人教版高中生物必修III生态系统的能量流动作业.docx
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人教版高中生物必修III生态系统的能量流动作业
2019-2020学年人教版必修III生态系统的能量流动作业
1.生态系统的能量流动是指( )
A.太阳能被绿色植物固定的过程
B.生态系统内生物体能量代谢的过程
C.生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程
D.能量从生物体进入无机环境的过程
解析:
选C。
太阳能被绿色植物固定的过程属于能量的输入过程,A错误;生态系统内生物体能量代谢的过程是能量的转化和散失过程,B错误;生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程,C正确;能量从生物体进入无机环境的过程是能量的散失过程,D错误。
2.(2019·安庆高二检测)深海热泉生态系统中流动的能量最初来源于( )
A.微生物的化能合成作用
B.火山口的热量
C.无机物的氧化
D.太阳光能
解析:
选A。
生态系统能量流动的最初来源一般为太阳能,但是对于一些特殊的生态系统,如深海热泉,由于没有光,其生态系统中流动的能量来源于微生物的化能合成作用。
3.(2019·西安高二检测)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,其去向不包括( )
A.通过兔细胞呼吸释放的能量
B.通过兔的粪便流入到分解者体内的能量
C.通过狐的粪便流入到分解者体内的能量
D.流入到狐体内的能量
解析:
选B。
同化量=摄入量-粪便量,可见兔子的粪便中流入到分解者体内的能量不属于兔子的同化量,而是生产者同化量的一部分。
而狐的粪便中的有机物所含有的能量则是其捕食的兔子同化量的一部分。
4.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,下列有关说法正确的是( )
A.该生态系统第一营养级同化的能量至少为400J/(m2·a)
B.该生态系统第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100J/(cm2·a)
C.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%
D.该生态系统第三营养级同化的能量是15
解析:
选A。
题图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图,其中A表示该营养级摄入的能量,B表示该营养级同化的能量,C表示该营养级用于生长、发育和繁殖的能量,D表示呼吸作用中以热能的形式散失的能量,E表示分解者利用的能量。
第二营养级同化的能量为100(摄入量)-20(粪便中的能量)=80J/(cm2·a),根据能量传递效率倒推出第一营养级同化的能量至少为400J/(cm2·a),A正确;该生态系统第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量为30J/(cm2·a),B错误;题图仅表示能量流经第二营养级的过程,并不能得出第三营养级的同化量,因此无法计算由第二营养级到第三营养级的能量传递效率,C错误;次级消费者摄入的能量并不等同于第三营养级同化的能量,D错误。
5.(2019·哈尔滨六中高二期中)下图为某一生态系统的能量金字塔,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,E1、E2代表能量的形式。
下列叙述正确的是( )
A.Ⅰ是初级消费者
B.Ⅳ为分解者
C.E1为太阳能,E2为热能
D.能量可在食物链中循环利用
解析:
选C。
据题图分析可知,Ⅰ是生产者,处于第一营养级,A错误;Ⅳ为三级消费者,处于第四营养级,B错误;E1为太阳能,用于植物的光合作用,E2为热能,是生物呼吸作用产生的,C正确;能量是单向流动的,不能循环利用,D错误。
6.(2019·扬州高二检测)若牛的摄入量为100%,其中粪便量是38%,呼吸量是52%,则牛的同化量是( )
A.18% B.48%
C.62%D.82%
解析:
选C。
牛的同化量=摄入量-粪便量,即100%-38%=62%。
7.下图表示某生态系统一年中CO2的释放和消耗状况(相对量)。
下列有关叙述正确的是( )
A.该生态系统中生产者的净光合作用量可用④-①表示
B.若②减小,则该生态系统消费者死亡率降低
C.该生态系统中消费者同化量可用③表示
D.该生态系统一年中积累有机物的量可用④-②表示
答案:
A
8.(2019·山西大同一中高二期末)下表是某营养级昆虫摄食植物后能量流动的情况,下列说法不正确的是( )
项目
昆虫摄食量
昆虫粪便量
昆虫呼吸消耗量
昆虫储存在有机物中的能量
能量(kJ)
410
210
130
70
A.昆虫同化的能量中约有35%用于其生长、发育和繁殖
B.昆虫粪便量属于植物流向分解者能量的一部分
C.昆虫储存在有机物中的能量属于未利用的能量
D.昆虫的前一营养级的能量至少有1000kJ
解析:
