2021高考生物解题技法12 能量流动的相关计算（含答案及解析）

题型12能量流动的相关计算

提分策略

解答食物网中能量流动的相关计算题时，注意以下两种情况即可：

(1)知高营养级求低营养级时，求“最多''值——选最长食物链按10%计算，求''最少”值——选最短食物链

按20%计算。

(2)知低营养级求高营养级时，求“最多”值——选最短食物链按20%计算；求“最少”值——选最长食物链

按10%计算。

另外，要注意某一生物“从不同食物链中获得能量的比例”或某一生物“给不同生物提供能量的比例”，然后按

照各个单独的食物链分别计算后合并。

提分演练

1.现有一森林生态系统中存在食物链“马尾松一松毛虫-杜鹃如图表示松毛虫摄入能量的流动方向，图

中字母代表能量值。若图中松毛虫摄入能量为2.2xl()9kj,A中能量为1.6xl09kJ,B中能量为1.2xl()9kJ,

杜鹃同化能量为2.4xl()9kj。下列说法错误的是()

——*散失A

It

松毛虫摄入—A-B—＞杜鹃摄入一＞E一►

C、,D/

-------------4分解者利川|--散失

A.图中B表示用于松毛虫生长发育繁殖(储存在体内)的能量

B.该生态系统中松毛虫到杜鹃的能量传递效率为10.9%

C.由松毛虫流入分解者的能量可用D+F表示

D.该森林发生火灾后又慢慢恢复，这属于群落的次生演替

【答案】B

【分析】

据图分析，A表示松毛虫同化量；B表示松毛虫用于生长、发育和繁殖；C表示松毛虫粪便量：D表示遗体

和残骸；E表示杜鹃同化量；F表示粪便量。

【详解】

AB、图中B表示松毛虫用于生长、发育、繁殖的能量。若松毛虫微入能量为2.2xl()9kj,A中能量为1.6x109kj,

B中能量为1.2xl(rkJ,杜鹃同化能量为2.4xl08|j,则该生态系统中松毛虫到杜鹏的值量传递效率为2.4x10l

(1.6x109)=15%,A正确,B错误;

C、据图分析，图中C不属于松毛虫的同化量，而属于上一-营养级流入分解者的能量，所以由松毛虫流人

分解者的能量为D+F,C正确；

D、火灾健后的森林保留工原有的土壤条件和种子等繁殖体，属于次生演替，D正确。

故选Bo

2.大闸蟹是主要以植物为食的杂食性甲壳类。如图为养殖大闸蟹的阳澄湖某水域生态系统能量流动的部

分图解，其中的英文字母表示能量(单位：kJ)。对该图的分析正确的是()o

A.流经阳澄湖该养殖区域的总能量为(a+2+5)KJ

B.大闸蟹到次级消费者的能量传递效率为(e+5)/(b+2)xl00%

C.图中c代表大闸蟹用于生长、发育、繁殖的能量

D.d中的能量有一部分会通过次级消费者的食物残渣流向分解者

【答案】D

【分析】

分析题图：图中a为植物固定的太阳能，b表示大闸蟹的摄入量，c表示大闸蟹的同化量，d表示大闸蟹用

于生长、发育、繁殖的能量，e为次级消费者的摄入量，i为大闸蟹流入分解者的能量，h表示大闸蟹粪便

中的能量，仍属于其上一个营养级的同化量。

【详解】

A、流经阳澄湖该养殖区域的总能量为a与输入的有机物中的能量之和，根据题意说明此图为部分图解，

所以不一定为a+2+5,可能大于它，A错误；

B、大闸蟹到次级消费者的能量传递效率为同化量之比，但次级消费者的同化量无法计算，B错误；

C、图中d代表大闸蟹用于生长、发育、繁殖的能量，c代表同化量，C错误；

D、d代表大闸蟹用于生长、发育、繁殖的能量，其中有一部分会以次级消费者的粪便形式流向分解者，D

正确。

故选D«

3.下图表示生态系统中各营养级能量的类型和去向(d表示该营养级未被利用的能量)。下列叙述错误的是

()

6

2

粪

未

便

固C1

定&^

4^

辐射到生态系统中的太阳能生产者固定的太阳能消费者摄入量

生态系统中各营养级的能量类型和去向示意图

A.图中ai、a?可表示生产者与消费者的呼吸量，但所占比例不符

B.生产者到初级消费者的能量传递效率为(az+bz+cz+dz)/(ai+bi+ci+di)xlOO%

C.消费者从生产者摄取的能量数值可用bi表示，且此部分能量存在于有机物中

D.在食物链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途相同

【答案】D

【分析】

分析图示可知，ai、a2表示呼吸作用散失的热能，也、b?表示流向下一营养级的能量，ci、C2表示流入分解

者体内的能量，5、d2表示该营养级未被利用的能量。

【详解】

A、根据生态系统中能量沿各个营养级流动的过程可知，各营养级同化的能量大部分用于呼吸作用，ai、a2

可表示生产者与消费者的呼吸量，但所占比例不符，A正确；

B、能量传递效率为相邻两个营养级生物同化量之比，图中能量传递效率为(az+A+cz+d?)/(ai+b+ci

+dt)xlOO%,B正确;

