高考生物一轮复习第九单元生物与环境第32讲生态系统的能量流动和物质循环练习案新人教版

第九单元第32讲生态系统的能量流动和物质循环1．(2018·江苏南通高三模拟)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：A[生态系统某营养级生物摄入的能量＝同化的总能量＋没有吸收利用的能量(存在于该动物粪便、食物残渣等中的能量)；生物同化的能量＝呼吸消耗的能量＋流入下一营养级生物的能量＋流向分解者的能量。]2．某生态系统中有四种生物构成的一条食物链：甲→乙→丙→丁，其中甲是生产者。在某一时间测得这四种生物所含的有机物总量分别为a、b、c、d，下列有关叙述不正确的是()A．甲从无机环境中获得的能量肯定大于a所含的能量B．若c＞0.2b，则此生态系统的稳定性易受到影响C．四种生物所含的有机物总量关系为a＞b＞c＞d且a＞b＋c＋dD．因为能量传递是逐级递减的，所以乙的个体数量一定比甲少解析：D[流经此生态系统的总能量指的是生产者通过光合作用固定的太阳能，而a指的是所含有的有机物，还应加上甲生物呼吸作用分解消耗的有机物，因此甲从无机环境中获得的能量肯定大于a所含的能量，A正确；当c＞0.2b，意思是指能量的传递效率大于了百分之二十，能量过度利用，易导致前一个营养级受到破坏，生态系统的稳定性遭到破坏，B正确；能量金字塔是以营养级为单位，流经生态系统的总能量指的是生产者通过光合作用固定的太阳能，生物所含的有机物总量关系为：a＞b＞c＞d且a＞b＋c＋d，C正确；能量金字塔不能倒置，但数量金字塔可能倒置，乙的个体数量不一定比甲少，D错误。]3．物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能，下列相关分析不正确的是()A．在捕食链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途基本相同B．枯枝败叶中储存的能量，不能被植物直接利用C．在生态系统中，能量作为动力，使物质能够不断在生物群落和无机环境中循环D．生态系统的信息传递不都是沿食物链进行的解析：A[在捕食链中，各营养级获得能量的方式不一定相同，生产者通过光合作用获取能量，而各级消费者利用上一营养级现成的有机物，A错误。]4．在一草原生态系统中，如果要研究流入第二营养级的能量去向，不应该包括下列选项中的()A．羊的呼吸消耗量 B．羊的粪便量C．羊的生长量 D．部分死亡羊的重量解析：B[在生态系统中，流入第二营养级的能量(即同化量)＝摄入量－粪便中所含的能量，因此不包括羊粪便中的能量。]5．下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果。表中的①、②、③、④分别表示不同的营养级，⑤为分解者。GP表示生物同化作用固定的能量，NP表示生物体贮存着的能量(NP＝GP－R)，R表示生物呼吸消耗的能量，有关叙述正确的是()单位：102kJ(m2·a)GPNPR①15.912.8113.10②871.27369.69501.58③0.880.340.54④141.2062.0779.13⑤211.8519.26192.59A.生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③→⑤B．能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率约为5.5%C．若该生态系统维持现在能量输入、输出水平，则有机物的总量会增多D．④营养级GP的去向中，未被利用的能量有一部分残留在自身的粪便中解析：C[据题干信息，⑤为分解者，不参与食物链构成。GP表示生物同化作用固定的能量，即流经每一营养级的总能量，根据①、②、③、④的GP值可判断食物链应为②→④→①→③，则能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率为(15.91/141.20)×100%＝11.3%。该生态系统输入的总能量即生产者固定的能量(②中的GP)，输入生态系统内的能量最终在生产者、消费者和分解者的呼吸作用过程中以热能形式散失，因此输出的总能量为五部分的R值之和，据两数据的比较可知，输入的能量多于输出的能量，因此有机物总量会增多。消费者产生的粪便中含有的能量属于它的上一营养级生物同化的能量。]6．如图表示生态系统中生产者能量的来源和去路，下列说法错误的是()A．流经该生态系统的总能量为aB．b以热能形式散失C．c用于自身生长发育繁殖D．