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专题09 生物和环境
命题点
真题在线
常见设问/关键词
“S”形和
“J”形种群
数量增长曲
线的分析
2023·山东·T19 2022·全国甲·T5 2022·山东·T19 2021·山东·T19
2021·河北·T18 2021·河北·T22 2021·湖南·T4 2021·广东·T6
设问关键词：种群数
量曲线分析、种间关
系、群落演替
群落的组成
及空间结构
2023·北京·T18 2023·海南·T19 2023·海南·T6 2022·全国乙·T5
2022·山东·T11 2022·广东·T20 2022·重庆·T22 2021·江苏·T9
2021·辽宁·T11
生态位
2023·海南·T6 2023·江苏·T14 2023·新课标·T33 2023·天津·T13
2022·山东·T24
群落演替的
类型、过
程、规律
2023·山东·T24 2023·广东·T21 2023·海南·T5 2023·江苏·T18
2022·天津·T13 2022·山东·T24 2022·江苏·T17 2022·河北·T12
2022·辽宁·T23 2021·江苏·T9 2021·河北·T22 2021·辽宁·T23
2021·全国甲·T6
食物链和食
物网
2023·全国乙·T31 2023·全国甲·T5 2023·全国甲·T31 2023·天津
·T13
2023·湖北·T19 2022·江苏·T12 2022·广东·T6 2020·山东·T24
设问关键词：生态系
统的结构、物质循
环、生态工程原理
碳循环过程
分析
2023·广东·T13 2023·天津·T13 2022·河北·T18 2022·辽宁·T23
2021·河北·T22 2020·全国Ⅰ·T6 2020·全国Ⅲ·T6
本节导航
模板01 “三角度”解种群数量增长类题
模板02 能量流动的守恒与递减
模板03 “难舍难分”的物质循环与营养结构
识·命题特点 明命题特点、窥命题预测
明·答题模板 答题要点
+ 答题技巧
+ 模板运用
练·高分突破 模板综合演练，快速技巧突破
1
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能量流动的
过程及特点
2023·新课标·T33 2023·全国甲·T5 2022·北京·T19 2022·河北
·T18
2022·湖北·T20 2022·辽宁·T19 2021·辽宁·T19 2021·全国甲·T31
生物多样性
及其保护
2023·海南·T19
2023·江苏·T4 2023·湖北·T19 2023· 广东·T21
2022·河北·T22
2022·广东·T1 2022·湖北·T2 2022·辽宁·T13 2022·海南·T19
2022·北京·T15
2021· 海南·T3 2021·江苏·T9 2021·湖南·T16
命题预测
种群数量增长类题多以曲线图为载体，考查学生的信息提取及转化能力；以碳循环为例，
考查元素进入生物体和无机环境的方式
关键技巧
掌握基础知识及对曲线的理解；明确生产者、消费者、分解者和无机环境的作用
模板01 “三角度”解种群数量增长类题
角度一：看“条件”→1.若种群处于“理想”“外来物种入侵的早期”或“食物和空间充裕”、“气候适
宜且无天敌”等条件下，则种群数量呈“J”形增长；
2. 若种群处于“有环境阻力”“自然”或“资源和空间有限”等条件下，则种群数量呈“S”形增长；
3. 若题干未给出上述条件，则需要根据题干所给信息，进行具体分析
角度二：析“曲线”→1.若曲线有K 值，则种群数量呈“S”形增长；
2. 若曲线没有K 值，有种群数量呈指数增长，则种群数量呈“J”形增长
角度三：判“增长”→1.若增长速率持续增加，则种群数量呈“J”形增长；
3. 若增长速率先增加后逐渐减小为0，则种群数量呈“S”形增长
【基础知识】
(1)种群的“J”形增长 (2)种群的“S”形增长
2
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（3）影响种群数量变化的因素
技巧
01
“三角度”解种群数量增长类题
3
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（2024·新课标卷）用一定量的液体培养基培养某种细菌，活细菌数随时间的变化趋势如图所示，其中Ⅰ～
Ⅳ表示细菌种群增长的4 个时期。下列叙述错误的是（ ）
A．培养基中的细菌不能通过有丝分裂进行增殖
B．Ⅱ期细菌数量增长快，存在“J”形增长阶段
C．Ⅲ期细菌没有增殖和死亡，总数保持相对稳定
D．Ⅳ期细菌数量下降的主要原因有营养物质匮乏
【技巧点拨】分析题图【角度二：析曲线-曲线有K 值，则种群数量呈“S”形增长】，细菌种群增长开始
时呈现S 曲线，达到K 值后，由于营养物质消耗、代谢产物积累，种群数量逐渐下降。
【思路详解】A、有丝分裂是真核细胞的增殖方式，细菌是原核细胞，进行二分裂，所以培养基中的细菌