C、b表示消费者从生产者摄取的能量，存在于生产者光合作用制造的有机物中，C正确；

D、食物链中，第一营养级通过光合作用固定太阳能，其他营养级生物通过捕食直接摄取有机物，对最高营

养级生物来说，能量不会再流向下一个营养级，即各营养级生物获得能量的方式和能量的用途不都相同，D

错误。

故选D。

4.图表示某人工鱼塘生态系统中的食物网及其部分能量传递途径(图中数字为能量数值，单位是

下列有关叙述正确的是()

可用的太阳辐射之驾

3066000

A.流经该生态系统的总能量等于浮游植物固定的太阳能总量

B.该食物网中第一营养级与第二营养级间的能量传递效率为25%

C.太阳鱼粪便中的能量去路包含在指向妒鱼的箭头中

D.该生态系统中的物质和能量在不同营养级和环境之间循环

【答案】B

【分析】

输入某一营养级的能量，一部分通过自身呼吸作用以热量的形式散失，一部分流向下一营养级，一部分流

向分解者，还有一部分未利用。

【详解】

A、图示生态系统为人工鱼塘，所以流经该生态系统的总能量为浮游植物固定的总能量加上人工输入饵料中

的能量，A错误；

B、该食物网中第一营养级与第二营养级间的能量传递效率为第二营养级的同化量(3780+4200)+第一营养

级的同化量(31920)xl00=25%,B正确；

C、太阳鱼指向妒鱼的箭头，表示由太阳鱼流向下一营养级的能量；太阳鱼粪便中的能量属于太阳鱼上一营

养级的同化量，其去路应由太阳鱼上一营养级指向分解者，C错误；

D、生态系统中的物质可以循环，而能量是单向流动不能循环的，D错误。

故选B。

5.某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中Wi为生产者固定的太阳能)，下列有关能量流动叙述中错

误的是()

生产者初级消费者

A.生产者固定的总能量可表不为(Ai+Bi+G+A2+B2+C2+D2)

B.太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中

D,

C.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为得

wi

D.初级消费者粪便中的能量属于Bi中的能量

【答案】D

【分析】

生态系统中的能量流动从生产者固定太阳能开始。能量流动特点为单向，逐级递减。生态系统中，能量流

动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，因此是单向不可逆转的。

【详解】

A、生产者固定的总能量可表示为(AI+BI+G+DI),A呼吸作用消耗，Bi未被利用，G流向分解者，而

D|=A2+B?+C2+D2是流入下一营养级的能量，因此生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+G+A2+B2+C2

+D2),A正确；

B、太阳能只有通过生产者的光合作用才能输入到生态系统中，B正确；

C、由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为DC(A1+B1+C1+D1)=D\!W\,C正确；

D、粪便中的能量属于上•个营养级的能量，流向分解者的能量，初级消费者粪便中的能量被分解者释放出

来，属于Ci中的能量，D错误。

故选D。

6.我国珠江三角洲某地桑基鱼塘的能量流动简图如下。据图判断以下说法错误的是()

A.输入该生态系统的总能量大于植物实际光合量之和

B.植物到蚕和鱼的能量传递效率小于蚕和鱼同化量与植物实际光合量之比

C.鱼同化的能量可通过自身的遗体残骸和粪便流向分解者

D.生产中用蚕粪喂鱼和塘泥肥田能够实现物质的循环利用

【答案】C

【分析】

桑基鱼塘属于生态农业，生态农业系统中能够实现物质的循环利用和能量的多级利用，但并没有提高能力

的传递效率，可以最大限度地使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。

【详解】

A、因为该生态系统有鱼饲料等人工输入能量，所以输入该生态系统的总能量大于植物实际光合量之和，A

正确；

B、鱼同化量中有鱼饲料中含有的能量，植物到蚕和鱼的能量传递效率小于蚕和鱼同化量与植物实际光合量

之比，B正确；

C、鱼粪便中的能量属于上一营养级的同化量，C错误；

D、生产中用蚕粪喂鱼和塘泥肥田能够实现物质的循环利用和能量的多级利用，D正确。

故选C。

7.下列关于自然生态系统能量流动的叙述正确的是（）

A.流入第一营养级的能量就是流经整个生态系统的总能量

B.最高营养级同化的能量除被呼吸作用消耗和分解者利用外，其余均用于自身生长发育繁殖

C.初级消费者摄入的能量有10%~20%被次级消费者摄入

D.任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充

【答案】AD

【分析】

能量流动是指生态系统能量的输入、传递、转化和散失的过程。能量流动的途径是沿着食物链和食物网传

递的。能量流动的特点是：单向流动，逐级递减的，相邻两个营养级之间的传递效率通常为10%〜20%之间，

相邻两个营养级的传递效率=能量传递效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量X100%。

【详解】

A、生产者属于第一营养级，自然生态系统中，流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，因此流

入第一营养级的能量就是流经整个生态系统的总能量，A正确；

B、某营养级同化的能量的一部分用于呼吸作用消耗，一部分用于生长、发育和繁殖，而生长、发育和繁殖

的能量去向为流向分解者，流入F—营养级（最高营养级除外）、未被利用，因此最高营养级同化的能量除

被呼吸作用消耗和分解者利用外，还有未利用，B错误；

C、摄入能=同化能+粪便能，初级消费者同化量的10%〜20%流到次级消费者，C错误；

D、任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能，D正确。

故选AD。

8.CedarBog湖是一个沼泽湖，湖底有北方泥炭沼泽湖所特有的沉积物——泥炭。科研人员对该生态系统

的营养级和能量流动情况进行调查，得到了如图结果。GP表示不同营养级生物同化作用所固定的能量，R

表示生物呼吸消耗的能量。能量单位均为J/（cm2-a）,下列叙述错误的是（）

4

未9

7

吸2

2

收8

.

