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生态系统的结构与能量流动
1、（2023·山东济宁·统考三模）光合作用同化的总能量称为初级生产量；生物积累的、可
被下一营养级利用的能量，称为净生产量；食物中不能消化的物质被排遗或吐掉，其所含
能量称为排遗能量；动物尿素等排泄物中的能量称为排泄能量。如图是某生态系统能呼吸
作用量流动示意图，甲～丁表示生物类群，a～h表示能量。下列叙述错误的是（ ）
A．该生态系统的初级生产量为a+d+f
B．乙营养级的排泄能量属于g的一部分
C．乙的净生产量等于其生物量所含的能量
D．丙营养级的同化能量=摄入能量一排遗能量
【答案】C
【解析】A、由题图分析可知，甲可以固定光能，因此甲是生产者，甲乙丙三者都有能量流
向丁，说明丁是分解者，则乙是初级消费者，丙是次级消费者，该生态系统的初级生产量
就是流入该生态系统的总能量，也是生产者甲固定的太阳能，根据能量守恒定律，指向甲
的箭头能量值总和=从甲指出的箭头能量值总和，因此该生态系统的初级生产量=生产者甲
固定的太阳能=a+d+f，A正确；
B、尿素等排泄物是蛋白质等含氮物质经消化吸收转变为自身有机物后再经氧化分解产生的，
因此排泄能量属于生物自身的同化量，并且是自身同化量中流向分解者的那一部分，由上
面分析可知，丁是分解者，则g是乙的同化量中以遗体残骸和尿素等排泄物的形式流向分
解者的能量，因此包含乙营养级的排泄能量，B正确；
C、净生产量指的是一定时间内生物积累的、可被下一营养级利用的能量，生物量所含的能
量则指现存的有机物中含有的总能量，因此二者并不相等，C错误；
D、由能量传递形式可知，某营养级同化量=该营养级摄入量-其粪便等不能消化的排遗物中
的能量（即排遗能量），D正确。
故选C。
2、（2023·山东·山东省实验中学统考二模）红树林生态系统是由生长在热带海岸泥滩上的
红树科植物与其周围环境共同构成的生态功能统一体。潮汐变化和含盐分的水对红树科植
物的生长十分重要。下列说法正确的是（ ）
A．植物、动物、微生物及非生物的物质和能量等构成红树林生态系统的结构
B．红树科植物具有耐盐特性，在一定盐度海水下可能成为优势种
C．潮汐变化会影响红树科植物的种群密度，不会影响红树林的空间结构
D．红树科植物的生长发育需要从海滩淤泥中获得必需的物质和能量【答案】B
【解析】A、生态系统的结构不仅包括组成成分（植物、动物、微生物及非生物的物质和能
量），还包括营养结构（即食物链和食物网），A错误；
C、由题干可知，含盐分的水对红树科植物的生长十分重要，可推测红树科植物具有耐盐特
性，在热带海岸泥滩上生长，其最有可能因适应能力较强而成为优势种，B正确；
C、红树科植物生长在潮间带，深受潮汐的影响，涨潮时泡在海水中，退潮时露出水面，潮
汐变化会影响红树科植物的种群密度，也会影响红树在潮间带的空间分布，C错误；
D、红树科植物不能利用海滩淤泥中的能量，D错误。
故选B。
3、（2023·山东·沂水县第一中学校联考模拟预测）研究人员利用自主设计的鱼菜共生立体
种养殖系统（图1所示）探讨油麦菜对水质的净化效果。实验组在立体种植模块种植一定
数量的油麦菜，对照组不种植；挑选等量、长势一致的锦鲤鱼苗培养在两组养殖模块（投
喂等量同种饲料）。水体中的氨氮（以游离氨和铵离子形式存在的氮）含量如图2所示。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．该系统可以明显地净化水体中的氨氮
B．两组水体中的氨氮含量呈下降趋势
C．微生物在水体净化中发挥重要作用
D．该系统实现物质和能量的循环利用
【答案】D
【解析】A、由图2 可知，8 天后，处理组（种植油麦菜）水体中的氨氮含量低于对照组，
因此该系统可以明显地净化水体中的氨氮，A 正确；
B、由图2 可知，随着时间的延长，对照组和处理组两组水体中的氨氮含量整体均呈下降
