1、第九单元生物与环境第31讲生态系统的结构与能量流动A级基础练一、选择题1呼伦贝尔草原上生长着多种杂草和以杂草为食的食草动物以及小型食肉动物，各种生物数量在一定范围内保持相对稳定，关于该生态系统的叙述不正确的是()A该生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者B生态系统的种间关系一定离不开信息的传递C生态系统中生物种类越多，营养结构越复杂，自我调节能力相对就越强D分解者不一定是微生物，微生物也不一定是分解者解析：选A该生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网，而组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，A错误；生态系统的信息传递能调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定，所
2、以生态系统的种间关系一定离不开信息的传递，B正确；生态系统中生物种类越多，营养结构越复杂，则其自我调节能力相对就越强，抵抗力稳定性就越大，C正确；微生物可能是生产者、消费者、分解者，分解者也可能是微生物和动物，D正确。2关于生态系统能量流动的原理在实践中应用的叙述，错误的是()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部分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生态系统的能量流动是单向流动、逐级递减，不循环的。3如图为某池塘生态系统的食物网。下列分析正确的是()A生物f在该食
3、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。4在分析生态系统的能量流动时经常涉及“输入量(输入到某
4、一营养级的能量)”“摄入量”“同化量”“粪便量”等说法，则下列说法中正确的是()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部分C输入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，A错误，C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部分，B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错误。5科学家对生活在某生态系统的一个蜘蛛种群的能量进行定量分析，得出了能量流经这种肉食动物的有关数据如图所示(能量以种群的质量表示)，下
5、列叙述正确的是()被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中的一部分在食物链中，蜘蛛至少位于第三营养级图中X代表用于蜘蛛生长、发育和繁殖的能量根据图中的数据不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率A BC D解析：选A被蜘蛛吃下而未被同化的能量不属于蜘蛛同化的能量，仍属于上一营养级同化量的一部分，正确；在食物链中，生产者是第一营养级，植食动物是第二营养级，蜘蛛至少是第三营养级，正确；同化的能量一部分通过呼吸代谢以热能形式散失，一部分用于蜘蛛生长、发育和繁殖，正确；能量传递效率指生物所同化的能量占上一营养级生物所同化能量的比值，由于猎物同化的能量不能获得，所以不能计算出猎物种群和蜘蛛间的能
6、量传递效率，正确。6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
7、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。二、非选择题7当前农村经济发生了巨大变化，已不再是每家每户以种地为生。绝大多数农村人选择外出打工，少数留守的青壮年劳动力有的开垦荒山变果林，有的改造洼地成鱼塘，以及在山中放养土鸡和野猪等。请回答下列问题：(1)农村留守人口的减少与城市人口的增多，这种影响人口数量变动的因素称之为_。中国老年人口的增多，以及全国性二胎政策的放开，说明我国人口年龄组成从_型向_型转化的趋势。(2)荒山、洼地经过改造成为果
8、林、鱼塘，说明人类的活动能够使群落的演替不同于自然演替的_进行。(3)生态学家不会以某一个或几个种群为单位研究森林生态系统的特征，试从生态系统功能的角度进行解释，其原因是_。(4)鱼塘中的一条食物链：浮游植物浮游动物鳙鱼乌鳢。输入鳙鱼的能量，一部分流入乌鳢，一部分储存在鳙鱼体内(未利用)，其余能量的去向是_和被分解者利用，鳙鱼给分解者的能量包括_两部分。解析：(1)农村留守人口的减少与城市人口的增多，这种影响人口数量变动的因素称之为迁入率和迁出率。中国老年人口的增多，以及全国性二胎政策的放开，说明我国人口年龄组成从稳定型向衰退型转化的趋势。(2)荒山、洼地经过改造成为果林、鱼塘，说明人类的活动
