今天生物懂点啥？——专题33 生态系统的能量流动

光荣在于平淡，艰苦在于漫长！

今天生物懂点啥？

让我们一起来看看关于生态系统的能量流动的那些事儿( _)

内含点和练习题

这样成专题的形式，希望可以帮助你在考试时一举拿下这部分的分数！

高考频度： 难易程度：

1．能量流动的过程

（1）概念理解

（2）流动过程

①能量流动的是食物链和食物网。

②能量散失的途径是呼吸作用(代谢过程)。

③流动过程中能量的转化是太阳能→有机物中的化学能→热能。

2．能量流动的特点及意义

（1）能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。相邻营养级之间的传递效率一般为10%～20%，若将单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高可绘成能量金字塔。

（2）能量流动的特点：单向流动、逐级递减。

（3）研究意义

①帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。

②帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。

考向一 能量流动的过程

典例引领

1．某生态系统中有A、B、C、D四种生物，构成食物链A→B→C，D为分解者，如图是该生态系统中能量流入B处发生的一系列变化示意图，下列说法错误的是

A．图中的甲表示B的同化量，乙表示B用于生长、发育和繁殖的能量

B．参与丁过程的都是异养型生物，包括细菌、真菌等

C．当生态系统处于相对稳定状态时，B的种群数量一般处于K/2

D．图中D的能量不全部来自B生物

【参考答案】C
【试题解析】当生态系统处于相对稳定状态时，B种群数量达到环境容纳的最大值，一般处于 K值，C错误；B摄入量为其同化量和粪便量之和，其同化量一部分用于呼吸消耗，一部分用于自身的生长、发育和繁殖；丁过程为分解者的分解作用，分解者主要是营腐生的细菌、真菌等，都是异养型生物；D的能量可来自于B的粪便，而此部分属于上一营养级A的能量。

归纳整合

每一营养级的能量来源与去路分析

消费者摄入能量(a)＝消费者同化能量(b)＋粪便中能量(c)，即动物粪便中能量不属于该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量。

消费者同化能量(b)＝呼吸消耗(d)＋用于生长、发育和繁殖(e)。

生长、发育和繁殖(e)＝分解者利用(f)＋下一营养级同化(i)＋未被利用(j)。

所以有：（1）未被利用的能量：包括生物每年的积累量和动残体以化石燃料形式被储存起来的能量。

（2）一个营养级所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一营养级同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。

（3）动物同化的能量与摄入量之间的关系：动物同化的能量＝摄入量－粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有一部分被同化。

（4）流入一个营养级的能量：是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。

变式拓展

2．如图为生态系统中能量流动图解的部分示意图，①②③④⑤代表一定的能量值，下列说法中不正确的是

A．生物与生物之间的捕食关系不可逆转，所以能量流动具有单向性

B．⑤中包含了三级消费者粪便中的能量

C．第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为 ×100%

D．在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，①表示流经该生态系统的总能量

【答案】D
【解析】生物与生物之间的捕食关系不可逆转，所以能量流动具有单向性，A正确；三级消费者粪便中的能量是它的上一个营养级次级消费者流向分解者的能量，故⑤中包含了三级消费者粪便中的能量，B正确；②是初级消费者同化的能量，③是次级消费者同化的能量，所以第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为×100%，C正确；在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，能量的主要来源是人工喂食的饲料(有机物)，故①＋人工喂食的饲料(有机物)表示流经该生态系统的总能量，D错误。

考向二 能量流动的特点

典例引领

3．下列有关生态系统能量流动的叙述，错误的是

A．通过物质多级利用可大大提高能量的利用率

B．处于稳定的生态系统能量输入与输出相对稳定

C．兔子给分解者的能量包括自身粪便中的能量

D．太阳能只有通过生产者才能输入流动渠道

【答案】C
【解析】A、通过对能量的多级利用，大大提高了能量利用率，A正确；B、生态系统处于稳定时，能量的输入与输出相对稳定，处于动态平衡，B正确；C、兔子自身粪便中的能量不是兔子的同化量，是上一营养级的同化量，C错误；D、生态系统的能量主要来源于太阳能，光能自养型生物通过光合作用将光能转化为化学能才能在生态系统中传递，D正确。故选C。

