有关能量流动的计算题的解题技巧
生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环，生物考试中一般以计算题的形式考查生态系统的能量流动这部分知识。下面就常见的一些类型进行归类，总结该类题的解题技巧。 一． 求能量传递效率
求能量传递效率=
例1. 下表是对某一水生生态系统营养级和能量流动的调查结果，其中A 、B 、C 、D 分别
表示不同的营养级，E 为分解者。pg 为生物同化作用固定能量的总量，Pn 为生物体储存的能量（Pg=Pn+R ）,R 为生物呼吸消耗的能量。请分析回答。
１. 能量流动是从A 、B 、C 、D 中的那个营养级开始的？为什么？ ２. 该生态系统中能量从第三营养级传递到第四营养级的效率是多少？ ３. 从能量输入和输出的角度看，该生态系统的总能量是否增加？为什么？
解析：（1）因为B 营养级的能量最多，储存的能量和呼吸消耗的能量也最多故B 是生产者。
（2）已知E 是分解者，按照生态系统中能量逐级递减的特点，食物链为 B → D → A → C 。从第三营养级传递到第四营养级的效率为（0.9／15.9）×100﹪=5.7﹪
（3）因为在该生态系统中，输入的总能量为生产者固定的总能量870.7，输出的总能量=13.1+501.3+0.6+79.1+191.4=785.5，870.7＞785.5。所以生态系统输入的总能量大于输出的总能量之和。
答案（1）B 因为B 营养级含能量最多，是生产者。
（2）5.7﹪
（3）增加。因为该生态系统输入的总能量大于输出的总能量之和。
下一个营养级的同化量
上一个营养级的同化量
×100％
例2 某一生态系统中，已知一只鹰增重2千克要吃10千克小鸟，小鸟增重0.25千克
要吃2千克昆虫；而昆虫增重100千克要吃1000千克绿色植物。在此食物链中鹰对绿色植物的能量利用率为( )
A 0.05﹪
B 0.5﹪
C 0.25﹪
D 0.025﹪
解析：能量传递效率在各营养级之间不一样，逐步计算。或以植物为基准，在食物链的基础上推出2.5/1000×100%=0.25%
二 求营养级的生物量
(一） 已知能量传递效率求生物量
例3在植物
昆虫
鸟 的营养结构中，若能量传递效率为10%，以鸟类同化的总量为（ ）
B
A
Y
X
D
C
X
X
X
Y Y
Y
解析：设鸟类同化的总能量为A 。则鸟通过植物 昆虫
鸟获得总能量X 需要的植物为100X ，通过植物 鸟获得的能量（A-X ）需要的植物为10（A-X ）
，则Y=100X+10（A-X ）=10A+90x,据此判断正确的图像时D
例4 如果一个人的食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假设能量传递效率为10%，那么此人每增加1kg 体重，约消耗植物 ( ) A 10kg B 28Kg C 100Kg D 280Kg
解析 根据题意我们可以写出三条食物链：①植物 人，在此食物链
中
人
增
重
0.5kg
，
需
消
耗
0.5/0.1=5kg
；
②
植
物 羊 人，在此食物链中，人增重0.25kg ，需消耗0.25÷0.1÷0.1=25kg 植物③植物 植食动物 小型肉食动物 人，在此食物链中，人增重0.25kg ，需消耗0.25÷0.1÷0.1÷0.1=250kg 植物。所以人要增重1kg 体重，共要消耗植物280kg 。
例5.在一条食物链中，如果生产者固定的全部太阳能为105kJ ，若能量传递效率10% ，那么第四营养级同化的能量为
A 10kJ B100kJ C1000kJ D10000kJ 解析：第四营养级的同化量可用公式a n =a 1q n-1
求得为100kJ.
(二)未知能量传递效率求生物量 １. 隐含在题干数据中
例6 下图是对某生态系统一年内能量流动状况的调查情况（单位：kJ ）请据图回答：
呼吸 未利用 呼吸
呼吸
未利用
未利用
（1）流经该生态系统的总能量是___________ kJ.
(2)欲使C增加3kg,至少需要A ______________kg
解析：流经该生态系统的总能量是该生态系统生产者所固定的太阳能的总量，A是生产者。其固定的总能量为97+256+63+50=466kJ。这部分能量通过生产者流向三个方向：一是每个营养级呼吸作用所消耗，一部分用于生命活动，另一部分以热能散失；二是营养级生物的遗体、残枝败叶中的能量被分解者分解而释放出来；三是被下一营养级所同化。在计算C增加3kg时应先计算 A B、 B C 的能量传递效率： A B的传递效率为63/(97+256+63+50)=13.5%; B C的传递效率为13/(18+30+13+2)=20.5%。所以欲使C 增加3kg,至少需要A为3÷13.5%÷20.5%=109kg
例7 以一头牛和300只兔进行实验，下表为实验数据：
（1）若牛和兔均摄食1t饲料干草，分别计算两种动物的体重增加量
（2）如何解释两种动物日均热量散失量的不同
（3）若市场上牛肉和兔肉价格比为1︰1.5，则养殖哪种动物的经济效益高？为什么？
解析：要计算牛和兔摄食1t饲料干草的体重增加量，必须先根据表中的实验数据求出它们的能量利用效率：牛的利用效率为 1.8/7.5×100%=24% 兔的能量利用效率为7.2/30.0×100%=24%,所以它们的体重增加量均为24%×1000=240kg. 参考答案：（2）兔的个体小，运动性强，因此单位体重散热多（兔的体表面积/体积比值大）（3）
兔的经济效益高：因为兔的体重增加快，产肉量多，有利于缩短企业生产周期，且投入和产出相等的情况下，兔肉价格高，因此经济效益高。
2 隐含在题干的叙述中
（1）已知较高营养级生物的能量求较低营养级生物的能量 ① 求最多量时，食物链按最长，传递效率按10%计算。
例8右图为某生态系统中的食物网示意图。若A 生物 种群含有总能量7.1×109kJ,则从理论上讲，D 生物种群含有的总能量最多是
A 7.1×1012
B 3.55× 1012
C 5.95× 1011
D 8.875× 1011
解析：由图可知D 为生产者，要使D 的能量最多，则必须这样分析，一是能量传递效率最低，二是食物链最长，D
贮存的总能最多的食物链是
D E C A 传递效率按10%计算。即D 生物种群含有的总能量最多为7.1×109÷10%÷10%÷10%=7.1×1012
kJ. ②求最少量时，食物链按最短、传递效率按20%计算
例9 在硅藻 小甲壳动物 小鱼 大鱼食物链中，若大鱼增重1kg ，至少需要小甲壳动物______kg 解析：据题意可知，能量传递效率应取20%，所以应为25
例10 下图表示某生态系统食物网的图解，若一种生物摄取两种下一营养级的生物，且它们被摄食的生物量相等，则猫头鹰体重增加1kg ，至少消耗A 约为 ( ) A 100kg B 312.5kg C 25kg D 15kg A
C D
B
解析：猫头鹰增重1kg 则至少需要B 、D 各为1÷20%÷2=2.5kg , 2.5kgB 至少需要A 、C 各为2.5÷20%÷2=6.25kg,2.5kgD 至少需要C 为2.5÷20%=12.5kg,则（12.5+6.25）kgC 至少需要A 为18.75÷20%=93.75kg,则A=(6.25+93.75)=100kg (2) 已知较低营养级的生物的能量求较高营养级生物的能量
C
A E
B D
猫头鹰
①求量最多时，食物链按最短，传递效率按20%计算
例11 在某湖泊生态系统的一条食物链中，若生产者通过光合作用产生了60mol 的Ｏ２，则其所固定的太阳能中，流入初级消费者体内的能量最多可达 （ ）
A 1225kJ
B 2510kJ
C 2870kJ
D 5740kJ
解析：生产者通过光合作用产生了60mol 的Ｏ２,则制造的葡萄糖是10mol ，即生产者固定的太阳能为10×2870kJ.计算流入初级消费者体内的能量最多为多少，应按传递效率最高计算，即10×2870×20%=5740kJ
②求最少量时，食物链按最长，传递效率按最低10%计算
例12 右图为某生态系统食物网简图，若E 生物种群总能量为7.1×109
KJ ，B 生物种群总能量为 2.3×108
KJ ，从理论上计算，A 贮存的总能量最少为 （ ）
A 7.1×108
KJ B 4.8×107
KJ
C 5.95×107KJ
D 2.3×107
KJ
解析：由图可知D 为生产者，要使A 获得的能量最少，则必须保证三个条件：一是能量来源途径最少；二是能量传递效率最低（按10%计算）；三是食物链要最长。故从理论上讲，与A 贮存的总能量最少相关的食物链不可能是D A ，也不可能是D →A 、D →E →C →A 同时存在，只能是D →E →C →A 。
