第35讲 生态系统的功能及其稳定性（第一课时）
目录 01 模拟基础练 【题型一】能量流动的特点以及研究能量流动的意义 【题型二】能量流动的相关计算 【题型三】生态金字塔的种类及特点 【题型四】物质循环的概念和特点 【题型五】碳循环 【题型六】物质循环与能量流动的关系 【题型七】生物富集 02 重难创新练 03 真题实战练
题型一 能量流动的特点以及研究能量流动的意义
1．下图是生态系统中碳循环示意图。下列关于该图的说法，错误的是（ ）
A．图中有2条食物链
B．碳在A和C之间是以二氧化碳的流动的
C．B分解A、D、E的遗体的同时，利用了其中全部的能量
D．E在图中食物链中最高是第三营养级
2．下列关于生态系统的结构、功能和稳定性的叙述，正确的是（ ）
A．生态系统的结构指的是非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
B．通过光合作用和细包呼吸，物质和能量可以在无机环境和生物群落之间循环
C．充分利用作物秸秆进行再生产可以提高生态系统的能量利用率
D．人工生态系统需不断得到来自系统外的能量补充，自然生态系统则不需要
题型二 能量流动的相关计算
3．生活在潮间带的滨螺常以小型绿藻浒苔为食，下图1表示该潮间带中的藻类物种数与滨螺密度的关系，图2中甲、乙表示该潮间带的两个种群，曲线表示δ（δ=出生率/死亡率）随时间的变化。下列叙述错误的是（ ）
A．据图推测滨螺可能会改变潮间带中藻类的优势种
B．随着滨螺密度增加，浒苔密度将先下降后增加
C．浒苔中有机物的能量会有10%～20%进入滨螺体内
D．t2→t4甲种群密度先上升后下降，乙种群密度一直上升
4．如图表示生态系统中各营养级能量的类型和去向（d表示该营养级未被利用的能量）。下列叙述正确的是（ ）
A．在食物链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途相同
B．生产者到初级消费者的能量传递效率可表示为b1/（a1+b1+c1+d1）×100%
C．消费者从生产者摄取的能量数值可用b1表示，且此部分能量存在于有机物中
D．图中的a、b、c可分别代表每个营养级的呼吸量、流入下一营养级的能量和流入分解者的能量
题型三 生态金字塔的种类及特点
5．下图是某生态系统的能量金字塔，下列相关说法错误的是（ ）
A．图示中的生物成分能构成多条食物链 B．图示能说明生态系统中能量传递的规律
C．生态系统中第一营养级是生产者 D．第二营养级的生物构成一个生物种群
6．在20世纪初，美国总统西奥多·罗斯福认为狼是鹿的天敌，因此下令捕杀狼群，以保护鹿群的数量。这一决策导致狼群数量急剧下降，鹿群数量则迅速增加，总数超过了十万只。然而，这种人为干预导致了森林后期出现植被破坏、土壤裸露等问题，最终鹿群的数量锐减至八千只左右。下列叙述正确的是（ ）
A．后期鹿群的数量减少是负反馈调节的结果
B．狼捕食鹿后最终可以获得鹿个体中10%~20%的能量
C．森林中各种生物构成食物链的数量金字塔都是正金字塔
D．森林碳循环过程中，CO2仅能通过光合作用进入生物群落
题型四 物质循环的概念和特点
7．氮循环过程如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．大气中的氮必须通过I过程才能被大多数生物利用
B．生态系统中氮流出的主要途径是通过Ⅱ过程进行的
C．部分土壤微生物合成的脲酶能在Ⅲ过程中发挥作用
D．氮循环是指氮气在群落和无机环境之间不断循环流动
8．下图为某生态系统碳循环示意图，相关描述正确的是（ ）
A．图中A表示大气中的CO2库
B．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的进行的
C．物质循环中的“物质”指的是组成生物体的各种化合物
D．处于第二营养级的生物有B、E
题型五 碳循环
9．下图为碳循环的部分示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．CO2只能通过光合作用从非生物环境进入生物群落
B．过程b只能代表生物的呼吸作用
C．能参与过程a、b的生物必定含有叶绿体或线粒体
D．通过过程a，能量输入生物群落中
10．土壤小动物对动植物遗体的分解起着重要作用。下列关于土壤小动物的叙述错误的是（ ）
A．调查身体微小，活动力强的小动物数量常用取样器取样法
B．土壤中小动物类群的丰富度高，则该类群含有的物种数目多
C．土壤小动物呼吸作用产生的二氧化碳不参与生态系统中的碳循环
D．土壤小动物的代谢活动会影响土壤肥力，进而影响植物生长
题型六 物质循环与能量流动的关系
11．习近平总书记在安徽考察调研时指出：“巢湖是安徽人民的宝贝，是合肥最美丽动人的地方。一定要把巢湖治理好，把生态湿地保护好，让巢湖成为合肥最好的名片”。结合生物学知识，下列叙述错误的是（ ）
A．科学地规划和设计保证了物质在巢湖生态系统内部自给自足、循环利用
B．消费者和分解者都是异养生物，但它们获取营养的方式有区别
C．从巢湖岸边浅水区到深水区生活着不同的植物属于群落的水平结构
D．巢湖生态系统中高营养级生物呼吸散失量占自身同化量的比值通常较大
12．某生态系统的物质循环与能量流动的部分情况如图所示，甲、乙、丙是该生态系统的组成成分，其中1~4 是乙中的四种生物。下列叙述错误的是（ ）
A．该生态系统在物质和能量上不能自给自足
B．图中甲、丙是实现生态系统物质循环的关键生态成分
C．由生物1向生物2传递的能量最多占生物1同化量的20%
D．大气中CO 的来源除了①③④，还包括化石燃料的燃烧等
题型七 生物富集
13．下图为碳循环模式图，2020 年9月，中国提出“碳达峰、碳中和”的目标，其中“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等，以抵消产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳“零排放”。下列说法正确的是（ ）
A．碳循环发生在生态系统的各营养级之间，以有机物传递
B．该图中“碳中和”可表示为①=②+③+④
C．图中P 是该生态系统的基石，生物体内的重金属含量是最多的
D．DDT 可以通过水和生物迁移等途径扩散到世界各地，这种现象具有全球性
14．地球上存在着多种生态系统，它们在结构和功能上的差异直接影响着生态系统的发展。对某草原生态系统中的害虫进行消杀时，喷施了易在生物体内残留的杀虫剂A。一段时间后，该草原土壤及不同种类生物中监测到杀虫剂A的平均值如下。下列说法正确的是（ ）
土壤 草本植物 食草动物 食肉动物
0.95mg·kg－1 5.58mg·kg－1 13.26mg·kg－1 121.42mg·kg－1
A．杀虫剂A沿“草本植物→食草动物→食肉动物”这条食物链表现出生物富集现象
B．若该草原生态系统最终演替为荒漠，则影响演替的关键环境因素是降水量
C．消杀害虫能够调整能量流动的方向，提高营养级之间能量传递的效率
D．长期喷杀虫剂A，会导致害虫发生抗杀虫剂A变异，最终破坏生态平衡
一、单选题
1．稻田养蟹是我国稻作区重要的生态农业模式。图中的X、Y、Z代表稻作区“水稻→昆虫→河蟹”这条食物链中的三种生物。下列叙述错误的是（ ）
A．图中的 X、Y、Z分别代表河蟹、昆虫、水稻
B．该图体现了该生态系统的负反馈调节特点
C．昆虫同化的能量可以通过自身的遗体残骸和粪便流向分解者
D．河蟹捕食稻田昆虫，可减少昆虫对水稻的取食，增加水稻产量
2．某农户仅用池塘里的鱼就可做出几十种美味的佳肴，这成了其“农家乐”的经营特色。几家农户联合起来，重点经营人工鱼塘，同时进行种桑、养蚕、养禽、养菇、制酒等，形成了新型的桑基鱼塘。下列说法正确的是（ ）
A．该生态系统的能量和生物量金字塔都不会倒置
B．该生态系统抵抗力稳定性较强，不需要人管理
C．该生态系统实现了能量的多级利用，提高了能量利用率
D．鱼以蚕粪为食，则能量在蚕和鱼之间的传递效率高于10%
3．某陆生生态系统的碳循环和能量流动的关系如图所示，其中①～④表示生物成分，a～d表示能量值。下列说法错误的是（ ）
A．④属于分解者，主要是细菌和真菌
B．初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为a2-b2
C．初级消费者与次级消费者之间的能量传递效率为a3/a2
D．能量流经③的途径与流经其他消费者的相同
4．湿地作为重要的碳库备受生态学家的关注。某研究团队采集若尔盖湿地的淹水土壤和排水土壤进行实验，向土壤中添加等量的13C标记的葡萄糖用来研究 CO2的来源。设置不添加葡萄糖的土壤为对照组，一段时间后检测 CO2 释放量，结果如图所示。下列有关分析错误的是（ ）
A．该实验应用了同位素标记法，13CO2来自葡萄糖
B．排水可以增加土壤微生物对土壤有机质的分解效率
C．相比于排水，淹水条件下葡萄糖的消耗速率更快
D．有机质在分解者的作用下释放的物质和能量被植物重新利用
5．如图为桑基鱼塘农业生态系统的能量流动图解，图中字母代表能量。相关说法正确的是（ ）
A．图中用于桑树生长、发育和繁殖的能量是A
B．第一、二营养级的能量传递效率为(E+F+G+H)/C×100%
C．G所示能量包含蚕粪便中的能量
D．F所示能量包含蚕丝中的能量
6．在加拿大班夫国家公园，美洲狮、灰熊和狼是马鹿的主要捕食者，研究者仔细分析了最近20年内401只马鹿个体的监测记录，图柱顶端的整数为捕食致死的个体数，下列说法不正确的是（ ）
A．从图中数据推测，迁徙的一种可能原因是规避被捕食的风险
B．图示这几种生物间存在的种间关系有捕食和竞争
C．由图中数据可知，该马鹿种群的能量在向东迁徙时只流向美洲狮
D．美洲狮的集中分布区域可能在马鹿分布区以东
7．海洋中存在着种类繁多的藻类，其中虫黄藻等微藻与珊瑚虫构成珊瑚，珊瑚虫为虫黄藻提供栖息场所和无机盐，虫黄藻为珊瑚虫提供有机物，若离开虫黄藻，珊瑚虫生存受到很大影响。假设珊瑚礁生态系统只存在“藻类→食藻鱼类→食肉鱼类”捕食关系，下列叙述错误的是（ ）
A．绿藻、褐藻和红藻分别分布在海水的上、中、下层，提高了群落利用阳光的能力
B．珊瑚虫和虫黄藻共同生活在一起，双方都受益，属于原始合作关系
C．若流经藻类、食藻鱼类和食肉鱼类这三个营养级的能量分别为a、b、c，则a>b+c
D．珊瑚礁生态系统的能量金字塔和数量金字塔均是上窄下宽，藻类位于最底层
8．水稻→褐飞虱→拟水狼蛛表示某农田生态系统的一条食物链，Bt毒蛋白转生态水稻中含有的CrylAb杀虫蛋白可以和目标昆虫肠道上的特异性受体结合发挥杀虫效应，CrylAb杀虫蛋白可通过食物链转移至褐飞虱和拟水狼蛛体内，并产生富集效应，但不会对其存活、行为带来影响，下列有关叙述错误的是（ ）
A．褐飞虱和拟水狼蛛肠道内缺乏Cry1Ab受体
B．营养级越高，生物体内Cry1Ab的含量就越少
C．富集效应的产生和生物体内不含CrylAb水解酶有关
D．Cry1Ab在褐飞虱体内积累可能带来一定的生态风险
9．海洋酸化是继“温室效应”之后又一由CO2过量排放而引起的全球性环境问题。海洋酸化会影响到大多数海洋生物的生理、生长、繁殖、代谢与生存，最终可能导致海洋生态系统发生不可逆转的变化。下列有关叙述中错误的是（ ）
A．海洋酸化既影响生物个体的生存，也影响了生物多样性
B．增加海洋中消费者或分解者的数量可以缓解海洋酸化
C．海洋酸化与人体内CO2过多引起内环境酸碱度下降的原理相同
D．大力植树造林、减少化石燃料的燃烧是缓解CO2过量排放的重要途径
10．下图为某生态系统的结构模型，其中甲、乙、丙、丁为生态系统中的组成成分，a—e表示某些生理过程，乙中的纵坐标表示生物的能量值。下列叙述错误的是 （ ）
