2013高中生物第四章第1節(jié)課時2生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動知能演練輕巧奪冠北師大版必修3

PAGEPAGE6【優(yōu)化方案】2013高中生物第四章第1節(jié)課時2生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動知能演練輕巧奪冠北師大版必修31．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指()A．太陽能被綠色植物固定的過程B．系統(tǒng)內(nèi)生物體能量代謝的過程C．系統(tǒng)內(nèi)伴隨著物質(zhì)循環(huán)的能量轉(zhuǎn)移過程D．能量從生物體進入環(huán)境的過程解析：選C。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量開始，能量沿著食物鏈的各個營養(yǎng)級由一種生物轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)。由于能量存在于有機物中，所以能量的流動過程中是伴隨著物質(zhì)的循環(huán)而進行的，因此選項A、B、D三項的敘述都不正確。2．從生態(tài)學(xué)角度分析，生態(tài)系統(tǒng)中流動的能量最初來源于()A．光合作用B．高能化學(xué)鍵C．綠色植物D．太陽光能解析：選D。生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是物質(zhì)循環(huán)和能量流動，而能量流動是伴隨著物質(zhì)循環(huán)而實現(xiàn)的，食物鏈(網(wǎng))的能量均是從生產(chǎn)者開始的，但生態(tài)系統(tǒng)中能量的流動最初是來自于太陽光能，然后通過光合作用進入生產(chǎn)者體內(nèi)，進而實現(xiàn)能量流動。3．在由草、兔、狐組成的一條食物鏈中，兔經(jīng)同化作用所獲得的能量，其去向不包括()A．通過兔細胞呼吸釋放的能量B．通過兔的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量C．通過狐的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量D．流入到狐體內(nèi)的能量解析：選B。同化量＝攝入量－糞便量，可見兔子的糞便中流入到分解者體內(nèi)的能量不屬于兔子的同化量，而是生產(chǎn)者同化量的一部分。而狐貍糞便中的有機物所含有的能量則是其捕食的兔子同化量的一部分。4．某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng)，若將C的食物比例由A∶B＝1∶1調(diào)整為2∶1，能量傳遞效率按ACB10%計算，則該生態(tài)系統(tǒng)能承載C的數(shù)量是原來的()A．1.875倍B．1.375倍C．1.273倍D．0.575倍解析：選B。解題時應(yīng)該從C出發(fā)，設(shè)當(dāng)食物比例A∶B＝1∶1時C的能量為x，則需要的A為(1/2)x÷10%＋(1/2)x÷10%÷10%＝55x。設(shè)當(dāng)食物比例A∶B＝2∶1時C的能量為y，則需要的A為(2/3)y÷10%＋(1/3)y÷10%÷10%＝40y。由于兩種情況下，生產(chǎn)者的數(shù)量是一定的，所以55x＝40y，則y＝1.375x。5．(2012·唐山一中高二檢測)一片樹林中，樹、昆蟲和食蟲鳥類的個體數(shù)比例關(guān)系如右圖所示。下列選項中正確表示樹、昆蟲、食蟲鳥之間的能量流動關(guān)系的是(選項方框面積表示能量的大小)()解析：選C。生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級所擁有的能量沿食物鏈應(yīng)逐級遞減，按各營養(yǎng)級能量數(shù)值繪制而成的圖形總呈正金字塔形。6．下圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個營養(yǎng)級，數(shù)字均為實際測得的能量數(shù)，單位為百萬千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)接收到的太陽輻射為118872百萬千焦，但其中118761百萬千焦的能量未被利用。請回答：(1)請將流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量填寫在圖中的方框內(nèi)，這部分能量是____________所固定的太陽能。(2)能量從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的轉(zhuǎn)化效率為________%，從第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的轉(zhuǎn)化效率為________%。(3)次級消費者通過異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)由圖可知，下一個營養(yǎng)級不能得到上一個營養(yǎng)級的全部能量，原因有：①各營養(yǎng)級生物體內(nèi)的大量能量被________消耗；②上一個營養(yǎng)級的部分能量________________________________________________________________________；③少數(shù)能量被________利用。