高考生物一輪復習生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)

1、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)(30 分鐘100 分)一、選擇題 ( 共 8 小題，每小題5 分，共 40 分 )1. 下列關于生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的敘述，正確的是()A. 作為肥料的糞便中的能量可以流向植物，從而實現(xiàn)對能量的多級利用B. 一只狼捕食了一只兔子，則這只兔子中有10% 20%的能量流入狼體內(nèi)C. 碳在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進行的D. 食物鏈中，生物所處的營養(yǎng)級越高，其數(shù)量一定越少【解析】 選 C。使用糞便作肥料，因為糞便中含有無機鹽和有機物，糞便中的有機物被分解者分解產(chǎn)生的無機物及糞便中的無機鹽可被植物吸收利用，從而實現(xiàn)對物質(zhì)的循環(huán)利用，該過程中植物

2、并沒有獲得糞便中的能量， A 項錯誤；一只狼捕食了一只兔子，這只兔子不能代表一個營養(yǎng)級的所有生物，這只狼也不能代表下一營養(yǎng)級的所有生物，所以二者的能量傳遞效率不滿足10% 20%，B 項錯誤；碳在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進行的，C 項正確；一般情況下，食物鏈中，生物所處的營養(yǎng)級越高，其數(shù)量越少，但也有特殊情況，如蟲吃樹葉，但蟲的數(shù)量多于樹，D項錯誤。2.(2018 哈爾濱模擬 ) 如圖為桑基魚塘農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解，據(jù)圖分析，錯誤的是()A. 圖中用于桑樹生長發(fā)育、繁殖的能量是CB. 圖中未利用的能量是指蠶糞便中的能量C. 能量傳遞效率可以用(E+F+G+H)/A

3、 表示D. 桑樹的總光合作用可以用B+C表示【解析】 選 B。B 表示桑樹的呼吸作用消耗的能量，C 表示用于桑樹生長、發(fā)育和繁殖的能量，F(xiàn) 表示未利用的能量， G表示流向分解者的能量，H表示流向下一營養(yǎng)級的能量。桑樹的總光合作用是B+C，能量傳遞效率可以用 (E+F+G+H)/A 表示。未利用的能量是指既沒有流向分解者，也沒有流向下一營養(yǎng)級和用于呼吸作用的能量。- 1 -【加固訓練】某同學繪制了如圖所示的能量流動圖解( 其中 W1 為生產(chǎn)者固定的太陽能) ，下列敘述中不正確的是()A. 生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A 1+B1+C1+A2+B2+C2+D2)B. 由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量

4、傳遞效率為D1/W1C. 流入初級消費者的能量可表示為(A 2+B2+C2)D. 圖解表明能量流動的特點是單向流動、逐級遞減【解析】 選 C。生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A 1+B1+C1+D1) ， A1 表示呼吸作用消耗的能量，B1 表示未被利用的能量， C1 表示流向分解者的能量，而D1=A2 +B2+C2+D2，是流入下一營養(yǎng)級的能量，A 正確。由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為D1/(A 1+B1+C1+D1)=D1/W1，B 正確。流入初級消費者的能量為D1=(A2+B2+C2+D2) ，C錯誤。圖解表明能量流動的特點是單向流動、逐級遞減，單向流動表示沿著食物鏈向高營養(yǎng)級傳遞

5、，而不能倒過來流動。逐級遞減表示前一營養(yǎng)級所同化的能量只有10%20%能夠流到下一營養(yǎng)級，D正確。3. 如圖為碳循環(huán)的部分示意圖，下列說法正確的是()A. 碳循環(huán)是指CO2在生物圈的循環(huán)過程B. 伴隨 A 過程的進行，能量輸入生物群落中C.B 過程只代表生物的呼吸作用D. 能完成該循環(huán)的生物一定含有葉綠體和線粒體【解析】 選 B。碳循環(huán)是指碳元素在生物圈的循環(huán)，A 錯誤；圖中A 過程為光合作用或化能合成作用，伴隨 A 過程的進行，能量輸入生物群落中，B 正確； B 過程包括動植物的呼吸作用、分解者的分解作用和化石燃料的燃燒等，C錯誤；原核生物無葉綠體和線粒體，也可完成該循環(huán)，D 錯誤。4.(2

