新2017高考生物一輪復習 第九單元 生物與環(huán)境 第35講 生態(tài)系統(tǒng)的結構和能量流動學案（含解析）北師大版

《新2017高考生物一輪復習 第九單元 生物與環(huán)境 第35講 生態(tài)系統(tǒng)的結構和能量流動學案（含解析）北師大版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《新2017高考生物一輪復習 第九單元 生物與環(huán)境 第35講 生態(tài)系統(tǒng)的結構和能量流動學案（含解析）北師大版（18頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第35講 生態(tài)系統(tǒng)的結構和能量流動 考點一　生態(tài)系統(tǒng)的結構 1．生態(tài)系統(tǒng)的概念：在自然界中存在的生物和非生物成分相互作用、相互依存，并執(zhí)行一定的功能，所構成的整體。 2．生態(tài)系統(tǒng)的結構 3．生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構 (1)食物鏈 ①食物鏈的起點一定是生產(chǎn)者，后面的營養(yǎng)級是消費者。 ②次級消費者在食物鏈中屬于第三營養(yǎng)級。 ③食物鏈中體現(xiàn)的種間關系是捕食。 (2)食物網(wǎng)：由于一種生物的食物來源可能來自多種生物，且某種生物可能為多種生物所食，所以一個生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構往往是由多種食物鏈交錯而成，從而構成食物網(wǎng)。 [診斷與思考] 1．判斷下列說法的正誤 (1)土壤微生

2、物可作為生態(tài)系統(tǒng)的分解者(　√　) (2)稻田生態(tài)系統(tǒng)中的分解者能將鴨的糞便分解成無機物以促進水稻的生長(　√　) (3)所有的生產(chǎn)者都是植物，所有的動物都是消費者，所有的細菌和真菌都是分解者(　×　) (4)生態(tài)系統(tǒng)的結構指的就是食物鏈和食物網(wǎng)(　×　) (5)三級消費者在食物鏈中屬于第四營養(yǎng)級(　√　) (6)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中微生物共同形成了一個生態(tài)系統(tǒng)(　×　) 2．如圖表示某陸地生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖中共有幾條食物鏈？請寫出最長的食物鏈。 提示　圖中共有8條食物鏈，其中最長的食物鏈是：草→食草昆蟲→蜘蛛→青蛙→蛇→貓頭鷹。 (2

3、)圖中的食物鏈為什么能構成食物網(wǎng)？ 提示　因為有的生物可以被多種生物所捕食，有的生物可以捕食多種生物。 (3)圖中哪些生物同時具有兩種種間關系？并指出種間關系的名稱。 提示　吃蟲鳥和蜘蛛、青蛙和蜘蛛、貓頭鷹和蛇具有捕食和競爭關系。 (4)如果大量引入兔，短時間內會對其他生物的數(shù)量造成怎樣的影響？ 提示　狐的數(shù)量會增加，其他生物的數(shù)量會因兔大量吃草而減少。 (5)如果要構成一個生態(tài)系統(tǒng)，除了圖中的成分外還需要哪些成分？ 提示　還需要非生物成分、分解者等。 題組一　生態(tài)系統(tǒng)成分的判斷 1．關于下圖的敘述中正確的是(　　) A．圖示的各種成分在生態(tài)學上可以構成一個生態(tài)系統(tǒng)

4、 B．圖示的各種成分在生態(tài)學上可以構成一個生物群落 C．細菌與蟬之間的關系屬于競爭 D．蛇屬于三級消費者 答案　A 解析　圖示中包括了非生物成分(光、CO2等)、生產(chǎn)者(綠色植物)、消費者(蟬等)和分解者(細菌)，它們構成了一個生態(tài)系統(tǒng)；蟬是消費者，細菌是分解者，二者之間不能構成競爭關系；蛇屬于四級消費者。 2．如圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動簡圖，下列敘述錯誤的是(　　) A．甲是生產(chǎn)者，它是生態(tài)系統(tǒng)的基石 B．乙是消費者，包括各種異養(yǎng)生物 C．生態(tài)系統(tǒng)的能量主要來源于太陽能 D．圖中的“甲→乙”是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構 答案　B 解析　從圖中甲、乙和分解者的關系可以判斷，

5、甲是生產(chǎn)者，乙是消費者，其中生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石，A正確；異養(yǎng)生物中一部分是消費者，如大部分動物，一部分是分解者，如腐生細菌、真菌和少數(shù)動物，B錯誤；太陽能是生態(tài)系統(tǒng)的主要能量來源，C正確；食物鏈是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構，D正確。 題組二　食物鏈和食物網(wǎng)的分析方法 3．如圖為非洲某草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，下列相關敘述錯誤的是(　　) A．該食物網(wǎng)中共有6條食物鏈 B．獅子在這個食物網(wǎng)中占據(jù)三個營養(yǎng)級 C．獅子和野狗的關系是捕食和競爭 D．蛇的數(shù)量減少，獅子的數(shù)量不會發(fā)生明顯的變化 答案　A 解析　從草開始，到獅子結束，食物鏈有草→羚羊→獅子、草→斑馬→獅子、草→羚羊→野狗→獅子

