第3章生态系统 题型整合练 生态系统的能量流动与物质循环（含解析）-《精讲精练》26版高中同步新教材生物浙科版选择性必修2

题型整合练　生态系统的能量流动与物质循环
1.杜鹃又称布谷鸟,一般栖于森林上层,是捕捉松毛虫的能手,松毛虫以松叶为食进而危害松林。下图是某森林的部分能量流动图解,N1~N8表示能量数值。下列相关叙述错误的是(　　)
A.森林中的杜鹃以松毛虫为食,据此判断杜鹃属于第三个营养级
B.初级消费者用于自身生长和繁殖的能量为N5-N8
C.图中N3的能量去向除图中所示外,还有未利用部分的能量
D.能量从第一个营养级到第二个营养级的传递效率为N4/N2×100%
2.如图1为某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;图2为该生态系统中的食物网图解。下列分析错误的是(　　)
　　　　　图1　　　　　　 图2
A.图1中的E2可表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 各营养级呼吸作用以热能散失的能量,也可表示各营养级传给分解者的能量
B.图1中的E1表示来自系统外不断补充的太阳能或现成有机物,以便维持该生态系统的正常功能
C.若图2中的猫头鹰获得的能量增加1 kJ,则至少需要A提供约100 kJ能量(能量传递效率按照10%计算)
D.图2中B所含的能量不全部包含在图1的Ⅱ中,D中的能量则全包含在图1的 Ⅲ 中
3.“小养殖、小种植、小加工、小工匠”四小农场是推进乡村振兴过程中的重要力量,如图所示为一个小型人工生态农场的模式图,该小型人工生态农场中农作物和鸡的部分能量值(单位:104 kJ)如表所示,请根据图和表格分析,下列说法正确的是(　　)
净同化量(同化 量-呼吸消耗量) 呼吸消 耗量 流向分 解者 未利用
农作物 110 70 21 58
鸡 8 10 2 3
A.该小型生态系统的结构包括生物成分及它们之间形成的营养结构
B.该小型生态系统通过食物网流向人的能量小于1.7×105 kJ
C.该生态系统中第一个营养级到第二个营养级的能量传递效率约为9.2%
D.与常规农业种植模式相比,人工生态农场提高了能量传递效率
4.图1为某生态系统的物质循环示意图,其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物。图2为某生态系统的能量金字塔简图,其中①②③④分别代表不同的营养级。图3为能量流经图2所示生态系统第二个营养级的变化示意图,能量的单位为kJ,下列说法不正确的是(　　)
　　　　　图1　　　　　　　 图2
图3
A.若图1表示碳循环,图中一共有3条食物链
B.若图2中营养级①所固定的太阳能总量为3 125 kJ,则营养级①②之间的能量传递效率是16%
C.分析图3中能量关系可知,代表第二个营养级用于生长、繁殖的能量的是b
D.第二个营养级流入分解者的能量包括第二个营养级的遗体残骸和第三个营养级的粪便中的能量
5.图甲是某草原生态系统中碳循环模式图,图乙是该草原生态系统中部分生物种群之间形成的食物网模型。下列说法错误的是(　　)
A.图甲中缺少的碳流动方向是 b→a、c→a、d→a
B.图乙中Ⅰ~Ⅴ可以构成生物群落
C.图乙中的Ⅰ属于图甲中的 b
D.图甲中f在生态系统中的作用是将有机物分解为无机物
6.图甲为某自然保护区地震后,该地区人为干预下生态系统恢复过程中的能量流动图[单位:103 kJ/(m2·a)];图乙为碳循环示意图,图中字母表示生态系统的组成成分,部分序号表示CO2的排放量或储存量。回答下列问题:
(1)地震后的演替属于　　　　演替。
(2)流入该生态系统的总能量为　　　　kJ/(m2·a),第二个营养级到第三个营养级的能量传递效率为　　　　%(保留1位小数)。
(3)该保护区鹰的总同化量远大于其捕食鼠获得的同化量,原因是　　　 　　　　　　　　　　　。
(4)图乙中代表生态系统中最主要的生物成分是　　　　(用图中字母表示),分解者为　　　　(用图中字母表示);若用图中的序号构建“碳中和”数学模型,则该数学模型是　　　　　　　　　　　　。从全球碳循环的主要途径来看,减少　　　　和增加　　　　是实现“碳达峰”和“碳中和”的重要举措。
(5)请写出符合“低碳生活”(低碳消耗、低碳排放的生活方式)理念的日常行为:　　　　　　　　(答出1点)。建立绿色低碳循环体系需要世界各国共同参与,主要原因是　　　　　　　　。
答案与分层梯度式解析
1.D　松树为第一个营养级,松毛虫为第二个营养级,森林中的杜鹃以松毛虫为食,处于第三个营养级,A正确;初级消费者用于自身生长和繁殖的能量=同化量-呼吸量=N5-N8,B正确;N3为生产者用于生长和繁殖的能量(同化量-呼吸量),N3的能量去向除图中所示(流向分解者、流向下一个营养级)外,还有未利用部分的能量,C正确;能量从第一个营养级到第二个营养级的传递效率为第二个营养级的同化量/第一个营养级的同化量×100%=N5/N2×100%,D错误。
