新高考生物一轮复习专题训练：第30讲 生态系统的结构与能量流动（含解析）

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高中生物一轮复习专题训练第30讲　生态系统的结构与能量流动1．(2022·河北张家口模拟)下列有关生态系统的组成成分及营养级的叙述，正确的是(　　)A．有机肥可为以绿色植物为主的生产者提供物质和能量B．蜣螂是需氧异养型动物，属于生态系统中的消费者C．细菌只可能是生态系统组成成分中的消费者和分解者D．消费者都属于异养生物，消费者的存在有利于生态系统的物质循环解析：生产者是自养型生物，不能直接利用有机肥中的物质和能量，A错误；蜣螂是营寄生生活的需氧异养型动物，属于分解者，B错误；细菌也可能是生产者，如硝化细菌，C错误；消费者都属于异养生物，消费者对于植物的传粉和种子的传播具有重要作用，消费者的存在有利于生态系统的物质循环，D正确。答案：D2．下列有关食物链和食物网的叙述，正确的是(　　)A．食物链和食物网是生态系统中物质循环和能量流动的主要渠道B．食物链、食物网及其作用的非生物环境构成了生态系统C．若生态系统保持稳定，则其中的食物链和食物网就不会发生变化D．生物的数量越多，构成的食物链和食物网就越复杂解析：能量流动的传递途径是食物链和食物网，物质循环也以食物链和食物网为渠道，A正确；生态系统包括生物成分和非生物成分，食物链、食物网缺失分解者，B错误；在生态系统中，生物的迁入和迁出、群落演替等因素会导致食物链和食物网发生变化，C错误；生物的多样性越高，构成的食物链和食物网越复杂，D错误。答案：A3．角蝉幼虫和蚂蚁长期栖息在某种灌木上，角蝉幼虫靠吸取灌木汁液为生，其分泌的含糖分泌物是蚂蚁的食物，同时蚂蚁也保护角蝉幼虫不被跳蛛捕食。下列分析正确的是(　　)A．灌木及其上面栖息的动物构成一个生态系统B．角蝉幼虫和蚂蚁之间存在捕食关系C．蚂蚁在该生态系统中处于第三营养级D．捕净蚂蚁后跳蛛的数量先增加后下降解析：生态系统是一个地区中所有生物及其周围的环境构成的，只有灌木和动物不能构成生态系统，A错误；角蝉幼虫和蚂蚁之间相互帮助，对彼此都有利，属于互利共生，B错误；蚂蚁以角蝉幼虫分泌的含糖分泌物为食，属于分解者，不属于任何营养级，C错误；捕净蚂蚁后，不能保护角蝉幼虫不被跳蛛捕食，跳蛛的数量增加，后来食物减少，数量下降，D正确。答案：D4．某研究小组最初在垃圾堆中发现了某种放射性元素，后来先在周围的植物体内发现了该元素，接着在附近的动物体内也发现了该元素，放射性强度如图所示。下列叙述正确的是(　　)A．蚱蜢、蜘蛛和蚯蚓可构成食物链B．该放射性元素不属于该生态系统的组成成分C．蜘蛛属于该生态系统中的第三营养级D．蚯蚓体内最迟出现放射性元素的原因是蚯蚓所处的营养级较高解析：分析题图可知，某种物质中含有放射性元素，先在周围的植物体内发现了该元素，说明植物最先利用该元素，接着蜘蛛、蚱蜢和蚯蚓中都含有该放射性元素，由蚱蜢和蜘蛛的曲线可知，两者为捕食关系。蚱蜢和蜘蛛均属于消费者，蚯蚓属于分解者，三者不能构成食物链，食物链是从生产者开始的，包括生产者和消费者，A错误；该放射性元素属于该生态系统中的非生物成分，B错误；该生态系统中植物属于第一营养级，蚱蜢属于第二营养级，蜘蛛属于该生态系统中的第三营养级，C正确；食物链中只有生产者和消费者，蚯蚓属于分解者，食物链中不包括分解者，D错误。答案：C5．肝片吸虫的幼虫寄生在椎实螺体内，尾蚴从螺体逸出后附着于大型水草继续发育，成虫主要寄生在牛、羊体内。科研人员进行了农药、化肥等农化品的使用对生态系统造成的影响的研究，结果如图所示。下列分析不正确的是(　　)A．生态系统中的椎实螺和肝片吸虫均属于消费者B．“水草→椎实螺→肝片吸虫→椎实螺天敌→羊”构成了一条食物链C．椎实螺天敌的种群数量与肝片吸虫的种群数量之间呈负相关D．