2020生物同步新课标导学人教必修3精练：第五章　生态系统及其稳定性第5章第2节 8页

第五章 第 2 节 一、选择题 1．(2019·山西太原高二月考)在分析生态系统的能量流动时经常涉及“输入量(输入某一 营养级的能量)”“摄入量”“同化量”“粪便量”等说法，则下列说法中正确的是( C ) A．某一营养级生物的摄入量即同化量 B．某一营养级生物的粪便量是该营养级生物同化量的一部分 C．输入某一营养级的能量即该营养级生物的同化量 D．相邻两营养级生物中较高营养级与较低营养级生物的摄入量之比表示能量传递效率 [解析] 输入量即同化量，摄入量＝同化量＋粪便量，因此，A 错误、C 正确；某一营 养级生物的粪便量实际上是上一营养级生物同化量的一部分，B 错误；能量的传递效率是指 相邻两个营养级同化量的比值，D 错误。 2．下图是能量流动的图解，对此图解的理解不正确的是( D ) A．图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量多少 B．该图中的 C 所具有的能量为 B 的 10%～20% C．该图中的 A 表示流经该生态系统的总能量 D．图中所示四个营养级能量的关系为 A≥B＋C＋D [解析] 光能进入生态系统的 起点是生产者，所以 确定 A 为生产者，则 B、C、D 为消费者 A 所固定的能量除 流入下一营养级外， 还有呼吸作用消耗、 流向分解者 → A 所固定的 能量表示流 经该生态 系统的总能 量，A>B＋ C＋D → C 项正 确，D 项错误 3．如图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程中的能量流动量。 下列有关叙述正确的是( D ) A．①是流入该生态系统的总能量 B．分解者获得的能量最少 C．图中②/①的比值代表“草→兔”的能量传递效率 D．③和④分别属于草和兔同化量的一部分 [解析] ①是流入消费者的能量而非流入生态系统的总能量。能量沿食物链流动时，只 有 10%～20%流向下一营养级，其余通过呼吸作用以热能形式散失，其中通过分解者的呼吸 散失的较多。草→兔能量传递效率可用兔同化量比草同化量表示。 4．下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列 各项中不正确的是( B ) A．初级消费者的粪便中的能量实际上属于生产者同化量的一部分 B．①表示流经生态系统内部的总能量 C．一般情况下，③为②的 10%～20% D．从能量关系看②>③＋④ [解析] 流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，①是流入初级消费者的能量； ②为初级消费者流入次级消费者的能量，能量在各营养级之间的传递效率为 10%～20%；因 次级消费者自身的生命活动要消耗大量的能量，因此②>③＋④。 5．根据生态系统的结构和功能，下列叙述错误的是( C ) A．“桑基鱼塘”生态系统与普通水稻田生态系统相比实现了能量的多级利用 B．人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能 C．水产养殖业，为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链长的鱼类为养殖对象 D．营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少 [解析] “桑基鱼塘”生态系统实现了能量的多级利用。人工鱼塘生态系统中由于投放 饵料，消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能。水产养殖业，应以食物链短的鱼 类为养殖对象。根据生物富集作用和能量逐级递减规律，营养级越高的生物种群体内积累的 有毒物质越多，所获得的能量越少。 6．在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业 生态系统(如图所示)。下列有关叙述中，不正确的是( C ) A．该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽、家畜 B．该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分 C．该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率 D．沼气池的建造，提高了该生态系统能量的利用率 [解析] 在人工建立的生态系统中，人的作用非常关键，离开了人的作用，生态系统就 会崩溃。生产者是整个系统的能量来源和物质来源，是主要成分，人和家禽、家畜都可以农 作物为食，属于第二营养级。该生态系统的建立，实现能量的多级利用，从而提高了能量利 用率，但不能提高各营养级的能量传递效率。 7．如图表示某生态系统中四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物总量的比 例，则这四种生物之间的食物关系最可能是( A ) A．甲乙丙丁 B．丁甲乙丙 C．甲→乙→丙→丁 D．甲→乙丙丁 [解析] 从图中可看出：甲所占的有机物量最多，应该属于生产者；乙与丙占的有机物 量相近，二者之间不可能构成捕食关系，应该属于同一营养级；丁占的有机物量最少，应属 于第三营养级。 8．(2019·东北师大附中)两位同学在观看有关恐龙的影片时，甲同学提出：“我体内的 能量中可能有远古恐龙体内的能量。”乙同学也提出：“我体内的物质中也可能有远古恐龙 体内的物质。”