高中同步创新课堂生物优化方案苏教版必修3习题：第四章第二节（一）知能演练轻巧夺冠word版含答案

[随堂检测]　能量流动的过程1．下列有关生态系统能量流动的叙述，不正确的是(　　)A．能量流动的单向性是因为动物的食性一般不能逆转B．任何生态系统都需要得到外部的能量补给C．一个封闭的生态系统不需要从外界获得能量供应就可以长期维持正常功能D．生态系统能量流动逐级递减的主要原因是生物的呼吸释放热能解析：选C。能量流动的单向性是由生态系统的营养结构决定的，即食物链中动物的食性一般不能逆转，A正确；根据流入生态系统中总能量可知，任何生态系统都需要直接或间接利用太阳能，即外部的能量补给，B正确、C错误；根据生态系统中能量流动的传递效率逐级递减推知，D正确。2．某河流生态系统的营养结构共有4个营养级，分别以a、b、c、d表示。一年内输入这4个营养级的能量数值如下表所示。下列叙述错误的是(　　)营养级abcd能量(J·m－2)141.10×10515.91×1050.88×105871.27×105A．该生态系统中的能量流动渠道是d→a→b→cB．流经该生态系统的总能量就是照射在d上的太阳能C．从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是11.3%D．a营养级所摄取食物中的能量不等于流入a营养级的能量解析：选B。生态系统中的能量在食物链中流动时，随营养级的升高，能量逐级递减。分析表中数据可知，d的能量最多，应处于第一营养级，a的能量次之处于第二营养级，b处于第三营养级，c处于第四营养级，故A项正确；流经该生态系统的总能量就是生产者d固定的太阳能总量，B项错误；从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是(15.91×105)÷(141.10×105)×100%≈11.3%，C项正确；流入a营养级的能量＝a营养级同化的能量＝a营养级所摄取食物中的能量－a营养级生物粪便中的能量，所以D项正确。　能量流动的特点及计算 3．如图为某一生态系统的能量金字塔，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。下列叙述正确的是(　　)A．Ⅰ是初级消费者B．Ⅳ为分解者C．E1为太阳能，E2为热能D．能量可在食物链中循环利用解析：选C。Ⅰ是生产者，A错误；Ⅳ位于第四营养级，属于消费者，B错误；E1为生产者通过光合作用固定的太阳能，E2为生物群落通过呼吸散失的热能，C正确；能量是单向流动、逐级递减的，不能循环利用，D错误。4．在某生态系统中，已知1只2kg的鹰要吃10kg的小鸟，0.25kg的小鸟要吃2kg的昆虫，而100kg的昆虫要吃1000kg的绿色植物。若各营养级生物所摄入的食物全转化成能量的话，那么，这只鹰转化绿色植物的百分比应为(　　)A．0.05%　　　　　　　　B．0.5%C．0.25%D．0.025%解析：选C。根据题干信息，能量传递效率是以生物量表示，由于数值在各营养级之间都不一样，所以最好是先写出食物链，再在食物链的基础上推出它们间的数量转化关系：植物(1000kg)→昆虫(100kg)→小鸟(12.5kg)→鹰(2.5kg)，这样，鹰转化绿色植物的百分比即为2.5/1000，也就是0.25%。5．根据生态学原理，要使能量流经食物链的总消耗量降到最低，人们应采取下列哪一种食物结构(　　)A．以淡水养殖的鱼类为主B．以家畜的肉类为主C．以谷类和植物蛋白为主D．以禽类的肉和动物蛋白为主解析：选C。食物链越短，消耗的能量越少，被下一营养级同化的能量就越多。6．如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能量数，单位是百万千焦。已知该生态系统接受到的太阳辐射为118872百万千焦，但其中118761百万千焦的能量未被利用。请回答有关问题：(1)请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是________所固定的太阳能。(2)能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为________%，从第二营养级到第三营养级的传递效率为________%。(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到能量的百分比是________。(4)由图可知，下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量，能量逐级递减，原因有：①各营养级生物体内的大量能量被________消耗；②上一个营养级的部分能量____________________；③少数能量被________利用。(5)生态系统的能量流动还具有________________________________________________________________________的特点，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)111　生产者　(2)13.5　20　(3)60%　(4)呼吸作用　未被下一个营养级利用　分解者　(5)单向流动　食物链中各种生物之间的捕食关系是确定的，是在长期自然选择过程中形成的捕食关系，不能逆转[课时作业][学生用书单独成册]1．