PAGEPAGE26第1講生態系統的結構與能量流淌eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(1.生態系統的結構B,2.生態系統中能量流淌的基本規律及其應用C)))eq\a\vs4\al(考點一生態系統的結構)[思維導圖·成一統][基礎速練·固根基]1．推斷下列有關說法的正誤(1)生態系統中的生產者只是綠色植物(×)(2)細菌都是分解者，但分解者并不都是細菌(×)(3)生產者是生態系統的基石，消費者和分解者是生態系統的必備成分(×)(4)食物網中兩種生物間只有一種種間關系(×)(5)在一條食物鏈中，生產者為第一養分級，但不同消費者所處養分級不同(√)(6)食物鏈和食物網是生態系統能量流淌和物質循環的主渠道，是生態系統維持相對穩定的重要條件(√)2．連線生態系統的成分與其在生態系統中的地位3．連線食物鏈中的生物在生態系統中的成分及其養分級級別4．視察下面圖示，回答相關問題(1)圖示食物網中包含__8__條食物鏈。(2)寫出圖中含養分級最多的食物鏈：草→食草昆蟲→蜘蛛→青蛙→蛇→貓頭鷹。(3)圖中貓頭鷹同時占有第三、四、五、六養分級。(4)圖中哪些生物屬于次級消費者？狐、貓頭鷹、吃蟲的鳥、蜘蛛、青蛙、蛇。(5)圖示食物網中未包含的生態系統的成分是非生物的物質和能量、分解者。(6)食物網中各生物間的關系包括捕食和競爭。(7)圖中“吃蟲的鳥”不是(填“是”或“不是”)一個種群。[師說考點·解疑難]1．生態系統中生物成分的劃分及在相識上的誤區(1)生態系統的生物成分：生產者消費者分解者養分方式自養型異養型異養型生物種類①進行光合作用的綠色植物、藍藻、光合細菌等②進行化能合成作用的硝化細菌等①絕大多數動物②營寄生生活的植物(如菟絲子)、細菌和病毒等①營腐生生活的細菌、真菌②腐生動物，如蜣螂、蚯蚓等(2)對生態系統生物成分相識的四個誤區：錯誤說法特例細菌都是分解者硝化細菌是自養型生物，屬于生產者；寄生細菌屬于消費者動物都是消費者禿鷲、蚯蚓、蜣螂等以動、植物殘體或排泄物為食的腐食性動物屬于分解者生產者是綠色植物藍藻、硝化細菌等自養型原核生物也是生產者，應當說生產者包含綠色植物植物都是生產者菟絲子營寄生生活，屬于消費者2．生態系統各成分的相互關系3．生態系統的養分結構(1)模型圖示：(2)相關說明：①每條食物鏈的起點都是生產者，終點是不被其他動物所食的動物，即最高養分級，中間有任何間斷都不算完整的食物鏈。②分解者及非生物的物質和能量不屬于食物鏈的成分，不出現在食物鏈(網)中。③由于第一養分級肯定是生產者，因此一種動物在某一食物鏈中的養分級＝消費者級別＋1，如兔是初級消費者，其次養分級。④某一養分級生物的含義是該養分級的全部生物，不代表單個生物個體，也不肯定是一個種群。⑤同一種消費者在不同食物鏈中，可以占有不同的養分級，如狼分別是第三、第四養分級。⑥在食物網中，兩種生物之間的種間關系可出現多種，如狼和狐既是捕食關系，又是競爭關系。[研透考情·備高考]考向一生態系統成分的推斷1．下面是生態系統成分的關系圖，下列對a、b、c所代表的成分的說法，正確的是()A．b中有真核生物，也有原核生物，但都是自養型生物B．a中全是異養型真核生物C．c只包括腐生細菌和真菌D．a是該生態系統的基石，一旦遇到破壞，會影響整個生態系統的穩定解析：選A生態系統包括生物群落和無機環境，生物群落包括生產者、消費者和分解者。從箭頭的方向上分析，a的物質和能量來自b，并可傳遞給c，所以b是生產者，a是消費者，c是分解者。消費者多數是光能自養型的真核生物(綠色植物)，但也有化能自養型的原核生物(硝化細菌)等；消費者都是異養型的，但并不都是真核生物，如根瘤菌也是消費者，但屬于原核生物；細菌中有許多屬于寄生菌類，屬于消費者。分解者除了有腐生細菌和真菌外，還有腐生動物，如蚯蚓、蟑螂等；生態系統的基石是b(生產者)。2．(2015·海南高考)俗話說：“大魚吃小魚，小魚吃小蝦，小蝦吃泥巴”。某同學據此設計了一個水池生態系統。下列屬于該生態系統第一養分級的是()A．小魚吃的小蝦 B．泥巴中的藻類C．吃小魚的大魚 D．泥巴中的大腸桿菌解析：選B生產者處于生態系統第一養分級，泥巴中的藻類是生產者；依據題意，小蝦是初級消費者，小魚是次級消費者，大魚是三級消費者，泥巴中的大腸桿菌屬于分解者。[方法規律]依據生物類型推斷生態系統的成分(1)推斷生產者的主要依據是是否為自養型生物，若為自養型生物，則為生產者，包括綠色植物、藍藻、光合細菌以及化能合成細菌等。(2)推斷消費者時要特殊留意“異養型”“非腐生”等關鍵詞，植物、微生物都有可能成為消費者。(3)推斷分解者的主要依據是能否把動植物的遺體、殘枝敗葉轉變成無機物，分解者是腐生生物，也包括少數的動物(如蚯蚓)。考向二食物鏈和食物網的分析3．(2024·海南高考)某地在建設池塘時，設計了如圖所示的食物網，鯽魚和鰱魚生活在不同水層。關于該池塘生態系統的敘述，錯誤的是()A．鯽魚既是初級消費者又是次級消費者B．消耗等量藻類時，鱖魚的生長量少于鰱魚C．通氣可促進水體中生物殘骸分解為無機物D．藻類固定的能量小于流入次級消費者的能量解析：選D鯽魚在不同的食物鏈中分別處于其次和第三養分級，既是初級消費者又是次級消費者；能量流淌是逐級遞減的，由于鱖魚所處的養分級高于鰱魚，所以消耗等量藻類時，鱖魚的生長量少于鰱魚；水中的需氧微生物能夠分解有機物，通氣可促進水體中生物殘骸分解為無機物，促進物質的循環；藻類固定的能量不能全部流入次級消費者體內，因此藻類固定的能量高于流入次級消費者的能量。