資源簡介

難點突破練66　生態系統能量流動的相關計算
一、選擇題
1．(2023·北京西城區高三二模)如圖為某海洋生態系統的能量流動圖(單位：t·km－2·a－1)。下列分析不正確的是(　　)
注：碎屑是指水體中植物的殘枝敗葉、動物遺體及其糞便。
A．圖中X的值應為578.1
B．第三營養級向第四營養級的能量傳遞效率約為11.54%
C．能量在沿食物鏈流動過程中逐級遞減
D．該生態系統不需要從系統外獲得能量以維持其穩定
2．(2024·昆明高三聯考)海水立體養殖中， 表層養殖海帶等大型藻類， 海帶下面掛籠養殖濾食小型浮游植物的牡蠣， 底層養殖以底棲微藻、生物遺體殘骸等為食的海參。某海水立體養殖生態系統的能量流動示意圖如圖(不考慮未利用),其中a、b表示營養級[圖中數值單位為J/(m2·a)] 。 下列敘述錯誤的是(　　)
A．圖中a和b糞便中的能量被分解者利用時， 大部分以熱能形式散失
B．圖中a用于生長、發育和繁殖的能量為500 J/(m2· a)
C．圖中由a到b的能量傳遞效率約為8.3%
D．該海水立體養殖模式增大了流入該生態系統的總能量， 提高了能量的利用率
3．(2023·重慶南開中學高三模擬)如圖為某溫帶草原中的食物網，已知各營養級之間的傳遞效率為10%～20%。下列分析正確的是(　　)
A．流經該生態系統的總能量是草吸收的光能
B．圖中共有兩條食物鏈，其中生物共同構成生物群落
C．若要貓頭鷹增加10 g，則至少需要消耗草1 kg
D．該食物網中含能量最多的生物是草
4．(2023·廣州大學附屬中學高三三模)如圖為某生態系統的能量流動示意圖[數字為能量數值，單位為J/(cm2·a)]，下列敘述正確的是(　　)
A．圖中未體現的生態系統的成分是分解者和非生物的物質和能量
B．流入該生態系統的總能量為110 J/(cm2·a)
C．第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率約為15.6%
D．將該生態系統中消費者產生的糞便用作沼氣發酵可提高能量傳遞效率
5．(2024·太原高三聯考)科學家在研究銀泉生態系統時，調查了該生態系統不同營養級的能量流動情況，統計了各類生物的同化能量值(kJ·m－2·a－1)，結果如圖所示。下列分析正確的是(　　)
A．生產者流入分解者的能量值為22 859 kJ·m－2·a－1
B．呼吸作用消耗能量的比例隨營養級的升高而降低
C．相鄰營養級之間的能量傳遞效率范圍是10%～17%
D．第四營養級約38.6%的能量用于自身生長、發育和繁殖
6．(2023·湖北華中師大一附中高三模擬)如圖為能量流經某生態系統某營養級示意圖，數值代表能量值[(單位J/(cm2·a)]。據圖判斷，下列分析正確的是(　　)
A．該營養級是此生態系統第三營養級、次級消費者
B．用于該營養級自身生長、發育和繁殖的能量是50 J/(cm2·a)
C．能量由該營養級傳遞到下一營養級的傳遞效率是18%
D．生產者儲存的能量中有10 J/(cm2·a)通過動物糞便傳遞給分解者
7．(2023·上饒高三調研)如表為某人工改造的湖泊生態系統三個營養級的能量流動調查結果(單位：×103 kJ)，下列有關敘述錯誤的是(　　)
項目 植物 植食性動物 肉食性動物
同化量 463 a b
呼吸作用消耗 96 24.5 3.8
未被利用 292 29.3 3.1
分解者分解 12 2.1 微量
A.該生態系統中的植物在調查時間內的凈光合量為3.67×105 kJ
B．該生態系統中第二營養級向第三營養級的能量傳遞效率大約為11.3%
C．根據表中數據無法求出肉食性動物的同化量
D．該湖泊受到輕度污染后仍然保持河水清澈，體現了生態系統的抵抗力穩定性
8．(2024·山西實驗中學高三期末)某農場中的能量流動如圖，字母a～i代表能量，其中d和g分別為第二、第三營養級從上一營養級同化的能量，e和h為攝入的飼料中的能量。下列說法錯誤的是(　　)
A．b＋c＋d是生產者用于生長、發育和繁殖的能量
B．第一和第二營養級之間的能量傳遞效率為d/(a＋b＋c＋d)×100%
C．第二、第三營養級糞便中的能量分別屬于c＋e、f＋h
D．第二和第三營養級之間的能量傳遞效率為g/(d＋e)×100%
