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检测案35 生态系统的结构与能量流动
[基础巩固练]
考点一 生态系统的结构
1．关于生态系统成分中生物部分的叙述，正确的是（ ）
A．生产者可以是真核生物，也可以是原核生物，但都是自养型生物
B．动物都属于消费者，其中食草动物处于第二营养级
C．细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类
D．生产者和分解者之间都是直接联系的，消费者可有可无
2．某同学绘制的生态系统概念图如图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A．①表示生态系统的组成成分
B．③越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越强
C．④中可能有微生物
D．该图漏写了生态系统的某项功能
3．如图表示某草原生态系统中的食物网简图，下列相关叙述错误的是（ ）
A．该食物网中含有4条食物链
B．处于第三营养级的生物只有鼬
C．鹰和鼬之间存在捕食和种间竞争的关系
D．大量捕杀鼬不会导致鹰的数量明显下降
4．下列关于营养级的叙述，正确的是（ ）
A．营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越多
B．自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级
C．营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和
D．食物链中的各营养级之间能量传递效率是相同的
5．为了保护环境，到南极考察的科学工作者，除了将塑料及金属类废弃物带离南极，
还必须把人体尿液、粪便等废物带离，这是因为南极（ ）
A.缺少生产者 B．分解者很少
C．没有消费者 D．缺乏必要的生活设施
考点二 能量流动
6．[2024·九省联考·贵州]研究人员对某地“草→田鼠→鼬”的能量流动进行研究，得
到能量金字塔如图所示。下列叙述正确的是（ ）A．该能量金字塔以个体数量和生物量为指标来绘制
B．该能量金字塔可以显示各营养级之间的食物关系
C．由图可知，鼬既能从田鼠获得能量，也能从草获得能量
D．由图可知，田鼠的摄入量等于同化量、呼吸量和热量之和
7．[2024·江苏南通高三模拟]下图表示某生态系统中两个营养级能量流动及相关生理过
程。相关叙述正确的是（ ）
A．能量从生产者到初级消费者递减的原因是b的消耗
B．图中流入空白方框处的能量不可能再进入捕食食物链
C．图中两个营养级的能量传递效率为d/c×100%
D．流经该生态系统的总能量是a
[提能强化练]
8．在生态系统中，植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量，其中一
部分用于自身的呼吸消耗，余下部分称为净初级生产量。表为4个生态系统的研究实例。
类别 玉米地 荒地 湖泊Ⅰ 湖泊Ⅱ
太阳能利用率（初级生产量/入射太阳能） 1.6% 1.2% 0.4% 0.1%
呼吸消耗率（呼吸消耗/初级生产量） 23.4% 15.1% 22.3% 21.0%
净初级生产效率（净初级生产量/初级生产量） 76.6% 84.9% 77.7% 79.0%
下列有关叙述错误的是（ ）
A．与玉米地相比，荒地的太阳能利用率低，净初级生产效率也低
B．若入射太阳能相同，上述4个生态系统中，制造有机物质最多的是玉米地
C．两个湖泊中植物的呼吸消耗率与玉米地的大致相等，但明显高于荒地
D．两个湖泊的太阳能利用率低，与太阳光穿过水层时损失了部分能量有关
9．[2024·河北邯郸市高三模拟]绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能
量为生态系统的初级生产量，包括总初级生产量和净初级生产量（净初级生产量＝总初级
生产量－植物呼吸消耗量）；动物和其他异养生物靠消耗初级生产量来制造有机物质或固
定能量，它们的生产量称为次级生产量。如图表示某湖泊夏季的净初级生产量和次级生产
量与水深的关系，下列说法正确的是（ ）A．净初级生产量是流经生态系统的总能量，初级消费者粪便中的能量属于次级生产
量
B．该湖泊水深6 m时的次级生产量大于净初级生产量
C．随着水深增加，净初级生产量下降，可能是光照强度和温度下降所致
D．若该生态系统长期处于C点所示的状态，能够维持相对稳定
10．（不定项）某同学在分析羊食草过程后，绘制了如下能量流动模型，下列对其科
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
11．[2024·辽宁沈阳市高三联考]（不定项）如图是某人工生态系统能量流动过程中部
分环节涉及的能量值（单位为103 kJ/m2·a）。下列叙述不正确的是（ ）
A．该生态系统生产者固定的总能量是1.10×105 kJ/m2·a
B．由生产者，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ构成的捕食食物链中，能量流动是单向的、逐级递减
的
C．Ⅰ为第二营养级，Ⅱ为第三营养级，两者之间的能量传递效率是15.625%
