2025年高考一輪總復(fù)習(xí)課件 第九單元　第40課　生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與能量流動

第40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.闡明生態(tài)系統(tǒng)由生產(chǎn)者、消費者和分解者等生物因素以及陽光、空氣、水等非生物因素組成，各組分緊密聯(lián)系使生態(tài)系統(tǒng)成為具有一定結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一體。2.討論某一生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者和消費者通過食物鏈和食物網(wǎng)聯(lián)系在一起形成復(fù)雜的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。3.分析生態(tài)系統(tǒng)中能量在生物群落中單向流動并逐級遞減的規(guī)律。4.舉例說明人們利用物質(zhì)循環(huán)和能量流動規(guī)律，更加科學(xué)、有效地利用生態(tài)系統(tǒng)中的資源。5.解釋生態(tài)金字塔表征了食物網(wǎng)各營養(yǎng)級之間在個體數(shù)量、生物量和能量方面的關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1．生態(tài)系統(tǒng)的范圍概念在一定空間內(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)一整體范圍有大有小，地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈結(jié)構(gòu)由組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))構(gòu)成功能進行物質(zhì)循環(huán)、能量流動、信息傳遞2.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分(1)非生物環(huán)境：非生物的物質(zhì)和能量。(2)生物群落項目生產(chǎn)者消費者分解者營養(yǎng)方式自養(yǎng)異養(yǎng)異養(yǎng)生物類型主要是綠色植物主要是動物主要是營腐生生活的細(xì)菌和真菌作用把無機物合成有機物，把光能轉(zhuǎn)化為有機物中的化學(xué)能加快物質(zhì)循環(huán)；幫助植物傳粉和傳播種子將動植物遺體和動物的排遺物分解成無機物地位生態(tài)系統(tǒng)的基石，主要成分生態(tài)系統(tǒng)最活躍的部分生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵成分3．生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(1)食物鏈概念生態(tài)系統(tǒng)中各生物之間由于捕食關(guān)系形成的一種聯(lián)系特點①起點是生產(chǎn)者，為第一營養(yǎng)級；②終點是不被其他動物所食的動物，是最高營養(yǎng)級；③只包含生產(chǎn)者和消費者；④一般不會超過5個營養(yǎng)級級別關(guān)系消費者級別＝營養(yǎng)級級別－1單向性食物鏈中的捕食關(guān)系是長期自然選擇形成的，通常不會逆轉(zhuǎn)(2)食物網(wǎng)概念食物鏈彼此相互交錯連接成的復(fù)雜營養(yǎng)關(guān)系特點同一種消費者在不同的食物鏈中，可以占據(jù)不同的營養(yǎng)級食物網(wǎng)中兩種生物之間的種間關(guān)系有3種情況：捕食、種間競爭、捕食和種間競爭(3)食物鏈和食物網(wǎng)的功能：是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，是物質(zhì)循環(huán)和能量流動的渠道。1．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。(√)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．自養(yǎng)型生物一定都是生產(chǎn)者；腐生型生物一定都是分解者；生產(chǎn)者一定處于第一營養(yǎng)級。(√)4．在食物鏈中，食物鏈的起點總是生產(chǎn)者，占據(jù)最高營養(yǎng)級的是不被其他動物捕食的動物。(√)5．食物網(wǎng)中兩種生物間只能有一種種間關(guān)系。(×)6．生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中營養(yǎng)級越高的生物，其體型必然越大。(×)7．在生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)中，食物網(wǎng)可使每種生物都限定在一條食物鏈的固定位置上。