第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動A級必備知識基礎(chǔ)練1.(2022鹽城高二期末)系統(tǒng)是由相互作用、相互依賴的若干組分有規(guī)律地結(jié)合而成的、具有特定功能的有機(jī)整體。下圖為自然生態(tài)系統(tǒng)部分結(jié)構(gòu)模型示意圖,圖中組分1、2、3是生態(tài)系統(tǒng)的不同生物因素。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量主要是太陽能B.原核生物可以作為組分1、2、3的成分C.生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入量總是等于輸出量D.若組分2和組分3分別代表消費(fèi)者和分解者,則組分1是生態(tài)系統(tǒng)的主要組分2.(2022泰州高二期末)下圖為生態(tài)系統(tǒng)能量流動的部分示意圖,方框表示生物同化的能量,①②③④各代表一定的能量值。下列各項敘述錯誤的是()A.①表示流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量B.④不包括次級消費(fèi)者糞便中的能量C.一般情況下,②為①的10%~20%D.從能量大小看,②>③+④3.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈與能量流動的敘述,不正確的是()A.能量經(jīng)食物鏈流動時只能從較低的營養(yǎng)級流向較高的營養(yǎng)級B.食物鏈越長,最高營養(yǎng)級獲得的能量越少C.初級消費(fèi)者含有的能量越多,次級消費(fèi)者獲得的能量越少D.生態(tài)系統(tǒng)中的能量最終以熱能的形式散失到環(huán)境中4.(2022江蘇省溧水高級中學(xué)高二期末改編)下表是能量流經(jīng)某種植食性動物時的情況,下列說法正確的是()項目攝入糞便呼吸消耗用于生長、發(fā)育和繁殖能量/kJ530330X110A.X表示的能量大小不能確定B.該植食性動物同化的能量中有45%以熱能的形式散失C.表中四個量之間沒有一定的數(shù)量關(guān)系D.流向第三營養(yǎng)級生物的能量最多為40kJ5.我國諺語中的“螳螂捕蟬,黃雀在后”體現(xiàn)了食物鏈的原理。若鷹遷入了蟬、螳螂和黃雀所在的樹林中,捕食黃雀并棲息于林中,下列敘述正確的是()A.鷹的遷入增加了該樹林中蟬及其天敵的數(shù)量B.該生態(tài)系統(tǒng)中細(xì)菌產(chǎn)生的能量可流向生產(chǎn)者C.鷹的遷入增加了該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié)D.鷹的遷入改變了該生態(tài)系統(tǒng)能量流動的方向6.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的說法,正確的是()A.一種蜣螂專以大象糞為食,則該種蜣螂最多能獲取大象同化能量的20%B.一只狼捕食了一只兔子,則這只兔子中約有10%~20%的能量流入到狼的體內(nèi)C.農(nóng)民在農(nóng)田中鋤草、滅蟲的主要目的是合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的關(guān)系D.某人同時養(yǎng)鼠和水貂,用鼠喂水貂,再用剝?nèi)テさ乃跷故?這樣就可以實現(xiàn)能量的循環(huán)使用7.下圖為某生態(tài)系統(tǒng)中某一食物網(wǎng)示意圖,該生態(tài)系統(tǒng)中()A.綠藻、水草吸收的光能是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B.輪蟲和螺螄為初級消費(fèi)者,屬于第一營養(yǎng)級C.如果將螺螄全部移除,鯽魚獲得的能量將增加D.鯽魚位于最高營養(yǎng)級,其群體所含的能量最多8.下圖為某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)簡圖,若E生物種群同化的總能量為8.1×109kJ,B生物種群同化的總能量為2.15×108kJ,從理論上計算,A生物種群同化的總能量最少為()A.8.1×107kJB.6.95×107kJC.5.95×107kJD.2.15×107kJ9.下圖為某人工魚塘食物網(wǎng)及其能量傳遞示意圖[圖中數(shù)字為能量數(shù)值,單位是J/(m2·a)]。下列敘述正確的是()A.該食物網(wǎng)中最高營養(yǎng)級為第六營養(yǎng)級B.該食物網(wǎng)中第一到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為25%C.太陽魚呼吸作用消耗的能量為1357J/(m2·a)D.該食物網(wǎng)中的生物與非生物因素共同構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)10.下表是對某湖泊生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級和能量流動情況的調(diào)查結(jié)果,其中字母表示不同的生物因素(D為分解者),表中數(shù)據(jù)表示一年中流經(jīng)A~D的能量。請分析并回答下列問題。生物因素ABCD能量/(J·m-2)2.5×1085.0×1071.06×1062.8×106(1)該生態(tài)系統(tǒng)所需的能量是通過A的光合作用進(jìn)入生物群落的。一年中流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是J/m2,其中絕大部分能量最終都會通過生物的作用散失。

