資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
人教(2019)生物高考知識點梳理&對點訓(xùn)練
11.1 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和能量流動
知識點(一)　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
(一)生態(tài)系統(tǒng)及其組成成分
1．對生態(tài)系統(tǒng)的理解
概念 在一定空間內(nèi)，由生物群落與它的非生物環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體
范圍 有大有小，地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈
結(jié)構(gòu) 由組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))構(gòu)成
功能 進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)、能量流動、信息傳遞
2.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分
(1)非生物的物質(zhì)和能量：光、熱、水、空氣、無機鹽等。
(2)生物群落。
項目 生產(chǎn)者 消費者 分解者
營養(yǎng)方式 自養(yǎng) 異養(yǎng) 異養(yǎng)
生物類型 光合自養(yǎng)生物：綠色植物和藍(lán)細(xì)菌等；化能合成生物：硝化細(xì)菌等 大多數(shù)動物，寄生植物(如菟絲子)、寄生細(xì)菌(如結(jié)核桿菌) 腐生細(xì)菌和真菌，腐食動物
地位 生態(tài)系統(tǒng)的基石，主要成分 生態(tài)系統(tǒng)最活躍部分，但非必要成分 生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵成分，必要成分
作用 合成有機物，儲存能量；為消費者提供食物和棲息場所 加快物質(zhì)循環(huán)；幫助植物傳粉和傳播種子 將動植物遺體和動物的排遺物分解成無機物，供生產(chǎn)者重新利用
(二)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)
1．食物鏈
特點解讀 ①食物鏈中的捕食關(guān)系是經(jīng)長期自然選擇形成的，通常不會逆轉(zhuǎn)，具有單向性
②食物鏈起點是生產(chǎn)者，終點是不被其他動物所食的動物(最高營養(yǎng)級)
③食物鏈中的營養(yǎng)級一般不超過5個
④某一營養(yǎng)級的生物所代表的是該營養(yǎng)級的所有生物，不代表單個生物個體，也不一定是一個種群
2.食物網(wǎng)
概念 食物鏈彼此相互交錯連接成的復(fù)雜營養(yǎng)關(guān)系
形成原因 生態(tài)系統(tǒng)中，一種綠色植物可能是多種植食性動物的食物，而一種植食性動物既可能吃多種植物，也可能被多種肉食性動物所食
功能 是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的渠道
特點 同一種消費者在不同的食物鏈中，可以占據(jù)不同的營養(yǎng)級
【連接教材資料】1．(選擇性必修2 P49“思考·討論”發(fā)掘)不同生態(tài)系統(tǒng)中，除食物鏈之外還有哪些成分對生態(tài)系統(tǒng)來說是不可缺少的？為什么？
提示：還有非生物的物質(zhì)和能量、分解者。非生物的物質(zhì)和能量是生命活動存在的最基本條件，生命活動本質(zhì)上也是物質(zhì)與能量的變化。非生物物質(zhì)還是生物賴以生存的環(huán)境。分解者能將動植物遺體殘骸中的有機物分解成無機物，是生態(tài)系統(tǒng)的必要成分。
2．(選擇性必修2 P51旁欄思考)食物鏈一般不超過五個營養(yǎng)級的原因是能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級遞減的。
3．(選擇性必修2 P52“練習(xí)與應(yīng)用”延伸思考)在農(nóng)田、果園等人工生態(tài)系統(tǒng)中，可否通過增加或延長食物鏈，提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性并獲得更多產(chǎn)品？為什么？
提示：可以。農(nóng)田和果園等人工生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈單一，自身穩(wěn)定性差，易受病蟲害破壞。通過研究生物之間的相互關(guān)系，增加或延長食物鏈，使之成為立體農(nóng)田和立體果園，可以提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時獲得更多的產(chǎn)品。例如，水田養(yǎng)魚、果園養(yǎng)雞等。
4．(選擇性必修2 P53“科學(xué)·技術(shù)·社會”發(fā)掘)
(1)黃石公園滅狼后生態(tài)系統(tǒng)惡化的原因說明了什么問題？
提示：生物之間相互作用，一種生物發(fā)生變化可導(dǎo)致多種生物發(fā)生改變。
(2)黃石公園滅狼與引狼入園的啟示是什么？
提示：生態(tài)系統(tǒng)本身具有維持穩(wěn)定的機制，人類不尊重生態(tài)規(guī)律的荒唐行為，得到的一定是教訓(xùn)。
[知識梳理]
生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及相互關(guān)系
1．辨析生態(tài)系統(tǒng)組成成分的三類“不一定”和兩類“一定”
三類“不一定” 生產(chǎn)者不一定是植物(如藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌等是原核生物)，植物不一定是生產(chǎn)者(如菟絲子營寄生生活，屬于消費者)
消費者不一定是動物(如營寄生生活的微生物等)，動物不一定是消費者(如禿鷲、蚯蚓、蜣螂等以動植物的遺體或動物排遺物為食的腐生動物屬于分解者)
分解者不一定是微生物(如蚯蚓等動物)，微生物不一定是分解者(如硝化細(xì)菌屬于生產(chǎn)者，寄生細(xì)菌屬于消費者)
兩類“一定” 生產(chǎn)者一定是自養(yǎng)型生物，自養(yǎng)型生物一定是生產(chǎn)者
營腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是營腐生生活的生物
2.生態(tài)系統(tǒng)各成分的相互關(guān)系圖解
[典例1]　如圖表示生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　 )
A．圖中既包含了生態(tài)系統(tǒng)的某些組成成分，又包含了生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)
B．錯綜復(fù)雜的食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定的重要條件
C．圖中食草動物和食肉動物的存在可以加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)
D．圖中可以實現(xiàn)有機物轉(zhuǎn)化為無機物的生物組分只有甲