6、、草→斑馬→野狗→獅子、草→鼠→蛇→食蛇動物→獅子，共5條，A錯誤。草→羚羊→獅子、草→斑馬→獅子，這兩條食物鏈中，獅子處于第三營養(yǎng)級；草→羚羊→野狗→獅子、草→斑馬→野狗→獅子，這兩條食物鏈中，獅子處于第四營養(yǎng)級；草→鼠→蛇→食蛇動物→獅子，這條食物鏈中，獅子處于第五營養(yǎng)級，B正確。由圖可以直接看出，野狗和獅子都能以羚羊和斑馬為食，兩者之間存在競爭關系；野狗又能成為獅子的食物，兩者之間又存在著捕食關系，C正確。由于獅子的食物來源較廣泛，蛇的數(shù)量減少不會明顯影響到獅子數(shù)量的變化，D正確。 4．如圖表示一個海灘濕地生態(tài)系統(tǒng)中部分生物的食物關系。下列有關分析錯誤的是(　　) A．細菌既可作

7、為分解者，又可作為消費者的食物 B．第三營養(yǎng)級的生物有食草蟲、線蟲、海螺 C．若大米草死亡，將導致細菌數(shù)量增多，沼蟹數(shù)量亦增多 D．若噴灑只殺滅食草蟲的殺蟲劑，則蜘蛛數(shù)量將減少 答案　B 解析　食物鏈的起點是生產(chǎn)者，海螺、線蟲和食草蟲均能以生產(chǎn)者為食，故三者應為第二營養(yǎng)級；大米草與藻類之間存在競爭關系，大米草死亡會導致藻類數(shù)量增多，還會使細菌數(shù)量增多，細菌和藻類數(shù)量增多會導致線蟲數(shù)量增多，進而導致以線蟲為食的沼蟹數(shù)量增多；殺蟲劑殺死食草蟲，會導致蜘蛛的食物減少，進而導致蜘蛛數(shù)量減少。 題組三　食物鏈和食物網(wǎng)中的數(shù)量分析 5．如果一個生態(tài)系統(tǒng)中有4種生物，并構成一條食物鏈，在某一時

8、間分別測得這4種生物(甲、乙、丙、丁)所含有機物的總量，如圖所示。在一段時間內，如果乙的種群數(shù)量增加，則會引起(　　) A．甲、丁的種群數(shù)量增加，丙的種群數(shù)量下降 B．甲、丙、丁的種群數(shù)量均增加 C．甲、丁的種群數(shù)量下降，丙的種群數(shù)量增加 D．甲的種群數(shù)量下降，丙、丁的種群數(shù)量增加 答案　D 解析　由上圖可知，丙種群的有機物總量最多，應該是該生態(tài)系統(tǒng)的第一營養(yǎng)級，所以上述4種生物構成的食物鏈是丙→甲→乙→丁。乙種群數(shù)量增加，就要捕食更多的甲生物，因而甲生物的數(shù)量減少；隨之丙的數(shù)量將增加，丁又是以乙為食，所以丁的數(shù)量隨乙的增加而增加。 6．圖示某海灣大陸架的食物網(wǎng)。浮游植物急劇

9、增加時會引起(　　) A．a(chǎn)和b的數(shù)量保持指數(shù)增長 B．c與d因食物豐富而競爭加劇 C．c、d和e的數(shù)量可能大量減少 D．b的食性和營養(yǎng)級發(fā)生改變 答案　C 解析　由于受空間的限制、天敵的制約，浮游動物a和植食者b的數(shù)量增長曲線為“S”型，A錯誤；c與d的食性不同，只存在生存空間和環(huán)境資源上的競爭關系，不會因食物豐富而競爭加劇，B錯誤；浮游植物急劇增加，可能會導致水體中溶氧量大量下降，魚類大量死亡，C正確；生物食性及生物在生態(tài)系統(tǒng)中所處的營養(yǎng)級是長期自然選擇的結果，因此植食者(b)的食性和營養(yǎng)級不會因浮游植物急劇增加而發(fā)生改變，D錯誤。 1．生態(tài)系統(tǒng)成分的判斷方法

