資源簡介

新人教生物一輪復習學案
第32講 生態系統的結構與能量流動
【素養目標】　1.運用結構與功能相相適應的觀點，理解生態系統的成分與結構，理清各自的功能。(生命觀念)　2.通過分析食物鏈(網)中各營養級生物的數量變動情況，培養運用邏輯思維分析問題的能力。(科學思維)　3.通過分析能量流動過程圖解，培養運用邏輯思維分析問題的能力。(科學思維)4.通過總結研究能量流動的實踐意義，形成學以致用、關注生產生活的態度。 (社會責任)
考點一　生態系統的結構
1．生態系統的概述
2．生態系統的組成成分
(1)各成分的作用及地位
項目 非生物的物質和能量 生產者 消費者 分解者
營養方式 － 自養 異養 異養
實例 光、熱、水、空氣、無機鹽等 光合自養生物：綠色植物和藍細菌等； 化能合成生物：硝化細菌等 大多數動物、寄生植物、寄生細菌、病毒等 營腐生生活的細菌和真菌、腐食動物等
作用 生物群落中物質和能量的根本來源 將無機物轉化為有機物，并將能量儲存在有機物中 加速生態系統的物質循環；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
地位 生態系統的基礎，必要成分 生態系統的基石、主要成分 生態系統最活躍的成分、非必要成分 生態系統的關鍵成分、必要成分　
(2)相互關系
生產者和分解者是聯系生物群落和非生物環境的兩大“橋梁”。
【拾遺補缺】　源于選擇性必修2 P50“概念圖內容”：判斷以下生物屬于生態系統的什么成分？
①菟絲子?、谙趸毦、塾衩住、苁删w?、荻d鷲?、掾掾搿、咚{細菌　⑧結核桿菌?、崮⒐?br/>生產者：②③⑦；消費者：①④⑧；分解者：⑤⑥⑨。
3．生態系統的營養結構
(1)食物鏈
(2)食物網
【拾遺補缺】　(1)源于選擇性必修2 P51“旁欄思考”：食物鏈一般不超過五個營養級的原因是能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級遞減的。
(2)源于選擇性必修2 P52“概念檢測”：一般來說，一個生態系統的食物鏈越多，食物網越復雜，這個生態系統抵抗外界干擾的能力與保持自身穩定的能力越強。農田和果園等人工生態系統可以通過增加或延長食物鏈，提高生態系統的穩定性，同時獲得更多的產品。例如，水田養魚、果園養雞等。
(1)生態系統的結構應包括非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者(　　)
(2)生產者都是自養生物，但未必都是植物；消費者營異養生活，但未必都是動物(　　)
(3)在生態系統的營養結構中，食物網中的每種生物都限定在同一營養級上(　　)
(4)生態系統的食物鏈中營養級越高的生物，其體型必然越大(　　)
(5)食物鏈縱橫交錯形成的復雜營養結構就是食物網，食物網的復雜程度取決于該生態系統中生物的數量(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
1．生態系統組成成分的判斷方法
(1)根據生物的新陳代謝類型判斷
三類 “不一定” ①生產者不一定是植物(如藍細菌、硝化細菌)，植物不一定是生產者(如菟絲子營寄生生活，屬于消費者)
②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、蜣螂等以動植物遺體或動物排遺物為食的腐生動物屬于分解者)
③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(如硝化細菌、藍細菌屬于生產者，寄生細菌屬于消費者)
兩類 “一定” ①生產者一定是自養生物，自養生物一定是生產者
②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)根據模型圖判斷
如圖所示，先根據雙向箭頭確定D、C為非生物的物質和能量或生產者，則A、B為消費者或分解者；再根據出入箭頭數量的多少進一步判斷，在D、C中指出箭頭多的D為生產者，指入箭頭多的C為非生物的物質和能量；最后根據D→A→B確定A為消費者，B為分解者。
2．構建食物鏈(網)的方法
(1)根據種群數量變化曲線圖構建
圖1
①分析依據：先上升、先下降者為被捕食者。
