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第46课时　生态系统的结构和能量流动
课标要求 1.阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体。2.讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构。3.分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。4.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。
考情分析 1.生态系统的结构 2024·全国甲·T5　2024·江西·T9　2023·全国甲·T5　2023·全国乙·T31 2022·广东·T6
2.生态系统的能量流动及有关计算 2024·山东·T12　2024·黑吉辽·T16　2023·山东·T13　2023·新课标·T33 2022·江苏·T12　2022·湖北·T20　2022·湖南·T8
考点一　生态系统的结构
1．生态系统的概述
2．生态系统的组成成分
(1)生态系统的组成成分
项目 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者
作用 生物群落中__________的根本来源 可通过光合作用或化能合成作用合成有机物，把______等转化为______，可被生物利用 加快生态系统的______，有助于植物____________ 将__________分解成无机物，供生产者重新利用
地位 — 生态系统最活跃的成分 生态系统的关键成分
营养方式 — 自养型 异养型
实例 光、热、水、空气、无机盐等 ①进行光合作用的绿色植物、______及______等； ②进行化能合成作用的______等 ①绝大多数动物； ②寄生植物(如菟丝子)； ③寄生的细菌、真菌及病毒 ①腐生动物(如蚯蚓)； ②腐生的细菌、真菌
[提醒]　①三类“不一定”
a．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)。b.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)。c.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”
a．生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者。b.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。
(2)生态系统的各成分关系
____________和____________是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
[提醒]　“非生物的物质和能量”和“生产者”两者之间为双向箭头，“非生物的物质和能量”指入箭头多，“生产者”指出箭头多。
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。
4．构建食物链(网)的方法
(1)根据种群数量变化曲线图构建
(2)根据所含能量(生物量)构建
①分析依据：根据相邻两个营养级间能量传递效率是10%～20%，可推测能量相差在5倍以内，很可能为同一营养级。
②分析结果：图2生物可形成一条食物链：__________________；图3生物可形成食物网：。
营养级 A B C D
Pg 15.9 870.7 1.9 141.0
表格中Pg表示生物同化作用固定能量的总量，根据能量多少和传递效率10%～20%可以确定食物链为____________________。
(3)根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)
生物体 A B C D E
有机汞浓度/ppm 0.06 7 0.51 68 0.39
①分析依据：重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外，所以此类物质会随着食物链逐级积累，即营养级越高的个体中含有有害物质的量________。
②分析结果：________________。
(1)荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统(2020·江苏，15)(　　)
(2)农业生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者(2020·江苏，24A)(　　)
(3)同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级(2023·全国甲，5A)(　　)
(4)作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级(2023·全国甲，5C)(　　)
生态系统组成成分的判断及食物链(网)的分析
稻田养蟹是生态农业的重要养殖方式，引种的中华绒螯蟹(河蟹)主要以浮萍、杂草等植物和有机碎屑为食，同时也能有效控制稻田病虫草害的发生。如图表示北方某蟹－稻复合养殖体系主要营养关系。请回答下列问题：
(1)中华绒螯蟹在该生态系统中属于______________________，其作用分别是______________
_______________________________________________________________________________。
(2)该生态系统的营养结构由____________________组成，图中经过中华绒螯蟹的食物链有______条。
(3)中华绒螯蟹与鸟的种间关系是________________，沙塘鳢所处的营养级是______________营养级。
(4)引入中华绒螯蟹后稗草生态位有什么变化？(答出两条即可)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(5)稻蟹养殖系统还可以减少农田间杂草的数量，减少病虫害的发生，使水稻增产。请从种间关系的角度，结合能量流动分析水稻增产的具体原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
考向一　生态系统组成成分及食物链(网)的分析
1．(2024·沈阳东北育才中学检测)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.为了保护野生渔业资源可持续性利用，多地实行休渔和禁渔政策，渔民开始进行人工养殖。如图为某人工鱼塘中的食物关系。下列叙述正确的是(　　)
A．流经该鱼塘生态系统的能量是绿藻和水草固定的太阳能
B．鲫鱼占有第二、三两个营养级，螺蛳和鲫鱼只属于捕食关系
C．图中所有成分不能构成一个生态系统，仅因为缺少分解者
D．图中食物关系是生态系统的营养结构，轮虫属于消费者
考点二　生态系统的能量流动及有关计算
1．能量流动的概念
生态系统中能量的______________________的过程，称为生态系统的能量流动。
[教材隐性知识]　源于选择性必修2 P55“思考·讨论”：生态系统中的能量流动和转化遵循能量守恒定律。流入生态系统的能量一部分储存在生物体____________中，而另一部分通过生物的________作用以________的形式散失至非生物环境中，两部分之和与流入生态系统的能量________(填“相等”或“不相等”)。
2．能量流动过程
(1)能量流经第一营养级的过程
[提醒]　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。
(2)能量流经第二营养级的过程
由图分析得到：
①初级消费者摄入量(a)＝初级消费者的同化量(b)＋______________。
②同化量(b)＝呼吸作用散失的能量(d)＋用于生长、发育和繁殖的能量(e)。
③用于生长、发育和繁殖的能量(e)＝遗体残骸被分解者利用的能量(f)＋次级消费者摄入量(i)＋暂时未被利用的能量(j)。
[归纳总结]　①某营养级的粪便量不属于该营养级的同化量，而属于上一营养级流向分解者的能量，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＋流入下一营养级的能量＋未被利用的能量。
③最高营养级的生物没有流入下一营养级的能量。
3．能量流动的特点
4．生态金字塔的类型及特点
项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
概念 将单位时间内各营养级所得到的________转换为相应面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的次序排列形成的一个金字塔图形 如果金字塔中表示的是各个营养级的_______关系，就形成数量金字塔 如果金字塔中表示的是各个营养级_______ (每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系，就形成生物量金字塔
形状
象征含义 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般生物有机物的总干重沿食物链升高而逐级递减
特点 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形
分析 能量流动的过程中总是有能量的耗散，故能量流动逐级递减 成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化 浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量(用总干重来表示)可能低于浮游动物的生物量
5.研究能量流动的实践意义
(1)帮助人们将生物______________________________，增大流入某个生态系统的总能量。
(2)帮助人们科学地______________________，使能量得到最有效的利用。
(3)帮助人们合理地_____________________，使能量持续高效地流向_________________。
(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，19)(　　)
(2)营养级数量越多，相邻营养级之间的能量传递效率就越低(2020·浙江1月选考，22A)(　　)
(3)营养级所处的位置越高，该营养级所具有的总能量就越多(2020·浙江1月选考，22D)(　　)
(4)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(　　)
分析生态系统能量流动及有关计算
依据泥鳅可以利用残饵、鱼粪为食以及循环经济原理，技术人员将稻田养河蟹和稻田养泥鳅两个生态系统有机地结合起来，形成稻护蟹，蟹吃饵料、杂草，泥鳅吃残饵、蟹粪，泥鳅粪肥田的“稻—蟹—泥鳅”农田生态系统，科研人员比较了三种农田模式的产量，结果如表，请回答以下问题：
45 m2的稻田中水稻、河蟹及泥鳅产量分析
生态系统类型 水稻产量/kg 河蟹产量/g 泥鳅产量/g
水稻单种 39.0
稻—蟹 41.4 2 203.3
稻—蟹—泥鳅 41.0 2 131.3 656
(1)输入“稻—蟹—泥鳅”农田生态系统的总能量包括____________________________。
(2)河蟹会被鸟捕食，与鸟相比，河蟹的同化量/摄入量的比值明显较低，从食物类型分析，可能的原因是________________________________________________________________。
(3)如图为“稻—蟹”农田生态系统中各营养级所含能量的示意图，其中a、a1、a2表示上一年留存下来仍未被利用的能量，e、e1、e2表示呼吸作用消耗的能量，c、c1、c2表示___________________，河蟹用于自身生长、发育和繁殖的能量包括__________________(用图中字母表示)。
