2025秋高考生物复习选择性必修2生物与环境第十一单元第2讲生态系统的能量流动、物质循环课件(共82张PPT)

(共82张PPT)
第2讲　生态系统的能量流动、物质循环
课标考情——知考向 核心素养——提考能
课标
要求 1.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环、能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律
2.举例说明利用物质循环和能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源
3.解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系
4.阐明有些物质会通过食物链不断地富集的现象 生命观念 通过分析生态系统中的物质循环和能量流动的关系，培养物质和能量相互统一的观念
科学思维 通过分析能量流动和物质循环的过程，培养科学思维的能力
社会责任 用研究能量流动的规律解决实际生活生产中的问题，以及用碳循环规律解释温室效应问题，培养科学解决生产问题以及保护环境的观念
1.能量流动的概念、特点及研究意义
知识点一　生态系统的能量流动
［自主学习］
传递
散失
逐级递减
最有效
对人类最有益
2.能量流动的过程（以能量流经第二营养级为例）
热能
同化量
下一营养级
同化量≠摄入量
同化量：指被消费者消化吸收的物质所含有的能量。摄入量：指被消费者摄入的物质所含有的能量。同化量=摄入量-粪便量。
1.深挖教材。
（1）生态系统的能量流动逐级递减的原因：_________________________

　 。
（2）从生态系统能量流动的特点出发，分析“桑基鱼塘”的设计理念是

　 。
［自主检测］
提示：某个营养级同化的
能量自身呼吸要消耗一部分，还有一部分被分解者利用，所以不能将
全部的能量流入下一个营养级
提示：从人类所需出发，通过能量多级利用，充分利用流经各营养级的能量，提高生产效益
2.热图导析：如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值［单位为103 kJ/（m2·a）］，据图分析。
（1）该生态系统中流入生物群落的总能量有哪些来源？_______________ 　
　 。
（2）生产者、植食性动物和肉食性动物固定的总能量分别是多少？ 　
________________________________________________________________________________________________________________________________
　 。
提示：一个来源
是光能，另一个来源是输入的有机物中的化学能
提示：肉食性动物固定的总能量=0.25+0.05+2.1+5.1=7.5×103kJ/（m2·a）；植食性动物固定的总能量=（7.5-5）+0.5+4+9=16×103kJ/（m2·a）；生产者固定的总能量=（16-2）+3+70+23=110×103kJ/（m2·a）
1.碳循环的过程
知识点二　生态系统的物质循环
［自主学习］
消费者
生产者
分解者
2.生态系统的物质循环
化学元素
生物群落
全球性
相互依存
载体
（1）氮元素在生物群落与非生物环境间能否循环利用？你如何解释需不断向农田中施加氮肥？ ____________________________________________ 　


　 。
（2）汽车尾气是产生雾霾的重要原因之一，你认为应采取哪些治理措施？ 　
　 。
［自主检测］
产量和效益，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分为目的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地从农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥
提示：能。农田是人工生态系统，以提高农作物的
提示：改善燃油的品质；倡导绿色出行，减少尾气排放；大量植树造林等
1.能量流动概念模型解读
（1）第二营养级能量流动分析。
生态系统能量流动的过程和特点
［深度讲解］
①初级消费者摄入能量（a）=初级消费者同化能量（b）+粪便中的能量（c），即动物粪便中的能量不属于该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化的能量。
②初级消费者同化能量（b）=呼吸消耗的能量（d）+用于生长、发育和繁殖的能量（e）。
③用于生长、发育和繁殖的能量（e）=分解者利用的能量（f）+下一营养级摄入的能量（i）。
（2）各营养级能量流动分析。
