3.2 生态系统的能量流动（第2课时 生态金字塔和研究能量流动的实践意义）-课后练习 2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修2

**基本信息** 分层清晰，基础与提升题量配比7:2，围绕生态金字塔和能量流动实践，从概念辨析到情境应用，强化物质与能量观及科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组|生态金字塔类型、能量流动过程等基础知识点|以选择为主，结合图表分析（如能量金字塔数据题），巩固核心概念| |B组|生态工程实践、能量传递效率计算等综合应用|含表格分析（如“莲鳖种养”效果对比）和数据计算题，培养探究实践能力|

第2节　生态系统的能量流动 第2课时　生态金字塔和研究能量流动的实践意义 A组 必备知识基础练 1.(2025连云港期末)生态金字塔是反映食物链和食物网各营养级之间数量、质量和能量比例关系的模型。下列有关生态金字塔的叙述,错误的是(　　) A.生态金字塔的塔基越宽,生态系统的稳定性不一定越高 B.生态金字塔告诉我们,大自然的负载是有限的 C.从低营养级到高营养级,生物的生物量一般是逐渐减少的 D.数量金字塔和能量金字塔既有正金字塔形也有倒置金字塔形 2.(2026南通期末)某地区养殖户摸索出“莲鳖种养”的模式:莲田里套养甲鱼,常以危害白莲生长的斜纹夜蛾和福寿螺为食,甲鱼的排泄物又可作为白莲生长的肥料。下列叙述错误的是(　　) A.流经该生态系统的能量为莲等生产者固定的太阳能及人为输入的能量 B.甲鱼的排泄物可为分解者提供物质和能量 C.白莲数量受到温度和福寿螺捕食等密度制约因素的影响 D.“莲鳖种养”模式使白莲的能量更多流向人类 3.如图是某生态系统的能量金字塔,图中数字表示能量,单位:J/(km2·a)。下列相关叙述正确的是(　　) A.第二营养级的总干重通常大于第一营养级的 B.第一营养级的能量会因自身呼吸作用而消耗 C.第二营养级到第三营养级的能量传递效率是10% D.处于第二营养级的生物属于次级消费者 4.(2025连云港期中)如图所示为生物界可能出现的4种生态金字塔。下列相关叙述错误的是(　　) A.树→虫→鸟的数量金字塔和能量金字塔可分别用图甲和图丙表示 B.数量金字塔可能会出现倒置现象,能量金字塔不会出现倒置现象 C.生态金字塔中,每一种生物只能属于一层,每一层都不含分解者 D.生物量金字塔中,一般来说,植物的生物量要大于植食性动物的生物量 5.(2025南通阶段练习)“海洋牧场”是指在一定海域内,利用自然的海洋生态环境,将人工放养的经济海洋生物聚集起来,像在陆地放牧牛羊一样,对其进行有计划和有目的地海上放养。下图为科学家在河北省祥云湾海洋牧场示范区调查得到部分食物网和部分营养级的能量流动图示(碎屑在生态系统中处于第一营养级)。下列说法正确的是(　　) 图1 图2 A.图1中,只属于第二营养级的生物是浮游动物,蟹类只属于第二、三、四营养级 B.图2中,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为11.27% C.分解者、非生物的物质和能量与图1中的生物共同组成祥云湾海洋生态系统的结构 D.由于浮游植物个体小、寿命短,祥云湾海洋生态系统的生物量金字塔可能为上宽下窄的倒金字塔形 6.(2025扬州期末)(多选)下图虚线框内为红树林生态系统能量流动示意图(部分),红树凋落物必须先经甲壳类动物的消化处理,才能被鱼类有效利用。相比之下,藻类等植物可直接被鱼类取食。下列叙述正确的有(　　) A.该生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量 B.图中缺失的能量去向是流向分解者和生物通过呼吸作用以热能形式散失 C.可根据胃含物和稳定同位素分析鱼类的食物来源绘制食物网 D.流入该生态系统的总能量是浮游植物和底栖藻类固定的太阳能 7.露斯塔野鲮鱼个体大、生长快、蛋白质含量高。为提高露斯塔野鲮鱼产量,研究人员对人工养殖鱼塘中露斯塔野鲮鱼的食物来源进行分析,如图甲所示。图乙是能量流经罗氏沼虾和露斯塔野鲮鱼的部分图解。回答下列问题。 甲 乙 (1)生态系统的能量流动是指 　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)生态系统的能量流动逐级递减形成金字塔形,原因是　　　　　　　　　　　　　　,生态金字塔除能量金字塔外,还有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)图乙中B表示　　　　　　　　　　　　　　　　　　。若研究一个月内罗氏沼虾所处营养级的能量去向,图乙中缺少的能量去向是　　　　　　,出现这一能量去向的原因是　 　　　　　　　　　　　　　　　　。  B组 能力素养提升练 8.(2026苏州期末)为了防治莲藕食根金花虫,研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝,并开展相关研究,结果见下表。