2024-2025学年高中生物第3章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动课时分层作业含解析新人教版选择性必修第二册

PAGE7-生态系统的能量流淌(建议用时：40分钟)题组一能量流淌的过程1．(不定项)每一个养分级都具有的能量流淌方向有()A．分解者B．下一养分级C．生长、发育和繁殖D．呼吸散失ACD[食物链中的最高养分级不能被其他生物捕食，则其固定的能量不会流入下一养分级，因此每一个养分级都具有的能量流淌方向为流向分解者、呼吸散失和用于生长、发育和繁殖。]2．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为下一个养分级同化的能量，则d的量是c的10%～20%D[若d为下一个养分级同化的能量，则d的量是a的10%～20%。]3．下列有关生态系统能量流淌的叙述，正确的是()A．在食物链中，能量的传递形式是光能B．生态系统的能量流淌是指生物体内的能量代谢过程C．生态系统的能量流淌是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程D．流经任何生态系统的总能量都是生产者固定的太阳能C[在食物链中，能量的传递形式是有机物中的化学能，A错误；生态系统的能量流淌是指能量在整个生态系统的输入、传递、转化和散失的过程，B错误、C正确；流经某些人工生态系统(如人工鱼塘)的总能量除生产者固定的太阳能外，还包括人工投喂的饲料等有机物中的能量，D错误。]4．如图为某草原生态系统流经其次养分级的能量示意图，其中a表示该养分级食物的摄入量，f表示流向下一养分级的能量。以下分析正确的是()A．图中b表示用于生长、发育和繁殖的能量B．c表示生物体内储存的有机物C．d中能量均未被该养分级生物同化D．为提高羊肉的产量，应当提高图中c/a的比值D[b表示该养分级同化的能量；c表示用于生长、发育和繁殖的能量，储存在生物体的有机物中，A、B错误；d表示分解者利用的能量，有一部分能量未被该养分级生物同化，C错误；图中a表示该养分级摄入的能量，c表示用于生长、发育和繁殖的能量，所以c/a的值越高，羊肉的产量越高，D正确。]5．如图是某生态系统能量流淌过程图解，利用图中箭头的序号回答问题。(1)流经该生态系统的总能量是________。(2)图中________为分解者，理由是_______________________________________________________________________________________________(3)图中哪个箭头是不应存在的？________。(4)⑫的能量最多时只有④的能量的几分之几？________。(5)B属于________性动物，它的粪便中的能量会被________利用，通过过程________表示。[解析]生产者(图中A)固定的太阳能即图中的①是流经该生态系统的总能量，图中B、C、D是初级、次级、三级消费者，A、B、C、D都有能量流入E，则E为分解者，但E能量不会倒流入A、B、C、D，故图中⑦不存在。⑫的能量最多有⑨的1/5，⑨的能量最多有④的1/5，故⑫最多有④的1/25。[答案](1)①(2)E从生产者到各级消费者都有能量流入E(3)⑦(4)1/25(5)植食E(分解者)⑧题组二能量流淌的特点和探讨意义6．某池塘生态系统的一条食物链：浮游植物→浮游动物→鱼→水鸟。假如水鸟只依靠鱼来增加体重，那么水鸟每增加1kg体重，至少须要该生态系统内浮游植物的量为()A．50kg B．125kgC．625kg D．1000kgB[据题意可知，能量由浮游植物到水鸟经过了三次传递，按最高的能量传递效率可使该过程消耗的浮游植物最少，即1/(20%)3＝125(kg)。]7．肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高，从生态学的观点看，这是由于()A．动物饲养投资大B．食物链延长，能量流失多，生产成本高C．动物性食品养分价值高D．植物栽培比较简单B[依据能量流淌的特点可知，要得到同质量的肉类和鸡蛋，与粮食和蔬菜比较，需消耗更多的能量，因此肉类、鸡蛋成本高，价格相应也要高。]8．在植物→昆虫→鸟的养分结构中，若能量传递效率为10%，以鸟同化的总能量中从昆虫获得的总能量为x轴，植物供能总量为y轴，如图中绘制的相关曲线是()ABCDD[设鸟获得的总能量为常数a，则鸟从昆虫获得的能量为x，从植物干脆获得的能量为a－x，可列式为x×10×10＋(a－x)×10＝y，即y＝10a＋90x。依据此方程式可知，D9.如图是一个处于平衡状态生态系统的能量流淌图解，其中A、B、C、D分别代表不同养分级的生物类群，对此图理解正确的是()A．流经该生态系统的总能量是A通过光合作用积累的有机物中的能量B．在此生态系统中，若一只狼捕食了一只野兔，则该野兔中约有10%～20%的能量流入这只狼体内C．由于流经该生态系统的总能量是肯定的，所以B获得的能量越多，留给C、D的能量就越少D．B同化的能量要大于B、C、D呼吸消耗的能量之和D[流经该生态系统的总能量是A通过光合作用固定的太阳能；能量的传递效率是指某一养分级的同化量与上一养分级的同化量之比，与个体间的捕食获得的能量没有干脆关系，若一只狼捕食了一只野兔，则该野兔中的绝大部分的能量传递给了狼；B获得的能量越多，留给C、D的能量也越多；B同化的能量要大于B、C、D呼吸消耗的能量之和，因为还有一部分能量流向了分解者，所以D选项正确。]10．(不定项)下列四种现象中，相宜用生态系统中能量流淌规律进行合理分析的是()A．虎等大型肉食动物简单成为濒危物种B．蓝细菌易在富养分化水体中爆发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ACD[虎属于最高养分级，获得能量少，简单成为濒危物种；在富养分化的水体中，N、P含量高，蓝细菌会进行爆发式繁殖，但是没有体现出食物链，所以不相宜用能量流淌规律来分析；牛、羊属于初级消费者，干脆从生产者获得食物，获得的能量多，因此成本低；D项能体现出食物链，能用能量流淌规律来说明。]11．某地区年降雨量丰富，某弃耕农田的食物链之一是“甲→乙→丙”，生态学家对该生态系统的发展以及该食物链的能量流淌进行了探讨，结果如表，单位为×103J/(hm2·a)，回答下列问题：甲乙丙固定的能量摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量245001057571.58.4464.38(1)从生态系统的成分看，食物链中甲是________，流经该生态系统的能量是________×103J/(hm2·a)。(2)在食物链“甲→乙→丙”中，能量从乙到丙的传递效率是________，从乙流向分解者的能量包括乙的遗体、分泌物中的能量和________粪便中的能量。