【备考2026】高考生物一轮复习资源：第9单元 课时练46 生态系统的结构和能量流动（课时精练）（学生版）

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选择题1～4题，每小题5分，5～13题，每小题6分，共74分。
一、选择题
1．(2024·张掖一模)在某沙化地区合理种植豆科植物柠条之后，柠条扎根于沙粒间顽强生长形成灌丛。群落中有地锦、胡枝子、画眉草、狗尾草、猪毛蒿等植物，有蝗虫、蝼蛄、叶蛾、土蜂等植食性动物，有姬蜂、步甲、园蛛等肉食性昆虫或其他小动物，在柠条根系周围的土壤中，生活着难以计数的真菌、细菌、放线菌。下列相关说法错误的是( )
A．该地区各种生物及其生活环境组成了一个生态系统
B．柠条、地锦、胡枝子、画眉草等生产者是该生态系统的基石
C．植食性和肉食性动物分别属于第二营养级和第三营养级
D．土壤中微生物的主要作用是分解有机物，提高土壤含水量和养分
2．(2022·广东，6)如图表示某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是( )
A．a、c是生产者 B．b、e是肉食动物
C．c、f是杂食动物 D．d、f是植食动物
3．(2024·河北部分高中二模)云南铜壁关自然保护区干季和湿季分明，部分生物间的食物关系如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．该食物网中共有5条食物链，最高营养级为第六营养级
B．红腿小隼与树蛙存在捕食和种间竞争两种种间关系
C．云猫的数量减少短时间内会导致猞猁的数量明显减少
D．图中生物属于生态系统组成成分中的生产者和消费者
4．(2024·山东，12)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
5．(2024·天门一模)生态系统中所有生物的生命活动都需要能量，而不同营养级生物的能量来源与去路有差别。下列叙述正确的是( )
A．绿色植物的能量来源是太阳能和土壤有机物中的化学能
B．初级消费者同化的能量有一部分通过其粪便流入分解者
C．次级消费者的生物量越多，三级消费者获得的能量越少
D．顶级消费者同化的能量最终被呼吸作用消耗及流入分解者
6．(2024·沧州模拟)化能合成细菌是指能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的细菌。科学家发现，在阳光难以抵达的深海存在着生命极度活跃的冷泉生态系统。巨型管状蠕虫是冷泉生态系统中的典型生物，它们体内住满了与其互利共生的细菌，细菌将转化硫化物过程中释放出的能量储存在有机物中，供管状蠕虫利用。在冷泉生态系统中，螃蟹属于一、二级消费者。下列分析错误的是( )
A．流经冷泉生态系统的能量是化能合成细菌固定的化学能
B.若将管状蠕虫和与其共生的细菌分开，管状蠕虫会因缺乏能量不能生存，细菌则不受影响
C．消耗等量化能合成细菌，螃蟹直接以细菌为食时比作为二级消费者时获得的能量多
D．螃蟹粪便和其遗体中的能量并不都属于其同化量的一部分
7．(2024·北京丰台区一模)如表为不同食草动物和食肉动物的同化量在生产(P：生长、发育和繁殖)与维持(R：呼吸作用)之间的分配。下列叙述错误的是( )
A.初级消费者的摄入量等于P、R及流入次级消费者的能量之和
B．食肉动物比食草动物捕获食物的过程更不容易，因此P占比低
C．恒温动物比变温动物分配更多能量用于呼吸作用产热，因此R占比高
D．P与R的比例不仅随生物的生活模式改变，还受环境资源的影响
8．(2025·宜昌检测)如图为某生态系统中能量流经初级消费者的示意图，序号表示该部分的能量。下列叙述正确的是( )
A．①和②分别指初级消费者同化的能量和未利用的能量
B．散失的能量可以被生产者重新捕获而提高能量利用率
C．生产者的一部分能量经由初级消费者粪便流入分解者
D．减少该生态系统的营养级可以有效提高能量传递效率
9．(2024·抚州期中)如图表示草原生态系统中，植物被植食性动物利用过程中能量流动的部分示意图。下列说法不正确的是( )
A．第一营养级到第二营养级的能量传递效率是③/(①＋⑤)×100%
B．④中的能量用于植食性动物自身的生长、发育和繁殖，其中一部分被分解者利用
C．⑤⑥⑦的能量未流入第二营养级，导致第一营养级到第二营养级的能量流动是递减的
D．若该植食性动物为经济动物，采取适当的措施提高③/②、④/③的值可提高经济效益
10．(2024·湖北新高考协作体联考)如图表示能量流经生产者和初级消费者的部分过程示意图，N1～N8表示能量值。下列说法正确的是( )
A．流入该生态系统的总能量为N1
B．生产者用于生长、发育和繁殖的能量为N2＋N4
C．N4、N5分别表示生产者和初级消费者流向分解者的能量
D．第一、第二营养级间的能量传递效率可用(N2＋N8－N5)/N1×100%表示
11．(2024·武汉期中)某兴趣小组对校园池塘生态系统进行了能量流动调查，图1表示食物网，图2为该池塘中不同体长鲤鱼的食性比例。下列相关叙述错误的是( )
A．该生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量
B．增重相同时，体长为2.8 cm的鲤鱼比体长为4.2 cm的鲤鱼消耗藻类的能量多
