1、第2节生态系统的能量流动基础过关练题组一明晰能量流动的概念和过程1.(2021湖南郴州高二上期末改编)地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳,则流经某一生态系统的总能量可指()A.所有生产者储存的能量B.照射到这个生态系统内所有植物体上的太阳能C.这个生态系统的生产者所固定的全部太阳能D.这个生态系统的生产者传递给初级消费者的全部太阳能2.(2021安徽安庆外国语学校高二月考)关于草原生态系统能量流动的叙述,错误的是()A.能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程B.分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量C.生态系统中的能量转化包括光合作用固定光能、细胞呼吸分解有机物合成
2、ATP等D.生产者固定的能量除用于自身呼吸外,其余均流入下一营养级3.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,如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()A.图中的甲表示B的同化,乙表示B生长、发育和繁殖B.参与丁过程的都是异养型生物,包括大多数细菌、真菌等C.丙表示呼吸作用D.图中D利用的能量全部来自B生物4.(2021辽宁葫芦岛高二上期末)在一定时间内,某生态系统中全部生产者固定的能量值为a,全部消费者所获得的能量值为b,全部分解者所获得的能量值为c,则a、b、c之间的关系是()A.a=b+cB.ab+cC.ab+cD.cb+c,B
3、正确。5.A分析题图,D为蚕的同化量,且D=A1+B1+C1+D1,蚕为第二营养级,则D1为第三营养级同化的能量,A错误;图中B表示桑树呼吸作用散失的能量,B正确;图中C(净光合作用)=A(总光合作用)-B(呼吸作用),C可表示桑树用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量,C正确;蚕的同化量=呼吸作用散失的能量+流向分解者的能量+流向下一营养级的能量+未被利用的能量,所以如果C1表示蚕传递给分解者的能量,则B1表示未被利用的能量,D正确。6.答案(1)第一营养级(2)同化a2-b2(或a3+c2或b3+c3+c2)(3)b1、b2、b3、d4解析(1)图中A能利用大气中CO2和太阳能,应该是生
4、产者,从生态系统的营养级上分析,生产者属于第一营养级。(2)分析题图可知,a2可表示初级消费者的同化量,b2可表示初级消费者呼吸散失的能量,c2可表示初级消费者流向分解者的能量,a3可表示次级消费者同化的能量,b3可表示次级消费者呼吸散失的能量,c3可表示次级消费者流向分解者的能量;同化量-呼吸散失的能量=生长、发育和繁殖的能量=流向下一营养级的能量+流向分解者的能量,又因为该生态系统中只有三个营养级,所以C同化的能量最终通过呼吸作用散失和流向分解者,则初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量可表示为a2-b2(或a3+c2或b3+c3+c2)。(3)图中b1可表示生产者呼吸作用过程、b2可表示初
5、级消费者呼吸作用过程、b3可表示次级消费者呼吸作用过程、d可表示分解者呼吸作用过程;求a3的最大值,能量传递效率应按20%计算,故a3=a120%20%=4%a1,a3的大小最多相当于a1大小的4%。7.B能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%20%(教材第57页),能量传递效率的计算公式是:某一营养级同化量上一营养级的同化量100%,所以能量传递效率为10%可以理解为某一营养级约有10%的能量流到下一营养级,B正确。8.C图中的农作物中的能量可以传递给鸡、猪、牛和人,鸡、猪、牛中的能量可以传递给人,生态系统中能量流动是沿着食物链和食物网进行的,且能量流动是单向的,因此题图中能表示生态系统能
6、量流动的箭头是,C正确。9.C由题意知:“螳螂捕蝉,黄雀在后”中隐藏的食物链为绿色植物蝉螳螂黄雀,鹰迁入该树林后以黄雀为食,则食物链为绿色植物蝉螳螂黄雀鹰。鹰的迁入使黄雀的数量减少,这导致蝉的天敌(螳螂)的数量增加,进而导致蝉的数量减少,A错误;生态系统中能量流动的起点是生产者,且能量流动的特点是单向流动、逐级递减,因此该生态系统中细菌产生的能量不可流向生产者,B错误;营养级越多,能量消耗就越多,因此鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节,C正确;能量流动的特点是单向流动、逐级递减 ,由低营养级流向高营养级,鹰的迁入没有改变该生态系统能量流动的方向,D错误。10.C各营养级生物都会进行呼吸作用
