备战2025届新高考生物一轮总复习第9单元生物与环境课时规范练44生态系统的能量流动（附解析）

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1.(2023·重庆调研)下图表示在某生态系统中,能量流经第二营养级的示意图。下列对该图分析不合理的是( )
A.能量流动是伴随着物质利用进行的
B.图中甲为初级消费者同化的能量
C.该图不够完善,缺少甲中因呼吸作用以热能形式散失的能量
D.乙比甲的能量少的原因主要是甲的遗体残骸中的能量被分解者利用而未传递下去
2.下图为某草原生态系统中部分生物间的能量流动示意图。下列叙述正确的是( )
A.图示过程为能量沿营养级的单向流动
B.图中鼬属于第三营养级、次级生产者
C.净初级生产量就是植物体内积累的能量
D.图中“未被利用”将用于植物的生长发育和繁殖
3.(2023·湖北襄阳调研)茶树菇味道鲜美,常野生于油茶树枯朽的树桩上。某林场尝试在树下套种茶树菇,并用桐树、柳树、杨树脱落的枝叶制作培养基。下列相关叙述正确的是( )
A.生长在油茶树树桩上的茶树菇属于生态系统中的分解者
B.茶树菇利用的油茶树枯朽树桩中的能量不属于油茶树的同化量
C.套种技术可以提高树木和茶树菇对阳光等资源的利用率
D.该林场的做法实现了能量的多级利用,提高了能量的传递效率
4.(2023·广东模拟)玉米螟是玉米田中的常见害虫,引入步行虫能有效地治理玉米螟。科研人员研究了玉米田生态系统的能量流动关系,结果如下表[单位为kJ/(cm2·a)]。下列叙述正确的是( )
A.玉米、玉米螟和步行虫之间能进行能量流动和物质循环
B.玉米螟粪便中的能量属于玉米螟同化量中流入分解者的能量
C.玉米螟用于生长、发育和繁殖的能量值为10.7 kJ/(cm2·a)
D.“玉米→玉米螟→步行虫”食物链中,各营养级获得能量的方式及能量的用途相同
5.下列关于研究能量流动的实践意义的叙述,错误的是( )
A.农田生态系统中的间作套种、蔬菜大棚中的多层育苗均可增大流入生态系统的总能量
B.科学地规划和设计人工生态系统可实现能量的多级利用,提高能量的传递效率
C.稻田除杂草、养蟹可合理调整生态系统中的能量流动关系
D.根据草场能量流动的特点,可以合理确定草场的载畜量,保持畜产品的持续高产
6.某地采用稻—鱼—蛙结构的生态农业模式,实现了生态效益和经济效益的双赢,其模式如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.该农业模式能提高能量的传递效率
B.该农业模式能增大流入生态系统的总能量
C.为增大产出可向稻田中投入大量的蛙和草鱼
D.水鸟和草鱼粪便中的物质和能量能被水稻利用
7.某海洋生态系统的能量金字塔如图1,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,某森林生态系统食物网的图解如图2。据图分析,下列叙述正确的是( )
图1
图2
A.图1还可以表示生态系统的生物量金字塔
B.图1中的Ⅳ为分解者,能够利用各营养级传递来的能量
C.图2中B的同化量与A的同化量的比值,一般为10%~20%
D.图2中若猫头鹰从B和D获得的能量相等,其增重3 kg至少消耗A的量为225 kg
关键能力提升练
1.(2023·广东一模)如图是有蹄类放牧量与植被净光合作用合成量之间的关系,下列相关叙述错误的是( )
A.动物对不同牧草采食的选择会形成镶嵌的大小斑块,构成群落的水平结构
B.图中B点对应的放牧量为保护该草原的最大控制放牧量
C.C点时,牧草积累的有机物中的能量去向有流向下一营养级、被分解者利用、未被利用
D.出现AB段的原因可能是施肥提高了牧草的光合作用,去除牧草衰老组织降低了牧草呼吸消耗
2.(2024·广东联考)海水立体养殖中,表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下(不考虑未利用的能量),其中A、B表示营养级[图中数值单位为J/(m2·a)],下列叙述错误的是( )
A.图中A和B粪便中的能量被分解者利用时,大部分以热能的形式散失
B.图中A用于生长、发育和繁殖的能量为500 J/(m2·a)
C.图中由A到B的能量传递效率约为8.3%
D.该海水立体养殖模式增大了流入该生态系统的总能量,提高了能量的利用率
3.生物体的同化量可用于以下生命活动:①与其他物种争夺相同资源(竞争);②避免捕食者捕食(避免被捕食);③产生下一代(后代)。如图表示生物体的同化量在这三个主要生命活动间分配的四种情况。据此分析,下列说法错误的是( )
A.甲能量分配模式说明该物种当下可能是群落优势种
B.为防治农田鼠害,可使鼠的能量分配向情况丙转变
C.与其他生物的竞争、捕食越激烈,种群用于繁殖的能量比例就越小
D.丁能量分配模式说明该种群的种群密度呈增大趋势
