1、生态系统的结构及其能量流动一、基础练1.下列关于生态系统的说法,错误的是()A.生态系统是由生物群落和它的无机环境相互作用而形成的统一整体B.生态系统可大可小,没有一定的空间范围C.生物圈是地球上最大的生态系统D.生态系统种类众多,可以分为自然生态系统和人工生态系统2.下列有关生物和生物圈的说法,正确的是()A.生产者、消费者和分解者构成了一个完整的生态系统B.生产者只能是绿色植物,它们制造有机物,为自身和其他生物的生活提供物质和能量C.“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米”这一俗语所代表的食物链的起点可以不是生产者D.保护生物圈是现代公民的基本素养和行为准则,实现人与自然的和谐发展,人人有责3.有关生态
2、系统的成分和结构,下列叙述正确的是()A.细菌属于分解者或生产者B.分解者一定都是微生物C.生产者都是自养型生物且不一定进行光合作用D.稳定的生态系统生物量金字塔不可以倒置4.下列有关食物链和食物网的叙述,错误的是()A.食物链上植食性动物、肉食性动物分别处于第二、第三营养级B.错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件C.能量在食物链上的相邻营养级之间只能单方向流动D.食物链和食物网是生态系统物质循环、能量流动的主要渠道5.下列关于生态系统能量流动的叙述,不正确的是()A.流经生态系统的总能量主要是绿色植物所固定的太阳能的总量B.生态系统中流动的能量不包括各营养级的呼吸量C.生态系统的
3、能量流动是单向、不循环的D.在生态系统中能量流动是逐级递减的6.(2020山东泰安一模)图1为某森林生态系统部分生物关系示意图,图2为该生态系统中第二营养级(甲)和第三营养级(乙)的能量流动示意图,其中ae表示能量值,下列有关叙述正确的是()图1图2A.该生态系统的分解者主要是大型真菌B.杂食性鸟位于第三和第四营养级C.乙粪便中的能量属于c中能量的一部分D.a+e表示甲生长发育和繁殖的能量7.(2020山东济南一模)某生态系统中,除分解者外,仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知,该生态系统有4个营养级,相邻营养级之间的能量传递效率为10%20%,且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群
4、的能量数值如表所示,表中能量数值的单位相同。下列叙述正确的是()种群甲乙丙丁戊能量3.5612.8010.300.48226.50A.表中所示的能量总和是流经该生态系统的总能量B.若土壤中含有一定浓度的重金属铬,则甲生物比乙生物体内污染物浓度低C.该生态系统中第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率约为15.4%D.能量在生物群落中可以通过含碳无机物的形式进行8.(2020山东济宁三模)新型“零废弃生态农业”利用酶催化剂将鸡粪、猪粪及农田废弃物变为无臭无味溶于水的粉末,随水施撒在土壤里,实现了农田有机垃圾的零废弃、无污染,让农田秸秆和废弃农产品代替化肥改造盐碱地。从生态学角度对“零废弃生态农业
5、”的分析正确的是()A.“零废弃”改变了该生态系统的组成成分B.酶催化剂提高了该生态系统中分解者的作用C.废弃物再利用提高了该生态系统中能量传递效率D.生态农业遵循了生态学工程的能量多级利用的原理二、提升练1.(2020山东潍坊三模)下图表示一个人工鱼塘的食物网。以下据图作出的判断,错误的是()A.流经该生态系统的总能量是浮游植物固定太阳能的总量B.图中的生物不能构成一个完整的生物群落C.提高光能利用率和适度增加饲料投喂量,都可以提高鱼塘的产量D.该鱼塘中消费者所含能量的总量可能多于生产者2.(2020山东烟台一模)人工养鱼是池塘生态系统的一种常见的应用方式,下列关于该人工池塘生态系统物质和能
6、量的叙述,正确的是()A.碳元素能够在该池塘生态系统内反复循环利用B.该池塘生态系统中的能量有多种来源途径C.若该池塘中水体富营养化引起水华,可以说明能量流动的特点D.该池塘中能量在食物链的各营养级中传递效率均为10%20%3.(2020山东青岛二模)兴趣小组对校园池塘生态系统进行了能量流动调查,图1表示鲤鱼的食物来源,图2为该池塘中不同体长鲤鱼的食性比例。下列相关叙述错误的是()A.该池塘生态系统的结构包括食物链、食物网和生态系统的组成成分B.体长为2.8 cm的鲤鱼群体来自藻类的能量,50%用于自身生长、发育和繁殖C.若体长为4.2 cm的鲤鱼群体增加100 kJ的能量,理论上最多需要3
