資源簡介

必修三　第二單元　生物與環境
第3講　生態系統的結構和能量流動
一、選擇題(每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求)
1．(2020·洛陽期末)下列關于生態系統的敘述，正確的是(　A　)
A．生產者不一定都是植物，植物也不一定都是生產者
B．專門營腐生生活的細菌不一定是分解者，還有可能是生產者或消費者
C．因為動物都是靠捕食獲取食物，所以動物都是消費者
D．生態系統的結構僅包括非生物的物質和能量、生產者、消費者及分解者
[解析]　生產者不一定都是植物，如硝化細菌；植物也不一定都是生產者，如菟絲子屬于消費者，A正確；專門營腐生生活的細菌一定是分解者，B錯誤；動物不都是消費者，如蚯蚓、禿鷲等屬于分解者，C錯誤；生態系統的結構包括組成成分(非生物的物質和能量、生產者、消費者及分解者)和營養結構(食物鏈和食物網)，D錯誤。
2．(2021·福州期中)下列有關生態系統中食物鏈和食物網的描述，正確的是(　A　)
A．生產者和消費者是食物鏈中必不可少的兩種成分
B．食物網中生物的種間關系都為捕食
C．食物鏈中每一營養級生物同化的能量去向相同
D．營養級種類越多的食物網，所含的食物鏈條數就越多
[解析]　生產者和消費者是食物鏈中必不可少的兩種成分，且食物鏈的起點都是生產者，A正確；生物的種間關系有共生、寄生、競爭和捕食，其中競爭和捕食是食物網中常見的種間關系，B錯誤；食物鏈中的最高營養級生物所同化的能量不會再提供給其他消費者，C錯誤；營養級種類越多的食物網中食物鏈越長，但不能確定食物鏈的條數就越多，D錯誤。
3．(2021·山東煙臺高三期末)下列有關生態系統能量流動的敘述，錯誤的是(　D　)
A．通過物質多級利用可以提高能量的利用效率
B．處于穩定狀態的生態系統能量輸入與輸出相對穩定
C．太陽能只有通過生產者才能輸入流動渠道
D．通過兔子的糞便流入分解者體內的能量屬于兔子通過同化作用獲得的能量的一部分
[解析]　通過物質多級利用可以提高能量的利用效率，A正確；處于穩定狀態時生態系統能量輸入與輸出相對穩定，保持動態平衡，B正確；能量流動的起點是從生產者固定太陽能開始，太陽能只有通過生產者才能輸入到生態系統之中，C正確；兔子的糞便中的能量不屬于兔子同化的能量，屬于上一營養級同化的能量，D錯誤。
4．(2021·江西省重點中學協作體第一次聯考)某人工生態果園中害蟲的能量流動情況如下圖所示，據圖判斷，下列說法錯誤的是(　B　)
A．流經害蟲的總能量為568
kJ，害蟲呼吸散失的能量是499.84
kJ
B．果園中以糞便為食的蜣螂獲得了害蟲體內的能量為1
402
kJ
C．圖中X可代表害蟲流向下一營養級的能量
D．引入天敵是防治蟲害的一項重要措施，體現了生態系統信息傳遞與能量流動息息相關
[解析]　流經害蟲的總能量指的是同化總量即為1
970－1
402＝568(kJ)，害蟲呼吸散失的能量＝同化量(568)－儲存能(68.16)＝499.84
kJ，A正確；圖中的1
402
kJ的糞便能不屬于害蟲體內的能量，并且蜣螂不一定能獲取全部的糞便能量，B錯誤；儲存能量－遺體殘骸量＝X，故X可代表害蟲流向下一營養級的能量，C正確；害蟲與天敵的信息傳遞，有利于調節種間關系，維持生態系統的穩定，故引入天敵是防治蟲害的一項重要措施，同時體現了生態系統信息傳遞與能量流動息息相關，D正確。
5．(2020·山東省濰坊市高三二模)為助力“美麗鄉村”建設，科研人員對某地高營養化水體實施生態恢復，先后引入以藻類為食的某些貝類，引種蘆葦、香蒲等水生植物，以及放養植食性魚類等。經過一段時間，基本實現了“水清”“景美”“魚肥”的治理目標。以下相關敘述錯誤的是(　A　)
A．由于藻類大量繁殖，該富營養化水體的生產效率大大提高
B．引種蘆葦、香蒲既可吸收水中無機鹽，又能遮光抑制藻類生長繁殖
C．放養植食性魚類可使生態系統中的物質和能量更多地流向對人有益的部分
