3.2生態系統的能量流動

1.通過分析能量在營養級間的流動情況，建立生態系統能量流動模型，概述生態系統中能量流動的過程,

形戊從整體的角度對生態系統進行研究的觀念。

2.通過定量分析賽達伯格湖的能量流動，概述生態系統中能量流動的特征。

知識點1：能量流動的概念和過程

考法1能量流動的過程分析

考法2能量流動的信息題

知識點2：能量流動的特點

考法1能量流動的特點及基礎計算

考法2食物鏈（網）中的能量計算

知識點3：生態金字塔

考法1生態金字塔的信息題

考法2生態金字塔的圖形分析

知識點4：研究能量流動的實踐意義

考法1研究能量流動的實踐意義

考法2實例分析（非選擇題）

知識點1：能量流動的概念和過程

1.研究能量流動的基本思路

2.能量流動的概念：生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。

（1）能量流動的四個環節分析

過程生產者通過光合作用固定一太陽能

輸入

流經生態系統的總能量生產者固定的太陽能總量

傳遞以有機物中的化學能的形式，沿著食物鏈和食物網流動

轉化太陽能T有機物中的化學能一熱能

散失通過呼吸作用最終以形式散失

3.能量流動的過程

（1）第一營養級（生產者）的能量流動分析

①輸入：生產者通過一光合作用（或化能合成作用）將光能（或化學能）轉化為化學能，固定在制

造的有機物中。

②起點：從生產者固定太陽能（或化學能）開始。

③流經生態系統的總能量是生產者固定的能量。

【微點撥】

>若是人工生態系統，流經生態系統的總能量有兩部分：①生產者固定的太陽能；②人工投入的能量（如飼料中的能量b

（2）消費者的能量流動分析

同化型才是真正進入該營養級的能量。

①同化后=攝入量糞便量。其中該營養級的糞便最不屬于該營養級的同化晨,而是屬于上一營養

名」固定或同化的能量。

【微點撥】

>嚴格來說，某一營養級動物的糞便量應屬于上一營養級流向分解者的能量。

>消費者流入分解者的能量有兩部分：遺體殘骸中的能量，下一營養級的糞便中的能量。

②同化品=通過呼吸作用以熱能形式散失的能量+用于生長、發育和繁殖的能最

③用于生長、發育和繁殖的能量=流入下一營養級的能量+被分解者利用的能量+未利用的能量

④未利用的能量包括生物每年的積累量和動植物殘體以及以化石燃料等形式被儲存起來的能量。

【微點撥】

>若是最高營養級的能量流動分析，不具有流入下一營養級的能量。

（3）能量在營養級之間的傳遞

①能量流動的渠道是食物豆和食物網。

②能量傳遞形式是一有機物中的化學能.

