人教版 (2019)选择性必修2第2节 生态系统的能量流动课时练习

这是一份人教版 (2019)选择性必修2第2节 生态系统的能量流动课时练习，共20页。
题组一 能量流动的过程
1.(2024湖北武汉阶段练习)下列关于不同营养级能量来源和去路的分析,正确的是( )
A.流经自然生态系统的总能量是该系统中所有植物固定的太阳能
B.自然生态系统中各级消费者中的能量均为摄入的上一个营养级的能量
C.最高营养级同化量最终去向只有2个:呼吸作用散失和分解者分解
D.次级消费者储存在有机物中的能量只用于呼吸消耗以及流向分解者
2.(2024湖北黄冈阶段练习)某生态系统中有a、b、c、d四种生物,构成食物链“a→b→c”,d为分解者。该生态系统中能量流经b的过程如图所示,其中甲、乙表示能量,丙、丁表示过程。下列相关说法错误的是( )
A.甲表示b的同化量,乙的值等于甲
B.b粪便有机物中的能量不属于b固定的
C.能量流经b的途径与流经c的不完全相同
D.d是异养生物,其能量都来自a、b和c
3.(易错题)如图表示某一生态系统中的能量流动过程,其中甲、乙、丙代表生物成分,A、B、C、D、E、F代表能量。下列叙述错误的是( )
A.A流入甲是通过光合作用实现的
B.E表示的是各营养级呼吸作用散失的能量
C.C/B的值可代表能量由第二营养级流向第三营养级的传递效率
D.生态系统中甲所含的能量可能大于乙和丙所含能量总和
题组二 能量流动的特点
4.(2024陕西宝鸡期末)下列关于生态系统能量流动的叙述,正确的是( )
A.处于平衡状态的封闭生态系统不需要外来能量的输入
B.消费者粪便被分解者分解表明该营养级的能量流向了分解者
C.能量传递效率指相邻两个营养级间能量的传递效率,而非生物个体
D.生态农业增加了农田生态系统中的食物链,将提高能量传递效率
5.美国生态学家林德曼对赛达伯格湖能量流动进行了定量分析,得出了下图所示的数据。下列叙述正确的是( )
A.图中12.5 J/ (cm2·a)的能量仅包括了生产者的枯枝败叶
B.植食性动物呼吸量与其同化量的比值高于肉食性动物
C.流经该生态系统的总能量是各个营养级同化量之和
D.第二、三营养级的能量传递效率约为20%
6.(2024安徽宿州阶段练习)某农场建立了秧藕养鱼的池塘立体生态种养模式:水体的上层主要是以浮游植物为食的鲢鱼,中层主要是以水生植物为食的草鱼,底层主要是以软体动物为食的青鱼。除此之外,该农场还采取了玉米秸秆还田替代传统秸秆焚烧的措施,以减少环境污染。该农场地池塘生态系统能量流动如图,图中的英文字母表示能量(单位:kJ)。回答下列问题:
(1)据图可知,输入该池塘生态系统的能量为 。
(2)植食性鱼类同化的总能量为 kJ,植食性鱼类到肉食性鱼类的能量传递效率可表示为 。
(3)如果把玉米秸秆加工成易消化的精饲料喂牛,可提高牛的
与摄入饲料中所含能量的比值,从而提高产肉量。
(4)植物固定的能量除b、d、e外,还有 这一去向,长期协同进化使生态系统营养结构中的 不可逆转是能量在生态系统中单向流动的原因之一。
题组三 生态金字塔
7.(2024江苏徐州期末)甲、乙是某同学绘制的生态金字塔示意图,下列叙述错误的是( )

A.图中1、2、3分别表示食物链或食物网中的一个营养级
B.甲和乙均可表示数量金字塔
C.能量金字塔通常如图乙所示
D.乙中的1越宽,能量传递效率就越高
8.下列关于生态金字塔的叙述,正确的是( )
A.生态金字塔通常只能以个体数量或能量为指标绘制
B.数量金字塔显示了各营养级生物个体的数目比值关系
C.能量金字塔主要体现了相邻营养级的传递效率为10%~20%
D.生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链
题组四 研究能量流动的实践意义
9.(2024江西南昌月考)“稻田养鱼”模式利用稻田水面养鱼,既可获得鱼产品,又可利用鱼吃掉稻田中的害虫和杂草。鱼排泄粪肥,翻动泥土促进肥料分解,为水稻生长创造良好条件。下列有关叙述不正确的是( )
A.稻田生态系统的营养结构包括稻田中的食物链和食物网
