【生物】2019届一轮复习人教版第30讲生态系统的结构与能量流动学案

【生物】2019届一轮复习人教版第30讲生态系统的结构与能量流动学案

第30讲　生态系统的结构与能量流动 ‎[考纲要求]　1.生态系统的结构(Ⅰ)。2.生态系统中能量流动的基本规律及应用(Ⅱ)。‎ 考点一　生态系统的结构 ‎1．生态系统的概述 ‎(1)概念：生态系统是由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。‎ ‎(2)范围：有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。‎ ‎(3)结构：由组成成分和营养结构(食物链和食物网)构成。‎ ‎(4)功能：进行物质循环、能量流动、信息传递。‎ ‎2．生态系统的组成成分 ‎(1)各成分的作用及地位 项目 非生物的物质和能量 生产者 消费者 分解者 实例 阳光、热能、水、空气、无机盐等 自养生物，主要是绿色植物 异养生物，主要是动物 主要是营腐生生活的细菌和真菌 作用 生物群落中物质和能量的根本来源 将无机物转化为有机物，并将能量储存在有机物中 加速生态系统的物质循环 分解动植物的遗体和动物的排泄物 地位 ‎__‎ 生态系统的基石 生态系统最活跃的成分 生态系统的关键成分 ‎(2)相互关系 生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”。‎ 特别提醒　走出对生态系统成分认识的4个误区 错误说法 特例 细菌都是分解者 硝化细菌是自养生物，属于生产者；寄生细菌如结核杆菌属于消费者 动物都是消费者 以动、植物残体为食的腐食性动物属于分解者，如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等 生产者都是绿色植物 硝化细菌等自养生物也是生产者，正确的说法是：生产者包括绿色植物 植物都是生产者 菟丝子营寄生生活，属于消费者 ‎3.生态系统的营养结构 ‎(1)食物链(捕食链)‎ ‎①概念：生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。‎ ‎②特点：起点是生产者，为第一营养级；终点是最高营养级，一般不会超过5个营养级。只包含生产者和消费者。‎ ‎③营养级与消费者级别的关系消费者级别＝营养级级别－1。‎ ‎(2)食物网 ‎①概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。‎ ‎②形成原因：生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。‎ ‎③特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级。‎ ‎(3)食物链和食物网的作用：生态系统物质循环和能量流动的渠道。‎ ‎1．有关生态系统成分的判断 ‎(1)一个完整生态系统的结构应包括生物群落及其无机环境(　×　)‎ ‎(2)生产者都是自养生物，但未必都是植物；消费者营异养生活，但未必都是动物(　√　)‎ ‎(3)细菌都是分解者，但分解者并不都是细菌(　×　)‎ ‎(4)生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的桥梁，其中生产者是生态系统的基石(　√　)‎ ‎(5)理论上分析，只有消费者不是生态系统必需的基础成分(　√　)‎ ‎2．有关食物链与食物网的判断 ‎(1)在捕食食物链中，食物链的起点总是生产者，占据最高营养级的是不被其他动物捕食的动物(　√　)‎ ‎(2)自养型生物一定都是生产者；腐生型生物一定都是分解者；生产者一定处于第一营养级 ‎(　√　)‎ ‎(3)在生态系统的营养结构中，食物网可使每种生物都限定在同一营养级上(　×　)‎ ‎(4)生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大(　×　)‎ ‎(5)食物网中两种生物间只能有一种种间关系(　×　)‎ ‎(6)食物链纵横交错形成的复杂营养结构就是食物网。食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量(　×　)‎ ‎(7)食物链和食物网是生态系统能量流动和物质循环的主渠道，是生态系统维持相对稳定的重要条件(　√　)‎ 某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如下图，据图分析：‎ ‎(1)该食物网中，共有多少条食物链？‎ 提示　6条。‎ ‎(2)说出鹰与鼬的种间关系。‎ 提示　捕食和竞争。‎ ‎(3)此食物网没有表示出生的态系统成分是什么？‎ 提示　非生物的物质和能量、分解者。‎ ‎(4)通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响与鼬对鼠种群数量的影响，哪种影响大一些？‎ 提示　后者影响大些。‎ ‎1．食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析 ‎(1)若处于食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少，整个食物链中的其他生物都会减少，简单记为：“一级生物若减少，其他生物跟着跑。”‎ ‎(2)“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，会先增加后减少，最后趋于稳定，简单记为：“如果天敌患了病，先增后减再稳定”。‎ ‎(3)若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视具体食物链而定：“中间生物被捕杀，不同情况要分家”。大体遵循如下思路：‎ ‎①生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。