解析：從圖中A、B、C三者關(guān)系分析得出：A是第一營養(yǎng)級(生產(chǎn)者)；B是第二營養(yǎng)級(初級消費者)；C是第三營養(yǎng)級(次級消費者)，分解者不參與食物鏈構(gòu)成，A、B、C框內(nèi)的數(shù)值分別是其同化的能量值。根據(jù)所給數(shù)據(jù)進行計算：(1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為：118872－118761＝111百萬千焦，該部分是生產(chǎn)者所固定的總能量；(2)A到B的能量轉(zhuǎn)化效率為15.0/111×100%≈13.5%，從B到C的能量轉(zhuǎn)化效率為3.0/15.0×100%＝20%。次級消費者通過異化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比為1.8/3.0×100%＝60%。能量在傳遞過程中逐級遞減，主要是由于每一營養(yǎng)級的生物都會因呼吸作用而消耗相當(dāng)大的一部分能量，并且各個營養(yǎng)級的生物中總有一部分能量未被下一個營養(yǎng)級的生物利用，還有少部分能量隨著殘枝、敗葉或遺體等直接流向了分解者。答案：(1)111生產(chǎn)者(2)13.520(3)60%(4)呼吸作用未被下一個營養(yǎng)級利用分解者1．生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和輸出的整個過程，稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。2．能量流動的起點是生產(chǎn)者固定的太陽能，渠道是食物鏈和食物網(wǎng)，能量形式的變化由光能→生物體有機物中的化學(xué)能→熱能。3．流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的全部太陽能。4．能量流動的特點是單向流動，逐級遞減。5．能量金字塔的形狀永遠是正金字塔形，數(shù)量金字塔有倒置的情況。1．關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述，不正確的是()A．流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是綠色植物所固定的太陽能的總量B．生態(tài)系統(tǒng)中流動的能量包括分解者消耗的能量C．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動包括所有生物呼吸作用消耗的能量D．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動以多種形式進行解析：選A。分解者消耗的能量來自生產(chǎn)者和消費者的遺體中所包括的能量，這些能量最初都來自生產(chǎn)者固定的太陽能。生產(chǎn)者主要是綠色植物，但除綠色植物外，某些細菌也是生產(chǎn)者。2．組成食物鏈的環(huán)節(jié)一般不超過5個，其原因是()A．環(huán)境資源有限B．被捕食者不能以捕食者為食C．在每一個環(huán)節(jié)上都有大量的能量流失D．A、B、C三項均是解析：選C。能量沿食物鏈流動時逐級遞減，食物鏈越長，環(huán)節(jié)越多，消耗能量就越多，所以一條食物鏈的營養(yǎng)級一般不會超過5個。3．大象是植食性動物，有一種蜣螂則專以象糞為食。設(shè)大象在某段時間所同化的能量為107kJ，則這部分能量中可流到蜣螂體內(nèi)的約為()A．0kJB．106kJC．2×106kJD．106～2×106kJ解析：選A。象糞中所含有的能量屬于被捕食者同化量的一部分，不屬于象所同化的能量。4．在生態(tài)系統(tǒng)中有關(guān)食物鏈與能量流動的敘述，不正確的是()A．能量沿食物鏈的流動是單向的B．食物鏈越長，最高營養(yǎng)級獲得的能量越少C．初級消費者越多，次級消費者獲得的能量越少D．生物種類越多，生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈越多解析：選C。能量流動的特點是單向流動、逐級遞減的，因此營養(yǎng)級越多，散失的能量越多；食物鏈越短，可供最高營養(yǎng)級利用的能量越多。初級消費者越多，次級消費者所獲得的能量就越多。5．某人的食物有1/2來自植物，1/4來自雞、鴨、豬，1/4來自小型肉食動物。若能量在流動中的傳遞效率為10%，那么此人要增加1kg體重，最多消耗綠色植物()A．150kgB．280kgC．500kgD．1000kg解析：選B。把3條食物鏈分開考慮，同時注意能量傳遞效率是10%。6．人們常用能量金字塔來描述一個生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級所得到的能量的數(shù)值，下面的說法正確的是()A．生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量流動過程中損失的能量越多B．最多約有20%的能量從第一營養(yǎng)級流入次級消費者C．生產(chǎn)者呼吸消耗的能量一般沒有流入初級消費者的能量多D．位于金字塔頂部的消費者獲能最多解析：選A。在生態(tài)系統(tǒng)的能量流動中，每個營養(yǎng)級生物都會因細胞呼吸而損失很大一部分能量，而流入下一營養(yǎng)級的能量只占其總能量的10%～20%。