若d为下一个营养级同化的能量，则d的量是c的10%～20%解析：D[生产者固定的太阳能是流经该生态系统的总能量，从图中分析为a，A正确；b为生产者通过细胞呼吸以热能形式散失的能量，B正确；从图中分析，c属于生产者用于自身生长发育繁殖的能量，C正确；若d为下一个营养级同化的能量，则d的量是a的10%～20%，D不正确。]7．图一是庭院经济生态农业模式图；图二是能量流经牛这一营养级的示意图。下列叙述错误的是()A．庭院里的卷心菜被菜粉蝶幼虫取食后，能放出特殊香味吸引菜粉蝶的天敌，这种现象体现了生态系统的信息传递功能B．图一中共有5条食物链，其中人占第二、三、四营养级C．图二中Ⅲ代表下一营养级(或人)摄入的能量D．图二可表明生态系统能量流动具单向流动、逐级递减的特征解析：B[卷心菜被菜粉蝶幼虫取食后，能放出特殊香味吸引菜粉蝶的天敌，这属于信息传递功能中的化学信息的传递，A正确。图一中有农作物→人、农作物→鸡→人、农作物→牛→人3条食物链，人只能占第二、第三营养级，B错误。图二中Ⅰ代表牛同化的能量，Ⅱ代表牛用于自身生长、发育和繁殖的能量，Ⅲ代表人摄入的能量，Ⅳ代表流入分解者的能量，Ⅴ代表牛呼吸作用散失的能量，C正确。图二中人只能获得牛同化能量的很少一部分，这体现了生态系统能量单向流动、逐级递减的特点，D正确。]8．2017年10月19日，王毅外长就我国外交政策新贡献总结之一是建设绿色低碳循环发展经济体系，实现人与自然的和谐共生，将为全球生态文化建设发挥引领作用。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()A．生物群落内部进行碳循环的物质形式是有机物B．参与过程②和过程③的生物包括生产者、消费者和分解者C．可以通过增强过程③减少大气中CO2的含量D．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：B[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。]9．如图为某鱼塘中能量流动图解部分示意图，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列叙述中正确的是()A．在人工饲养的高密度鱼塘中⑤大于①B．图中④包含了次级消费者粪便中的能量C．在食物链中各个营养级能量输入的方式和形式是完全相同的D．第三营养级到第四营养级的能量传递效率为(③/②)×100%解析：D[在人工鱼塘中，人们可通过投放饲料等措施来饲养更多的鱼类，所以⑤可能比①小，A错误；粪便中的能量属于上一营养级，所以④应包含三级消费者粪便中的能量，B错误；在食物链中各营养级能量输入的方式和形式不完全相同，C错误；能量传递效率＝一个营养级的同化量/上一个营养级的同化量，所以第三营养级到第四营养级的能量传递效率为(③/②)×100%，D正确。]10．如图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。下列叙述正确的是()A．X和Y代表的生物可分别为乳酸菌和酵母菌B．含碳有机物由甲图的a和b分解为CO2C．大气中的CO2在甲图的c、d处合成有机物D．该生态系统的物质和能量都能循环利用解析：B[如图所示，X、Y分别代表绿色植物和腐生细菌，A错误；含碳有机物分解为CO2的场所是细胞质基质和线粒体，即a和b，B正确；植物细胞中将CO2和H2O合成有机物的场所是叶绿体，而对CO2的利用是在叶绿体基质，即c，C错误；生态系统物质可循环利用，但能量流动是单向的，D错误。]11．(导学号81576131)(2018·汕头质检)生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递等基本功能。(1)碳元素在无机环境和生物群落之间的循环主要依赖于________(填生理过程)。(2)生命系统中信息传递普遍存在。在神经细胞间传递的信息分子是________。在群落水平和生态系统水平上信息传递的作用依次为________和________。(3)下表为某草原生态系统哺乳动物和鸟类的生存受到威胁的各种原因及比例调查结果。原因哺乳动物鸟类偷猎31%20%丧失栖息地32%60%生物入侵17%12%其他原因20%8%①在该系统中存在如右上图所示的食物网，如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为1∶2，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量约是原来的________倍(精确到百分位)。最高营养级的能量去向与其他营养级的区别是________。②该生态系统哺乳动物受到威胁的主要原因是________________。请根据表中数据绘制柱形图，横坐标表示受威胁的主要原因，纵坐标表示数值。