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1、第32讲 生态系统的结构 生态系统的能量流动1(2022甘肃兰州一中模拟)可可西里国家级自然保护区有高等植物约202种，以矮小的草本和垫状植物为主，木本植物极少；另外，还生活着藏羚羊、岩羊、野驴、白唇鹿、狼、雪豹、棕熊、秃鹫、猎隼、细菌、真菌等。关于以上生物的表达，正确的选项是()A它们共同构成一个生态系统B它们中的植物属于自养型生物，自养型生物都能进行光合作用C它们中的动物都属于消费者，其中食草动物属于第二营养级D它们中的分解者能将动植物遗体、残骸中的有机物分解成无机物解析：选D。矮小的草本、垫状植物、木本植物是生产者，藏羚羊、岩羊、野驴、白唇鹿、狼、雪豹、棕熊、猎隼等是消费者，秃鹫、营腐生
2、生活的细菌与真菌等是分解者，但是，生态系统除包括上述生物成分外，还包括阳光、空气、温度、水、土壤等无机环境，A错误；植物能进行光合作用，将无机物合成有机物，属于自养型生物，但并不是所有的自养型生物都能进行光合作用，如硝化细菌，其进行的是化能合成作用，B错误；在生态系统中，不是所有动物都是消费者，如秃鹫为分解者，C错误；分解者能将动植物遗体、残骸中的有机物分解成无机物，如营腐生生活的细菌和真菌，D正确。2.如图为某池塘生态系统的食物网。以下分析正确的选项是()A生物f在该食物网中占有4个营养级B生物c与生物e、生物d与生物f之间存在竞争关系C生物b同化的能量大约有50%传递给生物fD生物a固定的
3、太阳能是流经该生态系统的总能量解析：选B。由题图知，图中生物a、b都是生产者，生物f占有第二、三、四营养级，故生物f占有3个营养级；生物e与生物c都以生物a为食，故生物e与生物c之间存在竞争关系，生物d与生物f都可以以生物b为食，故生物d与生物f之间也存在竞争关系；生物b同化的能量中有10%20%传递给生物f和生物d，因此，生物b同化的能量不可能有50%传递给生物f；流经该生态系统的总能量包括生物a和生物b固定的太阳能。3以下图为某湖泊生态系统的生物关系(ad表示能量数值)，以下各项表达错误的选项是() A流经该湖泊生态系统的总能量为aB图中d包含第二营养级所排粪便中的能量C生产者流向初级消费
4、者的能量传递效率为b/a100%D某有毒物质污染湖泊，次级消费者体内积累的有毒物质往往比生产者多解析：选B。流经该湖泊生态系统的总能量是生产者即第一营养级所固定的太阳能总量，其数值为a，A项正确；图中d表示第二营养级的遗体、残骸中的能量被分解者所利用，第二营养级所排粪便中的能量属于a能量中的一局部，因此不在d所包含的范围内，B项错误；生产者流向初级消费者的能量传递效率第二营养级的同化量/第一营养级生物所固定的太阳能总量100%b/a100%，C项正确；导致湖泊污染的某有毒物质会通过食物链的各个营养级在生物体内富集，因此次级消费者体内积累的有毒物质往往比生产者多，D项正确。4(2022安徽安庆模
5、拟)如表是某生态系统中能量流动情况的调查结果，表中甲、乙、丙、丁、戊分别代表构成该生态系统食物网的主要种群表中数据单位：102 kJ/(m2年)。以下说法错误的选项是()种群同化固定的能量体内贮存的能量呼吸消耗的能量甲16.744.5412.2乙7015.854.2丙930229701丁69.52049.5戊1.6740.41.274A表中的丙为生产者B表中的种群构成2条食物链C当某种原因导致乙大量减少时，戊的数量仍能保持相对稳定D第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率约为18%解析：选D。根据各种群同化量可判断甲、乙、丙、丁、戊能形成食物网，其中丙为生产者，A、B正确；当乙大量减少时，戊可
6、以通过丙丁甲戊食物链获得能量进而保持数量相对稳定，C正确；乙和丁处于第二营养级，同化的能量是139.5102 kJ/(m2年)，丙处于第一营养级，同化的能量是930102 kJ/(m2年)，那么能量由第一营养级到第二营养级的传递效率是(139.5102)/(930102)100%15%，D错误。5(2022武汉联考)以下图1为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中、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ag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，位于营养级的生物个体数量一般远远少于，主要原因
7、是_。(2)图2中，假设A表示图1中营养级所摄入的全部能量，那么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。解析：(1)M1是输入到生态系统中的能量，是太阳能。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，位于营养级的生物个体数量一般远远少于营养级。(2)图2中，假设A表示图1中营养级所摄入的全部能量，摄入的能量中有一局部(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：通过自身的呼吸作用散失；通过
