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1第九单元第四讲[限时45分钟][能力提升]一、选择题1．在生态系统中，能量可以通过食物链在生物群落中流动。随着营养级的升高，其获得的总能量越来越少。下列解释错误的是A．各营养级中总有一部分能量被分解者利用B．各营养级中的能量一部分以热能形式散失C．生物维持自身的生命活动消耗一部分能量D．能量金字塔顶层的生物生命活动需要的能量少解析能量在生态系统中是单向流动、逐级递减的，其原因是各营养级中总有一部分能量被分解者利用；一部分以热能形式散失；还有一部分用于维持自身的生命活动。能量金字塔顶层的生物个体通常较大，其生命活动需要的能量相对较多。答案D2．(2013·威海期末)下图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列叙述不正确的是A．B是生态系统的生产者B．③、⑤、⑧均属于细胞呼吸C．A与B之间属于捕食关系D．温室效应主要是由⑦过程造成的解析从图示看出，A为分解者、B为生产者，A与B之间不属于捕食关系；③为生产者的呼吸作用、⑤为消费者的呼吸作用、⑧为分解者的呼吸作用；温室效应主要是由⑦化学燃料燃烧过程造成的。答案C3．图中甲、乙、丙分别代表热带雨林生态系统中的三大功能类群。下列说法正确的是2A．丙处于两个营养级，是杂食性动物B．图中表示出了两条食物链C．图中的箭头可以表示物质和能量的传递方向D．乙→丙的能量传递效率为10%～20%解析本题的关键词为“三大功能类群”，即生产者、消费者与分解者，分解者不属于食物链中的营养级。据图分析，甲代表生产者，乙代表消费者，丙代表分解者。答案C4．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，故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，故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，故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，故D错误。答案C5．(2014·郑州一模)下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，对此图解理解正确的一项是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是A通过光合作用固定的太阳能；能量从C传递到D的效率应是流入D的能量与流入C的能量之比；B、C、D本身含有能量，B同化的能量要大于B、C、3D呼吸消耗的能量之和；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的能量就越多。答案C6．某生态系统中的四种生物构成一条食物链a→b→c→d，通过测定得到这四种生物a、b、c、d所含的有机物总量分别为M1、M2、M3和M4。下列叙述中错误的是A．M1一定不是a种群固定的太阳能总量B．若M15M2，则生态系统稳态可能遭到破坏C．d个体所含的有机物的质量应比c个体的小D．若M2大量增加，一般会导致M1减少、M3增加解析生产者固定的太阳能总量中会通过细胞呼吸损失一部分，故A正确；根据能量流动的特点，前一营养级同化的能量要大于或等于后一营养级同化的能量的5倍，才能满足后一营养级的能量需要，故B正确；相对较高营养级的个体不一定比相对较低营养级的个体小，如虎与兔，故C错误；一定时间内，M2大量增加会导致被捕食者减少，捕食者增多，故D正确。答案C7．(2013·吉林市摸底)如图是某生态系统示意图，当一种生物的全部同化量来自两种生物时，且同化量各占一半，下列叙述不正确的是A．该生态系统的细菌促进了物质循环B．图中处于最高营养级的生物是蛇C．图中由捕食关系而形成的食物链共3条D．如蛇要净增重1千克，则最多要消耗绿色植物3500千克解析在该生态系统中细菌可促进物质循环，最高营养级的生物是蛇，由捕食关系而形成的食物链共3条，如蛇要净增重1千克，则最多要消耗绿色植物(0.5×103＋0.25×104＋0.25×103)＝3250千克。答案D8．如图为碳循环的主要途径，下列有关叙述错误的是4A．图中B能实现光能→电能→化学能的转化B．碳元素在B→C→D中以有机物的形式流动C．B、E是实现生物群落与无机环境沟通的关键环节D．B、C、D被E食用，E处于第二、三、四营养级解析由图可以看出A为无机环境、B为生产者、C为初级消费者、D为次级消费者、E为分解者，所以B能实现光能→电能→化学能的转化；B、E是实现生物群落与无机环境沟通的关键环节；而E表示分解者，不占营养级。答案D二、非选择题9．如图是生态系统中部分成分及彼此间的关系，根据图示回答下列关于生态系统的问题：(1)图中由于缺少________和________，故不能构成生态系统。(2)图中食物网中仙人掌属于生态系统的________(成分)，鹰和蛇的种间关系是________。(3)该食物网中碳元素以________的形式流动，动力是__________________________________________。(4)若该图是食物网内能量流动的图解，①～⑥表示相关过程的能量流动量，则流入该食物网中的总能量是__________________，⑥/②的值表示__________________________________________________________________________________________________________。解析生态系统包括非生物的物质和能量、生产者、消费者及分解者。仙人掌和矮灌木是生产者。鹰捕食蛇，同时鹰和蛇又都捕食金花鼠和老鼠，故二者的种间关系为捕食和竞争关系。食物网、食物链中碳元素以有机物的形式流动，动力是能量流动。仙人掌和矮灌木通过光合作用固定的太阳能是流入该食物网中的总能量。⑥是老鼠从蚂蚁中同化的能量，②是蚂蚁从矮灌木中同5化的能量，故⑥/②的值是老鼠和蚂蚁之间的能量传递效率。答案(1)非生物的物质和能量分解者(2)生产者捕食和竞争(3)有机物能量流动(4)仙人掌和矮灌木通过光合作用固定的太阳能蚂蚁→老鼠的能量传递效率10．下图甲为某湖泊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，M1、M2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值的多少。