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2019-2020年高三生物 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動課時作業(yè) 一、選擇題(包括10小題,每小題5分,共50分) 1.(xx·銀川模擬)地球上的三個碳庫為大氣圈庫、水圈庫和生物庫,碳在生物和無機環(huán)境之間迅速交換。如圖是自然界碳循環(huán)的簡圖,下列敘述錯誤的是 (　　) A.甲為分解者,乙為消費者,丙為生產(chǎn)者 B.①②③表示CO2經(jīng)甲、乙、丙的呼吸作用進入大氣 C.④過程表示大氣中的CO2進入生物群落的主要途徑 D.碳元素以無機物形式在丙→乙→甲所示的渠道流動 2.某同學通過分析蛇的食性繪制了如圖所示的食物關(guān)系。假如一條1 kg的蛇,4/5的食物來自鼠,1/5的食物來自蛙。按能量流動的最高效率計算,此蛇間接消耗的植物為(　　) A.45 kg　　　B.22.5 kg　　C.90 kg　　　D.20 kg 3.(xx·池州模擬)如圖表示生態(tài)系統(tǒng)中碳元素和硫元素的循環(huán)。下列有關(guān)敘述中,正確的是(　　) A.兩種元素在①⑤⑥過程中轉(zhuǎn)化的形式都主要是含相關(guān)元素的氣體物質(zhì) B.兩種元素在③過程轉(zhuǎn)化時都只能呈氣態(tài) C.圖中⑨過程在兩種元素循環(huán)過程中均可發(fā)生,也是導致大氣污染的重要因素 D.圖中⑧過程主要發(fā)生在碳元素循環(huán)過程中 4.如圖表示某種生態(tài)系統(tǒng)中4種成分之間的關(guān)系,以下相關(guān)敘述中正確的是 (　　) A.甲和乙所包含的所有種群構(gòu)成群落 B.乙1的同化量越大,流向乙2的能量就越少 C.丁的CO2含量增加將導致臭氧層被破壞 D.丙不一定是原核生物 5.第十八次全國代表大會首次明確提出“推進綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展”“建設(shè)美麗中國”的號召。減少溫室氣體(如CO2)排放,實現(xiàn)低碳經(jīng)濟再一次成為我們努力的目標。如圖是碳循環(huán)的部分過程,有關(guān)分析不正確的是(　　) A.碳循環(huán)的過程①②伴隨著生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 B.植樹造林有助于增強過程②而減少大氣中CO2含量 C.減少對過程③的依賴是緩解溫室效應的重要措施 D.低碳生活方式有助于維持生物圈中碳循環(huán)的平衡 6.如圖是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解,N1～N6表示能量數(shù)值,下列有關(guān)敘述中錯誤的是(　　) A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為N2,由初級消費者流向蜣螂的能量為N6 B.能量由第一營養(yǎng)級傳遞給第二營養(yǎng)級的傳遞效率為N5/N2×100% C.N5將有兩個去向,其中之一是用于初級消費者的生長、發(fā)育和繁殖 D.能量在各營養(yǎng)級的流動離不開生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞 7.(xx·滁州模擬)如圖是麻風樹林中兩個營養(yǎng)級的能量流動圖解,已知麻風樹林的總能量為a,其中字母代表能量,則下列敘述不正確的是(　　) A.從麻風樹流入下一營養(yǎng)級的能量傳遞效率為a′/a B.c是第二營養(yǎng)級用于生長發(fā)育和生殖的能量 C.d是指呼吸作用消耗的能量 D.該圖中不包括非生物的物質(zhì)和能量 8.如圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖,圖中“→”表示碳的流動方向。以下敘述正確的是(　　) A.碳元素以二氧化碳形式從D傳到A和F B.D→A→B→E構(gòu)成了一條食物鏈 C.圖中包含了7條食物鏈 D.B和F之間的關(guān)系為競爭和捕食 9.如圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解,①～④表示相關(guān)過程的能量數(shù)值。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A.①是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 B.分解者獲得的能量最少 C.圖中②/①的值代表草→兔的能量傳遞效率 D.③和④分別屬于草和兔同化量的一部分 10.(能力挑戰(zhàn)題)(xx·銅陵模擬)下圖是某森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量流向示意圖,h、i、j、k表示不同用途的有機物(j是未利用部分),方框大小表示使用量,下列敘述正確的是(　　) A.進入該生態(tài)系統(tǒng)的CO2量與各營養(yǎng)級的h產(chǎn)生的CO2總量相等 B.生產(chǎn)者中有機物i的量大于被初級消費者同化的有機物的量 C.流向分解者的有機物k可被生產(chǎn)者直接吸收利用 D.流向該生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量可循環(huán)利用 二、非選擇題(包括2小題,共50分) 11.(25分)分析下面碳循環(huán)示意圖并據(jù)圖回答問題: (1)從微觀上看,過程①是在細胞內(nèi)　　　　中進行的;過程③主要是在細胞內(nèi) 　　　　中進行的。 (2)巖石圈中的碳以　　　　形式儲存,故不直接參與碳循環(huán)。水圈中碳的存在形式是　　　　。 (3)由圖中可見,碳循環(huán)帶有　　　　性,屬于氣體型循環(huán)。 (4)碳從無機環(huán)境中進入生物群落的途徑①是　　　　　　　,除此之外,某些特殊的生態(tài)系統(tǒng)還可通過　　　　　　進入生物群落;②表示的是　　　　　 關(guān)系;④表示　　　　　　　　　。 (5)參與過程④的生物與同區(qū)域中的動植物共同構(gòu)成了　　　　。 (6)如果大氣層中的CO2增多,則產(chǎn)生　　　　效應。 (7)從上圖可知,減緩溫室效應的關(guān)鍵措施是: ①　 ; ②　 ; ③　 。 (8)碳循環(huán)的進行伴隨著　　　　,但由于生物體不能在代謝中利用　　　　,因而能量流動具有　　　　　　　　　的特點。 12.(25分)(能力挑戰(zhàn)題)如圖甲為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡圖,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級,m1、m2代表不同的能量形式。圖乙表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級的變化示意圖,其中a～g表示能量值的多少。請據(jù)圖回答下列問題。 (1)圖甲中m1、m2表示的能量形式分別為　 、　　　　。通常情況下,位于營養(yǎng)級Ⅳ的生物個體數(shù)量一般遠遠少于Ⅲ,主要原因是　 。 (2)圖乙中,若a表示圖甲中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量,則B表示　　　　,C表示　　　　。若圖甲中營養(yǎng)級Ⅰ所固定的太陽能總量為y,營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是　　　　(用圖中所給字母的表達式表示)。 (3)由圖乙可以總結(jié)出生態(tài)系統(tǒng)能量流動的主要特點是　　　　　　　　。 (4)若圖甲中營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一種生物甲、乙、丙,構(gòu)成食物關(guān)系如圖。其中,甲能量中比例為x的部分直接提供給丙,則要使丙能量增加AkJ,至少需要消耗甲的能量為　　　　kJ(用所給字母的表達式表示)。 答案解析 1.【解題指南】解答本題主要抓住兩點: (1)理清甲、乙、丙在生態(tài)系統(tǒng)中所代表的生物成分。 (2)透徹分析①②③④⑤代表的過程。 