高中生物人教版稳态与环境第5章生态系统及其稳定性 第2节生态系统的能量流动

第2节生态系统的能量流动测控导航表知识点题号1.能量流动的过程1,2,3,10,152.能量流动的特点6,7,8,9,11,12,13,143.研究能量流动的意义4,5A级基础练1.在一个生态系统中,植食性动物所同化的能量等于(C)A.生产者固定的太阳能的总量B.生产者固定的太阳能的总量减去生产者的呼吸量C.被植食性动物吃了的植物所含的能量减去粪便等排泄物中的能量D.用于植食性动物的生长、发育、繁殖等生命活动所需的能量解析:植食性动物以草为食物,经食物消化吸收,真正进入体内的物质是食物减去粪便,这些物质中包含的能量,即其同化的能量。2.初级消费者体内的能量,其去路不包括(B)A.用于自身生命活动B.被第二营养级的其他生物所获得C.通过呼吸作用被消耗掉D.被分解者分解释放到环境中去解析:每个营养级体内能量的去路包括:一部分通过呼吸作用以热能形式散失;一部分用于自身的生长、发育和繁殖,也就是储存在构成自身的有机物中,此部分的最终去向为随着生物的遗体、残枝败叶中的能量被分解者分解而释放出来,或被下一营养级生物捕食而流到下一个营养级中。初级消费者属于第二营养级,所以能量去路不包括被第二营养级的其他生物所获得。3.大象是植食性动物,有一种蜣螂专以象粪为食。若一大象在某段时间同化的能量为107kJ,则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为(A)kJ kJ×106kJ kJ～2×106kJ解析:大象摄入的食物中没有被消化、吸收的部分以粪便形式排出,因此象粪中的能量不属于大象同化量的一部分,而是属于生产者。4.根据生态学原理,要使能量流经食物链的总消耗最少,又摄入较多蛋白质,人们应采取以下哪种食物结构(D)A.以绿色蔬菜为主B.以淡水养殖的鱼虾为主C.以猪肉等家畜的肉类为主D.以谷物和植物蛋白为主解析:根据生态学原理,能量流经食物链时逐级递减,所以要使能量流经食物链的总消耗最少,又摄入较多蛋白质,人类应以营养级低的生物为食物来源。5.有人发起“多吃素食,少吃肉食”的运动,以支援粮食短缺地区的农民。运用生态学知识对此的合理解释是(C)A.多吃肉食会增加心血管病的发病率B.节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平C.多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多D.直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量解析:从能量传递效率来看,食物链越长,能量的损耗越多,因此多吃素食少吃肉食,能减少能量的损耗,用同样的粮食可以养活更多的人。6.关于生态系统能量传递效率为10%～20%的理解,正确的是(B)A.某一营养级约有10%～20%的个体被下一营养级吃掉B.某一营养级约有10%～20%的能量流到下一营养级C.最顶部的消费者的能量约占生产者能量的10%～20%D.分解者能量约占生产者能量的10%～20%解析:能量传递效率是指在某一个营养级的总能量中,传递给下一个营养级的能量所占的比例。7.(2023山西大同期末)下表是某营养级昆虫摄食植物后能量流动的情况,下列说法不正确的是(C)项目昆虫摄食量昆虫粪便量昆虫呼吸消耗量昆虫储存在有机物中的能量能量(kJ)41021013070A.昆虫同化的能量中约有35%用于其生长发育和繁殖B.昆虫粪便量属于植物流向分解者能量的一部分C.昆虫储存在有机物中的能量属于未利用的能量D.昆虫的前一营养级的能量至少有1000kJ解析:昆虫的同化量为410-210=200(kJ),用于昆虫生长发育和繁殖的能量所占其同化的能量的比例为70÷200×100%=35%;摄入量=同化量+粪便量,昆虫粪便量属于植物流向分解者能量的一部分;未利用的能量属于昆虫储存在有机物中的能量的一部分;昆虫的前一个营养级的能量最小值是200÷20%=1000(kJ)。8.如图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,下列说法中不正确的是(C)A.生物与生物之间的捕食关系不可逆转,所以能量流动具有单向性B.⑤中包含了三级消费者粪便中的能量C.在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中,①表示流经该生态系统的总能量D.第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为③/②×100%解析:由于生物与生物之间的捕食关系不可逆转,所以生态系统中能量流动的特点之一是单向流动,A正确;三级消费者排出的粪便中的能量是次级消费者的同化量,最终被分解者利用,B正确;在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中,流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量和人为投放的能量,C错误;第二营养级流向第三营养级的能量传递效率,即同化量之比,③/②×100%,D正确。9.如图表示在生态系统中,能量流经第二营养级的示意图,请分析回答。(1)图中A表示;B表示。除了图中所示,第二营养级同化的能量还有一部分