（I）Wi、D］指流入相應營養級的同化量，Bi、B2指相應營養級未利用的能量。

（2）相應營養級用于生長發育繁殖的能量為Bi+Ci+Di、B2+C2W20

?：?考法1能量流動的過程分析

【典例1】（2023秋?湖北期中）在一定時間內，某人工魚塘生態系統中全部生產者固定的能量值為a,人

類投放飼料中的能量值為b,全部消費者的攝入量為c,全部消費者呼吸作用散失的能量為d,全部分解者

所獲得的能量為e。下列說法正碓的是（）

A.c=a+bB.全部消費者用于生長發育和繁殖的能量=c-d

C.e<a+bD.生產者和消費者之間的能量流動效率=@+（c-d）

【分析】1、能量的來源：①生產者的能量主要來自太陽能；②其余各營養級的能量來自上一營養級所同

化的能量。

2、能量去路：①自身呼吸消耗；②流向下一營養級：③殘體、糞便等被分解者分解；④未被利用。

3、消費者同化能量=呼吸消耗+分解者分解利用+下一營養級同化+未被利用。

【解答】解：A、a+b為流經生態系統的總能量，要大于消費者的攝入量，因為一定時間內，消費者不可

能完全攝入流經生態系統的總能量，cVa+b,A錯誤；

B、全部消費者用于生長發育和繁殖的能量=同化量-呼吸作用散失的的能量，而c不是同化量,B錯誤；

C、e為分解者獲得的能量，由于存在呼吸作用消耗的能量，因此eVa+b,C正確；

D、由于不知道消費者的同化量，因此無法計算生產者和消費者之間的能量流動效率，D錯誤。

故選：Co

【點評】本題主要考查能量流動的相關知識，要求考生能夠結合所學知識準確判斷各選項，屬于識記和

理解層次的考杳。

【變式1］（2022春?連城縣校級月考）在分析牛態系統的能曷流動時經常涉及“總能量”、“攝入量”、“輸入

量（輸入到某一營養級的能量）”、“同化量”、“糞便量”、“能量傳遞效率''等說法，則下列說法中正確的是

（）

A.太陽輻射到某一生態系統中的能量即為輸入生態系統的總能量

B.生產者枳累的有機物中的能量為輸入生態系統的總能量

C.某一營養級生物的攝入量減去糞便量，為該營養級生物同化量

D.相鄰兩營養級生物中高營養級與低營養級生物的攝入品之比表示能量傳遞效率

【分析】1、某一營養級的攝入量=糞便量+同化量，其中糞便中的能量是該營養級未同化的能量。

2、某一營養級（最高營養級除外）能量的去向：（1）自身呼吸消耗（一部分以熱能形式散失，一部分用

于生長、發育、繁殖等生活活動）；（2）流向下一個營養級；（3）被分解者利用；（4）未被利用。

【解答】解：AB、生產者光合作用固定的太陽能的總量為輸入生態系統的總能量，AB錯誤：

C、輸入量即同化量，同化量=攝入量-糞便量，C正確：

D、相鄰兩營養級生物中較高營養級與較低營養級生物的同化量之比表示能量傳遞效率，D錯誤。

故選：Co

【點評】本題考查生態系統的能量流動，要求考生識記生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的途

徑，明確某營養級生物同化的能量是指上一營養級流入該營養級的總能量，再根據題干要求選出正確的

答案即可。易錯點：能量傳遞效率是相鄰營養級之間同化量的比值，不是攝入量的比值。

【典例2】（2023春?重慶期中）如圖為能量流經某生態系統第二營養級的示意圖［單位：J/（cm2-a）1，其

中A表示該營養級攝入的能量。據圖分析，有關說法正確的是（）

A.該生態系統第二營養級的同化量是IOOJ/(cm2-a)

B.該生態系統初級消費者糞便中的能量可以被生產者同化利用

C.圖中D代表的是分解者呼吸作用散失的熱量

D.流經該生態系統的總能量至少為400J/(cm2-a)

【分析】由圖可知，A為該生態系統第二營養級的攝入量，B為第二營養級的同化量，C為第二營養級

用生長發育繁殖的能最，D為第二營養級呼吸作用散失的能最，E為流向分解者的能量。

【解答】解：A、A為該生態系統第二營養級的攝入量，B為第二營養級的同化量，故該生態系統第二

營養級的同化量是80J/(cm%a),人錯誤：

B、該生態系統初級消費者糞便中的能量能被分解者利用，B錯誤；

C、圖中D代表的是第二營養級呼吸作用散失的熱量，C錯誤；

D、兩個相鄰營養級之間的傳遞效率為10%-20%,流入第二營養級的同化量是80J/(cn??a),則流經該

生態系統的總能量至少為80：20%=400J/(cm?.a).口F確.

故選：Do

【點評】本題主要考查能量流動的特點及相關計算，要求考生能夠結合所學知識準確判斷各選項，屬于

識記和理解層次的考查。

【變式1](2023秋?青山區校級月考)某淺水泉微型生態系統中能量情況如表所示，該生態系統中的初級

消費者以生產者和來自陸地的植物殘體為食。下列說法正確的是()

生產者固定來自陸地的植物初級消費者攝入初級消費者同化初級消費者呼吸

殘體消耗

能量52?90428413.53

a)]

A.流經該生態系統的總能量為90X1()5J/(in2.a)

B.該生態系統的生產者有15%的能量流入下一營養級

C.初級消費者用于生長、發育和繁殖的能量為10.5Xl05j/(n?」)

D.初級消費者糞便中的能量為70.5XI0-5J/(n??a),該能量由初級消費者流向分解者

【分析】動物的同化量等于攝入量減去糞便中的能量，各級動物的同化量去向包括呼吸作月的消耗和用

于生長、發育與繁殖的能最。用于生長發育和繁殖的能量去向包括流向下一營養級的能量、流向分解者

的能量和未被利用的能量。

【解答】解：A、流入該生態系統的總能量=生產者固定總能量+輸入的有機物能量=90+42=132X1()5"

