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2024届人教版高考生物一轮复习生态系统的能量流动和物质循环作业（单项版）含答案
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这是一份2024届人教版高考生物一轮复习生态系统的能量流动和物质循环作业（单项版）含答案，共12页。
课时分层作业(三十三) 生态系统的能量流动和物质循环
1．(2022·广安中学模拟)如图表示在某生态系统中，能量流经第二营养级的示意图。对该图分析不合理的是( )
A．能量流动是伴随着物质利用而进行的
B．图中甲为初级消费者同化的能量，即第二营养级所含有的能量
C．乙比甲的能量少的原因是甲的遗体、残骸中的能量被分解者利用而未传递下去
D．该图不够完善，缺少甲中因呼吸以热能散失的能量
C [在生态系统的能量流动过程中，物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力，能量流动是伴随着物质利用而进行的，A正确；由于该图表示的是能量流经第二营养级的示意图，所以甲为初级消费者同化的能量，即第二营养级含有的能量，B正确；乙比甲的能量少的原因包括：甲的遗体、残骸中的能量被分解者利用而未传递下去；呼吸作用消耗了很多能量等，C错误；题图不够完善，没有标出甲中因呼吸以热能形式散失的能量，D正确。]
2．(2022·成都外国语模拟)如图为碳循环的主要途径，以下有关叙述错误的是( )
A．图中B能实现光能到化学能的转化
B．B、E是实现生物群落与无机环境沟通的关键环节
C．B、C、D被E食用而处于第二、三、四营养级
D．由B→C→D中能量传递效率是变化的
C [B为生产者，能进行光合作用，而光合作用过程中实现了光能→化学能的转化，A正确；B为生产者，能将无机物转化为有机物，同时储存能量，而E为分解者，能将有机物转化为无机物，并释放能量，因此B、E是实现生物群落与无机环境沟通的关键环节，B正确；E为分解者，不参与食物链的组成，C错误；相邻两个营养级之间的能量传递效率为10%～20%，因此B→C→D中能量传递效率是变化的，D正确。]
3．(2021·广东选择考适应性测试)如图表示某草原生态系统的能量流动过程。a、b、c、d表示能量值，①②③表示营养级，甲是分解者。下列说法正确的是( )
A．该草原生态系统中的各种细菌都属于甲
B．第二到第三营养级的能量传递效率是b/c×100%
C．流入该生态系统的总能量是a＋b＋c＋d
D．与热带雨林相比，草原生态系统的自我调节能力低
D [甲为分解者，并非所有的细菌都属于分解者，如硝化细菌属于生产者，A错误；能量传递效率是指两个营养级之间同化量的比值，故第二到第三营养级的能量传递效率是c/b×100%，B错误；流入该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能a，C错误；与热带雨林相比，草原生态系统的组分少，营养结构简单，自我调节能力较低，D正确。]
4．(2019·北京高考)为减少某自然水体中N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响，环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体。选择其中3种植物分别置于试验池中，90天后测定它们吸收N、P的量，结果见表。
植物种类
单位水体面积N
吸收量(g/m2)
单位水体面积P
吸收量(g/m2)
浮水植物a
22.30
1.70
浮水植物b
8.51
0.72
沉水植物c
14.61
2.22
结合表中数据，为达到降低该自然水体中N、P的最佳效果，推断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是( )
A．植物a和b，群落的水平结构将保持不变
B．植物a和b，导致该水体中的食物链缩短
C．植物a和c，这两种植物种群密度会增加
D．植物a和c，群落中能量流动方向将改变
C [三种浮游植物中，a对N的吸收量最大，c对P的吸收量最大，故为达到降低自然水体中的N、P的最佳效果，应该投放植物a和c，投放后会增加生物的种类和食物链的数目，这两种植物吸收N、P其种群密度会增大，但不会改变群落中能量流动的方向。综上所述，A、B、D不符合题意，C符合题意。因此，本题答案选C。]
5．(2022·浙江6月选考)生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述错误的是( )
A．调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链
B．整合调查所得的全部食物链，可构建营养关系更为复杂的食物网
C．归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级
D．测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔
D [生物群落中各物种间通过捕食关系建立食物链，A正确；错综复杂的食物链构成食物网，B正确；营养级是指物种在食物链中的位置，C正确；测算全部食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔，D错误。]
6．(2022·绵阳检测)如图表示生态系统的结构模型，下列相关叙述错误的是( )
A．图中既包含了生态系统的某些组成成分，又包含了生态系统的营养结构
B．错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件
C．图中食草动物和食肉动物的存在可以加快生态系统的物质循环
D．图中可以实现有机物转化为无机物的生物组分只有甲
