2020-2021学年生物人教版必修3课时作业：5-2生态系统的能量流动 10页

课时作业 15 生态系统的能量流动 时间：45 分钟 满分：100 分 一、选择题(每小题 5 分，共 60 分) 1．生态系统 10%定律是指( B ) A．上一营养级约有 10%的个体被下一营养级吃掉 B．上一营养级约有 10%的能量被下一营养级利用 C．最顶部的消费者的生产量约占生产者生产量的 10% D．分解者生产量约占生产者生产量的 10% 解析：10%定律的内容是：上一个营养级中的能量约有 10%的 能量被下一个营养级的生物所同化利用。这是一个平均效率，一般来 讲，低营养级能量传递的效率较低，不到 10%，甚至只有 5%。但随 着营养级的增加，传递效率也相应增高，在食物链的顶端传递效率可 达 30%以上。 2．在生态系统中有关食物链与能量流动的叙述，不正确的是 ( C ) A．能量沿食物链流动是单向的 B．食物链越长，最高营养级获得的能量越少 C．初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少 D．生物种类越多，生态系统中的食物链越多 解析：食物链和食物网是生态系统中的营养结构，生态系统中的 物质和能量就是沿着这条渠道流动的。能量流动的特点是单向的、逐 级递减的，传递效率只有 10%～20%，低营养级所含的能量多于高 营养级所含的能量。生物的种类越多，生物之间形成的食物链越复杂， 即食物链越多。 3．流经生态系统的总能量是指( C ) A．照射到该系统的全部太阳能 B．照射到该系统所有植物体上的全部太阳能 C．该系统生产者所固定的全部太阳能 D．生产者传递给消费者的全部太阳能 解析：流经生态系统的总能量应是该生态系统中生产者所固定的 太阳能的总量，经生产者的同化作用转变成稳定的化学能在生态系统 中流动，未被生产者固定的能量没有流入生态系统，而是被系统中的 其他物质以热能的形式吸收然后以红外线的形式散射到大气中或辐 射到宇宙空间。 4．一个生态系统中，食物链中的能量逐级递减，最主要的原因 是( A ) A．各级生物在同化食物时将一部分能量用于自身的新陈代谢 B．各级生物在取食食物时总有部分会丢失掉 C．各级生物在消化食物时总有部分不能被彻底消化 D．各级生物在捕食时总有部分猎物会逃脱掉 解析：生态系统的能量流动特点是单向递减。在能量流动的过程 中，主要由于动植物自身的新陈代谢消耗一部分能量，只有 10%～ 20%的能量能够传递到下一个营养级，所以食物链中的能量是逐级递 减的。 5．下列有关生态系统能量流动的叙述中错误的是( A ) A．当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时，能量就从第一营养 级流入第二营养级 B．当狼吃掉一只兔子时，狼不可能获得兔子的全部能量 C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入 生物群落 D．生态系统的能量流动是单向的，逐级递减的 解析：兔子为初级消费者，属于第二营养级，此时狼位于第三营 养级，即狼捕食兔子，使能量由第二营养级流入第三营养级。 6．下图表示某一生态系统中各种生物之间的关系，下列相关叙 述正确的是( C ) A．腐生细菌和真菌占据了多个营养级 B．如果树同化的能量为 100 kJ，则蛇至少能获得 1 kJ 能量 C．图中所示生态系统的结构还缺少非生物的物质和能量 D．在此生态系统中，主要成分是腐生细菌、真菌 解析：腐生细菌和真菌属于分解者，不属于食物链中的任一营养 级，A 错误；能量在相邻两个营养级之间的传递效率为 10%～20%， 如果树同化的能量为 100 kJ，则蛇至少能获得 0.1 kJ 能量，B 错误； 图中仅包含生产者、消费者和分解者及食物链(网)，若表示生态系统 的结构还缺少非生物的物质和能量，C 正确；生态系统的主要成分是 生产者，D 错误。 7．如下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各 代表一定的能量值，下列各项中正确的是( C ) A．①表示流经生态系统内部的总能量 B．一般情况下，三级消费者增加 1 kg，至少需要生产者 100 kg C．生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具 单向性 D．从能量关系看②≥③＋④ 解析：本题主要考查能量流动的特点：①表示第二营养级的同化 量。流经生态系统的总能量是生产者光合作用固定的总能量，要大于 ①；三级消费者增加 1 kg，至少消耗生产者的量，需以最大传递效率 计算，即 1 kg 20%3 ＝125 kg；能量流动的特点之一是单向流动，主要原 因是生物间的捕食关系不可逆转；从能量关系看：②＝③＋④＋呼吸 消耗，所以②>③＋④。 8．