2020届高三生物精准培优专练：二十 食物链(网)中能量流动

培优点二十食物链（网）中能量流动

一、食物链(网)中能量流动的计算方法

应用1：食物链(网)中能量流动的常规计算

典例1：如图是一个食物网，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20g体重，至少需要消耗植物（ ）

A．900g B．500g

C．200g D．600g

应用2：食物链(网)中能量流动方向的分析计算

典例2. 大闸蟹是以植物为主的杂食性甲壳类，因其味道鲜美而被大量养殖。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

B．图中d代表大闸蟹用于生长、发育、繁殖的能量

C．植物到大闸蟹的能量传递效率为c/(b+2)×100%

D．该区域由于有人工的管理，生态系统稳定性一定比自然区域高

二、对点增分集训

1．假如某食物网中有一种大型杂食性的海洋鱼类，它的食物有1/2来自海洋植物，

1/4来自草食性鱼类，1/4来自以草食性鱼类为食的小型肉食性鱼类。下列有关叙述中正确的是（ ）

A．此食物网中包括四条食物链

B．这种杂食性鱼与小型肉食性鱼只有竞争关系

C．经测定此食物网的四种生物体内DDT浓度最高的是海洋植物

D．从理论上计算，杂食性鱼每增加1千克体重最多需要海洋植物280千克

2．某地草场中有如下食物链：牧草→野兔→鹰。下图表示该食物链中各生物的个体数量的相对值。下列有关分析错误的是（ ）

A．甲的个体数量、总能量都是最多的

B．乙的数量突增，短时间内物种丙的数量也会增加

C．丙表示鹰，该种群营养级高，所含能量较少

D．甲在不同地段、不同层次上的个体数量不同，主要是食物的原因

3．如图为某一鱼缸生态系统的生物关系（a～d示能量数值），下列各项叙述正确的是（）

A．初级消费者流向次级消费者的能量传递效率为（c+d）/b

B．图中d表示第二营养级所排粪便中的能量

C．生产者的能量最多，个体内积累的难分解杀虫剂也最多

D．在高密度鱼缸中众多的植食性鱼所获得的总能量往往大于a

4．某人工生态果园中害虫的能量流动情况如下图所示，据图判断，下列说法错误的是( )

A．流经害虫的总能量为568 kJ，害虫呼吸散失的能量是499.84 kJ

B．果园中以粪便为食的蜣螂获得了害虫体内的能量为1402 kJ

C．图中X可代表害虫流向下一营养级的能量

D．引入天敌是防治虫害的一项重要措施，体现了生态系统信息传递与能量流动息息相关

5．某天然池塘中存在着如下图所示食物网，请回答：

（1）在该池塘中，不同鱼类分布在不同水域中，其主要原因是。

（2）流经该生态系统的总能量是。若捕食者对不同食物的捕食量均相等，则青鱼要增加10g体重，理论上最多需要消耗浮游植物g。

（3）在该池塘中混入以其他鱼类为食的黑鱼，由于缺乏天敌，数量增加，其增长曲线是型，增长过程中增长速率的变化情况是。

（4）该池塘周围农田经常使用化肥，易导致池塘水体。

6．碳排放增加形式的温室效应导致北极海冰的覆盖面积减小，对北极当地物种造成严重威胁，如很多兽群之间彼此远离。如图为北极地区的部分生物形成的食物网，请回答下列问题。

（1）已知北极鳕鱼捕食10kg浮游动物A可增加2.5kg重量，捕食30kg浮游动物B 可增加2.5kg重量，则北极鳕鱼的摄入量为__________kg，生物体增加总重量（储存量）总是小于摄入量原因是还存在________量和_____________量的缘故。

（2）海冰消失造成浮游动物A的栖息地减少，其K值将______，同时，科学家发现北极鳕鱼大量捕食浮游动物B，这体现了信息传递在该生态系统的功能是____________。

（3）一般生态系统相比，北极生态系统的抗干扰能力弱，原因是______；碳排放的增

加与化石燃料的大量使用有关，化石燃料中的能量在生态系统能量流动中属于______。

7．蒙古草原某区域的主要食物链由草→蒙古兔→狼构成。该食物链能量流动如下表，单位是J/（hm2·a）。

草蒙古兔狼

固定的

摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量太阳能

4.9×1012 2.1×1010 1.50×1010 1.43×1010 4.88×108 4.5×108 4.36×108

（1）能量从蒙古兔传递到狼的效率是＿＿＿＿＿。从生态系统能量流动的特点分析，蒙古兔比狼有一定生存优势的原因是＿＿＿＿＿。

（2）在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查蒙古兔种群密度。若标记的蒙古兔有部分被狼捕食，则会导致种群密度估算结果＿＿＿＿。