‎ ‎②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群的食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。‎ ‎③在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。‎ ‎2．构建食物链(网)的方法 ‎(1)根据图1构建食物链 ‎①信息：营养级越低，生物数量往往越多；营养级较低者，先出现波峰。‎ ‎②食物链：丁→乙→丙→甲。‎ ‎(2)根据图2构建食物网 ‎①信息：能量逐级递减；若两种生物能量差距过小(不在10%～20%内)，则很可能位于同一营养级。‎ ‎②食物网如图所示：‎ ‎(3)根据重金属、农药的含量构建食物网 某相对稳定的水域生态系统中食物网主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，各种群生物体内某重金属的含量如表所示。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。‎ 种群 甲 乙 丙 丁 戊 重金属含量(μg/kg鲜重)‎ ‎0.003 7‎ ‎0.003 6‎ ‎0.035‎ ‎0.036‎ ‎0.34‎ ‎①信息：重金属(农药、一些难于降解的物质)随着食物链富集，营养级越高，含量越高，甲、乙中重金属含量差别不大，所以处于同一营养级，同理，丙、丁处于同一营养级。‎ ‎②食物网如图所示：。‎ 命题点一　生态系统组成成分的判断 ‎1．下列有关生态系统的叙述，正确的是(　　)‎ A．每种生物在生态系统中只能处在一个营养级上 B．动物都属于消费者，其中食草动物处于第二营养级 C．自养生物都是生产者，是生态系统的主要成分 D．细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类 答案　C 解析　每种生物在食物网上可能处在多个营养级上，A项错误；动物多数是消费者，但像蜣螂等属于分解者，B项错误；生产者可以自己制造有机物，属于自养型生物，是生态系统的主要成分，C项正确；细菌中多数是分解者，但硝化细菌等属于生产者，D项错误。‎ ‎2.(2017·江西新余四中段考)如图表示某生态系统各成分(丁为非生物环境)之间的关系，有关分析错误的是(　　)‎ A．光能通过甲输入生态系统 B．参与构成食物链的成分有甲和乙 C．碳元素在乙与丙之间以CO2形式传递 D．丙主要是指营腐生生活的细菌和真菌 答案　C 解析　依据题意和图示分析可知，甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者。光能通过生产者的光合作用输入生态系统，A项正确；参与构成食物链的成分是生产者和消费者，即甲和乙，B项正确；碳元素在乙和丙之间以有机物的形式传递，C项错误；分解者主要是指营腐生生活的细菌和真菌，D项正确。‎ 生态系统成分的判断方法 ‎(1)根据生物类型判断生态系统的成分 ‎①“自养型生物”＝“生产者”， 包括光能自养生物(如绿色植物和蓝藻等)和化能自养生物(如硝化细菌、硫细菌、铁细菌等)。‎ ‎②“捕食异养或寄生异养型生物”＝“消费者”， 其不能直接把无机物合成有机物，而是以捕食或寄生方式获取现成的有机物来维持生活。‎ ‎③“腐生异养型生物” ＝“分解者”， 其是能把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物的腐生生物，也包括少数的动物(如蚯蚓等)。‎ ‎(2)根据结构图判断生态系统的成分 如图所示，先根据双向箭头确定D、C为“非生物的物质和能量”和“生产者”，则A、B为消费者和分解者；再根据出入箭头数量的多少进一步判断，在D、C中指出箭头多的D为“生产者”，指入箭头多的C为“非生物的物质和能量”，最后根据D→A→B确定A为消费者、B为分解者。‎ 命题点二　食物链(网)的分析 ‎3．(2018·西安模拟)如图表示生态系统中的食物网，相关叙述正确的是(　　)‎ A．该食物网中共有6条食物链 B．该食物网中的所有生物构成生物群落 C．蝗虫和老鼠在不同食物链中都属于同一营养级 D．若老鼠全部死亡消失，对狼的影响比对猫头鹰显著 答案　C 解析　食物链的起点是草，终点是不被其他营养级捕食的生物，则食物链共有5条，故A项错误；食物网中只包括生产者和消费者，构成生物群落还应该包括分解者，故B项错误；蝗虫和老鼠都位于第二营养级，属于初级消费者，故C项正确；猫头鹰的食物来源只有老鼠，狼的食物来源有浣熊、鹿和老鼠，若老鼠全部死亡消失，对狼的影响比对猫头鹰小，故D项错误。‎ ‎4．如果一个生态系统中有4种生物，并构成一条食物链，在某一时间分别测得这4种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量如图所示。下列描述错误的是(　　)‎ A．该食物链是：丙→甲→乙→丁 B．丙种群数量增加，甲、乙、丁的种群数量均增加 C．丁的体型最大，单个个体占有的能量最多 D．在其他食物链中，乙和丁之间也可能存在竞争关系 答案　C 解析　由上图可知，丙种群的有机物总量最多，应是该生态系统的第一营养级，所以上述4种生物构成的食物链是丙→甲→乙→丁，A项正确；丙种群数量增加，甲、乙、丁都随丙的增加而增加，B项正确；丁的营养级最高，但是体型不一定最大，单个个体占有的能量也不一定最多，C项错误；不同的食物链中，动物占有的营养级不同，在其他食物链中，乙和丁之间也可能存在竞争关系，D项正确。‎ 命题点三　食物网中生物数量的变化分析 ‎5．如图所示为某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是(　　)‎ A．鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量 B．土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势 C．