1、生态系统中的能量流动生态系统中的能量流动 学考达标 知识点一 能量流动的一般过程 1生态系统的能量流动是指( ) 能量输入 能量传递 能量储存 能量转化 能量散失 A B C D 答案 C 解析 生态系统的能量流动是指生态系统中的能量输入、传递、转化和散失的过程。 2 在由草、 兔、 狐组成的一条食物链中， 兔经同化作用所获得的能量， 其去向不应该包括( ) A通过兔的呼吸作用释放的能量 B通过兔的粪便流入到分解者体内的能量 C通过狐的粪便流入到分解者体内的能量 D流入到狐体内的能量 答案 B 解析 兔经同化作用所获得的能量，有 2 条去路：一是通过呼吸作用以热能的形式释放；二 是用于兔自身的
2、生长、发育和繁殖，然后被下一个营养级即狐摄入和被分解者分解利用，但 应注意的是狐摄入后，未被消化的以粪便形式排出的部分，是属于兔的能量，而不是狐的能 量。兔的粪便中的能量应属于生产者的能量。 知识点二 能量流动的基本特征 3在一个生态系统中，已知初级消费者与次级消费者的个体数分别为 N1、N2，个体平均重 量分别为 M1、M2，则下列关系式正确的是( ) AN1 M1N2 M2 BN1 M1N2 M2 CN1 M1N2 M2 DN1 M1N2 M2 答案 A 解析 能量流动是逐级减少的，生物量可以代表能量值，所以 N1 M1N2 M2。 4.如图为生态系统能量流动的部分图解，代表一定的能量值。
3、下列相关叙述中，正确的是 ( ) A生态系统的能量流动是循环进行的 B能量在沿食物链流动时逐级减少 C次级消费者属于第二营养级 D图中代表呼吸作用所消耗的能量 答案 B 解析 生态系统的能量只能单向流动，不能循环，故 A 错误；能量流动的特点之一就是沿食 物链流动时逐级减少，故 B 正确；次级消费者属于第三营养级，故 C 错误；代表被分解者 分解的生产者的遗体和残骸中所含有的能量，故 D 错误。 5以下关于生态系统的能量流动的叙述中，哪一项是不正确的( ) A能量流动是单向的、不循环的 B食物链越短，可供最高营养级消费者获得的能量越多 C初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少 D营养级越多，
4、散失的能量越多 答案 C 解析 次级消费者获得的能量为初级消费者总能量的 10%20%。初级消费者越多，向下可 传递的能量也就越多，因此次级消费者获得的能量也越多。 知识点三 研究生态系统中能量流动的意义 6. 稻田里，农民要拔掉稗草；鱼塘中，人们要不断清除肉食性的“黑鱼”，用生态学的观点 看，这是为了( ) A保持生态平衡 B保持生物群落的单一性 C调整生态系统能量流动方向 D使物质能够尽快地循环流动 答案 C 解析 稻田中水稻与稗草构成竞争关系，除去杂草(稗草)，可使能量尽可能多地流向水稻； 鱼塘中清除更高营养级的肉食性“黑鱼”，可使能量尽可能多地流向养殖鱼类。 7根据生态系统的结构和功能
5、，下列叙述错误的是( ) A“桑基鱼塘”生态系统与普通水稻生态系统相比实现了能量多级利用 B人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能 C水产养殖业，为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链长的鱼类为养殖对象 D营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少 答案 C 解析 “桑基鱼塘”是人工建立的良性生态系统，实现了能量的多级利用，A 正确；由于人 工鱼塘中高密度饲养鱼，需要投入大量的饲料，因此人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量 往往大于生产者所固定的太阳能， B 正确； 能量是单向流动、 逐级递减的， 所以水产养殖时， 为充分利用生产者所固定的太阳能，应缩
6、短食物链，减少能量的浪费，因此应多养殖植食性 鱼类，C 错误；由于食物链的富集作用，营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多， 由于能量逐级递减，营养级越高的生物从生产者获得的能量越少，D 正确。 高考提能 8如图表示一般生态系统的结构模式图，在不考虑物质的输入和输出情况下，下列说法正确 的是( ) A能量主要是以太阳能的形式输入生态系统 B组分 1、2、3 分别代表生产者、消费者和分解者 C在一个幼苗茁壮成长的农田生态系统中能量的输出量和输入量相等 D如果组分 1 是生产者，那么组分 1 代表的是绿色植物 答案 A 解析 地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳能，A 项正确；太阳能
