2022届高考生物（人教版）一轮总复习练习：必修3 第2单元 第3讲 生态系统的结构和能量流动 Word版含答案

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第3讲 生态系统的结构和能量流动
一、选择题(每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求)
1．(2020·洛阳期末)下列关于生态系统的叙述，正确的是( A )
A．生产者不一定都是植物，植物也不一定都是生产者
B．专门营腐生生活的细菌不一定是分解者，还有可能是生产者或消费者
C．因为动物都是靠捕食获取食物，所以动物都是消费者
D．生态系统的结构仅包括非生物的物质和能量、生产者、消费者及分解者
[解析] 生产者不一定都是植物，如硝化细菌；植物也不一定都是生产者，如菟丝子属于消费者，A正确；专门营腐生生活的细菌一定是分解者，B错误；动物不都是消费者，如蚯蚓、秃鹫等属于分解者，C错误；生态系统的结构包括组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者及分解者)和营养结构(食物链和食物网)，D错误。
2．(2021·福州期中)下列有关生态系统中食物链和食物网的描述，正确的是( A )
A．生产者和消费者是食物链中必不可少的两种成分
B．食物网中生物的种间关系都为捕食
C．食物链中每一营养级生物同化的能量去向相同
D．营养级种类越多的食物网，所含的食物链条数就越多
[解析] 生产者和消费者是食物链中必不可少的两种成分，且食物链的起点都是生产者，A正确；生物的种间关系有共生、寄生、竞争和捕食，其中竞争和捕食是食物网中常见的种间关系，B错误；食物链中的最高营养级生物所同化的能量不会再提供给其他消费者，C错误；营养级种类越多的食物网中食物链越长，但不能确定食物链的条数就越多，D错误。
3．(2021·山东烟台高三期末)下列有关生态系统能量流动的叙述，错误的是( D )
A．通过物质多级利用可以提高能量的利用效率
B．处于稳定状态的生态系统能量输入与输出相对稳定
C．太阳能只有通过生产者才能输入流动渠道
D．通过兔子的粪便流入分解者体内的能量属于兔子通过同化作用获得的能量的一部分
[解析] 通过物质多级利用可以提高能量的利用效率，A正确；处于稳定状态时生态系统能量输入与输出相对稳定，保持动态平衡，B正确；能量流动的起点是从生产者固定太阳能开始，太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统之中，C正确；兔子的粪便中的能量不属于兔子同化的能量，属于上一营养级同化的能量，D错误。
4．(2021·江西省重点中学协作体第一次联考)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( B )
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1 402 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
[解析] 流经害虫的总能量指的是同化总量即为1 970－1 402＝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1 402 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粪便能量，B错误；储存能量－遗体残骸量＝X，故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．(2020·山东省潍坊市高三二模)为助力“美丽乡村”建设，科研人员对某地高营养化水体实施生态恢复，先后引入以藻类为食的某些贝类，引种芦苇、香蒲等水生植物，以及放养植食性鱼类等。经过一段时间，基本实现了“水清”“景美”“鱼肥”的治理目标。以下相关叙述错误的是( A )
A．由于藻类大量繁殖，该富营养化水体的生产效率大大提高