浮游动物总量锐减后再急升 D．浮游植物总量急升后再锐减 答案　A 解析　鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系；引入以中小型鱼类为食的鲈鱼后，土著鱼a、b的数量都下降，短期内浮游动物总量先急升后下降最后趋于稳定，相应地浮游植物先锐减后急升最后趋于稳定，A项正确。‎ ‎6．如图表示在某生态系统中，a、b、c三个种群数量变化相互关系，下列描述正确的是(　　)‎ A．a肯定是生产者，b肯定是初级消费者 B．a→b→c构成一条食物链 C．a与b、b与c为捕食关系 D．a与c为竞争关系 答案　C 解析　根据图中数量关系可以判断a、b、c三者构成的捕食关系为c→b→a，a为次级消费者，A项错误；c→b→a构成一条食物链，B项错误；a与b、b与c为捕食关系，C项正确；a与c不存在竞争关系，D项错误。‎ 考点二　生态系统的能量流动 ‎1．能量流动的概念理解 — ‎　⇓‎ — ‎　⇓‎ —太阳能→有机物中的化学能→热能 ‎　⇓‎ — ‎2．能量流动的过程 ‎(1)写出图中甲、乙、丙、丁、戊代表的内容：甲．生产者，乙．初级消费者，丙．次级消费者，丁．呼吸作用，戊．分解者。‎ ‎(2)据图分析食物链中甲营养级能量的去向 ‎①通过自身呼吸作用以热能的形式散失。‎ ‎②被下一营养级同化。‎ ‎③残枝败叶等被分解者分解。‎ ‎④未被利用。‎ ‎3．能量流动的特点及意义 ‎(1)能量传递效率：指相邻两个营养级之间同化量的比值。‎ ‎(2)能量流动的特点：单向流动、逐级递减(两相邻营养级间的能量传递效率一般为10%～20%)。‎ ‎(3)研究意义 ‎①帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。‎ ‎②帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。‎ ‎1．有关能量流动过程的判断 ‎(1)生态系统的能量流动就是指能量的输入和散失过程(　×　)‎ ‎(2)流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能(　×　)‎ ‎(3)流经第三营养级的总能量是指三级消费者摄入到体内的能量(　×　)‎ ‎(4)生产者通过光合作用合成有机物时，能量就从无机环境输入到了生物群落(　√　)‎ ‎(5)除最高营养级外，某一营养级的总能量由四个部分组成：自身呼吸消耗的能量、流向下一个营养级的能量、被分解者利用的能量和未被利用的能量(　√　)‎ ‎2．有关能量流动特点、目的的判断 ‎(1)生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的(　×　)‎ ‎(2)相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20%(　×　)‎ ‎(3)能量金字塔和生物量金字塔可以出现倒置现象(　×　)‎ ‎(4)多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多(　√　)‎ ‎(5)生态系统中的能量可被多级循环利用，从而大大提高能量的利用率(　×　)‎ ‎(6)由于散失的热能不能被生产者再固定，且食物链中捕食与被捕食的关系不可逆转，所以生态系统的能量流动是单向的(　√　)‎ ‎(7)一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量的10%～20%(　×　)‎ ‎(8)研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量全部流向人类(　×　)‎ ‎(9)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，可以提高生态系统的能量传递效率 ‎(　×　)‎ 如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103 kJ/(m2·y)]，据图分析：‎ ‎(1)该生态系统中流入生物群落的总能量有哪些来源？‎ 提示　一个来源是光能，另一个来源是输入的有机物中的化学能。‎ ‎(2)生产者、植食性动物和肉食性动物固定的总能量分别是多少？‎ 提示　肉食性动物固定的总能量＝0.25＋0.05＋2.1＋5.1＝7.5×103 kJ/(m2·y)；植食性动物固定的总能量＝(7.5－5)＋0.5＋4＋9＝16×103 kJ/(m2·y)；生产者固定的总能量＝(16－2)＋3＋70＋23＝110×103 kJ/(m2·y)。‎ ‎(3)生产者→植食性动物、植食性动物→肉食性动物的能量传递效率分别是多少？(‎ 结果保留一位有效数字)‎ 提示　生产者→植食性动物的能量传递效率＝植食性动物固定的能量中来自生产者的能量/生产者固定的总能量×100%＝(16－2)/110×100%＝12.7%；植食性动物→肉食性动物的能量传递效率＝肉食性动物固定的能量中来自植食性动物的能量/植食性动物固定的总能量×100%＝(7.5－5)/16×100%＝15.6%。‎ ‎(4)假设全部来自于生产者，按照图中的能量流动规律，肉食性动物要增加100 kg，则需要消耗多少kg生产者？‎ 提示　肉食性动物要增加100 kg，则需要生产者的质量＝100÷15.6%÷12.7%≈5 047(kg)。‎ ‎1．能量流动概念模型解读 ‎(1)第二营养级能量流动分析 ‎①初级消费者摄入能量(a)＝初级消费者同化能量(b)＋粪便中的能量(c)，即动物粪便中的能量不属于该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量。‎ ‎②初级消费者同化能量(b)＝呼吸消耗的能量(d)＋用于生长、发育和繁殖的能量(e)。‎ ‎③生长、发育和繁殖的能量(e)＝分解者利用的能量(f)＋下一营养级同化的能量(i)＋未被利用的能量(j)。