高中生物人教版穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 第5章第2節(jié)

第五章第2節(jié)一、選擇題1．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的敘述中，不正確的是(C)A．能量流動(dòng)是單向的、不可逆轉(zhuǎn)的B．食物鏈越短，可供最高營養(yǎng)級(jí)消費(fèi)的能量越多C．初級(jí)消費(fèi)者越多，次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量越少D．營養(yǎng)級(jí)越多，散失的能量越多[解析]本題考查能量流動(dòng)的特點(diǎn)：單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減。由于相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率為10%～20%，無論初級(jí)消費(fèi)者多少，次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量都是初級(jí)消費(fèi)者的10%～20%。2．下圖是能量流動(dòng)的圖解，對(duì)此圖解的理解不正確的是(D)A．圖中方框的大小可表示該營養(yǎng)級(jí)生物所具有的能量多少B．該圖中的C所具有的能量為B的10%～20%C．該圖中的A表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量D．圖中所示四個(gè)營養(yǎng)級(jí)能量的關(guān)系為A≥B＋C＋D3．如圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解，①～④表示相關(guān)過程中的能量流動(dòng)量。下列有關(guān)敘述正確的是(D)A．①是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B．分解者獲得的能量最少C．圖中②/①的比值代表“草→兔”的能量傳遞效率D．③和④分別屬于草和兔同化量的一部分[解析]①是流入消費(fèi)者的能量而非流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量。能量沿食物鏈流動(dòng)時(shí)，只有10%～20%流向下一營養(yǎng)級(jí)，其余通過呼吸作用以熱能形式散失，其中通過分解者的呼吸散失的較多。草→兔能量傳遞效率可用兔同化量比草同化量表示。4．下圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解部分示意圖，①②③④各代表一定的能量值，下列各項(xiàng)中不正確的是(B)A．初級(jí)消費(fèi)者的糞便中的能量實(shí)際上屬于生產(chǎn)者同化量的一部分B．①表示流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的總能量C．一般情況下，③為②的10%～20%D．從能量關(guān)系看②>③＋④[解析]流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能，①是流入初級(jí)消費(fèi)者的能量；②為初級(jí)消費(fèi)者流入次級(jí)消費(fèi)者的能量，能量在各營養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率為10%～20%；因次級(jí)消費(fèi)者自身的生命活動(dòng)要消耗大量的能量，因此②>③＋④。5．如圖表示生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級(jí)能量的類型和去向(d表示該營養(yǎng)級(jí)未被利用的能量)。有關(guān)敘述中不正確的是(D)A．圖中a1、a2可表示生產(chǎn)者與消費(fèi)者的呼吸量，但所占比例不符B．生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率為(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1)×100%C．消費(fèi)者從生產(chǎn)者獲得的能量數(shù)值可用b1表示，且此部分能量存在于有機(jī)物中D．在食物鏈中，各營養(yǎng)級(jí)獲得能量的方式及能量的用途相同[解析]生產(chǎn)者固定的太陽能大部分被呼吸作用消耗，圖中a1、a2可表示生產(chǎn)者與消費(fèi)者的呼吸量，但所占比例不符，A正確；a2＋b2＋c2＋d2是消費(fèi)者的同化量，a1＋b1＋c1＋d1是生產(chǎn)者的同化量，B正確；消費(fèi)者從生產(chǎn)者獲得的能量數(shù)值(a2＋b2＋c2＋d2)可用b1表示，且此部分能量存在于有機(jī)物中，C正確；在食物鏈中，各營養(yǎng)級(jí)獲得能量的方式及能量的用途不完全相同，如生產(chǎn)者是通過光合作用和化能合成作用利用光能或化學(xué)能將無機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)閮?chǔ)存能量的有機(jī)物，而消費(fèi)者是通過捕食獲得儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，D錯(cuò)誤。