【生物】2018届一轮复习人教版生态系统的结构与能量流动考点

【生物】2018届一轮复习人教版生态系统的结构与能量流动考点

第3讲　生态系统的结构与能量流动 考纲要求 全国课标卷五年考频统计 ‎2018高考预期 ‎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 ‎2013全国Ⅰ，T5，‎ ‎2014全国Ⅱ，T31(1)(2)‎ ‎2015全国Ⅱ，T4,2015全国Ⅱ，T31(2)‎ ‎2016全国乙，T5,2016全国乙，T5‎ 对生态系统的结构和功能常结合食物链和食物网进行命题 考点1　生态系统的结构 ‎1．生态系统的范围 ‎(1)概念：由________与它的________相互作用而形成的统一整体。‎ ‎(2)范围：________。‎ ‎(3)地球上最大的生态系统是________。‎ ‎2．生态系统的组成成分 ‎(1)无机环境：非生物的________。‎ ‎(2)生物群落 　　　　　　　　　　 ‎①细菌和真菌　a．生产者　Ⅰ.生态系统的关键成分 ‎②绿色植物 b．消费者 Ⅱ.生态系统的基石 ‎③动物 c．分解者 Ⅲ.生态系统最活跃的部分 ‎3．生态系统的营养结构 ‎(1)食物链 ‎①食物链的起点一定是______，后面的营养级是______。‎ ‎②次级消费者在食物链中属于________营养级。‎ ‎③食物链中体现的种间关系是________。‎ ‎(2)食物网：由于一种生物的食物来源可能来自______生物，且某种生物可能为______生物所食，所以一个生态系统的营养结构往往是由多种食物链交错而成，从而构成食物网。‎ 答案：1.(1)生物群落　无机环境　(2)有大有小　(3)生物圈　2.(1)物质和能量 ‎(2)①－c－Ⅰ　②－a－Ⅱ　③－b－Ⅲ ‎3．(1)①生产者　消费者　②第三　③捕食　(2)多种　多种 判断正误]‎ ‎1．土壤微生物可作为生态系统的分解者。(√)‎ ‎2．稻田生态系统中的分解者能将鸭的粪便分解成无机物以促进水稻的生长。(√)‎ ‎3．所有的生产者都是植物，所有的动物都是消费者，所有的细菌和真菌都是分解者。(×)‎ ‎4．生态系统的结构指的就是食物链和食物网。(×)‎ ‎5．三级消费者在食物链中属于第四营养级。(√)‎ ‎6．草、鹿、兔、狼、狐和土壤中微生物共同形成了一个生态系统。(×)‎ 热图思考]‎ 如图表示某陆地生态系统的食物网，请据图回答下列问题：‎ ‎(1)图中共有几条食物链？请写出最长的食物链。‎ 提示：图中共有8条食物链，其中最长的食物链是：草→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰。‎ ‎(2)如果大量引入兔，短时间内会对其他生物的数量造成怎样的影响？‎ 提示：狐的数量会增加，其他生物的数量会因兔大量吃草而减少。‎ 题型一　生态系统成分的判断 ‎1．生态系统各成分的判断关键 ‎(1)判断生产者时要注意是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者。‎ ‎(2)判断消费者时要特别注意异养型、非腐生等关键词，植物、微生物都有可能成为消费者。‎ ‎(3)判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶等转变成无机物，即营腐生生活，如蚯蚓。‎ ‎2．注意生态系统成分认识的误区 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；寄生细菌属于消费者 动物都是消费者 秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动、植物残体为食的腐食性动物属于分解者 生产者是绿色植物 蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者包含绿色植物 植物都是生产者 菟丝子营寄生生活，属于消费者 例　如图表示某生态系统中四种成分之间的关系。以下相关叙述中，正确的是(　　)‎ A．1和2所包含的所有种群构成群落 B．3代表的一定是原核生物 C．4可以表示大气中的CO2‎ D．①代表光合作用，②代表呼吸作用 解析]　依据四种组成成分之间的相互关系，可知1为生产者、2为消费者、3为分解者、4为非生物的物质和能量，①表示捕食、②表示呼吸作用，D错误；群落由所有生物构成，A错误；分解者为营腐生生活的细菌、真菌以及一些小动物，B错误；大气中的CO2库属于非生物的物质和能量，C正确。‎ 答案]　C 生态系统中各成分的判断 ‎1．根据双向箭头AD确定两者肯定是非生物的物质和能量、生产者。‎ ‎2．根据箭头指向判断各成分 ‎(1)A有三个指出，应为生产者。‎ ‎(2)D有三个指入，为非生物的物质和能量。‎ ‎(3)B和C一个为消费者，另一个为分解者，A(生产者)和B均指向C，则C为分解者。‎ 题组精练]‎ ‎1．关于生态系统中分解者的叙述，正确的是(　　)‎ A．营腐生生活的细菌不一定是分解者，而有可能是生产者或消费者 B．分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物，可以供绿色植物再利用 C．分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物同化作用再利用 D．分解者一定都是微生物，微生物不一定都是分解者 解析：选B。