第2講　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)

第2講生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)(本講對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P250)目錄1自主學(xué)習(xí)?鞏固基礎(chǔ)2重難探究?素養(yǎng)達(dá)標(biāo)3典題演練?破解高考4課后提能演練課標(biāo)考情——知考向核心素養(yǎng)——提考能課標(biāo)要求1.分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間不斷循環(huán)、能量在生物群落中單向流動(dòng)并逐級(jí)遞減的規(guī)律2.舉例說(shuō)明利用物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)規(guī)律，人們能夠更加科學(xué)、有效地利用生態(tài)系統(tǒng)中的資源3.解釋生態(tài)金字塔表征了食物網(wǎng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間在個(gè)體數(shù)量、生物量和能量方面的關(guān)系4.闡明有些物質(zhì)會(huì)通過(guò)食物鏈不斷地富集的現(xiàn)象生命觀念通過(guò)分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)系，培養(yǎng)物質(zhì)和能量相互統(tǒng)一的觀念科學(xué)思維通過(guò)分析能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的過(guò)程，培養(yǎng)科學(xué)思維的能力社會(huì)責(zé)任用研究能量流動(dòng)的規(guī)律解決實(shí)際生活生產(chǎn)中的問(wèn)題，以及用碳循環(huán)規(guī)律解釋溫室效應(yīng)問(wèn)題，培養(yǎng)科學(xué)解決生產(chǎn)問(wèn)題以及保護(hù)環(huán)境的觀念1.能量流動(dòng)的概念、特點(diǎn)及研究意義知識(shí)點(diǎn)一生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)［自主學(xué)習(xí)］傳遞散失逐級(jí)遞減最有效對(duì)人類最有益2.能量流動(dòng)的過(guò)程（以能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)為例）熱能同化量下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)

同化量≠攝入量同化量：指被消費(fèi)者消化吸收的物質(zhì)所含有的能量。攝入量：指被消費(fèi)者攝入的物質(zhì)所含有的能量。同化量=攝入量-糞便量。1.深挖教材。（1）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的原因：_________________________

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（2）從生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)出發(fā)，分析“桑基魚塘”的設(shè)計(jì)理念是

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［自主檢測(cè)］提示：某個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量自身呼吸要消耗一部分，還有一部分被分解者利用，所以不能將全部的能量流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)提示：從人類所需出發(fā)，通過(guò)能量多級(jí)利用，充分利用流經(jīng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，提高生產(chǎn)效益2.熱圖導(dǎo)析：如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過(guò)程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值［單位為103kJ/（m2·a）］，據(jù)圖分析。（1）該生態(tài)系統(tǒng)中流入生物群落的總能量有哪些來(lái)源？_______________

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（2）生產(chǎn)者、植食性動(dòng)物和肉食性動(dòng)物固定的總能量分別是多少？

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提示：一個(gè)來(lái)源是光能，另一個(gè)來(lái)源是輸入的有機(jī)物中的化學(xué)能提示：肉食性動(dòng)物固定的總能量=0.25+0.05+2.1+5.1=7.5×103kJ/（m2·a）；植食性動(dòng)物固定的總能量=（7.5-5）+0.5+4+9=16×103kJ/（m2·a）；生產(chǎn)者固定的總能量=（16-2）+3+70+23=110×103kJ/（m2·a）1.碳循環(huán)的過(guò)程知識(shí)點(diǎn)二生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)［自主學(xué)習(xí)］消費(fèi)者生產(chǎn)者分解者2.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)化學(xué)元素生物群落全球性相互依存載體（1）氮元素在生物群落與非生物環(huán)境間能否循環(huán)利用？你如何解釋需不斷向農(nóng)田中施加氮肥？____________________________________________

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（2）汽車尾氣是產(chǎn)生霧霾的重要原因之一，你認(rèn)為應(yīng)采取哪些治理措施？

