专题8 专题强化训练31 生态系统的结构和功能-【备考最优解】2026版高考二轮专题复习·生物学（教用课件）

专题强化训练31　 生态系统的结构和功能 1 1．(2025·河北NT20名校联合体高三调研)下列关于生态系统功能的叙述，正确的是(　　) A．流经生态系统的总能量就是生产者固定的太阳能 B．生态系统中的信息传递都是双向的 C．食物链中初级消费者数量越多，次级消费者能够获得的能量一定就越少 D．生态系统的自我调节能力与生物多样性呈正相关 D 4 5 6 7 8 1 9 10 12 13 11 2 3 专题强化训练 解析：若是人工生态系统，则流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能以及补偿输入的有机物中的化学能，A错误； 生物与无机环境、生物与生物之间的信息传递往往是双向的，也有单向的，例如植物开花需要无机自然界发出的光、热等就属于单向传递，B错误； 食物链中初级消费者数量越多，次级消费者能够获得的能量不一定越少，与能量传递效率相关，C错误； 一般情况下，生物多样性越高，生态系统的自我调节能力越强，两者呈正相关，D正确。 4 5 6 7 8 1 9 10 12 13 11 2 3 专题强化训练 2．(2025·河北高三质检)生态系统的功能是物质循环、能量流动和信息传递。下列属于生态系统功能描述的是(　　) ①生产者的残枝败叶和消费者的遗体残骸中的能量被分解者利用 ②在草→鼠→蛇→猫头鹰的食物链中，蛇是次级消费者，属于第三营养级 ③蜜蜂发现蜜源时，就会通过跳圆圈舞“告诉”同伴去采蜜 ④大气中的CO2被植物吸收，然后通过生物及人类活动又以CO2形式返回大气中 A．②④　　　　　 B．①②③ C．①③④ D．②③④ C 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 解析：生产者的残枝败叶和消费者的遗体残骸中的能量被分解者利用，属于能量流动功能，①符合题意；在草→鼠→蛇→猫头鹰这条食物链中，蛇是次级消费者，属于第三营养级，这里分析的是营养结构，不是生态系统的功能，②不符合题意；蜜蜂发现蜜源时，就会通过“跳舞”动作“告诉”同伴去采蜜，属于信息传递功能，③符合题意；植物将大气中的CO2转化成有机物，然后通过生物及人类活动又以CO2形式重新回到大气中，属于物质循环功能，④符合题意；综上所述，属于生态系统功能的有①③④。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 3．(2025·河北高三质检)生态系统是由生物群落及其生存的非生物环境相互作用构成的统一整体。下列叙述正确的是(　　) A．一种生物只能占据生态系统中某一特定的营养级 B．植食性动物称为初级消费者，肉食性动物称为次级消费者 C．能进行光合作用的细菌细胞中含有叶绿体，该类细菌属于生产者 D．腐生细菌可以将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物 D 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 解析：一种生物在不同的食物链中可能占据不同的营养级，A错误； 植食性动物称为初级消费者，以植食性动物为食的肉食性动物称为次级消费者，B错误； 能进行光合作用的光合细菌属于原核生物，细胞中没有叶绿体，C错误； 腐生细菌属于分解者，可以将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 4．(2025·湖北十一校高三联考)秋冬季是森林火灾高发期，森林大火对当地的生态系统产生了严重影响。下列有关说法错误的是(　　) A．火光和烟尘为动物提供了物理信息和化学信息，使它们及时逃生 B．火灾后的森林逐渐恢复属于次生演替，其调节机制是负反馈调节 C．森林生态系统的抵抗力稳定性差而恢复力稳定性强 D．火灾使该地生态承载力暂时下降 C 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 解析：火光和烟尘分别为动物提供物理信息和化学信息，A正确； 火灾后的森林具备一定的土壤和植被条件，故其逐渐恢复的过程属于次生演替，其调节机制是负反馈调节，B正确； 通常森林生态系统中的生物种类越多，食物网复杂，自我调节能力越强，其抵抗力稳定性越强，恢复力稳定性越差，C错误； 火灾导致资源减少、环境破坏，使该地生态承载力暂时下降，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 5．(2025·东北三省高三质检)某生态系统的食物网如下图所示，其中A～G代表不同种生物，箭头表示能量流动的方向。下列叙述正确的是(　　)   A．该食物网中共有9条食物链 B．在该食物网中，F仅占有两个营养级 C．G到D的能量传递效率维持在10%～20% D．