（新高考）小题必练19：生态系统的结构和能量流动本专题是根据近三年（2018～2020）的高考真题情况，去组织和命制题目。专题中有近三年的高考真题，根据真题加以模仿的题和百强名校对应考点的题。该专题主要考查生态系统的结构；生态系统的能量流动。预计今后高考命题中，生态系统的结构（主要是食物链和食物网）、能量流动可能会以图表分析、定量计算、材料分析等多种形式进行重点考查。1．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅲ)·31节选）假设某种蓝藻（A）是某湖泊中唯一的生产者，其密度极大，使湖水能见度降低。某种动物（B）是该湖泊中唯一的消费者。回答下列问题：（1）画出该湖泊生态系统能量流动的示意图_______。【答案】（1）【解析】（1）该生态系统存在唯一一条食物链A→B，所以能量流动关系如图：。2．（2020年海南卷·5）在生态系统中，植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量，其中一部分用于自身的呼吸消耗，余下部分称为净初级生产量。表为4个生态系统的研究实例。11\n类别玉米地荒地湖泊I湖泊II太阳能利用率（初级生产量/入射太阳能）1.6%1.2%0.4%0.1%呼吸消耗率（呼吸消耗/初级生产量）23.4%15.1%22.3%21.0%净初级生产效率（净初级生产量/初级生产量）76.6%84.9%77.7%79.0%下列有关叙述错误的是（）A．与玉米地相比，荒地的太阳能利用率低，净初级生产效率也低B．若入射太阳能相同，上述4个生态系统中，制造有机物质最多的是玉米地C．两个湖泊中植物的呼吸消耗率与玉米地的大致相等，但明显高于荒地D．两个湖泊的太阳能利用率低，与太阳光穿过水层时损失了部分能量有关【答案】A【解析】玉米地的太阳能利用率高于荒地，而玉米地的净初级生产效率却低于荒地，A错误；若入射太阳能相同，上述4个生态系统中，制造有机物质最多的是玉米地，因为玉米地的太阳能利用率最高，B正确；由实验数据可知，两个湖泊中植物的呼吸消耗率与玉米地的大致相等，但明显高于荒地，C正确；两个湖泊中有很多的水生植物，而这些植物接受的太阳能需要穿过水层，据此可推知两个湖泊的太阳能利用率低，与太阳光穿过水层时损失了部分能量有关，D正确。1．下列关于生态系统的叙述，正确的是（）A．自然生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的B．生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然有利的C．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大D．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越小【答案】A【解析】11\n流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，生态系统能量流动的特点为单向流动，逐级递减，所以一般情况下，自然生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的，A正确；生态系统的信息传递具有双向性，不可能都对捕食者有利，有的对于被捕食者有利，如：鸟的叫声，提醒同伴有捕食者等，B错误；生态系统的食物链中，动物的体型与营养级的高低关系不大，如大象比狮子体型大，但是它的营养级比狮子低，C错误；与C选项同理，动物的体型与营养级的高低之间没有必然的联系，D错误。2．下列关于生态系统中分解者的叙述，正确的是（）A．专营腐生生活的细菌也不一定是分解者，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，可以供硝化细菌再利用C．