2017高考生物一轮复习 配餐作业34 第5章 生态系统及其稳定性 第2、3节 生态系统的能量流

生态系统的能量流动生态系统的物质循环A组•全员必做题1•在生态系统中，营养级越高的生物获得的总能量越少。下列解释错误的是（）各营养级中总有一部分能量被分解者利用各营养级中的能量一部分以热能形式散失生物维持自身的生命活动消耗一部分能量能量金字塔顶层的生物数量少，需要能量少解析：各营养级生物的同化量一部分用于呼吸，以热能的形式散失；一部分用于自身的生长发育、繁殖等，其中一部分流向下一营养级，一部分流向分解者，所以能量流动具有单向流动、逐级递减的特点；能量金字塔顶层的生物因为所处营养级最高，因而获得的能量最少，不能满足太多数量的个体所需。答案：D2.下面为能量流经某生态系统第二营养级的示意图［单位J/（cm2・a）］,据图分析，有关说法正确的是（）该生态系统第一营养级同化的能量至少为400第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%该生态系统第三营养级同化的能量是15解析：题图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图，其中a表示该营养级摄入的能量，b表示该营养级同化的能量，c表示该营养级用于生长、发育和繁殖的能量，d表示呼吸作用中以热能的形式散失的能量，e表示分解者利用的能量；第二营养级同化的能量为100（摄入量）一20（粪便中的能量）=80，根据能量传递效率倒推出第一营养级同化的能量至少为400；题图仅表示能量流经第二营养级的过程，并不能得出第三营养级的同化量，因此无法计算由第二营养级到第三营养级的能量传递效率;次级消费者摄入的能量并不等同于第三营养级同化的能量。答案：A3•下面为生态系统中能量流动图解的部分示意图，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列各项叙述正确的是（）r^）生产者三）初级消费者复两宿费者霜三级消费务I®分解者第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为鱼100%图中④包含了次级消费者粪便中的能量在人工饲养的高密度鱼塘中初级消费者获得的总能量往往大于⑤食物链中的各营养级获得能量的方式及能量的用途完全相同解析：由图示知，第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为（③/②）100%；次级消费者粪便属于初级消费者自身的同化量;在食物链中各营养级获得能量的方式及能量的用途不完全相同，如第一营养级与各消费者同化能量的方式不同;在人工饲养的高密度鱼塘中，鱼所获得的能量不只是来自生产者，可能更多地来自人工投放的饲料。答案：C4•下图所示桑基鱼塘生态系统局部的能量流动，图中字母代表相应的能量。下列有关叙述不正确的是（）如果ci表示蚕传递给分解者的能量，则bi表示未被利用的能量图中b表示桑树呼吸作用散失的能量图中的c可表示桑树用于生长、发育、繁殖的能量图中di/d可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率解析：流经该生态系统的总能量为桑树通过光合作用所固定的太阳能总量，即a；生产者桑树所固定的太阳能总量中有一部分通过生产者的呼吸作用以热能的形式散失，即图中的b，另一部分则储存在生产者体内的有机物中，用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动,即图中的c；图中d表示蚕同化的能量，％表示蚕通过呼吸作用散失的热能，如果ci表示蚕传递给分解者的能量，则人表示未被利用的能量；di/d可以表示第二营养级到第三营养级的能量传递效率。答案：D

5.右图是生态系统中碳循环示意图，其中“一”表示碳的流动方向，下列叙述不正确的是（）在碳循环过程中，同时伴随着能量流动由于某种原因造成图中E生物数量大量减少，推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是D增加、F减少该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、BA—C过程中碳的流动主要以CO2的形式进行，F—B过程中以含碳有机物的形式进行解析：物质循环和能量流动是相互依存的，物质循环是能量流动的载体，能量流动是物质循环的动力。图中的食物链是A-D-E-F,如果E的数量大量减少，则它的食物来源D的数量在短期内会增加，而它的天敌F的数量在短期内会因食物减少而减少。B属于分解者，而不是消费者。C为大气中的CO2库，碳在A与C之间是以CO2的形式流动的，而在生物群落内是以含碳有机物的形式流动的。答案：C6•如图食物网中，假如猫头鹰的食物有5来自兔，5来自鼠，5来自蛇，那么，猫头鹰若要增加20g体重，最少需要消耗的植物为（）植物■兔〜猫头雋植物■兔〜猫头雋A.80g900A.80g900gC.800gD.600g植物解析：依图中食物关系分析，在食物链均属于第三营植物解析：依图中食物关系分析，在食物链均属于第三营养级，可把此食物链简化为一条，即植物-鼠（兔）—/-猫头鹰，最少消耗植物20gX41/5三20%三20%=400g。另一食物链“植物一鼠一蛇―一猫头鹰”中，猫头鹰属于第四营养级,最少消耗植物20gX|-20%-20%-20%=500g，所以最少需要消耗植物900go

