【高考突破方案】选择性必修二 专题9 第3讲 生态系统的结构和能量流动 -讲义（教师版） 高考生物一轮复习
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| 名称 | 【高考突破方案】选择性必修二 专题9 第3讲 生态系统的结构和能量流动 -讲义（教师版） 高考生物一轮复习 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-12-08 16:18:33 | ||
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文档简介
第3讲 生态系统的结构和能量流动
1.阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体 2.讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构 3.分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律 4.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 生命观念 通过分析生态系统的结构及能量流动的过程，建立结构和功能观以及物质和能量观
科学思维 建构生态系统组成成分之间的关系模型，通过分析食物网中各营养级生物的数量变动及能量流动过程图解，培养逻辑思维能力
社会责任 通过总结能量流动的实践意义，形成学以致用、关注社会生产生活的态度
一、生态系统的概述
1.概念：在一定空间内，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。
2.范围：生态系统的范围有大有小。__生物圈__是地球上最大的生态系统，它包括地球上的__全部生物__及其__非生物环境__。
3.结构：由__组成成分__和__营养结构__(__食物链__和食物网)构成。
4.功能：进行__能量流动__、__物质循环__和__信息传递__。
二、生态系统的组成成分
1.各成分的作用及地位
项目 非生物成分 生物群落
非生物的 物质和能量 生产者 消费者 分解者
营养方式 — __自养__ 异养 异养
实例 光、__热__、水、__空气__、__无机盐__等 光合自养生物：__绿色植物和蓝细菌__等。化能合成生物：__硝化细菌__等 大多数__动物__、寄生植物、__寄生细菌__、病毒等 营__腐生__生活的细菌和真菌、腐食动物等
作用 生物群落中物质和能量的根本来源 将__无机物__转化为__有机物__，并将能量储存在有机物中 __加快生态系统的物质循环__；帮助植物传粉和传播种子 将动植物__遗体__和动物的排遗物分解成__无机物__
地位 生态系统的__基础__、必要成分 生态系统的__基石__、主要成分 生态系统最活跃的成分 生态系统的关键成分、__必要__成分
2.相互关系
__生产者__和__分解者__是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
三、生态系统的营养结构
1.食物链
(1)概念：生态系统中各生物之间由于__食物__关系形成的一种联系。
(2)实例
(3)特点
2.食物网
(1)概念：食物链彼此__相互交错连接成__的复杂__营养关系__。
(2)形成的原因
①一种绿色植物可能是__多种__植食性动物的食物。
②一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种__肉食性动物__所食。
(3)功能：食物链和食物网是生态系统的__营养结构__，是__物质循环和能量流动__的渠道。
(4)特点：同一消费者在不同的食物链中可以占据__不同__的营养级。食物网中，两种生物之间的种间关系除了捕食，可能还有__种间竞争__。
【易错易混自纠】
(1)生态系统的结构应包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。( × )
提示：生态系统的结构应包括组成成分(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)。
(2)在食物链中，食物链的起点总是生产者，占据最高营养级的是不被其他动物捕食的动物。( √ )
(3)在生态系统的营养结构中，食物网可使每种生物都限定在一条食物链的固定位置上。( × )
提示：同一消费者在不同的食物链中可以占据不同的营养级。
(4)卷叶蛾→螳螂→黄雀，构成一条食物链，其中螳螂位于第二营养级。( × )
提示：食物链的起点必须是生产者，在卷叶蛾前面还有生产者，螳螂应该位于第三营养级。
(5)生态系统的食物链中，营养级越高的生物，其体型必然越大。( × )
提示：生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型未必越大，如在“树→虫→鸟”中，虫的体型小于树。
四、生态系统的能量流动
1.概念
生态系统中__能量的输入、传递、转化和散失__的过程。
2.能量流经第一营养级的过程
生产者固定的太阳能即第一营养级的同化量，一部分能量用于呼吸消耗，余下的用于自身的生长、发育和繁殖，即植物体有机物中的能量。
3.能量流经第二营养级的过程
(1)输入该营养级的总能量是指图中的__b__(填字母)。
(2)粪便中的能量(c)__不属于__(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为__上一个__营养级同化的能量中流向__分解者__的部分。
(3)初级消费者同化的能量(b)＝__呼吸作用以热能的形式散失的能量(d)__＋__用于生长、发育和繁殖的能量(e)__。
(4)用于生长、发育和繁殖的能量(e)＝__分解者利用的能量(f－c)__＋__下一营养级同化的能量(i)__＋未被利用的能量(j)。
4.能量流动过程图解
(1)补充图中标号代表的内容
甲__生产者__；乙__初级消费者__；
丙__次级消费者__；丁__呼吸作用__；
戊__分解者__。
(2)据图总结流入每一营养级的能量最终去向
①通过自身呼吸作用以__热能__的形式散失。
②被__下一营养级__同化。
③被__分解者__分解利用。
5.能量流动的特点及原因
6.生态金字塔
7.研究能量流动的实践意义
(1)研究生态系统的能量流动，可以帮助人们__将生物在时间、空间上进行合理配置__，增大流入某个生态系统的__总能量__。如间作套种、蔬菜大棚中多层育苗、稻—萍—蛙等立体农业。
(2)帮助人们__科学地规划和设计人工生态系统__，使能量得到__最有效__的利用。如桑基鱼塘、沼气工程。实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
(3)帮助人们__合理地调整生态系统中的能量流动关系__，使能量__持续高效地流向对人类最有益的部分__。如草原上放养适量牲畜，农田中除草、除虫。
【易错易混自纠】
(1)分解者分解释放的能量是该营养级同化量的一部分。( × )