C与F之间存在捕食和种间竞争关系 D 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 解析：由题图可知，以A、G为起点的食物链各有5条，因此该食物网中共有10条食物链，A错误； F在不同食物链中处于第二、三、四营养级，B错误； 能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%，C错误； F捕食C，C与F均捕食B，故C与F之间存在捕食和种间竞争关系，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 6．(2025·湖北八市高三二模)某稻田生态系统中存在食物链“水稻→福寿螺→中华鳖”，下图表示该生态系统中部分营养级的能量流动过程，图中字母代表能量值。下列叙述正确的是(　　)   A．该生态系统中信息沿食物链从福寿螺向中华鳖单向传递 B．由福寿螺流入分解者的能量值可以用图中的c＋d＋e表示 C．图中a表示福寿螺用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量 D．福寿螺的同化量不能100%流入中华鳖与图中d、e、f对应的途径有关 D 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 解析：生态系统中的信息传递往往是双向的，而不是沿食物链单向传递，在该生态系统中福寿螺和中华鳖之间的信息传递是双向的，A错误； 由福寿螺流入分解者的能量值应是d＋e，c属于水稻同化的能量，B错误； 据题图分析，a表示福寿螺的同化量，b表示福寿螺用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量，C错误； 题图中显示福寿螺同化的能量中一部分通过呼吸作用散失(f)，剩余部分用于生长、发育和繁殖等生命活动(b)，其中一部分被中华鳖摄入后以粪便的形式流入分解者(e)，一部分以遗体残骸等形式流入分解者(d)，所以福寿螺的同化量不能100%流入中华鳖，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 7．(2025·湖北武汉高三调研)我国生态学家对三峡工程蓄水后期长江口水域生态系统的能量流动进行了定量分析，得到的数据如下图所示(Ⅰ～Ⅳ代表营养级，图中能量数据的单位为t·km-2·a-1)。下列叙述正确的是(　　)   A．该生态系统的能量金字塔呈现上宽下窄的金字塔形 B．该生态系统第Ⅰ营养级固定的太阳能为615.22 t·km-2·a-1 C．该生态系统第Ⅱ和第Ⅲ营养级之间的能量传递效率为11.1% D．第Ⅳ营养级用于生长、发育和繁殖的能量有0.55 t·km-2·a-1 D 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 解析：该生态系统的能量金字塔呈现上窄下宽的金字塔形，因为生态系统中能量流动的特点是单向流动、逐级递减，A错误； 该生态系统中流入第Ⅱ营养级的能量为615.22 t·km-2·a-1，B错误； 该生态系统第Ⅱ和第Ⅲ营养级之间的能量传递效率为12.38÷615.22×100%≈2.01%，C错误； 第Ⅳ营养级用于生长、发育和繁殖的能量为1.37－0.82＝0.55 t·km-2·a-1，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 8．(2025·江苏南通高三二模)某科研小组根据40个水生群落的能量传递研究结果，总结出两个相邻营养级间能量传递效率的变化范围是2%～24%，平均为10.13%，如下图所示。下列相关叙述正确的是(　　)   A．该结果不符合生态系统能量流动的特点 B．营养级间能量传递效率越高，说明它们营养级越高 C．捕食者的捕食难度增大，能量传递效率会增加 D．现实生活中人为缩短食物链，可提高能量利用率 D 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 解析：由题图可知，两个相邻营养级间能量传递效率的变化范围是2%～24%，平均为10.13%，符合能量具有单向流动、逐级递减的特点，A错误； 营养级高低是由生物在食物链中的位置决定的，与相邻营养级间的能量传递效率高低无关，B错误； 捕食难度增大意味着捕食者需消耗更多能量用于捕获过程，导致流向下一营养级的能量减少，能量传递效率会降低，C错误； 现实生活中人为缩短食物链，减少中间能量损失，可提高能量利用率，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 9．(2025·河北高三省级联考)小五台山是华北地区植物和动物种类最丰富的地区之一，是以保护暖温带森林生态系统和褐马鸡等国家重点保护野生动植物为主的国家级自然保护区。下列有关叙述正确的是(　　) A．暖温带森林生态系统的结构是指其复杂的食物链、食物网 B．