維導(dǎo)圖

生態(tài)系

概念：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的的過程。

統(tǒng)能量L

流動的Y2.基本研究思路：研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動時，通常將一個種群或一個.作為一

概念和

個整體來研究，我們一般研究這個整沐的能量輸入、能最儲存和能最散失。

基本研

究思路

1.能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級的過程

（1）輸入：生產(chǎn)者通過將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，固定在有機(jī)物中。

（2）去向：a.在生產(chǎn)者的中以.形式散失

b.用于生產(chǎn)者的生長、發(fā)育、繁殖：①隨著殘枝敗葉等被.分解而

釋放山來；②被初級消費(fèi)者攝入體內(nèi)，流入第營養(yǎng)級

能量流

動的過2.能最流經(jīng)第二營養(yǎng)級的過程

程

（1）輸入：初級消費(fèi)者的同化量

（2）去向：a.在初級消費(fèi)者的中以形式散失

b.用于初級消費(fèi)者的生長、發(fā)育、繁殖：①隨著遺體殘骸等被.

利用；②被次級消費(fèi)者攝入體內(nèi)，流入第營養(yǎng)級

1.特點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動是的，能量在流動過程中

2.一般米說，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率為，其計(jì)算公式為，能

量傳遞效率=某一營養(yǎng)級同化量/上一營養(yǎng)級同化量X100%。在一個系統(tǒng)中營養(yǎng)級越多,

能量流

動的特<在能量流動過程中消耗的能量就越多，因此，生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動一般不超過個

八占營養(yǎng)級。

3.任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自的能量補(bǔ)充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功

能.

項(xiàng)目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔

特點(diǎn)通常都是上窄下寬的正金一般為正金字塔型，有時大多是上窄下寬的

字塔型會呈現(xiàn)倒置的金字塔型正金字塔型

特點(diǎn)能最沿食物鏈流動過程中一般情況下，生物個體數(shù)一般情況下，生物

生態(tài)金

具有逐級遞減的特性量在食物鏈中隨營養(yǎng)級升量沿食物鏈逐級遞

字塔

高而逐級遞減減

象征含食物鏈中每i個營養(yǎng)級生每?營養(yǎng)級生物個體的數(shù)每?營養(yǎng)級所容納

義物所能同化能豉的多少量的有機(jī)物的總干重

分析能量流動的過程中總是有如果消費(fèi)者個體小而生產(chǎn)海洋生態(tài)系統(tǒng)中，

能量的消耗，故能量在流者個體大，就會呈現(xiàn)倒置浮游植物個體小，

動中逐級遞減的金字塔，如昆蟲和樹壽命短，乂會不斷

被樸實(shí)，因而某一

時間調(diào)查到的生物

量可能低于浮游動

物

C1.幫助人們將生物在時間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。例

研究能如間種套作、多層育苗、稻-萍-蛙等立體農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)方式

量流動2.幫助人們科學(xué)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。例如，秸稈喂

的實(shí)踐

牲畜，糞便制作沼氣，沼渣作為肥料還田。

意義

3.幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能最流動關(guān)系，使能最持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣?/p>

益的部分，例如，合理確定草場載畜量。

驅(qū)考點(diǎn)突破

導(dǎo)

上,考點(diǎn)01能量流動的概念模型

【典型例題】

某同學(xué)繪制了如圖所示的能量流動圖解（其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽能），下列敘述中不正確的是（）

生產(chǎn)者初級消費(fèi)者

A.生產(chǎn)者固定的總能量可表示為（A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2）

B.流入初級消費(fèi)者體內(nèi)的能量可表示為（D「A”C2）

C.由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為DiZWi

D.圖解表明能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點(diǎn)

【易錯分析】生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動從生產(chǎn)者固定太陽能開始。能量流動特點(diǎn)為單向流動、逐級遞減。生

態(tài)系統(tǒng)中，能量流動只能從第一營養(yǎng)級流向第二營養(yǎng)級，再依次流向后面的各個營養(yǎng)級，因此是單向不可

逆轉(zhuǎn)的。

導(dǎo)

與,考點(diǎn)02生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的特點(diǎn)分析及相關(guān)計(jì)算

【典型例題】

海水立體養(yǎng)殖中，表層養(yǎng)殖海帶等大型藻類，海帶下面掛籠養(yǎng)殖濾食小型浮游植物的牡蠣，底層養(yǎng)殖以底

棲微藻、生物遺體殘骸等為食的海參。某海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖如下，M、N表示營養(yǎng)級。

下列敘述第碌的是()

