1、专题强化练2能量流动图解分析和能量流动的相关计算1.(2021山东临沂高二上期末,)如图表示某生态系统中能量流动的局部示意图,1、2分别代表第一、二营养级,字母代表各种能量,其中A代表呼吸作用散失的能量,C代表流向分解者的能量,下列叙述中错误的是()A.第一营养级的同化量可表示为A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2B.利用作物秸秆发酵产生沼气也无法提高相邻营养级间的能量传递效率C.B1和B2分别代表第一、二营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量D.第一和第二营养级之间能量的传递效率可表示为(D1W)100%2.(2021安徽合肥高三一模,)如表是对某荒地中一个由植物、田鼠和鼬3个环节组成的食
2、物链进行能量流动的分析,其中GP表示生物体同化的能量,NP表示生物体储存的能量,R表示呼吸散失的能量,下列说法错误的是()食物链环节未利用GP和NPR植物210.69109GP=248.28109NP=211.4310936.85109田鼠1.85106GP=736.88106NP=25.12106711.76106鼬GP=232.79105NP=5.44105227.35105A.从表中数据可以得出植物的NP中只有很少一部分被利用B.田鼠和鼬的呼吸散失的能量很高,被同化的能量绝大部分以热能形式散失C.田鼠到鼬的传递效率是3.16%,不符合生态系统能量流动传递规律D.据表推测以鼬为主要食物的捕
3、食者需较大捕食范围才能维持种群的延续3.(2021福建莆田二中高二月考,)如图为能量流动示意图,其中a1是流入第一营养级的总能量,相关说法正确的是()A.第一营养级传递给分解者的总能量是a4+a7B.a3可以再被生物同化利用C.a1、a2、a3、a6都以稳定化学能的形式存在D.第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率是a6/a2100%4.(2020北京师大附中高二上期末,)如图为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况,图中箭头表示能量移动的方向,单位为kcal/(m2a)。下列说法错误的是()A.此生态系统中的分解者可以利用图中A的所有能量B.辐射的太阳能中仅有1%左右的能量被生产者固定C.
4、每一营养级的能量大部分用于呼吸和被分解者利用D.由图可以看出能量流动具有逐级递减的规律5.(2021山西怀仁大地学校高二月考,)如图为生态系统食物网简图,若E生物种群的总能量为7.1109 kJ,B生物种群的总能量为2.3108 kJ。从理论上计算,A储存的总能量最少为()A.7.1108 kJB.4.8107 kJC.5.95107 kJD.2.3107 kJ6.(2021江苏南京十二中高二月考,)某生态系统中存在如图所示的食物网,如将C的食物比例由AB=11调整为AB=41,其他条件不变,相邻两个营养级之间的能量传递效率按10%计算,该生态系统能承载C的数量约是原来的()A.1.875倍B
5、.1.964倍C.1.273倍D.0.575倍7.(2021天津和平高三一模改编,)大闸蟹是主要以植物为食的杂食性甲壳类。如图为养殖大闸蟹的阳澄湖某水域生态系统能量流动的图解,其中的英文字母表示能量(单位:kJ)。对该图的分析正确的是()A.流经阳澄湖该养殖区域的总能量为(a+2)kJB.大闸蟹到次级消费者的能量传递效率为(e+5)/(b+2)100%C.图中c代表大闸蟹用于生长、发育、繁殖的能量D.d中的能量有一部分会通过次级消费者的食物残渣流向分解者8.(2020湖南衡阳八中高二上月考改编,)某农场中甲、乙、丙三种生物归属于三个营养级,三者的数量变化曲线(不都是消费者)如图1所示;该农场中
6、的能量流动简图如图2所示,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为摄入饲料的能量。下列相关叙述,正确的是()A.甲、乙、丙构成了农场的营养结构B.图1中丙、乙分别属于第二、第三营养级,且乙和丙的种间关系为捕食C.图2中第二、第三营养级粪便中的能量分别属于a3+d1、b2+d2D.流经该农场的总能量为第一营养级固定的能量9.(2021湖南邵东创新实验学校高二期末,)图1为某池塘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2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:图1图2(1)除图
