2024人教版(2019)高中生物学选择性必修2练习题--第2节 生态系统的能量流动（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024人教版(2019)高中生物学选择性必修2练习题--第2节 生态系统的能量流动（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 472.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-05 22:56:21 | ||
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文档简介
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2024人教版高中生物学选择性必修2
第2节 生态系统的能量流动
A级 必备知识基础练
1.生态系统的能量流动指的是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,下列有关说法正确的是( )
A.输入生态系统的能量就是生产者固定的太阳能的总量
B.能量以有机物中化学能的形式在食物网中传递
C.能量沿着食物链逐级递减,营养级越高的生物种群获得的能量越多
D.生态系统中能量最终通过分解者的分解作用,以热能的形式散失
2.[2023枣庄期末]下图表示某草原生态系统中的其中一条食物链,下列有关叙述正确的是( )
A.照射到该草原的太阳能都可以被草通过光合作用固定
B.根据能量传递效率,狐最多可以得到草4%的能量
C.狐粪便中的能量属于兔的同化量,不属于草的同化量
D.若大量捕杀狐,兔的数量有可能先增加后减少,最后保持相对稳定
3.研究生态系统的能量流动,可以参考下图所示的模型。下列有关叙述错误的是( )
A.研究流经某一种群的能量时,要考虑到能量被利用和未被利用等方面
B.研究生态系统中的能量流动,一般在群体水平上
C.模型中的“能量输入”就是指捕食者的捕食
D.模型中的“能量散失”主要指呼吸作用散失的能量
4.下列关于生态系统能量流动的叙述,不正确的是( )
A.生产者固定的能量是光能或化学能
B.在自然生态系统中,生物数量金字塔存在倒置情形,能量金字塔则不存在
C.与传统鱼塘相比,桑基鱼塘可显著提高不同营养级之间的能量传递效率
D.在农田中除草、捉虫可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
5.生态果园与传统果园最大的区别是增加了果园中生物的种类,例如利用果树下光照强度弱、空气湿度高、风速低等环境条件,在两行果树间种植喜湿、喜温、喜半阴的草菇(一种食用菌),或种植草,还可以向果园中引入鸡、鸭等动物,甚至可以在果园中养殖蚯蚓,以此提高果园的稳定性。下列叙述正确的是( )
A.光能输入到果树—草菇园的途径是果树和草菇等生产者的光合作用
B.果园中养殖鸡、鸭时,鸡、鸭粪便中的能量可以被果树利用
C.果树种植过程需要治虫,目的是使能量多级利用
D.果树固定的太阳能,一部分在呼吸作用中散失,一部分用于自身生长、发育和繁殖
6.某生态系统中存在食物链“马尾松→松毛虫→杜鹃”,下图表示松毛虫摄入能量的流动方向,下列叙述正确的是 ( )
A.该食物链中的生物在数量上呈正金字塔模型
B.松毛虫和杜鹃之间的能量传递效率可用E/A×100%表示
C.由松毛虫流入分解者的能量可用C+D+F表示
D.若迁走全部杜鹃,松毛虫的种群数量增长曲线将呈“J”形
7.(2023广东六校联考)下图为能量流经生产者的过程图解,下列分析正确的是( )
A.流入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能或a、b、c、d、e之和
B.初级消费者粪便中的能量不包括在d中
C.能量从第一营养级流入第二营养级的传递效率是(e/b)×100%
D.图中c的能量若为负值,说明这个生态系统正在衰退
8.某陆地生态系统中,除分解者外仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。每个种群只处于一个营养级。一年内各种群同化的能量相对值如下表。下列相关分析不正确的是 ( )
种群 甲 乙 丙 丁 戊
能量相对值 3.56 12.8 10.3 0.48 226.5
A.甲、乙、丙、丁都属于该生态系统中的消费者
B.输入该生态系统的总能量为226.5
C.第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率约为15.4%
D.该生态系统中的能量最终大多以热能的形式散失到环境中
9.下图表示生态系统中甲、乙两个营养级的能量流动示意图,其中a~e表示能量值。下列有关叙述错误的是 ( )
A.乙粪便中食物残渣的能量包含在c中
