2013高中生物第四章第1节课时2生态系统中的能量流动知能演练轻巧夺冠北师大版必修3

PAGEPAGE6【优化方案】2013高中生物第四章第1节课时2生态系统中的能量流动知能演练轻巧夺冠北师大版必修31．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．系统内伴随着物质循环的能量转移过程D．能量从生物体进入环境的过程解析：选C。生态系统的能量流动是从生产者所固定的太阳能的总量开始，能量沿着食物链的各个营养级由一种生物转移到另一种生物体内。由于能量存在于有机物中，所以能量的流动过程中是伴随着物质的循环而进行的，因此选项A、B、D三项的叙述都不正确。2．从生态学角度分析，生态系统中流动的能量最初来源于()A．光合作用B．高能化学键C．绿色植物D．太阳光能解析：选D。生态系统的主要功能是物质循环和能量流动，而能量流动是伴随着物质循环而实现的，食物链(网)的能量均是从生产者开始的，但生态系统中能量的流动最初是来自于太阳光能，然后通过光合作用进入生产者体内，进而实现能量流动。3．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，其去向不包括()A．通过兔细胞呼吸释放的能量B．通过兔的粪便流入到分解者体内的能量C．通过狐的粪便流入到分解者体内的能量D．流入到狐体内的能量解析：选B。同化量＝摄入量－粪便量，可见兔子的粪便中流入到分解者体内的能量不属于兔子的同化量，而是生产者同化量的一部分。而狐狸粪便中的有机物所含有的能量则是其捕食的兔子同化量的一部分。4．某生态系统中存在如图所示的食物网，若将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按ACB10%计算，则该生态系统能承载C的数量是原来的()A．1.875倍B．1.375倍C．1.273倍D．0.575倍解析：选B。解题时应该从C出发，设当食物比例A∶B＝1∶1时C的能量为x，则需要的A为(1/2)x÷10%＋(1/2)x÷10%÷10%＝55x。设当食物比例A∶B＝2∶1时C的能量为y，则需要的A为(2/3)y÷10%＋(1/3)y÷10%÷10%＝40y。由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55x＝40y，则y＝1.375x。5．(2012·唐山一中高二检测)一片树林中，树、昆虫和食虫鸟类的个体数比例关系如右图所示。下列选项中正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是(选项方框面积表示能量的大小)()解析：选C。生态系统各营养级所拥有的能量沿食物链应逐级递减，按各营养级能量数值绘制而成的图形总呈正金字塔形。6．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。已知该生态系统接收到的太阳辐射为118872百万千焦，但其中118761百万千焦的能量未被利用。请回答：(1)请将流经该生态系统的总能量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________%，从第二营养级到第三营养级的转化效率为________%。(3)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________。(4)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________消耗；②上一个营养级的部分能量________________________________________________________________________；③少数能量被________利用。解析：从图中A、B、C三者关系分析得出：A是第一营养级(生产者)；B是第二营养级(初级消费者)；C是第三营养级(次级消费者)，分解者不参与食物链构成，A、B、C框内的数值分别是其同化的能量值。根据所给数据进行计算：(1)流经该生态系统的总能量为：118872－118761＝111百万千焦，该部分是生产者所固定的总能量；(2)A到B的能量转化效率为15.0/111×100%≈13.5%，从B到C的能量转化效率为3.0/15.0×100%＝20%。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为1.8/3.0×100%＝60%。能量在传递过程中逐级递减，主要是由于每一营养级的生物都会因呼吸作用而消耗相当大的一部分能量，并且各个营养级的生物中总有一部分能量未被下一个营养级的生物利用，还有少部分能量随着残枝、败叶或遗体等直接流向了分解者。答案：(1)111生产者(2)13.520(3)60%(4)呼吸作用未被下一个营养级利用分解者1．生态系统中能量的输入、传递和输出的整个过程，称为生态系统的能量流动。2．能量流动的起点是生产者固定的太阳能，渠道是食物链和食物网，能量形式的变化由光能→生物体有机物中的化学能→热能。3．流经生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能。4．能量流动的特点是单向流动，逐级递减。5．能量金字塔的形状永远是正金字塔形，数量金字塔有倒置的情况。1．关于生态系统能量流动的叙述，不正确的是()A．流经生态系统的总能量是绿色植物所固定的太阳能的总量B．生态系统中流动的能量包括分解者消耗的能量C．生态系统的能量流动包括所有生物呼吸作用消耗的能量D．生态系统的能量流动以多种形式进行解析：选A。分解者消耗的能量来自生产者和消费者的遗体中所包括的能量，这些能量最初都来自生产者固定的太阳能。