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2024年高考生物大一轮选择性必修2复习课件：第41讲 生态系统的能量流动
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这是一份2024年高考生物大一轮选择性必修2复习课件：第41讲 生态系统的能量流动，共60页。PPT课件主要包含了重温真题经典再现，限时强化练，生态系统的能量流动，基础·精细梳理，疑难·精准突破，典例·精心深研，情境推理·探究，对点强化，综合提升等内容，欢迎下载使用。
课标内容 (1)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。(2)举例说明如何利用能量流动规律，使人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。(3)解释生态金字塔反映了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。
能量流动相关的模型及计算
考点一 生态系统的能量流动
1.能量流动的概念理解
生产者固定的太阳能总量
2.第一营养级能量流动
①图中第一营养级生产者固定的太阳能中，一部分能量用于呼吸消耗，余下的用于自身的生长、发育和繁殖，即积累的能量。②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
由上图分析可知①摄入量＝同化量＋________。②输入该营养级的总能量是指图中的b(填字母)。③粪便中的能量(c)________ (填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为________营养级同化的能量中流向________的部分。④初级消费者同化的能量(b)＝______________________________________＋__________________________________。⑤生长、发育和繁殖的能量(e)＝____________________________＋____________________________＋未被利用的能量(j)。
呼吸作用以热能的形式散失的能量(d)
用于生长、发育和繁殖的能量(e)
分解者利用的能量(f－c)
下一营养级同化的能量(i)
①摄入量≠同化量：摄入量－粪便中的能量才是同化量，动物的粪便不曾被动物消化吸收而同化，不属于同化量，如兔吃草时，兔粪便中的能量应为草流向分解者的能量，而不属于兔的同化量。②粪便中的能量≠尿液中的能量：粪便中的能量不属于动物同化量，但尿液中尿素所含能量应属于动物同化量的一部分。
提醒 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)越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分。(2021·辽宁卷，19D)( )(2)利用茶树废枝栽培灵芝，可提高能量的传递效率。(2021·福建卷，6C)( )提示 可提高能量利用率，但不能提高能量的传递效率。(3)狼从猎物获得的能量大于猎物从生产者获得的能量。(2019·海南卷，25B)( )提示 由于能量流动逐级递减，因此猎物从生产者获得的能量大于狼从猎物获得的能量。
(4)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%。[2016·江苏卷，16C(改编)]( )提示 能量传递效率是指相邻营养级之间同化量的比值。(5)生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级。(2015·海南卷，25D)( )提示 还有流向分解者。
1.[2019·全国卷Ⅱ，T31(1)]当某种大型肉食性动物迁入一个新的生态系统时，原有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多，原因是_______________________________________________________ ______________________________
生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，
传递到下一营养级的能量较少。
2.下图为某草原生态系统中的食物网(只显示部分)。
牧民通过养羊获取该生态系统的能量，经测算发现羊的同化量远小于草同化量的1/10，其原因可能是________________________________________________________________________________________________________
能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%～20%，
羊属于第二营养级，该营养级还有食草昆虫和鼠等多个种群。
1.(2023·重庆南开中学调研)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( )
围绕能量流动的过程，考查生命观念
A.能量流动是伴随着物质利用进行的B.图中甲为初级消费者同化的能量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
解析 在生态系统的能量流动过程中，物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力，能量流动是伴随着物质利用而进行的，A正确；该图不够完善，没有标出甲中因呼吸作用散失的能量，C正确；乙比甲的能量少的主要原因是呼吸作用消耗了很多的能量，D错误。
2.(2023·河北邯郸期末)某森林生态系统中主要有甲、乙、丙、丁4个种群，各种群生物有机物同化量的比例关系如下表所示。下列情况在这4个种群构成的食物网(链)中不可能出现的是( )
A.四个种群构成两条食物链B.甲为生态系统的生产者C.第二营养级同化的能量小于第三营养级D.乙的个体数量大于甲
解析 由于丙、丁同化有机物所占比例相差太小，很可能处于同一个营养级，所以四个种群可以构成两条食物链，即甲→乙→丙、甲→乙→丁，A不符合题意；甲同化有机物的量占86%，最可能是生态系统的生产者，B不符合题意；由于能量流动是逐级递减的，所以第二营养级同化的能量不可能小于第三营养级，C符合题意；乙的营养级虽然较高，但其个体数量可以大于甲，D不符合题意。
3.(2023·湖北襄阳五中调研)在生态系统中，一切生命活动都伴随着能量的变化。下列有关能量的叙述，正确的是( )A.生产者通过光合作用固定的太阳能等于其同化的能量与呼吸消耗的能量 之和B.流经生态系统的能量值可能大于该生态系统中生产者固定的能量值C.动物粪便、残落物及遗体中的有机物所含的能量都属于动物同化的能量D.经过科学规划设计的人工生态系统，其能量传递效率和利用率都大大提高