（3）狼和蒙古兔都是恒温动物，同化的能量中只有3%～5%用于＿＿＿＿＿＿＿，其余在呼吸作用中以热能的形式散失。碳对生物和生态系统具有重要意义，碳在＿＿＿＿和＿＿＿＿之间的循环主要以CO2的形式进行。

（4）狼能够依据蒙古兔留下的气味去猎捕后者，蒙古兔同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕。可见，信息能够＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，维持生态系统的稳定8．某草原生态系统中的食物链（图甲）和部分能量去向统计数据（图乙）单位是

KJ/（m2·a）如下:

草食草昆虫

固定的太阳能摄入量同化量呼吸散失量流入下一营养级

4.8×104 6.8×103 3.6×103 2.0×1030.9×103

图乙

（1）图甲种间关系中同时具有捕食和竞争关系的生物是________________。

（2）若图中蜘蛛种群数量大量减少，则蛇的种群数量会________________。

（3）从长远的能量去向来看，据图乙推算，食草昆虫用于生长发育繁殖的能量为

________KJ/(m2·a)，其中被分解者分解利用的能量为_________KJ/(m2·a)。

（4）研究生态系统能量流动对人类的意义：1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，提高能量利用率；2、____________________________________________。

9．某城市河流由于生活污水和工业废水的排入，水质逐渐恶化。经过治理后，河水又恢复了清澈。如图表示该河流的能量金字塔（甲、乙、丙为3种鱼，丁为1种水鸟，甲不摄食藻类，箭头指示能量流动方向），如图表示部分能量流动关系（图中数字表示同化的能量）。请回答下列问题：

（1）图1所示食物网中，遗漏了一条能量流动途径，该条途径是

＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）图1所示食物网中，次级消费者是＿＿＿＿，丁与丙之间的种间关系是

＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）根据图1分析，除了图2中已经标出的能量去向之外，乙的能量去向还有

＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）结合图2分析，图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率

＿＿＿＿（在“大于”、“小于”或“等于”中选择）7.6%。

（5）经检测，水体中含有某种可被生物富集的农药，推测此农药含量最高的物种是＿＿＿＿＿＿＿＿。

（6）从生态学角度解释，污染物排放导致水质恶化的主要原因是

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

参考答案

一、食物链(网)中能量流动的计算方法

典例1．【答案】D

【解析】据图分析，甲是生产者，是生态系统的基石，A正确；图中碳元素可以从大

气进入生物群落，也可以从生物群落返回大气，是循环往复的，B正确；碳元素在生物群

落与无机环境之间是以二氧化碳的形成流动的，即图中的①②⑤⑥过程，C正确；图中碳

元素是循环利用的，而能量流动是单向传递的，不能循环利用，D错误。

典例2．【答案】B

【解析】流经该生态系统的总能量包括生产者固定的能量和饲料中含有的能量，及

（a+7），A项错误；初级消费者的同化量-呼吸作用以热能散失的能量＝闸蟹用于生长、发育、繁殖

的能量（d），B项正确；c为初级消费者的同化量，而b为初级消费者的摄入量，C项错误；人工生态系统通常组分少，食物网简单，自我调节能力弱，因此通常人工生态系统要比自

然生态系统的稳定性低，D项错误。

二、对点增分集训

1.【答案】D

―→―→【解析】此食物网中共包括海洋植物大型海洋鱼类，海洋植物草食性鱼类

―→―→―→―→

大型海洋鱼类，海洋植物草食性鱼类小型肉食性鱼类大型海洋鱼类3条

食物链，A错误；这种杂食性鱼和小型肉食性鱼都捕食草食性鱼类，所以二者之间具有竞

争关系；同时这种杂食性鱼又以小型肉食性鱼为食物，二者之间又具有捕食关系，B错误；由于食物链的富集作用，此食物链中的四种生物体内DDT浓度最高的是大型的杂食性海

洋鱼，C错误；根据该杂食性鱼的食物结构可以知道该鱼的食物链有3条，当能量传递效

率是10％时，消耗植物最多，故该鱼每增加1Kg体重，需消耗海洋植物最多为：

1×1/4÷10％÷10％÷10％+1×1/4÷10％÷10％+1/2÷10％=280Kg，D正确。

2.【答案】D

【解析】依据能量流动的特点和题意可推知：物种甲表示牧草，其个体数量、总能量

都是最多的，丙表示鹰，该种群营养级高，所含能量较少，A 、C项正确；乙表示野兔，乙的数量突增，物种丙（鹰）因食物来源增多，短时间内其数量也会增加，B项正确；甲

在不同地段、不同层次上的个体数量不同，其原因是：地形的变化、光照强度的不同、土壤湿度和盐碱地的差异、生物自身生长特点的不同以及人和动物的影响等因素，D项错误。

3. 【答案】D

【解析】初级消费者流向次级消费者的能量传递效率为c/b，A项错误；图中d不包含第二营养级所排粪便中的能量，因为第二营养级所排粪便中的能量为第一营养级固定的能量，B项错误；杀虫剂在生物链中具有生物富集作用，生产者处于第一营养级，个体内积累的难分解杀虫剂最少，C项错误；在高密度鱼缸中众多的植食性鱼所获得的总能量往往大于a，D项正确。