呼吸作用生:者呼吸蚱用

6561個彳386

分解者|一吟遺藕京半:聲一呼吸作用

A.估算海參種群密度時常用樣方法

B.從生態(tài)系統(tǒng)的成分分析，海參屬于分解者

C.圖中M用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為2488kJ/(m2.a)

D.由M到N的能量傳遞效率為6.3%

【易錯分析】圖中生產(chǎn)者呼吸作用消耗6553kJ/(m2?a)的能量,傳遞給M3281kJ/(nf?a),遺體殘骸6561kJ/

(m2*a),M同化的能量3281+2826=6107kJ/(m'a),其中有3619kJ/(m??a)用于呼吸作用,傳遞至下一營

養(yǎng)級386kJ/(nr-a),遺體殘骸2102kJ/(nr*a)o

fii分層提分

題組A基礎(chǔ)過關(guān)練

1.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的敘述中，正確的是()

A.若人與自然和諧統(tǒng)一，生產(chǎn)者固定的能量便可反復(fù)利用

B.西雙版納熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)于三北防護(hù)林

C.由食物鏈交錯形成的食物網(wǎng)的復(fù)雜程度取決于該生態(tài)系統(tǒng)中牛.物的數(shù)量

D.一只狼捕食了一只兔子，則該狼就獲得了這只兔子能量的10%?20%

2.如圖為生態(tài)系統(tǒng)中某兩個營養(yǎng)級(甲、乙)的能量流動示意圖，其中a~e表示能量，以下敘述正確的是

()

呼吸作用

fe~fb

a

一?甲—?乙.■?

分解者

A.甲攝入的能量為e+a+c

B.甲中生物數(shù)量多于乙中

C.乙用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為a-b

D.乙糞便中食物殘?jiān)哪茏畎赿中

3.如圖為能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)第二營養(yǎng)級的示意圖[單位：J/(cm2.a)],據(jù)圖分析，有關(guān)說法正確的是()

散失

次級消費(fèi)

者攝入量

散失

A.A-E指第二營養(yǎng)級的尸體殘骸被分解者利用的量

B.該生態(tài)系統(tǒng)的第二營養(yǎng)級儲存的能量是80J/(cm2a)

C.第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率是15%

D.該生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者同化的總能量至少為400J/(cm2.a)

4.如圖是某生態(tài)系統(tǒng)中組成食物璉的三個種群(I、1【、HD一年內(nèi)能量流動統(tǒng)計(jì)的部分?jǐn)?shù)據(jù)(圖中數(shù)值單

位是萬kJ)。下列有關(guān)敘述錯誤的是()

A.三個種群及其他的所有生物構(gòu)成了群落

B.能量在流經(jīng)該系統(tǒng)時會經(jīng)歷輸入、轉(zhuǎn)化、傳遞和散失等過程

C.種群II全部生物的呼吸作用散失的能量約為69.50萬kJ

D.由于能量流動總是逐級遞減，因此能量金字塔通常是上窄卜寬

5.如圖為某農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的局部能量流動示意圖，字母表示能量值。下列分析錯誤的是（）

非生物初級次級

生產(chǎn)者

的物質(zhì)消費(fèi)者消費(fèi)者

和能量固定a攝入〃攝入。

A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為a和人工投入的能量

B.f表示生態(tài)系統(tǒng)中輸出熱能部分

C.c表示初級消費(fèi)者同化的能量，直

D.施用農(nóng)家肥可為生產(chǎn)者提供能量

6.如圖是河南某草原生態(tài)系統(tǒng)中主要的食物網(wǎng)示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括群落的空間結(jié)構(gòu)和種群的空間特征

B.雜食性鳥占3個營養(yǎng)級，其與蝸牛存在捕食和競爭關(guān)系

C.該食物網(wǎng)中缺少的生態(tài)系統(tǒng)組成成分可為草提供有機(jī)物

D.鷹的同化量包括自身呼吸散失和用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量

7.圖中表示棉花田內(nèi)存在的部分食物健，麻雀以棉籽（位于棉鈴中）和棉鈴蟲為食，棉鈴蟲主要取食棉花

的葉片和棉鈴。研究人員為防治棉田主要害蟲棉鈴蟲，在面積為一公頃的棉田內(nèi)每隔一定距離設(shè)置適宜高

度的模擬樹樁，定期調(diào)查棉田中棉鈴蟲的種群密度，如圖乙所示?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題：