解析 生产者通过光合作用固定的太阳能即其同化的能量，A错误；流经某生态系统的能量值可能大于该生态系统生产者固定的能量值，如人工鱼塘中投放的鱼苗、投喂的饵料中都含有一定的能量，B正确；动物粪便中的能量属于其上一营养级同化的能量，C错误；经过科学规划设计的人工生态系统的能量传递效率并未提高，D错误。
4.(2023·东北育才中学质检)如图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是( )
A.微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量B.沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者C.沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用D.多途径利用农作物可提高该系统的能量利用率
解析 沼气池中的微生物将有机物分解为无机物，是分解者；能量流动只能单向流动、逐级递减，不能循环利用；该模式提高了能量的利用率，使能量尽可能多地流向对人类最有益的部分。
考点二 能量流动相关的模型及计算
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
(1)能量传递效率的相关“最值”计算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
(2)具有人工能量输入的能量传递效率计算、人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入到第二营养级的能量)×100%。
1.(2023·北京东城模拟)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( )
结合能量流动的模型，考查科学思维
A.图中f代表初级消费者通过呼吸作用消耗的能量B.在“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于dC.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D.初级消费者与次级消费者之间的能量传递效率为e/b×100%
解析 图中f代表初级消费者通过呼吸作用消耗的能量，A正确；在“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量未被狼(次级消费者)同化，仍属于其上一个营养级(初级消费者)的能量，即属于d，B正确；g或i表示的是未被利用的能量或被分解者利用的能量，C正确；初级消费者与次级消费者之间的能量传递效率＝(次级消费者同化量/初级消费者同化量)×100%，而图中b表示初级消费者的摄入量，c表示初级消费者的同化量，e表示次级消费者的摄入量，但不清楚次级消费者的同化量，所以无法计算能量传递效率，D错误。
2.(2023·广东名校联考)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
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。
3.(2023·河南、湖南重点高中联考)下图甲表示食物链上能量流动的部分情况，图乙表示兔的能量来源与去向。下列有关叙述正确的是( )
结合能量流动的相关计算，考查科学思维
注：图甲中的草指某一种草，假定该生态系统中只有图示这一条简单的食物链。
A.图甲中草到兔的能量传递效率为(②/①)×100%B.能量W1＝A1＋B1＋C1＋D1C.兔通过呼吸作用释放的能量均以热能的形式散失D.兔流向分解者的能量包括兔的遗体和粪便中的能量
解析 分析图甲：①表示兔的摄入量，②表示狐的摄入量，③表示兔粪便中的能量，④表示兔流向分解者的能量，⑤表示兔通过呼吸作用散失的能量。分析图乙：W1为兔的同化量，A1为兔呼吸作用散失的能量，C1为兔流向分解者的能量，D1为兔流向下一营养级的能量，B1为未利用的能量。兔的同化量为①－③，草的同化量未知，A错误；图乙中W1为兔的同化量，W1＝A1＋B1＋C1＋D1，B正确；兔通过呼吸作用释放的能量一部分转化为热能，一部分转化为ATP中的化学能用于多项生命活动，C错误；兔粪便中的能量不属于兔同化的能量，而是属于上一营养级的能量，D错误。
4.(2023·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)－1]，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.该生态系统中生产者固定的总能量是9.6×104[kJ·(m2·a)－1]D.捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性
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)－1]，植食性动物的总同化量＝2.5＋4＋9＋0.5＝16×103[kJ·(m2·a)－1]，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＝9.6×104[kJ·(m2·a)－1]＋流入植食性动物的能量，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。
1.(2019·全国卷Ⅱ，6)如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是( )A.前者为金字塔形，后者为倒金字塔形B.前者为倒金字塔形，后者为金字塔形C.前者为金字塔形，后者为金字塔形D.前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形
解析 夏季草原生态系统中，作为第一营养级的牧草的个体数远大于作为第二营养级的羊的个体数量，该生态系统数量金字塔的形状最可能是金字塔形。而在森林生态系统中，作为第一营养级的乔木的一个个体上生活着大量的作为第二营养级的昆虫个体，该生态系统数量金字塔的形状最可能为倒金字塔形。
2.(2021·重庆卷，23)“瓦尔迪兹”油轮意外失事泄漏大量原油，造成严重的海洋污染，生物种群受到威胁。为探究原油污染对海獭的影响，生态学家进行了长达25年的研究，有以下发现：Ⅰ.随着时间推移，原油污染区大部分生物种群都有一定程度的恢复，但该区域和毗邻的非污染区海獭种群均在持续减少。Ⅱ.原常以海豹为食的虎鲸，现大量捕食海獭。Ⅲ.过度捕捞鲑鱼，造成以鲑鱼为食的海豹数量锐减。Ⅳ.海獭的食物海胆数量增加，而海胆的食物大型藻数量锐减。请回答下列问题：
(1)由上述发现可知，原油泄漏________(填“是”或“不是”)引起海獭数量持续减少的直接原因。(2)上述材料中，虎鲸至少属于食物链(网)中的第________营养级；食物链顶端的虎鲸种群数量最少，从能量流动角度分析，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，种群数量少