（m2#a）,A錯誤；

B、從表格中無法知道初級消費者直接從生產者同化的能量，因此不能確定該生態系統的生產者流入下

一營養級的能量比例，B錯誤；

C、初級消費者用于生長、發育和繁殖的能量=同化能量-呼吸消耗能量=13.5-3=10.5X105J/（m2-a）,

C正確：

D、初級消費者糞便中的能量為=攝入能量-同化能量=84?13.5=70.5X105J/（m2?a）,該能量由第一

營養級流向分解者，D錯誤。

故選：Co

【點評】本題考查生態系統的結構和功能，意在考查學生的理解能力、獲取信息的能力和計算能力，有

一定的難度。

【典例3】（2023春?南靖縣期中）某人工魚塘的部分能量流動關系如圖，以下分析正確的是（）

A.圖1中第二營養級到第三營養級能量的傳遞效率是——-^-―

+

A2B2+C2

B.圖1中AHA2和圖2中E都可以表示表示呼吸作用散失的能量

C.虢魚用于自身生長發育的能量可用圖2中的B表示

D.烏醴捕食就魚后剩余的食物殘渣中的能量可用圖2中的A表示

【分析】據圖1分析，D表示初級消費者的同化量，AuA?表示呼吸作用散失的能量，。、C2表示分

解者利用的能量，Bi、B2表示生產者和初級消費者中未被利用的能量。

據圖2分析，A表示糞便中能易，B表示同化最，C表示用于生長、發育和繁殖的能量，D表示分解者

分解的能量，E表示呼吸作用消耗的能量。

【解答】解：A、圖1第二營養級的同化量為Di（DI=A2+B2+C2+D2）,第三營養級的同化量為D2,因

此第二營養級到第三營養級能量的傳遞效率是一；D:?A錯誤；

A2+B2+C24D2

B、圖1中Ai、A2和圖2中E都可以表示表示呼吸作用故失的能量，B正確；

C、觸魚用于自身生長發育的能量可用圖2中的C表示，C錯誤；

D、烏婚捕食處魚后剩余的食物殘渣中的能量屬于上一營養級同化的能最，可用圖2中的B表示，D錯

誤。

故選：Bo

【點評】本題結合圖示，主要考查生態系統的能量流動，意在考查學生的識記和理解能力，難度不大。

【變式1］（2023春?重慶期末）如圖為某生態系統的能量流動模型，具中P代表生產者固定的太陽能，a

代表呼吸作用釋放的能量,b代表未被利用的能量,C代表流向分解者的能量。下列相關敘述正確的是（）

A.P大于ai、a2、a3之和

B.植食性動物糞便中的能量屬于C2

C.圖中ai+bi+ci+山為生產者用于生長、發育、繁殖的能量

D.生產者到植食性動物的能量傳遞效率為（b2+c2+d2）：dixlOO%

【分析】分析題圖可知，P為生產者固定的太陽能，a代表呼吸作用釋放的能最，b為未利用的能量，c

代表流向分解者的能量，d表示流向下一營養級的能量。

【解答】解：A、P體表生產者固定的太陽能，是流經該生態系統的總能量，a代表呼吸作用釋放的能量，

來自于營養級同化量的一部分，所以P大于ai、a2>a3之和，A正確；

B、植食性動物糞便中的能量屬于上一營養級（生產者）的能量，這部分能量最終被分解者利用，屬于

ci,B錯誤；

C、輸入生產者的能曷，一部分在牛產者的呼吸作用中以熱能形式散失：一部分用于牛產者的牛長、發

育、繁殖等生命活動，儲存在植物體的有機物中：bi+ci+di的總能量為生產者儲存在植物體中用于生長、

發育、繁殖的能量，C錯誤；

D、生態系統中相鄰營養級能量的傳遞效率等于它們同化量的比值，因此生產者到植食性動物的能量傳

遞效率可表示為：Wlxioo%或------以-----，］00%或§2+b2t￡g+d2MOQ%或且2+b2+c2+d」x］0o%,

Pal+bl+cl+dlPal+bl+cl+dl

D錯誤。

故選：Ao

【點評】本題主要考查能量流動的相關知識，意在考查考生理解所學知識要點，把握知識間內在聯系的

能力，能夠運用所學知識，對生物學問題作出準確的判斷，難度適中。

【變式2］（2023春?恩施州月考）圖示某自然生態系統能量沿著食物鏈流動的一般過程，字母代表相應能

量，其中Wi是生產者固定的能量，Di和D2表示下一營養級所同化的能量。下列相關敘述錯誤均是（）

A.Wi是流向生態系統的總能量

B.圖示中C2>DI-A2-B2-D2

C.Bi和B2的能量都可能被人類利用

Do

D.第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率是學2x100%

D1

【分析】據圖分析可知：同化量=自身呼吸作用消耗量（A）+未利用（B）+分解者的分解量（C）+下

一營養級的同化量（D）（最高營養級除外）。

【解答】解：A、是生產者固定的能量Wi是流向生態系統的總能量，A正確；

B、Di是第二營養級的同化量，DI=A2+B2+C2+D2,故C2=D1-A2-B2-D2,B錯誤；

C、Bl和B2的能量表示短時間內未被利用的能量，長時間內都可能被人類利用，C正確；

D、Di表示第二營養級的同化量，D2表示第三營養級的同化量，第二營養級到第三營養級的能量傳遞效

率是D2+DixlOO%,D正確。

故選：Bo

【點評】本題考查能量流動等相關知識，意在考杳考生理解所學知識要點，把握知識間內在聯系的能力；

能運用所學知識，對生物學問題作出準確的判斷，難度適中。

考法2能量流動的信息題

【典例1】（2023春?荊門期末）初級生產力是生態系統中自養生物在單位時間、單位面積上所固定有機物

質的總量，凈初級生產力是自養生物在單位時間、單位面積上所固定有機物質的總量減去自養生物細胞呼

吸損耗有機物的總品。如圖是溫帶地區7種棲息地中初級牛產力及鳥類平均物種數，下列說法不正確的是

（）

A.草原和沼澤棲息地的鳥類多樣性低可能是因為其結構相對較為簡單

B.森林棲息地結構最復雜，鳥類多樣性最大

C.初級生產力是自養生物用于自身生長、發育、繁殖的能量

D.凈初級生產力的能量沿著食物鏈和食物網進行流動

【分析】生態系統中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.能量流動是生

態系統的重要功能，在生態系統中，生物與環境、生物與生物間的密切聯系，可以通過能最流動來實現。

【解答】解：A、分析題圖信息可知：草原和沼澤棲息地的鳥類多樣性低可能與其結構相對較為簡單有

關，A正確；

B、森林棲息地結構最復雜，鳥類的物種數目多，多樣性最大，B正確；

C、初級生產力是生態系統中自養生物在單位時間、單位面積上所固定有機物質的總量，包括自養生物

用丁自身生長、發育、繁殖的能量與自養生物通過細胞呼吸損耗有機物的總量，C錯誤；

D、食物鏈和食物網是生態系統中能量流動的渠道，凈初級生產力的能量沿著食物鏈和食物網進行流動，

D正確。

故選：C.

