1、课时作业 34 生态系统的能量流动和物质循环时间：45 分钟 满分：100 分一、选择题(每小题 5 分，共 60 分)1下列除哪项外，均为对生态系统内能量流动特征的描述( )A食物链和食物网是能量流动的渠道B食物链中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越多C单向流动，逐级递减D食物链越短，可供养的消费者越多解析：能量流动的特点是单向流动逐级递减，选项 B、C、D 都是围绕这一特点展开的，而 A 项不是。答案：A2. 在如右图食物网中，a 表示动物性食物所占比2014湛 江 模 拟 例，若要使鸟体重增加 x，至少需要生产者量为 y，那么 x 与 y 的关系可表示为( )Ay 90xa10xB
2、y20xa5xCy 20xa5xDy100xa10x解析：根据能量流动效率为 10%20%，如果能量流动效率为20%，则 ymin为：xa/20%/20%x(1a)/20% 20xa5x；如果能量流动效率为 10%，则 ymax为：xa/10%/10%x(1 a)/10%90xa10x；所以 20xa5xy90xa10x。答案：C3在一般情况下，下列生态系统中物质循环的主要渠道，正确的图解是( )解析：生态系统中的物质循环是由生产者和分解者接通了生物群落与无机环境的通道，生产者通过光合作用或化能合成作用，利用光能或氧化无机物释放的能量，将无机物合成为有机物，这样无机环境中物质进入生物群落，经各
3、级消费者利用，最后经分解者的分解作用又将有机物转化成无机物归还于无机环境中去。答案：A4(2014西城区测试)如下图表示某生态系统一年中 CO2 的释放和消耗状况。有关叙述正确的是( )注：生产者呼吸释放量，分解者呼吸释放量，消费者呼吸释放量，生产者光合作用消耗量A流经该生态系统的总能量可用表示B. 的量越小，说明该生态系统施用的有机肥料越多C该生态系统中消费者同化量的多少可用表示D该生态系统一年中 CO2 的释放量与消耗量相等解析：表示生产者光合作用消耗的 CO2量，可表示流经该生态系统的总能量；生态系统施用的有机肥料越多，分解者呼吸越旺盛，释放的 CO2量越多；生态系统中消费者同化量大于表
4、示的呼吸量，生态系统一年中 CO2的释放量小于消耗量，这是因为还有一部分能量储存在生物体内。答案：A5如右图为生态系统中碳循环的模式图。相关叙述正确的是( )A代表生产者，5 可以代表化能合成作用B碳元素在、间以含碳有机物的形式传递C在食物链中占有碳元素最多的营养级可能是D、中含有的有机物可以作为动力来促进碳元素在群落和环境之间循环解析：生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量，生产者、分解者、消费者。首先需要确定这四种成分，箭头指向、可以确定是生产者，因为生物群落总能量流动的起点是生产者。由于生产者联系了无机环境和生物群落，所以确定为无机环境。然后根据生产者和消费者都有箭头指向分解者，确定为
5、分解者。5 代表生产者的呼吸作用产生二氧化碳。碳元素在和间是以二氧化碳形式传递的。、之间是以有机碳的形式传递的。是生产者，所含有的有机物最多。是消费者并不参与碳元素在生物群落和无机环境之间的循环。生产者联系无机环境和生物群落，和分解者联系生物群落和无机环境，它们促进碳元素在生物群落和无机环境之间的循环。答案：C6(2014唐山一模) 某生态系统中有 a、b 、c 、d 四种生物，构成食物链 ab c，d 为分解者，下图是该生态系统中能量流入 b 处发生的一系列变化示意图，下列说法错误的是( )A图中的甲表示 b 的同化能量，乙表示 b 用于生长、发育和繁殖的能量B大肠杆菌可以参与丁过程C当生态
6、系统处于相对稳定状态时，b 的种群数量一般处于K/2 值D图中 d 的能量不全部来自 b 生物解析：当生态系统处于相对稳定状态时，b 种群数量一般处于K值； b 摄入量为其同化量和粪便量之和，其同化量一部分用于呼吸消耗、一部分用于自身的生长、发育和繁殖；大肠杆菌在生态系统中的地位是分解者，d 表示分解者，丁过程表示分解者分解释放能量的过程，大肠杆菌可参与此过程；d 的能量可来自 b 的粪便，而此部分属于上一营养级 a 的能量。答案：C7(2014浙江温州第一次联考)下图为植物所固定的太阳能的限制因素图解，有关分析不正确的是( )A影响植物固定太阳能的因素除了光、水、CO 2、矿质营养外还有温度
7、等B对于所有生态系统的植物来说，水都是它们固定太阳能的一个重要限制因素C通过取食，流入下一营养级的能量只有总生产量的10%20%D图中的营养是指落叶和枯枝中被分解者分解后植物再利用的无机营养解析：植物通过光合作用固定太阳能，水和 CO2是其原料，光是其能量来源，矿质营养是构成叶绿体、各种酶等必需的，而光合作用酶的活性受温度影响；水是光合作用必需的，所以水是所有陆生植物固定太阳能的重要限制因素，但对水生植物而言，由于它们生活在水环境中，所以对它们而言，水不是其限制因素；总生产量是指包括呼吸消耗在内的全部生产量。由于呼吸消耗、总有一部分流入分解者等原因，故前一营养级的总生产量只有很少部分流入下一营