D [分析题图可知，甲表示生产者，乙表示分解者，该图中的非生物的物质(CO2)、生产者、消费者、分解者属于生态系统的组成成分，图中的食物链(网)属于生态系统的营养结构，A正确；错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件，B正确；图中食草动物和食肉动物均属于消费者，消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环，C正确；生产者可以将无机物转化为有机物，生产者、消费者、分解者均可以将有机物转化为无机物，D错误。]
7．(2022·树德中学模拟)如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，有关说法正确的是( )
A．该生态系统第二营养级所同化的能量是80 J/(cm2·a)
B．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100 J/(cm2·a)
C．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%
D．该生态系统第一营养级同化的能量至少为500 J/(cm2·a)
A [由题图分析可知，该生态系统第二营养级所同化的能量＝摄入量－粪便量，即同化量＝100－20＝80 J/(cm2·a)，A正确；用于生长、发育和繁殖的能量＝80－50＝30 J/(cm2·a)，B错误；第二营养级到第三营养级的传递效率＝第三营养级同化量/第二营养级同化量，因为第三营养级的同化量未知，所以无法计算其传递效率，C错误；第一营养级的同化量至少为(100－20)÷20%＝400 J/(cm2·a)，D错误。]
8．(2022·德阳二诊)野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点，除用于生态治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。下列相关叙述错误的是( )
A．半荒漠地区种植此类草本植物可以减少水土流失
B．用作培养基的草本植物给食用菌提供物质和能量
C．菌渣作为农作物的肥料提高了能量的利用率
D．菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移
C [此类草本植物根系发达可以固定更多的土壤，故半荒漠地区种植此类草本植物可以减少水土流失，A正确；草本植物可栽培食用菌，能量不能循环利用，食用菌是生态系统中的分解者，需要利用现成的有机物完成自身的代谢过程，因此，用作培养基的草本植物给食用菌提供物质和能量，B正确；菌渣作为农作物的肥料实现了物质的循环利用，只能说草本植物作为食用菌的培养基实现了能量的多级利用，但没有提高能量的利用率，C错误；草本植物可栽培食用菌，而菌渣可作肥料或饲料，实现了物质在植物、真菌和动物间的转移，D正确。]
9．(2022·四川南充联考)随着四川各地生态环境不断改善，近年来大批从西伯利亚去往南方越冬的过境海鸥等候鸟，纷纷驻留于境内泸州、遂宁、成都、德阳、宜宾等地水域，成为冬日景观。请回答下列问题：
(1)成群的海鸥在水面上翩翩起舞，形成了一道美丽的风景，这体现了生物多样性的________价值。省内各地水域生态环境改善，吸引大量候鸟驻留，其主要原因是
________________________。
(2)海鸥的到来，吸引大批游客前来观鸟拍照。许多人向海鸥投喂面包，该时段流经该生态系统的总能量________(填“>”“<”或“＝”)生产者所固定的太阳能。专家呼吁不要向海鸥投喂面包，一是因为面包营养成分单一，不利于海鸥生长；二是大量面包屑沉入水底，可能会导致________，水体溶氧量降低。
(3)如果你是一名护鸟志愿者，除不随意投喂以外，请再对游客提出至少两条合理倡议：_______________________。
[解析] (1)人们旅游观赏成群海鸥在水面上翩翩起舞形成的美丽风景，这是审美价值的体现，是生物多样性直接价值的表现。省内各地水域生态环境改善，为候鸟提供了丰富的食物条件和栖息空间，吸引大量候鸟驻留。(2)人们大量向海鸥投喂面包，该时段流经该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能和投喂面包中的能量，故流经该生态系统的总能量大于生产者所固定的太阳能。大量面包屑沉入水底，好氧微生物大量繁殖，分解作用加强消耗溶解氧增多，导致水体溶氧量降低。(3)为保护鸟类等自然资源，实现人与自然和谐统一，我们应不捕猎鸟类，不打扰鸟类的取食和休息，不靠近和破坏鸟类栖息地等，为鸟类提供和谐的环境，落实责任与担当。
[答案] (1)直接 (良好的生态环境)为候鸟提供了丰富的食物条件和栖息空间 (2)> (好氧)微生物的分解作用加强 (3)不捕猎鸟类、不打扰鸟类的取食和休息、不靠近和破坏鸟类栖息地(其他答案合理即可)
10．(2022·成都七中模拟)某片土地弃耕后形成一片草地，主要食物链由“植物→田鼠→鼬”构成。生态学家对此食物链的能量流动进行了研究，结果如表，单位是：J/(hm2·a)。请回答下列有关问题：
植物
田鼠
鼬
固定的
太阳能
摄入量
粪便量
呼吸量
摄入量
粪便量
呼吸量
2.45×
1011
1.05×
109
3.00×
108
7.15×
108
2.44×
107
0.19×
107
2.18×
107
(1)此地形成的群落是________演替的结果。
(2)植物是草地生态系统的基石，原因是_____________________________
____________________________________________________________________。
(3)由于田鼠________________________，可用标志重捕法调查其种群密度。上述食物链中从田鼠到鼬的能量传递效率为________。
