2019-2020学年生物人教版必修3课后习题：第5章　第2节　生态系统的能量流动

2019-2020学年生物人教版必修3课后习题：第5章　第2节　生态系统的能量流动

第 2 节 生态系统的能量流动 课后篇巩固提升 基础巩固 1.下列有关生态系统中食物链与能量流动的叙述,不正确的是( ) A.能量经食物链流动时只能从较低的营养级流向较高的营养级 B.食物链越长,最高营养级获得的能量越少 C.初级消费者含有的能量越多,次级消费者获得的能量越少 D.生态系统中的能量最终以热能的形式散失到环境中 解析由于捕食关系,初级消费者中的能量有一部分流入次级消费者体内,在传递效率一定的情 况下,初级消费者含有的能量越多,次级消费者获得的能量也越多。 答案 C 2.已知各营养级之间的能量传递效率均为 10%,若草固定的能量相同,则下面哪一条途径鹰获 得的能量最多?( ) A B C.草→昆虫→青蛙→蛇→鹰 D.草→昆虫→食虫鸟→鹰 解析在相同的情况下,食物链越短,生产者固定的能量损失得越少,所以鹰所处的营养级越低,获 得的能量越多。 答案 A 3.右图食物网中的猫头鹰体重每增加 20 g,至少需要消耗植物( ) A.200 g B.250 g C.500 g D.1 000 g 解析该题有 2 条食物链,但因计算的是猫头鹰和植物的关系,则可当作“1 条食物链”来看;“至少” 提示应按 20%的传递效率计算,所以需要消耗植物的量为 20 g÷20%÷20%=500 g。 答案 C 4.下列有关生态系统能量流动的叙述,正确的是( ) A.羊吃草,草中能量都流入羊体内 B.生态系统的能量最终将以热能的形式散失 C.通过多级利用可以提高能量的传递效率 D.生态系统稳定时没有能量的输入,只有能量输出 解析羊吃草,未被消化吸收的食物残渣流向分解者,其中的能量被分解者释放出来;生产者固定 的太阳能通过生产者、消费者和分解者的呼吸作用最终以热能形式散失到环境中;通过多级利 用可以提高能量的利用率,但不能提高能量的传递效率;生态系统稳定时能量的输入和输出达 到动态平衡。 答案 B 5.我国谚语中的“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的 树林中,捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是( ) A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量 B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者 C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节 D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向 解析本题考查食物链及能量流动的相关知识。鹰迁入后,形成了食物链:植物→蝉→螳螂→黄雀 →鹰。鹰捕食黄雀,因此鹰的迁入会使该树林中黄雀(螳螂的天敌)的数量减少,黄雀的数量减少 又使螳螂(蝉的天敌)的数量增多,进而使蝉的数量减少,A 项错误。能量流动是沿着食物链进行 的,细菌是分解者,不参与食物链的构成,故细菌的能量不能流向生产者,B 项错误。能量流动是沿 着食物链进行的,鹰的迁入增加了食物链的长度,使该生态系统能量消耗的环节增多,但未改变 能量流动的方向,C 项正确,D 项错误。 答案 C 6.某生态系统中存在食物链“马尾松→松毛虫→杜鹃”,如图表示松毛虫摄入能量的流动方向,下 列叙述正确的是( ) A.该食物链中的生物在数量上呈正金字塔模型 B.松毛虫和杜鹃之间的能量传递效率可用 E/A 表示 C.由松毛虫流入分解者的能量可用 C+D+F 表示 D.若迁走全部杜鹃,松毛虫的种群数量将呈“J”型增长 解析该食物链中的生物在能量上呈正金字塔形,而数量上松毛虫的数量多于马尾松,不呈现正 金字塔形,A 项错误;据图分析,松毛虫的同化量是 A,杜鹃的同化量是 E,能量传递效率可用 E/A 表示,B 项正确;由松毛虫流入分解者的能量可用 D+F 表示,C 表示松毛虫粪便量,属于马尾松的 能量,C 项错误;若迁走全部杜鹃,但由于资源和空间是有限的,松毛虫的种群数量将呈现 S 型曲 线,D 项错误。 