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［自主檢測(cè)］產(chǎn)量和效益，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠譃槟康摹＾r(nóng)田土壤中氮的含量往往不足以使作物高產(chǎn)，加之農(nóng)產(chǎn)品源源不斷地從農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)輸出，其中的氮元素并不能都?xì)w還土壤，所以需要施加氮肥提示：能。農(nóng)田是人工生態(tài)系統(tǒng)，以提高農(nóng)作物的提示：改善燃油的品質(zhì)；倡導(dǎo)綠色出行，減少尾氣排放；大量植樹造林等1.能量流動(dòng)概念模型解讀（1）第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)分析。生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)［深度講解］①初級(jí)消費(fèi)者攝入能量（a）=初級(jí)消費(fèi)者同化能量（b）+糞便中的能量（c），即動(dòng)物糞便中的能量不屬于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化能量，應(yīng)為上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定或同化的能量。②初級(jí)消費(fèi)者同化能量（b）=呼吸消耗的能量（d）+用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量（e）。③用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量（e）=分解者利用的能量（f）+下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝入的能量（i）。（2）各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量流動(dòng)分析。①未被利用的能量：包括生物每年的積累量和動(dòng)植物遺體殘骸以化石燃料的形式被儲(chǔ)存起來(lái)的能量。②一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。③動(dòng)物同化的能量與攝入量之間的關(guān)系：動(dòng)物同化的能量=攝入量-糞便有機(jī)物中的能量，即攝入的食物只有一部分被同化。④流入一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量：是指被這個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所同化的全部能量。2.能量流動(dòng)的特點(diǎn)及原因（1）單向流動(dòng)。①能量流動(dòng)是沿食物鏈進(jìn)行的，食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的捕食關(guān)系是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果，是不可逆轉(zhuǎn)的。②各營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過(guò)呼吸作用所散失的熱能不能被生物群落重復(fù)利用，因此能量流動(dòng)無(wú)法循環(huán)。（2）逐級(jí)遞減。①各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物都會(huì)因呼吸作用消耗大部分能量。②各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量都會(huì)有一部分流入分解者，包括未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物利用的部分。3.生態(tài)金字塔的類型及特點(diǎn)4.能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算（1）能量傳遞效率的計(jì)算公式。（2）能量傳遞效率的相關(guān)“最值”計(jì)算。若題干中未做具體說(shuō)明，則一般認(rèn)為能量傳遞的最低效率為10%，最高效率為20%。①在食物鏈A→B→C→D中，則有：注：a.食物鏈越短，最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量越多；b.生物間的捕食關(guān)系越簡(jiǎn)單，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過(guò)程中消耗得越少。②在食物網(wǎng)中則有：［考向預(yù)測(cè)］（一）考查生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過(guò)程的分析（素養(yǎng)目標(biāo)：生命觀念）1.如圖甲表示食物鏈上能量流動(dòng)的部分情況，圖乙表示兔的能量來(lái)源與去向。下列有關(guān)敘述正確的是

（）注：圖甲中的草指某一種草，假定該生態(tài)系統(tǒng)只有圖示這一簡(jiǎn)單的食物鏈。A.圖甲中草到兔的能量傳遞效率為（能量②/能量①）×100%B.能量W1=A1+B1+C1+D1C.兔呼吸作用釋放的能量均以熱能形式散失D.由兔流向分解者的能量包括兔的遺體和糞便中的能量【解析】圖甲中箭頭①是兔的同化量，草的同化量未知，無(wú)法計(jì)算二者之間的能量傳遞效率，A錯(cuò)誤；圖乙中能量W1為兔的同化量，等于A1+B1+C1+D1（其中B1為未被利用的能量），B正確；兔呼吸作用釋放的能量大部分以熱能形式散失，C錯(cuò)誤；兔的糞便量不屬于兔同化的能量，而屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量，D錯(cuò)誤。B

利用“拼圖法”巧解能量流動(dòng)中的難點(diǎn)（1）輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量分析。輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量（W1）被分為兩部分：一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能的形式散失了（A1），另一部分則用于生產(chǎn)者的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖（B1+C1+D1）。而后一部分能量中，包括現(xiàn)存的植物體B1、流向分解者的C1、流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的D1。（2）流經(jīng)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的總能量，即W1。將圖中第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的總能量D2“拼回”第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，則剛好等于D1，即第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的總能量；再將D1“拼回”第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，則剛好等于生產(chǎn)者固定的總能量W1?？梢?jiàn)，在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，所有生物的總能量都來(lái)自W1，所有生物的總能量之和都小于W1（呼吸作用消耗的緣故）。（二）考查生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算（素養(yǎng)目標(biāo)：科學(xué)思維）2.下圖為地震毀損的某自然保護(hù)區(qū)在人為干預(yù)下恢復(fù)過(guò)程的能量流動(dòng)圖［單位：103kJ/（m2·a）］。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

（）A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能B.由圖可知營(yíng)養(yǎng)級(jí)較高的生物，在這場(chǎng)地震中受到的影響較大C.計(jì)算可知，肉食動(dòng)物需補(bǔ)償輸入的能量值為5×103kJ/（m2·a）D.在人為干預(yù)下，能量在第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間傳遞效率約為15.6%A【解析】從圖中看出，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是該生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能和補(bǔ)償輸入的有機(jī)物總量，A錯(cuò)誤；在食物鏈中，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高的生物，獲得的能量越少，在環(huán)境受到破壞時(shí)對(duì)其食物來(lái)源影響越大，B正確；由植食動(dòng)物流入肉食動(dòng)物的能量為14+2-4-9-0.5=2.5×103

kJ/（m2·a），肉食動(dòng)物需補(bǔ)償輸入的能量值為0.25+0.05+2.1+5.1-2.5=5.0×103

kJ/（m2·a），C正確；結(jié)合B選項(xiàng)的分析，在人為干預(yù)下，能量在第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間傳遞效率為（2.5×103）÷（16×103）×100%≈15.6%，D正確。（三）考查生態(tài)金字塔的類型和特點(diǎn)（素養(yǎng)目標(biāo)：生命觀念）3.圖甲為生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈所反映出的能量流動(dòng)情況，圖中的箭頭符號(hào)為能量的流動(dòng)方向，單位為kcal/（m2·年）；圖乙為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，E1、E2代表能量的形式；圖丙為某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解。據(jù)圖分析，不能得出的結(jié)論是

