11.1 生态系统的结构与能量流动（课件PPT）-【创新方案】2025年高考生物一轮总复习（新教材Ⅰ）

生态系统及人与环境 第十一单元　 1 生态系统的结构与能量流动 第一讲 课标要求 2．2.1　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 2．2.2　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 2．2.3　分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环、能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律 2．2.4　举例说明利用物质循环和能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源 2．2.5　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 2．2.8　分析特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构 目录 1.自主学习单 2.深化学习单 基础为主打 · 学生为主体 能力为主攻 · 教师为主导 创新为主线 · 优化为主调 3.发展报告单 4.素养提升训练 基础为主打 · 学生为主体 自主学习单 01 基础点(一)　生态系统的结构 (一)教材中的主旨语句要“悟透” 1．生态系统是在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。生态系统中各组成成分之间紧密联系，具有一定的结构和功能。 (1)生态系统一般可分为自然生态系统和人工生态系统两大类。( ) (2)消费者的存在能够加快生态系统的物质循环。 ( ) √ √ (3)生产者都是绿色植物，分解者都是微生物。 ( ) (4)自养型生物一定都是生产者；腐生型生物一定都是分解者；生产者一定处于第一营养级。 ( ) (5)动物园里的动物、植物、微生物及其非生物环境不能构成生态系统的原因是________________________________________________ _________________________________________。 × √ 其中的动物分开饲养，不能体现生态系统的营养结构及其相互联系，不能构成一个有机的统一整体 2．食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。 (1)(2023·全国甲卷)作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级。 ( ) (2)在食物链中，起点总是生产者，占据最高营养级的是不被其他动物捕食的动物。 ( ) × √ (3)在生态系统的营养结构中，食物网可使每种生物都限定在一条食物链的固定位置上。 ( ) (4)生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大。( ) (5)某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物，请从中选择生物，写出一条具有5个营养级的食物链：_______________ ______________。 × × 玉米→蝗虫→ 青蛙→蛇→鹰 (二)知识点间的关系要“融通” 1．一表理解生态系统的内涵 概念 在一定空间内，由__________与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体 范围 有大有小，地球上最大的生态系统是_________ 结构 由_________和__________ (食物链和食物网)构成 功能 进行_________、________、信息传递 生物群落 生物圈 组成成分 营养结构 物质循环 能量流动 2．一表理清生态系统的生物成分 项目 生产者 消费者 分解者 营养方式 _________________ 异养 异养 生物类型 光合自养生物：_____ _____________等； 化能自养生物：_____ _______等 大多数动物、寄生植物(如菟丝子)、寄生细菌(如结核杆菌) 腐生细菌、腐生真菌、腐食动物 自养 绿色 植物和蓝细菌 硝化 细菌 地位 生态系统的基石，主要成分 生态系统最活跃的部分，但非必要成分 生态系统的关键成分，必要成分 作用 ①合成有机物，储存能量 ②为消费者提供食物和栖息场所 ①加快生态系统的__________ ②帮助植物传粉和传播种子 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，供生产者重新利用 物质循环 续表 3.一图剖析食物网 4．一图理清食物链中各营养级的关系 (三)教材潜在的命题导向要“发掘” 1．(选择性必修2 P49“思考·讨论”发掘)不同生态系统中，除食物链之外还有哪些成分对生态系统来说是不可缺少的？为什么？ 提示：还有非生物的物质和能量、分解者。非生物的物质和能量是生命活动存在的最基本条件，生命活动本质上也是物质与能量的变化；非生物物质还是生物赖以生存的环境。分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，是生态系统的必要成分。 2．(选择性必修2 P52“图3-4”思考)某生态系统的食物网中最高营养级为第五营养级，却有10多条食物链，可能的原因是__________ _____________________________________________________。 每一营养 级不止一种生物，且同一种消费者可以占据不同的营养级 基础点(二)　生态系统的能量流动 (一)教材中的主旨语句要“悟透” 1．生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。 (1)自然状态下，太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中。 ( ) (2)相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20%。( ) (3)稻—蟹共作种养模式提高了营养级间的能量传递效率。 ( ) √ × × (4)某草原上存在食物链：草→兔→狐，某种蜣螂专门以兔的粪便为食，则兔这一营养级的能量并没有传递给蜣螂的原因是什么？ 提示：该营养级的同化量＝该营养级的摄入量－粪便中的能量，兔处于第二营养级，其粪便中的能量不属于该营养级的同化量，而是上一营养级(草)的同化量。 2．任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔统称为生态金字塔。 (1)测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔。( ) (2)能量金字塔和生物量金字塔可以出现倒置现象。 ( ) (3)人工鱼塘中生产者固定的能量就是流经生态系统的总能量。 ( ) × × × (4)从能量流动的角度分析农田除草、除虫的目的是_________________________________________________________________________。 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 (二)知识点间的关系要“融通” 1．一图理解能量流动的概念 2．两图理清能量流动的过程 (1)第一营养级能量流动 (2)第二营养级能量流动过程分析 ①输入该营养级的总能量是指图中的____ (填字母)。 ②粪便中的能量(c)_______ (填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分。 ③初级消费者同化的能量(b)＝呼吸消耗的能量(d)＋______________________________。 b 不属于 用于生长、发育和繁殖的能量(e) 单向流动 表现 能量只能沿着食物链由____营养级流向___营养级 原因 生物之间的捕食关系不可逆转，_____不能被再度利用 逐级递减 规律 相邻两个营养级间的能量传递效率一般为____________ 原因 ①各营养级生物的_________；②各营养级能量都会有一部分流入_______ (包括未被下一营养级利用部分) 低 高 热能 10%～20% 呼吸消耗 分解者 3．一表了解能量流动的特点 4．一表比较生态金字塔的类型及特点 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 形状 (一般情况) (一般情况) 每一阶含义 每一营养级生物所含能量的多少 每一营养级生物个体的数量 每一营养级生物所含的有机物的总干重 象征 含义 能量沿食物链流动过程中具有__________的特点 一般情况下，生物个体数量在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般情况下，生物体的总干重随营养级____而逐级_____ 特征 上窄下宽的正金字塔形 一般为正金字塔形，但可能出现“倒置”，如“树→昆虫→鸟” 一般为正金字塔形，但在湖泊和开阔海洋的生态系统中，会出现“倒置” 逐级递减 升高 递减 续表 (三)教材潜在的命题导向要“发掘” 1．(选择性必修2 P56“正文”思考)生态系统中的能量不能被循环利用，其原因是什么？ 提示：能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级，并且进入生物体的能量最终以热能形式散失。 2．(选择性必修2 P57“正文”发掘)食物链一般不超过5个营养级，为什么？ 提示：能量在流动过程中逐级递减，随食物链延长，营养级越高的生物获得的能量越少。 3．(选择性必修2 P57“旁栏问题”发掘思考)人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，若人口数量日益增长，会对地球上现有的生态系统造成什么影响？ 提示：从能量金字塔来看，人类位于食物链的顶端，生存需要消耗大量能量，随着人口数量增长，对资源的消耗越来越多，地球的生态环境可能会越来越恶化，甚至会崩溃。 4．(选择性必修2 P59“思维训练”延伸)农田生态系统的能量流动时，收获的所有玉米植株(包括根系、种子)的干重不能代表其同化量，为什么？ 提示：其同化量的一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，其余的能量才是用于生长、发育和繁殖的能量。 能力为主攻 · 教师为主导 深化学习单 02 提能点(一)　生态系统结构的综合分析 逐点清(一)　生态系统的组成成分及相互关系 |小|题|导|学|　 1．“黄梅时节家家雨，青草池塘处处蛙”描绘了池塘的生动景致。下列叙述正确的是(　 ) A．从池塘边到池塘底部的生物高低错落有致，体现出群落的垂直结构 B．池塘中生产者一定是自养生物，异养生物一定是消费者 C．池塘中的细菌不一定都是分解者 D．池塘中的动物、植物等生物构成池塘生态系统 解析：从池塘边到池塘底部的生物高低错落有致，体现出群落的水平结构，A错误； 异养生物不一定是消费者，还可以是分解者，B错误； √ 池塘中的细菌不一定都是分解者，有些细菌可以是生产者，如硝化细菌，C正确； 池塘生态系统由生物群落和非生物环境组成，生物群落包括植物、动物和微生物等所有生物，D错误。 2．(2022·广东高考)如图为某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是(　 ) A．a、c是生产者 B．b、e是肉食动物 C．c、f是杂食动物 D．d、f是植食动物 √ 解析：图中食物网包含的食物链有a→f、a→d→e→f、a→d→e→c、a→c、b→f、b→c。 a、b处于第一营养级，是生产者；d处于第二营养级，是植食动物；e处于第三营养级，是肉食动物；c、f可以处于第二营养级也可以处于第四营养级，是杂食动物。C正确。 |精|要|点|拨|　 1．生态系统组成成分的三类“不一定”和两类“一定” 三类 “不一定” 生产者不一定是植物(如蓝细菌等是原核生物)，植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活，属于消费者) 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(如蚯蚓、蜣螂等属于分解者) 分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不一定是分解者(如硝化细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者) 两类 “一定” 生产者一定是自养型生物，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，分解者一定是营腐生生活的生物 续表 2．生态系统各成分的相互关系图解 逐点清(二)　食物链和食物网的构建与分析 |精|要|点|拨|　 1．构建食物链的一般方法 (1)根据种群数量变化曲线图构建 ①分析依据：先上升、先下降者为被捕食者。 ②图中食物链：乙→丙→甲 续表 (2)根据所含能量(生物量)构建 ①分析依据：根据相邻营养级间能量传递效率约为10%～20%，可推测能量相差在5倍以内，很可能为同一营养级。 ②分析结果：图1可形成一条食物链为丙→甲→乙→丁。图2生物可 形成的食物网为 续表 (3)根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建 生物体 A B C D E 有机汞浓度/ppm 0.06 7 0.51 68 0.39 ①分析依据：生物的富集作用。重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外，所以此类物质会随着食物链逐级在生物体内聚集，即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多，其含量往往是上一营养级个体含量的5～10倍。 ②分析结果：表中生物构成的食物网为 续表 2．食物网中生物数量变化的分析 (1)生产者减少：食物链的第一营养级生物数量减少，相关生物数量都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。 (2)天敌减少：被捕食者数量增加，但随着数量增加，种内竞争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定。 (3)“中间”营养级生物减少的情况，举例如图。若青蛙突然减少，则以它为食的蛇将减少，鹰通过增加捕食兔和食草鸟来维持自身的能量和物质需求，从而导致兔、食草鸟减少，因鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。 |典|题|例|析|　 [典例]　(2024·枣庄一模)森林生态系统中存在着复杂的食物关系，下图表示森林中的一个食物网，其中数字表示该生物的个体数量，括号内的数字表示该生物的平均体重。下列相关叙述正确的是(　 ) A．图中的I表示分解者，处于第三、第四营养级 B．除去D后的一段时间内，生产者的数量会增加 C．图中共含有6条食物链，处于第三营养级的生物有4种 D．