精练册第20章　生态系统及其稳定性

第4部分生物与环境第20章生态系统及其稳定性高考生物学某省市专用第1节生态系统的结构第2节生态系统的能量流动第3节生态系统的物质循环和信息传递第4节生态系统的稳定性目录五年高考三年模拟五年高考三年模拟五年高考三年模拟五年高考三年模拟第1节生态系统的结构夯基五年高考1.★★★(2020山东,24,9分)与常规农业相比,有机农业、无公害农业通过禁止或减少化

肥、农药的使用,加大有机肥的应用,对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生

物类群及食物关系如图所示,三种农业模式土壤生物情况如表所示。取样深度(cm)农业模式生物组分(类)食物网复杂程度(相对值)0~10常规农业有机农业无公害农业1519171.061.231.1010~20常规农业有机农业无公害农业1318161.001.111.07(1)土壤中的线虫类群丰富,是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最

高营养级,与食细菌线虫相比,捕食性线虫同化能量的去向不包括

。某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统,其判断依据是

。

(2)取样深度不同,土壤中生物种类不同,这体现了群落的

结构。由表中数据可

知,土壤生态系统稳定性最高的农业模式为

,依据是

。(3)经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群,从土壤生物食物流入下一个营养级土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体垂直有机农业生物组分多,食物网复杂程度高关系的角度分析,捕食性线虫体内镉含量高的原因是

。

(4)植食性线虫主要危害植物根系,研究表明,长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数

量减少,依据图某著名企业息分析,主要原因是

。镉随着食物链的延长逐渐积长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加,引起捕食性线虫增加,植食性线虫因被大量捕食而减少,减少量多于其因植物根系增长而增加的量解析

(1)分析题图可知,若捕食性线虫处于最高营养级,则捕食性线虫同化能量的去向

有呼吸作用散失、流向分解者、暂时未被利用,而食细菌线虫同化能量的去向有呼吸

作用散失、流向分解者、暂时未被利用及流向下一个营养级。生态系统是由生物群

落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,可见判断土壤是一个生态系统的依据

是土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和它的无机环境相互作用而形成的统一整

体。(2)取样深度不同,土壤中生物种类不同,这体现了群落的垂直结构。分析表某著名企业息

可知,无论是0~10cm还是10~20cm的深度,有机农业的生物组分最多,食物网最复杂,因

此其土壤生态系统稳定性最高。(3)在食物网中,由于富集作用,镉随着食物链的延长逐

渐积累,因此食物链上营养级越高的生物体内镉的含量越高。(4)结合本题信息分析图

可推断,长期施用有机肥后腐生细菌会增多,它的增多会导致食细菌线虫增加,从而引起捕食性线虫增加,植食性线虫因被捕食性线虫大量捕食而减少,减少量多于其因植物根

系增长而增加的量。

2.★★(教考衔接:选必2第3章第1节问题探讨P48)(2024贵州,11,3分)在公路边坡修复过

程中,常选用“豆科—禾本科”植物进行搭配种植。下列叙述错误的是

(

)A.边坡修复优先筛选本地植物是因为其适应性强B.“豆科—禾本科”搭配种植可减少氮肥的施用C.人类对边坡的修复加快了群落演替的速度D.与豆科植物共生的根瘤菌属于分解者D解析依据生态工程所遵循的协调原理,公路边坡修复优先选用本地植物是因为其有

较高的生态适应性,A正确;豆科植物可以与根瘤菌共生,根瘤菌具有固氮能力,故“豆科

—禾本科”搭配种植可减少氮肥的施用,与豆科植物共生的根瘤菌属于消费者,B正确,

D错误;人类通过改良边坡土壤,选择种植与边坡环境相适应的植物,加快了演替的速度,

C正确。教考衔接

大豆在生态工程中的应用豆科植物与根瘤菌之间属于互利共生关系,植物向根瘤菌提供有机养料,根瘤菌则将空

气中的氮气转变为含氮的养料,供植物利用。3.★★(2023全国甲,5,6分)在生态系统中,生产者所固定的能量可以沿着食物链传递,食

物链中的每个环节即为一个营养级。下列关于营养级的叙述,错误的是

(

)A.同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级B.作为生产者的绿色植物所固定的能量来源于太阳C.作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级D.能量从食物链第一营养级向第二营养级只能单向流动C解析同种动物的食物来源可能不同,当其捕食的对象来自不同食物链的不同营养级

时,该动物也会在不同的食物链处于不同的营养级,如杂食性动物捕食植物时处于第二

营养级,捕食动物时处于第三营养级或以上,A正确;绿色植物作为生产者通过光合作用

固定太阳能合成有机物,B正确;初级消费者属于第二营养级,次级消费者属于第三营养

级,C错误;食物链中的第一营养级为生产者(自养生物),其只能被第二营养级(异养生物)

捕食,而不能捕食第二营养级利用其能量,故能量从第一营养级向第二营养级只能单向

流动,D正确。4.★★★(2024全国甲,5,6分)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如

图所示,图中“→”表示种群之间数量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。下

列叙述正确的是(

)A.甲数量的变化不会对丙数量产生影响B.乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者C.丙可能是初级消费者,也可能是次级消费者D.能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是丙→乙→甲B解析由题图可知,甲数量增加会引起乙数量增加,进而引起丙数量增加,因此甲数量的