①未被利用的能量：包括生物每年的积累量和动植物遗体残骸以化石燃料的形式被储存起来的能量。
②一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
③动物同化的能量与摄入量之间的关系：动物同化的能量=摄入量-粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有一部分被同化。
④流入一个营养级的能量：是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。
2.能量流动的特点及原因
（1）单向流动。
①能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。
②各营养级通过呼吸作用所散失的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。
（2）逐级递减。
①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。
②各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物利用的部分。
3.生态金字塔的类型及特点
4.能量流动的相关计算
（1）能量传递效率的计算公式。
（2）能量传递效率的相关“最值”计算。
若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。
①在食物链A→B→C→D中，则有：
注：a.食物链越短，最高营养级获得的能量越多；
b.生物间的捕食关系越简单，生态系统的能量流动过程中消耗得越少。
②在食物网中则有：
［考向预测］
（一）考查生态系统能量流动过程的分析（素养目标：生命观念）
1.如图甲表示食物链上能量流动的部分情况，图乙表示兔的能量来源与去向。下列有关叙述正确的是 （　　）
注：图甲中的草指某一种草，假定该生态系统只有图示这一简单的食物链。
A.图甲中草到兔的能量传递效率为（能量②/能量①）×100%
B.能量W1=A1+B1+C1+D1
C.兔呼吸作用释放的能量均以热能形式散失
D.由兔流向分解者的能量包括兔的遗体和粪便中的能量
【解析】图甲中箭头①是兔的同化量，草的同化量未知，无法计算二者之间的能量传递效率，A错误；图乙中能量W1为兔的同化量，等于A1+B1+C1+D1（其中B1为未被利用的能量），B正确；兔呼吸作用释放的能量大部分以热能形式散失，C错误；兔的粪便量不属于兔同化的能量，而属于上一营养级的同化量，D错误。
B
利用“拼图法”巧解能量流动中的难点
（1）输入第一营养级的能量分析。输入第一营养级的能量（W1）被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了（A1），另一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖（B1+C1+D1）。而后一部分能量中，包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。
（2）流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级，则刚好等于D1，即第二营养级同化的总能量；再将D1“拼回”第一营养级，则刚好等于生产者固定的总能量W1。可见，在一个生态系统中，所有生物的总能量都来自W1，所有生物的总能量之和都小于W1（呼吸作用消耗的缘故）。
（二）考查生态系统能量流动的相关计算（素养目标：科学思维）
2.下图为地震毁损的某自然保护区在人为干预下恢复过程的能量流动图［单位：103kJ/（m2·a）］。下列说法错误的是 （　　）
A.流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能
B.由图可知营养级较高的生物，在这场地震中受到的影响较大
C.计算可知，肉食动物需补偿输入的能量值为5×103kJ/（m2·a）
D.在人为干预下，能量在第二营养级到第三营养级之间传递效率约为15.6%
A
【解析】从图中看出，流经该生态系统的总能量是该生态系统中的生产者固定的太阳能和补偿输入的有机物总量，A错误；在食物链中，营养级越高的生物，获得的能量越少，在环境受到破坏时对其食物来源影响越大，B正确；由植食动物流入肉食动物的能量为14+2-4-9-0.5=2.5×103 kJ/（m2·a），肉食动物需补偿输入的能量值为0.25+0.05+2.1+5.1-2.5=5.0×103 kJ/（m2·a），C正确；结合B选项的分析，在人为干预下，能量在第二营养级到第三营养级之间传递效率为（2.5×103）÷（16×103）×100%≈15.6%，D正确。
