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

第2講生態(tài)系統(tǒng)的能量流動、物質(zhì)循環(huán)(本講對應(yīng)學(xué)生用書P250)目錄1自主學(xué)習?鞏固基礎(chǔ)2重難探究?素養(yǎng)達標3典題演練?破解高考4課后提能演練課標考情——知考向核心素養(yǎng)——提考能課標要求1.分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)在生物群落與無機環(huán)境之間不斷循環(huán)、能量在生物群落中單向流動并逐級遞減的規(guī)律2.舉例說明利用物質(zhì)循環(huán)和能量流動規(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)各營養(yǎng)級之間在個體數(shù)量、生物量和能量方面的關(guān)系4.闡明有些物質(zhì)會通過食物鏈不斷地富集的現(xiàn)象生命觀念通過分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系，培養(yǎng)物質(zhì)和能量相互統(tǒng)一的觀念科學(xué)思維通過分析能量流動和物質(zhì)循環(huán)的過程，培養(yǎng)科學(xué)思維的能力社會責任用研究能量流動的規(guī)律解決實際生活生產(chǎn)中的問題，以及用碳循環(huán)規(guī)律解釋溫室效應(yīng)問題，培養(yǎng)科學(xué)解決生產(chǎn)問題以及保護環(huán)境的觀念1.能量流動的概念、特點及研究意義知識點一生態(tài)系統(tǒng)的能量流動［自主學(xué)習］傳遞散失逐級遞減最有效對人類最有益2.能量流動的過程（以能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級為例）熱能同化量下一營養(yǎng)級

同化量≠攝入量同化量：指被消費者消化吸收的物質(zhì)所含有的能量。攝入量：指被消費者攝入的物質(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)的能量流動逐級遞減的原因：_________________________

。

（2）從生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點出發(fā)，分析“?；~塘”的設(shè)計理念是

。

［自主檢測］提示：某個營養(yǎng)級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營養(yǎng)級提示：從人類所需出發(fā)，通過能量多級利用，充分利用流經(jīng)各營養(yǎng)級的能量，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)能量流動過程中部分環(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源？_______________

。

（2）生產(chǎn)者、植食性動物和肉食性動物固定的總能量分別是多少？

________________________________________________________________________________________________________________________________

。

提示：一個來源是光能，另一個來源是輸入的有機物中的化學(xué)能提示：肉食性動物固定的總能量=0.25+0.05+2.1+5.1=7.5×103kJ/（m2·a）；植食性動物固定的總能量=（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)的過程知識點二生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)［自主學(xué)習］消費者生產(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？____________________________________________

。

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

。

［自主檢測］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歸還土壤，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.能量流動概念模型解讀（1）第二營養(yǎng)級能量流動分析。生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點［深度講解］①初級消費者攝入能量（a）=初級消費者同化能量（b）+糞便中的能量（c），即動物糞便中的能量不屬于該營養(yǎng)級同化能量，應(yīng)為上一個營養(yǎng)級固定或同化的能量。②初級消費者同化能量（b）=呼吸消耗的能量（d）+用于生長、發(fā)育和繁殖的能量（e）。③用于生長、發(fā)育和繁殖的能量（e）=分解者利用的能量（f）+下一營養(yǎng)級攝入的能量（i）。（2）各營養(yǎng)級能量流動分析。①未被利用的能量：包括生物每年的積累量和動植物遺體殘骸以化石燃料的形式被儲存起來的能量。②一個營養(yǎng)級所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一營養(yǎng)級同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。③動物同化的能量與攝入量之間的關(guān)系：動物同化的能量=攝入量-糞便有機物中的能量，即攝入的食物只有一部分被同化。④流入一個營養(yǎng)級的能量：是指被這個營養(yǎng)級的生物所同化的全部能量。2.能量流動的特點及原因（1）單向流動。①能量流動是沿食物鏈進行的，食物鏈中各營養(yǎng)級之間的捕食關(guān)系是長期自然選擇的結(jié)果，是不可逆轉(zhuǎn)的。②各營養(yǎng)級通過呼吸作用所散失的熱能不能被生物群落重復(fù)利用，因此能量流動無法循環(huán)。（2）逐級遞減。①各營養(yǎng)級生物都會因呼吸作用消耗大部分能量。②各營養(yǎng)級的能量都會有一部分流入分解者，包括未被下一營養(yǎng)級生物利用的部分。3.生態(tài)金字塔的類型及特點4.能量流動的相關(guān)計算（1）能量傳遞效率的計算公式。（2）能量傳遞效率的相關(guān)“最值”計算。若題干中未做具體說明，則一般認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，最高營養(yǎng)級獲得的能量越多；b.生物間的捕食關(guān)系越簡單，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程中消耗得越少。②在食物網(wǎng)中則有：［考向預(yù)測］（一）考查生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程的分析（素養(yǎng)目標：生命觀念）1.如圖甲表示食物鏈上能量流動的部分情況，圖乙表示兔的能量來源與去向。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，無法計算二者之間的能量傳遞效率，A錯誤；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錯誤；兔的糞便量不屬于兔同化的能量，而屬于上一營養(yǎng)級的同化量，D錯誤。B

