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课后定时检测案35　生态系统的结构与能量流动
[基础巩固练]——学业水平一、二
考点一　生态系统的结构（Ⅰ）
1．[2023·宁夏石嘴山市三中高三月考]生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者以及非生物的物质和能量。下列关于生态系统组成成分的叙述，正确的是（　　）
A．动物都属于消费者，其中食草动物属于第二营养级
B．细菌都属于分解者，其异化作用类型主要是需氧型和厌氧型
C.一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分
D.生产者属于自养型生物，是生态系统的基石
2．某同学绘制的生态系统概念图如图所示，下列叙述不正确的是（　　）
A．①表示生态系统的组成成分
B．③越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越强
C．④中可能有微生物
D．该图漏写了生态系统的某项功能
3.
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（　　）
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种间竞争的关系
D．大量捕杀鼬不会导致鹰的数量明显下降
4．在山清水秀的神农架国家自然保护区内，生活着猴、蛇、鹿、熊等动物，还有珙桐、蜣螂、细菌、真菌等生物，下列相关叙述，正确的是（　　）
①神农架自然保护区是一个生态系统　②它们中的猴、蛇、鹿分别组成了3个种群　③它们中的动物是一个生物群落　④它们中的蜣螂、腐生菌是分解者
A．①④　　　　　　B．①②
C．③④D．②③
5．为了保护环境，到南极考察的科学工作者，除了将塑料及金属类废弃物带离南极，还必须把人体尿液、粪便等废物带离，这是因为南极（　　）
A.缺少生产者B．分解者很少
C．没有消费者D．缺乏必要的生活设施
考点二　能量流动（Ⅱ）
6．[2023·海口模拟]下列关于生态系统能量流动的叙述正确的是（　　）
A．生产者固定的总能量一定多于消费者和分解者同化的总能量
B．消费者粪便被分解者分解表明该营养级的能量流向了分解者
C．能量传递效率指相邻两个营养级间的传递效率，而非生物个体
D．生态农业增加了农田生态系统中的食物链，将提高能量传递效率
7．[经典高考]如图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是（　　）
A.甲是生产者，乙是消费者
B．该生态系统是一个开放的系统
C．能量通过光合作用固定并进入系统，以热能形式输出
D．甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系统的总能量
8．[2023·江苏南通市高三二模]下图表示某生态系统中两个营养级能量流动及相关生理过程。相关叙述正确的是（　　）
A.能量从生产者到初级消费者递减的原因是b的消耗
B．图中流入空白方框处的能量不可能再进入捕食食物链
C．两个营养级的能量传递效率为d/c×100%
D．流经该生态系统的总能量是a
[提能强化练]——学业水平三、四
9．生态系统是当今最受人类重视的研究领域之一，人类面临的所有生存问题的解决，都依赖于对生态系统的研究。下列关于生态系统结构与功能的叙述中，正确的是（　　）
A．生态系统的组成成分包括生产者、消费者和分解者
B．某种生物在食物链中的位置是独一无二的，不可能被取代
C．生态系统中各类生物的营养关系决定了能量流动的途径
D．信息在生态系统中单向传递
10．[2023·河北邯郸市高三二模]绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量为生态系统的初级生产量，包括总初级生产量和净初级生产量（净初级生产量＝总初级生产量－植物呼吸消耗量）；动物和其他异养生物靠消耗初级生产量来制造有机物质或固定能量，它们的生产量称为次级生产量。如图表示某湖泊夏季的净初级生产量和次级生产量与水深的关系，下列说法正确的是（　　）
A．净初级生产量是流经生态系统的总能量，初级消费者粪便中的能量属于次级生产量
B．该湖泊水深6m时的次级生产量大于净初级生产量
C．随着水深增加，净初级生产量下降，可能是光照强度和温度下降所致
D．若该生态系统长期处于C点所示的状态，能够维持相对稳定
11．[2023·郑州一模]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
12．[2023·辽宁省沈阳市郊联体高三联考]（不定项）如图是某人工生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值（单位为103kJ/m2·a）。下列叙述不正确的是（　　）
A．该生态系统生产者固定的总能量是1.10×105kJ/m2·a
B．由生产者，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ构成的捕食食物链中，能量流动是单向的、逐级递减的
C．Ⅰ为第二营养级，Ⅱ为第三营养级，两者之间的能量传递效率是15.625%
D．在生物圈中，除了全部的微生物属于类群Ⅳ，一些腐生动物也属于类群Ⅳ
13．（不定项）大闸蟹是以植物为主的杂食性甲壳类，因其味道鲜美而被大量养殖。如图为养殖大闸蟹的阳澄湖某水域生态系统能量流动的部分图解，其中的英文字母表示能量（单位：kJ）。对该图的分析正确的是（　　）
A.流经阳澄湖该养殖区域的总能量大于a
B．植物到大闸蟹的能量传递效率为c/（b＋2）×100%
C．图中d代表大闸蟹用于生长、发育和繁殖的能量
D．该区域由于有人工的管理，生态系统稳定性一定比自然区域高
[大题冲关练]——综合创新·求突破
14．[经典高考]某一池塘中有三个优势种群，分别是鳙鱼、浮游动物A和浮游植物B，其中鳙鱼以浮游动物A为食，浮游动物A以浮游植物B为食。回答下列问题：
（1）为提高池塘鳙鱼的产量，采取向池塘中施肥和捕捞小型野杂鱼等措施，其中施肥的作用是直接提高　　　　　的种群数量。捕捞野杂鱼的作用是降低其与鳙鱼对　　　　　、　　　　　和空间等资源的竞争。
（2）若大量捕捞使池塘中的鳙鱼数量减少，则短时间内会导致　　　　　的种群数量迅速下降。
（3）若池塘施肥过量，一段时间后，池塘内上述三个优势种群消失了两个，它们是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
消失的主要原因是缺少　　　　　。再经过一段时间后，仅存的一个优势种群也基本消失，而另一类生物如微生物大量繁殖，使水体变黑发臭，该类生物在生态系统中属于　　　　　。
15．[2020·山东卷]与常规农业相比，有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用，加大有机肥的应用，对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示，三种农业模式土壤生物情况如表所示。
取样深度 （cm） 农业模式 生物组分 （类） 食物网复杂程度 （相对值）
0－10 常规农业 有机农业 无公害农业 15 19 17 1.06 1．23 1．10
10－20 常规农业 有机农业 无公害农业 13 18 16 1.00 1．11 1．07
（1）土壤中的线虫类群丰富，是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级，与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化能量的去向不包括　　　　。某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统，其判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的　　　　　　　结构。由表中数据可知，土壤生态系统稳定性最高的农业模式为　　　　　　　，依据是　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群，从土壤生物食物关系的角度分析，捕食性线虫体内镉含量高的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）植食性线虫主要危害植物根系，研究表明，长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少，依据图中信息分析，主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课后定时检测案35
1．解析：食草动物都处于第二营养级，多数动物属于消费者，但少数动物(如蚯蚓)能够分解腐败的有机质，属于分解者，A错误；大部分细菌属于分解者，属于异养生物，但少数细菌(如化能合成细菌)能进行自养，属于生产者，B错误；绝大多数生物只属于生态系统中的一种生物成分，但有些生物(如捕蝇草、猪笼草等)既是生产者，也是消费者，C错误；生产者属于自养型生物，能够通过光合作用或化能合成作用制造有机物，是生态系统的基石，D正确。
答案：D
2．解析：题图中①代表生态系统的结构，②代表生态系统的成分，③代表生态系统的营养结构(食物链、食物网)，④代表生产者；生态系统的营养结构越复杂，其抵抗力稳定性越强；某些自养微生物(如硝化细菌)也可作为生态系统中的生产者；生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，该图漏掉了信息传递。
答案：A
3．解析：分析可知，该食物网中含有4条食物链，A正确；在该食物网中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种间竞争的关系，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。
答案：B
4．解析：生态系统是生物群落和无机环境的总称，在神农架国家级自然保护区内，既有各种各样的生物，也有阳光、空气、水、温度、土壤等无机环境，所以属于生态系统；种群是在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合，而蛇、猴、鹿均有很多种，所以猴、蛇、鹿均不止一个种群；生物群落是在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，不能单指动物或植物，故不能说所有动物构成一个群落；蜣螂以动物粪便为食，腐生菌指从已死的动、植物或其他有机物中吸取养料，以维持自身的正常生活，很多细菌和真菌属于此类，因此，蜣螂、腐生菌属于分解者。
答案：A
5．解析：南极温度较低，分解者数量很少，有机物分解速率慢。
答案：B
6．解析：人工鱼塘或城市生态系统，生产者固定的总能量往往要比消费者和分解者同化的总能量少；消费者的粪便被分解者分解，实质上是上一营养级同化的能量流向分解者；能量的传递效率是以“营养级”为研究对象而不是个体；生态农业丰富了农田生态系统的食物链，使物质和能量得到多级利用，提高了整体的能量利用率，但不能提高能量传递效率。
答案：C