10、(1)根據(jù)結構圖判斷生態(tài)系統(tǒng)的成分 如圖所示，先根據(jù)雙向箭頭確定D、C為“非生物成分”和“生產(chǎn)者”，則A、B為消費者和分解者；再根據(jù)出入箭頭數(shù)量的多少進一步判斷，在D、C中指出箭頭多的D為“生產(chǎn)者”，指入箭頭多的C為“非生物成分”，最后根據(jù)D→A→B，確定A為消費者、B為分解者。 (2)根據(jù)生物類型判斷生態(tài)系統(tǒng)的成分 ①判斷生產(chǎn)者的主要依據(jù)是是否為自養(yǎng)型生物，若為自養(yǎng)型生物，則為生產(chǎn)者，包括綠色植物、藍細菌、光合細菌以及化能合成細菌等。 ②判斷消費者時要特別注意“異養(yǎng)型”“非腐生”等關鍵詞，植物、微生物都有可能成為消費者。 ③判斷分解者的主要依據(jù)是能否把動植物的遺體、殘枝敗葉轉變成無

11、機物，分解者是腐生生物，也包括少數(shù)的動物(如蚯蚓)。 易錯警示　關于生態(tài)系統(tǒng)成分的三個易混點 ①綠色植物≠生產(chǎn)者：藍細菌是原核生物，能進行光合作用，屬于生產(chǎn)者；而菟絲子營寄生生活，屬于消費者。 ②動物≠消費者：禿鷲、蚯蚓、原生動物等以動植物殘體為食的腐生動物屬于分解者。 ③細菌≠分解者：硝化細菌和光合細菌是自養(yǎng)型，屬于生產(chǎn)者；寄生細菌屬于消費者。 2．食物鏈變式模型的分析 下圖中，圖1和圖2都是以每個營養(yǎng)級中有機物多少為依據(jù)，圖1中的食物鏈是丙→甲→乙→??；圖2中的食物鏈是丙→丁→甲→乙；圖3表示甲和乙之間為捕食關系，甲是被捕食者，乙是捕食者，在食物鏈中，甲是低營養(yǎng)級，乙是高營養(yǎng)級

12、；圖4表示的是生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)圖解，A是生產(chǎn)者，B是消費者，C是分解者，D是非生物成分，其中的食物鏈是A→B。 3．食物鏈和食物網(wǎng)中的數(shù)量變化分析 (1)若處于食物鏈中第一營養(yǎng)級的生物(生產(chǎn)者)數(shù)量減少，整個食物鏈中的其他生物都會減少，簡單記為：“一級生物若減少，其他生物跟著跑”。 (2)“天敵”一方減少，短時間內被捕食者數(shù)量會增加，但從長時間來看，會先增加后減少，最后趨于穩(wěn)定，簡單記為：“如果天敵患了病，先增后減再穩(wěn)定”。 (3)若處于中間營養(yǎng)級的生物數(shù)量減少，則這種生物數(shù)量的變化視具體食物鏈而定：“中間生物被捕殺，不同情況要分家”。大體遵循如下思路： ①生產(chǎn)者數(shù)量相對穩(wěn)

13、定原則，即消費者某一種群數(shù)量發(fā)生變化時，一般不考慮生產(chǎn)者數(shù)量的增加或減少。 ②最高營養(yǎng)級的生物種群數(shù)量相對穩(wěn)定原則，即當處于最高營養(yǎng)級的生物種群的食物有多種來源時，若其中一條食物鏈中某種生物減少，該種群的數(shù)量不會發(fā)生較大變化。 ③在食物網(wǎng)中，當某種生物因某種原因而數(shù)量減少時，對另一種生物數(shù)量的影響，沿不同的食物鏈分析結果不同時，應以中間環(huán)節(jié)少的為分析依據(jù)。簡單記為：“食物網(wǎng)，食物鏈，生物數(shù)量好判斷，首先你要有主見，環(huán)節(jié)少的先看見”。 考點二　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 1．能量流動的過程 (1)概念理解 — 　? — 　? —太陽能→有機物中的化學能→熱能 　?

14、 — (2)流動過程 ①能量流動的渠道是食物鏈和食物網(wǎng)。 ②能量散失的途徑是呼吸作用(代謝過程)。 ③流動過程中能量的轉化是太陽能→有機物中的化學能→熱能。 2．能量流動的特點及意義 (1)能量傳遞效率(林德曼效率)是指相鄰兩個營養(yǎng)級之間同化量的比值。相鄰營養(yǎng)級之間的傳遞效率一般為10%～20%，若將單位時間內各個營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值由低到高可繪成能量金字塔。 (2)能量流動的特點：單向流動、逐級遞減。 (3)研究意義 ①幫助人們科學規(guī)劃、設計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。 ②幫助人們合理地調整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分。

