第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動必會知識一能量流動的過程1.概念生態(tài)系統(tǒng)中能量的______________________的過程，稱為____________的能量流動。2.能量流經(jīng)第一營養(yǎng)級的過程3.能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的過程4.能量流動示意圖(1)補充圖中甲～丁代表的內(nèi)容：甲：________(綠色植物)；乙：____________；丙：________；丁：呼吸作用。(2)據(jù)圖總結(jié)流入每一營養(yǎng)級的能量最終去向：①通過自身呼吸作用以________形式散失。②被____________同化(最高營養(yǎng)級除外)。③被________分解利用。[例1]如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中生物間的相互關(guān)系，圖中各種生物均生活在退潮后暴露出的巖石上，其中海藻、藤壺（繁殖能力超級強)、貽貝和?？讨趲r石表面，海星、石鱉和石械則在巖石表面來回爬動找尋食物，數(shù)字表示海星食物中各種類所占的比例(%)。下列敘述錯誤的是（

）A．此食物網(wǎng)中含三級消費者的食物鏈有3條B．此食物網(wǎng)中海星處于第三、第四營養(yǎng)級C．此食物網(wǎng)中生態(tài)系統(tǒng)的基石是海藻和浮游植物D．當除去全部海星一年后，藤壺可能成為優(yōu)勢種，而石鱉、石械數(shù)量可能會減少[例2]圖1為某草原生態(tài)系統(tǒng)中部分碳循環(huán)示意圖，其中Ⅰ～Ⅳ代表生態(tài)系統(tǒng)的不同組成成分；圖2為該生態(tài)系統(tǒng)二年內(nèi)能量流動的部分數(shù)據(jù)（a、b、c表示不同的營養(yǎng)級）。下列有關(guān)敘述正確（）

A．能量沿生產(chǎn)者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ構(gòu)成的食物鏈單向流動且逐級遞減B．圖1中⑤如果表示Ⅱ的糞便中的能量，則屬于Ⅱ同化的能量C．圖1所示Ⅱ的能量流動去向缺少呼吸作用D．圖2中b代表生產(chǎn)者的能量，說明生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率隨營養(yǎng)級的升高而升高必會知識二能量流動的特點1.能量流動的特點2.能量傳遞效率的計算(1)計算公式能量傳遞效率＝eq\f(下一個營養(yǎng)級同化量,上一個營養(yǎng)級同化量)×100%。(2)能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率是____________。3.生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能的條件任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自________的能量補充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。[例1]桑基魚塘是我國長三角、珠三角地區(qū)常見的高效人工生態(tài)系統(tǒng)。下圖為某地?；~塘的能量流動簡圖[單位：105MJ/（hm2·a）]，下列有關(guān)說法正確的是（

）A．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量為6.50×105MJ/（hm2·a）B．桑和蠶之間的能量傳遞效率約為18%C．蠶和魚的生態(tài)位無重疊部分D．為了提高產(chǎn)品輸出總量，食物鏈越長越好[例2]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，則庚同化1kJ的能量，丙最少需同化的能量為（

）A．550kJ B．500kJ C．400kJ D．100kJ必會知識三生態(tài)金字塔的類型項目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔形狀象征意義能量沿食物鏈流動過程中具有____________的特性一般來說，生物個體數(shù)目在食物鏈中隨營養(yǎng)級的升高而逐漸減少一般來說，生物量(現(xiàn)有生物有機物的總量)在沿食物鏈流動過程中逐級遞減每一階的含義單位時間內(nèi)各營養(yǎng)級所得到的____________各個營養(yǎng)級的生物個體的____________各個營養(yǎng)級的________(即每個營養(yǎng)級所容納的有機物的________)特征呈____金字塔形一般呈____金字塔形，有時也會出現(xiàn)______一般呈____金字塔形分析能量流動的過程中總是有能量的耗散一棵大樹上，鳥、蟲、樹的數(shù)量金字塔的塔形會發(fā)生倒置浮游植物的個體小，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(zhì)量來表示)可能低于浮游動物的生物量[例1]生態(tài)金字塔是反映各營養(yǎng)級間生物個體數(shù)、生物量和能量比例關(guān)系的模型。下列有關(guān)敘述正確的是（）A．能量金字塔層次越高，屬于這個營養(yǎng)級的能量越多B．生物量金字塔中，肉食性動物的總干重大于植食性動物的C．倒置數(shù)量金字塔的出現(xiàn)與生物個體的體型有關(guān)D．生態(tài)金字塔直觀反映了生態(tài)系統(tǒng)各種群間的能量關(guān)系[例2]生態(tài)金字塔是用來描述生態(tài)系統(tǒng)中不同生物種群之間能量、生物量或數(shù)量關(guān)系的模型，模型一般如圖所示，其中I、Ⅱ、Ⅲ分別代表第一、二、三營養(yǎng)級。下列相關(guān)敘述錯誤的是（