下列关于生态系统能量流动的叙述正确的是( B ) A．能量沿食物链传递效率为 5%～10% B．能量存在于有机物中沿食物链传递 C．能量流动的起点是草食动物的同化作用 D．能量流动始终伴随着物质循环而循环 解析：生态系统能量流动的起点是生产者光合作用固定的全部太 阳能，沿食物链传递时，以有机物形式进行，能量流动的特点是逐级 递减、单向流动，传递效率是 10%～20%。 9．下图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是 ( D ) A．甲是生产者，乙是消费者 B．该生态系统是一个开放的系统 C．能量通过光合作用固定并进入系统，可以热能形式输出 D．甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系统的总能 量 解析：甲是生产者，乙是消费者。该生态系统的能量输出到其他 生态系统中，故该生态系统是一个开放的系统。太阳能必须经过生产 者的光合作用(化能合成作用)转化成化学能才能进入生态系统并开 始流动。生态系统的能量可以电能、热能、化学能的形式输出。生产 者所固定的太阳能是流经生态系统的总能量。 10．下列关于捕食食物链和食物网的叙述，正确的是( A ) A．某食物网中，如果某两种生物之间存在捕食和竞争关系，则 该食物网中至少有 2 条食物链 B．食物链中相邻两营养级的生物种群密度达到最大值是不同步 的，且前一营养级的密度更大 C．食物网越简单的生态系统，其抵抗力稳定性就越强，而恢复 力稳定性就越弱 D．处于捕食食物链顶端的一定是消费者，而处于捕食食物链起 点的不一定是生产者 解析：若某食物网中只有 1 条食物链，则两种生物之间只存在捕 食关系，无竞争关系；食物网中，上一个营养级所含的能量一定大于 下一个营养级，但上一个营养级的种群密度与下一个营养级的种群密 度之间没有必然的大小关系；食物网越简单的生态系统，其抵抗力稳 定性越弱，而恢复力稳定性越强；处于捕食食物链顶端的一定是消费 者，而处于捕食食物链起点的一定是生产者。 11．下列关于生态系统营养结构的叙述，正确的是( A ) A．生态金字塔包括正金字塔和倒金字塔，能量金字塔一定为正 金字塔形 B．鹰捕食兔子后，能量就从第一营养级流入第二营养级 C．在食物网中，初级消费者和次级消费者之间一定存在捕食关 系 D．陆地生态系统通常以腐食食物网为主，如三叶草→蜗牛→鸫 →雀鹰为腐食食物网 解析：生态金字塔包括正金字塔和倒金字塔，能量金字塔一定为 正金字塔形，数量金字塔有部分为倒金字塔，A 正确；鹰捕食兔子并 同化后，能量就从第二营养级流入第三营养级，B 错误；在食物网中， 初级消费者和次级消费者之间可能不存在捕食关系，C 错误；陆地生 态系统通常以捕食食物网为主，而三叶草→蜗牛→鸫→雀鹰为捕食食 物链，D 错误。 12．如图是某生态系统的食物网(假设每种生物从上一营养级获 取的能量比例相同，每条食物链的能量传递效率均为 10%)。下列有 关说法错误的是( D ) A．该生态系统的结构除图中所示外，还包括非生物的物质和能 量、分解者 B．该生态系统中有 5 条食物链，只有一种生物处于第三营养级 C．若鲫鱼增重 1 kg，至少需水草 15 kg D．水体富营养化加剧，绿藻大量增殖，会持续提高鲫鱼的产量 解析：食物网中只有生产者和消费者，所以该生态系统的结构除 图中所示外，还包括非生物的物质和能量、分解者，A 正确；该生态 系统中有 5 条食物链，只有鲫鱼处于第三营养级，B 正确；由于每种 生物从上一营养级获取的能量比例相同，且每条食物链的能量传递效 率 均 为 10% ， 所 以 鲫 鱼 增 重 1 kg ， 至 少 需 水 草 0.25÷10% ＋ 0.25÷10%÷2÷10%＝15 kg，C 正确；水体富营养化加剧，绿藻大量 增殖，导致水体缺氧，会使鲫鱼大量减少，D 错误。 二、非选择题(共 40 分) 13．(15 分)如图为某一生态系统内的食物网构成，据图回答下列 问题： (1)图中共有 8 条食物链，其中最长的食物链是植物→食植昆虫 →食虫昆虫→食虫鸟→蛇→鹰、植物→食植昆虫→食虫昆虫→蛙→蛇 →鹰。 (2)图中鹰同时占有第三、四、五、六营养级，未包含的生态系 统的成分有非生物的物质和能量、分解者。 (3)若蛇绝种，鹰的数量可能增多，原因是食物链变短，鹰获得 的能量增多。 (4)若在图中的生态系统中投放一只羊，这只羊在一年内吃了 100 kg 的草，排出 20 kg 的粪，长了 10 kg 的肉，第一营养级到第二营养 级的能量传递效率为 10%，这种计算法对吗？不对，为什么？能量 传递效率是相邻营养级同化量之比，根据题目条件无法计算。 解析：(1)由图可知，共有 8 条食物链，其中最长的食物链有 6 个营养级，有两条，即植物→食植昆虫→食虫昆虫→食虫鸟→蛇→鹰、 植物→食植昆虫→食虫昆虫→蛙→蛇→鹰。