4.(2023·湖北联考)下图为桑基鱼塘模式图,这是我国南方一些地区为充分利用土地以及提高能量利用率而建立的人工生态系统。下列相关叙述正确的是( )
A.进入该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和人为施用的化肥中的能量
B.运转良好的桑基鱼塘可做到物质的循环利用,参与实现该生态系统中物质循环的成分有生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量
C.鱼、猪利用的是流入分解者的能量,促进了营养级之间能量的循环利用
D.该生态系统的食物链较短,能量流动过程中损耗少,能量传递效率高
5.(2023·湖南模拟)桑基鱼塘是一种典型水陆物质和能量交换型的生态工程。可实现陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙(蚕粪便)喂鱼、塘泥培桑。下图为某地桑基鱼塘的能量流动简图,下列说法错误的是( )
某地桑基鱼塘的能量流动简图[单位:MJ/(hm2·a)]
A.图中E1和E2表示生产者用于生长、发育和繁殖的能量
B.鱼和浮游植物之间的能量传递效率为(59 450/469 200)×100%
C.桑基鱼塘以生态系统的自组织、自我调节功能为基础
D.蚕沙中的能量属于桑同化量的一部分,主要被鱼同化,还有一部分被分解者利用
6.(2023·山东潍坊模拟)某研究机构定量分析了一个以团头鲂为养殖对象的池塘生态系统,得到了食物矩阵表和能量流动示意图,其中表中数据表示捕食概率,图中数据是3个月内该池塘中的各种能量值(单位:t/km2)。
注:1.饲料,2.桡足类,3.枝角类,4.浮游植物,5.团头鲂,6.轮虫,7.底泥沉积物,8.水体碎屑,其中2、3、6为浮游动物。
(1)据表分析,浮游动物2在人工池塘中属于第 营养级;浮游动物在该池塘中起着承上启下的作用,请从能量流动的角度进行解释: 。
(2)流经该生态系统的总能量是 ;第三营养级到第四营养级的能量传递效率约是 (保留小数点后1位)。
(3)构建池塘生态系统时应遵循生态工程原理,如根据自生原理要选择多种适宜淡水池塘的品种,混养时需要考虑这些品种的 (答出两条即可),通过合理设计使池塘物种间进行自组织;构建人工系统要尽量提高物种多样性的原因是 。
答案：
必备知识基础练
1.D 解析 在生态系统的能量流动过程中,物质是能量流动的载体,能量是物质循环的动力,能量流动是伴随着物质利用而进行的,A项合理;由题图可知,甲为初级消费者同化的能量,B项合理;该图不够完善,没有标出甲中因呼吸作用散失的能量,C项合理;乙比甲的能量少的主要原因是呼吸作用消耗了很多的能量,D项不合理。
2.B 解析 能量流动可沿食物链或者营养级单向流动,图示过程为能量沿食物链单向流动,因为同一个营养级包含多种生物,A项错误;图中植物属于生产者,鼠属于初级消费者,鼬属于次级消费者,次级消费者是第三营养级,次级生产者包含消费者和分解者,故鼬也属于次级生产者,B项正确;净初级生产量是指单位时间单位面积植物体内积累的能量,净初级生产量=总初级生产量-呼吸消耗量,C项错误;图中净初级生产量用于植物的生长、发育和繁殖,D项错误。
3.A 解析 生长在油茶树树桩上的茶树菇属于生态系统中的分解者,A项正确;茶树菇利用的油茶树枯朽树桩中的能量属于油茶树的同化量中流向分解者的部分,B项错误;茶树菇属于分解者,不能直接利用阳光,C项错误;该林场的做法实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率而不是能量的传递效率,D项错误。
4.C 解析 玉米、玉米螟和步行虫可形成食物链,生态系统中的能量沿着食物链流动,但物质循环指物质在生物群落与无机环境之间反复利用、循环往返,A项错误;玉米螟粪便中的能量属于其上一营养级玉米同化的能量,不属于玉米螟流入分解者的能量,B项错误;玉米螟用于生长、发育和繁殖的能量=摄入量-粪便量-呼吸作用散失的能量=89.6-43.2-35.7=10.7(kJ·cm-2·a-1),C项正确;在食物链中,各营养级获得能量的方式及能量的用途不完全相同,如玉米是通过光合作用利用光能将无机物转变为储存能量的有机物,而消费者是通过捕食获得储存能量的有机物,D项错误。
5.B 解析 科学地规划和设计人工生态系统可实现能量的多级利用和提高能量利用率,并不是提高能量的传递效率,B项错误。
6.B 解析 该农业模式能提高能量的利用率,并不能提高能量的传递效率,A项错误;分析题图可知,蛙捕食害虫,鱼、蛙的粪便可为水稻提供有机肥料,有利于水稻的生长,所以该农业模式能增大流入生态系统的总能量,B项正确;由于需要保持生态系统的稳定性,故不能向稻田中投入大量的蛙和草鱼,C项错误;能量不能被循环利用,所以只能是水鸟和草鱼粪便中的物质被水稻利用,D项错误。