(4)如图是能量流经该稻田第二营养级的示意图，图中的数值表示能量(单位：×10 kJ·m－2·a－1)。图中的C代表__________________________________________________________；第二营养级到第三营养级的能量传递效率是________。
(5)与“稻—蟹”农田模式相比，“稻—蟹—泥鳅”农田模式具有更高的经济效益，从能量流动的角度分析其原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
考向二　生态系统能量流动及有关计算
3．(2024·天门一模)生态系统中生产者和初级消费者的能量流动途径如图所示，已知生物同化的能量大部分通过呼吸作用散失，a、b、c、d分别表示不同途径的能量。下列相关叙述正确的是(　　)
A．b1是初级消费者摄入的能量，全部用于其生长、发育和繁殖
B．初级消费者粪便中所含的能量属于a1中的能量
C．第一营养级到第二营养级的能量传递效率为a2/b1
D．分解者的分解作用是能量在流动过程中逐级递减的原因之一
4．(2023·山东，13)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(　　)
项目 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[105J/(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
　能量流动的过程分析
(1)“拼图法”分析能量流动过程
(2)能量流动的相关“最值”计算
①在食物网中
②具有人工能量输入的能量传递效率计算
人工输入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。如求第二营养级到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(不包括人工输入第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入第二营养级的能量)×100%。
一、过教材
1．下列有关生态系统的结构叙述，错误的是(　　)
A．由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体叫作生态系统
B．生态系统的结构由生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量组成
C．植物都属于生产者，生产者可将太阳能固定在它们所制造的有机物中
D．大豆根部的根瘤菌属于生态系统的消费者，消费者能加快生态系统的物质循环
E．分解者是生态系统的关键成分，能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
F．某条食物链：卷叶蛾→螳螂→黄雀， 黄雀位于第三营养级
G．以植食性动物为食的动物称为次级消费者，属于第四营养级
H．消费者与消费者之间既可能是捕食关系，也可能是种间竞争关系
I．生态系统中同一营养级的生物可以有多种，但是每一种生物只能位于一个营养级
2．下列关于生态系统中能量流动的理解，正确的是(　　)
A．输入某生态系统中的能量可能不只是生产者固定的太阳能
B．初级消费者摄入的能量包含初级消费者同化的能量和其粪便中的能量
C．任何营养级生物同化的能量都有一部分流向分解者和下一营养级
D．生态系统中的能量最终以热能形式散失到环境中
E．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%的能量流入到狼的体内
F．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
G．自然生态中，生物数量金字塔存在倒置情形，能量金字塔和生物量金字塔则不存在
H．与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高不同营养级之间的能量传递效率
I．在农田中除草、捉虫可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
二、过高考
1．(2020·山东，24节选)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．(2023·新课标，33节选)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________________。
3．(2020·山东，24改编)若捕食性线虫(其可捕食食细菌线虫)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主要通过____________________________散失，不包括________________________。
4．(2021·河北，22节选)从能量流动角度分析，升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是__________________________________________。
5．(2021·全国甲，31改编)青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析，这条食物链上能量流动的特点是__________________。单向流动的原因：_____________
_____________________________________________________________________________。
能量流动逐级递减的原因：__________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案精析
考点一　整合
1．生物群落　非生物环境　生物圈　组成成分　食物链和食物网　物质循环、能量流动、信息传递
2．(1)物质和能量　光能　化学能　物质循环　传粉和种子传播　动植物遗体和动物的排遗物　生态系统的基石　光合细菌　蓝细菌　硝化细菌　(2)非生物的物质和能量　消费者　生产者　分解者　生产者　分解者　
3．(1)生产者　次级　三级　四级　第二　第三　第四　第五　捕食　生产者　5　生产者　自然选择　(2)相互交错　吃多种植物　多种肉食性动物　营养级　种间竞争　营养结构　物质循环和能量流动
4．(1)乙→丙→甲　(2)②丙→甲→乙→丁　B→D→A→C
(3)①越多　②
判断正误
(1)×　[完整的生态系统还应包括非生物的物质和能量。]
(2)×　[该生态系统中的蚯蚓和部分微生物属于分解者，有少数微生物属于消费者(如寄生细菌)或生产者(如硝化细菌)。]
(3)√
(4)×　[次级消费者属于第三营养级。]
提升
(1)消费者和分解者　可以加快生态系统的物质循环、将有机碎屑中的有机物分解为无机物
(2)食物链和食物网　6
(3)捕食和种间竞争　第三、四
(4)出现频率降低、种群密度减小、植株高度减小等。
(5)水稻的捕食者减少，流向下一个营养级的能量减少，能量更多地积累在水稻中；水稻的竞争者减少，水稻获得的空间与资源增多，有利于水稻固定更多的太阳能。
评价
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(如捕蝇草、猪笼草等)既是生产者，也是消费者，D错误。]
2．D　[流经该鱼塘生态系统的能量是绿藻和水草固定的太阳能和人工投放的饵料中的化学能，A错误；据食物网可知，鲫鱼占有第二、三两个营养级，鲫鱼可以取食螺蛳，且两者都以水草为食，故两者属于捕食关系和种间竞争关系，B错误；图中所有成分不能构成一个生态系统，因为缺少分解者和非生物的物质和能量，C错误。]
考点二　整合
1．输入、传递、转化和散失　太阳能　生产者　食物链和食物网　化学能　热能
教材隐性知识　有机物　呼吸　热能　相等
2．(1)光合　呼吸　热能　生长、发育和繁殖　分解者
(2)①粪便量(c)
3．低　高　热能　10%～20%　同化量　呼吸消耗　分解者
4．能量数值　生物个体的数目比值　生物量　
5．(1)在时间、空间上进行合理配置　(2)规划、设计人工生态系统　(3)调整生态系统中的能量流动关系　对人类最有益的部分
判断正误
(1)√
(2)×　[相邻营养级之间的能量传递效率的高低与营养级多少无关。]
(3)×　[能量逐级递减，营养级所处的位置越高，该营养级所具有的总能量就越少。]
(4)×　[调整生态系统营养结构有利于调整能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，提高能量的利用率，但是不能改变能量传递效率。]
提升
(1)生产者(水稻等)固定的太阳能和饵料中的化学能
(2)河蟹摄入的有机物中含有大量纤维素，不易消化吸收，大量能量随粪便排出
(3)流向下一营养级的能量　b2、c2、d2
(4)初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量(储存在有机物中的能量)　17.6%
(5)泥鳅吃残饵、蟹粪，实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率。
评价
3．D　[根据图示可知，b1是初级消费者摄入的能量，摄入量＝同化量＋粪便量，同化量－呼吸量＝用于其生长、发育和繁殖的能量，A错误；初级消费者粪便中所含的能量属于b1中的能量，而a1是生产者的呼吸量，B错误；第一营养级到第二营养级的能量传递效率为第二营养级的同化量除以第一营养级的同化量＝(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1)，C错误；分解者的分解作用使一部分能量流向分解者，是能量在流动过程中逐级递减的原因之一，D正确。]
4．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90×105 J/(m2·a)＋42×105 J/(m2·a)＝132×105 J/(m2·a)，A错误；表格中没有显示生产者流入初级消费者的能量，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)，初级消费者用于呼吸消耗的能量为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－呼吸消耗的能量＝10.5×105 J/(m2·a)，C正确；初级消费者粪便中的能量＝初级消费者摄入量－初级消费者同化量＝70.5×105 J/(m2·a)，初级消费者粪便中的能量不属于初级消费者同化量，所以该能量不会由初级消费者流向分解者，D错误。]
查落实固基础
一、
1．BCFGI　[生态系统的结构包括组成成分和营养结构，组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，营养结构包括食物链和食物网，B错误；有些植物(如菟丝子)为寄生生物，属于消费者，不属于生产者，C错误；食物链的起点是生产者， F错误；次级消费者属于第三营养级，G错误；食物网中一种生物可位于多个营养级，I错误。]
2．ABDFI　[处于最高营养级的生物所同化的能量不会再流向下一营养级，C错误；10%～20%是相邻两个营养级之间的传递效率，而不是两个个体之间，E错误；自然生态中，生物数量金字塔和生物量金字塔存在倒置情形，能量金字塔则不存在，G错误；与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高能量的利用率，但不能提高不同营养级之间的能量传递效率，H错误。]
二、
1．土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和非生物环境相互作用而形成的统一整体
2．水鸟的同化　呼吸作用　分解者利用
3．呼吸作用以热能的形式　流入下一个营养级
4．生产者光合作用减弱，制造的有机物减少，各种生物总的呼吸作用增强，消耗的有机物增多
5．单向流动，逐级递减　食物链中的捕食关系是长期自然选择的结果，不可逆转　某个营养级同化的能量自身呼吸要消耗一部分，还有一部分被分解者分解利用，还有一部分未被利用，所以不能将全部的能量流入下一个营养级(共111张PPT)