【點評】本題考查生態系統中與物質和能量有關的知識，要求學生運用所學知識，通過比較、分析對某

些生物學問題進行解釋、推理，準確作答。

【變式1］（2022秋?南和區校級期末）如圖衣示某草原生態系統中放牧強度對植物凈初級生產量（植物用

于生長、發育、繁殖等生命活動的能量)的影響。下列說法正確的是()

A.植物凈初級生產量等于植物光合作用固定的太陽能總量

B.植物凈初級生產量包含食草動物糞便中的能量

C.食草動物的適度采食不能提高植物的凈初級生產量

D.放牧有利于保持草原生態系統植被的穩定性

【分析】初級生產量指植物借助光合作用制造有機物的能力，除去植物呼吸消耗部分剩余部分就是凈初

級生產量。

分析題圖：放牧強度小于b時，植物凈初級生產量都大于零，可推知放牧強度在這一范圍內有利于保持

草原生態系統植被的穩定性：放牧強度小于a時，隨著放牧強度的增大，植物凈初級生產量上升，可推

知適度放牧可提高植物的凈初級生產量。

【解答】解：A、植物初級生產量等于植物光合作用固定的太陽能總量，A錯誤；

B、植物凈初級牛產后包含植物用于牛長、發育、繁殖的能后，這部分能品包含食草動物糞便中的能量，

B正確；

C、由題圖及分析可知，食草動物的適度采食能提高植物的凈初級生產量，C錯誤；

D、合理放牧有利于保持草原生態系統植被的穩定性，過度放牧會破壞穩定性，D錯誤。

故選：Bo

【點評】本題涉及初級生產量和凈初級生產量，考查根據題圖信息分析判斷和解答問題的能力。

知識點2：能量流動的特點★★★

1.能量流動的特點

(1)單向流動

①表現：能量只能沿著食物鏈由營養級流向3營養級。

②原因：生物之間的捕食關系不可逆轉。

【微點撥】

>任何生態系統都需要不斷得到來自系統外的能量補充，以便維持生態系統的正常功能。如果一個生態系統在一段較長時

期內沒有能量輸入，這個生態系統就會崩潰。

(2)逐級遞減

①規律：相鄰兩個營養級間的能量傳遞效率一般為10%~20%

②原因：各營養級生物的呼吸消耗:各營養級同化量都會有一部分流入分解者，也有未利用的

部分。

2.能量傳遞效率

能量在相鄰兩個營養級間的傳遞效率一般為10%?20%,即輸入某一個營養級的能量中，一般只有

10%~20%的能量能夠流到下一個營養級。計算方法:

某一營養級的同化量

能最傳遞效率=xl(X)%

上一營養級的同化量

【微點撥】

>能量傳遞效率=（某一營養級的同化量:上一營養級的同化量）xlOO%,一般為10%~20%。

>能量利用率：一般指流入最高營養級的能量占生產者固定總能量的比值。

1.假設食物鏈為ATBTC—D,則計算某一生物所獲得的最多［或最少）的能量規律如下:

已知問題求解思路

最少需要A營養級多少設需要A營券級為工，則xx（20%）3=M

D營養級凈增重M

最多需要A營養級多少設需要A營養級為x,則XX（10%）3=M

D營養級最多增重多少設D營養級增重y,則Nx（20%）3=）,

A營養級凈增重N

D營養級最少增重多少設D營養級增重y,則Nx（10%）3=y

注意設計“最多”與“最少”問題時，應注意能量傳遞效率10%和20%兩個值的應用

2.涉及多條食物鏈的能量流動計算時，若根據要求只能選擇食物網中的一條食物鏈，計算某一生物獲得的

最多（或最少）的能量。其規律如下：

?考法1能量流動的特點及基礎計算

【典例1】（2023春?湛江期中）如圖是某池塘生態系統中能量流經魚類的示意圖。下列分析正確的是（）

A.d/aX100%是魚類的能量傳遞到下一營養級的效率

B.魚類呼吸作用產生的能量全部通過甲途徑以熱能的形式散失

C.糞便中的能量不屬于魚類的同化量，屬于魚的上一營養級

D.生態系統的能量流動是循環往復、逐級遞減的

【分析】消費者攝入的能量包拈糞便量和同化量，同化量的去向包括呼吸散失的熱量、遺體殘骸的能量、

流向下一營養級的能量（最高營養級除外）和自身生長發育的能量。

【解答】解：A、能量傳遞效率=上一營養級的同化量?下一營養級的同化量X100%,d是攝入量，故工

a

X100%不是魚類的能量傳遞到下一營養級的效率，A錯誤：

B、魚類呼吸作用產生的能量一部分用于合成ATP,供應生命活動的正常進行，B錯誤；

C、某一營養級的同化量=攝入量-糞便量，糞便中的能量不屬于魚類的同化量，屬于魚的上一營養級

的同化量，c正確；

D、生態系統的能量是單向流動的，D錯誤。

故選：Co

【點評】本題考查生態系統結閡和功能的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知

識綜合分析問題的能力。

【變式1］（2023春?石獅市校級期末）如圖是某草原生態系統的能量流動模型。a、b、c表示流入各營養

級生物的能量，d、e、f表示用于各營養級生物生長、發育、繁殖的能量，g、h、i分別表示各營養級生物

呼吸消耗的能量，j、k、I表示流入分解者的能量。下列分析正曲的是（）

A.該生態系統的結構是指非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者

B.能量流動伴隨著物質循環用循環

C.若一段時間內草所固定的太陽能總量m,那么圖中最高營養級所獲得的能量可以是生K

a

D.若上述草原生態系統井發為農田生態系統，則群落的演替方式是初生演替

【分析】1、生態系統的結構包括組成成分和營養結構（食物錐和食物網）兩方面。生態系統的組成成分

有非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者四部分。生態系統的物質循環和能量流動的渠道是食

物鏈和食物網。能量流動特點為單向，逐級遞減。生態系統中，能量流動只能從第一營養數流向第二營

養級，再依次流向后面的各個營養級，因此是單向不可逆轉的。

2、群落演替包括初生演替和次生演替，初生演替是指一個從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在