9．(2024·黃岡高三月考)某淺水泉微型生態系統中能量情況如表所示，該生態系統中的初級消費者以生產者和來自陸地的植物殘體為食。下列說法正確的是(　　)
項目 生產者固定 來自陸地的植物殘體 初級消費者攝入 初級消費者同化 初級消費者呼吸消耗
能量[105J/(m2 a)] 90 42 84 13.5 3
A.流經該生態系統的總能量為13.2×106 J/(m2·a)
B．該生態系統的生產者有15%的能量流入下一營養級
C．初級消費者用于生長、發育和繁殖的能量為16.5×105 J/(m2·a)
D．初級消費者糞便中的能量為70.5×105 J/(m2·a)，該能量由初級消費者流向分解者
10．(2024·重慶江北區高三期末)科學家對某草地的“草→田鼠→鼬”這一食物鏈及其能量流動情況進行了研究，結果如表所示[單位為J/(hm2·a)]。下列分析正確的是(　　)
植物 田鼠 鼬
固定的 太陽能 攝入量 同化量 呼吸量 攝入量 同化量 呼吸量
2.45×1011 1.05×1010 7.50×108 7.15×108 2.44×107 2.25×107 2.18×107
A.草進入田鼠體內的能量為1.05×1010 J/(hm2·a)
B．該食物鏈中第二營養級與第三營養級之間的能量傳遞效率約為2.3%
C．根據圖示信息可知消費者同化的能量大多數以熱能形式散失
D．田鼠中流向分解者的能量約2.215×108 J/(hm2·a)
二、非選擇題
11．(2024·天津耀華中學高三開學考)如圖1是一個大型凈水塘，塘的前部有吸附大顆粒的吸附基質，中部水面有固定化小球藻的圓柱浮床，小球藻可以吸收重金屬離子，塘的后部生存著藻類、荷、蘆葦、魚、蝦、蚌、水絲蚓(一種水中生活的蚯蚓)，塘的底部為厚厚的河泥。回答下列問題：
(1)圖1所示的生態系統的結構包括______________________和________________。池塘后部生物的差異分布主要體現了群落具有__________結構。
(2)采用____________法對水塘中魚的數量進行調查，其增長速率變化如圖2所示。其中t2所對應的數量稱為________________。
(3)科研小組對該人工魚塘的能量流動進行定量分析，得出相關數據，如表所示(能量單位：J/(cm2·a)，除表中所列的消費者外，其他類型的消費者忽略不計)。
不同生物 不同能量 生產者 植食魚類 肉食魚類
流入下一營養級的能量 14.0 2.5 0.24
A 22.9 3.9 2.0
流向分解者的能量 3.1 0.6 0.06
有機物輸入的能量 － 2.0 5.0
未被利用的能量 70.0 9.0 5.2
分析表中數據及各營養級能量的分配，表中A是指________________________，流經本生態系統的總能量為________J/(cm2·a)。第一營養級與第二營養級之間的能量傳遞效率是______________(保留小數點后一位有效數字)。
(4)為了獲取更大的收益，清除池塘中各種野生動物，擴大池塘的面積，則該池塘生態系統的__________能力會減弱，該能力的基礎為________________________________________。
12．(2023·深圳外國語學校高三月考)科學家對某生態系統中一個由植物、田鼠和鼬3個環節組成的食物鏈進行了分析，結果如圖所示[單位：J/(hm2·a)]。回答下列問題：
注：GP表示該營養級同化的能量，R表示通過呼吸作用散失的能量。
(1)圖中NP代表__________________________的能量，該食物鏈中能量逐級遞減的原因是_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(2)田鼠在該生態系統中的作用是____________________________________；田鼠所在營養級將能量流入分解者的途徑包括_____________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)若該生態系統中的生物甲可捕食田鼠，也可捕食植物，現將甲的食物比例由植物∶田鼠＝1∶1調整為2∶1，假設甲獲得相同的能量，能量傳遞效率按10%計算，消耗的植物量占原來的________________________________________________________________________。
