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【市一等獎(jiǎng)】

第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)一、選擇題1.初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)的能量,其去路不包括()A.用于自身生命活動(dòng)B.被第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的其他生物所獲得C.通過(guò)呼吸作用被消耗掉D.被分解者分解釋放到環(huán)境中去解析:初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)的能量,一部分通過(guò)呼吸作用消耗掉了;一部分用于生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖等生命活動(dòng);一部分個(gè)體被次級(jí)消費(fèi)者所利用,能量就由初級(jí)消費(fèi)者流向次級(jí)消費(fèi)者。其個(gè)體死亡后,尸體中的能量被分解者分解,釋放到無(wú)機(jī)環(huán)境中。由于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物一般是植食性動(dòng)物,初級(jí)消費(fèi)者處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),其體內(nèi)的能量就不再被第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的其他生物所利用。答案:B2.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈與能量流動(dòng)的敘述,不正確的是()A.能量經(jīng)食物鏈流動(dòng)時(shí)只能從較低的營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向較高的營(yíng)養(yǎng)級(jí)B.食物鏈越長(zhǎng),最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量越少C.初級(jí)消費(fèi)者含有的能量越多,次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量越少D.生態(tài)系統(tǒng)中的能量最終以熱能的形式散失到環(huán)境中解析:由于捕食關(guān)系,初級(jí)消費(fèi)者中的能量有一部分流入次級(jí)消費(fèi)者體內(nèi),在傳遞效率一定的情況下,初級(jí)消費(fèi)者含有的能量越多,次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量也越多。答案:C3.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的敘述,不正確的是()A.通過(guò)兔子的糞便流入分解者體內(nèi)的能量是兔子通過(guò)同化作用獲得的能量的一部分B.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的形式是有機(jī)物中的化學(xué)能C.生態(tài)系統(tǒng)離開(kāi)外界環(huán)境的能量供應(yīng)就無(wú)法維持D.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是單向流動(dòng)和逐級(jí)遞減的解析:兔子糞便中的能量來(lái)自生產(chǎn)者,是未被兔子同化的能量,不是兔子通過(guò)同化作用獲得的能量的一部分。答案:A4.已知各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率均為10%,若草固定的能量相同,則下面哪一條途徑鷹獲得的能量最多?()C.草→昆蟲(chóng)→青蛙→蛇→鷹D.草→昆蟲(chóng)→食蟲(chóng)鳥(niǎo)→鷹解析:在相同的情況下,食物鏈越短,生產(chǎn)者固定的能量損失的越少,所以鷹所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)越低,獲得的能量越多。答案:A5.右圖食物網(wǎng)中的貓頭鷹體重每增加20g,至少需要消耗植物()g g g 000g解析:該題有2條食物鏈,但因計(jì)算的是貓頭鷹和植物的關(guān)系,則可當(dāng)做“1條食物鏈”來(lái)看;“至少”提示應(yīng)按20%的傳遞效率計(jì)算,所以需要消耗植物的量為20g÷20%÷20%=500g。答案:C6.導(dǎo)學(xué)號(hào)05200054林德曼對(duì)某天然湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)進(jìn)行了定量分析,部分結(jié)果如下圖所示[圖中字母表示各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物,數(shù)字為能量數(shù)值,單位是J/(cm2·a)]。下列關(guān)于該圖的描述,不正確的是()A.圖中為生物b所同化的能量B.圖中生物b、c之間的能量傳遞效率約為20%C.圖中生物b同化的能量主要去向有3個(gè)D.根據(jù)箭頭可知能量在食物鏈中循環(huán)利用解析:圖中生物b所同化的能量為J/(cm2·a),其去向主要為流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)c、自身呼吸消耗、被分解者分解。生物b、c之間的能量傳遞效率為÷×100%≈20%。能量在食物鏈中單向流動(dòng),不能循環(huán)利用。答案:D7.(2023全國(guó)高考丙理綜)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(shù)林中,捕食黃雀并棲息于林中。下列敘述正確的是()A.鷹的遷入增加了該樹(shù)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.鷹的遷入改變了該生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的方向解析:本題考查食物鏈及能量流動(dòng)的相關(guān)知識(shí)。鷹遷入后,形成了食物鏈:植物→蟬→螳螂→黃雀→鷹。鷹捕食黃雀,因此鷹的遷入會(huì)使該樹(shù)林中黃雀(螳螂的天敵)的數(shù)量減少,黃雀的數(shù)量減少又使螳螂(蟬的天敵)的數(shù)量增多,進(jìn)而使蟬的數(shù)量減少,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。能量流動(dòng)是沿著食物鏈進(jìn)行的,細(xì)菌是分解者,不參與食物鏈的構(gòu)成,故細(xì)菌的能量不能流向生產(chǎn)者,B項(xiàng)錯(cuò)誤。