2024届人教版高中生物一轮复习生态系统的结构和能量流动学案（不定项）

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习生态系统的结构和能量流动学案（不定项），共24页。

第29讲　生态系统的结构和能量流动
[课标要求]　1.阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体。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.解释生态金字塔表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。

考点一　生态系统的结构

1．生态系统的范围

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。
(2)生物成分
①各成分的作用及地位

②各组成成分的相互关系

生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
3．生态系统的营养结构
(1)食物链

(2)食物网

【易错辨析】
(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，占据最髙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。(×)
【长句应答】
1．动物园里的动物、植物、微生物及其非生物环境能构成生态系统吗？
提示：动物园中的全部生物及其非生物环境不能说是一个生态系统，因为其中的动物分开饲养，不能体现生态系统的营养结构及相互联系，没能构成一个有机的统一整体，因此动物园不能构成一个生态系统。
2．在一条食物链中，生产者的数量一定大于消费者的数量吗？试举例说明。
提示：不一定。生产者的数量一般大于消费者的数量，例如，草→兔→狼；但生产者的数量也可能小于消费者的数量，例如，树→虫→鸟。

1．构建食物链(网)的一般方法
(1)根据种群数量变化曲线图构建

(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)。
生物体
A
B
C
D
E
有机汞浓度/ppm
0.06
7
0.51
68
0.39
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。

考向一　生态系统组成成分的判定及相互关系的分析
1．(2022·北京模拟)以下关于生态系统中各种生物成分的叙述，错误的是(　　)
A．动物的食性越复杂其种群数量波动幅度越大
B．分解者通过细胞呼吸来分解生态系统中的有机物
C．生产者制造有机物时，所利用的能量类型可能不同
D．各种消费者的存在促进了物质循环并使生态系统更加稳定
解析：选A　动物的食性越复杂其种群数量波动幅度越小，因为某种食物的变化对其影响不是太大，A错误；分解者通过分解作用(即细胞呼吸)将有机物分解为无机物，B正确；生产者制造有机物主要是光合作用和化能合成作用，前者利用的是太阳能，后者利用的是物质氧化时释放的化学能，C正确。
2．(2022·孝义摸底)下图表示生态系统中四种成分(甲、乙、丙、丁和戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系，下列相关叙述正确的是(　　)

A．甲、乙和丙所包含的所有种群构成群落
B．戊不一定是微生物
C．图中存在竞争关系的只有乙2和丙2
D．丁的含量增加将导致臭氧层被破坏
解析：选B　由题图可知，甲、丁为双箭头关系，且乙、丙、甲均指向戊，由此推断甲为生产者，乙、丙为消费者，丁为非生物的物质和能量，戊为分解者，甲、乙、丙和戊包含的所有种群构成群落，A错误；分解者也可以是营腐生生活的蚯蚓、蜣螂等，B正确；乙1、丙1间也存在竞争关系，C错误；大量的氟利昂会导致臭氧层的破坏，D错误。
考向二　食物链和食物网的分析
3．(2022·广东卷)如图为某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是(　　)

A．a、c是生产者 B．b、e是肉食动物
C．c、f是杂食动物 D．d、f是植食动物
解析：选C　图中食物网包含的食物链有a→f、a→d→e→f、a→d→e→c、a→c、b→f、b→c。a、b处于第一营养级，是生产者；d处于第二营养级，是植食动物；e处于第三营养级，是肉食动物；c、f可以处于第二营养级也可以处于第四营养级，是杂食动物。C正确。
4．(2022·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
解析：选A　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。
[归纳总结]
食物网的分析(以捕食食物链为例)
(1)食物网中每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级。中间的任何停顿都不能算作一条完整的食物链。
(2)同一种生物在不同的食物链中，可以占据不同的营养级，要根据其所在的具体食物链来确定，即从生产者数起。
(3)在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合，如捕食与竞争，因为在同一条食物链中二者为捕食关系，在不同食物链中二者还可能同食另一种生物，为竞争关系。
(4)食物链中只有生产者和消费者两种成分，且生产者一定是第一营养级，消费者级别与营养级别相差1。
(5)食物网的复杂程度取决于有食物联系的生物的种类而非数量。
考点二　生态系统的能量流动