B.乙用于生长、发育及繁殖的能量可表示为a-b
C.如果甲表示生产者,则流入该生态系统总能量是a+e+c
D.乙的同化量小于摄取量,同化量可表示为a=b+d
10.某农场的能量流动示意图如下,其中a2和b2分别为第二、三营养级从上一营养级同化的能量,d1和d2为人工饲料中含有的能量。下列叙述错误的是( )
A.能量作为动力,使碳在生物群落和非生物环境之间往复循环
B.流经该农场的总能量为第一营养级同化的总能量
C.图中第二营养级粪便中的能量属于a3+d1的一部分
D.第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为a2/(a1+a2+a3)×100%
11.下图是某池塘第一营养级和第二营养级能量流动部分图解。请回答有关问题。
(1)某小组拟调查一个池塘生态系统的组成成分,调查的非生物成分主要有 、 。
(2)图中B1+C1+D1表示第二营养级用于 的能量。
(3)第二营养级所具有的能量只是第一营养级的10%~20%,其原因是一部分能量通过 散失,部分能量被分解者利用,还有部分能量未被利用。
(4)第二营养级到第三营养级的能量传递效率为 (用图中字母表示)。
B级 能力素养提升练
12.某四大家鱼混养的人工池塘中,鲢鱼可捕食浮游植物,鳙鱼可捕食浮游动物,草鱼和青鱼可捕食池底水草、螺蛳等。下列分析正确的是( )
A.四大家鱼池塘混养技术实现了对能量的循环利用,大大提高了能量的传递效率
B.该生态系统的基石是四大家鱼
C.鲢鱼同化的能量一部分随粪便排出,被分解者分解
D.四大家鱼在水层中的分布能体现群落的垂直结构
13.[多选]下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性动物利用的过程。下列有关叙述不正确的是( )
A.①⑤之和为输入该生态系统的全部能量
B.植食性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
14.[多选]生态学家对某弃耕农田的一条食物链中的能量流动情况进行了研究,结果如下表所示,其中能量的单位是J/(hm2·a)。下列叙述错误的是( )
植物 田鼠 鼬
固定的太阳能 摄入量 同化量 呼吸消耗量 摄入量 同化量 呼吸消耗量
2.45×1011 1.05×109 7.50×108 7.15×108 2.44×107 2.25×107 2.18×107
A.田鼠摄入后未同化的能量为3.00×108 J/(hm2·a)
B.流经该弃耕农田生态系统的能量不会被分解者利用
C.鼬同化量中用于生长、发育和繁殖的能量为5.00×105 J/(hm2·a)
D.该地区发生的演替类型为次生演替
15.某湖泊因为长期过度捕捞以及生活污水的排入,整个生态系统以个体小、生长快、繁殖力强的物种占绝对优势。如图为该湖泊生态系统各营养级之间的能量流动关系简图,相关数值用有机物干物质量表示(单位:t·km-2·a-1)。回答下列问题。
(1)生态系统的结构包括 。湖泊中由浅水区至深水区生长着不同的植物,这体现了群落的 结构。
(2)从生态系统成分的角度分析,湖泊中的某些浮游动物既可以作为 ,又可以作为 。
(3)生态系统中除捕食食物链外,还存在一种以死亡生物或有机碎屑为起点的腐生食物链。据图可知,植物直接流入浮游动物的能量仅占浮游动物总能量的 %(保留小数点后两位),这说明 食物链在该生态系统的能量流动中起更重要的作用。
(4)图中小型鱼虾中的能量除传递给下一个营养级、 和 外,其流向还包括人类的捕捞活动。若捕捞活动强度过大,易导致鱼类以低龄群体为主,物种多样性降低,生态系统抵抗外界干扰的能力降低。因此,只有合理利用资源,才能保证人与自然的和谐共生。
16.水稻属禾本科,为世界上最重要的粮食作物之一。现代化水稻生产高度依赖化肥、农药等大量化学物质的投入,这不仅使稻米的品质下降,也破坏了生态环境。鸭为杂食性动物,不喜食禾本科植株,食量大、活动能力强。利用此特点,我国多地采用稻鸭共作的生态农业模式。请回答下列问题。
(1)写出稻鸭共作田里可能存在的一条包含鸭且含有三个营养级的食物链: 。
(2)通过调查研究发现,稻鸭共作模式与水稻单作模式相比,人力投入和农药使用量明显下降,且更不容易受到病虫害的影响,其原因是 。
(3)某农业大学研究表明,某地稻鸭共作模式成熟期水稻多项指标高于水稻单作模式,经济效益显著提高。推测稻鸭共作模式中鸭的作用包括 (答出两点),除此之外,鸭也能增加农民收入。
(4)CH4是引起气候变化的主要温室气体之一。稻田是CH4最大的人为排放源。在无氧条件下,土壤中有机物在产甲烷菌等微生物的作用下被逐步分解形成CH4。研究表明,稻鸭共作模式使稻田的CH4排放量明显降低,请从产甲烷菌代谢类型的角度思考,解释稻鸭共作模式降低CH4排放量的原因。
(5)从生态系统能量流动的角度分析,稻鸭共作生态农业模式体现的意义是 。
