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第二节　生态系统的能量流动
学习目标　1.分析生态系统能量流动的过程和特点。2.阐明三种生态金字塔。
3.概述研究能量流动的实践意义。
一、生态系统能量流动的特点
1.生态系统的能量流动的概念
生态系统中能量的______________________的过程。
2.能量流经第一营养级的过程
3.能量流经第二营养级的过程
4.能量流动示意图
据图分析，流入各营养级(最高营养级除外)的能量的去路：
(1)通过自身呼吸作用以____________的形式散失；
(2)流入________________；
(3)被________分解利用。
5.能量流动的特点
[辨正误]
(1)能量在生态系统的食物链中是以热能的形式流动的。(　　)
(2)生态系统相对稳定时无能量的输入和散失。(　　)
(3)第三营养级生物产生粪便中的能量属于该营养级的同化量。(　　)
(4)每一营养级生物的同化量就是从上一营养级摄入的能量。(　　)
1.摄入量指动物取食的总量，即食物总量；同化量是指该动物经过消化和吸收后转化为自身的能量。回答下列问题：
(1)请写出摄入量和同化量之间的关系。_________________________________
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(2)输入初级消费者的能量是哪部分？初级消费者粪便中的能量属于哪个营养级？____________________________________________________________________
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2.根据生态系统能量流动的示意图回答下列问题：
(1)输入该生态系统的总能量是什么？
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(2)生态系统中能量传递的形式和渠道分别是什么？____________________________________________________________________
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3.阅读教材P76“积极思维”，分析赛达伯格湖的能量流动，回答下列问题。
(1)构建植食性动物能量来源和去路的等量关系式，说明是否遵循能量守恒定律？____________________________________________________________________
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(2)在各营养级能量的去路中，为什么会出现“未被利用”的能量？____________________________________________________________________
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(3)流入某一营养级的能量，为什么不能百分之百地流入下一营养级？____________________________________________________________________
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(4)流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？能量能否从植食性动物流向生产者？为什么？______________________________________________
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1.能量流经某个营养级的具体过程(以初级消费者为例)
2.能量流动过程中的等量关系
(1)摄入量＝同化量＋粪便量
(2)同化量＝呼吸散失量＋用于自身的生命活动的能量(储存量)
(3)同化量＝呼吸散失量＋流入下一营养级的能量＋分解者利用的能量
(4)流入量＝输入量＝同化量
3.各营养级被分解者利用的能量存在形式
(1)第一营养级：生产者的遗体和残枝败叶、初级消费者的粪便。
(2)中间营养级：该营养级的遗体和残骸、下一营养级的粪便。
(3)最高营养级：该营养级的遗体和残骸。
4.某一营养级(最高营养级除外)能量的最终去路和某段时间内的去路
5.能量流动特点及原因
(1)单向流动，不能循环流动。原因：生物之间的食物关系是不可逆转的；生产者不能利用生物呼吸散失的热能。
(2)逐级递减。原因：流入某一营养级的能量除了流入下一营养级之外，还有该营养级呼吸作用散失、分解者利用、未被利用的能量。
6.能量传递效率
(1)能量传递效率是指各营养级之间的能量传递，而不是指个体或种群之间。
(2)能量传递效率为10%～20%是对整体而言的，某一食物链中相邻两个营养级的能量传递效率可能低于10%，也可能高于20%。
【学以致用】
1.(多选)下列有关生态系统中能量流动的叙述，错误的是(　　)
A.兔子吃了1 kg的草，则这1 kg草中的能量就流入了兔子体内
B.一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%的能量流入狼的体内
C.生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落
D.增加生物的种类，可以提高能量的传递效率
2.(2024·江苏盐城期末)某小型生态系统的能量流动过程如图所示(单位为×103 kJ·m－2·y－1)，A、B、C、D代表不同的生物成分。下列叙述正确的是(　　)
A.B→D的能量传递效率约为18.8%
B.流经该生态系统的总能量是46×103(kJ·m－2·y－1)
C.将B和D的粪便作为有机肥还田，可以为A提供能量
D.任何生态系统的正常运转都需要不断得到来自系统外能量的补充
3.(2024·山东潍坊期末)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)，下列说法正确的是(　　)
A.初级消费者摄入的能量为D1
B.B2是初级消费者用于自身的生命活动的能量
C.C2包含初级消费者粪便中流向分解者的能量
D.生产者固定的太阳能还可表示为A1＋A2＋B1＋B2＋C1＋C2＋D2
“拼图法”分析能量流动的过程
(1)自然生态系统中，输入第一营养级(生产者)的能量W1被分为两部分：一部分(A1)在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了，一部分(B1＋C1＋D1)用于生产者自身的生命活动。而后一部分的能量包括现存的植物体中的能量(未被利用的能量)B1、流向分解者的能量C1、流入下一个营养级的能量D1。
(2)流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级，则A2＋B2＋C2＋D2刚好等于D1，即第二营养级同化的总能量；再将D1“拼回”第一营养级，则A1＋B1＋C1＋D1刚好等于生产者固定的总能量W1。
提醒　①图中箭头上的字母(W1、D1、D2)代表流入某一营养级的能量，即同化量。
②拼图是按照定量定时分析的，所以同化量包含四条去向：自身呼吸作用消耗(A1、A2)，流入下一营养级(D1、D2)，被分解者分解利用(C1、C2)和未被利用(B1、B2)。二、生态金字塔
生态金字塔是反映食物链和食物网各营养级之间____________、________和____________关系的图解模型。
1.数量金字塔
描述了某一时刻生态系统中各营养级的____________关系。一般来说，能量沿营养级顺序向上逐级________，生物体数量沿营养级顺序向上也越来越少，但有的也会出现倒置现象。
2.生物量金字塔
描述了某一时刻生态系统中各营养级生物的________关系，通常以生物的________表示营养级中生物的生物量。一般来说，从低营养级到高营养级，生物的生物量是________的，但有的也会出现倒置现象。
