（通用版）2020版高考生物一輪復習 第四單元 第1講 生態(tài)系統(tǒng)的結構與能量流動學案（含解析）（必修3）.doc

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第1講 生態(tài)系統(tǒng)的結構與能量流動 一、生態(tài)系統(tǒng)的概念及組成成分 二、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構 三、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 1．過程理解 2．第一營養(yǎng)級的能量流動 3．消費者的能量流動 注：最高營養(yǎng)級消費者的能量沒有流向下一營養(yǎng)級這條途徑。 (1)從上述圖解可以得到：攝入量＝同化量＋糞便量。 (2)在各營養(yǎng)級中，能量的幾個去路：通過呼吸作用以熱能的形式散失；被下一營養(yǎng)級生物利用；被分解者利用；未被利用。 4．能量流動的特點及意義 [基礎微點全練] 1．判斷正誤 (1)趨光性昆蟲是該農田生態(tài)系統(tǒng)的消費者(√) (2018全國卷Ⅲ，T6A) (2)生態(tài)系統(tǒng)中細菌產生的能量可流向生產者() (2016全國卷Ⅲ，T5B) (3)若人與自然和諧統(tǒng)一，生產者固定的能量便可反復利用 (2016全國卷Ⅰ，T5B)() (4)土壤微生物可作為生態(tài)系統(tǒng)的分解者(√) (2014海南卷，T16B) (5)土壤中的硝化細菌是異養(yǎng)生物，因而不屬于生產者(2014海南卷，T16D)() (6)植物→鼠→鷹這條食物鏈中，第三營養(yǎng)級含能量最少(√) (2013全國卷Ⅰ，T5D) (7)硝化細菌雖不能進行光合作用，但是自養(yǎng)生物(√) (8)河流中所有生物和底泥共同組成河流生態(tài)系統(tǒng)() 2．下列關于生態(tài)系統(tǒng)組成成分的敘述，錯誤的是(　　) A．自然生態(tài)系統(tǒng)需要源源不斷地輸入太陽能 B．土壤微生物都可作為生態(tài)系統(tǒng)的分解者 C．消費者能加快生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán) D．菟絲子等寄生植物不屬于生產者 解析：選B　土壤微生物可作為生態(tài)系統(tǒng)的分解者、消費者，B錯誤。 3．(2018山東省實驗中學質檢)俗話說：“大魚吃小魚，小魚吃小蝦，小蝦吃泥巴”。某同學據(jù)此設計了一個水池生態(tài)系統(tǒng)。下列屬于該生態(tài)系統(tǒng)第一營養(yǎng)級的是(　　) A．小魚吃的小蝦　　　　　 B．泥巴中的藻類 C．吃小魚的大魚 D．泥巴中的大腸桿菌 解析：選B　生產者處于生態(tài)系統(tǒng)第一營養(yǎng)級，泥巴中的藻類是生產者；根據(jù)題意，小蝦是初級消費者，小魚是次級消費者，大魚是三級消費者，泥巴中的大腸桿菌屬于分解者。 4．(2015海南高考)關于草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述，錯誤的是(　　) A．能量流動包括能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程 B．分解者所需的能量可來自各營養(yǎng)級生物所儲存的能量 C．生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量 D．生產者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一營養(yǎng)級 解析：選D　生產者固定的能量除用于自身呼吸外，還有流入下一營養(yǎng)級和分解者的能量，另外還有未被利用的能量。 5．根據(jù)圖示判斷，下列敘述正確的是(　　) A．圖示的各種成分在生態(tài)學上可以構成一個生態(tài)系統(tǒng) B．圖示生物可以形成的食物鏈：綠色植物→蟬→螳螂→黃雀→蛇→細菌 C．細菌與蟬之間的關系屬于競爭 D．蛇屬于三級消費者 解析：選A　圖中既有生產者、消費者和分解者，又有非生物的物質和能量，能構成一個生態(tài)系統(tǒng)；細菌屬于分解者，不占據(jù)營養(yǎng)級；細菌與蟬不存在共同食物資源，不屬于競爭關系；蛇屬于四級消費者，位于第五營養(yǎng)級。 6．有關生態(tài)系統(tǒng)結構的敘述，正確的是(　　) A．不能進行光合作用的生物一定不是生產者 B．分解者只包括腐生細菌和真菌 C．生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構是指生態(tài)系統(tǒng)中由營養(yǎng)關系形成的食物鏈和食物網 D．生產者和分解者是生態(tài)系統(tǒng)的基石，消費者不是生態(tài)系統(tǒng)的必備成分 解析：選C　有些生物雖然不能進行光合作用，但是能進行化能合成作用，也屬于生產者，如硝化細菌，A錯誤。分解者包括腐生細菌、真菌以及營腐生生活的動物(如禿鷲、蚯蚓等)，B錯誤。生態(tài)系統(tǒng)的結構包括：生態(tài)系統(tǒng)的組成成分、食物鏈和食物網，其中食物鏈和食物網構成生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構，C正確。生產者是生態(tài)系統(tǒng)的基石，能把無機物合成有機物；分解者能把有機物分解成無機物，是生態(tài)系統(tǒng)的必備成分；消費者只是加快生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)，如果沒有消費者，生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)雖然變慢但是仍可以進行，所以消費者不是生態(tài)系統(tǒng)的必備成分，D錯誤。 一、生態(tài)系統(tǒng)的結構 [試考題查欠缺] 1．(2018海南高考)某地在建設池塘時，設計了如圖所示的食物網，鯽魚和鰱魚生活在不同水層。關于該池塘生態(tài)系統(tǒng)的敘述，錯誤的是(　　) A．鯽魚既是初級消費者又是次級消費者 B．消耗等量藻類時，鱖魚的生長量少于鰱魚 C．通氣可促進水體中生物殘骸分解為無機物 D．藻類固定的能量小于流入次級消費者的能量 解析：選D　鯽魚在不同的食物鏈中分別處于第二和第三營養(yǎng)級，既是初級消費者又是次級消費者，A正確；能量流動是逐級遞減的，由于鱖魚所處的營養(yǎng)級高于鰱魚，所以消耗等量藻類時，鱖魚的生長量少于鰱魚，B正確；水中的需氧微生物能夠分解有機物，通氣可促進水體中生物殘骸分解為無機物，促進物質的循環(huán)，C正確；由于能量的流動具有逐級遞減的特點，藻類固定的能量并不是全部流入次級消費者體內，所以藻類固定的能量高于流入次級消費者的能量，D錯誤。 2．(2016全國卷Ⅲ)我國諺語中的“螳螂捕蟬，黃雀在后”體現(xiàn)了食物鏈的原理。若鷹遷入了蟬、螳螂和黃雀所在的樹林中，捕食黃雀并棲息于林中。下列敘述正確的是(　　) A．鷹的遷入增加了該樹林中蟬及其天敵的數(shù)量 B．該生態(tài)系統(tǒng)中細菌產生的能量可流向生產者 C．鷹的遷入增加了該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié) D．