2023版创新设计高考生物（新教材人教版）总复习一轮讲义第29讲 生态系统的结构与能量流动

第29讲　生态系统的结构与能量流动考点一　生态系统的结构1.生态系统的范围 判断标准：①是否包含所有的生物种群；②是否包含非生物环境2.生态系统的组成成分(1)非生物的物质和能量：光、热、水、空气、无机盐等。　　是生物群落中物质和能量的根本来源，是生态系统存在的基础　(2)生物成分①各成分的作用及地位②相互关系生产者和分解者是联系生物群落与非生物的物质和能量的两大“桥梁”。3.营养结构——食物链和食物网(1)食物链(2)食物网　食物网复杂程度主要取决于有食物联 系的生物种类，而非取决于生物数量(1)生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的桥梁，其中生产者是生态系统的基石(√)(2)在食物链中，食物链的起点总是生产者，占据最高营养级的是不被其他动物捕食的动物(√)(3)自养型生物一定都是生产者；腐生型生物一定都是分解者；生产者一定处于第一营养级(√)(4)在生态系统的营养结构中，食物网可使每种生物都限定在一条食物链的固定位置上(×)(5)生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大(×)1.(科学思维)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。2.(生产实践)通常，生态系统的食物链不会很长，原因是：能量沿食物链流动的过程中是逐级递减的，随着食物链的延长，能量不能满足顶级消费者的需求。3.(高考真题)在生态系统中消费者的作用是加快生态系统的物质循环；对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用；调节种间关系；维持群落和生态系统的稳定性(答出两点即可)。1.生态系统中各成分的判断[特别提醒](1)三类“不一定”①生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌)，植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活，属于消费者)。②消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等)，动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或排遗物为食的腐生动物属于分解者)。③分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者)。(2)两类“一定”①生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者。②营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物。2.构建食物链的一般方法(假设图示生物中有生产者)(1)根据种群数量变化曲线图构建图1(2)根据所含能量(生物量)构建①分析依据：根据相邻营养级间能量传递效率约为10%～20%，可推测能量相差在5倍以内，很可能为同一营养级。②分析结果：图2生物可形成一条食物链：丙→甲→乙→丁图3生物可形成食物网：(3)根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)。①分析依据：生物的富集作用。重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外，所以此类物质会随着食物链逐级积累，即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多，其含量往往是上一营养级个体含量的5～10倍。②分析结果：3.食物网中生物数量变化的分析与判断(1)食物链的第一营养级生物数量减少，相关生物数量都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。(2)“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着数量增加，种内竞争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定。(3)“中间”营养级生物减少的情况，举例如下：若青蛙突然减少，则以它为食的蛇将减少，鹰通过增加捕食兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少，因鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。考向1　结合生态系统的结构，考查生命观念1.(不定项)(2022·山东省实验中学模拟)细叶榕的种子被鸟吃掉后随同鸟的粪便一起排出，落在红壳松的树干或枝丫处后，种子就会萌发生根，并从红壳松中吸取养分，之后幼苗长成粗壮的灌木缠绕在红壳松上，依靠红壳松支撑爬到雨林高层接受光照，最终将红壳松缠死。下列叙述正确的是(　　)A.细叶榕借助红壳松争夺更多的光照是自然选择的结果B.细叶榕属于生产者和消费者，和红壳松的关系是寄生和种间竞争C.鸟粪便中的能量会随着分解者的作用再次进入植物体D.