7．解析：根据题中简图可知，甲能够固定太阳能，为生产者，乙从甲中获取能量，为消费者；该生态系统需要从外界获得能量，同时能量也可以扩散到外界，因此是一个开放的系统；能量通过光合作用进入生态系统，经过生产者、消费者和分解者的呼吸作用后有一部分以热能的形式散失；输入该生态系统的总能量是生产者甲固定的太阳能总量，故甲、乙和分解者贮存能量之和小于输入该生态系统的总能量。
答案：D
8．解析：能量从生产者到初级消费者递减的主要原因是b的消耗，还有被分解者利用的能量及未被利用的能量，A错误；未被利用的能量可能流向捕食者，所以此能量可以再进入捕食食物链中，B错误；图中两个营养级的能量传递效率为d/a×100%，C错误；流经该生态系统的总能量为生产者所固定的太阳能a，D正确。
答案：D
9．解析：生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，A错误；某种生物在食物链中的位置可以被处在同一营养级的其他生物来取代，B错误；生态系统中各类生物的营养关系决定了能量流动的途径，C正确；信息在生态系统中往往双向传递，D错误。
答案：C
10．解析：流经生态系统的总能量是生产者同化的能量，即总初级生产量，初级消费者的粪便的能量不是其自身同化的能量，属于生产者的能量，即净初级生产量，A错误；图中左右侧纵坐标数值不同，所以该湖泊水深6m时的次级生产量小于净初级生产量，B错误；随着水深增加，由于光照强度和温度下降，导致植物的光合作用下降，所以净初级生产量下降，C正确；C点时净初级生产量为0，即总初级生产量＝植物呼吸消耗量，但由于生态系统中存在其他生物也要进行呼吸作用，消耗氧气和有机物，所以该系统不能维持稳定，D错误。
答案：C
11．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。
答案：A
12．解析：该生态系统生产者固定的总能量是(23＋70＋3＋14)×103＝1.10×105kJ/m2·a，A正确；类群Ⅳ表示分解者，不属于食物链中的成分，食物链只包括生产者和消费者，B错误；Ⅰ为第二营养级，Ⅱ为第三营养级，Ⅰ传递给Ⅱ的能量为16×103－(4＋9＋0.5)×103＝2.5×103kJ/m2·a，Ⅰ的同化量为16×103kJ/m2·a，所以两者之间的能量传递效率是2.5×103÷16×103×100%＝15.625%，C正确；类群Ⅳ表示分解者，但是不是所有的微生物都是分解者，如硝化细菌、蓝细菌等属于生产者，病毒属于消费者，D错误。
答案：BD
13．解析：流经阳澄湖该养殖区域的总能量为a与输入的有机物中的能量之和；植物到大闸蟹的能量传递效率无法计算；图中d代表大闸蟹用于生长、发育和繁殖的能量；该区域由于有人工的管理，能提高生态系统的稳定性，但不一定比自然区域高。
答案：AC
14．解析：(1)为了提高池塘鳙鱼的产量，可以通过减少其竞争者和捕食者的数量或增加其食物来源两种手段来实现。鳙鱼和竞争者主要竞争食物和氧气等资源。(2)根据食物链和种间关系分析，鳙鱼数量减少，会使浮游动物的数量增加，进而导致浮游植物的数量减少。(3)施肥过多，会导致池塘内微生物大量繁殖，而造成池塘中溶氧量降低，三个优势种群中，因为缺氧最先死亡的是鳙鱼和浮游动物。大量繁殖的微生物可分解动植物的遗体，所以属于分解者。
答案：(1)浮游植物B　食物　氧气(或溶解氧)　(2)浮游植物B　(3)浮游动物A和鳙鱼　氧气(或溶解氧)　分解者
15．解析：(1)据题图食物网可知，捕食性线虫是最高营养级，而食细菌线虫位于中间营养级，因此捕食性线虫同化能量的去向不包括流入下一个营养级。土壤中各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用形成统一整体，因此是一个生态系统。(2)不同深度的土壤中生物种类不同，这体现了群落的垂直结构。由表格数据可知，有机农业模式下土壤中的生物组分最多，食物网的复杂程度最大，稳定性最高。(3)镉容易在生物体内积累，并随着食物链的延长而在高营养级生物体内不断富集。由于该食物网中捕食性线虫所处的营养级最高，所以其体内镉含量最高。(4)根据图中信息可知，施用有机肥会首先导致腐生细菌增加，进而导致食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性线虫因被大量捕食而减少，减少量多于因植物根系增长而增加的量，最终会导致植食性线虫的数量减少。
答案：(1)流入下一个营养级　土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体
(2)垂直　有机农业　生物组分多，食物网复杂程度高
(3)镉随着食物链的延长逐渐积累
(4)长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性线虫因被大量捕食而减少，减少量多于其因植物根系增长而增加的量课堂互动探究案1　生态系统的结构与能量流动
考点一　生态系统的组成成分
任务1　完善生态系统中四种成分的相互联系(见图文智连)
(1)由图可知：________________是生态系统中生物群落物质和能量的最终来源。
(2)生产者通过________把太阳能转变为化学能，固定在有机物中，从而可以被生物所利用。
(3)从理论上讲，________不会影响生态系统的根本性质。
(4)如果一个生态系统中没有________的话，动植物的遗体和动物的排遗物就会堆积如山，生态系统就会崩溃。
(5)由图示可知四种成分的关系分别是：
①基础：__________；②桥梁：__________；③主导(基石)：__________。
任务2　完善生态系统各类成分的关系
任务3　完善构建食物链(网)的方法
(1)根据图1构建食物链：
①信息：营养级越低，生物数量往往越多；营养级较低者，先出现波峰。
②食物链：____________________。
(2)根据图2构建食物网：
①信息：能量逐级递减；若两种生物能量差距过小(不在10%～20%内)，则很可能位于同一营养级。
②食物网如图所示：
__________________
(3)根据重金属、农药的含量构建食物网：
某相对稳定的水域生态系统中食物网主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，各种群生物体内某重金属的含量如表所示。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。
种群 甲 乙 丙 丁 戊
重金属含量 (μg·kg－1鲜重) 0.003 7 0.003 6 0.035 0.036 0.34
①信息：重金属(农药、一些难于降解的物质)随着食物链富集，营养级越高，含量越高，甲、乙中重金属含量差别不大，所以处于同一营养级，同理，丙、丁处于同一营养级。
②食物网如图所示：
__________________
任务4　归纳总结食物链(网)中各营养级生物数量变化规律
(1)食物链中第一营养级的生物数量减少对其他生物数量变动的影响
若处于食物链中第一营养级的生物数量减少，直接以其为食物的第二营养级的生物因食物缺乏而数量____，又会引起连锁反应，整个食物链中的其他生物数量都会____。
(2)“天敌”一方减少对被捕食者数量变动的影响
“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会________，但随着其数量的________，种内竞争加剧，种群密度下降，直到趋于稳定，但最终结果比原来数量要________。
(3)复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析
①以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序为：从高营养级依次到低营养级。
②生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不需要考虑生产者数量的增加或减少。
③处于最高营养级的生物有多种食物来源时，若其中一条食物链被中断，则该种群可通过多食其他生物来维持其数量基本不变。
(4)同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析
①a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，则b种群的数量将____。
②a种群的数量变化导致b种群的营养级升高时，则b种群的数量将____。
任务1图示
非生产者的植物
1.生态系统生物成分的判断方法
(1)判断生产者：主要依据为是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者，包括绿色植物、蓝细菌、光合细菌以及化能合成细菌等。
(2)判断消费者：特别注意“异养型、非腐生”等关键词，植物、微生物也有可能是消费者，但是必须排除腐生生物的可能性。
(3)判断分解者：主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物，分解者是腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓等)。
2．误区辨析
(1)植物≠生产者：菟丝子属于植物，营寄生生活，是消费者。
(2)动物≠消费者：秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者。
(3)细菌≠分解者：硝化细菌和光合细菌是自养型，属于生产者；寄生细菌属于消费者。
3．生态系统四种组成成分的判断技巧
(1)根据双向箭头确定C、D为非生物的物质和能量或生产者，则A、B为消费者或分解者。
(2)根据出入箭头数量的多少进一步判断：在C、D中指出箭头多的D为生产者；指入箭头多的C为非生物的物质和能量。
(3)根据D→A→B，确定A为消费者、B为分解者。
4．特别提醒
(1)数食物链的规则：生产者→最高营养级，不中断、不漏掉。
(2)寄生、腐生生物及非生物的物质和能量不在食物链(网)中。
(3)数量波动变化应以就近原则，且以捕食关系进行判断。
考向一生态系统的概念和范围
1.[天津卷]如图表示生态系统、群落、种群和个体的从属关系。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A.甲是生物进化的基本单位
B．乙数量达到环境容纳量后不再发生波动
C．丙是由生产者和消费者构成的
D．丁多样性的形成受无机环境影响
考向二生态系统的成分的考查
2.生态系统是由生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量组成的统一整体。下列说法中错误的是(　　)
A．非生物的物质和能量为生物的生存提供了必备条件
B．生产者除绿色植物外，还包括黑藻、蓝细菌、硝化细菌等原核生物
C．消费者和分解者都是异养生物，但它们获取营养的方式有区别
D．生态系统的组成成分在物质循环、能量流动和信息传递方面紧密联系
考向三结合能量流动图或物质循环图判断生态系统的组成成分
3.下图表示生态系统中四种成分(甲、乙和丙、丁、戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系，以下相关叙述，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
