课时质量评价32生态系统的结构与能量流动---2024版高考生物一轮总复习

三十二　生态系统的结构与能量流动

(建议用时：40分钟)

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．位于河北省中部的白洋淀是中国海河平原上最大的湖泊，水域生态修复工程的实施使白洋淀生态环境得到明显改善，自2006年起世界濒危鸟类、国家一级保护鸟类大鸨已连续出现。大鸨的食物很杂，主要吃植物的嫩叶、嫩芽、嫩草、种子以及植食性昆虫、肉食性昆虫、青蛙(捕食昆虫)等动物性食物。下列叙述错误的是(　　)

A．调查大鸨种群密度一般可采用标记重捕法

B．水域生态修复引起的群落演替属于次生演替

C．大鸨在白洋淀生态系统至少占有4个营养级

D．植食性昆虫同化的能量可高达植物同化量的20%

2．三峡水库蓄水运行后，形成了垂直落差30 m的人工消涨带，冬季水位175 m左右，夏季水位145 m左右。研究发现人工消涨带的植被与蓄水之前相比有了很大的变化。以下分析正确的是(　　)

A．生态系统的结构变复杂了 

B．出现了原来没有的新的物种

C．生存下来的植物不耐旱 

D．淹水后的演替属于初生演替

3．某研究小组从某湖泊中选取了四种不同的生物，并对其消化道内食物组成进行了分析，结果如下表所示，下列说法正确的是(　　)

A．小球藻、水蚤在生态系统中属于生产者

B．表中生物形成的食物网共有4条食物链

C．鱼乙在该湖泊生态系统中的营养级最高

D．河虾与水蚤二者间的关系是捕食和种间竞争

4．(2022·重庆模拟)下图是某生态系统中组成食物链的三个种群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)能量流动统计的部分数据(图中数值单位是×106kJ)。下列叙述错误的是(　　)

A．图中三个种群组成的食物链是种群Ⅱ→种群Ⅰ→种群Ⅲ

B．第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率约为13.5%

C．图中可以推出种群Ⅱ呼吸消耗的能量为6.15×107kJ

D．图中初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量是6×106kJ

5．(2023·湖北武汉模拟)单位时间内生产者所固定的全部太阳能或生产者生产出来的全部有机物的量，叫作总初级生产量，除去自身呼吸消耗外，剩余部分称为净初级生产量。动物和其他异养生物靠消耗植物的初级生产量制造的有机物或固定的能量，称为次级生产量。下列相关叙述正确的是(　　)

A．净初级生产量是流经整个生态系统的总能量

B．净初级生产量一部分用于自身生长、发育和繁殖，一部分流向分解者

C．次级生产量是消费者和分解者同化植物的初级生产量获得的能量

D．初级消费者粪便中的能量和遗体中的能量均属于次级生产量

6．(2023·广东茂名模拟)某海洋生态系统的能量金字塔如图1所示。其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式，某森林生态系统食物网的图解如图2所示。据图分析能得出的结论正确的是(　　)

A．图1还可以表示为生态系统的生物量金字塔

B．图1中的Ⅳ为分解者，能够利用各营养级传递来的能量

C．图2中B的同化量与A的同化量的比值，一般为10%～20%

D．图2中若猫头鹰的能量来源均等，其增重3 kg至少消耗A 225 kg

7．下图表示一生态系统中生物种类间的相互关系。图中各种生物均生活在退潮后暴露出的岩石上，其中海藻、藤壶、贻贝和海葵固着于岩石表面，海星、石鳖和石槭则在岩石表面来回爬动找寻食物。图中的数字表示海星食物中各种类所占的比例(%)。以下分析错误的是(　　)

A．此食物网中属于次级消费者的生物有海星、荔枝螺、海葵

B．既有捕食关系又有种间竞争关系的种类是海星和荔枝螺

C．当除去全部海星一年后，石鳖、石槭数量增加

D．当除去全部海星一年后，藤壶成为优势种，进而导致石鳖、石槭数量减少

8．下图为某生态系统的能量流动情况，箭头表示能量的流动方向，单位为kcal/(m2·年)。下列叙述正确的是(　　)