4.如圖表示一個海灘濕地生態系統中部分生物的食物關系，下列有關分析錯誤的是()A．細菌既可作為分解者，又可作為消費者的食物B．第三養分級的生物有食草蟲、線蟲、海螺C．若大米草死亡，將導致細菌數量增加，沼蟹數量亦增加D．若噴灑只殺滅食草蟲的殺蟲劑，則蜘蛛數量將削減解析：選B食物鏈的起點是生產者，海螺、線蟲和食草蟲均能以生產者為食，故三者應為其次養分級；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量增多，藻類數量增多會導致線蟲數量增多，進而導致以線蟲為食的沼蟹數量增多；殺蟲劑殺死食草蟲，會導致蜘蛛的食物削減，進而導致蜘蛛數量削減。5．(2014·江蘇高考)機場飛行跑道及場內小路旁多是大片草地，有多種動物棲息。下圖是某機場生態系統食物網的主要部分。請回答下列問題：(1)此食物網中，小型猛禽分別處于______________養分級。(2)機場內的小鳥初遇稻草人非常驚恐，這種反應屬于________反射。(3)工作人員依據生態系統中________信息傳遞的特點，釋放訓練過的獵鷹來驅逐小鳥。(4)為了進一步驅鳥，某機場先鏟除原有雜草，而后引種了蟲和鳥都不愛吃的“驅鳥草”，機場內小鳥大為削減。以后“驅鳥草”漸漸被雜草“扼殺”，這種生物群落的變更過程屬于________演替。(5)為了解機場內蝸牛密度，三個調查人員各自隨機布設樣方如下圖所示(圖中陰影帶為水泥小路，其他處為草地)，其中最合理的是____________(填序號)。調查中某個樣方內蝸牛分布示意圖如下圖，該樣方的蝸牛數應計為________個。解析：(1)食物鏈的起點是草，本食物網中小型猛禽分別位于第三、四、五養分級。(2)小鳥初遇稻草人非常驚恐，是后天習得的，屬于條件反射。(4)驅鳥草漸漸被雜草“扼殺”，出現新的優勢種，這是在已有生物生長的地方發生的演替，屬于次生演替。(5)①所示樣方包含了機場水泥路和草地，體現了機場的環境特點，符合隨機取樣的原則。依據一般的樣方計數方法，若將右上角及所占兩邊計入，則為6，若將其他頂角及所占兩邊計入，則為7。答案：(1)第三、第四、第五(2)條件(3)行為(4)次生(5)①6或7[歸納拓展]食物鏈變式模型分析(1)圖示型食物鏈分析：如下圖中圖1和圖2都是以每個養分級中有機物多少為依據，圖1中的食物鏈是丙→甲→乙→丁；圖2中的食物鏈是甲乙丙丁；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，甲是低養分級，乙是高養分級；圖4表示的是生態系統的物質循環圖解，A是生產者，B是消費者，C是分解者，D是非生物的物質和能量，其中的食物鏈是A→B。(2)數據表格食物鏈(網)分析：①下表是對某生態系統養分級和能量流淌狀況的調查結果，表中A、B、C、D分別表示不同的養分級，Pg表示生物同化作用固定能量的總量。養分級ABCDPg15.9870.70.9141.0所以依據能量多少和傳遞效率10%～20%可以確定食物鏈為B→D→A→C。②下表是某生態系統中生物體內殘留有機汞的狀況：生物體ABCDE有機汞濃度(ppm)0.0570.51680.39由于生物富集現象，隨著養分級的增加，有機汞濃度增加，表中A有機汞濃度最低，屬于第一養分級，含能量也最多，C和E的有機汞濃度差不多，表明兩者屬于同一養分級，D有機汞濃度最高，屬于最高養分級，含能量也最少，那么，最可能的食物網如圖所示。考向三食物鏈和食物網中的數量分析6.假如一個生態系統中有4種生物，并構成一條食物鏈，在某一時間分別測得這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，假如乙的種群數量增加，則會引起()A．甲、丁的種群數量增加，丙的種群數量下降B．甲、丙、丁的種群數量均增加C．甲、丁的種群數量下降，丙的種群數量增加D．甲的種群數量下降，丙、丁的種群數量增加解析：選D由題圖可知，丙種群的有機物總量最多，應當是該生態系統的第一養分級，所以上述4種生物構成的食物鏈是丙→甲→乙→丁。乙種群數量增加，就要捕食更多的甲生物，因而甲生物的數量削減；隨之丙的數量將增加，丁又是以乙為食，所以丁的數量隨乙的增加而增加。7.某島嶼居民與該島上的植物、兔、鼠、鼬和鷹構成的食物網如圖。下列敘述錯誤的是()A．人與兔的種間關系是捕食和競爭B．若去除鼬，則草原容納鷹的數量會增加C．大量捕殺鼬會導致鼠種內斗爭增加D．植物中的能量能通過5條食物鏈傳遞給鷹解析：選D人和兔有共同的食物來源，二者存在競爭關系，同時兔也能被人捕食，二者存在捕食關系；鼬和鷹都能捕食兔和鼠，若鼬削減時，鷹缺乏競爭者，數量會增多；大量捕殺鼬時，鼠的數量會增多，種內斗爭會增加；植物到鷹的食物鏈有4條。eq\a\vs4\al(考點二生態系統的能量流淌)[思維導圖·成一統][基礎速練·固根基]1．推斷下列有關敘述的正誤(1)流經生態系統的總能量是照耀在生產者上的太陽能(×)(2)流經第三養分級的總能量是指三級消費者攝入到體內的能量(×)(3)生態系統中的能量可被多級循環利用，從而大大提高能量的利用率(×)(4)生態系統維持正常功能須要不斷得到來自系統外的能量(√)(5)食物鏈各養分級中10%～20%的能量會被分解者利用(×)(6)拔去田地中的雜草是人為地調整能量流淌的方向，提高生態系統的能量傳遞效率(×)2．