7、被生产者 通过光合作用转化为有机物中的化学能，生产者除了绿色植物之外，还有能进行化能合成作 用的硝化细菌等生物，D 项错误；组分 1、2、3 分别代表生产者、分解者和消费者，B 项错 误；农田生态系统中由于部分能量被固定在植物的有机物中，因此输出量和输入量不相等， C 项错误。 9如图为某生态系统能量流动示意图单位：J/(cm2 a)，以下分析不正确的是( ) A甲的数值是 1 250 J/(cm2 a) B乙到丙的林德曼效率为 15% C每一营养级的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用 D乙的个体数目一定比甲少 答案 D 解析 一般情况下，随着营养级的增加，动物个体的数量会减少，个体的体积会增大
8、，但是 也存在特殊情况，例如树上的昆虫与树之间的关系。 10下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果。表中的分别表示不同 的营养级，为分解者。GP 表示生物同化作用固定的能量，NP 表示生物体储存的能量(NP GPR)，R 表示生物呼吸消耗的能量，下列有关叙述正确的是( ) 单位：102 kJ(m2 a) GP NP R 15.91 2.81 13.10 871.27 369.69 501.58 0.88 0.34 0.54 141.20 62.07 79.13 211.85 19.26 192.59 A.生态系统能量流动的渠道可能是 B能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率约为
9、5.5% C若该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营养级 GP 的去向中，未被利用的能量有一部分残留在自身的粪便中 答案 C 解析 根据题干信息，为分解者，不参与食物链构成。GP 表示生物同化作用固定的能量， 即流经每一营养级的总能量， 根据、 、 、 的 GP 值可判断食物链应为； 则能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率为(15.91/141.20)100%11.3%；该生态 系统输入的总能量即生产者固定的能量(中的 GP)，输入生态系统内的能量最终在生产者、 消费者和分解者的呼吸作用过程中以热能形式散失， 因此输出的总能量为五部分的R值之和， 据两数据的比
10、较可知，输入的能量多于输出的能量，因此有机物总量会增多；消费者产生的 粪便中含有的能量属于它的上一营养级生物同化的能量。 11据图判断，下列叙述不正确的是( ) A食用菌也利用了农作物通过光合作用储存的能量 B每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益 C由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低 D由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染 答案 C 解析 通过巧接食物链，实现了对能量的多级利用，能量利用率提高。 12.如图为某生态系统能量流动的过程图解，请据图回答下列问题： (1)图中的箭头_是不应存在的(填序号)。 (2)流经该生态系统的总能量是_，初级消费者自身生命活动所消耗的
11、能量是 _(填序号)。 (3)食草动物排出的粪便中仍含有部分能量，这部分能量被分解者所利用的过程应属于箭头 _。 (4)图中生物构成的食物链有_个营养级，属于第三营养级的是_。 (5)图中所指的是_，E 代表的成分是_。 (6)中的能量大约只有中能量的_。 (7)生态系统能量流动的特点是_。 答案 (1) (2) (3) (4)四 C (5)生产者呼吸消耗的能量 分解者 (6)10%20% (7)单向流动、逐级减少 解析 (1)从图解可知 E 为分解者，生产者不能从分解者中获得能量，故箭头不应存在。(2) 流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，初级消费者自身呼吸消耗的能量为 。(3)