第2节 生态系统的能量流动
1.B 就自然生态系统而言,一般来说,输入生态系统的能量就是生产者固定的太阳能的总量,但对人工生态系统来说,输入生态系统的能量还包括人工输入的能量,A项错误;能量的传递渠道是食物链和食物网,传递形式是有机物中的化学能,B项正确;能量沿着食物链逐级递减,营养级越高的生物种群获得的能量越少,C项错误;生态系统中能量最终通过生产者、消费者和分解者的呼吸作用,以热能的形式散失,D项错误。
2.D 照射到该草原的太阳能并不是都能被草通过光合作用固定,这是因为还有反射的一部分,另外对于未反射的光,植物主要吸收红光和蓝紫光,A项错误;能量传递效率指的是相邻营养级的同化量的比值,图示的食物链是某草原生态系统中的一条食物链,B项错误;狐粪便中的能量属于其上一营养级兔等生物的同化量,不属于草的同化量,C项错误;若大量捕杀狐,则兔的数量会因为天敌减少而有所增加,而后由于数量过多,种内竞争加剧而减少,最后保持相对稳定,D项正确。
3.C 研究流经某一种群的能量时,要考虑能量的输入、传递、散失和输出,也要考虑能量被利用和未被利用等方面,A项正确;能量沿食物链和食物网流动,研究生态系统中的能量流动,一般在群体营养级水平上,B项正确;模型中的“能量输入”在第一营养级一般是指生产者固定的能量,第二营养级之后是指同化量,即捕食者的捕食-粪便中的能量,C项错误;模型中的“能量散失”主要指呼吸作用散失的能量,D项正确。
4.C 生产者是自养型生物,包括能通过光合作用固定光能的绿色植物,能利用无机物氧化释放的化学能进行化能合成作用的微生物(如硝化细菌),A项正确;在自然生态系统中,生物数量金字塔可存在倒置情形(即生物数量随营养级数的增加而增加),因能量流动逐级递减,所以能量金字塔不存在倒置情形,B项正确;与传统鱼塘相比,桑基鱼塘可显著提高能量的利用率,但不能提高不同营养级之间的能量传递效率,C项错误;在农田中除草、捉虫是人为地调整能量的流动关系,可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,D项正确。
5.D 草菇是一种食用菌,不能进行光合作用,属于分解者,A项错误;鸡、鸭粪便中的有机物被分解者分解成无机物后,可以被果树利用,粪便中的能量最终以热能的形式散失,不能被果树利用,B项错误;果树种植过程需要治虫,目的是使能量更多地流向对人类有益的部分——果实,C项错误;果树固定的太阳能有两个去路,一部分在呼吸作用中散失,一部分用于自身生长、发育和繁殖,D项正确。
6.B 该食物链中的生物在能量上呈正金字塔形,而数量上松毛虫的数量多于马尾松,不呈现正金字塔形,A项错误;据图分析,松毛虫的同化量是A,杜鹃的同化量是E,能量传递效率可用E/A×100%表示,B项正确;由松毛虫流入分解者的能量可用D+F表示,C表示松毛虫粪便中的能量,属于马尾松的能量,C项错误;若迁走全部杜鹃,但由于资源和空间是有限的,松毛虫的种群数量增长曲线将呈现“S”形,D项错误。
7.D 流入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能,生产者固定的太阳能被自身呼吸作用利用后,其余部分用于生长、发育和繁殖,所以为a、b之和,A项错误;初级消费者粪便中的能量不属于初级消费者同化的能量,属于生产者同化的能量,因此包含在d中,B项错误;能量从第一营养级流入第二营养级的传递效率是两个相邻营养级同化的能量的比值,为[e/(a+b)]×100%,C项错误;c如果为负值,表明生产者同化的能量不足以满足自身和生态系统其他生物的需要,说明该生态系统正在衰退,D项正确。
8.D 根据相邻两个营养级之间能量的传递效率为10%~20%以及表格中的数据,可写出表格中的食物网,由此可见,甲、乙、丙、丁都属于该生态系统中的消费者,A项正确;输入该生态系统的总能量为戊固定的太阳能总量,即226.5,B项正确;第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为3.56÷(12.8+10.3)×100%≈15.4%,C项正确;生态系统中的能量最终全部以热能的形式散失到环境中,D项错误。
9.D 乙粪便中食物残渣的能量属于甲同化的能量,包含在c中,A项正确;乙用于生长、发育及繁殖的能量=同化量-呼吸作用消耗的能量=a-b,B项正确;流入该生态系统的总能量=生产者同化的能量=a+e+c,C项正确;乙的同化量除了b、d外,还包括传递给下一个营养级的能量,D项错误。
10.B 能量流动是物质循环的动力,使碳在生物群落和非生物环境之间往复循环,A项正确;流入该生态系统的总能量为第一营养级固定的能量+投入的饲料中含有的能量,即a1+a2+a3+d1+d2,B项错误;某营养级粪便中的能量是没有被其同化的能量,属于上一营养级同化的能量及人工投放的饲料中的能量的一部分,因此图中第二营养级粪便中的能量属于a3+d1的一部分,C项正确;图中第一营养级固定的能量为a1+a2+a3,第二营养级固定的能量为a2,因此第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为a2/(a1+a2+a3)×100%,D项正确。