利用“拼圖法”巧解能量流動中的難點（1）輸入第一營養(yǎng)級的能量分析。輸入第一營養(yǎng)級的能量（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、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、流向下一營養(yǎng)級的D1。（2）流經(jīng)整個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的總能量，即W1。將圖中第三營養(yǎng)級同化的總能量D2“拼回”第二營養(yǎng)級，則剛好等于D1，即第二營養(yǎng)級同化的總能量；再將D1“拼回”第一營養(yǎng)級，則剛好等于生產(chǎn)者固定的總能量W1?？梢?，在一個生態(tài)系統(tǒng)中，所有生物的總能量都來自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)能量流動的相關(guān)計算（素養(yǎng)目標：科學(xué)思維）2.下圖為地震毀損的某自然保護區(qū)在人為干預(yù)下恢復(fù)過程的能量流動圖［單位：103kJ/（m2·a）］。下列說法錯誤的是

（）A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能B.由圖可知營養(yǎng)級較高的生物，在這場地震中受到的影響較大C.計算可知，肉食動物需補償輸入的能量值為5×103kJ/（m2·a）D.在人為干預(yù)下，能量在第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級之間傳遞效率約為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)者固定的太陽能和補償輸入的有機物總量，A錯誤；在食物鏈中，營養(yǎng)級越高的生物，獲得的能量越少，在環(huán)境受到破壞時對其食物來源影響越大，B正確；由植食動物流入肉食動物的能量為14+2-4-9-0.5=2.5×103

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

kJ/（m2·a），C正確；結(jié)合B選項的分析，在人為干預(yù)下，能量在第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級之間傳遞效率為（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（素養(yǎng)目標：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情況，圖中的箭頭符號為能量的流動方向，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分別代表不同的營養(yǎng)級，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，相當于圖丙中的A，能夠利用各營養(yǎng)級轉(zhuǎn)移來的能量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)者相當于圖乙中的Ⅰ，相當于圖丙中的A【解析】據(jù)圖乙可知，Ⅳ為第四營養(yǎng)級，相當于圖丙最長食物鏈中的貓頭鷹，B錯誤。B1.碳循環(huán)過程生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)［深度講解］（1）碳進入生物群落的途徑：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、消費者的呼吸作用；②分解者的分解作用（實質(zhì)是呼吸作用）；③化石燃料的燃燒。2.能量流動與物質(zhì)循環(huán)的比項目能量流動物質(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（無機物→有機物→無機物）特點單向流動、逐級遞減全球性、循環(huán)性范圍生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級生物圈（全球性）聯(lián)系二者同時進行、相互依存、不可分割：①能量的固定、儲存、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)的動力項目能量流動物質(zhì)循環(huán)（以碳循環(huán)為例）圖示［考向預(yù)測］（一）考查生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程的分析（素養(yǎng)目標：生命觀念）1.如圖所示為某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的過程示意圖（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e的過度開發(fā)利用會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、a是生產(chǎn)者、b是消費者、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的形式進行循環(huán)，在生物群落內(nèi)部主要以含碳有機物的形式進行傳遞，A錯誤。通常在食物鏈中，含有碳元素最多的是生產(chǎn)者（a），B錯誤。對煤、石油等燃料的過度開發(fā)利用會使地層中經(jīng)過千百萬年而積存的碳元素在很短的時間內(nèi)釋放出來，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)者主要通過光合作用利用太陽能，D錯誤。（二）考查生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關(guān)系（素養(yǎng)目標：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)的能量金字塔簡圖，其中①②③④分別代表不同的營養(yǎng)級。圖3為能量流經(jīng)圖2所示生態(tài)系統(tǒng)第二營養(yǎng)級的示意圖，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中營養(yǎng)級①所固定的太陽能總量為3200kJ，則營養(yǎng)級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，乙代表第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育、繁殖的能量D.第二營養(yǎng)級流入分解者的能量包括第二營養(yǎng)級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，丙代表各級消費者，丁是分解者，食物鏈中只有生產(chǎn)者和消費者，圖中一共有3條食物鏈，乙→A→B→D、乙→A→D、乙→A→C，A錯誤；若圖2中營養(yǎng)級①所固定的太陽能總量為3