（三）考查生态金字塔的类型和特点（素养目标：生命观念）
3.图甲为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况，图中的箭头符号为能量的流动方向，单位为kcal/（m2·年）；图乙为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式；图丙为某生态系统食物网的图解。据图分析，不能得出的结论是 （　　）
A.据图甲可知，在射入的太阳能中，生产者只利用了其中的1%左右
B.据图乙可知，Ⅳ为分解者，相当于图丙中的A，能够利用各营养级转移来的能量
C.图丙中猫头鹰体重每增加1 kg，至少消耗A约25 kg
D.图甲中的生产者相当于图乙中的Ⅰ，相当于图丙中的A
【解析】据图乙可知，Ⅳ为第四营养级，相当于图丙最长食物链中的猫头鹰，B错误。
B
1.碳循环过程
生态系统的物质循环
［深度讲解］
（1）碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用或化能合成作用。
（2）碳返回非生物环境的途径。
①生产者、消费者的呼吸作用；
②分解者的分解作用（实质是呼吸作用）；
③化石燃料的燃烧。
2.能量流动与物质循环的比
项目 能量流动 物质循环（以碳循环为例）
形式 光能→化学能→
热能 化学元素（无机物→
有机物→无机物）
特点 单向流动、逐级递减 全球性、循环性
范围 生态系统各营养级 生物圈（全球性）
联系 二者同时进行、相互依存、不可分割：①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解；②物质是能量沿食物链（网）流动的载体；③能量是物质在生态系统中往复循环的动力
项目 能量流动 物质循环（以碳循环为例）
图示
［考向预测］
（一）考查生态系统碳循环过程的分析（素养目标：生命观念）
1.如图所示为某生态系统碳循环的过程示意图（其中c是一种生物成分）。下列有关叙述正确的是 （　　）
A.碳循环是指CO2和含碳有机物在生物群落与非生物环境之间的循环
B.通常在食物链中，含有碳元素最多的是c
C.对e的过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡，
导致d的含量迅速增加
D.将d的含义改为热能，该图可表示该生态系统的能量流动
C
【解析】根据箭头的数量和方向分析可知，图中d是大气中的CO2库、a是生产者、b是消费者、c是分解者、e是化石燃料。碳循环是指碳元素（而非具体的某种含碳物质）在生物群落与非生物环境之间的循环，其中碳在生物群落与非生物环境之间主要以CO2的形式进行循环，在生物群落内部主要以含碳有机物的形式进行传递，A错误。通常在食物链中，含有碳元素最多的是生产者（a），B错误。对煤、石油等燃料的过度开发利用会使地层中经过千百万年而积存的碳元素在很短的时间内释放出来，打破生物圈中碳循环的平衡，使大气中CO2含量迅速增加，C正确。能量以热能形式散失后不能被生产者再利用，生产者主要通过光合作用利用太阳能，D错误。
（二）考查生态系统物质循环与能量流动的关系（素养目标：科学思维）
2.图1为某生态系统的物质循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物。图2为某生态系统的能量金字塔简图，其中①②③④分别代表不同的营养级。图3为能量流经图2所示生态系统第二营养级的示意图，能量的单位为kJ。下列叙述正确的是 （　　）
A.若图1表示碳循环，图中方框内有4条食物链
B.若图2中营养级①所固定的太阳能总量为3 200 kJ，则营养级①②之间的能量传递效率是16%
C.分析图3中能量关系可知，乙代表第二营养级用于生长、发育、繁殖的能量
D.第二营养级流入分解者的能量包括第二营养级遗体残骸和粪便中的能量
C
【解析】图1为某生态系统的碳循环示意图，其中甲是非生物的物质和能量，乙是生产者，丙代表各级消费者，丁是分解者，食物链中只有生产者和消费者，图中一共有3条食物链，乙→A→B→D、乙→A→D、乙→A→C，A错误；若图2中营养级①所固定的太阳能总量为3 200 kJ，第二营养级的同化量=摄入量-粪便量=500-100=400 kJ，则营养级①②之间的能量传递效率是400÷3 200×100%=12.5%，B错误；分析图3中能量关系可知，甲为同化量，丙为呼吸作用消耗的能量，甲=乙+丙，故乙表示第二营养级生物用于生长、发育、繁殖的能量，C正确；第三营养级粪便中的能量属于第二营养级的同化量，所以第二营养级流入分解者的能量包括第二营养级的遗体残骸和第三营养级的粪便中的能量，D错误。
碳循环中生态系统成分辨析口诀
“双向箭头先找准，多进一出是环境，一出指向生产者”
