2026届高考生物总复习（第1轮）训练手册：专题9 第3讲　生态系统的结构和能量流动

一、单项选择题1.(2024·湖南三模)在某河流生态系统中，摇蚊取食刚毛藻、附生硅藻和念珠藻等底栖藻类；摇蚊会被捕食性昆虫、昏白鱼和三刺鱼的幼鱼捕食；昏白鱼和三刺鱼的幼鱼又会被虹鳟的幼鱼捕食；捕食性昆虫会被虹鳟成鱼和昏白鱼成鱼捕食；昏白鱼成鱼也直接食用底栖藻类，形成该河流的食物网。下列分析错误的是()A.该食物网中最短的食物链仅有2个营养级B.虹鳟的发育程度不同，其消费者级别也不同C.昏白鱼占有3个营养级，捕食性昆虫占有1个营养级D.杀灭摇蚊以后，三刺鱼、捕食性昆虫和虹鳟都可能不能生存【答案】B2.(2024·山东二模)在研究生态系统各营养级之间的生物量关系时，将各种生物都视为“颗粒”，以统一的粒径标准表示其大小，绘制粒径谱线图，粒径越大则生物体型越大。下图为不同海域平衡状态下的粒径谱线图。下列说法不正确的是()A.粒径越大的生物所处营养级越高B.同一粒径级别的生物之间存在捕食和竞争等种间关系C.过度捕捞某些鱼类会使粒径谱线偏离图示平衡状态D.某些生态系统中的能量可由粒径大的生物流向粒径小的生物【解析】A依题意，粒径越大生物体型越大，营养级与体型之间没有必然联系，所以体型更大的生物不一定所处的营养级就更高。能量流动由低营养级向高营养级单向流动，逐级递减。因此，处于同一食物链的不同体型生物间，若体型大的生物所处营养级高，则能量可由粒径小的生物流向粒径大的生物。若体型大的生物所处营养级低，则能量可由粒径大的生物流向粒径小的生物，A错误，D正确。依题意，将各种生物都视为“颗粒”，以统一的粒径标准表示其大小，绘制粒径谱线图，则同一粒径级别的生物可以处于同一食物网的不同营养级，它们之间可存在捕食和种间竞争等关系，B正确。过度捕捞某些鱼类，会使与其同一生态系统中有捕食及种间竞争等关系的生物数量发生变化，导致生物量发生变化，而使粒径谱线偏离图示平衡状态，C正确。3.如图表示某生态系统中部分生物之间的关系，下列叙述错误的是()A.狐与鸟之间存在种间竞争关系B.狐是次级消费者和三级消费者C.草是该生态系统的生产者D.昆虫和兔的生态位不完全重叠【答案】A4.(2024·山东二模)下图表示某人工鱼塘的能量流动图解，其中A～E为该生态系统的组成成分，a～e为能量值，a为A传递到B的能量，b为投放饲料中含有的能量。下列说法正确的是()A.B用于自身生长、发育和繁殖的能量为a＋b－cB.若此生态系统受到含铅化合物的污染，则体内铅含量最高的生物是EC.若将该人工鱼塘改良为桑基鱼塘的生产模式，则可大大提高能量的传递效率D.若要分析该生态系统的结构，则需研究各种群在水平方向和垂直方向上的分布特点【解析】A自身生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸作用消耗的能量，B用于自身生长、发育和繁殖的能量为a＋b－c，A正确；E为分解者，若此生态系统受到含铅化合物的污染，则体内铅含量最高的生物是食物链的最高级消费者，为D，B错误；能量传递效率一般不能提高，若将该人工鱼塘改良为桑基鱼塘的生产模式，则可大大提高能量的利用率，C错误；若要分析该生态系统的结构，则需研究各群落在水平方向和垂直方向上的分布特点，D错误。5.(2024·山东二模)下表为不同食草动物和食肉动物的同化量在生产(P：生长、发育和繁殖的能量)与维持(R：呼吸作用散失的能量)之间的分配。下列说法错误的是()物种P占同化量的比例/%R占同化量的比例/%棉鼠(恒温食草动物)1387红狐(恒温食肉动物)496狼蛛(变温食肉动物)2575豌豆蚜虫(变温食草动物)5842A.初级消费者的摄入量等于其P、R及粪便能量之和B.红狐比棉鼠P占比低，与红狐捕获食物的过程更不容易有关C.恒温动物比变温动物分配更多能量用于呼吸作用产热，因此R占比高D.表中P与R的占比为长期进化形成的结果，是固定不变的【解析】D初级消费者的摄入量等于同化的能量与初级消费者粪便中的能量之和，同化的能量为用于生长、发育和繁殖的能量以及呼吸散失的能量之和，故初级消费者的摄入量等于其P、R及粪便能量之和，A正确；食肉动物比食草动物捕获食物的过程更不容易，呼吸散失的能量更多，因此P占比低，所以红狐比棉鼠P占比低，与红狐捕获食物的过程更不容易有关，B正确；恒温动物比变温动物分配更多能量用于呼吸作用产热，维持正常的体温，因此R占比高，C正确；由表格数据可知，P与R的比例会随生物的生活模式改变，同时当环境改变时，如温度发生变化，动物为了维持正常的体温，呼吸散失的能量改变，P与R的比例改变，D错误。