文档内容
考点 31 生态系统的结构和能量流动
（精讲+精练）
目 录
一、知识点精准记忆
二、典 型 例 题 剖 析
1、生态系统的结构
2、食物链和食物网
3、生态系统的能量流动
三、易 混 易 错 辨 析
四、2022 高 考 真 题 感 悟
五、高 频 考 点 精 练
第一部分：知 识 点 精 准 记 忆
一、生态系统的结构
1．生态系统的概述
(1)概念：生态系统是在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一
整体。
(2)范围：有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。
(3)结构：由组成成分和营养结构(食物链和食物网)构成。(4)功能：进行物质循环、能量流动、信息传递。
2．生态系统的组成成分
(1)各成分的作用及地位
非生物的物质
项目 生产者 消费者 分解者
和能量
营养方式 － 自养 异养 异养
光合自养生物：
光、热、水、 绿色植物和蓝细 大多数动物、寄 营腐生生活的细
实例 空气、无机盐 菌等； 生植物、寄生细 菌和真菌、腐食
等 化能合成生物： 菌、病毒等 动物等
硝化细菌等
将无机物转化为 加速生态系统的
生物群落中物 将动植物遗体和
有机物，并将能 物质循环；帮助
作用 质和能量的根 动物的排遗物分
量储存在有机物 植物传粉和传播
本来源 解成无机物
中 种子
生态系统最活跃
生态系统的基 生态系统的基 生态系统的关键
地位 的成分、非必要
础，必要成分 石、主要成分 成分、必要成分
成分
(2)相互关系
生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
易错提醒
1．辨析生态系统成分认识的误区
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动物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)
两类“一定”：①生产者一定是自养生物，自养生物一定是生产者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．生态系统各成分的判断方法
先根据双向箭头“”确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再根据两者中有
“3”个指出箭头的A为生产者，有“3”个指入箭头的B为非生物的物质和能量，最后根据
A→D→C，A→C，确定C为分解者，D为消费者。
二、食物链和食物网
1．生态系统的营养结构
(1)食物链：生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构。
①食物链的起点一定是生产者，后面的都是消费者，不含分解者和非生物的物质和能量。
②营养级一般不超过五个，这是因为能量沿食物链是逐级递减的。
③食物链中体现的种间关系只有捕食。
④某一营养级生物的含义是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个
生物种群。
(2)食物网
①概念：在一个生态系统中，食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。
②形成原因：在生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性
动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。
③特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级；食物网中，两种生物
之间的种间关系除了捕食，可能还有种间竞争。
(3)食物链和食物网的功能：是生态系统能量流动和物质循环的渠道。
(4)构建食物链(网)的方法
1)根据种群数量变化曲线图构建
①分析依据：先上升、先下降者为被捕食者。②食物链：乙→丙→甲(图1)。
2)根据所含能量(生物量)构建
①分析依据：根据相邻两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结果：图2可形成一条食物链：丙→甲→乙→丁；图3生物可形成食物网： 。
3)根据重金属、农药的含量构建食物网
某相对稳定的水域生态系统中食物网主要有甲、乙、丙、丁、戊 5个种群，各种群生物体
内某重金属的含量如表所示。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外
假设在这5个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。
种群 甲 乙 丙 丁 戊
重金属
0.003 7 0.003 6 0.035 0.036 0.34
含量(μg/kg鲜重)
①信息：重金属(农药、一些难于降解的物质)随着食物链富集，营养级越高，含量越高，
