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生物
模块四　生物与环境　
第九单元　生物与环境　
第47课时　生态系统的结构与能量流动
内容索引
考点一　生态系统的结构　
考点二　生态系统的能量流动　
第一部分
第二部分
必备知识梳理
01
核心素养达成
02
课时作业
第四部分
必备知识梳理
01
关键能力提升
02
真题演练 感悟高考
第三部分
核心素养达成
03
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.分析特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构。4.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环、能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。5.举例说明利用物质循环和能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。6.解释生态金字塔表征了食物网每个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
第
分
部
一
必备知识梳理
1．生态系统的概述
2．生态系统的结构
(1)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各生物成分的作用及地位
①生产者≠植物：生产者不一定都是植物，某些细菌也可以是生产者，如蓝细菌、硝化细菌等；植物也不一定都是生产者，如菟丝子营寄生生活，是消费者。
②消费者≠动物：消费者不一定都是动物，如某些营寄生生活的微生物也是消费者；动物也不一定都是消费者，如营腐生生活的蚯蚓是分解者。
③分解者≠微生物：分解者不一定都是微生物，还有某些营腐生生活的动物，如蚯蚓；微生物也不一定都是分解者，如硝化细菌是生产者。
④生产者一定是自养生物，自养生物一定是生产者。
⑤营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定营腐生生活。
③各成分间的相互关系
(2)营养结构——食物链和食物网
①食物链
②食物网
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)与豆科植物共生的根瘤菌属于分解者。（2024·贵州卷）(　　)
(2)荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统。(　　)
(3)自养生物一定都是生产者；腐生生物一定都是分解者；生产者一定处于第一营养级。(　　)
(4)种间竞争和捕食关系是食物网中常见的种间关系。(　　)
(5)“桑叶→蚕→蚕沙→鱼”构成了一条完整的食物链，其中蚕为第二营养级。(　　)
×
√
√
×
×
(6)（选择性必修2 P51“旁栏思考”）食物链上一般不超过五个营养级的原因是___________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________。
各个营养级的生物都会因呼吸作用消耗掉大部分能量，其余能量有一部分流入分解者，只有一小部分能够被下一营养级的生物利用。流入第五营养级时，余下的能量很少，甚至不足以养活一个种群
核心素养达成
考向1　围绕生态系统的结构考查生命观念、科学思维
1．（2025·辽宁辽阳模拟）如图是某草原上部分生物与环境之间的关系示意图，据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．图中的生物构成了生态系统的组成成分
B．图中有两条食物链，起点都是绿色植物
C．绿色植物是该生态系统的生产者、基石
D．细菌可以占据生态系统多个营养级的位置
C
解析：生态系统的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，A错误；图中只有一条食物链：绿色植物→蝉→螳螂→黄雀→蛇，B错误；绿色植物能进行光合作用，将光能转变为化学能流入生态系统内部，是该生态系统的生产者、基石，C正确；营养级是指生物在生态系统食物链中所处的层次，细菌大多是分解者，不参与食物链的组成，不占任何营养级，少数细菌如硝化细菌是生产者，占第一营养级，不会占多个营养级，D错误。
2．（2025·河南焦作模拟）如图表示某池塘生态系统四种成分之间的关系，以下相关叙述中正确的是(　　)
A．池塘水属于该生态系统中的非生物的物质和能量
B．甲和乙所包含的所有种群构成群落
C．该生态系统的结构包括甲、乙、丙、丁四种成分
D．乙1的同化量越大，流向乙2的能量传递效率越高
A
解析：生态系统是指一定空间内，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，池塘水属于该生态系统中的非生物的物质和能量，A正确；一定自然区域内相互间有直接或间接联系的所有生物称为生物群落，甲和乙所包含的所有种群只是其中的部分生物，不能构成群落，B错误；生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，甲、乙、丙、丁只属于生态系统的组成成分，C错误；乙1的同化量越大，流向乙2的能量就越多，但能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值，一般不会改变，D错误。