6、018 蕪湖模擬 ) 如圖為草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解模型，A、 B、 C 分別表示流入各營養(yǎng)級生物的能量， D、 E、F 分別表示各營養(yǎng)級生物用于生長、發(fā)育、繁殖的能量，G、 H、 I 分別表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量，J、 K、 L 分別表示流入分解者的能量。下列說法中正確的是()- 2 -導學號 14120448A. 圖中 A=D， B=E， C=FB.K 中能量包括兔子尸體及狼糞便中的能量C. 食物鏈中能量最少的是分解者所處的營養(yǎng)級D. 第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率是E/D【解析】 選 B。題圖中AD， BE， CF，A 項錯誤；狼的糞便中的能量屬于兔子同化能量的一部分

7、，K 中能量包括兔子尸體及狼糞便中的能量，B 項正確；食物鏈中能量最少的是狼所處的營養(yǎng)級，C 項錯誤；第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率是B/A， D項錯誤。5. 圖為現(xiàn)代版“?；~塘”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)模式圖，據(jù)圖分析正確的是()A. “?！辈粚儆谀芰苛鲃舆^程B. 模式圖中不應有“池塘”的箭頭C. 圖中可產(chǎn)生CO2的生物包括生產(chǎn)者、消費者D. 該生態(tài)農(nóng)業(yè)促進了能量流動和物質(zhì)循環(huán)【解析】 選 D。“?！贝碓撋鷳B(tài)系統(tǒng)能量的輸入，屬于能量流動過程，A 錯誤；該池塘水體中還有其他的生產(chǎn)者，模式圖中應有“池塘”的箭頭，B 錯誤；生產(chǎn)者、消費者、分解者均可產(chǎn)生CO2， C 錯誤；該生

8、態(tài)農(nóng)業(yè)促進了物質(zhì)循環(huán)和能量流動，提高了能量的利用率，D 正確。6. 深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)中存在硫細菌，該細菌能利用氧化硫化物釋放的能量將二氧化碳合成有機物。生活中熱泉附近的生物直接或間接地以硫細菌為食。下列相關敘述正確的是()A. 硫細菌是生產(chǎn)者，處于食物鏈最高營養(yǎng)級B. 直接或間接以硫細菌為食的生物都屬于分解者C. 能量能隨著硫元素的循環(huán)而被生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)利用- 3 -D. 該生態(tài)系統(tǒng)具有物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞的功能【解析】 選 D。生產(chǎn)者處于食物鏈最低的營養(yǎng)級，A 錯誤；直接或間接以硫細菌為食的生物屬于消費者，B錯誤；能量不能被生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)利用，C錯誤；生態(tài)系統(tǒng)具有物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息

9、傳遞的功能，D正確。7.(2016 天津高考 ) 在絲瓜地生態(tài)系統(tǒng)中，絲瓜、昆蟲甲、昆蟲乙存在捕食關系。如圖為某年度調(diào)查甲、乙兩種昆蟲種群數(shù)量變化的結果。下列敘述正確的是導學號 14120449()A. 該絲瓜地的碳循環(huán)在絲瓜、昆蟲與無機環(huán)境之間完成B. 依據(jù)隨機取樣原則統(tǒng)計成蟲數(shù)量可計算出昆蟲種群密度C. 乙與甲的數(shù)量比值代表兩種昆蟲間的能量傳遞效率D. 乙數(shù)量的增加會減少甲種群對絲瓜的攝食量【解題指南】 解答本題的關鍵有三點：(1) 理解生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的含義及能量傳遞效率的計算方法。(2) 明確種群的概念與統(tǒng)計種群密度的方法。(3) 掌握捕食關系中捕食者與被捕食者的判斷方法?！窘馕觥?

10、選 D。本題主要考查種群的特征、生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能。A 項，在生態(tài)系統(tǒng)中，碳元素在生物群落與無機環(huán)境之間進行循環(huán)，絲瓜地中的絲瓜和昆蟲不能代表該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落，故錯誤。B 項，種群密度是指種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)量，包括該種群的全部個體，而不只是成年個體，需要統(tǒng)計昆蟲的所有個體數(shù)量，故錯誤。C項，能量傳遞效率是指相鄰兩個營養(yǎng)級同化量的比值，而不是相鄰兩個營養(yǎng)級個體數(shù)量的比值，故錯誤。D 項，絲瓜為綠色植物，屬于生產(chǎn)者，依據(jù)“先增加先減少的為被捕食者，后增加后減少的為捕食者”，可以判定昆蟲甲為昆蟲乙的食物，相關食物鏈為絲瓜甲乙，乙種群數(shù)量的增加會導致甲種群數(shù)量減少，甲種群對絲瓜的

