2023版高中同步新教材選擇性必修2人教生物 第3章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動基礎過關練題組一明晰能量流動的概念和過程1.(2022云南師大附中檢測)下列有關生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述,正確的是()A.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指能量的輸入和散失的過程B.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是照射在生產(chǎn)者上的太陽能C.流經(jīng)第二營養(yǎng)級的總能量是指初級消費者同化的能量D.各營養(yǎng)級同化的能量都會沿著食物鏈和食物網(wǎng)流向下一個營養(yǎng)級2.(2022江蘇蘇州期中)如圖表示某一生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動過程,其中甲、乙、丙代表生物成分,A、B、C、D、E、F代表能量。下列敘述錯誤的是()A.A流入甲是通過光合作用實現(xiàn)的B.生態(tài)系統(tǒng)中乙的個體數(shù)量可能大于甲C.E表示的是各營養(yǎng)級呼吸作用散失的能量D.C/B的數(shù)值可代表能量由第二營養(yǎng)級流向第三營養(yǎng)級的傳遞效率3.(2022甘肅武威期末)如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的部分過程。相關敘述不正確的是()A.①中的能量來自生產(chǎn)者的同化作用B.應在a處加上細胞呼吸散失的熱能箭頭C.b為初級消費者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量D.分解者利用的能量一定比a小題組二理解能量流動的特點與能量傳遞效率4.有關生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述中,錯誤的是()A.任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量補充,以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能B.生態(tài)系統(tǒng)的能量沿食物鏈和食物網(wǎng)流動,營養(yǎng)級越多越利于能量的流動C.能量流動是單向的、不循環(huán)的D.能量流動是逐級遞減的,相鄰兩個營養(yǎng)級間的能量傳遞效率是10%~20%5.(2022福建三明期末)如圖是某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解,N1~N6表示能量數(shù)值。下列有關敘述正確的是()A.蜣螂同化的能量屬于第二營養(yǎng)級的能量B.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為N1C.草食動物N5/N4的值大于肉食動物的這一值D.能量由第一營養(yǎng)級傳遞到第二營養(yǎng)級的效率為(N5/N2)×100%6.(2021安徽安慶一模)如圖表示能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)的過程,甲、乙、丙表示連續(xù)的三個營養(yǎng)級,字母表示能量?；卮鹣铝袉栴}:(1)乙→丙的能量傳遞效率為×100%(用圖中字母構建表達式)。

(2)經(jīng)檢測乙中某些動物的尿液中存在少量有機物,則其中所儲存的能量屬于(填“D1”或“D2”)。

(3)甲固定的能量除A1、B1、D1去向外,還有這一去向,長期協(xié)同進化使生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構中的是能量在生態(tài)系統(tǒng)中單向流動的原因之一。

