文档内容
第 29 讲 生态系统的结构与能量流动
内容要求——明考向 近年考情——知规律
(1)阐明生态系统的结构及与功能的关系；(2)讨论
某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食
2021·广东卷(2)、2021·河北卷
物网联系在一起形成复杂的营养结构；(3)分析生
(22)、2021·全国甲卷(31)、
态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递
2021·山东卷(24)、2020·全国
减的规律；(4)解释生态金字塔象征了食物网各营
卷Ⅲ(6、31)、2019·全国卷
养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系；
Ⅰ(31)、2019·全国卷Ⅱ(6)
(5)调查或探讨一个校园、公园、农田、森林或湿地
生态系统中的能量流动(活动)。
考点一 生态系统的结构
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\考点自主梳理.tif" \*
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1.生态系统的范围 判断标准：①是否包含所有的生物种群；②是否包含非生物环
境
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F167.TIF" \*
MERGEFORMATINET2.生态系统的组成成分
(1)非生物的物质和能量：光、热、水、空气、无机盐等。
是生物群落中物质和能量的根本来源，是生态系统存在的基础
(2)生物成分
①各成分的作用及地位
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F168.TIF" \*
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②相互关系
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\L766.TIF" \*
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生产者和分解者是联系生物群落与非生物的物质和能量的两大“桥梁”。
3.营养结构——食物链和食物网
(1)食物链INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F169.TIF" \*
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(2)食物网 食物网复杂程度主要取决于有食物联
系的生物种类，而非取决于生物数量
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F170.TIF" \*
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INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\易错辨析.TIF" \*
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(1)生产者、分解者是联系非生物的物质和能量与生物群落的桥梁，其中生产者是
生态系统的基石(√)
(2)在食物链中，食物链的起点总是生产者，占据最高营养级的是不被其他动物捕
食的动物(√)
(3)自养型生物一定都是生产者；腐生型生物一定都是分解者；生产者一定处于第
一营养级(√)
(4)在生态系统的营养结构中，食物网可使每种生物都限定在一条食物链的固定位
置上(×)
(5)生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大(×)INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\长句应答.TIF" \*
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1.(科学思维)生态系统的结构包括 生态系统的组成成分和营养结构 ( 食物链和食物
网 )。
2.(生产实践)通常，生态系统的食物链不会很长，原因是：能量沿食物链流动的过
程中是逐级递减的，随着食物链的延长，能量不能满足顶级消费者的需求。
3.(高考真题)在生态系统中消费者的作用是加快生态系统的物质循环；对于植物的
传粉和种子的传播等具有重要作用；调节种间关系；维持群落和生态系统的稳定
性(答出两点即可)。
4.(高考真题)生产者、消费者和分解者是紧密联系、缺一不可的，三者在生态系统
的地位分别是生产者是生态系统的基石、主要成分；消费者是生态系统最活跃的
成分；分解者是生态系统的关键成分、必要成分。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\重点疑难突破.tif" \*
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1.生态系统中各成分的判断
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\B516.TIF" \*
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[特别提醒]
(1)三类“不一定”
①生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌)，植物不一定是生产者(如菟丝子营
寄生生活，属于消费者)。
②消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等)，动物不一定是消费者(如秃鹫、
蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或排遗物为食的腐生动物属于分解者)。
③分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不一定是分解者(如硝化细菌、
蓝细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者)。