该食物网中的生物与非生物环境共同构成森林生态系统 [解析]　该食物网中只有生产者和消费者，没有分解者，图中的I表示消费者，处于第三、第四营养级，A错误； √ 若除去D，I捕食的B、C、F和H增加，则E、G增多，B、C消耗的生产者数量会有所降低，E、G消耗的生产者数量会有所增加，而由题图可知，B、C的数量远小于E、G的数量，所以在一定时间内，生产者的数量将减少，B错误； 分析题图可知，图中共有6条食物链，分别是A→B→I、A→C→D→I、A→C→I、A→G→H→I、A→E→D→I、A→E→F→I，占据第三营养级的生物有D、F、I、H，C正确； 生态系统是由生物群落和非生物环境构成，该食物网只有生产者和消费者，没有分解者和非生物的物质和能量，不能构成生态系统，D错误。 题点1　生态系统的组成成分 1．(2024·济南模拟)下列最可能用于同一生物的一组名词是(　 ) ①初级消费者，植食动物　②次级消费者，自养生物　③分解者，腐生生物　④草食动物，异养生物　⑤自养生物，生产者　⑥自养生物，初级消费者 A．①③⑥　　　　　　　 B．②④⑥ C．①③④⑤ D．①⑤⑥ √ 解析：植食动物是初级消费者，属于第二营养级，①正确； 次级消费者是异养型生物，②错误； 腐生生物属于分解者，③正确； 草食动物以植物为食，是异养生物，④正确； 生态系统中属于第一营养级的生物是生产者，为自养生物，⑤正确； 初级消费者是第二营养级，属于异养生物，⑥错误。 2．生态小组对某湖泊的鲢鱼和鲤鱼的分布、食性和年龄结构进行了调查，调查结果如下表所示。下列说法错误的是(　 ) 种类 分布 食性 单向流动年龄/% 1龄 2龄 3龄 ≥4龄(性成熟) 鲢鱼 水体上层 主要以浮游藻类为食 15.38 61.54 23.08 0 鲤鱼 水体下层 以有机碎屑、幼螺为食 13.53 33.53 39.41 13.53 A．从生态系统的组成成分分析，鲢鱼是消费者，鲤鱼是消费者和分解者 B．鲢鱼和鲤鱼的分层分布体现了群落的垂直结构，有利于充分利用资源 C．鲢鱼和鲤鱼的栖息空间和食物条件影响二者在水体中的垂直分层现象 D．调查鲢鱼和鲤鱼的年龄结构可用样方法，二者的年龄结构均为增长型 √ 解析： 鲢鱼以浮游藻类为食，说明鲢鱼是消费者；鲤鱼以有机碎屑为食，说明是分解者，以幼螺为食，说明是消费者，A正确。 鲢鱼和鲤鱼分别分布在水体上层和下层，体现了群落的垂直结构，垂直结构有利于对资源的充分利用，B正确。 动物的垂直分层与栖息空间和食物条件有关，C正确。 鲢鱼和鲤鱼活动能力强，活动范围大，调查其年龄结构应采用标记重捕法，结合题表数据分析，二者的年龄结构均为增长型，D错误。 题点2　食物链、食物网中生物数量变化的分析 3.(2024·乌鲁木齐模拟)如图为某草原生态系统部分生 物构成的食物网简图，下列叙述错误的是(　 ) A．蛇位于第三、四营养级，除去蛇后鹰的数量可能增加 B．草原放牧过程中，要适当控制兔、鼠、蝗虫的数量 C．该生态系统达到平衡时，各营养级的个体总数不再变化 D．土壤中的铅、汞等重金属，随食物链在鹰、家畜体内富集 √ 解析：蛇位于第三、四营养级，除去蛇后，鹰所处的营养级降低，能量流动过程中损耗的能量减少，则鹰的数量可能增加，A正确； 草原放牧过程中，要适当控制兔、鼠、蝗虫的数量，因为它们都以绿色植物为食，若数量太多，容易造成生态系统崩溃，B正确； 该生态系统达到平衡时，各营养级的个体总数处于动态变化之中，C错误； 铅、汞等重金属在食物链中具有富集现象，营养级越高，体内铅、汞等重金属含量越多，D正确。 4．(2024·南通模拟)下图是某生态系统食物网结构示意图，下列有关叙述正确的是(　 ) A．该食物网包含6个生物种群、6个营养级，但缺少分解者 B．图中丁和丙、戊和丁之间都既有捕食关系，又有种间竞争关系 C．若乙由于某种原因大量减少，则丙的数量在短期内大量增加 D．该生态系统中生产者的作用非常关键，生产者是该生态系统的基石 √ 解析：由于无法确定题图中食物网的生产者所包含的种群个数，则无法确定该食物网包含的生物种群数，但所有生产者均处于第一营养级，则该食物网包含5个营养级，但缺少分解者，A错误； 图中丁和丙只有捕食关系，没有种间竞争关系，戊和丁之间既有捕食关系，又有种间竞争关系，B错误； 若乙由于某种原因大量减少，则丁和戊对丙的捕食增多，丙的数量在短期内大量减少，C错误； 生产者是生态系统的基石，在生态系统中的作用非常关键，D正确。 提能点(二)　生态系统能量流动过程的深化理解 逐点清(一)　生态系统的能量流动过程分析 |精|要|点|拨|　 1．能量流动过程的“一来二去”模型 模型图示 解读 ①A是初级消费者摄入量；B是初级消费者同化量；C是用于自身生长、发育和繁殖的能量；D是次级消费者摄入量。 ②初级消费者摄入量＝同化量＋粪便量。 ③同化量＝呼吸作用散失的能量＋用于生长、发育和繁殖的能量。 ④用于生长、发育和繁殖的能量＝遗体残骸中的能量(分解者利用的能量)＋次级消费者摄入量 续表 2．能量流动过程的“一来三去”模型 模型图示 解读 ①D、E、F分别代表第一、第二、第三营养级同化量。 ②三条去路(最高营养级除外)：呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用 续表 3.能量流动过程的“一来四去”模型 模型图示 解读 ①D、E、F分别代表第一、第二、第三营养级的同化量。 ②四条去路(最高营养级除外)：呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用、未利用 |典|题|例|析|　 [例1]　如图为某生态系统的能量流动模型，其中P代表生产者固定的太阳能，A代表呼吸作用释放的能量，B代表未被利用的能量，C代表流向分解者的能量。下列相关叙述正确的是(　 ) A．P等于A1、A2、A3之和 B．若该生态系统一年内干物质总量基本不变，则其抵抗力稳定性也不变 C．图中B1＋C1＋D1的总能量为生产者储存在植物体中用于生长、发育、繁殖的能量 D．生产者到植食性动物的能量传递效率可表示为(B2＋C2＋D2)/D1×100% √ [解析]　P表示生产者固定的太阳能，是流经该生态系统的总能量，A代表呼吸作用散失的能量，来自各营养级同化量的一部分，所以P大于A1、A2、A3之和，A错误； 一般来说，生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，生态系统中干物质总量不变，无法体现营养结构的变化，B错误； 根据题意并结合题图分析可知，B1＋C1＋D1的总能量为生产者储存在植物体中用于生长、发育、繁殖的能量，C正确； 生态系统中相邻营养级能量的传递效率等于它们同化量的比值，因此生产者到植食性动物的能量传递效率可表示为D1/P×100%[或D1/(A1＋B1＋C1＋D1)×100%]，D错误。 [思维建模]　“拼图法”分析能量流动过程 (1)W1、D1指相应营养级的同化量，B1、B2指相应营养级中未被利用的能量。 (2)各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2。 (3)能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，相邻两个营养级的传递效率等于D1/W1×100%，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%。 (4)利用“拼图法”可得关系式： 逐点清(二)　能量流动的特点分析与应用 |精|要|点|拨|　 1．单向流动的原因 (1)能量流动是沿食物链进行的，一般来说，食物链中各营养级之间的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，因此能量流动无法循环。 2．逐级递减的原因 (1)各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。 (2)各营养级的能量都会有一部分流入分解者，还有未被下一营养级生物利用的部分。 |典|题|例|析|　 [例2]　(2024·哈尔滨模拟)某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/(hm2·a)，下列叙述不正确的是(　 ) 植物 田鼠 鼬 固定的 太阳能 摄入量 同化量 呼吸量 摄入量 同化量 呼吸量 2.45×1011 1.05×109 7.50×108 7.15×108 2.44×107 2.25×107 2.18×107 A．植物固定的太阳能是流入该生态系统的总能量 B．田鼠与鼬间的能量传递效率低，主要因为田鼠维持体温消耗能量较多 C．将三个营养级同化的能量绘制成图可呈金字塔形 D．田鼠与鼬之间的能量传递效率是3%，不符合能量沿食物链的传递效率 √ [解析]　植物固定的太阳能是流入该生态系统的总能量，A正确； 田鼠是恒温动物，同化的能量绝大部分在呼吸作用中以热能的形式散失，用于维持体温，传递给鼬的能量较少，故两者之间能量传递效率低，B正确； 能量流动具有逐级递减的特点，根据三个营养级同化量的数值，将三个营养级同化的能量绘制成图可呈金字塔形，C正确； 能量传递效率一般在10%～20%，是指相邻两个营养级(该营养级所有生物)的同化量之比，田鼠和鼬不是各自营养级的所有生物，因此田鼠到鼬的能量传递效率为3%，符合生态系统能量流动的传递规律，D错误。 逐点清(三)　辨清能量传递中的两组易混概念 |精|要|点|拨|　 1．同化量、摄入量和粪便量 (1)同化量是指每一营养级通过摄食将食物中的能量转化成自身有机物中的能量，同化量＝摄入量－粪便量。 (2)摄入量是消费者摄入的能量，摄入量＝同化量＋粪便量。 (3)消费者产生的粪便中的能量，不属于该营养级同化的能量，它实际上与上一营养级的遗体、残骸一样，属于上一营养级同化的能量。 2．能量传递效率与能量利用率 能量传递效率 能量在沿食物链流动的过程中逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率一般为10%～20% 能量利用率 流入最高营养级的能量占生产者所固定的能量的比值。在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，因此，食物链越短，能量利用率越高 |典|题|例|析|　 [例3]　在生态系统中，一切生命活动都伴随着能量的变化。下列有关能量的叙述，正确的是(　 ) A．生产者通过光合作用固定的太阳能等于其同化的能量与呼吸消耗的能量之和 B．在人工生态系统中，流经生态系统的能量值可能大于该生态系统中生产者固定的能量值 √ C．动物粪便、残落物及遗体中的有机物所含的能量都属于动物同化的能量 D．经过科学规划设计的人工生态系统，其能量传递效率和利用率都大大提高 [解析]　生产者通过光合作用固定的太阳能总量等于其同化的能量，A错误； 流经人工生态系统的总能量除生产者固定的太阳能外，还可能有人工投喂饲料等其他输入，因此流经生态系统的能量值可能大于该生态系统中生产者固定的能量值，B正确； 动物粪便中的能量不属于动物同化的能量，属于上一个营养级同化的能量，C错误； 能量利用率可以提高，但能量传递效率不能被提高，D错误。 题点1　生态系统能量流动过程的分析 1．草原上，牧草的地下根(a)不可食。在地上，羊摄食部分茎、叶(b)，未被食用部分落入地表(c)。在羊摄食的能量(b)中，部分以粪便(排遗量d)形式排出，部分以有机氮如尿素、尿酸(排泄量e，羊代谢产生)等形式排出，还有一部分通过呼吸作用散失(f)。若a～f表示一年中的能量增量，下列说法错误的是(　 ) A．一年内，牧草用于生长、发育和繁殖的能量为a＋b＋c B．牧草的能量传向羊时，传递效率小于(b－d)/(a＋b＋c) C．一年内，羊从牧草中获得的能量为b－d D．一年内，牧草流向分解者的能量为c＋d＋e √ 解析：由题意可知，一年内，牧草的净光合量，也就是用于生长、发育和繁殖的能量为a＋b＋c，A正确。 牧草的同化量为牧草的真正光合量，这个值大于净光合量(a＋b＋c)，一年内，羊从牧草中获得的能量为摄入量－排遗量(粪便量)＝b－d，因此，牧草与羊之间能量的传递效率小于(b－d)/(a＋b＋c)，B、C正确。 排泄量(e)是羊代谢产生的，属于羊同化量中的一部分，是羊流向分解者的能量；c是牧草未被食用部分落入地表的能量，最终被分解者利用；d是羊的粪便中的能量，属于牧草同化量的一部分，因此一年内，牧草流向分解者的能量为c＋d，D错误。 2．(2024·菏泽一模)如图表示某人工生态系统能量流动示意图(图中字母表示能量值)。下列有关叙述不正确的是(　 ) A．输入该生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能和饲料中的化学能 B．一般来说，该生态系统营养结构简单，抵抗力稳定性差，易受外界因素的干扰 C．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是d D．第一营养级到第二营养级的能量传递效率是c/a×100% √ 解析：输入该生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能和饲料中的化学能，A正确； 一般来说，该生态系统营养结构简单，抵抗力稳定性差，易受外界因素的干扰，B正确； 图中c表示第二营养级的同化量，d表示第二营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量，C正确； 图中c表示第二营养级的同化量，但其包含了饲料f中的能量，故第一营养级到第二营养级的能量传递效率应小于c/a×100%，D错误。 题点2　能量流动的特点及应用 3．(2024·天津一模)科研人员对獐子岛海域生态系统能量流动情况进行研究，其中第二、三、四营养级能量分配情况如下表所示[单位：t/(km2·a)]。下列叙述不正确的是(　 ) 营养级 被捕食量 海产品捕捞量 流向碎屑量 呼吸量 营养级总能量 二 356.6 2.06 1 508 2 910 4 777(A1) 三 22.89 1.249 153.8 178.7 356.6(A2) 四 1.206 0.288 8.923 12.47 22.89(A3) A．表中A1＋A2＋A3是流经生态系统的总能量 B．分解者利用的是流向碎屑的能量 C．能量在第二、三营养级间的传递效率约为7.5% D．第四营养级大部分能量通过呼吸作用以热能形式散失 解析：对于自然生态系统来说，生产者固定的太阳能是流经生态系统的总能量，表中A1＋A2＋A3不是流经该生态系统的总能量，A错误； √ 分解者利用的是流向粪便、落叶、遗体等碎屑的能量，B正确； 能量在第二、三营养级之间的传递效率为356.6/4 777×100%≈7.5%，C正确； 据表格可知，第四营养级总能量为22.89，呼吸量为12.47，大部分能量通过呼吸作用以热能的形式散失，D正确。 4．(2024·北京一模)下图为某海洋生态系统能量流动图(单位：t·km－2·a－1)。下列分析不正确的是(　 ) A．图中X的值应为578.1 B．第三营养级向第四营养级的能量传递效率约为11.54% C．能量在沿食物链流动过程中逐级递减 D．该生态系统不需要从系统外获得能量以维持其稳定 解析：根据能量守恒定律可知，图中X的值应为554.1＋342.2－100.5－217.7＝578.1，A正确； √ 第三营养级的同化量为100.5，第四营养级的同化量为11.6，其能量传递效率为11.6÷100.5×100%≈11.54%，B正确； 能量流动是沿食物链进行的，流动过程中表现为单向流动、逐级递减的特点，据此可知，若要让该生态系统维持相对稳定，则需要从系统外获得能量，C正确，D错误。 题型(一) 能量传递效率的相关“最值”计算 [例1]　若某草原生态系统只存在如图所示的食物关系，请完成以下问题： 提能点(三)　能量流动的相关计算 (1)假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为__________g。 (2)假如植物有2/5被兔所食，有3/5被鼠所食；鼠有2/3直接被猫头鹰捕食，有1/3被蛇捕食后流入猫头鹰体内。