中小学资料备战高考生物 高频易错点三专题05 分析能量流动图解及解决能量流动问题的能力不足Word文件下载.docx

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对于自然生态系统而言，流经生态系统的总能量=生产者固定的太阳能总量；

但对于人工生态系统来说，如农业生态系统、人工鱼塘生态系统等，流经生态系统的总能量有两个来源：

一是生产者固定的太阳能，二是人工输入的能量。

（2）能量传递效率≠生物数量之比：

能量传递效率指相邻两营养级同化的能量之比，而不是生物数量之比。

（3）不同营养级的能量去向不同：

最高营养级的能量去向往往包括：

自身呼吸作用消耗（以热能散失）、流向分解者、未被利用；

其他营养级除上述去向外，还包括流向下一营养级。

（4）摄入量≠同化量：

某营养级粪便中的能量不属于该营养级同化量，而是“上一营养级的同化量的一部分”。

（5）同化量≠某营养级用于生长发育和繁殖的能量：

同化量除包括用于生长发育和繁殖的能量外，还包括自身呼吸作用消耗的能量。

注意“倒置”的金字塔

（1）天然生态系统的“能量金字塔”一定是正立的。

一般情况下，“生物量金字塔”和“数量金字塔”都是正立的。

“数量金字塔”可存在倒置的情况，如大树和昆虫的数量关系等。

（2）人工生态系统的金字塔：

对人工生态系统（如城市生态系统、农业生态系统和人工鱼塘生态系统等）而言，其能量金字塔、生物量金字塔可能是倒置的，因为这些生态系统都需要有一定的物质和能量输入。

1．某湖泊生态系统中有大型杂食性鱼类甲，其食物来自浮游植物乙、草食性鱼类丙和以丙为食的小型肉食性鱼类丁，且三者所占比例相同，甲每增加3kg体重，最少需要消耗乙

A．15kg

B．35kg

C．155kg

D．1100kg

【答案】C

【解析】杂食性鱼类甲的食物来自浮游植物乙、草食性鱼类丙和以丙为食的小型肉食性鱼类丁，说明该生态系统存在的食物链有3条如下：

乙→甲、乙→丙→甲、乙→丙→丁→甲，由于是最少需要消耗的量，应按能量的20%传递来算。

杂食性鱼类甲的食物来自浮游植物乙、草食性鱼类丙和以丙为食的小型肉食性鱼类丁，且三者所占比例相同，甲每增加3kg体重，最少需要消耗乙的量为3×

1/3×

5＋3×

5×

5＝155kg，C正确。

2．如图为能量流动示意图，其中a1是流入第一营养级的总能量，相关说法正确的是

A．a3中的能量不能再被生物同化利用

B．第一营养级流向分解者的总能量是a4

C．a1、a2、a3、a6中的能量都以化学能的形式存在

D．第一营养级和第二营养级之间能量传递效率是a6/a2×

100%

【解析】能量散失a3都以热能的形式散失，该能量不能再被生物同化利用，A正确；

图中的a7是第二营养级粪便中的能量，该能量并没有被第二营养级同化，因此仍然属于生产者（第一营养级）流向分解者的能量，因此第一营养级传递给分解者的能量是a4＋a7，B错误；

a3为散失的能量，最终都是以热能的形式散失，C错误；

a1是流入第一营养级的总能量（即第一营养级同化的总能量），而第二营养级同化的能量为a6，因此能量传递效率＝a6÷

a1×

100%，D错误。

3．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．流入初级消费者的能量为（A2＋B2＋C2）

D．图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减

【解析】分析题图可知，图示为某同学绘制的某生态系统的能量流动图解，其中A1、A2表示呼吸作用散失的能量；

B1、B2表示未被利用的能量；

C1、C2表示被分解者利用的能量；

D1、D2表示流向下一个营养级的能量。

生产者固定的总能量可表示为：

A1＋B1＋C1＋D1，A正确；

W1为生产者固定的太阳能，D1为第二营养级的同化量，因此由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1，B正确；