【解析】選D。據(jù)圖可知,甲、乙、丙代表該生態(tài)系統(tǒng)中的生物成分,①②③④⑤代表過程。從圖解的關(guān)系分析,甲為分解者,乙為消費者,丙為生產(chǎn)者,④過程表示光合作用,⑤是乙對丙的捕食過程,①是甲對乙、丙的殘枝、敗葉及遺體的分解作用,②③是乙、丙的呼吸作用。很明顯,碳元素在生物和無機環(huán)境之間的循環(huán)渠道,一是在丙→乙→甲之間流動,以有機物的形式;二是生態(tài)系統(tǒng)中各生物自身的呼吸釋放到環(huán)境中以CO2的形式,因此A、B、C正確,D錯誤。 2.【解析】選A。按能量流動最高效率20%計算,蛇生長1 kg需5 kg的食物,由于其食物的4/5來自鼠,1/5來自蛙,所以需4 kg的鼠,1 kg的蛙,而鼠生長4 kg需20 kg的植物,而蛙生長1 kg需25 kg植物,所以蛇間接消耗的植物為45 kg。 3.【解析】選C。圖中①⑤⑥過程表示兩種元素在生產(chǎn)者、消費者、分解者之間流動,這種流動主要是以有機物的形式進行的;碳元素在③過程轉(zhuǎn)化時主要呈氣態(tài),但硫元素主要以土壤或水體中的S形式被生產(chǎn)者吸收利用;化學燃料燃燒釋放的CO2和SO2是導致大氣污染的重要原因;火山爆發(fā)主要與硫元素循環(huán)過程有關(guān)。 4.【解析】選D。確定圖中所示成分:圖中的甲與丁之間是雙箭頭,必定是生產(chǎn)者和非生物的物質(zhì)和能量,甲有三個箭頭向外,則甲為生產(chǎn)者,丁為非生物的物質(zhì)和能量,乙為消費者,丙為分解者。分析選項:甲、乙、丙所包含的所有種群構(gòu)成群落;乙1的同化量越大,流向乙2的能量就越多;丁的CO2含量增加將導致溫室效應;分解者是指營腐生生活的細菌和真菌,也包括某些動物。 5.【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是明確: (1)主要表示呼吸作用和分解者的分解作用。 (2)主要是通過生產(chǎn)者的光合作用和化能合成作用實現(xiàn)的。 【解析】選A。生物群落和無機環(huán)境之間可以進行物質(zhì)循環(huán),但能量只能單向流動;②為生產(chǎn)者的光合作用和化能合成作用,植樹造林可促進②過程而減少大氣中CO2的含量;溫室效應主要是因為大氣中CO2含量過多造成的,而大氣中CO2的主要來源是化學燃料的燃燒;低碳生活可降低大氣中CO2的含量,有助于維持生物圈中碳循環(huán)的平衡。 6.【解析】選A。流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的能量(N2),圖中蜣螂獲得的“糞便”中的能量(N6)屬于生產(chǎn)者流向分解者的能量;能量由第一營養(yǎng)級傳遞給第二營養(yǎng)級的傳遞效率為N5/N2×100%;N5將有兩個去向,其一是用于初級消費者的生長、發(fā)育和繁殖,其二是自身呼吸作用以熱能形式散失;能量在各營養(yǎng)級的流動離不開生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞,三者相輔相成,不可分割。 7.【解析】選A。由題干中的信息可知,該圖只包括兩個營養(yǎng)級,麻風樹是第一營養(yǎng)級,則a'只能代表第二營養(yǎng)級的攝入量,b代表第二營養(yǎng)級的同化量,d代表用于呼吸作用消耗的能量,c是指第二營養(yǎng)級用于生長發(fā)育和生殖的能量,e則是第二營養(yǎng)級流入分解者的能量;該圖解中包括了生產(chǎn)者、消費者和分解者,沒有非生物的物質(zhì)和能量。 8.【解析】選B。由圖示可知,D為生產(chǎn)者,A、B、E為消費者,F為分解者,C為大氣中的CO2,所以碳元素由D傳到A和F是以有機物的形式進行的;食物鏈中不包括分解者,所以圖中只有一條食物鏈D→A→B→E;因為F為分解者,分解者不屬于食物鏈的環(huán)節(jié),所以與B之間不存在競爭或捕食關(guān)系。 【方法技巧】生態(tài)系統(tǒng)四種成分的判斷 先據(jù)雙向箭頭確定大氣中的CO2和生產(chǎn)者,再根據(jù)兩者中有3個指出箭頭的D為生產(chǎn)者,則C為大氣中的CO2,最后根據(jù)D→A→B→E,確定A、B、E為消費者、F為分解者。 