不能通过有丝分裂进行增殖，A 正确；
B、Ⅱ期由于资源充足，细菌经过一段的调整适应，种群增长可能会短暂出现“J”形的增长，B 正确；
C、Ⅲ期细菌的增殖速率和死亡速率基本相等，总数保持相对稳定，C 错误；
D、Ⅳ期培养基中营养物质含量减少和代谢产物积累，细菌种群数量会下降，D 正确。
【答案】C
（2023·辽宁·高考真题）在布氏田鼠种群数量爆发年份，种内竞争加剧，导致出生率下降、个体免疫力减
弱，翌年种群数量大幅度减少；在种群数量低的年份，情况完全相反。下列叙述错误的是（ ）
A．布氏田鼠种群数量达到K/2 时，种内竞争强度最小
B．布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能不变
C．布氏田鼠种群数量爆发年份，天敌捕食成功的概率提高
D．布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用
【答案】A
4
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【分析角度一：看“条件。在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境
容纳量，又称K 值；当种群数量达到K/2 时，增长速率最大】。
【详解】A、布氏田鼠种群数量达到K/2 时，增长速率最大，但不能说明种内竞争最小，A 错误；
B、布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能不变，因为环境容纳量主要受到环境的影响，B 正确；
C、布氏田鼠种群数量爆发年份，由于数量增加，天敌捕食成功的概率提高，C 正确；
D、由题干可知，布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用，D 正确。
模板02 能量流动的守恒与递减
【核心】营养级内能量守恒，营养级间逐级递减
能量流动的计算题有多种类型，大致可以分为两大考向：
（1）围绕一个营养级进行分析，其基本逻辑是某一营养级的能量来源之和等于去路之和。
（2）围绕多个营养级进行分析，核心是营养级之间的能量传递效率通常是10%-20%。
解题时注意分析题目具体的问题，以确定解题思路。
【基础知识】
(1)能量流经第一营养级的过程
(2)能量流经第二营养级的过程
由图分析得到：
①初级消费者摄入量(a)＝初级消费者的同化量(b)＋粪便量
(c)
。
②同化量(b)＝呼吸作用散失的能量(d)＋用于生长、发育和繁殖的能量(e)。
③用于生长、发育和繁殖的能量(e)＝遗体残骸被分解者利用的能量(f)＋次级消费者摄入量(i)＋暂时未被利
用的能量(j)。
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（3）能量流动的特点
1.单向流动
①方向：沿食物链由低营养级流向高营养级。
②特点：不可逆转，也不能循环流动。
2.逐级递减
①能量传递效率：相邻两个营养级间的能量传递效率为10%
～
20%
。
②营养级数量：生态系统中的能量流动一般不超过5 个营养级。
（4）能量传递效率的计算方法
相邻两个营养级之间的能量传递效率＝×100%
（5）能量流动中的最值计算
（6）能量流动中的定值计算
①已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计算。例如，在食物链
A→B→C→D 中，能量传递效率分别为a% 、b% 、c% ，若A 的能量为M ，则D 获得的能量为
M×a%×b%×c%。
②如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例
确定，则需按照各单独的食物链进行计算后合并。
（7）生态金字塔的类型及特点
项目
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
概念
将单位时间内各营养级所得到
的能量数值转换为相应面积(或
体积)的图形，并将图形按照营
养级的次序排列形成的一个金
字塔图形
如果金字塔中表示的
是各个营养级的生物
个体的数目比值关
系，就形成数量金字
塔
如果金字塔中表示的
是各个营养级生物量
(每个营养级所容纳
的有机物的总干重)
之间的关系，就形成
生物量金字塔
形状
象征含义
能量沿食物链流动过程中具有
逐级递减的特性
一般生物个体数目在
食物链中随营养级升
高而逐级递减
一般生物有机物的总
干重沿食物链升高而
逐级递减
特点
正金字塔形
一般为正金字塔形
一般为正金字塔形
分析
能量流动的过程中总是有能量
的耗散，故能量流动逐级递减
成千上万只昆虫生活
在一株大树上时，该
浮游植物的个体小，
寿命短，又不断被浮
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数量金字塔的塔形也
会发生变化
游动物吃掉，所以某
一时间浮游植物的生
物量(用总干重来表
示)可能低于浮游动
物的生物量
技巧02 营养级内能量守恒，营养级间逐级递减