生态系统的结构和能量流动
生物
大
一
轮
复
习
第46课时
课标要求
1.阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体。
2.讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构。
3.分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。
4.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。
考情分析
1.生态系统的结构 2024·全国甲·T5　2024·江西·T9　2023·全国甲·T5　2023·全国乙·T31
2022·广东·T6
2.生态系统的能量流动及有关计算 2024·山东·T12　2024·黑吉辽·T16　2023·山东·T13　2023·新课标·T33
2022·江苏·T12　2022·湖北·T20　2022·湖南·T8
内容索引
课时精练
考点一　生态系统的结构
考点二　生态系统的能量流动及有关计算
生态系统的结构
< 考点一 >
1.生态系统的概述
必备知识
整合
生物
群落
非生物环境
生物圈
组成成分
食物链和食
物网
物质循环、能量流动、信息传递
项目 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者
作用 生物群落中______ 的根本来源 可通过光合作用或化能合成作用合成有机物，把 等转化为 ，可被生物利用 加快生态系统的 ，有助于植物__ ____________ 将___________
_____________
分解成无机物，供生产者重新利用
2.生态系统的组成成分
(1)生态系统的组成成分
物质和
能量
光能
化学能
物质循环
传
粉和种子传播
动植物遗体
和动物的排遗
物
项目 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者
地位 — ________________ 生态系统最活跃的成分 生态系统的关键成分
营养方式 — 自养型 异养型
实例 光、热、水、空气、无机盐等 ①进行光合作用的绿色植物、______ 及 等； ②进行化能合成作用的 等 ①绝大多数动物； ②寄生植物(如菟丝子)； ③寄生的细菌、真菌及病毒 ①腐生动物
(如蚯蚓)；
②腐生的细菌、真菌
生态系统的基石
光合细
菌
蓝细菌
硝化细菌
①三类“不一定”
a.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)。b.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)。c.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”
a.生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者。
b.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。
(2)生态系统的各成分关系
非生物的物质和能量
消费者
生产者
分解者
和 是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
生产者
分解者
“非生物的物质和能量”和“生产者”两者之间为双向箭头，“非生物的物质和能量”指入箭头多，“生产者”指出箭头多。
3.生态系统的营养结构
(1)食物链
生产者
次级
三级
四级
第二
第三
第四
第五
捕食
生产者
5
生产者
自然选择
(2)食物网
相互交错
吃多种植物
多种肉食性动物
营养级
种间竞争
营养结构
物质循环和能量流动
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。
4.构建食物链(网)的方法
(1)根据种群数量变化曲线图构建
乙→丙→甲
(2)根据所含能量(生物量)构建
①分析依据：根据相邻两个营养级间能量传递效率是10%～20%，可推测能量相差在5倍以内，很可能为同一营养级。
②分析结果：图2生物可形成一条食物链： ；图3生物可
形成食物网： 。
丙→甲→乙→丁
营养级 A B C D
Pg 15.9 870.7 1.9 141.0
表格中Pg表示生物同化作用
固定能量的总量，根据能量
多少和传递效率10%～20%可以确定食物链为 。
B→D→A→C
(3)根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)
①分析依据：重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外，所以此类物质会随着食物链逐级积累，即营养级越高的个体中含有有害物质的量 。
②分析结果：__________________。
生物体 A B C D E
有机汞浓度/ppm 0.06 7 0.51 68 0.39
越多
(1)荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统
(2020·江苏，15)(　　)
提示　完整的生态系统还应包括非生物的物质和能量。
×
判断正误
(2)农业生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
(2020·江苏，24A)(　　)
提示　该生态系统中的蚯蚓和部分微生物属于分解者，有少数微生物属于消费者(如寄生细菌)或生产者(如硝化细菌)。
×
(3)同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级
(2023·全国甲，5A)(　　)
(4)作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级
(2023·全国甲，5C)(　　)
√
判断正误
提示　次级消费者属于第三营养级。
×
生态系统组成成分的判断及食物链(网)的分析
稻田养蟹是生态农业的重要养殖方式，引种的中华绒螯蟹(河蟹)主要以浮
关键能力
提升
萍、杂草等植物和有机碎屑为食，同时也能有效控制稻田病虫草害的发生。如图表示北方某蟹－稻复合养殖体系主要营养关系。请回答下列问题：
(1)中华绒螯蟹在该生态系统中属于 ，其作用分别是____
。
(2)该生态系统的营养结构由 组成，图中经过中华绒螯蟹的食物链有 条。
(3)中华绒螯蟹与鸟的种间关系是_________
，沙塘鳢所处的营养级是_________
营养级。
消费者和分解者
可以
加快生态系统的物质循环、将有机碎屑中的有机物分解为无机物
食物链和食物网
6
捕食和种
间竞争
第三、四
(4)引入中华绒螯蟹后稗草生态位有什么变化？(答出两条即可)
提示　出现频率降低、种群密度减小、植株高度减小等。
(5)稻蟹养殖系统还可以减少农田间杂草的数量，减少病虫害的发生，使水稻增产。请从种间关系的角度，结合能量流动分析水稻增产的具体原因。
提示　水稻的捕食者减少，流向下一个营养级的能量减少，能量更多地积累在水稻中；水稻的竞争者减少，水稻获得的空间与资源增多，有利于水稻固定更多的太阳能。
考向一　生态系统组成成分及食物链(网)的分析
1.(2024·沈阳东北育才中学检测)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
√
迁移应用
评价
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(如捕蝇草、猪笼草等)既是生产者，也是消费者，D错误。
2.为了保护野生渔业资源可持续性利用，多地实行休渔和禁渔政策，渔民开始进行人工养殖。如图为某人工鱼塘中的食物关系。下列叙述正确的是
A.流经该鱼塘生态系统的能量是绿藻和水
草固定的太阳能
B.鲫鱼占有第二、三两个营养级，螺蛳和鲫鱼只属于捕食关系
C.图中所有成分不能构成一个生态系统，仅因为缺少分解者
D.图中食物关系是生态系统的营养结构，轮虫属于消费者
√
返回
流经该鱼塘生态系统的能量是绿藻和水草固定的太阳能和人工投放的饵料中的化学能，A错误；
据食物网可知，鲫鱼占有第二、三两个营
养级，鲫鱼可以取食螺蛳，且两者都以水
草为食，故两者属于捕食关系和种间竞争关系，B错误；
图中所有成分不能构成一个生态系统，因为缺少分解者和非生物的物质和能量，C错误。
生态系统的能量流动及有关计算
< 考点二 >
1.能量流动的概念
生态系统中能量的 的过程，称为生态系统的能量流动。
输入、传递、转化和散失
必备知识
整合
太阳能
生产者
食物链和食物网
化学能
热能
源于选择性必修2 P55“思考·讨论”：生态系统中的能量流动和转化遵循能量守恒定律。流入生态系统的能量一部分储存在生物体____
中，而另一部分通过生物的 作用以 的形式散失至非生物环境中，两部分之和与流入生态系统的能量 (填“相等”或“不相等”)。
教材隐性知识
有机
物
呼吸
热能
相等
2.能量流动过程
(1)能量流经第一营养级的过程
光合
呼吸
热能
生长、
发育和繁殖
分解者
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。
由图分析得到：
①初级消费者摄入量(a)＝初级消费者的同化量(b)＋
。
②同化量(b)＝呼吸作用散失的能量(d)＋用于生长、发育和繁殖的能量(e)。
③用于生长、发育和繁殖的能量(e)＝遗体残骸被分解者利用的能量(f)＋次级消费者摄入量(i)＋暂时未被利用的能量(j)。
(2)能量流经第二营养级的过程
粪便量(c)
归纳总结
①某营养级的粪便量不属于该营养级的同化量，而属于上一营养级流向分解者的能量，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＋流入下一营养级的能量＋未被利用的能量。
③最高营养级的生物没有流入下一营养级的能量。
3.能量流动的特点
低
高
热能
10%～20%
同化量
呼吸消耗
分解者
项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
概念 将单位时间内各营养级所得到的 转换为相应面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的次序排列形成的一个金字塔图形 如果金字塔中表示的是各个营养级的____ ____________ 关系，就形成数量金字塔 如果金字塔中表示的是各个营养级______
(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系，就形成生物量金字塔
4.生态金字塔的类型及特点
能量数值
生物
个体的数目比
值
生物量
项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
形状
象征含义 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般生物有机物的总干重沿食物链升高而逐级递减
项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
特点 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形
分析 能量流动的过程中总是有能量的耗散，故能量流动逐级递减 成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化 浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量(用总干重来
表示)可能低于
浮游动物的生
物量
5.研究能量流动的实践意义
(1)帮助人们将生物 ，增大流入某个生态系统的总能量。
(2)帮助人们科学地 ，使能量得到最有效的利用。
(3)帮助人们合理地 ，使能量持续高效地流向 。
在时间、空间上进行合理配置
规划、设计人工生态系统
调整生态系统中的能量流动关系
对人类最有益的部分
(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，19)(　　)
(2)营养级数量越多，相邻营养级之间的能量传递效率就越低