小五台山种类繁多的珍稀野生动植物是生态系统的基石 C．该地区物种丰富度高，生态系统的自我调节能力强，恢复力稳定性也较高 D．研究褐马鸡的生态位需研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等 D 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 解析：生态系统的结构包括其组成成分和营养结构，食物链和食物网属于营养结构，A错误； 生产者是生态系统的基石，动物是消费者，小五台山地区的植物构成了该生态系统的基石，B错误； 小五台山是华北地区植物和动物种类最丰富的地区之一，故该生态系统的自我调节能力强，抵抗力稳定性也较高，恢复力稳定性较差，C错误； 研究某种动物的生态位需要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 10．(2025·河北邯郸高三一模)狼曾被认为是草原风向标，狼袭击兔、羊等家畜事件多说明野生动物少、生态系统差，狼灾少则说明狼的食物充沛，形成的“狼—兔—草”平衡如下图所示，下列分析错误的是(　　)   A．“狼—兔—草”平衡是生态系统反馈调节的结果 B．食物链中不同营养级的生物之间可能存在种间竞争关系 C．天敌和被捕食者的相互关系是协同进化的结果 D．狼和草的存在是兔环境容纳量下降的主要原因 D 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 解析：狼增多导致兔子数量减少，狼由于缺少食物数量减少，对兔子而言，天敌狼减少了，兔子的数量又开始增多了，兔子增多，吃掉的草多，食物减少导致兔子减少，兔子减少，草又增多了，因此说“狼—兔—草”平衡是生态系统反馈调节的结果，A正确； 食物链中不同营养级的生物竞争生存空间、氧气等，存在种间竞争关系，B正确； 天敌和被捕食者的相互关系是协同进化的结果，C正确； 狼的数量增多，兔子的环境容纳量下降，在一定程度上草的数量增多，兔子的环境容纳量增大，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 11．(2025·湖南邵阳高三联考)洞庭湖为我国第二大淡水湖，东洞庭湖是该湖的主体部分，是东亚候鸟迁徙路线上的重要停歇地。对东洞庭湖湿地鸟类资源进行调查，共记录鸟类297种，发现了国家一级保护野生动物中华秋沙鸭和黑鹳，研究人员在不同月份调查部分鸟类种类数的研究结果如下图所示。回答下列问题： 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 (1)东洞庭湖湿地记录的鸟类达到了297种，这体现了________多样性，不同月份鸟类的种类数变化，体现了群落的________，3月开始鸟类种类数下降最可能的原因是____________。 解析：东洞庭湖湿地记录的鸟类达到了297种，说明该生态系统物种多种多样，体现了物种多样性。不同月份鸟类的种类数变化是由季节变化导致的阳光、温度和水分的变化引起的，体现了群落的季节性，东洞庭湖是东亚候鸟迁徙路线上的重要停歇地，3月开始鸟类种类数下降最可能的原因是鸟类迁徙。 物种 季节性 鸟类迁徙 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 (2)为更好保护中华秋沙鸭和黑鹳，研究其生态位通常研究栖息地、天敌、_________________________________等方面。 解析：为更好保护中华秋沙鸭和黑鹳，研究其生态位通常研究栖息地、天敌、食物以及与其他物种的关系等方面。 食物以及与其他物种的关系 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 (3)下图为东洞庭湖中某区域各营养级间的能量流动关系简图，相关数值用有机物干物质量表示(单位：t·km-2·a-1)，回答下列问题：   据图分析流经该生态系统的总能量是______________________，小型鱼虾类的能量只有1.2%传递给食鱼性鱼类，远低于10%，据图分析，最可能的原因是_______________________________________。 植物所固定的太阳能 小型鱼虾类被人捕捞，部分能量流入人类 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 解析：流经该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能，题图中是植物所固定的太阳能。由题图可知，小型鱼虾类被人类捕捞，部分能量流入人类，使得小型鱼虾类的能量只有1.2%传递给食鱼性鱼类，远低于10%。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 12．