D．這一成功案例說明調整生態系統的結構是生態恢復的重要手段
[解析]　由于藻類大量繁殖，水體富營養化，水質惡化，生產效率大大降低，A錯誤；引種蘆葦、香蒲既可吸收水中無機鹽，又能遮光抑制藻類生長繁殖(與藻類同為生產者，種間競爭)，B正確；放養植食性魚類可使生態系統中的物質和能量更多地流向對人有益的部分(魚可以被人吃)，C正確；先后引入以藻類為食的某些貝類，引種蘆葦、香蒲等水生植物，以及放養植食性魚類等，生態系統的結構被調整，這一成功案例說明調整生態系統的結構是生態恢復的重要手段，D正確。故選A。
6．(2021·濮陽期末)某種甲蟲以土壤中的落葉為主要食物，假如沒有這些甲蟲，落葉層將嚴重堆積，最終導致落葉林生長不良。下列敘述正確的是(　A　)
A．該甲蟲能促進落葉林的物質循環
B．該甲蟲與落葉樹之間為捕食關系
C．該甲蟲屬于生態系統成分中的初級消費者
D．落葉中有10%～20%的能量流入甲蟲體內
[解析]　該甲蟲是分解者，而分解者是生態系統物質循環不可缺少的成分，能將有機物分解為無機物，歸還無機環境，保障物質循環的順利進行，A正確；甲蟲為分解者，不構成捕食鏈，與落葉樹之間沒有捕食關系，B錯誤；甲蟲為分解者，不構成捕食鏈，不屬于初級消費者，C錯誤；生態系統食物鏈中各營養級間的能量傳遞效率為10%～20%，甲蟲不是食物鏈的成分，D錯誤。
7．(2021·徐州學業考試)如圖表示某草原生態系統中的食物網簡圖，下列相關敘述錯誤的是(　B　)
A．該食物網中含有4條食物鏈
B．處于第三營養級的生物只有鼬
C．鷹和鼬之間存在捕食和競爭的關系
D．大量捕殺鼬不會導致鷹的數量明顯下降
[解析]　該食物網中含有4條食物鏈，A正確；處于第三營養級的生物有鼬和鷹，B錯誤；鷹捕食鼬，鷹和鼬都捕食鼠、兔，故鷹和鼬之間存在捕食和競爭的關系，C正確；鷹的食物種類有多種，故大量捕殺鼬不會導致鷹的數量大幅下降，D正確。
8．(2020·和平區三模)如表是能量流經某種植食性動物時的情況，下列說法正確的是(　B　)
項目
攝食量
糞便量
呼吸消耗量
用于生長發育和繁殖的能量
能量J/(cm2·a)
530
330
X
110
A.X表示的能量為200
J/(cm2·a)
B．流向第三營養級生物的能量至多為40
J/(cm2·a)
C．該植食性動物同化的能量中有20%通過呼吸作用散失掉
D．表中四個量之間沒有一定的數量關系
[解析]　同化量＝攝入量－糞便量＝530－330＝200
J/(cm2·a)，同化量有兩個去向，即同化量＝呼吸消耗量＋生物用于生長發育和繁殖的能量，即200＝X＋110，因此，X表示的能量為90
J/(cm2·a)，A錯誤；流經某種植食性動物(第二營養級)的能量為200
J/(cm2·a)，按最高的傳遞效率20%來計算，則流向第三營養級的能量至多為200×20%＝40
J/(cm2·a)，B正確；該植食性動物同化的能量通過呼吸作用散失的百分比是：90/200×100%＝45%，C錯誤；表中四個量之間有一定的數量關系，D錯誤。
9．(2021·茂名模擬)某農場中甲、乙、丙三種生物歸屬于三個相鄰的營養級，三者的數量變化曲線(甲是生產者)如圖1所示；該農場中的能量流動簡圖如圖2所示，其中a2和b3分別為第二、第三營養級從上一營養級同化的能量。下列相關敘述，正確的是(　C　)
A．流入該農場的總能量是現有生物擁有的總能量和人工飼料中的總能量
B．圖1中丙屬于第二營養級，乙屬于第三營養級，且乙和丙的種間關系為捕食
C．圖2中第二營養級糞便中的能量屬于a3，第三營養級糞便中的能量屬于b2
D．該農場中第一和第二營養級之間的能量傳遞效率為(a2＋d1)/(a1＋a2＋a3)×100%
