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第49讲　生态系统的结构和能量流动
一、选择题
1.（2025·湖北黄冈高三质检）生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者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.生产者属于自养型生物，是生态系统中最基本的生物成分
D.一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分
2.（2025·辽宁凌源实验中学高三联考）长白山不仅风光美丽迷人，而且资源丰富，动植物种类繁多，是欧亚大陆北半部最具有代表性的典型自然综合体，是世界少有的“物种基因库”和“天然博物馆”。下列相关叙述正确的是（　　）
A.长白山中植食性动物处于第二营养级，可加快物质循环
B.长白山中的细菌都是分解者，是生态系统不可缺少的成分
C.长白山中化合物能在非生物环境和生物群落之间循环往复
D.绘制长白山生态系统能量金字塔时要将分解者放在最顶层
3.（2025·山东济南开学考）南宋辛弃疾的《西江月·夜行黄沙道中》中“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”。下列有关该稻田的说法错误的是（　　）
A.流经该生态系统的总能量大于水稻固定的太阳能总量
B.青蛙的摄食量减去自身呼吸消耗的能量是用于自身生长、发育和繁殖的能量
C.该生态系统能帮助人们合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益部分
D.青蛙在该生态系统中可属于第三营养级
4.（2025·河北、湖南名校高三联考）能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔统称为生态金字塔，生态金字塔的层次代表营养级，宽度代表营养级的大小和多样性。下列相关叙述错误的是（　　）
A.生态金字塔中，每一层代表一个营养级，每一种生物只能属于其中一层
B.能量金字塔的层次越多，能量的利用率越低
C.生态金字塔的塔基（最下层）越宽，生态系统的稳定性越高
D.群落的演替往往会促使生态金字塔的层次和宽度增加
5.（2025·临沂质检）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
6.（2025·湖南长沙质检）下图是某湖泊中主要物种之间形成的食物网。若向该湖泊投放捕食鱼类的乌鳢、鲶等大型肉食性鱼类，下列分析正确的是（　　）
A.鲤与秀丽白虾之间的捕食、种间竞争关系发生改变
B.黄颡鱼、银鲫、鲢和鲤的减少量等于乌鳢、鲶的增加量
C.秀丽白虾、浮游动物的生物总量先增加，最终趋于稳定
D.绿藻、硅藻、浮萍和芦苇等生产者的生物总量迅速减少
7.（2025·山西忻州开学考试）在森林中，狼既能用眼睛辨别猎物，也可以根据耳朵听到的声音作出反应，以追捕猎物。野兔同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。如图是能量流经野兔所在营养级后的变化示意图，N1～N6表示能量值。下列说法错误的是（　　）
A.声音属于物理信息，信息可以在狼和野兔之间双向传递
B.图中蚯蚓属于生态系统中的分解者，是生态系统的基石
C.N3表示初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量
D.第一、第二营养级间的能量传递效率可用（N3＋N7）/N1×100％表示
8.（2025·山东潍坊期末）食物链亦称“营养链”。生态系统中许多生物为维持其本身的生命活动，必须以其他生物为食。这种摄食关系实际上是能量从一种生物转移到另一种生物的关系。食物链一般包括3～5个环节，由植物、植食性动物、肉食性动物组成。下列有关叙述错误的是（　　）
A.食物链一般不超过5个环节与能量流动的逐级递减有关
B.能量在食物链中的流动是单向的，并且逐渐都以热能的形式散失
C.由食物链交错连接成的食物网中，植食性动物所处营养级并不是一成不变的
D.一般生态系统的食物网越复杂，其自我调节能力就越强
9.（2025·辽宁大连模拟）生态金字塔用来表示生态系统中不同营养级的个体数、生物量、能量流动等情况。一般情况下，营养级低的数值比营养级高的要大，称为正置金字塔。反之，称为倒置金字塔。下列情况中会出现倒置的金字塔的是（　　）
①生物量金字塔，生产者的生活史比消费者的要短得多 ②生物量金字塔，消费者的生活史比生产者的要短得多
③个体数量金字塔，其生产者的个体生物量要比消费者的大得多 ④能量金字塔，其初级消费者是一种占有绝对优势的生物
A.①③ B.①② C.②③ D.②④
二、非选择题
10.（2025·四川宜宾模拟）立体农业是利用群落的空间结构原理，为充分利用空间和资源而发展起来的一种农业生产模式。秧藕养鱼是一种池塘立体生态种养模式：水体的上层主要是以浮游植物为食物的鲢鱼，中层主要是以水生植物为食的草鱼，底层主要是以软体动物为食的青鱼。某秧藕养鱼立体农业生态系统的能量流动如图，图中的字母表示能量（单位：kJ）。
（1）据图可知，生产者输入该生态系统的能量值为　　　　，该生态系统的正常运行需要有机物的不断输入，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）图中字母d表示　　　　　　　　　　　，植食性鱼类到肉食性鱼类的能量传递效率可表示为　　　　　　　　　
　　　　　　。
（3）鱼塘的人工管理十分重要，若种植的莲藕数量过多，会造成鲢鱼减产，从种间关系的角度分析，原因是　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　。
在夏季，可利用昆虫的趋光性，用　　　　诱捕池塘上空的飞蛾作为鱼类的补充食物。
（4）秧藕养鱼立体生态种养模式在生产实践中获得了较高的经济效益，从群落水平阐述其原理主要是　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第49讲　生态系统的结构和能量流动
1.C　食草动物属于第二营养级，多数动物属于消费者，但少数动物如蚯蚓能够分解动植物的遗体等，属于分解者，A错误；细菌的异化作用类型有需氧型和厌氧型，部分细菌属于分解者，少数细菌如化能合成型细菌属于生产者，B错误；生产者属于自养型生物，能够通过光合作用等制造有机物，是生态系统中最基本的生物成分，C正确；多数生物只属于生态系统中的一种生物成分，但有些生物如猪笼草等既是生产者，也是消费者，D错误。
2.A　长白山中植食性动物为初级消费者，处于第二营养级，消费者的存在可加快生态系统的物质循环，A正确；细菌不都是分解者，有些细菌是生产者，如硝化细菌，能将无机物合成有机物，B错误；物质循环是指元素循环，所以长白山中元素能在非生物环境和生物群落之间循环往复，C错误；能量是逐级递减的，位于最顶层的成分是该生态系统中的最高级消费者，D错误。
3.B　流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，该生态系统的生产者不只有水稻，A正确；青蛙的摄食量减去粪便中的能量是同化量，同化量减去自身呼吸消耗的能量是用于自身生长、发育和繁殖的能量，B错误；蛙可捕食害虫，能帮助人们合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益部分，C正确；该生态系统中存在水稻→害虫→青蛙的食物链，青蛙可属于第三营养级，D正确。
4.A　生态金字塔中每一层代表一个营养级，但对于部分动物来说，取食多种生物，可以属于不同营养级，A错误；能量金字塔的层次越多，能量消耗越大，能量的利用率越低，B正确；生态金字塔的塔基代表物质和能量的生产者和供应者，塔基越宽，表示供给生态系统的能量和物质越多，所能承载的生物种类和数量越多，生态系统的稳定性就越高，C正确；群落演替往往是朝着生物种类越来越多、有机物总量增加的方向发展，使生态金字塔纵向增加营养级（层次），横向增加营养级的大小和多样性（宽度），D正确。
5.C　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，提高能量的利用率而不是传递效率，D错误。