你认为( D ) A．两同学的说法都有道理 B．两同学的说法都不对 C．只有甲同学的说法有道理 D．只有乙同学的说法有道理 [解析] 能量是单向流动，不循环的，所以远古恐龙体内的能量最终通过呼吸作用转化 为热能散失了，而热能是不能被生物体利用的能量，故甲同学的说法错误。物质是循环的， 可重复利用的，组成生物体的元素在无机环境和生物群落之间可被反复利用，故乙同学的说 法有道理。 9．(全国卷Ⅲ)我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入 了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是( C ) A．鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量 B．该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者 C．鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节 D．鹰的迁入增加了该生态系统能量流动的方向 [解析] 鹰的迁入会使黄雀数量减少，导致螳螂的数量增加，进而使蝉的数量减少，A 项错误；生态系统中流入生产者的能量是光合作用固定的太阳能或化能合成作用固定的化学 能，细菌产生的能量(如热能)不能流向生产者，B 项错误；鹰的迁入增加了营养级，增加了 能量消耗的环节，C 项正确；能量沿食物链由低营养级向高营养级流动，鹰是最高营养级的 消费者，鹰的迁入不会改变该生态系统能量流动的方向，D 项错误。 10．(2019·江苏泰州中学高二下期中考试)如表所示为一个相对封闭的生态系统中五个种 群(存在着营养关系)的能量调查结果： 种群 甲 乙 丙 丁 戊 能量(×107kJ·m－2) 2.50 13.30 9.80 0.28 220.00 图①～④是根据该表数据作出的一些分析，其中与表中数据不相符的是( A ) A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ [解析] 根据 5 个种群所含的能量，可以判断戊处于第一营养级，而丁处于最高营养级。 根据乙与丙的能量较相近，可以判断它们应该处于同一营养级，因此正确的食物链(网)是戊 乙甲丙甲丁，可见乙与丙是竞争关系，②正确，①③错误。当该生态系统中除去甲和丁后， 乙与丙由于缺少天敌，因此数量会增加；但随着食物消耗的增多，相互间的竞争加剧，其中 一种生物在竞争中会被淘汰，而另外一种生物的数量会增加，因此④正确。 11．(2019·河北定兴三中高三上月考)在生态系统中，能量可以通过食物链在生物群落中 流动。随着营养级的升高，其获得的总能量越来越少。下列解释错误的是( D ) A．各营养级中总有一部分能量被分解者利用 B．各营养级中的能量一部分以热能形式散失 C．生物维持自身的生命活动需要消耗一部分能量 D．能量金字塔顶层的生物进行生命活动需要的能量少 [解析] 能量流动是逐级递减的，原因是一部分能量通过呼吸作用以热能的形式散失， 另一部分能量被分解者利用，生物维持自身的生命活动也消耗一部分能量，E 表示物种甲通 过呼吸作用散失的能量。能量金字塔顶层的生物进行生命活动需要的能量不一定少。 12．图甲表示某生态系统的能量锥体图，P 为生产者，Q1 为初级消费者，Q2 为次级消 费者。图乙是对图甲中的各营养级所含有的能量进行分类剖析，图中 a、a1、a2 表示上一年 留下来的能量，e、e1、e2 表示呼吸消耗量。下面分析不正确的是( D ) A．b＋c＋d＋e 为本年度流入该生态系统的总能量 B．c1 表示初级消费者中被次级消费者所同化的量 C．b 和 d 之一，可代表生产者传递给分解者的能量 D．初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在 c 中 [解析] 结合图形分析知，b＋c＋d＋e 为植物光合作用利用的光能(固定的能量)，即流 入该生态系统的总能量；c1 代表初级消费者流入次级消费者的能量即被次级消费者所同化的 量；b 和 d 可代表生产者传递给分解者的能量和未利用的能量；初级消费者产生的粪便中所 含的能量属于生产者同化的能量，应在 b 或 d 中。故选 D。 二、非选择题 13．(2019·山西孝义高三上一模)下面是某生态系统的食物网简图，请分析回答下列问题： (1)该食物网的各种生物中，含能量最多的是_绿色植物__。该生态系统的能量最终来源 是_太阳能__，能量流动具有_单向流动，逐级递减__的特点，写出其中能量损失最少的一条 食物链：_绿色植物→兔→鹰(或绿色植物→田鼠→鹰)__。 (2)图中的蜥蜴是_次级__消费者，鹰占有的营养级分别有_第三、第四、第五__营养级。 (3)兔和蚱蜢的关系是_竞争__。图中所列生物只是生态系统的一部分，生态系统还应包 括的生物成分是_分解者__。 (4)鹰每增加 1 千克体重至少需要消耗绿色植物_25__千克。 (5)若此生态系统受到重金属污染，则在体内积累重金属污染物最多的生物是_鹰__。 [解析] (1)生态系统的能量流动是逐级递减的，所处的营养级越低含有的能量越多，因 此在该食物网的各种生物中，含能量最多的是绿色植物。生态系统中能量的最终来源是太阳 能，能量流动的特点是单向流动、逐级递减。图中损失能量最少的食物链含有的营养级最少， 如绿色植物→兔→鹰或绿色植物→田鼠→鹰。(2)图中的蜥蜴是次级消费者，鹰在不同的食 物链中分别占据第三、第四和第五营养级。(3)兔和蚱蜢均以绿色植物为食，因此二者的关 系是竞争。