提示：某营养级(除第一营养级外)分解者分解释放的能量包括该营养级同化量的一部分(即该营养级遗体残骸中的能量)以及下一营养级粪便中的能量。
(2)第二营养级的同化量可分为该营养级呼吸作用散失，用于自身生长、发育和繁殖、被分解者分解利用和流入下一营养级。( × )
提示：第二营养级的同化量可分为该营养级呼吸作用散失，用于自身生长、发育和繁殖(包括被分解者分解利用和流入下一营养级)。
(3)一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量的10%～20%。( × )
(4)一种蜣螂专以象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%。( × )
提示：象粪中的能量不属于大象的同化量，而是生产者同化量的一部分。
(5)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，可提高生态系统的能量传递效率。( × )
1.(选择性必修2 P49～52)生态系统的结构包括__生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)__。
2.(选择性必修2 P58)从能量流动角度分析农田除草、除虫的目的： 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人类最有益的部分 。
3.(选择性必修2 P55)生态系统的能量流动逐级递减的原因：__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，还有一部分能量未被利用，所以不能将全部的能量流入下一个营养级__。
教材拾遗
1.(选择性必修2 P51旁栏)食物链一般不超过五个营养级的原因是__能量沿食物链流动的过程中是逐级递减的，随着食物链的延长，能量不能满足顶级消费者的需求__。
2.(选择性必修2 P58旁栏)生物量金字塔在什么情况下，可能是上宽下窄倒置的金字塔形呢？生物量金字塔一般是__上窄下宽__的金字塔形，但是有时候会出现倒置的金字塔形。例如，在海洋生态系统中，由于__生产者(浮游植物)的个体小，__寿命短__，又会__不断地被浮游动物吃掉__，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。
考点1 生态系统的结构
1.生态系统中各成分的判断
(1)根据模型图判断
如图所示，先根据双向箭头确定D、C为非生物的物质和能量或生产者，则A、B为消费者或分解者；再根据出入箭头数量的多少进一步判断，在D、C中指出箭头多的D为生产者，指入箭头多的C为非生物的物质和能量；最后根据D→A→B确定A为消费者，B为分解者。
(2)三类“不一定”
①生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌)，植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活，属于消费者)。
②消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等)，动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或排遗物为食的腐生动物属于分解者)。
③分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者)。
(3)两类“一定”
①生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者。
②营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物。
2.构建食物链的一般方法
(1)根据种群数量变化曲线图构建
(2)根据所含能量(生物量)构建
①分析依据：根据相邻两营养级间能量传递效率为10%～20%，可推测能量相差在5倍以内，很可能为同一营养级。
②分析结果：图2可形成的食物链为。
(3)根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)
生物体 A B C D E
有机汞浓度/ppm 0.06 7.00 0.51 68.00 0.39
①分析依据：生物的富集作用。重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外，所以此类物质会随着食物链逐级积累，即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多，其含量往往是上一营养级个体含量的5～10倍。
②分析结果：
(4)根据提供的捕食方面的信息构建
①信息：古树上有红蜘蛛、蚜虫、草蛉、七星瓢虫、麻雀、花喜鹊6种动物，它们之间的关系是草蛉、七星瓢虫捕食红蜘蛛、蚜虫；红蜘蛛、蚜虫以植物的各器官为食；麻雀、花喜鹊以红蜘蛛、蚜虫、草蛉为食。
②依据捕食关系直接绘出下图：
(5)食物链(网)中生物数量变动的分析方法
①若处于食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少，整个食物链中的其他生物数量都会减少。
②“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，其数量会先增加后减少，最后趋于稳定。
③若处于中间营养级的生物数量减少，则某种生物数量的变化视具体食物链而定，如：
若青蛙突然减少，则以它为食的蛇将减少，鹰通过增加捕食兔和食草鸟，导致兔和食草鸟减少，因为鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。
结合生态系统的结构，考查生命观念
1.(2024·湖北模拟)下列关于生态系统结构的说法，不正确的是( )
A.生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
B.土壤中的硝化细菌是化能自养生物，因而属于生产者
C.植食性昆虫属于农田生态系统中的消费者，可加快物质循环
D.生态系统的物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行的
【解析】A 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)、营养结构(食物链、食物网)，A错误。
2.(2024·长沙市一中二模)下图是某同学构建的一个含有多种消费者的复杂生态系统的结构模型，下列分析错误的是( )
A.图中X代表分解者，但不一定都是细菌和真菌
B.图中缺少由“CO2等”指向“生产者”的箭头
C.虚线框中复杂的食物网是该生态系统复杂的主要原因
D.动物1可能由多个种群组成，但都属于第二营养级
【解析】C 虚线框中缺乏生产者，不能构成食物网，C错误。
结合食物链和食物网的分析，考查科学思维
3.(2024·湖南北师联盟)如图为某生态系统食物网结构示意图，下列选项错误的是( )
A.乙和丙之间既有捕食关系，又有种间竞争关系
B.能量在丁和戊之间的传递效率一般为10%～20%