变化会对丙数量产生影响,推测这三者的捕食关系是甲→乙→丙,即乙可以捕食甲,也可

以被丙捕食;因此乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者,甲、乙、丙的能量流动

关系为甲→乙→丙,B正确,A、D错误。若甲为生产者,则丙为次级消费者;若甲为初级

消费者,则丙为三级消费者,可推知丙不可能为初级消费者,C错误。三年模拟5.★★(2024届临沂二模,12)绿色植物猪笼草的捕虫笼能分泌含神经毒素的蜜液吸引昆

虫,捕虫笼的唇和盖非常滑,当昆虫接触时非常容入笼,从而帮助猪笼草适应缺氮

环境。下列说法错误的是

(

)A.猪笼草在生态系统中属于生产者和消费者B.猪笼草的蜜液散发的香味吸引昆虫体现了化学信息的作用C.昆虫的存在使猪笼草的蜜液中出现毒素,从而有利于猪笼草捕食昆虫获得氮D.猪笼草适应缺氮环境是自然选择的结果C解析绿色植物猪笼草可通过光合作用将无机物转化为有机物,属于生产者,同时猪笼

草可以捕食昆虫,属于消费者,A正确;猪笼草的捕虫笼能分泌含神经毒素的蜜液吸引昆

虫,神经毒素属于化学物质,因此猪笼草的蜜液散发的香味吸引昆虫体现了化学信息的

作用,B正确;猪笼草的蜜液中本身就存在毒素,并不是因为有昆虫的存在才使得猪笼草

的蜜液中出现毒素的,C错误;在缺氮的环境中,猪笼草可以通过捕食昆虫来获得氮元素,

猪笼草适应缺氮环境是自然选择的结果,D正确。6.★★(不定项)(2025届泰安泰山国际学校期中,18)为了树立和践行“绿水青山就是金

山银山”的理念,某地对污染严重的河流进行治理。科研人员采集水样,并分别投放不

同生物,一段时间后检测水质,结果如表所示。下列分析错误的是

(

)

铵盐吸收率有机物去除率生物硅藻51%0蓝细菌79%0红假单胞光合菌85%95%A.科研人员投放的三种生物在生态系统的组成成分中均属于生产者B.投放生物治理河流污染说明生态系统具有自我调节能力C.利用红假单胞光合菌治理污染的河流的效果好于硅藻D.在治理河流污染时,投放进河流的生物数量不能超过环境承载力的限度AB解析这三种生物均能进行光合作用,属于自养生物,在生态系统的组成成分中均属于

生产者,但红假单胞光合菌能去除水体中的有机物,说明其还属于分解者,A错误;投放生

物治理污染严重的河流属于人为干预,不属于生态系统的自我调节能力,B错误;据表可

知,投放红假单胞光合菌后,水中的铵盐吸收率和有机物去除率都大于硅藻,即利用红假

单胞光合菌治理污染的河流的效果好于硅藻,C正确;根据生态工程建设的协调原理,在

治理河流污染时,投放进河流的生物数量不能超过环境承载力的限度,D正确。7.★★★(2025届枣庄开学考,24)底播型海洋牧场,顾名思义就是在浅海滩涂,根据贝类

的生活习性开展贝类底播增殖。就像种地一样,去“种海”。对于怎样“种海”某省市某省市采取贝类底播轮养轮捕方式,在育苗室中将贝类苗种培养到8000~10000粒/

斤,通过养殖船,根据不同品种生长特性播撒到不同深度海域(文蛤较深海域、四角蛤

较浅海域、毛蚶介于四角蛤和文蛤之间)。文蛤生长3年、四角蛤生长1年、毛蚶生长

2年后达到捕获规格。一般每年5月、10月向海里播撒苗种,3~11月为收获期。底播型

海洋牧场让“沧海”真正变“桑田”。同时滤食性贝类具有良好的过滤和富集特性,

可消耗海水中过剩的有机物,起到净化海水及保护生物多样性的作用。回答下列问题:(1)海洋牧场生态系统的结构包括

。生态系统的组成成分(非生物的物质和能量,生产

者、消费者和分解者)和营养结构(2)长期的高频捕捞导致贝类资源枯竭,“种海”的主要目的是使种群的年龄结构恢复为

,有利于一定时间后提高种群的

率。“种海”前应明确目标水域

该种群的种群密度和

,以确定每种生物合理的播种数量。(3)“种海”前应研究各种贝类的生态位,通常需要研究的因素有

(至少答出2点)。从协同进化的角度分析,各种贝类在

该群落中能占据相对稳定生态位的原因是

。(4)底播型海洋牧场既能净化水质,又实现了渔业资源持续高效产出,这体现了生物多样

性的

价值。直接价值和间接增长型出生环境容纳量贝类的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等贝类在群落中,经长期协同进化,与环境、其他物种相互适应、相互依存,充分利用环境资源,从而形成了相对稳定的生态位解析