200

kJ，第二營養(yǎng)級的同化量=攝入量-糞便量=500-100=400

kJ，則營養(yǎng)級①②之間的能量傳遞效率是400÷3

200×100%=12.5%，B錯誤；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，故乙表示第二營養(yǎng)級生物用于生長、發(fā)育、繁殖的能量，C正確；第三營養(yǎng)級糞便中的能量屬于第二營養(yǎng)級的同化量，所以第二營養(yǎng)級流入分解者的能量包括第二營養(yǎng)級的遺體殘骸和第三營養(yǎng)級的糞便中的能量，D錯誤。

碳循環(huán)中生態(tài)系統(tǒng)成分辨析口訣“雙向箭頭先找準，多進一出是環(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庫和生產(chǎn)者。其中，有多個箭頭指進、一個箭頭指出的是大氣中的CO2庫（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）消費者與分解者存在“消費者→分解者”的關(guān)系。如果有多級消費者，則根據(jù)“初級消費者→次級消費者→三級消費者……”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均為消費者（其中F為初級消費者，D為次級消費者，B為三級消費者）。1.（2024年山東卷）某穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)某時刻第一、第二營養(yǎng)級的生物量分別為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)無有機物的輸入與輸出，下列說法錯誤的是

（）A.能量不能由第二營養(yǎng)級流向第一營養(yǎng)級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養(yǎng)級的高低C.流入分解者的有機物中的能量都直接或間接來自第一營養(yǎng)級固定的能量D.第一營養(yǎng)級固定的能量可能小于第二營養(yǎng)級同化的能量D【解析】能量流動的特點是單向流動、逐級遞減，能量不能由第二營養(yǎng)級流向第一營養(yǎng)級，A正確；依據(jù)生物富集特點，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養(yǎng)級的高低，B正確；第一營養(yǎng)級植物的殘枝敗葉中的有機物流入分解者、消費者的遺體殘骸中的有機物流入分解者，流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量來自生產(chǎn)者固定的太陽能總量，消費者通過捕食生產(chǎn)者獲取能量，故流入分解者的有機物中的能量都直接或間接來自第一營養(yǎng)級固定的能量，C正確；該生態(tài)系統(tǒng)是穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，第一營養(yǎng)級固定的能量大于第二營養(yǎng)級同化的能量，D錯誤。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)果見下表。下列相關(guān)敘述錯誤的是

（）套養(yǎng)方式蓮藕食根金花蟲防治率/%藕增產(chǎn)率/%單獨套養(yǎng)泥鰍81.38.2單獨套養(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養(yǎng)級的能量傳遞效率C.混合套養(yǎng)中泥鰍和黃鱔因生態(tài)位重疊而存在競爭關(guān)系D.生物防治優(yōu)化了生態(tài)系統(tǒng)的能量流動方向，提高了經(jīng)濟效益和生態(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套養(yǎng)泥鰍或黃鱔的防治率，同時，混合套養(yǎng)的藕增產(chǎn)率也高于單獨套養(yǎng)泥鰍或單獨套養(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營養(yǎng)級傳遞到下一個營養(yǎng)級的效率，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，且相鄰營養(yǎng)級間的能量傳遞效率相對固定，為10%~20%，B錯誤；泥鰍和黃鱔都以蓮藕食根金花蟲為食，可能會在資源獲取上產(chǎn)生競爭，因此混合套養(yǎng)中泥鰍和黃鱔因生態(tài)位重疊而存在競爭關(guān)系，C正確；生物防治通過利用天敵來控制害蟲，優(yōu)化了生態(tài)系統(tǒng)的能量流動方向，這有助于提高經(jīng)濟效益和生態(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)中的初級消費者以生產(chǎn)者和來自陸地的植物殘體為食。下列說法正確的是