选C。
昆虫的同化量为410-210=200(kJ),用于生长、发育和繁殖的能量所占比例为70÷200×100%=35%,A正确;摄入量=同化量+粪便量,昆虫粪便量属于植物流向分解者能量的一部分,B正确;未利用的能量属于昆虫储存在有机物中的能量的一部分,C错误;昆虫的前一个营养级的能量最小值是200÷20%=1000(kJ),D正确。
9.(2019·哈尔滨高二检测)“一山不容二虎”这一谚语,用生态学观点可以解释为( )
A.虎所需的生活空间很大
B.营养级越高的生物,得到的能量越少,个体数量也就越少
C.虎性情孤独,不群聚
D.身强体壮的虎以身体弱小的虎为食
解析:
选B。
虎一般位于食物链的最高营养级,而能量沿着食物链逐级递减,故虎获得的能量少,个体数量少。
10.根据图示的食物网,若黄雀的全部同化量来自两种动物,蝉和螳螂各占一半,则当绿色植物增加G千克时,黄雀增加体重最多是( )
A.G/75千克B.3G/125千克
C.6G/125千克D.G/550千克
解析:
选A。
根据生态系统能量流动的最高传递效率是20%,设黄雀增加体重X千克,则根据题意可列出计算式:
(5×X/2+5×5×X/2)×5=G,X=G/75千克。
11.(2019·广东实验中学高二期末)下图是近年在某县试验成功并大范围推广的生态农业模式,下列有关此生态系统的叙述中,错误的是( )
A.图中位于第二营养级的生物有螺、昆虫、鸭
B.鸭和螺之间是捕食与竞争关系
C.该生态系统中鸭所固定的能量来自生产者固定的太阳能和饲料中的化学能
D.拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向,可以提高生态系统的能量传递效率
解析:
选D。
螺、昆虫、鸭都可以直接捕食生产者,此种情况时它们都位于第二营养级,A正确;鸭可以捕食螺,二者之间具有捕食关系,同时它们都以生产者为食,故鸭和螺之间还有竞争关系,B正确;该生态系统中鸭所同化的能量主要来自生产者固定的太阳能和饲料中的化学能等,C正确;拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向,使能量流向对人类最有益的部分,但不能提高生态系统的能量传递效率,D错误。
12.(2019·山东滨州高二检测)下图表示能量沿食物链的流动过程,下列相关叙述正确的是( )
A.在能量传递过程中,大部分能量以热量的形式散失
B.鸟类排泄物中的能量最初来自叶的光合作用,最后全部用于分解者的生长
C.叶中只有1.5%的能量被鸟同化
D.呼吸代谢产生的能量大部分用于各项生命活动
解析:
选A。
在能量传递过程中,虫摄入的能量只有50%被同化,还有50%排泄出后被分解者分解以热能的形式散失了,其同化的能量中也有35%在呼吸代谢中以热能的形式散失了,同理鸟摄入的能量也大部分以热能的形式散失了,A正确;鸟类排泄物中的能量最初来自叶的光合作用,最后大部分被分解者分解以热能的形式散失了,B错误;同化的能量包括呼吸代谢和生长的能量,由于不知道虫和鸟的摄食量,所以叶中被鸟同化的能量无法计算,C错误;呼吸代谢产生的能量大部分以热能的形式散失了,大约只有40%左右的能量合成了ATP,用于各项生命活动,D错误。
13.下图是某湖泊生态系统能量流动的原理分析图解,图中A、B、C代表三个营养级,数字均为实际测得的能量值,单位为百万千焦。
已知该生态系统受到的太阳辐射为118872百万千焦,但其中118761百万千焦的能量未被利用。
请回答下列问题:
(1)流经该生态系统的总能量值A为________,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能量的百分比是________。
(4)由图可知,下一营养级不能得到上一营养级的全部能量,原因有:
①各营养级生物体内的大量能量被________消耗;②上一营养级的部分能量_______________________;③还有少数能量被________利用。
解析:
(1)流经生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能的总量,即118872-118761=111.0(百万千焦)。
(2)能量的传递效率等于后一营养级所同化的能量与前一营养级同化能量总和之比,A→B的传递效率为15.0÷111.0×100%=13.5%,B→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的百分比为1.8÷3.0×100%=60%。
(4)能量在传递过程中逐级递减,主要是由于每一营养级的生物都会因呼吸作用而消耗相当多的一部分能量,并且各个营养级的生物中总有一部分能量未被下一营养级的生物所利用,还有少部分能量随着残枝败叶或遗体等传给了分解者。
答案:
(1)111.0百万千焦 生产者
(2)13.5 20 (3)60% (4)呼吸作用 未被下一营养级利用 分解者
14.大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用。
