第30讲 生态系统的结构与能量流动

生态系统与生态环境的保护

第30讲生态系统的结构与能量流动

考试说明1.生态系统的结构(IL

2.生态系统中能量流动的基本规律及应用(II)。

□考点一生态系统的结构口

1.生态系统的概念:由与相互作用而形成的统一整体。地球上最

大的生态系统是.

2.生态系统的组成成分

非生.物的

生物群落中物质和能量

物

的______

质和能量

主要制造，储存能

生产

是量,为消费者提供食物和

者

栖息场所

生加快生态系统

主要

物消渤的;对植物的传

指异养

群者粉、种子传播等具有申装

落作用

将动植物遗体和动物的

营.

分解排遗物分解成.

生活的

者返回到无机环境中，供生

生物

产者重.新利用

3.生态系统的营养结构

(I)食物链

①概念:生态系统中各生物之间由于关系形成的一种联系。

②特点:为第一营养级，消费者所处营养级不固定，一般不会超过5个营养级。

(2)食物网

①概念:在•个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。

②特点:同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的。

理性思维

［模型与建模］如图10-30-1为生态系统中各成分的关系模式图，请分析回答：

图10-30-1

(1)根据双向箭头A—D,可确定两者肯定是o

(2)根据箭头指向判断各成分：

①A有三个箭头指出，应为;

②D有三个箭头指入，应为

③B和C中是分解者.判断依据是。

1.生态系统中四种成分的关系

图10-30-2

(1)非生物的物质和能量是生态系统的生物群落中物质和能量的最终来源。

(2)生产者主要通过光合作用把太阳能转变为化学能，固定在有机物中,从而被生物所利用。

(3)从理论上讲，消费者的活动不会影响生态系统的根本性质。

(4)如果•个生态系统中没有分解者，动植物的遗体和动物的排遣物就会堆积如山性态系统就会崩溃。

(5)由图示可知四种成分的关系：

①基础:非生物的物质和能量。

②桥梁:生产者、分解者。

③主导（基石）:生产者。

2.对生态系统成分的理解误区及特例

误区特例

细菌都是硝化细菌是自养生物，属于生产者;寄生

分解者细菌属于消费者

蚯蚓、蜕螂等及某些种类F勺软体动物是

动物都是

以动植物残体为食的腐生动物.属于•分解

消费者

者

生产者都

蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生

是

产者，应该说生产者主要是绿色植物

绿色植物

植物都是兔丝子等一些寄生植物首寄生生活，属

生产者于消费者

3.生态系统营养结构的分析

⑴图例

图10-30-3

（2）分析

①每条食物链的起点都是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级，分解者不出现在食

物链（网）中。

②一种生物在某一•食物链中的营养级别=消费者级别+1。

③同一种消费者在不同食物便中，可以占有不同的营养级，如狼分别是第三、第四营养级。

④在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如狼和狐既是捕食关系，又是竞争关系。

角度1考查生态系统组成成分的分析

1.下列有关生态系统成分的叙述,正确的是（）

A.自养生物都属于生产者,都可以进行光合作用，把无机物转变成有机物

B.动物都是消费者,其中食草动物为初级消费者

C.分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分

D.非生物的物质和能量是指阳光、水、空气、细菌等

2J2019.辽宁沈阳三模］在我国传统文化中有许多关于生物学知识的论述，下列叙述错误的是（）

A.“螟蛉有子，螺嬴负之”体现了生物之间存在互利共生关系

B.”远芳侵古道，晴翠接荒城”体现了群落次生演替的过程

C.“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理

D.“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米,虾米吃淤泥”描述的生.态系统中淤泥中的藻类属于第一营养级

角度2考查食物链利食物网的分析

3.［2019•郑州模拟］如图I0-3D-4为某生态系统的食物网，甲、乙、丙、丁、戊代表不同的生物，下列相

关说法正确的是（）

图10-30-4

A.该食物网由3条食物链组成

B.戊与丙的种间关系是捕食和竞争

C.从图中可以看出，戊占有三个营养级

D甲、乙、丙、丁、戊所代表的生物共同构成一个群落

4.某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调杳得知,该生态系统有4个营

养级，营养级之间的能量传递效率为10%~20%,且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能

种群甲乙丙丁戊

能量3.5612.8010.300.48226.50

回答下列问题：

（1）请在下框中画出该生态系统中的食物网。

（2）甲和乙的种间关系是；种群丁是该生态系统生物组分中的

方法技巧食物链（网）的构建

(I)依据捕食关系Illi线构建食物链(网)。先上升先下降者为被捕食者，后上升后下降者为捕食者，可以确定图中食物链

为乙T丙T甲。

图10-30-5

(2)数据(能量:值)以表格形式直接呈现，构建食物链(网)。下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调位结果，