(2)长期的高频捕捞导致渔业资源枯竭,“种海”是通过投放贝类等水生生物的

幼体(或卵等),增加种群中幼年个体的数量及其占比,使种群的年龄结构恢复为增长型,

有利于一定时间后提高种群的出生率。在一定的环境条件下,所能维持的种群的最大

数量是有限的,所以“种海”前应明确目标水域的环境容纳量,以确定每种生物合理的

播种数量。(3)具体描述见答案。(4)底播型海洋牧场能净化水质体现了生物多样性的

间接价值,底播型海洋牧场实现了渔业资源持续高效产出体现了生物多样性的直接价

值。8.★★★★(2024届历城二中打靶考,24)全球气候变暖对生物捕食会产生影响,研究人

员利用人工拟地球气候变暖,以大、小两种蜘蛛作为研究对象,发现捕食者的捕

食发生了相关变化。(1)蜘蛛是一种肉食性节肢动物,它与杂食性、植食性昆虫以及植物通过

形成

食物链(网),成为生态系统行使主要功能的途径。调查某些种类蜘蛛的种群密度时不

宜采用样方法,原因是

。(2)实验在两个进行,其中一个宜且恒定,另一个高以模拟气候变

暖,每个有大、小两个不同物种的蜘蛛及其猎物。其中,大型昆虫多为肉食性,小

型昆虫多取食禾本科植物,中型昆虫多为杂食性。研究人员统计了不同年份相关数据,捕食关系这些种类的蜘蛛活动能力强,活动范围大结果如图1及图2。

①据图1可知,变暖导致大、小蜘蛛所结蛛网网孔尺寸的变化分别为

。②结合图2结果,推测高下,

,因而大蜘蛛网网孔大小发生相应变化,以获得足够的猎物。变小、变大中型昆虫数量增加,大型昆虫数量减少(3)蛛网网孔越大,结网吐丝量越低。小蜘蛛的蛛网网孔大小随环境变暖所发生的变化,

与高室内生物群落的多种因素有关。综合上述信息,结合猎物的变化,对此进行

合理解释:环境暖,禾本科植物占优势,

,减少了

结网捕食的能量代价,利于生存;另一方面,中型昆虫营养丰富,口感更佳,也获得了小蜘蛛的偏爱。(4)据文某著名企业息,推测全球气候变暖对生物造成的影响可能有

(选填选项前的

字母)。a.植食性昆虫数量改变b.大型昆虫具有生存优势取食禾本科植物的小型昆虫增加,中型昆虫也增加,在蛛网网孔变大、结网吐丝量减小的情况下,小蜘蛛猎物依旧充足a、d、ec.昆虫等节肢动物种类、数量及分布均不变化d.捕食者食物的种类及比例发生变化e.大、小蜘蛛的生态位重叠加剧解析

(2)①据图1可知,与恒比,高蜘蛛网网孔面积变小,小蜘蛛网网孔面

积变大。②据图2结果分析,与恒比,高型昆虫生物量减少,即数量减少,中

型昆虫生物量增加,即数量增加,而大蜘蛛的猎物为大型昆虫和中型昆虫,据此推测高温

环境下,中型昆虫数量增加,大型昆虫数量减少,因而大蜘蛛网网孔变小,增加中型昆虫

的捕获量,进而获得足够的猎物。(3)据题分析,需关注题图中小蜘蛛的变化。据图2分

析,与恒比,高型昆虫和小型昆虫数量均增加,且小蜘蛛的猎物为中型昆虫

和小型昆虫,结合题目信息分析:环境暖,禾本科植物占优势,取食禾本科植物的

小型昆虫和中型昆虫均增加,在蛛网网孔变大、结网吐丝量减小的情况下,小蜘蛛猎物

依旧充足,减少了结网捕食的能量代价,利于生存;另一方面,中型昆虫营养丰富,口感更

佳,也获得了小蜘蛛的偏爱。(4)据文某著名企业息,推测全球气候变暖对生物造成的影响可能有植食性昆虫(如图中小型昆虫)数量改变,捕食者(如大、小蜘蛛)食物的种类及比例发

生变化,大、小蜘蛛的生态位重叠加剧(捕食范围重叠度增加)。故选a、d、e。

第2节生态系统的能量流动提升能量流动过程的分析:T1、T2、T3、T5、T11、T131.★★(热门考)(2024山东,12,2分)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五年高考D解析能量流动的特点为单向流动,不能由第二营养级流向第一营养级,A正确;营养级

越高,生物体内具有富集效应的金属浓度就越大,B正确;在生态系统无有机物输入的情

况下,能量流动的起点为第一营养级固定的能量,故流入分解者的有机物中的能量都直

接或间接来自第一营养级,且能量在流动过程中是逐级递减的,第一营养级固定的能量

应大于第二营养级同化的能量,C正确,D错误。2.★★★(2023山东,13,2分)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

(

)C

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能量[105J/(m2·a)]90428413.53A.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解析根据题意,流经该生态系统的总能量除了生产者固定的能量,还有陆地的植物残

体中的能量,A错误;初级消费者的同化量包括生产者固定的能量和陆地的植物残体中

的能量,所以根据表中数据无法准确计算生产者的能量流入下一营养级的比例,B错误;

初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量=初级消费者同化的能量-初级消费者呼吸

消耗的能量=13.5×105-3×105=10.5×105[J/(m2·a)],C正确;初级消费者粪便量=初级消费者

摄入量-初级消费者同化量=84×105-13.5×105=70.5×105[J/(m2·a)],但初级消费者粪便中的

能量属于生产者固定的能量和来自陆地的植物残体中的能量的一部分,属于生产者和

来自陆地的植物残体流向分解者的能量,D错误。3.★★★★(2021山东,24,10分)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。

(1)估算海参种群密度时常用样方法,原因是

。海参活动能力弱,活动范围小(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

。

维持生态系统的稳定性,保持养殖产品的持续高产(或:实现生态效益和经济效益的可持续发展)24886.3不能由于海带的竞争,浮游植物数量下降,牡蛎的食物减少,产量降低能充分利用空间和资源解析