）A．圖中Ⅱ、Ⅲ營養(yǎng)級中可能存在同種生物B．營養(yǎng)級是指處于食物鏈同一環(huán)節(jié)上同種生物全部個體的總和C．一般來說，生物量金字塔中植物的生物量要大于植食性動物的生物量D．能量金字塔通常上窄下寬，能反映出能量流動逐級遞減的特點必會知識四研究能量流動的實踐意義1.可以幫助人們將生物在時間、空間上進行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的________。例如，間作套種、多層育苗、稻—萍—蛙等立體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。2.可以幫助人們科學(xué)地規(guī)劃和設(shè)計________________，使能量得到________________。例如，秸稈喂牲畜；糞便制作沼氣；沼渣肥田，這樣就實現(xiàn)了對能量的多級利用，從而大大提高能量的利用率。3.還可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的________________，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟恄_______________。例如，合理確定草場載畜量、麥田除草、除蟲等。[例1]如圖是某生態(tài)農(nóng)場生產(chǎn)流程示意圖，據(jù)圖判斷，下列說法正確的是（

）A．當蚯蚓利用食用菌雜屑并將其同化為自身的有機物時，能量就從第三營養(yǎng)級流入第四營養(yǎng)級；由于食物鏈延長，能量逐級損耗，系統(tǒng)總能量利用效率降低B．能量經(jīng)過多級利用，實現(xiàn)了良性循環(huán)；生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是往復(fù)循環(huán)的C．農(nóng)作物通過光合作用合成有機物，能量就從無機環(huán)境流入生物群落；每一生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品，提高了生態(tài)效益和經(jīng)濟效益D．由于生產(chǎn)環(huán)節(jié)的增多，最終也增加了廢物和污染[例2]現(xiàn)代立體農(nóng)業(yè)是利用群落的空間結(jié)構(gòu)原理，為充分利用空間和資源而發(fā)展起來的一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。下列關(guān)于現(xiàn)代立體農(nóng)業(yè)的敘述，正確的是（）A．果樹林下種植食用菌形成群落的水平結(jié)構(gòu)，提高群落利用陽光的能力B．果樹林中的鳥類有垂直分層現(xiàn)象，主要與食物種類和棲息空間有關(guān)C．果樹林環(huán)境條件不受破壞的條件下，各種群的環(huán)境容納量是相同的D．該模式的生產(chǎn)利用群落的空間結(jié)構(gòu)原理，顯著提高能量傳遞效率和加快物質(zhì)循環(huán)難點知識一能量流動的過程1．某一營養(yǎng)級能量的來源與去路2．“拼圖法”分析能量流動過程輸入第一營養(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(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)存植物體的B1、流向分解者的C1、流向下一營養(yǎng)級的D1，如下圖所示：3．攝入量、同化量和糞便量的區(qū)別與聯(lián)系命題角度1某一營養(yǎng)級能量的來源與去路某同學(xué)繪制了下圖所示的能量流動圖解，下列敘述正確的是()A．生產(chǎn)者固定的總能量可表示為A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2B．初級消費者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為B2＋D2C．初級消費者攝入的能量為A2＋B2＋C2D．W1＝D1＋D2命題角度2攝入量、同化量和糞便量的區(qū)別與聯(lián)系下圖表示初級消費者能量流動的部分過程，括號中的字母表示能量，初級消費者呼吸散失的能量為b，下列相關(guān)說法正確的是()A．應(yīng)在B處加上標有細胞呼吸的箭頭B．初級消費者同化的能量為n－aC．次級消費者攝入的能量為n－a－bD．B為初級消費者同化的總能量難點知識二能量流動的相關(guān)計算1．能量的傳遞以營養(yǎng)級為單位在食物網(wǎng)中，能量傳遞效率不是以個體或種群為單位的，而是以營養(yǎng)級為單位的。如對于食物網(wǎng)，由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率是指B和C同化的總能量占A同化的總能量的比例。2．能量傳遞效率的計算方法相鄰兩個營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率＝eq\f(某一個營養(yǎng)級的同化量,上一個營養(yǎng)級的同化量)×100%。3．能量傳遞效率的相關(guān)“最值”計算(1)在食物鏈中，若題干中未具體說明，則一般認為能量傳遞的最低效率為10%，最高效率為20%，如食物鏈A→B→C→D的相關(guān)“最值”計算如下表所示：已知問題思路求解D凈增重M至少需要A的量XM÷(20%)3＝X最多需要A的量XM÷(10%)3＝XA重ND最多增重的量YN×(20%)3＝Y(jié)D至少增重的量YN×(10%)3＝Y(jié)(2)在食物網(wǎng)中，食物鏈越短，最高營養(yǎng)級獲得的能量越多；生物間的捕食關(guān)系越簡單，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程中消耗的能量越少。具體計算方法如下表所示：知低營養(yǎng)級求高營養(yǎng)級知高營養(yǎng)級求低營養(yǎng)級獲能量最多選最短食物鏈、按×20%計算需最多能量選最長食物鏈、按÷10%計算獲能量最少選最長食物鏈、按×10%計算需最少能量選最短食物鏈、按÷20%計算4.能量傳遞效率的有關(guān)“定值”計算(1)已確定營養(yǎng)級間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計算，而需按具體數(shù)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)在已知食物鏈中的能量分配比例和能量傳遞效率時，對于食物網(wǎng)中能量流動的計算，先根據(jù)題意寫出相應(yīng)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。命題角度1能量傳遞效率的計算如圖為一個小型人工生態(tài)農(nóng)場的模式圖及農(nóng)場中農(nóng)作物和雞的部分能量值（單位：10kJ)，據(jù)圖表信息分析，下列敘述正確的是（