生态系统中各成分的判断
考向2　围绕食物链、食物网的分析考查科学思维
3．（2024·全国甲卷）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(　　)
B
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：由图可知，甲数量增加导致乙数量增加，而乙数量增加导致丙数量增加，甲数量下降导致乙数量下降，而乙数量下降导致丙数量下降，可见甲数量的变化会间接对丙数量产生影响，A错误；乙捕食甲，同时乙又被丙捕食，可见乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者，B正确；乙捕食甲，丙捕食乙，故丙不可能是初级消费者，可能是次级消费者，C错误；由图可知，甲数量增加导致乙数量增加，而乙数量增加导致丙数量增加、甲数量下降，乙数量下降导致丙数量下降、甲数量增加，可见甲、乙、丙三者的能量流动方向是甲→乙→丙，D错误。
4．（2023·全国甲卷）在生态系统中，生产者所固定的能量可以沿着食物链传递，食物链中的每个环节即为一个营养级。下列关于营养级的叙述，错误的是(　　)
A．同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级
B．作为生产者的绿色植物所固定的能量来源于太阳
C．作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级
D．能量从食物链第一营养级向第二营养级只能单向流动
C
解析：杂食动物既以植物为食，又以动物为食，如果以植物为食，就是第二营养级，如果以动物为食，就是第三营养级或更高营养级，所以不同食物链中的同种动物可能处于不同的营养级，A正确；绿色植物进行的是光合作用，能量来源于太阳，B正确；次级消费者是第三营养级，初级消费者是第二营养级，第一营养级是生产者，C错误；因为食物链是单向的，所以能量流动也是单向的，D正确。
构建食物链（网）的一般方法（假设图示生物中有生产者）
1．根据种群数量变化曲线图构建
方法一：可根据起始点的数量判断，一般营养级越低，数量越多。
方法二：根据曲线走势，先上升、先下降者为被捕食者。
则如图表示的食物链为乙→丙→甲。
2．根据所含能量（或生物量）构建
3．根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建
生物体 A B C D E
有机汞浓度/(×10-6) 0.06 7 0.51 68 0.39
判断依据：生物的富集作用。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的有害物质的量越多，其含量往往是上一个营养级个体含量的5～10倍。表中生物可形成食物网：
考点二
生态系统的能量流动
第
分
部
二
必备知识梳理
1．能量流动的概念
2．能量流动的过程
(1)生态系统能量流动的示意图
(2)能量流经第二营养级的示意图
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)＝____________________＋__________
_______________＋__________________。
b
不属于
上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分
呼吸作用消耗的能量(d)
和繁殖的能量(e)
用于生长、发育
遗体残骸中的能量(f)
摄入的能量(i)
次级消费者
未被利用的能量(j)
①摄入量≠同化量：摄入量－粪便中的能量＝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．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
形状
每一阶 的含义 每一营养级生物所得到的能量的多少 每一营养级生物个体的数目 每一营养级的有机物总量
项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
象征 含义 能量沿着食物链流动过程中具有逐级递减的特点 一般地，生物体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般地，生物有机物的总量随营养级升高而逐级递减
特点 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形，可出现倒置
项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