4．[2023·南京市高三学情调研]如图为部分碳循环示意图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ代表不同生物类群，①②代表相关的生理过程，相关叙述不正确的是(　　)
A．图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共同构成生物群落
B．该生态系统通过捕食关系构成的联系是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ
C．经过②过程释放的能量会重新经过①过程进入生物群落
D．碳元素在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ之间以含碳有机物的形式传递
考向四食物链及食物网的分析
5.如果一个生态系统中有4种生物，并构成一条食物链，在某一时间分别测得这4种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．该食物链是：丙→甲→乙→丁
B．丙种群数量增加，甲、乙、丁的种群数量均增加
C．丁的体型最大，单个个体占有的能量最多
D．在其他食物链中，乙和丁之间也可能存在竞争关系
考点二　生态系统的能量流动
任务1　能量流动的过程分析
(1)能量流经第二营养级的过程分析
①过程图解：
②相关分析：
a．摄入量(a)＝________(b)＋粪便量(c)
b．同化量(b)＝________－粪便量(c)
＝______＋净同化量(e)(生长、发育、繁殖量)
＝______＋流入下一营养级＋被分解者利用(f)
c．净同化量(e)＝同化量(b)－____________
＝__________＋被分解者利用(f)
(2)流入某一营养级能量的来源和去路
①能量来源
②能量去向：流入某一营养级的能量去向可从以下两个角度分析：
定量不定时(能量的最终去路)
定量定时(流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路)
a．自身呼吸消耗；
b．流入下一营养级(最高营养级除外)；
c.________________；
d．未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。
任务2　对生态金字塔的分析
不同的生态金字塔能形象地说明各营养级与能量、生物量、个体数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。
能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
形状
特点 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形
象征 含义 能量沿食物链流动过程中具有________的特性 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而________ 一般生物有机物的总质量沿食物链升高________
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目 每一营养级生物的有机物总量
特殊 形状 无 极少
任务3　完善能量流动的特点及意义
(1)能量传递效率：是指____________之间________的比值。相邻营养级之间的传递效率一般为________。
(2)能量流动的特点：
①单向流动
原因：食物链中各营养级的顺序是长期________的结果，生物之间的捕食关系是一定的，不能逆转，而能量则以__________的形式散失，不能再被生产者利用。
②逐级递减
原因：某个营养级同化的能量，________要消耗一部分，还有一部分被________利用，所以不能将全部的能量流入下一营养级。
(3)研究意义
①帮助人们科学规划、设计________________，使能量得到________的利用。
②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________________的部分。
任务4　与能量传递相关的“最值”计算
(1)如食物链A→B→C→D
①已知D营养级的能量为M，则至少需要A营养级的能量＝________，最多需要A营养级的能量＝________。
②已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的最多能量＝________，最少能量＝________。
(2)在某食物网中，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，应遵循以下原则：
①
②
1.生态系统能量流动的几个易混点
(1)流经生态系统的总能量强调关键词是“固定”而不是“照射”。
(2)动物的同化量不等于摄入量
①同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量。
②摄入量是消费者摄入的能量，同化量＝摄入量－粪便量。
(3)生态系统的能量传递效率不等于能量利用率
①能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率一般为10%～20%，不是两个个体之间的传递效率。其计算公式为能量传递效率＝(一个营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。
②能量利用率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值。合理调整能量流动的方向，可提高能量的利用率。
2．有关能量传递效率的定值计算方法
(1)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值法”计算，而需按具体数值计数。例如，在食物链A→B→C→D中，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)如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。
(3)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，在求算该营养级与上一营养级间的传递效率时则不考虑人工输入的能量；而在求算该营养级与下一营养级间的传递效率时，则考虑人工输入的能量。
考向一生态系统能量流动的过程考查
1.[福建卷]下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图[图中数字为能量数值，单位是(J·m－2·a－1)]。下列叙述正确的是(　　)
A．该食物网中最高营养级为第六营养级
B．该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%
C．太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357(J·m－2·a－1)
D．该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统
考向二能量流动过程中的相关计算
2.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动物利用的过程。下列有关叙述，正确的是(　　)
A．①⑤之和为输入到生态系统的全部能量
B．植食动物粪便中的能量包含在⑦中
C．⑤⑥⑦⑧之和为流向分解者的能量
D．④占②的百分比为能量传递效率
3．下图是某生态系统中组成食物链的三个种群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)一年内能量流动统计的部分数据(图中数值单位是100万kJ)。有关叙述错误的是(　　)
A．三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ
B．种群Ⅱ全部生物的呼吸消耗能量约为6 950万kJ
C．不同营养级之间能量以有机物形式流动
D．第二营养级到第三营养级的能量传递效率为20%
考向三关于生态金字塔的考查
4.如图表示某一生态系统的能量金字塔，其Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是(　　)
A．Ⅰ和Ⅳ是实现物质循环的关键生态成分
B．该图所示的食物网中只有1条食物链：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ
C．E1表示的能量主要是通过光合作用所固定的能量
D．能量可在食物链中循环利用
考向四对能量流动的综合考查
5.如图为地震毁损的某自然保护区人为干预下恢复过程的能量流动图[单位为103 kJ/(m2·a)]。下列说法不正确的是(　　)
A．流经城市生态系统的总能量包括了城市生态系统中的生产者固定的太阳能以及从外围的农田生态系统等补偿输入的能量
B．计算可知，肉食动物需补偿输入的能量值为5×103 kJ/(m2·a)
C．流经该生态系统的总能量是1.29×105 kJ/(m2·a)
D．在人为干预下，能量在第一营养级到第二营养级之间传递效率为14.6%
[网络建构提升]
[长句应答必备]
1．生态系统的四种成分：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。
2．生产者、消费者和分解者的地位
(1)生产者是生态系统的基石。
(2)消费者是生态系统最活跃的部分。
(3)分解者是生态系统的关键成分。
3．食物网中可体现的两种种间关系：捕食关系和种间竞争关系。
4．食物链和食物网的特点和功能
(1)特点：在食物链中，第一营养级总是生产者，各种动物在不同的食物链中所处的营养级可能不同。
(2)功能：食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统能量流动和物质循环的渠道。
5．由于能量沿食物链流动时是逐级递减的，所以食物链一般不超过五个营养级。
6．太阳能经过生产者的固定进入生物群落，在食物链中以化学能的形式流动，以热能的形式散失。
7．生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。
8．生态系统中的能量传递效率一般约为10%～20%。
[等级选考研考向]
1．[2022·浙江6月]生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述错误的是(　　)
A．调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链
B．整合调查所得的全部食物链，可构建营养关系更为复杂的食物网
C．归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级
D．测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔
2．[2022·广东卷]图示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
3．[2022·辽宁卷]底栖硅藻是河口泥滩潮间带生态系统中的生产者，为底栖动物提供食物。调查分析某河口底栖硅藻群落随季节变化优势种(相对数量占比>5%)的分布特征，结果如图。下列叙述错误的是(　　)
