文档内容
3.2 生态系统的能量流动
知识点梳理
一、能量流动的概念和过程
1．能量流动的概念：指生态系统中能量的 、 、 和 的过程。
2.能量流动的过程分析
能量来源:
输入生物:
（1）能量输入
主要方式:光合作用
能量转化:光能→
（2）传递、转化和散失过程（以第一营养级为例）
Ⅰ.输入第一营养级的能量：一部分在生产者的④ 中以热能的形式散失；另一部分用于生
产者的⑤ 等生命活动，储存在植物体的有机物中。
Ⅱ.构成植物体有机物中的能量：一部分随着残枝败叶等被⑥ 分解而释放出来；另一部分
则被初级消费者摄入体内，流入⑦ 营养级。
3.能量在某个生态系统中流动的图解分析
生产者及各级消费者（除最高营养级）能量流动相同的三个去向分别是通过呼吸作用以
的形式散失；流向 ；被 分解利用。
4.能量流动图解(W 为生产者固定的太阳能)
1
(1)流经该生态系统的总能量可表示为 。
(2)生产者固定的总能量可表示为 或 。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(3)A 、B 、C 、D 可分别表示 、 、
1 1 1 1
、 。
(4)用于生产者生长、发育、繁殖的能量可表示为 或 。
(5)第一营养级的同化量可表示为 或 ，第二营养级的同化量可
表示为 或 。
二、能量流动的特点
1. ：沿食物链由低营养级流向高营养级，不可 ，也不能 流动。
2. ：能量在沿食物链流动的过程中逐级减少；营养级越多，在能量流动过程中消
耗的能量就越多，生态系统中的能量流动一般不超过 个营养级。
三、能量传递效率的计算
1.计算公式
能量传递效率＝ ×100%。
2．一般生态系统中相邻两个营养级间的能量传递效率为 。
四、生态系统维持正常功能的条件
任何生态系统都需要不断得到来自 的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。如人工
鱼塘需要投喂饲料，此时流入鱼塘生态系统的总能量为生产者固定的太阳能＋人工投入的有机物中
的化学能。
五、生态金字塔及研究能量流动的实践意义
1.生态金字塔
类型： 、 、
Ⅰ能量金字塔
(1)概念：如果将单位时间内各营养级所得到的 数值转换为相应面积(或体积)的图形，并将图
形按照营养级的次序排列，可形成一个金字塔图形，叫作能量金字塔。
(2)特点：通常呈 的金字塔形。
Ⅱ生物量金字塔
(1)概念：如果用同样的方法表示各个营养级 (每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关
系，就形成生物量金字塔。
(2)特点：大多是上窄下宽的金字塔形。
Ⅲ数量金字塔
(1)概念：如果表示各个营养级的生物 比值关系，就形成数量金字塔。
(2)特点：一般呈上窄下宽的金字塔形，但也可呈上宽下窄 的金字塔形，如 。
六、研究能量流动的实践意义
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（1）帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的 。如农田生
态系统中的间种套作、蔬菜大棚中的多层育苗、稻—萍—蛙等 生产方式都充分利用了空间
和资源，获得了更大收益。
（2）帮助人们科学地规划、设计人工生态系统，使能量得到 的利用。如“桑基鱼塘”等生
态农业实现了对能量的㉕ 利用，提高了能量的 。
（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
的部分。如合理确定草场的载畜量、划区轮牧、农田捉虫、除草等。
知识点梳理答案
一、1．输入、传递、转化和散失的过程。
2.（1）太阳光能 生产者 化学能
（2）④呼吸作用 ⑤生长、发育和繁殖 ⑥分解者 ⑦第二
3．热能 下一营养级 分解者
4.(1)W (2) W 或A + B +C +D
1 1 1 1 1 1
(3)呼吸作用以热量散失的能量、现存在生物体内的能量、流向分解者的能量、流入下一营养级的能
量
(4) B +C +D 或W -A (5) W 或A + B +C +D D 或A + B +C +D
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2
二、1.单向流动 逆转 循环 2.逐级递减 五
三、1.
