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第43讲　生态系统的结构、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各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。
考点1　生态系统的组成成分
考 点 剖 析
知识1　生态系统概述
知识2　生态系统的组成成分
1．组成成分
2．各成分的生物类型分析和作用
成分 范畴 营养方式 作用
非生物成分 光、水、空气、无机盐及非生物的有机物等 — 生物群落中　物质和能量　的根本来源
生产者(生态系统的　基石　) 进行　光合作用 的绿色植物、蓝细菌、光合细菌等； 进行化能合成作用的硝化细菌等 自养 把无机物制造成有机物，把光能等转化为　有机物中的化学能　，从而可以被生物所利用
消费者 绝大多数动物； 营寄生生活的植物(如菟丝子)、细菌和病毒等 异养 加快生态系统的　物质循环　；对植物的　传粉　、　种子的传播　等具有重要作用
　分解者　 营腐生生活的细菌、真菌； 腐生动物，如蜣螂、蚯蚓等 异养 将动植物遗体残骸和动物的粪便分解成　无机物　，返还到无机环境中，供生产者重新利用
? 解 疑 释 惑
对生态系统成分认识的“不一定”和“一定”
(1)生产者不一定是绿色植物，蓝细菌、硝化细菌和光合细菌等自养型原核生物是生产者，应该说生产者主要指绿色植物；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、原生动物等以动植物遗体为食的腐生动物属于分解者。
(3)分解者不一定是微生物，如蚯蚓等动物也是分解者；微生物不一定是分解者，如硝化细菌和光合细菌是自养型生物，属于生产者，而寄生细菌属于消费者。
(4)自养型生物一定是生产者，营腐生生活的生物一定是分解者。
3．生态系统各成分的相互关系
思辨小练
判断下列说法的正误：
(1)水稻、鸭、害虫和杂草组成了一个农田生态系统。(　×　)
(2)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。(　√　)
提示：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。
(3)某荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统。(　×　)
提示：在一定空间内，由生物群落与无机环境相互作用形成的统一整体是生态系统。
(4)(2024·贵州卷T11D)与豆科植物共生的根瘤菌属于分解者。(　×　)
提示：根瘤菌属于消费者。
(5)浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑，属于消费者。(　×　)
提示：浮游动物既属于消费者(摄食藻类)又属于分解者(摄食有机碎屑)。
(6)生产者是生态系统的基石，一旦遭到破坏会影响整个生态系统的稳定。(　√　)
(7)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。(　×　)
提示：黑藻属于真核生物。
(8)“落红不是无情物，化作春泥更护花”，其中起关键作用的是分解者。(　√　)
典 题 精 析
考向　生态系统成分的判断
细菌在生态系统中可以充当多种成分，下列相关叙述正确的是(　B　)
A．光合细菌细胞中有叶绿体，所以光合细菌属于生产者
B．腐生细菌可以将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物
C．寄生细菌可以从动植物体内获取有机物，属于分解者
D．一个生态系统中所有的细菌构成一个种群
解析：光合细菌属于原核生物，只含有核糖体这一种细胞器，没有叶绿体，A错误；腐生细菌属于分解者，可以将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，B正确；寄生细菌属于消费者，C错误；一个生态系统中的细菌包含多个物种，不属于一个种群，D错误。
考点2　生态系统的营养结构
考 点 剖 析
知识1　食物链
1．概念：生态系统中各生物之间由于　营养　关系而形成的营养结构。(苏教版)