营腐生生活的细菌属于分解者；分解者分解动植物遗体释放出来的能量，只能供给分解者自身的生命活动的需要；分解者不一定都是微生物，如营腐生生活的动物也属于分解者，微生物也不一定都是分解者，营寄生生活的细菌属于消费者，自养型的细菌属于生产者。‎ ‎2．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．动物都是消费者，其中食草动物为初级消费者 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、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，其进行的是化能合成作用；动物不一定都是消费者，如蚯蚓属于分解者；分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分，它们能将有机物分解 成无机物，让有机物返回无机环境；非生物的物质和能量主要包括阳光、热能、水、空气、无机盐等，细菌是生物，不属于非生物的物质和能量。‎ 题型二　食物链与食物网的分析 ‎1．表格数据形式直接呈现(能量值)构建食物链(网)‎ 下表是对某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，Pg表示生物同化作用固定能量的总量。‎ 营养级 A B C D Pg ‎15.9‎ ‎870.7‎ ‎1.9‎ ‎141.0‎ 所以根据能量多少和传递效率10%～20%可以确定食物链为B→D→A→C。‎ ‎2．表格数据形式间接呈现(重金属、DDT等浓度)构建食物链(网)‎ 如某生态系统中生物体内残留有机汞的情况如下表：‎ 生物体 A B C D E 有机汞浓度/ (mg·L－1)‎ ‎0.05‎ ‎7‎ ‎0.51‎ ‎68‎ ‎0.39‎ 注意本表直接呈现的是某生物体的有机汞浓度，并非能量值。有机汞存在生物富集现象，即随着营养级的增加，汞浓度增加，两者在数值上呈正相关，所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低，从而判断各生物能量值的大小。其食物链(网)如右图 ‎3．根据题干提供的各种图形信息构建食物链(网)‎ 图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据，图1中的食物链是丙→甲→乙→丁；图2中的食物链是丙→丁→甲→乙；图3表示的是生态系统的物质循环图解，D是生产者，A是消费者，B是分解者，C是无机环境，其中的食物链是D→A。‎ 例　某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图。下列叙述错误的是(　　)‎ A．兔与人的种间关系是捕食和竞争 B．若去除鼬，则草原容纳鹰的数量会增加 C．大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争增强 D．植物中的能量能通过5条食物链传递给鹰 解析]　兔和人有共同的食物来源，二者存在竞争关系，同时兔也能被人捕食，二者存在捕食关系，A项正确；鼬和鹰都能捕食兔和鼠，若鼬减少时，鹰缺乏竞争，数量会增多，B项正确；大量捕杀鼬时，鼠的数量会增多，种内斗争会增强，C项正确；植物到鹰的食物链有4条，D项错误。‎ 答案]　D 食物网中生物数量变化的分析与判断 ‎1．食物链的第一营养级生物减少，相关生物都减少。‎ ‎2．“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着数量增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定。‎ ‎3．“中间”营养级生物减少的情况，举例如下：‎ 若青蛙突然减少，则以它为食的蛇将减少，鹰过多捕食兔和鸟，从而导致兔、鸟减少，因鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。‎ 题组精练]‎ ‎1．(2017·山东威海期末)如图表示生产者、消费者和分解者之间的关系，下列相关叙述中，错误的是(　　)‎ A．甲是生产者，乙是消费者 B．丙属于次级消费者 C．丙可以为甲提供无机盐 D．丙不属于食物链 解析：选B。从图中三种成分的关系可以判断出，甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者。分解者可以将有机物分解，产生的无机盐被生产者利用。食物链由生产者和消费者组成，分解者不参与食物链的构成。‎ ‎2．(2017·广西南宁高三月考)如图曲线表示某生态系统中三个不同种群的生长繁衍情况。已知种群C是自养生物，下列说法不正确的是(　　)‎ A．该生态系统简单食物链可表示为C→B→A B．种群B在第3～7年时间内个体数下降是由于A的增加和C的减少 C．B和A的存在能加快该生态系统的物质循环 D．一定自然区域内，A、B、C三个种群中全部的生物构成生物群落 解析：选D。根据三个种群的个体数量变化关系，能量流动特点：单向流动、逐级递减，分析出该生态系统简单食物链可表示为C→B→A，A正确。种群B在第3～7年时间内个体数下降是由于A捕食者数量的增加、C食物来源的减少，B正确。B和A这些消费者的存在能加快该生态系统的物质循环，C正确。一定自然区域内，全部的生物构成生物群落，D错误。