高中生物第2节 生态系统的能量流动练习

这是一份高中生物第2节 生态系统的能量流动练习，共5页。
对点训练
题组一 能量流动的过程和特点
1．下图所示为一般生态系统的结构模式图。下列叙述正确的是( A )
A．消费者将有机物转化为无机物后又被生产者重新利用
B．能量主要以太阳能的形式在生态系统内部传递
C．农田生态系统中能量的输入量和输出量总是相等的
D．组分1、2、3可分别代表生产者、消费者和分解者
解析：消费者能通过自身代谢，将有机物转化为无机物排出体外，这些无机物又可以被生产者重新利用，A项正确；流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，生态系统内部能量的传递形式是有机物中的化学能，B项错误；在一个幼苗茁壮成长的农田生态系统中能量的输入量大于输出量，C项错误；据图可知，生态系统的组分1、2、3可分别代表生产者、分解者和消费者，D项错误。
2．假设某初级消费者摄入的能量为a，其粪便中的能量为b，通过呼吸消耗的能量为c，用于生长、发育和繁殖的能量为d，则流入次级消费者的能量最多为( B )
A．(a＋b)×20% B．(c＋d)×20%
C．(a－c)×20% D．(b－d)×20%
解析：在该生态系统中，假设初级消费者摄入的能量为a，其中存在于粪便中的能量为b，说明初级消费者的同化量是a－b；而生态系统中的能量传递效率在10%～20%之间，因此，流入次级消费者的能量最多为(a－b)×20%。初级消费者通过呼吸消耗的能量为c，用于生长、发育和繁殖的能量为d，说明初级消费者同化的能量是c＋d；因此，流入次级消费者的能量最多也可以表示为(c＋d)×20%。
3．下图为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动图解，图中字母代表相应能量。下列叙述正确的是( B )
A．流经该生态系统的总能量是桑树净光合作用储存的能量C
B．蚕用于自身生长、发育、繁殖的能量可表示为B1＋C1＋D1
C．桑树和蚕之间的能量传递效率可用D/C表示，一般小于20%
D．将蚕沙(粪便)投入鱼塘供给鱼食用，流入鱼体内的能量属于D1
解析：流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量A，C为桑树用于自身生长、发育和繁殖的能量，A项错误；蚕同化的能量一部分通过呼吸作用散失(A1)，另一部分用于自身生长、发育和繁殖(B1＋C1＋D1)，B项正确；蚕同化的能量为D＝A1＋B1＋C1＋D1，桑树同化的能量为A，故桑树和蚕之间的能量传递效率可用D/A表示，相邻两个营养级的能量传递效率一般为10%～20%，C项错误；蚕沙(粪便)中的能量属于上一营养级(桑树)同化的能量，不属于D1中的能量，D项错误。
4．下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是( C )
A．在食物链中，能量的传递形式是光能
B．生态系统的能量流动是指生物体内的能量代谢过程
C．生态系统的能量流动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
解析：在食物链中，能量的传递形式是有机物中的化学能，A项错误；生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，B项错误、C项正确；流经某些人工生态系统(如人工塘)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项错误。
5．在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级羊同化的能量的去向，不应包括下列选项中的( B )
A．羊的呼吸消耗量
B．羊的粪便量
C．羊的生长量
D．部分死亡羊含有的能量
解析：生产者所固定的能量被第二营养级摄入后，一部分被第二营养级的生物同化，用于生长、发育和繁殖及通过呼吸作用消耗，还有一部分未被同化，通过粪便等排出体外。因此羊的粪便量不是被羊同化的能量。
题组二 生态金字塔和研究能量流动的实践意义
6．用各营养级生物的能量、数量构建的金字塔分别称为能量金字塔、数量金字塔。在某一栎林中，第一营养级生物为栎树，第二营养级生物为昆虫，第三营养级生物为蛙、蜥蜴和鸟，第四营养级生物为蛇。该栎林数量金字塔的示意图是( B )
解析：由于一棵栎树可以为较大数量的昆虫提供食物，故在数量金字塔中昆虫的数量远远大于栎树的数量，第三营养级生物的数量小于昆虫的数量，第四营养级生物的数量小于第三营养级生物的数量，B项符合题意。