3.能量金字塔
依据各营养级所含能量值的多少来构建的生态金字塔，常用来描述单位时间生态系统中各营养级所________的能量。能量金字塔一般不受生物______________、____________和____________的影响，因而可以比较准确地说明生态系统中能量传递的效率和特点，比较直观地表明各营养级之间的依赖关系。自然生态系统的能量金字塔不会出现________现象。
如图是某一湖泊的能量金字塔，回答下列问题。
(1)A、B、C、D分别代表哪个营养级？_____________________________________
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(2)D层生物是否是一个种群？__________________________________________
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(3)能量金字塔体现了生态系统能量流动的什么特点？____________________________________________________________________
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【学以致用】
4.(多选)(2024·江苏盐城三模)生态金字塔可表示自然生态系统中食物链和食物网各营养级间某种比例关系。下列有关叙述正确的是(　　)
A.生态金字塔的最顶层代表的是分解者
B.生物量金字塔的常用单位是(kg·m－2)或(g·m－2)
C.能量金字塔和数量金字塔均不会出现倒置
D.生态金字塔说明人类的活动必须遵循自然规律才能实现可持续发展
5.(2024·江苏徐州期末)甲、乙是某同学绘制的生态金字塔示意图，下列相关叙述错误的是(　　)
A.图中1、2、3分别表示食物链或食物网中的一个营养级
B.甲和乙均可表示数量金字塔
C.自然生态系统的能量金字塔只能用乙来表示
D.乙中的1越宽，能量传递效率就越高
三、能量流动规律在生产中的应用
1.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们在设计人工生态系统时充分考虑____________。例如，“桑基鱼塘”和“稻田养鱼”等生产模式，大大提高了________________。
2.研究生态系统的能量流动，合理地优化____________________________关系，使能量________________________________，可以使农业生产获得更大的效益。例如，划区轮牧、农田捉虫、除草等。
3.在农业生产实践中，人们还常采用农作物的间作套种、立体种植等方式，让生长周期不同的农作物更好地____________，以提高产量。
1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。
(1)分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解。
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(2)分析能量流动图解，总结图b所示生态系统的优势。
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2.从生态系统的能量流动的角度分析“板栗－茶树立体农业”“果树－蘑菇立体农业”的意义？
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3.“猪粪制沼气”“猪粪肥田”，是否都能实现能量的多级利用，提高能量的利用率？_______________________________________________________________
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4.从能量流动的角度分析，稻田除草、除虫的意义是什么？____________________________________________________________________
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【学以致用】
6.(2024·江苏连云港期中)南方某村庄在插秧不久的稻田中，放养了草鱼和青蛙，形成了“稻—鱼—蛙”立体种养模式，实现了生态效益和经济效益的双赢。下列相关说法，正确的是(　　)
A.鱼和蛙的粪便可为水稻生长提供肥料和能量
B.鱼和蛙不能降低稻田中的害虫、田间杂草的数量
C.鱼和蛙呼吸释放的CO2可供水稻进行光合作用
D.该种养模式可增大生态系统中的能量传递效率
7.(2024·连云港期中)某地建设完成的千亩荷花湿地，千亩水稻高产示范田，百亩稻蟹共养区，构成了一种新型的农业发展模式。下列相关叙述错误的是(　　)
A.该新型农业发展模式利用了种植业和畜牧业合理优化技术
B.水稻种植期间除草和除虫可以调整能量流动的方向
C.稻蟹共养的生产模式能实现能量的多级利用，提高能量的传递效率
D.脱离人为干预后，该湿地的营养结构可能会变得更复杂
1.(多选)关于草原生态系统能量流动的叙述，正确的是(　　)
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
2.在一个生态系统中，草食动物所同化的能量等于(　　)
A.生产者固定的太阳能的总量
B.生产者固定的太阳能的总量减去生产者的呼吸量
C.被草食动物吃了的植物所含的能量减去粪便等排遗物中的能量
D.用于草食动物生命活动所需的能量
3.(2024·江苏南通期末)科学家在研究银泉自然生态系统能量流动时，统计了各营养级的同化量以及呼吸作用以热能散失的能量(kJ·m－2·a－l)结果如图所示。相关叙述正确的是(　　)
A.输入该生态系统的总能量为各营养级同化量的总和
B.第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率约为16.2%
C.第二营养级同化的能量的去向还包括其粪便和遗体残骸流向分解者的能量
D.第三营养级用于自身的生命活动的能量约为180(kJ·m－2·a－1)
4.(多选)(2024·江苏连云港期中)如图是某同学绘制的生态系统能量金字塔，其中a～d代表能量值。下列叙述正确的是(　　)
A.图中的能量c可代表生产者呼吸释放的热能及流向分解者的能量
B.该金字塔的底座属于生产者通过光合作用或化能合成作用固定的能量
C.一般来说，能量金字塔和生物数量金字塔一样，都会出现倒置的现象
D.第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为b/a×100%
5.(2024·江苏盐城期中)“稻田养鱼”是一种新兴的生态养殖模式。该模式利用稻田水面养鱼，既可获得鱼产品，又可利用鱼吃掉稻田中的害虫和杂草。鱼排出粪肥，翻动泥土促进肥料分解，为水稻生长创造良好条件。下列有关叙述正确的是(　　)
A.该生态系统的结构包括非生物的环境因素、生产者、消费者和分解者
B.鱼吃杂草，杂草同化能量中的10%～20%流入鱼体内
C.粪便作为有机肥还田时，粪便中的能量流向了农作物
D.该模式提高了能量利用率，使能量流向对生产有益的部分
6.(2024·江苏淮安期末)下图是该生态系统能量流动的示意图，请据图回答问题：
单位：t·km－2·a－1(以生物量计)
(1)图中的X表示的是________。
(2)次级消费者每年用于自身的生命活动的能量是________t·km－2·a－1，次级消费者每年未被利用的能量是________t·km－2·a－1。第一和第二营养级之间的能量传递效率是________(结果保留一位小数)。
(3)从图中数据可知，该生态系统积累的总生物量变化趋势是________(填“增加”“减少”或“基本不变”)，判断的依据是_____________________________。
(4)利用青蛙可以捕食水稻田中的害虫，从能量流动的角度分析，其意义是____________________________________________________________________。