红壳松被细叶榕缠死后分解，在一定程度上加快了物质循环答案　ABD解析　细叶榕借助红壳松争夺更多的光照是在长期的生存斗争中进行自然选择的结果，A正确；细叶榕可以接受光照进行光合作用，所以是生产者，同时从红壳松中吸取养分，所以是消费者，和红壳松的关系是寄生和种间竞争(竞争光照等)，B正确；鸟粪便中的能量被分解者利用，但不能被植物体利用，也就没有进入植物体，C错误；消费者可以加快生态系统物质循环和能量流动，所以红壳松被细叶榕缠死后分解，自身物质会被分解者分解，在一定程度上加快了物质循环，D正确。2.(2022·滕州一中月考)下列关于生态系统结构的说法不正确的是(　　)A.生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者B.土壤中的硝化细菌是化能自养生物，因而属于生产者C.植食性昆虫属于农田生态系统中的消费者，可加快物质循环D.生态系统的物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行的答案　A解析　生态系统的结构包括生态系统的组成成分(包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者)、食物链和食物网，A错误；自养生物都是生产者，B正确；植食性昆虫属于初级消费者，消费者可加快物质循环，C正确；食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行的，D正确。考向2　结合食物链和食物网的分析，考查科学思维能力3.(2021·烟台期末)研究小组从某湖泊中选取了四种不同的生物，并对其消化道内的食物组成进行了分析。结果为：鱼甲消化道内有鱼乙、河虾；河虾消化道内有水蚤、小球藻；鱼乙消化道内有水蚤、河虾；水蚤消化道内有小球藻。下列说法错误的是(　　)A.上述生物形成的食物网中共有4条食物链B.在该食物网的不同食物链中占据第三营养级的生物有河虾、鱼乙、鱼甲C.人类活动向环境中排放的铅、镉等重金属会在鱼甲体内富集D.鱼乙与河虾二者间的关系是捕食和种间竞争答案　A解析　根据题干中生物间的食物关系，上述生物形成的食物链有：小球藻→水蚤→河虾→鱼甲，小球藻→水蚤→河虾→鱼乙→鱼甲，小球藻→水蚤→鱼乙→鱼甲、小球藻→河虾→鱼甲，小球藻→河虾→鱼乙→鱼甲，共5条，A错误；根据A项分析，该食物网的不同食物链中占据第三营养级的生物有河虾、鱼乙、鱼甲，B正确；鱼甲是最高营养级的生物，会出现重金属富集现象，所以人类活动向环境中排放的铅、镉等重金属会在鱼甲体内富集，C正确；鱼乙可以以河虾为食，同时二者都以水蚤为食，所以二者间的关系是捕食和种间竞争，D正确。4.(2021·济宁期末)如图表示某生态系统的食物网。下列有关叙述中不正确的是(　　)A.生态系统中的食物链交错连接成食物网的原因是多种生物在食物链中占有不同营养级B.该食物网由8条食物链组成，其中蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和种间竞争C.该图仅体现了生态系统组成成分中的生产者和消费者，未体现的成分是分解者D.若植食昆虫减少，在短期内食虫昆虫的数量将会减少答案　C解析　该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者，未体现的成分是分解者、非生物的物质和能量。考点二　生态系统的能量流动1.能量流动的概念理解2.第一营养级能量流动提醒：未被利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗，也未被下一个营养级和分解者利用的能量。3.第二营养级及其后营养级能量流动(1)从上述图解可以得到：摄入量＝同化量＋粪便量。(2)除最高营养级外其他各营养级同化的能量均有4个去路：①通过呼吸作用以热能的形式散失；②被下一营养级生物利用；③被分解者利用；④未被利用。4.能量流动的特点及研究意义注　任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。5.生态金字塔的类型及特点(1)相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20%(×)(2)一种蜣螂专以象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%(×)(3)一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量的10%～20%(×)(4)能量金字塔和生物量金字塔可以出现倒置现象(×)(5)沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用(×)(6)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，可提高生态系统的能量传递效率(×)1.(生产实践)从能量流动角度分析农田除草、除虫的目的：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。2.(科学思维)生态系统的能量单向流动的原因：食物链中的捕食关系是长期自然选择的结果，不能逆转；生产者不能再利用散失的热能。3.(科学思维)生态系统的能量流动逐级递减的原因：某个营养级同化的能量自身呼吸要消耗一部分，还有一部分被分解者利用，还有一部分能量未被利用，所以不能将全部的能量流入下一个营养级。