6．如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中四種生物所同化的有機(jī)物的量占該生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)物總量的比例，則這四種生物之間的食物關(guān)系最可能是(A) [解析]從圖中可看出：甲所占的有機(jī)物量最多，應(yīng)該屬于生產(chǎn)者；乙與丙占的有機(jī)物量相近，二者之間不可能構(gòu)成捕食關(guān)系，應(yīng)該屬于同一營養(yǎng)級(jí)；丁占的有機(jī)物量最少，應(yīng)屬于第三營養(yǎng)級(jí)。7．(2023·東北師大附中)兩位同學(xué)在觀看有關(guān)恐龍的影片時(shí)，甲同學(xué)提出：“我體內(nèi)的能量中可能有遠(yuǎn)古恐龍?bào)w內(nèi)的能量?！币彝瑢W(xué)也提出：“我體內(nèi)的物質(zhì)中也可能有遠(yuǎn)古恐龍?bào)w內(nèi)的物質(zhì)?！蹦阏J(rèn)為(D)A．兩同學(xué)的說法都有道理 B．兩同學(xué)的說法都不對(duì)C．只有甲同學(xué)的說法有道理 D．只有乙同學(xué)的說法有道理[解析]能量是單向流動(dòng)，不循環(huán)的，所以遠(yuǎn)古恐龍?bào)w內(nèi)的能量最終通過呼吸作用轉(zhuǎn)化為熱能散失了，而熱能是不能被生物體利用的能量，故甲同學(xué)的說法錯(cuò)誤。物質(zhì)是循環(huán)的，可重復(fù)利用的，組成生物體的元素在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間可被反復(fù)利用，故乙同學(xué)的說法有道理。8．(2023·山西大學(xué)附屬中學(xué))如圖是某草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解，N代表能量值，下列有關(guān)敘述不正確的是(A)A．第一營養(yǎng)級(jí)與第二營養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率為N5/N3×100%B．牛、羊糞便中的能量屬于草同化的能量的一部分C．牛、羊同化的能量N5＝牛、羊呼吸散失的能量＋用于自身生長發(fā)育和繁殖的能量D．適量放牧牛、羊會(huì)增大N2與N1的比值[解析]能量由第一營養(yǎng)級(jí)傳遞給第二營養(yǎng)級(jí)的傳遞效率為第二營養(yǎng)級(jí)同化量與第一營養(yǎng)級(jí)同化量的比值，即N5/N2×100%，A錯(cuò)誤；牛、羊糞便中的能量屬于草同化的能量的一部分，B正確；同化量＝呼吸量＋自身生長發(fā)育和繁殖量，C正確；適量放牧，會(huì)減少因葉片相互遮擋以及競爭而造成的部分牧草死亡等現(xiàn)象，有利于草的生長，因此能增大其對(duì)光能的利用率，增大N2與N1的比值，D正確。9．(2023·邯鄲一中)如圖是麻風(fēng)樹林中兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量流動(dòng)圖解，已知麻風(fēng)樹同化的總能量為N，方框中字母代表能量。下列敘述不正確的是(C)A．從麻風(fēng)樹輸入下一營養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為B/NB．D是指呼吸作用消耗的能量C．B是第二營養(yǎng)級(jí)用于生長、發(fā)育和繁殖的能量D．A指第二營養(yǎng)級(jí)的攝入量[解析]從圖示看出，A代表第二營養(yǎng)級(jí)的攝入量，B代表第二營養(yǎng)級(jí)的同化量，其中D代表呼吸作用消耗的能量，C是指第二營養(yǎng)級(jí)用于生長、發(fā)育和繁殖的能量，E則是流入分解者的能量。所以，從麻風(fēng)樹輸入下一營養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為B/N。10．(2023·本溪市高級(jí)中學(xué))如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解的部分示意圖，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列說法中不正確的是(C)A．生物與生物之間的捕食關(guān)系往往不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動(dòng)具有單向性B．⑤中包含了三級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量C．在人工飼養(yǎng)的高密度魚塘生態(tài)系統(tǒng)中，①表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量D．