2026届新高考生物冲刺复习食物链(网)中生物数量及能量流动的相关计算

第3章生态系统及其稳定性2026届新高考生物冲刺复习食物链(网)中生物数量及能量流动的相关计算一、食物网中的生物数量变化分析1.第一营养级减少，将连锁性地引发各个营养级生物减少。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。可简单记为“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。2.天敌减少，则被捕食者数量的变化是先增加后减少，最后趋于稳定。可简单记为“如果天敌患了病，先增后减再稳定”。3.在复杂食物网中，分析中间某一种群的数量变化对其他生物数量的影响时，应遵循以下原则：(1)从天敌和食物两个角度分析，以中间环节少的为主。若中间环节一样多，则以天敌的影响为主。(2)生产者往往数量较多且相对稳定，所以当某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。(3)当捕食者有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该种群可通过捕食其他食物而维持其数量短期内基本不变。(4)若处于最高营养级的生物同时占有不同的营养级，某种原因导致其营养级降低，则处于最高营养级的生物的数量最终会增加，反之则减少。例1

(2024·全国甲，5)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示，图中→表示种群之间数量变化的关系，如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是A.甲数量的变化不会对丙数量产生影响B.乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者C.丙可能是初级消费者，也可能是次级消费者D.能量流动方向可能是甲→乙→丙，也可能是

丙→乙→甲B分析题图可知，甲数量增加导致乙数量增加，而乙数量增加导致丙数量增加；甲数量下降导致乙数量下降，而乙数量下降导致丙数量下降；可见甲数量的变化会间接对丙数量产生影响，甲、乙、丙三者的能量流动方向是甲→乙→丙，A、D错误；由A项分析可知，乙捕食甲，同时乙又被丙捕食，可见乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者，B正确；由B项分析可知，乙捕食甲，丙捕食乙，故丙不可能是初级消费者，可能是次级消费者，C错误。例2

(2025·无锡高二月考)如图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。下列有关分析错误的是A.细菌既可作为分解者，又可作为消费者的食物B.第三营养级的生物有食草虫、线虫、海螺C.若大米草死亡，一段时间后沼蟹数量可能增加D.若喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂，则蜘蛛数量将减少√藻类和大米草为生产者，即第一营养级，海螺、线虫、食草虫直接以藻类、大米草为食，为第二营养级，B错误；大米草死亡，一方面可促进藻类生长，另一方面大米草的遗体会被细菌分解，导致细菌增多，线虫增加，沼蟹数量增加，C正确。二、能量传递效率的计算规律类型一能量传递效率的相关“最值”计算若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。(1)在食物链A→B→C→D中，则有(2)在食物网中则有注：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，生态系统消耗的能量越少。例3如图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1kg，至少消耗A约A.100kg

B.44.5kg

C.25kg

D.15kg√图中共含有三条食物链，而题中所求为至少消耗的A，根据能量流动规律分析可知，食物链越短能量消耗越少，能量传递效率以20%计算。故食物链A→B→猫头鹰为最短食物链，消耗的A为1÷20%÷20%＝25(kg)。类型二能量传递效率有关的“定值”计算1.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→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a%×b%×c%。2.如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物中获得能量，且各途径获得的能量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后再合并。例4

(2025·长沙高二期末)图1为某池塘生态系统中的食物网，图2为d种群中不同体长个体的食性占比。下列叙述正确的是A.c和d的种间关系是捕食B.若池塘中投放大量体长为1.4cm的

d种群个体，一定时间内a、b、c种

群数量均大量减少C.若d种群中所有个体体长均为6.5cm，则该种群同化量增加1kJ时至少

需要消耗第一营养级生物的能量为10kJD.该池塘生态系统由a、b、c、d共同构成√由图可知，c和d存在捕食、种间竞争关系，A错误；若池塘中投放大量体长为1.4cm的d种群个体(肉食性比例占100%)，则这些个体只捕食c，不捕食a、b(生产者)，故一定时间内a、b种群数量会增加，B错误；求至少需要消耗某营养级生物多少能量时，能量传递效率应按20%进行计算，个体体长均为6.5cm的d种群同化量增加1kJ(25%来自c,75%来自a和b)时，至少需要消耗第一营养级生物的能量为1×25%÷20%÷20%＋1×75%÷20%＝10(kJ)，C正确；该池塘生态系统由该池塘中的所有生物及其生活的非生物环境构成，D错误。类型三具有人工能量输入的能量传递效率计算人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入到第二营养级的能量)×100%。例5

随着工业的发展，过度砍伐对某林地环境造成日渐严重的破坏，对该林地生态安全带来了巨大威胁。如图为该林地在人为干预下恢复过程的能量流动示意图，单位为103kJ/(m2·a)，图中数字和m、n为能量数值。下列说法不正确的是A.图中n代表的数值为24B.①表示的是流向分解者的能量C.输入该生态系统的总能量是