(×)1．(選擇性必修2P49思考·討論)不同生態(tài)系統(tǒng)中，除食物鏈之外，非生物的物質(zhì)和能量、分解者是必不可少的，原因是非生物的物質(zhì)和能量是生命活動存在的最基本條件，生命活動本質(zhì)上也是物質(zhì)與能量的變化。非生物的物質(zhì)還是生物賴以生存的環(huán)境。分解者能將動植物遺體殘骸中的有機物分解成無機物，是生態(tài)系統(tǒng)的必需成分。2．(選擇性必修2P51旁欄思考)食物鏈一般不超過五個營養(yǎng)級的原因是能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級遞減的。3．(選擇性必修2P52圖3-4)某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)中最高營養(yǎng)級為第五營養(yǎng)級，卻有十多條食物鏈，可能的原因是每一營養(yǎng)級不止一種生物?？枷?|生態(tài)系統(tǒng)的成分1．(2022·廣東卷)下圖為某生態(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：題圖中食物網(wǎng)包含的食物鏈有a→f、a→d→e→f、a→d→e→c、a→c、b→f、b→c。a、b處于第一營養(yǎng)級，是生產(chǎn)者；d處于第二營養(yǎng)級，是植食動物；e處于第三營養(yǎng)級，是肉食動物；c、f處于第二、第四營養(yǎng)級，是雜食動物。C正確，A、B、D錯誤。2．(2024·山東菏澤模擬)下列與圖示有關(guān)的敘述中，不正確的是()A．若該圖表示一個群落，則丁為分解者B．若甲為生產(chǎn)者，則甲一定是自養(yǎng)型生物C．若該圖表示食物網(wǎng)，則該食物網(wǎng)中共有3條食物鏈D．若該圖表示生態(tài)系統(tǒng)的4種組成成分，則應(yīng)加上由丁到甲的箭頭，并可確定甲是生產(chǎn)者C解析：群落包括一定區(qū)域內(nèi)的所有種群，若題圖表示群落，甲、乙、丙均指向丁，說明丁是分解者，A正確；生產(chǎn)者都是自養(yǎng)型生物，B正確；若題圖表示食物網(wǎng)，則該食物網(wǎng)中共有4條食物鏈，分別是甲→丁、甲→乙→丁、甲→乙→丙→丁、甲→丙→丁，C錯誤；若題圖表示生態(tài)系統(tǒng)的4種組成成分，則丁是非生物的物質(zhì)和能量，應(yīng)加上由丁到甲的箭頭，并可確定甲是生產(chǎn)者，乙是消費者，丙是分解者，D正確。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”，其不能直接把無機物合成有機物，而是以捕食或寄生方式獲取現(xiàn)成的有機物來維持生活。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，屬于消費者考向2|食物鏈和食物網(wǎng)3．(2024·廣東廣州模擬)下列關(guān)于某生態(tài)系統(tǒng)中部分生物之間的關(guān)系中，敘述錯誤的是()A．草為生產(chǎn)者 B．鷹為肉食動物C．鼠為次級消費者 D．草與鳥為捕食關(guān)系C解析：圖中草固定太陽能，被鳥和鼠吃，草為生產(chǎn)者，A正確；鷹吃植食性動物鼠和鳥，鷹為肉食動物，B正確；鼠吃草，鼠為初級消費者，C錯誤；鳥吃草，草與鳥為捕食關(guān)系，D正確。4．(2024·湖南長沙模擬)下圖是某湖泊中主要物種之間形成的食物網(wǎng)。若向該湖泊投放捕食魚類的烏鱧、鯰等大型肉食性魚類，下列分析正確的是()A．鯉與秀麗白蝦之間的捕食、種間競爭關(guān)系發(fā)生改變B．黃顙魚、銀鯽、鰱和鯉的減少量等于烏鱧、鯰的增加量C．秀麗白蝦、浮游動物的生物總量先增加后減小，最終趨于穩(wěn)定D．綠藻、硅藻、浮萍和蘆葦?shù)壬a(chǎn)者的生物總量迅速減少C解析：投放捕食魚類的烏鱧、鯰等大型肉食性魚類，鯉與秀麗白蝦之間仍存在捕食、種間競爭關(guān)系，A錯誤；能量流動是逐級遞減的，黃顙魚、銀鯽、鰱和鯉的減少量多于烏鱧、鯰的增加量，B錯誤；投放捕食魚類的烏鱧、鯰等大型肉食性魚類，黃顙魚、銀鯽、鰱和鯉的生物量減少，其對秀麗白蝦、浮游動物的捕食量減少，秀麗白蝦和浮游動物的生物總量先增加，后減少，最終趨于穩(wěn)定，C正確；投放捕食魚類的烏鱧、鯰等大型肉食性魚類，生產(chǎn)者的生物總量相對穩(wěn)定，不會迅速減少，D錯誤。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，種群密度還會下降，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。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①輸入該營養(yǎng)級的總能量是指圖中的b(初級消費者同化量)。②e(糞便中的能量)不屬于該營養(yǎng)級同化的能量，應(yīng)為上一個營養(yǎng)級同化的能量中流向分解者的部分。