（1）在碳循环模式图中找到双向箭头，双向箭头的两侧分别是大气中的CO2库和生产者。其中，有多个箭头指进、一个箭头指出的是大气中的CO2库（图甲中的B、图乙中的4、图丙中的A）；而指出的箭头指向的是生产者（图甲中的A、图乙中的1、图丙中的E）。
（2）消费者与分解者存在“消费者→分解者”的关系。如果有多级消费者，则根据“初级消费者→次级消费者→三级消费者……”的关系即可确定。如图甲中的D、图乙中的3以及图丙中的C均为分解者；图甲中的C，图乙中的2以及图丙中的F、D、B均为消费者（其中F为初级消费者，D为次级消费者，B为三级消费者）。
1.（2024年山东卷）某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6 g/m2和30 g/m2，据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出，下列说法错误的是 （　　）
A.能量不能由第二营养级流向第一营养级
B.根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低
C.流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量
D.第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量
D
【解析】能量流动的特点是单向流动、逐级递减，能量不能由第二营养级流向第一营养级，A正确；依据生物富集特点，金属浓度沿食物链不断升高，故可辅助判断不同物种所处营养级的高低，B正确；第一营养级植物的残枝败叶中的有机物流入分解者、消费者的遗体残骸中的有机物流入分解者，流入生态系统的总能量来自生产者固定的太阳能总量，消费者通过捕食生产者获取能量，故流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量，C正确；该生态系统是稳定的生态系统，第一营养级固定的能量大于第二营养级同化的能量，D错误。
2.（2024年江苏卷）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
B
【解析】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或单独套养黄鳝的藕增产率，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；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，且相邻营养级间的能量传递效率相对固定，为10%~20%，B错误；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；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正确。
3.（2023年山东卷）某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示，该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是 （　　）
项目 生产
者固
定　 来自陆
地的植
物残体 初级消
费者
摄入 初级消
费者
同化 初级消
费者呼
吸消耗
能量［×105J/
（m2·a）］ 90 42 84 13.5 3
A.流经该生态系统的总能量为90×105 J/（m2·a）
B.该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级
C.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105 J/（m2·a）
D.初级消费者粪便中的能量为70.5×105 J/（m2·a），该能量由初级消费者流向分解者
C
【解析】该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食，因此可知，流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体中的能量，即90×105+42×105=132×105J/（m2·a），A错误；表格中没有显示生产者流入初级消费者的能量，因此无法计算有多少能量流入下一营养级，B错误；初级消费者的同化量为13.5×105J/（m2·a），初级消费者呼吸消耗的能量为3×105J/（m2·a），因此初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗的能量=10.5×105J/（m2·a），C正确；初级消费者摄入量包括粪便量和初级消费者同化量，初级消费者中粪便中的能量=摄入量-同化量=84×105-13.5×105=70.5×105 J/（m2·a），该能量是由第一营养级流向分解者，D错误。