下列相关叙述错误的是(　　) 套养方式 莲藕食根金花虫防治率(%) 藕增产率(%) 单独套养泥鳅 83.7 7.7 单独套养黄鳝 74.3 3.6 混合套养泥鳅和黄鳝 95.5 13.1 A.混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系 B.混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率 C.三种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率 D.生物防治优化了生态系统的能量流动方向,提高了经济效益和生态效益 9.为建设美丽河北,该省高度重视淡水湖的水体污染治理。浮游藻类的个体小,寿命短,繁殖速度快,易导致水体富营养化。相关部门通过引种挺水植物,投放鲢、鳙等滤食性鱼类和螺等底栖植食动物对其进行综合治理。经调查,某湖泊部分能量流动数据如表(假设不存在未利用的能量,能量单位:J·m-2·a-1)所示。表中部分数据不存在或未知,用“-”表示。回答下列问题。 项目 摄入量 粪便量 呼吸量 流向分解者量 三级消费者 57.0 3.0 23.5 24.5 次级消费者 - - 218.0 158.0 初级消费者 6 057.0 2 019.0 2 615.0 993.0 生产者 17 844.5 20 180.0 (1)通过栽种挺水植物控制藻类繁殖,主要原因是挺水植物可以与浮游藻类竞争　　　　　　　　　　等,从而对浮游藻类产生抑制作用。  (2)通过所给数据计算可知,第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为　　　　　(用百分数表示,保留一位小数)。据表可知,次级消费者同化的能量中不经三级消费者而直接流向分解者的能量是　　　　　J/(m2·a)。综合治理一段时间后,浮游藻类与其捕食者的生物量金字塔呈上宽下窄的倒金字塔形,原因可能是　　　　　　　　　。  (3)鲢、鳙等滤食性鱼类可以通过捕食来降低浮游藻类密度,但其粪便中存在大量未消化且仍可继续增殖的藻类,容易造成二次污染。研究人员提出“鱼粪沉底控藻”技术,通过风力以及底栖鱼类运动使水体浑浊,泥沙增多,鲢、鳙在摄入泥沙后会排泄可沉底的鱼粪,这样做能降低滤食性鱼类粪便的二次污染,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2点)。  参考答案 1.D　生产者(植物)的种类和数量越多生态系统越稳定,食物链越复杂生态系统越稳定,生态金字塔的最下层塔基越宽,生态系统的稳定性不一定越高,A项正确。生态金字塔表明大自然的负载是有限的,人类的活动必须遵循自然规律才能实现可持续发展,B项正确。能量逐级递减,所以从低营养级到高营养级,生物的生物量一般是逐渐减少的,C项正确。因为能量是逐级递减的,因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔型,不可倒置,数量金字塔一般是正金字塔,数量金字塔也可以出现倒金字塔,比如生产者是一棵大树,初级消费者是许多虫子,则数量金字塔呈现倒金字塔,D项错误。 2.C　流经该生态系统的能量包括莲等生产者通过光合作用固定的太阳能,以及人为输入的能量(如养殖甲鱼引入的生物及可能的管理投入),A项正确。甲鱼的排泄物含有有机物,可为分解者(如细菌、真菌)提供分解所需的物质和能量,B项正确。温度属于非密度制约因素(其影响与种群密度无关),而福寿螺捕食属于密度制约因素(影响强度随白莲密度变化),C项错误。“莲鳖种养”模式通过甲鱼捕食害虫减少白莲损失,排泄物作为肥料促进白莲生长,提高了白莲产量,同时甲鱼可被人类利用,从而使更多能量流向人类,D项正确。 3.B　生物量金字塔大多是上窄下宽的金字塔形,一般而言,植物的总干重通常大于植食性动物的总干重,A项错误。生物同化的能量部分通过呼吸作用以热能的形式散失,剩下的部分用于自身生长、发育和繁殖,包括流向下一营养级、未利用和流向分解者,B项正确。第二营养级到第三营养级的能量传递效率是41.2÷913.7×100%≈4.5%,C项错误。处于第二营养级的生物属于初级消费者,D项错误。 4.C　一棵树上有很多植食性昆虫,还有少量鸟类,所以数量金字塔可用图甲表示,能量流动具有逐级递减的特点,所以能量金字塔可用图丙表示,A项正确。生态系统生物数量金字塔可能会出现倒置现象,比如树和昆虫的关系,作为消费者的昆虫数量远多于生产者树的数量,能量流动的特点是单向流动、逐级递减,能量金字塔不会出现倒置的现象,B项正确。生态金字塔中,杂食性动物可以属于不同营养级,进而属于两层甚至多层,C项错误。生物量金字塔表示各个营养级之间生物量的关系,通常呈现上窄下宽的金字塔形,因此,一般来说,植物的生物量要大于植食性动物的生物量,D项正确。 5.D　生产者是第一营养级,分析图1可知,只属于第二营养级的生物是浮游动物,在不同食物链中蟹类分别属于第二、三、四、五营养级,A项错误。