(2020·浙江1月选考，22A)(　　)
√
判断正误
提示　相邻营养级之间的能量传递效率的高低与营养级多少无关。
×
(3)营养级所处的位置越高，该营养级所具有的总能量就越多
(2020·浙江1月选考，22D)(　　)
判断正误
提示　能量逐级递减，营养级所处的位置越高，该营养级所具有的总能量就越少。
×
(4)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(　　)
提示　调整生态系统营养结构有利于调整能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，提高能量的利用率，但是不能改变能量传递效率。
×
分析生态系统能量流动及有关计算
依据泥鳅可以利用残饵、鱼粪为食以及循环经济原理，技术人员将稻田养河蟹和稻田养泥鳅两个生态系统有机地结合起来，形成稻护蟹，蟹吃饵料、杂草，泥鳅吃残饵、蟹粪，泥鳅粪肥田的“稻—蟹—泥鳅”农田生态系统，科研人员比较了三种农田模式的产量，结果如表，请回答以下问题：
45 m2的稻田中水稻、河蟹及泥鳅产量分析
关键能力
提升
生态系统类型 水稻产量/kg 河蟹产量/g 泥鳅产量/g
水稻单种 39.0
稻—蟹 41.4 2 203.3
稻—蟹—泥鳅 41.0 2 131.3 656
(1)输入“稻—蟹—泥鳅”农田生态系统的总能量包括_________________
。
(2)河蟹会被鸟捕食，与鸟相比，河蟹的同化量/摄入量的比值明显较低，从食物类型分析，可能的原因是___________________________________
。
生产者(水稻等)固
定的太阳能和饵料中的化学能
河蟹摄入的有机物中含有大量纤维素，
不易消化吸收，大量能量随粪便排出
(3)如图为“稻—蟹”农田生态系统中各营养级所含能量的示意图，其中a、a1、a2表示上一年留存下来仍未被利用的能量，e、e1、e2表示呼吸作用消耗的能量，c、c1、c2表示 ，河蟹用于自身生长、发育和繁殖的能量包括 (用图中字母表示)。
流向下一营养级的能量
b2、c2、d2
(4)如图是能量流经该稻田第二营养级的示意图，图中的数值表示能量(单位：×10 kJ·m－2·a－1)。图中的C代表_______________________________
；第二营养级到第三营养级的能量传递效率是 。
初级消费者用于自身生长、发育和
繁殖等生命活动的能量(储存在有机物中的能量)
17.6%
(5)与“稻—蟹”农田模式相比，“稻—蟹—泥鳅”农田模式具有更高的经济效益，从能量流动的角度分析其原因。
提示　泥鳅吃残饵、蟹粪，实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率。
考向二　生态系统能量流动及有关计算
3.(2024·天门一模)生态系统中生产者和初级消费者的能量流动途径如图所示，已知生物同化的能量大部分通过呼吸作用散失，a、b、c、d分别表示不同途径的能量。下列相关叙述正确的是
迁移应用
评价
A.b1是初级消费者摄入的能量，全部用于其生长、发育和繁殖
B.初级消费者粪便中所含的能量属于a1中的能量
C.第一营养级到第二营养级的能量传递效率为a2/b1
D.分解者的分解作用是能量在流动过程中逐级递减的原因之一
√
根据图示可知，b1是初级消费者摄入的能量，摄入量＝同化量＋粪便量，同化量－呼吸量＝用于其生长、发育和繁殖的能量，A错误；
初级消费者粪便中所含的能量属于b1中的能量，而a1是生产者的呼吸量，B错误；
第一营养级到第二营养级的能量传递效率为第二营养级的同化量除以第一营养级的同化量＝(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1)，C错误；
分解者的分解作用使一部分能量流向分解者，是能量在流动过程中逐级递减的原因之一，D正确。
项目 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[105J/(m2·a)] 90 42 84 13.5 3
4.(2023·山东，13)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
√
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
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90×105 J/(m2·a)＋42×105 J/(m2·a)＝132×105 J/(m2·a)，A错误；
表格中没有显示生产者流入初级消费者的能量，因此无法计算有多少能量流入下一营养级，B错误；
项目 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[105J/(m2·a)] 90 42 84 13.5 3
初级消费者同化量为13.5×105 J/(m2·a)，初级消费者用于呼吸消耗的能量为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－呼吸消耗的能量＝10.5×105 J/(m2·a)，C正确；
初级消费者粪便中的能量＝初级消费者摄入量－初级消费者同化量＝70.5×105 J/(m2·a)，初级消费者粪便中的能量不属于初级消费者同化量，所以该能量不会由初级消费者流向分解者，D错误。
项目 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[105J/(m2·a)] 90 42 84 13.5 3
归纳提升
能量流动的过程分析
(1)“拼图法”分析能量流动过程
归纳提升
(2)能量流动的相关“最值”计算
①在食物网中
归纳提升
②具有人工能量输入的能量传递效率计算
人工输入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。如求第二营养级到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(不包括人工输入第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入第二营养级的能量)×100%。
一、过教材
1.下列有关生态系统的结构叙述，错误的是
A.由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体叫作生态系统
B.生态系统的结构由生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量组成
C.植物都属于生产者，生产者可将太阳能固定在它们所制造的有机物中
D.大豆根部的根瘤菌属于生态系统的消费者，消费者能加快生态系统的
物质循环
√
√
E.分解者是生态系统的关键成分，能将动植物遗体和动物的排遗物分解
成无机物
F.某条食物链：卷叶蛾→螳螂→黄雀， 黄雀位于第三营养级
G.以植食性动物为食的动物称为次级消费者，属于第四营养级
H.消费者与消费者之间既可能是捕食关系，也可能是种间竞争关系
I.生态系统中同一营养级的生物可以有多种，但是每一种生物只能位于
一个营养级
√
√
√
生态系统的结构包括组成成分和营养结构，组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，营养结构包括食物链和食物网，B错误；
有些植物(如菟丝子)为寄生生物，属于消费者，不属于生产者，C错误；
食物链的起点是生产者，F错误；
次级消费者属于第三营养级，G错误；
食物网中一种生物可位于多个营养级，I错误。
2.下列关于生态系统中能量流动的理解，正确的是
A.输入某生态系统中的能量可能不只是生产者固定的太阳能
B.初级消费者摄入的能量包含初级消费者同化的能量和其粪便中的能量
C.任何营养级生物同化的能量都有一部分流向分解者和下一营养级
D.生态系统中的能量最终以热能形式散失到环境中
E.一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%的能量流入到狼的体内
F.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
G.自然生态中，生物数量金字塔存在倒置情形，能量金字塔和生物量金字塔则不
存在
H.与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高不同营养级之间的能量传递效率
I.在农田中除草、捉虫可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
√
√
√
√
√
处于最高营养级的生物所同化的能量不会再流向下一营养级，C错误；
10%～20%是相邻两个营养级之间的传递效率，而不是两个个体之间，E错误；
自然生态中，生物数量金字塔和生物量金字塔存在倒置情形，能量金字塔则不存在，G错误；
与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高能量的利用率，但不能提高不同营养级之间的能量传递效率，H错误。
二、过高考
1.(2020·山东，24节选)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___________________________________________________
_____________________。
土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和非生物环境相互作用而形成的统一整体
2.(2023·新课标，33节选)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 。
水鸟的同化
呼吸作用
分解者利用
3.(2020·山东，24改编)若捕食性线虫(其可捕食食细菌线虫)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主要通过
散失，不包括 。
4.(2021·河北，22节选)从能量流动角度分析，升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是___________________________________________
。
呼吸作用以热能的形式
流入下一个营养级
生产者光合作用减弱，制造的有机物减少，各种
生物总的呼吸作用增强，消耗的有机物增多
5.(2021·全国甲，31改编)青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析，这条食物链上能量流动的特点是_____________
。单向流动的原因：______________________________________
。能量流动逐级递减的原因：____________________________
____________________________________________________________________________________________________。
返回
单向流动，逐
级递减
食物链中的捕食关系是长期自然选择的结果，
不可逆转
某个营养级同化的能量自身呼吸要消耗一部分，还有一部分被分解者分解利用，还有一部分未被利用，所以不能将全部的能量流入下一个营养级
课时精练
对一对
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答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C C C D D B A C
题号 9 10 11 12 13
答案 A B A A B
(1)能量流动　还缺少非生物的物质和能量　
(2)a＋m＋n　(b－m)/a×100%　
(3)不同意。10%～20%指的是相邻两个营养级之间的能量传递效率，不是个体与个体之间或种群与种群之间，虾类还有部分能量流入翘嘴鲌，乌鱼体内能量不仅仅来自虾类，还来自小型鱼类，与营养级间的能量传递效率不矛盾　能量沿食物链流动时是逐级递减的
14.