題組三識別與分析生態(tài)金字塔7.(2021遼寧沈陽郊聯(lián)體開學考試)如果食物鏈上各營養(yǎng)級均以生物個體的數(shù)量來表示,并以食物鏈起點的生物個體數(shù)作底層來繪制數(shù)量金字塔,則只有兩個營養(yǎng)級的夏季草原生態(tài)系統(tǒng)(假設第一營養(yǎng)級是牧草,第二營養(yǎng)級是羊)和森林生態(tài)系統(tǒng)(假設第一營養(yǎng)級是喬木,第二營養(yǎng)級是昆蟲)的數(shù)量金字塔的形狀最可能是()A.前者為金字塔形,后者為倒置的金字塔形B.前者為倒置的金字塔形,后者為金字塔形C.前者為金字塔形,后者為金字塔形D.前者為倒置的金字塔形,后者為倒置的金字塔形8.(2022四川綿陽模擬)在能量金字塔中,每層代表單位時間內(nèi)本營養(yǎng)級生物所得到的能量,如圖為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔。下列敘述正確的是()A.營養(yǎng)級A、B、C、D中的全部生物構成該湖泊的生物群落B.通過科學規(guī)劃,可顯著提高各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率C.同一營養(yǎng)級內(nèi)的各生物間均存在捕食關系和競爭關系D.生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)級越多,能量在傳遞過程中的消耗越多題組四研究能量流動的實踐意義9.“豬—草—魚”生態(tài)種養(yǎng)模式是將豬糞尿經(jīng)過發(fā)酵處理后種植優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)牧草,再用牧草養(yǎng)魚的一種生態(tài)高效種養(yǎng)模式。下列描述正確的是()A.該模式實現(xiàn)了能量的循環(huán)利用B.能量流動的渠道是“豬→草→魚”C.豬糞尿發(fā)酵主要依靠微生物的分解作用D.草固定的太陽能是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量10.(2022廣西玉林檢測)某稻區(qū)為了充分利用冬閑田,在9月中下旬水稻收獲后,種植豆科固氮植物紫云英,次年1至4月,采摘紫云英嫩梢部分作為菜用,剩余部分繼續(xù)留在田里,在盛花期翻壓作稻田綠肥。這種做法不僅提高了稻田的利用率,還有效提高了水稻的產(chǎn)量。下列相關說法正確的是()A.在該稻田生態(tài)系統(tǒng)中,紫云英與水稻構成競爭關系B.翻壓作稻田綠肥后,紫云英仍是稻田生態(tài)系統(tǒng)的組成成分C.紫云英中的能量一部分流向了水稻,使水稻產(chǎn)量得以提高D.研究農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的主要目的是使能量盡可能多地保留在生產(chǎn)者體內(nèi)

能力提升練題組一分析能量流動的模型變式及特點1.(2021山東煙臺萊州一中開學考試改編)碎屑是指水體中植物的殘枝敗葉、動物遺體及其糞便,可直接被部分動物或分解者利用,或者經(jīng)分解者分解后被部分動物攝食。如圖是某海域生態(tài)系統(tǒng)能量流動圖解(圖中數(shù)字為能量數(shù)值,單位是×1010kJ·km-2·a-1),下列說法不正確的是()A.圖中R表示各營養(yǎng)級呼吸作用散失的能量B.較高營養(yǎng)級的能量可重新被第二營養(yǎng)級利用C.第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率約為5.9%D.增投攝食碎屑的魚類可提高該生態(tài)系統(tǒng)能量的利用率2.(2021遼寧盤錦育才學校開學考試改編)如圖表示?；~塘生態(tài)系統(tǒng)局部能量流動示意圖,圖中字母代表相應的能量。下列有關敘述不正確的是()A.圖中D1表示第三營養(yǎng)級攝入的能量B.圖中B表示桑樹呼吸作用散失的能量C.圖中C可表示桑樹用于生長、發(fā)育、繁殖等生命活動的能量D.如果C1表示蠶傳遞給分解者的能量,則B1表示未利用的能量P147定點13.(2022山東濰坊檢測)如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)能量流動的部分過程,其中①~⑩代表能量值,單位為J/(m2·a)。下列有關敘述正確的是()A.⑧所代表的能量值是由初級消費者流向分解者的部分B.①、②與植物通過呼吸散失的能量之和即輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量C.⑦表示的同化量全部用于初級消費者的生長、發(fā)育和繁殖D.⑦占植物光合作用積累量的百分比為兩個營養(yǎng)級間的能量傳遞效率題組二能量流動的相關計算4.(2022安徽安慶期中)某生態(tài)系統(tǒng)部分組成成分之間的關系,以及部分營養(yǎng)級的部分能量值(單位:J·m-2·a-1)如圖。下列判斷正確的是()A.