精品课时同步附带解析 高二生物人教版必修3第5.2.1 生态系统的能量流动 能量流动的过程

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生物必修3人教版第5章
生态系统及其稳定性
第2节
生态系统的能量流动
第1课时
一、选择题(12小题）
1．关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是
（
）
A．能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程
B．分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量
C．生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量
D．生产者固定的能量除用于自身呼吸作用外，其余均流入下一营养级
2．初级消费者同化的能量去向不包括
（
）
A．部分被分解者利用
B．部分用于自身的生命活动
C．第二营养级的粪便
D．部分以热能形式散失
3．在由草、兔、狐组成的一条食物链中，兔经同化作用所获得的能量，其去向不应该包括
（
）
A．通过兔子的呼吸作用释放的能量
B．通过兔子的粪便流入到分解者体内的能量
C．通过狐狸的粪便流入到分解者体内的能量
D．流入到狐的体内的能量
4．假设某生态系统中的次级消费者摄入量为a[单位：kJ/（m2．a）]，粪便量为b，用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量为c，则下列说法不正确的是
（
）
A．该次级消费者流向三级消费者的能量最多为（a－b）/5
B．该次级消费者的同化量为（a－b）
C．该次级消费者流向分解者的能量为b
D．该次级消费者的呼吸作用消耗量为（a－b－c）
5．一只羊在一年内吃了100kg的草，排出20kg的粪，长了10kg的肉（不考虑其他散失），下列有关说法不正确的是
（
）
A．该羊一年的同化量是80kg
B．第一营养级到第二营养级的能量传递效率为10%
C．20kg的粪属于羊未同化的能量
D．该羊一年的呼吸量是70kg
6．如图是能量流动的图解，对此图解的理解错误的是
（
）
A．图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量的多少
B．该图中C所获得的能量为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具有的能量等于B、C、D的能量之和
7．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
（
）
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
8．下图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图［单位J/（cm2·a)]，据图分析，有关说法正确的是
（
）
A．图中A为初级消费者同化的能量，即第二营养级所含有的能量
B．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是20
J/（cm2·a）
C．C比B的能量少的原因是B的遗体、残骸中的能量被分解者利用而未传递下去
D．该生态系统第一营养级同化的能量至少为400J/（cm2·a）
9．如图为某生态系统能量流动示意图［单位：J/(cm2·a)］，以下分析不正确的是（
）
A．甲的数值是1250
J/(cm2·a)
B．乙到丙的能量传递效率为15%
C．每一营养级的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用
D．乙的个体数目一定比甲少
10．下图表示生活在同一自然区域内的部分生物，对图中各生物关系的分析不合理的是
（
）
A．若蛇种群的年龄组成为增长型，则鹰种群密度可能增大
B．该食物网中的生物可构成多个种群
C．鹰和鹿存在着生殖隔离但不存在地理隔离
D．图中虫获得的能量占草能量的10%～20%
11．如图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解，已知麻风树的总能量为a，其中字母代表了能量，则下列叙述不正确的是
（
）
A．从麻风树流入下一营养级的能量传递效率为a＇/a
B．c是第二营养级用于生长发育和繁殖的能量
C．d是指呼吸作用消耗的能量
D．该图中不包括非生物的物质和能量
12．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．图中②＋③＋④＋兔细胞呼吸消耗的能量应与①相等
C．图中②/①的比值代表草→兔的能量传递效率
D．③和④分别属于草和兔同化的能量的一部分
二、综合题（3小题）
13．如图所示为某生态系统内能量的流动情况，其中A、B、C为相应营养级同化的总能量。据图回答下列相关问题：
（1）该生态系统内，第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为_________，该值一般情况下不应大于______________。
（2）次级消费者粪便中的能量经________（填图中序号）途径流向分解者。
14．下图表示某草原生态系统中两类动物(植食性动物和肉食性动物)食物利用的部分过程。请分析回答下列问题：
（1）如果将上图中生物构建成一条食物链，需要添加上_________，草原生物群落除上图中生物所代表的成分外，还有___________________。
（2）植食性动物的粪便属于图解中的_______（填字母）部分，能量由植食动物流向肉食动物的传递效率可表示为_________×100％（用图中序号表示）。
（3）气温逐渐降低时，若⑥保持不变，青蛙的⑦／⑥的值将_________，而狼的⑦／⑥的值将_________。
15．下图一为某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，N1、N2代表不同的能量形式。图二表示能量流经该生态系统第二营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值的多少。请据图回答下列问题：
（1）生态系统的能量流动是指能量的_____________________
_的过程。
（2）图一中，N2表示的能量形式为_______________。图二中，若M表示图一中该营养级生物所摄入的全部能量（能量值为a），则M2和c分别表示初级消费者___________
____和___________
，若图一中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为x，则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是____________(用图中所给字母的表达式表示)。
（3）若图一中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各有一种生物甲、乙、丙、丁，构成食物关系如下图。其中，甲能量中比例为y的部分直接提供给丁，则要使丁能量增加AkJ，至少需要消耗甲的能量为________kJ(用所给字母的表达式表示)。
生物必修3人教版第5章
生态系统及其稳定性
第2节
生态系统的能量流动
第1课时
参考答案及解析
1.