‎ 考点2　生态系统的能量流动 ‎1．生态系统能量流动的概念理解 — ‎　⇩‎ — ‎　⇩‎ —太阳能→有机物中的________→热能 ‎　⇩‎ — ‎2．生态系统的能量流动过程分析 ‎(1)补充图中标号代表的内容 甲：________，乙：________，丙：________，丁：________，戊：________。‎ ‎(2)生态系统所需能量的最终来源是________。‎ ‎(3)能量输入生物群落的途径主要是____________。‎ ‎(4)据图分析食物链中甲营养级能量的去向 ‎①通过自身________以________形式散失。‎ ‎②被________同化。‎ ‎③残枝败叶、遗体残骸等被________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__________之间________的比值。‎ ‎(2)能量流动的两个特点：________、________。‎ ‎(3)研究意义：‎ ‎①帮助人们科学规划、设计________，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________关系，使能量持续高效地流向________的部分。‎ 答案：1.固定的太阳能总量　食物链和食物网　化学能　化学能　热能　2.(1)生产者　初级消费者　次级消费者　呼吸作用　分解者　(2)太阳能　(3)生产者的光合作用　(4)①呼吸作用　热能　②下一营养级　③分解者　3.(1)‎ 相邻两个营养级　同化量　(2)单向流动　逐级递减　(3)①人工生态系统　②能量流动　对人类最有益 判断正误]‎ ‎1．生态系统相对稳定时无能量的输入和散失。(×)‎ ‎2．生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一个营养级。(×)‎ ‎3．直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量。(×)‎ ‎4．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。(×)‎ ‎5．兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化量的一部分。(×)‎ ‎6．一只狼捕食了一只兔子，该狼获得了兔子能量的10%～20%。(×)‎ 热图思考]‎ 如图表示能量在两个营养级之间的流动过程，请据图思考下列问题：‎ ‎(1)第一个营养级的同化量与其摄入量和粪便量有怎样的关系？‎ ‎(2)上一个营养级同化的总能量是不是全部流向下一个营养级？为什么？‎ 答案：(1)同化量＝摄入量－粪便量。‎ ‎(2)不是。一部分能量被自身呼吸所消耗，还有一部分被分解者所利用，总有一部分能量未被下一营养级利用。‎ 题型一　生态系统能量流动的过程和特点的 分析 ‎1．流经某营养级的能量来源和去向(以初级消费者为例)‎ 在不同的出题情境中，某营养级的能量有1个来源，但是可以有2、3或4个去向。‎ 具体含义 定量关系 ‎1个来源 初级消费者同化(注意不是初级消费者摄入)的能量 某营养级同化的能量＝摄入量－粪便中的能量 ‎2个去向 呼吸作用消耗，用于生长、发育和繁殖即储存在该个体的有机物中 同化量＝呼吸消耗量＋用于生长、发育和繁殖的能量 ‎3个去向 呼吸作用消耗、次级消费者同化、流向分解者 同化量＝呼吸消耗量＋次级消费者同化量＋流向分解者的能量 用于生长、发育和繁殖的能量＝次级消费者同化量＋流向分解者的能量 ‎4个去向 呼吸作用消耗、次级消费者同化、流向分解者、未被利用 同化量＝呼吸消耗量＋次级消费者同化量＋流向分解者的能量＋未被利用的能量 用于生长、发育和繁殖的能量＝次级消费者同化量＋流向分解者的能量＋未被利用的能量 ‎2.能量流动的特点 例　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．将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率 B．从乙到丙的能量传递效率为15%‎ C．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 D．食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性 解析]　将乙和丙的粪便作为有机肥还田，为作物提供了无机盐，但不能提高能量传递效率；从乙到丙的能量传递效率为30÷200×100%＝15%；能量流动从生产者固定的太阳能开始，流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能＝175＋200＋875＝1 250 kJ；食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性。‎ 答案]　A 面对重要概念的区分 ‎1．能量传递效率≠能量利用率。能量传递效率：能量沿食物链流动，以营养级为“单位”，传递效率为10%～20%。能量利用率：流入最高营养级的能量占生产者能量的比值；考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。‎ ‎2．摄入量≠同化量。摄入量指动物取食的总量，可以理解为动物的食物总量。同化量指动物经过消化和吸收后转化为自身的能量。