11、攝食量也會減少，故正確?！疽族e提醒】(1) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)發(fā)生在生物群落與無機環(huán)境之間，不要忽視分解者的作用。(2) 種群是指一定自然區(qū)域內(nèi)所有同種生物個體的總和，不要認為只有成年個體。(3) 能量傳遞效率是指相鄰兩個營養(yǎng)級之間同化量的比值，不要認為是相鄰兩個營養(yǎng)級之間個體數(shù)量的比值。- 4 -8. 在某水生生態(tài)系統(tǒng)中，分布有水鳥、藻類、蘆葦?shù)葎又参?，某些水鳥具有秋季遷徙的習性。下列敘述錯誤的是()A. 該水生生態(tài)系統(tǒng)的物種數(shù)量隨季節(jié)而發(fā)生變化B. 減少蘆葦和藻類后，輸入該水生生態(tài)系統(tǒng)的能量維持不變C. 藻類和蘆葦?shù)壬a(chǎn)者固定的能量是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量D. 該水生生態(tài)系統(tǒng)動植物殘體被微

12、生物分解后可產(chǎn)生含氮化合物【解析】 選 B。本題主要考查生態(tài)系統(tǒng)中能量沿食物鏈和食物網(wǎng)流動的相關知識。A 項中，該水生生態(tài)系統(tǒng)某些水鳥具有秋季遷徙的習性，直接影響物種的數(shù)量，故A 項正確。 B 項中，蘆葦和藻類為該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者，減少蘆葦和藻類后，輸入該水生生態(tài)系統(tǒng)的能量減少，故B 項錯。 C 項中，藻類和蘆葦?shù)壬a(chǎn)者固定的能量就是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，故C項正確。 D 項中，該水生生態(tài)系統(tǒng)中動植物殘體含有蛋白質(zhì)、核酸等含氮成分，被微生物分解后可產(chǎn)生含氮化合物，故D 項正確。二、非選擇題( 共 2 小題，共30 分 )9.(14分 )(2018 宜春模擬 ) 卷葉螟和褐飛虱是南方水稻田中的

13、兩種主要害蟲，狼蛛是這兩種害蟲的天敵?；卮鹣铝袉栴}：(1) 稻田中，卷葉螟和褐飛虱所處的營養(yǎng)級 _( 填“相同”或“不相同” ) ，它們之間的種間關系是 _ 。若卷葉螟種群數(shù)量減少，短時間內(nèi)會導致褐飛虱種群數(shù)量下降，原因是_ 。(2) 流入卷葉螟的總能量遠小于水稻固定的總能量，是因為水稻固定的總能量除流向卷葉螟外，還有流向分解者和未被利用，以及 _ 、_ 。(3) 在生態(tài)系統(tǒng)中，氮元素可在 _與無機環(huán)境之間不斷循環(huán)，但還需要往稻田中不斷地施加氮肥，原因是 _ 。【解析】 (1) 稻田中，卷葉螟和褐飛虱所處的營養(yǎng)級相同，都是稻田的害蟲，種間關系是競爭。若卷葉螟種群數(shù)量減少，短時間內(nèi)會導致褐飛虱種

14、群數(shù)量下降，原因是狼蛛會大量捕食褐飛虱。(2) 流入卷葉螟的總能量遠小于水稻固定的總能量，是因為水稻固定的總能量除流向卷葉螟外，還有流向分解者和未被利用， 以及自身呼吸作用散失、 流向褐飛虱的能量， 能量流動的特點是單向流動、 逐級遞減。(3) 在生態(tài)系統(tǒng)中，氮元素可在生物群落與無機環(huán)境之間不斷循環(huán)，但還需要往稻田中不斷地施加氮肥，原因是稻田中農(nóng)產(chǎn)品不斷地輸出使一部分氮元素不能返回稻田。答案： (1) 相同 競爭 狼蛛會大量捕食褐飛虱(2) 自身呼吸作用散失流向褐飛虱(3) 生物群落稻田中農(nóng)產(chǎn)品不斷地輸出使一部分氮元素不能返回稻田- 5 -10.(16分 )(2018 大連模擬 ) 如圖為某生