麻雀

棉鈴蟲

棉花j棉螃一?七星瓢蟲

'盲椿象f螳螂

甲

(1)若想調(diào)查棉鈴蟲的種群密度，則最好采用的方法是O如果當(dāng)前棉鈴蟲的年齡結(jié)構(gòu)為增長型，

一定時間內(nèi)棉鈴蟲的數(shù)量卻沒有持續(xù)上升的原因可能是°

(2)?般而言，能量在相鄰營養(yǎng)級之間的傳遞效率為10%至20%,但研究發(fā)現(xiàn)，在棉花與棉鈴蟲之間的能量

傳遞效率不足10%,原因是。

(3)由圖甲可知，棉鈴蟲與麻雀的種間關(guān)系為,由此推測，在棉田中每隔一定距離設(shè)置適宜高度

模擬樹樁的目的是。由圖乙可知，樹樁之間的距離為時防治害蟲的效果較好。及時

消滅農(nóng)田中的害蟲，從能量流動角度分析，其意義是_________。

題組B能力提升練

8.下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級能量的類型和去向(d表示該營養(yǎng)級未被利用的能量)。有關(guān)敘述中不正確

的是()

輻射到生態(tài)生產(chǎn)者固消費(fèi)者

系統(tǒng)中的太陽能定的太陽能攝入量

A.若圖中c表示生產(chǎn)者與消費(fèi)者的呼吸量，其所占比例不符

B.生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率為(a2+b2+c2+d2)/(ai+bi+ci+di)

C.消費(fèi)者從生產(chǎn)者獲得的能量數(shù)值可用(a2+b2+c2+d2)表示，且此部分能量存在于有機(jī)物中

D.在食物鏈中，各營養(yǎng)級獲得能量的方式及能量的用途相同

9.如圖表示能量金字塔(①為第一營養(yǎng)級，②為第二營養(yǎng)級，③為第三營養(yǎng)級)，第一營養(yǎng)級中只有一小

部分能量流入第二營養(yǎng)級，其原因之一是()

②

①

A.與消費(fèi)者不同，生產(chǎn)者不需要更多的能量

B.第一營養(yǎng)級的能量部分以熱能的形式散失

C.第二營養(yǎng)級比第一營養(yǎng)級具有更多的食物

D.在金字塔塔尖的生物不需要這么多能量

10.下列關(guān)于甘界級的敘述，正佛的是（）

A.營養(yǎng)級的位置越高，歸屬于這個營養(yǎng)級的能量通常越多

B.降低某動物種群所處營養(yǎng)級可能會導(dǎo)致其數(shù)量增多

C.處于同一個營養(yǎng)級的生物之間沒有生殖隔離

D.生態(tài)金字塔中的營養(yǎng)級均按其所占的數(shù)值大小依次排列

11.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能流動的敘述中，正確的是（）

A.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從太陽光照射到植物體上開始

B.次級消費(fèi)者從初級消費(fèi)者攝入的能即為流入次級消費(fèi)者的總能量

C.生態(tài)系統(tǒng)的能量是伴隨物質(zhì)而循環(huán)利用的

D.生產(chǎn)者通過光合作用合成了有機(jī)物，能量也就從非生物環(huán)境輸入到了生物群落

12.白洋淀位于雄安新區(qū)，是華北平原上的淡水湖泊。鴨稻共作是一種立體農(nóng)業(yè)，將種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)有機(jī)

結(jié)合，可以多層次利用土地資源和水資源，提高生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益。該立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖如

下，M,N表示營養(yǎng)級（圖中數(shù)值單位為kJ-m2a」）。下列說法正確的是（）

呼吸作用回T生產(chǎn)者|32工1廠羊戶口■呼吸作用

H!386

分解者產(chǎn)斗遺體殘骸―N—產(chǎn)-呼吸作用

A.圖中M同化的能量為3281kJm-2a,

B.用于M生長、發(fā)育和繁殖的能量是2488kJ-kJ-m2a”

C.由M到N的能量傳遞效率約為11.7%

D.稻田引入鴨能減少病蟲害的發(fā)生和雜草的數(shù)最，使稻田群落的物種豐富度降低

13.下圖表示某一魚塘生態(tài)系統(tǒng)的生物關(guān)系，其中a~~d表示各營養(yǎng)級或分解者同化的能量數(shù)值。下列有關(guān)

敘述錯誤的是()

入第一營養(yǎng)級工第二營養(yǎng)級工＞第三營養(yǎng)級

-------------------------?分解者

A.圖中第一營養(yǎng)級同化的能量a在自然魚塘中主要來自光合作用

B.圖中第一營養(yǎng)級流向第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為b/a

C.分解者獲得的能量①、d2、d3只能直接來自對應(yīng)的營養(yǎng)級

D.人工魚塘中的植食性魚所獲得的總能量可能大部分來自投食的飼料

14.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的敘述，正確的是()

A.兔子吃了1千克的草，則這1千克草中的能量就流入了兔子體內(nèi)

B.一只狼捕食了一只兔子，則這只兔子中約有10%?20%的能量流入狼的體內(nèi)