甲、乙中重金属含量差别不大，所以处于同一营养级，同理，丙、丁处于同一营养级。
②食物网如图所示： 。
三、生态系统的能量流动
1．能量流动的概念理解
输入：①源头——太阳能②流经生态系统的总能量——生产者固定的太阳能总量③生理过
程——光合作用和化能合成作用
传递：①途径——食物链和食物网②形式——有机物中的化学能
转化：太阳能→有机物中的化学能→热能
散失：①形式——最终以热能形式散失②过程——自身呼吸作用
2．第一营养级能量流动生产者固定的太阳能即第一营养级的同化量，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，即积累有机物中的能量
3．第二营养级及其后营养级能量流动
(1)由上图分析可知
①输入该营养级的总能量是指图中的b(填字母)。
②粪便中的能量(c)不属于(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为上一个营
养级同化的能量中流向分解者的部分。
③初级消费者同化的能量(b)＝呼吸作用以热能的形式散失的能量(d)＋用于生长、发育和繁
殖的能量(e)。
④生长、发育和繁殖的能量(e)＝分解者利用的能量(f－c)＋下一营养级同化的能量(i)＋未被
利用的能量(j)。
(2)总结：①摄入量＝同化量＋粪便量。
其中最高营养级无Ⅱ。
第二部分：典 型 例 题 剖 析
考向一、生态系统的结构
1．我国传统文化中有许多关于生物学知识的论述。下列对我国古诗词中的生物学知识阐述
错误的是（ ）
A．《归园田居》中记载:“种豆南山下，草盛豆苗稀”，实际上体现了物种间的竞争关系
B．《诗经小宛》中记载:“螟蛉有子，蝶赢负之”体现了生物之间存在捕食关系
C．《秋夕》中记载:“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”，体现了生态系统信息传递的功
能D．《己亥杂诗》中记载:“落红不是无情物，化作春泥更护花”，体现了落花被微生物分解
后，可以重新供植物吸收利用，说明物质在生物群落内部可以反复利用
考向二、食物链和食物网
2．某河流生态系统的能量金字塔及相关食物网如图所示，已知甲、乙、丙为3种鱼，箭头
表示能量流动方向。下列有关说法正确的是（ ）
A．大量捕捞甲不会影响藻类种群数量的增长
B．丁处于最高营养级，其能量的流动途径与乙的相同
C．甲和乙属于同一种群，第三营养级的生物属于不同种群
D．图中所示的生物都参与生态系统的物质循环和能量流动
考向三、生态系统的能量流动
3．下图为某生态系统中碳循环的部分示意图，图中甲～戊代表不同组成成分，①～③表示
过程，A、B、C代表能量流经丙所处营养级的去向，其中数字代表能量值，单位为
J/（cm2·a）。下列叙述正确的是（ ）
A．①过程为光合作用，是碳元素进入生物群落的唯一途径
B．由图中数据可计算出丙到丁的能量传递效率为15%
C．乙、丙、丁三种成分的数量关系为依次递减
D．甲～戊各成分之间存在信息传递，通常为双向进行
第三部分：易 混 易 错 辨 析
1.与生态系统有关的3个易错点(1)生态系统中的信息传递的范围不包括细胞之间的传递，而是指种群内部个体之间、种群
之间以及生物与非生物环境之间的传递。
(2)抵抗力稳定性与恢复力稳定性并不都呈负相关。在某些特殊生态系统中，抵抗力稳定性
和恢复力稳定性都很低，如北极苔原生态系统和荒漠生态系统。
(3)引入新的物种不一定都会增强生态系统的抵抗力稳定性，如果引入的物种造成了生物入
侵现象，生态系统反而会遭到破坏，从而降低生态系统的抵抗力稳定性。
2.教材结论性语句
(1)(选择性必修2 P49－52)生态系统的结构包括生态系统的组成成分及食物链、食物网
(营养结构)。
(2)(选择性必修2 P56－57)生态系统能量流动是单向的、逐级递减的，一般来说，在相邻
两个营养级间能量传递效率只有10%～20%。
第四部分：高 考 真 题 感 悟
1．（2022·福建·高考真题）我国古诗词蕴含着丰富的生物学道理。下列相关叙述，错误
的是（ ）
A．“更无柳絮因风起，惟有葵花向日倾”可体现植物的向光性
B．“螟蛉有子，蜾蠃负之”可体现生物之间存在种间互助的关系
C．“独怜幽草涧边生，上有黄鹂深树鸣”可体现生物对环境的适应
D．“茂林之下无丰草，大块之间无美苗”可体现光照对植物生长的影响
2．（2022·广东·高考真题）图示某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头
表示能量流动的方向。下列归类正确的是（ ）
A．a、c是生产者 B．b、e是肉食动物
C．c、f是杂食动物 D．d、f是植食动物
3．（2022·湖南·高考真题）稻-蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式，
常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气，蟹能摄食害虫、虫卵和杂草，其粪