为此，E 的能量在传递给A 的途径中，只有确保：①E 在传递给B 时用去的能量最多；E 的总能量减去传递给B 的后再传给C 时效率最低；③C 在传递给A 时效率最低，结果才能使A 获得的能量最少。所以据此计算得A 贮存的总能量最少为： （7.1×109
-2.3×108
÷10%）×10%×10%=4.8×107
KJ 三 、综合应用类
例13 某海滩黄泥螺种群现存量为2000t ，正常情况下，每年该种群最多可增加300t ，为充分利用黄泥螺资源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞黄泥螺的量
C
A E B
D
为( )
A 300t
B 1650t
C 1500t
D 不超过300t
解析：根据题意，在在正常情况下黄泥螺每年最多可增加300t，为保证不影响可持续发展，又充分利用资源，最多捕捞量应小于或等于最大增长量。
例14 某地区初级消费者和次级消费者的总能量分别为W1、W2，当下列哪种情况发生时，就可能使生态系统发生破坏？
A W1＞10W2
B W1＞5 W2
C W1＜10 W2
D W1＜ 5 W2
解析：生态系统的能量传递效率为10%20%，即一般情况下上一营养级传递到下一营养级的能量不超过自身同化量的20%，否则会影响上网的可持续发展，就会使生态系统的稳定性遭到破坏，A选项W2/W1＜1/10；B选项W2/W1＜1/5；C选项W2/W1＞1/10；D选项W2/W1＞1/5 故选D
例15 在一个生态系统中，A种群有50个个体，B种群有500个个体，C种群有5000个个体，则它们的食物链的关系是
A A
B
C D
B D
C B A
C C
D B A
D 不能确定
解析：本题初看起来选B，但题目中只提供个体的数量，没有提供个体的大小或个体拥有的能量，所以仅凭个体的数量无法判断能量的多少。故选D
生态系统中能量流动的计算方法
生态系统中能量流动的计算是近几年高考的热点，考生常因缺乏系统总结和解法归纳而容易出错。下面就相关问题解法分析如下：
一、食物链中的能量计算
1.已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物所能获得能量（或生物量）的最大值。
例1.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（）
A. 24kJ
B. 192kJ
C.96kJ
D. 960kJ
解析：据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者（第一营养级）所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第四营养级所获得能量的最大值为：24000×20%×20%×20%=192kJ。
答案：D
规律：已知较低营养级的能量（或生物量），不知道传递效率，计算较高营养级生物获得能量（或生物量）的最大值时，可按照最大传递效率20%计算，即较低营养级能量（或生物量）×(20%)n（n为食物链中由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。
2.已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值。
例2.在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（）
A. 25 kg
B. 125 kg
C. 625 kg
D. 3125 kg
解析：据题意，要计算消耗的第一营养级的生物量，应按照能量传递的最大效率20%计算。设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1÷(20%)4=625 kg。
答案：C
规律：已知能量传递途径和较高营养级生物的能量（或生物量）时，若需计算较低营养级应具有的能量（或生物量）的最小值（即至少）时，按能量传递效率的最大值20%进行计算，即较低营养级的生物量至少是较高营养级的能量（或生物量）×5n（n为食物链中，由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。
3.已知能量的传递途径和传递效率，根据要求计算相关生物的能量（或生物量）。
例3.在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molO2，若能量传递效率为10%～15%时，次级消费者获得的能量最多相当于多少mol葡萄糖？（）
A.0.04
B. 0.4
C.0.9
D.0.09
解析：结合光合作用的相关知识可知：生产者固定的能量相当于240÷6＝40mol葡萄糖；生产者的能量传递给次级消费者经过了两次传递，按最大的能量传递效率计算，次级消费者获得的能量最多相当于40×15%×15%＝0.9mol葡萄糖。
答案：C
规律：已知能量传递效率及其传递途径时，可在确定能量传递效率和传递途径的基础上，按照相应的能量传递效率和传递途径计算。
二、食物网中能量流动的计算
1.已知较高营养级从各食物链中获得的比例，未告知传递效率时的能量计算。
例4.右图食物网中，在能量传递效率为10%～20%时，假设每个营养级的生物从前一营养级的不同生物处获得的能量相等。则人的体重每增加1 kg，至少需要消耗水
藻kg。
解析：由题意知：人从大鱼和小鱼处获得的能量是相等的，小鱼从虾和水藻处获得的能量是相等的，而且，题中“至少”需要多少，应按能量传递的最大效率计算。计算方法如下：
在“小鱼→大鱼→人”的传递途径中，大鱼的生物量至少为0.5÷20%＝2.5 kg，小鱼的生物量至少为2.5÷20%＝12.5 kg；在“小鱼→人”的传递途径中，小鱼的生物量至少是0.5÷20%＝2.5 kg。因此，小鱼的生物量总量至少为12.5+2.5=15 kg。
同理：在“水藻→水蚤→虾→小鱼”的传递过程中，水藻的生物量至少是15÷2÷20%÷20%÷20%＝937.5 kg；在“水藻→小鱼”的传递过程中，水藻的生物量至少是15÷2÷20%＝37.5 kg。因此，水藻的生物量总量至少为937.5+37.5=975 kg。
答案：975
规律：对于食物网中能量流动的计算，先应根据题意写出相应的食物链并确定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。
2.已知较高营养级从各食物链中获得的比例，在特定传递效率时的计算。
例5.若人的食物1/2来自植物，1/4来自小型食肉动物，1/4来自羊肉，若各营养级之间的能量传递效率为10%时，人增重1 kg需要消耗的植物为＿＿kg。
解析：根据题意可画出食物网（右图），从题目要求可以判断能量的传递效率为10%，根据人增重从不同途径获得能量的比例可计算如下：
植物→人：0.5÷10%＝5 kg；
植物→羊→人：0.5÷10%÷10%＝50 kg；
植物→羊→小型肉食动物→人：0.5÷10%÷10%÷10%＝500 kg；
因此：人增重1 kg共消耗植物5+50+500=555 kg。
答案：555
规律：对于食物网中能量流动的计算，先应根据题意写出相应的食物网，根据特定的传递效率，按照从不同食物链获得的比例分别计算，再将各条食物链中的值相加即可。
三、已知各营养级的能量（或生物量），计算特定营养级间能量的传递效率
例6.在某生态系统中，1只2 kg的鹰要吃10 kg的小鸟，0.25 kg的小鸟要吃2 kg的昆虫，而100 kg的昆虫要吃1000 kg的绿色植物。若各营养级生物所摄入的食物全转化成能量的话，那么，绿色植物到鹰的能量传递效率为（）
A. 0.05%
B. 0.5%
C. 0.25%
D. 0.025%
解析：根据题意，可根据能量传递效率的概念计算出各营养级之间的能量传递效率，再计算出绿色植物转化为鹰的食物链中各营养级的生物量。即：10 kg的小鸟需要昆虫的生物量=10÷（0.25÷2）=80 kg；80 kg的昆虫需要绿色植物的生物量=80÷（100÷1000）=800 kg。
因此，从绿色植物→昆虫→小鸟→鹰的生物量依次为800 kg→80 kg→10 kg→2 kg，则鹰转化绿色植物的百分比为2/800×100%=0.25%。
答案：C
规律：要计算能量传递效率，可先根据各营养级的生物量计算出各营养级的传递效率，并推算出不同营养级的生物量，最后
计算出所需计算转化效率的较高营养
