1、课时作业33生态系统的能量流动和物质循环一、选择题(每小题5分，共60分)1下列除哪项外，均为对生态系统内能量流动特征的描述(A)A食物链和食物网是能量流动的渠道B食物链中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越多C单向流动，逐级递减D食物链越短，可供养的消费者越多解析：能量流动的特点是单向流动，逐级递减，选项B、C、D都是围绕这一特点展开的，而A项不是。2在如图食物网中，a表示动物性食物所占比例，若要使鸟体重增加x，至少需要生产者量为y，那么x与y的关系可表示为(C)Ay90xa10x By20xa5xCy20xa5x Dy100xa10x解析：根据能量传递效率为10%20%，如果能量传递效率
2、为20%，则ymin为：xa/20%/20%x(1a)/20%20xa5x；如果能量传递效率为10%，则ymax为：xa/10%/10%x(1a)/10%90xa10x；所以20xa5xy90xa10x。3在分析生态系统的能量流动时经常涉及“输入量(输入到某一营养级的能量)”“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输入到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，
3、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。4关于生态系统的叙述，正确的是(A)A. 生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的B. 生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然是有利的C. 生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大D. 生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越小解析：流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，能量在各营养级之间的传递效率为10%20%，故A正确；生态系统的信息传递能够调节种间关系，以维持生态系统的稳定性，不可能只对捕食者有利，B错误；生态系统的食物链中营养级的高低与体型大小没有必然联系，C、D错误。5以下表示
4、动物利用食物的过程正确的分析是(C)A恒温动物的/值一般高于变温动物B哺乳动物的/值一般为10%20%C提高圈养动物生长量一般需提高/值D食肉哺乳动物的/值一般低于食草哺乳动物解析：本题考查生态系统的能量流动方面的知识，意在考查考生分析数据获得信息的能力。恒温动物需要消耗更多的能量维持体温，所以有机物质积累量()较少，其/值一般低于变温动物；哺乳动物与其猎物之间的能量传递效率应为：/猎物的同化量。食肉哺乳动物的食物是肉质的(含有机物多)，食草哺乳动物的食物是草质的(含有机物少)，所以食肉哺乳动物的/值一般高于食草哺乳动物；/值越高，说明有更多的食入量转变成饲养动物的同化量，有利于提高动物的生长
5、量。6下图表示某一生态系统的能量金字塔，其、分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是(C)A和是实现物质循环的关键生态成分B该图所示的食物网只有1条食物链：CE1表示的能量主要是通过光合作用所摄入的能量D能量可在食物链中循环利用解析：图中代表生产者，则E1表示的能量主要为生产者通过光合作用摄入的能量；、和都代表消费者，实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者；每一营养级的生物种类可能有很多，该图所示的食物网可能由很多条食物链组成；生态系统中能量流动是单向的，能量不能循环利用。7下图表示某水生生态系统的能量金字塔，下列叙述中正确的是(A)A此水生生态系统的能量传递效率不
6、足10%B该生态系统的全部食肉动物构成一个种群C该生态系统的浮游生物、食草动物、食肉动物构成群落D该生态系统能量流动和物质循环彼此独立解析：此水生生态系统中全部的食肉动物包括多个物种，不能组成一个种群；群落应包括系统中全部的生物；该系统的能量由第一到第二、第二到第三营养级传递效率分别为6.8%、8%；生态系统的物质是能量的载体，而能量则是物质循环的动力，二者不可分割。8在一般情况下，下列生态系统中物质循环的主要渠道，正确的图解是(A)解析：生态系统中的物质循环是由生产者和分解者接通了生物群落与无机环境的通道，生产者通过光合作用或化能合成作用，利用光能或氧化无机物释放的能量，将无机物合成为有机物
