2021-2022高中生物-第5章-生态系统及其稳定性-2-生态系统的能量流动检测新人教版必修3.doc

2021-2022高中生物 第5章 生态系统及其稳定性 2 生态系统的能量流动检测新人教版必修3

2021-2022高中生物 第5章 生态系统及其稳定性 2 生态系统的能量流动检测新人教版必修3

年级：
姓名：

- 10 -

生态系统的能量流动
(20分钟·70分)
一、选择题(共9小题，每小题4分，共36分)
1.在一条食物链中，初级消费者同化的能量，其去向为 (　　)
①通过呼吸作用释放的能量　
②通过粪便流向蜣螂的能量
③流入次级消费者体内　
④流入分解者体内
A.②③ B.②④
C.①③④ D.②③④
【解析】选C。初级消费者同化的能量一部分通过呼吸作用释放，其余的用于生长、发育和繁殖，即储存在生物体的有机物中；而后一部分能量可通过捕食流入次级消费者体内，另一部分以初级消费者的遗体、残骸或次级消费者粪便的形式流入分解者体内。初级消费者的粪便属于其上一营养级的同化量。
2.如图为某生态系统中流经第二营养级的能量示意图，其中a表示该营养级食物的摄入量，f表示流向第三营养级的能量。下列叙述不正确的是 (　　)

A.图中b表示该营养级的同化量
B.图中d含的能量均未被第二营养级同化
C.图中e表示呼吸作用消耗的能量
D.畜牧业中，圈养与放养相比，可提高图中c/b的比值
【解析】选B。b表示该营养级同化的能量，A正确。d表示分解者利用的能量，有一部分能量(粪便中能量)未被该营养级生物同化，第二营养级流入分解者的是被第二营养级同化的能量，B错误。e表示呼吸作用中以热能的形式散失的能量，C正确。图中a表示该营养级摄入的能量，b表示该营养级同化的能量，c表示用于生长、发育和繁殖的能量，所以圈养与放养相比，c值增大，可提高c/b的比值，D正确。
3.下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是 (　　)
A.在食物链中，能量的传递形式是光能
B.生态系统的能量流动是指生物体内的能量代谢过程
C.生态系统的能量流动是指能量在整个生态系统的输入、传递、转化和散失的过程
D.生态系统流动的能量不包括各营养级的呼吸量
【解析】选C。在食物链中，能量的传递形式是有机物中的化学能，A错误。生态系统的能量流动是指能量在整个生态系统的输入、传递、转化和散失的过程，B错误，C正确。生态系统流动的能量包括各营养级的呼吸量，D错误。
【补偿训练】
(2020·武汉高二检测)下列有关生态系统能量流动的叙述，错误的是(　　)
A.通过对物质的多级利用可大大提高能量的传递效率
B.处于稳定的生态系统能量输入与输出相对稳定
C.生态系统中的能量大多以热能的形式散失
D.太阳能只有通过生产者才能输入流动渠道
【解析】选A。通过对能量的多级利用，大大提高了能量利用率，但能量传递效率不变，A错误。生态系统处于稳定时，能量的输入与输出相对稳定，处于动态平衡，B正确。生态系统中的能量大多通过呼吸作用以热能的形式散失，C正确。生态系统的能量主要来源于太阳能，生产者通过光合作用或化能合成作用将光能转化为化学能才能在生态系统中传递，D正确。
4.(2020·合肥高二检测)通过调查得知某河流生态系统的营养结构共有4个营养级(以a、b、c、d表示)。经测定，一年中流经这4个营养级的能量分别为
营养级
能量/(J·m-2)
a
141.10×105
b
15.91×105
c
0.88×105
d
871.27×105
该生态系统中初级消费者是 (　　)
A.a B.b C.c D.d
【解析】选A。根据能量流动的特点，可以知道营养级越低，能量越多；营养级越高，能量越少。表格中d的能量最高，为生产者；a的能量次之，为初级消费者；同理b 为次级消费者；c 为三级消费者。
5.如图为生态系统中能量流动图解的部分示意图，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列叙述错误的是 (　　)

A.生物与生物之间的捕食关系不可逆转，所以能量流动具有单向性
B.⑤中包含了三级消费者粪便中的能量
C.在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，①表示流经该生态系统的总能量
D.第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为③/②×100%
【解析】选C。由于生物与生物之间的捕食关系不可逆转，所以生态系统中能量流动的特点之一是单向流动，A正确；三级消费者排出的粪便中的能量是次级消费者的同化量，最终被分解者利用，B正确；在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量和人为投放的能量，C错误；第二营养级流向第三营养级的能量传递效率，即同化量之比为③/②×100%，D正确。
6.(2020·六安高二检测)如图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是 (　　)