①同化的能量中只有約3.11%用于①的生長、發(fā)育和繁殖B.在能量流動過程中X表示的能量為熱能和光能C.肉食性動物①屬于初級消費者,由草食性動物到①的能量傳遞效率是3%D.草→草食性動物→肉食性動物①→肉食性動物②是含有四個營養(yǎng)級的食物鏈5.(2022江西南城檢測)在如圖所示的食物網(wǎng)中,假如貓頭鷹的食物有1/5來自兔,2/5來自鼠,2/5來自蛇,那么貓頭鷹若體重增加10g,最少需要消耗植物()A.600gB.4600gC.650gD.5600g6.(多選)(2022江蘇徐州開學考試)如表是某農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中田鼠種群攝食植物后能量流動情況,下列有關敘述正確的是()項目攝食量糞便量呼吸作用散失量能量/[J·(hm2·a)-1]1.05×10103.50×1094.55×109A.田鼠同化的能量中有35%用于其生長、發(fā)育和繁殖B.田鼠糞便中的能量不屬于其同化能量中流向分解者能量的一部分C.以田鼠為食的天敵最多可獲得的能量為1.4×109J·(hm2·a)-1D.田鼠的上一個營養(yǎng)級同化的能量至少為7×1010J·(hm2·a)-1P148定點27.(不定項)(2022遼寧建平檢測)假設某棉田生態(tài)系統(tǒng)只存在“棉花→棉鈴蟲→食蟲鳥”一條食物鏈,其能量流動關系如圖所示(字母表示能量數(shù)值)。下列分析正確的是()A.食蟲鳥糞便中的能量屬于食蟲鳥的同化量B.用于棉鈴蟲生長、發(fā)育和繁殖的能量等于b-d-eC.若食蟲鳥增加1kg,則需要消耗棉花的生物量為(a/g)kgD.d是棉鈴蟲遺體殘骸中的能量8.(2022廣東汕頭模擬)如圖表示某微山湖生態(tài)系統(tǒng)中某些生物間的關系。請據(jù)圖分析回答下列問題:(1)圖中只表示出淡水生態(tài)系統(tǒng)的部分生物成分,沒有表示出的生物成分有;該生態(tài)系統(tǒng)中,小魚和雜食性大魚的種間關系是;雜食性大魚屬于營養(yǎng)級。

(2)若人體重增加1kg,最少需要消耗水藻kg,最多消耗水藻kg。

(3)一條雜食性大魚,假如其食物1/3來自水藻,1/3來自蝦,1/3來自小魚,那么按能量傳遞效率為20%來計算,該雜食性大魚增重9kg,共需要水藻kg。

(4)現(xiàn)在,政府引導農(nóng)民將玉米秸稈等莊稼莖稈作牲畜飼料,牲畜糞便作沼氣原料。根據(jù)生態(tài)學原理分析這樣做的意義是。

答案全解全析基礎過關練1.C2.D3.D4.B5.D7.A8.D9.C10.B1.C生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程,稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(見教材P54),A錯誤;地球上幾乎所有的生態(tài)系統(tǒng)所需要的能量都來自太陽能,生產(chǎn)者固定的太陽能是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量,B錯誤;初級消費者是第二營養(yǎng)級,故流經(jīng)第二營養(yǎng)級的總能量是指初級消費者同化的能量,C正確;最高營養(yǎng)級的生物同化的能量不會流向“下一個營養(yǎng)級”,D錯誤。2.D圖中甲是生產(chǎn)者,A是其固定的能量,是通過光合作用實現(xiàn)的,A正確;圖中甲是生產(chǎn)者,乙是初級消費者,后者的數(shù)量可能大于前者,如昆蟲的數(shù)量大于樹的數(shù)量,B正確;乙、丙分別處于第二、第三營養(yǎng)級,同化的能量分別為B+F、C,則能量由第二營養(yǎng)級流向第三營養(yǎng)級的傳遞效率=C/(B+F)×100%,D錯誤。3.D①是指初級消費者糞便中所含的能量,來自生產(chǎn)者的同化作用,A正確;a是初級消費者所同化的總能量,b是初級消費者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量,因此應在a處加上細胞呼吸散失的熱能箭頭,B、C正確;分解者可利用各個營養(yǎng)級同化的能量的一部分,故分解者利用的能量不一定比a小,D錯誤。4.B任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到系統(tǒng)外的能量補充,以維持其正常功能,A正確;食物鏈(網(wǎng))是能量流動的渠道,并不是營養(yǎng)級越多越好,營養(yǎng)級越多,能量流動過程中消耗的能量就越多,B錯誤;能量流動具有單向流動的特點,不能循環(huán),C正確;能量流動具有逐級遞減的特點,相鄰兩個營養(yǎng)級間的能量傳遞效率是10%~20%,D正確。