第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

基礎鞏固

1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指（）

A.太陽能被綠色植物固定的過程

B.系統(tǒng)內(nèi)生物體內(nèi)的能量被利用的過程

C.系統(tǒng)內(nèi)能量在各組成成分之間轉移的過程

D.能量從生物體進入無機環(huán)境的過程

答案:C

解析:生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。

2.下列關于生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程的說法,正確的是（）

A.所有輸入生態(tài)系統(tǒng)的能量都來自太陽能

B.生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入和傳遞?定與消化吸收有關

C.生態(tài)系統(tǒng)中能量的散失與呼吸作用有關

D.生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入總是大于輸出

答案:C

解析：自然生態(tài)系統(tǒng)中的能量來自光合作用和化能合成作用，人工生態(tài)系統(tǒng)的能量還可能來自人工

投入的有機物;生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入與光合作用或化能合成作用有關;生態(tài)系統(tǒng)中能量一般是通

過生物群落的呼吸作用以熱能的形式散失的;生態(tài)系統(tǒng)中能景的輸入不一定大于輸出，如一個瀕臨

崩潰的生態(tài)系統(tǒng),其能量的輸出大于能量的輸入。

3.用生態(tài)學的觀點來解糕“一山不容二虎”，正確的是（）

A.虎的個體太大,生活空間也大

B.虎的性情孤僻,不喜歡群居

C.虎的性情兇殘，把幼虎吃掉了

I）.虎的營養(yǎng)級高,所得到的能量少,個體數(shù)目也就少

答案:D

解析:根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐級遞減的特點，某生物的營養(yǎng)級越高，可利用的能量就越少?；⒃?/p>

生態(tài)系統(tǒng)中一般是最高營養(yǎng)級,通過食物鏈流至虎的能量很少,因此虎的數(shù)量少。

4.用各營養(yǎng)級生物的能量、數(shù)量構建的金字塔分別稱為能量金字塔、數(shù)量金字塔。在某一株林中,

第一營養(yǎng)級生物為株樹，第二營養(yǎng)級生物為昆蟲，第三營養(yǎng)級生物為蛙、蜥蜴和鳥，第四營養(yǎng)級生物

為蛇。該棟林數(shù)量金字塔的示意圖是（）

答案:B

解析:在該棟林中，昆蟲的數(shù)量遠遠大于棵樹的數(shù)量,第三營養(yǎng)級生物的數(shù)量小于昆蟲的數(shù)量,第四

營養(yǎng)級生物的數(shù)量小于第三營養(yǎng)級生物的數(shù)量,可見B項圖符合題意。

5.某地糧食、蔬菜價格不斷攀升，導致肉、蛋類食物價格不斷上漲，并且后者價格一直遠高于前者

價格。從生態(tài)學觀點來看，這主要是因為（）

A.動物飼養(yǎng)麻煩、投資大

B.動物性食品營養(yǎng)價值高

C.食物鏈延長,能量流失多,成本高

I）.植物栽培比較容易

答案:C

解析:在食物鏈中，糧食、蔬菜的營養(yǎng)級低，而產(chǎn)肉、蛋的動物的營養(yǎng)級相對較高。由于能量在流動

過程中逐級遞減,會有部分能展的損耗,故營養(yǎng)級越高的生物獲得的能最越少,成本就越高。

6.下列實例,不屬于利用能量流動的原理使農(nóng)作物產(chǎn)量增加的是（）

A.使用除草劑和人工除草

B.使用農(nóng)藥消滅害蟲

C.溫室種植時，降低夜間的溫度

D.噴灑適宜濃度的生長素

答案：1）

解析:使用除草劑和人工除草可以減弱雜草與農(nóng)作物的競爭,使光能更多地流向農(nóng)作物;使用農(nóng)藥消

火害蟲可以使農(nóng)作物保留更多的能量;溫室種植時，降低夜間的溫度可以減少呼吸作用消耗的能量;

噴泗適宜濃度的生長素可以促進農(nóng)作物的生長，但并未利用能量流動的原理。

7.運用生態(tài)系統(tǒng)能量流動規(guī)律分析,下列各項不利于能量流向對人類最有益的部分的是（）

A.在森林中，使能量多儲存在木材里

B.在草原牧場,使能量多流向牛和羊

C.能量流經(jīng)初級消費者一次級消費者一三級消費者（人的食物）

D.在養(yǎng)魚池,讓有機肥料以腐屑形式被魚類或餌料動物直接攝食

答案:C

解析:C項中，食物鏈的延長增大了能量的損耗,不利于能量流向對人類最有益的部分。

8.下圖是某同學繪制的生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔示意圖，其中a%代表能量值。下列相關敘述正確的

