2024版高考生物一輪總復(fù)習(xí)第9單元生物與環(huán)境第32課生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動教師用書

第32課生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動?學(xué)業(yè)質(zhì)量水平要求?1．通過分析生態(tài)系統(tǒng)的成分與結(jié)構(gòu)，理清各自的功能。(生命觀念)2．通過分析食物鏈(網(wǎng))中各營養(yǎng)級生物的數(shù)量變動情況及能量流動過程圖解，培養(yǎng)運用邏輯思維分析問題的能力。(科學(xué)思維)3．通過總結(jié)研究能量流動的實踐意義，形成學(xué)以致用、關(guān)注生產(chǎn)生活的態(tài)度。(社會責(zé)任)考點一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1．生態(tài)系統(tǒng)的范圍(1)概念：在一定空間內(nèi)，由生物群落與它的非生物環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。(2)空間范圍：有大有小，地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈。2．生態(tài)系統(tǒng)具有一定的結(jié)構(gòu)(1)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及其作用項目實例作用地位非生物的物質(zhì)和能量光、熱、水、空氣、無機(jī)鹽等生物群落中物質(zhì)和能量的根本來源—生產(chǎn)者自養(yǎng)生物，主要是綠色植物將無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，并將能量儲存在有機(jī)物中生態(tài)系統(tǒng)的基石消費者異養(yǎng)生物，主要是動物加速生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)最活躍的成分分解者異養(yǎng)生物，主要是營腐生生活的細(xì)菌和真菌分解動植物的遺體和動物的排遺物生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵成分(2)食物鏈和食物網(wǎng)①食物鏈②食物網(wǎng)1．生態(tài)系統(tǒng)中只有分解者能將有機(jī)物分解成無機(jī)物。 (×)2．“大魚吃小魚，小魚吃小蝦，小蝦吃泥巴”，泥巴中的藻類屬于第一營養(yǎng)級。 (√)3．食物網(wǎng)中兩種生物間只能有一種種間關(guān)系。 (×)4．生產(chǎn)者、分解者是聯(lián)系非生物的物質(zhì)和能量與生物群落的橋梁，其中生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石。 (√)5．食物網(wǎng)的復(fù)雜程度取決于該生態(tài)系統(tǒng)中生物的數(shù)量。 (×)1．生態(tài)系統(tǒng)組成成分的判斷方法(1)根據(jù)生物的新陳代謝類型判斷①“自養(yǎng)型生物”一定是“生產(chǎn)者”，包括光能自養(yǎng)生物(如綠色植物和藍(lán)細(xì)菌等)和化能自養(yǎng)生物(如硝化細(xì)菌)。②“捕食異養(yǎng)或寄生異養(yǎng)型生物”一定是“消費者”，其不能直接把無機(jī)物合成有機(jī)物，而是以捕食或寄生方式獲取現(xiàn)成的有機(jī)物來維持生活。③“腐生異養(yǎng)型生物”一定是“分解者”，是能把動植物的遺體和動物排遺物分解成無機(jī)物的腐生生物。(2)牢記特例判斷幾個典型的錯誤說法錯誤說法特例細(xì)菌都是分解者硝化細(xì)菌是自養(yǎng)生物，屬于生產(chǎn)者；寄生細(xì)菌如結(jié)核桿菌屬于消費者動物都是消費者蚯蚓、蜣螂以枯枝落葉和動物遺體、糞便為食，屬于分解者生產(chǎn)者都是綠色植物硝化細(xì)菌等化能自養(yǎng)生物也是生產(chǎn)者植物都是生產(chǎn)者菟絲子是一種寄生植物，屬于消費者2．食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化的分析與判斷(1)食物鏈的第一營養(yǎng)級生物數(shù)量減少，相關(guān)生物數(shù)量都減少，即出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，因為第一營養(yǎng)級的生物是其他生物直接或間接的食物來源。(2)“天敵”減少，被捕食者數(shù)量增加，但隨著數(shù)量增加，種內(nèi)競爭加劇，種群密度還要下降，最終趨于穩(wěn)定。(3)“中間”營養(yǎng)級生物數(shù)量減少的情況，舉例如下：若青蛙突然減少，則以它為食的蛇將減少，鷹增加捕食兔和食草鳥，從而導(dǎo)致兔、食草鳥減少，因鷹不只捕食蛇一種生物，它可以依靠其他食物來源維持?jǐn)?shù)量基本不變。考向1|生態(tài)系統(tǒng)的成分1．(2022·四川成都模擬)有一種植物叫列當(dāng)，莖嫩而肉質(zhì)化，直立伸出地面，偶有分枝，葉片退化為小鱗片，無葉綠素；無真正的根，只有吸盤吸附在豆科、菊科、葫蘆科等植物的根表，以短須狀次生吸器與該類植物根部的維管束相連。下列對該現(xiàn)象的敘述中，正確的是()A．在生態(tài)系統(tǒng)中，列當(dāng)屬于生產(chǎn)者，是生態(tài)系統(tǒng)的基石B．列當(dāng)與豆科、菊科、葫蘆科等植物間為互利共生關(guān)系C．列當(dāng)?shù)拇嬖趯Χ箍啤⒕湛?