5-2生态系统的能量流动
基 础 巩 固
一、选择题
1．有关生态系统中能量流动的叙述不正确的是( ) A．生态系统中能量流动是从太阳辐射光能开始的 B．生态系统中流动的能量几乎全部来源于太阳能 C．生态系统中的能量流动是逐级递减和单向流动的 D．生态系统离开外界环境的能量供应就无法维持 [答案] A
[解析] 生态系统中能量流动的起点应为生产者固定的太阳能。
2．某地的一种金龟子专以大象的粪便为食，大象是初级消费者，假设第一营养级的能量为2.5×10kJ，则以下说法正确的是( )
①金龟子处于第三营养级 ②金龟子属于分解者
③流向金龟子的能量至少为2.5×10 kJ ④金龟子从第二营养级获得能量为零 A．①③ C．只有② [答案] B
[解析] 金龟子分解动物粪便，属分解者，不占营养级；象粪便中所含的能量仍属第一营养级。
3．下列各项能量流动中不属于人们生产研究目的的一项是( ) A．在牧场上，最好使能量多流向牛、羊等牲畜 B．在农业上，最好使能量多储存在农作物、蔬菜中 C．在养鱼中，最好使能量更多地流向鱼中 D．在森林中，最好使能量储存在动物中 [答案] D
[解析] 人们研究生态系统能量流动的目的，是调整生态系统能量流动关系，使能量最大限度地流向人类或对人类有益的部分。如A、B、C项都是符合上述原理，而D项，在森林中使能量储存在动物中对人是不利的。
4．下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中不正确的是( )
B．②④ D．只有①
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A．初级消费者的粪便中的能量实际上属于生产者同化量的一部分 B．①表示流经生态系统内部的总能量 C．一般情况下，③为②的10%～20% D．从能量关系看②>③＋④ [答案] B
[解析] 流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，①是流入初级消费者的能量；②为初级消费者流入次级消费者的能量，能量在各营养级之间的传递效率为10%～20%；因次级消费者自身的生命活动要消耗大量的能量，因此②>③＋④。
5．某个池塘有生产者(浮游植物)、初级消费者(植食性鱼类)、次级消费者(肉食性鱼类)、分解者(微生物)。其中生产者固定的全部能量为a，流入初级消费者、次级消费者、分解者的能量依次为b、c、d，此生态系统的能量金字塔中，下列表述正确的是( )
A．a＝b＋c＋d C．a [解析] 根据生态系统能量流动的原理，能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减的，能量的传递效率只有10%～20%。生态系统能量流动的渠道是食物链和食物网，包括生产者和消费者两种生物成分，不包括分解者，所以有a>b＋c。 6．在生态系统的一条食物链中，若生产者通过光合作用产生了60 mol的氧气，则其所固定的太阳能中，流入初级消费者体内并被利用的能量最多是( ) A．1161 kJ C．2870 kJ [答案] B [解析] 因为植物光合作用每产生6 mol氧气的同时会产生1 mol葡萄糖，所以该生态系统中生产者固定的太阳能是10 mol葡萄糖含有的能量，即28700 kJ。流入初级消费者的体内且能被利用的能量最多是11610×20%＝2322 kJ。 二、非选择题 7．下面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，单位为百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为118872百万千焦，但其中118761百万千焦的能量未被利用。请回答： B．2322 kJ D．5740 kJ B．a>b＋c D．a (1)流经该生态系统的总能量是________(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，下个营养级不能得到上个营养级的全部能量，原因有：①各营养级生物内的大量能量被__________________；②其次是上个营养级的部分能量________________；③还有少数能量被______________利用；④结论：________________________________ ________________________________________。 [答案] (1)A(111) 生产者 (2)13.5 20 (3)60% (4)①呼吸作用消耗 ②未被下一个营养级利用 ③分解者 ④生态系统中能量流动是单向的；能量在流动中逐级递减。 [解析] 生态系统中的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失过程。能量是沿食物链伴随着物质流动而流动的，具体就是从低营养级流向高营养级。