第二节　生态系统的能量流动
一、
自主梳理
1.输入、传递、转化和散失
2.光合作用　热能　分解者　第二
3.热能　同化　分解者
4.分解者　呼吸作用　(1)热能　(2)下一个营养级　(3)分解者
5.食物链　10%～20%
辨正误
(1)×　提示：能量在生态系统的食物链中是以化学能的形式流动的。
(2)×　提示：生态系统相对稳定时，能量的输入和散失维持动态平衡。
(3)×　提示：第三营养级生物产生粪便中的能量属于第二营养级的同化量。
(4)×　提示：每一营养级生物的同化量就是从上一营养级摄入的能量减去粪便中的能量。
合作探究
1.(1)提示：同化量＝摄入量－粪便量(或摄入量＝同化量＋粪便量)。
(2)提示：输入初级消费者的能量是初级消费者同化的能量。初级消费者粪便中的能量属于第一营养级。
2.(1)提示：输入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能。
(2)提示：生态系统中能量传递的形式是化学能，渠道是食物链和食物网。
3.(1)提示：来源(62.8)＝去路(18.8＋12.6＋2.1＋29.3)，遵循能量守恒定律。
(2)提示：林德曼对赛达伯格湖能量流动是定时研究，“未被利用”的能量是指在所研究的时间段内未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。若进行不定时研究，“未被利用”的能量最终会被利用掉，能量去路中就不会再存在“未被利用”的能量。
(3)提示：流入某一营养级的能量除了流入下一营养级之外，还有该营养级呼吸作用散失、分解者利用、未被利用的能量，所以不能百分之百地流入下一营养级。
(4)提示：不能。生物之间的食物关系是不可逆转的；生产者不能利用生物呼吸散失的热能。
学以致用
1.ABD　[兔子吃的草中的能量一部分被兔子同化，一部分残留在粪便中，A错误；能量传递效率中的10%～20%指的是营养级与营养级之间的传递效率，并非个体与个体之间的，B错误；生产者通过光合作用合成有机物来固定太阳能，使能量从非生物环境流入生物群落，C正确；增加生物种类，可以提高生态系统的营养结构的复杂程度，但不可以提高能量的传递效率，D错误。]
2.D　[B的同化量为16＋2＝18×103(kJ·m－2·y－1)，传递给D的能量为3×103(kJ·m－2·y－1)，因此B→D的能量传递效率约为3÷18×100%≈16.7%，A错误；A的同化量为5＋16＋25＝46×103(kJ·m－2·y－1)，但该生态系统还有饲料投入的有机物，所以流经该生态系统的总能量大于46×103(kJ·m－2·y－1)，B错误；B为初级消费者、D为次级消费者，由于能量流动具有单向流动的特点，所以将消费者的粪便作为有机肥还田，不能为A(生产者)提供能量，C错误；能量流动的特点是单向流动、逐级递减，因此为了维持生态系统的稳定，任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，D正确。]
3.D　[据图分析，初级消费者固定的能量为D1，A错误；B2＋C2＋D2是初级消费者用于自身的生命活动的能量，B错误；初级消费者粪便中的能量包含在上一营养级流向分解者的能量C1中，C错误；生产者固定的太阳能还可表示为(A1＋B1＋C1＋D1)或(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)，D正确。]
二、
自主梳理
生物数量　质量　能量比例
1.个体数量　递减
2.质量　干重　逐渐减少
3.同化　个体大小　组成成分　代谢速率　倒置
合作探究
(1)提示：第四营养级、第三营养级、第二营养级、第一营养级。
(2)提示：D层生物代表第一营养级的所有生物，是一个种群或若干种群。
(3)提示：逐级递减。
学以致用
4.BD　[生态金字塔的最顶层代表的是最高营养级，分解者不参与生态金字塔的构建，A错误；数量金字塔可能会出现倒金字塔形，例如在森林生态系统中，乔木等植物的数量比昆虫等小动物的数量少，则数量金字塔也会出现倒金字塔形，C错误；生态金字塔告诉人们，大自然的负载能力是有限的，绝不可能超过负载能力去供养金字塔顶端的消费者。人类的活动必须遵循自然规律才能实现可持续发展，D正确。]
5.D　[图中1、2、3分别属于不同的营养级，因而，1、2、3均可表示食物链或食物网中的一个营养级，A正确；数量金字塔一般是正金字塔形，数量金字塔也可以出现倒金字塔形，即甲和乙均可表示数量金字塔，B正确；自然生态系统中的能量流动是逐级递减的，因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔型，不可倒置，因此，只能用乙来表示，C正确；乙中的1越宽，能量传递效率未必越高，D错误。]
三、
自主梳理
1.能量的有效利用　能量的利用率
2.生态系统中的能量流动　持续高效地流向对生产有益的部分
3.利用阳光
合作探究
1.(1)提示：
(2)提示：实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率。
2.提示：“板栗－茶树立体农业”可增大流入生态系统的总能量。“果树－蘑菇立体农业”可实现能量的多级利用，提高能量的利用率。
3.提示：“猪粪制沼气”能实现能量的多级利用，提高能量的利用率。“猪粪肥田”不能实现能量的多级利用，不能提高能量的利用率。
4.提示：合理地优化生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对生产有益的部分。
学以致用
6.C　[鱼和蛙的粪便中的有机物被微生物(分解者)分解，产生二氧化碳和无机盐，可为水稻生长提供肥料，但不能给水稻提供能量，A错误；草鱼可以田间杂草为食，青蛙取食田间害虫，故放养鱼和蛙能降低稻田中的害虫、田间杂草的数量，B错误；鱼和蛙呼吸释放的CO2可供水稻进行光合作用，进而提高水稻的光合速率，提高产量，C正确；该种养模式可增大生态系统中的能量利用率，但不能提高生态系统中的能量传递效率，D错误。]
7.C　[水稻田中的杂草和水稻之间存在竞争关系，害虫和水稻之间存在捕食关系，通过除草、除虫可以合理调整能量流动的方向，使能量持续高效地流向对生产有益的部分，使农业生产获得更大的效益，B正确；稻蟹共养的生产模式能实现能量的多级利用，提高能量的利用率，但能量沿食物链的传递效率不会发生改变，C错误；脱离人为干预后，随着时间的推移，该地的物种丰富度可能会逐渐升高，群落可能会发生演替，优势物种可能会发生变化，该湿地的营养结构可能会变得更复杂，D正确。]
随堂检测
1.ABC　[生产者固定的能量除用于自身呼吸外，还有一部分储存在自身的有机物中，用于自身的生命活动，这部分的能量又可以流给下一营养级和流向分解者，D错误。]
2.C　[生产者固定的太阳能的总量是流经生态系统的总能量，A错误；生产者固定的太阳能的总量减去生产者呼吸散失的热量是生产者用于自身生命活动的能量，B错误；草食动物所同化的能量等于被草食动物摄食的植物所含的能量减去粪便等排遗物中的能量，C正确；用于草食动物生命活动所需的能量和呼吸作用消耗的能量之和才是草食动物所同化的能量，D错误。]
3.B　[该系统是自然生态系统，所以输入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，A错误；能量传递效率为相邻两营养级同化量之比，第一营养级的同化量为87 127(kJ·m－2·a－1)，第二营养级的同化量为14 110(kJ·m－2·a－1)，所以第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率约为14 110/87 127×100%≈16.2%，B正确；第二营养级粪便中的能量来源于第一营养级同化量中流向分解者的能量，C错误；同化量＝呼吸作用以热能散失的能量＋用于自身生命活动的能量，所以第三营养级用于自身的生命活动的能量约为1 591－1 323＝268(kJ·m－2·a－1)，D错误。]