流入初级消费者的能量是D1，即A2＋B2＋C2＋D2，C错误；

图示表明能量流动的特点是单向流动，逐级递减，D正确。

1．下列有关生态系统功能的描述，错误的是

A．能量流动的关键环节是生产者的同化作用

B．能量流是单向的，物质流是循环的，信息流往往是双向的

C．一个生态系统的营养级越多，人类可利用的能量就越多

D．信息传递有利于沟通生物群落与非生物环境之间、生物与生物之间的关系，具有调节生态系统稳定性的作用

【解析】生态系统的能量流动从生产者固定的太阳能开始，A正确；

生态系统的能量流是单向的，物质流是循环的，信息流往往是双向的，B正确；

一个生态系统的营养级越多，能量消耗的越多，人类可利用的能量就越少，C错误；

信息传递有利于沟通生物群落与非生物环境之间、生物与生物之间的关系，具有调节生态系统稳定性的作用，D正确。

2．下表是对能量从植物传递到鳞翅目幼虫（植食性）的定量分析。

下列结论中不正确的是

项目

被鳞翅目幼虫吃掉的植物

鳞翅目幼虫粪便含有的能量

鳞翅目幼虫呼吸消耗的能量

用于鳞翅目幼虫生长的能量

能量（J）

419

209.5

146.6

62.9

A．从植物流入鳞翅目幼虫的能量是419J

B．食物中的能量只有约15%用于幼虫自身的生长

C．流入鳞翅目幼虫的能量一部分以热能形式散失

D．第一营养级至少需同化1047.5J的能量

【解析】从植物流入鳞翅目幼虫的能量=鳞翅目幼虫同化的能量=摄入的能量（419J）-粪便中的能量（209.5J）=209.5J，A错误；

食物中的能量只有约15%（62.9/419）用于幼虫自身的生长，B正确；

流入鳞翅目幼虫的能量一部分通过呼吸作用以热能形式散失，一部分用于鳞翅目幼虫生长，C正确；

第一营养级至少需同化的能量为209.5/20%=1047.5J，D正确。

3．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。

下列有关叙述不正确的是：

A．如果c1表示蚕传递给分解者的能量，则b1表示未被利用的能量

B．图中b表示桑树呼吸作用散失的能量

C．图中的c可表示桑树用于生长、发育、繁殖的能量

D．图中d1/d可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率

【答案】D

【解析】图中第一营养级到第二营养级的能量传递效率可以表示为d/a，D错误，故选D。

4．如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103kJ/（m2·

y）]。

下列说法错误的是

A．图中A代表的生理过程是呼吸作用

B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为17.857%

C．该生态系统中生产者固定的总能量是9.6×

104kJ/（m2·

y）

D．捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性

【解析】每一营养级的能量去向包括流向下一营养级、被分解者分解、未被利用和呼吸作用中以热能形式散失四个途径。

因此，图中A代表的是各种生物的呼吸作用，A正确。

肉食性动物从植食性动物获得的且同化的能量=（5.1+2.1+0.25+0.05-5）×

103kJ/（m2·

y）=2.5×

y），植食性动物的同化量=（2.5+4+9+0.5-2）×

y）=14×

y），即能量传递效率=2.5/14×

100%≈17.857%，B正确。

该生态系统中能量的来源有两个，即生产者固定的能量和有机物输入，生产者固定的总能量=9.6×

y）[即（70+23+3）×

y）]+流入植食性动物的能量，C错误。

食物链是以食物关系形成的联系，捕食关系的单向性决定了能量流动的单向性，D正确。

5．水稻农田生态系统中的生物有水稻、杂草、食草昆虫、食虫鸟、细菌和真菌等。

如图是生态系统的能量流动模型，下列说法不正确的是

A．图中“能量输入”的总量是生产者固定的太阳能

B．“能量散失”主要是指各营养级通过呼吸作用散失的热能

C．细菌和真菌位于该农田能量金字塔的最底层

D．图中的“营养级”包括三个，食虫鸟所含有的能量最少

【解析】本题考查生态系统的能量流动，意在考查考生的综合运用能力。

输入生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，A正确；

图中“能量散失”主要是指各营养级通过呼吸作用以热能形式散失的能量，B正确；

大多数细菌和真菌属于分解者，而能量金字塔中无分解者，C错误；

该生态系统包括三个营养级，处于第一营养级的生物为水稻、杂草，处于第二营养级的生物为食草昆虫，处于第三营养级的生物为食虫鸟，根据能量流动的特点，食虫鸟所含有的能量最少，D正确。