（）A.據(jù)圖甲可知，在射入的太陽(yáng)能中，生產(chǎn)者只利用了其中的1%左右B.據(jù)圖乙可知，Ⅳ為分解者，相當(dāng)于圖丙中的A，能夠利用各營(yíng)養(yǎng)級(jí)轉(zhuǎn)移來(lái)的能量C.圖丙中貓頭鷹體重每增加1kg，至少消耗A約25kgD.圖甲中的生產(chǎn)者相當(dāng)于圖乙中的Ⅰ，相當(dāng)于圖丙中的A【解析】據(jù)圖乙可知，Ⅳ為第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)，相當(dāng)于圖丙最長(zhǎng)食物鏈中的貓頭鷹，B錯(cuò)誤。B1.碳循環(huán)過(guò)程生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)［深度講解］（1）碳進(jìn)入生物群落的途徑：生產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用。（2）碳返回非生物環(huán)境的途徑。①生產(chǎn)者、消費(fèi)者的呼吸作用；②分解者的分解作用（實(shí)質(zhì)是呼吸作用）；③化石燃料的燃燒。2.能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的比項(xiàng)目能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)（以碳循環(huán)為例）形式光能→化學(xué)能→熱能化學(xué)元素（無(wú)機(jī)物→有機(jī)物→無(wú)機(jī)物）特點(diǎn)單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減全球性、循環(huán)性范圍生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物圈（全球性）聯(lián)系二者同時(shí)進(jìn)行、相互依存、不可分割：①能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的合成和分解；②物質(zhì)是能量沿食物鏈（網(wǎng)）流動(dòng)的載體；③能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動(dòng)力項(xiàng)目能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)（以碳循環(huán)為例）圖示［考向預(yù)測(cè)］（一）考查生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過(guò)程的分析（素養(yǎng)目標(biāo)：生命觀念）1.如圖所示為某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的過(guò)程示意圖（其中c是一種生物成分）。下列有關(guān)敘述正確的是

（）A.碳循環(huán)是指CO2和含碳有機(jī)物在生物群落與非生物環(huán)境之間的循環(huán)B.通常在食物鏈中，含有碳元素最多的是cC.對(duì)e的過(guò)度開發(fā)利用會(huì)打破生物圈中碳循環(huán)的平衡，導(dǎo)致d的含量迅速增加D.將d的含義改為熱能，該圖可表示該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)C【解析】根據(jù)箭頭的數(shù)量和方向分析可知，圖中d是大氣中的CO2庫(kù)、a是生產(chǎn)者、b是消費(fèi)者、c是分解者、e是化石燃料。碳循環(huán)是指碳元素（而非具體的某種含碳物質(zhì)）在生物群落與非生物環(huán)境之間的循環(huán)，其中碳在生物群落與非生物環(huán)境之間主要以CO2的形式進(jìn)行循環(huán)，在生物群落內(nèi)部主要以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行傳遞，A錯(cuò)誤。通常在食物鏈中，含有碳元素最多的是生產(chǎn)者（a），B錯(cuò)誤。對(duì)煤、石油等燃料的過(guò)度開發(fā)利用會(huì)使地層中經(jīng)過(guò)千百萬(wàn)年而積存的碳元素在很短的時(shí)間內(nèi)釋放出來(lái)，打破生物圈中碳循環(huán)的平衡，使大氣中CO2含量迅速增加，C正確。能量以熱能形式散失后不能被生產(chǎn)者再利用，生產(chǎn)者主要通過(guò)光合作用利用太陽(yáng)能，D錯(cuò)誤。（二）考查生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的關(guān)系（素養(yǎng)目標(biāo)：科學(xué)思維）2.圖1為某生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)示意圖，其中甲、乙、丙、丁為生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，A、B、C、D是丙中關(guān)系密切的四種生物。圖2為某生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡(jiǎn)圖，其中①②③④分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)。圖3為能量流經(jīng)圖2所示生態(tài)系統(tǒng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的示意圖，能量的單位為kJ。下列敘述正確的是