7、,因此各营养级生物必然有通过呼吸散失的能量,A正确;输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一营养级,能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的(教材第56页),故若生产者固定的总能量不变,则食物链越长,最高营养级获得的能量越少,B正确;能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%20%,与各营养级中的个体数无关,C错误;一般而言,生物种类越多,生态系统中的食物链越多,营养结构越复杂,D正确。11.B根据题意和图示分析可知:该图只包括两个营养级,生产者是第一营养级,初级消费者是第二营养级,则a代表初级消费者的摄入量,b代表初级消费者的同化量,d代表初级消费者通过呼吸作用散失的能量,c代表初级消费者
8、用于生长、发育和繁殖的能量,e代表流向分解者的能量,C、D正确;流经生态系统的总能量为生产者固定的总能量A,A正确;能量传递效率是指相邻两个营养级之间的同化量之比,即b/A100%,B错误。12.答案(1)B2/(B1+C1)(2)D2(3)(暂时)未被利用营养关系不可逆转解析(1)据图分析,甲为生产者,乙为植食性动物,丙为肉食性动物,A代表的是呼吸作用散失的能量,D表示流向分解者的能量,B表示流向下一营养级的能量,C表示饲料中的能量。丙从乙中同化的能量为B2,乙同化的总能量为B1+C1,根据能量传递效率的计算公式推出,乙丙的能量传递效率为B2/(B1+C1)100%。(2)乙营养级中某些动物
9、尿液中的少量有机物来自其内环境,是乙同化量的一部分,所以属于D2。(3)甲固定的能量的去向有通过呼吸作用以热能形式散失,传递给下一营养级,传递给分解者,(暂时)未被利用。营养关系不可逆转决定能量在生态系统中流动的方向是单向的。13.A结合题干信息,只有牧草和羊两个营养级的夏季草原生态系统中,牧草为第一营养级,羊为第二营养级,且牧草的数量比羊多,则该生态系统绘制的数量金字塔为上窄下宽的金字塔形;只有乔木和昆虫两个营养级的森林生态系统中,乔木为第一营养级,昆虫为第二营养级,且一棵树上可以有很多昆虫,昆虫的数量比乔木的数量多,则该生态系统绘制的数量金字塔为倒置的金字塔形。综上分析,A正确。易错警示生
10、态金字塔的几个易错点(1)生态金字塔同食物链(网)一样,只包含生产者和消费者两种生态系统的组成成分。(2)生态金字塔的最底层为第一营养级,往上一层则营养级+1。(3)能量金字塔通常是上窄下宽的金字塔形,生物量金字塔和数量金字塔可能会呈现倒置的金字塔形。具体事例为:生物量金字塔中,浮游植物和浮游动物的生物量金字塔可能在某时间段呈现倒置的金字塔形;数量金字塔中,昆虫和树的数量金字塔也是倒置的金字塔形。14.C图中、表示的是营养级,不能构成食物链,A错误;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,图中、表示的是生态系统各营养级,未体现出生态系统组成成分中的非生物的物质和能量、
11、分解者,B错误;能量金字塔直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系,结合图可知能量流动是逐级递减的,C正确;浮游植物和浮游动物的生物量金字塔可能在某时期呈现上宽下窄的倒置金字塔形,D错误。15.C能量流动的特点是单向流动、逐级递减,能量不能循环利用,A错误;能量流动是从生产者固定太阳能开始的,是沿着食物链进行的,食物链的起点是生产者,B错误;猪粪尿发酵主要依靠微生物的分解作用,将有机物分解为植物可利用的无机物,C正确;题述生态系统需要人工投喂饲料,则草固定的太阳能和饲料中有机物含有的能量是流经该生态系统的总能量,D错误。16.C题述生态系统中,人可以农作物和林产品为食,家禽、家畜可以农作物和林
12、地产生的饲料为食,处于第二营养级,A正确;该新型农业生态系统是人工生态系统,人的作用非常关键,B正确;新型农业生态系统可实现能量的多级利用,提高能量利用率,但不能提高能量传递效率,C错误;沼渣、沼液中的有机物必须经过分解者分解为无机物后,才能被农作物吸收,D正确。易错警示(1)能量传递效率是自然规律,不能人为提高,只能人为提高能量利用率。(2)有机肥更利于农作物生长,是因为土壤中的微生物可将其分解成多种无机盐供农作物吸收利用;农作物不能直接从有机肥中吸收有机物。能力提升练1.B2.BC3.B4.D1.B图中各营养级都有一部分能量流向R,结合能量流动的过程分析,R应为各营养级呼吸作用以热能形式散