D．在生物圈中，除了全部的微生物属于类群Ⅳ，一些腐生动物也属于类群Ⅳ
[大题冲关练]12．[2024·九省联考·河南]湿地被誉为“地球之肾”，具有巨大的生态价值。在黄河下
游，两岸有宽阔的湿地，部分被开垦为农田。因水淹等原因，有些农田无法耕种而又恢复
为湿地（恢复地）。为了解农田、恢复地和自然湿地三种生态系统的差异，选择合适的时
间和样地进行调查研究，三种样地的调查面积相近。回答下列问题。
（1）调查各植物的种群密度时，通常采用的方法是 。该研究区域中的生物群
落类型有 （答出2点即可）。
（2）调查结果如下表所示。据此分析，湿地恢复的生态效益体现在
（答出2点即可）。
调查指标 农田 恢复地 自然湿地
植物种类（种） 8 19 25
植物盖度（%） 80 85 85
土壤碳含量（g/kg） 11.15 13.74 15.32
注：盖度即植物地上部分的垂直投影面积占样地面积的百分比。植物种类的数量、土
壤碳含量在三种样地之间均存在显著差异。
（3）恢复地上发生的群落演替类型是 。随着演替的进行，生态系统的营养结
构也在发生变化。一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有 %的能量能
够流到下一个营养级，未流到下一个营养级的能量包括 。
13．与常规农业相比，有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用，加
大有机肥的应用，对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图
所示，三种农业模式土壤生物情况如表所示。
取样深度 生物组分 食物网复杂程度
农业模式
（cm） （类） （相对值）
常规农业 15 1.06
0－10 有机农业 19 1．23
无公害农业 17 1．10
常规农业 13 1.00
10－20 有机农业 18 1．11
无公害农业 16 1．07
（1）土壤中的线虫类群丰富，是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的
最高营养级，与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化能量的去向不包括
某同学根据生态系统的概念 认为土壤是一个生态系统，其 判断依据是
。
（2）取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的 结构。由
表中数据可知，土壤生态系统稳定性最高的农业模式为 ，依据是
。
（3）经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群，从土壤生物食
物 关 系 的 角 度 分 析 ， 捕 食 性 线 虫 体 内 镉 含 量 高 的 原 因 是
。（4）植食性线虫主要危害植物根系，研究表明，长期施用有机肥后土壤中植食性线虫
的 数 量 减 少 ， 依 据 图 中 信 息 分 析 ， 主 要 原 因 是
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________________________________________________________________________。1．解析：生产者大多数是光能自养型的真核生物(绿色植物)，少数是光能自养型和化
能自养型的原核生物(蓝细菌、硝化细菌等)，A正确；动物并不一定都是消费者，如蚯蚓
是分解者，B错误；细菌可作为生产者、消费者和分解者，C错误；生产者与分解者之间
不一定都是直接联系的，有时候生产者和分解者需要靠消费者来间接联系，D错误。
答案：A
2．解析：题图中①代表生态系统的结构，②代表生态系统的成分，③代表生态系统的
营养结构(食物链、食物网)，④代表生产者，A错误；生态系统的营养结构越复杂，其抵
抗力稳定性越强，B正确；某些自养微生物(如硝化细菌)也可作为生态系统中的生产者，C
正确；生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，该图漏掉了信息传递，D正
确。
答案：A
3．解析：分析可知，该食物网中含有4条食物链，A正确；在该食物网中处于第三营
养级的生物有鼬和鹰，B错误；鹰捕食鼬，鹰和鼬都捕食鼠、兔，故鹰和鼬之间存在捕食
和种间竞争的关系，C正确；鹰的食物种类有多种，故大量捕杀鼬不会导致鹰的数量大幅
下降，D正确。
答案：B
4．解析：由于能量在流动过程中，从一个营养级传到下一个营养级的效率只有约
10%，所以营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越少，A错误； 自然生态系
统中的所有绿色植物都能进行光合作用，将无机物转化为有机物，将光能转化为化学能，
所以属于生产者，B正确；营养级是指处于食物链同一环节上的所有生物，包括同种和不
同种生物，C错误；能量从植物到植食动物或从植食动物到肉食动物的传递效率一般只有
约10%，不同食物链中相邻两个营养级之间的能量传递效率不一定相同， 即使在同一条食
物链中， 不同的相邻两个营养级之间的能量传递效率也不一定相同，D错误。
答案：B
5．解析：南极温度较低，分解者数量很少，有机物分解速率慢。
答案：B