2．食物链(以捕食食物链为例)中生产者、消费者与营养级的关系(连线)
3．特点
(1)关联性：　生产者　为第一营养级，　消费者　处于较高的营养级，各营养级之间由于　食物　关系而形成链。除了捕食食物链，还有腐生食物链和寄生食物链等。
(2)有限性：一条食物链一般不会超过　5　个营养级。
(3)单向性：捕食食物链中的捕食关系是长期　自然选择　形成的，通常不会逆转。
(4)群体性：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。
(5)动态性：食物链中各营养级生物之间是相互制约的，使它们的数量始终处于一种　动态　变化中。这种制约可能来自种间，也可能来自种内。
知识2　食物网
1．概念：在一个生态系统中，许多　食物链　彼此相互交错连接成的　复杂营养结构　。
2．食物网分析
(1)营养位置：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据　不同　的营养级，如猫头鹰在下图食物网中分别占第　三、四、五　营养级，即猫头鹰在该食物网中占有三个不同的营养级。
(2)种间关系：在食物网中，两种生物之间可能有两种及以上的关系，如蛇与猫头鹰，二者之间既有　捕食　关系，又有　种间竞争　关系。
(3)复杂程度：食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物　种类　，而不是取决于生物数量。
3．食物链和食物网的功能
食物链、食物网是生态系统的　营养结构　，是　物质循环和能量流动　的渠道。
? 深 度 指 津
构建食物链
(1)依据如下曲线图和柱状图构建的食物链分别为　乙→丙→甲　(提示：捕食者的高峰滞后于被捕食者)、　丙→甲→乙→丁　。
(2)依据下列表格数据(能量值、富集物浓度等)构建的食物链为　B→D→A→C　。
营养级 A B C D
能量/kJ 15.9 870.7 0.9 141.0
重金属浓度/(mol·L-1) 0.008 0.000 1 0.02 0.001
思辨小练
判断下列说法的正误：
(1)生态系统的结构是指生产者、消费者、分解者和非生物因素。(　×　)
提示：生态系统的结构是生态系统的组成成分和营养结构，其中组成成分又包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量。
(2)食物链的起点是生产者，终点是最高级的消费者。(　√　)
(3)食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统。(　×　)
提示：捕食食物网中没有分解者，不能代表所有的生物。
(4)同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级。(　√　)
(5)作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级。(　×　)
典 题 精 析
考向　食物链(网)的分析
(2025·黑吉辽蒙卷)下图为某森林生态系统的部分食物网。下列叙述正确的是(　B　)
A．图中的生物及其非生物环境构成生态系统
B．野猪数量下降时，虎对豹的排斥加剧
C．图中的食物网共由6条食物链组成
D．树木同化的能量约有10%～20%流入野猪
解析：图中只有部分食物网，图中的生物只有部分生产者和消费者，且缺少分解者，所以图中的生物及其非生物环境不能构成生态系统，A错误；野猪数量下降，虎和豹会竞争剩余的食物资源(如野兔、梅花鹿)，竞争加剧可能导致排斥加剧，B正确；分析题图可知，图中的食物网共由8条食物链组成，分别是树木→野猪→虎、树木→梅花鹿→虎、树木→梅花鹿→豹、草→野猪→虎、草→梅花鹿→虎、草→梅花鹿→豹、草→野兔→虎、草→野兔→豹，C错误；生态系统中能量传递效率一般是10%～20%，这是指从一个营养级到下一个营养级的传递效率，第一营养级不止树木，第二营养级不止野猪，D错误。
考点3　生态系统的能量流动
考 点 剖 析
知识1　能量流动的过程、特点
1．概念：生态系统的能量流动是指生态系统中能量的　输入、传递、转化和散失　的过程。
2．能量流动的过程
起点 生产者
源头 光能
能量输入 相关生理过程 　光合作用　、化能合成作用
总能量 　生产者固定的太阳能　等
能量的传递 传递形式 有机物