（2024·山东·高考真题）某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6g/m2和30g/m2，据
此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出，下列说法错误的是（ ）
A．能量不能由第二营养级流向第一营养级
B．根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低
C．流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量
D．第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量
【技巧点拨】【核心-营养级内能量守恒，营养级间逐级递减】
【详解】A、能量流动的特点是单向流动、逐级递减，能量不能由第二营养级流向第一营养级，A 正确；
B、依据生物富集，金属浓度沿食物链不断升高，故可辅助判断不同物种所处营养级的高低，B 正确；
C、第一营养级植物的残枝败叶中的有机物流入分解者、消费者的遗体残骸中的有机物流入分解者，流入
生态系统的总能量来自于生产者固定的太阳能总量，消费者通过捕食生产者获取能量，故流入分解者的有
机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量，C 正确；
D、该生态系统是稳定的生态系统，【核心-营养级内能量守恒，营养级间逐级递减】第一营养级固定的能
量大于第二营养级同化的能量，D 错误。
【答案】D
（2023·山东·高考真题）某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示，该生态系统中的初级消费者以生产
者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是（ ）
生产者固
定
来自陆地的植物
残体
初级消费者摄
入
初级消费者同
化
初级消费者呼吸
消耗
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能量
［105J/（m2•a）］
90
42
84
13.5
3
A．流经该生态系统的总能量为90×105J/（m2·a）
B．该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级
C．初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105J/（m2•a）
D．初级消费者粪便中的能量为70.5×105J/（m2·a），该能量由初级消费者流向分解者
【答案】C
【核心-营养级内能量守恒，营养级间逐级递减】
【详解】A、该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食，因此可知，流经该生态系
统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体中的能量，即90+42=132×105J/（m2·a），A 错误；
B、表格中没有显示生产者流入到初级消费者的能量，因此无法计算有多少能量流入下一营养级，B 错误；
C、初级消费者同化量为13.5×105J/（m2•a），初级消费者呼吸消耗能量为3×105J/（m2•a），因此初级消
费者用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗能量=10.5×105J/（m2•a），C 正确；
D、初级消费者摄入量包括粪便量和次级消费者同化量，同化量又包括呼吸作用以热能形式散失的量和用
于生长、发育和繁殖的量，生长、发育和繁殖的量又分为流向下一营养级的量和被分解者利用的量，因此
初级消费者粪便中的能量不会由初级消费者流向分解者，D 错误。
故选C。
模板03 “难舍难分”的物质循环与营养结构
【核心】箭头决定功能，功能决定成分
在物质循环中，不同生态系统成分的功能不同，在物质循环中发挥的作用也不同。在分析题目信息进行判
断的时候，先根据箭头指向判断某生态系统成分的功能，再根据功能判断生态系统成分是常规的分析思路。
【基础知识】
1.碳循环
(1)循环形式：在生物群落与非生物环境之间主要以CO2 的形式循环。
(2)过程图解
①碳的存在形式：在生物群落内部以含碳有机物的形式传递，在非生物环境中主要以二氧化碳和碳酸盐的
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形式存在。
②碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用和化能合成作用。
③碳返回非生物环境的途径：生产者、消费者的呼吸作用，分解者的分解作用(实质是胞内分解和胞外分解，
不完全等同于分解者的呼吸作用)和化石燃料的燃烧。
④碳循环模型中：双向箭头的两方是生产者和大气中的CO2库，其中指入箭头多的一方是大气中的CO2库。