1.理解常考的两种能量流动模型(1)第二营养级的能量流动过程模型(2)“拼图法”分析能量流动过程①W1、D1指相应营养级的同化量，B1、B2指相应营养级中未利用的能量；②各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2；③能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，相邻两个营养级的传递效率等于D1/W1×100%，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%；④利用“拼图法”可得关系式：2.能量流动过程中相关“最值”计算在食物链(网)中，若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。考向1　结合能量流动的过程和特点，考查科学思维能力1.(2021·泰安模拟)生态果园与传统果园最大的区别是增加了果园中生物的种类，例如利用果树下光照强度弱、空气湿度高、风速低等环境条件，在两行果树间种植喜湿、喜温、喜半阴的草菇(一种食用菌)，或种植生草，还可以向果园中引入鸡、鸭等动物，甚至可以在果园中养殖蚯蚓，以此提高果园的稳定性。下列叙述正确的是(　　)A.光能输入到果树－草菇园的途径是果树和草菇等生产者的光合作用B.果园中养殖鸡、鸭时，鸡、鸭粪便中的能量可以被果树利用C.果树种植过程需要治虫，目的是实现能量的多级利用D.果树固定的太阳能，一部分在呼吸作用中散失，一部分用于自身生长、发育和繁殖答案　D解析　草菇是一种食用菌，不能进行光合作用，属于分解者，A错误；粪便中的有机物被分解者分解成无机物后，可以被果树利用，粪便中的能量最终以热能的形式散失，不能被果树利用，B错误；果树种植过程需要治虫，目的是使能量更多的流向对人类有益的部分——果实，C错误；果树固定的太阳能有两个去路，一部分在呼吸作用中散失，一部分用于自身生长、发育和繁殖，D正确。2.(不定项)(2021·青岛模拟)兴趣小组对校园池塘生态系统进行了能量流动调查，图1表示鲤鱼的食物来源，图2为该池塘中不同体长鲤鱼的食性比例。下列相关叙述正确的是(　　)A.该池塘生态系统的结构包括食物链、食物网和非生物的物质和能量B.体长为2.8 cm的鲤鱼群体来自藻类的能量，50%用于自身生长、发育和繁殖C.若体长为4.2 cm的鲤鱼群体增加100 kJ的能量，理论上最多需要3 250 kJ藻类D.在藻类爆发季节，向该池塘中投放体长大于4.2 cm的鲤鱼，可尽快控制藻类的数量答案　CD解析　该池塘生态系统的结构包括食物链、食物网和生态系统的组成成分，A错误；体长为2.8 cm的鲤鱼群体来自藻类的能量，大部分用于呼吸作用散失，少部分用于自身生长、发育和繁殖，B错误；据图可知，体长为4.2 cm的鲤鱼群体植食性比例为75%，肉食性比例为25%，即75%的同化量来自于藻类，25%的同化量来自沼虾，体长为4.2 cm的鲤鱼群体增加100 kJ的能量，理论上最多需要藻类提供100×75%÷10%＋100×25%÷10%÷10%＝3 250 kJ的能量，C正确；据图可知，投放到湖泊中的鲤鱼体长大于4.2 cm时，鲤鱼植食性比例最高，肉食性比例最低，故在藻类爆发季节，向该池塘中投放体长大于4.2 cm的鲤鱼，可尽快控制藻类的数量，D正确。①摄入量≠同化量：摄入量－粪便中能量＝同化量。动物的粪便不曾被动物消化吸收而同化，不属于其同化量，如兔吃草时，兔粪便中的能量应为草流向分解者的能量，而不属于兔同化量。②粪便中能量≠尿液中能量：粪便中能量不属于动物同化量，但尿液中所含能量应属于动物同化量的一部分。考向2　结合能量流动的有关计算，考查综合分析问题的能力3.(2022·江西南昌调研)如图为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述不正确的是(　　)A.能量流动是从甲固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1 250 kJB.从乙到丙的能量传递效率为15%C.将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率D.食物链的营养关系一般不可逆转，这决定了能量流动的单向性答案　C解析　能量流动是从甲(生产者)固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为175＋200＋875＝1 250(kJ)，A正确；从乙到丙的能量传递效率＝eq \f(30,200)×100%＝15%，B正确；将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，C错误；食物链的营养关系是长期自然选择的结果，一般不可逆转，因此能量流动是单向的，D正确。4.(2022·山东青岛调研)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103 kJ/(m2·a)]，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15.6%C.流经该生态系统的总能量是1.1×105 kJ/(m2·a)D.捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性答案　C解析　由题图可知，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(同化的)能量＝5.1＋2.1＋0.25＋0.05－5＝2.5×103[kJ/(m2·a)]，植食性动物的总同化量＝2.5＋4＋9＋0.5＝16×103[kJ/(m2·a)]，则第二营养级到第三营养级的能量传递效率＝2.5/16×100%≈15.6%，B正确；该生态系统中能量的来源有两个：生产者固定的能量和有机物输入，生产者固定的总能量为1.1×105 kJ/(m2·a)，有机物输入的能量为7×103 kJ/(m2·a)，C错误；食物链是以捕食关系形成的联系，捕食关系的单向性决定了能量流动的单向性，D正确。重温真题　经典再现1.(2020·浙江7月选考，11)下列关于营养级的叙述，正确的是(　　)A.营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越多B.自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级C.营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和D.食物链中的各营养级之间能量传递效率是相同的答案　B解析　能量流动逐级递减，一般来说，营养级越高，该营养级获得的能量越少，A错误；绿色植物都能进行光合作用，属于生产者营养级，B正确；营养级是指处于食物链同一环节上的全部生物的总和，不是同种生物的总和，C错误；各个营养级之间的能量传递效率不一定相同，D错误。2.(2020·海南卷，5)在生态系统中，植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量，其中一部分用于自身的呼吸消耗，余下部分称为净初级生产量。下表为4个生态系统的研究实例。下列有关叙述错误的是(　　)A.与玉米地相比，荒地的太阳能利用率低，净初级生产效率也低B.若入射太阳能相同，上述4个生态系统中，制造有机物质最多的是玉米地C.两个湖泊中植物的呼吸消耗率与玉米地的大致相等，但明显高于荒地D.两个湖泊的太阳能利用率低，与太阳光穿过水层时损失了部分能量有关答案　A解析　据表格数据可知，玉米地的太阳能利用率高于荒地，净初级生产效率低于荒地，A错误；若入射太阳能相同，上述4个生态系统中，制造有机物质最多的是玉米地，因为玉米地的太阳能利用率最高，B正确；由实验数据可知，两个湖泊中植物的呼吸消耗率与玉米地的大致相等，但明显高于荒地，C正确；两个湖泊中有很多的水生植物，这些植物接受的太阳能需要穿过水层，据此可推知两个湖泊的太阳能利用率低，与太阳光穿过水层时损失了部分能量有关，D正确。3.(2021·全国甲卷，31)捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，能量在生态系统中是沿食物链流动的。回答下列问题：(1)在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，这一现象对捕食者的意义是___________________________________________________(答出1点即可)。(2)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________________________。(3)森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统，林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以____________生态系统为研究对象得出的。答案　(1)保证被捕食者的能量能够持续流向捕食者，有助于捕食者的生存　(2)单向流动、逐级递减　(3)湖泊解析　(1)捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，否则自己也无法生存，这就是所谓的“精明的捕食者策略”。(2)生态系统中能量流动是单向的，在生态系统中，能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不能循环流动。能量在流动过程中逐级递减，输入到一个营养级的能量不可能百分百地流入下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的。(3)美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，所以，林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以湖泊生态系统为研究对象得出的。4.(2021·山东卷，24)海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下，M、N表示营养级。(1)估算海参种群密度时常用样方法，原因是_____________________________________________________。