②食物鏈：乙→丙→甲(圖1)。
(2)根據所含能量(生物量)構建
圖2　　　　　　　　圖3
①分析依據：根據相鄰兩營養級間能量傳遞效率約為10%～20%，可推測能量相差在5倍以內，很可能為同一營養級。
②結果：圖2可形成一條食物鏈：丙→甲→乙→?。?br/>圖3生物可形成食物網：。
(3)根據重金屬、農藥的含量構建食物網
某相對穩定的水域生態系統中食物網主要有甲、乙、丙、丁、戊5個種群，各種群生物體內某重金屬的含量如表所示。已知水中的該重金屬被生物體吸收后難以通過代謝排出體外。假設在這5個種群構成的食物網中，消費者只能以其前一個營養級的所有物種為食。
種群 甲 乙 丙 丁 戊
重金屬含量(μg/kg鮮重) 0.003 7 0.003 6 0.035 0.036 0.34
①信息：重金屬(農藥、一些難于降解的物質)隨著食物鏈富集，營養級越高，含量越高，甲、乙中重金屬含量差別不大，所以處于同一營養級，同理，丙、丁處于同一營養級。
②食物網如圖所示：。
3．食物鏈(網)中生物數量變動的分析方法
(1)若處于食物鏈中第一營養級的生物(生產者)數量減少，整個食物鏈中的其他生物數量都會減少，簡單記為“一級生物若減少，其他生物跟著跑”。
(2)“天敵”一方減少，短時間內被捕食者數量會增加，但從長時間來看，其數量會先增加后減少，最后趨于穩定，簡單記為“如果天敵患了病，先增后減再穩定”。
(3)若處于中間營養級的生物數量減少，則某種生物數量的變化視具體食物鏈而定：“中間生物被捕殺，不同情況要分家”。大體遵循如下思路：
①生產者數量相對穩定原則，即消費者某一種群數量發生變化時，一般不考慮生產者數量的增加或減少。
②最高營養級的生物種群數量相對穩定原則，即當處于最高營養級的生物種群的食物有多種來源時，若其中一條食物鏈中某種生物減少，該種群的數量不會發生較大變化。
③在食物網中，當某種生物因某種原因而數量減少時，對另一種生物數量的影響，沿不同的食物鏈分析結果不同時，應以中間環節少的為分析依據。
[典例剖析]
(多選)下圖為某湖泊生態系統的食物網簡圖。下列敘述正確的是(　　)
A．該食物網中的全部生物構成了該湖泊生態系統的群落
B．該食物網有5條食物鏈，其中綠頭鴨占第三、四共兩個營養級
C．浮游藻類屬于生產者
D．若水生昆蟲數量減少，則裸鯉的數量也會下降
BCD　[群落是指一定區域中的全部生物，該食物網中缺少分解者，A錯誤；該食物網有5條食物鏈，即浮游藻類→裸鯉→鸕鶿、浮游藻類→裸鯉→綠頭鴨、浮游藻類→裸鯉→大天鵝、浮游藻類→浮游動物→水生昆蟲→綠頭鴨、浮游藻類→浮游動物→水生昆蟲→大天鵝，其中綠頭鴨占第三、四共兩個營養級，B正確；浮游藻類可通過光合作用制造有機物，屬于生產者，C正確；若水生昆蟲數量減少，則綠頭鴨和大天鵝捕食裸鯉增多，同時浮游動物增多，導致祼鯉的食物浮游藻類減少，則裸鯉數量會下降，D正確。]
【名師點撥】　掌握信息轉化能力
信息提取 信息1：某湖泊生態系統的食物網＋題圖
信息2：該食物網中的全部生物
信息3：水生昆蟲數量減少
信息轉化 1.食物網中共有5條食物鏈
2.缺少非生物的物質和能量、分解者
3.水生昆蟲和裸鯉為綠頭鴨和大天鵝的食物來源
素養考查 生命觀念：穩態與平衡觀 科學思維：建構模型能力
【角度轉換】　提升語言表達能力
據題圖分析，鸕鶿、綠頭鴨、大天鵝之間的關系是種間競爭，請寫出食物網中最長的食物鏈：浮游藻類→浮游動物→水生昆蟲→綠頭鴨(大天鵝)。
考向一　生態系統組成成分的判定及相互關系的分析
1．(2023·武漢高三檢測)金礦桿菌發現于一座金礦地下2.8 km充滿水的裂溝中，裂溝處沒有光線和氧氣，水溫高達60 ℃。這種細菌能利用水中的二氧化碳和周圍環境中的無機氮合成有機物。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．金礦桿菌屬于原核生物，只有核糖體一種細胞器
B．金礦桿菌屬于厭氧微生物，在細胞質基質中進行細胞呼吸
C．金桿菌吸收的無機氮可用來合成核糖、蛋白質、ATP等化合物
D．金礦桿菌能利用水中的二氧化碳合成有機物，在生態系統中屬于生產者