1．能量流动的概念理解

2．能量流动的过程
(1)第一营养级能量流动

(2)第二营养级能量流动过程分析

①输入该营养级的总能量是指图中的b。
②粪便中的能量(c)不属于(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分。
③初级消费者同化的能量(b)＝呼吸消耗的能量(d)＋用于生长、发育和繁殖的能量(e)。
④生长、发育和繁殖的能量(e)＝遗体残骸中的能量(f－d)＋下一营养级同化的能量(i)＋未被利用的能量(j)。
3．能量流动的特点


4．生态金字塔的类型及特点
项目
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
形状



每一
阶含义
每一营养级生物所含能量的多少
每一营养级生物个体的数量
每一营养级生物所含的有机物总量
象征
含义
能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特点
一般情况下，生物个体数量在食物链中随营养级升高而逐级递减
一般情况下，生物体内有机物的总量随营养级升高而逐级递减
特征
上窄下宽的正金字塔形
一般为正金字塔形，但可能出现“倒置”，如“树→昆虫→鸟”
一般为正金字塔形
5.研究能量流动的实践意义
(1)帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
(2)帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
(3)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。
【易错辨析】
(1)生态系统的能量流动就是指能量的输入和散失过程。(×)
(2)一只狼捕食了一只兔子，就完成了能量流动。(×)
(3)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%。(×)
(4)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%。(×)
(5)营养级越高的生物获得的能量越少，体型也越小。(×)
(6)“桑基鱼塘”实现了能量的多级利用，大大提高了能量的传递效率。(×)
(7)生态系统中的能量可被多级循环利用，从而大大提高了能量的利用率。(×)
【长句应答】
1．如果将一个营养级的所有种群作为一个整体来研究能量流动的情况，试分析其优点。
提示：将一个营养级的所有种群作为一个整体来研究能量流动，可以比较精确地测量每一个营养级能量的输入值和输出值。
2．如果以个体为单位研究能量流动，有什么问题？如果将种群作为一个整体来研究能量流动，又会遇到什么问题？
提示：以个体为研究对象，有很大的局限性和偶然性，如个体死亡，数据可能不准确；不同个体间差异过大等。以种群为研究对象，能量的流动渠道为食物链(或食物网)，在分析时，可能因食物网的复杂性而影响结果的准确性。

1．理解两种常考的能量流动模型
(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指相应营养级中未被利用的能量；
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．理解能量流动的计算公式


考向一　能量流动的过程与特点分析
1．(2022·菏泽一模)如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)，下列相关叙述正确的是(　　)

A．变温动物的d/c的值一般高于恒温动物
B．生产者与初级消费者之间的能量传递效率为d/a×100%
C．在“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于h
D．图中b＝h＋c＋f
解析：选A　与变温动物相比，恒温动物需要消耗更多的能量维持体温，即细胞呼吸消耗的能量多，因此变温动物的d/c的值一般高于恒温动物，A正确；生产者与初级消费者之间的能量传递效率为c/a×100%，B错误；在“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量仍属于其上一个营养级(兔)流向分解者的能量，即i，C错误；图中b＝h＋c，D错误。
2．(2022·河东区一模)如图表示在一个生态系统中，植物光合作用积累的有机物被植食性动物利用的过程。下列叙述正确的是(　　)

A．④占②的百分比为能量传递效率
B．⑤⑥⑦⑧之和为流向分解者的能量
C．植食性动物粪便中的能量包含在⑦中
D．①⑤之和为输入到生态系统的全部能量
解析：选C　能量传递效率是指相邻两个营养级之间的同化能量之比，④不能表示植食性动物的同化能量，②也不能表示植物的同化能量，且图示中两者为同一营养级，A错误；⑤⑥⑦⑧中包括流向分解者的能量和散失的能量，B错误；由于植食性动物粪便是指摄入后未被同化的部分，故包含在⑦中，C正确；输入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，一部分用于植物呼吸消耗，一部分储存在植物体内的有机物中，因此①＋⑤不能表示输入到该生态系统的总能量，D错误。
考向二　生态金字塔的特点
3．(2022·宁波二模)下图表示的是甲、乙两个特殊生态系统的能量金字塔。下列叙述正确的是(　　)

