必修三第5章 第1讲 生态系统的结构及其能量流动

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题组一、生态系统的结构

1.（2013年高考广东卷）下图所示某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种

小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的妒鱼，将出现的情况是（）

A.妒鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量

B.土著鱼在与纳鱼的竞争中处于劣势

C.浮游动物总量锐减后再急升

D.浮游植物总量急升后再锐减

解析：跳鱼与土著鱼之间是捕食关系，B项错误；引人以中小型鱼类为食的

鲸鱼后，土著鱼a、b的数量都下降，短期内浮游动物总量先急升后下降再趋于

稳定，相应的浮游植物锐减后再急升，C、D项错误；/鱼以土著鱼为食，按能

量传递逐级递减的特点，可知A项正确。

答案：A

2.（2012年高考浙江卷）下图是某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、

旅鼠之间数量变化关系的示意图（图中不同阴影的面积表示不同比例尺下的个体

数量）。下列有关叙述错误的是（）

A.图中所含的食物链为捕食食物链

B.这些生物的种群数量在各自的K值上下波动

C.旅鼠的种群数量主要是由外源性因素调节的

D.旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间的数曷变化是一种正反馈调节

解析：此题考查食物链中生物数量变化的相关知识。由植物、旅鼠及其天敌

形成的食物链为植物一旅鼠一旅鼠的天敌，此食物链为捕食食物链，A正确；三

种生物都生存在资源有限的环境中，都存在环境容纳量（K值），并且种群数量都

在各自的K值上下波动，B正确：旅鼠的种群数量变化主要是由食物和天敌的变

化引起的，C正确：在这三种生物所形成的食物链中，捕食者数量的增多，必然

会引起被捕食者种群数量的减少，这属于负反馈调节，D错误。

答案：D

3.（2013年高考大纲全国卷）某一池塘中有三个优势种群，分别是浦鱼、浮

游动物A和浮游植物B,其中端鱼以浮游动物A为食，浮游动物A以浮游植物

B为食。

回答卜列问题：

（1）为提高池塘鲸鱼的产量，采取向池塘中施肥和捕捞小型野杂鱼等措施，

其中施肥的作用是直接提高的种群数量。捕捞野杂鱼的作用是降低其与

鳏鱼对、和空间等资源的竞争。

（2）若大量捕捞使池塘中的鲫鱼数量减少，则短时间内会导致的种

群数量迅速下降。

（3）若池塘施肥过量，一段时间后，池塘内上述三个优势种群消失了两个，

它们是,消失的主要原因是缺少。再经过一段时间后，仅存的

一个优势种群也基本消失，而另一类生物如微生物大量繁殖，使水体变黑发臭，

该类生物在生态系统中属于。

解析：本题考查生态系统及其结构的相关知识。由题中信息可知，此三个优

势种构成的食物链为：浮游植物B—浮游动物A-鲸鱼。（1）浮游植物B能进行

光合作用，施肥能为浮游植物B提供光合作用必需的矿质元素（无机盐），因而向

池塘中施肥使浮游植物B的数量增加；蛹鱼与池塘中处于同一营养级的野杂鱼

为竞争关系，两者将争夺空间、食物、氧气等资源。（2）鲸鱼数量减少，短时间

内将引起浮游动物A数量增加和浮游植物B数量减少。（3）若池塘施肥过量，浮

游植物大量繁殖，其死亡量随之增加，导致分解者活动增强，消耗了动物生存所

需的氧气，最终使鱼类和浮游动物大量死亡。

答案：（1）浮游植物B食物氧气（或溶解氧）

（2）浮游植物B（3）浮游动物A和浦鱼氧气（或溶解氧）分解者

题组二、生态系统的能量流动

4.（2013年高考四川卷）稻田生态系统是四川盆地重要的农田生态系统，卷

叶螟和褐K虱是稻田中两种主要害虫，拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。下列叙述

错误的是（）

A.害虫与拟水狼蛛间的信息传递，有利于维持生态系统的稳定

B.防治稻田害虫，可提高生产者和消费者之间的能量传递效率

C.精耕稻田与弃耕稻田的生物群落，演替的方向和速度有差异

D.用性外激素专一诱捕卷叶螟，短期内褐飞虱种群密度会下降

解析：拟水狼蛛是卷弓螟和褐飞虱的天敌，说明它们是捕食与被捕食的关系，

其信息传递是双向的，调节方式为负反馈调节，有利于生态系统组成、结构的相

对稳定；精耕稻田生态系统结构简单，自我调节能力差，人的作用特别大，人为

因素会影响群落演替的方向和速度；性外激素专一诱杀卷叶螟，由于拟水狼蛛的

食物来源减少，会导致同一生态位的褐飞虱被捕食增加，种群密度下降；因此A、

C、D正确。防治稻田害虫，可以调整能量流动关系，使能量更多地流向对人最

有益的部分，但不能改变能量传递效率。

答案：B

5.以下表示动物利用食物的过程

正确的分析是()