2.10%～20%
四、系统外
五、能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔
Ⅰ能量 上窄下宽 Ⅱ生物量 Ⅲ个体的数目 倒置 昆虫和树
六、（1）总能量 立体农业 （2）最有效 多级 利用率 （3）对人类最有益
易错知识判断
(1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能( )
(2)散失的热能不可以被生产者固定再次进入生态系统( )
(3)当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部能量( )
(4)蜣螂以牛粪为食，因此被牛同化的能量可流入蜣螂( )
(5)由于能量在流动的过程中逐级递减，所以营养级越高，该营养级的总能量及生物的数量就会越少
( )
(6)生物量金字塔、数量金字塔同能量金字塔一样都是正置的( )
易错知识判断答案
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
课后培优分层练
培优第一阶——基础过关练
一、单选题
1．“一鲸落，万物生，虽死犹生”。“鲸落”就是深海中的鲸鱼在死后落到几千米深的海底，靠其
尸骨可以维持生态平衡几百年。一些腐生细菌在分解鲸鱼骨头时会产生硫化氢，硫细菌可以转化硫
化氢获得能量，将无机物合成自身的有机物。下列有关“鲸落”的叙述错误的是（ ）
A．“鲸落”促进海洋上层有机物向中下层运输
B．输入“鲸落”生态系统的能量是鲸鱼尸骨中有机物所含能量，故该系统缺少生产者
C．“鲸落”生态系统中的能量不断的散失
D．“鲸落”生态系统内不能实现能量的循环利用
【答案】B
【分析】生态系统中的能量是单向流动、逐级递减的。能量不可以循环利用。自身可以合成有机物
的生物都是生产者。
【详解】A、鲸落是指鲸死后落入深海形成的生态系统，“鲸落”促进海洋上层有机物向中下层运
输，A正确；
B、该生态系统中硫细菌可以合成自身的有机物，为生产者，B错误；
C、鲸落生态系统中，能量在不断地丧失，最终会彻底消失，C正确；
D、能量流动是单向流动的，鲸落生态系统中不能实现能量的循环利用，D正确。
故选B。
2．如图是某同学绘制的生态系统能量金字塔，其中a~d代表能量值。下列叙述错误的是（ ）
A．图中的能量c可代表生产者呼吸释放的热能及流向分解者的能量
B．该金字塔的底座属于生产者通过光合作用或化能合成作用固定的能量
C．第一个营养级与第二个营养级之间的能量传递效率为b/a×100%
D．一般来说，能量金字塔和生物数量金字塔一样，都会出现倒置的现象
【答案】D
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【分析】据图像分析，图中每一级的能量都分为流向下一营养级和呼吸作用+流向分解者两部分。
【详解】A、根据图像分析能量c可代表生产者呼吸释放的热能及流向分解者的能量，A正确；
B、能量流动从生产者开始，所以该金字塔的底座属于生产者通过光合作用或化能合成作用固定的
能量，B正确；
C、能量传递效率＝上一营养级的同化量／下一营养级的同化量乘以100%，且a为第一营养级的能
量，b为第二营养级的能量，所以第一个营养级与第二个营养级之间的能量传递效率为b/a×100%，
C正确；
D、能量单向流动，能量金字塔不会出现倒置的现象，D错误。
故选D
3．下图Ⅰ和Ⅱ分别表示水生生态系统和陆地生态系统的某种生态金字塔，a、b、c、d代表不同营养
级。有关叙述不正确的是（ ）
A．图Ⅰ不可能是生物量金字塔 B．图Ⅱ可能是生物数量金字塔
C．图Ⅰ和Ⅱ通常不能表示能量金字塔 D．a代表第一营养级，属于生产者
【答案】A
【分析】能量金字塔：按每一营养级固定的总能量划分；数量金字塔：按每一营养级生物个体的数
量划分；生物量金字塔：按每一营养级现存生物的总质量划分。
【详解】A、图Ⅰ有可能是生物量金字塔，生物量金字塔有时候会出现倒金字塔，A错误；
B、图Ⅱ可能是生物数量金字塔，生物数量金字塔一般呈正金字塔形，有时候会出现倒金字塔形，B
正确；
C、图Ⅰ和Ⅱ通常不能表示能量金字塔，能量金字塔呈正金字塔形，C正确；
D、a位于最底层，代表第一营养级，属于生产者，D正确。
故选A。
4．将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形按照营养
级的次序排列，形成一个金字塔图形叫作（ ）
A．生物量金字塔 B．能量金字塔 C．数量金字塔 D．营养级金字塔
【答案】B
【分析】能量金字塔营养级别越低，占有的能量就越多；反之，营养级别越高，占有的能量就越少。
【详解】将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积（或体积）的图形，并将图形按
照营养级的次序排列，形成一个金字塔图形叫作能量金字塔，B正确，A、C、D错误。
故选B。
5．下列关于生态系统能量传递效率为10%的理解，正确的是（ ）
A．顶级的消费者的能量约占生产者能量的10%
B．某一营养级约有10%的能量流到下一营养级
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂C．某一营养级约有10%的个体被下一营养级吃掉
D．分解者﹑消费者总能量约占生产者能量的10%
【答案】B
【分析】生态系统能量流动传递效率为10%指的食物链中相邻营养级间的能量传递效率。
【详解】A、最顶部的消费者的能量约占生产者能量的（10%）n-1（n指食物链中的营养级数目），
A错误；
B、上一营养级约有10%的能量流到下一营养级，B正确；
C、上一营养级约有10%的能量被下一营养级同化，C错误；