表中A、B、C、D分别表示不同的营养级,Pg表示生物同化作用固定能量的总量。

营养级ABCD

Pg15.9870.71.9141.0

所以，根据能量多少和能量传递效率(10%~20%)可以确定食物链为BTD—ATC。

(3)数据以表格形式间接呈现(重金属、DDT等浓度)，构建食物链(网)。如某生态系统中生物体内残留有机汞的情况

如下表：

牛物体ABCDE

有机汞浓度(mg.L/)0.057().51680.39

图10-30-6

注意:本表直接呈现的是某生物体内的有机汞浓度,并非能量值。有机友存在生物富集现象，即随着营养级的博加.

汞浓度增加,两者在数值上呈正相关,所以从表中有机汞浓度的大小可挂知该生物营养级的高低，从而判断各生物能

量值的大小。其食物链(网)如图10-30-6。

(4)根据题干提供的各种图形信息构建食物链(网)。

图10-30-7

图①和图②都是以每个营养级中有机物多少为依据,图①中的食物链是丙T甲一乙T丁;图②中的食物链是丙一丁

一甲一乙;图③表示的是生态系统的物质循环图解,D是生产者,A是消费者,B是分解者c是无机环境,其中的食物链

是D—A。

角度3考查食物链或食物网中不同生物间数量变动制约关系

图10-30-8

5.如图10-30-8是某池塘生态系统中的两条食物链，大量捕捞花甦后，各种群数量将有所变化，下列能正

确反映短期内种群数量变化趋势的是()

A.绿藻上升B.白鞋下降

C.水蚤下降D,乌鱼上升

642019•河南新乡三模］某地草场中有如下食物链:牧草一野兔一鹰。如图10-30-9表示该食物链中各生

物的个体数量的相对值。下列有关分析错误的是()

图10-30-9

A.甲的个体数量、总能量都是最多的

B.乙的数量突增，短时间内物种丙的数量也会增加

C.丙表示鹰，该种群营养级高,所含能量较少

D.甲在不同地段、不同层次上的个体数量不同，主要是食物的原因

技法提炼食物网中生物数量变化的分析与判断

(I)食物链的第一营养级生物减少，相关生物都减少。

(2)“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着数量:增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定。

(3)“中间”营养级生物减少的情况，举例如下：

图10-30-10

若青蛙突然减少,则以它为食的蛇将减少.鹰过多捕食兔和食草鸟,从而导致兔、食草鸟减少，鹰不只捕食蛇•种生物,

它可以依旅其他食物来源维持数量法本不变。

J考点二生态系统的能量流动

I.概念理解

,源头:太阳能

画［流经生态系统的总能量:生产者

(途径:_______________

快通形式:有机物中的

邈一太阳能一有机物中的一热能

形式:最终以形式散失

过程自身呼吸作用

2.流入某一营养级能量来源和去路的分析

(I)第一营养级能量分析

图10-30-11

(2)消费者(除最高营养级)能量分析

图10-30-12

①某营养级摄入的能量=该营养级粪便中的能量+。

②某营养级的同化量=该营养级呼吸作用消耗的能量+

③某营养级用于生长、发育用繁殖的能量=未被利用的能量+

3.特点

(I)能量传递效率:相邻两个营养级之间的比值。

(2)特点:、逐级递减。

4.意义

(I)科学规划、设计人工生态系统，使能量得到。

(2)合理地调整生态系统中的，使能量持续高效地流向的部分。

理性思维

I」归纳与概括I某种金龟子专门以大象的粪便为食，那么大象这一营养级的能量是否传递给了金龟子?

为什么？

2,归纳与概拈］能量可以由生产者或消费者流向分解者，那么，分解者同化的能量能否被生产者或消费

者利用？试举例说明。

1.生态系统能量流动的过程

图10-30-13

(①生产者——太阳能

(②消费者一上一营养级同化的能量

(1)能量来源

(2)每一营养级能量的去向

①自身呼吸消耗,转化为其他形式的能量和热能。

②流向下一个营养级(最高营养级除外)。

③遗体、残骸等中的能量被分解者利用。

2.能量流动的特点

(1)单向流动

①能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转

的。

②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

①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。

②各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物利用的部分。

(3)相邻营养级间能量传递效率为10%〜20%

某一个营养级的同化量

能量传递效率=上一个营养级的同化量xlOO%

图10-30-14

①能量传递效率是营养级之间的能量传递效率。如图10-30-14中，不能说流入2的能量占生产者I固

定的能量的10%~20%;而是流入2、5、7的能量之和约为生产者1所固定能量的10%~20%。如果取极

限，那么流入2的能量可达到生产者I固定能量的20%。

②一般说来，能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%~2()%濡要注意的是10%~20%的能量传