A.甲是生产者，乙是消费者
B.该生态系统是一个开放的系统
C.能量通过光合作用固定并进入系统，以热能的形式输出
D.甲、乙和分解者所储存的能量之和是输入该生态系统的总能量
【解析】选D。太阳能流向甲，即甲可固定太阳能，为生产者；甲的能量流向乙，即可被乙捕食，乙为消费者，A正确。该生态系统可从外界获得能量(太阳能)，也可向外界流出能量，是一个开放的系统，B正确。生产者通过光合作用将太阳能固定，向该生态系统输入能量；能量也可以通过生产者、消费者以及分解者的呼吸作用以热能的形式输出，C正确。输入该生态系统的总能量是生产者甲所固定的太阳能，D错误。
7.如图为现代版“桑基鱼塘”农业生态系统的模式图，据图分析正确的是(　　)

A.“ →桑”不能代表能量流动
B.模式图中不应有“ →池塘”的箭头
C.鱼是次级消费者
D.该生态农业提高了能量的利用率
【解析】选D。图中“→桑”代表该生态系统能量的输入，A错误；该池塘水体中还有其他的生产者，模式图中应有“→池塘”的箭头，B错误；图中显示鱼以蚕粪为食，是分解者，C错误；该生态农业实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率，D正确。
【互动探究】
(1)题中“B项→池塘”的箭头，针对的是哪些生物的什么生理活动？
提示：池塘中的水草、藻类等生产者的光合作用。
(2)题图中蚕在该生态系统中充当什么成分？属于第几营养级？
提示：消费者；第二营养级。
8.如图表示在一个生态系统中，植物光合作用积累的有机物被植食动物利用的过程。下列有关叙述正确的是 (　　)

A.①⑤之和为输入生态系统的全部能量
B.植食动物粪便中的能量包含在⑦中
C.⑤⑥⑦⑧之和为流向分解者的能量
D.④占②的百分比为能量传递效率
【解析】选B。输入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，一部分用于植物呼吸消耗，一部分储存在植物体内的有机物中，A错误。植食动物粪便中的能量属于植物同化量的一部分，并未被植食动物同化，B正确。⑧表示植食动物呼吸消耗的能量，并没有流向分解者，C错误。能量传递效率为相邻两营养级间同化量的比值，植物同化量未知，D错误。
9.如图表示甲、乙两个特定生态系统的能量金字塔，有关解释正确的是(　　)

A.一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多
B.能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减
C.若甲和乙中玉米的数量相同，能量传递效率为10%，若甲能养活10 000人，则乙能养活500人
D.牛排出的粪便中的能量属于生产者同化量的一部分
【解析】选D。能量流动的特点是单向流动、逐级递减。但是一个吃玉米的人所获得的能量不一定比一个吃牛肉的人获得的能量多，A错误。能量传递效率为10%～20%，不会随营养级的升高而改变，B错误。甲和乙中玉米的数量相同，能量传递效率为10%，若甲能养活10 000人，则乙能养活1 000人，C错误。牛排出的粪便中的能量不属于牛的同化量，仍属于其上一营养级，即生产者同化量的一部分，D正确。
【补偿训练】
如图是能量流动的图解，对此图解的理解不正确的是 (　　)

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A具有的能量是B、C、D的能量之和
【解析】选D。据图判断图中A为生产者，B、C、D为消费者，能量流动是逐级递减的，所以图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量多少，A正确；相邻两个营养级之间能量传递的效率是10%～20%，所以图中C所具有的能量为B的10%～20%，B正确；据分析可知A为生产者，生态系统中生产者通过光合作用所固定的太阳能的总量是流经生态系统的总能量，C正确；图中A具有的能量应该大于B、C、D的能量之和，即A>B+C+D，D错误。
二、非选择题(共2小题，共34分)
10.(14分)(2020·昆明高二检测)如图表示某自然生态系统一年中能量的输入和散失状况。