A.恒温动物的④/③值一般高于变温动物

B.哺乳动物的③/①值一般为10%〜20%

C.提高圈养动物生长量一般需提高③/②值

D.食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物

解析：恒温动物相对于变温动物来说，代谢强，所以呼吸代谢消耗量相对多，

有机物积累少，④/③值一般低于变温动物；相邻两个营养级的能量传递效率是

10%〜20%,哺乳动物与其上一个营养级(食物)之间的传递效率应表示为③/(①+

未获取量)；提高圈养动物的生长量应该提高③/②值，这样才能促使有机物积累；

食肉动物与食草动物的③漉)值无法比较。

答案：C

6.(2012年高考安徽卷)某弃耕地的主要食物链由植物一田鼠一鼬构成。生

态学家对此食物链能曷流动进行了研究，结果如下表，单位是J/(hm2.a)。

(1)能量从田鼠传递到鼬的效率是o

(2)在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在1hn?范围

内，第一次捕获并标记40只田鼠，第二次捕获3()只，其中有标记的15只。该

种群密度是只/hn?。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度

估算结果o

(3)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%〜5%用于,

其余在呼吸作用中以热能的形式.散失。

(4)鼬能够依据HI鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼬的气味

或行为躲避猎捕。可见，信息能够,维持生态系统的稳定。

解析：XI07XI08)X100%=3%o(2)根据标志重捕法调查种群密度的公式计

算：1hm?庖围内，田鼠的种群密度为(40X30)+15=80(只)。若标记的田鼠有部

分被捕食，则重捕时标记的田鼠较未被捕食时少，这样求得的田鼠种群密度会偏

高。(3)田鼠和鼬同化的能量一部分以热能形式散失，另一部分用于自身的生长、

发育、繁殖等生命活动。(4)通过题干所述，可知信息能够调节生物的种间关系，

维持生态系统的稳定。

答案：(1)3%

(2)80偏高

(3)生长、发育、繁殖等生命活动

(4)调节生物的种间关系

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一、选择题

1.关于生态系统结构和功能的叙述，正确的是()

A.食物网•中的生物之间全部是捕食关系

B.一个生态系统中的最高营养级储存有最多的能量

C.通过植物的光合作用和动植物的呼吸作用可完成碳的全球化循环

D.生态系统的成分与营养结构决定着其自我调节能力的大小

解析：本题考查生态系统的结构和功能。食物网中的生物之间不一定全是捕

食关系，可能是竞争等关系。能量流动具有逐级递减的特征，最高营养级储存的

能量应最少。通过植物的光合作用和其他生物的化能合成作用和动植物的呼吸作

用，以及分解者的分解作用等才可完成碳的全球化循环。

答案：D

2.下列生态学观点的叙述，不正确的是()