鷹的遷入改變了該生態(tài)系統(tǒng)能量流動的方向 解析：選C　根據(jù)文字信息寫出食物鏈：植物→蟬→螳螂→黃雀→鷹，鷹的遷入會導致黃雀減少、螳螂增加、蟬減少等系列變化。細菌一般是生態(tài)系統(tǒng)的分解者，分解者從動植物遺體、遺物中獲得的能量通過分解作用以熱能的形式散失，不會再被生產者利用。鷹的遷入使該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈由4個營養(yǎng)級變?yōu)?個營養(yǎng)級，增加了該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié)。鷹的遷入使該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈營養(yǎng)級增加，但食物鏈還是只有一條，所以能量流動的方向未改變。 [強知能補欠缺] 1．生態(tài)系統(tǒng)的組成成分 (1)非生物的物質和能量：陽光、熱能、水、空氣、無機鹽等。 (2)生物群落 生產者 消費者 分解者 營養(yǎng)方式 自養(yǎng) 異養(yǎng) 異養(yǎng) 生物類型 ①光合自養(yǎng)生物：綠色植物和藍藻等 ②化能合成生物：硝化細菌等 大多數(shù)動物，寄生植物(如菟絲子) 腐生細菌和真菌，腐食動物 地位 生態(tài)系統(tǒng)的基石，主要成分 生態(tài)系統(tǒng)最活躍部分，但非必要成分 生態(tài)系統(tǒng)的關鍵成分，必要成分 作用 ①合成有機物，儲存能量 ②為消費者提供食物和棲息場所 ①加快物質循環(huán) ②幫助植物傳粉和傳播種子 將有機物分解為無機物，供生產者重新利用　 2．辨明生態(tài)系統(tǒng)組成成分的三類“不一定”和兩類“一定” 三類“不一定” ①生產者不一定是植物(如藍藻、硝化細菌)，植物不一定是生產者(如菟絲子營寄生生活，屬于消費者) ②消費者不一定是動物(如營寄生生活的微生物等)，動物不一定是消費者(如禿鷲、蚯蚓、蜣螂等以動植物殘體或排泄物為食的腐生動物屬于分解者) ③分解者不一定是微生物(如蚯蚓等動物)，微生物不一定是分解者(如硝化細菌屬于生產者，寄生細菌屬于消費者) 兩類“一定” ①生產者一定是自養(yǎng)型生物，自養(yǎng)型生物一定是生產者 ②營腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是營腐生生活的生物 3．圖解食物鏈(如圖) (1)表現(xiàn)形式：起點總是生產者，終點是不被其他動物所食的動物(最高營養(yǎng)級)。 (2)營養(yǎng)級：一般不超過5個 ①植物(生產者)：第一營養(yǎng)級； ②動物所處營養(yǎng)級級別＝消費者級別＋1。 (3)食物鏈中的捕食關系是長期自然選擇形成的，通常不會逆轉。 (4)某一營養(yǎng)級的生物所代表的是該營養(yǎng)級的所有生物，不代表單個生物個體，也不一定是一個物種。 4．構建食物鏈(網)的一般方法 (1)依據(jù)曲線圖構建食物鏈(網) 解讀：分析圖1曲線走勢，先上升先下降者為被捕食者。或以各營養(yǎng)級數(shù)量為依據(jù)，一般來說，營養(yǎng)級越低時，數(shù)量越多(看起點)，即該圖中的食物鏈為C→B→A。 (2)依據(jù)柱形圖或餅狀圖構建食物鏈(網) 解讀：圖2和圖3都是以每個營養(yǎng)級中有機物的多少為依據(jù)，圖2中的食物鏈是丙→甲→乙→?。粓D3中的食物鏈是。 (3)依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)模型圖構建食物鏈(網) 解讀：圖4表示的是生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)圖解，其中D是生產者、A是消費者、B是分解者、C是無機環(huán)境，包含的食物鏈是D→A。 (4)依據(jù)表格數(shù)據(jù)(能量值)直接構建食物鏈(網) 營養(yǎng)級 A B C D 能量(Pg) 15.9 870.7 1.9 141.0 解讀：根據(jù)能量多少和傳遞效率10%～20%可以確定食物鏈為B→D→A→C。 (5)依據(jù)表格數(shù)據(jù)(重金屬、DDT等濃度)間接構建食物鏈(網) 生物體 A B C D E 有機汞濃度(mgL－1) 0.05 7 0.51 68 0.39 解讀：注意本表直接呈現(xiàn)的是某生物體的有機汞濃度，并非能量值。有機汞存在“生物富集”現(xiàn)象，即隨著營養(yǎng)級的增加，汞濃度增加，兩者在數(shù)值上呈正相關，所以從表中有機汞濃度的大小可推知該生物營養(yǎng)級的高低，從而判斷各生物能量值的大小。其食物鏈(網)如圖所示。 [練題點全過關] 1．(2019湖南重點中學聯(lián)考)下列有關生態(tài)系統(tǒng)組成成分的敘述，正確的是(　　) A．太陽光來源于地球以外，不屬于生態(tài)系統(tǒng)的成分 B．硝化細菌是原核生物，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于生產者 C．病毒是原核生物，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者 D．蚯蚓是真核生物，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于消費者 解析：選B　太陽光屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的非生物的物質和能量，A錯誤。硝化細菌是原核生物，可通過化能合成作用將無機物合成有機物，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于生產者，B正確。病毒無細胞結構，不是原核生物；由于病毒嚴格寄生在活細胞內，因此其在生態(tài)系統(tǒng)中屬于消費者，C錯誤。蚯蚓是真核生物，從土壤中的殘枝敗葉中獲得食物，在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者，D錯誤。 2.(2019聊城模擬)如圖表示生產者、消費者和分解者之間的關系，下列相關敘述錯誤的是(　　) A．甲是生產者，乙是消費者 B．丙屬于次級消費者 C．丙可以為甲提供無機鹽 D．丙不屬于食物鏈成分 解析：選B　由圖可知甲為生產者，乙為消費者，丙為分解者。分解者將動植物殘體中的有機物分解成無機物歸還無機環(huán)境，為甲提供無機鹽。分解者不能出現(xiàn)在食物鏈中。 [方法技巧]　生態(tài)系統(tǒng)中各成分的判斷 1．根據(jù)生物類型巧判生態(tài)系統(tǒng)的成分 2．根據(jù)圖示中的箭頭判斷 　 　 　　　　 圖1　　　　 　 圖2 (1)若有雙箭頭，如圖1所示 ①根據(jù)雙向箭頭AD，確定兩者肯定是非生物的物質和能量、生產者。 ②根據(jù)箭頭指向判斷各成分： a．A有三個指出，應為生產者。 b．D有三個指入，為非生物的物質和能量。 c．B和C一個為消費者，另一個為分解者，A(生產者)和B均指向C，則C為分解者。 (2)若無雙箭頭，如圖2所示 ①箭頭指向最多的是分解者(丙)。 ②分解者指向生產者(甲)。 二、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程　 [試考題查欠缺] 1．