A．丁表示非生物的物质和能量
B．乙中存在一条A→B→C→D的食物链
C．bde过程可以没有线粒体参与
D．该生态系统中，使CO 进入生物群落的是甲
11．下图为浙江省某地比较常见的桑基鱼塘农业生态系统示意图。下列说法正确的是（ ）
A．在不考虑人工投入时，流经该生态系统的总能量是全部桑树植株有机物中的能量
B．建立该生态系统的目的是实现物质和能量的多级循环利用
C．蚕沙中所含的能量主要属于第二个营养级
D．蚕茧的生产量最终依赖于桑叶在光合作用中所产生的有机物
12．碳达峰是指一个国家或地区的CO 排放量在某一时间点达到历史最高值，然后开始逐步下降的过程。碳中和是指通过减少温室气体排放和增加碳吸收，实现温室气体净排放为零的状态。碳达峰是实现碳中和的重要前提和阶段性目标。如图表示黑龙江省大兴安岭地区某县碳吸收和排放量在最近10年中的变化（横坐标表示年份相对值，纵坐标为碳吸收和排放量，单位为万吨）。下列分析正确的是（ ）
A．碳元素在当地以CO 的完成碳循环
B．当地在第3年即实现碳中和，此后一直处于负排放
C．当地的碳排放中燃料燃烧可能是最主要来源
D．当地第3年后生态足迹一定处于逐年减小状态
13．如图是某海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。下列有关该生态系统的说法正确的是（ ）
A．食细菌线虫的存在说明能量可以被重复利用
B．食草虫粪便中的能量属于其同化量的一部分
C．细菌在生态系统中可以作为消费者促进物质循环
D．植食性线虫与沼蟹之间的能量传递效率是10%~20%
14．衡水湖是华北平原第二大淡水湖，近些年来水体富营养化加重。可通过清理湖底淤积的腐殖质，从湖岸线向湖心方向依次种植挺水植物、浮叶植物、沉水植物并进行定期收割等措施对其进行生态修复。下列叙述错误的是（ ）
A．清理湖底淤积的腐殖质，可以减少水体中N、P的含量
B．在湖中种植植物，可抑制蓝细菌、绿藻等的繁殖，防止水华的发生
C．从湖岸向湖心方向依次种植挺水植物、浮叶植物、沉水植物，只改变了群落的水平结构
D．对湖中植物进行定期收割，可降低水体富营养化的程度
二、多选题
15．“稻蟹综合种养”是将水稻种植与河蟹养殖有机结合起来的一种现代生态循环农业模式。如图是某“稻蟹综合种养”生态系统结构简图。下列叙述错误的是（ ）
A．用样方法调查某双子叶杂草的种群密度时要在密集处取样
B．稻田昆虫、底栖动物、河蟹等动物能加快生态系统的物质循环
C．浮游动物同化的能量可以随着自身的残体和粪便流向分解者
D．为保证河蟹的饵料充足，应根据种养区密度加大投喂量
16．研究人员在对某湖泊生态系统研究后，绘制了该生态系统中部分生物构成的食物网示意图（图1）和碳循环部分示意图（图2），图2中甲、乙、丙、丁表示生态系统的相关成分。下列叙述错误的是（ ）
A．图1的生物中，含能量最少的是黑鱼，含能量最多的是小球藻
B．图1食物网中包含 2条食物链，银鱼处于第三、四营养级
C．图2部分物质循环过程中缺少无机环境→丁和甲→丙两个过程
D．图2甲→乙→丙过程中碳主要以二氧化碳的进行传递
17．碳达峰和碳中和目标的提出是构建命运共同体的时代要求，“碳达峰”是指因化石燃料使用而导致的CO2排放量达到峰值，“碳中和”是指化石燃料使用及土地利用变化导致的碳排放量与陆、海生态系统吸收及其他技术方式固存的碳量之间达到平衡，即CO2净排放量为0.如图是某生态系统碳循环示意图，下列相关叙述错误的是（ ）
A．碳循环是指CO2在非生物环境和生物群落之间的循环
B．图中组成生物体的碳元素回到非生物环境的过程有②③④
C．中耕松土促进了④过程的发生，所以不利于实现碳中和
D．甲是大气中的CO2库，碳元素以CO2的在甲和生物群落间流动
18．“海洋牧场”是指在一定海域内，利用自然的海洋生态环境，将人工放养的经济海洋生物聚集起来，像在陆地放牧牛羊一样，对其进行有计划和有目的的海上放养。下图为科学家在河北省祥云湾海洋牧场示范区调查得到部分食物网和部分营养级的能量流动图示（注：碎屑在生态系统中处于第一营养级）。下列说法错误的是（ ）
A．图1中，只属于第二营养级的生物是浮游动物，蟹类只属于第二、三、四营养级
B．图2中，第二营养级到第三营养级的能量传递效率为11.27%
C．分解者、非生物的物质和能量与图1中的生物共同组成祥云湾海洋生态系统的结构
D．由于浮游植物个体小、寿命短，祥云湾生态系统的生物量金字塔可能为上宽下窄
19．下图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图[单位J/（cm2·a）]，据图分析，有关说法错误的是（ ）
A．该生态系统第一营养级同化量的能量至少为400J/（cm2·a）
B．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100J/（cm2·a）
C．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是15%
D．该生态系统第三营养级同化的能量是15J/（cm2·a）
20．“小养殖、小种植、小加工、小工匠”四小农场是推进乡村振兴的重要力量，如图所示为一个小型人工生态农场的模式图，以及该小型人工生态农场中农作物和鸡的部分能量值(单位：10 kJ)，请根据图和表格分析，下列说法正确的是（ ）
项目 净同化量(同化量-呼吸消耗量) 呼吸消耗量 流向分解者 未利用
农作物 110 75 21 58
鸡 7 10 1 3
A．该小型生态系统通过食物网流向人的能量值为1.7×105kJ
B．与常规农业种植模式相比，人工生态农场提高了能量传递效率
C．该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为16.8%
D．该小型生态系统的结构包括生物成分及它们之间形成的营养结构
三、非选择题
21．某研究小组用一定量的培养液在适宜条件下培养酵母菌，得出种群增长速率随时间变化如图1；同时在对某淡水养殖湖泊研究后，绘制了该湖泊中生物之间的捕食关系如图2和碳循环过程如图3。图3中A～D代表生态系统的相关成分。请据图分析并回答问题：
(1)图1中种群数量达到最大的时间点是 ，时间点f时，种群数量是否为0？ （填“是”“否”或“不一定”）。
(2)在探究种群数量变化的实验中，兴趣小组成员将稀释100倍的酵母菌培养液摇匀后从中吸取少量菌液滴在血细包计数板（1mm×1mm×0.1mm）上，在显微镜下计数。若实验者计数了25个中方格中的5个，共有44个酵母菌，其中被台盼蓝染色的有4个，则培养液中酵母菌活菌密度为 个/mL。
(3)图2中底栖动物和虾类的种间关系是 。调查发现青鱼、乌鱼的种群数量较少，从生态系统能量流动的角度看，原因是 。
(4)图3中有而图2中没有的生态系统的成分有 （填字母）。图3中，碳元素以CO2传递的过程有 （填数字序号）。
(5)若将图3修改为该淡水养殖湖泊生态系统的能量流动示意图，需要将A的含义改为“以热能的散失的能量”，增加光和 的能量输入，删除图中的过程 （填数字序号）。
22．如图是某一水域生态系统在一年之内的能量流动情况资料[单位：103kJ/（m2·a）]。请据图回答问题：
(1)流经该生态系统的总能量为 ×103kJ/（m2·a）。图中的“未利用”是指 。
(2)能量传递较低，是因为大部分能量 ，另有一部分能量流向了 。
(3)按图中能量传递效率，若顶级肉食动物多获得1kJ能量，则生产者需多具有 kJ能量。（计算结果保留1位小数）
(4)如果该水域发生重金属污染，则上述生物中 体内的重金属含量最高。
23．图1是生态系统中碳循环示意图，图2代表的是图1所涉及食物网中能量流动的“金字塔”结构图。请据图回答问题：
(1)图1中能够将大气中的CO2固定下来的生物成分是 （填图中字母），自然界生物群落中的碳返回大气的途径有 （填数字序号）。碳元素在非生物环境和生物群落间循环的主要是 。
(2)图2建构的“能量金字塔”中处于Ⅰ的生物属于 （填成分），处于Ⅲ中的生物为第 营养级。
(3)从图2“能量金字塔”可以看出能量流动的特点是 。
一、单选题
1．（2024·江苏·高考真题）为了防治莲藕食根金花虫，研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝，并开展相关研究，结果见下表。下列相关叙述错误的是（ ）
套养方式 莲藕食根金花虫防治率（%） 藕增产率（%）
单独套养泥鳅 81.3 8.2
单独套养黄鳝 75.7 3.6
混合套养泥鳅和黄鳝 94.2 13.9
A．混合套养更有利于防止莲藕食根金花虫、提高藕增产率
B．3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率
C．混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系
D．生物防治优化了生态系统的能量流动方向，提高了经济效益和生态效益
D．磷主要以磷酸盐的在生物群落与无机环境之间循环
5．（2024·河北·高考真题）我国拥有悠久的农业文明史。古籍中描述了很多体现劳动人民伟大智慧的农作行为。下列对相关描述所体现的生物与环境关系的分析错误的是（ ）
A．“凡种谷，雨后为佳”描述了要在下雨后种谷，体现了非生物因素对生物的影响
B．“区中草生，茇之”描述了要及时清除田里的杂草，体现了种间竞争对生物的影响
C．“慎勿于大豆地中杂种麻子”描述了大豆和麻子因相互遮光而不能混杂种植，体现了两物种没有共同的生态位
D．“六月雨后种绿豆，八月中，犁 杀之……十月中种瓜”描述了可用犁将绿豆植株翻埋到土中肥田后种瓜，体现了对资源的循环利用
二、多选题
6．（2024·吉林·高考真题）下图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的，表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解，剩余积累于土壤。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
注：植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量，其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。
A．E是太阳照射到生态系统的能量
B．E2属于未被利用的能量
C．E3占净初级生产量的36%
D．E3的产生过程是物质循环的必要环节
三、非选择题
7．（2024·湖南·高考真题）土壤中的微生物数量与脲酶活性可反映土壤的肥力状况。为研究不同施肥方式对土壤微生物数量和脲酶活性的影响，试验分组如下：不施肥（CK）、有机肥（M）、化肥（NP）、麦秸还田（S）、有机肥+化肥（M+NP）、麦秸还田+化肥（S+NP），其中，NP中氮肥为尿素，麦秸未经处理直接还田，结果如图所示。回答下列问题：
(1)从生态系统组成成分分析，土壤中的微生物主要属于 ，施用的肥料属于 。M、NP和S三种施肥方式中，对土壤微生物数量影响最大的是 。
(2)研究还表明，与CK组相比，S组小麦产量差异不显著。据图a分析，其原因是 ；秸秆可用于生产畜禽饲料和食用菌，畜禽粪便和使用过的食用菌培养基用于还田，该利用方式能降低生态足迹的原因是 。
(3)下列说法错误的是 （填序号）。
①合理施肥可以提高氮的循环效率
②施肥可增加土壤微生物数量和脲酶活性
③为提高土壤肥力，短期内施用有机肥比化肥更有效
④施用有机肥时，松土可促进有氧呼吸