[解析]　分析題圖可知，甲表示生產(chǎn)者，乙表示分解者，該圖中的非生物的物質(zhì)(CO2)、生產(chǎn)者、消費者、分解者屬于生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，圖中的食物鏈(網(wǎng))屬于生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，A正確；錯綜復(fù)雜的食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定的重要條件，B正確；圖中食草動物和食肉動物均屬于消費者，消費者的存在，能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，C正確；生產(chǎn)者可以將無機物轉(zhuǎn)化為有機物，生產(chǎn)者、消費者、分解者均可以將有機物轉(zhuǎn)化為無機物，D錯誤。
[答案]　D
[規(guī)律方法]
根據(jù)模型圖判斷生態(tài)系統(tǒng)的四種成分
如圖所示，先根據(jù)雙向箭頭確定D、C為非生物的物質(zhì)和能量或生產(chǎn)者，則A、B為消費者或分解者；再根據(jù)出入箭頭數(shù)量的多少進(jìn)一步判斷，在D、C中指出箭頭多的D為生產(chǎn)者，指入箭頭多的C為非生物的物質(zhì)和能量；最后根據(jù)D→A→B確定A為消費者，B為分解者
[對點練習(xí)]
1．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及營養(yǎng)級的敘述，正確的是(　 )
A．有機肥可為綠色植物為主的生產(chǎn)者提供物質(zhì)和能量
B．蜣螂是需氧異養(yǎng)型動物，屬于生態(tài)系統(tǒng)中的消費者
C．細(xì)菌只能是生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的消費者和分解者
D．消費者都屬于異養(yǎng)生物，消費者的存在有利于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)
解析：選D　綠色植物是自養(yǎng)型生物，不能直接利用有機肥中的物質(zhì)和能量，A錯誤；蜣螂是營寄生生活的需氧異養(yǎng)型動物，屬于分解者，B錯誤；細(xì)菌也可能是生產(chǎn)者，如硝化細(xì)菌，C錯誤。
2．廚余垃圾主要包括餐前食品加工時產(chǎn)生的殘余物和餐后廢棄的剩飯、剩菜等。廚余垃圾經(jīng)過破碎后再通過食腐動物、微生物等降解處理，可作為有機肥用于農(nóng)作物種植。下列有關(guān)說法錯誤的是(　 )
A．處理所用的食腐動物、微生物屬于分解者
B．處理所用的食腐動物、微生物所需能量來自廚余垃圾中的有機物
C．處理廚余垃圾時需要考慮氧氣含量、微生物種類、垃圾種類等因素
D．廚余垃圾制作有機肥實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的循環(huán)利用
解析：選D　廚余垃圾制作有機肥實現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用和能量的多級利用，但能量不能循環(huán)利用，D錯誤。
[知識梳理]
食物鏈的構(gòu)建及食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化的分析
(一)構(gòu)建食物鏈的一般方法
1．根據(jù)種群數(shù)量變化曲線圖構(gòu)建
2．根據(jù)所含能量(生物量)構(gòu)建
(1)分析依據(jù)：根據(jù)相鄰營養(yǎng)級間能量傳遞效率約為10%～20%，可推測能量相差在5倍以內(nèi)，很可能為同一營養(yǎng)級。
(2)分析結(jié)果：圖1可形成一條食物鏈為丙→甲→乙→丁。
圖2生物可形成食物網(wǎng)。
3．根據(jù)生物體內(nèi)有害物質(zhì)的濃度“由少到多”構(gòu)建
生物體 A B C D E
有機汞濃度/(mg·kg－1) 0.06 7 0.51 68 0.39
(1)分析依據(jù)：生物的富集作用。重金屬、農(nóng)藥等有害物質(zhì)被生物體吸收后難以排出體外，所以此類物質(zhì)會隨著食物鏈逐級積累，即營養(yǎng)級越高的個體中含有有害物質(zhì)的量越多，其含量往往是上一營養(yǎng)級個體含量的5～10倍。
(2)分析結(jié)果：表中生物構(gòu)成的食物網(wǎng)為
(二)食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化的分析與判斷
1．食物鏈的第一營養(yǎng)級生物數(shù)量減少，相關(guān)生物數(shù)量都減少，即出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，因為第一營養(yǎng)級的生物是其他生物直接或間接的食物來源。
2．天敵減少，被捕食者數(shù)量增加，但隨著數(shù)量增加，種內(nèi)競爭加劇，種群密度還要下降，直到趨于穩(wěn)定。
3．中間營養(yǎng)級生物減少的情況，舉例如下：
若青蛙突然減少，則以它為食的蛇將減少，鷹通過增加捕食兔和食草鳥來維持自身的能量和物質(zhì)需求，從而導(dǎo)致兔、食草鳥減少，因鷹不只捕食蛇一種生物，它可以依靠其他食物來源維持?jǐn)?shù)量基本不變。
[典例2]　(2022·襄陽模擬)如圖表示一生態(tài)系統(tǒng)中生物種類間的相互關(guān)系。圖中各種生物均生活在退潮后暴露出的巖石上，其中海藻、藤壺、貽貝和海葵固著于巖石表面，海星、石鱉和石槭則在巖石表面來回爬動找尋食物。圖中的數(shù)字表示海星食物中各種類所占的比例(%)。以下分析錯誤的是(　 )
A．此食物網(wǎng)中屬于次級消費者的生物有海星、荔枝螺、海葵
B．既有捕食關(guān)系又有種間競爭關(guān)系的種類是海星和荔枝螺
C．當(dāng)除去全部海星一年后，石鱉、石槭數(shù)量增加
D．當(dāng)除去全部海星一年后，藤壺成為優(yōu)勢種，進(jìn)而導(dǎo)致石鱉、石槭數(shù)量減少
[解析]　據(jù)題圖分析，海藻和浮游植物是第一營養(yǎng)級，處于第三營養(yǎng)級的生物有海星、荔枝螺、海葵，A正確。海星和荔枝螺都以藤壺為食，有種間競爭關(guān)系，海星又可以捕食荔枝螺，是捕食關(guān)系，B正確。圖中數(shù)字表示海星食物中各種類生物所占比例，從圖中看出，藤壺提供了海星食物的64%，當(dāng)海星被全部除去后，這部分藤壺得以生存，并迅速繁殖，占據(jù)大量巖石表面，從而使海藻在競爭中處于劣勢，石鱉和石槭因食物減少而減少。海星去除后，對其他生物也有影響，但不如對藤壺的影響大，因為藤壺為海星提供的食物最多。若沒有圖中數(shù)字比例，是不能作出上述判斷的，C錯誤，D正確。
[答案]　C
在進(jìn)行食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化分析時，若確定了食物的來源或去向比例，在除去某種生物后，對食物的來源或去向比例大的影響較大，而不應(yīng)該簡單機械套用已有規(guī)律方法。　　
[對點練習(xí)]
3．如圖表示甲、乙、丙三個種群的環(huán)境容納量和某時刻三個種群的實際數(shù)量。下列敘述正確的是(　 )
A．種內(nèi)競爭最激烈的是丙種群
B．最接近“J”形增長模型的是乙種群
C．甲、乙、丙環(huán)境容納量不同的原因是它們對環(huán)境的適應(yīng)能力依次降低
D．若上述三個物種可形成一條食物鏈，則該食物鏈可能是甲→乙→丙
解析：選D　由題圖可知，乙種群的實際數(shù)量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過環(huán)境容納量，因此種內(nèi)競爭最激烈，A錯誤；在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等理想條件下，種群數(shù)量呈“J”形增長，結(jié)合題圖可知，乙種群數(shù)量增長曲線最不可能接近“J”形，B錯誤；環(huán)境容納量是指一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量，環(huán)境容納量是環(huán)境制約作用的具體體現(xiàn)，它取決于食物、天敵等因素，C錯誤；由圖可知乙的實際數(shù)量大于環(huán)境容納量，甲的實際數(shù)量小于環(huán)境容納量，且甲的環(huán)境容納量大于乙的，所以很可能是乙數(shù)量過多，過度捕食甲造成此種現(xiàn)象，再結(jié)合三種生物中丙的數(shù)量最少，可知可能的食物鏈?zhǔn)羌住摇珼正確。
