2022年人教版生物高考总复习第一部分考点复习指导第九单元第3课生态系统的结构和能量流动

第3课生态系统的结构和能量流动

【课标要求】

1.阐明生态系统由生产者、消费者、分解者以及阳光、空气、水等非生物的物质与能量组成,

各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体。

2.讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结

构。

3.分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。

4.举例说明利用能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。

5.解释生态金字塔表示了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。

【素养目标】

1.掌握生态系统是由生物群落和非生物环境组成的生命系统，其结构包括生态系统的组成成

分、食物链和食物网。（生命观念）

2.理解生态系统的成分，构建生态系统组成成分之间的关系模型。（科学思维）

3.使用图示等方式了解生态系统中能量流动的过程和特征，并对相关的生态学实践应用作出

合理的分析和判断。（科学思维、社会责任）

4.结合生态金字塔理解食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。（科学思

维）

5.调查或探讨一个校园、公园、农田、森林、湿地或池塘生态系统中的能量流动。（科学探究）

o———-、主干知诵•多傕自查/

【主干•梳理与辨析】

一、生态系统的概述

1.概念：生态系统是由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。

2.范围：有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。

3.结构：由组成成分和营养结构（食物链和食物网）构成。

4.功能：进行物质循环、能量流动、信息传递。

二、生态系统的结构

1.生态系统的组成成分：

（1）非生物环境：非生物的物质和能量。

（2）生物群落：

项目生产者消费者分解者

营养

自养异养异养

方式

主要是营腐生生活的

实例主要是绿色植物主要是动物

细菌和真菌

把无机物合成有机物,将动植物遗体和动物

加快物质循环;帮助植

作用把光能转化为有机物的排遗物分解成无机

物传粉和传播种子

中的化学能物

生态系统的基石，主要生态系统最活跃的部生态系统物质循环的

地位

成分分关键成分

2.食物链和食物网的概念和特点:

(1)食物链:

概念生态系统中各生物之间由于捕食关

系形成的一种联系

-①起点是生产者.为第一营养级

-②终点是不被其他动物所食的动物,

特点是最高营养级

-③只包含生产者和消费者

-④一般不会超过Qb营养级

级别

-----消费者级别=营养级级别-1

关系

食物链中的捕食关系是长期自然选择

曼里性形成的，通常不会逆转

(2)食物网:

概念食物链彼此相互交错连接成的复杂

商|营养关系

物.

画「同一种消费者在不同的食物链中，可

特点以占据不同的趣遂

［食物网中两种生物之间的种间关系有

3种情况：捕食、种间竞争、捕食和

种间竞争

3.食物链和食物网的功能：

是生态系统的营养结构,是物质循环和能量流动的渠道。

【思考辨析】

1.一个完整生态系统的结构应包括生物群落及其无机环境。（X）

分析：生态系统的结构包括两个方面：一是组成成分，包括非生物的物质和能量、生产者、

消费者、分解者；二是营养结构，包括食物链和食物网。

2.自养型生物一定都是生产者；腐生型生物一定都是分解者；生产者一定处于第一营养级。

（J）

3.生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的桥梁，其中生产者是生态系统的

基石。（J）

4.食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。（X）

分析：食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的种类和数量。

5.食物链中某营养级指的是某种生物或种群。（X）

分析：食物链中的某个营养级指的不是一种生物或一个种群，而是指处于该营养级的所有生

物。

6.食物链和食物网是生态系统能量流动和物质循环的主要渠道。（J）

三、生态系统的能量流动

1.能量流动的概念：

（1）概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。

（2）对概念的理解：

源头：太阳能

流经生态系统的总能量：生产者固定的

I太阳能总量

途径:食物链和食物网

传递

形式:布.机物中的化学能

转化太阳能一有机物中的化学能一热能

—形式:最终以热能的形式散失

H过程：自身呼吸作用

2.能量流动的过程:

(1)写出图中甲、乙、丙、丁、戊代表的内容：

甲.生产者,乙.初级消费者,丙.次级消费者,T.呼吸作用,戊.分解者。

(2)据图分析食物链中甲营养级能量的去向：

①通过自身呼吸作用以热能的形式散失。

②被下一营养级同化。

③残枝败叶等被分解者分解。

④未被利用。

3.能量流动的特点及意义：

(1)能量传递效率：指相邻两个营养级之间同化量的比值。

⑵能量流动的特点：单向流动、逐级递减。

(3)研究能量流动的意义：

①帮助人们将生物在曲里_迦上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。

②帮助人们科学地规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。

③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。

【思考辨析】

1.流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。(X)

分析：流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量。

2.一种蜕螂专以象粪为食，则该种蜕螂最多能获取大象所同化能量的20虬(X)

分析：象粪中的能量不属于大象的同化量，所以蜕螂从大象同化量中获取的能量为0。

3.一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量的10%〜20虬(X)

分析：能量传递效率存在于营养级之间。

4.养鱼塘中生产者固定的能量就是流经生态系统的总能量。(X)

分析：养鱼塘中生产者固定的能量和添加的有机物(如饲料)中的能量是流经生态系统的总能

量。

5.“桑基鱼塘”实现了能量的多级利用，大大提高了能量的传递效率。（X）

分析：“桑基鱼塘”实现了能量的多级利用，大大提高了能量的利用效率。

6.能量金字塔和生物量金字塔可以出现倒置现象。（X）

分析：生态系统中，能量是单向流动的，因此能量金字塔不会倒置。

【教材•挖掘与延伸】

1.拓展填写（选择性必修2P52）：

错综复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件。如果一条食物链的某种动物减少

或消失，它在食物链上的位置可能会由其他生物来取代。一般认为，食物网越复杂，生态系

统抵抗外界干扰的能力就越强。

2.探究延伸（选择性必修2P57）：

生态系统的能量流动一般不超过5个营养级。其原因是在一个生态系统中，营养级越多，在

能量流动过程中消耗的能量就越多，流经5个营养级后所剩下的能量不足以再维持一个种群

生存的最小需要量。

o—~—、高频考点•通法熔遣/--=o

★考点1生态系统的结构

【核心•归纳与整合】

1.生态系统组成成分的判断：

（1）根据生物的新陈代谢类型判断。

①“自养型生物”一定是“生产者”，包括光能自养生物（如绿色植物和蓝细菌等）和化能自养

生物。

②“捕食异养或寄生异养型生物”一定是“消费者”，其不能直接把无机物合成有机物，而是

以捕食或寄生方式获取现成的有机物来维持生活。

③“腐生异养型生物”一定是“分解者”，其是能把动物和植物的遗体、残枝败叶转变成无机

物的腐生生物。根据双向漪头可判定A、D是生

产者、祚生物的物质和健垃

⑵根据模型图判断：7

A有三个箭ID有三个箭头指

头指出，为入,为非生物的

生产者物切:和能量

2.构建食物链（网）的方法：

B和C为消拢者和分解密WA（生

（1）根据种群数量变化曲线图构建:产者）和B均指向C,故C为分解

者.B为消威者

①分析依据：先上升、先下降者为被捕食者。

②食物链：乙一丙f甲(图1)。

(2)根据所含能量(生物量)构建:

图2图3

①分析依据：根据相邻营养级间能量传递效率约为10%〜20版可推测能量相差在5倍以内,

很可能为同一营养级。

②结果：图2可构成一条食物链：丙一甲一乙一丁。

图3生物可构成食物网：

(3)根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)。

生物体ABCDE

有机汞浓度/ppm0.0670.51680.39

①分析依据：生物的富集作用。重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外，所

以此类物质会随着食物链逐级积累，即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多。

②分析结果:

(4)根据提供的捕食方面的信息构建：

①信息：古树上有红蜘蛛、蜘虫、草蛉、七星瓢虫、麻雀、花喜鹊6种动物，它们之间的关

系是草蛉、七星瓢虫捕食红蜘蛛、蚊虫；红蜘蛛、蜘虫以植物的各器官为食物；麻雀、花喜

鹊以红蜘蛛、蛎虫、草蛉为食。

②依据捕食关系绘图如下：

七星瓢虫

【高考警示钟】判断生态系统成分的三个“不一定”

