第2節生態系統的能量流動

基礎鞏固

1.生態系統的能量流動是指（）

A.太陽能被綠色植物固定的過程

B.系統內生物體內的能量被利用的過程

C.系統內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境的過程

答案:C

解析:生態系統的能量流動是指生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。

2.下列關于生態系統能量流動過程的說法,正確的是（）

A.所有輸入生態系統的能量都來自太陽能

B.生態系統中能量的輸入和傳遞?定與消化吸收有關

C.生態系統中能量的散失與呼吸作用有關

D.生態系統中能量的輸入總是大于輸出

答案:C

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

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

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

崩潰的生態系統,其能量的輸出大于能量的輸入。

3.用生態學的觀點來解糕“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）.虎的營養級高,所得到的能量少,個體數目也就少

答案:D

解析:根據生態系統中能量流動逐級遞減的特點，某生物的營養級越高，可利用的能量就越少。虎在

生態系統中一般是最高營養級,通過食物鏈流至虎的能量很少,因此虎的數量少。

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

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

為蛇。該棟林數量金字塔的示意圖是（）

答案:B

解析:在該棟林中，昆蟲的數量遠遠大于棵樹的數量,第三營養級生物的數量小于昆蟲的數量,第四

營養級生物的數量小于第三營養級生物的數量,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。從生態學觀點來看，這主要是因為（）

A.動物飼養麻煩、投資大

B.動物性食品營養價值高

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、蔬菜的營養級低，而產肉、蛋的動物的營養級相對較高。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作物產量增加的是（）

A.使用除草劑和人工除草

B.使用農藥消滅害蟲

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作物的競爭,使光能更多地流向農作物;使用農藥消

火害蟲可以使農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作物的生長，但并未利用能量流動的原理。

7.運用生態系統能量流動規律分析,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.能量流經初級消費者一次級消費者一三級消費者（人的食物）

D.在養魚池,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系統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、第三營養級

C.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，方不可能超過d的10倍

答案:C

解析：圖中各營養級的生物不是一種,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。可能會超過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)],請據圖回答問題。

z

(1)流經該生態系統的總能量主要是指,為kj/(cm-a)o

(2)能量從第一營養級到第二營養級的傳遞效率約為，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、不循環的特點,主要原因是生物在代謝中不能利

用o

答案?(1)生產者固定的太陽能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)據圖可知,A是生產者,生態系統的總能量即生產者固定的太陽能的總量,為

0.46kJ/(cm2?a)o(2)能量從第一營養級到第二營養級的效率=(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.下圖為某生態系統能量流動過程圖解,請據圖回答下列問題。

(1)圖中的(填序號)是不應存在的箭頭。

⑵流經該生態系統的總能量是(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級,屬于第三營養級的是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)生態系統能量流動的特點是o

答案：(1)?(2)①⑤(3)?(4)4C(5)生產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，因為分解者經呼吸作用散失的熱能不能被生產者利用。(2)流經該生態系統的總能

品是生產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，而應該屬于生產者的司化量，

是牛?產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

生產者A開始,到D結束，共4個營養級,C為第三營養級。（5）圖中?表示生產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

生態系統能量流動的特點為單向流動、逐級遞減。

能力提升

1.一個生態系統的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、丁）所同化的能量值，那么該段時間內流經該生態系統的總能量是（）

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:根據表格數據分析可知，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

為生產者。生產者同化的總能量就是流經該生態系統的總能量，即流經該生態系統的總能量是

3000kJo

2.在生態系統中，營養級越高的生物獲得的總能量越少。下列解釋錯誤的是（）

A.各營養級中總有一部分能量被分解者利用

B.各營養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量少，需要能量少

答案:D

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

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

維持自身的生命活動（生長、發育、繁殖等）；能量金字塔頂層的生物因為所處營養級最高,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.該生態系統中分解者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

I）.鷹的遷入改變了該生態系統能量流動的方向

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

林中黃雀的數量減少,進而導致螳螂數量增加,最終會使蟬的數量減少，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，使該生態系統能量消耗的環節增多，但未改變

能量流動的方向,C項正確,D項錯誤。

4.下圖為某生態系統的能量流動示意圖［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.甲所處營養級的個體數量一定多于乙所處營養級的個體數量

D.乙的數量越多，丙獲得的能量越少

答案:B

解析:根據計算可知，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；甲營養級的個體數量不一定多于乙營養級的個體數量,數量金字塔有

時有倒置現象,C項錯誤;一定范圍內，乙的數量越多，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.生產者固定的總能量可表示為Qh+R+G與%乜9）

B.由生產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.一營養級的能量,A項正確；由生產者到初

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.下圖為新型農業生態系統示意圖，下列敘述正確的是（）

A.該生態系統實現了能量的良性循環

B.該生態系統提高了各營養級之間的能量傳遞效率

C.建立該系統的目的是提高生態系統的能量利用率

D.該生態系統中，屬于第二營養級的生物有家畜和蚯蚓

答案:C

解析:生態系統中的能量是不能被循環利用的;生態系統各營養級之間的能量傳遞效率為1佻~20%

通過人類的活動,可以調節生態系統能量流動關系,使能量流向對人類最有益的部分,提高生態系統

的能量利用率，但不能提高生態系統各營養級之間的能量傳遞效率;蚯蚓在生態系統中屬于分解

者。

7.下列關于生態系統能量流動原理在實踐中的應用的敘述，錯誤的是（）

A.除蟲除草可以讓農田生態系統中的能量更多地流向對人類有益的部分

B.多途徑利用農作物可以實現對生態系統中能量的多級利用

C根據草場能量流動的特點，可以合理確定草場的載畜量，從而保持畜產品的高產量

D.沼渣、沼液作為肥料還田，能使能量循環利用

答案:D

解析:在生態系統中，能量只能單向流動，不能被循環利用。

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、三營養級，每個營養級不同

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

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營養級各種生物之間緊密聯系,不具有競爭關系

C.圖中所示各營養級生物的數量發生變化，但物種豐富度基本未變

D.圖中a營養級獲得的能量最多,c營養級獲得的能量最少

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，各營養級的數量雖然發生了變化，但種類未變，因此物種豐富度

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

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,創造出多種高效

的生產方式。問答下列問題。

（1）“桑基魚塘”生產方式中桑葉養蠶、蠶糞養魚、塘泥肥靈。流經該生態系統的總能量主要是桑

樹和浮游植物O與單一養魚或養蠶相比，“桑基魚塘”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

樹生長提供的營養物質是，與沉積于水底相比，“塘泥肥桑”過程中塘泥釋放二氧化碳速

度加快,原因是。

（2）我國農民最早使用間作、套種等生產方式,它根據不同農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“桑基魚塘”生態系統的總能量主要是生產者（桑樹和浮游植物）通過光合作用固定

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

用，因此“桑基魚塘”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）根據不同農作物對

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

10.圖1為某湖泊生態系統的能量金字塔簡圖，其中I、II、HI、IV分別代表不同的營養級,仙、叫

代表不同的能量形式。圖2為能量流經該生態系統某一營養級的變化示意圖,其中a2?表示能量值

的多少。請據圖回答下列問題。

（1）圖1中,nu、m2表示的能量形式分別為、o通常情況下，位于

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

的特點。

（2）圖2中，若A表示圖1中營養級II所攝入的全部能量,則B表示,C

表示,若圖1中營養級I所固定的太陽能總量為八則該生態

系統中營養級【、II間的能量傳遞效