（）項目生產(chǎn)者固定來自陸地的植物殘體初級消費者攝入初級消費者同化初級消費者呼吸消耗能量［×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%的能量流入下一營養(yǎng)級C.初級消費者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為10.5×105J/（m2·a）D.初級消費者糞便中的能量為70.5×105J/（m2·a），該能量由初級消費者流向分解者C【解析】該生態(tài)系統(tǒng)中的初級消費者以生產(chǎn)者和來自陸地的植物殘體為食，因此可知，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能和來自陸地的植物殘體中的能量，即90×105+42×105=132×105J/（m2·a），A錯誤；表格中沒有顯示生產(chǎn)者流入初級消費者的能量，因此無法計算有多少能量流入下一營養(yǎng)級，B錯誤；初級消費者的同化量為13.5×105J/（m2·a），初級消費者呼吸消耗的能量為3×105J/（m2·a），因此初級消費者用于生長、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；初級消費者攝入量包括糞便量和初級消費者同化量，初級消費者中糞便中的能量=攝入量-同化量=84×105-13.5×105=70.5×105

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

（）A.1周后藻類和浮游動物增加，水體富營養(yǎng)化程度會減輕B.1個月后藻類在蝦池的物質(zhì)循環(huán)過程中仍處于主要地位C.浮游動物攝食藻類、細菌和有機碎屑，屬于消費者D.異養(yǎng)細菌依賴蝦池生態(tài)系統(tǒng)中的沉積物提供營養(yǎng)B【解析】1周后開始投喂人工餌料，蝦池中有機碎屑含量增加，水體中N、P等無機鹽增多，水體富營養(yǎng)化加重，A錯誤；藻類作為生產(chǎn)者，在物質(zhì)循環(huán)中占主要地位，B正確；浮游動物攝食藻類，同時浮游動物攝食細菌和有機碎屑，屬于消費者和分解者，C錯誤；異養(yǎng)細菌依賴蝦池生態(tài)系統(tǒng)中的沉積物和有機碎屑提供營養(yǎng)，D錯誤。5.（2023年湖北卷）2020年9月，我國在聯(lián)合國大會上向國際社會作出了力爭在2060年前實現(xiàn)“碳中和”的莊嚴承諾。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過飽和狀態(tài)。經(jīng)治理后，該湖泊生態(tài)系統(tǒng)每年的有機碳分解量低于生產(chǎn)者有機碳的合成量，實現(xiàn)了碳的零排放。下列敘述錯誤的是

（）A.低碳生活和綠色農(nóng)業(yè)可以減小生態(tài)足跡B.水生消費者對有機碳的利用，緩解了碳排放C.湖泊沉積物中有機碳的分解會隨著全球氣候變暖而加劇D.在湖泊生態(tài)修復(fù)過程中，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；水生消費者對有機碳的利用，會通過呼吸作用排放CO2，且其遺體、糞便還會被分解者利用，不會緩解碳排放，B錯誤；隨著全球氣候變暖，分解者體內(nèi)酶的活性升高，湖泊沉積物中有機碳的分解會加劇，C正確；在湖泊生態(tài)修復(fù)過程中，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降雨、降塵等途徑降落到地表的過程，氮沉降的增加會腐蝕植物葉片，使土壤酸化、殺死土壤微生物，從而會對生態(tài)系統(tǒng)的能量流動產(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影響生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入B.氮沉降不會改變動物的捕食習慣進而影響能量傳遞C.氮沉降會造成動物的血液酸堿度改變影響能量轉(zhuǎn)化D.生物體內(nèi)含氮有機物中的能量不會以熱能形式散失（本講對應(yīng)學(xué)生用書P401~403）A【解析】氮沉降造成的土壤酸化會影響植物的生長，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；氮沉降可能會使部分植物受到污染而不被某些動物捕食，即會改變動物的捕食習慣，從而影響能量傳遞，B錯誤；動物體內(nèi)有緩沖物質(zhì)，氮沉降不會造成動物的血液酸化，C錯誤；生物體內(nèi)含氮有機物（比如蛋白質(zhì)）也能提供能量，有時會以熱能形式散失，D錯誤。2.（2025年廣東開學(xué)考試）生物學(xué)家對某人工池塘生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和部分能量流動情況進行了調(diào)查，結(jié)果如圖所示，圖中序號表示能量。下列敘述錯誤的是