11.答案 (1)阳光 水分
(2)生长、发育、繁殖
(3)呼吸作用
(4)D1/D×100%或D1/(A1+B1+C1+D1)×100%
解析 (1)一个池塘生态系统的非生物成分包括阳光、热能、水分、空气、无机盐等,其中阳光、水分是影响植物生长的最主要的生态因素,因此若对一个池塘生态系统的非生物成分进行调查,其调查的主要内容有阳光、水分。(2)分析图示可知:B1+C1+D1表示第二营养级用于生长、发育、繁殖的能量。(3)第二营养级所具有的能量只是第一营养级的10%~20%,其原因是一部分能量通过呼吸作用散失,部分能量被分解者利用,还有部分能量未被利用。(4)D=A1+B1+C1+D1是输入第二营养级的能量,D1是输入第三营养级的能量,第二营养级到第三营养级的能量传递效率=输入第三营养级的能量÷输入第二营养级的能量×100%=D1/D×100%或D1/(A1+B1+C1+D1)×100%。
12.D 四大家鱼池塘混养实现了对能量的多级利用,大大提高了能量的利用率,能量不能循环利用,A项错误;该生态系统的基石是浮游植物和水草等生产者,B项错误;鲢鱼粪便中的能量不属于其同化的能量,属于上一营养级浮游植物同化的能量,C项错误;四大家鱼属于不同的种群,它们在水层中的分布能体现群落的垂直结构,D项正确。
13.ACD 输入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能,一部分用于植物的呼吸消耗,一部分储存在植物体内的有机物中;植食性动物粪便中的能量属于植物同化量的一部分,并未被植食性动物同化;⑧表示植食性动物呼吸消耗的能量,并没有流向分解者;能量传递效率为相邻两个营养级之间同化量的比值,植物同化量未知。
14.BC 由表格数据可知,田鼠摄入后未同化的能量为1.05×109-7.50×108=3.00×108 (J·hm-2·a-1),A项正确;流经该弃耕农田生态系统的能量有部分会被分解者利用,B项错误;鼬同化量中用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗量=2.25×107-2.18×107=7.00×105(J·hm-2·a-1),C项错误;弃耕农田上具有土壤条件,且其中含有植物的繁殖体等,因而在弃耕农田上发生的演替为次生演替,D项正确。
15.答案 (1)生态系统的组成成分、食物链和食物网 水平
(2)消费者 分解者
(3)13.35 腐生
(4)呼吸散失 流向有机碎屑
解析 (1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,其中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,营养结构指的是食物链和食物网。湖泊中由浅水区至深水区生长着不同的植物,这描述的是水平方向上植物的分布情况,因此体现了群落的水平结构。
(2)由题图可知,浮游动物既可以植物为食,又可分解有机碎屑,既是消费者,也是分解者。
(3)由题图可知,生态系统中除捕食食物链外,还存在一种以死亡生物或有机物碎屑为起点的腐生食物链。植物流入浮游动物的能量为2 198 t/(km2·a),浮游动物总能量为2 198+14 265=16 463(t·km-2·a-1),2 198÷16 463×100%≈13.35%,可见浮游动物中的能量只有13.35%的能量来自植物,同时也说明腐生食物链在生态系统的能量流动中起更重要的作用。
(4)题图中显示,小型鱼虾中的能量除传递给下一个营养级、呼吸散失和流向有机碎屑外,其流向还包括人类的捕捞活动,如果这类活动的强度过大,容易导致鱼类以低龄群体为主,物种多样性较低,营养结构变得简单,生态系统抵抗外界干扰的能力降低。因此,只有合理利用资源,才能保证人与自然和谐发展,才能获得更高的经济效益。
16.答案 (1)水稻→食稻昆虫→鸭
(2)稻鸭共作生态系统营养结构更加复杂
(3)鸭能吃草、捕虫;鸭的排泄物可以肥田
(4)鸭的活动增加了水中的溶解氧,从而抑制了产甲烷菌的生长繁殖
(5)合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
解析 (1)生态系统的主要成分是生产者,所以稻鸭共作生态系统的主要成分是水稻。鸭可以捕食杂草或害虫,因此可能既含鸭又含有三个营养级的食物链为水稻→食稻昆虫→鸭。(2)由于稻鸭共作生态系统增加了生物的种类,使营养结构更加复杂,所以不容易受到病虫害的影响。(3)稻鸭共作模式中鸭有吃草、捕虫等作用;同时鸭的排泄物又具有肥田的作用。(4)由于鸭的活动可以增加水中的溶解氧,而产甲烷菌是厌氧型微生物,所以鸭的活动可抑制产甲烷菌的生长繁殖,减少了CH4的排放。(5)稻鸭共作生态农业模式合理地调整了生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
