高中生物人教版 (2019)选择性必修2第2节 生态系统的能量流动课堂检测

第3章　生态系统及其稳定性

第2节   生态系统的能量流动

[基础检查]　

1.某岛形成一个相对封闭的生态系统,其主要食物链为“植物→昆虫→候鸟→蝮蛇”。下列说法正确的是 (　　)

A.能量的输入需要植物进行光合作

B.能量的散失通过昆虫、候鸟、蝮蛇进行

C.能量的转化形式为光能→化学能

D.蝮蛇是最高级消费者,所含能量最多

解析:就该食物链而言,能量输入只能依靠植物的光合作用,但能量的散失应通过所有生物进行。在食物链中,能量传递的形式为有机物中的化学能,但整个转化过程为光能→化学能→热能。能量流动是逐级递减的,所以蝮蛇所含的能量最少。

答案:A

2.下图所示为某生态系统中能量流向物种甲后发生的一系列变化,下列有关叙述错误的是(　　)

A.A表示物种甲同化的能量

B.E表示物种甲呼吸散失的能量

C.D表示分解者呼吸散失的能量

D.A中的能量包括物种甲粪便中的能量

解析:分析物种甲的能量去路可知,A表示物种甲同化的能量,B表示物种甲用于自身生长、发育、繁殖等生命活动的能量,C表示分解者利用的能量,D表示分解者通过呼吸作用散失的能量,E表示物种甲通过呼吸作用散失的能量。物种甲粪便中的能量不属于其同化量。

答案:D

3.下图为生态系统能量流动的部分图解, ①代表一定的能量值。 下列相关叙述正确的是 (　　)

A.生态系统的能量流动是循环进行的

B.能量在沿食物链流动时逐级递减

C.次级消费者属于第二营养级

D.图中①代表呼吸作用所消耗的能量

解析:生态系统中能量流动是单向流动、逐级递减的;次级消费者属于第三营养级;图中①代表生产者流向分解者的能量。

答案:B

4.下图表示一片树林中,树、昆虫和鸟的数量比例关系。下列能正确表示树、昆虫、鸟的能量比例关系的是(　　)            

　 　　         A　　　  B　　　　C　　　　D

解析:树是生产者(第一营养级),昆虫是初级消费者(第二营养级),鸟是次级消费者(第三营养级)。根据生态系统能量流动逐级递减的特点,就能判断出各营养级的能量比例关系。

答案:C

5.下图所示食物网中,E是生产者,共含有7.1×109 kJ 的能量,B的总能量为2.3×108 kJ,从理论上计算A最多获得的能量是 (　　)

A.2.84×108 kJ B.2.38×108 kJ    C.1.41×109 kJ    D.3.05×108 kJ

解析:该食物网中E是生产者,E的能量去向有E→D(C)→A和E→B,计算A最多获得的能量时,各营养级之间能量传递效率按20%计算。B的总能量为2.3×108 kJ,需消耗E的能量为2.3×108÷20%=1.15×109(kJ),A最多获得的能量为(7.1×109—1.15×109)×20%×20%=2.38×108(kJ)。

答案:B

6.下图为某生态系统中的能量传递示意图(单位:kJ),下列叙述错误的是                                                           (　　)

1. 能量流动是从甲固定的太阳能开始的,流入该生态系统的总能量为

1 250 kJ

B.从乙到丙的能量传递效率为15%

C.将乙和丙的粪便作为有机肥还田,可以提高能量传递效率

D.食物链的营养关系一般不可逆,这决定了能量流动的单向性

解析:流经生态系统的总能量等于生产者(甲)固定的太阳能总量,即总能量=175+200+875=1 250(kJ),A项正确;由题图可知,乙的同化量为200 kJ,丙的同化量为30 kJ,二者之间的能量传递效率=30÷200×100%=15%,B项正确;将乙和丙的粪便作为有机肥还田能够提高能量的利用率,但不能提高能量传递效率,C项错误;食物链的营养关系一般不可逆,这决定了能量流动的单向性,D项正确。

答案:C

7.下图表示初级消费者能量流动的部分过程,括号中的字母表示能量,初级消费者呼吸散失的能量为b。下列相关说法正确的是 (　　)

A.应在B处加上标有细胞呼吸的箭头

B.初级消费者同化的能量为n-a

C.次级消费者摄入的能量为n-a-b

D.B为初级消费者所同化的总能量

解析:题图中A表示初级消费者同化的能量,B表示用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量,应在A处加上标有细胞呼吸的箭头;初级消费者同化的能量为n-a;B处能量为n-a-b,其中部分能量被分解者分解利用,部分能量储存在初级消费者体内未被利用,还有部分能量流入下一个营养级,因此,被次级消费者摄入的能量小于n-a-b。

答案:B

8.研究发现,从食物网的角度看,在温暖的海水条件下,浮游植物的同化量将会增加,但是温暖海水条件下伴随着代谢消耗的提高,各级动物对食物的需求量更大。下列叙述错误的是 (　　)

