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课下提能 新人教版必修3

第2节生态系统的能量流动课下提能一、选择题1在生态系统的能量流动中，能量形式的转变顺序是()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：选a绿色植物通过光合作用把光能转化为有机物中的化学能，生物群落中的化学能最终以热能的形式散失。2下列有关生态系统能量流动的叙述，不正确的是()a能量流动是单向的，不可逆转的b食物链越短，可供最高营养级消费的能量越多c初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少d营养级越多，散失的能量越多解析：选c由于相邻两个营养级之间的能量传递效率为10%20%，无论初级消费者多少，次级消费者获得的能量都是初级消费者的10%20%。3在由“草鼠狐”组成的一条食物链中，鼠经同化作用所获得的能量，其去向不包括()a通过鼠呼吸作用释放的能量b通过鼠的粪便流入分解者体内c通过狐的粪便流入分解者体内d流入狐体内并被同化的能量解析：选b鼠为第二营养级，同化的能量一部分通过呼吸作用以热能的形式散失；其余的用于生长、发育和繁殖等生命活动，其中一部分以遗体残骸的形式被分解者利用，一部分被狐摄入，被狐摄入的能量中一部分以粪便的形式被分解者利用，剩下的被狐所同化；由于鼠的同化量等于摄入的能量减去粪便中的能量，因此鼠的粪便中的能量属于草的同化量。4下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是()a兔子吃了1 kg的草，则这1 kg草中的能量就流入到了兔子体内b一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%20%的能量流入到狼的体内c生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入到生物群落d生态系统的能量是伴随物质而循环利用的解析：选c兔子吃了1 kg的草，但能被兔子同化的能量只是部分，因为有部分能量不会被同化，会随粪便排出。能量传递效率是指相邻两个营养级之间的传递效率，而不是指个体。生产者通过光合作用合成有机物，此过程中利用了太阳能，因此能量从无机环境流入到了生物群落。能量是单向流动、逐级递减的。5清除田间杂草和鱼塘中肉食性的“黑鱼”，用生态学观点分析，其目的是()a保持生物群落的单一性b使物质和能量尽快地流动c保持生态平衡d调整能量在生态系统中的流动方向解析：选d清除田间杂草和鱼塘中肉食性的“黑鱼”，让能量更多地流向农作物和鱼塘中所养殖的鱼类，即持续高效地流向对人类最有益的部分。6在“浮游植物小鱼海豹虎鲸”这条食物链中，虎鲸增加1 kg体重，至少消耗浮游植物的量为()a1 kgb10 kgc125 kgd1 000 kg解析：选c求至少需要消耗量时，能量传递效率应按20%计算，即：需要浮游植物的量120%20%20%125(kg)。7若一个相对封闭的生态系统中共有五个种群，其能量调查如下表所示：种群甲乙丙丁戊能量(107 kjm2)2.5013.309.800.28250.00根据表格数据，能得出的结论是()a甲的生物量一定比乙小b5种生物形成的食物链是：戊乙丙甲丁c甲一定是初级消费者d乙和丙是竞争关系解析：选d分析表中的数据：戊的能量最多，乙和丙其次，甲第三，丁最少。结合能量流动的特点可知乙和丙都处于第二营养级，两者最可能是竞争关系，所以这5种生物所形成的食物链是：，其中戊是生产者，甲属于次级消费者，丁是最高营养级。生物量是指某一时间单位面积或体积栖息地内所含一个或一个以上生物种，或所含一个生物群落中所有生物种的总个数或总干重(包括生物体内所存食物的重量)，因为乙只是第二营养级中的部分生物个体，所以甲的生物量不一定小于乙。8如图为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述不正确的是()a能量流动是从甲固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1 250 kjb从乙到丙的能量传递效率为15%c将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率d食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性解析：选c能量流动从生产者固定的太阳能开始，流入该生态系统的总能量是生产者(甲)固定的太阳能175(呼吸消耗量)200(流入下一营养级的能量)875(分解者分解量)1 250(kj)；从乙到丙的能量传递效率为15%；将乙和丙的粪便作为有机肥还田，有机物被分解者分解，为作物提供了无机盐，但能量并未流入消费者体内，故不能提高能量传递效率；食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性。9在某草原生态系统能量流动过程中，假设羊摄入体内的能量为n，羊粪便中的能量为36%n，呼吸作用散失的能量为48%n，则()a羊同化的能量为64%nb储存在羊体内的能量为52%nc由羊流向分解者的能量为16%nd由羊流向下一营养级的能量为64%n解析：选a羊同化量摄入量粪便中的能量64%n。储存在羊体内的能量同化量呼吸作用散失量16%n。根据能量流动传递效率为10%20%，故由羊流向下一营养级的能量为(10%20%)64%n。10如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/(m2a)。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1 357 j/(m2a)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：选b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，食物网中最高营养级鲈鱼属于第五营养级。第二营养级包括浮游动物和摇蚊幼虫，二者共有的能量为3 7804 2007 980，因此从第一营养级到第二营养级的能量传递效率为：7 98031 920100%25%。一个营养级所含有的能量，一部分流入下一个营养级，还有一部分用于自身呼吸消耗和流向分解者等，题目中1 357是1 483(太阳鱼总同化量)减去126(下一营养级摄入量)得到的，因此太阳鱼呼吸作用消耗的能量比1 357 j/(m2a)要少。