第二營養(yǎng)級(jí)流向第三營養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為③/②×100%[解析]生物與生物之間的捕食關(guān)系往往不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動(dòng)具有單向性，A正確；三級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量屬于它的上一個(gè)營養(yǎng)級(jí)即次級(jí)消費(fèi)者同化的能量，故⑤中包含了三級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量，B正確；在人工飼養(yǎng)的高密度魚塘生態(tài)系統(tǒng)中，能量的主要來源是人工喂食的飼料(有機(jī)物)，故①＋人工喂食的飼料(有機(jī)物)表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，C錯(cuò)誤；②是初級(jí)消費(fèi)者同化的能量，③是次級(jí)消費(fèi)者同化的能量，所以第二營養(yǎng)級(jí)流向第三營養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為③/②×100%，D正確。11．假設(shè)如圖所示食物網(wǎng)中水稻固定的太陽能為N，能量傳遞效率為10%，則人獲得的能量(C)A．等于10－2N B．少于10－2NC．少于10－1N D．多于10－1N[解析]由題干可獲取的主要信息有：①該食物網(wǎng)中生產(chǎn)者(水稻)固定的總能量為N；②在該食物網(wǎng)中相鄰營養(yǎng)級(jí)能量傳遞效率為10%。解答本題可先分析該食物網(wǎng)中共含哪幾條食物鏈，再根據(jù)能量傳遞效率取“極值”計(jì)算。由題中食物網(wǎng)可找出三條食物鏈：①水稻→人；②水稻→奶牛→人；③水稻→鴨子→人。若只有水稻→人一條食物鏈，則人獲得能量最多為10－1N，但由圖可知，水稻的總能量N還要傳給鴨子和奶牛，人、鴨子、奶牛共得到水稻能量10－1N，人除了從水稻直接獲得的能量，只能得到鴨子和奶牛能量的10%，故要少于10－1N。12．圖甲表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量錐體圖，P為生產(chǎn)者，Q1為初級(jí)消費(fèi)者，Q2為次級(jí)消費(fèi)者。圖乙是對(duì)圖甲中的各營養(yǎng)級(jí)所含有的能量進(jìn)行分類剖析，圖中a、a1、a2表示上一年留下來的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量。下面分析不正確的是(D)A．b＋c＋d＋e為本年度流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B．c1表示初級(jí)消費(fèi)者中被次級(jí)消費(fèi)者所同化的量C．b和d之一，可代表生產(chǎn)者傳遞給分解者的能量D．初級(jí)消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便中所含的能量包含在c中[解析]結(jié)合圖形分析知，b＋c＋d＋e為植物光合作用利用的光能(固定的能量)，即流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量；c1代表初級(jí)消費(fèi)者流入次級(jí)消費(fèi)者的能量即被次級(jí)消費(fèi)者所同化的量；b和d可代表生產(chǎn)者傳遞給分解者的能量和未利用的能量；初級(jí)消費(fèi)者產(chǎn)生的糞便中所含的能量屬于生產(chǎn)者同化的能量，應(yīng)在b或d中。故選D。二、非選擇題13．某農(nóng)場中，由四個(gè)物種組成的食物網(wǎng)如圖所示。(1)該生態(tài)系統(tǒng)中人與雞的種間關(guān)系是__捕食和競爭____。在“玉米→?！恕边@條食物鏈中，人與牛的種間關(guān)系是__捕食____。如果牛食用玉米秸稈，雞食用玉米籽粒，那么牛與雞之間__無____(填“有”或“無”)競爭關(guān)系。(2)若該農(nóng)場生產(chǎn)“綠色食品”，使人們能吃上放心的糧食、蛋、奶，可適當(dāng)減少__化肥、農(nóng)藥____的使用，增施__動(dòng)物、植物____形成的有機(jī)肥，對(duì)農(nóng)業(yè)害蟲實(shí)行__生物____防治。(3)假如人的食物eq\f(1,4)來自牛、eq\f(1,4)來自雞、eq\f(1,2)來自玉米，該生態(tài)系統(tǒng)中能量從生產(chǎn)者到消費(fèi)者的傳遞效率為10%，從消費(fèi)者到消費(fèi)者的傳遞效率為20%，則人增加Xkg，需要消耗的玉米為Ykg。X與Y之間的關(guān)系可表示為Y＝__30X____。[解析]根據(jù)題干信息和圖中食物鏈的關(guān)系，人增長Xkg，需要的玉米是eq\f(1,4)X÷20%÷10%＋eq\f(1,4)X÷20%÷10%＋eq\f(1,2)X÷10%＝30X(kg)。14．