易错警示

生态系统的能量流动中的几点误区

（1）误区一：生产者固定的能量只能是光能。由于生产者固定能量的方式有光合作用和化能合成作用，光合作用利用的能量是光能，但化能合成作用利用的是化学能，所以生产者固定的能量是光能或化学能。

（2）误区二：生物数量金字塔与能量金字塔完全一致。能量金字塔体现的是营养级与营养级所含总能量的关系，而生物数量金字塔体现的是营养级与个体数量的关系，所以生物数量金字塔有时会出现倒置的现象。

（3）误区三：能量传递效率＝能量利用率。能量传递效率体现的是能量流动过程中所遵循的客观规律，不能随意改变；但能量利用率可以人为改变，例如充分利用作物秸秆就可以提高能量利用率。

变式拓展

4．在一定时间内，某生态系统中生产者固定的能量为a，消费者所获得的能量为b，分解者获得的能量为c，错误的说法是

A．a为生产者通过光合作用固定在有机物中的能量

B．消费者食物中所含有的总能量为b

C．分解者的能量可来自于生产者和消费者

D．a＞b+c

【答案】B
【解析】在一定时间内，某生态系统中生产者固定的能量为a，a是指生产者通过光合作用固定在有机物中的能量，A正确；消费者所获得的能量为b，b是指消费者通过同化作用所固定的能量，B错误；分解者可将生产者和消费者的遗体、残骸中的有机物分解为无机物，并利用其中的能量，C正确；因生态系统的能量流动是逐级递减的，所以a＞b+c，D正确。

考向三 能量流动计算中的“正推”和“逆推”

典例引领

5．如图是某草原生态系统中部分营养结构，若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4，假设能量传递效率按20%计算，从理论上分析，改变取食比例后蛇体重增加1 kg，人能比原来多增重

A．2 kg B．2.5 kg

C．4 kg D．4.5 kg

【答案】A

【解析】根据题意可知取食比例改变前：蛇体重增加1 kg消耗草：3/4÷(20%)3＋1/4÷(20%)2＝100(kg)，改变后：蛇体重增加1 kg消耗草：1/4÷(20%)3＋3/4÷(20%)2＝50(kg)。所以改变后和改变前相比剩余的50 kg草可流向人。所以人可以增重50×20%×20%=2 kg。故选A。

解题

能量流动的最值计算规律

（1）在食物链中：若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%，则：

（2）在食物网中

①在能量分配比例未知时计算某一生物获得的最多(或最少)的能量计算

②在能量分配比例和能量传递效率已知时的能量计算

对于食物网中能量流动的计算，先根据题意写出相应的食物链并根据各营养级之间的传递效率，按照从不同食物链获得的比例分别进行计算，再将各条食物链中的值相加即可。

变式拓展

6．下图为某生态系统能量流动示意图。下列说法正确的是

A．图中甲所固定的能量是乙、丙的能量之和

B．能量在流动过程中是逐级递减的

C．乙营养级的个体数量一定多于丙的个体数量

D．若乙的数量越多，则丙获得的能量越少

【答案】B
【解析】图中甲所固定的能量大于乙、丙能量之和，因为自身呼吸作用还要消耗一部分能量；据图可知，能量在流动中是逐级递减的；乙营养级的个体数量不一定多于丙的个体数量，数量金字塔有倒置现象；一定范围内，若乙的数量越多，则丙获得的能量越多。

考向四 能量流动计算中的综合考查

典例引领

7．某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是

A．生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)

B．由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1

C．流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2)

