福建省长泰县第二中学高考生物 第九单元 生物与环境 第34讲 生态系统的能量流动和物质循环课时训练.doc

福建省长泰县第二中学2014届高考生物 第九单元 生物与环境 第34讲 生态系统的能量流动和物质循环课时训练 (时间:40分钟分值:90分)测控导航表知识点题号及难易度1.生态系统能量流动的过程及特点1,7,8(中),9(中),112.生态系统物质循环的过程及特点2,3,4,12,13(中)3.生态系统能量流动的有关计算5,6,10(中)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。1.(2014安徽合肥第三次教学质量检测)下列关于能量流动的叙述,正确的是(b)a.能量传递的效率总是随着食物链的增加而减少b.消费者用于生长发育等生命活动的能量储存于其体内有机物中c.生产者同化的能量可以用生产者的干重增加量表示d.食物链中能量流动就是不同营养级生物体内atp的合成与分解解析:本题考查生态系统的能量流动的知识。能量传递的效率与食物链的长短无关;消费者通过合成有机物将能量储存在生物体内,用于生长发育等生命活动;生产者同化的能量包括生产者呼吸作用消耗的能量、用于生长发育的能量、流向下一营养级的能量、通过遗体残骸流向分解者的能量;食物链中的能量不能全部转化为atp中的活跃化学能,大多数能量以热能的形式散失。2.(2013安徽安庆第三次模拟)下列有关碳循环的叙述中,错误的是(d)a.冬季北方人呼吸产生的co2,能供给南方植物光合作用b.大力开发和使用清洁能源,能减少co2的排放量c.碳元素和能量都能从植物传递给各种动物d.倡导低碳生活方式的主要方法是提高人均绿地面积解析:本题考查碳循环、生态环境的保护等知识。碳循环具有全球性,co2是碳在无机环境与生物群落之间循环的主要形式;大力开发和使用清洁能源,能减少因燃烧化石燃料而产生的co2;植物能把无机物合成有机物,把光能转化为有机物中稳定化学能,动物直接或间接从绿色植物获得物质和能量;造成温室效应的主要原因是煤、石油、泥炭等化石燃料的大量燃烧,因此缓解温室效应的主要措施是限制化石燃料的开采和使用,即倡导低碳生活方式,提高人均绿地面积,是缓解温室效应的措施之一,但不属于低碳生活方式。3.(2014浙江绍兴考试)如图表示某农田生态系统一年中co2的释放和消耗状况,其中各数字序号表达的含义分别为:生产者呼吸释放量;分解者呼吸释放量;消费者呼吸释放量;生产者光合作用消耗总量。有关叙述正确的是(a)a.流经该农田生态系统的总能量可用表示 b.的量越小,说明该农田生态系统施用的有机肥料越多c.消费者同化作用的大小可用表示d.该农田生态系统一年中co2的释放量与消耗量相等解析:流经该农田生态系统的总能量是指生产者同化的太阳能总量,即生产者光合作用消耗的co2总量。的量越小,说明该农田生态系统施用的有机肥料越少。由于小于之和,所以该农田生态系统一年中co2的释放量小于消耗量。4.(2014冀州一轮检测)下图为碳循环示意图,下列叙述正确的是(c)a.图中由生产者、和构成的食物链中,能量流动是单向、逐级递减的b.生产者为第一营养级,之和为生产者固定的总能量c.过程以co2的形式进行,过程以有机物的形式进行d.根瘤菌与豆科植物互利共生时,其生命活动所需的有机碳来自过程解析:图中为大气中的二氧化碳库、和为消费者、为分解者。分解者()不是食物链的组成成分,a错误。生产者固定的总能量可用表示,其去向有三个:流入下一营养级()、被分解者分解()和自身呼吸消耗(),b错误。碳元素由无机环境进入生物群落()和由生物群落返回无机环境()以co2的形式进行,在生物群落内()以有机物的形式进行,c正确。根瘤菌生命活动所需的有机碳来自豆科植物的光合作用(),d错误。5.在如图食物网中,鸟从上一营养级获得的能量中,虫占的比例为a。若要使鸟体重增加x,至少需要生产者的量为y,那么x与y的关系可表示为(c)a.y=90ax+10xb.y=25ax+5xc.y=20ax+5x d.y=100ax+10x解析:至少需要生产者的量应该按最高传递效率20%计算。鸟获得能量x,从虫中获得能量是5ax,从草中获得能量是5x(1-a)。虫从草中获得能量是5ax5=25ax。鸟获得能量x共需草提供的能量是25ax+5x(1-a)=20ax+5x。6.如图食物网中,假如猫头鹰的食物有2/5 来自兔,2/5来自鼠,1/5来自蛇,那么,猫头鹰若要增加20 g体重,最少需要消耗的植物为(b)a.80 gb.900 gc.800 gd.600 g解析:依题图中食物关系分析,猫头鹰处于第三、四营养级。在食物链中,猫头鹰属于第三营养级,可把此食物链简化为一条,即植物鼠(兔)猫头鹰,最少消耗植物20 g4/520%20%=400 g。另一食物链:植物鼠蛇猫头鹰中,猫头鹰属于第四营养级。最少消耗植物20 g1/520%20%20%=500 g,所以最少需要消耗植物900 g。7.