第2节 生态系统的能量流动 课后·训练提升 基础巩固 1研究生态系统的能量流动,可以参考如下图所示的模型。下列有关叙述错误的是() ,能量储存 能量输入→种群 能量散失 A研究流经某一种群的能量时,要考虑到能量被利用和未被利用等方面 B.研究生态系统中的能量流动,一般在种群水平上 C,模型中的“能量输入”就是指捕食者的捕食 D模型中的“能量散失”主要指通过呼吸作用散失的能量 答案C 解析研究能量流动时,一般在种群水平上,要考虑能量的输入、传递、转化和散失,也要考虑 能量被利用和未被利用等方面。“能量输入”一般指捕食者同化的能量“能量散失”主要指通 过呼吸作用散失的能量。 2.在一个生态系统中,某植食性动物同化的能量等于() A生产者固定的太阳能总量 B.生产者固定的太阳能总量减去生产者的呼吸量 C.被植食性动物摄取的植物中所含的能量减去植食性动物粪便中所含的能量 D.用于植食性动物生长、发育、繁殖等生命活动的能量 答案c 解析植食性动物以植物为食物,经消化、吸收,真正进入植食性动物体内的能量是食物中的 能量减去粪便中包含的能量,即同化的能量。 3.某草原上的一条食物链为草→兔→狼,己知图中的α代表狼摄入的能量,则下列相关叙述错 误的是() e a b d狼呼吸量 A.生态系统中的能量初始来源不只是太阳能 B.b代表狼粪便中的能量,c代表狼同化的能量 C.e中的能量可用于狼的生长、发育和繁殖 D.若狼被大量捕杀,则兔的数量会持续上升 答案D 解析生态系统中的能量初始来源不只是太阳能,还有化能合成细菌固定的化学能,A项正确。 b代表狼粪便中的能量,c代表狼同化的能量,B项正确。中的能量可用于狼的生长、发育和 繁殖,C项正确。在“草→兔→狼”这条食物链中,若狼被大量捕杀,则兔因为天敌的减少而增 加,当达到一定数量后,兔又会因食物、种内竞争等因素而减少,所以兔的数量先增加后减少, 最后趋于稳定D项错误。 4.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M、M、M、M4。下列叙述错误的是() A.M1一定不是a种群固定的太阳能总量 B.若M<5,则生态系统稳态可能遭到破坏 C.d个体所含的有机物的量应比c个体的少 D.若M大量增加,一般会导致M1减少、M增加 答案
第 2 节 生态系统的能量流动 课后· 基础巩固 1.研究生态系统的能量流动,可以参考如下图所示的模型。下列有关叙述错误的是( ) A.研究流经某一种群的能量时,要考虑到能量被利用和未被利用等方面 B.研究生态系统中的能量流动,一般在种群水平上 C.模型中的“能量输入”就是指捕食者的捕食 D.模型中的“能量散失”主要指通过呼吸作用散失的能量 答案 C 解析研究能量流动时,一般在种群水平上,要考虑能量的输入、传递、转化和散失,也要考虑 能量被利用和未被利用等方面。“能量输入”一般指捕食者同化的能量,“能量散失”主要指通 过呼吸作用散失的能量。 2.在一个生态系统中,某植食性动物同化的能量等于( ) A.生产者固定的太阳能总量 B.生产者固定的太阳能总量减去生产者的呼吸量 C.被植食性动物摄取的植物中所含的能量减去植食性动物粪便中所含的能量 D.用于植食性动物生长、发育、繁殖等生命活动的能量 答案 C 解析植食性动物以植物为食物,经消化、吸收,真正进入植食性动物体内的能量是食物中的 能量减去粪便中包含的能量,即同化的能量。 3.某草原上的一条食物链为草→兔→狼,已知图中的 a 代表狼摄入的能量,则下列相关叙述错 误的是( ) A.生态系统中的能量初始来源不只是太阳能 B.b 代表狼粪便中的能量,c 代表狼同化的能量 C.e 中的能量可用于狼的生长、发育和繁殖 D.若狼被大量捕杀,则兔的数量会持续上升 答案 D 解析生态系统中的能量初始来源不只是太阳能,还有化能合成细菌固定的化学能,A 项正确。 b 代表狼粪便中的能量,c 代表狼同化的能量,B 项正确。e 中的能量可用于狼的生长、发育和 繁殖,C 项正确。在“草→兔→狼”这条食物链中,若狼被大量捕杀,则兔因为天敌的减少而增 加,当达到一定数量后,兔又会因食物、种内竞争等因素而减少,所以兔的数量先增加后减少, 最后趋于稳定,D 项错误。 4.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、M4。下列叙述错误的是( ) A.M1 一定不是 a 种群固定的太阳能总量 B.若 M1<5M2,则生态系统稳态可能遭到破坏 C.d 个体所含的有机物的量应比 c 个体的少 D.若 M2 大量增加,一般会导致 M1 减少、M4 增加 答案 C