(1)海水立体养殖中,海参处于底层,以底栖微藻、生物遗体残骸等为食,活动能

力弱,活动范围小,所以估算海参种群密度时常用样方法。(2)图中M从生产者和遗体残

骸中同化的能量为3281+2826=6107[kJ/(m2·a)],M呼吸作用散失的能量为3619kJ/(m2·

a),则M用于生长、发育和繁殖的能量为6107-3619=2488[kJ/(m2·a)]。由M到N的能量

传递效率为386÷(3281+2826)×100%≈6.3%。生态系统的能量具有单向流动的特点,

该生态系统中的能量不能在M和遗体残骸间循环流动。(3)养殖的海带数量过多,由于

海带的竞争,小型浮游植物的数量会减少,而牡蛎滤食小型浮游植物,牡蛎的食物减少,

就会造成牡蛎减产。(4)在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一

定的空间结构,利用群落的空间结构原理进行海水立体养殖的优点是能充分利用空间

和资源,从而获得较高产量的养殖产品。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,这样做能

增强该生态系统的自我调节能力,维持生态系统的稳定性,保持养殖产品的持续高产

(少“持续”不得分),实现生态效益和经济效益的可持续发展。4.★★(2024江苏,4,2分)为了防治莲藕食根金花虫,研究者在藕田套养以莲藕食根金花

虫为食的泥鳅、黄鳝,并开展相关研究,结果见表。下列相关叙述错误的是

(

)套养方式莲藕食根金花虫防治率(%)藕增产率(%)单独套养泥鳅81.38.2单独套养黄鳝75.73.6混合套养泥鳅和黄鳝94.213.9A.混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率B.3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率C.混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系D.生物防治优化了生态系统的能量流动方向,提高了经济效益和生态效益B解析与单独套养泥鳅和单独套养黄鳝相比,混合套养泥鳅和黄鳝的莲藕食根金花虫

防治率和藕增产率更高,因此混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率,

A正确;能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值,一般来说,能量在相邻两营养级

间的传递效率是10%~20%,且据题表信息,不能判断食物链相邻营养级的能量传递效率

是否提高,B错误;依据泥鳅和黄鳝都以莲藕食根金花虫为食,推测混合套养中泥鳅和黄

鳝的生态位有重叠,两者会因生态位重叠而存在竞争关系,C正确;利用天敌来控制害虫

属于生物防治,生物防治优化了生态系统的能量流动方向,提高了经济效益和生态效益,

D正确。5.★★★(2023新课标,33,10分)现发现一种水鸟主要在某湖区的浅水和泥滩中栖息,以

湖区的某些植物为其主要的食物来源。回答下列问题。(1)湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经

食物链上该种水鸟的示意图如图,①、②、③表示生物的生命活动过程,其中①是

;②是

;③是

。水鸟同化呼吸作用分解者利用(2)要研究湖区该种水鸟的生态位,需要研究的方面有

(答出3点即可)。该生态系统中水鸟等各种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是

。

(3)近年来,一些水鸟离开湖区前往田,取食稻田中收割后散落的稻谷,羽毛艳丽

的水鸟引来一些游客观赏。从保护鸟类的角度来看,游客在观赏水鸟时应注意的事项

是

.

(答出1点即可)。栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等有利于不同生物充分利用环境资源,提高环境资源的利用

不要近距离接触水鸟、不能伤害水鸟、不能乱扔垃圾、不能破坏水鸟栖息地、保护水鸟生存空间解析

(1)消费者摄入的能量可分为同化量与粪便量,同化量可分为呼吸作用散失的热

能与用于自身生长、发育和繁殖的能量,用于生长、发育和繁殖的能量又可分为流向

下一营养级的能量与流向分解者的能量(定量不定时)。(2)见答案。(3)游客在观赏水

鸟时不能对水鸟的正常生存、活动产生影响,如不能近距离接触、不能破坏水鸟生存

环境、不能伤害水鸟等。6.★★★★(2022湖北,22,14分)如图为生态系统结构的一般模型,据图回答下列问题。

(1)图中A代表

;肉食性动物1的数量

(填“一定”或“不一定”)少于

植食性动物的数量。分解者不一定(2)如果②、③、④代表能量流动过程,④代表的能量大约是②的

。(3)如果图中生产者是农作物棉花,为了提高棉花产量,从物质或能量的角度分析,针对

②的调控措施及理由分别是

;针对⑦的调控措施及理由分别是

。

措施为增加通风透光(合理密植),理由为提高光合作用效率1%~4%措施为防控虫害(降低植食性动物的取食),理由为减少能量流向取食者(让更多的能量保留在生产者中)解析

(1)生态系统中的分解者可将动植物遗体和动物排遗物分解成无机物,故图中A

为分解者。在食物链中,植食性动物中的能量大于肉食性动物,但肉食性动物1的数量

不一定少于植食性动物的数量。(2)②③④分别为第二、三、四营养级同化的能量,根

据能量在相邻两营养级之间的传递效率一般为10%~20%计算,④代表的能量最少是②

的10%×10%=1%,④代表的能量最多是②的20%×20%=4%,即④代表的能量可为②的

1%~4%。(3)针对②,要减少生产者流向植食性动物的能量,具体措施可以为控制虫害

或减少植食性动物的取食。针对⑦,可以通过提高透光量、CO2浓度等提高生产者的

光合作用效率,因此,针对⑦的调控措施和理由为:合理密植,增加通风透光,以提高光合

作用效率。三年模拟7.★★(20某省市实验中学二模,12)科技人员在某村推广“稻菇轮作”露地栽培模式,

利用水稻收获后的空闲稻田和秸秆发酵做成的培养基质种植赤松茸等食用菌。该模

式可实现种菇与种粮不争地、不争季节、不争劳动力,并提高农民收入。下列叙述正

确的是

(

)A.“稻菇轮作”模式将生物在时间和空间上合理配置,增大了稻田生态系统的能量输

入B.秸秆发酵的时间过长会影响培养基质上赤松茸等食用菌的生长、繁殖C.“菌糠还田”可实现对能量的多级利用,大大提高了能量的利用率D.“稻菇轮作”模式中的物质循环、能量流动和信息传递都依赖食物链(网)进行B解析输入该稻田生态系统的能量是生产者(主要是水稻)固定的太阳能,种植赤松茸