(2018全國卷Ⅱ)大型肉食性動物對低營養(yǎng)級肉食性動物與植食性動物有捕食和驅趕作用，這一建立在“威懾”與“恐懼”基礎上的種間關系會對群落或生態(tài)系統(tǒng)產生影響，此方面的研究屬于“恐懼生態(tài)學”范疇。回答下列問題： (1)當某種大型肉食性動物遷入到一個新的生態(tài)系統(tǒng)時，原有食物鏈的營養(yǎng)級有可能增加。生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈的營養(yǎng)級數(shù)量一般不會太多，原因是_________________________ ________________________________________________________________________。 (2)如果將頂級肉食性動物引入食物網只有三個營養(yǎng)級的某生態(tài)系統(tǒng)中，使得甲、乙兩種植食性動物間的競爭結果發(fā)生了反轉，即該生態(tài)系統(tǒng)中甲的數(shù)量優(yōu)勢地位喪失。假定該反轉不是由于頂級肉食性動物的直接捕食造成的，那么根據(jù)上述“恐懼生態(tài)學”知識推測，甲的數(shù)量優(yōu)勢地位喪失的可能原因是_______________________________ __________________________________________________________(答出一點即可)。 (3)若某種大型肉食性動物在某地區(qū)的森林中重新出現(xiàn)，會減輕該地區(qū)野豬對農作物的破壞程度。根據(jù)上述“恐懼生態(tài)學”知識推測，產生這一結果的可能原因有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (答出兩點即可)。 解析：(1)生態(tài)系統(tǒng)中能量沿食物鏈的傳遞特點是單向流動、逐級遞減。食物鏈中生產者固定的能量在沿食物鏈流動過程中大部分都損失了，傳遞到下一營養(yǎng)級的能量較少，所以一條食物鏈的營養(yǎng)級數(shù)量一般不會太多。(2)根據(jù)題中信息可知，頂級肉食性動物對環(huán)境中的植食性動物有驅趕作用，這種作用是建立在“威懾”與“恐懼”基礎上的。甲的數(shù)量優(yōu)勢地位喪失的原因可能是其對頂級肉食性動物的恐懼程度比乙高，導致甲逃離該生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量比乙多。(3)大型肉食性動物捕食野豬或野豬因恐懼減少了采食，從而減輕了野豬對該地區(qū)農作物的破壞。 答案：(1)生產者固定的能量在沿食物鏈流動過程中大部分都損失了，傳遞到下一營養(yǎng)級的能量較少 (2)甲對頂級肉食性動物的恐懼程度比乙高，頂級肉食性動物引入后甲逃離該生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量比乙多 (3)大型肉食性動物捕食野豬；野豬因恐懼減少了采食 2．(2018江蘇高考)某城市河流由于生活污水和工業(yè)廢水的排入，水質逐漸惡化。經過治理后，河水又恢復了清澈。圖1表示該河流的能量金字塔(甲、乙、丙為3種魚，丁為1種水鳥，甲不攝食藻類，箭頭指示能量流動方向)，圖2表示部分能量流動關系(圖中數(shù)字表示同化的能量)。請回答下列問題： (1)圖1所示食物網中，遺漏了一條能量流動途徑，該條途徑是__________________。 (2)圖1所示食物網中，次級消費者是________，丁與丙之間的種間關系是______________。 (3)根據(jù)圖1分析，除了圖2中已經標出的能量去向之外，乙的能量去向還有________________________________________________________________________。 (4)結合圖2分析，圖1所示食物網中第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級能量的傳遞效率________(在“大于”“小于”或“等于”中選擇)7.6%。 (5)經檢測，水體中含有某種可被生物富集的農藥，推測此農藥含量最高的物種是________。 (6)從生態(tài)學角度解釋，污染物排放導致水質惡化的主要原因是________________________________________________________________________。 解析：(1)根據(jù)題中信息可知，甲不攝食藻類，水草、藻類是第一營養(yǎng)級，甲、乙是第二營養(yǎng)級，丁是第三、第四營養(yǎng)級，甲和丁未體現(xiàn)出食物聯(lián)系，所以還可能有的一條食物鏈是水草→甲→丁。(2)圖1中丙、丁都可以作為第三營養(yǎng)級即次級消費者。丁捕食丙，且丙、丁都捕食乙，所以丁與丙之間的種間關系是捕食和競爭。(3)圖1中乙可以被丙和丁捕食，所以乙的能量去向除了流向分解者和丁之外，還可以傳遞給丙以及通過自身呼吸作用以熱能形式散失。(4)根據(jù)圖2可知，第一營養(yǎng)級到乙的能量傳遞效率是1 900/25 000100%＝7.6%，但是因為第二營養(yǎng)級包括乙和其他魚類，再加上其他魚類的能量，第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率大于7.6%。(5)有些農藥不易被分解，營養(yǎng)級級別越高的生物，其體內積累的農藥越多，因此體內農藥含量最高的物種是丁。(6)生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力是有一定限度的，如果污染物排放超過該限度，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)就會遭到破壞。 答案：(1)水草→甲→丁　(2)丙和丁　捕食和競爭 (3)傳遞給丙、自身呼吸作用以熱能形式散失　(4)大于 (5)丁　(6)河流生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)(自我修復)能力有限 [強知能補欠缺] 1．能量流經第二、第……營養(yǎng)級的過程分析 圖示 分析 ①攝入量(a)＝同化量(b)＋糞便量(c) ②同化量(b)＝攝入量(a)－糞便量(c) ＝呼吸消耗量(d)＋凈同化量(e) ＝呼吸消耗量(d)＋流入下一營養(yǎng)級(g)＋被分解者利用(f) ③凈同化量(e)＝同化量(b)－呼吸消耗量(d) ＝流入下一營養(yǎng)級(g)＋被分解者利用(f) 能量傳遞效率的計算公式 能量傳遞效率＝100%＝(10%～20%) 在解決有關能量傳遞的計算問題時，首先要確定相關的食物鏈，理清生物在營養(yǎng)級上的差別，能量傳遞效率為10%～20%。解題時注意題目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，從而確定使用10%或20%來解題 2．流入某一營養(yǎng)級能量的來源和去路 除最高營養(yǎng)級外，能量流經每個營養(yǎng)級所發(fā)生的變化基本相同。圖示如下： 3．