解析食物链的起点必定是生产者,生产者固定的太阳能总量通过呼吸作用以热能的形式散失 一部分,其余用于自身的生长、发育和繁殖,这部分能量才是可测量的有机物总量。两营养级 之间,高营养级所含能量一定少于低营养级所含能量,但两营养级间生物个体所含的有机物的 量的大小没有必然规律。一定时间内,增加会导致山减少、M4增加。 5.下图为某生态系统能量流动过程模式图,下列叙述正确的是( 呼吸 呼吸 呼吸 太阳能三 绿色植物 草食动物 肉食动物 微生物 呼吸 A该图中存在的食物链是绿色植物→草食动物→肉食动物→微生物 B.能量在流动过程中随食物链逐级递减 C.微生物呼吸产生的能量可以再次被绿色植物利用 D.生态系统本身即可维持生态系统的正常功能,不需要外来能量的输入 含案B 解析题图中存在的食物链是绿色植物→草食动物→肉食动物,这里的微生物主要是分解者, 不参与构成食物链,A项错误。能量在流动过程中随食物链逐级递减,B项正确。能量在生态 系统中是单向流动的,只能由低营养级流向高营养级,不可逆转,也不可循环流动,C项错误。 一般情况下,任何一个生态系统都需要不断输入能量才能维持生态系统的正常功能.D项错 误。 6.一个经济效益很好的人工鱼塘有生产者(浮游植物)、初级消费者(植食性鱼类)、次级消费 者(肉食性鱼类)、分解者(微生物)。其中生产者固定的全部能量为α,流入初级消费者、次级 消费者、分解者的能量依次为b、c、d,下列表述正确的是() A.a=b+d B.a>b+d C.a<b+d D.a=b+c+d 答案B 解桐生态系统中的能量流动从生产者固定太阳能开始。能量流动的特点为单向流动、逐级 递减。所以流入初级消费者、次级消费者、分解者的能量之和小于生产者固定的全部能量 (a。 7某生物小组考察一农田生态系统中水稻从播种到稻秆还田的全过程。在稻田分蘖期间,农 民拔草、治虫;然后排水进行搁田(亦称烤田):稻谷收获之后,部分农民在田里焚烧稻秆。下 列相关叙述错误的是() A.农民拔草、治虫的目的是使能量更多地流向水稻 B.搁田时排出的水可能会对水体造成污染 C.焚烧稻秆可实现能量高效利用 D.该农田生态系统中水稻具有的能量最多 答案 解析人类研究和调节生态系统的能量流动,目的是使能量持续高效地流向对人类最有益的部 分;稻田里的农药等可在搁田时随水排出,进而对水体造成污染:焚烧稻秆使能量以热能的形 式散失,不能实现能量高效利用;农田生态系统中的水稻是生产者,具有的能量最多。 8.下图表示植物光合作用积累的有机物被植食性动物利用的过程。下列有关叙述正确的是 ()
解析食物链的起点必定是生产者,生产者固定的太阳能总量通过呼吸作用以热能的形式散失 一部分,其余用于自身的生长、发育和繁殖,这部分能量才是可测量的有机物总量。两营养级 之间,高营养级所含能量一定少于低营养级所含能量,但两营养级间生物个体所含的有机物的 量的大小没有必然规律。一定时间内,M2 增加会导致 M1 减少、M4 增加。 5.下图为某生态系统能量流动过程模式图,下列叙述正确的是( ) A.该图中存在的食物链是绿色植物→草食动物→肉食动物→微生物 B.能量在流动过程中随食物链逐级递减 C.微生物呼吸产生的能量可以再次被绿色植物利用 D.生态系统本身即可维持生态系统的正常功能,不需要外来能量的输入 答案 B 解析题图中存在的食物链是绿色植物→草食动物→肉食动物,这里的微生物主要是分解者, 不参与构成食物链,A 项错误。能量在流动过程中随食物链逐级递减,B 项正确。能量在生态 系统中是单向流动的,只能由低营养级流向高营养级,不可逆转,也不可循环流动,C 项错误。 