注：不同条纹代表不同优势种：空白代表除优势种外的其他底栖硅藻；不同条纹柱高代表每个优势种的相对数量占比
A．底栖硅藻群落的季节性变化主要体现在优势种的种类和数量变化
B．影响优势种①从3月到9月数量变化的生物因素包含捕食和竞争
C．春季和秋季物种丰富度高于夏季，是温度变化影响的结果
D．底栖硅藻固定的能量是流经河口泥滩潮间带生态系统的总能量
4.[2022·湖北卷]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________；肉食性动物1的数量________(填“一定”或“不一定”)少于植食性动物的数量。
(2)如果②、③、④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
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5．[2022·浙江1月，节选]玉米是我国广泛栽培的禾本科农作物，其生长过程常伴生多种杂草(其中有些是禾本科植物)，杂草与玉米竞争水、肥和生长空间。回答下列问题：
(2)某个以玉米为主要农作物的农田生态系统中，有两条食物链：①玉米→野猪→豺；②玉米→玉米蝗→乌鸫→蝮蛇→鹰。从能量流动角度分析，由于能量____________的不同导致两条食物链的营养级数量不同。食物链乃至食物网能否形成取决于哪一项？________(A.可利用太阳能　B．初级消费者可同化的能量　C．总初级生产量　D．净初级生产量)
(3)玉米栽培过程需除草，常用除草方法有物理除草、化学除草和生物除草等。实际操作时，幼苗期一般不优先采用生物除草，其理由是抑(食)草生物不能____________________。当玉米植株长到足够高时，很多杂草因______________被淘汰。
(4)玉米秸秆自然分解，所含的能量最终流向大气圈，我们可以改变能量流动____________获得人类需要的物质和能量，如生产沼气等，客观上减少温室气体的排放，有助于我国提前达成“碳达峰”和“碳中和”的目标。
[国考真题研规律]
6．[全国卷Ⅰ，节选]某果园中存在A、B两种果树害虫，果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫；使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减轻B的危害。回答下列问题：
(1)果园中包含害虫A的一条食物链是
________________________________________________________________________。
该食物链的第三营养级是______________。
7．[全国卷Ⅱ，节选]回答下列与生态系统相关的问题。
(1)在森林生态系统中，生产者的能量来自_____________________________________________
________，生产者的能量可以直接流向________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出2点即可)。
第十一单元　生态系统与环境保护
课堂互动探究案1
考点一
【任务驱动】
任务1　(1)非生物的物质和能量　(2)光合作用　(3)消费者　(4)分解者　(5)非生物的物质和能量　生产者、分解者　生产者
任务2　分解者　生物群落　生态系统
任务3　(1)丁→乙→丙→甲
(2)
(3)
任务4　(1)减少　减少　(2)增加　增加　大　(4)①增加　②减少
【过程评价】
1．解析：由图可知：甲为个体，乙为种群，丙为群落，丁为生态系统。生物进化的基本单位是种群，A错误；种群数量达到环境容纳量后仍会出现上下波动，B错误；群落包括生产者、消费者和分解者，C错误；生态系统的多样性受无机环境的影响，D正确。
答案：D
2．解析：非生物的物质和能量中，太阳能是植物光合作用的能量来源，植物的生长需要从非生物环境中吸收无机物质，A正确；黑藻属于真核生物，B错误；消费者从活的生物体中获取营养物质，分解者从动植物遗体中获取营养物质，C正确；生态系统的四种成分通过物质循环、能量流动和信息传递形成一个统一的整体，D正确。
答案：B
3．解析：由图可知，甲是生产者，乙和丙是消费者，戊是分解者，丁是非生物的物质和能量。群落包含该区域内所有的生物，即包括生产者、消费者和分解者；戊是分解者，有些动物(如蚯蚓)也是分解者；图中乙1和丙1有共同的食物来源甲，乙2和丙2有共同的食物来源丙1，都存在竞争关系；由图知丁不会导致臭氧层破坏，导致臭氧层被破坏的主要是含氟的气体。
答案：B
4．解析：图中Ⅰ是生产者，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是消费者，Ⅴ是分解者，它们共同构成了生物群落，A正确；分解者不参与构成食物链，该生态系统中的捕食关系是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ，B正确；能量是单向流动的，不能循环重复利用，C错误；碳元素在生物群落内部以含碳有机物的形式传递，D正确。
答案：C
5．解析：由题图可知，丙种群的有机物总量最多，应是该食物链的第一营养级，所以4种生物构成的食物链是丙→甲→乙→丁，A正确；丙种群数量增加，甲、乙、丁的种群数量都随丙的增加而增加，B正确；丁的营养级最高，但是体型不一定最大，单个个体占有的能量也不一定最多，C错误；不同的食物链中，同一种动物占有的营养级可能不同，在其他食物链中，乙和丁之间也可能存在竞争关系，D正确。
答案：C
考点二
【任务驱动】
任务1　(1)同化量　摄入量(a)　呼吸消耗量(d)　呼吸消耗量(d)　呼吸消耗量(d)　流入下一营养级　(2)被分解者分解利用
任务2　逐级递减　逐级递减　逐级递减
任务3　(1)相邻两个营养级　同化量　10%～20%　(2)自然选择　热能　自身呼吸　分解者　(3)人工生态系统　最有效　对人类最有益
任务4　(1)M÷(20%)3　M÷(10%)3　N×(20%)3　N×(10%)3　(2)最长　÷10%　最短　÷20%
【过程评价】
1．解析：该食物网中最高营养级为第五营养级，A错误；第二营养级同化的能量为3 780＋4 200＝7 980(J·m－2·a－1)，第一到第二营养级的能量传递效率为7 980/31 920×100%＝25%，B正确；因不知太阳鱼流入分解者的能量值，所以太阳鱼呼吸作用消耗的能量无法计算，C错误；人工鱼塘中的所有生物与无机环境共同构成一个生态系统，D错误。
答案：B
2．解析：输入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，等于植物呼吸消耗量与①⑤之和，A错误；植食动物粪便中的能量属于植物同化量的一部分，并未被植食动物同化，B正确；⑧表示植食动物呼吸消耗的能量，并没有流向分解者，C错误；能量传递效率为相邻两营养级间同化量的比值，而植物同化量未知，故无法计算，D错误。
答案：B
3．解析：三个种群的同化的能量由大到小依次是Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ，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正确；种群Ⅱ同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被种群Ⅰ同化的能量＋流向分解者的能量＋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＋流向分解者的能量＝5.45×107 kJ，而由于题中没有给出流向分解者能量，因此种群Ⅱ全部生物的呼吸消耗能量也无法求出，B错误；不同营养级之间能量以有机物形式流动，C正确；第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为3.0÷15.0×100%＝20%，D正确。
答案：B
4．解析：图中Ⅰ代表生产者，则E1表示的能量主要为生产者通过光合作用固定的能量；Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ都代表消费者，实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者；每一营养级的生物种类可能有很多，该图所示的食物网可能由很多条食物链组成；生态系统中能量流动是单向的，能量不能循环利用，D错误。
答案：C
5．解析：城市生态系统虽然是人为建立的，但还是要依赖自然系统，其能量输入除生产者固定的太阳能外还有外围的其他系统补偿输入的能量，才能维持平衡。肉食动物同化量为16－4－9－0.5＝2.5，所以补偿输入量为(2.1＋5.1＋0.05＋0.25)－2.5＝5。流经该生态系统的总能量为23＋70＋3＋14＋2＋5＋12＝129。能量在第一营养级到第二营养级之间传递效率为14/(23＋70＋3＋14)×100%≈12.7%。[注：以上计算单位均为103 kJ/(m2·a)]
答案：D
课堂总结　网络聚焦大概念
①食物网　②食物链
历届真题　分类集训培素养
1．解析：各营养级之间的能量关系组成生态系统的能量金字塔，因此测定各个营养级的能量值可构建生态系统的能量金字塔，D错误。
答案：D
2．解析：a在食物链的起点，是生产者，c能捕食a、b、e，属于消费者，A错误；b在食物链的起点，是生产者，B错误；c和f都能捕食生产者a、b，也都能捕食消费者e，所以c和f属于杂食动物，C正确；d是植食动物，但由C选项解析可知，f属于杂食动物，D错误。
答案：C
3．解析：据图可知，底栖硅藻群落在不同季节优势种的数量和种类都发生了变化，所以底栖硅藻群落的季节性变化主要体现在优势种的种类和数量变化，A正确；底栖硅藻可以为底栖动物提供食物，不同硅藻物种之间也有竞争，所以影响优势种①从3月到9月数量变化的生物因素包含捕食和竞争，B正确；3月和9月春秋季物种丰富度较高，而6月夏季的物种丰富度低，说明可能是温度和光照变化影响的结果，C错误；底栖硅藻固定的能量及其他生产者固定的能量是流经河口泥滩潮间带生态系统的总能量，D错误。
答案：CD
4．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，因此肉食性动物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%，②表示植食性动物的同化量，③表示肉食性动物1的同化量，是②的10%～20%，④表示肉食性动物2的同化量，是③的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，提高棉花产量，针对途径②，可控制(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；针对途径⑦，可合理密植，改善通风条件，满足光合作用对CO2需求，减少呼吸消耗；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，从而可以增强光合作用。
答案：(1)分解者　不一定