‎ ‎(2)各营养级能量流动分析 ‎①未被利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料的形式被储存起来的能量。‎ ‎②一个营养级所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一营养级同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。 ‎ ‎③动物同化的能量与摄入量之间的关系：动物同化的能量＝摄入量－粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有一部分被同化。‎ ‎④流入一个营养级的能量：是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。‎ ‎2．能量流动的特点及原因 ‎(1)单向流动的原因 ‎①能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。‎ ‎②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。‎ ‎(2)逐级递减的原因 ‎①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。‎ ‎②各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物利用的部分。‎ ‎3．生态金字塔的类型及特点 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 形状 每一阶含义 每一营养级生物所含能量的多少 每一营养级生物个体的数目 每一营养级生物的有机物总量 象征 含义 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般生物有机物的总质量沿食物链升高而逐级递减 分析 能量流动的过程中总是有能量的耗散，故能量流动逐级递减 成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化：‎ 浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的生物量：‎ 命题点一　能量流动的文字题分析 ‎1．(2015·海南，25)关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是(　　)‎ A．能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程 B．分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量 C．生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量 D．生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级 答案　D 解析　生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动，A项正确；分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，动物和植物构成食物链和食物网，所以分解者所需的能量可来自各营养级生物储存的能量，B项正确；地球上几乎所有的生态系统所需的能量都来源于太阳光能，通过生产者的固定使能量流入生态系统，经过食物链和食物网能量逐渐散失，不能重复利用，所以需要不断得到来自系统外的能量，C项正确；生产者固定的能量，去向有自身的呼吸、流入下一营养级、流向分解者，D项错误。‎ ‎2．由草、兔、狐组成的食物链中，兔所获得的能量，其去向不包括(　　)‎ A．兔呼吸作用释放的能量 B．由兔的粪便流入分解者体内的能量 C．流入狐体内的能量 D．由狐的粪便流入分解者体内的能量 答案　B 解析　兔的同化能量去向有：一是呼吸作用散失的能量；二是流入下一营养级如狐体内的能量；三是形成的遗体、残骸和排出物等的能量被分解者利用。兔粪便中储藏的能量是没有被兔消化的草的能量，不属于兔同化的能量，因此B选项所述能量既不是兔所获得的能量，也不是兔体内能量的去向。‎ 命题点二　能量流动的过程图分析 ‎3．如图表示在某生态系统中，能量流经第二营养级的示意图。对该图分析不合理的是(　　)‎ A．能量流动是伴随着物质利用进行的 B．图中甲为初级消费者同化的能量，即第二营养级所含有的能量 C．该图不够完善，缺少甲中因呼吸以热能散失的能量 D．乙比甲的能量少的原因是甲的遗体、残骸中的能量被分解者利用而未传递下去 答案　D 解析　能量是单向流动、逐级递减的，不能循环利用，是伴随着物质利用而进行的，故A项正确；图中甲是初级消费者的同化量，即第二营养级所含有的能量，故B项正确；该图不够完善是因为缺少甲中因呼吸以热能散失的能量，故C项正确；乙比甲的能量少的原因是因为呼吸散失了能量，故D项错误。‎ ‎4．如图为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述不正确的是(　　)‎ A．能量流动是从甲固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1 250 kJ B．从乙到丙的能量传递效率为15%‎ C．将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率 D．食物链的营养关系一般不可逆转，这决定了能量流动的单向性 答案　C 解析　能量流动是从甲(生产者)固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为175＋200＋875＝1 250 kJ，A项正确；从乙到丙的能量传递效率＝×100%＝15%，B项正确；将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，C项错误；食物链的营养关系一般不可逆转，这决定了能量流动的单向性，D项正确。