6

A.流经该湖泊生态系统的总能量是464.7

B.未利用②的能量中含有第二营养级粪便中的能量

C.该生态系统中营养级越高，同化能量用于呼吸消耗的占比越低

D.未利用③的能量去向不包括沉积在湖底形成泥炭

【答案】BCD

【分析】

1、生态系统中植食性动物的摄入能量=同化能量+粪便能量；

2、各营养级（最高营养级除外）同化的能量去向有：呼吸作用消耗，流向分解者、流入下一营养级，未被

利用。

3、能量流动的特点是：单向流动、逐级递减。

【详解】

A、流经该湖泊生态系统的能量为生产者固定的太阳能，为4976933-497228.6=464.7J/（cm2.a）,A正确；

BD、“未利用”表示未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量，第二营养级粪便中

的能量属于第一营养级生长发育繁殖的一部分，未利用②的能量中不含有第二营养级粪便中的能量；未利

用③的能量去向包括沉积在湖底形成泥炭，B、D错误；

C、一般情况下，营养级别越高的生物体型较大，结构较复杂，生长发育等各种生命活动所需要的能量越多，

细胞呼吸作用越强，所以高级营养级的生物的能量大部分用于呼吸消耗，高营养级生物呼吸散失量占自身

同化量的比值通常大于低营养级的生物，C错误；

故选BCD。

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，食物网关系如图一，

戊的食物有1/2来自乙，1/4来自丙，1/4来自丁，且能量从生产者到消费者的传递效率为10%,从消费者

到消费者的能量传递效率为20%下图二中的B表示种群乙同化的能量，其中①〜⑦表示能量数值。下列说

法错误的（）

散失

图二

A.图2中的C表示乙种群用于自身生长、发育和繁殖的能量，④的数值为同化量与呼吸散失量的差值

B.⑦表示乙种群粪便中有机物所含的能量

C.若戊体重增加20g,需要消耗植物1750g

D.在生态系统的营养结构中，食物网可使每种生物都限定在一条食物链的固定位置上

【答案】CD

【分析】

分析图一：甲为生产者；乙、丙为初级消费者；丁为三级消费者，戊为三级消费者或四级消费者。

分析图二：A表示摄入的能量，B表示同化的能量，C表示用于生长、发育和繁殖的能量，D表示呼吸作用

中以热能形式散失的能量，E表示分解者分解利用的能量。

【详解】

A、由分析可知，图二中的C表示乙种群用于自身生长、发育和繁殖的能量，④的数值为同化量与呼吸散失

量的差值，A正确；

B、由分析可知，⑦二乙摄入的能量-乙同化的能量，即表示粪便量，因此⑦表示乙种群粪便中有机物所含的

能量，B正确；

C、在甲—乙一戊食物链中，需要植物：1/2x20・20%70%=500；在甲f丙f戊食物链中，需

要植物：l/4x20+20%X0%=250；在爷—庆一丁一►戊食物链中，需要植

物:l/4x20+20%+20%+10%=1250；所以共需要植物为：500+250+l250=2000g,C错误；

D、在食物网中，各种动物所处的营养级并不是一成不变的，可以同时存在多种种间关系，如捕食和竞争，

因此可以处于多个营养级匕D错误。

故选CDo

10.如图为某生态系统能量流动示意图[(单位：J/(cm2.a)],以下分析不正确的是()

细胞呼吸

58A8A

光乙f9

照

875V17f

T

A.甲通过光合作用固定在有机物中的总能量为1250J/(cm2.a)

B.在此生态系统中，一只狼捕食一只野兔，获得的能量只能在10%〜20%之间

C.每一营养级的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用

D.乙到丙的能量传递效率为12%

【答案】BD

【分析】

图示为某生态系统能量流动示意图，其中甲是生产者，其固定的太阳能是流入该生态系统的总能量，即

175+200+875=1250〃（cm2«a）；乙是初级消费者，其同化的总能量为200J/（cn^a）；丙是次级消费者，其

同化的总能量为30J/（cm?・a）；丁是分解者。

【详解】

A、由以上分析可知，甲通过光合作用固定在有机物中的总能量为1250J/（cm?・a）,A正确；

B、生态系统中，能量传递效率为10%〜20%,这是指上一个营养级传递到下一个营养级的能量，而一只狼

和一只野兔仅为一个个体，通常不符合此数量关系，B错误；

C,每一营养级的能量大部分用于细胞呼吸（主要以热能的形式散失）和被丁（分解者）利用，C正确；

D、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，乙到丙的能量传递效率为30-200x100%=15%,

