《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)》練習(xí)

《生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)》練習(xí)【目標(biāo)導(dǎo)航】1.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。2.概述研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。3.嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)情況。一、能量流動(dòng)的概念和過程1．概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。2．過程(1)能量來源：太陽。(2)輸入過程：主要是通過生產(chǎn)者的光合作用，將光能轉(zhuǎn)化成為化學(xué)能。(3)傳遞過程(4)轉(zhuǎn)化和散失過程(以第一營養(yǎng)級(jí)為例)①在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能的形式散失。②用于生產(chǎn)者的生長、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)，儲(chǔ)存在植物體的有機(jī)物中。③構(gòu)成植物體的有機(jī)物中的能量a．一部分隨著殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來。b．另一部分則被初級(jí)消費(fèi)者攝入體內(nèi)，流入第二營養(yǎng)級(jí)。二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)1．單向流動(dòng)：沿食物鏈由低營養(yǎng)級(jí)流向高營養(yǎng)級(jí)，不可逆轉(zhuǎn)，也不能循環(huán)流動(dòng)。2．逐級(jí)遞減(1)能量在沿食物鏈流動(dòng)的過程中是逐級(jí)遞減的，傳遞效率大約為10%～20%。(2)能量金字塔：將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值，由低到高繪制成圖，可形成一個(gè)金字塔圖形。(3)在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)過程中消耗的能量就越多。生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)一般不超過4～5個(gè)營養(yǎng)級(jí)。三、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義1．研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。2．研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧ＶR(shí)點(diǎn)一生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的分析1.下表表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中A→B→C(三者構(gòu)成一條食物鏈)各種群對(duì)能量的同化、利用、傳遞等的部分?jǐn)?shù)量關(guān)系，已知該草原生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽輻射為150000百萬千焦，但其中149875百萬千焦的能量未能被生產(chǎn)者固定。針對(duì)此圖有關(guān)計(jì)算錯(cuò)誤的是(單位：百萬千焦)()生物類群同化量凈生產(chǎn)量(凈同化量)呼吸消耗傳遞給分解者傳遞給下一營養(yǎng)級(jí)未被利用的能量A()(？)315B145()2C2()微量(不計(jì))無()A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量數(shù)是125B．“？”處數(shù)值是C．B呼吸消耗的能量是19D．能量從B傳到C的傳遞效率為%答案C解析本題主要考查的是能量流動(dòng)的分析，應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：①明確每個(gè)營養(yǎng)級(jí)同化能量的去向關(guān)鍵點(diǎn)②明確每個(gè)營養(yǎng)級(jí)中能量之間的關(guān)系③能量流動(dòng)傳遞效率的計(jì)算每個(gè)營養(yǎng)級(jí)中能量的去向有：流向下一營養(yǎng)級(jí)通化量凈同化量流向分解者未被利用的呼吸消化同化量eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(凈同化量\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(流向下一營養(yǎng)級(jí),流向分解者,未被利用)),呼吸消耗))所以生產(chǎn)者同化的數(shù)量為凈同化量：3＋15＋＝，加上呼吸消耗量共125。B呼吸消耗應(yīng)為同化量－凈同化量＝14－5＝9。B到C的傳遞效率為：eq\f(2,14)×100%＝%。2．一個(gè)池塘有生產(chǎn)者(浮游植物)、初級(jí)消費(fèi)者(植食性魚類)、次級(jí)消費(fèi)者(肉食性魚類)和分解者(微生物)。其中生產(chǎn)者固定的全部能量為a，流入初級(jí)消費(fèi)者、次級(jí)消費(fèi)者和分解者的能量依次為b、c、d，下列表述正確的是()=b+d>b+d<b+d<c+d答案B解析一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，流經(jīng)該系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能總量。該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的全部能量是a，數(shù)值是最大的，這些能量一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能形式散失到環(huán)境中，一部分用于自身的生長、發(fā)育、繁殖。在后一部分能量中，一部分隨植物遺體和殘枝敗葉等被分解者分解釋放出來，還有一部分沿著食物鏈流入初級(jí)消費(fèi)者，除小部分能量隨動(dòng)物糞便排出體外，其余被初級(jí)消費(fèi)者同化。能量依次沿食物鏈單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減傳遞下去。知識(shí)點(diǎn)二能量流動(dòng)的特點(diǎn)3．下圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解部分示意圖，①②③④各代表一定的能量值，下列各項(xiàng)中正確的是()A．①表示流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的總能量B．一般情況下，三級(jí)消費(fèi)者增加1kg，至少需要生產(chǎn)者1000kgC．