级（本
题中
的鹰）
的生
物量
（或能量）占较低营养级（本题中的
植物）的比例即可。
四、巩固练习
1.某人捕得一条重2 kg的杂食海鱼，若此鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，则该鱼至少需要海洋植物＿＿kg。
2.在浮游植物→浮游动物→鱼这条食物链中，如果鱼要增加1000 kg，那么，至少需要浮游动物和浮游植物分别是（）
A.10000 kg和50000 kg
B.5000 kg和25000 kg
C.50000 kg和50000 kg
D.10000 kg和10000 kg
3.某个生态系统中，生产者和次级消费者的总能量分别是E1和E3，在下列几种情况中，可能导致生态平衡被破坏的是
A. E1＞100E3
B. E1＜100E3
C. E1＜25E3
D. E1＞25E3
4.有一食物网如右图所示。假如猫头鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加20g体重，最多消耗植物＿＿克。
5.右图为美国生态学家林德曼于1942年对一个天然湖泊──赛达伯格湖的能量流动进行测量时所得结果。请据图中相关数据，则第二营养级向第三营养级的能量传递效率是＿＿＿。
6.下图所示的食物网中，C生物同化的总能量为a，其中A生物直接供给C生物的比例为x，则按最低的能量传递效率计算，需要A生物的总能量（y）与x的函数关系式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
五、巩固练习答案与解析
1.80 kg 解析：由题意可知，这条鱼的食物来源于三条食物链，即：植物→杂食鱼；植物→草食鱼类→杂食鱼；植物→草食鱼类→小型肉食鱼类→杂食鱼，由较高营养级的生物量求其对较低营养级的需要量时，应按能量传递效率20%计算。通过三条食物链消耗植物分别是5 kg、1
2.5 kg和62.5 kg，因此，消耗植物的最少量是5＋12.5＋62.5＝80 kg。
2.B 解析：较高营养级获得参量一定时，能量传递效率越大，则所需较低营养级生物量越少，应按20%的能量传递效率计算。所以需要浮游动物的生物量为1000÷20%=5000 kg，所需浮游植物为1000÷20%÷20%=25000 kg。
3.D 解析：生态系统的能量传递效率为10%～20%，当生产者的能量小于次级消费者能量的25倍，则说明该生态系统中，在生产者、初级消费者和次级消费者之间的能量流动
效率已经高于20%，此时，次级消费者对于初级消费者的捕食强度会加大，可能使生态系统的稳定性受到破坏，影响生生态系统的可持续性发展，导致生态平衡破坏。
4.5600 解析：该食物网中有三条食物链，最高营养级为鹰。据题意，应按最低能量传递效率（10%）计算，可得到三条链消耗的植物分别为800g、800g、4000g，共消耗植物5600克。
5.20.06% 解析：能量传递效率为下一个营养级所获得的能量占上一个营养级获得能量的比例。则：第二营养级向第三营养级的传递效率为：12.6÷62.8×100%＝20.06%。
6.y＝100a－90ax 解析：C从A直接获得的比例为x，则直接获得能量为ax，需要消耗A的能量为10ax；通过B获得的比例为（1－x），则获得能量为（1－x）a，需要消耗A的能量为100（1－x）a。因此，消耗A的总能量为：10ax＋100（1－x）a＝100a－90ax，可得函数关系式：y＝100a－90ax。
生态系统能量流动过程分析 1．下面为能量流经某生态系统第二营养级的示意图[单位：J/(cm2·a)]，据图分析，有关说法正确的是( ) A．该生态系统第一营养级同化的能量至少为400 B．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100 C．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20% D．该生态系统第三营养级同化的能量是15 2．如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 3．如图为草原生态系统的能量流动图解模型，A、B、C分别表示流入各营养级的能量，D、E、F分别表示各营养级生物用于生长、发育、繁殖的能量，G、H、I分别表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量，J、K、L分别表示流入分解者的能量。下列说法中正确的是( ) A．图中A＝D、B＝E、C＝F B．K中能量包括兔子尸体及狼粪便中的能量 C．食物链中能量最少的是分解者所处的营养级 D．第一营养级与第二营养级间的能量传递效率是E/D 4．(2015·茂名模拟)下列对人工鱼塘生态系统的分析，合理的是( ) A．消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能B．生态系统中能量流动不是逐级递减的 C．调查该生态系统中某鱼类密度常用的方法是样方法D．该生态系统的功能只有物质循环和能量流动 5．如图为某人工松林18年间能量流动情况的调查统计(单 位略)，有关说法正确的是( ) A．“能量Q”是指生产者固定的太阳能总量 B．无需人工能量投入该松林就可维持其稳定性 C．18年间该松林中分解者获取总能量是285×1010 D．动物的存在加快了人工松林的物质循环 6．下表是某营养级昆虫摄食植物后能量流动的情况，下 列说法不正确的是( ) 项目昆虫摄食量昆虫粪便量昆虫呼吸消耗量昆虫生长的能量 能量(kJ) 410 210 130 70 A. B．昆虫同化的能量中约有35%用于其生长、发育和繁殖 C．昆虫的后一个营养级能够获得的能量最多为14 kJ D．昆虫的前一营养级的能量至少为1 000 kJ
解读生态系统中能量流动的计算 生态系统中的能量流动是高考中的一个重要考点，计算题是考查本内容的一类重要题型。下面对此类计算归类分析如下： 1．已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物能够从较低营养级生物获得能量（或生物量）的最大值 例1. 若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第三和第四营养级所获得的能量最多是（） A.540kJ 和81kJ B. 3600kJ 和960kJ C. 240kJ 和24kJ D. 960kJ 和192kJ 【解析】据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者（第一营养级）所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第三和第四营养级所能获得的最大能量分别是： 24000X 20%< 20痂 24000X 20%< 20%< 20% 即960kJ 和192kJ。 【答案】D 【小结】在未知能量传递效率时，按能量传递
效率为20%进行计算，所得数值为较高营养级从较低营养级获取的最多能量。在 此基础上，可演变为另外一种题型，即“已知较低营养级具有的能量（或生物量）及其能量传递效率时，求较高营养级从较低营养级获得的最多能量（或生物量）”，此时，依据给定的能量传递效率计算即可。 变式1:在能量金字塔中，若生产者在固定能量时产生240molO2,在能量传递效率为10?15%!寸，三级消费者可以获得的最大能量相当于ol葡萄糖（______________ ） A.0.04 B. 0.4 C. 0.9 D.0.09 2.已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值 例2.某人捕得一条重2 kg的杂食海鱼，若此鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，则该鱼至少需要海洋植物多少kg ? 【解析】由题意可知，这条鱼的食物来源于三条食物链，即：植物f杂食鱼；植物f草食鱼类T杂食鱼；植物f草食鱼类f小型肉食鱼类f杂食鱼，由较高营养级的生物量求其对较低营养级的需要量时，