(2)1%～4%　(3)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体内　合理密植，改善通风条件，满足光合作用对CO2的需求，减少呼吸消耗；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
5．解析：(2)题中提到的两条食物链分别有3个营养级和5个营养级，影响食物链中营养级个数的因素有生产者固定能量的多少以及相邻两营养级之间的能量传递效率等，由于两条食物链的生产者都是玉米，则影响营养级个数的因素为能量传递效率。由食物链的概念可知，食物链的形成依靠的是捕食关系，由初级消费者通过捕食生产者来传递能量，然后又把能量传递给次级消费者(肉食动物)，初级消费者成为生产者和次级消费者之间传递能量的媒介。(3)杂草中也有和玉米一样的禾本科植物，利用生物除草时，由于抑草生物无法辨认玉米和杂草，也会损害玉米，故幼苗期一般不优先采用生物除草。当玉米植株长到足够高时，相对于下面的杂草在获得光照方面占有优势，从而抑制杂草生长。
答案：(2)传递效率　B　(3)辨别玉米和杂草　缺少光照　(4)途径
6．解析：(1)由题干信息可知，A、B是果树害虫，鸟(C)可以捕食这两种害虫，故果园中包含害虫A的一条食物链是果树→A→鸟(C)，其中鸟(C)处于第三营养级。
答案：(1)果树→A→C　C
7．解析：(1)生态系统中生产者的能量来自其自身光合作用所固定的太阳能。生产者的能量可直接流向初级消费者和分解者。
答案：(1)太阳能　初级消费者、分解者课前自主预习案1　生态系统的结构与能量流动
素能目标★考向导航
基础梳理——系统化
知识点一　生态系统的概念、范围和类型
1．概念：在一定空间内，由生物群落与它的　　　　　　相互作用而形成的统一整体。
2．范围：有大有小，地球上最大的生态系统是　　　　。
3．类型：一般可分为自然生态系统和　　　　　两大类。
知识点二　生态系统的结构
1．生态系统的组成成分：
（1）非生物环境：非生物的物质和能量。
（2）生物成分
2．营养结构
知识点三　生态系统的能量流动
1．生态系统能量流动的概念理解
特别提醒
生态系统能量流动的两个易混点
①流经生态系统的总能量强调关键词是“固定”而不是“照射”。②10%～20%是相邻两个营养级的传递效率，不是两个个体之间的传递效率。
2．能量流动的过程（以能量流经第二营养级为例）
由流程图看出，流入每一营养级的能量有三个去路：
（1）自身　　　　。
（2）流向　　　　　　（最高营养级除外）。
（3）被　　　　分解利用。
3．能量流动的特点及研究意义
基能过关——问题化
一、判一判（判断正误并找到课本原话）
（一）生态系统的结构
1．生态系统中的生产者是自养生物，主要是绿色植物。（选择性必修2P50正文）（　　）
2．分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解为无机物，只包含细菌。（选择性必修2P50正文）（　　）
3．生产者是生态系统的基石，消费者的存在能够加快生态系统的物质循环。（选择性必修2P50正文）（　　）
4．直接以玉米为食的植食性动物是初级消费者，属于第一营养级。（选择性必修2P51正文）（　　）
5．一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越差。（选择性必修2P52正文）（　　）
（二）生态系统的能量流动
1．初级消费者摄入的能量分为分解者利用和次级消费者同化两部分。（选择性必修2P55正文）（　　）
2．能量在流动过程中，依次经过各营养级，不可逆转，但可循环流动。（选择性必修2P56正文）（　　）
3．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。（选择性必修2P57正文）（　　）
4．能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔，统称生态金字塔。（选择性必修2P57正文）（　　）
二、连一连
1．生态系统的组成成分
2．生态系统中的成分与食物链和营养级的关系
三、议一议
【教材易漏拾遗】
1．[选择性必修2P49“思考·讨论”发掘]
（1）不同生态系统中，除食物链之外还有哪些成分？它们对生态系统来说是不可缺少的吗？为什么？
（2）参照一般系统的结构模式图（下图），尝试画出生态系统的结构模型。
2．[选择性必修2P52图3－4拓展]读图并回答以下问题：
（1）图中含营养级最多的食物链是哪条？（写出一条即可）
（2）写出图中未包含的生态系统的成分。
3．[选择性必修2P53“科学·技术·社会”发掘]
（1）黄石公园灭狼后生态系统恶化的原因说明了什么问题？
（2）重新引入狼后，黄石公园的马鹿数量和种群结构都发生了改变，该变化一定是由引入的狼引起的吗？
（3）黄石公园灭狼与引狼入园的启示是什么？
4．[选择性必修2P54“科学方法”延伸思考]
（1）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？
（2）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，有什么优点？
5．[选择性必修2P55图3－5拓展]思考并回答以下问题：
（1）初级消费者的摄入量、粪便量和同化量之间具有怎样的等量关系？
（2）初级消费者同化的能量有几个去向？
（3）初级消费者粪便中的能量属于哪个营养级的能量？第三营养级粪便中的能量呢？
6．[选择性必修2P57和P58“旁栏问题”发掘思考]
（1）人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系统造成什么影响？
（2）生物量指的是在某一调查时刻前，该营养级积累的有机物的量（干重），通常用g/m2表示。为什么在海洋中生物量金字塔可能是上宽下窄倒置的？
课前自主预习案1
基础梳理——系统化
【知识点一】
1．非生物环境
2．生物圈
3．人工生态系统
【知识点二】
1．(2)自养　腐生细菌和真菌　物质循环
2．食物　食物链　生产者　五　营养级　物质循环　能量流动
【知识点三】
1．太阳能　生产者　食物链和食物网　化学能　热能
2．热能　同化量　下一营养级　(1)呼吸消耗　(2)下一营养级　(3)分解者
3．单向流动，逐级递减　最有效　能量流动
基能过关——问题化
一、判一判
(一)生态系统的结构
1．√　2.×　3.√　4.×　5.×
(二)生态系统的能量流动
1．×　2.×　3.√　4.√
二、连一连
1.
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2.
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三、议一议
1．提示：(1)还有非生物的物质和能量、分解者。非生物的物质和能量是生命活动存在的最基本条件，生命活动本质上也是物质与能量的变化。非生物物质还是生物赖以生存的环境。分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，是生态系统的必需成分。
(2)生态系统的结构模型可以有多种形式。在不考虑物质的输入和输出的情况下，可以表示为下图所示的简化模型。
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2．提示：(1)草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰(或草→食草昆虫→蜘蛛→食虫鸟→蛇→猫头鹰)。
(2)非生物的物质和能量、分解者。
3．提示：(1)生物之间相互作用，一种生物发生变化可导致多种生物发生改变。
(2)不一定。人类的捕杀、气候改变等因素也可引起马鹿数量和种群结构发生改变。
(3)生态系统本身具有维持稳定的机制，人类不尊重生态规律的荒唐行为，得到的一定是教训。
4．提示：(1)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。
(2)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。
5．提示：(1)初级消费者的摄入量＝粪便量＋同化量。
(2)三个，自身呼吸散失、被分解者利用和流向下一营养级。
(3)初级消费者粪便中的能量属于第一营养级的能量，第三营养级粪便中的能量属于第二营养级的能量。
6．提示：(1)从能量金字塔来看，人类位于食物链的顶端，生存需要消耗大量能量，随着人口数量增长，对资源的消耗越来越多，地球的生态环境可能会越来越恶化，甚至会崩溃。
(2)在海洋生态系统中，浮游植物个体小，寿命短，又会不断被浮游动物吃掉，因而某一时间调查到的浮游植物的生物量可能要低于浮游动物的生物量，这时就出现了上宽下窄的倒置金字塔。(共97张PPT)
生态系统的结构与能量流动
课前自主预习案
课堂互动探究案
课前自主预习案
素能目标★考向导航
基础梳理——系统化
知识点一　生态系统的概念、范围和类型
1．概念：在一定空间内，由生物群落与它的　　　　　相互作用而形成的统一整体。
2．范围：有大有小，地球上最大的生态系统是　　　。
3．类型：一般可分为自然生态系统和　　　　　 两大类。
非生物环境
生物圈
人工生态系统
知识点二　生态系统的结构
1．生态系统的组成成分：
（1）非生物环境：
非生物的物质和能量。
（2）生物成分
自养
腐生细菌和
真菌
物质循环
2．营养结构
食物
食物链
生产者
五
营养级
物质循环
能量流动
知识点三　生态系统的能量流动
1．生态系统能量流动的概念理解
太阳能
生产者
食物链和食物网
化学能
热能
特别提醒
生态系统能量流动的两个易混点
①流经生态系统的总能量强调关键词是“固定”而不是“照射”。②10%～20%是相邻两个营养级的传递效率，不是两个个体之间的传递效率。
2．能量流动的过程（以能量流经第二营养级为例）

由流程图看出，流入每一营养级的能量有三个去路：
（1）自身　　　　。
（2）流向　　　　　　（最高营养级除外）。
（3）被　　　　分解利用。
热能
同化量
下一营养级
呼吸消耗
下一营养级
分解者
3．能量流动的特点及研究意义
单向流动，逐级递减
最有效
能量流动
基能过关——问题化
一、判一判（判断正误并找到课本原话）
（一）生态系统的结构
1．生态系统中的生产者是自养生物，主要是绿色植物。（选择性必修2 P50正文）（　　）
2．分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解为无机物，只包含细菌。（选择性必修2 P50正文）（　　）
3．生产者是生态系统的基石，消费者的存在能够加快生态系统的物质循环。（选择性必修2 P50正文）（　　）
4．直接以玉米为食的植食性动物是初级消费者，属于第一营养级。（选择性必修2 P51正文）（　　）
5．一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越差。（选择性必修2 P52正文）（　　）
√
√
×
×
×
（二）生态系统的能量流动
1．初级消费者摄入的能量分为分解者利用和次级消费者同化两部分。（选择性必修2 P55正文）（　　）
2．能量在流动过程中，依次经过各营养级，不可逆转，但可循环流动。（选择性必修2 P56正文）（　　）
3．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。（选择性必修2 P57正文）（　　）
