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第2讲生态系统的能量流动和物质循环(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题1．(2015·河南郑州质量预测)下列有关生态系统中能量流动的叙述，正确的是()A．兔子吃了1千克的草，则这1千克草中的能量就流入了兔子体内B．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%的能量流入狼的体内C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落D．生态系统的能量是伴随着物质循环而被循环利用的解析：理解生态系统中能量流动的关系是解题关键。兔子吃的草中的能量一部分被兔子同化，一部分残留在粪便中，A错误；能量传递效率中的10%～20%指的是营养级与营养级之间的传递效率，并非个体与个体之间的，B错误；生产者通过光合作用合成有机物来固定太阳能，而太阳能来自无机环境，C正确；生态系统中的能量是单向流动的，最终都会以热能的形式散失，D错误。答案：C2．(2015·商丘模拟)如图是一个处于平衡状态生态系统的能量流动图解，其中A、B、C、D分别代表不同营养级的生物类群，对此图理解正确的一项是()A．流经该生态系统的总能量就是A通过光合作用固定的太阳能减去自身呼吸消耗的能量B．D中所含的能量与C中所含的能量之比就是能量从C传递到D的效率C．B同化的能量要大于B、C、D呼吸消耗的能量之和D．由于流经该生态系统的总能量是一定的，所以B获得的能量越多，留给C、D的能量就越少解析：流经该生态系统的总能量就是A通过光合作用固定的太阳能，A错误；能量从C传递到D的效率是指D同化的能量与C同化的能量之比，B错误；B同化的能量要大于B、C、D呼吸消耗的能量之和，因为还有一部分能量流向了分解者，C正确；B获得的能量越多，留给C、D的能量也越多，D错误。答案：C3．某生态系统中有A、B、C、D四种生物，构成食物链A→B→C，D为分解者，如图是该生态系统中能量流入B处发生的一系列变化示意图，下列说法错误的是()A．图中的甲表示B的同化量，乙表示B用于生长、发育和繁殖的能量B．参与丁过程的都是异养型生物，包括细菌、真菌等C．当生态系统处于相对稳定状态时，B的种群数量一般处于K/2D．图中D的能量不全部来自B生物解析：当生态系统处于相对稳定状态时，B种群数量达到环境容纳的最大值，一般处于K值，C错误；B摄入量为其同化量和粪便量之和，其同化量一部分用于呼吸消耗，一部分用于自身的生长、发育和繁殖；丁过程为分解者的分解作用，分解者主要是营腐生生活的细菌、真菌等，都是异养型生物；D的能量可来自于B的粪便，而此部分属于上一营养级A的能量。答案：C4．(2015·湖南师大附中)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②/①的值代表草→兔的能量传递效率C．③和④分别属于草和兔同化量的一部分D．分解者获得的能量最少解析：流入该生态系统的总能量应该是草同化的总能量。图中①代表的是兔同化的总能量，②代表的是狐同化的总能量，则②/①的值代表兔→狐的能量传递效率。兔子粪便中的能量并不是兔子同化量的一部分，而是草同化量的一部分；兔子遗体残骸中的能量属于兔子同化量的一部分。动植物的尸体和废物的量是很大的，都需要分解者分解，故分解者获得的能量不是最少。答案：C5．(2015·湖北七市联考)下图为某鱼塘中能量流动图解部分示意图，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列各项中正确的是()A．在人工饲养的高密度鱼塘中⑤一定小于①B．图中④包含了次级消费者粪便中的能量C．在食物链中各个营养级能量输入的方式和形式是完全相同的D．第三营养级到第四营养级的能量传递效率为(③/②)×100%解析：在人工鱼塘中，人们可通过投放饲料等措施来饲养更多的鱼类，所以⑤可能比①小，A错；粪便中的能量属于上个营养级，所以④应包含三级消费者粪便中的能量，B错；在食物链中各营养级获得能量的方式及能量的用途不完全相同，C错；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，所以第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为(②/①)×100%，D正确。答案：D6．某生态系统中存在如图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1调整为甲∶乙＝2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的()A．1.875倍B．1.375倍C．1.273倍D．0.575倍解析：解题时应该从丙出发，设当食物比例为甲∶乙＝1∶1时，丙的能量为x，则需要的甲为(1/2)x÷10%＋(1/2)x÷10%÷10%＝55x。设当食物比例为甲∶乙＝2∶1时，丙的能量为y，则需要的甲为(2/3)y÷10%＋(1/3)y÷10%÷10%＝40y。由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55x＝40y，则y＝1.375x。答案：B7．(2015·邯郸市高三摸底考试)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N。其中字母代表能量，则下列叙述错误的是()A．从麻风树注入下一营养级的能量传递效率为A/NB．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．该图中不包含非生物的物质和能量解析：由题干中的信息可知，该图只包括两个营养级，麻风树是第一营养级，则A只能代表第二营养级的摄入量，B代表第二营养级的同化量，其中D代表用于呼吸作用消耗的能量，C是指第二营养级用于生长、发育和生殖的能量，E则是第二营养级流入分解者的能量；从麻风树注入下一营养级的能量传递效率为B/N；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，A错误。答案：A8．(2015·河北唐山开滦二中期中)下图表示生态系统中碳循环的部分过程，其中甲、乙、丙、丁组成生物群落。下列分析错误的是()A．甲是绿色植物，丙是肉食动物B．图中箭头可以表示碳元素的流动方向C．①②③过程中伴随着能量的传递，其中丁所含的能量最少D．