B.鱼吃杂草,杂草同化能量中的10%~20%流入鱼体内
C.稻田中鱼的数量增长受食物和生存空间等因素的限制
D.稻田除虫调整了能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
10.(2024山东枣庄期末)下图是一个庭院生态工程的模式图,对该生态系统的分析中,正确的是( )
A.该生态系统能充分利用群落的空间和资源
B.该生态系统实现了对能量的循环利用,提高了经济效益
C.沼气发酵使植物同化的能量得到多级利用,沼渣施肥使能量重新流入生产者
D.饲养鸡鸭后,由于食物链延长,生态系统中能量传递效率会降低
能力提升练
题组一 能量流动过程
1.(易错题)(2024广西南宁期末)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( )
A.植食性动物粪便中的能量包含在⑦中
B.①⑤之和为流入该生态系统的全部能量
C.⑤⑥⑦⑧之和为流向分解者的能量
D.③全部用于初级消费者的生长、发育和繁殖
2.(2024河南阶段练习,)如图为某生态系统中能量流动示意图,数字1、2代表第一、第二营养级,字母代表各种能量,其中A是呼吸散失的能量,C是流向分解者的能量。下列叙述错误的是( )
A.A1+B1+C1+D1是太阳输送到该生态系统的能量
B.D1从第一营养级流入第二营养级的形式是化学能
C.第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B2+C2+D2
D.能量在第一、二营养级之间的传递效率是D1÷(A1+B1+C1+D1)×100%
3.(2024安徽宿州阶段练习)如图表示某湖泊生态系统中能量的类型和去向(d1、d2表示相应营养级未被利用的能量,同一字母表示相同类型的能量),下列叙述正确的是( )
A.由图可知b1=a2+b2+c2+d2
B.图中的粪便量属于初级消费者被分解者利用的能量
C.图中a1、a2分别表示生产者与消费者的呼吸作用散失量
D.生产者到初级消费者的能量传递效率为b1a1+b1+c1+d1×100%
4.(2024福建龙岩专题练习)下图是某草原生态系统部分能量流动过程示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为E1÷A1×100%
B.食草动物粪便中的能量包含在D1中
C.食草动物用于生长、发育、繁殖的能量可用E1-A2表示
D.流经生态系统的太阳能总量中,A1占10%~20%
5.(不定项)(2024山东滨州一模)一定时间内,某稳定的生态系统中生产者积累的有机物能量值为a,呼吸散失能量值为b,初级、次级、三级消费者所获得的能量值依次为c、d、e,其中次级消费者由人工饲喂获得的能量值为f,分解者所获得的能量值为g。下列说法错误的是( )
A.输入该生态系统的总能量值为a+b
B.能量沿食物链在生产者、各级消费者间流动
C.第二、三营养级间能量传递效率为d-fc×100%
D.上述能量值之间的关系为a+b=c+d+e+g
题组二 能量流动的相关计算
6.在如图所示的食物网中,假如猫头鹰的食物有1/5来自兔,2/5来自鼠,2/5来自蛇,那么猫头鹰体重增加10 g,最少需要消耗植物( )
A.600 g B.4 600 g C.650 g D.5 600 g
7.(易错题)(2024湖南长沙一中期末)科研团队对某草原生态系统的能量流动进行调查,结果如表所示(单位:105 kJ)。(防止过度放牧破坏草原,需定期投放饲料。通过饲料,植食性动物获得的能量为10×105 kJ,肉食性动物获得的能量为2×105 kJ)。下列相关叙述正确的是 ( )
A.流经该生态系统的总能量是植物所固定的太阳能
B.该草原生态系统的食物网中所有的生物可以构成一个群落
C.第一、二营养级之间的能量传递效率约为18.46%
D.植食性动物同化量X为120,肉食性动物同化量Y为22
8.(2024天津武清阶段练习)某自然保护区地震后,据不完全统计,植被毁损30%以上。图1为该地区人为干预下恢复过程的能量流动图[单位:103 kJ/(m2·a)],图2为该地区恢复后部分食物网示意图。请回答下列问题。