9、可改变群落演替的速度和方向。(3)生态系统的能量传递沿食物链和食物网进行，具有复杂性；物质循环具有全球性；信息传递发生在生物与生物、生物与无机环境之间，因此不能以某一个或几个种群为单位研究森林生态系统的特征。(4)据题中的食物链结合能量流动的特点分析，输入鳙鱼的能量，一部分流入乌鳢，一部分储存在鳙鱼体内(未利用)，其余能量的去向是鳙鱼呼吸作用中以热能形式散失和被分解者利用，鳙鱼给分解者的能量包括鳙鱼遗体残骸中的能量和乌鳢粪便中的能量两部分。答案：(1)迁入率和迁出率稳定衰退(2)速度和方向(3)能量传递沿食物链(网)进行，具有复杂性；物质循环具有全球性；信息传递发生在生物与生物、生物与无机环境
10、之间(4)鳙鱼呼吸作用中以热能形式散失鳙鱼遗体残骸中的能量和乌鳢粪便中的能量8如图表示某生态系统食物网，表中是食物链ABC中，各种群一年内能量(单位：百万千焦每平方米年)的同化、利用和传递等的统计数据。请分析回答下列问题：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(1)研究小组要估算该生态系统中某种双子叶植物的种群密度，常采取_法；取样的关键是_。(2)图中食物网有_条食物链；在整个食物网中，猫头鹰占第_营养级。此图缺少生态系统组成成分中的_和_两种成分。(3
11、)由表可知，输入到种群A的总能量为_百万千焦每平方米年，种群B呼吸消耗的能量为_百万千焦每平方米年，能量从种群B到种群C的传递效率约为_(保留一位小数)。解析：(1)估算植物的种群密度常采用样方法，取样的关键是要做到随机取样，否则会产生较大误差。(2)由图分析可知，图中共有5条食物链；在整个食物网中，猫头鹰占第三、第四、第五3个营养级；图示食物网中含有生产者、消费者，还缺少分解者、非生物的物质和能量两种成分。(3)由表可知，输入到种群A的总能量为65.53.015.041.5125百万千焦每平方米年；种群B呼吸消耗的能量B的同化量B用于生长、发育、繁殖的能量15510百万千焦每平方米年；种群B
12、的同化量为15百万千焦每平方米年，种群C的同化量为2百万千焦每平方米年，因此能量从种群B到种群C的传递效率约为2/15100%13.3%。答案：(1)样方随机取样(2)5三、四、五分解者非生物的物质和能量(3)1251013.3%B级提升练一、选择题1(2019届周口期末)盲蝽是危害棉花的一种重要害虫，主要吸食棉花的嫩叶和棉铃。研究发现，盲蝽除了取食花、叶片、幼芽等植物组织外，也能捕食棉蚜虫。下列说法错误的是()A盲蝽在生态系统中可处于第二、第三营养级B盲蝽同化的能量约占全部棉蚜虫同化能量的10%20%C盲蝽和棉蚜虫种群数量的波动可能是不同步的D调查棉蚜虫种群密度的方法通常为样方法解析：选B根
13、据题意可知，题中存在：棉花蚜虫盲蝽，棉花盲蝽共两条食物链，盲蝽在生态系统中可处于第二、第三营养级，A正确；能量的传递效率是指在两个营养级之间的传递，而不是指两个种群之间的传递，故盲蝽同化的能量占全部棉蚜虫同化能量的比值并不一定是10%20%，B错误；由于盲蝽和棉蚜虫不只是捕食关系，还存在竞争关系，故盲蝽和棉蚜虫种群数量的波动可能是不同步的，C正确；棉蚜虫的活动范围小，活动能力差，故调查棉蚜虫种群密度的方法通常为样方法，D正确。2下图是某生态系统中组成食物链的三个种群(、)一年内能量流动统计的部分数据(图中数值单位是100万kJ)。有关叙述正确的有()a三个种群组成的食物链是b种群全部生物的呼吸
14、消耗能量约为6 950万kJc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%Ab和c Bc和dCb、c、d Da、b、c、d解析：选B三个种群的同化的能量由大到小依次是、，结合能量流动的特点可知，三个种群组成的食物链是，a错误；种群同化的能量呼吸消耗的能量被种群同化的能量流向分解的能量未被利用的能量，根据图中数据可知，种群全部生物的呼吸消耗的能量流向分解者的能量5 450万kJ，而由于题中没有给出流向分解者的能量，因此种群全部生物的呼吸消耗能量也无法求出，b错误；不同营养级之间能量以有机物形式流动，c正确；第二营养级到第三营养级的能量传递3.015.0100
15、%20%，d正确。3多营养层次综合水产养殖法(IMTA)是一种全新的养殖方式。例如在加拿大的芬迪湾，人们用网笼养殖鲑鱼，鲑鱼的排泄物顺水而下，为贝类和海带提供养料。下列与之相关的说法中正确的是()A贝类和海带属于生态系统组成成分中的分解者BIMTA有利于物质的循环再生CIMTA的实施提高了能量的传递效率，使人类获得了更多的产品D笼养鲑鱼的种群密度远大于野生种群，是由于笼养区域的生产者数量更多解析：选B贝类属于生态系统组成成分中的分解者，海带属于生产者，A错误；由题干给出的实例可知，IMTA有利于物质的循环再生，B正确；IMTA的实施提高了能量的利用率，但能量的传递效率没有得到提高，C错误；笼养