(1)流经某个生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，即118872－118761＝111(百万千焦)。(2)能量在两个相邻的营养级之间的传递效率可用公式计算，即15.0/111×100%＝13.5%(A―→B)；3.0/15.0×100%＝20%(B―→C)。(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的百分比为1.8/3×100%＝60%。(4)能量在传递过程中逐级递减，主要是由于每一营养级的生物都会因呼吸作用而消耗相当大的一部分能量，并且各个营养级的生物中总有一部分生物未被下一个营养级的生物所利用，还有少部分能量随着残枝、败叶或遗体等直接传给了分解者。(5)通过分析可知：生态系统中能量流动是单向的；能量在流动中逐级递减。 能 力 拓 展 一、选择题 1．下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析(图中所示数值的单位是J/(cm·a))，G为植物，H为植食性动物，C为肉食性动物。以下相关叙述不正确的是( ) 2 A．与该生态系统稳定性密切相关的是图中G、H和C所形成的营养结构 B．由G到H的能量传递效率为13.51% C．从生态学的观点来看，G、H和C所包含的所有生物构成生物群落 D．H包括多种动物，它们之间的需求相似构成竞争关系 [答案] C [解析] 群落是指某一生态系统内所有生物的总和，而G、H、C仅为生产者和消费者，还应有分解者。 2．在一条食物链中，如果生产者固定太阳能时产生了6a mol的氧气，当生产者固定的这些能量传递到次级消费者被利用时，转移到ATP中的能量最多是( ) A．46.44 a kJ C．9.328a kJ [答案] A [解析] 生产者产生6a mol氧气意味着有a mol葡萄糖产生，这部分有机物传递到次级消费者最多为(a×20%×20%)mol，所以在次级消费者体内被转移到ATP中的能量最多为：(a×20%×20%×1161)kJ。 3．某一生态系统中，已知一只鹰增重2 kg要吃10 kg小鸟，小鸟增重0.25 kg要吃2 kg昆虫，而昆虫增重100 kg要吃1 000 kg绿色植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用百分率为( ) A．0.05% C．0.25% [答案] C [解析] 根据题意，鹰增重1 kg需要的绿色植物为：1 鹰对绿色植物的能量利用率为：×100%＝0.25%。 400 4．(2012·海南高考，19)下图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是( ) 1021 000 ××＝400(kg)。则20.25100 B．0.5% D．0.025% B．232a kJ D．11.61a kJ A．甲是生产者，乙是消费者 B．该生态系统是一个开放的系统 C．能量通过光合作用固定并进入系统，可以热能形式输出 D．甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系统的总能量 [答案] D [解析] 根据题中简图可知，甲能够固定太阳能，为生产者，乙从甲获取能量，为消费者，A正确；该生态系统需要从外界获得能量，同时能量也可以扩散到外界，是一个开放的生态系统，B正确；能量通过光合作用进入生态系统，经过生产者、消费者和分解者的呼吸作用后有一部分以热能的形式散失，C正确；输入该生态系统的总能量是生产者甲固定的太阳能总量，D不正确。 5．初级消费者体内能量的去路不包括( ) A．用于自身的生长、发育和繁殖 B．被第二营养级的其他生物所获得 C．以热能的形式散失 D．被分解者分解释放到环境中去 [答案] B [解析] 每个营养级体内能量的去路包括：a.一部分通过呼吸作用以热能形式散失；b.一部分用于自身的生长、发育和繁殖，也就是储存在构成自身的有机物中(此部分的最终去向为随着生物的遗体、残枝落叶中的能量被分解者分解而释放出来，或被下一营养级生物捕食而流到下一个营养级中)。故此能量去路不包括B选项。 6．在“浮游植物―→浮游动物―→鱼”这条食物链中，如果鱼要增加1000kg体重，那么，至少需要浮游动物和浮游植物的重量分别为( ) A．10000 kg和50000 kg C．50000 kg和50000 kg [答案] B [解析] 要想低营养级生物量最少，则能量传递效率要最高，故按20%的传递效率来计算。所以需浮游动物1000÷20%＝5000 kg；需浮游植物1000÷20%÷20%＝25000 kg。 B．5000 kg和25000 kg D．10000 kg和10000 kg
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