D、生态系统能量流动传递效率为10%指的食物链中相邻营养级间的能量传递效率，D错误。
故选B。
6．能量沿营养级逐级流动过程中，只有小部分被传递到下一营养级，其传递效率一般为（ ）
A．＜5% B．10%～20% C．20%～30% D．>30%
【答案】B
【分析】生态系统能量流动的特点是沿着食物链单向流动、逐级递减的，并且是不循环的。
【详解】一般地说：输入到下一营养级的能量中，只有10%-20%的能量能流入下一营养级。
故选B。
7．能量流动是生态系统的主要功能之一，具有明显的特点。下列各项中，不属于能量流动特点的是
（ ）
A．能量流动是单向的 B．能量流动是逐级递减的
C．能量流动是沿着食物链进行的 D．热能可以被生产者转化为化学能
【答案】D
【分析】能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减的，一般只有10%-20%的能量能够流入下一个
营养级。
【详解】ABC、生态系统的能量流动是单向流动、逐级递减的，且该过程通常是沿着食物链和事务
网进行的，ABC正确；
D、热能散失后不能再被生产者利用，D错误。
故选D。
8．某地建设完成了百亩稻蟹共养区，螃蟹能取食水体中的浮游植物、浮游动物。据此分析正确的是
（ ）
A．共养区共有两条食物链 B．稻蟹共养能提高能量传递效率
C．除草是为了调整能量流动的方向 D．脱离人为干预，该区域的营养结构会更简单
【答案】C
【分析】稻蟹共养区为人工种养殖区，人为干扰使能量朝着有利于人类的方向流动。
【详解】A、共生区除题干给出的食物链外，还有其他食物链，A错误；
B、能量传递效率为10%-20%，不能提高，B错误；
C、除草是为了使能量更多地流向水稻，即调整能量流动的方向，C正确；
D、脱离人为干预，一般情况下，随着演替的进行，物种逐渐丰富，结构逐渐复杂，D错误。
故选C。
9．流经神农架国家级自然保护区的总能量是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．该保护区自养生物固定的总能量
B．照射到该保护区中的全部太阳能
C．该保护区所有生物体内的能量
D．该保护区生产者体内的能量
【答案】A
【分析】能量是维持生态系统存在和发展的动力，是生态系统的基本功能之一，应特别注意以下内
容：
1、能量流动的起点是生产者，能量的源头是太阳能。
2、能量的输入总量是生产者通过光合作用固定的太阳能总量。
3、散失的能量是通过生产者、消费者和分解者呼吸作用分解有机物时产生的，最终以热能的形式散
失掉。
【详解】流经神农架国家级自然保护区的总能量是生产者（自养生物）通过光合作用所固定的太阳
能，即A正确，BCD错误。
故选A。
10．下列关于生态系统能量流动的叙述，错误的是（ ）
A．生产者固定的能量是光能或化学能
B．自然生态系统中，生物数量金字塔存在倒置情形，能量金字塔则不存在
C．与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高不同营养级之间的能量传递效率
D．生态系统中能量流动一般不超过4—5个营养级
【答案】C
【分析】能量流动的特点：①生态系统中能量流动是单向的。在生态系统中，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，不可逆转，也不能循环流动。
②能量在流动过程中逐级递减。输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流人下一个营养级，能
量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有
10%~20%的能量能够流到下一个营养级，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。因此，生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级。
【详解】A、在生态系统中，生产者固定的能量是光能(绿色植物进行光合作用合成有机物)或化学能
(硝化细菌利用化学能合成有机物)，A正确；
B、生物数量金字塔可能是倒置的，比如一棵树上可能会有很多昆虫，由于能量流动的特点是单向
流动、逐级递减，所以能量金字塔不可能是倒置的，B正确；
C、与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高能量的利用率，但不能提高不同营养级之间的能量传递
效率，C错误；
D、生态系统中能量的传递效率在10%~20%之间，且能量流动表现为单向流动、逐级递减，因此的
能量流动一般不超过4—5个营养级，D正确。
故选C。
培优第二阶——拓展培优练
一、单选题
1．若牛的摄入量为100%，其中粪便量为36%，呼吸量为48%，则牛的同化量为（ ）
A．16% B．52%
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂C．64% D．84%
【答案】C
【分析】牛同化的能量去向有呼吸消耗、分解者利用、流向下一营养级、未被利用等。牛粪便中的
能量不属于其同化的能量，应该为上一营养级同化的能量。
【详解】已知牛粪便中的能量36%不是其同化的能量，为上一营养级的能量，不包括在牛的同化量
里。又因为牛的摄入量为100%，所以牛的同化量=牛的摄入量-其粪便量=100%-36%=64%，C正确，
ABD错误。
故选C。
2．下图是某生态系统的能量流动图，其中a、b、c分别代表不同营养级。下列叙述中，不能解释能
量流动逐级减少的是
A．总有一部分a和b会自然死亡和被分解者利用 B．b，c摄入的能量总有一部分被排出