A．吃玉米的人所获得的能量一定比吃牛肉的人获得的能量多
B．能量沿着食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减
C．只吃牛肉的人的同化量与摄入量的比值一般低于只吃玉米的人
D．若土壤中含相同浓度的难降解杀虫剂，生态系统乙的人比生态系统甲的人体内杀虫剂浓度高
解析：选D　根据能量流动特点，如果甲和乙图中玉米的能量相同，则理论上吃玉米的人(第二营养级)所获得的能量一定比吃牛肉的人(第三营养级)获得的能量多。但是一个吃玉米的人所获得的能量不一定比一个吃牛肉的人获得的能量多，关键看他们各自摄取的食物中所含有的能量的多少，也有可能后者比前者获得能量多或一样多，A错误；能量沿食物链单向流动，随营养级的升高而逐级递减，但是能量的传递效率的高低和营养级的高低没有关系，一般传递效率不变，都是10%～20%，B错误；同化量与摄入量的比值与营养级无关，能量传递效率在10%～20%，C错误；一条食物链中，营养级越高，难降解的污染物积累越多，所以土壤中含相同浓度的难降解污染物时，生态系统乙中的人(第三营养级)比生态系统甲(第二营养级)中的人体内污染物浓度高，D正确。
4．(2022·楚雄期末)下图为某自然生态系统的数量金字塔。下列叙述错误的是(　　)

A．图中生物缺少构成生态系统的部分组成成分，但可以构成食物链或食物网
B．所有生态系统中消费者的数量都要少于生产者的数量
C．图中可以表示各营养级的生物数量，也可以表示各营养级同化的能量
D．若图中为能量金字塔，则说明能量在营养级之间的传递逐级递减
解析：选B　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、分解者。图中缺少分解者，绿色植物、食草动物、食肉动物由于食物关系可构成食物链或食物网，A正确；由于能量逐级递减，使各营养级生物的数量一般也逐级递减。但有例外，如森林中绿色植物的数量比初级消费者的数量少，B错误；图中的数量金字塔，由于能量流动逐级递减，可以表示各营养级同化的能量，C正确；若图中为能量金字塔，是正金字塔形，说明能量逐级递减，D正确。
考向三　能量流动的原理在实践中的应用
5．(2022·湖北十堰调研)城郊型农业发源于邻近城市的郊区地带，利用优越的地理位置生产鲜活农副产品以满足城市市场和生态环境需求。如图为某城郊农场生态系统的能量流动图。下列说法正确的是(　　)

A．种植业子系统中绿色植物光合作用固定的太阳能是流经该农场生态系统的总能量
B．养殖业子系统的能量是种植业子系统能量的10%～20%
C．养殖业子系统中的粪便能为种植业子系统提供能量
D．种植业子系统的部分能量将会输出该农场生态系统
解析：选D　流径该农场生态系统的总能量＝种植业子系统中生产者固定的能量＋人工投入的能量，A错误；一个生态系统中相邻两个营养级间的能量传递效率为10%～20%，由于养殖业子系统和种植业子系统都有与外界的能量流动，所以无法得出“养殖业子系统的能量是种植业子系统能量的10%～20%”这一结论，B错误；据图可知，养殖业子系统为种植业子系统提供粪便，粪便被微生物分解成无机物提供给农作物，所以养殖业子系统中的粪便为种植业子系统提供物质，但不能提供能量，C错误；种植业子系统有部分产品提供给市场，所以有部分能量会输出该农场生态系统，D正确。
6．下表是2012年长江口生态系统各营养级能量情况，请回答下列相关问题。
营养级
能量(单位：t·km－2·a－1)
A
41.20
B
913.7
C
6 486
D
4.345
E
0.477
注：各营养级之间存在捕食关系；长江口是传统捕鱼场。
(1)上表中的生产者是________(填字母)，理由是__________。
(2)由上表可知，能量流动的特点为____________________________，能量流动的研究对象是__________________________________________(填“表现为捕食关系的两种生物”“一条食物链上的上下营养级的所有生物”或“整个食物网上处于上下营养级的所有生物”)。
(3)长江口第一营养级到第二营养级的传递效率是________(保留小数点后一位数字)，而第二营养级到第三营养级的传递效率为4.5%，后者明显低于前者的原因可能是______________(合理即可)。
解析　(1)生产者固定的能量是生态系统的总能量，其他营养级的能量都会逐级递减，故生产者的同化量最多。(2)从不同营养级的同化量可看出营养级越高，同化量越少，体现能量流动的逐级递减，而营养级之间存在捕食关系，体现能量单向传递。生态系统的能量流动分析一般是以生产者、植食性动物、肉食性动物等营养级水平来研究的，因此其研究的对象是整个食物网上处于上下营养级的所有生物。(3)长江口第一营养级到第二营养级的传递效率是×100%≈14.1%，而第二营养级到第三营养级的传递效率为4.5%，后者明显低于前者，可能是由人类对第三营养级的捕捞量增加、第四营养级个体数目增多等原因造成的。
答案　(1)C　生产者处于能量流动的第一营养级，能量最多
(2)逐级递减、单向传递　整个食物网上处于上下营养级的所有生物
(3)14.1%　人类对第三营养级的捕捞量增加；第四营养级的个体数目增多

