
1.在生態(tài)系統(tǒng)的能量流動中,能量形式的轉(zhuǎn)變順序是( )
A.光能→化學(xué)能→熱能 B.熱能→光能→化學(xué)能
C.化學(xué)能→光能→熱能 D.光能→熱能→化學(xué)能
解析:選A 綠色植物通過光合作用把光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的化學(xué)能,生物群落中的化學(xué)能最終以熱能的形式散失。
2.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A.通過物質(zhì)多級利用可以提高能量的利用率
B.處于穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)能量輸入與輸出相對穩(wěn)定
C.太陽能只有通過生產(chǎn)者才能輸入流動渠道
D.通過兔子的糞便流入分解者體內(nèi)的能量屬于兔子通過同化作用獲得的能量的一部分
解析:選D 通過物質(zhì)多級利用可以提高能量的利用率,A正確;處于穩(wěn)態(tài)時(shí)的生態(tài)系統(tǒng)能量輸入與輸出相對穩(wěn)定,保持動態(tài)平衡,B正確;能量流動的起點(diǎn)是從生產(chǎn)者固定太陽能開始,太陽能只有通過生產(chǎn)者才能輸入到生態(tài)系統(tǒng),C正確;兔子糞便中的能量不屬于兔子同化的能量,屬于上一營養(yǎng)級同化的能量,D錯(cuò)誤。
3.在由“草→鼠→狐”組成的一條食物鏈中,鼠經(jīng)同化作用所獲得的能量,其去向不包括( )
A.通過鼠呼吸作用釋放的能量
B.通過鼠的糞便流入分解者體內(nèi)
C.通過狐的糞便流入分解者體內(nèi)
D.流入狐體內(nèi)并被同化的能量
解析:選B 鼠處于第二營養(yǎng)級,其同化的能量一部分通過呼吸作用以熱能的形式散失;其余的用于生長、發(fā)育和繁殖等生命活動,其中一部分以遺體殘骸的形式被分解者利用,一部分被狐攝入,被狐攝入的能量中一部分以糞便的形式被分解者利用,剩下的被狐所同化;由于鼠的同化量等于攝入的能量減去糞便中的能量,因此鼠的糞便中的能量屬于草的同化量。
4.我國清代思想家、文學(xué)家龔自珍在《己亥雜詩》中有一句詩曰:“落紅不是無情物,化作春泥更護(hù)花。”從生物學(xué)的角度來理解這句話,相關(guān)敘述正確的是( )
A.“落紅”指的是落花,落地后其中的有機(jī)物可以再次被植物吸收
B.“落紅”入地后需要分解者的分解作用才能化為“春泥”,重新作為植物生長的營養(yǎng)
C.從生物學(xué)的角度看,這句詩體現(xiàn)了自然界能量流動的單向性
D.“落紅”中有機(jī)物中的能量可以被植物重新利用
解析:選B 落花落地后,其中的有機(jī)物被分解者分解為無機(jī)物,這些化為“春泥”的無機(jī)物可被植物吸收重新利用,由此體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán);落花中的有機(jī)物可以被分解者分解,其中的能量主要以熱能的形式散失,不能被植物重新利用。故選B。
5.清除田間雜草和魚塘中肉食性的黑魚,用生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)分析,其目的是( )
A.保持生物群落的單一性
B.使物質(zhì)和能量盡快地流動
C.保持生態(tài)平衡
D.調(diào)整能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動方向
解析:選D 清除田間雜草和魚塘中肉食性的黑魚,讓能量更多地流向農(nóng)作物和魚塘中所養(yǎng)殖的魚類,即使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?br>6.如圖是生態(tài)系統(tǒng)中某兩個(gè)營養(yǎng)級(甲、乙)的能量流動示意圖,其中a~e表示能量值。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.乙可能是次級消費(fèi)者,屬于第三營養(yǎng)級
B.乙糞便中食物殘?jiān)哪芰堪赿中
C.乙用于生長、發(fā)育及繁殖的能量可表示為a-b
D.甲、乙兩營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率可以表示為a/(a+c+e)
解析:選B 分析題圖可知,甲中的能量可以流向乙,說明乙捕食甲,則乙可能是次級消費(fèi)者,屬于第三營養(yǎng)級,A正確;乙糞便中食物殘?jiān)哪芰堪赾中,B錯(cuò)誤;乙用于生長、發(fā)育及繁殖的能量=乙同化的能量-乙呼吸作用散失的能量,可表示為a-b,C正確;甲、乙兩營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率=乙同化的能量/甲同化的能量,可以表示為a/(a+c+e),D正確。