D．图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减

【参考答案】C
【试题解析】生产者固定的总能量可表示为( A1＋ B1＋ C1＋ D1)， A1表示呼吸作用消耗， B1表示未被利用， C1表示流向分解者，而 D1＝ A2＋ B2＋ C2＋ D2，是流入下一营养级的能量，A正确。由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为 D1/( A1＋ B1＋ C1＋ D1)＝ D1/ W1，B正确。流入初级消费者的能量为 D1＝( A2＋ B2＋ C2＋ D2)，C错误。图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减，单向流动表示沿着食物链向高营养级传递，而不能倒过来流动；逐级递减表示前一营养级生物所包含的能量只有10%～20%能够传给下一营养级生物，D正确。

技法提炼

利用“拼图法”解决能量的流动

输入第一营养级的能量(W1)，被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1＋C1＋D1)。而后一部分能量中，包括现存的植物体中的能量(B1)、流向分解者的能量(C1)、流向下一营养级的能量(D1)。如下图所示：

说明：

（1）流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级，则A2＋B2＋C2＋D2刚好等于D1，即第二营养级同化的总能量；再将D1“拼回”第一营养级，则A1＋B1＋C1＋D1刚好等于生产者固定的总能量W1。可见，在一个生态系统中，所有生物的总能量都来自W1，所有生物总能量之和都小于W1 (呼吸作用消耗的缘故)。

（2）能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，由第一营养级向第二营养级能量的传递效率为D1/W1×100%，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%。

变式拓展

8．如图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值，单位是 J·m－2·a－1)。下列叙述错误的是

A．该食物网中太阳鱼与幽蚊幼虫既有捕食关系又有竞争关系

B．该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为12%

C．浮游动物呼吸作用消耗的能量为2 730 J·m－2·a－1

D．如果因某种原因导致幽蚊幼虫消失，则鲈鱼获得的能量增多

【答案】C
【解析】图示表示某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图，其中含有3条食物链，分别是：浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼、浮游植物→浮游动物→太阳鱼→鲈鱼、浮游植物→摇蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼；流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，消费者同化的能量的去路一般有：呼吸作用消耗、流向下一营养级、流向分解者和未被利用。太阳鱼和幽蚊幼虫之间是捕食和竞争关系，A正确；该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为（3 780+4 200）÷66 500×100%=12%，B正确；浮游动物同化的能量的去路有：呼吸作用消耗、流向下一营养级、流向分解者和未被利用，据图不能得出浮游动物呼吸作用消耗的能量，C错误；如果因某种原因导致幽蚊幼虫消失，则流向太阳鱼的食物链变短，鲈鱼获得的能量增多，D正确。

考点过关

1．如图表示桑基鱼塘生态系统部分能量流动，图中字母代表能量。下列叙述错误是

A．图中b表示桑树呼吸作用散失的能量

B．图中的c可表示桑树用于生长、发育、繁殖的能量

C．如果g表示传递给分解者的能量，则f 表示未被利用的能量

D．图中h/d可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率

2．下图为某陆地生态系统中能量流动的示意图，数字 1，2 分别代表植食动物和一级肉食动物，字母代表能量。A 指呼吸释放的热能，C 指流向分解者的能量，下列叙述正确的是

A．植食动物粪便中的能量属于 C1

B．B2是一级肉食动物用于自身生长、发育和繁殖的能量

C．第一第二营养级间的能量传递效率为 D1/W×100%

D．第二营养级用于生长发育繁殖的能量是 W-A1

3．有人研究某弃耕多年荒地中的一条食物链：植物→田鼠→鼬。据测定，植物大约能把1%的日光能转化为净同化量，田鼠大约能吃掉2%的植物，而鼬能捕杀大约31%的田鼠。植物、田鼠、鼬呼吸消耗量占各自总同化量的比例分别是15%、68%、93%．下列相关叙述正确的是

A．该生态系统的植物光能利用率为1%

B．由植物到田鼠的能量传递效率为2%

C．该群落植物的优势种是一年生草本植物

D．田鼠总同化量的32%用于自身生长、发育和繁殖

4．图甲为某生态系统的能量（单位为103 kJ/m2y）流动过程示意图，A、B、C、D代表不同类型的生物；图乙 表示该区域发生大规模火灾后某种动物的种群数量变化曲线。下列叙述中正确的是