4.ABD　[根据图像分析可知，能量c可代表生产者呼吸释放的热能及流向分解者的能量，A正确，能量流动从生产者开始，为第一营养级，所以该金字塔的底座属于生产者通过光合作用或化能合成作用固定的能量，B正确；能量单向流动、逐级递减，一般来说，能量金字塔不会出现倒置的现象，C错误；能量传递效率＝本营养级的同化量/上一营养级的同化量，再乘以100%，且a为第一营养级同化的能量，b为第二营养级同化的能量，所以第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为b/a×100%，D正确。]
5.D　[生态系统的结构包括组成成分(包括非生物的环境因素、生产者、消费者和分解者)和营养结构(食物链和食物网)，A错误；10%～20%是相邻两个营养级之间的能量传递效率，不是两种生物之间的能量传递效率，B错误；农作物不能利用粪便中的能量，粪便中的能量流向了分解者，C错误；生态农业实现了能量的多级利用，提高了能量利用率，使能量流向对生产有益的部分，D正确。]
6.(1)呼吸作用散失的热能　(2)130　12　16.3%　(3)增加　该生态系统中输入能量(生产者固定的太阳能)大于输出能量(各种生物呼吸消耗能量)　(4)合理地优化生态系统中能量流动的关系，使能量持续高效地流向对生产有益的部分，使农业生产获得更大的效益(共59张PPT)
第三章　生态系统 第二节
生态系统的能量流动
学习目标
1.分析生态系统能量流动的过程和特点。2.阐明三种生态金字塔。3.概述研究能量流动的实践意义。
目录 CONTENTS
1.生态系统能量流动的特点
2.生态金字塔
4.随堂检测
自主梳理
合作探究
合作探究
自主梳理
3.能量流动规律在生产
中的应用
合作探究
思维导图
自主梳理
输入、传递、转化和散失
1.生态系统的能量流动的概念
生态系统中能量的_________________________________的过程。
2.能量流经第一营养级的过程
光合作用
热能
分解者
第二
3.能量流经第二营养级的过程
热能
同化
分解者
4.能量流动示意图
据图分析，流入各营养级(最高营养级除外)的能量的去路：
(1)通过自身呼吸作用以______的形式散失；
(2)流入__________________；
(3)被_________分解利用。
分解者
呼吸作用
热能
下一个营养级
分解者
5.能量流动的特点
食物链
10%~20%
×
[辨正误]
(1)能量在生态系统的食物链中是以热能的形式流动的。( )
提示：能量在生态系统的食物链中是以化学能的形式流动的。
(2)生态系统相对稳定时无能量的输入和散失。( )
提示：生态系统相对稳定时，能量的输入和散失维持动态平衡。
(3)第三营养级生物产生粪便中的能量属于该营养级的同化量。( )
提示：第三营养级生物产生粪便中的能量属于第二营养级的同化量。
(4)每一营养级生物的同化量就是从上一营养级摄入的能量。( )
提示：每一营养级生物的同化量就是从上一营养级摄入的能量减去粪便中的能量。
×
×
×
1.摄入量指动物取食的总量，即食物总量；同化量是指该动物经过消化和吸收后转化为自身的能量。回答下列问题：
(1)请写出摄入量和同化量之间的关系。
提示：同化量＝摄入量－粪便量(或摄入量＝同化量＋粪便量)。
(2)输入初级消费者的能量是哪部分？初级消费者粪便中的能量属于哪个营养级？
提示：输入初级消费者的能量是初级消费者同化的能量。初级消费者粪便中的能量属于第一营养级。
●构建第二营养级能量流动模型：尝试用方框代表第二营养级的能量，用箭头表示能量的来源和去路，并配以文字介绍。
提示：
2.根据生态系统能量流动的示意图回答下列问题：
(1)输入该生态系统的总能量是什么？
提示：输入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能。
(2)生态系统中能量传递的形式和渠道分别是什么？
提示：生态系统中能量传递的形式是化学能，渠道是食物链和食物网。
●生态系统能量流动过程中能量是怎么转化的？
提示：太阳能→有机物中的化学能→热能。
●生态系统中能量散失的途径和形式分别是什么？
提示：生态系统中能量散失的途径是呼吸作用，形式是热能。　　　
3.阅读教材P76“积极思维”，分析赛达伯格湖的能量流动，回答下列问题。
(1)构建植食性动物能量来源和去路的等量关系式，说明是否遵循能量守恒定律？
提示：来源(62.8)＝去路(18.8＋12.6＋2.1＋29.3)，遵循能量守恒定律。
(2)在各营养级能量的去路中，为什么会出现“未被利用”的能量？
提示：林德曼对赛达伯格湖能量流动是定时研究，“未被利用”的能量是指在所研究的时间段内未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。若进行不定时研究，“未被利用”的能量最终会被利用掉，能量去路中就不会再存在“未被利用”的能量。
●设计表格，整理赛达伯格湖能量图解中的数据，计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。
提示：
营养级 流入 流出 出入比
生产者 464.7 62.8 13.51%
植食性动物 62.8 12.6 20.06%
肉食性动物 12.6
(3)流入某一营养级的能量，为什么不能百分之百地流入下一营养级？
提示：流入某一营养级的能量除了流入下一营养级之外，还有该营养级呼吸作用散失、分解者利用、未被利用的能量，所以不能百分之百地流入下一营养级。
(4)流经某生态系统的能量能否再回到这个生态系统中来？能量能否从植食性动物流向生产者？为什么？
提示：不能。生物之间的食物关系是不可逆转的；生产者不能利用生物呼吸散失的热能。
●长时间没有光照，对生态系统有什么影响，为什么？
提示：生态系统可能会失衡甚至崩溃。任何生态系统都需要不断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。
●通过以上分析，你能总结出什么规律？
提示：生态系统中的能量流动是单向的；能量在流动过程中逐级递减。　　　
1.能量流经某个营养级的具体过程(以初级消费者为例)
2.能量流动过程中的等量关系
(1)摄入量＝同化量＋粪便量
(2)同化量＝呼吸散失量＋用于自身的生命活动的能量(储存量)
(3)同化量＝呼吸散失量＋流入下一营养级的能量＋分解者利用的能量
(4)流入量＝输入量＝同化量
3.各营养级被分解者利用的能量存在形式
(1)第一营养级：生产者的遗体和残枝败叶、初级消费者的粪便。
(2)中间营养级：该营养级的遗体和残骸、下一营养级的粪便。
(3)最高营养级：该营养级的遗体和残骸。
4.某一营养级(最高营养级除外)能量的最终去路和某段时间内的去路
5.能量流动特点及原因
(1)单向流动，不能循环流动。原因：生物之间的食物关系是不可逆转的；生产者不能利用生物呼吸散失的热能。
(2)逐级递减。原因：流入某一营养级的能量除了流入下一营养级之外，还有该营养级呼吸作用散失、分解者利用、未被利用的能量。
6.能量传递效率
(1)能量传递效率是指各营养级之间的能量传递，而不是指个体或种群之间。
(2)能量传递效率为10%～20%是对整体而言的，某一食物链中相邻两个营养级的能量传递效率可能低于10%，也可能高于20%。
【 学以致用 】
ABD
1.(多选)下列有关生态系统中能量流动的叙述，错误的是(　　 )
A.兔子吃了1 kg的草，则这1 kg草中的能量就流入了兔子体内
B.一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%的能量流入狼的体内
C.生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落
D.增加生物的种类，可以提高能量的传递效率
解析　兔子吃的草中的能量一部分被兔子同化，一部分残留在粪便中，A错误；能量传递效率中的10%～20%指的是营养级与营养级之间的传递效率，并非个体与个体之间的，B错误；生产者通过光合作用合成有机物来固定太阳能，使能量从非生物环境流入生物群落，C正确；增加生物种类，可以提高生态系统的营养结构的复杂程度，但不可以提高能量的传递效率，D错误。
D
2.(2024·江苏盐城期末)某小型生态系统的能量流动过程如图所示(单位为×103 kJ·m－2·y－1)，A、B、C、D代表不同的生物成分。下列叙述正确的是(　　)
A.B→D的能量传递效率约为18.8%
B.流经该生态系统的总能量是46×103(kJ·m－2·y－1)
C.将B和D的粪便作为有机肥还田，可以为A提供能量