‎ 能量传递效率与能量利用效率的比较 ‎(1)能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%。‎ ‎(2)能量利用效率：流入最高营养级的能量占生产者所固定的能量的比值。在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，因此食物链越短，能量利用效率越高。‎ 矫正易错　强记长句 ‎1．生态系统的结构分析的3个易错点 ‎(1)并非所有生态系统的成分都参与构成食物链或食物网。因为食物链起点是生产者，终点是不被其他动物所食的动物(最高营养级)，所以非生物的物质和能量、分解者这两种成分不参与构成食物链或食物网。‎ ‎(2)同一种消费者在不同食物链中，可以占据不同的营养级。‎ ‎(3)在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如狼和狐之间既有捕食关系，又有竞争关系。‎ ‎2．最高营养级能量去路只有3个，没有传递给下一营养级这一去路。‎ ‎3．分解者分解作用的实质仍然是呼吸作用。‎ ‎4．流经各营养级的总能量：对生产者而言强调关键词“固定”而不能说“照射”，对各级消费者而言强调关键词“同化”而不能说“摄入”。‎ ‎5．“相邻两营养级”的传递效率≠“相邻两个生物个体”间的传递效率。如“一只狼”捕获“一只狐”时，应获得了狐的“大部分能量”而不是获得“10%～20%”的能量，“所有狼”可获得“所有狐”的能量的10%～20%。‎ ‎1.生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。‎ ‎2．生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。‎ ‎3．(2016·全国Ⅲ，T31(2))与热带森林生态系统相比，通常冻原生态系统有利于土壤有机物质的积累，其原因是低温下，分解者的分解作用弱。‎ ‎4．(2016·全国Ⅲ，T31(3))通常，生态系统的食物链不会很长，原因是能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。‎ ‎5．生态系统的能量流动具有单向传递、逐级递减的特点。‎ ‎6．生态系统的能量单向流动的原因：食物链中的捕食关系是长期自然选择的结果，不能逆转；生产者不能再利用散失的热能。‎ ‎7．生态系统的能量流动逐级递减的原因：某个营养级同化的能量自身呼吸要消耗一部分，还有一部分被分解者利用，所以不能将全部的能量流入下一个营养级。‎ ‎8．从能量流动角度分析农田除草、除虫的目的是：调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。‎ 重温高考　演练模拟 ‎1．(2016·全国Ⅲ，5)我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是(　　)‎ A．鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量 B．该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者 C．鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节 D．鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向 答案　C 解析　鹰迁入后，形成了食物链：植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰，据此可知，鹰的迁入会使该树林中黄雀的数量减少、螳螂增加、蝉减少等系列变化，A项错误；能量流动是沿着食物链进行的，细菌是分解者，不参与食物链的构成，即细菌的能量不能流向生产者，B项错误；能量流动是沿着食物链进行的，鹰的迁入没有改变该生态系统能量流动的方向，D项错误。‎ ‎2．(2016·全国Ⅰ，5)在漫长的历史时期内，我们的祖先通过自身的生产和生活实践，积累了对生态方面的感性认识和经验，并形成了一些生态学思想，如：自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识，下列说法错误的是(　　)‎ A．生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律 B．若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用 C．“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例 D．人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准 答案　B 解析　生态系统物质循环过程中，无机环境中的物质可以被生物群落反复利用，生物群落中的物质可通过呼吸作用进入无机环境；能量流动是单向的、逐级递减的。二者均具有各自的规律，A项正确；生态系统的能量是单向流动的，不可反复利用，B项错误；“退耕还林、还草”保护了生物多样性，体现了自然与人和谐统一的思想，C项正确；人类对生态系统的利用应该适度，不能超过生态系统的自我调节能力，以保持其相对稳定，D项正确。‎ ‎3．(2016·海南，21)在某一生态系统的下列组分中，能将太阳能转化为化学能的是(　　)‎ A．田螺 B．小球藻 ‎ C大肠杆菌 D．草鱼 答案　B 解析　田螺、大肠杆菌、草鱼均属于消费者，不能将太阳能转化为化学能；小球藻具有叶绿体，可以将太阳能转化为化学能。‎ ‎4．如图是毛白杨树林中两个营养级的能量流动图解，已知毛白杨树同化的总能量为N，方框中字母代表能量。下列叙述不正确的是(　　)‎ A．B＝C＋D B．D是指呼吸作用消耗的能量 C．