（1）生产者不一定是植物（如蓝细菌、硝化细菌），植物不一定是生产者（如菟丝子营寄生生活,

属于消费者）。

（2）消费者不一定是动物（如营寄生生活的微生物等），动物不一定是消费者（如秃鹫、蚯蚓、

蜕螂等以动植物遗体或排泄物为食的腐生动物属于分解者）。

（3）分解者不一定是微生物（如蚯蚓等动物），微生物不一定是分解者（如硝化细菌、蓝细菌属

于生产者，寄生细菌属于消费者）。

【典题•剖析与精练】

【典题示范】

（2022・十堰模拟）如图为东非某草原蝗灾期间的部分食物网示意图，该食物网中包含了

一条食物链,其中牧鸡位于第营养级。若牧鸡的食物40%来自沙漠蝗,40%来自

蜘蛛，其余来自蛙，那么牧鸡要增加20g体重,最多消耗草和水稻①go从生态系统能

量流动的角度分析②,有关国家和机构全力合作进行灭蝗减灾的意义是

__________________________________________________,从而缓解可能出现的粮食短缺和人

道主义危机。

【题眼破译】提升信息转化能力

信息转化信息（对接问题）

图形图中共有6条食物链

信息①最多消耗按能量传递效率10%计算

信息②分析角度调整生态系统的能量流动关系

【解析】食物链从生产者开始，图中水稻和草为生产者，图中共有6条食物链,其中牧鸡处于第

三、四营养级。牧鸡要增加20g体重，来自沙漠蝗虫的有8g,来自蜘蛛的有8g,来自蚌的有

4g,则“草（水稻）一沙漠蝗虫一牧鸡一狼”食物链最多需要水稻和草800g,“草（水稻）一沙

漠蝗虫f蛙一牧鸡f狼”食物链最多需要水稻和草4000g,“草（水稻）一沙漠蝗虫一蜘蛛f

牧鸡一狼”食物链最多需要水稻和草8000go因此最多需要水稻和草12800go灭蝗调整

了生态系统的能量流动关系，使能量更多地流向对人类有益的部分。

答案:6三、四12800调整生态系统的能量流动关系,使能量更多地流向对人类有益的部

分

教师专用©【方法规律】食物链（网）中生物数量变动的分析方法

（1）若处于食物链中第一营养级的生物（生产者）数量减少，整个食物链中的其他生物数量都会

减少，简单记为“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。

（2）“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，其数量会先增加后

减少，最后趋于稳定，简单记为“如果天敌患了病，先增后减再稳定”。

（3）若处于中间营养级的生物数量减少，则某种生物数量的变化视具体食物链而定：“中间生

物被捕杀，不同情况要分家

大体遵循如下思路：

①生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的

增加或减少。

②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群的食物有多种

来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。

③在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的

食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。

【对点训练】

1.由于甲鱼的特殊生理习性，使得甲鱼的养殖水体因为大量投放饵料而污染严重。为了改善甲

鱼池水质，有人设计了如图所示的甲鱼养殖废水净化生态系统。有关叙述正确的是（）

甲鱼养殖池蔬菜种植池

A.蔬菜、浮游植物是该生态系统的主要成分

B.废水净化主要是蔬菜吸收了污水中的物质

C.养殖池中的废水可以为蔬菜提供物质和能量

D.甲鱼属于次级消费者

【解析】选A。蔬菜、浮游植物属于生产者，是该生态系统的主要成分,A正确;废水净化主要