传递渠道 　食物链和食物网　
能量的散失 相关生理过程 呼吸作用
形式 　热能　
3．能量流动模型分析(以年为单位)
(1)第一营养级的能量来源和去路
(2)第二营养级的能量来源和去路
注意：①摄入能量(a)＝　同化能量　(b)＋粪便中的能量(c)，即动物粪便中的能量不属于该营养级同化能量，应为　上一营养级　固定或同化能量。
②未被利用的能量包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料的形式被储存起来的能量。
? 解 疑 释 惑
(1)流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量(不是某一个体或该营养级多个种群中的某一种群)。
(2)植物光合作用量与同化量之间的关系：光合作用储存能量＝同化的能量，净光合作用储存能量＝用于生长、发育和繁殖的能量(光合作用量＝净光合作用量＋呼吸作用量；同化能量＝呼吸消耗的能量＋用于生长、发育和繁殖的能量)。
(3)上述2个模型若不以年或一个生长季为单位，则一般无“未被利用”这一条去路，即无能量囤积、利用无延迟、长期稳定平衡的系统。另外，再如个体死亡的瞬间，“未被利用”的能量被划为“分解者利用”中。如此，某营养级同化量的去路有以下三种模型：
“一来二去”模型
“一来三去”模型(无时间单位)
“一来四去”模型
注：最高营养级的生物没有流入下一营养级的能量。
4．能量流动的特点
特点 　单向流动　 　逐级递减　
表现 能量只能沿食物链由低营养级流向高营养级 每个营养级传入下一营养级的能量(能量传递效率)一般为　10%～20%　
原因 ①食物链中捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的； ②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用 ①各营养级生物　呼吸消耗　大部分能量； ②各营养级的能量都会有一部分流入分解者，以及未被利用的部分
注：能量传递效率＝某一营养级同化量/上一营养级同化量×100%。
知识2　生态金字塔的类型和特点
类型 　能量　金 字塔 　数量　金 字塔 　生物量　金 字塔
形状
每一阶含义 每一营养级生物所含能量多少 每一营养级所含生物个体的数目 每一营养级生物的有机物总量
象征含义 能量沿食物链流动过程中具有　逐级递减　的特性 生物个体数目一般在食物链中随营养级升高而逐级递减 生物有机物的总量一般沿　食物链中营养级　升高而逐级递减
分析 某些人工生态系统(如人工鱼塘、城市)可呈现倒置情况。 需要从该生态系统外输入大量的有机物，如流入人工鱼塘生态系统内的总能量为生产者固定的太阳能＋饲料中的化学能 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，所以某一时间内浮游植物的生物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的生物量：
知识3　研究能量流动的意义
1．帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，　增大　流入某个生态系统的总能量。
2．帮助人们科学规划、设计　人工生态系统　，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能量流动关系，使能量　持续高效地流向对人类最有益的部分　。
思辨小练
1．判断下列说法的正误：
(1)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能。(　×　)
(2)生产者固定的能量不一定等于流经该生态系统的总能量。(　√　)
提示：生态系统的总能量包括生产者固定的能量和外界输入的能量。
(3)森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量。(　×　)
(4)菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用。(　×　)
(5)营养级数量越多，相邻营养级之间的能量传递效率就越低。(　×　)
(6)生产者流向分解者的能量包括自身的残枝败叶和初级消费者的粪便量。(　√　)