）項目凈同化量（同化量一呼吸消耗量）呼吸消耗量流向分解者未利用農(nóng)作物110702158雞81023A．該小型生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生物群落及非生物的物質(zhì)和能量B．該小型生態(tài)系統(tǒng)通過食物網(wǎng)流向人的能量大于1.7×105kJC．該生態(tài)系統(tǒng)中第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率約為19.2%D．通過投放消化酶可提高第一、二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率命題角度2能量傳遞效率的相關(guān)“最值”計算如表為某熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)在一段時間內(nèi)的能量流動情況，其中A、B、C、D分別代表該生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級的所有生物，GP代表各成分的同化量，X代表用于生長、發(fā)育和繁殖的能量。下列敘述正確的是（）能量類型成分GPXRA25.26.718.5B3.90.83.1C214.378.5135.8D1678.6635.71042.9分解者368.850.1319.7（注：表中能量數(shù)值單位為：108kJ/（m2·a））A．表中R代表各營養(yǎng)級生物呼吸作用散失的能量，其中一部分會流向分解者B．該生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈為D→C→A→B該段時間內(nèi)，流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為2289.8×108kJ/（m2·a）C．次級消費者流向三級消費者的能量傳遞效率約為14.5%D．據(jù)表可知，該時間段內(nèi)此生態(tài)系統(tǒng)的有機物積累量>0，且每個營養(yǎng)級能量的去向中R所占的比例最大一、單選題1．某人工養(yǎng)殖蟹塘生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的部分過程如圖所示，其中序號表示相關(guān)能量值。下列敘述正確的是（

）A．河蟹屬于第三營養(yǎng)級，③與⑥的差值表示河蟹用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量B．④⑤中均包括該營養(yǎng)級生物的遺體殘骸和下一營養(yǎng)級生物糞便中的能量C．②/①×100%、③/②×100%分別為第一和第二、第二和第三營養(yǎng)級間的能量傳遞效率D．輸入該生態(tài)系統(tǒng)中的能量，最終均通過分解者的分解作用以熱能形式散失2．下圖是一個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，關(guān)于該系統(tǒng)的敘述，錯誤的是（

）A．沼氣池中的微生物是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者B．微生物也能利用農(nóng)作物通過光合作用儲存的能量C．多途徑利用農(nóng)作物可提高該生態(tài)系統(tǒng)的能量利用效率D．沼渣、沼液作為肥料還田，使能量和物質(zhì)循環(huán)利用3．如圖為某人工生態(tài)系統(tǒng)中能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的示意圖，E表示第二營養(yǎng)級的糞便量，D表示第三營養(yǎng)級的同化量，H表示飼料輸入量。下列說法錯誤的是（

）A．G表示流向分解者的能量B．F表示第二營養(yǎng)級呼吸作用散失的能量C．C表示第二營養(yǎng)級用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量D．能量在第二和第三營養(yǎng)級間的傳遞效率為D/B×100%4．如圖為第二營養(yǎng)級（兔子）的能量流動過程模型，下列說法正確的是（