(3)若不停止过度捕捞，多年后该海域生态系统可能出现的结果有________(多选，填号)①虎鲸的生存受到威胁②流经该生态系统的总能量下降③该生态系统结构变得简单④生态系统抵抗力稳定性提高(4)结合本研究，你认为我国2021年在长江流域重点水域开始实行“十年禁渔”的目的是______________________________________________________________________________。
增加生物多样性，提高生态系统的抵抗力稳定性，保护长江的生态
解析 (1)根据材料信息，原油污染区大部分生物种群都有一定程度的恢复，但该区域和毗邻的非污染区海獭的数量却在持续减少，故原油泄漏不是引起海獭数量持续减少的直接原因。(2)根据题述材料，能整理出的一条食物链为大型藻→海胆→海獭→虎鲸，虎鲸为第四营养级。能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，营养级越高，所获得的能量就越少，能养活的生物数量就越少。(3)若不停止过度捕捞，海豹数量锐减，海獭数量也持续减少，虎鲸的生存就会受到威胁，①正确；海獭的数量减少，海胆数量增加，大型藻数量锐减，流经该生态系统的总能量下降，②正确；该生态系统生物种类减少，结构变得简单，抵抗力稳定性下降，③正确，④错误。(4)“十年禁渔”有利于长江鱼类资源的恢复，增加生物多样性，提高生态系统的抵抗力稳定性等。
3.(2022·湖北卷，22)如图为生态系统结构的一般模型，据图回答下列问题：
(1)图中A代表________；肉食动物1的数量________(填“一定”或“不一定”)少于植食性动物的数量。(2)如果②③④代表能量流动过程，④代表的能量大约是②的________。(3)如果图中生产者是农作物棉花，为了提高棉花产量，从物质或能量的角度分析，针对②的调控措施及理由分别是____________________________________________________________________；针对⑦的调控措施及理由分别是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________________ 。
控制(减少)植食性动物的数量，使棉花
固定的能量尽可能保留在棉花植株
合理密植改善通风条件，满足光合作用对CO2
需求，减少无氧呼吸消耗(增施有机肥，分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2满足棉花生长需要；喷淋降温，缓解强光照和高温导致的“午休”，满足光合作用对CO2的需求)
解析 (1)据题意可知，A能将遗体、粪便、碎屑等中的有机物分解形成无机物，返还回无机环境，因此A表示分解者。生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的，因此能量金字塔呈正金字塔形，而生物量金字塔和数量金字塔则可能倒置或部分倒置，数量金字塔有时会出现高营养级的生物数量多于低营养级的生物数量的情况，因此肉食动物1的数量不一定少于植食性动物的数量。(2)能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%，因此④代表的能量大约是②的1%～4%。(3)如果图中生产者是农作物棉花，控制(减少)植食性动物的数量，使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株；合理密植改善通风条件，满足光合作用对CO2需求，减少无氧呼吸消耗，可以提高棉花产量。增施有机肥，分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2满足棉花生长需要；喷淋降温，缓解强光照和高温导致的“午休”，满足光合作用对CO2的需求，从而可以增强光合作用，提高棉花产量。
考点一 生态系统的能量流动1.(2023·襄阳四中调研)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
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能量的传递效率，D错误。
2.(2023·重庆一中调研)野生动物园圈养草食性动物产生的大量粪便，可以用粪食性金龟进行处理。下列叙述正确的是( )A.粪便的气味吸引粪食性金龟属于化学信息传递B.金龟的活动促进了物质和能量的多级循环利用C.金龟的食物来自草食性动物，处于生态系统的第三营养级D.金龟生命活动所需的能量来源于被草食性动物同化后的能量
解析 粪便的气味由化学物质组成，吸引粪食性金龟属于化学信息传递，A正确；金龟的活动促进了物质循环和能量流动，能量不能循环利用，B错误；金龟的食物来自草食性动物的粪便，粪便中的能量来自生产者，金龟属于分解者，不属于任何营养级，C错误；金龟生命活动所需的能量来源于草食性动物粪便中的能量，不属于草食性动物的同化量，D错误。
3.(2023·东北师大附中质检)如图为某生态系统能量流动过程模式图，下列叙述正确的是( )
A.该图中存在的食物链是绿色植物→草食动物→肉食动物→微生物B.能量在流动过程中随食物链逐级递减C.微生物呼吸产生的能量可以再次被绿色植物利用D.生态系统本身即可维持生态系统的正常功能，不需要外来能量的输入
解析 该图中存在的食物链是绿色植物→草食动物→肉食动物，图中的微生物主要是指分解者，不属于食物链的成分，A错误；能量在生态系统中是单向流动的，只能由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不可循环流动，C错误；一般情况下，任何一个生态系统都需要不断输入能量才能维持生态系统的正常功能，D错误。
4.(2023·安徽“江淮十校”一联)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
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。
考点二 能量流动相关的模型及计算5.(2023·吉林长春市期末)下图表示某长期稳定的森林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(图中字母表示所含的能量)。据图分析，下列叙述错误的是( )
A.流经该森林生态系统的总能量大于aB.植物光合作用积累的能量可表示为c＋e＋g＋h＋iC.能量在植物和植食性动物之间的传递效率可表示为(h/a)×100%D.植食性动物用于自身生长、发育和繁殖的能量为d－g－i
解析 流经该生态系统的总能量为生产者所固定的太阳能，该数值大于生产者光合作用积累的有机物，A正确；植物光合作用积累的能量为a，其中a＝c＋b，b＝d＋e，d＝f＋g，f＝h＋i，故a最终可表示为c＋e＋g＋h＋i，B正确；能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，植食性动物的同化量为f，故能量在植物和植食性动物之间的传递效率不能表示为(h/a)×100%，C错误；植食性动物用于生长、发育和繁殖的能量＝植食性动物的摄入量(d)－未被同化量(g)－植食性动物呼吸消耗量(i)，D正确。