（）A.若圖1表示碳循環(huán)，圖中方框內(nèi)有4條食物鏈B.若圖2中營(yíng)養(yǎng)級(jí)①所固定的太陽(yáng)能總量為3200kJ，則營(yíng)養(yǎng)級(jí)①②之間的能量傳遞效率是16%C.分析圖3中能量關(guān)系可知，乙代表第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的能量D.第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入分解者的能量包括第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)遺體殘骸和糞便中的能量C【解析】圖1為某生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，其中甲是非生物的物質(zhì)和能量，乙是生產(chǎn)者，丙代表各級(jí)消費(fèi)者，丁是分解者，食物鏈中只有生產(chǎn)者和消費(fèi)者，圖中一共有3條食物鏈，乙→A→B→D、乙→A→D、乙→A→C，A錯(cuò)誤；若圖2中營(yíng)養(yǎng)級(jí)①所固定的太陽(yáng)能總量為3

200

kJ，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量=攝入量-糞便量=500-100=400

kJ，則營(yíng)養(yǎng)級(jí)①②之間的能量傳遞效率是400÷3

200×100%=12.5%，B錯(cuò)誤；分析圖3中能量關(guān)系可知，甲為同化量，丙為呼吸作用消耗的能量，甲=乙+丙，故乙表示第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的能量，C正確；第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)糞便中的能量屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量，所以第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入分解者的能量包括第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的遺體殘骸和第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的糞便中的能量，D錯(cuò)誤。

碳循環(huán)中生態(tài)系統(tǒng)成分辨析口訣“雙向箭頭先找準(zhǔn)，多進(jìn)一出是環(huán)境，一出指向生產(chǎn)者”（1）在碳循環(huán)模式圖中找到雙向箭頭，雙向箭頭的兩側(cè)分別是大氣中的CO2庫(kù)和生產(chǎn)者。其中，有多個(gè)箭頭指進(jìn)、一個(gè)箭頭指出的是大氣中的CO2庫(kù)（圖甲中的B、圖乙中的4、圖丙中的A）；而指出的箭頭指向的是生產(chǎn)者（圖甲中的A、圖乙中的1、圖丙中的E）。（2）消費(fèi)者與分解者存在“消費(fèi)者→分解者”的關(guān)系。如果有多級(jí)消費(fèi)者，則根據(jù)“初級(jí)消費(fèi)者→次級(jí)消費(fèi)者→三級(jí)消費(fèi)者……”的關(guān)系即可確定。如圖甲中的D、圖乙中的3以及圖丙中的C均為分解者；圖甲中的C，圖乙中的2以及圖丙中的F、D、B均為消費(fèi)者（其中F為初級(jí)消費(fèi)者，D為次級(jí)消費(fèi)者，B為三級(jí)消費(fèi)者）。1.（2024年山東卷）某穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)某時(shí)刻第一、第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量分別為6g/m2和30g/m2，據(jù)此形成上寬下窄的生物量金字塔。該生態(tài)系統(tǒng)無(wú)有機(jī)物的輸入與輸出，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

（）A.能量不能由第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)B.根據(jù)生物體內(nèi)具有富集效應(yīng)的金屬濃度可輔助判斷不同物種所處營(yíng)養(yǎng)級(jí)的高低C.流入分解者的有機(jī)物中的能量都直接或間接來(lái)自第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的能量D.第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的能量可能小于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量D【解析】能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減，能量不能由第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，A正確；依據(jù)生物富集特點(diǎn)，金屬濃度沿食物鏈不斷升高，故可輔助判斷不同物種所處營(yíng)養(yǎng)級(jí)的高低，B正確；第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)植物的殘枝敗葉中的有機(jī)物流入分解者、消費(fèi)者的遺體殘骸中的有機(jī)物流入分解者，流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量來(lái)自生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量，消費(fèi)者通過(guò)捕食生產(chǎn)者獲取能量，故流入分解者的有機(jī)物中的能量都直接或間接來(lái)自第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的能量，C正確；該生態(tài)系統(tǒng)是穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的能量大于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量，D錯(cuò)誤。2.（2024年江蘇卷）為了防治蓮藕食根金花蟲，研究者在藕田套養(yǎng)以蓮藕食根金花蟲為食的泥鰍、黃鱔，并開展相關(guān)研究，結(jié)果見(jiàn)下表。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

