第三章

生態系統及其穩定性

第2節生態系統的能量流動食物鏈(網)中生物數量及能量流動的相關計算一、食物網中的生物數量變化分析1.第一營養級減少，將連鎖性地引發各個營養級生物減少。這是因為生產者是其他各種生物賴以生存的直接或間接的食物來源。可簡單記為“一級生物若減少，其他生物跟著跑”。2.天敵減少，則被捕食者數量的變化是先增加后減少，最后趨于穩定。可簡單記為“如果天敵患了病，先增后減再穩定”。新課推進3.在復雜食物網中，分析中間某一種群的數量變化對其他生物數量的影響時，應遵循以下原則：(1)從天敵和食物兩個角度分析，以中間環節少的為主。若中間環節一樣多，則以天敵的影響為主。(2)生產者往往數量較多且相對穩定，所以當某一種群數量發生變化時，一般不考慮生產者數量的增加或減少。(3)當捕食者有多種食物來源時，若其中一條食物鏈中斷，則該種群可通過捕食其他食物而維持其數量短期內基本不變。(4)若處于最高營養級的生物同時占有不同的營養級，某種原因導致其營養級降低，則處于最高營養級的生物的數量最終會增加，反之則減少。新課推進例1

(2024·全國甲，5)某生態系統中捕食者與被捕食者種群數量變化的關系如圖所示，圖中→表示種群之間數量變化的關系，如甲數量增加導致乙數量增加。下列敘述正確的是A.甲數量的變化不會對丙數量產生影響B.乙在該生態系統中既是捕食者又是被捕食者C.丙可能是初級消費者，也可能是次級消費者D.能量流動方向可能是甲→乙→丙，也可能是

丙→乙→甲新課推進例2

如圖表示某湖泊的食物網，其中魚a、魚b為兩種小型土著魚。若引入一種以小型魚類為食的鱸魚，將出現的情況是A.魚a和魚b間的種間競爭將會減弱B.土著魚在與鱸魚的種間競爭中處于劣勢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新課推進1.如圖是某池塘生態系統中的兩條食物鏈，大量捕撈花鰱后，種群將有所變化。下列能正確反映短期內種群數量變化趨勢的是A.綠藻上升

B.白鰱下降C.水蚤下降

D.都上升√1234567課堂練習二、能量傳遞效率的計算規律類型一能量傳遞效率的相關“最值”計算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%。(1)在食物鏈A→B→C→D中，則有新課推進(2)在食物網中則有注：①食物鏈越短，最高營養級獲得的能量越多；②生物間的取食關系越簡單，生態系統消耗的能量越少。新課推進例3

如圖表示某生態系統食物網的圖解，貓頭鷹體重每增加1kg，至少消耗A約A.100kg B.44.5kgC.25kg D.15kg新課推進2.某生態系統中存在如圖所示的生物關系。E生物種群含有的總能量為5.8×109kJ，B生物種群含有的總能量為1.6×108kJ，則理論上A生物種群含有的總能量最多是A.4.2×107kJ B.2.0×108

kJC.1.0×108kJ D.2.32×108

kJ跟蹤訓練1234567√課堂練習3.某生態系統中存在如圖所示的食物網。如將C的食物比例由A∶B＝1∶1調整為A∶B＝2∶1，其他條件不變，相鄰兩個營養級之間的能量傳遞效率按10%計算，該生態系統能承載C的數量是原來的A.1.875倍

B.1.375倍C.1.273倍

D.0.575倍跟蹤訓練√1234567課堂練習4.(2024·沈陽高二期末)圖1為某生態系統食物網，甲為某種魚，甲從水草和藻類獲得的能量相等。圖2為圖1中不同體長甲的食性比例。下列說法正確的是A.圖1中有4條食物鏈，丁占據第三、

四營養級，初級消費者有甲和乙B.圖1中甲、乙、丙、丁和水草、藻

類共同構成生態系統，甲和丙為

捕食關系C.當甲體長4.2cm時，甲獲得10kJ能量，藻類至少需要固定81.25kJ太陽能D.丁糞便中的能量屬于丁同化量中傳給分解者的一部分√1234567課堂練習6.若某草原生態系統只存在如圖所示的食物關系，嘗試完成以下問題：(1)在如圖的食物網中，貓頭鷹要增加20g體重，最多消耗植物________g，最少消耗植物______g。(2)假如貓頭鷹的食物有2/5來自兔，2/5來自鼠，1/5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______g。(3)假如植物有2/5被兔所食，有3/5被鼠所食；鼠有2/3直接被貓頭鷹捕食，有1/3被蛇捕食后流入貓頭鷹體內。貓頭鷹若要增加20g體重，最少需要消耗的植物為_____g(精確到個位數)。123456720000500900595課堂練習類型二能量傳遞效率有關的“定值”計算1.已確定營養級間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計算，而需按具體數值計算。例如：在食物鏈A→B→C→D中，能量傳遞效率分別為a%、b%、c%，若A的能量為M，則D獲得的能量為M×a%×b%×c%。2.如果是在食物網中，某一營養級同時從上一營養級的多種生物中獲得能量，且各途徑獲得的能量比例確定，則按照各單獨的食物鏈進行計算后再合并。新課推進例4

(2023·天津高二期末)由于“赤潮”的影響，一條6kg重的雜食性海洋魚死亡，假如該雜食性海洋魚的食物有1/3來自植物，1/3來自食草魚類，1/3來自以食草魚類為食的小型肉食魚類。那么能量傳遞效率按20%來計算，該雜食性魚增重6kg共需海洋植物A.310kg B.240kg C.180kg D.150kg新課推進5.(2024·運城高二期末)某自然生態系統的能量流動如圖(圖中數字為能量數值，單位：kJ)所示，下列相關分析錯誤的是A.圖中a所固定的能量大于b、

c的能量之和B.第三營養級流向下一營養

級的能量傳遞效率約為16.7%C.若c增加5kg，則需要消耗a約222kgD.某種因素使該生態系統食物鏈延長，會導致最高營養級獲得的能量

減少√1234567課堂練習類型三具有人工能量輸入的能量傳遞效率計算人為輸入到某一營養級的能量是該營養級同化量的一部分，但卻不是從上一營養級流入的能量。如求第二營養級至第三營養級傳遞效率時，應為第三營養級從第二營養級同化的能量(不包括人工輸入到第三營養級的能量)/第二營養級的同化量(包括人工輸入到第二營養級的能量)×100%。新課推進例5

(2024·廈門高二期末)隨著工業的發展，過度砍伐對某林地環境造成日漸嚴重的破壞，對該林地生態安全帶來了巨大威脅。如圖為該林地在人為干預下恢復過程的能量流動示意圖，單位為103kJ/(m2·a)，圖中數字和m、n為能量數值。下列說法不正確的是A.圖中n代表的數值為24B.①表示的是流向分解者的能量C.輸入該生態系統的總能量是1.316

×106kJ/(m2·a)D.植食性動物到肉食性動物的能量傳遞效率約為13.1%新課推進7.某地出現了較為嚴重的自然災害，如圖為在人為干預下恢復過程中的能量流動圖(單位：103kJ·m－2·a－1)。請回答下列問題：(1)由圖可知，肉食性動物需補償輸入的能量為______kJ·m－2·a－1，根據圖中數據可知，營養級________(填“較高”或“較低”)的生物在這場災害中受到的影響較大。12345675×103較高課堂練習(2)流入該生態系統的總能量是_________kJ·m－2·a－1，用于植食性動物自身生長、發育和繁殖等生命活動的能量是________kJ·m－2·a－1。12345671.29×1051.2×104課堂練習(3)在人為干