7、250 kJ藻类D.在藻类暴发季节,向该池塘中投放体长大于4.2 cm的鲤鱼,可尽快控制藻类的数量4.(2020山东日照实验班过程检测)某农场中甲、乙、丙三种生物分别属于不同的营养级(不都是消费者),三者的数量变化如图1所示;图2是该农场中的能量流动简图,其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量,d1和d2为摄入的饲料量。下列叙述正确的是()A.甲、乙、丙构成了农场的营养结构,碳循环沿着甲、乙、丙进行B.丙、乙分别属于第二、第三营养级,且乙、丙之间的关系为捕食C.图2中第二、第三营养级的粪便中的能量分别属于a3+d1、b2+d2D.第一和第二营养级之间的能量传递效率为(a2+
8、d1)/(a1+a2+a3)100%5.某地出现了较为严重的自然灾害,导致此区域的自然保护区生态环境被破坏,下图为被毁的自然保护区在人为干预下恢复过程中的能量流动图单位:103 kJ/(m2a)。请分析并回答下列问题。(1)由图中数据可知,生产者固定的能量值为,肉食动物需补偿输入的能量值为。由图可知,营养级(填“较高”或“较低”)的生物在这场灾害中受到的影响较大。(2)在人为干预下,能量在第二营养级到第三营养级、第三营养级到第四营养级之间的传递效率分别为、。(3)由图可知:植食动物用于自身的生长、发育、繁殖等的能量值是。课时规范练33生态系统的结构及其能量流动一、基础练1.B生态系统是由生物群
9、落和它的无机环境相互作用而形成的统一整体;生态系统可大可小,都有一定的空间范围;地球上最大的生态系统是生物圈;生态系统种类众多,一般可以分为自然生态系统和人工生态系统。2.D生态系统包括生物部分和非生物部分,生物部分包括植物、动物、细菌、真菌等微生物,非生物部分包括阳光、空气、水、土壤、温度等。生产者、消费者和分解者构成了一个生态系统的生物部分,但构成一个完整的生态系统还缺少非生物部分;生产者包括能进行光合作用和化能合成作用的生物,如硝化细菌等,不单指绿色植物;“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米”反映了生态系统中各种生物之间捕食与被捕食的关系,其中包含一条完整的食物链:水草虾米小鱼大鱼,食物链的起点必须
10、是生产者;生物圈是人类和其他生物生存的共同家园,它为生物提供了营养物质、阳光、空气、水、适宜的温度和一定的生存空间等生存的基本条件,适合生物的生存,保护生物圈是每位公民义不容辞的责任和义务。3.C寄生型细菌属于消费者;分解者不一定都是微生物,如蚯蚓;生产者都是自养型生物且不一定进行光合作用,如硝化细菌进行化能合成作用,合成有机物;稳定的生态系统生物量金字塔也可能倒置,如昆虫和树。4.A食物链上植食性动物处于第二营养级,肉食性动物可能处于第三、第四或更高营养级;错综复杂的食物网是能量流动和物质循环的渠道,因此食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件;食物链中生物之间的捕食关系不可逆转,因此能量沿食
11、物链是单方向流动的;食物链和食物网是生态系统物质循环、能量流动的主要渠道。5.B生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的,生产者所固定的总能量便是流经生态系统的总能量;生态系统的能量流动是沿着食物链或食物网进行的,能量流动的特点是单向的,并且是逐级递减的。6.C该生态系统的分解者有大型真菌和跳虫等;杂食性鸟分别位于第二、第三和第四营养级;乙粪便中的能量没有被乙同化,属于甲同化进入分解者的部分,即c中能量的一部分;a+c表示甲生长发育和繁殖的能量。7.C表中生产者固定的太阳能总量,表示流经该生态系统的总能量;根据生物富集的特点,有害物质在食物链中随着营养级别的升高含量逐渐升高,若土壤中含有一
12、定浓度的重金属铬,则甲生物比乙生物体内污染物浓度高;该生态系统中第二营养级同化总量是12.8+10.3=23.1,第三营养级同化总量是3.56,故第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为3.5623.1100%=15.4%;碳元素在各种群间循环的主要形式是含碳有机物。8.D该生态系统的组成成分并没有发生改变,“零废弃”只是加速了物质循环过程,并且能更加有效地利用该生态系统部分废弃物;酶催化剂将鸡粪、猪粪及农田废弃物变为无臭无味溶于水的粉末,酶能够降低化学反应活化能,加速物质的分解,但并不能提高该生态系统中分解者的作用;废弃物再利用提高了该生态系统中能量的利用率,但不能提高生态系统中能量的传递