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2024人教版高中生物学选择性必修2
第2节 生态系统的能量流动
A级 必备知识基础练
1.生态系统的能量流动指的是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,下列有关说法正确的是( )
A.输入生态系统的能量就是生产者固定的太阳能的总量
B.能量以有机物中化学能的形式在食物网中传递
C.能量沿着食物链逐级递减,营养级越高的生物种群获得的能量越多
D.生态系统中能量最终通过分解者的分解作用,以热能的形式散失
2.[2023枣庄期末]下图表示某草原生态系统中的其中一条食物链,下列有关叙述正确的是( )
A.照射到该草原的太阳能都可以被草通过光合作用固定
B.根据能量传递效率,狐最多可以得到草4%的能量
C.狐粪便中的能量属于兔的同化量,不属于草的同化量
D.若大量捕杀狐,兔的数量有可能先增加后减少,最后保持相对稳定
3.研究生态系统的能量流动,可以参考下图所示的模型。下列有关叙述错误的是( )
A.研究流经某一种群的能量时,要考虑到能量被利用和未被利用等方面
B.研究生态系统中的能量流动,一般在群体水平上
C.模型中的“能量输入”就是指捕食者的捕食
D.模型中的“能量散失”主要指呼吸作用散失的能量
4.下列关于生态系统能量流动的叙述,不正确的是( )
A.生产者固定的能量是光能或化学能
B.在自然生态系统中,生物数量金字塔存在倒置情形,能量金字塔则不存在
C.与传统鱼塘相比,桑基鱼塘可显著提高不同营养级之间的能量传递效率
D.在农田中除草、捉虫可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
5.生态果园与传统果园最大的区别是增加了果园中生物的种类,例如利用果树下光照强度弱、空气湿度高、风速低等环境条件,在两行果树间种植喜湿、喜温、喜半阴的草菇(一种食用菌),或种植草,还可以向果园中引入鸡、鸭等动物,甚至可以在果园中养殖蚯蚓,以此提高果园的稳定性。下列叙述正确的是( )
A.光能输入到果树—草菇园的途径是果树和草菇等生产者的光合作用
B.果园中养殖鸡、鸭时,鸡、鸭粪便中的能量可以被果树利用
C.果树种植过程需要治虫,目的是使能量多级利用
D.果树固定的太阳能,一部分在呼吸作用中散失,一部分用于自身生长、发育和繁殖
6.某生态系统中存在食物链“马尾松→松毛虫→杜鹃”,下图表示松毛虫摄入能量的流动方向,下列叙述正确的是 ( )
A.该食物链中的生物在数量上呈正金字塔模型
B.松毛虫和杜鹃之间的能量传递效率可用E/A×100%表示
C.由松毛虫流入分解者的能量可用C+D+F表示
D.若迁走全部杜鹃,松毛虫的种群数量增长曲线将呈“J”形
7.(2023广东六校联考)下图为能量流经生产者的过程图解,下列分析正确的是( )
A.流入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能或a、b、c、d、e之和
B.初级消费者粪便中的能量不包括在d中
C.能量从第一营养级流入第二营养级的传递效率是(e/b)×100%
D.图中c的能量若为负值,说明这个生态系统正在衰退
8.某陆地生态系统中,除分解者外仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。每个种群只处于一个营养级。一年内各种群同化的能量相对值如下表。下列相关分析不正确的是 ( )
种群 甲 乙 丙 丁 戊
能量相对值 3.56 12.8 10.3 0.48 226.5
A.甲、乙、丙、丁都属于该生态系统中的消费者
B.输入该生态系统的总能量为226.5
C.第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率约为15.4%
D.该生态系统中的能量最终大多以热能的形式散失到环境中
9.下图表示生态系统中甲、乙两个营养级的能量流动示意图,其中a~e表示能量值。下列有关叙述错误的是 ( )
A.乙粪便中食物残渣的能量包含在c中
B.乙用于生长、发育及繁殖的能量可表示为a-b
C.如果甲表示生产者,则流入该生态系统总能量是a+e+c
D.乙的同化量小于摄取量,同化量可表示为a=b+d
10.某农场的能量流动示意图如下,其中a2和b2分别为第二、三营养级从上一营养级同化的能量,d1和d2为人工饲料中含有的能量。下列叙述错误的是( )
A.能量作为动力,使碳在生物群落和非生物环境之间往复循环