(2)两类“一定”①生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者。
②营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物。
2.构建食物链的一般方法(假设图示生物中有生产者)
(1)根据种群数量变化曲线图构建
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\L773.TIF" \*
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图1
(2)根据所含能量(生物量)构建
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\L774.TIF" \*
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①分析依据：根据相邻营养级间能量传递效率约为10%～20%，可推测能量相差
在5倍以内，很可能为同一营养级。
②分析结果：
图2生物可形成一条食物链：丙→甲→乙→丁
图3生物可形成食物网： INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文
件夹\\L776.TIF" \* MERGEFORMATINET
(3)根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)。
生物体 A B C D E
有机汞浓度/
0.06 7 0.51 68 0.39
ppm
①分析依据：生物的富集作用。重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出
体外，所以此类物质会随着食物链逐级积累，即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多，其含量往往是上一营养级个体含量的5～10倍。
②分析结果：
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\L777.TIF" \*
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3.食物网中生物数量变化的分析与判断
(1)食物链的第一营养级生物数量减少，相关生物数量都减少，即出现连锁反应，因
为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。
(2)“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着数量增加，种内竞争加剧，种群密度
还要下降，直到趋于稳定。
(3)“中间”营养级生物减少的情况，举例如下：
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F171.TIF" \*
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若青蛙突然减少，则以它为食的蛇将减少，鹰通过增加捕食兔和食草鸟，从而导致
兔、食草鸟减少，因鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量基
本不变。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\命题规律探究.tif" \*
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考向1 结合生态系统的结构，考查生命观念
1.(2021·广东卷，2)“葛(葛藤)之覃兮，施与中谷(山谷)，维叶萋萋。黄鸟于飞，集于
灌木，其鸣喈喈”(节选自《诗经·葛覃》)。诗句中描写的美丽景象构成了一个( )
A.黄鸟种群 B.生物群落
C.自然生态系统 D.农业生态系统
答案 C
解析 根据题干可知，诗句中描述了一个山谷中的葛藤、黄鸟、灌木等生物，由生
物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体叫作生态系统，故诗句描写的美丽
景象构成了一个自然生态系统，C符合题意。
2.(2022·安徽六安开学考)下列关于生态系统结构的叙述，正确的是( )A.同种生物在生态系统中只能处在一个营养级上
B.动物都属于消费者，其中食草动物处于第二营养级
C.自养生物都是生产者，是生态系统的主要成分
D.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
答案 C
解析 同一种生物在不同的食物链中可以占据不同的营养级，A错误；动物并不
都属于消费者，少数动物属于分解者，如蛆、秃鹫等，B错误；自养生物都是生产者，
是生态系统的主要成分和基石，C正确；细菌不都属于分解者，如硝化细菌是生产
者，D错误。
考向2 结合食物链和食物网的分析，考查科学思维能力
3.(2021·1月联考湖北卷，16)下图为某湖泊生态系统的食物网简图。下列叙述错误
的是( )
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\21S8+.TIF" \*
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A.浮游藻类属于生产者
B.该食物网有5条食物链
C.该食物网中，水生昆虫属于第二营养级
D.浮游动物与水生昆虫之间通过负反馈调节维持各自数量的相对稳定
答案 C
解析 由食物网可知，浮游藻类是第一营养级，为生产者，A正确；该食物网中有5
条食物链，分别是：浮游藻类→裸鲤→鸬鹚，浮游藻类→裸鲤→绿头鸭，浮游藻类
→裸鲤→大天鹅，浮游藻类→浮游动物→水生昆虫→绿头鸭，浮游藻类→浮游动
物→水生昆虫→大天鹅，B正确；该食物网中，水生昆虫属于第三营养级，是次级
消费者，C错误；浮游动物与水生昆虫之间为捕食关系，二者通过负反馈调节维持
各自数量的相对稳定，D正确。
4.(2022·广东名校联考)如图表示三种可构成一条食物链的生物(营养级不同)在某
河流不同深度的分布情况。下列有关分析错误的是( )
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F172.TIF" \*MERGEFORMATINET
A.三种生物构成的食物链是物种甲→物种乙→物种丙