6.(2024·辽宁一模)黑脸琵鹭是繁殖于大连庄河市的中型涉禽，是国家珍稀濒危鸟类。下图为生态系统中的能量流经黑脸琵鹭的示意图，①②表示能量流动的环节。下列叙述错误的是()A.图中未标示出黑脸琵鹭经呼吸作用散失的能量B.②是黑脸琵鹭用于生长、发育和繁殖的能量C.③包括黑脸琵鹭的遗体残骸及其粪便中的能量D.①中的部分能量以有机物为载体流向其捕食者【解析】C③代表流向分解者的能量，包括黑脸琵鹭的遗体残骸，黑脸琵鹭粪便中的能量属于上一营养级同化的能量，C错误。7.(2024·辽宁一模)下图为某生态农业的生态系统图，下列相关叙述中不符合生态学观点的是()A.图中蚯蚓和食用菌是本生态系统中的分解者B.图中家畜是本生态系统中的消费者C.此生态农业减轻了作物秸秆燃烧造成的温室效应D.图中生态系统能量实现了循环利用，提高了系统总能量的利用效率【解析】D生态系统可以实现物质的循环利用，但不能实现能量的循环利用，能量只能单向流动并逐级递减，D错误。二、不定项选择题8.(2024·山东模拟)下图表示某人工鱼塘内的几类生物构成的生态系统中的食物关系，字母表示对应生物同化的能量值。下列叙述错误的是()A.流经该生态系统的总能量可表示为(a＋e＋f)B.甲种鱼粪便中的能量存在于c＋e中C.甲种鱼和乙种鱼之间的能量传递效率为(d＋f)/(c＋e)×100%D.利用生态工程原理对鱼塘改造时考虑农民经济收入，体现了整体原理【解析】BC由于本生态系统中存在有机物的输入，因此流经该生态系统的总能量包括浮游植物固定的太阳能a和有机物输入的化学能e＋f，流经该生态系统的总能量可表示为(a＋e＋f)，A正确；甲种鱼粪便中的能量属于上一营养级的能量，存在于b中，B错误；甲种鱼到乙种鱼的能量传递效率为乙种鱼的来自甲种鱼的同化量/甲种鱼的同化量＝d/(c＋e)×100%，C错误；帮助农民增加经济收入，在生态工程的设计中考虑了经济和社会效益，应用了生态工程的整体原理，D正确。9.(2024·江苏一模)生态系统中生物种类、食性、栖息条件相似的种群为同一个功能组。某海洋牧场区有21个功能组，构成了5个营养级，其中P是浮游植物，D是碎屑(包括水中所有无生命的有机物)，R是呼吸消耗量。各营养级之间的生物量关系如下图[单位：t/(km2·a)]。下列说法正确的是()A.一个功能组中的生物具有相同的生态位B.该生态系统中能量在D与Ⅱ之间循环流动C.该生态系统某时刻的生物量金字塔可能倒置D.该生态系统的存在有利于缓解温室效应【解析】CD生态系统中生物种类、食性、栖息条件相似的种群为同一个功能组，可见，一个功能组中的生物可能具有相同的食性、栖息条件，但生态位的内容不仅仅指食性、栖息条件等，还包括与其他物种的关系等，因此只能说一个功能组中的生物具有的生态位相似程度较高，A错误；生态系统中能量流动表现为单向流动、逐级递减的特点，因此该生态系统中D与Ⅱ之间不会存在能量的循环流动，B错误；由于该生态系统的生产者是浮游植物，浮游植物生活周期短、繁殖快，因此，在某时刻的生物量金字塔可能倒置，C正确；该生态系统的存在有利于缓解温室效应，因为其中的浮游植物能固定大量的二氧化碳，进而可以减少大气中二氧化碳的含量，因而可以缓解温室效应，D正确。10.(2024·广西月考)草原鼠害是造成草场退化的主要原因之一。草原田鼠以植物、昆虫为食(昆虫以草为食)，喜欢植被低矮稀疏、土壤沙化的环境。不同体长的草原田鼠的食性比例变化情况如图所示。下列叙述错误的是()A.食物是限制草原田鼠种群数量增长的非密度制约因素B.捕杀昆虫短期内会引起体长较大的草原田鼠数量增多C.过度放牧会引起体长较大的草原田鼠数量减少，有利于治理鼠害D.体长为6.8cm的草原田鼠获得能量10kJ，理论上至少消耗植物的能量为150kJ【解析】AC食物对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，是限制草原田鼠数量增长的密度制约因素，A错误；捕杀昆虫会引起植被生长茂盛，为草原田鼠提供更多的食物，短期内会引起体长较大的草原田鼠数量增多，B正确；过度放牧会造成草场植被退化(草场植被低矮稀疏)、土壤沙化，为草原田鼠创造了适宜的生存条件，使其种群密度上升，导致草原生态系统失衡，C错误；使体长为6.8cm的田鼠同化量增加10kJ，体长为6.8cm的田鼠的取食比例为植食性比例和肉食性比例各为1/2，则理论上至少消耗植物的能量5÷20%＋5÷20%÷20%＝150kJ，D正确。