D.任何生态系统的正常运转都需要不断得到来自系统外能量的补充
解析　B的同化量为16＋2＝18×103(kJ·m－2·y－1)，传递给D的能量为3×103(kJ·m－2·y－1)，因此B→D的能量传递效率约为3÷18×100%≈16.7%，A错误；
A的同化量为5＋16＋25＝46×103(kJ·m－2·y－1)，但该生态系统还有饲料投入的有机物，所以流经该生态系统的总能量大于46×103(kJ·m－2·y－1)，B错误；
B为初级消费者、D为次级消费者，由于能量流动具有单向流动的特点，所以将消费者的粪便作为有机肥还田，不能为A(生产者)提供能量，C错误；
能量流动的特点是单向流动、逐级递减，因此为了维持生态系统的稳定，任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，D正确。
A.B→D的能量传递效率约为18.8%
B.流经该生态系统的总能量是46×103(kJ·m－2·y－1)
C.将B和D的粪便作为有机肥还田，可以为A提供能量
D.任何生态系统的正常运转都需要不断得到来自系统外能量的补充
3.(2024·山东潍坊期末)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)，下列说法正确的是(　　)
A.初级消费者摄入的能量为D1
B.B2是初级消费者用于自身的生命活动的能量
C.C2包含初级消费者粪便中流向分解者的能量
D.生产者固定的太阳能还可表示为A1＋A2＋B1＋B2＋C1＋C2＋D2
D
解析　据图分析，初级消费者固定的能量为D1，A错误；
B2＋C2＋D2是初级消费者用于自身的生命活动的能量，B错误；
初级消费者粪便中的能量包含在上一营养级流向分解者的能量C1中，C错误；
生产者固定的太阳能还可表示为(A1＋B1＋C1＋D1)或(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)，D正确。
A.初级消费者摄入的能量为D1
B.B2是初级消费者用于自身的生命活动的能量
C.C2包含初级消费者粪便中流向分解者的能量
D.生产者固定的太阳能还可表示为A1＋A2＋B1＋B2＋C1＋C2＋D2
“拼图法”分析能量流动的过程
(1)自然生态系统中，输入第一营养级(生产者)的能量W1被分为两部分：一部分(A1)在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了，一部分(B1＋C1＋D1)用于生产者自身的生命活动。而后一部分的能量包括现存的植物体中的能量(未被利用的能量)B1、流向分解者的能量C1、流入下一个营养级的能量D1。
(2)流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级，则A2＋B2＋C2＋D2刚好等于D1，即第二营养级同化的总能量；再将D1“拼回”第一营养级，则A1＋B1＋C1＋D1刚好等于生产者固定的总能量W1。
提醒　①图中箭头上的字母(W1、D1、D2)代表流入某一营养级的能量，即同化量。
②拼图是按照定量定时分析的，所以同化量包含四条去向：自身呼吸作用消耗(A1、A2)，流入下一营养级(D1、D2)，被分解者分解利用(C1、C2)和未被利用(B1、B2)。
生物数量
生态金字塔是反映食物链和食物网各营养级之间____________、______和____________关系的图解模型。
1.数量金字塔
描述了某一时刻生态系统中各营养级的____________关系。一般来说，能量沿营养级顺序向上逐级______，生物体数量沿营养级顺序向上也越来越少，但有的也会出现倒置现象。
质量
能量比例
个体数量
递减
2.生物量金字塔
描述了某一时刻生态系统中各营养级生物的______关系，通常以生物的______表示营养级中生物的生物量。一般来说，从低营养级到高营养级，生物的生物量是____________的，但有的也会出现倒置现象。
3.能量金字塔
依据各营养级所含能量值的多少来构建的生态金字塔，常用来描述单位时间生态系统中各营养级所______的能量。能量金字塔一般不受生物____________、____________和____________的影响，因而可以比较准确地说明生态系统中能量传递的效率和特点，比较直观地表明各营养级之间的依赖关系。自然生态系统的能量金字塔不会出现______现象。
质量
干重
逐渐减少
同化
个体大小
组成成分
代谢速率
倒置
如图是某一湖泊的能量金字塔，回答下列问题。
(1)A、B、C、D分别代表哪个营养级？
提示：第四营养级、第三营养级、第二营养级、第一营养级。
(2)D层生物是否是一个种群？
提示：D层生物代表第一营养级的所有生物，是一个种群或若干种群。
(3)能量金字塔体现了生态系统能量流动的什么特点？
提示：逐级递减。
●能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔一定是下宽上窄的金字塔形吗？举例说明或说明原因。
提示：自然生态系统的能量金字塔是下宽上窄的金字塔形，个别人工生态系统的能量金字塔是上宽下窄的倒置金字塔形，如城市生态系统。生物量金字塔大多是下宽上窄的金字塔形，海洋生态系统中，浮游植物个体小，世代周期短，又不断被捕食，因而某一时间调查到的生物量可能低于浮游动物的生物量，出现上宽下窄的倒置金字塔形。当生产者个体比消费者个体大得多时，数量金字塔经常是倒置的。　　　
【 学以致用 】
BD
4.(多选)(2024·江苏盐城三模)生态金字塔可表示自然生态系统中食物链和食物网各营养级间某种比例关系。下列有关叙述正确的是(　　)
A.生态金字塔的最顶层代表的是分解者
B.生物量金字塔的常用单位是(kg·m－2)或(g·m－2)
C.能量金字塔和数量金字塔均不会出现倒置
D.生态金字塔说明人类的活动必须遵循自然规律才能实现可持续发展
解析　生态金字塔的最顶层代表的是最高营养级，分解者不参与生态金字塔的构建，A错误；
数量金字塔可能会出现倒金字塔形，例如在森林生态系统中，乔木等植物的数量比昆虫等小动物的数量少，则数量金字塔也会出现倒金字塔形，C错误；
生态金字塔告诉人们，大自然的负载能力是有限的，绝不可能超过负载能力去供养金字塔顶端的消费者。人类的活动必须遵循自然规律才能实现可持续发展，D正确。
5.(2024·江苏徐州期末)甲、乙是某同学绘制的生态金字塔示意图，下列相关叙述错误的是(　　)
A.图中1、2、3分别表示食物链或食物网中的一个营养级
B.甲和乙均可表示数量金字塔
C.自然生态系统的能量金字塔只能用乙来表示
D.乙中的1越宽，能量传递效率就越高
D
解析　图中1、2、3分别属于不同的营养级，因而，1、2、3均可表示食物链或食物网中的一个营养级，A正确；
数量金字塔一般是正金字塔形，数量金字塔也可以出现倒金字塔形，即甲和乙均可表示数量金字塔，B正确；
自然生态系统中的能量流动是逐级递减的，因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔型，不可倒置，因此，只能用乙来表示，C正确；
乙中的1越宽，能量传递效率未必越高，D错误。
能量的有效利用
1.研究生态系统的能量流动，可以帮助人们在设计人工生态系统时充分考虑_____________________。例如，“桑基鱼塘”和“稻田养鱼”等生产模式，大大提高了__________________。
2.研究生态系统的能量流动，合理地优化______________________________关系，使能量_____________________________________________，可以使农业生产获得更大的效益。例如，划区轮牧、农田捉虫、除草等。
3.在农业生产实践中，人们还常采用农作物的间作套种、立体种植等方式，让生长周期不同的农作物更好地_____________，以提高产量。
能量的利用率
生态系统中的能量流动
持续高效地流向对生产有益的部分
利用阳光
1.下图是两个农业生态系统的模式图。图a中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。
(1)分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解。
