資源簡(jiǎn)介

第34講　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動(dòng)
[課標(biāo)內(nèi)容]　1.闡明生態(tài)系統(tǒng)由生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者等生物因素以及陽(yáng)光、空氣、水等非生物因素組成,各組分緊密聯(lián)系使生態(tài)系統(tǒng)成為具有一定結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一體。2.討論某一生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者和消費(fèi)者通過食物鏈和食物網(wǎng)聯(lián)系在一起形成復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。3.分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間不斷循環(huán)、能量在生物群落中單向流動(dòng)并逐級(jí)遞減的規(guī)律。4.舉例說明利用物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)規(guī)律,人們能夠更加科學(xué)、有效地利用生態(tài)系統(tǒng)中的資源。5.解釋生態(tài)金字塔表征了食物網(wǎng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間在個(gè)體數(shù)量、生物量和能量方面的關(guān)系。
微考點(diǎn)大突破
考點(diǎn)一　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
　
1.生態(tài)系統(tǒng)的概述
(1)概念:生態(tài)系統(tǒng)是在一定空間內(nèi),由__________與它的__________相互作用而形成的統(tǒng)一整體。
(2)范圍:有大有小,地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是__________。
(3)類型。
自然生態(tài)系統(tǒng) 人工生態(tài)系統(tǒng)
陸地生態(tài)系統(tǒng) 水域生態(tài)系統(tǒng)
森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)、凍原生態(tài)系統(tǒng) 海洋生態(tài)系統(tǒng)、淡水生態(tài)系統(tǒng) 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、人工林生態(tài)系統(tǒng)、果園生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)
(4)結(jié)構(gòu):由__________和__________(食物鏈和食物網(wǎng))構(gòu)成。
(5)功能:進(jìn)行__________、__________、__________。
2.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分
(1)非生物的物質(zhì)和能量:光、熱、水、空氣、無(wú)機(jī)鹽等。
(2)生物成分。
提醒　辨析生態(tài)系統(tǒng)成分認(rèn)識(shí)的誤區(qū)
①三類“不一定”。
a.生產(chǎn)者不一定是植物(如藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌),植物不一定是生產(chǎn)者(如菟絲子營(yíng)寄生生活,屬于消費(fèi)者)。b.消費(fèi)者不一定是動(dòng)物(如營(yíng)寄生生活的微生物等),動(dòng)物不一定是消費(fèi)者(如禿鷲、蚯蚓、蜣螂等以動(dòng)植物遺體或動(dòng)物排遺物為食的腐生動(dòng)物屬于分解者)。c.分解者不一定是微生物(如蚯蚓等動(dòng)物),微生物不一定是分解者(如硝化細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌屬于生產(chǎn)者,寄生細(xì)菌屬于消費(fèi)者)。
②兩類“一定”。
a.生產(chǎn)者一定是自養(yǎng)生物,自養(yǎng)生物一定是生產(chǎn)者。b.營(yíng)腐生生活的生物一定是分解者,分解者一定是營(yíng)腐生生活的生物。
(3)相互關(guān)系。
__________和__________是聯(lián)系生物群落與非生物的物質(zhì)和能量的兩大“橋梁”。
提醒　“非生物的物質(zhì)和能量”和“生產(chǎn)者”兩者之間為雙向箭頭,“非生物的物質(zhì)和能量”指入箭頭多,“生產(chǎn)者”指出箭頭多。
3.生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)
(1)食物鏈。
①概念:在生態(tài)系統(tǒng)中,__________之間由于__________關(guān)系而形成的一種聯(lián)系。
②實(shí)例。
③
提醒　食物鏈中只包括生產(chǎn)者和消費(fèi)者,不存在非生物的物質(zhì)和能量及分解者。
(2)食物網(wǎng)。
①概念:食物鏈彼此__________連接成的復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)關(guān)系。
②形成的原因:a.一種綠色植物可能是__________植食性動(dòng)物的食物。b.一種植食性動(dòng)物既可能吃__________植物,也可能被多種肉食性動(dòng)物所食。
③特點(diǎn):同一種消費(fèi)者在不同的食物鏈中,可以占據(jù)不同的__________;食物網(wǎng)中,兩種生物之間的種間關(guān)系除了捕食外,可能還有__________。
④功能
提醒　①食物網(wǎng)的復(fù)雜程度主要取決于有食物聯(lián)系的生物種類,而非取決于生物數(shù)量。
②一般來說,一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈越多,食物網(wǎng)越復(fù)雜,這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾的能力與保持自身穩(wěn)定的能力越強(qiáng)。農(nóng)田和果園等人工生態(tài)系統(tǒng)可以通過增加或延長(zhǎng)食物鏈,提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時(shí)獲得更多的產(chǎn)品。例如,水田養(yǎng)魚、果園養(yǎng)雞等。
(1)生態(tài)系統(tǒng)類型眾多,一般可分為自然生態(tài)系統(tǒng)和人工生態(tài)系統(tǒng)。(源自選擇性必修2 P48)()
(2)城市生態(tài)系統(tǒng)是人工建立的生態(tài)系統(tǒng),需要較多物質(zhì)和能量的投入才能維持系統(tǒng)的穩(wěn)定。(源自選擇性必修2 P48)()
(3)不同種類的生物獲取物質(zhì)和能量的途徑相同。(選擇性必修2 P50“思考·討論”)()
(4)生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石,消費(fèi)者的存在能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。(源自選擇性必修2 P50)()
(5)生態(tài)系統(tǒng)中只有分解者能將有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物。(源自選擇性必修2 P50)()
(6)卷葉蛾→螳螂→黃雀構(gòu)成一條食物鏈,其中螳螂位于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(選擇性必修2 P52“概念檢測(cè)”1)()
判斷以下生物屬于生態(tài)系統(tǒng)的什么成分 (均填序號(hào))
①菟絲子　②硝化細(xì)菌　③玉米　④噬菌體　⑤禿鷲　⑥蜣螂　⑦藍(lán)細(xì)菌　⑧結(jié)核桿菌　⑨蘑菇
生產(chǎn)者:__________;消費(fèi)者:__________;分解者:__________。
1.生態(tài)系統(tǒng)中各成分的判斷
2.模型法構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))
(1)依據(jù)捕食關(guān)系曲線構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))。
圖1
(2)依據(jù)所含能量或生物量構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))。
圖2
圖3
生物種類 A B C D
有機(jī)物中的能 量[J/(cm2·a)] 15.9 870.7 1.9 141.0
(3)依據(jù)生物體內(nèi)富集的有害物質(zhì)濃度構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))。
生物種類 A B C D E
有機(jī)汞質(zhì) 量分?jǐn)?shù)(%) 5.7× 10-6 7× 10-4 5.1× 10-5 6.8× 10-3 3.9× 10-5
(4)依據(jù)提供的食物信息,構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))。
古樹上有紅蜘蛛、蚜蟲、草蛉、七星瓢蟲、麻雀、花喜鵲6種動(dòng)物,它們之間的關(guān)系是草蛉捕食紅蜘蛛、蚜蟲;七星瓢蟲捕食蚜蟲;紅蜘蛛、蚜蟲以古樹的各器官為食物;麻雀、花喜鵲以紅蜘蛛、蚜蟲、草蛉為食。依據(jù)捕食關(guān)系由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)→高營(yíng)養(yǎng)級(jí)直接繪圖,可得到圖4所示食物網(wǎng)。
圖4
3.食物鏈(網(wǎng))中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量變動(dòng)的分析與判斷
(1)食物鏈的第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物減少,整個(gè)食物鏈中的其他生物都會(huì)減少,簡(jiǎn)記為:“一級(jí)生物若減少,其他生物跟著跑”。
(2)“天敵”一方減少,短時(shí)間內(nèi)被捕食者數(shù)量會(huì)增加,但隨著數(shù)量增加,種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇,種群密度下降,直到趨于穩(wěn)定,簡(jiǎn)記為:“如果天敵患了病,先增后減再穩(wěn)定”。
(3)若處于中間營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物數(shù)量減少,則其他營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量的變化視具體食物鏈而定,簡(jiǎn)記為:“中間生物被捕殺,不同情況要分家”。舉例分析如圖:
若青蛙突然減少,則以它為食的蛇將減少,鷹過多捕食兔和食草鳥,從而導(dǎo)致兔、食草鳥減少,鷹不只捕食蛇一種生物,它可以依靠其他食物來源維持?jǐn)?shù)量基本不變。
能力　食物鏈或食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)分析(考查科學(xué)思維)
1.(2024·全國(guó)甲卷,T5)某生態(tài)系統(tǒng)中捕食者與被捕食者種群數(shù)量變化的關(guān)系如圖所示,圖中“→”表示種群之間數(shù)量變化的關(guān)系,如甲數(shù)量增加導(dǎo)致乙數(shù)量增加。下列敘述正確的是(　　)
A.甲數(shù)量的變化不會(huì)對(duì)丙數(shù)量產(chǎn)生影響
B.乙在該生態(tài)系統(tǒng)中既是捕食者又是被捕食者
C.丙可能是初級(jí)消費(fèi)者,也可能是次級(jí)消費(fèi)者
D.能量流動(dòng)方向可能是甲→乙→丙,也可能是丙→乙→甲
2.某果園中存在A、B兩種果樹害蟲,果園中的鳥(C)可以捕食這兩種害蟲;使用人工合成的性引誘劑Y誘殺B可減輕B的危害。回答下列問題:
(1)果園中包含害蟲A的一條食物鏈?zhǔn)莀_________。該食物鏈的第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)是__________。
(2)A和B之間存在種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,種間競(jìng)爭(zhēng)通常是指________________________________________。
(3)性引誘劑Y傳遞給害蟲B的信息屬于__________。使用性引誘劑Y可以誘殺B的雄性個(gè)體,從而破壞B種群的__________,導(dǎo)致__________降低,從而減輕B的危害。
考點(diǎn)二　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)
　
1.能量流動(dòng)的概念
2.能量流動(dòng)過程
(1)能量流經(jīng)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過程。
提醒　①圖中第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能中,一部分能量用于呼吸消耗,余下的用于自身的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖,即積累的能量。
②未被利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗,也未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用的能量。
(2)能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過程。
由圖分析得到:
①初級(jí)消費(fèi)者攝入量(a)=初級(jí)消費(fèi)者的同化量(b)+__________。
②同化量(b)=呼吸作用散失的能量(d)+用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量(e)。
③用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量(e)=遺體殘骸被分解者利用的能量(f-c)+次級(jí)消費(fèi)者同化的能量(i)+未被利用的能量(j)。
提醒　①流入每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量最終去向=在呼吸作用中以熱能形式散失+被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)+被分解者利用。
②某營(yíng)養(yǎng)級(jí)的糞便量不屬于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量,而屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向分解者的能量,比如兔子吃草,兔子糞便中的能量屬于草流向分解者的能量。
3.能量流動(dòng)的特點(diǎn)
(1)能量流動(dòng)是以種群作為一個(gè)整體來研究的。(選擇性必修2 P54“科學(xué)方法”)()
(2)太陽(yáng)輻射到地球的能量就是輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量。(源自選擇性必修2 P55)()
(3)分解者分解釋放的能量是該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的一部分。(源自選擇性必修2 P55)()
(4)家兔糞便中的能量與尿液中的能量都不屬于家兔的同化量。(選擇性必修2 P55“圖3-5”)()
(5)能量傳遞效率一般在10%~20%,即一只狼捕食了一只兔子,則該狼就獲得了這只兔子能量的10%~20%。(源自選擇性必修2 P57)()
1.如圖為“稻—蟹”農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所含能量的示意圖,其中a、a1、a2表示上一年留存下來仍未被利用的能量,e、e1、e2表示呼吸作用消耗的能量,c、c1、c2表示什么 河蟹用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量包括哪些 (用圖中字母表示)
答:____________________________________________。
2.如圖是能量流經(jīng)某稻田第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的示意圖,圖中的數(shù)值表示能量(單位:×10 kJ·m-2·a-1)。圖中的C代表什么含義 第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率是多少
答:__________________________________________________________________。
1.能量流動(dòng)的三種模型
(1)能量流動(dòng)過程的“一來二去”模型。
提醒　①A是初級(jí)消費(fèi)者攝入量;B是初級(jí)消費(fèi)者同化量;C是用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量;D是次級(jí)消費(fèi)者攝入量。
②初級(jí)消費(fèi)者攝入量=同化量+糞便量。
③同化量=呼吸作用散失的能量+用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量。
④生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量=遺體殘骸被分解者利用的能量+次級(jí)消費(fèi)者攝入量。
(2)能量流動(dòng)過程的“一來三去”模型。
提醒　①D、E、F分別代表第一、第二、第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量。
②三條去路(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外):呼吸作用散失、流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)、分解者利用。
(3)能量流動(dòng)過程的“一來四去”模型。
提醒　①D、E、F分別代表第一、第二、第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量。
②四條去路(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外):呼吸作用散失、流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)、分解者利用、未利用。
2.能量流動(dòng)的計(jì)算
(1)能量的傳遞以營(yíng)養(yǎng)級(jí)為單位。
在食物網(wǎng)中,能量傳遞效率不是以個(gè)體或種群為單位的,而是以營(yíng)養(yǎng)級(jí)為單位的。如對(duì)于食物網(wǎng)C←A→B,由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率是指B和C同化的總能量占A同化的總能量的比例。
(2)能量傳遞效率的計(jì)算方法。
相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率=×100%
(3)能量流動(dòng)中的最值計(jì)算。
(4)能量流動(dòng)中的定值計(jì)算。
①已確定營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率的,不能按“最值”法計(jì)算,而需按具體數(shù)值計(jì)算。例如,在食物鏈A→B→C→D中,能量傳遞效率分別為a%、b%、c%,若A的能量為M,則D獲得的能量為M×a%×b%×c%。
②如果是在食物網(wǎng)中,某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同時(shí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的多種生物獲得能量,且各途徑所獲得的生物量比例確定,則需按照各單獨(dú)的食物鏈進(jìn)行計(jì)算后合并。
(5)能量來源比例改變的計(jì)算。
在具體計(jì)算時(shí)務(wù)必先看清分配比例,再確定求解中應(yīng)“順推(用乘法)”還是“逆推(用除法)”,以如圖食物網(wǎng)為例:
①若已知“植物同化量(A)”,并告知其“傳向動(dòng)物與直接傳向人比例由1∶1調(diào)整為1∶2”,求解人最多增重變化量(M),計(jì)算時(shí)宜“順推(用乘法)”
調(diào)整前 A××20%+A××(20%)2=M1
調(diào)整后 A××20%+A××(20%)2=M2
②若已知“人同化量(M)”并告知人的食物來源“素食、肉食由1∶1調(diào)整為2∶1”,求解最少需要植物變化量(A),計(jì)算時(shí)應(yīng)“逆推(用除法)”
調(diào)整前 調(diào)整后
+=A1 +=A2
(6)具有人工能量輸入的能量傳遞效率的計(jì)算。
人為輸入到某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量是該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的一部分,但卻不是從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入的能量。如求第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)至第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞效率時(shí),應(yīng)為第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量(不包括人工輸入到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量)/第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量(包括人工輸入到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量)×100%。
能力一　能量流動(dòng)的過程、特點(diǎn)(考查科學(xué)思維)
1.(2023·全國(guó)甲卷,T5)在生態(tài)系統(tǒng)中,生產(chǎn)者所固定的能量可以沿著食物鏈傳遞,食物鏈中的每個(gè)環(huán)節(jié)即為一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。下列關(guān)于營(yíng)養(yǎng)級(jí)的敘述,錯(cuò)誤的是(　　)
A.同種動(dòng)物在不同食物鏈中可能屬于不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)
B.作為生產(chǎn)者的綠色植物所固定的能量來源于太陽(yáng)
C.作為次級(jí)消費(fèi)者的肉食性動(dòng)物屬于食物鏈的第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)