C．照射到a上的太阳能不能被全部固定 D．a、b和c生命活动的维持总要消耗一部分能量
【答案】C
【分析】因为a、b、c代表不同的营养级，a代表第一营养级，b代表第二营养级，c代表第三营养
级。
【详解】A、总有一部分a和b会自然死亡和被分解者利用，这部分能量不能进入下一个营养级，A
不符合题意；
B、b，c摄入的能量总有一部分被排出，而不能传递给下一个营养级，B不符合题意；
C、a固定的太阳能是能量流动的起点，照射到a上的太阳能不能被全部因定不能解释能量流动逐级
减少，C项符合题意；
D、a、b和c生命活动的维持总要消耗一部分能量，这部分能量不能进入下一个营养级，D不符合
题意。
故选C。
3．在生态系统的食物链中，能量的传递效率为10%~20% ，指的是（ ）
A．下一营养级呼吸消耗的能量占上一营养级呼吸消耗能量的比例
B．下一营养级摄入的能量占上一营养级摄入能量的比例
C．下一营养级同化的能量占上一营养级同化能量的比例
D．下一营养级同化的能量占上一营养级摄入能量的比例
【答案】C
【分析】生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，能量传递效率为10%～20%。
【详解】生态系统的能量流动的传递效率的计算方法是；下一营养级同化量÷上一营养级同化量
×100%，所以能量的传递效率为10%~20%为下一营养级同化的能量占上一营养级同化能量的比例。
故选C。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂4．下图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图[单位J/（cm2.a）]，据图分析，有关说法正确的
是（ ）
A．该生态系统第三营养级同化的能量是15J/（cm2.a）
B．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是15%
C．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是30J/（cm2.a）
D．分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物再利用
【答案】C
【分析】据图分析：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表示被分解者分解的能量。
【详解】A、该生态系统第三营养级（次级消费者）摄入的能量是15J/（cm2•a），图中看不出其同
化的能量，A错误；
B、图中的15J/（cm2•a）是第三营养级的摄入量，因为不知道第三营养级的同化量，所以不能计算
出第二和第三营养级之间的能量传递效率，B错误；
C、第二营养级的同化量中有50J/（cm2•a）用于呼吸散失，剩下的30J/（cm2•a）用于自身生长、发
育和繁殖，C正确；
D、能量不能循环，分解者分解遗体释放出来的能量，最终以热能的形式散失，D错误。
故选C。
5．下列关于种群、群落和生态系统的说法，正确的是（ ）
A．草原生态系统中，一只狐狸捕食了一只兔，该兔约有10﹣20%的能量流入了狐狸体内
B．“野火烧不尽，春风吹又生”，既体现了生态系统具有一定自我调节能力，又体现了群落的次
生演替
C．生态系统中，连接生物群落和无机环境的两个重要组成成分是生产者和消费者
D．用标志重捕法调查某地乌鸦的种群密度时，如果标记物容易脱落，会导致实验所得数据比实际
值 偏小
【答案】B
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能
量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合
成作用的生物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标志重捕法，而一般植物和个体小、活
动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。
【详解】A、能量传递效率指的是相邻两个营养级之间，营养级中不只是一只动物，A错误；
B、“野火烧不尽，春风吹又生”，说明生态系统具有一定的自我调节能力，同时体现了群落的次
生演替过程，B 正确；
C、生态系统中，连接生物群落和无机环境的两个重要组成成分是生产者和分解者，C 错误；
D、用标志重捕法调查某地乌鸦的种群密度时，如果标记物容易脱落，会导致第二次捕获的个体中
被标记的个体数目比实际数值偏小，而该值在计算公式中处于分母的位置，因此实验所得数据比实
际值偏大，D 错误。
故选B
6．某同学绘制了如图所示的能量流动图解（其中W 为生产者固定的太阳能），下列叙述中不正确
1
的是（ ）
A．生产者固定的总能量可表示为（A ＋B ＋C ＋A ＋B ＋C ＋D ）
1 1 1 2 2 2 2
B．流入初级消费者体内的能量可表示为（D -A -C ）
1 2 2
C．由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D /W
1 1
D．图解表明能量流动具有单向流动、逐级递减的特点
【答案】B
【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流动、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（A1+B1+C1+D1），A1表示呼吸作用散失的能量，B1
表示未被利用的能量，C1表示流向分解者的能量，而D1=A2+B2+C2+D2是流入下一营养级（初级