6.C　投放捕食鱼类的乌鳢、鲶等大型肉食性鱼类，鲤与秀丽白虾之间仍存在捕食、种间竞争关系，A错误；能量流动是逐级递减的，黄颡鱼、银鲫、鲢和鲤的减少量多于乌鳢、鲶的增加量，B错误；投放捕食鱼类的乌鳢、鲶等大型肉食性鱼类，黄颡鱼、银鲫、鲢和鲤的生物量减少，对秀丽白虾、浮游动物的捕食量减少，秀丽白虾和浮游动物的生物总量先增加后减少，最终趋于稳定，C正确；投放捕食鱼类的乌鳢、鲶等大型肉食性鱼类，生产者的生物总量相对稳定，不会迅速减少，D错误。
7.B　通过声音传递的信息是物理信息，可以双向传递，A正确；图中蚯蚓属于生态系统中的分解者，生产者才是生态系统的基石，B错误；N2是摄入能量，N5是储存于粪便中有机物的能量，N7是呼吸散失的能量，结合题图能量流动图解，N3表示初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量，C正确；能量传递效率是第二营养级的同化量/第一营养级的同化量×100％，即（N3＋N7）/N1×100％，D正确。
8.C　在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，所以食物链一般不超过5个环节，A正确；能量在食物链中的流动是单向的，并且逐渐都以热能的形式散失，B正确；所有的植食性动物都只位于第二营养级，C错误；一般食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强，也就是生态系统的自我调节能力就越强，D正确。
9.A　 如海洋生态系统中浮游植物个体小、寿命短，且不断被浮游动物捕食，短时间内会出现浮游动物数量多于浮游植物，故如果短时间内测定生物量，则消费者的生物量可以高于浮游植物，因此生物量金字塔可能倒置，①正确，②错误；如果消费者的个体小而生产者的个体大，数量金字塔不可能为上宽下窄型的倒置金字塔。例如树→虫，虫的数量多于树，③正确；能量流动逐级递减，在初级消费者占有绝对优势的生态系统中，能量金字塔呈正金字塔形，④错误。
10.（1）a　该生态系统输出及呼吸消耗的能量大于生产者固定的能量（植物固定的太阳能a）　（2）流向分解者的能量　（c－n）/b×100％　（3）由于莲藕的竞争使浮游植物数量下降，鲢鱼的食物减少　黑光灯　（4）鱼类的立体放养使池塘群落具有合理的垂直结构，充分利用了池塘水体的空间资源，能量的多级利用提高了能量的利用率
解析：（2）图中的d来自生产者和消费者的同化量，表示流向分解者的能量；能量传递效率为下一级的同化量占上一级同化量的百分比，但肉食性鱼类的同化量除了来自植食性鱼类还有来自饲料的，因此能量传递效率可表示为（c－n）/b×100％。（3）鲢鱼位于水体的上层，主要是以浮游植物为食，而莲藕与浮游植物为种间竞争关系，若莲藕数量过多，由于莲藕的竞争使浮游植物数量下降，鲢鱼的食物减少；利用昆虫的趋光性可采用黑光灯诱捕池塘上空的飞蛾。
2 / 3第49讲　生态系统的结构和能量流动
课程标准
1.阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物成分以及阳光、空气、水等非生物成分组成，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整体。
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.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。
5.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.生态系统概述
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
提醒 辨析生态系统成分认识的误区
（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动物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。
3.生态系统的营养结构
（1）食物链
（2）食物网
提醒 ①某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群。
②食物链中只包括生产者和消费者，不存在非生物的物质和能量及分解者。
③食物网的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.（选择性必修2 P48正文）荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统。（　　）
2.（选择性必修2 P50正文）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。（　　）
3.（选择性必修2 P50正文）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.（选择性必修2 P51正文）稻鳖共生的稻田里，鳖主要以稻田里的虫、草等为食，鳖在该生态系统中至少占有2个营养级。（　　）
5.（选择性必修2 P52概念检测）卷叶蛾→螳螂→黄雀，构成一条食物链，其中螳螂位于第二营养级。（　　）
6.（选择性必修2 P51正文）在生态系统中，一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。（　　）
1.（2022·广东高考6题）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
题后归纳
模式图中生态系统各成分的判断
2.（2025·江西萍乡模拟）两种生物通过共同的捕食者介导的竞争称为似然竞争，其原理是一个物种数量的增加将会导致捕食者种群数量增加，从而加重对另一物种的捕食作用。如图为某生态系统的食物网，下列叙述正确的是（　　）
A.该生态系统的食物网包含6条食物链，鹰占据了第三、四、五营养级
B.食草昆虫和食虫昆虫之间存在捕食和似然竞争，食草昆虫和鼠之间存在似然竞争
C.存在竞争或似然竞争的两物种可位于不同的营养级上
D.鼠的大量繁殖，通过似然竞争，将会导致食虫鸟数量增多
考点二　生态系统的能量流动
1.能量流动的概念
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　　。
②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　　　　　　　　　　。
③初级消费者同化的能量（b）＝　　　　　　　　　　　　　＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
④用于生长、发育和繁殖的能量（e）＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
提醒 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。
③一个营养级所同化的能量的“2个”“3个”“4个”去路：
“2个”去路：同化能量＝呼吸消耗的能量＋用于生长、发育和繁殖的能量。
“3个”去路（无时间单位）：同化能量＝呼吸消耗的能量＋分解者利用的能量＋流入下一个营养级的能量。
“4个”去路（以年为单位）：同化能量＝呼吸消耗的能量＋分解者利用的能量＋流入下一个营养级的能量＋未被利用的能量。
注意：最高营养级的生物没有流入下一个营养级的能量。
3.能量流动的特点和意义
【教材拾遗】 （选择性必修2 P58正文）从能量流动角度分析，将秸秆作饲料喂牲畜，牲畜的粪便用来制沼气，沼渣再作为肥料还田的目的是实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
提醒 营养级间的能量传递效率不能人为改变。
4.生态金字塔的类型及特点
1.（选择性必修2 P55正文）太阳辐射到地球的能量就是输入生态系统的总能量。（　　）
2.（选择性必修2 P55图3－5）家兔粪便中的能量与尿液中的能量都不属于家兔的同化量。（　　）
3.（选择性必修2 P57正文）鱼吃杂草，杂草同化能量中的10％～20％流入鱼体内。（　　）
4.（选择性必修2 P57正文）在食物链中，营养级越高，其同化的能量越少，原因是其通过呼吸作用消耗的能量太多。（　　）