過植被，但是被徹底消滅了的地方發生的演替。次生演替原來有的植被雖然已經不存在，但是原來有的

土壤基本保留，甚至還保留有植物的種子和其他繁殖體的地方發生的演替。

【解答】解：A、該生態系統的結構包括組成成分（非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者）

以及食物鏈和食物網，A錯誤；

B、能量流動是單向的，逐級遞減,不循環的，B錯誤；

C、由于a、b、c表示流入各營養級生物的能量，所以一段時間內草所固定的太陽能總量m,則圖中最高

營養級所獲得的能量為mX（b/a）X（c/b）=mXc/a?C正確：

D、將草原生態系統開發為農田生態系統，則群落的演替方式是次生演替，D錯誤。

故選：Co

【點評】本題考查物生態系統的結構和功能的相關知識點，意在考查學生對所學知識的理解與掌握程度，

培養了學生分析圖形、獲取信息、解決問題的能力。

考法2食物鏈（網）中的能量計算

【典例1】（2022春?麻城市校級期中）假如一雜食海魚的食物有』來自植物，來自草食性魚類，來自

244

以草食性魚類為食的肉食性魚類。能量傳遞效率按20%計算，該雜食性魚干重增加4kg,共需海洋植物干重

（）

A.28kgB.280kgC.16kgD.160kg

【分析】根據題干信息寫出食物鏈，然后依照能量沿著食物網或食物鏈單向傳遞，逐級遞減的特點，計

算所需海洋植物干重。

【解答】解：海洋魚重4kg,其食物需4?20%=20kg,其中來自植物20X2=10kg,來自草食魚類20

2

X2=5kg,來自小型肉食魚類20X2=5kg,5kg小型肉食魚類需要草食魚類5?20%=25kg,草食魚類

44

需要（25+5）+20%=150kg植物，所以共需海洋植物10+150=160kg。

故選：D。

【點評】本顧考杏牛態系統的能最流動等知識，堂握根據食物鏈計算牛產者的消耗品，意在考杳考牛對

所學生物學知識的理解能力和靈活運用能力。

【變式1］（2023春?武漢月考）由于“赤潮”的影響，一條6kg重的雜食性海洋魚死亡，假如該雜食性海

洋魚的食物有2來自植物，工來自食草魚類，工來自以食草魚類為食的小型肉食魚類：那么按能量傳遞效

366

率20%來計算，該雜食性魚從出生到死亡共需海洋植物（）

A.310kgB.270kgC.200kgD.170kg

【分析】能量流經生態系統各個營養級時是逐級遞減的，上一營養級的能量只有10%—20%的能量流入

下一個營養級。由題意可知，題干中存在3條食物鏈：①海洋植物一雜食性魚，②海洋植物一食草魚一

雜食性魚，③海洋植物一食草魚一小型肉食魚一雜食性魚。

【解答】解：由題意可知，題干中存在3條食物鋅：①海洋植物一雜食性魚，②海洋植物一食草魚一雜

食性魚，③海洋植物一食草魚一小型肉食魚一雜食性魚；雜食性魚的食物2來自食物鏈①，工來自食物

36

進②，工■來自食物鏈③。該雜食性魚從食物鏈①消耗的海洋植物為6X2+20%=20kg,從食物鏈②消

63

耗的海洋植物為6X_l?20%：20%=25kg,從食物鏈③消耗的海洋植物為6X^4-20%4-20%4-20%=

66

125kg,因此共需海洋植物20+25+125=170kg。

故選：Do

【點評】本題考查生態系統的能量流動等知識，解題的關鍵是理解“至少”意在考查考生對所學生物學

知識的理解能力。

【典例2］（2023春?魏縣校級月考）假設在如圖所示的食物網中，貓頭鷹的食物有3來自兔，」來自鼠,

55

▲來自蛇。若貓頭鷹增加了10g體重，則最多需要消耗植物（）

5

A.2800gB.1400gC.56（X）gD.900g

【分析】能量流動的相關計算：

已知高營養級的能量，求低營養級能量時：（1）需最多能量：選最長食物鏈，按+10%計算；（2）需最

少能量：選最短食物鏈，按-20%計算。

已知低營養級的能量，求高營養級能量時：（1）獲得能量最多：選最短食物鏈，按X20%計算：（2）獲

得能量最少：選最長食物鏈，按X10%計算。

【解答】解?：貓頭鷹獲取食物的比例為之增重來源于取食兔、工增重來源于取食鼠、1?增重來源于取食

555

蛇。要計算消耗植物的最大值，能量傳遞效率按10%進行計算，則取食兔增重10X1=6（g）,需直接

5

消耗兔6?10%=60（g）,兔增重60g,需消耗植物60?10%=600（g）。同理，取食鼠增重10X_l=2

5

（g）,需消耗植物2+10%+10%=200（g）；取食蛇增重IOX_|=2（g）,需消耗植物2?10%+1。％+

10%=2000(g)o3條食物鏈共需要消耗植物600+200+2000=2800(g)。

故選：Ao

【點評】本題結合食物網圖解?，考查生態系統的結構和功能，重點考查生態系統的能量流動，要求考生

掌握生態系統中能量流動的相關計算，能根據“最多”一詞判斷出按能量傳遞效率10%計算，再根據題

中數據進行計算。

【變式1］（2022秋?海港區校級期末）如圖所示為一個食物網，假如鷹的食物有』來自兔，2來自鼠，1

555

來自蛇，那么鷹若要增加20g體重，至少需要消耗植物（）

A.900gB.500gC.200gD.600g

【分析】能量流動的相關計算：已知高營養級的能量，求低營養級能量時：（1）需最多能量：選最長食

物鏈，按+10%計算；（2）需最少能量：選最短食物鏈，按？20%計算。已知低營養級的能量，求高營

養級能量時：（1）獲得能量最多：選最短食物鏈，按X20%計算；（2）獲得能量最少：選最長食物鏈，

按X10%計算。

【解答】解：當能量傳遞效率為最大值即20%時，消耗的植物量最少。鷹經兔途徑消耗的植物品為20X

（2）-r20%4-20%=200g：鷹經鼠途徑消耗的植物量為20X（2）+20%+2（）%=200g：鷹經蛇、鼠

途徑消耗的植物量為20X（A）-?20%4-20%^-20%=500g,共計消耗植物量為200+200+500=900g。

5

故選：Ao

【點評】本題考查能量流動特點的有關計算的相關知識，意在考行學生的識記能力和判斷能力，運用所

學知識綜合分析問題的能力。

知識點3：生態金字塔

項目能量金字塔數量金字塔生物量金字塔

5d

6生

營鬲

物

養:A%

圖形■

級

量

壬3￡

niA!

每一級單位時間內每一營養級

每一營養級生物個體的數目每一營養級所容納的有機物的總干重

含義生物所含能量的多少

象征含能量沿食物鏈流動過程一般生物個體數目在食物鏈

生物最沿食物鏈流動過程中逐級遞減

義中逐級遞減中隨營養級升高而逐級遞減

一般為正金字塔形，有時會出

特點通常為正金字塔形大多為正金字塔形

現倒金字塔形

浮游植物的個體小，壽命短，乂會不斷

成千上萬只昆蟲生活在一株

地被浮游動物吃掉，所以某一時間內調

特例大樹上時，該數量金字塔就會

查到的浮游植物的生物量可能低于浮

呈現上寬下窄的倒金字塔形

游動物的生物量

?考法1生態金字塔的信息題

【典例1】（2023?孝感開學）掌握生態知識，才能更好地推進生態文明建設。下列敘述錯誤的是（）

A.測算主要食物鏈各環節的能量值，可構建生態系統的能量金字塔

B.某種植食動物的糞便被恪螂制作成育兒室，恪螂利用的是生產者同化的能量

C.生態金字塔并不一定都是正立的

D.生產中用蠶糞喂魚和塘泥肥田能夠實現物質的循環利用

【分析】生態金字塔包括正金字塔和倒金字塔，能量金字塔通常為正金字塔形，數量金字塔有部分為倒

金字塔。

【解答】解：A、構建生態系統的能量金字塔，需要測算單位時間內每個營養級所有生物的能量值，而

不是主要的食物鏈，A錯誤；

B、某種植食動物的糞便中的能量屬于生產者的同化量，故某種植食動物的糞便被恪螂制作成育兒室，

恪螂利用的是生產者同化的能量，B正確；

C、生態金字塔包括正金字塔和倒金字塔，故生態金字塔并不-?定都是正立的，C正確；

D、生產中用蠶糞喂魚和塘泥肥田能夠實現物質循環利用和能最的多級利用，D正確。

故選：Ao

【點評】本題主要考杳生態系統的能量流動，要求考生能夠結合所學知識準確判斷各選項，屬于識記和

理解層次的考查。

【變式1］（2023春?芽城區校級月考）生態金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和數量金字塔。下列敘