6．如图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），下列选项中正确的是

A．图中b=h+c+d+e+f+i

B．生产者与初级消费者之间的能量传递效率为（b/a）×

C．“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便中的能量属于c

D．缩短食物链可以提高能量传递效率

【解析】初级消费者的摄入量b=c+h=h+d+f，A错误；

生产者与初级消费者之间的能量传递效率=（c/a）×

100%，B错误；

狼粪便中的能量来自e，属于兔子的同化量（c），C正确；

缩短食物链能提高能量利用率，但不能提高能量传递效率，D错误。

7．现有两个不同类型的生态系统Ⅰ和Ⅱ，生态系统Ⅰ的生产者同化的总能量和生态系统Ⅱ的生产者同化的总能量相同，据图分析，下列相关说法正确的是

A．生态系统Ⅱ中第一营养级的生物数量比第二营养级的生物数量少，原因可能是初级消费者的个体很小

B．生态系统Ⅰ和生态系统Ⅱ中，消费者的总能量都大于生产者同化的总能量

C．生态系统Ⅰ中的各营养级之间的能量传递效率应该大于生态系统Ⅱ中的各营养级之间的能量传递效率

D．生态系统Ⅰ中的生产者同化的总能量大于消费者的总能量，但生态系统Ⅱ中则相反

【解析】分析柱状图，生态系统Ⅱ中有4个营养级，第一营养级的生物数量少于第二营养级的生物数量，原因可能是初级消费者的个体很小，A正确。

根据题图所给信息无法判断生态系统Ⅰ和Ⅱ各营养级之间的能量传递效率的大小，C错误。

在生态系统中，能量流动的特点是单向流动，逐级递减，因此在生态系统Ⅰ和Ⅱ中，消费者的总能量都小于生产者同化的总能量，B、D错误。

8．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。

下列有关叙述不正确的是

A．如果Cl表示蚕传递给分解者的能量，则b1表示未被利用的能量

D．图中的d1/d可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率

【解析】流经该生态系统的总能量为桑树通过光合作用所固定的太阳能总量，即a；

生产者桑树所固定的太阳能总量中有一部分通过生产者的呼吸作用以热能的形式散失，即图中的b，另一部分则储存在生产者体内的有机物中，用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，即图中的c；

图中d表示蚕同化的能量，a1示蚕通过呼吸作用散失的热能，如果c1表示蚕传递给分解者的能量，则b1表示未被利用的能量；

d1/d可以表示第二营养级到第三营养级的能量传递效率；

故A、B、C正确，D错误。

9．下列有关生态系统能量流动的叙述正确的是

A．生态系统能量流动的传递形式是光能

B．生态系统的能量流动是指生物体内的能量代谢过程

C．生态系统的能量流动是指能量的输入、传递、转化和散失的过程

D．生态系统中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少

【解析】生态系统能量流动的传递形式是化学能，A错误；

生态系统的能量流动是指能量在整个生态系统的输入、传递、转化和散失的过程，故B错误、C正确；

生态系统中初级消费者越多，其含有的能量越多，在能量传递效率保持不变的情况下，次级消费者获得的能量也越多，D错误。

10．如图表示某草原生态系统的能量流动图解，①~④表示相关过程的能量流动。

下列有关叙述正确的是

A．①是流入该生态系统的总能量

B．分解者获得的能量最少

C．兔子的同化量应该是②+③+④

D．③和④分别属于草和兔同化量的一部分

【解析】流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，①是兔的摄入量，A错误；

由题图无法得知分解者获得的能量的多少，也无法作出比较，B错误；

兔子的同化量应该是②+④+兔呼吸消耗的能量或①-③，C错误；

③是兔子的粪便量，属于草的同化量，④是兔子的遗体残骸，属于兔的同化量，D正确。

11．如图是某生态系统中食物网简图，图中a~g代表不同的生物。

若一种生物被下一营养级多种生物摄食，且被摄食量相等，则d每增加10kg，最多需消耗生产者

A．3250kg

B．1935.48kg

C．2750kg

D．468.75kg

【答案】B

【解析】由题意可知，生物g、生物f和生物a从生物e摄食的能量相等，生物b和生物d从生物a摄食的能量相等，由高营养级来求最多消耗低营养级能量时，传递效率按10%计算，而且生物d的能量来源有3条食物链:

e→f→d，e→a→d，e→g→a→d。

设d每增加10kg，最多需消耗生产者的能量为x，则可以推出:

（x/3）×

10%×

10%+（x/3）×

（1/2）×

10%=10kg，由此可得出x=1935．48kg。

12．非洲某草原生态系统有如图所示的食物网，请据图回答：

（1）这个食物网包括________条食物链。

图中属于第三营养级的生物有__________________，狮子和野狗的关系是____________。

（2）该生态系统除包括图示各成分外，还包括________和____________。

流入该草原生态系统的总能量为________________。

生态系统输出的能量形式是____________。

（3）这块草原的生产者固定太阳能为300万千焦/年。

按10%能量传递效率计算，设一种生物被下一个营养级各种生物平均摄食，则狮群获得的能量正好维持其种群的生存，此时野狗获得的能量是____________万千焦/年。

【答案】

（1）5蛇、野狗和狮子捕食和竞争

（2）非生物的物质和能量分解者生产者（草）所固定的太阳能热能 

（3）1

【解析】本题考查的是生态系统的结构和能量流动的相关知识。

（1）这个食物网包括5条食物链，图中属于第三营养级的生物有：

蛇、野狗和狮子，狮子和野狗都以斑马和羚羊为食，同时野狗又是狮子的食物，所以狮子和野狗的关系是竞争和捕食。

（2）生态系统的成分包括非生物的物质和能量，生产者，消费者和分解者，而在食物链和食物网当中，只有生产者和消费者，所以该生态系统除包括图示各成分外，还包括非生物的物质和能量、分解者。

流入该草原生态系统的总能量为生产者（草）所固定的太阳能，生态系统输出的能量形式是各种生物的呼吸作用以热能形式散失。

（3）由题干可知“按10%能量传递效率计算，设一种生物被下一个营养级各种生物平均摄食”，通过草→羚羊→野狗→狮子，这条食物链野狗获得的能量为：

300÷

3×

1/2×

10%=0.5;

通过草→斑马→野狗→狮子，这条食物链野狗获得的能量为：

10%=0.5，所以野狗获得的能量是0.5＋0.5=1。

13．如图所示为某食物链中各个营养级共有的能量流动情况，其中a～d代表能量值。

请回答下列问题：

（1）a、b、c的数量关系可以表示为　　　　，d代表　　　　。

（2）若图示为第一营养级的能量流动情况，则图中缺少的能量流向是　　　　，该能量流向的能量值范围为　　　　。

（3）若图示为第二营养级的能量流动情况，假设该动物的摄入量为e，为了提高该动物的食物利用率，应提高　　　　（用字母表示）的值。

如果该动物为恒温动物，在气温逐渐降低时，假设b保持不变，则b/a的值将　　　　（填“增大”“减小”或“不变”）。

（1）b=a+c　流向分解者的能量值　

（2）流向下一（第二）营养级的能量　0.1b～0.2b　

（3）b/e（或b）　减小

【解析】

（1）a、b、c分别表示呼吸作用散失的能量值，同化量，用于生长、发育和繁殖的能量值，它们之间的关系为：

b=a+c。

生态系统中生产者和非顶级消费者同化量的流动情况均为一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，一部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动，而用于自身生长、发育和繁殖等的能量又可流向下一营养级和流向分解者，而顶级消费者用于自身生长、发育和繁殖等的能量不会流向下一营养级，故图中d表示流向分解者的能量值。

（2）若第一营养级的同化量为b，则图中缺少的能量流向是流向第二营养级的能量，根据能量传递效率为10%～20%计算，第二营养级的同化量范围应为0.1b～0.2b。

（3）要提高该动物的食物利用率，需提高同化量与摄入量的比值或提高同化量的值，即提高b/e（或b）的值。

当气温逐渐降低时，恒温动物为了维持体温的恒定，势必增加呼吸散失量（a），因此，在b保持不变的情况下，b/a的值将减小。