B是第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量 D．从毛白杨树输入下一营养级的能量传递效率为B/N 答案　C 解析　椐图分析：A表示初级消费者摄入的能量，B表示初级消费者同化的能量，C表示用于生长、发育和繁殖的能量，D表示呼吸作用消耗的能量，E表示分解者利用的能量。B初级消费者同化的能量＝C用于生长、发育和繁殖的能量＋D呼吸作用消耗的能量，A项正确；D表示呼吸作用消耗的能量，B项正确；B是第二营养级同化的能量，包括用于生长、发育和繁殖的能量和呼吸作用消耗的能量，C项错误；毛白杨树同化的总能量为N，B表示初级消费者同化的能量，故从毛白杨树输入下一营养级的能量传递效率为B/N，D项正确。‎ ‎5．(2014·新课标Ⅱ，31)某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊 5个种群。调查得知，该生态系统有4个营养级，营养级之间的能量传递效率为10%～20%，且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如下表所示，表中能量数值的单位相同。‎ 种群 甲 乙 丙 丁 戊 能量 ‎3.56‎ ‎12.80‎ ‎10.30‎ ‎0.48‎ ‎226.50‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)请画出该生态系统中的食物网。‎ ‎(2)甲和乙的种间关系是________；种群丁是该生态系统生物组分中的__________。‎ ‎(3)一般来说，生态系统的主要功能包括____________、____________，此外还具有信息传递等功能。碳对生物和生态系统具有重要意义，碳在____________和____________之间的循环主要以CO2的形式进行。‎ 答案　(1)　(2)捕食　消费者 (3)物质循环　能量流动　生物群落　无机环境 解析　(1)根据生态系统中相邻两营养级间能量的传递效率为10%～20%‎ 和能量流动逐级递减的理论进行分析：戊含有的能量最多，处于第一营养级；乙和丙含有的能量较多且相差很小，都处于第二营养级；甲含有的能量较少，处于第三营养级；丁含有的能量最少，处于第四营养级。由此可画出该生态系统中的食物网为：。‎ ‎(2)根据食物网可以看出：甲和乙的种间关系是捕食，戊是生产者，甲、乙、丙和丁都为消费者。‎ ‎(3)生态系统的功能是能量流动、物质循环和信息传递等。碳循环是生态系统中物质循环的重要组成部分，碳在生物群落中是以有机物的形式进行传递的，而在无机环境和生物群落之间的循环主要以CO2的形式进行。‎ ‎1．下列关于生态系统组成成分的叙述，正确的是(　　)‎ ‎①细菌、真菌都是分解者　②自养型生物都是生产者　③植物都是生产者　④动物都是消费者　⑤异养型生物都是消费者 A．② B．②③ C．③④ D．②⑤‎ 答案　A 解析　化能合成细菌是生产者，①错误；自养型生物都是生产者，②正确；菟丝子是消费者，③错误；蚯蚓等腐食性动物是分解者，④错误；异养型生物包括消费者和分解者，⑤错误。‎ ‎2．(2018·东北育才中学模拟)下图表示a、b、c三地区森林土壤有机物分解状况，则分解者的作用强弱依次是(　　)‎ A．a＞b＞c B．c＞b＞a C．c＝b＞a D．a＞c＝b 答案　A 解析　从图中分析，落叶供给量大，土壤有机物的含量少，说明残枝落叶中的有机物被分解者分解的速度快；反之，落叶供给量小，土壤中有机物含量高，说明残枝落叶中的有机物被分解者分解的速度慢。图中所示a、b、c三地区森林土壤中有机物的含量a＜b＜c，落叶供给量a>b>c，所以分解者的作用强弱依次是：a＞b＞c。‎ ‎3．如图所示食物网中，鹰同时占有的消费级和营养级分别是(　　)‎ A．次级、三级消费者；第二、三营养级 B．次级、四级消费者；第三、四营养级 C．三、四级消费者；第三、五营养级 D．次级、四级消费者；第三、五营养级 答案　D 解析　题图所示食物网中，食物链为草→鼠→鹰；草→昆虫→蛙→蛇→鹰，故鹰所属的消费者类别为次级消费者、四级消费者，占有的营养级分别是第三营养级、第五营养级。‎ ‎4．下表是某生态系统食物网中，甲、乙、丙、丁四种生物有机物同化量的比例关系。下列关于该食物网推断最不可能的是(　　)‎ 生物种类 甲 乙 丙 丁 同化有机物所占比例/%‎ ‎86‎ ‎12‎ ‎1.1‎ ‎0.9‎ A.以上四个种群至少构成两条食物链 B．甲、乙两种群不可能处于同一营养级 C．第一营养级同化的能量不可能全部被第二营养级利用 D．乙、丙以甲为食物，丁以乙、丙为食物 答案　D 解析　根据生态系统的能量传递效率是10%～20%，则甲一定处于第一营养级，若只有甲为第一营养级，则第二营养级有机物的同化比例在8.6～17.2，若只有乙为第二营养级，则第三营养级有机物的同化比例在1.2～2.4，第三营养级有丙、丁，食物链有两条；若第一营养级不只有甲一种，则食物链也是至少两条，A项正确；若甲、乙为同一营养级，则第二营养级有机物的同化比例在9.8～19.6，而丙、丁的同化量只有2.0，故甲、乙不可能处于同一营养级，B项正确；第一营养级同化的能量一部分被自身呼吸作用消耗，还有一部分不能被下一营养级利用，第一营养级同化的能量不可能全部被第二营养级利用，C项正确；若乙、丙以甲为食物，丁以乙、丙为食物，乙、丙同化量的10%～20%是1.31～2.62，D项不可能。‎ ‎5．如图表示某湖泊生态系统的部分生物所组成的食物网，相关叙述正确的是(　　)‎ A．丙和丁、乙和丁都存在竞争关系 B．若该湖泊受到DDT污染，则甲体内DDT浓度最高 C．丁每获得1 kJ能量，至少需要甲固定10 kJ太阳能 D．若丙的数量下降，则该生态系统稳定性将下降 答案　A 解析　甲为生产者，丙和丁都以乙为食物，乙和丁都以甲为食物，A项正确；若该湖泊受到DDT污染，则丁为最高营养级，由于生物富集效应，体内DDT浓度最高，B项错误；若求丁获得1 kJ至少需要生产者固定多少能量，应选食物链最短且能量传递效率最高，因此只考虑甲→丁这条食物链，能量传递效率是20%，所以甲至少固定的太阳能是5 kJ，C项错误；若丙的数量下降，通过自我调节，该生态系统将维持稳定，D项错误。