三、非选择题11.(2024·山东二模)稻田养蟹是我国稻作区重要的生态农业模式，操作简单易行、经济效益显著，符合人与自然和谐共生的发展要求。图1是稻蟹共生稻田生态系统的部分结构，图2是能量流经该稻田生态系统第二营养级的示意图，图中数值表示能量[单位：10kJ/(m2·a)]。(1)连续高温的气候使稻田中某种杂草种群数量明显下降，这种调节种群数量的因素属于________制约因素。该稻田生态系统的____________________是沿着食物链和食物网进行的，(2)据图1可知，输入该生态系统的能量形式有________________________________。在“藻类→浮游生物→河蟹”的食物链中，浮游生物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和________的粪便流向分解者。(3)图2中，C代表________________________________________________________________________________________________________________________________________________；第二营养级到第三营养级的能量传递效率是____%(保留小数点后一位)。(4)与传统的稻田生态系统相比，该农业模式明显提高水稻产量，从种间关系的角度分析，可能的原因是________________________________________(答出2点即可)。运用稻蟹综合种养的生态农业模式，体现了研究能量流动的意义是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)非密度物质循环和能量流动(2)太阳能和饵料有机物中的化学能河蟹 (3)初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量17.6(4)杂草密度降低，减少了与水稻的种间竞争，水稻因而得到更多的阳光、CO2和无机盐用于生长；河蟹捕食稻田昆虫，减少昆虫对水稻的取食和危害，增加了水稻产量可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量【解析】(3)图2是能量流经该稻田生态系统第二营养级的示意图，C代表初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量。第二营养的同化量＝呼吸散失的能量＋用于生长、发育和繁殖的能量＝1220＋1280＝2500，第三营养级的同化量＝摄入量－粪便量＝500－60＝440，因此第二营养级到第三营养级的能量传递效率是(440÷2500)×100%＝17.6%。12.(2024·长沙3月调研)洋湖湿地公园内绿化覆盖率高达90%，汇集了水杉、菖蒲、芦苇等1300多种湿地植物，灰天鹅、白鹭等300多种鸟类，成为生态保护与城市人居和谐统一的典范。回答下列问题：(1)若想调查此处白鹭的种群密度，应该使用____________方法。该湿地不仅可以提供众多工农业生产原料，还能调节气候、净化水质，这些体现了生物多样性的________价值。(2)若对湿地公园内土壤进行小动物丰富度的调查，取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的____________结构。湿地公园周边大力推行生态农业，把农作物秸秆作为饲料喂牲畜，牲畜粪便进入沼气池等，从生态系统的能量流动角度分析，这样做的意义是________________________。(3)某生物兴趣小组根据湿地公园内部分调查对象构建了食物网。①湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感，当日照时间达到一定长度时才会开花，这说明________________离不开信息的传递。在对受污染后的湿地进行修复时，专家组选择了净化能力较强的多种水生植物并进行合理布设，同时考虑节省投资和维护成本，该做法主要遵循了生态工程建设的__________________原理。②湿地生态系统中的结构包括____________________。该生态系统中植物同化的能量一部分用于植物自身呼吸作用以热能形式散失，另一部分用于____________________________________________________