生物一轮复习 第九单元 生物与环境 第30讲 生态系统的结构 生态系统的能量流动高效作业 新人教版

第30讲生态系统的结构生态系统的能量流动

[基础达标]

1．(2020·辽宁锦州期末)下列有关生态系统成分的叙述，正确的是( )

A．自养生物都属于生产者，都可以进行光合作用，把无机物转变成有机物

B．寄生在人体内的各种细菌都属于分解者

C．分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分

D．非生物的物质和能量是指阳光、水分、空气、细菌等

解析：选C。自养生物都属于生产者，但不一定都可以进行光合作用，如硝化细菌不可以进行光合作用，但能进行化能合成作用；寄生在人体内的细菌属于消费者；分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分；非生物的物质和能量主要包括阳光、水分、空气、无机盐等，细菌是生物，不属于非生物的物质和能量。

2．(2020·山西省实验中学质检)在美国西海岸的一个基岩质海岸的潮间带栖息着藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等几种动物，这些动物被海星所捕食。科学家将海星从实验小区中移除一段时间后，调查小区中被捕食物种的数量由15种迅速下降到8种，同时发现藤壶和贻贝种群数量明显增加。下列相关叙述错误的是( )

A．小区中藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等动物构成一个生物群落

B．海星可以位于第三营养级

C．海星移除后，小区物种数量下降的原因是被捕食者之间竞争加剧

D．实验结果说明捕食者的存在有利于维持生态系统物种多样性

解析：选A。生物群落是一定时间内的一定区域的全部生物，包括动物、植物和微生物，A错误；海星以藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等几种动物为食，可以是第三营养级，B正确；海星移除后，“小区中被捕食物种的数量由15种迅速下降到8种，同时发现藤壶和贻贝种群数量明显增加”，说明被捕食者之间竞争加剧，而藤壶和贻贝在竞争中获胜，C正确；海星移除后，“小区中被捕食物种的数量由15种迅速下降到8种”，说明捕食者的存在有利于维持生态系统物种多样性，D正确。

3．(2020·湖南永州一模)某种甲虫以土壤中的落叶为主要食物，假如没有这些甲虫，落叶层将严重堆积，最终导致落叶林生长不良。下列分析正确的是( ) A．这种甲虫属于次级消费者

B．这种甲虫与落叶树之间为捕食关系

C．这种甲虫对落叶林的物质循环有促进作用

D．这种甲虫在能量金字塔中位于底部

解析：选C。由题干“甲虫以土壤中的落叶为主要食物，假如没有这些甲虫，落叶层将严重堆积”可知，甲虫应该属于生态系统中的分解者，A错误；食物链中的生物之间是捕食

关系，而甲虫是分解者，不属于食物链的成分，B错误；甲虫属于分解者，能够促进生态系统的物质循环，C正确；甲虫是分解者，而能量金字塔的底部是生产者，D错误。

4．(2020·河北唐山一模)下列关于生态系统中能量流动的叙述，正确的是( )

A．初级消费者同化的能量储存于其体内增重的有机物中

B．能量传递效率总是随着食物链的增加而减少

C．太阳能只有通过生产者才能输入生态系统中

D．如果停止对一个生态系统的能量输入，这个生态系统会立即消亡

解析：选C。初级消费者同化的能量一部分在细胞呼吸中以热能的形式散失掉，一部分用于自身的生长、发育和繁殖，储存于其体内增重的有机物中，A错误；能量传递效率在各营养级之间约为10%～20%，一般不会随着食物链的增加而减少，B错误；生态系统的能量流动一般是从生产者固定太阳能开始的，太阳能只有通过生产者才能输入生态系统中，C正确；如果停止对一个生态系统的能量输入，则这个生态系统没有能量来源不能维持很久，最终这个生态系统会消亡，但不会立即消亡，D错误。

5．(2020·安徽黄山模拟)下图是某陆地生态系统食物网的主要部分，下列有关叙述正确的是( )