C.若戊增重1 kg，至少消耗甲约25 kg
D.重金属在生物体内的浓度超过环境浓度是一种生物富集现象
【解析】B 乙能捕食丙，说明二者之间有捕食关系，乙和丙都捕食甲，说明二者之间又有种间竞争关系，A正确；能量传递效率是指相邻两个营养级之间的同化量的比值，丁没有包含该营养级的所有生物，B错误；若戊(最高营养级)增加1 kg体重，最少需要甲(生产者)的条件是：食物链最短，传递效率最大(20%)，即至少消耗甲约 1÷20%÷20%＝25 kg，C正确；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，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称作生物富集，D正确。
4.(2024·湖南考前仿真二模)捕食关系是生态系统营养结构中最重要的关系，关键捕食者被移走后，对群落的结构会产生巨大影响。下图表示某浅海养殖区域处于生态平衡的群落中，主要生物类群及其营养关系，贻贝和石鳖均是贝类软体动物，海星主要捕食贻贝，球海胆和贻贝还可以从有机碎屑中获得能量。下列叙述正确的是( )
A.图中的所有生物可以构成一个群落
B.虽然该群落处于生态平衡状态，但各种生物的数量并非固定不变
C.海星有多个食物来源，贻贝大量减少不会影响海星的数量
D.海星获得的化学能全部来自三种藻类植物的光合作用
【解析】B 由于图中的生物并非该生态系统中全部的生物，所以不能构成一个生物群落，A错误；生态平衡是一种相对平衡，所以各种生物的数量也处于相对稳定状态，而不是绝对不变的状态，B正确；由于海星主要捕食贻贝，所以虽然海星有多个食物来源，但当贻贝数量大量减少也会导致海星数量减少，C错误；由于“球海胆和贻贝还可以从有机碎屑中获得能量”，所以海星获得的化学能并非全部来自三种藻类植物的光合作用，部分化学能来自有机碎屑，D错误。
考点2 生态系统的能量流动
1.能量流动的概念理解
2.第二营养级及其后营养级能量流动
注：最高营养级消费者的能量没有流向下一营养级这条途径。
(1)从上述图解可以得到：摄入量＝同化量＋粪便量。
(2)除最高营养级外，其他各营养级同化的能量均有4个去路：①通过呼吸作用以热能的形式散失；②被下一营养级生物利用；③被分解者利用；④未被利用。
3.“拼图法”分析能量流动过程
(1)W1、D1指相应营养级的同化量，B1、B2指相应营养级中未利用的能量。
(2)各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2。
(3)能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，相邻两个营养级的传递效率等于D1/W1×100%(或D2/D1×100%)，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%。
(4)利用“拼图法”可得关系式：
W1＝自身呼吸作用消耗(A1)＋用于生长、发育、繁殖的能量(B1＋C1＋D1)
D1＝自身呼吸作用消耗(A2)＋用于生长、发育、繁殖的能量(B2＋C2＋D2)
4.生态金字塔的类型及特点
类型 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
形状
特点 天然生态系统一定为上窄下宽的(正)金字塔形 一般为上窄下宽的(正)金字塔形 一般为上窄下宽的(正)金字塔形，有时会出现上宽下窄倒置的金字塔形
象征 含义 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特点 一般生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)沿食物链中营养级的升高而逐级递减 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级减少
特殊 形状 某些人工生态系统(如人工鱼塘)可呈现倒置状况 在海洋生态系统中，生产者浮游植物个体小、寿命短，又会不断被浮游动物吃掉，因而某一时间调查到的浮游植物的生物量可能要低于浮游动物的生物量 如一棵树与树上昆虫及鸟的数量关系：
结合能量流动的过程和特点，考查科学思维
1.(2024·湖南三模)如图是梅花鹿和东北虎之间的能量流动示意图，其中a～d表示能量值。下列说法错误的是( )
A.东北虎粪便中的能量包括在d中
B.梅花鹿和东北虎呼吸作用的能量主要以热能形式散失
C.在野外调查东北虎的种群数量时，一般采用标记重捕法
D.c与b的差值可表示东北虎用于自身生长、发育和繁殖的能量
【解析】C 东北虎粪便中的能量属于东北虎的摄入量，是东北虎没有消化、吸收的能量，因此不是东北虎的同化量而是梅花鹿同化的能量中流向分解者的一部分，故东北虎粪便中食物残渣的能量包含在d中，A正确；梅花鹿和东北虎呼吸作用的能量主要以热能形式散失，少部分转化为ATP，B正确；目前调查东北虎种群数量的方法是红外触发相机法，C错误；c表示流向东北虎的能量，b表示东北虎呼吸散失的能量，c与b的差值可表示东北虎用于自身生长、发育和繁殖的能量，D正确。
2.(2024·湖南二模)(不定项)图1是某村“稻菇轮作”露地栽培模式；图2是图1所在生态系统中某两个营养级(甲、乙)的能量流动示意图，其中a～e表示能量值。据图分析，下列有关叙述错误的是( )
A.图1中当地农田生态系统中引进的赤松茸，属于分解者
B.图1模式充分利用了水稻秸秆中的能量，提高了能量利用率
C.图1所示结构是该生态系统的营养结构，农作物获取的物质和能量主要来自有机肥
D.图2中乙粪便中的能量包含在d中，甲中用于生长、发育和繁殖的能量可表示为a＋c
【解析】CD 生态系统的营养结构是指食物链和食物网，食物链和食物网只包括生产者和消费者，而该图为生态农业模式图，不是生态系统的营养结构，农作物作为生产者利用太阳能将水和二氧化碳合成有机物，有机肥中的能量被土壤中的微生物利用，将有机物分解为无机物被生产者利用，C错误；图2中乙粪便中的能量不属于乙同化的能量，该部分能量属于上一营养级甲，最终被分解者利用，因此包含在c中，D错误。
3.1942年，美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动分析，是生态系统能量流动定量研究的开创性工作。下图是赛达伯格湖的能量流动图解(图中数字为能量数值，单位是J·cm-2·a-1)。下列关于该生态系统能量利用和传递特征的叙述，错误的是( )
A.太阳能被生态系统固定的效率小于0.1%
B.流经生态系统的总能量为464.6 J·cm-2·a-1
C.呼吸作用消耗能量的比例随营养级的提高而降低
D.第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为13.5%
【解析】C 生产者固定的太阳能为464.6 J·cm-2·a-1，约占太阳辐射能量497 693.2 J·cm-2·a-1的0.093%，A正确；流经生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，B正确；生产者呼吸消耗的能量比例为96.3/464.6×100%≈20.7%，植食性动物呼吸消耗的能量比例为18.8/62.8×100%≈29.9%，C错误；生产者到植食性动物的能量传递效率为62.8/464.6×100%≈13.5%，D正确。