4.（2023年广东卷）凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物，1周后开始投喂人工饵料，1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程见图。下列叙述正确的是 （　　）
A.1周后藻类和浮游动物增加，水体富营养化程度会减轻
B.1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位
C.浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑，属于消费者
D.异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养
B
【解析】1周后开始投喂人工饵料，虾池中有机碎屑含量增加，水体中N、P等无机盐增多，水体富营养化加重，A错误；藻类作为生产者，在物质循环中占主要地位，B正确；浮游动物摄食藻类，同时浮游动物摄食细菌和有机碎屑，属于消费者和分解者，C错误；异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物和有机碎屑提供营养，D错误。
5.（2023年湖北卷）2020年9月，我国在联合国大会上向国际社会作出了力争在2060年前实现“碳中和”的庄严承诺。某湖泊早年受周边农业和城镇稠密人口的影响，常年处于CO2过饱和状态。经治理后，该湖泊生态系统每年的有机碳分解量低于生产者有机碳的合成量，实现了碳的零排放。下列叙述错误的是 （　　）
A.低碳生活和绿色农业可以减小生态足迹
B.水生消费者对有机碳的利用，缓解了碳排放
C.湖泊沉积物中有机碳的分解会随着全球气候变暖而加剧
D.在湖泊生态修复过程中，适度提高水生植物的多样性有助于碳的固定
B
【解析】低碳生活和绿色农业可以促进CO2的吸收以及减少CO2的排放，从而减小生态足迹，A正确；水生消费者对有机碳的利用，会通过呼吸作用排放CO2，且其遗体、粪便还会被分解者利用，不会缓解碳排放，B错误；随着全球气候变暖，分解者体内酶的活性升高，湖泊沉积物中有机碳的分解会加剧，C正确；在湖泊生态修复过程中，适度提高水生植物的多样性能够充分利用光能，有助于碳的固定，D正确。
A组　基础巩固练
1.（2024年广东珠海期末）氮沉降指的是大气中含氮化合物通过降雨、降尘等途径降落到地表的过程，氮沉降的增加会腐蚀植物叶片，使土壤酸化、杀死土壤微生物，从而会对生态系统的能量流动产生一定的影响。下列相关叙述正确的是 （　　）
A.氮沉降增加造成的危害会影响生态系统的能量输入
B.氮沉降不会改变动物的捕食习惯进而影响能量传递
C.氮沉降会造成动物的血液酸碱度改变影响能量转化
D.生物体内含氮有机物中的能量不会以热能形式散失
（本讲对应学生用书P401~403）
A
【解析】氮沉降造成的土壤酸化会影响植物的生长，植物光合作用降低，从而影响生态系统的能量输入，A正确；氮沉降可能会使部分植物受到污染而不被某些动物捕食，即会改变动物的捕食习惯，从而影响能量传递，B错误；动物体内有缓冲物质，氮沉降不会造成动物的血液酸化，C错误；生物体内含氮有机物（比如蛋白质）也能提供能量，有时会以热能形式散失，D错误。
2.（2025年广东开学考试）生物学家对某人工池塘生态系统的营养结构和部分能量流动情况进行了调查，结果如图所示，图中序号表示能量。下列叙述错误的是 （　　）
A.流经该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和饲料中的化学能
B.该生态系统中芦苇、莲等是生产者，它们呼吸消耗的能量为（①-②）
C.生态系统中第二、三营养级之间的能量传递效率为（③/②×100%）
D.池塘中心分布着芦苇，岸边分布着水草，体现了群落的水平结构
B
【解析】据图可知，流经该人工池塘生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和饲料中的化学能，A正确；生产者为芦苇、莲等，生产者呼吸消耗的能量=生产者固定的能量-流向下一营养级的能量-流向分解者的能量-未被利用的能量，即（①-②-⑥-未被利用的能量），B错误；能量传递效率的计算公式：某一营养级同化量/上一营养级同化量×100%，故生态系统中第二（昆虫）、三（鱼）营养级之间的能量传递效率为（③/②×100%），C正确；池塘中心分布着芦苇，岸边分布着水草，这是由于土壤湿度、地形等变化等导致的，故体现了群落的水平结构，D正确。
3.如图1为某草原生态系统的部分碳循环示意图，甲~丁为生态系统的组成成分；图2为该生态系统的部分能量流动示意图（不考虑未利用的能量）。下列叙述中正确的是 （　　）
