热点题型5 生态系统中能量流动分析模型-【学霸黑白题】2025-2026学年高中生物选择性必修2 生物与环境（浙科版）

热点 热点题型5生态系统中能量流动分析模型 1.(2023·安徽滁州期中)如图表示不同环境条件下生物体的同化量在以下三项主要生命活动 中分配的情况：①用于与其他物种争夺相同资源所消耗的能量；②用于避免被捕食所消耗的 能量：③用于产生下一代所消耗的能量。下列叙述正确的是 ( ) A.生物体同化量的去向包括呼吸散失、用于自↑5 75 75 口产生下一代 身生长和繁殖、流向分解者和下一营养级等 口竞争 B.乙能量分配模式说明该物种与其他物种的生 40 口避免被捕食 3030 态位有较大重叠，有利于对环境资源的充分 15 15 15 10 10 10 利用 C.竞争越激烈、被捕食压力越大，种群用于繁殖 0甲 丙 丁 低竞争、高竞争高捕食 等同 的能量比例就越大 低捕食影响影响 影响选择压力 D.为防治农田鼠害，可引入鼠的天敌使其能量分配向情况丙转变，从而降低鼠的环境容纳量 2.（2023·河北唐山期中)“小养殖、小种植、小加工、小工匠”四小农场是推进乡村振兴过程中 的重要力量。如图为一个小型人工生态农场的模式图，表格为该小型人工生态农场中农作物 和鸡的部分能量值（单位：×10kJ)。请根据图片和表格分析，下列说法正确的是 项目 净同化量（同化量-呼吸消耗量） 呼吸消耗量 流向分解者 未利用 农作物 110 70 21 58 鸡 8 10 2 3 养鸡场 秸秆 农作物 沼气池 →生活能源→人 沼渣 A.该小型生态系统的结构包括生物成分及它们之间形成的营养结构 B.该小型生态系统通过食物网流向人的能量值为1.7×10kJ C.该生态系统中第一个营养级到第二个营养级的能量传递效率约为17.2% D.流经该生态系统的总能量一定等于农作物所同化的能量 3.乌鳢俗称黑鱼，它生性凶猛，常能吃掉某个湖泊或池塘里的其他所有鱼类，甚至不放过自己的 幼鱼，是人工鱼塘中的顶级捕食者。某人工鱼塘中混入了一些黑鱼，部分能量流动关系如下 图所示，字母代表能量值。下列相关叙述正确的是 () 初级 贵者摄 M 生产者 初级消贵者 分解者利用·散失 U 进阶突破·专项练09 A.流经投放饵料的人工鱼塘的总能量是生产者固定的总能量，即图甲中的E B.图甲中B,可以表示生产者中未利用部分的能量 C.初级消费者用于自身生长和繁殖的能量可用图乙中的X表示 D.乌鳢捕食初级消费者后未同化部分的能量包含在图乙的Z中 4.（2023·江西景德镇一中期中)如图为某自然灾害后的人工鱼塘生态系统的能量流动过程中 部分环节涉及的能量（单位：×103kJ·m2·a1),其中补偿输入是指人工饲喂各个营养级同 化的能量。下列说法错误的是 ( A.由图可知，肉食动物需补偿输入的能量为 补偿输入 5000kJ·m2.a1 12 B.植食动物用于自身生长和繁殖的能量是 光 生产者4植食动物 阳 肉食动物0.25顶位肉食动物 0.05 0.52.1 12000kJ·m2.a1 分解者 70 5.1 C.在人为干预下，能量在第二个营养级与第 未利用 三个营养级之间的传递效率约为15.6% 热能 热能 热能 热能热能 D.据图中数据可知，较低营养级的生物在这场灾害中受到的影响较大 5.(2023·浙江金华期末)常规稻作是指田间仅种植水稻，稻蟹共作是指利用稻田养蟹。水稻 田为河蟹提供了栖息场所，河蟹可通过取食稻田害虫，减轻稻田虫害，河蟹的粪便可以作为肥 料利于水稻生长。科研人员对稻蟹共作系统、常规稻作系统进行了调查，下表为两个系统的 收益情况，请回答下列问题： 收入项目 稻蟹共作 常规稻作 河蟹ab3242 水稻产量(kg/亩) 402 600 害虫 b d er 水稻价格（元/kg) 6 3 水稻a C d e 水稻销售收入（元/亩） 2412 1800 水稻光合作用利用的光能 河蟹亩产量(kg/亩) 20.3 河蟹价格（元/kg) 40 水产品销售收入 812 收人合计（元/亩） 3224 1800 (1)河蟹的粪便可以作为肥料利于水稻生长，此过程发生着 (填“仅物质”“仅能量” 或“物质和能量”)的传递。 (2)在稻蟹共作系统中，水稻的功能是 河蟹与水稻害虫的关系是 d (3)由表可知，与常规稻作系统相比，稻蟹系统取得了明显的生态效应和 ,生态 效益主要表现在 (答出一点即可)。 (4)如图为稻蟹系统中各营养级所含能量情况的示意图，其中a、a1、a2表示上一年留下来的 能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量，若d、d、d2表示流向分解者的能量，其包括 以及各级消费者粪便，河蟹的净次级生产量可表示为 (用图 中字母表示)。 10黑白题生物|选择性必修二ZK系直接施水、施肥，实现了智能化水肥循环，与传统农田生态系统相 比，该农业生态系统的优势为对农作物进行精准施肥，避免肥料的浪 费：合理灌溉可以减少水资源的浪费等。 2.（1)水体中N、P等含量较高；温度较高：光照较强(2)①虾草和苦 草均能有效降低水体的总氨(TN)和总磷(TP);虾草更能有效降低 TN,苦草更能有效降低TP②浮游藻类（单细胞藻类和蓝细菌） ③N与苦草相比，虾草降低总氮的效果更好，同时水样中叶绿素 含量更低，浮游藻类的数量更少 解析：(1)水华的产生是水体富营养化，导致单细胞藻类和蓝细菌大 量繁殖，主要非生物因素是过量的N、P等无机盐离子富集：浮游藻 类进行光合作用，温度较高，光照较强也可导致藻类大量繁殖。 (2)①分析题图1可知：用两种沉水植物处理后，水体中的总氮 (TWN)、总磷(TP)含量均下降，说明种植虾草和苦草均能有效降低水 体的总氮和总磷：用虾草处理的水体中TN含量下降值比苦草处理 的大，说明虾草更能有效降低总氨：而用苦草处理的水体中TP含量 下降值比虾草处理的大，说明苦草更能有效降低总磷。②分析题 图2可知：用两种沉水植物处理后，水样中叶绿素a含量均明显下降， 而水样中叶绿素a含量与单细胞藻类和蓝细菌有关，这说明水样中 单细胞藻类和蓝细菌数量明显下降，沉水植物可以抑制“水华”的爆 发。③叶绿素a含量高代表浮游藻类多，由题图2可知，虾草处理后 的叶绿素a更少，说明虾草处理对浮游藻类的生长影响更大，由题图 1可知，虾草处理比苦草处理时N降低得更多，由此可见N对浮游藻 类的生长影响更大。 四解题指导 分析题图1：用两种沉水植物处理后，水体中的总氨、总磷含量均 下降，说明种植虾草、苦草均能有效降低水体的总氮和总磷。分 析题图2：用两种沉水植物处理后，水样中叶绿素a含量均明显 下降。 3.(1)水平种群出生率、死亡率、迁入率、迁出率环境容纳量（或 K值)(2)样方重度入侵区重度入侵区已形成以黄顶菊为优 势的稳定群落(3)调节种群之间的活动(4)11.029×10 解析：(1)在水平方向上具有不同结构体现了群落的水平结构，所以 农田不同地段分布有不同的生物类群，这体现了群落的水平结构。 农田中所有黄顶菊植株的总和称为种群，种群是同种生物的集合。 影响种群数量变化的直接因素是出生率、死亡率、迁入率和迁出率。 环境容纳量是指特定环境所能维持的种群数量的最大值，可用K值 表示。当其数量处于较长时期的相对稳定阶段表明其数量已经达到 了环境容纳量，即K值。(2)调查植物的种类，可采用样方法。根 据分析可知，重度入侵区植物物种数随时间变化较小，原因是重度入 侵区已形成以黄顶菊为优势的稳定群落。(3)黄顶菊能分祕化学物 质抑制其他植物生长发育，可见，信息传递能够调节种群之间的活 动，以维持生态系统的稳定。(4)由题表可知，输入到种群A的总能 量为65.0+3.0+14.0+45=127kJ·m2·a1:种群A和种群B之间的 能量传递效率约为14÷127×100%≈11.02%。种群B呼吸消耗的能 量=B的同化量-B用于自身生长和繁殖的能量=14-5=9× 106kJ·m-2·a1。 4.(1)数学偏大(2)甲先增大后趋于稳定S1~S2的变化 中，N41一直大于N,种群数量增加，S2时N+1=N种群数量趋于稳 定(3)外源性因素生物的迁入和迁出、群落内部种群相互关系 的变化 解析：(1)生态学家建构的曲线图属于数学模型。根据标志重捕法 计算公式：种群中个体数：标志总数=重捕总数：重捕中被标志的 个体数，若少量标志物丢失，则重捕中被标志的个体数减小，故种群 密度调查的结果会偏大。