4．能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔，统称生态金字塔。（选择性必修2 P57正文）（　　）
×
×
√
√
二、连一连
1．生态系统的组成成分
2．生态系统中的成分与食物链和营养级的关系
三、议一议
【教材易漏拾遗】
1．[选择性必修2 P49“思考·讨论”发掘]
（1）不同生态系统中，除食物链之外还有哪些成分？它们对生态系统来说是不可缺少的吗？为什么？
提示：(1)还有非生物的物质和能量、分解者。非生物的物质和能量是生命活动存在的最基本条件，生命活动本质上也是物质与能量的变化。非生物物质还是生物赖以生存的环境。分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，是生态系统的必需成分。
（2）参照一般系统的结构模式图（下图），尝试画出生态系统的结构模型。
提示：(1)还有非生物的物质和能量、分解者。非生物的物质和能量是生命活动存在的最基本条件，生命活动本质上也是物质与能量的变化。非生物物质还是生物赖以生存的环境。分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，是生态系统的必需成分。
2．[选择性必修2 P52图3－4拓展]读图并回答以下问题：
（1）图中含营养级最多的食物链是哪条？（写出一条即可）



（2）写出图中未包含的生态系统的成分。
提示：(1)草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰(或草→食草昆虫→蜘蛛→食虫鸟→蛇→猫头鹰)。
提示： (2)非生物的物质和能量、分解者。
3．[选择性必修2 P53“科学·技术·社会”发掘]
（1）黄石公园灭狼后生态系统恶化的原因说明了什么问题？


（2）重新引入狼后，黄石公园的马鹿数量和种群结构都发生了改变，该变化一定是由引入的狼引起的吗？
（3）黄石公园灭狼与引狼入园的启示是什么？
提示：(1)生物之间相互作用，一种生物发生变化可导致多种生物发生改变。
提示： (2)不一定。人类的捕杀、气候改变等因素也可引起马鹿数量和种群结构发生改变。
提示： (3)生态系统本身具有维持稳定的机制，人类不尊重生态规律的荒唐行为，得到的一定是教训。
4．[选择性必修2 P54“科学方法”延伸思考]
（1）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？


（2）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，有什么优点？
提示：(1)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。
提示： (2)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。
5．[选择性必修2 P55图3－5拓展]思考并回答以下问题：
（1）初级消费者的摄入量、粪便量和同化量之间具有怎样的等量关系？


（2）初级消费者同化的能量有几个去向？


（3）初级消费者粪便中的能量属于哪个营养级的能量？第三营养级粪便中的能量呢？
提示：初级消费者的摄入量＝粪便量＋同化量。
提示： 三个，自身呼吸散失、被分解者利用和流向下一营养级。
提示： 初级消费者粪便中的能量属于第一营养级的能量，第三营养级粪便中的能量属于第二营养级的能量。
6．[选择性必修2 P57和P58“旁栏问题”发掘思考]
（1）人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系统造成什么影响？


提示：从能量金字塔来看，人类位于食物链的顶端，生存需要消耗大量能量，随着人口数量增长，对资源的消耗越来越多，地球的生态环境可能会越来越恶化，甚至会崩溃。
（2）生物量指的是在某一调查时刻前，该营养级积累的有机物的量（干重），通常用g/m2表示。为什么在海洋中生物量金字塔可能是上宽下窄倒置的？
提示： 在海洋生态系统中，浮游植物个体小，寿命短，又会不断被浮游动物吃掉，因而某一时间调查到的浮游植物的生物量可能要低于浮游动物的生物量，这时就出现了上宽下窄的倒置金字塔。
课堂互动探究案
考点一　生态系统的组成成分
任务1　完善生态系统中四种成分的相互联系(见图文智连)
(1)由图可知：________________是生态系统中生物群落物质和能量的最终来源。
(2)生产者通过________把太阳能转变为化学能，固定在有机物中，从而可以被生物所利用。
非生物的物质和能量
光合作用
(3)从理论上讲，________不会影响生态系统的根本性质。
(4)如果一个生态系统中没有________的话，动植物的遗体和动物的排遗物就会堆积如山，生态系统就会崩溃。
(5)由图示可知四种成分的关系分别是：
①基础：_______________；②桥梁：____________；
③主导(基石)：__________。
消费者
分解者
非生物的物质和能量　
生产者、分解者
生产者
任务2　完善生态系统各类成分的关系
分解者
生物群落
生态系统
任务3　完善构建食物链(网)的方法
(1)根据图1构建食物链：
①信息：营养级越低，生物数量往往越多；营养级较低者，先出现波峰。
②食物链：____________________。
丁→乙→丙→甲
(2)根据图2构建食物网：
①信息：能量逐级递减；若两种生物能量差距过小(不在10%～20%内)，则很可能位于同一营养级。
②食物网如图所示：

__________________
(3)根据重金属、农药的含量构建食物网：
某相对稳定的水域生态系统中食物网主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，各种群生物体内某重金属的含量如表所示。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。
①信息：重金属(农药、一些难于降解的物质)随着食物链富集，营养级越高，含量越高，甲、乙中重金属含量差别不大，所以处于同一营养级，同理，丙、丁处于同一营养级。
②食物网如图所示：

__________________
种群 甲 乙 丙 丁 戊
重金属含量 (μg·kg－1鲜重) 0.003 7 0.003 6 0.035 0.036 0.34
任务4　归纳总结食物链(网)中各营养级生物数量变化规律
(1)食物链中第一营养级的生物数量减少对其他生物数量变动的影响
若处于食物链中第一营养级的生物数量减少，直接以其为食物的第二营养级的生物因食物缺乏而数量____，又会引起连锁反应，整个食物链中的其他生物数量都会____。
(2)“天敌”一方减少对被捕食者数量变动的影响
“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会________，但随着其数量的____，种内竞争加剧，种群密度下降，直到趋于稳定，但最终结果比原来数量要____。
减少
减少
增加
增加
大
(3)复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析
①以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序为：从高营养级依次到低营养级。
②生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不需要考虑生产者数量的增加或减少。
③处于最高营养级的生物有多种食物来源时，若其中一条食物链被中断，则该种群可通过多食其他生物来维持其数量基本不变。
(4)同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析
①a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，则b种群的数量将____。
②a种群的数量变化导致b种群的营养级升高时，则b种群的数量将____。
增加
减少
非生产者的植物
1.生态系统生物成分的判断方法
(1)判断生产者：主要依据为是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者，包括绿色植物、蓝细菌、光合细菌以及化能合成细菌等。
(2)判断消费者：特别注意“异养型、非腐生”等关键词，植物、微生物也有可能是消费者，但是必须排除腐生生物的可能性。
(3)判断分解者：主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物，分解者是腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓等)。
2．误区辨析
(1)植物≠生产者：菟丝子属于植物，营寄生生活，是消费者。
(2)动物≠消费者：秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者。
(3)细菌≠分解者：硝化细菌和光合细菌是自养型，属于生产者；寄生细菌属于消费者。
3．生态系统四种组成成分的判断技巧
(1)根据双向箭头确定C、D为非生物的物质和能量或生产者，则A、B为消费者或分解者。
(2)根据出入箭头数量的多少进一步判断：在C、D中指出箭头多的D为生产者；指入箭头多的C为非生物的物质和能量。
(3)根据D→A→B，确定A为消费者、B为分解者。
4．特别提醒
(1)数食物链的规则：生产者→最高营养级，不中断、不漏掉。
(2)寄生、腐生生物及非生物的物质和能量不在食物链(网)中。
(3)数量波动变化应以就近原则，且以捕食关系进行判断。
考向一 生态系统的概念和范围
1.[天津卷]如图表示生态系统、群落、种群和个体的从属关系。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A.甲是生物进化的基本单位
B．乙数量达到环境容纳量后不再发生波动
C．丙是由生产者和消费者构成的
D．丁多样性的形成受无机环境影响
解析：由图可知：甲为个体，乙为种群，丙为群落，丁为生态系统。生物进化的基本单位是种群，A错误；种群数量达到环境容纳量后仍会出现上下波动，B错误；群落包括生产者、消费者和分解者，C错误；生态系统的多样性受无机环境的影响，D正确。
答案：D
考向二 生态系统的成分的考查
2.生态系统是由生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量组成的统一整体。下列说法中错误的是(　　)
A．非生物的物质和能量为生物的生存提供了必备条件
B．生产者除绿色植物外，还包括黑藻、蓝细菌、硝化细菌等原核生物
C．消费者和分解者都是异养生物，但它们获取营养的方式有区别
D．生态系统的组成成分在物质循环、能量流动和信息传递方面紧密联系
解析：非生物的物质和能量中，太阳能是植物光合作用的能量来源，植物的生长需要从非生物环境中吸收无机物质，A正确；黑藻属于真核生物，B错误；消费者从活的生物体中获取营养物质，分解者从动植物遗体中获取营养物质，C正确；生态系统的四种成分通过物质循环、能量流动和信息传递形成一个统一的整体，D正确。
答案：B
考向三 结合能量流动图或物质循环图判断生态系统的组成成分