消费者）的能量，故生产者固定的总能量可表示为（A1+B1+C1+ A2+B2+C2+D2），A正确；B错
误；
C、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）×100%=D1/W1×100%，C
正确；
D、图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减，D正确。
故选B。
7．如图为某农田生态系统中部分生物之间的相互关系示意图。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该食物网中缺少的生态系统组成成分是非生物的物质和能量
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂B．由于能量流动逐级递减，因此从鸟类到蛇的能量传递效率大于蛇到猫头鹰
C．从能量形式分析，该食物网中能量来源不同于其他生物的是玉米、小麦
D．从同化量的去向看，猫头鹰与其他生物存在差异，除呼吸消耗外，都流入分解者
【答案】C
【分析】1、生态系统的成分：
（1） 非生物的物质和能量：阳光、热能、水、空气、无机盐等；
（2） 生产者：自养生物，主要是绿色植物；
（3） 消费者：动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生生物；
（4） 分解者：能将动植物遗体残骸中的有机物分解为无机物，主要是细菌和真菌。
2、某一营养级的同化量有三个去向：呼吸作用以热能的形式散失、流向下一个营养级和流向分解者。
于最高营养级的生物，其能量不存在流入下一个营养级的途径。
【详解】A、生态系统组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，该食物链有
生产者和消费者，所以该食物网中缺少的生态系统组成成分是分解者和非生物的物质和能量，A错
误；
B、能量传递效率是相邻两个营养级间同化量的比值，不是两种生物之间的能量比值，同时能量传
递效率也不是能量流动逐级递减所决定的，B错误；
C、玉米、小麦属于生产者，能量来自太阳能，因此从能量形式分析，该食物网的生物中能量来源
不同于其他生物的是玉米和小麦，C正确；
D、从同化量的去向看，猫头鹰与其他生物存在差异，除呼吸作用散失外，还有未被利用的和流入
分解者的能量，D错误。
故选C。
8．某植食性田鼠是猫头鹰的食物之一。某森林中田鼠因患一种病毒性传染病而种群数量减少，从而
对猫头鹰种群结构造成了影响，使幼年个体数减少，但成年猫头鹰的数量保持稳定。下列相关叙述
错误的是（ ）
A．年龄结构为衰退型的田鼠种群，其种群数量不一定会减少
B．病毒对田鼠种群有一定的选择作用，存活下来的抗病毒能力强
C．病毒导致的传染病属于影响田鼠种群数量的制约因素
D．由于成年猫头鹰对能量需求量大，所以当田鼠大量减少时，能量传递效率会变大
【答案】D
【分析】由题意分析，“田鼠因患一种病毒性传染病导致种群数量下降”，说明田鼠和病毒属于寄
生关系。“猫头鹰是以田鼠为食，当田鼠数量下降的时候，成年猫头鹰的数量仍保持稳定，幼年猫
头鹰却大大减少”，说明成年猫头鹰捕食能力比幼年猫头鹰强。
【详解】A、从年龄结构来看，这种改变可能使得田鼠种群数量减少，但影响种群数量的因素很多，
种群数量不一定减少，A正确；
B、病毒会使田鼠种群中老幼病残个体死亡淘汰，存活的一般为抗病毒能力强的个体，B正确；
C、种群密度越大，病毒在种群中的传播越快，越容易影响种群数量，C正确；
D、能量传递效率是长期自然选择形成的，不会随个体数量变化而变化，D错误。
故选D。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂9．竹子中纤维素含量很高。大熊猫每天要吃大量竹子，但一般只能利用其中一小部分纤维素。研究
表明，大熊猫的基因组缺少编码纤维素酶的基因，但是肠道中有多种纤维素分解菌。下列叙述不合
理的是（ ）
A．大熊猫是初级消费者，属于第二营养级 B．大熊猫未消化的纤维素会被分解者利用
C．纤维素分解菌促进了生态系统中的物质循环 D．能量流动方向是竹子→大熊猫→纤维素分解菌
【答案】D
【分析】分析题意可知，该题中，食物链为：竹子→大熊猫，所以大熊猫是初级消费者，属于第二
营养级，能量流动的方向是竹子→大熊猫，或者竹子→纤维素分解菌，据此答题即可。
【详解】A、该题中包含的食物链为：竹子→大熊猫，因此大熊猫是初级消费者，属于第二营养级，
A正确；
B、由题意“大熊猫的基因组缺少编码纤维素酶的基因，但是肠道中有多种纤维素分解菌”可知，
大熊猫未消化的纤维素会被分解者利用，B正确；
C、纤维素分解菌促进了生态系统中的物质循环和能量流动的进行，C正确；
D、能量流动方向是竹子→大熊猫，或者竹子→纤维素分解菌，D错误。
故选D。
二、非选择题
10．在湖泊生态系统中，鱼，虾等捕食者能捕食浮游动物，同时某些鱼类也能捕食虾类，这种现象
被称为集团内捕食。目前，我国研究人员正在通过构建集团内捕食模型，探讨如何利用生物操纵技
术（操纵某种生物的种群数量）治理湖泊富营养化。以下为研究人员构建的一条食物链模型。请回
答下列问题：
浮游植物→浮游动物→小型鱼类→鱼食性鱼类
(1)同一时间内，湖泊内所有生物种群的集合，称为_____________。
(2)在该食物链中，小型鱼类属于______________级消费者。人们可通过增加_______________（填
“小型鱼类”或“鱼食性鱼类”）数量治理湖泊富营养化。
(3)浮游动物粪便中的能量属于______________同化的能量。能量流动的特点是______________逐级