C　[金礦桿菌是細菌，為原核生物，只有核糖體一種細胞器，沒有其他復雜的細胞器，A正確；金礦桿菌是原核生物，無線粒體，其呼吸作用的場所在細胞質基質，生活在沒有光線和氧氣的環境中，因此應為厭氧微生物，B正確；核糖屬于單糖，元素組成只有C、H、O，不含N元素，因此金礦桿菌吸收的無機氮不能用來合成核糖，C錯誤；金礦桿菌能利用空氣中的二氧化碳合成有機物，屬于自養生物，在生態系統中屬于生產者，D正確。]
2．(2023·南昌高三檢測)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(　　)
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
D　[蚯蚓和草菇在生態系統中都是分解者，A錯誤；食物鏈起始端必須是生產者，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。]
考向二　食物鏈(網)的有關圖文分析
3．(2022·廣東卷，6)如圖示某生態系統的食物網，其中字母表示不同的生物，箭頭表示能量流動的方向。下列歸類正確的是(　　)
A．a、c是生產者 B．b、e是肉食動物
C．c、f是雜食動物 D．d、f是植食動物
C　[a在食物鏈的起點，是生產者，c能捕食b等，屬于消費者，A錯誤；b在食物鏈的起點，是生產者，B錯誤；c和f都能捕食生產者a、b，也都能捕食消費者e，所以c和f屬于雜食動物，C正確；d是植食動物，但由C選項解析可知，f屬于雜食動物，D錯誤。]
4．(多選)(2022·石家莊高三檢測)下圖是一個陸地生態系統食物鏈(網)的結構模式圖，下列敘述正確的是(　　)
A．在該食物網中，共有5條食物鏈
B．在該食物網中，H占有3個不同的營養級
C．若B種群中，各年齡段個體數目比例適中，則該種群密度在一段時間內會明顯變大
D．該食物網中，如果C種群數量下降10%，則H的數量不會發生明顯變化
ABD　[此食物網中，從生產者到最高級消費者，食物鏈有①A→B→H、②A→C→D→H、③A→C→F→G→H、④A→E→D→H、⑤A→E→F→G→H，共5條，A正確；在該食物網的5條食物鏈中，H分別處于第三(食物鏈①中)、第四(食物鏈②④中)和第五(食物鏈③⑤中)營養級，B正確；若B種群中各年齡段的個體數目比例適中，則該種群的年齡結構為穩定型，種群密度在一段時間內會保持相對穩定，而不會有明顯變化，C錯誤；在該食物網中，若C種群的數量下降，H所獲取的能量可由其他食物鏈的生物來彌補，通過食物網中生物這種相互補償、相互制約的自動調節機制，生態系統可維持平衡狀態，生物的種類和數量能保持相對穩定，D正確。]
考點二　生態系統的能量流動
1．能量流動的概念理解
【拾遺補缺】　源于選擇性必修2 P55“思考·討論”：生態系統中的能量流動和轉化遵循能量守恒定律。流入生態系統的能量一部分儲存在生物體有機物中，而另一部分通過生物的呼吸作用以熱能的形式散失至無機環境中，兩部分之和與流入生態系統的能量相等(填“相等”或“不相等”)。
2．第一營養級能量流動
注：生產者固定的太陽能即第一營養級的同化量，一部分能量用于呼吸消耗，余下的用于自身的生長、發育和繁殖，即積累有機物中的能量。
3．第二營養級及其后營養級能量流動
(1)由上圖分析可知：
①輸入該營養級的總能量是指圖中的b(填字母)。
②糞便中的能量(c)不屬于(填“屬于”或“不屬于”)該營養級同化的能量，應為上一個營養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)＝呼吸作用以熱能的形式散失的能量(d)＋用于生長、發育和繁殖的能量(e)。
④生長、發育和繁殖的能量(e)＝分解者利用的能量(f－c)＋下一營養級同化的能量(i)＋未被利用的能量(j)。
(2)總結：①攝入量＝同化量＋糞便量。
其中最高營養級無b(填字母序號)。
【拾遺補缺】　源于選擇性必修2 P55“圖3－5”：在一定時間內，某生態系統中全部生產者固定的能量值為a，全部消費者所獲得的能量值為b，全部分解者所獲得的能量值為c, 則 a＞b＋c(填“＞”“＝”或“＜”)。
4．能量流動的特點
【拾遺補缺】　源于選擇性必修2 P55“思考·討論”：流經某生態系統的能量不能再回到該生態系統，原因是能量流動是單向的。
5．生態金字塔的類型及特點
項目 能量金字塔 數量金字塔 生物量金字塔
形狀