便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是（ ）
A．该种养模式提高了营养级间的能量传递效率
B．采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递
C．硬壳蟹（非蜕壳）摄食软壳蟹（蜕壳）为捕食关系D．该种养模式可实现物质和能量的循环利用
4．（2022·浙江·高考真题）．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
第五部分：高 频 考 点 精 练
1．“无废弃物农业”体现了我国古代劳动人民的勤劳和智慧。“无废弃物农业”的众多类
型之一就是把人畜粪便、枯枝落叶以及农产品加工过程中的废弃物等，采用堆肥和沤肥等
多种方式转变为有机肥料，以下叙述不正确的是（ ）
A．堆肥和沤肥过程中，微生物将一部分有机物分解为无机物
B．该农田生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态，即达到了生态平衡
C．农田生态系统具备自我调节能力的基础是负反馈调节
D．与秸秆直接还田相比，堆肥和沤肥有效提高了能量的利用率
2．生物富集的效率可以用生物富集系数（bio-concentration factar，BCF）进行量化，计算
公式如下：BCF=生物体中某种物质的浓度/环境中同种物质的浓度，以下有关叙述错误的
是（ ）
A．生物富集的过程一般是沿着食物链和食物网进行的
B．生物富集效率会受到生物特性、有害物质性质及环境因素的影响
C．BCF数值越大，说明该物质越容易在生物体内分解
D．污染物沿着营养级传递过程中，其浓度在较高营养级中不一定增大
3．采用原位治理技术治理污染水体，相关叙述正确的是（ ）
A．应用无土栽培技术，种植的生态浮床植物可吸收水体营养和富集重金属
B．为了增加溶解氧，可以采取曝气、投放高效功能性菌剂及其促生剂等措施
C．重建食物链时放养蚌、螺等底栖动物作为初级消费者，摄食浮游动、植物
D．人为操纵生态系统营养结构有利于调整能量流动方向和提高能量传递效率
4．在中药材中，开肚、冲净、晒干后的蚯蚓被称为“地龙”。据报道，自2013年以来在
河南商丘等地出现了大规模捕杀野生蚯蚓的现象，破坏了生态平衡。下列相关叙述错误的
是（ ）
A．蚯蚓属于分解者，能通过取食、消化、排泄（蚯蚓粪）等活动影响物质循环
B．在“落叶—蚯蚓—鸟”构成的食物关系中，能量的传递是“单向流动、逐级递减”的
C．利用蚯蚓处理有机废弃物体现了蚯蚓的直接价值，“地龙”的使用体现了其间接价值
D．为贯彻生态文明思想，保护生物多样性，可立法保护野生蚯蚓资源不被过度索取5．对某一人工养殖鱼塘的能量流动情况进行分析，结果如图所示[数字单位是
kJ/（m2·a）]，序号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为不同营养级。下列叙述错误的是（ ）
A．该图中属于次级生产者的为Ⅱ、Ⅲ和分解者
B．流经该生态系统生产者的总能量为1027．6KJ/m2·a
C．从Ⅰ到Ⅱ、从Ⅱ到Ⅲ的能量传递效率分别为14%、15%
D．各营养级的同化量部分用于呼吸消耗，剩下的全用于自身生长繁殖
6．如图表示某大草原生态系统的部分营养结构示意图。下列相关叙述错误的是（ ）
A．一条食物链中相邻生物间只存在捕食关系且不可逆转
B．若食虫鸟减少，吃草籽的鸟也会减少，这体现生物间的间接影响
C．某营养级中生物数量的多少将直接影响食物网的复杂程度
D．鹰在该图中占有3个营养级，最长的食物链存在四级消费者
7．研究发现，池塘中合理搭配鱼种，混养不同食性的鱼，利用较低的成本获取较大的收益，
下图显示某个池塘生态系统的能量流动，据此说法正确的是（ ）
A．图中没有画出非生物的物质和能量这一生态系统的组分
B．图中有3条食物链，其中鲤鱼处于第二、三营养级C．流入该池塘的总能量是浮游植物固定的太阳能和和饲料中的化学能
D．各种鱼类的粪便中的物质和能量能被浮游植物重新利用
8．生态平衡是一种动态平衡，包括结构和功能上的稳定。下图中“置位点”为生态系统所
具有的某个理想状态，其中P、A、B、C、D、E表示其生物成分，箭头表示物质的传递方
向。下列有关分析错误的是（ ）
A．图中构成该生态系统营养结构的生物有P、A、B、C、D
B．生物P、A、B、C、D之间只能形成一条食物链
C．每一营养级的同化量中都有一部分不能被其他生物再度利用
D．假设A摄入的能量为a，其类便中的能量为6，其用于生长、发育和繁殖的能量为c，
则由A流入B的能量一般不超过（a－b）×20%
9．鼎湖山是著名的风景区，作为第一个国家自然保护区，其森林覆盖率达95%，这里分布
着古梅、多罗、苏铁、冬青等1800多种高等野生珍稀植物。鼎湖山是全国空气最新鲜的
“天然氧吧”，且孕育了常年不断、碧洁甘洌的山泉水。下列相关描述合理的是（ ）
A．鼎湖山国家自然保护区属于人工培育的生态系统
B．鼎湖山绿色植被是该生态系统重要的基石之一