(4)能量流动离不开物质循环，原因是________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)弃耕农田的演替属于次生演替，故此地形成的群落是次生演替的结果。(2)植物属于生产者，由于植物能通过光合作用将太阳能转化成化学能，并储存在有机物中供生物利用，故植物是草地生态系统的基石。(3)由于田鼠活动能力强、活动范围广，可用标志重捕法调查其种群密度。田鼠到鼬之间的能量传递效率是二者同化能量之比，同化的能量＝摄入量－粪便量，所以传递效率为(2.44×107－0.19×107)/(1.05×109－3.00×108)×100%＝3%。(4)由于物质是能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动，故能量流动离不开物质循环。
[答案] (1)次生 (2)植物能通过光合作用将太阳能转化成化学能，并储存在有机物中供生物利用 (3)活动能力强、活动范围广 3% (4)物质是能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动
11．(2022·石室中学月考)图1为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，M1、M2代表不同的能量形式。图2表示能量流经该生态系统某一营养级的流动途径示意图，其中a～g表示能量值。请据图作答：
图1 图2
(1)图1中，M2表示的能量形式为________。通常情况下，位于营养级Ⅳ的生物个体数量远远少于Ⅲ，主要原因是___________________________________
____________________________________________________________________。
(2)图2中，若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示________，C表示____________。
(3)图2中有两处不同的能量散失途径，其中E处散失的能量是通过________________实现的。
[解析] (1)M1是输入生态系统中的能量，是太阳光能。M2是各营养级生物通过呼吸作用散失的能量即热能。在能量传递中由于大量能量以热能形式散失，且能量在流动过程中逐级递减，故最高营养级获得的能量最少，导致位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于营养级Ⅲ。(2)图2中，若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，摄入的能量中有一部分(c)未被同化，则B表示被同化的能量，同化的能量去掉呼吸散失的，即是用于生长、发育和繁殖的能量(C)。(3)由图2看出，生态系统能量散失的途径有两条：①通过自身的呼吸作用散失；②通过微生物(或分解者)的分解作用散失。
[答案] (1)热能(或通过呼吸作用散失的热量) 在食物链中能量流动逐级递减，Ⅳ的营养级高，可利用的能量少 (2)营养级Ⅱ所同化的能量 营养级Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量 (3)分解者的分解作用
12．(2022·石室中学模拟)如图为四川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[单位为：×103 kJ/(m2·a)]。下列说法错误的是( )
A．流经城市生态系统的总能量包括城市生态系统中的生产者固定的太阳能以及从外围的农田生态系统等补偿输入的能量
B．计算可知，肉食动物需补偿输入的能量值为5×103 kJ/(m2·a)
C．流经该生态系统的总能量是1.29×105 kJ/(m2·a)
D．在人为干预下，能量在第一营养级到第二营养级之间传递效率为14.6%
D [城市生态系统虽然是人为建立的，但还是要依赖自然系统，其能量输入除生产者固定的太阳能外还需有外围的其他系统补偿输入的能量，才能维持平衡。肉食动物同化量为16－4－9－0.5＝2.5，所以补偿输入量为(2.1＋5.1＋0.05＋0.25)－2.5＝5。流经该生态系统的总能量为23＋70＋3＋14＋2＋5＋12＝129。能量在第一营养级到第二营养级之间传递效率为14/(23＋70＋3＋14)×100%≈12.7%。注：以上计算单位均为：103kJ/(m2·a)。]
13．(2021·山东等级考)海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如图[单位：kJ/(m2·a)]，M、N表示营养级。
(1)估算海参种群密度时常用样方法，原因是________________。
(2)图中M用于生长、发育和繁殖的能量为______kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为________%(保留一位小数)，该生态系统中的能量________(填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。
(3)养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从生物群落的角度分析，原因是
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立体养殖的优点是________。在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是________________。