(2)鹰在不同的食物链中 占有不同的营养级，根据图示分析可知，鹰同时占有第三、四、五、 六营养级；生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的 物质和能量，食物网中只有生产者和消费者，故未包含的生态系统的 成分有非生物的物质和能量、分解者。(3)若蛇绝种，鹰所在的食物 链变短，鹰获得的能量增多，故鹰的数量可能增多。(4)能量传递效 率是指两相邻营养级同化量的比值，而根据题目条件不能计算出第一 营养级到第二营养级的能量传递效率。 14．(10 分)如图为某水池中的一个食物网，请分析回答： (1)流经该生态系统的总能量是绿藻和水草(填具体生物名称)所 固定的太阳能。 (2)在“绿藻→螺蛳→鲫鱼→黑鱼”食物链中，若黑鱼增加 1 kg， 则至少需要绿藻 125 kg；在这个食物网中，轮虫与鲫鱼的关系是竞争 和捕食，黑鱼属于第第三、第四营养级。 (3)图中没有表示出来的生态系统的生物成分是分解者。 (4)为促进生物量的增加，水池中加入了较多的有机肥，一段时 间后，池中绿藻爆发，其他几种生物陆续死亡，动物死亡的主要原因 是水中缺少氧气。不久，绿藻也大量死亡，水体发臭，导致水体发臭 的生物成分是分解者(微生物)。 解析：(1)流经该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能， 图中绿藻和水草为生产者。(2)在“绿藻→螺蛳→鲫鱼→黑鱼”食物 链中，若黑鱼增加 1 kg，计算“至少”需要绿藻的量，传递效率应选 用 20%，则至少需要绿藻的量为 1÷20%÷20%÷20%＝125 kg；轮虫 与鲫鱼都以绿藻为食，有竞争关系，同时鲫鱼又以轮虫为食；黑鱼在 6 条食物链中分别处于第三、第四营养级。(3)生态系统的组成成分包 括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，图中没有表示出 来的生态系统的生物成分是分解者。(4)池中绿藻爆发，大量覆盖水 面，导致水中缺少氧气，从而引起动物窒息死亡；水体发臭是由于分 解者分解作用引起的。 15．(15 分)草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系 统的食物网如下图所示。 (1)图中食物网较简单，因此，该草原生态系统的自我调节(或： 反馈调节、负反馈调节)能力较差，其抵抗力稳定性也相应较低。除 图中所示的生物类群外，该生态系统的生物组成成分还应有分解者才 能保证其物质循环的正常进行。 (2)如果图中草能提供 10 000kJ 的能量，营养级间的能量传递效 率为 10%～20%，那么鹰占据的营养级能够得到的最低和最高能量 值分别是 10 kJ 和 400 kJ。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳 鹰的数量会增加。若外来生物入侵该区，则会导致该草原生物多样性 (或：物种多样性)锐减或丧失。 (3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是捕食和竞争。若某年 兔种群的 K 值为 1 000 只，且 1 只兔和 4 只鼠消耗的草量相等，其他 条件不变的情况下，次年鼠的数量增加 400 只，则兔种群的 K 值变 为 900 只。用标志重捕法调查该区鼠的种群数量时，若部分标记个体 迁出，则导致调查结果偏高(填“偏高”或“偏低”)。 (4)草原干旱时，兔摄取水分减少，体内细胞外液渗透压升高， 引起下丘脑渗透压感受器兴奋，增加抗利尿激素的释放，进而引起肾 小管和集合管对水的重吸收增加，减少排尿量，以保持体内水平衡。 解析：(1)食物网简单，生态系统的自我调节能力差，抵抗力稳定性 弱。物质循环的正常进行需要生产者、消费者、分解者共同参与。(2) 能量传递效率为 10%时，鹰得到的能量最少，能量传递效率为 20% 时，鹰得到的能量最多。营养级越少，最高营养级获得能量越多。所 以鹰位于第三营养级时，获得最高能量为 10 000×20%×20%＝400 kJ。鹰位于第四营养级时，获得最低能量为 10 000×0.1×0.1×0.1＝ 10 kJ。若去除蛇，且狐的数量不变，则能量流动过程中能量损耗会减 少，鹰容纳量会增加。外来物种入侵，则会导致该草原的生物(物种) 多样性锐减或丧失。(3)影响兔种群数量的种间因素是捕食和竞争。 若兔的 K 值为 1 000 只，1 只兔和 4 只鼠消耗的草量相等，次年鼠的 数量增加 400 只，吃了 100 只兔子的食物，则兔的环境容纳量变为 900 只。若部分标记个体迁出，则调查结果将偏高。(4)干旱时，兔摄 取水分减少，体内细胞外液渗透压升高。引起细胞外液渗透压感受器 兴奋，抗利尿激素分泌增多，进而引起肾小管、集合管对水的重吸收 量增加。