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第二、第三營養(yǎng)級

C.c可代表生產(chǎn)者呼吸釋放的熱能及流向分解者的能量

D.在生態(tài)系統(tǒng)中，方不可能超過d的10倍

答案:C

解析：圖中各營養(yǎng)級的生物不是一種,所以可以組成多條食物鏈;次級消費者、三級消費者分別屬于

第三、第四營養(yǎng)級；能量傳遞效率一般為10%?20%,也有可能在這個范圍以外，因此?？赡軙^d

的10倍。

9.下圖是某湖泊中能最流動的調查結果[單位:kJ/Sm?-a)],請據(jù)圖回答問題。

z

(1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量主要是指,為kj/(cm-a)o

(2)能量從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率約為，這說明了能量流動的特點

是，也就是說食物鏈越長,越多。

(3)D熱能是通過釋放的能量。

(4)能最流動具有單向、不循環(huán)的特點,主要原因是生物在代謝中不能利

用o

答案?(1)生產(chǎn)者固定的太陽能0.46(2)13.5%逐級遞減能量散失(3)呼吸作用(4)呼吸

作用釋放出的熱能

解析：(1)據(jù)圖可知,A是生產(chǎn)者,生態(tài)系統(tǒng)的總能量即生產(chǎn)者固定的太陽能的總量,為

0.46kJ/(cm2?a)o(2)能量從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的效率=(0.062/0.46)X100%??13.5%,這說

明了能量流動的特點是逐級遞減,也就是說食物鏈越長,能量散失越多。(3)1)熱能是通過各營養(yǎng)級

生物呼吸作用而釋放出來的能量。(4)呼吸作用釋放的熱能不能夠再被利用，只能散失掉。

10.下圖為某生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程圖解,請據(jù)圖回答下列問題。

(1)圖中的(填序號)是不應存在的箭頭。

⑵流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是(填序號)，初級消費者呼吸作用散失的能量是(填序

號)。

(3)植食性動物排出的糞便中仍含有部分能量，這部分能量被分解者所利用的過程應屬于哪個箭頭?_

(填序號)。

(4)圖中生物構成的食物鏈有個營養(yǎng)級,屬于第三營養(yǎng)級的是o

(5)圖中?指的是oE代表的成分是。

(6)④中的能量只有③中能量的。

(7)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點是o

答案：(1)?(2)①⑤(3)?(4)4C(5)生產(chǎn)者呼吸作用消耗的能量分解者(6)10%"20%

(7)單向流動、逐級遞減

解析：由圖中信息可知，⑤⑥⑦?應為呼吸作用散失的熱能,B、C、D是消費者,E為分解者。(1)圖中

箭頭?不應存在，因為分解者經(jīng)呼吸作用散失的熱能不能被生產(chǎn)者利用。(2)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能

品是生產(chǎn)者通過光合作用固定的太陽能，應為①,B是初級消費者，其自身呼吸作用散失的熱能為

⑤。（3）植食性動物排出的糞便中的能量不屬于初級消費者的同化量，而應該屬于生產(chǎn)者的司化量，

是牛?產(chǎn)者傳遞給分解者的能量，故這部分能量被分解者利用的過程應屬于箭頭?。（4）圖中食物鏈從

生產(chǎn)者A開始,到D結束，共4個營養(yǎng)級,C為第三營養(yǎng)級。（5）圖中?表示生產(chǎn)者呼吸作用消耗的能

量,E為分解者。（6）③為C的同化量，④為D的同化量，故④中的能量只有③中能量的10始20%。⑺

生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點為單向流動、逐級遞減。

能力提升

1.一個生態(tài)系統(tǒng)的4種生物構成一條食物鏈。下表是某一時間分別測得的這4種生物（甲、乙、

丙、?。┧哪芰恐?，那么該段時間內(nèi)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是（）

生物種類甲乙丙T

生物同化的能量/kJ550100300018

A.680kJ

B.3000kJ

C.3680kJ

D.15000kJ

答案:B

解析:根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析可知，由甲、乙、丙、丁4種生物構成的食物鏈是丙-＞甲一乙一丁:其中丙

為生產(chǎn)者。生產(chǎn)者同化的總能量就是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，即流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是

3000kJo

2.在生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越高的生物獲得的總能量越少。下列解釋錯誤的是（）