7.如圖所示為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖,①②③④⑤⑥⑦各代表一定的能量值,下列敘述正確的是( )
A.從能量關(guān)系看,②=③+④
B.農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中能量是可以循環(huán)利用的
C.次級消費(fèi)者糞便中的能量去路包括在⑥途徑中
D.生產(chǎn)者固定的能量除用于自身呼吸外,其余均流入下一營養(yǎng)級
解析:選C 圖中①②③分別表示第二、第三、第四營養(yǎng)級的同化量,④⑤⑥⑦表示分解者利用的能量。各營養(yǎng)級生物同化量=呼吸量+下一營養(yǎng)級的同化量+分解量,故②>③+④;熱能不能被生物同化利用,故能量單向流動而不能循環(huán)利用;次級消費(fèi)者以初級消費(fèi)者為食,其糞便中含有未被利用的“初級消費(fèi)者”的能量,糞便排出后將被分解者分解利用;生產(chǎn)者固定的能量除用于自身呼吸外,其余均流入下一營養(yǎng)級以及分解者。
8.下表是能量流經(jīng)某種植食性動物時(shí)的情況,下列說法正確的是( )
A.流向第三營養(yǎng)級生物的能量最多為40 kJ
B.該植食性動物同化的能量中有25%以熱能的形式散失掉
C.生產(chǎn)者固定的能量傳遞給該植食性動物過程中的能量傳遞效率約為37.7%
D.X表示的能量大小不能確定
解析:選A 根據(jù)“攝食量=糞便量+同化量”這個(gè)公式可求出該動物種群的同化量=530-330=200(kJ),故流向第三營養(yǎng)級的能量最多為200×20%=40(kJ);根據(jù)“同化量=呼吸消耗量+用于生長發(fā)育繁殖的能量”這個(gè)公式可知,呼吸消耗量=200-80=120(kJ),呼吸消耗量占同化量的120/200×100%=60%,呼吸作用產(chǎn)生的能量大約有40%儲存在ATP中,大約有60%以熱能的形式散失,故同化的能量中約有60%×60%=36%以熱能的形式散失掉;從表格信息無法知道生產(chǎn)者的同化量,所以不能計(jì)算生產(chǎn)者到該動物的能量傳遞效率;由B項(xiàng)分析可知,X=120(kJ)。
9.如果食物鏈上各營養(yǎng)級均以生物個(gè)體的數(shù)量來表示,并以食物鏈起點(diǎn)的生物個(gè)體數(shù)作底層來繪制數(shù)量金字塔,則只有兩個(gè)營養(yǎng)級的夏季草原生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營養(yǎng)級是牧草,第二營養(yǎng)級是羊)和森林生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營養(yǎng)級是喬木,第二營養(yǎng)級是昆蟲)數(shù)量金字塔的形狀最可能是( )
A.前者為金字塔形,后者為倒金字塔形
B.前者為倒金字塔形,后者為金字塔形
C.前者為金字塔形,后者為金字塔形
D.前者為倒金字塔形,后者為倒金字塔形
解析:選A 如果食物鏈上各營養(yǎng)級均以生物個(gè)體的數(shù)量來表示,并以食物鏈起點(diǎn)的生物個(gè)體數(shù)作底層來繪制數(shù)量金字塔,則可能出現(xiàn)正金字塔形,也可能出現(xiàn)倒金字塔形。只有兩個(gè)營養(yǎng)級的夏季草原生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營養(yǎng)級是牧草,第二營養(yǎng)級是羊),則牧草的數(shù)量比羊多,繪制的數(shù)量金字塔為正金字塔形;森林生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營養(yǎng)級是喬木,第二營養(yǎng)級是昆蟲)中,一棵樹上可以有很多昆蟲,因此,昆蟲的數(shù)目比喬木的數(shù)量多,繪制的數(shù)量金字塔為倒金字塔形。故選A。
10.某生態(tài)系統(tǒng)中存在食物鏈“馬尾松→松毛蟲→杜鵑”,下圖表示松毛蟲攝入能量的流動方向,圖中字母代表能量值,下列敘述正確的是( )
A.該食物鏈中的生物在數(shù)量上呈正金字塔形
B.松毛蟲和杜鵑之間的能量傳遞效率可用e/a×100%表示
C.由松毛蟲流入分解者的能量可用c+d+f表示
D.若遷走全部杜鵑,松毛蟲的種群數(shù)量將呈“J”形增長
解析:選B 該食物鏈中的生物在能量上呈正金字塔形,而數(shù)量上松毛蟲的數(shù)量多于馬尾松,數(shù)量上可呈倒金字塔模型,A錯(cuò)誤;據(jù)題圖分析可知,松毛蟲的同化量是a,杜鵑的同化量是e,松毛蟲與杜鵑之間的能量傳遞效率可用e/a×100%表示,B正確;由松毛蟲流入分解者的能量為d+f,c表示松毛蟲糞便中的能量,屬于上一營養(yǎng)級流入分解者的能量,C錯(cuò)誤;若遷走全部杜鵑,在有限的資源和空間條件下,松毛蟲的種群數(shù)量將呈“S”形增長,D錯(cuò)誤。