16、鲑鱼的种群密度远大于野生种群，是由于笼养区域的其他种群数量更少，鲑鱼能够获得较多的生存空间，D错误。4如图表示在某生态系统中，a、b、c三个种群数量变化的相互关系，下列描述正确的是()Aa肯定是生产者，b肯定是初级消费者Ba与b，b与c为捕食关系Ca与c为竞争关系Dabc构成一条食物链解析：选B由b增加a增加，b减少a减少，a减少b增加，可推出a捕食b，同理可推出b捕食c。该三个种群的捕食关系为cba，但c不一定是生产者，b也不一定是初级消费者。5(2019届安徽安庆二模)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
17、 kJ/(m2年)。下列说法错误的是()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
18、处于第一营养级，同化的能量是930102 kJ/(m2年)，则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。6如图为一个草原生态系统的食物链，E1、E2、E3、E4分别表示流入牧草、昆虫、鸟、鹰的能量，下列说法不正确的是()A这些生物形成的数量金字塔与能量金字塔基本一致B(10%)3E4/E1(20%)3C牧草的大部分能量传给了昆虫D捕食关系对维持群落的稳定有重要作用解析：选C一般而言，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
19、(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。二、非选择题7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；若多次调查所获得的数据基本不变，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
20、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，还有一部分是_。(4)现有三种生物甲、乙、丙，构成食物关系如图所示。如果丙所需的能量有1/2直接来自甲，则要使丙能量增加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。若多次调查所获得的数据基本不变，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
21、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，还有一部分未被利用的能量。(4)图丙中有两条食物链，即甲丙、甲乙丙。丙所需的能量有1/2直接来自甲，则要使丙能量增加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)3608(2018年江苏卷)某城市河流由于生
22、活污水和工业废水的排入，水质逐渐恶化。经过治理后，河水又恢复了清澈。图1表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3种鱼，丁为1种水鸟，甲不摄食藻类，箭头指示能量流动方向)，图2表示部分能量流动关系(图中数字表示同化的能量)。请回答下列问题：(1)图1所示食物网中，遗漏了一条能量流动途径，该条途径是_。(2)图1所示食物网中，次级消费者是_，丁与丙之间的种间关系是_。(3)根据图1分析，除了图2中已经标出的能量去向之外，乙的能量去向还有_。(4)结合图2分析，图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率_(在“大于”“小于”或“等于”中选择)7.6%。(5)经检测，水体中含有某种可被生物富集
23、的农药，推测此农药含量最高的物种是_。(6)从生态学角度解释，污染物排放导致水质恶化的主要原因是_。解析：(1)根据题干信息分析，甲、乙、丙为3种鱼，丁为1种水鸟，甲不摄食藻类，水鸟可以捕食3种鱼，则图1中缺少的食物链为水草甲丁。(2)根据题意分析可知，图1中属于次级消费者的是丙、丁；丁与丙都以乙为食，且丁以丙为食，因此丁与丙之间存在捕食和竞争关系。(3)图2中乙固定的能量除了流向丁和分解者外，还应该包括流向给丙和自身呼吸作用以热能形式散失的能量。(4)结合图1和图2分析，属于第一营养级的生物是水草、藻类，固定的能量是25 000 kJ/(m2a)；属于第二营养级的生物是甲、乙，固定的能量应该多于1 900 kJ/(m2a)，因此第一营养级到第二营养级能量的传递效率应该大于1 90025 000，即大于7.6%。(5)根据题意分析，水体中含有某种可被生物富集的农药，因此营养级越高的生物该农药的含量越高，即丁的农药含量最高。(6)由于河流生态系统自我调节(自我修复)能力是有限的，因此污染物排放容易导致水质恶化。答案：(1)水草甲丁(2)丙和丁捕食和竞争(3)传递给丙、自身呼吸作用以热能形式散失(4)大于(5)丁(6)河流生态系统自我调节(自我修复)能力有限
