1、 生态系统的能量流动（2021全国甲卷高考真题）捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，能量在生态系统中是沿食物链流动的。回答下列问题：（1）在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，这一现象对捕食者的意义是_（答出1点即可）。（2）青草羊狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析，这条食物链上能量流动的特点是_。（3）森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统，林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以_生态系统为研究对象得出的。体验高考 （赛达伯格湖）湖泊 避免自己没有食物，无法生存下去 单向流动，逐级递减 6.(20216.(2021湖南岳阳质检湖南岳阳质检)下图为生态
2、系统中能量流动部分示意图下图为生态系统中能量流动部分示意图(字母字母表示能量表示能量)，下列叙述正确的，下列叙述正确的是是A A.图中图中b bh hc cd de ef fB.B.缩短食物链可以提高能量传递效率缩短食物链可以提高能量传递效率C.“C.“草草兔兔狼狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于这一食物链中，狼粪便中的能量属于d dD.D.生产者与初级消费者之间的能量传递效率为生产者与初级消费者之间的能量传递效率为b b/a a100100%典例典例1 1.能量流动的概念理解能量流动的概念理解源头源头：流经流经生态系统的总能量生态系统的总能量：途径途径：形式：形式：形式形式：过程：过程：食
3、物链和食物网食物链和食物网有机物中的有机物中的化学能化学能生产者生产者固定固定的太阳能总量的太阳能总量输入输入传递传递转化转化散失散失太阳能太阳能太阳能太阳能有机物中的有机物中的化学能化学能热能热能最终以热能形式散失最终以热能形式散失自身呼吸作用自身呼吸作用归纳总结：归纳总结：考点二 生态系统的能量流动2.2.第一营养级能量流动第一营养级能量流动光合光合注：生产者固定的太阳能即第一营养级注：生产者固定的太阳能即第一营养级的的 量量，一部分能量用于呼吸消耗，一部分能量用于呼吸消耗，余下的用于自身余下的用于自身的的 ，即积累有机物中的能量。即积累有机物中的能量。呼吸呼吸热能热能生长生长、发育和繁殖
4、发育和繁殖分解者分解者同化同化生长、发育和繁殖生长、发育和繁殖(1)(1)由由右右图分析可知图分析可知输入该营养级的总能量是指图中的输入该营养级的总能量是指图中的 (填字母填字母)。粪便中的能量粪便中的能量(c c)(填填“属于属于”或或“不属于不属于”)”)该营养级同化的能量，应为该营养级同化的能量，应为 营养营养级同化的能量中流向级同化的能量中流向_ _ 的部分。的部分。3.3.第二营养级及其后营养级能量流动第二营养级及其后营养级能量流动b b初级消费者同化的能量初级消费者同化的能量(b b)_。不属于不属于上一个上一个分解者分解者呼吸消耗的能量呼吸消耗的能量(d d)用于生长、发育和用于
5、生长、发育和繁殖的能量繁殖的能量(e e)生长、发育和繁殖的能量生长、发育和繁殖的能量(e e)_ _ 未被未被利用的能量利用的能量(j j)。分解者利用的能量分解者利用的能量(f fc c)下一营养级同下一营养级同化的能量化的能量(i i)摄入量同化量摄入量同化量 。粪便量粪便量(1)(1)定量定量定时分析：定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在一定流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：时间内的去路可有四条：自身呼吸消耗；自身呼吸消耗；流入下一营养级流入下一营养级(最高营养级除外最高营养级除外)；被分解者分解利用；被分解者分解利用；未利用，未利用，即未被自身呼吸消耗，也未
6、即未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者被下一营养级和分解者利用利用如果如果是以年为单位研究，这部分的能量是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。但从长远来看，将保留到下一年。但从长远来看，“未未利用利用”的能量最终会被自身呼吸消耗、的能量最终会被自身呼吸消耗、流入下一营养级或被分解者利用。流入下一营养级或被分解者利用。(2)(2)定量不定时分析：定量不定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路有三条足够长的时间内的去路有三条：自身呼吸消耗；自身呼吸消耗；流入下一营养级流入下一营养级(最高营养级除外最高营养级除外)；被分解者分解利用。被
