第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動[基礎(chǔ)檢查]1.某島形成一個相對封閉的生態(tài)系統(tǒng),其主要食物鏈為“植物→昆蟲→候鳥→蝮蛇”。下列說法正確的是()A.能量的輸入需要植物進(jìn)行光合作用B.能量的散失通過昆蟲、候鳥、蝮蛇進(jìn)行C.能量的轉(zhuǎn)化形式為光能→化學(xué)能D.蝮蛇是最高級消費(fèi)者,所含能量最多解析:就該食物鏈而言,能量輸入只能依靠植物的光合作用,但能量的散失應(yīng)通過所有生物進(jìn)行。在食物鏈中,能量傳遞的形式為有機(jī)物中的化學(xué)能,但整個轉(zhuǎn)化過程為光能→化學(xué)能→熱能。能量流動是逐級遞減的,所以蝮蛇所含的能量最少。答案:A2.下圖所示為某生態(tài)系統(tǒng)中能量流向物種甲后發(fā)生的一系列變化,下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.A表示物種甲同化的能量B.E表示物種甲呼吸散失的能量C.D表示分解者呼吸散失的能量D.A中的能量包括物種甲糞便中的能量解析:分析物種甲的能量去路可知,A表示物種甲同化的能量,B表示物種甲用于自身生長、發(fā)育、繁殖等生命活動的能量,C表示分解者利用的能量,D表示分解者通過呼吸作用散失的能量,E表示物種甲通過呼吸作用散失的能量。物種甲糞便中的能量不屬于其同化量。答案:D3.下圖為生態(tài)系統(tǒng)能量流動的部分圖解,①代表一定的能量值。下列相關(guān)敘述正確的是()A.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是循環(huán)進(jìn)行的B.能量在沿食物鏈流動時逐級遞減C.次級消費(fèi)者屬于第二營養(yǎng)級D.圖中①代表呼吸作用所消耗的能量解析:生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向流動、逐級遞減的;次級消費(fèi)者屬于第三營養(yǎng)級;圖中①代表生產(chǎn)者流向分解者的能量。答案:B4.(2023·廣州)下圖是某生態(tài)系統(tǒng)中兩個營養(yǎng)級(甲、乙)的能量流動示意圖,其中字母a~e表示能量值。下列敘述錯誤的是()A.甲到乙的能量傳遞效率為a/(a+c+e)×100%B.甲和乙之間能量流動的形式是有機(jī)物中的化學(xué)能C.乙用于生長、發(fā)育和繁殖的能量值可表示為abD.乙糞便中食物殘?jiān)哪芰堪赿中解析:甲到乙的能量傳遞效率為乙的同化量/甲的同化量×100%=a/(a+c+e)×100%,A項(xiàng)正確;甲、乙為捕食關(guān)系,甲和乙之間能量流動的形式是有機(jī)物中的化學(xué)能,B項(xiàng)正確;乙同化的能量一部分用于呼吸消耗,一部分用于自身生長、發(fā)育、繁殖,圖中a為乙的同化量,b為乙呼吸作用消耗的能量,所以乙用于自身生長、發(fā)育、繁殖的能量為ab,C項(xiàng)正確;乙糞便中的能量屬于乙的攝入量,是乙沒有消化、吸收的能量,因此不是乙的同化量,而是甲同化的能量中流向分解者的一部分,故乙糞便中食物殘?jiān)哪芰堪赾中,D項(xiàng)錯誤。答案:D5.下圖所示食物網(wǎng)中,E是生產(chǎn)者,共含有7.1×109kJ的能量,B的總能量為2.3×108kJ,從理論上計(jì)算A最多獲得的能量是()×108kJ ×108kJ×109kJ ×108kJ解析:該食物網(wǎng)中E是生產(chǎn)者,E的能量去向有E→D(C)→A和E→B,計(jì)算A最多獲得的能量時,各營養(yǎng)級之間能量傳遞效率按20%計(jì)算。B的總能量為2.3×108kJ,需消耗E的能量為2.3×108÷20%=1.15×109(kJ),A最多獲得的能量為(7.1×109—1.15×109)×20%×20%=2.38×108(kJ)。