5.D蜣螂以初級消費者糞便為食,其同化的能量(初級消費者糞便中的能量)屬于第一營養(yǎng)級同化的能量,A錯誤;流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者同化的能量N2,B錯誤;不同營養(yǎng)級的生物同化量與攝入量的比值無法判斷,C錯誤;生產(chǎn)者同化的能量是N2,初級消費者同化的能量是N5,因此能量由第一營養(yǎng)級傳遞給第二營養(yǎng)級的效率是(N5/N2)×100%,D正確。6.答案(1)B2/(B1+C1)(2)D2(3)(暫時)未利用營養(yǎng)關系不可逆轉(zhuǎn)解析(1)據(jù)圖分析,甲為生產(chǎn)者,乙為植食性動物,丙為肉食性動物,A代表的是呼吸作用散失的能量,D表示流向分解者的能量,B表示流向下一個營養(yǎng)級的能量,C表示飼料中的能量。丙同化的能量為B2,乙同化的總能量為B1+C1,根據(jù)能量傳遞效率的計算公式推出,乙→丙的能量傳遞效率為B2/(B1+C1)×100%。(2)乙中某些動物尿液中的少量有機物來自其內(nèi)環(huán)境,是乙同化量的一部分,所以其中所儲存的能量屬于D2。(3)甲固定的能量的去向有通過呼吸作用以熱能形式散失、傳遞給下一個營養(yǎng)級、傳遞給分解者、(暫時)未利用。營養(yǎng)關系不可逆轉(zhuǎn)決定能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動的方向是單向的。7.A結(jié)合題干信息,只有牧草和羊兩個營養(yǎng)級的夏季草原生態(tài)系統(tǒng)中,第一營養(yǎng)級牧草的數(shù)量比第二營養(yǎng)級羊的數(shù)量多,則繪制的該生態(tài)系統(tǒng)數(shù)量金字塔為上窄下寬的金字塔形;只有喬木和昆蟲兩個營養(yǎng)級的森林生態(tài)系統(tǒng)中,由于一棵樹上可以有很多昆蟲,第二營養(yǎng)級昆蟲的數(shù)量比第一營養(yǎng)級喬木的數(shù)量多,則繪制的該生態(tài)系統(tǒng)數(shù)量金字塔為倒置的金字塔形。綜上分析,A正確。8.D營養(yǎng)級D中的生物為生產(chǎn)者,營養(yǎng)級A、B、C中的生物為消費者,該金字塔中不包括分解者,因此圖中營養(yǎng)級A、B、C、D中的全部生物不能構成該湖泊的生物群落,A錯誤;相鄰兩個營養(yǎng)級間能量的傳遞效率為10%~20%,能量傳遞效率一般不能提高,B錯誤;同一營養(yǎng)級內(nèi)的各生物間一般存在競爭關系,不一定存在捕食關系,C錯誤。陷阱分析生態(tài)金字塔的幾個易錯點(1)生態(tài)金字塔同食物鏈(網(wǎng))一樣,只包含生產(chǎn)者和消費者兩種生態(tài)系統(tǒng)的組成成分。(2)生態(tài)金字塔的最底層為第一營養(yǎng)級,往上一層則營養(yǎng)級+1。(3)能量金字塔通常是上窄下寬的金字塔形,生物量金字塔和數(shù)量金字塔可能會呈現(xiàn)倒置的金字塔形。9.C能量流動的特點是單向流動、逐級遞減,能量不能循環(huán)利用,A錯誤;能量流動是從生產(chǎn)者固定的太陽能開始的,是沿著食物鏈(網(wǎng))進行的,食物鏈的起點是生產(chǎn)者,B錯誤;豬糞尿發(fā)酵主要依靠微生物的分解作用,將有機物分解為植物可吸收利用的無機物,C正確;題述生態(tài)系統(tǒng)需要人工投喂飼料,則草固定的太陽能和飼料中有機物含有的能量是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量,D錯誤。10.B紫云英與水稻在不同時期種植,不存在競爭關系,A錯誤;紫云英剩余部分翻壓作稻田綠肥后,可作為稻田生態(tài)系統(tǒng)的非生物的物質(zhì)和能量,B正確;紫云英剩余部分翻壓作稻田綠肥,其中的有機物被分解者分解,部分能量流向分解者,但紫云英的能量不能流向水稻,C錯誤;研究農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的主要目的是使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?而不是保留在生產(chǎn)者體內(nèi),D錯誤。