③初級消費者同化的能量(b)＝呼吸消耗的能量(d)＋用于生長、發(fā)育和繁殖的能量(c)。④用于生長、發(fā)育和繁殖的能量(c)＝分解者利用的能量＋流向下一營養(yǎng)級的能量＋未被利用的能量(j)。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)研究意義①幫助人們將生物在時間、空間上進行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。②幫助人們科學(xué)地規(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?．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。5．生態(tài)金字塔項目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔形狀每一階含義每一營養(yǎng)級生物所含能量的多少每一營養(yǎng)級生物個體的數(shù)量每一營養(yǎng)級生物所含的有機物的總干重象征含義能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減的特點一般情況下，隨營養(yǎng)級升高，生物個體數(shù)逐級遞減一般情況下，生物體的總干重隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減特征上窄下寬的正金字塔形一般為正金字塔形，但可能出現(xiàn)“倒置”，如“樹→昆蟲→鳥”一般為正金字塔形1．自然狀態(tài)下，太陽能只有通過生產(chǎn)者才能輸入生態(tài)系統(tǒng)中。(√)2．一只狼捕食了一只兔子，則該狼就獲得了這只兔子能量的10%～20%。(×)3．稻—蟹共作種養(yǎng)模式提高了營養(yǎng)級間的能量傳遞效率。(×)4．測算主要食物鏈各環(huán)節(jié)的能量值，可構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔。(×)5．能量金字塔和生物量金字塔可以出現(xiàn)倒置現(xiàn)象。(×)6．人工魚塘中生產(chǎn)者固定的能量就是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。(×)7．拔去田地中的雜草是人為地調(diào)整能量流動的方向，可以提高生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率。(×)1．(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。2．(選擇性必修2P57旁欄問題)人類位于食物鏈的頂端，從能量金字塔來看，人口數(shù)量日益增長，這會對地球上現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)造成的影響是隨著人口數(shù)量增長，對資源的消耗越來越多，地球的生態(tài)環(huán)境可能會越來越惡化，甚至?xí)罎ⅰ?．(選擇性必修2P59思維訓(xùn)練)分析農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的能量流動情況時，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，其余的能量是用于生長、發(fā)育和繁殖的能量?？枷?|能量流動過程分析1．(2024·廣東肇慶模擬)廣東省某地魚塘利用桑葉喂養(yǎng)蠶，蠶糞(蠶沙)養(yǎng)魚，魚塘泥肥桑，形成了如下圖所示的?；~塘農(nóng)業(yè)生態(tài)模式。下列有關(guān)說法正確的是()A．該生態(tài)系統(tǒng)中的能量是沿著桑葉→蠶→魚這條食物鏈單向流動的B．圖中農(nóng)民用蠶糞(蠶沙)養(yǎng)魚，魚屬于第四營養(yǎng)級C．魚、蠶等糞便中的有機物可直接被桑樹利用D．魚塘泥中存在的分解者有助于桑樹提高產(chǎn)量D解析：桑葉→蠶→魚不構(gòu)成食物鏈，A錯誤；題圖中農(nóng)民用蠶糞(蠶沙)養(yǎng)魚，并不是魚以蠶沙為食，無法確定魚的營養(yǎng)級，B錯誤；魚、蠶等糞便中的有機物不能直接被桑樹利用，而要被分解成無機物后才能被桑樹吸收利用，C錯誤；魚塘泥中存在的分解者有助于將有機物分解成無機物供桑樹吸收，提高桑樹產(chǎn)量，D正確。2．(2024·海南模擬)海水立體養(yǎng)殖中，表層養(yǎng)殖海帶等大型藻類，海帶下面掛籠養(yǎng)殖濾食小型浮游植物的牡蠣，底層養(yǎng)殖以底棲微藻、生物遺體殘骸等為食的海參。某海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖如下(不考慮未利用)，其中A、B表示營養(yǎng)級[圖中數(shù)值單位為J/(m2·a)]，下列敘述錯誤的是()A．圖中A和B糞便中的能量被分解者利用時，大部分以熱能形式散失B．