1. )。 A.①③B．②③C．②④D．①④ 解析由表中数据可推知，戊为第一营养级，乙、丙为第二营养级，甲为第三营养级，丁为第四营养级。③中表示的两种生物间为捕食关系，而乙和丙的关系为竞争，所以③与表中数据不相符合。本题易错之处是将乙和丙当作两个营养级，因为二者之间的能量数值不符合两个营养级之间能量传递效率的特点，所以乙和丙不是两个营养级。 答案 A 错因分析不会根据题目中提供的相关信息判断某种生物在食物链中的位置。常见的信息有：有机物总量、能量多少、富营养化积累的有毒物质多少等。 2．(2013·广东理综，5)如图所示某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是()。 A．鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量B．土著鱼在与鲈鱼的 竞争中处于劣势 C．浮游动物总量锐减后再急升D．浮游植物总量急升后再锐减 解析由于鲈鱼处在土著鱼的下一个营养级，而能量在食物链中 的传递是逐级递减的，所以鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量， A项正确；鲈鱼和土著鱼为捕食关系，不存在竞争，B项错误； 鲈鱼引入会导致土著鱼先减少后增加，间接导致浮游动物先增加后减少，C项错误；通过上面的分析可知浮游植物的变化为先减少后增加，D项错误。 答案 A 3．(2013·江苏生物，26)在江苏某地进行稻田养鱼的实验研究。6月5日在一定面积的实验小区插秧后放养300条小鲫鱼(杂食性)，稻田水深8～10 cm。对照小区不放鱼，其他条件相同。所有处理设置3次重复，实验持续2个月，期间检测浮游植物生物量(干重)。请回答下列问题： (1)每个处理设置3次重复，其主要目的是______________________________。 (2)实验的第一个月期间，检测发现实验组浮游植物生物量显著高于对照组，原因分析如下：放鱼 对浮游植物的不利之处是鱼的取食作用；有利之处是鱼粪便为浮游植物提供营养物质，以及鱼会大量捕食________从而减弱其对浮游植物的捕食作用。在此期间，有利因素占据优势。 (3)实验的第二个月期间，所有小区的浮游植物生物量均显著下降，主要原因是此时生长旺盛的水 稻与浮游植物之间具有________关系。 (4)放养鱼增加了该生态系统中________的复杂性，从而增加了该生态系统中________的速率。 (5)除了上述因素之外，对该实验研究影响最大的不定因素是________(填序号)。 ①鸟②土壤质地③光照④水体肥力⑤稻田杂草 解析本题通过生态系统的结构和功能及其应用等知识考查分析能力、实验设计和评价能力。(1)生物实验原则之一是可重复性原则，所以每个处理设臵一般至少需要重复3次，尽可能排除无关变量的影响，增加实验的准确性。(2)该生态系统中，三种生物可构成浮游植物→浮游动物→小鲫
生态系统的结构与能量流动 测试题（附解析） 一、选择题 1．下列关于生态系统结构的叙述，正确的是( ) A．绿色植物是生态系统中唯一的生产者，所以它是生态系统的基石 B．消费者的存在可以加快生态系统的物质循环 C．分解者是生态系统中唯一能把有机物分解成无机物的成分 D．生态系统结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者 解析：选B 生产者是生态系统的基石，除了绿色植物，还有化能合成细菌、光合细菌等自养型生物；消费者通过自身新陈代谢将有机物转化为无机物，这些无机物又可以被生产者利用，所以加快了生态系统的物质循环；分解者、消费者、生产者都可以将有机物分解成无机物；生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链、食物网。 2．下列关于生态系统中分解者的叙述，正确的是( ) A．营腐生生活的细菌不一定是分解者，而有可能是生产者或消费者 B．分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物，可以供绿色植物再利用 C．分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物同化作用再利用 D．分解者一定都是微生物，微生物不一定都是分解者 解析：选B 营腐生生活的细菌一定属于分解者；分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物，可以供绿色植物利用，但是释放出来的能量，只能供给分解者自身生命活动需要和散失；分解者不一定都是微生物，如营腐生生活的蜣螂、秃鹫也是分解者。 3．(2019·武汉模拟)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．在农田中除草、捉虫可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 解析：选C 在生态系统中，生产者固定的能量是光能(光合作用)或化学能(化能合成作用)；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；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；在农田中除草、捉虫可调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 4．为提高农业产量，农民采取了如下手段：①人工除草；②使用农药消灭害虫；③温室种植时，适当降低夜间温度；④对农作物施肥。某同学根据能量流动的特点进行分析，其中叙述正确的是( )
能量流动的计算方法归纳 能量流动的计算专题 (1)计算某种群数量时，公式为N:[a]=[b]:[c]其中a表示第一次捕获并标记个 体数量，b表示第二次捕获数量，c表示在第二次捕获个体中被标记个体的数量。 (2)已知第一营养级(生产者)生物的量，求最高营养级生物的最多量时，食物 链按最短、传递效率按20%计算;求最高营养级生物的最少量时，食物链按最长、 传递效率按10%计算。 (3)已知最高营养级生物的量，求消耗生产者(第一营养级)的最多量时，食物 链按最长、传递效率按10%计算;求消耗生产者(第一营养级)的最少量时，食物链 按最短、传递效率按20%计算。 例1((2006上海)下图食物网中的猫头鹰体重每增加20g，至少需要消耗植物( ) A(200g B(250g C(500g D(1000g 解析:该题有2条食物链～但因计算的是猫头鹰和植物的关系～则可当作“1 条”链来看,“至少”提示应按20%的传递效率计算～所以有20g?20%?20%=500g。 答案:C 例2(在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子，2/5来自 于鼠，1/5来自于蛇，那么猫头鹰增加20g体重，最少需要消费植物( ) A(600g B(900g C(1600g D(5600g
解析:通过食物链,植物?兔子?猫头鹰,～猫头鹰增重20g×2/5=8g～最少需要消费植物的量为8g?20%?20%=200g,通过食物链,植物?鼠?猫头鹰,～猫头鹰增重 20g×2/5=8g～最少需要消费植物的量为8g?20%?20%=200g,通过食物链,植物?鼠?蛇?猫头鹰,～猫头鹰增重20g×1/5=4g～最少需要消费植物的量为 4g?20%?20%?20%=500g。所以合计需要消费植物200g+200g+500g=900g。 例3.在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子，2/5来自于鼠，1/5来自于蛇，那么猫头鹰增加20克体重，最少需要消耗植物: 植物? ? 兔 ? 猫头鹰 鼠?? 蛇? A、600g B、900g C 、1600g D、5600g 解题思路:通过食物链(植物?兔子?猫头鹰)，猫头鹰增重20g×2/5=8g，最少需要消费植物的量为8g?20%?20%=200g;通过食物链(植物?鼠?猫头鹰)，猫头鹰增重20g×2/5=8g，最少需要消费植物的量为8g?20%?20%=200g;通过食物链(植物?鼠?蛇?猫头鹰)，猫头鹰增重20g×1/5=4g，最少需要消费植物的量为 4g?20%?20%?20%=500g。所以合计需要消费植物的量为200g+200g+500g=900g。 参考答案:B。 易错警示:该题需要清楚:当生产者消耗最多时，则传递效率是10%，食物链需要按最长的计算;当生产者消耗最少时，则传递效率是20%，食物链需要按最短的计算。而本题则是猫头鹰增加20克体重，最少需要消耗植物的量，应该根据传递效率是20%的计算，而不需要考虑食物链的长短，因为每一条食物链都需要考虑。如果不能理清最多和最少的关系，就容易出错。