A.假如捕.食者体型比被捕食者小，则生物的能量关系肯定会构成倒金字塔

B.生态系统中的能量流向分解者后，仍可能从分解者再流向消费者体内

C.把两个无人为干扰的天然森林生态系统作比较：能量输入和输出的比值

越大，分解者的数量就越少

D.与适当放牧的草原生态系统相比，没有放牧草原的植物间的竞争激烈程

度更大

解析：生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减，传递效率为10%〜

20%,能量金字塔不能倒置。生态系统中的能量流向分解者后，仍可能从分解者

再流向消费者体内，如蚯蚓是分解者，它可能又被鸟类等消费者所食。生态系统

中能量输入和输出的比值越大，说明该生态系统营养结构越简单，分解者的数量

就越少。由于消费者的存在，植物间竞争激烈程度较小，故与适当放牧的草原生

态系统相比，没有放牧草原的植物间的竞争激烈程度更大。

答案：A

3.（2014年琼海模拟）关于生态系统中分解者的叙述，正确的是（）

A.营腐生生活的细菌不一定是分解者，而有可能是生产者或消费者

B.分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物,可以供绿色植物再利用

C.分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物同化作用再利用

D.分解者一定都是微生物，微生物不一定都是分解者

解析：营腐生生活.的细菌属于分解者，营寄生生活的细菌属于消费者，自

养型的细菌属于生产者，A错误；分解者分解动植物遗体释放出来的能量，只能

供给分解者自身的生命活动的需要，C错误；分解者不一定都是微生物，如营腐

生生活的动物也属于分解者，D错误。

答案：B

4.（2012年高考海南卷）下图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误

的是（）

A.甲是生产者，乙是消费者

氏该生态系统是一个开放的系统

C.能量通过光合作用固定并进入系统，可以热能形式输出

D.甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系统的总能量

解析：本题考查的是生态系统的结构和功能方面的知识。甲能固定太阳能，

是生产者。乙以甲为食，是消费者。该生态系统的能量输出到其他生态系统中，

故该生态系统是一个开放的系统。太阳能必须经过生产者的光合作用（化能合成

作用）转化成化学能才能进入生态系统并开始流动。生态系统的能量可以电能、

热能、化学能的形式揄出。生产者所固定的太阳能是流经生态系统的总能量。

答案：D

5.以虫治虫是生态农业的重要内容，如图表示某一生态系统中四种生物所含

有机物的总量。假设这四种生物只构成一条食物链。请问在一段时间内，如果甲

的种群数量增加，其可能引起的后果是（）

A.乙和.丁的种群数量都增加

B.乙和丁的种群数量都减少

C.乙和丙的种群数量都减少

D.乙和丙的种群数量都增加

解析：由图中信息可知四种生物的食物关系为丙一丁一甲一乙，如果甲种群

数量增加，则乙的食物增加，乙会增加，丁的天敌增加，所以丁要下降，丁数量

减少，即丙的天敌减少，改丙会有所增加。

答案：D

6.生态学家对某弃耕田的一条食物链中的能量流动进行研究，结果如下表

所示，单位是J/（hm%）。下列叙述错误的是（）

X108J/（hm2.a）

C.鼬同化量中用于生长、发育、繁殖的不到5%

D.该食物链各营养级之间存在负反馈调节机制

解析：X108J/（hm2X107J/（hm2X107X108）X100%=3%,故B错。

答案：B

7.（2014年温州联考）下图为某生态系统中能量传潴示意图，以下叙述不正

确的是（）

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1250

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，这决定了能量流动的单向性

解析：能量流动从生产者固定的太阳能开始，流入该生态系统的总能量是生

产者固定的太阳能=175+200+875=1250kJ,A正确；从乙到丙的能量传递效

率为30:200=15%,B正确；将乙和丙的粪便作为有机肥还田，为作物提供了无

机盐，但不能提高能量传递效率，C错误；食物链的营养关系一般不可逆，这决

定了能量流动的单向性。

答案：C

8.经调查，某生态系统中Y、X、Z分别为第一、第二和第三营养级，每个

营养级小同物种的个体数量如图中所不(图中每一柱条代表一个物种)。一段时间

后个体数量发生变化，结果如图乙所示。

下列叙述正确的是()