6．解析：该能量金字塔以各营养级的能量为指标来绘制，A错误；能量流动具有单向
流动逐级递减的特点，该能量金字塔可以显示各营养级之间的食物关系，B正确；由“草
→田鼠→鼬”可知，鼬只能从田鼠获得能量，C错误；田鼠的摄入量等于同化量加上粪便
中的能量，D错误。
答案：B
7．解析：能量从生产者到初级消费者递减的主要原因是 b的消耗，还有被分解者利用
的能量及未被利用的能量，A错误；未被利用的能量可能流向捕食者，所以此能量可以再
进入捕食食物链中，B错误；图中两个营养级的能量传递效率为d/a×100%，C错误；流经
该生态系统的总能量为生产者所固定的太阳能a，D正确。
答案：D
8．解析：玉米地的太阳能利用率高于荒地，但玉米地的净初级生产效率却低于荒地，
A错误；若入射太阳能相同，上述4个生态系统中，制造有机物质最多的是玉米地，因为
玉米地的太阳能利用率最高，B正确；由实验数据可知，两个湖泊中植物的呼吸消耗率与
玉米地的大致相等，但明显高于荒地，C正确；两个湖泊中有很多的水生植物，而这些植
物接受的太阳能需要穿过水层，据此可推知两个湖泊的太阳能利用率低，与太阳光穿过水
层时损失了部分能量有关，D正确。
答案：A
9．解析：流经生态系统的总能量是生产者同化的能量，即总初级生产量，初级消费者的粪便的能量不是其自身同化的能量，属于生产者的能量，即净或总初级生产量，A错误；
图中左右侧纵坐标数值不同，所以该湖泊水深6 m时的次级生产量小于净初级生产量，B
错误；随着水深增加，由于光照强度和温度下降，导致植物的光合作用下降，所以净初级
生产量下降，C正确；C点时净初级生产量为0，即总初级生产量＝植物呼吸消耗量，但由
于生态系统中存在其他生物也要进行呼吸作用，消耗氧气和有机物，所以该系统不能维持
稳定，D错误。
答案：C
10．解析：植物不能利用有机肥中的能量，分解者将有机物分解后，植物只利用其中
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：AC
11．解析：该生态系统生产者固定的总能量是(23＋70＋3＋14)×103＝1.10×105
kJ/m2·a，A正确；类群Ⅳ表示分解者，不属于食物链中的成分，食物链只包括生产者和消
费者，B错误；Ⅰ为第二营养级，Ⅱ为第三营养级，Ⅰ传递给Ⅱ的能量为(14＋2)×103－(4
＋9＋0.5)×103＝2.5×103 kJ/m2·a，Ⅰ的同化量为(14＋2)×103 kJ/m2·a，所以两者之间的能量
传递效率是2.5×103 ÷16×103×100%＝15.625%，C正确；类群Ⅳ表示分解者，但是不是所有
的微生物都是分解者，如硝化细菌、蓝细菌等属于生产者，病毒属于消费者，D错误。
答案：BD
12．解析：(1)样方法是调查种群密度的常用方法，调查各种植物的种群密度时，通常
采用的方法是样方法，根据题干信息可知，研究区域是农田、恢复地和自然湿地三种生态
系统，该研究区域中的生物群落类型有农田生物群落(人工生物群落)、湿地生物群落(自然
生物群落)。
(2)由题表可知，农田恢复为湿地，植物种类数、植物盖度、土壤碳含量等均高于农田
生态系统，可见湿地恢复，具有蓄洪防旱，调节区域气候，净化水质，为迁徙鸟类和多种
动植物提供优良的生存场所等。
(3)群落演替类型分为初生演替和次生演替，恢复地上发生的群落演替类型是次生演替；
生态系统中能量的输入、传递、 转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动，一般来说
在输入到某一个营养级的能量中，只有10%～20%的能量能够流到下一个营养级，未流到
下一个营养级的能量包括未利用的能量、该营养级生物呼吸消耗的能量、被分解者利用的
能量。
答案：(1)样方法 农田生物群落、湿地生物群落
(2)蓄洪防旱，调节区域气候
(3)次生演替 10%～20 未利用的能量、该营养级生物呼吸消耗的能量、被分解者利
用的能量
13．解析：(1)据题图食物网可知，捕食性线虫是最高营养级，而食细菌线虫位于中间
营养级，因此捕食性线虫同化能量的去向不包括流入下一个营养级。土壤中各类土壤生物
组成的生物群落和无机环境相互作用形成统一整体，因此是一个生态系统。(2)不同深度的
土壤中生物种类不同，这体现了群落的垂直结构。由表格数据可知，有机农业模式下土壤
中的生物组分最多，食物网的复杂程度最大，稳定性最高。(3)镉容易在生物体内积累，并
随着食物链的延长而在高营养级生物体内不断富集。由于该食物网中捕食性线虫所处的营
养级最高，所以其体内镉含量最高。(4)根据图中信息可知，施用有机肥会首先导致腐生细菌增加，进而导致食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性线虫因被大量捕食而减
少，减少量多于因植物根系增长而增加的量，最终会导致植食性线虫的数量减少。
答案：(1)流入下一个营养级 土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互
作用而形成的统一整体
(2)垂直 有机农业 生物组分多，食物网复杂程度高
(3)镉随着食物链的延长逐渐积累
(4)长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性
线虫因被大量捕食而减少，减少量多于其因植物根系增长而增加的量