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 消费者个体小而生产者个体大，如昆虫和树，成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔就是倒置的： 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可能低于浮游动物的生物量：
5.研究能量流动的意义
(1)帮助人们将生物在__________上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
(2)帮助人们科学地规划和设计____________，使能量得到最有效的利用。
(3)帮助人们合理地调整生态系统中的________关系，使能量持续高效地流向____________的部分。
时间、空间
人工生态系统
能量流动
对人类最有益
(1)某林场对林下无植被空地进行开发，采用了“上层林木＋中层藤本药材＋下层草本药材＋地表药用真菌”的立体复合种植模式。林、藤、草和真菌等固定的太阳能是流入该生态系统的总能量。（2022·河北卷）(　　)
(2)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·江苏卷）(　　)
(3)越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分。（2021·辽宁卷）(　　)
×
×
√
(4)利用茶树废枝栽培灵芝，可提高能量的传递效率。（2021·福建卷）(　　)
(5)羊摄入体内的能量为N，羊粪便中的能量为36%N，呼吸作用散失的能量为48%N，则用于生长、发育、繁殖的能量为52%N。(　　)
(6)将渔业养殖和作物种植相结合建立生态农业，可以提高能量的利用率。(　　)
(7)（选择性必修2 P56正文）从生态系统能量流动的特点分析，食草动物比食肉动物有生存优势的原因是_____________________________________
__________________________________________。
×
√
×
能量沿食物链逐级递减，食草动物所处营
养级低，可获得更多生产者的能量
关键能力提升
【情境应用】　明代《沈氏农书》记载：“池畜鱼，其肥土可上竹地，余可雍桑、鱼，岁终可以易米，畜羊五六头，以为树桑之本。”这说明我国传统的“桑基鱼塘”模式在明代已基本成型。如图为“桑基鱼塘”局部的能量流动示意图，图中字母代表相应能量。
【问题探究】
(1)流经图中生态系统的总能量为__（填字母），图中的C表示桑树用于________________的能量。
A
生长、发育和繁殖
(2)蚕与桑树之间的能量传递效率为________________________________%（用字母表示）；桑树同化的能量与蚕同化的能量之间存在差值，差值能量的去向有______________________________。
流向分解者、呼吸散失、暂未利用
(3)流经此生态系统的总能量为______________________________________
_________。从能量流动的角度考虑，要保证生态系统可持续发展，需要__________________________（答出两点），以提高桑基鱼塘生态系统的稳定性。
人工输入的有机物的能量以及生产者固定的
太阳能
及时输入能量，避免过多输出
(4)“桑基鱼塘”农业生态系统提高了能量利用率的原因是______________
____________。
实现了对能量的
多级利用
(5)在构建桑基鱼塘时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是_______________
____________________________________________________。
持续高产（或实现生态效益和经济效益的可持续发展）
保持养殖产品的
“拼图法”分析能量流动过程
1．W1、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，相邻两个营养级的能量传递效率等于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：
核心素养达成
D
考向1　围绕能量流动的过程考查科学思维
1．（2024·山东卷）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
解析：能量流动的特点是单向流动、逐级递减，能量不能由第二营养级流向第一营养级，A正确；依据生物富集，金属浓度沿食物链不断升高，故可辅助判断不同物种所处营养级的高低，B正确；第一营养级的残枝败叶、遗体中的能量、消费者的遗体残骸粪便中的能量都流入分解者，流入生态系统的总能量来自生产者固定的太阳能总量，消费者通过捕食生产者获取能量，故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，C正确；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。
2．（2024·湖北宜昌三模）某生态系统中能量流经生产者和初级消费者的示意图如图所示，其中N1～N8表示能量值。下列叙述正确的是(　　)
