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高中生物人教版 (2019)选择性必修2第2节 生态系统的能量流动精练
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这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修2第2节 生态系统的能量流动精练，共36页。试卷主要包含了能量的转化形式？，箭头由粗到细，88/15等内容，欢迎下载使用。
3.2 生态系统的能量流动
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教学目标
课程标准
目标解读
1.生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统，完成物质循环、能量流动和信息传递。
2.生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰，保持或恢复自身结构和功能的相对稳定。
1.分析生态系统中能量在生物群落中单向流动、逐级递减的规律。
2.举例说明利用物质循环和能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。
3.解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。
教学重点
生态系统的能量流动过程。
教学难点
1. 分析生态系统能量流动的过程。
2. 尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。
知识精讲
知识点01 能量流动
（图1） （图2）
能量流动：指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。
结合图1回答：
1.生态系统的能量最终来源于？太阳能
2.流经生态系统的总能量是？生产者所固定的太阳能
3.生态系统能量流动的起点是？从生产者固定的太阳能开始
4.生态系统能量流动的渠道是？食物链和食物网
5.能量的转化形式？
6.能量散失的主要途径和形式？呼吸作用；热能
7.箭头由粗到细：能量逐级递减
方框越来越小：随营养级增加，贮存在生物体内的能量递减
8.结合图2，各营养级能量的去路有哪些？
知识点02 能量流动的特点
（1）能量流动的特点？
单向流动 原因：是食物链中各营养级的顺序是不可逆转的。
逐级递减 逐渐递减的能量主要是通过呼吸作用离开生态系统。
（2） 相邻营养级之间，能量传递效率？10％～20％
能量传递效率＝×100%
知识点03 生态金字塔
生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系，这种数量关系可以采用个体数量单位、生物量单位或能量单位表示，采用这些单位构成的生态金字塔分别为数量金字塔、生物量金字塔和能量金字塔。
1.能量金字塔
把生态系统中的各个营养级的能量数值绘制成一个塔，塔基为生产者，往上为较少的初级消费者（植食动物），再往上为更少的次级消费者（一级食肉动物），再往上为更少的三级消费者（二级食肉动物），塔顶是数量最少的顶级消费者。能量金字塔形象地说明了生态系统中能量传递的规律。
在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动的过程中消耗的能量就越多。所以，生态系统中营养级不超过4－5个。
2. 生物量金字塔
生物量金字以生物的干重表示营养级中生物的总重量（即生物量），一般植物的生物量要大于植物食动物的生物量，而植食动物的生物量又会大于肉食动物的生物量，因此塔形通常是上窄下宽的正锥体，但是在海洋生态系统中常表现为一个倒锥体生物量金字塔。
3.数量金字塔
任何生态系统都需要不断地得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。
知识点04 研究能量流动的实践意义
1. 实现对能量的多级利用，提高能量利用率。
能量多级利用：是指使生态系统中的物质和能量分层次多级利用，使生产一种产品产生的有机废物，成为另一种产品的投入，使废物资源化，从而提高能量的转化效率。
根据生态系统的能量流动规律，要提高能量的利用率，可以在实际生活中借鉴下面的一些措施：
(1)尽量缩短食物链；
(2)充分利用生产者；
(3)充分利用分解者，如利用秸秆培育食用菌、利用植物残体生产沼气等。
2.帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
知识点05 食物链中的能量计算
设食物链A→B→C→D，分情况讨论(如下表)：
现实
问题
思路求解
D营养级净增重M
至少需要A营养级的量Y
Y(20%)3＝M
最多需要A营养级的量Y
Y(10%)3＝M
A营养级净增重N
D营养级最多增重的量Y
N(20%)3＝Y
D营养级至少增重的量Y
N(10%)3＝Y
能力拓展
考点01 能量流动
能量流动的起点主要是生产者通过光合作用所固定的太阳能（还有化能自养型生物通过化学能改变生产的能量）。流入生态系统的总能量主要是生产者通过光合作用所固定的太阳能的总量。能量流动的渠道是食物链和食物网。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能量。
一个营养级能量的来源和去路：
能量在生态系统内的传递和转化规律服从热力学的两个定律。根据热力学第二定律，在能量的传递和转化过程中，除了一部分可以继续传递和作功的能量（自由能）外，总有一部分不能继续传递和作功而以热的形式消散的能量，这部分能量使熵和无序性增加。这就是为什么食物链的环节和营养级的级数一般不会多于5～6个以及能量金字塔必定呈尖塔形的热力学解释。
在生产力生态学研究中，估计各个环节的能量传递效率是很有用的。能量流动过程中各个营养级上同化能量的比，可以称为能量传递效率。
摄食量（I）：表示一个生物所摄取的能量；对植物来说，它代表光合作用所吸收的太阳光能；对于动物来说，它代表动物吃进的食物的能量。
同化量（A）:对于动物来说，同化量表示消化道后吸收的能量（吃进的食物不一定都能吸收，如粪便中的能量）。对分解者来说是指细胞外的吸收能量；对植物来说是指在光合作用中所固定的太阳光能，即总初级生产量（GP）。
呼吸量（R）：指生物在呼吸作用过程以热能形式散失的能量。
生产量（P）：指生物在呼吸作用消耗后净同化能量，它以有机物质的形式累积在生物体内或生态系统中。对植物来说，它是净初级生产量（NP）；对动物来说，它是同化量扣除维持呼吸作用后的能量值，即P = A - R。
可利用以上这些参数可以计算生态系统中能量流动的各种效率。一般认为，生态效率（能量传递效率）为10%~20%。
从对赛达伯格湖各营养级之间能量流动的定量分析可以看出：能量流动是单向的，所有能量迟早会通过呼吸作用被耗散掉。能量在流动过程中会逐级递减，因为资源利用率不高和生物呼吸消耗。因此，任何一个生态系统都要源源不断地来自外部能量的供应，才能正常维持，否则生态系统就会崩溃。
【典例1】下列关于生态系统能量流动的叙述，错误的是（ ）
A. 生产者固定的能量是光能或化学能
B. 自然生态系统中，能量金字塔呈正金字塔形，而数量金字塔不一定呈正金字塔形
C. 与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高不同营养级之间的能量传递效率
D. 在农田中除草、捉虫可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查生态系统的结构和功能，掌握生态系统的能量流动的概念、过程、特点和研究能量流动的意义是解决此题的关键。
【解答】
A.在生态系统中，生产者固定的能量是光能(光合作用)或化学能(化能合成作用)，A正确；
B.由于能量流动的特点是单向流动、逐级递减，所以能量金字塔呈正金字塔形，生物数量金字塔不一定呈正金字塔形，比如一棵树上可能会有很多昆虫，B正确；
C.与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高能量的利用率，但不能提高不同营养级之间的能量传递效率，C错误；
D.在农田中除草、捉虫可调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，D正确。
考点02 分析“赛达伯格湖能量流动图解”
①定量不定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在足哆长的时间内的去路可有三条：
A.自身呼吸消耗；B.流入下一营养级；C.被分解者分解利和。但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：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：
A.自身呼吸消耗；B.流入下一营养级；C.被分解者分解利用；D.未被自身呼吸消耗，也未被后一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究，第D部分的能量将保留给下一年。
【典例1】图示为某生态系统的能量流动图解（W1为生产者固定的太阳能），下列叙述中错误的是（ ）
A. 生产者固定的总能量可表示为（A1+B1+C1+A2+B2+C2）
B. 现存生产者个体数可小于初级消费者个体数
C. 由生产者到初级消费者的能量传递效率为D１/W1
D. 图解不仅能体现能量单向流动的特点，还能体现逐级递减的特点
【答案】A
【解析】
【分析】
本题结合图示考查生态系统能量流动的有关知识，意在考查考生的理解能力、分析推理能力与计算能力，难度中等。理解能量流动的概念和特点是解答此题的关键。
【解答】
A.生产者固定的总能量（W1）＝A1＋B1＋C1＋D1，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2，故生产者固定的总能量可表示为（A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2+D2），A错误；
B.图示为能量在生产者和初级消费者之间的流动过程，现存生产者个体数可小于初级消费者个体数，比如，果园中果树的数量少于果园中初级消费者个体数（主要是害虫），B正确；
C.第一营养级到第二营养级的能量传递效率＝（第二营养级的同化量/第一营养级的同化量）×100％=（D1／W1）×100％，C正确；
D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减，D正确。
故选A。
考点03 生态金字塔比较
【典例1】如图表示某一生态系统的能量金字塔，其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. Ⅰ和Ⅳ是是生态系统的生产者和分解者
B. 该图所示的食物网中只有 1 条食物链：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ
C. E1表示的能量主要是通过光合作用所摄入的能量
D. 能量可在食物链中循环利用
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查生态系统的功能、生态系统的能量金字塔的相关知识，意在考查学生识图分析能力，能从材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。
【解答】
分析能量金字塔：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，从下到上依次是第一营养级、第二营养级、第三营养级、第四营养级，第三营养级就是次级消费者。生态系统实现物质循环的关键成分是生产者和分解者，该能量金字塔食物链可有多条，因为每个营养级生物不只一种，能量在生态系统中不能循环利用。
能量来源：①生产者的能量主要来自太阳能；②其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量。能量去路：①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能；②流向下一营养级；③残体、粪便等被分解者分解；④未被利用。
A.据题意和图示分析可知：实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者，而Ⅳ是消费者，A错误；
B.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，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；
C.Ⅰ是生产者，主要是绿色植物，所以E1表示主要通过光合作用所摄入的能量，C正确；
D.能量可在食物链中是逐级递减的而不是循环利用，D错误。
故选C。
考点04 有关能量流动
1．有关能量流动的2个提示
（1）能量传递效率≠能量利用率
①能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10%～20%。
②能量利用率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。
（2） 在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。
2.能量流动中的两个比较
(1)生态系统中同化量和摄入量的比较
同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量，摄入量是消费者摄入的能量，同化量＝摄入量—粪便量。消费者产生的粪便中的能量，不属于该营养级同化的能量，它实际上与上一营养级的遗体、残骸一样，属于未被利用的那部分能量。
(2)能量传递效率与能量利用效率的比较
能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10%～20%。其计算公式为能量传递效率＝(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。
能量利用效率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。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越多，因此食物链越短，能量利用效率越高；同时，生态系统中生物种类越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强，能量利用效率越高。
3.生态系统中能量流动的相关计算原则
(1)在类似A→B→C→D的食物网中，计算生物量变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则：
①食物链越短，最高营养级获得的能量越多。
②生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过程中消耗的能量越少。
(2)如果在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物中获得能量，计算某一生物获得的能量或需要某一生物提供的能量时，首先，要注意某一生物从不同食物链中获得能量的比例，或某一生物给不同生物提供能量的比例，然后按照各个单独的食物链分别计算后合并。
【典例1】下面为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少)，下列相关叙述正确的是( )
A. 图中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b/a×100%
C. 在“草→兔→狼”这一食物链中，兔粪便中的能量属于甲