述錯誤的是（）

A.由于生態系統中能量流動是逐級遞減的，故能量金字塔為上窄下寬型

B.浮游植物個體小壽命短且不斷被浮游動物捕食，生物最金字塔可能倒置

C.如果消弟者的個體小而牛產者的個體大,數量金字塔可能為卜寬下窄型

D.如果生物量金字塔或數量金字塔倒置，則對應的能量金字塔也會倒置

【分析】生態系統各生物之間通過一系列的取食與被取食關系，不斷傳遞著生產者所固定的能量，這種

單方向的營養關系，叫做食物鏈。營養級是指處于食物鏈同一環節的全部生物的總和。各營養級之間的

某種數量關系可用金字塔來表示，如能量金字塔、生物量金字塔、數量金字塔。

【解答】解：A、生態系統中能量流動是逐級遞減的，所以生產者的能量最多，最高營養級的能量最少，

所以能最金字塔為上窄下寬型，A正確；

B、浮游植物個體小壽命短旦大斷被浮游動物捕食，如果短時間內測定生物量，則消費者的生物量可以

高于浮游植物，所以生物量金字塔可能倒置，B正確；

C、如果消費者的個體小而生產者的個體大，數量金字塔可能為上寬下窄型。例如樹一蟲，蟲的數量多

于樹，C正確；

D、穩定的自然生態系統中，能量金字塔是不可能倒置的，如果倒置，則該生態系統不穩定，因此即使

生物量金字塔或數量金字塔倒置，則對應的能量金字塔也不會倒置，D錯誤。

故選：D。

【點評】本題考查生態金字塔的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分

析問題的能力是解答本題的關健。

【變式2］（2022秋?海港區校級期末）能量金字塔、數量金字塔和生物量金字塔統稱為生態金字塔，生態

金字塔的層次代表營養級，寬度代表營養級的大小和多樣性。下列相關敘述不正確的是（）

A.生態金字塔中，每一層代表一個營養級，每一種生物只能屬于具中一層

B.能量金字塔的層次越多，能量的利用率越低

C.生態金字塔的塔基（最下層）越寬，生態系統的穩定性越高

D.群落的演替往往會促使生態金字塔的層次和寬度增加

【分析】生態金字塔是指各營養級之間的某種數量關系，可采用生物最單位、能量單位和個體數最單位。

采用這些單位所構成的生態金字塔就可以分別稱為生物量金字塔、能量金字塔和數量金字塔。

【解答】解：A、生態金字塔中每一層代表一個營養級，但對于部分動物來說，取食多種生物，可以屬

于不同營養級，A錯誤；

B、能量金字塔的層次越多，能量消耗越大，能量的利用率越低，B正確；

C、生態金字塔的塔基代表物質和能量的生產者和供應者，塔基越寬，表示供給生態系統的能量和物質

越多，所能承載的生物種類和數量越多，生態系統的穩定性就越強，C正確；

D、群落演替往往是朝著生物種類越來越多、有機物總最增加的方向發展，使生態金字塔縱向增加營養

級（層次）,橫向增加營養級的大小和多樣怦（寬度），DiF確.

故選：A。

【點評】本題考查了生態金字塔的相關知識，意在考查考生理解所學知識要點，把握知識間內在聯系的

能力；能運用所學知識，對生物學問題作出準確的判斷，難度適中。

考法2生態金字塔的圖形分析

【典例1】（2023春?武漢月考）甲、乙、丙、丁是某同學繪制的生態金字塔。下列與之相關的說法，錯誤

的是（）

A.圖甲可用于表示數顯金字塔，也可表示生物量金字塔

B.生態金字塔中每一層代表一個營養級，分解者不包含在其中

C.由于能量流動具有逐級遞減的特征，能量金字塔通常呈現乙圖所示形態

D.生態金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和數量金字塔，基本呈現圖丙所示形態

【分析】生態金字塔是指各個營養級之間的數量關系，這種數量關系可采用生物量單位、能量單位和個

體數量單位，采用這些單位所閡成的生態金字塔就分別稱為生物量金字塔、能量金字塔和數量金字塔。

一般而言，生態金字塔呈現正金字塔形，即丙圖。

【解答】解：A、某些食物鏈，如樹一蟲一鳥，其數量金字塔可能如圖甲，生物量金字塔大多數情況下

呈現圖內所示的正金字塔形，但也可能如圖甲，如海洋里浮游植植物生長周期短，偶爾出現浮游動物多

于浮游植物的現象，A正確；

B、分解者不參與食物鏈的組成，而生態金字塔表示不同營養級的能量、生物量或數量的關系，因此不

包含分解者，B正確；

C、由于能量流動具有逐級遞減的特征，能量金字塔通常呈現丙圖所示形態，c錯誤；

D、生態金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和數量金字塔，大多數情況下呈現圖丙所示的正金字塔

形，D正確。

故選：Co

【點評】本題結合圖解，考查生態金字塔的相關知識，要求考生識記生態金字塔的類型及特點，能結合

所學的知識準確判斷各選項。

【變式1］（2022春?伊美區校級期中）如圖表示I、II兩個特定生態系統的生態金字塔，下列說法正確的

是（）

A.生物富集只能發生在I中，而不會發生在H中

B.能量沿食物鏈單向流動，傳遞效率隨營養級的升高逐級遞減

c.一般n中的生產者比I中的生產者個體更小、繁殖速度更快

D.牛物數量金字塔和能量金字塔一樣不會出現倒置

【分析】1、能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點，一股輪量傳遞效率為10%?20%,并且能量傳遞