B.若物种甲表示绿藻，它在不同水深处的个体数量不同，主要是温度的原因
C.物种乙的数量突然增加，短时间内物种丙的数量也会增加
D.若物种丙表示肉食性鱼，该种群营养级高，所含能量较少
答案 B
解析 根据三个物种的个体数量及变化趋势可知，三种生物构成的食物链是物种
甲→物种乙→物种丙，A正确；绿藻在不同水深处的个体数量不同，主要原因是光
照强度不同，B错误；由于物种乙是物种丙的食物，因此当物种乙数量突然增加，
短时间内物种丙的数量也会增加，C正确；物种丙属于第三营养级，相比第一、二
营养级，第三营养级所含的能量较少，D正确。
考点二 生态系统的能量流动
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\考点自主梳理.tif" \*
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1.能量流动的概念理解
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F173.TIF" \*
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2.第一营养级能量流动
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F174.TIF" \*MERGEFORMATINET
注 ①图中第一营养级生产者固定的太阳能中，一部分能量用于呼吸消耗，余下
的用于自身的生长、发育和繁殖，即积累的能量。②未被利用的能量是指未被自身
呼吸作用消耗，也未被下一个营养级和分解者利用的能量。
3.第二营养级及其后营养级能量流动
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F175.TIF" \*
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(1)从上述图解可以得到：摄入量＝同化量＋粪便量。
(2)除最高营养级外其他各营养级同化的能量均有4个去路：①通过呼吸作用以热
能的形式散失；②被下一营养级生物利用；③被分解者利用；④未被利用。
4.能量流动的特点及研究意义
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F176.TIF" \*
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注 任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的
正常功能。INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F176b.TIF" \*
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5.生态金字塔的类型及特点
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\L785.TIF" \*
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INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\易错辨析.TIF" \*
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(1)生态系统的能量流动就是指能量的输入和散失过程(×)(2)相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20%(×)
(3)一种蜣螂专以象粪为食，则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%(×)
(4)一只狼捕食了一只兔子，则该狼就获得了这只兔子能量的10%～20%(×)
(5)能量金字塔和生物量金字塔可以出现倒置现象(×)
(6)沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用(×)
(7)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，可提高生态系统的能量传递
效率(×)
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1.(生产实践)从能量流动角度分析农田除草、除虫的目的：调整生态系统中的能量
流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
2.(科学思维)生态系统的能量单向流动的原因：食物链中的捕食关系是长期自然选
择的结果，不能逆转；生产者不能再利用散失的热能。
3.(科学思维)生态系统的能量流动逐级递减的原因：某个营养级同化的能量自身呼
吸要消耗一部分，还有一部分被分解者利用，还有一部分能量未被利用，所以不能
将全部的能量流入下一个营养级。
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1.理解常考的两种能量流动模型
(1)第二营养级的能量流动过程模型
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(2)“拼图法”分析能量流动过程
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MERGEFORMATINET①W 、D 指相应营养级的同化量，B 、B 指相应营养级中未利用的能量；
1 1 1 2
②各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B ＋C ＋D 或B ＋C ＋D ；
1 1 1 2 2 2
③能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，相邻两个营养级的传递效率等于
D /W ×100%，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%；
1 1
④利用“拼图法”可得关系式：
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2.能量流动过程中相关“最值”计算