(1)如图1所示,输入该生态系统的能量包括 ,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为 (保留一位小数)。
(2)图1中A表示 ,计算可知,肉食性动物需补偿输入的能量至少为 ×103 kJ/(m2·a)。
(3)图2所示食物网中,若鹰增重1 kg,则最多消耗植物 kg,最少消耗植物 kg。
(4)已知该生态系统恢复后,能量从生产者到消费者的传递效率为10%,从消费者到消费者的能量传递效率为20%,且各营养级流向下一个营养级的能量平均分配给不同的种群(举例:草、树流向下一个营养级的能量中50%进入兔种群,50%进入鼠种群)。若该生态系统一段时间内生产者固定的太阳能为1.5×1012kJ,理论上狐可获得的能量为 kJ,鹰可获得的能量为 kJ。
答案与分层梯度式解析
第2节 生态系统的能量流动
基础过关练
1.C 自然生态系统中,流经生态系统的总能量是生产者固定的总能量,有些生产者并不是植物,如蓝细菌,A错误。自然生态系统中各级消费者中的能量均为同化的上一个营养级的能量,并不是摄入的能量,B错误。最高营养级的同化量,一部分在呼吸作用中以热能的形式散失了;一部分用于生长、发育和繁殖,最终流入分解者,C正确。次级消费者储存在有机物中的能量可以用于呼吸消耗以及流向分解者,也可能流入下一个营养级,D错误。
2.A 甲(b同化的能量)=乙(b用于生长、发育和繁殖的能量)+b通过丙(呼吸作用)散失的能量,A错误。b粪便有机物中的能量不属于b固定的,属于a固定的,B正确。c在食物链中属于最高营养级,能量流经c的途径与b相比,不包括流向下一个营养级,C正确。d是分解者,是异养生物,其能量都来自a、b和c,D正确。
3.C 分析题图得到下表:
乙同化的总能量来自甲和有机物,为B+F,丙同化的能量为C,则能量由第二营养级流向第三营养级的传递效率=CB+F×100%,C错误。生态系统中的能量流动是逐级递减的,但由于该系统中有有机物输入的能量,因此生态系统中甲所含的能量可能大于乙和丙所含的能量,D正确。
特别提醒 人为补偿输入的人工生态系统
(1)人为输入某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分,但却不是从上一个营养级固定的能量。
(2)能量传递效率的计算
第二营养级到第三营养级的能量传递效率=第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入第三营养级的能量)第二营养级的同化量(包括人工输入第二营养级的能量)×100%
4.C 能量流动是逐级递减的,能量在传递过程中有损耗,如生物呼吸散失的热能不能再被利用,所以处于平衡状态的封闭生态系统需要外来能量的输入,A错误。某一营养级粪便中的能量属于上一个营养级同化的能量,被分解者分解表明该营养级的上一个营养级同化的能量流向了分解者,B错误。生态农业增加了农田生态系统中的食物链,使物质和能量得到多级利用,从而提高了能量的利用率,但不能提高能量传递效率,D错误。
5.D 分析题图[单位:J/(cm2·a)]:
流经图示生态系统的总能量是生产者固定的太阳能[464.6 J/(cm2·a)],其不等于各营养级的同化量之和,C错误;第二营养级(植食性动物)到第三营养级(肉食性动物)的能量传递效率为12.6÷62.8×100%≈20%,D正确。
6.答案 (1)植物光合作用固定的太阳能和有机物中的化学能 (2)b+m cb+m×100% (3)同化量 (4)未被利用 营养关系
解析 (1)人工生态系统中输入的能量要考虑人为补充的能量,输入题述池塘的总能量为植物光合作用固定的太阳能和有机物中的化学能。(2)植食性鱼类从饲料中获得的能量为m,从植物中获得的能量是b,因此固定的能量为b+m,肉食性鱼类从植食性鱼类获得的能量为c,因此二者之间的能量传递效率为cb+m×100%。(3)秸秆加工成精饲料,牛消化吸收的物质比例会升高,同化量与摄入饲料中所含能量的比值提高。