9.【解析】選D。流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量應該是草同化的總能量,①代表的是兔同化的總能量;能量流動的特點是單向流動、逐級遞減的,所以食物鏈中營養(yǎng)級別最高的狐獲得的能量最少;圖中②代表的是狐同化的總能量,則②/①的值代表兔→狐的能量傳遞效率;兔糞便中的能量并不是兔同化量的一部分,而是草同化量的一部分,兔遺體殘骸中的能量屬于兔同化量的一部分。 10.【解析】選B。據(jù)圖判斷,h表示各營養(yǎng)級呼吸消耗的有機物,i表示被下一營養(yǎng)級攝入的有機物,k表示通過生物的遺體、糞便等形式流入分解者的有機物。進入該生態(tài)系統(tǒng)的CO2量即生產(chǎn)者固定的CO2量,大于各營養(yǎng)級的h分解消耗產(chǎn)生的CO2總量,A項錯誤;流向分解者的有機物(k)經(jīng)分解者分解為CO2和無機鹽后才能被生產(chǎn)者利用,C項錯誤;在生態(tài)系統(tǒng)中,物質(zhì)可循環(huán)利用,能量只能單向傳遞,不能循環(huán)利用,D項錯誤。 11.【解析】(1)過程①是綠色植物利用大氣、水中的CO2通過光合作用合成有機物,光合作用的場所是細胞內(nèi)的葉綠體。過程③通過動植物的細胞呼吸將碳返回到大氣中去,細胞呼吸的主要場所是線粒體。 (2)碳在巖石圈中以無機鹽(碳酸鹽)的形式儲存,不能被植物直接吸收利用,不能直接參與碳循環(huán),水圈中的碳以HC形式存在。 (3)由圖示可看出碳循環(huán)是全球性的,屬于氣體型循環(huán)。 (4)由圖解可看出碳從無機環(huán)境進入生物群落是通過綠色植物的光合作用實現(xiàn)的。極少數(shù)特殊生態(tài)系統(tǒng)中的碳進入生物群落是通過化能合成作用。②表示生物群落中的捕食關(guān)系。圖示中④表示動植物尸體通過微生物的分解作用,把有機碳轉(zhuǎn)化為無機碳返回無機環(huán)境中。 (5)生活在同一區(qū)域內(nèi)的各種生物的總和稱為生物群落。 (6)大氣中CO2增多,則產(chǎn)生溫室效應。 (7)從圖中看出,導致大氣中CO2增多的因素可能是①過程減弱或在一定程度上受阻,即綠色植物減少,也可能是⑤過程增強,即化學燃料的大量燃燒。 (8)生態(tài)系統(tǒng)中的能量最終以熱能的形式散失,由于生物體在代謝過程中不能直接利用熱能,因而能量流動的特點是單向流動、逐級遞減。 答案：(1)葉綠體　線粒體 (2)無機鹽(碳酸鹽)　HC　(3)全球 (4)光合作用　化能合成作用　捕食　分解者的分解作用 (5)生物群落　(6)溫室 (7)①保護植被,大力植樹造林,提高森林覆蓋率 ②嚴格控制化學燃料的燃燒,并提高能源利用率 ③開發(fā)除化學燃料以外的如水能、太陽能等新能源,切實減少CO2的排放量 (8)能量流動　熱能　單向流動、逐級遞減 12.【解析】(1)m1是輸入到生態(tài)系統(tǒng)中的能量,是太陽能。m2是系統(tǒng)散失的能量,是熱能。在能量傳遞中由于大量能量散失,最高營養(yǎng)級獲得的能量較少,位于營養(yǎng)級Ⅳ的生物個體數(shù)量一般遠遠少于Ⅲ。 (2)圖乙中,若a表示圖甲中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量,攝入的能量有一部分未被同化(如糞便),B表示同化的能量,同化的能量去掉呼吸散失的,即是用于生長、發(fā)育和繁殖的(C)。第二營養(yǎng)級同化的能量為b,第一營養(yǎng)級固定的能量為y,營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是b/y×100%。 (3)由圖乙看出生態(tài)系統(tǒng)能量流動的主要特點是單向流動,逐級遞減。 (4)設(shè)至少需要消耗甲的能量為mkJ,(m-mx)×1/5×1/5+mx×1/5=A, m=25A/(1+4x)。 答案：(1)太陽能(或同化固定的能量)　熱能(或呼吸作用散失的熱量)　營養(yǎng)級高,可利用能量少 (2)Ⅱ同化固定的能量?、蛴糜谏L、發(fā)育和繁殖的能量　b/y×100% (3)單向流動,逐級遞減 (4)25A/(1+4x)