B．引种芦苇、香蒲既可吸收水中无机盐，又能遮光抑制藻类生长繁殖
C．放养植食性鱼类可使生态系统中的物质和能量更多地流向对人有益的部分
D．这一成功案例说明调整生态系统的结构是生态恢复的重要手段
[解析] 由于藻类大量繁殖，水体富营养化，水质恶化，生产效率大大降低，A错误；引种芦苇、香蒲既可吸收水中无机盐，又能遮光抑制藻类生长繁殖(与藻类同为生产者，种间竞争)，B正确；放养植食性鱼类可使生态系统中的物质和能量更多地流向对人有益的部分(鱼可以被人吃)，C正确；先后引入以藻类为食的某些贝类，引种芦苇、香蒲等水生植物，以及放养植食性鱼类等，生态系统的结构被调整，这一成功案例说明调整生态系统的结构是生态恢复的重要手段，D正确。故选A。
6．(2021·濮阳期末)某种甲虫以土壤中的落叶为主要食物，假如没有这些甲虫，落叶层将严重堆积，最终导致落叶林生长不良。下列叙述正确的是( A )
A．该甲虫能促进落叶林的物质循环
B．该甲虫与落叶树之间为捕食关系
C．该甲虫属于生态系统成分中的初级消费者
D．落叶中有10%～20%的能量流入甲虫体内
[解析] 该甲虫是分解者，而分解者是生态系统物质循环不可缺少的成分，能将有机物分解为无机物，归还无机环境，保障物质循环的顺利进行，A正确；甲虫为分解者，不构成捕食链，与落叶树之间没有捕食关系，B错误；甲虫为分解者，不构成捕食链，不属于初级消费者，C错误；生态系统食物链中各营养级间的能量传递效率为10%～20%，甲虫不是食物链的成分，D错误。
7．(2021·徐州学业考试)如图表示某草原生态系统中的食物网简图，下列相关叙述错误的是( B )
A．该食物网中含有4条食物链
B．处于第三营养级的生物只有鼬
C．鹰和鼬之间存在捕食和竞争的关系
D．大量捕杀鼬不会导致鹰的数量明显下降
[解析] 该食物网中含有4条食物链，A正确；处于第三营养级的生物有鼬和鹰，B错误；鹰捕食鼬，鹰和鼬都捕食鼠、兔，故鹰和鼬之间存在捕食和竞争的关系，C正确；鹰的食物种类有多种，故大量捕杀鼬不会导致鹰的数量大幅下降，D正确。
8．(2020·和平区三模)如表是能量流经某种植食性动物时的情况，下列说法正确的是( B )
A.X表示的能量为200 J/(cm2·a)
B．流向第三营养级生物的能量至多为40 J/(cm2·a)
C．该植食性动物同化的能量中有20%通过呼吸作用散失掉
D．表中四个量之间没有一定的数量关系
[解析] 同化量＝摄入量－粪便量＝530－330＝200 J/(cm2·a)，同化量有两个去向，即同化量＝呼吸消耗量＋生物用于生长发育和繁殖的能量，即200＝X＋110，因此，X表示的能量为90 J/(cm2·a)，A错误；流经某种植食性动物(第二营养级)的能量为200 J/(cm2·a)，按最高的传递效率20%来计算，则流向第三营养级的能量至多为200×20%＝40 J/(cm2·a)，B正确；该植食性动物同化的能量通过呼吸作用散失的百分比是：90/200×100%＝45%，C错误；表中四个量之间有一定的数量关系，D错误。
9．(2021·茂名模拟)某农场中甲、乙、丙三种生物归属于三个相邻的营养级，三者的数量变化曲线(甲是生产者)如图1所示；该农场中的能量流动简图如图2所示，其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量。下列相关叙述，正确的是( C )
A．流入该农场的总能量是现有生物拥有的总能量和人工饲料中的总能量
B．图1中丙属于第二营养级，乙属于第三营养级，且乙和丙的种间关系为捕食
C．图2中第二营养级粪便中的能量属于a3，第三营养级粪便中的能量属于b2
D．该农场中第一和第二营养级之间的能量传递效率为(a2＋d1)/(a1＋a2＋a3)×100%
[解析] 流入该农场的总能量是生产者固定的总能量和人工饲料中的总能量；图1中甲是生产者，乙为初级消费者，处于第二营养级，丙处于第三营养级，且乙和丙的种间关系为捕食；某营养级粪便中的能量是其没有同化的能量，属于上一营养级同化的能量，因此图2中第二营养级粪便中的能量属于a3，第三营养级粪便中的能量属于b2；图2中第一营养级固定的能量为a1＋a2＋a3，第二营养级固定的能量为a2，因此第一和第二营养级之间的能量传递效率为a2/(a1＋a2＋a3)×100%。