3.下图表示生态系统中四种成分(甲、乙和丙、丁、戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系，以下相关叙述，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
答案：B
解析：由图可知，甲是生产者，乙和丙是消费者，戊是分解者，丁是非生物的物质和能量。群落包含该区域内所有的生物，即包括生产者、消费者和分解者；戊是分解者，有些动物(如蚯蚓)也是分解者；图中乙1和丙1有共同的食物来源甲，乙2和丙2有共同的食物来源丙1，都存在竞争关系；由图知丁不会导致臭氧层破坏，导致臭氧层被破坏的主要是含氟的气体。
4．[2023·南京市高三学情调研]如图为部分碳循环示意图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ代表不同生物类群，①②代表相关的生理过程，相关叙述不正确的是(　　)
A．图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共同构成生物群落
B．该生态系统通过捕食关系构成的联系是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ
C．经过②过程释放的能量会重新经过①过程进入生物群落
D．碳元素在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ之间以含碳有机物的形式传递
答案：C
解析：图中Ⅰ是生产者，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是消费者，Ⅴ是分解者，它们共同构成了生物群落，A正确；分解者不参与构成食物链，该生态系统中的捕食关系是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ，B正确；能量是单向流动的，不能循环重复利用，C错误；碳元素在生物群落内部以含碳有机物的形式传递，D正确。
考向四 食物链及食物网的分析
5.如果一个生态系统中有4种生物，并构成一条食物链，在某一时间分别测得这4种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．该食物链是：丙→甲→乙→丁
B．丙种群数量增加，甲、乙、丁的种群数量均增加
C．丁的体型最大，单个个体占有的能量最多
D．在其他食物链中，乙和丁之间也可能存在竞争关系
答案：C
解析：由题图可知，丙种群的有机物总量最多，应是该食物链的第一营养级，所以4种生物构成的食物链是丙→甲→乙→丁，A正确；丙种群数量增加，甲、乙、丁的种群数量都随丙的增加而增加，B正确；丁的营养级最高，但是体型不一定最大，单个个体占有的能量也不一定最多，C错误；不同的食物链中，同一种动物占有的营养级可能不同，在其他食物链中，乙和丁之间也可能存在竞争关系，D正确。
考点二　生态系统的能量流动
任务1　能量流动的过程分析
(1)能量流经第二营养级的过程分析
①过程图解：
②相关分析：
a．摄入量(a)＝________(b)＋粪便量(c)
b．同化量(b)＝________－粪便量(c)
＝____________＋净同化量(e)(生长、发育、繁殖量)
＝____________＋流入下一营养级＋被分解者利用(f)
c．净同化量(e)＝同化量(b)－____________
＝______________＋被分解者利用(f)
同化量
摄入量(a)
呼吸消耗量(d)
呼吸消耗量(d)
呼吸消耗量(d)
流入下一营养级
(2)流入某一营养级能量的来源和去路
①能量来源
②能量去向：流入某一营养级的能量去向可从以下两个角度分析：
定量不定时(能量的最终去路)
定量定时(流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路)
a．自身呼吸消耗；
b．流入下一营养级(最高营养级除外)；
c.________________；
d．未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。

被分解者分解利用
任务2　对生态金字塔的分析
不同的生态金字塔能形象地说明各营养级与能量、生物量、个体数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。
能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
形状
特点 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形
象征 含义 能量沿食物链流动过程中具有________的特性 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而________ 一般生物有机物的总质量沿食物链升高________
逐级递减
逐级递减
逐级递减
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目 每一营养级生物的有机物总量
特殊 形状 无 极少
任务3　完善能量流动的特点及意义
(1)能量传递效率：是指______________之间________的比值。相邻营养级之间的传递效率一般为__________。
(2)能量流动的特点：
①单向流动
原因：食物链中各营养级的顺序是长期________的结果，生物之间的捕食关系是一定的，不能逆转，而能量则以____的形式散失，不能再被生产者利用。
②逐级递减
原因：某个营养级同化的能量，________要消耗一部分，还有一部分被________利用，所以不能将全部的能量流入下一营养级。
相邻两个营养级
同化量
10%～20%　
自然选择
热能
自身呼吸
分解者　
(3)研究意义
①帮助人们科学规划、设计_____________，使能量得到________的利用。
②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____________的部分。
人工生态系统
最有效
对人类最有益
任务4　与能量传递相关的“最值”计算
(1)如食物链A→B→C→D
①已知D营养级的能量为M，则至少需要A营养级的能量＝________，最多需要A营养级的能量＝________。
②已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的最多能量＝________，最少能量＝________。
M÷(20%)3　
M÷(10%)3　
N×(20%)3
N×(10%)3
(2)在某食物网中，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，应遵循以下原则：
①
②
最长
÷10%
最短　
÷20%
1.生态系统能量流动的几个易混点
(1)流经生态系统的总能量强调关键词是“固定”而不是“照射”。
(2)动物的同化量不等于摄入量
①同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量。
②摄入量是消费者摄入的能量，同化量＝摄入量－粪便量。
(3)生态系统的能量传递效率不等于能量利用率
①能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率一般为10%～20%，不是两个个体之间的传递效率。其计算公式为能量传递效率＝(一个营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。
②能量利用率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值。合理调整能量流动的方向，可提高能量的利用率。
2．有关能量传递效率的定值计算方法
(1)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值法”计算，而需按具体数值计数。例如，在食物链A→B→C→D中，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)如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。
(3)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，在求算该营养级与上一营养级间的传递效率时则不考虑人工输入的能量；而在求算该营养级与下一营养级间的传递效率时，则考虑人工输入的能量。
考向一 生态系统能量流动的过程考查
1.[福建卷]下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图[图中数字为能量数值，单位是(J·m－2·a－1)]。下列叙述正确的是(　　)
A．该食物网中最高营养级为第六营养级
B．该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%
C．太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357(J·m－2·a－1)
D．该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统
答案：B
解析：该食物网中最高营养级为第五营养级，A错误；第二营养级同化的能量为3 780＋4 200＝7 980(J·m－2·a－1)，第一到第二营养级的能量传递效率为7 980/31 920×100%＝25%，B正确；因不知太阳鱼流入分解者的能量值，所以太阳鱼呼吸作用消耗的能量无法计算，C错误；人工鱼塘中的所有生物与无机环境共同构成一个生态系统，D错误。
考向二 能量流动过程中的相关计算
2.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动物利用的过程。下列有关叙述，正确的是(　　)
A．①⑤之和为输入到生态系统的全部能量
B．植食动物粪便中的能量包含在⑦中
C．⑤⑥⑦⑧之和为流向分解者的能量
D．④占②的百分比为能量传递效率
答案：B
解析：输入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，等于植物呼吸消耗量与①⑤之和，A错误；植食动物粪便中的能量属于植物同化量的一部分，并未被植食动物同化，B正确；⑧表示植食动物呼吸消耗的能量，并没有流向分解者，C错误；能量传递效率为相邻两营养级间同化量的比值，而植物同化量未知，故无法计算，D错误。
3．下图是某生态系统中组成食物链的三个种群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)一年内能量流动统计的部分数据(图中数值单位是100万kJ)。有关叙述错误的是(　　)
A．三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ
B．种群Ⅱ全部生物的呼吸消耗能量约为6 950万kJ
C．不同营养级之间能量以有机物形式流动
D．第二营养级到第三营养级的能量传递效率为20%
答案：B