11.如圖是某生態(tài)系統(tǒng)中組成食物鏈的三個(gè)種群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)一年內(nèi)能量流動統(tǒng)計(jì)的部分?jǐn)?shù)據(jù)(圖中數(shù)值單位是萬 kJ)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.三個(gè)種群組成的食物鏈?zhǔn)洽颉瘛?br>B.種群Ⅱ全部生物的呼吸消耗量約為69.50萬 kJ
C.不同營養(yǎng)級之間能量以有機(jī)物的形式流動
D.第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率約為20%
解析:選B 由題圖中同化的能量的數(shù)據(jù)分析得出,三個(gè)種群組成的食物鏈?zhǔn)洽颉瘛螅环N群Ⅱ生物同化的能量有四個(gè)去向:呼吸消耗、流向分解者、流入下一營養(yǎng)級和未利用,呼吸作用消耗的能量少于69.50萬 kJ;能量在營養(yǎng)級之間以有機(jī)物的形式流動;第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率約為3.0÷15.0×100%=20%。
12.如圖是某同學(xué)繪制的生態(tài)系統(tǒng)能量金字塔,其中a~d代表能量值。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.圖中所示的各種生物成分組成一條食物鏈
B.次級消費(fèi)者、三級消費(fèi)者分別屬于第二、第三營養(yǎng)級
C.能量c可代表生產(chǎn)者呼吸釋放的熱能及流向分解者的能量
D.在生態(tài)系統(tǒng)中,b的值不可能超過d的10倍
解析:選C 圖中各營養(yǎng)級的生物不是一種,所以圖示的各種生物可以構(gòu)成多條食物鏈;次級消費(fèi)者、三級消費(fèi)者分別屬于第三、第四營養(yǎng)級;圖中c表示呼吸作用散失的能量及流向分解者的能量;生態(tài)系統(tǒng)中,b的值可能會超過d的10倍。
二、非選擇題
13.某自然保護(hù)區(qū)地震后,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),植被毀損達(dá)到30%以上。如圖1為該地區(qū)人為干預(yù)下恢復(fù)過程的能量流動圖[單位為103 kJ/(m2·a)],圖2為該地區(qū)恢復(fù)后部分食物網(wǎng)示意圖。請回答下列問題。
(1)如圖1所示,輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量包括____________________________________,第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率為____________(保留一位小數(shù))。
(2)圖1中A表示________________,除生產(chǎn)者外其他營養(yǎng)級需要補(bǔ)償能量輸入的原因是______________________________。計(jì)算可知,肉食性動物需補(bǔ)償輸入的能量值至少為________×103 kJ/(m2·a)。
(3)圖2所示食物網(wǎng)中,若鷹增重1 kg,則最多消耗植物________kg,最少消耗植物________kg。
(4)已知該生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)后,能量從生產(chǎn)者到消費(fèi)者的傳遞效率為10%,從消費(fèi)者到消費(fèi)者的能量傳遞效率為20%,且各營養(yǎng)級流向下一營養(yǎng)級的能量平均分配給各不同的種群(舉例:草、樹流向下一營養(yǎng)級的能量中50%進(jìn)入兔種群,50%進(jìn)入鼠種群)。若該生態(tài)系統(tǒng)一段時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)者固定的太陽能為1.5×1012 kJ,理論上狐可獲得的能量為______________kJ,鷹可獲得的能量為________kJ。
解析:(1)題圖1中,流入該生態(tài)系統(tǒng)的能量包括生產(chǎn)者光合作用固定的太陽能和人為有機(jī)物輸入的能量。分析題圖1可知,第二營養(yǎng)級的同化量=2×103+14×103=16×103[kJ/(m2·a)],由第二營養(yǎng)級流向第三營養(yǎng)級的能量為16×103-0.5×103-9×103-4×103=2.5×103[kJ/(m2·a)],兩營養(yǎng)級間能量傳遞效率約為15.6%。(2)在一定時(shí)間段內(nèi),除最高營養(yǎng)級外,各營養(yǎng)級能量的去向包括呼吸消耗、傳遞到下一營養(yǎng)級、流向分解者、未被利用四個(gè)部分,故A表示呼吸作用。