4．(2022·邢臺模擬)如圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述錯誤的是(　 )
A．雙翅目幼蟲和銀魚之間存在捕食和種間競爭關(guān)系
B．黑魚在該生態(tài)系統(tǒng)中處于第四、五營養(yǎng)級
C．若大量捕撈黑魚，則會導(dǎo)致兩種幼蟲的數(shù)量增加
D．若水體被重金屬污染，則黑魚體內(nèi)重金屬的濃度最高
解析：選C　若大量捕撈黑魚，則銀魚的數(shù)量會增多，銀魚捕食兩種幼蟲的數(shù)量增加，導(dǎo)致兩種幼蟲的數(shù)量減少，C錯誤。
知識點(二)　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動
(一)能量流動的概念理解(一般情況下)
(二)能量流動的過程
1．第一營養(yǎng)級能量流動
2．第二營養(yǎng)級能量流動過程分析
(1)輸入該營養(yǎng)級的總能量是指圖中的(填字母)。
(2)糞便中的能量(c)不屬于(填“屬于”或“不屬于”)該營養(yǎng)級同化的能量，應(yīng)為上一個營養(yǎng)級同化的能量中流向分解者的部分。
(3)初級消費者同化的能量(b)＝呼吸消耗的能量(d)＋用于生長、發(fā)育和繁殖的能量(e)。
(4)生長、發(fā)育和繁殖的能量(e)＝分解者利用的能量(f)＋下一營養(yǎng)級同化的能量(i)＋未被利用的能量(j)。
(三)能量流動的特點
單向流動 表現(xiàn) 能量只能沿著食物鏈由低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級
原因 生物之間的捕食關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，熱能不能被再度利用
逐級遞減 規(guī)律 相鄰兩個營養(yǎng)級間的能量傳遞效率一般為10%～20%
原因 各營養(yǎng)級生物的呼吸消耗；各營養(yǎng)級能量都會有一部分流入分解者(包括未被下一營養(yǎng)級利用部分)
(四)生態(tài)金字塔的類型及特點
項目 能量金字塔 數(shù)量金字塔 生物量金字塔
形狀
每一階含義 每一營養(yǎng)級生物所含能量的多少 每一營養(yǎng)級生物個體的數(shù)量 每一營養(yǎng)級生物所含的有機物的總干重
象征含義 能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減的特點 一般情況下，生物個體數(shù)量在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減 一般情況下，生物體的總干重隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減
特征 上窄下寬的正金字塔形 一般為正金字塔形，但可能出現(xiàn)“倒置”，如“樹→昆蟲→鳥” 一般為正金字塔形
(五)研究能量流動的實踐意義
1．幫助人們將生物在時間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。
2．幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。
3．幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠帧?br/>【連接教材資料】1．(選擇性必修2 P54“科學(xué)方法”延伸思考)
如果將一個營養(yǎng)級的所有種群作為一個整體來研究能量流動的情況，有什么優(yōu)點？
提示：將一個營養(yǎng)級的所有種群作為一個整體來研究能量流動，可以比較精確地測量每一個營養(yǎng)級能量的輸入值和輸出值。
2．(選擇性必修2 P57和P58旁欄問題發(fā)掘思考)
(1)人類位于食物鏈的頂端，從能量金字塔來看，人口數(shù)量日益增長，這會對地球上現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)造成什么影響？
提示：從能量金字塔來看，人類位于食物鏈的頂端，生存需要消耗大量能量，隨著人口數(shù)量增長，對資源的消耗越來越多，地球的生態(tài)環(huán)境可能會越來越惡化，甚至?xí)罎ⅰ?br/>(2)生物量指的是在某一調(diào)查時刻前，該營養(yǎng)級積累的有機物的量(干重)，通常用g/m2表示。為什么在海洋中生物量金字塔可能是上寬下窄倒置的？
提示：在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，浮游植物個體小，壽命短，又會不斷被浮游動物吃掉，因而某一時間調(diào)查到的浮游植物的生物量可能要低于浮游動物的生物量，這時就出現(xiàn)了上寬下窄的倒置金字塔。
【知識點考法訓(xùn)練】
考法(一)　考查能量流動過程分析
1．(2022·泰州模擬)某同學(xué)在分析羊食草的過程后繪制了如圖能量流動模型。下列相關(guān)敘述，正確的是(　 )
A．有機肥中化學(xué)能的主要流向是被草吸收、同化、利用
B．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)能量的唯一來源是過程①固定的光能
C．羊所排糞便中的能量屬于羊同化的能量
D．③中的能量應(yīng)該來自羊“生長發(fā)育、繁殖”的能量
解析：選D　植物不能利用有機肥中的能量，只有分解者將有機物分解后，植物才能利用其中的礦質(zhì)元素，有機肥中的能量主要流向土壤微生物(分解者)，A錯誤；據(jù)圖可知，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)能量有固定的光能和有機肥中的化學(xué)能，B錯誤；羊所排糞便中的能量應(yīng)屬于上一營養(yǎng)級即草所同化的能量，C錯誤；③為羊遺體殘骸流向分解者的部分，其中的能量應(yīng)該來自羊“生長發(fā)育、繁殖”的能量，D正確。
2．(2022·天津一模)如圖表示在一個生態(tài)系統(tǒng)中，植物光合作用積累的有機物被植食性動物利用的過程。下列敘述正確的是(　 )
A．④占②的百分比為能量傳遞效率
B．⑤⑥⑦⑧之和為流向分解者的能量
C．植食性動物糞便中的能量包含在⑦中
D．①⑤之和為輸入到生態(tài)系統(tǒng)的全部能量
解析：選C　能量傳遞效率是指相鄰兩個營養(yǎng)級之間的同化能量之比，④和②都不能表示植食動物的同化能量，且兩者為同一營養(yǎng)級，A錯誤；⑤⑥⑦⑧中包括流向分解者的能量和散失的能量，B錯誤；由于植食動物糞便是指攝入后未被同化的部分，包含在⑦中，C正確；輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能，一部分用于植物呼吸消耗，一部分儲存在植物體內(nèi)的有機物中，因此①＋⑤不能表示輸入到該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，D錯誤。
　　
(1)W1、D1指相應(yīng)營養(yǎng)級的同化量，B1、B2指相應(yīng)營養(yǎng)級中未被利用的能量。
(2)各營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2。
(3)能量傳遞效率不會是100%。從上圖可以看出，相鄰兩個營養(yǎng)級的傳遞效率等于D1/W1×100%，一般情況下，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率為10%～20%。