在食物链(网)中，若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为
10%，最高效率为20%。
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INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\命题规律探究.tif" \*
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考向1 结合能量流动的过程和特点，考查科学思维能力
1.(2020·浙江7月选考，11)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
答案 B
解析 能量流动逐级递减，一般来说，营养级越高，该营养级获得的能量越少，A错误；绿色植物都能进行光合作用，属于生产者营养级，B正确；营养级是指处于
食物链同一环节上的全部生物的总和，不是同种生物的总和，C错误；各个营养级
之间的能量传递效率不一定相同，D错误。
2.(2022·湖北襄阳五中调研)在生态系统中，一切生命活动都伴随着能量的变化。下
列有关能量的叙述，正确的是( )
A.生产者通过光合作用固定的太阳能等于其同化的能量与呼吸消耗的能量之和
B.流经生态系统的能量值可能大于该生态系统中生产者固定的能量值
C.动物粪便、残落物及遗体中的有机物所含的能量都属于动物同化的能量
D.经过科学规划设计的人工生态系统，其能量传递效率和利用率都大大提高
答案 B
解析 生产者通过光合作用固定的太阳能即其同化的能量，A错误；流经某生态
系统的能量值可能大于该生态系统生产者固定的能量值，如人工鱼塘中投放的鱼
苗、投喂的饵料中都含有一定的能量，B正确；动物粪便中的能量属于其上一营养
级同化的能量值，C错误；经过科学规划设计的人工生态系统的能量传递效率并
未提高，D错误。
3.(2022·湘豫名校联考)如图为某农田生态系统的局部能量流动示意图，字母表示
能量值。下列分析错误的是( )
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A.流经该生态系统的总能量为a和人工投入的能量
B.f表示生态系统中输出热能部分
C.c表示初级消费者同化的能量值
D.施用农家肥可为生产者提供能量
答案 D
解析 流经该生态系统的总能量为生产者固定的能量和人工投入的能量，A正确；
f表示初级消费者通过呼吸作用以热能的形式散失的能量值，B正确；c表示初级
消费者同化的能量值，C正确；农家肥可经微生物的分解，形成二氧化碳和无机盐
等，不能为生产者提供能量，D错误。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\题后反思.TIF" \*
MERGEFORMATINET①摄入量≠同化量：摄入量－粪便中能量＝同化量。动物的粪便不曾被动物消化
吸收而同化，不属于其同化量，如兔吃草时，兔粪便中的能量应为草流向分解者的
能量，而不属于兔同化量。
②粪便中能量≠尿液中能量：粪便中能量不属于动物同化量，但尿液中所含能量
应属于动物同化量的一部分。
考向2 结合能量流动的有关计算，考查综合分析问题的能力
4.(2022·江西南昌调研)如图为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述不正确的
是( )
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MERGEFORMATINET
A.能量流动是从甲固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1 250 kJ
B.从乙到丙的能量传递效率为15%
C.将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率
D.食物链的营养关系一般不可逆转，这决定了能量流动的单向性
答案 C
解析 能量流动是从甲(生产者)固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量
为175＋200＋875＝1 250(kJ)，A正确；从乙到丙的能量传递效率＝×100%＝
15%，B正确；将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量的利用率，但不能
提高能量的传递效率，C错误；食物链的营养关系是长期自然选择的结果，一般不
可逆转，因此能量流动是单向的，D正确。
5.(2022·山东青岛调研)如图是某人工鱼塘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)]，下列说法错误的是( )
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F178.TIF" \*
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A.图中A代表的生理过程是呼吸作用B.第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.6%
C.该生态系统中生产者固定的总能量是9.6×104 kJ/(m2·a)
D.捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性
答案 C
解析 由题图可知，图中A代表的是各种生物的呼吸作用，A正确；肉食性动物从
植食性动物获得的(同化的)能量＝5.1＋2.1＋0.25＋0.05－5＝2.5×103[kJ/(m2·a)]，
植食性动物的总同化量＝2.5＋4＋9＋0.5＝16×103[kJ/(m2·a)]，则第二营养级到第
三营养级的能量传递效率＝2.5/16×100%≈15.6%，B正确；该生态系统中能量的
来源有两个：生产者固定的能量和有机物输入，生产者固定的总能量＝9.6×104
kJ/(m2·a)＋流入植食性动物的能量，C错误；食物链是以捕食关系形成的联系，捕
食关系的单向性决定了能量流动的单向性，D正确。
重温真题 经典再现
1.(2019·全国卷Ⅱ，6)如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食
物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草原