（）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、三營養(yǎng)級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-流向下一營養(yǎng)級的能量-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錯誤；能量傳遞效率的計算公式：某一營養(yǎng)級同化量/上一營養(yǎng)級同化量×100%，故生態(tài)系統(tǒng)中第二（昆蟲）、三（魚）營養(yǎng)級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中碳元素進入無機環(huán)境的途徑是②③④，進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.過度放牧會導(dǎo)致草場退化，此過程中，生產(chǎn)者固定的CO2量小于群落排出的CO2量D【解析】圖1中碳元素進入無機環(huán)境的途徑是②生產(chǎn)者的呼吸作用、③消費者的呼吸作用、④分解者的分解作用，進入生物群落的途徑是①生產(chǎn)者的光合作用，A錯誤；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錯誤；兔糞便中的能量不屬于兔子的同化量，屬于兔子上一營養(yǎng)級的同化量，而且能量傳遞效率是指相鄰兩個營養(yǎng)級之間是10%~20%，營養(yǎng)級中不只是一種生物，C錯誤；過度放牧時植食性動物的數(shù)量和生產(chǎn)者數(shù)量的平衡被破壞了，會導(dǎo)致草場退化，此過程中，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年廣東揭陽階段練習）土壤微生物碳泵（MCP）

是指土壤中的微生物通過其代謝活動獲得有機碳，并以微生物殘體及有機代謝產(chǎn)物的形式進入并穩(wěn)定續(xù)埋在土壤中的過程。MCP是土壤有機碳的重要來源之一。下列推理錯誤的是

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

是指土壤中的微生物通過其代謝活動獲得有機碳，并以微生物殘體及有機代謝產(chǎn)物的形式進入并穩(wěn)定續(xù)埋在土壤中的過程，土壤中的光合細菌和化能合成細菌參與CO2的固定，該過程屬于MCP過程，A正確；土壤中的微生物可利用植物殘體中的有機物進行MCP，植物殘枝落葉中的有機碳被同化并不是全部轉(zhuǎn)化成微生物的有機碳儲存起來，因為微生物還需要進行自身呼吸作用消耗同化的有機物，B錯誤；為了檢測土壤微生物群落中有機碳的來源和去向，可以用同位素標記法進行追蹤，C正確；相較于熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)，凍原生態(tài)系統(tǒng)中微生物殘體占土壤有機碳含量的比例更低，因為凍原生態(tài)系統(tǒng)中微生物活動微弱，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，對草原生態(tài)環(huán)境具有保護作用。下列敘述正確的是

（）A.蜣螂屬于第三營養(yǎng)級，對物質(zhì)循環(huán)具有重要作用B.牛與羊?qū)儆诔跫壪M者，二者之間存在種間競爭關(guān)系C.通過攝食糞便，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錯誤；牛、羊均直接以植物為食，屬于初級消費者，二者之間存在種間競爭關(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錯誤；同一時間內(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錯誤。7.下表是某生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)和能量流動情況的調(diào)查結(jié)果，表中甲、乙、丙、丁分別代表不同的營養(yǎng)級，戊為分解者（單位：102kJ·m-2·a-1）。對該生態(tài)系統(tǒng)敘述正確的是

（）A.丁為肉食性動物B.甲隨丙的增加而增加C.乙是能量流動的起點D.該生態(tài)系統(tǒng)能量維持相對穩(wěn)定項目同化固定的能量體內(nèi)儲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)能量流動逐級遞減的特點，可知表中各營養(yǎng)級形成的食物鏈為乙→丁→甲→丙。丁是植食性動物，A錯誤；甲隨丙的增加而減少，B錯誤；乙是生產(chǎn)者，能量流動是從生產(chǎn)者固定的太陽能開始的，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.次級消費者、三級消費者分別屬于第二、第三營養(yǎng)級C.能量c可代表各營養(yǎng)級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d的10倍C【解析】圖中各營養(yǎng)級的生物不是一種，所以可以構(gòu)成多條食物鏈；次級消費者、三級消費者分別屬于第三、第四營養(yǎng)級；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的值可能會超過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)中各營養(yǎng)級間的能量流動關(guān)系簡圖，相關(guān)數(shù)值用有機干物質(zhì)質(zhì)量表示（單位：t·km-2·a-1）。下列敘述錯誤的是

（）A.從生態(tài)系統(tǒng)成分的角度分析，濕地中浮游動物可以作為消費者和分解者B.濕地中的蘆葦高低不一、錯落有致，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)、能量流動彼此依存，能量在食物鏈中單向流動、逐級遞減B【解析】由圖示可知，濕地中浮游動物以植物和有機碎屑為食，為該生態(tài)系統(tǒng)的消費者和分解者，A正確；濕地中的蘆葦高低不一、錯落有致，屬于同一種群，不屬于群落的分層現(xiàn)象，B錯誤；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，只能由較低營養(yǎng)級流向較高營養(yǎng)級，各營養(yǎng)級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、逐級遞減，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。下列敘述錯誤的是

（）A.圖中過程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、四營養(yǎng)級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