據能量流淌的過程圖示填空(1)寫出圖中甲、乙、丙、丁、戊代表的內容：甲：生產者，乙：初級消費者，丙：次級消費者，丁：呼吸作用，戊：分解者。(2)據圖分析食物鏈中甲養分級能量的去向：①通過自身呼吸作用以熱能的形式散失。②被下一養分級同化。③殘枝敗葉等被分解者分解。3．下圖表示能量在兩個養分級之間的流淌過程，請思索(1)該養分級的同化量與其攝入量和糞便量有怎樣的關系？動物糞便中能量應屬于哪一養分級？提示：同化量＝攝入量－糞便量。動物糞便中能量不屬于該養分級同化的能量，應為上一個養分級固定或同化的能量。(2)一個養分級同化的總能量是不是全部流向下一個養分級？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，只有一部分能量被下一養分級利用。[師說考點·解疑難]1．能量流經其次養分級的過程分析(1)過程圖解：(2)相關分析：①攝入量(a)＝同化量(b)＋糞便量(c)。②同化量(b)＝攝入量(a)－糞便量(c)＝呼吸消耗量(d)＋凈同化量(e)＝呼吸消耗量(d)＋流入下一養分級(i)＋被分解者利用(f)。③凈同化量(e)＝同化量(b)－呼吸消耗量(d)＝流入下一養分級(i)＋被分解者利用(f)。2．流入某一養分級能量的來源和去路(1)能量來源eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.生產者的能量主要來自太陽能,b.消費者的能量來自于上一養分級,同化的能量))(2)能量去向：流入某一養分級(最高養分級除外)的能量去向可從以下兩個角度分析：①定量不定時(能量的最終去路)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.自身呼吸消耗,b.流入下一養分級,c.被分解者分解利用))②定量定時：流入某一養分級的肯定量的能量在肯定時間內的去路可有四條：a.自身呼吸消耗；b.流入下一養分級；c.被分解者分解利用；d.未被自身呼吸消耗，也未被下一養分級和分解者利用，即“未利用”。假如是以年為單位探討，這部分的能量將保留到下一年。3．生態金字塔的類型及特點項目能量金字塔數量金字塔生物量金字塔形態每一階含義每一養分級生物所含能量的多少每一養分級生物個體的數目每一養分級生物的有機物總量象征含義能量沿食物鏈流淌過程中具有逐級遞減的特性一般生物個體數目在食物鏈中隨養分級上升而逐步遞減一般生物有機物的總質量沿食物鏈上升逐級遞減分析能量流淌的過程中總是有能量的損耗，故能量流淌逐級遞減成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上時，該數量金字塔的塔形也會發生變更浮游植物的個體小，壽命短，又不斷被浮游動物吃掉，所以某一時間浮游植物的生物量(用質量來表示)可能低于浮游動物的生物量[研透考情·備高考]考向一能量流淌的過程分析1．(2015·海南高考)關于草原生態系統能量流淌的敘述，錯誤的是()A．能量流淌包括能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程B．分解者所需的能量可來自各養分級生物所儲存的能量C．生態系統維持正常功能須要不斷得到來自系統外的能量D．生產者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一養分級解析：選D生態系統的能量流淌包括能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程；分解者所需的能量可來自各養分級生物所儲存的能量；能量流淌逐級遞減，生態系統維持正常功能須要不斷得到來自系統外的能量；生產者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一養分級及分解者。2．某生態系統中有a、b、c、d四種生物，構成食物鏈a→b→c，d為分解者，如圖是該生態系統中能量流入b處發生的一系列變更示意圖，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、發育和繁殖的能量B．參加丁過程的都是異養型生物，包括細菌、真菌等C．當生態系統處于相對穩定狀態時，b的種群數量一般處于K/2D．圖中d的能量不全部來自b生物解析：選C當生態系統處于相對穩定狀態時，b種群數量達到環境容納的最大值，一般處于K值；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，都是異養型生物；d的能量可來自于b的糞便，而此部分屬于上一養分級a的能量。3．(2014·江蘇高考)下列關于生態系統中物質循環和能量流淌的敘述，正確的是()A．富養分化水體出現藍藻水華的現象，可以說明能量流淌的特點B．生態系統中能量的初始來源只有太陽能C．食物鏈各養分級中10%～20%的能量會被分解者利用D．無機環境中的物質可以通過多種途徑被生物群落反復利用解析：選D富養分化水體出現藍藻水華現象，未涉及沿食物鏈進行的能量流淌；生態系統中能量的初始來源也可能是化學能，如硝化細菌的化能合成作用等；能量流淌是單向遞減的，每個養分級有10%～20%的能量流向下一養分級，而不是有10%～20%的能量被分解者利用；無機環境中的物質可以通過多種途徑如光合作用、化能合成作用、根的汲取等進入生物群落被生物利用。