、葫蘆科等植物的競爭者有利D．列當(dāng)進(jìn)入一個新的群落后不會對該群落的演替產(chǎn)生影響C解析：分析題意可知，在生態(tài)系統(tǒng)中，列當(dāng)屬于消費者，A錯誤；列當(dāng)與豆科、菊科、葫蘆科等植物間為寄生關(guān)系，B錯誤；列當(dāng)?shù)拇嬖趯Χ箍?、菊科、葫蘆科等植物有害，故對豆科、菊科、葫蘆科等植物的競爭者有利，C正確；列當(dāng)進(jìn)入一個新的群落后會影響豆科、菊科、葫蘆科等植物的生長繁殖，會對該群落的演替產(chǎn)生影響，D錯誤?？枷?|食物鏈和食物網(wǎng)2．(2022·廣東卷)下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，其中字母表示不同的生物，箭頭表示能量流動的方向。下列歸類正確的是()A．a(chǎn)、c是生產(chǎn)者 B．b、e是肉食動物C．c、f是雜食動物 D．d、f是植食動物C解析：a在食物鏈的起點，是生產(chǎn)者，c能捕食b等，屬于消費者，A錯誤；b在食物鏈的起點，是生產(chǎn)者，B錯誤；c和f都能捕食生產(chǎn)者a、b，也都能捕食消費者e，所以c和f屬于雜食動物，C正確；d是植食動物，但由以上分析可知，f屬于雜食動物，D錯誤。3．(2023·廣東深圳模擬)生態(tài)學(xué)家發(fā)現(xiàn)，具有同種食物來源的兩種捕食者之間，存在相互捕食對方的現(xiàn)象，稱之為集團(tuán)內(nèi)雙向捕食，如圖所示。下列說法正確的是()A．圖中有2條食物鏈B．能量在甲和乙之間雙向流動C．圖中的全部生物構(gòu)成了所在區(qū)域的生物群落D．若甲的種群密度增大，可預(yù)測其種群數(shù)量會增加B解析：由于植物及植食性昆蟲的種類數(shù)未知，所以不能確定圖中有多少條食物鏈，A錯誤；甲和乙之間雙向捕食，能量在甲和乙之間雙向流動，B正確；題圖中的全部生物中沒有分解者，不能構(gòu)成所在區(qū)域的生物群落，C錯誤；不能根據(jù)種群密度預(yù)測種群的數(shù)量變化，D錯誤?！痉椒ㄒ?guī)律】構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))的方法(1)根據(jù)圖1構(gòu)建食物鏈①信息：營養(yǎng)級越低，生物數(shù)量往往越多；營養(yǎng)級較低者，先出現(xiàn)波峰。②食物鏈：丁→乙→丙→甲。(2)根據(jù)圖2構(gòu)建食物網(wǎng)①信息：能量逐級遞減；若兩種生物能量差距過小(不在10%～20%內(nèi))，則很可能位于同一營養(yǎng)級。②食物網(wǎng)如下圖所示。(3)根據(jù)重金屬、農(nóng)藥的含量構(gòu)建食物網(wǎng)某相對穩(wěn)定的水域生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)主要有甲、乙、丙、丁、戊5個種群，各種群生物體內(nèi)某重金屬的含量如表所示。已知水中的該重金屬被生物體吸收后難以通過代謝排出體外。假設(shè)在這5個種群構(gòu)成的食物網(wǎng)中，消費者能以其前一個營養(yǎng)級的所有物種為食。種群甲乙丙丁戊重金屬含量/(μg/kg鮮重)0.00370.00360.0350.0360.34①信息：重金屬(農(nóng)藥、一些難于降解的物質(zhì))隨著食物鏈富集，營養(yǎng)級越高，含量越高，甲、乙中重金屬含量差別不大，所以處于同一營養(yǎng)級，同理，丙、丁處于同一營養(yǎng)級。②食物網(wǎng)如下圖所示?？键c二生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1．概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。2．過程(1)能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的過程①流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的太陽能。②能量流動渠道：食物鏈和食物網(wǎng)。③能量傳遞形式：有機(jī)物中的化學(xué)能。④能量散失途徑：各種生物的呼吸作用(代謝過程)。⑤能量散失形式：熱能。(2)能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的過程①c代表初級消費者糞便中的能量。②流入第二營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)的能量的去向d：自身呼吸作用散失。e：用于生長、發(fā)育和繁殖等生命活動的能量。i：次級消費者攝入。f：遺體、殘骸。3．能量流動的特點及意義(1)特點①單向流動：只能從一個營養(yǎng)級流向下一個營養(yǎng)級，不可逆轉(zhuǎn)，也不能循環(huán)流動。②逐級遞減：兩相鄰營養(yǎng)級間的能量傳遞效率一般為10%～20%。(2)生態(tài)金字塔金字塔含義形狀能量金字塔直觀反映各營養(yǎng)級間能量的關(guān)系上窄下寬生物量金字塔表示各個營養(yǎng)級生物量(每個營養(yǎng)級所容納的有機(jī)物總干重)之間的關(guān)系大多為上窄下寬數(shù)量金字塔表示各個營養(yǎng)級的生物個體的數(shù)目比值關(guān)系一般為上窄下寬，會出現(xiàn)倒置(3)研究意義①幫助人們將生物在時間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。②幫助人們科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。③幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?．生態(tài)系統(tǒng)中細(xì)菌同化的能量可流向生產(chǎn)者。 (×)2．流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是照射在生產(chǎn)者上的太陽能。 (×)3．一種蜣螂專以象糞為食，則該種蜣螂最多能獲取大象所同化能量的20%。 (×)4．能量金字塔和生物量金字塔可以出現(xiàn)倒置現(xiàn)象。 (×)【教材細(xì)節(jié)命題】1．(選擇性必修2P59思維·訓(xùn)練)分析農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的能量流動時，收獲的所有玉米植株(包括根系、種子)的干重不能(填“能”或“不能”)代表其同化量，原因是其同化量的一部分在呼吸作用中以熱能的形式散失，其余的能量才是用于生長、發(fā)育、繁殖的能量。2．(選擇性必修2P56正文)生態(tài)系統(tǒng)中的能量不能被循環(huán)利用，其原因是進(jìn)入生物體的能量最終以熱能形式散失，但生物體不能利用熱能。1．能量流動的特點及原因(1)單向流動的原因①能量流動是沿食物鏈進(jìn)行的，食物鏈中各營養(yǎng)級之間的捕食關(guān)系是長期自然選擇的結(jié)果，是不可逆轉(zhuǎn)的。②各營養(yǎng)級通過呼吸作用所散失的熱能不能被生物群落重復(fù)利用，因此能量無法循環(huán)流動。(2)逐級遞減的原因①各營養(yǎng)級生物都會因呼吸作用消耗大部分能量。②各營養(yǎng)級的能量都會有一部分流入分解者，還有一部分未被下一營養(yǎng)級生物利用，一般來說，在輸入到某一個營養(yǎng)級的能量中，只有10%～20%的能量能夠流到下一個營養(yǎng)級。2．流入某一營養(yǎng)級能量的來源和去路(1)能量來源A(2)能量去向：流入某一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)的能量去向可從以下兩個角度分析：①定量不定時(能量的最終去路)a②定量定時：流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在一定時間內(nèi)的去路可有四條：a．自身呼吸消耗；b．流入下一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)；c．被分解者分解利用；d．未被自身呼吸消耗，也未被下一營養(yǎng)級和分解者利用，即“未利用”。如果是以年為單位研究，這部分的能量將保留到下一年?？枷?|能量流動過程分析1．大閘蟹是以植物為主的雜食性甲殼類，因其味道鮮美而被大量養(yǎng)殖。下圖為養(yǎng)殖大閘蟹的陽澄湖某水域生態(tài)系統(tǒng)能量流動的部分圖解，其中的英文字母表示能量(單位：kJ)。對該圖的分析正確的是()A．流經(jīng)陽澄湖該養(yǎng)殖區(qū)域的總能量為aB．植物到大閘蟹的能量傳遞效率為c/(b＋2)×100%C．圖中d代表大閘蟹用于生長、發(fā)育和繁殖的能量D．該區(qū)域由于有人工的管理，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性一定比自然區(qū)域高C解析：流經(jīng)陽澄湖該養(yǎng)殖區(qū)域的總能量為a與輸入的有機(jī)物中的能量之和，A錯誤；由題圖可知，c為初級消費者的同化量，而b為初級消費者的攝入量，B錯誤；題圖中d代表大閘蟹用于生長、發(fā)育和繁殖的能量，C正確；該區(qū)域由于有人工的管理，能提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但不一定比自然區(qū)域高，D錯誤?？枷?|能量流動的特點分析2．下圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞示意圖，以下敘述不正確的是()A．能量流動是從甲固定的太陽能開始的，流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為1250kJB．從乙到丙的能量傳遞效率為15%C．將乙和丙的糞便作為有機(jī)肥還田，可以提高能量傳遞效率D．食物鏈的營養(yǎng)關(guān)系一般不可逆轉(zhuǎn)，這決定了能量流動的單向性C解析：能量流動是從甲(生產(chǎn)者)固定的太陽能開始的，流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為175＋200＋875＝1250(kJ)，A正確；從乙到丙的能量傳遞效率為30/200×100%＝15%，B正確；將乙和丙的糞便作為有機(jī)肥還田，可以提高能量的利用率，但不能提高能量的傳遞效率，C錯誤；食物鏈的營養(yǎng)關(guān)系一般不可逆轉(zhuǎn)，這決定了能量流動的單向性，D正確。3．初級生產(chǎn)量是指單位時間和單位面積上的綠色植物通過光合作用所固定的能量。次級生產(chǎn)量是消費者和分解者的生產(chǎn)量。某人工湖夏季的凈初級生產(chǎn)量和次級生產(chǎn)量與水深的關(guān)系如下圖所示，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．曲線中隨水深增加，凈初級生產(chǎn)量下降，主要原因是光照減弱B．若該生態(tài)系統(tǒng)長期處于c點以下狀態(tài)，則很難維持穩(wěn)定狀態(tài)C．凈初級生產(chǎn)量用于植物的生長、發(fā)育和繁殖，a處的植物長勢最好D．