是利用微生物的分解作用,B错误;养殖池中的废水可以为蔬菜提供物质，但不能提供能量,C

错误；甲鱼属于初级消费者,D错误。

2.果树一草菇立体农业是利用果树下微弱的光照、较高的空气湿度和较低的风速等特殊环境

条件，在果树下人工栽培草菇。下列相关叙述正确的是（）

A.该生态系统中，草菇和土壤中的蚯蚓都属于分解者

B.该生态系统的营养结构中，可能存在蝉一螳螂一黄雀这样一条食物链

C.生产者都是自养型生物，自养型生物都可以进行光合作用合成有机物

D.果树一草菇立体农业体现了种群的垂直结构，有效地利用了阳光

【解析】选A。草菇是一种食用真菌，异养生物，在生态系统中属于分解者，故该生态系统

中，草菇和土壤中的蚯蚓都属于分解者，A正确；食物链起始端必须是生产者，蝉、螳螂、

黄雀中没有生产者，B错误；某些微生物，如硝化细菌，不能进行光合作用，但可以进行化

能合成作用合成有机物，也属于自养生物，C错误；果树一草菇立体农业体现了群落的垂直

结构，有效地利用了阳光等环境资源，D错误。

教师专用©【加固训练•拔高】

1.研究小组调查了某地农田中部分生物之间的食物关系，结果如表所示。据表分析，下列说

法错误的是（）

被捕食者

捕食者

田鼠稻螟蝗虫水稻

蛇+———

田鼠—一++

稻螟一一—+

蝗虫一一一十

A.田鼠与蝗虫之间既有种间竞争关系又有捕食关系

B.一种生物在一条食物链中可以同时处于不同营养级

C.田鼠既可以获取蛇和蝗虫传递的信息，又可以向对方传递信息

D.许多食物链彼此相互交错连接成复杂的营养结构就形成食物网

【解析】选Bo据表分析，田鼠既可以捕食蝗虫，也可以取食水稻，蝗虫也可以竞争取食水

稻，田鼠与蝗虫之间既有种间竞争关系又有捕食关系，A正确；一条具体食物链上的一种生

物只能处于该条食物链的一个环节，说明一种生物在一条食物链中只能处于一个营养级；而

在食物网中可以处于不同食物链的不同环节，说明一种生物在食物网中可以同时处于不同营

养级，B错误；生态系统中的信息可沿食物链进行双向传递，在水稻一蝗虫一田鼠一蛇食物

链中，田鼠既可以获取蛇和蝗虫传递的信息，又可以向对方传递信息，C正确；在生态系统

中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物可以捕食多种植物，也

可以被多种肉食性动物捕食，导致许多食物链彼此相互交错，连接成复杂的营养结构，即形

成食物网，D正确。

2.某研究小组最初在垃圾堆中发现了某种放射性元素，后来先在周围的植物体内发现了该元

素，接着在附近的动物体内也发现了该元素，放射性强度如图所示。下列叙述正确的是（）

A.蚱蠕、蜘蛛和蚯蚓可构成食物链

B.该放射性元素不属于该生态系统的组成成分

C.蜘蛛属于该生态系统中的第三营养级

D.蚯蚓体内最迟出现放射性元素的原因是蚯蚓所处的营养级较高

【解析】选Co蚱蠕和蜘蛛均属于消费者，蚯蚓属于分解者，三者不能构成食物链，食物链

是从生产者开始的，包括生产者和消费者，A错误；该放射性元素属于该生态系统中的非生

物成分，B错误；该生态系统中植物属于第一营养级，蚱螭属于第二营养级，蜘蛛属于该生

态系统中的第三营养级，C正确；食物链中只有生产者和消费者，蚯蚓属于分解者，食物链

不包括分解者，D错误。

3.研究小组从某湖泊中选取了四种不同的生物，并对其消化道内食物组成进行了分析，结果

如下表所示。下列说法正确的是（）

生物种类鱼甲河虾鱼乙水蚤

水蚤、小球水蚤、河

消化道内食物组成鱼乙、河虾小球藻

藻虾

A.鱼甲与鱼乙二者间的关系是捕食和种间竞争

B.鱼乙在这四种生物中营养级最高

C.小球藻、水蚤在该生态系统中属于生产者

D.表中生物形成的食物网共有6条食物链

【解析】选A。根据消化道内食物组成分析，鱼甲可以捕食鱼乙，同时两者都以河虾为食，

所以鱼甲与鱼乙二者间的关系是捕食和种间竞争，A正确；该湖泊生态系统中处于最高营养