13、效率;生态农业遵循了生态学工程的物质循环再生原理,实现了无废弃物、无污染的同时,也遵循了生态学工程的能量多级利用的原理,提高了能量利用率。二、提升练1.A该生态系统属于人工生态系统,流经该生态系统的总能量是浮游植物固定太阳能的总量和饲料中含有的化学能;群落是同一时间内聚集在一定区域的各种生物种群的集合,图中只包含了生产者、消费者,缺少分解者,不能构成一个完整的生物群落;能量在生态系统中会随着食物链和食物网流动,提高光能利用率和适度增加饲料投喂量能增大该生态系统的能量输入,有利于能量在生物体的积累,可以提高鱼塘的产量;由于流向该鱼塘中消费者的能量除了生产者固定的部分能量,还有外界输入的饲料中所含
14、能量,因此该鱼塘中消费者所含能量的总量可能多于生产者。2.B人工池塘生态系统有鱼类输出,碳元素不能在该池塘生态系统内反复循环利用;该池塘生态系统中的能量有多种来源途径,如生产者固定的太阳能,人类投放饵料中有机物含有的稳定的化学能;若该池塘中水体富营养化引起水华,是因为水体中N、P过多,不能说明能量流动的特点;该人工池塘中能量在食物链的各营养级中传递效率不能均为10%20%。3.B根据分析可知,该池塘生态系统的结构包括食物链、食物网和生态系统的组成成分;体长为2.8cm的鲤鱼群体来自藻类的能量,一部分用于呼吸作用散失,一部分用于自身生长、发育和繁殖,但比例无法确定;据图可知,体长为4.2cm的鲤
15、鱼群体植食性比例为0.75,肉食性比例为0.25,即75%的同化量来自藻类,25%的同化量来自沼虾,体长为4.2cm的鲤鱼群体增加100kJ的能量,理论上最多需要藻类提供10075%10%+10025%10%10%=3250(kJ)的能量;据图可知,投放到池塘中的鲤鱼体长大于4.2cm时,鲤鱼植食性比例最高,肉食性比例最低,故在藻类暴发季节,向该池塘中投放体长大于4.2cm的鲤鱼,可尽快控制藻类的数量。4.C甲、乙、丙构成了农场的营养结构,碳在该农场生态系统中不循环;图1中甲是生产者,乙为初级消费者,是第二营养级,丙是第三营养级,且乙和丙的种间关系为捕食;某营养级粪便中的能量是其没有被同化的能
16、量,属于上一营养级同化的能量及人工投放的饲料中的能量,因此图2中第二营养级粪便中的能量属于a3+d1,第三营养级粪便中的能量属于b2+d2;图2中第一营养级固定的能量为a1+a2+a3,第二营养级固定的能量为a2,因此第一和第二营养级之间的能量传递效率为a2/(a1+a2+a3)100%。5.答案:(1)1.1105kJ/(m2a)5103kJ/(m2a)较高(2)15.6%3.33%(3)1.2104kJ/(m2a)解析:(1)由图中数据可知,生产者固定的能量包括:自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能;流向下一营养级;残体、粪便等被分解者分解;未被利用的。生产者固定的能量为(23+70+
17、14+3)103kJ/(m2a)=110103kJ/(m2a)=1.1105kJ/(m2a)。肉食动物同化的能量=顶位肉食动物同化量+热能+未利用+分解者=(0.25+2.1+5.1+0.05)103kJ/(m2a)=7.5103kJ/(m2a),来源于植食动物的能量为2.5103kJ/(m2a),则补偿输入为5103kJ/(m2a),由图可知,营养级越高,补偿输入的能量越多,所以营养级较高的生物在这场灾害中受到的影响较大。(2)图中食物链中第二营养级同化的能量是14103kJ/(m2a),加上补偿的能量2103kJ/(m2a),第二营养级的总能量是16103kJ/(m2a),第三营养级从第二营养级同化的能量是2.5103kJ/(m2a),所以能量在第二营养级到第三营养级之间的传递效率为2.516=15.6%。能量在第三营养级到第四营养级之间的传递效率为第四营养级从第三营养级同化的能量(0.25103)第三营养级总的同化量(7.5103)=0.257.5=3.33%。(3)第二营养级的总能量是16103kJ/(m2a),用于呼吸消耗的能量为4103kJ/(m2a),则用于植食动物自身的生长、发育、繁殖等的能量值是同化能量-呼吸消耗=16103kJ/(m2a)-4103kJ/(m2a)=12103kJ/(m2a)=1.2104kJ/(m2a)。