请回答下列问题：
(1)生态系统的能量流动是指__________________，流经该生态系统的总能量是
______________(用数字表示)。 
(2)该生态系统中用于生产者生长、发育和繁殖的能量为__________________， 该生态系统积累在有机物中的能量为________________。(均用数字表示) 
(3)分解者呼吸释放的能量主要来自__________________中的有机物。 
【解析】(1)根据能量流动的概念可知，能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。流经该生态系统的总能量是指生产者通过光合作用固定的太阳能，即④。
(2)生产者的同化量=自身呼吸散失的能量+用于自身生长、发育和繁殖的能量。所以该生态系统中用于生产者生长、发育和繁殖的能量为④-①， 该生态系统积累在有机物中的能量为生产者的同化量-各种生物呼吸散失的能量=④-①-②-③。
(3)分解者分解利用的是动植物遗体残骸以及动物排遗物中的能量，所以分解者呼吸释放的能量主要来自动植物的遗体和动物的排遗物中的有机物。
答案：(1)生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程　④　(2)④-①　
④-①-②-③
(3)动植物的遗体和动物的排遗物
11.(20分)科研人员对某鱼塘中由浮游藻类、植食性鱼类和肉食性鱼类三个环节组成的食物链进行了能量流动分析，得到下表相关数据。(GP为同化量，R为呼吸量，NP=GP-R。单位：kJ)
食物链
环节
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
GP和NP
GP=55.6×102
NP=1.3×102
GP=176×103
NP=6×102
GP=59.3×106
NP=50.5×106
NP/GP
0.02
0.03
0.85
R
54.3×102
170×103
8.8×106
未利用
—
62.8%
99.7%
(1)Ⅲ代表的生物是_______，其呼吸产生的能量主要用于_______。 
(2)第一营养级与第二营养级的NP/GP值不同，主要原因是　 。 
(3)该食物链中，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为_______，该数据_______(填“在”或“不在”)10%～20%这一范围，原因是_____________。 
【解析】(1)根据表格数据可知，Ⅲ代表浮游藻类，其呼吸作用产生的能量主要用于自身的生长、发育和繁殖。
(2)第一营养级与第二营养级的NP/GP值不同，是因为呼吸所消耗的能量不同。
(3)表格中Ⅱ代表植食性鱼类，处于第二营养级，Ⅲ代表浮游藻类，处于第一营养级，因此根据表格数据计算两者之间的传递效率=(176×103)÷(59.3×106)×100%≈0.3%，这个值并不在10%～20%这一范围内，是因为Ⅲ未被Ⅱ利用的能量多。
答案：(1)浮游藻类　自身生长、发育和繁殖
(2)呼吸所消耗的能量不同(初级消费者消耗能量多一些)
(3)0.3%　不在　Ⅲ未被Ⅱ利用的能量多
(10分钟·30分)
1.(6分)如果一个人的食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物(　　)
A.10千克 B.28千克
C.100千克 D.280千克
【解析】选D。根据题意我们可以写出三条食物链：①植物→人，在此食物链中人要增重0.5千克，消耗0.5÷10%=5千克植物；②植物→羊→人，在此食物链中，人要增重0.25千克，消耗0.25÷10%÷10%=25千克植物；③植物→植食动物→小型肉食动物→人，在此食物链中，人要增重0.25千克，消耗0.25÷10%÷10%÷10%=250千克植物。所以人要增重1千克，共消耗植物280千克。
2.(6分)如表是能量流经某种植食性动物时的情况，下列叙述正确的是(　　)
项目
能量J/(cm2·a)
摄入量
530
粪便量
330
呼吸消耗量
X
用于生长、发育和繁殖的能量
110
A.X表示的能量为200 J/(cm2·a)
B.流向第三营养级生物的能量至多为40 J/(cm2·a)
C.该植食性动物同化的能量中有20%通过呼吸作用散失掉
D.表中4个量之间没有一定的数量关系
【解析】选B。同化量=摄入量-粪便量=530-330=200 J/(cm2·a)，同化量有两个去向，即同化量=呼吸消耗量+生物用于生长、发育和繁殖的能量，即200=X+110，因此，X表示的能量为90 J/(cm2·a)，A错误；流经某种植食性动物(第二营养级)的能量为200 J/(cm2·a)，按最高的传递效率20%来计算，则流向第三营养级的能量至多为200×20%=40 J/(cm2·a)，B正确；该植食性动物同化的能量通过呼吸作用散失的百分比是：90/200×100%=45%，C错误；表中四个量之间有一定的数量关系，D错误。
3.(18分)某湿地生态系统镉超标，镉进入生态系统后蓄积在动物肝、肾中引发“痛痛病”。该生态系统中的生物形成的食物链共有甲、乙、丙、丁四个营养级，在某一时间测得所含镉的相对浓度如图 1 所示，图 2 表示该生态系统部分能量流动过程。

(1)该湿地中由浅水区到深水区生长着不同的植物，这体现了群落的_______结构。 
(2)当地人要预防“痛痛病”，应尽量以_______(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)营养级的生物为食，其原因是　  　。 
(3)图 2 中从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是_______，图2中的初级消费者就是图1中的_______，第三营养级中用于生长、发育和繁殖的能量是
_______kJ。 
【解析】(1)湿地中由浅水区到深水区生长着不同的植物，这体现了群落的水平结构。(2)当地人要预防“痛痛病”，应尽量以丁营养级的生物为食，其原因是丁中的镉浓度最低，通过生物富集现象对人体造成的危害最小。(3)图 2 中第二营养级的同化量=1.05×109-3×108 =7.5×108 kJ，第三营养级的同化量=1.24×108-1.9×107=10.5×107 kJ，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是(10.5×107)÷(7.5×108)×100%=14%；图2中的初级消费者就是图 1 中的乙；第三营养级中用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸量=10.5×107-6.18×107=4.32×107 kJ。
答案：(1)水平
(2)丁　丁中的镉浓度最低，通过生物富集现象对人体造成的危害最小
(3)14%　乙　4.32×107