6.(2023·江西南昌调研)某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是( )
A.生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2)D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
解析 生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋D1)，A1表示呼吸作用消耗，B1表示未被利用，C1表示流向分解者，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2，是流入下一营养级的能量，A正确；由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/(A1＋B1＋C1＋D1)＝D1/W1，B正确；流入初级消费者的能量为D1＝(A2＋B2＋C2＋D2)，C错误。
7.(2023·中原名校联盟)如表所示的能量流经某种植食性动物时的情况，下列说法正确的是( )
A.X表示的能量为200[J·(cm2·a)－1]B.流向第三营养级的能量最多为40[J·(cm2·a)－1]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)－1]，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)－1]，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)－1]，按最高的传递效率20%来计算，则流向第三营养级的能量最多为200×20%＝40[J·(cm2·a)－1]，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。
8.(2023·河北衡水金卷)某生态系统中存在如图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1，调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的( )
解析 由于生产者没有改变，所以流向该生态系统的总能量没有变化，设丙原来的能量为a，则需要甲提供的能量为1/2a×10×10＋1/2a×10；改变食物比例后丙的能量设为b，则需要甲提供的能量为2/3b×10＋1/3b×10×10，根据题意可得：1/2a×10×10＋1/2a×10＝2/3b×10＋1/3b×10×10，b/a＝1.375。
9.(2023·河北冀州中学质检)衡水湖湿地是华北第二大湿地生态系统。近年来，由于入湖污水等各种原因，水体出现了富营养化等状况。为了治理污染，研究人员根据生态平衡原理通过引入大型溞(杂食浮游动物)等措施对污染的水体进行修复。(1)衡水湖中所有的草鱼组成一个________。此湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、蒲棒、垂柳等，这体现了群落的________结构。
(2)衡水湖的部分区域用于人工养鱼，其中部分能量流动过程如下图。据图分析，流经该区域的总能量为____________________________________________________________________________，其中③为___________________________________________。
藻类及其他植物固定的太阳能、人工投放的鱼饵中的
能量和有机污染物中的能量之和
用于鱼等动物的生长、发育和
(3)治理水体污染的过程中，研究者研究大型溞对藻类影响的同时，还统计了五组(C0～C4组的密度分别为0只/L、5只/L、15只/L、25只/L、50只/L)大型溞对水体中小型浮游动物密度变化的影响，结果如图。大型溞与小型浮游动物的种间关系是______________；据此分析,C4组对藻类抑制效果反而不如C3组的原因是____________________________________________________________________。
大型溞密度过大，抑制小型浮游动物的生长，从而导致某些藻类得以繁殖
(4)根据生态平衡原理，研究人员采取的另外一种有效措施为______________________。
解析 (1)所有草鱼是一个物种，在衡水湖自然区域内，属于一个种群。从浅水区向陆地方向，由于地形的起伏等水平配置，属于群落的水平结构。(2)该区域有有机物污染、鱼饵的投放，所以总能量为生产者固定的太阳能和污水中的有机物中的能量加鱼饵中的能量之和，同化的能量一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，一部分用于呼吸消耗散失。(3)大型溞是杂食性动物，所以与浮游动物是捕食和种间竞争两种关系，由实验结果图可知，C4组比C3组对小型浮游动物的抑制作用大，以藻类为食物的小型浮游动物不能发挥作用，导致某些藻类得以繁殖而降低了治理效果。(4)题目中治理富营养化藻类的过度繁殖利用的是捕食关系，还可以利用种间竞争关系加以限制。
10.(2023·河南名校联盟)绿色办奥，促进生态环境改善、经济发展和社会进步是北京冬奥会的办奥理念。回答下列问题： (1)大气中的CO2依靠__________________________(填生理过程)进入生物群落。冬奥会充分利用北京夏季奥运会场馆，所有场馆达到绿色建筑标准，从碳循环角度回答，水电、风电和光伏等新能源的利用有利于______________________________________。
(2)为提高生物多样性的________价值，延庆赛区建立了一个集种植、养殖和休闲为一体的新型人工生态系统。科研小组对该新型人工生态系统的能量流动进行定量分析，得出相关数据[部分数据未给出，能量单位为(J·cm－2·a－1)]。
光合作用和化能合成作用
减少CO2排放(或“减少化石燃料的燃烧”)
流入该新型人工生态系统的总能量为__________(J·cm－2·a－1)，初级消费者传递给次级消费者的能量为________(J·cm－2·a－1)。
(3)张家口赛区的森林中自下而上有草本植物、灌木和乔木，形成群落的________，为动物创造了多种多样的_____________________。守林人补植补造，浇水排涝，进行病虫害防治，如利用昆虫信息素诱杀雄性有害动物，可以通过______________________________________________从而降低害虫的种群密度，这属于__________防治。
改变性别比例降低出生率(答出“降低出生率”即可)