10．(2020·湖北高三开学考试)在分析生态系统的能量流动时经常涉及“总能量”“摄入量”“输入量(输入到某一营养级的能量)”“同化量”“粪便量”“能量传递效率”等说法，则下列说法中正确的是( C )
A．太阳辐射到某一生态系统中的能量即为输入生态系统的总能量
B．生产者积累的有机物中的能量为输入生态系统的总能量
C．某一营养级生物的摄入量减去粪便量，为该营养级生物同化量
D．相邻两营养级生物中高营养级与低营养级生物的摄入量之比表示能量传递效率
[解析] 生产者光合作用固定的太阳能的总量为输入生态系统的总能量，A、B 错误；输入量即同化量，同化量＝摄入量－粪便量，C正确；相邻两营养级生物中较高营养级与较低营养级生物的同化量之比表示能量传递效率，D错误。故选C。
11．(2021·天津市新华中学高考模拟)下图是某生态系统一条食物链中的三个种群一年内能量流动统计的部分数据。有关叙述正确的是( D )
A．三个种群组成的食物链是I→II→III
B．种群Ⅱ全部生物的呼吸消耗能量约为5.45×107 kJ
C．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为10%
D．不同营养级之间的能量流动以有机物为载体
[解析] 根据三个种群的同化的能量的数值，Ⅰ为15.0、Ⅱ为111.0、Ⅲ为3.0，并结合能量流动的特点可知，三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ，A错误；种群Ⅱ同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被种群Ⅰ同化的能量＋被分解者分解的能量＋未被利用的能量，根据图中数据可知，种群Ⅱ全部生物的呼吸消耗的能量＝111－15－被分解者分解的能量－41.5＜5.45×107 kJ，B错误；因三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ，故第二营养级到第三营养级的能量传递率＝3.0÷15.0＝20%，C错误；物质循环是能量流动的载体，能量流动是物质循环的动力，生态系统中能量以有机物形式在不同营养级之间流动，D正确；故选D。
12．(2020·山东省普通高中学业水平模拟卷)热带森林中的某种树木会吸引自身病原菌在周围土壤定居，这种树木的种子有的会被病原菌选择性杀死，有的会被鸟类带离并在新的区域存活下来。下列说法错误的是( D )
A．病原菌使这种树木无法在同一区域过度聚集
B．鸟类以该植物果实为食时属于初级消费者
C．病原菌体内的碳元素能以二氧化碳的形式传递给树木
D．热带森林物种丰富、营养关系复杂，恢复力稳定性强
[解析] 树木的种子有的会被病原菌选择性杀死，病原菌使这种树木无法在同一区域过度聚集，A正确；植物属于生产者，鸟类以该植物果实为食时属于初级消费者，B正确；病原菌体内的碳元素能以二氧化碳的形式(呼吸散失)传递给树木(光合作用固定)，C正确；热带森林物种丰富、营养关系复杂，抵抗力稳定性强，恢复力稳定性弱，D错误。故选D。
13．(2021·佛山市南海区桂城中学高考模拟)果树—草菇立体农业是利用果树下微弱的光照、较高的空气湿度和较低的风速等特殊环境条件，在果树下人工栽培草菇。下列相关叙述正确的是( D )
A．该生态系统中，树下的蚯蚓是消费者，草菇等真菌是分解者
B．该生态系统的营养结构中，可能存在鼠→蛇→鹰这样一条食物链
C．生产者都是自养型生物，自养型生物都能进行光合作用合成有机物
D．各种消费者的存在促进了生态系统的物质循环并使其更加稳定
[解析] 蚯蚓和草菇在生态系统中都是作分解者，A错误；食物链起始端必须是生产者，故B错误；生产者都是自养型生物，但有光能自养和化能自养之分，故并不是都能进行光合作用，C错误；消费者具有促进生态系统物质循环，并维持生态平衡的作用，D正确；综上所述，选D项。
二、非选择题