(7)生态金字塔中，每一种生物只属于一层，每一层都不含分解者。(　×　)
(8)人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用，提高了能量传递效率。(　×　)
2．在某生态系统中，一条食物链上一般不超过5个营养级，是因为　生态系统的能量随营养级升高，在沿食物链流动时逐级递减，流经5个营养级后所剩下的能量不足以再维持下一个营养级生存　。
3．图中若生产者的生产量保持不变，人的食物构成中，取食牛的比例由1/4调整为1/2，则人的量是原来的　0.59　(能量传递效率按10%计算，结果精确到小数点后两位)。
解析：设人的能量调整前为a，调整后为b，则(3/4)×a÷10%＋(1/4)×a÷10%÷10%＝(1/2)×b÷10%＋(1/2)×b÷10%÷10%，b/a＝0.59。
典 题 精 析
考向1　能量流动的过程和特点
(多选)(2025·南通第二次调研)某科研小组根据40个水生群落的能量传递研究结果，总结出两个相邻营养级间能量传递效率的变化范围是2%～24%，平均为10.13%，如下图。相关叙述正确的是(　CD　)
A．该结果不符合生态系统能量流动的特点
B．营养级之间能量传递效率越高，说明它们营养级越高
C．捕食者的捕食难度增大，能量传递效率会降低
D．现实生活中人为缩短食物链，可提高能量利用率
解析：能量流动的特点之一是逐级递减，一般来说，能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%，该结果中两个相邻营养级之间能量传递效率均值为10.13%，符合能量流动的特点，A错误；营养级的高低与营养级之间能量传递效率高低无关，B错误；捕食者捕食难度增大，捕食获得的同化量降低，能量的传递效率会降低，C正确；在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中损失的能量越多，所以人为缩短食物链可提高能量利用率，D正确。
考向2　能量流动过程中的相关计算
(2025·徐州三模)如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值(单位为103 kJ·m-2·a-1)，下列说法错误的是(　C　)
A．图中A代表的生理过程是呼吸作用
B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.6%
C．该生态系统中生产者固定的总能量是9.6×104 kJ·m-2·a-1
D．优化该人工鱼塘的营养结构可提高能量的利用率
解析：每一营养级的能量去向包括流向下一营养级、被分解者分解和呼吸作用中以热能形式散失及未利用的能量四个途径。分析题图，其中A代表的是各种生物的呼吸作用，A正确；肉食性动物从植食性动物获得且同化的能量＝(5.1＋2.1＋0.25＋0.05－5)×103＝2.5×103 kJ·m-2·a-1，植食性动物的同化量＝(2.5＋4＋9＋0.5)×103＝16×103 kJ·m-2·a-1，故第二营养级(植食性动物)到第三营养级(肉食性动物)的能量传递效率＝(2.5×103)/(16×103)×100%＝15.625%，B正确；该生态系统中能量有有机物输入的能量，第二营养级固定的能量中来自生产者输入的有(16－2)×103＝14×103 kJ·m-2·a-1，则生产者固定的能量＝(3＋70＋23＋14)×103＝1.1×105 kJ·m-2·a-1，C错误；优化人工鱼塘的营养结构，比如合理确定生物种类和数量，实现能量的多级利用，可提高能量的利用率，D正确。
(2025·山东卷)某时刻某动物种群所有个体的有机物中的总能量为①，一段时后，此种群所有存活个体的有机物中的总能量为②，此种群在这段时间内通过呼吸作用散失的总能量为③，这段时间内死亡个体的有机物中的总能量为④。此种群在此期间无迁入迁出，无个体被捕食，估算这段时间内用于此种群生长、发育和繁殖的总能量时，应使用的表达式为(　A　)
A．②－①＋④ B．②－①＋③
C．②－①－③＋④ D．②－①＋③＋④