7、，这样无机环境中物质进入生物群落，经各级消费者利用，最后经分解者的分解作用又将有机物转化成无机物归还于无机环境中去。9如下图表示某生态系统一年中CO2的释放和消耗状况。有关叙述正确的是(A)注：生产者呼吸释放量，分解者呼吸释放量，消费者呼吸释放量，生产者光合作用消耗量A流经该生态系统的总能量可用表示B的量越小，说明该生态系统施用的有机肥料越多C该生态系统中消费者同化量的多少可用表示D该生态系统一年中CO2的释放量与消耗量相等解析：表示生产者光合作用消耗的CO2量，可表示流经该生态系统的总能量；生态系统施用的有机肥料越多，分解者呼吸越旺盛，释放的CO2量越多；生态系统中消费者同化量大于表示的呼吸
8、量，生态系统一年中CO2的释放量小于消耗量，这是因为还有一部分能量储存在生物体内。10某生态系统中有a、b、c、d四种生物，构成食物链abc，d为分解者，下图是该生态系统中能量流入b处发生的一系列变化示意图，下列说法错误的是(C)A图中的甲表示b的同化能量，乙表示b用于生长、发育和繁殖的能量B大肠杆菌可以参与丁过程C当生态系统处于相对稳定状态时，b的种群数量一般处于K/2值D图中d的能量不全部来自b生物解析：当生态系统处于相对稳定状态时，b种群数量一般处于K值；b摄入量为其同化量和粪便量之和，其同化量一部分用于呼吸消耗、一部分用于自身的生长、发育和繁殖；大肠杆菌在生态系统中的地位是分解者，d表
9、示分解者，丁过程表示分解者分解释放能量的过程，大肠杆菌可参与此过程；d的能量可来自b的粪便，而此部分属于上一营养级a的能量。11如图为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述不正确的是(C)A能量流动是从甲固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1 250 kJB从乙到丙的能量传递效率为15%C将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率D食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性解析：能量流动从生产者固定的太阳能开始，流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能1752008751 250(kJ)，A正确；从乙到丙的能量传递效率为30200100%15%，B正确；将乙和丙的粪便
10、作为有机肥还田，为作物提供了无机盐，但不能提高能量传递效率，C错误；食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性。12某兴趣小组对一个受到轻度农药污染的湖泊进行调查，测得该湖泊内具有食物链关系的甲、乙、丙、丁4个生物种群所同化的总能量如表所示。下列说法中正确的一项是(D)生物种群甲乙丙丁同化能量(kJ)9.51082.81091.21079.1108A从种群的营养关系上看，它们之间只能形成一条食物链B除甲种群外，其他3个种群的同化作用类型都属于异养型C按照生物富集原理，丁种群体内的农药残留量是最多的D因捕食引起的竞争关系，可能涉及甲、丁两个种群解析：根据表中食物链中的能量数据分析，乙为
11、生产者，甲、丁两生物种群同化能量相近，不是捕食关系，而是竞争关系，它们都是初级消费者，丙是次级消费者，所以，它们之间能形成两条食物链；除乙种群外，其他3个种群的同化作用类型都属于异养型；根据生物富集原理，营养级越高的生物，其体内的农药残留量越多，如题中的丙种群。二、非选择题(共40分)13(12分)(江西联考)如图表示某湖泊生态系统的能量流动(单位：kJm2a1)。请回答下列问题：(1)分析图中数据可知，植食性动物用于自身生长、发育和繁殖的能量占其同化量的38.64%，能量由第一营养级向第二营养级传递的效率是7.91%。(精确到小数点后两位)(2)该湖泊中的鱼类生活在不同的水层，从生物进化的角