D. 通过圈养减少f可以提高初级消费者到次级消费者的能量传递效率
【答案】D
【解析】
【分析】
本题结合生态系统中能量流动图解部分示意图，考查生态系统中的能量流动，要求考生识记生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的途径，能准确判断图中各字母的含义；掌握能量传递效率的计算方法，能结合图中信息准确答题。
分析题图：图示表示生态系统的能量流动图，其中a表示输入该生态系统的总能量；b表示第二营养级的摄入量；c表示第二营养级的同化量；d表示第二营养级自身生长、发育和繁殖的能量；e表示第三营养级的摄入量；f表示第二营养级呼吸作用散失的能量；h表示初级消费者粪便中的能量流行分解者；i表示初级消费者遗体残骸中的能量流行分解者；g表示分解者获得能量。
【解答】
A.由图可知，初级消费者的摄入量b=h+c，A错误；
B.生产者与初级消费者之间的能量传递效率为×100%=×100%，B错误；
C.在“草→兔→狼”这一食物链中，兔粪便中的能量属于上一营养级草的固定的太阳能中用于生长、发育与繁殖的能量，即图中a，C错误；
D.通过圈养减少f（第二营养级呼吸作用散失的能量）可以提高初级消费者的同化量，提高到次级消费者的能量传递效率，D正确。
故选D。
分层提分
题组A 基础过关练
单项选择题
1. 下列关于能量金字塔的叙述，正确的是（）
A. 该能量金字塔中的a、c分别代表生产者、三级消费者
B. 图中生物能构成一条食物链
C. 从图中可以看出，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越多
D. 对于森林生态系统来说，往往一棵树上栖息着好多昆虫，该生态系统中的能量金字塔则呈倒置状态
【答案】C
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查了食物链和食物网的概念、能量流动的过程及特点相关知识点，属于识记理解水平，本题的解题关键在于识记食物链和食物网的概念、能量流动的过程及特点。
【解答】
A.根据金字塔分布可知是a生产者，b是初级消费者，c为次级消费者，处于第三营养级，A错误；
B.每个营养级不止一种生物，图中各营养级生物可以构成多条食物链，B错误；
C.能量在相邻两个营养级间的传递效率一般为10%~20%，故一个生态系统中营养级越多，能量流动过程中消耗的能量就越多，C正确；
D.对于一个天然生态系统来说，流经它的能量是由生产者固定的，且沿营养级传递时是逐级递减的，因此按营养级由低到高绘制成的森林生态系统的能量金字塔仍然是正金字塔，D错误。
故选C。
2.下列有关生态系统营养级、能量流动的叙述，正确的是（）
A. 生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系
B. 英吉利海峡各营养级的生物量金字塔都是倒置的
C. 次级消费者能量只有初级消费者的10%体现能量流动单向性
D. 各营养级流向分解者的同化量包括其产生的粪便和尸体
【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查生态系统营养级、能量流动的相关知识，旨在考查学生对知识的识记能力。
【解答】
A.生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系，A正确；
B.生物量金字塔一般是正金字塔，有的是倒置的，如树、虫子、鸟，B错误；
C.次级消费者能量有初级消费者的10%~20%，体现能量流动单向性，C错误；
D.各营养级流向分解者的同化量不包括其产生的粪便，D错误。
故选A。
3.如图表示能量金字塔(①为第一营养级，②为第二营养级，③为第三营养级)，第一营养级中只有一小部分能量流入第二营养级，其原因之一是（）
A. 与消费者不同，生产者不需要更多的能量
B. 第一营养级的能量部分以热能的形式散失
C. 第二营养级比第一营养级具有更多的食物
D. 在金字塔塔尖的生物不需要这么多能量
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查能量流动，意在考查学生对知识的理解和应用能力。
【解答】
第一营养级中只有一小部分能量流入第二营养级，其原因包括：第一营养级的能量部分以热能的形式散失，第一营养级的能量部分被分解者利用，第一营养级的能量部分暂时未被利用，综上所述，B正确，ACD错误。
故选B。
4.下图所示为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动，图中字母代表相应能量。下列分析错误的是（）
A. 图中的B代表生产者通过呼吸作用散失的能量
B. 图中的C和B1+C1+D1可分别表示桑树和蚕用于自身生长、发育、繁殖的能量
C. 正常情况下D/C的值大于10%
D. 人工建立该生态系统的目的是实现对能量的多级利用，从而提高能量的传递效率
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查生态系统能量流动的相关知识，解题关键是学生对能量流动的特点的理解及掌握。
【解答】
A.总光合作用A是该生态系统中生产者固定的太阳能总量，这些能量中一部分通过呼吸作用以热能的形式散失，即B所表示的能量，另一部分用于自身的生长、发育和繁殖，即净光合作用量C，A正确；
B.同化量中除去呼吸作用散失的热能后剩下的能量为用生长、发育和繁殖的能量，所以图中的能量C和B1+C1+D1可分别表示桑树和蚕用于自身生长、发育、繁殖的能量，B正确；
C.D为桑树流向下一营养级蚕的能量，即蚕的同化量，A=B+C为桑树的同化量，一般情况下，所以，所以，C正确；
D.人工建立该生态系统的目的是实现对能量的多级利用，从而提高能量的利用率，相邻营养级之间的能量传递效率一般是不变的，D错误。
故选D。
5.下列关于生态系统的能量流动的叙述中，错误的是（）
A. 由于生态系统的能量流动是逐级递减的，所以营养级越高所同化的能量就越少
B. 由于散失的热能都不能被生产者重新固定，所以生态系统的能量流动是单向不可循环的
C. 充分利用作物秸秆等可以提高能量传递的效率
D. 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越多
【答案】C
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查能量流动相关的知识点，熟知能量流动的过程和特点是解题的关键，题目难度适中。
【解答】
A.由于生态系统的能量流动是单向流动、逐级递减的，所以营养级越高所同化的能量就越少，A正确；
B.由于散失的热能都不能被生产者重新固定，所以生态系统的能量流动是单向不可循环的，B正确；
C.充分利用作物秸秆等可以提高能量的利用效率，C错误；
D.在一个生态系统中，能量传递效率较低，所以营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，D正确。
故选C。
6.图a、图b分别是某森林生态系统数量金字塔和某农田生态系统能量金字塔，叙述正确的是（）
A. 描述生态系统中各营养级之间的关系最好用图a所示的数量金字塔
B. 一个相对稳定的森林生态系统不会出现图a所示的金字塔
C. 图b是一个相对稳定的生态系统，不需要从外界输入物质和能量，可以自给自足
D. 图b中各营养级之间的能量传递效率不全在10%～20%范围内
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查态系统的金字塔，意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
A.描述生态系统中各营养级之间的关系最好用图b所示的能量金字塔，A错误；
B.一个相对稳定的森林生态系统会出现图a所示的金字塔，B错误；
C.图b是一个相对稳定的生态系统，需要从外界输入能量，C错误；
D.图b中各营养级之间的能量传递效率不全在10%～20%范围内，如第二和第三营养级之间，D正确。
故选D。
7.对一个受到轻度农药污染的湖泊进行调査，测量得到该湖泊内具有食物链关系的甲、乙、丙、丁4个种群所同化的总能量如下表，下列说法中不正确的一项是（）
生物种群
甲
乙
丙
丁
能量（kJ）
1．3×108
2．8×109
2．9×107
9．8×107
A. 在这四个种群中，甲和丁属于竞争关系
B. 除乙种群外，其他3个种群的同化作用类型都属于异养型
C. 按照生物富集原理，丙种群体内的农药残留量是最多的
D. 从4个种群的营养关系上看，它们之间只能形成一条食物链
【答案】D
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查生态系统的功能、生态系统的结构，意在考查学生的理解和应用能力，从图表获取信息的能力。
【解答】
A. 从各生物同化能量的数量级别可知，4个种群构成了两条食物链：乙→甲→丙、乙→丁→丙，甲和丁都以乙为食，是竟争关系，A正确；
B.乙是生产者，属于自养型生物，其他3个种群均为消费者，其同化作用类型都属于异养型，B正确；
C.按照生物富集原理，营养级越高农药残留量就越多，毒物的富集量越多，因此丙的农药残留量最多，C正确；
D.4个种群构成了两条食物链：乙→甲→丙、乙→丁→丙，D错误。
故选D。
8.下图是测定某湖泊的能量流动情况图解[单位：J／（cm2·a）]，则由图可知（ ）。
A. 流经该生态系统的总能量为464.6＋12.5＋293＋96.3＋866.4J／（cm2·a）
B. 从第一营养级到第二营养级、从第二营养级到第三营养级的能量传递效率依次为13.5％、20％
C. 由于生物不能在代谢中再利用热能，因此能量流动具有多向性和循环性的特点
D. 若从生态因素考虑，存在于无机环境中的有毒物质经食物链逐级浓缩，因此营养级越高，生物个数越多，受害越小
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查生态系统能量流动的知识点，考查学生识图与分析能力，题目难度适中。
【解答】
A.流经该生态系统的总能量为464.6J／（cm2·a） ，A错误；
B.从第一营养级到第二营养级、从第二营养级到第三营养级的能量传递效率依次为100%=13.5％和100%=20％，B正确；
C.能量流动的特点是逐级递减，单向流动，C错误；
D.若从生态因素考虑，存在于无机环境中的有毒物质经食物链逐级浓缩，因此营养级越高，生物个数越少，受害越大，D错误。
故选B。
题组B 能力提升练
一、单项选择题
1.下图表示某一生态系统中的能量流动过程，其中甲、乙、丙代表生物成分，B、C、D、E、F代表能量。下列叙述错误的是（ ）
A. E表示的是各营养级呼吸作用散失的能量
B. A流入甲是通过光合作用实现的
C. C／B的数值可代表能量由第二营养级流向第三营养级的传递效率
D. 生态系统中乙的个体数量可能大于甲
【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查生态系统的成分和能量流动相关知识，意在考查学生对知识的理解和分析能力。
【解答】
A.据图分析，E表示的是各营养级呼吸作用散失的能量，A正确；
B.据图分析，A流入甲是通过光合作用实现的，B正确；
C.能量由第二营养级流向第三营养级的传递效率=，应该是，C错误；
D.根据生态系统的数量金字塔，乙的个体数量可能大于甲，D正确。
故选C。
2.图为某草场生态系统的部分能量流动示意图，图中Q表示牧草在一年内固定的太阳能总量，Q1、Q2、Q3分别表示流入昆虫、牲畜、鼠体内的能量。下列有关叙述正确的是( )
A. Q为输送到地球的太阳能中的大部分能量
B. Q1/Q表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率
C. 太阳能→牧草→牲畜→人构成一条食物链
D. 保护鹰和食虫鸟，利于生态系统中的能量更多地流向人类
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查的是生态系统结构和功能的相关知识，属于考纲综合运用层次的要求，难度适中。考生要能够通过图解判断营养级数，并能够计算简单的营养级之间的能量流动。
分析题图：图中牧草属于第一营养级，昆虫、牲畜、鼠为第二营养级，食虫鸟、人为第三营养级，鹰属于第三、四营养级。
【解答】
A.太阳能中的能量只有少部分被生产者所固定，Q为太阳能中的少部分能量，A错误；
B.第一营养级到第二营养级的能量传递效率=第二营养级的同化量÷第一营养级的同化量×100%，Q1/Q不能表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率，B错误；
C.食物网（食物链）中只包括生产者和消费者，太阳能不参与构成食物链，C错误；
D.保护鹰和食虫鸟，利于生态系统中的能量更多地流向人类，D正确。
故选D。
3.下列关于生态系统能量流动的叙述，不正确的是（）
A. 生产者固定的能量是光能或化学能
B. 自然生态中，生物数量金字塔存在倒置情形，能量金字塔则不存在
C. 与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高不同营养级之间的能量传递效率
D. 未被利用的能量应属于该营养级用于生长发育繁殖的能量
【答案】C
【解析】
【分析】
能量流动指生态系统中能量的输入、传递、转化、散失过程。在生态系统中，能量是沿着食物链、食物网流动的，并且单向流动、逐级递减。本题考查生态系统的结构和功能的相关知识点，意在考查考生对所学知识的理解与掌握程度，明确能量流动的特点及原因，并利用其解决相关问题。
【解答】
A.在生态系统中，生产者固定的能量是光能（光合作用）或化学能（化能合成作用），A正确；
B.生物数量金字塔可能是倒置的，比如一棵树上可能会有很多昆虫，由于能量流动的特点是单向流动，逐级递减，则能量金字塔却不可能是倒置的，B正确；
C.与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高能量的利用率，但不能提高不同营养级之间的能量传递效率，C错误；
D.未被利用的能量应属于该营养级用于生长发育繁殖的能量，D正确。
故选C。
4.生态系统中存在食物链“马尾松→松毛虫→杜鹃”，如图表示松毛虫摄入能量的流动方向，下列叙述正确的是( )
A. 该食物链中的生物在数量上呈正金字塔模型
B. 松毛虫和杜鹃之间的能量传递效率可用E/A表示
C. 由松毛虫流入分解者的能量可用C+D+F表示
D. 若迁走全部杜鹃,松毛虫的种群数量将呈“J”型增长
【答案】B
【解析】
【分析】
本题主要考查生态系统的能量流动及种群数量变化的相关知识，意在强化想是对生态系统的相关知识的理解与运用。
【解答】
A.该食物链中的生物在数量上呈倒金字塔模型，A错误；
B.松毛虫和杜鹃之间的能量传递效率=，可用E／A表示，B正确；
C.由松毛虫流人分解者的能量可用D+F表示， C属于上一营养级同化的能量，C错误；
D.若迁走全部杜鹃，但由于资源和空间是有限的，松毛虫的种群数量将呈现“S”型曲线，D错误。
故选B。
5.大象是植食型动物，有一种蜣螂则专以象粪为食。设大象在某段时间所同化的能量为107kJ，则这部分能量中可流到蜣螂体内的约为（）
A. 0kJ B. 106kJ C. 2×106kJ D. 106～2×106kJ
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查生态系统的能力流动相关知识，意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
被某一营养级生物摄入体内的能量，一部分存在与该营养级生物排出的粪便中，另一部分能量被该营养级生物同化。此题中大象摄入体内的能量，一部分存在于象粪中，另一部分被大象同化，其中流入蜣螂体内的能量是存在于象粪中的一部分能量。综上，A正确，BCD错误。
故选A。