7、分解者分解利用。但这一定量的能量但这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能形式从生物不管如何传递，最终都以热能形式从生物群落中散失；生产者源源不断地固定太阳群落中散失；生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进能，才能保证生态系统能量流动的正常进行行。知 识 突 破知 识 突 破1.(1.(不定项不定项)图图1 1表示一片草原上兔子和狼达到相对稳定状态后一段时间内相对表示一片草原上兔子和狼达到相对稳定状态后一段时间内相对数量变化的趋势，图数量变化的趋势，图2 2中中A A、B B表示两个营养级的能量流动示意图，其中表示两个营养级的能量流动示意图，其中a ae e表示能量值。下
8、列相关分析错误的是表示能量值。下列相关分析错误的是()A.A.图图1 1中甲、乙分别表示兔子和狼的中甲、乙分别表示兔子和狼的数数量量变化，狼的变化，狼的K K值接近值接近B B点对应的数值点对应的数值B.B.图图1 1中甲、乙分别表示狼和兔子的中甲、乙分别表示狼和兔子的数数量量变化，狼的变化，狼的K K值接近值接近C C、D D点对应的数值点对应的数值C.C.图图2 2中中B B的食物残渣的能量包含在的食物残渣的能量包含在c c中中D.D.图图2 2中中B B用于生长发育及繁殖的能量值可表示为用于生长发育及繁殖的能量值可表示为a ab bd dABDABD2.(20202.(2020全国卷全国
9、卷，31)31)假设某种蓝藻假设某种蓝藻(A)(A)是某湖泊中唯一的生产者，其密度极是某湖泊中唯一的生产者，其密度极大，使湖水能见度降低。某种动物大，使湖水能见度降低。某种动物(B)(B)是该湖泊中唯一的消费者。回答下列问题：是该湖泊中唯一的消费者。回答下列问题：(1)1)该湖泊水体中该湖泊水体中A A种群密度极大的可能原因是种群密度极大的可能原因是(答出答出2 2点即点即可可)。(2)2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图画出该湖泊生态系统能量流动的示意图。(3)(3)假设该湖泊中引入一种仅以假设该湖泊中引入一种仅以A A为食的动物为食的动物(C)(C)后，后，C C种群能够迅速壮大，则种群
10、能够迅速壮大，则C C和和B B的种间关系是的种间关系是。水体富养化，没有其他生产者的竞争水体富养化，没有其他生产者的竞争竞争竞争生产者（植物）初级消费者（植食性动物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用题后归纳题后归纳：生态系统：生态系统的能量流动过程的能量流动过程图图分解者分解者3.(20213.(2021河南郑州联考河南郑州联考)如图为某果园中能量流经某害虫种群的示意图如图为某果园中能量流经某害虫种群的示意图 图中图中数据的单位为数据的单位为kJ/(mkJ/(m2 2a)a)。下列叙述错误的是。下列叙述错误的是(
11、)A.A.若要防治虫害，则应设法使该害虫种群的能量摄入量减少若要防治虫害，则应设法使该害虫种群的能量摄入量减少B.B.据图可知，该害虫同化的能量大部分通过自身呼吸作用以热能的形式散失据图可知，该害虫同化的能量大部分通过自身呼吸作用以热能的形式散失C.C.从图中可以看出，生态系统的能量流动具有逐级递减的特点从图中可以看出，生态系统的能量流动具有逐级递减的特点D.D.由害虫流入分解者的能量包括图中粪便和遗体残骸等中的能量由害虫流入分解者的能量包括图中粪便和遗体残骸等中的能量D D一、能量流动的特点一、能量流动的特点题后归纳题后归纳1.(1.(科学思维科学思维)生态系统的能量单向流动的原因生态系统的
12、能量单向流动的原因：。2.(2.(科学思维科学思维)生态系统的能量流动逐级递减的原因生态系统的能量流动逐级递减的原因：。食物链食物链中的捕食关系是中的捕食关系是长期长期自然选择自然选择的结果，不能逆转；生产者不能再利用散失的热能的结果，不能逆转；生产者不能再利用散失的热能 某个某个营养级营养级同化的能同化的能量量自身呼吸要消耗一部分，还有一部分被分解者利用，所以不能将全部自身呼吸要消耗一部分，还有一部分被分解者利用，所以不能将全部的的能量能量流入下一个营养级流入下一个营养级二、能量传递效率二、能量传递效率能量传递效率能量传递效率：能量在相邻两个营养级之间的传递效率能量在相邻两个营养级之间的传递