D.能量從食物鏈第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)向第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)只能單向流動(dòng)
2.(2020·全國(guó)卷Ⅲ,T31)假設(shè)某種藍(lán)細(xì)菌(A)是某湖泊中唯一的生產(chǎn)者,其密度極大,使湖水能見度降低。某種動(dòng)物(B)是該湖泊中唯一的消費(fèi)者。回答下列問題:
(1)該湖泊水體中A種群密度極大的可能原因是__________(答出2點(diǎn)即可)。
(2)畫出該湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的示意圖。
(3)假設(shè)該湖泊中引入一種僅以A為食的動(dòng)物(C)后,C種群能夠迅速壯大,則C和B的種間關(guān)系是__________。
能力二　能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算(考查科學(xué)思維)
3.(2023·山東卷,T13)某淺水泉微型生態(tài)系統(tǒng)中能量情況如表所示,該生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)消費(fèi)者以生產(chǎn)者和來自陸地的植物殘?bào)w為食。下列說法正確的是(　　)
生產(chǎn)者 固定　 來自陸 地的植 物殘?bào)w 初級(jí)消 費(fèi)者 攝入 初級(jí)消 費(fèi)者 同化 初級(jí)消 費(fèi)者呼 吸消耗
能量[×105 J/ (m2·a)] 90 42 84 13.5 3
A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為90×105 J/(m2·a)
B.該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者有15%的能量流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)
C.初級(jí)消費(fèi)者用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為10.5×105 J/(m2·a)
D.初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量為70.5×105 J/(m2·a),該能量由初級(jí)消費(fèi)者流向分解者
4.如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值[單位為103 kJ/(m2·a)],請(qǐng)回答下列問題:
(1)圖中A代表的生理過程是__________。
(2)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率是__________,第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率是__________。
(3)流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是______________ kJ/(m2·a)。
考點(diǎn)三　生態(tài)金字塔及研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義
　
1.生態(tài)金字塔的類型及特點(diǎn)
2.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義
(1)任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量補(bǔ)充,以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。(源自選擇性必修2 P57)()
(2)數(shù)量金字塔和生物量金字塔可以出現(xiàn)上寬下窄的倒置現(xiàn)象。(源自選擇性必修2 P57)()
(3)在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多,在能量流動(dòng)過程中消耗的能量就越多。(源自選擇性必修2 P57)()
(4)沼渣、沼液作為肥料還田,使能量能夠循環(huán)利用。(選擇性必修2 P60“拓展應(yīng)用”1)()
1.從能量流動(dòng)角度分析農(nóng)田除草、除蟲的目的是什么
答:____________________________________________。
2.如圖為某草原生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)(只顯示部分)。
牧民通過養(yǎng)羊獲取該生態(tài)系統(tǒng)的能量,經(jīng)測(cè)算發(fā)現(xiàn)羊的同化量遠(yuǎn)小于草同化量的1/10,其原因可能是________________________________________。
能力一　生態(tài)金字塔分析(考查科學(xué)思維)
1.如果食物鏈上各營(yíng)養(yǎng)級(jí)均以生物個(gè)體的數(shù)量來表示,并以食物鏈起點(diǎn)的生物個(gè)體數(shù)作底層來繪制數(shù)量金字塔,則只有兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的夏季草原生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)是牧草,第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)是羊)和森林生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)是喬木,第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)是昆蟲)數(shù)量金字塔的形狀最可能是(　　)
A.前者為金字塔形,后者為倒金字塔形
B.前者為倒金字塔形,后者為金字塔形
C.前者為金字塔形,后者為金字塔形
D.兩者均為倒金字塔形
2.(2024·山東卷,T12)某穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)某時(shí)刻第一、第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量分別為6 g/m2和30 g/m2,據(jù)此形成上寬下窄的生物量金字塔。該生態(tài)系統(tǒng)無(wú)有機(jī)物的輸入與輸出,下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A.能量不能由第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)
B.根據(jù)生物體內(nèi)具有富集效應(yīng)的金屬濃度可輔助判斷不同物種所處營(yíng)養(yǎng)級(jí)的高低
C.流入分解者的有機(jī)物中的能量都直接或間接來自第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的能量
D.第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的能量可能小于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量
能力二　能量流動(dòng)在實(shí)踐中的應(yīng)用(考查社會(huì)責(zé)任)
3.(2022·山東卷,T11)某地長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行稻田養(yǎng)鴨模式,運(yùn)行過程中不投放鴨飼料,鴨取食水稻老黃葉、害蟲和雜草等,鴨糞可作為有機(jī)肥料還田。該稻田的水稻產(chǎn)量顯著高于普通稻田,且養(yǎng)鴨還會(huì)產(chǎn)生額外的經(jīng)濟(jì)效益。若該稻田與普通稻田的秸稈均還田且其他影響因素相同,下列說法正確的是(　　)
A.與普通稻田相比,該稻田需要施加更多的肥料
B.與普通稻田相比,該稻田需要使用更多的農(nóng)藥
C.該稻田與普通稻田的群落空間結(jié)構(gòu)完全相同
D.該稻田比普通稻田的能量利用率低
能量傳遞效率與能量利用率的區(qū)別
(1)能量傳遞效率。
能量在沿食物鏈流動(dòng)的過程中逐級(jí)減少,若以“營(yíng)養(yǎng)級(jí)”為單位,能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率為10%~20%。
(2)能量利用率。
①概念:一般指流入人類或最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量占生產(chǎn)者固定總能量的比值。
②一般來說,食物鏈越短,能量利用率越高。
③有時(shí)考慮分解者的參與,使?fàn)I養(yǎng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,以實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用,從而提高能量利用率。
4.(2022·湖北卷,T22)如圖為生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一般模型,據(jù)圖回答下列問題:
(1)圖中A代表__________;肉食性動(dòng)物1的數(shù)量__________(填“一定”或“不一定”)少于植食性動(dòng)物的數(shù)量。
(2)如果②、③、④代表能量流動(dòng)過程,④代表的能量大約是②的__________。
(3)如果圖中生產(chǎn)者是農(nóng)作物棉花,為了提高棉花產(chǎn)量,從物質(zhì)或能量的角度分析,針對(duì)②的調(diào)控措施及理由分別是___________________________________;針對(duì)⑦的調(diào)控措施及理由分別是__________________________________________________________________。
微真題重體悟
　
1.(2022·浙江6月選考,T20)生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的主要途徑。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.調(diào)查生物群落內(nèi)各物種之間的取食與被取食關(guān)系,可構(gòu)建食物鏈
B.整合調(diào)查所得的全部食物鏈,可構(gòu)建營(yíng)養(yǎng)關(guān)系更為復(fù)雜的食物網(wǎng)
C.歸類各食物鏈中處于相同環(huán)節(jié)的所有物種,可構(gòu)建相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)
D.測(cè)算主要食物鏈各環(huán)節(jié)的能量值,可構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔
2.(2024·黑吉遼卷,T16改編)如圖為某紅松人工林能量流動(dòng)的調(diào)查結(jié)果。此森林的初級(jí)生產(chǎn)量有很大部分是沿著碎屑食物鏈流動(dòng)的,表現(xiàn)為枯枝落葉和倒木被分解者分解,剩余積累于土壤。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是(　　)
[注]　植物所固定的太陽(yáng)能或所制造的有機(jī)物質(zhì)稱為初級(jí)生產(chǎn)量,其包括凈初級(jí)生產(chǎn)量和自身呼吸消耗的能量。
A.E是太陽(yáng)照射到生態(tài)系統(tǒng)的能量
B.E2屬于未被利用的能量
C.E3占凈初級(jí)生產(chǎn)量的36%
D.E3的產(chǎn)生過程不是物質(zhì)循環(huán)的必要環(huán)節(jié)
3.(2020·海南卷,T5)在生態(tài)系統(tǒng)中,植物所固定的太陽(yáng)能或所制造的有機(jī)物質(zhì)稱為初級(jí)生產(chǎn)量,其中一部分用于自身的呼吸消耗,余下部分稱為凈初級(jí)生產(chǎn)量。如表為4個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的研究實(shí)例。
類別 玉米地 荒地 湖泊Ⅰ 湖泊Ⅱ
太陽(yáng)能利用率 (初級(jí)生產(chǎn)量/ 入射太陽(yáng)能) 1.6% 1.2% 0.4% 0.1%
呼吸消耗率(呼吸 消耗/初級(jí)生產(chǎn)量) 23.4% 15.1% 22.3% 21.0%
凈初級(jí)生產(chǎn)效率 (凈初級(jí)生產(chǎn)量/ 初級(jí)生產(chǎn)量) 76.6% 84.9% 77.7% 79.0%
下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.與玉米地相比,荒地的太陽(yáng)能利用率低,凈初級(jí)生產(chǎn)效率也低
B.若入射太陽(yáng)能相同,上述4個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,制造有機(jī)物質(zhì)最多的是玉米地
C.兩個(gè)湖泊中植物的呼吸消耗率與玉米地的大致相等,但明顯高于荒地
D.兩個(gè)湖泊的太陽(yáng)能利用率低,與太陽(yáng)光穿過水層時(shí)損失了部分能量有關(guān)
4.(2023·河北卷,T21)天鵝洲長(zhǎng)江故道現(xiàn)為長(zhǎng)江江豚自然保護(hù)區(qū),是可人為調(diào)控的半封閉水域,豐水期能通過閘口將長(zhǎng)江干流江水引入。2017年,評(píng)估認(rèn)為該水域最多可保障89頭長(zhǎng)江江豚健康、穩(wěn)定地生存。當(dāng)年該水域開始禁漁。2019—2021年該生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)及各類型魚類的生物量調(diào)查結(jié)果如圖、表所示。2021年該水域長(zhǎng)江江豚種群數(shù)量為101頭,但其平均體重明顯低于正常水平。
調(diào)查時(shí)間 生物量(kg·hm-2)
小型魚類 大中型魚類
2019年 30.4 30.8
2020年 22.8 47.9
2021年 5.8 547.6
回答下列問題:
(1)該群落中分層分布的各種水生生物形成一定的__________結(jié)構(gòu)。鰱、鳙等大中型魚類與短頜鱭等小型魚類利用相同的食物資源,存在______________重疊,表現(xiàn)為__________關(guān)系。蒙古鲌等大中型魚類通過__________使小型魚類生物量降低,導(dǎo)致長(zhǎng)江江豚食物資源減少。
(2)在此生態(tài)系統(tǒng)中,長(zhǎng)江江豚占據(jù)__________個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),其能量根本上來自該食物網(wǎng)中的____________________________。
(3)為實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)江江豚的良好保護(hù),可采取以下措施:其一,據(jù)表分析,從該水域適度去除______________________,使能量更多流向長(zhǎng)江江豚;其二,在豐水期打開閘口,使長(zhǎng)江江豚餌料魚類從干流__________天鵝洲長(zhǎng)江故道,增加長(zhǎng)江江豚食物資源。以上措施可提高該水域?qū)﹂L(zhǎng)江江豚的______________________。
5.(2023·新課標(biāo)卷,T33)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)一種水鳥主要在某湖區(qū)的淺水和泥灘中棲息,以湖區(qū)的某些植物為其主要的食物來源。回答下列問題:
(1)湖區(qū)的植物、水鳥、細(xì)菌等生物成分和無(wú)機(jī)環(huán)境構(gòu)成了一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。能量流經(jīng)食物鏈上該種水鳥的示意圖如圖,①②③表示生物的生命活動(dòng)過程,其中①是__________;②是__________;③是__________。
(2)要研究湖區(qū)該種水鳥的生態(tài)位,需要研究的方面有_________________________________________(答出3點(diǎn)即可)。該生態(tài)系統(tǒng)中水鳥等各種生物都占據(jù)著相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)位,其意義是______________________。
(3)近年來,一些水鳥離開湖區(qū)前往周邊稻田,取食稻田中收割后散落的稻谷,羽毛艷麗的水鳥引來一些游客觀賞。從保護(hù)鳥類的角度來看,游客在觀賞水鳥時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)是____________________________(答出1點(diǎn)即可)。
第34講　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動(dòng)
微考點(diǎn)·大突破
考點(diǎn)一
教材解讀
1.(1)生物群落　非生物環(huán)境　(2)生物圈　(4)組成成分　營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)
(5)物質(zhì)循環(huán)　能量流動(dòng)　信息傳遞
2.(2)自養(yǎng)　腐生細(xì)菌和真菌　有機(jī)物　化學(xué)能　物質(zhì)循環(huán)　(3)生產(chǎn)者　分解者
3.(1)①各種生物　食物　②生產(chǎn)者　次級(jí)　三級(jí)　四級(jí)　第二　第三　第四　第五　③生產(chǎn)者　自然選擇　5　(2)①相互交錯(cuò)　②a.多種　b.多種　③營(yíng)養(yǎng)級(jí)　種間競(jìng)爭(zhēng)　④營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)　能量流動(dòng)　相對(duì)穩(wěn)定
教材基礎(chǔ)辨析
　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×
教材素材拓展
　提示　②③⑦　①④⑧　⑤⑥⑨
能力提升
1.B　解析　由題圖可知,甲數(shù)量增加會(huì)引起乙數(shù)量增加,進(jìn)而引起丙數(shù)量增加,因此甲數(shù)量的變化會(huì)對(duì)丙數(shù)量產(chǎn)生影響,推測(cè)這三者的捕食關(guān)系是甲→乙→丙,即乙可以捕食甲,也可以被丙捕食;因此乙在該生態(tài)系統(tǒng)中既是捕食者又是被捕食者,甲、乙、丙的能量流動(dòng)關(guān)系為甲→乙→丙,B項(xiàng)正確,A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。若甲為生產(chǎn)者,則丙為次級(jí)消費(fèi)者;若甲為初級(jí)消費(fèi)者,則丙為三級(jí)消費(fèi)者,可推知丙不可能為初級(jí)消費(fèi)者,C項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.答案　(1)果樹→A→C　C
(2)兩種或兩種以上生物相互爭(zhēng)奪相同的資源和空間而表現(xiàn)出來的相互抑制現(xiàn)象
(3)化學(xué)信息　性別比例　種群密度
解析　(1)該食物鏈的起點(diǎn)必須是生產(chǎn)者果樹,所以果園中包含害蟲A的一條食物鏈?zhǔn)枪麡洹鶤→C。鳥(C)以果樹害蟲(A)為食,屬于次級(jí)消費(fèi)者,位于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(2)種間競(jìng)爭(zhēng)是指兩種或兩種以上生物相互爭(zhēng)奪相同的資源和空間而表現(xiàn)出來的相互抑制現(xiàn)象。(3)人工合成的性引誘劑屬于生態(tài)系統(tǒng)中的化學(xué)信息,利用其誘殺B種群的雄性個(gè)體,可以破壞B種群的性別比例,使很多雌性個(gè)體不能完成交配,無(wú)法產(chǎn)生后代,從而使該種害蟲的種群密度降低。
考點(diǎn)二
教材解讀
1.生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能的總量　食物鏈和食物網(wǎng)
2.(2)①糞便量(c)
3.低　高　熱能　10%~20%　分解者
教材基礎(chǔ)辨析
　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
教材素材拓展
1.提示　c、c1、c2表示流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量;河蟹用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量包括b2、c2、d2
2.提示　C代表初級(jí)消費(fèi)者用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)的能量(儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量);第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為(500×10-60×10)÷(1 220×10+1 280×10)×100%=4 400÷25 000×100%=17.6%
能力提升
1.C　解析　同種動(dòng)物的食物來源可能不同,當(dāng)其捕食的對(duì)象來自不同食物鏈的不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí),該動(dòng)物也會(huì)在不同的食物鏈處于不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí),如雜食性動(dòng)物捕食植物時(shí)處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),捕食動(dòng)物時(shí)處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)或以上,A項(xiàng)正確;作為生產(chǎn)者的綠色植物通過光合作用固定太陽(yáng)能合成有機(jī)物,B項(xiàng)正確;初級(jí)消費(fèi)者屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),次級(jí)消費(fèi)者屬于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí),C項(xiàng)錯(cuò)誤;食物鏈中的第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)為生產(chǎn)者(自養(yǎng)生物),其只能被第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)(異養(yǎng)生物)捕食,而不能捕食第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),故能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)向第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)只能單向流動(dòng),D項(xiàng)正確。
2.答案　(1)水體富營(yíng)養(yǎng)化;沒有其他生產(chǎn)者的競(jìng)爭(zhēng)