營養(yǎng)級越多，能量的損失就越多，所以能量金字塔頂部的消費者獲能最少。7．(2010·高考江蘇卷)有人發(fā)起“多吃素食、少吃肉食”的運動，以支援糧食短缺地區(qū)的災(zāi)民。運用生態(tài)學(xué)知識對此的合理解釋是()A．多吃肉食會增加心血管病的發(fā)病率B．直接以低營養(yǎng)級的生物為食將消耗生態(tài)系統(tǒng)更多的能量C．多吃肉食比多吃素食消耗的糧食總量更多D．節(jié)省的肉食可以幫助災(zāi)民提高營養(yǎng)水平解析：選C。從食物鏈中的能量流動特點來看，營養(yǎng)級越高，在能量流動過程中損失的能量越多。多吃素食，是將人放在初級消費者的層次上，只經(jīng)過一次能量傳遞，這樣人獲得的能量最多，消耗的糧食總量最少。8．(2012·哈爾濱三中高二檢測)假設(shè)一個生態(tài)系統(tǒng)的總能量為100%，按最高傳遞效率計算，第三營養(yǎng)級和三級消費者所獲得的能量應(yīng)為()A．4%和0.8%B．0.8%和0.8%C．4%和4%D．20%和4%解析：選A。考查食物鏈的營養(yǎng)級和消費者級別的關(guān)系，及能量傳遞效率的計算。食物鏈各營養(yǎng)級及消費級別關(guān)系如下：生產(chǎn)者→eq\o(\s\up7(初級消),\s\do5(費者))→eq\o(\s\up7(次級消),\s\do5(費者))→eq\o(\s\up7(三級消),\s\do5(費者))→……|||||eq\o(\s\up7(第一營),\s\do5(養(yǎng)級))eq\o(\s\up7(第二營),\s\do5(養(yǎng)級))eq\o(\s\up7(第三營),\s\do5(養(yǎng)級))eq\o(\s\up7(第四營),\s\do5(養(yǎng)級))……能量傳遞效率最高按20%計算，總能量為100%，所以第三營養(yǎng)級獲得的能量為：20%×20%＝4%，三級消費者所獲得的能量為20%×20%×20%＝0.8%。9．下列4種現(xiàn)象中，不適宜用生態(tài)系統(tǒng)中能量流動規(guī)律進行合理分析的是()A．虎等大型肉食動物容易成為瀕危物種B．藍藻易在富營養(yǎng)化水體中爆發(fā)C．飼養(yǎng)牛、羊等動物，成本低、產(chǎn)量高D．巨大的藍鯨以微小的浮游動物為食解析：選B。本題考查的是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。能量流動的特點是單向性和逐級遞減。A中虎等大型肉食動物處在最高營養(yǎng)級，獲得的能量最少，因此容易成為瀕危物種。藍藻爆發(fā)是因為水體中含有大量的N、P等元素，給藍藻提供營養(yǎng)物質(zhì)，利于藍藻的生長，因此沒有能量流動。C中牛、羊等屬于第二營養(yǎng)級，獲得的能量較多，因此成本低，產(chǎn)量高。D中藍鯨以浮游動物為食，能量便由浮游動物流向了藍鯨。10．下圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動過程的部分示意圖，①②③④各代表一定的能量值，下列各項中不正確的是()A．生物與生物之間吃與被吃的關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動具單向性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，②為①的10%～20%D．從能量關(guān)系看②>③＋④解析：選B。流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的總能量，而不是①流向初級消費者的總能量。11．(2010·高考山東卷)以下表示動物利用食物的過程。正確的分析是()A．恒溫動物的④/③值一般高于變溫動物B．哺乳動物的③/①值一般為10～20%C．提高圈養(yǎng)動物生長量一般需提高③/②值D．食肉哺乳動物的③/②值一般低于食草哺乳動物解析：選C。恒溫動物相對于變溫動物來說，代謝強，所以呼吸代謝消耗量相對多，有機物積累少，④/③值一般低于變溫動物；相鄰兩個營養(yǎng)級的能量傳遞效率是10%～20%，哺乳動物與其上一個營養(yǎng)級(食物)之間的傳遞效率應(yīng)表示為③/(①＋未獲取量)；提高圈養(yǎng)動物的生長量應(yīng)該提高③/②值，這樣才能促使有機物積累；食肉動物與食草動物的③/②值無法比較。12．如圖為生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈所反映出的能量流動情況，圖中的箭頭符號為能量的流動方向，單位為kJ/(m2·a)。下列說法正確的是()①在入射的太陽能中，生產(chǎn)者只利用了其中的1%左右②分解者可利用來自各營養(yǎng)級轉(zhuǎn)移到(A)的所有能量③消費者營養(yǎng)級別越高，可利用的總能量越多④當(dāng)人們把生產(chǎn)者當(dāng)做食物時，比起其他營養(yǎng)級，可獲得更多的能量A．①②B．①④C．②④D．③④解析：選B。在入射的太陽能中，生產(chǎn)者利用的能量為16000/1500900≈1%；各營養(yǎng)級轉(zhuǎn)移到(A)的能量中，還包含各營養(yǎng)級呼吸消耗的能量，此部分能量不能再被分解者利用；能量流動是逐級遞減的，消費者營養(yǎng)級別越高，可利用的總能量就越少；因為生產(chǎn)者含有更多的能量，所以把生產(chǎn)者當(dāng)做食物，可獲得更多能量。13．某種植玉米的農(nóng)場，其收獲的玉米子粒既作為雞的飼料，也作為人的糧食，玉米的秸稈則加工成飼料喂牛，生產(chǎn)的牛和雞供人食用。