递效率只是一个经验数据，有些生态系统的能量传递效率不在这个范围。

3.生态金字塔的类型及特点

项用能量金字塔数量金字塔.“物量金字塔

一般为正金

字塔,但有时也

会倒置，如成千

上万只昆虫生

正金字塔活在一棵大树一般为正金字塔

上

隼*

角度1考查能量流动过程的分析

1J2019.宁夏平罗中学月考］草T兔子T狐狸T狼为某草原上的一条食物链，下列关于该食物链的说法

中正确的是()

A.在此食物链中能量形式的转变顺序是化学能T光能T热能

B.兔子粪便中的能量不属丁•兔子的同化量,而属丁•草的同化量

C.当狐狸捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入了第二营养级

D.根据能量流动的特点，狼个体体内的能量少于狐狸个体体内的能量

2.如图10-30-15为能量流经某生态系统第二营养级的示意图［单位:J/(cnRa)］,据图分析，有关说法正确的

是()

图10-30-15

A.第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100J/(cm2.a)

B.该生态系统第一营养级同化的能量至少为400J/(cm2.a)

C.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%

D.该生态系统第三营养级同化的能量是15J/(cm2.a)

角度2考行能量流动特点及应用的分析

3.图10-30-16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)，卜列选项正确的是

()

图10-30-16

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/axl00%

C.在“草一兔一狼”这一食物链中,狼粪便中的能量属于d

D.缩短食物链可以提高能量传递效率

442019•湖北襄阳一调］某生态学家分别对一片玉米田、一片荒地和一个湖泊在单位时间内的光合作用

效率进行测定，测出的数据如下表(单位:kJ),请回答下列问题：

玉米田荒地湖泊

入射太阳能2019.0497.0111572.()

输入第一营养级的能

25.34.95II1.3

生产者的呼吸量8.40.9937.0

(1)太阳能的利用率最高的生态系统是，作出这一判断的依据是

⑵假如两个陆地生态系统的绿色植物固定了等量的太阳能，则(填“玉米田”或“荒地”)生态系

统具有较多的能量传递到下一个营养级。

(3)玉米山生态系统中，输入第一营养级的能量，除一部分用于生生者的呼吸作用以热能形式散失外，其

余能量用于。

(4)玉米与玉米田中的杂草之诃的关系是，从生态系统的能量流动角度阐述除草的原理

易错点拨能量流动中的两个“不同”

(1)生态系统中同化量和摄入量不同。

①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。

②摄入量是消费者摄入的能量洞化量=摄入量•粪便量。

(2)能量:传递效率与能量利用率不同。

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。

□历年真题明考向口

U20I9•全国卷III］我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和

黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是()

A.鹰的迁入增加了该树林中弹及其天敌的数量

B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者

C•庭的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节

D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向

2.［2019•全国卷H］下列有关生态系统的叙述，错误的是()

A.生态系统的组成成分中含有非生物成分

B.生态系统相对稳定时无能量输入和散失

C.生态系统维持相对稔定离不开信息传递

D.负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定

3.［2019•海南卷］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、转化和散失的过程

B.分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量

C.生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量

D.生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级

442019•全国卷IH］冻原生态系统因其生物的生存条件十分严酷而独具特色，有人曾将该生态系统所处

的地区称为“不毛之地回答下列问题：

(1)由于温度的限制作用，冻原上物种的丰富度较低。丰富度是指。

(2)与热带森林生态系统相比.通常冻原生态系统有利于土壤有机物质的积累，其原因

是O

(3)通常,生态系统的食物链不会很长，原因

是。

5.［2019•全国卷II］某生态系统总面积为250kn£假设该生态系统的食物链为甲种植物-乙种动物-

丙种动物，乙种动物种群的K值为1000头。回答下列问题：

(1)某次调查发现该生态系统中乙种动物种群数量为550头，则该生态系统中乙种动物的种群密度

为；当乙种动物的种群密度为时，其种群增长速度最快。

⑵若丙种动物的数量增加,则一段时间后,甲种植物数量也增加，其原因是一

(3)在甲种植物一乙种动物一丙种动物这一食物链中，乙种动物同化的能量(填“大于”“等于”或

“小于”)丙种动物同化的能量。

完成课时作业(三十)

拓展微课能量流动模型分析与计算

难点一能量流动模型分析

1.模型一拼图法分析某营养级能量的流向

图10-30-17

输入第一营养级的能量(Wi),被分为两部分：

一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A。,一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖

(BI+CI+D.)O而后一部分能量中，包括现存植物体的8、流向分解者的Ci、流向下一营养级的Di。

【典题示导】

1.［2019•四川德阳二诊］某同学绘制了如图10-30-18所示的能曼流动图解(其中W.为生产者固定的太

阳能)，下列叙述中不正确的是()

图10-30-18

A.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2)

B.由第•营养级到第二营养级的能量传递效率为DJ(AI+BI+G+DI)

C.流入初级消费者的能量为(A2+B2+C2)

D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减

2.下表是某营养级昆虫摄食植物后能量流动的情况，下列说法不正确的是()

昆虫储存

昆虫摄昆虫粪昆虫呼吸在有

项目

食量便量消耗量机物中能

量

能量/kJ41021013070

A.昆虫同化的能量中约有35%用于其生长、发育和繁殖

B.昆虫粪便量属于植物流向分解者能量的一部分

C昆虫储存在有机物中的能鼓属于未利用的能量

D.昆虫的前一营养级的能量至少有1000kJ

2.模型二关系图法分析某营养级的能量流向

(1)长期来看，流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路有三条:a.自身呼吸散失;b.流入

下•营养级(最高营养级除外);c.被分解者分解利用。(如图10-30-19)

图10-30-19

(2)在短期内,流入某•营养级的一定量的能量在•定时间内的去路有四条:a.自身呼吸散失;b.流入下-

营养级(最高营养级除外)；c.被分解者分解利用;d.未利用，即未被自身呼吸消耗,也未被下一营养级和分

解者利用。(如图10-30-20)

图10-30-20

【典题示导】

3.如图10-30-21是麻风树林中两个营养级的能量流动图解，已知麻风树的总能量为2其中字母代表了

能量，则下列叙述不正确的是()

图10-30-21

A.从麻风树输入下•营养级的能量传递效率为。力

B.c是第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量

C.d是指呼吸作用散失的能量

D.该图解中不包括非生物的物质和能量

4.如图10-30-22中A为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中I、II、HI、N分别代表不同的营养

级,mi、m2仅代表不同的能量形式。图B表示能量流经营养级H的变化示意图，其中”/•表示能量值的

大小。请据图作答：

图10-30-22

(1)图A中,m2表示的能量形式为，能进行次级生产的是o

(2)图B中，若甲表示图A中营养级II所摄入的全部能量，则e表示的能量，

用于营养级II生长、发育和繁殖的能量是(用所给字母表示)。若图A中营养级山所同化的总

能量为y,则营养级II、HI间的能量传递效率是X100%(用所给字母表示)。

(3)由图B可以得出生态系统的能量流动具有单方向的、和逐渐递减的特点。

难点二能量传递效率的相关“最值”和“定值”计算

1.能量传递效率的相关“最值”计算

(I)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杼越少。

具体计算方法如下：

知低营养级知高营养级

求高营养级求低营养级

获得需要

能选最短食物能选最长食物链、按

量最链、按x20%计算量最■H0%计算

多多

获得选最长食物需要选最短食物链、按

能链、按X10%计算能+20%计算

量最量最

少少

2.能量传递效率的有关“定值”计算

（I）已确定营养级间能量传递效率的,不能按“最值”法计算，而需按具体数值计算。例如,在食物链

A-B-CTD中,能量传递效率分别为“％、〃％、。％,若A的能量为M则D获得的能量为

Mx〃％x〃％xc%。

（2）如果是在食物网中，某•营养级同时从上•营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例

确定,则按照各单独的食物链进行计算后合并。

【典题示导】

5.如图10-30-23为一食物网。若要使丙体重增加x,已知其食用的动物性食物（乙）所占比例为”,贝！至少

需要的生产者（甲）的量为），,那么x与y的关系可表示为（）

图10-30-23

A.y=90〃x+1OxB.y=25ax+5x

C.y=20av+5.vD.y=10or+1Qv

6.图10-30-24中甲是某草原生态系统中碳循环模式图，图中A、B、C、D表示生态系统的成分，图乙为

其中部分营养结构。请据图回答：

图10-30-24

（1）若草固定的总能量为6.8x109口,食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3x10、kJ,则人最多能获得能量—