12、度分析，鱼类的分层现象是长期自然选择(共同进化)的结果。(3)长期富营养化会导致部分沉水植物死亡，使生态系统的抵抗力稳定性降低，原因是营养结构变简单，自我调节能力降低。(4)一般情况下，生态系统的食物链不会很长，从能量流动的角度分析，其原因是能量沿食物链流动的过程中是逐级递减的。解析：(1)植食性动物的同化量为30 24413 56314 2902 391(kJm2a1)，用于自身生长、发育和繁殖的能量为2 3911 467924(kJm2a1)，占其同化量的比例为924/2 39138.64%，能量由第一营养级向第二营养级传递的效率是2 391/30 2447.91%。(2)从生物进化的角度
13、分析，鱼类的分层现象是长期自然选择(共同进化)的结果，减轻了不同鱼类之间的竞争压力，使空间资源得到充分利用。(3)部分沉水植物死亡，使生态系统的营养结构变得简单，自我调节能力降低，使生态系统的抵抗力稳定性降低。(4)能量沿食物链流动的过程中是逐级递减的，营养级越高的生物，获得的能量越少。14(14分)如下图是生态系统中碳循环示意图。图中“”表示碳的流动方向。请回答：(1)写出图中含有三个营养级的食物链(用字母表示)。(2)在物质循环的过程中，同时伴随着能量流动。若生产者有5 000 kg，按能量最大传递效率计算，位于第三营养级的生物可增重200kg。(3)据测定，生产者在黑暗中每小时释放出44
14、 mg的CO2，而在光照充足的条件下，每小时释放出32 mg的O2，则生产者每小时实际产生的O2量为64mg。解析：本题综合性较强，需利用生态系统的成分理解题意，用到光合作用、细胞呼吸的有关知识。(1)根据图示可知：A为生产者，B为分解者，C为无机环境，D为初级消费者，E为次级消费者，所以食物链为ADE。(2)在物质循环的同时伴随着能量流动，生产者5 000 kg，按最大传递效率20%计算，第三营养级可增重5 00020%20%200 (kg)。(3)生产者在黑暗中每小时释放出44 mg的CO2，根据细胞呼吸的方程式：C6H12O66O26H2O6CO212H2O能量，可知生产者每小时细胞呼吸
15、消耗O2 32 mg；净光合速率每小时释放O2 32 mg；所以实际光合速率呼吸速率净光合速率。所以生产者实际每小时产生的O2量为323264(mg)。15(14分)某草原生态系统的食物网如图所示。(1)图中食物网较简单，因此，该草原生态系统的自我调节(或：反馈调节，负反馈调节)能力较差，其抵抗力稳定性也相应较低。除图中所示的生物类群外，该生态系统的生物组成成分还应有分解者才能保证其物质循环的正常进行。(2)如果图中草能提供10 000 kJ的能量，营养级间的能量传递效率为10%20%，那么鹰占据的营养级能够得到的最低和最高能量值分别是10kJ和400kJ。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳
16、鹰的数量会增加。若外来生物入侵该区，则会导致该草原的生物多样性(或物种多样性)锐减或丧失。(3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是捕食和竞争。若某年兔种群的K值为1 000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加400只，则兔种群的K值变为900只。用标志重捕法调查该区鼠的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果偏高(填“偏高”或“偏低”)。(4)草原干旱时，兔摄取水分减少，体内细胞外液渗透压升高，引起下丘脑渗透压感受器兴奋，增加抗利尿激素的释放，进而引起肾小管、集合管对水的重吸收增加，减少排尿量，以保持体内水平衡。解析：(1)食物网简单，生态系统的自我
17、调节能力差，抵抗力稳定性弱。物质循环的正常进行需要生产者、消费者、分解者共同参与。(2)能量传递效率为10%时，鹰得到的能量最少，能量传递效率为20%时，鹰得到的能量最多。营养级越少，最高营养级获得能量越多。所以鹰位于第三营养级时，获得最高能量为10 00020%20%400(kJ)。鹰位于第四营养级时，获得最低能量为10 0000.10.10.110(kJ)。若去除蛇，且狐的数量不变，则能量流动过程中能量损耗会减少，鹰的环境容纳量会增加。外来物种入侵，则会导致该草原的生物(物种)多样性锐减或丧失。(3)影响兔种群数量的种间因素是捕食和竞争。若兔的K值为1 000只，1只兔和4只鼠消耗的草量相等，次年鼠的数量增加400只，吃了100只兔子的食物，则兔的环境容纳量变为900只。若部分标记个体迁出，则调查结果将偏高。(4)干旱时，兔摄取水分减少，体内细胞外液渗透压升高，引起下丘脑渗透压感受器兴奋，抗利尿激素分泌增多，进而引起肾小管、集合管对水的重吸收量增加。