5.2 生态系统的能量流动

第页第2节生态系统的能量流动1.生态系统的能量流动是指()A.太阳能被绿色植物固定的过程B.系统内生物体能量代谢的过程C.生态系统内能量的输入、传递、转化和散失的过程D.能量从生物体进入环境的过程解析:生态系统的能量流动是指能量的输入、传递、转化和散失的过程,A、B、D仅仅是能量流动的一个方面。答案:C2.有关生态系统中能量流动的叙述不正确的是()A.生态系统中能量流动是从太阳辐射能开始的B.生态系统中流动的能量几乎全部来源于太阳能C.生态系统的能量流动是逐级递减和单向流动的D.生态系统离开外界的能量供应就无法维持解析:生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的。答案:A3.下列有关生态系统能量流动的叙述中错误的是()A.当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时,能量就从第一营养级流入第二营养级B.当狼吃掉一只兔子时,狼不可能获得兔子的全部能量C.生产者通过光合作用合成有机物,能量就从非生物环境流入生物群落D.生态系统的能量流动是单向的,逐级递减的解析:兔子为初级消费者,属于第二营养级,此时狼位于第三营养级,即狼捕食兔子,使能量由第二营养级流入第三营养级。答案:A4.如图为生态系统能量流动的部分图解,①代表一定的能量值。下列相关叙述中,正确的是()A.生态系统的能量流动是循环进行的B.能量在沿食物链流动时逐级递减C.次级消费者属于第二营养级D.图中①代表呼吸作用所消耗的能量解析:生态系统能量流动是单向的、逐级递减的;次级消费者属于第三营养级;图中①代表流向分解者的能量。答案:B5.在由草、兔、狐组成的一条食物链中,兔经同化作用所获得的能量,其去向不应该包括()A.通过兔子细胞呼吸释放的能量B.通过兔子的粪便流入到分解者体内C.通过狐狸的粪便流入到分解者体内D.流入到狐狸体内解析:每一个营养级中所同化的能量为本营养级的总能量,而兔子粪便中的能量,并不是兔子同化的能量。答案:B6.生态系统的能量金字塔中,构成塔基的是()A.初级消费者 B.生产者C.次级消费者 D.分解者解析:生产者通过光合作用把太阳能固定,其他生物直接或间接地以绿色植物为食,从中获得物质和能量,可见能量的流动首先从生产者开始。由于食物链的每一环节上的生物本身通过细胞呼吸消耗了一部分的能量,所以能量在食物链中的传递是逐级递减的,呈金字塔形,生产者位于塔基。答案:B7.农田中除草的主要目的是()A.调节农田生态系统的结构B.调节农田生态系统的物种C.调节农田生态系统的能量流动D.A和B两项解析:农田中除草的目的是使农田中的能量尽可能多地流向农作物中,也就是流向对人类有益的部分。答案:C8.下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表三个营养级,数字均为实际测得的能量数,单位为百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射能为118872百万千焦,但其中118761百万千焦的能量未被利用。请完成下列问题:(1)请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内,这部分能量是所固定的太阳能。

(2)能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为%,次级消费者通过异化作用消耗的能量占同化作用所得到能量的百分比是。

(3)由图可知,下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量,原因有:①各营养级生物体内的大量能量被;②其次是部分能量;③还有少量能量被利用。