生产者主要是绿色植物，但除绿色植物外，某些细菌也是生产者。2．组成食物链的环节一般不超过5个，其原因是()A．环境资源有限B．被捕食者不能以捕食者为食C．在每一个环节上都有大量的能量流失D．A、B、C三项均是解析：选C。能量沿食物链流动时逐级递减，食物链越长，环节越多，消耗能量就越多，所以一条食物链的营养级一般不会超过5个。3．大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为食。设大象在某段时间所同化的能量为107kJ，则这部分能量中可流到蜣螂体内的约为()A．0kJB．106kJC．2×106kJD．106～2×106kJ解析：选A。象粪中所含有的能量属于被捕食者同化量的一部分，不属于象所同化的能量。4．在生态系统中有关食物链与能量流动的叙述，不正确的是()A．能量沿食物链的流动是单向的B．食物链越长，最高营养级获得的能量越少C．初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少D．生物种类越多，生态系统中的食物链越多解析：选C。能量流动的特点是单向流动、逐级递减的，因此营养级越多，散失的能量越多；食物链越短，可供最高营养级利用的能量越多。初级消费者越多，次级消费者所获得的能量就越多。5．某人的食物有1/2来自植物，1/4来自鸡、鸭、猪，1/4来自小型肉食动物。若能量在流动中的传递效率为10%，那么此人要增加1kg体重，最多消耗绿色植物()A．150kgB．280kgC．500kgD．1000kg解析：选B。把3条食物链分开考虑，同时注意能量传递效率是10%。6．人们常用能量金字塔来描述一个生态系统中各营养级所得到的能量的数值，下面的说法正确的是()A．生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中损失的能量越多B．最多约有20%的能量从第一营养级流入次级消费者C．生产者呼吸消耗的能量一般没有流入初级消费者的能量多D．位于金字塔顶部的消费者获能最多解析：选A。在生态系统的能量流动中，每个营养级生物都会因细胞呼吸而损失很大一部分能量，而流入下一营养级的能量只占其总能量的10%～20%。营养级越多，能量的损失就越多，所以能量金字塔顶部的消费者获能最少。7．(2010·高考江苏卷)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灾民。运用生态学知识对此的合理解释是()A．多吃肉食会增加心血管病的发病率B．直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量C．多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多D．节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平解析：选C。从食物链中的能量流动特点来看，营养级越高，在能量流动过程中损失的能量越多。多吃素食，是将人放在初级消费者的层次上，只经过一次能量传递，这样人获得的能量最多，消耗的粮食总量最少。8．(2012·哈尔滨三中高二检测)假设一个生态系统的总能量为100%，按最高传递效率计算，第三营养级和三级消费者所获得的能量应为()A．4%和0.8%B．0.8%和0.8%C．4%和4%D．20%和4%解析：选A。考查食物链的营养级和消费者级别的关系，及能量传递效率的计算。食物链各营养级及消费级别关系如下：生产者→eq\o(\s\up7(初级消),\s\do5(费者))→eq\o(\s\up7(次级消),\s\do5(费者))→eq\o(\s\up7(三级消),\s\do5(费者))→……|||||eq\o(\s\up7(第一营),\s\do5(养级))eq\o(\s\up7(第二营),\s\do5(养级))eq\o(\s\up7(第三营),\s\do5(养级))eq\o(\s\up7(第四营),\s\do5(养级))……能量传递效率最高按20%计算，总能量为100%，所以第三营养级获得的能量为：20%×20%＝4%，三级消费者所获得的能量为20%×20%×20%＝0.8%。9．下列4种现象中，不适宜用生态系统中能量流动规律进行合理分析的是()A．虎等大型肉食动物容易成为濒危物种B．蓝藻易在富营养化水体中爆发C．饲养牛、羊等动物，成本低、产量高D．巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食解析：选B。本题考查的是生态系统的能量流动。能量流动的特点是单向性和逐级递减。A中虎等大型肉食动物处在最高营养级，获得的能量最少，因此容易成为濒危物种。蓝藻爆发是因为水体中含有大量的N、P等元素，给蓝藻提供营养物质，利于蓝藻的生长，因此没有能量流动。C中牛、羊等属于第二营养级，获得的能量较多，因此成本低，产量高。D中蓝鲸以浮游动物为食，能量便由浮游动物流向了蓝鲸。10．下图为生态系统中能量流动过程的部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中不正确的是()A．生物与生物之间吃与被吃的关系不可逆转，所以能量流动具单向性B．①表示流经生态系统内部的总能量C．一般情况下，②为①的10%～20%D．从能量关系看②>③＋④解析：选B。流经生态系统的总能量是生产者固定的总能量，而不是①流向初级消费者的总能量。11．(2010·高考山东卷)以下表示动物利用食物的过程。正确的分析是()A．恒温动物的④/③值一般高于变温动物B．哺乳动物的③/①值一般为10～20%C．提高圈养动物生长量一般需提高③/②值D．