A．分解者可利用来自各营养级转移到A中的所有能量

B．该生态系统各营养级间的平均能量传递效率约为13.7%

C．生产者与各级消费者的能量输出均为三条途径

D．消费者的营养级越高，可利用的总能量越多

9．茶树菇味道鲜美，常野生于油茶树枯朽的树桩上。某林场尝试在树下套种茶树菇，并用桐树、柳树、杨树脱落的枝叶制作培养基。下列相关叙述正确的是(　　)

A．生长在油茶树树桩上的茶树菇属于生态系统中的分解者

B．茶树菇利用的油茶树枯朽树桩中的能量不属于油茶树的同化量

C．套种技术可以提高树木和茶树菇对阳光等资源的利用率

D．该林场的做法实现了能量的多级利用，提高了能量的传递效率

10．下图为某生态系统的能量流动模型，其中P代表生产者固定的太阳能，A代表呼吸作用释放的能量，B代表未被利用的能量，C代表流向分解者的能量。下列相关叙述正确的是(　　)

A．P等于A1、A2、A3之和

B．若该生态系统一年内干物质总量基本不变，则其抵抗力稳定性也不变

C．图中B1＋C1＋D1的总能量为生产者储存在植物体中用于生长、发育、繁殖的能量

D．生产者到植食性动物的能量传递效率为(B2＋C2＋D2)/D1×100%

二、非选择题

11．(2020·北京卷)北极圈附近的A群岛由众多生态环境相似的岛屿组成，是许多海鸟的栖息地。一百多年以前，北极狐被引入到一些岛屿上定居。几十年后发现，无北极狐岛(W岛)的植物群落无明显变化，而有北极狐岛(Y岛)上较高的草本植物明显减少，苔藓增加。为分析北极狐的引入是否导致植物群落的变化，生态学家进行了相关研究。

(1)Y岛的生态系统由岛上所有的生物与__________________共同组成，在此生态系统组成成分中，北极狐属于________。

(2)研究者调查了若干Y岛和W岛的海鸟密度，统计结果如图。由图可知，Y岛上的海鸟密度比W岛__________。

(3)进一步调查发现，Y岛上单位面积的植物干重及土壤氮、磷含量均低于W岛。研究者选择Y岛上的若干代表性地块，通过施肥实验证明了Y岛植物干重较低是由土壤肥力低所致。支持此结论的实验结果应为_________________________。

(4)综上所述，请将下列选项排序以解释北极狐的引入导致的植物群落变化。

A．岛屿土壤肥力降低

B．北极狐捕食海鸟

C．土壤中的鸟粪减少

D．海鸟数量减少

北极狐引入并定居→________→______→________→________→植物群落变化

12．(2023·山东滨州模拟)海洋中存在着大量的有机碎屑，包括海洋生物尸体分解成的小碎块、食物残余、粪便以及被河流冲进海中的有机颗粒物质。因此，除了一条以生产者为起点的“牧食食物链”外，海洋中还存在着一条以有机碎屑为起点的“碎屑食物链”。回答下列问题。

(1)鱼A是一种以浮游动物为食的海洋鱼类，写出一条以鱼A为最高营养级的“牧食食物链”：___________________________________________________。

(2)“牧食食物链”中消费者的粪便作为有机碎屑经“碎屑食物链”被其他生物利用，据此________(填“可以”或“不可以”)认为能量被循环利用了。

(3)某海域“牧食食物链”和“碎屑食物链”各营养级间的能量传递效率见表。

研究发现该海域中积累了大量的有机碎屑，根据表中信息分析，可能的原因有____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________。

如不加干预，在适宜条件下，有机碎屑将更多地被________分解为无机物，水体中的______________含量将增加，造成富营养化，海域发生________的风险增大。