(2)
(3)種間競(jìng)爭(zhēng)
解析　(1)藍(lán)細(xì)菌(A)種群密度極大的原因可能是水體富營(yíng)養(yǎng)化,沒有其他生產(chǎn)者的競(jìng)爭(zhēng),捕食者數(shù)量少等。(2)流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)的能量有三個(gè)去向:通過呼吸作用散失、被分解者分解利用、流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí),最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去向不包括流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí),由此可畫出該湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的示意圖,具體見答案。(3)種間競(jìng)爭(zhēng)是指兩種或更多種生物共同利用同樣的有限資源和空間而產(chǎn)生的相互排斥的現(xiàn)象。由于B以藍(lán)細(xì)菌(A)為食,C僅以A為食,且該湖泊中引入動(dòng)物(C)后,C種群能夠迅速壯大,故C和B的種間關(guān)系為種間競(jìng)爭(zhēng)。
3.C　解析　根據(jù)題意,流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量除了生產(chǎn)者固定的能量,還有來自陸地的植物殘?bào)w中的能量,即(90+42)×105=132×105 J/(m2·a),A項(xiàng)錯(cuò)誤;初級(jí)消費(fèi)者的攝入量包括生產(chǎn)者固定的能量和來自陸地的植物殘?bào)w中的能量,所以根據(jù)表中數(shù)據(jù)無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算生產(chǎn)者的能量流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的比例,B項(xiàng)錯(cuò)誤;初級(jí)消費(fèi)者用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量=初級(jí)消費(fèi)者同化的能量-初級(jí)消費(fèi)者呼吸消耗的能量=13.5×105-3×105=10.5×105 J/(m2·a),C項(xiàng)正確;初級(jí)消費(fèi)者糞便量=初級(jí)消費(fèi)者攝入量-初級(jí)消費(fèi)者同化量=84×105-13.5×105=70.5×105 J/(m2·a),該能量由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向分解者,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.答案　(1)呼吸作用　(2)15.625%　12.7%　(3)1.17×105
解析　(1)流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)的能量去向包括流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)、未利用、被分解者分解及呼吸作用中以熱能形式散失。因此,題圖中A代表的是各種生物的呼吸作用。(2)肉食性動(dòng)物從植食性動(dòng)物同化的能量=(5.1+2.1+0.25+0.05-5)×103=2.5×103 kJ/(m2·a),植食性動(dòng)物的同化量=(2.5+4+9+0.5)×103=16×103 kJ/(m2·a),因此第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率=2.5/16×100%=15.625%。該生態(tài)系統(tǒng)中能量的來源有兩個(gè):生產(chǎn)者固定的能量和有機(jī)物輸入,生產(chǎn)者固定的總能量=[96+14(生產(chǎn)者流入植食性動(dòng)物的能量)]×103=110×103 kJ/(m2·a)。第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為14/110×100%≈12.7%。(3)流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為(110+7)×103=1.17×105 kJ/(m2·a)。
考點(diǎn)三
教材解讀
2.將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置　總能量　科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)　最有效　合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系　持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?br/>教材基礎(chǔ)辨析
　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×
教材素材拓展
1.提示　調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系,使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?br/>2.提示　能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率大約是10%~20%,羊?qū)儆诘诙I(yíng)養(yǎng)級(jí),該營(yíng)養(yǎng)級(jí)還有食草昆蟲和鼠等多個(gè)種群
能力提升
1.A　解析　夏季草原生態(tài)系統(tǒng)中,作為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的牧草的個(gè)體數(shù)遠(yuǎn)大于作為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的羊的個(gè)體數(shù),該生態(tài)系統(tǒng)數(shù)量金字塔的形狀最可能是金字塔形。而在森林生態(tài)系統(tǒng)中,作為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的喬木的一個(gè)個(gè)體上生活著大量的作為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的昆蟲個(gè)體,該生態(tài)系統(tǒng)數(shù)量金字塔的形狀最可能為倒金字塔形。故選A。
2.D　解析　能量流動(dòng)具有單向流動(dòng)的特點(diǎn),不能由第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),A項(xiàng)正確;營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高,生物體內(nèi)具有富集效應(yīng)的金屬濃度就越大,B項(xiàng)正確;能量流動(dòng)的起點(diǎn)為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的能量,故流入分解者的有機(jī)物中的能量都直接或間接來自第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的能量,C項(xiàng)正確;能量在流動(dòng)過程中是逐級(jí)遞減的,在生態(tài)系統(tǒng)無(wú)有機(jī)物輸入的情況下,第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的能量應(yīng)大于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.A　解析　與普通稻田相比,題述稻田的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,其水稻產(chǎn)量還顯著高于普通稻田,而運(yùn)行過程中不投放鴨飼料,因此與普通稻田相比,該稻田需要施加更多的肥料,A項(xiàng)正確;該稻田中鴨取食害蟲和雜草等,可以減少農(nóng)藥的使用,B項(xiàng)錯(cuò)誤;與普通稻田相比,鴨子的存在可使題述稻田的物種組成與群落空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;題述稻田中的水稻老黃葉、害蟲和雜草等中的能量可通過鴨流向人類,提高了能量的利用率,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.答案　(1)分解者　不一定　(2)1%~4%　(3)控制(減少)植食性動(dòng)物的數(shù)量,使棉花固定的能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧『侠砻苤?增施有機(jī)肥,噴淋降溫等;合理密植可改善通風(fēng)條件,分解者分解有機(jī)物可產(chǎn)生棉花生長(zhǎng)需要的無(wú)機(jī)鹽、CO2等,噴淋降溫可緩解因強(qiáng)光照、高溫導(dǎo)致的光合“午休”現(xiàn)象,從而滿足光合作用對(duì)CO2的需求
解析　(1)生態(tài)系統(tǒng)中的分解者可將動(dòng)植物遺體和動(dòng)物排遺物分解成無(wú)機(jī)物,故題圖中A為分解者。在食物鏈中,植食性動(dòng)物中的能量大于肉食性動(dòng)物,但肉食性動(dòng)物1的數(shù)量不一定少于植食性動(dòng)物的數(shù)量。(2)②③④分別為第二、三、四營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量,根據(jù)能量傳遞效率10%~20%計(jì)算,④代表的能量最少是②的10%×10%=1%,④代表的能量最多是②的20%×20%=4%,即④代表的能量大約是②的1%~4%。(3)從物質(zhì)或能量的角度分析,要提高棉花產(chǎn)量,需控制以其為食的動(dòng)物數(shù)量,使能量更多地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?⑦表示生產(chǎn)者固定CO2與產(chǎn)生CO2的過程,針對(duì)⑦的調(diào)控措施是增強(qiáng)棉花的光合作用,減少呼吸消耗,以便積累更多有機(jī)物,提高產(chǎn)量。具體做法有合理密植、增施有機(jī)肥、噴淋降溫等,理由見答案。
微真題·重體悟
1.D　解析　生物群落中各物種間通過捕食關(guān)系建立食物鏈,A項(xiàng)正確;錯(cuò)綜復(fù)雜的食物鏈構(gòu)成食物網(wǎng),B項(xiàng)正確;營(yíng)養(yǎng)級(jí)是指物種在食物鏈中的位置,C項(xiàng)正確;測(cè)算全部食物鏈各環(huán)節(jié)的能量值,可構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.C　解析　據(jù)題圖分析可知,圖中E是植物所固定的太陽(yáng)能(初級(jí)生產(chǎn)量),其包括凈初級(jí)生產(chǎn)量(圖中為E1)和植物自身呼吸消耗的能量(圖中為E2),A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤;E1(50×1010 J·hm-2·a-1)為凈初級(jí)生產(chǎn)量,E3為18×1010 J·hm-2·a-1,因此E3占凈初級(jí)生產(chǎn)量的36%,C項(xiàng)正確;題圖中E3代表枯枝落葉和倒木被分解者分解利用的能量,分解者的分解作用是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的必要環(huán)節(jié),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.A　解析　據(jù)題表分析可知,與玉米地相比,荒地的太陽(yáng)能利用率低,但凈初級(jí)生產(chǎn)效率高,A項(xiàng)錯(cuò)誤;題中4個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,玉米地的太陽(yáng)能利用率最高,若入射太陽(yáng)能相同,則玉米地制造的有機(jī)物質(zhì)最多,B項(xiàng)正確;兩個(gè)湖泊中植物的呼吸消耗率(22.3%和21.0%)與玉米地的呼吸消耗率(23.4%)大致相等,但明顯高于荒地的呼吸消耗率(15.1%),C項(xiàng)正確;與玉米地和荒地相比,兩個(gè)湖泊的太陽(yáng)能利用率低,這與太陽(yáng)光穿過水層時(shí)損失了部分能量有關(guān),D項(xiàng)正確。
4.答案　(1)垂直　生態(tài)位　種間競(jìng)爭(zhēng)　捕食
(2)3　浮游植物(或浮游植物固定的太陽(yáng)能)
(3)大中型魚類(或鰱、鳙和蒙古鲌等大中型魚類)　遷入　環(huán)境容納量(或K值)
解析　(1)群落的分層即為群落的垂直結(jié)構(gòu)。分析題圖可知,在該水生生物群落中,鰱、鳙等大中型魚類與小型魚類具有相似的地位或作用,彼此存在共同的資源利用,即存在生態(tài)位重疊,表現(xiàn)為種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。結(jié)合題圖和題表可知,蒙古鲌等大中型魚類和長(zhǎng)江江豚均通過捕食短頜鱭等小型魚類獲得能量,蒙古鲌等大中型魚類增多使小型魚類生物量明顯降低,導(dǎo)致長(zhǎng)江江豚食物資源減少。(2)由題圖可知,長(zhǎng)江江豚占據(jù)了第三、第四、第五3個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。在該食物網(wǎng)中,所有能量均根本上來自浮游植物(或浮游植物固定的太陽(yáng)能)。(3)結(jié)合題表和題圖可知,與長(zhǎng)江江豚的餌料魚類短頜鱭等存在種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的鰱、鳙等大中型魚類,以及通過捕食、限制短頜鱭等長(zhǎng)江江豚餌料魚類生物量的蒙古鲌等大中型魚類在2021年生物量急劇增長(zhǎng),這是長(zhǎng)江江豚的餌料魚類生物量顯著降低的直接原因,為實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)江江豚的良好保護(hù),需適度去除鰱、鳙和蒙古鲌等大中型魚類以提高長(zhǎng)江江豚的食物資源供給。采取“在豐水期打開閘口”這一措施的目的是使該水域長(zhǎng)江江豚食物資源餌料魚類種群數(shù)量增加,與種群數(shù)量特征的“遷入率”直接相關(guān)。遷入率的提高是通過物種向該空間內(nèi)的“遷入”實(shí)現(xiàn)。據(jù)題知,2017年對(duì)該生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境容納量的科學(xué)評(píng)估值是89頭,2021年調(diào)查到的101頭長(zhǎng)江江豚平均體重明顯低于正常水平,說明種群數(shù)量已經(jīng)超過K值。若使101頭長(zhǎng)江江豚(甚至更多的新增個(gè)體)能夠健康生長(zhǎng),需通過改善長(zhǎng)江江豚的資源水平,使其食物資源更加豐富,提高該水域?qū)﹂L(zhǎng)江江豚的環(huán)境容納量。
5.答案　(1)水鳥同化　呼吸作用(細(xì)胞呼吸)　分解者分解　(2)棲息地、食物、天敵以及與其他物種的關(guān)系等　有利于不同生物充分利用環(huán)境資源　(3)不破壞水鳥的生存環(huán)境;遠(yuǎn)距離觀賞等
解析　(1)水鳥攝入的能量,一部分流入其體內(nèi),即水鳥同化,另一部分未被同化,以糞便的形式排出。水鳥同化的能量一部分通過自身的呼吸作用以熱能的形式散失,另一部分用于自身的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖。糞便和遺體殘骸會(huì)被分解者分解。(2)一個(gè)物種在群落中的地位和作用,包括所處的空間位置,占用資源的情況,以及與其他物種的關(guān)系等,稱為這個(gè)物種的生態(tài)位,水鳥屬于動(dòng)物,研究其生態(tài)位,需要研究它的棲息地、食物、天敵以及與其他物種的關(guān)系等;群落中每種生物都占據(jù)著相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)位,這有利于不同生物充分利用環(huán)境資源。(3)鳥類的生存與環(huán)境密切相關(guān),從保護(hù)鳥類的角度來看,游客在觀賞水鳥時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)是不破壞水鳥的生存環(huán)境(不丟棄廢棄物、不污染水源);遠(yuǎn)距離觀賞而避免對(duì)其造成驚嚇等。(共107張PPT)
第34講
第八單元　生物與環(huán)境
生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動(dòng)
課
標(biāo)
內(nèi)
容
1.闡明生態(tài)系統(tǒng)由生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者等生物因素以及陽(yáng)光、空氣、水等非生物因素組成，各組分緊密聯(lián)系使生態(tài)系統(tǒng)成為具有一定結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一體。2.討論某一生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者和消費(fèi)者通過食物鏈和食物網(wǎng)聯(lián)系在一起形成復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。3.分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間不斷循環(huán)、能量在生物群落中單向流動(dòng)并逐級(jí)遞減的規(guī)律。4.舉例說明利用物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)規(guī)律，人們能夠更加科學(xué)、有效地利用生態(tài)系統(tǒng)中的資源。5.解釋生態(tài)金字塔表征了食物網(wǎng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間在個(gè)體數(shù)量、生物量和能量方面的關(guān)系。
微考點(diǎn) 大突破
內(nèi)容
索引
微真題 重體悟
考點(diǎn)一　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
考點(diǎn)二　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)
考點(diǎn)三　生態(tài)金字塔及研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義
考點(diǎn)一　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
微考點(diǎn)/大突破
第一部分
1.生態(tài)系統(tǒng)的概述
(1)概念：生態(tài)系統(tǒng)是在一定空間內(nèi)，由______________與它的______________相互作用而形成的統(tǒng)一整體。
(2)范圍：有大有小，地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是________。
生物群落
非生物環(huán)境
生物圈
(3)類型。
(4)結(jié)構(gòu)：由__________和__________(食物鏈和食物網(wǎng))構(gòu)成。
(5)功能：進(jìn)行_________、_________、_________。
自然生態(tài)系統(tǒng) 人工生態(tài)系統(tǒng)
陸地生態(tài)系統(tǒng) 水域生態(tài)系統(tǒng)
森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)、凍原生態(tài)系統(tǒng) 海洋生態(tài)系統(tǒng)、淡水生態(tài)系統(tǒng) 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、人工林生態(tài)系統(tǒng)、果園生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)
組成成分
營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)
物質(zhì)循環(huán)
能量流動(dòng)
信息傳遞
2.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分

(1)非生物的物質(zhì)和能量：光、熱、水、空氣、無(wú)機(jī)鹽等。
(2)生物成分。
自養(yǎng)
腐生細(xì)菌和真
菌
有機(jī)物
化學(xué)能
物質(zhì)循環(huán)
提醒　辨析生態(tài)系統(tǒng)成分認(rèn)識(shí)的誤區(qū)
①三類“不一定”。
a.生產(chǎn)者不一定是植物(如藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌)，植物不一定是生產(chǎn)者 (如菟絲子營(yíng)寄生生活，屬于消費(fèi)者)。b.消費(fèi)者不一定是動(dòng)物(如營(yíng)寄生生活的微生物等)，動(dòng)物不一定是消費(fèi)者(如禿鷲、蚯蚓、蜣螂等以動(dòng)植物遺體或動(dòng)物排遺物為食的腐生動(dòng)物屬于分解者)。c.分解者不一定是微生物(如蚯蚓等動(dòng)物)，微生物不一定是分解者(如硝化細(xì) 菌、藍(lán)細(xì)菌屬于生產(chǎn)者，寄生細(xì)菌屬于消費(fèi)者)。
②兩類“一定”。
a.生產(chǎn)者一定是自養(yǎng)生物，自養(yǎng)生物一定是生產(chǎn)者。b.營(yíng)腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是營(yíng)腐生生活的生物。
(3)相互關(guān)系。
________和________是聯(lián)系生物群落與非生物的物質(zhì)和能量的兩大 “橋梁”。
提醒　“非生物的物質(zhì)和能量”和“生產(chǎn)者”兩者之間為雙向箭頭，“非生物的物質(zhì)和能量”指入箭頭多，“生產(chǎn)者”指出箭頭多。
3.生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)
(1)食物鏈。
①概念：在生態(tài)系統(tǒng)中，_________之間由于________關(guān)系而形成的一種聯(lián)系。
生產(chǎn)者
分解者
各種生物
食物
②實(shí)例。
生產(chǎn)者
次級(jí)
三級(jí)
四級(jí)
第二
第三
第四
第五
③
提醒　食物鏈中只包括生產(chǎn)者和消費(fèi)者，不存在非生物的物質(zhì)和能量及分解者。
生產(chǎn)者
自然選擇
5
(2)食物網(wǎng)。
①概念：食物鏈彼此__________連接成的復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)關(guān)系。
②形成的原因：a.一種綠色植物可能是______植食性動(dòng)物的食物。b.一種植食性動(dòng)物既可能吃________植物，也可能被多種肉食性動(dòng)物所食。
③特點(diǎn)：同一種消費(fèi)者在不同的食物鏈中，可以占據(jù)不同的_______