[易錯點撥]分析能量流淌時的兩個留意點動物同化的能量不等于攝入的能量說明同化量為每一養分級通過攝食并轉化成自身有機物的能量，攝入量是消費者攝入的能量，同化量＝攝入量－糞便量糞便量不是該養分級同化量的一部分說明消費者產生的糞便不屬于該養分級同化的能量，它事實上與上一養分級的遺體、殘骸一樣，屬于上一養分級的同化量的一部分，要通過分解者的分解作用釋放出來考向二能量流淌的特點4．下面為某生態系統中能量傳遞示意圖，以下敘述錯誤的是()A．能量流淌是從甲固定的太陽能起先的，流入該生態系統的總能量為1250kJB．從乙到丙的能量傳遞效率為15%C．將乙和丙的糞便作為有機肥還田，可以提高能量傳遞效率D．食物鏈的養分關系一般不行逆，這確定了能量流淌的單向性解析：選C能量流淌從生產者固定的太陽能起先，流入該生態系統的總能量是生產者(甲)固定的太陽能＝175(呼吸消耗量)＋200(流入下一養分級的能量)＋875(分解者分解理)＝1250kJ；從乙到丙的能量傳遞效率為eq\f(丙的總同化量,乙的總同化量)＝eq\f(30,200)＝15%；將乙和丙的糞便作為有機肥還田，有機肥被分解者分解，為作物供應了無機鹽，但能量并未流入消費者體內，故不能提高能量傳遞效率；食物鏈的養分關系一般不行逆，這確定了能量流淌的單向性。5.如圖表示某一生態系統的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的養分級，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是()A．Ⅰ和Ⅳ是實現物質循環的關鍵生態成分B．該圖所示的食物網只有1條食物鏈：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→ⅣC．E1表示主要通過光合作用所攝入的能量D．能量可在食物鏈中循環利用解析：選C圖中Ⅰ代表生產者，Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ都代表消費者，實現物質循環的關鍵生態成分是生產者和分解者；每一養分級的生物種類許多，各種生物之間會形成錯綜困難的食物網；生態系統中能量流淌是單向的，進入生物群落的是太陽能，釋放出來的是熱能，能量不能循環利用。6．(2024·江蘇高考)某城市河流由于生活污水和工業廢水的排入，水質漸漸惡化。經過治理后，河水又復原了澄澈。圖1表示該河流的能量金字塔(甲、乙、丙為3種魚，丁為1種水鳥，甲不攝食藻類，箭頭指示能量流淌方向)，圖2表示部分能量流淌關系(圖中數字表示同化的能量)。請回答下列問題：(1)圖1所示食物網中，遺漏了一條能量流淌途徑，該條途徑是__________________。(2)圖1所示食物網中，次級消費者是________，丁與丙之間的種間關系是__________。(3)依據圖1分析，除了圖2中已經標出的能量去向之外，乙的能量去向還有________________________________________________________________________。(4)結合圖2分析，圖1所示食物網中第一養分級到其次養分級能量的傳遞效率________(在“大于”“小于”或“等于”中選擇)7.6%。(5)經檢測，水體中含有某種可被生物富集的農藥，推想此農藥含量最高的物種是________。(6)從生態學角度說明，污染物排放導致水質惡化的主要緣由是________________________________________________________________________。解析：(1)依據題中信息可知，甲不攝食藻類，水草、藻類是第一養分級，甲、乙是其次養分級，丁是第三、第四養分級，甲和丁未體現出食物聯系，所以還可能有的一條食物鏈是水草→甲→丁。(2)圖1中丙、丁都可以作為第三養分級即次級消費者。丁捕食丙，且丙、丁都捕食乙，所以丁與丙之間的種間關系是捕食和競爭。(3)圖1中乙可以被丙和丁捕食，所以乙的能量去向除了流向分解者和丁之外，還可以傳遞給丙以及通過自身呼吸作用以熱能形式散失。(4)依據圖2可知，第一養分級到乙的能量傳遞效率是1900/25000×100%＝7.6%，但是因為其次養分級包括乙和其他魚類，再加上其他魚類的能量，第一養分級到其次養分級的能量傳遞效率大于7.6%。(5)有些農藥不易被分解，養分級級別越高的生物，其體內積累的農藥越多，因此體內農藥含量最高的物種是丁。(6)生態系統的自我調整實力是有肯定限度的，假如污染物排放超過該限度，生態系統的穩態就會遭到破壞。答案：(1)水草→甲→丁(2)丙和丁捕食和競爭(3)傳遞給丙、自身呼吸作用以熱能形式散失(4)大于(5)丁(6)河流生態系統自我調整(自我修復)實力有限[歸納拓展]能量流淌特點及緣由分析(1)單向流淌的緣由：①能量流淌是沿食物鏈進行的，食物鏈中各養分級之間的捕食關系是長期自然選擇的結果，是不行逆轉的。②各養分級通過呼吸作用所產生的熱能不能被生物群落重復利用，因此能量流淌無法循環。(2)逐級遞減的緣由：①各養分級生物都會因呼吸作用消耗大部分能量。②各養分級的能量都會有一部分流入分解者，包括未被下一養分級生物利用的部分。(3)生態金字塔的特例：①能量金字塔表示能量流淌逐級遞減的特點，不行能出現倒置現象。