(4)該生態系統中田鼠、鼬等捕食者的存在有利于增加物種多樣性，請用“收割理論”的內容進行解釋：___________________________________________________________________。
13．(2023·撫順高三二模)某水鄉小城，一直是一派小橋流水人家的怡人景象。幾百年來，當地居民在河流上游淘米洗菜，在下游洗衣、排入生活污水，河流的水質一直保持較好。回答下列問題：
(1)當地居民在河流中淘米洗菜、洗衣、排入生活污水，河流仍能保持清澈，是因為河流生態系統具有__________穩定性。該河流生態系統中分解者的作用為_______________________
_____________________________________________________________________________。
(2)20世紀90年代，大批居民開始引水建造人工養殖魚塘發家致富，如圖為某農戶養殖塘中各生物間的能量流動關系(箭頭上方數字為有關能量數值，單位是J·m－2·a－1)，請據圖回答下列問題：
①輸入該人工養殖魚塘生態系統的總能量為__________J·m－2·a－1。
②能量從該生態系統的第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率約為______(保留兩位小數)，流入第二營養級的能量不能100%流入到第三營養級的原因是___________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(3)該農戶除進行水產養殖外還大量種植玉米，為獲得較高產量，一方面需要定期進行害蟲防治，如利用人工合成的昆蟲信息素誘捕雄蟲，這種防治方法屬于__________，其原理是_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________；
另一方面需要定期去除雜草，從能量流動的角度分析，進行害蟲防治和去除雜草的意義是_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
難點突破練66　生態系統能量流動的相關計算（含解析）
一、選擇題
1．(2023·北京西城區高三二模)如圖為某海洋生態系統的能量流動圖(單位：t·km－2·a－1)。下列分析不正確的是(　　)
注：碎屑是指水體中植物的殘枝敗葉、動物遺體及其糞便。
A．圖中X的值應為578.1
B．第三營養級向第四營養級的能量傳遞效率約為11.54%
C．能量在沿食物鏈流動過程中逐級遞減
D．該生態系統不需要從系統外獲得能量以維持其穩定
答案　D
解析　根據能量守恒定律可知，圖中X的值應為554.1＋342.2－100.5－217.7＝578.1，A正確；第三營養級的同化量為100.5，第四營養級的同化量為11.6，其能量傳遞效率約為11.6÷100.5×100%＝11.54%，B正確；能量是沿食物鏈進行流動的，流動過程中表現出單向流動、逐級遞減的特點，據此可知，若讓該生態系統維持相對穩定，需要從系統外獲得能量，C正確，D錯誤。
2．(2024·昆明高三聯考)海水立體養殖中， 表層養殖海帶等大型藻類， 海帶下面掛籠養殖濾食小型浮游植物的牡蠣， 底層養殖以底棲微藻、生物遺體殘骸等為食的海參。某海水立體養殖生態系統的能量流動示意圖如圖(不考慮未利用),其中a、b表示營養級[圖中數值單位為J/(m2·a)] 。 下列敘述錯誤的是(　　)
A．圖中a和b糞便中的能量被分解者利用時， 大部分以熱能形式散失
B．圖中a用于生長、發育和繁殖的能量為500 J/(m2· a)
C．圖中由a到b的能量傳遞效率約為8.3%
D．該海水立體養殖模式增大了流入該生態系統的總能量， 提高了能量的利用率
答案　B