6.某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是（ ）
A. 生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2)
B. 由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(D1/W1)×100%
C. 流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2＋D2)
D. 图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
【答案】A
【解析】
【分析】
本题结合图示考查生态系统能量流动的有关知识，意在考查考生的理解能力、分析推理能力与计算能力，难度中等。理解能量流动的概念和特点是解答此题的关键。
【解答】
A.生产者固定的总能量＝A1＋B1＋C1＋D1，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2，故生产者固定的总能量可表示为（A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2+D2），A错误；
B.第一营养级到第二营养级的能量传递效率＝（第二营养级的同化量/第一营养级的同化量）×100％=（D1／W1）×100％，B正确；
C.流入初级消费者体内的能量，即初级消费者的同化量，可表示为A2＋B2＋C2＋D2，C正确；
D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减，D正确。
故选A。
7.某农田营养结构中各营养级（甲、乙、丙）之间的部分能量流动模型如图所示[单位为J/（km2•a）]。下列叙述错误的是（ ）
A. 甲流向分解者的能量中有一部分由乙来实现
B. 丙粪便中的能量属于乙同化能量的一部分
C. 丙用于自身生长、发育和繁殖的能量占其同化量的百分比不到5%
D. 乙和丙两营养级之间的能量传递效率为2%
【答案】D
【解析】
【分析】
本题结合能量流动的示意图，主要考查能量流动的过程，要求考生识记每一营养级能量流动的过程，识记能量传递效率的计算方法，结合所学知识准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查。
1.能量流动的特点是单向流动，逐级递减。某一营养级（最高营养级除外）能量的去向包括：自身呼吸消耗；流向下一个营养级；被分解者分解利用；未被利用。
2.根据题意和图示分析可知：图示为某生态系统能量流动示意图。其中甲的同化量为2.45×1011kJ；乙的同化量为7.5×108kJ，而丙的同化量为2.25×107kJ。
【解答】
A.甲流向分解者的能量中有一部分由乙的粪便量来实现，A正确；
B.丙粪便中的能量属于上一营养级乙同化能量的一部分，B正确；
C.丙用于自身生长、发育和繁殖的能量占其同化量的百分比为3.5×107÷7.5×108=4.7%，不到5%，C正确；
D.乙和丙两营养级之间的能量传递效率为2.25×107÷7.5×108=3%，D错误。
故选D。
二、填空题
8.如图，Ⅰ图为某草原生态系统的部分碳循环示意图；Ⅱ图为该生态系统的部分能量流动示意图(不考虑未利用的能量)。据图分析回答下列问题：
(1)Ⅰ图中，乙属于生态系统中的_______________(填组成成分)；碳元素进入无机环境的途径是__________(填序号)；能量进入群落的主要途径是______________(填序号)。
(2)生态系统的结构包括_________________和_______________。Ⅱ图中A表示___________的能量。若鼠摄入能量为2.2×109kJ，A中能量为1.6×109kJ，狼同化能量为2.4×108kJ，则该生态系统中由鼠到狼的能量传递效率为_____________。
(3)生态系统能量流动的主要特点是________________。人类研究生态系统中能量流动，可以实现对能量的________________，从而大大提高能量的利用率。
(4)生态系统的物质循环与能量流动具有不同的特点，在物质循环中，无机环境中的物质可以被生物群落______________________。
【答案】（1）生产者；②③④；①
（2）组成成分（或生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量）；营养结构（或“食物链和食物网”）；鼠同化（或“（被）鼠同化”等）；15%
（3）单向流动、逐级递减；多级利用
（4）反复利用（或“循环利用”）
【解析】
【分析】
本题结合图示主要考查生态系统的结构和功能，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
【解答】
（1）图Ⅰ中，从生态系统的组成成分分析，乙属于生态系统中的生产者；碳元素进入无机环境的途径是②③动植物的呼吸作用和④分解者的分解作用，能量进入群落的主要途径是①光合作用。
（2）生态系统的结构包括组成成分和营养结构。图Ⅱ中A表示鼠同化的能量。若鼠摄入能量为2.2×109kJ，A中能量为1.6×109kJ，狼同化能量为2.4×108kJ，则该生态系统中鼠到狼的能量传递效率为。
（3）由图Ⅱ可以总结出生态系统能量流动的主要特点是单向流动、逐级递减。人类研究能量流动，可以实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
（4）生态系统的物质循环与能量流动具有不同的特点，在物质循环中，无机环境中的物质可以被生物群落反复利用。
9.下图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值。
请据图作答。
(1) 图甲中，m1、m2表示的能量形式依次为____________。通常情况下，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ，主要原因是__________________。
(2) 图乙中，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示______________________________，C表示___________________________________。
(3) 由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是________________________。
【答案】（1）太阳能(或生产者同化固定的能量)、热能(或呼吸作用散失的热量)；营养级高，可利用能量少
（2）营养级Ⅱ同化固定的能量；用于生长、发育和繁殖的能量
（3）单向流动，逐级递减
【解析】
【分析】
本题考查生态系统的能量流动相关知识，意在考查考生识记所学知识要点的能力和识图分析能力。理解能量流动的概念、过程、特点是解题的关键。
【解答】
（1）图甲中m1表示太阳能，m2表示呼吸作用散失的热能。营养级Ⅳ为最高营养级，因为营养级高，可利用能量少（或营养级高的物种，往往体型较大），所以通常情况下，该营养级的生物个体数量一般远远少于营养级Ⅲ。
（2）图甲中营养级II为初级消费者，若A表示初级消费者所摄入的全部能量，则其B表示II同化固定的能量，C表示II用于生长、发育和繁殖的能量，D表示II呼吸散失的能量，F为II流入下一营养级的能量，E表示流入分解者的能量。
（3）由图乙可以总结出生态系统的能量流动具有单向流动，逐级递减的特点。
题组C 培优拔尖练
一、 单项选择题
1.下列关于能量流动的叙述，正确的是（ ）
A. 动物同化的能量中包括其粪便中的能量
B. 生产者能将约10%的太阳能转化为化学能
C. 相同条件下恒温动物的体重净增长低于变温动物消费者
D. 营养级具有的能量与该消费者的平均体重成正相关
【答案】C
【解析】解：A、动物的摄入能中包括同化能与方便中的能量，A错误；
B、生产者的固定的太阳能远低于太阳辐射的能量，即远低于10%的太阳能转化为化学能，B错误；
C、与变温动物相比，恒温动物需要消耗更多的能量维持体温，所以细胞呼吸消耗的能量多，有机物的积累量较少，所以恒温动物的体重竞争中值一般低于变温动动物，C正确；
D、营养级具有的能量与该消费者的平均体重没有直接关系，D错误。
故选：C。
能量流动的特点：单向流动、逐级递减。
一个营养及所同化的能量一部分被自身的呼吸所消耗，另一部分用于自身的生长发育繁殖等生命活动，而用于自身的生长发育繁殖的能量又会被下一营养级同化、被分解者分解等。
因此一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
本题主要考查生态系统的能量流动，意在强化学生对生态系统能量流动的相关知识的理解与运用。
2.某地在建设池塘时，设计了如图所示的食物网，鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层。关于该池塘生态系统的叙述，错误的是（ ）
A. 鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者
B. 消耗等量藻类时，鳜鱼的生长量少于鲢鱼
C. 通气可促进水体中生物残骸分解为无机物
D. 藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量
【答案】D
【解析】
【分析】
本题结合图解，考查生态系统的结构和功能，要求考生识记生态系统的组成成分，掌握各组成成分之间的关系，掌握能量传递的特点，能结合所学的知识准确答题。
图中食物网共有4条食物链，分别是藻类→鲫鱼→鳜鱼，藻类→水蚤→鲫鱼→鳜鱼，藻类→鲢鱼，藻类→水蚤→鲢鱼。
【解答】
A、鲫鱼在食物链藻类→鲫鱼→鳜鱼中是初级消费者，在食物链藻类→水蚤→鲫鱼→鳜鱼中是次级消费者，A正确；
B、鳜鱼的营养级高于鲢鱼，所以消耗等量藻类时，鳜鱼的生长量少于鲢鱼，B正确；
C、通气后，分解者的有氧呼吸增强，所以可促进水体中生物残骸分解为无机物，C正确；
D、能量流动是逐级递减的，藻类固定的能量大于流入次级消费者的能量，D错误。
故选D。
3.图11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（ ）
图11
A. Ⅰ是初级消费者 B. Ⅳ为分解者
C. E1为太阳能，E2为热能 D. 能量可在食物链中循环利用
【答案】C
【解析】生态系统的能量金字塔是由生产者和各级消费者构成的，不包括分解者，生产者位于金字塔的底层，所以A、B错。能量在食物链中流动是不循环的，不能循环利用，D错。E2为生产者和各级消费者呼吸作用释放出的热能，E1为太阳能。
4.下图所示为生态系统中能量流动部分示意图，①②③④各代表一定的能量值。下列各项中正确的是（）
A. 一般情况下，能量金字塔可以倒立
B. ①表示流经生态系统内部的总能量
C. 从能量关系看，②=③+④
D. 能量流动过程中，恒温动物的体重净增长比变温动物的少
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查生态系统中的能量流动，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。
【解答】
A.一般情况下，能量金字塔不可以倒立，A错误；
B.①表示流入初级消费者的能量，生产者固定的总能量为流经生态系统的总能量，B错误；
C.②表示流入次级消费者的能量，流入次级消费者的能量被自身呼吸消耗一部分，另一部分用于自身的生长、发育、繁殖等，这部分能量可流入下一营养级或被分解者利用，所以②＞③+④，C错误；
D.能量流动过程中，由于恒温动物在维持体温的过程中损耗的能量较多，所以恒温动物的体重净增长比变温动物的少，D正确。
故选D。
5.如图为能量流动示意图，其中a1是流入第一营养级的总能量，相关说法正确的是（ ）
A. 第一营养级传递给分解者的总能量是a4+a7
B. 能量散失a3，可以再被生物同化利用
C. a1、a2、a3、a6中的能量都以稳定化学能的形式存在
D. 第一营养级和第二营养级之间能量传递效率是a6÷a2
【答案】A
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题结合生态系统的能量流动示意图，考查生态系统的功能，重点考查生态系统的能量流动，要求考生识记能量流动的过程及特点，掌握能量传递效率的相关计算，再结合图中信息准确判断各选项。
【解答】
A.图中的a7是第二营养级粪便中的能量，该能量并没有被第二营养级同化，因此仍然属于生产者（第一营养级）流向分解者的能量，因此第一营养级传递给分解者的能量是a4+a7，A正确；
B.能量散失a3都以热能的形式散失，该能量不能再被生物同化利用，B错误；
C.a3为散失的能量，最终都是以热能的形式散失，C错误；
D.题干中看出，a1是流入第一营养级的总能量（即第一营养级同化的总能量），而第二营养级同化的能量为a6，因此能量传递效率=a6÷a1，D错误。
故选A。
6. 下图为某草原生态系统部分能量流动示意图，相关叙述正确的是( )
A. 流入该生态系统的总能量是草固定的太阳能
B. 能量流动的过程总是伴随着物质循环，二者同时进行
C. 若图中X代表呼吸作用散失的热能，则X4>X3>X2>X1
D. 草食性动物和肉食性动物①之间数量的变化呈正反馈调节
【答案】B
【解析】解：A、流入该生态系统的总能量是所有生产者固定的太阳能，A错误；
B、食物链和食物网是能量流动的渠道，物质循环过程中总是伴随着能量流动，二者同时进行，B正确；
C、在食物链中流动的能量具有单向流动，逐级递减的特点，图中X代表呼吸作用散失的热能，则X1＞X2＞X3＞X4，C错误；
D、能量流动具有能量金字塔特点，但数量不呈正相关，故食性动物①和②之间数量的变化不呈正相关，D错误。
故选：B。
能量流动的特点：
1、单向流动：能量流动只能沿食物链由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不能循环流动；同时各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。
2、逐级递减：输入到某一营养级的能量中，只有10%～20%的能量能够传递到下一营养级。
本题考查的是生态系统结构和功能的相关知识，属于考纲综合运用层次的要求，难度适中。考生要能够通过图解判断营养级数，并能够计算简单的营养级之间的能量流动。
7.某人对某一湖泊进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查，下表是调查结果。表中的①、②、③、④分別表示不同的营养级，⑤为分解者。GP表示生物同化作用所固定的能量，NP表示生物体储存的能量（NP =GP—R），R表示生物呼吸消耗的能量。下列叙述中不正确的是 （）
GP
NP
R
①
15.91
2.81
13.10
②
871.27
369.69
501.58
③
0.88
0.34
0.54
④
141.20
62.07
79.13
⑤
211.85
19.26
192.59
A. 生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③
B. 能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率约为5.5%
C. 若本生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则有机物的总量会增多
D. ④营养级GP的去向中，未被利用的能量有一部分残留在该营养级的粪便中
【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要考查生态系统的能量流动这一知识点，属于理解应用水平，本题的解题关键是根据各营养级的同化量大小确定食物链.