一個生態系統的養分級越多，在能量流淌過程中散失的熱能越多，所以能量流淌一般不會超過4～5個養分級。但在困難的生態系統中，一條食物鏈中也可能含有5個以上的養分級。②一般來說，生物個體數目在食物鏈中隨養分級上升而逐步遞減，但也有倒置現象，如成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上時。③生物量金字塔表示生物有機物的總質量沿食物鏈中養分級上升逐級遞減的特點，但可能會出現倒置現象，如浮游植物的個體小，壽命短，又不斷被浮游動物吃掉，所以某一時間浮游植物的生物量(用質量來表示)可能低于浮游動物的生物量。eq\a\vs4\al(考點三能量流淌的計算)能量傳遞效率＝eq\f(下一養分級的同化量,本養分級的同化量)×100%＝10%～20%在解決有關能量傳遞的計算問題時，首先要確定相關的食物鏈，理清生物所屬養分級，在利用能量傳遞效率10%～20%解題時，要留意題目中是否有“最多”“最少”或“至少”等特殊的字眼，從而確定運用10%或20%來解題。[分點突破·精細研]題型一能量傳遞效率的相關“最值”計算1．下圖所示的食物網中，若人的體重增加1kg，最少消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。解析：能量在相鄰兩個養分級間的傳遞效率是10%～20%。求最少消耗水藻時，選最短的食物鏈，如水藻→小魚→人，傳遞效率按20%計算，設最少消耗水藻為x，則x×20%×20%＝1kg，x＝25kg；求最多消耗水藻時，選最長的食物鏈，如水藻→水蚤→蝦→小魚→大魚→人，傳遞效率按10%計算，設最多消耗水藻為y，則y×10%×10%×10%×10%×10%＝1kg，y＝100000kg。答案：25100000[方法規律]能量傳遞效率“最值”的計算方法生物間的取食關系越簡潔，生態系統的能量流淌過程中消耗的越少。詳細計算方法如下：知高養分級求低養分級知低養分級求高養分級獲得能量最多選最短食物鏈按×20%計算需能量最多選最長食物鏈按÷10%計算獲得能量最少選最長食物鏈按×10%計算需能量最少選最短食物鏈按÷20%計算題型二能量傳遞效率的有關“定值”計算2.如圖所示的食物網中，戊的食物有1/2來自于乙，1/4來自于丙，1/4來自于丁，且能量從生產者到消費者的傳遞效率為10%，從消費者到消費者的能量傳遞效率為20%。若戊體重增加20g，須要消耗植物()A．1125g B．1600gC．2000g D．6500g解析：選C甲為生產者，戊共有以下食物鏈：①甲→乙→戊，戊增加20g×1/2＝10g，須要乙10×5＝50g，須要甲50×10＝500g；②甲→丙→戊，戊增加20g×1/4＝5g，須要丙5×5＝25g，須要甲25×10＝250g；③甲→丙→丁→戊，戊增加20g×1/4＝5g，須要丁5×5＝25g，須要丙25×5＝125g，須要甲125×10＝1250g，故共須要甲500＋250＋1250＝2000g。[方法規律]有關“定值”傳遞效率的計算方法(1)已確定養分級間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計算，而需按詳細數值計數。例如，在食物鏈A→B→C→D中，能量傳遞效率依次為a%、b%、c%，若A的能量為M，則D獲得的能量為M×a%×b%×c%。(2)假如是在食物網中，某一養分級同時從上一養分級多種生物獲得能量，且各途徑所獲得的生物量比例確定，則依據各單獨的食物鏈進行計算后合并。題型三利用拼圖法進行能量流淌計算3．某同學繪制了下圖所示的能量流淌圖解(其中W1為生產者固定的太陽能)，下列敘述錯誤的是()A．生產者固定的總能量可表示為(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)B．由第一養分級到其次養分級的能量傳遞效率為D1/W1C．流入初級消費者體內的能量可表示為(A2＋B2＋C2)D．圖解表明能量流淌的特點是單向流淌、逐級遞減解析：選C生產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，是流入下一養分級的能量；由第一養分級到其次養分級的能量傳遞效率為D1/(A1＋B1＋C1＋D1)＝D1/W1；流入初級消費者的能量為D1＝A2＋B2＋C2＋D2；圖解表明能量流淌的特點是單向流淌、逐級遞減，單向流淌表示沿著食物鏈向高養分級傳遞，而不能倒過來傳遞；逐級遞減表示前一養分級生物所包含的能量只有10%～20%能夠傳給下一養分級生物。[歸納拓展]拼圖法進行能量流淌計算的原理輸入第一養分級的能量(W1)，被分為兩部分：一部分在生產者的呼吸作用中以熱能的形式散失了(A1)，一部分則用于生產者的生長發育和繁殖(B1＋C1＋D1)。而后一部分能量中，包括現存的植物體B1、流向分解者的C1、流向下一養分級的D1。①流經整個生態系統的總能量是生產者固定的總能量，即W1。將圖中第三養分級同化的總能量D2“拼回”其次養分級，則剛好等于D1，即其次養分級同化的總能量；再將D1“拼回”第一養分級，則剛好等于生產者固定的總能量W1。可見，在一個生態系統中，全部生物的總能量都來自W1，全部生物的總能量之和都小于W1(呼吸作用消耗的原因)。②能量傳遞效率不會是100%。