分析图2可知,第二营养级的同化量为3 858+142.9=4 000.9,第二营养级传递到第三营养级的能量为290.9,故第二营养级到第三营养级的能量传递效率为290.9÷4 000.9×100%≈7.27%,B项错误。生态系统的结构包括生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)和营养结构(食物链和食物网),故分解者、非生物的物质和能量与图1中的生物(生产者和消费者)不能组成祥云湾海洋生态系统的结构,还应包括营养结构,C项错误。由于浮游植物个体较小、寿命短,故祥云湾海洋生态系统的生物量金字塔可能为上宽下窄的倒金字塔形,D项正确。 6.BC　该生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,生态系统的结构包括组成成分和营养结构,A项错误。生态系统各营养级的能量一般有以下去路:①通过呼吸作用以热能的形式散失;②流入下一营养级;③被分解者分解利用;④未被利用的能量,图中缺失的能量去向是流向分解者和生物通过呼吸作用以热能形式散失,B项正确。食物链能够表示捕食与被捕食者的关系,可根据胃含物和稳定同位素分析鱼类的食物来源绘制食物网,C项正确。根据图示信息可知,流入该生态系统的总能量还有来自红树固定的太阳能,因此不只是浮游植物和底栖藻类固定的太阳能,D项错误。 7.答案 (1)生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程 (2)每一营养级同化的能量中,呼吸作用以热能形式散失和流向分解者的能量不能被下一营养级利用　数量金字塔和生物量金字塔 (3)罗氏沼虾用于自身生长、发育和繁殖的能量　未利用的能量　在研究期间,罗氏沼虾同化的一部分能量未被自身呼吸作用消耗,也未被下一个营养级和分解者利用 解析 (1)生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 (2)能量金字塔的基部是第一营养级,顶部是最高营养级;因为每一营养级同化的能量中,呼吸作用以热能形式散失和流向分解者的能量不能被下一营养级利用,故能量流动逐级递减形成金字塔形;生态金字塔除能量金字塔外,还有数量金字塔和生物量金字塔。 (3)图乙的C表示罗氏沼虾粪便中的能量,A表示罗氏沼虾同化量,B表示罗氏沼虾用于自身生长、发育和繁殖的能量。若研究一个月内罗氏沼虾所处营养级的能量去向,图乙中缺少的能量去向是(暂时)未利用的能量,因为在研究期间,罗氏沼虾同化的一部分能量未被自身呼吸作用消耗,也未被后一个营养级和分解者利用。 8.C　泥鳅和黄鳝均以莲藕食根金花虫为食,两者生态位在食物资源上存在重叠,因此存在竞争关系,A项正确。混合套养时防治率(95.5%)和藕增产率(13.1%)均高于单独套养(泥鳅:83.7%、7.7%;黄鳝:74.3%、3.6%),说明混合套养更有利于害虫防治和增产,B项正确。能量传递效率是相邻营养级同化量的比值(10%~20%),套养天敌仅减少害虫对莲藕的消耗,使更多能量流向人类而非提高传递效率,C项错误。生物防治通过引入天敌控制害虫数量,使原本流向害虫的能量更多流向莲藕(生产者)和天敌(泥鳅、黄鳝),优化了能量流动方向,同时提高藕产量(经济效益)并减少农药使用(生态效益),D项正确。 9.答案 (1)阳光和水体中的无机盐 (2)9.6%　155.0　浮游藻类的寿命短,且通过与挺水植物的种间竞争和被多种捕食者摄食,导致其生物量较少 (3)水底光照不足,沉底鱼粪中未消化的藻类自然死亡并被分解;底栖动物的摄食可以达到控藻的目的 解析 (1)通过栽种挺水植物控制藻类繁殖的主要原因是挺水植物可以与浮游藻类竞争阳光、无机盐等资源,从而对浮游藻类产生抑制作用。 (2)据表格数据可知,表中不存在未利用的能量,故第二营养级(初级消费者)同化量=摄入量-粪便量=6 057.0-2 019.0=4 038.0[J/(m2·a)],第一营养级(生产者)同化量=呼吸消耗量+流向分解者的能量+流到下一营养级的能量=17 844.5+20 180.0+4 038.0=42 062.5[J/(m2·a)],所以第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率=第二营养级(初级消费者)同化量/第一营养级(生产者)同化量×100%=4 038.0/42 062.5×100%=9.6%。据表可知,次级消费者同化的能量中流向分解者的能量是158.0 J/(m2·a),其中有3.0 J/(m2·a)是经过三级消费者摄食后未同化而流向分解者,故次级消费者同化的能量中不经三级消费者而直接流向分解者的能量是158.0-3.0=155.0[J/(m2·a)]。综合治理一段时间后,浮游藻类与其捕食者的生物量金字塔呈上宽下窄的倒金字塔形,这可能是因为浮游藻类的寿命短,且通过与挺水植物的种间竞争和被多种捕食者摄食,导致其生物量较少。 (3)“鱼粪沉底控藻”技术能克服滤食性鱼类粪便二次污染,原因是水底光照不足,沉底鱼粪中未消化的藻类自然死亡并被分解;底栖动物的摄食可以达到控藻的目的。 学科网（北京）股份有限公司 $