2020年高中生物第五章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动优化练习新人教版必修3 6页

第2节 生态系统的能量流动 ‎ [A组·基础达标练]‎ ‎1．生态系统的能量流动中，能量形式转变的顺序是(　　)‎ A．光能→化学能→热能 B．热能→光能→化学能 C．化学能→光能→热能 D．光能→热能→化学能 解析：生态系统中的能量流动从生产者固定太阳能开始，将光能转化为有机物中的化学能，然后依次再被各级消费者利用，最终以热能的形式散失到无机环境中。‎ 答案：A ‎2．关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是(　　)‎ A．能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程 B．分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量 C．生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量 D．生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级 解析：能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失过程，A正确；分解者的作用就是将有机物分解成无机物，并从中获取生命活动所需的能量，B正确；生态系统维持正常功能需要不断地输入光能，C正确；生产者固定的能量除用于自身呼吸外，部分流向分解者，部分流向下一营养级，D错误。‎ 答案：D ‎3．流经一个生态系统的总能量是(　　)‎ A．生产者用于生长、发育和繁殖的总能量 B．流经各个营养级的能量总和 C．各个营养级生物同化的能量总和 D．生产者固定的太阳能的总量 解析：生产者固定的太阳能的总量是流经一个生态系统的总能量。‎ 答案：D ‎4．下图为生态系统能量流动的部分图解，①代表一定的能量值。下列相关叙述中，正确的是 (　　)‎ A．生态系统的能量流动是循环进行的 B．能量在沿食物链流动时逐级递减 C．次级消费者属于第二营养级 D．图中①代表呼吸作用所消耗的能量 6‎ 解析：生态系统的能量流动是单向的；能量沿着食物链流动时是逐级递减的；次级消费者属于第三营养级；图中①代表的是生产者的枯枝败叶、遗体中的能量被分解者利用。‎ 答案：B ‎5．某生物小组考察一农田生态系统中水稻从播种到稻秆还田的全过程。在稻田分蘖期间，农民拔草、治虫；然后排水进行搁田(亦称“烤田”)；稻谷收获之后，部分农民在田里焚烧稻秆。下列相关叙述错误的是(　　)‎ A．农民拔草、治虫的目的是使能量较多地流向水稻 B．搁田时排出的水可能对水体造成污染 C．焚烧稻秆实现能量高效利用 D．该农田生态系统中水稻具有的能量最多 解析：人类研究和调节生态系统的能量流动，目的是使能量更多地流向对人类有益的部分；稻田里的农药等可随搁田时排出，对水体造成污染；焚烧稻秆使能量以热能形式散失，不能实现能量高效利用；农田生态系统中的水稻是生产者，具有的能量最多。‎ 答案：C ‎6．用各营养级生物的能量、数量构建的金字塔分别称为能量金字塔、数量金字塔。在某一栎林中，第一营养级生物为栎树，第二营养级生物为昆虫，第三营养级生物为蛙、蜥蜴和鸟，第四营养级生物为蛇。该栎林数量金字塔的示意图是(　　)‎ 解析：分析生态系统的数量金字塔需要参考生物个体的大小。第一、二营养级分别是栎树(体型很大)和昆虫，所以第二营养级生物的数量多于第一营养级的，A错误；与第二营养级生物相比，第三营养级生物含有的能量少，并且生物个体较大，所以第三营养级生物的数量少于第二营养级的，同理可知蛇的数量会更少，故选B。‎ 答案：B ‎7．(2017·长沙检测)研究生态系统的能量流动，可以参考如图所示的模型。下列有关叙述中错误的是(　　)‎ A．研究流经某一种群的能量时，要考虑到能量被利用和未被利用等方面 B．研究生态系统中的能量流动，一般在群体水平上 C．模型中的“能量输入”就是指捕食者的捕食 D．模型中的“能量散失”主要指呼吸作用散失的能量 6‎ 解析：研究能量流动时，一般在群体水平上，要考虑能量的输入、传递、散失和输出，也要考虑能量被利用和未被利用等方面。“能量输入”是指捕食者同化的能量，“能量散失”主要指呼吸作用散失的能量。‎ 答案：C ‎8．下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值，单位是J·m－2·a－1)。下列叙述正确的是(　　)‎ A．该食物网中最高营养级为第六营养级 B．该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%‎ C．太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 375 J·m－2·a－1‎ D．