解析　圖中a和b糞便中的能量被分解者利用，主要是借助分解者的呼吸作用分解糞便中的有機物，該過程中能量絕大多數以熱能形式散失，A正確；根據“同化量＝呼吸散失的能量＋用于生長、發育和繁殖的能量”可計算出，a用于生長、發育和繁殖的能量＝3 500＋2 500－4 000＝2 000 [J/(m2·a)]，B錯誤；由a到b的能量傳遞效率＝b的同化量/a的同化量×100%，a的同化量＝3 500＋2 500＝6 000 [J/(m2·a)]，b的同化量＝a的同化量－呼吸作用－流向分解者＝3 500＋2 500－4 000－1 500＝500 [J/(m2·a)]，所以由a到b的能量傳遞效率約為500/6 000×100%≈8.3%，C正確；該海水立體養殖模式在時間、空間上合理配置，增大了流入該生態系統的總能量，提高了能量的利用率，D正確。
3．(2023·重慶南開中學高三模擬)如圖為某溫帶草原中的食物網，已知各營養級之間的傳遞效率為10%～20%。下列分析正確的是(　　)
A．流經該生態系統的總能量是草吸收的光能
B．圖中共有兩條食物鏈，其中生物共同構成生物群落
C．若要貓頭鷹增加10 g，則至少需要消耗草1 kg
D．該食物網中含能量最多的生物是草
答案　D
解析　流經該生態系統的總能量是草固定的太陽能，A錯誤；生物群落是指在相同時間聚集在一定地域中各種生物種群的集合，圖中食物鏈和食物網只包括生產者和消費者，故不能構成生物群落，B錯誤；若要貓頭鷹增加10 g，則食物鏈按照最短草→兔→貓頭鷹、能量傳遞效率按照20%計算，則至少需要消耗草10÷20%÷20%＝250(g)，C錯誤。
4．(2023·廣州大學附屬中學高三三模)如圖為某生態系統的能量流動示意圖[數字為能量數值，單位為J/(cm2·a)]，下列敘述正確的是(　　)
A．圖中未體現的生態系統的成分是分解者和非生物的物質和能量
B．流入該生態系統的總能量為110 J/(cm2·a)
C．第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率約為15.6%
D．將該生態系統中消費者產生的糞便用作沼氣發酵可提高能量傳遞效率
答案　C
解析　圖中Ⅳ為分解者，陽光屬于非生物的物質和能量，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為消費者，A錯誤；流入該生態系統的總能量為生產者固定的太陽能和人工輸入的能量，第二營養級流向第三營養級的能量為5.1＋0.05＋0.25＋2.1－5＝2.5 [J/(cm2·a)]，第一營養級流向第二營養級的能量為2.5＋0.5＋4＋9－2＝14 [J/(cm2·a)]，生產者固定的總能量為23＋70＋3＋14＝110 [J/(cm2·a)]，所以流入該生態系統的總能量為110＋2＋5＋5＝122 [J/(cm2·a)]，第二營養級(Ⅰ)的同化量為4＋0.5＋9＋2.5＝16 [J/(cm2·a)]，故第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率為2.5÷16×100%≈15.6%，B錯誤，C正確；將消費者產生的糞便用作沼氣發酵能提高能量利用率，但不能提高能量傳遞效率，D錯誤。
5．(2024·太原高三聯考)科學家在研究銀泉生態系統時，調查了該生態系統不同營養級的能量流動情況，統計了各類生物的同化能量值(kJ·m－2·a－1)，結果如圖所示。下列分析正確的是(　　)
A．生產者流入分解者的能量值為22 859 kJ·m－2·a－1
B．呼吸作用消耗能量的比例隨營養級的升高而降低
C．相鄰營養級之間的能量傳遞效率范圍是10%～17%
D．第四營養級約38.6%的能量用于自身生長、發育和繁殖
答案　D
解析　生產者固定的能量為87 127 kJ·m－2·a－1，同化的能量除了呼吸消耗的，還會有流入下一營養級、被分解者利用和未被利用4個去向，被分解者利用和未被利用的能量為87 127－50 158－14 110＝22 859 kJ·m－2·a－1，生產者流入分解者的能量值小于22 859 kJ·m－2·a－1，A錯誤；每個營養級中呼吸作用所消耗能量的比例＝呼吸能量值÷同化能量值×100%，分別約為57.6%、56.1%、83.2%、61.4%，B錯誤；相鄰兩營養級之間的能量傳遞效率＝某一營養級的同化能量值÷上一營養級的同化能量值×100%，分別約為16.2%、11.3%、5.5%，C錯誤；同化的能量除了呼吸消耗的，剩余的用于自身生長、發育和繁殖，第四營養級同化的能量用于自身生長、發育和繁殖的比例為[(88－54)÷88]×100%＝38.6%，D正確。