趋势，B 正确；
C、未被摄入的饲料、鱼排出的粪便等有机氮经微生物分解为氨氮，氨氮可被水体中生物所
利用，因此微生物在水体净化中发挥重要作用，C 正确；
D、该系统实现物质循环利用，能量无法循环，D错误。
故选D。
4、（2023·山东·山东省实验中学校考一模）下图表示不同环境条件下生物体的同化量在以下三项主要生命活动中分配的情况：①用于与其他物种争夺相同资源所消耗的能量；②用
于避免被捕食所消耗的能量；③用于产生下一代所消耗的能量。下列叙述正确的是（ ）
A．生物体同化量的去向包括呼吸散失，用于自身生长发育和繁殖、流向分解者和下一营
养级等
B．乙能量分配模式说明该物种与其他物种的生态位有较大重叠，有利于对环境资源的充
分利用
C．竞争越激烈、被捕食压力越大，种群用于繁殖的能量比例就越大
D．为防治农田鼠害，可引入鼠的天敌使其能量分配向情况丙转变，从而降低鼠的环境容
纳量
【答案】D
【解析】A、生物体同化量的去向包括呼吸散失，分解者分解利用，未被利用、流向下一营
养级等，但最高营养级的能量并不流入下一营养级，A错误；
B、乙为高竞争影响，说明该物种与其他物种的生态位有较大重叠，导致与其他生物的竞争
就越激烈，致种群用于繁殖的能量比例就越小，不利于对环境资源的充分利用，B错误；
C、与其他生物的竞争、捕食越激烈，消耗的能量就越多，导致种群用于繁殖的能量比例就
越小，C错误；
D、为防治农田鼠害，可引入天敌，使鼠的能量分配向情况丙转变，使种群用于繁殖的能量
比例较少，从而降低鼠的环境容纳量，D正确。
故选D。
5、（2023·山东烟台·统考二模）叶螨的成螨和幼螨均会吸食叶片的汁液，危害植物。某棉
田中存在侵害棉株的土耳其斯坦叶螨（M），棉农引进了其天敌深点食螨瓢虫（N）进行
防治。下列说法正确的是（ ）
A．该生态系统中存在棉花→M→N的捕食链
B．防治叶螨可提高棉田生态系统的能量传递效率
C．研究M的生态位，通常要研究其栖息地、食物、天敌及与其它生物间的关系
D．M和N储存的能量之和大于棉花储存的能量
【答案】C
【解析】A、分析题意可知，土耳其斯坦叶螨（M）会吸食叶片的汁液，其与棉花之间是寄生关系，故棉花→M→N不构成捕食链，A错误；
B、能量传递效率是指相邻两个营养级之间的同化量的比值，防治叶螨可提高棉田生态系统
的能量利用率，使能量更多的流向对人类有益的部分，但不能提高能量传递效率，B错误；
C、生态位是指一个物种在生物群落中的地位和作用，研究 M的生态位，通常要研究其栖息
地、食物、天敌及与其它生物间的关系，C正确；
D、棉花属于第一营养级，其中储存的能量除流向下一营养级之外，还包括流向分解者等能
量，生态系统中的能量具有逐级递减的特点，M和N储存的能量之和小于棉花储存的能量，
D错误。
故选C。
6、（2023·山东烟台·统考一模）高原鼠兔是青藏高原上的小型植食性动物，其洞穴常成为
小鸟赖以生存的巢穴。若小鸟发现附近有猛禽，就会立刻扑扇翅膀并高声鸣叫，为鼠兔示
警。鼠兔是藏狐的主要食物来源，而藏獒经常咬死藏狐。下列叙述正确的是（ ）
A．鼠兔与小鸟的关系为原始合作
B．小鸟为鼠兔传递的信息类型为行为信息
C．鼠兔、藏狐和藏獒之间形成一条食物链
D．一只藏獒捕食一只藏狐，将获得其10%～20%的能量
【答案】A
【解析】A、高原鼠兔的洞穴常成为小鸟赖以生存的巢穴，小鸟发现附近有猛禽，就会立刻
扑扇翅膀并高声鸣叫，为鼠兔示警，说明鼠兔与小鸟的关系为原始合作，A正确；
B、小鸟为鼠兔传递的信息类型为物理信息（鸣叫）和行为信息（扑扇翅膀），B错误；
C、食物链的起点是生产者，所以鼠兔、藏狐和藏獒之间不能形成一条食物链，C错误；
D、能量传递效率是指两个相邻营养级之间同化量的比值，而不是两个个体之间同化量的比
值，D错误。
故选A。
7、（2023·山东·统考模拟预测）某兴趣小组对校园小河进行生态调查，并绘制了该河流的
生态金字塔，其中甲、乙、丙、丁为4种鱼类。下列叙述正确的是（ ）