关系：同化量＝摄入量－粪便量。同化量才是真正流经某营养级的总能量。粪便中的能量不是该营养级同化的能量，而是上一个营养级同化量的一部分，例如羊吃草，羊粪便中的能量是草同化的能量，并不属于羊。‎ 题组精练]‎ ‎1．下图为生态系统中部分能量流动情况示意图，①②③④⑤⑥各代表一定能量，有关叙述正确的是(　　)‎ A．从能量关系来看①＝②＋⑤‎ B．⑥包含初级消费者的粪便量 C．分解者获得的能量最少 D．③/②代表初级消费者流入次级消费者的能量传递效率 解析：选D。①是流经生态系统的总能量，它包括②(流入下一营养级的能量)以及⑤(流入分解者中的能量)和通过生产者呼吸消耗的能量；初级消费者排出的粪便是食物残渣，属于生产者同化量不属于初级消费者的能量；最高级消费者获得能量最少。‎ ‎2．某同学绘制了如图所示的能量流动图解，相关叙述正确的是(　　)‎ A．生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)‎ B．由生产者到初级消费者的能量传递效率为D2/W1‎ C．初级消费者摄入的能量为(A2＋B2＋C2)‎ D．W1＝D1＋D2‎ 解析：选A。由图可知，W1为生产者固定的太阳能，W1＝A1＋B1＋C1＋D1；D1为初级消费者同化的能量，D1＝A2＋B2＋C2＋D2；由于呼吸作用消耗部分能量，所以W1＞D1＋D2。‎ 题型二　能量流动的相关计算 ‎1．能量传递效率的相关“最值”计算 ‎(1)食物链越短，最高营养级获得的能量越多。‎ ‎(2)生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过程中消耗的越少。‎ 具体计算方法如下：‎ 知低营养级求高营养级 知高营养级求低营养级 获得(需要)能量最多 选最短食物链、按×20%计算 选最长食物链、按÷10%计算 获得(需要)能量最少 选最长食物链、按×10%计算 选最短食物链、按÷20%计算 ‎2.能量传递效率的有关“定值”计算 ‎(1)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计算。例如，在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a%×b%×c%。‎ ‎(2)如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。‎ ‎3．巧用拼图法解决能量流动计算难点 输入第一营养级的能量(W1)，被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1＋C1＋D1)。而后一部分能量中，包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1，如图所示：‎ ‎(1)流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级，则刚好等于D1，即第二营养级同化的总能量；再将D1“拼回”第一营养级，则刚好等于生产者固定的总能量 W1。可见，在一个生态系统中，所有生物的总能量都来自W1，所有生物总能量之和都小于W1(呼吸作用消耗的缘故)。‎ ‎(2)从图中可以看出，第一营养级流向第二营养级的能量传递效率等于×100%，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%。‎ 题组精练]‎ ‎1．一只羊在一年内吃了‎100 kg的草，排出‎20 kg的粪，长了‎10 kg的肉(不考虑其他散失)，下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．该羊一年的同化量是‎80 kg B．第一营养级到第二营养级的能量传递效率为10%‎ C．‎20 kg的粪属于羊未同化的能量 D．该羊一年的呼吸量是‎70 kg 解析：选B。羊一年的同化量＝摄入量－粪便量＝80(kg)。粪便中的能量是羊未同化的能量。羊一年的呼吸量＝同化量－有机物积累量＝70(kg)。题干中未指出草的同化量，故不能计算出第一营养级到第二营养级的能量传递效率。‎ ‎2．有一食物网如下图所示。如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增加1 kJ的能量，丙最少含多少能量(　　)‎ A．550 kJ　　　　　　　　　　 B．500 kJ C．400 kJ D．100 kJ 解析：选A。设丙的能量为x，经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)，经丙→戊→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)2＝50(kJ)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。 ‎ ‎3．由于“赤潮”，一条‎4 kg的杂食海洋鱼死亡，假如此杂食鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，能量传递效率按20%计算，该杂食鱼从出生到死亡，共需海洋植物(　　)‎ A．‎28 kg B．‎‎280 kg C．‎16 kg D．‎‎160 kg 解析：选D。依题意构建食物网，如图所示。