A．图甲中A、B、C、D组成食物网，是生态系统能量流动、物质循环和信息传递的渠道

B．图甲中所含食物链第二营养级流向第三营养级的能量占自身同化能量的比值为16．7%

C．图乙AB段决定数量变化的因素是出生率和死亡率，其中食物短缺造成出生率降低

D．据图乙分析，工作人员及时采取了就地保护措施，为图乙所示生物提供了生存机会

5．某相对封闭的陆地生态系统中除分解者外共有五个种群(每个种群只占一个营养级)，一年内输入各种群的能量数值如表所示：

下列对表中做出的分析，正确的是

A．调查该生态系统中戊的种群密度时可采用目测估计法

B．当甲与丙无捕食关系时，相邻两营养级之间的能量传递率为14%

C．甲的数量增加以后，会导致丙的数量减少，乙的数量增加

D．碳元素在该群落中主要以二氧化碳和含碳有机物的形式循环

6．蚜虫是棉田中的常见害虫，引入瓢虫能有效的治理蚜虫。研究人员对棉田生态系统的能量流动进行了研究，结果如下表所示[单位为kJ/（cm2·a）]。下列说法中错误的是

A．蚜虫用于生长、发育和繁殖的能量为7.2 kJ/（cm2·a）

B．蚜虫和瓢虫之间的能量传递效率为15%

C．蚜虫粪便中的能量属于蚜虫流入分解者的能量

D．流经棉田生态系统的总能量大于150.6 kJ/（cm2·a）

7．某弃耕地中的主要食物链为植物→田鼠→鼬。生态学家对此食物链中的能量流动情况进行了研究，结果如下表[单位：J/(hm2·a)]。下列说法不正确的是

A．能量从田鼠传递到鼬的传递效率是3%

B．在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查田鼠种群密度，若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果偏大

C．田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中用于自身生长、繁殖的相对蛇等变温动物少很多

D．鼬的粪便中含有的能量来源于鼬的摄入量，实质来源于鼬的同化量

8．某人对某一湖泊进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查，下表是调查结果。表中的①、②、③、④分別表示不同的营养级，⑤为分解者。GP表示生物同化作用所固定的能量，NP表示生物体储存的能量（NP =GP—R），R表示生物呼吸消耗的能量。下列叙述中不正确的是

A．生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③

B．能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率约为5.5%

C．若本生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则有机物的总量会增多

D．④营养级GP的去向中，未被利用的能量有一部分残留在该营养级的粪便中

9．某生态系统由甲、乙、丙、丁、戊5个种群（不包括分解者）形成一定的营养结构,下表列出了各种群相关的能量值。下图中的E表示种群甲同化的能量,其中①⑦表示能量值的多少。请回答下列问题：

（1）写出该生态系统中的食物网:________________ 。

（2）种群乙和种群戊之间的能量传递效率为___________________ 。

（3）图中的C表示甲种群用于____的能量,其中④的能量值为________kJ。

（4）图中甲种群生物排出的粪便中所含有机物的能量应属于 ______（填序号）所对应的能量值。

（5）分析上图,能量在营养级之间逐级递减的原因是 __________。

10．人为将城市内湖湿地与半自然果林镶嵌交混处建成复合湿地生态系统。科学家对该生态系统的能量流动进行了定量分析，结果如图所示。请回答问题：

注：图中数字为能量值，单位为J/（cm2a）。

（1）半自然果林中树种之间的关系是________________。该生态系统中群落的演替方式是__________。

（2）流经该生态系统的总能量是__________，植食性动物的粪便量属于__________（填“生产者”或“植食性动物”）的同化量。该生态系统中生产者与初级消费者之间的能量传递效率约为__________%（保留小数点后2位）。若调查一个人工鱼塘生态系统，流经该生态系统的总能量除了生产者固定的能量外，还有___________________。