1.316×106kJ/(m2·a)D.植食性动物到肉食性动物的能量传递效率约为13.1%C植食性动物固定的能量＝植食性动物呼吸作用以热能的形式散失的能量＋流向下一个营养级的能量＋流向分解者的能量＋未利用的能量，因此，217＋43＝63＋22＋141＋m，则m＝34，同理，17＋34＝16＋4＋7＋n，则n＝24，A正确；某一营养级的同化量有四个去向：呼吸作用以热能的形式散失、流向下一个营养级(最高营养级除外)、流向分解者及未利用的能量，据题图可知，①表示的是流向分解者的能量，B正确；生产者固定的能量及人工输入的有机物中的能量为流入该生态系统的总能量，即流入该生态系统的总能量＝(302＋217＋733＋64＋17＋43)×103＝1.376×106[kJ/(m2·a)]，C错误；能量传递效率是指相邻两营养级同化量的比值，据题图可知，植食性动物到肉食性动物的能量传递效率为＝34÷(217＋43)×100%≈13.1%，D正确。1.某生态系统中有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间确定这四种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物总量的比例如图所示。在一段时间内，如果种群乙的有机物总量的比例增大，则引起的变化应是图中的跟踪训练D据题图可知，这四种生物构成的食物链为丙→甲→乙→丁。若乙增加会引起丁增加、甲减少，而丙会因甲的减少而增加，D符合题意。2.某生态系统中存在如图所示的生物关系。E生物种群含有的总能量为5.8×109kJ，B生物种群含有的总能量为1.6×108kJ，则理论上A生物种群含有的总能量最多是A.4.2×107kJ B.2.0×108kJC.1.0×108kJ D.2.32×108kJBE为第一营养级，B、C、D均为第二营养级，三者获得的来自E的总能量最多为5.8×109×20%＝11.6×108(kJ)，再减去B的能量1.6×108kJ，C、D含有的能量最多为1×109kJ，A既可捕食C，又可捕食D，其获得的总能量最多为1×109×20%＝2.0×108(kJ)。3.某生态系统中存在如图所示的食物网。如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为A∶B＝2∶1，其他条件不变，相邻两个营养级之间的能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的A.1.875倍 B.1.375倍C.1.273倍 D.0.575倍B当C的食物比例A∶B为1∶1时，设C获得的能量为x，则需要A的能量为(1/2)x÷10%＋(1/2)x÷10%÷10%＝55x；当C的食物比例A∶B调整为2∶1时，设C获得的能量为y，需要A的能量为(2/3)y÷10%＋(1/3)y÷10%÷10%＝40y。两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55x＝40y，则y＝1.375x，即该生态系统能承载C的数量是原来的1.375倍。4.(2024·沈阳高二期末)图1为某生态系统食物网，甲为某种鱼，甲从水草和藻类获得的能量相等。图2为图1中不同体长甲的食性比例。下列说法正确的是A.图1中有4条食物链，丁占据

第三、四营养级，初级消费

者有甲和乙B.图1中甲、乙、丙、丁和水草、藻类共同构成生态系统，甲和丙为捕食

关系C.当甲体长4.2cm时，甲获得10kJ能量，藻类至少需要固定81.25kJ太阳能D.丁粪便中的能量属于丁同化量中传给分解者的一部分√图1中含有5条食物链，丁占据第三、四、五营养级，A错误；图1中甲、乙、丙、丁和水草、藻类只包含了生产者和消费者，没有分解者和非生物的物质和能量，不能构成生态系统，甲和丙为捕食和种间竞争关系，B错误；甲的体长为4.2cm时，植食性比例为0.75，肉食性比例为0.25，且甲直接从水草和藻类中获得的能量比例相等，所以甲直接从藻类获取的能量至少为10×0.75×1/2÷20%＝18.75(kJ)，通过乙从藻类获取的能量至少为10×0.25÷20%÷20%＝62.5(kJ)，则藻类需要固定的太阳能至少为18.75＋62.5＝81.25(kJ)，C正确；丁粪便中的能量属于乙和丙同化量中传给分解者的一部分，D错误。5.(2024·保定高二期末)如图是某草原生态系统的能量流动模型。a、b、c表示流入各营养级生物的能量，d、e、f表示用于各营养级生物生长、发育、繁殖的能量，j、k、m表示流入分解者的能量。下列叙述正确的是A.图中存在4条食物链，d是流经该生态系统的总能量B.狼同化的能量可表示为c＝f＋i＋mC.第一营养级和第二营养级能量传递

效率为e/dD.若一段时间内草所固定的太阳能总量为1×106kJ，那么图中最高营养

级所获得的能量为c/a×106kJ√分解者不参与捕食食物链的组成，图中只有1条食物链，a是流经该生态系统的总能量，A错误；狼同化的能量是c，包括呼吸作用散失的能量i和用于生长、发育和繁殖的能量f，可表示为c＝f＋i，B错误；第一营养级同化的能量为a，第二营养级同化的能量为b，两者之间能量的传递效率为b/a，C错误；若一段时间内草所固定的太阳能总量为1×106kJ，那么图中最高营养级所获得的能量为1×106×b/a×c/b＝c/a×106(kJ)，D正确。6.如图表示某湖泊生态系统中某些生物间的关系。请据图分析回答下列问题：(1)图中只表示出湖泊生态系统的部分生物成分，没有表示出的生物成分是_________；该生态系统中，小鱼和杂食性大鱼的种间关系是_________________；杂食性大鱼属于第____________营养级。分解者捕食和种间竞争二、三、四生态系统组成成分中生物成分有生产者、消费者和分解者，图中已经有生产者和消费者，缺少的是分解者；小鱼在被杂食性大鱼捕食的同时，还与其共同捕食水藻(竞争食物资源)，因此两者的种间关系为捕食和种间竞争；杂食性大鱼在不同食物链中分别处于不同的营养级，在题图四条食物链中分别处于第二、三、四营养级。(2)若人体重增加1kg，最少需要消耗水藻_____kg，最多消耗水藻________kg。2510000由题意可知，求最少消耗水藻的量时，应选最短的食物链，即水藻→小鱼→人，能量传递效率按20%计算，即1÷20%÷20%＝25(kg)；求最多消耗水藻的量时，应选最长的食物链，即水藻→水蚤→虾→杂食性大鱼→