生态金字塔与营养级关系的高考生物典型例题解析

一、生态金字塔的类型与营养级关系

生态金字塔分为三种类型：能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔。其与营养级的关系如下：

1. 能量金字塔：始终呈正金字塔形，体现能量流动单向递减的特点（传递效率10%-20%）。底层为生产者（第一营养级），能量最多；顶层为顶级消费者，能量最少。

2. 生物量金字塔：通常正金字塔形，但某些水生生态系统中可能倒置（如浮游植物总生物量<浮游动物）。

3. 数量金字塔：可能倒置，例如一棵树（生产者）上生活着大量植食性昆虫（初级消费者），而昆虫的天敌（次级消费者）数量更少。

二、典型例题解析

例题1：数量金字塔的判断

题目：

某森林生态系统中，第一营养级为乔木，第二营养级为昆虫，第三营养级为食虫鸟。以下选项中与该生态系统的数量金字塔最相符的是（ ）

A. 草→兔→狼

B. 树→植食性昆虫→食虫鸟

C. 草→食草昆虫→青蛙

答案：B

解析：

乔木（树）个体数量少，而植食性昆虫（如毛毛虫）数量多，食虫鸟（如啄木鸟）数量更少，形成倒置的数量金字塔。

A选项中草的数量远多于兔和狼，呈正金字塔形；C选项中草的个体数量也多于昆虫和青蛙。因此B选项符合题意。

例题2：能量传递效率的计算

题目：

某生态系统能量金字塔中，生产者固定太阳能为10000 kJ，初级消费者同化量为1000 kJ，次级消费者同化量为100 kJ。求相邻营养级的能量传递效率范围。

答案：10%-20%

解析：

生产者→初级消费者传递效率：1000/10000×100%=10%；

初级消费者→次级消费者传递效率：100/1000×100%=10%。

高考中通常要求判断传递效率是否符合10%-20%的范围，若计算结果在此区间内则合理。

例题3：生态金字塔类型的判断

题目：

以下关于生态金字塔的叙述，正确的是（ ）

A. 能量金字塔可能倒置

B. 生物量金字塔一定正置

C. 数量金字塔可能倒置

D. 能量金字塔反映各营养级个体数量关系

答案：C

解析：

能量金字塔始终正置（A错误）；生物量金字塔在水体富营养化时可能倒置（B错误）；数量金字塔可能倒置（C正确）；能量金字塔反映能量关系，而非个体数量（D错误）。

三、常见易错点总结

1. 能量金字塔与数量金字塔的混淆：

能量金字塔仅与能量流动相关，与生物个体大小或数量无关。例如，一棵大树（个体少）供养大量昆虫（个体多），数量金字塔倒置，但能量金字塔仍正置。

2. 恢复力稳定性与抵抗力稳定性的区分：

抵抗力稳定性：抵抗干扰保持原状的能力（如题干描述“珊瑚抵抗不良环境”）。

恢复力稳定性：被破坏后恢复原状的能力。若混淆两者，易导致选项错误。

3. 分解者与消费者的角色：

分解者（如蚯蚓、真菌）不属于食物链中的营养级，但参与物质循环。若误将分解者纳入食物链，会导致能量流动分析错误。

四、高考答题技巧

1. 审题关键词：明确题目要求的是能量金字塔、生物量金字塔还是数量金字塔。

2. 计算传递效率：注意“同化量”而非摄入量，例如初级消费者的同化量=摄入量-粪便量。

3. 图示分析：遇到金字塔图示时，先判断类型，再结合营养级关系和能量流动特点作答。

通过以上解析，考生需重点掌握生态金字塔的类型特点、能量传递效率的计算方法，以及营养级与生物角色（生产者、消费者、分解者）的区分，避免常见概念混淆。