如图表示a、b两个特定生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是(d)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若a和b中玉米的数量相同,a能养活10 000人,则b至少能养活500人若土壤中含相同浓度的难降解污染物,则a中的人比b中的人体内污染物浓度低a. b.c.d.解析:人吃玉米获得的能量不一定比吃牛肉多,因为人对玉米不同部分的消化吸收(同化)能力不同,也就是说人对玉米的利用率低;能量沿食物链的传递效率不是越来越低,均在10%20%之间,只是能量越来越少;根据能量传递的最大效率,如果a能养活10 000人,则b至少能养活10 0005=500(人);不能分解的物质沿食物链可以积累,故选d。8.下图是某生态系统物质和能量流向示意图。下列有关叙述正确的是(d)a.x1过程的完成必须依赖于一种具有双层膜结构的细胞器b.x1过程吸收的co2总量与y1、y2、y3及z过程释放的co2总量相等c.z1、z2、z3过程提供的有机物中的碳将全部转变为z过程释放的co2中的碳d.当该生态系统处于相对稳定的状态时,x3过程的能量值约为x1过程的能量值的1%4%解析:图中x1为光合作用,蓝藻等原核生物无叶绿体,也能进行光合作用,故a项错。y1、y2、y3表示生产者、消费者的呼吸作用,z过程表示分解者的分解作用,其总和即生态系统的co2释放总量;co2吸收总量(x1)与co2释放总量是否相等取决于生态系统是否处于稳定状态,故b项错。z1、z2、z3表示生产者和消费者提供给分解者的有机物中的碳,这些有机物中的碳除在分解者的呼吸作用过程中以co2形式释放之外,还有一部分储存在分解者体内的有机物中,故c项错。x3表示次级消费者同化的能量,根据能量传递特点可知,x3为x1的1%4%,故d项正确。9.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(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)。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(d)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和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项不正确。10.(2014济宁一中一轮验收)下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果。表中的分别表示不同的营养级,为分解者。gp表示生物同化作用固定的能量, np表示生物体贮存着的能量(np=gp-r),r表示生物呼吸消耗的能量,有关叙述正确的是(c)单位:102kj/(m2a)gpnpr15.912.8113.10871.27369.69501.580.880.340.54141.2062.0779.13211.8519.26192.59a.生态系统能量流动的渠道可能是b.能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率约为5.5%c.若该生态系统维持现在能量输入、输出水平,则有机物的总量会增多d.营养级gp的去向中,未被利用的能量有一部分残留在自身的粪便中解析:据题干信息,为分解者,不参与食物链构成,故a项错。gp表示生物同化作用固定的能量,即流经每一营养级的总能量,根据、的gp值可判断食物链应为,则能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率为(15.91/141.20)100%=11.3%,故b项错。该生态系统输入的总能量即生产者固定的能量(中的gp),输入生态系统内的能量最终在生产者、消费者和分解者的呼吸作用过程中以热能形式散失,因此输出的总能量为五部分的r值之和,据两数据的比较可知,输入的能量多于输出的能量,因此有机物总量会增多,故c项正确。消费者产生的粪便中含有的能量属于它的上一营养级生物同化的能量,故d项错。二.非选择题:本大题共3小题,共40分。11.(10分)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,单位为百万千焦。请回答:(1)请将流经该生态系统的总能量填写在图中的方框内。这部分能量是通过同化作用所固定的太阳能。(2)能量从第一营养级到第二营养级的转化率为%,从第二营养级到第三营养级的转化率为%。(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能量的百分比是。(4)由图可知,下个营养级不能得到上个营养级的全部能量,原因有:各营养级生物体内的大量能量被 ;上个营养级的部分能量 ;还有少量能量被利用。解析:(1)从图中可以看出流经该生态系统的总能量为a固定的太阳能:3.0+15.0+41.5+51.5=111(百万千焦)。