_____；食物網(wǎng)中，兩種生物之間的種間關(guān)系除了捕食外，可能還有_________。
相互交錯(cuò)
多種
多種
營(yíng)養(yǎng)
級(jí)
種間競(jìng)爭(zhēng)
提醒　①食物網(wǎng)的復(fù)雜程度主要取決于有食物聯(lián)系的生物種類，而非取決于生物數(shù)量。
②一般來說，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾的能力與保持自身穩(wěn)定的能力越強(qiáng)。農(nóng)田和果園等人工生態(tài)系統(tǒng)可以通過增加或延長(zhǎng)食物鏈，提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)獲得更多的產(chǎn)品。例如，水田養(yǎng)魚、果園養(yǎng)雞等。
營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)
能量流動(dòng)
相對(duì)穩(wěn)定
教材基礎(chǔ)辨析
(1)生態(tài)系統(tǒng)類型眾多，一般可分為自然生態(tài)系統(tǒng)和人工生態(tài)系統(tǒng)。 (源自選擇性必修2 P48)( )
(2)城市生態(tài)系統(tǒng)是人工建立的生態(tài)系統(tǒng)，需要較多物質(zhì)和能量的投入才能維持系統(tǒng)的穩(wěn)定。(源自選擇性必修2 P48)( )
(3)不同種類的生物獲取物質(zhì)和能量的途徑相同。(選擇性必修2 P50“思考·討論”)( )
√
√
×
(4)生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石，消費(fèi)者的存在能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。(源自選擇性必修2 P50)( )
(5)生態(tài)系統(tǒng)中只有分解者能將有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物。(源自選擇性必修2 P50)( )
(6)卷葉蛾→螳螂→黃雀構(gòu)成一條食物鏈，其中螳螂位于第二營(yíng)養(yǎng) 級(jí)。(選擇性必修2 P52“概念檢測(cè)”1)( )
√
×
×
教材素材拓展
判斷以下生物屬于生態(tài)系統(tǒng)的什么成分 (均填序號(hào))
①菟絲子　②硝化細(xì)菌　③玉米　④噬菌體　⑤禿鷲　⑥蜣螂　 ⑦藍(lán)細(xì)菌　⑧結(jié)核桿菌　⑨蘑菇
生產(chǎn)者：________；消費(fèi)者：________；分解者：________。
②③⑦
①④⑧
⑤⑥⑨
1.生態(tài)系統(tǒng)中各成分的判斷
2.模型法構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))
(1)依據(jù)捕食關(guān)系曲線構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))。
(2)依據(jù)所含能量或生物量構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))。
生物種類 A B C D
有機(jī)物中的能 量[J/(cm2·a)] 15.9 870.7 1.9 141.0
(3)依據(jù)生物體內(nèi)富集的有害物質(zhì)濃度構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))。
生物種類 A B C D E
有機(jī)汞質(zhì) 量分?jǐn)?shù)(%) 5.7× 10-6 7× 10-4 5.1× 10-5 6.8× 10-3 3.9×
10-5
(4)依據(jù)提供的食物信息，構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))。
古樹上有紅蜘蛛、蚜蟲、草蛉、七星瓢蟲、麻雀、花喜鵲6種動(dòng)物，它們之間的關(guān)系是草蛉捕食紅蜘蛛、蚜蟲；七星瓢蟲捕食蚜蟲；紅蜘蛛、蚜蟲以古樹的各器官為食物；麻雀、花喜鵲以紅蜘蛛、蚜 蟲、草蛉為食。依據(jù)捕食關(guān)系由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)→高營(yíng)養(yǎng)級(jí)直接繪圖，可得到圖4所示食物網(wǎng)。
3.食物鏈(網(wǎng))中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量變動(dòng)的分析與判斷
(1)食物鏈的第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物減少，整個(gè)食物鏈中的其他生物都會(huì)減少，簡(jiǎn)記為：“一級(jí)生物若減少，其他生物跟著跑”。
(2)“天敵”一方減少，短時(shí)間內(nèi)被捕食者數(shù)量會(huì)增加，但隨著數(shù)量增加，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇，種群密度下降，直到趨于穩(wěn)定，簡(jiǎn)記為：“如果天敵患了病，先增后減再穩(wěn)定”。
(3)若處于中間營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物數(shù)量減少，則其他營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量的變化視具體食物鏈而定，簡(jiǎn)記為：“中間生物被捕殺，不同情況要分 家”。舉例分析如圖：
若青蛙突然減少，則以它為食的蛇將減少，鷹過多捕食兔和食草 鳥，從而導(dǎo)致兔、食草鳥減少，鷹不只捕食蛇一種生物，它可以依靠其他食物來源維持?jǐn)?shù)量基本不變。
能力　食物鏈或食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)分析(考查科學(xué)思維)
1.(2024·全國(guó)甲卷，T5)某生態(tài)系統(tǒng)中捕食者與被捕食者種群數(shù)量變化的關(guān)系如圖所示，圖中“→”表示種群之間數(shù)量變化的關(guān)系，如甲數(shù)量增加導(dǎo)致乙數(shù)量增加。下列敘述正確的是(　　)
A.甲數(shù)量的變化不會(huì)對(duì)丙數(shù)量產(chǎn)生影響
B.乙在該生態(tài)系統(tǒng)中既是捕食者又是被捕食者
C.丙可能是初級(jí)消費(fèi)者，也可能是次級(jí)消費(fèi)者
D.能量流動(dòng)方向可能是甲→乙→丙，也可能是丙→乙→甲
由題圖可知，甲數(shù)量增加會(huì)引起乙數(shù)量增加，進(jìn)而引起丙數(shù)量增加，因此甲數(shù)量的變化會(huì)對(duì)丙數(shù)量產(chǎn)生影響，推測(cè)這三者的捕食關(guān)系是甲→乙→丙，即乙可以捕食甲，也可以被丙捕食；因此乙在該生態(tài)系統(tǒng)中既是捕食者又是被捕食者，甲、乙、丙的能量流動(dòng)關(guān)系為甲→乙→丙，B項(xiàng)正確，A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。若甲為生產(chǎn) 者，則丙為次級(jí)消費(fèi)者；若甲為初級(jí)消費(fèi)者，則丙為三級(jí)消費(fèi) 者，可推知丙不可能為初級(jí)消費(fèi)者，C項(xiàng)錯(cuò)誤。
解析
2.某果園中存在A、B兩種果樹害蟲，果園中的鳥(C)可以捕食這兩種害蟲；使用人工合成的性引誘劑Y誘殺B可減輕B的危害。回答下列問題：
(1)果園中包含害蟲A的一條食物鏈?zhǔn)莀______________。該食物鏈的第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)是________。
(2)A和B之間存在種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，種間競(jìng)爭(zhēng)通常是指______________
_________________________________________________________。
果樹→A→C
C
兩種或兩種以上生物相互爭(zhēng)奪相同的資源和空間而表現(xiàn)出來的相互抑制現(xiàn)象
(3)性引誘劑Y傳遞給害蟲B的信息屬于______________。使用性引誘劑Y可以誘殺B的雄性個(gè)體，從而破壞B種群的________________，導(dǎo)致______________降低，從而減輕B的危害。
化學(xué)信息
性別比例
種群密度
(1)該食物鏈的起點(diǎn)必須是生產(chǎn)者果樹，所以果園中包含害蟲A的一條食物鏈?zhǔn)枪麡洹鶤→C。鳥(C)以果樹害蟲(A)為食，屬于次級(jí)消費(fèi)者，位于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(2)種間競(jìng)爭(zhēng)是指兩種或兩種以上生物相互爭(zhēng)奪相同的資源和空間而表現(xiàn)出來的相互抑制現(xiàn)象。(3)人工合成的性引誘劑屬于生態(tài)系統(tǒng)中的化學(xué)信息，利用其誘殺B種群的雄性個(gè)體，可以破壞B種群的性別比例，使很多雌性個(gè)體不能完成交配，無(wú)法產(chǎn)生后代，從而使該種害蟲的種群密度降低。
解析
考點(diǎn)二　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)
微考點(diǎn)/大突破
第一部分
1.能量流動(dòng)的概念
生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能的總量
食物鏈和食物網(wǎng)
2.能量流動(dòng)過程
(1)能量流經(jīng)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過程。
提醒　①圖中第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能中，一部分能量用于呼吸消耗，余下的用于自身的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖，即積累的能量。
②未被利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗，也未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用的能量。
(2)能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過程。
由圖分析得到：
①初級(jí)消費(fèi)者攝入量(a)=初級(jí)消費(fèi)者的同化量(b)+__________。
②同化量(b)=呼吸作用散失的能量(d)+用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量(e)。
③用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量(e)=遺體殘骸被分解者利用的能量(f-c)+次級(jí)消費(fèi)者同化的能量(i)+未被利用的能量(j)。
糞便量(c)
提醒　①流入每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量最終去向=在呼吸作用中以熱能形式散失+被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)+被分解者利用。
②某營(yíng)養(yǎng)級(jí)的糞便量不屬于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量，而屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向分解者的能量，比如兔子吃草，兔子糞便中的能量屬于草流向分解者的能量。
3.能量流動(dòng)的特點(diǎn)
低
高
熱能
10%~20%
分解者
教材基礎(chǔ)辨析
(1)能量流動(dòng)是以種群作為一個(gè)整體來研究的。(選擇性必修2 P54“科學(xué)方法”)( )
(2)太陽(yáng)輻射到地球的能量就是輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量。(源自選擇性必修2 P55)( )
(3)分解者分解釋放的能量是該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的一部分。(源自選擇性必修2 P55)( )
(4)家兔糞便中的能量與尿液中的能量都不屬于家兔的同化量。(選擇性必修2 P55“圖3-5”)( )
(5)能量傳遞效率一般在10%~20%，即一只狼捕食了一只兔子，則該狼就獲得了這只兔子能量的10%~20%。(源自選擇性必修2 P57)( )
√
×
×
×
×
教材素材拓展
1.如圖為“稻—蟹”農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所含能量的示意圖，其中a、a1、a2表示上一年留存下來仍未被利用的能量，e、e1、e2表示呼吸作用消耗的能量，c、c1、c2表示什么 河蟹用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量包括哪些 (用圖中字母表示)
答：_______________________________________________________
_________________________________。
c、c1、c2表示流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量；河蟹用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量包括b2、c2、d2
2.如圖是能量流經(jīng)某稻田第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的示意圖，圖中的數(shù)值表示能量(單位：×10 kJ·m-2·a-1)。圖中的C代表什么含義 第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率是多少
答：_______________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
C代表初級(jí)消費(fèi)者用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)的能量(儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量)；第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為(500×10-60×10)÷(1 220×10+1 280×10)×100%=4 400÷
25 000×100%=17.6%
1.能量流動(dòng)的三種模型
(1)能量流動(dòng)過程的“一來二去”模型。
提醒　①A是初級(jí)消費(fèi)者攝入量；B是初級(jí)消費(fèi)者同化量；C是用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量；D是次級(jí)消費(fèi)者攝入量。
②初級(jí)消費(fèi)者攝入量=同化量+糞便量。
③同化量=呼吸作用散失的能量+用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量。
④生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量=遺體殘骸被分解者利用的能量+次級(jí)消費(fèi)者攝入量。
(2)能量流動(dòng)過程的“一來三去”模型。
提醒　①D、E、F分別代表第一、第二、第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量。
②三條去路(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)：呼吸作用散失、流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)、分解者利用。
(3)能量流動(dòng)過程的“一來四去”模型。

提醒　①D、E、F分別代表第一、第二、第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量。
②四條去路(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)：呼吸作用散失、流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)、分解者利用、未利用。
2.能量流動(dòng)的計(jì)算
(1)能量的傳遞以營(yíng)養(yǎng)級(jí)為單位。
在食物網(wǎng)中，能量傳遞效率不是以個(gè)體或種群為單位的，而是以營(yíng)養(yǎng)級(jí)為單位的。如對(duì)于食物網(wǎng)C←A→B，由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率是指B和C同化的總能量占A同化的總能量的比 例。
(2)能量傳遞效率的計(jì)算方法。
相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率=×100%
(3)能量流動(dòng)中的最值計(jì)算。
(4)能量流動(dòng)中的定值計(jì)算。
①已確定營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計(jì)算，而需按具體數(shù)值計(jì)算。例如，在食物鏈A→B→C→D中，能量傳遞效率分別為a%、b%、c%，若A的能量為M，則D獲得的能量為M×a%×b%×
c%。
②如果是在食物網(wǎng)中，某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同時(shí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的多種生物獲得能量，且各途徑所獲得的生物量比例確定，則需按照各單獨(dú)的食物鏈進(jìn)行計(jì)算后合并。
(5)能量來源比例改變的計(jì)算。

在具體計(jì)算時(shí)務(wù)必先看清分配比例，再確定求解中應(yīng)“順推(用乘法)”還是“逆推(用除法)”，以如圖食物網(wǎng)為例：
①若已知“植物同化量(A)”，并告知其“傳向動(dòng)物與直接傳向人比例由1∶1調(diào)整為1∶2”，求解人最多增重變化量(M)，計(jì)算時(shí)宜“順推(用乘法)”
調(diào)整前 A××20%+A××(20%)2=M1
調(diào)整后 A××20%+A××(20%)2=M2
②若已知“人同化量(M)”并告知人的食物來源“素食、肉食由1∶1調(diào)整為2∶1”，求解最少需要植物變化量(A)，計(jì)算時(shí)應(yīng)“逆推(用除法)”
調(diào)整前 調(diào)整后
+=A1 +=A2
(6)具有人工能量輸入的能量傳遞效率的計(jì)算。
人為輸入到某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量是該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的一部分，但卻不是從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入的能量。如求第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)至第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞效率時(shí)，應(yīng)為第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量(不包括人工輸入到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量)/第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量(包括人工輸入到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量)×100%。
能力一　能量流動(dòng)的過程、特點(diǎn)(考查科學(xué)思維)
1.(2023·全國(guó)甲卷，T5)在生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者所固定的能量可以沿著食物鏈傳遞，食物鏈中的每個(gè)環(huán)節(jié)即為一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。下列關(guān)于營(yíng)養(yǎng)級(jí)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A.同種動(dòng)物在不同食物鏈中可能屬于不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)
B.作為生產(chǎn)者的綠色植物所固定的能量來源于太陽(yáng)
C.作為次級(jí)消費(fèi)者的肉食性動(dòng)物屬于食物鏈的第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)
D.能量從食物鏈第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)向第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)只能單向流動(dòng)
同種動(dòng)物的食物來源可能不同，當(dāng)其捕食的對(duì)象來自不同食物鏈的不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)，該動(dòng)物也會(huì)在不同的食物鏈處于不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，如雜食性動(dòng)物捕食植物時(shí)處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，捕食動(dòng)物時(shí)處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)或以上，A項(xiàng)正確；作為生產(chǎn)者的綠色植物通過光合作用固定太陽(yáng)能合成有機(jī)物，B項(xiàng)正確；初級(jí)消費(fèi)者屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，次級(jí)消費(fèi)者屬于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；食物鏈中的第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)為生產(chǎn)者(自養(yǎng)生物)，其只能被第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)(異養(yǎng)生物)捕食，而不能捕食第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，故能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)向第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)只能單向流動(dòng)，D項(xiàng)正確。
解析
2.(2020·全國(guó)卷Ⅲ，T31)假設(shè)某種藍(lán)細(xì)菌(A)是某湖泊中唯一的生產(chǎn)者，其密度極大，使湖水能見度降低。某種動(dòng)物(B)是該湖泊中唯一的消費(fèi)者。回答下列問題：
(1)該湖泊水體中A種群密度極大的可能原因是___________________