等食用菌是利用分解者将秸秆中的能量流向对人类有益的部分,该方法提高了能量的

利用率,但并没有提高该稻田生态系统的能量输入,A错误;秸秆的发酵时间过长会积累

较高浓度的酒精等,影响赤松茸等菌种的接种,同时发酵时间过长会降低培养基质中的

有机物含量,使赤松茸等食用菌可分解利用的有机物含量减少,使其生长、繁殖受到限

制,B正确;“菌糠还田”可为水稻提供无机盐等营养物质,可促进物质循环,但无法实现

对能量的多级利用,C错误;能量流动和物质循环的渠道是食物链和食物网,而信息传递

不都是沿食物链(网)来传递的,也可以发生在生物与无机环境之间,D错误。8.★★★(2024届临沂二模,11)如表是6个生态系统不同监测指标的相对数据,其中净初

级生产量是指植物光合作用固定的能量扣除呼吸作用消耗掉的部分。下列叙述正确

的是(

)生态系统类型冻原北方森林叶林地稀树草原热带雨林净初级生产量1.57.511.57.59.550生物量102003501845300枯叶输入量1.57.511.57.59.530枯叶现存量443515535A.由表中数据推测热带雨林固定的能量最高B.表中显示,不同生态系统的净初级生产量与生物量呈正相关C.冻原生态系统枯叶现存量高的主要原因是分解者的分解作用弱D.表中生物量越大的生态系统,枯叶输入量也越大答案

C

解析热带雨林固定的能量为初级生产量,初级生产量=净初级生产量+呼吸消耗量,而

表格中仅呈现了热带雨林的净初级生产量,因此无法确定热带雨林固定的能量是否最

高,A错误;据表分析,北方森林净初级生产量等于地的,但北方森林的生物量远大

于地的,B错误;据表分析,冻原的枯叶输入量很小,但枯叶现存量很大,原因是冻

原上低,分解者的分解作用弱,C正确;据表分析,叶林的生物量最大,但热

带雨林的枯叶输入量最大,所以并不是生物量越大的生态系统,枯叶输入量也越大,D错

误。知识归纳

专有名词介绍(1)生物量指生物在某一特定时刻,单位面积或单位体积内实际存在的有机物质的鲜重

或干重总量,常以干重表示。(2)总初级生产量指植物所固定的太阳能或所制造的有机物质,其包括净初级生产量和

自身呼吸消耗的能量,可简写为总初级生产量=净初级生产量+呼吸消耗量。9.★★★(2025届临沂开学考,11)某池塘中主要有甲、乙两种鱼,其中乙种鱼处于最高

营养级,如图为该池塘中能量流动的图解,图中字母表示同化量。下列相关分析正确的

是

(

)

A.流经该生态系统的总能量为a+b+e+fB.在“浮游植物→浮游动物→甲种鱼→乙种鱼”的食物链中,浮游动物同化的能量可

通过自身的遗体残骸和粪便流向分解者C.甲种鱼到乙种鱼的能量传递效率为d/(b+c+e)×100%D.水草疯长会导致浮游动物和甲种鱼的数量减少C解析流经该生态系统的总能量为该生态系统中生产者固定的太阳能和饵料中的能

量,根据图中数据可知,a+b+e+f只是该生态系统的总能量的一部分,据图某著名企业息无法计

算流经该生态系统的总能量,A错误;浮游动物的粪便中的能量属于其上一营养级同化

的能量,不属于浮游动物的同化量,B错误;甲种鱼的同化量为b+c+e,乙种鱼同化的能量

中来自甲种鱼的为d,故甲种鱼到乙种鱼的能量传递效率为d/(b+c+e)×100%,C正确;水草

与浮游植物的种间关系为种间竞争,水草疯长,浮游植物会减少,浮游动物的食物来源减

少,浮游动物的数量减少,甲种鱼的食物中水草的占比增高,甲种鱼的数量会增多,D错

误。10.★★★(2024届威海二模,12)如图表示某人工鱼塘的部分能量流动图解,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

A解析据图分析,A为生产者,B、C、D均为消费者,E为分解者,c为B呼吸消耗的能量,d

为B流向分解者的能量,e为B流向下一营养级的能量。B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=a+b-c,A正确;根据生物富集知识和题图分析,营养

级最高的消费者体内的铅含量最高,应为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,首先要分析生态系统有哪些组成成分,以及各组分之间的关系,而研究

群落结构时,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。11.★★★★(2025届滕州一中开学考,12)某池塘生态系统中,甲、乙、丙三种生物分别

属于三个相邻的营养级,三者的数量变化(甲是生产者)如图1所示;该池塘生态系统的能

量流动关系如图2所示,其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能

量。下列说法正确的是

(

)

A.流入该池塘的总能量是现有生物拥有的总能量和人工饲料中的总能量B.图2中第二营养级粪便中的能量属于b2,第三营养级粪便中的能量属于c2C.该池塘中第二和第三营养级之间的能量传递效率为(b3+d2)/(a2+d1)×100%D.乙为初级消费者,处于第二营养级,丙处于第三营养级,且乙和丙的种间关系为捕食答案