2.生态系统的各成分关系
技巧03 箭头决定功能，功能决定成分
下图为某稻田生态系统的碳循环图解，数字表示碳的流动 。下列叙述正确的是（ ）
A．碳在①②④⑤过程中以CO2形式传递
B．C 属于分解者，群落中的其他生物均可为它提供物质和能量
C．A 可表示大气中的CO2库，碳元素在生物群落中循环利用
D．①过程固定的CO2等于⑥+⑦过程释放的CO2即可实现碳中和
【分析】箭头决定功能，功能决定成分，可知A 是非生物的物质和能量， B 是消费者，C 是分解者。
【思路详解】A、碳在生物与无机环境之间①②过程中以 CO2 形式传递，而在群落内部④⑤以含碳有机物
形式传递，A 错误；
B、C 是分解者，生物群落中的其他生物（包括生产者、消费者）的遗体残骸等会流向分解者，均可为它提
供物质和能量，B 正确；
C、A 可表示大气中的CO2 库，碳循环指的是碳元素在生物群落和无机环境之间往返的过程，C 错误；
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D、实现碳中和需要①固定的二氧化碳=⑥+⑦+②+人类对煤，石油等的利用，D 错误。
【答案】B
下图为某生态系统的结构模型，其中甲、乙、丙、丁为生态系统中的组成成分，a—e 表示某些生理过程，
乙中的纵坐标表示生物的能量值。下列叙述错误的是 （ ）
A．丁表示非生物的物质和能量
B．乙中存在一条A→B→C→D 的食物链
C．bde 过程可以没有线粒体参与
D．该生态系统中，使CO₂ 进入生物群落的是甲
【答案】B
【分析】箭头决定功能，功能决定成分可知：甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者，丁是非生物的物质
和能量，d 代表消费者的呼吸作用，a 代表生产者的光合作用，b 代表生产者呼吸作用，e 代表分解者的呼
吸作用。
【详解】A、分析题图可知甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者，丁是非生物的物质和能量，A 正确；
B、乙是消费者，而食物链的起点是生产者，B 错误；
C、d 代表消费者的呼吸作用，b 代表生产者的呼吸作用，e 代表分解者的呼吸作用，呼吸作用包括有氧呼
吸和无氧呼吸，因此bde 过程可以没有线粒体参与，C 正确；
D、甲是生产者，a 代表光合作用，该生态系统中，使CO2 进入群落的是甲，D 正确。
1．下图是密度制约的种群调节，图中横轴表示种群大小，实线表示出生率，虚线表示死亡率，K 表示环境
容纳量。据此，下列叙述中错误的是（ ）
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A．（a）图表示死亡率受密度制约而出生率受非密度制约
B．（b）图表示死亡率受非密度制约而出生率受密度制约
C．（c）图表示该种群的死亡率和出生率都受非密度制约
D．在达到K 值后，生物种群数量可能上升或者下降
【答案】C
【详解】A、据（a）图可知，实线（出生率）是水平的，不受种群密度影响，即出生率受非密度制约，虚
线（死亡率）随着种群密度增加而上升，即死亡率受密度制约，A 正确；
B、据（b）图可知，虚线（死亡率）是水平的，不受种群密度影响，即死亡率受非密度制约，实线（出生
率）随着种群密度增加而下降，即出生率受密度制约，B 正确；
C、（c）图表示该种群的死亡率和出生率都受密度制约，C 错误；
D、出生率大于死亡率，种群数量增加，反之则种群数量减少，据图可知，在达到K 值后，生物种群数量
可能上升或者下降，D 正确。
2．濒危动物保护、农田害虫的监测与预报等都需要对种群密度进行调查研究。下列有关叙述错误的是（
）
A．调查青蛙等活动范围不大的动物的种群密度可以用样方法
B．可利用红外触发相机调查猛兽或猛禽的种群密度
C．可根据动物的声音对不同个体进行识别，进而进行种群数量的监测
D．江西省的人口密度和性别比例必须采用逐个计数的方法进行估算
【答案】D
【详解】A、标记重捕法采用于调查运动能力强、运动范围广的动物，调查青蛙等活动范围不大的动物的
种群密度可用样方法，A 正确；
B、猛兽或者猛禽不易捕捉，可利用红外触发相机进行调查，B 正确；
C、动物的声音存在个体差异，成熟个体的声音特征往往可以长期保持稳定。因此，动物的声音可以作为
一种非损伤，低干扰的标记，用于对不同个体进行识别，进而进行种群数量的监测，C 正确；
D、江西省的人口密度和性别比例是一个非常庞大的数据，可采用抽样检测法进行估算，D 错误。
3．雌雄异株植物自然种群的性别比例一般为1 1∶，但环境因子可能会使性别比例偏离。斑子麻黄是耐贫瘠、
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干旱、寒冷的雌雄异株植物。如图为某山坡不同区域（S1、S2样地的营养优越，S3、S4营养不良）斑子麻黄
种群调查结果。下列叙述中正确的是（ ）
A．营养不良环境下幼龄雄株比雌株生存能力更强
B．S2样地斑子麻黄种群的年龄结构类型为增长型