(2)图中M用于生长发育和繁殖的能量为________kJ/(m2·a)，由M到N的能量传递效率为________%(保留一位小数)，该生态系统中的能量________(填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。(3)养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从生物群落的角度分析，原因是___________________________________________________________________。(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立体养殖的优点是______________________________。在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是_____________________________________________。答案　(1)海参活动能力弱，活动范围小(2)2 488　6.3　不能(3)由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产量降低(4)能充分利用空间和资源　维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产(或：实现生态效益与经济效益的可持续发展)解析　(1)样方法适用于植物和活动能力弱、活动范围小的动物或昆虫卵种群密度的估算。(2)M的同化量(在图中表示为来源的箭头)有来自生产者3 281 kJ/(m2·a)和来自遗体残骸2 826 kJ/(m2·a)，同化量除了用于自身呼吸作用消耗3 619 kJ/(m2·a)，其余用于生长发育和繁殖，所以应是3 281＋2 826－3 619＝2 488 kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率＝两个营养级同化量的比值，所以是386/(3 281＋2 826)×100%≈6.3%(保留一位小数)。能量不能循环，物质可循环。(3)海带与浮游植物生活在表层，存在种间竞争关系，由于海带的竞争，浮游植物数量下降，而牡蛎又以浮游植物为食，所以牡蛎的食物减少，产量降低。(4)群落的空间结构有水平结构和垂直结构，群落的空间结构有利于群落内生物充分利用空间和资源，提高利用率。考虑养殖生物的环境容纳量和种间关系等因素，目的是维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产(或：实现生态效益与经济效益的可持续发展)，既要有一定的经济效益，又要保护环境，可持续发展。课后·分层训练(时间：35分钟)考点一　生态系统的结构1.(2022·兖州实验高中模拟)泥浆生物反应器可用来处理被污染的土壤，原理是将被污染的土壤用水调成泥浆状，并向其中加入部分营养物质和菌种等，在有氧条件下搅拌使微生物与污染物充分接触，加速污染物的分解。下列相关叙述正确的是(　　)A.土壤中的小型动物都属于消费者B.泥浆生物反应器能够实现物质循环C.加入的菌种进行有氧呼吸，属于分解者D.泥浆生物反应器属于一个小型的生态系统答案　C解析　土壤中的小型动物存在大量的分解者，可分解污染物，A错误；实现物质循环至少应具备生产者和分解者，由题干信息可知，泥浆生物反应器中缺乏生产者，B错误；加入的菌种进行有氧呼吸，分解污染物获取生命活动所需营养物质，属于分解者，C正确；生态系统的组成由非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者组成，由题意可知，泥浆生物反应器中只有非生物的物质和能量、分解者，不能构成生态系统，D错误。2.(2022·安徽江淮十校联考)如图所示，a为自然生态系统的生态金字塔，b为城市生态系统的生态倒金字塔，下列叙述错误的是(　　)A.组成a生态系统不可或缺的生物组分为生产者和分解者B.流经a或b生态系统的总能量为各自生产者所固定的太阳能C.b生态系统可以对a生态系统产生强烈的干扰D.人类活动对b生态系统的发展起支配作用，其中分解者的分解作用相对较弱答案　B解析　生产者是生态系统的基石，分解者是生态系统的关键成分，故生产者和分解者是生态系统中不可缺少的生物组分，A正确；人类活动对城市生态系统的维持起重要作用，城市生态系统的生产者及分解者的作用均较弱，需不断地向b(城市生态系统)输入物质和能量，将产生的垃圾运出b(城市生态系统)，即b(城市生态系统)必须依赖其他生态系统(如a)才能维持正常的能量流动和物质循环，故b生态系统可以对a生态系统产生强烈的干扰，B错误，C、D正确。3.(2022·聊城模拟)桑基鱼塘是种桑、养蚕及池塘养鱼相结合的一种生产经营模式。在池埂上或池塘附近种植桑树，以桑叶养蚕，以蚕沙、蚕蛹等作鱼饵料，以塘泥作为桑树肥料，达到鱼、蚕、桑兼收的效果。下列有关说法正确的是(　　)A.该生态系统中人的作用非常关键，人是该生态系统的基石B.流经鱼塘生态系统的总能量等于鱼塘中生产者固定的太阳能C.蚕沙中的能量属于桑树同化量中流向分解者的一部分D.桑基鱼塘能实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的传递效率答案　C解析　人是消费者，而生产者才是生态系统的基石，A错误；鱼塘是人工生态系统，流经鱼塘生态系统的总能量等于生产者固定的太阳能和人工输入的能量，B错误；蚕沙中的能量是蚕未同化的能量，属于桑树同化量中流向分解者的一部分，C正确；桑基鱼塘能实现对能量的多级利用，但不能提高能量的传递效率，D错误。