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答案
1
(1)消费者　分解者　
(2)高　减少　
(3)当前　剩余生产量(或多余的生产量或可利用生产量)
15.
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答案
1
一、选择题
1.(2024·张掖一模)在某沙化地区合理种植豆科植物柠条之后，柠条扎根于沙粒间顽强生长形成灌丛。群落中有地锦、胡枝子、画眉草、狗尾草、猪毛蒿等植物，有蝗虫、蝼蛄、叶蛾、土蜂等植食性动物，有姬蜂、步甲、园蛛等肉食性昆虫或其他小动物，在柠条根系周围的土壤中，生活着难以计数的真菌、细菌、放线菌。下列相关说法错误的是
A.该地区各种生物及其生活环境组成了一个生态系统
B.柠条、地锦、胡枝子、画眉草等生产者是该生态系统的基石
C.植食性和肉食性动物分别属于第二营养级和第三营养级
D.土壤中微生物的主要作用是分解有机物，提高土壤含水量和养分
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答案
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直接以植物为食的植食性动物是初级消费者，属于第二营养级；次级消费者是以初级消费者为食的肉食性动物，三级消费者是以次级消费者为食的肉食性动物，可见肉食性动物可能是第三营养级或第四营养级，C错误。
答案
a在食物链的起点，是生产者，c能捕食b等，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，d是植食动物，C正确，D错误。
2.(2022·广东，6)如图表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
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答案
3.(2024·河北部分高中二模)云南铜壁关自然保护区干季和湿季分明，部分生物间的食物关系如图所示。下列有关叙述错误的是
A.该食物网中共有5条食物链，最高营养级为第六营养级
B.红腿小隼与树蛙存在捕食和种间竞争两种种间关系
C.云猫的数量减少短时间内会导致猞猁的数量明显减少
D.图中生物属于生态系统组成成分中的生产者和消费者
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答案
云猫的数量减少，猞猁会捕食更多的红腿小隼，短时间内猞猁的数量不会明显减少，C错误。
4.(2024·山东，12)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
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该生态系统是稳定的生态系统，第一营养级固定的能量大于第二营养级同化的能量，D错误。
答案
5.(2024·天门一模)生态系统中所有生物的生命活动都需要能量，而不同营养级生物的能量来源与去路有差别。下列叙述正确的是
A.绿色植物的能量来源是太阳能和土壤有机物中的化学能
B.初级消费者同化的能量有一部分通过其粪便流入分解者
C.次级消费者的生物量越多，三级消费者获得的能量越少
D.顶级消费者同化的能量最终被呼吸作用消耗及流入分解者
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答案
绿色植物不直接从土壤有机物中获取能量，而是通过根系吸收土壤中的水分、矿物质等无机物作为光合作用的反应物，A错误；
初级消费者粪便中的能量并不属于初级消费者同化的能量，而是属于其上一营养级(生产者)的能量，B错误；
三级消费者获得的能量取决于多种因素，包括次级消费者的生物量、食物链的长度、能量传递效率等，C错误；
顶级消费者(最高营养级生物)作为生态系统中的最后一环，其同化的能量最终会有两个去向：一是通过呼吸作用以热能形式散失到环境中；二是当顶级消费者死亡后，其遗体残骸中的能量会被分解者利用，D正确。
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答案
6.(2024·沧州模拟)化能合成细菌是指能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的细菌。科学家发现，在阳光难以抵达的深海存在着生命极度活跃的冷泉生态系统。巨型管状蠕虫是冷泉生态系统中的典型生物，它们体内住满了与其互利共生的细菌，细菌将转化硫化物过程中释放出的能量储存在有机物中，供管状蠕虫利用。在冷泉生态系统中，螃蟹属于一、二级消费者。下列分析错误的是
A.流经冷泉生态系统的能量是化能合成细菌固定的化学能
B.若将管状蠕虫和与其共生的细菌分开，管状蠕虫会因缺乏能量不能生存，细菌则
不受影响
C.消耗等量化能合成细菌，螃蟹直接以细菌为食时比作为二级消费者时获得的能量多
D.螃蟹粪便和其遗体中的能量并不都属于其同化量的一部分
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答案
冷泉生态系统中阳光难以抵达，没有植物，生产者是化能合成细菌，因此流经冷泉生态系统的能量是化能合成细菌固定的全部化学能，A正确；
细菌和管状蠕虫是互利共生的关系，一旦分开二者都会受到影响甚至不能生存，B错误；
能量在沿食物链传递过程中会逐级递减，螃蟹直接以细菌为食时是第二营养级，作为二级消费者时是第三营养级，营养级越高获得的能量越少，C正确；
螃蟹粪便中的能量是其上一营养级同化的能量，螃蟹遗体中的能量是其同化量的一部分，D正确。
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答案
项目 P占同化量的比例/% R占同化量的比例/%
棉鼠(恒温食草动物) 13 87
红狐(恒温食肉动物) 4 96
狼蛛(变温食肉动物) 25 75
豌豆蚜虫(变温食草动物) 58 42
7.(2024·北京丰台区一模)如表为不同食草动物和食肉动物的同化量在生产(P：生长、发育和繁殖)与维持(R：呼吸作用)之间的分配。下列叙述错误的是
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答案
项目 P占同化量的比例/% R占同化量的比例/%
棉鼠(恒温食草动物) 13 87
红狐(恒温食肉动物) 4 96
狼蛛(变温食肉动物) 25 75
豌豆蚜虫(变温食草动物) 58 42
A.初级消费者的摄入量等于P、R及流入次级消费者的能量之和
B.食肉动物比食草动物捕获食物的过程更不容易，因此P占比低
C.恒温动物比变温动物分配更多能量用于呼吸作用产热，因此R占比高
D.P与R的比例不仅随生物的生活模式改变，还受环境资源的影响
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初级消费者的摄入量等于同化的能量与粪便中的能量之和，同化的能量等于用于生长、发育和繁殖的能量以及呼吸散失的能量之和，A错误；
食肉动物比食草动物捕获食物的过程更不容易，呼吸作用散失的能量更多，因此P占比低，B正确；
恒温动物比变温动物分配更多能量用于呼吸作用产热，维持正常的体温，因此R占比高，C正确。
答案
8.(2025·宜昌检测)如图为某生态系统中能量流经初级消费者的示意图，序号表示该部分的能量。下列叙述正确的是
A.①和②分别指初级消费者同化的能量和未利用的能量
B.散失的能量可以被生产者重新捕获而提高能量利用率
C.生产者的一部分能量经由初级消费者粪便流入分解者
D.减少该生态系统的营养级可以有效提高能量传递效率
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①和②分别指初级消费者同化的能量和用于自身生长、发育和繁殖的能量，A错误；
散失的能量不可以再被利用，B错误；
初级消费者粪便中的能量属于生产者的同化量，C正确；
减少该生态系统的营养级可以有效减少能量的散失，但不能提高能量的传递效率，D错误。
9.(2024·抚州期中)如图表示草原生态系统中，植物被植食性动物利用过程中能量流动的部分示意图。下列说法不正确的是
A.第一营养级到第二营养级的能量传递效率是③/(①＋⑤)×100%
B.④中的能量用于植食性动物自身的生长、发育和繁殖，其中一部分被分解者利用
C.⑤⑥⑦的能量未流入第二
营养级，导致第一营养级
到第二营养级的能量流动
是递减的
D.若该植食性动物为经济动
物，采取适当的措施提高
③/②、④/③的值可提高经济效益
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能量传递效率是某一个营养级同化量/上一个营养级同化量×100%，图中①＋⑤不是第一营养级同化量，是第一营养级用于自身呼吸作用消耗后剩余的能量，A错误。
