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2017_2018学年高中生物第五章生态系统及其稳定性第2节生态系统的能量流动课时作业新人教版必修3

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高中生物审核员

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                 第五章 第        2 节  生态系统的能量流动


    一、选择题
    1.下列有关生态系统能量流动的叙述中,不正确的是( C )
    A.能量流动是单向的、不可逆转的
    B.食物链越短,可供最高营养级消费的能量越多
    C.初级消费者越多,次级消费者获得的能量越少
    D.营养级越多,散失的能量越多
    [解析] 本题考查能量流动的特点:单向流动、逐级递减。由于相邻两个营养级之间的
传递效率为     10%~20%,无论初级消费者多少,次级消费者获得的能量都是初级消费者的
10%~20%。
    2.下图是能量流动的图解,对此图解的理解不正确的是( D )


    A.图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量多少
    B.该图中的     C 所具有的能量为      B 的 10%~20%
    C.该图中的     A 表示流经该生态系统的总能量
    D.图中所示四个营养级能量的关系为               A≥B+C+D
                   A所固定的
                   能量表示流
                    经该生态
                   系统的总能      C项正
                   量,A > B+    确,D
    [解析] Error!→     C+D    →项错误
    3.如图表示某草原生态系统中能量流动图解,①~④表示相关过程中的能量流动量。
下列有关叙述正确的是( D )


    A.①是流入该生态系统的总能量
    B.分解者获得的能量最少
    C.图中②/①的比值代表“草→兔”的能量传递效率
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    D.③和④分别属于草和兔同化量的一部分
    [解析] ①是流入消费者的能量而非流入生态系统的总能量。能量沿食物链流动时,只
有 10%~20%流向下一营养级,其余通过呼吸作用以热能形式散失,其中通过分解者的呼吸
散失的较多。草→兔能量传递效率可用兔同化量比草同化量表示。
    4.下图为生态系统中能量流动图解部分示意图,①②③④各代表一定的能量值,下列
各项中不正确的是( B )


    A.初级消费者的粪便中的能量实际上属于生产者同化量的一部分
    B.①表示流经生态系统内部的总能量
    C.一般情况下,③为②的          10%~20%
    D.从能量关系看②>③+④
    [解析] 流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,①是流入初级消费者的能量;
②为初级消费者流入次级消费者的能量,能量在各营养级之间的传递效率为                               10%~20%;因
次级消费者自身的生命活动要消耗大量的能量,因此②>③+④。
    5.根据生态系统的结构和功能,下列叙述错误的是( C )
    A.“桑基鱼塘”生态系统与普通水稻田生态系统相比实现了能量的多级利用
    B.人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能
    C.水产养殖业,为充分利用生产者所固定的能量,应以食物链长的鱼类为养殖对象
    D.营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多,所获得的能量越少
    [解析] “桑基鱼塘”生态系统实现了能量的多级利用。人工鱼塘生态系统中由于投放
饵料,消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能。水产养殖业,应以食物链短的鱼
类为养殖对象。根据生物富集作用和能量逐级递减规律,营养级越高的生物种群体内积累的
有毒物质越多,所获得的能量越少。
    6.在社会主义新农村建设中,四川某地通过新建沼气池和植树造林,构建了新型农业
生态系统(如图所示)。下列有关叙述中,不正确的是( C )


    A.该生态系统中,处于第二营养级的生物有人和家禽、家畜
    B.该生态系统中,人的作用非常关键,植物是主要成分
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    C.该生态系统的建立,提高了各营养级间的能量传递效率
    D.沼气池的建造,提高了该生态系统能量的利用率
    [解析] 在人工建立的生态系统中,人的作用非常关键,离开了人的作用,生态系统就
会崩溃。生产者是整个系统的能量来源和物质来源,是主要成分,人和家禽、家畜都可以农
作物为食,属于第二营养级。该生态系统的建立,实现能量的多级利用,从而提高了能量利
用率,但不能提高各营养级的能量传递效率。
    7.如图表示某生态系统中四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物总量的比
例,则这四种生物之间的食物关系最可能是( A )