據(jù)圖可知，水深8m處次級生產(chǎn)量高于凈初級生產(chǎn)量D解析：隨水深增加，光照強(qiáng)度減弱，植物光合作用減弱，凈初級生產(chǎn)量下降，A正確；由題圖可知，c點時，凈初級生產(chǎn)量和次級生產(chǎn)量均為0，而c點以下狀態(tài)時，二者均為負(fù)值，因此該生態(tài)系統(tǒng)長期處于c點以下狀態(tài)，則很難維持穩(wěn)定狀態(tài)，B正確；凈初級生產(chǎn)量是初級生產(chǎn)量去掉呼吸消耗量，即用于植物生長、發(fā)育和繁殖的能量，a處凈初級生產(chǎn)量最大，植物長勢最好，C正確；據(jù)題圖可知，水深8m處次級生產(chǎn)量為0.2左右，而凈初級生產(chǎn)量接近1，故水深8m處次級生產(chǎn)量小于凈初級生產(chǎn)量，D錯誤。考向3|能量流動相關(guān)計算4．下表是某農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中田鼠種群攝食植物后能量流動情況，下列有關(guān)敘述錯誤的是()項目攝食量糞便量呼吸作用散失量能量/(J·hm-2·a-1)1.05×10103.50×1094.55×109A．田鼠同化的能量中約有35%用于其生長、發(fā)育和繁殖B．田鼠糞便量不屬于其同化能量中流向分解者能量的一部分C．以田鼠為食的天敵最多可獲得的能量為1.4×109J/(hm2·a)D．田鼠的上一營養(yǎng)級同化的能量至少為7.0×1010J/(hm2·a)D解析：田鼠用于其生長、發(fā)育和繁殖的能量比例為(1.05×1010－3.5×109－4.55×109)÷(1.05×1010－3.5×109)×100%＝35%，A正確；田鼠糞便量屬于生產(chǎn)者同化能量中流向分解者能量的一部分，不屬于田鼠同化能量中流向分解者能量的一部分，B正確；以田鼠為食的天敵最多可獲得的能量為(1.05×1010－3.5×109)×20%＝1.4×109(J·hm-2·a-1)，C正確；田鼠的同化量為1.05×1010－3.5×109＝7.0×109(J·hm-2·a-1)，故田鼠的上一營養(yǎng)級同化的能量至少為7.0×109÷20%＝3.5×1010(J·hm-2·a-1)，D錯誤。5．下圖所示的食物網(wǎng)中，戊的食物有1/2來自乙，1/4來自丙，1/4來自丁，且能量從生產(chǎn)者到消費者的傳遞效率為10%，從消費者到消費者的能量傳遞效率為20%。若戊體重增加20g，需要消耗植物()A．1125g B．1600gC．2000g D．6500gC解析：甲為生產(chǎn)者，在食物鏈“甲→乙→戊”中，需要消耗植物1/2×20÷20%÷10%＝500(g)；在食物鏈“甲→丙→戊”中需要消耗甲1/4×20÷20%÷10%＝250(g)；在食物鏈“甲→丙→丁→戊”中，需要消耗甲1/4×20÷20%÷20%÷10%＝1250(g)，故共需要甲500＋250＋1250＝2000(g)?！痉椒ㄒ?guī)律】(1)能量傳遞效率的計算方法相鄰兩個營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率＝某一個營養(yǎng)級的同化量,上一個營養(yǎng)級的同化量×100%。(2)能量流動中的最值計算(3)能量流動中的定值計算①已確定營養(yǎng)級間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計算，而需按具體數(shù)值計算。例如，在食物鏈A→B→C→D中，能量傳遞效率分別為a%、b%、c%，若A的能量為M，則D獲得的能量為M×a%×b%×c%。②如果是在食物網(wǎng)中，某一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級的多種生物獲得能量，且各途徑所獲得的生物量比例確定，則需按照各單獨的食物鏈進(jìn)行計算后合并?！久}動態(tài)】本考點常結(jié)合食物鏈或食物網(wǎng)分析生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動，分析能量流動規(guī)律在生態(tài)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。題型為選擇題或非選擇題，難度較小。1．(2022·山東卷)某地長期穩(wěn)定運行稻田養(yǎng)鴨模式，運行過程中不投放鴨飼料，鴨取食水稻老黃葉、害蟲和雜草等，鴨糞可作為有機(jī)肥料還田。該稻田的水稻產(chǎn)量顯著高于普通稻田，且養(yǎng)鴨還會產(chǎn)生額外的經(jīng)濟(jì)效益。若該稻田與普通稻田的秸稈均還田且其他影響因素相同，下列說法正確的是()A．與普通稻田相比，該稻田需要施加更多的肥料B．與普通稻田相比，該稻田需要使用更多的農(nóng)藥C．該稻田與普通稻田的群落空間結(jié)構(gòu)完全相同D．該稻田比普通稻田的能量的利用率低[思維培養(yǎng)]A解析：該稻田生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，運行過程中不投放鴨飼料，且與普通稻田的秸稈均還田，但其水稻產(chǎn)量還顯著高于普通稻田，還獲得鴨產(chǎn)品，因此與普通稻田相比，該稻田物質(zhì)輸出多，需要施加更多的肥料，A正確；鴨取食害蟲和雜草等，可以減少農(nóng)藥的使用，B錯誤；該稻田增加了鴨子使得群落的物種組成與普通稻田不同，因此該稻田與普通稻田的群落空間結(jié)構(gòu)不完全相同，C錯誤；該稻田的水稻產(chǎn)量顯著高于普通稻田，且養(yǎng)鴨還會產(chǎn)生額外的經(jīng)濟(jì)效益，與普通稻田相比，該稻田的能量利用率高，D錯誤。2．