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第35讲 生态系统的功能及其稳定性（第一课时）
目录 01 模拟基础练 【题型一】能量流动的特点以及研究能量流动的意义 【题型二】能量流动的相关计算 【题型三】生态金字塔的种类及特点 【题型四】物质循环的概念和特点 【题型五】碳循环 【题型六】物质循环与能量流动的关系 【题型七】生物富集 02 重难创新练 03 真题实战练
题型一 能量流动的特点以及研究能量流动的意义
1．下图是生态系统中碳循环示意图。下列关于该图的说法，错误的是（ ）
A．图中有2条食物链
B．碳在A和C之间是以二氧化碳的流动的
C．B分解A、D、E的遗体的同时，利用了其中全部的能量
D．E在图中食物链中最高是第三营养级
【答案】B
【分析】据图中C与A之间存在双向箭头，且围绕C的箭头“多进一出”，可判断C为大气中的二氧化碳库，A为生产者；根据围绕B的箭头“多进一出”，可判断B为分解者，D、E均为消费者。分解者不参与捕食食物链的构成。
【详解】A、C与A之间存在双向箭头，且围绕C的箭头“多进一出”，可判断C为大气中的二氧化碳库，A为生产者；根据围绕B的箭头“多进一出”，可判断B为分解者，D、E均为消费者。分解者不参与捕食食物链的构成。图中生产者和消费者构成的食物链共有2条，即A→D→E和A→E，A正确；
B、C为大气中的二氧化碳库，A为生产者，它们之间碳流动是通过光合作用和呼吸作用实现，碳流动的是二氧化碳，B正确；
C、B为分解者，B分解A、D、E时利用了它们少量的能量，大多数以热能的散失了，C错误；
D、E在食物链A→D→E中营养级最高，是第三营养级，D错误。
故选B。
2．下列关于生态系统的结构、功能和稳定性的叙述，正确的是（ ）
A．生态系统的结构指的是非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
B．通过光合作用和细包呼吸，物质和能量可以在无机环境和生物群落之间循环
C．充分利用作物秸秆进行再生产可以提高生态系统的能量利用率
D．人工生态系统需不断得到来自系统外的能量补充，自然生态系统则不需要
【答案】B
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链、食物网。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。食物链、食物网构成生态系统的营养结构。
【详解】A、生态系统的结构包括生态系统的成分（非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者）和营养结构（包括食物链和食物网），A正确；
B、能量流动的特点是单向流动，能量不能在无机环境和生物群落间循环，B错误；
C、充分利用作物秸秆进行再生产，使更多的能量流向，从而提高生态系统的能量利用率，C正确；
D、无论是人工生态系统还是自然生态系统，都需要不断得到来自系统外的能量补充，否则生态系统会遭到破坏，D错误。
故选B。
题型二 能量流动的相关计算
3．生活在潮间带的滨螺常以小型绿藻浒苔为食，下图1表示该潮间带中的藻类物种数与滨螺密度的关系，图2中甲、乙表示该潮间带的两个种群，曲线表示δ（δ=出生率/死亡率）随时间的变化。下列叙述错误的是（ ）
A．据图推测滨螺可能会改变潮间带中藻类的优势种
B．随着滨螺密度增加，浒苔密度将先下降后增加
C．浒苔中有机物的能量会有10%～20%进入滨螺体内
D．t2→t4甲种群密度先上升后下降，乙种群密度一直上升
【答案】B
【分析】1、种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。其中，种群密度是种群最基本的数量特征；出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用；年龄结构可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
2、出生率和死亡率，迁入率和迁出率直接影响种群密度，性别比例会影响出生率间接影响种群密度，年龄组成影响出生率和死亡率间接影响种群密度。
3、能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。生态系统中的能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
4、题图分析：一定范围内，藻类物种数随滨螺密度的增加而增加，达到类物种数后，藻类物种数随滨螺密度增加而降低。
【详解】A、由图可知滨螺种群密度的改变会影响潮间带中藻类种类，使得潮间带群落的丰富度发生改变，因此，潮间带中藻类的优势种也可能发生改变，A正确；
B、潮间带的滨螺与浒苔的种间关系为捕食，因此，随着滨螺密度增加，浒苔密度将先减少，滨螺的食物来源减少，导致滨螺种群密度下降，然后浒苔密度将增加，B正确；
C、能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，传递效率一般在10％～20％之间，不是浒苔和滨螺两种生物之间的传递效率，C错误；
D、由图2可知，t2→t4时，甲种群的δ先是大于1.0，之后小于1.0，所以甲种群密度先上升后下降，而乙种群在t2→t4时，δ均是大于1.0，所以乙种群密度一直上升，D错误。
故选B。
4．如图表示生态系统中各营养级能量的类型和去向（d表示该营养级未被利用的能量）。下列叙述正确的是（ ）
A．在食物链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途相同
B．生产者到初级消费者的能量传递效率可表示为b1/（a1+b1+c1+d1）×100%
C．消费者从生产者摄取的能量数值可用b1表示，且此部分能量存在于有机物中
D．图中的a、b、c可分别代表每个营养级的呼吸量、流入下一营养级的能量和流入分解者的能量
【答案】B
【分析】题图分析，生产者固定的太阳能只是辐射到生态系统中的太阳能的一小部分，生产者固定的太阳能大部分被呼吸作用消耗，生产者的残枝败叶可以流向分解者，少量的可以被初级消费者所捕食，还有一部分是未被利用的能量。初级消费者的同化量=该营养级的同化量+粪便量，粪便量是生产者的同化量，消费者的大部分能量被呼吸作用消耗。
【详解】A、在食物链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途不完全相同，如生产者是通过光合作用或者化能合成作用，利用光能或化学能将无机物转变为储存能量的有机物，而消费者是通过捕食获得储存能量的有机物进而同化作用得到能量，A正确；
B、b1为摄入量，生态系统中生产者到初级消费者的能量传递效率为：（a2+b2+c2+d2）÷（a1+b1+c1+ d1）×100%，B错误；
C、消费者从生产者摄取的能量数值（a2+b2+c2+d2+粪便量）即可用b1表示，且此部分能量存在于有机物中，C正确；
D、b表示下一个营养级的摄入量，摄入量－粪便量才是流入下一个营养级的能量，D错误。
故选B。
题型三 生态金字塔的种类及特点
5．下图是某生态系统的能量金字塔，下列相关说法错误的是（ ）
A．图示中的生物成分能构成多条食物链 B．图示能说明生态系统中能量传递的规律
C．生态系统中第一营养级是生产者 D．第二营养级的生物构成一个生物种群
【答案】A
【分析】能量金字塔体现了生态系统的能量流动特点：单向流动：生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向下一个营养级，不能逆向流动，也不能循环流动逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%；可用能量金字塔表示。在一个生态系统中，营养级越多，能量流动过程中消耗的能量越多。
【详解】A、图示中的生物成分能构成多条食物链，因为不同的生物之间存在着复杂的食物关系，A正确；
B、图示能清晰地展示生态系统中能量传递的规律，即能量在营养级之间逐渐减少，B正确；
C 、生态系统中第一营养级通常是生产者，生产者通过光合作用将光能转化为化学能，C正确；
D、第二营养级的生物不是只由一种生物构成，而是包括多种不同的生物，不能构成一个生物种群。种群是指在一定的自然区域内，同种生物的全部个体，D错误。
故选A。
6．在20世纪初，美国总统西奥多·罗斯福认为狼是鹿的天敌，因此下令捕杀狼群，以保护鹿群的数量。这一决策导致狼群数量急剧下降，鹿群数量则迅速增加，总数超过了十万只。然而，这种人为干预导致了森林后期出现植被破坏、土壤裸露等问题，最终鹿群的数量锐减至八千只左右。下列叙述正确的是（ ）
A．后期鹿群的数量减少是负反馈调节的结果
B．狼捕食鹿后最终可以获得鹿个体中10%~20%的能量
C．森林中各种生物构成食物链的数量金字塔都是正金字塔
D．森林碳循环过程中，CO2仅能通过光合作用进入生物群落
【答案】A
【分析】数量金字塔表明每个营养级中生物个体的数量，在一个草原生态系统中，吃草的鼠比草的数目少，吃鼠的鼬又比鼠的数目少，这时，数量金字塔是上窄下宽的金字塔形。但是，如果消费者个体小而生产者个体大，如昆虫和树，那么数量金字塔就会呈现上宽下窄倒置的金字塔形。
【详解】A、由题意可知，后期鹿群的数量减少是因为狼群数量急剧下降，鹿群数量则迅速增加，使森林后期出现植被破坏、土壤裸露等问题，这是负反馈的结果，A正确；
B、能量传递效率是以种群作为一个整体来研究的，不能以个体为单位来衡量，B错误；
C、森林中各种生物构成食物链的数量金字塔不都是正金字塔，如果消费者个体小而生产者个体大，如昆虫和树，那么数量金字塔就会呈现上宽下窄倒置的金字塔形，C错误；
D、森林碳循环过程中，CO2能通过光合作用和化能合成作用进入生物群落，D错误。
故选A。
题型四 物质循环的概念和特点
7．氮循环过程如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．大气中的氮必须通过I过程才能被大多数生物利用
B．生态系统中氮流出的主要途径是通过Ⅱ过程进行的
C．部分土壤微生物合成的脲酶能在Ⅲ过程中发挥作用
D．氮循环是指氮气在群落和无机环境之间不断循环流动
【答案】A
【分析】生态系统的物质循环：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。特点：全球性、循环流动。
【详解】A、大气中的氮主要以N2存在，不能直接被生物利用，必须通过I过程转化为NH3或铵盐才能被大多数生物利用，A正确；
B、由图可知，生态系统中氮流出的主要途径是通过Ⅱ过程进行的，B正确；
C、部分土壤微生物合成的脲酶能将含氮有机物转化为NH3或铵盐，即脲酶能在Ⅲ过程中发挥作用，C正确；
D、氮循环是指氮元素不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，D错误。
故选A。
8．下图为某生态系统碳循环示意图，相关描述正确的是（ ）
A．图中A表示大气中的CO2库
B．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的进行的
C．物质循环中的“物质”指的是组成生物体的各种化合物
D．处于第二营养级的生物有B、E
【答案】B
【分析】分析碳循环示意图，A与C之间是双向箭头，说明是生产者和非生物的物质和能量，同时A有多个指出的箭头，说明A代表生产者体内的有机物；而C具有多个指进的箭头，C代表无机环境大气中的二氧化碳；A、B、D都指向E，说明E代表分解者体内的有机物；而A指向B，B又指向D，说明B代表初级消费者体内的有机物， D代表次级消费者体内的有机物。