‎ ‎6．下表是某农田生态系统中田鼠种群摄食植物后能量流动情况，下列有关叙述错误的是 ‎(　　)‎ 项目 摄取量 粪便量 呼吸作用散失量 能量[J/(hm2·a)]‎ ‎1.05×1010‎ ‎3.50×109‎ ‎4.55×109‎ A.田鼠同化的能量中约有35%用于其生长、发育和繁殖 B．田鼠粪便量不属于其同化能量中流向分解者能量的一部分 C．以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为1.4×109 J/(hm2·a)‎ D．田鼠的上一营养级同化的能量至少为7.0×1010 J/(hm2·a)‎ 答案　D 解析　田鼠用于其生长发育和繁殖的比例为(1.05×1010－3.5×109－4.55×109)÷(1.05×1010－3.5×109)＝35%，A项正确；田鼠粪便量属于生产者同化能量中流向分解者能量的一部分，不属于田鼠同化能量中流向分解者能量的一部分，B项正确；以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为(1.05×1010－3.5×109)×20%＝1.4×109 J/(hm2·a)，C项正确；田鼠同化量为1.05×1010－3.5×109＝7.0×109 J/(hm2·a)，故田鼠的上一营养级同化的能量至少为7.0×109÷20%＝3.5×1010 J/(hm2·a)，D项错误。‎ ‎7．下图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图[单位：J/(cm2·a)]。据图分析，有关说法正确的是(　　)‎ A．该生态系统第一营养级同化的能量至少为400 J/(cm2·a)‎ B．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100 J/(cm2·a)‎ C．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%‎ D．该生态系统第三营养级同化的能量是15 J/(cm2·a)‎ 答案　A 解析　图中B表示该营养级同化的能量，即第二营养级同化的能量是80 J/(cm2·a)，按能量最高传递效率20%计算，第一营养级同化的能量至少为400 J/(cm2·a)，A项正确；第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是图中C，即除去呼吸消耗的能量，为30 J/(cm2·a)，B项错误；由于第三营养级能量只知道摄入量，不知道同化量，不能计算能量由第二营养级到第三营养级的传递效率，C项错误；第三营养级摄入的能量是15 J/(cm2·a)，不是同化的能量，D项错误。‎ ‎8．如图甲表示某生态系统的能量锥体图，P为生产者，Q1为初级消费者，Q2为次级消费者。现对图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析，其中分析不正确的是(注：图乙中a、a1、a2表示上一年留下来的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量)(　　)‎ A．b＋c＋d＋e为本年度流入该生态系统的总能量 B．c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的能量 C．b和d之一可代表生产者传递给分解者的能量 D．初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在c中 答案　D 解析　由图可知，c、c1分别是生产者流入初级消费者、初级消费者流入次级消费者的能量，即初级消费者、次级消费者同化的能量。b＋c＋d＋e为生产者固定的能量，即本年度流入该生态系统的总能量；b和d(b1和d1、b2和d2)之一可代表粪便、遗体残骸等传递给分解者的能量；初级消费者产生的粪便中所含的能量属于生产者同化的能量，应包含在b或d中。‎ ‎9．如图所示为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动，图中字母代表相应能量。据图回答以下问题：‎ ‎(1)流经图中生态系统的总能量为________(填字母)，桑树呼吸作用所散失的热能可用图中的________(填字母)来表示，图中的C和B1＋C1＋D1可分别表示桑树和蚕用于______________________________的能量。‎ ‎(2)蚕同化的能量D＝__________(填字母)，正常情况下D/A的比值________(填“大于”“小于”或“等于”)10%。将蚕沙(即粪便)投入鱼塘供给鱼食用，蚕沙中所含的能量属于第________营养级所同化的能量。‎ 答案　(1)A　B　自身生长、发育和繁殖等生命活动　(2)A1＋B1＋C1＋D1　大于　一 解析　(1)流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，即图中桑树的总光合作用固定的能量A；A能量的一部分在桑树的呼吸作用中以热能的形式散失，表示为图中的B，余下的部分用于桑树的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中，表现为图中净光合作用固定的能量C。(B1＋C1＋D1)表示蚕用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量，其中B1为现存量、C1为流向分解者的能量、D1为流向下一营养级的能量。‎ ‎(2)蚕同化的能量D＝A1＋B1＋C1＋D1。能量在两个相邻营养级之间的传递效率为10%～20%。A为输入桑树体内的同化量，D为输入蚕体内的同化量，D/A的比值表示能量在桑树和蚕这两个相邻营养级之间的传递效率，因此正常情况下D/A的比值大于10%。