5.（选择性必修2 P58正文）沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用。（　　）
6.（选择性必修2 P57正文）任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以维持其正常结构与功能。（　　）
1.（2023·山东高考13题）某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示，该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是（　　）
生产者 固定 来自陆 地的植 物残体 初级消费 者摄入 初级消费 者同化 初级消 费者呼 吸消耗
能量 [105 J/ （m2·a）] 90 42 84 13.5 3
A.流经该生态系统的总能量为90×105 J/（m2·a）
B.该生态系统的生产者有15％的能量流入下一营养级
C.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105 J/（m2·a）
D.初级消费者粪便中的能量为70.5×105 J/（m2·a），该能量由初级消费者流向分解者
2.（2025·山东潍坊期末）某农场中的能量流动如图，字母A～I代表能量，其中D和G分别为第二、三营养级从上一营养级同化的能量，E和H为摄入的饲料中的能量。下列说法错误的是（　　）
A.B＋C＋D是生产者用于生长、发育和繁殖的能量
B.第一和第二营养级之间的能量传递效率为×100％
C.第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C＋E、I＋H
D.第二营养级的同化量小于D＋E
题后归纳
“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：
3.（2024·湖南岳阳模拟）如图表示能量金字塔（①为第一营养级，②为第二营养级，③为第三营养级），第一营养级中只有一小部分能量流入第二营养级，其原因之一是（　　）
A.与消费者不同，生产者不需要更多的能量
B.第一营养级的能量部分以热能的形式散失
C.第二营养级比第一营养级具有更多的食物
D.在金字塔塔尖的生物不需要这么多能量
1.（2024·江西高考9题）假设某个稳定生态系统只存在一条食物链。研究人员调查了一段时间内这条食物链上其中4种生物的相关指标（如表，表中“－”表示该处数据省略）。根据表中数据，判断这4种生物在食物链中的排序，正确的是（　　）
物种 流经生 物的能 量（kJ） 生物体 内镉浓 度（μg/g） 生物承受的捕食压力指数（一般情况下，数值越大，生物被捕食的压力越大）
① － 0.03 15.64
② － 0.08 －
③ 1.60×106 － 1.05
④ 2.13×108 － －
A.④③①② B.④②①③
C.①③②④ D.④①②③
2.（2024·全国甲卷5题）某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示，图中→表示种群之间数量变化的关系，如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是（　　）
A.甲数量的变化不会对丙数量产生影响
B.乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
C.丙可能是初级消费者，也可能是次级消费者
D.能量流动方向可能是甲→乙→丙，也可能是丙→乙→甲
3.（2024·山东高考12题）某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6 g/m2和30 g/m2，据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出，下列说法错误的是（　　）
A.能量不能由第二营养级流向第一营养级
B.根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低
C.流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量
D.第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量
溯源教材
（1）生态系统中能量流动是单向的。（见选择性必修2 P56正文）
（2）第一营养级固定的能量是流经生态系统的总能量。（见选择性必修2 P55图3－6）
（3）能量在流动过程中逐级递减。（见选择性必修2 P56正文）
（4）铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高。（见选择性必修2 P64图3－11）
4.（2024·黑吉辽高考16题改编）下图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的，表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解，剩余积累于土壤。据图分析，下列叙述错误的是（　　）
注：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，其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。
A.E是太阳照射到生态系统的能量
B.E2表示呼吸作用散失的能量
C.E3占净初级生产量的36％
D.E3的产生过程是物质循环的必要环节
5.（2023·新课标卷33题）现发现一种水鸟主要在某湖区的浅水和泥滩中栖息，以湖区的某些植物为其主要的食物来源。回答下列问题。
（1）湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下，①、②、③表示生物的生命活动过程，其中①是　　　　　；②是　　　　　　；③是　　　　　　　　。
（2）要研究湖区该种水鸟的生态位，需要研究的方面有　　　　　　　　　　　　　　　　（答出3点即可）。
该生态系统中水鸟等各种生物都占据着相对稳定的生态位，其意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）近年来，一些水鸟离开湖区前往周边稻田，取食稻田中收割后散落的稻谷，羽毛艳丽的水鸟引来一些游客观赏。从保护鸟类的角度来看，游客在观赏水鸟时应注意的　　　　　　　　　　　　　　（答出1点即可）。
　（1）螃蟹能取食幼龟和死亡的胚胎，说明螃蟹既是消费者，又是分解者。（2024·海南高考）（　　）
（2）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。 （2022·浙江6月选考）（　　）
（3）人为操纵生态系统营养结构有利于调整能量流动方向和提高能量传递效率。 （2022·江苏高考）（　　）
（4）越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分。 （2021·辽宁高考）（　　）
（5）植物中的能量沿食物链单向流动逐级递减，最终以热能形式散失。 （2023·江苏高考）（　　）
（6）生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系，其中的每个营养级的生物均属于同一食物链。 （2021·浙江6月选考）（　　）
第49讲　生态系统的结构和能量流动
【破考点·抓必备】
考点一
知识梳理夯基
1. 生物群落　 非生物环境　 生物圈　 组成成分　 物质循环、能量流动和信息传递
2.（2）腐生细菌和真菌　物质循环
3.（1）四　初级　 生产者　 消费者　 5　 自然选择
（2）营养级　种间竞争　营养结构
概念检测
1.×　提示：完整的生态系统还应包括非生物的物质和能量。
2.√　3.√　4.√　5.×　6.√
典题演练应用
1.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。