B
解析：据图可知，输入该生态系统的总能量包括生产者同化的能量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，也属于生产者流向分解者的能量，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。
C
考向2　围绕能量流动的特点及应用考查科学思维
3．（2025·海南海口模拟）针对某淡水湖泊生态系统，研究发现水体增温4 ℃时，浮游植物和浮游动物的生物量均下降，营养级间的能量传递效率降低。下列说法正确的是(　　)
A．该生态系统的生物量金字塔和能量金字塔一样不可能倒置
B．水体增温导致呼吸速率变慢是能量传递效率降低的主要原因
C．水体持续增温可能会导致水体中顶级消费者最先消失
D．该生态系统中第四营养级与第二营养级间的能量传递效率为10%～20%
解析：该生态系统的生物量金字塔可能会呈现上宽下窄的倒金字塔形，A错误；水体增温导致浮游植物和浮游动物的生物量均下降的原因是其呼吸速率加快，消耗有机物的速率加快，B错误；因为能量是单向流动、逐渐递减的，故最高营养级获得的能量较少，故水体持续增温可能会导致水体中顶级消费者最先消失，C正确；能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%，该生态系统中第四营养级与第三营养级间的能量传递效率为10%～20%，D错误。
B
4．（2025·贵州贵阳模拟）研究人员对某地“草→田鼠→鼬”的能量流动进行研究，得到能量金字塔如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．该能量金字塔以个体数量和生物量为指标来绘制
B．该能量金字塔可以显示各营养级之间的食物关系
C．由图可知，鼬既能从田鼠获得能量，也能从草获得能量
D．由图可知，田鼠的摄入量等于同化量、呼吸量和热量之和
解析：该能量金字塔以各营养级的能量为指标来绘制，A错误；能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，该能量金字塔可以显示各营养级之间的食物关系，B正确；由“草→田鼠→鼬”可知，鼬只能从田鼠获得能量，C错误；田鼠的摄入量等于同化量加上粪便中的能量，D错误。
考向3　围绕能量流动的计算考查科学思维
5．（2023·山东卷）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[×105 J/ (m2·a)] 90 42 84 13.5 3
C
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，由此可知，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初级消费者的能量，因此无法计算有多少能量由生产者流入下一营养级，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－呼吸消耗量＝10.5×105 J/(m2·a)，C正确；初级消费者粪便中的能量一部分属于生产者的同化量，一部分属于来自陆地的植物残体中的能量，这些能量不会由初级消费者流向分解者，D错误。
6．（2025·安徽马鞍山质检）研究人员对某草地的食物关系和能量流动进行了调查。如图为该草地的部分食物关系。由于受到温度的影响，鹰的食物比例由兔∶鼠∶蛇＝1∶2∶2变为2∶2∶1（能量传递效率按10%计算）。该草地某食物链（共3个营养级）在夏季时能量流动的相关数据如表所示（单位是×104 kJ）。下列叙述错误的是(　　)
A
营养级 一 二 三
同化量 700 105 ②
呼吸消耗的能量 390 ① 12
流向分解者的能量 90 14 6
未利用的能量 115 11 3
A ．表中第三营养级产生的粪便中的能量属于其流向分解者能量中的一部分
B．鹰的食物比例改变后，其增加相同质量所消耗的植物的量是原来的14/23
C．表中①的数值是59，②的数值是21，第二、第三营养级的能量传递效率是20%
D．鹰与蛇的种间关系是捕食和种间竞争，鹰处于该食物网的第三、第四营养级
解析：表中第三营养级产生的粪便中的能量属于上一营养级流向分解者能量中的一部分，A错误；鹰的食物比例未变时，质量增加1 kg所消耗的植物的量是460 kJ，食物比例改变后，质量增加1 kg所消耗的植物的量是280 kJ，因此鹰增加相同质量所消耗的植物的量是原来的14/23，B正确；根据能量守恒定律，表中第三营养级的同化量＝(12＋6＋3)×104 kJ＝21×104 kJ，第二营养级呼吸所消耗的能量＝(105－14－11－21)×104 kJ＝59×104 kJ，故①的数值是59，②的数值是21，第二、第三营养级的能量传递效率＝(21×104)÷(105×104)×100%＝20%，C正确；由图可知，鹰与蛇的种间关系是捕食和种间竞争，鹰在食物链植物→兔（鼠）→鹰中属于第三营养级，在食物链植物→鼠→蛇→鹰中属于第四营养级，D正确。
能量流动过程中相关“最值”计算