圖中A用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為500J/(m2·a)C．圖中由A到B的能量傳遞效率約為8.3%D．該海水立體養(yǎng)殖模式增大流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，提高了能量的利用率B解析：題圖中A和B糞便中的能量被分解者利用，主要是借助分解者的呼吸作用分解糞便中的有機物，該過程中能量絕大多數(shù)以熱能形式散失，A正確；根據(jù)“同化量＝呼吸散失的能量＋用于生長、發(fā)育和繁殖的能量”可計算出，A用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為3500＋2500－4000＝2000J/(m2·a)，B錯誤；由A到B的能量傳遞效率＝B同化量/A同化量×100%，A的同化量為3500＋2500＝6000J/(m2·a)，B的同化量＝A同化量－呼吸作用－流向分解者＝3500＋2500－4000－1500＝500J/(m2·a)，所以由A到B的能量傳遞效率為500÷6000×100%≈8.3%，C正確；該海水立體養(yǎng)殖模式表層養(yǎng)殖海帶等大型藻類，海帶下面掛籠養(yǎng)殖濾食小型浮游植物的牡蠣，底層養(yǎng)殖以底棲微藻、生物遺體殘骸等為食的海參，在時間、空間上進行合理配置，增大了流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，提高了能量利用率，D正確?！捌磮D法”分析能量流動過程(1)W1、D1為相應(yīng)營養(yǎng)級的同化量，B1、B2為相應(yīng)營養(yǎng)級中未被利用的能量。(2)各營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2。(3)能量傳遞效率不會是100%。從上圖可以看出，相鄰兩個營養(yǎng)級的傳遞效率等于D1/W1×100%，一般情況下，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率為10%～20%。(4)利用“拼圖法”可得關(guān)系式：W1＝A1＋B1＋C1＋D1＝A1＋B1＋C1＋考向2|能量流動特點分析3．(2024·河南周口模擬)下圖為某淡水湖泊的能量金字塔，下列敘述正確的是()A．圖中的所有生物以及非生物環(huán)境構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)B．能量以CO2和有機物的形式在各營養(yǎng)級之間傳遞C．圖中丙→丁的能量傳遞效率為8.77%D．若該生態(tài)系統(tǒng)為人工魚塘，則輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量大于25000kJ/(m2·a)D解析：題圖中缺少分解者，故圖中所有生物以及非生物環(huán)境不能構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)，A錯誤；能量以有機物的形式在各營養(yǎng)級之間傳遞，B錯誤；題圖中第三營養(yǎng)級(包括丙和丁)到第四營養(yǎng)級(丁)的能量傳遞效率約為8.77%，丙→丁的能量傳遞效率無法計算，C錯誤；若該生態(tài)系統(tǒng)為人工魚塘，則輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量還包括人工飼喂部分，因此總能量大于25000kJ/(m2·a)，D正確。4．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)量是指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?？枷?|能量流動的相關(guān)計算5．(2024·廣東東莞聯(lián)考)為加強生態(tài)文明建設(shè)，保護好某湖泊生態(tài)系統(tǒng)，欲在湖泊某區(qū)域進行人工養(yǎng)殖，還需定期投放餌料，科研人員對該湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動進行調(diào)查，結(jié)果如下表所示。若人工養(yǎng)殖過程中，植食性動物(第二營養(yǎng)級)通過餌料獲得的能量為20×105kJ，肉食性動物(第三營養(yǎng)級)通過餌料獲得的能量為5×105kJ。下列說法正確的是()項目植物植食性動物肉食性動物同化量/(×105kJ)700XY呼吸消耗量/(×105kJ)20142.83.8未被利用的能量/(×105kJ)390452.6分解者分解的能量/(×105kJ)1412.2微量A．該湖泊生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)中所有的生物可以構(gòu)成一個群落B．該湖泊中任何營養(yǎng)級生物同化的能量都有一部分流向分解者和下一營養(yǎng)級C．