（3）太阳能的不断输入是该生态系统能量流动、__________、__________功能实现的基础。当复合湿地生态系统在受到轻度污染后，能够迅速恢复，这是通过__________调节机制来实现的。

真题过关

11．（2016·新课标Ⅲ卷）我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是

A．鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量

B．该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者

C．鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节

D．鹰的迁入增加了该生态系统能量流动的方向

12．（2019全国卷II·31）回答下列与生态系统相关的问题。

（1）在森林生态系统中，生产者的能量来自于_________，生产者的能量可以直接流向_______（答出2点即可）。

（2）通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量（生产者所制造的有机物总量）。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量（A）；另两份分别装入不透光（甲）和透光（乙）的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量（B）和乙瓶中的O2含量（C）。据此回答下列问题。

在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内_____________；C与B的差值表示这段时间内_____________；A与B的差值表示这段时间内_________。

13．（2018·全国Ⅱ卷）大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用。这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响，此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答下列问题：

（1）当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时，原有食物链的营养级有可能增加，生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多，原因是________________________。

（2）如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某生态系统中，使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转，即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的，那么根据上述“恐惧生态学”知识推测，甲的数量优势地位丧失的可能原因是____________________________（答出一点即可）。

（3）若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现，会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐俱生态学”知识推测，产生这一结果的可能原因有________________________________（答出两点即可）。

14．（2018·江苏卷）某城市河流由于生活污水和工业废水的排入，水质逐渐恶化。经过治理后，河水又恢复了清澈。如图表示该河流的能量金字塔（甲、乙、丙为3种鱼，丁为1种水鸟，甲不摄食藻类，箭头指示能量流动方向），如图表示部分能量流动关系（图中数字表示同化的能量）。请回答下列问题：

（1）图1所示食物网中，遗漏了一条能量流动途径，该条途径是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）图1所示食物网中，次级消费者是＿＿＿＿，丁与丙之间的种间关系是＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）根据图1分析，除了图2中已经标出的能量去向之外，乙的能量去向还有＿＿＿＿＿。

（4）结合图2分析，图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率＿＿＿＿（在“大于”、“小于”或“等于”中选择）7.6%。

（5）经检测，水体中含有某种可被生物富集的农药，推测此农药含量最高的物种是＿＿＿＿。

（6）从生态学角度解释，污染物排放导致水质恶化的主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

参考答案

1．【答案】D

【解析】根据题意和图示分析可知：图示为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动，其中为总光合作用量；b为生产者呼吸消耗量；c为净光合作用量；d为蚕的同化量，且d=e+f+g+h；h为蚕流向下一个营养级的能量。A．据图分析可知图中b表示桑树呼吸作用散失的能量，A正确；B．图中c（净光合作用量）=a（总光合作用量）-b，c可表示桑树用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量，B正确；C．如果g表示蚕传递给分解者的能量，则f表示未被利用的能量，h为蚕流向下一个营养级的能量，C正确；D．图中d/a可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率，D错误；故选D。

2．【答案】D

【解析】根据题文分析，数字1、2分别代表植食性动物（第二营养剂）、一级肉食动物（第三营养级），W为第二营养级的同化量，D1为第三营养级的同化量。A、植食性动物粪便中所含的能量属于上一营养级同化的能量中流向分解者的能量，即生产者的同化量，A错误；B、B2表示未被利用的能量，B错误；C、题文中未给出第一营养级的同化量，故无法计算第一第二营养级之间的传递效率，C错误；D、第二营养级用于生长发育繁殖的能量=同化量-呼吸作用散失量=W-A1，D正确。故选D。

3．【答案】D

【解析】某一营养级的摄入量=同化量+粪便量，其中同化量中有一部分用于其生长、发育、繁殖等生命活动，另一部分呼吸作用中以热能的形式散失。A、根据题干分析，“植物大约能把1%的日光能转化为净同化量”，而植物光能利用率=净同化量+呼吸作用量，A错误；B、根据题干分析，“田鼠大约能吃掉2%的植物”，摄入量=同化量+粪便量，而能量传递效率以同化量计算，B错误；C、根据题干分析，“弃耕多年荒地”上的优势种是多年生草本植物，C错误；D、田鼠呼吸消耗量占总同化量的比例分别是68%，则田鼠总同化量的32%用于自身生长、发育和繁殖，D正确。 故选D。

