2024年高中生物課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練十六生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)含解析新人教版必修3

PAGEPAGE8生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌【基礎(chǔ)題組】1．某海島國(guó)家糧食嚴(yán)峻不足，需增加新的食物，從能量流淌的角度看，下列哪種方式最合理()A．開(kāi)發(fā)某種可食用藻類B．遠(yuǎn)洋船隊(duì)大量捕鯨C．用糧食釀酒，喝酒提神D．捕殺以前不吃的野獸或愛(ài)護(hù)動(dòng)物解析：選A以生產(chǎn)者為食，可削減能量流淌的環(huán)節(jié)，使人類干脆獲得更多的能量，有利于解決糧食不足的問(wèn)題。2．已知某生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)有甲、乙、丙、丁四種生物，其中乙、丙和丁之間的養(yǎng)分級(jí)關(guān)系是乙→丙→丁，甲和乙之間的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖分析下列敘述錯(cuò)誤的是()A．O～a時(shí)間段內(nèi)，丙和丁的數(shù)量改變都增多B．假如該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)還有硝化細(xì)菌等原核生物存在，則流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量大于綠色植物固定的太陽(yáng)能C．該生態(tài)系統(tǒng)至少有4個(gè)種群，由這些種群組成了生物群落D．a(chǎn)～b時(shí)間段內(nèi)，從食物鏈的角度分析導(dǎo)致甲、乙數(shù)量削減的緣由可能是丙數(shù)量增多解析：選C甲與乙是互利共生關(guān)系，在O～a時(shí)間段內(nèi)，隨甲、乙增多，丙、丁食物來(lái)源增多，所以數(shù)量也增多；硝化細(xì)菌能進(jìn)行化能合成作用，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是硝化細(xì)菌進(jìn)行化能合成作用固定的能量和綠色植物固定的太陽(yáng)能之和，即流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量大于綠色植物固定的太陽(yáng)能；該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)有甲、乙、丙、丁四種生物，還有硝化細(xì)菌等原核生物存在，因此，該生態(tài)系統(tǒng)至少有5個(gè)種群，由這些種群組成了生物群落；a～b時(shí)間段內(nèi)，由于丙的增多，乙的天敵增多，導(dǎo)致甲、乙數(shù)量削減。3．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的敘述，錯(cuò)誤的是()A．生態(tài)系統(tǒng)所接收的全部太陽(yáng)能是流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量B．生態(tài)系統(tǒng)中的能量是沿著食物鏈和食物網(wǎng)流淌的C．能量流淌的特點(diǎn)是單向的、不循環(huán)的D．能量流淌是逐級(jí)遞減的，其傳遞效率是10%～20%解析：選A生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能是流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量，而不是所接收的全部太陽(yáng)能。4.如圖所示為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的養(yǎng)分級(jí)，E1、E2代表兩種不同形式的能量。下列敘述正確的是()A．Ⅰ可代表初級(jí)消費(fèi)者B．Ⅳ可代表分解者C．E1可代表太陽(yáng)能，E2可代表熱能D．能量可在食物鏈中循環(huán)利用解析：選C依題意可知，Ⅰ代表生產(chǎn)者，Ⅱ代表初級(jí)消費(fèi)者，Ⅲ代表次級(jí)消費(fèi)者，Ⅳ代表三級(jí)消費(fèi)者，E1可表示生產(chǎn)者利用的能量，應(yīng)是太陽(yáng)能，E2可表示各養(yǎng)分級(jí)的生物釋放出的能量，應(yīng)為熱能。5．如圖為某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖，若E生物種群的總能量為7.1×109kJ，B生物種群的總能量為2.3×108kJ，從理論上計(jì)算，A儲(chǔ)存的總能量最少為()A．7.1×108kJ B．4.8×107kJC．5.95×107kJ D．2.3×107kJ解析：選B依據(jù)題意，A儲(chǔ)存的總能量最少須要按最長(zhǎng)食物鏈，最低能量傳遞效率計(jì)算，所以食物鏈?zhǔn)荄→E→C→A，所以，E的能量在傳遞給A的途徑中，只有確保：①E在傳遞給B時(shí)用去的能量最多；②E的總能量減去傳遞給B的后再傳給C時(shí)效率最低；③C在傳遞給A時(shí)效率最低，結(jié)果才能使A獲得的能量最少，所以據(jù)此計(jì)算可得A儲(chǔ)存的總能量最少為：(7.1×109－2.3×108÷10%)×10%×10%＝4.8×107(kJ)。6．