解析：三个种群的同化的能量由大到小依次是Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ，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正确；种群Ⅱ同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被种群Ⅰ同化的能量＋流向分解者的能量＋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＋流向分解者的能量＝5.45×107 kJ，而由于题中没有给出流向分解者能量，因此种群Ⅱ全部生物的呼吸消耗能量也无法求出，B错误；不同营养级之间能量以有机物形式流动，C正确；第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为3.0÷15.0×100%＝20%，D正确。
考向三 关于生态金字塔的考查
4.如图表示某一生态系统的能量金字塔，其Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是(　　)
A．Ⅰ和Ⅳ是实现物质循环的关键生态成分
B．该图所示的食物网中只有1条食物链：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ
C．E1表示的能量主要是通过光合作用所固定的能量
D．能量可在食物链中循环利用
答案：C
解析：图中Ⅰ代表生产者，则E1表示的能量主要为生产者通过光合作用固定的能量；Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ都代表消费者，实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者；每一营养级的生物种类可能有很多，该图所示的食物网可能由很多条食物链组成；生态系统中能量流动是单向的，能量不能循环利用，D错误。
考向四 对能量流动的综合考查
5.如图为地震毁损的某自然保护区人为干预下恢复过程的能量流动图[单位为103 kJ/(m2·a)]。下列说法不正确的是(　　)
A．流经城市生态系统的总能量包括了城市生态系统中的生产者固定的太阳能以及从外围的农田生态系统等补偿输入的能量
B．计算可知，肉食动物需补偿输入的能量值为5×103 kJ/(m2·a)
C．流经该生态系统的总能量是1.29×105 kJ/(m2·a)
D．在人为干预下，能量在第一营养级到第二营养级之间传递效率为14.6%
答案：D
解析：城市生态系统虽然是人为建立的，但还是要依赖自然系统，其能量输入除生产者固定的太阳能外还有外围的其他系统补偿输入的能量，才能维持平衡。肉食动物同化量为16－4－9－0.5＝2.5，所以补偿输入量为(2.1＋5.1＋0.05＋0.25)－2.5＝5。流经该生态系统的总能量为23＋70＋3＋14＋2＋5＋12＝129。能量在第一营养级到第二营养级之间传递效率为14/(23＋70＋3＋14)×100%≈12.7%。[注：以上计算单位均为103 kJ/(m2·a)]
食物网
食物链
[长句应答必备]
1．生态系统的四种成分：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。
2．生产者、消费者和分解者的地位
(1)生产者是生态系统的基石。

(2)消费者是生态系统最活跃的部分。
(3)分解者是生态系统的关键成分。
3．食物网中可体现的两种种间关系：捕食关系和种间竞争关系。
4．食物链和食物网的特点和功能
(1)特点：在食物链中，第一营养级总是生产者，各种动物在不同的食物链中所处的营养级可能不同。
(2)功能：食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统能量流动和物质循环的渠道。
5．由于能量沿食物链流动时是逐级递减的，所以食物链一般不超过五个营养级。
6．太阳能经过生产者的固定进入生物群落，在食物链中以化学能的形式流动，以热能的形式散失。
7．生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。
8．生态系统中的能量传递效率一般约为10%～20%。
[等级选考研考向]
1．[2022·浙江6月]生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述错误的是(　　)
A．调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链
B．整合调查所得的全部食物链，可构建营养关系更为复杂的食物网
C．归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级
D．测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔
答案：D
解析：各营养级之间的能量关系组成生态系统的能量金字塔，因此测定各个营养级的能量值可构建生态系统的能量金字塔，D错误。
2．[2022·广东卷]图示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：a在食物链的起点，是生产者，c能捕食a、b、e，属于消费者，A错误；b在食物链的起点，是生产者，B错误；c和f都能捕食生产者a、b，也都能捕食消费者e，所以c和f属于杂食动物，C正确；d是植食动物，但由C选项解析可知，f属于杂食动物，D错误。
答案：C
3．[2022·辽宁卷]底栖硅藻是河口泥滩潮间带生态系统中的生产者，为底栖动物提供食物。调查分析某河口底栖硅藻群落随季节变化优势种(相对数量占比>5%)的分布特征，结果如图。下列叙述错误的是(　　)
注：不同条纹代表不同优势种：空白代表除优势种外的其他底栖硅藻；不同条纹柱高代表每个优势种的相对数量占比
A．底栖硅藻群落的季节性变化主要体现在优势种的种类和数量变化
B．影响优势种①从3月到9月数量变化的生物因素包含捕食和竞争
C．春季和秋季物种丰富度高于夏季，是温度变化影响的结果
D．底栖硅藻固定的能量是流经河口泥滩潮间带生态系统的总能量
答案：CD
解析：据图可知，底栖硅藻群落在不同季节优势种的数量和种类都发生了变化，所以底栖硅藻群落的季节性变化主要体现在优势种的种类和数量变化，A正确；底栖硅藻可以为底栖动物提供食物，不同硅藻物种之间也有竞争，所以影响优势种①从3月到9月数量变化的生物因素包含捕食和竞争，B正确；3月和9月春秋季物种丰富度较高，而6月夏季的物种丰富度低，说明可能是温度和光照变化影响的结果，C错误；底栖硅藻固定的能量及其他生产者固定的能量是流经河口泥滩潮间带生态系统的总能量，D错误。
4.[2022·湖北卷]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________；肉食性动物1的数量________(填“一定”或“不一定”)少于植食性动物的数量。
分解者
不一定
(2)如果②、③、④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
___________________________________________________________。
1%～4%
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体内
合理密植，改善通风条件，满足光合作用对CO2的需求，减少呼吸消耗；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，因此肉食性动物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%，②表示植食性动物的同化量，③表示肉食性动物1的同化量，是②的10%～20%，④表示肉食性动物2的同化量，是③的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，提高棉花产量，针对途径②，可控制(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；针对途径⑦，可合理密植，改善通风条件，满足光合作用对CO2需求，减少呼吸消耗；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，从而可以增强光合作用。
5．[2022·浙江1月，节选]玉米是我国广泛栽培的禾本科农作物，其生长过程常伴生多种杂草(其中有些是禾本科植物)，杂草与玉米竞争水、肥和生长空间。回答下列问题：
(2)某个以玉米为主要农作物的农田生态系统中，有两条食物链：①玉米→野猪→豺；②玉米→玉米蝗→乌鸫→蝮蛇→鹰。从能量流动角度分析，由于能量____________的不同导致两条食物链的营养级数量不同。食物链乃至食物网能否形成取决于哪一项？________(A.可利用太阳能　B．初级消费者可同化的能量　C．总初级生产量　D．净初级生产量)
传递效率
B　
(3)玉米栽培过程需除草，常用除草方法有物理除草、化学除草和生物除草等。实际操作时，幼苗期一般不优先采用生物除草，其理由是抑(食)草生物不能______________。当玉米植株长到足够高时，很多杂草因________被淘汰。
(4)玉米秸秆自然分解，所含的能量最终流向大气圈，我们可以改变能量流动______获得人类需要的物质和能量，如生产沼气等，客观上减少温室气体的排放，有助于我国提前达成“碳达峰”和“碳中和”的目标。
辨别玉米和杂草
缺少光照
途径
解析：(2)题中提到的两条食物链分别有3个营养级和5个营养级，影响食物链中营养级个数的因素有生产者固定能量的多少以及相邻两营养级之间的能量传递效率等，由于两条食物链的生产者都是玉米，则影响营养级个数的因素为能量传递效率。由食物链的概念可知，食物链的形成依靠的是捕食关系，由初级消费者通过捕食生产者来传递能量，然后又把能量传递给次级消费者(肉食动物)，初级消费者成为生产者和次级消费者之间传递能量的媒介。(3)杂草中也有和玉米一样的禾本科植物，利用生物除草时，由于抑草生物无法辨认玉米和杂草，也会损害玉米，故幼苗期一般不优先采用生物除草。当玉米植株长到足够高时，相对于下面的杂草在获得光照方面占有优势，从而抑制杂草生长。
[国考真题研规律]
6．[全国卷Ⅰ，节选]某果园中存在A、B两种果树害虫，果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫；使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减轻B的危害。回答下列问题：
(1)果园中包含害虫A的一条食物链是_______________。
该食物链的第三营养级是______________。
解析：(1)由题干信息可知，A、B是果树害虫，鸟(C)可以捕食这两种害虫，故果园中包含害虫A的一条食物链是果树→A→鸟(C)，其中鸟(C)处于第三营养级。
果树→A→C
C
7．[全国卷Ⅱ，节选]回答下列与生态系统相关的问题。
(1)在森林生态系统中，生产者的能量来自___________________，生产者的能量可以直接流向___________________________________ (答出2点即可)。
解析：(1)生态系统中生产者的能量来自其自身光合作用所固定的太阳能。生产者的能量可直接流向初级消费者和分解者。
太阳能
初级消费者、分解者

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