一般情况下,任何一个生态系统都需要不断输入能量才能维持生态系统的正常功能,D 项错 误。 6.一个经济效益很好的人工鱼塘有生产者(浮游植物)、初级消费者(植食性鱼类)、次级消费 者(肉食性鱼类)、分解者(微生物)。其中生产者固定的全部能量为 a,流入初级消费者、次级 消费者、分解者的能量依次为 b、c、d,下列表述正确的是( ) A.a=b+d B.a>b+d C.a<b+d D.a=b+c+d 答案 B 解析生态系统中的能量流动从生产者固定太阳能开始。能量流动的特点为单向流动、逐级 递减。所以,流入初级消费者、次级消费者、分解者的能量之和小于生产者固定的全部能量 (a)。 7.某生物小组考察一农田生态系统中水稻从播种到稻秆还田的全过程。在稻田分蘖期间,农 民拔草、治虫;然后排水进行搁田(亦称“烤田”);稻谷收获之后,部分农民在田里焚烧稻秆。下 列相关叙述错误的是( ) A.农民拔草、治虫的目的是使能量更多地流向水稻 B.搁田时排出的水可能会对水体造成污染 C.焚烧稻秆可实现能量高效利用 D.该农田生态系统中水稻具有的能量最多 答案 C 解析人类研究和调节生态系统的能量流动,目的是使能量持续高效地流向对人类最有益的部 分;稻田里的农药等可在搁田时随水排出,进而对水体造成污染;焚烧稻秆使能量以热能的形 式散失,不能实现能量高效利用;农田生态系统中的水稻是生产者,具有的能量最多。 8.下图表示植物光合作用积累的有机物被植食性动物利用的过程。下列有关叙述正确的是 ( )
植物光 合作用 ②被植 ③植食 ④植食性 积累的 +①可利用亡食性动T·性动物动物有机 有机物 物摄入 同化量 物积累量 ⑤不可 ⑥未被 ⑦未同 ⑧植食性 利用 摄入 化量 动物呼吸 消耗量 A.①中包含植物的呼吸消耗量 B.②为第二营养级的同化量 C.④用于植食性动物的生长、发育和繁殖 D.⑤⑥⑦之和为植物有机物积累量 含案c 解析①是植物光合作用积累的有机物中可利用的能量,所以不含植物的呼吸消耗量;②为植 食性动物摄入的能量,③为第二营养级的同化量;④用于植食性动物的生长、发育和繁殖:流 经该食物链的总能量=生产者固定的太阳能总量=植物光合作用积累的有机物中的能量+植 物呼吸消耗的能量,所以①⑤之和为植物有机物积累量,⑤⑥⑦之和小于植物有机物积累量。 9.下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解,图中A、B、C代表三个营养级,数字均 为实际测得的能量值.单位为“×10kJ”。已知该生态系统受到的太阳辐射为118872×106k 但其中有118761×10°kJ的能量未被利用。请回答下列问题。 大阳辐射 分解者(3.5) 3.0 微量 0.5 A( )> B(15.0) C(3.0) 41.5 2.5、1.8 51.5 呼吸消耗 未利用(45.1) (1)请将该生态系统的总能量值填写在图中的方框内,这部分能量是 所固定的太阳 能。 (2)能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为 %,从第二营养级到第三营养级的 传递效率为 %。 (3)次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到的能量的百分比 是 答1)111.0生产者(或A)(2)13.520(3)60% 解析(1)流经该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能,即118872-118761=111(×106 kJ)。(2)能量的传递效率等于某一营养级所同化的能量与上一营养级同化的能量的比值,第 一营养级A到第二营养级B的传递效率为(15.0/111.0)×100%=13.5%,第二营养级B到第三 营养级C的传递效率为(3.015.0)×100%=20%。(3)次级消费者通过异化作用消耗的能量占其 同化作用所得到能量的百分比是(1.8/3.0)×100%=60%。 拓展提高 1.图1和图2表示甲、乙两个特定生态系统的能量金字塔,下列有关解释正确的是( ) 吃牛肉的人 吃玉米的人 牛 玉米 玉米 生态系统甲的能量金字塔生态系统乙的能量金字塔 图1 图2 A.一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多 B.能量沿食物链单向流动,传递效率随营养级的升高而逐级递减 C.若生态系统甲和乙中玉米的能量相同.能量传递效率为10%.且甲能养活10000人,则乙能 养活500人