______________________(答出2點(diǎn)即可)。
水體富營(yíng)養(yǎng)化；沒有其他生產(chǎn)者的競(jìng)爭(zhēng)
(2)畫出該湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的示意圖。
(3)假設(shè)該湖泊中引入一種僅以A為食的動(dòng)物(C)后，C種群能夠迅速壯大，則C和B的種間關(guān)系是_________。
種間競(jìng)爭(zhēng)
(1)藍(lán)細(xì)菌(A)種群密度極大的原因可能是水體富營(yíng)養(yǎng)化，沒有其他生產(chǎn)者的競(jìng)爭(zhēng)，捕食者數(shù)量少等。(2)流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)的能量有三個(gè)去向：通過呼吸作用散失、被分解者分解利 用、流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去向不包括流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，由此可畫出該湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的示意圖，具體見答案。(3)種間競(jìng)爭(zhēng)是指兩種或更多種生物共同利用同樣的有限資源和空間而產(chǎn)生的相互排斥的現(xiàn)象。由于B以藍(lán)細(xì)菌(A)為食，C僅以A為食，且該湖泊中引入動(dòng)物(C)后，C種群能夠迅速壯大，故C和B的種間關(guān)系為種間競(jìng)爭(zhēng)。
解析
能力二　能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算(考查科學(xué)思維)
3.(2023·山東卷，T13)某淺水泉微型生態(tài)系統(tǒng)中能量情況如表所示，該生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)消費(fèi)者以生產(chǎn)者和來自陸地的植物殘?bào)w為食。下列說法正確的是(　　)

生產(chǎn)者 固定　 來自陸 地的植 物殘?bào)w 初級(jí)消 費(fèi)者 攝入 初級(jí)消 費(fèi)者 同化 初級(jí)消
費(fèi)者呼
吸消耗
能量[×105 J/ (m2·a)] 90 42 84 13.5 3
A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為90×105 J/(m2·a)
B.該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者有15%的能量流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)
C.初級(jí)消費(fèi)者用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為10.5×105 J/(m2·a)
D.初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量為70.5×105 J/(m2·a)，該能量由初級(jí)消費(fèi)者流向分解者
根據(jù)題意，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量除了生產(chǎn)者固定的能量，還有來自陸地的植物殘?bào)w中的能量，即(90+42)×105=132×105 J/(m2·a)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；初級(jí)消費(fèi)者的攝入量包括生產(chǎn)者固定的能量和來自陸地的植物殘?bào)w中的能量，所以根據(jù)表中數(shù)據(jù)無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算生產(chǎn)者的能量流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的比例，B項(xiàng)錯(cuò)誤；初級(jí)消費(fèi)者用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量=初級(jí)消費(fèi)者同化的能量-初級(jí)消費(fèi)者呼吸消耗的能量=13.5×105-3×105=10.5×105 J/(m2·a)，C項(xiàng)正確；初級(jí)消費(fèi)者糞便量=初級(jí)消費(fèi)者攝入量-初級(jí)消費(fèi)者同化量=84×105-13.5×105=70.5×105 J/(m2·a)，該能量由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向分解者，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
解析
(1)圖中A代表的生理過程是________。
(2)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率是________，第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率是________。
(3)流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是____________ kJ/(m2·a)。
4.如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值[單位為103 kJ/(m2·a)]，請(qǐng)回答下列問題：
呼吸作用
15.625%
12.7%
1.17×105
(1)流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)的能量去向包括流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)、未利用、被分解者分解及呼吸作用中以熱能形式散失。因此，題圖中A代表的是各種生物的呼吸作用。(2)肉食性動(dòng)物從植食性動(dòng)物同化的能量=(5.1+2.1+0.25+0.05-5)×103=2.5×103 kJ/(m2·a)，植食性動(dòng)物的同化量=(2.5+4+9+0.5)×103=16×103 kJ/(m2·a)，因此第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率
解析
=2.5/16×100%=15.625%。該生態(tài)系統(tǒng)中能量的來源有兩個(gè)：生產(chǎn)者固定的能量和有機(jī)物輸入，生產(chǎn)者固定的總能量=[96+14(生產(chǎn)者流入植食性動(dòng)物的能量)]×103=110×103 kJ/(m2·a)。第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為14/110×100%≈12.7%。(3)流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為(110+7)×103=1.17×105 kJ/(m2·a)。
解析
考點(diǎn)三　生態(tài)金字塔及研究能量流動(dòng)
的實(shí)踐意義
微考點(diǎn)/大突破
第一部分
1.生態(tài)金字塔的類型及特點(diǎn)
2.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義
將生物在時(shí)間、空間上進(jìn)行合理配置
總能量
科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)
最有效
合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系
持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?br/>教材基礎(chǔ)辨析
(1)任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量補(bǔ)充，以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。(源自選擇性必修2 P57)( )
(2)數(shù)量金字塔和生物量金字塔可以出現(xiàn)上寬下窄的倒置現(xiàn)象。(源自選擇性必修2 P57)( )
(3)在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)過程中消耗的能量就越多。(源自選擇性必修2 P57)( )
(4)沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用。(選擇性必修2 P60“拓展應(yīng)用”1)( )
√
√
√
×
教材素材拓展
1.從能量流動(dòng)角度分析農(nóng)田除草、除蟲的目的是什么
答：_______________________________________________________
________________。
調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?br/>2.如圖為某草原生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)(只顯示部分)。
牧民通過養(yǎng)羊獲取該生態(tài)系統(tǒng)的能量，經(jīng)測(cè)算發(fā)現(xiàn)羊的同化量遠(yuǎn)小于草同化量的1/10，其原因可能是_______________
_____________________________________________________________________________________________。
能量在相鄰兩
個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率大約是10%~20%，羊?qū)儆诘诙I(yíng)養(yǎng)級(jí)，該營(yíng)養(yǎng)級(jí)還有食草昆蟲和鼠等多個(gè)種群
能力一　生態(tài)金字塔分析(考查科學(xué)思維)
1.如果食物鏈上各營(yíng)養(yǎng)級(jí)均以生物個(gè)體的數(shù)量來表示，并以食物鏈起點(diǎn)的生物個(gè)體數(shù)作底層來繪制數(shù)量金字塔，則只有兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的夏季草原生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)是牧草，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)是羊)和森林生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)是喬木，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)是昆蟲)數(shù)量金字塔的形狀最可能是(　　)
A.前者為金字塔形，后者為倒金字塔形
B.前者為倒金字塔形，后者為金字塔形
C.前者為金字塔形，后者為金字塔形
D.兩者均為倒金字塔形
夏季草原生態(tài)系統(tǒng)中，作為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的牧草的個(gè)體數(shù)遠(yuǎn)大于作為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的羊的個(gè)體數(shù)，該生態(tài)系統(tǒng)數(shù)量金字塔的形狀最可能是金字塔形。而在森林生態(tài)系統(tǒng)中，作為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的喬木的一個(gè)個(gè)體上生活著大量的作為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的昆蟲個(gè)體，該生態(tài)系統(tǒng)數(shù)量金字塔的形狀最可能為倒金字塔形。故選A。
解析
2.(2024·山東卷，T12)某穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)某時(shí)刻第一、第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量分別為6 g/m2和30 g/m2，據(jù)此形成上寬下窄的生物量金字塔。該生態(tài)系統(tǒng)無(wú)有機(jī)物的輸入與輸出，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A.能量不能由第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)
B.根據(jù)生物體內(nèi)具有富集效應(yīng)的金屬濃度可輔助判斷不同物種所處營(yíng)養(yǎng)級(jí)的高低
C.流入分解者的有機(jī)物中的能量都直接或間接來自第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的能量
D.第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的能量可能小于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量
能量流動(dòng)具有單向流動(dòng)的特點(diǎn)，不能由第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，A項(xiàng)正確；營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，生物體內(nèi)具有富集效應(yīng)的金屬濃度就越大，B項(xiàng)正確；能量流動(dòng)的起點(diǎn)為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的能量，故流入分解者的有機(jī)物中的能量都直接或間接來自第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的能量，C項(xiàng)正確；能量在流動(dòng)過程中是逐級(jí)遞減的，在生態(tài)系統(tǒng)無(wú)有機(jī)物輸入的情況下，第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的能量應(yīng)大于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
解析
能力二　能量流動(dòng)在實(shí)踐中的應(yīng)用(考查社會(huì)責(zé)任)
3.(2022·山東卷，T11)某地長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行稻田養(yǎng)鴨模式，運(yùn)行過程中不投放鴨飼料，鴨取食水稻老黃葉、害蟲和雜草等，鴨糞可作為有機(jī)肥料還田。該稻田的水稻產(chǎn)量顯著高于普通稻田，且養(yǎng)鴨還會(huì)產(chǎn)生額外的經(jīng)濟(jì)效益。若該稻田與普通稻田的秸稈均還田且其他影響因素相同，下列說法正確的是(　　)
A.與普通稻田相比，該稻田需要施加更多的肥料
B.與普通稻田相比，該稻田需要使用更多的農(nóng)藥
C.該稻田與普通稻田的群落空間結(jié)構(gòu)完全相同
D.該稻田比普通稻田的能量利用率低
與普通稻田相比，題述稻田的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，其水稻產(chǎn)量還顯著高于普通稻田，而運(yùn)行過程中不投放鴨飼料，因此與普通稻田相比，該稻田需要施加更多的肥料，A項(xiàng)正確；該稻田中鴨取食害蟲和雜草等，可以減少農(nóng)藥的使用，B項(xiàng)錯(cuò)誤；與普通稻田相比，鴨子的存在可使題述稻田的物種組成與群落空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；題述稻田中的水稻老黃葉、害蟲和雜草等中的能量可通過鴨流向人類，提高了能量的利用率，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
解析
能量傳遞效率與能量利用率的區(qū)別
(1)能量傳遞效率。
能量在沿食物鏈流動(dòng)的過程中逐級(jí)減少，若以“營(yíng)養(yǎng)級(jí)”為單位，能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率為10%~20%。
(2)能量利用率。
①概念：一般指流入人類或最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量占生產(chǎn)者固定總能量的比值。
②一般來說，食物鏈越短，能量利用率越高。
③有時(shí)考慮分解者的參與，使?fàn)I養(yǎng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，以實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用，從而提高能量利用率。
4.(2022·湖北卷，T22)如圖為生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一般模型，據(jù)圖回答下列問題：
(1)圖中A代表________；肉食性動(dòng)物1的數(shù)量________(填“一定”或 “不一定”)少于植食性動(dòng)物的數(shù)量。
(2)如果②、③、④代表能量流動(dòng)過程，④代表的能量大約是②的__________。
(3)如果圖中生產(chǎn)者是農(nóng)作物棉花，為了提高棉花產(chǎn)量，從物質(zhì)或能量的角度分析，針對(duì)②的調(diào)控措施及理由分別是_________________
_________________________________________________________；
分解者
不一定
1%~4%
控制(減少)植食性動(dòng)物的數(shù)量，使棉花固定的能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?br/>針對(duì)⑦的調(diào)控措施及理由分別是_______________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
合理密植，增施有機(jī)肥，噴淋降溫等；合理密植可改善通風(fēng)條件，分解者分解有機(jī)物可產(chǎn)生棉花生長(zhǎng)需要的無(wú)機(jī)鹽、CO2等，噴淋降溫可緩解因強(qiáng)光照、高溫導(dǎo)致的光合“午休”現(xiàn)象，從而滿足光合作用對(duì)CO2的需求
(1)生態(tài)系統(tǒng)中的分解者可將動(dòng)植物遺體和動(dòng)物排遺物分解成無(wú)機(jī)物，故題圖中A為分解者。在食物鏈中，植食性動(dòng)物中的能量大于肉食性動(dòng)物，但肉食性動(dòng)物1的數(shù)量不一定少于植食性動(dòng)物的數(shù)量。(2)②③④分別為第二、三、四營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量，根據(jù)能量傳遞效率10%~20%計(jì)算，④代表的能量最少是②的10%×10%=
1%，④代表的能量最多是②的20%×20%=4%，即④代表的能量大約是②的1%~4%。(3)從物質(zhì)或能量的角度分析，要提高棉花產(chǎn)
解析
量，需控制以其為食的動(dòng)物數(shù)量，使能量更多地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠郑虎弑硎旧a(chǎn)者固定CO2與產(chǎn)生CO2的過程，針對(duì)⑦的調(diào)控措施是增強(qiáng)棉花的光合作用，減少呼吸消耗，以便積累更多有機(jī)物，提高產(chǎn)量。具體做法有合理密植、增施有機(jī)肥、噴淋降溫等，理由見答案。
解析
微真題/重體悟
第二部分
1.(2022·浙江6月選考，T20)生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的主要途徑。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.調(diào)查生物群落內(nèi)各物種之間的取食與被取食關(guān)系，可構(gòu)建食物鏈
B.整合調(diào)查所得的全部食物鏈，可構(gòu)建營(yíng)養(yǎng)關(guān)系更為復(fù)雜的食物網(wǎng)
C.歸類各食物鏈中處于相同環(huán)節(jié)的所有物種，可構(gòu)建相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)
D.測(cè)算主要食物鏈各環(huán)節(jié)的能量值，可構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔
生物群落中各物種間通過捕食關(guān)系建立食物鏈，A項(xiàng)正確；錯(cuò)綜復(fù)雜的食物鏈構(gòu)成食物網(wǎng)，B項(xiàng)正確；營(yíng)養(yǎng)級(jí)是指物種在食物鏈中的位置，C項(xiàng)正確；測(cè)算全部食物鏈各環(huán)節(jié)的能量值，可構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
解析
2.(2024·黑吉遼卷，T16改編)如圖為某紅松人工林能量流動(dòng)的調(diào)查結(jié)果。此森林的初級(jí)生產(chǎn)量有很大部分是沿著碎屑食物鏈流動(dòng)的,表現(xiàn)為枯枝落葉和倒木被分解者分解，剩余積累于土壤。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是( )
[注]　植物所固定的太陽(yáng)能或所制造的有機(jī)物質(zhì)稱為初級(jí)生產(chǎn)量，其包括凈初級(jí)生產(chǎn)量和自身呼吸消耗的能量。
A.E是太陽(yáng)照射到生態(tài)系統(tǒng)的能量
B.E2屬于未被利用的能量
C.E3占凈初級(jí)生產(chǎn)量的36%
D.E3的產(chǎn)生過程不是物質(zhì)循環(huán)的必要環(huán)節(jié)
據(jù)題圖分析可知，圖中E是植物所固定的太陽(yáng)能(初級(jí)生產(chǎn)量)，其包括凈初級(jí)生產(chǎn)量(圖中為E1)和植物自身呼吸消耗的能量(圖中為E2)，A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；E1(50×1010 J·hm-2·a-1)為凈初級(jí)生產(chǎn)量，E3為18×1010 J·hm-2·a-1，因此E3占凈初級(jí)生產(chǎn)量的36%，C項(xiàng)正確；題圖中E3代表枯枝落葉和倒木被分解者分解利用的能量，分解者的分解作用是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的必要環(huán)節(jié)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
解析
3.(2020·海南卷，T5)在生態(tài)系統(tǒng)中，植物所固定的太陽(yáng)能或所制造的有機(jī)物質(zhì)稱為初級(jí)生產(chǎn)量，其中一部分用于自身的呼吸消耗，余下部分稱為凈初級(jí)生產(chǎn)量。如表為4個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的研究實(shí)例。
類別 玉米地 荒地 湖泊Ⅰ 湖泊Ⅱ
太陽(yáng)能利用率 (初級(jí)生產(chǎn)量/ 入射太陽(yáng)能) 1.6% 1.2% 0.4% 0.1%