结合生态金字塔的特点，考查分析判断能力
4.(2024·辽宁高三模拟)某研究小组根据七里河的能量流动情况绘制的能量金字塔如图所示。下列说法错误的是( )
A.图示每一个营养级代表处于该营养级的所有生物
B.图示金字塔可反映生态系统各营养级所获得能量的特点
C.图中Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ构成的食物链可能不止一条
D.图中未体现出的生态系统的组成成分是非生物的物质和能量
【解析】D 图中涉及的生物只有生产者和消费者，未体现出的生态系统的组成成分是非生物的物质和能量、分解者，D错误。
5.(2024·全国高三练习)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为该生态系统某种类型的金字塔简图，其中①②③④分别代表不同的营养级。下列说法正确的是( )
A.物质循环往复意味着任何生态系统在物质和能量上都是自给自足的
B.图1中有A→B→D、A→C、A→D三条食物链
C.图1中的D处于图2中的③④营养级
D.图2中的金字塔可以表示能量金字塔，但不能表示生物量金字塔
【解析】C 一个完善的生态系统不需要外界的物质补给，能够自给自足，但并不是任何生态系统都能自给自足，如农业生态系统中农作物不断输出，需要不断地补充矿质元素，A错误；根据双向箭头和指向甲的箭头最多，可判断乙为生产者，食物链应该从生产者乙开始，B错误；乙为生产者，是第一营养级，图1中的D可以A为食，也可以B为食，因此D处于图2中的③(第三营养级)、④(第四营养级)营养级，C正确；能量金字塔一定是正置的，生物量金字塔可以是正置也可以是倒置的，图2中的金字塔可以表示能量金字塔、生物量金字塔，D错误。
1.(2024·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
【解析】D 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·黑吉辽卷)(不定项)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
【解析】CD E是生产者固定的太阳能，A错误；E2属于呼吸作用散失的热能，B错误；E3占净初级生产量的18×1010÷(50×1010)×100%＝36%，C正确；E3的产生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正确。
3.(2024·全国甲卷)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示，图中→表示种群之间数量变化的关系，如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是( )
A.甲数量的变化不会对丙数量产生影响
B.乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
C.丙可能是初级消费者，也可能是次级消费者
D.能量流动方向可能是甲→乙→丙，也可能是丙→乙→甲
【答案】B
4.(2024·江西卷)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-1) 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
【解析】D 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，D正确。
5.(2023·五省新课标卷)现发现一种水鸟主要在某湖区的浅水和泥滩中栖息，以湖区的某些植物为其主要的食物来源。回答下列问题：
(1)湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下，①②③表示生物的生命活动过程，其中①是______________________；②是______________________；③是______________________。
(2)要研究湖区该种水鸟的生态位，需要研究的方面有________________________________________(答出3点即可)。该生态系统中水鸟等各种生物都占据着相对稳定的生态位，其意义是________________________________________。
(3)近年来，一些水鸟离开湖区前往周边稻田，取食稻田中收割后散落的稻谷，羽毛艳丽的水鸟引来一些游客观赏。从保护鸟类的角度来看，游客在观赏水鸟时应注意的事项是____________________________________(答出1点即可)。
【答案】(1)水鸟的同化量 水鸟呼吸作用(细胞呼吸)散失的能量 分解者利用的能量 (2)栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等 有利于不同生物之间充分利用环境资源 (3)不破坏水鸟的生存环境；远距离观赏
(2024·河北二模)海州湾海域拥有丰富的渔业资源，但由于人为活动，生态环境遭受破坏。为了修复生态环境和养护渔业资源，当地建立了以人工鱼礁为主的海洋保护区。保护区中含有大量的有机碎屑(生物残骸、粪便等)，浮游动物可以有机碎屑为食。研究人员统计人工鱼礁生态系统各营养级的生物量，结果见表1。回答下列问题：
表1 人工鱼礁生态系统中各营养级生物量/(t·km-2)
营养级 第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级 第五营养级
人工鱼礁 生态系统 浮游植物 10.58 有机碎屑 80.32 3.028 1.467 0.284 0.0398
(1)从生态系统的组成成分分析，浮游动物属于______________________。各种浮游动物之间利用相同的食物资源，存在____________重叠的现象。
(2)由表中数据可形成该生态系统的生物量金字塔。生物量是________________________________________________________________________。
(3)人工鱼礁生态系统的建立不仅改善了海域生态环境，还提高了该海域对某种经济鱼类的________________，体现了生物多样性的______________价值。
(4)河口生态系统在连接陆地和海洋的结构和功能上发挥着重要作用。研究人员对人工鱼礁生态系统和河口生态系统的部分生态指标进行了调查统计(结果见表2)，提出人工鱼礁生态系统虽然不如河口生态系统成熟，但食物网结构更加复杂多样。根据表中数据分析，其依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
由此表明人工鱼礁的建设有助于渔业资源养护并推动海州湾生态系统走向稳定的状态。
表2 人工鱼礁生态系统和河口生态系统生态指标比较