三十二　生态系统的结构与能量流动

1．D　解析：大鸨活动能力强、活动范围广，适于采用标记重捕法调查其种群密度，A正确。水域生态修复是从存在生物繁殖体开始的，属于次生演替，B正确。根据题目信息，大鸨所处的食物链至少包括：植物→大鸨；植物→植食性昆虫→大鸨；植物→植食性昆虫→肉食性昆虫→大鸨；植物→植食性昆虫→青蛙→大鸨；植物→植食性昆虫→肉食性昆虫→青蛙→大鸨，至少占有4个营养级，C正确。由于输入某营养级的能量最高有20%流到下一营养级，而第二营养级除植食性昆虫外还有大鸨及其他生物，所以植食性昆虫同化的能量一定小于植物同化量的20%，D错误。

2．B　解析：蓄水后部分地区被水淹没，生物种类可能减少，营养结构变得简单，A错误；人工消涨带这一特殊环境中可能出现原来没有的新的物种，B正确；人工消涨带环境中夏季生存的植物可能是耐旱的，C错误；淹水后的演替在一定土壤、植被的基础上进行，属于次生演替，D错误。

3．D　解析：小球藻在生态系统中属于生产者，但水蚤属于初级消费者，A错误。表中生物形成的食物网共有5条食物链，B错误。鱼乙在该湖泊生态系统中处于第三、四两个营养级，鱼甲处于第三、四、五三个营养级，因此处于最高营养级的生物是鱼甲，C错误。河虾以水蚤为食，二者是捕食关系；河虾和水蚤都能以小球藻为食，二者又有种间竞争关系，D正确。

4．C　解析：从题图中可以看出，Ⅱ同化的能量最多，其次是Ⅰ，最少的是Ⅲ，所以三个种群组成的食物链是种群Ⅱ→种群Ⅰ→种群Ⅲ，A正确；能量传递效率＝该营养级的同化量÷上一个营养级的同化量×100%，第二营养级到第三营养级的能量传递效率为15.0÷111.0×100%≈13.5%，B正确；种群生物同化的能量＝呼吸消耗的能量＋分解者分解的能量＋流入下一营养级的能量＋未被利用的能量，因此种群Ⅱ呼吸作用消耗的能量为111.0－15.0－41.5－分解者分解的能量，因为图中没有给出分解者分解的能量，因此种群Ⅱ呼吸消耗的能量无法推知，C错误；用于生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸消耗的能量，因此图中初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为15.0－9.0＝6×106kJ，D正确。

5．C　解析：流经生态系统的总能量是生产者固定的能量，生产者固定的能量为总初级生产量，其中一部分被自身呼吸作用消耗掉，剩下的可用于生长、发育和繁殖，这部分能量称为净初级生产量，A错误。净初级生产量是除生产者之外的各营养级所需能量的来源，其去路包括流入下一个营养级以及流向分解者，B错误。次级生产量是除生产者外的其他有机体的生产，即消费者和分解者利用初级生产量进行同化作用，表现为动物和其他异养生物生长、繁殖和营养物质的贮存，C正确。初级消费者粪便中的能量属于上一营养级同化的能量，即初级生产量；初级消费者遗体中的能量属于次级生产量，D错误。

6．D　解析：海洋生态系统的生物量金字塔是倒置的，生产者的数量比初级消费者少，A错误；能量金字塔反映的是生产者和消费者之间的关系，图1中的Ⅳ为消费者，B错误；能量传递效率是指相邻营养级之间的传递效率，B没有包含该营养级的所有生物，C错误；题图2中若猫头鹰的能量来源均等，其增重3 kg，至少消耗A为1.5÷0.2÷0.2＋1.5÷0.2÷0.2÷0.2＝225(kg)，D正确。

7．C　解析：题图中次级消费者、处于第三营养级的生物有海星、荔枝螺、海葵，A正确；题图中海星和荔枝螺都以藤壶为食，二者有种间竞争关系，同时海星以荔枝螺为食，所以二者又有捕食关系，B正确；题图中数字表示海星食物中各种类生物所占比例，从图中看出，藤壶提供了海星食物的64%，当海星全部死亡后，这部分藤壶得以生存，并迅速繁殖，占据大量岩石表面，成为优势种，从而使海藻在竞争中处于劣势，石鳖和石槭因食物减少而减少，C错误，D正确。