无机环境中的CO2可以来自细胞呼吸解析：丁为分解者，不属于最高营养级，C错误。答案：C9．(2015·山师大附中模拟)下图为一个草原生态系统的营养结构示意图，图中Q表示牧草一年固定的太阳能总盘，Q1、Q2、Q3分别表示流入昆虫、牲畜、鼠的能量。据图判断，下列叙述错误的是()A．当鼠全部被消灭后，鹰至少要获得0.01Q1的能量B．人类利用草原生态系统主要是为了获取更多的第一营养级能量C．可通过标志重捕法对鼠的种群密度进行调查D．当此生态系统处于相对稳定状态时，鼠的种群数量的增长速率为0解析：据图解，图中食物网中，牧草属于第一营养级，昆虫、牲畜、鼠为第二营养级，食虫鸟和人为第三营养级，鹰属于第三、四营养级。从图中看出，鹰捕食鼠和食虫鸟，如果鼠全部被消灭后，鹰只能以食虫鸟为食，由于生态系统中能量传递效率为10%～20%左右，因此要计算鹰至少要获得的能量用10%计算，即：Q1×10%×10%＝0.01Q1，A正确；人类利用草原生态系统主要是为了获取更多的牲畜的奶、肉等，牲畜属于第二营养级，B错误；种群密度的调查方法有：样方法和标志重捕法，其中样方法一般适用于植物和活动能力较弱的动物，而活动能力较强的动物用标记重捕法，鼠的活动能力较强，因此调查鼠的种群密度应该用标志重捕法，C正确。当此生态系处于相对稳定状态时，鼠的种群数量一般达到最大值K值，此时种群数量的增长速率为0，D正确。答案：B10．(2015·宁波高二八校联考)如图表示某生态系统的部分能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是()A．能量流动的特点是单向流动、逐级递减B．由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D2/D1C.W1可表示该生态系统的初级生产量D．流入初级消费的能量可表示为(A2＋B2＋C2＋D2)解析：第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/(A1＋B1＋C1＋D1)。分析图中各字母代表的含义即可。答案：B11．(2015·宁夏银川一中期末)如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．能量通过光合作用固定并进入系统，可以热能形式输出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解析：输入生态系统的总能量是甲固定的太阳能总量。答案：D12．(2015·陕西五校第二次联考)图1是某生态系统碳循环示意图，其中A、B、C、D是生态系统内各生物成分，1、2、3、4、5表示有关的生理过程，图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况，下列说法错误的是()A．在图1中，B、C分别属于分解者、生产者B．图1中表示呼吸作用过程的是2、3、4、5,A、C、D为B提供物质和能量C．若图1中的C产生60mol氧气，则流入D的能量一般不超过相当于2mol葡萄糖的能量；如果A发生瘟疫，D的数量将不断增加D．在图2的食物链中，②/①的比值代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率，③和④分别是草和兔同化量的一部分解析：图1中，A、B、C、D分别属于消费者、分解者、生产者、消费者，A正确；图1中1表示光合作用，表示呼吸作用过程的是2、3、4、5，B正确；如果A发生瘟疫，D的数量先增加后达到稳定，C错误；在图2的食物链中，②、①分别表示兔与狼的同化量，③表示兔吃草的粪便量，属于草的同化量，④表示兔的遗体，属于兔的同化量，D正确。答案：C二、非选择题13．图Ⅰ为某生态系统的碳循环示意图，图Ⅱ为该生态系统中部分生物构成的食物网，回答下列有关的问题。(1)图Ⅰ中构成生物群落的是________，与CO2从无机环境进入生物群落有关的生理活动主要是[]__________。其中①过程表示________________作用，大气中CO2的来源除了图中所示之外，还可来自于________________。(2)图Ⅱ中有________条食物链，处于最高营养级的是________________________________________________________________________。丙和丁的关系是____________。该食物网中，若生产者固定的总能量为1×108kJ，能量传递效率按10%～20%计算，则最高营养级至少能获得________kJ的能量。(3)若由于某种原因，造成图Ⅰ中某种绿色植物的数量锐减，该生态系统中其他生物的数量发生了较大波动后又逐渐趋于稳定，说明生态系统具有________能力，这种能力是通过________调节来实现的。解析：(1)生物群落包括生产者(A)、消费者(D、E)和分解者(B)；大气中CO2除来自生物的呼吸作用外，还可来自化石燃料的燃烧。(2)最高营养级戊从最长食物链(甲→乙→丁→丙→戊)，并且按10%传递效率计算获得的能量最少，即1×108×(10%)4＝1×104(kJ)。(3)负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础。答案：(1)ABDE④光合作用分解者的分解化石燃料的燃烧(2)4戊捕食和竞争1×104(3)自我调节负反馈14．(2015·山东潍坊一模)下图甲是某草原生态系统中碳循环模式图，图中A、B、C、D表示生态系统的成分，图乙为其中部分营养结构。请据图回答：(1)图甲中过程①表示____________________________，图乙中的生物对应图甲中哪些成分？________(用字母表示)。(2)图甲②③过程中碳的传递形式分别是________、________。(3)乙图中的蛇由于某种原因数量下降，蟾蜍的数量先增多后减少，最后趋于稳定，这属于________调节，说明生态系统具有________能力。(4)若草固定的总能量为6.8×109kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3×108kJ，则人最多能获得能量________kJ。(5)若蛇取食鼠的比例由14调整到34，从理论上分析，改变取食比例后蛇体重增加1kg，人能比原来多增重________kg。(能量传递效率按20%计算)解析：(1)由图甲中，A是二氧化碳，D是生产者，B是初级消费者，C是分解者。过程①表示光合作用和化能合成作用，图乙中只