13、效率能量传递能量传递效率效率(下一营养级同化量下一营养级同化量该营养级同化量该营养级同化量)100%100%。范围范围为为10%10%20%20%。多练：多练：(2018安徽皖江名校联考安徽皖江名校联考)如图所示为某自然生态系统中能量流动图解，其中如图所示为某自然生态系统中能量流动图解，其中a、b、c、d为相应营养级同化的能量，为相应营养级同化的能量，e、f、g、h为流向分解者的能量为流向分解者的能量(单位略单位略)。下列相关叙述，正确的下列相关叙述，正确的是是A.第一营养级与第二营养级之间的第一营养级与第二营养级之间的能量能量 传递传递效率为效率为(be)/a100%B.该图示可反映出生态系
14、统的该图示可反映出生态系统的能量流动能量流动 特点特点和物质循环特点和物质循环特点C.生产者都属于同一个营养级，有的生产者都属于同一个营养级，有的消消 费费者可属于不同者可属于不同营养级营养级D.消费者同化的能量都有一部分通过下一级消费者的粪便流向分解者消费者同化的能量都有一部分通过下一级消费者的粪便流向分解者C.(2021长沙模拟长沙模拟)某草原生态系统中能量金字塔由最下面一层到最上面一层共四层，分别为甲、乙、丙、丁(如图)，若有外来生物戊入侵，且会与丙竞争食物，但不会被丁所捕食。下列有关说法错误的是()A.甲可能为绿色植物，甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和B.甲、乙、丙、丁构成该生
15、态系统的生物群落C.丁生物的种群数量很可能会逐渐减少D.戊在生态系统中处于第三营养级B一般生物有机物的总质量一般生物有机物的总质量沿食物链升高逐级递减沿食物链升高逐级递减能量沿食物链流动过程能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性中具有逐级递减的特性象征象征含义含义每一营养级生物的每一营养级生物的有机物有机物总量总量每一营养级每一营养级生物个体的数生物个体的数目目每一营养级生物所含每一营养级生物所含能能量量的多少的多少每一阶含义每一阶含义形状形状生物量金字塔生物量金字塔数量金字塔数量金字塔能量金字塔能量金字塔项目项目题后归纳：题后归纳：三三种类型的生态金字塔种类型的生态金字塔特点特点正金字塔形
16、正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形一般生物个体数目在一般生物个体数目在食物链食物链中中随营养级升高而逐步递减随营养级升高而逐步递减分析分析能量流动的过程能量流动的过程中中总是总是有能量的耗散有能量的耗散，故故能量流动逐级递减能量流动逐级递减成千上万只昆虫生活在成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生金字塔的塔形也会发生变化变化浮游植物的个体小，寿命短，浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物以某一时间浮游植物的生物量量(用质量来表示用质量来表示)可能低于可能
17、低于浮游动物的生物量浮游动物的生物量典例典例关于生态系统能量流动的原理在实践中的应用的叙述，错误的是关于生态系统能量流动的原理在实践中的应用的叙述，错误的是 ()A除虫除草可以让农田生态系统中的能量流向对人类更有意义的部分除虫除草可以让农田生态系统中的能量流向对人类更有意义的部分B多途径利用农作物可以实现对生态系统中能量的多级利用多途径利用农作物可以实现对生态系统中能量的多级利用C根据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量，从而保持畜产根据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量，从而保持畜产品的持续高产品的持续高产D“桑基鱼塘桑基鱼塘”的生产方式，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环，将提
18、高的生产方式，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环，将提高能量能量传递效率传递效率D D题后拓展：题后拓展：能量利用效率能量利用效率能量传递效率能量传递效率(1)(1)能量利用效率：能量利用效率：一般指流入最高营养级一般指流入最高营养级(或人类或人类)的能量占生产者固定总能量的比值。的能量占生产者固定总能量的比值。一般来说，食物链越短，能量利用效率越高。一般来说，食物链越短，能量利用效率越高。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，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，从而提高能量利用效率。从而提高能量利用效率。研究研究能量流动的实践意义及实例能量流动的实