C．若体长为4.2 cm的鲤鱼群体增加10 kJ的能量，理论上最少需要100 kJ藻类
D．在藻类暴发季节，投放沼虾比投放相同体重的鲤鱼控制藻类效果好
12．(2025·郑州一模)对农作物收获后剩余的新鲜秸秆有四种科学处理方法：①作为肥料还田；②制沼气；③制成青贮饲料(切碎后进行发酵，可长期保存且保持营养和新鲜度)；④培育菌菇类食品。关于这些方法的描述错误的是( )
A．方法①中秸秆的物质和能量被植物利用
B．与方法①相比，方法②提高了秸秆中能量的利用率
C．与秸秆焚烧相比，方法③可提高秸秆的能量利用率
D．方法④可使秸秆中的能量更多的流向人类
13．(2024·江苏，4)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，结果见表。下列相关叙述错误的是( )
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种间竞争关系
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
二、非选择题
14．(14分)(2024·成都质检)如图1是某鱼塘生态系统的能量流动图，图中的英文字母表示能量(单位：kJ)，图2是根据调查对象构建的食物网。回答下列问题：

(1)图1中直接揭示的生态系统的主要功能是________，该鱼塘中所有的鱼和其他生物不能构成生态系统的原因是___________________________________________________________。
(2)据图1可知，流入该生态系统的能量值为__________________(用字母表示)。图1中植物到植食性鱼类的能量传递效率可表示为_________________________________________。
(3)(6分)在分析图2中“水草→虾类→乌鱼”食物链时，测得一年中流经乌鱼的能量为 20 kJ，流经虾类的能量为 1 000 kJ，有同学认为这不符合能量流动 10%～20%的传递效率。你是否同意他的观点并陈述理由：_______________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
自然界中的食物链一般不会超过5个营养级，原因是______________________________。
15．(12分)(2024·天津，13)海洋生态系统的结构与功能研究对渔业资源管理具有指导意义。渤海十年间相关调查数据统计如下。
表1 渤海生态系统各营养级间的转换效率(%)
注：转换效率为相邻两个营养级间生产量(用于生长、发育和繁殖的能量)的比值。
(1)捕食食物链以浮游植物为起点，碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点，两类食物链第Ⅱ营养级的生物分别属于生态系统的____________和______________________________。
(2)由表1可知，当前捕食食物链各营养级间的转换效率比十年前__________，表明渤海各营养级生物未被利用的和流向碎屑的能量____________________________________。
(3)“总初级生产量/总呼吸量”是表征生态系统成熟度的重要指标，数值越小，成熟度越高，数值趋向于1时，生态系统中没有多余的生产量可利用。据此，分析表2可知，____________________时期渤海生态系统成熟度较高，表示______________________减少，需采取相应管理措施恢复渔业资源。
表2 渤海生态系统特征[t·km－2·a－1]
注：总初级生产量表征生产者通过光合作用固定的总能量。
答案精析
1．C [直接以植物为食的植食性动物是初级消费者，属于第二营养级；次级消费者是以初级消费者为食的肉食性动物，三级消费者是以次级消费者为食的肉食性动物，可见肉食性动物可能是第三营养级或第四营养级，C错误。]
2．C [a在食物链的起点，是生产者，c能捕食b等，属于消费者，A错误；b在食物链的起点，是生产者，B错误；c和f都能捕食生产者a、b，也都能捕食消费者e，所以c和f属于杂食动物，d是植食动物，C正确，D错误。]
3．C [云猫的数量减少，猞猁会捕食更多的红腿小隼，短时间内猞猁的数量不会明显减少，C错误。]
4．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。]
5．D [绿色植物不直接从土壤有机物中获取能量，而是通过根系吸收土壤中的水分、矿物质等无机物作为光合作用的反应物，A错误；初级消费者粪便中的能量并不属于初级消费者同化的能量，而是属于其上一营养级(生产者)的能量，B错误；三级消费者获得的能量取决于多种因素，包括次级消费者的生物量、食物链的长度、能量传递效率等，C错误；顶级消费者(最高营养级生物)作为生态系统中的最后一环，其同化的能量最终会有两个去向：一是通过呼吸作用以热能形式散失到环境中；二是当顶级消费者死亡后，其遗体残骸中的能量会被分解者利用，D正确。]