[解析] (1)海参由于活动范围小，活动能力弱，所以常用样方法测定其种群密度。(2)生长、发育和繁殖的能量＝同化的能量－呼吸作用消耗的能量＝3 281＋2 826－3 619＝2 488 kJ/(m2·a)；由M到N的能量传递效率为386÷(3 281＋2 826)≈6.3%，能量流动的方向是单向的不能循环。(3)牡蛎以浮游植物为食，由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，所以产量降低。(4)海水立体养殖利用了群落结构的特点，优点是能充分利用空间和资源；由于空间和资源是有限的，所以在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产。
[答案] (1)海参活动能力弱，活动范围小 (2)2 488 6.3 不能 (3)由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产量降低 (4)能充分利用空间和资源 维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产(实现生态效益和经济效益的可持续发展)
14．(2022·绵阳检测)生态农业是指运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。如图为某地的生态农业循环模式，结合图示回答下列问题：
(1)流经该生态系统的总能量一部分来自种植区________。种植相同数量的农作物，居民食用粮食比食用肉蛋获得的能量更________。
(2)沼渣运输至种植区可充当肥料，通过________作用产生的_________(写出两类)等物质可被植物吸收利用。
(3)养殖区的粪便进入沼气池后形成的沼液又进入生化池，居住区的生活污水也流入了生化池，水在生化池内净化后可再利用，这样既可以减轻__________，又可以缓解水资源短缺。
(4)通过科学规划、设计人工生态系统，能实现能量的________，也能实现物质的________，因此，生态农业在我国大地上方兴未艾。
[解析] (1)该生态系统中，流经生态系统的总能量相当一部分是种植区农作物(生产者)固定的太阳能。因为能量流动具有逐级递减的特点，所以种植相同数量的农作物，居民食用粮食比食用肉蛋获得的能量更多。(2)通过微生物的分解作用，产生CO2和无机盐等无机物，这些物质可被植物吸收用于光合作用等生命活动。(3)粪便和生活污水经过处理后再利用，既可减轻环境污染，又可缓解水资源短缺。(4)通过不同区域资源的相互利用及设计沼气池等，实现能量的多级利用，提高能量利用率，也能实现物质的循环再生，使废物资源化，减轻环境污染。
[答案] (1)农作物固定的太阳能 多 (2)微生物的分解 CO2和无机盐 (3)环境污染 (4)多级利用 循环再生
(教师用书独具)
1．(2022·南充高级中学模拟)关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是( )
A．能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程
B．分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量
C．生态系统维持正常功能需要不断得到来自外界的能量
D．生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级
D [生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程，A正确；分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量，B正确；能量在流动过程中逐渐递减，生态系统维持正常功能需要不断得到来自外界的能量，C正确；生产者固定的能量除用于自身呼吸外，还会用于自身的生长、发育和繁殖及流向分解者和下一营养级等，D错误。]
2．(2022·成都七中模拟)生态学家在德昌县弃耕地紫茎泽兰入侵区，开展轻度、中度、重度入侵区的群落植物多样性调查(结果如图1)。同时对轻度入侵区的能量流动进行了研究(结果如图2)。
图1 不同群落物种数的动态变化
图2 能量流动示意图[单位：J/(hm2·a)]
(1)群落中物种数目的多少称为______________，其随紫茎泽兰入侵程度的增加而________。紫茎泽兰与本地植物之间构成__________关系。弃耕地群落的形成是________演替的结果，调查说明外来物种的入侵能改变群落演替的________________。
(2)研究发现，经济植物黑麦草能抑制紫茎泽兰的生长。为了解其抑制机制，进行了如下实验：
①用完全营养液培养黑麦草幼苗；
②取一定量培养过黑麦草的营养液加入用于培养紫茎泽兰幼苗的完全营养液中作为实验组，对照组加入等量的培养紫茎泽兰幼苗的完全营养液。
③在适宜条件下培养一段时间，观察并比较两组紫茎泽兰幼苗的长势。
该实验的目的是探究____________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)图2中A表示________________________________。初级消费者到次级消费者的能量传递效率是________。
[解析] (1)群落中物种数目的多少称为丰富度，其随紫茎泽兰入侵程度的增加而减小。紫茎泽兰与本地植物之间构成竞争关系。弃耕地群落的形成是次生演替的结果，调查说明外来物种的入侵能改变群落演替的速度和方向。(2)从实验设计“取一定量培养过黑麦草的营养液加入用于培养紫茎泽兰幼苗的完全营养液中作为实验组，对照组加入等量的培养紫茎泽兰幼苗的完全营养液”中可以知道该实验的目的是探究黑麦草根部是否分泌抑制紫茎泽兰生长的物质。(3)图2中A表示初级消费者的同化量。同化量＝摄入量－粪便量，所以初级消费者同化量为1.05×109－3×108＝7.5×108 J/(hm2·a)，次级消费者同化量为2.44×107－1.9×106＝2.25×107 J/(hm2·a)，初级消费者到次级消费者的能量传递效率是(2.25×107)/(7.5×108)×100%＝3%。