（）套養(yǎng)方式蓮藕食根金花蟲防治率/%藕增產(chǎn)率/%單獨(dú)套養(yǎng)泥鰍81.38.2單獨(dú)套養(yǎng)黃鱔75.73.6混合套養(yǎng)泥鰍和黃鱔94.213.9A.混合套養(yǎng)更有利于防止蓮藕食根金花蟲、提高藕增產(chǎn)率B.3種套養(yǎng)方式都顯著提高了食物鏈相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率C.混合套養(yǎng)中泥鰍和黃鱔因生態(tài)位重疊而存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系D.生物防治優(yōu)化了生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)方向，提高了經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益B【解析】由表可知混合套養(yǎng)泥鰍和黃鱔的防治率明顯高于單獨(dú)套養(yǎng)泥鰍或黃鱔的防治率，同時(shí)，混合套養(yǎng)的藕增產(chǎn)率也高于單獨(dú)套養(yǎng)泥鰍或單獨(dú)套養(yǎng)黃鱔的藕增產(chǎn)率，因此混合套養(yǎng)更有利于防止蓮藕食根金花蟲、提高藕增產(chǎn)率，A正確；能量傳遞效率通常是指能量從一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的效率，而表格中的數(shù)據(jù)只是防治率和增產(chǎn)率，并不能直接反映能量傳遞效率的提高，且相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率相對(duì)固定，為10%~20%，B錯(cuò)誤；泥鰍和黃鱔都以蓮藕食根金花蟲為食，可能會(huì)在資源獲取上產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，因此混合套養(yǎng)中泥鰍和黃鱔因生態(tài)位重疊而存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，C正確；生物防治通過(guò)利用天敵來(lái)控制害蟲，優(yōu)化了生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)方向，這有助于提高經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，D正確。3.（2023年山東卷）某淺水泉微型生態(tài)系統(tǒng)中能量情況如表所示，該生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)消費(fèi)者以生產(chǎn)者和來(lái)自陸地的植物殘?bào)w為食。下列說(shuō)法正確的是

（）項(xiàng)目生產(chǎn)者固定來(lái)自陸地的植物殘?bào)w初級(jí)消費(fèi)者攝入初級(jí)消費(fèi)者同化初級(jí)消費(fèi)者呼吸消耗能量［×105J/（m2·a）］90428413.53A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為90×105J/（m2·a）B.該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者有15%的能量流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)C.初級(jí)消費(fèi)者用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為10.5×105J/（m2·a）D.初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量為70.5×105J/（m2·a），該能量由初級(jí)消費(fèi)者流向分解者C【解析】該生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)消費(fèi)者以生產(chǎn)者和來(lái)自陸地的植物殘?bào)w為食，因此可知，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能和來(lái)自陸地的植物殘?bào)w中的能量，即90×105+42×105=132×105J/（m2·a），A錯(cuò)誤；表格中沒(méi)有顯示生產(chǎn)者流入初級(jí)消費(fèi)者的能量，因此無(wú)法計(jì)算有多少能量流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，B錯(cuò)誤；初級(jí)消費(fèi)者的同化量為13.5×105J/（m2·a），初級(jí)消費(fèi)者呼吸消耗的能量為3×105J/（m2·a），因此初級(jí)消費(fèi)者用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗的能量=10.5×105J/（m2·a），C正確；初級(jí)消費(fèi)者攝入量包括糞便量和初級(jí)消費(fèi)者同化量，初級(jí)消費(fèi)者中糞便中的能量=攝入量-同化量=84×105-13.5×105=70.5×105

J/（m2·a），該能量是由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向分解者，D錯(cuò)誤。4.（2023年廣東卷）凡納濱對(duì)蝦是華南地區(qū)養(yǎng)殖規(guī)模最大的對(duì)蝦種類。放苗1周內(nèi)蝦苗取食藻類和浮游動(dòng)物，1周后開始投喂人工餌料，1個(gè)月后對(duì)蝦完全取食人工餌料。1個(gè)月后蝦池生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程見(jiàn)圖。下列敘述正確的是

（）A.1周后藻類和浮游動(dòng)物增加，水體富營(yíng)養(yǎng)化程度會(huì)減輕B.1個(gè)月后藻類在蝦池的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程中仍處于主要地位C.浮游動(dòng)物攝食藻類、細(xì)菌和有機(jī)碎屑，屬于消費(fèi)者D.異養(yǎng)細(xì)菌依賴蝦池生態(tài)系統(tǒng)中的沉積物提供營(yíng)養(yǎng)B【解析】1周后開始投喂人工餌料，蝦池中有機(jī)碎屑含量增加，水體中N、P等無(wú)機(jī)鹽增多，水體富營(yíng)養(yǎng)化加重，A錯(cuò)誤；藻類作為生產(chǎn)者，在物質(zhì)循環(huán)中占主要地位，B正確；浮游動(dòng)物攝食藻類，同時(shí)浮游動(dòng)物攝食細(xì)菌和有機(jī)碎屑，屬于消費(fèi)者和分解者，C錯(cuò)誤；異養(yǎng)細(xì)菌依賴蝦池生態(tài)系統(tǒng)中的沉積物和有機(jī)碎屑提供營(yíng)養(yǎng)，D錯(cuò)誤。5.（2023年湖北卷）2020年9月，我國(guó)在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上向國(guó)際社會(huì)作出了力爭(zhēng)在2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”的莊嚴(yán)承諾。某湖泊早年受周邊農(nóng)業(yè)和城鎮(zhèn)稠密人口的影響，常年處于CO2過(guò)飽和狀態(tài)。經(jīng)治理后，該湖泊生態(tài)系統(tǒng)每年的有機(jī)碳分解量低于生產(chǎn)者有機(jī)碳的合成量，實(shí)現(xiàn)了碳的零排放。下列敘述錯(cuò)誤的是