8．B　解析：A中包括各营养级的呼吸，呼吸所产生的能量有一部分以热能形式散失，不会被分解者利用，A错误；图中各营养级之间的能量传递效率分别为1 800÷16 000×100%＝11.25%、250÷1 800≈13.9%、40÷250×100%＝16%，平均值约为13.7%，B正确；生产者与各级消费者的能量输出途径有呼吸作用散失、流入下一营养级(最高级消费者不含此项)、流向分解者，C错误；消费者的营养级越高，可利用的总能量越少，D错误。

9．A　解析：生长在油茶树树桩上的茶树菇属于生态系统中的分解者，A正确；茶树菇利用的油茶树枯朽树桩中的能量属于油茶树的同化量中流向分解者的部分，B错误；茶树菇属于分解者，不能直接利用阳光，C错误；该林场的做法实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率而不是传递效率，D错误。

10．C　解析：P代表生产者固定的太阳能，是流经该生态系统的总能量，A代表呼吸作用释放的能量，是营养级同化量的一部分，所以P大于A1、A2、A3之和，A错误。一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，生态系统中干物质总量不变，无法体现出上述情况的变化，B错误。输入生产者的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能形式散失，一部分用于生产者的生长、发育、繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中，根据题目信息及图中所示能量分配关系，B1＋C1＋D1的总能量为生产者储存在植物体中用于生长、发育、繁殖的能量，C正确。生态系统中相邻营养级能量的传递效率等于它们同化量的比值，因此生产者到植食性动物的能量传递效率可表示为D1/P×100%即D1/(A1＋B1＋C1＋D1)×100%，D错误。

11．解析：(1)某一区域的所有生物与非生物的物质和能量构成生态系统，在此生态系统组成成分中，北极狐属于消费者。(2)由题图可知，Y岛的海鸟种群密度低于W岛。(3)为验证Y岛植物干重较低是否由土壤肥力低所致，需对Y岛植物进行适量施肥，观察Y岛植物干重是否恢复，如果有所恢复说明Y岛植物干重较低是由土壤肥力低导致的。(4)由此推断，Y岛植物干重之所以低，是因为北极狐的引入定居，海鸟被北极狐捕食，导致海鸟数目下降，进而使得土壤中的鸟粪减少，最终导致土壤肥力下降，植物群落发生变化。

答案：(1)非生物的物质和能量　消费者　(2)低　(3)在Y岛选择若干代表性地块，通过适量施肥实验后发现Y岛植物干重有所恢复，与W岛差异不显著　(4)B　D　C　A

12．解析：(1)“牧食食物链”的起点为生产者，终点是不被捕食的最高营养级。(2)生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，该特点是针对生态系统的营养结构，即“牧食食物链”而言，若“牧食食物链”中消费者的粪便作为有机碎屑经“碎屑食物链”被其他生物利用，由于不同种类的食物链中种间关系的不同，能量是被其他生物而非原有的食物链中的生物利用，所以不可以认为能量被循环利用。(3)一般而言，能量传递效率为10%～20%，据表格数据可知，“牧食食物链”中，营养级Ⅰ→营养级Ⅱ、营养级Ⅱ→营养级Ⅲ的能量传递效率较低，会产生较多的有机碎屑；“碎屑食物链”中，营养级Ⅰ→营养级Ⅱ的能量传递效率较低，有机碎屑消耗较少，因此有机碎屑积累较多。若不加干预，则有机物可被分解者分解为无机盐，使得含N、P的无机盐含量升高，水体富营养化，在海水中产生赤潮。

答案：(1)浮游植物→浮游动物→鱼A　(2)不可以　(3)“牧食食物链”中，营养级Ⅰ→营养级Ⅱ、营养级Ⅱ→营养级Ⅲ的能量传递效率较低，产生了较多的有机碎屑；“碎屑食物链”中，营养级Ⅰ→营养级Ⅱ的能量传递效率较低，有机碎屑消耗较少，因此有机碎屑积累较多　分解者　含N、P的无机盐　赤潮