4.【答案】B

【解析】流经害虫的总能量指的是同化总量即为1970－1402＝568 kJ，害虫呼吸散失的能量＝同化量568－储存能68.16＝499.84 kJ，A正确；图中的1402 kJ的粪便能不属于害虫体内的能量，并且蜣螂不一定能获取全部的排粪能，B错误；储存能－遗体残骸量

＝X可代表害虫流向下一营养级的能量，C正确；害虫与天敌的信息传递，有利于调节种间关系，维持生态系统的稳定，故引入天敌是防治虫害的一项重要措施，同时体现了生态系统信息传递与能量流动息息相关，D正确。

5. 【答案】（1）垂直

（2）生产者固定的太阳能750

（3）“S” 先增大后减小

（4）富营养化

【解析】（1）池塘中不同的鱼类分布在不同水域中，体现了群落的垂直结构。（2）流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量。浮游植物到青鱼有两条食物链：浮游植物→螺蛳→青鱼，消耗浮游植物500g；浮游植物→浮游动物→青鱼，其中浮游动物也要被鳙鱼捕食，所以消耗浮游植物250g，所以总共消耗浮游植物750g。（3）一定的空间内，种群增长曲线一般是“S”型，增长速率的变化情况是先增大后减小。（4）池塘周围农田经常使用化肥，增加了水中N、P的含量，易导致池塘水体富营养化。

6.【答案】（1）40 粪便量通过呼吸作用散失的能量

（2）降低调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定

（3）营养结构简单，自我调节能力有限未被利用的能量

7.【答案】（1）3% 蒙古兔比狼的营养级低，获得的能量相对较多

（2）偏大

（3）自身的生长、发育和繁殖　生物群落无机环境　

（4）调节生物的种间关系

8. 【答案】（1）蜘蛛和青蛙

（2）增加

（3）1.6×103 0.7×103

（4）帮助人们合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高校地流向对人类最有益的部分

【解析】（1）据图中食物网分析可知，青蛙与蜘蛛为食物，同时青蛙与蜘蛛都取食食草昆虫，因此二者之间同时具有捕食和竞争关系。（2）图中蜘蛛种群数量大量减少后，会引起食草昆虫增加。青蛙的食物来源有蜘蛛与食草昆虫，由于蜘蛛大量减少，青蛙的食物来源转为主要以营养级更低的食草昆虫，其获得的能量更多，导致其数量也增加，这样会使蛇的食物增多，其数量也会增多（食草昆虫的增多，对第一营养级草的数量影响不大，进而对鼠的影响也不大）。（3）食草昆虫用于生长发育繁殖的能量=食草昆虫的同化量-食草虫呼吸作用散失的能量=3.6×103-2.0×103=1.6×103KJ/(m2·a)，其中被分解者分解利用的能量=食草昆虫的同化量-食草昆虫呼吸作用散失的能量-流入下一个营养级的能量=3.6×103-

2.0×103-0.9×103=0.7×103KJ/(m2·a)。（4）研究生态系统能量流动对人类的意义：1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，提高能量利用率；2、帮助人们合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。

9.【答案】（1）水草→甲→丁

（2）丙和丁 捕食和竞争

（3）传递给丙、自身呼吸作用以热能形式散失

（4）大于

（5）丁

（6）河流生态系统自我调节（自我修复）能力有限

【解析】（1）根据题干信息分析，甲、乙、丙为3种鱼，丁为1种水鸟，甲不摄食藻类，水鸟可以捕食3种鱼，则图1中缺少的食物链为：水草→甲→丁。（2）根据以上分析

可知，图1中属于次级消费者的是丙、丁；丁与丙都以乙为食，且丁以丙为食，因此丁与丙之间存在捕食和竞争关系。（3）图2中乙固定的能量除了流向丁和分解者外，还应该包括流向给丙和自身呼吸作用以热能形式散失的能量。（4）结合图1和图2分析，属于第一营养级的生物

是水草、藻类，固定的能量是25000KJ/（m2·a）；属于第二营养级的生物是甲、乙，固定的能量应该多于1900KJ/（m2·a），因此第一营养级到第二营养级能量的传递效率应该大于1900÷25000，即大于7.6%。（5）根据题意分析，水体中含有某种可被生物富集的农药，因此营养级越高的生物该农药的含量越高，即丁的农药含量最高。（6）由于河流生态系统自我调节（自我修复）能力是有限的，因此污染物排放容易导致水质恶化。