解析：由教材中能量流动的过程可知，流入该动物种群的能量，一部分通过呼吸作用散失；另一部分用于此种群的生长、发育和繁殖，其中一些以遗体残骸的形式流到分解者。死亡个体属于遗体残骸，结合题干信息可知④是这段时 间用于此种群的生长、发育和繁殖的能量的一部分。由“此种群在此期间无迁入迁出，无个体被捕食”可知，这段时间内用于此种群的生长、发育和繁殖的能量没有随个体迁入而流入、没有随个体迁出而流出，也没有因被捕食流入下一营养级。估算一段时间内用于某动物种群生长、发育和繁殖的总能量可用“这段时间结束时此种群所有存活个体的有机物中的总能量”－“这段时间开始时此种群所有存活个体的有机物中的总能量”＋“这段时间内死亡个体的有机物中的总能量”，即②－①＋④。
考向3　生态金字塔
(2025·常州模拟)下列关于生态金字塔的叙述，正确的是(　A　)
A．生态金字塔显示了各营养级之间的某种数量关系
B．生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链
C．生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列
D．生态金字塔可分别以个体数量、生产量和能量为指标绘制
解析：生态金字塔显示了各营养级之间的某种数量关系，可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位，A正确，D错误；生态金字塔中每个营养级的生物均属于食物网的同一营养级，不一定属于同一条食物链，B错误；生态金字塔通常是下宽上窄的正金字塔形，但生物量金字塔和数量金字塔也有倒金字塔形的，如英吉利海峡的浮游植物与浮游动物和底栖动物的生物量金字塔，故生态金字塔中的营养级并非均按其所占的数值大小依次排列，C错误。
一、 单项选择题
1．(2025·海安中学)下列关于生态系统结构的叙述，正确的是(　B　)
A．生态系统的结构包括生物群落和非生物环境
B．生产者一定是自养型，消费者一定是异养型
C．分解者也可将非生物环境的物质固定到生物群落
D．植食性动物是初级消费者，属于第一营养级
解析：生态系统的结构包括组成成分(生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量)和食物链、食物网，A错误；分解者不能将非生物环境中的物质固定到生物群落，可以将生物群落中的有机物分解为无机物，进入非生物环境中，C错误；植食性动物是初级消费者，属于第二营养级，D错误。
2．(2026·南京期初)如图为某草原上植食动物所摄入能量的去路(字母表示相应能量)。下列有关叙述正确的是(　A　)
A．C中的能量用于植食动物的生长、发育和繁殖
B．A和D均属于植食动物同化量中流向分解者的能量
C．图示内容除能体现能量流动过程外，还能表示物质循环过程
D．图中植食动物和肉食动物之间的能量传递效率为(C－D)/(A＋B)×100%
解析：A是植物同化量中流向分解者的能量，B错误；图示内容只能表示能量流动，不能表示物质循环，C错误；能量传递效率为两个营养级之间同化量之比，植食动物的同化量为B，而肉食动物的同化量未知，故无法计算二者之间的能量传递效率，D错误。
3．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，结果见下表。下列相关叙述错误的是(　B　)
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，同时，混合套养的藕增产率也高于单独套养，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，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。
4．(2025·湖北卷)蚯蚓通常栖息在阴暗、潮湿的土壤环境中，以落叶、禽畜粪便和线虫等为食。四溴双酚A(TBBPA)是土壤中常见的污染物之一。科研人员以蚯蚓为实验对象，将其培养在浓度为1 mg·kg-1的TBBPA污染土壤中进行30 d富集实验，然后将蚯蚓转至干净土壤进行30 d排出实验，实验结果如下图。下列叙述错误的是(　C　)
A．蚯蚓在生态系统中既是消费者，也是分解者
B．蚯蚓对TBBPA的富集效应在20 d以后趋于饱和
C．该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食，TBBPA不会沿食物链传递
D．15 d时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍
解析：蚯蚓以落叶、禽畜粪便为食时属于分解者，以线虫为食时属于消费者，所以蚯蚓在生态系统中既是消费者，也是分解者，A正确；从实验结果图可以看出，在20 d以后，蚯蚓体内TBBPA浓度曲线趋于平缓，说明蚯蚓对TBBPA的富集效应在20 d以后趋于饱和，B正确；TBBPA是土壤中常见的污染物，具有生物富集作用，若实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食，TBBPA会沿食物链传递，C错误；由图可知，初始实验环境中TBBPA浓度为1 mg·kg-1，15 d时蚯蚓体内TBBPA浓度约为8 μg·g-1＝8 mg·kg-1，所以15 d时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍，D正确。
5．(2025·甘肃卷)正确认识与理解生态系统的能量流动规律，对合理保护与利用生态系统有重要意义。下列叙述正确的是(　C　)
A．提高传递效率就能增加营养级的数量
B．呼吸作用越大，能量的传递效率就越大
C．生物量金字塔也可以出现上宽下窄的情形
D．能流的单向性决定了人类不能调整能流关系
解析：能量传递效率一般是固定的，为10%～20%，而且营养级的数量主要取决于生态系统中的能量总量等因素，而不是传递效率，A错误；能量传递效率等于相邻两个营养级同化量之比，与呼吸作用无直接关系，呼吸作用越大，则用于生长、发育和繁殖的能量就越少，B错误；生物量金字塔是按照各营养级生物的总生物量绘制而成的金字塔，在一些特殊情况下，比如海洋生态系统中，由于浮游植物个体小、寿命短，且不断被浮游动物捕食，可能会出现生物量金字塔上宽下窄的情形，C正确；人类可以合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，比如合理确定草场的载畜量、对农作物进行合理密植等，D错误。
6．(2026·苏州期初)某岛屿上分布一种特有的爬行动物，以多种候鸟为食，候鸟主要栖息在灌丛和稀树草地。图示该爬行动物在不同生境下不同年龄的占比，下列叙述正确的是(　D　)
A．该爬行动物占据第三营养级
B．该爬行动物种群数量在稀树草地中最大
C．影响候鸟种群密度的直接因素是出生率和死亡率
D．研究候鸟生态位通常还要研究它的食物以及与其他物种的关系等
解析：由题意可知，该爬行动物以多种候鸟为食，而候鸟的食性未知，故该爬行动物可能占据包括第三营养级在内的多个营养级，A错误；图示显示不同生境中爬行动物的年龄占比，但未提供具体种群数量的数据，年龄占比不能直接反映种群数量大小，B错误；候鸟为迁徙动物，因此影响种群密度的直接因素是出生率、死亡率、迁入率和迁出率，C错误。
7．(2025·南京六校期初)下表为不同食草动物和食肉动物的同化量在生产(P：生长、发育和繁殖的能量)与维持(R：呼吸作用散失的能量)之间的分配。下列叙述错误的是(　A　)
不同动物 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其P、R及次级消费者粪便的能量之和
B．食肉动物比食草动物的P占比低，可能是由于捕获食物的过程耗能多
C．恒温动物比变温动物的R占比高，可能是由于分配更多能量维持体温
D．P与R的比例不仅随环境资源改变，还受种间关系变化的影响
解析：初级消费者的同化量等于生长、发育、繁殖的能量(即P)、呼吸作用散失的能量(即R)两者之和，而初级消费者的摄入量等于其P、R及初级消费者粪便的能量之和，A错误。
8．(2025·南通质检)如图表示生态系统中生产者和初级消费者的能量类型和去向(d表示营养级未被利用的能量)。下列相关叙述错误的是(　C　)
A．生产者和初级消费者获得能量的方式不相同
B．生产者用于生长、发育和繁殖的能量值是b1＋c1＋d1
C．生产者到初级消费者的能量传递效率为b1/(a1＋b1＋c1＋d1)×100%
D．初级消费者粪便中的能量属于生产者所同化的能量
解析：生产者通过自养的方式获得物质和能量，初级消费者通过异养获得物质和能量，A正确；根据图示可知，a1是生产者呼吸作用散失的能量，生产者固定的能量减去呼吸量为用于生长、发育和繁殖的能量，其值是b1＋c1＋d1，B正确；b1是初级消费者摄入的能量，不是同化量，生产者到初级消费者的能量传递效率为(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1)×100%，C错误；初级消费者粪便中的能量存在于有机物中，没有被初级消费者同化，属于生产者所同化的能量，D正确。