表中X為115，Y為20，第二、三營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率約13.04%D．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是指投放的餌料中的化學(xué)能C解析：生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)只含生產(chǎn)者和消費者，不含分解者，故食物網(wǎng)中的所有生物不能構(gòu)成一個群落，A錯誤；最高營養(yǎng)級生物同化的能量沒有流入下一營養(yǎng)級的部分，B錯誤；由表中數(shù)據(jù)可知，第二營養(yǎng)級(植食性動物)的同化量X＝植物的同化量－呼吸消耗量－未被利用的能量－分解者分解的能量＋通過鉺料獲得的能量＝700－201－390－14＋20＝115(×105kJ)，同理，第三營養(yǎng)級(肉食性動物)的同化量Y＝115－42.8－45－12.2＋5＝20(×105kJ)，則植食性動物流向該營養(yǎng)級的能量＝20－5＝15(×105kJ)，所以二者之間的能量傳遞效率＝肉食動物從植食性動物獲得的能量÷植食性動物同化的能量＝15÷115×100%≈13.04%，C正確；根據(jù)題意可知，流經(jīng)該湖泊生態(tài)系統(tǒng)的總能量是指生產(chǎn)者固定的太陽能和投放的餌料中的化學(xué)能，D錯誤。(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行計算后合并。6．(2024·江蘇蘇州模擬)“小養(yǎng)殖、小種植、小加工、小工匠”四小農(nóng)場是推進鄉(xiāng)村振興過程中的重要力量，下圖為一個小型人工生態(tài)農(nóng)場的模式圖以及該小型人工生態(tài)農(nóng)場中農(nóng)作物和雞的部分能量值(單位：×104kJ)。下列說法正確的是()項目農(nóng)作物雞凈同化量(同化量－呼吸消耗量)1108呼吸消耗量7010流向分解者212未利用583A．該小型生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生物成分及它們之間形成的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)B．該小型生態(tài)系統(tǒng)通過食物網(wǎng)流向人的能量值為1.0×105kJC．該生態(tài)系統(tǒng)中第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率約為17.2%D．與常規(guī)農(nóng)業(yè)種植模式相比，人工生態(tài)農(nóng)場提高了能量傳遞效率C解析：生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分(生產(chǎn)者、消費者、分解者、非生物的物質(zhì)和能量)和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))，A錯誤。該小型生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈有兩條，①農(nóng)作物→人，②農(nóng)作物→雞→人，農(nóng)作物流向下一營養(yǎng)級的能量為110×104－21×104－58×104＝31×104kJ，其中農(nóng)作物流向雞的能量為雞的同化量，為8×104＋10×104＝18×104kJ，則可計算農(nóng)作物流向人的能量為31×104－18×104＝13×104kJ；雞流向下一營養(yǎng)級即人的能量為8×104－2×104－3×104＝3×104kJ，因此，該小型生態(tài)系統(tǒng)通過食物網(wǎng)流向人的能量值為13×104＋3×104＝16×104kJ，即1.6×105kJ，B錯誤。該生態(tài)系統(tǒng)中第一營養(yǎng)級(農(nóng)作物)的同化量為110×104＋70×104＝180×104kJ，農(nóng)作物流向下一營養(yǎng)級的能量為110×104－21×104－58×104＝31×104kJ，由此可計算出第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為31×104÷180×104×100%≈17.2%，C正確。與常規(guī)農(nóng)業(yè)種植模式相比，人工生態(tài)農(nóng)場提高了能量的利用率，能量傳遞效率一般在10%～20%之間，人工生態(tài)農(nóng)場不能提高能量傳遞效率，D錯誤。能量傳遞效率與能量利用率的辨析能量傳遞效率能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級減少，若以“營養(yǎng)級”為單位，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率一般為10%～20%能量利用率流入最高營養(yǎng)級的能量占生產(chǎn)者所固定的能量的比值。