考点二　生态系统的能量流动4.(不定项)(2021·烟台期末)下表是对某荒地中一个由植物、田鼠和鼬3个环节组成的食物链进行能量流动的分析，其中GP表示生物体同化的能量，NP表示生物体储存的能量，R表示呼吸消耗的能量(单位：kJ·m－2·a－1)，下列说法正确的是(　　)A.从表中数据可以得出植物的NP中只有很少一部分被利用B.田鼠和鼬的呼吸消耗很高，被同化的能量绝大部分是以热能的形式散失C.二三营养级之间的能量传递效率为3.16%，不符合生态系统中能量流动的特点D.据表推测以鼬为主要食物的捕食者需较大捕食范围才能维持种群的延续答案　ABD解析　表中植物的NP(表示生物体储存的能量211.43×109)有一部分流向下一个营养级，有一部分被分解者利用，还有一部分未被利用(210.69×109)，所以从表中数据可以得出植物的NP中只有很少一部分被下一个营养级利用，A正确；表中数据显示田鼠的GP为736.88×106，其中呼吸消耗R为711.76×106，鼬的GP为232.79×105，其中呼吸消耗R为227.35×105，可见，田鼠和鼬的呼吸消耗很高，被同化的能量绝大部分通过呼吸作用以热能的形式散失，B正确；能量传递效率一般在10%～20%，是指相邻两个营养级(该营养级所有生物)的同化量之比，表中田鼠到鼬的传递效率为(232.79×105)/(736.88×106)×100%≈3.16%，但田鼠和鼬并不是相应营养级的所有生物，所以不能认为不符合生态系统中能量流动的特点，C错误；能量流动具有单向流动和逐级递减的特点，营养级越多损耗的能量越多，所以据表推测以鼬为主要食物的捕食者需较大捕食范围才能得到足够的能量维持种群的延续，D正确。5.(2022·江西名校联考)如图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程的能量流动量。下列有关叙述正确的是(　　)A.①是指由草流入兔的能量B.图中②/①的比代表草到兔的能量传递效率C.③是草的同化量中流入分解者中的能量的一部分D.草与兔之间的信息传递是单向的，而兔与狐之间是双向的答案　C解析　①是指兔的摄入量，③是指兔子粪便中的能量，没有被兔同化，属于草的同化量中流入分解者中的能量的一部分，A错误，C正确；图中②/①代表狐的摄入量与兔的摄入量的比值，B错误；生物之间的信息传递往往是双向的，D错误。6.(不定项)(2021·潍坊期末)Cedar Bog湖是一个沼泽湖，湖底有北方泥炭沼泽湖所特有的沉积物——泥炭。科研人员对该生态系统的营养级和能量流动情况进行调查，得到了如图结果。GP表示不同营养级生物同化作用所固定的能量，R表示生物呼吸消耗的能量。能量单位均为J/(cm2·a)。下列叙述错误的是(　　)A.流经该湖泊生态系统的总能量是464.7B.未利用②的能量中含有第二营养级粪便中的能量C.该生态系统中营养级越高，同化能量用于呼吸消耗的占比越低D.未利用③的能量去向不包括沉积在湖底形成泥炭答案　BCD解析　流经该湖泊生态系统的能量为生产者固定的太阳能，为497 693.3－497 228.6＝464.7 J/(cm2·a)，A正确；“未利用”表示未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量，第二营养级粪便中的能量属于第一营养级用于生长、发育和繁殖的一部分，未利用②的能量中不含有第二营养级粪便中的能量；未利用③的能量去向包括沉积在湖底形成泥炭，B、D错误；一般情况下，营养级别越高的生物体型较大，结构较复杂，生长发育等各种生命活动所需要的能量越多，细胞呼吸作用越强，所以高营养级的生物的能量大部分用于呼吸消耗，高营养级生物呼吸散失量占自身同化量的比值通常大于低营养级的生物，C错误。7.(不定项)(2022·山东德州模拟)单向性集团内捕食作用是指不同天敌共享同一猎物，其中一种天敌捕食共同猎物的同时还捕食另一种天敌，被称为集团内捕食者，另一种天敌被称为集团内猎物。某生态系统中瓢虫与寄生蜂、蚜虫三者之间存在单向性集团内捕食作用，其中寄生蜂既是猎物又是捕食者。下列有关说法正确的是 (　　)A.瓢虫与寄生蜂之间存在种间竞争和捕食关系B.瓢虫属于集团内捕食者，蚜虫属于集团内猎物C.瓢虫通过寄生蜂获得的能量要比蚜虫通过植物获得的能量多D.瓢虫在该生态系统中占据第二、三营养级答案　A解析　根据题意写出食物网：则瓢虫与寄生蜂之间存在种间竞争和捕食关系，A正确；瓢虫和寄生蜂都以蚜虫为食，同时寄生蜂被瓢虫捕食，所以瓢虫属于集团内捕食者，寄生蜂属于集团内猎物，B错误；瓢虫捕食寄生蜂涉及的食物链较蚜虫捕食植物涉及的食物链长，损失的能量多，所以瓢虫通过寄生蜂获得的能量要比蚜虫通过植物获得的能量少，C错误；根据食物网进行分析，瓢虫属于第三和第四营养级，D错误。8.(2022·湖北八校联考)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用，当某种大型肉食性动物迁入一个新的生态系统时，下列情况不会出现的是(　　)A.某种植食性动物可能在种间竞争中失去原有竞争优势B.该生态系统中的生产者在一定程度上得到保护C.大型肉食性动物通过捕食至少可获得第一营养级同化量的10%D.