【详解】A、分析碳循环示意图，A与C之间是双向箭头，说明是生产者和非生物的物质和能量，同时A有多个指出的箭头，说明A代表生产者体内的有机物；而C具有多个指进的箭头，C代表无机环境大气中的二氧化碳，A正确；
B、碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的进行的，B正确；
C、物质循环强调的是组成生物体的各种元素能够在生物群落与无机环境之间往复循环，C错误；
D、第二营养级是指初级消费者B，C是次级消费者，属于第三营养级，E代表分解者，D错误。
故选B。
题型五 碳循环
9．下图为碳循环的部分示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．CO2只能通过光合作用从非生物环境进入生物群落
B．过程b只能代表生物的呼吸作用
C．能参与过程a、b的生物必定含有叶绿体或线粒体
D．通过过程a，能量输入生物群落中
【答案】A
【分析】分析图解可知，a过程是利用二氧化碳合成（CH2O），该过程可表示生产者的光合作用和化能合成作用；b过程表示（CH2O）分解产生二氧化碳，该过程可表示生物的呼吸作用或燃烧作用。
【详解】A、光合作用和化能合成作用都能利用二氧化碳合成（CH2O），因此CO2能通过光合作用或化能合成作用从非生物环境进入生物群落，A正确；
B、过程b表示（CH2O）分解产生二氧化碳，该过程可表示生物的呼吸作用和化石燃料的燃烧作用，B错误；
C、过程a是利用二氧化碳合成（CH2O），表示光合作用和化能合成作用，光能自养型的蓝细菌和化能合成作用的生物都不含叶绿体，过程b可表示生物的呼吸作用，既可以表示有氧呼吸，也能表示无氧呼吸，有氧呼吸和无氧呼吸的原核生物可以没有线粒体，C错误；
D、过程a是利用二氧化碳合成（CH2O），表示光合作用和化能合成作用，通过过程a，能量输入生物群落中，D错误。
故选A。
10．土壤小动物对动植物遗体的分解起着重要作用。下列关于土壤小动物的叙述错误的是（ ）
A．调查身体微小，活动力强的小动物数量常用取样器取样法
B．土壤中小动物类群的丰富度高，则该类群含有的物种数目多
C．土壤小动物呼吸作用产生的二氧化碳不参与生态系统中的碳循环
D．土壤小动物的代谢活动会影响土壤肥力，进而影响植物生长
【答案】B
【分析】物种丰富度指群落中物种数目的多少。常用取样器取样法调查土壤小动物的丰富度。
【详解】A、许多土壤小动物有较强的活动能力，且身体微小，因此不适于用样方法和标记（标志）重捕法调查，常用取样器取样的方法进行采集、调查法，A正确；
B、丰富度是指一个群落或生态系统中物种数目的多少，土壤中小动物类群的丰富度高，说明该类群含有的物种数目多，B正确；
C、土壤小动物可以通过呼吸作用产生二氧化碳，二氧化碳进入大气中，可以参与碳循环，C错误；
D、土壤小动物的代谢活动可将有机物转化为无机物，提高土壤肥力，进而影响植物生长，D错误。
故选B。
题型六 物质循环与能量流动的关系
11．习近平总书记在安徽考察调研时指出：“巢湖是安徽人民的宝贝，是合肥最美丽动人的地方。一定要把巢湖治理好，把生态湿地保护好，让巢湖成为合肥最好的名片”。结合生物学知识，下列叙述错误的是（ ）
A．科学地规划和设计保证了物质在巢湖生态系统内部自给自足、循环利用
B．消费者和分解者都是异养生物，但它们获取营养的方式有区别
C．从巢湖岸边浅水区到深水区生活着不同的植物属于群落的水平结构
D．巢湖生态系统中高营养级生物呼吸散失量占自身同化量的比值通常较大
【答案】A
【分析】生态系统的结构包括两部分内容：（1）生态系统的成分：由非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者组成；（2）生态系统的营养结构：食物链和食物网，信息传递在农业中的应用主要是提高农产品或畜产品的产量、对有害动物进 行控制等。
【详解】A、生态系统的物质循环具有全球性的特点，不能在生态系统内部自给自足，循环利用，A正确；
B、消费者通过捕食或寄生在其他生物体上来获取所需的能量和营养，分解者则主要通过分解动植物的遗体、残骸、粪便等有机物获取营养物质。二者皆为异养生物，但获取营养的方式不同，B正确；
C、群落的水平结构是指在同一水平面上的空间异质性，也就是不同地段上分布岩不同的生物种群或群落。在浅水区和深水区，由于水的深度不同，光照、温度、水压等环境因素也有所不同，导致不同水深生长的植物种类也不同，这就是群落的水平结构，C正确；
D、高营养级生物需要维持一定的体温，呼吸散失量占自身同化量的比值通常大于低营养级的生物，D错误。
故选A。
12．某生态系统的物质循环与能量流动的部分情况如图所示，甲、乙、丙是该生态系统的组成成分，其中1~4 是乙中的四种生物。下列叙述错误的是（ ）
A．该生态系统在物质和能量上不能自给自足
B．图中甲、丙是实现生态系统物质循环的关键生态成分
C．由生物1向生物2传递的能量最多占生物1同化量的20%
D．大气中CO 的来源除了①③④，还包括化石燃料的燃烧等
【答案】B
【分析】生态系统组成成分包括：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。甲和大气中CO2库是双箭头，所以甲生产者，乙是消费者(生物1是第二营养级，生物2、3是第三营养级，生物4是第四营养级)，丙是分解者。
【详解】A、生产者利用的是太阳能，生态系统在能量上不能自给自足，A正确；
B、甲和大气中CO2库是双箭头，所以甲生产者，乙是消费者(生物1是第二营养级，生物2、3是第三营养级，生物4是第四营养级)，丙是分解者。生产者和分解者是实现生态系统物质循环的关键生态成分，B正确；
C、能量传递效率指相邻营养级的同化量的比值，生物1是第二营养级，生物2、3是第三营养级，第二营养级和第三营养级之间的能量传递效率在10%-20%之间，C错误；
D、结合图示可以看出，大气中CO2的来源除了①生产者的呼吸作用、③消费者的呼吸作用、④分解者的分解作用外，还包括化石燃料燃烧，D错误。
故选B。
题型七 生物富集
13．下图为碳循环模式图，2020 年9月，中国提出“碳达峰、碳中和”的目标，其中“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等，以抵消产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳“零排放”。下列说法正确的是（ ）
A．碳循环发生在生态系统的各营养级之间，以有机物传递
B．该图中“碳中和”可表示为①=②+③+④
C．图中P 是该生态系统的基石，生物体内的重金属含量是最多的
D．DDT 可以通过水和生物迁移等途径扩散到世界各地，这种现象具有全球性
【答案】A
【分析】据图分析，①表示植物光合作用吸收二氧化碳，②表示消费者呼吸作用释放二氧化碳，③表示植物呼吸作用释放二氧化碳，④表示分解者释放二氧化碳，⑤表示消费者的遗体残骸传递给分解者，⑥表示化石燃料的燃烧。
【详解】A、碳循环发生在生物群落和无机环境之间，A正确；
B、“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等，以抵消产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳“零排放，所以可表示为①=②+③+④+⑥，B错误；
C、P是生产者，是生态系统的基石，但生物体内重金属含量最多的是最高营养级，即D，C错误；
D、DDT 不会被分解者分解，可以通过水和生物迁移等途径扩散到世界各地，这种现象具有全球性，D错误。
故选A。
14．地球上存在着多种生态系统，它们在结构和功能上的差异直接影响着生态系统的发展。对某草原生态系统中的害虫进行消杀时，喷施了易在生物体内残留的杀虫剂A。一段时间后，该草原土壤及不同种类生物中监测到杀虫剂A的平均值如下。下列说法正确的是（ ）
土壤 草本植物 食草动物 食肉动物
0.95mg·kg－1 5.58mg·kg－1 13.26mg·kg－1 121.42mg·kg－1
A．杀虫剂A沿“草本植物→食草动物→食肉动物”这条食物链表现出生物富集现象
B．若该草原生态系统最终演替为荒漠，则影响演替的关键环境因素是降水量
C．消杀害虫能够调整能量流动的方向，提高营养级之间能量传递的效率
D．长期喷杀虫剂A，会导致害虫发生抗杀虫剂A变异，最终破坏生态平衡
【答案】B
【分析】群落演替是指 一个群落被另一个群落替代的过程，该过程中会发生优势种的取代。演替受环境因素的影响，题中所述，若草原生态系统最终演替为荒漠，则影响演替的关键环境因素是降水量。
【详解】A、据表可知，A沿“草本植物→食草动物→食肉动物”表现出生物富集现象，但该生态系统中有多种草本植物、多种食草动物和多种食肉动物，即草本植物→食草动物→食肉动物不只是一条食物链，A正确；
B、该草原生态系统演替为荒漠，影响演替过程的关键环境因素是降水量，降水量减小，导致生态系统荒漠化，B正确；
C、消杀害虫能够调整能量流动的方向，提高能量利用率，但不能提高传递效率，C错误；
D、变异发生在选择作用之前，长期喷杀虫剂A会选择并保存耐药性强的个体，D错误。
故选B。
一、单选题
1．稻田养蟹是我国稻作区重要的生态农业模式。图中的X、Y、Z代表稻作区“水稻→昆虫→河蟹”这条食物链中的三种生物。下列叙述错误的是（ ）
A．图中的 X、Y、Z分别代表河蟹、昆虫、水稻
B．该图体现了该生态系统的负反馈调节特点
C．昆虫同化的能量可以通过自身的遗体残骸和粪便流向分解者
D．河蟹捕食稻田昆虫，可减少昆虫对水稻的取食，增加水稻产量
【答案】B
【分析】 生态系统的成分：
1、非生物的物质和能量，①物质：水分、无机盐、空气；②能量：热能、光能；
2、生产者：①范围：主要是绿色植物，属于自养型生物；自养型的菌类，比如硝化细菌也是生产者；②地位：生态系统的主要成分；③作用：通过光合作用或化能合成作用将无机物转化为有机物；
3、消费者：①范围：主要是动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生生物等、病毒也是；②作用：消费者能够加快生态系统的物质循环，此外消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用；
4、分解者：①范围：主要是细菌和真菌；②作用：将动植物遗传残骸中的有机物分解成无机物。
【详解】A、当X增加时，Y减少，因此Y的营养级比X低，当Z增加时，Y增加，因此Y比Z的营养级高，由此可知Z→Y→X，由此可知图中的X、Y、Z分别代表河蟹、昆虫、水稻，A正确；
B、负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化，负反馈调节使得系统回归平衡，该图体现了该生态系统的负反馈调节特点，B正确；
C、昆虫同化的能量可以通过自身的遗体残骸和河蟹的粪便流向分解者，C错误；
D、河蟹捕食稻田昆虫，可减少昆虫对水稻的取食，从而增加水稻产量，使能量持续高效地流向对最有益的部分，D错误。
故选B。
2．某农户仅用池塘里的鱼就可做出几十种美味的佳肴，这成了其“农家乐”的经营特色。几家农户联合起来，重点经营人工鱼塘，同时进行种桑、养蚕、养禽、养菇、制酒等，形成了新型的桑基鱼塘。下列说法正确的是（ ）
A．该生态系统的能量和生物量金字塔都不会倒置
B．该生态系统抵抗力稳定性较强，不需要人管理
C．该生态系统实现了能量的多级利用，提高了能量利用率
D．鱼以蚕粪为食，则能量在蚕和鱼之间的传递效率高于10%
【答案】B