15、態(tài)系統(tǒng)中能量流經(jīng)初級消費者的示意圖，括號中的數(shù)值表示能量，據(jù)圖回答下列問題。導學號 14120450(1) 該生態(tài)系統(tǒng)中，初級消費者屬于第_營養(yǎng)級，圖中所含成分不能組成完整的食物鏈，原因是_ 。(2)A 表示初級消費者的_ ， B 表示初級消費者_。A 中的能量除了B 外，還有一部分用于_ 。(3) 從圖中可以看出，初級消費者的能量不能百分百地流入次級消費者體內(nèi)，這體現(xiàn)了能量流動具有_的特點，除此之外，能量流動還具有_的特點?！窘馕觥?本題考查生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。解答本題的關鍵是明確消費者能量的攝入量，同化量， 用于生長、發(fā)育、繁殖的能量，流向分解者的能量之間的關系。(1) 初級消費者屬于第二

16、營養(yǎng)級，圖中所含成分包括消費者和分解者，完整的食物鏈必須包含生產(chǎn)者和消費者，據(jù)圖不能確定次級消費者是否為最高營養(yǎng)級。(2) 初級消費者的攝入量減去其糞便中所含能量即為A，表示初級消費者的同化量，B 表示初級消費者用于自身生長、發(fā)育、繁殖的能量。A 中的能量除了B 外，還有一部分在呼吸作用中散失。(3) 初級消費者的能量不能百分百地流入次級消費者體內(nèi)，這體現(xiàn)了能量流動具有逐級遞減的特點，除此之外，能量流動還具有單向流動的特點。答案： (1) 二 缺少生產(chǎn)者，且不能確定次級消費者是否為最高營養(yǎng)級(2) 同化量用于生長、發(fā)育、繁殖的能量自身呼吸(3) 逐級遞減單向流動 ( 單向性 )- 6 -1.(

17、5分 ) 如圖表示在一個生態(tài)系統(tǒng)中，植物光合作用積累的有機物被植食動物利用的過程。下列有關敘述正確的是()導學號 14120451A. 之和為輸入該生態(tài)系統(tǒng)的全部能量B. 植食動物糞便中的能量包含在中C.之和為流向分解者的能量D.占的百分比為能量傳遞效率【解析】 選 B。輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能，一部分用于生產(chǎn)者呼吸消耗，一部分儲存在生產(chǎn)者體內(nèi)的有機物中；植食動物糞便中的能量屬于植物同化量的一部分，并未被植食動物同化；表示植食動物呼吸消耗的能量，并沒有流向分解者；能量傳遞效率為相鄰兩營養(yǎng)級間同化量的比值，植物同化量未知。2.(5分 ) 如圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，其中甲、乙、

18、丙表示生態(tài)系統(tǒng)中的三種成分。下列敘述正確的是導學號 14120452()A.X 和 Y 代表的生物可分別為乳酸菌和酵母菌B. 甲圖的 a 和 b 將含碳有機物分解為CO2C. 大氣中的CO2在甲圖的c、 d 處合成有機物D. 該生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量都能循環(huán)利用【解析】 選 B。題圖所示， X、Y 分別代表綠色植物和腐生細菌，A 錯誤；含碳有機物分解為CO2 的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，即a 和 b，B 正確；植物細胞中將CO2 和 H2O合成有機物的場所是葉綠體，而對CO2 的利用是在葉綠體基質(zhì)，即c 處， C 錯誤；生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)可循環(huán)利用，但能量流動是單向的，D錯誤。- 7 -3.(10

19、分 )(2018 江西聯(lián)考 ) 如圖表示某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量流動( 單位： kJ m-2 a-1 ) 。請回答下列問題：(1) 分析圖中數(shù)據(jù)可知，植食性動物用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量占其同化量的_ ，能量由第一營養(yǎng)級向第二營養(yǎng)級傳遞的效率是_。 ( 精確到小數(shù)點后兩位)(2) 該湖泊中的魚類生活在不同的水層， 從生物進化的角度分析， 魚類的分層現(xiàn)象是長期 _的結果。(3) 長期富營養(yǎng)化會導致部分沉水植物死亡，使生態(tài)系統(tǒng)的_ 穩(wěn)定性降低，原因是_ 。(4) 一般情況下，生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈不會很長，從能量流動的角度分析，其原因是_ ?！窘馕觥?(1) 植食性動物的同化量為30 244-13 56