分解者不一定都是微生物，微生物一定都是分解者D．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【答案】B【解析】专门营腐生生活的细菌一定是分解者，A错误；分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物，可以供硝化细菌再利用，对实现生态系统的物质循环具有重要作用，B正确；分解者不一定都是微生物，如蚯蚓；微生物不一定都是分解者，如硝化细菌是生产者、寄生细菌是消费者，C错误；能量是不循环的，分解者分解动植物遗体释放出来的能量，不能供绿色植物同化作用再利用，D错误。3．食物链和食物网是生态系统的营养结构，下列有关叙述不正确的是（）A．“蝉→螳螂→黄雀”是一条食物链B．食物链中不包括分解者C．食物网中，种间关系更加复杂，包括捕食与竞争D．食物网的出现使生态系统的稳定性增加【答案】A【解析】食物链的起点是生产者，终点是最高营养级的消费者。“螳螂捕蝉，黄雀在后”中的食物链为：植物→蝉→螳螂→黄雀，A错误；食物链起点是生产者，终点是消费者，通过食物而形成的关系，不包括分解者，B正确；食物链是生产者与消费者之间吃与被吃的捕食关系形成的，食物网中存在多条食物链，种间关系更复杂，竞争和捕食关系是常见的，C正确；食物网中存在多条食物链，因此，食物网中生物种类多，营养结构复杂，生态系统的稳定性增加，D正确。4．如图是某草原生态系统中部分食物网的简图。据图判断，下列说法错误的是（）11\n①所有生物构成了该地区的生态系统②箭头表示捕食关系和能量的循环方向③蝗虫→青蛙→蛇，这条食物链有三个营养级④该生态系统中青蛙和蜘蛛同化的总能量大于蝗虫同化的总能量⑤如果蜘蛛种群的数量下降10%则蛇的数量不会发生明显变化A．①②③④B．①③④⑤C．②③④⑤D．①②④⑤【答案】A【解析】生态系统由无机环境与生物群落构成，①错误；图中箭头表示捕食关系和能量的流动方向，②错误；食物链的起点为生产者，故狗尾草→蝗虫→青蛙→蛇有四个营养级，③错误；能量流动的特点是单向流动、逐级递减，该生态系统中青蛙和蜘蛛同化的总能量小于蝗虫同化的总能量，④错误；在该食物网中，由于蛇以青蛙为食，青蛙以蝗虫和蜘蛛为食，因此如果蜘蛛种群的数量下降，青蛙、蛇的数量不会有明显的变化，⑤正确。【点睛】食物链和食物网是生态系统的物质循环和能量流动的渠道。5．（多选）我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉，螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述错误的是（）A．鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B．该生态系统中细菌产生的能量不可流向生产者C．鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D．鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向【答案】AD【解析】鹰的迁入使黄雀的数量减少，这导致蝉的天敌（螳螂）的数量增加，进而导致蝉的数量减少，A错误；生态系统中能量流动的起点是生产者，且能量流动的特点是单向流动、逐级递减，因此该生态系统中细菌产生的能量不可流向生产者，B正确；营养级越多，能量消耗就越多，因此鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节，C正确；鹰的迁入没有改变该生态系统能量流动的方向，因为能量流动的特点是单向流动，由低营养级到高营养级，D正确。11\n6．槲寄生是一种特殊的植物，有叶绿素，能进行光合作用。它的根特化，导管直接与其他植物如榆、杨的导管相连，从榆、杨身上获得水和无机盐，它还能分泌一些物质引起榆、杨顶枝枯死，叶片早落，使自己有机会接触到充足阳光。