8、养级，其能量的传递效率为 10%20%。图中的营养是指绿色植物吸收的矿质营养，而物质是可以循环的，故主要是指落叶和枯枝中被分解者分解后植物再利用的无机营养。答案：B8下图是能量流动的图解，对此图解的理解不正确的是( )A图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量多少B该图中 C 所具有的能量为 B 的 10%20%C该图中的 A 表示流经该生态系统的总能量D图中所示四个营养级能量的关系为：ABCD解析：无机环境的能量进入生态系统的起点是生产者，所以确定 A 为生产者，则 B、C、D 为消费者，由于能量流动是逐级递减的，所以图中方框大小可以用来代表该营养级生物所具有的能量多少。A 所固定的能量
9、，有四个去处：自身呼吸消耗、流向下一营养级、流向分解者、未被利用(图中没有标出未被利用部分) ，所以显然 A 具有的能量应该大于 B、C、D 的能量之和。答案：D9. 下图表示某水生生态系统的能量金字塔，下2014济 南 一 模 列叙述中正确的是( )A此水生生态系统的能量传递效率不足 10%B该生态系统的全部食肉动物构成一个种群C该生态系统的浮游生物、食草动物、食肉动物构成群落D该生态系统能量流动和物质循环彼此独立解析：此水生生态系统中全部的食肉动物包括多个物种，不能组成一个种群；群落应包括系统中全部的生物；该系统的能量由第一到第二、第二到第三营养级传递效率分别为 6.8%、8%；生态系统的
10、物质是能量的载体，而能量则是物质循环的动力，二者不可分割。答案：A10. 某自然生态系统中有一条食物链：甲 乙2014山 东 潍 坊 丙丁，测得这四种生物所含的有机物总量分别为 a、b、c、d(单位：kg/年 )。下列叙述中正确的是( )A丙种群个体所含有机物的平均值一定大于丁种群B甲从无机环境中获得的能量等于 a 所含的量C若能量在相邻的两个营养级间的传递效率是 20%，则bcd0.2aD甲的同化作用类型为自养型解析：本题难度中等，主要考查生态系统中能量的有关知识。在食物网中个体含的能量或有机物是不确定的，生产者固定太阳能的总量是流经生态系统的总能量，生产者含有的能量是总能量减去呼吸作用和传
11、给下一营养级后的能量。答案：D11下图是某生态系统有关功能的示意图。相关叙述正确的是( )AX 1 过程的完成必须依赖于一种具有双层膜的细胞器B X1 过程吸收的 CO2 总量与 Y1、Y 2、Y 3、及 Z 过程释放的 CO2 总量相等C当该生态系统处于相对稳定状态时，X 3 过程的能量值约为X1 过程的能量值的 1%4%D图中箭头也可表示该生态系统的信息传递方向解析：由图可知 X1过程为光合作用，X 2、X 3分别为能量流入第二营养级和第三营养级，Y 1、Y 2、Y 3为呼吸作用， Z1、Z 2、Z 3为生产者和消费者通过分解者的分解作用将遗体残骸中的有机物转变为无机物重新返回到外界环境中
12、。光合作用的完成不一定需要叶绿体，如蓝藻等；流经生态系统的总能量来自生产者固定的太阳能，除了图中的 Y1、Y 2、Y 3、及 Z 过程外还包括储存于生产者和消费者个体中的一部分能量，B 错误；流经某一营养级的能量不可能全部输入下一营养级，能量传递效率为 10%20%，因此 X3过程的能量值约为 X1过程的能量值的 1%4%；能量流动是单向的，信息传递是双向的。答案：C12(2014深圳调研) 下图是对某生态系统的能量流动分析调查后的结果，甲戊表示生态系统中的生物成分(戊是分解者) 。GP 表示总同化量，NP 表示净积累量，R 表示呼吸消耗量。箭头表示能量流动方向。据图分析下列正确的是(数值单位
13、：10 5 Jm2 a1 )( )A该生态系统的营养结构可表示为甲戊乙丙丁B能量从初级消费者到次级消费者的传递效率大约是 16%C生产者同化的总能量中约为 7.3107(Jm2 a1 )未被消费者同化D流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，即图中所有 GP 之和解析：根据甲丁中的能量多少可判断出甲为生产者，丁为三级消费者，所以该生态系统的营养结构应该为甲乙丙丁，不包括分解者戊；能量从初级消费者到次级消费者的传递效率大约是15.91141.10100% 11.3%；流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，即为 871.27105 Jm2 a1 ，并不是所有 GP 之和；生产者同化的总能
