【中学教材全解】高中生物（人教版必修3）同步练测：第5章 第2节 生态系统的能量流动（含答案详解）

第5章 第2节 生态系统的能量流动 同步练测（人教版必修3）
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满分
实际得分
45分钟
100分

一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分。)
1.在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级同化的能量去向，不应包括下列选项中的（ ）
A.羊的呼吸消耗量
B.羊的粪便量
C.羊的生长量
D.部分死亡羊的质量
2.下图是某一个湖的能量金字塔，下列相关描述不正确的是(　　)
A.a、b、c、d分别表示不同的营养级
B.a、b、c、d形成一条由a到d的食物链
C.a、b、c、d的大小分别表示不同的营养级所得到的能量
D.a、b、c、d的大小变化体现了能量流动具有逐级递减的特点
3.下图为某生态系统能量流动示意图[单位：J/(cm2·a)]，以下分析错误的是(　　)
A.甲的数值是1 250 J/(cm2·a)
B.乙到丙的能量传递效率为15%
C.乙的个体数目一定比甲的少
D.每一营养级的能量大部分用于细胞呼吸和被丁利用
4.下图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述错误的是（　　）?
微生物也能利用农作物通过光合作用储存的
能量
B.沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者
C.沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用
D.多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率
5.下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.能量通过光合作用被固定并进入系统，可以热能的形式输出
D.甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系统的总能量
6.下图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是(　　)
A.Ⅰ是初级消费者
B.Ⅳ为分解者
C.E1为太阳能，E2为热能
D.能量可在食物链中循环利用
7.研究人员在对甲、乙两个不同的生态系统进行调查后发现，两个生态系统的生产者固定的总能量相同，甲生态系统只有初级消费者和次级消费者，乙生态系统则有初级消费者、次级消费者、三级消费者和四级消费者。如果其他因素都一样，则下列选项叙述正确的是( )
A.甲生态系统的消费者总能量都小于生产者同化的总能量，但乙生态系统则相反
B.甲、乙生态系统的消费者总能量都大于生产者同化的总能量
C.甲生态系统中现存的消费者的总能量大于乙生态系统中现存的消费者的总能量
D.乙生态系统中现存的消费者的总能量都大于甲生态系统中现存的消费者的总能量
8.下图表示A和B两个特定生态系统的能量金字塔，有关解释正确的是（　　）
①一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　②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　③若A和B中玉米的数量相同，A能养活10 000人，则B可能只能养活1 000人　④若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人比B中的人体内污染物浓度低
A.①③④　　　　　　　　　　　　　B.①②③
C.①②③④　　　　　　　　　　　　D.③④
9.下图表示某农田生态系统一年中CO2的释放和消耗状况，其中各数字序号表达的含义分别为：①生产者呼吸释放量；②分解者呼吸释放量；③消费者呼吸释放量；④生产者光合作用消耗总量。下列有关叙述正确的是( )
A.流经该农田生态系统的总能量可用④表示
B.②的量越小，说明该农田生态系统施用的有机肥料越多
C.消费者同化作用的大小可用③表示
D.该农田生态系统一年中CO2的释放量与消耗量相等
10.下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( )
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→兔能量传递效率
D.③和④分别属于草和兔同化量的一部分