13、失的能量,故A正确;生态系统中能量流动是单向的,只能从低营养级流向高营养级,不可逆转,也不能循环流动,故B错误;能量传递效率=某一营养级的同化量/下一营养级的同化量100%,则第二营养级到第三营养级的能量传递效率为116(1 316+635)100%5.9%,故C正确;摄食碎屑的鱼类可通过摄食碎屑利用碎屑中有机物的能量,从而提高该生态系统能量的利用率,故D正确。2.BC图示生态系统的能量流动是从生产者(甲)固定的太阳能开始的,生产者固定的太阳能一部分用于呼吸作用,一部分流向分解者,一部分流向初级消费者,则流入该生态系统的总能量为175+200+875=1 250(kJ),A正确;丙获得的能量与
14、能量传递效率有关,与乙的数量无关,B错误;将乙和丙的粪便作为有机肥还田,可提高能量利用率,但不可以提高能量传递效率,C错误;生物之间吃与被吃的关系不可逆转,这种关系决定了能量流动具有单向流动的特点,D正确。3.B初级消费者摄入量=初级消费者同化量+粪便中的能量,初级消费者同化量=呼吸散失的能量+用于自身生长、发育和繁殖的能量,则该生态系统中,初级消费者的同化量是a-b或c+d,相邻两个营养级间的能量传递效率是10%20%,求流入次级消费者能量的最大值应按20%的能量传递效率计算,因此,流入次级消费者的能量最多为(a-b)20%或(c+d)20%,B正确。4.D据题表计算,田鼠同化量=摄食量-粪
15、便量=1.051010-3.50109=7109J(hm2a)-1,用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸作用散失量=7109-4.55109=2.45109J(hm2a)-1,则用于生长、发育和繁殖的能量占其同化量的比例为(2.45109)(7109)100%=35%,A正确;田鼠粪便中的能量不属于田鼠的同化量,属于上一营养级流向分解者能量的一部分,B正确;一般情况下,相邻两个营养级间的能量传递效率为10%20%,计算以田鼠为食的天敌可获得的能量最大值,能量传递效率要按20%进行计算,则其天敌最多可获得的能量为710920%=1.4109J(hm2a)-1,C正确;计算田鼠上一营养级同化量
16、最小值时,能量传递效率按20%进行计算,则其上一营养级同化量至少为710920%=3.51010J(hm2a)-1,D错误。5.答案(1)生产者光合作用固定的太阳能和人为有机物输入的能量15.6%(2)细胞呼吸(或呼吸作用)植被受损,流入该生态系统的能量减少(减轻植被恢复的压力)5(3)1 00025(4)12.510913.5109解析(1)图1中,流入该生态系统的能量包括生产者光合作用固定的太阳能和人为有机物输入的能量。分析图1可知,第二营养级的同化量=2103+14103=16103kJ/(m2a),由第二营养级流向第三营养级的能量为16103-0.5103-9103-4103=2.51
17、03kJ/(m2a),两营养级间能量传递效率为(2.5103)(16103)100%15.6%。(2)在一定时间段内,除最高营养级外,各营养级能量的去向包括呼吸散失、传递到下一营养级、流向分解者、未被利用四个方面,故A表示呼吸作用。该地地震导致植被受损,生产者固定的太阳能(流入该生态系统的能量)减少,故需要对其他营养级人为补偿能量输入。根据图1中肉食性动物能量去向分析,肉食性动物的能量为2.1103+5.1103+0.25103+0.05103=7.5103kJ/(m2a),其能量来自上一营养级和人为有机物投入,其中,来自上一营养级的能量为2.5103 kJ/(m2a),则需要补偿输入的能量至
18、少为5103 kJ/(m2a)。(3)图2所示食物网中,鹰所处的食物链有草(树)兔鹰、草(树)鼠鹰、草(树)鼠蛇鹰,计算鹰增重1 kg消耗植物的最大值时,应选择最长的食物链且能量传递效率按10%进行计算,求得消耗植物最大值为110%10%10%=1 000(kg);计算鹰增重1 kg消耗植物的最小值时,应选择最短的食物链且能量传递效率按20%进行计算,求得消耗植物最小值为120%20%=25(kg)。(4)该生态系统中,各营养级流向下一营养级的能量平均分配给各不同的种群,从生产者到消费者的能量传递效率为10%,则流向第二营养级(兔和鼠)的能量为1.5101210%=1.51011(kJ),则兔、鼠种群获得的能量均为7.51010 kJ。从消费者到消费者的能量传递效率为20%,则兔种群流向下一营养级(鹰和狐)的能量为7.5101020%=1.51010(kJ),则鹰和狐因捕食兔获得的能量均为7.5109 kJ;同理,鼠流向下一营养级(狐、蛇和鹰)的能量为1.51010 kJ,则狐、蛇、鹰因捕食鼠获得的能量均为5.0109 kJ;蛇进一步被鹰捕食,则蛇种群流向鹰的能量为5.010920%=1.0109(kJ)。最终狐可获得的能量为7.5109+5.0109=12.5109(kJ),鹰可获得的能量为7.5109+5.0109+1.0109=13.5109(kJ)。