在食物链（网）中，若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。
真题演练 感悟高考
第
分
部
三
1．（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
C
解析：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，C正确；d是植食动物，由C选项分析可知，f属于杂食动物，D错误。
2．（2022·浙江卷）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
D
解析：测算全部食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔，D错误。
3．（2023·广东卷）凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物，1周后开始投喂人工饵料，1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程见图。下列叙述正确的是(　　)
B
A．1周后藻类和浮游动物增加，水体富营养化程度会减轻
B．1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位
C．浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑，属于消费者
D．异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养
解析：1周后开始投喂人工饵料，虾池中有机碎屑含量增加，水体中N、P等无机盐增多，水体富营养化程度加重，A错误；藻类作为生产者，在物质循环中占主要地位，B正确；浮游动物摄食藻类，同时浮游动物也摄食细菌和有机碎屑，属于消费者和分解者，C错误；异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物和有机碎屑提供营养，D错误。
4．（2024·江苏卷）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
B
A．混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、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
解析：由表可知，混合套养泥鳅和黄鳝的莲藕食根金花虫防治率明显高于单独套养泥鳅或黄鳝的防治率，同时，混合套养的藕增产率也高于单独套养泥鳅或黄鳝，因此混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率，A正确；虽然生物防治可以优化能量流动方向，但表格中的数据并没有直接显示能量传递效率的变化，能量传递效率通常是指能量从一个营养级传递到下一个营养级的效率，而表格中的数据只是防治率和增产率，并不能直接反映能量传递效率的提高，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竞争，因此混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系，C正确；生物防治通过利用天敌来控制害虫，优化了生态系统的能量流动方向，这有助于提高经济效益和生态效益，D正确。
课时作业47
第
分
部
四
C
一、选择题（每小题4分，共36分）
1．（2025·广东深圳模拟）生态系统是由群落及其生存的非生物环境相互作用构成的统一整体。下列关于生态系统组成成分的叙述，错误的是(　　)
A．生产者大多能进行光合作用，是自养生物
B．分解者不一定是微生物，微生物不一定是分解者
C．一种生物只能占据生态系统中的某一特定营养级
D．消费者和分解者都是异养生物，但获取营养的方式不同
解析：生产者大多能进行光合作用，有的可以进行化能合成作用，是自养生物，A正确；分解者不一定是微生物，如腐生的动物蚯蚓也是分解者，微生物不一定是分解者，如蓝细菌是生产者，B正确；一种生物在不同的食物链中可以占据不同的营养级，C错误；消费者和分解者都是异养生物，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残骸等中获取营养物质，说明它们获取营养的方式有区别，D正确。
C
2．（2025·甘肃天水模拟）能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔均属于生态金字塔，可用于表示各个营养级能量、数目和生物量的关系。下列叙述正确的是(　　)
A．能量金字塔中，各营养级图形面积表示该营养级储存的能量
B．自然生态系统中，能量金字塔通常都是上宽下窄的金字塔形
C．生物量金字塔中，各营养级图形面积表示该营养级所容纳的有机物总干重
D．数量金字塔不会呈现出上宽下窄倒置的金字塔形