一、食物链中的能量计算 1.已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物所能获得能量（或生物量）的最大值。 例1.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（） A. 24kJ B. 192kJ C.96kJ D. 960kJ 解析：据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者（第一营养级）所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第四营养级所获得能量的最大值为：24000×20%×20%×20%=192kJ。 答案：D 规律：已知较低营养级的能量（或生物量），不知道传递效率，计算较高营养级生物获得能量（或生物量）的最大值时，可按照最大传递效率20%计算，即较低营养级能量（或生物量）×(20%)n（n为食物链中由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 2.已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值。 例2.在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（） A. 25 kg B. 125 kg C. 625 kg D. 3125 kg 解析：据题意，要计算消耗的第一营养级的生物量，应按照能量传递的最大效率20%计算。设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1÷(20%)4=625 kg。 答案：C 规律：已知能量传递途径和较高营养级生物的能量（或生物量）时，若需计算较低营养级应具有的能量（或生物量）的最小值（即至少）时，按能量传递效率的最大值20%进行计算，即较低营养级的生物量至少是较高营养级的能量（或生物量）×5n（n为食物链中，由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。
一、选择题 1.盲目扩大池塘中某种鱼的养殖数量，常常会引起高投入低产出现象．下列相关叙述正确的是（） A. 种群密度过大，导致生存斗争加剧，鱼生长速率下降 B. 增加食物投放、供应空气不会改变池塘鱼的环境容纳量 C. 池塘中尽可能放养单一鱼种，有利于提高经济效益 D. 当池塘中某鱼种群数量达到环境容纳量时鱼生长速率最快 2.下图表示甲、乙两个特定生态系统的能量金字塔，有关解释正确的是( ) A. 一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多 B. 能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减 C. 各级消费者同化量中都有一小部分能量通过粪便流给了分解者 D. 若土壤中含相同浓度的DDT，则甲中的人比乙中的人体内DDT低 3．在下列食物链中，假设初级消费者从生产者获得的能量数值相等，哪一条食物链提供给猫头鹰的能量最多（） A．绿色植物→蚱蜢→蜘蛛→蜥蜴→蛇→猫头鹰 B．绿色植物→蚱蜢→青蛙→蛇→猫头鹰 C．绿色植物→鼠→蛇→猫头鹰 D．绿色植物→鼠→猫头鹰4.下列有关生态系统能量流动的叙述中，错误的是 A.能量流动是单向的不可逆转的 B.能量流动指生态系统中能量的输入、传递、转化、散失过程 C.初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少 D.营养级越多，散失的能量越多 5.研究生态系统的能量流动，可以参考下图所示的模型。下列有关叙述错误的是 A. 模型中的“能量散失”主要指呼吸作用散失的能量 B. 研究生态系统中的能量流动，一般在群体水平上 C. 模型中的“能量输入”就是指捕食者捕食的能量 D. 研究流经某一种群的能量时,要考虑到能量被利用和未被利用等方面 6.某生态系统中存在如图所示的食物网，如将C的食物比例由A：B=1：1调整为2：1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的（） 倍倍倍倍 7.如图为某一生态系统中的食物网示意图，若种群E含有的总能量为×109kJ，种群B含有的总能量为×108kJ，则从理论上讲，种群A至少可获得的能量为（） A．×108kJ B．×107kJ C．×107kJ D．×108kJ 8.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．35 Kg C．155 Kg D．1100 Kg
一、对能量流动相关计算以及应用 1.能量流动的相关计算 首先确定食物链，理清营养级上差别。其次能量传递效率为10%—20%，据题干中“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，确定使用10%或20%。 ②.已知D营养级的能量为M，则至少需要A营养级的能量是 中，确定生物变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则： ①.食物链越短，最高营养级获得的能量越多。 ②.生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少； 例如：已知D营养级的能量为M,计算至少需要A营养级的能量，应取最短食物链A→D，并以20%的效率进行传递，即A ×20% =M 或者是A =M ÷ 20% ;计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链A→B→C→D，并以10%的效率进行传递，即A ×10% ×10% ×10% =M 或者是： A = M ÷（10% ）3。 （3）在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。 例如：
吃草籽鸟 禾谷类→虫→食虫鸟→鹰 兔 若鹰的食物1/3来自食虫鸟，1/3来自吃草子鸟，1/3来自兔，则鹰的能量每增加3千焦，最少消耗禾谷类多少千焦解析：若鹰体内增加3千焦的能量，鹰的食物1/3来自食虫鸟，1/3来自吃草籽鸟，1/3来自兔，则相关食物链有：禾谷类→虫→食虫鸟→鹰，鹰从禾谷类获得的能量为A×20% ×20% ×20% =1或者=1÷20%÷20%÷20%=125千焦；禾谷类→吃草籽鸟→鹰，鹰从禾谷类获得的能量为B×20% ×20% =1或者=1÷20%÷20%=25千焦；禾谷类→兔→鹰，鹰从禾 谷类获得的能量为C×20% ×20% =1或者=1÷20%÷20%=25千焦。因此理论上讲最少需要A+B+C=125+25+25=175（千焦）的禾谷类。 2.利用能量流动的特点确定食物链 （1）根据能量传递的特点，能量含量越高，营养级别越低。（2）根据能量传递效率10%—20%，可以确定相邻两个营养级能量差别在5倍左右，若能量相差不多，则应列为同一营养级，如据下图1四种生物所同化的有机物的量的比例，可确定其营养结构如图2所示。 乙 甲丁 丙 图1 图2
有关能量流动的计算题的解题技巧 生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环，生物考试中一般以计算题的形式考查生态系统的能量流动这部分知识。下面就常见的一些类型进行归类，总结该类题的解题技巧。 一． 求能量传递效率 求能量传递效率= 例1. 下表是对某一水生生态系统营养级和能量流动的调查结果，其中A 、B 、C 、D 分别 表示不同的营养级，E 为分解者。pg 为生物同化作用固定能量的总量，Pn 为生物体储存的能量（Pg=Pn+R ）,R 为生物呼吸消耗的能量。请分析回答。 １. 能量流动是从A 、B 、C 、D 中的那个营养级开始的？为什么？ ２. 该生态系统中能量从第三营养级传递到第四营养级的效率是多少？ ３. 从能量输入和输出的角度看，该生态系统的总能量是否增加？为什么？ 解析：（1）因为B 营养级的能量最多，储存的能量和呼吸消耗的能量也最多故B 是生产者。 （2）已知E 是分解者，按照生态系统中能量逐级递减的特点，食物链为B → D → A → C 。从第三营养级传递到第四营养级的效率为（0.9／15.9）×100﹪=5.7﹪ （3）因为在该生态系统中，输入的总能量为生产者固定的总能量870.7，输出的总能量=13.1+501.3+0.6+79.1+191.4=785.5，870.7＞785.5。所以生态系统输入的总能量大于输出的总能量之和。 答案（1）B 因为B 营养级含能量最多，是生产者。 （2）5.7﹪ （3）增加。因为该生态系统输入的总能量大于输出的总能量之和。 下一个营养级的同化量 上一个营养级的同化量 ×100％