（）A.低碳生活和綠色農(nóng)業(yè)可以減小生態(tài)足跡B.水生消費(fèi)者對(duì)有機(jī)碳的利用，緩解了碳排放C.湖泊沉積物中有機(jī)碳的分解會(huì)隨著全球氣候變暖而加劇D.在湖泊生態(tài)修復(fù)過(guò)程中，適度提高水生植物的多樣性有助于碳的固定B【解析】低碳生活和綠色農(nóng)業(yè)可以促進(jìn)CO2的吸收以及減少CO2的排放，從而減小生態(tài)足跡，A正確；水生消費(fèi)者對(duì)有機(jī)碳的利用，會(huì)通過(guò)呼吸作用排放CO2，且其遺體、糞便還會(huì)被分解者利用，不會(huì)緩解碳排放，B錯(cuò)誤；隨著全球氣候變暖，分解者體內(nèi)酶的活性升高，湖泊沉積物中有機(jī)碳的分解會(huì)加劇，C正確；在湖泊生態(tài)修復(fù)過(guò)程中，適度提高水生植物的多樣性能夠充分利用光能，有助于碳的固定，D正確。A組基礎(chǔ)鞏固練1.（2024年廣東珠海期末）氮沉降指的是大氣中含氮化合物通過(guò)降雨、降塵等途徑降落到地表的過(guò)程，氮沉降的增加會(huì)腐蝕植物葉片，使土壤酸化、殺死土壤微生物，從而會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)產(chǎn)生一定的影響。下列相關(guān)敘述正確的是

（）A.氮沉降增加造成的危害會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入B.氮沉降不會(huì)改變動(dòng)物的捕食習(xí)慣進(jìn)而影響能量傳遞C.氮沉降會(huì)造成動(dòng)物的血液酸堿度改變影響能量轉(zhuǎn)化D.生物體內(nèi)含氮有機(jī)物中的能量不會(huì)以熱能形式散失（本講對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P401~403）A【解析】氮沉降造成的土壤酸化會(huì)影響植物的生長(zhǎng)，植物光合作用降低，從而影響生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入，A正確；氮沉降可能會(huì)使部分植物受到污染而不被某些動(dòng)物捕食，即會(huì)改變動(dòng)物的捕食習(xí)慣，從而影響能量傳遞，B錯(cuò)誤；動(dòng)物體內(nèi)有緩沖物質(zhì)，氮沉降不會(huì)造成動(dòng)物的血液酸化，C錯(cuò)誤；生物體內(nèi)含氮有機(jī)物（比如蛋白質(zhì)）也能提供能量，有時(shí)會(huì)以熱能形式散失，D錯(cuò)誤。2.（2025年廣東開學(xué)考試）生物學(xué)家對(duì)某人工池塘生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)和部分能量流動(dòng)情況進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果如圖所示，圖中序號(hào)表示能量。下列敘述錯(cuò)誤的是

（）A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量包括生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能和飼料中的化學(xué)能B.該生態(tài)系統(tǒng)中蘆葦、蓮等是生產(chǎn)者，它們呼吸消耗的能量為（①-②）C.生態(tài)系統(tǒng)中第二、三營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率為（③/②×100%）D.池塘中心分布著蘆葦，岸邊分布著水草，體現(xiàn)了群落的水平結(jié)構(gòu)B【解析】據(jù)圖可知，流經(jīng)該人工池塘生態(tài)系統(tǒng)的總能量包括生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能和飼料中的化學(xué)能，A正確；生產(chǎn)者為蘆葦、蓮等，生產(chǎn)者呼吸消耗的能量=生產(chǎn)者固定的能量-流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量-流向分解者的能量-未被利用的能量，即（①-②-⑥-未被利用的能量），B錯(cuò)誤；能量傳遞效率的計(jì)算公式：某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量/上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量×100%，故生態(tài)系統(tǒng)中第二（昆蟲）、三（魚）營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率為（③/②×100%），C正確；池塘中心分布著蘆葦，岸邊分布著水草，這是由于土壤濕度、地形等變化等導(dǎo)致的，故體現(xiàn)了群落的水平結(jié)構(gòu)，D正確。3.如圖1為某草原生態(tài)系統(tǒng)的部分碳循環(huán)示意圖，甲~丁為生態(tài)系統(tǒng)的組成成分；圖2為該生態(tài)系統(tǒng)的部分能量流動(dòng)示意圖（不考慮未利用的能量）。下列敘述中正確的是