解析 (2)流入该生态系统的总能量＝生产者固定的能量＋外来有机物输入的能量，所以总能量＝44.0＋20.0＋95.0＋5.0＋5.0＋11.0＝180(J·cm－2·a－1)，初级消费者得到的能量为20.0＋5.0＝25(J·cm－2·a－1)，传给次级消费者的能量为25－9.5－1.5－11.0＝3(J·cm－2·a－1)。
课标内容 (1)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。(2)举例说明如何利用能量流动规律，使人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。(3)解释生态金字塔反映了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。
能量流动相关的模型及计算
考点一 生态系统的能量流动
1.能量流动的概念理解
生产者固定的太阳能总量
2.第一营养级能量流动
①图中第一营养级生产者固定的太阳能中，一部分能量用于呼吸消耗，余下的用于自身的生长、发育和繁殖，即积累的能量。②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
由上图分析可知①摄入量＝同化量＋________。②输入该营养级的总能量是指图中的b(填字母)。③粪便中的能量(c)________ (填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为________营养级同化的能量中流向________的部分。④初级消费者同化的能量(b)＝______________________________________＋__________________________________。⑤生长、发育和繁殖的能量(e)＝____________________________＋____________________________＋未被利用的能量(j)。
呼吸作用以热能的形式散失的能量(d)
用于生长、发育和繁殖的能量(e)
分解者利用的能量(f－c)
下一营养级同化的能量(i)
①摄入量≠同化量：摄入量－粪便中的能量才是同化量，动物的粪便不曾被动物消化吸收而同化，不属于同化量，如兔吃草时，兔粪便中的能量应为草流向分解者的能量，而不属于兔的同化量。②粪便中的能量≠尿液中的能量：粪便中的能量不属于动物同化量，但尿液中尿素所含能量应属于动物同化量的一部分。
提醒 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)越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分。(2021·辽宁卷，19D)( )(2)利用茶树废枝栽培灵芝，可提高能量的传递效率。(2021·福建卷，6C)( )提示 可提高能量利用率，但不能提高能量的传递效率。(3)狼从猎物获得的能量大于猎物从生产者获得的能量。(2019·海南卷，25B)( )提示 由于能量流动逐级递减，因此猎物从生产者获得的能量大于狼从猎物获得的能量。
(4)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%。[2016·江苏卷，16C(改编)]( )提示 能量传递效率是指相邻营养级之间同化量的比值。(5)生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级。(2015·海南卷，25D)( )提示 还有流向分解者。
1.[2019·全国卷Ⅱ，T31(1)]当某种大型肉食性动物迁入一个新的生态系统时，原有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多，原因是_______________________________________________________ ______________________________
生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，
传递到下一营养级的能量较少。
2.下图为某草原生态系统中的食物网(只显示部分)。
牧民通过养羊获取该生态系统的能量，经测算发现羊的同化量远小于草同化量的1/10，其原因可能是________________________________________________________________________________________________________
能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%～20%，
羊属于第二营养级，该营养级还有食草昆虫和鼠等多个种群。
1.(2023·重庆南开中学调研)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( )
围绕能量流动的过程，考查生命观念
A.能量流动是伴随着物质利用进行的B.图中甲为初级消费者同化的能量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
解析 在生态系统的能量流动过程中，物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力，能量流动是伴随着物质利用而进行的，A正确；该图不够完善，没有标出甲中因呼吸作用散失的能量，C正确；乙比甲的能量少的主要原因是呼吸作用消耗了很多的能量，D错误。
2.(2023·河北邯郸期末)某森林生态系统中主要有甲、乙、丙、丁4个种群，各种群生物有机物同化量的比例关系如下表所示。下列情况在这4个种群构成的食物网(链)中不可能出现的是( )
A.四个种群构成两条食物链B.甲为生态系统的生产者C.第二营养级同化的能量小于第三营养级D.乙的个体数量大于甲
解析 由于丙、丁同化有机物所占比例相差太小，很可能处于同一个营养级，所以四个种群可以构成两条食物链，即甲→乙→丙、甲→乙→丁，A不符合题意；甲同化有机物的量占86%，最可能是生态系统的生产者，B不符合题意；由于能量流动是逐级递减的，所以第二营养级同化的能量不可能小于第三营养级，C符合题意；乙的营养级虽然较高，但其个体数量可以大于甲，D不符合题意。
3.(2023·湖北襄阳五中调研)在生态系统中，一切生命活动都伴随着能量的变化。下列有关能量的叙述，正确的是( )A.生产者通过光合作用固定的太阳能等于其同化的能量与呼吸消耗的能量 之和B.流经生态系统的能量值可能大于该生态系统中生产者固定的能量值C.动物粪便、残落物及遗体中的有机物所含的能量都属于动物同化的能量D.经过科学规划设计的人工生态系统，其能量传递效率和利用率都大大提高
解析 生产者通过光合作用固定的太阳能即其同化的能量，A错误；流经某生态系统的能量值可能大于该生态系统生产者固定的能量值，如人工鱼塘中投放的鱼苗、投喂的饵料中都含有一定的能量，B正确；动物粪便中的能量属于其上一营养级同化的能量，C错误；经过科学规划设计的人工生态系统的能量传递效率并未提高，D错误。