【分析】桑基鱼塘是典型的生态工程的实例，生态工程是指应用生态系统中物质循环原理，结合系统工程的最优化方法设计的分层多级利用物质的系统，其目的是将生物群落内不同物种共生、物质与能量多级利用、环境自净和物质循环再生等原理与系统工程的优化方法相结合，达到资源多层次和循环利用的目的。
【详解】A、人工鱼塘会有饵料投入，故鱼所在营养级的生物量可能较多，使生物量金字塔倒置，A正确；
B、该生态系统是人工生态系统，生物种类并不多，主要依赖人的作用，B错误；
C、在能量流动方面，该生态系统实现了能量的多级利用，提高了能量利用率，C正确；
D、蚕粪便中的能量不属于蚕，D错误。
故选B。
3．某陆生生态系统的碳循环和能量流动的关系如图所示，其中①～④表示生物成分，a～d表示能量值。下列说法错误的是（ ）
A．④属于分解者，主要是细菌和真菌
B．初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为a2-b2
C．初级消费者与次级消费者之间的能量传递效率为a3/a2
D．能量流经③的途径与流经其他消费者的相同
【答案】A
【分析】由于①能够利用大气中二氧化碳和光能，因此①表示生产者，即第一营养级；②表示第二营养级，③表示第三营养级，④表示分解者。图中a1、a2、a3可分别表示各营养级同化的能量；b1、b2、b3表示各营养级呼吸消耗的能量；c1、c2、c3表示流向分解者的能量；d表示分解者呼吸作用消耗的能量。
【详解】A、分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分 解成无机物，主 要是细菌和真菌，分析题图可知，④表示分解者，A正确；
B、生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗散失的能量，分析题图可知，初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为a2-b2，B正确；
C、能量的传递效率=上一个营养级的同化量÷下一个营养级的同化量×100%；初级消费者与次级消费者之间的能量传递效率为a3/a2，C正确；
D、能量流经③的途径没有流向下一营养级，而流经其他消费者的途径中存在流向下一营养级，可见能量流经③的途径与流经其他消费者的不完全相同，D错误。
故选A。
4．湿地作为重要的碳库备受生态学家的关注。某研究团队采集若尔盖湿地的淹水土壤和排水土壤进行实验，向土壤中添加等量的13C标记的葡萄糖用来研究 CO2的来源。设置不添加葡萄糖的土壤为对照组，一段时间后检测 CO2 释放量，结果如图所示。下列有关分析错误的是（ ）
A．该实验应用了同位素标记法，13CO2来自葡萄糖
B．排水可以增加土壤微生物对土壤有机质的分解效率
C．相比于排水，淹水条件下葡萄糖的消耗速率更快
D．有机质在分解者的作用下释放的物质和能量被植物重新利用
【答案】A
【分析】碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的进行的。碳通过植物的光合作用从大气中进入生物群落，生物通过呼吸作用、分解者的分解作用以及化石燃料的燃烧等途径，将碳以二氧化碳的又返回大气中。
【详解】A、该实验应用了同位素标记法，向土壤中添加等量13C标记的葡萄糖用来研究CO2的来源，通过检测释放的 CO2中是否含有 13C来判断两种不同的来源， 13CO2 来自葡萄糖，A正确；
B、比较对照组和实验组的淹水土壤和排水土壤CO2积累释放的相对值，排水土壤二氧化碳俩源于土壤的相对值更大，说明排水可以增加土壤微生物对土壤有机质的分解效率，B正确；
C、比较对照组和实验组的淹水土壤和排水土壤CO2积累释放的相对值，淹水条件下CO2来源于葡萄糖的相对值更多，因此淹水条件下葡萄糖的消耗速率更快，C正确；
D、能量不能重复利用，D错误。
故选A。
5．如图为桑基鱼塘农业生态系统的能量流动图解，图中字母代表能量。相关说法正确的是（ ）
A．图中用于桑树生长、发育和繁殖的能量是A
B．第一、二营养级的能量传递效率为(E+F+G+H)/C×100%
C．G所示能量包含蚕粪便中的能量
D．F所示能量包含蚕丝中的能量
【答案】A
【分析】分析题图：A为桑树的总光合作用量；C为净光合作用量，即桑树用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量。就蚕而言，(E＋F＋G＋H)为同化量，F是未被利用的能量，G为流向分解者的能量， H为流向下一个营养级的能量。
【详解】A、由图可知：C为桑树的净光合作用量，该部分能量用于桑树的生长、发育和繁殖等生命活动，A正确；
B、第一、二营养级的能量传递效率＝（蚕的同化量÷桑树的同化量）×100%＝[（E＋F＋G＋H）÷A]×100%，即为(E＋F＋G＋H)/A×100%，B错误；
C、蚕流向分解者的能量G为蚕的遗体、残骸中的能量，不包含蚕粪便中的能量，蚕粪便中的能量属于C中的一部分，C错误；
D、蚕丝中所含的能量来自蚕未利用的能量F，D错误。
故选A。
6．在加拿大班夫国家公园，美洲狮、灰熊和狼是马鹿的主要捕食者，研究者仔细分析了最近20年内401只马鹿个体的监测记录，图柱顶端的整数为捕食致死的个体数，下列说法不正确的是（ ）
A．从图中数据推测，迁徙的一种可能原因是规避被捕食的风险
B．图示这几种生物间存在的种间关系有捕食和竞争
C．由图中数据可知，该马鹿种群的能量在向东迁徙时只流向美洲狮
D．美洲狮的集中分布区域可能在马鹿分布区以东
【答案】B
【分析】1、捕食是指一种生物以另一种生物为食的现象。
2、种间竞争是指两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。
【详解】A、依题意，图柱顶端的整数为捕食致死的个体数。据图可知，在迁徙季节，不迁徙时死亡的比例比迁徙时死亡的比例大，据此推测迁徙的一种可能原因是规避被捕食的风险，A正确；
B、依题意，美洲狮、灰熊和狼是马鹿的主要捕食者，则可推断：美洲狮、灰熊和狼竞争马鹿，为种间竞争关系；美洲狮、灰熊和狼都会捕食马鹿，它们与马鹿是捕食关系，B正确；
C、据图可知，该马鹿种群在向东迁徙时，被美洲狮捕食导致死亡的比例为1，但该马鹿种群的能量不只存在于被捕食的马鹿中，被捕食的马鹿的能量也不会全部注入美洲狮。因此，该马鹿种群的能量在向东迁徙时不只流向美洲狮，C错误；
D、据图可知，在迁徙季节和非迁徙季节，马鹿向东迁徙时被美洲狮捕食的比例大，可推测美洲狮的集中分布区域可能在马鹿分布区以东，D错误。
故选B。
7．海洋中存在着种类繁多的藻类，其中虫黄藻等微藻与珊瑚虫构成珊瑚，珊瑚虫为虫黄藻提供栖息场所和无机盐，虫黄藻为珊瑚虫提供有机物，若离开虫黄藻，珊瑚虫生存受到很大影响。假设珊瑚礁生态系统只存在“藻类→食藻鱼类→食肉鱼类”捕食关系，下列叙述错误的是（ ）
A．绿藻、褐藻和红藻分别分布在海水的上、中、下层，提高了群落利用阳光的能力
B．珊瑚虫和虫黄藻共同生活在一起，双方都受益，属于原始合作关系
C．若流经藻类、食藻鱼类和食肉鱼类这三个营养级的能量分别为a、b、c，则a>b+c
D．珊瑚礁生态系统的能量金字塔和数量金字塔均是上窄下宽，藻类位于最底层
【答案】B
【分析】原始合作是指两种生物共居在一起，对双方都有一定程度的利益，但彼此分开后，各自又都能够独立生活。互利共生是指两种生物生活在一起，彼此有利，两者分开以后双方的生活都要受到很大影响，甚至不能生活而死亡。
【详解】A、绿藻、褐藻和红藻分别分布在海水的上层、中层和下层，为垂直方向上的分层，属于群落的垂直结构，阳光（光照）是导致藻类垂直分层的主要原因，提高了群落利用阳光的能力，A正确；
B、珊瑚虫可为微藻提供栖息场所和无机盐，微藻可为珊瑚虫提供有机物，二者互利共生关系，B错误；
C、在“藻类→食藻鱼类→食肉鱼类”中流经这三个营养级的总能量分别为a、b、c，能量沿食物链流动时.某营养级的能量并未都传至下一营养级，因为部分能量通过呼吸作用以热能的方式散失等，相邻营养级的能量传递效率为10%～20%，故a>b+c，C正确；
D、在此营养结构中，能量金字塔和数量金字塔均是上窄下宽，藻类是生产者，且个体小、繁殖快.所以数量最多，因此位于数量金字塔（正向)的最底层。D错误。
故选B。
8．水稻→褐飞虱→拟水狼蛛表示某农田生态系统的一条食物链，Bt毒蛋白转生态水稻中含有的CrylAb杀虫蛋白可以和目标昆虫肠道上的特异性受体结合发挥杀虫效应，CrylAb杀虫蛋白可通过食物链转移至褐飞虱和拟水狼蛛体内，并产生富集效应，但不会对其存活、行为带来影响，下列有关叙述错误的是（ ）
A．褐飞虱和拟水狼蛛肠道内缺乏Cry1Ab受体
B．营养级越高，生物体内Cry1Ab的含量就越少
C．富集效应的产生和生物体内不含CrylAb水解酶有关
D．Cry1Ab在褐飞虱体内积累可能带来一定的生态风险
【答案】B
【分析】生物富集：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，从而使其在机体内的浓度超过环境中的浓度的现象。
【详解】A、根据题意分析，Cry1Ab杀虫蛋白可以和目标昆虫肠道上的特异性受休结合发挥杀虫效应，但是对稻飞虱无害，因此说明褐飞虱和拟水狼蛛肠道内缺乏CryIAb受体，A正确；
B、难以分解的物质会随着食物链不断富集，一般来说营养级越高，生物体内的有害物质的浓度就越高，B错误；
C、CrylAb水解酶会水解CrylAb，结合题干“CrylAb杀虫蛋白可通过食物链转移至褐飞虱和拟水狼蛛体内，并产生富集效应”可知，富集效应的产生和生物体内不含CrylAb水解酶有关，C正确；
D、转生态产物转移到其他生物体内可能带来一定的生态风险，D错误。
故选B。
9．海洋酸化是继“温室效应”之后又一由CO2过量排放而引起的全球性环境问题。海洋酸化会影响到大多数海洋生物的生理、生长、繁殖、代谢与生存，最终可能导致海洋生态系统发生不可逆转的变化。下列有关叙述中错误的是（ ）
A．海洋酸化既影响生物个体的生存，也影响了生物多样性
B．增加海洋中消费者或分解者的数量可以缓解海洋酸化
C．海洋酸化与人体内CO2过多引起内环境酸碱度下降的原理相同
D．大力植树造林、减少化石燃料的燃烧是缓解CO2过量排放的重要途径
【答案】B
【分析】生态系统的结构包括生态系统的成分、食物链和食物网，其中，生态系统的成分包括：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。
【详解】A、海洋酸化会影响到大多数海洋生物的生理、生长、繁殖、代谢与生存，因此海洋酸化既影响生物个体的生存，也影响了生物多样性，A正确；
B、增加海洋中消费者或分解者的数量会产生更多的酸性物质，进而加重海洋酸化，B错误；
C、海洋酸化与人体内CO2过多引起内环境酸碱度下降的原理相同，都是由于酸性物质增加引起的，C正确；
D、海洋酸化主要是因为化石燃料过度燃烧导致CO2过量排放造成的，大力植树造林、减少化石燃料的燃烧是缓解温室效应的重要途径，D错误。
故选B。
10．下图为某生态系统的结构模型，其中甲、乙、丙、丁为生态系统中的组成成分，a—e表示某些生理过程，乙中的纵坐标表示生物的能量值。下列叙述错误的是 （ ）
A．丁表示非生物的物质和能量
B．乙中存在一条A→B→C→D的食物链
C．bde过程可以没有线粒体参与
D．该生态系统中，使CO 进入生物群落的是甲
【答案】B
【分析】据图分析可知：甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者，丁是非生物的物质和能量，d代表消费者的呼吸作用，a代表生产者的光合作用，b代表生产者呼吸作用，e代表分解者的呼吸作用。