答案:B6.下圖為某生態(tài)系統(tǒng)中的能量傳遞示意圖(單位:kJ),下列敘述錯誤的是()A.能量流動是從甲固定的太陽能開始的,流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為1250kJB.從乙到丙的能量傳遞效率為15%C.將乙和丙的糞便作為有機(jī)肥還田,可以提高能量傳遞效率D.食物鏈的營養(yǎng)關(guān)系一般不可逆,這決定了能量流動的單向性解析:流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量等于生產(chǎn)者(甲)固定的太陽能總量,即總能量=175+200+875=1250(kJ),A項(xiàng)正確;由題圖可知,乙的同化量為200kJ,丙的同化量為30kJ,二者之間的能量傳遞效率=30÷200×100%=15%,B項(xiàng)正確;將乙和丙的糞便作為有機(jī)肥還田能夠提高能量的利用率,但不能提高能量傳遞效率,C項(xiàng)錯誤;食物鏈的營養(yǎng)關(guān)系一般不可逆,這決定了能量流動的單向性,D項(xiàng)正確。答案:C7.下圖表示初級消費(fèi)者能量流動的部分過程,括號中的字母表示能量,初級消費(fèi)者呼吸散失的能量為b。下列相關(guān)說法正確的是()A.應(yīng)在B處加上標(biāo)有細(xì)胞呼吸的箭頭B.初級消費(fèi)者同化的能量為naC.次級消費(fèi)者攝入的能量為nabD.B為初級消費(fèi)者所同化的總能量解析:題圖中A表示初級消費(fèi)者同化的能量,B表示用于生長、發(fā)育和繁殖等生命活動的能量,應(yīng)在A處加上標(biāo)有細(xì)胞呼吸的箭頭;初級消費(fèi)者同化的能量為na;B處能量為nab,其中部分能量被分解者分解利用,部分能量儲存在初級消費(fèi)者體內(nèi)未被利用,還有部分能量流入下一個營養(yǎng)級,因此,被次級消費(fèi)者攝入的能量小于nab。答案:B8.研究發(fā)現(xiàn),從食物網(wǎng)的角度看,在溫暖的海水條件下,浮游植物的同化量將會增加,但是溫暖海水條件下伴隨著代謝消耗的提高,各級動物對食物的需求量更大。下列敘述錯誤的是()A.伴隨浮游植物同化量的增加,流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量增加B.溫暖海水條件下伴隨著代謝消耗的提高,各營養(yǎng)級的呼吸量增加C.溫暖海水條件不會影響該生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級間的能量傳遞效率D.該條件下可能會造成肉食性動物(如大型肉食性魚類)的食物短缺解析:浮游植物為該生態(tài)系統(tǒng)的主要生產(chǎn)者,因此浮游植物的同化量增加,流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量增加,A項(xiàng)正確;由題干信息可知,溫暖海水條件下伴隨著代謝消耗的提高,說明各營養(yǎng)級的呼吸量增加,B項(xiàng)正確;由于溫暖海水條件會影響浮游植物的同化量,且會影響各營養(yǎng)級生物的呼吸量,因此可能會影響該生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級間的能量傳遞效率,C項(xiàng)錯誤;由題干信息“各級動物對食物的需求量更大”可推知,該條件下可能會造成肉食性動物(如大型肉食性魚類)的食物短缺,D項(xiàng)正確。答案:C9.下圖是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解,請回答下列問題。(1)寫出圖中A~E所代表的成分。A.,B.,C.,