(2022·湖北卷)下圖為生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一般模型，據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中A代表________；肉食動物1的數(shù)量________(填“一定”或“不一定”)少于植食性動物的數(shù)量。(2)如果②③④代表能量流動過程，④代表的能量大約是②的________。(3)如果圖中生產(chǎn)者是農(nóng)作物棉花，為了提高棉花產(chǎn)量，從物質(zhì)或能量的角度分析，針對②的調(diào)控措施及理由分別是____________________________；針對⑦的調(diào)控措施及理由分別是______________________________________________。[思維培養(yǎng)]解析：(1)據(jù)題意可知，A能將遺體、糞便、碎屑等中的有機(jī)物分解形成無機(jī)物，返還回?zé)o機(jī)環(huán)境，因此A表示分解者。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向的、逐級遞減的，因此能量金字塔呈正金字塔形，而生物量金字塔和數(shù)量金字塔則可能倒置或部分倒置，數(shù)量金字塔有時會出現(xiàn)高營養(yǎng)級的生物數(shù)量多于低營養(yǎng)級的生物數(shù)量，因此肉食性動物1的數(shù)量不一定少于植食性動物的數(shù)量。(2)能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率是10%～20%，②表示植食性動物的同化量，③表示肉食性動物1的同化量，是②的10%～20%，④表示肉食性動物2的同化量，是③的10%～20%，因此④代表的能量大約是②的1%～4%。(3)如果圖中生產(chǎn)者是農(nóng)作物棉花，為提高棉花產(chǎn)量，針對途徑②，可控制(減少)植食性動物的數(shù)量，使棉花固定的能量盡可能保留在棉花植株。針對途徑⑦，可合理密植，改善通風(fēng)條件，滿足光合作用對CO2的需求，減少無氧呼吸消耗；增施有機(jī)肥，分解者分解有機(jī)物可產(chǎn)生更多無機(jī)鹽、CO2以滿足棉花生長需要；噴淋降溫，緩解強(qiáng)光照和高溫導(dǎo)致的“午休”，滿足光合作用對CO2的需求，從而可以增強(qiáng)光合作用。答案：(1)分解者不一定(2)1%～4%(3)控制(減少)植食性動物的數(shù)量，使棉花固定的能量盡可能保留在棉花植株合理密植，改善通風(fēng)條件，滿足光合作用對CO2的需求，減少無氧呼吸消耗；增施有機(jī)肥，分解者分解有機(jī)物可產(chǎn)生更多無機(jī)鹽、CO2以滿足棉花生長需要；噴淋降溫，緩解強(qiáng)光照和高溫導(dǎo)致的“午休”，滿足光合作用對CO2的需求1．(生活、學(xué)習(xí)和實踐情境)下表為某熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)在一段時間內(nèi)的能量流動情況，A、B、C、D分別代表該生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級的所有生物，GP代表各成分的同化量，X代表用于生長發(fā)育和繁殖的能量。下列敘述正確的是()能量類型GPXRA25.26.718.5B3.90.83.1C214.378.5135.8D1678.6635.71042.9分解者369.850.1319.7注：表中能量數(shù)值單位為×108kJ/(m2·a)①R代表生物通過呼吸作用散失的能量②D→C→A→B形成一條食物鏈③第三到第四營養(yǎng)級能量傳遞效率為11.9%④該生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)物的總量增加A．①③ B．②④C．②③ D．①④D解析：題表中R代表各營養(yǎng)級生物呼吸作用散失的能量，①正確；根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，由于“A、B、C、D分別代表該生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級的所有生物”，因此該生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈不止一條，②錯誤；根據(jù)表格中同化量大小情況確定，D是生產(chǎn)者，C是初級消費者，A是次級消費者即第三營養(yǎng)級，B是三級消費者即第四營養(yǎng)級，故第三營養(yǎng)級流向第四營養(yǎng)級的能量傳遞效率約為3.9÷25.2×100%≈15.5%，③錯誤；根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，該生態(tài)系統(tǒng)固定的總能量為1678.6×108kJ/(m2·a)，而生態(tài)系統(tǒng)所輸出的能量為各營養(yǎng)級消耗的能量與分解者呼吸消耗的能量之和，即1042.9＋135.8＋18.5＋3.1＋319.7＝1520[×108kJ/(m2·a)]，小于1678.6×108kJ/(m2·a)，所以有機(jī)物的總量會增加，④正確。2．(生活、學(xué)習(xí)和實踐情境)下圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)存在捕食關(guān)系的三個魚種群一年內(nèi)能量流動統(tǒng)計的部分?jǐn)?shù)據(jù)。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．種群Ⅱ全部生物的呼吸消耗能量小于5.45×107kJB．