【解答】
A、根据能量流动的特点:单向流动，逐级递减，则②是生产者，④是初级消费者，①是次级消费者，③是三级消费者，则食物链为②→④→①→③，A正确;
B、能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率0.88/15.91x100%=5.5%，B正确;
C、由于系统总呼吸量( 13.10+501.58+0.54+79.13+192.59)=786.94,小于系统的能量输入(光合作用固定总能量871.27)，故若该生态系统维持现在能量输入、输出水平，则有机物总量会增加，C正确;
D、④初级消费者GP的去向中，不包括自身的粪便，自身的粪便属于生产者的GP，D错误.
故选D.
8.在某生态系统中，能量由贝类流向水禽、鱼类的过程中，能量的去向如图所示，下列有关叙述错误的是( )
A. B表示贝类用于生长发育和繁殖的能量
B. C表示贝类的次级生产量，它在某一时刻前的积累量为此时贝类的生物量
C. 水禽、鱼类的粪便量(F—G)属于贝类流向分解者的能量
D. 能量由贝类流向水禽、鱼类的传递效率表示为G/B
【答案】A
【解析】
【分析】
本题结合图解，考查生态系统能量流动相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
【解答】
A.根据摄入量=同化量+粪便量，B表示贝类同化量，除了用于自身生长发育和繁殖外，还有呼吸等散失的能量，A错误；
B.C表示贝类用于生长发育和繁殖的能量即贝类的次级生产量，它在某一时刻前的积累量为此时贝类的生物量，B正确；
C.水禽、鱼类的粪便量等于水禽、鱼类的摄入量减去流入下一营养级的量，即F-G，属于贝类流向分解者的能量，C正确；
D.能量由贝类流向水禽、鱼类的传递效率可表示为G/B，D正确。
故选A。
9.如图I表示某生态系统的能量锥体图，图Ⅱ是将图I中的各营养级所含有的能量进行分类剖析，图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量（假设它不被下一营养级利用），e、e1、e2表示呼吸消耗量．下列分析正确的是（ ）
A. 每年流入这个生态系统的总能量是a+b+c+d+e
B. 该生态系统的净初级生产量等于b1+c1+d1+e1
C. 若P和Q1，同化作用固定能量分别为480 J/（cm2•a）和72 J/（cm2•a）；生物体内贮存的能量分别为200 J/（cm2•a）和24 J/（cm2•a），则从P传递到Q1的效率为15%
D. 图Ⅱ中Q2的b2和d2分别表示未被Q2利用的能量和流入分解者的能量
【答案】C
【解析】解：A、b+c+d+e为生产者固定的能量，即本年度流入该生态系统的总能量；A错误．
B、净初级生产量就是总初级生产量扣除掉生产者呼吸消耗所剩余的部分，则生态系统的净初级生产量等于b1+c1+d1；B错误．
C、能量传递率=下一营养级固定的能量/上一营养级固定的能量×100%=15%；C正确．
D、图Ⅱ中Q2的b2和d2表示未被下一营养级利用的能量和流入分解者的能量；D错误．
故选C．
由图可知，每个营养级的能量去路包括四项：1．自身呼吸作用消耗（题中已知为e、e1、e2）；2．被下一营养级利用（c，c1等）；3．被分解者分解（b和d之一）；4．未利用（b和d之一）．
本题考查能量流动的相关知识，提升了学生获取图示信息、审题能力以及实验知识，注重学生的重点知识的过关．
二、识图作答题（本大题共3小题，共36.0分）
10.图1是某生态系统部分生物关系示意图。
请回答下列问题：
（1）生态系统最基本的生物成分是______。图1由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中，杂食性鸟分别处于第______营养级。
（2）从图1所示的营养关系分析，属于分解者的有______。有机碎屑被彻底分解产生的______（至少写出两类）等供生态系统循环利用。
（3）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。
（4）下列属于该区域东亚飞蝗种群基本特征的有______（填序号）。
①空间分布②迁入率③互利共生④物种丰富度⑤种群密度
（5）图2是图l生态系统中某两个营养级（甲、乙）的能量流动示意图，其中a～e表示能量值。乙粪便中食物残渣的能量包含在______（填图2中字母）中，乙用于生长、发育及繁殖的能量值可表示为______（用图2中字母和计算符号表示）。
【答案】生产者 二、三、四 大型真菌、跳虫 无机盐、CO2、H2O 水平 ①②⑤ c a-b
【解析】
【解答】
（1）在生态系统中，生产者是自养生物，主要是绿色植物。生产者可以通过光合作用，把太阳能固定在它们所制造的有机物中，太阳能变成化学能从而可以被生物所利用，因此生产者可以说是生态系统的基石，是生态系统的主要成分。杂食性鸟以草本植物等生产者为食处于第二营养级，以蝗虫为食处于第三营养级，以蜘蛛为食处于第四营养级。
（2）生态系统的分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，图1中的大型真菌和跳虫属于分解者，它们可以将有机碎屑分解成CO2、H2O和无机盐被生产者重新利用。
（3）群落的水平结构是指由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响因素，不同地段上往往分布着不同的种群。乔木的遮挡程度不同，造成了光照强度的不同，使不同地段上分布的生物种类和数量有一定差异，体现了群落具有水平结构。
（4）种群特征包括数量特征和空间特征。种群的数量特征有：种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、性别比例、年龄组成。种群的空间特征即种群的空间分布，包括均匀分布、集群分布、随机分布。因此①②⑤属于东亚飞蝗种群的基本特征，而③④属于群落水平上研究的问题。
（5）乙粪便中的能量属于乙的摄入量，但是为乙没有消化、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包含在c中。乙同化的能量一部分用于呼吸消耗，一部分用于自身生长、发育、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、发育、繁殖的能量为a-b。
故答案为：（1）生产者 二、三、四
（2）大型真菌、跳虫 无机盐、CO2、H2O
（3）水平
（4）①②⑤
（5）c a-b
【分析】
图1为某生态系统的部分生物关系图，其中草本植物、乔木为生产者，蝗虫、蜘蛛、杂食性鸟为消费者，大型真菌、跳虫为分解者。
图2是生态系统中某两个营养级的能量流动示意图，a表示乙的同化量，e、b分别表示甲、乙呼吸作用散失的能量，c、d分别表示甲、乙流向分解者的能量。一般来说，流入某一营养级的能量在足够长的时间内的去路可以有三条：（1）自身呼吸消耗（2）流入下一营养级（3）被分解者分解。
本题考查了种群、群落、生态系统的相关知识。任何一个生态系统都具有一定的结构和功能。生态系统结构主要包括组成成分、营养结构（食物链和食物网）两个方面；生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。
11.能量流动是生态系统的三大功能之一。请回答下列问题：
（1）生态系统的另外两大功能是______。
（2）生产者利用______能，通过______作用，将CO2和H2O合成有机物并储存能量，这些能量是流经生态系统的总能量。
（3）分解者同化的能量______（填“能”或“不能”）流向生产者；生产者不同于分解者的能量去向是______；与其他营养级的生物相比，最高营养级生物同化的能量的去向中不包括______。
（4）如图所示的生态系统中，第一营养级到第二营养级的能量传递效率______（填“大于”“小于”或“等于”）7.6%。
【答案】物质循环和信息传递 光能或（无机化学反应释放的）化学 光合作用或化能合成 不能 流向下一营养级 流向下一营养级 大于
【解析】解：（1）生态系统的三大功能是能量流动、物质循环和信息传递。
（2）生产者绿色植物或其它光合细菌利用（太阳）光能，通过光合作用将CO2和H2O合成有机物并储存能量，生产者如硝化细菌等利用（无机化学反应释放的）化学能，通过化能合成作用，将CO2和H2O合成有机物并储存能量，这些能量是流经生态系统的总能量。
（3）由于能量流动是不可逆的，分解者同化的能量不能流向生产者；由于分解者不会与其它生物构成捕食关系，因此生产者不同于分解者的能量去向是流向下一营养级；与其他营养级的生物相比，最高营养级生物同化的能量的去向中不包括流向下一营养级。
（4）图所示的生态系统中，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为第二营养级（甲和乙）的同化量与第一营养级（水草、藻类）的同化量的百分比，已知乙的同化量/水草、藻类的同化量×100%=×100%=7.6%．所以第一营养级到第二营养级的能量传递效率大于7.6%。
故答案为：（1）物质循环和信息传递
（2）（太阳）光能或（无机化学反应释放的）化学 光合作用或化能合成
（3）不能 流向下一营养级 流向下一营养级
（4）大于
能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。流经生态系统的总能量是生产者固定的能量，生产者可通过光合作用或化能合成作用等方式，固定太阳能或化学能。对于第一营养级（绿色植物）来说能量来源光合作用固定的太阳能，其能量去向主要有：呼吸作用、未利用、分解者分解作用、传给下一营养级。对中间营养级来说，与第一营养级不同的是能量来源于上一营养级，对最高营养级来说，不会有传给下一营养级的能量。能量传递效率是指在相邻的两个营养级间的传递效率。
本题考查生态系统的能量流动，考查学生对能量流动过程、特点的理解。本题易错点为能量的传递效率，能量传递效率是指营养级之间的能量传递效率，不是种群之间的能量传递效率。
12.某科研小组在研究几十年前种植的防风固沙乔木林时，发现乔木受到天牛啃食后，会产生一种有毒的苦味物质使该天牛的幼虫死亡，但少数天牛变异产生抵抗该化学物质的能力，乔木分泌的苦味物质毒性增强且化学成分与之前有变化。甲乔木还能释放另一种物质吸引天牛的天敌寄生蜂，此蜂将卵产在天牛体内，发育过程吸收其养分，鸟类丁、戊等也能捕捉天牛。回答下列相关问题。
(1)乔木称为该群落的________。该群落中体现的种间关系有________。乔木产生有毒苦味物质毒杀天牛幼虫和天牛能抵抗这种物质是两者相互选择，长期________的结果。
(2)如图是乔木甲与天牛乙的部分能量流动示意图。F+H+G表示的含义是________。J中的能量属于________的同化量。
(3)调查该乔木林(100hm2)中鸟类丁的种群密度时，第一次捕捉丁和戊共300只，其中100只是丁；第二次捕捉丁和戊共420只，有140只是戊，有标记的丁有2只，在该乔木林中丁的种群密度是________。
【答案】（1）优势种；捕食、竞争、寄生；共同进化
（2）天牛乙用于自身生长、发育和繁殖的能量；乔木甲
（3）140只/hm2
【解析】
【分析】
本题考查优势种概念的理解、种间关系、共同进化、种群密度调查及能量流动的相关知识，考查考生的综合分析能力。
注意能量流动图解中能量的去向和含义，摄入量=同化量+粪便中的能量，而粪便中的能量属于上一营养级同化的能量。同化量=用于自身生长、发育和繁殖的能量+呼吸消耗的能量。
【解答】
（1）少数种类生物凭借自己力量的大小、数量和生产力对群落产生重大影响，这样的种类为群落中的优势种，表现为个体数量多，占有竞争优势，据题干信息，该群落为乔木林，说明乔木的量最大，因此为群落中的优势种；天牛啃食乔木，存在捕食关系，蜂卵寄生在天牛幼虫中，存在寄生关系，鸟类丁、戊捕食天牛，二者存在竞争关系；乔木产生有毒苦味物质毒杀天牛幼虫和天牛能抵抗这种物质是两者相互选择，长期共同进化的结果。
（2）总光合作用A属于乔木甲的同化量，B表示的是乔木甲呼吸作用散失的能量，E表示流入天牛乙的能量，即被天牛乙同化的能量，其中F+H+G表示天牛乙用于自身生长、发育和繁殖的能量；J中的能量是天牛乙的粪便中的能量，属于上一营养级的同化量，即乔木甲的同化量。
（3）第一次捕捉丁100只都做标记，第二次捕捉丁为420-140=280只，有标记的丁为2只，则丁的种群数量=280×100÷2=1400只，因此其种群密度为1400÷100=140只/hm2。
3.2 生态系统的能量流动
目标导航
教学目标
课程标准
目标解读
1.生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统，完成物质循环、能量流动和信息传递。
2.生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰，保持或恢复自身结构和功能的相对稳定。
1.分析生态系统中能量在生物群落中单向流动、逐级递减的规律。
2.举例说明利用物质循环和能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。
3.解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。
教学重点
生态系统的能量流动过程。
教学难点
1. 分析生态系统能量流动的过程。
2. 尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。
知识精讲
知识点01 能量流动
（图1） （图2）
能量流动：指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程。
结合图1回答：
1.生态系统的能量最终来源于？太阳能
2.流经生态系统的总能量是？生产者所固定的太阳能
3.生态系统能量流动的起点是？从生产者固定的太阳能开始
4.生态系统能量流动的渠道是？食物链和食物网
5.能量的转化形式？
6.能量散失的主要途径和形式？呼吸作用；热能
7.箭头由粗到细：能量逐级递减
方框越来越小：随营养级增加，贮存在生物体内的能量递减
8.结合图2，各营养级能量的去路有哪些？
知识点02 能量流动的特点
（1）能量流动的特点？
单向流动 原因：是食物链中各营养级的顺序是不可逆转的。
逐级递减 逐渐递减的能量主要是通过呼吸作用离开生态系统。
（2） 相邻营养级之间，能量传递效率？10％～20％
能量传递效率＝×100%
知识点03 生态金字塔
生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系，这种数量关系可以采用个体数量单位、生物量单位或能量单位表示，采用这些单位构成的生态金字塔分别为数量金字塔、生物量金字塔和能量金字塔。
1.能量金字塔