[答案] (1)丰富度 减小 竞争 次生 速度和方向 (2)黑麦草根部是否分泌抑制紫茎泽兰生长的物质 (3)初级消费者的同化量 3%
课时分层作业(三十三) 生态系统的能量流动和物质循环
1．(2022·广安中学模拟)如图表示在某生态系统中，能量流经第二营养级的示意图。对该图分析不合理的是( )
A．能量流动是伴随着物质利用而进行的
B．图中甲为初级消费者同化的能量，即第二营养级所含有的能量
C．乙比甲的能量少的原因是甲的遗体、残骸中的能量被分解者利用而未传递下去
D．该图不够完善，缺少甲中因呼吸以热能散失的能量
C [在生态系统的能量流动过程中，物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力，能量流动是伴随着物质利用而进行的，A正确；由于该图表示的是能量流经第二营养级的示意图，所以甲为初级消费者同化的能量，即第二营养级含有的能量，B正确；乙比甲的能量少的原因包括：甲的遗体、残骸中的能量被分解者利用而未传递下去；呼吸作用消耗了很多能量等，C错误；题图不够完善，没有标出甲中因呼吸以热能形式散失的能量，D正确。]
2．(2022·成都外国语模拟)如图为碳循环的主要途径，以下有关叙述错误的是( )
A．图中B能实现光能到化学能的转化
B．B、E是实现生物群落与无机环境沟通的关键环节
C．B、C、D被E食用而处于第二、三、四营养级
D．由B→C→D中能量传递效率是变化的
C [B为生产者，能进行光合作用，而光合作用过程中实现了光能→化学能的转化，A正确；B为生产者，能将无机物转化为有机物，同时储存能量，而E为分解者，能将有机物转化为无机物，并释放能量，因此B、E是实现生物群落与无机环境沟通的关键环节，B正确；E为分解者，不参与食物链的组成，C错误；相邻两个营养级之间的能量传递效率为10%～20%，因此B→C→D中能量传递效率是变化的，D正确。]
3．(2021·广东选择考适应性测试)如图表示某草原生态系统的能量流动过程。a、b、c、d表示能量值，①②③表示营养级，甲是分解者。下列说法正确的是( )
A．该草原生态系统中的各种细菌都属于甲
B．第二到第三营养级的能量传递效率是b/c×100%
C．流入该生态系统的总能量是a＋b＋c＋d
D．与热带雨林相比，草原生态系统的自我调节能力低
D [甲为分解者，并非所有的细菌都属于分解者，如硝化细菌属于生产者，A错误；能量传递效率是指两个营养级之间同化量的比值，故第二到第三营养级的能量传递效率是c/b×100%，B错误；流入该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能a，C错误；与热带雨林相比，草原生态系统的组分少，营养结构简单，自我调节能力较低，D正确。]
4．(2019·北京高考)为减少某自然水体中N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响，环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体。选择其中3种植物分别置于试验池中，90天后测定它们吸收N、P的量，结果见表。
植物种类
单位水体面积N
吸收量(g/m2)
单位水体面积P
吸收量(g/m2)
浮水植物a
22.30
1.70
浮水植物b
8.51
0.72
沉水植物c
14.61
2.22
结合表中数据，为达到降低该自然水体中N、P的最佳效果，推断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是( )
A．植物a和b，群落的水平结构将保持不变
B．植物a和b，导致该水体中的食物链缩短
C．植物a和c，这两种植物种群密度会增加
D．植物a和c，群落中能量流动方向将改变
C [三种浮游植物中，a对N的吸收量最大，c对P的吸收量最大，故为达到降低自然水体中的N、P的最佳效果，应该投放植物a和c，投放后会增加生物的种类和食物链的数目，这两种植物吸收N、P其种群密度会增大，但不会改变群落中能量流动的方向。综上所述，A、B、D不符合题意，C符合题意。因此，本题答案选C。]
5．(2022·浙江6月选考)生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述错误的是( )
A．调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链
B．整合调查所得的全部食物链，可构建营养关系更为复杂的食物网
C．归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级
D．测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔
D [生物群落中各物种间通过捕食关系建立食物链，A正确；错综复杂的食物链构成食物网，B正确；营养级是指物种在食物链中的位置，C正确；测算全部食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔，D错误。]
6．(2022·绵阳检测)如图表示生态系统的结构模型，下列相关叙述错误的是( )
A．图中既包含了生态系统的某些组成成分，又包含了生态系统的营养结构
B．错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件
C．图中食草动物和食肉动物的存在可以加快生态系统的物质循环
D．图中可以实现有机物转化为无机物的生物组分只有甲
D [分析题图可知，甲表示生产者，乙表示分解者，该图中的非生物的物质(CO2)、生产者、消费者、分解者属于生态系统的组成成分，图中的食物链(网)属于生态系统的营养结构，A正确；错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件，B正确；图中食草动物和食肉动物均属于消费者，消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环，C正确；生产者可以将无机物转化为有机物，生产者、消费者、分解者均可以将有机物转化为无机物，D错误。]