解析：能量金字塔中，各营养级图形面积表示该营养级生物同化的能量，A错误；因为能量是逐级递减的，因此一般情况下，能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形，不可倒置，B错误；生物量金字塔中，各营养级图形面积表示该营养级所容纳的有机物总干重，C正确；数量金字塔也可以出现倒金字塔形，比如生产者是一棵大树，初级消费者是许多昆虫，则数量金字塔呈现倒金字塔形，D错误。
D
3．（2025·湖南永州联考）某鱼塘的能量流动过程模式图如下，N1、N2、N3表示同化量，箭头表示能量流动的方向。下列叙述正确的是(　　)
A．流经该生态系统的总能量为N1
B．生产者到消费者的能量传递效率为(N2＋N3)/N1×100%
C．图中A表示流向下一营养级的能量，这部分能量只在食物链中流动
D．图中生产者和消费者构成的能量金字塔不一定是上窄下宽的
解析：流经该生态系统的总能量为N1＋N3，A错误；能量传递效率为相邻营养级同化量之比，生产者到消费者的能量传递效率为N2/N1×100%，B错误；图中A表示暂时未被利用的能量，C错误；由于图中的消费者存在人为输入的能量，故图中生产者和消费者构成的能量金字塔不一定是上窄下宽的，D正确。
C
4．（2025·重庆渝中区模拟）某草地生态系统生活着多种动物和植物，图1为该生态系统的组成成分之间的关系，图2为该生态系统的部分食物网。据图分析，下列叙述错误的是(　　)
A．与图1相比，图2中没有非生物的物质和能量以及分解者
B．图1中A是消费者，能够加快生态系统的物质循环
C．图2所示的食物网共包含7条食物链，鹰在图2食物网中共占有4个营养级
D．若其他不变，只是蛇消失，一段时间后，鹰的数量可能增多
解析：由图1可知，C与D之间是双向箭头，则C为非生物的物质和能量，D为生产者，B是分解者，A为消费者；图2为食物网，图中没有非生物的物质和能量以及分解者，A正确。图1中A是消费者，其能够加快生态系统的物质循环，B正确。图2所示的食物网共包含8条食物链，鹰在图2食物网中共占有4个营养级（第三、第四、第五和第六营养级），C错误。若其他不变，只是蛇消失，一段时间后，食物链缩短，鹰获得的能量增多，因此鹰的数量可能增多，D正确。
B
5．（2025·广东广州开学考）生物学家对某人工池塘生态系统的营养结构和部分能量流动情况进行了调查，结果如图所示，图中序号表示能量。下列叙述错误的是( 　)
A．流经该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和饲料中的化学能
B．该生态系统中芦苇、莲等是生产者，它们呼吸消耗的能量为①－②
C．生态系统中第二、第三营养级之间的能量传递效率为③/②×100%
D．池塘中心分布着水草，岸边分布着芦苇，体现了群落的水平结构
解析：据图可知，流经该人工池塘生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和饲料中的化学能，A正确；生产者为芦苇、莲等，生产者呼吸消耗的能量＝生产者固定的能量－流向下一营养级的能量－流向分解者的能量－未被利用的能量，即①－②－⑥－未被利用的能量，B错误；能量传递效率的计算公式：某一营养级同化量/上一营养级同化量×100%，故生态系统中第二（昆虫）、第三（鱼）营养级之间的能量传递效率为③/②×100%，C正确；池塘中心分布着水草，岸边分布着芦苇，这是由土壤湿度、地形变化等导致的，体现了群落的水平结构，D正确。
B
6．（2025·湖南岳阳模拟）某水生生态系统中，流经M种群的能量去路如下图[单位：kJ/(cm2·a)]。下列叙述正确的是(　 　)
A．M种群属于生态系统的消费者
B．M种群呼吸消耗的能量，在其同化的能量中约占59%
C．该生态系统中，第二、第三营养级的能量传递效率约为6.3%
D．由于能量流动的特点，M所同化的能量一定小于生产者同化的能量
解析：题图显示，M种群的能量来源包括生产者和遗体残骸，因此M种群在该生态系统中既属于消费者也属于分解者，A错误；M种群同化的能量为3 281＋2 826＝6 107[kJ/(cm2·a)]，其呼吸消耗的能量为3 281＋2 826－386－2 102＝3 619[kJ/(cm2·a)]，在其同化的能量中约占3 619/6 107×100%≈59%，B正确；图中M只是一个种群，因此不能计算出该生态系统中第二、第三营养级的能量传递效率，C错误；M所同化的能量还来源于遗体残骸，所以M同化的能量不一定小于生产者同化的能量，D错误。
B
7．（2025·湖北黄石模拟）某同学绘制了如图所示的能量流动图解（其中W1为生产者固定的太阳能），下列叙述中正确的是(　 　)
A．生产者固定的总能量可表示为W1或D1＋A2＋B2＋C2＋D2
B．第二营养级的能量可表示为A2＋B2＋C2＋D2
C．由第一营养级到第二营养级的能量传递效率可表示为D2/D1
D．能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，能量在相邻两个营养级之间的传递效率一定是10%～20%