那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为__________g。(精确到个位数) [解析]　(1)若计算使猫头鹰增加20 g体重最少消耗的植物质量，则能量传递效率按20%计算。设猫头鹰从不同食物链消耗的植物分别为a、b、c，由相应的食物链可列方程式：a×20%×20%＝20×2/5，b×20%×20%＝20×2/5，c×20%×20%×20%＝20×1/5。解得：a＝200(g)、b＝200(g)、c＝500(g)，a＋b＋c＝900(g)。(2)设植物固定的总能量为h，由题干信息可列方程式：(2/5)h×20%×20%＋(3/5)h×2/3×20%×20%＋(3/5)h×1/3×20%×20%×20%＝20，解得：h≈595(g)。 [答案]　(1)900　(2)595 [思维建模] 能量传递效率相关“最值”计算 (1)食物链越短，最高营养级获得的能量越多。 (2)生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过程中消耗的能量越少。具体计算方法如下： 知低营养级求高营养级 知高营养级求低营养级 获能量最多 选最短食物链按×20%计算 需最多能量 选最长食物链按÷10%计算 获能量最少 选最长食物链按×10%计算 需最少能量 选最短食物链按÷20%计算 题型（二） 能量传递效率的相关“定值”计算 [例2]　由于“赤潮”的影响，一条6 kg重的杂食性海洋鱼死亡，假如该杂食性海洋鱼的食物有1/3来自植物，1/3来自食草鱼类，1/3来自以食草鱼类为食的小型肉食鱼类。那么按能量传递效率为20%来计算，该杂食性鱼从出生到死亡共需海洋植物(　 ) A．310 kg　　 B．240 kg　　 C．180 kg　　 D．150 kg [解析]　由题意可知，题干中存在3条食物链：①海洋植物→杂食性鱼，②海洋植物→食草鱼→杂食性鱼，③海洋植物→食草鱼→小型肉食鱼→杂食性鱼，杂食性鱼的食物1/3来自食物链①，1/3来自食物链②，1/3来自食物链③。该杂食性鱼从食物链①消耗的海洋植物为1/3×6÷20%＝10 (kg)，从食物链②消耗的海洋植物为1/3×6÷20%÷20%＝50 (kg)，从食物链③消耗的海洋植物为1/3×6÷20%÷20%÷20%＝250 (kg)，因此共需海洋植物10＋50＋250＝310 (kg)，A正确。 [思维建模] 能量传递效率的相关“定值”计算 (1)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计算。例如：在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a%×b%×c%。 (2)如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径获得的能量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。 题型(三) 能量来源比例改变的相关计算 [例3]　回答以下有关能量计算的问题： (1)若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是1∶1，将此食物结构改为4∶1，能量传递效率按10%计算，则调整后可供养的人口是前者的________倍(保留两位小数)。 (2)若植物向动物及向人提供的能量比例由1∶1调整为1∶4，能量流动效率按10%计算，则调整后供养的人口是前者的__________倍(保留两位小数)。 [解析]　(1)若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是1∶1，则人增加1 kg，共需植物性食物1×1/2÷10%＋1×1/2÷10%÷10%＝55(kg)；如果动物性食物与植物性食物的比例是1∶4，则共需植物性食物1×1/5÷10%÷10%＋1×4/5÷10%＝28(kg)。前者对食物的消耗量约是后者的1.96倍，这也就说明后者可供养的人数是前者的1.96倍。 (2)设植物的能量为M，则调整前人所得能量为M×1/2×10%＋M×1/2×(10%)2＝10M/200＋M/200＝11M/200，调整后人所得能量为M×4/5×10%＋M×1/5×(10%)2＝2M/25＋M/500＝41M/500，则人所获得的能量调整后∶调整前约为1.49，即调整后供养的人口是调整前的1.49倍。 [答案]　(1)1.96　(2)1.49 [思维建模] 能量来源比例改变的相关计算 在具体计算时务必先明确分配比例，再确定求解 中应“顺推(用乘法)”还是“逆推(用除法)”，以右图 食物网为例： (1)若已知“植物同化量(A)”，并告知其“传向动物与直接传向人比例由1∶1调整为1∶2”，求解人最多增重变化(M)，计算时宜“顺推(用乘法)”。 调整前 A×1/2×1/5＋A×1/2×(1/5)2＝M1 调整后 A×2/3×1/5＋A×1/3×(1/5)2＝M2 (2)若已知“人同化量(M)”并告知人的食物来源“植物性食物∶动物性食物由1∶1调整为2∶1”，求解最少需要植物量(A)，计算时应“逆推(用除法)”。 1．如图所示的食物网中，戊的食物有1/2来自乙，1/4来自丙，1/4来自丁，且能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费者的能量传递效率为20%。若戊体重增加20 g，需要消耗植物(　 ) A．1 125 g B．1 600 g C．2 000 g D．6 500 g √ 解析：由题图可知，甲为生产者，食物网中共有以下食物链：①甲→乙→戊，戊增加20×1/2＝10(g)，需要乙10÷20%＝50(g)，需要甲50÷10%＝500(g)；②甲→丙→戊，戊增加20×1/4＝5(g)，需要丙5÷20%＝25(g)，需要甲25÷10%＝250(g)；③甲→丙→丁→戊，戊增加20×1/4＝5(g)，需要丁5÷20%＝25(g)，需要丙25÷20%＝125(g)，需要甲125÷10%＝1 250(g)，故共需要甲500＋250＋1 250＝2 000(g)。 2．(2024·广州一模)如图为某生态系统的能量流动示意图，数字为能量数值，单位为J/(cm2·a)，下列叙述正确的是(　 ) A．图中未体现的生态系统的组成成分为分解者和非生物的物质和能量 B．流入该生态系统的总能量为110 J/(cm2·a) C．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.6% D．将该生态系统中消费者产生的粪便用作沼气发酵可提高能量传递效率 √ 解析：图中Ⅳ为分解者，阳光属于非生物的物质和能量，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为消费者，A错误； 流入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和人工输入的能量，根据题图中的相关数据可得出，第二营养级传递到第三营养级的能量为0.25＋0.05＋5.1＋2.1－5＝2.5[J/(cm2·a)]，第一营养级传递到第二营养级的能量为2.5＋0.5＋4＋9－2＝14[J/(cm2·a)]，则生产者固定的总能量为23＋70＋3＋14＝110[J/(cm2·a)]，所以流入该生态系统的总能量为110＋2＋5＋5＝122[J/(cm2·a)]，B错误； 由以上分析可知，从第二营养级传递到第三营养级的能量为2.5 J/(cm2·a)，第二营养级(Ⅰ)同化量为4＋0.5＋9＋2.5＝16[J/(cm2·a)]，故第二营养级到第三营养级的能量传递效率为2.5÷16×100%≈15.6%，C正确； 将消费者产生的粪便用作沼气发酵能提高能量利用率，但不能提高能量传递效率，D错误。 