率不會改變。

2、能量在傳遞過程中，會隨著營養級逐漸減少；而有毒物質會隨著營養級升高而呈現富集作用。

【解答】解：A、有毒物質會陲著營養級升高而呈現富集作用，在I、II都會發生，A錯誤；

B、能量傳遞效率為10%?20%,不會隨營養級的升高而改變，B錯誤；

C、浮游植物比玉米個體更小、繁殖速度更快、這樣才能滿足高營養級生物的能量需求，C正確；

D、生物數量金字塔有可能會出現倒置的現象，而自然生態系統能量金字塔一般不會出現倒胃.，D錯誤。

故選：Co

【點評】本題考查了生態系統的能量流動和生物富集作用的相關知識，考生要明確能量傳遞率不會隨營

養級的升高而改變，并且能夠利用能量傳遞效率進行相關計算；識記有毒物質會隨著營養級的升高而呈

現生物富集作用。

知識點4：研究能量流動的實踐意義

1.研究生態系統的能量流動，可以幫助人們將生物在時間、竺間上進行合理配置,增入流入某個

生態系統的總能量。

實例：①農田生態系統中的間種套作；②蔬菜大棚中的多層育苗；③稻萍蛙等。以上立體農業生

產方式都充分地利用了空間和資源，獲得了更大的收益。

2.研究生態系統的能量流動，可以幫助人們科學地規劃和設計人工生態系統，使能量得到的

利用。

實例：在農業生態系統中，如果把作物秸稈當燃料燒掉，人類就不能充分利用桔稈中的能量。如果將桔稈

用作飼料喂牲畜，可獲得肉、蛋、奶等：將牲畜的糞便作為沼氣池發酵的原料，可以生產沼氣提供能源：

沼氣池中的沼渣還可以作為肥料還田。這樣就實現了對能司的多級利用，從而大大提高了能量的」1

用率。

3.研究生態系統的能量流動，還可以幫助人們合理地—調整生態系統中的能量流動關系,使能量」

續高效地流向對人類最有益的部分。

實例：在一個草場上，如果放養的牲畜過少，就會造成草場的退化，使畜產品的產量下降。只有根據草場

的能量流動特點，合理確定草場的載畜量，才能保持畜產品的持續高產。

考法1研究能量流動的實踐意義

【典例1】（2023春?高碑店市期末）某地長期穩定運行桑基魚塘模式，在池場上或池塘附近種植桑樹，以

桑葉養蠶，以蠶糞蠶蛹等作魚餌料，以塘源作為桑樹肥料，桑基魚塘牛產的隹I、蠶等產品口「源源不斷向外

輸出，下列說法正確的是（）

A.與普通魚塘相比，桑基魚塘仍需要物質的輸入

B.桑樹可直接吸收塘泥中的有機物維持生命活動

C.桑基魚塘比普通魚塘的抵抗力穩定性更弱

D.桑基魚塘比普通魚塘的能量傳遞效率更高

【分析】1、生態農業：是按照生態學原理和經濟學原理，運用現代科學技術成果和現代管理手段，以及

傳統農業的有效經驗建立起來的，能獲得較高的經濟效益、生態效益和社會效益的現代化農業。生態農

業能實現物質和能量的多級利用。

2、能量流動的特點：單向流動、逐級遞減。

【解答】解：A、與普通魚塘相比，桑基魚塘仍需要物質的輸入即投放魚的餌料，A正確；

B、桑樹不能直接吸收塘泥中的有機物，B錯誤；

C、桑基魚塘的營養結構L匕普通魚塘的更更雜，抵抗力穩定性更強，C錯誤；

D、與傳統魚塘相比，桑基魚塘可顯著提高能量的利用率，但不能提高傳遞效率，D錯誤。

故選：Ao

【點評】本題考查農業生態系統的能量流動的相關知識，要求考生識記能量流動的特點；掌握能量流動

的實踐意義，再結合所學知識王確答題。

【變式1】（2023?湖北模擬）生產中采取相應的措施有助于提升生產效益。下列有關生產措施的敘述，正

確的是（

A.依據種群的空間特征間行種植不同作物，能提窗光能利用率

B.將食性不同的四大家魚混養在池塘中，能提高環境容納量

C.“桑基魚塘”實現了能量的多級利用，能提高能量傳遞效率

D.同一塊田地在不同年份輪換種植不同作物，能提高對礦質營養元素的利用率

【分析】I、四大家魚指人工飼養的青魚、草魚、隨魚、縮魚。是中國1000多年來在池塘養魚中選定的

混養高產的魚種。鰥魚乂叫白睢。在水域的上層活動，吃綠藻等浮游植物；端用的頭部較大，俗稱“胖

頭魚”，又叫花就，棲息在水域的中上層，吃原生動物、水蚤等浮游動物；草魚生活在水域的中下層，以

水草為食物；青魚棲息在水域的底層，吃螺螂i、蜘和蚌等軟體動物。這4種魚混合飼養能提高餌