级的生物是鱼甲，因为该湖泊生态系统中鱼甲不被其他生物捕食，B错误；小球藻属于低等

植物，在该生态系统中属于生产者，水蚤能吃小球藻，因此水蚤属于初级消费者，C错误；

由分析可知，表中生物形成的食物网共有5条食物链，D错误。

★考点2能量流动的过程分析及特点

【核心・归纳与整合】

1.各营养级能量流动分析：

（1）各营养级的同化量。

①第一营养级：同化量=真光合作用量（真光合作用量=净光合作用量+呼吸消耗量）。

②第二营养级及以后营养级：同化量=摄入量一粪便量。

（2）各营养级同化量去向的不同分析方法。

①两个去向：

T某一营养级摄入的总能置“

b

(0^-----——1”

分e（呼吸作脑消耗）

解

者崇和用于生长发育和繁殖）—

利

用

一

g'卜一__

［一下一营1级摄入）（未［利用），

同化量（6）=呼吸作用消耗量（中+用于生长、发育和繁殖的能量（e）

②三个去向：

/夕呼吸件,%呼吸作用力呼吸作用刀呼吸作用

'生丽w初级湎战者w次或落戕者w=级消战者

（植物）拄植食性动物）M（肉食性动物M（肉食性动物）

7—Y3.P

分解者

X3

呼吸作用

同化量=呼吸作用消耗量+分解者分解量+下一营养级的同化量

③四个去向：

自身呼吸作用消耗自身呼吸作用消耗

A1

流向分解者流向分解者

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）+下一营养级的同化量

（D）

2.能量流动的特点及原因：

⑴单向流动的原因。

①能量流动是沿食物链进行的，一般来说，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选

择的结果，是不可逆转的。

②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。

（2）逐级递减的原因。

①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。

②各营养级的能量都会有一部分流入分解者，还有未被下一营养级生物利用的部分。

【典题•剖析与精练】

【典题示范】

（2022•十堰适应性考试）广阔众多的湿地生态系统具有多种生态功能,蕴育着丰富的自然资源,

被人们称为“地球之肾”、物种贮存库、气候调节器，在保护生态环境、保持生物多样性以及

发展经济社会中，具有不可替代的重要作用。为加强生态文明建设，保护好湿地生态系统,科研

人员对某湿地生态系统每年的能量流动情况进行调查,调查结果如表所示（单位：X103kJ）。

回答下列问题：

植物植食性动物肉食性动物

同化量465才Y

呼吸消耗量9622.83.8

未被利用29033.52.6

分解者分解142.2微量

⑴该湿地生态系统食物网中的所有生物（填“能”或“不能”）构成一个群落①,原因

是o

（2）调查该生态系统中野鸭的种群密度,常用的方法是。将不同季节的调查

结果转换成坐标曲线，这种曲线模型可以直观地反映出O

（3）该湿地生态系统中野生鳏鱼蛋白质含量丰富且味道鲜美,具有很高的经济价值,人工养殖

时以植物青饲料为食。欲在该湿地生态系统中某区域进行人工养殖,还需每年投放青饲料35

000kJ,由表中数据可知,第二菖养级与第与营养级之间的能量传递效率②是-此时，

流经该生态系统的总能量是指o

【题眼破译】提升信息转化能力

信息转化信息（对接问题）

表格信息不同生物类群能量的流动情况

信息①群落的概念

信息②能量传递效率的计算

［解析］（D该湿地食物网中只含有生产者（植物）和消费者（植食性动物和肉食性动物），群落

指该区域所有的生物种群,故食物网中缺乏分解者，因此不能构成一个群落。

（2）野鸭的活动能力强、活动范围大，因此调查该生态系统中野鸭的种群密度常用标记重捕法;