A.各營養(yǎng)級中總有一部分能量被分解者利用

B.各營養(yǎng)級同化的能量中有一部分以熱能的形式散失

C.生物維持自身的生命活動消耗一部分能量

D.能量金字塔頂層的生物數(shù)量少，需要能量少

答案:D

解析:流入某一營養(yǎng)級的能晨為該營養(yǎng)級同化的能晨，其中有一部分被分解者分解利用；各營養(yǎng)級同

化的能量中有一部分經(jīng)過自身的呼吸作用以熱能的形式散失;各營養(yǎng)級同化的能量中有一雷分用于

維持自身的生命活動（生長、發(fā)育、繁殖等）；能量金字塔頂層的生物因為所處營養(yǎng)級最高,獲得的

能量最少，需要的能量不一定少。

3.“螳螂捕蟬，黃雀在后”體現(xiàn)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(shù)量

B.該生態(tài)系統(tǒng)中分解者產(chǎn)生的能量可流向生產(chǎn)者

C.鷹的遷入增加了該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié)

I）.鷹的遷入改變了該生態(tài)系統(tǒng)能量流動的方向

答案:C

解析:鷹遷入后,形成的食物鏈為植物一蟬一螳螂一黃雀一鷹。鷹捕食黃雀，因此鷹的遷入會使該樹

林中黃雀的數(shù)量減少,進而導致螳螂數(shù)量增加,最終會使蟬的數(shù)量減少，故A項錯誤;能量流動是沿

著食物鏈進行的，分解者不參與食物鏈的構成，故分解者的能量不能流向生產(chǎn)者,B項錯誤;能量流動

是沿著食物鏈進行的，鷹的遷入增加了食物鏈的長度，使該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié)增多，但未改變

能量流動的方向,C項正確,D項錯誤。

4.下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖［單位:kJ/（一?a）］,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.若丙增加1kg,則需要消耗甲約42kg

C.甲所處營養(yǎng)級的個體數(shù)量一定多于乙所處營養(yǎng)級的個體數(shù)量

D.乙的數(shù)量越多，丙獲得的能量越少

答案:B

解析:根據(jù)計算可知，甲固定的能量為175+200+875=1250［kJ/（m2-a）］,乙固定的能最為

200kJ/（n『?a）,丙固定的能量為30kJ/（【1?a）,故甲所固定的能量大于乙、丙的能量之和,A項錯誤;

由圖可知，甲、乙之間的傳遞效率為（200/1250）X100妒16乳乙、丙之間的傳遞效率為

（30/200）XI00%=15%,若丙增加1kg,需消耗乙的質量為1/16%=6,25（kg）,繼而需消耗甲的質量為

6.25/15%Q42（kg）,B項正確；甲營養(yǎng)級的個體數(shù)量不一定多于乙營養(yǎng)級的個體數(shù)量,數(shù)量金字塔有

時有倒置現(xiàn)象,C項錯誤;一定范圍內(nèi)，乙的數(shù)量越多，丙獲得的能量越多,D項錯誤。

5.某同學繪制了如下圖所示論能量流動圖解，下列敘述正確的是（）

A.生產(chǎn)者固定的總能量可表示為Qh+R+G與%乜9）

B.由生產(chǎn)者到初級消費者的能量傳遞效率為ZZ///；X100%

C.初級消費者攝入的能量為（4他第）

D.璃=〃故

答案:A

解析:生產(chǎn)者固定的總能量可表示為（4出切切），4為呼吸俏用消耗的能量,為未被利用的能

量，G為流向分解者的能量,而D\是流入卜.一營養(yǎng)級的能量,A項正確；由生產(chǎn)者到初

級消費者的能量傳遞效率為［4/（4密+G+DD1X100%=44X100%,B項錯誤;初級消費者同化的能

量為〃y逐乜C項錯誤；/K=4訓乜心,I）項錯誤。

6.下圖為新型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)示意圖，下列敘述正確的是（）

A.該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了能量的良性循環(huán)

B.該生態(tài)系統(tǒng)提高了各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率

C.建立該系統(tǒng)的目的是提高生態(tài)系統(tǒng)的能量利用率

D.該生態(tài)系統(tǒng)中，屬于第二營養(yǎng)級的生物有家畜和蚯蚓

答案:C

解析:生態(tài)系統(tǒng)中的能量是不能被循環(huán)利用的;生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為1佻~20%

通過人類的活動,可以調節(jié)生態(tài)系統(tǒng)能量流動關系,使能量流向對人類最有益的部分,提高生態(tài)系統(tǒng)

的能量利用率，但不能提高生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率;蚯蚓在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解