(4)利用“拼圖法”可得關(guān)系式：
　　
考法(二)　結(jié)合生態(tài)金字塔的特點，考查能量流動的特點
3．(2019·全國卷Ⅱ)如果食物鏈上各營養(yǎng)級均以生物個體的數(shù)量來表示，并以食物鏈起點的生物個體數(shù)作底層來繪制數(shù)量金字塔，則只有兩個營養(yǎng)級的夏季草原生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營養(yǎng)級是牧草，第二營養(yǎng)級是羊)和森林生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營養(yǎng)級是喬木，第二營養(yǎng)級是昆蟲)數(shù)量金字塔的形狀最可能是(　 )
A．前者為金字塔形，后者為倒金字塔形
B．前者為倒金字塔形，后者為金字塔形
C．前者為金字塔形，后者為金字塔形
D．前者為倒金字塔形，后者為倒金字塔形
解析：選A　夏季草原生態(tài)系統(tǒng)中牧草的數(shù)量遠(yuǎn)多于羊的數(shù)量，該生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量金字塔呈金字塔形；森林生態(tài)系統(tǒng)中喬木的數(shù)量遠(yuǎn)少于昆蟲的數(shù)量，該生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量金字塔呈倒金字塔形，A正確。
4.(2022·長沙模擬)某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量金字塔由最下面一層到最上面一層共四層，分別為甲、乙、丙、丁(如圖)，若有外來生物戊入侵，且會與丙競爭食物，但不會被丁所捕食。下列有關(guān)說法錯誤的是(　 )
A．甲可能為綠色植物，甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和
B．甲、乙、丙、丁構(gòu)成該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落
C．丁生物的種群數(shù)量很可能會減少
D．戊在生態(tài)系統(tǒng)中處于第三營養(yǎng)級
解析：選B　處于能量金字塔底層的是生產(chǎn)者，所以甲可能為綠色植物，生產(chǎn)者甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和，A正確；能量金字塔包含生產(chǎn)者和消費者，不包含分解者，而生物群落應(yīng)該包含該生態(tài)系統(tǒng)中的所有生物，可見甲、乙、丙、丁尚不能構(gòu)成該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落，B錯誤；由于生物戊入侵，與丙(丁的食物)競爭食物，所以丙的數(shù)量會下降，又由于戊不會被丁所捕食，所以丁生物的種群數(shù)量很可能會因食物減少而逐漸減少，C正確；戊與丙競爭食物，所以在生態(tài)系統(tǒng)中處于第三營養(yǎng)級，D正確。
考法(三)　考查能量流動在實踐中的應(yīng)用
5．(2021·山東高考)海水立體養(yǎng)殖中，表層養(yǎng)殖海帶等大型藻類，海帶下面掛籠養(yǎng)殖濾食小型浮游植物的牡蠣，底層養(yǎng)殖以底棲微藻、生物遺體殘骸等為食的海參。某海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖如下，M、N 表示營養(yǎng)級。
(1)估算海參種群密度時常用樣方法，原因是____________________________________。
(2)圖中 M 用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為________kJ/(m2·a)。由M到N的能量傳遞效率為________%(保留一位小數(shù))，該生態(tài)系統(tǒng)中的能量________(填“能”或 “不能”)在M和遺體殘骸間循環(huán)流動。
(3)養(yǎng)殖的海帶數(shù)量過多，造成牡蠣減產(chǎn)，從生物群落的角度分析，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)海水立體養(yǎng)殖模式運用了群落的空間結(jié)構(gòu)原理，依據(jù)這一原理進(jìn)行海水立體養(yǎng)殖的優(yōu)點是______________________________。在構(gòu)建海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)時，需考慮所養(yǎng)殖生物的環(huán)境容納量、種間關(guān)系等因素，從而確定每種生物之間的合適比例，這樣做的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)海參由于活動范圍小，活動能力弱，所以常用樣方法測定種群密度。(2)用于生長、發(fā)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的能量傳遞效率為386÷(3 281＋2 826)×100%≈6.3%，能量流動的方向是單向的，不能循環(huán)。(3)牡蠣以浮游植物為食，由于海帶的競爭，浮游植物數(shù)量下降，牡蠣的食物減少，所以產(chǎn)量降低。(4)海水立體養(yǎng)殖利用了群落結(jié)構(gòu)的特點，優(yōu)點是能充分利用空間和資源；由于空間和資源是有限的，所以在構(gòu)建海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)時，需考慮所養(yǎng)殖生物的環(huán)境容納量、種間關(guān)系等因素，從而確定每種生物之間的合適比例，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保持養(yǎng)殖產(chǎn)品的持續(xù)高產(chǎn)。
答案：(1)海參活動能力弱，活動范圍小　(2)2 488　6.3　不能　(3)由于海帶的競爭，浮游植物數(shù)量下降，牡蠣的食物減少，產(chǎn)量降低　(4)能充分利用空間和資源　維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保持養(yǎng)殖產(chǎn)品的持續(xù)高產(chǎn)(實現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的可持續(xù)發(fā)展)
(1)動物的同化量不等于攝入量。
①同化量為每一營養(yǎng)級通過攝食并轉(zhuǎn)化成自身有機物的能量。
②攝入量是消費者攝入的能量，同化量＝攝入量－糞便量。
(2)生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率不等于能量利用率。
①能量傳遞效率：能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級減少，若以“營養(yǎng)級”為單位，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率為10%～20%。其計算公式為：能量傳遞效率＝(一個營養(yǎng)級同化量/上一營養(yǎng)級同化量)×100%。
②能量利用率：通常考慮的是流入人體中的能量占生產(chǎn)者能量的比值，或流入最高營養(yǎng)級的能量占生產(chǎn)者能量的比值。合理調(diào)整能量流動，可提高能量的利用率。　　
知識點(三)　生態(tài)系統(tǒng)能量流動的相關(guān)計算(強化點)
[典例1]　如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解，貓頭鷹體重每增加1 kg，至少消耗A約(　 )