农化品的使用能增加水草有机干物质量，从而增加人、畜感染肝片吸虫的概率解析：肝片吸虫主要寄生于椎实螺体内和牛、羊体内，属于消费者，A正确；食物链是由吃与被吃关系建立起来的，椎实螺以水草为食，而肝片吸虫与椎实螺、牛、羊之间都是寄生关系，B错误；椎实螺天敌的种群数量与肝片吸虫的种群数量之间呈负相关，C正确；据图分析可知，农化品的使用能增加水草有机干物质量和椎实螺天敌死亡率，从而增加人、畜感染肝片吸虫的概率，D正确。答案：B6．“小养殖、小种植、小加工、小工匠”四小农场是推进乡村振兴过程中的重要力量，如图为一个小型人工生态农场的模式图以及该小型人工生态农场中农作物和鸡的部分能量值(单位：104kJ)，请根据图和表格分析，下列说法正确的是(　　) 项目净同化量(同化量－呼吸消耗量)呼吸消耗量流向分解者未利用农作物110702158鸡81023A.该小型生态系统的结构包括生物成分及它们之间形成的营养结构B．该小型生态系统通过食物网流向人的能量值为1.7×105kJC．该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为17.2%D．与常规农业种植模式相比，人工生态农场实现能量的多级利用，提高了能量传递效率解析：生态系统的结构包括组成成分和营养结构，组成成分除了生物成分还有非生物成分，A错误；据表分析，农作物流入下一营养级的能量为(110－21－58)×104＝31×104kJ，鸡的同化量为(10＋8)×104＝18×104kJ，所以农作物流向人的能量是13×104kJ，鸡流入下一营养级的能量为(8－2－3)×104＝3×104kJ，所以人通过食物网获得的能量为1.6×105kJ，B错误；该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为(31×104 kJ)÷[(110＋70)×104 kJ]×100%≈17.2%，C正确；生态农场提高了能量利用率，不能提高能量的传递效率，D错误。答案：C7．(2022·广东名校模拟)初级生产量是指单位时间和单位面积上的绿色植物通过光合作用所固定的能量。次级生产量是消费者和分解者的生产量。某人工湖夏季的净初级生产量和次级生产量与水深的关系如图所示，下列相关叙述错误的是(　　)A．曲线中随水深增加，净初级生产量下降，主要原因是光照减弱B．若该生态系统长期处于c点以下状态，则很难维持稳定状态C．净初级生产量用于植物的生长、发育和繁殖，a处的植物长势最好D．据图可知，水深8 m处次级生产量高于净初级生产量解析：随水深增加，光强度下降，植物光合作用减弱，净初级生产量下降，A正确；c点只是在白天光合速率等于呼吸速率，在夜间只进行细胞呼吸消耗有机物，从而使有机物量减少，因此该生态系统长期处于c点以下的状态，则很难维持稳定状态，B正确；净初级生产量是初级生产量去掉呼吸消耗的，即用于植物生长、发育和繁殖，a处净初级生产量最大，植物长势最好，C正确；据图可知，水深8 m 处次级生产量为0.2左右，而净初级生产量接近于1，故水深8 m 处次级生产量小于净初级生产量，D错误。答案：D8．如图表示某果园生态系统两个营养级之间能量流动过程，①～④代表不同能量，下列叙述正确的是(　　)A．生产者营养级的生物量是①的积累量B．人类从果园收获的果实属于②的一部分C．减少③/摄入的比值，有利于提高果园的产量D．增加植食动物呼吸，将使两营养级间能量传递效率下降解析：生产者营养级的生物量是①的同化量，A错误；人类从果园收获的果实属于②的一部分，B正确；减少③/摄入的比值，不影响果园的产量，C错误；增加植食动物呼吸，不会改变两营养级间能量传递效率，D错误。答案：B9．(多选)某同学在分析羊食草过程后，绘制了如下能量流动模型，对其科学性的评价正确的是(　　)A．过程②有机肥中的化学能主要流向土壤微生物，而不能被草利用B．过程③中的能量最终都会流向第二营养级生物C．羊遗体、残骸的能量应该属于羊用于生长、发育和繁殖的能量D．