7．(2022·树德中学模拟)如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，有关说法正确的是( )
A．该生态系统第二营养级所同化的能量是80 J/(cm2·a)
B．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100 J/(cm2·a)
C．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%
D．该生态系统第一营养级同化的能量至少为500 J/(cm2·a)
A [由题图分析可知，该生态系统第二营养级所同化的能量＝摄入量－粪便量，即同化量＝100－20＝80 J/(cm2·a)，A正确；用于生长、发育和繁殖的能量＝80－50＝30 J/(cm2·a)，B错误；第二营养级到第三营养级的传递效率＝第三营养级同化量/第二营养级同化量，因为第三营养级的同化量未知，所以无法计算其传递效率，C错误；第一营养级的同化量至少为(100－20)÷20%＝400 J/(cm2·a)，D错误。]
8．(2022·德阳二诊)野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点，除用于生态治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。下列相关叙述错误的是( )
A．半荒漠地区种植此类草本植物可以减少水土流失
B．用作培养基的草本植物给食用菌提供物质和能量
C．菌渣作为农作物的肥料提高了能量的利用率
D．菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移
C [此类草本植物根系发达可以固定更多的土壤，故半荒漠地区种植此类草本植物可以减少水土流失，A正确；草本植物可栽培食用菌，能量不能循环利用，食用菌是生态系统中的分解者，需要利用现成的有机物完成自身的代谢过程，因此，用作培养基的草本植物给食用菌提供物质和能量，B正确；菌渣作为农作物的肥料实现了物质的循环利用，只能说草本植物作为食用菌的培养基实现了能量的多级利用，但没有提高能量的利用率，C错误；草本植物可栽培食用菌，而菌渣可作肥料或饲料，实现了物质在植物、真菌和动物间的转移，D正确。]
9．(2022·四川南充联考)随着四川各地生态环境不断改善，近年来大批从西伯利亚去往南方越冬的过境海鸥等候鸟，纷纷驻留于境内泸州、遂宁、成都、德阳、宜宾等地水域，成为冬日景观。请回答下列问题：
(1)成群的海鸥在水面上翩翩起舞，形成了一道美丽的风景，这体现了生物多样性的________价值。省内各地水域生态环境改善，吸引大量候鸟驻留，其主要原因是
________________________。
(2)海鸥的到来，吸引大批游客前来观鸟拍照。许多人向海鸥投喂面包，该时段流经该生态系统的总能量________(填“>”“<”或“＝”)生产者所固定的太阳能。专家呼吁不要向海鸥投喂面包，一是因为面包营养成分单一，不利于海鸥生长；二是大量面包屑沉入水底，可能会导致________，水体溶氧量降低。
(3)如果你是一名护鸟志愿者，除不随意投喂以外，请再对游客提出至少两条合理倡议：_______________________。
[解析] (1)人们旅游观赏成群海鸥在水面上翩翩起舞形成的美丽风景，这是审美价值的体现，是生物多样性直接价值的表现。省内各地水域生态环境改善，为候鸟提供了丰富的食物条件和栖息空间，吸引大量候鸟驻留。(2)人们大量向海鸥投喂面包，该时段流经该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能和投喂面包中的能量，故流经该生态系统的总能量大于生产者所固定的太阳能。大量面包屑沉入水底，好氧微生物大量繁殖，分解作用加强消耗溶解氧增多，导致水体溶氧量降低。(3)为保护鸟类等自然资源，实现人与自然和谐统一，我们应不捕猎鸟类，不打扰鸟类的取食和休息，不靠近和破坏鸟类栖息地等，为鸟类提供和谐的环境，落实责任与担当。
[答案] (1)直接 (良好的生态环境)为候鸟提供了丰富的食物条件和栖息空间 (2)> (好氧)微生物的分解作用加强 (3)不捕猎鸟类、不打扰鸟类的取食和休息、不靠近和破坏鸟类栖息地(其他答案合理即可)
10．(2022·成都七中模拟)某片土地弃耕后形成一片草地，主要食物链由“植物→田鼠→鼬”构成。生态学家对此食物链的能量流动进行了研究，结果如表，单位是：J/(hm2·a)。请回答下列有关问题：
植物
田鼠
鼬
固定的
太阳能
摄入量
粪便量
呼吸量
摄入量
粪便量
呼吸量
2.45×
1011
1.05×
109
3.00×
108
7.15×
108
2.44×
107
0.19×
107
2.18×
107
(1)此地形成的群落是________演替的结果。
(2)植物是草地生态系统的基石，原因是_____________________________
____________________________________________________________________。
(3)由于田鼠________________________，可用标志重捕法调查其种群密度。上述食物链中从田鼠到鼬的能量传递效率为________。