生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和无机环境，而食物网中只有生产者和消费者，无分解者，所以食物网与无机环境不能构成生态系统。11下表是某生态系统中能量流动情况的调查结果，表中甲、乙、丙、丁、戊分别代表构成该生态系统食物网的主要种群表中数据单位：102 kj/(m2a)。下列分析错误的是()种群同化固定的能量体内贮存的能量呼吸消耗的能量甲16.744.5412.2乙7015.854.2丙930229701丁69.52049.5戊1.6740.41.274a表中的丙为生产者b表中的种群构成2条食物链c当某种原因导致乙减少时，戊的数量仍能保持相对稳定d第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率约为18%解析：选d根据各种群的同化量可判断甲、乙、丙、丁、戊能形成食物网：，其中丙为生产者；当乙减少时，戊可以通过丙丁甲戊食物链获得能量，进而保持数量相对稳定；乙和丁处于第二营养级，同化的能量是139.5102 kj/(m2a)，丙处于第一营养级，同化的能量是930102 kj/(m2a)，则能量由第一营养级到第二营养级的传递效率是(139.5102)/(930102)100%15%。12根据生态学的原理，要使能量流经食物链的总消耗最少，人们应采取哪一种食物结构()a以家禽的蛋类为主b以淡水养殖的鱼、虾为主c以谷物和植物蛋白为主d以鸡、猪等家禽、家畜的肉类为主解析：选c根据能量流动逐级递减的原理，食物链越长，流经食物链的总能量损失越多。由此可知，以植物性产品为食的食物链最短，能量在此种食物链流动时损失最少。二、非选择题13下面为某农田生态系统的局部能量流动示意图，字母表示能量值。据图回答下列问题：(1)流经该生态系统的总能量为_(填字母)，相关生理过程的发生场所是_。(2)c表示_，f表示生态系统中能量的输出部分，其形式为_，初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量可用图中的_(填字母)表示。(3)g属于生态系统的_(成分)所利用的能量值，其获得的h来自第_营养级。(4)研究农田生态系统的能量流动，可以帮助人们合理地_，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。从生产者的角度考虑，农民为达成上述目的，应采取的措施是_。解析：(1)流经该生态系统的总能量为生产者固定的能量，即a，光合作用的场所是叶绿体。(2)f表示初级消费者通过呼吸作用以热能的形式散失的能量值。c表示初级消费者同化的能量，d表示初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量值。(3)g表示以粪便、遗体、残骸等形式流向分解者的能量值。h表示初级消费者粪便中的能量，这些能量来自生产者(第一营养级)。(4)研究农田生态系统的能量流动可以帮助人们调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。从生产者的角度考虑，可采用除草、治虫等措施。答案：(1)a叶绿体(2)初级消费者同化的能量热能d(3)分解者一(4)调整能量流动关系人工除草、除虫14调查发现小型湖泊中的绿藻、蓝藻是露斯塔野鲮鱼和罗氏沼虾的食物，罗氏沼虾又是露斯塔野鲮鱼的食物。如图1表示不同体长露斯塔野鲮鱼的食性相对值，图2表示绿藻和蓝藻对水体中n、p元素吸收量及其体内藻毒素含量。分析回答：(1)该湖泊中露斯塔野鲮鱼与罗氏沼虾的种间关系是_。(2)若将体长为2.8 cm的露斯塔野鲮鱼增重2 kg，至少需要藻类_kg。(3)科研小组又对罗氏沼虾的能量流动情况进行分析，结果如下表：数字为能量值，单位：kj/(cm2a)摄入食物中的能量粪便中的能量用于生长发育和繁殖的能量呼吸作用散失的能量51.627.01.523.1据表结果分析，罗氏沼虾同化量为_。(4)该湖泊受到富含p元素的生活用水的污染，某科研小组提出生态治污的方案：首先培养藻类去除水体中的p元素。选择的藻类是_，理由是_。然后投放体长大于4.2 cm的露斯塔野鲮鱼控制藻类的数量。选择体长大于4.2 cm的野鲮鱼，其原因是_。解析：(1)据题意分析可画出如下食物网：据此可知该湖泊中露斯塔野鲮鱼与罗氏沼虾的种间关系是竞争和捕食。(2)体长为2.8 cm的露斯塔野鲮鱼的食物来源中植食性肉食性11，则增重2 kg至少需要藻类的量为120%1(20%20%)30(kg)。(3)罗氏沼虾同化量摄入食物中的能量粪便中的能量51.627.024.6 kj/(cm2a)。(4)两种藻类去除水体中的p元素能力相同，但蓝藻中藻毒素量远高于绿藻，会对罗氏沼虾和露斯塔野鲮鱼造成危害，因此选择的藻类是绿藻。如果藻类大量繁殖也会破坏环境，所以应投放植食性比例较高的鱼类，即体长大于4.2 cm的露斯塔野鲮鱼控制藻类的数量。答案：(1)竞争和捕食(2)30(3)24.6 kj/(cm2a)(4)绿藻绿藻体内的藻毒素含量低植食性比例高，食物链短，能量利用率高15图1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2为能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中ag表示能量值的多少。回答下列问题：(1)图1中，m1、m2表示的能量形式分别为_、_。位于营养级的生物个体数量一般远远少于营养级，主要原因是_。(2)图2中，若a表示图1中营养级所摄入的全部能量，则b表示_，c表示_。若图1中营养级所固定的太阳能总量为y，营养级、间的能量传递效率是_(用图中所给字母的表达式表示)。(3)如图为该生态系统的食物网，若戊种群的总能量为5.8109 kj，乙种群的总能量为1.6108 kj，从理论上分析，甲种群获得的总能量最多是_kj。解析：(1)m1是输入到生态系统中的能量，是太阳能。m2是系统散失的能量，是热能。在能量传递中由于大量能量以热能形式散失，故最高营养级获得的能量最少，位于营养级的生物个体数量一般远远少于营养级。(2)图2中，若a表示图1中营养级所摄入的全部能量，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)。能量传递效率某一营养级的同化量/上一营养级的同化量，营养级、