(2025·江苏苏锡高三一模)近年来基于植物根际促生菌(PGPR)的生物修复技术逐渐成为修复严重受损的河湖生态系统的一种重要手段。下图为利用固化载体微生物(将PGPR固定于载体中)修复某重度富营养化小型湖泊的作用示意图。回答下列问题： 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 (1)区分不同水体群落的最重要特征是_________。滤食性鱼类主要分布在水体上层，草食性鱼类主要分布在水体的中下层和水草多的地方，这种分布的意义是___________________________________________。 解析：区分不同群落的重要特征是物种组成。滤食性鱼类主要分布在水体上层，草食性鱼类主要分布在水体的中下层和水草多的地方，这种垂直分层有利于动物充分利用环境资源。 物种组成 有利于充分利用环境资源 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 (2)少量的污染物流入湖泊，无需进行治理即可快速恢复，原因是生态系统存在________能力。若污染物持续不断流入，会导致湖泊中鱼虾大量死亡，________稳定性降低。 解析：少量的污染物流入湖泊，无需进行治理即可快速恢复，这主要是由于生态系统具有自我调节能力。若污染物持续不断流入，会导致湖泊中鱼虾大量死亡，说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的，生态系统的抵抗力稳定性降低。 自我调节 抵抗力 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 (3)固定于载体中的PGPR一方面可快速降解污染物，释放________，为沉水植物和挺水植物提供养分；另一方面可与水体中的有害菌竞争，降低水体中有害菌的比例，减少植物病虫害的发生。沉水植物也可为PGPR提供有机养分和________，二者的种间关系为________。接种PGPR时通常需选择土著微生物，遵循了生态工程的________原理。 N和P 氧气(O2) 原始合作 协调 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 解析：PGPR属于生态系统的分解者，一方面可快速降解污染物，释放N和P，进而为沉水植物和挺水植物提供养分；另一方面可与水体中的有害菌竞争，降低水体中有害菌的比例，减少植物病虫害的发生。沉水植物也可为PGPR提供有机养分和氧气，二者共同生活在一起时，双方都受益，分开后，二者又都可以独立生活，所以二者的种间关系是原始合作。接种PGPR时通常需选择土著微生物，体现了在进行生态工程建设时，要遵循生态工程的协调原理。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 (4)某科研团队对采取该生物修复技术修复后的人工鱼塘的能量流动进行定量分析，得出相关数据，如下表所示[部分数据未给出，能量单位为×103 J/(cm2·a)]，肉食性动物作为只占据一个营养级研究。 生物 类型 呼吸散失的热能 用于生长、发育、繁殖的能量 流入分解 者的能量 未利用 的能量 外来有机 物输入的 能量 生产者 48 62 6 35 0 植食性动物 13 X 3 5 5 肉食性动物 Y 7 1 6 10 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 据表分析，Y的数值为________，流入该人工鱼塘的总能量为_____________J/(cm2·a)，植食性动物和肉食性动物间的能量传递效率为__________(保留1位小数)。 8 1.25×105 19.2% 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 解析：生产者的同化量＝呼吸作用散失的能量＋用于生长、发育、繁殖的能量＝48＋62＝110×103J/(cm2·a)，流入该人工鱼塘的总能量＝生产者的同化量＋外来有机物输入的能量＝110＋5＋10＝125×103J/(cm2·a)＝1.25×105J/(cm2·a)，生产者流向植食性动物的能量＝生产者用于生长、发育、繁殖的能量－流向分解者的能量－未利用的能量＝62－6－35＝21×103J/(cm2·a)，所以X＝21＋5－13＝13×103J/(cm2·a)，由植食性动物流向肉食性动物的能量＝植食性动物用于生长、发育、繁殖的能量－流入分解者的能量－未利用的能量＝13－3－5＝5×103J/(cm2·a)，所以肉食性动物呼吸散失的热能Y＝5＋10－7＝8×103J/(cm2·a)，植食性动物和肉食性动物间的传递效率＝植食性动物流向肉食性动物的能量÷植食性动物固定的能量×100%＝5÷(21＋5)×100%≈19.2%。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 13．