下表是有機(jī)物從植物傳遞到植食動(dòng)物鱗翅目幼蟲(chóng)過(guò)程中的能量流淌狀況，依據(jù)表中數(shù)據(jù)不能得出的結(jié)論是()項(xiàng)目能量(J)被鱗翅目幼蟲(chóng)吃掉的植物419鱗翅目幼蟲(chóng)糞便含有的能量209.5鱗翅目幼蟲(chóng)呼吸消耗的能量146.65用于鱗翅目幼蟲(chóng)生長(zhǎng)的能量62.85A．食物中的能量15%用于了幼蟲(chóng)自身的生長(zhǎng)B．鱗翅目幼蟲(chóng)攝入419J的食物至少須要第一養(yǎng)分級(jí)同化1047.5J的能量C．某一只最高養(yǎng)分級(jí)消費(fèi)者與一只低養(yǎng)分級(jí)消費(fèi)者相比，獲得的能量較少D．鱗翅目幼蟲(chóng)從第一養(yǎng)分級(jí)獲得的能量有一部分以呼吸熱的形式散失，因此能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流淌是不行循環(huán)的解析：選C由表中數(shù)據(jù)可知，食物中的能量是419J，用于生長(zhǎng)的能量是62.85J，只有15%用于了幼蟲(chóng)自身的生長(zhǎng)；每攝入419J能量，便有419－209.5＝209.5(J)的能量被同化，依據(jù)最大能量傳遞效率20%計(jì)算，鱗翅目幼蟲(chóng)每同化209.5J(即攝入419J)的能量，至少須要第一養(yǎng)分級(jí)同化1047.5J的能量；能量隨養(yǎng)分級(jí)的上升而逐級(jí)遞減是指高養(yǎng)分級(jí)的能量要少于低養(yǎng)分級(jí)，并非高養(yǎng)分級(jí)的每個(gè)個(gè)體的能量都要少于低養(yǎng)分級(jí)的能量，如一只兔子獲得的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一株草獲得的能量；生物體不能利用熱能進(jìn)行同化作用，因此，能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流淌是不行循環(huán)的。7．如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解，若一種生物攝食兩種前一養(yǎng)分級(jí)的生物，且它們被攝食的生物量相等，則貓頭鷹體重增加1kg，至少須要消耗甲()A．100kg B．312.5kgC．25kg D．15kg解析：選A貓頭鷹體重增加1kg，至少須要消耗乙、丁各1÷20%÷2＝2.5(kg)，2.5kg乙至少須要消耗甲、丙各2.5÷20%÷2＝6.25(kg)，2.5kg丁至少須要消耗丙2.5÷20%＝12.5(kg)，而(12.5＋6.25)kgC至少須要消耗甲18.75÷20%＝93.75(kg)，則貓頭鷹體重增加1kg，至少須要消耗甲6.25＋93.75＝100(kg)。8．在植物→昆蟲(chóng)→鳥(niǎo)的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)中，若能量傳遞效率為10%，以鳥(niǎo)同化的總能量中從昆蟲(chóng)獲得的總能量為x軸，植物供能總量為y軸，下圖中繪制的相關(guān)曲線是()解析：選D設(shè)鳥(niǎo)獲得的總能量為常數(shù)a，則鳥(niǎo)從昆蟲(chóng)獲得的能量為x，從植物干脆獲得的能量為a－x，可列式為x×10×10＋(a－x)×10＝y(tǒng)，即y＝10a＋90x。依據(jù)此方程式可知，D項(xiàng)圖示正確。【實(shí)力題組】9．下列有關(guān)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的是()A．非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者組成了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)B．除去田間雜草，有利于實(shí)現(xiàn)該生態(tài)系統(tǒng)中能量的多級(jí)利用C．增施農(nóng)家肥能提高作物產(chǎn)量，是因?yàn)槠浯龠M(jìn)了該生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的循環(huán)利用D．防治農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)，使能量盡量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠纸馕觯哼xD生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分、食物鏈和食物網(wǎng)，其中生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者；農(nóng)田中除去雜草，使能量盡可能多地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠郑瑳](méi)有實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用；能量不能循環(huán)利用，只能單向流淌；除去農(nóng)田中的害蟲(chóng)，是為了調(diào)整該生態(tài)系統(tǒng)中的能量流淌關(guān)系，使能量盡可能多地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?0．