生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的分析方法 (1)定量不定時分析：流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在足夠長的時間內的去路有三條：①自身呼吸消耗；②流入下一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)；③被分解者分解利用。但這一定量的能量不管如何傳遞，最終都以熱能形式從生物群落中散失；生產者源源不斷地固定太陽能，才能保證生態(tài)系統(tǒng)能量流動的正常進行。 (2)定量定時分析：流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在一定時間內的去路可有四條：①自身呼吸消耗；②流入下一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)；③被分解者分解利用；④未利用，即未被自身呼吸消耗，也未被下一營養(yǎng)級和分解者利用，如果是以年為單位研究，這部分的能量將保留到下一年。但從長遠來看，“未利用”的能量最終會被自身呼吸消耗、流入下一營養(yǎng)級或被分解者利用。 [練題點全過關] 1．下圖為桑基魚塘農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解，圖中字母代表能量，相關說法正確的是(　　) A．圖中用于桑樹生長發(fā)育繁殖的能量是a B．圖中未利用的能量是指蠶糞便中的能量 C．第一、二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率用(e＋f＋g＋h)/a表示 D．?；~塘具有較強的穩(wěn)定性，不存在負反饋調節(jié) 解析：選C　圖中用于桑樹生長、發(fā)育和繁殖的能量是c；圖中未利用的能量是指桑樹同化的能量減去呼吸消耗的能量、流向蠶的能量及被分解者利用的能量；蠶同化的能量為e＋f＋g＋h，所以第一、二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率＝(e＋f＋g＋h)/a；桑基魚塘動植物種類少，穩(wěn)定性較低，但也存在負反饋調節(jié)。 2.(2019長沙模擬)某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量金字塔由最下面一層到最上面一層共四層，分別為甲、乙、丙、丁(如圖)，若有外來生物戊入侵，且會與丙競爭食物，但不會被丁所捕食。下列有關說法錯誤的是(　　) A．甲可能為綠色植物，甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和 B．甲、乙、丙、丁構成該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落 C．丁生物的種群數(shù)量很可能會逐漸減少 D．戊在生態(tài)系統(tǒng)中處于第三營養(yǎng)級 解析：選B　處于能量金字塔底層的是生產者，所以甲可能為綠色植物，生產者甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和；能量金字塔包含生產者和消費者，不包含分解者，而生物群落應該包含該生態(tài)系統(tǒng)中的所有生物，可見甲、乙、丙、丁尚不能構成該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落；由于生物戊入侵，與丙(丁的食物)競爭食物，所以丙的數(shù)量會下降，又由于戊不會被丁所捕食，所以丁生物的種群數(shù)量很可能會因食物減少而逐漸減少；戊與丙競爭食物，所以在生態(tài)系統(tǒng)中處于第三營養(yǎng)級。 [深化拓展]　生態(tài)金字塔的類型及特點 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)目 每一營養(yǎng)級生物的有機物總量 象征含義 能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減的特性 一般生物個體數(shù)目在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而逐步遞減 一般生物有機物的總質量沿食物鏈升高逐級遞減 特點 正金字塔形 一般為正金字塔形 一般為正金字塔形 分析 能量流動的過程中總是有能量的耗散，故能量流動逐級遞減 成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上時，該數(shù)量金字塔的塔形也會發(fā)生變化 浮游植物的個體小，壽命短，又不斷被浮游動物吃掉，所以某一時間浮游植物的生物量(用質量來表示)可能低于浮游動物的生物量 科學思維(一)——能量流動的相關計算 1．(2015福建高考)下圖為某人工魚塘食物網及其能量傳遞示意圖(圖中數(shù)字為能量數(shù)值，單位是Jm－2a－1)。下列敘述正確的是(　　) A．該食物網中最高營養(yǎng)級為第六營養(yǎng)級 B．該食物網中第一到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為25% C．太陽魚呼吸作用消耗的能量為1 357 Jm－2a－1 D．該食物網中的生物與無機環(huán)境共同構成一個生態(tài)系統(tǒng) 解析：選B　該食物網中最長的食物鏈為：浮游植物―→浮游動物―→幽蚊幼蟲―→太陽魚―→鱸魚，食物網中最高營養(yǎng)級鱸魚屬于第五營養(yǎng)級。第二營養(yǎng)級包括浮游動物和搖蚊幼蟲，二者共有的能量為3 780＋4 200＝7 980，因此從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為：7 98031 920100%＝25%。一個營養(yǎng)級所含有的能量，一部分流入下一個營養(yǎng)級，還有一部分用于自身呼吸消耗和流向分解者等，選項中1 357是1 483(太陽魚總同化量)減去126(下一營養(yǎng)級攝入量)得到的，因此太陽魚呼吸作用消耗的能量比1 357 Jm－2a－1少。生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括生產者、消費者、分解者和無機環(huán)境，而食物網中只有生產者和消費者，無分解者，所以食物網與無機環(huán)境不能構成生態(tài)系統(tǒng)。 2．如圖為生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖，請回答以下問題： (1)流經該生態(tài)系統(tǒng)的總能量應該是圖中的_____________________________________。 (2)圖中第一和第二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為_______________________________。 (3)蜣螂(N6)所利用的能量是直接來自生產者還是初級消費者所同化的？____________________________________________________________________________。 請說明理由___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點是單向流動和逐級遞減。請據(jù)圖分析能量流動逐級遞減的原因有哪些？