递减。
(4)在生物面中，碳以_____________（填“CO ”或“含碳有机物”）形式在营养级之间传递。
2
【答案】(1)群落
(2) 次 鱼食性鱼类
(3) 浮游植物 单向流动
(4)含碳有机物
【分析】1、群落亦称生物群落,生物群落是指在一定时间内一定空间内上的分布各物种的种群集合。
2、一个营养级的生物所同化着的能量一般用于4个方面:一是呼吸消耗;二是用于生长、发育和繁殖，
也就是贮存在构成有机体的有机物中。贮存在有机体的有机物中能量有一部分是死亡的遗体、残落
物、排泄物等被分解者分解掉;另一部分是流入下一个营养级的生物体内，及未被利用的部分。能量
流动的特点是:单向流动和逐级递减。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂3、在生物群落内部，碳以含碳有机物形式在营养级之间传递。
（1）同一时间内，湖泊内所有生物种群的集合，称为群落。
（2）在该食物链中，小型鱼类吃浮游动物属于次级消费者。人们可通过增加鱼食性鱼类数量治理湖
泊富营养化，这样鱼的数量减少，浮游动物增加，导致浮游植物减少。
（3）浮游动物粪便属于上一个营养级同化的能量，即属于浮游植物同化的能量。能量流动的特点是
单向流动、逐级递减。
（4）在生物面中，碳以含碳有机物形式在营养级之间传递。
培优第三阶——能力提升
一、单选题
1．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
正确的是（ ）
A．在食物链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途相同
B．图中的a、b、c可分别代表每个营养级的呼吸量、流入下一营养级的能量和流入分解者的能量
C．生产者到初级消费者的能量传递效率可表示为b /（a ＋b ＋c ＋d ）×100%
1 1 1 1 1
D．消费者从生产者摄取的能量数值可用b 表示，且此部分能量存在于有机物中
1
【答案】D
【分析】据图分析，生产者固定的太阳能只是辐射到生态系统中的太阳能的一小部分，生产者固定
的太阳能大部分被呼吸作用消耗，生产者的残枝败叶可以流向分解者，少量的可以被初级消费者所
捕食，还有一部分是未被利用的能量。初级消费者的数量=该营养级的同化量+粪便量，粪便量是生
产者的同化量，消费者的大部分能量被呼吸作用消耗。
【详解】A、在食物链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途不完全相同，如生产者是通过光
合作用和化能合成作用利用光能或化学能将无机物转变为储存能量的有机物，而消费者是通过捕食
获得储存能量的有机物进而通过同化作用得到能量，A错误；
B、b1表示摄入量，摄入量-粪便量=流入下一营养级的能量（同化量），b并不能代表流入下一营养
级的能量，B错误；
C、b1为摄入量，生态系统中生产者到初级消费者的能量传递效率为：（a2+b2+c2+d2）÷
（a1+b1+c1+d1）×100%，C错误；
D、消费者从生产者摄取的能量数值（a2+b2+c2+d2+粪便量）即b1可用表示，且此部分能量存在于
有机物中，D正确。
故选D。
2．生态金字塔可表示生态系统各营养级间某种数量关系。下列叙述正确的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．生态金字塔的最顶层代表的是分解者
B．生物量金字塔的常用单位是J或g
C．能量金字塔能体现相邻营养级之间的能量传递效率
D．数量金字塔和生物量金字塔不会出现倒金字塔形
【答案】C
【分析】生态系统的能量流动：
（1）生态系统的能量流动：生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，输入生态系统总能
量是生产者固定的太阳能，传递沿食物链、食物网，散失通过呼吸作用以热能形式散失的。
（2）过程：一个来源，三个去向。
（3）特点：单向的、逐级递减的（中底层为第一营养级，生产者能量最多，其次为初级消费者，能
量金字塔不可倒置，数量金字塔可倒置）。
（4）能量传递效率：10%-20%。
【详解】A、生态金字塔包含生产者和消费者，最顶层不可能是分解者，A错误；
B、生物量金字塔的单位通常是用g/m2或J/m2表示，B错误；
C、能量金字塔直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系，体现相邻营养级之间的能量传递效
率，由于能量在流动过程中总是逐级递减，因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形，C正确；
D、数量金字塔和生物量金字塔可能会有倒金字塔形，D错误。
故选C。
3．某海水养殖场的能量流动示意图如下（不考虑未利用），其中A、B表示营养级[图中数值单位
为J/（m2·a）]，下列叙述正确的是（ ）
A．图中A用于生长、发育和繁殖的能量为500J/（m2·a）
B．图中由A到B的能量传递效率约为15．2%
C．该生态系统实现了能量在A和遗体残骸间的循环
D．养殖场中的海星活动能力弱、范围小，宜用样方法估算其种群密度
【答案】D
【分析】同化量=用于自身生长发育和繁殖的能量+呼吸作用消耗的。自身生长发育和繁殖的能量=
流向下一营养级的+遗体残骸流向分解者的能量。能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值。
【详解】A、图中A从生产者和遗体残骸中同化的能量=3500+2500=6000，A呼吸作用消耗的能量为
4000，则图中A用于生长、发育和繁殖的能量为6000－4000=2000J/（m2·a），A错误；