。

(2)从图中可以总结出能量流动的特点是,

。

(3)在“兔子→狼”这一关系中,狼粪的能量去向与图中到表示的途径最相似。

(4)若初级消费者摄入的能量为a,排出的粪便量为b,呼吸量为c,则由初级消费者流入次级消费者体内的能量最多为。

解析:消费者摄入的食物中的能量并没有被消费者全部吸收、同化,没有吸收的部分以粪便形式排出体外,因此图中“A”为初级消费者同化的能量。初级消费者的能量有两个去向:被自身呼吸作用消耗(即图中“?”),用于本营养级生物的生长、发育和繁殖(即图中“B”),后一部分能量最终流入下一营养级和被分解者分解。狼粪中的能量属于兔子(初级消费者)同化的能量,最终被分解者分解释放,故与图中B→分解者利用的途径最相似。初级消费者同化的能量=摄入量(a)-粪便量(b),而呼吸量是同化后能量的去向之一。答案:(1)初级消费者同化的能量初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量在呼吸作用中以热能的形式散失(2)单向流动逐级递减(3)B分解者利用(4)(a-b)×20%B级能力练10.(2023长沙月考)下图表示某农田生态系统的能量流动情况,其中箭头表示能量流动方向,数字为同化能量数值,单位为J/(cm2·a)。下列叙述错误的是(C)A.流经该农田生态系统的总能量为900J/(cm2·a)B.图中第一营养级到第二营养级的能量传递效率为15%生物在该食物网中处于最高营养级D.图中B和C的种间关系为竞争解析:流经该农田生态系统的总能量为生产者A同化的总能量900J/(cm2·a);图中第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(65+70)/900×100%=15%;E生物在该生态系统中属于分解者;图中B和C的种间关系为竞争。11.(2023山西运城月考)如图所示食物网中,E是生产者,共含有×109kJ的能量,B生物种群总能量为×108kJ,从理论上计算A最多获得的能量是(B) 解析:按照最高的能量传递效率计算,B生物种群至少需要消耗×108÷20%=×109kJ能量的E,A在食物链E→C→A和E→D→A中均处于第三营养级,故A最多获得的能量为××109)×20%×20%=×108(kJ)。12.如图是对某生态系统的能量流动分析调查后的结果。甲～戊表示生态系统中的生物成分(戊是分解者)。GP表示总同化量,NP表示净积累量,R表示呼吸消耗量。箭头代表能量流动方向。据图分析下列正确的是[数值单位:105J/(m2·a)](C)A.该生态系统的营养结构可表示为甲→戊→乙→丙→丁B.能量从初级消费者到次级消费者的传递效率大约是16%C.生产者同化的总能量中约有×107[J/(m2·a)]未被消费者同化D.流经该生态系统的总能量是图中所有GP之和解析:生态系统的营养结构是指食物链和食物网,戊是分解者,不参与食物链构成,A错误;能量从初级消费者到次级消费者的传递效率大约是15.91141.10105[J/(cm2·a)],D错误。13.(2023湖北襄阳期中)某生态系统中的四种生物构成一条食物链a→b→c→d,通过测定得到这四种生物a、b、c、d所含的有机物总量分别为M1、M2、M3和M4。下列叙述中错误的是(C)一定不是a种群固定的太阳能总量B.若M1<5M2个体所含的有机物的质量应比c个体的小D.若M2大量增加,一般会导致M1减少、M3增加解析:食物链的起点必定是生产者,生产者固定的太阳能总量因细胞呼吸以热能形式散失一部分,其余用于自身生长、发育和繁殖,这部分能量才是可测量的有机物总量;根据能量流动特点,前一营养级能量(物质)大于等于后一营养级能量(物质)的5倍,才能满足后一营养级的能量需要;两营养级之间,高营养级所含能量一定少于低营养级所含能量,但两营养级间生物个体所含的有机物的量大小没有必然规律;一定时间内,M2增加会导致M1减少,M3增加。14.下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果。表中A、B、C、D、E分别表示不同的营养级,F为分解者;Pg表示生物同化作用固定能量的总量;Pn表示生物储存的能量;R表示生物呼吸消耗的能量;能量单位为102kJ/(m2·a)。请分析回答下列问题:PgPnRABCDEF(1)流入该生态系统的总能量为。

(2)写出该生态系统中的食物链(或食物网):。

(3)据表中数据推出Pg、Pn和R之间的关系是:Pn=。

(4)次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是。

(5)能量流动的特点是。

(6)如果D作为该湖泊中的经济鱼类,生产上既要获得最大捕捞量,又不破坏其种群稳定,通常将捕捞量控制在D的环境容纳量一半的水平上,原因是

。

解析:(1)流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能,图中Pg为生物同化量,分析数据可知,B为生产者,因此总能量为×102kJ/(m2·a)。(2)F为分解者不进入食物链,B为生产者,D和E的能量值非常接近,为同一营养级,根据同化量可以确定食物链。(3)Pg表示生物同化作用固定能量的总量,Pn表示生物储存的能量,R表示生物呼吸消耗的能量,可以推知Pg=Pn+R。(4)次级消费者通过异化作用消耗的能量即呼吸散失量为×102kJ/(m2·a),同化量为×102kJ/(m2·a),两者的比值为×102÷×102)×100%=%。(5)能量流动的特点是单向流动,逐级递减。(6)根据种群的数量变化曲线可知,当种群数量为K/2时,种群的增长速率最大,此时既可以获得最大捕捞量,又不破坏其种群稳定。答案:(1)B所固定的太阳能[或×102kJ/(m2·a)](2)(3)Pg-R(4)%(5)单向流动,逐级递减(6)此时种群增长速率最大C级拓展练15.如图为人工鱼塘生态系统能量流动图解[能量单位为:J/(cm2·a)],请回答下列问题:(1)图中生产者固定的总能量Z为,池塘中的水草、鱼、细菌等生物共同构成。由于食性不同,鱼塘中鱼类等生物具有分层现象,群落的这种空间结构称为。

(2)计算图中由第二营养级传递到第三营养级的能量传递效率:;若要调查该池塘附近土壤中小动物的丰富度则一般采用法进行采集、调查,丰富度的统计方法通常有两种即和。

(3)研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学规划、设计,使能量。

解析:(1)生产者固定的总能量为输入生态系统的总能量减去有机物输入的能量=5+19+73+++++++。生物群落是指具有直接或间接关系的多种生物种群的有规律的组合,包括所有的动物、植物和微生物。池塘中的水草、鱼、细菌等生物共同构成生物群落。鱼塘中鱼类等生物的分层现象称为生物群落的垂直结