(4)能量流动离不开物质循环，原因是________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)弃耕农田的演替属于次生演替，故此地形成的群落是次生演替的结果。(2)植物属于生产者，由于植物能通过光合作用将太阳能转化成化学能，并储存在有机物中供生物利用，故植物是草地生态系统的基石。(3)由于田鼠活动能力强、活动范围广，可用标志重捕法调查其种群密度。田鼠到鼬之间的能量传递效率是二者同化能量之比，同化的能量＝摄入量－粪便量，所以传递效率为(2.44×107－0.19×107)/(1.05×109－3.00×108)×100%＝3%。(4)由于物质是能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动，故能量流动离不开物质循环。
[答案] (1)次生 (2)植物能通过光合作用将太阳能转化成化学能，并储存在有机物中供生物利用 (3)活动能力强、活动范围广 3% (4)物质是能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动
11．(2022·石室中学月考)图1为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，M1、M2代表不同的能量形式。图2表示能量流经该生态系统某一营养级的流动途径示意图，其中a～g表示能量值。请据图作答：
图1 图2
(1)图1中，M2表示的能量形式为________。通常情况下，位于营养级Ⅳ的生物个体数量远远少于Ⅲ，主要原因是___________________________________
____________________________________________________________________。
(2)图2中，若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示________，C表示____________。
(3)图2中有两处不同的能量散失途径，其中E处散失的能量是通过________________实现的。
[解析] (1)M1是输入生态系统中的能量，是太阳光能。M2是各营养级生物通过呼吸作用散失的能量即热能。在能量传递中由于大量能量以热能形式散失，且能量在流动过程中逐级递减，故最高营养级获得的能量最少，导致位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于营养级Ⅲ。(2)图2中，若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，摄入的能量中有一部分(c)未被同化，则B表示被同化的能量，同化的能量去掉呼吸散失的，即是用于生长、发育和繁殖的能量(C)。(3)由图2看出，生态系统能量散失的途径有两条：①通过自身的呼吸作用散失；②通过微生物(或分解者)的分解作用散失。
[答案] (1)热能(或通过呼吸作用散失的热量) 在食物链中能量流动逐级递减，Ⅳ的营养级高，可利用的能量少 (2)营养级Ⅱ所同化的能量 营养级Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量 (3)分解者的分解作用
12．(2022·石室中学模拟)如图为四川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[单位为：×103 kJ/(m2·a)]。下列说法错误的是( )
A．流经城市生态系统的总能量包括城市生态系统中的生产者固定的太阳能以及从外围的农田生态系统等补偿输入的能量
B．计算可知，肉食动物需补偿输入的能量值为5×103 kJ/(m2·a)
C．流经该生态系统的总能量是1.29×105 kJ/(m2·a)
D．在人为干预下，能量在第一营养级到第二营养级之间传递效率为14.6%
D [城市生态系统虽然是人为建立的，但还是要依赖自然系统，其能量输入除生产者固定的太阳能外还需有外围的其他系统补偿输入的能量，才能维持平衡。肉食动物同化量为16－4－9－0.5＝2.5，所以补偿输入量为(2.1＋5.1＋0.05＋0.25)－2.5＝5。流经该生态系统的总能量为23＋70＋3＋14＋2＋5＋12＝129。能量在第一营养级到第二营养级之间传递效率为14/(23＋70＋3＋14)×100%≈12.7%。注：以上计算单位均为：103kJ/(m2·a)。]
13．(2021·山东等级考)海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如图[单位：kJ/(m2·a)]，M、N表示营养级。
(1)估算海参种群密度时常用样方法，原因是________________。
(2)图中M用于生长、发育和繁殖的能量为______kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为________%(保留一位小数)，该生态系统中的能量________(填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。
(3)养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从生物群落的角度分析，原因是
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立体养殖的优点是________。在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是________________。
[解析] (1)海参由于活动范围小，活动能力弱，所以常用样方法测定其种群密度。(2)生长、发育和繁殖的能量＝同化的能量－呼吸作用消耗的能量＝3 281＋2 826－3 619＝2 488 kJ/(m2·a)；由M到N的能量传递效率为386÷(3 281＋2 826)≈6.3%，能量流动的方向是单向的不能循环。(3)牡蛎以浮游植物为食，由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，所以产量降低。(4)海水立体养殖利用了群落结构的特点，优点是能充分利用空间和资源；由于空间和资源是有限的，所以在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产。