【详解】A、分析题图可知甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者，丁是非生物的物质和能量，A正确；
B、乙是消费者，而食物链的起点是生产者，B错误；
C、d代表消费者的呼吸作用，b代表生产者的呼吸作用，e代表分解者的呼吸作用，呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸，因此bde过程可以没有线粒体参与，C正确；
D、甲是生产者，a代表光合作用，该生态系统中，使CO2进入群落的是甲，D错误。
故选B。
11．下图为浙江省某地比较常见的桑基鱼塘农业生态系统示意图。下列说法正确的是（ ）
A．在不考虑人工投入时，流经该生态系统的总能量是全部桑树植株有机物中的能量
B．建立该生态系统的目的是实现物质和能量的多级循环利用
C．蚕沙中所含的能量主要属于第二个营养级
D．蚕茧的生产量最终依赖于桑叶在光合作用中所产生的有机物
【答案】A
【分析】生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益．它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业，又是农业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的现代农业。
【详解】A、在不考虑人工投入时，流经该生态系统的总能量是包括桑树在内的全部植物光合作用固定的全部太阳能，A正确；
B、能量不能循环利用，B错误；
C、蚕沙（蚕的粪便）中所含的能量不属于第二营养级所同化的能量，它是消化不了的食物残渣，蚕沙（蚕的粪便）中所含的能量属于第一营养级所同化的能量，C错误；
D、蚕以桑叶为食物，所以蚕茧的产量归根结底要依靠桑叶在光合作用中所产生的有机物质，D错误。
故选A。
12．碳达峰是指一个国家或地区的CO 排放量在某一时间点达到历史最高值，然后开始逐步下降的过程。碳中和是指通过减少温室气体排放和增加碳吸收，实现温室气体净排放为零的状态。碳达峰是实现碳中和的重要前提和阶段性目标。如图表示黑龙江省大兴安岭地区某县碳吸收和排放量在最近10年中的变化（横坐标表示年份相对值，纵坐标为碳吸收和排放量，单位为万吨）。下列分析正确的是（ ）
A．碳元素在当地以CO 的完成碳循环
B．当地在第3年即实现碳中和，此后一直处于负排放
C．当地的碳排放中燃料燃烧可能是最主要来源
D．当地第3年后生态足迹一定处于逐年减小状态
【答案】B
【分析】生态足迹是指在现有技术条件下，维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地和水域面积。生态承载力代表了地球提供资源的能力。
【详解】A、碳循环具有全球性，仅在当地不能完成碳循环，A正确；
B、碳中和是指当地碳吸收量和碳排放量基本相等，净排放量为0的状态，第3年当地应为碳达峰，B错误；
C、据题图分析，当地碳排放量整体在10万吨到45万吨之间浮动，生物呼吸碳排放量小于或等于10万吨，说明燃料燃烧可能是该地碳排放的最主要来源，C正确；
D、生态足迹指在现有技术条件下，维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积。题图只显示了碳排放量在第3年逐渐降低，并没有显示吸纳废物的土地及水域面积等信息，故无法得出第3年后生态足迹的变化，D错误。
故选B。
13．如图是某海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。下列有关该生态系统的说法正确的是（ ）
A．食细菌线虫的存在说明能量可以被重复利用
B．食草虫粪便中的能量属于其同化量的一部分
C．细菌在生态系统中可以作为消费者促进物质循环
D．植食性线虫与沼蟹之间的能量传递效率是10%~20%
【答案】B
【分析】生态系统中的能量流动是指能量的输入、传递、转化散失的过程。流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量。能量的流动特点是单向流动，逐级递减。能量传递效率是指在相邻两个营养级间的同化能之比，传递效率大约是10%～20%。
【详解】A、能量只能沿着食物链单向流动、逐级递减，不可以被重复利用，A正确；
B、食草虫粪便中的能量不属于其同化量的一部分，属于上个营养级即大米草的部分能量，B错误；
C、由题图可知，细菌可以捕食藻类和大米草，作为生态系统消费者促进物质循环，C正确；
D、能量在两个相邻营养级间的传通效率一般为10%-20%，植食性线虫与沼蟹是两个种群，并不是两个营养级，它们之间的能量传递效率不一定是10%-20%，D错误。
故选B。
14．衡水湖是华北平原第二大淡水湖，近些年来水体富营养化加重。可通过清理湖底淤积的腐殖质，从湖岸线向湖心方向依次种植挺水植物、浮叶植物、沉水植物并进行定期收割等措施对其进行生态修复。下列叙述错误的是（ ）
A．清理湖底淤积的腐殖质，可以减少水体中N、P的含量
B．在湖中种植植物，可抑制蓝细菌、绿藻等的繁殖，防止水华的发生
C．从湖岸向湖心方向依次种植挺水植物、浮叶植物、沉水植物，只改变了群落的水平结构
D．对湖中植物进行定期收割，可降低水体富营养化的程度
【答案】B
【分析】1、生物群落的结构包括空间结构—垂直结构和水平结构：群落垂直结构，在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象；植物主要受阳光的影响，动物主要受食物和栖息空间的影响；群落水平结构，由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异。
2、生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】A、湖底淤积的腐殖质中含有分解者分解有机物释放的N、P等营养物质，清理湖底淤积的腐殖质，可以减少水体中N、P的含量，A正确；
B、在湖中种植植物，可通过与蓝细菌、绿藻等竞争阳光和无机盐而抑制蓝细菌、绿藻等的繁殖，防止水华的发生，B正确；
C、从湖岸线向湖心方向依次种植挺水植物、浮叶植物、沉水植物，可改变群落的水平结构和垂直结构，C错误；
D、对湖中植物进行定期收割，可将植物吸收的无机盐带出湖水，从而降低水体富营养化的程度，D错误。
故选B。
二、多选题
15．“稻蟹综合种养”是将水稻种植与河蟹养殖有机结合起来的一种现代生态循环农业模式。如图是某“稻蟹综合种养”生态系统结构简图。下列叙述错误的是（ ）
A．用样方法调查某双子叶杂草的种群密度时要在密集处取样
B．稻田昆虫、底栖动物、河蟹等动物能加快生态系统的物质循环
C．浮游动物同化的能量可以随着自身的残体和粪便流向分解者
D．为保证河蟹的饵料充足，应根据种养区密度加大投喂量
【答案】ACD
【分析】种群密度的调查方法有：样方法和标记重捕法。对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标记重捕法；而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。
【详解】A、用样方法调查双子叶植物的种群密度时要做到随机取样，以免主观因素的干扰，A正确；
B、稻田昆虫、底栖动物、河蟹等动物在该系统中都是消费者，其作用是加快生态系统的物质循环，B正确；
C、浮游动物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和河蟹的粪便流向分解者，C错误；
D、根据种养区密度，适量投喂，既保证饵料充足，又要防止过多投喂影响水质，D错误。
故选ACD。
16．研究人员在对某湖泊生态系统研究后，绘制了该生态系统中部分生物构成的食物网示意图（图1）和碳循环部分示意图（图2），图2中甲、乙、丙、丁表示生态系统的相关成分。下列叙述错误的是（ ）
A．图1的生物中，含能量最少的是黑鱼，含能量最多的是小球藻
B．图1食物网中包含 2条食物链，银鱼处于第三、四营养级
C．图2部分物质循环过程中缺少无机环境→丁和甲→丙两个过程
D．图2甲→乙→丙过程中碳主要以二氧化碳的进行传递
【答案】BD
【分析】题图分析，图1中小球藻属于生产者，其余动物均属于消费者，还缺少分解者、非生物的物质和能量。图2中甲和乙为消费者，丙为分解者，丁为生产者。
【详解】A、 因为能量流动的特点是单向流动、逐级递减，黑鱼所处的营养级最高，因此，图1的生物中，含能量最少的是黑鱼，含能量最多的是小球藻，A正确；
B、图1食物网中有3条食物链（即小球藻→摇蚊幼虫→银鱼→黑鱼，小球藻→水蚤→银鱼→黑鱼。小球藻→水蚤→双翅目幼虫→银鱼→黑鱼），银鱼处于第三、四 营养级，B错误；
C、 图2是碳循环途径，丁指向甲、丙和无机环境，故丁为生产者。丁和乙均指向丙，丙为分解者，甲为初级消费者，乙为次级消费者。生产者能利用无机环境中的二氧化碳，消费者的尸体和残骸等能被分解者利用，故图中应该还要补上无机环境→丁和甲→丙两个过程，C正确；
D、图2中甲→乙过程是在生物之间进行碳的传递，在生物群落中碳主要以（含碳）有机物的进行传递，在生物群落与无机环境之间碳主要以CO2的进行循环，D错误。
故选BD。
17．碳达峰和碳中和目标的提出是构建命运共同体的时代要求，“碳达峰”是指因化石燃料使用而导致的CO2排放量达到峰值，“碳中和”是指化石燃料使用及土地利用变化导致的碳排放量与陆、海生态系统吸收及其他技术方式固存的碳量之间达到平衡，即CO2净排放量为0.如图是某生态系统碳循环示意图，下列相关叙述错误的是（ ）
A．碳循环是指CO2在非生物环境和生物群落之间的循环
B．图中组成生物体的碳元素回到非生物环境的过程有②③④
C．中耕松土促进了④过程的发生，所以不利于实现碳中和
D．甲是大气中的CO2库，碳元素以CO2的在甲和生物群落间流动
【答案】AC
【分析】无机环境中的碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落，生物群落中的碳通过呼吸作用、微生物的分解作用、燃烧进入无机环境。
【详解】A、碳循环是指组成生物体的碳元素在非生物环境和生物群落之间的循环，A正确；
B、根据图中甲和乙之间存在双向箭头，且指向甲的箭头最多，因此甲为无机环境，乙为生产者，丙为消费者，丁为分解者，图中组成生物体的碳元素回到非生物环境的过程有②③④，B正确；
C、中耕松土可以使农作物的根细包进行充分的有氧呼吸，同时还能使土壤中的好氧微生物繁殖加快，产生更多CO2，导致大气CO2浓度上升，进而促进光合作用的进行，即中耕松土能增加④、②和①的值，且①的增加量大于④和②增加量的和，故利于实现碳中和，C错误；
D、根据B项分析可知，甲是大气中的CO2库，碳元素以CO2的在甲和生物群落间流动，D错误。
故选AC。
18．“海洋牧场”是指在一定海域内，利用自然的海洋生态环境，将人工放养的经济海洋生物聚集起来，像在陆地放牧牛羊一样，对其进行有计划和有目的的海上放养。下图为科学家在河北省祥云湾海洋牧场示范区调查得到部分食物网和部分营养级的能量流动图示（注：碎屑在生态系统中处于第一营养级）。下列说法错误的是（ ）
A．图1中，只属于第二营养级的生物是浮游动物，蟹类只属于第二、三、四营养级
B．图2中，第二营养级到第三营养级的能量传递效率为11.27%
C．分解者、非生物的物质和能量与图1中的生物共同组成祥云湾海洋生态系统的结构
D．由于浮游植物个体小、寿命短，祥云湾生态系统的生物量金字塔可能为上宽下窄
【答案】ABC
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分（非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者）和营养结构（食物链和食物网）。