D错误。

故选BD.,

11.如图表示某湖泊生态系统的营养结构，a〜e代表各营养级的生物，下列叙述正确的是（）

A.图中共包括3条食物链

B.各营养级中，能量最多的是c,生物个体数量最多的是a

C.若水体受有机磷农药轻微污染，则受害最严重的是a

D.若c所含能量为5.8x109kJ,d含1.3x10skJ,则a至少约含4.5xl07kJ

【答案】ACD

【分析】

1、食物链和食物网：食物链和食物网中只包括生产者和消费者，没有分解者和非生物的物质和能量；食物

链的起点：生产者；一般来说，营养级越低，生物的数量越多，能量越多，生物体内所积累的有毒物质越

少。能量流动的特点：单向流动、逐级递减；能量在相邻两个营养级之间的传递效率大约是10%-20%»

2、分析题图，图中食物网有食物链①CTd,②c-b-a,③c-e-a。

【详解】

A、食物链从生产者开始，到不被捕食的营养级为终点，由分析可知图中有3条食物链，A正确；

B、c是生产者，根据能量流动单向流动、逐级递减的特点，能量最多的是c,生物个体数量最多的最可能

是c,营养级最高的a个体数量通常是最少的，B错误；

C、若水体受有机磷农药轻微污染，根据生物食物链富集的特点，则受害最严重的是最高营养级a,C正确；

D、能量传递率为10%-20%,要求种群a至少含多少能量，应该以10%计算，经食物链CTb—a和c—e-a,

两条食物链营养级别数相同；根据题意和图示分析可知：种群c固定的总能量中流向种群d为

1.3X10skJ4-10%=l.3X109kJ；所以经食物链c—b-a和c—e—a流向种群a的能量至少为

(5.8xl09KJ-l.3X109kJ)xl0%xl0%=4.5xl07kJ,D正确。

故选ACD»

12.下图所示桑基鱼塘生态系统局部的能量流动，图中字母代表相应的能量。下列有关叙述正确的是()

A.图中的B可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.图中的D./D可表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率

D.图中的Ci若表示蚕传递给分解者的能量，则Bi表示未被利用的能量

【答案】ABD

【分析】

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A为总光合作用量；B为

桑树呼吸作用消耗量；C为净光合作用量；D为蚕的同化量，且口=4+8|+©+口；Di为蚕流向下一个营养

级的能量。

【详解】

A、桑树是桑基鱼塘的生产者，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（桑树呼吸作用散失的能量），C可表示桑树积累的有

机物中的能量，可用于自身生长、发育和繁殖等生命活动，B正确；

C、图中D/A可表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率，D1/D可表示第二营养级到第三营养级的能

量传递效率，C错误；

D、用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量（BI+G+DI）可流向分解者、流向下一个营养级和未利用。

如果Ci表示蚕传递给分解者的能量，Di为蚕流向下一个营养级的能量，则Bi表示未被利用的能量，D正

确。

故选ABD。

13.杜鹃又称布谷鸟，一般栖于森林上层，是捕捉松毛虫的能手，下图是杜鹃丰富的某人工林的能量流动

图解，N.N9表示数量数值，据图回答下列问题：

T…।①[②।③恂

散失冲幽正曳分解者家畜沼气食用菌

（1）森林中的杜鹃以松毛虫为食，据此判断杜鹃属于第营养级，蜕螂属于生态系统中的,各

种生物生活在森林的不同层次，体现了群落的结构。人工林的物种相对来说较单一，所以种植者常

常设法再引入多种且数量不多的其他生物，这样做的意义是o

（2）N6（填“是''或"不是”）由初级消费者流向晚螂的能量，其中初级消费者用于自身生长、发育和

繁殖的能量为（用图中字母表示）。能量由第一营养级传递给第二营养级的传递效率为______（用图

中字母），图中N3的能流除图中所示外，还有。

（3）该生态系统中的残枝败叶、遗体和粪便，除了图中的③，还可以用于（写

出两点），从而能使能量更多地流向对人类有益的部分。

【答案】三分解者垂直通过增加生物多样性来提高人工林的自我调节能力（稳定性）不

是N5-N8N5/N2XIOO%未利用部分饲养禽畜、培育食用菌

【分析】

1、某一营养级（最高营养级除外）能量的去向：呼吸消耗、分解者利用、流向下一营养级、未被利用。

2、据图分析可知：流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能N2,初级消费者流向蜕螂的能量为0;

能量由第一营养级传递给第二营养级的传递效率为N5/N2X100%;Ns将有两个去向，其中之一是用于初级消

费者的生长、发育和繁殖，另一部分通过呼吸以热能散失。

【详解】

（1）松毛虫属于第二营养级，杜鹃捕捉松毛虫，所以杜鹃属于第三营养级；蜕螂可以分解粪便，属于分解

者；各种生物生活在森林的不同层次，体现了群落的垂直结构，垂直结构可以提高生物对光照等环境资源

的利用效率；人工林的物种相对来说较单一，种植者常常设法再引入多种且数量不多的其他生物，这样可

增加生物多样性，进而增加营养结构的复杂性，从而提高人工林的自我调节能力（稳定性）.