7．下图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是( C )
A．微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量
B．沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者
C．沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用
D．多途径利用农作物可提高该系统的能量利用率
解析：该生态系统中，沼气池中的微生物能利用农作物固定的太阳能，属于分解者，A、B项正确；在生态系统中，能量是单向流动的，不能循环利用，C项错误；物质和能量的多级利用，减少了能量的流失，提高了能量的利用率，D项正确。
8．农田生态系统是随着人类的发展而出现的，其主要功能是满足人们对粮食的需求。下列有关叙述错误的是( D )
A．农田生态系统中生物群落的空间结构有季节规律
B．输入农田生态系统的能量主要是农作物固定的太阳能
C．农田生态系统中物种的数目少，营养结构简单
D．灭虫和除草能提高农田生态系统中能量的传递效率
解析：除草、治虫的目的是调整生态系统能量流动关系，人类可提高生态系统的能量利用率，但不能提高能量的传递效率，D错误。
综合强化
一、选择题
1．下图表示在一个生态系统中，植物光合作用积累的有机物被植食性动物利用的过程。下列有关叙述正确的是( B )
A．①⑤之和为输入生态系统的全部能量
B．植食性动物粪便中的能量包含在⑦中
C．⑤⑥⑦⑧之和为流向分解者的能量
D．④占②的百分比为能量传递效率
解析：输入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，一部分用于植物呼吸消耗，一部分储存在植物体内的有机物中，A项错误；植食性动物粪便中的能量属于植物同化量的一部分，并未被植食性动物同化，B项正确；⑧表示植食性动物呼吸消耗的能量，并没有流向分解者，C项错误；能量传递效率为相邻两营养级间同化量的比值，植物同化量未知，无法计算能量传递效率，D项错误。
2．从健康的角度考虑，提倡素食可以减少脂肪和胆固醇等的摄入，能降低心血管等疾病的发病率。从生态系统的营养结构和生态系统的功能的角度考虑，下列对提倡素食的好处的描述，不正确的是( B )
A．提倡素食能使人类的食物链缩短
B．提倡素食能提高能量传递效率
C．提倡素食能减少生态系统中能量的散失
D．提倡素食能使人类从生产者中获得更多的能量
解析：素食是指人类直接吃生产者，可以使食物链缩短，A项正确；能量传递效率是该营养级的同化量与上一个营养级同化量的比值，一般在10%到20%之间，所以提倡素食不能提高能量传递效率，B项错误；提倡素食缩短了食物链，所以能减少能量的散失，C项正确；提倡素食能使人的营养级降低，缩短了食物链，减少了能量的散失，所以人能获得更多的能量，D项正确。
3．“草→兔子→狐狸→狼”为某草原上的一条食物链，下列关于该食物链的叙述正确的是( B )
A．该食物链中狐狸是初级消费者、第三营养级
B．兔子产生的粪便中的能量不属于兔子的同化量，而是草的同化量
C．根据能量金字塔可知，处于塔尖的狼，其个体体内的能量少于兔子个体体内的能量
D．狐狸捕食一只兔子，则该兔子体内的能量全部流向狐狸
解析：该食物链中狐狸是次级消费者，属于第三营养级，A错误；兔子的同化量＝摄入量－粪便量，兔子产生的粪便中的能量不属于兔子的同化量，而是草所同化的能量，B正确；从营养级上看，狼属于最高级消费者，属于第四营养级，兔子处于第二营养级，第二营养级中的能量要大于第四营养级的能量，但从个体来说，狼体内的能量要大于兔子体内的能量，C错误；狐狸捕食一只兔子，因为同化量＝摄入量－粪便量，因此该兔子体内能量只有一部分流向狐狸，D错误。
4．如图1表示某生态系统一条食物链中三个种群一年内的数量变化，图2为该食物链中三个种群一年内能量流动统计的部分数据，下列有关叙述正确的是( B )
A．6月时，种群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的年龄结构分别是衰退型、增长型、增长型
B．铅等重金属在甲种群(种群Ⅲ)含量最高
C．图2中种群Ⅱ全部生物的呼吸消耗能量约为6.95×107 kJ
D．甲到丙的能量传递效率约为20%