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ種群和該湖泊其他動物及所有植物構(gòu)成一個生物群落C．種群Ⅰ儲存在有機(jī)物的能量占流入能量的比例與種群Ⅲ相同D．不同營養(yǎng)級之間的能量流動以有機(jī)物為載體B解析：種群Ⅱ同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被種群Ⅰ同化的能量＋被分解者分解的能量＋未被利用的能量，根據(jù)題圖中數(shù)據(jù)可知，種群Ⅱ全部生物的呼吸消耗的能量應(yīng)小于(111.0－15.0－41.5)×106＝5.45×107(kJ)，A正確；一定區(qū)域中所有生物構(gòu)成群落，題中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是存在捕食關(guān)系的三個魚種群，其與該湖泊其他動物及所有植物不能構(gòu)成一個生物群落，B錯誤；種群Ⅰ同化量為15.0×106kJ，呼吸消耗量9.0×106kJ，儲存在有機(jī)物中的能量為15.0×106－9.0×106＝6.0×106(kJ)，占流入能量的百分比為6.0÷15.0×100%＝40%，而種群Ⅲ同化量為3.0×106kJ，呼吸消耗的能量為1.8×106kJ，則儲存在有機(jī)物中的能量為3.0×106－1.8×106＝1.2×106(kJ)，占流入能量的百分比為1.2÷3.0×100%＝40%，即種群Ⅰ儲存在有機(jī)物的能量占流入能量的比例與種群Ⅲ相同，C正確；物質(zhì)是能量的載體，生態(tài)系統(tǒng)中的能量以有機(jī)物的形式在不同營養(yǎng)級之間流動，D正確。課時質(zhì)量評價(三十二)(建議用時：40分鐘)一、選擇題：每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求。1．位于河北省中部的白洋淀是中國海河平原上最大的湖泊，水域生態(tài)修復(fù)工程的實施使白洋淀生態(tài)環(huán)境得到明顯改善，自2006年起世界瀕危鳥類、國家一級保護(hù)鳥類大鴇已連續(xù)出現(xiàn)。大鴇的食物很雜，主要吃植物的嫩葉、嫩芽、嫩草、種子以及植食性昆蟲、肉食性昆蟲、青蛙(捕食昆蟲)等動物性食物。下列敘述錯誤的是()A．調(diào)查大鴇種群密度一般可采用標(biāo)記重捕法B．水域生態(tài)修復(fù)引起的群落演替屬于次生演替C．大鴇在白洋淀生態(tài)系統(tǒng)至少占有4個營養(yǎng)級D．植食性昆蟲同化的能量可高達(dá)植物同化量的20%D解析：大鴇活動能力強(qiáng)、活動范圍廣，適于采用標(biāo)記重捕法調(diào)查其種群密度，A正確。水域生態(tài)修復(fù)是從存在生物繁殖體開始的，屬于次生演替，B正確。根據(jù)題目信息，大鴇所處的食物鏈至少包括：植物→大鴇；植物→植食性昆蟲→大鴇；植物→植食性昆蟲→肉食性昆蟲→大鴇；植物→植食性昆蟲→青蛙→大鴇；植物→植食性昆蟲→肉食性昆蟲→青蛙→大鴇，至少占有4個營養(yǎng)級，C正確。由于輸入某營養(yǎng)級的能量最高有20%流到下一營養(yǎng)級，而第二營養(yǎng)級除植食性昆蟲外還有大鴇及其他生物，所以植食性昆蟲同化的能量一定小于植物同化量的20%，D錯誤。2．三峽水庫蓄水運行后，形成了垂直落差30m的人工消漲帶，冬季水位175m左右，夏季水位145m左右。研究發(fā)現(xiàn)人工消漲帶的植被與蓄水之前相比有了很大的變化。以下分析正確的是()A．生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變復(fù)雜了 B．出現(xiàn)了原來沒有的新的物種C．生存下來的植物不耐旱 D．淹水后的演替屬于初生演替B解析：蓄水后部分地區(qū)被水淹沒，生物種類可能減少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變得簡單，A錯誤；人工消漲帶這一特殊環(huán)境中可能出現(xiàn)原來沒有的新的物種，B正確；人工消漲帶環(huán)境中夏季生存的植物可能是耐旱的，C錯誤；淹水后的演替在一定土壤、植被的基礎(chǔ)上進(jìn)行，屬于次生演替，D錯誤。3．某研究小組從某湖泊中選取了四種不同的生物，并對其消化道內(nèi)食物組成進(jìn)行了分析，結(jié)果如下表所示，下列說法正確的是()生物種類魚甲河蝦魚乙水蚤消化道內(nèi)食物組成魚乙、河蝦水蚤、小球藻水蚤、河蝦小球藻A．小球藻、水蚤在生態(tài)系統(tǒng)中屬于生產(chǎn)者B．表中生物形成的食物網(wǎng)共有4條食物鏈C．魚乙在該湖泊生態(tài)系統(tǒng)中的營養(yǎng)級最高D．河蝦與水蚤二者間的關(guān)系是捕食和種間競爭D解析：小球藻在生態(tài)系統(tǒng)中屬于生產(chǎn)者，但水蚤屬于初級消費者，A錯誤。表中生物形成的食物網(wǎng)共有5條食物鏈，B錯誤。魚乙在該湖泊生態(tài)系統(tǒng)中處于第三、四兩個營養(yǎng)級，魚甲處于第三、四、五三個營養(yǎng)級，因此處于最高營養(yǎng)級的生物是魚甲，C錯誤。河蝦以水蚤為食，二者是捕食關(guān)系；河蝦和水蚤都能以小球藻為食，二者又有種間競爭關(guān)系，D正確。4．(2022·重慶模擬)下圖是某生態(tài)系統(tǒng)中組成食物鏈的三個種群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)能量流動統(tǒng)計的部分?jǐn)?shù)據(jù)(圖中數(shù)值單位是×106kJ)。下列敘述錯誤的是()A．圖中三個種群組成的食物鏈?zhǔn)欠N群Ⅱ→種群Ⅰ→種群ⅢB．第一營養(yǎng)級和第二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率約為13.5%C．