5.2 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

第頁第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指()A.太陽能被綠色植物固定的過程B.系統(tǒng)內(nèi)生物體能量代謝的過程C.生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程D.能量從生物體進入環(huán)境的過程解析:生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程,A、B、D僅僅是能量流動的一個方面。答案:C2.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)的能量流動是逐級遞減和單向流動的D.生態(tài)系統(tǒng)離開外界的能量供應(yīng)就無法維持解析:生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從生產(chǎn)者固定太陽能開始的。答案:A3.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述中錯誤的是()A.當狼捕食兔子并轉(zhuǎn)化為自身的有機物時,能量就從第一營養(yǎng)級流入第二營養(yǎng)級B.當狼吃掉一只兔子時,狼不可能獲得兔子的全部能量C.生產(chǎn)者通過光合作用合成有機物,能量就從非生物環(huán)境流入生物群落D.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向的,逐級遞減的解析:兔子為初級消費者,屬于第二營養(yǎng)級,此時狼位于第三營養(yǎng)級,即狼捕食兔子,使能量由第二營養(yǎng)級流入第三營養(yǎng)級。答案:A4.如圖為生態(tài)系統(tǒng)能量流動的部分圖解,①代表一定的能量值。下列相關(guān)敘述中,正確的是()A.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是循環(huán)進行的B.能量在沿食物鏈流動時逐級遞減C.次級消費者屬于第二營養(yǎng)級D.圖中①代表呼吸作用所消耗的能量解析:生態(tài)系統(tǒng)能量流動是單向的、逐級遞減的;次級消費者屬于第三營養(yǎng)級;圖中①代表流向分解者的能量。答案:B5.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)該包括()A.通過兔子細胞呼吸釋放的能量B.通過兔子的糞便流入到分解者體內(nèi)C.通過狐貍的糞便流入到分解者體內(nèi)D.流入到狐貍體內(nèi)解析:每一個營養(yǎng)級中所同化的能量為本營養(yǎng)級的總能量,而兔子糞便中的能量,并不是兔子同化的能量。答案:B6.生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔中,構(gòu)成塔基的是()A.初級消費者 B.生產(chǎn)者C.次級消費者 D.分解者解析:生產(chǎn)者通過光合作用把太陽能固定,其他生物直接或間接地以綠色植物為食,從中獲得物質(zhì)和能量,可見能量的流動首先從生產(chǎn)者開始。由于食物鏈的每一環(huán)節(jié)上的生物本身通過細胞呼吸消耗了一部分的能量,所以能量在食物鏈中的傳遞是逐級遞減的,呈金字塔形,生產(chǎn)者位于塔基。答案:B7.農(nóng)田中除草的主要目的是()A.調(diào)節(jié)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)B.調(diào)節(jié)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的物種C.調(diào)節(jié)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的能量流動D.A和B兩項解析:農(nóng)田中除草的目的是使農(nóng)田中的能量盡可能多地流向農(nóng)作物中,也就是流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?。答?C8.下圖是某湖泊生態(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)受到的太陽輻射能為118872百萬千焦,但其中118761百萬千焦的能量未被利用。請完成下列問題:(1)請將流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量數(shù)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)級的轉(zhuǎn)化效率為%,次級消費者通過異化作用消耗的能量占同化作用所得到能量的百分比是。

(3)由圖可知,下一個營養(yǎng)級不能得到上一個營養(yǎng)級的全部能量,原因有:①各營養(yǎng)級生物體內(nèi)的大量能量被;②其次是部分能量;③還有少量能量被利用。