在生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者通過光合作用固定的能量稱為總初級(jí)生產(chǎn)量。生產(chǎn)者固定的能量一部分被自己通過呼吸作用消耗掉，剩下的可用于生長、發(fā)育和繁殖，這部分能量稱為凈初級(jí)生產(chǎn)量。下表列出四個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中總初級(jí)生產(chǎn)量與總?cè)肷淙展饬俊⑸a(chǎn)者呼吸消耗量與總初級(jí)生產(chǎn)量的比值。玉米田荒地Meadota湖CederBog湖eq\f(總初級(jí)生產(chǎn)量,總?cè)肷淙展饬?%%%%eq\f(生產(chǎn)者呼吸消耗量,總初級(jí)生產(chǎn)量)%%%%(1)四個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，光能利用效率最高的是__玉米田____，總初級(jí)生產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為凈初級(jí)生產(chǎn)量的比例最高的生態(tài)系統(tǒng)是__荒地____。(2)如圖表示一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)中四個(gè)種群和分解者的能量相對(duì)值。請(qǐng)繪制由甲、乙、丙、丁四個(gè)種群形成的食物網(wǎng)簡圖。(3)根據(jù)第(2)小題的信息，在如圖中用箭頭和文字補(bǔ)充完成能量流經(jīng)丙種群的情況。(4)若種群及相互間的關(guān)系如圖所示，假設(shè)E種群中的能量是×109kJ，其中有×109kJ的能量傳遞給B種群。若能量的傳遞效率為10%～20%，則A種群的能量至少是×107____kJ。(5)碳循環(huán)的進(jìn)行伴隨著__能量流動(dòng)____，但由于各營養(yǎng)級(jí)生物不能利用在代謝中產(chǎn)生的__熱____能，因而能量流動(dòng)具有__逐級(jí)遞減____的特點(diǎn)。[答案](2)甲乙丁丙(3)[解析](1)由表中數(shù)據(jù)可知，光能利用率最高的是玉米田，為%，荒地中生產(chǎn)者呼吸消耗量/總初級(jí)生產(chǎn)量最小，所以荒地的總初級(jí)生產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為凈初級(jí)生產(chǎn)量的比例最高。(2)能量流動(dòng)的特點(diǎn)是：單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減。由柱形圖能量相對(duì)值可知，甲的能量最多，其次是乙和丁(乙和丁的能量值差不多，處于同一個(gè)營養(yǎng)級(jí))，最少的是丙。而分解者不參與食物鏈的組成，所以四個(gè)種群形成的食物網(wǎng)如：甲乙丁丙。(3)丙能量的去向有：自身呼吸消耗、被分解者利用。(4)A種群的能量至少是×109－×109)×10%×10%＝×107(kJ)。(5)物質(zhì)循環(huán)的進(jìn)行伴隨著能量流動(dòng)，由于各營養(yǎng)級(jí)生物不能利用在代謝中產(chǎn)生的熱能，因而能量流動(dòng)具有逐級(jí)遞減的特點(diǎn)。15．圖1為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級(jí)，m1、m2代表不同的能量形式。圖2表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級(jí)的流動(dòng)途徑示意圖，其中a～g表示能量值。請(qǐng)據(jù)圖作答：(1)圖1中，m2表示的能量形式為__熱能(或通過呼吸作用散失的熱量)____。通常情況下，位于營養(yǎng)級(jí)Ⅳ的生物個(gè)體數(shù)量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于Ⅲ，主要原因是__在食物鏈中能量傳遞逐級(jí)遞減，Ⅳ的營養(yǎng)級(jí)高，可利用的能量少____。(2)圖2中，若A表示圖1中營養(yǎng)級(jí)Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示__Ⅱ所同化的能量____，C表示__Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量____。(3)圖2中有兩處不同的能量散失途徑，其中E處散失的能量是通過__分解者的分解作用____實(shí)現(xiàn)的。(4)若圖1中營養(yǎng)級(jí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一種生物甲、乙、丙，它們構(gòu)成的食物關(guān)系如圖3。其中，甲能量中比例為x的部分直接提供給丙，要使丙能量增加AkJ，至少需要消耗甲的能量為__25A/(1＋4x)____(用含所給字母的表達(dá)式表示)kJ。[解析](1)m1是輸入到生態(tài)系統(tǒng)中的能量，是太陽能，m2是該