在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量流動過程中消耗的能量就越多。因此，食物鏈越短，能量利用率越高課時質(zhì)量評價(四十)(建議用時：40分鐘)一、選擇題1．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)組分的敘述中，正確的是()A．動物都屬于消費者，食草動物屬于第三營養(yǎng)級B．細(xì)菌都屬于分解者，將有機物分解成無機物C．生產(chǎn)者都屬于自養(yǎng)生物，食物鏈中除生產(chǎn)者外，還有消費者D．分解者一定是微生物，都不能進行有氧呼吸C解析：動物不一定是消費者，如蚯蚓屬于分解者，食草動物屬于第二營養(yǎng)級，A、D錯誤；細(xì)菌不一定屬于分解者，也可以是消費者和生產(chǎn)者，如硝化細(xì)菌是自養(yǎng)型生物，屬于生產(chǎn)者，B錯誤；生產(chǎn)者屬于自養(yǎng)生物，是生態(tài)系統(tǒng)的主要組分，食物鏈中除生產(chǎn)者外，還有消費者，C正確。2．(2024·河北衡水模擬)稻田養(yǎng)殖青蛙和小龍蝦是一種新的養(yǎng)殖技術(shù)，能夠減少稻田蟲害，提高水稻產(chǎn)量，增加農(nóng)民收入，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)。下圖是某稻田部分食物網(wǎng)示意圖，下列分析正確的是()A．該食物網(wǎng)共有6條食物鏈，小龍蝦占有第二、第三兩個營養(yǎng)級B．該食物網(wǎng)中缺少的生態(tài)系統(tǒng)的生物成分是分解者與非生物的物質(zhì)和能量C．信息傳遞有利于青蛙捕捉稻飛虱，也有利于稻飛虱躲避青蛙的捕食D．若該生態(tài)系統(tǒng)中使用DDT，則該種殺蟲劑在水稻和雜草中含量最高C解析：該食物網(wǎng)共有7條食物鏈，有水稻→稻飛虱→青蛙，水稻→稻飛虱→小龍蝦，水稻→三化螟→小龍蝦，水稻→三化螟→青蛙，雜草→三化螟→青蛙，雜草→三化螟→小龍蝦，雜草→小龍蝦，小龍蝦占第二、第三營養(yǎng)級，A錯誤。一個完整的生態(tài)系統(tǒng)包括生物部分(所有)和非生物部分，其中，生物部分包括生產(chǎn)者、消費者、分解者；非生物部分包括非生物的物質(zhì)和能量，題圖食物網(wǎng)中缺少的生態(tài)系統(tǒng)的生物成分是分解者以及其他消費者或生產(chǎn)者，同時缺少的非生物成分是非生物的物質(zhì)和能量，B錯誤。信息傳遞能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，則信息傳遞有利于青蛙捕捉稻飛虱，也有利于稻飛虱躲避青蛙的捕食，C正確。生物富集是生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在生物體內(nèi)濃度超過環(huán)境濃度的現(xiàn)象，并通過食物鏈、食物網(wǎng)的營養(yǎng)傳遞逐步轉(zhuǎn)移、積累和放大，則DDT在最高營養(yǎng)級即青蛙和小龍蝦中含量最高，D錯誤。3．(2024·天津模擬)科研人員對獐子島海域生態(tài)系統(tǒng)能量流動情況進行研究，其中第二、三、四營養(yǎng)級能量分配情況如下表所示[單位：t/(km2·a)]。下列敘述錯誤的是()營養(yǎng)級被捕食量海產(chǎn)品捕撈量流向碎屑量呼吸量營養(yǎng)級總能量二356.62.06150829104777(A1)三22.891.249153.8178.7356.6(A2)四1.2060.2888.92312.4722.89(A3)A．圖中A1＋A2＋A3是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量B．分解者利用的是流向碎屑的能量C．能量在第二、三營養(yǎng)級間的傳遞效率約為7.5%D．第四營養(yǎng)級大部分能量通過呼吸作用以熱能形式散失A解析：對于自然生態(tài)系統(tǒng)來說，生產(chǎn)者固定的太陽能總量是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，其中A1＋A2＋A3不是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，A錯誤；分解者利用的是流向糞便、落葉、尸體等碎屑的能量，B正確；能量傳遞效率是指相鄰兩個營養(yǎng)級間同化量的比值，能量在第二、三營養(yǎng)級之間的傳遞效率為356.6÷4777×100%≈7.5%，C正確；據(jù)題表可知，第四營養(yǎng)級的總能量為22.89t/(km2·a)，呼吸量為12.47t/(km2·a)，大部分能量通過呼吸作用以熱能的形式散失，D正確。4．下圖表示三種可構(gòu)成一條食物鏈的生物(營養(yǎng)級不同)在某河流不同深度的分布情況。下列有關(guān)分析錯誤的是()A．三種生物構(gòu)成的食物鏈?zhǔn)俏锓N甲→物種乙→物種丙B．若物種甲表示綠藻，它在不同水深處的個體數(shù)量不同，主要是溫度的原因C．