（2）N6是初级消费者的粪便流向蜕螂的能量，而初级消费者粪便中的能量属于上一营养级的同化量，所以

N6不是由初级消费者流向蜕螂的能量；其中初级消费者用于自身生长、发育和繁殖的能量为初级消费者的

同化量-初级消费者呼吸作用散失的能量，即N5-N8：能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，

能量由第一营养级传递给第二营养级的传递效率为N5/N2X100%;图中N3的能量去向包括流向下一营养级、

流向分解者和未被利用的能量，所以除图中所示外，还有未被利用部分。

（3）该生态系统中的残枝败叶、遗体和粪便，除了③可作为沼气发酵的原料，还可用农作物秸秆饲养禽畜，

用农作物秸秆、沼渣培育食用菌，从而保证了能量更多地流向对人类有益的部分，大大提高了能量利用率。

【点睛】

本题主要考查生态系统的能量流动，关键是弄清各营养级的能量来源与去向，然后根据要求分析作答。

14.龙门地震带是我国生物多样性保护的关键区域，据不完全统计，地震后植被毁损达到30%以上。下图

为地震毁损的某自然保护区在人为干预下恢复过程的能量流动图（单位为OkJ/m3.a）,请据图回答问题：

（1）保护生物多样性要在基因、物种和_______三个层次上进行保护，建立自然保护区是保护生物多样性

最有效的措施，它属于保护措施中的保护。

（2）食物链中，除生产者外其他营养级需要补偿能量输入的原因是；此生态系统

能够在破坏后恢复到原状是因为生态系统具有o

（3）由计算可知，肉食动物补偿输入的能量值为xlO3kJ/m3.a;若不考虑补偿输入的能量，肉食动物的

粪便量在图中哪个数值里最准确x1O3kj/m3.a；顶级肉食动物中未利用的能量是指

【答案】生态系统就地植被受损，流入营养级的能量减少恢复力稳定性（或一定的自我调节

能力）50.5体内积累的有机物中的能量

【分析】

能量流动的过程：

1、能量的输入：能量流动的起点是从生产者经光合作用所固定太阳能开始的。生产者所固定的太阳能的总

量=流经这个生态系统的总能量，而流入到各级消费者的总能量是指各级消费者所同化的能量，排出的粪

便中的能量不计入排便生物所同化的能量中。

2、能量的传递：（1）传递的渠道：食物链和食物网。（2）传递的形式：以有机物的形式传递。

3,能量的转化：光能一生物体有机物中的化学能一热能；

4、能量的散失：热能是能量流动的最终归宿。（热能不能重复利用，所以能量流动是单向的、不循环的。）

【详解】

（1）生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，因此保护生物多样性要在基因、物种和

生态系统三个层次上采取保护措施。建立自然保护区是保护生物多样性最有效的措施，它属于保护措施中

的就地保护。

（2）食物链中，除生产者外其他营养级需要补偿能量输入的原因是植被受损，流入该生态系统的能量减少，

输入能量可以减轻植被恢复的压力。生态系统具有恢复力稳定性(或一定的自我调节能力)，因此生态系统

能够在破坏后恢复到原状。

(3)据图分析,肉食性动物需补偿输入的能量值至少为0.25+0.05+5.1+2.1-(14+2-4-9-0.5)=5xlO3kJ/

(m3・a)。若不考虑补偿输入的能量，肉食动物的粪便量属于上一营养级的同化中进入分解者分解的能量，

即图中0.5xl(Pkj/m3.a更加准确，顶级肉食动物中未利用的能量是指体内积累的有机物中的能量。

【点睛】

本题结合图解，考查生态系统的功能，要求考生识记生态系统中能量流动的过程，能结合图中信息准确答

题，属于考纲中识记和理解层次的考查。

15.某松林受到新型松毛虫的危害引起松林成片死亡，人们通过向松林引入灰喜鹊，从而有效控制虫害。

科研人员对该松林不同植被类型的生物量(指某一调查时刻单位面积内现存生物的有机物总量)进行测定，

获得图1所示结果。图2为该松林植被的碳转移途径示意图［单位：吨/(公顷•年小

生物策(g/n?)

植被类型

图1

图2

(1)科研人员在松林中随机选取多块样地，收获全部植物，按照分类后，测定生物量。科研人员对

林地植被的种群密度进行调查的方法为。松林中，各个生物种群分别占据了不同的空间，生物群落

具有空间结构的意义是.