生态系统(假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营
养级是乔木，第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是( )
A.前者为金字塔形，后者为倒金字塔形
B.前者为倒金字塔形，后者为金字塔形
C.前者为金字塔形，后者为金字塔形
D.前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形
答案 A
解析 夏季草原生态系统中，作为第一营养级的牧草的个体数远大于作为第二营
养级的羊的个体数量，该生态系统数量金字塔的形状最可能是金字塔形。而在森
林生态系统中，作为第一营养级的乔木的一个个体上生活着大量的作为第二营养
级的昆虫个体，该生态系统数量金字塔的形状最可能为倒金字塔形。
2.(2018·海南卷，20)某地在建设池塘时，设计了如图所示的食物网，鲫鱼和鲢鱼生
活在不同水层。关于该池塘生态系统的叙述，错误的是( )
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\18GS36.TIF" \*
MERGEFORMATINET
A.鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者
B.消耗等量藻类时，鳜鱼的生长量少于鲢鱼C.通气可促进水体中生物残骸分解为无机物
D.藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量
答案 D
解析 鲫鱼在不同的食物链中分别处于第二和第三营养级，既是初级消费者又是
次级消费者，A正确；能量流动是逐级递减的，由于鳜鱼所处的营养级高于鲢鱼，
所以消耗等量藻类时，鳜鱼的生长量少于鲢鱼，B正确；水中的需氧微生物能够分
解有机物，通气可促进水体中生物残骸分解为无机物，促进物质的循环，C正确；
藻类固定的能量不能百分之百地流入次级消费者体内，因此藻类固定的能量高于
流入次级消费者的能量，D错误。
3.(2021·全国甲卷，31)捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，能量在生态系统
中是沿食物链流动的。回答下列问题：
(1)在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，这一现象对捕食者的意义
是___________________________________________________(答出1点即可)。
(2)青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析，这条食
物链上能量流动的特点是________________________。
(3)森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统，林德曼关于生态系统能
量流动特点的研究成果是以____________生态系统为研究对象得出的。
答案 (1)保证被捕食者的能量能够持续流向捕食者，有助于捕食者的生存
(2)单向流动、逐级递减 (3)湖泊
解析 (1)捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，否则自己也无法生存，这就是所
谓的“精明的捕食者策略”。(2)生态系统中能量流动是单向的，在生态系统中，能
量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可
逆转，也不能循环流动。能量在流动过程中逐级递减，输入到一个营养级的能量不
可能百分百地流入下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐渐减少的。
(3)美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流
动进行了定量分析，所以，林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以湖
泊生态系统为研究对象得出的。
4.(2020·全国卷Ⅲ，31改编)假设某种蓝细菌(A)是某湖泊中唯一的生产者，其密度
极大，使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。回答下列问题：
(1) 该 湖 泊 水 体 中 A 种 群 密 度 极 大 的 可 能 原 因 是
____________________________________(答出2点即可)。
(2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图。(3)假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物(C)后，C种群能够迅速壮大，则C和
B的种间关系是________。
答案 (1)水体富营养化，没有其他生产者的种间竞争
(2)
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\20kT59.TIF" \*
MERGEFORMATINET
(3)种间竞争
解析 (1)蓝细菌(A)种群密度极大的原因可能是水体富营养化，没有其他生产者
的种间竞争，捕食者数量少等。(2)流入某一营养级(最高营养级除外)的能量有三个
去向：通过呼吸作用散失、被分解者分解利用、流向下一营养级。最高营养级的能
量去向不包括流向下一营养级，由此可画出该湖泊生态系统能量流动的示意图，
具体见答案。(3)种间竞争是指两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间
而产生的相互排斥的现象。种间竞争的结果常表现为相互抑制，有时表现为一方
占优势，另一方处于劣势甚至灭亡。由于B以蓝细菌(A)为食，C仅以A为食，且该
湖泊中引入动物(C)后，C种群能够迅速壮大，故C和B的种间关系为种间竞争。
5.(2021·山东卷，24)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下，M、N表示营养级。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\21S58.tif" \*