從上圖可以看出，從第一養分級向其次養分級能量的傳遞效率等于eq\f(D1,W1)×100%，一般狀況下，能量在相鄰兩個養分級間的傳遞效率為10%～20%。[沖關集訓·實力通]1．有一食物網如圖所示。假如能量傳遞效率為10%，各條食物鏈傳遞到庚的能量相等，則庚增加1kJ的能量，丙最少含多少能量 ()A．550kJ B．500kJC．400kJ D．100kJ解析：選A設丙的能量為x，經丙→丁→己→庚傳遞到庚的能量為0.5kJ，則須要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)，經丙→戊→庚傳遞到庚的能量為0.5kJ，則須要丙0.5÷(10%)2＝50(kJ)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。2．下圖所示桑基魚塘生態系統局部的能量流淌，圖中字母代表相應的能量。有關敘述錯誤的是()A．假如c1表示蠶傳遞給分解者的能量，則b1表示未被利用的能量B．圖中b表示桑樹呼吸作用散失的能量C．圖中的c可表示桑樹用于生長、發育、繁殖的能量D．圖中d1/d可以表示第一養分級到其次養分級的能量傳遞效率解析：選D流經該生態系統的總能量為桑樹通過光合作用所固定的太陽能總量，即a；生產者桑樹所固定的太陽能總量中有一部分通過生產者的呼吸作用以熱能的形式散失，即圖中的b，另一部分則儲存在生產者體內的有機物中，用于生產者的生長、發育和繁殖等生命活動，即圖中的c；圖中d表示蠶同化的能量，a1表示蠶通過呼吸作用散失的熱能，假如c1表示蠶傳遞給分解者的能量，則b1表示未被利用的能量；第一養分級到其次養分級的能量傳遞效率是d/a×100%。3．(多選)下表是某農田生態系統中田鼠種群攝食植物后能量流淌狀況，下列有關敘述錯誤的是()項目攝食量糞便量呼吸作用散失量能量(J/hm2·a)1.05×10103.50×1094.55×109A.田鼠同化的能量中約有35%用于其生長發育和繁殖B．田鼠糞便量屬于其同化能量中流向分解者能量的一部分C．以田鼠為食的天敵最多可獲得的能量為1.4×109J/(hm2·a)D．田鼠的上一養分級同化的能量至少為7.0×1010J/(hm2·a)解析：選BD由題表可知，同化的能量＝攝食量－糞便量＝1.05×1010－3.50×109＝7×109；同化的能量一部分用于呼吸作用，一部分用于自身生長、發育和繁殖，因此田鼠生長、發育和繁殖的量為7×109－4.55×109＝2.45×109，占其同化量的比例為2.45×109÷7×109×100%＝35%；糞便量不屬于同化量；田鼠的天敵為田鼠的下一養分級，最多可以獲得田鼠同化能量的20%，即7×109×20%＝1.4×109；田鼠的上一養分級的同化量至少為7×109÷20%＝3.5×109。4．下圖是某草原生態系統中部分養分結構。請據圖回答：(1)若草固定的總能量為6.8×109kJ，食草昆蟲和鼠同化的總能量是1.3×108kJ，則人最多能獲得能量________kJ。(2)若蛇取食鼠的比例由1/4調整到3/4，從理論上分析，變更取食比例后蛇體重增加1kg，人能比原來多增重________kg(能量傳遞效率按20%計算)。解析：(1)(6.8×109－1.3×108÷20%)×(20%)2＝2.46×108kJ。(2)變更前：1kg蛇消耗草為3/4÷(20%)3＋1/4÷(20%)2＝100kg；變更后：1kg蛇消耗草為1/4÷(20%)3＋3/4÷(20%)2＝50kg，所以變更后與變更前相比節余的50kg草可流向人。故人比原來增重了50×20%×20%＝2kg。答案：(1)2.46×108(2)2[課堂鞏固練—小試身手]1．(2024·全國卷Ⅲ)我國諺語中的“螳螂捕蟬，黃雀在后”體現了食物鏈的原理。若鷹遷入了蟬、螳螂和黃雀所在的樹林中，捕食黃雀并棲息于林中。下列敘述正確的是()A．鷹的遷入增加了該樹林中蟬及其天敵的數量B．該生態系統中細菌產生的能量可流向生產者C．鷹的遷入增加了該生態系統能量消耗的環節D．鷹的遷入變更了該生態系統能量流淌的方向解析：選C依據文字信息寫出食物鏈：植物→蟬→螳螂→黃雀→鷹，鷹的遷入會導致黃雀削減、螳螂增加、蟬削減等系列變更。細菌一般是生態系統的分解者，分解者從動植物遺體、遺物中獲得的能量通過分解作用以熱能的形式散失，不會再被生產者利用。鷹的遷入使該生態系統的食物鏈由4個養分級變為5個養分級，增加了該生態系統能量消耗的環節。鷹的遷入使該生態系統的食物鏈養分級增加，但食物鏈還是只有一條，所以能量流淌的方向未變更。2．(2015·福建高考)下圖為某人工魚塘食物網及其能量傳遞示意圖(圖中數字為能量數值，單位是J·m－2·a－1)。下列敘述正確的是()A．該食物網中最高養分級為第六養分級B．該食物網中第一到其次養分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－1D．該食物網中的生物與無機環境共同構成一個生態系統解析：選B該食物網中最長的食物鏈為：浮游植物→浮游動物→幽蚊幼蟲→太陽魚→鱸魚，食物網中最高養分級鱸魚屬于第五養分級。其次養分級包括浮游動物和搖蚊幼蟲，二者共有的能量為3780＋4200＝7980，因此從第一養分級到其次養分級的能量傳遞效率為：7980÷31920×100%＝25%。