(3)有人发觉表中乙或丙的同化量与呼吸量之和不等于摄入量，请分析该现象出现的缘由：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________[解析](1)食物链的起点是生产者，因此甲是生产者，流经该生态系统的能量是生产者所固定的太阳能，由表中数据分析可知生产者固定的太阳能应是24500×103J/(hm2·a)。(2)能量传递效率是相邻养分级同化量之比，由数据分析可知能量从乙到丙的传递效率应是6/75×100%＝8%。某养分级粪便中的能量是上一养分级同化的能量，所以乙流向分解者的能量还包括丙粪便中的能量。(3)摄入量等于同化量加上粪便中的能量，而呼吸量是同化量中的一部分。[答案](1)生产者24500(2)8%丙(3)摄入量等于同化量加上粪便中的能量，而呼吸量是同化量中的一部分12．(不定项)如图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值，单位是J·m－2·a－1)。下列叙述正确的是()A．该食物网中最高养分级为第五养分级B．该食物网中第一到其次养分级的能量传递效率为25%C．太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1357J·m－2·a－1D．该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统AB[题图中最长食物链为浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼，故最高养分级为第五养分级，A正确；该食物网中第一养分级同化的能量为31920J·m－2·a－1，其次养分级同化的能量为3780＋4200＝7980J·m－2·a－1，则第一养分级到其次养分级的能量传递效率为7980÷31920×100%＝25%，B正确；太阳鱼同化的能量为1483J·m－2·a－1，除了流向下一养分级和自身呼吸作用消耗，还有一部分被分解者分解掉，故太阳鱼呼吸作用消耗的能量小于(1483－126)J·m－2·a－1，即小于1357J·m－2·a－1，C错误；该食物网中的生物并没有分解者，不能构成群落，因而不能与无机环境构成一个生态系统，D错误。]13．如图所示的食物网中，假如每个养分级能量传递效率均为20%，且下一养分级从上一养分级各种生物中获得的能量相等。虎要获得1kJ能量，则须要消耗草的能量为()A．150kJ B．125kJC．100kJ D．75kJD[每个养分级能量传递效率均为20%，且下一养分级从上一养分级各种生物中获得的能量相等，在草→兔→狐→虎中从草中获得1×1/2÷20%÷20%÷20%＝62.5kJ；在草→羊→虎中从草中获得1×1/2÷20%÷20%＝12.5kJ；故须要消耗草的能量为62.5＋12.5＝75kJ。]14．如图为现代版“桑基鱼塘”农业生态系统的能量流淌和物质循环模式图，据图分析正确的是()A．“桑”不能代表能量流淌B．模式图中不应有“池塘”的箭头C．鱼是二级消费者D．该生态农业提高了能量的利用效率D[“桑”代表该生态系统能量的输入，A错误；该池塘水体中还有其他的生产者，模式图中应有“池塘”的箭头，B错误；图中显示鱼以蚕粪为食，是分解者，C错误；该生态农业提高了能量的利用效率，D正确。]15.如图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的养分级，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养分级的改变示意图，其中a～g表示能量值。请据图作答：图甲图乙(1)图甲中，m1、m2表示的能量形式分别为__________________________、____________。通常状况下，位于养分级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ，主要缘由是______________________________________________________(2)图乙中，若A表示图甲中养分级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示____________________________，C表示____________________________。若图甲中养分级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，则养分级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是______________(用图中所给字母表示)。(3)由图乙可以总结诞生态系统能量流淌的主要特点是_______________________________________________________________(4)若图甲中养分级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，构成的食物关系如图丙。其中，甲的能量中比例为X的部分干脆供应应丙，则要使丙的能量增加AkJ，至少须要消耗甲的能量为______________kJ(用所给字母表示)。图丙[解析](1)m1表示流入该生态系统的总能量，这部分能量是太阳能或生产者固定的能量，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，因此养分级越高的生物，可利用的能量越少，所以个体数量往往也越少。(2)若A表示图甲中养分级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示养分级Ⅱ同化的能量，C表示养分级Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量。若图甲中养分级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，而图乙中养分级Ⅱ同化的总能量为b，则养分级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是b/y×100%。(3)生态系统中能量流淌的主要特点是单向流淌、逐级递减。(4)假设至少须要消耗甲的能量为a，则丙从甲→丙途径获得的能量为a×X×20%，丙从甲→乙→丙途径获得的能量为a×(1－X)×20%×20%，依据题干中的条件可知：a×X×20%＋a×(1－X)×20%×20%＝A，因此a＝25A/(1＋4X)。[答案](1)太阳能(或生产者同化固定的能量)热能(或呼吸作用散失的热量)养分级高，可利用的能量少(2)养分级Ⅱ同化的能量养分级Ⅱ用于生