每一階含義 每一營養級生物所含能量的多少 每一營養級生物個體的數量 每一營養級生物所含的有機物總量
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，生物個體數量在食物鏈中隨營養級升高而逐級遞減 一般情況下，生物體內有機物的總量隨營養級升高而逐級遞減
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“倒置”，如“樹→昆蟲→鳥” 一般為正金字塔形
6.研究能量流動的實踐意義
(1)幫助人們將生物在時間、空間上進行合理配置，增大流入某個生態系統的總能量。
(2)幫助人們科學規劃、設計人工生態系統，使能量得到最有效的利用。
(3)幫助人們合理地調整生態系統中的能量流動關系，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。
【拾遺補缺】　(1)源于選擇性必修2 P59“探究·實踐”：人們主要通過合理密植的方法提高作物的光能利用效率。
(2)源于選擇性必修2 P60“拓展應用2”：溶解在水中的方糖不能變回原來的形狀，原因是在一個封閉的系統中，物質總是由有序朝著無序的方向發展。
(1)一只狼捕食了一只兔子，就完成了能量流動(　　)
(2)一種蜣螂專以象糞為食，則該種蜣螂最多能獲取大象所同化能量的20%(　　)
(3)營養級越高的生物獲得的能量越少，體型也越小(　　)
(4)“?；~塘”實現了能量的多級利用，大大提高了能量的傳遞效率(　　)
(5)生態系統中的能量可被多級循環利用，從而大大提高了能量的利用率(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
各營養級能量流動分析
(1)植物光合作用與同化量之間的關系：真光合作用量＝同化量，凈光合作用量＝用于生長、發育和繁殖的能量(因為：真光合作用量＝凈光合作用量＋呼吸消耗量；同化量＝呼吸消耗量＋用于生長、發育和繁殖的能量)。
(2)動物攝入量與同化量之間的關系：攝入量＝動物的同化量＋糞便量，即攝入的食物只有一部分被同化。
(3)流入一個營養級的能量是指這個營養級的同化量。
(4)某營養級同化量的“2個”“3個”“4個”去路
①“2個”去路：同化量＝呼吸消耗量＋用于生長、發育和繁殖的能量。
②“3個”去路(定量不定時，在足夠長的時間內能量的最終去路)：同化量＝呼吸消耗量＋流向分解者的能量＋下一營養級的同化量。
③“4個”去路(定量定時，即流入某營養級的一定量的能量在一定時間內的去路)：同化量＝呼吸消耗量＋流向分解者的能量＋下一營養級的同化量＋未利用的能量。
注：最高營養級的生物去掉下一營養級的同化量。
(5)未利用的能量：包括生物每年的積累量和動植物殘體以化石燃料的形式被儲存起來的能量。
[典例剖析]
下圖1表示某人工高密度魚塘生態系統的能量金字塔，圖中Ⅰ～Ⅳ表示不同營養級，甲～戊表示不同種群；圖2是能量流經其中一個種群的情況簡圖?；卮鹣铝邢嚓P問題：
(1)若圖2中的種群是圖1中的甲，則能量輸入的是________；該能量值________(填“等于”“大于”或“小于”)流經該人工魚塘生態系統的總能量，理由是_________________________。
在生態系統的組成成分中，甲屬于__________________。
(2)若圖2中的種群是圖1中的戊，則其能量散失是通過____________(填生理過程)完成的，其儲存的能量除了存在于自身體內的有機物中外，其余的會流向____________。
(3)據圖判斷，丙糞便中有機物所含能量屬于____________的同化量。
答案　(1)甲通過光合作用同化的能量　小于　流經人工魚塘生態系統的總能量包括該生態系統生產者光合作用固定的太陽能和人工投喂的飼料中的能量　生產者
(2)呼吸作用　分解者
(3)甲和乙
解析　(1)甲是該生態系統的生產者，輸入生態系統的能量是甲通過光合作用同化的能量，由于流經人工魚塘生態系統的總能量包括該生態系統生產者光合作用固定的太陽能和人工投喂的飼料中的能量，所以該能量值小于流經該人工魚塘生態系統的總能量。
(2)種群戊是最高營養級消費者，則其能量散失是通過呼吸作用完成的，其儲存的能量的去向，一部分是存在于自身體內的有機物中(未被利用)，另一部分是被分解者分解釋放出來，沒有流向下一營養級這一去向。