8、微生物(或分解者)的呼吸作用散失。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，的营养级高，可利用的能量少(2)所同化的能量用于生长、发育和繁殖的能量(3)分解者的呼吸作用【课下作业】根底达标1如图表示生产者、消费者和分解者之间的关系，以下相关表达错误的选项是()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丙不属于食物链组成解析：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组成。2某生态系统中有四种生物构成的一条食物链：甲
9、乙丙丁，其中甲是生产者。在某一时间测得这四种生物所含的有机物总量分别为a、b、c、d，以下有关表达不正确的选项是()A甲从无机环境中获得的能量肯定大于a所含的能量B假设c0.2b，那么此生态系统的稳定性易受到影响C四种生物所含的有机物总量关系为：abcd，且abcdD因为能量传递是逐级递减的，所以乙的个体数量一定比甲少解析：选D。流经此生态系统的总能量指的是生产者通过光合作用固定的太阳能，而a指的是所含有的有机物，还应加上甲生物呼吸作用分解消耗的有机物，因此甲从无机环境中获得的能量肯定大于a所含的能量，A正确；c0.2b意思是指能量的传递效率大于20%，能量过度利用，易导致前一个营养级受到破坏
10、，生态系统的稳定性遭到破坏，B正确；能量金字塔是以营养级为单位，流经生态系统的总能量指的是生产者通过光合作用固定的太阳能，生物所含的有机物总量关系为：abcd，且abcd，C正确；能量金字塔不能倒置，但数量金字塔可能倒置，乙的个体数量不一定比甲少，D错误。3以下有关生态系统能量流动的表达，正确的选项是()A一种蜣螂专以大象粪便为食，那么该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%B当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级C生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落D生产者接受的太阳能是流经此生态系统的总能量解析：选C。大象粪便中的能量不是大象同化的能量
11、，因此，蜣螂以大象粪便为食，并没有获得大象同化的能量；兔子为第二营养级生物，当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第二营养级流入第三营养级；生产者通过光合作用合成有机物，将非生物环境中的太阳能转化为生物群落中有机物中的化学能；生产者接受的太阳能并没有全部被生产者固定，只有被生产者固定的太阳能才是流经此生态系统的总能量。4关于生态系统能量流动的原理在实践中应用的表达，错误的选项是()A除虫除草可以让农田生态系统中的能量流向对人类更有意义的局部B多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率C根据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量D沼渣、沼液作为肥料还田，能使能量循环利用解析：选D。生
12、态系统的能量流动是单向流动、逐级递减，不循环的。5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。以下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(%)86121.10.9A.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：D6在分析生态系统的能量流动时经常涉及“输入量(输入到某一营养级的能量)“摄入量“同化量“粪便量等说法，那么以下说法中正确的选项是()A某一营养级生物的摄入量即同化量B某一营养级生物的粪便量是该营养级生物同化量的一局部C输入
13、到某一营养级的能量即该营养级生物的同化量D相邻两营养级生物中较高营养级与较低营养级生物的摄入量之比表示能量传递效率解析：选C。输入量即同化量，摄入量同化量粪便量，因此，A项错误，C项正确；某一营养级生物的粪便量实际上是上一营养级生物同化量的一局部，B项错误；能量的传递效率是指相邻两个营养级同化量的比值，D项错误。7如图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图单位为J/(cm2a)，据图分析，有关说法正确的选项是()A该生态系统第一营养级同化的能量至少为400B第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100C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解析：选