(2)該生態(tài)系統(tǒng)中處于第二營養(yǎng)級的生物因素是(填字母)。第一營養(yǎng)級向第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率是%。

(3)在該湖泊生態(tài)系統(tǒng)中,能量流動的特點(diǎn)是。

B級能力素養(yǎng)提升練11.(多選)(2022徐州高二期末)為了踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的環(huán)境污染,增加農(nóng)民收入,某地農(nóng)村因地制宜開創(chuàng)了以“稻田養(yǎng)龍蝦、魚”為主體的生態(tài)農(nóng)業(yè),其運(yùn)作模式如下圖所示。下列有關(guān)該生態(tài)系統(tǒng)的說法,錯誤的是()A.浮游動植物屬于生產(chǎn)者B.蚯蚓屬于分解者C.分解者的能量可以流向消費(fèi)者D.實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的循環(huán)利用,提高了能量的利用率12.某“四大家魚”混養(yǎng)的人工池塘中,鰱魚可取食浮游植物,鳙魚可捕食浮游動物,草魚和青魚可取食池底水草、螺螄等。下列分析正確的是()A.“四大家魚”池塘混養(yǎng)技術(shù)實現(xiàn)了對能量的循環(huán)利用,大大提高了能量的傳遞效率B.該生態(tài)系統(tǒng)的基石是“四大家魚”C.鰱魚同化的能量一部分隨糞便排出,被分解者分解D.“四大家魚”在水層中的分布能體現(xiàn)群落的垂直結(jié)構(gòu)13.(多選)高原鼠兔和鼢鼠為植食性動物,野外收集它們的天敵動物的糞便,現(xiàn)調(diào)查它們在天敵食物中出現(xiàn)的頻度(含有某種生物的樣本占樣本總數(shù)的百分比),結(jié)果如下表所示。下列推測不合理的是()天敵在天敵食物中出現(xiàn)的頻度/%高原鼠兔鼢鼠赤狐10087艾虎9673香鼬1000A.高原鼠兔屬于該食物網(wǎng)中的第二營養(yǎng)級B.赤狐與艾虎之間具有種間競爭關(guān)系C.艾虎糞便中的能量屬于其同化的能量D.香鼬的種群數(shù)量不受鼢鼠種群數(shù)量變化的影響14.水稻屬于禾本科,為世界上最重要的糧食作物之一?，F(xiàn)代化水稻生產(chǎn)高度依賴于化肥、農(nóng)藥等化學(xué)物質(zhì)的大量投入,這不僅使稻米品質(zhì)下降,也破壞了生態(tài)環(huán)境。鴨為雜食性動物,不喜食禾本科植物,食量大、活動能力強(qiáng)。利用此特點(diǎn),我國多地采用稻鴨共作的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。請回答下列問題。(1)寫出稻鴨共作田里可能存在的一條包含鴨且含有三個營養(yǎng)級的食物鏈:。

(2)通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),稻鴨共作模式與水稻單作模式相比,人力投入和農(nóng)藥使用量明顯下降,且更不容易受到病蟲害的影響,其原因是。

(3)某農(nóng)業(yè)大學(xué)研究表明,某地稻鴨共作模式成熟期水稻多項指標(biāo)高于水稻單作模式,經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。推測稻鴨共作模式中鴨的作用包括(答出兩點(diǎn)),除此之外,鴨也能增加農(nóng)民收入。

(4)CH4是引起氣候變化的主要溫室氣體之一。稻田是CH4最大的人為排放源。在無氧條件下,土壤中的有機(jī)物在產(chǎn)甲烷桿菌等微生物的作用下被逐步分解形成CH4。研究表明,稻鴨共作模式使稻田的CH4排放量明顯降低。請從產(chǎn)甲烷桿菌代謝類型的角度思考,解釋稻鴨共作模式降低CH4排放量的原因:。