___________________________________________________________________ ___________________________________________________(至少答出兩點)。 解析：(1)流經生態(tài)系統(tǒng)的總能量就是生產者固定的太陽能，即為N2。(2)能量由第一營養(yǎng)級傳遞給第二營養(yǎng)級的傳遞效率為：第二營養(yǎng)級的同化量/第一營養(yǎng)級的同化量＝N5/N2。(3)N6為蜣螂從糞便中獲取的能量，其能量來源是生產者而非初級消費者。(4)各營養(yǎng)級生物所獲得的能量因呼吸作用而消耗相當大的一部分能量，且各營養(yǎng)級的生物中總有一部分能量不能被下一營養(yǎng)級利用，可能被分解者利用，也可能始終未被利用，導致能量逐級遞減。 答案：(1)N2　(2)N5/N2　(3)生產者　　蜣螂(N6)所利用的能量是初級消費者糞便中的，并未被初級消費者同化，本質上應該屬于生產者的部分　(4)呼吸消耗，被分解者分解，未被利用(至少答出兩點) 3．(2019韶關四校聯(lián)考)我國的水稻生產從單純追求高產向健康、安全、優(yōu)質、高產開始轉軌，由于鴨子喜食稗、鴨舌草、異型莎草、陌上菜等稻田雜草，不喜歡富含硅質的水稻，極大發(fā)揮了稻田的生產、養(yǎng)殖及生態(tài)調控功能，因而“稻鴨共作”稻田復合種養(yǎng)系統(tǒng)正在全國各地大力推廣。如圖為一稻田生態(tài)系統(tǒng)簡易食物網，據(jù)圖回答以下問題： (1)按生態(tài)系統(tǒng)的組成成分分析，圖中還缺少___________________________________。 (2)圖中共有________條食物鏈，鴨與稻田害蟲屬于________關系。 (3)若田螺和稻田害蟲獲取水稻的食物比例分別占1/3，鴨從田螺、稻田害蟲獲取的食物比例各占1/4，則鴨增重1kg，至少需要水稻和稻田雜草共增重________kg才能滿足。 解析：(1)圖中食物網中只有生產者和消費者，還缺少分解者、非生物的物質和能量。(2)圖中共有7條食物鏈，鴨與稻田害蟲既存在捕食關系，又存在競爭關系。(3)由于田螺和稻田害蟲獲取水稻的比例分別占1/3，即田螺和稻田害蟲分別從稻田雜草獲取的食物比例為2/3，鴨從田螺、稻田害蟲獲取的食物比例各占1/4，則從稻田雜草獲取的食物比例為1/2；又由于是已知最高營養(yǎng)級的能量，求第一營養(yǎng)級的能量，“至少”表明應按20%的能量傳遞效率計算，因此至少需要水稻和稻田雜草共增重11/220%＋(11/420%1/320%＋11/420%2/320%)2＝15(kg)。 答案：(1)非生物的物質和能量及分解者　(2)7　捕食和競爭　(3)15 [素養(yǎng)提升] 1．能量傳遞效率的相關“最值”計算 (1)食物鏈越短，最高營養(yǎng)級獲得的能量越多。 (2)生物間的取食關系越簡單，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程中消耗的能量越少。具體計算方法如下： 知低營養(yǎng)級求高營養(yǎng)級 知高營養(yǎng)級求低營養(yǎng)級 獲能量最多 選最短食物鏈 按20%計算 需最多能量 選最長食物鏈 按10%計算 獲能量最少 選最長食物鏈 按10%計算 需最少能量 選最短食物鏈 按20%計算 2．能量傳遞效率的有關“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Ma%b%c%。 (2)如果是在食物網中，某一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級多種生物獲得能量，且各途徑所獲得的生物量比例確定，則按照各單獨的食物鏈進行計算，然后合并。 3．用拼圖法進行能量流動計算 輸入第一營養(yǎng)級的能量(W1)，被分為兩部分：一部分在生產者的呼吸作用中以熱能的形式散失了(A1)，一部分則用于生產者的生長、發(fā)育和繁殖(B1＋C1＋D1)。而后一部分能量中，包括現(xiàn)存的植物體B1、流向分解者的C1、流向下一營養(yǎng)級的D1，如圖所示： (1)流經整個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產者固定的總能量，即W1。將圖中第三營養(yǎng)級同化的總能量D2“拼回”第二營養(yǎng)級，則剛好等于D1，即第二營養(yǎng)級同化的總能量；再將D1“拼回”第一營養(yǎng)級，則剛好等于生產者固定的總能量W1?？梢?，在一個生態(tài)系統(tǒng)中，所有生物的總能量都來自W1，所有生物總能量之和都小于W1(呼吸作用消耗的緣故)。 (2)能量傳遞效率不會是100%。從上圖可以看出，從第一營養(yǎng)級向第二營養(yǎng)級能量的傳遞效率等于D1/W1100%，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%。 科學思維(二)——食物鏈(網)中生物數(shù)量變動情況分析 4．如圖為某食物網簡圖，其中物種c和物種b均生活于白楊樹中層的樹枝表面。據(jù)圖分析下列敘述正確的是(　　) A．圖中共有6條食物鏈 B．物種b和物種c之間無競爭關系 C．若物種e突然大量減少，則a的數(shù)量可能無明顯變化 D．圖示的各種成分在生態(tài)學上可以構成一個生態(tài)系統(tǒng) 解析：選C　圖中共有7條食物鏈，即：白楊樹→b→h，白楊樹→c→d→a，白楊樹→c→a，白楊樹→g→d→a，白楊樹→g→a，苔類→e→a，苔類→f→a，A錯誤；物種c和物種b均生活于白楊樹中層的樹枝表面，b、c均以白楊樹為食，存在競爭關系，B錯誤；物種e突然大量減少，物種a以c、d、g、f為食，所以一段時間內a的數(shù)量可能無明顯變化，C正確；圖示的各種成分為食物網，只包括動物和植物，不包括無機環(huán)境和分解者，故不能構成一個生態(tài)系統(tǒng)，D錯誤。 5.(2013廣東高考)如圖所示某湖泊的食物網，其中魚a、魚b為兩種小型土著魚，若引入一種以中小型魚類為食的鱸魚，將出現(xiàn)的情況是(　　) A．鱸魚的產量不能彌補土著魚的減少量 B．土著魚在與鱸魚的競爭中處于劣勢 C．浮游動物總量銳減后再急升 D．浮游植物總量急升后再銳減 解析：選A　鱸魚與土著魚之間是捕食關系，B錯誤；引入以中小型魚類為食的鱸魚后，土著魚a、b的數(shù)量都下降，短期內浮游動物總量先急升后下降再趨于穩(wěn)定，相應地浮游植物銳減后再急升最后趨于穩(wěn)定，C、D錯誤；鱸魚以土著魚為食，按能量傳遞逐級遞減的特點，A正確。 [素養(yǎng)提升] 食物鏈(網)中生物數(shù)量變化分析 1．若處于食物鏈中第一營養(yǎng)級的生物(生產者)數(shù)量減少，整個食物鏈中的其他生物都會減少，簡記為：“一級生物若減少，其他生物跟著跑”。 2．“天敵”一方減少，短時間內被捕食者數(shù)量會增加，但從長時間來看，會先增加后趨于穩(wěn)定，簡記為：“如果天敵患了病，先增后減再穩(wěn)定”。 3．若處于中間營養(yǎng)級的生物數(shù)量減少，則生物數(shù)量的變化視具體食物鏈而定：“中間生物被捕殺，不同情況要分家”。大體遵循如下思路： (1)生產者數(shù)量相對穩(wěn)定原則，即消費者某一種群數(shù)量發(fā)生變化時，一般不考慮生產者數(shù)量的增加或減少。 (2)最高營養(yǎng)級的生物種群數(shù)量相對穩(wěn)定原則，即當處于最高營養(yǎng)級的生物種群的食物有多種來源時，若其中一條食物鏈中某種生物減少，該種群的數(shù)量不會發(fā)生較大變化。 (3)在食物網中，當某種生物因某種原因而數(shù)量減少時，對另一種生物數(shù)量的影響，沿不同的食物鏈分析結果不同時，應以中間環(huán)節(jié)少的為分析依據(jù)。簡記為：“食物網，食物鏈，生物數(shù)量好判斷，首先你要有主見，環(huán)節(jié)少的最先看。”舉例如下： 若青蛙突然減少，則以它為食的蛇將減少，鷹過多捕食兔和鳥，從而導致兔、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數(shù)量基本不變。 一、選擇題 1．在美國西海岸的一個基巖質海岸的潮間帶棲息著藤壺、貽貝、帽貝和石鱉等幾種動物，這些動物被海星所捕食。科學家將海星從實驗小區(qū)中移除一段時間后，調查小區(qū)中被捕食物種的數(shù)量，由15種迅速下降到8種，同時發(fā)現(xiàn)藤壺和貽貝種群數(shù)量明顯增加。相關敘述錯誤的是(　　) A．小區(qū)中藤壺、貽貝、帽貝和石鱉等動物構成一個生物群落 B．海星可以位于第三營養(yǎng)級 C．海星移除后，小區(qū)物種數(shù)量下降的原因是被捕食者之間競爭加劇 D．實驗結果說明捕食者的存在有利于維持生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性 解析：選A　小區(qū)中所有的生物構成一個生物群落，A錯誤；貽貝等動物可以屬于初級消費者，海星以這些動物為食，海星可以位于第三營養(yǎng)級，B正確；海星移除后，由于被捕食者數(shù)量增加，種間競爭加劇，導致部分物種被淘汰，物種數(shù)量下降，C正確；通過海星的捕食可以調節(jié)被捕食者之間的關系，有利于維持生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性，D正確。 2．(2019懷化期末)草→兔子→狐貍→狼為某草原上的一條食物鏈，下列關于該食物鏈的說法正確的是(　　) A．該食物鏈中兔子是初級消費者、第一營養(yǎng)級 B．兔子產生的糞便不屬于兔子的同化量，而是草的同化量 C．根據(jù)能量金字塔可知，處于塔尖的狼，其個體體內的能量少于兔子個體體內的能量 D．狐貍捕食一只兔子，則該兔子體內的能量全部流向狐貍 解析：選B　在該食物鏈中草是第一營養(yǎng)級，兔子是第二營養(yǎng)級，是初級消費者，A錯誤。兔子產生的糞便中的能量是上一個營養(yǎng)級的同化量，即草的同化量，B正確。能量流動是單向流動、逐級遞減的，但這是在營養(yǎng)級之間，而狼個體體內的能量可能會大于兔子個體體內的能量，因為狼的個體較大，C錯誤。狐貍捕食一只兔子，該兔子體內的能量并不是全部流向狐貍，因為有些不能被狐貍消化吸收，D錯誤。 3.如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構，a～e代表各營養(yǎng)級的生物。下列敘述錯誤的是(　　) A．共有3條食物鏈，a屬于第三營養(yǎng)級 B．各營養(yǎng)級中，所含能量最多的是c C．若該生態(tài)系統(tǒng)的水源受有機磷農藥輕度污染，受害最嚴重的是a D．圖中的所有生物再加上非生物的物質和能量就構成了一個完整的生態(tài)系統(tǒng) 解析：選D　據(jù)圖分析，圖中食物鏈有c→b→a、c→e→a、c→d 3條，A正確；能量流動具有逐級遞減的特點，所以第一營養(yǎng)級生物c含有的能量最多，B正確；若該生態(tài)系統(tǒng)的水源受有機磷農藥輕度污染，由于食物鏈的富集作用，受害最嚴重的是a，C正確；生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括生產者、消費者、分解者、非生物的物質和能量，而圖中只含有生產者和消費者，D錯誤。 4．(2019泉州質檢)某濕地生態(tài)系統(tǒng)食物網如圖所示，下列有關分析錯誤的是(　　) A．該食物網中有6條食物鏈，朱鹮位于第三營養(yǎng)級 B．該食物網中，朱鹮與魚類的種間關系是競爭和捕食 C．流入朱鹮的總能量小于魚類和貝類的總能量之和 D．大量捕撈魚類將使該生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力下降 解析：選A　食物鏈的起點是生產者藻類和水草，終點是不被其他營養(yǎng)級捕食的生物朱鹮，則該食物網中有6條食物鏈，朱鹮位于第三、四營養(yǎng)級，A錯誤；該食物網中，朱鹮與魚類的種間關系是競爭和捕食，B正確；由于能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點，所以流入朱鹮的總能量小于魚類和貝類的總能量之和，C正確；生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網越復雜，其自我調節(jié)能力就越強，因此，大量捕撈魚類將使該生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力下降，D正確。 5．下列有關農田生態(tài)系統(tǒng)結構與功能的敘述中，正確的是(　　) A．非生物的物質和能量、生產者、消費者和分解者組成了農田生態(tài)系統(tǒng)的結構 B．除去田間雜草，有利于實現(xiàn)該生態(tài)系統(tǒng)中能量的多級利用 C．增施農家肥能提高作物產量，是因為其促進了該生態(tài)系統(tǒng)中物質和能量的循環(huán)利用 D．防治農業(yè)害蟲，使能量盡量流向對人類最有益的部分 解析：選D　生態(tài)系統(tǒng)的結構包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分、食物鏈和食物網，其中生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者，A錯誤；農田中除去雜草，使能量盡可能多地流向對人類最有益的部分，沒有實現(xiàn)能量的多級利用，B錯誤；能量不能循環(huán)利用，只能單向流動，C錯誤；除去農田中的害蟲，是為了調整該生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系，使能量盡可能多地流向對人類最有益的部分，D正確。 6．(2019豫南六市一模)如圖是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解，N1～N6表示能量數(shù)值，下列有關敘述正確的是(　　) A．蜣螂同化的能量屬于第二營養(yǎng)級的能量 B．最高營養(yǎng)級同化量的去向是：呼吸作用散失、用于生長發(fā)育和繁殖、流入分解者 C．草食動物N5/N4的比值大于肉食動物的這一比值 D．高營養(yǎng)級生物呼吸散失量占自身同化量的比值通常大于低營養(yǎng)級的生物 解析：選D　蜣螂同化的能量來自初級消費者的糞便，而初級消費者糞便中的能量是其沒有同化的能量，屬于第一營養(yǎng)級同化的能量，A錯誤；最高營養(yǎng)級同化量的去向是：呼吸作用散失的能量、用于生長發(fā)育和繁殖的能量，其中用于生長發(fā)育和繁殖的能量包括分解者利用的能量、流向下一營養(yǎng)級的能量和未被利用的能量，B錯誤；不同營養(yǎng)級的生物同化量與攝入量的比值無法判斷，C錯誤；高營養(yǎng)級生物呼吸散失量占自身同化量的比值通常大于低營養(yǎng)級的生物，D正確。 