项目 优势度/容纳量 多样性指数
人工鱼礁生态系统 0.52 1.35
河口生态系统 0.71 0.53
【答案】(1)消费者和分解者 生态位 (2)营养级所容纳的有机物的总干重 (3)环境容纳量(或K值) 直接和间接 (4)人工鱼礁生态系统优势度/容纳量较低；多样性指数更高
1.阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体 2.讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构 3.分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律 4.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 生命观念 通过分析生态系统的结构及能量流动的过程，建立结构和功能观以及物质和能量观
科学思维 建构生态系统组成成分之间的关系模型，通过分析食物网中各营养级生物的数量变动及能量流动过程图解，培养逻辑思维能力
社会责任 通过总结能量流动的实践意义，形成学以致用、关注社会生产生活的态度
一、生态系统的概述
1.概念：在一定空间内，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。
2.范围：生态系统的范围有大有小。__生物圈__是地球上最大的生态系统，它包括地球上的__全部生物__及其__非生物环境__。
3.结构：由__组成成分__和__营养结构__(__食物链__和食物网)构成。
4.功能：进行__能量流动__、__物质循环__和__信息传递__。
二、生态系统的组成成分
1.各成分的作用及地位
项目 非生物成分 生物群落
非生物的 物质和能量 生产者 消费者 分解者
营养方式 — __自养__ 异养 异养
实例 光、__热__、水、__空气__、__无机盐__等 光合自养生物：__绿色植物和蓝细菌__等。化能合成生物：__硝化细菌__等 大多数__动物__、寄生植物、__寄生细菌__、病毒等 营__腐生__生活的细菌和真菌、腐食动物等
作用 生物群落中物质和能量的根本来源 将__无机物__转化为__有机物__，并将能量储存在有机物中 __加快生态系统的物质循环__；帮助植物传粉和传播种子 将动植物__遗体__和动物的排遗物分解成__无机物__
地位 生态系统的__基础__、必要成分 生态系统的__基石__、主要成分 生态系统最活跃的成分 生态系统的关键成分、__必要__成分
2.相互关系
__生产者__和__分解者__是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
三、生态系统的营养结构
1.食物链
(1)概念：生态系统中各生物之间由于__食物__关系形成的一种联系。
(2)实例
(3)特点
2.食物网
(1)概念：食物链彼此__相互交错连接成__的复杂__营养关系__。
(2)形成的原因
①一种绿色植物可能是__多种__植食性动物的食物。
②一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种__肉食性动物__所食。
(3)功能：食物链和食物网是生态系统的__营养结构__，是__物质循环和能量流动__的渠道。
(4)特点：同一消费者在不同的食物链中可以占据__不同__的营养级。食物网中，两种生物之间的种间关系除了捕食，可能还有__种间竞争__。
【易错易混自纠】
(1)生态系统的结构应包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。( × )
提示：生态系统的结构应包括组成成分(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)。
(2)在食物链中，食物链的起点总是生产者，占据最高营养级的是不被其他动物捕食的动物。( √ )
(3)在生态系统的营养结构中，食物网可使每种生物都限定在一条食物链的固定位置上。( × )
提示：同一消费者在不同的食物链中可以占据不同的营养级。
(4)卷叶蛾→螳螂→黄雀，构成一条食物链，其中螳螂位于第二营养级。( × )
提示：食物链的起点必须是生产者，在卷叶蛾前面还有生产者，螳螂应该位于第三营养级。
(5)生态系统的食物链中，营养级越高的生物，其体型必然越大。( × )
提示：生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型未必越大，如在“树→虫→鸟”中，虫的体型小于树。
四、生态系统的能量流动
1.概念
生态系统中__能量的输入、传递、转化和散失__的过程。
2.能量流经第一营养级的过程
生产者固定的太阳能即第一营养级的同化量，一部分能量用于呼吸消耗，余下的用于自身的生长、发育和繁殖，即植物体有机物中的能量。
3.能量流经第二营养级的过程
(1)输入该营养级的总能量是指图中的__b__(填字母)。
(2)粪便中的能量(c)__不属于__(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为__上一个__营养级同化的能量中流向__分解者__的部分。
(3)初级消费者同化的能量(b)＝__呼吸作用以热能的形式散失的能量(d)__＋__用于生长、发育和繁殖的能量(e)__。
(4)用于生长、发育和繁殖的能量(e)＝__分解者利用的能量(f－c)__＋__下一营养级同化的能量(i)__＋未被利用的能量(j)。
4.能量流动过程图解
(1)补充图中标号代表的内容
甲__生产者__；乙__初级消费者__；
丙__次级消费者__；丁__呼吸作用__；
戊__分解者__。
(2)据图总结流入每一营养级的能量最终去向
①通过自身呼吸作用以__热能__的形式散失。
②被__下一营养级__同化。
③被__分解者__分解利用。
5.能量流动的特点及原因
6.生态金字塔
7.研究能量流动的实践意义
(1)研究生态系统的能量流动，可以帮助人们__将生物在时间、空间上进行合理配置__，增大流入某个生态系统的__总能量__。如间作套种、蔬菜大棚中多层育苗、稻—萍—蛙等立体农业。
(2)帮助人们__科学地规划和设计人工生态系统__，使能量得到__最有效__的利用。如桑基鱼塘、沼气工程。实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
(3)帮助人们__合理地调整生态系统中的能量流动关系__，使能量__持续高效地流向对人类最有益的部分__。如草原上放养适量牲畜，农田中除草、除虫。
【易错易混自纠】
(1)分解者分解释放的能量是该营养级同化量的一部分。( × )
提示：某营养级(除第一营养级外)分解者分解释放的能量包括该营养级同化量的一部分(即该营养级遗体残骸中的能量)以及下一营养级粪便中的能量。
(2)第二营养级的同化量可分为该营养级呼吸作用散失，用于自身生长、发育和繁殖、被分解者分解利用和流入下一营养级。( × )
提示：第二营养级的同化量可分为该营养级呼吸作用散失，用于自身生长、发育和繁殖(包括被分解者分解利用和流入下一营养级)。