该生态系统中原有食物链的营养级会增加，营养结构更复杂答案　C解析　据题干信息“大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用”，可判断大型肉食性动物的迁入可能会导致某种植食性动物在种间竞争中失去原有的竞争优势，A不符合题意；大型肉食性动物的迁入在一定程度上有利于生产者生长，B不符合题意；大型肉食性动物以植食性动物与低营养级肉食性动物为食，其通过捕食不可能获得第一营养级同化量的10%，C符合题意；大型肉食性动物的迁入会使食物链延长，营养级增加，营养结构更复杂，D不符合题意。9.(2022·广饶一中月考)大学生小A响应党的号召，回乡帮助村民发展“果树－草菇”(即在果树下进行间种草菇)立体农业脱贫致富。回答下列问题：(1)果树下进行间种草菇，利用高湿度、低风速等环境条件，获得了良好的经济效益。草菇蛋白含18种氨基酸，其中必需氨基酸高达40%，营养丰富，是糖尿病和胃病患者的良好食品，草菇________(填“属于”或“不属于”)该生态系统的第一营养级。该“果树－草菇”结构是立体农业的经典案例，立体农业是运用群落的________原理，为充分利用____________而发展起来的一种农业生产模式。(2)该模式中，果树用于自身生长、发育和繁殖的那部分能量最终的去路是___________________________________________________________________。(3)果树生长过程中经常遭遇蚜虫危害，为了评估蚜虫造成的危害程度，通常采用________调查其种群密度。(4)请从资源利用、生态系统、经济利益等方面分析“果树－草菇”结构立体农业的意义：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出三点即可)。答案　(1)不属于　空间结构　空间和资源　(2)流向下一营养级和被分解者分解　(3)样方法　(4)充分利用了空间和光照、水分、养分等资源；有利于防止水土流失，增加了物种多样性，提高了人工生态系统的稳定性；可以获得更多农产品，获取经济效益解析　(1)草菇营腐生生活，属于分解者，生态系统的第一营养级是生产者。立体农业运用了群落的空间结构原理，实现了群落对空间和资源的合理利用。(2)根据生态系统能量流动的途径可知，果树用于自身生长、发育和繁殖的那部分能量最终流向下一营养级和分解者。(3)蚜虫活动能力弱，活动范围小，适用样方法调查其种群密度。(4)要从题目要求的三个方面回答立体农业的意义，答案只要合理即可。10.在丝瓜地生态系统中，丝瓜与两种昆虫构成一条食物链。如图为某年度调查甲、乙两种昆虫种群数量变化的结果。据图回答下列问题。(1)在该生态系统中，除了丝瓜和昆虫所代表的两种成分外，还含有另外两种成分，它们分别是_______________________________________________________。(2)据图可知，在丝瓜与两种昆虫构成的一条食物链中，昆虫________处于第二营养级，其流向分解者的能量主要包括两种途径，分别是________________________________________________________________________________________。(3)为了防治某种植食性害虫丙，农业技术人员使用性引诱剂Y诱杀丙的雄性个体，从而破坏丙种群的________________，导致其________降低，从而减轻丙的危害。从能量流动的角度分析，防治害虫的目的是____________________________________________________________________________________________。答案　(1)非生物的物质和能量、分解者　(2)甲　通过昆虫甲的遗体残骸流向分解者；通过乙的粪便流向分解者　(3)性别比例　种群密度(出生率)　合理调整能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分解析　(1)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，丝瓜和昆虫分别代表生产者和消费者。(2)据图分析可知，甲是被捕食者，乙是捕食者，因此丝瓜和两种昆虫构成的食物链是丝瓜→昆虫甲→昆虫乙，昆虫甲处于第二营养级，昆虫甲流向分解者的能量主要有两种途径，分别是通过昆虫甲的遗体残骸流向分解者；通过昆虫乙的粪便流向分解者。(3)利用性引诱剂Y诱杀害虫丙的雄性个体，可破坏丙种群的性别比例，使雌性个体不能完成交配，从而使该种害虫的种群密度降低。从能量流动的角度分析，防治害虫的目的是合理调整能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。11.(2022·河北衡水金卷)研究小组对某人工鱼塘中部分生物的种群数量进行了调查，并对其消化道内的食物组成分析后获得如图所示的食物网。研究发现，适当提高光能利用率、增加饲料投放量，均可使鱼产量大幅度提高。回答下列问题：(1)流经该鱼塘生态系统的能量来自________________________，“青草鲢鳙”四大家鱼混合放养，影响其分布的主要因素是________________。