A．100 kg B．44.5 kg
C．25 kg D．15 kg
[解析]　分析題圖可知，圖中有3條食物鏈，即A→B→貓頭鷹、A→C→B→貓頭鷹、A→C→D→貓頭鷹。題中所問為貓頭鷹體重每增加1 kg，至少消耗的A的質(zhì)量，已知高營養(yǎng)級的能量求低營養(yǎng)級能量時，需最少能量，選最短食物鏈(A→B→貓頭鷹)，能量傳遞效率按20%計算，則至少消耗A的質(zhì)量為1÷20%÷20%＝25 (kg)。
[答案]　C
(1)食物鏈越短，最高營養(yǎng)級獲得的能量越多。
(2)生物間的取食關(guān)系越簡單，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程中消耗的能量越少。具體計算方法如下：
[對點練習(xí)]
1．(2022·太原調(diào)研)下圖所示的食物網(wǎng)中，若人的體重增加1 kg，最少需消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。
解析：能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率是10%～20%。求最少消耗水藻量時，應(yīng)選最短的食物鏈，即水藻→小魚→人，傳遞效率按20%計算，設(shè)最少消耗水藻量為x，則x×20%×20%＝1 kg，x＝25 kg；求最多消耗水藻量時，應(yīng)選最長的食物鏈，即水藻→水蚤→蝦→小魚→大魚→人，傳遞效率按10%計算，設(shè)最多消耗水藻量為y，則y×10%×10%×10%×10%×10%＝1 kg，y＝100 000 kg。
答案：25　100 000
[典例2]　(2022·德州模擬)由于“赤潮”的影響，一條6 kg重的雜食性海洋魚死亡，假如該雜食性海洋魚的食物有1/3來自植物，1/3來自食草魚類，1/3來自以食草魚類為食的小型肉食魚類；那么按能量傳遞效率20%來計算，該雜食性魚從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]　由題意可知，題干中存在3條食物鏈：①海洋植物→雜食性魚，②海洋植物→食草魚→雜食性魚，③海洋植物→食草魚→小型肉食魚→雜食性魚；雜食性魚的食物1/3來自食物鏈①，1/3來自食物鏈②，1/3來自食物鏈③。該雜食性魚從食物鏈①消耗的海洋植物為2÷20%＝10 kg，從食物鏈②消耗的海洋植物為2÷20%÷20%＝50 kg，從食物鏈③消耗的海洋植物為2÷20%÷20%÷20%＝250 kg，因此共需海洋植物10＋50＋250＝310 kg，A正確。
[答案]　A
(1)已確定營養(yǎng)級間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計算，而需按具體數(shù)值計算。例如：在食物鏈A→B→C→D中，能量傳遞效率分別為a%、b%、c%，若A的能量為M，則D獲得的能量為M×a%×b%×c%。
(2)如果是在食物網(wǎng)中，某一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級多種生物獲得能量，且各途徑獲得的能量比例確定，則按照各單獨的食物鏈進(jìn)行計算后合并。　　
[對點練習(xí)]
2．(2022·衡水調(diào)研)如圖若黃雀的全部同化量來自兩種動物——食草昆蟲和螳螂，且它們各占一半，則當(dāng)綠色植物增加G千克時，黃雀增加體重最多是多少千克(　 )
A．G/125 B．G/100
C．G/75 D．G/50
解析：選C　假設(shè)黃雀增加體重最多(能量傳遞效率為20%)為x，由題意可知，黃雀的全部同化量來自兩種動物，食草昆蟲和螳螂各占一半，所以黃雀要吃食草昆蟲x÷20%÷2＝2.5x，同理黃雀要吃螳螂也是2.5x，而螳螂增重2.5x需要消耗食草昆蟲2.5x÷20%＝12.5x，加起來相當(dāng)于吃了食草昆蟲15x，又相當(dāng)于吃綠色植物15x÷20%＝75x。已知綠色植物增加G千克，所以75x＝G，x＝G/75，C正確。
[典例3]　回答以下有關(guān)能量計算的問題：
(1)若人類獲取植物性食物與動物性食物的比例是1∶1，將此食物結(jié)構(gòu)改為4∶1，能量流動效率按10%計算，則調(diào)整后可供養(yǎng)的人口是前者的________倍(保留兩位小數(shù))。
(2)若植物向動物及向人提供的能量比例由1∶1調(diào)整為1∶4，能量流動效率按10%計算，則調(diào)整后供養(yǎng)的人口是前者的________倍(保留兩位小數(shù))。
[解析]　(1)若人類獲取植物性食物與動物性食物的比例是1∶1，如下左圖，共需植物性食物的相對值為55；如果動物性食物與植物性食物的比例是1∶4，則共需植物性食物的相對值是28(如下右圖)。前者對食物的消耗量是后者的1.96倍，這也就說明后者可供養(yǎng)的人數(shù)是前者的1.96倍。
(2)設(shè)植物能量為M，則調(diào)整前，人所得能量為M×1/2×10%＋M×1/2×(10%)2＝10M/200＋M/200＝11M/200，調(diào)整后人所得能量為M×4/5×10%＋M×1/5×(10%)2＝2M/25＋M/500＝41M/500，則調(diào)整后∶調(diào)整前比值約為1.49，即調(diào)整后供養(yǎng)的人口是調(diào)整前的1.49倍。
[答案]　(1)1.96　(2)1.49
在具體計算時務(wù)必先澄清分配比例，再確定求解中應(yīng)“順推(用乘法)”還是“逆推(用除法)”，以右圖食物網(wǎng)為例：
(1)若已知“植物同化量(A)”，并告知其“傳向動物與直接傳向人比例由1∶1調(diào)整為1∶2”，求解人最多增重變化(M)，計算時宜“順推(用乘法)”
調(diào)整前 A×1/2×1/5＋A×1/2×2＝M1
調(diào)整后 A×2/3×1/5＋A×1/3×2＝M2
(2)若已知“人同化量(M)”并告知人的食物來源“素食、肉食由1∶1調(diào)整為2∶1”，求解最少需要植物量(A)，計算時應(yīng)“逆推(用除法)”
調(diào)整前 調(diào)整后
＋＝A1 ＋＝A2
[對點練習(xí)]
3.某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng)，如將丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1調(diào)整為2∶1，能量傳遞效率按10%計算，該生態(tài)系統(tǒng)能承載丙的數(shù)量是原來的(　 )
A．1.375倍 B．1.875倍
C．1.273倍 D．0.575倍
解析：選A　由于生產(chǎn)者沒有改變，所以流向該生態(tài)系統(tǒng)的總能量沒有變化，設(shè)丙原來的能量為a，則需要甲提供的能量為1/2a×10×10＋1/2a×10；改變食物比例后丙的能量設(shè)為b，則需要甲提供的能量為2/3b×10＋1/3b×10×10，根據(jù)題意可得：1/2a×10×10＋1/2a×10＝2/3b×10＋1/3b×10×10，b/a＝1.375。
[典例4]　如圖為地震毀損的某自然保護(hù)區(qū)人為干預(yù)下恢復(fù)過程的能量流動圖[單位為103 kJ/(m2·a)]。下列說法錯誤的是(　 )
A．流經(jīng)城市生態(tài)系統(tǒng)的總能量包括了城市生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者固定的太陽能以及從外圍的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)等補償輸入的能量
B．計算可知，肉食動物需補償輸入的能量值為5×103 kJ/(m2·a)
C．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是1.29×105 kJ/(m2·a)