解析：根据捕食关系中种群数量变化的特点，即先增先减为被捕食者，图1中的食物链可表示为乙→丙→甲，根据能量流动具有逐级递减的特点可知，图2中的食物链可表示为Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ。6月，种群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ即种群丙、乙、甲的年龄结构分别为衰退型、增长型、衰退型，A错误；铅等重金属沿食物链积累，最高营养级含量最高，即甲种群(种群Ⅲ)含量最高，B正确；种群Ⅱ全部生物同化的能量包括呼吸消耗的能量、流向分解者的能量、流入下一营养级的能量和未被利用的能量，故其呼吸作用消耗的能量少于(111.0－41.5)×106＝6.95×107(kJ)，C错误；丙为第二营养级，甲为第三营养级，能量由丙传递到甲，D错误。
5．下图为某生态系统能量流动示意图[单位：J/(cm2·a)]，下列分析不正确的是( D )
A．甲为1 250 J/(cm2·a)
B．乙到丙的能量传递效率为15%
C．每一营养级的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用
D．乙的个体数目一定比甲少
解析：一般情况下，随着营养级的增加，动物个体的数量会减少，个体的体积会增大，但是也存在特殊情况，如树上的昆虫与树之间的关系。
二、非选择题
6．调查发现小型湖泊中的绿藻、蓝细菌是露斯塔野鲮鱼和罗氏沼虾的食物，罗氏沼虾又是露斯塔野鲮鱼的食物。分析回答：
(1)该湖泊中露斯塔野鲮鱼与罗氏沼虾的关系是_种间竞争和捕食__。
(2)露斯塔野鲮鱼的食性相对值如下图1所示，若使体长为2.8 cm的露斯塔野鲮鱼增重2 kg，至少需要藻类_30__kg。
(3)调查露斯塔野鲮鱼的种群密度时，若标记个体更易被发现而被捕食，则会导致种群密度估算结果_偏高__(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(4)该湖泊受到富含P元素的生活用水的污染，某科研小组提出生态治污的方案：首先培养藻类去除水体中的P元素。结合下图2分析，选择的藻类是_绿藻__，理由是_绿藻体内的藻毒素含量低__。然后投放体长大于4.2 cm的露斯塔野鲮鱼控制藻类的数量。过一段时间后，可以捕捞露斯塔野鲮鱼供人们食用。选择体长大于4.2 cm的露斯塔野鲮鱼，其原因是_植食性比例高，食物链短，能量利用率高__。
(5)科研小组又对罗氏沼虾的能量流动情况进行分析，结果如下表[数字为能量值，单位是kJ/(cm2·a)]：
据表结果分析，罗氏沼虾的同化量为_24.6_kJ/(cm2·a)__。
解析：(1)由题意可知，露斯塔野鲮鱼与罗氏沼虾既有共同的食物绿藻和蓝细菌，这属于种间竞争关系，而又有直接的捕食关系。(2)由题图1可知，体长为2.8 cm的露斯塔野鲮鱼的食物来源植食性︰肉食性＝1︰1，则增重2 kg，至少需要的藻类重量按传递效率为20%计算：1÷20%＋1÷(20%×20%)＝30 kg。(3)标记重捕法的计算公式是：种群数量＝初次捕获数×再次捕获数÷再次捕获中带标记数，由题意可知被标记的个体容易被捕食，导致分母减少，所以种群数量的估计值偏高。(4)由题图2可知蓝细菌和绿藻对P元素的吸收相当，但绿藻体内的藻毒素含量低，所以用绿藻除去磷元素。由题图1可知体长大于4.2 cm的露斯塔野鲮鱼其植食性比例较高，即食物链短，而能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，食物链越短能量利用的越多。(5)罗氏沼虾同化量＝摄入食物中的能量－粪便中的能量＝51.6－27.0＝24.6 kJ/(cm2·a)。
7．下图是生态系统的能量流动图解，N1～N6表示能量数值。请回答下列有关问题。
(1)流经该生态系统的总能量为_N2__(用N1～N6中的字母表示)。
(2)由初级消费者传递给蜣螂的能量为_0__。
(3)图中N3表示_生产者用于生长、发育和繁殖的能量__。
(4)能量由生产者传递给初级消费者的传递效率为 N5/N2×100% 。(用N1～N6中的字母表示)。
解析：生产者的同化量是N2，可分为两部分，一部分能量用于呼吸消耗，一部分能量用于生长、发育和繁殖，储存在生物体内(图中N3表示)；初级消费者摄入量(N4)－粪便量＝初级消费者同化量(N5)，N6是分解者蜣螂的同化量。食物链之间的能量传递不包括分解者，因此初级消费者传递给蜣螂的能量为0；能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值，能量由生产者传递给初级消费者的传递效率为N5/N2×100%。摄入食物中的能量
粪便中的能量
用于生长、发育和繁殖的能量
呼吸作用散失的能量
51.6
27.0
1.5
23.1