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10.(2024·湖北新高考协作体联考)如图表示能量流经生产者和初级消费者的部分过程示意图，N1～N8表示能量值。下列说法正确的是
A.流入该生态系统的总
能量为N1
B.生产者用于生长、发
育和繁殖的能量为N2
＋N4
C.N4、N5分别表示生产者和初级消费者流向分解者的能量
D.第一、第二营养级间的能量传递效率可用(N2＋N8－N5)/N1×100%表示
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答案
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和繁殖的能量＝流向下一营养级的能量＋流向分解者的能量(＋暂时未利用的能量)，据图可知，生产者用于生长、发育和繁殖的能量为N2＋N4，B正确；
据图可知，流入该生态系统的总能量包括生产者同化能量N1和有机物输入的能量N8，A错误；
生产者用于生长、发育
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能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值，由于初级消费者从生产者同化的能量未知，第一、第二营养级间的能量传递效率无法计算，D错误。
N4表示生产者枯枝败叶流向分解者的能量，N5是初级消费者粪便中的能量，属于生产者、输入的有机物流向分解者的能量，C错误；
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答案
11.(2024·武汉期中)某兴趣小组对校园池塘生态系统进行了能量流动调查，图1表示食物网，图2为该池塘中不同体长鲤鱼的食性比例。下列相关叙述错误的是
A.该生态系统的结构包括生产
者、消费者、分解者和非生
物的物质和能量
B.增重相同时，体长为2.8 cm
的鲤鱼比体长为4.2 cm的鲤
鱼消耗藻类的能量多
C.若体长为4.2 cm的鲤鱼群体增加10 kJ的能量，理论上最少需要100 kJ藻类
D.在藻类暴发季节，投放沼虾比投放相同体重的鲤鱼控制藻类效果好
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答案
池塘生态系统的结构包括食物链、食物网和生态系统的组成成分，A错误；
增重相同时，体长为2.8 cm的鲤鱼从长食物链获取的能
量比体长为4.2 cm的鲤鱼多，能量损失多，所以消耗藻类的能量多，B正确；
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在藻类暴发季节，沼虾仅以藻类为食，而鲤鱼以沼虾为食时，减少了藻类的天敌，所以投放沼虾比投放相同体重的鲤鱼控制藻类效果好，D正确。
若体长为4.2 cm的鲤鱼群体增加10 kJ的能量，理论上最少需要的藻类能量：10×
0.25÷20%÷20%＋10×0.75
÷20%＝100(kJ)，C正确；
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答案
12.(2025·郑州一模)对农作物收获后剩余的新鲜秸秆有四种科学处理方法：①作为肥料还田；②制沼气；③制成青贮饲料(切碎后进行发酵，可长期保存且保持营养和新鲜度)；④培育菌菇类食品。关于这些方法的描述错误的是
A.方法①中秸秆的物质和能量被植物利用
B.与方法①相比，方法②提高了秸秆中能量的利用率
C.与秸秆焚烧相比，方法③可提高秸秆的能量利用率
D.方法④可使秸秆中的能量更多的流向人类
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植物是生产者，方法①中秸秆的能量不能被植物利用，A错误；
秸秆作为培养基培育菌菇类食品，菌菇类食品能被人类食用，故可使秸秆中能量更多地流向人类，提高了能量的利用率，D正确。
13.(2024·江苏，4)为了防治莲藕食根金花虫，研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝，并开展相关研究，结果见表。下列相关叙述错误的是
套养方式 莲藕食根金花虫防治率/% 藕增产率/%
单独套养泥鳅 81.3 8.2
单独套养黄鳝 75.7 3.6
混合套养泥鳅和黄鳝 94.2 13.9
A.混合套养更有利于防止莲藕食根金花虫、提高藕增产率
B.3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率
C.混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在种间竞争关系
D.生物防治优化了生态系统的能量流动方向，提高了经济效益和生态效益
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答案
套养可以使该生态系统中食物网更复杂，但并不能提高食物链相邻营养级的能量传递效率，B错误；
泥鳅和黄鳝都以莲藕食根金花虫为食，可能会在资源获取上产生种间竞争，因此混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在种间竞争关系，C正确。
二、非选择题
14.(2024·成都质检)如图1是某鱼塘生态系统的能量流动图，图中的英文字母表示能量(单位：kJ)，图2是根据调查对象构建的食物网。回答下列问题：
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答案
(1)图1中直接揭示的生态系统的主要功能是_________，该鱼塘中所有的鱼和其他生物不能构成生态系统的原因是_________________________。
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答案
能量流动
还缺少非生物的物质和能量
(2)据图1可知，流入该生态系统的能量值为_________(用字母表示)。图1中植物到植食性鱼类的能量传递效率可表示为________________。
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答案
a＋m＋n
(b－m)/a×100%
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答案
流入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和有机物输入的化学能，包括a＋m＋n，因此流入该生态系统的能量值为a＋m＋n。植物到植食性鱼类的同化量为b－m，则植物到植食性鱼类的能量传递效率可表示为
(b－m)/a×100%。
(3)在分析图2中“水草→虾类→乌鱼”食物链时，测得一年中流经乌鱼的能量为 20 kJ，流经虾类的能量为 1 000 kJ，有同学认为这不符合能量流动 10%～20%的传递效率。你是否同意他的观点并陈述理由：____________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。自然界中的食物链一般不会超过5个营养级，原因是________________________
_________。
指的是相邻两个营养级之间的能量传递效率，不是个体与个体之间或种群与种群之间，虾类还有部分能量流入翘嘴鲌，乌鱼体内能量不仅仅来自虾类，还来自小型鱼类，与营养级间的能量传递效率不矛盾
不同意。10%～20%
能量沿食物链流动时是逐
级递减的
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答案
注：转换效率为相邻两个营养级间生产量(用于生长、发育和繁殖的能量)的比值。
15.(2024·天津，13)海洋生态系统的结构与功能研究对渔业资源管理具有指导意义。渤海十年间相关调查数据统计如下。
表1　渤海生态系统各营养级间的转换效率(%)
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答案
营养级 十年前 当前
Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
浮游植物 6.7 14.7 18.6 19.6 8.9 19.9 25.0 23.5
碎屑 7.2 15.4 18.8 19.7 6.8 21.3 24.5 23.9
营养级 十年前 当前
Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
浮游植物 6.7 14.7 18.6 19.6 8.9 19.9 25.0 23.5
碎屑 7.2 15.4 18.8 19.7 6.8 21.3 24.5 23.9
(1)捕食食物链以浮游植物为起点，碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点，两类食物链第Ⅱ营养级的生物分别属于生态系统的_______和________。