生物與生物之間的捕食關(guān)系一般不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動(dòng)具有單向性D．從能量關(guān)系看②≥③＋④答案C解析本題主要考查能量流動(dòng)的特點(diǎn)：①表示第二營養(yǎng)級(jí)的同化量，流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者光合作用固定的總能量，要大于①；三級(jí)消費(fèi)者增加1kg，至少消耗生產(chǎn)者的量，需以最大傳遞效率計(jì)算，即eq\f(1kg,20%3)＝125kg；能量流動(dòng)的特點(diǎn)之一是單向流動(dòng)，主要原因是生物間的捕食關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)；從能量關(guān)系看：②＝③＋④＋呼吸消耗，所以②＞③＋④。4．如圖所示為某生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)簡圖，若E種群中的總能量為×109kJ，B種群的總能量為×108kJ，從理論上分析，A種群獲得的總能量最多是()A．×108kJB．×108kJC．×108kJD．×108kJ答案A解析從圖中可以看出，E的能量傳遞有三條途徑，但只有兩條途徑能傳遞到A。獲得的能量最多，需以最大傳遞效率計(jì)算，所以C和D獲得的總能量為×109kJ－×108kJ÷20%)×20%＝1×109kJ，所以A獲得的總能量最多為1×109kJ×20%＝×108kJ。知識(shí)點(diǎn)三生態(tài)金字塔的理解5．如圖A、B、C分別是某森林生態(tài)系統(tǒng)的生物數(shù)量金字塔、某草地生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔和某浮游生物群落的金字塔。請(qǐng)分析并回答以下問題：(1)描述生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級(jí)之間的關(guān)系最好用________的形式。(2)為什么一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的森林生態(tài)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)者數(shù)量少于消費(fèi)者數(shù)量的現(xiàn)象？________________________________________________________________。(3)為什么生態(tài)系統(tǒng)需要持續(xù)接受外部的能量輸入？________________________________________________________________。答案(1)能量金字塔(或B)(2)在森林中，生產(chǎn)者往往體積很大，固定的能量多，能為較多消費(fèi)者提供食物，因此少數(shù)的生產(chǎn)者可以支持較多的消費(fèi)者(3)因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)是單向的，不能循環(huán)利用解析本題主要考查能量流動(dòng)和營養(yǎng)級(jí)中生物個(gè)體數(shù)量的相關(guān)內(nèi)容，現(xiàn)分析如下：基礎(chǔ)落實(shí)1．流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是指()A．照射到該系統(tǒng)的全部太陽能B．照射到該系統(tǒng)所有植物體上的全部太陽能C．該系統(tǒng)生產(chǎn)者所固定的全部能量D．生產(chǎn)者傳遞給消費(fèi)者的全部太陽能答案C解析流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量應(yīng)是該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者所固定的能量，經(jīng)生產(chǎn)者的同化作用轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)。未被生產(chǎn)者固定的能量沒有流入生態(tài)系統(tǒng)，而是被系統(tǒng)中的其他物質(zhì)以熱能的形式吸收，然后以紅外線的形式散射到大氣中或輻射到宇宙空間。2．關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的敘述，不正確的是()A．流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量主要是綠色植物所固定的太陽能的總量B．生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)的能量不包括各營養(yǎng)級(jí)的呼吸量C．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是單向、不循環(huán)的D．在生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的答案B解析考查能量流動(dòng)的過程及途徑。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是從生產(chǎn)者固定太陽能開始的，生產(chǎn)者所固定的總能量便是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量；生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是沿著食物鏈或食物網(wǎng)進(jìn)行的，能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向的，并且是逐級(jí)遞減的。3．在由草、兔、狐組成的一條食物鏈中，兔經(jīng)同化作用所獲得的能量，其去向不應(yīng)包括()A．通過兔子呼吸作用釋放的能量B．通過兔子的糞便流入到分解者體內(nèi)C．通過狐的糞便流入到分解者體內(nèi)D．流入到狐的體內(nèi)答案B解析兔子攝取了草，其中一部分被同化了，兔子同化的能量可以流向下一營養(yǎng)級(jí)狐，可用于自身呼吸作用，也可流向分解者。在兔子攝入的能量中，以糞便形式排出體外的不屬于其同化的能量。4．如圖是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的圖解，對(duì)此圖理解有誤的是()A．圖中方框的大小可表示該營養(yǎng)級(jí)生物所具有的能量多少B．該圖中C所具有的能量為B的10%～20%C．該圖中的A固定的能量表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量D．圖中A固定的能量是B、C、D的能量之和答案D解析首先判斷圖中A為生產(chǎn)者，B、C、D為消費(fèi)者，能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的，所以圖中方框的大小可表示該營養(yǎng)級(jí)生物所具有的能量多少。