B.流经该农场的总能量为第一营养级同化的总能量
C.图中第二营养级粪便中的能量属于a3+d1的一部分
D.第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为a2/(a1+a2+a3)×100%
11.下图是某池塘第一营养级和第二营养级能量流动部分图解。请回答有关问题。
(1)某小组拟调查一个池塘生态系统的组成成分,调查的非生物成分主要有 、 。
(2)图中B1+C1+D1表示第二营养级用于 的能量。
(3)第二营养级所具有的能量只是第一营养级的10%~20%,其原因是一部分能量通过 散失,部分能量被分解者利用,还有部分能量未被利用。
(4)第二营养级到第三营养级的能量传递效率为 (用图中字母表示)。
B级 能力素养提升练
12.某四大家鱼混养的人工池塘中,鲢鱼可捕食浮游植物,鳙鱼可捕食浮游动物,草鱼和青鱼可捕食池底水草、螺蛳等。下列分析正确的是( )
A.四大家鱼池塘混养技术实现了对能量的循环利用,大大提高了能量的传递效率
B.该生态系统的基石是四大家鱼
C.鲢鱼同化的能量一部分随粪便排出,被分解者分解
D.四大家鱼在水层中的分布能体现群落的垂直结构
13.[多选]下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性动物利用的过程。下列有关叙述不正确的是( )
A.①⑤之和为输入该生态系统的全部能量
B.植食性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
14.[多选]生态学家对某弃耕农田的一条食物链中的能量流动情况进行了研究,结果如下表所示,其中能量的单位是J/(hm2·a)。下列叙述错误的是( )
植物 田鼠 鼬
固定的太阳能 摄入量 同化量 呼吸消耗量 摄入量 同化量 呼吸消耗量
2.45×1011 1.05×109 7.50×108 7.15×108 2.44×107 2.25×107 2.18×107
A.田鼠摄入后未同化的能量为3.00×108 J/(hm2·a)
B.流经该弃耕农田生态系统的能量不会被分解者利用
C.鼬同化量中用于生长、发育和繁殖的能量为5.00×105 J/(hm2·a)
D.该地区发生的演替类型为次生演替
15.某湖泊因为长期过度捕捞以及生活污水的排入,整个生态系统以个体小、生长快、繁殖力强的物种占绝对优势。如图为该湖泊生态系统各营养级之间的能量流动关系简图,相关数值用有机物干物质量表示(单位:t·km-2·a-1)。回答下列问题。
(1)生态系统的结构包括 。湖泊中由浅水区至深水区生长着不同的植物,这体现了群落的 结构。
(2)从生态系统成分的角度分析,湖泊中的某些浮游动物既可以作为 ,又可以作为 。
(3)生态系统中除捕食食物链外,还存在一种以死亡生物或有机碎屑为起点的腐生食物链。据图可知,植物直接流入浮游动物的能量仅占浮游动物总能量的 %(保留小数点后两位),这说明 食物链在该生态系统的能量流动中起更重要的作用。
(4)图中小型鱼虾中的能量除传递给下一个营养级、 和 外,其流向还包括人类的捕捞活动。若捕捞活动强度过大,易导致鱼类以低龄群体为主,物种多样性降低,生态系统抵抗外界干扰的能力降低。因此,只有合理利用资源,才能保证人与自然的和谐共生。
16.水稻属禾本科,为世界上最重要的粮食作物之一。现代化水稻生产高度依赖化肥、农药等大量化学物质的投入,这不仅使稻米的品质下降,也破坏了生态环境。鸭为杂食性动物,不喜食禾本科植株,食量大、活动能力强。利用此特点,我国多地采用稻鸭共作的生态农业模式。请回答下列问题。
(1)写出稻鸭共作田里可能存在的一条包含鸭且含有三个营养级的食物链: 。
(2)通过调查研究发现,稻鸭共作模式与水稻单作模式相比,人力投入和农药使用量明显下降,且更不容易受到病虫害的影响,其原因是 。
(3)某农业大学研究表明,某地稻鸭共作模式成熟期水稻多项指标高于水稻单作模式,经济效益显著提高。推测稻鸭共作模式中鸭的作用包括 (答出两点),除此之外,鸭也能增加农民收入。
(4)CH4是引起气候变化的主要温室气体之一。稻田是CH4最大的人为排放源。在无氧条件下,土壤中有机物在产甲烷菌等微生物的作用下被逐步分解形成CH4。研究表明,稻鸭共作模式使稻田的CH4排放量明显降低,请从产甲烷菌代谢类型的角度思考,解释稻鸭共作模式降低CH4排放量的原因。
(5)从生态系统能量流动的角度分析,稻鸭共作生态农业模式体现的意义是 。
第2节 生态系统的能量流动
1.B 就自然生态系统而言,一般来说,输入生态系统的能量就是生产者固定的太阳能的总量,但对人工生态系统来说,输入生态系统的能量还包括人工输入的能量,A项错误;能量的传递渠道是食物链和食物网,传递形式是有机物中的化学能,B项正确;能量沿着食物链逐级递减,营养级越高的生物种群获得的能量越少,C项错误;生态系统中能量最终通过生产者、消费者和分解者的呼吸作用,以热能的形式散失,D项错误。