C．在优越的营养条件下，年龄越小性别比例偏离越严重
D．海拔越高则斑子麻黄种群性别比例偏离越明显
【答案】A
【详解】A、由题干信息知，S1、S2 样地的营养条件优于S3、S4，与S1、S2 样地中的种群相比，S3、S4 样
地中个体较高，同时据柱形图可知，营养不良环境下幼龄雄株比雌株生命力更强，即营养不良环境下幼龄
雄株比雌株存活率可能更强，A 正确；
B、S3 样地斑子麻黄种群中老年个体最多，故其年龄结构为衰退型，B 错误；
C、S1、S2 样地的营养条件较为优越，但在S1 样地，幼年个体的性别比例偏离并不严重，因此无法得出在
优越的营养条件下，年龄越小性别比例偏离越严重，C 错误；
D、由图可知，海拔越高则斑子麻黄种群性别比例偏离越不明显，D 错误。
4．某兴趣小组探究培养液中不同葡萄糖浓度（2%~10%）对酵母菌种群数量的影响，实验中定期取样并利
用血细胞计数板对酵母菌数量进行统计，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．统计酵母菌数量时，应取静置菌液的上清液滴于盖玻片边缘
B．在各种葡萄糖浓度下培养到72h 时，酵母菌种群才出现种内竞争
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C．葡萄糖浓度为2%时、培养168h 内，酵母菌种群数量呈“S”形增长
D．由实验结果可知，酵母菌种群的K 值不随葡萄糖浓度的变化而改变
【答案】C
【详解】A、血细胞计数板统计酵母菌数量时，应取摇匀的菌液滴加到盖在计数室上的盖玻片边缘，让菌
液自行渗入，A 错误；
B、在各种葡萄糖浓度下培养72h 之前，酵母菌种群就已出现种内竞争，B 错误；
C、由实验结果可知，培养液中葡萄糖浓度为2%，培养168h 内，酵母菌种群数量呈“S”形增长，C 正确；
D、由实验结果可知，在不同的培养液浓度下，酵母菌最大种群数量有差异，说明葡萄糖浓度可改变酵母
菌种群的K 值，D 错误。
5．某科研小组调查了某森林中斑翅山鹑的种群数量情况。先在该森林区域内随机设置了若干捕鸟网，进
行前后两次的捕捉，统计的捕获结果如表所示。利用该方法对斑翅山鹑进行较长时间的数量统计，获得其
种群数量随时间的变化情况如图中曲线乙所示。下列叙述正确的是( )
项目
捕获总鸟数
斑翅山鹑数
第一次捕捉
307
52(标记后放生)
第二次捕捉
192
34(其中4 只被标记)
A．据表可估算该区域中斑翅山鹑大约有294 只
B．调查斑翅山鹑的种群密度时，要在斑翅山鹑经常出没的地方捕捉
C．甲曲线的形成可能是引进了斑翅山鹑的天敌，从而降低了斑翅山鹑的K 值
D．a~b 段中，因种群的出生率和死亡率不再发生变化而使种群数量维持相对稳定
【答案】C
【详解】A、根据种群密度(N) /第一次捕获并标记个体总数=重捕总数/重捕中被标志的个体数，可知N=第
一次捕获的某种生物的数量×第二次捕获的该种生物的数量÷第二次捕获的该种生物的标记个体数量，即
N=52×34÷4=442，A 错误；
B、调查斑翅山鹑的种群密度时，应随机调查，若要在斑翅山鹑经常出没的地方捕捉，会使调查结果偏大，
B 错误；
C、由图可知，甲曲线由K 值急剧下降，可能是环境改变使其死亡率升高、出生率下降，因此推测可能是
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引进了斑翅山鹑的天敌，从而降低了斑翅山鹑的K 值，C 正确；
D、a~b 段中，种群数量保持相对稳定，是由于出生率和死亡率相等，而非出生率和死亡率不再发生变化，
D 错误。
6．种群的数量变化是养殖业重要的参考依据，下列关于环境容纳量（K 值）的叙述正确的是（ ）
A．K 值是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能达到的种群最大数量
B．养殖业生产中，当种群达到K/2 时开始捕获，可持续获得最高产量
C．同一个种群的K 值是固定不变的，达到K 值后种群的出生率等于死亡率
D．增长方式呈“S”形曲线的种群有K 值，增长方式呈“J”形曲线的种群无K 值
【答案】D
【详解】A、K 值代表的是环境容纳量，即一定的环境条件所能维持的种群最大数量；K 值是指在环境条件
不受破坏的情况下，一定的环境条件所能维持的种群最大数量，A 错误；
B、根据种群数量增长曲线特点进行分析 当种群超过K/2 时开始捕获，捕获后并维持在K/2 左右，可持续
获得最高产量，B 错误；
C、同一个种群的K 值并不是固定不变的，会随着环境的改变而改变，达到K 值后种群的出生率等于死亡率，
C 错误；
D、增长方式呈“S”形曲线的种群因环境阻力的存在有K 值，增长方式呈“J”形曲线的种群数量连续增长，
无K 值，D 正确。
7．1942 年，美国生态学家林德曼对一个天然湖泊——赛达伯格湖进行了野外调查和研究，并对能量流动
进行了定量分析，得出了下图所示的数据。下列分析正确的是（ ）
A．图中“生产者→植食性动物→肉食性动物”构成一条食物链
B．图中“293→29.3→5.0”构成的是能量金字塔，能量沿着食物链逐级递减