(2)图2中，途径①是指,一年内植被碳储量的净增加是。研究表明，新型松毛虫繁殖力很

强，在一定条件下新型松毛虫短时间内可呈“J”型增长，假设迁入某地的新型松毛虫初始种群数量为1000只,

每天可增加5%,10天后新型松毛虫的种群数量为（写出表达式即可）。

（3）向松林引入灰喜鹊以控制新型松毛虫危害的方法属于,灰喜鹊捕食新型松毛虫摄入体内的能量

大于灰喜鹊从新型松毛虫处同化的能量，原因是。

【答案】植被类型（草木、灌木、乔木）样方法显著提高生物群落利用阳光等环境资源的能力绿

色植物的光合作用10.8吨/公顷1000x1.05'0（3）生物防治灰喜鹊摄入的新型松毛虫未被完

全消化吸收，有一部分能量随粪便排出后被分解者利用

【分析】

1、碳元素在无机环境与生物群落之间以CO?的形式循环，在生物群落之间以有机物的形式进行循环。

2、生物量是指某一时刻单位面积内实存生物的有机物质（干重）（包括生物体内所存食物的重量）总量，

通常用kg/m?或t/hrrP表示。

3、某一营养级（最高营养级除外）能量的去向包括：自身呼吸消耗、流向下一个营养级、被分解者分解利

用、未被利用；能量流动的特点：单向传递、逐级递减。

【详解】

（1）测定植被生物量，首先收集样方内全部植物，按照不同植被类型（草本、灌木、乔木）分类后，分别

测定；对于植物种群密度的调查常用样方法；松林中，各个生物种群分别占据了不同的空间，其意义在于

可以显著提高生物群落利用阳光等环境资源的能力。

（2）图2中，途径①是指绿色植物（生产者）的光合作用过程，该过程将大气中的二氧化碳转化为生物群

落中的有机物；图中的生产者的同化量为35.9,生产者的呼吸为12.1,生产者流入下一营养级的能量为2.4,

生产者残枝落叶中的能量为10.6,因此一年内植被碳储量的净增加量=35.9—12.1—2.4—10.6=10.8吨/公顷。

根据题意分析，已知在一定条件下新型松毛虫短时间内可呈“J”型增长，假设迁入某地的新型松毛虫初始种

群数量为1000只，每天可增加5%,则种群的数量为前一天的倍数入=1+5%=1.05,因此10天后新型松毛

虫的种群数量=1000x1.05"）只。

（3）通过引入灰喜鹊来控制新型松毛虫的方法属于生物防治；由于灰喜鹊摄入的新型松毛虫未被完全消化

吸收，有一部分能量随粪便排出后被分解者利用，所以灰喜鹊捕食新型松毛虫摄入体内的能量大于灰喜鹊

从新型松毛虫处同化的能量。

【点睛】

本题主要考查群落、生态系统的结构与功能等相关知识，要求考生识记群落的结构特征、生态系统的成分

和功能，弄清楚某一营养级固定的能量的几个去向，并能综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一

些生物学问题是解答本题的关键。

16.某水域中5个种群间的食物关系如下表所示:

被捕食者

乙丙丁戊

捕食者

甲

乙

丙q

T

（注：W”表示存在食物关系）

请据图分析，回答下列问题：

（1）在甲〜戊中，最可能为生产者的是,一定是肉食性动物的是。

（2）图中种群丙同化的能量不可能全部传递到甲，原因是一部分,一部分被分解

者分解而释放出来，还有一部分能量未利用。

（3）如果种群丙被大量捕捞，短时间内种群丁的数量变化为,原因是«

【答案】戊甲在丙的呼吸作用中以热能的形式散失减少种群甲以丙和丁为食，当种群丙

数量减少时，种群甲会增加对种群丁的捕食，使种群丁数量快速减少

【分析】

由题意和表格分析，共有三条食物链，即戊T乙、戊T丙T甲、戊一丁T甲。

【详解】

（1）通过图中食物关系可以看出，戊的营养级最低，可能为生产者。如果戊为第一营养级，乙、丙、丁以

戊为食，属于植食性动物，而甲以丙、丁为食，属于肉食性动物。

（2）一个营养级获得的能量，一部分在其呼吸作用中以热能的形式散失，一部分流向下一个营养级，一部

分被分解者分解而释放出来，可能还有一部分能量未利用。

（3）当某种群有多种被捕食者时，如果其中一个种群大量减少，短时间内就会增加对其他物种的捕食量。

因此种群甲以丙和丁为食，当种群丙数量减少时，种群甲会增加对种群丁的捕食，使种群丁数量快速减少。

【点

答题关键在于根据表格分析食物链，明确能量流动相关知识。

17.华南某地自然生态系统中，蝙蝠以甲虫、蛾类等农业害虫为食，在人类控制虫害方面发挥了巨大作用。

但是蝙蝠身上携带着多种人畜共患的病毒（如SARS病毒），给人类的健康带来隐患。本世纪初，由于人类

非法捕杀野生动物，SARS病毒通过中间宿主果子狸传染给人类，引发了全球性的非典型肺炎。据此回答下

列问题：

（1）一个生态系统中的食物链最多不超过五个营养级，原因是O

（2）某同学根据食物关系写出了下列食物链“甲虫一蝙蝠一果子狸”，该同学书写的食物链是否正确？_（填

“是,，或“否,,，判断的依据是。

（3）一个群落中的物种，都不是随机地聚集在一起的，而是通过复杂的种间关系，形成一个有机的整体。

请推断SARS与果子狸之间存在着关系。

（4）人类通过研究蝙蝠身上的SARS有助于研发非典型肺炎的特效药和疫苗，这体现了生物多样性的—

价值。

（5）为了防止蝙蝠将其身上的病毒传染给人类，有人建议大量捕杀蝙蝠，你认为该建议是否合理？_（填

“是”或“否”），原因;i»