2.D 照射到该草原的太阳能并不是都能被草通过光合作用固定,这是因为还有反射的一部分,另外对于未反射的光,植物主要吸收红光和蓝紫光,A项错误;能量传递效率指的是相邻营养级的同化量的比值,图示的食物链是某草原生态系统中的一条食物链,B项错误;狐粪便中的能量属于其上一营养级兔等生物的同化量,不属于草的同化量,C项错误;若大量捕杀狐,则兔的数量会因为天敌减少而有所增加,而后由于数量过多,种内竞争加剧而减少,最后保持相对稳定,D项正确。
3.C 研究流经某一种群的能量时,要考虑能量的输入、传递、散失和输出,也要考虑能量被利用和未被利用等方面,A项正确;能量沿食物链和食物网流动,研究生态系统中的能量流动,一般在群体营养级水平上,B项正确;模型中的“能量输入”在第一营养级一般是指生产者固定的能量,第二营养级之后是指同化量,即捕食者的捕食-粪便中的能量,C项错误;模型中的“能量散失”主要指呼吸作用散失的能量,D项正确。
4.C 生产者是自养型生物,包括能通过光合作用固定光能的绿色植物,能利用无机物氧化释放的化学能进行化能合成作用的微生物(如硝化细菌),A项正确;在自然生态系统中,生物数量金字塔可存在倒置情形(即生物数量随营养级数的增加而增加),因能量流动逐级递减,所以能量金字塔不存在倒置情形,B项正确;与传统鱼塘相比,桑基鱼塘可显著提高能量的利用率,但不能提高不同营养级之间的能量传递效率,C项错误;在农田中除草、捉虫是人为地调整能量的流动关系,可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,D项正确。
5.D 草菇是一种食用菌,不能进行光合作用,属于分解者,A项错误;鸡、鸭粪便中的有机物被分解者分解成无机物后,可以被果树利用,粪便中的能量最终以热能的形式散失,不能被果树利用,B项错误;果树种植过程需要治虫,目的是使能量更多地流向对人类有益的部分——果实,C项错误;果树固定的太阳能有两个去路,一部分在呼吸作用中散失,一部分用于自身生长、发育和繁殖,D项正确。
6.B 该食物链中的生物在能量上呈正金字塔形,而数量上松毛虫的数量多于马尾松,不呈现正金字塔形,A项错误;据图分析,松毛虫的同化量是A,杜鹃的同化量是E,能量传递效率可用E/A×100%表示,B项正确;由松毛虫流入分解者的能量可用D+F表示,C表示松毛虫粪便中的能量,属于马尾松的能量,C项错误;若迁走全部杜鹃,但由于资源和空间是有限的,松毛虫的种群数量增长曲线将呈现“S”形,D项错误。
7.D 流入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能,生产者固定的太阳能被自身呼吸作用利用后,其余部分用于生长、发育和繁殖,所以为a、b之和,A项错误;初级消费者粪便中的能量不属于初级消费者同化的能量,属于生产者同化的能量,因此包含在d中,B项错误;能量从第一营养级流入第二营养级的传递效率是两个相邻营养级同化的能量的比值,为[e/(a+b)]×100%,C项错误;c如果为负值,表明生产者同化的能量不足以满足自身和生态系统其他生物的需要,说明该生态系统正在衰退,D项正确。
8.D 根据相邻两个营养级之间能量的传递效率为10%~20%以及表格中的数据,可写出表格中的食物网,由此可见,甲、乙、丙、丁都属于该生态系统中的消费者,A项正确;输入该生态系统的总能量为戊固定的太阳能总量,即226.5,B项正确;第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为3.56÷(12.8+10.3)×100%≈15.4%,C项正确;生态系统中的能量最终全部以热能的形式散失到环境中,D项错误。
9.D 乙粪便中食物残渣的能量属于甲同化的能量,包含在c中,A项正确;乙用于生长、发育及繁殖的能量=同化量-呼吸作用消耗的能量=a-b,B项正确;流入该生态系统的总能量=生产者同化的能量=a+e+c,C项正确;乙的同化量除了b、d外,还包括传递给下一个营养级的能量,D项错误。
10.B 能量流动是物质循环的动力,使碳在生物群落和非生物环境之间往复循环,A项正确;流入该生态系统的总能量为第一营养级固定的能量+投入的饲料中含有的能量,即a1+a2+a3+d1+d2,B项错误;某营养级粪便中的能量是没有被其同化的能量,属于上一营养级同化的能量及人工投放的饲料中的能量的一部分,因此图中第二营养级粪便中的能量属于a3+d1的一部分,C项正确;图中第一营养级固定的能量为a1+a2+a3,第二营养级固定的能量为a2,因此第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为a2/(a1+a2+a3)×100%,D项正确。
11.答案 (1)阳光 水分
(2)生长、发育、繁殖
(3)呼吸作用
(4)D1/D×100%或D1/(A1+B1+C1+D1)×100%