A.①中包含植物的呼吸消耗量 B.②为第二营养级的同化量 C.④用于植食性动物的生长、发育和繁殖 D.⑤⑥⑦之和为植物有机物积累量 答案 C 解析①是植物光合作用积累的有机物中可利用的能量,所以不含植物的呼吸消耗量;②为植 食性动物摄入的能量,③为第二营养级的同化量;④用于植食性动物的生长、发育和繁殖;流 经该食物链的总能量=生产者固定的太阳能总量=植物光合作用积累的有机物中的能量+植 物呼吸消耗的能量,所以①⑤之和为植物有机物积累量,⑤⑥⑦之和小于植物有机物积累量。 9.下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解,图中 A、B、C 代表三个营养级,数字均 为实际测得的能量值,单位为“×106 kJ”。已知该生态系统受到的太阳辐射为 118 872×106 kJ, 但其中有 118 761×106 kJ 的能量未被利用。请回答下列问题。 (1)请将该生态系统的总能量值填写在图中的方框内,这部分能量是 所固定的太阳 能。 (2)能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为 %,从第二营养级到第三营养级的 传递效率为 %。 (3)次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到的能量的百分比 是 。 答案(1)111.0 生产者(或 A) (2)13.5 20 (3)60% 解析 (1)流经该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能,即 118 872-118 761=111(×106 kJ)。(2)能量的传递效率等于某一营养级所同化的能量与上一营养级同化的能量的比值,第 一营养级 A 到第二营养级 B 的传递效率为(15.0/111.0)×100%=13.5%, 第二营养级 B 到第三 营养级 C 的传递效率为(3.0/15.0)×100%=20%。(3)次级消费者通过异化作用消耗的能量占其 同化作用所得到能量的百分比是(1.8/3.0)×100%=60%。 拓展提高 1.图 1 和图 2 表示甲、乙两个特定生态系统的能量金字塔,下列有关解释正确的是( ) A.一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多 B.能量沿食物链单向流动,传递效率随营养级的升高而逐级递减 C.若生态系统甲和乙中玉米的能量相同,能量传递效率为 10%,且甲能养活 10 000 人,则乙能 养活 500 人
D.人作为第二营养级时,玉米中的能量可能有15%流向人 答案D 解析虽然人吃玉米时人属于第二营养级,吃牛肉时人属于第三营养级,但由于第一营养级的 能量不一定是相同的,所以吃玉米的人获得的能量不一定比吃牛肉的人获得的能量多,A项错 误。能量传递效率在相邻两个营养级之间一般是10%~20%,不会随营养级的升高而改变,B 项错误。生态系统甲和乙中玉米的能量相同,能量传递效率为10%.且甲能养活10000人,则 乙能养活1000人,C项错误。 2.下图表示某生态系统中的食物网,若E生物种群含有的总能量为5.8×109kJ,B生物种群含 有的总能量为1.6×108kJ,则理论上A生物种群含有的总能量最多是() B A.4.2×107kJ B.2.0×108kJ C.1.0×108kJ D.2.32×108kJ 答案B 解析E为第一营养级,B、C、D均为第二营养级,三者获得的来自E的总能量最多为 5.8×10°×20%=11.6×108k,再减去B的能量1.6×108kJ,C、D含有的能量为1.0×10°kJ,A既可 捕食C,又可捕食D,其获得的总能量最多为1.0×10°×20%=2.0×108kJ。 