1、第2节生态系统的能量流动1.下列有关生态系统能量流动的叙述,错误的是()A.生态系统中所接收的全部太阳能是流经这个生态系统的总能量B.生态系统中的能量是沿着食物链和食物网流动的C.能量流动的特点是单向的、不循环的D.能量流动是逐级递减的,其传递效率是10%20%解析:流经生态系统的总能量是生态系统中生产者所固定的太阳能,而不是所接收的全部太阳能。答案:A2.下列有关生态系统中食物链与能量流动的叙述,不正确的是()A.能量经食物链流动时只能从较低的营养级流向较高的营养级B.食物链越长,最高营养级获得的能量越少C.初级消费者含有的能量越多,次级消费者获得的能量越少D.生态系统中的能量最终以热能的形
2、式散失到环境中解析:由于捕食关系,初级消费者中的能量有一部分流入次级消费者体内,在传递效率一定的情况下,初级消费者含有的能量越多,次级消费者获得的能量也越多。答案:C3.下列有关生态系统的能量流动的叙述,不正确的是()A.通过兔子的粪便流入分解者体内的能量是兔子通过同化作用获得的能量的一部分B.生态系统的能量流动的形式是有机物中的化学能C.生态系统离开外界环境的能量供应就无法维持D.生态系统的能量流动是单向流动和逐级递减的解析:兔子粪便中的能量来自生产者,是未被兔子同化的能量,不是兔子通过同化作用获得的能量的一部分。答案:A4.右图表示某湖泊生态系统的营养结构,ae代表各营养级的生物,下列叙述
3、不正确的是()A.该结构中共有三条食物链B.各营养级中,能量最多的是c,生物个体数量最多的一般是aC.若水体受有机磷农药轻微污染,则受害最严重的是aD.若c所含能量为5.8109 kJ,d含1.3108 kJ,则a至少约含4.5107 kJ解析:各营养级中能量最多的为c。一般情况下,随营养级的增加,生物个体的数量会减少,所以生物个体数量最多的一般也是c。答案:B5.下表是对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。种群甲乙丙丁戊能量/(107 kJm-2)2.5013.309.800.28220.00下图是根据该表数据作出的一些分析,其中不能与表中数据相符合的是()A.B.
4、C.D.解析:根据能量数值可知,戊为生产者,乙和丙能量差距不到10%20%,因而均为初级消费者,甲为次级消费者,丁为三级消费者,因而错误,正确;乙与丙在同一营养级,均以戊为食,因而二者不能为捕食关系,可能为竞争关系,所以错误;若除去甲和丁,则乙和丙的竞争加强,可能会出现的结果。答案:A6.下图是某生态系统能量流动的示意图,下列叙述正确的是()A.发生X1过程的生物一定是绿色植物B.X2表示的是初级消费者摄入的能量C.次级消费者粪便中的能量包含于Z3中D.第一营养级到第二营养级的能量传递效率可用X2/X1表示解析:X1为生产者固定的能量,能固定太阳能的不一定是绿色植物,例如蓝藻,A项错误。X2表
5、示流向初级消费者的能量,即初级消费者固定的能量,B项错误。次级消费者粪便中的能量包含于X2中,C项错误。第一营养级为生产者,其同化量为X1,第二营养级同化量为X2,因此第一营养级到第二营养级的能量传递效率=X2/X1,D项正确。答案:D7.右图为一食物网简图。已知丙的食物中动物性食物(乙)所占比例为a,若要使丙体重增加x,则至少需要生产者(甲)的量为y,那么x与y的关系可表示为()A.y=90ax+10xB.y=25ax+5xC.y=20ax+5xD.y=10ax+10x解析:由题意“至少”可知,应该按最大传递效率20%计算,a表示丙食用的动物性食物(乙)所占比例,则(1-a)表示丙直接从生产
6、者(甲)获得的食物所占比例,故有(1-a)x20%+ax20%20%=y,即y=20ax+5x。答案:C8.右图所示食物网中,E是生产者,同化的总能量为7.1109 kJ,B同化的总能量为2.3108 kJ,从理论上计算A最多获得的能量是()A.2.84108 kJB.2.38108 kJC.1.41109 kJD.3.05108 kJ解析:食物链和食物网中能量的传递效率是以营养级为单位进行计算的,若要计算A最多获得的能量,能量传递效率应按20%计算。E属于第一营养级,同化的总能量是7.1109 kJ;B、C、D共同构成第二营养级,第二营养级同化的能量最多是7.110920%=1.42109(