(2)小龙虾属于杂食性动物，可取食浮游植物和其他水生植物，也捕食鱼塘中的B，小龙虾与B的种间关系是________________，在小龙虾入侵该鱼塘后，如果放弃对该鱼塘的管理，预期小龙虾的种群数量将出现的变化是_____________________________________________________________________________________。(3)假设A的同化量以相同的比例来自各条食物链(相邻营养级之间的能量传递效率均以20%计算)，当A同化129 kJ的能量时，则共需浮游植物和其他水生植物同化的能量为________kJ。(4)在混合放养的鱼塘加入肉食性的乌鱼，从能量流动的角度分析是否有利，并简要说明原因：__________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)生产者固定的太阳能和人工输入的有机物中的能量　食物条件和栖息空间　(2)捕食和种间竞争　先快速增加，后减少，最后趋于稳定　(3)2 365　(4)不利，乌鱼捕食其他鱼类，增加了营养级，使流向人类的能量减少解析　(1)该鱼塘生态系统属于人工生态系统，故流经该鱼塘生态系统的能量来自生产者(浮游植物和其他水生植物)固定的太阳能和人工输入的有机物(饲料)中的能量。影响动物垂直分层的主要因素是食物条件和栖息空间。(2)小龙虾属于杂食性动物，既可取食水生植物，也对鱼塘中的B进行捕食，因而小龙虾与B的种间关系是捕食和种间竞争。在小龙虾入侵该鱼塘后，如果放弃对该鱼塘的管理，小龙虾的种群数量将出现的变化是先快速增加，然后减少，最后趋于稳定。(3)A同化129 kJ的能量，1/3来自浮游植物→B→A：1/3来自其他水生植物→C→A：1/3来自其他水生植物→A，能量传递效率为20%，则共需浮游植物和其他水生植物同化的能量为129×1/3÷20%＋129×1/3÷20%÷20%＋129×1/3÷20%÷20%＝2 365 kJ。12.(2022·枣庄期末)某稻－蟹农田生态系统中部分生物类群食物关系如图甲所示。图乙表示以食物链“浮游植物→浮游动物→螃蟹”为研究对象，能量流经第二营养级的各个去向(图中字母a～h表示能量值)。请回答下列问题：(1)图甲中共有________条食物链，若组成生态系统，还缺少________________成分。(2)图乙中字母________表示浮游动物用于生长、发育和繁殖的能量，经过字母h流向分解者的能量属于第________营养级，第二营养级向第三营养级能量传递的效率可以用字母表示为________。第三营养级同化的能量的去向中与第二营养级的不同是________________。(3)根据图甲的食物网，螃蟹原本更多地摄食底栖动物，现因某些因素导致其更多地以浮游植物与杂草为食。在其他条件不变的情况下，发现蟹的数量增加，从能量流动的角度分析，原因是_____________________。答案　(1)5　分解者和非生物的物质和能量　(2)d(或c－g)　一　e/c或e/(b－h)　没有流向下一营养级　(3)食物链变短，能量传递过程中损耗的能量减少，流向螃蟹的能量增多解析　(1)图甲中共5条食物链，食物链中只有生产者和消费者。(2)图乙中b表示浮游动物摄入的能量；c表示浮游动物同化的能量；d表示其用于生长、发育和繁殖的能量。用于某营养级生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸作用散失的能量，即对应图中的d(或c－g)；经过字母h流向分解者的能量属于上一营养级的能量，即属于第一营养级；能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，故第二营养级向第三营养级能量传递的效率可以表示为e/c或e/(b－h)；据图可知：第三营养级同化的能量的去向中与第二营养级的不同是没有流向下一营养级。(3)从能量流动的角度分析，在其他条件不变的情况下，蟹的数量增加，原因应是食物链变短了，能量损耗减少，更多地流向蟹，使得蟹的数量增加。内容要求——明考向近年考情——知规律(1)阐明生态系统的结构及与功能的关系；(2)讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构；(3)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；(4)解释生态金字塔象征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系；(5)调查或探讨一个校园、公园、农田、森林或湿地生态系统中的能量流动(活动)。2021·广东卷(2)、2021·河北卷(22)、2021·全国甲卷(31)、2021·山东卷(24)、2020·全国卷Ⅲ(6、31)、2019·全国卷Ⅰ(31)、2019·全国卷Ⅱ(6)生物体ABCDE有机汞浓度/ppm0.0670.51680.39类别玉米地荒地湖泊Ⅰ湖泊Ⅱ太阳能利用率(初级生产量/入射太阳能)1.6%1.2%0.4%0.1%呼吸消耗率(呼吸消耗/初级生产量)23.4%15.1%22.3%21.0%净初级生产效率(净初级生产量/初级生产量)76.6%84.9%77.7%79.0%食物链环节未利用GPNPR植物210.69×109248.28×109211.43×10936.85×109田鼠1.85×106736.88×10625.12×106711.76×106鼬232.79×1055.44×105227.35×105