棕头鸦雀以槲寄生果实为食，同时为槲寄生传播种子。下列叙述，正确的是（）A．榆树（杨树）→槲寄生→棕头鸦雀是一条食物链B．槲寄生和榆、杨也存在竞争关系C．槲寄生从榆、杨身上获得营养，是消费者D．槲寄生的分泌物是具有调节功能的植物激素【答案】B【解析】槲寄生与榆树（杨树）之间存在寄生关系，食物链必须以捕食关系形成联系，A错误；槲寄生与榆树（杨树）之间存在寄生关系，同时它们之间存在争夺阳光、空间等，所以还存在着竞争关系，B正确；槲寄生从榆、杨身上获得营养，属于寄生物，但其能够进行光合作用，也属于生产者，C错误；槲寄生的分泌物是具有调节功能的信息物质，D错误。7．结合图的有关叙述中正确的是（）A．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生态系统B．细菌位于第二、第六两个营养级C．细菌与蟋蟀之间的关系属于竞争D．黄雀属于四级消费者【答案】A【解析】图示中有非生物物质和能量、生产者、消费者和分解者，生态系统的各项成分都有，A正确；细菌属于分解者，不属于食物链的成分，B错误；细菌和蟋蟀不属于竞争，C错误；黄雀是三级消费者，D错误。8．下列关于生态系统能量流动的叙述，正确的是（）A．生态系统中的能量是沿着食物链和食物网流动的B．初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少11\nC．屎壳郎以羊的粪便为食，说明羊同化的能量有部分流入屎壳郎D．稳定的生态系统不需要从外界输入能量【答案】A【解析】生态系统中的能量是沿着食物链和食物网流动的，A正确；初级消费者越多，次级消费者获得的能量越多，B错误；屎壳郎以羊的粪便为食，羊的粪便所含的能量不是羊同化的能量，应该属于羊上一营养级同化的能量，C错误；维持生态系统的稳定必须由人工输入能量或生产者通过光合作用（化能合成作用）从外界输入能量，D错误。9．我国南方山区某河流上游河畔有一农场，进入农场就看到面积不大的耕地，碧波的鱼塘，成片的毛竹林和果林，成群的牛羊和家禽，一片生机勃勃的景象。下列相关叙述中正确的是（）A．毛竹林中竹子长势整齐，该群落内没有垂直结构B．鱼塘捕捞时在鱼群数量为环境容纳量的一半时捕捞能够保持鱼群数量在短时间内迅速恢复C．该生态系统的一条食物链是：青草→牛→蜣螂D．该生态系统结构包括生态系统的组成成分和营养结构【答案】D【解析】毛竹林中竹子长势整齐，也存在垂直结构，A错误；鱼塘捕捞时应该将剩余鱼的种群数量控制在环境容纳量的一半，这样能够使鱼群数量在短时间内迅速恢复，B错误；蜣螂属于分解者，不参与食物链，C错误；生态系统结构包括生态系统的组成成分和营养结构，D正确。10．图1表示一片草原上兔子和狼达到相对稳定状态后一段时间内相对数量变化的趋势，图2中A、B表示两个营养级的能量流动示意图，其中a~e表示能量值。下列相关分析正确的是（）A．图1中甲、乙分别表示兔子和狼的数量变化，狼的K值接近B点对应的数值11\nB．图1中甲、乙分别表示狼和兔子的数量变化，狼的K值接近C、D点对应的数值C．图2中B的食物残渣的能量包含在c中D．图2中B用于生长发育及繁殖的能量值可表示为a-b-d【答案】C【解析】图1中甲、乙分别表示兔子和狼的数量变化，B点是狼种群的最大值，不是狼的K值，狼群的K值是狼群长期稳定的值，A错误；图1中甲、乙分别表示兔子和狼的数量变化，兔子的K值接近C、D点对应的数值，B错误；图2中B的食物残渣不能被B利用，能量包含在c中，流向分解者，C正确；图2中B用于生长发育及繁殖的能量值可表示为a-b来表示，D错误。11．鲸落是指鲸死亡后落入深海形成的生态系统。研究人员在鲸落中发现了大量以鲸尸为食的动物还发现存在能利用硫化氢氧化产生的化学能为能量来源的硫化细菌。近年来全球的鲸落数目正在不断减少。下列有关叙述错误的是（）A．鲸落形成后仍然存在群落演替现象B．鲸落中的硫化细菌属于生产者C．