（）A.圖1中碳元素進(jìn)入無(wú)機(jī)環(huán)境的途徑是②③④，進(jìn)入生物群落的途徑是①⑤B.圖2中B表示兔的同化量，C表示兔流向分解者的能量C.蜣螂取食兔糞便，則兔同化量10%~20%流入蜣螂體內(nèi)D.過(guò)度放牧?xí)?dǎo)致草場(chǎng)退化，此過(guò)程中，生產(chǎn)者固定的CO2量小于群落排出的CO2量D【解析】圖1中碳元素進(jìn)入無(wú)機(jī)環(huán)境的途徑是②生產(chǎn)者的呼吸作用、③消費(fèi)者的呼吸作用、④分解者的分解作用，進(jìn)入生物群落的途徑是①生產(chǎn)者的光合作用，A錯(cuò)誤；圖2中A表示兔的同化量，C表示兔的遺體殘骸和兔的糞便流向分解者的能量，B錯(cuò)誤；兔糞便中的能量不屬于兔子的同化量，屬于兔子上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量，而且能量傳遞效率是指相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間是10%~20%，營(yíng)養(yǎng)級(jí)中不只是一種生物，C錯(cuò)誤；過(guò)度放牧?xí)r植食性動(dòng)物的數(shù)量和生產(chǎn)者數(shù)量的平衡被破壞了，會(huì)導(dǎo)致草場(chǎng)退化，此過(guò)程中，生產(chǎn)者固定的CO2量比生物群落排出的CO2量少，D正確。

B

5.（2025年廣東揭陽(yáng)階段練習(xí)）土壤微生物碳泵（MCP）

是指土壤中的微生物通過(guò)其代謝活動(dòng)獲得有機(jī)碳，并以微生物殘?bào)w及有機(jī)代謝產(chǎn)物的形式進(jìn)入并穩(wěn)定續(xù)埋在土壤中的過(guò)程。MCP是土壤有機(jī)碳的重要來(lái)源之一。下列推理錯(cuò)誤的是

（）A.可利用大氣中的CO2進(jìn)行MCP，土壤中的光合細(xì)菌和化能合成細(xì)菌參與CO2的固定B.可利用植物進(jìn)行MCP，植物殘枝落葉中的有機(jī)碳被同化后全部轉(zhuǎn)化成微生物的有機(jī)碳儲(chǔ)存起來(lái)C.可以用同位素標(biāo)記法檢測(cè)土壤微生物群落中有機(jī)碳的來(lái)源和去向BD.相較于熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)，凍原生態(tài)系統(tǒng)中微生物殘?bào)w占土壤有機(jī)碳含量的比例更低【解析】MCP

是指土壤中的微生物通過(guò)其代謝活動(dòng)獲得有機(jī)碳，并以微生物殘?bào)w及有機(jī)代謝產(chǎn)物的形式進(jìn)入并穩(wěn)定續(xù)埋在土壤中的過(guò)程，土壤中的光合細(xì)菌和化能合成細(xì)菌參與CO2的固定，該過(guò)程屬于MCP過(guò)程，A正確；土壤中的微生物可利用植物殘?bào)w中的有機(jī)物進(jìn)行MCP，植物殘枝落葉中的有機(jī)碳被同化并不是全部轉(zhuǎn)化成微生物的有機(jī)碳儲(chǔ)存起來(lái)，因?yàn)槲⑸镞€需要進(jìn)行自身呼吸作用消耗同化的有機(jī)物，B錯(cuò)誤；為了檢測(cè)土壤微生物群落中有機(jī)碳的來(lái)源和去向，可以用同位素標(biāo)記法進(jìn)行追蹤，C正確；相較于熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)，凍原生態(tài)系統(tǒng)中微生物殘?bào)w占土壤有機(jī)碳含量的比例更低，因?yàn)閮鲈鷳B(tài)系統(tǒng)中微生物活動(dòng)微弱，D正確。6.在草原上，具有“清道夫”之稱的蜣螂以牛羊糞便為食，將糞球掩埋在土中，對(duì)草原生態(tài)環(huán)境具有保護(hù)作用。下列敘述正確的是