15、 [診斷與思考] 1．判斷下列說法的正誤 (1)生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定時無能量的輸入和散失(　×　) (2)生產(chǎn)者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一個營養(yǎng)級(　×　) (3)直接以低營養(yǎng)級的生物為食將消耗生態(tài)系統(tǒng)更多的能量(　×　) (4)除最高營養(yǎng)級外，某一營養(yǎng)級的總能量由四個部分組成：自身呼吸消耗的能量、流向下一個營養(yǎng)級的能量、被分解者利用的能量和未被利用的能量(　√　) (5)拔去田地中的雜草是人為地調整能量流動的方向，可以提高生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率(　×　) (6)兔吃草后排出的糞便中的能量是兔同化量的一部分(　×　) (7)一只狼捕食了一只兔子，該狼獲得了兔子能量

16、的10%～20%(　×　) (8)能量流動規(guī)律可用“能量金字塔”表示，一個生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)級越多，在能量流動過程中散失的熱能越多，所以能量流動一般不會超過4～5個營養(yǎng)級(　√　) 2．如圖表示能量在兩個營養(yǎng)級之間的流動過程，請據(jù)圖思考下列問題： (1)第一個營養(yǎng)級的同化量與其攝入量和糞便量有怎樣的關系？ 提示　同化量＝攝入量－糞便量。 (2)上一個營養(yǎng)級同化的總能量是不是全部流向下一個營養(yǎng)級？為什么？ 提示　不是。一部分能量被自身呼吸所消耗，還有一部分被分解者所利用，總有一部分能量未被下一營養(yǎng)級利用。 (3)為什么生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有單向流動和逐級遞減的特點？ 提示　單向流

17、動的原因是：食物鏈中各營養(yǎng)級的順序是長期自然選擇的結果，生物之間的捕食關系是一定的；能量流動不能循環(huán)，原因是散失的熱能不能再被利用。 逐級遞減的原因是：某個營養(yǎng)級同化的能量自身呼吸要消耗一部分，還有一部分被分解者利用，所以不能將全部的能量流入下一個營養(yǎng)級。 題組一　能量流動的過程 1．某生態(tài)系統(tǒng)中有A、B、C、D四種生物，構成食物鏈A→B→C，D為分解者，如圖是該生態(tài)系統(tǒng)中能量流入B處發(fā)生的一系列變化示意圖，下列說法錯誤的是(　　) A．圖中的甲表示B的同化量，乙表示B用于生長、發(fā)育和繁殖的能量 B．參與丁過程的都是異養(yǎng)型生物，包括細菌、真菌等 C．當生態(tài)系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定狀

18、態(tài)時，B的種群數(shù)量一般處于K/2 D．圖中D的能量不全部來自B生物 答案　C 解析　當生態(tài)系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)時，B種群數(shù)量達到環(huán)境容納的最大值，一般處于K值，C錯誤；B攝入量為其同化量和糞便量之和，其同化量一部分用于呼吸消耗，一部分用于自身的生長、發(fā)育和繁殖；丁過程為分解者的分解作用，分解者主要是營腐生生活的細菌、真菌等，都是異養(yǎng)型生物；D的能量可來自于B的糞便，而此部分屬于上一營養(yǎng)級A的能量。 2．如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解的部分示意圖，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列說法中不正確的是(　　) A．生物與生物之間的捕食關系不可逆轉，所以能量流動具有單向性 B．⑤中包含了

19、三級消費者糞便中的能量 C．第二營養(yǎng)級流向第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率為×100% D．在人工飼養(yǎng)的高密度魚塘生態(tài)系統(tǒng)中，①表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 答案　D 解析　生物與生物之間的捕食關系不可逆轉，所以能量流動具有單向性，A正確；三級消費者糞便中的能量是它的上一個營養(yǎng)級次級消費者流向分解者的能量，故⑤中包含了三級消費者糞便中的能量，B正確；②是初級消費者同化的能量，③是次級消費者同化的能量，所以第二營養(yǎng)級流向第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率為×100%，C正確；在人工飼養(yǎng)的高密度魚塘生態(tài)系統(tǒng)中，能量的主要來源是人工喂食的飼料(有機物)，故①＋人工喂食的飼料(有機物)表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，

20、D錯誤。 題組二　能量流動的特點 3．下列關于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的敘述中，錯誤的是(　　) A．由于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是逐級遞減的，所以營養(yǎng)級越高則所同化的能量就越少 B．由于散失的熱能不能被生產(chǎn)者重新固定，所以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向不可循環(huán)的 C．充分利用作物秸稈等可以提高能量傳遞的效率 D．能量流動和物質循環(huán)的渠道都是食物鏈和食物網(wǎng) 答案　C 解析　生態(tài)系統(tǒng)中的能量沿食物鏈流動時，部分能量以熱能的形式散失，部分能量被分解者所利用，所以營養(yǎng)級越高同化的能量就越少，A正確；生產(chǎn)者只能固定光能或化學能，而不能固定每個營養(yǎng)級及分解者所散失的熱能，所以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向的，B