过程④通过呼吸作用将有机物中的能量全部以热能形式散失解析：植物不能利用有机肥中的能量，只有分解者将有机物分解后，植物利用其中的矿质元素，有机肥中的能量主要流向土壤微生物(分解者)，A正确；过程③中的能量是草中未被利用的部分，有可能会被第二营养级的生物利用，但还有的部分可能会被分解者分解，B错误；羊的遗体、残骸的能量属于羊同化的能量中用于生长、发育和繁殖的部分，C正确；过程④通过呼吸作用大部分能量以热能的形式释放，还有部分转化成ATP中的能量用于生命活动，D错误。答案：AC10．(多选)某农场中甲、乙、丙三种生物归属于三个营养级，三者的数量变化曲线(不都是消费者)如图1所示；该农场中的能量流动简图如图2所示，其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，d1和d2为摄入的饲料量。下列相关叙述错误的是(　　)        A．甲、乙、丙构成了农场的营养结构，甲生物是该农场生态系统的基石B．图1中乙、丙分别属于第二、第三营养级，且乙和丙的种间关系为捕食C．图2中第二、第三营养级粪便中的能量分别属于a3、b2D．该农场中第二和第三营养级之间的能量传递效率为(b3＋d2)/(a2＋d1)×100%解析：生态系统的营养结构是指食物链和食物网，甲、乙、丙三种生物归属于三个营养级，三者不都是消费者，据图可知，甲为生产者，乙、丙为消费者，所以甲生物是该农场生态系统的基石，A正确；据图1可知，甲为生产者，根据乙、丙之间先升先降的为被捕食者，所以食物链为甲→乙→丙，乙为第二营养级，丙为第三营养级，乙和丙的种间关系为捕食，B正确；某营养级粪便中的能量是其没有同化的能量，属于上一营养级同化的能量中流向分解者的一部分，由于d1和d2为摄入的饲料量，因此图2中第二营养级粪便中的能量属于a3＋d1，同理，第三营养级粪便中的能量属于b2＋d2，C错误；该农场中第二和第三营养级之间的能量传递效率为第二营养级传递给第三营养级的能量÷第二营养级的同化量×100%，a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，但第二营养级的同化量还包括一部分来自人工饲料的，d1和d2为摄入的饲料量，并不是同化量，所以不能求出第二营养级的总同化量，故无法计算第二和第三营养级之间的能量传递效率，D错误。答案：CD11．某河流生态系统的甲、乙、丙、丁、戊、己六种生物构成的食物网如图1所示；图2为部分能量流动关系(A、B、C表示同化的能量)。回答下列问题：(1)图1食物网中，属于次级消费者的是________；除了图2中已经标出的能量去向之外，丁的能量去向还有________________________________。(2)结合图2分析，图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率________(填“大于”“小于”或“等于”)B/A。(3)在治理污水时如果盲目引入外来物种，可能会因为外来物种与本地物种之间形成________________关系而导致该生态系统内群落的丰富度降低。解析：(1)图1中，甲、乙是生产者，丙、丁是初级消费者，戊、己是次级消费者，同时己还是三级消费者。生物同化的能量的去路包括：自身呼吸作用以热能形式散失；流入下一营养级(除最高营养级)；分解者分解。因此除了图2中已经标出的能量去向之外，丁的能量去向还有传递给戊、自身呼吸作用以热能形式散失。(2)由图1可知，生产者甲、乙同化的能量，除了流向丁(B)以外，还有一部分流向丙，所以图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率＝(丙的同化量＋B)/A，因此图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率大于B/A。(3)在治理污水时如果盲目引入外来物种，可能会因为外来物种与本地物种之间形成捕食、种间竞争、寄生关系而导致该生态系统内群落的丰富度降低。答案：(1)戊、己　传递给戊、自身呼吸作用以热能形式散失　(2)大于　(3)捕食、种间竞争、寄生12．2021年2月5日，国家航天局公布了“天问一号”传回的首幅火星图像，微博热评第一就是火星上能种菜吗？