kJo

13

⑵若蛇取食鼠的比例由4调整到4从理论上分析，改变取食比例后蛇体重增加1kg,人能比原来多消重—

kg.（能量传递效率按20%计算）

易错提醒

（I）能量多级利用和逐级递减不是一回事,前者是通过能量的多级传递，每一级传递过程中都有能量流向对人有益的

部分:而逐级递减是指在不断逐级传递过程中2E•营养级获得能量都比前•营养级少。

（2）进行具体能量流动计算时切记“顺推”（即由“植物”下推）与“逆推”（即由高营养级前推）的计算，前者用“乘法二后者

用“除法”。

I.在分析生态系统的能量流动时经常涉及“输入量（输入到某一营养级的能量）”“摄入量'”,同化量”•粪便

量”等说法则下列说法中正确的是（）

A.某一营养级生物的摄入量即同化量

B.某一营养级生物的粪便量是该营养级生物同化量的一部分

C.输入到某一营养级的能量即该营养级生物的同化量

D.相邻两营养级生物中较高营养级与较低营养级生物的摄入量之比表示能量传递效率

2.图10-30-25是生态系统的能量流动图解,为能屈数值，下列有关叙述中正确的是（）

图10-30-25

A.蜕螂同化的能量属于第二营养级的能量

B.能量由第一营养级传递给第二营养级的传递效率为N/Mxl。。％

C.流经该生态系统的总能量为M,由初级消费者流向联螂的能量为Ns

D.M的去向之一是用于初级消费者的生长、发育和繁殖

3.科学家R.LSmiih研究了不同种类动物的能量变化情况，部分结果如下表所示。下列叙述不正确的是

（）

能量数值［Kcal/

摄取同化呼吸生产

（m2a）J量⑴量（A）S(R)量（P）

动物种类

收割蚁（植食）34.503).030.90.)0

小蜘蛛（肉食）12.6011.9010.01.90

盐沼蝗（植食）3.711.370.860.51

黄鼠（植食）5.603.803.690.11

A收割蚁只有不到1%的同化量用于自身生长、发育和繁殖等生命活动

B.占盐沼蝗摄入食物63%的未同化量可被分解者所利用

C黄鼠的生长效率(P/A)较低的原因是呼吸消耗的能量较多

D.表中几种动物同化效率(A/I)不同是因为能量传递效率不同

4J2019•云南师大附中月考］如图10-30-26为某生态系统中能宣传递示意图,以下叙述不正确的是

()

图10-30-26

A.将乙和丙的粪便作为有机出还田，可以提高能量传递效率

B.从乙到丙的能量传递效率为15%

C能量流动是从甲固定的太阳能开始的,流入该生态系统的息能量为1250kJ

D.食物链的营养美系一般不可逆,这决定了能量流动的单向性

5.一只羊在一年内吃了100kg的草，排出20kg的粪，长了10kg的肉(不考虑其他散失)，下列有关说法不

正确的是()

A.该羊•年的同化量是8()kg

B.第一营养级到第二营养级内能量传递效率为10%

C.20kg的粪属于羊未同化的能量

D.该羊一年的呼吸量是7()kg

6.图10-30-27为生态系统食物网简图，若E生物种群总能量为7.IXI09kJ,B生物种群总能量为2.3x10s

kJo从理论上计算,A储存的总能量最少为()

图10-30-27

A.7.1XIU8kJB.4.8X107kJ

C.5.95X107kJD.2.3xl07kJ

7.图10-30-28表示某生态系统食物网的一部分，若将丙的食物比例由甲：乙=2：1调整为3：1,能量传

递效率按20%计算,则该生态系统能承载内的数量是原来的()

图10-30-28

A.1.575倍B.1.275倍

C.1.167倍D.0.875倍

8.［2019•广西南宁一模］海洋在地球上分布非常广泛，某海洋生态系统中分布有水藻、以水藻为食的食

草动物、以食草动物为食的小型肉食动物,以及以食草动物和小型肉食动物为食的大型肉食动物，请

回答下列问题：

(I)海洋生态系统中不同的水层分布不同植物，影响这种分布的环境因素主要是。研究海洋中

不同水层分布的生物类型,属于(填“种群”或“群落”)水平的研究。

32

(2)若大型肉食动物的能量有5来自小型肉食动物，有M来自食草动物，则大型肉食动物每获得io口能量,

需要水藻提供的能量至少为,,生态系统的能量传递具有特

点。

第30讲生态系统的结构与能量流动

考点一

【知识梳理】

1.生物群落它的无机环境生物圈

2.阳光、热能、水、空气、无机盐根本来源绿色植物自养有机物动物物质循环腐生异

养无机物

3.⑴①食物②生产者(2造营养级

理性思维

⑴非生物的物质和能量、生立者

⑵①生产者②非生物的物质和能量③CA(生产者)和B均指向C

【命题角度】

1.C［解析］自养生物都属于生产者，但不一定都可以进行光合作用，如硝化细菌进行化能合成作用,A

错误;动物不一定都是消费者如蚯蚓属于分解者,B错误;分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的