21、正確；生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率一般不能人為改變，充分利用作物秸稈只能提高能量利用率而不能提高能量傳遞效率，C錯誤；能量流動和物質循環(huán)的渠道都是食物鏈和食物網(wǎng)，D正確。 4．如圖表示某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是(　　) A．Ⅰ和Ⅳ是實現(xiàn)物質循環(huán)的關鍵生態(tài)成分 B．該圖所示的食物網(wǎng)中只有1條食物鏈：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ C．E1表示的能量主要是通過光合作用所攝入的能量 D．能量可在食物鏈中循環(huán)利用 答案　C 解析　圖中Ⅰ代表生產(chǎn)者，則E1表示的能量主要為生產(chǎn)者通過光合作用攝入的能量；Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ都代表消費者，實現(xiàn)

22、物質循環(huán)的關鍵生態(tài)成分是生產(chǎn)者和分解者；每一營養(yǎng)級的生物種類可能有很多，該圖所示的食物網(wǎng)可能由很多條食物鏈組成；生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的，能量不能循環(huán)利用。 1．每一營養(yǎng)級的能量來源與去路分析 消費者攝入能量(a)＝消費者同化能量(b)＋糞便中能量(c)，即動物糞便中能量不屬于該營養(yǎng)級同化能量，應為上一個營養(yǎng)級固定或同化能量。 消費者同化能量(b)＝呼吸消耗(d)＋用于生長、發(fā)育和繁殖(e)。 生長、發(fā)育和繁殖(e)＝分解者利用(f)＋下一營養(yǎng)級同化(i)＋未被利用(j)。 所以有：(1)未被利用的能量：包括生物每年的積累量和動植物殘體以化石燃料形式被儲存起來的能量。 (

23、2)一個營養(yǎng)級所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一營養(yǎng)級同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。 (3)動物同化的能量與攝入量之間的關系：動物同化的能量＝攝入量－糞便有機物中的能量，即攝入的食物只有一部分被同化。 (4)流入一個營養(yǎng)級的能量：是指被這個營養(yǎng)級的生物所同化的全部能量。 2．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動中的幾點誤區(qū) (1)誤區(qū)一：生產(chǎn)者固定的能量只能是光能。由于生產(chǎn)者固定能量的方式有光合作用和化能合成作用，光合作用利用的能量是光能，但化能合成作用利用的是化學能，所以生產(chǎn)者固定的能量是光能或化學能。 (2)誤區(qū)二：生物數(shù)量金字塔與能量金字塔完全一致。能量金字塔體現(xiàn)的是營養(yǎng)級與營

24、養(yǎng)級所含總能量的關系，而生物數(shù)量金字塔體現(xiàn)的是營養(yǎng)級與個體數(shù)量的關系，所以生物數(shù)量金字塔有時會出現(xiàn)倒置的現(xiàn)象。 (3)誤區(qū)三：能量傳遞效率＝能量利用率。能量傳遞效率體現(xiàn)的是能量流動過程中所遵循的客觀規(guī)律，不能隨意改變；但能量利用率可以人為改變，例如充分利用作物秸稈就可以提高能量利用率。 考點三　能量流動的相關計算 1．判斷下列說法的正誤 (1)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程中，同一個生態(tài)系統(tǒng)中相鄰營養(yǎng)級之間的傳遞效率都相等(　×　) (2)相鄰營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率不可改變(　×　) (3)在食物鏈“A→B→C→D”中，D增重10kg，則至少需要消耗A10×53kg(　√　) (4

25、)如圖食物網(wǎng)中，假如貓頭鷹的食物有來自兔，來自鼠，來自蛇，那么，貓頭鷹若要增加20g體重，最少需要消耗的植物為900g(　√　) 2．如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值[單位為103 kJ/(m2·y)]。請據(jù)圖回答下列問題： (1)該生態(tài)系統(tǒng)中流入生物群落的總能量有哪些來源？ 提示　一個來源是光能，另一個來源是輸入的有機物中的化學能。 (2)生產(chǎn)者、植食性動物和肉食性動物固定的總能量分別是多少？ 提示　肉食性動物固定的總能量＝0.25＋0.05＋2.1＋5.1＝7.5×103kJ/(m2·y)；植食性動物固定的總能量＝(7.5－5)＋0.5＋4＋9＝