这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响,此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。
回答下列问题:
(1)当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时,原有食物链的营养级有可能增加,生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多,原因是_______________________。
(2)如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某生态系统中,使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转,即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。
假定该反转不是由顶级肉食性动物的直接捕食造成的,那么根据上述“恐惧生态学”知识推测,甲的数量优势地位丧失的可能原因是________________________________(答出一点即可)。
(3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现,会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。
根据上述“恐惧生态学”知识推测,产生这一结果的可能原因有______________(答出两点即可)。
解析:
(1)从能量金字塔可以看出,在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中损失的能量就越多,因此,生态系统中的能量流动一般不超过4~5个营养级。
(2)根据题干信息“大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用”,又这一种间关系是建立在“威慑”和“恐惧”基础上的,且题干指出导致植食性动物甲在数量上的优势地位丧失不是由顶级肉食性动物的直接捕食造成的,因此,甲的数量优势地位丧失的可能原因是顶级肉食性动物对甲产生的“威慑”比乙高,甲因“恐惧”而逃离该生态系统的数量比乙多。
(3)根据题中“恐惧生态学”的观点可知,大型肉食性动物对野猪有捕食和驱赶的作用,故某大型肉食性动物的重新出现可能会使野猪的被捕食量增加,同时野猪也会因“恐惧”而减少采食,从而降低其对农作物的破坏程度。
答案:
(1)生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了,传递到下一营养级的能量较少
(2)甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高,顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多
(3)大型肉食性动物捕食野猪;野猪因恐惧减少了采食
15.(2019·合肥高二质检)对某小型湖泊生态系统的能量流动情况调查结果如表[表中甲、乙、丙、丁为不同营养级。
GP为同化量,R为呼吸消耗量。
单位为102kJ/(m2·a)]:
GP
X
R
甲
12.6
2.9
9.7
乙
838.2
166.0
672.2
丙
0.9
0.4
0.5
丁
105.0
38.8
66.2
分解者
184.5
23.8
160.7
请分析表格回答下列问题:
(1)表格中X的含义是______________。
该生态系统初级消费者到次级消费者的能量传递效率是________。
上一营养级的能量不能100%流入下一营养级,原因在于_____________。
(2)流经该生态系统的总能量是________kJ/(m2·a)。
分析表格可知,该生态系统有机物的总量呈现________趋势。
解析:
(1)每个营养级的同化量=用于生长、发育和繁殖的能量+呼吸消耗量,表格中GP=X+R,所以X为用于生长、发育和繁殖的能量,通过分析可以推知乙为生产者,丁是初级消费者,甲是次级消费者,丙是三级消费者,那么该生态系统初级消费者到次级消费者的能量传递效率为(12.6×102)÷(105.0×102)×100%=12%;能量传递的特点是单向流动,逐级递减,因为一部分能量用于本营养级生物的呼吸散热,还有一部分能量流向分解者。
(2)流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,也就是生产者的同化量838.2×102kJ/(m2·a),整个生态系统的呼吸消耗量为(9.7+672.2+0.5+66.2+160.7)×102=909.3×102kJ/(m2·a),呼吸消耗量大于流入该生态系统的总能量,所以该生态系统的有机物的总量呈现减少趋势。
答案:
(1)用于生长、发育和繁殖的能量 12% 一部分能量用于本营养级生物的呼吸散热,还有一部分能量流向分解者
(2)838.2×102 减少
[拓宽教材]
1.(必修3P96图5-9改编)下图是某湖泊的能量金字塔,下列相关描述不正确的是( )
A.a、b、c、d表示不同的营养级