相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)之間能量傳遞的效率是10%～20%，所以圖中C所具有的能量為B的10%～20%。生產(chǎn)者固定的太陽能總量等于流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，所以C項(xiàng)正確。每個(gè)營養(yǎng)級(jí)同化的能量有3個(gè)去向：下一營養(yǎng)級(jí)(最后一個(gè)營養(yǎng)級(jí)除外)、分解者和自身呼吸消耗，所以圖中A具有的能量應(yīng)該大于B、C、D的能量之和。5.一片樹林中，樹、昆蟲和食蟲鳥類的個(gè)體數(shù)比例關(guān)系如右圖所示。下列選項(xiàng)中能正確表示樹、昆蟲、食蟲鳥之間的能量流動(dòng)關(guān)系的是(選項(xiàng)方框面積表示能量的大小)()答案C解析數(shù)量金字塔是以生態(tài)系統(tǒng)中每一營養(yǎng)級(jí)的生物個(gè)體數(shù)目為指標(biāo)繪制的，有時(shí)會(huì)倒置，本題就是一個(gè)實(shí)例。能量金字塔是以生態(tài)系統(tǒng)中每一個(gè)營養(yǎng)級(jí)的能量數(shù)值為指標(biāo)繪制的，由于能量流動(dòng)是單向且逐級(jí)遞減的，在相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)之間傳遞效率大約只有10%～20%，這樣能量金字塔是不會(huì)倒置的。能力提升6．大象是植食性動(dòng)物，有一種蜣螂則專以象糞為食。設(shè)一頭大象在某段時(shí)間內(nèi)所同化的能量為107kJ，則這部分能量中可流入蜣螂體內(nèi)的約為()A．0kJB．106kJC．2×106kJD．3×106kJ答案A解析被某一營養(yǎng)級(jí)攝入的能量。一部分存在于該營養(yǎng)級(jí)生物排出的糞便中，另一部分被該營養(yǎng)級(jí)生物同化，該題中大象攝入體內(nèi)的能量，一部分存在于象糞中，一部分被其同化，所以流入蜣螂體內(nèi)的能量不屬于象的同化量。7．運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)規(guī)律分析下列四項(xiàng)中，能量不利于流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠值氖?)A．在森林中，使能量多儲(chǔ)存在木材里B．在草原牧場，使能量多流向牛和羊C.能量流經(jīng)初級(jí)消費(fèi)者→次級(jí)消費(fèi)者→三級(jí)消費(fèi)者（人的食物）D．在養(yǎng)魚池，讓有機(jī)肥料以腐屑形式被魚類或餌料動(dòng)物直接攝食答案C解析能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的，食物鏈越長，喪失的能量就越多。8．在社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中，四川某地通過新建沼氣池和植樹造林，構(gòu)建了新型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(如圖所示)。下列有關(guān)敘述，不正確的是()A．該生態(tài)系統(tǒng)中，處于第二營養(yǎng)級(jí)的生物有人和家禽、家畜B．該生態(tài)系統(tǒng)中，人的作用非常關(guān)鍵，植物是主要成分C．該生態(tài)系統(tǒng)的建立，提高了各營養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率D．沼氣池的建造和植樹造林，提高了該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性答案C解析在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者是主要成分，生產(chǎn)者越多，生態(tài)系統(tǒng)越穩(wěn)定；生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率是10%～20%，不會(huì)因生態(tài)系統(tǒng)的改變而改變。9．如圖是某一水域生態(tài)系統(tǒng)在一年之內(nèi)的能量流動(dòng)情況資料[能流單位：103kJ/(m2·y)]。據(jù)圖回答：(1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為______×103kJ/m2·y。(2)能量傳遞效率較低，是因?yàn)榇蟛糠帜芰縚_____________________，另有一部分能量流向了________。(3)按圖中能量傳遞效率，若頂級(jí)肉食動(dòng)物多獲得1kJ能量，則生產(chǎn)者需多具有________kJ能量。(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))(4)如果該水域發(fā)生重金屬污染，則上述生物中________體內(nèi)的重金屬含量最高。答案(1)2081(2)通過該營養(yǎng)級(jí)生物自身的呼吸作用消耗掉分解者(3)(4)頂級(jí)肉食動(dòng)物解析(1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的能量即為1320＋324＋100＋14＋58＋38＋227＝2081×103kJ/(m2·y)。(2)能量傳遞效率低是因?yàn)槟芰坑幸徊糠肿陨砝昧耍幸徊糠至飨蚍纸庹?，剩余的才流向下一營養(yǎng)級(jí)。(3)在不同營養(yǎng)級(jí)中能量傳遞效率不同，已知生產(chǎn)者固定2081×103kJ能量時(shí)，頂級(jí)肉食動(dòng)物獲取的能量為＋＋＝5×103kJ能量，所以要使頂級(jí)肉食動(dòng)物多獲得1kJ的能量，則生產(chǎn)者需多具有2081/5kJ＝kJ能量。(4)由于食物鏈的富集作用，則營養(yǎng)級(jí)越高，其體內(nèi)所含重金屬越多。實(shí)驗(yàn)拓展10．如圖為某生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中的箭頭________是不應(yīng)存在的(填序號(hào))。(2)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是________，初級(jí)消費(fèi)者自身生命活動(dòng)所消耗的能量是________(填序號(hào))。(3)食草動(dòng)物排出的糞便中仍含有部分能量，這部分能量被分解者所利用的過程應(yīng)屬于箭頭________。(4)圖中生物構(gòu)成的食物鏈有________個(gè)營養(yǎng)級(jí)。屬于第三營養(yǎng)級(jí)的是________。(5)圖中?所指的是____________________，E代表的成分是________。(6)④中的能量大約只有③中能量的________。(7)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)是________________________。答案(1)?(2)①⑤(3)⑧(4)四C(5)生產(chǎn)者呼吸消耗