解析：生产者固定的总能量可表示为W1或A1＋B1＋C1＋D1，A1表示呼吸作用散失的能量，B1表示未被利用的能量，C1表示流向分解者的能量，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2是流入下一营养级（初级消费者）的能量，故生产者固定的总能量也可表示为A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2，A错误；流向第二营养级的能量为D1或A2＋B2＋C2＋D2，B正确；由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1×100%，C错误；能量在两个营养级之间的传递效率一般为10%～20%，D错误。
8．（2025·贵州遵义模拟）某综合种养基地部分能量流动如图所示，其中X表示能量流动的去向之一，Y为能量数值，单位为J·cm-2·a-1。下列说法正确的是(　　)
D
A．生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量是164.0 J·cm-2·a-1
B．植食性动物流向X的能量包含其遗体残骸和粪便中的能量
C ．第二营养级到第三营养级之间能量的传递效率是15%
D．肉食性动物传给下一营养级的能量Y为0.7 J·cm-2·a-1
D
9．（2025·山东枣庄开学考）某池塘生态系统中，甲、乙、丙三种生物分别属于三个相邻的营养级，三者的数量变化（甲是生产者）如图1所示；该池塘生态系统的能量流动关系如图2所示，其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量。下列说法正确的是(　　)
A．流入该池塘的总能量是现有生物拥有的总能量和人工饲料中的总能量之和
B．图2中第二营养级粪便中的能量属于b2，第三营养级粪便中的能量属于c2
C．该池塘中第二和第三营养级之间的能量传递效率为(b3＋d2)/(a2＋d1)×100%
D．乙为初级消费者，处于第二营养级，丙处于第三营养级，且乙和丙的种间关系为捕食
解析：流入该池塘的总能量是生产者固定的总能量和人工饲料中的总能量之和，A错误；某营养级粪便中的能量是其没有同化的能量，属于上一营养级同化的能量，因此图2中第二营养级粪便中的能量属于a3，第三营养级粪便中的能量属于b2，B错误；由题意可知，a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，且能量传递效率是指相邻两个营养级的同化量比值，所以该池塘中第二和第三营养级之间的能量传递效率为b3/(a2＋d1)×100%，C错误；分析图1可知，甲是生产者，乙为初级消费者，处于第二营养级，丙处于第三营养级，且乙和丙的种间关系为捕食，D正确。
二、非选择题（共14分）
10．（14分）（2025·广西玉林开学考）在2023年中央一号文件关于“加强高标准农田建设”的专门章节中，出现了“严厉打击盗挖黑土、电捕蚯蚓等破坏土壤行为”的明确表述，关于野生蚯蚓对土壤的价值及生物多样性在人类农业发展中起到的作用，再次引起人们思考。如图为某人工生态系统的物质和能量流向示意图，回答下列问题：
(1)生态系统包含非生物环境和生物群落两大部分，该图示中生态系统的基石是____________。从生态系统的________的角度分析，蚯蚓属于分解者。结合蚯蚓的生活习性分析，蚯蚓对作物生长的有利因素是①蚯蚓分解土壤中的有机物可以产生无机盐和CO2供作物利用；②_________________
_________________________________。
水稻等农作物
组成成分
松土壤，有利于作物根的有氧呼吸
蚯蚓的活动可以疏
解析：生态系统的基石是生产者，在题图中生产者是水稻等农作物。从生态系统的组成成分的角度分析，蚯蚓属于分解者。结合蚯蚓的生活习性分析，蚯蚓对作物生长的有利因素是①蚯蚓分解土壤中的有机物可以产生无机盐和CO2供作物利用；②蚯蚓在土壤中活动可以疏松土壤，增加土壤的透气性，有利于作物根系的呼吸作用。
(2)稻飞虱中的碳元素可通过________________________________________
____（填生理过程）最终流向水稻。稻飞虱刺吸水稻茎、叶组织的汁液，使水稻减产或失收，由此判断两者之间的种间关系是____。
解析：稻飞虱中的碳元素可通过呼吸作用和光合作用（或分解作用和光合作用）最终流向水稻，稻飞虱刺吸水稻茎、叶组织的汁液，使水稻减产或失收，由此判断两者之间的种间关系是寄生。
呼吸作用和光合作用（或分解作用和光合作
用）
寄生
(3)水稻秸秆可以焚烧后灰烬还田（方法一）或就地粉碎后直接还田（方法二），还可以加工成易消化的精饲料喂牛，提高牛的产肉量，牛排出的粪便可供蚯蚓利用，或与蚓粪再作为肥料还田（方法三）。从生态系统的能量流动角度分析方法__最好，原因是什么？___________________________
____________________________。
三
从而提高能量的利用率
因为实现了对能量的多级利用，
解析：从生态系统的能量流动角度分析，方法三最好。原因是方法一焚烧秸秆会使部分能量以热能形式散失，不能被充分利用；方法二就地粉碎还田，能量的利用效率相对较低；方法三将水稻秸秆加工成易消化的精饲料喂牛，提高牛的产肉量，牛排出的粪便可供蚯蚓利用，或与蚓粪再作为肥料还田，实现了对能量的多级利用，提高了能量的利用率。

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