26、16×103 kJ/(m2·y)；生產(chǎn)者固定的總能量＝(16－2)＋3＋70＋23＝110×103kJ/(m2·y)。 (3)生產(chǎn)者→植食性動物、植食性動物→肉食性動物的能量傳遞效率分別是多少？(結果保留一位有效數(shù)字) 提示　生產(chǎn)者→植食性動物的能量傳遞效率＝植食性動物固定的能量中來自生產(chǎn)者的能量/生產(chǎn)者固定的總能量×100%＝(16－2)/110×100%＝12.7%；植食性動物→肉食性動物的能量傳遞效率＝肉食性動物固定的能量中來自植食性的能量/植食性動物固定的總能量×100%＝(7.5－5)/16×100%＝15.6%。 (4)假設全部來自于生產(chǎn)者，按照圖中的能量流動規(guī)律，肉食性動物

27、要增加100kg，則需要消耗多少kg生產(chǎn)者？ 提示　肉食性動物要增加100kg，則需要生產(chǎn)者的質量＝100÷15.6%÷12.7%≈5047 (kg)。 題組一　能量流動計算中的“正推”和“逆推” 1．有一食物網(wǎng)如圖所示，如果能量傳遞效率為10%，各條食物鏈傳遞到庚的能量相等，則庚增加lkJ的能量，丙最少含多少能量(　　) A．550kJB．500kJC．400kJD．100kJ 答案　A 解析　根據(jù)題意知，經(jīng)丙→丁→己→庚傳遞到庚的能量為0.5kJ，則需要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)；經(jīng)丙→戊→庚傳遞到庚的能量為0.5kJ，則需要丙0.5÷(10%)2＝50(k

28、J)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。 2．下圖為某生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖。下列說法正確的是(　　) A．圖中甲所固定的能量是乙、丙的能量之和 B．能量在流動過程中是逐級遞減的 C．乙營養(yǎng)級的個體數(shù)量一定多于丙的個體數(shù)量 D．若乙的數(shù)量越多，則丙獲得的能量越少 答案　B 解析　圖中甲所固定的能量大于乙、丙能量之和，因為自身呼吸作用還要消耗一部分能量；據(jù)圖可知，能量流動是逐級遞減的；乙營養(yǎng)級的個體數(shù)量不一定多于丙的個體數(shù)量，數(shù)量金字塔有倒置現(xiàn)象；一定范圍內，若乙的數(shù)量越多，則丙獲得的能量越多。 題組二　能量流動計算中的綜合考查 3．某同學繪制了如圖所示的能量流

29、動圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽能)，下列敘述中不正確的是(　　) A．生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2) B．由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為D1/W1 C．流入初級消費者體內的能量可表示為(A2＋B2＋C2) D．圖解表明能量流動的特點是單向流動、逐級遞減 答案　C 解析　生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A1＋B1＋C1＋D1)，A1表示呼吸作用消耗，B1表示未被利用，C1表示流向分解者，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2，是流入下一營養(yǎng)級的能量，A正確；由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為D1/(A1＋B1＋C1＋D1)＝D1/W

30、1，B正確；流入初級消費者的能量為D1＝(A2＋B2＋C2＋D2)，C錯誤；圖解表明能量流動的特點是單向流動、逐級遞減，單向流動表示沿著食物鏈向高營養(yǎng)級傳遞，而不能倒過來流動；逐級遞減表示前一營養(yǎng)級生物所包含的能量只有10%～20%能夠傳給下一營養(yǎng)級生物，D正確。 4．如圖甲表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量錐體圖，P為生產(chǎn)者，Q1為初級消費者，Q2為次級消費者。現(xiàn)對圖中的各營養(yǎng)級所含有的能量進行分類剖析，其中分析不正確的是(注：圖乙中a、a1、a2表示上一年留下來的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量)(　　) A．b＋c＋d＋e為本年度流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 B．c1表示初級消費者中被次級消費者

31、所同化的能量 C．b和d之一可代表生產(chǎn)者傳遞給分解者的能量 D．初級消費者產(chǎn)生的糞便中所含的能量包含在c中 答案　D 解析　由圖可知，c、c1分別是生產(chǎn)者流入初級消費者、初級消費者流入次級消費者的能量，即初級消費者、次級消費者同化的能量。b＋c＋d＋e為生產(chǎn)者固定的能量，即本年度流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量；b和d(b1和d1、b2和d2)之一可代表糞便、遺體殘骸等傳遞給分解者的能量；初級消費者產(chǎn)生的糞便中所含的能量屬于生產(chǎn)者同化的能量，應包含在b或d中。 1．能量流動的最值計算規(guī)律 (1)在食物鏈中：若題干中未做具體說明，則一般認為能量傳遞的最低效率為10%，最高效率為20%，則：