能量流動(dòng)是沿著食物鏈進(jìn)行的,鷹的遷入增加了食物鏈的長(zhǎng)度,使該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié)增多,但未改變能量流動(dòng)的方向,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C8.右圖表示某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),a~e代表各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物,下列敘述不正確的是()A.該結(jié)構(gòu)中共有三條食物鏈B.各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中,含能量最多的是c,生物個(gè)體數(shù)量最多的一般是aC.若水體受有機(jī)磷農(nóng)藥輕微污染,則受害最嚴(yán)重的是aD.若c所含能量為×109kJ,d含×108kJ,則a至少約含×107kJ解析:各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中含能量最多的為c。一般情況下,隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)的增加,生物個(gè)體的數(shù)量會(huì)減少,所以生物個(gè)體數(shù)量最多的一般也是c。答案:B9.設(shè)某生態(tài)系統(tǒng)中具有單一食物鏈結(jié)構(gòu),與某種群有關(guān)的能量流動(dòng)情況如右圖所示。A、B、C、D、E代表能量值。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.正常情況下,下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量為C的10%~20%B.該種群各個(gè)體糞便中含有的能量,為A的一部分C.該種群未被生態(tài)系統(tǒng)利用的能量為E與D之和D.該營(yíng)養(yǎng)級(jí)之后的所有營(yíng)養(yǎng)級(jí)所需的能量全部來(lái)自于C解析:能量傳遞效率是指下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量占前一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的全部能量的比例,而C本身是流向下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,在此圖中,能量傳遞效率應(yīng)該是C/A。該圖中A代表該營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量,而該營(yíng)養(yǎng)級(jí)糞便中的能量應(yīng)屬于上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞給分解者的能量,不屬于A。該種群未被利用的能量是指既沒(méi)有流向下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),也沒(méi)有被呼吸消耗,也沒(méi)有傳遞給分解者的能量。C所代表的能量是該營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量,之后所有營(yíng)養(yǎng)級(jí)所需要的能量全部來(lái)自于C。答案:D10.右圖所示食物網(wǎng)中,E是生產(chǎn)者,同化的總能量為×109kJ,B同化的總能量為×108kJ,從理論上計(jì)算A最多獲得的能量是()kJ kJkJ kJ解析:食物鏈和食物網(wǎng)中能量的傳遞效率是以營(yíng)養(yǎng)級(jí)為單位進(jìn)行計(jì)算的,若要計(jì)算A最多獲得的能量,能量傳遞效率應(yīng)按20%計(jì)算。E屬于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),同化的總能量是×109kJ;B、C、D共同構(gòu)成第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量最多是×109×20%=×109(kJ),C和D同化的總能量是××108=×109(kJ);A屬于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí),其能量只來(lái)自C和D,因此A最多獲得的能量是×109×20%=×108(kJ)。答案:B11.下圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)圖解,①~④表示相關(guān)過(guò)程的能量流動(dòng)量。下列有關(guān)敘述正確的是()A.①是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B.③和④分別屬于草和兔同化量的一部分C.圖中②/①的值可代表兔到狐的能量傳遞效率D.分解者獲得的能量最少解析:流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者(草)固定的總能量。③為兔的糞便中的能量,屬于草的同化量,④為兔的遺體、殘骸等中的能量,屬于兔的同化量。①為兔的攝入量,包括兔的同化量和糞便中的能量,②為狐的攝入量,能量傳遞效率指的是相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)中高營(yíng)養(yǎng)級(jí)與低營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的比值,因此②/①的值不能代表兔到狐的能量傳遞效率。所有動(dòng)植物的遺體最終都被分解者分解,因此,分解者獲得的能量不一定最少。答案:B12.下表是對(duì)一個(gè)相對(duì)封閉的生態(tài)系統(tǒng)中五個(gè)種群(存在著營(yíng)養(yǎng)關(guān)系)的能量調(diào)查。種群甲乙丙丁戊能量/(107kJ·m-2)下圖①~④是根據(jù)該表數(shù)據(jù)作出的一些分析,其中與表中數(shù)據(jù)不符的是()A.①③ B.②③ C.②④ D.①④解析:根據(jù)能量數(shù)值可知,戊為生產(chǎn)者,乙和丙能量差距不到10%~20%,因而均為初級(jí)消費(fèi)者,甲為次級(jí)消費(fèi)者,丁為三級(jí)消費(fèi)者,因而①錯(cuò)誤,②正確;乙與丙在同一營(yíng)養(yǎng)級(jí),均以戊為食,因而二者不能為捕食關(guān)系,應(yīng)為競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,所以③錯(cuò)誤;若除去甲和丁,則乙和丙的競(jìng)爭(zhēng)加強(qiáng),可能會(huì)出現(xiàn)④的結(jié)果。答案:C二、非選擇題13.下圖是某生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過(guò)程圖解,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)圖中的哪個(gè)箭頭是不應(yīng)存在的?。

