2024高中生物第五章生態(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(dòng)精練含解析新人教版必修3

PAGEPAGE8第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌一、選擇題1．(2024·山西太原高二月考)在分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌時(shí)常常涉及“輸入量(輸入某一養(yǎng)分級(jí)的能量)”“攝入量”“同化量”“糞便量”等說(shuō)法，則下列說(shuō)法中正確的是(C)A．某一養(yǎng)分級(jí)生物的攝入量即同化量B．某一養(yǎng)分級(jí)生物的糞便量是該養(yǎng)分級(jí)生物同化量的一部分C．輸入某一養(yǎng)分級(jí)的能量即該養(yǎng)分級(jí)生物的同化量D．相鄰兩養(yǎng)分級(jí)生物中較高養(yǎng)分級(jí)與較低養(yǎng)分級(jí)生物的攝入量之比表示能量傳遞效率[解析]輸入量即同化量，攝入量＝同化量＋糞便量，因此，A錯(cuò)誤、C正確；某一養(yǎng)分級(jí)生物的糞便量事實(shí)上是上一養(yǎng)分級(jí)生物同化量的一部分，B錯(cuò)誤；能量的傳遞效率是指相鄰兩個(gè)養(yǎng)分級(jí)同化量的比值，D錯(cuò)誤。2．下圖是能量流淌的圖解，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養(yǎng)分級(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)養(yǎng)分級(jí)能量的關(guān)系為A≥B＋C＋D[解析]eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(\x(\a\al(光能進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的,起點(diǎn)是生產(chǎn)者，所以,確定A為生產(chǎn)者，則,B、C、D為消費(fèi)者)),\x(\a\al(A所固定的能量除,流入下一養(yǎng)分級(jí)外，,還有呼吸作用消耗、,流向分解者))))→eq\x(\a\al(A所固定的,能量表示流,經(jīng)該生態(tài),系統(tǒng)的總能,量，A>B＋,C＋D))→eq\x(\a\al(C項(xiàng)正,確，D,項(xiàng)錯(cuò)誤))3．如圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流淌圖解，①～④表示相關(guān)過程中的能量流淌量。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。能量沿食物鏈流淌時(shí)，只有10%～20%流向下一養(yǎng)分級(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)中能量流淌圖解部分示意圖，①②③④各代表肯定的能量值，下列各項(xiàng)中不正確的是(B)A．初級(jí)消費(fèi)者的糞便中的能量事實(shí)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．一般狀況下，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(yáng)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，能量在各養(yǎng)分級(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．依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，下列敘述錯(cuò)誤的是(C)A．“桑基魚塘”生態(tài)系統(tǒng)與一般水稻田生態(tài)系統(tǒng)相比實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)利用B．人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者同化的能量往往大于生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能C．水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，為充分利用生產(chǎn)者所固定的能量，應(yīng)以食物鏈長(zhǎng)的魚類為養(yǎng)殖對(duì)象D．養(yǎng)分級(jí)越高的生物種群體內(nèi)積累的有毒物質(zhì)越多，所獲得的能量越少[解析]“?；~塘”生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)利用。人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)中由于投放餌料，消費(fèi)者同化的能量往往大于生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，應(yīng)以食物鏈短的魚類為養(yǎng)殖對(duì)象。依據(jù)生物富集作用和能量逐級(jí)遞減規(guī)律，養(yǎng)分級(jí)越高的生物種群體內(nèi)積累的有毒物質(zhì)越多，所獲得的能量越少。6．在社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中，四川某地通過新建沼氣池和植樹造林，構(gòu)建了新型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(如圖所示)。下列有關(guān)敘述中，不正確的是(C)A．該生態(tài)系統(tǒng)中，處于其次養(yǎng)分級(jí)的生物有人和家禽、家畜B．該生態(tài)系統(tǒng)中，人的作用特別關(guān)鍵，植物是主要成分C．該生態(tài)系統(tǒng)的建立，提高了各養(yǎng)分級(jí)間的能量傳遞效率D．沼氣池的建立，提高了該生態(tài)系統(tǒng)能量的利用率[解析]在人工建立的生態(tài)系統(tǒng)中，人的作用特別關(guān)鍵，離開了人的作用，生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰。生產(chǎn)者是整個(gè)系統(tǒng)的能量來(lái)源和物質(zhì)來(lái)源，是主要成分，人和家禽、家畜都可以農(nóng)作物為食，屬于其次養(yǎng)分級(jí)。該生態(tài)系統(tǒng)的建立，實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用，從而提高了能量利用率，但不能提高各養(yǎng)分級(jí)的能量傳遞效率。7．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)A．甲乙丙丁 B．丁甲乙丙C．甲→乙→丙→丁 D．甲→乙丙丁[解析]從圖中可看出：甲所占的有機(jī)物量最多，應(yīng)當(dāng)屬于生產(chǎn)者；乙與丙占的有機(jī)物量相近，二者之間不行能構(gòu)成捕食關(guān)系，應(yīng)當(dāng)屬于同一養(yǎng)分級(jí)；丁占的有機(jī)物量最少，應(yīng)屬于第三養(yǎng)分級(jí)。8．(2024·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(shuō)法都有道理B．兩同學(xué)的說(shuō)法都不對(duì)C．只有甲同學(xué)的說(shuō)法有道理D．只有乙同學(xué)的說(shuō)法有道理[解析]能量是單向流淌，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(shuō)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(wú)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(shuō)法有道理。9．(全國(guó)卷Ⅲ)我國(guó)諺語(yǔ)中的“螳螂捕蟬，黃雀在后”體現(xiàn)了食物鏈的原理。若鷹遷入了蟬、螳螂和黃雀所在的樹林中，捕食黃雀并棲息于林中。下列敘述正確的是(C)A．鷹的遷入增加了該樹林中蟬及其天敵的數(shù)量B．該生態(tài)系統(tǒng)中細(xì)菌產(chǎn)生的能量可流向生產(chǎn)者C．鷹的遷入增加了該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié)D．鷹的遷入增加了該生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的方向[解析]鷹的遷入會(huì)使黃雀數(shù)量削減，導(dǎo)致螳螂的數(shù)量增加，進(jìn)而使蟬的數(shù)量削減，A項(xiàng)錯(cuò)誤；生態(tài)系統(tǒng)中流入生產(chǎn)者的能量是光合作用固定的太陽(yáng)能或化能合成作用固定的化學(xué)能，細(xì)菌產(chǎn)生的能量(如熱能)不能流向生產(chǎn)者，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鷹的遷入增加了養(yǎng)分級(jí)，增加了能量消耗的環(huán)節(jié)，C項(xiàng)正確；能量沿食物鏈由低養(yǎng)分級(jí)向高養(yǎng)分級(jí)流淌，鷹是最高養(yǎng)分級(jí)的消費(fèi)者，鷹的遷入不會(huì)變更該生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的方向，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10．(2024·江蘇泰州中學(xué)高二下期中考試)如表所示為一個(gè)相對(duì)封閉的生態(tài)系統(tǒng)中五個(gè)種群(存在著養(yǎng)分關(guān)系)的能量調(diào)查結(jié)果：種群甲乙丙丁戊能量(×107kJ·m－2)2.5013.309.800.28220.00圖①～④是依據(jù)該表數(shù)據(jù)作出的一些分析，其中與表中數(shù)據(jù)不相符的是(A)A．①③ B．②③C．②④ D．①④[解析]依據(jù)5個(gè)種群所含的能量，可以推斷戊處于第一養(yǎng)分級(jí)，而丁處于最高養(yǎng)分級(jí)。依據(jù)乙與丙的能量較相近，可以推斷它們應(yīng)當(dāng)處于同一養(yǎng)分級(jí)，因此正確的食物鏈(網(wǎng))是戊乙甲丙甲丁，可見乙與丙是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，②正確，①③錯(cuò)誤。當(dāng)該生態(tài)系統(tǒng)中除去甲和丁后，乙與丙由于缺少天敵，因此數(shù)量會(huì)增加；但隨著食物消耗的增多，相互間的競(jìng)爭(zhēng)加劇，其中一種生物在競(jìng)爭(zhēng)中會(huì)被淘汰，而另外一種生物的數(shù)量會(huì)增加，因此④正確。11．(2024·河北定興三中高三上月考)在生態(tài)系統(tǒng)中，能量可以通過食物鏈在生物群落中流淌。隨著養(yǎng)分級(jí)的上升，其獲得的總能量越來(lái)越少。下列說(shuō)明錯(cuò)誤的是(D)A．各養(yǎng)分級(jí)中總有一部分能量被分解者利用B．各養(yǎng)分級(jí)中的能量一部分以熱能形式散失C．生物維持自身的生命活動(dòng)須要消耗一部分能量D．能量金字塔頂層的生物進(jìn)行生命活動(dòng)須要的能量少[解析]能量流淌是逐級(jí)遞減的，緣由是一部分能量通過呼吸作用以熱能的形式散失，另一部分能量被分解者利用，生物維持自身的生命活動(dòng)也消耗一部分能量，E表示物種甲通過呼吸作用散失的能量。能量金字塔頂層的生物進(jìn)行生命活動(dòng)須要的能量不肯定少。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)圖甲中的各養(yǎng)分級(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(lái)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．(2024·山西孝義高三上一模)下面是某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖，請(qǐng)分析回答下列問題：(1)該食物網(wǎng)的各種生物中，含能量最多的是_綠色植物__。該生態(tài)系統(tǒng)的能量最終來(lái)源是_太陽(yáng)能__，能量流淌具有_單向流淌，逐級(jí)遞減__的特點(diǎn)，寫出其中能量損失最少的一條食物鏈：_綠色植物→兔→鷹(或綠色植物→田鼠→鷹)__。