A．图中的生物种类繁多，充分体现了生物多样性

B．该生态系统的形成是图中各生物间共同进化的结果

C．该生态系统中的能量流动和信息传递是单向进行的

D．各种群的基因频率不断变化导致生物不断进化

解析：选D。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，题图中的生物种类繁多，只体现了物种多样性，A错误；共同进化包括不同物种之间、生物与无机环境之间的不断进化和发展，B错误；该生态系统中的能量流动是单向的，信息传递一般是双向进行的，C错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，故各种群的基因频率不断变化导致生物不断进化，D正确。

6．下图是某池塘生态系统中的两条食物链，大量捕捞花鲢后，种群将有所变化。绿藻和白鲢短期内种群数量变化趋势依次是( )

A．上升、上升B．上升、下降

C．下降、下降D．下降、上升

答案：C

7．(2020·河北正定月考)下图为某湖泊中的食物网。浮游植物急剧增加时不会引起( )

A．水华现象

B．a和b的数量增长

C．c、d和e的数量可能大量减少

D．c与d因食物丰富而竞争加剧

解析：选D。浮游植物急剧增加，可能是由于水体富营养化，会导致水华现象发生；a 和b以浮游植物为食，浮游植物增加，a、b食物来源增加，数量增长；若发生水华，水体缺氧，导致水中鱼类大量死亡，数量减少；c和d摄取的食物不同，不会因食物形成竞争关系。

8．(2020·江西抚州临川一中期中)下图表示生态系统中各营养级能量的类型和去向(d 表示该营养级未被利用的能量)。下列有关叙述中不正确的是( )

A．图中a1、a2可表示生产者与消费者的呼吸量，但所占比例不符

B．生态系统中能量传递效率为(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1)

C．消费者从生产者摄取的能量数值可用b1表示，且此部分能量存在于有机物中

D．在食物链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途相同

解析：选D。各营养级同化的能量大部分用于呼吸作用，a1、a2可表示生产者与消费者的呼吸量，但a1所占比例偏小；能量传递效率为相邻两个营养级生物同化量之比，图中能量传递效率为(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1)；b1表示消费者从生产者摄取的能量，存在于生产者光合作用制造的有机物中；食物链中，第一营养级通过光合作用固定太阳能，其他营养级生物通过捕食直接摄取有机物，对最高营养级生物来说，能量不会再流向下一个营养级，即各营养级生物获得能量的方式和能量的用途不尽相同。

9．2018年8月3日16时30分在云南省昭通市鲁甸县发生了6.5级地震。某地出现了较为严重的自然灾害，导致此区域的生态环境被破坏。下图为被毁的区域在人为干预下恢复过程中的能量流动图(单位：103kJ·m－2·a－1)。请分析并回答下列问题：

(1)由图中数据可知，生产者固定的能量值为________，肉食动物需补偿输入的能量值为________。在人为干预下，能量在第二营养级到第三营养级之间的传递效率为________。

(2)由图可知，用于植食动物自身的生长、发育、繁殖等的能量值是________。营养级较高的生物在这场灾害中受到的影响较大，理由是_______________________________。

(3)通常情况下，高营养级的生物个体数量一般远远少于低营养级的，主要原因是________________________________________________________________________。

答案：(1)1.1×105kJ·m－2·a－15×103kJ·m－2·a－115.6%

(2)1.2×104kJ·m－2·a－1营养级越高，补偿输入的能量越多

(3)在食物链中能量传递逐级递减，营养级越高，可利用的能量越少

10．下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，E为分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的总量，Pn表示生物体储存的能量(Pn＝Pg－R)，R表示生物呼吸消耗的能量。

单位：102kJ/(m2·a)

Pg Pn R

A 15.9 2.8 13.1

B 870.7 369.4 501.3

C 0.9 0.3 0.6

D 141 61.9 79.1

E 211.5 20.1 191.4

回答下列问题：

(1)能量流动是从A、B、C、D中的哪个营养级开始的？________。

判断依据是______________________________________________。

(2)该生态系统中能量从第三营养级传递到第四营养级的效率约为________。

(3)从能量输入和输出角度看，该生态系统的总能量是否增加？________(填“是”或“否”)，原因是____________________________________________________________。