(2)当种群数量小于n时，乙种动物 N+1/N,小于1，种群数量减小，甲种动物的N+1/N,大于1，种群数量 增加，所以种群数量增长较快的动物是甲。S1~S2,乙种动物的 选择性必修二·ZK N1/N,大于1，种群数量的变化趋势是增加，S2时，N1/N,等于1，种 群数量不变，趋于稳定。(3)外源性因素是指影响种群密度的外部 因素，主要包括气候、食物、捕食、疾病、寄生等。根据题干中甲、乙之 间存在着捕食关系，所以乙种群数量是影响甲种群数量变化的外源 性因素。影响演替的因素有很多，除了人类活动的干扰和环境的不 断变化之外，还有群落外界环境的变化，生物的迁人和迁出、群落内 部种群相互关系的变化。 四名师点睛 解答本题的关键是明确甲、乙两条曲线高于或低于虚线的含义： 虚线表示N+1=N,种群数量不变。 热点题型5生态系统中能量流动分析模型 1.D解析：生物体同化量的去向包括呼吸散失、被分解者分解利用、未 被利用、流向下一营养级等，但最高营养级的能量并不流入下一营养 级，A错误；乙模式为高竞争影响，说明该物种与其他物种的生态位 有较大重叠，导致与其他生物的竞争更激烈，种群用于繁殖的能量比 例就更小，不利于对环境资源的充分利用，B错误；与其他生物的竞 争越激烈、被捕食压力越大，消耗的能量就越多，导致种群用于生长 和繁殖的能量比例就越小，C错误；为防治农田鼠害，可引人天敌，使 鼠的能量分配向情况丙模式转变，使种群用于生长和繁殖的能量比 例较少，从而降低鼠的环境容纳量，D正确。故选D。 2.C解析：生态系统的结构包括组成成分和营养结构，组成成分包括 生物成分（即生产者、消费者、分解者）和非生物环境，A错误。营养 级的同化量有4个去向：①自身呼吸消耗：②流向下一营养级；③流 向分解者：④未被利用。据题表分析，农作物流入下一营养级（包括 鸡和人)的能量为(110-21-58)×104=31×104kJ,鸡的同化量为 (10+8)×104=18×104kJ,所以农作物流向人的能量是31×104kJ- 18×104kJ=13×104kJ,鸡流入下一营养级（即人）的能量为(8-2 3)×104=3×104kJ,所以人通过食物网获得的能量为13×104+3× 104=1.6×105kJ,B错误。两个营养级之间的能量传递效率是指相 邻的两个营养级同化量之间的比值，该生态系统中第一个营养级到 第二个营养级的能量传递效率约为(31×104)÷[(110+70)×104]× 100%≈17.2%，C正确。流经该生态系统的总能量除了包含植物所 同化的能量外，还应该有投喂的饲料等有机物中的化学能，D错误。 故选C。 3.B解析：流经人工鱼塘的总能量是生产者固定的太阳能和投放饲料 中有机物中的能量，A错误：题图甲中，E是生产者固定的太阳能总 量，A,是呼吸作用消耗的能量，B,可以表示生产者中未利用部分的能 量，C,是流向分解者的能量，E,是流向下一营养级的能量，B正确；题 图乙中，摄人量=粪便中的能量+同化量，Z表示初级消费者粪便中 的能量，X表示初级消费者的同化量：同化量=呼吸消耗的能量+用 于自身生长和繁殖的能量，Y表示呼吸消耗的能量，N表示用于自身 生长和繁殖的能量，初级消费者用于自身生长和繁殖的能量可用题 图乙中的N表示，C错误；乌鳢捕食初级消费者后未同化部分的能量 是指乌鳢粪便中的能量，属于上一营养级（即初级消费者）同化量中 流入分解者的能量，包含在M中，D错误。故选B。 4.D解析：各营养级之内，所有输入的能量和输出的能量相等。因此 植食动物传递给肉食动物的能量是(14+2-4-9-0.5)×103=2.5× 103kJ·m2·a1,肉食动物输出的能量是(2.1+5.1+0.25+0.05)× 103=7.5×103kJ·m2·a1,所以肉食动物需补偿输入的能量为7.5× 103-2.5×103=5000kJ·m2·a1,A正确：第二个营养级总能量为 16×103kJ·m2·a1,其中呼吸消耗的能量是4×103kJ·m-2·a1, 因此用于植食动物自身生长和繁殖的能量是1.2×104kJ·m2·a1, B正确；第二个营养级与第三个营养级之间能量传递效率=从第二 个营养级流入第三个营养级的能量/第二个营养级同化量×100%= [(14+2-4-9-0.5)×103/(14+2)×103]×100%≈15.6%，C正确：题 图中营养级越高，需要补偿输入的能量值越大，说明受影响较大， D错误。