3.下图是某草原生态系统的能量流动图解,N代表能量值,下列有关叙述错误的是() 呼吸 散失 太阳 草同 草生长、 牛、羊 发育和 牛、羊 能(W) 化W2) 繁殖(W) 摄入(N4) 同化N) 残枝败叶 粪便蜣螂(W) 和遗体 分解者散失 A.第一营养级与第二营养级间的能量传递效率为NsW×100% B.牛、羊粪便中的能量属于草同化的能量的一部分 C.牛、羊同化的能量N=牛、羊呼吸散失的能量+用于自身生长、发育和繁殖的能量 D.适量放牧牛、羊会增大与N的比值 答案小 解析能量由第一营养级传递给第二营养级的传递效率为第二营养级同化量与第一营养级同 化量的比值,即Ns/W2×100%,A项错误。牛、羊粪便中的能量属于草同化的能量的一部分,B 项正确。同化量=呼吸量+自身生长、发育和繁殖的量,C项正确。适量放牧,会减少因叶片相 互遮挡以及种内竞争而造成的部分牧草死亡等现象,有利于草的生长,因此能增大其对光能的 利用率,增大与NM的比值,D项正确。 4.下图为一食物网。若要使丙体重增加x,其食用的动物性食物所占比例为α,至少需要的生 产者量为y,那么x与y的关系可表示为( 甲 A.)=90ax+10x B.y=25ax+5x
D.人作为第二营养级时,玉米中的能量可能有 15%流向人 答案 D 解析虽然人吃玉米时人属于第二营养级,吃牛肉时人属于第三营养级,但由于第一营养级的 能量不一定是相同的,所以吃玉米的人获得的能量不一定比吃牛肉的人获得的能量多,A 项错 误。能量传递效率在相邻两个营养级之间一般是 10%~20%,不会随营养级的升高而改变,B 项错误。生态系统甲和乙中玉米的能量相同,能量传递效率为 10%,且甲能养活 10 000 人,则 乙能养活 1 000 人,C 项错误。 2.下图表示某生态系统中的食物网,若 E 生物种群含有的总能量为 5.8×109 kJ,B 生物种群含 有的总能量为 1.6×108 kJ,则理论上 A 生物种群含有的总能量最多是( ) A.4.2×107 kJ B.2.0×108 kJ C.1.0×108 kJ D.2.32×108 kJ 答案 B 解析 E 为第一营养级,B、C、D 均为第二营养级,三者获得的来自 E 的总能量最多为 5.8×109×20%=11.6×108 kJ,再减去 B 的能量 1.6×108 kJ,C、D 含有的能量为 1.0×109 kJ,A 既可 捕食 C,又可捕食 D,其获得的总能量最多为 1.0×109×20%=2.0×108 kJ。 3.下图是某草原生态系统的能量流动图解,N 代表能量值,下列有关叙述错误的是( ) A.第一营养级与第二营养级间的能量传递效率为 N5/N3×100% B.牛、羊粪便中的能量属于草同化的能量的一部分 C.牛、羊同化的能量 N5=牛、羊呼吸散失的能量+用于自身生长、发育和繁殖的能量 D.适量放牧牛、羊会增大 N2 与 N1 的比值 答案 A 解析能量由第一营养级传递给第二营养级的传递效率为第二营养级同化量与第一营养级同 化量的比值,即 N5/N2×100%,A 项错误。牛、羊粪便中的能量属于草同化的能量的一部分,B 项正确。同化量=呼吸量+自身生长、发育和繁殖的量,C 项正确。适量放牧,会减少因叶片相 互遮挡以及种内竞争而造成的部分牧草死亡等现象,有利于草的生长,因此能增大其对光能的 利用率,增大 N2 与 N1 的比值,D 项正确。 4.下图为一食物网。若要使丙体重增加 x,其食用的动物性食物所占比例为 a,至少需要的生 产者量为 y,那么 x 与 y 的关系可表示为( ) A.y=90ax+10x B.y=25ax+5x