7．科學家對生活在某生態(tài)系統(tǒng)的一個蜘蛛種群的能量進行定量分析，得出了能量流經這種肉食動物的有關數(shù)據(jù)(能量以種群的質量表示)，如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　) A．在食物鏈中，蜘蛛至少位于第三營養(yǎng)級 B．蜘蛛吃下的未被同化的能量屬于上一營養(yǎng)級同化量中的一部分 C．圖中X代表用于蜘蛛生長、發(fā)育和繁殖的能量 D．根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)可以計算出獵物種群與蜘蛛間的能量傳遞效率 解析：選D　蜘蛛是肉食動物，在食物鏈中，至少位于第三營養(yǎng)級，A正確；未同化的能量屬于上一營養(yǎng)級同化量的一部分，B正確；同化的能量一部分用于生長、發(fā)育和繁殖，還有一部分被呼吸代謝消耗，C正確；分析圖示，并不知道上一營養(yǎng)級的同化量，因此不能計算能量的傳遞效率，D錯誤。 8．(2019西安模擬)某蓮藕池塘中存在著如圖所示的食物網，下列有關敘述正確的是(　　) A．圖中存在3條食物鏈，每條食物鏈都含有3個營養(yǎng)級 B．圖中所有的生物可以共同構成一個生物群落 C．該池塘實施蓮藕和魚共同種養(yǎng)模式后，魚糞便中的能量可以流入蓮藕 D．若蜘蛛的同化量增加1 J，則蓮藕的同化量至少需要增加25 J 解析：選D　圖中存在“蓮藕→斜紋夜蛾→蜘蛛”“蓮藕→斜紋夜蛾→瓢蟲→蜘蛛”“蓮藕→蓮縊管蚜→瓢蟲→蜘蛛”3條食物鏈，其中后兩條食物鏈都含有4個營養(yǎng)級，A錯誤。生產者、消費者和分解者共同構成一個生物群落，而圖中沒有分解者，B錯誤。該池塘實施蓮藕和魚共同種養(yǎng)模式后，魚糞便中的物質可以為蓮藕所用，但能量不能流入蓮藕，C錯誤。若蜘蛛的同化量增加1 J，則蓮藕的同化量至少需要增加(應按照最短食物鏈、能量傳遞效率為20%來計算)120%20%＝25(J)，D正確。 9.某地土壤和水體中鎘超標，鎘進入生態(tài)系統(tǒng)后蓄積在動物肝、腎中引發(fā)“痛痛病”。某生態(tài)系統(tǒng)有甲、乙、丙、丁四個營養(yǎng)級，在某一時間測得所含鎘的相對濃度如圖所示。下列相關敘述中，正確的是(　　) A．當?shù)厝祟A防“痛痛病”要少吃動物肝、腎等內臟 B．丙營養(yǎng)級所含能量最多 C．該生態(tài)系統(tǒng)肯定沒有分解者 D．四個營養(yǎng)級所同化的能量值的關系可表示為：丁<甲＋乙＋丙 解析：選A　營養(yǎng)級越高，富集作用越強。由題意可知，鎘進入生態(tài)系統(tǒng)后蓄積在動物肝、腎中引發(fā)“痛痛病”，所以人類要預防該病，應少吃動物肝、腎等內臟，A正確；丙所含鎘濃度最高，說明其營養(yǎng)級最高，而能量是單向流動、逐級遞減的，丙營養(yǎng)級所含能量最少，B錯誤；任何一個生態(tài)系統(tǒng)都必須有分解者，C錯誤；四個營養(yǎng)級所同化的能量值的關系可表示為丁>甲＋乙＋丙，D錯誤。 10．如圖表示某池塘生態(tài)系統(tǒng)中飼養(yǎng)草魚時的能量流動過程示意圖，a～i表示能量值，關于該過程的敘述正確的是(　　) A．流經該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為a B．第一、二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為(g＋h)/a C．第一、二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為h/b D．可通過投放消化酶提高第一、二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率 解析：選D　流經該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產者所固定的太陽能加上人工輸入的能量，A錯誤；第一營養(yǎng)級的同化量是a，第二營養(yǎng)級的同化量為h，故第一、二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為h/a，B、C錯誤；投放消化酶可提高動物的消化吸收量，從而提高從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率，D正確。 11．(2019北京西城區(qū)校級期中)如圖是某生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的圖解，能量單位為J/(cm2a)，圖中A、B、C、D代表該生態(tài)系統(tǒng)的組成成分。由圖可知(　　) A．流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是太陽輻射到該生態(tài)系統(tǒng)的能量 B．流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量與流出該生態(tài)系統(tǒng)的總能量相等 C．能量從第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率約為20% D．該生態(tài)系統(tǒng)中共有4個營養(yǎng)級 解析：選C　流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產者A固定的太陽能，A錯誤；圖中有些能量是未被利用的能量，所以流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量大于流出該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，B錯誤；能量從第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率＝12.662.8100%≈20%，C正確；圖示生態(tài)系統(tǒng)中只有三個營養(yǎng)級，分解者(D)不占營養(yǎng)級，D錯誤。 12．如表所示為有機物從植物傳遞到植食動物鱗翅目幼蟲過程中部分能量流動的情況，根據(jù)表中數(shù)據(jù)不能得出的結論是(　　) 項目 被鱗翅目 幼蟲吃掉 的植物 鱗翅目幼 蟲糞便含 有的能量 鱗翅目幼 蟲呼吸消 耗的能量 用于鱗翅 目幼蟲生 長的能量 能量(J) 419.00 209.50 146.65 62.85 A.鱗翅目幼蟲的同化量為209.50 J B．食物中的能量只有15%用于幼蟲自身的生長 C．鱗翅目幼蟲從第一營養(yǎng)級獲取的能量有一部分以熱能的形式散失，因此能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動是不可循環(huán)的 D．能量由植物傳遞到植食動物鱗翅目幼蟲的效率為50% 解析：選D　鱗翅目幼蟲的同化量＝攝入量－糞便量＝419.00－209.50＝209.50(J)，A正確。