(3)丙可能以甲或乙為食，故其糞便中有機物所含能量可屬于甲和乙的同化量。
【名師點撥】　掌握信息轉化能力
信息提取 信息1：題圖
信息2：流經該人工魚塘生態系統的總能量
信息3：丙糞便中有機物所含能量
信息轉化 1.圖1能量金字塔；圖2能量流經其中一個種群時，能量的去向
2.人工魚塘需要投喂飼料
3.糞便中有機物所含能量為上一營養級的同化量
素養考查 生命觀念：穩態與平衡觀 科學思維：建構模型能力
【得分要點】　抓住長句表述得分點
(1)不可缺少的信息：太陽能、人工投喂的飼料。
考向一　能量流動的過程
5．(2022·重慶高三檢測)下圖為重慶某一湖泊能量流動示意圖，其中A～L表示能量值(單位相同)、甲～丙表示不同營養級。下列相關表述錯誤的是(　　)
A．能量A僅指可見光中的一小部分
B．能量E、F、G、H指各營養級呼吸作用散失的熱能
C．能量J是分解者分解乙的遺體殘骸和糞便釋放的能量
D．若某種生物是雜食性生物，它可能同時占據乙、丙兩個營養級
C　[生產者只能吸收可見光，所以能量A僅指可見光中的一小部分，A正確；據圖分析可知，能量E、F、G、H指各營養級呼吸作用散失的熱能，B正確；能量J是分解者分解乙的遺體殘骸和丙糞便釋放的能量，C錯誤；若某種生物是雜食性生物，它可能捕食甲和乙兩個營養級的生物，則該生物可能同時占據乙、丙兩個營養級，D正確。]
6．(2022·張掖高三檢測)下圖為生態系統中某兩個營養級(甲、乙)的能量流動示意圖，其中a～e表示能量，以下敘述正確的是(　　)
A．甲攝入的能量為e＋a＋c
B．甲中生物數量多于乙中
C．乙用于生長、發育和繁殖的能量為a－b
D．乙糞便中食物殘渣的能量包含在d中
C　[甲同化的能量為e＋a＋c，A錯誤；甲中生物數量可能多于乙中，也可能少于乙中，B錯誤；乙同化的能量一部分用于呼吸消耗，一部分用于自身生長、發育、繁殖，圖中a為乙的同化量，b為乙呼吸作用消耗的能量，所以乙用于自身生長、發育、繁殖的能量為a－b，C正確；乙糞便中食物殘渣的能量包含在c中，D錯誤。]
考向二　能量流動的特點及應用
7．(2022·濟南高三檢測)為研究稻蝦(水稻—小龍蝦)共作模式對水稻產量及農田生態的影響，科研人員進行了水稻單作模式和稻蝦共作模式的比較試驗，統計結果如下表，下列敘述錯誤的是(　　)
雜草存量(kg/畝) 化肥使用量(kg/畝) 水稻產量(kg/畝) 利潤(元/畝)
水稻單作模式 250 62.9 477.8 1386.2
稻蝦共作模式 5 32.4 540.8 6058.3
A．農田中的水稻、雜草、小龍蝦等生物及水分、土壤等無機成分共同構成了生物群落
B．稻蝦共作模式下，小龍蝦的引入增加生態系統營養結構的復雜性，生態系統抵抗力穩定性提高
C．小龍蝦的引入可調整生態系統中的能量流動關系，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分
D．與水稻單作模式相比，稻蝦共作模式可減少化肥使用量，降低成本并使水稻產量增加
A　[農田中的水稻、雜草、小龍蝦等生物部分和水分、土壤等無機環境共同構成了稻田生態系統，A錯誤；小龍蝦的引入增加了生態系統的組成成分，使生態系統的營養結構更加復雜，提高了生態系統的抵抗力穩定性，B正確；由表中數據可知，小龍蝦的引入，減少了雜草的存量，這樣調整了生態系統中的能量流動關系，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分，C正確；蝦在稻田中的覓食活動，起到了吃草、捕蟲、踩草等作用，減少了蟲吃水稻以及水稻和雜草的種間競爭，使水稻產量增加，同時蝦的排泄物又可以肥田，減少化肥的投入量，降低成本，D正確。]
8．(2022·淮安高三檢測)某同學繪制了如圖所示的能量流動圖解(其中W1為生產者固定的太陽能)，下列敘述中不正確的是(　　)
A．生產者固定的總能量可表示為(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)
B．流入初級消費者體內的能量可表示為(D1－A2－C2)
C．由第一營養級到第二營養級的能量傳遞效率為D1 /W1