4.(2023·东北育才中学质检)如图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是( )
A.微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量B.沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者C.沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用D.多途径利用农作物可提高该系统的能量利用率
解析 沼气池中的微生物将有机物分解为无机物，是分解者；能量流动只能单向流动、逐级递减，不能循环利用；该模式提高了能量的利用率，使能量尽可能多地流向对人类最有益的部分。
考点二 能量流动相关的模型及计算
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
(1)能量传递效率的相关“最值”计算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
(2)具有人工能量输入的能量传递效率计算、人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入到第二营养级的能量)×100%。
1.(2023·北京东城模拟)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( )
结合能量流动的模型，考查科学思维
A.图中f代表初级消费者通过呼吸作用消耗的能量B.在“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量属于dC.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D.初级消费者与次级消费者之间的能量传递效率为e/b×100%
解析 图中f代表初级消费者通过呼吸作用消耗的能量，A正确；在“草→兔→狼”这一食物链中，狼粪便中的能量未被狼(次级消费者)同化，仍属于其上一个营养级(初级消费者)的能量，即属于d，B正确；g或i表示的是未被利用的能量或被分解者利用的能量，C正确；初级消费者与次级消费者之间的能量传递效率＝(次级消费者同化量/初级消费者同化量)×100%，而图中b表示初级消费者的摄入量，c表示初级消费者的同化量，e表示次级消费者的摄入量，但不清楚次级消费者的同化量，所以无法计算能量传递效率，D错误。
2.(2023·广东名校联考)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
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。
3.(2023·河南、湖南重点高中联考)下图甲表示食物链上能量流动的部分情况，图乙表示兔的能量来源与去向。下列有关叙述正确的是( )
结合能量流动的相关计算，考查科学思维
注：图甲中的草指某一种草，假定该生态系统中只有图示这一条简单的食物链。
A.图甲中草到兔的能量传递效率为(②/①)×100%B.能量W1＝A1＋B1＋C1＋D1C.兔通过呼吸作用释放的能量均以热能的形式散失D.兔流向分解者的能量包括兔的遗体和粪便中的能量
解析 分析图甲：①表示兔的摄入量，②表示狐的摄入量，③表示兔粪便中的能量，④表示兔流向分解者的能量，⑤表示兔通过呼吸作用散失的能量。分析图乙：W1为兔的同化量，A1为兔呼吸作用散失的能量，C1为兔流向分解者的能量，D1为兔流向下一营养级的能量，B1为未利用的能量。兔的同化量为①－③，草的同化量未知，A错误；图乙中W1为兔的同化量，W1＝A1＋B1＋C1＋D1，B正确；兔通过呼吸作用释放的能量一部分转化为热能，一部分转化为ATP中的化学能用于多项生命活动，C错误；兔粪便中的能量不属于兔同化的能量，而是属于上一营养级的能量，D错误。
4.(2023·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)－1]，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.该生态系统中生产者固定的总能量是9.6×104[kJ·(m2·a)－1]D.捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性
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)－1]，植食性动物的总同化量＝2.5＋4＋9＋0.5＝16×103[kJ·(m2·a)－1]，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＝9.6×104[kJ·(m2·a)－1]＋流入植食性动物的能量，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。
1.(2019·全国卷Ⅱ，6)如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是( )A.前者为金字塔形，后者为倒金字塔形B.前者为倒金字塔形，后者为金字塔形C.前者为金字塔形，后者为金字塔形D.前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形
解析 夏季草原生态系统中，作为第一营养级的牧草的个体数远大于作为第二营养级的羊的个体数量，该生态系统数量金字塔的形状最可能是金字塔形。而在森林生态系统中，作为第一营养级的乔木的一个个体上生活着大量的作为第二营养级的昆虫个体，该生态系统数量金字塔的形状最可能为倒金字塔形。
2.(2021·重庆卷，23)“瓦尔迪兹”油轮意外失事泄漏大量原油，造成严重的海洋污染，生物种群受到威胁。为探究原油污染对海獭的影响，生态学家进行了长达25年的研究，有以下发现：Ⅰ.随着时间推移，原油污染区大部分生物种群都有一定程度的恢复，但该区域和毗邻的非污染区海獭种群均在持续减少。Ⅱ.原常以海豹为食的虎鲸，现大量捕食海獭。Ⅲ.过度捕捞鲑鱼，造成以鲑鱼为食的海豹数量锐减。Ⅳ.海獭的食物海胆数量增加，而海胆的食物大型藻数量锐减。请回答下列问题：
(1)由上述发现可知，原油泄漏________(填“是”或“不是”)引起海獭数量持续减少的直接原因。(2)上述材料中，虎鲸至少属于食物链(网)中的第________营养级；食物链顶端的虎鲸种群数量最少，从能量流动角度分析，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，种群数量少
(3)若不停止过度捕捞，多年后该海域生态系统可能出现的结果有________(多选，填号)①虎鲸的生存受到威胁②流经该生态系统的总能量下降③该生态系统结构变得简单④生态系统抵抗力稳定性提高(4)结合本研究，你认为我国2021年在长江流域重点水域开始实行“十年禁渔”的目的是______________________________________________________________________________。