【答案】能量在流动过程中逐级递减，经过五个营养级后剩余的能量不足以维持一个种的生长发育和繁殖

否食物链是从生产者开始的寄生直接否大量捕杀蝙蝠会破坏生态统原有的营养结构

和生物多样性，不利于生态系统的稳定

【分析】

1、生物多样性的价值包括：直接价值、间接价值和潜在价值。直接价值，指对人类的社会生活有直接影响

和作用的价值，如：药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值（野外收获进入贸易市场）等；间接

价值，一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染

物、调节碳氧平衡、在调节全球气候变化中的作用等，主要指维持生态系统的平衡的作用等；潜在价值，

今天还未被利用的那些物种在将来会有利用的价值。

2、生态系统中能量的传递效率只有10〜20%,营养级越高，获得的能量越少，所以生态系统中的营养级一

般不超过5个。

【详解】

（1）在生态系统中，能量是沿着食物链逐级递减的。营养级越高，获得的能量就越少，剩余的能量可能不

足以维持一个物种的生长、发育和繁殖，所以一个生态系统中涉及的营养级一般不超过五个。

（2）根据题意可知，该同学书写的食物链是错误的：因为书写食物链的原则是需要从第一营养级生产者开

始，而甲虫是消费者。

（3）群落的种间关系中，寄生是指一种生物寄生在另一种生物是体表或者体内，摄取寄主的养分以维持生

活。病毒营寄生生活，因此SARS与果子狸之间存在着寄生关系。

（4）结合分析可知，直接价值是指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值，生物的科研价值属于生物

多样性的直接价值。

（5）大量捕杀蝙蝠是不合理的。蝙蝠在生态系统中以甲虫等农业害虫为食，也被其他生物捕食，若大量捕

杀蝙蝠，使其灭绝，可能导致以蝙蝠为食的其他生物由于失去食物而灭绝，也可能导致被蝙蝠捕食的农业

害虫大量繁殖，使生态系统的稳定性遭到破坏。

【点睛】

本题考查能量流动的特点、食物链的写法和生物多样性的价值等知识，意在考查学生对所学知识的识记和

应用能力。要求学生掌握生态系统能量流动的特点，把握食物链的书写原则和种间关系的判断，识记生物

多样性的价值，理解生物多样性对生态系统的影响。

18.地球上的生态系统不仅形态有区别，生物组成也各有特点，每种生物都在生态系统的运转中扮演着各

自的角色。现有一森林生态系统中存在食物链“马尾松一松毛虫-杜鹃”，如图表示松毛虫摄入能量的流动方

向，图中字母代表能量值。

请回答下列有关问题：

（1）图中B表示的能量，若图中松毛虫摄入能量为2.2xl09kJ,A中能量为1.6x1090,B

中能量为L2xl09kj,杜鹃同化能量为2.4x108。，则该生态系统中松毛虫到杜鹃的能量传递效率为

（2）由松毛虫流入分解者的能量可用表示（用图中字母写出表达式）。若将该生态系统中的

全部杜鹃迁走，松毛虫的种群数量将如何变化，请在方框内画出种群数量的变化曲线o

（3）该森林曾发生过火灾，但此后又慢慢恢复，这属于群落的演替。从生态系统的角度分析，

这体现了生态系统具有自我调节能力，这种能力的大小取决于。

【答案】用于生长、发育、繁殖(储存在体内)15%D+F数

蚩+

杜鹃全部移走，

生生态系统组分的多少(或者食物网的复杂程度或者营养结构的复杂程度)

【分析】

分析题图：A表示松毛虫的同化量，B表示松毛虫用于生长、发育和繁殖的能量，C表示松毛虫的粪便中被

分解者分解利用的能量，D表示贮存在松毛虫遗体、残骸中的能量，E表示杜鹃同化的能量。F表示杜鹃粪

便中的能量。

【详解】

(1)图中B表示松毛虫用于生长、发育、繁殖的能量。若松毛虫摄入能量为2.2xl09kJ,A中能量为1.6xl09kJ,

B中能量为1.2xl09kJ,杜鹃同化能量为2.4xl()xkJ,则该生态系统中松毛虫到杜鹃的能量传递效率为

2.4x1087.6x109x100%=15%。

(2)图中C不属于松毛虫的同化量，而属于上一营养级流入分解者的能量，所以由松毛虫流入分解者的能

量为D+F；若迁走该生态系统中的全部杜鹃，在有限的资源和空间条件下，松毛虫的种群数量将呈S型曲

线增长。曲线如右图且

杜鹃全部移走“

(3)火灾过后的森林保留了原有的土壤条件利种子等繁殖体，属于次生演替；一般来说，生态系统的组分

越多，食物网越复杂，生态系统的自我调节能力越强。

【点睛】

本题着重:考查了生态系统的能量流动和稳定性。理解能量流动的过程是解题的关键。

19.结合下列有关生态信息资料，回答问题

据调查某镇有总量5000余吨的重毒化工废料锚渣由于非法丢放，毒水被直接排放到湖中，水中的铭会通过

食物链最终危害到人类健康，使人中毒身亡。某小组对其中受到污染的一个湖泊展开调查。该湖泊中主要

有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，各种群生物体内铭的含量如下表。假设在这5个种群构成的食物网中,

消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。请回答下列问题：

种群甲乙丙T戊

铭含量（pig/g鲜重）0.350.0180.0173.60.0037

（1）据表中数据绘出该生态系统的食物网（绘制在答题卡上）。

（2）乙和丙的种间关系是。若下图表示能量在第二营养级流动时的示意图（单位J/cm2・a）,图中

A表示第二营养级摄入的总能量，则C的表示为o进一步还可推测，该生态系统第一营养级同化的

能量至少为J/cm2*a.