物種乙的數(shù)量突然增加，短時間內(nèi)物種丙的數(shù)量也會增加D．若物種丙表示肉食性魚，該種群營養(yǎng)級高，所含能量較少B解析：一般情況下，營養(yǎng)級越低的生物個體數(shù)量越多，根據(jù)三個物種的個體數(shù)量及在不同深度的分布情況可知，三種生物構(gòu)成的食物鏈?zhǔn)俏锓N甲→物種乙→物種丙，A正確；綠藻在不同水深處的個體數(shù)量不同，主要原因是光照強度不同，B錯誤；由于食物鏈為物種甲→物種乙→物種丙，因此當(dāng)物種乙數(shù)量突然增加時，短時間內(nèi)物種丙由于食物增多，其數(shù)量也會增加，C正確；物種丙屬于第三營養(yǎng)級，相比第一、二營養(yǎng)級，第三營養(yǎng)級所含的能量較少，D正確。5．(2024·海南模擬)下圖為某人工林的能量流動圖解，其中N1～N6表示能量值。下列敘述錯誤的是()A．N1可以代表流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B．N4和N5均表示第一營養(yǎng)級流向分解者的能量C．用于初級消費者生長、發(fā)育和繁殖的能量為N2－N5－N7D．第一、二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率為(N2－N6)/N1×100%D解析：生產(chǎn)者同化能量N1可以代表流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，A正確；N4和N5均表示第一營養(yǎng)級流向分解者的能量，B正確；初級消費者同化量＝初級消費者攝入量N2－其糞便量N5，用于初級消費者生長、發(fā)育和繁殖的能量＝其同化量－呼吸散失量N7，因此用于初級消費者生長、發(fā)育和繁殖的能量為N2－N5－N7，C正確；第一營養(yǎng)級同化量為N1，第二營養(yǎng)級的同化量為N2－N5或N3，故第一、二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率可表示為(N2－N5)/N1×100%或N3/N1×100%，D錯誤。6．光合作用同化的總能量稱為初級生產(chǎn)量；生物積累的、可被下一營養(yǎng)級利用的能量稱為凈生產(chǎn)量；食物中不能消化的物質(zhì)被排遺或吐掉，其所含能量稱為排遺能量；動物尿素等排泄物中的能量稱為排泄能量。下圖是某生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖，甲～丁表示生物類群，a～h表示能量。下列敘述錯誤的是()A．該生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)量為a＋d＋fB．乙營養(yǎng)級的排泄能量屬于g的一部分C．乙的凈生產(chǎn)量等于其生物量所含的能量D．丙營養(yǎng)級的同化能量＝攝入能量－排遺能量C解析：由題圖分析可知，甲可以固定光能，因此甲是生產(chǎn)者，甲、乙、丙三者都有能量流向丁，說明丁是分解者，則乙是初級消費者，丙是次級消費者。該生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)量就是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，也是生產(chǎn)者甲固定的太陽能。根據(jù)能量守恒定律，指向甲的箭頭能量值總和＝從甲指出的箭頭能量值總和，因此該生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)量＝生產(chǎn)者甲固定的太陽能＝a＋d＋f，A正確；尿素等排泄物是蛋白質(zhì)等含氮物質(zhì)經(jīng)消化吸收轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨碛袡C物后再經(jīng)氧化分解產(chǎn)生的，因此排泄能量屬于生物自身的同化量，并且是自身同化量中流向分解者的那一部分，由以上分析可知，丁是分解者，則g是乙的同化量中以遺體殘骸和尿素等排泄物的形式流向分解者的能量，因此包含乙營養(yǎng)級的排泄能量，B正確；凈生產(chǎn)量指的是一定時間內(nèi)生物積累的、可被下一營養(yǎng)級利用的能量，生物量所含的能量則指現(xiàn)存的有機物中含有的總能量，因此二者并不相等，C錯誤；由能量傳遞形式可知，某營養(yǎng)級同化量＝該營養(yǎng)級攝入量－其糞便等不能消化的排遺物中的能量(即排遺能量)，D正確。7．某農(nóng)場中甲、乙、丙三種生物歸屬于三個營養(yǎng)級，三者的數(shù)量變化曲線(不都是消費者)如圖1所示；該農(nóng)場中的能量流動簡圖如圖2所示，其中a2和b3分別為第二、第三營養(yǎng)級從上一營養(yǎng)級同化的能量，d1和d2為攝入飼料的能量。下列相關(guān)敘述正確的是()A．甲、乙、丙構(gòu)成了農(nóng)場的生物群落B．圖1中丙、乙可能分別屬于第二、第三營養(yǎng)級，且乙和丙的種間關(guān)系為捕食C．