19、践意义及实例研究能量流动研究能量流动的实践意义的实践意义题后归纳：题后归纳：例例1.下图所示的食物网中，若人的体重增加下图所示的食物网中，若人的体重增加1 kg，最少消耗水藻，最少消耗水藻_kg，最多消耗水藻，最多消耗水藻_kg。2525100 000100 000三、三、能量传递能量传递效率的相关计算效率的相关计算类型类型(一一)能量传递效率的相关能量传递效率的相关“最值最值”计算计算正推：知低营养级求高营养级正推：知低营养级求高营养级获能量最多获能量最多选最短食物链，按选最短食物链，按20%20%计算计算获能量最少获能量最少选最长食物链，按选最长食物链，按10%10%计算计算逆推：知高营养
20、级求低营养级逆推：知高营养级求低营养级需能量最多需能量最多选最长食物链，按选最长食物链，按10%10%计算计算需能量最少需能量最少选最短食物链，按选最短食物链，按20%20%计算计算方 法 规 律方 法 规 律例例2.如图所示的食物网中，戊的食物有如图所示的食物网中，戊的食物有1/2来自乙，来自乙，1/4来自丙，来自丙，1/4来自丁，来自丁，且能量从生产者到消费者的传递效率为且能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费者的能量传递效率，从消费者到消费者的能量传递效率为为20%。若戊体重增加。若戊体重增加20 g，需要消耗植物，需要消耗植物 ()A1 125 gB1 600 g C2
21、 000 g D6 500 gC类型类型(二二)能量传递效率的有关能量传递效率的有关“定值定值”计算计算(1)已确定营养级间能量传递效率的，不能按已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最最值值”法计算，而需按具体数值计数。例如，在食法计算，而需按具体数值计数。例如，在食物链物链ABCD中，能量传递效率分别为中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若若A A的能量为的能量为M M，则，则D D获得的能量为获得的能量为M Ma a%b b%c c%。(2)(2)如果是在食物网中，某一营养级同时从上一如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的营养级多种生物获得能量
22、，且各途径所获得的生物量比例确定，则按照各单独的食物链进行生物量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。计算后合并。方 法 规 律方 法 规 律(1)(1)该生态系统中流入生物群落的总能该生态系统中流入生物群落的总能量有哪些来源量有哪些来源？如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值 单位为单位为10103 3 kJ/kJ/(m(m2 2y)y)，据图分析，据图分析：类型类型(三三)具有人工能量输入的能量传递效率计算具有人工能量输入的能量传递效率计算(2)(2)生产者、植食性动物和肉食性动物固生产者、植食性动物和肉
23、食性动物固定的总能量分别是多少？定的总能量分别是多少？(3)(3)生产者生产者植食性动物、植食性动物植食性动物、植食性动物肉肉食性动物的能量传递效率分别是多少？食性动物的能量传递效率分别是多少？(结结果保留一位有效数字果保留一位有效数字)(4)(4)假设能量全部来自于生产者，按照图中假设能量全部来自于生产者，按照图中的能量流动规律，肉食性动物要增加的能量流动规律，肉食性动物要增加100 kg100 kg，则需要消耗多少千克生产者？则需要消耗多少千克生产者？提示：提示：人为人为输入到某一营养级的能量是该营养级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同化量的一部分
24、，但却不是从上一营养级流入的能量。能量。如如求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为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第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人不包括人工输入到第三营养级的能量工输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化第二营养级的同化量量(包括人工输入到第二营养级的能量包括人工输入到第二营养级的能量)100%。变式训练：变式训练：如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值的能量值单位为单位为 103 kJ/(m2a)，下列说法错误的是，下列说法错误的是()A图中图中A代表的