坐标曲线图属于数学模型，将不同季节的调查结果转换成坐标曲线，这种曲线模型可以直观地

反映出种群数量的变化趋势或波动。

（3）生态系统中第二营养级又叫初级消费者，植食性动物（第二营养级）同化量=植物的同化量-

植物的呼吸消耗量-未被利用的能量-分解者分解的能量=（465-96-290-14）X10:!kJ=65X103

kJ,肉食性动物（第三营养级）同化量=（65-22.8-33.5-2.2）X103kJ=6.5X103kJ,能量由第二

营养级向第三营养级传递的效率=（6.5*103叮）/（65*1（）310）*100%=10机该生态系统属于

人工养殖，总能量既包括生产者光合作用固定的总能量,也包括饲料提供的能量，即流经生态

系统的总能量为生产者固定的能量以及饲料中化学能的总和。

答案：（1）不能食物网中的生物不包含分解者（2）标记重捕法种群数量的变化（波动）

⑶10%生产者固定的太阳能和投放的饲料所含的化学能

【对点训练】

1.（2022•黄冈模拟）某生态系统中存在食物链“马尾松一松毛虫一杜鹃”，如图表示松毛虫摄

入能量的流动方向，下列叙述正确的是（）

A.该食物链中的生物在数量上呈正金字塔模型

B.松毛虫和杜鹃之间的能量传递效率可用分力表示

C.由松毛虫流入分解者的能量可用个力^表示

D.若迁走全部杜鹃，松毛虫的种群数量将呈“J”形增长

【解析】选B。该食物链中的生物在能量上呈正金字塔模型，而数量上松毛虫的数量多于马尾

松,不呈现正金字塔模型,A错误;据题图分析,松毛虫的同化量是4杜鹃的同化量是£二者能

量传递效率可用E/A表示,B正确；由松毛虫流入分解者的能量可用步F表示,C表示松毛虫粪

便量,属于马尾松的能量,C错误;若迁走全部杜鹃，由于资源和空间是有限的,松毛虫的种群数

量将呈“S”形曲线增长,D错误。

教师专用＜?【拓展延伸】生态金字塔的类型分析

项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔

高

生

t浮

少

高

高

少

昌

.物*

攵

修

能

数

提

有^

目

!?茅

机

示意图量1―

低

乡

低

物

多

多

高

主

最

每一营养级生物所含能每一营养级生物个每一营养级生物的有机物

每一阶含义

量的多少体的数目总量

一般生物个体数目一般生物有机物的总量沿

能量沿食物链流动过程

象征含义在食物链中随营养食物链营养级升高而逐级

中具有逐级递减的特性

级升高而逐级递减递减

成千上万只昆虫生浮游植物的个体小，寿命

能量流动的过程中总是

活在一株大树上短，又不断被浮游动物吃

特征分析有能量的耗散，故能量

时，该数量金字塔掉，所以某一时间内浮游

流动是逐级递减的

的塔形也会发生变植物的生物量（用质量来

化：表示）可能低于浮游动物

匕一鸟匚二卜浮游动物

r的生物量：1_L浮游植物

□Z__1-虫

L------树

教师专用＜?【方法规律】食物链（网）中生物数量变动的分析方法

（1）若处于食物链中第一营养级的生物（生产者）数量减少,整个食物链中的其他生物数量都会

减少，简单记为“一级生物若减少,其他生物跟着跑”。

（2）“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看,其数量会先增加后减

少,最后趋于稳定，简单记为“如果天敌患了病,先增后减再稳定”。

（3）若处于中间营养级的生物数量减少，则某种生物数量的变化视具体食物链而定：“中间生物

被捕杀，不同情况要分家”。

大体遵循如下思路：

①生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增

加或减少。

②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群的食物有多种

来源时,若其一条食物链中某种生物减少,该种群的数量不会发生较大变化。

③在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时,对另一种生物数量的影响,沿不同的食

物链分析结果不同时,应以中间环节少的为分析依据。

【对点训练】

2.下图表示某生态系统中两个营养级能量流动及相关生理过程。相关叙述正确的是（）

co,光@

A.能量从生产者到初级消费者递减的原因是b的消耗

B.图中流入空白方框处的能量不可能再进入捕食食物链

C.两个营养级的能量传递效率为d/cX100%

D.流经该生态系统的总能量是a

【解析】选Do能量从生产者到初级消费者递减的主要原因是b的消耗，还有被分解者利用

的能量及未被利用的能量，A错误；未被利用的能量可能流向捕食者，所以此能量可以再进

入捕食食物链中，B错误；图中两个营养级的能量传递效率为d/aX100沆C错误；流经该生

态系统的总能量为生产者所固定的太阳能a,D正确。

教师专用©【加固训练•拔高】

1.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一一泥炭。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/(cn?・a)。下列叙