提示：
(2)分析能量流动图解，总结图b所示生态系统的优势。
提示：实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率。
2.从生态系统的能量流动的角度分析“板栗－茶树立体农业”“果树－蘑菇立体农业”的意义？
提示：“板栗－茶树立体农业”可增大流入生态系统的总能量。“果树－蘑菇立体农业”可实现能量的多级利用，提高能量的利用率。
3.“猪粪制沼气”“猪粪肥田”，是否都能实现能量的多级利用，提高能量的利用率？
提示：“猪粪制沼气”能实现能量的多级利用，提高能量的利用率。“猪粪肥田”不能实现能量的多级利用，不能提高能量的利用率。
4.从能量流动的角度分析，稻田除草、除虫的意义是什么？
提示：合理地优化生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对生产有益的部分。
●人类能否随意控制生态系统中各营养级之间的能量传递效率？
提示：不能。
●人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系统造成什么影响？
提示：人口数量日益增长，会要求低营养级有更多的能量流入人类所处的营养级，也就是说，人类所需要的食物会更多，将不得不种植或养殖更多的农畜产品，会给地球上现有的自然生态系统带来更大的压力。
●能量传递效率与能量利用率的比较
(1)能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级递减，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为10%～20%。　　　
(2)能量利用率
①一般指流入最高营养级(或人类)的能量占生产者固定总能量的比值。
②一般来说，食物链越短，能量利用率越高。
③有时考虑分解者的参与，使营养结构更复杂，以实现能量的多级利用，从而提高能量的利用率。
【 学以致用 】
C
6.(2024·江苏连云港期中)南方某村庄在插秧不久的稻田中，放养了草鱼和青蛙，形成了“稻—鱼—蛙”立体种养模式，实现了生态效益和经济效益的双赢。下列相关说法，正确的是(　　)
A.鱼和蛙的粪便可为水稻生长提供肥料和能量
B.鱼和蛙不能降低稻田中的害虫、田间杂草的数量
C.鱼和蛙呼吸释放的CO2可供水稻进行光合作用
D.该种养模式可增大生态系统中的能量传递效率
解析　鱼和蛙的粪便中的有机物被微生物(分解者)分解，产生二氧化碳和无机盐，可为水稻生长提供肥料，但不能给水稻提供能量，A错误；
草鱼可以田间杂草为食，青蛙取食田间害虫，故放养鱼和蛙能降低稻田中的害虫、田间杂草的数量，B错误；
鱼和蛙呼吸释放的CO2可供水稻进行光合作用，进而提高水稻的光合速率，提高产量，C正确；
该种养模式可增大生态系统中的能量利用率，但不能提高生态系统中的能量传递效率，D错误。
7.(2024·连云港期中)某地建设完成的千亩荷花湿地，千亩水稻高产示范田，百亩稻蟹共养区，构成了一种新型的农业发展模式。下列相关叙述错误的是(　　)
A.该新型农业发展模式利用了种植业和畜牧业合理优化技术
B.水稻种植期间除草和除虫可以调整能量流动的方向
C.稻蟹共养的生产模式能实现能量的多级利用，提高能量的传递效率
D.脱离人为干预后，该湿地的营养结构可能会变得更复杂
C
解析　水稻田中的杂草和水稻之间存在竞争关系，害虫和水稻之间存在捕食关系，通过除草、除虫可以合理调整能量流动的方向，使能量持续高效地流向对生产有益的部分，使农业生产获得更大的效益，B正确；
稻蟹共养的生产模式能实现能量的多级利用，提高能量的利用率，但能量沿食物链的传递效率不会发生改变，C错误；
脱离人为干预后，随着时间的推移，该地的物种丰富度可能会逐渐升高，群落可能会发生演替，优势物种可能会发生变化，该湿地的营养结构可能会变得更复杂，D正确。
ABC
1.(多选)关于草原生态系统能量流动的叙述，正确的是(　　 )
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
解析　生产者固定的能量除用于自身呼吸外，还有一部分储存在自身的有机物中，用于自身的生命活动，这部分的能量又可以流给下一营养级和流向分解者，D错误。
C
2.在一个生态系统中，草食动物所同化的能量等于(　　)
A.生产者固定的太阳能的总量
B.生产者固定的太阳能的总量减去生产者的呼吸量
C.被草食动物吃了的植物所含的能量减去粪便等排遗物中的能量
D.用于草食动物生命活动所需的能量
解析　生产者固定的太阳能的总量是流经生态系统的总能量，A错误；
生产者固定的太阳能的总量减去生产者呼吸散失的热量是生产者用于自身生命活动的能量，B错误；
草食动物所同化的能量等于被草食动物摄食的植物所含的能量减去粪便等排遗物中的能量，C正确；
用于草食动物生命活动所需的能量和呼吸作用消耗的能量之和才是草食动物所同化的能量，D错误。
B
3.(2024·江苏南通期末)科学家在研究银泉自然生态系统能量流动时，统计了各营养级的同化量以及呼吸作用以热能散失的能量(kJ·m－2·a－l)结果如图所示。相关叙述正确的是(　　)
A.输入该生态系统的总能量为各营养级同化量的总和
B.第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率约为16.2%
C.第二营养级同化的能量的去向还包括其粪便和遗体残骸流向分解者的能量
D.第三营养级用于自身的生命活动的能量约为180(kJ·m－2·a－1)
解析　该系统是自然生态系统，所以输入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，A错误；
能量传递效率为相邻两营养级同化量之比，第一营养级的同化量为87 127(kJ·m－2·a－1)，第二营养级的同化量为14 110(kJ·m－2·a－1)，所以第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率约为14 110/87 127×100%≈16.2%，B正确；
第二营养级粪便中的能量来源于第一营养级同化量中流向分解者的能量，C错误；
同化量＝呼吸作用以热能散失的能量＋用于自身生命活动的能量，所以第三营养级用于自身的生命活动的能量约为1 591－1 323＝268(kJ·m－2·a－1)，D错误。
A.输入该生态系统的总能量为各营养级同化量的总和
B.第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率约为16.2%
C.第二营养级同化的能量的去向还包括其粪便和遗体残骸流向分解者的能量
D.第三营养级用于自身的生命活动的能量约为180(kJ·m－2·a－1)
ABD
4.(多选)(2024·江苏连云港期中)如图是某同学绘制的生态系统能量金字塔，其中a～d代表能量值。下列叙述正确的是(　　 )
A.图中的能量c可代表生产者呼吸释放的热能及流向分解者的能量
B.该金字塔的底座属于生产者通过光合作用或化能合成作用固定的能量
C.一般来说，能量金字塔和生物数量金字塔一样，都会出现倒置的现象
D.第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为b/a×100%
解析　根据图像分析可知，能量c可代表生产者呼吸释放的热能及流向分解者的能量，A正确，
能量流动从生产者开始，为第一营养级，所以该金字塔的底座属于生产者通过光合作用或化能合成作用固定的能量，B正确；
能量单向流动、逐级递减，一般来说，能量金字塔不会出现倒置的现象，C错误；
能量传递效率＝本营养级的同化量/上一营养级的同化量，再乘以100%，且a为第一营养级同化的能量，b为第二营养级同化的能量，所以第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为b/a×100%，D正确。
A.图中的能量c可代表生产者呼吸释放的热能及流向分解者的能量
B.该金字塔的底座属于生产者通过光合作用或化能合成作用固定的能量
C.一般来说，能量金字塔和生物数量金字塔一样，都会出现倒置的现象
D.第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为b/a×100%
D