把生态系统中的各个营养级的能量数值绘制成一个塔，塔基为生产者，往上为较少的初级消费者（植食动物），再往上为更少的次级消费者（一级食肉动物），再往上为更少的三级消费者（二级食肉动物），塔顶是数量最少的顶级消费者。能量金字塔形象地说明了生态系统中能量传递的规律。
在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动的过程中消耗的能量就越多。所以，生态系统中营养级不超过4－5个。
2. 生物量金字塔
生物量金字以生物的干重表示营养级中生物的总重量（即生物量），一般植物的生物量要大于植物食动物的生物量，而植食动物的生物量又会大于肉食动物的生物量，因此塔形通常是上窄下宽的正锥体，但是在海洋生态系统中常表现为一个倒锥体生物量金字塔。
3.数量金字塔
任何生态系统都需要不断地得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。
知识点04 研究能量流动的实践意义
1. 实现对能量的多级利用，提高能量利用率。
能量多级利用：是指使生态系统中的物质和能量分层次多级利用，使生产一种产品产生的有机废物，成为另一种产品的投入，使废物资源化，从而提高能量的转化效率。
根据生态系统的能量流动规律，要提高能量的利用率，可以在实际生活中借鉴下面的一些措施：
(1)尽量缩短食物链；
(2)充分利用生产者；
(3)充分利用分解者，如利用秸秆培育食用菌、利用植物残体生产沼气等。
2.帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
知识点05 食物链中的能量计算
设食物链A→B→C→D，分情况讨论(如下表)：
现实
问题
思路求解
D营养级净增重M
至少需要A营养级的量Y
Y(20%)3＝M
最多需要A营养级的量Y
Y(10%)3＝M
A营养级净增重N
D营养级最多增重的量Y
N(20%)3＝Y
D营养级至少增重的量Y
N(10%)3＝Y
能力拓展
考点01 能量流动
能量流动的起点主要是生产者通过光合作用所固定的太阳能（还有化能自养型生物通过化学能改变生产的能量）。流入生态系统的总能量主要是生产者通过光合作用所固定的太阳能的总量。能量流动的渠道是食物链和食物网。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能量。
一个营养级能量的来源和去路：
能量在生态系统内的传递和转化规律服从热力学的两个定律。根据热力学第二定律，在能量的传递和转化过程中，除了一部分可以继续传递和作功的能量（自由能）外，总有一部分不能继续传递和作功而以热的形式消散的能量，这部分能量使熵和无序性增加。这就是为什么食物链的环节和营养级的级数一般不会多于5～6个以及能量金字塔必定呈尖塔形的热力学解释。
在生产力生态学研究中，估计各个环节的能量传递效率是很有用的。能量流动过程中各个营养级上同化能量的比，可以称为能量传递效率。
摄食量（I）：表示一个生物所摄取的能量；对植物来说，它代表光合作用所吸收的太阳光能；对于动物来说，它代表动物吃进的食物的能量。
同化量（A）:对于动物来说，同化量表示消化道后吸收的能量（吃进的食物不一定都能吸收，如粪便中的能量）。对分解者来说是指细胞外的吸收能量；对植物来说是指在光合作用中所固定的太阳光能，即总初级生产量（GP）。
呼吸量（R）：指生物在呼吸作用过程以热能形式散失的能量。
生产量（P）：指生物在呼吸作用消耗后净同化能量，它以有机物质的形式累积在生物体内或生态系统中。对植物来说，它是净初级生产量（NP）；对动物来说，它是同化量扣除维持呼吸作用后的能量值，即P = A - R。
可利用以上这些参数可以计算生态系统中能量流动的各种效率。一般认为，生态效率（能量传递效率）为10%~20%。
从对赛达伯格湖各营养级之间能量流动的定量分析可以看出：能量流动是单向的，所有能量迟早会通过呼吸作用被耗散掉。能量在流动过程中会逐级递减，因为资源利用率不高和生物呼吸消耗。因此，任何一个生态系统都要源源不断地来自外部能量的供应，才能正常维持，否则生态系统就会崩溃。
【典例1】下列关于生态系统能量流动的叙述，错误的是（ ）
A. 生产者固定的能量是光能或化学能
B. 自然生态系统中，能量金字塔呈正金字塔形，而数量金字塔不一定呈正金字塔形
C. 与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高不同营养级之间的能量传递效率
D. 在农田中除草、捉虫可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查生态系统的结构和功能，掌握生态系统的能量流动的概念、过程、特点和研究能量流动的意义是解决此题的关键。
【解答】
A.在生态系统中，生产者固定的能量是光能(光合作用)或化学能(化能合成作用)，A正确；
B.由于能量流动的特点是单向流动、逐级递减，所以能量金字塔呈正金字塔形，生物数量金字塔不一定呈正金字塔形，比如一棵树上可能会有很多昆虫，B正确；
C.与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高能量的利用率，但不能提高不同营养级之间的能量传递效率，C错误；
D.在农田中除草、捉虫可调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，D正确。
考点02 分析“赛达伯格湖能量流动图解”
①定量不定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在足哆长的时间内的去路可有三条：
A.自身呼吸消耗；B.流入下一营养级；C.被分解者分解利和。但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：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：
A.自身呼吸消耗；B.流入下一营养级；C.被分解者分解利用；D.未被自身呼吸消耗，也未被后一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究，第D部分的能量将保留给下一年。
【典例1】图示为某生态系统的能量流动图解（W1为生产者固定的太阳能），下列叙述中错误的是（ ）
A. 生产者固定的总能量可表示为（A1+B1+C1+A2+B2+C2）
B. 现存生产者个体数可小于初级消费者个体数
C. 由生产者到初级消费者的能量传递效率为D１/W1
D. 图解不仅能体现能量单向流动的特点，还能体现逐级递减的特点
【答案】A
【解析】
【分析】
本题结合图示考查生态系统能量流动的有关知识，意在考查考生的理解能力、分析推理能力与计算能力，难度中等。理解能量流动的概念和特点是解答此题的关键。
【解答】
A.生产者固定的总能量（W1）＝A1＋B1＋C1＋D1，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2，故生产者固定的总能量可表示为（A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2+D2），A错误；
B.图示为能量在生产者和初级消费者之间的流动过程，现存生产者个体数可小于初级消费者个体数，比如，果园中果树的数量少于果园中初级消费者个体数（主要是害虫），B正确；
C.第一营养级到第二营养级的能量传递效率＝（第二营养级的同化量/第一营养级的同化量）×100％=（D1／W1）×100％，C正确；
D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减，D正确。
故选A。
考点03 生态金字塔比较
【典例1】如图表示某一生态系统的能量金字塔，其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. Ⅰ和Ⅳ是是生态系统的生产者和分解者
B. 该图所示的食物网中只有 1 条食物链：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ
C. E1表示的能量主要是通过光合作用所摄入的能量
D. 能量可在食物链中循环利用
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查生态系统的功能、生态系统的能量金字塔的相关知识，意在考查学生识图分析能力，能从材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。
【解答】
分析能量金字塔：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，从下到上依次是第一营养级、第二营养级、第三营养级、第四营养级，第三营养级就是次级消费者。生态系统实现物质循环的关键成分是生产者和分解者，该能量金字塔食物链可有多条，因为每个营养级生物不只一种，能量在生态系统中不能循环利用。
能量来源：①生产者的能量主要来自太阳能；②其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量。能量去路：①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能；②流向下一营养级；③残体、粪便等被分解者分解；④未被利用。
A.据题意和图示分析可知：实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者，而Ⅳ是消费者，A错误；
B.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，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；
C.Ⅰ是生产者，主要是绿色植物，所以E1表示主要通过光合作用所摄入的能量，C正确；
D.能量可在食物链中是逐级递减的而不是循环利用，D错误。
故选C。
考点04 有关能量流动
1．有关能量流动的2个提示
（1）能量传递效率≠能量利用率
①能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10%～20%。
②能量利用率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。
（2） 在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。
2.能量流动中的两个比较
(1)生态系统中同化量和摄入量的比较
同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量，摄入量是消费者摄入的能量，同化量＝摄入量—粪便量。消费者产生的粪便中的能量，不属于该营养级同化的能量，它实际上与上一营养级的遗体、残骸一样，属于未被利用的那部分能量。
(2)能量传递效率与能量利用效率的比较
能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10%～20%。其计算公式为能量传递效率＝(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。
能量利用效率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。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越多，因此食物链越短，能量利用效率越高；同时，生态系统中生物种类越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强，能量利用效率越高。
3.生态系统中能量流动的相关计算原则
(1)在类似A→B→C→D的食物网中，计算生物量变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则：
①食物链越短，最高营养级获得的能量越多。
②生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过程中消耗的能量越少。
(2)如果在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物中获得能量，计算某一生物获得的能量或需要某一生物提供的能量时，首先，要注意某一生物从不同食物链中获得能量的比例，或某一生物给不同生物提供能量的比例，然后按照各个单独的食物链分别计算后合并。
【典例1】下面为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少)，下列相关叙述正确的是( )
A. 图中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b/a×100%
C. 在“草→兔→狼”这一食物链中，兔粪便中的能量属于甲
D. 通过圈养减少f可以提高初级消费者到次级消费者的能量传递效率
【答案】D
【解析】
【分析】
本题结合生态系统中能量流动图解部分示意图，考查生态系统中的能量流动，要求考生识记生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的途径，能准确判断图中各字母的含义；掌握能量传递效率的计算方法，能结合图中信息准确答题。
分析题图：图示表示生态系统的能量流动图，其中a表示输入该生态系统的总能量；b表示第二营养级的摄入量；c表示第二营养级的同化量；d表示第二营养级自身生长、发育和繁殖的能量；e表示第三营养级的摄入量；f表示第二营养级呼吸作用散失的能量；h表示初级消费者粪便中的能量流行分解者；i表示初级消费者遗体残骸中的能量流行分解者；g表示分解者获得能量。
【解答】
A.由图可知，初级消费者的摄入量b=h+c，A错误；
B.生产者与初级消费者之间的能量传递效率为×100%=×100%，B错误；
C.在“草→兔→狼”这一食物链中，兔粪便中的能量属于上一营养级草的固定的太阳能中用于生长、发育与繁殖的能量，即图中a，C错误；
D.通过圈养减少f（第二营养级呼吸作用散失的能量）可以提高初级消费者的同化量，提高到次级消费者的能量传递效率，D正确。
故选D。
分层提分
题组A 基础过关练
单项选择题
1. 下列关于能量金字塔的叙述，正确的是（）
A. 该能量金字塔中的a、c分别代表生产者、三级消费者
B. 图中生物能构成一条食物链
C. 从图中可以看出，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越多
D. 对于森林生态系统来说，往往一棵树上栖息着好多昆虫，该生态系统中的能量金字塔则呈倒置状态
【答案】C
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查了食物链和食物网的概念、能量流动的过程及特点相关知识点，属于识记理解水平，本题的解题关键在于识记食物链和食物网的概念、能量流动的过程及特点。