D.,E.。

(2)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是。

(3)在生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解中,箭頭朝一個方向依次變細(xì),意味著。

(4)圖中F表示,

E的主要作用是。

(5)生態(tài)系統(tǒng)中,能量在逐級流動中的傳遞效率一般為。若A的總能量為100%,按最高傳遞效率計(jì)算,第三營養(yǎng)級所獲得的能量應(yīng)是。

(6)人們研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的主要目的,是設(shè)法調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系,使能量流向。

解析:(1)A代表生產(chǎn)者,B、C、D代表各級消費(fèi)者,E代表分解者。(2)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能。(3)能量流動圖解中,箭頭朝一個方向依次變細(xì),意味著能量的流動是單向流動、逐級遞減的。(4)F表示生物呼吸作用消耗的能量;E是分解者,能通過呼吸作用分解有機(jī)物。(5)能量傳遞效率一般為10%~20%,第三營養(yǎng)級最多獲得的能量是100%×20%×20%=4%。(6)人類可以通過調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動,使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)效益。答案:(1)生產(chǎn)者初級消費(fèi)者次級消費(fèi)者三級消費(fèi)者分解者(2)生產(chǎn)者(A)所固定的太陽能(3)能量流動是單向流動、逐級遞減的(4)生物呼吸作用消耗的能量分解有機(jī)物(5)10%~20%4%(6)對人類最有益的部分[拓展應(yīng)用]10.下圖所示的食物網(wǎng)中,戊的食物有1/2來自乙,1/4來自丙,1/4來自丁,且能量從生產(chǎn)者到消費(fèi)者的傳遞效率為10%,從消費(fèi)者到消費(fèi)者的傳遞效率為20%。若戊體重增加20g,需要消耗植物 ()A.1125g D.6500g解析:甲為生產(chǎn)者,若戊體重增加20g,在食物鏈“甲→乙→戊”中,需要消耗甲為(20×1/2)÷(10%×20%)=500(g);在食物鏈“甲→丙→戊”中,需要消耗甲為(20×1/4)÷(10%×20%)=250(g);在食物鏈“甲→丙→丁→戊”中,需要消耗甲為(20×1/4)÷(10%×20%×20%)=1250(g);綜上所述,共需要消耗甲500+250+1250=2000(g)。答案:C11.下圖為某人工魚塘的食物網(wǎng)及其能量傳遞示意圖[圖中數(shù)字為能量數(shù)值,單位: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)中的生物與無機(jī)環(huán)境共同構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)解析:題圖中最長的食物鏈為“浮游植物→浮游動物→幽蚊幼蟲→太陽魚→鱸魚”,所以最高營養(yǎng)級為第五營養(yǎng)級,A項(xiàng)錯誤;該食物網(wǎng)中第一到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為二者同化量的比值,即(4200+3780)/31920×100%=25%,B項(xiàng)正確;太陽魚的同化量除去自身呼吸作用消耗部分外,其他用于生長、發(fā)育和繁殖,本題只有太陽魚和下一營養(yǎng)級鱸魚的同化量,無法計(jì)算出太陽魚呼吸作用消耗量,C項(xiàng)錯誤;生態(tài)系統(tǒng)由生物群落和無機(jī)環(huán)境共同構(gòu)成,食物網(wǎng)中的生物只包括了生產(chǎn)者和消費(fèi)者,少了必要成分分解者,D項(xiàng)錯誤。答案:B12.(2022·江門)下圖所示為?；~塘農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)局部的能量流動,圖中字母代表相應(yīng)能量。下列分析錯誤的是()A.流經(jīng)圖中生態(tài)系統(tǒng)的總能量為AB.圖中的C和B1+C1+D1可分別表示桑樹和蠶用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量C.正常情況下D/C的值大于10%D.人工建立該生態(tài)系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)對能量的多級利用,從而提高能量的傳遞效率解析:由題圖可知,A表示生產(chǎn)者固定的太陽能總量,B表示桑樹呼吸作用消耗的能量,C表示凈光合作用,是桑樹生長、發(fā)育和繁殖等生命活動所需的能量,B1+C1+D1表示蠶用于自身生長、發(fā)育和繁殖等生命活動的能量。流經(jīng)題圖中生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者所固定的太陽能,應(yīng)是A,A項(xiàng)正確;總光合作用A分為呼吸作用散失的能量B和凈光合作用C兩部分,圖中的C和B1+C1+D1可分別表示桑樹和蠶用于自身生長、發(fā)育和繁殖等生命活動的能量,B項(xiàng)正確;由題圖可知D=A1+B1+C1+D1,圖中D即表示被蠶同化的能量,因此桑樹到蠶能量的傳遞效率為D/A,該傳遞效率應(yīng)為10%~20%,故D/C應(yīng)大于10%,C項(xiàng)正確;人工建立該生態(tài)系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)對能量的多級利用,提高能量的利用率,而不能提高能量的傳遞效率,D項(xiàng)錯誤。答案:D13.圖甲為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡圖,其中Ⅰ~Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級,m1、m2代表不同的能量形式。圖乙表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一個營養(yǎng)級時的流動途徑,其中a~g表示能量值。請據(jù)圖回答下列問題。甲乙(1)圖甲中,m2表示的能量形式為。通常情況下,位于營養(yǎng)級Ⅳ的生物個體數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于Ⅲ,主要原因是

。

(2)圖乙中,若A表示圖甲中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量,則B表示,C表示。

(3)圖乙中有兩處不同的能量散失途徑,其中E處散失的能量是通過實(shí)現(xiàn)的。

解析:(1)m1是輸入生態(tài)系統(tǒng)中的能量,是太陽能;m2是該生態(tài)系統(tǒng)散失的能量,以熱能形式散失