B、图中B的同化量为500，A的同化量为6000，图中由A到B的能量传递效率=500/6000≈8．3%，
B错误；
C、能量不能循环利用，只是提高了利用率，C错误；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂D、样方法适用于双子叶植物和一些活动能力弱、范围小的动物，而养殖场中的海星活动能力弱、
范围小，宜用样方法估算其种群密度，D正确。
故选D。
4．如图表示生态系统四种成分之间的关系，以下相关叙述中正确的是（ ）
A．池塘水的 pH 值属于该生态系统中的非生物的物质和能量
B．甲和乙所包含的所有种群构成群落
C．生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构
D．乙 的同化量越大，流向乙 的能量就越少
1 2
【答案】C
【分析】生态系统的组成包括非生物部分和生物部分．非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤
等；生物部分包括生产者（绿色植物）、消费者（动物）、分解者（细菌和真菌）。图中甲、乙和
丙都可以为丁提供物质，所以丁是无机环境中的二氧化碳，甲就是生产者，乙是消费者，丙是分解
者。
【详解】A、池塘水的 pH 值不属于该生态系统中的非生物的物质和能量，A错误；
B、一定自然区域内相互间有直接或间接联系的所有生物称为生物群落；群落甲和乙所包含的所有
种群只是其中的部分生物，不能构成群落，B错误；
C、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，C正确；
D、乙1的同化量越大，流向乙2的能量就越多，D错误。
故选C。
5．如图表示在一个生态系统中，植物光合作用积累的有机物被植食动物利用的过程下列有关叙述正
确的是（ ）
A．①⑤之和为输入到生态系统的全部能量 B．植食动物粪便中的能量包含在⑤中
C．提高圈养动物生长量一般需提高③/②值D．④占②的百分比为能量传递效率
【答案】C
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【分析】图中植物光合作用积累的有机物量分为可利用①和不可利用⑤；可利用①分为被植食动物
摄入②和未被摄入⑥；被植食动物摄入②包括植食动物同化量③和未同化量⑦；植食动物同化量③
包括植食动物有机物积累量④和植食动物呼吸消耗量⑧。
【详解】A、输入到生态系统的能量为生产者固定的太阳能总量，是①、⑤与呼吸消耗的能量之和，
故①⑤之和小于输入到生态系统的总能量，A错误；
B、由于植食动物粪便是指摄入后未被同化的部分⑦，这部分属于上一营养级也即草的同化量，且
被植食性动物摄入故包含在①中，B错误；
C、提高植食动物同化量③与被植食动物摄入量②的比值，可以提高圈养动物生长量，C正确；
D、能量传递效率是指相邻两个营养级之间的同化能之比，④不能表示植食动物的同化能，②也不
能表示植食动物的同化能，且图示中二者为同一营养级，D错误。
故选C。
6．如图为一生态金字塔示意图，字母代表不同的营养级。下列有关说法错误的是（ ）
A．该金字塔能够代表食物链“草→虫→蜘蛛→蛙→蛇→猫头鹰”各个营养级的生物量关系
B．该金字塔的一部分能够表示食物链“油松→松毛虫→乌鸦”各个营养级之间的个体数量关系
C．该金字塔能够表示食物链“油松→松毛虫→乌鸦”各个营养级之间的能量关系
D．兔子和鹿均吃草，它们所处的塔层相同
【答案】B
【分析】能量金字塔是将单位时间内各营养级所得到的能量数值转化为相应的面积或体积的图形，
并将图形按照营养级的次序排列，用同样的方法表示各营养级生物量之间的关系就是生物量金字塔。
数量金字塔表明每个营养级中生物个体的数量。能量金字塔和生物量金字塔在正常生态系统中一般
是正置的，而数量金字塔经常存在倒置的情况，如树→虫→鸟之间的关系。
【详解】A、食物链各营养级之间的生物量金字塔可表示为正金字塔形，A正确；
B、松毛虫的数量显然比油松多，所以个体数量呈倒金字塔形，不能用题目中给出的正金字塔形表
示，B错误；
C、食物链各营养级之间的能量金字塔一定是正金字塔形，C正确；
D、兔子和鹿均吃草，为植食性动物营养级，即第二个营养级，在金字塔中所处塔层相同，D正确。
故选B
7．如图所示为一个食物网,假如鹰的食物有2/5来自兔,2/5来自鼠,1/5来自蛇,那么鹰若要增加20 g体
重,至少需要消耗植物（ ）
A．900 g B．500 g C．200 g D．600 g
【答案】A
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【分析】能量流动的相关计算：已知高营养级的能量，求低营养级能量时：（1）需最多能量：选最
长食物链，按÷10%计算；（2）需最少能量：选最短食物链，按÷20%计算。已知低营养级的能量，
求高营养级能量时：（1）获得能量最多：选最短食物链，按×20%计算；（2）获得能量最少：选最
长食物链，按×10%计算。
【详解】当能量传递效率为最大值即20%时,消耗的植物量最少。鹰经兔途径消耗的植物量为20×
（2/5）÷20%÷20%=200 g;鹰经鼠途径消耗的植物量为20×（2/5）÷20%÷20%=200 g;鹰经蛇、鼠途径
消耗的植物量为20×（1/5）÷20%÷20%÷20%=500 g,共计消耗植物量为200+200+500=900 g。综上分
析，A符合题意。
故选A。
8．下列关于营养级的叙述，正确的是（ ）
A．营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越多