A.伴随浮游植物同化量的增加,流经该生态系统的能量增加

B.温暖海水条件下伴随着代谢消耗的提高,各营养级的呼吸量增加

C.温暖海水条件不会影响该生态系统中各营养级间的能量传递效率

D.该条件下可能会造成肉食性动物(如大型肉食性鱼类)的食物短缺

解析:浮游植物为该生态系统的主要生产者,因此浮游植物的同化量增加,流经该生态系统的能量增加,A项正确;由题干信息可知,温暖海水条件下伴随着代谢消耗的提高,说明各营养级的呼吸量增加,B项正确;由于温暖海水条件会影响浮游植物的同化量,且会影响各营养级生物的呼吸量,因此可能会影响该生态系统各营养级间的能量传递效率,C项错误;由题干信息“各级动物对食物的需求量更大”可推知,该条件下可能会造成肉食性动物(如大型肉食性鱼类)的食物短缺,D项正确。

答案:C

9.下图是生态系统的能量流动图解,请回答下列问题。

(1)写出图中A~E所代表的成分。

A.　　　　,B.　　　　,C.　　　　,D.　　　　, E.　　　　。 

(2)流经生态系统的总能量是　。 

(3)在生态系统的能量流动图解中,箭头朝一个方向依次变细,意味着　　　　　　　　　　　。 

(4)图中F表示　, E的主要作用是　。 

(5)生态系统中,能量在逐级流动中的传递效率一般为　　　　　　　。若A的总能量为100%,按最高传递效率计算,第三营养级所获得的能量应是　　　　。 

(6)人们研究生态系统中能量流动的主要目的,是设法调整生态系统中的能量流动关系,使能量流向　。 

解析:(1)A代表生产者,B、C、D代表各级消费者,E代表分解者。(2)流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能。(3)能量流动图解中,箭头朝一个方向依次变细,意味着能量的流动是单向流动、逐级递减的。(4)F表示生物呼吸作用消耗的能量;E是分解者,能通过呼吸作用分解有机物。(5)能量传递效率一般为10%~20%,第三营养级最多获得的能量是100%×20%×20%=

4%。(6)人类可以通过调整生态系统中的能量流动,使能量流向对人类最有益的部分,实现最大经济效益。

答案:(1)生产者　初级消费者　次级消费者　三级消费者　分解者　(2)生产者(A)所固定的太阳能　(3)能量流动是单向流动、逐级递减的　(4)生物呼吸作用消耗的能量　分解有机物　(5)10%~20%　4%　(6)对人类最有益的部分

[拓展应用]

10.下图所示的食物网中,戊的食物有1/2来自乙,1/4来自丙,1/4来自丁,且能量从生产者到消费者的传递效率为10%,从消费者到消费者的传递效率为20%。若戊体重增加20 g,需要消耗植物 (　　)

A.1 125 g        B.1 600 g        C.2 000 g        D.6 500 g

解析:甲为生产者,若戊体重增加20g,在食物链“甲→乙→戊”中,需要消耗甲为(20×1/2)÷(10%×20%)=500(g);在食物链“甲→丙→戊”中,需要消耗甲为(20×1/4)÷(10%×20%)=250(g);在食物链“甲→丙→丁→戊”中,需要消耗甲为(20×1/4)÷(10%×20%×20%)=1 250(g);综上所述,共需要消耗甲500+250+1250

=2 000(g)。

答案:C

11.下图为某人工鱼塘的食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值,单位是J·m-2·a-1)。下列叙述正确的是 (　　)

A.该食物网中最高营养级为第六营养级

B.该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%

C.太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357 J·m-2·a-1

D.该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统

解析:题图中最长的食物链为“浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼”,所以最高营养级为第五营养级,A项错误;该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为二者同化量的比值,即(4 200+3 780)/31 920×100%=

25%,B项正确;太阳鱼的同化量除去自身呼吸作用消耗部分外,其他用于生长、发育和繁殖,本题只有太阳鱼和下一营养级鲈鱼的同化量,无法计算出太阳鱼呼吸作用消耗量,C项错误;生态系统由生物群落和无机环境共同构成,食物网中的生物只包括了生产者和消费者,少了必要成分分解者,D项错误。

答案:B

12.(2022·江门)下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、发育和繁殖的能量

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:由题图可知,A表示生产者固定的太阳能总量,B表示桑树呼吸作用消耗的能量,C表示净光合作用,是桑树生长、发育和繁殖等生命活动所需的能量,B1+C1+D1表示蚕用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量。流经题图中生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能,应是A,A项正确;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可分别表示桑树和蚕用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量,B项正确;由题图可知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%,C项正确;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,D项错误。

答案:D

13.图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图,其中Ⅰ~Ⅳ分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一个营养级时的流动途径,其中a~g表示能量值。请据图回答下列问题。

甲                      乙

(1)图甲中,m2表示的能量形式为　　   　。通常情况下,位于营养级Ⅳ的生物个体数量远远少于Ⅲ,主要原因是  　。 

(2)图乙中,若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示　　　　　　　,C表示　。 

(3)图乙中有两处不同的能量散失途径,其中E处散失的能量是通

过实现的。 

解析:(1)m1是输入生态系统中的能量,是太阳能;m2是该生态系统散失的能量,以热能形式散失。在食物链中能量流动具有逐级递减的特点,因此位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ。(2)图乙中,若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示被同化的能量,C表示用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量。(3)由图乙可以看出,生态系统能量散失的途径有两条,即通过自身的呼吸作用散失和通过分解者的分解作用散失。

答案:(1)热能　在食物链中能量流动具有逐级递减的特点,Ⅳ的营养级高,可利用的能量少　(2)Ⅱ所同化的能量　Ⅱ用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量　(3)分解者的分解作用