20、3-14 290=2 391(kJ-2-1 m a ) ，用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量為 2 391-1 467=924(kJm-2 a-1 ) ，占其同化量的比例為924/2 391 38.64%，能量由第一營養(yǎng)級向第二營養(yǎng)級傳遞的效率是2 391/30 244 7.91%。(2) 從生物進化的角度分析，魚類的分層現(xiàn)象是長期自然選擇( 共同進化 ) 的結果，減輕了不同魚類之間的競爭壓力，使空間資源得到充分利用。(3) 部分沉水植物死亡，使生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構變得簡單，自我調(diào)節(jié)能力降低，使生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性降低。(4) 能量沿食物鏈流動的過程中是逐級遞減的，營養(yǎng)級越高的生物，獲得的能量越少

21、。答案： (1)38.64%7.91%(2) 自然選擇 ( 共同進化 )(3) 抵抗力 營養(yǎng)結構變簡單，自我調(diào)節(jié)能力降低(4) 能量沿食物鏈流動的過程中是逐級遞減的4.(10分 ) 研究發(fā)現(xiàn)，每升天然水中含0.01 mg汞或者 0.1mg 的殺蟲劑，就會對人體造成危害。某研究小組開展了某湖泊中環(huán)境問題的研究，他們首先選取了該湖泊中5 種不同的生物A、 B、 C、D、 E，并對其進行消化道內(nèi)食物組成的分析；然后又請當?shù)睾囱芯克膶＜覍@5 種生物體內(nèi)2 種污染物的含量進行了測定，結果如表所示。分析回答：導學號 14120453- 8 -千克體重污染消化道內(nèi)物含量 (mg)生物種類食物組成汞某種

22、殺蟲劑A魚( 甲)魚( 乙)7896B河蚌水蚤，小球藻2557C小球藻/35D魚( 乙)水蚤1031E水蚤小球藻515(1) 畫出表中生物可能形成的食物鏈( 網(wǎng)) 。河蚌 (B) 和水蚤 (E) 的關系是 _。(2)若 C 中的能量不變，將 B 的食物比例由 CE=11 調(diào)整為 21，能量傳遞效率按10%計算，則該生態(tài)系統(tǒng)傳遞給 B 的能量是原來的 _倍。(3)分析上表，你認為這一湖泊面臨的主要環(huán)境問題是什么？_ 。針對這一問題，你將提出怎樣的保護措施或改善建議？_ 。(4)如圖為該湖泊生態(tài)系統(tǒng)參與碳循環(huán)的示意圖，甲、乙、丙、丁代表生態(tài)系統(tǒng)的4 種成分，代表的生理過程主要是 _，丙在該生態(tài)系統(tǒng)

23、中所屬的成分為_?！窘馕觥?(1) 先確定小球藻為生產(chǎn)者，再根據(jù)消化道中的食物組成確定消費者的類型( 初級，次級 ) ，最后寫出具體的食物鏈( 網(wǎng))。(2)B 的食物比例為C E=11 時，設 B 中的能量為x，則需要C 的能量為 (1/2)x 10%+(1/2)x 10%10%=55x；B 的食物比例為C E=2 1 時，設 B 中的能量為y，則需要 C 的能量為 (2/3)y 10%+(1/3)y 10% 10%=40y；據(jù)題意 C 中的能量不變，則 55x=40y ， y/x=1.375 。(3) 根據(jù)表格所示，污染物為重金屬離子 ( 汞 ) 和殺蟲劑?？梢詮脑搭^上、污染后的處理方法等方

24、面考慮。答案合理即可。(4) 據(jù)圖可知，甲為生產(chǎn)者，乙為消費者，丙為分解者，丁為非生物成分( 大氣中的CO2庫 ) 。過程主要為生產(chǎn)者的光合作用，過程為生產(chǎn)者的呼吸作用，過程為分解者的呼吸作用，過程為消費者的呼吸作用。- 9 -答案： (1)捕食和競爭(2)1.375(3) 重金屬離子 ( 汞 ) 和殺蟲劑污染防止重金屬離子、殺蟲劑等有害物質(zhì)進入水體( 其他合理答案也可)(4) 光合作用分解者【加固訓練】(2018 眉山模擬 ) 如圖為某草原生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，其中甲、乙、丙、丁為生態(tài)系統(tǒng)的組成部分，A、B、C、 D是丙中具有捕食關系的四種生物，其有機物量所占比例如圖所示。下表為該生態(tài)系統(tǒng)能量流動數(shù)據(jù)統(tǒng)計表 ( 不考慮未利用的能量 ) 。請回答下列有關問題：第一營第二營第三營第四營分解生物類群養(yǎng)級養(yǎng)級養(yǎng)級養(yǎng)級者從上一營養(yǎng)級固定140.016.10.92