2.C　捕食链的起点是生产者，分析图可知，该生态系统中的捕食链有：植物→鼠→鹰、植物→鼠→蛇→鹰、植物→食草昆虫→食虫鸟→鹰、植物→食草昆虫→食虫鸟→蛇→鹰、植物→食草昆虫→食虫昆虫→食虫鸟→蛇→鹰、植物→食草昆虫→食虫昆虫→食虫鸟→鹰，共6条食物链，其中鹰占据了第三、四、五、六营养级，A错误；食草昆虫和食虫昆虫都被食虫鸟捕食，且食虫昆虫捕食食草昆虫，即食草昆虫和食虫昆虫之间存在捕食和似然竞争，但食草昆虫和鼠之间不存在似然竞争，B错误；蛇和鼠之间存在竞争和似然竞争，两物种可位于不同的营养级上，C正确；鼠的大量繁殖，会导致捕食者蛇的数量增加，从而使蛇加重对食虫鸟的捕食作用，即鼠的大量繁殖，通过似然竞争，将会导致食虫鸟数量减少，D错误。
考点二
知识梳理夯基
1. 固定的太阳能总量　 光合作用和化能合成作用　 食物链和食物网　 化学能　 化学能
2.（1）呼吸　生长、发育和繁殖　分解者　（2）①b　②不属于　上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分　③呼吸消耗的能量（d）　用于生长、发育和繁殖的能量（e）　④遗体残骸中的能量（f－c）　下一个营养级摄入的能量（i）　未被利用的能量（j）
3. 低营养级　 高营养级　 10％～20％　 呼吸消耗　 分解者　 能量流动关系
概念检测
1.×　2.×
3.×　提示：10％～20％是相邻两个营养级之间的能量传递效率，不是两种生物之间的能量传递效率。
4.×　提示：同化量少与呼吸消耗量无关，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的，营养级越多，在能量流动过程中消耗的就越多。
5.×　6.√
典题演练应用
1.C　该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食，因此可知，流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体中的能量，即90＋42＝132×105 J/（m2·a），A错误；表格中没有显示生产者流入到初级消费者的能量，因此无法计算有多少能量流入下一营养级，B错误；初级消费者同化量为13.5×105 J/（m2·a），初级消费者呼吸消耗能量为3×105 J/（m2·a），因此初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸消耗能量＝10.5×105 J/（m2·a），C正确；初级消费者摄入量包括粪便量和初级消费者同化量，故初级消费者粪便中的能量＝84－13.5＝70.5×105 J/（m2·a），该能量不属于初级消费者同化的能量，不会由初级消费者流向分解者，D错误。
2.C　由图可知，第一营养级同化量为A＋B＋C＋D，其中用于呼吸作用消耗量为A，用于生长、发育和繁殖的能量为同化量－呼吸量＝B＋C＋D，A正确；第一营养级流入第二营养级能量为D，第一营养级同化的能量为A＋B＋C＋D，所以第一和第二营养级之间的能量传递效率为×100％，B正确；粪便中的能量应属于上一营养级流入分解者的能量，由于有人工饲料的投入，所以第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C＋E、F＋H，C错误；第二营养级从人工饲料中摄入的能量E不能被全部同化，因此第二营养级同化的能量小于D＋E，D正确。
3.B　每个营养级都会进行呼吸作用以热能的形式散失部分能量，剩下的能量还有一部分被分解者利用，只有一小部分能量流向下一个营养级，因此在能量金字塔中，第一营养级中只有一小部分能量流入第二营养级，故选B。
【研真题·扣教材】
1.D　根据流经生物的能量判断④的营养级低，③的营养级高；根据生物体内镉浓度判断①的营养级低，②的营养级高；根据生物承受的捕食压力指数，数值越大，生物被捕食的压力越大，则营养级越低，①的营养级小于③。综合判断D符合题意。
2.B　结合已知信息分析可知，甲数量下降可导致乙数量下降，乙数量下降可导致丙数量下降，A错误。分析图示，甲数量下降可导致乙数量下降，乙数量下降可导致甲数量增加，甲数量增加可导致乙数量增加，乙数量增加导致甲数量下降，可知甲和乙的种间关系为捕食（甲→乙）；又知乙数量下降可导致丙数量下降，丙数量下降可导致乙数量增加，乙数量增加导致丙数量增加，丙数量增加导致乙数量下降，可知乙和丙的种间关系为捕食（乙→丙），所以乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者，B 正确。结合题图分析可知，若甲是生产者，则该生态系统中存在食物链：甲→乙→丙。在该食物链中丙是次级消费者，据题中信息不能判断出丙是初级消费者，C错误。生态系统中的能量在流动过程中是单向流动、逐级递减的，能量流动的方向为甲→乙→丙，D错误。
3.D　生态系统中的能量流动具有单向流动的特点，即只能由低营养级流向高营养级，A正确。生物富集指的是生物体从周围环境中吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。具有富集效应的金属会沿着食物链在生物体内逐渐聚集，最终积累在食物链的顶端，即营养级越高，具有富集效应的金属浓度越高，B正确。流入分解者的有机物中的能量属于流入该生态系统总能量的一部分，流入该生态系统的总能量是生产者（处于第一营养级）固定的能量，C正确。生态系统中的能量流动具有逐级递减的特点，该稳定的生态系统无有机物的输入和输出，其第一营养级固定的能量一定大于第二营养级同化的能量，D错误。
4.A　由题中信息知，此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的，表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解，再结合题图可知，E为初级生产量（植物所固定的太阳能或所制造的有机物质），E1为净初级生产量（初级生产量－自身呼吸消耗的能量），A错误；E2表示通过呼吸作用散失的能量，B正确；E3（18×1010 J·hm－2·a－1）占净初级生产量（50×1010 J·hm－2·a－1）的×100％＝36％，C正确；枯枝落叶和倒木被分解者分解，E3的产生过程是微生物的分解过程，该过程是物质循环的必要环节，D正确。
5.（1）水鸟同化　水鸟呼吸作用（细胞呼吸）　分解者分解　（2）栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等　有利于不同生物充分利用环境资源　（3）不破坏水鸟的生存环境；远距离观赏
解析：（1）水鸟摄入的能量，一部分流入其体内，即水鸟同化，另一部分未被同化，以粪便的形式排出。水鸟同化的能量一部分通过自身的呼吸作用以热能的形式散失，另一部分用于自身的生长、发育和繁殖。粪便和遗体残骸会被分解者分解。（2）一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。研究动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与非生物环境间协同进化的结果。（3）鸟类的生存与环境密切相关，从保护鸟类的角度来看，游客在观赏水鸟时应注意的事项有：不破坏水鸟的生存环境（不丢弃废弃物、不污染水源）；远距离观赏而避免对其造成惊吓等。
真题重组练
　（1）√　（2）√
（3）×　提示：人为操纵生态系统的营养结构可调整能量流动方向，但不能改变能量传递效率。
（4）√　（5）√
（6）×　提示：生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系，但其中同一营养级的生物可能属于不同的食物链。
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第49讲　
生态系统的结构和能量流动
高中总复习·生物
1. 阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物成分以及阳光、空气、
水等非生物成分组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功
能的统一整体。
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. 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。