7、1中所示的生物类群,该生态系统的生物组成成分还应有。(2)图2中,若A表示图1中营养级摄入,B表示营养级同化,则C表示。若图1中营养级所固定的太阳能总量为y,营养级、间的能量传递效率是(用图中所给字母的表达式表示)。(3)若图1中营养级、各有一种生物甲、乙、丙,构成食物关系如图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是 kJ。图3(4)若干年后,该池塘形成一片草地,该过程属于演替。10.(2021河南名校联盟高三月考改编,)图A表示某生态系统的能量金字塔图,P为生产者,Q1为初级消费者,Q2为次级消费者。图B是将图A中的各营养级所含有的能量进行分
8、类剖析,图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量(假设它不被下一营养级利用),e、e1、e2表示呼吸散失的能量。据图回答下列问题。图A图B(1)如设Q1、Q2个体数分别为N1、N2,平均每个个体所占的能量分别为W1、W2,那么,N1、W1与N2、W2之间的关系是。(2)每年流入这个生态系统的总能量是。(3)图B中Q1的b1和d1表示。(4)若P和Q1固定能量的总量分别为480 J/(cm2a)和72 J/(cm2a),生物体内储存的能量分别为200 J/(cm2a)和24 J/(cm2a)。那么,能量从P传递到Q1的效率为。答案全解全析1.C2.C3.A4.A5.B6.B7.D8.C1.C分析
9、题图:第一营养级的同化量=W=A1+B1+C1+D1,第二营养级的同化量=D1=A2+B2+C2+D2,所以第一营养级的同化量可表示为A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2,A正确;利用作物秸秆发酵产生沼气无法提高相邻营养级间的能量传递效率,但是可以提高生态系统中的能量利用率,B正确;B1+C1+D1和B2+C2+D2分别代表第一、二营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量,C错误;第一和第二营养级之间能量的传递效率=第二营养级的同化量/第一营养级的同化量100%=(D1W)100%,D正确。2.C表中植物的NP表示生物体储存的能量(211.43109),有一部分流向下一个营养级,有一部分被分解
10、者利用,还有一部分未被利用(210.69109),所以从表中数据可以得出植物的NP中只有很少一部分被利用,A正确;表中数据显示田鼠的GP为736.88106,其中呼吸散失量R为711.76106,鼬的GP为232.79105,其中呼吸散失量R为227.35105,可见,田鼠和鼬的呼吸散失的能量很高,被同化的能量绝大部分通过呼吸作用以热能形式散失,B正确;能量流动具有单向流动和逐级递减的特点,相邻两个营养级之间的能量传递效率一般在10%20%,其是指相邻两个营养级(该营养级所有生物)的同化量之比,而表中田鼠和鼬并不是相应营养级的所有生物,所以不能认为不符合生态系统能量流动传递规律,C错误;能量流
11、动具有单向流动和逐级递减的特点,营养级越多散失的能量越多,所以据表推测以鼬为主要食物的捕食者需较大捕食范围才能得到足够的能量维持种群的延续,D正确。3.A图中的a7是第二营养级粪便中的能量,该能量并没有被第二营养级同化,而是属于生产者(第一营养级)流向分解者的能量,因此第一营养级传递给分解者的能量是a4+a7,A正确;a3以热能的形式散失,这部分能量不能再被生物同化利用,B、C错误;从题图中可看出,a1是流入第一营养级的总能量(即第一营养级同化的能量),而第二营养级同化的能量为a6,因此第一营养级和第二营养级间的能量传递效率为a6/a1100%,D错误。4.AA包括各营养级呼吸散失的能量,该部