14．(2020·山东枣庄高三第一学高三上学期期末)微山湖红荷湿地是由微山湖、昭阳湖、南阳湖和独山湖组成，也被称为南四湖。这里孕育了极为丰富的物种资源。回答相关问题：
(1)微山湖湿地生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网(营养结构)。
(2)通过“退岸还湿、退岸还湖”工程的开展，被称作“水中熊猫”的桃花水母、“鸟中熊猫”的震旦鸦雀也在这里“重现江湖”，说明该生态系统的抵抗力(填“抵抗力”或“恢复力”)稳定性越来越强。
(3)该湿地的昭阳湖和独山湖各有一条食物链如下图所示。
eq \(\s\up7(水草→鲫鱼,昭阳湖) 水草→河虾→鲫鱼),\s\d5(独山湖))
若昭阳湖中的水草能养活1 000尾鲫鱼，则独山湖中等量的同种水草至少能养活鲫鱼50尾。在独山湖的这条食物链中，若河虾同化了A千焦的能量，鲫鱼摄入的有机物含能量B千焦，储存的能量为D千焦，不能(填“能”或“不能”)计算出能量在鲫鱼和河虾之间的传递效率，原因是因为能量传递效率是下一营养级同化的能量除以上一营养级同化的能量，根据题目条件不能得出鲫鱼同化的能量值。
(4)某同学用一桶白色乒乓球和一桶红色乒乓球模拟标志重捕法，调查湿地中某动物的种群数量，在白色乒乓球桶里放入50颗红色乒乓球，混合均匀，在抓出的乒乓球中，有50颗白色的和2颗红色的，则白色乒乓球的数量为1_250，在不做特殊标记的情况下，用这两种乒乓球还可以模拟性状分离比实验。
[解析] (1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构。(2)题干信息显示，该生态系统的组分越来越多，营养结构更复杂，则该生态系统的抵抗力稳定性越来越强。(3)能量的传递效率为10%－20%之间，昭阳湖1 000尾鲫鱼至少需要水草5 000，则等量的同种水草至少养活鲫鱼5 000×10%×10%＝50尾。能量传递效率是下一营养级同化的能量除以上一营养级同化的能量，鲫鱼种群不能代表营养级的概念，因此根据题目条件不能得出鲫鱼同化的能量值。(4)根据公式可得白色乒乓球的个数＝50×50÷2＝1 250个。红色和白色是一对相对性状，用这两种乒乓球还可以模拟性状分离比的实验。
15．下图1为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，M1、M2代表不同的能量形式；图2表示能量流经该生态系统某一营养级的流动途径示意图，其中a～g表示能量值。请据图作答：
(1)图1中，M2表示的能量形式为热能(或通过呼吸作用散失的热量)。通常情况下，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于营养级Ⅲ，主要原因是在食物链中能量传递逐级递减，Ⅳ的营养级最高，可利用的能量最少。
(2)图2中，若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示Ⅱ所同化的能量，C表示Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量。
(3)图2中有两处不同的能量散失途径，其中E处散失的能量是通过分解者的分解作用实现的。
[解析] (1)M1是输入到生态系统中的总能量，是太阳能。M2是生态系统散失的能量，是热能。在能量传递中由于大量能量以热能的形式散失，故最高营养级获得的能量最少，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于营养级Ⅲ。(2)图2中，若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，摄入的能量中有一部分(c)未被同化，B表示被同化的能量，同化的能量去掉呼吸散失的，即是用于生长、发育和繁殖的能量(C)。(3)图2中E处散失的能量是通过分解者的分解作用实现的。
项目
摄食量
粪便量
呼吸消
耗量
用于生长发育
和繁殖的能量
能量
J/(cm2·a)
530
330
X
110