解析：(1)通过光合作用，将无机态碳转变为有机态碳进入生物群落，通过呼吸作用，将有机态碳转变为无机态碳返回自然界，故碳元素在无机环境和生物群落之间的循环主要依赖于光合作用和细胞呼吸。(2)在神经细胞间传递的信息分子是神经递质。(3)由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以该生态系统能承载C的数量约是原来的倍数为：eq\f(0.5÷10%＋0.5÷10%÷10%,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)÷10%＋\f(2,3)÷10%÷10%)))≈0.79。营养级中能量的去路通常有：通过呼吸作用散失、流向分解者、流入下一营养级、未被利用，最高营养级的能量去路中不包含流入下一营养级。由表中数据可知，偷猎占31%，丧失栖息地占32%，这两者是该生态系统中哺乳动物受到威胁的主要原因。答案：(1)细胞呼吸(或呼吸作用，填写有氧呼吸或无氧呼吸或发酵不算对)和光合作用(2)神经递质调节种间关系维持生态系统的稳定(3)①0.79不流向下一营养级②偷猎和丧失栖息地如图所示：12．某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/(hm2·a)。植物田鼠鼬固定的太阳能摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量2.45×10111.05×1097.50×1087.15×1082.44×1072.25×1072.18×107(1)能量从田鼠传递到鼬的效率是________。(2)在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在1hm2范围内，第一次捕获并标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的15只。该种群密度是________只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果________。(3)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%～5%用于__________________，其余在呼吸作用中以热能的形式散失。(4)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见，信息能够________________________，维持生态系统的稳定。解析：(1)摄入量＝同化量＋粪便量，能量的传递效率＝该营养级同化能量/上一营养级同化能量×100%，即能量从田鼠传递到鼬的效率是(2.25×107)/(7.50×108)×100%＝3%。(2)该种群密度是40×30÷15＝80(只/hm2)。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，会导致第二次捕获的标记的田鼠减少，从而使种群密度估算结果偏高。(3)在每一营养级中，同化的能量绝大部分在呼吸中以热能的形式散失，只有一部分用于生物的生长、发育、繁殖等生命活动。(4)生态系统中信息传递是双向的，能够调节种间关系，维持生态系统的相对稳定。答案：(1)3%(2)80偏高(3)生长、发育、繁殖等生命活动(4)调节生物的种间关系13．碳循环是指绿色植物(生产者)在光合作用时从大气中取得碳合成糖类，然后经过消费者和分解者，通过呼吸作用和残体腐烂分解，碳又返回大气的过程。甲图表示生态系统的碳循环示意图；乙图表示生态系统中，能量流经第二营养级的示意图，请据图分析回答。甲乙(1)在甲图生态系统中，是消费者的有________；碳从无机环境中进入生物群落的主要途径是________作用。(2)乙图中a表示________的能量，b表示________的能量。b中的能量除了被分解者利用、被次级消费者摄入外，还有一部分是________。(3)若生产者固定的太阳能总量为m千焦，则甲图中最高营养级获得的能量最多为________kJ。(4)从乙图中可以总结出能量流动的特点是________________________。(5)人类对生态系统的能量流动进行调查研究，其意义是________________________________________。解析：(1)根据箭头所示，甲图中a是生产者，d、e、f是消费者，b是分解者，c是大气中的CO2库；碳从无机环境中进入生物群落的主要途径是光合作用。(2)乙图是能量流经第二营养级的示意图，a表示初级消费者同化的能