11. 某草原生态系统的一条食物链A→B→C中，各种群对能量的同化、利用、传递等数量关系如下表（单位：百万千焦）。已知该生态系统接收到的太阳辐射能为150 000百万千焦，但其中149 875百万千焦的能量未被生产者固定。下列有关叙述正确的是( )
种
群
同化
量
净
同
化
量
呼吸消耗
传递给分解者
传递给下一营养级
A
65.5
3.0
15.0
B[来源:Z+xx+k.Com]
14.0[来源:学科网]
5.0
0.5
2.0
C
2.0
0.6
1.4
微量（不计）
无
A.种群A、B、C构成了该生态系统的生物群落
B.种群B个体数量的变化是由于种群C对其有选择捕食的结果
C.能量从B到C的传递效率为12%
D.种群A的净同化量为59.5百万千焦[来源:Z|xx|k.Com]
12.下图甲是某湖泊生态系统能量流动图解，图中A、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位为百万千焦。图乙表示该生态系统中能量流经第二营养级的示意图。下列叙述不正确的是( )
甲
乙
A.流经该生态系统的总能量是119.5百万千焦
B.次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是70%
C.图乙中③的能量是7.5百万千焦
D.从初级消费者到次级消费者的能量传递效率为20%
二、非选择题（共40分）
13.（16分）下图为某生态系统中能量的输入、传递和散失过程示意图，请回答下列问题。
(1)流经此生态系统的总能量是　　　　kJ。
(2)从A到B和从B到C的能量传递效率分别[来源:Zxxk.Com]
为　　　　和　　　　。
(3)欲使C增加3 kg，需A　　　　kg。
(4)下图表示生态系统中能量流经第二营养级的示意图，则：
①图中A表示　　　　　，B表示　　　　　，除了图中所示，第二营养级同化的能量还有一部分　　　　　　　　　　。
②能量流动的特点是　　　　　　　。
14.（8分）下列表格内数值表示某人工池塘生态系统一年内主要营养级的能量，下图方框内表示该池塘生态系统的主要食物链，分析回答下列问题。
生物
a1
b1
浮游植物(a1，b1)
9 000
8 100
浮游动物(a2，b2)
700
600
双翅目幼虫(a3，b3)
150
120
摇蚊(a4，b4)
1 000
900
太阳鱼(a5，b5)
300
210
鲈鱼(a6，b6)
45
30
注:a1表示一年内该营养级生物总能量；b1表示一年内该营养级生物摄取能量；1表示生物类群?
(1)该池塘生态系统内食物链的条数为__________条，其中处于第四营养级的生物是__________?
(2)该生态系统内既有捕食关系，又有竞争关系的生物是________________________?
(3)生态系统的能量流动渠道是__________；图中显示该生态系统的能量输出途径有_________条?
(4)如果能量传递效率=(第n营养级摄取的能量)/(第n -1营养级摄取的能量)，则能量从第一营养级传递到第二营养级的效率是__________?
(5)一年内，“b1”的利用途径有______ _____ __
_________________________________________?
(6)对人而言，如要从该池塘生态系统获取最大能量，可采取的措施有________________________
____________________________?
(7)“浮游植物→浮游动物→双翅目幼虫→太阳鱼”这条食物链的存在，对太阳鱼的影响是________________________________________________________?
15.（16分）为了研究能量流经生态系统的食物链时，每一级的能量变化和能量转移效率，美国生态学家林德曼对一个天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动情况进行了定量分析，得出了如下图所示的数据。请据图分析以下问题。
（1）该图表示了生态系统能量输入、____________________、转化和散失的过程。
（2）流经生态系统的总能量是指______________
____________________________________。这些能量是沿着____________逐级流动的。其中未被利用的能量是指________________的能量。
（3）此生态系统中能量从第一营养级传递到第二营养级的效率是_____________。
（4）生态系统中能量是以____________形式流动的。与能量从生物群落中输出密切相关的生理活动是___________________。