创新为主线 · 优化为主调 发展报告单 03 热考题型多维考法精研——“能量流动过程分析类”题目，重在建构思维模型 典题精研————研一题，悟一法　 [例1]　(2023·新课标卷，节选)现发现一种水鸟主要在某湖区的浅水和泥滩中栖息，以湖区的某些植物为其主要的食物来源。湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下，①②③表示生物的生命活动过程，其中①是______________；②是_______________；③是________________。 [解析]　水鸟摄入的能量，一部分流入其体内，即水鸟同化，另一部分未被同化，以粪便的形式排出。水鸟同化的能量一部分通过自身的呼吸作用以热能的形式散失，另一部分用于自身的生长、发育和繁殖。粪便和遗体残骸会被分解者分解。 [答案]　水鸟同化　呼吸作用　分解者分解 [例2]　(2021·山东高考，节选)海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下，M、N 表示营养级。 图中 M 用于生长、发育和繁殖的能量为________kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为______%(保留一位小数)，该生态系统中的能量__________(填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。 [解析]　用于生长、发育和繁殖的能量＝同化的能量－呼吸作用消耗的能量＝3 281＋2 826－3 619＝2 488 [kJ/(m2·a)]；由 M到N的能量传递效率为386÷(3 281＋2 826)×100%≈6.3%；能量流动的方向是单向的，不能循环。 [答案]　2 488　6.3　不能 [考法分析] 两题源自教材选择性必修2 P56“思考·讨论”分析赛达伯格湖的能量流动(相关图示及问题见教材)，教材通过图示，讨论了赛达伯格湖能量流动情况。两题是对教材图示的深化，充分体现了高考“源于教材又高于教材”的特点。解答这类题目，考生需具备系统思维，从教材中建立起每个环节的思维模型。在面对新情境问题时，对应模型，抓住能量流动的这一主线，循“线”思考便可“顺藤摸瓜”解答。　　 升维训练————得一法，通一类　 1．(2024·福建模拟)桑基鱼塘是一种典型水陆物质和能量交换型的生态工程，可实现陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙(蚕粪便)喂鱼、塘泥培桑。下图为某地桑基鱼塘的能量流动简图，其中数字表示能量值。下列说法错误的是(　 ) A．桑基鱼塘以生态系统的自组织、自我调节功能为基础 B．蚕沙中的能量属于桑同化量的一部分，可被分解者利用 C．E1和E2分别表示桑和浮游植物用于生长、发育和繁殖的能量 D．能量从第一营养级到第二营养级的传递效率约为12.94% 解析：桑基鱼塘属于人工生态系统，其设计利用了生态工程的基本原理，以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，A正确； √ 蚕沙为蚕的粪便，是蚕摄食桑后的排遗物，其中的能量属于桑同化量的一部分，可被分解者利用，B正确； 生产者桑、浮游植物分别固定的能量为377 595、469 200，其中一部分能量用于自身呼吸作用消耗，另一部分即E1和E2分别表示各自用于生长、发育和繁殖的能量，C正确； 输入该生态系统的总能量包括人工输入的能量和生产者固定的太阳能，图中没有给出人工输入的能量值，因此无法计算能量传递效率，D错误。 2．立体农业是利用群落的空间结构原理，为充分利用空间和资源而发展起来的一种农业生产模式。秧藕养鱼是一种池塘立体生态种养模式：水体的上层主要是以浮游植物为食物的鲢鱼，中层主要是以沉水植物为食的草鱼，底层主要是以软体动物为食的青鱼。某秧藕养鱼立体农业生态系统的能量流动如图，图中的字母表示能量(单位：kJ)。 (1)该生态系统的结构包括_______________、_____________。据图可知，流入该生态系统的能量值为________________(用字母表示)。 (2)沉水植物和浮游植物的分布体现了群落的____________结构，水生植物的分布决定了鱼类的分布，其原因是__________________________________________________。 (3)图中字母c、f、g表示______________________，植物到植食性鱼类的能量传递效率可表示为____________________(用字母表示)。 (4)鱼塘的人工管理十分重要，由于管理不足导致一条生活在鱼塘中的杂食鱼类(18 kg)死亡。假如这条鱼的食物有1/3来自植物，1/2来自植食性鱼类，1/6来自以植食性鱼类为食的小型肉食鱼类，按能量流动最大效率计算，该条鱼生长过程中最少需要____________kg植物。 解析：(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构；流入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和有机物输入的化学能，可表示为a＋m＋n。 (2)沉水植物和浮游植物的分布在垂直方向上有明显的分层现象，体现了群落的垂直结构。水生植物为鱼类提供了食物和栖息环境，因此水生植物的分布决定了鱼类的分布。(3)图中字母c、f、g分别表示植物、植食性鱼类和肉食性鱼类呼吸作用消耗的能量。植物到植食性鱼类的能量传递效率为植食性鱼类的同化量÷植物的同化量×100%，植物到植食性鱼类的同化量为b－m，则植物到植食性鱼类的能量传递效率可表示为(b－m)/a×100%。 (4)根据题意可知，该条鱼生长过程中最少需要的植物质量为18×1/3÷20%＋18×1/2÷20%÷20%＋18×1/6÷20%÷20%÷20%＝630(kg)。 答案：(1)生态系统的组成成分　生态系统的营养结构　a＋m＋n　(2)垂直　植物为鱼类(动物)提供食物和栖息环境　(3)呼吸消耗的能量　(b－m)/a×100%　(4)630 素养提升训练 04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 1．(2024·盐城一模)在生态系统的能量金字塔中，构成“金字塔”最底层的是(　 ) A．生产者　　　　　　 B．消费者 C．分解者 D．无机环境 解析：构成能量金字塔最底层的是生产者，生产者属于第一营养级，固定的能量最多，是生态系统能量的最初来源。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2．海胆生活在海洋中，有肉食和草食之分，草食性海胆的主要食物是藻类，肉食性海胆以海底的蠕虫、软体动物或其他棘皮动物为食，还有一些海胆以有机物碎屑、动物尸体为食，海獭喜食海胆。下列叙述错误的是(　 ) A．海洋生态系统的结构包括海洋生态系统的组成成分和营养结构 B．海胆均属于海洋生态系统的消费者，不同食物链中海胆所处营养级可能不同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 C．可用标记重捕法调查某海域中海獭的种群数量 D．禁止捕猎海獭是防止海洋生态系统失衡的有效措施 解析：由题意可知，有些海胆以有机物碎屑、动物尸体为食，属于分解者，B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3．如图为某水域中的部分食物链，下列叙述正确的是(　 ) A．图中虾与轮虫、海鸟与小鱼之间既存在捕食关系又存在种间竞争关系 B．若轮虫的数量减少，则浮游植物的能量会更多地直接流入虾，使其数量增加 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 C．浮游植物到栉水母的能量传递效率低于10%是由于呼吸散失了很多能量 D．