【答案】D
【解析】生态系统中的能量流动是指能量的输入、传递、转化和散失的过程，A正确；各营养级生物同化的能量中除去呼吸作用散失的能量，即为各营养级储存的能量，这些能量一部分流向分解者，一部分流向下一个营养级，B正确；能量的流动特点是单向流动，逐级递减，故生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量，C正确；生产者固定的能量除用于自身呼吸作用外，其余为流入下一营养级、被分解者分解以及未利用的部分，D错误。
【题型】选择题
【难度】较易
2.
【答案】C
【解析】初级消费者的遗体流向分解者，所以其同化的能量中有部分被分解者利用，A正确；初级消费者同化的能量中有一部分用于其生长、发育和繁殖等生命活动，B正确；初级消费者的粪便中的能量是其未同化的能量，仍属于其上一个营养级（即第一营养级）同化的能量，C错误；初级消费者同化的能量中有一部分通过细胞呼吸以热能的形式散失，D正确。
【题型】选择题
【难度】较易
3.
【答案】B
【解析】兔子的粪便是未同化的食物残渣（即没有被消化吸收的部分，实际是兔子前一营养级同化的能量），所以兔的同化作用所获得的能量不包括通过兔子的粪便流入到分解者体内的能量。
【题型】选择题
【难度】一般
4.
【答案】C
【解析】次级消费者的同化量为（a－b），流向三级消费者的能量最多为（a－b）/5，A、B正确；b为初级消费者流向分解者的能量，C错误；次级消费者的呼吸作用消耗量为（a－b－c），D正确。
【题型】选择题
【难度】一般
5.
【答案】B
【解析】动物的同化量＝摄入量－粪便中有机物的能量＝100kg（一年内吃的草的量）－20kg（排出的粪的量）＝80kg，A正确；第一营养级到第二营养级的能量传递效率应该用第二营养级的同化量除以第一营养级的总同化量，而题意中未说明草等生产者的总同化量，B错误；20kg的粪属于羊的摄入量，但是未消化吸收，即未同化，C正确；动物同化的能量＝呼吸作用消耗的能量＋生长、发育和繁殖的能量，根据题意中羊长了10kg的肉，则呼吸量为70kg，D正确。
【题型】选择题
【难度】较易
6.
【答案】D
【解析】据图判断图中A为生产者固定的能量，B、C、D为消费者的同化量，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；已知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；A表示流经该生态系统的总能量，B、C、D为消费者的同化量，A具有的能量大于B、C、D的能量之和，D错误。
【题型】选择题
【难度】较难
7.
【答案】B
【解析】初级消费者的粪便中的能量属于上一级生产者同化量的一部分，A正确；①表示初级消费者同化的能量，根据能量流动的特点①远远小于流经生态系统内部的总能量，B错误；能量传递效率为10%～20%，所以一般情况下，②为①的10%～20%，③为②的10%～20%，C正确；②为次级消费者同化的能量，其去向除了③流向分解者、④流向下一营养级外，还有呼吸消耗和未被利用，所以②＞③+④，D正确。
【题型】选择题
【难度】一般
8.
【答案】B
【解析】分析图解，A是初级消费者摄入量，B是初级消费者同化量，C是初级消费者用于自身生长、发育和繁殖的能量，D是初级消费者呼吸作用散失的能量，E是生产者及初级消费者流向分解者的能量。所以A错误，B正确；C比B的能量少的原因是B中部分能量因自身呼吸作用散失，C错误；根据相邻营养级同化能量的传递效率10%～20%，该生态系统第一营养级同化的能量至少为（50+20）/20%＝350J/（cm2·a），D错误。
【题型】选择题
【难度】一般
9.