【详解】A、分析图1可知，只属于第二营养级的生物是浮游动物，蟹类属于第二、三、四、五营养级，A正确；
B、分析图2可知，第二营养级的的同化量为3858+142.9=4000.9，第三营养级的同化量为290.9，第二营养级到第三营养级的能量传递效率为290.9/4000.9×100%＝7.27%，B错误；
C、生态系统的结构包括生态系统的组成成分（非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者）和营养结构（食物链和食物网），故分解者、非生物的物质和能量与图1中的生物不能组成祥云湾海洋生态系统的结构，C错误；
D、由于浮游植物个体较小、寿命较短，故以祥云湾为代表的海洋生态系统的生物量金字塔为上宽下窄，D错误。
故选ABC。
19．下图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图[单位J/（cm2·a）]，据图分析，有关说法错误的是（ ）
A．该生态系统第一营养级同化量的能量至少为400J/（cm2·a）
B．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100J/（cm2·a）
C．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是15%
D．该生态系统第三营养级同化的能量是15J/（cm2·a）
【答案】BCD
【分析】由图可知，A为第二营养级所摄入的能量，B为第二营养级同化的能量，C为第二营养级用于生长发育和繁殖的能量，D为呼吸作用散失的能量，E为分解者利用的能量。
【详解】A、生态系统中能量在相邻两个营养级之间的传递效率大约是10%-20%，由于题目所问为“至少”，因此，选用20%进行计算，第一营养级同化的能量为：第二营养级同化能量/传递效率=（100-20）/20%=400，A正确；
B、由图可知，第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是30J/(cm2 a)，B错误；
C、第二营养级到第三营养级的传递效率为：第三营养级同化量/第二营养级同化量，该生态系统第三营养级的摄入量为15J/(cm2 a)，同化能量并未在图中给出，因此传递效率无法计算，C错误；
D、从图中只能看出该生态系统第三营养级的摄入量，而不知道其粪便量，因此第三营养级同化的能量无法知道，D错误；
故选BCD。
20．“小养殖、小种植、小加工、小工匠”四小农场是推进乡村振兴的重要力量，如图所示为一个小型人工生态农场的模式图，以及该小型人工生态农场中农作物和鸡的部分能量值(单位：10 kJ)，请根据图和表格分析，下列说法正确的是（ ）
项目 净同化量(同化量-呼吸消耗量) 呼吸消耗量 流向分解者 未利用
农作物 110 75 21 58
鸡 7 10 1 3
A．该小型生态系统通过食物网流向人的能量值为1.7×105kJ
B．与常规农业种植模式相比，人工生态农场提高了能量传递效率
C．该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为16.8%
D．该小型生态系统的结构包括生物成分及它们之间形成的营养结构
【答案】AC
【分析】1、研究能量流动的意义①可以帮助人们科学规划，设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用；②可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对最有益的部分。
2、可以认为，一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量+被下一营养级同化的能量十分解者释放的能量。但对于最高营养级的情况有所不同，它所同化的能量=呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量。
3、生态农业能实现物质和能量的多级利用。
【详解】A、据表分析，农作物流入下一营养级的能量为110-21-58=31×104 kJ，鸡的同化量为10+7=17×104 kJ，所以农作物流向人的能量是14×104 kJ，鸡流入下一营养级的能量为7-1-3=3×104 kJ，所以人通过食物网获得的能量为1.7×105 kJ，A正确；
B、生态农场提高了能量利用率，不能提高能量传递效率，B错误；
C、该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为（31×104 kJ）÷[（110+75）×104 kJ]=16.8%，C正确；
D、生态系统的结构包括组成成分和营养结构，组成成分除了生物成分还有非生物成分，D错误。
故选AC。
三、非选择题
21．某研究小组用一定量的培养液在适宜条件下培养酵母菌，得出种群增长速率随时间变化如图1；同时在对某淡水养殖湖泊研究后，绘制了该湖泊中生物之间的捕食关系如图2和碳循环过程如图3。图3中A～D代表生态系统的相关成分。请据图分析并回答问题：
(1)图1中种群数量达到最大的时间点是 ，时间点f时，种群数量是否为0？ （填“是”“否”或“不一定”）。
(2)在探究种群数量变化的实验中，兴趣小组成员将稀释100倍的酵母菌培养液摇匀后从中吸取少量菌液滴在血细包计数板（1mm×1mm×0.1mm）上，在显微镜下计数。若实验者计数了25个中方格中的5个，共有44个酵母菌，其中被台盼蓝染色的有4个，则培养液中酵母菌活菌密度为 个/mL。
(3)图2中底栖动物和虾类的种间关系是 。调查发现青鱼、乌鱼的种群数量较少，从生态系统能量流动的角度看，原因是 。
(4)图3中有而图2中没有的生态系统的成分有 （填字母）。图3中，碳元素以CO2传递的过程有 （填数字序号）。
(5)若将图3修改为该淡水养殖湖泊生态系统的能量流动示意图，需要将A的含义改为“以热能的散失的能量”，增加光和 的能量输入，删除图中的过程 （填数字序号）。
【答案】(1) c点 不一定
(2)2×108
(3) 捕食和（种间）竞争 能量流动是逐级递减的，青鱼、乌鱼所处的营养级最高，获得的能量较少
(4) AD ①②③④
(5) 饲料中有机物 ①
【分析】分析图解：图2表示食物网，食物网只包括生产者和消费者，图中水草是生产者，其余的都是消费者；图3为碳循环示意图，由于生产者和大气二氧化碳之间为双箭头，并且所有生物均进行呼吸作用产生二氧化碳，因此图3中 A是大气二氧化碳库， B是生产者， C是消费者， D 是分解者。
【详解】（1）分析图1，ac时间段，酵母菌种群增长速率大于0，且先增大后减小，故种群数量呈“S”形（型）增长， cd段种群数量保持不变， df段种群数量减少，故种群数量达到最大的时间点是c点；df时间段种群增长速率为负值，即种群数量开始下降，原因是培养液中营养物质减少或代谢废物增多或有毒物质积累，此过程中环境容纳量减少，f点时，种群增长速率为0，即d段种群数量一直下降，到f点，种群数量下降到最低点，但种群数量不一定为0。
（2）分析题意，44个酵母菌中被台盼蓝染色的有4个，说明有死亡的酵母菌4个，则活的酵母菌为40个，已知每个计数室由25个中格组成，容纳液体的总体积为0.1mm3，其中5个中格共有酵母菌40个，该计数室共有40/5×25=200个酵母菌，0.1mm3=1×10-4mL，则1mL样液中约有酵母菌活菌200×100/(1×10-4)=2×108个酵母菌。
（3）图2中底栖动物和虾类都以水草为食，二者存在（种间）竞争关系，且虾类可以捕食底栖动物，说明还存在捕食关系，故底栖动物和虾类的种间关系是捕食与（种间）竞争；生态系统的能量流动是单向的，并且是逐级递减的，青鱼、乌鱼所处的营养级最高，获得的能量较少。
（4）图3为碳循环示意图，图2表示食物网，食物网只包括生产者和消费者，图3中A是大气二氧化碳库， B是生产者， C是消费者， D是分解者，因此，图3中有而图2中没有的生态系统的成分有AD；碳元素在生物与无机环境之间的传递是以CO2传递的，在生物与生物之间是以含碳有机物传递的，在图3中，①为光合作用，②③④表示呼吸作用，故碳元素以CO2传递的过程有①②③④。
（5）若将图3修改为该淡水养殖湖泊生态系统的能量流动示意图，需要将A的含义改为“以热能的散失的能量”，人工养殖场需要人工饲喂饲料，所以应增加光（生产者光合作用）和饲料中有机物（人工饲喂）的能量输入，又因能量流动是单向的，所以要删除图中的①过程。
22．如图是某一水域生态系统在一年之内的能量流动情况资料[单位：103kJ/（m2·a）]。请据图回答问题：
(1)流经该生态系统的总能量为 ×103kJ/（m2·a）。图中的“未利用”是指 。
(2)能量传递较低，是因为大部分能量 ，另有一部分能量流向了 。
(3)按图中能量传递效率，若顶级肉食动物多获得1kJ能量，则生产者需多具有 kJ能量。（计算结果保留1位小数）
(4)如果该水域发生重金属污染，则上述生物中 体内的重金属含量最高。
【答案】(1) 2081 存在但尚未被有效利用或转化为有用的能量
(2) 通过该营养级生物自身的呼吸作用消耗掉了 分解者
(3)416.2
(4)顶级肉食动物
【分析】能量流动的相关计算为：摄入的能量有两个去向：同化量+粪便量（粪便量属于上一个营养级流向分解者的能量）。同化的能量有两个去向：呼吸作用散失的能量+用于生长发育和繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量有两个去向：传递给下一个营养级+流向分解者。能量传递效率=传递给下一营养级的能量÷该营养级所同化的能量。
【详解】（1）生态系统中流经的总能量是生产者固定的太阳能。生产者固定的能量包括自身呼吸消耗、流入下一营养级、分解者利用以及未被利用的部分。在本题中，生产者固定的能量为：（1320+324+100+14+58+38+227）×103kJ/（m2·a）=2081×103kJ/（m2·a）；未被利用的能量特指那些没有被生物自身的呼吸作用消耗，也没有被下一营养级生物利用，同时也没有被分解者利用的能量部分，即未被利用的能量指存在但尚未被有效利用或转化为有用的能量；
（2）能量传递效率较低，这是因为大部分能量通过该营养级生物自身的呼吸作用消耗掉了，还有一部分能量流向了分解者，只有少部分能量能够传递到下一个营养级；
（3）在不同营养级中能量传递效率不同，已知生产者固定2081×103kJ能量时，顶级肉食动物获取的能量为（3.6+1.1+0.3）×103kJ=5×103kJ能量，所以要使顶级肉食动物多获得1kJ的能量，则生产者需多具有2081/5kJ=416.2kJ能量；
（4）由于食物链具有富集作用，营养级越高的生物，体内积累的有害物质越多。在这个生态系统中，顶级肉食动物处于最高营养级，所以如果该水域发生重金属污染，顶级肉食动物体内的重金属含量最高。
23．图1是生态系统中碳循环示意图，图2代表的是图1所涉及食物网中能量流动的“金字塔”结构图。请据图回答问题：
(1)图1中能够将大气中的CO2固定下来的生物成分是 （填图中字母），自然界生物群落中的碳返回大气的途径有 （填数字序号）。碳元素在非生物环境和生物群落间循环的主要是 。
(2)图2建构的“能量金字塔”中处于Ⅰ的生物属于 （填成分），处于Ⅲ中的生物为第 营养级。
(3)从图2“能量金字塔”可以看出能量流动的特点是 。
【答案】(1) B ②③ CO2
(2) 生产者 三
(3)逐级递减