5.(2024·江苏盐城期中)“稻田养鱼”是一种新兴的生态养殖模式。该模式利用稻田水面养鱼，既可获得鱼产品，又可利用鱼吃掉稻田中的害虫和杂草。鱼排出粪肥，翻动泥土促进肥料分解，为水稻生长创造良好条件。下列有关叙述正确的是(　　)
A.该生态系统的结构包括非生物的环境因素、生产者、消费者和分解者
B.鱼吃杂草，杂草同化能量中的10%～20%流入鱼体内
C.粪便作为有机肥还田时，粪便中的能量流向了农作物
D.该模式提高了能量利用率，使能量流向对生产有益的部分
解析　生态系统的结构包括组成成分(包括非生物的环境因素、生产者、消费者和分解者)和营养结构(食物链和食物网)，A错误；
10%～20%是相邻两个营养级之间的能量传递效率，不是两种生物之间的能量传递效率，B错误；
农作物不能利用粪便中的能量，粪便中的能量流向了分解者，C错误；
生态农业实现了能量的多级利用，提高了能量利用率，使能量流向对生产有益的部分，D正确。
6.(2024·江苏淮安期末)下图是该生态系统能量流动的示意图，请据图回答问题：
单位：t·km－2·a－1(以生物量计)
(1)图中的X表示的是____________________。
(2)次级消费者每年用于自身的生命活动的能量是________t·km－2·a－1，次级消费者每年未被利用的能量是________t·km－2·a－1。第一和第二营养级之间的能量传递效率是________(结果保留一位小数)。
呼吸作用散失的热能
130
12
16.3%
(3)从图中数据可知，该生态系统积累的总生物量变化趋势是________(填“增加”“减少”或“基本不变”)，判断的依据是_____________________________
____________________________________________________________________ 。
(4)利用青蛙可以捕食水稻田中的害虫，从能量流动的角度分析，其意义是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
增加
该生态系统中输入能量(生产者固定的太阳能)大于输出能量(各种生物呼吸消耗能量)
合理地优化生态系统中能量流动的关系，使能量持续高效地流向对生产有益的部分，使农业生产获得更大的效益课时精练9　生态系统的能量流动
(时间:30分钟 分值:50分)
选择题:第1～12题,每小题2分,共24分。答案Ｐ150
【基础对点】
知识点1　生态系统能量流动的特点
1.假设某初级消费者摄入的能量为ａ,其粪便中的能量为ｂ,通过呼吸散失的能量为ｃ,用于自身的生命活动的能量为ｄ,则流入次级消费者的能量最多为 (　　)
(ａ+ｂ)×20% (ｃ+ｄ)×20%
(ａ-ｃ)×20% (ｂ-ｄ)×20%
2.如图为某农田生态系统的局部能量流动示意图,字母表示能量值。下列分析错误的是 (　　)
流经该生态系统的总能量为ａ
ｆ属于生态系统中输出的部分热能
ｃ表示初级消费者同化的能量
施用农家肥可为生产者提供能量
3.(2024·广西南宁期末)下图表示在一个生态系统中,植物光合作用积累的有机物被植食性动物利用的过程。下列有关叙述正确的是 (　　)
植食性动物粪便中的能量包含在⑦中
①⑤之和为输入到生态系统的全部能量
⑤⑥⑦⑧之和为流向分解者的能量
③全部用于初级消费者自身的生命活动
4.在生态系统中有关食物链与能量流动的叙述,错误的是 (　　)
能量沿食物链流动是单向的
食物链越长,最高营养级上获得的能量越少
初级消费者越多,能量传递给次级消费者的效率越高
生物种类越多,生态系统中的食物链越多
知识点2　生态金字塔
5.(2024·江苏连云港期末)研究表明桃园存在桃粉蚜、斑叶螨以及桃潜叶蛾等害虫,还有多种鸟类,各类动物数量保持相对稳定,下列关于桃园生态系统金字塔的叙述,正确的是 (　　)
生态金字塔中,每一层代表一个营养级,每一种生物只能属于其中一层
数量金字塔呈倒置的金字塔形,塔基生物数量最少,顶部的生物数量最多
生物量金字塔为上窄下宽,桃树的生物量大于桃园所有害虫的生物量
能量金字塔中,塔基越窄,生态系统的稳定性越高
6.如图所示为自然界可能出现的4种生态金字塔。下列相关叙述错误的是 (　　)
树→虫→鸟的数量金字塔和能量金字塔可分别用图甲和图丙表示
图丁不能表示能量金字塔与能量流动具有逐级递减的特点有关
生态金字塔中,每一种生物只能属于一层,每一层都不含分解者
生态金字塔中每一层代表一个营养级,图中“1”代表第一营养级
知识点3　能量流动规律在生产中的应用
7.(2024·江苏南通统考)秸秆的合理回收、利用具有重要的生态价值,相关叙述错误的是 (　　)
秸秆青贮处理作为牛羊等的饲料,不能提高能量传递效率
秸秆还田为土壤微生物提供物质和能量,并可改善土壤结构
秸秆放入沼气池中发酵生产沼气,可提高能量的利用率
秸秆作为培养基培育菌菇类食品,可使秸秆中能量更多的流向人类
8.茶树菇味道鲜美,常生长在油茶树枯朽的树桩上。某林场尝试在树下套种茶树菇,并用桐树、柳树、杨树脱落的枝叶制作培养基。下列相关叙述正确的是 (　　)
油茶树枯朽树桩中的能量不属于油茶树的同化量
生长在油茶树树桩上的茶树菇属于生态系统中的分解者
套种措施可以提高树木和茶树菇对阳光等资源的利用率
该林场提高了能量的传递效率,实现了能量的多级利用
【素养提升】
9.(多选)(2024·江苏徐州调控)生态果园与传统果园最大的区别是增加了果园中生物的种类,例如利用果树下光照强度弱、空气湿度高、风速低等环境条件,在两行果树间种植喜湿、喜温、喜半阴的草菇(一种食用菌),或种植生草,还可以向果园中引入鸡、鸭等动物,甚至可以在果园中养殖蚯蚓,以此提高果园的稳定性。下列叙述错误的是 (　　)
光能输入到果树—草菇园的途径是果树和草菇等生产者的光合作用
果园中养殖鸡、鸭时,鸡、鸭粪便中的能量可以被果树利用
果树种植过程需要治虫,目的是使能量多级利用
果树固定的太阳能,一部分在呼吸作用中散失,一部分用于自身的生命活动
10.(多选)(2024·江苏扬州期末)下图是某生态系统能量在食物链Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ中的流动及其传递效率的部分数据(单位是Ｊ·ｃｍ-2·ａ-1),方框表示同化量。下列说法错误的是 (　　)
营养级Ⅰ用于呼吸消耗的能量Ａ是
　166．988(Ｊ·ｃｍ-2·ａ-1)
营养级Ⅱ流向分解者的能量被包含在25．13%中
营养级Ⅱ的粪便量包含在其获得的23．40%中
营养级Ⅲ用于自身的生命活动的能量包含在12．82(Ｊ·ｃｍ-2·ａ-1)中
11.(多选)从健康的角度考虑,提倡素食可以减少脂肪和胆固醇等的摄入,能降低心血管等疾病的发病率。从生态系统的营养结构和生态系统功能的角度考虑,下列关于提倡素食的好处的叙述,正确的是 (　　)
提倡素食能使人类的食物链缩短
提倡素食能提高能量传递效率
提倡素食能减少生态系统中能量的散失
提倡素食能使人类从生产者中获得更多的能量
12.(多选)在由“草→鼠→狐”组成的一条食物链中,鼠经同化作用所获得的能量,其去向包括 (　　)
通过鼠呼吸作用释放
通过鼠的粪便流入分解者体内
通过狐的粪便流入分解者体内
流入狐体内并被同化
13.(12分)如图表示能量流经池塘生态系统的过程,甲～丙表示连续的三个营养级,数字表示能量[单位为103 ｋＪ/(ｍ2·ａ)]。回答下列问题:
(1)(6分)图中流经该生态系统的能量来自_______________________________________________
________________________________________________________________________________。
丁属于　　　　(填生态系统的组成成分)。
(2)(2分)甲营养级中2．3×104 ｋＪ/(ｍ2·ａ)的能量表示　　　　,乙营养级粪便中能量属于　　　　营养级中的能量。
(3)(4分)初级消费者到次级消费者的能量传递效率为　　　　%(保留小数点后一位)。图示可说明能量流动具有的特点是　　　　　　　。
14.(14分)草鱼是典型的杂食性鱼类,有适口的动物性食料时,先吃动物性食料后吃草料,如芜萍(一种藻类)与孑孓(蚊子幼虫)一起放入水中,草鱼先吃孑孓后吃芜萍。稻田水面养草鱼,既可获得鱼产品,又可利用鱼吃掉稻田中的害虫和杂草,利于水稻的生长。回答下列问题:
(1)(7分)草鱼在该生态系统中占据两个营养级,随着营养级的变化,草鱼获得相同能量消耗的第一营养级能量的变化是_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________________。
如果稻田养殖的草鱼数量过多,会直接影响水稻产量的原因是____________________________
__________________________________________________________________________________。
(2)(7分)该生态系统中分解者具有重要的作用,表现在_____________________________________
__________________________________________________________________________________,
该生物类群主要包括_________________________________________________________________。
稻田养鱼可提高能量利用率,是因为_____________________________________________________　
__________________________________________________________________________________。
课时精练9　生态系统的能量流动
1.B　[初级消费者的摄入量＝初级消费者的同化量＋粪便中的能量，初级消费者的同化量＝呼吸散失的能量＋用于自身的生命活动的能量，则该生态系统中，初级消费者的同化量是a－b或c＋d，相邻两个营养级间的能量传递效率是10%～20%，流入次级消费者能量的最大值应按20%的能量传递效率计算，因此，流入次级消费者的能量最多为(a－b)×20%或(c＋d)×20%，B正确。]
2.D　[流经该生态系统的总能量为生产者固定的能量，即a，A正确；f表示初级消费者通过呼吸作用以热能的形式散失的能量，B正确；c表示初级消费者同化的能量，C正确；农家肥经微生物的分解，形成二氧化碳和无机盐等，不能为生产者提供能量，D错误。]
3.A　[由于植食性动物粪便是指摄入后未被同化的部分，包含在⑦中，A正确；输入到生态系统的能量为生产者固定的太阳能总量，而①⑤之和是生产者积累的能量，B错误；⑤⑥⑦⑧中包括流向分解者的能量和呼吸作用散失的能量，C错误；③是同化量，同化量减去呼吸量才用于植食性动物自身的生命活动，D错误。]
4.C　[生态系统的能量流动是沿着食物链和食物网进行的，能量流动的特点是单向流动、逐级递减，A正确；能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%，所以营养级越高获得的能量越少，即最高营养级上获得的能量是最少的，B正确；初级消费者越多，同化的能量越多，能量传递给次级消费者的越多，但不改变营养级之间的能量传递效率，C错误；生物种类越多，生态系统中的食物链越多，营养结构越复杂，D正确。]
5.C　[一种生物可能处于多个营养级，所以一种生物在生态金字塔中可能属于多层，A错误；在该桃园生态系统中，数量金字塔呈倒置的金字塔形，但顶部的生物数量不一定最多，例如在食物链桃树→害虫→鸟中，鸟的数目比害虫的数目少，B错误；该生态系统中生产者生物量最多，所以生物量金字塔为上窄下宽，桃树的生物量大于桃园所有害虫的生物量，C正确；能量金字塔中，塔基越窄，表示生产者的能量越少，生态系统的稳定性越低，D错误。]
6.C　[一棵树上有很多植食性昆虫，还有少量鸟类，所以数量金字塔可用图甲表示。能量流动具有逐级递减的特点，所以能量金字塔可用图丙表示，图丁不能体现出能量流动具有逐级递减的特点，A、B正确；生态金字塔中，一种生物可能处于多个营养级，可能处于多层，C错误。]
7.A　[青贮技术就是把新鲜的秸秆填入密闭的青贮窖或青贮塔内，经过微生物发酵作用，达到长期保存其青绿多汁营养特性之目的的一种简单、可靠、经济的秸秆处理技术，经微生物发酵作用的秸秆中的能量可被牛羊充分利用，因此能提高能量传递效率，A错误；秸秆还田是合理利用生物资源和促进农业可持续发展的重要途径，土壤微生物可通过分解秸秆获取物质和能量，同时秸秆还田能促进土壤有机质的积累，改善土壤结构，增加作物产量，B正确；秸秆放入沼气池中发酵生产沼气，实现了物质的循环利用，可提高能量的利用率，C正确；秸秆作为培养基培育菌菇类食品，可使秸秆中能量更多地流向人类，提高了能量的利用率，D正确。]
8.B　[油茶树枯朽树桩中的能量属于油茶树的同化量中流向分解者的部分，A错误；茶树菇属于分解者，不能直接利用阳光，C错误；该林场的做法实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率而不是传递效率，D错误。]
9.ABC　[草菇是一种食用菌，属于分解者，不能进行光合作用，A错误；鸡、鸭粪便中的有机物被分解者分解成无机物后，可以被果树利用，粪便中的能量最终以热能的形式散失，不能被果树利用，B错误；果树种植过程需要治虫，目的是使能量更多地流向对生产有益的部分，C错误；果树固定的太阳能有两个去路，一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，一部分用于自身的生命活动，D正确。]
10.ABC　[从图中看出营养级Ⅰ同化的能量包括传递至下一个营养级中、流向分解者和呼吸消耗，所以呼吸消耗的能量小于218×(1－23.4%)＝166.988(J·cm－2·a－1)，A错误；营养级Ⅱ流向分解者的能量包括在同化量Ⅱ中，即包括在51.012(J·cm－2·a－1)中，B错误；营养级Ⅱ的粪便量是营养级Ⅰ同化的能量，即包含在218(J·cm－2·a－1)中，C错误；营养级Ⅲ用于自身的生命活动的能量属于同化量Ⅲ中，所以包括在12.82(J·cm－2·a－1)中，D正确。]
11.ACD　[素食使人类直接食用生产者，所以使食物链缩短，A正确；相邻两营养级间的能量传递效率一般在10%～20%，提倡素食不能提高能量传递效率，B错误；提倡素食能使人的营养级降低，缩短了食物链，减少了能量的散失，所以人类能从生产者中获得更多的能量，C、D正确。]
12.ACD　[鼠为第二营养级，其同化的能量一部分通过呼吸作用以热能的形式散失，其余的用于自身的生命活动，其中一部分以遗体残骸的形式被分解者利用，一部分被狐摄入。被狐摄入的能量中一部分以粪便的形式被分解者利用，剩下的被狐所同化；由于鼠的同化量等于摄入的能量减去粪便中的能量，因此鼠的粪便中的能量属于草的同化量。]
13.(1)生产者固定的能量和饲料中的化学能　分解者
(2)呼吸作用散失的能量　甲(第一)
(3)17.6　单向流动、逐级递减
解析　(1)由图可知，流经该生态系统的能量来自生产者固定的太阳能和饲料中的化学能。甲是生产者，乙是初级消费者，丙是次级消费者，丁是分解者。(2)由图可知，甲营养级同化的能量，一部分用于呼吸作用散失，一部分用于自身的生命活动。图中2.3×104 kJ/(m2·a)表示呼吸作用散失的能量。粪便中的能量是上一营养级同化量中流向分解者的部分能量。因此，乙营养级粪便中的能量属于甲(第一)营养级中的能量。(3)由于丙从乙获得的能量为0.3×104 kJ/(m2·a)，图中乙获得的总能量有两个来源：生产者和饲料，生产者提供了1.4×104 kJ/(m2·a)，饲料提供了0.3×104 kJ/(m2·a)，所以乙固定的总能量＝1.4＋0.3＝1.7×104[kJ/(m2·a)]，所以乙(初级消费者)→丙(次级消费者)能量传递效率＝0.3/1.7×100%≈17.6%。生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。
14.(1)草鱼所处的营养级越高，消耗的第一营养级的能量越多　草鱼会以部分水稻苗为食，导致水稻产量下降
(2)分解者将鱼的粪便、水稻残落物中的有机物分解为无机物，为水稻的生长提供无机盐和CO2等物质　细菌和真菌　鱼的加入可减少流向分解者的能量，使能量更多地流向鱼

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