4．【答案】B

【解析】A、据图分析，A为生产者，B和D为消费 者，C为分解者，食物链（网）中一般不包括分解者，A项错误；B、第二营养级的同化量为16+2=18（103 kJ/m2·y），第二营养级到第三营养级的能量传递效率为3/18×100% =16．7%，B项正确；C、AB段表示火灾后该动物数量骤减，决定其数量变化的主要因素是死亡率和迁出率，C项错误；D、据图乙“原地野外回放”可知，对该生物采取了易地保护，D项错误。故选B。

5．【答案】B

【解析】能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。根据题干信息和表格数据分析，由于五个种群中每个种群只占一个营养级，所以能量最多的营养级最低，能量最少的营养级最高，因此表中戊的能量最多，为生产者；乙和丙其次，甲第三，丁最少。根据以上分析已知，戊是生产者，调查其种群密度一般采用样方法，A错误；当甲与丙无捕食关系时，第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为（50+20）÷500×100%=14%，第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为7÷50×100%=14%，第三营养级与第四营养级之间的能量传递效率为0.98÷7×100%=14%，B正确；甲的数量增加以后，乙和丙的数量都会减少，C错误；碳元素在该群落中主要以含碳有机物的形式流动，D错误。

6．【答案】C

【解析】能量流动过程中关系如下：摄入能量=同化能量+粪便中能量；一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量；消费者同化能量=呼吸消耗能力+用于生长、发育和繁殖能量；用于生长、发育和繁殖能量=分解者分解利用能量+下一营养级同化能量+未被利用能量，本题中食物链为：棉花→蚜虫→瓢虫；据图分析，蚜虫摄入能量为47.8 kJ/（cm2·a），粪便中能量为25.4 kJ/（cm2·a），则其同化量=47.8﹣25.4=22.4[ kJ/（cm2·a）]，蚜虫呼吸散失能量为15.2 kJ/（cm2·a），故其生长、发育和繁殖能量=同化量-呼吸消耗能量=22.4﹣15.2=7.2[ kJ/（cm2·a）]。蚜虫用于生长、发育和繁殖的能量为7.2 kJ/（cm2·a），A正确；蚜虫和瓢虫之间的能量传递效率=3.36÷22.4×100%=15%，B正确；蚜虫粪便中的能量属于上一营养级即棉花中的能量，不是蚜虫流入分解者的能量，C错误；流经棉田生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，棉田生态系统中还有其他生产者，因此流经棉田生态系统的总能量大于150.6 kJ/（cm2·a），D正确。

7．【答案】D

【解析】能量从田鼠传递到鼬的传递效率=鼬的同化量÷田鼠的同化量×100%=2.25×107÷7.50×108×100%=3%，A正确；若标记的田鼠有部分被鼬捕食，该种群数量=（第一次捕获标记的个体数×第二次捕获的个体数）÷二次捕获的个体中被标记的个体数，第二次捕获的个体中被标记的个体数减少，会导致种群密度估算结果偏高，B正确；田鼠和鼬都是恒温动物，恒温动物比变温动物的呼吸作用更强，故用于自身生长繁殖的能量相对蛇等变温动物少很多，C正确；鼬粪便中的能量是上一个营养级田鼠的能量，D错误。

8．【答案】D

【解析】根据食物链中各营养级同化量逐级递减，可判断生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③，A项正确；能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率为0.88/15.91×100%≈5.5%，B项正确；①②③④⑤的NP均为正值，说明若本生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则有机物的总量会增多，C项正确；④粪便中的能量，属于上一营养级同化的能量，不属于该营养级同化能量，D项错误。