7、kJ),C和D同化的总能量是1.42109-2.3108=1.19109(kJ);A属于第三营养级,其能量只来自C和D,因此A最多获得的能量是1.1910920%=2.38108(kJ)。答案:B9.下图表示某草原生态系统中的能量流动图解,表示相关过程的能量流动量。下列有关叙述正确的是()A.是流入该生态系统的总能量B.和分别属于草和兔同化量的一部分C.图中/的值可代表兔到狐的能量传递效率D.分解者获得的能量最少解析:流入该生态系统的总能量是生产者(草)固定的总能量。为兔的粪便中的能量,属于草的同化量,为兔的遗体、残骸等中的能量,属于兔的同化量。为兔的摄入量,包括兔的同化量和粪便量,为狐的摄入
8、量,能量传递效率指的是相邻营养级中高营养级与低营养级同化量的比值,因此/的值不能代表兔到狐的能量传递效率。所有动植物的遗体最终都被分解者分解,因此,分解者获得的能量不一定最少。答案:B10.下图为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况,图中箭头符号为能量的流动方向,单位为kJ/(m2a)。下列说法正确的是()在入射的太阳能中,生产者只利用了其中的1%左右分解者可利用来自各营养级转移到A中的所有能量消费者营养级级别越高,可利用的总能量越多在生产者的量一定时,人们把生产者当做食物比利用其他营养级,可获得更多的能量A.B.C.D.解析:在入射的太阳能中,生产者利用的能量占16 0001 501 00
9、0100%1%,故正确;转移到A中的所有能量中,各营养级生物呼吸消耗的部分不能再被分解者利用,另外也可能有一部分形成化石燃料等未被分解者利用,故错误;能量流动是逐级递减的,消费者营养级级别越高,可利用的总能量越少,故错误;在生产者的量一定时,人们把生产者当做食物时,食物链缩短,能量损失减少,可比其他途径获得更多的能量,故正确。答案:B11.下表所示为有机物从植物传递到植食性动物鳞翅目幼虫过程中能量流动的情况,根据表中数据不能得出的结论是()项目被鳞翅目幼虫吃掉的植物含有的能量鳞翅目幼虫粪便含有的能量鳞翅目幼虫呼吸消耗的能量用于鳞翅目幼虫生长的能量能量/J419209.5146.662.9A.从
10、植物流入鳞翅目幼虫的能量是419 JB.食物中的能量只有约15%用于幼虫自身的生长C.鳞翅目幼虫从第一营养级获取的能量有一部分在呼吸作用中以热能的形式散失,因此能量在生态系统中的流动是不可循环的D.鳞翅目幼虫摄入419 J的能量至少需要消耗第一营养级1 047.5 J的能量解析:从植物流入鳞翅目幼虫的能量即鳞翅目幼虫的同化量,同化量=摄入量-粪便量=419 J-209.5 J=209.5 J。食物中的能量用于幼虫自身生长的占62.9419100%15%。求至少需要消耗第一营养级的能量,应以最高的能量传递效率20%计算,故鳞翅目幼虫摄入419 J的能量至少需要消耗第一营养级的能量为(419-20
11、9.5)20%=1 047.5(J)。答案:A12.某研究者想调查某菜地的一只虫子每天用于生长和发育的能量。他需测定的内容是()虫子吃的叶片的干物质量每天虫子粪便的干物质量每天该虫子的二氧化碳的排出量每天该虫子以热能的形式散失的能量A.B.C.D.解析:虫子用于生长发育的能量=虫子的摄入量-粪便量-呼吸作用以热能形式散失的量。属于虫子的摄入量,属于粪便量,属于呼吸作用以热能形式散失的量。而中测定的是每天该虫子的二氧化碳的排出量,实际上是测虫子一天中呼吸作用的总量,而呼吸作用的总量不仅包括热能,还包括一部分ATP,这些ATP主要用于虫子的生长发育,如物质的合成等,所以测定虫子呼吸作用的总量没有意