人、牛、雞的糞便經(jīng)過沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣作為能源，沼渣、沼液作為種植玉米的肥料。據(jù)此回答(不考慮空間因素)：(1)請繪制由雞、牛、玉米和人組成的食物網(wǎng)：________________________________________________________________________。(2)牛與雞之間________(有、無)競爭關(guān)系，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。人與雞的種間關(guān)系是________________，人與牛的種間關(guān)系是________。(3)流經(jīng)該農(nóng)場生態(tài)系統(tǒng)的總能量來自__________所固定的________，無機環(huán)境中的碳以________形式進入該人工群落。(4)假設(shè)該農(nóng)場將生產(chǎn)玉米的1/3作為飼料養(yǎng)雞，2/3供人食用，生產(chǎn)出的雞供人食用。現(xiàn)調(diào)整為2/3的玉米養(yǎng)雞，1/3供人食用，生產(chǎn)出的雞仍供人食用。理論上，該農(nóng)場供養(yǎng)的人數(shù)將會________(增多、不變、減少)，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)據(jù)題干所述，將雞、牛、玉米和人之間的食物關(guān)系畫出即可得圖解如右圖：(2)因為牛食玉米秸稈，雞吃玉米子粒，所以牛與雞之間無競爭關(guān)系；人吃雞，為捕食關(guān)系，人與雞又共食玉米子粒，兩者之間又存在競爭關(guān)系；人吃牛，為捕食關(guān)系。(3)流經(jīng)一個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量，所以流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是玉米固定的太陽能的總量；無機環(huán)境中的碳是以二氧化碳的形式被生產(chǎn)者利用而進入生物群落的。(4)能量沿食物鏈傳遞的過程中是逐級遞減的，所以改變用途的1/3玉米被雞食用后，在雞這一環(huán)節(jié)散失了一部分能量，導(dǎo)致人獲得的總能量減少，使農(nóng)場供養(yǎng)的人數(shù)減少。答案：(1)(2)無它們所需食物資源不同(牛食玉米秸稈，雞吃玉米子粒)捕食與競爭捕食(3)玉米(其他合理答案也得分)太陽能CO2(4)減少改變用途的1/3玉米被雞食用后，在雞這一環(huán)節(jié)散失了一部分能量，導(dǎo)致人獲得的總能量減少14．下圖甲為某湖泊生態(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，m1，m2代表不同的能量形式。圖乙表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級的變化示意圖，其中a～g表示能量值的多少。請據(jù)圖作答：(1)圖甲中，m1，m2表示的能量形式分別為________、________。通常情況下，位于營養(yǎng)級Ⅳ的生物個體數(shù)量一般遠遠少于Ⅲ，主要原因是________________________________________________________________________。(2)圖乙中，若A表示圖甲中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示________，C表示________________________________________________________________________。若圖甲中營養(yǎng)級Ⅰ所固定的太陽能總量為y，則營養(yǎng)級Ⅰ，Ⅱ間的能量傳遞效率是________(用所給字母的表達式表示)。(3)由圖乙可以總結(jié)出生態(tài)系統(tǒng)能量流動的主要特點是________________________________________________________________________。(4)若圖甲中營養(yǎng)級Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ各有一種生物甲、乙、丙，構(gòu)成食物關(guān)系如下圖所示。如果丙所需的能量有1/2直接來自甲，則要使丙能量增加24kJ，至少需要消耗甲的能量為________kJ。答案：(1)太陽能(或同化固定的能量)熱能(或呼吸作用散失的熱量)營養(yǎng)級高，可利用能量少(或營養(yǎng)級高的物種，往往體型較大)(2)Ⅱ同化固定的能量Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量b/y×100%(3)單向流動，逐級遞減(4)36015．(創(chuàng)新探究題)(2011·高考天津卷)放牧強度可影響人工草地的物質(zhì)循環(huán)和能量流動。圖1是亞熱帶某人工草地在不同放牧強度下牧草凈光合產(chǎn)量(凈光合產(chǎn)量＝光合作用合成量－呼吸作用消耗量)的變化圖，G0為不放牧，G1～G3為放牧強度逐漸增強。據(jù)圖回答：(1)5～10月份的最適放牧強度是________(從G0～G3中選填)，________月份可被初級消費者利用的總能量最多。(2)與放牧草地相比