7.D 解析 海洋生态系统的生物量金字塔是倒置的,A项错误;能量金字塔反映的是生产者和消费者之间的关系,图1中的Ⅳ为消费者,B项错误;能量传递效率是指营养级之间的传递效率,A、B不能代表各自营养级的所有生物,C项错误;图2中若猫头鹰从B和D获得的能量相等,其增重3kg至少消耗A的量为1.5÷20%÷20%+1.5÷20%÷20%÷20%=225(kg),D项正确。
关键能力提升练
1.B 解析 群落水平结构的特征是呈镶嵌分布,故动物对不同牧草采食的选择会形成镶嵌的大小斑块,构成群落的水平结构,A项正确;A点表示在不放牧时,草原保持健康稳定状态的植被有机物积累量,AB段随放牧量增多,生产者的净光合作用合成量增加,B点之后,随放牧量增多,生产者的净光合作用合成量减少,C点所对应的放牧量为保护该草原处于稳定的最大控制放牧量,B项错误;C点时,牧草积累的有机物中的能量(用于自身生长、发育、繁殖的能量)去向有流向下一营养级、被分解者利用、未被利用,C项正确;出现AB段的原因可能是施肥提高了牧草的光合作用,随着放牧量的增加,刺激牧草分蘖,去除植物的衰老组织降低了牧草呼吸消耗,牧草的光合作用逐渐增强,导致净光合作用合成量逐渐增多,D项正确。
2.B 解析 图中A和B粪便中的能量被分解者利用,该过程中能量绝大多数以热能的形式散失,A项正确;根据同化量=呼吸作用消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量可计算出,A用于生长、发育和繁殖的能量=3500+2500-4000=2000(J·m-2·a-1),B项错误;由A到B的能量传递效率=B的同化量/A的同化量×100%,A的同化量=3500+2500=6000(J·m-2·a-1),B的同化量=A的同化量-呼吸作用消耗的能量-流向分解者的能量=3500+2500-4000-1500=500(J·m-2·a-1),所以由A到B的能量传递效率为(500÷6000)×100%≈8.3%,C项正确;该海水立体养殖模式表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参,在时间、空间上进行合理配置,增大了流入该生态系统的总能量,提高了能量利用率,D项正确。
3.D 解析 甲能量分配模式的能量主要用于产生下一代,少部分用来与其他物种争夺相同资源,只有10%用来避免被捕食者捕食,说明该物种当下可能是群落优势种,A项正确;防治农田鼠害可向农田引入其天敌进行生物防治,营造高捕食的环境,促使鼠的能量分配向情况丙转变,进而降低鼠的环境容纳量,B项正确;与其他生物的竞争、捕食越激烈,种群用于繁殖的能量比例就越小,C项正确;丁能量分配模式说明该种群的能量在三种生命活动的消耗差别不大,因而可推测该种群的种群密度基本保持稳定,D项错误。
4.B 解析 化肥只能提供物质,不能提供能量,A项错误;运转良好的桑基鱼塘可做到物质的循环利用,实现该生态系统中物质循环的成分有生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,B项正确;能量不能循环利用,C项错误;该生态系统的食物链较短,能量流动过程中损耗少,能量利用率高,D项错误。
5.B 解析 生产者固定的能量为377595+469200=846795MJ/(hm2·a),其中一部分能量用于呼吸作用,另一部分即E1和E2分别表示用于生长、发育和繁殖的能量,该桑基鱼塘中桑与浮游植物为生产者,A项正确;分析题图可知,鱼同化的能量来源有浮游植物、蚕的粪便和鱼饲料等,图中没有鱼从不同途径同化能量的数值,无法得知从浮游植物中获得的能量,因此无法计算鱼与浮游植物之间的能量传递效率,B项错误;桑基鱼塘属于人工生态系统,其设计利用了生态工程的基本原理,以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,C项正确;蚕沙为蚕的粪便,是蚕摄食桑后的排遗物,属于桑的遗体残骸,其中的能量属于桑同化量的一部分,主要被鱼同化,还有一部分被分解者利用,D项正确。
6.答案 (1)二、三、四 一方面通过摄食将浮游植物、底泥和碎屑等中的能量部分同化到自己体内,另一方面由于被团头鲂捕食又能将能量传递到团头鲂体内
(2)浮游植物固定的太阳能和饲料有机物中的化学能 6.4%
(3)生态位、种间关系 有助于生态系统维持自生能力(即便某个种群消亡,其他种群也能弥补上来)玉米同化的能量
玉米螟摄入的能量
玉米螟粪便中的能量
玉米螟呼吸作用散失的能量
玉米螟流入步行虫的能量
179.5
89.6
43.2
35.7
4.58
食物
捕食者
2
3
5
6
1
0.708
2
0.012
3
0.46
0.023
4
0.38
0.736
0.74
5
6
0.094
0.074
0.015
7
0.058
0.161
0.206
0.223
8
0.008
0.028
0.033
0.037