二、 多项选择题
9．(2024·江苏卷改编)科研人员在野外调查的基础上绘制了保护区食物网，部分结构如图所示。相关叙述错误的有(　ABD　 )
A．该图没有显示的生态系统成分是分解者
B．动植物之间的营养关系主要包括种间关系和种内关系
C．有的食虫鸟在相应食物链上为三级消费者、第四营养级
D．采用标记重捕法可以精确掌握保护区坡鹿的种群密度
解析：图中没有显示的生态系统成分是非生物的物质和能量及分解者，A错误；动植物之间的营养关系主要包括捕食、寄生和互利共生等，B错误；有些昆虫(甲)以另一种昆虫(乙)为食，有些食虫鸟若以昆虫(甲)为食，则这些食虫鸟在食物链上为三级消费者、第四营养级，C正确；标记重捕法是估算种群密度的方法，所调查得到的种群密度一般不是精确的现实反映，D错误。
10．(2025·江西卷改编)下图为某湖泊生态系统中的部分食物网。据图分析，下列叙述正确的有(　AC　)
A．鹤既属于第二营养级，又属于第三营养级
B．一般情况下，雕获得的能量不高于2.4×106 kJ
C．鹤与雕的种间关系是捕食和种间竞争
D．鼠和鹤的数量变化体现了正反馈调节
解析：由图可知，鹤以第一营养级的植物为食时属于第二营养级，以第二营养级的鼠和鱼为食时属于第三营养级，A正确；由题干中“不高于”可知，在该食物网中，应以最短食物链、能量传递效率20%来计算，因此雕获得的能量最高为3×108×0.2×0.2＝1.2×107 kJ，且雕在该生态系统中可能还有其他食物来源，B错误；雕捕食鹤，又与鹤共同捕食鱼和鼠，故雕与鹤具有捕食和种间竞争关系，C正确；鼠增多导致鹤增多，鹤增多导致鼠减少，可知鼠和鹤的数量变化体现了生态系统的负反馈调节，D错误。
11．(2025·泰州中学)“小龙虾—水稻同田种养”的虾稻模式是我国稻渔综合种养第一大模式。种植人员在进行水稻收割后留下水稻桩并将秸秆还田，田中使用秸秆处理剂加速秸秆部分降解成二糖或单糖并种植水草，水草成熟后进行冬虾养殖。下列说法错误的有(　ACD　 )
A．水稻收割后种植水草的间种模式，充分利用了空间和资源，避免了光能的浪费
B．使用秸秆处理剂加速秸秆的降解，可以提高水中有机质含量，为水草生长间接提供原料
C．小龙虾的粪便为生产者供肥，实现了能量的多级利用，提高了生态系统的能量利用率
D．水稻桩和秸秆既为小龙虾提供了栖息空间，又构成了该群落的垂直结构
解析：在水稻收割后再种植水草，是不同时期的种植，属于轮作模式，不属于间作，A错误；使用秸秆处理剂加速秸秆降解，秸秆降解后形成的二糖或单糖等有机质进入水中，提高了水中有机质含量，这些有机质被微生物分解后可以为水草生长提供所需的无机盐等原料，所以能为水草生长间接提供原料，B正确；小龙虾的粪便经分解者分解，产生无机盐等，可为生产者供肥，但其中的能量不能被生产者利用，C错误；水稻桩和秸秆为小龙虾提供了栖息空间，但并没有体现出群落垂直方向上的分层，不构成该群落的垂直结构，D错误。
12．(2025·海门中学)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有(　AC　)
A．生物量金字塔，生产者的生活史比消费者的要短得多
B．生物量金字塔，消费者的生活史比生产者的要短得多
C．个体数量金字塔，其生产者的个体生物量要比消费者的大很多
D．能量金字塔，其初级消费者是一种占有绝对优势的生物
解析：生物量金字塔是以每个营养级的生物量绘制的金字塔，由于某些单细胞生物的生命周期短，不积累生物量，而且在测定生物量时是以现存量为依据的，所以在海洋生态系统中会出现倒置现象，即出现浮游动物生物量多于浮游植物，A正确，B错误；数量金字塔是各营养级之间的数量关系，如果消费者个体小而生产者个体大，如昆虫和树，那么数量金字塔就会呈现上宽下窄的倒置金字塔形，C正确；自然界中能量金字塔为正置金字塔，D错误。
三、 非选择题
13．(2025·盐城联考)海洋牧场是一种海洋人工生态系统，在海洋牧场投放人工鱼礁，可构建或修复海洋生物生长、繁殖或避敌所需的场所，以实现海洋生态保护和渔业资源持续高效产出。海洋牧场的部分结构和关系如图所示。请回答下列问题：