例2 某一生态系统中，已知一只鹰增重2千克要吃10千克小鸟，小鸟增重0.25千克要 吃2千克昆虫；而昆虫增重100千克要吃1000千克绿色植物。在此食物链中鹰对绿色植物的能量利用率为( ) A 0.05﹪ B 0.5﹪ C 0.25﹪ D 0.025﹪ 解析：能量传递效率在各营养级之间不一样，逐步计算。或以植物为基准，在食物链的基础上推出2.5/1000×100%=0.25% 二 求营养级的生物量 (一） 已知能量传递效率求生物量 例3在植物 昆虫 鸟 的营养结构中，若能量传递效率为10%，以鸟类同化的总量为（ ） B A Y X D C X X X Y Y Y
知识点一能量流动的过程 1．如图是某个农业生态系统的结构模式图，该图中能表示生态系统能量流动的箭头的是 () A．①③B．②③⑤C．①③④D．②⑤ 答案 C 解析农作物的能量可传给人、鸡、猪、牛，而鸡、猪、牛的能量也可传给人；但人和鸡、猪、牛的能量不能传给农作物，这是由食物链的方向决定的。 2．在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级羊同化的能量去向，不应包括下列选项中的() A．羊的呼吸消耗量B．羊的粪便量 C．羊的生长量D．部分死亡羊的重量 答案 B 解析生产者所固定的能量被第二营养级摄入后，一部分被第二营养级的生物同化，用于生长、发育和繁殖及通过呼吸作用消耗，还有一部分未被同化，通过粪便等排出体外。 因此羊的粪便量不是被羊同化的能量去向。 3．如图表示某草原生态系统中的能量流动图解，①～④表示相关过程的能量数值。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．图中②/①的值代表草→兔的能量传递效率 D．③和④分别属于草和兔同化量的一部分 答案 D 解析流入该生态系统的总能量应该是草同化的总能量，①代表的是兔同化的总能量； 能量流动的特点是单向流动、逐级递减的，所以食物链中营养级级别最高的狐获得的能量最少；图中②代表的是狐同化的总能量，则②/①的值代表兔→狐的能量传递效率； 兔粪便中的能量并不是兔同化量的一部分，而是草同化量的一部分，兔遗体、残骸中的
能量属于兔同化量的一部分。 知识点二能量流动的特点及相关计算 4．在一个生态系统中，已知初级消费者与次级消费者的个体数分别为N1、N2，个体平均重量分别为M1、M2，则下列关系式正确的是() A．N1·M1＞N2·M2B．N1·M1＜N2·M2 C．N1·M1＝N2·M2D．N1·M1≥N2·M2 答案 A 解析能量流动是逐级递减的，一般生物量可以代表能量值，所以N1·M1＞N2·M2。5．以下表示动物利用食物的过程，下列分析正确的是() A．恒温动物的④/③值一般高于变温动物 B．哺乳动物的③/①值一般为10%～20% C．提高圈养动物生长量一般需提高③/②值 D．食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物 答案 C 解析恒温动物相对于变温动物来说，代谢强，所以呼吸代谢消耗量相对多，有机物积累少，④/③值一般低于变温动物；相邻两个营养级的能量传递效率是10%～20%，哺乳动物与其上一个营养级(食物)之间的传递效率表示为③/(①＋未获取量)；提高圈养动物的生长量应该提高③/②值，这样才能促使有机物积累；食肉哺乳动物与食草哺乳动物的③/②值无法比较。 6．下列关于生态系统的能量流动的叙述中，不正确的是() A．能量流动是单向的、不循环的 B．食物链越短，可供最高营养级消费者获得的能量越多 C．初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少 D．营养级越多，散失的能量越多 答案 C 解析次级消费者获得的能量为初级消费者总能量的10%～20%。初级消费者越多，向下可传递的能量也就越多，因此次级消费者获得的能量也越多。 知识点三研究能量流动的实践意义 7. 2009年我国各地粮食蔬菜价格不断攀升，导致肉、蛋类食物价格不断上涨，并且后者价 格一直远高于前者价格。从生态学观点来看，这主要是因为() A．动物饲养麻烦、投资大 B．动物性食品营养价值高
生态系统中能量流动的计算方法 生态系统中能量流动的计算是近几年高考的热点，考生常因缺乏系统总结和解法归纳而容易出错。下面就相关问题解法分析如下： 一、食物链中的能量计算 1.已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物所能获得能量（或生物量）的最大值。 例1.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（） A. 24kJ B.192kJ C.96kJ D. 960kJ 分析：据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者（第一营养级）所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第四营养级所获得能量的最大值为：24000×20%×20%×20%=192kJ。答案：B 规律：已知较低营养级的能量（或生物量），不知道传递效率，计算较高营养级生物获得能量（或生物量）的最大值时，可按照最大传递效率20%计算，即较低营养级能量（或生物量）×(20%)n（n为食物链中由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 2.已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值。 例2.在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（） A. 25 kg B. 125 kg C. 625 kg D. 3125 kg 分析：据题意，要计算消耗的第一营养级的生物量，应按照能量传递的最大效率20%计算。设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1÷(20%)4=625 kg。答案：C 规律：已知能量传递途径和较高营养级生物的能量（或生物量）时，若需计算较低营养级应具有的能量（或生物量）的最小值（即至少）时，按能量传递效率的最大值20%进行计算，即较低营养级的生物量至少是较高营养级的能量（或生物量）×5n（n为食物链中，由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 3.已知能量的传递途径和传递效率，根据要求计算相关生物的能量（或生物量）。 例3.在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molO2，若能量传递效率为10%～15%时，次级消费者获得的能量最多相当于多少mol葡萄糖？（） A.0.04 B.0.4 C.0.9 D.0.09 分析：结合光合作用的相关知识可知：生产者固定的能量相当于240÷6＝40mol葡萄糖；生产者的能量传递给次级消费者经过了两次传递，按最大的能量传递效率计算，次级消费者获得的能量最多相当于40×15%×15%＝0.9mol葡萄糖。答案：C 规律：已知能量传递效率及其传递途径时，可在确定能量传递效率和传递途径的基础上，按照相应的能量传递效率和传递途径计算。 二、食物网中能量流动的计算 1.已知较高营养级从各食物链中获得的比例，未告知传递效率时的能量计算。 例4.右图食物网中，在能量传递效率为10%～20% 时，假设每个营养级的生物从前一营养级的不同生物 处获得的能量相等。则人的体重每增加1 kg，至少需 要消耗水藻 kg。
1．在某牧场生态系统（假设食物链为：草→羊→狼）能量流动过程中，羊摄入体内的能量为a，羊粪便中的能量为28%a，呼吸作用散失的能量为46%a，下列说法不正确的是A．羊同化的能量为72%a B．贮存在羊体内的能量为26%a C．羊流向分解者的能量为28% D．若草固定太阳能为X，则从草到羊的传递效率为（18a）/（25x） 【答案】C 能为X，则从草到羊的传递效率=（72%a-X）×100%=（18a）/（25X），D正确。 2．如图为某生态系统中能量的输入、传递和散失过程示意图，请回答： （1）流经此生态系统的总能量是______________kJ。 （2）从A到B的能量传递效率为_______________。 （3）如图表示生态系统中能量流经第二营养级的示意图， ①图中A表示_____________________________能量。 ②从图中可以总结出能量流动的特点是______________ ,_____________。