（5）此生态系统中分解者的作用是____________[来源:学#科#网Z#X#X#K]
______________________。
（6）下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果［单位：102 kJ·(m2·a)-1］，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，E为分解者，Pg表示生物同化作用固定能量的总量，Pn表示生物体贮存的能量，R表示生物呼吸消耗的能量（Pn=Pg-R）。该生态系统中能量从第三营养级传递到第四营养级的效率是_______________。
Pg
Pn
R
A
15.9
2.8
13.1
B
870.7
369.4
501.3
C
0.9
0.3
0.6
D
141.0
61.9
79.1
E
211.5
20.1
191.4
参考答案
1.B 解析：生产者所固定的能量被第二营养级摄入后，一部分被第二营养级的生物同化，用于生长、发育和繁殖,以及通过呼吸作用消耗，还有一部分未被同化，通过粪便等排出体外。因此羊的粪便量不是被羊同化的能量去向。
2.B 解析：生态系统的能量金字塔是将单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高绘制成的图，所以a、b、c、d的大小分别表示不同的营养级所得到的能量；a、b、c、d表示不同的营养级，含有复杂的营养结构，不是简单的一条食物链。
3.C　解析：分析图示可知甲是生产者，乙是初级消费者，两者的数目关系是没有规律的，如草原上的草比羊要多，一棵树上的蚜虫要比树的数量多。食物链中各营养级间的数量关系可出现“倒置”现象。
4.C　解析：微生物能够利用农作物秸秆中有机物内储存的能量，A项正确；沼气池中的微生物如产甲烷杆菌能将人畜粪便、农作物秸秆中的有机物分解产生甲烷（沼气的成分之一），属于分解者，B项正确；能量流动的特点是单向流动、逐级递减，能量不能循环利用，C项错误；农作物为人类提供食物，为家畜提供饲料，产生的秸秆可以用来生产沼气，这种多途径利用农作物的方式，大大提高了生态系统中的能量利用效率。
5.D　解析：根据题中简图可知，甲能够固定太阳能，为生产者，乙从甲获取能量，为消费者，A项正确；该生态系统需要从外界获得能量，同时能量也可以扩散到外界，是一个开放的生态系统，B项正确；能量通过光合作用进入生态系统，经过生产者、消费者和分解者的呼吸作用有一部分以热能的形式散失，C项正确；输入该生态系统的总能量是生产者甲固定的太阳能总量，D项错误。
6.C　解析：能量金字塔反映食物链中各营养级所拥有能量值的大小。能量金字塔的最底层为第一营养级即生产者，Ⅳ为本金字塔中最高营养级而非分解者。非生物的物质和能量中的太阳能被生产者经光合作用固定而进入生物群落，最终被各营养级成分的细胞呼吸消耗，以热能的形式散失到无机环境中。
7.C 解析：两个生态系统的食物链如下：甲：生产者→初级消费者→次级消费者；乙：生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者→四级消费者。在两个生态系统的生产者固定的总能量相同及其他因素都一样的情况下，甲、乙两个生态系统中，由于每个营养级生物都会通过呼吸作用消耗部分能量，所以消费者的总能量都小于生产者同化的总能量；营养级越多，消耗的能量越多，现存的消费者的总能量越少。
8.D　解析：按照能量流动的特点，食物链越长，能量消耗越多，但就一个个体而言，获得的能量多少不一定，①错误；能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，②错误；当生态系统A和B中生产者的量相同时，根据能量传递效率和能量流动的特点，且B中比A中多一个营养级，则B能养活的人数为A的1/10，③正确；土壤中难降解污染物会随着食物链的延长而逐渐积累，所以B中的人体内污染物浓度比A中的高，④正确。
9.A　解析：通过CO2的释放和消耗状况考查生态系统中的能量流动情况。理清各生态系统中的成分细胞呼吸消耗的底物是解答本题的关键。
流经一个生态系统的总能量是生产者通过光合作用固定的太阳能；②为分解者呼吸释放量，②的量越小，说明可供分解者分解的有机物就越少，该农田生态系统施用的有机肥料越少；消费者的同化量除用于③自身的呼吸作用外，还有流入下一营养级的能量和流入分解者中的能量及未被利用的能量；该农田生态系统一年中CO2的释放量为①②③，小于光合作用消耗量④。