‎ 从图中可看出，杂食海洋鱼的食物来自3条食物链，分别是①海洋植物→杂食海洋鱼，②海洋植物→草食鱼类→杂食海洋鱼，③海洋植物→草食鱼类→小型肉食鱼类→杂食海洋鱼。能量传递效率按20%计算，由①得：4×(1/2)÷20%＝10(kg)；由②得：4×(1/4)÷20%÷20%＝25(kg)；由③得：4×(1/4)÷20%÷20%÷20%＝125(kg)。故共消耗海洋植物的量为10＋25＋125＝160(kg)。‎ ‎4．右图为一食物网。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 解析：选C。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。‎ ‎5．(2017·云南玉溪一中期中)某生态系统中存在如图所示的食物网，如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的(　　)‎ A．1.375倍 B．1.875倍 C．1.273倍 D．0.575倍 解析：选A。由于生产者没有改变所以流向该生态系统的总能量没有变化，设C原来的能量为a，则需要A提供的能量为1/2a×10×10＋1/2a×10；改变食物比例后的C的能量设为b，则需要A提供的能量为2/3b×10＋1/3b×10×10，‎ 根据题意可得：1/2a×10×10＋1/2a×10＝2/3b×10＋1/3b×10×10，b/a＝1.375。‎ ‎6．如图为地震毁损的某自然保护区人为干预下恢复过程的能量流动图单位为103 kJ/(m2·a)]。下列说法不正确的是(　　)‎ A．流经城市生态系统的总能量包括了城市生态系统中的生产者固定的太阳能以及从外围的农田生态系统等补偿输入的能量 B．计算可知，肉食动物需补偿输入的能量值为5×103 kJ/(m2·a)‎ C．流经该生态系统的总能量是1.29×105kJ/(m2·a)‎ D．在人为干预下，能量在第一营养级到第二营养级之间传递效率为14.6%‎ 解析：选D。城市生态系统虽然是人为建立的，但还是要依赖自然系统，其能量输入除生产者固定的太阳能外还有外围的其他系统补偿输入的能量，才能维持平衡。肉食动物同化量为16－4－9－0.5＝2.5，所以补偿输入量为(2.1＋5.1＋0.05＋0.25)－2.5＝5。流经该生态系统的总能量为23＋70＋3＋14＋2＋5＋12＝129。能量在第一营养级到第二营养级之间传递效率为14/(23＋70＋3＋14)＝12.7%以上计算单位均为103 kJ/(m2·a)]。‎ 课堂归纳]‎ 填充：①分解者　②生产者　③热能　④单向流动、逐级递减 易错清零]‎ 易错点1　错将寄生生物和分解者列入食物链或计算营养级 提示]　高中生物中的食物链，实际上是捕食食物链，它是由生产者和消费者通过捕食关系形成的，不包括分解者、寄生生物，也不包括非生物的物质和能量。‎ 易错点2　错将“相邻两营养级”间的传递效率等同于“相邻两个生物个体”间的传递效率，从而出现“一只狼捕获一只狐时只获得了其10%～20%能量”的错误 提示]　能量传递效率是指“相邻两营养级”间的传递效率，即下一营养级全部生物同化量/上一营养级全部生物同化量×100%，而不是相邻营养级中某个体间的传递效率，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”的能量才是10%～20%。‎ 随堂演练]‎ ‎1．(2013·高考广东卷)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 解析：选A。由于鲈鱼处在土著鱼的下一个营养级，每个营养级都要消耗一部分能量，所以鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量，A正确；土著鱼和鲈鱼为捕食关系，在生存斗争中，处于优势，B错误；鲈鱼的引入会导致土著鱼先减后增，间接导致浮游动物先增加后减少，C错误；通过上面的分析可知浮游植物的变化为先减少后上升，D错误。‎ ‎2．(2015·高考福建卷)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 解析：选B。A项，该食物网中最长的食物链为：浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼，食物网中最高营养级鲈鱼属于第五营养级。B项，第二营养级包括浮游动物和摇蚊幼虫，二者共有的能量为3 780＋4 200＝7 980，因此从第一营养级到第二营养级的能量传递效率为：7 980÷31 920×100%＝25%。C项，一个营养级所含有的能量，一部分流入下一个营养级，还有一部分用于自身呼吸消耗和流向分解者等，题目中1 357是1 483(太阳鱼总同化量)减去126(下一营养级摄入量)得到的，因此太阳鱼呼吸作用消耗的能量比1 357 J·m－2·a－1要少。D项，生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和无机环境，而食物网中只有生产者和消费者，无分解者，所以食物网与无机环境不能构成生态系统。‎ ‎3．(2016·高考全国乙卷)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 解析：选B。生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律，人类只能认识并利用其运行规律，不能改变它，故A项正确。