C．我们称赛达伯格湖为一个生态系统，理由是该湖泊中的生产者、消费者、分解者相互作用而形成了
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统一的整体
D．若该生态系统中某种杂食性鱼的食物有1/2 来自植物，1/2 来自植食性鱼类，如果该杂食性鱼获得
10kJ 能量，能量传递效率按10%计算，则需要植物固定550kJ 的能量
【答案】D
【详解】A、生产者、植食性动物、肉食性动物都是一类生物，构成的不止是一条食物链，A 错误；
B、图中293、29.3、5.0 是各营养级未利用的能量，不能构成能量金字塔，构成能量金字塔的是各营养级
的同化量，B 错误；
C、生态系统是由群落及其生活的无机环境相互作用形成的一个统一整体，因此我们称赛达伯格湖为一个
生态系统，理由是该湖泊中的生产者、消费者、分解者以及非生物的物质和能量相互作用而形成了统一的
整体，C 错误；
D、若该生态系统中某种杂食性鱼的食物有1/2 来自植物，1/2 来自植食性鱼类，如果该杂食性鱼获得10kJ
能量，能量传递效率按10%计算，则需要植物固定的能量为：1/2×10÷10%+1/2×10÷10%÷10%=550kJ，D 正
确。
8．某地探索了农养结合的新型农业生产模式——稻田中养鸭。下列相关叙述错误的是（ ）
A．该生态系统能量输入总量为生产者固定的太阳能及鸭饲料中的能量
B．鸭粪便中的能量需经分解者分解以后才能被水稻所利用
C．鸭吃害虫属于生物防治，可使能量高效地流向对人类最有益的部分
D．鸭在稻田活动可以疏松土壤，有利于水稻对矿质元素的吸收
【答案】B
【详解】A、该生态系统能量输入总量为生产者固定的太阳能及鸭饲料中的能量，A 正确；
B、鸭粪便中的能量被分解者利用，不能被水稻所利用，B 错误；
C、鸭吃害虫属于生物防治，一方面使害虫的能量通过鸭流向人类，另一方面减少了农作物中能量的流失，
C 正确；
D、鸭在稻田活动可以疏松土壤，有利于水稻根部的有氧呼吸，进而促进对矿质元素的吸收，D 正确。
9．生长效率=（第n 营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量/第n 营养级同化的能量）×100%。某生态系
统中的能量流动情况如图所示，图中字母表示能量值，下列有关叙述错误的是（ ）
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A．图中可能包含多条食物链
B．流经该生态系统的总能量为
C．第二营养级的生长效率可表示为[（b-f）]/b×100%
D．第二、三营养级间的能量传递效率为[（c+n）/b]×100%
【答案】D
【详解】A、处于同一营养级的生物可能不止一种，因此图中可能包含多条食物链，A 正确；
B、流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和人工输入的能量，因此是a+m+n，B 正确；
C、第二营养级的生长效率=（第二营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量/第二营养级同化的能量）
×100%，第二营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸作用散失的能量即b-f，因此第二营养
级的生长效率可表示为[（b-f）]/b×100%，C 正确；
D、第二、三营养级间的能量传递效率为第三营养级的同化量÷第二营养级的同化量×100%=c/b×100%，D 错
误。
10．如表所示是某天然生态系统中两个营养级在某段时间内能量流动的相关数据（单位：×109kJ），下列
分析错误的是（ ）
项目
用于生长、发育和繁
殖
呼吸作用散失
流向分解者
未利用
生产者
？
445
711
0
植食性动物
268
732
125
30
A．调查期间，生产者的生物量没有增加
B．生产者用于生长、发育和繁殖的能量值为1711×109kJ
C．第二、三营养级之间的能量传递效率是11.3%
D．植食性动物粪便中储存的能量值是表中的125×109kJ
【答案】D
【详解】A、生产者未利用的能量为0，其生物量没有增加，A 正确；
B、生产者用于生长、发育和繁殖的能量值为732+268+711=1711（×109kJ），B 正确；
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C、第二营养级同化的能量是732+268=1000（×109kJ），第三营养级同化的能量是268-125-30=113
（×109kJ），故第二、三营养级之间的能量传递效率是11.3%，C 正确；
D、植食性动物粪便中储存的能量属于生产者同化量中流向分解者的能量中的一部分，D 错误。
11．生态金字塔是用来描述生态系统中不同生物种群之间能量、生物量或数量关系的模型，它通常以金字
塔形状展示。生态金字塔的一般模式如图所示，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表第一、二、三营养级。下列说法