火星大气中的CO2占95.3%，N2占2.7%，O2占0.1%，大气密度约是地球的1%。(地球大气中CO2占0.03%，N2占78%，O2占21%)。(1)据此分析，自然条件下火星上可以种菜吗？________________。为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)中国极为重视人工光合作用，期待这方面的突破能给移民火星带来契机。自然光合作用中太阳能到________的转换效率极低，例如赛达伯格湖能量流动图解中________________与入射太阳能之比还不到0.1%。(3)为此人工光合研究者从菠菜中分离类囊体膜(TEM)，并将其与16种酶(类似卡尔文循环中的酶)一起包裹在油包水液滴中构成人工光合系统。光照后，该系统中ATP增加，NADPH减少，并且正常生成了有机物，证明了该系统的有效性。从细胞代谢的角度分析，该系统与叶肉细胞相比主要优点是：①________________________，能够更有效地积累有机物。②____________________________________，提高光能的转化效率。解析：(1)分析题干可知火星上含有较高浓度的二氧化碳，不含有充足的氧气，因此无法保证植物(在夜晚)进行呼吸作用(或有氧呼吸)，自然条件下火星上不可以种菜。(2)流经自然生态系统的总能量是指生产者固定的太阳能，通过光合作用将太阳能转化为储存在有机物中的化学能，但传递效率很低，比如赛达伯格湖能量流动图解中生产者的同化量与入射太阳能之比还不到0.1%，即大部分的光能并未进入生态系统。(3)分析可知人工光合系统能够进行光合作用，而不能进行呼吸作用，与叶肉细胞相比其优点为无呼吸作用消耗有机物，能够更有效地积累有机物，再根据题干“该系统中ATP增加，NADPH减少”这一信息可知，该系统能够利用更少的ATP进行有机物合成。答案：(1)不能　火星上没有充足的氧气供植物(在夜晚)进行呼吸作用(或有氧呼吸)，无法进行正常生理活动　(2)化学能　生产者的同化量(或生产者固定太阳能的量)　(3)①无呼吸作用　②能够利用更少的ATP进行有机物合成(或该系统能正常合成有机物且ATP增加)13．科研人员研究了热带雨林中藤本植物对鸟类群落的影响。请回答下列问题：(1)藤本植物在生态系统中属于________________(组成成分)，能够固定________________，制造有机物，是生态系统的基石。(2)科研人员推测，藤本植物减少，以它为食的昆虫的种群________将降低，昆虫的捕食者鸟类也会随之减少。除此之外，藤本植物为鸟类提供了栖息的空间，不同鸟类有一个自己经常活动的层次，体现了群落的空间结构中的________结构。(3)为验证推测，科研人员清除了样地中的藤本植物，一年后调查鸟类的数量结果如图所示。食果鸟类处于________营养级，调查鸟类数量常用的方法是________________。由图分析，清除藤本植物会使其数量减少的鸟类是______________，判断依据是________________________________________________________________________。解析：(1)藤本植物在生态系统中属于生产者，能够固定太阳能，制造有机物，是生态系统的基石。(2)当藤本植物减少，以藤本植物为食的昆虫的种群数量将降低，藤本植物为鸟类提供了栖息的空间，不同鸟类有自己经常活动的层次，体现了群落的空间结构中的垂直结构。(3)食果鸟类处于第二营养级，鸟的活动能力强，活动范围广，故调查鸟类数量常用的方法是标记重捕法。由图分析，清除藤本植物前，实验组和对照组食虫鸟类数量无明显差异，而清除藤本植物后，实验组食虫鸟类数量比对照组明显减少，所以清除藤本植物会使其数量减少的鸟类是食虫鸟类。答案：(1)生产者　太阳能(或者CO2)　(2)密度(或数量)　垂直　(3)第二　标记重捕法　食虫鸟类　清除藤本植物前，实验组和对照组食虫鸟类数量无明显差异，而清除藤本植物后，实验组食虫鸟类数量比对照组明显减少