A.图1中碳元素进入无机环境的途径是②③④，进入生物群落的途径是①⑤
B.图2中B表示兔的同化量，C表示兔流向分解者的能量
C.蜣螂取食兔粪便，则兔同化量10%~20%流入蜣螂体内
D.过度放牧会导致草场退化，此过程中，生产者固定的CO2量小于群落排出的CO2量
D
【解析】图1中碳元素进入无机环境的途径是②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，进入生物群落的途径是①生产者的光合作用，A错误；图2中A表示兔的同化量，C表示兔的遗体残骸和兔的粪便流向分解者的能量，B错误；兔粪便中的能量不属于兔子的同化量，属于兔子上一营养级的同化量，而且能量传递效率是指相邻两个营养级之间是10%~20%，营养级中不只是一种生物，C错误；过度放牧时植食性动物的数量和生产者数量的平衡被破坏了，会导致草场退化，此过程中，生产者固定的CO2量比生物群落排出的CO2量少，D正确。
B
5.（2025年广东揭阳阶段练习）土壤微生物碳泵（MCP） 是指土壤中的微生物通过其代谢活动获得有机碳，并以微生物残体及有机代谢产物的形式进入并稳定续埋在土壤中的过程。MCP 是土壤有机碳的重要来源之一。下列推理错误的是 （　　）
A.可利用大气中的CO2进行MCP，土壤中的光合细菌和化能合成细菌参与CO2的固定
B.可利用植物进行MCP，植物残枝落叶中的有机碳被同化后全部转化成微生物的有机碳储存起来
C.可以用同位素标记法检测土壤微生物群落中有机碳的来源和去向
B
D.相较于热带森林生态系统，冻原生态系统中微生物残体占土壤有机碳含量的比例更低
【解析】MCP 是指土壤中的微生物通过其代谢活动获得有机碳，并以微生物残体及有机代谢产物的形式进入并稳定续埋在土壤中的过程，土壤中的光合细菌和化能合成细菌参与CO2的固定，该过程属于MCP过程，A正确；土壤中的微生物可利用植物残体中的有机物进行MCP，植物残枝落叶中的有机碳被同化并不是全部转化成微生物的有机碳储存起来，因为微生物还需要进行自身呼吸作用消耗同化的有机物，B错误；为了检测土壤微生物群落中有机碳的来源和去向，可以用同位素标记法进行追踪，C正确；相较于热带森林生态系统，冻原生态系统中微生物残体占土壤有机碳含量的比例更低，因为冻原生态系统中微生物活动微弱，D正确。
6.在草原上，具有“清道夫”之称的蜣螂以牛羊粪便为食，将粪球掩埋在土中，对草原生态环境具有保护作用。下列叙述正确的是 （　　）
A.蜣螂属于第三营养级，对物质循环具有重要作用
B.牛与羊属于初级消费者，二者之间存在种间竞争关系
C.通过摄食粪便，蜣螂可获得牛羊同化量的10%~20%
D.草原上的植物、动物、微生物共同构成了生态系统
B
【解析】蜣螂以牛羊粪便为食，可知蜣螂属于分解者，不参与食物链的构成，A错误；牛、羊均直接以植物为食，属于初级消费者，二者之间存在种间竞争关系，B正确；粪便中的能量是牛羊未同化的能量，蜣螂以粪便为食，因此其不能获取牛、羊同化的能量，C错误；同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫作群落，所以草原上的植物、动物、微生物共同构成了群落，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，叫作生态系统，D错误。
7.下表是某生态系统营养和能量流动情况的调查结果，表中甲、乙、丙、丁分别代表不同的营养级，戊为分解者（单位：102 kJ·m-2·a-1）。对该生态系统叙述正确的是 （　　）
A.丁为肉食性动物
B.甲随丙的增加而增加
C.乙是能量流动的起点
D.该生态系统能量维持相对稳定
项目 同化固定
的能量 体内储存
的能量 呼吸消耗
的能量
甲 15.9 2.8 13.1
乙 870.7 369.4 501.3
丙 0.9 0.3 0.6
丁 141.0 61.9 79.1
戊 211.5 20.1 191.4
C
【解析】根据能量流动逐级递减的特点，可知表中各营养级形成的食物链为乙→丁→甲→丙。丁是植食性动物，A错误；甲随丙的增加而减少，B错误；乙是生产者，能量流动是从生产者固定的太阳能开始的，C正确；输入该生态系统的总能量为870.7×102 kJ·m-2·a-1，大于输出的总能量（即呼吸消耗的能量总和），因此该生态系统的能量在增多，D错误。
8.如图是某同学绘制的生态系统能量金字塔，其中a~d代表能量值。下列相关叙述正确的是 （　　）
A.图中所示的各种生物成分组成一条食物链
B.次级消费者、三级消费者分别属于第二、第三营养级
C.能量c可代表各营养级呼吸作用释放的热能及流向分解者的能量
D.在生态系统中，b的值不可能超过d的10倍
C
【解析】图中各营养级的生物不是一种，所以可以构成多条食物链；次级消费者、三级消费者分别属于第三、第四营养级；图中c表示呼吸作用散失的能量及流向分解者的能量；生态系统中，b的值可能会超过d的10倍。