故选D。 黑白题30 5.(1)仅物质(2)固定太阳能，同化二氧化碳（或把无机物转变为有 机物)，为生物群落提供物质和能量（相似答案均可，但要同时提到 能量和物质两个方面)捕食(3)经济效益（或经济效益和社会效 益)减少化肥和农药的使用：降低环境污染：资源的多层次利用 (合理即可)(4)动、植物残体b2+c2+d2(或c1-e2) 解析：(1)河蟹的粪便作为肥料可利于水稻生长，是因为粪便作为有 机肥通过土壤中微生物的分解作用转变为无机盐和二氧化碳提供给 水稻，因此此过程仅发生着物质的传递。(2)在该系统中，水稻相当 于生产者，其功能是通过光合作用固定太阳能，同化二氧化碳，为生 物群落提供物质和能量。由题干可知，河蟹可取食稻田害虫，故河蟹 和水稻害虫之间的关系为捕食。(3)由题表可知，虽然稻蟹系统水 稻产量比单独种植水稻少，但水稻价格高，还有河蟹的销售收入，与 常规稻作系统相比，稻蟹系统取得了明显的生态效应和经济效益，由 于河蟹的粪便可作为有机肥料用于水稻田，又因河蟹可捕食水稻害 虫，生态效益主要体现在减少了稻田的肥料和农药的输入，降低环境 污染。(4)分解者分解动植物遗体和粪便，若d、d1、d2表示流向分解 者的能量，则该能量包括动、植物残体以及各级消费者粪便。由于 a、a1a2表示上一年留下来的能量，剩余b、c、d、e(b1、c1、d1、e1或 b2c2、d2、c2)之和为该营养级的同化量，又e、e1、2表示呼吸消耗量， 河蟹的净次级生产量可表示为b2+c2+d2或c1-e2 热点题型6融人生态文明理念的生态系统 1.C解析：“氢”车的产物是水，不会污染空气，因此绿色场馆、绿色交 通可在一定程度上缓解温室效应，A正确；太阳能光伏发电和风力发 电是为了减少环境污染，其目的是为了实现碳中和，B正确：垃圾分 类、光盘行动等低碳行为有效减小了人类的资源消耗，C错误：北京 冬奥会的绿色场馆从源头减少碳排放：绿色电力主要以太阳能光伏 发电和风力发电为主；“氢”车成为赛事用车主力，践行绿色出行；倡 导垃圾分类、光盘行动等低碳行为，为我国实现绿色发展提供了经 验，D正确。故选C。 2.D解析：该地实行的一体化保护和修复工作，可以改善生物的生存 环境，有利于保护生物多样性，A正确；人类对受到严重破坏而退化 的生态系统进行修复时，使该地发生次生演替，增加物种数目，主要 利用的是群落演替理论，B正确；适当引入本地植物可增加物种多样 性，提高营养结构的复杂程度，从而提高生态系统的抵抗干扰保持稳 态的能力，C正确；生态系统结构平衡且功能平衡，不一定能达到收 支平衡，D错误。故选D。 3.(1)阳光垂直生产者和分解者(2)①降低②菹草能更有效 降低总氮含量，苦草能更有效降低总磷含量(3)自我调节负反 馈调节(4)光照450 解析：(1)人工引入植物浮床及菹草、苦草等沉水植物，这些植物都 属于生产者，会与浮游藻类竞争阳光和无机盐等，进而抑制藻类的疯 长。根据题意分析，苦草等沉水植物在下层，浮游藻类在上层，这 种分层分布说明了群落在垂直结构上具有分层现象。在生态系统的 组成成分中，对污水净化起主要作用的是生产者和分解者。(2)由 实验结果可知，与无草处理相比，种植菹草和苦草水体中的总氨和总 磷含量均下降，但菹草能更有效降低总氨含量，苦草能更有效降低总 磷含量。(3)生态系统抵抗外界干扰，使自身的结构和功能保持原 状的能力，这种能力被称为生态系统的自我调节能力，向湖泊排放少 量污水和对森林进行适度采伐都不会造成生态系统结构和功能的破 坏，体现了生态系统具有一定的自我调节能力。生态系统之所以能 维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力，负反馈调节是生 态系统具有自我调节能力的基础。(4)调查结果显示，不同林分密 度下的幼苗年龄和株数存在显著差异，主要表现为林分密度450> 750>1050株/hm2,造成这种差异的主要原因是林分密度较小时，林 下光照更充分，充足的光照可促进幼苗生长。