该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统 解析：该食物网中最长的食物链为：浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼，最高营养级为第五营养级；该食物网中第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(3 780＋4 200)÷31 920×100%＝25%；太阳鱼呼吸作用消耗的能量、流向分解者的能量和未被利用的能量共计1483－126＝1357 (J·m－2·a－1)；该食物网中的生物只有生产者和消费者，没有分解者，不能和无机环境构成一个生态系统。‎ 答案：B ‎9．如图为某生态系统能量流动过程图解，请据图回答：‎ ‎(1)图中的________(填标号)是不应存在的箭头。‎ ‎(2)流经该生态系统的总能量是________，初级消费者通过呼吸作用消耗的能量是________(填标号)。‎ ‎(3)食草动物排出的粪便中仍含有部分能量，这部分能量被分解者所利用的过程应属于哪个箭头？________(填标号)。‎ ‎(4)图中生物构成的食物链有____个营养级，属于第三营养级的是________。‎ ‎(5)图中⑬指的是__________________。E代表的成分是________。‎ 解析：由图中信息可知⑬⑤⑥⑦应为呼吸作用散失的热能，B、C、D是消费者，E为分解者。(1)图中⑪不应存在，因为分解者经呼吸作用散失的热能不能被生产者利用。(2)流经该生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能，应为①，初级消费者是B，它通过呼吸作用散失的热能为⑤。(3)食草动物排出的粪便中的能量不属于初级消费者的同化量，而应该属于生产者的同化量，是生产者传入分解者的，故这部分能量被分解者利用的过程应属于箭头⑫。(4)图中食物链从生产者A开始到D结束，共4个营养级，C为第三营养级。(5)图中⑬表示生产者呼吸作用消耗的能量，E为分解者。‎ 答案：(1)⑪　(2)①　⑤　(3)⑫　(4)4　C　(5)生产者呼吸消耗的能量　分解者 ‎10．如图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得的能量值，单位为百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为118 872百万千焦，但其中118 761百万千焦的能量未被利用。请回答。‎ 6‎ ‎(1)流经该生态系统的总能量A为________百万千焦，这部分能量是________所固定的太阳能。‎ ‎(2)能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为________%，从第二营养级到第三营养级的传递效率为________%。‎ ‎(3)次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是________。‎ ‎(4)由图可知，下一营养级不能得到上一营养级的全部能量，原因有：①各营养级生物体内的大量能量被__________________；②上一营养级的部分能量________________；③还有少数能量被________利用。‎ 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的总量，即118 872－118 761＝111(百万千焦)。(2)能量的传递效率等于某一营养级所同化的能量与上一营养级同化的能量之比，即15.0÷111.0×100%≈13.5%(A→B)；3.0÷15.0×100%＝20%(B→C)。(3)次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到的能量的百分比为1.8÷3.0×100%＝60%。(4)能量在传递过程中逐级递减，主要是由于每一营养级的生物都会因呼吸作用而消耗相当大的一部分能量，并且各个营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的生物所利用，还有少部分能量随着残枝败叶或遗体等直接传给了分解者。‎ 答案：(1)111.0　生产者　(2)13.5　20　(3)60%　(4)呼吸作用消耗　未被下一营养级利用　分解者 ‎[B组·能力提升练]‎ ‎11．如图表示某生态系统的能量锥体图，P为生产者，Q1为初级消费者，Q2为次级消费者。对图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析。其中分析不正确的是(注：图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量)(　　)‎ A．