(5)從生態(tài)系統(tǒng)能量流動的角度分析,稻鴨共作的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式體現(xiàn)的意義是。

第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1.C解析生態(tài)系統(tǒng)中的能量主要以太陽能的形式輸入生態(tài)系統(tǒng)中,A項正確;組分1、2、3分別為生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者,原核生物既有生產(chǎn)者(如藍(lán)細(xì)菌)、消費(fèi)者(如營寄生生活的細(xì)菌),也有分解者(如營腐生生活的細(xì)菌),B項正確;生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入量不一定等于輸出量,C項錯誤;若組分2和組分3分別代表消費(fèi)者和分解者,則組分1代表生產(chǎn)者,生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的主要組分,是生態(tài)系統(tǒng)的基石,D項正確。2.A解析根據(jù)題意和圖示分析可知,①②③分別表示流入初級消費(fèi)者、次級消費(fèi)者和三級消費(fèi)者的能量,④表示次級消費(fèi)者流向分解者的能量,A項錯誤;消費(fèi)者同化的能量的去向包括呼吸作用消耗、流入下一營養(yǎng)級、流向分解者和未被利用,動物攝入的能量=其同化能量+其糞便中的能量。圖中次級消費(fèi)者同化的能量是②,其糞便中的能量不包括在其同化的能量中,屬于初級消費(fèi)者同化的能量①,所以④不包括次級消費(fèi)者糞便中的能量,B項正確;能量傳遞效率為10%~20%,所以一般情況下,②為①的10%~20%,③為②的10%~20%,C項正確;②為次級消費(fèi)者同化的能量,其去向除了④流向分解者、③流向下一營養(yǎng)級外,還有呼吸消耗和未被利用,所以②>③+④,D項正確。3.C解析由于捕食關(guān)系,初級消費(fèi)者中的能量有一部分流入次級消費(fèi)者體內(nèi),在傳遞效率一定的情況下,初級消費(fèi)者含有的能量越多,次級消費(fèi)者獲得的能量也越多。4.D解析同化的能量=攝入的能量-糞便中的能量=530-330=200(kJ),呼吸消耗的能量=同化的能量-用于生長、發(fā)育和繁殖的能量=200-110=90(kJ),A項錯誤;該植食性動物同化的能量中呼吸消耗的能量占90÷200×100%=45%,因此以熱能的形式散失的能量比例小于45%,B項錯誤;根據(jù)以上分析可知,表中四個量之間有一定的數(shù)量關(guān)系,C項錯誤;由于植食性動物同化的能量為200kJ,所以流向第三營養(yǎng)級生物的能量最多為200×20%=40(kJ),D項正確。5.C解析鷹遷入后,形成了“植物→蟬→螳螂→黃雀→鷹”的食物鏈。鷹捕食黃雀,因此鷹的遷入會使該樹林中黃雀(螳螂的天敵)的數(shù)量減少,黃雀的數(shù)量減少又使螳螂(蟬的天敵)的數(shù)量增多,進(jìn)而使蟬的數(shù)量減少,A項錯誤。能量流動是沿著食物鏈進(jìn)行的,細(xì)菌是分解者,不參與食物鏈的構(gòu)成,故細(xì)菌產(chǎn)生的能量不能流向生產(chǎn)者,B項錯誤。鷹的遷入增加了食物鏈的長度,使該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié)增多,但未改變能量流動的方向,C項正確,D項錯誤。6.C解析大象糞所含的能量不屬于大象同化的能量,A項錯誤;一只狼捕食了一只兔子,這只兔子中大部分能量流入到狼的體內(nèi),10%~20%是相鄰兩個營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率,B項錯誤;農(nóng)田中鋤草、滅蟲的主要目的是合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的關(guān)系,使能量更多地流向?qū)ιa(chǎn)有益的部分,C項正確;生態(tài)系統(tǒng)的能量是單向流動的,不能循環(huán)使用,D項錯誤。7.C解析綠藻、水草固定的太陽能是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量,A項錯誤;輪蟲和螺螄為初級消費(fèi)者,屬于第二營養(yǎng)級,B項錯誤;如果將螺螄全部移除,則食物鏈縮短,流向鯽魚的能量增多,C項正確;鯽魚位于最高營養(yǎng)級,由于能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點(diǎn),因此其群體所含的能量最少,D項錯誤。