蚕沙(即粪便)中所含的能量属于桑树即第一营养级所同化的能量。‎ ‎10．如图为一食物网。若要使丙体重增加x，已知其食用的动物性食物(乙)所占比例为a，则至少需要的生产者(甲)的量为y，那么x与y的关系可表示为(　　)‎ A．y＝90ax＋10x B．y＝25ax＋5x C．y＝20ax＋5x D．y＝10ax＋10x 答案　C 解析　由题干中的“至少”可知，应该按最大传递效率20%计算，a表示动物性食物(乙)所占比例，则1－a表示直接从生产者(甲)获得食物所占比例，故有(1－a)x÷20%＋ax÷20%÷20%＝y，即y＝20ax＋5x。‎ ‎11．(2015·福建，4)下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值，单位是J·m－2·a－1)，下列叙述正确的是(　　)‎ A．该食物网中最高营养级为第六营养级 B．该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%‎ C．太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357 J·m－2·a－1‎ D．该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统 答案　B 解析　该食物网中最长食物链的最高营养级为第五营养级，A项错误；能量传递效率为某一营养级同化量与上一营养级同化量之比，即(3 780＋4 200)/31 920×100%＝25%，B项正确；太阳鱼同化量(1 483)一部分在呼吸作用中散失，另一部分用于自身生长、发育和繁殖，储存在太阳鱼的有机物中。太阳鱼有机物中的能量一部分流向分解者，另一部分则被鲈鱼摄入，故太阳鱼呼吸作用消耗的能量应小于1 483－126＝1 357 J·m－2·a－1，C项错误；该食物网中的生物缺少分解者，不能构成生态系统，D项错误。‎ ‎12．下表是生物学工作者收集到某湖泊几种生物的食物关系(“√”表示存在食物关系)。请据下表回答问题：‎ ‎　　　被捕食者 捕食者　　‎ 绿藻 螺蛳 水草 鲫鱼 轮虫 螺蛳 ‎√‎ ‎√‎ 鲫鱼 ‎√‎ ‎√‎ ‎√‎ ‎√‎ 轮虫 ‎√‎ ‎(1)此生态系统中共有__________条食物链，在该食物网中轮虫和鲫鱼的种间关系为____________。‎ ‎(2)表中生物能否构成该湖泊的生物群落？________。原因是 ‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)蚕沙(蚕的粪便)是优良的鱼类饲料，适量地投入蚕沙可以给鱼提供食物，从而提高鱼的产量。蚕沙中的碳元素只能以________形式流向鱼。向河流中少量投入蚕沙对生态系统不产生明显的影响，这是因为该生态系统具有____________________________。‎ 答案　(1)5　捕食和竞争　(2)不能　表中生物不是该湖泊的全部生物　(3)有机物　一定的自我调节能力 解析　(1)此生态系统中共有5条食物链；在该食物网中鲫鱼可以捕食轮虫，同时鲫鱼和轮虫又都可以捕食绿藻，因此轮虫和鲫鱼的种间关系为捕食和竞争。‎ ‎(2)同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫做群落。表中生物没有分解者，不是该湖泊的全部生物，因此不能构成该湖泊的生物群落。‎ ‎(3)鱼属于异养型生物，只能摄取利用现成的有机物，蚕沙中的碳元素只能以有机物的形式流向鱼；向河流中少量投入蚕沙对生态系统不产生明显的影响，这是因为该生态系统具有一定的自我调节能力。‎ ‎13．下图1为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，M1、M2代表不同的能量形式。图2表示能量流经该生态系统某一营养级的流动途径示意图，其中a～g表示能量值。请据图作答：‎ ‎(1)图1中，M2表示的能量形式为________。通常情况下，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ，主要原因是_____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)图2中，若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示____________________，C表示________________________________________________________________________‎ ‎______________________。‎ ‎(3)图2中有两处不同的能量散失途径，其中E处散失的能量是通过____________________实现的。‎ 答案　(1)热能(或通过呼吸作用散失的热量)　在食物链中能量传递逐级递减，Ⅳ的营养级高，可利用的能量少　(2)Ⅱ所同化的能量　Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量　(3)分解者的分解作用 解析　(1)M1是输入到生态系统中的总能量，是太阳光能。M2是系统散失的能量，是热能。在能量传递中由于大量能量以热能形式散失，故最高营养级获得的能量最少，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于营养级Ⅲ。(2)图2中，若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，摄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，即是用于生长、发育和繁殖的能量(C)。(3)由图2看出，生态系统能量散失的途径有两条：①通过自身的呼吸作用散失；②通过微生物(或分解者)的分解作用散失。‎