9．【答案】（1）

（2）17%

（3）生长、发育、繁殖 5．4×107

（4）⑦

（5）一个营养级同化的能量有部分通过呼吸作用散失，有部分传递给了分解者，还有部分存于体内，因此只有一小部分流入下了下一营养级

【解析】由图可知，A表示该营养级的摄入量，B表示同化量，C表示用于自身生长发育繁殖的能量，D表示呼吸散失的能量，E表示流向分解者的能量。（1）根据能量传递逐级递减的特点，结合相邻营养级之间的能量传递效率在10%-20%可知，丙是生产者，甲和丁是初级消费者，乙是次级消费者，戊是三级消费者。食物网如下：

。（2）种群乙的同化量是2×107kJ，戊的同化量是3．4×106 kJ，乙和戊之间的能量传递效率为3．4×106÷（2×107）=17%。（3）图中的C表示甲种群用于自身生长发育繁殖的能量，其中④的能量值为同化量-呼吸散失的能量，即1．1×108kJ-5．6×107kJ=5．4×107kJ。（4）⑦表示甲种群排出的粪便中所含有机物的能量。（5）—个营养级同化的能量有部分通过呼吸作用散失，有部分传递给了分解者，还有部分存于体内，因此只有一小部分流入下了下一营养级，故能量在营养级之间逐级递减。

10．【答案】（1）竞争 次生演替

（2）2.30×107J/(cm2·a) 生产者 0.85 人工投放饲料中的能量

（3）物质循环 信息传递 负反馈

【解析】（1）半自然果林中的树种都是该生态系统的生产者，存在竞争关系；该生态系统是人为将城市内湖湿地与半自然果林镶嵌交混处建成复合湿地生态系统，所以其群落的演替方式是次生演替（2）流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，即2.30×107J/（cm2·a）；植食性动物的粪便并没有被动物所同化，仍属于生产者的同化量。已知生产者固定的太阳能为2.30×107J/（cm2·a），流到初级消费者的能量为3.27×105﹣1.31×105=1.96×105［J/（cm2·a）］，所以传递效率约为（1.96×105）÷（2.30×107）=0.85%。若调查一个人工鱼塘生态系统，流经该生态系统的总能量除了生产者固定的能量外，还有人工投放饲料中的能量。（3）太阳能的不断输入是推动该生态系统能量流动、物质循环和信息传递功能实现的基础；当复合湿地生态系统在受到轻度污染后，能够迅速恢复，这是通过负反馈调节机制来实现的。

11．【答案】C

【解析】鹰迁入该树林后，形成了食物链：植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰，据此可知，鹰的迁入会使该树林中蝉的数量减少，故A项错误；该生态系统中的生产者的能量来自太阳光能和进行化能合成作用时利用的化学能（体外环境中某些无机物氧化时所释放的能量），且能量流动是沿着食物链进行的，所以细菌不论作为生态系统的何种成分（生产者、消费者或分解者），其能量均不能流向生产者，B项错误；在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，鹰的迁入增加了该生态系统食物链的营养级，所以也就增加了能量消耗的环节，C项正确；能量流动是沿着食物链进行的，鹰的迁入没有增加该生态系统能量流动的方向，D项错误。

12．【答案】（1）太阳能 初级消费者、分解者

（2）生产者净光合作用的放氧量 生产者光合作用的总放氧量 生产者呼吸作用的耗氧量

【解析】地球上几乎所有生态系统所需要的能量都来自太阳能，除极少数特殊空间外，能量流动起源于生产者固定的太阳能；输入生产者的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失，一部分用于生产者的生长发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中；构成植物体的有机物中的能量，一部分随着残枝败叶被分解者分解释放出来，另一部分则被初级消费者摄入体内。光合作必须在有光的条件下才能进行，呼吸作用时时刻刻都在进行。据此结合题意，进行作答。

【详解】（1）在森林生态系统中，生产者的能量来自于生产者通过光合作用固定的太阳能。生产者的能量可以直接随着初级消费者的摄食作用而流入初级消费者，也可以随残枝败叶流向分解者。