（）A.蜣螂屬于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)，對(duì)物質(zhì)循環(huán)具有重要作用B.牛與羊?qū)儆诔跫?jí)消費(fèi)者，二者之間存在種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系C.通過(guò)攝食糞便，蜣螂可獲得牛羊同化量的10%~20%D.草原上的植物、動(dòng)物、微生物共同構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)B【解析】蜣螂以牛羊糞便為食，可知蜣螂屬于分解者，不參與食物鏈的構(gòu)成，A錯(cuò)誤；牛、羊均直接以植物為食，屬于初級(jí)消費(fèi)者，二者之間存在種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，B正確；糞便中的能量是牛羊未同化的能量，蜣螂以糞便為食，因此其不能獲取牛、羊同化的能量，C錯(cuò)誤；同一時(shí)間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合，叫作群落，所以草原上的植物、動(dòng)物、微生物共同構(gòu)成了群落，由生物群落與它的非生物環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體，叫作生態(tài)系統(tǒng)，D錯(cuò)誤。7.下表是某生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)和能量流動(dòng)情況的調(diào)查結(jié)果，表中甲、乙、丙、丁分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，戊為分解者（單位：102kJ·m-2·a-1）。對(duì)該生態(tài)系統(tǒng)敘述正確的是

（）A.丁為肉食性動(dòng)物B.甲隨丙的增加而增加C.乙是能量流動(dòng)的起點(diǎn)D.該生態(tài)系統(tǒng)能量維持相對(duì)穩(wěn)定項(xiàng)目同化固定的能量體內(nèi)儲(chǔ)存的能量呼吸消耗的能量甲15.92.813.1乙870.7369.4501.3丙0.90.30.6丁141.061.979.1戊211.520.1191.4C【解析】根據(jù)能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的特點(diǎn)，可知表中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)形成的食物鏈為乙→丁→甲→丙。丁是植食性動(dòng)物，A錯(cuò)誤；甲隨丙的增加而減少，B錯(cuò)誤；乙是生產(chǎn)者，能量流動(dòng)是從生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能開始的，C正確；輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為870.7×102

kJ·m-2·a-1，大于輸出的總能量（即呼吸消耗的能量總和），因此該生態(tài)系統(tǒng)的能量在增多，D錯(cuò)誤。8.如圖是某同學(xué)繪制的生態(tài)系統(tǒng)能量金字塔，其中a~d代表能量值。下列相關(guān)敘述正確的是

（）A.圖中所示的各種生物成分組成一條食物鏈B.次級(jí)消費(fèi)者、三級(jí)消費(fèi)者分別屬于第二、第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)C.能量c可代表各營(yíng)養(yǎng)級(jí)呼吸作用釋放的熱能及流向分解者的能量D.在生態(tài)系統(tǒng)中，b的值不可能超過(guò)d的10倍C【解析】圖中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物不是一種，所以可以構(gòu)成多條食物鏈；次級(jí)消費(fèi)者、三級(jí)消費(fèi)者分別屬于第三、第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)；圖中c表示呼吸作用散失的能量及流向分解者的能量；生態(tài)系統(tǒng)中，b的值可能會(huì)超過(guò)d的10倍。B組能力提升練9.下圖是某人工濕地生態(tài)系統(tǒng)中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量流動(dòng)關(guān)系簡(jiǎn)圖，相關(guān)數(shù)值用有機(jī)干物質(zhì)質(zhì)量表示（單位：t·km-2·a-1）。下列敘述錯(cuò)誤的是

（）A.從生態(tài)系統(tǒng)成分的角度分析，濕地中浮游動(dòng)物可以作為消費(fèi)者和分解者B.濕地中的蘆葦高低不一、錯(cuò)落有致，這種現(xiàn)象屬于群落的分層現(xiàn)象C.魚蝦總投放量不變，增加食魚性魚類的投放比例，則魚蝦總產(chǎn)量將降低D.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)彼此依存，能量在食物鏈中單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減B【解析】由圖示可知，濕地中浮游動(dòng)物以植物和有機(jī)碎屑為食，為該生態(tài)系統(tǒng)的消費(fèi)者和分解者，A正確；濕地中的蘆葦高低不一、錯(cuò)落有致，屬于同一種群，不屬于群落的分層現(xiàn)象，B錯(cuò)誤；該濕地在相同環(huán)境及養(yǎng)殖條件下，魚蝦總投放量不變，若增加食魚性魚類的投放比例，小型魚蝦類的天敵增多，會(huì)導(dǎo)致魚蝦總產(chǎn)量下降，C正確；生態(tài)系統(tǒng)的能量通常沿食物鏈單向流動(dòng)，只能由較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都因呼吸消耗了大部分能量，故能量在食物鏈中單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減，D正確。10.（2024年廣東湛江期中）某生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的部分情況如圖所示，甲、乙、丙是該生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，其中1~4是乙中的四種生物。下列敘述錯(cuò)誤的是

（）A.圖中過(guò)程②包括生產(chǎn)者的光合作用和化能合成作用B.大氣中CO2的來(lái)源除了①③④，還包括化石燃料燃燒C.乙中生物1、2、3、4分別是第一、二、三、四營(yíng)養(yǎng)級(jí)D.碳在生物群落和非生物環(huán)境之間主要以CO2的形式傳遞C【解析】圖