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(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_____________________________________________。
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
(或：实现生态效益与经济效益的可持续发展)
解析 (1)样方法适用于植物和活动能力弱、活动范围小的动物或昆虫卵种群密度
的估算。(2)M的同化量(在图中表示为来源的箭头)有来自生产者3 281 kJ/(m2·a)和
来自遗体残骸2 826 kJ/(m2·a)，同化量除了用于自身呼吸作用消耗
3 619 kJ/(m2·a)，其余用于生长发育和繁殖，所以应是3 281＋2 826－3 619＝
2 488 kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率＝两个营养级同化量的比值，所以是
386/(3 281＋2 826)×100%≈6.3%(保留一位小数)。能量不能循环，物质可循环。(3)
海带与浮游植物生活在表层，存在种间竞争关系，由于海带的竞争，浮游植物数量
下降，而牡蛎又以浮游植物为食，所以牡蛎的食物减少，产量降低。(4)群落的空间
结构有水平结构和垂直结构，群落的空间结构有利于群落内生物充分利用空间和
资源，提高利用率。考虑养殖生物的环境容纳量和种间关系等因素，目的是维持生
态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产(或：实现生态效益与经济效益的可持
续发展)，既要有一定的经济效益，又要保护环境，可持续发展。
课后·分层训练
(时间：35分钟)
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\基础练.tif" \*
MERGEFORMATINET考点一 生态系统的结构
1.(2022·滕州一中月考)下列关于生态系统结构的说法不正确的是( )
A.生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
B.土壤中的硝化细菌是化能自养生物，因而属于生产者
C.植食性昆虫属于农田生态系统中的消费者，可加快物质循环
D.生态系统的物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行的
答案 A
解析 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、消费者和分解者)、食物链和食物网，A错误；自养生物都是生产者，B正确；植
食性昆虫属于初级消费者，消费者可加快物质循环，C正确；食物链和食物网是生
态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行
的，D正确。
2.(2022·安徽江淮十校联考)如图所示，a为自然生态系统的生态金字塔，b为城市
生态系统的生态倒金字塔，下列叙述错误的是( )
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F181.TIF" \*
MERGEFORMATINET
A.组成a生态系统不可或缺的生物组分为生产者和分解者
B.流经a或b生态系统的总能量为各自生产者所固定的太阳能
C.b生态系统可以对a生态系统产生强烈的干扰
D.人类活动对b生态系统的发展起支配作用，其中分解者的分解作用相对较弱
答案 B
解析 生产者是生态系统的基石，分解者是生态系统的关键成分，故生产者和分
解者是生态系统中不可缺少的生物组分，A正确；人类活动对城市生态系统的维
持起重要作用，城市生态系统的生产者及分解者的作用均较弱，需不断地向b(城
市生态系统)输入物质和能量，将产生的垃圾运出b(城市生态系统)，即b(城市生态
系统)必须依赖其他生态系统(如a)才能维持正常的能量流动和物质循环，故b生
态系统可以对a生态系统产生强烈的干扰，B错误，C、D正确。
3.(2022·广东中山调研)如图为农田生态系统中部分食物网的示意图。下列相关叙
述错误的是( )INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F182.TIF" \*
MERGEFORMATINET
A.甲主要是农作物等植物，属于生产者
B.丙和丁之间既有种间竞争关系，也有捕食关系
C.食物网中处于第三营养级且属于次级消费者的只有青蛙和丙
D.甲、乙、丙、丁物种差异产生的根本原因是DNA具有多样性
答案 C
解析 甲主要是农田中的农作物等植物，属于生产者，A正确；丙和丁都以田鼠为
食物，二者有种间竞争关系，丁也以丙为食物，二者存在捕食关系，B正确；处于第
三营养级且属于次级消费者的有青蛙、乙、丙和丁，C错误；甲、乙、丙、丁的差异体
现了物种的多样性，这些差异产生的根本原因是DNA具有多样性，D正确。
考点二 生态系统的能量流动
4.(2022·襄阳四中调研)茶树菇味道鲜美，常野生于油茶树枯朽的树桩上。某林场尝
试在树下套种茶树菇，并用桐树、柳树、杨树脱落的枝叶制作培养基。下列相关叙
述正确的是( )
A.生长在油茶树树桩上的茶树菇属于生态系统中的分解者
B.茶树菇利用的油茶树枯朽树桩中的能量不属于油茶树的同化量
C.套种技术可以提高树木和茶树菇对阳光等资源的利用率
D.该林场的做法实现了能量的多级利用，提高了能量的传递效率
答案 A
解析 生长在油茶树树桩上的茶树菇属于生态系统中的分解者，A正确；茶树菇
利用的油茶树枯朽树桩中的能量属于油茶树的同化量中流向分解者的部分，B错
误；茶树菇属于分解者，不能直接利用阳光，C错误；该林场的做法实现了能量的
多级利用，提高了能量的利用率而不是传递效率，D错误。
5.(2022·江西名校联考)如图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相
关过程的能量流动量。下列有关叙述正确的是( )
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F183.TIF" \*MERGEFORMATINET
A.①是指由草流入兔的能量
B.图中②/①的比代表草到兔的能量传递效率
C.③是草的同化量中流入分解者中的能量的一部分
D.草与兔之间的信息传递是单向的，而兔与狐之间是双向的
答案 C
解析 ①是指兔的摄入量，③是指兔子粪便中的能量，没有被兔同化，属于草的同