D．在人為干預(yù)下，能量在第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級之間傳遞效率為14.6%
[解析]　城市生態(tài)系統(tǒng)雖然是人為建立的，但還是要依賴自然系統(tǒng)，其能量輸入除生產(chǎn)者固定的太陽能外還有外圍的其他系統(tǒng)補償輸入的能量，才能維持平衡。肉食動物同化量為16－4－9－0.5＝2.5，所以補償輸入量為(2.1＋5.1＋0.05＋0.25)－2.5＝5。流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為23＋70＋3＋14＋2＋5＋12＝129。能量在第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級之間傳遞效率為14/(23＋70＋3＋14)×100%＝12.7%。[注：以上計算單位均為103 kJ/(m2·a)]
[答案]　D
人為輸入到某一營養(yǎng)級的能量是該營養(yǎng)級同化量的一部分，但卻不是從上一營養(yǎng)級流入的能量。如求第二營養(yǎng)級至第三營養(yǎng)級傳遞效率時，應(yīng)為第三營養(yǎng)級從第二營養(yǎng)級同化的能量(不包括人工輸入到第三營養(yǎng)級的能量)/第二營養(yǎng)級的同化量(包括人工輸入到第二營養(yǎng)級的能量)×100%。　　
[對點練習(xí)]
4．如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值[單位為103 kJ/(m2·a)]，請回答有關(guān)問題：
(1)圖中A代表的生理過程是________。
(2)第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率是________，第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率是________。
(3)流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是______kJ/(m2·a)。
解析：(1)每一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)的能量去向包括流向下一營養(yǎng)級、被分解者分解及呼吸作用中以熱能形式散失三個途徑。因此，圖中A代表的是各種生物的呼吸作用。(2)肉食性動物從植食性動物獲得的且同化的能量＝5.1＋2.1＋0.25＋0.05－5＝2.5×103 [kJ/(m2·a)]，植食性動物的同化量＝2.5＋4＋9＋0.5＝16×103 [kJ/(m2·a)]，因此第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率＝2.5/16×100%＝15.625%。該生態(tài)系統(tǒng)中能量的來源有兩個：生產(chǎn)者固定的能量和有機物輸入，生產(chǎn)者固定的總能量＝96×103＋14×103(流入植食性動物的能量)＝110×103 [kJ/(m2·a)]。第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為14/110×100%＝12.7%。(3)流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為110×103＋7×103＝1.17×105 [kJ/(m2·a)]。
答案：(1)呼吸作用　(2)15.625%　12.7%　(3)1.17×105
[課時驗收評價]
1．關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)成分中生物部分的敘述，正確的是(　 )
A．生產(chǎn)者可以是真核生物，也可以是原核生物，但都是自養(yǎng)型生物
B．動物都屬于消費者，其中食草動物處于第二營養(yǎng)級
C．細(xì)菌都屬于分解者，其異化作用類型有需氧型和厭氧型兩類
D．生產(chǎn)者和分解者之間都是直接聯(lián)系的，消費者可有可無
解析：選A　生產(chǎn)者大多數(shù)是光能自養(yǎng)型的真核生物(綠色植物)，少數(shù)是光能自養(yǎng)型和化能自養(yǎng)型的原核生物(藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌等)；動物并不一定都是消費者，如蚯蚓是分解者；細(xì)菌可作為生產(chǎn)者、消費者和分解者；生產(chǎn)者與分解者之間不一定都是直接聯(lián)系的，有時候生產(chǎn)者和分解者需要靠消費者來間接聯(lián)系。
2．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的說法，正確的是(　 )
A．生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)只包含生產(chǎn)者與消費者兩種成分
B．不能進(jìn)行光合作用的生物一定不是生產(chǎn)者
C．營腐生生活的細(xì)菌不一定是分解者
D．生產(chǎn)者和分解者是生態(tài)系統(tǒng)的基石，消費者不是生態(tài)系統(tǒng)的必備成分
解析：選A　食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，而在食物鏈和食物網(wǎng)中只包含生產(chǎn)者和消費者，A正確；進(jìn)行化能合成作用的生物也屬于生產(chǎn)者，如硝化細(xì)菌，B錯誤；營腐生生活的細(xì)菌都屬于分解者，C錯誤；生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石，消費者的存在，能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，分解者是生態(tài)系統(tǒng)的必備成分，D錯誤。
3．下列有關(guān)食物鏈和食物網(wǎng)的敘述，正確的是(　 )
A．食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的主要渠道
B．食物鏈、食物網(wǎng)及其作用的無機環(huán)境構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)
C．若生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定，則其中的食物鏈和食物網(wǎng)就不會發(fā)生變化
D．生物的數(shù)量越多，構(gòu)成的食物鏈和食物網(wǎng)就越復(fù)雜
解析：選A　食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的主要渠道，A正確；生態(tài)系統(tǒng)包括生物群落與它的非生物環(huán)境，食物網(wǎng)中沒有分解者，B錯誤；在生態(tài)系統(tǒng)中，生物的遷入和遷出、群落演替等因素會導(dǎo)致食物鏈和食物網(wǎng)發(fā)生變化，C錯誤；生物的多樣性越高，構(gòu)成的食物鏈和食物網(wǎng)越復(fù)雜，D錯誤。
4．在美國西海岸的一個基巖質(zhì)海岸的潮間帶棲息著藤壺、貽貝、帽貝和石鱉等幾種動物，這些動物被海星所捕食。科學(xué)家將海星從實驗小區(qū)中移除一段時間后，調(diào)查小區(qū)中被捕食物種的數(shù)量，由15種迅速下降到8種，同時發(fā)現(xiàn)藤壺和貽貝種群數(shù)量明顯增加。相關(guān)敘述錯誤的是(　 )
A．小區(qū)中藤壺、貽貝、帽貝和石鱉等動物構(gòu)成一個生物群落
B．海星可以位于第三營養(yǎng)級
C．海星移除后，小區(qū)物種數(shù)量下降的原因是被捕食者之間競爭加劇
D．實驗結(jié)果說明捕食者的存在有利于維持生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性