[答案] (1)海参活动能力弱，活动范围小 (2)2 488 6.3 不能 (3)由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产量降低 (4)能充分利用空间和资源 维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产(实现生态效益和经济效益的可持续发展)
14．(2022·绵阳检测)生态农业是指运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。如图为某地的生态农业循环模式，结合图示回答下列问题：
(1)流经该生态系统的总能量一部分来自种植区________。种植相同数量的农作物，居民食用粮食比食用肉蛋获得的能量更________。
(2)沼渣运输至种植区可充当肥料，通过________作用产生的_________(写出两类)等物质可被植物吸收利用。
(3)养殖区的粪便进入沼气池后形成的沼液又进入生化池，居住区的生活污水也流入了生化池，水在生化池内净化后可再利用，这样既可以减轻__________，又可以缓解水资源短缺。
(4)通过科学规划、设计人工生态系统，能实现能量的________，也能实现物质的________，因此，生态农业在我国大地上方兴未艾。
[解析] (1)该生态系统中，流经生态系统的总能量相当一部分是种植区农作物(生产者)固定的太阳能。因为能量流动具有逐级递减的特点，所以种植相同数量的农作物，居民食用粮食比食用肉蛋获得的能量更多。(2)通过微生物的分解作用，产生CO2和无机盐等无机物，这些物质可被植物吸收用于光合作用等生命活动。(3)粪便和生活污水经过处理后再利用，既可减轻环境污染，又可缓解水资源短缺。(4)通过不同区域资源的相互利用及设计沼气池等，实现能量的多级利用，提高能量利用率，也能实现物质的循环再生，使废物资源化，减轻环境污染。
[答案] (1)农作物固定的太阳能 多 (2)微生物的分解 CO2和无机盐 (3)环境污染 (4)多级利用 循环再生
(教师用书独具)
1．(2022·南充高级中学模拟)关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是( )
A．能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程
B．分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量
C．生态系统维持正常功能需要不断得到来自外界的能量
D．生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级
D [生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程，A正确；分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量，B正确；能量在流动过程中逐渐递减，生态系统维持正常功能需要不断得到来自外界的能量，C正确；生产者固定的能量除用于自身呼吸外，还会用于自身的生长、发育和繁殖及流向分解者和下一营养级等，D错误。]
2．(2022·成都七中模拟)生态学家在德昌县弃耕地紫茎泽兰入侵区，开展轻度、中度、重度入侵区的群落植物多样性调查(结果如图1)。同时对轻度入侵区的能量流动进行了研究(结果如图2)。
图1 不同群落物种数的动态变化
图2 能量流动示意图[单位：J/(hm2·a)]
(1)群落中物种数目的多少称为______________，其随紫茎泽兰入侵程度的增加而________。紫茎泽兰与本地植物之间构成__________关系。弃耕地群落的形成是________演替的结果，调查说明外来物种的入侵能改变群落演替的________________。
(2)研究发现，经济植物黑麦草能抑制紫茎泽兰的生长。为了解其抑制机制，进行了如下实验：
①用完全营养液培养黑麦草幼苗；
②取一定量培养过黑麦草的营养液加入用于培养紫茎泽兰幼苗的完全营养液中作为实验组，对照组加入等量的培养紫茎泽兰幼苗的完全营养液。
③在适宜条件下培养一段时间，观察并比较两组紫茎泽兰幼苗的长势。
该实验的目的是探究____________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)图2中A表示________________________________。初级消费者到次级消费者的能量传递效率是________。
[解析] (1)群落中物种数目的多少称为丰富度，其随紫茎泽兰入侵程度的增加而减小。紫茎泽兰与本地植物之间构成竞争关系。弃耕地群落的形成是次生演替的结果，调查说明外来物种的入侵能改变群落演替的速度和方向。(2)从实验设计“取一定量培养过黑麦草的营养液加入用于培养紫茎泽兰幼苗的完全营养液中作为实验组，对照组加入等量的培养紫茎泽兰幼苗的完全营养液”中可以知道该实验的目的是探究黑麦草根部是否分泌抑制紫茎泽兰生长的物质。(3)图2中A表示初级消费者的同化量。同化量＝摄入量－粪便量，所以初级消费者同化量为1.05×109－3×108＝7.5×108 J/(hm2·a)，次级消费者同化量为2.44×107－1.9×106＝2.25×107 J/(hm2·a)，初级消费者到次级消费者的能量传递效率是(2.25×107)/(7.5×108)×100%＝3%。
[答案] (1)丰富度 减小 竞争 次生 速度和方向 (2)黑麦草根部是否分泌抑制紫茎泽兰生长的物质 (3)初级消费者的同化量 3%
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