错误的是（ ）
A．一条食物链中相邻两种生物之间的能量传递效率可能会大于20%
B．生物量金字塔的每一层表示单位时间内每个营养级所容纳的物质总量
C．第一营养级某种植物同化的能量可能小于第二营养级某种动物同化的能量
D．能量金字塔通常是上窄下宽的金字塔，这主要体现了能量流动逐级递减的特点
【答案】B
【详解】A、一般来说，能量在相邻两个营养级之间的传递效率是10%~20%，每个营养级可能包含多种生
物，所以食物链中相邻两种生物之间的能量传递效率可能会大于20%，A 正确；
B、生物量金字塔的每一层表示单位时间内每个营养级所容纳的有机物的总干重，B 错误；
C、人工生态系统中，第一营养级的生物同化的能量可能小于第二营养级的生物同化量，在人的作用下，
可以为第二营养级生物提供现成的有机物，C 正确；
D、能量金字塔通常是上窄下宽的，体现了能量流动具有逐级递减的特点，且能量金字塔不可倒置，D 正确。
12．磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。下列叙述错误的是（ ）
A．施用磷肥等农业生产活动会改变磷循环速率
B．磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程
C．植物吸收利用的磷可用于合成磷脂、DNA、RNA 等物质
D．在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素多
【答案】D
【详解】A、人类使用磷肥，人为增加了循环中的P 元素含量，促进生产者对土壤P 元素的利用，加快磷循
环，A 正确；
B、P 元素是ATP 的组成元素，ATP 是能量通货，与能量输入、传递、转化、散失有关，B 正确；
C、植物细胞中含有磷脂、DNA、RNA，这些化合物都含有磷元素，故植物吸收利用的磷可用于合成磷脂、
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DNA、RNA 等物质，C 正确；
D、生物地球化学循环的元素含量与生物体元素含量分布有关，生物体C 元素多于P 元素，推测生物地球
化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少，D 错误。
13．土壤微生物碳泵（MCP） 是指土壤中的微生物通过其代谢活动获得有机碳，并以微生物残体及有机代
谢产物的形式进入并稳定续埋在土壤中的过程。MCP 是土壤有机碳的重要来源之一。下列推理错误的是（
）
A．可利用大气中的CO2进行MCP，土壤中的光合细菌和化能合成细菌参与CO2的固定
B．可利用植物进行MCP，植物残枝落叶中的有机碳被同化后全部转化成微生物的有机碳储存起来
C．可以用同位素标记法检测土壤微生物群落中有机碳的来源和去向
D．相较于热带森林生态系统，冻原生态系统中微生物残体占土壤有机碳含量的比例更低
【答案】B
【详解】A、MCP 是指土壤中的微生物通过其代谢活动获得有机碳，并以微生物残体及有机代谢产物的形
式进入并稳定续埋在土壤中的过程，土壤中的光合细菌和化能合成细菌参与CO2 的固定，该过程属于MCP
过程，A 正确；
B、土壤中的微生物可利用植物残体中的有机物进行MCP，植物残枝落叶中的有机碳被同化并不是全部转
化成微生物的有机碳储存起来，因为微生物还需要进行自身呼吸作用消耗同化的有机物，B 错误；
C、为了检测土壤微生物群落中有机碳的来源和去向，可以用同位素标记法进行追踪，C 正确；
D、相较于热带森林生态系统，冻原生态系统中微生物残体占土壤有机碳含量的比例更低，因为冻原生态
系统中微生物活动微弱，D 正确。
14．海洋生物的碳汇作用是通过生物泵(BP)和微型生物碳泵(MCP)实现的，BP 是指浮游植物通过光合作用
固定CO2,并形成颗粒有机碳从海洋表层向深层运输，MCP 是指利用微生物转化有机碳生成惰性（难分解）
有机碳过程。下列叙述错误的是（ ）
A．参与MCP 过程的微生物在生态系统中属于生产者
B．和BP 相比，MCP 固定的碳更难再次参与物质循环
C．和MCP 相比，光照强度变化对BP 过程影响更显著
D．增强BP 和MCP 过程有利于加快“碳中和”进程
【答案】A
【详解】A、根据题意可知，MCP 过程是将有机碳转化为惰性有机碳的过程，直接利用的物质是有机物，
因此参与MCP 过程的微生物不属于生产者，A 错误；
B、由于MCP 能转化为惰性（难分解）的有机碳，因此难以被微生物利用参与物质循环，和BP 相比，MCP
固定的碳更难再次参与物质循环，B 正确；
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C、BP 过程是光合作用过程，因此受光照强度的影响，C 正确；
D、增强BP 和MCP 过程，有利于加快“碳中和”进程，D 正确。
15．如图为生态系统中碳循环的模式图。下列相关叙述正确的是（ ）
A．1 代表生产者，6 一定是光合作用
B．碳元素在1、2、3、4 间以含碳有机物的形式传递