D．圖解表明能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點
B　[生產者固定的總能量可表示為(A1＋B1＋C1＋D1)，A1表示呼吸作用散失的能量，B1表示未被利用的能量，C1表示流向分解者的能量，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2是流入下一營養級(初級消費者)的能量，故生產者固定的總能量可表示為(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)，A正確、B錯誤；由第一營養級到第二營養級的能量傳遞效率為D1/(A1＋B1＋C1＋D1)×100%＝D1/W1×100%，C正確；圖解表明能量流動的特點是單向流動、逐級遞減，D正確。]
【題后歸納】　“拼圖法”分析能量流動過程
(1)W1、D1指相應營養級的同化量，B1、B2指相應營養級中未被利用的能量。
(2)各營養級用于生長、發育和繁殖的能量為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級間的傳遞效率為10%～20%。
考向三　能量流動的有關計算
9．(2023·聊城高三檢測)生態學家對弗羅里達州的銀泉進行了生態系統營養級和能量流動情況的調查，結果如表，其中①～④分別表示不同的營養級，⑤為分解者。下列相關說法正確的是(　　)
序號 生物同化作用所固定的能量 生物呼吸消耗的能量 生物體貯存的能量
① 15.04 12.23 2.81
② 871.27 501.58 369.69
③ 0.88 0.54 0.34
④ 140.10 79.13 60.97
⑤ 211.85 192.59 19.26
注：表中能量單位(102 kg·m－2·a－1)
A．能量在第三營養級和第四營養級間的傳遞效率約為10.7%
B．該生態系統生物構成的捕食食物鏈可能為②→⑤→④→①→③
C．若維持現在的能量輸入輸出水平，則該生態系統的有機物總量將會增加
D．①營養級同化作用所固定的能量中，未被利用的能量有一部分殘留在其糞便中
C　[能量傳遞效率是指相鄰兩個營養級之間同化量的比值，能量在第三營養級和第四營養級間的傳遞效率0.88/15.04×100%≈5.85%，A錯誤；由題意可知，⑤是分解者，而生態系統的食物鏈只包括生產者和消費者，不包括分解者，B錯誤；該生態系統維持現在的能量輸入、輸出水平，由于生物體貯存的能量大于0，則有機物的總量會增多，C正確；①營養級同化作用所固定的能量中，未被利用的能量屬于同化量的一部分，而糞便中的能量是未同化的能量，因此未被利用的能量不會殘留在自身的糞便中，D錯誤。]
10．(多選)(2022·遼寧重點中學協作體高三聯考)水域中的殺蟲劑(難分解)含量過高會對人體造成危害。科研人員對某湖泊中5種不同的生物A、B、C、D、E進行了消化道內食物組成的分析，并對這5種生物體內每千克體重殺蟲劑的含量(mg)進行了測定，如下表所示。下列敘述錯誤的是(　　)
生物種類 A B C D E
魚(甲) 河蚌 小球藻 魚(乙) 水蚤
消化道內食物組成 魚(乙) 水蚤、小球藻 － 水蚤 小球藻
每千克體重殺蟲劑的含量(mg) 96 57 5 31 X
A．該湖泊中河蚌(B)和水蚤(E)的關系為捕食與種間競爭
B．表中生物形成的食物網含2條食物鏈，最高營養級為第四級
C．若B的食物1/5來自E，其余來自C，則B體重每增加1 kg，至少需消耗C為21 kg
D．據表中數據推測，E的殺蟲劑含量X的范圍是5BC　[由表中消化道內食物組成一行可以看出，該湖泊中河蚌(B)和水蚤(E)的關系為捕食與競爭，A正確；根據表中數據可畫出下列食物網，，含3條食物鏈，最高營養級(魚甲)為第四級，B錯誤；若B(河蚌)的食物1/5來自E，其余來自C(4/5)，則B體重每增加1 kg，至少需消耗(能量傳遞效率按照20%計算)C為：4/5÷20%＋1/5÷20%÷20%＝9 kg，C錯誤；原則上營養級越高，體內汞和殺蟲劑含量就越高，據表中數據推測，E的殺蟲劑含量X的范圍是每千克體重污染物含量5＜X＜31，D正確。]
(三十二)生態系統中各種“效率”
1．同化效率：指植物吸收的日光能中被光合作用所固定的能量比例，或被動物攝食的能量中被同化了的能量比例。