③生态系统的功能除了能量流动之外，还包括______________________和 ____________________。 ④人类对生态系统的能量流动进行调查研究，其意义是_________________。 【答案】（1）1 250 （2）16% （3）①初级消费者同化的 ②单向流动逐级递减 ③物质循环信息传递 ④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 （3）①图中A表示初级消费者同化的能量，B表示用于生长发育和繁殖的能量。 ②由于每一营养级同化的能量，都有一部分用于自身呼吸消耗，一部分流向分解者，流 向下一营养级的能量就会很少，并且能量只能沿着食物链和食物网进行流动，所以能量流动特点是单向流动，逐级递减。 ③生态系统的功能包括能量流动，物质循环和信息传递三大功能。所以除了能量流动之 外，还包括物质循环、信息传递。 ④人类对生态系统的能量流动进行调查研究，其意义是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。 1．当试题中涉及营养级的能量来源与去路（以初级消费者为例）时，需要明确几个等量关系：
生态系统的结构和能量流动练习题 一．单选题 1．地球上最大的生态系统是（） A．草原生态系统 B．森林生态系统 C．海洋生态系统 D．生物圈 2.森林中一棵树死了，倒在地上，苔藓、藻类、蘑菇、白蚁、蠕虫、蜘蛛和老鼠均以这棵朽木为生。它们共同构成了一个（） A.种群 B.群落 C.生态系统 D.生物圈 3．能量流经生态系统的各个营养级的特点是（） A．逐级递增，单向流动 B．逐级递减，单向流动 C．逐级递增，循环流动 D．逐级递减，循环流动 4.根据生态学原理，要使能量流经食物链时消耗最少，人们应采取哪一种食物结构（） A、以禽类、蛋类为主 B、以淡水养殖的鱼虾为主 C、以谷物和植物蛋白为主 D、以猪肉等家畜的肉类为主 5、“一山不能存二虎”这一谚语，用生态观点可以理解为（） A、虎所需要的生活空间很大 B、身体强壮的虎以身体弱小的虎为食 C、虎性情孤独，不群居 D、营养级越高的生物，能得到的能量越少，个体数量也就减少 6．从能量流动的角度看，一条食物链的营养级一般不超过5个，其原因是（）A．能量流动是单向的，不循环的 B．能量流动是逐级递减的 C．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D．没有第六营养级的凶猛动物 7．稻田里农民拔出杂草，鱼塘中人们不断清除肉食性的“黑鱼”，用生态学的观点看，这样就是为了（） A．保持生态平衡 B．保持生物群落的单一性 C．调整能量在生态系统中流动的方向 D．使物质能够尽快地循环流动 8、在一个生态系统中，已知初级消费者与次级消费者的个体数分别为N 1、N 2 ， 个体平均重量分别为M 1、M 2 ，则下列4项中正确的是（）。 A、N 1·M 1 ＞N 2 ·M 2 B、N 1 ·M 1 ＝N 2 ·M 2 C、N 1·M 1 ＜N 2 ·M 2 D、N 1 ·M 1 ≥N 2 ·M 2 9、人们常用能量金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系（） A.能量与营养级 B.能量与个体大小 C.能量与个体数量 D.能量与生物代谢类型 10、倒置的生物种群数量金字塔适于描述（）。 A、放牧牛羊的草原 B、放养家鱼的池塘 C、松毛虫成灾的松树 D、鼠害泛滥的草地 11．假设一个生态系统的总能量为l00％，按最高传递效率计算，第三和第四营养级的消费者所获得能量分别为（） A．0．8％和 0．8％ B．4％和 0．8％ C．4％和 4％D．20％和 4％
1.调查某生态系统两个营养级的能量流动关系如图所示(字母代表 能量数值)，若传递效率是15%，下列关系正确的是( ) A． C＝0.15B B． C＝0.15D C． C＝0.15(A＋B＋D＋E) D． B＝A＋D＋E 2.如图为生态系统中能量流动部分示意图，a、b、c、d、e各代表 一定的能量值，下列各项中不正确的是( ) ①第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为[c＋d/b]×100%②图中d包含了次级消费者粪便中的能量③在人工饲养的高密度鱼塘中生产者固定的能量肯定大于初级消费者固定的能量④在食物链中各营养级获得能量的方式及能量的用途完全相同 A．①②③④ B．①②③ C．①④ D．②③ 3.下图为生态系统中能量流动的部分示意图， ①②③④⑤各代表一定的能量值，下列各项中正确 的是( ) A．在人工饲养的高密度鱼塘中⑤肯定大于① B．④中包含了次级消费者粪便中的能量 C．在食物链中各营养级获得能量的方式及能量的 用途完全相同 D．第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为(②/①)×100% 4.图中甲、乙、丙分别代表热带雨林生态系统中的三大功能类群。下列说法正确的是( ) A．丙处于两个营养级，是杂食性动物 B．图中表示出了两条食物链 C．图中的箭头可以表示物质和能量的传递方向 D．乙→丙的能量传递效率为10%～20% 5.图1为某草原生态系统食物网，图2为某特殊环境中的食物网。请据图判断下列说法中正确 A．图1中属于次级消费者的是食草鸟、蜘蛛、蟾蜍、猫头鹰 B．图1中猫头鹰占有第三、第四、第五、第六共4个营养级 C．图2中，若黄雀的全部同化量来自两种动物——食草昆虫和螳螂，且它们各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀最多增加体重G/125千克 D．图1中如果昆虫突然减少，食草鸟数目短期内将不发生变化 6.图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中正确A．初级消费者的粪便中的能量实际上属于生产者同化量的一部分 B．①表示流经生态系统内部的总能量 C．一般情况下，③为②的10%～20% D．从能量关系看②>③＋④ 7.在某草原生态系统能量流动过程中，假设羊摄入体内的能量为n，羊粪便中的能量为36%n，
. 课后限时练(三十三)生态系统的功能——能量流动和物质循环 一、选择题(本大题共13小题，每小题5分，共65分) 1．从健康的角度考虑，提倡素食可以减少脂肪和胆固醇等的摄入，能降低心血管等疾病的发病率。从生态系统的营养结构和生态系统功能的角度考虑，对提倡素食的好处的描述不正确的是() A．提倡素食能使人类的食物链缩短 B．提倡素食能提高能量传递效率 C．提倡素食能减少生态系统中能量的散失 D．提倡素食能使人类从生产者体内获得更多的能量 解析本题考查生态系统的能量流动，意在考查考生的理解能力。提倡素食即人直接以植物性食物为食，从生产者到人类只有两个营养级，因此，缩短了食物链，可以使人类从生产者体内获得更多的能量，减少能量的散失，但不能提高能量传递效率。答案B 2．下列有关生态系统中能量流动的叙述，正确的是() A．兔子吃了1千克的草，则这1千克草中的能量就流入了兔子体内 B．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%的能量流入狼的体内 C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落 D．生态系统的能量是伴随着物质循环而被循环利用的 解析兔子吃的草中的能量一部分被兔子同化，一部分残留在粪便中，故A项错误；能量传递效率中的10%～20%指的是营养级与营养级之间的传递效率，并非个体与个体之间的，故B项错误；生产者通过光合作用合成有机物来固定太阳能，而太阳能来自无机环境，故C项正确；生态系统中的能量是单向流动的，最终都会以热能的形式散失，故D项错误。答案C 3. 如图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E、E代21表能量的形式。下列叙述正确的是() A．Ⅰ是初级消费者 B．Ⅳ为分解者 C．E为太阳能，E为热能 D．能量可在食物链中循环利用21.. .