解析：据题表及题干可知，B营养级固定的能量最多，故B为生产者，又因为E为分解者，所以食物链为B→D→A→C，再根据公式计算从第三营养级到第四营养级的传递效率是0.9/15.9×100%≈5.7%。输入的总能量即为生产者固定的总能量＝870.7×102 kJ(m2·a)，

输出的总能量＝所有生物呼吸消耗的能量之和＝13.1＋501.3＋0.6＋79.1＋191.4＝785.5×102[kJ(m2·a)]，因为870.7×102 kJ(m2·a)＞785.5×102 kJ(m2·a)，所以生态系统输入的总能量大于所有生物消耗的能量之和，即该生态系统的总能量是增加的。

答案：(1)B B营养级含能量最多，B为生产者

(2)5.7%

(3)是该生态系统输入的总能量大于所有生物消耗的能量之和

[素养提升]

11．(高考天津卷)在丝瓜地生态系统中，丝瓜、昆虫甲、昆虫乙存在捕食关系。下图为某年度调查甲、乙两种昆虫种群数量变化的结果。下列叙述正确的是( )

A．该丝瓜地的碳循环在丝瓜、昆虫与无机环境之间完成

B．依据随机取样原则统计成虫数量可计算出昆虫种群密度

C．乙与甲的数量比值代表两种昆虫间的能量传递效率

D．乙数量的增加会减少甲种群对丝瓜的摄食量

解析：选D。碳循环发生的范围为“生物圈”，并非一个小生态系统，A错误；进行种群密度调查时应统计所有的同种昆虫，不能只统计成虫，B错误；能量传递效率是相邻两个营养级之间的同化量之比，不是两种生物之间的数量比值，C错误；题图信息表明乙为甲的天敌，乙增多，甲会减少，因此若乙数量增加，则甲种群对丝瓜的摄食将减少，D正确。

12．(不定项)(2020·济南期末)下图是某生态系统一条食物链中的三个种群一年内能量流动统计的部分数据。下列有关叙述正确的是( )

A．三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ

B．种群Ⅱ全部生物的呼吸消耗量约为6.95×107 kJ

C．不同营养级之间的能量流动以有机物为载体

D．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为10%

解析：选AC。题图中种群Ⅱ同化的能量最多，其次是种群Ⅰ，最少的是种群Ⅲ，所以三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ，A正确；种群Ⅱ全部生物同化的能量有四个去向：呼

吸消耗、流向分解者、流入下一营养级和未利用，呼吸作用消耗的能量＋流向分解者的能量为111.0×106－41.5×106－15×106＝5.45×107kJ，B错误；能量在不同营养级之间以有机物的形式流动，C正确；能量传递效率＝某一个营养级的同化量÷上一个营养级的同化量×100%，第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为3.0×106÷(15.0×106)×100%＝20%，D错误。

13．(不定项)假定某种群当年数量是一年前种群数量的λ倍，下图1为λ值随时间的变化曲线；图2为该生态系统的部分能量流动示意图。下列相关叙述正确的是( )

A．图1中a～d时间段内，d时种群数量最多，第d年和第e年种群数量相等

B．图1中b～c时间段内，λ值基本不变，此时种群的年龄组成为增长型

C．据图2分析可知，生产者与初级消费者之间的能量传递效率为D2/D1

D．若初级消费者用于自身生长、发育和繁殖的能量为N，则其同化量为N＋A2

解析：选BD。题图1中a～d时间段内，λ>1，种群数量持续增加，故第d年时种群数量最多，在d～e时间段内，λ<1，种群数量减少，故第d年种群数量大于第e年种群数量，A错误；题图1中b～c时间段内，λ值基本不变，但由于λ>1，说明种群数量仍在增长，故此时种群的年龄组成为增长型，B正确；据题图2分析可知，生产者的同化量为W1，初级消费者的同化量为D1，故生产者与初级消费者之间的能量传递效率为D1/W1×100%，C错误；用于生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸作用散失的能量，所以若初级消费者用于自身生长、发育和繁殖的能量为N，则其同化量为N＋A2，D正确。