[解析]　流入該農場的總能量是生產者固定的總能量和人工飼料中的總能量；圖1中甲是生產者，乙為初級消費者，處于第二營養級，丙處于第三營養級，且乙和丙的種間關系為捕食；某營養級糞便中的能量是其沒有同化的能量，屬于上一營養級同化的能量，因此圖2中第二營養級糞便中的能量屬于a3，第三營養級糞便中的能量屬于b2；圖2中第一營養級固定的能量為a1＋a2＋a3，第二營養級固定的能量為a2，因此第一和第二營養級之間的能量傳遞效率為a2/(a1＋a2＋a3)×100%。
10．(2020·湖北高三開學考試)在分析生態系統的能量流動時經常涉及“總能量”“攝入量”“輸入量(輸入到某一營養級的能量)”“同化量”“糞便量”“能量傳遞效率”等說法，則下列說法中正確的是(　C　)
A．太陽輻射到某一生態系統中的能量即為輸入生態系統的總能量
B．生產者積累的有機物中的能量為輸入生態系統的總能量
C．某一營養級生物的攝入量減去糞便量，為該營養級生物同化量
D．相鄰兩營養級生物中高營養級與低營養級生物的攝入量之比表示能量傳遞效率
[解析]　生產者光合作用固定的太陽能的總量為輸入生態系統的總能量，A、B
錯誤；輸入量即同化量，同化量＝攝入量－糞便量，C正確；相鄰兩營養級生物中較高營養級與較低營養級生物的同化量之比表示能量傳遞效率，D錯誤。故選C。
11．(2021·天津市新華中學高考模擬)下圖是某生態系統一條食物鏈中的三個種群一年內能量流動統計的部分數據。有關敘述正確的是(　D　)
A．三個種群組成的食物鏈是I→II→III
B．種群Ⅱ全部生物的呼吸消耗能量約為5.45×107
kJ
C．第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率約為10%
D．不同營養級之間的能量流動以有機物為載體
[解析]　根據三個種群的同化的能量的數值，Ⅰ為15.0、Ⅱ為111.0、Ⅲ為3.0，并結合能量流動的特點可知，三個種群組成的食物鏈是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ，A錯誤；種群Ⅱ同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被種群Ⅰ同化的能量＋被分解者分解的能量＋未被利用的能量，根據圖中數據可知，種群Ⅱ全部生物的呼吸消耗的能量＝111－15－被分解者分解的能量－41.5＜5.45×107
kJ，B錯誤；因三個種群組成的食物鏈是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ，故第二營養級到第三營養級的能量傳遞率＝3.0÷15.0＝20%，C錯誤；物質循環是能量流動的載體，能量流動是物質循環的動力，生態系統中能量以有機物形式在不同營養級之間流動，D正確；故選D。
12．(2020·山東省普通高中學業水平模擬卷)熱帶森林中的某種樹木會吸引自身病原菌在周圍土壤定居，這種樹木的種子有的會被病原菌選擇性殺死，有的會被鳥類帶離并在新的區域存活下來。下列說法錯誤的是(　D　)
A．病原菌使這種樹木無法在同一區域過度聚集
B．鳥類以該植物果實為食時屬于初級消費者
C．病原菌體內的碳元素能以二氧化碳的形式傳遞給樹木
D．熱帶森林物種豐富、營養關系復雜，恢復力穩定性強
[解析]　樹木的種子有的會被病原菌選擇性殺死，病原菌使這種樹木無法在同一區域過度聚集，A正確；植物屬于生產者，鳥類以該植物果實為食時屬于初級消費者，B正確；病原菌體內的碳元素能以二氧化碳的形式(呼吸散失)傳遞給樹木(光合作用固定)，C正確；熱帶森林物種豐富、營養關系復雜，抵抗力穩定性強，恢復力穩定性弱，D錯誤。故選D。
13．(2021·佛山市南海區桂城中學高考模擬)果樹—草菇立體農業是利用果樹下微弱的光照、較高的空氣濕度和較低的風速等特殊環境條件，在果樹下人工栽培草菇。下列相關敘述正確的是(　D　)
A．該生態系統中，樹下的蚯蚓是消費者，草菇等真菌是分解者
B．該生態系統的營養結構中，可能存在鼠→蛇→鷹這樣一條食物鏈
C．生產者都是自養型生物，自養型生物都能進行光合作用合成有機物
D．各種消費者的存在促進了生態系統的物質循環并使其更加穩定