答案：B7.下图表示某生态系统的能量流动模型（能量单位：kcal・m-2・a-i）。下列叙述错误的是（）可用的太阳辐射羽化/羽化羽化/羽化图中太阳鱼属于第三或第四营养级，其与双翅目幼虫的种间关系是捕食和竞争浮游藻类同化的能量，大部分用于自身呼吸消耗，少数用于自身的生长发育和繁殖如果除去该生态系统中的双翅目幼虫，鲈鱼的产量将增加浮游藻类与浮游动物之间的能量传递效率为12.16%解析：在生态系统的能量流动模型中，太阳鱼属于第三或第四营养级，太阳鱼的部分食物来源于双翅目幼虫，所以太阳鱼与双翅目幼虫之间具有捕食关系，太阳鱼与双翅目昆虫又都以浮游动物为食，所以两者之间又存在竞争关系，A正确。生物同化的能量除了一部分流向下一营养级和分解者外，大部分用于自身呼吸消耗，少数用于自身的生长发育和繁殖，B正确。如果除去该生态系统中的双翅目幼虫，能量损耗减少，鲈鱼的产量将增加，C正确。浮游动物与摇蚊蠕虫以浮游藻类为食，图中浮游动物从浮游藻类那里摄入量（而非同化量）为900,因此浮游藻类与浮游动物之间的能量传递效率应小于12.16%,D错误。答案：D8•低碳生活方式已逐步被全社会所认同。根据如图所示碳循环的部分过程进行的有关分析，不正确的是（）大气'!■大气'!■的0生物群落生物群落内部进行碳循环的物质形式是有机物参与过程②和过程③的生物包括生产者、消费者和分解者可以通过增强过程③减少大气中co2的含量开发太阳能、水能、核能等新能源，可减少人类对过程①的依赖解析：参与过程②的生物包括生产者、消费者和分解者，但参与过程③的生物只有生产者。答案：B9.如图是生物圈中碳循环示意图，下列相关分析不正确的是（）生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足A是消费者，C是生产者，各成分间以CO2的形式传递碳元素对E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡碳循环过程需要能量驱动，同时又是能量的载体解析：图中A为消费者，B为分解者，C为生产者，D为大气中的CO2库；碳元素在生物群落与无机环境之间以CO2的形式传递，在生物群落内以有机物的形式传递。答案：B10.下表表示某生态系统一年内CO2消耗量与释放量的情况，相关叙述不正确的是（）甲（生产者消耗CO2量）乙（分解者CO2释放量）丙（生产者CO2释放量）丁（消费者CO2释放量）100213011.5甲可以表示流经该生态系统的总能量乙释放CO2的方式不同于丙、丁该森林生态系统的抵抗力稳定性可能正在上升表格体现了无机环境和群落之间的碳循环解析：甲表示生产者通过光合作用和化能合成作用固定的co2量，即产生的有机物的量，可以表示流经生态系统的总能量；乙、丙、丁都通过呼吸作用释放co2；表中co2消耗量大于co2释放量，说明该生态系统一年中有机物积累量增加，生物种类或数量增多，抵抗力稳定性可能正在上升；无机环境中的co2通过甲进入群落，乙、丙、丁通过呼吸作用将co2释放到无机环境，因此该表格可以表示无机环境和群落之间的碳循环。答案：B如图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中I、II、III、W分别代表不同的营养级，mi.m2代表不同的能量形式。图乙为能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图,其中a〜g表示能量的多少。请据图回答问题。图甲血-散失图乙（1）图甲中，m、m表示的能量形式分别为、。位于营养级W的12TOC\o"1-5"\h\z生物个体数量一般远远少于营养级III,主要原因是。（2）图乙中，若A表示图甲中营养级II所摄入的全部能量，贝打表示,C表示。若图甲中营养级I所固定的太阳能总量为y,营养级I、II间的能量传递效率是（用图中所给字母的表达式表示）。（3）由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是。解析：（1）图中ZB】表示植物利用的太阳能，m2为各级生物呼吸散失的热能；由于能量流动逐级损耗，故流入W的能量很少，其数量也较少。（2）图乙中摄入量A—粪便量=同化量，同化量一呼吸消耗量=用于生长、发育繁殖的量。