如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流淌圖解部分示意圖(字母表示能量的多少)，下列敘述正確的是()A．圖中b＝h＋c＋d＋e＋f＋iB．生產(chǎn)者與初級(jí)消費(fèi)者之間的能量傳遞效率為b/a×100%C．“草→兔→狼”這一關(guān)系鏈中，狼糞便中的能量屬于dD．縮短食物鏈可以提高能量傳遞效率解析：選C首先，生產(chǎn)者固定的能量應(yīng)當(dāng)是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量，攝入量＝同化量＋糞便中的能量，因此c為同化量，h為糞便中的能量，同化量＝呼吸作用中以熱能形式散失的能量＋用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量，因此d是初級(jí)消費(fèi)者用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量，f是呼吸作用中以熱能形式散失的能量，i是流入分解者的能量，e是下一養(yǎng)分級(jí)攝入的能量，所以b＝h＋c＝f＋d＋h＝f＋e＋g。能量傳遞效率是相鄰養(yǎng)分級(jí)同化量之間的比值，生產(chǎn)者與初級(jí)消費(fèi)者之間的能量傳遞效率為c/a×100%?？s短食物鏈可以提高能量利用率，但不能提高能量傳遞效率。狼糞便中的能量應(yīng)當(dāng)屬于初級(jí)消費(fèi)者兔子的同化量中用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量。11．如圖表示甲、乙兩個(gè)特定生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，有關(guān)說(shuō)明正確的是()A．一個(gè)吃玉米的人所獲得的能量肯定比一個(gè)吃牛肉的人獲得的能量多B．能量沿食物鏈單向流淌，傳遞效率隨養(yǎng)分級(jí)的上升而逐級(jí)遞減C．若甲和乙中玉米的數(shù)量相同，能量傳遞效率均為10%，且甲能養(yǎng)活10000人，則乙能養(yǎng)活500人D．若土壤中含相同濃度的DDT，則甲中的人比乙中的人體內(nèi)DDT濃度低解析：選D生態(tài)系統(tǒng)中能量流淌的特點(diǎn)是單向流淌、逐級(jí)遞減。但是一個(gè)吃玉米的人所獲得的能量不肯定比一個(gè)吃牛肉的人獲得的能量多。能量在相鄰兩個(gè)養(yǎng)分級(jí)間的傳遞效率為10%～20%。若甲和乙中玉米的數(shù)量相同，能量傳遞效率為10%，且甲能養(yǎng)活10000人，則乙能養(yǎng)活1000人。DDT在沿食物鏈流淌時(shí)，出現(xiàn)富集現(xiàn)象，即養(yǎng)分級(jí)越高，生物體內(nèi)積累的DDT越多。12．某草原生態(tài)系統(tǒng)一條食物鏈甲→乙→丙中，各種群對(duì)能量的同化、利用、傳遞等數(shù)量關(guān)系如表所示。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽(yáng)輻射為150000百萬(wàn)千焦，但其中149875百萬(wàn)千焦的能量未被生產(chǎn)者固定。下列有關(guān)敘述正確的是(單位：百萬(wàn)千焦)()種群同化量?jī)敉亢粑膫鬟f給分解者傳遞給下一養(yǎng)分級(jí)未被利用的能量甲65.53.015.041.5乙14.050.522.5丙20.61.4微量(不計(jì))無(wú)A.種群甲、乙、丙構(gòu)成了該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落B．種群乙個(gè)體數(shù)量的改變是由于種群丙對(duì)其有選擇捕食的結(jié)果C．能量從乙到丙的傳遞效率為12%D．種群甲的凈同化量為59.5百萬(wàn)千焦解析：選D群落是同一時(shí)間內(nèi)聚集在肯定區(qū)域中各種生物種群的集合，種群甲、乙、丙不能包含該生態(tài)系統(tǒng)的全部生物；通過(guò)食物鏈甲→乙→丙可以看出，種群乙個(gè)體數(shù)量的改變有兩方面緣由：一是種群丙對(duì)其有選擇捕食的結(jié)果，二是受它的食物種群甲的改變影響；相鄰兩養(yǎng)分級(jí)的能量傳遞效率等于相鄰兩養(yǎng)分級(jí)的同化量之比，所以能量從乙到丙的傳遞效率為2/14.0×100%＝14.3%；種群甲的凈同化量＝傳遞給分解者的能量＋傳遞給下一養(yǎng)分級(jí)的能量＋未被利用的能量＝3.0＋15.0＋41.5＝59.5(百萬(wàn)千焦)。13．如圖所示為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個(gè)養(yǎng)分級(jí)，數(shù)字均為實(shí)際測(cè)得的能量數(shù)，單位為：106kJ。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽(yáng)輻射為118872×106kJ，但其中118761×106kJ的能量未被利用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量數(shù)為_(kāi)_______，這部分能量是________所固定的太陽(yáng)能。(2)能量從第一養(yǎng)分級(jí)到其次養(yǎng)分級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為_(kāi)_______%，從其次養(yǎng)分級(jí)到第三養(yǎng)分級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為_(kāi)_______%。