圖2中第二、第三營養(yǎng)級糞便中的能量分別屬于b2、c2D．該農(nóng)場中第二和第三營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率等于b3/(a2＋d1)×100%D解析：甲、乙、丙三種生物歸屬于三個營養(yǎng)級，且不都是消費者，只是三種生物，而群落包括所有生物，因此甲、乙、丙不能構(gòu)成農(nóng)場的生物群落，A錯誤；據(jù)題圖可知，甲的數(shù)量最多，且相對穩(wěn)定，為生產(chǎn)者，根據(jù)乙、丙之間先升先降的為被捕食者可知，乙為被捕食者，所以食物鏈為甲→乙→丙，乙為第二營養(yǎng)級，丙為第三營養(yǎng)級，即乙和丙的種間關(guān)系為捕食，B錯誤；某營養(yǎng)級糞便中的能量是其沒有同化的能量，屬于上一營養(yǎng)級同化的能量中流向分解者的一部分，所以圖2中第二、第三營養(yǎng)級糞便中的能量分別屬于a3、b2，C錯誤；該農(nóng)場中第二和第三營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為b3÷(a2＋d1)×100%，D正確。8．(2024·廣東清遠(yuǎn)模擬)下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)。下列敘述錯誤的是()A．該食物網(wǎng)中的所有生物與無機環(huán)境共同構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)B．在該食物網(wǎng)中，鷹分別處于第三、四、五和六營養(yǎng)級C．若植食昆蟲減少，在短期內(nèi)食蟲昆蟲的數(shù)量將會減少D．食蟲鳥糞便中的能量一部分屬于食蟲昆蟲的同化量A解析：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，叫作生態(tài)系統(tǒng)。該食物網(wǎng)中的所有生物缺少分解者，故與無機環(huán)境不能構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)，A錯誤；題圖中存在如下食物鏈：植物→鼠→鷹，植物→鼠→蛇→鷹，植物→植食昆蟲→食蟲鳥→鷹，植物→植食昆蟲→食蟲鳥(蛙)→蛇→鷹，植物→植食昆蟲→食蟲昆蟲→食蟲鳥(蛙)→蛇→鷹，所以鷹分別處于第三、四、五和六營養(yǎng)級，B正確；若植食昆蟲減少，導(dǎo)致食蟲昆蟲的食物減少，而捕食食蟲昆蟲的食蟲鳥、蛙數(shù)量不變，因而在短期內(nèi)食蟲昆蟲的數(shù)量將會減少，C正確；食蟲鳥糞便中的能量屬于上一營養(yǎng)級的同化量，一部分來自植食昆蟲，一部分來自食蟲昆蟲，D正確。二、非選擇題9．(2024·廣東東莞模擬)二化螟和褐飛虱在水稻植株上產(chǎn)卵繁殖，導(dǎo)致水稻減產(chǎn)?？蒲腥藛T對這兩種害蟲之間的關(guān)系進行研究。請回答下列問題：(1)科研人員在害蟲寄生情況不同的四組水稻植株上，放置二化螟，7d后分別測定各組水稻植株上放置的二化螟蟲體質(zhì)量，處理及結(jié)果如下圖所示。實驗結(jié)果表明，褐飛虱對新放置的二化螟的影響是________________________。(2)研究發(fā)現(xiàn)，二化螟為鉆蛀性害蟲，以水稻莖稈纖維等為食；而褐飛虱主要刺吸水稻莖葉汁液。試從生態(tài)位的角度分析，這兩種害蟲種間競爭較弱的原因是______________________________________________________。(3)科研人員進一步研究了二化螟、褐飛虱、水稻及周圍其他生物和所處的環(huán)境構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)。下表是該生態(tài)系統(tǒng)中甲、乙、丙三個種群構(gòu)成的一條食物鏈中的能量流動情況(單位：×106kJ/a)。種群甲乙丙同化總能量24636用于生長、發(fā)育和繁殖1009呼吸消耗727傳給下一營養(yǎng)級傳給分解者13469未被利用51470①種群丙用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為____________kJ/a。能量從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率為________(保留兩位小數(shù))。②稻螟赤眼蜂可將卵產(chǎn)在二化螟的蟲卵內(nèi)，是二化螟的天敵。科研人員利用稻螟赤眼蜂來防治二化螟，這有利于________________________________________________。解析：(1)據(jù)題圖分析，對比1組和3組可知，稻飛虱單獨存在時有利于二化螟蟲體生長；對比2組和4組，僅有二化螟存在的情況下蟲體平均質(zhì)量低于二化螟和稻飛虱共同寄生的蟲體平均質(zhì)量，故稻飛虱與二化螟共同寄生時可減弱二化螟種內(nèi)競爭，有利于二化螟蟲體生長。(