該地地震導(dǎo)致植被受損,生產(chǎn)者固定的太陽能(流入該生態(tài)系統(tǒng)的能量)減少,故需要對其他營養(yǎng)級補(bǔ)償能量輸入。根據(jù)題圖1中肉食性動物能量去向分析,肉食性動物的能量為2.1×103+5.1×103+0.25×103+0.05×103=7.5×103[kJ/(m2·a)],其能量來自上一營養(yǎng)級和人為有機(jī)物輸入,其中,來自上一營養(yǎng)級的能量為2.5×103 kJ/(m2·a),則需要補(bǔ)償輸入的能量值至少為5×103 kJ/(m2·a)。(3)題圖2所示食物網(wǎng)中,鷹所處的食物鏈有草(樹)→兔→鷹、草(樹)→鼠→鷹、草(樹)→鼠→蛇→鷹,計(jì)算鷹增重1 kg消耗植物的最大值時(shí),應(yīng)選擇最長的食物鏈且能量傳遞效率按10%進(jìn)行計(jì)算,求得最多消耗植物1÷10%÷10%÷10%=1 000(kg);計(jì)算鷹增重1 kg消耗植物重量的最小值時(shí),應(yīng)選擇最短的食物鏈且能量傳遞效率按20%進(jìn)行計(jì)算,求得最少消耗植物1÷20%÷20%=25(kg)。(4)該生態(tài)系統(tǒng)中,各營養(yǎng)級流向下一營養(yǎng)級的能量平均分配給各不同的種群,從生產(chǎn)者到消費(fèi)者的能量傳遞效率為10%,則流向第二營養(yǎng)級(兔和鼠)的能量為1.5×1012×10%=1.5×1011(kJ),兔、鼠種群獲得的能量均為7.5×1010 kJ。從消費(fèi)者到消費(fèi)者的能量傳遞效率為20%,則兔種群流向下一營養(yǎng)級(鷹和狐)的能量為7.5×1010×20%=1.5×1010(kJ),鷹和狐因捕食兔獲得的能量均為7.5×109 kJ;同理,鼠流向下一營養(yǎng)級(狐、蛇、鷹)的能量為1.5×1010 kJ,狐、蛇、鷹因捕食鼠獲得的能量均為5.0×109 kJ;蛇進(jìn)一步被鷹捕食,則蛇種群流向鷹的能量為5.0×109×20%=1.0×109(kJ)。最終狐可獲得的能量為7.5×109+5.0×109=12.5×109(kJ),鷹最終可獲得的能量為7.5×109+5.0×109+1.0×109=13.5×109(kJ)。
答案:(1)生產(chǎn)者光合作用固定的太陽能和人為有機(jī)物輸入的能量 15.6% (2)細(xì)胞呼吸(或呼吸作用) 植被受損,流入該生態(tài)系統(tǒng)的能量減少(減輕植被恢復(fù)的壓力) 5 (3)1 000 25 (4)12.5×109 13.5×109
14.如表是對某水生生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級和能量流動情況的調(diào)查結(jié)果。表中A、B、C、D、E分別表示不同的營養(yǎng)級,F(xiàn)為分解者;Pg表示生物同化作用固定能量的總量;Pn表示生物儲存的能量;R表示生物呼吸消耗的能量;能量單位為102 kg·m-2·a-1。請分析回答下列問題。
(1)流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為______kg·m-2·a-1。
(2)寫出該生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈(或食物網(wǎng)):__________________________。
(3)據(jù)表中數(shù)據(jù)推出Pg、Pn和R之間的關(guān)系是Pn=________________。
(4)第三營養(yǎng)級到第四營養(yǎng)級的能量傳遞效率是______。
(5)能量流動的特點(diǎn)是______________________________________________。
(6)如果D作為該湖泊中的經(jīng)濟(jì)魚類,生產(chǎn)上既要獲得最大捕撈量,又不破壞其種群穩(wěn)定,通常將捕撈量控制在D的環(huán)境容納量一半的水平上,原因是此時(shí)種群的________________最大。
解析:(1)流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者B固定的全部太陽能,即870.7×102 kg·m-2·a-1。(2)(5)食物網(wǎng)中只有生產(chǎn)者和消費(fèi)者,能量流動的特點(diǎn)是單向流動、逐級遞減,相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率是10%~20%。從Pg表示生物同化作用固定能量的總量分析可知,A、B、C、D、E構(gòu)成了兩條食物鏈,分別是B→D→A→C、B→E→A→C,故該生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)見答案。(3)由于Pg表示生物同化作用固定能量的總量,Pn表示生物貯存的能量,R表示生物呼吸消耗的能量,因此Pg=Pn+R,即Pn=Pg-R。(4)第三營養(yǎng)級到第四營養(yǎng)級的能量傳遞效率是1.9÷15.9×100%≈11.9%。(6)在種群的“S”形增長曲線中,種群數(shù)量為環(huán)境容納量一半時(shí),種群的增長速率最大,最有利于種群的增長,所以在某湖泊生態(tài)系統(tǒng)中的經(jīng)濟(jì)魚類的捕撈上,通常將捕撈量控制在環(huán)境容納量一半的水平上。