述正确的是()

4

未79

固2

定8

6.

A.流经该湖泊生态系统的总能量是464.7J/(cm2•a)

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

【解析】选Ao流经该湖泊生态系统的能量为生产者固定的太阳能，为497693.3-497228.6

=464.7J/(cmJa),A正确；“未利用”表示未被自身呼吸作用消耗，也未被下一个营养级和

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；一般情况下，营养级别高的生物体型较大，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。

2.下面为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少)，下列相关叙述正确的

是()

f

A.变温动物的d/c的值一般高于恒温动物

B.生产者与初级消费者之间的能量传递效率为d/aX100%

C.在“草一兔一狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于h

D.图中b=h+c+f

【解析】选Ao与恒温动物相比，变温动物不需消耗更多的能量维持体温，所以细胞呼吸消

耗的能量少，有机物的积累量较多，d/c值高，A正确；能量传递效率的计算公式是：下一营

养级同化量/上一营养级同化量X100%,生产者与初级消费者之间的能量传递效率为c/aX

100%,B错误；在“草一兔-＞狼”这一食物链中，狼粪便中的能量是未被狼同化的能量，是

兔同化能量的一部分，兔粪便中的能量是h,C错误；摄入能量有两个去路，一是被同化，二

是存于粪便之中不被同化，故图中b=h+c,D错误。

3.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

【解析】选Co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；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；鱼粪便中的能量属于上一营养

级的同化量，c错误；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。

★考点3能量传递效率的相关计算

【核心•归纳与整合】

1.相邻营养级的能量传递效率：10%〜20除计算方法如下：

4匕T/上、渔切郎下一营养级同化量

H匕里仔或双与一上一营养级同化量X100%o

2.食物链中能量的最值计算：

设食物链A-B-C-D,分情况讨论(如下表)：

(1)能量传递效率未知时:

已知问题思路求解

至少需要A的量YM4-(20%)3=Y

D净增重M

最多需要A的量YM4-(10%)3=Y

D最多增重的量YNX(20%)3=Y

A净增重N

D至少增重的量YNX(10%)3=Y

(2)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算。例如，能量传递效率分别为

a%、b%>c%,若A的能量为M,则D获得的能量为MXa%Xb%Xc%。

(3)在食物网中分析。

在解决有关能量传递的计算问题时，需要确定相关的食物链，能量传递效率约为10%〜20%

一般从两个方面考虑:

①知低营养级求高营养级

选最短食物链

获得能量最多

按X20%计算

选最长食物链

获得能量最少

按义10%计算

②知高营养级求低营养级

选最短食物链

需最少能量

按+20%计算

选最长食物链

需最多能量

按+10%计算

【高考警示钟】能量流动的两个

（1）动物的同化量#摄入量

①同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量。

②摄入量是消费者摄入的能量，同化量=摄入量一粪便量。

（2）生态系统的能量传递效率#能量利用率

能量利用率一般指流入最高营养级（或人类）的能量占生产者固定总能量的比值；一般来说，

食物链越短，能量利用率越高。

【典题•剖析与精练】

【典题示范】

（2021•山东等级考）海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小

型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生

态系统的能量流动示意图如下，M、N表示营养级。

I

呼吸作用回以生产者）3281乂户修理呼吸作用

卜86

（分解者）3^（遗体K骸JR;卢乙呼吸作用

~~I~

（1）估算海参种群密度时常用样方法，原因是。

⑵图中M用于生长、发育和繁殖的能量为kj/（m2-a）o由M到N的能量传递效

率为戕保留一位小数），该生态系统中的能量________（填“能”或“不能”）在M和

遗体残骸间循环流动”