C.生產(chǎn)者通過光合作用合成有機(jī)物，能量就從無機(jī)環(huán)境流入生物群落

D.生態(tài)系統(tǒng)的能量是伴隨著物質(zhì)循環(huán)而被循環(huán)利用的

2

15.某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動如下圖1所示，圖中數(shù)字表示能量數(shù)值，單位：J/(cm.a)o圖2表示生態(tài)系統(tǒng)

中某一種群增長速率?；卮鹣铝袉栴}：

(1)分析圖I可知，在生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，C屬于消費(fèi)者。C用于生長發(fā)育繁殖的能量是

___________J/(cm2-a)o

⑵能量從第二營養(yǎng)級傳遞到第三營養(yǎng)級的傳遞效率是o若氣候干旱造成A產(chǎn)量降低，但第二

營養(yǎng)級傳遞到第三營養(yǎng)級的傳遞效率保持不變的原因是o

(3)若調(diào)查生態(tài)系統(tǒng)中鼠種群的增長速率，首先需要調(diào)查種群密度，調(diào)查范圍為ShnF,第一次捕獲并標(biāo)記n

只鼠，第二次捕獲M只鼠，其中有標(biāo)記鼠m,該鼠的種群密度為o根據(jù)圖2分析可知，該鼠

種群呈____________形增長。

題組C培優(yōu)拔尖練

16.生態(tài)平衡是?種動態(tài)平衡，包括結(jié)構(gòu)和功能上的穩(wěn)定。下圖中“置位點(diǎn)''為生態(tài)系統(tǒng)所具有的某個理想狀

態(tài)，其中P、A、B、C、D、E表示其生物成分，箭頭表示物質(zhì)的傳遞方向。下列有關(guān)分析錯誤的是（）

A.圖中構(gòu)成該生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的生物有P、A、B、C、D

B.生物P、A、B、C、D之間只能形成一條食物鏈

C.每一營養(yǎng)級的同化量中都有一部分不能被其他生物再度利用

D.假設(shè)A攝入的能量為a,其類便中的能量為6,其用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為c,則由A流入B的

能量一般不超過（a—b）x20%

17.如圖是一個處于平衡狀態(tài)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解，其中A、B、C、D分別代表不同營養(yǎng)級的生物類

群，對此圖解理解正確的一項(xiàng)是（）

A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量就是A通過光合作用固定的太陽能減去自身呼吸消耗的能量

B.D中所儲存的能量與C中所儲存的能量之比就是能最從C傳遞到D的效率

C.B同化的能量要大于B、C、D呼吸作用散失的熱能之和

D.由于流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是一定的，所以B獲得的能量越多，留給C、D的能量就越少

18.下圖是某人工池塘中的部分能量流動示意圖，其中字母表示能量（單位：kJ）。下列敘述正確的是（）

A.草魚和植物之間的能量傳遞效率為c/axlOO%

B.流入該生態(tài)系統(tǒng)的能量不包括飼料中的能量

C.d是草魚用于生長、發(fā)育和繁殖的能量

D.h和i都是屬于草魚流入分解考的能量

19.下圖表示生態(tài)系統(tǒng)某?營養(yǎng)級的能量流動途徑，其中a?g表示能量值，A表示初級消費(fèi)者攝入，B表

示初級消費(fèi)者同化，D表示次級消費(fèi)者攝入。下列分析正確的是（）

A.縮短食物鏈可以提高能量傳遞效率B.E表示分解者利用

C.圖中a表示流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量D.圖中初級消費(fèi)者同化量B=c+d+e

20.假設(shè)在下圖所示的食物網(wǎng)中，貓頭鷹的食物有3/5來自兔，1/5來自鼠，1/5來自蛇。若貓頭鷹增加了

10g體重，則最多需要消耗植物（）

A.2800gB.1400gC.5600gD.900g

21.某人工魚塘的部分能量流動關(guān)系如圖，以下分析正確的是（：）

Ai

圖1圖2

A.圖1中第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級能量的傳遞效率是D，（A2+B2+C2）

B.圖1中Ai、A2和圖2中E都可以表示表示呼吸作用散失的能量

C.鯉魚用于自身生長發(fā)育的能量可用圖2中的B表示

D.烏鰻捕食鯉魚后剩余的食物殘?jiān)械哪茏羁捎脠D2中的A表示

22.圖甲表示某季度某生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，P為生產(chǎn)者，Qi為初級消費(fèi)者，Q2為次級消費(fèi)者；圖乙是

將圖甲中各營養(yǎng)級所含有的能量進(jìn)行分類剖析，其中a、a2表示上一年留下來的能量（