化量中流入分解者中的能量的一部分，A错误，C正确；图中②/①代表狐的摄入
量与兔的摄入量的比值，B错误；生物之间的信息传递往往是双向的，D错误。
6.(2022·河北石家庄调研)下列关于对生态系统中能量流动的理解和应用，正确的
是( )
A.太阳能是地球的能量源头，进入生态系统中的能量，最终都将以热能形式散失
B.流经某一个生态系统的总能量是该生态系统中所有生产者、消费者和分解者体
内的能量之和
C.“未利用”的能量是随着地壳运动掩埋在地下，经过长期的地质作用成为煤、
石油等化石燃料中的能量
D.在“桑基鱼塘”的生产方式中，蚕获得了桑叶中的能量，鱼获得了蚕粪中的能
量，桑树获得了塘泥里腐殖质中的能量
答案 A
解析 太阳能是地球的能量源头，进入生态系统中的能量，最终都将以热能形式
散失，A正确；一般来说，流经某一生态系统的总能量是该生态系统中所有生产者
固定的能量之和，B错误；“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个
营养级和分解者利用的能量，C错误；“桑基鱼塘”的生产方式为桑叶养蚕，蚕沙
喂鱼，塘泥肥桑，桑树利用了塘泥中的无机物，并未获得塘泥里腐殖质中的能量，
D错误。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\提升练.TIF" \*
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7.(2022·山东德州模拟)单向性集团内捕食作用是指不同天敌共享同一猎物，其中
一种天敌捕食共同猎物的同时还捕食另一种天敌，被称为集团内捕食者，另一种
天敌被称为集团内猎物。某生态系统中瓢虫与寄生蜂、蚜虫三者之间存在单向性集团内捕食作用，其中寄生蜂既是猎物又是捕食者。下列有关说法正确的是 (
)
A.瓢虫与寄生蜂之间存在种间竞争和捕食关系
B.瓢虫属于集团内捕食者，蚜虫属于集团内猎物
C.瓢虫通过寄生蜂获得的能量要比蚜虫通过植物获得的能量多
D.瓢虫在该生态系统中占据第二、三营养级
答案 A
解析 根据题意写出食物网： 则瓢虫与寄生蜂之间存在种间
竞争和捕食关系，A正确；瓢虫和寄生蜂都以蚜虫为食，同时寄生蜂被瓢虫捕食，
所以瓢虫属于集团内捕食者，寄生蜂属于集团内猎物，B错误；瓢虫捕食寄生蜂涉
及的食物链较蚜虫捕食植物涉及的食物链长，损失的能量多，所以瓢虫通过寄生
蜂获得的能量要比蚜虫通过植物获得的能量少，C错误；根据食物网进行分析，瓢
虫属于第三和第四营养级，D错误。
8.(2022·湖北八校联考)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕
食和驱赶作用，当某种大型肉食性动物迁入一个新的生态系统时，下列情况不会
出现的是( )
A.某种植食性动物可能在种间竞争中失去原有竞争优势
B.该生态系统中的生产者在一定程度上得到保护
C.大型肉食性动物通过捕食至少可获得第一营养级同化量的10%
D.该生态系统中原有食物链的营养级会增加，营养结构更复杂
答案 C
解析 据题干信息“大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食
和驱赶作用”，可判断大型肉食性动物的迁入可能会导致某种植食性动物在种间
竞争中失去原有的竞争优势，A不符合题意；大型肉食性动物的迁入在一定程度
上有利于生产者生长，B不符合题意；大型肉食性动物以植食性动物与低营养级
肉食性动物为食，其通过捕食不可能获得第一营养级同化量的10%，C符合题意；
大型肉食性动物的迁入会使食物链延长，营养级增加，营养结构更复杂，D不符合
题意。
9.(2022·河南安阳市调研)在丝瓜地生态系统中，丝瓜与两种昆虫构成一条食物链。
如图为某年度调查甲、乙两种昆虫种群数量变化的结果。据图回答下列问题。
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F186.TIF" \*MERGEFORMATINET
(1)在该生态系统中，除了丝瓜和昆虫所代表的两种成分外，还含有另外两种成分，
它们分别是_____________________________________________________。
(2)据图可知，在丝瓜与两种昆虫构成的一条食物链中，昆虫________处于第二营
养 级 ， 其 流 向 分 解 者 的 能 量 主 要 包 括 两 种 途 径 ， 分 别 是
_______________________________________________________________。
(3)为了防治某种植食性害虫丙，农业技术人员使用性引诱剂Y诱杀丙的雄性个体
从而破坏丙种群的________________，导致其________降低，从而减轻丙的危害。
从 能 量 流 动 的 角 度 分 析 ， 防 治 害 虫 的 目 的 是
____________________________________________________。
答案 (1)非生物的物质和能量、分解者 (2)甲 通过昆虫甲的遗体残骸流向分解
者；通过乙的粪便流向分解者 (3)性别比例 种群密度(出生率) 合理调整能量
流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
解析 (1)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能
量，丝瓜和昆虫分别代表生产者和消费者。(2)据图分析可知，甲是被捕食者，乙是
捕食者，因此丝瓜和两种昆虫构成的食物链是丝瓜→昆虫甲→昆虫乙，昆虫甲处
于第二营养级，昆虫甲流向分解者的能量主要有两种途径，分别是通过昆虫甲的
遗体残骸流向分解者；通过昆虫乙的粪便流向分解者。(3)利用性引诱剂Y诱杀害
虫丙的雄性个体，可破坏丙种群的性别比例，使雌性个体不能完成交配，从而使该
种害虫的种群密度降低。从能量流动的角度分析，防治害虫的目的是合理调整能
量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
10.(2022·甘肃兰州一中调研)“时代楷模”——甘肃省古浪县八步沙林场“六老
汉”用三代人的汗水与心血治理沙漠，将荒漠变为绿林。如图为林场内能量流向
野兔所处营养级的示意图，据图回答下列问题：
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F185.TIF" \*