    A.甲乙丙丁                              B.丁甲乙丙
    C.甲→乙→丙→丁                           D.甲→乙丙丁
    [解析] 从图中可看出:甲所占的有机物量最多,应该属于生产者;乙与丙占的有机物
量相近,二者之间不可能构成捕食关系,应该属于同一营养级;丁占的有机物量最少,应属
于第三营养级。
    8.(2017·东北师大附中)两位同学在观看有关恐龙的影片时,甲同学提出:“我体内
的能量中可能有远古恐龙体内的能量。”乙同学也提出:“我体内的物质中也可能有远古恐
龙体内的物质。”你认为( D )
    A.两同学的说法都有道理                        B.两同学的说法都不对
    C.只有甲同学的说法有道理                       D.只有乙同学的说法有道理
    [解析] 能量是单向流动,不循环的,所以远古恐龙体内的能量最终通过呼吸作用转化
为热能散失了,而热能是不能被生物体利用的能量,故甲同学的说法错误。物质是循环的,
可重复利用的,组成生物体的元素在无机环境和生物群落之间可被反复利用,故乙同学的说
法有道理。
    9.(2017·邯郸一中)如图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解,已知麻风树同化
的总能量为     N,方框中字母代表能量。下列叙述不正确的是( C )


    A.从麻风树输入下一营养级的能量传递效率为                   B/N
    B.D 是指呼吸作用消耗的能量
    C.B 是第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量
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    D.A 指第二营养级的摄入量
    [解析] 从图示看出,A         代表第二营养级的摄入量,B           代表第二营养级的同化量,其中
D 代表呼吸作用消耗的能量,C           是指第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量,E                    则是流入
分解者的能量。所以,从麻风树输入下一营养级的能量传递效率为                            B/N。
    10.(2017·山西大学附属中学)如图是某草原生态系统的能量流动图解,N                          代表能量值,
下列有关叙述不正确的是( A )


    A.第一营养级与第二营养级间的能量传递效率为                    N5/N3×100%
    B.牛、羊粪便中的能量属于草同化的能量的一部分

    C.牛、羊同化的能量         N5=牛、羊呼吸散失的能量+用于自身生长发育和繁殖的能量

    D.适量放牧牛、羊会增大          N2 与 N1 的比值
    [解析] 能量由第一营养级传递给第二营养级的传递效率为第二营养级同化量与第一营

养级同化量的比值,即          N5/N2×100%,A 错误;牛、羊粪便中的能量属于草同化的能量的一
部分,B   正确;同化量=呼吸量+自身生长发育和繁殖量,C                     正确;适量放牧,会减少因叶
片相互遮挡以及竞争而造成的部分牧草死亡等现象,有利于草的生长,因此能增大其对光能

的利用率,增大       N2 与 N1 的比值,D  正确。
    11.假设如图所示食物网中水稻固定的太阳能为                   N,能量传递效率为        10%,则人获得的
能量( C )


    A.等于   10-2N                        B.少于   10-2N
    C.少于   10-1N                        D.多于   10-1N
    [解析] 由题干可获取的主要信息有:①该食物网中生产者(水稻)固定的总能量为                                N;
②在该食物网中相邻营养级能量传递效率为                  10%。解答本题可先分析该食物网中共含哪几条
食物链,再根据能量传递效率取“极值”计算。由题中食物网可找出三条食物链:①水稻
→人;②水稻→奶牛→人;③水稻→鸭子→人。若只有水稻→人一条食物链,则人获得能量
最多为   10-1N,但由图可知,水稻的总能量             N 还要传给鸭子和奶牛,人、鸭子、奶牛共得到
水稻能量    10-1N,人除了从水稻直接获得的能量,只能得到鸭子和奶牛能量的                          10%,故要少
于 10-1N。

    12.图甲表示某生态系统的能量锥体图,P                为生产者,Q1     为初级消费者,Q2      为次级消费
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者。图乙是对图甲中的各营养级所含有的能量进行分类剖析,图中                            a、a1、a2 表示上一年留