解析：選A　小區(qū)中所有的生物構(gòu)成一個生物群落，A錯誤；貽貝等動物可以屬于初級消費者，海星以這些動物為食，海星可以位于第三營養(yǎng)級，B正確；海星移除后，由于被捕食者數(shù)量增加，種間競爭加劇，導(dǎo)致部分物種被淘汰，物種數(shù)量下降，C正確；通過海星的捕食可以調(diào)節(jié)被捕食者之間的關(guān)系，有利于維持生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性，D正確。
5．科學(xué)家在深海中的火山口周圍發(fā)現(xiàn)了熱泉。經(jīng)過對熱泉生態(tài)系統(tǒng)的研究，科學(xué)家認(rèn)為熱泉口的環(huán)境與地球上早期生命所處的環(huán)境相似。熱泉噴出的海水中富含硫化氫和硫酸鹽，硫細(xì)菌通過氧化硫化物和還原CO2來制造有機物。管蠕蟲吞入硫細(xì)菌形成細(xì)菌囊，并不斷將從海水中吸收的硫化氫等物質(zhì)輸送給囊中硫細(xì)菌，同時也從硫細(xì)菌獲取能量。下列說法錯誤的是(　 )
A．硫細(xì)菌是自養(yǎng)生物，硫細(xì)菌與管蠕蟲的種間關(guān)系為寄生
B．研究深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)，有助于了解生命的起源
C．該生態(tài)系統(tǒng)的能量源頭主要是硫化物氧化釋放的化學(xué)能
D．硫細(xì)菌與硝化細(xì)菌同化作用類型相同，都屬于生產(chǎn)者
解析：選A　硫細(xì)菌通過氧化硫化物和還原CO2來制造有機物，故同化作用類型是自養(yǎng)型；由題干信息可知，硫細(xì)菌與管蠕蟲的種間關(guān)系為互利共生，A錯誤。
6．現(xiàn)有一森林生態(tài)系統(tǒng)中存在食物鏈“馬尾松→松毛蟲→杜鵑”。如圖表示松毛蟲攝入能量的流動方向，圖中字母代表能量值。若圖中松毛蟲攝入能量為2.2×109 kJ，A中能量為1.6×109 kJ，B中能量為1.2×109 kJ，杜鵑同化能量為2.4×108 kJ。下列說法錯誤的是(　 )
A．圖中B表示用于松毛蟲生長發(fā)育繁殖(儲存在體內(nèi))的能量
B．該生態(tài)系統(tǒng)中松毛蟲到杜鵑的能量傳遞效率為10.9%
C．由松毛蟲流入分解者的能量可用D＋F表示
D．該森林發(fā)生火災(zāi)后又慢慢恢復(fù)，這屬于群落的次生演替
解析：選B　據(jù)圖分析，松毛蟲的同化量是A，杜鵑的同化量是E，能量傳遞效率可用E/A表示，E/A＝(2.4×108)/(1.6×109)＝15%，B錯誤。
7.某生態(tài)系統(tǒng)能量金字塔如圖所示，圖中字母代表不同生物。下列分析錯誤的是(　 )
A．圖中A、B、C代表生產(chǎn)者，通常是綠色植物
B．圖中E、F之間傳遞信息一定是單向的
C．碳以有機物的形式沿著箭頭所示渠道流動
D．圖中C→E→F這條食物鏈中，F(xiàn)屬于第三營養(yǎng)級
解析：選B　生產(chǎn)者通常是綠色植物，A正確；圖中E、F之間的信息傳遞往往是雙向的，B錯誤；在食物鏈中碳以有機物的形式流動，C正確；圖中C→E→F這條食物鏈中，F(xiàn)所代表的是第三營養(yǎng)級，D正確。
8．“蝦稻共作”是一種稻田綜合種養(yǎng)模式，稻田中的水草、藻類、害蟲、腐殖質(zhì)等為小龍蝦提供了餌料，小龍蝦取食天然餌料和人工餌料后產(chǎn)生的排泄物又為水稻生長提供了良好的生物肥。下列相關(guān)敘述正確的是(　 )
A．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的全部太陽能
B．小龍蝦的攝食降低了水草與水稻的競爭從而更有利于水稻的生長
C．小龍蝦在生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中既是生產(chǎn)者，也是消費者和分解者
D．小龍蝦的排泄物可為水稻提供能量，提高了該生態(tài)系統(tǒng)的能量利用率
解析：選B　由于該生態(tài)系統(tǒng)有人工投喂的餌料，所以流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)總能量包括生產(chǎn)者固定的全部太陽能和人工餌料中的化學(xué)能，A錯誤；小龍蝦以雜草為食，可以降低水草與水稻的競爭從而更有利于水稻的生長，B正確；小龍蝦以水草、藻類、害蟲、腐殖質(zhì)為食，所以可以作為消費者和分解者，但不能作為生產(chǎn)者，C錯誤；小龍蝦的排泄物被分解者分解后可以為植物提供礦質(zhì)元素，但不能為水稻提供能量，D錯誤。
9．(2022·孟津月考)圖甲表示能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動過程，其中a、b、c表示不同類型的生物。圖乙是b1中兩個種群的數(shù)量變化。下列說法正確的是(　 )
A．圖甲中a、b、c共同組成一個群落，三者都是生態(tài)系統(tǒng)重要的組成成分
B．圖乙中兩個種群之間的關(guān)系是種間競爭。種群②的數(shù)量會無限增加
C．b2中動物的食性會影響種群①、②的數(shù)量變化，若b2中的生物大量死亡，短時間內(nèi)a中生物的數(shù)量增加
D．若要使b2儲存的能量增加x，最多需要a固定太陽能的量為y，則x與y的關(guān)系式應(yīng)為y＝100x
解析：選A　由圖甲可知，a為生產(chǎn)者，c為分解者，b1為初級消費者，b2為次級消費者，因此，a、b、c共同組成一個生物群落；生產(chǎn)者、消費者、分解者是緊密聯(lián)系，缺一不可的，A正確；對圖乙分析可知，開始時兩個種群的數(shù)量都增長，隨后種群②數(shù)量繼續(xù)增加，而種群①數(shù)量下降，說明兩個種群之間的關(guān)系為種間競爭，由于受到資源、空間和天敵的限制，種群②的數(shù)量不會無限增加，B錯誤；b2是b1的天敵，故b2中動物的食性會影響種群①和種群②的數(shù)量變化，b2中的生物大量死亡，短時間內(nèi)b1中生物的數(shù)量會增加，進(jìn)而導(dǎo)致a中生物的數(shù)量減少，C錯誤；按照最低能量傳遞效率來計算，消耗的生產(chǎn)者最多。因為b2的同化量＝自身呼吸作用散失的能量＋b2生長、發(fā)育和繁殖的能量(儲存能量x)，因此若要使b2儲存的能量增加x，最多需要消耗a固定的能量＝b2的同化量÷10%÷10%＝100×b2的同化量。因此，x與y的關(guān)系式應(yīng)y＞100x，D錯誤。
10．如圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動模型，其中P代表生產(chǎn)者固定的太陽能，A代表呼吸作用釋放的能量，B代表未被利用的能量，C代表流向分解者的能量。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　 )
A．P大于A1、A2、A3之和
B．若該生態(tài)系統(tǒng)一年內(nèi)干物質(zhì)總量基本不變，則其抵抗力穩(wěn)定性也不變
C．圖中B1＋C1＋D1的總能量為生產(chǎn)者儲存在植物體中用于生長、發(fā)育、繁殖的能量
D．生產(chǎn)者到植食性動物的能量傳遞效率可表示為D1/(A1＋B1＋C1＋D1)×100%
解析：選B　一般來說，生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，其自我調(diào)節(jié)能力就越強，抵抗力穩(wěn)定性就越高，生態(tài)系統(tǒng)中干物質(zhì)總量不變，無法體現(xiàn)出上述情況的變化，B錯誤；生態(tài)系統(tǒng)中相鄰營養(yǎng)級能量的傳遞效率等于它們同化量的比值，因此生產(chǎn)者到植食性動物的能量傳遞效率可表示為：D1/P×100%[或D1/(A1＋B1＋C1＋D1)×100%]，D正確。