鲸落促进海洋上层有机物向中下层运输D．流经鲸落的总能量是深海生产者同化的能量【答案】D【解析】鲸落形成后仍然存在群落演替现象，A正确；鲸落中的硫化细菌属于自养型生物，在生态系统中属于生产者，B正确；鲸落促进海洋上层有机物向中下层运输，C正确；流经鲸落的总能量大于深海生产者同化的能量，D错误。12．（多选）2020年初在东非爆发的蝗灾对当地生态系统造成了严重破坏，其中沙漠蝗虫因食量大、繁殖力强，危害极大。某科研小组对其种群数量变化进行了调查，结果如图。下列叙述错误的是（）A．可用标志重捕法调查某地区沙漠蝗虫卵的数量11\nB．对蝗灾区进行人工降水可有效控制蝗虫的数量C．蝗虫在当地生态系统中属于次级消费者D．温室气体大量排放不利于沙漠蝗虫的增长【答案】ACD【解析】蝗虫卵活动能力弱，可用样方法调查，A错误；据图可知，蝗虫数量变化和降雨呈负相关，对蝗灾区进行人工降水可有效控制其数量，B正确；蝗虫在当地生态系统中属于初级消费者，C错误；温室气体大量排放可能导致气温升高（或气候异常），有利于沙漠蝗虫的数量增长，D错误。13．加强农业现代化建设，发展中国特色农业生态园。与传统种植农业相比，立体种植（养殖）、桑基鱼塘都有很好的生态和经济效益。下列有关说法正确的是（）A．蚕粪养鱼使废物得到很好的利用，提高了能量传递效率B．要调查鱼塘中某种鱼的密度，可采用标志重捕法和目测估计法C．根据作物对光需求不同而进行立体种植，体现了群落的垂直结构D．通过大量引进各种新的优良作物来增加农业生态园的丰富度【答案】C【解析】蚕粪养鱼使废物得到很好的利用，提高了能量的利用率，A错误；调查鱼塘中某种鱼的密度，应采用标志重捕法，B错误；根据作物对光需求不同而进行立体种植，体现了群落的垂直结构，C正确；引进外来物种不慎会导致生态入侵，D错误。14．在草原上，具有“清道夫”之称的蜣螂能以牛羊粪便为食，能将粪球掩埋在土中，对草原生态具有保护作用。下列叙述正确的是（）A．草原上的植物、动物、微生物共同构成了生物群落B．牛与羊属于初级消费者，其含有的能量可流入第二营养级C．通过摄食粪便，蜣螂可获得牛羊同化量的10%～20%D．蜣螂属于第三营养级，对物质循环具有重要作用【答案】A【解析】草原上的植物、动物、微生物，即草原上的所有生物，共同构成了草原的生物群落，A正确；牛和羊以草为食，均为初级消费者，属于第二营养级，其含有的能量可流入第三营养级，B错误；牛羊粪便中的能量不属于牛羊同化的能量，而属于第一营养级草的同化量，蜣螂以牛羊粪便为食，因此其不能获取牛羊同化的能量，C错误；蜣螂以牛羊粪便为食，可知蜣螂属于分解者，不参与食物链的构成，D错误。11\n15．（多选）某农场中甲、乙、丙三种生物分别属于不同的营养级（不都是消费者），三者的数量变化如图1所示；图2是该农场中的能量流动简图，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，d1和d2为摄入的饲料量。下列叙述错误的是（）A．甲、乙、丙构成了农场的营养结构，碳循环沿着甲、乙、丙进行B．丙、乙分别属于第二、第三营养级，且乙、丙之间的关系为捕食C．图2中第二、第三营养级的粪便中的能量分别属于a3＋d1、b2＋d2D．第一和第二营养级之间的能量传递效率为（a2＋d1）/（a1＋a2＋a3）×100％【答案】ABD【解析】甲、乙、丙构成了农场的营养结构，碳在该农场生态系统中不循环，A错误；图1中甲是生产者，乙为初级消费者，是第二营养级，丙是第三营养级，且乙和丙的种间关系为捕食，B错误；某营养级粪便中的能量是其没有被同化的能量，属于上一营养级同化的能量及人工投放的饲料中能量，因此图2中第二营养级粪便中的能量属于a3+d1，第三营养级粪便中能量属于b2+d2，C正确；图2中第一营养级固定的能量为a1+a2+a3，第二营养级固定的能量为a2，因此第一和第二营养级之间的能量传递效率为a2/（a1+a2+a3）×100%，D错误。