若增加部分食物链，使得生物的食物充足，可以提高能量利用率 解析：由题图可知，海鸟与小鱼不存在种间竞争关系，只存在捕食关系，A错误； 若轮虫的数量减少，则浮游植物的能量会更多地直接流入虾，从而使其数量增加，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 浮游植物到栉水母的能量传递效率低于10%，是由于浮游植物的同化量还流入了和栉水母同一营养级的其他生物种群，C错误； 若增加部分食物链，使得生物的食物充足，不能提高能量利用率，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 4. (2024·枣庄模拟)如图表示某生态系统的食物网。 下列有关叙述不正确的是(　 ) A．鹰位于该食物网中最高营养级，占据3、4、5、 6四个营养级 B．该食物网由8条食物链组成，蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和竞争 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 C．该图仅体现了生态系统组成成分中的生产者和消费者，未体现的成分是分解者 D．若蛙的数量大幅度减少，则该生态系统的虫害将变得严重 解析： 据图可知，图示食物网中鹰处于最高营养级，占据3、4、5、6四个营养级，A正确。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 食物链的起点是生产者，终点是不被捕食的最高营养级，该食物网由8条食物链组成；据图可知，在食物网中，蛇可以捕食鼠，两者之间是捕食关系；食虫鸟与蛙均可捕食食植昆虫和食虫昆虫，两者之间存在竞争关系，B正确。 该图仅体现了生态系统组成成分中的生产者和消费者，未体现的组成成分是分解者、非生物的物质和能量，C错误。 若蛙的数量大幅度减少，则食植昆虫的数量将会增加，该生态系统的虫害将变得严重，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5．鲸落是指鲸死亡后沉入海底形成的生态系统。鲸落含大量营养物质，为生存在贫瘠海底中的生物提供了食物来源，促进了深海生物的繁荣。下列相关叙述错误的是(　 ) A．鲸落中的所有动物和微生物共同构成生态系统 B．鲸骨腐烂时产生的硫化氢能为鲸落中的生产者提供能量 C．鲸死亡后沉入海底最终化为焦岩的过程中发生群落演替 D．鲸落具有科学研究价值，属于生物多样性的直接价值 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：生态系统是指在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，A错误； 硫细菌可利用硫化氢氧化释放的能量合成有机物，为鲸落中的生产者，B正确； 鲸死亡后沉入海底最终化为焦岩的过程中发生了群落演替，C正确； 科学研究价值属于生物多样性的直接价值，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 6．在畜禽养殖业中，料肉比是指动物增重1 kg所消耗的饲料质量，比如猪、牛和羊以玉米种子和秸秆做成的饲料为食物，其料肉比为2∶1～3∶1。下列关于饲料中玉米的质量不能全部转化为畜禽增长质量的原因分析，错误的是(　 ) A．玉米生长过程中，通过细胞呼吸消耗一部分能量 B．投喂饲料时，部分饲料并未被畜禽全部摄入体内 C．畜禽摄入的食物中，有一部分以粪便形式排出体外 D．畜禽生命活动过程中，通过细胞呼吸消耗一部分能量 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：玉米生长过程中，通过细胞呼吸消耗的一部分能量，并未储存在饲料中，因此不会导致饲料中玉米的质量不能全部转化为畜禽增长质量，A符合题意； 投喂饲料时，部分饲料并未被畜禽全部摄入体内，会导致饲料中玉米的质量不能全部转化为畜禽增长质量，B不符合题意； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 由于同化量＝摄入量－粪便中的能量，因此畜禽摄入的食物中，有一部分以粪便形式排出体外，导致饲料中玉米的质量不能全部转化为畜禽增长质量，C不符合题意； 畜禽同化的能量有一部分通过呼吸作用散失，使其同化的能量不能全部用于生长、发育和繁殖，导致饲料中玉米的质量不能全部转化为畜禽增长质量，D不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 7．(2024·德州一模)粪蝇在牛粪中生活和繁育，能加速粪便的分解，成体可以寄生在昆虫上。为研究捕食者对猎物的捕食偏好，生态学家观测了白鹡鸰对粪蝇的捕食行为，结果如下图所示。下列有关叙述错误的是(　 ) A．粪蝇属于生态系统成分中的分解者和消费者 B．白鹡鸰捕食体长适中的粪蝇使其在单位时间获得的能量最多 C．长度较长的粪蝇可能因为活动能力较强而被白鹡鸰捕获的少 D．白鹡鸰偏好捕食体长较大的粪蝇，因为其能为白鹡鸰提供较多的能量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：粪蝇能加速粪便的分解，成体可以寄生在昆虫上，因此属于生态系统成分中的分解者和消费者，A正确； 由题图可知，白鹡鸰捕食体长适中的粪蝇使其在单位时间获得的能量最多，B正确，D错误； 长度较长的粪蝇可能因为活动能力较强，导致白鹡鸰捕获消耗的能量较多，因而被捕获的少，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 8．如图表示生态系统的结构模型，下列相关叙述错误的是(　 ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ √ √ A．图中既包含了生态系统的某些组成成分，又包含了生态系统的营养结构 B．错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件 C．图中食草动物和食肉动物的存在可以加快生态系统的物质循环 D．图中可以实现有机物转化为无机物的生物组分只有甲 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析：分析题图可知，甲表示生产者，乙表示分解者，该图中的非生物的物质(CO2)、生产者、消费者、分解者属于生态系统的组成成分，图中的食物链(网)属于生态系统的营养结构，A正确； 错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件，B正确； 图中食草动物和食肉动物均属于消费者，消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环，C正确； 生产者可以将无机物转化为有机物，生产者、消费者、分解者均可以将有机物转化为无机物，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 9．(2024·鞍山模拟)传统农业生产中种植业、养殖业和渔业相互独立，导致生产成本高、产出单一、产出系统不稳定，甚至在生产过程中还会对环境产生污染。下图表示某地利用生态学相关原理，将种植业、养殖业和渔业进行有机整合而形成的生态农业生产模式。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (1)鸡、鸭能以植物为食，由此判断它们在该生态系统中属于____________成分。 (2)与传统的单一生产模式相比，该生态农业生产模式在维持相同的产出能力时，所需投入的化肥和精饲料更少，其原因是__________________________________________________________。 (3)若上图代表能量关系，箭头__________(填序号)不能成立；箭头8可代表鸡、鸭、猪等家禽家畜的__________量，人同化的能量来源于__________(填序号)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (4)将全部秸秆直接制作成饲料与全部投入沼气池后再制成饲料相比，两者能为家禽家畜和水产品提供的能量相等吗？为什么？_________________________________________________________。 解析：(1)鸡、鸭能以植物为食，属于消费者。 (2)与传统的单一生产模式相比，该生态农业生产模式在维持相同的产出能力时，所需投入的化肥和精饲料更少，因为该生态农业生产模式实现了对能量的多级利用，大大提高了能量的利用率。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (3)若题图代表能量关系，化肥、沼液不能为农作物、蔬菜等植物提供能量，箭头2、12不能成立。据图可知，箭头8可代表鸡、鸭、猪等家禽家畜的摄入量。人可以以鸡、鸭、猪等家禽家畜，农作物、蔬菜等植物，鱼、虾、鳖等水产品为食，所以人同化的能量来源于11、17、19。 (4)将全部秸秆直接制作成饲料与全部投入沼气池后再制成饲料相比，两者能为家禽家畜和水产品提供的能量不相等，因为将秸秆投入沼气池，秸秆中的一部分能量流入沼气池中的微生物和转化为沼气中的化学能。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案：(1)消费者　(2)该生态农业生产模式实现了对能量的多级利用，大大提高了能量的利用率　(3)2、12　摄入　11、17、19　(4)不相等。将秸秆投入沼气池，秸秆中的一部分能量流入沼气池中的微生物和转化为沼气中的化学能 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 10．玄天湖是一个生活着大型水生植物、浮游植物、浮游动物、植食性鱼类、滤食性鱼类(以浮游动物为食)、肉食性鱼类等各种生物的大型人工生态系统。如表为某时段内玄天湖生态系统能量流动过程中部分环节的能量值[单位为103 kJ/(m2·a)]。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 项目 同化量 呼吸作用消耗 流向分解者 流向下一营养级 未被利用 生产者 A 23 3 14 70 植食性动物 16 4 0.5 2.5 9 肉食性动物 7.5 2.1 0.3 0 5.1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (1)表中A表示的数值是________。 (2)通过表格分析可知，输入该人工生态系统的总能量是________kJ/(m2·a)。生态系统中能量只能单向流动的原因是_________。 (3)如图为该生态系统的能量金字塔，在分析该图时，某同学认为：“某种生物可能同时存在b、c和d中”，你________(填“认同”或“不认同”)他的观点，理由是_____________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (4)在生态金字塔中，不一定呈正金字塔形的有__________。 解析：(1)生产者这一营养级的同化量有四个去向：呼吸作用消耗、流向分解者、流向下一营养级、未被利用，因此表中A表示的数值＝23＋3＋14＋70＝110。 (2)输入该人工生态系统的总能量＝生产者固定的太阳能(同化量)＋人工输入的能量。人工输入的能量＝(植食性动物同化量－生产者流向下一营养级的能量)＋(肉食性动物同化量－植食性动物流向下一营养级的能量)＝(16－14)＋(7.5－2.5)＝7， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 则输入该人工生态系统的总能量＝117×103 kJ/(m2·a)＝1.17×105 kJ/(m2·a)。生态系统中能量沿着食物链流动，而食物链中生物之间的捕食关系是特定的，因此能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级，不能逆转。 (3)b、c和d分别代表不同的营养级，因为同一生物在不同食物链中可能占据了不同的营养级，所以某种生物可能同时存在b、c和d中。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (4)在生态金字塔中，生物量金字塔和数量金字塔不一定呈正金字塔形，如在海洋生态系统中，由于生产者(浮游植物)的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量，可能低于浮游动物的生物量，会出现生物量金字塔倒置；一棵大树可以养活很多毛毛虫，会出现数量金字塔倒置。 答案：(1)110　(2)1.17×105　食物链中生物之间的捕食关系是特定的，能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级，不能逆转　(3)认同　该生物在不同食物链中可能占据了不同的营养级(合理即可)　(4)生物量金字塔和数量金字塔 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11．(2024·衡水模拟)某草原生态系统由甲、乙、丙、丁、戊5个种群形成一定的营养结构，下表列出了各种群同化的能量。图1表示部分营养级的能量流动，字母表示生理过程或能量值。 种群 甲 乙 丙 丁 戊 同化能 量/kJ 1.5×108 5.2×107 2.4×109 1.8×108 7.3×106 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (1)写出该生态系统中的食物网：_________________________。 (2)图1中，M2表示__________________________，c中的能量属于________同化量的一部分。若小型肉食动物的同化量为e，则从草食动物到小型肉食动物的能量传递效率为__________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (3)如果将图2丙的食物比例由甲∶乙＝3∶2调整为甲∶乙＝4∶1，其他条件不变，相邻两个营养级之间的能量传递效率按20%计算，该生态系统的承载量是原来的________倍(结果用分数表示)。 解析：(1)能量流动的特点是单向流动、逐级递减，且能量传递效率是10%～20%。结合表中数据可知，丙是第一营养级，甲和丁都处于第二营养级，乙处于第三营养级，戊处于第四营养级，该生态系统中的食物网见答案。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (2)分析图1可知，M2表示用于生长、发育和繁殖的能量。c是食草动物粪便中的能量，应属于草同化的能量。小型肉食动物的同化量为e，草食动物的同化量为M1(或a＋b)，因此从草食动物到小型肉食动物的能量传递效率为e/M1×100%或e/(a＋b)×100%。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (3)设当丙的食物比例为甲∶乙＝3∶2时，丙的能量为x，需要的甲为3/5x÷20%＋2/5x÷20%÷20%＝13x；设当丙的食物比例为甲∶乙＝4∶1时，丙的能量为y，需要的甲为4/5y÷20%＋1/5y÷20%÷20%＝9y。由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以13x＝9y，则y/x＝13/9。 答案：(1)如图所示　(2)草食动物用于生长、发育、繁殖的能量　草(或第一营养级)　e/M1×100%[或e/(a＋b)×100%]　(3)13/9 调整前 调整后 ＋＝A1 ＋＝A2 $$