结果表明，林分密度为 450株/hm2的区域华北落叶松天然更新前景最理想。 专项练参考答案 4.（1)3020记名计算法（2)群落中物种之间及生物与环境之间 主要以草屑、螺类和甲壳类为食（或与绿翅鸭、绿头鸭、鹤鹬之间均存 在种间竞争)(3)降低食物和栖息空间影响群落演替的因素 常常处于变化的过程中，适应变化的种群数量增长或得以维持，不适 应的数量减少甚至被淘汰(4)正反馈 解析：(1)由题意“各生境中选取长2km的样线并沿样线行进，统计 样线左右两侧各50m内所观察到的鸟类”可知，本实验的取样长度 为2km,宽度为100m=0.1km,每个生境中的取样面积为2×0.1= 0.2km2,鹤鹬出现在生境3的最大密度可达604÷0.2=3020 只/km2。常用的统计物种相对数量的方法有记名计算法和目测估 计法，鹤鹬的个体较大，种群数量有限，故可采用记名计算法进行统 计。(2)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这是群落中 不同物种之间、生物与无机环境之间协同进化的结果，有利于充分利 用环境资源。生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所 处的空间位置、占用资源情况以及与其他物种的关系等。从种间关 系的角度来看青脚鹬的生态位可描述为：主要以草屑、螺类和甲壳类 为食（或与绿翅鸭、绿头鸭、鹅鹅之间均存在种间竞争）。(3)绿头鸭 是国家二级保护动物，随着旅游的发展及水利建设使绿头鸭栖息地 破碎化，导致绿头鸭的食物和栖息空间减少，即绿头鸭的生存环境受 到破坏，因而其环境容纳量降低。随着时间的推移，群落可能发生演 替。影响群落演替的因素常常处于变化的过程中，适应变化的种群 数量增长或得以维持，不适应的数量减少甚至被淘汰，进而表现为 群落中优势种的改变。(4)若某化工厂违规向汉江排放大量污水， 引起部分浮游动物死亡，会进一步加重污染，进而导致更多生物死 亡，该过程属于正反馈调节，最终导致该地区的生态平衡被打破，生 物的生存受到威胁。 热点题型7聚焦社会热点 1.C解析：核泄漏区域物种多样性增加，遗传多样性也随之增加，A错 误：核泄漏事故严重污染环境，人类活动降低了核泄漏各区域的生物 多样性和生态系统稳定性，B错误；物质循环具有全球性，向海洋中 倾倒污染物，会造成海洋污染等全球性生态环境问题，C正确；生物 多样性的间接使用价值远大于直接使用价值，保护生物多样性的主 要目的是提高生物多样性的间接使用价值，D错误。故选C。 2.(1)碳平衡极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等(2)光合作 用和化能合成作用、捕食、分解作用含碳有机物(3)碳释放碳 存储 解析：(1)在自然生态系统中，植物光合作用摄取碳的速率与生物的 呼吸作用和微生物的分解作用释放碳的速率大致相等。随着现代工 业的迅速发展，人类大量燃烧煤、石油等化学燃料，使地层中经过千 百万年而积存的碳元素，在很短的时间内释放出来，打破了生物圈中 的碳平衡，使大气中的C0,浓度迅速增加，引起全球气候变暖，导致 极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等严重的生态后果。(2)生 产者主要通过光合作用和化能合成作用获取碳元素，从而碳元素将 通过生产者进入生态系统，消费者通过摄食生产者和低营养级的消 费者来获取碳元素，分解者通过分解生产者的遗体残骸和消费者的 粪便、遗体残骸来获取碳元素。消费者通过食物网（链）取食利用， 从而将碳元素以含碳有机物的形式进行传递。(3)全球变暖是当今 国际社会共同面临的重大问题，从全球碳循环的主要途径来看，一方 面从源头上减少C02的排放，主要是减少化石燃料的燃烧、开发新 能源等来减少C02,另一方面增加C02的去路，主要可以通过植树造 林、退耕还林、扩大森林面积、保护森林等，增加碳存储和减少碳释放 是实现碳达峰和碳中和的重要举措。 四名师点睛 本题借助时事政治考查生态系统的功能，重点考查碳循环的相关 知识，要求学生识记碳循环的具体过程及相关的环境问题，能结 合所学的知识准确答题 黑白题31