（2）依题意可知：甲、乙两瓶中只有生产者，A值表示甲、乙两瓶中水样的初始O2含量；甲瓶O2含量的变化反映的是呼吸作用耗氧量，因此B＝A－呼吸作用耗氧量；乙瓶O2含量变化反映的是净光合作用放氧量，所以C＝A＋光合作用总放氧量－呼吸作用耗氧量。综上分析，本实验中，C－A＝光合作用总放氧量－呼吸作用耗氧量＝净光合作用的放氧量，即 C与A的差值表示这段时间内生产者净光合作用的放氧量；C－B＝光合作用总放氧量，即 C与B的差值表示这段时间内生产者的光合作用的总放氧量；A－B＝呼吸作用耗氧量，即 A与B的差值表示这段时间内生产者的呼吸作用耗氧量。

【点睛】本题的难点在于对（2）的解答，解答的关键是抓住问题的实质：甲瓶不透光，瓶内的生产者不能进行光合作用，但能进行呼吸作用，所以瓶内的O2含量的变化是有氧呼吸消耗所致；乙瓶透光，瓶内的生产者既能进行光合作用，也能进行呼吸作用，所以瓶内的O2含量的变化反映的光合作用产生的O2量与有氧呼吸消耗的O2量的差值。

13．【答案】（1）生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，传递到下一营养级的能量较少

（2）甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高，顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多

（3）大型肉食性动物捕食野猪；野猪因恐惧减少了采食

【解析】（1）生产者固定的太阳能总量是流入一个生态系统的总能量能量在沿着食物链和食物网流动的过程中，各个营养级的生物都会通过自身的呼吸作用而消耗一部分能量（以热能的形式散失），余下的用于生长发育和繁殖等生命活动的能量中，也有一部分随着残枝败叶或遗体残骸等被分解者分解释放出来而不能输入到下一营养级，即生产者固定的能量在沿食物链流动的过程中大部分损失了，传递到下一营养级的能量较少，因此食物链中的营养级数量一般不会太多。（2）依题意可知：顶级肉食性动物的引入，使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转（甲的数量优势地位丧失），而该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的，进而推知，甲的数量优势地位丧失的可能原因是：顶级肉食性动物对甲、乙的驱赶作用而引起的甲、乙的“恐惧”程度不同，甲对顶级肉食性动物的“恐惧”程度比乙高，顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多。（3）某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现，会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度，由题意中“恐惧生态学”的知识可推知，其可能的原因有：一是该种大型肉食性动物对野猪的直接捕食而导致野猪的个体数减少，二是野猪因“恐惧”减少了采食。

14．【答案】（1）水草→甲→丁

（2）丙和丁　　捕食和竞争

（3）传递给丙、自身呼吸作用以热能形式散失

（4）大于

（5）丁

（6）河流生态系统自我调节（自我修复）能力有限

【解析】（1）根据题干信息分析，甲、乙、丙为3种鱼，丁为1种水鸟，甲不摄食藻类，水鸟可以捕食3种鱼，则图1中缺少的食物链为：水草→甲→丁。（2）根据以上分析可知，图1中属于次级消费者的是丙、丁；丁与丙都以乙为食，且丁以丙为食，因此丁与丙之间存在捕食和竞争关系。（3）图2中乙固定的能量除了流向丁和分解者外，还应该包括流向给丙和自身呼吸作用以热能形式散失的能量。（4）结合图1和图2分析，属于第一营养级的生物是水草、藻类，固定的能量是25000KJ/（m2.a）；属于第二营养级的生物是甲、乙，固定的能量应该多于1900 KJ/（m2.a），因此第一营养级到第二营养级能量的传递效率应该大于1900÷25000，即大于7.6%。（5）根据题意分析，水体中含有某种可被生物富集的农药，因此营养级越高的生物该农药的含量越高，即丁的农药含量最高。（6）由于河流生态系统自我调节（自我修复）能力是有限的，因此污染物排放容易导致水质恶化。

好啦，今天的专题就到这里~

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