B.a、b、c、d之间形成一条a到d的食物链
C.a、b、c、d的大小表示不同的营养级所得到的能量的多少
D.a、b、c、d的大小变化体现了能量流动逐级递减的特点
答案:
B
2.(必修3P95图5-8改编)美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析,得出了如图所示的数据[单位:
J/(cm2·a)]:
(1)据图分析回答下列问题:
①图中生产者______(填“能”或“不能”)捕食肉食性动物来完成能量的循环。
②呼吸作用散失的能量________(填“能”或“不能”)再被生产者利用来合成有机物。
③能量流动的第一个特点是________。
(2)据上图依图完成表中内容并分析回答下列问题:
输入
输出到下一营养级
传递效率
第一营养级(生产者)
464.6
62.8
____
第二营养级(植食性动物)
62.8
12.6
____
①可以看出,能量在相邻两个营养级间的传递效率大约为______。
②能量流动的第二个特点是__________。
答案:
(1)不能 不能 单向传递
(2)13.5% 20.1% 10%~20% 逐级递减
[精练好题]
3.(2019·大连高二检测)流经某一生态系统的总能量是( )
A.照射到该生态系统中的全部太阳能
B.该生态系统中所有生产者、消费者、分解者体内的能量
C.该生态系统中生产者体内的能量
D.该生态系统中生产者所固定的太阳能
解析:
选D。
流经生态系统的总能量是该生态系统中生产者所固定的太阳能。
4.(2019·湖北武汉高二期中)下图为某人工鱼塘中能量流动的部分示意图(字母表示能量的多少),下列相关叙述正确的是( )
A.流经该生态系统的总能量等于生产者所固定的太阳能
B.第二营养级粪便中的能量属于c中的部分能量
C.第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为(c/a)×100%
D.图中d表示第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量
解析:
选D。
图示为某人工鱼塘中能量流动的部分示意图,其中a表示该生态系统生产者固定的总能量;b表示第二营养级的摄入量;c表示第二营养级的同化量;d表示第二营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量;f表示饵料中的能量,所以D项正确。
流经该生态系统的总能量=生产者固定的太阳能+饵料中的能量,A项错误。
第二营养级粪便中的能量是其未同化的能量,仍属于其摄入量的一部分,因此第二营养级粪便中的能量属于a和f中的部分能量,B项错误。
由于第二营养级的能量输入=第一营养级的部分能量+饵料中的能量,所以第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率<[第二营养级的同化量/第一营养级的同化量]×100%=(c/a)×100%,C项错误。
5.(2019·吉林五校期中联考)罗非鱼是以植物为主的杂食性鱼类,下图是某仅养殖了罗非鱼的人工池塘中的能量流动关系(单位:
103kJ/年)。
下列有关叙述正确的是( )
A.每年流经该鱼塘生态系统的总能量约为1.0322×107kJ
B.人工补充饵料是因为罗非鱼所处的营养级高
C.罗非鱼粪便中的能量属于罗非鱼同化的能量
D.该人工鱼塘的恢复力稳定性高于环境条件优越的自然池塘
解析:
选D。
鱼塘生态系统属于人工生态系统,流入其中的总能量应为生产者固定的太阳能总量和人工补充有机物中的能量,A错误;由于人工鱼塘输出产品多,所以需人工补充饵料,B错误;罗非鱼粪便中的能量不属于罗非鱼同化的能量,C错误。
6.(2019·四川绵阳高二期末)实验调查得到某一树林生态系统中三个营养级及分解者的能量(单位:
×106kJ)结果如表所示。
以下说法正确的是( )
同化量
储存量
呼吸量
甲
62.8
25.6
37.2
乙
12.5
5.7
6.8
丙
464.6
186.3
278.3
丁
41.6
16.5
25.1
A.可以推测丙为生产者,乙为分解者
B.流经该生态系统的总能量为4.646×108kJ
C.丁和甲同化的能量全部来自丙
D.呼吸散失的热量可以被丙重新利用
答案:
B
7.下图是对某湖泊的能量考察结果[单位:
千焦/(厘米2·年)],请据图回答下列问题:
(1)流经该生态系统的总能量主要是指________________,有________千焦/(厘米2·年)。
(2)能量从第一营养级到第二营养级的传递效率约为________,这说明了能量流动的特点是______________,也就是说食物链越长,________________越多。
(3)D热能是通过______________________________释放的能量。
(4)能量流动具有单向、不循环的特点,主要原因是生物不能在代谢中利用__________。
答案:
(1)生产者固定的太阳能 0.46
(2)13.5%
逐级递减 能量散失 (3)呼吸作用 (4)呼吸放出的热能
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