食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物解析：选C。恒温动物相对于变温动物来说，代谢强，所以呼吸代谢消耗量相对多，有机物积累少，④/③值一般低于变温动物；相邻两个营养级的能量传递效率是10%～20%，哺乳动物与其上一个营养级(食物)之间的传递效率应表示为③/(①＋未获取量)；提高圈养动物的生长量应该提高③/②值，这样才能促使有机物积累；食肉动物与食草动物的③/②值无法比较。12．如图为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况，图中的箭头符号为能量的流动方向，单位为kJ/(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)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当人们把生产者当做食物时，比起其他营养级，可获得更多的能量A．①②B．①④C．②④D．③④解析：选B。在入射的太阳能中，生产者利用的能量为16000/1500900≈1%；各营养级转移到(A)的能量中，还包含各营养级呼吸消耗的能量，此部分能量不能再被分解者利用；能量流动是逐级递减的，消费者营养级别越高，可利用的总能量就越少；因为生产者含有更多的能量，所以把生产者当做食物，可获得更多能量。13．某种植玉米的农场，其收获的玉米子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间因素)：(1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网：________________________________________________________________________。(2)牛与鸡之间________(有、无)竞争关系，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。人与鸡的种间关系是________________，人与牛的种间关系是________。(3)流经该农场生态系统的总能量来自__________所固定的________，无机环境中的碳以________形式进入该人工群落。(4)假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡，2/3供人食用，生产出的鸡供人食用。现调整为2/3的玉米养鸡，1/3供人食用，生产出的鸡仍供人食用。理论上，该农场供养的人数将会________(增多、不变、减少)，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)据题干所述，将鸡、牛、玉米和人之间的食物关系画出即可得图解如右图：(2)因为牛食玉米秸秆，鸡吃玉米子粒，所以牛与鸡之间无竞争关系；人吃鸡，为捕食关系，人与鸡又共食玉米子粒，两者之间又存在竞争关系；人吃牛，为捕食关系。(3)流经一个生态系统的总能量是该生态系统中生产者所固定的太阳能的总量，所以流经该生态系统的总能量是玉米固定的太阳能的总量；无机环境中的碳是以二氧化碳的形式被生产者利用而进入生物群落的。(4)能量沿食物链传递的过程中是逐级递减的，所以改变用途的1/3玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了一部分能量，导致人获得的总能量减少，使农场供养的人数减少。答案：(1)(2)无它们所需食物资源不同(牛食玉米秸秆，鸡吃玉米子粒)捕食与竞争捕食(3)玉米(其他合理答案也得分)太阳能CO2(4)减少改变用途的1/3玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了一部分能量，导致人获得的总能量减少14．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代表不同的能量形式。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表示能量值的多少。请据图作答：(1)图甲中，m1，m2表示的能量形式分别为________、________。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________________________________________________________________________。(4)若图甲中营养级Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，构成食物关系如下图所示。如果丙所需的能量有1/2直接来自甲，则要使丙能量增加24kJ，至少需要消耗甲的能量为________kJ。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)营养级高，可利用能量少(或营养级高的物种，往往体型较大)(2)Ⅱ同化固定的能量Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量b/y×100%(3)单向流动，逐级递减(4)36015．(创新探究题)(2011·高考天津卷)放牧强度可影响人工草地的物质循环和能量流动。图1是亚热带某人工草地在不同放牧强度下牧草净光合产量(净光合产量＝光合作用合成量－呼吸作用消耗量)的变化图，G0为不放牧，G1～G3为放牧强度逐渐增强。据图回答：(1)5～10月份的最适放牧强度是________(从G0～G3中选填)，________月份可被初级消费者利用的总能量最多。(2)与放牧草地相比