能量流动的计算

1．能量传递效率的“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%。
(1)在食物链A→B→C→D中，则有

注：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，生态系统的能量流动过程中损耗的能量越少
(2)在食物网中，则有
知低营养级求高营养级
知高营养级求低营养级
获能量最多
选最短食物链，按×20%计算
需能量最多
选最长食物链，按÷10%计算
获能量最少
选最长食物链，按×10%计算
需能量减少
选最短食物链，按÷20%计算
2.能量传递效率中的“定值”计算
①已知营养级间能量传递效率；不能按“最值”计算，而需按具体数值计算。如A→B→C→D中，各营养级间从低到高的能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a%×b%×c%。
②若给出的是各营养级同化能量值，可直接按同化能量比例计算，下表是生态系统中除分解者外仅有的4个种群一段时间内同化能量值。
营养级
A
B
C
D
同化能量(Pg)
15.9
870.7
0.9
141.0
表中食物链为B→D→A→C，若最高营养级同化能量为1 Pg，则生产者需同化能量为
870．7×1÷0.9≈967.4 Pg。
3．具有人工能量输入的计算
对一些特殊状态下有人工能量输入的生态系统的能量流动计算时，要注意输入能量的正确处理。如对某生态系统的第二营养级人工补充能量，则计算第一营养级到第二营养级能量传递效率时，不能考虑人工补充能量，而进行第二营养级到第三营养级能量传递效率计算时，需考虑人工补充能量，因第二营养级同化的能量由来自第一营养级和人工补充的能量两部分组成，这两部分都参与传向第三营养级的过程。
4．能量分配计算
若在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量，且通过各途径获得的能量比例确定，则需按照各单独的食物链进行计算，最后合并。
5．能量调整计算——高营养级不同种类食物的比例调整前后同化能量的比值计算
这类计算的核心是按高营养级不同种类食物比例调整前、后生产者固定的总能量不变为信息，列出等量关系式进行计算。注意所给比例是高营养级从不同食物链获得的能量比值，还是生产者向不同食物链传递的能量比值，即能量值要与比例对应正确，比例在哪里，就从哪里开始算。

[典例]　(2022·福州期末)图1为某生态系统中部分生物构成的食物网。图2虚线方框内表示一个生态系统，箭头表示该生态系统能量流动的一般性模型。回答下列问题。

(1)图1中共有________条食物链，其中北极狐和雷鸟之间存在明显的种间关系是________。
(2)假如北极狐的食物1/2来自雷鸟，1/8来自植物，且该系统能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费者的能量传递效率为20%，如果一定时期内，北极狐种群增加的能量为80 kJ，若不考虑其他变化的影响，则需要植物的能量是______ kJ。
(3)图2中C代表生态系统成分中的________________________。在生态系统中它的作用是____________________________________________。
(4)下表表示图2生态系统在一年中的能量流动情况。
成分
同化总量/×106 J
现存个体中的能量/×106 J
呼吸消耗量/×106 J
A
900
200
700
B
100
25
75
C
15
2
13
D
18
6
12
生态系统能量流动的特点是__________________，分析上表可知，流入该生态系统的总能量为__________ J，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为__________。从能量输入和输出来看，该生态系统中生物体内的总能量__________(填“增加”或“减少”)。
(5)对于湖泊生态系统，为有效地防止该淡水湖出现水华现象，生态学家建议在湖边浅水区适量种植挺水植物(如荷花等)，请分析此建议的生态学依据。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
[思维建模]