5. 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。
课程标准
1. 破考点·抓必备
2. 研真题·扣教材
3. 验收效·提能力
目录
Contents
01
破考点·抓必备
梳理归纳， 巩固基本知识
考点一　生态系统的结构
1. 生态系统概述
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
提醒 辨析生态系统成分认识的误区
（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动物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。
3. 生态系统的营养结构
（1）食物链
（2）食物网
提醒 ①某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不代表单个生
物个体，也不一定是一个种群。
②食物链中只包括生产者和消费者，不存在非生物的物质和能量及分
解者。
③食物网的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. （选择性必修2 P48正文）荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整
的生态系统。 （　×　）
提示：完整的生态系统还应包括非生物的物质和能量。
×
2. （选择性必修2 P50正文）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。 （　√　）
3. （选择性必修2 P50正文）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. （选择性必修2 P51正文）稻鳖共生的稻田里，鳖主要以稻田里的虫、
草等为食，鳖在该生态系统中至少占有2个营养级。 （　√　）
5. （选择性必修2 P52概念检测）卷叶蛾→螳螂→黄雀，构成一条食物
链，其中螳螂位于第二营养级。 （　×　）
6. （选择性必修2 P51正文）在生态系统中，一种植食性动物既可能吃多
种植物，也可能被多种肉食性动物所食。 （　√　）
√
√
√
×
√
1. （2022·广东高考6题）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：　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。
√
题后归纳
模式图中生态系统各成分的判断
2. （2025·江西萍乡模拟）两种生物通过共同的捕食者介导的竞争称为似然竞争，其原理是一个物种数量的增加将会导致捕食者种群数量增加，而加重对另一物种的捕食作用。下图为某生态系统的食物网，下列叙述正确的是（　　）
A. 该生态系统的食物网包含6条食物链，鹰占据了第
三、四、五营养级
B. 食草昆虫和食虫昆虫之间存在捕食和似然竞争，食
草昆虫和鼠之间存在似然竞争
C. 存在竞争或似然竞争的两物种可位于不同的营养级上
D. 鼠的大量繁殖，通过似然竞争，将会导致食虫鸟数量增多
√
√
解析：　捕食链的起点是生产者，分析图可知，该生态系统中的捕食链有：植物→鼠→鹰、植物→鼠→蛇→鹰、植物→食草昆虫→食虫鸟→鹰、植物→食草昆虫→食虫鸟→蛇→鹰、植物→食草昆虫→食虫昆虫→食虫鸟→蛇→鹰、植物→食草昆虫→食虫昆虫→食虫鸟→鹰，共6条食物链，其中鹰占据了第三、四、五、六营养级，A错误；食草昆虫和食虫昆虫都被食虫鸟捕食，且食虫昆虫捕食食草昆虫，即食草昆虫和食虫昆虫之间存在捕食和似然竞争，但食草昆虫和鼠之间不存在似然竞争，B错误；蛇和鼠之间存在竞争和似然竞争，两物种可位于不同的营养级上，C正确；鼠的大量繁殖，会导致捕食者蛇的数量增加，从而使蛇加重对食虫鸟的捕食作用，即鼠的大量繁殖，通过似然竞争，将会导致食虫鸟数量减少，D错误。
考点二　生态系统的能量流动
1. 能量流动的概念
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） （填“属于”或“不属于”）该营养级同
化的能量，应为 。
③初级消费者同化的能量（b）＝ ＋
。
④用于生长、发育和繁殖的能量（e）＝
＋ ＋ 。
提醒 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。
不属于　
上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分　
呼吸消耗的能量（d）　
用于生
长、发育和繁殖的能量（e）　
遗体残骸中的能量（f－c）　
下一个营养级摄入的能量（i）　
未被利用的能量（j）　
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。
③一个营养级所同化的能量的“2个”“3个”“4个”去路：
“2个”去路：同化能量＝呼吸消耗的能量＋用于生长、发育和繁殖的
能量。
“3个”去路（无时间单位）：同化能量＝呼吸消耗的能量＋分解者利用
的能量＋流入下一个营养级的能量。
“4个”去路（以年为单位）：同化能量＝呼吸消耗的能量＋分解者利用
的能量＋流入下一个营养级的能量＋未被利用的能量。
注意：最高营养级的生物没有流入下一个营养级的能量。
3. 能量流动的特点和意义
【教材拾遗】 （选择性必修2 P58正文）从能量流动角度分析，将秸秆作
饲料喂牲畜，牲畜的粪便用来制沼气，沼渣再作为肥料还田的目的是实现
对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
提醒 营养级间的能量传递效率不能人为改变。
4. 生态金字塔的类型及特点
1. （选择性必修2 P55正文）太阳辐射到地球的能量就是输入生态系统的
总能量。 （　×　）
2. （选择性必修2 P55图3－5）家兔粪便中的能量与尿液中的能量都不属
于家兔的同化量。 （　×　）
3. （选择性必修2 P57正文）鱼吃杂草，杂草同化能量中的10％～20％流
入鱼体内。 （　×　）
提示：10％～20％是相邻两个营养级之间的能量传递效率，不是两种生物
之间的能量传递效率。
×
×
×
4. （选择性必修2 P57正文）在食物链中，营养级越高，其同化的能量越
少，原因是其通过呼吸作用消耗的能量太多。 （　×　）
提示：同化量少与呼吸消耗量无关，能量在沿食物链流动的过程中是逐级
减少的，营养级越多，在能量流动过程中消耗的就越多。
5. （选择性必修2 P58正文）沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环
利用。 （　×　）
6. （选择性必修2 P57正文）任何生态系统都需要不断得到来自系统外的
能量补充，以维持其正常结构与功能。 （　√　）
×
×
√
1. （2023·山东高考13题）某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示，该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是（　　）
生产者 固定 来自陆地的植物残体 初级消费 者摄入 初级消费 者同化 初级消费者呼吸消耗
能量[105 J/（m2·a）] 90 42 84 13.5 3
A. 流经该生态系统的总能量为90×105 J/（m2·a）
B. 该生态系统的生产者有15％的能量流入下一营养级
C. 初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105 J/（m2·a）
D. 初级消费者粪便中的能量为70.5×105 J/（m2·a），该能量由初级消费者流向分解者
√
解析：　该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为
食，因此可知，流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆
地的植物残体中的能量，即90＋42＝132×105 J/（m2·a），A错误；表格中
没有显示生产者流入到初级消费者的能量，因此无法计算有多少能量流入
下一营养级，B错误；初级消费者同化量为13.5×105 J/（m2·a），初级消