解析 (1)一个池塘生态系统的非生物成分包括阳光、热能、水分、空气、无机盐等,其中阳光、水分是影响植物生长的最主要的生态因素,因此若对一个池塘生态系统的非生物成分进行调查,其调查的主要内容有阳光、水分。(2)分析图示可知:B1+C1+D1表示第二营养级用于生长、发育、繁殖的能量。(3)第二营养级所具有的能量只是第一营养级的10%~20%,其原因是一部分能量通过呼吸作用散失,部分能量被分解者利用,还有部分能量未被利用。(4)D=A1+B1+C1+D1是输入第二营养级的能量,D1是输入第三营养级的能量,第二营养级到第三营养级的能量传递效率=输入第三营养级的能量÷输入第二营养级的能量×100%=D1/D×100%或D1/(A1+B1+C1+D1)×100%。
12.D 四大家鱼池塘混养实现了对能量的多级利用,大大提高了能量的利用率,能量不能循环利用,A项错误;该生态系统的基石是浮游植物和水草等生产者,B项错误;鲢鱼粪便中的能量不属于其同化的能量,属于上一营养级浮游植物同化的能量,C项错误;四大家鱼属于不同的种群,它们在水层中的分布能体现群落的垂直结构,D项正确。
13.ACD 输入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能,一部分用于植物的呼吸消耗,一部分储存在植物体内的有机物中;植食性动物粪便中的能量属于植物同化量的一部分,并未被植食性动物同化;⑧表示植食性动物呼吸消耗的能量,并没有流向分解者;能量传递效率为相邻两个营养级之间同化量的比值,植物同化量未知。
14.BC 由表格数据可知,田鼠摄入后未同化的能量为1.05×109-7.50×108=3.00×108 (J·hm-2·a-1),A项正确;流经该弃耕农田生态系统的能量有部分会被分解者利用,B项错误;鼬同化量中用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗量=2.25×107-2.18×107=7.00×105(J·hm-2·a-1),C项错误;弃耕农田上具有土壤条件,且其中含有植物的繁殖体等,因而在弃耕农田上发生的演替为次生演替,D项正确。
15.答案 (1)生态系统的组成成分、食物链和食物网 水平
(2)消费者 分解者
(3)13.35 腐生
(4)呼吸散失 流向有机碎屑
解析 (1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,其中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,营养结构指的是食物链和食物网。湖泊中由浅水区至深水区生长着不同的植物,这描述的是水平方向上植物的分布情况,因此体现了群落的水平结构。
(2)由题图可知,浮游动物既可以植物为食,又可分解有机碎屑,既是消费者,也是分解者。
(3)由题图可知,生态系统中除捕食食物链外,还存在一种以死亡生物或有机物碎屑为起点的腐生食物链。植物流入浮游动物的能量为2 198 t/(km2·a),浮游动物总能量为2 198+14 265=16 463(t·km-2·a-1),2 198÷16 463×100%≈13.35%,可见浮游动物中的能量只有13.35%的能量来自植物,同时也说明腐生食物链在生态系统的能量流动中起更重要的作用。
(4)题图中显示,小型鱼虾中的能量除传递给下一个营养级、呼吸散失和流向有机碎屑外,其流向还包括人类的捕捞活动,如果这类活动的强度过大,容易导致鱼类以低龄群体为主,物种多样性较低,营养结构变得简单,生态系统抵抗外界干扰的能力降低。因此,只有合理利用资源,才能保证人与自然和谐发展,才能获得更高的经济效益。
16.答案 (1)水稻→食稻昆虫→鸭
(2)稻鸭共作生态系统营养结构更加复杂
(3)鸭能吃草、捕虫;鸭的排泄物可以肥田
(4)鸭的活动增加了水中的溶解氧,从而抑制了产甲烷菌的生长繁殖
(5)合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
解析 (1)生态系统的主要成分是生产者,所以稻鸭共作生态系统的主要成分是水稻。鸭可以捕食杂草或害虫,因此可能既含鸭又含有三个营养级的食物链为水稻→食稻昆虫→鸭。(2)由于稻鸭共作生态系统增加了生物的种类,使营养结构更加复杂,所以不容易受到病虫害的影响。(3)稻鸭共作模式中鸭有吃草、捕虫等作用;同时鸭的排泄物又具有肥田的作用。(4)由于鸭的活动可以增加水中的溶解氧,而产甲烷菌是厌氧型微生物,所以鸭的活动可抑制产甲烷菌的生长繁殖,减少了CH4的排放。(5)稻鸭共作生态农业模式合理地调整了生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
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