圖中可以推出種群Ⅱ呼吸消耗的能量為6.15×107kJD．圖中初級消費者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量是6×106kJC解析：從題圖中可以看出，Ⅱ同化的能量最多，其次是Ⅰ，最少的是Ⅲ，所以三個種群組成的食物鏈?zhǔn)欠N群Ⅱ→種群Ⅰ→種群Ⅲ，A正確；能量傳遞效率＝該營養(yǎng)級的同化量÷上一個營養(yǎng)級的同化量×100%，第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率為15.0÷111.0×100%≈13.5%，B正確；種群生物同化的能量＝呼吸消耗的能量＋分解者分解的能量＋流入下一營養(yǎng)級的能量＋未被利用的能量，因此種群Ⅱ呼吸作用消耗的能量為111.0－15.0－41.5－分解者分解的能量，因為圖中沒有給出分解者分解的能量，因此種群Ⅱ呼吸消耗的能量無法推知，C錯誤；用于生長、發(fā)育和繁殖的能量＝同化量－呼吸消耗的能量，因此圖中初級消費者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為15.0－9.0＝6×106kJ，D正確。5．(2023·湖北武漢模擬)單位時間內(nèi)生產(chǎn)者所固定的全部太陽能或生產(chǎn)者生產(chǎn)出來的全部有機(jī)物的量，叫作總初級生產(chǎn)量，除去自身呼吸消耗外，剩余部分稱為凈初級生產(chǎn)量。動物和其他異養(yǎng)生物靠消耗植物的初級生產(chǎn)量制造的有機(jī)物或固定的能量，稱為次級生產(chǎn)量。下列相關(guān)敘述正確的是()A．凈初級生產(chǎn)量是流經(jīng)整個生態(tài)系統(tǒng)的總能量B．凈初級生產(chǎn)量一部分用于自身生長、發(fā)育和繁殖，一部分流向分解者C．次級生產(chǎn)量是消費者和分解者同化植物的初級生產(chǎn)量獲得的能量D．初級消費者糞便中的能量和遺體中的能量均屬于次級生產(chǎn)量C解析：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的能量，生產(chǎn)者固定的能量為總初級生產(chǎn)量，其中一部分被自身呼吸作用消耗掉，剩下的可用于生長、發(fā)育和繁殖，這部分能量稱為凈初級生產(chǎn)量，A錯誤。凈初級生產(chǎn)量是除生產(chǎn)者之外的各營養(yǎng)級所需能量的來源，其去路包括流入下一個營養(yǎng)級以及流向分解者，B錯誤。次級生產(chǎn)量是除生產(chǎn)者外的其他有機(jī)體的生產(chǎn)，即消費者和分解者利用初級生產(chǎn)量進(jìn)行同化作用，表現(xiàn)為動物和其他異養(yǎng)生物生長、繁殖和營養(yǎng)物質(zhì)的貯存，C正確。初級消費者糞便中的能量屬于上一營養(yǎng)級同化的能量，即初級生產(chǎn)量；初級消費者遺體中的能量屬于次級生產(chǎn)量，D錯誤。6．(2023·廣東茂名模擬)某海洋生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔如圖1所示。其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，E1、E2代表能量的形式，某森林生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解如圖2所示。據(jù)圖分析能得出的結(jié)論正確的是()A．圖1還可以表示為生態(tài)系統(tǒng)的生物量金字塔B．圖1中的Ⅳ為分解者，能夠利用各營養(yǎng)級傳遞來的能量C．圖2中B的同化量與A的同化量的比值，一般為10%～20%D．圖2中若貓頭鷹的能量來源均等，其增重3kg至少消耗A225kgD解析：海洋生態(tài)系統(tǒng)的生物量金字塔是倒置的，生產(chǎn)者的數(shù)量比初級消費者少，A錯誤；能量金字塔反映的是生產(chǎn)者和消費者之間的關(guān)系，圖1中的Ⅳ為消費者，B錯誤；能量傳遞效率是指相鄰營養(yǎng)級之間的傳遞效率，B沒有包含該營養(yǎng)級的所有生物，C錯誤；題圖2中若貓頭鷹的能量來源均等，其增重3kg，至少消耗A為1.5÷0.2÷0.2＋1.5÷0.2÷0.2÷0.2＝225(kg)，D正確。7．下圖表示一生態(tài)系統(tǒng)中生物種類間的相互關(guān)系。圖中各種生物均生活在退潮后暴露出的巖石上，其中海藻、藤壺、貽貝和海葵固著于巖石表面，海星、石鱉和石槭則在巖石表面來回爬動找尋食物。圖中的數(shù)字表示海星食物中各種類所占的比例(%)。以下分析錯誤的是()A．此食物網(wǎng)中屬于次級消費者的生物有海星、荔枝螺、海葵B．既有捕食關(guān)系又有種間競爭關(guān)系的種類是海星和荔枝螺C．當(dāng)除去全部海星一年后，石鱉、石槭數(shù)量增加D．當(dāng)除去全部海星一年后，藤壺成為優(yōu)勢種，進(jìn)而導(dǎo)致石鱉、石槭數(shù)量減少C解析：題圖中次級消費者、處于第三營養(yǎng)級的生物有海星、荔枝螺、?？?，A正確；題圖中海星和荔枝螺都以藤壺為食，二者有種間競爭關(guān)系，同時海星以荔枝螺為食，所以二者又有捕食關(guān)系，B正確；題圖中數(shù)字表示海星食物中各種類生物所占比例，從圖中看出，藤壺提供了海星食物的64%，當(dāng)海星全部死亡后，這部分藤壺得以生存，并迅速繁殖，占據(jù)大量巖石表面，成為優(yōu)勢種，從而使海藻在競爭中處于劣勢，石鱉和石槭因食物減少而減少，C錯誤，D正確。8．下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動情況，箭頭表示能量的流動方向，單位為kcal/(m2·年)。