成分，它们能将有机物分解成无机物，使无机物返回无机环境,C正确;非生物的物质和能量主要包括阳

光、热能、水、空气、无机盐等，细菌是生物，不属于非生物的物质和能量,D错误。

2.A［解析］"螟蛉有子，螺嬴负之"体现了生物之间存在捕食关系,A错误；"远芳侵古道，晴翠接荒城"

体现了一个群落被另一个群落所替代的过程，属于群落的次生演替,B正确；"螳螂捕蝉，黄雀在后"体现

了螳螂、蝉和黄雀三者间的捕食关系，它们可以参与构成食物链,C正确「大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米虾米

吃淤泥"中的虾米是初级消费者，它捕食淤泥中的藻类,藻类属于第一营养级川正确。

3.A［解析］该生态系统有2条食物链，即甲一丁一戊、甲一乙一丙一戊、甲一乙一丁一戊,A项正确；

戊与丙的种间关系是捕食,二者无竞争关系力项错误;从图中可以看出,戊占有两个营养级,C项错误;同一

时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合叫作生物群落，图中缺少分解者,D项错误。

乙

/\

戊甲f丁

4.(1),丙/

⑵捕食消费者

［解析］⑴根据"营养级之间的能量传递效率为10犷20犷可知,戊中能量最多，处于第一营养级,乙和丙

中能量相差不多，都处于第二营养级，甲处于第三营养级，丁处于第四营养级。因此可画出该生态系统中

的食物网。⑵根据⑴中的食物网简图可以看出，甲和乙之间的关系为捕食，戊是生产者，而甲、乙、丙和

丁都为消费者。

5.B［解析］大量捕捞花就后乌鱼的食物减少，乌鱼为了生存,就必须多食其他食物(白雏)，则白鲤数量

会下降。

6.D［解析］物种甲是牧草，其个体数量、总能量都是最多的,A正确;食物链为甲一乙一丙，因此物种乙

的数量突增，短时间内物种丙由于食物增多，其数量会增加,B正确;食物链为牧草一野兔一鹰，由于能量

在食物链中的流动特点是单向流动、逐级递减,因此丙表示鹰，该种群营养级高，所含能量较少,C正确；

物种甲是牧草，在不同地段、不同层次上的个体数量不同，主要受光照的影响,D错误。

考点二

【知识梳理】

I.固定的太阳能总量食物菇和食物网化学能化学能热能

2.⑴光合作用热能下一营养级分解者分解

⑵同化量热能用于生长、发育和繁殖

①同化量②用于生长、发育和繁殖的能量⑤被分解者利用的能量流入下营养级的能量

3.⑴同化量⑵单向流动

4.⑴最有效的利用⑵能量流动关系对人类最有益

理性思维

L没有。因为大象处于第二营养级,大象粪便中的能量仍然属于其上一营养级(生产者)的能量。

2.分解者同化的能量不能被生产者利用，但可以被消费者利用,如人可以食用蘑菇。

【命题角度】

1.B［解析］在此食物链中能量形式的转变顺序是光能一化学能一热能,A错误;兔子的同化量=摄入量

-粪便量，兔子粪便中的能量属于上一营养级即草的同化量,B正确;兔子和狐狸分别处于第二、第三营养

级,C错误;根据能量流动的特点，所有狼个体体内的能量之和少于所有狐狸个体体内的能量之和,1)错误。

2.B［解析］第二营养级的同化量中有50J/(cmi-a)用于呼吸散失，剩下的30J/(加・a)用于自身生

长、发育和繁殖,A错误;据图分析可知，第二营养级的摄入量A是100J/(cnT'・a),其中20J/(cm2­a)以

粪便的形式流向分解者,所以第二营养级的同化量是B,即80J/(cm2•a),能量在两个营养级之间的传递

效率是10旷20%故第一营养级同化的能量至少为400J/(cm2・a),B正确;图中的15J/(cm2•a)是第三营

养级的摄入量，因为不知道第三营养级的同化量，所以不能计算出第二和第三营养级之间的能量传递效

率,C、D错误。

3.C［解析］首先,生产者固定的能量应该是流经生态系统的总能量，摄入量=同化量粪便中的能量，因