(3)一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量的10%～20%。( × )
(4)一种蜣螂专以象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%。( × )
提示：象粪中的能量不属于大象的同化量，而是生产者同化量的一部分。
(5)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，可提高生态系统的能量传递效率。( × )
1.(选择性必修2 P49～52)生态系统的结构包括__生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)__。
2.(选择性必修2 P58)从能量流动角度分析农田除草、除虫的目的： 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人类最有益的部分 。
3.(选择性必修2 P55)生态系统的能量流动逐级递减的原因：__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，还有一部分能量未被利用，所以不能将全部的能量流入下一个营养级__。
教材拾遗
1.(选择性必修2 P51旁栏)食物链一般不超过五个营养级的原因是__能量沿食物链流动的过程中是逐级递减的，随着食物链的延长，能量不能满足顶级消费者的需求__。
2.(选择性必修2 P58旁栏)生物量金字塔在什么情况下，可能是上宽下窄倒置的金字塔形呢？生物量金字塔一般是__上窄下宽__的金字塔形，但是有时候会出现倒置的金字塔形。例如，在海洋生态系统中，由于__生产者(浮游植物)的个体小，__寿命短__，又会__不断地被浮游动物吃掉__，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。
考点1 生态系统的结构
1.生态系统中各成分的判断
(1)根据模型图判断
如图所示，先根据双向箭头确定D、C为非生物的物质和能量或生产者，则A、B为消费者或分解者；再根据出入箭头数量的多少进一步判断，在D、C中指出箭头多的D为生产者，指入箭头多的C为非生物的物质和能量；最后根据D→A→B确定A为消费者，B为分解者。
(2)三类“不一定”
①生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌)，植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活，属于消费者)。
②消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等)，动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或排遗物为食的腐生动物属于分解者)。
③分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者)。
(3)两类“一定”
①生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者。
②营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物。
2.构建食物链的一般方法
(1)根据种群数量变化曲线图构建
(2)根据所含能量(生物量)构建
①分析依据：根据相邻两营养级间能量传递效率为10%～20%，可推测能量相差在5倍以内，很可能为同一营养级。
②分析结果：图2可形成的食物链为。
(3)根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)
生物体 A B C D E
有机汞浓度/ppm 0.06 7.00 0.51 68.00 0.39
①分析依据：生物的富集作用。重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外，所以此类物质会随着食物链逐级积累，即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多，其含量往往是上一营养级个体含量的5～10倍。
②分析结果：
(4)根据提供的捕食方面的信息构建
①信息：古树上有红蜘蛛、蚜虫、草蛉、七星瓢虫、麻雀、花喜鹊6种动物，它们之间的关系是草蛉、七星瓢虫捕食红蜘蛛、蚜虫；红蜘蛛、蚜虫以植物的各器官为食；麻雀、花喜鹊以红蜘蛛、蚜虫、草蛉为食。
②依据捕食关系直接绘出下图：
(5)食物链(网)中生物数量变动的分析方法
①若处于食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少，整个食物链中的其他生物数量都会减少。
②“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，其数量会先增加后减少，最后趋于稳定。
③若处于中间营养级的生物数量减少，则某种生物数量的变化视具体食物链而定，如：
若青蛙突然减少，则以它为食的蛇将减少，鹰通过增加捕食兔和食草鸟，导致兔和食草鸟减少，因为鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。
结合生态系统的结构，考查生命观念
1.(2024·湖北模拟)下列关于生态系统结构的说法，不正确的是( )
A.生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
B.土壤中的硝化细菌是化能自养生物，因而属于生产者
C.植食性昆虫属于农田生态系统中的消费者，可加快物质循环
D.生态系统的物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行的
【解析】A 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)、营养结构(食物链、食物网)，A错误。
2.(2024·长沙市一中二模)下图是某同学构建的一个含有多种消费者的复杂生态系统的结构模型，下列分析错误的是( )
A.图中X代表分解者，但不一定都是细菌和真菌
B.图中缺少由“CO2等”指向“生产者”的箭头
C.虚线框中复杂的食物网是该生态系统复杂的主要原因
D.动物1可能由多个种群组成，但都属于第二营养级
【解析】C 虚线框中缺乏生产者，不能构成食物网，C错误。
结合食物链和食物网的分析，考查科学思维
3.(2024·湖南北师联盟)如图为某生态系统食物网结构示意图，下列选项错误的是( )
A.乙和丙之间既有捕食关系，又有种间竞争关系
B.能量在丁和戊之间的传递效率一般为10%～20%
C.若戊增重1 kg，至少消耗甲约25 kg
D.重金属在生物体内的浓度超过环境浓度是一种生物富集现象