D

解析流入该池塘的总能量是生产者固定的能量与人工饲料中的能量之和,A错误;某

营养级粪便中的能量属于上一营养级同化的能量,因此图2中第二营养级粪便中的能量

属于a3,第三营养级粪便中的能量属于b2,B错误;能量传递效率是指相邻两个营养级间

同化量的比值,由题意可知,a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量,

故该池塘中第二和第三营养级之间的能量传递效率为b3/(a2+d1)×100%,C错误;甲、

乙、丙三种生物分别属于三个相邻的营养级,其中甲是生产者,分析图1曲线,乙对应的

曲线先增加先下降,为被捕食者,丙对应的曲线后增加后下降,为捕食者,形成的食物链

为甲→乙→丙,可判断乙为初级消费者,处于第二营养级,丙处于第三营养级,且乙、丙

间为捕食关系,D正确。12.★★★★(2025届潍坊开学考,24)某海域准备推广“贝—参—藻多层次海洋牧场”

的网箱养殖模式。鼠尾藻种植在表层,中层养殖扇贝,底层养殖以底栖藻类、生物遗体

残骸等为食的海参。(1)鼠尾藻与其他藻类、扇贝和海参的关系属于

水平研究的问题。不同种类的生

物占据不同的水层而出现了分层现象,依据这一特征推测进行海水立体养殖的优点是

。(2)该海洋牧场中的海参属于生态系统组成成分中的

。海洋牧场养

殖需定期投喂饲料,原因是

(答出2点即可)。(3)如图表示该海洋牧场中藻类光合作用积累的有机物被植食性动物利用的过程。群落充分利用空间和资源,提高单位面积的产量和经济效益消费者、分解者海洋生态系统的生产者固定的能量不足以满足消费者的需求;海洋生态系统的物质循环和能量流动是有限的

两个营养级间的传递效率可用

×100%表示,其中X代表的含义是

。以鼠尾藻→海参为例,欲提高经济效益,可设法提高③/②的值,请写出一

条针对性措施:

。合理控制海参的养殖密度,避免过度竞争,从而提高海参对食物的摄入量和同化量藻类的呼吸作用消耗量(4)当该区域的网箱达到较高密度时,常会引起水体富营养化,导致水体中的氧气浓度明

显降低。请分析含氧量降低的原因:

(答出2点即可)。水体富营养化,藻类大量繁殖,夜间呼吸作用消耗大量氧气;藻类死亡后,被微生物分解,消耗水中的氧气解析

(2)该海洋牧场中的海参以底栖藻类、生物遗体残骸等为食,属于生态系统组成

成分中的消费者和分解者。海洋牧场养殖需定期投喂饲料,原因是海洋生态系统的生

产者固定的能量不足以满足消费者的需求;海洋生态系统的物质循环和能量流动是有

限的。(3)第一营养级与第二营养级间的传递效率可用③/(①+⑤+X)×100%表示,则(①

+⑤+X)表示生产者固定的太阳能的总量,⑤表示不可利用(未利用),X表示藻类的呼吸

作用消耗量。以鼠尾藻→海参为例,欲提高③/②的值,可采取的措施是合理控制海参的

养殖密度,避免过度竞争,从而提高海参对食物的摄入量和同化量。(4)当该区域的网箱

达到较高密度时,常会引起水体富营养化,导致水体中的氧气浓度明显降低,其原因为水

体富营养化,藻类大量繁殖,夜间呼吸作用消耗大量氧气;藻类死亡后,被微生物分解,消

耗水中的氧气。13.★★★★(教考衔接:选必2第3章第2节旁栏问题P58)(2024届青岛三模,24)“海洋牧

场”是指在一定海域内,利用自然的海洋生态环境,将人工放养的经济海洋生物聚集起

来,像在陆地放牧牛羊一样,对鱼、虾、贝、藻等海洋资源进行有计划和有目的的海上

放养。如图为科学家某省市祥云湾海洋牧场示范区调查得到部分食物网和部分营

养级的能量流动图示(注:碎屑在生态系统中处于第一营养级)。

(1)在群落水平进行的研究除了有物种组成,还能研究哪些问题?

(答出2点)。(2)图1中只充当第二营养级的生物是

;蟹类能充当第

营养级。图2中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为

%(保留小

数点后两位)。群落的空间结构、群落演替、种间关系等浮游动物、底栖动物二、三、四、五7.27

(3)经调查,以祥云湾为代表的海洋生态系统的生物量金字塔为上宽下窄,可能的原因是

。在这种情况下,能量金字塔

(填

“能”或“不能”)呈现上宽下窄。(4)祥云湾海洋牧场区在实验期间没有输出水产资源,如果后期需要捕捞,为维持生态平

衡,提高系统稳定性,请你给出合理建议:

(答出1点)。浮游植物个体小,寿命短,又会不断地被吃掉不能合理捕捞,剩余数量维持在K/2左右解析

(2)图1中,浮游动物只捕食浮游植物,其只充当第二营养级,底栖动物只捕食碎屑,

其只充当第二营养级。据图2可知,第二营养级到第三营养级的能量传递效率=第三营

养级的同化量/第二营养级的同化量×100%=290.9/(3858+142.9)×100%≈7.27%。(3)由

于浮游植物个体小、寿命短,又会不断地被吃掉,因此以祥云湾为代表的海洋生态系统

的生物量金字塔为上宽下窄。由于能量在流动过程中是逐级递减的,因此能量金字塔

不可能呈现上宽下窄。(4)为了维持生态平衡,在后期捕捞时,应该进行合理捕捞,捕捞

后剩余数量维持在K/2左右,方便其快速恢复数量。教考衔接生物量金字塔在什么情况下,可能是上宽下窄倒置的金字塔形呢?如在海洋生态系统中,由于生产者(浮游植物)的个体小,寿命短,又会不断地被浮游动物