增加生物多样性，提高生态系统的抵抗力稳定性，保护长江的生态
解析 (1)根据材料信息，原油污染区大部分生物种群都有一定程度的恢复，但该区域和毗邻的非污染区海獭的数量却在持续减少，故原油泄漏不是引起海獭数量持续减少的直接原因。(2)根据题述材料，能整理出的一条食物链为大型藻→海胆→海獭→虎鲸，虎鲸为第四营养级。能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，营养级越高，所获得的能量就越少，能养活的生物数量就越少。(3)若不停止过度捕捞，海豹数量锐减，海獭数量也持续减少，虎鲸的生存就会受到威胁，①正确；海獭的数量减少，海胆数量增加，大型藻数量锐减，流经该生态系统的总能量下降，②正确；该生态系统生物种类减少，结构变得简单，抵抗力稳定性下降，③正确，④错误。(4)“十年禁渔”有利于长江鱼类资源的恢复，增加生物多样性，提高生态系统的抵抗力稳定性等。
3.(2022·湖北卷，22)如图为生态系统结构的一般模型，据图回答下列问题：
(1)图中A代表________；肉食动物1的数量________(填“一定”或“不一定”)少于植食性动物的数量。(2)如果②③④代表能量流动过程，④代表的能量大约是②的________。(3)如果图中生产者是农作物棉花，为了提高棉花产量，从物质或能量的角度分析，针对②的调控措施及理由分别是____________________________________________________________________；针对⑦的调控措施及理由分别是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________________ 。
控制(减少)植食性动物的数量，使棉花
固定的能量尽可能保留在棉花植株
合理密植改善通风条件，满足光合作用对CO2
需求，减少无氧呼吸消耗(增施有机肥，分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2满足棉花生长需要；喷淋降温，缓解强光照和高温导致的“午休”，满足光合作用对CO2的需求)
解析 (1)据题意可知，A能将遗体、粪便、碎屑等中的有机物分解形成无机物，返还回无机环境，因此A表示分解者。生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的，因此能量金字塔呈正金字塔形，而生物量金字塔和数量金字塔则可能倒置或部分倒置，数量金字塔有时会出现高营养级的生物数量多于低营养级的生物数量的情况，因此肉食动物1的数量不一定少于植食性动物的数量。(2)能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%，因此④代表的能量大约是②的1%～4%。(3)如果图中生产者是农作物棉花，控制(减少)植食性动物的数量，使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株；合理密植改善通风条件，满足光合作用对CO2需求，减少无氧呼吸消耗，可以提高棉花产量。增施有机肥，分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2满足棉花生长需要；喷淋降温，缓解强光照和高温导致的“午休”，满足光合作用对CO2的需求，从而可以增强光合作用，提高棉花产量。
考点一 生态系统的能量流动1.(2023·襄阳四中调研)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
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能量的传递效率，D错误。
2.(2023·重庆一中调研)野生动物园圈养草食性动物产生的大量粪便，可以用粪食性金龟进行处理。下列叙述正确的是( )A.粪便的气味吸引粪食性金龟属于化学信息传递B.金龟的活动促进了物质和能量的多级循环利用C.金龟的食物来自草食性动物，处于生态系统的第三营养级D.金龟生命活动所需的能量来源于被草食性动物同化后的能量
解析 粪便的气味由化学物质组成，吸引粪食性金龟属于化学信息传递，A正确；金龟的活动促进了物质循环和能量流动，能量不能循环利用，B错误；金龟的食物来自草食性动物的粪便，粪便中的能量来自生产者，金龟属于分解者，不属于任何营养级，C错误；金龟生命活动所需的能量来源于草食性动物粪便中的能量，不属于草食性动物的同化量，D错误。
3.(2023·东北师大附中质检)如图为某生态系统能量流动过程模式图，下列叙述正确的是( )
A.该图中存在的食物链是绿色植物→草食动物→肉食动物→微生物B.能量在流动过程中随食物链逐级递减C.微生物呼吸产生的能量可以再次被绿色植物利用D.生态系统本身即可维持生态系统的正常功能，不需要外来能量的输入
解析 该图中存在的食物链是绿色植物→草食动物→肉食动物，图中的微生物主要是指分解者，不属于食物链的成分，A错误；能量在生态系统中是单向流动的，只能由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不可循环流动，C错误；一般情况下，任何一个生态系统都需要不断输入能量才能维持生态系统的正常功能，D错误。
4.(2023·安徽“江淮十校”一联)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
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。
考点二 能量流动相关的模型及计算5.(2023·吉林长春市期末)下图表示某长期稳定的森林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(图中字母表示所含的能量)。据图分析，下列叙述错误的是( )
A.流经该森林生态系统的总能量大于aB.植物光合作用积累的能量可表示为c＋e＋g＋h＋iC.能量在植物和植食性动物之间的传递效率可表示为(h/a)×100%D.植食性动物用于自身生长、发育和繁殖的能量为d－g－i
解析 流经该生态系统的总能量为生产者所固定的太阳能，该数值大于生产者光合作用积累的有机物，A正确；植物光合作用积累的能量为a，其中a＝c＋b，b＝d＋e，d＝f＋g，f＝h＋i，故a最终可表示为c＋e＋g＋h＋i，B正确；能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，植食性动物的同化量为f，故能量在植物和植食性动物之间的传递效率不能表示为(h/a)×100%，C错误；植食性动物用于生长、发育和繁殖的能量＝植食性动物的摄入量(d)－未被同化量(g)－植食性动物呼吸消耗量(i)，D正确。
6.(2023·江西南昌调研)某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是( )