解析　(1)每条食物链都是从生产者开始，一直到本食物链最高营养级结束。图1中共有5条食物链。图1有食物链：植物→雷鸟→北极狐、植物→北极狐，可知北极狐和雷鸟之间有明显的捕食和种间竞争关系。(2)假如北极狐的食物1/2来自雷鸟，1/8来自植物，则3/8来自雪兔，且该系统能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费者的能量传递效率为20%，如果北极狐种群增加的能量为80 kJ，若不考虑其他变化的影响，北极狐通过各条食物链获得的能量所需植物的量依次为，植物→北极狐：80×1/8÷10%＝100(kJ)，植物→雷鸟→北极狐：80×1/2＋20%÷10%＝2 000(kJ)，植物→雪兔→北极狐：80×3/8÷20%÷10%＝1 500(kJ)，则需要植物的能量是3 600 kJ。(3)A、B、D都有能量流向C，表示C能分解植物的残枝败叶和动物的遗体，故C为分解者。(4)生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减。分析表格可知流入生态系统的总能量为生产者所固定的太阳能，即植物的同化量，可判定流入该生态系统的总能量为9×108 J。15×108 J为分解者的同化量，那么18×106 J即为第三营养级的同化量，能量传递效率是上下两个营养级之间同化量之比，即(18×106)÷(100×106)×100%＝18%。流入生态系统的总能量900×106 J大于所有生物呼吸所消耗的能量(700＋75＋13＋12)×106 J，所以该生态系统中生物体内总能量增加。(5)由于挺水植物(荷花)较高，在竞争光能中占优势(争夺阳光、无机盐等)，故能调整生态系统的能量流动关系，有效地防止该淡水湖出现水华现象。
答案　(1)5　捕食和种间竞争　(2)3 600　(3)分解者　能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物　(4)单向流动、逐级递减　9×108　18%　增加　(5)由于挺水植物(荷花)较高，在竞争光能中占优势(争夺阳光、无机盐等)，故能调整生态系统的能量流动关系，防止水华现象(或使能量最大限度流向对人类有益的方向)

1．(2022·南阳月考)某生态系统的能量流动过程简图如下图所示，图中标出了甲、乙、丙3个营养级生物能量的同化量、呼吸量(109 kJ/a)。回答下列问题。

(1)生物甲积累的有机物中的能量有两个去向：流入下一个营养级、______________。生物乙、丙在该生态系统中的作用是______________________________(答出两点即可)。
(2)在该生态系统中，人们往往进行除虫、除草、灭鼠等操作，从能量流动的角度来看，这样做的意义是___________________________________________________________。
(3)从能量驱动的角度分析，该生态系统中第二、三营养级同化的能量传递效率为____(保留一位小数)。在生产者固定的太阳能不变的情况下，若甲的部分能量直接流入丙中，则丙的环境容纳量将________，原因是_______________________________________。
(4)图示过程体现了生态系统的能量流动具有____________________的特点。
解析　(1)甲为生产者，其积累的有机物中的能量有两个去向：流入下一个营养级、被分解者利用(流向分解者)。生物乙、丙是消费者，在该生态系统中的作用是加快生态系统的物质循环，有助于植物的传粉和种子的传播。(2)在该生态系统中，人们往往进行除虫、除草、灭鼠等操作，从能量流动的角度来看，这样做的意义是合理调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部位。(3)从能量驱动的角度分析，该生态系统中第二、三营养级的能量传递效率为第三营养级同化量/第二营养级同化量×100%＝(90＋122)＋1 015×100%≈20.9%。在生产者固定的太阳能不变的情况下，若甲的部分能量直接流入丙中，则丙的环境容纳量将增加，原因是终极消费者的营养级降低，其获得的能量增多，或者食物链缩短，能量流动过程中损失减少，终极消费者获得的能量增多。(4)乙获得的能量只有1 015×109 kJ，丙获得的能量只有212×109 kJ，且不能反向流动，所以图示过程体现了生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。
答案　(1)被分解者利用(流向分解者)　加快生态系统的物质循环、有助于植物的传粉和种子的传播　(2)合理调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部位　(3)20.9%　增加　终极消费者的营养级降低，其获得的能量增多(或者食物链缩短，能量流动过程中损失减少，终极消费者获得的能量增多)　(4)单向流动、逐级递减
2．某小型湖泊旁边有很多荒地，下图1表示某荒地在春季时主要生物之间的食物关系，图2是图1相应的能量金字塔。