解析:從圖中看出,生產(chǎn)者A固定的太陽能僅為118872-118761=111百萬千焦,這實際上就是流經(jīng)該湖泊生態(tài)系統(tǒng)的總能量。從圖中不難看出,A中能量111百萬千焦中只有15.0百萬千焦被第二營養(yǎng)級B所同化,絕大部分的能量通過其他途徑流失了,所以從A到B的能量傳遞效率是15.0÷111.0×100%=13.5%。從圖中有關(guān)數(shù)據(jù)還可知道第三營養(yǎng)級C同化所得能量中有1.8百萬千焦通過自身的呼吸作用消耗掉了,占60%(1.8/3.0)。從以上分析中我們得出以下結(jié)論:①生產(chǎn)者固定的太陽能總量是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量;②能量流動逐級遞減,傳遞效率是10%~20%;③流經(jīng)每一營養(yǎng)級的能量,除被下一營養(yǎng)級利用外還有三個去向:一是通過各營養(yǎng)級生物自身呼吸消耗,二是未被利用,三是被分解者分解利用。答案:(1)A(111)生產(chǎn)者(2)13.560%(3)呼吸作用消耗了未被利用分解者9.在某草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中,假設(shè)羊攝入體內(nèi)的能量為n,羊糞便中的能量為36%n,呼吸作用散失的能量為48%n,則()A.羊同化的能量為64%nB.貯存在羊體內(nèi)的能量為52%nC.由羊流向分解者的能量為16%nD.由羊流向下一營養(yǎng)級的能量為64%n解析:在能量流動過程中,攝入量=同化量+未同化量(糞便中含有的能量),因此該題中羊的同化量為n-36%n=64%n。由于條件不足,無法計算羊的貯存量、流向分解者的能量及流向下一營養(yǎng)級的能量。答案:A10.某河流生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)共有4個營養(yǎng)級,分別以a、b、c、d表示。一年內(nèi)輸入這4個營養(yǎng)級的能量數(shù)值如下表:營養(yǎng)級abcd能量(J·m2)141.10×10515.91×1050.88×105871.27×105該生態(tài)系統(tǒng)中初級消費者所屬營養(yǎng)級是()A.a B.b C.c D.d解析:在生態(tài)系統(tǒng)中,能量沿食物鏈(網(wǎng))單向流動、逐級遞減,其傳遞效率為10%~20%。據(jù)此可以確定:d為生產(chǎn)者,屬第一營養(yǎng)級;a為初級消費者,屬第二營養(yǎng)級;b為次級消費者,屬第三營養(yǎng)級;c為三級消費者,屬第四營養(yǎng)級。答案:A11.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)各種群對能量的同化、利用、傳遞等的部分數(shù)量關(guān)系,已知該草原生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽輻射能為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。針對此圖有關(guān)計算錯誤的是(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)級未被利用的能量A()(?)65.531541.5B145()0.522.5C2()1.4微量(不計)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59.5C.B呼吸消耗的能量是19D.能量從B傳到C的傳遞效率約為14.3%解析:每個營養(yǎng)級中能量的去向有:同化量所以生產(chǎn)者同化的能量為凈同化量:3+15+41.5=59.5,加上呼吸消耗量65.5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:×100%≈14.3%。答案:C12.下圖為生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈所反映出的能量流動情況,圖中箭頭符號為能量的流動方向,單位為kcal/(m2·a)。下列說法正確的是()①在入射的太陽能中,生產(chǎn)者只利用了其中的1%左右②分解者可利用來自各營養(yǎng)級轉(zhuǎn)移到A中的所有能量③消費者營養(yǎng)級別越高,可利用的總能量越多④當人們把生產(chǎn)者當作食物時,比起其他營養(yǎng)級,可獲得更多的能量A.①② B.①④ C.②① D.③①解析:在入射的太陽能中,生產(chǎn)者利用的能量為16000/1500900×100%≈1%,故①正確。轉(zhuǎn)移到A中的所有能量中,各營養(yǎng)級生物呼吸消耗的部分不能再被分解者利用,另外也可能有部分形成化石燃料等而未被分解者利用,故②錯誤。能量流動是逐級遞減的,消費者營養(yǎng)級別越高,可利用的總能量越少,故③也錯誤。當人們把生產(chǎn)者當作食物時,食物鏈縮短,能量散失減少,可比其他途徑獲得更多的能量,故④正確。答案:B13.在下圖食物網(wǎng)中,假設(shè)動物性食物所占比例為a,若要使鳥體重增加x,至少需要生產(chǎn)者的量為y,那么x與y的關(guān)系可表示為()A.y=90ax+10x B.y=25ax+5xC.y=20ax+5x D.y=100ax+10x解析:動物性食物所占比例為a,則經(jīng)草→蟲→鳥這條食物鏈使鳥增重為ax,需生產(chǎn)者為=25ax,則通過草→鳥這條食物鏈增重為(1-a)x,需生產(chǎn)者為:=5x-5ax,表示為y=25ax+5x-5ax=20ax+5x。答案:C14.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。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)中能量流動的主要特點是。

解析:(1)m1表示流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量,這部分能量是生產(chǎn)者同化固定的能量,m2表示從該生態(tài)系統(tǒng)散失的能量,即熱能或呼吸作用散失的熱量。由于能量在傳遞過程中是逐級遞減的,因此營養(yǎng)級越高的生物,可利用的能量越少,所以個體數(shù)量往往也越少。(2)若A表示圖甲中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量,則B表示Ⅱ同化固定的能量,C表示Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量。若圖甲中營養(yǎng)級Ⅰ所固定的太陽能總量為y,而圖乙中營養(yǎng)級Ⅱ同化固定的總能量為b,則營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是b/y×100%。(3)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的主要特點是單向流動、逐級遞減。答案:(1)生產(chǎn)者固定的能量呼吸作用散失的熱量營養(yǎng)級高,可利用的能量少(2)同化固定的能量用于生長、發(fā)育和繁殖的能量b/y×100%(3)單向流動、逐級遞減15.目前,糧食安全是世界各國面臨的重大問題,甚至影響到了社會的穩(wěn)定。(1)在上圖所示食物網(wǎng)中,若人體要得到1kJ的能量,玉米至少要固定kJ的太陽能,雞和害蟲的關(guān)系是。

(2)如果將原來的膳食結(jié)構(gòu)雞肉∶糧食=1∶3,改為膳食結(jié)構(gòu)雞肉∶糧食=1∶5,理論上,玉米供養(yǎng)的人數(shù)將會(增多、不變、減少),理由是

。

人類要最大限度地獲得能量,應(yīng)該采取的措施是

。

(3)在一年中,玉米通過光合作用固定的能量,除圖中所示的能量外,還有三部分能量,它們分別

、和未被利用的。

解析:本題考查生態(tài)系統(tǒng)的成分及功能。(1)在“玉米→人”食物鏈中,人要得到1kJ的能量需要玉米提供的能量最少,玉米至少固定的太陽能為1kJ÷20%=5kJ。雞以害蟲為食物,兩者間存在捕食關(guān)系;雞和害蟲都以玉米為食物,兩者間存在競爭關(guān)系。(2)膳食結(jié)構(gòu)雞肉∶糧