例析生态系统中能量流动计算的几种题型 能量流动的知识，是高中生物教材中为数不多的几个D 级知识点之一，因此，关于能量流动的计算问题，是一种重要的题型。常见的计算题型大致可分为如下几种： 1. 根据能量流动效率直接计算 例1 某生态系统中初级消费者和次级消费者的总能量分别是W 1和W 2，当下列哪种情况发生时，最有可能使生态平衡遭到破坏（ ） A. 2110W W > B. 215W W > C. 2110W W < D. 215W W < 解析 生态系统的能量流动效率为10%~20%，即一般情况下上一营养级传递给下一营养级的能量不超过自身同化量的20%，如，则说明初级消费者和次级消费者之间的能量流动效率已经高于20%，初级消费者、食物链和生态系统的稳定性都受到了破坏，影响了生物的可持续性发展，因而最有可能使生态平衡遭到破坏。答案选D 项。 例2 有5个营养级的一条食物链，若第五营养级的生物体重增加1kg ，理论上至少要消耗第一营养级的生物（ ） A. 25kg B. 125kg C. 625kg D. 3125kg 解析 这是最为简单的一种计算题型。所谓至少消耗，即是按照最高的效率（20%）传 递。设需消耗第一营养级生物x kg ，则有(20%)4x=1，不难选出正确答案为C 项。 2. 根据隐含的能量流动数量关系进行计算 例3 在某生态系统中，已知1只2kg 的鹰要吃10kg 的小鸟，0.25kg 的小鸟要吃2kg 的昆虫，而100kg 的昆虫要吃1000kg 的绿色植物。若各营养级生物所摄入的食物全转化成能量的话，那么，这只鹰转化绿色植物的百分比应为（ ） A. 0.05% B. 0.5% C. 0.25% D. 0.025% 解析 该题中能量流动效率不仅用重量表示，而且其数值在各营养级之间都不一样，但以植物为基准，在食物链的基础上可推出它们间的数量转化关系： 植物 → 昆虫 → 小鸟 → 鹰 1000kg 100kg 12.5kg 2.5kg 这样，鹰转化绿色植物的百分比即为2.5/1000，也就是0.25%。 3. 根据规定的能量流动效率计算 例4 有一食物网如图1所示。假如猫头鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加20g 体重，最多消耗植物多少克？ 图1 解析 据题意，猫头鹰的食物可来源于三条食物链，直接来源于三种不同的生物：兔、鼠、蛇，如要使其增重20g ，则这种食物食用后必须使其分别增加8g 、8g 、4g 。这样可得到图2。 图2 考虑到是最多消耗，计算时要按最低的能量流动效率即10%计算，这样这三条链消耗的植物分别为800g 、800g 、4000g ，共消耗植物5600克。 例5 在如下图3所示的食物网中，已知各营养级之间的能量转化效率为10%，若一种生物摄食两种上一营养级的生物时，两种被摄食的生物量相等，则丁每增加10千克生物量，需消耗生产者多少千克？
% 生态系统的结构和能量流动练习题 周一作业 一、单选题 1．能量流经生态系统的各个营养级的特点是（） A ．逐级递增，单向流动 B．逐级递减，单向流动 C ．逐级递增，循环流动 D．逐级递减，循环流动 2.根据生态学原理，要使能量流经食物链时消耗最少，人们应采取哪一种食物结构（） A、以禽类、蛋类为主 B、以淡水养殖的鱼虾为主 < C、以谷物和植物蛋白为主 D、以猪肉等家畜的肉类为主 3、“一山不能存二虎”这一谚语，用生态观点可以理解为（） A、虎所需要的生活空间很大 B、身体强壮的虎以身体弱小的虎为食 C、虎性情孤独，不群居 D、营养级越高的生物，能得到的能量越少，个体数量也就减少 4．从能量流动的角度看，一条食物链的营养级一般不超过5个，其原因是（） A．能量流动是单向的，不循环的 ！ B．能量流动是逐级递减的 C．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 D．没有第六营养级的凶猛动物 5、人们常用能量金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系（） A.能量与营养级 B.能量与个体大小 C.能量与个体数量 D.能量与生物代谢类型 6、倒置的生物种群数量金字塔适于描述（）。 A、放牧牛羊的草原 B、放养家鱼的池塘 > C、松毛虫成灾的松树 D、鼠害泛滥的草地 7．假设一个生态系统的总能量为l00％，按最高传递效率计算，第三和第四营养级的消费者所获得能量分别为（） A．0．8％和 0．8％B．4％和 0．8％ C．4％和 4％D．20％和 4％ 8．在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中，若蛇增加1g生物量，至少要消耗植物的生物量是（） A．1000g B．500g C．250g D．125g 9.(广东高考)在生态系统中能将太阳能转化到生物群落中的是( ) A.蚯蚓 B.硅藻 C.硝化细菌 D.酵母菌 10．下列哪个食物链（网）中鹰的个体数量最多 ( ) 、 A．草→昆虫→青蛙→蛇→鹰 B．草→昆虫→田螺→食虫鸟→鹰 C． D． 二．填空题 11．基础题（找课本） ； （1）生态系统的结构包括两方面的内容，即、 （2）生产者属于型生物，主要是指，是生态系统的；在生态系统的成分中，非生物的物质和能量包括等；消费者主要为；分解者主要是指生活的微生物。分解者能够将动植物遗体残骸的分解成。 (3)在生态系统中，生产者能够制造，为消费者提供和；消费者对于植物的和有重要作用。 草 小鸟 田鼠 兔 鹰草鹰 # 昆虫食虫鸟
安庆市示范高中2013届《生态系统的能量流动与物质 循环》单元测试题（2） 一、选择题（本题12小题，每题4分，共48分） 1．关于生态系统能量流动的叙述，不正确的是（） A．流经生态系统的总能量是绿色植物所固定的太阳能的总量 B．生态系统中流动的能量不包括各营养级的呼吸量 C．生态系统的能量流动是单向、不循环的 D．在生态系统中能量流动是逐级递减的 2．如图表示一个牧场生态系统中的“特殊”食物链中的各成分以及它们之间的能量流动关系。A的能量分配是：20%流向B，80%流向E。据图所作的以下分析，正确的是（） A．E从A获得能量的主要方式是捕食 B．E→F和F→E是该生态系统中所特有的一种捕食关系 C．C是该生态系统的一种分解者 D．减少B中不属于被饲养的牲畜的成分能有效提高牧场产量 3．下列关于生态系统碳循环的叙述中，正确的是（） ①全过程在生物群落中进行 ②碳元素只能通过光合作用进入生物群落 ③生物群落的碳元素通过分解者回归无机环境 ④其循环过程中伴随着能量的转换 A．③②B．③④C．①③D．⑤④4．四川地震造成了大熊猫自然保护区受到不同程度的破坏，该过程中不会出现的现象是（） A．生态系统的各组成成分发生变化 B．生态系统的营养结构发生变化 C．各营养级之间的能量流动方向发生变化 D．部分生物种群的密度会发生变化 5．在生态系统中，营养级越高的生物获得的总能量越少。下列解释错误的是（）A．各营养级中总有一部分能量被分解者利用 B．各营养级中的能量一部分以热能形式散失 C．生物维持自身的生命活动消耗一部分能量 D．能量金字塔顶层的生物数量少需要能量少 6．某同学绘制了如图所示的能量流动图解，下列叙述正确的是（）