(1)在图1中，鸟与昆虫的关系属于____________，蛇在图2中属于________(字母)营养级层次。
(2)由于新农村建设在此选址修建，部分荒地或被房屋、道路代替，或被用于种植、放牧，使群落结构发生显著变化，这种群落演替的类型是_______________________________ ____________________________________________。
(3)生态学家对图1中“植被→鼠→蛇”这条食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/(hm2·a)。能量从鼠传递到蛇的效率是_____________________________________。
植物
鼠
蛇
固定的
太阳能
摄入量
同化量
呼吸量
摄入量
同化量
呼吸量
2.45×1011
1.05×109
7.50×108
7.15×108
2.44×107
2.25×107
2.18×107
(4)鼠同化的能量中只有3%～5%用于__________________，其余在呼吸作用中以热能形式散失。
解析　(1)鸟和昆虫都捕食生产者，二者为种间竞争关系，鸟还捕食昆虫，存在捕食关系。图1中蛇属于第三或第四营养级，对应图2中B、A营养级层次。(2)由于新农村建设在此选址修建，部分荒地或被房屋、道路代替，或被用于种植、放牧，使群落结构发生显著变化，原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还留下了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)，这种群落演替的类型是次生演替。(3)据表中信息分析，能量从鼠传递到蛇的效率是二者同化量的比值，即(2.25×107)÷(7.50×108)×100%＝3%。(4)同化量＝呼吸散失的能量＋用于自身生长、发育和繁殖的能量，用于自身生长、发育和繁殖的能量÷鼠同化的能量＝(7.50×108－7.15×108)÷(7.50×108)×100%≈4.7%，即鼠同化的能量中只有3%～5%用于自身生长、发育和繁殖，其余在呼吸作用中以热能形式散失。
答案　(1)捕食和种间竞争　A、B　(2)次生演替
(3)3%　(4)自身生长、发育和繁殖
3．(2022·武汉一模)生态系统是生物与无机环境之间进行连续的物质和能量交换的一个生态学功能单位。请回答下列相关问题。
(1)从生态系统能量流动的角度分析，有关国家和机构全力合作进行灭蝗减灾的意义是______________________________，从而缓解可能出现的粮食短缺和人道主义危机。
(2)下图为东非某草原蝗灾期间的部分食物网示意图，若牧鸡的食物60%来自沙漠蝗虫，30%来自蜘蛛，其余来自蛙。那么牧鸡要增加10 g体重，最多消耗草和水稻________ g。

(3)白头鹤是世界珍稀鸟类，上海崇明岛是我国境内白头鹤的重要迁徙栖息地。为更好地保护白头鹤，研究人员开展系列调查。
①在调查白头鹤的种群密度时，常采用的方法是__________，采用该方法时要注意________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。
②近年来互花米草侵入该地区，由于其增长速率过快，已成为单优势种群，从种间关系分析，原因是____________________________。互花米草的迅速扩散影响了当地的植被，进而影响了白头鹤的______________，对其生存造成威胁。对该地区实施互花米草治理，采用了人工拔除、药物治理等措施，以上措施属于______________防治。
解析　(1)从生态系统能量流动的角度分析，有关国家和机构全力合作进行灭蝗减灾的意义是调整生态系统能量流动的方向，使能量更多地流向作物。(2)题图为东非某草原蝗灾期间的部分食物网示意图，若牧鸡的食物60%来自沙漠蝗虫，30%来自蜘蛛，其余来自蛙，那么牧鸡要增加10 g体重，最多消耗草和水稻应按能量传递效率为10%计算，最多消耗草和水稻4 600 g。(3)白头鹤是世界珍稀鸟类，上海崇明岛是我国境内白头鹤的重要迁徙栖息地。为更好地保护白头鹤，研究人员开展系列调查。①在调查白头鹤的种群密度时，常采用的方法是标记重捕法，采用该方法时要注意标记不能过于醒目、标记物和标记方法必须对动物的身体不会产生寿命和行为的伤害、标记符号必须能够维持一段时间，在调查期间不能消失等。②近年来互花米草侵入该地区，由于其增长速率过快，已成为单优势种群，从种间关系分析原因是互花米草在与水稻和草的竞争中处于优势地位，且没有天敌，互花米草的迅速扩散影响了当地的植被，进而影响了白头鹤的食物和栖息空间，对其生存造成威胁。对该地区实施互花米草治理，采用了人工拔除、药物治理等措施，以上措施属于机械防治和化学防治。
答案　(1)调整生态系统能量流动的方向，使能量更多地流向作物　(2)4 600
(3)①标记重捕法　标记不能过于醒目、标记物和标记方法必须对动物的身体不会产生寿命和行为的伤害、标记符号必须能够维持一段时间，在调查期间不能消失　②互花米草在与水稻和草的竞争中处于优势地位，且没有天敌　食物和栖息空间　机械防治和化学