A．题图所示共有6条食物链
B．丁与丙之间只具有竞争的关系
C．大量捕捞甲可能会影响藻类种群数量的增长D．该生态金字塔中的生物构成一个生物群落
【答案】C
【解析】A、图中有5条食物链，A错误；
B、由图可知，丁与丙的竞争和捕食关系，B错误；
C、大量捕捞甲，会通过影响水草和丙从而影响乙的数量，进而影响藻类的数量，C正确；
D、该生态系统中的生物包括了生产者和消费者，群落是各种生物的集合，包括分解者，D
错误。
故选C。
8、（2023·山东淄博·统考三模）生态系统中，捕食者的捕食行为会下行传递，直接或间接
影响更低营养级生物，称为营养级联。在甲、乙两个相邻的湖泊中，食物链为浮游植物→
浮游动物→食浮游动物鱼类→食鱼动物。研究人员将甲中90%食鱼动物移入乙，同时将
90%的食浮游动物鱼类从乙移向甲，若甲、乙两个湖泊存在明显的营养级联，则可能出现
的结果是（ ）
A．甲中浮游植物增加，乙中浮游植物减少
B．甲中浮游植物不变，乙中浮游植物不变
C．甲中浮游动物增加，乙中浮游动物不变
D．甲中浮游动物增加，乙中浮游动物减少
【答案】A
【解析】将甲中90%食鱼动物移入乙，同时将90%的食浮游动物鱼类从乙移向甲，甲中食鱼
动物减少，食浮游动物鱼类增多，会导致浮游动物减少，进一步导致浮游植物增多；
将甲中90%食鱼动物移入乙，同时将90%的食浮游动物鱼类从乙移向甲，乙中食鱼动物增多，
食浮游动物鱼类减少，会导致浮游动物增多，进一步导致浮游植物减少，A正确。
故选A。
9、（2023·山东·山东省实验中学校考一模）研究人员为研究某农田生态系统中几种生物的
种间关系，给玉米施加含有放射性标记的尿素，一段时间后在甲、乙、丙三种动物中检测
到的放射性情况如下图。下列说法正确的是（ ）
A．若有机肥中的放射性来自单一元素，则该元素可能是15N
B．图中甲动物可能是属于第二营养级的初级消费者
C．放射性元素经代谢排出是甲、乙、丙放射性强度降低的原因之一
D．该放射性元素经过的食物链可能是乙→甲→丙
【答案】C
【解析】A、若有机肥中的放射性来自单一元素，则该元素不可能是15N，因为15N没有放射性，A错误；
B、根据图中放射性出现的先后顺序可确定，丙捕食甲，甲捕食乙，而后乙以玉米为食，因
此，图中甲动物可能是次级消费者，属于第三营养级，B错误；
C、放射性元素含量随着甲、乙、丙代谢废物的排出而降低，另外呼吸作用也是放射性元素
在甲、乙、丙体内放射性强度降低的原因之一，C正确；
D、根据B项分析可知，该放射性元素经过的食物链可能是玉米→乙→甲→丙，D错误。
故选C。
10、（2023·山东·昆明一中校考模拟预测）图表示某人工设计的生态系统示意图。相关叙
述不正确的是（ ）
A．施用农家肥能增加CO 浓度，利于葡萄和蔬菜增产
2
B．蝇蛆和蚯蚓是分解者，可促进物质循环和能量流动
C．由于饲养猪、鸡，增多了食物链，提高了能量传递效率
D．该生态系统实现了能量的多级利用
【答案】C
【解析】A、合理使用农家肥，不仅能提供无机盐，还能提供二氧化碳，增强光合作用效率，
从而提高葡萄和蔬菜的产量，A正确；
B、生态系统中的分解者能够分解有机物，供生产者重新利用，蝇蛆和蚯蚓是分解者，可促
进物质循环和能量流动，B正确；
CD、建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，减少环境
污染，但各营养级之间的能量传递效率并未提高，C错误，D正确。
故选C。
11、（2023·山东日照·统考三模）（多选题）长江口生态系统结构复杂，是许多水生生物
种群繁殖、育幼和栖息的场所，渔业资源丰富。下图表示长江口生态系统各营养级间的能
量流动关系（单位：kJ·km－2·a－1）。下列叙述正确的是（ ）A．该生态系统的结构由植物、虾类、鱼类以及有机碎屑等非生物物质和能量组成
B．该生态系统需要得到系统外的能量补充，能量在食物链中单向流动、逐级递减