解析:从图中看出,生产者A固定的太阳能仅为118872-118761=111百万千焦,这实际上就是流经该湖泊生态系统的总能量。从图中不难看出,A中能量111百万千焦中只有15.0百万千焦被第二营养级B所同化,绝大部分的能量通过其他途径流失了,所以从A到B的能量传递效率是15.0÷111.0×100%=13.5%。从图中有关数据还可知道第三营养级C同化所得能量中有1.8百万千焦通过自身的呼吸作用消耗掉了,占60%(1.8/3.0)。从以上分析中我们得出以下结论:①生产者固定的太阳能总量是流经生态系统的总能量;②能量流动逐级递减,传递效率是10%~20%;③流经每一营养级的能量,除被下一营养级利用外还有三个去向:一是通过各营养级生物自身呼吸消耗,二是未被利用,三是被分解者分解利用。答案:(1)A(111)生产者(2)13.560%(3)呼吸作用消耗了未被利用分解者9.在某草原生态系统能量流动过程中,假设羊摄入体内的能量为n,羊粪便中的能量为36%n,呼吸作用散失的能量为48%n,则()A.羊同化的能量为64%nB.贮存在羊体内的能量为52%nC.由羊流向分解者的能量为16%nD.由羊流向下一营养级的能量为64%n解析:在能量流动过程中,摄入量=同化量+未同化量(粪便中含有的能量),因此该题中羊的同化量为n-36%n=64%n。由于条件不足,无法计算羊的贮存量、流向分解者的能量及流向下一营养级的能量。答案:A10.某河流生态系统的营养结构共有4个营养级,分别以a、b、c、d表示。一年内输入这4个营养级的能量数值如下表:营养级abcd能量(J·m2)141.10×10515.91×1050.88×105871.27×105该生态系统中初级消费者所属营养级是()A.a B.b C.c D.d解析:在生态系统中,能量沿食物链(网)单向流动、逐级递减,其传递效率为10%~20%。据此可以确定:d为生产者,属第一营养级;a为初级消费者,属第二营养级;b为次级消费者,属第三营养级;c为三级消费者,属第四营养级。答案:A11.下表表示某草原生态系统中A→B→C(三者构成一条食物链)各种群对能量的同化、利用、传递等的部分数量关系,已知该草原生态系统受到的太阳辐射能为150000百万千焦,但其中149875百万千焦的能量未能被生产者固定。针对此图有关计算错误的是(单位:百万千焦)()生物类群同化量净生产量(净同化量)呼吸消耗传递给分解者传递给下一营养级未被利用的能量A()(?)65.531541.5B145()0.522.5C2()1.4微量(不计)无()A.流经该生态系统的总能量数是125B.“?”处数值是59.5C.B呼吸消耗的能量是19D.能量从B传到C的传递效率约为14.3%解析:每个营养级中能量的去向有:同化量所以生产者同化的能量为净同化量:3+15+41.5=59.5,加上呼吸消耗量65.5共125。B呼吸消耗应为同化量-净同化量=14-5=9。B到C的传递效率为:×100%≈14.3%。答案:C12.下图为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况,图中箭头符号为能量的流动方向,单位为kcal/(m2·a)。下列说法正确的是()①在入射的太阳能中,生产者只利用了其中的1%左右②分解者可利用来自各营养级转移到A中的所有能量③消费者营养级别越高,可利用的总能量越多④当人们把生产者当作食物时,比起其他营养级,可获得更多的能量A.①② B.①④ C.②① D.③①解析:在入射的太阳能中,生产者利用的能量为16000/1500900×100%≈1%,故①正确。转移到A中的所有能量中,各营养级生物呼吸消耗的部分不能再被分解者利用,另外也可能有部分形成化石燃料等而未被分解者利用,故②错误。能量流动是逐级递减的,消费者营养级别越高,可利用的总能量越少,故③也错误。当人们把生产者当作食物时,食物链缩短,能量散失减少,可比其他途径获得更多的能量,故④正确。答案:B13.在下图食物网中,假设动物性食物所占比例为a,若要使鸟体重增加x,至少需要生产者的量为y,那么x与y的关系可表示为()A.y=90ax+10x B.y=25ax+5xC.y=20ax+5x D.y=100ax+10x解析:动物性食物所占比例为a,则经草→虫→鸟这条食物链使鸟增重为ax,需生产者为=25ax,则通过草→鸟这条食物链增重为(1-a)x,需生产者为:=5x-5ax,表示为y=25ax+5x-5ax=20ax+5x。答案:C14.下图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图,其中a~g表示能量值。请据图作答:(1)图甲中,m1、m2表示的能量分别为、。通常情况下,位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于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,则B表示,C表示。若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y,则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是(用图中所给字母表示)。

(3)由图乙可以总结出生态系统中能量流动的主要特点是。

解析:(1)m1表示流入该生态系统的总能量,这部分能量是生产者同化固定的能量,m2表示从该生态系统散失的能量,即热能或呼吸作用散失的热量。由于能量在传递过程中是逐级递减的,因此营养级越高的生物,可利用的能量越少,所以个体数量往往也越少。(2)若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示Ⅱ同化固定的能量,C表示Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量。若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y,而图乙中营养级Ⅱ同化固定的总能量为b,则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是b/y×100%。(3)生态系统中能量流动的主要特点是单向流动、逐级递减。答案:(1)生产者固定的能量呼吸作用散失的热量营养级高,可利用的能量少(2)同化固定的能量用于生长、发育和繁殖的能量b/y×100%(3)单向流动、逐级递减15.目前,粮食安全是世界各国面临的重大问题,甚至影响到了社会的稳定。(1)在上图所示食物网中,若人体要得到1kJ的能量,玉米至少要固定kJ的太阳能,鸡和害虫的关系是。

(2)如果将原来的膳食结构鸡肉∶粮食=1∶3,改为膳食结构鸡肉∶粮食=1∶5,理论上,玉米供养的人数将会(增多、不变、减少),理由是

。

人类要最大限度地获得能量,应该采取的措施是

。

(3)在一年中,玉米通过光合作用固定的能量,除图中所示的能量外,还有三部分能量,它们分别

、和未被利用的。

解析:本题考查生态系统的成分及功能。(1)在“玉米→人”食物链中,人要得到1kJ的能量需要玉米提供的能量最少,玉米至少固定的太阳能为1kJ÷20%=5kJ。鸡以害虫为食物,两者间存在捕食关系;鸡和害虫都以玉米为食物,两者间存在竞争关系。(2)膳食结构鸡肉∶粮