一個養分級所含有的能量，一部分流入下一個養分級，還有一部分用于自身呼吸消耗和流向分解者等，選項中1357是1483(太陽魚總同化量)減去126(下一養分級攝入量)得到的，因此太陽魚呼吸作用消耗的能量比1357J·m－2·a－1少。生態系統的組成成分包括生產者、消費者、分解者和無機環境，而食物網中只有生產者和消費者，無分解者，所以食物網與無機環境不能構成生態系統。3．(2015·江蘇高考，多選)探討人員在不同季節對一小型湖泊水體進行采樣，調查浮游藻類的數量和種類，結果如圖所示。下列敘述符合生態學原理的是()A．溫度是影響該水體中藻類種群變更的重要因素B．假如該水體發生富養分化，藻的種類會有所增加C．夏季可能是該湖泊中浮游動物種類最多的季節D．浮游藻類中的氧元素會有10%～20%進入浮游動物解析：選AC由題圖可知，在春、夏、秋、冬不同的季節，浮游藻類的種類數不同，說明溫度可影響藻類種群的變更。假如該水體發生富養分化，藻類會大量繁殖，導致其數量增多，但其種類一般不會增加，甚至會削減。由題圖可知，夏季水體中浮游藻類的種類最多，以浮游藻類為食物的浮游動物的種類可能也會最多。能量沿食物鏈流淌時相鄰的兩養分級間的傳遞效率為10%～20%，而不是浮游藻類中氧元素會有10%～20%進入浮游動物。4．(2024·浙江選考)某濕地生態系統的部分食物網如圖所示。回答下列問題：(1)該食物網中，藻類固定的能量可通過________條食物鏈傳遞給綠鷺。綠鷺分別處于第________個養分級。(2)若蚊子幼蟲被大量殺滅，短期內水蚤的數量會________，但對劃蝽的影響并不大，這是由于該食物網較困難，生態系統的________功能較強。(3)從生態系統能量流淌的特點分析，鯰魚糞便中的能量________(填“能”或“不能”)干脆被水蚤利用。在該食物網中，體形較大的鯰魚的數量比水蚤的少，其緣由是____________________________。解析：(1)據圖可知，該食物網共由8條食物鏈構成，其中綠鷺處于第四、第五和第六養分級。(2)蚊子幼蟲削減，短期內水蚤被劃蝽的捕食量增加，導致水蚤削減；劃蝽的數量變更不大，體現了生態系統的自我調整功能。(3)水蚤不是分解者，不能干脆利用鯰魚糞便中的能量。鯰魚所處的養分級比水蚤高，所獲得的能量比水蚤少，所以數量比水蚤少。答案：(1)8四、五、六(2)削減自我調整(3)不能鯰魚所處的養分級比水蚤高[課下模擬練—自我檢測]一、選擇題1．如圖表示某生態系統中部分食物網簡圖。下列有關敘述錯誤的是()A．圖中全部生物構成一個生物群落B．該食物網共有4條食物鏈C．蛇處于第四和第五養分級D．青蛙和蜘蛛的關系是捕食和競爭解析：選A構成捕食食物鏈的只有生產者和消費者，而生物群落包括生產者、消費者和分解者。2．(2024·無錫學測模擬)如圖表示某生態系統的能量流淌過程，下列敘述錯誤的是()A．該生態系統中草食昆蟲屬于初級消費者B．該生態系統中能量的最終來源是太陽能C．該生態系統中的能量傳遞是逐級遞減的D．該生態系統中的第一養分級是太陽能解析：選D流經生態系統的總能量為生產者所固定的太陽能，因此生態系統中能量的最終來源是太陽能；生態系統的第一養分級為生產者，太陽能屬于非生物的能量。3．黨的十九大提出我國糧食產業向綠色優質轉型。有關農作物生產措施的敘述，正確的是()A．農作物種植期間要剛好除草、除蟲，以免種內斗爭加劇導致減產B．噴灑農藥防治農田害蟲可提高生產者和消費者之間的能量傳遞效率C．輪作在提高對礦質元素利用率的同時，可變更原有的食物鏈，從而增產D．松土能降低土壤微生物的呼吸強度削減二氧化碳排放，避開溫室效應解析：選C農作物種植期間要剛好除草、除蟲，可以降低作物與雜草之間的種間競爭，使能量更多地流向農作物，提高農作物的產量；噴灑農藥防治農田害蟲可提高能量的利用率，但不能提高生產者和消費者之間的能量傳遞效率；輪作在提高對礦質元素利用率的同時，可變更原有的食物鏈，從而使作物增產；松土能提高土壤微生物的呼吸強度，增加農作物四周CO2的濃度，有利于農作物的光合作用。4．(2024·南通二模)如圖是某個海島上部分生物之間的食物關系圖，相關敘述正確的是()A．圖中顯示了5個生物種群組成的4條食物鏈B．碳在圖中生物之間以有機物的形式循環流淌C．信息傳遞在圖中生物之間可以雙向進行D．圖中生物的能量可流向分解者，但分解者的能量不能流向這些生物解析：選C圖中的植物多種多樣，不同種植物屬于不同的種群，其他生物也類似于植物，都有多個種群，因此圖中的種群數量遠遠多于5個；碳在圖中生物之間以有機物的形式順著食物鏈單向流淌，不能循環流淌；信息傳遞在圖中生物之間可以雙向進行，如鼬依據兔留下的氣味捕食兔，而兔依據鼬留下的氣味躲避鼬的捕食；當圖中的生物以分解者為食物時，能量就從分解者流向圖中所示的生物。5．下列有關生態系統能量流淌的敘述，錯誤的是()A．通過物質多級利用可大大提高能量的傳遞效率B．處于穩定的生態系統能量輸入與輸出相對穩定C．生態系統的能量大多以熱能的形式散失D．太陽能只有通過生產者才能輸入流淌渠道解析：選A物質多級利用可以提高能量的利用效率，但不能提高能量傳遞效率。6．某玉米地內的玉米、甲、乙昆蟲分別處于不同的養分級。如圖是兩種昆蟲數量變更曲線。下列有關敘述正確的是()A．昆蟲甲、乙之間的種間關系為競爭B．調查昆蟲甲種群密度的最佳方法是標記重捕法C．乙與甲的數量比值代表兩種昆蟲間的能量傳遞效率D．