费者呼吸消耗能量为3×105 J/（m2·a），因此初级消费者用于生长、发育
和繁殖的能量＝同化量－呼吸消耗能量＝10.5×105 J/（m2·a），C正确；
初级消费者摄入量包括粪便量和初级消费者同化量，故初级消费者粪便中
的能量＝84－13.5＝70.5×105 J/（m2·a），该能量不属于初级消费者同化
的能量，不会由初级消费者流向分解者，D错误。
2. （2025·山东潍坊期末）某农场中的
能量流动如图，字母A～I代表能量，
其中D和G分别为第二、三营养级从上
一营养级同化的能量，E和H为摄入的
饲料中的能量。下列说法错误的是（　　）
A. B＋C＋D是生产者用于生长、发育和繁殖的能量
B. 第一和第二营养级之间的能量传递效率为 ×100％
C. 第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C＋E、I＋H
D. 第二营养级的同化量小于D＋E
√
解析：　由图可知，第一营养级同化量为A＋B＋C＋D，其中用于呼吸作用消耗量为A，用于生长、发育和繁殖的能量为同化量－呼吸量＝B＋C＋D，A正确；第一营养级流入第二营养级能量为D，第一营养级同化的能量为A＋B＋C＋D，所以第一和第二营养级之间的能量传递效率为×100％，B正确；粪便中的能量应属于上一营养级流入分解者的能量，由于有人工饲料的投入，所以第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C＋E、F＋H，C错误；第二营养级从人工饲料中摄入的能量E不能被全部同化，因此第二营养级同化的能量小于D＋E，D正确。
题后归纳
“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：
3. （2024·湖南岳阳模拟）如图表示能量金字塔（①为第一营养级，②为
第二营养级，③为第三营养级），第一营养级中只有一小部分能量流入第
二营养级，其原因之一是（　　）
A. 与消费者不同，生产者不需要更多的能量
B. 第一营养级的能量部分以热能的形式散失
C. 第二营养级比第一营养级具有更多的食物
D. 在金字塔塔尖的生物不需要这么多能量
√
解析：　每个营养级都会进行呼吸作用以热能的形式散失部分能量，剩下的能量还有一部分被分解者利用，只有一小部分能量流向下一个营养级，因此在能量金字塔中，第一营养级中只有一小部分能量流入第二营养级，故选B。
02
研真题·扣教材
探究分析， 培养核心技能
1. （2024·江西高考9题）假设某个稳定生态系统只存在一条食物链。研究
人员调查了一段时间内这条食物链上其中4种生物的相关指标（如表，表
中“－”表示该处数据省略）。根据表中数据，判断这4种生物在食物链
中的排序，正确的是（　　）
物
种 流经生物的能 量（kJ） 生物体内镉
浓度（μg/g） 生物承受的捕食压力指数（一般情况下，数值越大，生物被捕食的压力越大）
① － 0.03 15.64
② － 0.08 －
③ 1.60×106 － 1.05
④ 2.13×108 － －
A. ④③①② B. ④②①③
C. ①③②④ D. ④①②③
√
解析：　根据流经生物的能量判断④的营养级低，③的营养级高；根据
生物体内镉浓度判断①的营养级低，②的营养级高；根据生物承受的捕食
压力指数，数值越大，生物被捕食的压力越大，则营养级越低，①的营养
级小于③。综合判断D符合题意。
2. （2024·全国甲卷5题）某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的
关系如图所示，图中→表示种群之间数量变化的关系，如甲数量增加导致
乙数量增加。下列叙述正确的是（　　）
A. 甲数量的变化不会对丙数量产生影响
B. 乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
C. 丙可能是初级消费者，也可能是次级消费者
D. 能量流动方向可能是甲→乙→丙，也可能是丙→乙→甲
√
解析：　结合已知信息分析可知，甲数量下降可导致乙数量下降，乙数
量下降可导致丙数量下降，A错误。分析图示，甲数量下降可导致乙数量
下降，乙数量下降可导致甲数量增加，甲数量增加可导致乙数量增加，乙
数量增加导致甲数量下降，可知甲和乙的种间关系为捕食（甲→乙）；又
知乙数量下降可导致丙数量下降，丙数量下降可导致乙数量增加，乙数量
增加导致丙数量增加，丙数量增加导致乙数量下降，可知乙和丙的种间关
系为捕食（乙→丙），所以乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者，
B 正确。结合题图分析可知，若甲是生产者，则该生态系统中存在食物
链：甲→乙→丙。在该食物链中丙是次级消费者，据题中信息不能判断出
丙是初级消费者，C错误。生态系统中的能量在流动过程中是单向流动、
逐级递减的，能量流动的方向为甲→乙→丙，D错误。
3. （2024·山东高考12题）某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的
生物量分别为6 g/m2和30 g/m2，据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生
态系统无有机物的输入与输出，下列说法错误的是（　　）
A. 能量不能由第二营养级流向第一营养级
B. 根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级
的高低
C. 流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能
量
D. 第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量
√
解析：　生态系统中的能量流动具有单向流动的特点，即只能由低营养
级流向高营养级，A正确。生物富集指的是生物体从周围环境中吸收、积
蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现
象。具有富集效应的金属会沿着食物链在生物体内逐渐聚集，最终积累在
食物链的顶端，即营养级越高，具有富集效应的金属浓度越高，B正确。
流入分解者的有机物中的能量属于流入该生态系统总能量的一部分，流入
该生态系统的总能量是生产者（处于第一营养级）固定的能量，C正确。
生态系统中的能量流动具有逐级递减的特点，该稳定的生态系统无有机物
的输入和输出，其第一营养级固定的能量一定大于第二营养级同化的能
量，D错误。
溯源教材
（1）生态系统中能量流动是单向的。　（见选择性必修2 P56正文）
（2）第一营养级固定的能量是流经生态系统的总能量。　（见选择性必
修2 P55图3－6）
（3）能量在流动过程中逐级递减。　（见选择性必修2 P56正文）
（4）铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高。　（见选择性必修2 P64图3
－11）
4. （2024·黑吉辽高考16题改编）如图为某红松人工林能量流动的调
查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的，表现
为枯枝落叶和倒木被分解者分解，剩余积累
于土壤。据图分析，下列叙述错误的
是（　　）
注：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，其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。
A. E是太阳照射到生态系统的能量
B. E2表示呼吸作用散失的能量
C. E3占净初级生产量的36％
D. E3的产生过程是物质循环的必要环节
√
解析：　由题中信息知，此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的，表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解，再结合题图可知，E为初级生产量（植物所固定的太阳能或所制造的有机物质），E1为净初级生产量（初级生产量－自身呼吸消耗的能量），A错误；E2表示通过呼吸作用散失的能量，B正确；E3（18×1010 J·hm－2·a－1）占净初级生产量（50×1010 J·hm－2·a－1）的×100％＝36％，C正确；枯枝落叶和倒木被分解者分解，E3的产生过程是微生物的分解过程，该过程是物质循环的必要环节，D正确。