此c为同化量,h为粪便中的能量,同化量呼吸作用中以热能形式散失的能量+用于生长、发育和繁殖

的能量，因此d是初级消费者用于自身生长、发育和繁殖的能量，「是呼吸作用中以热能形式散失的能

量,i是流入分解者的能量e是下一营养级摄入的能量，所以b4+c=f+d+h=f+e+g0能量传递效率是相邻

营养级同化量的比值，生产者与初级消费者之间的能量传递效率为c/aX100%o缩短食物链不能提高能

量传递效率。狼粪便中的能量应该属于初级消费者兔子的同化量中用于生长、发育和繁殖的能量。

4.⑴玉米田玉米田中输入第一营养级的能量与入射太阳能的比值最高

⑵荒地

⑶自身生长、发育和繁殖等生命活动

⑷竞争合理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

［解析］（1）由表中数据分析可知，玉米田中输入第一营养级的能量与入射太阳能的比值最高，所以太阳能

利用率最高的生态系统是玉米田。⑵由于荒地生态系统中生产者呼吸作用消耗有机物的量占制造有机

物总量的比例少，所以若两个陆地生态系统的绿色植物固定了等量的太阳能，则荒地生态系统具有较多

的能量传递到下一个营养级。⑶输入笫一营养级的能量，除了一部分用于细胞呼吸散失掉，其他的用于

自身生长、发育和繁殖等生命活动。（4）玉米和玉米田中的杂草都是生产者，具有竞争关系。从生态系

统的能量流动角度阐述，除草的原理是合理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。

历年真题明考向

1.C［解析］本题考直生态系统的能量流动方面的知识。鹰迁入后的食物链可以表示为植物一蟆一螳

螂〜黄雀一鹰，因此，鹰的迁入会使黄雀的数量减少，而黄雀数量减少会导致螳螂数量增加，进而使弹的

数量减少,A项错误。能量沿着食物链流动洛田菌不参与食物链的构成，即细菌产生的能量不能流向生产

者,B项错误。鹰的迁入没有改变该生态系统能量流动的方向,D项错误。

2.B［解析］本题考杳生态系统的结构与功能。生态系统的组成成分包括生物成分（生产者、消费者、

分解者）和非生物成分（非生物的物质和能量）,A项正确。生态系统相对稳定时，输入的能量与散失的能

量基本相等,B项错误。生态系统中的信息传递可以调节种间关系，而且生命活动的正常进行、生物种

群的繁衍等都离不开信息传递的作用,所以说生态系统维持相对稳定离不开信息传递,C项正确。负反

馈调节是生态系统自我调节能力的基础，有利于生态系统保持相对稳定,D项正确。

3.I）［解析］本题考查草原生态系统的能量流动的相关知识。能量流动思旨生态系统中能量的输入、

传递、转化和散失的过程,A项正确。分解者将动植物遗体和动物的排泄物分解成无机物，动植物遗体

和动物的排泄物中有各营养级生物所储存的能量*项正确。生态系统需要源源不断的太阳能的输入,C

项正确。生产者固定的能量主要有四个去路，一部分用于自身呼吸，一部分流入下一营养级，一部分未被

利用，还有一部分被分解者利用,D项错误。

4.（1）群落中物种数目的多少

⑵低温下,分解者的分解作用弱

⑶能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的

［解析］本题考查物种丰富度的概念、生态系统各组成成分的作用及能量流动的特点等。⑴丰富度是

指群落中物种数目的多少。（2）由于冻原生态系统的温度较低,不利于土壤中微生物（分解者）的繁殖，微

生物（分解者）对土壤有机物的分解作用弱与热带森林生态系统相比通常冻原生态系统有利于土壤有

机物质的积累。（3）能量在沿着食物链流动的过程中逐级递减，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能

量就越多,所以食物链一般不会很长。

5.⑴2.2头・碗22头・km"