答案 B 7.下图表示某草原生态系统中的能量流动图解,①~④表示相关过程的能量流动量。下列有关叙 述正确的是( ) A.①是流入该生态系统的总能量 B.③和④分别属于草和兔同化量的一部分 C.图中②/①的值可代表兔到狐的能量传递效率 D.分解者获得的能量最少 解析流入该生态系统的总能量是生产者(草)固定的总能量。③为兔的粪便中的能量,属于草的 同化量,④为兔的遗体、残骸等中的能量,属于兔的同化量。①为兔的摄入量,包括兔的同化量和 粪便中的能量,②为狐的摄入量,能量传递效率指的是相邻营养级中高营养级与低营养级同化 量的比值,因此②/①的值不能代表兔到狐的能量传递效率。所有动植物的遗体最终都被分解者 分解,因此,分解者获得的能量不一定最少。 答案 B 8.如图所示为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动,图中字母代表相应能量。下列分析错误 的是( ) A.流经图中生态系统的总能量为 A B.图中的 C 和 B1+C1+D1 可分别表示桑树和蚕用于自身生长、发育、繁殖的能量。 C.正常情况下 D/C 的值大于 10% D.人工建立该生态系统的目的是实现对能量的多级利用,从而提高能量的传递效率 解析流经生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能,应是图中的 A,总光合作用 A 分为呼吸作 用散失的能量 B 和净光合作用 C 两部分,图中的 C 和 B1+C1+D1 分别是桑树和蚕用于自身生长、 发育和繁殖等生命活动的能量。由图可知 D=A1+B1+C1+D1,图中 D 即表示被蚕同化的能量,因 此桑树到蚕能量的传递效率为 D/A,该传递效率应为 10%~20%,故 D/C 应大于 10%。人工建立 该生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率而不能提高能量的传递效率。 答案 D 9.下图是某生态系统能量流动过程图解,请回答下列问题。 (1)图中的哪个箭头是不应存在的? 。 (2)流经该生态系统的总能量是 。 (3)④中的能量大约只有③中能量的 。 (4)图中②⑤⑧③所代表的能量可用等式表示为 。 (5)该生态系统的能量流动就是指①→②→③→④的流动过程,对吗?为什么? 。 解析因为分解者体内的能量不能再流向生产者,故应去掉箭头 。 答案(1) (2) +②+ (3)10%~20% (4)②=⑤+⑧+③ (5)不对。因为生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化及散失的过程,而①→② →③→④仅表示该生态系统能量的输入和传递过程 能力提升 10 .设某生态系统中具有单一食物链结构,与某种群有关的能量流动情况如右图所示。A、B、C、 D、E 代表能量值。下列有关说法正确的是( ) A.正常情况下,下一个营养级所获得的能量为 C 的 10%~20% B.该种群各个体粪便中含有的能量,为 A 的一部分 C.该种群未被生态系统利用的能量为 E 与 D 之和 D.该营养级之后的所有营养级所需的能量全部来自 C 解析能量传递效率是指下一个营养级所获得的能量占前一个营养级所获得的全部能量的比例, 而 C 本身是流向下一个营养级的能量,在此图中,能量传递效率应该是 C/A。该图中 A 代表该营 养级所同化的能量,而该营养级粪便中的能量应属于上一个营养级传递给分解者的能量,不属 于 A。该种群未被利用的能量是指既没有流向下一个营养级,也没有被呼吸消耗,也没有传递给 分解者的能量。C 所代表的能量是该营养级流向下一个营养级的能量,之后所有营养级所需要 的能量全部来自 C。 答案 D 11. 如图为生态系统食物网简图,若E生物种群总能量为7.1×109 kJ,B生物种群总能量为2.3×108 kJ。 从理论上计算,A 储存的总能量最少为( ) A.7.1×108 kJ B.4.8×107 kJ C.5.95×107 kJ D.2.3×107 kJ 解析由图可知,D 为生产者,要使 A 获得的能量最少,则必须保证三个条件:一是能量来源途径要 最少,二是能量传递效率要最低,三是食物链要最长。