6．(2023·湖北華中師大一附中高三模擬)如圖為能量流經某生態系統某營養級示意圖，數值代表能量值[(單位J/(cm2·a)]。據圖判斷，下列分析正確的是(　　)
A．該營養級是此生態系統第三營養級、次級消費者
B．用于該營養級自身生長、發育和繁殖的能量是50 J/(cm2·a)
C．能量由該營養級傳遞到下一營養級的傳遞效率是18%
D．生產者儲存的能量中有10 J/(cm2·a)通過動物糞便傳遞給分解者
答案　D
解析　該營養級中能量能流入次級消費者，因此該營養級屬于初級消費者，是此生態系統第二營養級，A錯誤；圖中c表示該營養級用于生長、發育和繁殖的能量，為20 J/(cm2·a)，B錯誤；由于只知道次級消費者攝入量，次級消費者同化量未知，因此不能計算能量由該營養級傳遞到下一營養級的傳遞效率，C錯誤；該營養級糞便中的能量為10 J/(cm2·a)，不屬于該營養級的同化量，而是上一營養級(生產者)同化量的一部分，由此可知，生產者儲存的能量中有10 J/(cm2·a )通過動物糞便傳遞給分解者，D正確。
7．(2023·上饒高三調研)如表為某人工改造的湖泊生態系統三個營養級的能量流動調查結果(單位：×103 kJ)，下列有關敘述錯誤的是(　　)
項目 植物 植食性動物 肉食性動物
同化量 463 a b
呼吸作用消耗 96 24.5 3.8
未被利用 292 29.3 3.1
分解者分解 12 2.1 微量
A.該生態系統中的植物在調查時間內的凈光合量為3.67×105 kJ
B．該生態系統中第二營養級向第三營養級的能量傳遞效率大約為11.3%
C．根據表中數據無法求出肉食性動物的同化量
D．該湖泊受到輕度污染后仍然保持河水清澈，體現了生態系統的抵抗力穩定性
答案　C
解析　輸入某一營養級的能量，一部分在呼吸作用中以熱能的形式散失，一部分則用于其自身生長、發育和繁殖，也就是儲存在構成生物體的有機物中，故植物用于生長、發育和繁殖的能量(凈光合量)＝同化量－呼吸作用消耗量＝ (463 － 96)×103 kJ ＝3.67×105 kJ，A正確；分析表中的數據，植食性動物(第二營養級)同化量a＝ (463 － 96 － 292 － 12)×103＝63×103 kJ，肉食性動物(第三營養級)同化量b＝ (63 － 24.5 － 29.3 － 2.1 ) ×103kJ＝7.1×103 kJ，故能量由第二營養級向第三營養級的傳遞效率約為 (7.1×103)÷(63×103)× 100%≈11.3%，B正確，C錯誤。
8．(2024·山西實驗中學高三期末)某農場中的能量流動如圖，字母a～i代表能量，其中d和g分別為第二、第三營養級從上一營養級同化的能量，e和h為攝入的飼料中的能量。下列說法錯誤的是(　　)
A．b＋c＋d是生產者用于生長、發育和繁殖的能量
B．第一和第二營養級之間的能量傳遞效率為d/(a＋b＋c＋d)×100%
C．第二、第三營養級糞便中的能量分別屬于c＋e、f＋h
D．第二和第三營養級之間的能量傳遞效率為g/(d＋e)×100%
答案　D
解析　第一營養級同化的能量為a＋b＋c＋d，呼吸作用消耗的為a，生產者用于生長、發育和繁殖的能量b＋c＋d，A正確；第一營養級流入第二營養級的能量為d，第一營養級同化的能量為a＋b＋c＋d，所以第一和第二營養級之間的能量傳遞效率為d/(a＋b＋c＋d)×100%，B正確；糞便中的能量應屬于上一營養級流入分解者的能量，由于有人工飼料的投入，所以第二、第三營養級糞便中的能量分別屬于c＋e、f＋h，C正確；第二營養級的同化量小于d＋e，第三營養級從第二營養級同化的能量為g，第二和第三營養級之間的能量傳遞效率大于g/(d＋e)×100%，D錯誤。
9．(2024·黃岡高三月考)某淺水泉微型生態系統中能量情況如表所示，該生態系統中的初級消費者以生產者和來自陸地的植物殘體為食。下列說法正確的是(　　)
項目 生產者固定 來自陸地的植物殘體 初級消費者攝入 初級消費者同化 初級消費者呼吸消耗
能量[105J/(m2 a)] 90 42 84 13.5 3