(2)能量从第一营养级到第二营养级的传递效率应为: 100%=100%13.5%;从第二到第三营养级的传递效率应为100%=20%。(3)次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化能量的百分比应为100%=60%。(4)下一营养级之所以无法得到上一营养级的全部能量,主要是由于能量在流经每一营养级时,各营养级生物都会因自身生命活动的需求而呼吸消耗,各营养级生物的残枝、败叶、残骸等被分解者分解而消耗,且每一营养级的生物总有一部分能量未被下一营养级利用,因而能量在流动中逐级损耗。答案:(1)111生态系统内全部生产者(2)13.520(3)60%(4)呼吸作用消耗未被下一营养级利用分解者12.(2013福州一中模拟)(15分)如图甲为某荒地生态系统的能量金字塔简图,其中、分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的生理过程。图乙为能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图,其中ag表示能量值。请据图回答下列问题。(1)图甲中m1、m2代表的生理过程最可能是:m1表示,m2表示。(2)该生态系统在一段时间内结构和功能保持相对稳定,是因为系统具有。(3)图乙中,若a表示图甲中营养级所摄入的全部能量,则b表示营养级的。若图甲中营养级所固定的太阳能总量为y,则营养级、之间的能量传递效率可以表示为(用图中所给字母列式表示)。(4)某课外探究小组的同学在一块荒地中,对营养级中某种入侵植物和几种本地植物的种群密度进行了连续五年的调查,调查的结果如表所示(单位:株/m2)。年份植物20042005200620072008a10.09.286.85.5b3.02.11.10.30.1c0.30.61.11.52.3d3.02.00.400e3.22.81.71.30.5以上数据的获得,采用的调查方法是。在所调查的ae五种植物中,你认为入侵物种是。通过调查分析知道,入侵种群在原产地时,aa个体为24%,aa个体为4%;侵入该地区后,aa个体为48%,aa个体为16%。则该物种在入侵后,a基因频率(填“增大”、“减小”或“不变”)。解析:(1)图甲中m1的能量是流入该能量金字塔中的总能量,是生产者通过光合作用固定的太阳能,m2是各个营养级生物呼吸作用散失的能量。(2)由于生态系统具有自动调节能力,因此该生态系统在一段时间内结构和功能保持相对稳定。(3)摄入量=同化量+未被同化量,因此b是营养级的同化量;营养级、之间的能量传递效率为b/y100%。(4)调查植物种群密度的方法是样方法;外来物种的入侵会破坏当地生物的多样性,外来物种能够大量繁殖;因此c是外来物种;原产地种群中基因a的频率=24%+72%/2=60%,侵入该地后a的基因频率=48%/2+36%=60%,故a基因频率不变。答案:(1)光合作用呼吸作用(2)自动调节能力(或抵抗力稳定性)(3)同化量(或固定的总能量)b/y100%(4)样方法c不变13.(15分)某课外实验小组欲探究生态系统中的碳循环。下面是该小组制定的实验方案,请你帮助加以完善。(1)实验目的:探究生态系统中的碳循环。(2)实验原理:将一种动物和一种植物放在一个密闭的系统中,用ph试纸测定此系统所发生的二氧化碳浓度的变化来探究碳的转化情况。(3)实验材料和用具:试管架、4支试管、铝箔4张、光源、若干只大小差不多的田螺、若干枝大小差不多的金鱼藻、50 ml量筒、去氯的水、ph试纸。(4)实验步骤:第一步:取4支相同的试管,加入等量的去氯水,并编号1、2、3、4。第二步:1号试管什么都不加,作为对照。2号试管加入一只田螺,3号试管加入一枝金鱼藻,4号试管 。第三步:测定每支试管中的ph后用双层铝箔将试管口封住。第四步: 。(5)实验结果:1号试管ph无变化,2号试管的ph,3号试管的ph上升,4号试管的ph 。(6)实验结论: 。解析:实验原理中已经说明了要将一种动物和一种植物放在一个密闭的系统中,用ph试纸测定此系统所发生的二氧化碳浓度的变化情况,所以由各支试管内的实验现象就可以得出结论。要研究碳的转化,当然离不开光合作用,要给予一定的光照。进行光合作用消耗二氧化碳,ph就会升高,进行呼吸作用释放二氧化碳,ph就会降低。答案:(4)第二步:加入一只田螺和一枝金鱼藻第四步:将试管放在适宜的光源下照射(5)下降基本无变化(或略有上升)(6)碳在无机环境、生产者和消费者之间通过光合作用和呼吸作用进行转化【教师备用】下图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图,其中、分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图,其中ag表示能量值的多少。请据图作答:(1)图甲中,m1、m2表示的能量形式分别为、。通常情况下,位于营养级的生物个体数量一般远