合理限制昆蟲甲、乙的數量，可使能量更多地流向對人有益的部分解析：選D由圖中曲線可知昆蟲甲、乙之間的種間關系為捕食，且乙為捕食者(數量少)，甲為被捕食者；植株上的昆蟲甲活動實力弱，用樣方法調查其種群密度；能量傳遞效率是指相鄰兩個養分級同化的能量的比值，而不是生物個體數量的比值。7．某種甲蟲通過分解土壤中的落葉獲得養分，可推想這種甲蟲()A．與落葉樹之間為捕食關系B．屬于次級消費者C．對落葉林的物質循環有促進作用D．在能量金字塔中位于底部解析：選C由題目可知該甲蟲營腐生生活，是該生態系統中的分解者，與植物之間不是捕食關系，不屬于消費者；位于能量金字塔底部的是生產者。8．(2024·南通一模)如圖是某同學繪制的生態系統能量金字塔，其中a～d代表能量值。相關敘述正確的是()A．圖中所示的各種生物成分組成一條食物鏈B．次級消費者、三級消費者分別屬于其次、第三養分級C．能量c可代表生產者呼吸釋放的熱能及流向分解者的能量D．在生態系統中，b的值不行能超過d的10倍解析：選C圖中的各種生物可能構成多條食物鏈；次級消費者、三級消費者分別屬于第三、第四養分級；能量c可代表生產者呼吸釋放的熱能及流向分解者的能量；在生態系統中，能量傳遞效率一般為10%～20%，但也可能低于10%，因此b的值有可能超過d的10倍。9．下列關于生態系統成分中生物部分的敘述，正確的是()A．生產者可以是真核生物，也可以是原核生物，但都是自養型生物B．動物都屬于消費者，其中食草動物處于其次養分級C．細菌都屬于分解者，其異化作用類型有需氧型和厭氧型兩類D．生產者和分解者之間都是干脆聯系的，消費者可有可無解析：選A生產者大多數是光能自養型的真核生物(綠色植物)，少數是光能自養型和化能自養型的原核生物(藍藻、硝化細菌等)；動物并不肯定都是消費者，如蚯蚓是分解者；細菌可作為生產者、消費者和分解者；生產者與分解者之間不肯定都是干脆聯系的，有時候生產者和分解者須要靠消費者來間接聯系。10.如圖表示某生態系統的食物網。下列有關敘述錯誤的是()A．生態系統中的食物鏈交織連接形成食物網的緣由是多種生物在食物鏈中占有不同養分級B．該食物網由8條食物鏈組成，蛇與鼠、食蟲鳥與蛙的關系分別是捕食和競爭C．該圖僅體現了生態系統成分中的生產者和消費者，未體現的成分是分解者D．鷹在植物→鼠→蛇→鷹這條食物鏈中屬于三級消費者，第四養分級解析：選C食物網是生產者和消費者通過捕食關系形成的養分結構，其中食物鏈交織連接是由于多種消費者可以占有不同的養分級；本食物網中的生產者是植物，從生產者→最高養分級，共有8條食物鏈，蛇與鼠之間是捕食關系，食蟲鳥與蛙之間是競爭關系；生態系統的成分除組成食物網的生產者、消費者外，還有分解者和非生物的物質和能量；在食物鏈中，消費者等級＋1＝養分級級別。11．下面為能量流經某生態系統其次養分級的示意圖[單位：J/(cm2·a)]，據圖分析，有關說法正確的是()A．該生態系統第一養分級同化的能量至少為400B．其次養分級用于生長、發育和繁殖的能量是100C．能量由其次養分級到第三養分級的傳遞效率是20%D．該生態系統第三養分級同化的能量是15解析：選A題圖為能量流經某生態系統其次養分級的示意圖，其中a表示該養分級攝入的能量，b表示該養分級同化的能量，c表示該養分級用于生長、發育和繁殖的能量，d表示呼吸作用中以熱能的形式散失的能量，e表示分解者利用的能量；其次養分級同化的能量為100(攝入量)－20(糞便中的能量)＝80，依據能量傳遞效率倒推出第一養分級同化的能量至少為400；題圖僅表示能量流經其次養分級的過程，并不能得出第三養分級的同化量，因此無法計算由其次養分級到第三養分級的能量傳遞效率；次級消費者攝入的能量并不等同于第三養分級同化的能量。12.某生態系統中存在右圖所示的食物網，如將丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1調整為2∶1，能量傳遞效率按10%計算，該生態系統能承載丙的數量是原來的()A．1.375倍 B．1.875倍C．1.273倍 D．0.575倍解析：選A由于生產者沒有變更所以流向該生態系統的總能量沒有變更，設丙原來的能量為a，則須要甲供應的能量為1/2a×10×10＋1/2a×10；變更食物比例后的丙的能量設為b，則須要甲供應的能量為2/3b×10＋1/3b×10×10，依據題意可得：1/2a×10×10＋1/2a×10＝2/3b×10＋1/3b×10×10，b/a＝1.375。13．(多選)從生態系統的組成成分看，細菌可以是()A．生產者 B．消費者C．分解者 D．非生物的物質和能量解析：選ABC不同種類的細菌，其代謝類型不同，在生態系統中所處的地位也就存在差異。如硝化細菌為自養型微生物，在生態系統中屬于生產者；營寄生生活的肺炎雙球菌屬于消費者；營腐生生活的乳酸菌屬于分解者。14.(多選)如圖表示某生態系統的食物網，關于此食物網的敘述，正確的是()A．該食物網共有4條食物鏈B．野兔、鹿及昆蟲均為初級消費者C．狼和云豹在不同食物鏈上均屬于同一養分級D．假如土壤受到污染，鷹體內的污染物積累濃度可能最高解析：選BCD該系統中有6條食物鏈；野兔、鹿及昆蟲均以植物為食，屬于初級消費者；狼和云豹均是第三養分級；由于富集效應，最高養分級的生物污染物濃度最高。15．(2024·海門模擬，多選)如圖為某草場生態系統的部分能量流淌示意圖，圖中Q表示牧草在一年內固定的太陽能總量，Q1、Q2、Q3分別表示流入昆蟲、牲畜、鼠體內的能量。下列敘述正確的是(