(2)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是。

(3)④中的能量大約只有③中能量的。

(4)圖中②⑤⑧③所代表的能量可用等式表示為。

(5)該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)就是指①→②→③→④的流動(dòng)過(guò)程,對(duì)嗎?為什么?

。

解析:因?yàn)榉纸庹唧w內(nèi)的能量不能再流向生產(chǎn)者,故應(yīng)去掉箭頭。答案:(1)(2)+②+(3)10%~20%(4)②=⑤+⑧+③(5)不對(duì)。因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)包括能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化及散失的過(guò)程,而①→②→③→④僅表示該生態(tài)系統(tǒng)能量的輸入和傳遞過(guò)程14.導(dǎo)學(xué)號(hào)05200055右圖是一草原生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)草原生態(tài)系統(tǒng)組成成分除圖示生物外,還有。

(2)鷹與蛇的種間關(guān)系是,鷹所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)是。

(3)如果鼠種群的死亡率較高,則鼠種群的數(shù)量一定會(huì)下降嗎?,試分析原因:。

(4)能量沿食物鏈流動(dòng)時(shí)逐級(jí)遞減的原因是。

(5)假如鷹的食物中有2/5來(lái)自于兔子,2/5來(lái)自于鼠,其余來(lái)自于蛇,則鷹增加10g體重,最少需要消耗植物g。

解析:(1)草原生態(tài)系統(tǒng)組成成分中除食物鏈的生物成分外,還包括分解者、非生物的物質(zhì)和能量。(2)鷹與蛇的種間關(guān)系有兩種:一種是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,因?yàn)閮烧呤澄锒伎蓙?lái)源于老鼠;鷹吃蛇,這又是捕食關(guān)系。在食物鏈植物→兔→鷹中,鷹處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí);在食物鏈植物→鼠→蛇→鷹中,鷹處于第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(3)鼠種群的死亡率較高是否會(huì)導(dǎo)致其種群的數(shù)量下降得看情況,若出生率高于死亡率,則種群數(shù)量上升,若出生率小于死亡率,則種群數(shù)量下降。(5)“最少”提示應(yīng)按20%的傳遞效率計(jì)算。通過(guò)食物鏈(植物→兔→鷹),鷹增重10g×2/5=4g,最少需要消耗植物的量為4g÷20%÷20%=100g;通過(guò)食物鏈(植物→鼠→鷹),鷹增重10g×2/5=4g,最少需要消耗植物的量為4g÷20%÷20%=100g;通過(guò)食物