14、量中未被消费者同化的为871.27105141.1010 57.310 7(Jm 2a1 )。答案：C二、非选择题(共 40 分)13(14 分) 下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中 A、B 、C 代表三个营养级，数字均为实际测得的，单位为百万千焦。请回答：(1)请将流经该生态系统的总能量填写在图中的方框内。这部分能量是_通过同化作用所固定的太阳能。(2)能量从第一营养级到第二营养级的转化率为_%，从第二营养级到第三营养级的转化率为_%。(3)次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得能量的百分比是_。(4)由图可知，下一营养级不能得到上一营养级的全部能量，原因有：各营养级
15、生物体内的大量能量被_；上一营养级的部分能量_；还有少量能量被_利用。解析：(1) 从图中可以看出流经该生态系统的总能量为 A 固定的太阳能：3.015.041.551.5111(百万千焦) 。(2)能量从第一营养级到第二营养级的传递效率应为：100% 100%13.5%；从第第 二 营 养 级 所 同 化 的 能 量第 一 营 养 级 的 同 化 量 15111二到第三营养级的传递效率应为 100%20%。(3)次级消费者3.015通过异化作用消耗的能量占其同化能量的百分比应为100%60%。(4) 下一营养级之所以无法得到上一营养级的全1.83.0部能量，主要是由于能量在流经每一营养级时，
16、各营养级生物都会因自身生命活动的需求而呼吸消耗，各营养级的生物因残枝、败叶、残落物等被分解者分解而消耗，且每一营养级的生物总有一部分未被下一营养级利用。因而能量在流动中逐级损耗。答案：(1)111 生态系统内全部生产者(2)13.5 20(3)60%(4)呼吸作用消耗 未被下一营养级利用 分解者14(12 分) 如下图是生态系统中碳循环示意图。图中“ ”表示碳的流动方向。请回答：(1)写出图中含有三个营养级的食物链( 用字母表示) (2)在物质循环的过程中，同时伴随着_。若生产者有 5 000 kg，按能量最大传递效率计算，位于第三营养级的生物可增重_kg。(3)据测定，生产者在黑暗中每小时释
17、放出 44 mg 的 CO2，而在光照充足的条件下；每小时释放出 32 mg 的 O2，则生产者每小时实际产生的 O2 量为_mg。解析：本题综合性较强，需利用生态系统的成分理解题意，用到光合作用、细胞呼吸的有关知识。(1)根据图示可知：A 为生产者， B 为分解者，C 为无机环境，D 为初级消费者，E 为次级消费者，所以食物链为 A D E。(2)在物质循环的同时伴随着能量流动，生产者 5 000 kg，按最大传递效率 20%计算，第三营养级可增重 5 00020%20%200 (kg)。(3)生产者在黑暗中每小时释放出 44 mg 的 CO2，根据细胞呼吸的方程式：C 6H12O66O 2
18、6H 2O 6CO212H 2O能量，可 酶 知生产者每小时细胞呼吸消耗 O2 32 mg；净光合速率每小时释放 O2 32 mg；所以实际光合速率呼吸速率净光合速率。所以生产者实际每小时产生的 O2量为 323264 mg。答案：(1)A D E (2)能量流动 200 (3)6415(14 分)(2014山东潍坊一模)下图甲是某草原生态系统中碳循环模式图，图中 A、B、C、D 表示生态系统的成分，图乙为其中部分营养结构。请据图回答。(1)图甲中过程表示_，图乙中的生物对应图甲中哪些成分_(用字母表示)。(2)图甲 过程中碳的传递形式分别是_、_。(3)乙图中的蛇由于某种原因数量下降，蟾蜍的
19、数量先增多后减少，最后趋于稳定，这属于_调节，说明生态系统具有_能力。(4)若草固定的总能量为 6.8109 kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是 1.3108 kJ，则人最多能获得能量 _kJ。(5)若蛇取食鼠的比例由 调整到 ，从理论上分析，改变取食比14 34例后蛇体重增加 1 kg，人能比原来多增重_kg。(能量传递效率按 20%计算)解析：(1) 由图甲中，A 是二氧化碳，D 是生产者，B 是初级消费者，C 是分解者。过程表示光合作用和化能合成作用，图乙中只有生产者和消费者，对应图甲中的 D、B。(2)食物链中各营养级之间物质以含碳有机物的形式传递。 生物到无机环境之间以 CO2的形式传递。 (3)蛇的数量减少，导致蟾蜍因缺少天敌而增加，生态系统具有自动调节能力而又逐渐趋于稳定，这种调节属于负反馈调节。(4)(6.810 91.3 10820%)(20%)22.4610 8(kJ)。(5)蛇改变食鼠比例前，体重增加 1 kg，需要消耗草 100 kg，改变食鼠比例后，需要消耗草 50 kg，则人能比原来增重 2 kg。答案：(1) 光合作用和化能合成作用( 只答光合作用也可) D、B(2)含碳有机物 CO 2(3)负反馈 (反馈) 自我调节(4)2.46108(5)2