吃掉,因此某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然,总

的来看,一年中浮游植物的总生物量还是比浮游动物的多。第3节生态系统的物质

循环和信息传递提升1.★★(2024山东,11,2分)棉蚜是个体微小、肉眼可见的害虫。与不抗棉蚜棉花品种相

比,抗棉蚜棉花品种体内某种次生代含量高,该次生代棉蚜有一定的毒害

作用。下列说法错误的是

(

)A.统计棉田不同害虫物种的相对数量时可用目测估计法B.棉蚜天敌对棉蚜种群的作用强度与棉蚜种群的密度有关C.提高棉花体内该次生代含量用于防治棉蚜属于化学防治D.若用该次生代治棉蚜,需评估其对棉蚜天敌的影响

五年高考C解析棉田害虫个体微小、数目较多,故统计棉田不同害虫物种的相对数量时宜选用

目测估计法,A正确;一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群

的密度相关,称为密度制约因素,B正确;棉花通过合成次生代治棉蚜是利用生物

之间的关系进行的防治,属于生物防治,化学防治是指利用人工合成的农药防治害虫,C

错误;用棉花的次生代治棉蚜时,为防止对棉蚜天敌造成伤害,需评估其对棉蚜天

敌的影响,D正确。2.★(2024安徽,6,3分)磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。磷经岩石风化、溶

解、生物吸收利用、微生物分解,进入环境后少量返回生物群落,大部分沉积并进一步

形成岩石。岩石风化后,磷再次参与循环。下列叙述错误的是

(

)A.在生物地球化学循环中,磷元素年比碳元素少B.人类施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率C.磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程D.磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环B解析据题意可知,磷经岩石风化等过程进入环境后少量返回生物群落,大部分沉积并

进一步形成岩石,而碳是构成生物体的重要元素之一,细胞中碳元素的含量高于磷元素,

碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式快速进行的,故在生物地

球化学循环中,磷元素年比碳元素少,A正确;人类施用磷肥等农业生产活动加快

了磷进入生物群落的速度,改变了磷循环速率,B错误;生态系统中能量的输入、传递、

转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动,物质作为能量的载体,使能量沿着食物链

(网)流动,故磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程,C正确;磷在无机

环境中主要以磷酸盐的形式存在,磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间

循环,D正确。3.★★(新教材·信息传递过程)(2024湖北,7,2分)研究发现,某种芦鹀分布在不同地区的

三个种群,因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶

有关的鸣唱特征,相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶有关的鸣唱特征,

在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是

(

)A.芦鹀的鸣唱声属于物理信息B.求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果C.芦鹀之间通过鸣唱形成信息流,芦鹀既是信息源又是信息受体D.和求偶有关的鸣唱特征的差异,表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离D解析声音、、光等通过物理过程传递的信息属于物理信息,A正确;协同进化是

指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,芦鹀求偶的鸣

唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果,B正确;芦鹀之间通过鸣唱形成信息流,

芦鹀既能产生信息,又能接收信息,C正确;通过和求偶有关的鸣唱特征的差异不能判断

出这三个芦鹀种群是否存在生殖隔离,D错误。4.★★(2023河北,11,2分)气候变暖使某地的欧洲白头翁提早开花,而为其传粉的蜜蜂并

未提前孵化,且成年蜜蜂也未开始采蜜,造成该植物主要传粉途径受阻。幼年蜜蜂的采

蜜技巧须向成年蜜蜂学习,下列叙述错误的是(

)A.幼年蜜蜂学习采蜜技巧,依赖生态系统中的信息传递B.该地欧洲白头翁的提早开花促使其种群数量增加C.蜜蜂采食花蜜过程中发生了生态系统的能量流动D.调查欧洲白头翁的种群数量可采用样方法B解析幼年蜜蜂向成年蜜蜂学习采蜜技巧属于生态系统中的个体间的信息传递,A正

确;白头翁提早开花造成其主要传粉途径受阻,会使其出生率下降,导致种群数量下降,B

错误;蜜蜂采食花蜜过程中,植物同化的有机物中的部分化学能被蜜蜂同化,发生了能量

流动,C正确;白头翁为植物,其种群数量的调查可采用样方法,D正确。5.★★★(新教材·生物富集)(2024,13,3分)土壤镉污染影响粮食生产和食品安全,是

人类面临的重要环境问题。种植富集镉的植物可以修复镉污染的土壤。为了筛选这

些植物,某科研小组研究了土壤中添加不同浓度镉后植物A和B的生长情况,以不添加

镉为对照(镉含量0.82mg·kg-1)。一段时间后,测量植物的地上、地下生物量和植物体

镉含量,结果如表。下列叙述错误的是(

)镉浓度(mg·kg-1)地上生物量(g·m-2)地下生物量(g·m-2)植物体镉含量(mg·kg-1)植物A植物B植物A植物B植物A植物B对照120.7115.123.518.02.52.72101.642.515.27.210.15.55105.235.214.34.112.97.41097.428.312.12.327.411.6A.在不同浓度的镉处理下,植物A和B都发生了镉的富集B.与植物A相比,植物B更适合作为土壤镉污染修复植物C.在被镉污染的土壤中,镉对植物B生长的影响更大D.若以两种植物作动物饲料,植物A的安全风险更大答案

