生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 市賽獲獎

5-2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動基礎(chǔ)鞏固一、選擇題1．有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的敘述不正確的是()A．生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是從太陽輻射光能開始的B．生態(tài)系統(tǒng)中流動的能量幾乎全部來源于太陽能C．生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動是逐級遞減和單向流動的D．生態(tài)系統(tǒng)離開外界環(huán)境的能量供應(yīng)就無法維持[答案]A[解析]生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的起點應(yīng)為生產(chǎn)者固定的太陽能。2．某地的一種金龜子專以大象的糞便為食，大象是初級消費者，假設(shè)第一營養(yǎng)級的能量為×108kJ，則以下說法正確的是()①金龜子處于第三營養(yǎng)級②金龜子屬于分解者③流向金龜子的能量至少為×106kJ④金龜子從第二營養(yǎng)級獲得能量為零A．①③ B．②④C．只有② D．只有①[答案]B[解析]金龜子分解動物糞便，屬分解者，不占營養(yǎng)級；象糞便中所含的能量仍屬第一營養(yǎng)級。3．下列各項能量流動中不屬于人們生產(chǎn)研究目的的一項是()A．在牧場上，最好使能量多流向牛、羊等牲畜B．在農(nóng)業(yè)上，最好使能量多儲存在農(nóng)作物、蔬菜中C．在養(yǎng)魚中，最好使能量更多地流向魚中D．在森林中，最好使能量儲存在動物中[答案]D[解析]人們研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的目的，是調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)能量流動關(guān)系，使能量最大限度地流向人類或?qū)θ祟愑幸娴牟糠?。如A、B、C項都是符合上述原理，而D項，在森林中使能量儲存在動物中對人是不利的。4．下圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖，①②③④各代表一定的能量值，下列各項中不正確的是()A．初級消費者的糞便中的能量實際上屬于生產(chǎn)者同化量的一部分B．①表示流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的總能量C．一般情況下，③為②的10%～20%D．從能量關(guān)系看②>③＋④[答案]B[解析]流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能，①是流入初級消費者的能量；②為初級消費者流入次級消費者的能量，能量在各營養(yǎng)級之間的傳遞效率為10%～20%；因次級消費者自身的生命活動要消耗大量的能量，因此②>③＋④。5．某個池塘有生產(chǎn)者(浮游植物)、初級消費者(植食性魚類)、次級消費者(肉食性魚類)、分解者(微生物)。其中生產(chǎn)者固定的全部能量為a，流入初級消費者、次級消費者、分解者的能量依次為b、c、d，此生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔中，下列表述正確的是()A．a(chǎn)＝b＋c＋d B．a(chǎn)>b＋cC．a(chǎn)<b＋d D．a(chǎn)<c＋d[答案]B[解析]根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的原理，能量在沿著食物鏈流動的過程中是逐級遞減的，能量的傳遞效率只有10%～20%。生態(tài)系統(tǒng)能量流動的渠道是食物鏈和食物網(wǎng)，包括生產(chǎn)者和消費者兩種生物成分，不包括分解者，所以有a>b＋c。6．在生態(tài)系統(tǒng)的一條食物鏈中，若生產(chǎn)者通過光合作用產(chǎn)生了60mol的氧氣，則其所固定的太陽能中，流入初級消費者體內(nèi)并被利用的能量最多是()A．1161kJ B．2322kJC．2870kJ D．5740kJ[答案]B[解析]因為植物光合作用每產(chǎn)生6mol氧氣的同時會產(chǎn)生1mol葡萄糖，所以該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的太陽能是10mol葡萄糖含有的能量，即28700kJ。流入初級消費者的體內(nèi)且能被利用的能量最多是11610×20%＝2322kJ。二、非選擇題7．下面是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個營養(yǎng)級，數(shù)字均為實際測得的能量數(shù)，單位為百萬千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽輻射為118872百萬千焦，但其中118761百萬千焦的能量未被利用。請回答：(1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是________(填寫在圖中的方框內(nèi))，這部分能量是________________________所固定的太陽能。(2)能量從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率為________%，從第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級傳遞效率為________%。