(2025·江苏南京高三二模)秦淮河作为南京的“母亲河”，近年来通过生态修复使植被繁茂、鸟类回归。图1为秦淮河流域参与碳循环的部分示意图，甲～丁为生态系统的组成成分。图2为秦淮河某段生态系统能量流动图(单位：J·cm-2·a-1)，Ⅰ～Ⅳ代表各个营养级。回答下列问题： 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 解析：题图1为碳循环的部分示意图，由于生产者和大气二氧化碳库之间为双箭头，并且所有生物均进行呼吸作用产生二氧化碳，因此丁是大气二氧化碳库，甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者，碳元素在生物群落内部是以含碳有机物的形式进行传递的，因此题图1中碳元素以有机物形式传递的过程有③④⑦；指向丁(大气二氧化碳库)的途径还有化石燃料的燃烧。 (1)图1中碳元素以有机物形式传递的过程有________(填序号)，指向丁的途径还有________________。 ③④⑦ 化石燃料的燃烧 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 (2)秦淮河在旅游观光以及涵养水源调节生态环境等方面发挥着巨大的作用，这体现了生物多样性的______________价值。 解析：秦淮河在旅游观光以及涵养水源调节生态环境等方面发挥着巨大的作用，这体现了生物多样性的直接价值和间接价值。 直接和间接 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 (3)在修复过程中，工作人员同时引入对污水净化能力较强的沉水植物(如金鱼藻)和浮水植物(如睡莲)等，这主要遵循生态工程的__________原理。从群落结构角度分析这种做法的优势：_______________________________________________________。 研究睡莲的生态位通常要研究_______________________________________ ________________________________________(至少写出2点)等方面。 自生 提高了群落结构的复杂程度，有利于生物充分利用环境资源 区域内的出现频率、种群密度、植株的高度等特征，以及与其他物种的关系 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 解析：在修复过程中，工作人员同时引入对污水净化能力较强的沉水植物(如金鱼藻)和浮水植物(如睡莲)等，这主要遵循生态工程的自生原理。从群落结构角度分析这种做法的优势表现在提高了群落结构的复杂程度，有利于生物充分利用环境资源。研究睡莲的生态位需要研究的内容包括睡莲在调查范围内的出现频率、种群密度、植株的高度等特征，以及与其他物种的关系。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 (4)图2中X的值应为________J·cm-2·a-1，第三营养级向第四营养级的能量传递效率约为________(保留一位小数)。 解析：题图2中根据能量输入＝能量输出，即554.1＋342.2＋26.9＝100.5＋217.7＋X，得出X的值为605，第三营养级向第四营养级的能量传递效率＝18.1/(100.5＋6.5)×100%≈16.9%。 605 16.9% 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 (5)秦淮河禁渔期结束后，为了合理开发渔业资源，研究人员对某种大型鱼的种群出生率、死亡率及增长速率的动态关系研究后，若得出图3的数学模型，则据图分析，当种群数量为3 500条时，为保证种群持续获得较大的产量，当年该鱼的捕获量约为________条；当年最大捕捞量不能超过________条，否则需要采取有效保护措施保证该鱼种群的延续，原因是________________________________________________________________。 1 000 3 000 当种群数量降到500条以下时，死亡率大于出生率，种群会衰退 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 解析：据题图3分析可知，当种群数量为3 500条时，为保证种群持续获得较大的产量，当年该鱼的捕获量约为1 000条，因为当捕获1 000条后，此时的种群数量为2 500条，对应的种群增长速率最大；当年最大捕捞量不能超过3 000条，因为当种群数量低于500条时，该种群的出生率低于死亡率，种群出现衰退，无法恢复，因而最大捕捞量为3 500－500＝3 000(条)。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 专题强化训练 $