25、生理过程是呼吸作用代表的生理过程是呼吸作用B第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.6%C该生态系统中生产者固定的总能量是该生态系统中生产者固定的总能量是9.6104 kJ/(m2a)D捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性C C课堂总结课堂总结1 1能量流动的概念、特点及研究意义能量流动的概念、特点及研究意义2 2能量流动的过程能量流动的过程(以能量流经第二营养级为例以能量流经第二营养级为例)我国我国人均耕地面积远低于世界平均水平，但劳动人民在有限的土地上精耕细作，创造人均耕地面积远低于世界平均水
26、平，但劳动人民在有限的土地上精耕细作，创造出多种高效的生产方式，回答下列问题：出多种高效的生产方式，回答下列问题：(1)“(1)“桑基鱼塘桑基鱼塘”生产方式中桑叶养蚕、蚕粪养鱼、塘泥肥桑，流经该生态系统的总能生产方式中桑叶养蚕、蚕粪养鱼、塘泥肥桑，流经该生态系统的总能量主要来自桑树和浮游植物量主要来自桑树和浮游植物_。与单一养鱼或养蚕相比，。与单一养鱼或养蚕相比，“桑桑基鱼塘基鱼塘”提高了能量利用率，是因为桑叶中的能量可以分别被提高了能量利用率，是因为桑叶中的能量可以分别被_利用。从能利用。从能量流动角度分析，塘泥中所积累的有机物属于未利用能量，即未被自身呼吸消耗、也量流动角度分析，塘泥中所积
27、累的有机物属于未利用能量，即未被自身呼吸消耗、也未被未被_和和_利用的能量。塘泥能为桑树生长提供的利用的能量。塘泥能为桑树生长提供的营养物质营养物质是是_，与沉积于水底相比，与沉积于水底相比，“塘泥肥桑塘泥肥桑”过程中塘泥释放过程中塘泥释放COCO2 2速度加快，原因速度加快，原因是是_ _。(2)(2)我国农民最早使用间作、套种等生产方式，它根据不同农作物对光照条件不同需求我国农民最早使用间作、套种等生产方式，它根据不同农作物对光照条件不同需求合理配置，提高了作物群体对合理配置，提高了作物群体对_的利用率。的利用率。光合作用固定的太阳能光合作用固定的太阳能蚕和鱼蚕和鱼下一营养级下一营养级分解
28、者分解者无机盐无机盐土壤中的氧气土壤中的氧气浓度浓度高于高于水体，塘泥中微生物有氧呼吸加快水体，塘泥中微生物有氧呼吸加快光能光能综合综合练习练习1 1不同生物不同能量不同生物不同能量生产者生产者植食鱼类植食鱼类肉食鱼类肉食鱼类 流入下一营养级的能量流入下一营养级的能量14.0B0.24 A22.93.92.0 流向分解者的能量流向分解者的能量3.10.60.06.有机物输入的能量有机物输入的能量 2.05.0 储存的能量储存的能量70.09.05.2(1)(1)人工鱼塘生态系统的结构包括人工鱼塘生态系统的结构包括_。(2)(2)研究生态系统的能量流动一般将研究生态系统的能量流动一般将_ _视为
29、一个整体进行研究。若视为一个整体进行研究。若要调查某种肉食鱼类的种群密度常采用的方法是要调查某种肉食鱼类的种群密度常采用的方法是_。(3)(3)分析表中数据及各营养级能量的分配，表中分析表中数据及各营养级能量的分配，表中A A是指是指_，表中的数据，表中的数据B B为为_。(4)(4)科研科研小组人小组人员员利用该人工鱼塘的塘泥肥桑树，用桑叶养蚕，将蚕沙利用该人工鱼塘的塘泥肥桑树，用桑叶养蚕，将蚕沙 （粪便）投入鱼塘供给鱼食（粪便）投入鱼塘供给鱼食用，蚕沙中所含的能量属于第用，蚕沙中所含的能量属于第 营养级所含的能量。用营养级所含的能量。用从从生态系统的角度生态系统的角度分析分析，其意义是其意
30、义是_。生态系统的组成成分、食物链和食物网生态系统的组成成分、食物链和食物网(或营养结构或营养结构)种群种群(或一个营养级的全部生物或一个营养级的全部生物)标志重捕法标志重捕法呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量2.52.2.科研小组对某人工鱼塘的能量流动进行定量分析，得出相关数据，如表所示。整理资料时，科研小组对某人工鱼塘的能量流动进行定量分析，得出相关数据，如表所示。整理资料时，由于疏忽图中部分项目和数据模糊不能分辨。请你帮助恢复有关数据和项目，并回答有关问题由于疏忽图中部分项目和数据模糊不能分辨。请你帮助恢复有关数据和项目，并回答有关问题：(能量单位：能量单位：J/(cmJ/(cm2 2a)a)，除表中所列的消费者外，其他类型的消费者忽略不计，除表中所列的消费者外，其他类型的消费者忽略不计)一一实现对能量实现对能量的多级利用，的多级利用，从而提高能量从而提高能量的利用率的利用率