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(1)在治理荒漠的过程中，发生的演替类型为________演替，判断依据是_____________________________________。
(2)图中B表示__________________________________________。
(3)若杂草所处营养级与野兔所处营养级之间的能量传递效率最大，则杂草所处营
养 级 的 同 化 量 为 ________J/(cm2·a) ， 计 算 方 法 是
__________________________________。
答案 (1)次生 土壤条件基本保留、土壤中有种子和繁殖体 (2)野兔所处营养级
同化的能量 (3)400 80÷20%＝400[J/(cm2·a)]
解析 (1)由于土壤条件基本保留，土壤中还保留了植物的种子和繁殖体，故在治
理荒漠的过程中，发生的演替类型为次生演替。(2)摄入量－粪便量＝同化量(B)，
因此，B为野兔所处营养级同化的能量。(3)野兔所处营养级的同化量为100－20＝
80[J/(cm2·a)]，若杂草所处营养级与野兔所处营养级之间的能量传递效率最大，则
杂草所处营养级的同化量为80÷20%＝400[J/(cm2·a)]。
11.(2022·河北衡水金卷)研究小组对某人工鱼塘中部分生物的种群数量进行了调
查，并对其消化道内的食物组成分析后获得如图所示的食物网。研究发现，适当提
高光能利用率、增加饲料投放量，均可使鱼产量大幅度提高。回答下列问题：
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F187.TIF" \*
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(1)流经该鱼塘生态系统的能量来自________________________，“青草鲢鳙”四
大家鱼混合放养，影响其分布的主要因素是________________。
(2)小龙虾属于杂食性动物，可取食浮游植物和其他水生植物，也捕食鱼塘中的B，
小龙虾与B的种间关系是________________，在小龙虾入侵该鱼塘后，如果放弃
对 该 鱼 塘 的 管 理 ， 预 期 小 龙 虾 的 种 群 数 量 将 出 现 的 变 化 是
_______________________________________________________________。
(3)假设A的同化量以相同的比例来自各条食物链(相邻营养级之间的能量传递效
率均以20%计算)，当A同化129 kJ的能量时，则共需浮游植物和其他水生植物同
化的能量为________kJ。
(4)在混合放养的鱼塘加入肉食性的乌鱼，从能量流动的角度分析是否有利，并简
要说明原因：____________________________________________________。
答案 (1)生产者固定的太阳能和人工输入的有机物中的能量 食物条件和栖息
空间 (2)捕食和种间竞争 先快速增加，后减少，最后趋于稳定 (3)2 365(4)不利，乌鱼捕食其他鱼类，增加了营养级，使流向人类的能量减少
解析 (1)该鱼塘生态系统属于人工生态系统，故流经该鱼塘生态系统的能量来自
生产者(浮游植物和其他水生植物)固定的太阳能和人工输入的有机物(饲料)中的
能量。影响动物垂直分层的主要因素是食物条件和栖息空间。(2)小龙虾属于杂食
性动物，既可取食水生植物，也对鱼塘中的B进行捕食，因而小龙虾与B的种间关
系是捕食和种间竞争。在小龙虾入侵该鱼塘后，如果放弃对该鱼塘的管理，小龙虾
的种群数量将出现的变化是先快速增加，然后减少，最后趋于稳定。(3)A同化129
kJ的能量，1/3来自浮游植物→B→A：1/3来自其他水生植物→C→A：1/3来自其
他水生植物→A，能量传递效率为20%，则共需浮游植物和其他水生植物同化的能
量为129×1/3÷20%＋129×1/3÷20%÷20%＋129×1/3÷20%÷20%＝
2 365 kJ。
12.(2022·枣庄期末)某稻－蟹农田生态系统中部分生物类群食物关系如图甲所示。
图乙表示以食物链“浮游植物→浮游动物→螃蟹”为研究对象，能量流经第二营
养级的各个去向(图中字母a～h表示能量值)。请回答下列问题：
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\A62.TIF" \*
MERGEFORMATINET
(1) 图 甲 中 共 有 ________ 条 食 物 链 ， 若 组 成 生 态 系 统 ， 还 缺 少
________________________成分。
(2)图乙中字母________表示浮游动物用于生长、发育和繁殖的能量，经过字母h
流向分解者的能量属于第________营养级，第二营养级向第三营养级能量传递的
效率可以用字母表示为________。第三营养级同化的能量的去向中与第二营养级
的不同是________________。
(3)根据图甲的食物网，螃蟹原本更多地摄食底栖动物，现因某些因素导致其更多
地以浮游植物与杂草为食。在其他条件不变的情况下，发现蟹的数量增加，从能量
流动的角度分析，原因是_____________________。答案 (1)5 分解者和非生物的物质和能量 (2)d(或c－g) 一 e/c或e/(b－h)
没有流向下一营养级 (3)食物链变短，能量传递过程中损耗的能量减少，流向螃
蟹的能量增多
解析 (1)图甲中共5条食物链，食物链中只有生产者和消费者。(2)图乙中b表示
浮游动物摄入的能量；c表示浮游动物同化的能量；d表示其用于生长、发育和繁
殖的能量。用于某营养级生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸作用散失的能
量，即对应图中的d(或c－g)；经过字母h流向分解者的能量属于上一营养级的能
量，即属于第一营养级；能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，故
第二营养级向第三营养级能量传递的效率可以表示为e/c或e/(b－h)；据图可知：
第三营养级同化的能量的去向中与第二营养级的不同是没有流向下一营养级。
(3)从能量流动的角度分析，在其他条件不变的情况下，蟹的数量增加，原因应是食
物链变短了，能量损耗减少，更多地流向蟹，使得蟹的数量增加。