在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级同化的能量去向，不应包括下列选项中的(　　)A．羊的呼吸消耗量B．羊的粪便量C．羊的生产量D．部分死亡羊的重量解析：选B。羊的粪便量是羊(第二营养级)未能同化的能量。2．如图是能量流动的图解，对此图解的理解错误的是(　　) A．图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量的多少B．该图中C所获得的能量为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A具有的能量等于B、C、D的能量之和解析：选D。据图判断图中A为生产者，B、C、D为消费者，能量流动是逐级递减的，所以图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量多少，A正确；相邻两个营养级之间能量传递的效率是10%～20%，所以图中C所具有的能量为B的10%～20%，B正确；已知A为生产者，生态系统中生产者通过光合作用所固定的太阳能的总量是流经生态系统的总能量，C正确；每个营养级同化的能量有3个去向：流入下一营养级(最后一个营养级除外)、被分解者分解和自身呼吸作用消耗，所以图中A具有的能量应该大于B、C、D的能量之和，D错误。3．在某草原生态系统能量流动过程中，假设羊摄入体内的能量为n，羊粪便中的能量为36%n，呼吸作用散失的能量为48%n，则下列说法正确的是(　　)A．羊同化的能量为64%nB．储存在羊体内的能量为52%nC．由羊流向分解者的能量为16%nD．由羊流向下一营养级的能量为64%n解析：选A。羊同化量＝摄入量－粪便中的能量＝64%n。储存在羊体内的能量＝同化量－呼吸作用散失量＝16%n。根据能量流动传递效率10%～20%，由羊流向下一营养级的能量为(10%～20%)×64%n。4．下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是(　　)A．一种蜣螂专以大象粪为食，则蜣螂最多能获取大象所同化能量的10%B．当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落D．生态系统的能量是循环流动的解析：选C。蜣螂利用的是大象粪中的能量，大象粪中的能量不属于大象所同化的能量，所以蜣螂获取大象所同化能量的0%，A错；兔子是第二营养级，狼则是第三营养级，B错；生态系统的能量是单向流动、逐级递减的，而不是循环流动的，D错。 5．如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：选B。流入该生态系统的总能量是生产者(草)固定的总能量。①为兔的摄入量，包括兔的同化量和粪便量，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。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。6.一片树林中，树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如右图所示。下列选项中正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是(选项方框面积表示能量的大小)(　　)解析：选C。生态系统各营养级所拥有的能量沿食物链逐级递减，按各营养级能量数值绘制而成的图形总呈正金字塔形。7．某同学绘制如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述错误的是(　　)A．生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋D1) B．由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1C．流入初级消费者的能量为(A2＋B2＋C2)D．图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减解析：选C。生产者固定的总能量为(A1呼吸作用散失＋B1用于自身的生长、发育和繁殖＋C1遗体、残骸＋D1初级消费者摄入)，A正确；传递效率＝第二营养级同化的能量D1/第一营养级同化的能量W1×100%，B正确；流入初级消费者的能量为D1＝A2＋B2＋C2＋D2，C错误；能量只能从生产者流向初级消费者，且总量减少，体现了能量流动的特点，D正确。8.如右图所示食物网中，E是生产者，共含有7.1×109kJ的能量，B生物种群总能量为2.3×108kJ，从理论上计算A最多获得的能量是(　　)A．2.84×108kJB．2.38×108kJC．1.41×109kJD．3.05×108kJ解析：选B。要计算A最多获得的能量，需考虑以下两方面：①各营养级间能量传递效率按20%计算，②食物链选择最短的，即应选取E→D(C)→A，先通过B总能量为2.3×108kJ，计算需消耗E的能量为2.3×108kJ÷20%＝1.15×109kJ，则A最多获取的能量为(7.1×109－1.15×109)kJ×20%×20%＝2.38×108kJ。9．如图表示某湖泊生态系统的营养结构，a～e代表各营养级的生物，下列叙述不正确的是(　　)A．共有三条食物链B．