用于幼蟲自身生長的能量＝209.50－146.65＝62.85(J)，占食物中的能量比例為62.85/419.00＝0.15，B正確。鱗翅目幼蟲從第一營養(yǎng)級獲取的能量有一部分以熱能的形式散失，因此能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動是不可循環(huán)的，即能量單向流動，C正確。由于不知道植物固定的太陽能有多少，因此無法計算能量由植物傳遞到植食動物鱗翅目幼蟲的效率，而且能量傳遞效率一般為10%～20%，D錯誤。 二、非選擇題 13．生態(tài)環(huán)境的改變與生態(tài)農業(yè)有關?！吧；~塘”是我國古代發(fā)展的簡單的生態(tài)農業(yè)生產方式：桑葉喂蠶，蠶沙(蠶糞)養(yǎng)魚，魚塘泥肥桑，在桑、蠶、魚之間形成良性循環(huán)?；卮鹣铝袉栴}： (1)蠶攝食桑葉后，桑葉中的能量去向：一是____________，二是________________，其中前者除用于呼吸消耗以熱能形式散失外，其余用于______________________。有同學認為“魚塘泥肥?！钡牡览硎囚~塘泥中含有大量的有機物和能量可以被桑樹直接吸收利用，你認為這種說法對嗎？__________。請簡述理由_________________________。 (2)某興趣小組對某地桑基魚塘的能量流動進行了調查，調查結果如下表，能量單位：J/(cm2a)。 同化能量 呼吸消耗 分解者利用 桑 7.5105 4.25105 2.84105 蠶 2.25104 1.3104 5.5103 魚 1.8104 1.1104 1.4103 根據(jù)上述調查結果分析，能量流動逐級遞減的原因是生物同化的能量大部分用于自身呼吸消耗，還有一部分因未被吸收而被________利用。從提高經濟效益和維持生態(tài)平衡的角度分析，該生態(tài)系統(tǒng)需改進的做法是_____________________________________。 解析：(1)蠶攝食桑葉后，桑葉中的能量大部分被蠶吸收同化，少部分以糞便形式排出，被蠶同化的能量除用于呼吸消耗以熱能形式散失外，其余用于生長發(fā)育和繁殖；植物不能直接利用有機物，魚塘泥中的有機物被分解為無機物后被桑吸收利用，同時能量以熱能形式散失，散失的熱能不能被利用。(2)根據(jù)調查結果分析，能量流動逐級遞減的原因是生物同化的能量大部分用于自身呼吸消耗，還有一部分被分解者利用。從提高經濟效益和維持生態(tài)平衡的角度分析，該生態(tài)系統(tǒng)需適量增加蠶和魚的養(yǎng)殖量。 答案：(1)被蠶吸收同化　隨蠶的糞便排出　生長發(fā)育和繁殖　不對　植物不能直接利用有機物，魚塘泥中的有機物被分解為無機物后被桑吸收利用，同時能量以熱能形式散失，植物不能利用熱能　(2)分解者　適量增加蠶和魚的養(yǎng)殖量 14．如圖是某天然湖泊中能量流動的簡圖(數(shù)值單位為103kJ)。請回答下列問題： (1)該湖泊的不同水層分布不同的生物，這屬于群落的________結構，該結構的意義是________________________________________________________________________。 (2)浮游植物等生產者在該湖泊生態(tài)系統(tǒng)中的功能主要是__________________________ ____________________________________________________________。 (3)由圖可知，能量由第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率是________。已知每一營養(yǎng)級的生物都有部分能量未被利用，若由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為20%，則浮游植物中未被利用的能量是________kJ。 (4)與天然湖泊相比，人工養(yǎng)殖的高產魚塘中，魚類所同化的能量可能大于生產者固定的能量，分析其原因是______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)湖泊的不同水層分布不同的生物，這是群落在垂直方向上具有的分層現(xiàn)象的體現(xiàn)，屬于群落的垂直結構。群落中植物的垂直結構明顯提高了植物利用陽光等環(huán)境資源的能力，而植物的垂直結構又為動物創(chuàng)造了多種多樣的棲息空間和食物條件，因此垂直結構的意義在于充分利用空間和資源。(2)浮游植物等生產者可以通過光合作用固定太陽能，合成有機物。(3)分析圖示可知：第二營養(yǎng)級即浮游動物的同化量為160103 kJ，第三營養(yǎng)級的同化量為30103 kJ，因此能量由第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率＝(第三營養(yǎng)級的同化量第二營養(yǎng)級的同化量)100%＝(30103)(160103)100%＝18.75%。若由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為20%，則浮游植物的同化量＝(160103)20%＝800103 (kJ)，所以浮游植物中未被利用的能量＝800103－(200＋420＋160)103＝2104 (kJ)。(4)與天然湖泊相比，人工養(yǎng)殖的高產魚塘中，生產者較少，需適時不斷投放餌料才能獲得持續(xù)的產量，即魚類同化的能量大部分來自人工投放的餌料，因此同化的能量可能大于生產者固定的能量。 答案：(1)垂直　充分利用空間和資源　(2)固定太陽能，合成有機物　(3)18.75%　2104　(4)魚類同化的能量大部分來自人工投放的餌料 15．圖甲是某草原生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)模式圖，圖中A、B、C、D表示生態(tài)系統(tǒng)的成分，①②③為特定的生理過程，圖乙表示該系統(tǒng)中部分生物間的食物關系。而圖丙表示該生態(tài)系統(tǒng)中三個物種1、2、3的環(huán)境容納量和某時刻的實際大小。請據(jù)圖分析回答： (1)該生態(tài)系統(tǒng)中每種生物在生長發(fā)育過程中不斷地與其他生物進行著信息交流，其作用在于調節(jié)生物的________(填“種內”或“種間”)關系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 (2)在圖甲①③過程中碳主要以________形式進行循環(huán)。圖乙中的生物對應圖甲中的________(用字母表示)。 (3)圖乙中，若鼠和昆蟲被分解者分解的能量為a，呼吸作用消耗的能量為b，用于自身生長、發(fā)育和繁殖等生命活動的能量為c，則圖中第二營養(yǎng)級的同化量可表示為________。 (4)假設蛇從鼠處直接獲得的食物占其食物總量的60%。則蛇增加10 kg，至少需要植物______kg。 (5)從圖丙中可知，________物種的種內斗爭最劇烈，1、2、3三個物種的環(huán)境容納量不同是因為______________________________________(從營養(yǎng)級或能量流動角度分析)。 解析：圖甲中，根據(jù)A與D之間的雙箭頭和指向A的箭頭最多，可知A是二氧化碳庫，D是生產者，由B、C、D的箭頭關系可