6．B [冷泉生态系统中阳光难以抵达，没有植物，生产者是化能合成细菌，因此流经冷泉生态系统的能量是化能合成细菌固定的全部化学能，A正确；细菌和管状蠕虫是互利共生的关系，一旦分开二者都会受到影响甚至不能生存，B错误；能量在沿食物链传递过程中会逐级递减，螃蟹直接以细菌为食时是第二营养级，作为二级消费者时是第三营养级，营养级越高获得的能量越少，C正确；螃蟹粪便中的能量是其上一营养级同化的能量，螃蟹遗体中的能量是其同化量的一部分，D正确。]
7．A [初级消费者的摄入量等于同化的能量与粪便中的能量之和，同化的能量等于用于生长、发育和繁殖的能量以及呼吸散失的能量之和，A错误；食肉动物比食草动物捕获食物的过程更不容易，呼吸作用散失的能量更多，因此P占比低，B正确；恒温动物比变温动物分配更多能量用于呼吸作用产热，维持正常的体温，因此R占比高，C正确。]
8．C [①和②分别指初级消费者同化的能量和用于自身生长、发育和繁殖的能量，A错误；散失的能量不可以再被利用，B错误；初级消费者粪便中的能量属于生产者的同化量，C正确；减少该生态系统的营养级可以有效减少能量的散失，但不能提高能量的传递效率，D错误。]
9．A [能量传递效率是某一个营养级同化量/上一个营养级同化量×100%，图中①＋⑤不是第一营养级同化量，是第一营养级用于自身呼吸作用消耗后剩余的能量，A错误。]
10．B [据图可知，流入该生态系统的总能量包括生产者同化能量N1和有机物输入的能量N8，A错误；生产者用于生长、发育和繁殖的能量＝流向下一营养级的能量＋流向分解者的能量(＋暂时未利用的能量)，据图可知，生产者用于生长、发育和繁殖的能量为N2＋N4，B正确；N4表示生产者枯枝败叶流向分解者的能量，N5是初级消费者粪便中的能量，属于生产者、输入的有机物流向分解者的能量，C错误；能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值，由于初级消费者从生产者同化的能量未知，第一、第二营养级间的能量传递效率无法计算，D错误。]
11．A [池塘生态系统的结构包括食物链、食物网和生态系统的组成成分，A错误；增重相同时，体长为2.8 cm的鲤鱼从长食物链获取的能量比体长为4.2 cm的鲤鱼多，能量损失多，所以消耗藻类的能量多，B正确；若体长为4.2 cm的鲤鱼群体增加10 kJ的能量，理论上最少需要的藻类能量：10×0.25÷20%÷20%＋10×0.75÷20%＝100(kJ)，C正确；在藻类暴发季节，沼虾仅以藻类为食，而鲤鱼以沼虾为食时，减少了藻类的天敌，所以投放沼虾比投放相同体重的鲤鱼控制藻类效果好，D正确。]
12．A [植物是生产者，方法①中秸秆的能量不能被植物利用，A错误；秸秆作为培养基培育菌菇类食品，菌菇类食品能被人类食用，故可使秸秆中能量更多地流向人类，提高了能量的利用率，D正确。]
13．B [套养可以使该生态系统中食物网更复杂，但并不能提高食物链相邻营养级的能量传递效率，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种间竞争，因此混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在种间竞争关系，C正确。]
14．(1)能量流动 还缺少非生物的物质和能量 (2)a＋m＋n (b－m)/a×100% (3)不同意。10%～20%指的是相邻两个营养级之间的能量传递效率，不是个体与个体之间或种群与种群之间，虾类还有部分能量流入翘嘴鲌，乌鱼体内能量不仅仅来自虾类，还来自小型鱼类，与营养级间的能量传递效率不矛盾 能量沿食物链流动时是逐级递减的
解析 (2)流入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和有机物输入的化学能，包括a＋m＋n，因此流入该生态系统的能量值为a＋m＋n。植物到植食性鱼类的同化量为b－m，则植物到植食性鱼类的能量传递效率可表示为(b－m)/a×100%。
15．(1)消费者 分解者 (2)高 减少 (3)当前 剩余生产量(或多余的生产量或可利用生产量)
解析 (2)分析表1数据可知，当前捕食食物链各营养级间的转换效率比十年前高，即相邻两个营养级间用于生长、发育和繁殖的能量的比值更高，说明渤海各营养级生物未被利用的和流向碎屑的能量减少。(3)分析表2数据可知，十年前生态系统成熟度＝总初级生产量/总呼吸量＝2 636÷260≈10.14，当前生态系统成熟度＝1 624÷186≈8.73，数值更小，所以当前时期渤海生态系统成熟度较高，表示生态系统中多余的生产量减少，需要采取相应管理措施恢复渔业资源。
项目
P占同化量的比例/%
R占同化量的比例/%
棉鼠(恒温食草动物)
13
87
红狐(恒温食肉动物)
4
96
狼蛛(变温食肉动物)
25
75
豌豆蚜虫(变温食草动物)
58
42
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
营养级
十年前
当前
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
浮游植物
6.7
14.7
18.6
19.6
8.9
19.9
25.0
23.5
碎屑
7.2
15.4
18.8
19.7
6.8
21.3
24.5
23.9
系统特征
十年前
当前
总初级生产量
2 636
1 624
总呼吸量
260
186