(2)由表1可知，当前捕食食物链各营养级间的转换效率比十年前_____，表明渤海各营养级生物未被利用的和流向碎屑的能量______。
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答案
消费者
分解者
高
减少
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答案
分析表1数据可知，当前捕食食物链各营养级间的转换效率比十年前高，即相邻两个营养级间用于生长、发育和繁殖的能量的比值更高，说明渤海各营养级生物未被利用的和流向碎屑的能量减少。
营养级 十年前 当前
Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
浮游植物 6.7 14.7 18.6 19.6 8.9 19.9 25.0 23.5
碎屑 7.2 15.4 18.8 19.7 6.8 21.3 24.5 23.9
注：总初级生产量表征生产者通过光合作用固定的总能量。
(3)“总初级生产量/总呼吸量”是表征生态系统成熟度的重要指标，数值越小，成熟度越高，数值趋向于1时，生态系统中没有多余的生产量可利用。据此，分析表2可知，______时期渤海生态系统成熟度较高，表示________________________________________减少，需采取相应管理措施恢复渔业资源。
表2　渤海生态系统特征[t·km－2·a－1]
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答案
当前
剩余生产量(或多余的生产量或可利用生产量)
系统特征 十年前 当前
总初级生产量 2 636 1 624
总呼吸量 260 186
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答案
分析表2数据可知，十年前生态系统成熟度＝总初级生产量/总呼吸量＝
2 636÷260≈10.14，当前生态系统成熟度＝1 624÷186≈8.73，数值更小，所以当前时期渤海生态系统成熟度较高，表示生态系统中多余的生产量减少，需要采取相应管理措施恢复渔业资源。
系统特征 十年前 当前
总初级生产量 2 636 1 624
总呼吸量 260 186
返回第九单元　课时练46　生态系统的结构和能量流动
选择题1～4题，每小题5分，5～13题，每小题6分，共74分。
一、选择题
1．(2024·张掖一模)在某沙化地区合理种植豆科植物柠条之后，柠条扎根于沙粒间顽强生长形成灌丛。群落中有地锦、胡枝子、画眉草、狗尾草、猪毛蒿等植物，有蝗虫、蝼蛄、叶蛾、土蜂等植食性动物，有姬蜂、步甲、园蛛等肉食性昆虫或其他小动物，在柠条根系周围的土壤中，生活着难以计数的真菌、细菌、放线菌。下列相关说法错误的是(　　)
A．该地区各种生物及其生活环境组成了一个生态系统
B．柠条、地锦、胡枝子、画眉草等生产者是该生态系统的基石
C．植食性和肉食性动物分别属于第二营养级和第三营养级
D．土壤中微生物的主要作用是分解有机物，提高土壤含水量和养分
2．(2022·广东，6)如图表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．(2024·河北部分高中二模)云南铜壁关自然保护区干季和湿季分明，部分生物间的食物关系如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A．该食物网中共有5条食物链，最高营养级为第六营养级
B．红腿小隼与树蛙存在捕食和种间竞争两种种间关系
C．云猫的数量减少短时间内会导致猞猁的数量明显减少
D．图中生物属于生态系统组成成分中的生产者和消费者
4．(2024·山东，12)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
5．(2024·天门一模)生态系统中所有生物的生命活动都需要能量，而不同营养级生物的能量来源与去路有差别。下列叙述正确的是(　　)
A．绿色植物的能量来源是太阳能和土壤有机物中的化学能
B．初级消费者同化的能量有一部分通过其粪便流入分解者
C．次级消费者的生物量越多，三级消费者获得的能量越少
D．顶级消费者同化的能量最终被呼吸作用消耗及流入分解者
6．(2024·沧州模拟)化能合成细菌是指能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的细菌。科学家发现，在阳光难以抵达的深海存在着生命极度活跃的冷泉生态系统。巨型管状蠕虫是冷泉生态系统中的典型生物，它们体内住满了与其互利共生的细菌，细菌将转化硫化物过程中释放出的能量储存在有机物中，供管状蠕虫利用。在冷泉生态系统中，螃蟹属于一、二级消费者。下列分析错误的是(　　)
A．流经冷泉生态系统的能量是化能合成细菌固定的化学能
B.若将管状蠕虫和与其共生的细菌分开，管状蠕虫会因缺乏能量不能生存，细菌则不受影响
C．消耗等量化能合成细菌，螃蟹直接以细菌为食时比作为二级消费者时获得的能量多
D．螃蟹粪便和其遗体中的能量并不都属于其同化量的一部分
7．(2024·北京丰台区一模)如表为不同食草动物和食肉动物的同化量在生产(P：生长、发育和繁殖)与维持(R：呼吸作用)之间的分配。下列叙述错误的是(　　)
项目 P占同化量的比例/% R占同化量的比例/%
棉鼠(恒温食草动物) 13 87
红狐(恒温食肉动物) 4 96
狼蛛(变温食肉动物) 25 75
豌豆蚜虫(变温食草动物) 58 42
A.初级消费者的摄入量等于P、R及流入次级消费者的能量之和
B．食肉动物比食草动物捕获食物的过程更不容易，因此P占比低
C．恒温动物比变温动物分配更多能量用于呼吸作用产热，因此R占比高
D．P与R的比例不仅随生物的生活模式改变，还受环境资源的影响
8．(2025·宜昌检测)如图为某生态系统中能量流经初级消费者的示意图，序号表示该部分的能量。下列叙述正确的是(　　)
A．①和②分别指初级消费者同化的能量和未利用的能量
B．散失的能量可以被生产者重新捕获而提高能量利用率
C．生产者的一部分能量经由初级消费者粪便流入分解者
D．减少该生态系统的营养级可以有效提高能量传递效率
9．(2024·抚州期中)如图表示草原生态系统中，植物被植食性动物利用过程中能量流动的部分示意图。下列说法不正确的是(　　)
A．第一营养级到第二营养级的能量传递效率是③/(①＋⑤)×100%
B．④中的能量用于植食性动物自身的生长、发育和繁殖，其中一部分被分解者利用
C．⑤⑥⑦的能量未流入第二营养级，导致第一营养级到第二营养级的能量流动是递减的
D．若该植食性动物为经济动物，采取适当的措施提高③/②、④/③的值可提高经济效益
10．(2024·湖北新高考协作体联考)如图表示能量流经生产者和初级消费者的部分过程示意图，N1～N8表示能量值。下列说法正确的是(　　)
A．流入该生态系统的总能量为N1
B．生产者用于生长、发育和繁殖的能量为N2＋N4
C．N4、N5分别表示生产者和初级消费者流向分解者的能量
D．第一、第二营养级间的能量传递效率可用(N2＋N8－N5)/N1×100%表示
11．(2024·武汉期中)某兴趣小组对校园池塘生态系统进行了能量流动调查，图1表示食物网，图2为该池塘中不同体长鲤鱼的食性比例。下列相关叙述错误的是(　　)
A．该生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量
B．增重相同时，体长为2.8 cm的鲤鱼比体长为4.2 cm的鲤鱼消耗藻类的能量多
C．若体长为4.2 cm的鲤鱼群体增加10 kJ的能量，理论上最少需要100 kJ藻类
D．在藻类暴发季节，投放沼虾比投放相同体重的鲤鱼控制藻类效果好
12．(2025·郑州一模)对农作物收获后剩余的新鲜秸秆有四种科学处理方法：①作为肥料还田；②制沼气；③制成青贮饲料(切碎后进行发酵，可长期保存且保持营养和新鲜度)；④培育菌菇类食品。关于这些方法的描述错误的是(　　)
A．方法①中秸秆的物质和能量被植物利用
B．与方法①相比，方法②提高了秸秆中能量的利用率
C．与秸秆焚烧相比，方法③可提高秸秆的能量利用率
D．方法④可使秸秆中的能量更多的流向人类
13．(2024·江苏，4)为了防治莲藕食根金花虫，研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝，并开展相关研究，结果见表。下列相关叙述错误的是(　　)
套养方式 莲藕食根金花虫防治率/% 藕增产率/%
单独套养泥鳅 81.3 8.2
单独套养黄鳝 75.7 3.6
混合套养泥鳅和黄鳝 94.2 13.9
A.混合套养更有利于防止莲藕食根金花虫、提高藕增产率
B．3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率
C．混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在种间竞争关系
D．生物防治优化了生态系统的能量流动方向，提高了经济效益和生态效益