11．如圖所示為某食物鏈中各個營養(yǎng)級共有的能量流動情況，其中a～d代表能量值。錯誤的是(　 )
A．d代表流向分解者的能量
B．若圖示為第一營養(yǎng)級的能量流動情況，則圖中缺少的能量流向是流向下一(第二)營養(yǎng)級的能量
C．若圖示為第二營養(yǎng)級的能量流動情況且為恒溫動物，在氣溫逐漸降低時，假設(shè)b保持不變，則b/a的值將增大
D．若圖示為第三營養(yǎng)級的能量流動情況，假設(shè)該動物的攝入量為e，為了提高該動物的食物利用率，應(yīng)提高b/e的值
解析：選C　據(jù)題圖分析可知：因為圖中的能量流動表示各個營養(yǎng)級共有的能量流動情況，圖中a表示呼吸消耗；b表示同化量；c表示用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量；d代表流向分解者的能量，A正確；若圖示為第一營養(yǎng)級的能量流動情況，則圖中缺少的能量流向是流向第二營養(yǎng)級的能量，B正確；若圖示為第二營養(yǎng)級的能量流動情況且為恒溫動物，在氣溫逐漸降低時，恒溫動物為了維持體溫相對穩(wěn)定，增強呼吸作用，則a值增大。假設(shè)b保持不變，a值增大，則b/a的值將減小，C錯誤；提高動物的食物利用率，需提高動物同化的能量，即提高b/e的值，D正確。
12．某海域生態(tài)系統(tǒng)漁業(yè)資源種類多樣、數(shù)量眾多，其中以烏賊、燈籠魚和金槍魚等資源最為豐富。以往深海環(huán)境一直被認(rèn)為是生命的禁區(qū)，但是實際上，在這片深海的海底生命極度活躍，存在著不依賴光合作用、靠硫化氫等化學(xué)物質(zhì)自養(yǎng)的硫細(xì)菌，另外還有大量的異養(yǎng)生物。
(1)該生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括____________________和____________。在海洋中，由淺入深分布著綠藻、褐藻和紅藻，影響海洋藻類垂直分布的非生物因素主要是__________。
(2)不同的金槍魚在體征上有一定的差別：鰭色有藍(lán)色的、黃色的、胸鰭有長的、短的，體型有粗大的、瘦長的，這體現(xiàn)了金槍魚的物種多樣性和__________多樣性。
(3)燈籠魚在頭部前邊眼的附近、身體側(cè)線的下方和尾柄上，有排列成行或成群的圓形發(fā)光器，該發(fā)光器發(fā)出的光能引誘異性。上述事實表明信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是__________________________。
(4)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是__________________。如圖是該生態(tài)系統(tǒng)中金槍魚與它的食物——蝦這兩類生物的能量流動示意圖，其中a～e表示能量值。金槍魚糞便中的能量包含在________(填字母)中，金槍魚用于生長、發(fā)育及繁殖的能量值可表示為________(用圖中字母和計算符號表示)。
解析：(4)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能和化學(xué)能。金槍魚糞便中的能量屬于蝦同化的能量中流向分解者的一部分，包含在c中。金槍魚同化的能量一部分用于呼吸消耗，一部分用于自身生長、發(fā)育、繁殖，圖中a為金槍魚的同化量，b為金槍魚呼吸作用消耗的能量，所以金槍魚用于自身生長、發(fā)育、繁殖的能量為a－b。
答案：(1)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分　營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(或“食物鏈和食物網(wǎng)”)　光質(zhì)(或“光照”“光照強度”“光”)　(2)基因(或遺傳)　(3)有利于生物種群的繁衍　(4)生產(chǎn)者固定的太陽能和化學(xué)能(或“生產(chǎn)者固定的能量”“綠色植物固定的太陽能和硫細(xì)菌固定的化學(xué)能”)　c　a－b
13．某地區(qū)在原有的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)上推行生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)，同時實行退耕還湖蕩，引種蘆葦、香蒲等水生植物，經(jīng)過一段時間建設(shè)，基本實現(xiàn)治理目標(biāo)。圖1是某農(nóng)場生態(tài)農(nóng)業(yè)的結(jié)構(gòu)圖，圖2是該農(nóng)場中能量流經(jīng)小地老虎的示意圖。
(1)在湖蕩生態(tài)系統(tǒng)中，蘆葦屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的________，對維持濕地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的____________________功能發(fā)揮著重要的作用。蘆葦植被為昆蟲、底棲生物、水鳥等動物提供棲息地(生境)，也具有護(hù)岸和凈化水體的功能，體現(xiàn)了生物多樣性的________價值。
(2)如果圖1表示生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程，則其中需要刪減的有____________(用“文字、→”表示)，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量來源有____________________，該生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者的有食用菌、蛆蛹，其在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)圖2是該農(nóng)場中能量流經(jīng)小地老虎的示意圖，圖中A代表________________________，一年內(nèi)小地老虎流向分解者的能量是________kJ。
解析：(1)蘆葦屬于湖蕩生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者，對維持濕地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動功能發(fā)揮著重要的作用。蘆葦植被為昆蟲、底棲生物、水鳥等動物提供棲息地(生境)，也具有護(hù)岸和凈化水體的功能，體現(xiàn)了生物多樣性的間接價值。(2)如果題圖1表示生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程，則其中需要刪減的是蛆蛹→玉米，即玉米不能利用蛆蛹的能量。流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量來源有生產(chǎn)者通過光合作用固定的光能和人工輸入飼料中的化學(xué)能。該生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者的有食用菌、蛆蛹，其在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是將動植物遺體、動物的排遺物等分解為無機物，利于物質(zhì)循環(huán)。(3)圖2是該農(nóng)場中能量流經(jīng)小地老虎的示意圖，圖中A代表小地老虎呼吸作用散失的能量；由圖可知，一年內(nèi)小地老虎流向分解者的能量是(254＋165)×104＝4.19×106 kJ。
答案：(1)生產(chǎn)者　物質(zhì)循環(huán)和能量流動　間接　(2)蛆蛹→玉米　光能和飼料中的化學(xué)能　將動植物遺體、動物的排遺物等分解為無機物　(3)小地老虎呼吸作用散失的能量　4.19×106

展開更多......

收起↑