B组　能力提升练
9.下图是某人工湿地生态系统中各营养级间的能量流动关系简图，相关数值用有机干物质质量表示（单位：t·km-2·a-1）。下列叙述错误的是 （　　）
A.从生态系统成分的角度分析，湿地中浮游动物可以作为消费者和分解者
B.湿地中的芦苇高低不一、错落有致，这种现象属于群落的分层现象
C.鱼虾总投放量不变，增加食鱼性鱼类的投放比例，则鱼虾总产量将降低
D.生态系统的物质循环、能量流动彼此依存，能量在食物链中单向流动、逐级递减
B
【解析】由图示可知，湿地中浮游动物以植物和有机碎屑为食，为该生态系统的消费者和分解者，A正确；湿地中的芦苇高低不一、错落有致，属于同一种群，不属于群落的分层现象，B错误；该湿地在相同环境及养殖条件下，鱼虾总投放量不变，若增加食鱼性鱼类的投放比例，小型鱼虾类的天敌增多，会导致鱼虾总产量下降，C正确；生态系统的能量通常沿食物链单向流动，只能由较低营养级流向较高营养级，各营养级的生物都因呼吸消耗了大部分能量，故能量在食物链中单向流动、逐级递减，D正确。
10.（2024年广东湛江期中）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.图中过程②包括生产者的光合作用和化能合成作用
B.大气中CO2的来源除了①③④，还包括化石燃料燃烧
C.乙中生物1、2、3、4分别是第一、二、三、四营养级
D.碳在生物群落和非生物环境之间主要以CO2的形式传递
C
【解析】图中过程②是指甲生产者利用CO2的过程，包括生产者的光合作用和化能合成作用，A正确；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，B正确；依据图示信息，甲与大气中CO2库是双箭头，所以甲是生产者，是第一营养级，乙表示消费者，根据1、2、3、4所含有的能量关系及能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，所以乙中生物1、2、3、4分别是第二、三、三、四营养级，C错误；碳在生物群落和非生物环境之间主要以CO2的形式进行传递的，而在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递的，D正确。
11.低碳生活已成为许多人的共同选择，如图甲是农业生态系统模式图，图乙为碳循环示意图。以下说法错误的是 （　　）
A.图乙中过程③主要发生在细胞的线粒体中
B.图甲中沼气池中的微生物是该生态系统中的分解者
C.图甲是农业生态系统模式图，多途径利用农作物，使能量能够循环利用，提高了该系统的能量利用率
D.要减少温室效应，应调整图乙中的过程①⑤
C
【解析】图乙中过程③表示细胞经呼吸作用释放CO2的过程，主要发生在细胞的线粒体中，A正确；图甲中沼气池中的微生物属于该生态系统中的分解者，B正确；能量在生态系统中是单向流动、逐级递减的，不能循环利用，C错误；要减少温室效应，主要增加植物对CO2的吸收，并减少化石燃料的燃烧，即应调整图乙中的过程①和⑤，D正确。
C组　压轴培优练
12.（2024年广东梅州二模）2023年11月2日，日本正式开始排放第三批次的福岛核污水，并持续排放数周，核污水中含有60多种放射性核素（如：氚、碳-14、碘-129等）。如下图是沿海某生态系统中物质与能量流动关系示意图，图中A、B、C、D代表该系统不同生物成分，带△数值为放射性物质浓度相对值，不带△数值为能量数值［能量值单位：kJ/（cm2·a）］。回答下列问题：
（1）测算各营养级生物在某一特定时刻，单位面积或单位体积内实际存在的有机物质的干重总量，可构建生态系统的　　　 　金字塔。
（2）海洋中的浮游生物和鱼类通过不同的生活方式和食物选择，占据了不同的　　　　　　　，在同水域中共存。根据图中数值计算，该生态系统中由A传递到B的能量传递效率是　 　　%（小数点后保留1位）。
生物量
生态位
13.5
（3）日本排放的核污水中的放射性物质影响范围可能涉及全球，原因是放射性物质可以通过 　　　　　 　　（至少答2点）等途径扩散到世界各地。从图中数据分析可知，该放射性物质浓度随着营养级的增加不断升高，这种现象称为　　　　　　 　。而能量随着营养级增加而呈现出逐级递减的特点，据图分析，其原因是__________________
　　　　　　　　 　　　　　　　 　。
洋流、生物迁移、生物链（网）传递
生物富集
各营养级获得的能量
一部分会以热能形式散失，还有一部分流向分解者
（4）核污水中的放射性物质属于影响海洋生物的　　　　 　　 　（填“非密度制约因素”或“密度制约因素”），当放射性物质浓度达到一定值时，会造成某种海洋动物的雄性个体不育，这会直接影响该种群的　　　　而导致种群数量减少。
非密度制约因素
出生率