生产者固定的能量可多级利用，但不能反复利用，故B项错误。“退耕还林、还草”可防风固沙、涵养 水源等，是体现自然与人和谐统一思想的实例，故C项正确。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，避免过度消耗，破坏生态环境，故D项正确。‎ ‎4．(2016·高考全国丙卷)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 解析：选C。根据文字信息写出食物链：植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰，鹰的迁入会导致黄雀减少、螳螂增加、蝉减少等系列变化，故A项错误。细菌一般是生态系统的分解者，分解者从动植物遗体遗物中获得的能量大部分会通过分解作用以热能的形式散失，不会再被生产者利用，故B项错误。鹰的迁入使该生态系统的食物链由4个营养级变为5个营养级，增加了该生态系统能量消耗的环节，故C项正确。鹰的迁入使该生态系统的食物链营养级增加，但食物链还是只有一条，所以能量流动的方向未改变，故D项错误。‎ ‎5．(2014·高考新课标全国卷Ⅱ)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。‎ 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：‎ ‎(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。‎ 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 课时规范训练 一、选择题 ‎1．下图是有关生态系统的概念图，①、②、③分别是(　　)‎ A．生态系统的结构、生态系统的种类、食物链和食物网 B．生态系统的结构、生态系统的成分、食物链和食物网 C．生态系统的种类、生态系统的成分、生态系统的稳定性 D．生态系统的成分、生态系统的结构、食物链和食物网 解析：选B。生态系统包括其结构①和功能，其结构又包括②生态系统的成分和营养结构即③食物链和食物网，而生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，B项正确。‎ ‎2．关于土壤微生物的叙述，错误的是(　　)‎ A．土壤微生物参与生态系统的物质循环 B．土壤微生物可作为生态系统的分解者 C．秸秆经土壤微生物分解后可被农作物再利用 D．土壤中的硝化细菌是异养生物，因而不属于生产者 解析：选D。土壤微生物参与生态系统的物质循环，A正确；土壤微生物可作为生态系统的分解者，B正确；秸秆经土壤微生物分解为无机物后，可被农作物再利用，C正确；土壤中的硝化细菌是化能自养生物，属于生产者，D错误。‎ ‎3．关于生态系统组成成分的叙述中正确的有几项(　　)‎ ‎①凡是自养生物都是生产者　②凡是细菌、真菌都是分解者　③绝大多数植物都是生产者　④异养型生物都是分解者 ‎⑤动物不都是消费者 A．一项　　　　　　　　 B．两项 C．三项 D．四项 解析：选C。生产者主要指绿色植物，能够通过光合作用制造有机物，为自身和生物圈中的其他生物提供物质和能量，故凡是自养生物都是生产者，①正确；只有营腐生生活的细菌、真菌才能将动植物残体中的有机物分解成无机物归还无机环境，促进了物质的循环，如硝化细菌就是生产者，②错误；绝大多数植物能进行光合作用，将无机物合成有机物，所以都是生产者，③正确；消费者和分解者都是异养型生物，④错误；动物不都是消费者，有些动物如蚯蚓营腐生生活，是分解者，⑤正确。‎ ‎4．如图，下列叙述正确的是(　　)‎ A．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生态系统 B．图示的绿色植物和各种动物在生态学上可以构成一个生物群落 C．细菌与蝉之间的关系属于竞争 D．蛇属于三级消费者 解析：选A。分析图可知，图示的各种成分既有生物也有生物生活的无机环境，符合生态系统的概念；群落是指该地区所有生物的总和，不包括无机环境；细菌是分解者，不参与构成食物链，与蝉不构成竞争关系；在这个生态系统中蛇处于第五营养级，是四级消费者。‎ ‎5.如图表示生活在一自然区域内的部分生物，下列有关叙述错误的是(　　)‎ A．该食物网不能构成一个生物群落 B．虫获得的能量约占草能量的10%～20%‎ C．鹰获取能量较少的食物链是草→虫→蛙→蛇→鹰 D．若蛇种群的年龄组成为增长型，则鹰种群密度可能增大 解析：选B。群落是在一定生活环境中的所有生物种群的总和。该食物网缺少分解者，不能构成生物群落，A项正确；图中虫、鼠、鹿获得的能量之和占草能量的10%～20%，B项错误；食物链越长，鹰得到的能量越少，所以鹰获取能量较少的食物链是草→虫→蛙→蛇→鹰，C项正确；若蛇种群的年龄组成为增长型，则其种群密度不断增大，这样鹰就会有充足的食物，其种群密度也会不断增大，D项正确。‎ ‎6．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 解析：选D。能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失过程，A正确；分解者的作用就是将有机物分解成无机物，并从中获取生命活动所需的能量，B正确；生态系统维持正常功能需要不断地输入能量，C正确；生产者固定的能量除用于自身呼吸外，部分流向分解者，部分流向下一营养级，D错误。