(3)次級消費者通過異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)由圖可知，下個營養(yǎng)級不能得到上個營養(yǎng)級的全部能量，原因有：①各營養(yǎng)級生物內(nèi)的大量能量被__________________；②其次是上個營養(yǎng)級的部分能量________________；③還有少數(shù)能量被______________利用；④結(jié)論：________________________________________________________________________。[答案](1)A(111)生產(chǎn)者(2)20(3)60%(4)①呼吸作用消耗②未被下一個營養(yǎng)級利用③分解者④生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的；能量在流動中逐級遞減。[解析]生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動包括能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過程。能量是沿食物鏈伴隨著物質(zhì)流動而流動的，具體就是從低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級。(1)流經(jīng)某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能總量，即118872－118761＝111(百萬千焦)。(2)能量在兩個相鄰的營養(yǎng)級之間的傳遞效率可用公式計算，即111×100%＝%(A→B)；×100%＝20%(B→C)。(3)次級消費者通過異化作用消耗的能量占其同化作用所得到的百分比為3×100%＝60%。(4)能量在傳遞過程中逐級遞減，主要是由于每一營養(yǎng)級的生物都會因呼吸作用而消耗相當(dāng)大的一部分能量，并且各個營養(yǎng)級的生物中總有一部分生物未被下一個營養(yǎng)級的生物所利用，還有少部分能量隨著殘枝、敗葉或遺體等直接傳給了分解者。(5)通過分析可知：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的；能量在流動中逐級遞減。能力拓展一、選擇題1．下圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動的定量分析(圖中所示數(shù)值的單位是J/(cm2·a))，G為植物，H為植食性動物，C為肉食性動物。以下相關(guān)敘述不正確的是()A．與該生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性密切相關(guān)的是圖中G、H和C所形成的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)B．由G到H的能量傳遞效率為%C．從生態(tài)學(xué)的觀點來看，G、H和C所包含的所有生物構(gòu)成生物群落D．H包括多種動物，它們之間的需求相似構(gòu)成競爭關(guān)系[答案]C[解析]群落是指某一生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)所有生物的總和，而G、H、C僅為生產(chǎn)者和消費者，還應(yīng)有分解者。2．在一條食物鏈中，如果生產(chǎn)者固定太陽能時產(chǎn)生了6amol的氧氣，當(dāng)生產(chǎn)者固定的這些能量傳遞到次級消費者被利用時，轉(zhuǎn)移到ATP中的能量最多是()A．46.44akJ B．232akJC．9.328akJ D．11.61akJ[答案]A[解析]生產(chǎn)者產(chǎn)生6amol氧氣意味著有amol葡萄糖產(chǎn)生，這部分有機物傳遞到次級消費者最多為(a×20%×20%)mol，所以在次級消費者體內(nèi)被轉(zhuǎn)移到ATP中的能量最多為：(a×20%×20%×1161)kJ。3．某一生態(tài)系統(tǒng)中，已知一只鷹增重2kg要吃10kg小鳥，小鳥增重0.25kg要吃2kg昆蟲，而昆蟲增重100kg要吃1000kg綠色植物。在此食物鏈中這只鷹對綠色植物的能量利用百分率為()A．% B．%C．% D．%[答案]C[解析]根據(jù)題意，鷹增重1kg需要的綠色植物為：eq\f(10,2)×eq\f(2,×eq\f(1000,100)＝400(kg)。則鷹對綠色植物的能量利用率為：eq\f(1,400)×100%＝%。4．(2022·海南高考，19)下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動簡圖，下列敘述錯誤的是()A．甲是生產(chǎn)者，乙是消費者B．該生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng)C．能量通過光合作用固定并進入系統(tǒng)，可以熱能形式輸出D．甲、乙和分解者所貯存的能量之和是輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量[答案]D[解析]根據(jù)題中簡圖可知，甲能夠固定太陽能，為生產(chǎn)者，乙從甲獲取能量，為消費者，A正確；該生態(tài)系統(tǒng)需要從外界獲得能量，同時能量也可以擴散到外界，是一個開放的生態(tài)系統(tǒng)，B正確；能量通過光合作用進入生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)過生產(chǎn)者、消費者和分解者的呼吸作用后有一部分以熱能的形式散失，C正確；輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者甲固定的太陽能總量，D不正確。