12、分能量不能被分解者利用,A错误;辐射的太阳能为1 500 000 kcal/(m2a),生产者固定的能量为15 000 kcal/(m2a),生产者固定的能量占辐射的太阳能的比例为15 0001 500 000100%=1%,B正确;A中的能量包括各营养级呼吸散失及流向分解者的能量,从图示数据可看出,每一营养级的能量大部分用于呼吸和被分解者利用,C正确;图示表明从生产者到初级消费者、次级消费者、三级消费者的能量逐渐减少,D正确。5.B由图可知,D为生产者,要使A获得的能量最少,则应用最低能量传递效率10%进行计算。E种群总能量已知,其传递到下一营养级的能量一部分流向B,一部分流向C间接流向A,
13、要使E间接传递到A的能量最少,应确保:E在传给B时用去的能量最多,E的总能量减去传给B的能量后再传给C时传递效率最低,C在传给A时传递效率最低,才能使A获得的能量最少。所以据此计算得A储存的总能量最少为(7.1109-2.310810%)10%10%=4.8107(kJ)。6.B据图分析,该食物网中含有2条食物链,即AC,ABC。从高营养级C求低营养级A,则除以能量传递效率10%,当食物比例AB=11时,设C的能量为x,此时需要的A为1/2x10%+1/2x10%10%=55x。当食物比例调整为AB=41时,设C的能量为y,此时需要的A为4/5y10%+1/5y10%10%=28y。由于两种情
14、况下,生产者所固定的能量是一定的,所以55x=28y,则y1.964x,B正确。7.D流经阳澄湖该养殖区域的总能量为植物固定太阳能a与输入的有机物中的能量之和,所以流经阳澄湖该养殖区域的总能量为a+2+5=a+7(kJ),A错误;大闸蟹到次级消费者的能量传递效率为同化量之比,但由图无法计算次级消费者的同化量,B错误;图中d代表大闸蟹用于生长、发育、繁殖的能量,c代表大闸蟹的同化量,C错误;d代表大闸蟹用于生长、发育、繁殖的能量,其中有一部分会以次级消费者的粪便形式流向分解者,D正确。8.C甲、乙、丙仅代表该农场中的三种生物,未代表全部的生产者和消费者,A错误;据图1可知,乙、丙为捕食关系,乙数
15、量变动早于丙,则乙为被捕食者,丙为捕食者,丙所处的营养级高于乙,B错误;不考虑人工饲料时,第二营养级粪便中的能量属于第一营养级流向分解者的能量(a3),而d1为第二营养级摄入的人工饲料中的能量,部分未同化的以粪便形式排出,即第二营养级粪便中的能量属于a3+d1,同理分析第三营养级粪便中的能量属于b2+d2,C正确;图2中流入该农场的总能量是生产者固定的总能量和人工饲料中的化学能,即第一营养级固定的能量加上饲料中的能量,D错误。9.答案(1)分解者(2)营养级生长、发育和繁殖b/y100%(3)25A1+4x(4)次生解析(1)生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,而
16、生物部分为生产者、消费者和分解者。图1能量金字塔中包含了生产者和消费者,因此该生态系统中的生物组成成分还缺少分解者。(2)图2中营养级同化的能量为b,一部分通过细胞呼吸散失(d),一部分用于自身的生长、发育和繁殖(e),所以C表示营养级生长、发育和繁殖。能量传递效率是相邻两个营养级间的同化量之比,营养级、间的能量传递效率为b/y100%。(3)图3食物网中,食物链有两条:甲丙、甲乙丙,由高营养级求低营养级能量的最少消耗应按照最大的传递效率20%计算,其中甲能量中比例为x的部分直接提供给丙,则甲中1-x的部分能量通过乙传给丙,假设甲的能量是M,则丙得到的能量A=Mx20%+M(1-x)20%20
17、%,计算可得M=25A/(1+4x)。(4)该池塘形成一片草地,因为原有池塘中有植被,所以这样的演替过程属于次生演替。10.答案(1)N1W1N2W2(2)b+c+d+e(3)未被利用的能量和被分解者利用的能量(4)15%解析(1)N1W1表示初级消费者的总能量,N2W2表示次级消费者的总能量,据能量流动的特点可知,N1W1N2W2。(2)每年流入这个生态系统的总能量是植物光合作用利用的光能,即图B中的b+c+d+e。(3)Q1同化的总能量即P中的c,包括呼吸散失(e1)、流入Q2(c1)、被分解者利用和未被利用四个去向,b1和d1即表示后两部分能量。(4)能量传递效率指相邻两个营养级同化量的比值,故能量从P传递到Q1的效率为(72480)100%=15%。