（3）养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从生物群落的角度分析，原因是

（4）海水立体养殖模式②运用了群落的空间结构原理,依据这一原理进行海水立体养殖的优点

是o在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物

的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是

【题眼破译】提升信息转化能力

信息转化信息（对接问题）

图形M可利用遗体残骸中的能量

遗体残骸的能量不是遗体残骸对M的同化量，而是来自生产者、M

信息①

和N

信息②既追求经济效益又追求生态效益

【答题关键】抓住长句表述得分点

（1）不可缺少的信息：浮游植物数量下降。

⑵不可缺少的文字“空间”和“资源”；不可缺少的信息：生态效益和经济效益两个方面。

【解析】（1）海参由于活动范围小，活动能力弱，所以常用样方法测定种群密度。（2）生长、

发育和繁殖的能量=同化的能量一呼吸作用消耗的能量=3281+2826-3619=2488kj/（m2

•a）；由M到N的能量传递效率为386+（3281+2826）

^6.3%,能量流动的方向是单向的，不能循环。（3）牡蛎以浮游植物为食，由于海带的种间竞

争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，所以产量降低。（4）海水立体养殖利用了群落结构

的特点，优点是能充分利用空间和资源；由于空间和资源是有限的，所以在构建海水立体养

殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间

的合适比例，维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产。

答案：（1）海参活动能力弱，活动范围小（2）24886.3不能（3）由于海带的种间竞争，

浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产量降低（4）能充分利用空间和资源维持生态系统

的稳定性，保持养殖产品的持续高产（实现生态效益和经济效益的可持续发展）

教师专用a【变式延伸】提升长句应答能力

该图解中，M代表的生物是牡蛎、海参,如果M大量减少，对该生态系统造成的影响是物质

循环减慢，生态系统遭到破坏。

教师专用q【拓展延伸】具有人工能量输入的能量传递效率计算

人为输入某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。

如求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量（不包括

人工输入第三营养级的能量）/第二营养级的同化量（包括人工输入第二营养级的能量）X

100%o

【对点训练】

（2022•黄冈模拟）如图为生态系统能量流动示意图，请回答以下问题:

呼卜散失

牛市kJ生产者现隹产者生长、U初级消费］;初级消费

囚犯至少(物同化MT根:育和繁殖MJ*屠摄入者同化

(残枝败，和遗体)砌_

-—-他d解正散失

(1)流经该生态系统的总能量应该是图中的

(2)图中第一和第二营养级之间的能量传递效率为

(3)蜕螂所利用的能量那是直接来自生产者还是初级消费者所同化的？o请说明理

由

(4)生态系统能量流动的特点是单向流动和逐级递减。请据图分析能量流动逐级递减的原因有

哪些。(至少答出两点)。

【解析】⑴流经生态系统的总能量是生产者固定的总能量,分析示意图,流经该生态系统的总

能量应该是图中的生产者植物的同化量题。(2)图中第二营养级同化量是福第一营养级(生产

者)的同化量是丛所以第一和第二营养级之间的能量传递效率为强/%义100%o

(3)蜕螂作为分解者,所利用的能量圈是初级消费者粪便中的,并未被初级消费者同化,本质上

应该是生产者的一部分。(4)能量沿着食物链流动过程中，在每个营养级都会有呼吸消耗、被

分解者分解、未被利用的部分,这些能量不能传给下一营养级,所以生态系统能量流动的特点

是单向流动和逐级递减。

答案：⑴”(2)^X100%(3)生产者蜕螂所利用的能量”是初级消费者粪便中的，并

未被初级消费者同化，本质上应该是生产者的一部分(4)呼吸消耗、被分解者分解、未被利

用

教师专用a【加固训练•拔高】

1.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()

A.流经阳澄湖该养殖区域的总能量为(a+2+