呼吸消耗率(呼吸 消耗/初級(jí)生產(chǎn)量) 23.4% 15.1% 22.3% 21.0%
凈初級(jí)生產(chǎn)效率 (凈初級(jí)生產(chǎn)量/ 初級(jí)生產(chǎn)量) 76.6% 84.9% 77.7% 79.0%
下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.與玉米地相比，荒地的太陽(yáng)能利用率低，凈初級(jí)生產(chǎn)效率也低
B.若入射太陽(yáng)能相同，上述4個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，制造有機(jī)物質(zhì)最多的是玉米地
C.兩個(gè)湖泊中植物的呼吸消耗率與玉米地的大致相等，但明顯高于荒地
D.兩個(gè)湖泊的太陽(yáng)能利用率低，與太陽(yáng)光穿過水層時(shí)損失了部分能量有關(guān)
據(jù)題表分析可知，與玉米地相比，荒地的太陽(yáng)能利用率低，但凈初級(jí)生產(chǎn)效率高，A項(xiàng)錯(cuò)誤；題中4個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，玉米地的太陽(yáng)能利用率最高，若入射太陽(yáng)能相同，則玉米地制造的有機(jī)物質(zhì)最多，B項(xiàng)正確；兩個(gè)湖泊中植物的呼吸消耗率(22.3%和21.0%)與玉米地的呼吸消耗率(23.4%)大致相等，但明顯高于荒地的呼吸消耗率(15.1%)，C項(xiàng)正確；與玉米地和荒地相比，兩個(gè)湖泊的太陽(yáng)能利用率低，這與太陽(yáng)光穿過水層時(shí)損失了部分能量有關(guān)，D項(xiàng)正確。
解析
4.(2023·河北卷，T21)天鵝洲長(zhǎng)江故道現(xiàn)為長(zhǎng)江江豚自然保護(hù)區(qū)，是可人為調(diào)控的半封閉水域，豐水期能通過閘口將長(zhǎng)江干流江水引入。2017年，評(píng)估認(rèn)為該水域最多可保障89頭長(zhǎng)江江豚健康、
穩(wěn)定地生存。當(dāng)年該水域開始禁漁。2019—2021年該生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)及各類型魚類的生物量調(diào)查結(jié)果如圖、表所示。2021年該水域長(zhǎng)江江豚種群數(shù)量為101頭，但其平均體重明顯低于正常水平。
調(diào)查時(shí)間 生物量(kg·hm-2)
小型魚類 大中型魚類
2019年 30.4 30.8
2020年 22.8 47.9
2021年 5.8 547.6
回答下列問題：
(1)該群落中分層分布的各種水生生物形成一定的______結(jié)構(gòu)。鰱、鳙等大中型魚類與短頜鱭等小型魚類利用相同的食物資源，存在________重疊，表現(xiàn)為__________關(guān)系。蒙古鲌等大中型魚類通過________使小型魚類生物量降低，導(dǎo)致長(zhǎng)江江豚食物資源減少。
(2)在此生態(tài)系統(tǒng)中，長(zhǎng)江江豚占據(jù)________個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，其能量根本上來自該食物網(wǎng)中的___________________________________。
垂直
生態(tài)位
種間競(jìng)爭(zhēng)
捕食
3
浮游植物(或浮游植物固定的太陽(yáng)能)
(3)為實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)江江豚的良好保護(hù)，可采取以下措施：其一，據(jù)表分析，從該水域適度去除______________________________________
______，使能量更多流向長(zhǎng)江江豚；其二，在豐水期打開閘口，使長(zhǎng)江江豚餌料魚類從干流________天鵝洲長(zhǎng)江故道，增加長(zhǎng)江江豚食物資源。以上措施可提高該水域?qū)﹂L(zhǎng)江江豚的________________
_______。
大中型魚類(或鰱、鳙和蒙古鲌等大中型魚類)
遷入
環(huán)境容納量(或
K值)
(1)群落的分層即為群落的垂直結(jié)構(gòu)。分析題圖可知，在該水生生物群落中，鰱、鳙等大中型魚類與小型魚類具有相似的地位或作用，彼此存在共同的資源利用，即存在生態(tài)位重疊，表現(xiàn)為種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。結(jié)合題圖和題表可知，蒙古鲌等大中型魚類和長(zhǎng)江江豚均通過捕食短頜鱭等小型魚類獲得能量，蒙古鲌等大中型魚類增多使小型魚類生物量明顯降低，導(dǎo)致長(zhǎng)江江豚食物資源減少。(2)由題圖可知，長(zhǎng)江江豚占據(jù)了第三、第四、第五3個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。
解析
在該食物網(wǎng)中，所有能量均根本上來自浮游植物(或浮游植物固定的太陽(yáng)能)。(3)結(jié)合題表和題圖可知，與長(zhǎng)江江豚的餌料魚類短頜鱭等存在種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的鰱、鳙等大中型魚類，以及通過捕食、限制短頜鱭等長(zhǎng)江江豚餌料魚類生物量的蒙古鲌等大中型魚類在2021年生物量急劇增長(zhǎng)，這是長(zhǎng)江江豚的餌料魚類生物量顯著降低的直接原因，為實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)江江豚的良好保護(hù)，需適度去除鰱、鳙和蒙古鲌等大中型魚類以提高長(zhǎng)江江豚的食物資源供給。采取
解析
“在豐水期打開閘口”這一措施的目的是使該水域長(zhǎng)江江豚食物資源餌料魚類種群數(shù)量增加，與種群數(shù)量特征的“遷入率”直接相 關(guān)。遷入率的提高是通過物種向該空間內(nèi)的“遷入”實(shí)現(xiàn)。據(jù)題 知，2017年對(duì)該生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境容納量的科學(xué)評(píng)估值是89頭，2021年調(diào)查到的101頭長(zhǎng)江江豚平均體重明顯低于正常水平，說明種群數(shù)量已經(jīng)超過K值。若使101頭長(zhǎng)江江豚(甚至更多的新增個(gè)體)能夠健康生長(zhǎng)，需通過改善長(zhǎng)江江豚的資源水平，使其食物資源更加豐富，提高該水域?qū)﹂L(zhǎng)江江豚的環(huán)境容納量。
解析
5.(2023·新課標(biāo)卷，T33)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)一種水鳥主要在某湖區(qū)的淺水和泥灘中棲息，以湖區(qū)的某些植物為其主要的食物來源。回答下列問題：
(1)湖區(qū)的植物、水鳥、細(xì)菌等生物成分和無(wú)機(jī)環(huán)境構(gòu)成了一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。能量流經(jīng)食物鏈上該種水鳥的示意圖如圖，①②③表示生物的生命活動(dòng)過程，其中①是_________；②是__________________；③是___________。
水鳥同化
呼吸作用(細(xì)胞呼吸)
分解者分解
(2)要研究湖區(qū)該種水鳥的生態(tài)位，需要研究的方面有_____________
________________________________(答出3點(diǎn)即可)。該生態(tài)系統(tǒng)中水鳥等各種生物都占據(jù)著相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)位，其意義是___________
_______________________。
(3)近年來，一些水鳥離開湖區(qū)前往周邊稻田，取食稻田中收割后散落的稻谷，羽毛艷麗的水鳥引來一些游客觀賞。從保護(hù)鳥類的角度來看，游客在觀賞水鳥時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)是_______________________
__________________________(答出1點(diǎn)即可)。
棲息地、食物、天敵以及與其他物種的關(guān)系等
有利于不同
生物充分利用環(huán)境資源
不破壞水鳥的生存環(huán)境；遠(yuǎn)距離觀賞等
(1)水鳥攝入的能量,一部分流入其體內(nèi),即水鳥同化,另一部分未被同化,以糞便的形式排出。水鳥同化的能量一部分通過自身的呼吸作用以熱能的形式散失,另一部分用于自身的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖。糞便和遺體殘骸會(huì)被分解者分解。(2)一個(gè)物種在群落中的地位和作用,包括所處的空間位置,占用資源的情況,以及與其他物種的關(guān)系等,稱為這個(gè)物種的生態(tài)位,水鳥屬于動(dòng)物,研究其生態(tài)位,需要研究它的棲息地、食物、天敵以及與其他物種的關(guān)系等；群落中每種生物都占據(jù)著相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)位,這有利于不同生物充分利用環(huán)
解析
境資源。(3)鳥類的生存與環(huán)境密切相關(guān),從保護(hù)鳥類的角度來看,游客在觀賞水鳥時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)是不破壞水鳥的生存環(huán)境(不丟棄廢棄物、不污染水源)；遠(yuǎn)距離觀賞而避免對(duì)其造成驚嚇等。
解析課時(shí)微練(三十四)　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動(dòng)
　
一、選擇題:本題共10小題,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的
1.(2025·云南調(diào)研)“天蒼蒼,野茫茫,風(fēng)吹草低見牛羊。”描繪了草原生態(tài)系統(tǒng)的寬闊壯美。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A.草原上的生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量構(gòu)成了草原生態(tài)系統(tǒng)的完整結(jié)構(gòu)
B.草原上的動(dòng)物大都有挖洞或快速奔跑的特點(diǎn)
C.流經(jīng)某草原生態(tài)系統(tǒng)的總能量為該生態(tài)系統(tǒng)中所有生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者體內(nèi)的能量
D.蒙古馬與其腸道內(nèi)某種纖維素分解菌的種間關(guān)系為原始合作
2.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的說法,正確的是(　　)
A.生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)只包含生產(chǎn)者與消費(fèi)者兩種成分
B.不能進(jìn)行光合作用的生物一定不是生產(chǎn)者
C.營(yíng)腐生生活的細(xì)菌不一定是分解者
D.生產(chǎn)者和分解者是生態(tài)系統(tǒng)的基石,消費(fèi)者不是生態(tài)系統(tǒng)的必備成分
3.(2024·江西卷,T9)假設(shè)某個(gè)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)只存在一條食物鏈。研究人員調(diào)查了一段時(shí)間內(nèi)這條食物鏈上其中4種生物的相關(guān)指標(biāo)(如表所示,表中“—”表示該處數(shù)據(jù)省略)。根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷這4種生物在食物鏈中的排序,正確的是(　　)
物種 流經(jīng) 生物的 能量(kJ) 生物體內(nèi) 鎘濃度 (μg/g) 生物承受的捕食壓力指數(shù)(一般情況下,數(shù)值越大,生物被捕食的壓力越大)
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
4.(2025·貴陽(yáng)模擬)科研小組對(duì)某人工養(yǎng)殖魚塘的能量流動(dòng)情況進(jìn)行了分析,結(jié)果如表所示。養(yǎng)殖的草魚除以飼料為食外,還以輪葉黑藻和苦草為食,表中字母為能量值,單位是kJ/(cm2·a)。
輪葉黑藻和苦草同化的能量 草魚攝入食物中的能量 草魚同化飼料中的能量 草魚糞便中的能量 草魚用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量
a b c d e
下列分析正確的是(　　)
A.生物量金字塔可直觀地反映出該魚塘各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量的關(guān)系
B.從輪葉黑藻和苦草到草魚的能量傳遞效率為(b-d)/a×100%
C.草魚糞便中的能量d屬于草魚同化能量中的一部分
D.一定時(shí)間內(nèi),e中的能量包含流向分解者、流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和未被利用的能量
5.(2022·湖南卷,T8)稻—蟹共作是以水稻為主體、適量放養(yǎng)蟹的生態(tài)種養(yǎng)模式,常使用燈光誘蟲殺蟲。水稻為蟹提供遮蔽場(chǎng)所和氧氣,蟹能攝食害蟲、蟲卵和雜草,其糞便可作為水稻的肥料。下列敘述正確的是(　　)
A.該種養(yǎng)模式提高了營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率
B.采用燈光誘蟲殺蟲利用了物理信息的傳遞
C.硬殼蟹(非蛻殼)攝食軟殼蟹(蛻殼)為捕食關(guān)系
D.該種養(yǎng)模式可實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的循環(huán)利用
6.(2025·西安聯(lián)考)某河流生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔及相關(guān)食物網(wǎng)如圖所示,已知甲、乙、丙為3種魚,箭頭表示能量流動(dòng)方向。下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A.大量捕撈甲不會(huì)影響藻類種群數(shù)量的增長(zhǎng)
B.丁在該生態(tài)系統(tǒng)中處于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí),其能量的流動(dòng)途徑與乙的相同
C.甲和乙屬于同一種群,處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物屬于不同種群
D.圖中所示的生物都參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)
7.如表是某食物網(wǎng)中第一、二、三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物甲、乙、丙在一年內(nèi)的能量流動(dòng)情況(能量單位:×106 kJ)。下列敘述正確的是(　　)
生物類型 同化量 呼吸 散失量 流向分解 者的量 未利用 的量
甲 16.0 4.0 2.0
乙 31.0 42.5 21.5
丙 3.0 0.9 1.1 1.0
A.甲、乙、丙共同構(gòu)成群落
B.甲流向分解者的能量為8.0×106 kJ
C.第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率約為14.4%
D.甲、乙、丙同化量的去向均相同
8.(2025·秦皇島模擬)對(duì)某一年長(zhǎng)江口水生生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)進(jìn)行定量分析,部分研究數(shù)據(jù)如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
[注]　Ⅰ主要是單細(xì)胞藻類;Ⅰ~Ⅴ營(yíng)養(yǎng)級(jí)方塊中數(shù)字表示未利用的能量,橫向箭頭上的數(shù)字表示流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,單位:t·km-2·a-1。
A.圖中所有數(shù)值相加即為當(dāng)年輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量
B.次級(jí)消費(fèi)者攝入的能量等于36.52 t·km-2·a-1
C.該水生生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔呈現(xiàn)上寬下窄的倒置現(xiàn)象
D.第Ⅱ與第Ⅲ營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率約為2%
9.某生態(tài)系統(tǒng)部分營(yíng)養(yǎng)成分之間的關(guān)系,以及部分營(yíng)養(yǎng)級(jí)的部分能量值(單位:J·m-2·a-1)如圖。下列判斷正確的是(　　)
A.上圖X在能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)中分別代表熱能和CO2
B.草→草食性動(dòng)物→肉食性動(dòng)物①→肉食性動(dòng)物②是含有四個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的食物鏈
C.肉食性動(dòng)物①屬于初級(jí)消費(fèi)者,由草食性動(dòng)物到①的能量傳遞效率是3%
D.土壤中的重金屬鉛會(huì)沿著食物鏈逐漸在生物體內(nèi)聚集,最終肉食性動(dòng)物②體內(nèi)鉛含量最高
10.(2025·大理模擬)如圖為某自然災(zāi)害后的人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量(單位:103 kg·m-2·a-1),其中補(bǔ)償輸入是指人工飼喂各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.由圖可知,肉食性動(dòng)物需補(bǔ)償輸入的能量為5×103 kg·m-2·a-1
B.植食性動(dòng)物用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量是1.2×104 kg·m-2·a-1
C.能量在第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)與第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率約為3.3%
D.據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知,較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物在這場(chǎng)災(zāi)害中受到的影響較大
二、非選擇題
11.某海域生態(tài)系統(tǒng)漁業(yè)資源種類多樣、數(shù)量眾多,其中以烏賊、燈籠魚和金槍魚等資源最為豐富。以往深海環(huán)境一直被認(rèn)為是生命的禁區(qū),但實(shí)際上,在這片深海的海底生命極度活躍,存在著不依賴光合作用、靠硫化氫等化學(xué)物質(zhì)自養(yǎng)的硫細(xì)菌,另外還有大量的異養(yǎng)生物。回答下列問題:
(1)該生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括______________和___________________。在海洋中,由淺入深分布著綠藻、褐藻和紅藻,影響海洋藻類垂直分布的非生物因素主要是__________________________________。
(2)不同的金槍魚在體征上有一定的差別:鰭色有藍(lán)色的、黃色的,胸鰭有長(zhǎng)的、短的,體型有粗大的、瘦長(zhǎng)的,這體現(xiàn)了金槍魚的物種多樣性和____________多樣性。
(3)燈籠魚在頭部前邊眼的附近、身體側(cè)線的下方和尾柄上,有排列成行或成群的圓形發(fā)光器,該發(fā)光器發(fā)出的光能引誘異性。上述事實(shí)表明信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是____________________________。
(4)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是_________________________________。如圖是該生態(tài)系統(tǒng)中金槍魚與它的食物——蝦這兩類生物的能量流動(dòng)示意圖,其中a~e表示能量值。金槍魚糞便中的能量包含在_______(填字母)中,金槍魚用于生長(zhǎng)、發(fā)育及繁殖的能量值可表示為_________(用圖中字母和計(jì)算符號(hào)表示)。
12.(科學(xué)探究)(2021·山東卷,T24)海水立體養(yǎng)殖中,表層養(yǎng)殖海帶等大型藻類,海帶下面掛籠養(yǎng)殖濾食小型浮游植物的牡蠣,底層養(yǎng)殖以底棲微藻、生物遺體殘骸等為食的海參。某海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)示意圖如圖所示,M、N表示營(yíng)養(yǎng)級(jí)。回答下列問題:
(1)估算海參種群密度時(shí)常用樣方法,原因是___________________________________。
(2)圖中M用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為_______ kJ/(m2·a)。由M到N的能量傳遞效率為_______%(保留一位小數(shù)),該生態(tài)系統(tǒng)中的能量_______(填“能”或“不能”)在M和遺體殘骸間循環(huán)流動(dòng)。
(3)養(yǎng)殖的海帶數(shù)量過多,造成牡蠣減產(chǎn)。從生物群落的角度分析,原因是__________________________________________。
(4)海水立體養(yǎng)殖模式運(yùn)用了群落的空間結(jié)構(gòu)原理,依據(jù)這一原理進(jìn)行海水立體養(yǎng)殖的優(yōu)點(diǎn)是______________________________。在構(gòu)建海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)時(shí),需考慮所養(yǎng)殖生物的環(huán)境容納量、種間關(guān)系等因素,從而確定每種生物之間的合適比例,這樣做的目的是__________________________________________。
課時(shí)微練(三十四)　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動(dòng)