【解析】B 乙能捕食丙，说明二者之间有捕食关系，乙和丙都捕食甲，说明二者之间又有种间竞争关系，A正确；能量传递效率是指相邻两个营养级之间的同化量的比值，丁没有包含该营养级的所有生物，B错误；若戊(最高营养级)增加1 kg体重，最少需要甲(生产者)的条件是：食物链最短，传递效率最大(20%)，即至少消耗甲约 1÷20%÷20%＝25 kg，C正确；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，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称作生物富集，D正确。
4.(2024·湖南考前仿真二模)捕食关系是生态系统营养结构中最重要的关系，关键捕食者被移走后，对群落的结构会产生巨大影响。下图表示某浅海养殖区域处于生态平衡的群落中，主要生物类群及其营养关系，贻贝和石鳖均是贝类软体动物，海星主要捕食贻贝，球海胆和贻贝还可以从有机碎屑中获得能量。下列叙述正确的是( )
A.图中的所有生物可以构成一个群落
B.虽然该群落处于生态平衡状态，但各种生物的数量并非固定不变
C.海星有多个食物来源，贻贝大量减少不会影响海星的数量
D.海星获得的化学能全部来自三种藻类植物的光合作用
【解析】B 由于图中的生物并非该生态系统中全部的生物，所以不能构成一个生物群落，A错误；生态平衡是一种相对平衡，所以各种生物的数量也处于相对稳定状态，而不是绝对不变的状态，B正确；由于海星主要捕食贻贝，所以虽然海星有多个食物来源，但当贻贝数量大量减少也会导致海星数量减少，C错误；由于“球海胆和贻贝还可以从有机碎屑中获得能量”，所以海星获得的化学能并非全部来自三种藻类植物的光合作用，部分化学能来自有机碎屑，D错误。
考点2 生态系统的能量流动
1.能量流动的概念理解
2.第二营养级及其后营养级能量流动
注：最高营养级消费者的能量没有流向下一营养级这条途径。
(1)从上述图解可以得到：摄入量＝同化量＋粪便量。
(2)除最高营养级外，其他各营养级同化的能量均有4个去路：①通过呼吸作用以热能的形式散失；②被下一营养级生物利用；③被分解者利用；④未被利用。
3.“拼图法”分析能量流动过程
(1)W1、D1指相应营养级的同化量，B1、B2指相应营养级中未利用的能量。
(2)各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2。
(3)能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，相邻两个营养级的传递效率等于D1/W1×100%(或D2/D1×100%)，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%。
(4)利用“拼图法”可得关系式：
W1＝自身呼吸作用消耗(A1)＋用于生长、发育、繁殖的能量(B1＋C1＋D1)
D1＝自身呼吸作用消耗(A2)＋用于生长、发育、繁殖的能量(B2＋C2＋D2)
4.生态金字塔的类型及特点
类型 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔
形状
特点 天然生态系统一定为上窄下宽的(正)金字塔形 一般为上窄下宽的(正)金字塔形 一般为上窄下宽的(正)金字塔形，有时会出现上宽下窄倒置的金字塔形
象征 含义 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特点 一般生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)沿食物链中营养级的升高而逐级递减 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级减少
特殊 形状 某些人工生态系统(如人工鱼塘)可呈现倒置状况 在海洋生态系统中，生产者浮游植物个体小、寿命短，又会不断被浮游动物吃掉，因而某一时间调查到的浮游植物的生物量可能要低于浮游动物的生物量 如一棵树与树上昆虫及鸟的数量关系：
结合能量流动的过程和特点，考查科学思维
1.(2024·湖南三模)如图是梅花鹿和东北虎之间的能量流动示意图，其中a～d表示能量值。下列说法错误的是( )
A.东北虎粪便中的能量包括在d中
B.梅花鹿和东北虎呼吸作用的能量主要以热能形式散失
C.在野外调查东北虎的种群数量时，一般采用标记重捕法
D.c与b的差值可表示东北虎用于自身生长、发育和繁殖的能量
【解析】C 东北虎粪便中的能量属于东北虎的摄入量，是东北虎没有消化、吸收的能量，因此不是东北虎的同化量而是梅花鹿同化的能量中流向分解者的一部分，故东北虎粪便中食物残渣的能量包含在d中，A正确；梅花鹿和东北虎呼吸作用的能量主要以热能形式散失，少部分转化为ATP，B正确；目前调查东北虎种群数量的方法是红外触发相机法，C错误；c表示流向东北虎的能量，b表示东北虎呼吸散失的能量，c与b的差值可表示东北虎用于自身生长、发育和繁殖的能量，D正确。
2.(2024·湖南二模)(不定项)图1是某村“稻菇轮作”露地栽培模式；图2是图1所在生态系统中某两个营养级(甲、乙)的能量流动示意图，其中a～e表示能量值。据图分析，下列有关叙述错误的是( )
A.图1中当地农田生态系统中引进的赤松茸，属于分解者
B.图1模式充分利用了水稻秸秆中的能量，提高了能量利用率
C.图1所示结构是该生态系统的营养结构，农作物获取的物质和能量主要来自有机肥
D.图2中乙粪便中的能量包含在d中，甲中用于生长、发育和繁殖的能量可表示为a＋c
【解析】CD 生态系统的营养结构是指食物链和食物网，食物链和食物网只包括生产者和消费者，而该图为生态农业模式图，不是生态系统的营养结构，农作物作为生产者利用太阳能将水和二氧化碳合成有机物，有机肥中的能量被土壤中的微生物利用，将有机物分解为无机物被生产者利用，C错误；图2中乙粪便中的能量不属于乙同化的能量，该部分能量属于上一营养级甲，最终被分解者利用，因此包含在c中，D错误。
3.1942年，美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动分析，是生态系统能量流动定量研究的开创性工作。下图是赛达伯格湖的能量流动图解(图中数字为能量数值，单位是J·cm-2·a-1)。下列关于该生态系统能量利用和传递特征的叙述，错误的是( )
A.太阳能被生态系统固定的效率小于0.1%
B.流经生态系统的总能量为464.6 J·cm-2·a-1
C.呼吸作用消耗能量的比例随营养级的提高而降低
D.第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为13.5%
【解析】C 生产者固定的太阳能为464.6 J·cm-2·a-1，约占太阳辐射能量497 693.2 J·cm-2·a-1的0.093%，A正确；流经生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，B正确；生产者呼吸消耗的能量比例为96.3/464.6×100%≈20.7%，植食性动物呼吸消耗的能量比例为18.8/62.8×100%≈29.9%，C错误；生产者到植食性动物的能量传递效率为62.8/464.6×100%≈13.5%，D正确。
结合生态金字塔的特点，考查分析判断能力
4.(2024·辽宁高三模拟)某研究小组根据七里河的能量流动情况绘制的能量金字塔如图所示。下列说法错误的是( )
A.图示每一个营养级代表处于该营养级的所有生物