C．鼎湖山生态系统已完全实现了物质上的自给自足
D．建立该保护区是为了追求生物多样性的直接价值
10．下图是某草原生态系统食物网结构示意图，下列有关叙述正确的是（ ）
A．该食物网包含6个生物种群，5个营养级，但缺少分解者
B．图中丁和丙、戊和丁之间都既有捕食关系，又有种间竞争关系
C．若乙由于某种原因大量减少，则丙的数量在短期内也会减少
D．流入该生态系统的总能量是指各营养级生物同化的能量总和
11．某果园长期在果树下饲养柴鸡，柴鸡主要以果园的杂草及蝼蛄等害虫为食，辅助人工
补喂饲料，同时鸡粪可以滋养林地。下列有关该种养模式的叙述，错误的是（ ）
A．柴鸡在该果园生态系统中属于消费者，至少占两个营养级
B．流入该果园生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量C．该模式对鸡粪的合理利用，遵循了生态工程的循环原理
D．柴鸡是影响果园中的蝼蛄种群数量变化的密度制约因素
12．许多食物链彼此相互交错连接成食物网，错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定
的重要条件。下列有关食物网的叙述，正确的是（ ）
A．食物网中的生物，种间关系不一定都是捕食关系
B．生态系统中生物间信息传递的渠道是食物链和食物网
C．食物链、食物网及与其相互作用的无机环境形成生态系统
D．食物网越简单，生态系统抵抗力稳定性越弱，恢复力稳定性一定越强
13．下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。据图分
析不正确的是（ ）
A．甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者
B．进入该生态系统的总能量是甲中植物所固定的太阳能的总量
C．Y的细胞结构与丙中图示生物不同，Y代表的生物中有营腐生生活的真菌、动物
D．X与甲中图示生物类型的能量来源不同，X代表的生物是化能自养型细菌
14．如图1表示某生态系统的食物网，甲～庚代表不同的生物；图2表示种群数量的变化；
图3表示种群数量的增长速率。下列有关叙述正确的是（ ）
A．图1中的甲和己均代表的是第二营养级，属于一个种群
B．图1中甲和丁间的信息传递方向只能是甲→丁，而不能是丁→甲
C．在丙刚迁入这个生态系统的一段时间内，其数量变化可能类似图2中的曲线X
D．图2中的b点对应的是图3中的t 时刻
2
15．关于生态系统的叙述，正确的是（ ）A．自然生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的
B．生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然有利的
C．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大
D．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越小
16．边缘效应是沿着生态系统边缘产生的有差异的环境条件，将大面积的生态系统切割成
小块，增加了边缘栖息地的数量，从而导致边缘效应，如捕食者和寄生虫在生态系统的边
缘更加活跃。下列叙述错误的是（ ）
A．接近公路的森林边缘具有与森林内部不同的非生物因素，如温度、湿度
B．热带森林的边缘温度更高，风更大，森林内部中繁盛的物种可能在森林边缘难以生存
C．捕食者和寄生虫在生态系统的边缘更加活跃，导致边缘某些物种可能更容易受到攻击
D．森林的边缘效应会改变生物的种间关系和食物链中能量的流动方向
17．如图是某生态系统中组成食物链的三个种群（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）能量流动统计的部分数据
（图中数值单位是106kJ）。下列相关叙述错误的是（ ）
A．图中三个种群组成的食物链是种群Ⅱ→种群Ⅰ→种群Ⅲ
B．第一营养级和第二营养级之间能量传递效率约为13.5%
C．图中可以推出种群Ⅱ呼吸消耗的能量为6.15×107kJ
D．图中初级消费者的用于生长发育繁殖的能量是6×106kJ
18．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。下列说法错误
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．图中甲动物可能是次级消费者，属于第三营养级C．该放射性元素经过的食物链可能是玉米→乙→甲→丙
D．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
19．对垃圾填埋场进行生态修复的主流方案是将其改造成公园。在进行植被重建前，需对
土壤含氧量、垃圾渗液浓度、重金属含量等环境因素进行评估。下列叙述正确的是（ ）
A．垃圾填埋场土壤中富含有机物，微生物代谢旺盛，土壤含氧量高
B．垃圾渗液浓度过高会导致植物根细胞渗透失水，发生“烧苗”现象