1.B　解析　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分(生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量)和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng)),A項(xiàng)錯(cuò)誤;草原上的動(dòng)物大都有挖洞或快速奔跑的特點(diǎn),B項(xiàng)正確;流經(jīng)某草原生態(tài)系統(tǒng)的總能量為該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能,C項(xiàng)錯(cuò)誤;蒙古馬與其腸道內(nèi)某種纖維素分解菌的種間關(guān)系為互利共生,蒙古馬依賴腸道中的纖維素分解菌消化纖維素,纖維素分解菌吸收蒙古馬的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),兩種生物長(zhǎng)期共同生活在一起,相互依存,彼此有利,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.A　解析　食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),而在食物鏈和食物網(wǎng)中只包含生產(chǎn)者和消費(fèi)者,A項(xiàng)正確;進(jìn)行化能合成作用的生物也屬于生產(chǎn)者,如硝化細(xì)菌,B項(xiàng)錯(cuò)誤;營(yíng)腐生生活的細(xì)菌都屬于分解者,C項(xiàng)錯(cuò)誤;生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石,消費(fèi)者的存在,能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),分解者是生態(tài)系統(tǒng)的必備成分,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.D　解析　在食物鏈中,低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物被高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物捕食的可能性大,因此低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物承受的捕食壓力指數(shù)大,可判斷①的營(yíng)養(yǎng)級(jí)低于③;鎘在生物體內(nèi)的濃度沿食物鏈不斷升高,可判斷②的營(yíng)養(yǎng)級(jí)高于①;能量沿食物鏈流動(dòng)過程中是逐級(jí)遞減的,由流經(jīng)生物的能量④>③,可判斷③的營(yíng)養(yǎng)級(jí)高于④,綜合判斷D項(xiàng)符合題意。
4.D　解析　能量金字塔可直觀地反映出生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量的關(guān)系,A項(xiàng)錯(cuò)誤;b-d表示草魚同化的能量,其中包括草魚同化飼料中的能量(c),故從輪葉黑藻和苦草到草魚的能量傳遞效率為(b-d-c)/a×100%,B項(xiàng)錯(cuò)誤;草魚糞便中的能量d不屬于草魚的同化量,C項(xiàng)錯(cuò)誤;一定時(shí)間內(nèi),e(草魚用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量)中的能量包含流向分解者、流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和未被利用的能量,D項(xiàng)正確。
5.B　解析　該種養(yǎng)模式實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用,提高了能量的利用率,但不能提高營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率,A項(xiàng)錯(cuò)誤;利用燈光誘蟲殺蟲利用了物理信息的傳遞,B項(xiàng)正確;硬殼蟹攝食軟殼蟹屬于種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng),而捕食屬于種間關(guān)系,C項(xiàng)錯(cuò)誤;生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.D　解析　甲不攝食藻類,若大量捕撈甲,則丙的食物來源減少進(jìn)而捕食乙增多,導(dǎo)致乙數(shù)量減少,乙數(shù)量減少在短時(shí)間內(nèi)可能會(huì)引起藻類大量繁殖,A項(xiàng)錯(cuò)誤;丁在該生態(tài)系統(tǒng)中處于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí),其能量不存在流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的途徑,故其能量的流動(dòng)途徑與乙的不同,B項(xiàng)錯(cuò)誤;甲和乙均處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),兩者為不同物種,不屬于同一種群,丙和丁均處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí),二者屬于不同種群,C項(xiàng)錯(cuò)誤;題圖中所示的生物有生產(chǎn)者和消費(fèi)者,都參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng),D項(xiàng)正確。
7.C　解析　分析題表可知,甲同化的能量大于丙,但小于乙,故乙處于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),甲處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),丙處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)。丙的同化量=呼吸散失的能量+流向分解者的能量+未利用的能量,說明丙處于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí),由此可推知,甲流向分解者的能量=(16.0-4.0-2.0-3.0)×106 kJ=7.0×106 kJ;乙同化的能量=(31.0+42.5+21.5+16.0)×106 kJ=111.0×106 kJ。甲、乙、丙只包括生產(chǎn)者和消費(fèi)者,缺少分解者,不能構(gòu)成群落,A項(xiàng)錯(cuò)誤。甲流向分解者的能量為7.0×106 kJ,B項(xiàng)錯(cuò)誤。第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為(16.0×106)÷(111.0×106)×100%≈14.4%,C項(xiàng)正確。丙處于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí),與甲、乙相比,其同化量的去向中缺少流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的途徑,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
8.D　解析　輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能,并非題圖中所有數(shù)值相加,A項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)題圖可知,次級(jí)消費(fèi)者的同化量是36.52 t·km-2·a-1,而攝入量=同化量+糞便量,故次級(jí)消費(fèi)者攝入的能量大于36.52 t·km-2·a-1,B項(xiàng)錯(cuò)誤;能量金字塔通常都是上窄下寬的金字塔形,C項(xiàng)錯(cuò)誤;能量傳遞效率是相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間同化量的比值,第Ⅱ與第Ⅲ營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率約為36.52/1 637×100%≈2%,D項(xiàng)正確。
9.D　解析　在能量流動(dòng)中,能量主要以熱能形式散失;物質(zhì)循環(huán)包括碳循環(huán)、氮循環(huán)等,在碳循環(huán)中,X表示CO2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;草食性動(dòng)物與肉食性動(dòng)物都不止一種,因此此食物鏈不一定含有四個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),B項(xiàng)錯(cuò)誤;肉食性動(dòng)物①屬于次級(jí)消費(fèi)者,C項(xiàng)錯(cuò)誤;土壤中的重金屬鉛會(huì)沿著食物鏈逐漸在生物體內(nèi)聚集,最終肉食性動(dòng)物②體內(nèi)鉛含量最高,屬于生物富集現(xiàn)象,D項(xiàng)正確。
10.D　解析　各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之內(nèi),所有輸入的能量等于輸出的能量,在植食性動(dòng)物中,輸入(14+2)=輸出(4+9+0.5+流入肉食性動(dòng)物的能量),可以計(jì)算出流入肉食性動(dòng)物的能量為2.5×103 kg·m-2·a-1,肉食性動(dòng)物輸入(2.5+補(bǔ)償輸入)=輸出(2.1+5.1+0.05+0.25),可以計(jì)算出肉食性動(dòng)物需補(bǔ)償輸入的能量為5×103 kg·m-2·a-1,A項(xiàng)正確;植食性動(dòng)物用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量=同化量-(呼吸消耗的)熱能散失=(14+2-4)×103=1.2×104 kg·m-2·a-1,B項(xiàng)正確;第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)與第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率=第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量/第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量×100%=0.25/(2.1+5.1+0.05+0.25)×100%≈3.3%,C項(xiàng)正確;根據(jù)題圖中數(shù)據(jù),營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高,需要補(bǔ)償輸入的能量越多,在災(zāi)害中受到的影響越大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
11.答案　(1)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分　營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)(或食物鏈和食物網(wǎng))　光質(zhì)(或光照、光照強(qiáng)度、光)　(2)基因(或遺傳)　(3)有利于生物種群的繁衍　(4)生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能和化學(xué)能(或生產(chǎn)者固定的能量、綠色植物固定的太陽(yáng)能和硫細(xì)菌固定的化學(xué)能)　c　a-b
解析　(4)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能和化學(xué)能。金槍魚糞便中的能量屬于蝦同化的能量中流向分解者的一部分,包含在c中。金槍魚同化的能量一部分用于呼吸消耗,一部分用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖,題圖中a為金槍魚的同化量,b為金槍魚呼吸作用消耗的能量,所以金槍魚用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的能量為a-b。
12.答案　(1)海參活動(dòng)能力弱,活動(dòng)范圍小　(2)2 488　6.3　不能　(3)由于海帶與浮游植物存在種間競(jìng)爭(zhēng),小型浮游植物數(shù)量下降,牡蠣的食物減少,產(chǎn)量降低　(4)能充分利用空間和資源　維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,保持養(yǎng)殖產(chǎn)品的持續(xù)高產(chǎn)(或?qū)崿F(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的可持續(xù)發(fā)展)
解析　(1)海參活動(dòng)能力弱,活動(dòng)范圍小,所以估算海參種群密度時(shí)常用樣方法。(2)題圖中M從生產(chǎn)者和遺體殘骸中同化的能量為3 281 kJ/(m2·a)+2 826 kJ/(m2·a)=6 107 kJ/(m2·a),M呼吸作用消耗的能量為3 619 kJ/(m2·a),則M用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為6 107 kJ/(m2·a)-3 619 kJ/(m2·a)=2 488 kJ/(m2·a)。由M到N的能量傳遞效率為386 kJ/(m2·a)÷[3 281 kJ/(m2·a)+2 826 kJ/(m2·a)]×100%≈6.3%。生態(tài)系統(tǒng)的能量具有單向流動(dòng)的特點(diǎn),該生態(tài)系統(tǒng)中的能量不能在M和遺體殘骸間循環(huán)流動(dòng)。(3)養(yǎng)殖的海帶數(shù)量過多,由于海帶與浮游植物存在種間競(jìng)爭(zhēng),小型浮游植物的數(shù)量會(huì)減少,而牡蠣濾食小型浮游植物,牡蠣的食物減少,就會(huì)造成牡蠣減產(chǎn)。(4)在群落中,各個(gè)生物種群分別占據(jù)了不同的空間,使群落形成一定的空間結(jié)構(gòu),利用群落的空間結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行海水立體養(yǎng)殖的優(yōu)點(diǎn)是能充分利用空間和資源,從而獲得較高產(chǎn)量的養(yǎng)殖產(chǎn)品。在構(gòu)建海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)時(shí),需考慮所養(yǎng)殖生物的環(huán)境容納量、種間關(guān)系等因素,從而確定每種生物之間的合適比例,這樣做能增強(qiáng)該生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力,維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,保持養(yǎng)殖產(chǎn)品的持續(xù)高產(chǎn),實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的可持續(xù)發(fā)展。(共37張PPT)
生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動(dòng)
課時(shí)微練(三十四)
一、選擇題：本題共10小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的
1.(2025·云南調(diào)研)“天蒼蒼，野茫茫，風(fēng)吹草低見牛羊。”描繪了草原生態(tài)系統(tǒng)的寬闊壯美。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.草原上的生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量構(gòu)成了草原生態(tài)系統(tǒng)的完整結(jié)構(gòu)
B.草原上的動(dòng)物大都有挖洞或快速奔跑的特點(diǎn)
C.流經(jīng)某草原生態(tài)系統(tǒng)的總能量為該生態(tài)系統(tǒng)中所有生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者體內(nèi)的能量
D.蒙古馬與其腸道內(nèi)某種纖維素分解菌的種間關(guān)系為原始合作
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生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分(生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量)和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))，A項(xiàng)錯(cuò)誤;草原上的動(dòng)物大都有挖洞或快速奔跑的特點(diǎn)，B項(xiàng)正確；流經(jīng)某草原生態(tài)系統(tǒng)的總能量為該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能，C項(xiàng)錯(cuò)誤；蒙古馬與其腸道內(nèi)某種纖維素分解菌的種間關(guān)系為互利共生，蒙古馬依賴腸道中的纖維素分解菌消化纖維素，纖維素分解菌吸收蒙古馬的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，兩種生物長(zhǎng)期共同生活在一起，相互依存，彼此有利，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
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2.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的說法，正確的是( )
A.生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)只包含生產(chǎn)者與消費(fèi)者兩種成分
B.不能進(jìn)行光合作用的生物一定不是生產(chǎn)者
C.營(yíng)腐生生活的細(xì)菌不一定是分解者
D.生產(chǎn)者和分解者是生態(tài)系統(tǒng)的基石，消費(fèi)者不是生態(tài)系統(tǒng)的必備成分
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食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，而在食物鏈和食物網(wǎng)中只包含生產(chǎn)者和消費(fèi)者，A項(xiàng)正確；進(jìn)行化能合成作用的生物也屬于生產(chǎn)者，如硝化細(xì)菌，B項(xiàng)錯(cuò)誤；營(yíng)腐生生活的細(xì)菌都屬于分解者，C項(xiàng)錯(cuò)誤；生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石，消費(fèi)者的存在，能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，分解者是生態(tài)系統(tǒng)的必備成分，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
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3.(2024·江西卷，T9)假設(shè)某個(gè)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)只存在一條食物鏈。研究人員調(diào)查了一段時(shí)間內(nèi)這條食物鏈上其中4種生物的相關(guān)指標(biāo)(如表所示，表中“—”表示該處數(shù)據(jù)省略)。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷這4種生物在食物鏈中的排序，正確的是( )
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物種 流經(jīng)生物的 能量(kJ) 生物體內(nèi)鎘濃度(μg/g) 生物承受的捕食壓力指數(shù)(一般情況下，數(shù)值越大，生物被捕食的壓力越大)
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
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在食物鏈中，低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物被高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物捕食的可能性大，因此低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物承受的捕食壓力指數(shù)大，可判斷①的營(yíng)養(yǎng)級(jí)低于③；鎘在生物體內(nèi)的濃度沿食物鏈不斷升高，可判斷②的營(yíng)養(yǎng)級(jí)高于①；能量沿食物鏈流動(dòng)過程中是逐級(jí)遞減的，由流經(jīng)生物的能量④>③,可判斷③的營(yíng)養(yǎng)級(jí)高于④，綜合判斷D項(xiàng)符合題意。
解析
4.(2025·貴陽(yáng)模擬)科研小組對(duì)某人工養(yǎng)殖魚塘的能量流動(dòng)情況進(jìn)行了分析，結(jié)果如表所示。養(yǎng)殖的草魚除以飼料為食外，還以輪葉黑藻和苦草為食，表中字母為能量值，單位是kJ/(cm2·a)。
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輪葉黑藻和苦草同化的能量 草魚攝入食物中的能量 草魚同化飼料中的能量 草魚糞便中的能量 草魚用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量
a b c d e
下列分析正確的是( )
A.生物量金字塔可直觀地反映出該魚塘各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量的關(guān)系
B.從輪葉黑藻和苦草到草魚的能量傳遞效率為(b-d)/a×100%
C.草魚糞便中的能量d屬于草魚同化能量中的一部分
D.一定時(shí)間內(nèi)，e中的能量包含流向分解者、流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和未被利用的能量
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能量金字塔可直觀地反映出生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量的關(guān)系，A項(xiàng)錯(cuò)誤；b-d表示草魚同化的能量，其中包括草魚同化飼料中的能量(c)，故從輪葉黑藻和苦草到草魚的能量傳遞效率為(b-d-c)/a×
100%，B項(xiàng)錯(cuò)誤;草魚糞便中的能量d不屬于草魚的同化量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；一定時(shí)間內(nèi)，e(草魚用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量)中的能量包含流向分解者、流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和未被利用的能量，D項(xiàng)正確。
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5.(2022·湖南卷，T8)稻—蟹共作是以水稻為主體、適量放養(yǎng)蟹的生態(tài)種養(yǎng)模式,常使用燈光誘蟲殺蟲。水稻為蟹提供遮蔽場(chǎng)所和氧氣，蟹能攝食害蟲、蟲卵和雜草，其糞便可作為水稻的肥料。下列敘述正確的是( )
A.該種養(yǎng)模式提高了營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率