下列敘述正確的是()A．分解者可利用來自各營養(yǎng)級轉(zhuǎn)移到A中的所有能量B．該生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級間的平均能量傳遞效率約為13.7%C．生產(chǎn)者與各級消費者的能量輸出均為三條途徑D．消費者的營養(yǎng)級越高，可利用的總能量越多B解析：A中包括各營養(yǎng)級的呼吸，呼吸所產(chǎn)生的能量有一部分以熱能形式散失，不會被分解者利用，A錯誤；圖中各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率分別為1800÷16000×100%＝11.25%、250÷1800≈13.9%、40÷250×100%＝16%，平均值約為13.7%，B正確；生產(chǎn)者與各級消費者的能量輸出途徑有呼吸作用散失、流入下一營養(yǎng)級(最高級消費者不含此項)、流向分解者，C錯誤；消費者的營養(yǎng)級越高，可利用的總能量越少，D錯誤。9．茶樹菇味道鮮美，常野生于油茶樹枯朽的樹樁上。某林場嘗試在樹下套種茶樹菇，并用桐樹、柳樹、楊樹脫落的枝葉制作培養(yǎng)基。下列相關(guān)敘述正確的是()A．生長在油茶樹樹樁上的茶樹菇屬于生態(tài)系統(tǒng)中的分解者B．茶樹菇利用的油茶樹枯朽樹樁中的能量不屬于油茶樹的同化量C．套種技術(shù)可以提高樹木和茶樹菇對陽光等資源的利用率D．該林場的做法實現(xiàn)了能量的多級利用，提高了能量的傳遞效率A解析：生長在油茶樹樹樁上的茶樹菇屬于生態(tài)系統(tǒng)中的分解者，A正確；茶樹菇利用的油茶樹枯朽樹樁中的能量屬于油茶樹的同化量中流向分解者的部分，B錯誤；茶樹菇屬于分解者，不能直接利用陽光，C錯誤；該林場的做法實現(xiàn)了能量的多級利用，提高了能量的利用率而不是傳遞效率，D錯誤。10．下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動模型，其中P代表生產(chǎn)者固定的太陽能，A代表呼吸作用釋放的能量，B代表未被利用的能量，C代表流向分解者的能量。下列相關(guān)敘述正確的是()A．P等于A1、A2、A3之和B．若該生態(tài)系統(tǒng)一年內(nèi)干物質(zhì)總量基本不變，則其抵抗力穩(wěn)定性也不變C．圖中B1＋C1＋D1的總能量為生產(chǎn)者儲存在植物體中用于生長、發(fā)育、繁殖的能量D．生產(chǎn)者到植食性動物的能量傳遞效率為(B2＋C2＋D2)/D1×100%C解析：P代表生產(chǎn)者固定的太陽能，是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，A代表呼吸作用釋放的能量，是營養(yǎng)級同化量的一部分，所以P大于A1、A2、A3之和，A錯誤。一般來說，生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，其自我調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng)，抵抗力穩(wěn)定性就越高，生態(tài)系統(tǒng)中干物質(zhì)總量不變，無法體現(xiàn)出上述情況的變化，B錯誤。輸入生產(chǎn)者的能量，一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能形式散失，一部分用于生產(chǎn)者的生長、發(fā)育、繁殖等生命活動，儲存在植物體的有機(jī)物中，根據(jù)題目信息及圖中所示能量分配關(guān)系，B1＋C1＋D1的總能量為生產(chǎn)者儲存在植物體中用于生長、發(fā)育、繁殖的能量，C正確。生態(tài)系統(tǒng)中相鄰營養(yǎng)級能量的傳遞效率等于它們同化量的比值，因此生產(chǎn)者到植食性動物的能量傳遞效率可表示為D1/P×100%即D1/(A1＋B1＋C1＋D1)×100%，D錯誤。二、非選擇題11．(2020·北京卷)北極圈附近的A群島由眾多生態(tài)環(huán)境相似的島嶼組成，是許多海鳥的棲息地。一百多年以前，北極狐被引入到一些島嶼上定居。幾十年后發(fā)現(xiàn)，無北極狐島(W島)的植物群落無明顯變化，而有北極狐島(Y島)上較高的草本植物明顯減少，苔蘚增加。為分析北極狐的引入是否導(dǎo)致植物群落的變化，生態(tài)學(xué)家進(jìn)行了相關(guān)研究。(1)Y島的生態(tài)系統(tǒng)由島上所有的生物與__________________共同組成，在此生態(tài)系統(tǒng)組成成分中，北極狐屬于________。(2)研究者調(diào)查了若干Y島和W島的海鳥密度，統(tǒng)計結(jié)果如圖。由圖可知，Y島上的海鳥密度比W島__________。(3)進(jìn)一步調(diào)查發(fā)現(xiàn)，Y島上單位面積的植物干重及土壤氮、磷含量均低于W島。研究者選擇Y島上的若干代表性地塊，通過施肥實驗證明了Y島植物干重較低是由土壤肥力低所致。支持此結(jié)論的實驗結(jié)果應(yīng)為_____________________________________________________________________________________________。(4)綜上所述，請將下列選項排序以解釋北極狐的引入導(dǎo)致的植物群落變化。A．島嶼土壤肥力降低B．北極狐捕食海鳥C．土壤中的鳥糞減少D．海鳥數(shù)量減少北極狐引入并定居→________→______→________→________→植物群落變化解析：(1)某一區(qū)域的所有生物與非生物的物質(zhì)和能量構(gòu)成生態(tài)系