各营养级中，能量最多的是c，生物个体数量最多的是aC．若水体DDT轻微污染，则受害最严重的是aD．若c所含能量为5.8×109kJ，d含1.3×108kJ，则a至少约含4.5×107kJ 解析：选B。图中共有c→b→a、c→e→a、c→d三条食物链，A项正确；食物链中，由于能量流动逐级递减，所以c生产者能量最多，一般情况下，最高营养级a的生物个体数量最少，B项错误；食物链具有生物富集作用，若水体DDT轻微污染，则受害最严重的是a，C项正确；能量传递效率为10%时，a获得能量最少，可把c→b→a、c→e→a两条食物链合在一起考虑，若c所含能量为5.8×109kJ，d含1.3×108kJ，则由c传递到第二营养级b、e的能量为5.8×109×10%－1.3×108＝4.5×108kJ，再由b、e传递给a的能量为4.5×108×10%＝4.5×107kJ，即a至少约含4.5×107kJ，D项正确。10．下列四种现象中，不适宜用生态系统中能量流动规律进行合理分析的是(　　)A．虎等大型肉食动物容易成为濒危物种B．蓝藻易在富营养化水体中爆发C．饲养牛、羊等动物，成本低、产量高D．巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食解析：选B。能量流动的特点是单向流动和逐级递减。A中虎等大型肉食动物处在最高营养级，获得的能量最少，因此容易成为濒危物种。B中蓝藻爆发是因为水体中含有大量的N、P等元素，给蓝藻提供营养物质，利于蓝藻的生长。C中牛、羊等属于第二营养级，获得的能量较多，因此成本低、产量高。D中蓝鲸以浮游动物为食，能量便由浮游动物流向了蓝鲸。11．假如某生态系统由四种生物，并构成一条食物链a→b→c→d，在某一时间分别测得这四种生物a、b、c、d所含的有机物总量分别为m1、m2、m3和m4。下列叙述中，不正确的是(　　)A．四种生物中所含的能量归根到底来自于a通过光合作用固定的太阳能B．在一段时间内，若b种群数量增加，则a种群数量下降，d种群数量增加C．若m1＜5m2，则生态系统的稳定性就会遭到破坏D．d个体所含的有机物的质量一定比c个体所含的有机物质量小解析：选D。流经此食物链的能量归根到底是来自生产者所固定的太阳能，A正确；b种群数量增加，则a种群数量下降，d种群数量增加，B正确；由于两个营养级之间的能量传递效率为10%～20%左右，若m1＜5m2，则能量传递效率大于20%，则生态系统稳态可能遭到破坏，C正确；高营养级的个体大小不一定大于低营养级，如猎狗和角马的关系，D错误。12．如图表示在生态系统中，能量流经第二营养级的示意图，请分析回答下列问题： (1)图中A表示__________________________；B表示____________________________；C表示________________________。(2)从图中可以总结出能量流动的特点是__________________________________________________________________________________________。(3)在“兔子→狼”这一关系中，狼粪的能量去向与图中________到____________表示的途径最相似。(4)若初级消费者摄入的能量为a，排出的粪便量为b，呼吸量为c，则由初级消费者流入次级消费者体内的能量约为__________________(传递效率按10%计算)。解析：消费者摄入的食物中的能量并没有被消费者全部吸收、同化，没有吸收的部分以粪便形式排出体外，因此图中“A”为初级消费者同化的能量。初级消费者的能量有两个去向：被自身呼吸消耗(即图中“C”)，用于本营养级生物的生长、发育和繁殖(即图中“B”)，后一部分能量最终流入下一营养级或被分解者分解利用。狼粪中的能量属于兔子(初级消费者)，即属于图中“B”。初级消费者同化的能量＝摄入量(a)－粪便量(b)，而呼吸量是同化后能量的去向之一。答案：(1)初级消费者同化的能量　初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量　在细胞呼吸中以热能形式散失的能量(2)单向流动、逐级递减(3)B　分解者利用　(4)(a－b)×10%13．图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、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营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值的多少。请据图回答下列问题：(1)图甲中，m1、m2表示的能量形式分别为________、________。通常情况下， 位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于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______________________________。若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是________(用图中所给字母的表达式表示)。(3)由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是________________________________________________________________________。