答案:(1)870.7×102 (2)BDACE
(3)Pg-R (4)11.9% (5)單向流動,逐級遞減 (6)增長速率
15.如圖1為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡圖,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級,m1、m2代表不同的能量形式。圖2為能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級的變化示意圖,其中a~g表示能量。請據(jù)圖回答問題。
(1)圖1中,m1、m2表示的能量形式分別為________、________。位于營養(yǎng)級Ⅳ的生物個(gè)體數(shù)量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于營養(yǎng)級Ⅲ,主要原因是___________________________________。
(2)圖2中,若a表示圖1中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量,則b表示____________________,e表示________________________。若圖1中營養(yǎng)級Ⅰ所固定的太陽能總量為y,營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是____________(用圖中所給字母的表達(dá)式表示)。
(3)若圖1中營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一種生物甲、乙、丙,它們構(gòu)成的食物關(guān)系如圖3。其中,甲能量中比例為x的部分直接提供給丙,要使丙能量增加A kJ,至少需要消耗甲的能量為________kJ(用含所給字母的表達(dá)式表示)。
解析:(1)圖中m1表示植物利用的太陽能,m2為各級生物呼吸作用散失的熱能;由于能量流動逐級耗損,故流入營養(yǎng)級Ⅳ的能量很少,位于該營養(yǎng)級的個(gè)體數(shù)量一般也較少。(2)依據(jù)“攝入量-糞便量=同化量,同化量-呼吸消耗量=用于生長、發(fā)育和繁殖的量”公式可得,b表示營養(yǎng)級Ⅱ同化的能量,e表示營養(yǎng)級Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量。營養(yǎng)級Ⅱ同化的能量為b,營養(yǎng)級Ⅰ固定的能量為y,營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是b/y×100%。(3)設(shè)至少需要消耗甲的能量為m kJ,按傳遞效率20%計(jì)算,則m(1-x)×20%×20%+mx×20%=A,即m=25A/(1+4x)。
答案:(1)太陽能(或同化固定的能量) 熱能(或呼吸作用散失的熱量) 營養(yǎng)級越高,可利用的能量越少 (2)營養(yǎng)級Ⅱ同化的能量 營養(yǎng)級Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量 b/y×100% (3)25A/(1+4x)
項(xiàng)目
攝食量
糞便量
呼吸消耗量
用于生長發(fā)育和繁殖的能量
能量/eq \a\vs4\al(kJ)
530
330
X
80
營養(yǎng)級
A
B
C
D
E
F
Pg
15.9
870.7
1.9
89.2
94.7
211.5
Pn
2.8
369.4
0.8
33.9
33.0
20.1
R
13.1
501.3
1.1
55.3
61.7
191.4
這是一份高中生物第3節(jié) 生態(tài)工程練習(xí)題,共5頁。試卷主要包含了選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中人教版 (2019)第4章 人與環(huán)境第2節(jié) 生物多樣性及其保護(hù)達(dá)標(biāo)測試,共7頁。試卷主要包含了選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版 (2019)選擇性必修2第4章 人與環(huán)境第1節(jié) 人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響課后測評,共7頁。試卷主要包含了選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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