‎ ‎7．如图为生态系统中能量流动图解的部分示意图，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列说法中不正确的是(　　)‎ A．生物与生物之间的捕食关系往往不可逆转，所以能量流动具有单向性 B．⑤中包含了三级消费者粪便中的能量 C．在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，①表示流经该生态系统的总能量 D．第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为③/②×100%‎ 解析：选C。由于生物与生物之间的捕食关系不可逆转，所以生态系统中能量流动的特点之一是单向流动，故A正确；三级消费者排出的粪便中的能量没有被三级消费者同化，最终被分解者利用，应该属于次级消费者流向分解者的能量，故B对；在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量和人为投放的能量，故C错；第二营养级流向第三营养级的能量传递效率，即同化量之比，③/②×100%，故D正确。‎ ‎8．某弃耕地的主要食物链由花生植株→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链的能量流动进行了研究，结果如表，能量单位是J/(hm2·a)。下列说法正确的是(　　)‎ 花生植株 田鼠 鼬 固定太阳能总量 摄入量 同化量 呼吸量 摄入量 同化量 呼吸量 ‎2.45×1011‎ ‎1.05×109‎ ‎7.50×108‎ ‎7.15×108‎ ‎2.44×107‎ ‎2.25×107‎ ‎2.18×107‎ A.从田鼠到鼬的能量传递效率是10%‎ B．由于摄入食物中的一部分以粪便形式排出，未被同化，所以同化量小于摄入量 C．田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中有10%用于生长、发育和繁殖 D．从生态系统的成分看，除了这条食物链中的还有分解者 解析：选B。从田鼠到鼬的能量传递效率为鼬的同化量/田鼠的同化量×100%＝(2.25×107)÷(7.50×108)×100%＝3%；由于摄入食物中的一部分以粪便形式排出，未被同化，所以种群的同化量小于摄入量；田鼠和鼬同化的能量中有3%～5%用于生长、发育和繁殖；据表分析，从生态系统的成分看，除了这条食物链中的还有非生物的物质和能量与分解者。‎ ‎9．下列关于生态系统的能量流动的叙述中，错误的是(　　)‎ A．由于生态系统的能量流动是逐级递减的，所以营养级越高则所同化的能量就越少 B．由于散失的热能不能被生产者重新固定，所以生态系统的能量流动是单向不可循环的 C．充分利用作物秸秆等可以提高能量传递的效率 D．能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网 解析：选C。生态系统中的能量沿食物链流动时，部分能量以热能的形式散失，部分能量被分解者所利用，所以营养级越高同化的能量就越少，A正确；生产者只能固定光能或化学能，而不能固定每个营养级及分解者所散失的热能，所以生态系统的能量流动是单向的，B正确；生态系统的能量传递效率一般不能人为改变，充分利用作物秸秆只能提高能量利用率而不能提高能量传递效率，C错误；能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网，D正确。‎ ‎10.右图为部分能量流动图解，下列叙述正确的是(　　)‎ A．次级消费者摄入量占初级消费者摄入总量的10%～20%‎ B．c表示初级消费者的同化量 C．图中能量数值b＝a＋c D．c指向分解者的箭头中包含初级消费者的遗体残骸，包括次级消费者的粪便 解析：选D。能量传递效率10%～20%是相邻营养级同化量之比，而非摄入量，所以次级消费者同化量占初级消费者同化总量的10%～20%，A错误；摄 入量减粪便量是同化量，同化量一部分用于呼吸散失，一部分用于生长发育和繁殖，所以图中b表示初级消费者的同化量，c表示初级消费者由于自身生长、繁殖的能量，B错误；图中能量b＝呼吸消耗能量＋c，C错误，c表示生长繁殖所用能量这一过程中一部分会被下一营养级摄入，下一营养级的粪便属于c而不属于自身的同化量，所以图中c指向分解者的箭头中包括遗体残骸，包括次级消费者的粪便，D正确。‎ ‎11．如图是某生态系统中组成食物链的三个种群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)一年内能量流动统计的部分数据(图中数值单位是100万kJ)。下列有关叙述不正确的是(　　)‎ 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69.50万kJ C．不同营养级之间能量以有机物形式流动 D．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为20%‎ 解析：选B。