C．某些分解者体内重金属含量较高，这是重金属沿食物链富集的结果
D．公园植被重建宜选用单一的本地物种，以保证观赏性
20．如图a、b、c、d为不同生物学含义，M代表相关指标的相对值。下列叙述错误的是（
）
A．若M表示生物所含能量，a~d表示同一条食物链中的四个营养级，则a是最高营养级
B．若M表示物种丰富度，a~d表示不同生态系统，则b生态系统的抵抗力稳定性最强
C．若M表示基因多样性，a~d表示不同种植物，则在剧烈变化环境中最不易被淘汰的是a
D．若M表示种群密度，a~d表示同种生物的四个种群，则b种群的种内斗争最激烈
21．长治漳泽湖湿地公园的良性发展明显改善了城市的生态环境。甲图为某湿地净化生活
污水的原理示意图，乙图表示能量流经该生态系统F营养级示意图（a、b、c表示能量值），
请据图回答下列问题：
(1)如果用样方法调查该生态系统某种植物种群密度，常用的取样方法有_____和_____。
(2)该湿地中芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这一现象体现了
群落_____结构，这些植物在图甲中可用______（字母）表示。要研究某种动物的______，
通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
(3)输入该湿地生态系统的能量为______，碳在图甲A、B、C之间以______的形式进行传
递。图乙中能量c 是______。若F的摄入量为e，其粪便中能量值为f，c 中能量值为m，b
1 1
的能量值为n，则最终流入下一营养级的能量值最少是______。(4)湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候，这体现了生物多样性的______价值。
(5)当湿地生态系统遭到破坏，人类需要及时对其进行修复、重建，这就是生态工程建设、
生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着______等生态学基本原理。
22．为建设美丽乡村，解决农村生活垃圾问题，某学院提出了如图所示的方法。据题回答：
(1)厨余垃圾可发酵产生沼气，参与发酵的微生物将垃圾中的有机物分解成无机物或沼气，
此过程中发生的能量变化主要是_______。
(2)若将包装垃圾通过焚烧处理，其有害产物可能会出现在南极企鹅体内，原因是_______，
因此需经卫生处理后再进行填埋处理。
(3)有害垃圾如废旧电池等，此类垃圾若进入土壤或水体中，其中的重金属离子等物质会通
过_______逐级积累，最后可能出现在人体细胞内。
(4)当河流受到轻微的污染时，可通过_______（答出两点即可）等作用很快消除污染，这
体现了生态系统的_______稳定性；该稳定性形成的原因是_______。
23．我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和（CO 排放量与减少量相等）。
2
如图为碳循环示意图，图中字母表示生态系统的组成成分，数字①～⑩表示CO 的排放量
2
或减少量。回答下列问题：
(1)图中代表生态系统基石的是__________（用图中字母表示）。若用图中的数字构建碳中
和数学模型，则该数学模型是__________（用图中数字表示）。图中C同化的能量中一部
分用于自身的呼吸，其余部分用于__________等生命活动。
(2)植树种草可以吸收CO，但种植的相应物种应以当地物种为主，原因是
2
____________________（答出1点即可）。
(3)请写出符合“低碳生活”（低碳消耗、低碳排放的生活方式）理念的日常生活习惯
____________________（答出2点即可）。建立绿色低碳循环体系需要世界各国共同参与，主要原因是____________________。
24．种群、群落和生态系统是生命系统的重要结构层次，请据图回答相关问题。
(1)图1表示的是种群的______________特征，污染后该种群的出生率________死亡率。
(2)图2是生态系统中碳循环示意图，其中“→”表示碳的流动方向，A→B过程中碳主要
以________的形式进行循环，C→D以________的形式进行流动。对E过度开发利用会打
破生物圈中碳平衡，则E是_______________。
(3)图3所示为某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解，丁表示____________________。
数字均为实际测得的能量数值，单位为kJ/(cm2·a)。那么，能量从第一营养级到第二营养级
的传递效率是_________。丙用于生长、发育、繁殖的能量是____________kJ/(cm2·a)
(4)图4为某农田生态系统以及对秸秆进行进一步利用的示意图，该生态系统的优势有
______________________________(写两点即可)