【点睛】本题考查了生态系统的功能，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析图形、获取信息、解决问题的能力。16．请回答下列与人工投喂饲料的池塘生态系统相关的问题：（1）流入该生态系统的能量包括生产者固定的太阳能，以及________________________。（2）池塘中的腐生细菌和真菌将动物粪便、动植物遗体残骸分解成的无机物供植物再利用，它们所属的生态系统成分是_______________；鱼类作为消费者，在生态系统中具有的作用有_________________________。（3）池塘生态系统中的食物链往往是可变的，原因是____________________________。【答案】（1）饲料中含有的能量（2）分解者加速物质循环11\n（3）动物发育不同阶段及不同季节食性有改变（或生物有迁出和迁入）【解析】（1）流入该生态系统的能量包括生产者固定的太阳能，以及饲料中含有的能量。（2）池塘中的腐生细菌和真菌属于生态系统的分解者；消费者在生态系统中具有的作用是加速物质循环。（3）池塘生态系统中的食物链往往是可变的，原因是动物发育不同阶段及不同季节食性有改变，或生物有迁出和迁入。【点睛】本题主要考查学生对种群、群落和生态系统的相关基本概念的识记。17．如图展示了某生态系统中各种生物之间的关系，请据图回答下列问题。（1）从生态系统的组成成分看，图中的草和灌木属于______；图中的田鼠、兔、蝗虫、麻雀、鹰等动物都是_______。（2）若要表示一个完整的生态系统，图中还缺少的成分是______和___________。（3）图中共有___条食物链，它们互相交错，形成食物网。请你写出最长的一条食物链_______________。【答案】（1）生产者消费者（2）分解者非生物部分（3）6草→蝗虫→麻雀→鹰【解析】（1）、（2）一个完整的生态系统包括非生物部分和生物部分。生物部分包括生产者、消费者、分解者。图中的草和灌木属于生产者；“图中的田鼠、蝗虫、兔、麻雀、鹰等动物，必须直接或间接地以绿色植物为能量来源，通过消耗绿色植物合成的有机物来维持生活”，所以，动物是生态系统中的消费者。因此图中所有生物若要构成一个完整的生态系统，还缺少非生物部分和分解者。（3）从图中可以看出“→”表示捕食关系（或吃与被吃的关系）。“该生态系统中，各种生物通过营养关系构成食物链”。图中食物链有：草→田鼠→鹰、草→兔→鹰、灌木→兔→鹰、草→蝗虫→麻雀→鹰、草→麻雀→鹰、灌木→麻雀→鹰。所以，图中食物链共有6条，它们相互关联，形成食物网，其中最长的一条食物链是“草→蝗虫→麻雀→鹰”。11\n18．某人工生态系统只有3个营养级，由甲、乙、丙、丁4个种群构成（其中只有丙为植物），一年中流经这4个种群的能量分别为：种群甲乙丙丁能量（J·m-2）0.8×1082×1071.4×1090.9×108（1）生态系统的能量流动包括能量的输入和_____________。（2）请画出该人工生态系统的食物网：________________________。（3）生态系统中的能量流动一般不超过4～5个营养级，原因是__________________。【答案】（1）传递、转化、散失（2）（3）营养级越多，能量流动过程中消耗的就越多（能量沿食物链流动是逐级递减的）【解析】（1）生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失。（2）根据表格中各种群所含能量分析可知，该生态系统存在两条食物链，即丙→甲→乙、丙→丁→乙，如图所示，；（3）生态系统中营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，所以一般不超过4～5个营养级。【点睛】能量逐级递减的原因：①各营养级生物的呼吸消耗；②各营养级同化的能量都会有一部分流入分解者；③未被利用的部分。11