B．降低某动物种群所处营养级可能会导致其数量增多
C．处于同一个营养级的生物之间没有生殖隔离
D．生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列
【答案】B
【分析】1、能量流动的特点：单向流动，逐级递减。
2、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，任何生态系统中都存在着捕食食物链和腐
食食物链。
【详解】A、由于食物链中的能量流动是逐级递减的，故通常营养级越高，归属于这个营养级能量
越少，A错误；
B、相邻营养级之间的能量传递效率为10%-20%，能量传递逐级递减，因此降低某动物种群所处营
养级可能会导致其数量增多，B正确；
C、处于同一个营养级的生物之间一般是不同的物种，存在生殖隔离，C错误；
D、生态金字塔中的能量金字塔各营养级均按其所占的能量数值大小依次排列，D错误。
故选B。
二、非选择题
9．（2021.天津.真题）为研究降水量影响草原小型啮齿动物种群密度的机制，科研人员以田鼠幼鼠
为材料进行了一系列实验。其中，野外实验在内蒙古半干旱草原开展，将相同体重的幼鼠放入不同
样地中，5个月后测定相关指标，部分结果见下图。
(1)由图1可知，___________组田鼠体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活、育龄个体增多，
影响田鼠种群的___________，从而直接导致种群密度增加。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(2)由图2可知，增加降水有利于___________生长，其在田鼠食谱中所占比例增加，田鼠食谱发生变
化。
(3)随后在室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱，分别对两组田鼠幼鼠进行饲喂，一段时间后，
比较两组田鼠体重增幅。该实验目的为___________．
(4)进一步研究发现，增加降水引起田鼠食谱变化后，田鼠肠道微生物组成也发生变化，其中能利用
草中的纤维素等物质合成并分泌短链脂肪酸（田鼠的能量来源之一）的微生物比例显著增加。田鼠
与这类微生物的种间关系为___________。请在图中用箭头标示肠道微生物三类生物之间的能量流动
方向。______
【答案】(1) 增加降水 出生率和死亡率
(2)羊草
(3)检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起
(4) 互利共生
【分析】种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。
其中种群密度是最基本的数量特征，出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的大小，性别
比例直接影响种群的出生率，年龄组成预测种群密度变化。
（1）分析图1可知，增加降水组田鼠体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活，可以降低死亡
率，育龄个体增多可以提高出生率，即通过影响种群的出生率和死亡率，从而直接导致种群密度增
加。
（2）分析图2可知，增加降水组羊草的相对生物量明显增加，即有利于羊草的生长。
（3）室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱进行实验，可以排除食谱外其他因素对实验结果的影
响，目的是检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起。
（4）分析题意可知，田鼠肠道微生物可以为田鼠提供短链脂肪酸，则田鼠与这类微生物的种间关系
为互利共生。三类生物之间的能量流动方向如图：
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10．（2020.全国.真题）假设某种蓝藻（A）是某湖泊中唯一的生产者，其密度极大，使湖水能见度
降低。某种动物（B）是该湖泊中唯一的消费者。 回答下列问题：
（1）该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是_______ （答出2 点即可）。
（2）画出该湖泊生态系统能量流动的示意图_______。
（3）假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物（C）后，C种群能够迅速壮大，则C和B的种间关
系是_______。
【答案】 水体富营养化，没有其他生产者的竞争
竞争
【分析】1、本题中A是唯一的生产者，B是唯一的消费者，所以存在A→B的食物链。
2、“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的
情况。
3、生态系统能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程。
流入生态系统的总能量：生产者固定的太阳能。
某一营养级（最高营养级除外）能量的最终去向：自身呼吸消耗；被分解者利用；流向下一个营养
级。
【详解】（1）A是蓝藻，是该湖泊唯一的生产者，所以其种群密度极大的原因可能有该水域污染，
水体富营养化，造成蓝藻爆发和缺少其他生产者竞争。
（2）该生态系统存在唯一一条食物链A→B，所以能量流动关系如图：
。
（3）C和B都以A为食，所以二者是竞争关系。
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