12、食草动物的粪便中残留的能量并未流入初级消费者，仍属于生产者的残遗物，它被分 解者利用的箭头为。 (4)食物链一般是捕食链， 图中食物链为 ABCD， 共四个营养级， 属于第三营养级的生物为 C。(5)为生产者呼吸消耗的能量，E 为分解者。(6)中的能量约 为的 10%20%。(7)生态系统能量流动的特点为单向流动、逐级减少。 13下图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中、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 ag 表示能量值的多少。请据图回答问题： (1)图甲中，m1、m2表示的能量形式分别为_、_。通常情况下，位于
13、营养 级的生物个体数量一般远远少于的，主要原因是_ _。 (2)图乙中，若 A 表示图甲中营养级所摄入的全部能量，则 B 表示_，C 表示_。 若图甲中营养级所固定的太阳能总量为 y， 则营养级、间的林德曼效率是_(用图中所给字母的表达式表示)。 (3)由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是 _ _。 (4)若图甲营养级、各有一种生物甲、乙、丙，构成的食物关系如右图。其中，甲能 量中比例为 X 的部分直接提供给丙，则要使丙能量增加 A kJ，至少需要消耗甲的能量为 _ kJ(用所给字母的表达式表示)。 答案 (1)太阳能(或同化固定的能量) 热能(或呼吸作用散失的热量) 营养级越高， 可
14、利用能 量越少，而且营养级高的物种，往往体型较大 (2)同化固定的能量 用于生长、发育和繁殖的能量 b/y100% (3)单向流动，逐级减少 (4)25A/(14X) 解析 (1)m1表示流入该生态系统的能量，这部分能量是太阳能或同化固定的能量，m2表示 从该生态系统散失的能量，即热能或呼吸作用散失的热量。由于能量在传递过程中是逐级减 少的，则营养级越高的生物，可利用能量越少，所以个体数量也越少。(2)若 A 表示图甲营养 级所摄入的全部能量，则 B 表示同化固定的能量，C 表示用于生长、发育和繁殖的能 量。若图甲中营养级所固定的太阳能总量为 y，而图乙中营养级同化固定的总能量为 b， 因此营
15、养级、间的林德曼效率是 b/y 100%。(3)生态系统能量流动的主要特点是单向流 动， 逐级减少。 (4)假设至少需要消耗甲的能量为 a， 则甲中直接提供给丙的能量为 a X 20%， 由甲经过乙传递给丙的能量为 a (1X) 20% 20%， 根据题干中的条件可知： a X 20%a (1 X) 20% 20%A，因此 a25A/(14X)。 个性拓展 14非洲某草原生态系统有如下食物网： (1)当这个草原生态系统处于平衡状态时，输入系统的能量_输出系统的能量； 生态系统输出的能量形式是_。 (2)已知在人类干预作用前，这个草原生态系统处于平衡状态，此时这块草原的生产者固定的 太阳能为 3
16、00 万千焦。按 10%的传递效率进行能量流动，设一种生物被下一个营养级各种生 物平均摄食， 此时狮群获得的能量正好维持一个种群的生存。 这时狮群获得的能量是_ 万千焦。 (3)后来由于人类活动的干扰，鼠类大量繁殖，种群密度大增。此时鼠类获取的能量占本营养 级的 2/3。其仍按 10%能量流动，其他生物量被下一个营养级各种生物平均摄食，计算人类 干预后，狮群能够获得的能量为_万千焦。如果狮群维持原有的种群数量继续生 存，狮子的捕食区域的面积应大约是原来的_倍。如果草原的面积有限，则预测狮 子种群的密度将会_。 答案 (1)等于或大于 热能 (2)1.11 (3)0.57 2 下降 解析 (1)
17、一个生态系统维持平衡，输入能量一定要大于或等于输出能量，否则生态系统将退 化或遭到破坏。(2)生产者固定的能量为 300 万千焦，则流入第二营养级羚羊、斑马、鼠的总 能量为 300 万千焦10%30 万千焦，平均分配每种生物获得 10 万千焦。狮子处于第三营 养级获得的能量为(10 万1/2 10%) 21 万千焦， 狮子处于第四营养级获得的能量为(10 万 1/210%10%)2 0.1 万 千 焦 ， 狮 子 处 于 第 五 营 养 级 获 得 的 能 量 为 10 万 10%10%10%0.01 万千焦，所以狮群获得的总能量为 1.11 万千焦。(3)鼠类获取的能 量占本营养级的 2/3，则鼠获得能量为 30 万 2/320 万，则羚羊与斑马获得的能量各为 5 万，然后计算得到狮群获得总能量为 0.50.050.020.57 万千焦。由于狮群要维持原来的 种群数量继续生存仍需要大约 1.11 万千焦的能量，故捕食面积应接近原来的 2 倍。