⑵由于乙种动物以甲种植物为食，丙种动物的数量增加导致乙种动物的数量减少，从而导致甲种植物数

量增加

⑶大于

［解析］本题考查种群密度、种群的数量变化和生态系统的能量流动等相关知识。⑴种群密度是m单

位面积或单位体积中的个体数,所以乙种动物的种群密度为550头/250knf=2.2头-km：种群数量达

到A72时种群增长速率最快，此时种群密度为500头/250km'=2头・kmN⑵丙种动物数量增加会更

多地捕食乙种动物，导致乙种动物数量下降，甲种植物作为乙种动物的食物,其种群数量会增加。⑶食物

链是能量流动的渠道，沿着食物链能量是单向传递、逐级递减的，所以乙种动物同化的能量大于丙种动

物同化的能量。

1.生产者是生态系统的重要组成部分，下列关于生产者的叙述中，错误的是（）

A,都位于能量金字塔的同一营养级

B.一定是自养生物

C.都是生态系统能量转换的或体

D.一定是植物

［解析］D生产者在生态系统中一定处于第一营养级，都位于能量金字塔的同一营养级;生产者一定是

自养生物;生产者可将光能转化为化学能储存在有机物中，是能量转换的载体;生产者都是自养生物，

但生产者不都是植物，如蓝禊、硝化细菌等。

2.如图表示某生态系统的食物网，下列有关叙述错误的是（）

A.该食物网共有6条食物链

B.野兔的总能量约是绿色植物总能量的10%'20%

C.狼的数量略有减少，对该生态系统稳定性影响不大

D.鹰、狼、云豹的种间关系为竞争

［解析］B该食物网的生产者是绿色植物，处于食物网顶端的生物是鹰、狼和云豹，共有6条食物链；

第二营养级的总能量约为生产者能量的10犷20%,而野兔只是第二营养级的一部分；由于食物网中有多

条食物链,营养结构复杂，所以狼的数量略有减少，对该生态系统稳定性影响不大;鹰、狼、云豹都捕食

野兔,所以它们的种间关系为竞争。

3.下列有关生态系统的叙述正确的是（）

A."螳螂捕蝉，黄雀在后”描述了一条完整的食物链

B.生态系统的营养结构包括生态系统的成分、食物链和食物网

C.分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物,可以供植物体再利用

D.生产者一定是植物，都位于能量金字塔同一营养级

［解析］C"螳螂捕蝉，黄雀在后”中缺少生产者,故不是一条完整的食物链;生态系统的营养结构包括

食物链和食物网;分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物，可以供植物体再利用；生产者不一定

是植物,如硝化细菌是生产者，但不是植物。

4.如图是某生态系统物质和能量流向示意图。下列有关叙述正确的是（）

A.图中的生产者包括硝化细菌等这类自养型生物

B.另过程吸收的CO总量与工、X、匕……及Z过程释放的CO?总量相等

C.当该生态系统处于相对稳定状态时X过程的能量值至少约为Xi过程能量值的1%

D.X、%、x3......过程提供的有机物中的碳将全部转变为z过程释放的CO?中的碳

［解析］C硝化细菌是利用氨氧化释放的能量把无机物合成有机物的,不能利用光能:在未成熟的生态

系统中,Xi过程吸收的CO?总量应大于丫2、％……及Z过程释放的CO?总量;能量在食物链中的传递

效率为10%'20%,故L过程的能量值约为Xi过程能量值的机即至少约为Xi过程能量值的

X”X3……过程提供的有机物中的碳一部分转变为％、Y?、％……过程释放的CO?中的碳。

5.如图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析［图中所示数值的单位是J7（cm2•a）］,G为植物,H为植食

性动物£为肉食性动物。以下相关叙述不正确的是（）

A.与该生态系统稳定性密切相关的是图中G、H和C所形成的营养结构

B.由G到H的能量传递效率为13.51%

C.从生态学的观点来看,（；、H和C所包含的所有生物构成生物群落

D.H包括多种动物，它们之间的需求相似,构成竞争关系

［解析］C图中G、H和C构成了食物网，为生态系统的营养结构，营养结构越复杂，生态系统的抵抗力

稳定性越高;H固定的能量=12.6+29.3+18.8+2.1=62.8J/（cm2•a）,G固定的能量

=62.8+12.5+293.1+96.3=464.7J/Nn?•a）,所以由G到H的能量传递效率为62.84-464.7X100%^

13.51%;群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,该生物群落在图示食物网的基础

上,还应该包括这个环境中的所有其他生物（如分解者）JI为植食性动物,是初级消费者，其包括多种动

物,它们之间的需求相似,构成竞争关系。

6.如图表示生产者、消费者和分解者之间的关系，下列相关叙述错误的是（）

A.甲是生态系统的基石，主要是绿色植物

B.乙是初级消费者，丙属于次级消费者

C.丙是联系生物群落和无机环境的必要成分

D.丙不属于食物链中的成分,但在物质循环中起重要作用

［解析］B从图中三种成分的关系可以判断，甲是生产者，乙是消费者,丙是分解者。生产者是生态系统

的基石，主要是绿色植物。分解者可以将有机物分解成无机物供生产者利用，丙是联系生物群落和无机

环境的必要成分。食物链由生产者和消费者组成,分解者不参与食物链的构成。

拓展微课能量流动模型分析与计算

【专题讲解•破难点】

1.C［解析］生产者固定的总能量可表示为（Ai+Bi+&+DJ,A：被呼吸作用消耗出沫被利用,G流向分解者,

而D尸Ad艮+G+D,是流入下一营养级的能量,A正确;由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为

DM（AI+BI+G+DJ=D/W；,B正确流入初级消费者的能量为D尸A'+BNG+DK错误;图解表明能量流动的特点

是单