[解析]　蚯蚓和草菇在生態系統中都是作分解者，A錯誤；食物鏈起始端必須是生產者，故B錯誤；生產者都是自養型生物，但有光能自養和化能自養之分，故并不是都能進行光合作用，C錯誤；消費者具有促進生態系統物質循環，并維持生態平衡的作用，D正確；綜上所述，選D項。
二、非選擇題
14．(2020·山東棗莊高三第一學高三上學期期末)微山湖紅荷濕地是由微山湖、昭陽湖、南陽湖和獨山湖組成，也被稱為南四湖。這里孕育了極為豐富的物種資源。回答相關問題：
(1)微山湖濕地生態系統的結構包括生態系統的組成成分、食物鏈和食物網(營養結構)。
(2)通過“退岸還濕、退岸還湖”工程的開展，被稱作“水中熊貓”的桃花水母、“鳥中熊貓”的震旦鴉雀也在這里“重現江湖”，說明該生態系統的抵抗力(填“抵抗力”或“恢復力”)穩定性越來越強。
(3)該濕地的昭陽湖和獨山湖各有一條食物鏈如下圖所示。
　水草→河蝦→鯽魚),\s\do5(獨山湖))
若昭陽湖中的水草能養活1
000尾鯽魚，則獨山湖中等量的同種水草至少能養活鯽魚50尾。在獨山湖的這條食物鏈中，若河蝦同化了A千焦的能量，鯽魚攝入的有機物含能量B千焦，儲存的能量為D千焦，不能(填“能”或“不能”)計算出能量在鯽魚和河蝦之間的傳遞效率，原因是因為能量傳遞效率是下一營養級同化的能量除以上一營養級同化的能量，根據題目條件不能得出鯽魚同化的能量值。
(4)某同學用一桶白色乒乓球和一桶紅色乒乓球模擬標志重捕法，調查濕地中某動物的種群數量，在白色乒乓球桶里放入50顆紅色乒乓球，混合均勻，在抓出的乒乓球中，有50顆白色的和2顆紅色的，則白色乒乓球的數量為1_250，在不做特殊標記的情況下，用這兩種乒乓球還可以模擬性狀分離比實驗。
[解析]　(1)生態系統的結構包括生態系統的組成成分和營養結構。(2)題干信息顯示，該生態系統的組分越來越多，營養結構更復雜，則該生態系統的抵抗力穩定性越來越強。(3)能量的傳遞效率為10%－20%之間，昭陽湖1
000尾鯽魚至少需要水草5
000，則等量的同種水草至少養活鯽魚5
000×10%×10%＝50尾。能量傳遞效率是下一營養級同化的能量除以上一營養級同化的能量，鯽魚種群不能代表營養級的概念，因此根據題目條件不能得出鯽魚同化的能量值。(4)根據公式可得白色乒乓球的個數＝50×50÷2＝1
250個。紅色和白色是一對相對性狀，用這兩種乒乓球還可以模擬性狀分離比的實驗。
15．下圖1為某湖泊生態系統的能量金字塔簡圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養級，M1、M2代表不同的能量形式；圖2表示能量流經該生態系統某一營養級的流動途徑示意圖，其中a～g表示能量值。請據圖作答：
(1)圖1中，M2表示的能量形式為熱能(或通過呼吸作用散失的熱量)。通常情況下，位于營養級Ⅳ的生物個體數量一般遠遠少于營養級Ⅲ，主要原因是在食物鏈中能量傳遞逐級遞減，Ⅳ的營養級最高，可利用的能量最少。
(2)圖2中，若A表示圖1中營養級Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示Ⅱ所同化的能量，C表示Ⅱ用于生長、發育和繁殖的能量。
(3)圖2中有兩處不同的能量散失途徑，其中E處散失的能量是通過分解者的分解作用實現的。
[解析]　(1)M1是輸入到生態系統中的總能量，是太陽能。M2是生態系統散失的能量，是熱能。在能量傳遞中由于大量能量以熱能的形式散失，故最高營養級獲得的能量最少，位于營養級Ⅳ的生物個體數量一般遠遠少于營養級Ⅲ。(2)圖2中，若A表示圖1中營養級Ⅱ所攝入的全部能量，攝入的能量中有一部分(c)未被同化，B表示被同化的能量，同化的能量去掉呼吸散失的，即是用于生長、發育和繁殖的能量(C)。(3)圖2中E處散失的能量是通過分解者的分解作用實現的。

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