(3)次級(jí)消費(fèi)者通過(guò)異化作用消耗的能量占其同化作用所獲得的能量的百分比是________。(4)由圖可知，下一個(gè)養(yǎng)分級(jí)不能得到上一個(gè)養(yǎng)分級(jí)的全部能量，緣由有：①各養(yǎng)分級(jí)生物體內(nèi)的大量能量被________；②上一個(gè)養(yǎng)分級(jí)的部分能量____________；③還有少數(shù)能量被________利用。解析：(1)因?yàn)榱鹘?jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者——綠色植物所固定的太陽(yáng)能的總量，即總量為118872×106－118761×106＝111×106(kJ)。(2)能量從第一養(yǎng)分級(jí)到其次養(yǎng)分級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為15/111×100%≈13.5%。從其次養(yǎng)分級(jí)到第三養(yǎng)分級(jí)的轉(zhuǎn)化效率為3/15×100%＝20%。(3)次級(jí)消費(fèi)者通過(guò)異化作用所消耗的能量占其同化作用所得到的能量的百分比為1.8/3×100%＝60%。(4)在生態(tài)系統(tǒng)中，下一個(gè)養(yǎng)分級(jí)不能得到上一個(gè)養(yǎng)分級(jí)的全部能量，其緣由有：①各個(gè)養(yǎng)分級(jí)的生物體內(nèi)的能量很大一部分被呼吸作用所消耗；②上一個(gè)養(yǎng)分級(jí)的部分能量未被下一個(gè)養(yǎng)分級(jí)利用；③還有少數(shù)能量被分解者利用。所以生態(tài)系統(tǒng)中的能量流淌是單向的、逐級(jí)遞減的。答案：(1)111×106kJ生產(chǎn)者(2)13.520(3)60%(4)呼吸作用消耗未被下一個(gè)養(yǎng)分級(jí)利用分解者14．圖甲為某湖泊生態(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。圖乙表示能量流經(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)圖甲中，M2表示的能量形式為_(kāi)_______。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____________________________________________。(2)圖乙中，若A表示圖甲中養(yǎng)分級(jí)Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示________________________________________________________________________，C表示________________________________________________________。(3)圖乙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(guò)________________實(shí)現(xiàn)的。(4)若圖甲中養(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。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_(kāi)___________kJ(用含所給字母的表達(dá)式表示)。解析：(1)M1是輸入到生態(tài)系統(tǒng)中的能量，是太陽(yáng)光能。M2是系統(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)少于養(yǎng)分級(jí)Ⅲ。(2)圖乙中，若A表示圖甲中養(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，即是用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量(C)。(3)由圖乙可看出，生態(tài)系統(tǒng)能量散失的途徑有兩條：①通過(guò)自身的呼吸作用散失；②通過(guò)微生物(或分解者)的呼吸作用散失。(4)設(shè)至少須要消耗甲的能量為mkJ，則(m—mx)×1/5×1/5＋mx×1/5＝A，m＝25A/(1＋4x)。答案：(1)熱能(或通過(guò)呼吸作用散失的熱量)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)Ⅱ所同化固定的能量Ⅱ用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量(3)分解者的分解作用(4)25A/(1＋4x)15．如圖所示為桑基魚(yú)塘農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)局部的能量流淌，圖中字母代表相應(yīng)能量。請(qǐng)據(jù)圖回答以下問(wèn)題：(1)流經(jīng)圖中生態(tài)系統(tǒng)的總能量為_(kāi)_______(填字母)，桑樹(shù)呼吸作用所散失的熱能可用圖中的______(填字母)來(lái)表示，圖中的c和b1＋c1＋d1可分別表示桑樹(shù)和蠶用于__________________________________的能量。(2)蠶同化的能量d＝________(填字母)。正常