B.采用燈光誘蟲殺蟲利用了物理信息的傳遞
C.硬殼蟹(非蛻殼)攝食軟殼蟹(蛻殼)為捕食關(guān)系
D.該種養(yǎng)模式可實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的循環(huán)利用
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該種養(yǎng)模式實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用，提高了能量的利用率，但不能提高營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率，A項(xiàng)錯(cuò)誤；利用燈光誘蟲殺蟲利用了物理信息的傳遞，B項(xiàng)正確；硬殼蟹攝食軟殼蟹屬于種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)，而捕食屬于種間關(guān)系，C項(xiàng)錯(cuò)誤；生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
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6.(2025·西安聯(lián)考)某河流生態(tài)系統(tǒng)
的能量金字塔及相關(guān)食物網(wǎng)如圖所
示，已知甲、乙、丙為3種魚，箭頭
表示能量流動(dòng)方向。下列有關(guān)說法
正確的是( )
A.大量捕撈甲不會(huì)影響藻類種群數(shù)量的增長(zhǎng)
B.丁在該生態(tài)系統(tǒng)中處于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，其能量的流動(dòng)途徑與乙的相同
C.甲和乙屬于同一種群，處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物屬于不同種群
D.圖中所示的生物都參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)
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甲不攝食藻類，若大量捕撈甲，則丙的食物來源減少進(jìn)而捕食乙增多，導(dǎo)致乙數(shù)量減少，乙數(shù)量減少在短時(shí)間內(nèi)可能會(huì)引起藻類大量繁殖，A項(xiàng)錯(cuò)誤；丁在該生態(tài)系統(tǒng)中處于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，其能量不存在流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的途徑，故其能量的流動(dòng)途徑與乙的不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；甲和乙均處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，兩者為不同物種，不屬于同一種群，丙和丁均處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí),二者屬于不同種群，C項(xiàng)錯(cuò)誤；題圖中所示的生物有生產(chǎn)者和消費(fèi)者，都參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，D項(xiàng)正確。
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7.如表是某食物網(wǎng)中第一、二、三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物甲、乙、丙在一年內(nèi)的能量流動(dòng)情況(能量單位：×106 kJ)。下列敘述正確的是( )
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生物類型 同化量 呼吸散失量 流向分解者的量 未利用的量
甲 16.0 4.0 2.0
乙 31.0 42.5 21.5
丙 3.0 0.9 1.1 1.0
A.甲、乙、丙共同構(gòu)成群落
B.甲流向分解者的能量為8.0×106 kJ
C.第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率約為14.4%
D.甲、乙、丙同化量的去向均相同
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分析題表可知，甲同化的能量大于丙，但小于乙，故乙處于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，甲處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，丙處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)。丙的同化量=呼吸散失的能量+流向分解者的能量+未利用的能量，說明丙處于最
解析
高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，由此可推知，甲流向分解者的能量=(16.0-4.0-2.0-3.0)×
106 kJ=7.0×106 kJ；乙同化的能量=(31.0+42.5+21.5+16.0)×106 kJ=
111.0×106 kJ。甲、乙、丙只包括生產(chǎn)者和消費(fèi)者，缺少分解者，不能構(gòu)成群落，A項(xiàng)錯(cuò)誤。甲流向分解者的能量為7.0×106 kJ，B項(xiàng)錯(cuò)誤。第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為(16.0×106)÷
(111.0×106)×100%≈14.4%，C項(xiàng)正確。丙處于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，與甲、乙相比,其同化量的去向中缺少流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的途徑，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
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8.(2025·秦皇島模擬)對(duì)某一年長(zhǎng)江口水生生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)進(jìn)行定量分析，部分研究數(shù)據(jù)如圖所示。下列敘述正確的是( )
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[注]　Ⅰ主要是單細(xì)胞藻類；Ⅰ~Ⅴ營(yíng)養(yǎng)級(jí)方塊中數(shù)字表示未利用的能量,橫向箭頭上的數(shù)字表示流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,單位：t·km-2·a-1。
A.圖中所有數(shù)值相加即為當(dāng)年輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量
B.次級(jí)消費(fèi)者攝入的能量等于36.52 t·km-2·a-1
C.該水生生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔呈現(xiàn)上寬下窄的倒置現(xiàn)象
D.第Ⅱ與第Ⅲ營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率約為2%
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輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能，并非題圖中所有數(shù)值相加，A項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)題圖可知，次級(jí)消費(fèi)者的同化量是36.52 t·km-2·a-1，而攝入量=同化量+糞便量，故次級(jí)消費(fèi)者攝入的能量大于36.52 t·km-2·a-1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；能量金字塔通常都是上窄下寬的金字塔形，C項(xiàng)錯(cuò)誤；能量傳遞效率是相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間同化量的比值，第Ⅱ與第Ⅲ營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率約為36.52/1 637×100%≈2%，D項(xiàng)正確。
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9.某生態(tài)系統(tǒng)部分營(yíng)養(yǎng)成分之間的關(guān)系，以及部分營(yíng)養(yǎng)級(jí)的部分能量值(單位：J·m-2·a-1)如圖。下列判斷正確的是( )
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A.上圖X在能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)中分別代表熱能和CO2
B.草→草食性動(dòng)物→肉食性動(dòng)物①→肉食性動(dòng)物②是含有四個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的食物鏈
C.肉食性動(dòng)物①屬于初級(jí)消費(fèi)者，由草食性動(dòng)物到①的能量傳遞效率是3%
D.土壤中的重金屬鉛會(huì)沿著食物鏈逐漸在生物體內(nèi)聚集，最終肉食性動(dòng)物②體內(nèi)鉛含量最高
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在能量流動(dòng)中，能量主要以熱能形式散失；物質(zhì)循環(huán)包括碳循環(huán)、氮循環(huán)等，在碳循環(huán)中，X表示CO2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；草食性動(dòng)物與肉食性動(dòng)物都不止一種，因此此食物鏈不一定含有四個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；肉食性動(dòng)物①屬于次級(jí)消費(fèi)者，C項(xiàng)錯(cuò)誤；土壤中的重金屬鉛會(huì)沿著食物鏈逐漸在生物體內(nèi)聚集，最終肉食性動(dòng)物②體內(nèi)鉛含量最高，屬于生物富集現(xiàn)象，D項(xiàng)正確。
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10.(2025·大理模擬)如圖為某自然災(zāi)害后的人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量(單位：103 kg·m-2·a-1)，其中補(bǔ)償輸入是指人工飼喂各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
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A.由圖可知，肉食性動(dòng)物需補(bǔ)償輸入的能量為5×103 kg·m-2·a-1
B.植食性動(dòng)物用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量是1.2×104 kg·
m-2·a-1
C.能量在第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)與第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率約為3.3%
D.據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知，較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物在這場(chǎng)災(zāi)害中受到的影響較大
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各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之內(nèi)，所有輸入的能量等于輸出的能量，在植食性動(dòng)物中，輸入(14+2)=輸出(4+9+0.5+流入肉食性動(dòng)物的能量)，可以計(jì)算出流入肉食性動(dòng)物的能量為2.5×103 kg·m-2·a-1，肉食性動(dòng)物輸入(2.5+補(bǔ)償輸入)=輸出(2.1+5.1+0.05+0.25)，可以計(jì)算出肉食性動(dòng)物需補(bǔ)償輸入的能量為5×103 kg·m-2·a-1，A項(xiàng)正確；植食性動(dòng)物用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量=同化量-(呼吸消耗的)熱能
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散失=(14+2-4)×103=1.2×104 kg·m-2·a-1，B項(xiàng)正確；第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)與第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率=第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量/第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量×100%=0.25/(2.1+5.1+0.05+0.25)×100%≈3.3%，C項(xiàng)正確；根據(jù)題圖中數(shù)據(jù)，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，需要補(bǔ)償輸入的能量越多，在災(zāi)害中受到的影響越大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
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二、非選擇題
11.某海域生態(tài)系統(tǒng)漁業(yè)資源種類多樣、數(shù)量眾多，其中以烏賊、燈籠魚和金槍魚等資源最為豐富。以往深海環(huán)境一直被認(rèn)為是生命的禁區(qū)，但實(shí)際上，在這片深海的海底生命極度活躍，存在著不依賴光合作用、靠硫化氫等化學(xué)物質(zhì)自養(yǎng)的硫細(xì)菌，另外還有大量的異養(yǎng)生物。回答下列問題:
(1)該生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括____________________和_______________
______________。在海洋中，由淺入深分布著綠藻、褐藻和紅藻，影響海洋藻類垂直分布的非生物因素主要是_____________________
_________。
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生態(tài)系統(tǒng)的組成成分
營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)(或食物鏈和食物網(wǎng))
光質(zhì)(或光照、光照強(qiáng)度、光)
(2)不同的金槍魚在體征上有一定的差別:鰭色有藍(lán)色的、黃色的，胸鰭有長(zhǎng)的、短的，體型有粗大的、瘦長(zhǎng)的，這體現(xiàn)了金槍魚的物種多樣性和_____________多樣性。
(3)燈籠魚在頭部前邊眼的附近、身體側(cè)線的下方和尾柄上，有排列成行或成群的圓形發(fā)光器，該發(fā)光器發(fā)出的光能引誘異性。上述事實(shí)表明信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是______________________。
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基因(或遺傳)
有利于生物種群的繁衍
(4)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是____________
_______________________________________
_______________________________________
_______。如圖是該生態(tài)系統(tǒng)中金槍魚與它的
食物——蝦這兩類生物的能量流動(dòng)示意圖，
其中a~e表示能量值。金槍魚糞便中的能量包
含在______(填字母)中，金槍魚用于生長(zhǎng)、發(fā)育及繁殖的能量值可表示為________(用圖中字母和計(jì)算符號(hào)表示)。
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生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能和化學(xué)能(或生產(chǎn)者固定的能量、綠色植物固定的太陽(yáng)能和硫細(xì)菌固定的化學(xué)能)
c
a-b
(4)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能和化學(xué)能。金槍魚糞便中的能量屬于蝦同化的能量中流向分解者的一部分，包含在c中。金槍魚同化的能量一部分用于呼吸消耗，一部分用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖，題圖中a為金槍魚的同化量，b為金槍魚呼吸作用消耗的能量，所以金槍魚用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的能量為a-b。
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12.(科學(xué)探究)(2021·山東卷，T24)海水立體養(yǎng)殖中，表層養(yǎng)殖海帶等大型藻類，海帶下面掛籠養(yǎng)殖濾食小型浮游植物的牡蠣，底層養(yǎng)殖以底棲微藻、生物遺體殘骸等為食的海參。某海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)示意圖如圖所示，M、N表示營(yíng)養(yǎng)級(jí)。回答下列問題:
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(1)估算海參種群密度時(shí)常用樣方法，原因是_____________________
__________。
(2)圖中M用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為__________ kJ/(m2·a)。由M到N的能量傳遞效率為________%(保留一位小數(shù))，該生態(tài)系統(tǒng)中的能量_________(填“能”或“不能”)在M和遺體殘骸間循環(huán)流動(dòng)。
(3)養(yǎng)殖的海帶數(shù)量過多，造成牡蠣減產(chǎn)。從生物群落的角度分析，原因是_____________________________________________________
______________________________。
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海參活動(dòng)能力弱，活動(dòng)范圍小
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6.3
不能
由于海帶與浮游植物存在種間競(jìng)爭(zhēng)，小型浮游植物數(shù)量下降，牡蠣的食物減少，產(chǎn)量降低
(4)海水立體養(yǎng)殖模式運(yùn)用了群落的空間結(jié)構(gòu)原理，依據(jù)這一原理進(jìn)行海水立體養(yǎng)殖的優(yōu)點(diǎn)是__________________________。在構(gòu)建海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，需考慮所養(yǎng)殖生物的環(huán)境容納量、種間關(guān)系等因素，從而確定每種生物之間的合適比例，這樣做的目的是_______________________________________________________________________________________。
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能充分利用空間和資源
維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保持養(yǎng)殖產(chǎn)品的持續(xù)高產(chǎn)(或?qū)崿F(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的可持續(xù)發(fā)展)
(1)海參活動(dòng)能力弱，活動(dòng)范圍小，所以估算海參種群密度時(shí)常用樣方法。(2)題圖中M從生產(chǎn)者和遺體殘骸中同化的能量為3 281 kJ
/(m2·a)+2 826 kJ/(m2·a)=6 107 kJ/(m2·a)，M呼吸作用消耗的能量為3 619 kJ/(m2·a)，則M用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為6 107 kJ/(m2·a)-3 619 kJ/(m2·a)=2 488 kJ/(m2·a)。由M到N的能量傳遞效率為386 kJ/(m2·a)÷[3 281 kJ/(m2·a)+2 826 kJ/(m2·a)]×
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100%≈6.3%。生態(tài)系統(tǒng)的能量具有單向流動(dòng)的特點(diǎn)，該生態(tài)系統(tǒng)中的能量不能在M和遺體殘骸間循環(huán)流動(dòng)。(3)養(yǎng)殖的海帶數(shù)量過多，由于海帶與浮游植物存在種間競(jìng)爭(zhēng)，小型浮游植物的數(shù)量會(huì)減少，而牡蠣濾食小型浮游植物，牡蠣的食物減少，就會(huì)造成牡蠣減產(chǎn)。(4)在群落中，各個(gè)生物種群分別占據(jù)了不同的空間，使群落形成一定的空間結(jié)構(gòu)，利用群落的空間結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行海水立
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體養(yǎng)殖的優(yōu)點(diǎn)是能充分利用空間和資源，從而獲得較高產(chǎn)量的養(yǎng)殖產(chǎn)品。在構(gòu)建海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，需考慮所養(yǎng)殖生物的環(huán)境容納量、種間關(guān)系等因素，從而確定每種生物之間的合適比例，這樣做能增強(qiáng)該生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保持養(yǎng)殖產(chǎn)品的持續(xù)高產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的可持續(xù)發(fā)展。
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