1．(2021·广东卷)“葛(葛藤)之覃兮，施与中谷(山谷)，维叶萋萋。黄鸟于飞，集于灌木，其鸣喈喈”(节选自《诗经·葛覃》)。诗句中描写的美丽景象构成了一个(　　)
A．黄鸟种群 B．生物群落
C．自然生态系统 D．农业生态系统
解析：选C　分析题意可知，诗中描写的有葛藤、黄鸟、灌木等生物，同时山谷包括了生活在其中的所有生物及无机环境，故它们共同构成一个自然生态系统，C正确。
2．(2020·浙江卷)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
解析：选B　营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越少，A错误；处于食物链同一环节上的同种和不同种生物都属于同一个营养级，C错误；食物链中的各营养级之间的能量传递效率不一定相同，D错误。
3．(2021·浙江6月选考)下列关于生态金字塔的叙述，正确的是(　　)
A．生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系
B．生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链
C．生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列
D．生态金字塔可分别以个体数量、生产量和能量为指标绘制
解析：选A　生态金字塔中每个营养级的生物均属于食物网的同一营养级，但不属于同一条食物链，B错误；生态金字塔通常都是下宽上窄的正金字塔图形，但也有倒金字塔的，如英吉利海峡的浮游植物与浮游动物和底栖动物的生物量金字塔，故生态金字塔中的营养级并非均按其所占的数值大小依次排列，C错误；生态金字塔可采用生物量单位、个体数量单位和能量单位，故可分别以生物量、个体数量和能量为指标绘制，并非生产量，D错误。
4．(2021·辽宁卷)辽宁省盘锦市的蛤蜊岗是由河流入海冲积而成的具有潮间带特征的水下浅滩，也是我国北方地区滩涂贝类的重要产地之一，其中的底栖动物在物质循环和能量流动中具有重要作用。科研人员利用样方法对底栖动物的物种丰富度进行了调查，结果表明该地底栖动物主要包括滤食性的双壳类、碎屑食性的多毛类和肉食性的虾蟹类等。下列有关叙述正确的是(　　)
A．本次调查的采样地点应选择底栖动物集中分布的区域
B．底栖动物中既有消费者，又有分解者
C．蛤蜊岗所有的底栖动物构成了一个生物群落
D．蛤蜊岗生物多样性的直接价值大于间接价值
解析：选B　采用样方法调查物种丰富度要做到随机取样，A错误；底栖动物主要包括滤食性的双壳类、碎屑食性的多毛类和肉食性的虾蟹类等，则底栖动物中既有消费者，又有分解者，B正确；生物群落是该区域所有生物种群的集合，蛤蜊岗所有的底栖动物只是其中一部分生物，不能构成一个生物群落，C错误；蛤蜊岗生物多样性的间接价值大于直接价值，D错误。
5．(2020·全国Ⅲ卷)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：
(1)该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是______________________________(答出2点即可)。
(2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图。
(3)假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物(C)后，C种群能够迅速壮大，则C和B的种间关系是________。
解析　(1)若水体中N、P等元素含量高，则蓝细菌会大量繁殖，即水体富营养化，又因为没有其他生产者与其竞争，所以该种蓝细菌种群密度极大，使湖水能见度降低。(2)生态系统的能量流动示意图需体现能量的来源、各营养级能量的去向(见答案)。(3)因该湖泊中B以A为食，在引入仅以A为食的动物C后，C与B之间是种间竞争的关系，且C的竞争力较强，使C种群能够迅速壮大。
答案　(1)水体富营养化；没有其他生产者的竞争
(2)如图所示

(3)种间竞争