由题图中同化的能量的数据分析得出三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ，A正确；种群Ⅱ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少于69.50万kJ，B错误；能量在营养级之间以有机物的形式流动，C正确；第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为3.0÷15.0×100%＝20%，D正确。‎ 二、非选择题 ‎12．如图为某草原生态系统能量流动模型，图中A、B、C表示流入各营养级生物的能量，D、E、F表示用于各营养级生物生长、发育、繁殖的能量，J、K、L表示流入分解者的能量。请据图回答下列问题：‎ ‎(1)图中表示呼吸作用消耗的能量是________。‎ ‎(2)用图中字母构成能量的数学关系式(示例：X＝Y＋Z＋……)，则A＝D＋________，E＝________＋________。‎ ‎(3)写出图中食物链：________。现已测得草同化的能量为1×106 kJ，则一般情况下，狼同化的能量至少为________kJ。‎ ‎(4)当生态系统处于相对稳定时，兔的种群数量一般处于________(填“K”或“”)值，此时兔种群的出生率和死亡率之间的关系是：____________。‎ 解析：(1)分析图示可知，A、B、C是各营养级同化的能量，D、E、F是各营养级生物生长、发育、繁殖的能量，J、K、L是流向分解者的能量，而G、H、I则是呼吸作用消耗的能量。(2)根据能量的去向可知，同化量＝呼吸量＋用于生长、发育、繁殖的能量，用于生长、发育、繁殖的能量＝流向下一营养级的能量＋流向分解者的能量，结合题干信息可知，A＝D＋G、E＝C＋K。(3)食物链不包括分解者，因此图中的食物链为草→兔→狼。若草同化的能量为1×106 kJ，则狼同化的能量至少为1×106×10%×10%＝1×104 kJ。(4)当生态系统处于相对稳定时，兔的种群数量应处于K值，此时出生率等于死亡率。‎ 答案：(1)G、H、I　(2)G　C　K(两空可颠倒)　(3)草→兔→狼　1×104　(4)K　出生率等于死亡率 ‎13．某地区年降雨量丰富，一弃耕农田的食物链之一是“甲→乙→丙”，生态学家对该生态系统的发展以及该食物链的能量流动进行了研究，结果如下表，单位为×103 J/(hm2·a)，回答下列问题：‎ 甲 乙 丙 固定的能量 摄入量 同化量 呼吸量 摄入量 同化量 呼吸量 ‎24 500‎ ‎105‎ ‎75‎ ‎71.5‎ ‎8.44‎ ‎6‎ ‎4.38‎ ‎(1)从生态系统的成分看，食物链中甲是________，流经该生态系统的能量是________×103 J/(hm2·a)。‎ ‎(2)在食物链“甲→乙→丙”中，能量从乙到丙的传递效率是________，从乙流向分解者的能量包括乙的遗体、分泌物中的能量和________粪便中的能量。‎ ‎(3)有人发现表中乙或丙的同化量与呼吸量之和不等于摄入量，请你分析该现象出现的原因：________________‎ ‎________________。‎ ‎(4)调查发现在该弃耕农田演替过程中物种丰富度逐渐________，抵抗外界干扰的能力________。‎ 解析：(1)食物链的起点是生产者，因此甲是生产者，流经该生态系统的能量是生产者所固定的太阳能，由表中数据分析可知生产者固定的太阳能应是24 500×103J/(hm2·a)。(2)能量传递效率是相邻营养级同化量之比，由数据分析可知能量从乙到丙的传递效率应是6/75×100%＝8%，某营养级粪便中的能量是上一营养级同化的能量．所以乙流向分解者的能量还包括丙粪便中的能量。(3)摄入量等于同化量加上粪便中能量，而呼吸量是同化量的一部分。(4)在弃耕农田演替过程中物种丰富度逐渐增加，生态系统抵抗力稳定性增强。‎ 答案：(1)生产者　24 500‎ ‎(2)8%　丙 ‎(3)摄入量等于同化量加上粪便中能量，而呼吸量是同化量中的一部分 ‎(4)增加　增强 ‎14．某生态系统总面积为‎250 km2，假设该生态系统的食物链为甲种植物→乙种动物→丙种动物，乙种动物种群的K值为1 000头。回答下列问题：‎ ‎(1)某次调查发现该生态系统中乙种动物种群数量为550头，则该生态系统中乙种动物的种群密度为________；当乙种动物的种群密度为________时，其种群增长速度最快。‎ ‎(2)若丙种动物的数量增加，则一段时间后，甲种植物数量也增加，其原因是________________。‎ ‎(3)在甲种植物→乙种动物→丙种动物这一食物链中，乙种动物同化的能量________(填“大于”、“等于”或“小于”)丙种动物同化的能量。‎ 解析：(1)该生态系统中，乙种动物种群数量为550头，该生态系统的总面积为‎250 km2，则乙种动物的种群密度为550÷250＝2.2头·km－2。乙种动物种群的K值为1 000头，当种群数量为K/2时，种群的增长速度最快，此时乙种动物的种群密度为500÷250＝2头·km－2。(2)由甲种植物→乙种动物→丙种动物分析可知，当丙种动物的数量增加，则乙种动物被丙种动物捕食的概率增加，导致乙种动物数量减少，而乙种动物数量减少将导致被捕食者甲种植物的数量增加。(3)在甲种植物→乙种动物→丙种动物这一食物链中，乙种动物同化的能量主要 有三个去路：被下一营养级(丙种动物)同化、自身呼吸消耗和被分解者利用。因此，乙种动物同化的能量要大于丙种动物同化的能量。‎ 答案：(1)2.2头·km－2　2头·km－2　(2)由于乙种动物以甲种植物为食，丙种动物的数量增加导致乙种动物的数量减少，从而导致甲种植物数量的增加　(3)大于