(1)方框内①有机碎屑中的能量直接流向　B　(A．生产者　B．分解者　C．消费者)。
(2)海洋生态系统以　捕食　食物链为主，原因是　生产者主要是单细胞藻类，大多数被动物捕食，有机物存积的比例较陆地生态系统低　。牡蛎属于捕食食物链的第　二、三　营养级，其可以在不同的食物链中处于不同的环节的原因是　牡蛎的取食对象处于不同的营养级　。
(3)在同一片海域中，投放人工鱼礁和未投放人工鱼礁的区域出现海洋生物分布差异，表现为斑块状和镶嵌性，这属于群落的　水平　结构。
(4)下列关于海洋牧场的叙述，正确的是　D　。
A．海洋牧场调整了能量流动的方向，提高了能量传递效率
B．浮游动物与牡蛎之间的能量流动可表示为牡蛎→浮游动物
C．投放人工鱼礁不会改变海洋生态系统的营养结构
D．海洋牧场改善了海洋生物的生存环境，可提高某些鱼类的环境容纳量
(5)下表为该生态系统中第一营养级和第二营养级同化能量的去路和外来有机物中输入的能量情况，能量单位为J·cm-2·a-1。
生物类型 呼吸作用散失的能量 ① 未利用的能量 流入下一营养级的能量 饵料中有机物输入的能量
第一营养级 40.0 6.0 84.0 x 0
第二营养级 9.5 3.5 8.0 6.0 5.0
据表分析，①是指　被分解者利用　的能量，第一营养级和第二营养级间的能量传递效率是　14.5　%(保留一位小数)。
解析：(1)有机碎屑中的能量直接流向分解者，再被植物吸收利用，这个过程中牡蛎可以分解有机碎屑，属于分解者。(4)海洋牧场调整了能量流动的方向，提高了能量利用率，不改变营养级之间的能量传递效率，A错误；浮游动物与牡蛎之间的能量流动可表示为浮游动物→牡蛎，B错误；投放人工鱼礁增加了生物种类，使食物网更复杂，会改变海洋生态系统的营养结构，C错误；海洋牧场改善了海洋生物的生存环境，提供了更多的生存空间和食物资源，可提高某些鱼类的环境容纳量，D正确。(5)对于第一营养级，同化量＝呼吸作用散失的能量＋未利用的能量＋流入下一营养级的能量＋①，由于第一营养级没有饵料中有机物输入的能量，所以①是指被分解者利用的能量，第一营养级同化量＝40.0＋6.0＋84.0＋x＝130.0＋x，而第二营养级同化量＝9.5＋3.5＋8.0＋6.0＝27.0，其中饵料中有机物输入的能量为5.0，所以第二营养级从第一营养级获得的能量为27.0－5.0＝22.0，能量传递效率＝(第二营养级从第一营养级获得的能量/第一营养级同化量)×100%，即22.0/(130.0＋x)×100%，又因为第二营养级从第一营养级获得的能量为22.0，第一营养级同化量为130.0＋x，且流入下一营养级的能量为x，
所以x＝22.0，则第一营养级同化量＝130.0＋22.0＝152.0，能量传递效率＝(22.0/152.0)×100%≈14.5%。
14．泰州某农场发展了“稻萍鱼鸭”立体养殖的农田生态系统，经调查，该农田生态系统第一、二营养级的能量流动情况如下表所示[净同化量是指用于生长、发育、繁殖的能量，单位(J·cm-2·a-1)]。请回答下列问题：
项目 净同化量 呼吸消耗量 流向分解者 未利用 人工输入
第一营养级 276 150 26 214 0
第二营养级 54.2 31.8 6.2 30 50
(1)稻田中放养的一些小型鱼类以碎屑和浮游植物为食，从生态系统成分的角度分析，这些鱼类属于　消费者和分解者　。为了研究水稻的生态位，需要调查它在研究区域内的出现频率、种群密度、植物株高等特征，以及　与其他物种的关系　。
(2)分析上表数据可知，第一营养级流入第二营养级的能量是　36　J·cm-2·a-1，第二、第三营养级之间的能量传递效率约为　20.9%　。
(3)为保证水稻和鱼的正常生长，仍需要不断有人工进行物质投入的原因是　该生态系统每年都会有产品(大米、鱼等)的输出，故需人工投入以补充能量　。
解析：流入第二营养级的能量＝净同化量－流向分解者－未利用＝276－26－214＝36 J·cm-2·a-1。第二营养级的同化量为54.2＋31.8＝86 J·cm-2·a-1，流向第三营养级的能量＝86－6.2－30－31.8＝18 J·cm-2·a-1。第二、三营养级能量传递效率＝18÷86×100%≈20.9%。

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