14、A。题图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图，其中a表示该营养级摄入的能量，b表示该营养级同化的能量，c表示该营养级用于生长、发育和繁殖的能量，d表示呼吸作用中以热能的形式散失的能量，e表示分解者利用的能量；第二营养级同化的能量为100(摄入量)20(粪便中的能量)80，根据能量传递效率倒推出第一营养级同化的能量至少为400；题图仅表示能量流经第二营养级的过程，并不能得出第三营养级的同化量，因此无法计算由第二营养级到第三营养级的能量传递效率；次级消费者摄入的能量并不等同于第三营养级同化的能量。能力提升8(2022山东菏泽一模)现有两个不同类型的生态系统和，和的生产者含有的总能量相同，据图分析
15、相关说法正确的选项是()A中现存的消费者的总能量大于中现存的消费者的总能量B、中的消费者的总能量都大于生产者同化的总能量C中的各营养级之间的能量传递效率大于中的各营养级之间的能量传递效率D中的生产者同化的总能量大于消费者的总能量，但中的那么相反解析：选A。生态系统有三个营养级，生态系统有四个营养级，在生产者含有的总能量相同的前提下，生态系统营养级少、食物链较短，能量流动过程中散失的少，而生态系统营养级多、食物链较长，能量流动过程中散失的多，因此生态系统中现存的消费者的总能量大于生态系统中现存的消费者的总能量，但消费者所含总能量均小于生产者所含有的能量。9如图为一个草原生态系统的食物链，E1、E
16、2、E3、E4分别表示流入牧草、昆虫、鸟、鹰的能量，以下说法不正确的选项是()A这些生物形成的数量金字塔与能量金字塔根本一致B(10%)3E4/E1(20%)3C牧草的大局部能量传给了昆虫D捕食关系对维持群落的稳定有重要作用解析：选C。由图可知，营养级越高，该营养级的能量越少，生物数量也越少；能量在各营养级之间的传递效率在10%20%之间，因此鹰从牧草处获得的最多能量为(20%)3E1，最少能量为(10%)3E1；牧草传递给昆虫的能量最多为20%E1；各种生物之间的捕食和被捕食关系(相互制约)，使其数量不会有明显变化，因此捕食关系对维持群落的稳定有重要作用。10(2022陕西西北工业大学附中月
17、考)某生态系统主要物种之间的食物关系如以下图甲，而图乙表示该生态系统中三个物种1、2、3的环境容纳量和某时刻种群实际大小。据图分析，以下说法错误的选项是()A图甲的食物网中H占有的营养级分别是第三、四营养级B从图乙中可知，物种2的种内斗争最剧烈C假设生物A从B处直接获得的食物占其食物总量的60%，那么A增加10 kg，至少需要B 130 kgD生态系统的组成成分中除图甲所示的成分外，还应该包括分解者解析：选D。据图甲判定，B和F是生产者，在BCGH中，H为第四营养级，在FGH中，H为第三营养级，A正确；依据图乙判定，物种2此时实际数量大于环境容纳量，种内斗争最剧烈，B正确；依据题意判定，至少需
18、要B为1060%20%1040%20%20%130 kg，C正确；图甲中含有的成分为生产者和消费者，生态系统的组成成分还应包括分解者和非生物的物质和能量，D错误。11(2022四川成都模拟)某草原生态系统的一条食物链ABC中，各种群在一年时间内对能量的同化、利用和传递等的数量统计(单位：百万千焦/年)如下表。以下相关表达正确的选项是()种群输入的总能量用于生长发育和繁殖的能量呼吸消耗传递给分解者传递给下一营养级未被利用的能量A65.53.015.041.5B15.050.52.5C20.61.4微量(不计)无A种群A、B、C构成了该生态系统的生物群落B种群B呼吸消耗的能量为5百万千焦/年C能量
19、从种群B到种群C的传递效率为12%D种群A储存在体内的能量为59.5百万千焦/年解析：选D。群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，种群A、B、C不包含该生态系统的所有生物，那么不能构成该生态系统的生物群落，A错误；输入总能量呼吸消耗生长发育和繁殖的能量(又叫储存的能量)，生长发育和繁殖的能量流向分解者流向下一营养级未利用，那么种群B呼吸消耗的能量为15510百万千焦/年，B错误；相邻两营养级的能量传递效率等于相邻两营养级的同化量之比，表格中输入的总能量即为各项同化量，那么能量从B到C的传递效率为2/150.133，那么能量从种群B到种群C的传递效率为13.3%，C错误；种群A储存
20、在体内的能量即净同化量传递给分解者传递给下一营养级未被分解利用的能量3.015.041.559.5百万千焦/年，D正确。12以下图1为生态系统的组成成分之间的关系，图2为某生态系统的食物网情况，请据图答复：据图1答复：(1)从营养功能的角度来填写成分：B._、C_。(2)B主要是指_。(3)_和_是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁(填字母)。(4)最主要成分和最活泼成分分别是_、_(填字母)。据图2答复：(5)该生态系统共有_条食物链。(6)鹰占有_个营养级，请写出鹰作为最高营养级的一条食物链_。(7)蛇和鹰的关系是_。(8)要使该生态系统完整，还需要增加的成分是_。(9)假设蛇绝种，鹰的数