7.D 生态金字塔的每一层表示的是一个营养级,A正确。数量金字塔一般是正金字塔形,有时会呈现倒金字塔形(如消费者个体小而生产者个体大时),即甲和乙均可表示数量金字塔,B正确。生态系统中的能量流动是逐级递减的,因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形(乙),C正确。能量传递效率与第一营养级能量的多少不呈正相关,D错误。
8.B 生态金字塔可分别以个体数量、生物量和能量为指标绘制,A错误。各营养级的生物个体的数目比值关系可用数量金字塔来表示,B正确。在一个相对稳定的生态系统中,相邻营养级之间的能量传递效率为10%~20%,但能量金字塔可以直观地反映各营养级间能量的关系,并不能体现具体的能量传递效率,C错误。生态系统中食物网错综复杂,每个营养级的生物可以在不同的食物链中,D错误。
9.B 生态系统的结构包括组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)和营养结构(食物链、食物网),A正确;10%~20%是相邻两个营养级之间的能量传递效率,不是两种生物之间的能量传递效率,B错误;自然环境中的资源和空间是有限的,稻田中鱼的数量增长受食物和生存空间等因素的限制,C正确。稻田除虫调整了能量流动关系,使更多能量留存在水稻体内,水稻生长旺盛,因此稻田除虫能使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,D正确。
10.A 题图所示生态系统实现了对能量的多级利用,大大提高能量的利用率,提高了经济效益,但能量不能循环利用,B错误。沼气发酵使植物同化的能量得到多级利用,生产者主要进行光合作用,能量主要来源于光能,不能来源于沼渣,C错误。生态系统中相邻两个营养级之间的能量传递效率,与食物链长短没有必然的联系,D错误。
能力提升练
1.A 植食性动物粪便中的能量是其摄入后未同化的部分,包含在⑦中,A正确。流入题述生态系统的全部能量为生产者固定的太阳能总量(总光合量),而①⑤之和是生产者积累的能量(净光合量),B错误。⑤⑥⑦中包括流向分解者的能量,⑧为植食性动物呼吸散失的能量,C错误。③植食性动物同化量=植食性动物呼吸散失的能量+植食性动物用于生长、发育和繁殖的能量,D错误。
2.A 太阳输送到题述生态系统的能量大部分都散失了,流经一个自然生态系统的总能量(A1+B1+C1+D1)是生产者固定的能量,A错误。食物链中,能量流动的形式是有机物中的化学能,B正确。A2是第二营养级通过呼吸作用散失的能量,所以第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是B2+C2+D2,C正确。能量从第一营养级到第二营养级的传递效率是D1(第二营养级同化量)÷(A1+B1+C1+D1)(第一营养级固定的总能量)×100%,D正确。
3.C 由图可知,b1(初级消费者的摄入量)=a2+b2+c2+d2+初级消费者粪便量(属于生产者被分解者利用的能量),A、B错误。根据题干信息可知,d1、d2表示相应营养级未被利用的能量,而生产者固定的太阳能大部分通过呼吸作用散失,图中a1、a2可分别表示生产者与消费者的呼吸作用散失量,c1、c2表示流入分解者的能量,C正确。
4.D 题述生态系统中,第一营养级同化的能量为总光合固定的能量(A1),流入第二营养级的能量(第二营养级的同化量)为E1,第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为E1÷A1×100%,A正确。食草动物粪便中的能量属于植物传递至分解者的能量,即包含在D1中,B正确。食草动物用于生长、发育、繁殖的能量=食草动物同化的能量-食草动物呼吸作用散失的能量=E1-A2=B2+C2+D2,C正确。A1(生产者的同化量)即流经该生态系统的太阳能总量,D错误。
5.AD 根据题干可以画出该生态系统的能量流动模式图:
流经一个生态系统的总能量=生产者固定的能量+人工输入的能量=a+b+f,A错误。第三营养级(次级消费者)同化的能量为d,其从第二营养级同化的能量为d-f,第二营养级(初级消费者)的同化量为c,故第二、三营养级间能量传递效率为d-fc×100%,C正确。由于能量流动具有逐级递减的特点,且该生态系统有人工饲喂的能量,所以a+b≠c+d+e+g,D错误。
6.C 已知高营养级的增加量,求低营养级最少消耗时,传递效率按照20%计算。
猫头鹰的食物有1/5来自兔,2/5来自鼠,2/5来自蛇,那么猫头鹰若体重增加10 g:
即最少需要消耗植物50+100+500=650(g),C正确。
解题思路 (1)明确计算方向:知“高营养级”求“低营养级”→除以能量传递效率。
(2)明确能量传递效率:“最少消耗”→按20%计算。
(3)明确解题要点:将每条食物链分别消耗的植物的量相加即可得出结论。
7.D 题述草原生态系统定期投放饲料,流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和投放的饲料中的化学能,A错误。食物网由生产者和消费者组成,没有分解者,因此该草原生态系统的食物网中所有的生物不能构成一个群落,B错误。
结合题干信息,分析表中数据[单位:105 kJ]:
第一营养级(植物)、第二营养级(植食性动物)之间的能量传递效率=植食性动物从植物获得的能量(不包括通过饵料获得的能量)÷植物的同化量×100%=(120-10)÷650×100%≈16.92%,C错误,D正确。
8.答案 (1)生产者固定的太阳能和有机物中的化学能 15.6% (2)呼吸作用散失 5 (3)1 000 25 (4)1.25×1010 1.35×1010
解析 (1)(2)在一定时间段内,除最高营养级外,各营养级能量的去向包括呼吸散失、流向下一个营养级、流向分解者、未被利用四个方面,故图1中A表示呼吸作用散失。
分析如下[单位:103 kJ/(m2·a)]:
结合题图可知[单位:103 kJ/(m2·a)],肉食性动物(第三营养级)的同化量=由第二营养级流向第三营养级的能量(2.5)+输入有机物中的能量=2.1+5.1+0.25+0.05=7.5,则需要补偿输入的能量至少为7.5-2.5=5。
(3)分析图2可得到下表:
(4)题干信息:①生产者到消费者的能量传递效率为10%;②消费者到消费者的能量传递效率为20%;③各营养级流向下一个营养级的能量平均分配给不同的种群。
根据题干信息分析能量流动过程:
狐可获得的能量=7.5×1010×12×20%+7.5×1010×13×20%=1.25×1010(kJ);
鹰可获得的能量=来自兔子的能量+来自鼠的能量+来自蛇的能量=7.5×1010×12×20%+7.5×1010×13×20%+5×109×20%=1.35×1010(kJ)。
植物
植食性动物
肉食性动物
同化量
650
X
Y
呼吸散失量
205
24.6
6.9
未被利用的能量
300
60
5.4
流入分解者的能量
35
15.4
微量
生物
能量
含义
甲
(生产者)
A
甲同化的能量(通过光合作用实现),A正确
B
甲流向乙的能量
乙
(初级消费者)
C
乙流向丙的能量
F
有机物输入乙的能量
丙
(次级消费者)
D
丙流向下一个营养级的能量
甲、乙、丙
E
各营养级呼吸作用散失的能量,B正确
食物链
最少需要消耗植物
植物→兔→猫头鹰
10×15÷20%÷20%=50(g)
植物→鼠→猫头鹰
10×25÷20%÷20%=100(g)
植物→鼠→蛇→猫头鹰
10×25÷20%÷20%÷20%=500(g)
植物的同化量
650
植食性动物(肉食性动物)的同化量=植物(植食性动物)的同化量-呼吸散失量-未被利用的能量-流入分解者的能量+通过饵料获得的能量
X=650-205-300-35+10=120
Y=120-24.6-60-15.4+2=22
鹰所处的
食物链
草、树(植物)→兔→鹰
草、树(植物)→鼠→鹰
草、树(植物)→鼠→蛇→鹰
鹰增
重1 kg
消耗植物最大值(选择最长食物链,能量传递效率为10%)=1÷10%÷10%÷10%=1 000(kg)
消耗植物最小值(选择最短食物链,能量传递效率为20%)=1÷20%÷20%=25(kg)