【分析】分析图1：A为大气中的CO2库，B为生产者，C为消费者。①为生产者的光合作用和化能合成作用，②为呼吸作用，③是微生物的分解作用，④为化石燃料的燃烧。分析图2：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示第一营养级、第二营养级、第三营养级、第四营养级。
【详解】（1）图1中的B为生产者，生产者可以通过光合作用或化能合成作用固定大气中的CO2；自然界生物群落中的碳，可以通过图1中的②所示的生产者、消费者的呼吸作用以及③所示的分解者的分解作用返回到大气中。
（2） 在图2建构的“能量金字塔”中，Ⅰ表示第一营养级，因此处于Ⅰ中的生物为生产者；处于Ⅲ中的生物为第三营养级。
（3） 图2“能量金字塔”呈现出上窄下宽的金字塔形，反映出能量流动逐级递减的特点。
一、单选题
1．（2024·江苏·高考真题）为了防治莲藕食根金花虫，研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝，并开展相关研究，结果见下表。下列相关叙述错误的是（ ）
套养方式 莲藕食根金花虫防治率（%） 藕增产率（%）
单独套养泥鳅 81.3 8.2
单独套养黄鳝 75.7 3.6
混合套养泥鳅和黄鳝 94.2 13.9
A．混合套养更有利于防止莲藕食根金花虫、提高藕增产率
B．3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率
C．混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系
D．生物防治优化了生态系统的能量流动方向，提高了经济效益和生态效益
【答案】B
【分析】由表可知混合套养泥鳅和黄鳝的防治率最高，达到94.2%，明显高于单独套养泥鳅或黄鳝的防治率。同时，混合套养的藕增产率也最高，为13.9%，高于单独套养泥鳅和单独套养黄鳝。
【详解】A、由表可知混合套养泥鳅和黄鳝的防治率明显高于单独套养泥鳅或黄鳝的防治率，同时，混合套养的藕增产率也高于单独套养泥鳅和单独套养黄鳝，因此混合套养更有利于防止莲藕食根金花虫、提高藕增产率，A正确；
B、虽然生物防治可以优化能量流动，但表格中的数据并没有直接显示能量传递效率的变化，能量传递效率通常是指能量从一个营养级传递到下一个营养级的效率，而表格中的数据只是防治率和增产率，并不能直接反映能量传递效率的提高，B错误；
C、泥鳅和黄鳝都以莲藕食根金花虫为食，可能会在资源获取上产生竞争，因此混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系，C正确；
D、生物防治通过利用天敌来控制害虫，优化了生态系统的能量流动方向，这有助于提高经济效益和生态效益，D错误。
故选B。
2．（2024·江西·高考真题）假设某个稳定生态系统只存在一条食物链。研究人员调查了一段时间内这条食物链上其中4种生物的相关指标（如表，表中“—”表示该处数据省略）。根据表中数据，判断这4种生物在食物链中的排序，正确的是（ ）
物种 流经生物的能量（kJ） 生物体内镉浓度（μg/g） 生物承受的捕食压力指数（一般情况下，数值越大，生物被捕食的压力越大）
① — 0.03 15.64
② — 0.08 —
③ 1.60×106 — 1.05
④ 2.13×108 — —
A．④③①② B．④②①③ C．①③②④ D．④①②③
【答案】A
【分析】能量流动具有逐级递减的单向流动的特点；有害物质具有生物富集的特点，营养级越高，有害物质积累的越多。
【详解】根据流经生物的能量判断④的营养级低，③的营养级高；根据生物体内镉浓度判断①的营养级低，②的营养级高；根据生物承受的捕食压力指数，数值越大，生物被捕食的压力越大，则营养级越低，①的营养级小于③。综合判断4种生物在食物链中的排序是④①②③，ABC错误，D错误。
故选A。
3．（2024·甘肃·高考真题）土壤镉污染影响粮食生产和食品安全，是面临的重要环境问题。种植富集镉的植物可以修复镉污染的土壤。为了筛选这些植物，某科研小组研究了土壤中添加不同浓度镉后植物A和B的生长情况，以不添加镉为对照（镉含量0.82mg·kg-1）。一段时间后，测量植物的地上、地下生物量和植物体镉含量，结果如下表。下列叙述错误的是（ ）
镉浓度（mg·kg-1） 地上生物量（g·m-2） 地下生物量（g·m-2） 植物体镉含量（mg·kg-1）
植物A 植物B 植物A 植物B 植物A 植物B
对照 120.7 115.1 23.5 18.0 2.5 2.7
2 101.6 42.5 15.2 7.2 10.1 5.5
5 105.2 35.2 14.3 4.1 12.9 7.4
10 97.4 28.3 12.1 2.3 27.4 11.6
A．在不同浓度的镉处理下，植物A和B都发生了镉的富集
B．与植物A相比，植物B更适合作为土壤镉污染修复植物
C．在被镉污染的土壤中，镉对植物B生长的影响更大
D．若以两种植物作动物饲料，植物A的安全风险更大
【答案】B
【分析】本实验的目的是为了筛选可以修复镉污染土壤的植物，自变量为镉的浓度和植物种类，因变量为植物的地上、地下生物量和植物体镉含量。
【详解】A、由表可知，与对照组相比，不同浓度的镉处理下，植物A和B的植物体镉含量都有所增加，说明植物A和B都发生了镉的富集，A正确；
B、由表可知，在不同浓度的镉处理下，植物A的植物体镉含量，地上生物量和地下生物量都高于植物B，所以与植物B相比，植物A更适合作为土壤镉污染修复植物，B错误；
C、由表可知，在相同的镉浓度处理下，植物A的地上生物量和地下生物量都高于植物B，说明在被镉污染的土壤中，镉对植物B生长的影响更大，C正确；
D、由表可知，在不同浓度的镉处理下，植物A的植物体镉含量高于植物B，说明植物A对镉的富集能力更强，若以植物A作动物饲料，镉会沿着食物链进行富集，安全风险更大，D错误。
故选B。
4．（2024·安徽·高考真题）磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。磷经岩石风化、溶解、生物吸收利用、微生物分解，进入环境后少量返回生物群落，大部分沉积并进一步形成岩石。岩石风化后磷再次参与循环。下列叙述错误的是（ ）
A．在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少
B．施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率
C．磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程
D．磷主要以磷酸盐的在生物群落与无机环境之间循环
【答案】B
【分析】组成生物体的碳、氢、氧、磷、硫等元素，都在不断进行这从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。
【详解】A、细包中碳元素的含量高于磷元素，故在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少，A正确；
B、施用磷肥等农业生产活动，使部分磷留在无机环境里，改变磷循环速率，B错误；
C、植物吸收利用的磷可用于合成磷脂、ATP、DNA、RNA等物质，故磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程，C正确；
D、磷主要以磷酸盐的在生物群落与无机环境之间循环，D错误。
故选B。
注：植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量，其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。
A．E是太阳照射到生态系统的能量
B．E2属于未被利用的能量
C．E3占净初级生产量的36%
D．E3的产生过程是物质循环的必要环节
【答案】BD
【分析】分析题意可知，总初级生产量指生产者通过光合作用固定的能量；次级生产量是指在单位时间内由于动物和微生物的生长和繁殖而增加的生物量或所贮存的能量；次级生产量=同化量-呼吸量。
【详解】A、E是生产者固定的太阳能，A正确；
B、E2属于呼吸作用散失的热能，B错误；
C、E3占净初级生产量的18×1010÷（50×1010）×100％＝36％，C正确；
D、E3的产生过程是依靠分解者的分解作用实现的，是物质循环的必要环节，D错误。
故选BD。
三、非选择题
7．（2024·湖南·高考真题）土壤中的微生物数量与脲酶活性可反映土壤的肥力状况。为研究不同施肥方式对土壤微生物数量和脲酶活性的影响，试验分组如下：不施肥（CK）、有机肥（M）、化肥（NP）、麦秸还田（S）、有机肥+化肥（M+NP）、麦秸还田+化肥（S+NP），其中，NP中氮肥为尿素，麦秸未经处理直接还田，结果如图所示。回答下列问题：
(1)从生态系统组成成分分析，土壤中的微生物主要属于 ，施用的肥料属于 。M、NP和S三种施肥方式中，对土壤微生物数量影响最大的是 。
(2)研究还表明，与CK组相比，S组小麦产量差异不显著。据图a分析，其原因是 ；秸秆可用于生产畜禽饲料和食用菌，畜禽粪便和使用过的食用菌培养基用于还田，该利用方式能降低生态足迹的原因是 。
(3)下列说法错误的是 （填序号）。
①合理施肥可以提高氮的循环效率
②施肥可增加土壤微生物数量和脲酶活性
③为提高土壤肥力，短期内施用有机肥比化肥更有效
④施用有机肥时，松土可促进有氧呼吸
【答案】(1) 分解者 非生物的物质和能量 NP
(2) 麦秸还田对微生物的数量几乎没有影响，不能增加土壤中营养成分的含量 实现物质和能量的多级利用，提高能量利用率，减少对生态和环境的影响
(3)②③
【分析】图a分析，与不施肥作对比，施用有机肥（M）、化肥（NP）、麦秸还田（S）、有机肥+化肥（M+NP）、麦秸还田+化肥（S+NP），均能在一定程度上增加微生物数量。图b分析，与对照组相比，化肥（NP）、有机肥+化肥（M+NP）、麦秸还田+化肥（S+NP）能够在一定程度上提高脲酶的活性。
【详解】（1）生态系统的组成成分包括生物成分和非生物成分，生物成分包括生产者、消费者和分解者，非生物成分包括非生物的物质和能量。分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，土壤中的微生物的作用主要是将有机物分解为无机物，因此主要属于分解者；
施用的肥料属于非生物的物质和能量。根据图a可知，与CK相比，M、NP和S三种施肥方式中对土壤微生物效援影响最大的是NP。
（2）已知S组施用的麦秸未经处理，从图a的结果可以看出，与CK组相比，S组对微生物的数量几乎没有影响，不能增加土壤中营养成分的含量，导致小麦产量差异不显著。
秸秆用于生产畜禽饲料和食用菌，畜禽粪便和使用过的食用菌培养基用于还田，这种利用方式实现了物质和能量的多级利用，可提高能量的利用率，从而减少了对生态和环境的影响，降低了生存所需的生产资源和吸纳废物的土地与水域的面积，导致生态足迹降低。
（3）根据图示信息，合理施肥可以增加土壤中微生物的数量和脲酶的活性，从而提高氮的循环效率，①正确；
施肥的方法不同，土壤微生物数量和脲酶活性也存在差异，麦秸还田对土壤微生物的数量几乎没有影响，并可降低脲酶活性，②错误；
为提高土壤肥力，短期内施用化肥比有机肥更有效，因为使用化肥后土壤微生物数量增加的速度和脲酶活性增大的幅度都最大，③错误；
施用有机肥时，松土可增加土壤中的空气含量，利于土壤中需氧微生物的有氧呼吸，促进有机肥的分解利用，④正确。
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