5．初級消費者體內(nèi)能量的去路不包括()A．用于自身的生長、發(fā)育和繁殖B．被第二營養(yǎng)級的其他生物所獲得C．以熱能的形式散失D．被分解者分解釋放到環(huán)境中去[答案]B[解析]每個營養(yǎng)級體內(nèi)能量的去路包括：a.一部分通過呼吸作用以熱能形式散失；b.一部分用于自身的生長、發(fā)育和繁殖，也就是儲存在構(gòu)成自身的有機物中(此部分的最終去向為隨著生物的遺體、殘枝落葉中的能量被分解者分解而釋放出來，或被下一營養(yǎng)級生物捕食而流到下一個營養(yǎng)級中)。故此能量去路不包括B選項。6．在“浮游植物→浮游動物→魚”這條食物鏈中，如果魚要增加1000kg體重，那么，至少需要浮游動物和浮游植物的重量分別為()A．10000kg和50000kg B．5000kg和25000kgC．50000kg和50000kg D．10000kg和10000kg[答案]B[解析]要想低營養(yǎng)級生物量最少，則能量傳遞效率要最高，故按20%的傳遞效率來計算。所以需浮游動物1000÷20%＝5000kg；需浮游植物1000÷20%÷20%＝25000kg。7．下圖為某生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖[單位：J(cm2·a)]，以下分析不正確的是()A．甲通過光合作用固定在有機物中的總能量為1250J/(cm2)B．乙到丙的能量傳遞效率為15%C．每一營養(yǎng)級的能量大部分用于細胞呼吸和被丁利用D．在此生態(tài)系統(tǒng)中，一只狼捕食一只野兔，獲得的能量只能在10%～20%之間[答案]D[解析]生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率是指食物鏈中相鄰兩個營養(yǎng)級的種群間同化所得能量的比值，而不是指個體間同化所得能量的比值，一只狼捕食一只野兔，可以獲得野兔同化所得能量的大部分。8．下圖為生態(tài)系統(tǒng)中部分能量流動情況示意圖，①②③④⑤⑥各代表一定能量，有關(guān)敘述正確的是()A．從能量關(guān)系看①＝②＋⑤B．⑥都屬于初級消費者的同化量C．分解者獲得的能量最少D．③/②代表初級消費者流入次級消費者的能量傳遞效率[答案]D[解析]①是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量，它包括②(流入下一營養(yǎng)級的能量)、⑤(流入分解者中的能量)和生產(chǎn)者呼吸消耗的能量；⑥中部分能量來自初級消費者排出的糞便，是食物殘渣，屬于生產(chǎn)者的同化量；食物鏈中的最高營養(yǎng)級獲得能量最少。二、非選擇題9．下圖是某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解，圖中數(shù)值的單位為J/(cm2·a)。請回答下列問題。(1)該生態(tài)系統(tǒng)能量流動的源頭是________。(2)輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量值是________J/(cm2·a)，能量在該生態(tài)系統(tǒng)中是沿著________流動的。(3)第二營養(yǎng)級的能量流入第三營養(yǎng)級的傳遞效率約為________%(保留一位小數(shù))。(4)上圖數(shù)據(jù)反映出該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落沒有演替到相對穩(wěn)定的階段，判斷依據(jù)是能量輸入________(大于、等于、小于)能量輸出。[答案](1)太陽能(2)20810食物鏈(3)(4)大于10．(2022·威海高二檢測)下圖甲為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，m1、m2代表不同的能量形式。圖乙表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級的變化示意圖，其中a～g表示能量值。請據(jù)圖作答。(1)圖甲中，m1、m2表示的能量形式分別為________、________。通常情況下，位于營養(yǎng)級Ⅳ的生物個體數(shù)量一般遠遠少于Ⅲ，主要原因是______________________________。(2)圖乙中，若A表示圖甲中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示______________________________，C表示________________________________________。若圖甲中營養(yǎng)級Ⅰ所固定的太陽能總量為y，則營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是________________(用圖中所給字母表示)。(3)由圖乙可以總結(jié)出生態(tài)系統(tǒng)能量流動的主要特點是______________________________。[答案](1)太陽能(或生產(chǎn)者同化固定的能量)熱能(或呼吸作用散失的熱量)營養(yǎng)級高，可利用能量少(2)營養(yǎng)級Ⅱ同化固定的能量營養(yǎng)級Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量b/y×l00%(3)單向流動，逐級遞減[解