12、义。答案:B13.下图是某生态系统能量流动过程图解,请回答下列问题。(1)图中的哪个箭头是不应存在的?。(2)流经该生态系统的总能量是。(3)中的能量大约只有中能量的。(4)图中所代表的能量可用等式表示为。(5)生态系统的能量流动就是指的流动过程,对吗?为什么?。解析:因为分解者体内的能量不能再流向生产者,故应去掉箭头。答案:(1)(2)+(3)10%20%(4)=+(5)不对。因为生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化及散失的过程,而仅表示能量的输入和传递过程14.右图是一草原生态系统中的食物网。请据图回答下列问题。(1)草原生态系统组成成分除图示生物外,还有。(2)鹰与蛇的种间关系是
13、,鹰所处的营养级是。(3)如果鼠种群的死亡率较高,则鼠种群的数量一定会下降吗?。试分析原因。(4)能量沿食物链流动时逐级递减的原因是。(5)假如鹰的食物中有2/5来自于兔子,2/5来自于鼠,其余来自于蛇,则鹰增加10 g体重,最少需要消耗植物g。解析:(1)草原生态系统组成成分中除食物链的生物成分外,还包括分解者、非生物的物质和能量。(2)鹰与蛇的种间关系有两种:一种是竞争关系,因为食物都可来源于老鼠、兔子等;另一种是捕食关系,因为鹰可以以蛇为食。在食物链植物兔鹰中,鹰处于第三营养级;在食物链植物鼠蛇鹰中,鹰处于第四营养级。(3)鼠种群的死亡率较高不一定会导致其种群数量下降,若出生率高于死亡率
14、,则种群数量上升,若出生率小于死亡率,则种群数量下降。(5)“最少”提示 应按20%的传递效率计算。通过食物链植物兔猫头鹰,猫头鹰增重10 g2/5=4 g,最少需要消费植物的量为4 g20%20%=100 g;通过食物链植物鼠猫头鹰,猫头鹰增重10 g2/5=4 g,最少需要消费植物的量为4 g20%20%=100 g;通过食物链植物鼠蛇猫头鹰,猫头鹰增重10 g1/5=2 g,最少需要消费植物的量为2 g20%20%20%=250 g。所以合计至少需要消费植物100 g+100 g+250 g=450 g。答案:(1)分解者、非生物的物质和能量(2)捕食、竞争第三、四营养级(3)不一定出生
15、率不能确定,如果出生率高于死亡率则种群数量上升,反之则下降(4)每一营养级生物都有自身呼吸消耗的、未被利用的和被分解者利用的能量没有流向下一营养级(5)45015.下图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图,其中、分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图,其中ag表示能量值的多少。请据图回答下列问题。(1)图甲中,m1、m2表示的能量形式分别为、。通常情况下,位于营养级的生物个体数量一般远远少于,主要原因是。(2)图乙中,若A表示图甲中营养级所摄入的全部能量,则B表示,C表示。若图甲中营养级所固定的太阳能总量为y,则营养级、间的能量传递效
16、率是(用图中所给字母的表达式表示)。(3)由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是。(4)若图甲中营养级、各有一种生物丁、戊、己,构成的食物网如右图所示。其中,丁的能量中比例为x的部分直接提供给己,则要使己能量增加A kJ,至少需要消耗丁的能量kJ(用所给字母的表达式表示)。解析:(1)图甲中m1指生产者固定的太阳能,而m2是各级消费者散失的能量,其形式为热能;处于营养级的生物个体数量远远少于,主要原因是的营养级级别高,可利用的能量少。(2)A表示图甲中营养级所摄入的全部能量,则B表示同化固定的能量,C表示用于生长、发育和繁殖的能量。图甲中营养级所固定的太阳能总量为y,则可计算出由到的能量传递效率=同化的能量/同化的能量100%=b/y100%。(4)设消耗丁的能量为y,依据能量传递效率为20%,可列出yx20%+y(1-x)20%20%=A,可进一步推出,y=25A/(1+4x)。答案:(1)太阳能(或同化固定的能量)热能(或呼吸作用散失的热量)的营养级级别高,可利用的能量少(2)营养级同化固定的能量营养级用于生长、发育和繁殖的能量b/y100%(3)单向流动,逐级递减(4)25A/(1+4x)