【答案】Ｄ
【解析】甲为生产者固定的太阳能的总量，应为其流向分解者的能量［875
J/(cm2·a)］、流向下一营养级的能流量［200
J/(cm2·a)］和其自身细胞呼吸消耗的能量［175
J/(cm2·a)］之和，数值应为1250
J/(cm2·a)，A正确；乙到丙的能量传递效率为丙的总能量与乙的总能量的比值，即30/200＝15%，B正确；每一营养级的能量超过一半被丁利用，剩下的能量一部分被细胞呼吸消耗，一小部分流入下一营养级，C正确；在森林生态系统中，生产者树木的数量可能小于作为消费者的昆虫，所以乙的个体数目不一定比甲少，D错误。
【题型】选择题
【难度】较易
10.
【答案】D
【解析】若蛇种群的年龄组成为增长型，则其种群密度会增加，而鹰以蛇为食，因此鹰种群密度可能增大，A正确；种群是指生活在一定自然区域内的同种生物的全部个体，B正确；鹰和鹿存在着生殖隔离，但不存在地理隔离，C正确；鼠、虫、鹿共同以草为食，属于同一营养级，所以鼠、虫、鹿获得的能量之和占草能量的10%～20%，D错误。
【题型】选择题
【难度】一般
11.
【答案】A
【解析】被消费者同化的能量是b，所以从麻风树注入下一营养级的能量传递效率为b/a，A错误；c是第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量，B正确；d是指呼吸作用消耗的能量，C正确；该图解中包括了生产者、消费者和分解者，没有非生物的物质和能量，D正确。
【题型】选择题
【难度】一般
12.
【答案】D
【解析】①是草流入兔的能量，A错误；图中②＋④＋兔细胞呼吸消耗的能量应与①相等，B错误；图中②/①的比值代表兔→狐的能量传递效率，C错误；③是草同化量的一部分，但不被兔同化，④是兔同化量的一部分，但不被狐同化，D正确。
【题型】选择题
【难度】一般
13.
【答案】
（1）C/B×100％
20％
（2）②
【解析】
（1）在一个生态系统中，输入每一营养级的能量为该营养级同化的总能量；能量在相邻两个营养级之间的传递效率＝下一营养级同化量/上一营养级同化量×100％，一般为10%～20%。依题意并结合分析图示可知：A、B、C分别表示第一营养级（生产者）、第二营养级（初级消费者）、第三营养级（次级消费者）同化的总能量，据此可推知第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率＝C/B×100％，该值一般情况下不应大于20％。
（2）次级消费者粪便中的能量属于初级消费者同化的总能量中的一部分，因此经②途径流向分解者。
【题型】综合题
【难度】较易
14.
【答案】
（1）生产者（草）
生产者和分解者
（2）A
⑥/②
（3）增大
减少
【解析】
（1）一个完整的食物链的起点是生产者，该图中缺少生产者；生物群落包含该生态系统的所有生物成分，包括生产者、消费者和分解者，图中只有消费者，因此还需要有生产者和分解者。
（2）摄入量＝量＋未同化量（粪便中的能量），所以植食性动物粪便中的能量属于图解中的A部分；能量传递效率＝下一个营养级的同化量/上一个营养级的同化量，所以能量由植食动物流向肉食动物的传递效率可表示为⑥/②×100％。
（3）蛙为变温动物，气温降低时，其呼吸作用消耗量降低，则⑦/⑥的值会升高；狼属于恒温动物，气温降低时，其呼吸作用增强，产热增加，所以⑦/⑥的值将下降。
【题型】综合题
【难度】一般
15.
【答案】
（1）输入、传递、转化和散失
（2）热能(或呼吸作用散失的热量)
用于生长、发育和繁殖的能量
粪便中所含能量b/x×100%
（3）125A/(1＋24y)
【解析】
（1）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。
（2）图一中，N2表示能量的散失，该能量的形式为热能（或呼吸作用散失的热量）。图二中，若M表示图一中该营养级生物所摄入的全部能量，则M1表示初级消费者同化的能量，P表示被分解者利用的能量。若图一中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为x，图二表示能量流经该生态系统第二营养级的变化示意图，图中b表示第二营养级能量的同化量，则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是b/x×100%。
（3）设至少需要消耗甲的能量为x，已知其中比例为y的部分直接提供给丁，则有（1－y）的能量直接供给乙，因此可列等式：xy×20%＋x（1－y）×20%×20%×20%=A，因此至少需要消耗甲的能量x=125A/（1＋24y）kJ。
【题型】综合题
【难度】较难