）A．①是指由草流入兔的能量B．③是由初級消費者流向分解者的能量C．兔子用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量為②+③+④D．圖中②/①的比值不能夠代表兔到狐的能量傳遞效率5．下圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程圖解，數(shù)字表示能量值[單位為103kJ/（m2·y）]。下列相關(guān)敘述正確的是（）A．圖中“A”是指生物通過呼吸作用分解有機物釋放出的全部能量B．肉食性動物同化的總能量為2.5×103kJ/（m2·y）C．圖中植食性動物流向分解者的能量包含植食性動物糞便中的能量D．植食性動物與肉食性動物之間的能量傳遞效率約為16%6．某水體生態(tài)系統(tǒng)中部分營養(yǎng)關(guān)系如圖所示（圖中數(shù)值代表能量的相對值），其中M表示能量的一個去向。下列敘述正確的是（

）A．該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能B．I、Ⅱ兩個營養(yǎng)級間的能量傳遞效率約為3%C．I營養(yǎng)級用于生長繁殖的能量約為1585.6D．Ⅱ營養(yǎng)級糞便中的能量屬于圖中20.8的部分7．東北豹生性兇猛，生活在我國東北長白山脈地區(qū)，主要捕食森林中的各種有蹄類動物，是森林中的頂級捕食者。當保護區(qū)因大雪封山導(dǎo)致其覓食困難時，工作人員會人工投放食物補充其食物來源。如圖為該保護區(qū)內(nèi)的部分能量流動關(guān)系，下列相關(guān)敘述正確的是（）A．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的總能量B．東北豹攝入的能量中未被同化的部分包含在M中C．X表示初級消費者用于生長、發(fā)育等生命活動的能量D．初級消費者和東北豹間的能量傳遞效率為（B/A）×100%8．某農(nóng)場中的能量流動如圖，字母A~I代表能量，其中D和G分別為第二、第三營養(yǎng)級從上一營養(yǎng)級同化的能量，E和H為攝入的飼料中的能量。下列說法錯誤的是（）A．B+C+D是生產(chǎn)者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量B．第一和第二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為D/（A+B+C+D）×100%C．第二、第三營養(yǎng)級糞便中的能量分別屬于C+E、I+HD．第二和第三營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率大于G/（D+E）×100%二、多選題9．下表是對青青草原綿羊放牧系統(tǒng)能量流動的部分研究結(jié)果。下列敘述錯誤的是（

）平均載畜量生長季草原植物光能利用率草原植物供給能（×104）攝入能（×104）糞便中的能量（×104）呼吸代謝能（×104）1.30.27%8.863.220.951.862.00.25%5.282.620.921.393.00.17%3.321.860.940.76注：平均載畜量單位為只羊·公頃-1·半年-1；能量單位為千焦·只羊-1·天-1A．呼吸代謝能是未被綿羊利用的能量B．綿羊糞便中的能量是綿羊流向草原的能量C．載畜量為1.3時，綿羊用于生長、發(fā)育和繁殖的能量約為2.27×104D．載畜量為2.0時，青青草原的能量得到更充分的利用10．圖1為某池塘生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，圖2為不同體長的丁種群的食性比例，相關(guān)敘述正確的有（）A．除圖1所示成分外，該生態(tài)系統(tǒng)還應(yīng)包括分解者及非生物的物質(zhì)和能量B．甲和乙之間存在種間競爭關(guān)系，丙和丁之間既有捕食又有種間競爭關(guān)系C．碳元素以含碳有機物形式進入生態(tài)系統(tǒng)并沿著食物鏈和食物網(wǎng)進行傳遞D．增加相同體重，體長2.8cm的丁消耗生產(chǎn)者的能量比體長4.2cm的丁多11．某湖區(qū)分布植物、水鳥、細菌等多種生物。其中水鳥主要在淺水和泥灘中棲息，以某些植物為食。能量流經(jīng)該營養(yǎng)級的示意圖如下。有關(guān)敘述錯誤的是（）A．水鳥和其它生物占據(jù)著相對穩(wěn)定的生態(tài)位不利于不同生物充分利用環(huán)境資源B．②代表水鳥呼吸作用散失的能量，③包含水鳥和上一營養(yǎng)級流向分解者的能量C．由于該生態(tài)系統(tǒng)物種多樣、自我調(diào)節(jié)能力強，所以不需要系統(tǒng)外的能量補充D．從生態(tài)系統(tǒng)組成成分來看，湖區(qū)中的水鳥屬于消費者，細菌均屬于分解者12．如圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程圖解，N1、N2、N3表示固定或同化的能量值。下列相關(guān)敘述正確的是（）A．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量大于生產(chǎn)者固定的太陽能B．圖中A表示“未利用”，該部分能量可能最終流向分解者C．生產(chǎn)者固定的能量不變的情況下，若N2/N1的值越大，則說明消費者從生產(chǎn)者中固定的能量越多D．將