A.流經該生態系統的總能量為13.2×106 J/(m2·a)
B．該生態系統的生產者有15%的能量流入下一營養級
C．初級消費者用于生長、發育和繁殖的能量為16.5×105 J/(m2·a)
D．初級消費者糞便中的能量為70.5×105 J/(m2·a)，該能量由初級消費者流向分解者
答案　A
解析　流經該生態系統的總能量為(90＋42)×105＝13.2×106 J/(m2·a)，A正確；表格沒有顯示生產者流入到初級消費者的能量，因此無法計算出生產者有多少能量流入下一營養級，B錯誤；初級消費者同化的能量為13.5×105 J/(m2·a)，初級消費者呼吸消耗的能量為3×105 J/(m2·a)，因此初級消費者用于生長、發育和繁殖的能量＝同化能量－呼吸消耗的能量＝(13.5－3)×105＝10.5×105 J/(m2·a)，C錯誤；初級消費者糞便中的能量＝初級消費者攝入量－初級消費者同化量＝(84－13.5)×105＝70.5×105 J/(m2·a)，該能量屬于生產者的同化量中的一部分，故不可能由初級消費者流向分解者，D錯誤。
10．(2024·重慶江北區高三期末)科學家對某草地的“草→田鼠→鼬”這一食物鏈及其能量流動情況進行了研究，結果如表所示[單位為J/(hm2·a)]。下列分析正確的是(　　)
植物 田鼠 鼬
固定的 太陽能 攝入量 同化量 呼吸量 攝入量 同化量 呼吸量
2.45×1011 1.05×1010 7.50×108 7.15×108 2.44×107 2.25×107 2.18×107
A.草進入田鼠體內的能量為1.05×1010 J/(hm2·a)
B．該食物鏈中第二營養級與第三營養級之間的能量傳遞效率約為2.3%
C．根據圖示信息可知消費者同化的能量大多數以熱能形式散失
D．田鼠中流向分解者的能量約2.215×108 J/(hm2·a)
答案　C
解析　草進入田鼠體內的能量為田鼠的同化量，為7.5×108 J/(hm2·a)，A錯誤；該食物鏈中第二營養級與第三營養級之間的能量傳遞效率為(2.25×107)÷(7.50×108)×100%＝3%，B錯誤；根據表中數據無法確定田鼠流向分解者的能量多少，D錯誤。
二、非選擇題
11．(2024·天津耀華中學高三開學考)如圖1是一個大型凈水塘，塘的前部有吸附大顆粒的吸附基質，中部水面有固定化小球藻的圓柱浮床，小球藻可以吸收重金屬離子，塘的后部生存著藻類、荷、蘆葦、魚、蝦、蚌、水絲蚓(一種水中生活的蚯蚓)，塘的底部為厚厚的河泥。回答下列問題：
(1)圖1所示的生態系統的結構包括______________________和________________。池塘后部生物的差異分布主要體現了群落具有__________結構。
(2)采用____________法對水塘中魚的數量進行調查，其增長速率變化如圖2所示。其中t2所對應的數量稱為________________。
(3)科研小組對該人工魚塘的能量流動進行定量分析，得出相關數據，如表所示(能量單位：J/(cm2·a)，除表中所列的消費者外，其他類型的消費者忽略不計)。
不同生物 不同能量 生產者 植食魚類 肉食魚類
流入下一營養級的能量 14.0 2.5 0.24
A 22.9 3.9 2.0
流向分解者的能量 3.1 0.6 0.06
有機物輸入的能量 － 2.0 5.0
未被利用的能量 70.0 9.0 5.2
分析表中數據及各營養級能量的分配，表中A是指________________________，流經本生態系統的總能量為________J/(cm2·a)。第一營養級與第二營養級之間的能量傳遞效率是______________(保留小數點后一位有效數字)。
(4)為了獲取更大的收益，清除池塘中各種野生動物，擴大池塘的面積，則該池塘生態系統的__________能力會減弱，該能力的基礎為________________________________________。
答案　(1)生態系統的組成成分　營養結構(食物鏈和食物網)　垂直　(2)標記重捕　環境容納量(或K值)　(3)呼吸作用散失的能量　117　12.7%　(4)自我調節　負反饋調節