32、 (2)在食物網(wǎng)中 ①在能量分配比例未知時計算某一生物獲得的最多(或最少)的能量計算 知低營養(yǎng)級求高營養(yǎng)級 知高營養(yǎng)級求低營養(yǎng)級 ②在能量分配比例和能量傳遞效率已知時的能量計算 對于食物網(wǎng)中能量流動的計算，先根據(jù)題意寫出相應的食物鏈并根據(jù)各營養(yǎng)級之間的傳遞效率，按照從不同食物鏈獲得的比例分別進行計算，再將各條食物鏈中的值相加即可。 2．利用“拼圖法”解決能量的流動 輸入第一營養(yǎng)級的能量(W1)，被分為兩部分：一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能的形式散失了(A1)，一部分則用于生產(chǎn)者的生長、發(fā)育和繁殖(B1＋C1＋D1)。而后一部分能量中，包括現(xiàn)存的植物體中的能量(B1)、流向

33、分解者的能量(C1)、流向下一營養(yǎng)級的能量(D1)。如下圖所示： 說明： (1)流經(jīng)整個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的總能量，即W1。將圖中第三營養(yǎng)級同化的總能量D2“拼回”第二營養(yǎng)級，則A2＋B2＋C2＋D2剛好等于D1，即第二營養(yǎng)級同化的總能量；再將D1“拼回”第一營養(yǎng)級，則A1＋B1＋C1＋D1剛好等于生產(chǎn)者固定的總能量W1?？梢?，在一個生態(tài)系統(tǒng)中，所有生物的總能量都來自W1，所有生物總能量之和都小于W1 (呼吸作用消耗的緣故)。 (2)能量傳遞效率不會是100%。從上圖可以看出，由第一營養(yǎng)級向第二營養(yǎng)級能量的傳遞效率為D1/W1×100%，一般情況下，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的

34、傳遞效率為10%～20%。 知識網(wǎng)絡　答題語句 網(wǎng)絡構建 要語強記 1．生態(tài)系統(tǒng)是由生物及其環(huán)境組成的相互作用、相互聯(lián)系、具有特定功能的整體。生態(tài)系統(tǒng)的成分包括非生物成分和生物成分，生物成分分為生產(chǎn)者、消費者和分解者三個類群。能量流動、物質循環(huán)和信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的三大功能。 2．生態(tài)系統(tǒng)中的各種生物之間都存在著直接或間接的聯(lián)系。生產(chǎn)者所固定的能量通過一系列的取食與被取食的過程，在生態(tài)系統(tǒng)的生物之間的傳遞關系就稱為食物鏈；食物鏈彼此交錯連接而成的復雜營養(yǎng)關系就稱為食物網(wǎng)。食物網(wǎng)中各種生物處于不同的環(huán)節(jié)，構成了不同的營養(yǎng)級。 3．生態(tài)系統(tǒng)中幾乎所有能量都來自太陽能，通過綠色植物的

35、光合作用，把二氧化碳和水合成為有機物，同時將光能轉化為化學能儲存起來，能量通過食物鏈，由一個營養(yǎng)級向下一個營養(yǎng)級傳遞，最終所有的能量都以熱能的形式散發(fā)到環(huán)境中。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向的，而不是循環(huán)往復的。 探究高考　明確考向 1．(2015·海南，25)關于草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述，錯誤的是(　　) A．能量流動包括能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程 B．分解者所需的能量可來自各營養(yǎng)級生物所儲存的能量 C．生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量 D．生產(chǎn)者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一營養(yǎng)級 答案　D 解析　生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程

36、，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，A正確；分解者能將動植物遺體和動物的排遺物分解成無機物，動物和植物構成食物鏈和食物網(wǎng)，所以分解者所需的能量來自各營養(yǎng)級生物儲存的能量，B正確；地球上幾乎所有的生態(tài)系統(tǒng)所需的能量都來源于太陽光能，通過生產(chǎn)者的固定使能量流入生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)過食物鏈和食物網(wǎng)能量逐漸散失，不能重復利用，所以需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量，C正確；生產(chǎn)者固定的能量，去向有自身的呼吸，流入下一營養(yǎng)級，殘枝敗葉流向分解者，D錯誤。 2．(2015·福建，4)下圖為某人工魚塘食物網(wǎng)及其能量傳遞示意圖(圖中數(shù)字為能量數(shù)值，單位是J·m－2·a－1)，下列敘述正確的是(　　) A．該食物網(wǎng)中最高營養(yǎng)級

37、為第六營養(yǎng)級 B．該食物網(wǎng)中第一到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為25% C．太陽魚呼吸作用消耗的能量為1357J·m－2·a－1 D．該食物網(wǎng)中的生物與無機環(huán)境共同構成一個生態(tài)系統(tǒng) 答案　B 解析　該食物網(wǎng)中最長食物鏈的最高營養(yǎng)級為第五營養(yǎng)級，A錯誤；能量傳遞效率為某一營養(yǎng)級同化量與上一營養(yǎng)級同化量之比，即(3780＋4200)/31920×100%＝25%，B正確；太陽魚同化量(1483)一部分在呼吸作用中散失，另一部分用于自身生長、發(fā)育和繁殖，儲存在太陽魚的有機物中。太陽魚有機物中的能量一部分流向分解者，另一部分則被鱸魚攝入，故太陽魚呼吸作用消耗的能量應小于1483－126＝1357