(4)若图甲营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中由生物丁、戊、己构成的食物网如图所示。其中，丁的能量中比例为x的部分直接提供给己，则要使己能量增加AkJ，至少需要消耗丁的能量________kJ(用所给字母的表达式表示)。解析：(1)图甲中m1指生产者固定的太阳能，而m2是各级消费者散失的能量，其形式为热能；处于营养级Ⅳ的生物个体数量远远少于Ⅲ，主要原因是营养级级别越高，可利用的能量越少。(2)A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示Ⅱ同化固定的能量，C表示Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量。图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y。则可计算出由Ⅰ到Ⅱ的能量传递效率＝Ⅱ同化的能量/Ⅰ同化的能量×100%＝b/y×100%。(4)设丁的能量为y，依据能量传递效率，可列出y×x×20%＋y×(1－x)×20%×20%＝A，可进一步推出：y＝25A/(1＋4x)。答案：(1)太阳能(或同化固定的能量)　热能(或呼吸作用散失的热量)　营养级越高，可利用的能量越少(2)Ⅱ同化固定的能量　Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量　b/y×100%　(3)单向流动，逐级递减　(4)25A/(1＋4x)14．非洲某草原生态系统有如下食物网，据此回答下列问题：(1)当这个草原生态系统处于平衡状态时， 输入系统的能量_____________输出系统的能量；生态系统输出的能量形式是____________。(2)已知在人类干预作用前，这个草原生态系统处于平衡状态，此时这块草原的生产者固定的太阳能为300万千焦。按10%的传递效率进行能量流动，设一种生物被下一个营养级各种生物平均摄食，此时狮群获得的能量正好维持一个种群的生存。这时狮群获得的能量是________万千焦。　(3)后来由于人类活动的干扰，鼠类大量繁殖，种群密度大增。此时鼠类摄取的能量占本营养级的2/3。其仍按10%的传递效率进行能量流动，其他生物量被下一个营养级各种生物平均摄食，计算人类干预后，狮群能够获得的能量为__________万千焦。如果狮群维持原有的种群数量继续生存，狮子的捕食区域的面积应约为原来的______倍。如果草原的面积有限，则预测狮子种群的密度将会___________。答案：(1)等于或大于　热能　(2)1.11　(3)0.57　2　下降15．调查发现小型湖泊中的绿藻、蓝藻是露斯塔野鲮鱼和罗氏沼虾的食物，罗氏沼虾又是露斯塔野鲮鱼的食物。分析回答：(1)该湖泊中露斯塔野鲮鱼与罗氏沼虾的关系是________。(2)露斯塔野鲮鱼的食性相对值如图1所示，若将体长为2.8cm的露斯塔野鲮鱼增重2kg，至少需要藻类________kg。　(3)调查露斯塔野鲮鱼的种群密度时，若标志个体更易发现而被捕食，则会导致种群密度估算结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。(4)该湖泊受到富含P元素的生活用水的污染，某科研小组提出生态治污的方案：首先培养藻类去除水体中的P元素。结合图2分析，选择的藻类是__________，理由是______________。然后投放体长大于4.2cm的露斯塔野鲮鱼控制藻类的数量。过一段时间后，可以捕捞露斯塔野鲮鱼供人们食用。选择体长大于4.2cm的露斯塔野鲮鱼，其原因是____________________________。 (5)科研小组又对罗氏沼虾的能量流动情况进行分析，结果如下表[数字为能量值，单位是kJ/(cm2·a)]：摄入食物中的能量粪便中的能量用于生长发育和繁殖的能量呼吸作用散失的能量51.627.01.523.1据表结果分析，罗氏沼虾同化量为____________。解析：(1)由题意可知绿藻、蓝藻是露斯塔野鲮鱼和罗氏沼虾的食物，罗氏沼虾又是露斯塔野鲮鱼的食物，这说明露斯塔野鲮鱼与罗氏沼虾既有共同的食物绿藻和蓝藻，这属于竞争关系，而又有直接的捕食关系。(2)由图1可知体长为2.8cm的露斯塔野鲮鱼的食物来源植食性∶肉食性＝1∶1，则增重2kg，至少需要的藻类重量，传递效率为20%，1÷20%＋1÷(20%×20%)＝30kg。(3)标志重捕法的计算公式是：种群数量＝初次捕获数×再次捕获数/再次捕获标志数，由题意可知被标志的个体容易被捕食，导致分母减少，所以总体数值偏高。(4)由图2可知蓝藻和绿藻对P元素的吸收相当，但绿藻体内的毒素含量低，所以用绿藻除去磷元素。由图1可知选择体长大于4.2cm的露斯塔野鲮鱼其植食性比例较高，即食物链短，而能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，食物链越短能量利用的越多。(5)罗氏沼虾同化量＝摄入食物中的能量－粪便中的能量＝51.6－27.0＝24.6kJ/(cm2·a)。答案：(1)竞争和捕食　(2)30　(3)偏高　(4)绿藻绿藻体内的藻毒素含量低　植食性比例高，食物链短，能量利用率高　(5)24.6kJ/(cm2·a)