解析　(1)生態系統的結構包括生態系統的組成成分和營養結構。群落的空間結構包括水平結構和垂直結構。觀察圖1，荷、蘆葦屬于挺水植物，小球藻屬于浮游植物，還有沉水植物，在垂直方向上具有明顯的分層現象，生物的差異分布體現出群落具有垂直結構。(2)水塘中魚的活動范圍大、活動能力強，采用標記重捕的方法對水塘中魚的數量進行調查，t2時種群的增長速率為0，t2所對應的數量稱為環境容納量(K值)。(3)由于各營養級生物同化的能量有四個去向：流向下一營養級、流向分解者、用于自身呼吸消耗和未被利用，所以表中A是指呼吸作用散失的能量。流經該生態系統的總能量＝生產者固定的太陽能和有機物輸入的能量＝14.0＋22.9＋3.1＋70.0＋2.0＋5.0＝117 [J/(cm2·a)]；第一營養級同化的能量為14.0＋22.9＋3.1＋70.0＝110 [J/(cm2·a)]，第二營養級同化的能量為14 J/(cm2·a)，則第一營養級與第二營養級之間的能量傳遞效率＝(14÷110)×100%≈12.7%。(4)生態系統的成分越單純，營養結構越簡單，自我調節能力就越弱，反之則越高，清除池塘中各種野生動物，擴大池塘的面積，則該池塘生態系統的自我調節能力會減弱。負反饋調節是生態系統自我調節能力的基礎。
12．(2023·深圳外國語學校高三月考)科學家對某生態系統中一個由植物、田鼠和鼬3個環節組成的食物鏈進行了分析，結果如圖所示[單位：J/(hm2·a)]。回答下列問題：
注：GP表示該營養級同化的能量，R表示通過呼吸作用散失的能量。
(1)圖中NP代表__________________________的能量，該食物鏈中能量逐級遞減的原因是_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(2)田鼠在該生態系統中的作用是____________________________________；田鼠所在營養級將能量流入分解者的途徑包括_____________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)若該生態系統中的生物甲可捕食田鼠，也可捕食植物，現將甲的食物比例由植物∶田鼠＝1∶1調整為2∶1，假設甲獲得相同的能量，能量傳遞效率按10%計算，消耗的植物量占原來的________________________________________________________________________。
(4)該生態系統中田鼠、鼬等捕食者的存在有利于增加物種多樣性，請用“收割理論”的內容進行解釋：___________________________________________________________________。
答案　(1)用于生長、發育和繁殖　各營養級生物自身呼吸作用消耗一部分能量，一部分能量流入分解者　(2)加快生態系統的物質循環，對于植物的傳粉和種子的傳播等具有重要作用　田鼠自身遺體(殘骸)和鼬的糞便　(3)8/11　(4)捕食者往往捕食個體數量多的物種，為其他物種的形成騰出空間
解析　(1)圖中的NP是GP(該營養級同化的能量)減去呼吸作用后剩余的能量，表示用于自身生長、發育和繁殖的能量；生態系統中能量沿食物鏈逐級遞減，原因是能量流動是通過食物鏈和食物網進行的且每一個營養級都會通過呼吸作用散失很多能量，還有一部分能量流入分解者。(2)田鼠屬于消費者，能加快生態系統的物質循環，對于植物的傳粉和種子的傳播等具有重要作用；田鼠將能量流向分解者的途徑有兩條；一是通過自身的遺體殘骸，二是鼬(或下一營養級)的糞便。(3)該食物鏈為：植物→田鼠→甲、植物→甲，現將甲的食物比例由植物∶田鼠＝1∶1調整為2∶1，設調整前，甲增重為a，則需要植物的量為(1/2a÷10%)＋ (1/2a÷10%÷10%)＝55a，設調整后，甲增重為b，則需要植物的量為(2/3b÷10%)＋(1/3b÷10%÷10%)＝40b，由于假設甲獲得的能量不變，因此55a＝40b，消耗的植物量占據原來的量即a/b＝40/55＝8/11。
(4)根據“收割理論”可知，捕食者往往捕食個體數量多的物種，為其他物種的形成騰出空間，這樣就避免了一種或少數幾種生物占據優勢的局面，因此捕食者的存在有利于增加物種多樣性。