C.=20ax+5x D.1=10ax+10x 答案c 解析由题意“至少”可知,应该按最大传递效率为20%计算,表示食用动物性食物所占比例,则 (1-a)表示直接从甲获得的能量所占的比例,故有(1-a)x÷20%+ar÷20%÷20%=y,得 =20ar+5x。 挑战创新 下图表示某鱼塘生态系统中能量的流动情况,其中括号内的数字为相应营养级同化的能量,其 中初级消费者同化的能量有1/8来自有机饲料,次级消费者同化的能量有23来自有机饲 料。请回答下列相关问题。 有机饲料 有机饲料 光能 生产者 初级消费者 次级消费者 (110) (16) (7.5) (1)该鱼塘生态系统的结构包括生态系统的组成成分和 :流经该鱼塘生 态系统的总能量包括 (2)该鱼塘生态系统中,第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为_%,第二营养级 与第三营养级之间的能量传递效率为 %。(保留小数点后一位) (3)该鱼塘生态系统中,初级消费者同化的能量,除了流向次级消费者外,其他最终去路 有 (4)图示信息可反映出生态系统能量流动的特点是 答案1)食物链和食物网(或营养结构)生产者固定的太阳能和有机饲料中的能量(2)12.7 15.6(3)流向分解者和呼吸作用消耗(4)单向流动、逐级递减 解析(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分以及食物链和食物网(或营养结构),流经该 鱼塘生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和有机饲料中的能量。(2)该鱼塘生态系统 中,第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为16×(1-1/8)÷110×100%≈12.7%,第二营 养级与第三营养级之间的能量传递效率为7.5×(1-2/3)÷16×100%≈15.6%。(3)该鱼塘生态系 统中,初级消费者同化的能量,除了流向次级消费者外,其他最终去路有流向分解者和呼吸作 用消耗。(4)能量流动的特点是单向流动、逐级递减
C.y=20ax+5x D.y=10ax+10x 答案 C 解析由题意“至少”可知,应该按最大传递效率为 20%计算,a 表示食用动物性食物所占比例,则 (1-a)表示直接从甲获得的能量所占的比例,故有(1-a)x÷20%+ax÷20%÷20%=y,得 y=20ax+5x。 挑战创新 下图表示某鱼塘生态系统中能量的流动情况,其中括号内的数字为相应营养级同化的能量,其 中初级消费者同化的能量有 1/8 来自有机饲料,次级消费者同化的能量有 2/3 来自有机饲 料。请回答下列相关问题。 (1)该鱼塘生态系统的结构包括生态系统的组成成分和 ;流经该鱼塘生 态系统的总能量包括 。 (2)该鱼塘生态系统中,第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为 %,第二营养级 与第三营养级之间的能量传递效率为 %。(保留小数点后一位) (3)该鱼塘生态系统中,初级消费者同化的能量,除了流向次级消费者外,其他最终去路 有 。 (4)图示信息可反映出生态系统能量流动的特点是 。 答案(1)食物链和食物网(或营养结构) 生产者固定的太阳能和有机饲料中的能量 (2)12.7 15.6 (3)流向分解者和呼吸作用消耗 (4)单向流动、逐级递减 解析(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分以及食物链和食物网(或营养结构);流经该 鱼塘生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和有机饲料中的能量。(2)该鱼塘生态系统 中,第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为 16×(1-1/8)÷110×100%≈12.7%,第二营 养级与第三营养级之间的能量传递效率为 7.5×(1-2/3)÷16×100%≈15.6%。(3)该鱼塘生态系 统中,初级消费者同化的能量,除了流向次级消费者外,其他最终去路有流向分解者和呼吸作 用消耗。(4)能量流动的特点是单向流动、逐级递减