8.C解析根據(jù)題意和圖示分析可知,A生物種群同化的總能量最少需要按最長食物鏈、最低能量傳遞效率計算,所以食物鏈?zhǔn)荄→E→C→A。因此,E生物種群的能量在傳遞給A生物種群的途徑中,只有確保:①E生物種群在傳遞給B生物種群時能量傳遞效率最低;②E生物種群的總能量減去傳遞給B生物種群的能量后再傳給C生物種群時傳遞效率最低;③C生物種群在傳遞給A生物種群時能量傳遞效率最低,結(jié)果才能使A獲得的能量最少。所以據(jù)此計算得A生物種群同化的總能量最少為:(8.1×109-2.15×108÷10%)×10%×10%=5.95×107(kJ)。9.B解析該食物網(wǎng)中最長的一條食物鏈為浮游植物→浮游動物→幽蚊幼蟲→太陽魚→鱸魚,因此該食物網(wǎng)中最高營養(yǎng)級鱸魚屬于第五營養(yǎng)級。第二營養(yǎng)級包括浮游動物和搖蚊幼蟲,二者的能量共有3780+4200=7980,因此從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為7980÷31920×100%=25%。一個營養(yǎng)級所含有的能量,一部分流入下一個營養(yǎng)級,還有一部分用于自身呼吸消耗和流向分解者等,C項中的1357是1483(太陽魚總同化量)減去126(下一營養(yǎng)級同化量)得到的,因此太陽魚呼吸作用消耗的能量要比1357J/(m2·a)少。生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和非生物因素,而食物網(wǎng)中只有生產(chǎn)者和消費(fèi)者,無分解者,所以該食物網(wǎng)中的生物與非生物因素不能構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)。10.答案(1)生產(chǎn)者2.5×108呼吸(2)B20(3)單向流動、逐級遞減解析(1)太陽光能是生態(tài)系統(tǒng)能量的根本來源。生產(chǎn)者通過光合作用將非生物的環(huán)境因素引入生物群落。流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量就是生產(chǎn)者通過光合作用固定的能量。題中A、B、C、D代表生態(tài)系統(tǒng)中的生物因素,其中D為分解者,則A、B、C為生產(chǎn)者或消費(fèi)者。根據(jù)能量流動逐級遞減的特點(diǎn),A的能量最多,說明A是生產(chǎn)者,所以流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為2.5×108J/m2。生態(tài)系統(tǒng)中的大部分能量最終會通過生物的呼吸作用以熱能的形式散失。(2)題中A、B、C、D代表生態(tài)系統(tǒng)中的生物因素,其中D為分解者,則A、B、C為生產(chǎn)者或消費(fèi)者。根據(jù)能量流動逐級遞減的特點(diǎn),A是生產(chǎn)者(第一營養(yǎng)級),B是初級消費(fèi)者(第二營養(yǎng)級),C是次級消費(fèi)者(第三營養(yǎng)級)。第一營養(yǎng)級向第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為:第二營養(yǎng)級的同化能量/第一營養(yǎng)級的同化能量×100%=(5.0×107)÷(2.5×108)×100%=20%。11.AD解析浮游動物不能利用CO2和H2O制造有機(jī)物,不屬于生產(chǎn)者,A項錯誤;蚯蚓可將廢棄的葉、雞糞分解,為分解者,B項正確;據(jù)圖可知,龍蝦可取食水稻、雜草等,屬于消費(fèi)者,蚯蚓屬于分解者,蚯蚓可被龍蝦取食,因此分解者的能量可以流向消費(fèi)者,C項正確;能量不能循環(huán)利用,D項錯誤。12.D解析“四大家魚”池塘混養(yǎng)實現(xiàn)了對能量的多級利用,大大提高了能量的利用率,但能量不能循環(huán)利用,A項錯誤;該生態(tài)系統(tǒng)的基石是浮游植物和水草等生產(chǎn)者,B項錯誤;鰱魚糞便中的能量不屬于其同化的能量,屬于上一營養(yǎng)級浮游植物同化的能量,C項錯誤;“四大家魚”屬于不同的種群,在水層中的分布能體現(xiàn)群落的垂直結(jié)構(gòu),D項正確。13.C