13．(2023·撫順高三二模)某水鄉小城，一直是一派小橋流水人家的怡人景象。幾百年來，當地居民在河流上游淘米洗菜，在下游洗衣、排入生活污水，河流的水質一直保持較好。回答下列問題：
(1)當地居民在河流中淘米洗菜、洗衣、排入生活污水，河流仍能保持清澈，是因為河流生態系統具有__________穩定性。該河流生態系統中分解者的作用為_______________________
_____________________________________________________________________________。
(2)20世紀90年代，大批居民開始引水建造人工養殖魚塘發家致富，如圖為某農戶養殖塘中各生物間的能量流動關系(箭頭上方數字為有關能量數值，單位是J·m－2·a－1)，請據圖回答下列問題：
①輸入該人工養殖魚塘生態系統的總能量為__________J·m－2·a－1。
②能量從該生態系統的第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率約為______(保留兩位小數)，流入第二營養級的能量不能100%流入到第三營養級的原因是___________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(3)該農戶除進行水產養殖外還大量種植玉米，為獲得較高產量，一方面需要定期進行害蟲防治，如利用人工合成的昆蟲信息素誘捕雄蟲，這種防治方法屬于__________，其原理是_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________；
另一方面需要定期去除雜草，從能量流動的角度分析，進行害蟲防治和去除雜草的意義是_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
答案　(1)抵抗力　將動植物遺體和動物排遺物、人工排入的有機物等分解成無機物　(2)①32 640　②15.53%　 第二營養級的能量有一部分通過呼吸作用以熱能形式散失，一部分流向分解者，還有一部分未被利用，其他的才是流入第三營養級的能量，所以流入第二營養級的能量不能100%流入到第三營養級　(3)生物防治　利用人工合成的昆蟲信息素誘殺雄蟲，破壞害蟲的性別比例，降低出生率，從而降低害蟲的種群密度，進而控制害蟲數量　調整生態系統中能量流動的關系，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分
解析　(2)①輸入該人工養殖魚塘生態系統的總能量為浮游植物固定的太陽能和人工投入餌料、有機碎屑中的化學能總和，即為浮游植物固定的太陽能(5 390＋6 350＋835＋19 345)＋人工投入餌料、有機碎屑中的化學能(20＋200＋500)＝32 640(J·m－2·a－1)。②第二營養級浮游動物的同化量為5 390＋20＝5 410(J·m－2·a－1)，其同化量有四個去向：呼吸作用消耗、流向第三營養級、流向分解者、未被利用(儲存)的能量，所以流向第三營養級的能量為5 410－1 060－135－3 375＝840(J·m－2·a－1)，所以能量從該生態系統的第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率約為840÷5 410×100%≈15.53%,第二營養級的能量有一部分通過呼吸作用以熱能形式散失，一部分流向分解者，還有一部分未被未利用，其他的才是流入第三營養級的能量，所以流入第二營養級的能量不能100%流入到第三營養級。(3)利用人工合成的昆蟲信息素誘殺雄蟲，破壞害蟲的性別比例，降低出生率，從而降低害蟲的種群密度，進而控制害蟲數量，這是利用生態系統的化學信息進行的害蟲防治，屬于生物防治，農田去除雜草可以減少雜草對于光能的利用，去除害蟲可以減少害蟲對農作物的捕食，這樣可以調整生態系統中能量流動的關系，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。

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