(2)圖中的蜥蜴是_次級(jí)__消費(fèi)者，鷹占有的養(yǎng)分級(jí)分別有_第三、第四、第五__養(yǎng)分級(jí)。(3)兔和蚱蜢的關(guān)系是_競(jìng)爭(zhēng)__。圖中所列生物只是生態(tài)系統(tǒng)的一部分，生態(tài)系統(tǒng)還應(yīng)包括的生物成分是_分解者_(dá)_。(4)鷹每增加1千克體重至少須要消耗綠色植物_25__千克。(5)若此生態(tài)系統(tǒng)受到重金屬污染，則在體內(nèi)積累重金屬污染物最多的生物是_鷹__。[解析](1)生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌是逐級(jí)遞減的，所處的養(yǎng)分級(jí)越低含有的能量越多，因此在該食物網(wǎng)的各種生物中，含能量最多的是綠色植物。生態(tài)系統(tǒng)中能量的最終來(lái)源是太陽(yáng)能，能量流淌的特點(diǎn)是單向流淌、逐級(jí)遞減。圖中損失能量最少的食物鏈含有的養(yǎng)分級(jí)最少，如綠色植物→兔→鷹或綠色植物→田鼠→鷹。(2)圖中的蜥蜴是次級(jí)消費(fèi)者，鷹在不同的食物鏈中分別占據(jù)第三、第四和第五養(yǎng)分級(jí)。(3)兔和蚱蜢均以綠色植物為食，因此二者的關(guān)系是競(jìng)爭(zhēng)。圖中所列生物只包括生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者和消費(fèi)者，生態(tài)系統(tǒng)的生物成分還應(yīng)包括分解者。(4)求鷹至少須要消耗綠色植物的量，應(yīng)依據(jù)最短的食物鏈和20%的能量傳遞效率來(lái)計(jì)算。鷹在最短的食物鏈中處于第三養(yǎng)分級(jí)，所以，鷹每增加1kg體重，至少須要消耗綠色植物為1÷20%÷20%＝25kg。(5)生物所處的養(yǎng)分級(jí)越高，其體內(nèi)積累重金屬污染物越多。此生態(tài)系統(tǒng)受到重金屬污染，則在體內(nèi)積累重金屬污染物最多的生物是鷹。14．下圖是對(duì)某湖泊的能量考查結(jié)果[單位：千焦/(厘米2·年)]，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是指_生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能的總量__，有_0.46__千焦/(厘米2·年)。(2)能量從第一養(yǎng)分級(jí)到其次養(yǎng)分級(jí)的效率為_13.5__%，這說(shuō)明白能量流淌的特點(diǎn)是_逐級(jí)遞減__的，也就是說(shuō)食物鏈越長(zhǎng)，_能量流失__越多。(3)D(熱能)是通過_呼吸作用__產(chǎn)生的能量。(4)能量流淌具有單向、不循環(huán)的特點(diǎn)，主要緣由是由于生物不能在代謝中利用_呼吸放出的熱能__。[解析]解答本題簡(jiǎn)單出現(xiàn)的問題是：①識(shí)圖不準(zhǔn)，辨別實(shí)力差，把487.28當(dāng)成正確答案；②能量傳遞效率應(yīng)當(dāng)通過計(jì)算回答，不能填寫10%～20%；③熱能是通過各養(yǎng)分級(jí)生物的呼吸作用而釋放出來(lái)的，這部分能量是不能再利用的，只能散失?！昂粑饔谩贝藭r(shí)不能用“分解作用”或“代謝作用”來(lái)代替。15．圖1為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡(jiǎn)圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的養(yǎng)分級(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)某一養(yǎng)分級(jí)的流淌途徑示意圖，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)__。通常狀況下，位于養(yǎng)分級(jí)Ⅳ的生物個(gè)體數(shù)量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于Ⅲ，主要緣由是_在食物鏈中能量傳遞逐級(jí)遞減，Ⅳ的養(yǎng)分級(jí)高，可利用的能量少__。(2)圖2中，若A表示圖1中養(yǎng)分級(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(zhǎng)、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中養(yǎng)分級(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的部分干脆供應(yīng)應(yīng)丙，要使丙能量增加AkJ，至少須要消耗甲的能量為_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(yáng)能，m2是該生態(tài)系統(tǒng)散失的能量，是熱能。在能量傳遞中由于大量能量以熱能形式散失，故最高養(yǎng)分級(jí)獲得的能量最少，位于養(yǎng)分級(jí)Ⅳ的生物個(gè)體數(shù)量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于Ⅲ。(2)圖2中，若A表示圖1中養(yǎng)分級(jí)Ⅱ所攝入的全部能量，攝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能量，即是用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量(C)。(3)由圖2看出，生態(tài)系統(tǒng)能量散失的途徑有兩條：①通過自身的呼吸作用散失；②通過微生物(或分解者)的分解作用散失。(4)設(shè)至少須要消耗甲的能量為mkJ，則m(1－x)×1/5×1/5＋mx×1/5＝A，即m＝25A/(1＋4x)。16．對(duì)某小型湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌狀況調(diào)查結(jié)果如下表[表中甲、乙、丙、丁為不同養(yǎng)分級(jí)。GP為同化量，R為呼吸消耗量。單位為102kJ/(m2·a)]：GPXR甲12.62.99.7乙838.2166.0672.2丙0.90.40.5丁105.038.866.2分解者184.523.8160.7請(qǐng)分析表