请据图作答：(1)图甲中，M1、M2表示的能量形式分别为________、________。通常情况下，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ，主要原因是__________________________________________。(2)图乙中，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示________，C表示________。若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，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)由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是__________________________________________。(4)若图甲营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，构成食物关系如图：其中，甲能量中比例为X的部分直接提供给丙，则要使丙能量增加AkJ，至少需要消耗甲的能量为________kJ(用所给字母的表达式表示)。解析(1)M1表示流入该生态系统的能量，这部分能量是太阳能或同化固定的能量，M2表示从该生态系统散失的能量，即热能或呼吸作用散失的热量。由于能量在传递过程中是逐级递减的，则营养级越高的生物，可利用能量越少，所以个体数量也越少。(2)若A表示图甲营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示Ⅱ同化固定的能量，C表示Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量。若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，而图乙中营养级Ⅱ同化固定的总能量为b，因此营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是b/y×100%。(3)生态系统能量流动的主要特点是单向流动，逐级递减。(4)假设至少需要消耗甲的能量为a，则甲中直接提供给丙的能量为a×X×20%，由甲经过乙传递给丙的能量为a×(1－X)×20%×20%，根据题干中的条件可知：a×X×20%＋a×(1－X)×20%×20%＝A，因此a＝25A/(1＋4X)。6答案(1)太阳能(或同化固定的能量)热能(或呼吸作用散失的热量)营养级越高，可利用能量越少(或营养级高的物种，往往体型较大)(2)同化固定的能量用于生长、发育和繁殖的能量b/y×100%(3)单向流动，逐级递减(4)25A/(1＋4X)[真题集训]1．(2012·海南)下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、乙和分解者所储存的能量之和是输入该生态系统的总能量解析根据题中简图可知，甲能够固定太阳能，为生产者，乙从甲获取能量，为消费者，A正确；该生态系统需要从外界获得能量，同时能量也可以扩散到外界，是一个开放的生态系统，B正确；能量通过光合作用固定并进入生态系统，经过生产者、消费者和分解者的呼吸作用后有一部分以热能的形式散失，C正确；输入该生态系统的总能量是生产者甲固定的太阳能总量，D不正确。答案D2．(2009·重庆)如图是某森林生态系统物质和能量流向示意图，h、i、j、k表示不同用途的有机物(j是未利用部分)，方框大小表示使用量，下列叙述正确的是A．进入该生态系统的CO2量与各h产生的CO2总量相等B．生产者i的量大于被初级消费者同化有机物的量C．流向分解者的k可被生产者直接吸收利用D．流经该生态系统的物质和能量可循环利用解析进入该生态系统的CO2量应该包括各h产生的CO2总量和未利用部分的总和，A项错7误；能量流动是逐级递减的，所以生产者i的量大于被初级消费者同化有机物的量，B项正确；能量流动是单向的，所以流向分解者的k不能被生产者直接吸收利用，C、D项错误。答案B3．(2012·安徽)某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/(hm2·a)。植物田鼠鼬固定的太阳能摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量2.45×10111.05×1097.50×1087.15×1082.44×1072.25×1072.18×107(1)能量从田鼠传递到鼬的效率是________。(2)在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在1hm2范围内，第一次捕获并标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的15只。该种群密度是________只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果________。(3)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量只有3%～5%用于________，其余在呼吸作用中以热能的形式散失。(4)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见，信息能够______________________，维持生态系统的稳定。解析(1)田鼠的同化量是7.50×108J/(hm2·a)，鼬的同化量是2.25×107J/(hm2·a)，故能量传递效率为(2.25×107)/(7.50×108)×100%＝3%。(2)设1hm2的范围内种群数量为M，则40/M＝15/30，M＝80。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，即重捕个体中标记个体数减少，则估算值M偏高。(3)某一营养级的能量，一部分用于呼吸作用(细胞呼吸)，一部分用于自身的生长、发育和繁殖。田鼠和鼬都属于恒温动物，进行呼吸作用用于维持体温需消耗