B.图示金字塔可反映生态系统各营养级所获得能量的特点
C.图中Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ构成的食物链可能不止一条
D.图中未体现出的生态系统的组成成分是非生物的物质和能量
【解析】D 图中涉及的生物只有生产者和消费者，未体现出的生态系统的组成成分是非生物的物质和能量、分解者，D错误。
5.(2024·全国高三练习)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为该生态系统某种类型的金字塔简图，其中①②③④分别代表不同的营养级。下列说法正确的是( )
A.物质循环往复意味着任何生态系统在物质和能量上都是自给自足的
B.图1中有A→B→D、A→C、A→D三条食物链
C.图1中的D处于图2中的③④营养级
D.图2中的金字塔可以表示能量金字塔，但不能表示生物量金字塔
【解析】C 一个完善的生态系统不需要外界的物质补给，能够自给自足，但并不是任何生态系统都能自给自足，如农业生态系统中农作物不断输出，需要不断地补充矿质元素，A错误；根据双向箭头和指向甲的箭头最多，可判断乙为生产者，食物链应该从生产者乙开始，B错误；乙为生产者，是第一营养级，图1中的D可以A为食，也可以B为食，因此D处于图2中的③(第三营养级)、④(第四营养级)营养级，C正确；能量金字塔一定是正置的，生物量金字塔可以是正置也可以是倒置的，图2中的金字塔可以表示能量金字塔、生物量金字塔，D错误。
1.(2024·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
【解析】D 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·黑吉辽卷)(不定项)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
【解析】CD E是生产者固定的太阳能，A错误；E2属于呼吸作用散失的热能，B错误；E3占净初级生产量的18×1010÷(50×1010)×100%＝36%，C正确；E3的产生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正确。
3.(2024·全国甲卷)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示，图中→表示种群之间数量变化的关系，如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是( )
A.甲数量的变化不会对丙数量产生影响
B.乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
C.丙可能是初级消费者，也可能是次级消费者
D.能量流动方向可能是甲→乙→丙，也可能是丙→乙→甲
【答案】B
4.(2024·江西卷)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-1) 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
【解析】D 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，D正确。
5.(2023·五省新课标卷)现发现一种水鸟主要在某湖区的浅水和泥滩中栖息，以湖区的某些植物为其主要的食物来源。回答下列问题：
(1)湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下，①②③表示生物的生命活动过程，其中①是______________________；②是______________________；③是______________________。
(2)要研究湖区该种水鸟的生态位，需要研究的方面有________________________________________(答出3点即可)。该生态系统中水鸟等各种生物都占据着相对稳定的生态位，其意义是________________________________________。
(3)近年来，一些水鸟离开湖区前往周边稻田，取食稻田中收割后散落的稻谷，羽毛艳丽的水鸟引来一些游客观赏。从保护鸟类的角度来看，游客在观赏水鸟时应注意的事项是____________________________________(答出1点即可)。
【答案】(1)水鸟的同化量 水鸟呼吸作用(细胞呼吸)散失的能量 分解者利用的能量 (2)栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等 有利于不同生物之间充分利用环境资源 (3)不破坏水鸟的生存环境；远距离观赏
(2024·河北二模)海州湾海域拥有丰富的渔业资源，但由于人为活动，生态环境遭受破坏。为了修复生态环境和养护渔业资源，当地建立了以人工鱼礁为主的海洋保护区。保护区中含有大量的有机碎屑(生物残骸、粪便等)，浮游动物可以有机碎屑为食。研究人员统计人工鱼礁生态系统各营养级的生物量，结果见表1。回答下列问题：
表1 人工鱼礁生态系统中各营养级生物量/(t·km-2)
营养级 第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级 第五营养级
人工鱼礁 生态系统 浮游植物 10.58 有机碎屑 80.32 3.028 1.467 0.284 0.0398
(1)从生态系统的组成成分分析，浮游动物属于______________________。各种浮游动物之间利用相同的食物资源，存在____________重叠的现象。
(2)由表中数据可形成该生态系统的生物量金字塔。生物量是________________________________________________________________________。
(3)人工鱼礁生态系统的建立不仅改善了海域生态环境，还提高了该海域对某种经济鱼类的________________，体现了生物多样性的______________价值。
(4)河口生态系统在连接陆地和海洋的结构和功能上发挥着重要作用。研究人员对人工鱼礁生态系统和河口生态系统的部分生态指标进行了调查统计(结果见表2)，提出人工鱼礁生态系统虽然不如河口生态系统成熟，但食物网结构更加复杂多样。根据表中数据分析，其依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
由此表明人工鱼礁的建设有助于渔业资源养护并推动海州湾生态系统走向稳定的状态。
表2 人工鱼礁生态系统和河口生态系统生态指标比较
项目 优势度/容纳量 多样性指数
人工鱼礁生态系统 0.52 1.35
河口生态系统 0.71 0.53
【答案】(1)消费者和分解者 生态位 (2)营养级所容纳的有机物的总干重 (3)环境容纳量(或K值) 直接和间接 (4)人工鱼礁生态系统优势度/容纳量较低；多样性指数更高
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