【解答】
A.根据金字塔分布可知是a生产者，b是初级消费者，c为次级消费者，处于第三营养级，A错误；
B.每个营养级不止一种生物，图中各营养级生物可以构成多条食物链，B错误；
C.能量在相邻两个营养级间的传递效率一般为10%~20%，故一个生态系统中营养级越多，能量流动过程中消耗的能量就越多，C正确；
D.对于一个天然生态系统来说，流经它的能量是由生产者固定的，且沿营养级传递时是逐级递减的，因此按营养级由低到高绘制成的森林生态系统的能量金字塔仍然是正金字塔，D错误。
故选C。
2.下列有关生态系统营养级、能量流动的叙述，正确的是（）
A. 生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系
B. 英吉利海峡各营养级的生物量金字塔都是倒置的
C. 次级消费者能量只有初级消费者的10%体现能量流动单向性
D. 各营养级流向分解者的同化量包括其产生的粪便和尸体
【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查生态系统营养级、能量流动的相关知识，旨在考查学生对知识的识记能力。
【解答】
A.生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系，A正确；
B.生物量金字塔一般是正金字塔，有的是倒置的，如树、虫子、鸟，B错误；
C.次级消费者能量有初级消费者的10%~20%，体现能量流动单向性，C错误；
D.各营养级流向分解者的同化量不包括其产生的粪便，D错误。
故选A。
3.如图表示能量金字塔(①为第一营养级，②为第二营养级，③为第三营养级)，第一营养级中只有一小部分能量流入第二营养级，其原因之一是（）
A. 与消费者不同，生产者不需要更多的能量
B. 第一营养级的能量部分以热能的形式散失
C. 第二营养级比第一营养级具有更多的食物
D. 在金字塔塔尖的生物不需要这么多能量
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查能量流动，意在考查学生对知识的理解和应用能力。
【解答】
第一营养级中只有一小部分能量流入第二营养级，其原因包括：第一营养级的能量部分以热能的形式散失，第一营养级的能量部分被分解者利用，第一营养级的能量部分暂时未被利用，综上所述，B正确，ACD错误。
故选B。
4.下图所示为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动，图中字母代表相应能量。下列分析错误的是（）
A. 图中的B代表生产者通过呼吸作用散失的能量
B. 图中的C和B1+C1+D1可分别表示桑树和蚕用于自身生长、发育、繁殖的能量
C. 正常情况下D/C的值大于10%
D. 人工建立该生态系统的目的是实现对能量的多级利用，从而提高能量的传递效率
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查生态系统能量流动的相关知识，解题关键是学生对能量流动的特点的理解及掌握。
【解答】
A.总光合作用A是该生态系统中生产者固定的太阳能总量，这些能量中一部分通过呼吸作用以热能的形式散失，即B所表示的能量，另一部分用于自身的生长、发育和繁殖，即净光合作用量C，A正确；
B.同化量中除去呼吸作用散失的热能后剩下的能量为用生长、发育和繁殖的能量，所以图中的能量C和B1+C1+D1可分别表示桑树和蚕用于自身生长、发育、繁殖的能量，B正确；
C.D为桑树流向下一营养级蚕的能量，即蚕的同化量，A=B+C为桑树的同化量，一般情况下，所以，所以，C正确；
D.人工建立该生态系统的目的是实现对能量的多级利用，从而提高能量的利用率，相邻营养级之间的能量传递效率一般是不变的，D错误。
故选D。
5.下列关于生态系统的能量流动的叙述中，错误的是（）
A. 由于生态系统的能量流动是逐级递减的，所以营养级越高所同化的能量就越少
B. 由于散失的热能都不能被生产者重新固定，所以生态系统的能量流动是单向不可循环的
C. 充分利用作物秸秆等可以提高能量传递的效率
D. 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越多
【答案】C
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查能量流动相关的知识点，熟知能量流动的过程和特点是解题的关键，题目难度适中。
【解答】
A.由于生态系统的能量流动是单向流动、逐级递减的，所以营养级越高所同化的能量就越少，A正确；
B.由于散失的热能都不能被生产者重新固定，所以生态系统的能量流动是单向不可循环的，B正确；
C.充分利用作物秸秆等可以提高能量的利用效率，C错误；
D.在一个生态系统中，能量传递效率较低，所以营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，D正确。
故选C。
6.图a、图b分别是某森林生态系统数量金字塔和某农田生态系统能量金字塔，叙述正确的是（）
A. 描述生态系统中各营养级之间的关系最好用图a所示的数量金字塔
B. 一个相对稳定的森林生态系统不会出现图a所示的金字塔
C. 图b是一个相对稳定的生态系统，不需要从外界输入物质和能量，可以自给自足
D. 图b中各营养级之间的能量传递效率不全在10%～20%范围内
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查态系统的金字塔，意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
A.描述生态系统中各营养级之间的关系最好用图b所示的能量金字塔，A错误；
B.一个相对稳定的森林生态系统会出现图a所示的金字塔，B错误；
C.图b是一个相对稳定的生态系统，需要从外界输入能量，C错误；
D.图b中各营养级之间的能量传递效率不全在10%～20%范围内，如第二和第三营养级之间，D正确。
故选D。
7.对一个受到轻度农药污染的湖泊进行调査，测量得到该湖泊内具有食物链关系的甲、乙、丙、丁4个种群所同化的总能量如下表，下列说法中不正确的一项是（）
生物种群
甲
乙
丙
丁
能量（kJ）
1．3×108
2．8×109
2．9×107
9．8×107
A. 在这四个种群中，甲和丁属于竞争关系
B. 除乙种群外，其他3个种群的同化作用类型都属于异养型
C. 按照生物富集原理，丙种群体内的农药残留量是最多的
D. 从4个种群的营养关系上看，它们之间只能形成一条食物链
【答案】D
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查生态系统的功能、生态系统的结构，意在考查学生的理解和应用能力，从图表获取信息的能力。
【解答】
A. 从各生物同化能量的数量级别可知，4个种群构成了两条食物链：乙→甲→丙、乙→丁→丙，甲和丁都以乙为食，是竟争关系，A正确；
B.乙是生产者，属于自养型生物，其他3个种群均为消费者，其同化作用类型都属于异养型，B正确；
C.按照生物富集原理，营养级越高农药残留量就越多，毒物的富集量越多，因此丙的农药残留量最多，C正确；
D.4个种群构成了两条食物链：乙→甲→丙、乙→丁→丙，D错误。
故选D。
8.下图是测定某湖泊的能量流动情况图解[单位：J／（cm2·a）]，则由图可知（ ）。
A. 流经该生态系统的总能量为464.6＋12.5＋293＋96.3＋866.4J／（cm2·a）
B. 从第一营养级到第二营养级、从第二营养级到第三营养级的能量传递效率依次为13.5％、20％
C. 由于生物不能在代谢中再利用热能，因此能量流动具有多向性和循环性的特点
D. 若从生态因素考虑，存在于无机环境中的有毒物质经食物链逐级浓缩，因此营养级越高，生物个数越多，受害越小
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查生态系统能量流动的知识点，考查学生识图与分析能力，题目难度适中。
【解答】
A.流经该生态系统的总能量为464.6J／（cm2·a） ，A错误；
B.从第一营养级到第二营养级、从第二营养级到第三营养级的能量传递效率依次为100%=13.5％和100%=20％，B正确；
C.能量流动的特点是逐级递减，单向流动，C错误；
D.若从生态因素考虑，存在于无机环境中的有毒物质经食物链逐级浓缩，因此营养级越高，生物个数越少，受害越大，D错误。
故选B。
题组B 能力提升练
一、单项选择题
1.下图表示某一生态系统中的能量流动过程，其中甲、乙、丙代表生物成分，B、C、D、E、F代表能量。下列叙述错误的是（ ）
A. E表示的是各营养级呼吸作用散失的能量
B. A流入甲是通过光合作用实现的
C. C／B的数值可代表能量由第二营养级流向第三营养级的传递效率
D. 生态系统中乙的个体数量可能大于甲
【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查生态系统的成分和能量流动相关知识，意在考查学生对知识的理解和分析能力。
【解答】
A.据图分析，E表示的是各营养级呼吸作用散失的能量，A正确；
B.据图分析，A流入甲是通过光合作用实现的，B正确；
C.能量由第二营养级流向第三营养级的传递效率=，应该是，C错误；
D.根据生态系统的数量金字塔，乙的个体数量可能大于甲，D正确。
故选C。
2.图为某草场生态系统的部分能量流动示意图，图中Q表示牧草在一年内固定的太阳能总量，Q1、Q2、Q3分别表示流入昆虫、牲畜、鼠体内的能量。下列有关叙述正确的是( )
A. Q为输送到地球的太阳能中的大部分能量
B. Q1/Q表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率
C. 太阳能→牧草→牲畜→人构成一条食物链
D. 保护鹰和食虫鸟，利于生态系统中的能量更多地流向人类
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查的是生态系统结构和功能的相关知识，属于考纲综合运用层次的要求，难度适中。考生要能够通过图解判断营养级数，并能够计算简单的营养级之间的能量流动。
分析题图：图中牧草属于第一营养级，昆虫、牲畜、鼠为第二营养级，食虫鸟、人为第三营养级，鹰属于第三、四营养级。
【解答】
A.太阳能中的能量只有少部分被生产者所固定，Q为太阳能中的少部分能量，A错误；
B.第一营养级到第二营养级的能量传递效率=第二营养级的同化量÷第一营养级的同化量×100%，Q1/Q不能表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率，B错误；
C.食物网（食物链）中只包括生产者和消费者，太阳能不参与构成食物链，C错误；
D.保护鹰和食虫鸟，利于生态系统中的能量更多地流向人类，D正确。
故选D。
3.下列关于生态系统能量流动的叙述，不正确的是（）
A. 生产者固定的能量是光能或化学能
B. 自然生态中，生物数量金字塔存在倒置情形，能量金字塔则不存在
C. 与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高不同营养级之间的能量传递效率
D. 未被利用的能量应属于该营养级用于生长发育繁殖的能量
【答案】C
【解析】
【分析】
能量流动指生态系统中能量的输入、传递、转化、散失过程。在生态系统中，能量是沿着食物链、食物网流动的，并且单向流动、逐级递减。本题考查生态系统的结构和功能的相关知识点，意在考查考生对所学知识的理解与掌握程度，明确能量流动的特点及原因，并利用其解决相关问题。
【解答】
A.在生态系统中，生产者固定的能量是光能（光合作用）或化学能（化能合成作用），A正确；
B.生物数量金字塔可能是倒置的，比如一棵树上可能会有很多昆虫，由于能量流动的特点是单向流动，逐级递减，则能量金字塔却不可能是倒置的，B正确；
C.与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高能量的利用率，但不能提高不同营养级之间的能量传递效率，C错误；
D.未被利用的能量应属于该营养级用于生长发育繁殖的能量，D正确。
故选C。
4.生态系统中存在食物链“马尾松→松毛虫→杜鹃”，如图表示松毛虫摄入能量的流动方向，下列叙述正确的是( )
A. 该食物链中的生物在数量上呈正金字塔模型
B. 松毛虫和杜鹃之间的能量传递效率可用E/A表示
C. 由松毛虫流入分解者的能量可用C+D+F表示
D. 若迁走全部杜鹃,松毛虫的种群数量将呈“J”型增长
【答案】B
【解析】
【分析】
本题主要考查生态系统的能量流动及种群数量变化的相关知识，意在强化想是对生态系统的相关知识的理解与运用。
【解答】
A.该食物链中的生物在数量上呈倒金字塔模型，A错误；
B.松毛虫和杜鹃之间的能量传递效率=，可用E／A表示，B正确；
C.由松毛虫流人分解者的能量可用D+F表示， C属于上一营养级同化的能量，C错误；
D.若迁走全部杜鹃，但由于资源和空间是有限的，松毛虫的种群数量将呈现“S”型曲线，D错误。
故选B。
5.大象是植食型动物，有一种蜣螂则专以象粪为食。设大象在某段时间所同化的能量为107kJ，则这部分能量中可流到蜣螂体内的约为（）
A. 0kJ B. 106kJ C. 2×106kJ D. 106～2×106kJ
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查生态系统的能力流动相关知识，意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
被某一营养级生物摄入体内的能量，一部分存在与该营养级生物排出的粪便中，另一部分能量被该营养级生物同化。此题中大象摄入体内的能量，一部分存在于象粪中，另一部分被大象同化，其中流入蜣螂体内的能量是存在于象粪中的一部分能量。综上，A正确，BCD错误。
故选A。
6.某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是（ ）
A. 生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2)
B. 由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(D1/W1)×100%
C. 流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2＋D2)
D. 图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
【答案】A
【解析】
【分析】
本题结合图示考查生态系统能量流动的有关知识，意在考查考生的理解能力、分析推理能力与计算能力，难度中等。理解能量流动的概念和特点是解答此题的关键。
【解答】