A.生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2)D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
解析 生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋D1)，A1表示呼吸作用消耗，B1表示未被利用，C1表示流向分解者，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2，是流入下一营养级的能量，A正确；由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/(A1＋B1＋C1＋D1)＝D1/W1，B正确；流入初级消费者的能量为D1＝(A2＋B2＋C2＋D2)，C错误。
7.(2023·中原名校联盟)如表所示的能量流经某种植食性动物时的情况，下列说法正确的是( )
A.X表示的能量为200[J·(cm2·a)－1]B.流向第三营养级的能量最多为40[J·(cm2·a)－1]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)－1]，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)－1]，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)－1]，按最高的传递效率20%来计算，则流向第三营养级的能量最多为200×20%＝40[J·(cm2·a)－1]，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。
8.(2023·河北衡水金卷)某生态系统中存在如图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1，调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的( )
解析 由于生产者没有改变，所以流向该生态系统的总能量没有变化，设丙原来的能量为a，则需要甲提供的能量为1/2a×10×10＋1/2a×10；改变食物比例后丙的能量设为b，则需要甲提供的能量为2/3b×10＋1/3b×10×10，根据题意可得：1/2a×10×10＋1/2a×10＝2/3b×10＋1/3b×10×10，b/a＝1.375。
9.(2023·河北冀州中学质检)衡水湖湿地是华北第二大湿地生态系统。近年来，由于入湖污水等各种原因，水体出现了富营养化等状况。为了治理污染，研究人员根据生态平衡原理通过引入大型溞(杂食浮游动物)等措施对污染的水体进行修复。(1)衡水湖中所有的草鱼组成一个________。此湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、蒲棒、垂柳等，这体现了群落的________结构。
(2)衡水湖的部分区域用于人工养鱼，其中部分能量流动过程如下图。据图分析，流经该区域的总能量为____________________________________________________________________________，其中③为___________________________________________。
藻类及其他植物固定的太阳能、人工投放的鱼饵中的
能量和有机污染物中的能量之和
用于鱼等动物的生长、发育和
(3)治理水体污染的过程中，研究者研究大型溞对藻类影响的同时，还统计了五组(C0～C4组的密度分别为0只/L、5只/L、15只/L、25只/L、50只/L)大型溞对水体中小型浮游动物密度变化的影响，结果如图。大型溞与小型浮游动物的种间关系是______________；据此分析,C4组对藻类抑制效果反而不如C3组的原因是____________________________________________________________________。
大型溞密度过大，抑制小型浮游动物的生长，从而导致某些藻类得以繁殖
(4)根据生态平衡原理，研究人员采取的另外一种有效措施为______________________。
解析 (1)所有草鱼是一个物种，在衡水湖自然区域内，属于一个种群。从浅水区向陆地方向，由于地形的起伏等水平配置，属于群落的水平结构。(2)该区域有有机物污染、鱼饵的投放，所以总能量为生产者固定的太阳能和污水中的有机物中的能量加鱼饵中的能量之和，同化的能量一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，一部分用于呼吸消耗散失。(3)大型溞是杂食性动物，所以与浮游动物是捕食和种间竞争两种关系，由实验结果图可知，C4组比C3组对小型浮游动物的抑制作用大，以藻类为食物的小型浮游动物不能发挥作用，导致某些藻类得以繁殖而降低了治理效果。(4)题目中治理富营养化藻类的过度繁殖利用的是捕食关系，还可以利用种间竞争关系加以限制。
10.(2023·河南名校联盟)绿色办奥，促进生态环境改善、经济发展和社会进步是北京冬奥会的办奥理念。回答下列问题： (1)大气中的CO2依靠__________________________(填生理过程)进入生物群落。冬奥会充分利用北京夏季奥运会场馆，所有场馆达到绿色建筑标准，从碳循环角度回答，水电、风电和光伏等新能源的利用有利于______________________________________。
(2)为提高生物多样性的________价值，延庆赛区建立了一个集种植、养殖和休闲为一体的新型人工生态系统。科研小组对该新型人工生态系统的能量流动进行定量分析，得出相关数据[部分数据未给出，能量单位为(J·cm－2·a－1)]。
光合作用和化能合成作用
减少CO2排放(或“减少化石燃料的燃烧”)
流入该新型人工生态系统的总能量为__________(J·cm－2·a－1)，初级消费者传递给次级消费者的能量为________(J·cm－2·a－1)。
(3)张家口赛区的森林中自下而上有草本植物、灌木和乔木，形成群落的________，为动物创造了多种多样的_____________________。守林人补植补造，浇水排涝，进行病虫害防治，如利用昆虫信息素诱杀雄性有害动物，可以通过______________________________________________从而降低害虫的种群密度，这属于__________防治。
改变性别比例降低出生率(答出“降低出生率”即可)
解析 (2)流入该生态系统的总能量＝生产者固定的能量＋外来有机物输入的能量，所以总能量＝44.0＋20.0＋95.0＋5.0＋5.0＋11.0＝180(J·cm－2·a－1)，初级消费者得到的能量为20.0＋5.0＝25(J·cm－2·a－1)，传给次级消费者的能量为25－9.5－1.5－11.0＝3(J·cm－2·a－1)。
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