下来的能量,e、e1、e2       表示呼吸消耗量。下面分析不正确的是( D )


    A.b+c+d+e    为本年度流入该生态系统的总能量

    B.c1 表示初级消费者中被次级消费者所同化的量
    C.b 和 d 之一,可代表生产者传递给分解者的能量
    D.初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在                   c 中
    [解析] 结合图形分析知,b+c+d+e             为植物光合作用利用的光能(固定的能量),即

流入该生态系统的总能量;c1           代表初级消费者流入次级消费者的能量即被次级消费者所同化
的量;b   和 d 可代表生产者传递给分解者的能量和未利用的能量;初级消费者产生的粪便中
所含的能量属于生产者同化的能量,应在                 b 或 d 中。故选    D。
    二、非选择题
    13.某农场中,由四个物种组成的食物网如图所示。


    (1)该生态系统中人与鸡的种间关系是__捕食和竞争__。在“玉米→牛→人”这条食物
链中,人与牛的种间关系是__捕食__。如果牛食用玉米秸秆,鸡食用玉米籽粒,那么牛与鸡
之间__无__(填“有”或“无”)竞争关系。
    (2)若该农场生产“绿色食品”,使人们能吃上放心的粮食、蛋、奶,可适当减少__化
肥、农药__的使用,增施__动物、植物__形成的有机肥,对农业害虫实行__生物__防治。
                  1        1        1
    (3)假如人的食物4来自牛、4来自鸡、2来自玉米,该生态系统中能量从生产者到消费者
的传递效率为      10%,从消费者到消费者的传递效率为              20%,则人增加      X kg,需要消耗的玉米
为 Y kg。X 与  Y 之间的关系可表示为        Y=__30X__。
                                                                  1
    [解析] 根据题干信息和图中食物链的关系,人增长                     X kg,需要的玉米是4X÷20%÷10%+
1            1
4X÷20%÷10%+2X÷10%=30X(kg)。
    14.在生态系统中,生产者通过光合作用固定的能量称为总初级生产量。生产者固定的
能量一部分被自己通过呼吸作用消耗掉,剩下的可用于生长、发育和繁殖,这部分能量称为
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净初级生产量。下表列出四个生态系统中总初级生产量与总入射日光量、生产者呼吸消耗量
与总初级生产量的比值。
                             玉米田       荒地      Meadota 湖    Ceder Bog 湖
          总初级生产量
                              1.6%     1.2%       0.4%         0.1%
          总入射日光量
        生产者呼吸消耗量
                             23.4%    15.1%      22.3%         21.0%
          总初级生产量

    (1)四个生态系统中,光能利用效率最高的是__玉米田__,总初级生产量转化为净初级
生产量的比例最高的生态系统是__荒地__。
    (2)如图表示一个相对稳定的生态系统中四个种群和分解者的能量相对值。请绘制由甲、
乙、丙、丁四个种群形成的食物网简图。


    (3)根据第(2)小题的信息,在如图中用箭头和文字补充完成能量流经丙种群的情况。


    (4)若种群及相互间的关系如图所示,假设                E 种群中的能量是       5.8×109    kJ,其中有
1.3×109 kJ 的能量传递给      B 种群。若能量的传递效率为           10%~20%,则   A 种群的能量至少是
__4.5×107__kJ。


     (5)碳循环的进行伴随着__能量流动__,但由于各营养级生物不能利用在代谢中产生的
__热__能,因而能量流动具有__逐级递减__的特点。
    [答案] (2)甲乙丁丙

    (3)
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    [解析] (1)由表中数据可知,光能利用率最高的是玉米田,为                        1.6%,荒地中生产者呼
吸消耗量/总初级生产量最小,所以荒地的总初级生产量转化为净初级生产量的比例最高。
(2)能量流动的特点是:单向流动,逐级递减。由柱形图能量相对值可知,甲的能量最多,
其次是乙和丁(乙和丁的能量值差不多,处于同一个营养级),最少的是丙。而分解者不参与
食物链的组成,所以四个种群形成的食物网如:甲乙丁丙。(3)丙能量的去向有:自身呼吸
消耗、被分解者利用。(4)A          种群的能量至少是(5.8×109-1.3×109)×10%×10%=
4.5×107(kJ)。(5)物质循环的进行伴随着能量流动,由于各营养级生物不能利用在代谢中
产生的热能,因而能量流动具有逐级递减的特点。
    15.图  1 为某湖泊生态系统的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ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流动途径示
意图,其中     a~g 表示能量值。请据图作答:


    (1)图 1 中,m2 表示的能量形式为__热能(或通过呼吸作用散失的热量)__。通常情况下,
位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ,主要原因是__在食物链中能量传递逐级递减,
Ⅳ的营养级高,可利用的能量少__。
    (2)图 2 中,若   A 表示图   1 中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则              B 表示__Ⅱ所同化的能量
__,C 表示__Ⅱ用于生长、4        发育和繁殖的能量__。
    (3)图 2 中有两处不同的能量散失途径,其中               E 处散失的能量是通过__分解者的分解作
用__实现的。
    (4)若图  1 中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙,它们构成的食物关系如图
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
的能量为__25A/(1+4x)__(用含所给字母的表达式表示)kJ。


    [解析] (1)m1  是输入到生态系统中的能量,是太阳能,m2                 是该生态系统散失的能量,
是热能。在能量传递中由于大量能量以热能形式散失,故最高营养级获得的能量最少,位于
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营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ。(2)图                   2 中,若   A 表示图   1 中营养级Ⅱ所摄入的
全部能量,摄入的能量中有一部分(c)未被同化,B                   表示被同化的能量,同化的能量去掉呼
吸散失的能量,即是用于生长、发育和繁殖的能量(C)。(3)由图                        2 看出,生态系统能量散失
的途径有两条:①通过自身的呼吸作用散失;②通过微生物(或分解者)的分解作用散失。(4)设
至少需要消耗甲的能量为           m     kJ,则  m(1-x)×1/5×1/5+mx×1/5=A,即        m=25A/(1+
4x)。
    16.对某小型湖泊生态系统的能量流动情况调查结果如下表[表中甲、乙、丙、丁为不
同营养级。GP     为同化量,R     为呼吸消耗量。单位为          102kJ/(m2·a)]:

                                  GP       X       R
                          甲      12.6     2.9     9.7
                          乙      838.2   166.0   672.2
                          丙       0.9     0.4     0.5
                          丁      105.0   38.8    66.2
                        分解者      184.5   23.8    160.7

    请分析表格回答下列问题。
    (1)表格中   X 的含义是__用于生长发育和繁殖的能量__。该生态系统初级消费者到次级
消费者的能量传递效率是__12%__,上一营养级的能量不能                     100%流入下一营养级,原因在于
__一部分能量用于本营养级生物的呼吸散热,另一部分能量用于分解者的呼吸散热(或流向
分解者)__。
    (2)流经该生态系统的总能量是__838.2×102__kJ/(m2·a)。
    分析表格可知,该生态系统有机物的总量呈现__减少__趋势。
    [解析] (1)由题干可知        GP 为同化量,R    为呼吸消耗量,由表格数据可知              GP-R=X,因
此 X 为用于生长发育和繁殖的能量。根据能量流动是逐级递减的,确定食物链关系为乙→丁
→甲→丙,该生态系统初级消费者的同化量为                   105.0×102   kJ/(m2·a),次级消费者的同化
量为  12.6×102    kJ/(m2·a),因此该生态系统初级消费者到次级消费者的能量传递效率是
12.6 × 102
105.0 × 102×100%=12%。由于某一营养级的同化量一部分用于本营养级生物的呼吸散热,
另一部分流向分解者,因此上一营养级的能量不能                     100%流入下一营养级。(2)流经该生态系
统的总能量是生产者固定的太阳能总量,即                  838.2×102    kJ/(m2·a)。由于(9.7+672.2+
0.5+66.2+160.7)×102=909.3×102kJ/(m2·a),大于生产者固定的太阳能总量,因此该
生态系统有机物的总量呈现减少趋势。
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