二、非选择题
14．(14分)(2024·成都质检)如图1是某鱼塘生态系统的能量流动图，图中的英文字母表示能量(单位：kJ)，图2是根据调查对象构建的食物网。回答下列问题：
(1)图1中直接揭示的生态系统的主要功能是________，该鱼塘中所有的鱼和其他生物不能构成生态系统的原因是___________________________________________________________。
(2)据图1可知，流入该生态系统的能量值为__________________(用字母表示)。图1中植物到植食性鱼类的能量传递效率可表示为_________________________________________。
(3)(6分)在分析图2中“水草→虾类→乌鱼”食物链时，测得一年中流经乌鱼的能量为 20 kJ，流经虾类的能量为 1 000 kJ，有同学认为这不符合能量流动 10%～20%的传递效率。你是否同意他的观点并陈述理由：_______________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
自然界中的食物链一般不会超过5个营养级，原因是______________________________。
15．(12分)(2024·天津，13)海洋生态系统的结构与功能研究对渔业资源管理具有指导意义。渤海十年间相关调查数据统计如下。
表1　渤海生态系统各营养级间的转换效率(%)
营养级 十年前 当前
Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
浮游植物 6.7 14.7 18.6 19.6 8.9 19.9 25.0 23.5
碎屑 7.2 15.4 18.8 19.7 6.8 21.3 24.5 23.9
注：转换效率为相邻两个营养级间生产量(用于生长、发育和繁殖的能量)的比值。
(1)捕食食物链以浮游植物为起点，碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点，两类食物链第Ⅱ营养级的生物分别属于生态系统的____________和______________________________。
(2)由表1可知，当前捕食食物链各营养级间的转换效率比十年前__________，表明渤海各营养级生物未被利用的和流向碎屑的能量____________________________________。
(3)“总初级生产量/总呼吸量”是表征生态系统成熟度的重要指标，数值越小，成熟度越高，数值趋向于1时，生态系统中没有多余的生产量可利用。据此，分析表2可知，____________________时期渤海生态系统成熟度较高，表示______________________减少，需采取相应管理措施恢复渔业资源。
表2　渤海生态系统特征[t·km－2·a－1]
系统特征 十年前 当前
总初级生产量 2 636 1 624
总呼吸量 260 186
注：总初级生产量表征生产者通过光合作用固定的总能量。
答案精析
1．C　[直接以植物为食的植食性动物是初级消费者，属于第二营养级；次级消费者是以初级消费者为食的肉食性动物，三级消费者是以次级消费者为食的肉食性动物，可见肉食性动物可能是第三营养级或第四营养级，C错误。]
2．C　[a在食物链的起点，是生产者，c能捕食b等，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，d是植食动物，C正确，D错误。]
3．C　[云猫的数量减少，猞猁会捕食更多的红腿小隼，短时间内猞猁的数量不会明显减少，C错误。]
4．D　[该生态系统是稳定的生态系统，第一营养级固定的能量大于第二营养级同化的能量，D错误。]
5．D　[绿色植物不直接从土壤有机物中获取能量，而是通过根系吸收土壤中的水分、矿物质等无机物作为光合作用的反应物，A错误；初级消费者粪便中的能量并不属于初级消费者同化的能量，而是属于其上一营养级(生产者)的能量，B错误；三级消费者获得的能量取决于多种因素，包括次级消费者的生物量、食物链的长度、能量传递效率等，C错误；顶级消费者(最高营养级生物)作为生态系统中的最后一环，其同化的能量最终会有两个去向：一是通过呼吸作用以热能形式散失到环境中；二是当顶级消费者死亡后，其遗体残骸中的能量会被分解者利用，D正确。]
6．B　[冷泉生态系统中阳光难以抵达，没有植物，生产者是化能合成细菌，因此流经冷泉生态系统的能量是化能合成细菌固定的全部化学能，A正确；细菌和管状蠕虫是互利共生的关系，一旦分开二者都会受到影响甚至不能生存，B错误；能量在沿食物链传递过程中会逐级递减，螃蟹直接以细菌为食时是第二营养级，作为二级消费者时是第三营养级，营养级越高获得的能量越少，C正确；螃蟹粪便中的能量是其上一营养级同化的能量，螃蟹遗体中的能量是其同化量的一部分，D正确。]
7．A　[初级消费者的摄入量等于同化的能量与粪便中的能量之和，同化的能量等于用于生长、发育和繁殖的能量以及呼吸散失的能量之和，A错误；食肉动物比食草动物捕获食物的过程更不容易，呼吸作用散失的能量更多，因此P占比低，B正确；恒温动物比变温动物分配更多能量用于呼吸作用产热，维持正常的体温，因此R占比高，C正确。]
8．C　[①和②分别指初级消费者同化的能量和用于自身生长、发育和繁殖的能量，A错误；散失的能量不可以再被利用，B错误；初级消费者粪便中的能量属于生产者的同化量，C正确；减少该生态系统的营养级可以有效减少能量的散失，但不能提高能量的传递效率，D错误。]
9．A　[能量传递效率是某一个营养级同化量/上一个营养级同化量×100%，图中①＋⑤不是第一营养级同化量，是第一营养级用于自身呼吸作用消耗后剩余的能量，A错误。]
10．B　[据图可知，流入该生态系统的总能量包括生产者同化能量N1和有机物输入的能量N8，A错误；生产者用于生长、发育和繁殖的能量＝流向下一营养级的能量＋流向分解者的能量(＋暂时未利用的能量)，据图可知，生产者用于生长、发育和繁殖的能量为N2＋N4，B正确；N4表示生产者枯枝败叶流向分解者的能量，N5是初级消费者粪便中的能量，属于生产者、输入的有机物流向分解者的能量，C错误；能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值，由于初级消费者从生产者同化的能量未知，第一、第二营养级间的能量传递效率无法计算，D错误。]
11．A　[池塘生态系统的结构包括食物链、食物网和生态系统的组成成分，A错误；增重相同时，体长为2.8 cm的鲤鱼从长食物链获取的能量比体长为4.2 cm的鲤鱼多，能量损失多，所以消耗藻类的能量多，B正确；若体长为4.2 cm的鲤鱼群体增加10 kJ的能量，理论上最少需要的藻类能量：10×0.25÷20%÷20%＋10×0.75÷20%＝100(kJ)，C正确；在藻类暴发季节，沼虾仅以藻类为食，而鲤鱼以沼虾为食时，减少了藻类的天敌，所以投放沼虾比投放相同体重的鲤鱼控制藻类效果好，D正确。]
12．A　[植物是生产者，方法①中秸秆的能量不能被植物利用，A错误；秸秆作为培养基培育菌菇类食品，菌菇类食品能被人类食用，故可使秸秆中能量更多地流向人类，提高了能量的利用率，D正确。]
13．B　[套养可以使该生态系统中食物网更复杂，但并不能提高食物链相邻营养级的能量传递效率，B错误；泥鳅和黄鳝都以莲藕食根金花虫为食，可能会在资源获取上产生种间竞争，因此混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在种间竞争关系，C正确。]
14．(1)能量流动　还缺少非生物的物质和能量　(2)a＋m＋n　(b－m)/a×100%　(3)不同意。10%～20%指的是相邻两个营养级之间的能量传递效率，不是个体与个体之间或种群与种群之间，虾类还有部分能量流入翘嘴鲌，乌鱼体内能量不仅仅来自虾类，还来自小型鱼类，与营养级间的能量传递效率不矛盾　能量沿食物链流动时是逐级递减的
解析　(2)流入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和有机物输入的化学能，包括a＋m＋n，因此流入该生态系统的能量值为a＋m＋n。植物到植食性鱼类的同化量为b－m，则植物到植食性鱼类的能量传递效率可表示为(b－m)/a×100%。
15．(1)消费者　分解者　(2)高　减少　(3)当前　剩余生产量(或多余的生产量或可利用生产量)
解析　(2)分析表1数据可知，当前捕食食物链各营养级间的转换效率比十年前高，即相邻两个营养级间用于生长、发育和繁殖的能量的比值更高，说明渤海各营养级生物未被利用的和流向碎屑的能量减少。(3)分析表2数据可知，十年前生态系统成熟度＝总初级生产量/总呼吸量＝2 636÷260≈10.14，当前生态系统成熟度＝1 624÷186≈8.73，数值更小，所以当前时期渤海生态系统成熟度较高，表示生态系统中多余的生产量减少，需要采取相应管理措施恢复渔业资源。

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