5. （2023·新课标卷33题）现发现一种水鸟主要在某湖区的浅水和泥滩中
栖息，以湖区的某些植物为其主要的食物来源。回答下列问题。
（1）湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系
统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下，①、②、③表示生物的生
命活动过程，其中①是 ；②是
；③是 。
水鸟同化
水鸟呼吸作用（细胞呼
吸）
分解者分解
解析：水鸟摄入的能量，一部分流入其体内，即水鸟同化，另一部分未被同化，以粪便的形式排出。水鸟同化的能量一部分通过自身的呼吸作用以热能的形式散失，另一部分用于自身的生长、发育和繁殖。粪便和遗体残骸会被分解者分解。
（2）要研究湖区该种水鸟的生态位，需要研究的方面有
（答出3点即可）。
该生态系统中水鸟等各种生物都占据着相对稳定的生态位，其意义是
。
栖息地、食
物、天敌以及与其他物种的关系等
有
利于不同生物充分利用环境资源
解析：一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。研究动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与非生物环境间协同进化的结果。
（3）近年来，一些水鸟离开湖区前往周边稻田，取食稻田中收割后散落
的稻谷，羽毛艳丽的水鸟引来一些游客观赏。从保护鸟类的角度来看，游
客在观赏水鸟时应注意的事项是
（答出1点即可）。
解析：鸟类的生存与环境密切相关，从保护鸟类的角度来看，游客在观赏水鸟时应注意的事项有：不破坏水鸟的生存环境（不丢弃废弃物、不污染水源）；远距离观赏而避免对其造成惊吓等。
不破坏水鸟的生存环境；远距离观赏
（1）螃蟹能取食幼龟和死亡的胚胎，说明螃蟹既是消费者，又是分解
者。　（2024·海南高考） （　√　）
（2）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。　
（2022·浙江6月选考） （　√　）
（3）人为操纵生态系统营养结构有利于调整能量流动方向和提高能量传
递效率。　（2022·江苏高考） （　×　）
提示：人为操纵生态系统的营养结构可调整能量流动方向，但不能改变能
量传递效率。
√
√
×
（4）越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分。　（2021·辽宁高
考） （　√　）
（5）植物中的能量沿食物链单向流动逐级递减，最终以热能形式散失。　
（2023·江苏高考） （　√　）
（6）生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系，其中的每个营养级的
生物均属于同一食物链。　（2021·浙江6月选考） （　×　）
提示：生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系，但其中同一营养级的
生物可能属于不同的食物链。
√
√
×
03
验收效·提能力
跟踪训练，检验学习效果
一、选择题
1. （2025·湖北黄冈高三质检）生态系统的组成成分包括生产者、消费
者、分解者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. 生产者属于自养型生物，是生态系统中最基本的生物成分
D. 一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分
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解析：　食草动物属于第二营养级，多数动物属于消费者，但少数动物
如蚯蚓能够分解动植物的遗体等，属于分解者，A错误；细菌的异化作用
类型有需氧型和厌氧型，部分细菌属于分解者，少数细菌如化能合成型细
菌属于生产者，B错误；生产者属于自养型生物，能够通过光合作用等制
造有机物，是生态系统中最基本的生物成分，C正确；多数生物只属于生
态系统中的一种生物成分，但有些生物如猪笼草等既是生产者，也是消费
者，D错误。
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2. （2025·辽宁凌源实验中学高三联考）长白山不仅风光美丽迷人，而且
资源丰富，动植物种类繁多，是欧亚大陆北半部最具有代表性的典型自然
综合体，是世界少有的“物种基因库”和“天然博物馆”。下列相关叙述
正确的是（　　）
A. 长白山中植食性动物处于第二营养级，可加快物质循环
B. 长白山中的细菌都是分解者，是生态系统不可缺少的成分
C. 长白山中化合物能在非生物环境和生物群落之间循环往复
D. 绘制长白山生态系统能量金字塔时要将分解者放在最顶层
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解析：　长白山中植食性动物为初级消费者，处于第二营养级，消费者
的存在可加快生态系统的物质循环，A正确；细菌不都是分解者，有些细
菌是生产者，如硝化细菌，能将无机物合成有机物，B错误；物质循环是
指元素循环，所以长白山中元素能在非生物环境和生物群落之间循环往
复，C错误；能量是逐级递减的，位于最顶层的成分是该生态系统中的最
高级消费者，D错误。
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3. （2025·山东济南开学考）南宋辛弃疾的《西江月·夜行黄沙道中》中
“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”。下列有关该稻田的说法错误的是
（　　）
A. 流经该生态系统的总能量大于水稻固定的太阳能总量
B. 青蛙的摄食量减去自身呼吸消耗的能量是用于自身生长、发育和繁殖的
能量
C. 该生态系统能帮助人们合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有
益部分
D. 青蛙在该生态系统中可属于第三营养级
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解析：　流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，该生态系统
的生产者不只有水稻，A正确；青蛙的摄食量减去粪便中的能量是同化
量，同化量减去自身呼吸消耗的能量是用于自身生长、发育和繁殖的能
量，B错误；蛙可捕食害虫，能帮助人们合理调整能量流动方向，使能量
流向对人类最有益部分，C正确；该生态系统中存在水稻→害虫→青蛙的
食物链，青蛙可属于第三营养级，D正确。
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4. （2025·河北、湖南名校高三联考）能量金字塔、数量金字塔和生物量
金字塔统称为生态金字塔，生态金字塔的层次代表营养级，宽度代表营养
级的大小和多样性。下列相关叙述错误的是（　　）
A. 生态金字塔中，每一层代表一个营养级，每一种生物只能属于其中一层
B. 能量金字塔的层次越多，能量的利用率越低
C. 生态金字塔的塔基（最下层）越宽，生态系统的稳定性越高
D. 群落的演替往往会促使生态金字塔的层次和宽度增加
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解析：　生态金字塔中每一层代表一个营养级，但对于部分动物来说，
取食多种生物，可以属于不同营养级，A错误；能量金字塔的层次越多，
能量消耗越大，能量的利用率越低，B正确；生态金字塔的塔基代表物质
和能量的生产者和供应者，塔基越宽，表示供给生态系统的能量和物质越
多，所能承载的生物种类和数量越多，生态系统的稳定性就越高，C正
确；群落演替往往是朝着生物种类越来越多、有机物总量增加的方向发
展，使生态金字塔纵向增加营养级（层次），横向增加营养级的大小和多
样性（宽度），D正确。