A.生产者固定的总能量＝A1＋B1＋C1＋D1，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2，故生产者固定的总能量可表示为（A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2+D2），A错误；
B.第一营养级到第二营养级的能量传递效率＝（第二营养级的同化量/第一营养级的同化量）×100％=（D1／W1）×100％，B正确；
C.流入初级消费者体内的能量，即初级消费者的同化量，可表示为A2＋B2＋C2＋D2，C正确；
D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减，D正确。
故选A。
7.某农田营养结构中各营养级（甲、乙、丙）之间的部分能量流动模型如图所示[单位为J/（km2•a）]。下列叙述错误的是（ ）
A. 甲流向分解者的能量中有一部分由乙来实现
B. 丙粪便中的能量属于乙同化能量的一部分
C. 丙用于自身生长、发育和繁殖的能量占其同化量的百分比不到5%
D. 乙和丙两营养级之间的能量传递效率为2%
【答案】D
【解析】
【分析】
本题结合能量流动的示意图，主要考查能量流动的过程，要求考生识记每一营养级能量流动的过程，识记能量传递效率的计算方法，结合所学知识准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查。
1.能量流动的特点是单向流动，逐级递减。某一营养级（最高营养级除外）能量的去向包括：自身呼吸消耗；流向下一个营养级；被分解者分解利用；未被利用。
2.根据题意和图示分析可知：图示为某生态系统能量流动示意图。其中甲的同化量为2.45×1011kJ；乙的同化量为7.5×108kJ，而丙的同化量为2.25×107kJ。
【解答】
A.甲流向分解者的能量中有一部分由乙的粪便量来实现，A正确；
B.丙粪便中的能量属于上一营养级乙同化能量的一部分，B正确；
C.丙用于自身生长、发育和繁殖的能量占其同化量的百分比为3.5×107÷7.5×108=4.7%，不到5%，C正确；
D.乙和丙两营养级之间的能量传递效率为2.25×107÷7.5×108=3%，D错误。
故选D。
二、填空题
8.如图，Ⅰ图为某草原生态系统的部分碳循环示意图；Ⅱ图为该生态系统的部分能量流动示意图(不考虑未利用的能量)。据图分析回答下列问题：
(1)Ⅰ图中，乙属于生态系统中的_______________(填组成成分)；碳元素进入无机环境的途径是__________(填序号)；能量进入群落的主要途径是______________(填序号)。
(2)生态系统的结构包括_________________和_______________。Ⅱ图中A表示___________的能量。若鼠摄入能量为2.2×109kJ，A中能量为1.6×109kJ，狼同化能量为2.4×108kJ，则该生态系统中由鼠到狼的能量传递效率为_____________。
(3)生态系统能量流动的主要特点是________________。人类研究生态系统中能量流动，可以实现对能量的________________，从而大大提高能量的利用率。
(4)生态系统的物质循环与能量流动具有不同的特点，在物质循环中，无机环境中的物质可以被生物群落______________________。
【答案】（1）生产者；②③④；①
（2）组成成分（或生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量）；营养结构（或“食物链和食物网”）；鼠同化（或“（被）鼠同化”等）；15%
（3）单向流动、逐级递减；多级利用
（4）反复利用（或“循环利用”）
【解析】
【分析】
本题结合图示主要考查生态系统的结构和功能，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
【解答】
（1）图Ⅰ中，从生态系统的组成成分分析，乙属于生态系统中的生产者；碳元素进入无机环境的途径是②③动植物的呼吸作用和④分解者的分解作用，能量进入群落的主要途径是①光合作用。
（2）生态系统的结构包括组成成分和营养结构。图Ⅱ中A表示鼠同化的能量。若鼠摄入能量为2.2×109kJ，A中能量为1.6×109kJ，狼同化能量为2.4×108kJ，则该生态系统中鼠到狼的能量传递效率为。
（3）由图Ⅱ可以总结出生态系统能量流动的主要特点是单向流动、逐级递减。人类研究能量流动，可以实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
（4）生态系统的物质循环与能量流动具有不同的特点，在物质循环中，无机环境中的物质可以被生物群落反复利用。
9.下图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值。
请据图作答。
(1) 图甲中，m1、m2表示的能量形式依次为____________。通常情况下，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ，主要原因是__________________。
(2) 图乙中，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示______________________________，C表示___________________________________。
(3) 由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是________________________。
【答案】（1）太阳能(或生产者同化固定的能量)、热能(或呼吸作用散失的热量)；营养级高，可利用能量少
（2）营养级Ⅱ同化固定的能量；用于生长、发育和繁殖的能量
（3）单向流动，逐级递减
【解析】
【分析】
本题考查生态系统的能量流动相关知识，意在考查考生识记所学知识要点的能力和识图分析能力。理解能量流动的概念、过程、特点是解题的关键。
【解答】
（1）图甲中m1表示太阳能，m2表示呼吸作用散失的热能。营养级Ⅳ为最高营养级，因为营养级高，可利用能量少（或营养级高的物种，往往体型较大），所以通常情况下，该营养级的生物个体数量一般远远少于营养级Ⅲ。
（2）图甲中营养级II为初级消费者，若A表示初级消费者所摄入的全部能量，则其B表示II同化固定的能量，C表示II用于生长、发育和繁殖的能量，D表示II呼吸散失的能量，F为II流入下一营养级的能量，E表示流入分解者的能量。
（3）由图乙可以总结出生态系统的能量流动具有单向流动，逐级递减的特点。
题组C 培优拔尖练
一、 单项选择题
1.下列关于能量流动的叙述，正确的是（ ）
A. 动物同化的能量中包括其粪便中的能量
B. 生产者能将约10%的太阳能转化为化学能
C. 相同条件下恒温动物的体重净增长低于变温动物消费者
D. 营养级具有的能量与该消费者的平均体重成正相关
【答案】C
【解析】解：A、动物的摄入能中包括同化能与方便中的能量，A错误；
B、生产者的固定的太阳能远低于太阳辐射的能量，即远低于10%的太阳能转化为化学能，B错误；
C、与变温动物相比，恒温动物需要消耗更多的能量维持体温，所以细胞呼吸消耗的能量多，有机物的积累量较少，所以恒温动物的体重竞争中值一般低于变温动动物，C正确；
D、营养级具有的能量与该消费者的平均体重没有直接关系，D错误。
故选：C。
能量流动的特点：单向流动、逐级递减。
一个营养及所同化的能量一部分被自身的呼吸所消耗，另一部分用于自身的生长发育繁殖等生命活动，而用于自身的生长发育繁殖的能量又会被下一营养级同化、被分解者分解等。
因此一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
本题主要考查生态系统的能量流动，意在强化学生对生态系统能量流动的相关知识的理解与运用。
2.某地在建设池塘时，设计了如图所示的食物网，鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层。关于该池塘生态系统的叙述，错误的是（ ）
A. 鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者
B. 消耗等量藻类时，鳜鱼的生长量少于鲢鱼
C. 通气可促进水体中生物残骸分解为无机物
D. 藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量
【答案】D
【解析】
【分析】
本题结合图解，考查生态系统的结构和功能，要求考生识记生态系统的组成成分，掌握各组成成分之间的关系，掌握能量传递的特点，能结合所学的知识准确答题。
图中食物网共有4条食物链，分别是藻类→鲫鱼→鳜鱼，藻类→水蚤→鲫鱼→鳜鱼，藻类→鲢鱼，藻类→水蚤→鲢鱼。
【解答】
A、鲫鱼在食物链藻类→鲫鱼→鳜鱼中是初级消费者，在食物链藻类→水蚤→鲫鱼→鳜鱼中是次级消费者，A正确；
B、鳜鱼的营养级高于鲢鱼，所以消耗等量藻类时，鳜鱼的生长量少于鲢鱼，B正确；
C、通气后，分解者的有氧呼吸增强，所以可促进水体中生物残骸分解为无机物，C正确；
D、能量流动是逐级递减的，藻类固定的能量大于流入次级消费者的能量，D错误。
故选D。
3.图11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（ ）
图11
A. Ⅰ是初级消费者 B. Ⅳ为分解者
C. E1为太阳能，E2为热能 D. 能量可在食物链中循环利用
【答案】C
【解析】生态系统的能量金字塔是由生产者和各级消费者构成的，不包括分解者，生产者位于金字塔的底层，所以A、B错。能量在食物链中流动是不循环的，不能循环利用，D错。E2为生产者和各级消费者呼吸作用释放出的热能，E1为太阳能。
4.下图所示为生态系统中能量流动部分示意图，①②③④各代表一定的能量值。下列各项中正确的是（）
A. 一般情况下，能量金字塔可以倒立
B. ①表示流经生态系统内部的总能量
C. 从能量关系看，②=③+④
D. 能量流动过程中，恒温动物的体重净增长比变温动物的少
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查生态系统中的能量流动，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。
【解答】
A.一般情况下，能量金字塔不可以倒立，A错误；
B.①表示流入初级消费者的能量，生产者固定的总能量为流经生态系统的总能量，B错误；
C.②表示流入次级消费者的能量，流入次级消费者的能量被自身呼吸消耗一部分，另一部分用于自身的生长、发育、繁殖等，这部分能量可流入下一营养级或被分解者利用，所以②＞③+④，C错误；
D.能量流动过程中，由于恒温动物在维持体温的过程中损耗的能量较多，所以恒温动物的体重净增长比变温动物的少，D正确。
故选D。
5.如图为能量流动示意图，其中a1是流入第一营养级的总能量，相关说法正确的是（ ）
A. 第一营养级传递给分解者的总能量是a4+a7
B. 能量散失a3，可以再被生物同化利用
C. a1、a2、a3、a6中的能量都以稳定化学能的形式存在
D. 第一营养级和第二营养级之间能量传递效率是a6÷a2
【答案】A
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题结合生态系统的能量流动示意图，考查生态系统的功能，重点考查生态系统的能量流动，要求考生识记能量流动的过程及特点，掌握能量传递效率的相关计算，再结合图中信息准确判断各选项。
【解答】
A.图中的a7是第二营养级粪便中的能量，该能量并没有被第二营养级同化，因此仍然属于生产者（第一营养级）流向分解者的能量，因此第一营养级传递给分解者的能量是a4+a7，A正确；
B.能量散失a3都以热能的形式散失，该能量不能再被生物同化利用，B错误；
C.a3为散失的能量，最终都是以热能的形式散失，C错误；
D.题干中看出，a1是流入第一营养级的总能量（即第一营养级同化的总能量），而第二营养级同化的能量为a6，因此能量传递效率=a6÷a1，D错误。
故选A。
6. 下图为某草原生态系统部分能量流动示意图，相关叙述正确的是( )
A. 流入该生态系统的总能量是草固定的太阳能
B. 能量流动的过程总是伴随着物质循环，二者同时进行
C. 若图中X代表呼吸作用散失的热能，则X4>X3>X2>X1
D. 草食性动物和肉食性动物①之间数量的变化呈正反馈调节
【答案】B
【解析】解：A、流入该生态系统的总能量是所有生产者固定的太阳能，A错误；
B、食物链和食物网是能量流动的渠道，物质循环过程中总是伴随着能量流动，二者同时进行，B正确；
C、在食物链中流动的能量具有单向流动，逐级递减的特点，图中X代表呼吸作用散失的热能，则X1＞X2＞X3＞X4，C错误；
D、能量流动具有能量金字塔特点，但数量不呈正相关，故食性动物①和②之间数量的变化不呈正相关，D错误。
故选：B。
能量流动的特点：
1、单向流动：能量流动只能沿食物链由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不能循环流动；同时各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。
2、逐级递减：输入到某一营养级的能量中，只有10%～20%的能量能够传递到下一营养级。
本题考查的是生态系统结构和功能的相关知识，属于考纲综合运用层次的要求，难度适中。考生要能够通过图解判断营养级数，并能够计算简单的营养级之间的能量流动。
7.某人对某一湖泊进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查，下表是调查结果。表中的①、②、③、④分別表示不同的营养级，⑤为分解者。GP表示生物同化作用所固定的能量，NP表示生物体储存的能量（NP =GP—R），R表示生物呼吸消耗的能量。下列叙述中不正确的是 （）
GP
NP
R
①
15.91
2.81
13.10
②
871.27
369.69
501.58
③
0.88
0.34
0.54
④
141.20
62.07
79.13
⑤
211.85
19.26
192.59
A. 生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③
B. 能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率约为5.5%
C. 若本生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则有机物的总量会增多
D. ④营养级GP的去向中，未被利用的能量有一部分残留在该营养级的粪便中
【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要考查生态系统的能量流动这一知识点，属于理解应用水平，本题的解题关键是根据各营养级的同化量大小确定食物链.