C．1、3 是实现生物群落与无机环境沟通的关键环节
D．1、2、3 中含有的有机物可以作为动力来促进碳元素在生物群落和无机环境之间循环
【答案】C
【详解】A、根据双向箭头可判断出①是生产者，6 表示光合作用或化能合成作用，A 错误；
B、碳元素在①（生产者）、②（消费者）、③（分解者）之间是以含碳有机物的形式传递的，而它们与
④（无机环境）之间是以二氧化碳的形式传递的，B 错误；
C、1 为生产者，能将无机物转化为有机物，同时储存能量，而3 为分解者，能将有机物转化为无机物，并
释放能量，因此1、3 是实现生物群落与无机环境沟通的关键环节，C 正确；
D、能量是物质循环的动力，D 错误。
16．海草床生态系统中的有机碳大部分存储于沉积物中。海草固碳有两大途径：光合作用固碳和截获海水
中的有机悬浮颗粒物。近年来，海草床急剧衰退，其沉积物有机碳储存潜力下降，下图是海草床退化导致
碳损失示意图。下列说法错误的是（ ）
A．碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行
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B．当海草床退化后，大气中的CO2的浓度有可能会升高
C．海草床通过截获海水中的有机悬浮颗粒物，有机碳中的能量流入海草体内
D．藻类爆发后水中的光照强度减弱，使海草固碳能力下降
【答案】C
【详解】A、碳在生物群落和无机环境之间主要以CO2 的形式进行，在生物群落中以含碳有机物的形式进
行，A 正确；
B、当海草床退化后，固定的CO2 减少，故大气中CO2 的浓度可能会升高，B 正确；
C、有机碳中的能量不能流入海草体内，C 错误；
D、水体富营养化会使藻类爆发，使水体中的光照强度减弱，从而导致海草床光合作用减弱，使海草固碳
能力下降， 影响海草床的碳存储功能，D 正确。
17．自然池塘和人工鱼塘属于不同类型的生态系统，它们都具有下图所示能量流动和物质循环的关系。回
答以下问题：
注：碎屑表示生物体的碎片、残骸、排泄物和它们的分解产物，同时混有微生物。
(1)生态系统的结构包括 和 。
(2)据图分析，若在自然池塘生态系统中，①代表的主要生理过程为 ，②表示的能量形式为 ，
能量流动具有 的特点。而对人类利用强度较大的人工鱼塘生态系统，应给予 的投入，以保证
内部结构和功能的稳定。
(3)两种生态系统的碳循环都是以 的形式在生物群落与非生物环境之间进行的。结合图示简要说明能
量流动和物质循环的关系： 。
(4)在生产实践中，人们为了更合理地利用自然资源，依据生态学知识采取了不同措施：植食性草鱼鱼塘中
需要监测并及时清理凶猛的肉食性黑鱼，从能量流动的角度分析，这样做的目的是 ；人们开发了一
种池塘立体生态养殖模式：水体的上层主要是以浮游植物为食的鲢鱼，中层主要是以水生植物为食的草鱼，
底层主要是以软体动物为食的青鱼，从群落的角度分析这种养殖方式的优点是：鱼类的立体放养使池塘群
落具有 ，充分利用了池塘水体的空间等资源。
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【答案】(1) 生态系统的组成成分 食物链、食物网（营养结构）
(2) 光合作用 热能 单向流动、逐级递减 相应的物质和能量
(3) CO2 物质作为能量流动的载体，能量作为物质循环的动力
(4) 合理地调整生态系统中能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 合理的垂
直结构
【详解】（1）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）①为生产者的光合作用。②为消费者的呼吸作用，释放的能量以热能的形式散失。由图可知，能量
流动具有单向流动、逐级递减的特点。对人类利用强度较大的生态系统，由于生态系统的生物种类较少，
生态系统的结构比较简单，难以依靠生态系统的自动调节能力维持稳定，因此应给予相应的物质和能量投
入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
（3）碳循环中，碳元素以CO2 的形式在生物群落与非生物环境之间进行。生态系统中能量流动和物质循
环同时进行，彼此依存，不可分割，这两者之间的关系可概括为：物质作为能量的载体，使能量沿着食物
链（网）流动；能量是推动物质循环的动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
（4）植食性草鱼鱼塘中需要监测并及时清理凶猛的肉食性黑鱼，减少了能量向凶猛的肉食性黑鱼内的流
动，从能量流动的角度分析，这样做的目的是调整能量流动的方向，使能量高效地流向对人类最有益的部
分。水体的上层主要是以浮游植物为食物的鲢鱼，中层主要是以水生植物为食的草鱼，底层主要是以软体
动物为食的青鱼，这利用了群落的垂直结构，充分利用了池塘水体的空间等资源。
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