（3）若要调查该湖泊中某种细菌和鲤鱼的种群密度，可分别采用法。

T竞争用于生长发育、繁殖的能量600抽

样检测、标志重捕法

【分析】

分析题图：根据“重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外，营养级越高重金属含量越多”特点，分析表

格中各种生物的营养级高低顺序：戊营养级最低，为第一营养级：其次是乙、丙的含量接近，均为第二营

养级；之后甲为第三营养级；丁为第四营养级。图示表示能量流经某生态系统第二营养级的示意图，其中A

表示该营养级摄入的能量：B表示该营养级同化的能量；C表示用于生长、发育和繁殖的能量；D表示呼吸

作用中以热能的形式散失的能量；E表示被分解者利用的能量。

【详解】

（1）根据前面的分析可知，该生态系统形成的食物网为：

乙

戊甲T。

丙

（2）根据前面的分析可知，乙和丙均为第二营养级，均捕食戊，所以二者的种间关系是竞争。根据前面的

分析可知，图中的A表示第二营养级摄入的总能量，B表示该营养级同化的能量；C表示用于生长、发育

和繁殖的能量。根据图示中第二营养级的同化能量=90+30=120J/cm2・a。结合能量传递效率的最大值20%可

计算：该生态系统第一营养级同化的能量=120+20%=600J/cmJa。

（3）若要调查该湖泊中某种细菌的种群密度用抽样检测法，而鲤鱼活动能力强、活动范围大，故调查其种

群密度，可采用标志重捕法。

【点睛】

关键点：一是要熟知“重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外，营养级越高重金属含量越多“；二是熟

悉生态系统中各营养级的能量流动示意图：摄入量=同化量+粪便量；同化量=呼吸散失量+生长、发育和繁

殖量；生长、发育和繁殖量=尸体、残骸量+流入下-营养级的摄入量。

20.蓝莓的果实营养丰富，被称为“水果皇后”，达州“秦巴蓝莓主题公园”是生产蓝莓的基地。请回答下列问

题：

（1）碳元素在蓝莓和摄食蓝莓的昆虫之间的传递形式是o蓝莓果实中蛋白质、氨基酸含量非

常高，为进一步提高蓝莓果实产量，要定期给蓝莓生态系统施氮肥的主要原因是。

（2）为抑制昆虫采食蓝莓，研究人员适当引入昆虫的天敌。在昆虫及天敌的数量达到相对稳定后，对它们

的能量流动进行了调查，得到如下数据。

昆虫昆虫的天敌

能量(kJ-cm2-^1)摄入呼吸散失粪便摄入呼吸散失粪便

数值50012030015010130

由表中数据可知，昆虫用于自身生长、发育和繁殖的能量为（kJ-cm-2.a-＞）,据此推测，

昆虫（填“是”或“不是”）昆虫天敌唯一的食物来源，理由是。

【答案】有机物氮元素是构成蛋白质等物质的组成元素，蓝莓生态系统中的氮元素会随着产品大量被

输出80不是天敌的摄入量远大于昆虫用于自身生长发育和繁殖的能量

【分析】

1、生态系统的碳循环过程中，碳元素在生物群落和无机环境之间是以二氧化碳的形式进行循环的，在生物

群落内是以含碳有机物的形式进行流动的。

2、在能量流动过程中，某营养级摄入的能量=该营养级同化的能量+粪便中的能量=自身呼吸消耗的能量+

用于该生物生长、发育和繁殖的能量+粪便中的能量。

【详解】

（1）碳元素在蓝莓（生产者）和摄食蓝莓的昆虫（消费者）之间的传递形式是有机物。氮元素是构成蛋白

质等物质的组成元素，氮元素在生物群落和无机环境之间不断循环，但由于农产品不断地输出使部分氮元

素不能返回农田生态系统，因此土壤中氮的含量往往不足，还要定期给蓝莓生态系统施加氮肥。

（2）昆虫同化的量=摄入量-粪便量=500-300=200kJ-cm2aL昆虫用于自身生长、发育和繁殖的能量=同化

量-呼吸散失的能量=200-120=80kJ-cm2aL此数值小于昆虫天敌摄入的能量，所以昆虫不是昆虫天敌的唯

一食物来源，还有其他的来源。

【点睛】

本题考查物质循环和能量流动的相关知识，要求学生有一定的知识基础。

21.图1为某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，该生态系统中存在

四个营养级。A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物，其同化的能量如图2所示。请据图回答下列问题：

（1）图1中丁是生态系统的,它在生态系统中的功能是o

（2）图1的②过程中碳的传递形式是。依据图1和图2,写出该生态系统存在的食物链（网）：

0该食物网中的所有生物（填“能''或”不能”）构成一个生物群落。能量在第二营养级和

第三营养级之间的传递效率为。

（3）若某种原因造成了生物C的灭绝，而其他生物数量发生较大波动后又逐渐趋于稳定，是由于生态系统

具有一定的能力。

（4）该生态系统在蓄洪防旱、调节气候等方面有重要作用，这体现了生物多样性的价

值。

【答案】分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物有机物乙一A,B'D不

能15%自我调节间接

【分析】

L碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2；碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食

物网进行，传递形式为有机物。大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用（主要途径）或硝

化细菌等的化能合成作用完成的。大气中C02的主要来源：分解者的分解作用、动植物的细胞呼吸。

2.生态系统的结构包括生态系统成分和营养结构（食物链和食物网）。

3.生态系统中的成分有：①非生物的物质和能量：空气、水、矿物质、阳光、热能；②生产者：属自养生

物（主要是绿色植物）；是生态系统的主要成分；③消费者：属