21、量可能_，原因是_。(10)假设植食性昆虫减少，在短期内哪种生物数量将锐减？_，理由是_。解析：无机环境和生产者之间的物质联系是双向的，因此图1中A是消费者，B是分解者，C是非生物的物质和能量，D是生产者；分解者主要是指营腐生生活的细菌和真菌；生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁，是生态系统必不可少的组成成分；生产者是生态系统的最主要成分，数量众多的消费者在生态系统中起加快能量流动和物质循环的作用，是生态系统最活泼的成分。图2中的植物是各条食物链的起点，共有8条食物链；在不同食物链中鹰占有4个营养级，其中鹰占最高营养级的食物链是最长的食物链；蛇和鹰存在捕食关系，又都以食虫鸟和老鼠
22、为食时，故二者还存在竞争关系；该食物网中只包括生产者和消费者，一个完整的生态系统还应有分解者、非生物的物质和能量；假设蛇绝种，鹰会以老鼠、食虫鸟为食，食物链缩短，鹰获得的能量增多，数量增加；假设植食性昆虫减少，在短期内食虫昆虫会锐减，因为其食物单一且有许多天敌。答案：(1)分解者非生物的物质和能量(2)营腐生生活的细菌和真菌(3)DB(4)DA(5)8(6)4植物植食性昆虫食虫昆虫蛙蛇鹰(或植物植食性昆虫食虫昆虫食虫鸟蛇鹰)(7)捕食和竞争(8)分解者、非生物的物质和能量(9)增多食物链变短，鹰获得的能量增多(10)食虫昆虫其食物单一且有许多天敌13某地区年降雨量丰富，一弃耕农田的食物链之一是
23、“甲乙丙，生态学家对该生态系统的开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107J/(hm2a)，答复以下问题：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 5001057571.58.4464.38(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_107J/(hm2a)。 (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丰富度逐渐_，抵抗外界干扰的能力_
24、。解析：(1)从生态系统的成分看，食物链中甲是生产者；流经该生态系统的能量是生产者固定的能量，即24 500107 J/(hm2a)。(2)在食物链甲乙丙中，能量从乙到丙的传递效率是675100%8%；从乙流向分解者的能量包括乙的遗体、分泌物中的能量和丙粪便中的能量。(3)由于摄入量等于同化量和粪便量之和，而呼吸量是同化量中的一局部，因此表中乙或丙的同化量与呼吸量之和不等于摄入量。(4)调查发现在该弃耕农田演替过程中丰富度逐渐增加，营养结构更加复杂，抵抗外界干扰的能力增强。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局部(4)增加增
25、强磨尖培优14以下图甲是一个草原生态系统的物质循环和能量流动示意图；图乙是该生态系统中鼠摄食后能量的流向示意图。(图中ae代表过程，AC代表能量)。 (1)图甲中草原群落中的碳元素进入无机环境的途径是_(填图中字母)，能量进入群落的途径是_(填生理过程)。(2)为控制草原鼠害，对鼠的种群密度调查宜采用_法；假设屡次调查所获得的数据根本不变，说明该鼠种群的年龄组成为_型。某时期调查发现，该草原鼠种群的年龄组成如图丙，该鼠种群数量增加，这将直接导致_大量减少，使草原生态系统遭到严重破坏。(3)图乙中的A表示_，B的能量除图中所示去路外，还有一局部是_。(4)现有三种生物甲、乙、丙，构成食物关系如下
26、图。如果丙所需的能量有1/2直接来自甲，那么要使丙能量增加24 kJ，至少需要消耗甲的能量为_kJ。解析：(1)草原群落中的碳元素进入无机环境的途径是d呼吸作用；能量进入群落的途径是a绿色植物的光合作用和化能合成作用。(2)种群密度的调查方法有样方法和标志重捕法，其中标志重捕法适用于调查活动能力强、活动范围广的动物(如鼠)的种群密度，假设屡次调查所获得的数据根本不变，说明该鼠种群的数量保持相对稳定，因此其年龄组成为稳定型，图丙属于增长型，说明该鼠种群数量会逐渐升高，这将直接导致牧草被大量捕食，使草原生态系统遭到严重破坏。(3)根据以上分析可知，图乙中B表示鼠用于生长、发育和繁殖的能量；某一营养级(最高营养级除外)的去向：自身呼吸消耗、流向下一个营养级、分解者分解利用、未被利用，因此B的能量除图中所示去路外，还有一局部未被利用的能量。(4)图中有两条食物链，即甲丙、甲乙丙，丙所需的能量有1/2直接来自甲，那么要使丙能量增加24 kJ，至少需要消耗甲的能量为241/220%241/220%20%360 kJ。答案：(1)d光合作用 (2)标志重捕稳定牧草 (3)鼠同化的总能量未被利用的能量(4)360