38、，C錯誤；該食物網(wǎng)中的生物缺少分解者與無機環(huán)境，只有無機環(huán)境不能構成生態(tài)系統(tǒng)，D錯誤。 3．(2013·廣東，5)如圖所示為某湖泊的食物網(wǎng)，其中魚a、魚b為兩種小型土著魚，若引入一種以中小型魚類為食的鱸魚，將出現(xiàn)的情況是(　　) A．鱸魚的產(chǎn)量不能彌補土著魚的減少量 B．土著魚在與鱸魚的競爭中處于劣勢 C．浮游動物總量銳減后再急升 D．浮游植物總量急升后再銳減 答案　A 解析　由于鱸魚處在土著魚的下一個營養(yǎng)級，每個營養(yǎng)級都要消耗一部分能量，所以鱸魚的產(chǎn)量不能彌補土著魚的減少量，A正確；土著魚和鱸魚為捕食關系，由于鱸魚無天敵，處于優(yōu)勢，B錯誤；鱸魚的引入會導致土著魚先減后增，間

39、接導致浮游動物先增加后減少，C錯誤；通過上面的分析可知，浮游植物的變化為先減少后上升，D錯誤。 4．(2010·山東，6)以下表示動物利用食物的過程。 正確的分析是(　　) A．恒溫動物的④/③值一般高于變溫動物 B．哺乳動物的③/①值一般為10%～20% C．提高圈養(yǎng)動物生長量一般需提高③/②值 D．食肉哺乳動物的③/②值一般低于食草哺乳動物 答案　C 解析　恒溫動物維持體溫需要消耗較多的有機物，因而④/③值一般低于變溫動物；10%～20%是營養(yǎng)級間的能量傳遞效率，而不是同化量和獲取量之間的比值；圈養(yǎng)動物產(chǎn)量的提高依賴于同化量的增加，即③/②的比值提高；植物性食物中含有哺

40、乳動物不能利用的物質多于動物性食物，因而食肉動物的③/②值高于食草性哺乳動物。 5．(2012·安徽，30Ⅱ)某棄耕地的主要食物鏈由植物→田鼠→鼬構成。生態(tài)學家對此食物鏈能量流動進行了研究，結果如下表，單位是J/(hm2·a)。 植物 田鼠 鼬 固定的 太陽能 攝入量 同化量 呼吸量 攝入量 同化量 呼吸量 2.45×1011 1.05× 109 7.50× 108 7.15× 108 2.44× 107 2.25× 107 2.18× 107 (1)能量從田鼠傳遞到鼬的效率是______________。 (2)在研究能量流動時，可通過標

41、志重捕法調查田鼠種群密度。在1hm2范圍內，第一次捕獲并標記40只田鼠，第二次捕獲30只，其中有標記的15只。該種群密度是________只/hm2。若標記的田鼠有部分被鼬捕食，則會導致種群密度估算結果________________。 (3)田鼠和鼬都是恒溫動物，同化的能量只有3%～5%用于____________________________________________，其余在呼吸作用中以熱能的形式散失。 (4)鼬能夠依據(jù)田鼠留下的氣味去獵捕后者，田鼠同樣也能夠依據(jù)鼬的氣味或行為躲避獵捕?？梢姡畔⒛軌騙_________________________________，維持生態(tài)

42、系統(tǒng)的穩(wěn)定。 答案　(1)3%　(2)80　偏高　(3)生長、發(fā)育、繁殖等生命活動　(4)調節(jié)生物的種間關系 解析　(1)田鼠的同化量是7.50×108J/(hm2·a)，鼬的同化量是2.25×107 J/(hm2·a)，故能量傳遞效率為(2.25×107)/(7.50×108)×100%＝3%。(2)設1 hm2的范圍內種群數(shù)量為M，則40/M＝15/30，M＝80。若標記的田鼠有部分被鼬捕食，即重捕個體中標記個體數(shù)減少，則估算值M偏高。(3)某一營養(yǎng)級的能量，一部分用于呼吸作用(細胞呼吸)，一部分用于自身的生長、發(fā)育和繁殖。田鼠和鼬都屬于恒溫動物，進行呼吸作用用于維持體溫需消耗大量能量，還有部分能量用于自身的生長、發(fā)育和繁殖。(4)由題意知，通過信息傳遞，鼬和田鼠的數(shù)量基本穩(wěn)定，可見信息傳遞可調節(jié)生物的種間關系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 18