B

解析由表可知,与对照组相比,在镉浓度为2、5、10mg·kg-1时,植物A和B的植物体镉

含量都较高,说明植物A和B都发生了镉的富集,且镉浓度相同时,植物A富集的镉含量

高于植物B,作为动物饲料,植物A的安全风险更大,A、D正确;在镉浓度为2、5、10mg·

kg-1时,植物A的地上生物量和地下生物量、植物体镉含量都高于植物B,故植物A更适

合作为土壤镉污染修复植物,B错误;由表可知,在镉浓度为2、5、10mg·kg-1时,植物B的

地上生物量和地下生物量的减少量(与对照组相比)均大于植物A,说明镉对植物B生长

的影响更大,C正确。三年模拟6.★★(2024届烟台一中热身练,13)如图是我国北方处于平衡状态的某森林生态系统的

碳循环示意图,箭头表示碳传递方向;字母表示碳传递途径。下列各项叙述不正确的是

(

)A.碳从植物体流入动物体的主要形式是有机物B.a途径是通过光合作用实现的,b、d、g途径是通过呼吸作用实现的C.该生态系统可以完成碳循环的全过程D.如果图中的字母表示碳元素传递的数量,则夏季a、b、c、e之间的关系可表示为a>b

+c+eC解析碳在生物群落和非生物环境之间主要以CO2的形式传递,在生物群落主要

以含碳有机物的形式传递,A正确;据图分析,a表示植物的光合作用、b表示植物的呼吸

作用、d表示动物的呼吸作用、g表示分解者的分解作用(呼吸作用),B正确;碳循环具

有全球性,单独一个生态系统无法完成碳循环的全过程,C错误;夏季植物可正常生长,说

明植物体内存在有机物的积累,由此推测进入植物体的碳元素数量应多于从植物体输

出的碳元素数量,即a>b+c+e,D正确。7.★★(教考衔接:选必2第2章第1节科学·技术·社会)(2024届历城二中打靶考,11)“稻—

萍—蟹”立体农业生态系统是指在稻田中种水稻、水面养萍、水中养蟹的立体种养

模式(需人工投放饲料)。浮萍覆盖在稻田水面可以固氮并抑制杂草生长,蟹可以捕食

杂草、水生昆虫并提高土壤肥力。下列有关叙述正确的是(

)A.该立体农业生态系统实现了物质的循环利用,提高了能量的利用率B.流入该立体农业生态系统的总能量是水稻和浮萍光合作用固定的太阳能C.该生态系统中稻、蟹只参与碳循环过程,萍既参与碳循环过程,又参与氮循环过程D.碳在生物群落和无机环境之间主要以CO2形式循环,氮主要以N2形式循环A解析该立体农业生态系统实现了物质的循环利用和能量的多级利用,提高了能量的

利用率,A正确;流入该立体农业生态系统的总能量主要为水稻和浮萍光合作用固定的

太阳能、人工投放饲料中的能量,B错误;物质循环具有全球性,该生态系统中稻、蟹、

萍既参与碳循环过程,又参与氮循环过程,C错误;碳在生物群落和无机环境之间主要以

CO2的形式循环,氮在生物群落和无机环境之间主要以N2或无机含氮化合物(如硝酸盐

等)的形式循环,D错误。教考衔接

“稻—萍—蟹”结构(1)原理:群落的垂直结构。(2)具体作用:蟹的粪便为水稻供肥;蟹呼吸释放的二氧化碳可供水稻和浮萍进行光合作

用;稻田中的害虫、其他浮游动物、田间杂草的数量也因养殖蟹而大大下降;浮萍可为

蟹提供食物和栖息场所,浮萍覆盖在水面上可遮光进而抑制杂草生长。(3)应用:实现物质的循环利用,带来经济效益。8.★★(2024届枣庄二模,12)当某著名企业植株受到蛾幼虫攻击后,能够产生和释放可挥发的

物质。这些化学物质,白天可以吸引蛾幼虫的天敌,夜间又能驱除夜间活动的雌蛾,使它

们不能在植物叶片上停留产卵。下列叙述错误的是

(

)A.蛾幼虫的天敌和某著名企业之间是互利共生关系B.某著名企业释放的物质在白天和夜间都使它本身受益C.利用某著名企业释放的可挥发物质防治害虫属于生物防治D.该现象体现了信息能够调节种间关系,进而维持生态系统的平衡A解析种间关系为互利共生的两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利,据此

判断,蛾幼虫的天敌和某著名企业之间不是互利共生的关系,A错误;某著名企业释放的可挥发物质属

于化学信息,利用化学信息防治害虫属于生物防治,且该化学信息可以调节某著名企业、蛾类

和蛾幼虫的天敌之间的关系,体现了信息能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统

的平衡,C、D正确。9.★★(2025届广东部分名校调研,12)太湖受到污水排入的影响,水体中N、P的含量升

高,蓝细菌和绿藻的爆增导致水草区面积退缩,由“草型湖泊”逐渐转变为“藻型湖

泊”,下列叙述正确的是

(

)A.绿藻对N和P的大量吸收属于生物富集现象B.污水排入后,蓝细菌和绿藻逐渐取代沉水植物的优势种地位C.太湖营养结构的复杂程度下降会导致能量传递效率下降D.太湖变为“藻型湖泊”后,其抵抗外界干扰的能力增强B解析