A.X营养级的生物被捕食的压力明显增加

B.Z营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引，起的

C.Y营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对捕食对象有选择的结果

D.X营养级的生物之间存在明显的竞争关系，且其中某种生物处于竞争劣

势

解析：由于X营养级三个物种数量都下降，而Y、Z营养级数量都上升，所

以X营养级的生物被捕食的压力明显增加；同时也说明“Y营养级生物个体数

量的变化是由于捕食者对捕食对象有选择的结果”说法错误，Z营恭级生物个体

数量的增加不是由捕食对象专一引起的，因为若Z捕食对象单一，则Y中某物

种应明显下降，但Y中没有这种现象；X营养级的生物之间即使存在竞争关系

也不会很明显，这是因为若某种生物处于竞争劣势，则其数量会明显下降甚至被

淘汰，但比较甲、乙前后数量有变化，但同一时期三物种未体现谁胜谁劣。

答案：A

二、非选择题

9.(2014年郑州模拟)为评估大亚湾核电站对周围海域生态系统产生的影响,

某研究小组进行了••系列的调查研究，得到有关大亚湾周围海域食物网方面的信

息，并绘制成如下图所示的简图(注：有机碎屑包括海洋生物尸体分解成的小碎

块、食物残余、粪便、还有被河流冲进海中的颗粒物质等，以有机碎屑为起点的

腐生食物链是海洋生态系统中的重要环节)。请据图回答下列问题。

(1)流经该生态系统的总能量来自

(2)该生态系统含有条捕食食物链，属于次级消费者的生物有

种，大型鱼类占有个营养级。

(3)从生态系统的组成成分上看，浮游动物属于。

(4)由该食物网可推出，大亚湾海域的群落空间结构在方向存在较

大差异。

（5）核电站运行后，相应区域平均水温上升约℃,研究小组比对了核电站运

行前后的相关资料，发现相关群落结构虽有所改变，但物种变化幅度不大，这反

映了大亚湾海域生态系统具有稳定性

解析：（1）由图示可知：流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和

有机碎屑中的化学能。（2）捕食摊中的起点是生产者，终点是不能被捕食的消费

者，分解者不参与捕食食物链；图中捕食链有：浮游植物一浮游动物上层鱼

类―某些大型鱼类，浮游植物一浮游动物一无脊椎肉食动物一某些大型鱼类，浮

游植物一浮游动物一无脊椎肉食动物一上层鱼类一某•些大型鱼类，底栖植物一

底栖动物一底层鱼类一某些大型鱼类。次级消费者有无脊椎肉食动物、上层鱼类

和底层鱼类3种，大型鱼类占有第四和第五两个营养级。（3）因浮游动物可以浮

游植物为食，也可以有机碎屑为食，所以浮游动物可以作为消费者和分解者。（4）

由食物网可看出，群落结构在垂直方向上有较大差异。（5）外界环境温度改变，

但物种变化幅度不大，体现了生态系统的抵抗力稳定性。（6）不易分解,X1（尸=100

贝克勒尔/千克。

答案：⑴生产者（浮游植物、底栖植物）固定的太阳能和部分有机碎屑中的化

学能（2）432（3）消费者和分解者（4）垂直（5）抵抗力（6）100

10.（2014年南昌模拟）下图1表示生态系统中各成分之间的联系，图2为一

定时间内某一生态系统中的几个种群数量变化曲线，请据图回答：

（1）在图1的各个字母中，不参与构成群落的是_______（填字母）。

（2）图1中主要体现出生态系统的功能。

（3）F的粪便被分解者分解，也就是表示（填字母）同化的能量被分解

者利用。

（4）某地区因环境污染造成E中出现部分白化苗，对F、D数量的影响是

F、Do

（5）图2中丙曲线be段下降的原因是o

（6）若图1是一农业生态系统，某校生物研究性学习小组对其进行考察发现:

秸秆当作燃料使用，粪便、废水作为肥料直接施入农田，由此造成（答

出一点即可）等不良后果。针对这一现象，该小组向有关部门建议，利用秸秆生

产“再生纤维共混膜”作为地膜使用，可在一定程度上解决出现的问题。此膜可

在自然条件下由图1中的（填字母）产生的催化降解。

解析：（1）在图1生态系统中，E、F、D、B构成食物链，C是分解者，A是

无机环境，因此不构成生物群落的是A。（2）图I中体现了生物界和无机环境间

物质循环和能量流动的功能。（3）F的粪便中含有的能量是F摄入但未同化的能

量，其实是E中的能量，因此应该是E同化的能量被分解者利用。（4）因为出现

环境污染，导致生产者出现白化苗，使生产者数量下降，在食物链E、F、D、B

中，由于E减少，使F减少，同理D也减少。（5）图2中构成的食物链应该是：

植物一乙一丙一甲，在be段丙减少的原因是因为乙的减少和甲的增加（都与起始

数值比较）。（6）在生态农业中，秸秆当作燃料使用，粪便、废水作为肥料直接施

入农田，由此会造成物质资源和能量的浪费，增加了CCh的生成量，引起环境

污染，还容易引发病虫害等。如果利用秸秆生产“再生纤维共混膜”作为地膜使

用，可以减少物质、能量浪费，减少环境污染：因为膜的主要成分是纤维素，故

可以被纤维素酶催化降解。

答案：（1）A（2）物质循环和能量流动（3）E

（4）减少减少（5）乙的减少，甲的增多（6）能量和物质资源的浪费；增加

CCh排放；引起环境污染；容易引起病虫害传播；农业成本高C纤维素酶

11.某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图。某个

时期，当地居民大量捕杀鼬，导致岛上鼠种群暴发，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫

通过跳蚤使人感染。

人""---7免V—7*鹰

植物/_^乙、鼬

回答问题：

（1）该食物网中，植物中的能量能通过_______条食物链传递给鹰，鹰所处

的营养级为：兔与人的种间关系是o鼠疫杆菌与人的种间关系

是O

（2）通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响（大于、

小于、等于）鼬对鼠种群数量的影响；大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争（增

强、不变、减弱）。

（3）生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的（生产者、消费者、分解者）,

其体内贮存的能量（能、不能）传递给植物。

解析：（1）由图可知，该食物网共有植物一兔f腐、植物f兔一鼬f鹰、植

物一鼠一鹰、植物一鼠-＞铀-＞鹰4条食物链将植物固定的能量传递给鹰。鹰所处

的营养级为第三营养级和第四营养级。图中植物一人、植物一兔一人2条食物链

中人与兔之间存在着捕食和竞争关系。鼠疫杆菌是寄生于人体内而存活的。（2）

跳蚤寄生于鼠身上，对鼠有害，但不会引起鼠死亡；鼬对鼠的捕食会引起鼠个体

的死亡，故通常情况下，油对鼠种群的影响更大。大.量捕杀鼬后，鼠因缺少天

敌而大量繁殖，导致鼠种群暴发，进而导致种内斗争加剧。（3）蘑菇属于生态系

统中的分解者，其分解动植物的遗体、粪便，释放的能量用于自身生长发育和以

热能形式散失，能量是单向流动的，故不能传递给植物。

答案：（1）4第三、第四营养级，捕食、竞争寄生

（2）小于增强（3）分解者不能

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