图中所列生物只包括生态系统的生产者和消费者，生态系统的生物成分还应包括 分解者。(4)求鹰至少需要消耗绿色植物的量，应按照最短的食物链和 20%的能量传递效率 来计算。鹰在最短的食物链中处于第三营养级，所以，鹰每增加 1 kg 体重，至少需要消耗 绿色植物为 1÷20%÷20%＝25 kg。(5)生物所处的营养级越高，其体内积累重金属污染物越多。 此生态系统受到重金属污染，则在体内积累重金属污染物最多的生物是鹰。 14．下图是对某湖泊的能量考查结果[单位：千焦/(厘米 2·年)]，请据图回答： (1)流经该生态系统的总能量是指_生产者固定的太阳能的总量__，有_0.46__千焦/(厘米 2·年)。 (2)能量从第一营养级到第二营养级的效率为_13.5__%，这说明了能量流动的特点是_逐 级递减__的，也就是说食物链越长，_能量流失__越多。 (3)D(热能)是通过_呼吸作用__产生的能量。 (4)能量流动具有单向、不循环的特点，主要原因是由于生物不能在代谢中利用_呼吸放 出的热能__。 [解析] 解答本题容易出现的问题是：①识图不准，分辨能力差，把 487.28 当成正确答 案；②能量传递效率应该通过计算回答，不能填写 10%～20%；③热能是通过各营养级生物 的呼吸作用而释放出来的，这部分能量是不能再利用的，只能散失。“呼吸作用”此时不能 用“分解作用”或“代谢作用”来代替。 15．图 1 为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营 养级，m1、m2 代表不同的能量形式。图 2 表示能量流经该生态系统某一营养级的流动途径 示意图，其中 a～g 表示能量值。请据图作答： (1)图 1 中，m2 表示的能量形式为_热能(或通过呼吸作用散失的热量)__。通常情况下， 位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ，主要原因是_在食物链中能量传递逐级递减， Ⅳ的营养级高，可利用的能量少__。 (2)图 2 中，若 A 表示图 1 中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则 B 表示_Ⅱ所同化的能量 __，C 表示_Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量__。 (3)图 2 中有两处不同的能量散失途径，其中 E 处散失的能量是通过_分解者的分解作用 __实现的。 (4)若图 1 中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，它们构成的食物关系如图 3。 其中，甲能量中比例为 x 的部分直接提供给丙，要使丙能量增加 A kJ，至少需要消耗甲的能 量为_25A/(1＋4x)__(用含所给字母的表达式表示)kJ。 [解析] (1)m1 是输入到生态系统中的能量，是太阳能，m2 是该生态系统散失的能量， 是热能。在能量传递中由于大量能量以热能形式散失，故最高营养级获得的能量最少，位于 营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ。(2)图 2 中，若 A 表示图 1 中营养级Ⅱ所摄入的 全部能量，摄入的能量中有一部分(c)未被同化，B 表示被同化的能量，同化的能量去掉呼吸 散失的能量，即是用于生长、发育和繁殖的能量(C)。(3)由图 2 看出，生态系统能量散失的 途径有两条：①通过自身的呼吸作用散失；②通过微生物(或分解者)的分解作用散失。(4) 设至少需要消耗甲的能量为 m kJ，则 m(1－x)×1/5×1/5＋mx×1/5＝A，即 m＝25A/(1＋4x)。 16．对某小型湖泊生态系统的能量流动情况调查结果如下表[表中甲、乙、丙、丁为不 同营养级。GP 为同化量，R 为呼吸消耗量。单位为 102 kJ/(m2·a)]： GP X R 甲 12.6 2.9 9.7 乙 838.2 166.0 672.2 丙 0.9 0.4 0.5 丁 105.0 38.8 66.2 分解者 184.5 23.8 160.7 请分析表格回答下列问题。 (1)表格中 X 的含义是_用于生长发育和繁殖的能量__。该生态系统初级消费者到次级消 费者的能量传递效率是 12% ，上一营养级的能量不能 100%流入下一营养级，原因在于_ 一部分能量用于本营养级生物的呼吸散热，另一部分能量用于分解者的呼吸散热(或流向分 解者)__。 (2)流经该生态系统的总能量是_838.2×102__kJ/(m2·a)。 分析表格可知，该生态系统有机物的总量呈现_减少__趋势。 [解析] (1)由题干可知 GP 为同化量，R 为呼吸消耗量，由表格数据可知 GP－R＝X， 因此 X 为用于生长发育和繁殖的能量。根据能量流动是逐级递减的，确定食物链关系为乙 →丁→甲→丙，该生态系统初级消费者的同化量为 105.0×102 kJ/(m2·a)，次级消费者的同化 量为 12.6×102 kJ/(m2·a)，因此该生态系统初级消费者到次级消费者的能量传递效率是 12.6×102 105.0×102 ×100%＝12%。由于某一营养级的同化量一部分用于本营养级生物的呼吸散热， 另一部分流向分解者，因此上一营养级的能量不能 100%流入下一营养级。(2)流经该生态系 统的总能量是生产者固定的太阳能总量，即 838.2×102 kJ/(m2·a)。由于(9.7＋672.2＋0.5＋66.2 ＋160.7)×102＝909.3×102 kJ/(m2·a)，大于生产者固定的太阳能总量，因此该生态系统有机 物的总量呈现减少趋势。