能力提升練1.B2.A3.B4.A5.C6.ABC7.BC1.B圖中各營養(yǎng)級都有一部分能量流向R,結(jié)合能量流動的過程分析,R應為各營養(yǎng)級呼吸作用以熱能形式散失的能量,A正確;生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的,只能從低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級,不可逆轉(zhuǎn),也不能循環(huán)流動,B錯誤;能量傳遞效率=某一營養(yǎng)級的同化量÷上一個營養(yǎng)級的同化量×100%,則第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率為116÷(1316+635)×100%≈5.9%,C正確;攝食碎屑的魚類可利用碎屑中有機物的能量,從而提高該生態(tài)系統(tǒng)能量的利用率,D正確。2.A分析題圖,D為蠶的同化量,且D=A1+B1+C1+D1,蠶為第二營養(yǎng)級,則D1為第三營養(yǎng)級同化的能量,A錯誤;圖中C(凈光合作用)=A(總光合作用)-B(呼吸作用),C可表示桑樹用于自身生長、發(fā)育和繁殖等生命活動的能量,B、C正確;蠶的同化量=呼吸作用散失的能量+流向分解者的能量+流向下一個營養(yǎng)級的能量+未利用的能量,所以如果C1表示蠶傳遞給分解者的能量,則B1表示未利用的能量,D正確。3.B根據(jù)能量流動的過程和流入某一營養(yǎng)級的能量的來源和去路,由⑤吃進的=⑦同化的+⑧,判斷⑧代表的能量值是初級消費者的糞便中流向分解者的能量(屬于生產(chǎn)者同化量的一部分),A錯誤;①可利用的能量和②不可利用的能量之和為植物光合作用積累量,其與植物通過呼吸散失的能量之和為植物光合作用總量,即為輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量,B正確;⑦表示初級消費者的同化量,一部分用于初級消費者的生長、發(fā)育和繁殖,還有一部分通過自身的呼吸作用散失,C錯誤;⑦初級消費者的同化量占植物光合作用總量的百分比為兩個營養(yǎng)級間的能量傳遞效率,D錯誤。4.A根據(jù)能量流動的過程,可知X代表各營養(yǎng)級呼吸作用以熱能形式散失的能量;攝入量=糞便量+同化量;用于生長、發(fā)育和繁殖的能量=同化量-呼吸量。①同化的能量中用于①的生長、發(fā)育和繁殖的能量=同化量-呼吸量=(2.25×107)-(2.18×107)=0.7×106[J/(m2·a)],占同化量的比例為(0.7×106)÷(2.25×107)×100%≈3.11%,A正確;在能量流動中,X表示以熱能形式散失的能量,B錯誤;草食性動物為初級消費者,肉食性動物①屬于次級消費者,由草食性動物到①的能量傳遞效率是(2.25×107)÷(7.50×108)×100%=3%,C錯誤;草食性動物與肉食性動物都不止一種,因此草→草食性動物→肉食性動物①→肉食性動物②不一定是含有四個營養(yǎng)級的食物鏈,D錯誤。5.C已知高營養(yǎng)級的能量,求低營養(yǎng)級能量時,求最少能量應按照傳遞效率為20%來計算。貓頭鷹的食物有1/5來自兔,2/5來自鼠,2/5來自蛇,那么貓頭鷹若體重增加10g,植物→兔→貓頭鷹,至少需要消耗植物1/5×10÷20%÷20%=50(g);植物→鼠→貓頭鷹,至少需要消耗植物2/5×10÷20%÷20%=100(g);植物→鼠→蛇→貓頭鷹,至少需要消耗植物2/5×10÷20%÷20%÷20%=500(g)。根據(jù)以上分析,至少需要消耗植物50+100+500=650(g),C正確。6.ABC據(jù)題表計算,田鼠同化量=攝食量-糞便量=1.05×1010-3.50×109=7×109[J·(hm2·a)-1],用于生長、發(fā)育和繁殖的能量=同化量-呼吸作用散失量=7×109-4.55×109=2.45×109[J·(hm2·a)-1],則用于生長、發(fā)育和繁殖的能量占其同化量的比例為(2.45×109)÷(7×109)×100%=35%,A正確;田鼠糞便中的能量不屬于田鼠的同化量,屬于上一個營養(yǎng)級流向分解者的能量的一部分,B正確;一般情況下,相鄰兩個營養(yǎng)級間的能量傳遞效率為10%~20%,計算以田鼠為食的天敵可獲得的能量最大值,能量傳遞效率要按20%進行計算,則天敵最多可獲得的能量為7×109×20%=1.4×109[J·(hm2·a)-1],C正確;計算田鼠上一個營養(yǎng)級同化量最小值時,能量傳遞效率按20%進行計算,則上一個營養(yǎng)級同化量至少為7×109÷20%=3.5×1010[J·(hm2·a)-1],D錯