营养级II同化的能量为b,营养级I固定的能量为y,营养级I、II间的能量传递效率是yX100%o（3）由图乙可知生态系统能量流动y的主要特点是单向流动，逐级递减。答案：（1）太阳能（或同化固定的能量）热能（或呼吸作用散失的热量）营养级越高，可利用的能量越少（或营养级高的物种，往往体型较大）（2）营养级II同化的能量营养级II用于生长、发育和繁殖的能量b/yX100%（3）单向流动，逐级递减下图表示生态系统中部分营养结构。请据图回答。（1）若草固定的总能量为6.8X109kJ,食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3X108kJ,则人最多能获得能量kJ。13（2）若蛇取食鼠的比例由4调整到4,从理论上分析，改变取食比例后蛇体重增加1kg,人能比原来多增kg。（能量传递效率按20%计算）解析：（1）（6.8X109—1.3X108三20%）X（20%）2=2.46X108（kJ）。（2）改变前：1kg蛇3113消耗草为4三（20%）3十4三（20%）2=100（kg）；改变后：1kg蛇消耗草为4三（20%）3十4三（20%）2=50（kg），所以改变后与改变前相比节余的50kg草可流向人。故人比原来增重了50X20%X20%=2（kg）。答案：（1）2.46X108（2）2B组•能力提升题下图为一食物网。若要使丙体重增加x,已知其食用的动物性食物（乙）所占比例为a,则至少需要的生产者（甲）的量为y，那么x与y的关系可表示为（）乙A.y=90ax+10xB.y=25ax+5xC.y=20ax+5xD.y=10ax+10x解析：由题干中的“至少”可知，应该按最大传递效率20%计算，a表示动物性食物（乙）所占比例，贝91—a表示直接从生产者（甲）获得食物所占比例，故有（1—a）x^20%+axF20%三20%=y,即卩y=20ax+5x。答案：C由于“赤潮”，一条4kg的杂食海洋鱼死亡，假如此杂食鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，能量传递效率按20%计算，该杂食鱼从出生到死亡，共需海洋植物（）A.28kgB.280kgC.16kgD.160kg解析：依题意构建食物网，如图所示。

海洋植物早食鱼类小型肉食鱼类杂食海洋鱼从图中可看出，杂食海洋鱼的食物来自3条食物链，分别是①海洋植物一杂食海洋鱼,②海洋植物一草食鱼类一杂食海洋鱼，③海洋植物一草食鱼类一小型肉食鱼类一杂食海洋鱼。能量传递效率按20%计算，由①得：4X(l/2)三20%=10(kg)；由②得：4X(l/4)三20%三20%=25(kg)；由③得：4X(l/4)三20%三20%三20%=125(kg)。故共消耗海洋植物的量为10+25+125=160(kg)。答案：D某自然保护区地震后，据不完全统计，植被毁损达到30%以上。下图1为该地区人为干预下恢复过程的能量流动图［单位为103kJ/(m2・a)］，图2表示恢复过程中某种群的种群密度与种群的出生率和死亡率的关系。请回答:BCDE种群密度图1BCDE种群密度出牛率/*//才1L死亡率/■』图2如图1所示，输入该生态系统的能量主要是，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(保留一位小数)。图1中A表示，图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式是如图1所示，除生产者外其他营养级需要补偿能量输入的原因是。计算可知，肉食性动物需补偿输入的能量值至少为X103kJ/(m2・a)。由图2可知，种群密度在点时，种群数量的增长速率最大；在点时，表示该种群已达到环境容纳量(K值)。随着时间的推移，地震毁损的自然保护区内生物的种类和数量不断恢复的过程属于演替。解析：(1)生态系统的能量输入有两种方式：输入太阳能和人为输入有机物，从图可以推知，该生态系统输入的太阳能为3+14+70+23=110X103kJ/(m2・a),输入的有机物能量［植食动物和肉食动物补偿的能量之和，肉食动物需补偿的能量分析见(3)小题解析］为7X103kJ/(m2・a)，所以输入该生态系统的能量主要是生产者光合作用固定的太阳能，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为14/110X100%=12.7%(保留一位小数)o(2)图1中A表示细胞呼吸(或呼吸作用)，图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式是有机物中化学能。(3)如图1所示，除生产者外其他营养级需要补偿能量输入的原因是植被受损，光合作用能力减弱，流入该生态系统的能量减少；补偿能量输入可以减轻植被恢复的压力。从第二营养级流入第三营养级的能量为：(1