师：同学们，今天我们一起来复习高二人教版生物学选择性必修2第三章第二节生态系统的能量流动。本节内容在高考命题中占据重要地位，历年各地高考主要考察生态系统能量流动的特点、规律等相关知识。本节任务聚焦在以下三个方面：一是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；二是举例说明如何利用能量流动规律，科学利用生态系统中的资源；三是解释生态金字塔反映的生态系统各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。
首先回顾生态系统能量流动的概念，生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。对于大多数生态系统来说，流入生态系统的总能量是生产者固定的太阳能。在传递过程中，能量沿着食物链和食物网，以有机物中的化学能的形式传递，太阳能转化为有机物中的化学能后，通过呼吸作用以热能的形式散失。
了解完概念后，来看2020年全国三卷的题目。假设某种蓝细菌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：
该湖泊水体中a种群密度极大的可能原因是什么？本题考察蓝细菌过度繁殖的原因，如果水体中氮、磷等元素含量高，即水体富营养化，又因为没有其他生产者与其竞争，那么这种蓝细菌会大量繁殖，种群密度极大，导致湖水能见度降低。
要画出该湖泊生态系统能量流动的示意图，正确画出能量流动示意图，需了解能量流经每个营养级的过程。先分析能量流经第一营养级的过程，生产者通过光合作用固定的太阳能，一方面通过呼吸作用以热能的形式散失，另一方面用于自身生长、发育和繁殖。而生长、发育和繁殖的能量包括流向下一营养级、流向分解者，还有短期内未被利用的能量。接着分析能量流进第二营养级的过程，请同学们按下暂停键，根据图中的信息完成下列填空。
好的，同学们，你们都填对了吗？下面看这道题，根据左图能量流动的过程，分析以下两个问题。第一题，输入该营养级的总能量是指图中的哪个部分？输入某营养级的能量指该营养级的同化量，所以应该是图中的B2。粪便中的能量c是否属于该营养级同化的能量呢？由图可得，粪便中的能量c不属于该营养级同化的能量，而应为上一营养级同化能量中流向分解者的部分。
通过上述分析，总结得出某营养级同化的能量，包括呼吸作用以热能形式散失和用于自身生长发育和繁殖的能量，其中用于自身生长、发育和繁殖的能量，包括流向下一营养级、流向分解者，还有短期内未被利用的能量。分析完能量流动的过程，应该能写出这道题的第二问了，大家都能正确写出来了吗？
好的，我们再来看到下一道题，如图表示在某生态系统中能量流经第二营养级的示意图。下列对该图分析不合理的是：
A. 能量流动是伴随着物质利用进行的，说法正确。
B. 图中甲为初级消费者同化的能量，说法正确。
C. 该图不够完善，缺少甲中因呼吸作用以热能形式散失的能量，说法正确。
D. 乙比甲的能量少的原因主要是甲的遗体残骸中的能量被分解者利用而未传递下去。很明显，乙比甲的能量少的原因主要是呼吸作用以热能形式散失大量能量所导致的，所以D的说法错误。因此本题答案选D。
我们再来看到2021年全国甲卷的一道题，捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，能量在生态系统中沿食物链流动。请同学们认真审题，回答下列问题。
在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，这种现象对捕食者有什么重要的意义？捕食者为保证被捕食者的能量持续流向自己，一般不会将所有猎物都吃掉，否则自己也无法生存，这就是所谓的精明捕食者策略。
青草 - 羊 - 狼是一条食物链，根据林德曼对能量流动研究的成果分析，这条食物链上能量流动的特点是单向流动、逐级递减。那么为什么能量流动有单向流动、逐级递减的特点呢？首先，能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级，捕食关系不可逆转，各营养级通过呼吸作用产生的热能不能被生物群落重复利用，所以能量只能单向流动。而能量逐级递减的原因主要是各营养级生物的呼吸消耗，各营养级都有一部分流入分解者，相邻两个营养级之间的能量传递效率为10% - 20%之间，所以生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级。
但要注意，在食物网中能量传递效率不是以个体或种群为单位，而是以营养级为单位。比如对于某个食物网来说，由第一营养级到第二营养级的能量传递效率是b和c同化的总能量占a同化的总能量的10% - 20%之间。
接下来看到2021年重庆卷的一道高考真题，请同学们按下暂停键，认真审题，并回答以下两个问题。这道题考察生态系统能量流动逐级递减的特点，根据材料可整理出一条食物链：大型海藻 - 海胆 - 海獭 - 虎鲸，虎鲸在这条食物链中为第四营养级，食物链顶端的虎鲸种群数量最少。从能量流动的角度分析，原因是能量单向流动、逐级递减，虎鲸营养级最高，获得能量最少，所以种群数量最少。
我们再来看到北京的一道模拟题，下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，下列叙述不正确的是：
A. 图中f代表初级消费者通过呼吸作用消耗的能量，说法正确。
B. 在草 - 兔 - 狼这条食物链中，狼粪便中的能量属于d。狼粪便的能量未被狼同化，仍属于上一个营养级的能量，即属于d，说法正确。
C. 若有未被利用的能量，则在g和i中有一处表示未被利用的能量，g和i表示的是未被利用的能量或被分解者利用的能量，说法正确。
D. 初级消费者与次级消费者之间的能量传递效率为e除以b乘以百分之百。初级消费者与次级消费者之间的能量传递效率等于次级消费者同化量比上初级消费者的同化量乘以百分之百，而图中b代表的是初级消费者的摄入量，e代表的是次级消费者的摄入量，说法错误。因此本题答案选D。
接下来复习生态金字塔的类型及特点。生态金字塔包括能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔三种类型。前两者容易理解，要注意生物量金字塔，它指每一营养级生物所含有的有机物的总干重。由于生态系统能量流动具有逐级递减的特点，一般情况下生态金字塔呈现上窄下宽的正金字塔模型。然而，生态金字塔都是呈上窄下宽的正金字塔模型吗？来看资料，一夏季两个生态系统的生物量统计表，某海域的生物量出现了金字塔倒置的现象，为什么该海域生态系统中会出现这种结果呢？原因是海洋生态系统中浮游植物个体小，寿命短，又不断被浮游动物和其他动物吃掉，所以在某一时刻调查到的浮游植物的生物量很可能低于第二营养级的生物量，因此生物量金字塔会出现倒置的现象。
除此之外，自然界中数量金字塔也会出现倒置现象。来看2019年全国卷的一道真题，请同学们按下暂停键，认真审题，选出最佳答案。草原生态系统中第一营养级牧草的数量远多于第二营养级羊的数量，属于正金字塔型；而题干信息的森林生态系统中，第一营养级是乔木，第二营养级昆虫的数目远多于第一营养级的数量，该数量金字塔是倒金字塔型。因此本题答案选A。