【解答】
A、根据能量流动的特点:单向流动，逐级递减，则②是生产者，④是初级消费者，①是次级消费者，③是三级消费者，则食物链为②→④→①→③，A正确;
B、能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率0.88/15.91x100%=5.5%，B正确;
C、由于系统总呼吸量( 13.10+501.58+0.54+79.13+192.59)=786.94,小于系统的能量输入(光合作用固定总能量871.27)，故若该生态系统维持现在能量输入、输出水平，则有机物总量会增加，C正确;
D、④初级消费者GP的去向中，不包括自身的粪便，自身的粪便属于生产者的GP，D错误.
故选D.
8.在某生态系统中，能量由贝类流向水禽、鱼类的过程中，能量的去向如图所示，下列有关叙述错误的是( )
A. B表示贝类用于生长发育和繁殖的能量
B. C表示贝类的次级生产量，它在某一时刻前的积累量为此时贝类的生物量
C. 水禽、鱼类的粪便量(F—G)属于贝类流向分解者的能量
D. 能量由贝类流向水禽、鱼类的传递效率表示为G/B
【答案】A
【解析】
【分析】
本题结合图解，考查生态系统能量流动相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
【解答】
A.根据摄入量=同化量+粪便量，B表示贝类同化量，除了用于自身生长发育和繁殖外，还有呼吸等散失的能量，A错误；
B.C表示贝类用于生长发育和繁殖的能量即贝类的次级生产量，它在某一时刻前的积累量为此时贝类的生物量，B正确；
C.水禽、鱼类的粪便量等于水禽、鱼类的摄入量减去流入下一营养级的量，即F-G，属于贝类流向分解者的能量，C正确；
D.能量由贝类流向水禽、鱼类的传递效率可表示为G/B，D正确。
故选A。
9.如图I表示某生态系统的能量锥体图，图Ⅱ是将图I中的各营养级所含有的能量进行分类剖析，图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量（假设它不被下一营养级利用），e、e1、e2表示呼吸消耗量．下列分析正确的是（ ）
A. 每年流入这个生态系统的总能量是a+b+c+d+e
B. 该生态系统的净初级生产量等于b1+c1+d1+e1
C. 若P和Q1，同化作用固定能量分别为480 J/（cm2•a）和72 J/（cm2•a）；生物体内贮存的能量分别为200 J/（cm2•a）和24 J/（cm2•a），则从P传递到Q1的效率为15%
D. 图Ⅱ中Q2的b2和d2分别表示未被Q2利用的能量和流入分解者的能量
【答案】C
【解析】解：A、b+c+d+e为生产者固定的能量，即本年度流入该生态系统的总能量；A错误．
B、净初级生产量就是总初级生产量扣除掉生产者呼吸消耗所剩余的部分，则生态系统的净初级生产量等于b1+c1+d1；B错误．
C、能量传递率=下一营养级固定的能量/上一营养级固定的能量×100%=15%；C正确．
D、图Ⅱ中Q2的b2和d2表示未被下一营养级利用的能量和流入分解者的能量；D错误．
故选C．
由图可知，每个营养级的能量去路包括四项：1．自身呼吸作用消耗（题中已知为e、e1、e2）；2．被下一营养级利用（c，c1等）；3．被分解者分解（b和d之一）；4．未利用（b和d之一）．
本题考查能量流动的相关知识，提升了学生获取图示信息、审题能力以及实验知识，注重学生的重点知识的过关．
二、识图作答题（本大题共3小题，共36.0分）
10.图1是某生态系统部分生物关系示意图。
请回答下列问题：
（1）生态系统最基本的生物成分是______。图1由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中，杂食性鸟分别处于第______营养级。
（2）从图1所示的营养关系分析，属于分解者的有______。有机碎屑被彻底分解产生的______（至少写出两类）等供生态系统循环利用。
（3）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。
（4）下列属于该区域东亚飞蝗种群基本特征的有______（填序号）。
①空间分布②迁入率③互利共生④物种丰富度⑤种群密度
（5）图2是图l生态系统中某两个营养级（甲、乙）的能量流动示意图，其中a～e表示能量值。乙粪便中食物残渣的能量包含在______（填图2中字母）中，乙用于生长、发育及繁殖的能量值可表示为______（用图2中字母和计算符号表示）。
【答案】生产者 二、三、四 大型真菌、跳虫 无机盐、CO2、H2O 水平 ①②⑤ c a-b
【解析】
【解答】
（1）在生态系统中，生产者是自养生物，主要是绿色植物。生产者可以通过光合作用，把太阳能固定在它们所制造的有机物中，太阳能变成化学能从而可以被生物所利用，因此生产者可以说是生态系统的基石，是生态系统的主要成分。杂食性鸟以草本植物等生产者为食处于第二营养级，以蝗虫为食处于第三营养级，以蜘蛛为食处于第四营养级。
（2）生态系统的分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，图1中的大型真菌和跳虫属于分解者，它们可以将有机碎屑分解成CO2、H2O和无机盐被生产者重新利用。
（3）群落的水平结构是指由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响因素，不同地段上往往分布着不同的种群。乔木的遮挡程度不同，造成了光照强度的不同，使不同地段上分布的生物种类和数量有一定差异，体现了群落具有水平结构。
（4）种群特征包括数量特征和空间特征。种群的数量特征有：种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、性别比例、年龄组成。种群的空间特征即种群的空间分布，包括均匀分布、集群分布、随机分布。因此①②⑤属于东亚飞蝗种群的基本特征，而③④属于群落水平上研究的问题。
（5）乙粪便中的能量属于乙的摄入量，但是为乙没有消化、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包含在c中。乙同化的能量一部分用于呼吸消耗，一部分用于自身生长、发育、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、发育、繁殖的能量为a-b。
故答案为：（1）生产者 二、三、四
（2）大型真菌、跳虫 无机盐、CO2、H2O
（3）水平
（4）①②⑤
（5）c a-b
【分析】
图1为某生态系统的部分生物关系图，其中草本植物、乔木为生产者，蝗虫、蜘蛛、杂食性鸟为消费者，大型真菌、跳虫为分解者。
图2是生态系统中某两个营养级的能量流动示意图，a表示乙的同化量，e、b分别表示甲、乙呼吸作用散失的能量，c、d分别表示甲、乙流向分解者的能量。一般来说，流入某一营养级的能量在足够长的时间内的去路可以有三条：（1）自身呼吸消耗（2）流入下一营养级（3）被分解者分解。
本题考查了种群、群落、生态系统的相关知识。任何一个生态系统都具有一定的结构和功能。生态系统结构主要包括组成成分、营养结构（食物链和食物网）两个方面；生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。
11.能量流动是生态系统的三大功能之一。请回答下列问题：
（1）生态系统的另外两大功能是______。
（2）生产者利用______能，通过______作用，将CO2和H2O合成有机物并储存能量，这些能量是流经生态系统的总能量。
（3）分解者同化的能量______（填“能”或“不能”）流向生产者；生产者不同于分解者的能量去向是______；与其他营养级的生物相比，最高营养级生物同化的能量的去向中不包括______。
（4）如图所示的生态系统中，第一营养级到第二营养级的能量传递效率______（填“大于”“小于”或“等于”）7.6%。
【答案】物质循环和信息传递 光能或（无机化学反应释放的）化学 光合作用或化能合成 不能 流向下一营养级 流向下一营养级 大于
【解析】解：（1）生态系统的三大功能是能量流动、物质循环和信息传递。
（2）生产者绿色植物或其它光合细菌利用（太阳）光能，通过光合作用将CO2和H2O合成有机物并储存能量，生产者如硝化细菌等利用（无机化学反应释放的）化学能，通过化能合成作用，将CO2和H2O合成有机物并储存能量，这些能量是流经生态系统的总能量。
（3）由于能量流动是不可逆的，分解者同化的能量不能流向生产者；由于分解者不会与其它生物构成捕食关系，因此生产者不同于分解者的能量去向是流向下一营养级；与其他营养级的生物相比，最高营养级生物同化的能量的去向中不包括流向下一营养级。
（4）图所示的生态系统中，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为第二营养级（甲和乙）的同化量与第一营养级（水草、藻类）的同化量的百分比，已知乙的同化量/水草、藻类的同化量×100%=×100%=7.6%．所以第一营养级到第二营养级的能量传递效率大于7.6%。
故答案为：（1）物质循环和信息传递
（2）（太阳）光能或（无机化学反应释放的）化学 光合作用或化能合成
（3）不能 流向下一营养级 流向下一营养级
（4）大于
能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。流经生态系统的总能量是生产者固定的能量，生产者可通过光合作用或化能合成作用等方式，固定太阳能或化学能。对于第一营养级（绿色植物）来说能量来源光合作用固定的太阳能，其能量去向主要有：呼吸作用、未利用、分解者分解作用、传给下一营养级。对中间营养级来说，与第一营养级不同的是能量来源于上一营养级，对最高营养级来说，不会有传给下一营养级的能量。能量传递效率是指在相邻的两个营养级间的传递效率。
本题考查生态系统的能量流动，考查学生对能量流动过程、特点的理解。本题易错点为能量的传递效率，能量传递效率是指营养级之间的能量传递效率，不是种群之间的能量传递效率。
12.某科研小组在研究几十年前种植的防风固沙乔木林时，发现乔木受到天牛啃食后，会产生一种有毒的苦味物质使该天牛的幼虫死亡，但少数天牛变异产生抵抗该化学物质的能力，乔木分泌的苦味物质毒性增强且化学成分与之前有变化。甲乔木还能释放另一种物质吸引天牛的天敌寄生蜂，此蜂将卵产在天牛体内，发育过程吸收其养分，鸟类丁、戊等也能捕捉天牛。回答下列相关问题。
(1)乔木称为该群落的________。该群落中体现的种间关系有________。乔木产生有毒苦味物质毒杀天牛幼虫和天牛能抵抗这种物质是两者相互选择，长期________的结果。
(2)如图是乔木甲与天牛乙的部分能量流动示意图。F+H+G表示的含义是________。J中的能量属于________的同化量。
(3)调查该乔木林(100hm2)中鸟类丁的种群密度时，第一次捕捉丁和戊共300只，其中100只是丁；第二次捕捉丁和戊共420只，有140只是戊，有标记的丁有2只，在该乔木林中丁的种群密度是________。
【答案】（1）优势种；捕食、竞争、寄生；共同进化
（2）天牛乙用于自身生长、发育和繁殖的能量；乔木甲
（3）140只/hm2
【解析】
【分析】
本题考查优势种概念的理解、种间关系、共同进化、种群密度调查及能量流动的相关知识，考查考生的综合分析能力。
注意能量流动图解中能量的去向和含义，摄入量=同化量+粪便中的能量，而粪便中的能量属于上一营养级同化的能量。同化量=用于自身生长、发育和繁殖的能量+呼吸消耗的能量。
【解答】
（1）少数种类生物凭借自己力量的大小、数量和生产力对群落产生重大影响，这样的种类为群落中的优势种，表现为个体数量多，占有竞争优势，据题干信息，该群落为乔木林，说明乔木的量最大，因此为群落中的优势种；天牛啃食乔木，存在捕食关系，蜂卵寄生在天牛幼虫中，存在寄生关系，鸟类丁、戊捕食天牛，二者存在竞争关系；乔木产生有毒苦味物质毒杀天牛幼虫和天牛能抵抗这种物质是两者相互选择，长期共同进化的结果。
（2）总光合作用A属于乔木甲的同化量，B表示的是乔木甲呼吸作用散失的能量，E表示流入天牛乙的能量，即被天牛乙同化的能量，其中F+H+G表示天牛乙用于自身生长、发育和繁殖的能量；J中的能量是天牛乙的粪便中的能量，属于上一营养级的同化量，即乔木甲的同化量。
（3）第一次捕捉丁100只都做标记，第二次捕捉丁为420-140=280只，有标记的丁为2只，则丁的种群数量=280×100÷2=1400只，因此其种群密度为1400÷100=140只/hm2。
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