者。

7.下列關于生態(tài)系統(tǒng)能量流動原理在實踐中的應用的敘述，錯誤的是（）

A.除蟲除草可以讓農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量更多地流向對人類有益的部分

B.多途徑利用農(nóng)作物可以實現(xiàn)對生態(tài)系統(tǒng)中能量的多級利用

C根據(jù)草場能量流動的特點，可以合理確定草場的載畜量，從而保持畜產(chǎn)品的高產(chǎn)量

D.沼渣、沼液作為肥料還田，能使能量循環(huán)利用

答案:D

解析:在生態(tài)系統(tǒng)中，能量只能單向流動，不能被循環(huán)利用。

8.（不定項選擇題）下圖中的a、b、c分別表示某食物鏈中的第一、二、三營養(yǎng)級，每個營養(yǎng)級不同

物種個體數(shù)量如圖甲所示（圖中每一柱條代表一個物種）。經(jīng)過一段時間后，各營養(yǎng)級生物的數(shù)量變

化如圖乙所示。下列有關敘述正確的是（）

A.圖中的a、b、c代表的所有生物，共同組成生物群落

B.圖中a營養(yǎng)級各種生物之間緊密聯(lián)系,不具有競爭關系

C.圖中所示各營養(yǎng)級生物的數(shù)量發(fā)生變化，但物種豐富度基本未變

D.圖中a營養(yǎng)級獲得的能量最多,c營養(yǎng)級獲得的能量最少

答案:CD

解析:食物鏈中的生物不包括分解者,不能組成生物群落;第一營養(yǎng)級主要是植物，它們共同競爭陽

光、空氣、水等；從圖中可以看出，各營養(yǎng)級的數(shù)量雖然發(fā)生了變化，但種類未變，因此物種豐富度

基本未變;根據(jù)能量流動逐級遞減的特點可知,a營養(yǎng)級獲得的能量最多,c營養(yǎng)級獲得的能量最

少。

9.我國人均耕地面積遠低于世界平均水平,但勞動人民在有限的土地上精耕細作,創(chuàng)造出多種高效

的生產(chǎn)方式。問答下列問題。

（1）“?；~塘”生產(chǎn)方式中桑葉養(yǎng)蠶、蠶糞養(yǎng)魚、塘泥肥靈。流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量主要是桑

樹和浮游植物O與單一養(yǎng)魚或養(yǎng)蠶相比，“?；~塘”提高了能量

利用率，是因為桑葉中的能最可以分別被利用。從能量流動角度分析，塘泥中所積累的有

機物屬于未利用能量，即未被自身呼吸消耗、也未被和利用的能量。塘泥能為桑

樹生長提供的營養(yǎng)物質是，與沉積于水底相比，“塘泥肥?！边^程中塘泥釋放二氧化碳速

度加快,原因是。

（2）我國農(nóng)民最早使用間作、套種等生產(chǎn)方式,它根據(jù)不同農(nóng)作物對光照條件的不同需求合理配置，

提高了作物群體對的利用率。

答案：（1）固定的太陽能蠶和魚下一營養(yǎng)級分解者無機鹽土壤中的氧氣濃度高于水體，塘

泥中微生物有氧呼吸加快（2）光能

解析：（1）流經(jīng)“?；~塘”生態(tài)系統(tǒng)的總能量主要是生產(chǎn)者（桑樹和浮游植物）通過光合作用固定

的太陽能。桑葉養(yǎng)蠶、蠶糞養(yǎng)魚，說明與單一養(yǎng)魚或養(yǎng)蠶相比,桑葉中的能量可以分別被蠶和魚利

用，因此“?；~塘”提高了能量利用率。未利用能量是指天被自身呼吸作用消耗,也未被下一營

養(yǎng)級和分解者利用的能量。塘泥可為桑樹生長提供無機鹽。與沉積于水底相比，土壤中的氧氣濃度

高于水體，塘泥中微生物有氧呼吸加快，導致塘泥釋放一氧化碳的速度加快。（2）根據(jù)不同農(nóng)作物對

光照條件的不同需求，使用間作、套種等生產(chǎn)方式,可以提高作物群體對光能的利用率。

10.圖1為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡圖，其中I、II、HI、IV分別代表不同的營養(yǎng)級,仙、叫

代表不同的能量形式。圖2為能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級的變化示意圖,其中a2?表示能量值

的多少。請據(jù)圖回答下列問題。

（1）圖1中,nu、m2表示的能量形式分別為、o通常情況下，位于

營養(yǎng)級N的生物個體數(shù)量一般遠遠少于HI,主要原因是能量在各營養(yǎng)級之間的傳遞具有

的特點。

（2）圖2中，若A表示圖1中營養(yǎng)級II所攝入的全部能量,則B表示,C

表示,若圖1中營養(yǎng)級I所固定的太陽能總量為八則該生態(tài)

系統(tǒng)中營養(yǎng)級【、II間的能量傳遞效