同化效率＝被植物固定的能量/植物吸收的日光能
或同化效率＝被動物消化吸收的能量/動物攝食的能量
2．生產效率：指形成新生物量的生產能量占同化能量的百分比
生產效率＝n營養級的凈生產量/n營養級的同化能量
有時人們還分別使用組織生長效率和生態生長效率，則生態生長效率＝n營養級的凈生產量/n營養級的攝入能量
3．消費效率：指n＋1營養級消費(即攝食)的能量占n營養級凈生產能量的比例。
消費效率＝n＋1營養級的消費能量/n營養級的凈生產量
4．林德曼效率：指n＋1營養級所獲得的能量占n營養級獲得能量之比，相當于同化效率、生長效率與消費效率的乘積。但也有學者把營養級間的同化能量之比值視為林德曼效率，即高中生物教材中提到的能量傳遞效率。
[對點訓練]
1．(2023·浙江山水聯盟高三聯考)如圖所示為一個小型人工生態農場的模式圖以及該小型人工生態農場中農作物和雞的部分能量值(單位：104 kJ)。請根據圖和表格分析，下列說法正確的是(　　)
項目 凈同化量(同化量－呼吸消耗量) 呼吸消耗量 流向分解者 未利用
農作物 110 75 21 58
雞 7 10 1 3
A．該生態系統中第一營養級到第二營養級的能量傳遞效率約為9.2%
B．該小型生態系統的結構包括生物成分及它們之間形成的營養結構
C．該小型生態系統通過食物網流向人的能量值為1.7×105 kJ
D．表中共6.1×105 kJ的未利用能量下一年將被分解者利用
C　[由表中信息可知：第一營養級(農作物)的同化量為(110＋75)×104 kJ＝1.85×106 kJ，第二營養級的同化量為(110－21－58)×104 kJ＝3.1×105 kJ，因此該生態系統中第一營養級到第二營養級的能量傳遞效率為[(3.1×105 kJ)÷(1.85×106 kJ)]×100%≈16.7%，A錯誤；該小型生態系統的結構包括生態系統的組成成分(包括生物成分和非生物成分)、食物鏈和食物網(營養結構)，B錯誤；由表中信息可知：人從農作物中獲取的能量為[(110－21－58)－(10＋7)]×104 kJ ＝14×104 kJ，人從雞中獲取的能量是(7－1－3)×104 kJ ＝3×104KJ，所以該小型生態系統通過食物網流向人的能量值為14×104 kJ＋3×104KJ ＝1.7×105 kJ，C正確；表中未利用能量共有(58＋3)×104 kJ＝ 6.1×105 kJ，這些未利用的能量下一年可以流向分解者，也可以流向下一個營養級或用于自身呼吸作用的消耗，D錯誤。]
2．(2022·Z20名校聯盟高三聯考)對某一人工養殖魚塘的能量流動情況進行分析，結果如圖所示[數字單位是kJ/(m2·a)]，序號Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為不同營養級。下列敘述錯誤的是(　　)
A．該圖中屬于次級生產者的為Ⅱ、Ⅲ和分解者
B．流經該生態系統生產者的總能量為1 027.6 kJ/(m2·a)
C．從Ⅰ到Ⅱ、從Ⅱ到Ⅲ的能量傳遞效率分別為14%、15%
D．各營養級的同化量部分用于呼吸消耗，剩下的全用于自身生長繁殖
B　[次級生產者是指能利用生產者產生的有機物進行次級生產即生產新的有機物的生物，從這個角度來看，消費者和分解者都是次級生產者。故圖中次級生產者有Ⅱ、Ⅲ和分解者，A正確；Ⅱ流向下一營養級的能量＝21.4＋3.6＋11.2＋2.2－15.6＝22.8 kJ/(m2·a)；Ⅰ流向下一營養級的能量＝82.2＋16.6＋30.4＋22.8－12＝140 kJ/m2·a；則流經該生態系統生產者的總能量＝呼吸散失的能量＋分解者分解利用的能量＋流向下一營養級的能量＋未利用的能量＝240＋60＋560＋140＝1 000 kJ/(m2·a)，B錯誤；能量傳遞效率＝下一營養級的同化量/上一營養級的同化量×100%，從Ⅰ到Ⅱ的能量傳遞效率＝140/1 000＝14%；從Ⅱ到Ⅲ的能量傳遞效率為22.8/(140＋12)＝15%，C正確；各營養級的同化量部分用于呼吸消耗，剩下的全用于自身生長繁殖，D正確。]
1．(多選)(2022·遼寧卷，19)底棲硅藻是河口泥灘潮間帶生態系統中的生產者，為底棲動物提供食物。調查分析某河口底棲硅藻群落隨季節變化優勢種(相對數量占比>5%)的分布特征，結果如下圖。下列敘述錯誤的是(　　)