故从理论上讲,与 A 储存的能量最少相关的 食物链不可能是 D→A,也不可能是 D→A、D→E→C→A 同时存在,只能是 D→E→C→A。为此,E 的能量在传给 A 的途径中,只有确保:①E 在传给 B 时用去的能量最多,②E 的总能量减去传给 B 的后再传给 C 时传递效率最低,③C 在传给 A 时效率最低,结果才能使 A 获得的能量最少。所 以据此计算得 A 储存的总能量最少为(7.1×109 kJ-2.3×108 kJ÷10%)×10%×10%=4.8×107 kJ。 答案 B 12.下表是对一个相对封闭的生态系统中五个种群(存在着营养关系)的能量调查。 种 群 甲 乙 丙 丁 戊 能量/(107 kJ·m-2) 2.5013.309.800.28220.00 下图①~④是根据该表数据作出的一些分析,其中与表中数据不符的是( ) A.①③ B.②③ C.②④ D.①④ 解析根据能量数值可知,戊为生产者,乙和丙能量差距不到 10%~20%,因而均为初级消费者,甲为 次级消费者,丁为三级消费者,因而①错误,②正确;乙与丙在同一营养级,均以戊为食,因而二者 不能为捕食关系,应为竞争关系,所以③错误;若除去甲和丁,则乙和丙的竞争加强,可能会出现④ 的结果。 答案 A 13.下图表示某生态系统的能量锥体图,P 为生产者,Q1 为初级消费者,Q2 为次级消费者。对图中 的各营养级所含有的能量进行分类剖析,其中分析不正确的是( ) 注图中 a、a1、a2 表示上一年留下来的能量,e、e1、e2 表示呼吸消耗量。 A.b+c+d+e 为本年度流入该生态系统的总能量 B.c1 表示初级消费者中被次级消费者同化的能量 C.b 或 d 之一可代表生产者传递给分解者的能量 D.初级消费者粪便中所含的能量应包含在 c 中 解析结合图形分析知,b+c+d+e 为本年度植物光合作用利用的太阳能(固定的能量),即流入该生 态系统的总能量;c1 代表初级消费者流入次级消费者的能量,即被次级消费者同化的能量;已知 e 是呼吸消耗的能量,那么 b 和 d 中,一个表示生产者传递给分解者的能量,一个表示未被利用的能 量;初级消费者粪便中的能量不属于该营养级的同化量,不在 c 中,而是属于生产者同化的能量。 答案 D 14. 右图是一草原生态系统中的食物网。请据图回答下列问题。 (1)草原生态系统组成成分除图示生物外,还有 。 (2)鹰与蛇的种间关系是 ,鹰所处的营养级是 。 (3)如果鼠种群的死亡率较高,则鼠种群的数量一定会下降吗? ,试分析原 因: 。 (4)能量沿食物链流动时逐级递减的原因 是 。 (5)假如鹰的食物中有 2/5 来自兔子,2/5 来自鼠,其余来自蛇,则鹰增加 10 g 体重,最少需要消耗植 物 g。 解析(1)草原生态系统组成成分中除食物链的生物成分外,还包括分解者、非生物的物质和能 量。(2)鹰与蛇的种间关系有两种:一种是竞争关系,因为两者食物都可来源于鼠;鹰吃蛇,这又是 捕食关系。在食物链植物→兔→鹰中,鹰处于第三营养级;在食物链植物→鼠→蛇→鹰中,鹰处于 第四营养级。(3)鼠种群的死亡率较高是否会导致其种群的数量下降要看具体情况,若出生率高 于死亡率,则种群数量上升,若出生率小于死亡率,则种群数量下降。(5)“最少”提示应按 20%的传 递效率计算。通过食物链(植物→兔→鹰),鹰增重 10 g×2/5=4 g,最少需要消耗植物的量为 4 g÷20%÷20%=100 g;通过食物链(植物→鼠→鹰),鹰增重 10 g×2/5=4 g,最少需要消耗植物的量 为 4 g÷20%÷20%=100 g;通过食物链(植物→鼠→蛇→鹰),鹰增重 10 g×1/5=2 g,最少需要消耗 植物的量为 2 g÷20%÷20%÷20%=250 g。所以合计需要消耗植物 100 g+100 g+250 g=450 g。 答案(1)分解者、非生物的物质和能量 (2)捕食、竞争 第三、四营养级 (3)不一定 出生率不能确定,如果出生率高于死亡率则种群数量上升,反之则下降 (4)每一营养级生物自身呼吸消耗;未被下一营养级捕食;作为排遗物、遗体等被分解者利用 (5)450