C．捕捞导致小型鱼、虾类流向食鱼性鱼类的能量传递效率不符合10%～20%
D．图中浮游动物流向分解者的能量包括遗体残骸和其产生的粪便中的能量
【答案】BC
【解析】A、生态系统的结构包括生态系统的组成成分（包括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），A错误；
B、该生态系统需要得到系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能；能量在食物链
和食物网中单向流动、逐级递减，B正确；
C、图示中小型鱼、虾类流向食鱼性鱼类的能量传递效率是3.571÷294.8×100%=1.2%，小
型鱼、虾类中的能量流向还包括人类的捕捞活动，导致小型鱼、虾类流向食鱼性鱼类的能
量传递效率不符合10%～20%，C正确；
D、浮游动物产生的粪便中的能量属于其上一营养级流向分解者的能量，D错误。
故选BC。
12、（2023·山东淄博·统考三模）科研人员对北方某人工林区生物群落的季节动态进行调
查研究，并对该林区一个由甲、乙、丙3个物种组成的食物链进行能量流动分析，结果如
下表。表中GP表示生物体同化量，NP表示生物体用于自身生长发育繁殖的能量，R表示
呼吸消耗的能量（单位：KJ·m-2·a-1）。
1 未利用 GP NP R 人工输入
甲 1×1011 a 2×1011 b 0
乙 2×105 7．36×108 2．5×107 7．11×108 1．7×107
丙 c 3．3×106 2．47×107 4．8×106
(1)该人工林区生物群落的季节性体现在群落的 发生了规律性变化，其影响因素主
要有 等（答出两点即可）。
(2)据表分析，由甲、乙和丙构成的食物链可表示为 。由第二营养级到第三营养级
的能量传递效率为 （保留小数点后两位），若这个数值不在10%-20%范围内也是
合理的，理由是 。
(3)已知表中甲营养级生物呼吸消耗的能量占其同化量的20%，则甲营养级的GP值为
KJ·m-2·a-1
。
(4)在生态系统中，能量单向流动、不循环的原因是 。
【答案】(1) 外貌和结构 阳光、温度和水分
(2) 甲→乙→丙 3.15% 乙和丙两种生物并不是相应营养级的全部生物，两种
生物之间的能量传递率不一定在10%-20%之间
(3)2.50×1011
(4)捕食关系是单向的，能量只能由被捕食者流向捕食者，生态系统的能量主要以光能形式
输入，以热能形式散失，热能不能再利用【解析】（1）群落的季节性是指群落的外貌和结构随阳光、温度、水分等的季节性变化而
发生规律性的变化。因此该人工林区生物群落的季节性体现在群落的外貌和结构发生了规
律性变化，其影响因素主要有阳光、温度、水分等。
（2）能量流动具有逐级递减的特点，营养级越高，能量越少，再结合表格可知，由甲、乙
和 丙 构 成 的 食 物 链 可 表 示 为 甲 → 乙 → 丙 。 c=3 ． 3×106+2 ． 47×107-4 ．
8×106=23.2×106KJ·m-2·a-1，由第二营养级到第三营养级的能量传递效率为
（23.2×106）/（7．36×108）×100%≈3.15%。能量传递效率=某一营养级同化量/上一营
养级同化量×100%，而乙和丙两种生物并不是相应营养级的全部生物，两种生物之间的能
量传递率不一定在10%-20%之间，因此这个数值不在10%-20%范围内也是合理的。
（3）已知表中甲营养级生物呼吸消耗的能量占其同化量的 20%，即甲营养级用于自身生长
发 育 繁 殖 的 能 量 占 其 同 化 量 的 80% ， 因 此 甲 营 养 级 的 GP 值 为
2×1011÷80%=2.50×1011KJ·m-2·a-1。
（4）食物链和食物网是能量流动的渠道，而捕食关系是单向的，能量只能由被捕食者流向
捕食者，故能量单向流动；生态系统的能量主要通过光合作用以光能形式输入，以热能形
式散失，热能不能再利用，故能量不循环。