14．(不定项)(2020·潍坊高三月考)下图为“桑基鱼塘”农业生态系统的能量流动图解，据图分析，下列叙述错误的是( )

A．图中用于桑树生长、发育、繁殖的能量是A

B．图中未利用的能量是指蚕粪便中的能量

C．桑树与蚕之间的能量传递效率可以用(E＋F＋G＋H)/A表示

D．桑树的总光合作用固定的能量可以用B＋C表示

解析：选AB。B表示桑树的呼吸作用消耗的能量、C表示用于桑树生长、发育、繁殖的能量。桑树与蚕之间的能量传递效率可以用(E＋F＋G＋H)/A表示。未利用的能量是指既没有流向分解者，也没有流向下一营养级和用于呼吸的能量。桑树的总光合作用固定的能量是B＋C。

15．太湖是我国大型浅水湖泊，研究人员对太湖生态系统的结构和功能进行研究。下图为该生态系统中各营养级间的能量流动关系简图，相关数值用有机物干物质量表示(单位：t·km－2·a－1)。

回答下列问题：

(1)从生态系统成分的角度分析，太湖中有些浮游动物既可以作为________又可以作为________。

(2)太湖生态系统中存在一种以死亡生物或有机碎屑为起点的碎屑食物链，还有一种通过生物间________关系形成的捕食食物链。植物流入浮游动物的能量仅占浮游动物总能量的________%(保留小数点后1位)，这说明________________食物链在太湖生态系统能量流动中起更重要的作用。

(3)统计芦苇等挺水植物的总能量时，可在采样点________选取样方后，将其中的植物连根拔出后进行称重，再计算得出总能量。

(4)当生态系统能量的输入与呼吸散失的比值逐渐接近于________时，表明生态系统逐渐演变到成熟阶段，而太湖远未达到此阶段。

(5)小型鱼虾的能量只传递给食鱼性鱼类，分析小型鱼虾中的能量除______________、呼吸散失和流向有机碎屑外，其流向还包括人类的捕捞活动。如果人类捕捞活动的强度过大，容易导致太湖中的鱼类以低龄群体为主，物种多样性较低，从而导致生态系统的________稳定性下降。因此，只有合理利用资源，才能保证人与自然和谐发展。

解析：(1)由题图可知，生态系统中的浮游动物以植物为食，属于消费者；又可以生物体的有机碎屑为食，属于分解者。

(2)生态系统中存在一种以死亡生物或有机碎屑为起点的碎屑食物链，还有一种通过生物间捕食关系形成的捕食食物链，捕食食物链是以生产者为起点，以不被捕食的动物为最高营养级。由题图可知，植物流入浮游动物的能量为2 198 t·km－2·a－1，而流入浮游动物的总量是2 198＋14 265＝16 463(t·km－2·a－1)，故植物流入浮游动物的能量仅占浮游动物总能量的比值为2 198÷16 463×100%≈13.4%。这说明碎屑食物链在太湖生态系统能量流动中起更重要的作用。

(3)在使用样方法统计种群密度时，需随机取样，避免在特别密集或特别稀疏的地方取样，以减少实验误差。

(4)生态系统稳定时，能量的输入与呼吸散失的比值逐渐接近于1，此时才是处于相对稳定状态。

(5)小型鱼虾的能量除传递给下一个营养级、呼吸散失和流向有机碎屑外，还会被人类捕捞作为食物。生态系统中物种多样性降低，自我调节能力降低，导致生态系统的抵抗力稳定性会降低。

答案：(1)消费者分解者(2)捕食13.4 碎屑(3)随机(4)1(或答相等) (5)传递给下一个营养级抵抗力