b＋c＋d＋e为本年度流入该生态系统的总能量 B．c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的量 C．b或d之一可代表生产者传递给分解者的能量 D．初级消费者产生的粪便中所含的能量是包含在c中的 解析：结合题干及图示，可知：图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量。则c、c1分别是生产者流入初级消费者、初级消费者流入次级消费者的能量。b和d(b1和d1、b2和d2)之一可代表通过粪便、残枝败叶、遗体等传递给分解者的能量，另一个表示未利用的会保留至下一年的能量。因此b＋c＋d＋e为本年度流入该生态系统的总能量。c1‎ 6‎ 代表初级消费者流入次级消费者的能量即被次级消费者所同化的量。初级消费者产生的粪便中所含的能量属于生产者同化的能量，应在b或d中，所以D错误。‎ 答案：D ‎12．如图所示为某生态系统中的食物网示意图，若E生物种群含有的总能量为5.8×109 kJ，B生物种群含有的总能量为1.6×108 kJ，则理论上A生物种群含有的总能量最多是(　　)‎ A．4.2×107 kJ　　　　　　　　 B．2.0×108 kJ C．1.0×108 kJ D．2.32×108 kJ 解析：E为第一营养级，B、C、D均为第二营养级，三者获得的来自E的总能量最多为5.8×109×20%＝11.6×108 kJ，再减去B的能量1.6×108 kJ，C、D含有的能量为1.0×109 kJ，A既可捕食C，又可捕食D，其获得的总能量最多为1.0×109×20%＝2.0×108 kJ。‎ 答案：B ‎13．下图表示甲、乙两个特定生态系统的能量金字塔，有关解释正确的是(　　)‎ A．一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多 B．能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减 C．若甲和乙中玉米的能量相同，能量传递效率为10%，且甲能养活10 000人，则乙能养活500人 D．若土壤中含相同浓度的DDT，则甲中的人比乙中的人体内DDT低 解析：虽然人吃玉米时人属于第二营养级，吃牛肉时人属于第三营养级，但由于第一营养级的能量不一定是相同的，所以吃玉米的人获得的能量不一定比吃牛肉的多，A错误；能量传递效率在相邻两个营养级之间一般是10%～20%，不会随营养级的升高而改变，B错误；甲和乙中玉米的能量相同，能量传递效率为10%，且甲能养活10 000人，则乙能养活1 000人，C错误；DDT在沿食物链流动时，会出现生物富集现象，即营养级越高，生物体内积累的DDT越多，D正确。‎ 答案：D ‎14．如图食物网中，a表示动物性食物所占比例，若鸟体重增加x，需要生产者的量为y，那么x与y的关系可表示为(　　)‎ A．y≥90xa＋10x B．y≤20xa＋5x C．y≥20xa＋5x D．20xa＋5x≤y≤90xa＋10x 解析：根据能量传递效率为10%～20%计算，如果能量传递效率为20%，则y的最小值为xa÷20%÷20%＋x(1－a)÷20%＝20xa＋5x；如果能量传递效 6‎ 率为10%，则y的最大值为xa÷10%÷10%＋x(1－a)÷10%＝90xa＋10x；所以 20xa＋5x≤y≤90xa＋10x。‎ 答案：D ‎15．(2017·哈尔滨测试)图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。图乙为能量流经该生态系统某一营养级的流动途径示意图，其中a～g表示能量值。请据图作答：‎ ‎(1)图甲中，m1、m2表示的能量形式分别为__________________。‎ ‎(2)图乙中，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示__________________，C表示________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)图乙中有两处不同的能量散失途径，其中E处散失的能量是通过__________________实现的。‎ 解析：(1)m1是输入生态系统中的能量，是太阳能。m2是系统散失的能量，是热能。(2)图乙中，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，摄入的能量中有一部分(c)未被同化，B表示被同化的能量，同化的能量去掉呼吸散失的，即是用于生长、发育和繁殖的能量(C)。(3)由图乙看出，生态系统能量散失的途径有两条：①通过自身的呼吸作用散失；②通过微生物(或分解者)的分解作用散失。‎ 答案：(1)太阳能、热能　(2)Ⅱ所同化固定的能量　Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量　(3)分解者的分解作用 6‎