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5. （2025·临沂质检）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
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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，提
高能量的利用率而不是传递效率，D错误。
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6. （2025·湖南长沙质检）如图是某湖泊中主要物种之间形成的食物网。若向该湖泊投放捕食鱼类的乌鳢、鲶等大型肉食性鱼类，下列分析正确的是（　　）
A. 鲤与秀丽白虾之间的捕食、种间竞争关系发生改变
B. 黄颡鱼、银鲫、鲢和鲤的减少量等于乌鳢、鲶的增加量
C. 秀丽白虾、浮游动物的生物总量先增加，最终趋于稳定
D. 绿藻、硅藻、浮萍和芦苇等生产者的生物总量迅速减少
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解析：　投放捕食鱼类的乌鳢、鲶等大型肉食性鱼类，鲤与秀丽白虾之
间仍存在捕食、种间竞争关系，A错误；能量流动是逐级递减的，黄颡
鱼、银鲫、鲢和鲤的减少量多于乌鳢、鲶的增加量，B错误；投放捕食鱼
类的乌鳢、鲶等大型肉食性鱼类，黄颡鱼、银鲫、鲢和鲤的生物量减少，
对秀丽白虾、浮游动物的捕食量减少，秀丽白虾和浮游动物的生物总量先
增加后减少，最终趋于稳定，C正确；投放捕食鱼类的乌鳢、鲶等大型肉
食性鱼类，生产者的生物总量相对稳定，不会迅速减少，D错误。
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7. （2025·山西忻州开学考试）在森林中，狼既能用
眼睛辨别猎物，也可以根据耳朵听到的声音作出反
应，以追捕猎物。野兔同样能够依据狼的气味或行
为特征躲避猎捕。如图是能量流经野兔所在营养级
后的变化示意图，N1～N6表示能量值。下列说法错误的是（　　）
A. 声音属于物理信息，信息可以在狼和野兔之间双向传递
B. 图中蚯蚓属于生态系统中的分解者，是生态系统的基石
C. N3表示初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量
D. 第一、第二营养级间的能量传递效率可用（N3＋N7）/N1×100％表示
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解析：　通过声音传递的信息是物理信息，可以双向传递，A正确；图中
蚯蚓属于生态系统中的分解者，生产者才是生态系统的基石，B错误；N2
是摄入能量，N5是储存于粪便中有机物的能量，N7是呼吸散失的能量，结
合题图能量流动图解，N3表示初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量，
C正确；能量传递效率是第二营养级的同化量/第一营养级的同化量×100
％，即（N3＋N7）/N1×100％，D正确。
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8. （2025·山东潍坊期末）食物链亦称“营养链”。生态系统中许多生物
为维持其本身的生命活动，必须以其他生物为食。这种摄食关系实际上是
能量从一种生物转移到另一种生物的关系。食物链一般包括3～5个环节，
由植物、植食性动物、肉食性动物组成。下列有关叙述错误的是（　　）
A. 食物链一般不超过5个环节与能量流动的逐级递减有关
B. 能量在食物链中的流动是单向的，并且逐渐都以热能的形式散失
C. 由食物链交错连接成的食物网中，植食性动物所处营养级并不是一成不
变的
D. 一般生态系统的食物网越复杂，其自我调节能力就越强
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解析：　在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，所以食物链一般不超过5个环节，A正确；能量在食物链中的流动是单向的，并且逐渐都以热能的形式散失，B正确；所有的植食性动物都只位于第二营养级，C错误；一般食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强，也就是生态系统的自我调节能力就越强，D正确。
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9.（2025·辽宁大连模拟）生态金字塔用来表示生态系统中不同营养级的个体数、生物量、能量流动等情况。一般情况下，营养级低的数值比营养级高的要大，称为正置金字塔。反之，称为倒置金字塔。下列情况中会出现倒置的金字塔的是（　　）
①生物量金字塔，生产者的生活史比消费者的要短得多
②生物量金字塔，消费者的生活史比生产者的要短得多
③个体数量金字塔，其生产者的个体生物量要比消费者的大得多
④能量金字塔，其初级消费者是一种占有绝对优势的生物
A.①③ B.①② C.②③ D.②④
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解析：　 如海洋生态系统中浮游植物个体小、寿命短，且不断被浮游动物捕食，短时间内会出现浮游动物数量多于浮游植物，故如果短时间内测定生物量，则消费者的生物量可以高于浮游植物，因此生物量金字塔可能倒置，①正确，②错误；如果消费者的个体小而生产者的个体大，数量金字塔可能为上宽下窄型的倒置金字塔。例如树→虫，虫的数量多于树，③正确；能量流动逐级递减，在初级消费者占有绝对优势的生态系统中，能量金字塔呈正金字塔形，④错误。
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二、非选择题
10. （2025·四川宜宾模拟）立体农业是利
用群落的空间结构原理，为充分利用空间
和资源而发展起来的一种农业生产模式。
秧藕养鱼是一种池塘立体生态种养模式：
水体的上层主要是以浮游植物为食物的鲢鱼，中层主要是以水生植物为食的草鱼，底层主要是以软体动物为食的青鱼。某秧藕养鱼立体农业生态系统的能量流动如图，图中的字母表示能量（单位：kJ）。
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（1）据图可知，生产者输入该生态系统的能量值为 ，该生态系统的
正常运行需要有机物的不断输入，原因是
。
a
该生态系统输出及呼吸消耗的
能量大于生产者固定的能量（植物固定的太阳能a）
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（2）图中字母d表示 ，植食性鱼类到肉食性鱼类的
能量传递效率可表示为 。
流向分解者的能量
（c－n）/b×100％
解析：图中的d来自生产者和消费者的同
化量，表示流向分解者的能量；能量传
递效率为下一级的同化量占上一级同化
量的百分比，但肉食性鱼类的同化量除
了来自植食性鱼类还有来自饲料的，因此能量传递效率可表示为（c－n）/b×100％。
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（3）鱼塘的人工管理十分重要，若种植的莲藕数量过多，会造成鲢鱼减
产，从种间关系的角度分析，原因是
。在夏季，可利用昆虫的趋光性，用 诱
捕池塘上空的飞蛾作为鱼类的补充食物。
由于莲藕的竞争使浮游植物数量下
降，鲢鱼的食物减少
黑光灯
解析：鲢鱼位于水体的上层，主要是以浮游植物为食，而莲藕与浮游植物为种间竞争关系，若莲藕数量过多，由于莲藕的竞争使浮游植物数量下降，鲢鱼的食物减少；利用昆虫的趋光性可采用黑光灯诱捕池塘上空的飞蛾。
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（4）秧藕养鱼立体生态种养模式在生产实践中获得了较高的经济效益，
从群落水平阐述其原理主要是

。
鱼类的立体放养使池塘群落具有合理的垂
直结构，充分利用了池塘水体的空间资源，能量的多级利用提高了能量的
利用率
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