10.D 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，某一营养级的能量只有10%～20%流向下一营养级，其余则通过呼吸作用以热能形式散失，其中通过分解者的呼吸作用散失较多，草→兔能量传递效率可用兔同化量比草同化量表示。
11.D 解析：在一个生态系统中，所有生物种群的总和构成一个生物群落，在草原上，肯定不会只有A、B、C这三个种群，因而它们不能构成一个群落；影响种群B数量变化的因素，除了种群C的捕食作用外，还有种群A对其能量和物质的供应情况及种群内部的斗争和环境因素的影响；能量从B到C的传递效率=2/14×100%≈14.3%；种群A的净同化量=150000-149875-65.5（呼吸消耗量）=59.5（百万千焦）。
12.C 解析：流经该生态系统的总能量=3.5+20.0+43.5+52.5=119.5（百万千焦）；次级消费者（C）通过异化作用消耗的能量（2.8）占其同化作用所得到能量（4.0）的百分比=2.8/4.0×100%=70%；图乙中③的能量=初级消费者同化量－呼吸消耗量，呼吸消耗量=20.0－1.5－4.0－3.5=11.0（百万千焦），则③的能量=20.0-11.0=9.0(百万千焦)。初级消费者（20.0）到次级消费者（4.0）的能量传递效率=4.0/20.0×100%=20%。
13.(1)1 250　(2)16%　15%　(3)125 (4)①初级消费者同化(的能量) 用于生长发育和繁殖(的能量)　(在细胞呼吸中)以热能形式散失　②单向流动、逐级递减
解析：(1)由该生态系统能量流动图解可知，A所同化的能量应为175＋200＋875＝1 250(kJ)。
(2)能量从A到B的传递效率为200/1 250×100%＝16%；从B到C的传递效率为30/(112＋30＋58)×100%＝15%。
(3)欲使C增加3 kg需A量为3÷15%÷16%＝125(kg)。
(4)图中显示能量流经第二营养级时的分流状况，则A应为初级消费者同化的能量，B为用于自身生长、发育和繁殖的能量。能量流动的特点是单向流动、逐级递减。
14. (1)3 太阳鱼和鲈鱼 (2)双翅目幼虫和太阳鱼 (3)食物链和食物网 4 (4)18.52% (5)未被利用，呼吸消耗，传递给下一营养级，传递给分解者 (6)提示:从减少食物链的条数和缩短食物链来减少能量损耗这两个角度考虑的答案均正确 (7)一方面，这条食物链的存在使能量损耗增加，减少了太阳鱼的数量；另一方面，这条食物链的存在，增加了太阳鱼的生态稳定性
解析:(1)池塘生态系统内食物链不考虑人，应有3条食物链?
(2)该生态系统内既有捕食关系，又有竞争关系的生物是双翅目幼虫和太阳鱼?
(3)该生态系统的能量输出途径有4条，包括鲈鱼和太阳鱼流向人类，还包括双翅目幼虫和摇蚊羽化后进入其他生态系统?
(4)第一营养级是由浮游植物组成的，第二营养级是由浮游动物和摇蚊组成的，第二营养级所同化的能量为600+900=1 500，则传递效率为1 500/8 100×100%≈18.52%?
(5)一年内，“b1”的利用途径有未被利用，呼吸消耗，传递给下一营养级，传递给分解者?
(6)对人而言，通过减少食物链的条数和缩短食物链来减少能量损耗，进而从该池塘生态系统获取最大能量?
(7)“浮游植物→浮游动物→双翅目幼虫→太阳鱼”这条食物链的存在，对太阳鱼的影响一方面是，这条食物链的存在使能量损耗增加，减少了太阳鱼的数量；另一方面是，这条食物链的存在，增加了太阳鱼的生态稳定性?
15.（1）传递 （2）生产者固定的太阳能 食物链、食物网（营养级） 未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用 （3）13.5% （4）化学能 呼吸作用 （5）分解动植物的遗体、排出物和残落物，使有机物转变为无机物（强调有机物转变成无机物） （6）5.7%
解析：生态系统的能量流动是指能量的输入、传递、转化和散失的过程。流经生态系统的总能量是指生产者固定的太阳能，各个营养级中能量的去路有流向下一营养级、自身呼吸消耗、被分解者分解和未利用的能量，其中未利用的能量是指除了上述去路以外的能量（即未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用的）。能量从第一营养级流向第二营养级的能量是62.8，则能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为62.8/464.6×100%≈13.5%。能量以化学能形式流动，从生物群落中输出是通过呼吸作用散失到环境中的。表中的A、B、C、D分别表示不同的营养级，通过Pg中的能量可推知各个营养级的关系为B→D→A→C，则能量从第三营养级（A）传递到第四营养级（C）的效率是0.9/15.9×100%≈5.7%。