2.B　图1中的Ⅰ为生产者,不能利用现成有机物,E1表示来自系统外不断补充的能量;E2可表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 各营养级呼吸作用以热能散失的能量,也可表示各营养级传给分解者的能量,A正确,B错误。若图2中猫头鹰获得的能量增加1 kJ,需要消耗生产者的能量最少的条件是食物链最短(A→B→猫头鹰),即至少需要A提供的能量约1÷10%÷10%=100(kJ),C正确。图2中B处于第二个、第三个营养级,D处于第三个营养级,故B所含的能量不全部包含在图1的Ⅱ中,D中的能量全包含在图1的Ⅲ中,D正确。
3.B　生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分除了生物成分还有非生物成分,A错误。人工生态农场提高了能量利用效率,不能提高能量的传递效率,D错误。
根据题表,分析如下(单位:104 kJ):
根据以上分析可知,第一个营养级(农作物)的同化量=净同化量+呼吸消耗量=110+70=180,第二个营养级的同化量为31;该生态系统中第一个营养级到第二个营养级的能量传递效率为31÷180×100%≈17.2%,C错误。
根据表格数据,对题图中各箭头表示的能量进行分析(单位:104 kJ):
据以上分析可知,人通过食物网获得的能量为3+13=16×104(kJ),B正确。
4.B　图1中甲是非生物成分,乙是生产者,丙代表各级消费者,丁代表分解者;图1中一共有3条食物链:乙→A→B→D,乙→A→D,乙→A→C,A正确。图2中营养级①所固定的太阳能总量为3 125 kJ(第一个营养级的同化量),营养级②(第二个营养级)的同化量=摄入量-粪便量=500-100=400(kJ),则营养级①②之间的能量传递效率是400÷3 125×100%=12.8%,B错误。图3中a表示第二个营养级的同化量,b表示第二个营养级用于生长、繁殖的能量,c表示第二个营养级在细胞呼吸中以热能的形式散失的能量,a=b+c;d表示流向分解者的能量,C正确。第三个营养级粪便中的能量属于第二个营养级的同化量中流入分解者的能量,所以第二个营养级流入分解者的能量包括第二个营养级的遗体残骸和第三个营养级的粪便中的能量,D正确。
5.B　分析题图:
从碳循环角度分析,图甲中缺少的碳流动方向是生产者呼吸作用释放CO2至无机环境,即b→a,初级消费者呼吸作用释放CO2至无机环境,即c→a,次级消费者呼吸作用释放CO2至无机环境,即d→a,A正确;图乙表示食物网,只含生产者和消费者两种成分,不含分解者,不能构成生物群落,B错误;图乙中的Ⅰ是生产者,图甲中的b也是生产者,C正确;f为分解者,在生态系统中的作用是将动植物的残体、粪便和各种复杂的有机物分解为生产者能重新利用的无机物,D正确。
6.答案　(1)次生　(2)117×103(或1.17×105)　15.6　(3)鹰还捕食鼠之外的其他生物　(4)A　B　①=②+④+⑥+⑦+⑧　碳排放(或化石燃料燃烧)　碳储存(或植树造林)　(5)少用一次性筷子(或节约用纸、骑自行车出行、减少使用化石燃料等)　碳循环具有全球性
解析　(2)根据图甲梳理如下信息[单位:103 kJ/(m2·a)]:生产者的同化量=3+14+70+23=110,植食动物的同化总量=14+2=16,肉食动物从植食动物同化的能量=16-9-4-0.5=2.5,有机物输入肉食动物的能量=2.1+5.1+0.25-2.5=5,则流入该生态系统的总能量=生产者固定的太阳能(110×103)+有机物输入植食动物的能量(2×103)+有机物输入肉食动物的能量(5×103)=117×103[kJ/(m2·a)]。第二个营养级到第三个营养级的能量传递效率=第三个营养级从第二个营养级同化的能量÷第二个营养级同化的能量×100%=2.5÷16×100%≈15.6%。(4)图乙中,A表示生产者(是生态系统中最主要的生物成分),B表示分解者,C和D表示消费者,①表示光合作用和化能合成作用储存的CO2量,②④⑥表示生产者和消费者的呼吸作用产生的CO2量,③⑤表示捕食,⑦表示煤、石油的燃烧产生的CO2量,⑧表示分解者的分解作用产生的CO2量。CO2的排放量包括生产者的呼吸作用产生量(②)、消费者的呼吸作用产生量(④+⑥)、分解者的分解作用产生量(⑧)和煤、石油燃烧产生量(⑦),CO2的减少量是生产者光合作用和化能合成作用固定量(①),“碳中和”指CO2排放量与减少量相等,因此用图中的序号构建的“碳中和”数学模型是①=②+④+⑥+⑦+⑧。
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