注：不同條紋代表不同優勢種；空白代表除優勢種外的其他底棲硅藻；不同條紋柱高代表每個優勢種的相對數量占比
A．底棲硅藻群落的季節性變化主要體現在優勢種的種類和數量變化
B．影響優勢種①從3月到9月數量變化的生物因素包含捕食和競爭
C．春季和秋季物種豐富度高于夏季，是溫度變化影響的結果
D．底棲硅藻固定的能量是流經河口泥灘潮間帶生態系統的總能量
CD　[據圖可知，底棲硅藻群落在不同季節優勢種的數量和種類都發生了變化，所以底棲硅藻群落的季節性變化主要體現在優勢種的種類和數量變化，A正確；底棲硅藻可以為底棲動物提供食物，不同硅藻物種之間也有競爭，所以影響優勢種①從3月到9月數量變化的生物因素包含捕食和競爭，B正確；題圖只表示了底棲硅藻群落隨季節變化優勢種的分布特征，沒有表示物種豐富度的大小，所以不能判斷春季和秋季物種豐富度高于夏季，C錯誤；底棲硅藻固定的能量及其他生產者固定的能量是流經河口泥灘潮間帶生態系統的總能量，D錯誤。]
2．(2022·浙江6月選考，20)生態系統的營養結構是物質循環和能量流動的主要途徑。下列敘述錯誤的是(　　)
A．調查生物群落內各物種之間的取食與被取食關系，可構建食物鏈
B．整合調查所得的全部食物鏈，可構建營養關系更為復雜的食物網
C．歸類各食物鏈中處于相同環節的所有物種，可構建相應的營養級
D．測算主要食物鏈各環節的能量值，可構建生態系統的能量金字塔
D　[生物群落中各物種間通過捕食關系建立食物鏈，A正確；錯綜復雜的食物鏈構成食物網，B正確；營養級是指物種在食物鏈中的位置，C正確；測算全部食物鏈各環節的能量值，可構建生態系統的能量金字塔，D錯誤。]
3．(2021·廣東卷，2)“葛(葛藤)之覃兮，施與中谷(山谷)，維葉萋萋。黃鳥于飛，集于灌木，其鳴喈喈”(節選自《詩經·葛覃》)。詩句中描寫的美麗景象構成了一個(　　)
A．黃鳥種群 B．生物群落
C．自然生態系統 D．農業生態系統
C　[依據題意可知，詩中描寫的有葛藤、黃鳥、灌木等生物，同時山谷包括了生活在其中的所有生物及無機環境，故它們共同構成一個自然生態系統，C正確。]
4．(2021·海南卷，24)海南坡鹿是海南特有的國家級保護動物，曾瀕臨滅絕。經過多年的嚴格保護，海南坡鹿的種群及其棲息地得到有效恢復。回答下列問題。
(1)海南坡鹿是植食性動物，在食物鏈中處于第________營養級，坡鹿同化的能量主要通過________以熱能的形式散失。
(2)雄鹿常通過吼叫、嗅聞等方式獲得繁殖機會，其中嗅聞利用的信息種類屬于____________。
(3)為嚴格保護海南坡鹿，有效增加種群數量，保護區將300公頃土地加上圍欄作為坡鹿馴化區。若該圍欄內最多可容納426只坡鹿，則最好將圍欄內坡鹿數量維持在____________只左右，超出該數量的坡鹿可進行易地保護。將圍欄內的坡鹿維持在該數量的依據是___________________。
(4)海南坡鹿的主要食物包括林下的草本植物和低矮灌木，保護區人員通過選擇性砍伐林中的一些高大植株可增加坡鹿的食物資源，主要依據是_____________________________________。
答案　(1)二　呼吸作用　(2)化學信息
(3)213　該數量下有利于海南坡鹿數量的快速增加
(4)提高草本植物和低矮灌木對光照的利用率，為海南坡鹿提供食物資源
解析　(1)海南坡鹿是植食性動物，以植物為食，故海南坡鹿在食物鏈中處于第二營養級；坡鹿同化的能量主要通過呼吸作用以熱能的形式散失。
(2)嗅聞的對象是能產生氣味的物質，故該信息種類屬于化學信息。
(3)結合題意可知，海南坡鹿是海南特有的、曾瀕臨滅絕的國家級保護動物，故建立自然保護區的目的應是能讓其增長速率最大，因此若該圍欄內最多可容納426只坡鹿(K值)，則最好將圍欄內坡鹿數量維持在213只左右；因213只的數量時是該環境的K/2值，在該數量下種群增長速率最大，有利于海南坡鹿數量的快速增加。
(4)影響植物分布和生長的主要因素是光照，由于高大植株在光照資源的競爭中占優勢，導致林下的草本植物和低矮灌木獲得陽光較少，長勢差，海南坡鹿的主要食物來源減少，故保護區人員通過選擇性砍伐林中的一些高大植株可增加坡鹿的食物資源。

展開更多......

收起↑