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2019-2020年高中人教版生物必修3練習(xí)：第5章 第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) Word版含答案 目標(biāo)導(dǎo)航　1.結(jié)合概念圖，描述能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動(dòng)過(guò)程，概述能量流動(dòng)的概念。2.結(jié)合教材中的有關(guān)數(shù)據(jù)，分析總結(jié)能量流動(dòng)特點(diǎn)。3.結(jié)合實(shí)例，闡明研究能量流動(dòng)的意義。 一、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程(閱讀P93－94) 1．能量流動(dòng)的概念：是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程。 2．能量流經(jīng)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過(guò)程 (1)輸入：生產(chǎn)者通過(guò)光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，固定在有機(jī)物中。 (2)能量去向 ①在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能形式散失。 ②隨著殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來(lái)。 ③被初級(jí)消費(fèi)者攝食同化，流入第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 3．能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過(guò)程 (1)輸入：通過(guò)攝食生產(chǎn)者獲得。 (2)去向 ①通過(guò)呼吸作用以熱能形式散失。 ②隨尸體、排泄物流向分解者。 ③被次級(jí)消費(fèi)者攝食同化，流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 4．能量在某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)過(guò)程圖解 二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)(閱讀P95－96) 1．能量流動(dòng)的特點(diǎn) 2．能量金字塔：將單位時(shí)間內(nèi)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所得到的能量數(shù)值，由低到高繪制成圖，可形成一個(gè)金字塔圖形。 三、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義 1．幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用。 2．幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分。 判斷正誤： (1)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)指能量的輸入和散失過(guò)程。(　　) (2)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是照射在生產(chǎn)者上的太陽(yáng)能。(　　) (3)散失的熱能不可以被生產(chǎn)者固定再次進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)。(　　) (4)流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量指次級(jí)消費(fèi)者攝入到體內(nèi)的能量。(　　) (5)相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率不會(huì)小于10%，也不會(huì)大于20%。(　　) (6)研究能量流動(dòng)，可合理設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng)，提高能量的傳遞效率。(　　) (7)多吃肉食比多吃素食消耗的糧食總量更多。(　　) (8)研究能量流動(dòng)，可調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，使生產(chǎn)者固定的能量全部流向人類(lèi)。(　　) 答案　(1)　(2)　(3)√　(4)　(5)　(6)　(7)√　(8) 解析　(2)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能，而不是照射在生產(chǎn)者上的太陽(yáng)能。(4)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)是指初級(jí)消費(fèi)者，因此流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量是指被第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量，而不是被次級(jí)消費(fèi)者攝入到體內(nèi)的能量。(7)生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞具有逐級(jí)遞減的特點(diǎn)，吃肉時(shí)人的營(yíng)養(yǎng)級(jí)比吃素食時(shí)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)高，因此能量消耗多，消耗的糧食多。(8)由于在各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中都會(huì)有生物的細(xì)胞呼吸存在，通過(guò)細(xì)胞呼吸，部分能量會(huì)以熱能的形式散失，因此研究能量流動(dòng)，可調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，使生產(chǎn)者固定的能量盡可能多地流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分，但是做不到全部流向人類(lèi)。 一、能量流動(dòng)的概念和過(guò)程 1．研究能量流動(dòng)的分析方法 (1)研究能量流動(dòng)可以在個(gè)體水平上，也可以在群體水平上。研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)一般在群體水平上，這種將群體視為一個(gè)整體進(jìn)行研究是系統(tǒng)科學(xué)常用的研究方法。 (2)研究能量在沿著食物鏈從一個(gè)種群流動(dòng)到另一種群時(shí)，需要考慮能量被利用和未被利用等多方面的能量值，以某動(dòng)物種群捕食種群A為例，“能量流動(dòng)的分析”過(guò)程為： ①未被捕食的是指沒(méi)有被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝食，仍舊以上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的形式存在的。 ②未食入的是指沒(méi)有被攝食進(jìn)去的，如食物的碎屑，動(dòng)物的骨頭、毛發(fā)等，植物的秸稈等。其會(huì)被分解者利用。 ③未同化的是指糞便，其會(huì)被分解者利用。 ④在自然界中，對(duì)一個(gè)種群來(lái)說(shuō)，其同化的能量去向還包括未被捕食的，也可以說(shuō)是未利用的。 2．生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入 (1)能量來(lái)源：太陽(yáng)光能(除極少數(shù)特殊空間外)。 (2)能量流動(dòng)起點(diǎn)：生產(chǎn)者的光合作用。 (3)輸入的總能量：是生產(chǎn)者通過(guò)光合作用固定的太陽(yáng)能總量。 3．生態(tài)系統(tǒng)中能量的傳遞過(guò)程 (1)傳遞途徑：食物鏈和食物網(wǎng)。 (2)傳遞形式：有機(jī)物中的化學(xué)能。 (3)傳遞過(guò)程(以初級(jí)消費(fèi)者為例)： 4．能量的散失過(guò)程 (1)形式：熱能(熱能是能量流動(dòng)的最終歸宿)。 (2)過(guò)程： 有機(jī)物(化學(xué)能) 能量 (3)特殊途徑 動(dòng)植物遺體、殘落物等形成煤炭、石油等化石燃料熱能。 1．某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物是指生物個(gè)體還是指某個(gè)種群？ 答案　某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物代表處于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的所有生物，不代表生物個(gè)體也不是某個(gè)種群。 2．判斷分析“一只老虎捕食了一只野兔，則野兔的全部能量都流向了老虎”的對(duì)錯(cuò)，并思考消費(fèi)者攝入的能量、同化的能量與糞便中的能量有什么關(guān)系？ 答案　錯(cuò)，還有一部分未被老虎消化吸收的殘?jiān)?、糞便中的能量存在；同化的能量＝消費(fèi)者攝入的能量－糞便中的能量。 3．請(qǐng)分析每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來(lái)源。 答案　(1)生產(chǎn)者的能量來(lái)自太陽(yáng)能；各級(jí)消費(fèi)者的能量一般來(lái)自上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)(同化量＝攝入量－糞便中所含能量)。 (2)流入各級(jí)消費(fèi)者的總能量是指各級(jí)消費(fèi)者所同化的能量，排出的糞便中的能量不計(jì)入排便生物所同化的能量(糞便中的能量屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量的一部分)。 (3)分解者的能量來(lái)自生產(chǎn)者和消費(fèi)者。 4．請(qǐng)分析某個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去向。輸入到某個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量的去向都相似嗎？ 答案　某個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去路一般有：①該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物呼吸消耗。②流入到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物中。③以動(dòng)植物遺體、殘枝落葉等形式被分解者分解利用。 其中，輸入最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量的去向只有2個(gè)，即：①該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物呼吸消耗。②被分解者分解利用。 1．下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)簡(jiǎn)圖，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)。 A．甲是生產(chǎn)者，乙是消費(fèi)者 B．該生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng) C．太陽(yáng)光能通過(guò)光合作用固定并進(jìn)入系統(tǒng)，可以熱能形式輸出 D．甲、乙和分解者所儲(chǔ)存的能量之和是輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 問(wèn)題導(dǎo)析　(1)由圖可知，甲能夠固定太陽(yáng)能，則甲為生產(chǎn)者，乙從甲獲取能量，則乙為消費(fèi)者。 (2)太陽(yáng)光能通過(guò)光合作用固定并進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的呼吸作用后有一部分以熱能的形式散失，因此說(shuō)生態(tài)系統(tǒng)需要不斷從外界獲得能量的同時(shí)又不斷將能量擴(kuò)散到外界。 (3)輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者甲固定的太陽(yáng)能總量。 答案　D 一題多變 判斷正誤： (1)圖甲中一定有葉綠體。(　　) (2)甲中每個(gè)個(gè)體的能量都多于乙中每個(gè)個(gè)體的能量。(　　) (3)甲中流向分解者的能量包含了乙的糞便中所含的能量。(　　) (4)能量輸入至甲、乙中所發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化形式是相同的，而由甲、乙和分解者散失時(shí)的能量轉(zhuǎn)化形式是不同的。(　　) 答案　(1)　(2)　(3)　(4) 二、能量流動(dòng)的特點(diǎn)和意義 1．能量流動(dòng)特點(diǎn)的成因分析 (1)單向流動(dòng) ①能量流動(dòng)是沿食物鏈進(jìn)行的，食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的捕食關(guān)系是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果，是不可逆轉(zhuǎn)的。 ②各營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過(guò)呼吸作用所產(chǎn)生的熱能不能被生物群落重復(fù)利用，因此能量流動(dòng)無(wú)法循環(huán)。 (2)逐級(jí)遞減 ①各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物都會(huì)因呼吸作用消耗大部分能量。 ②各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量都會(huì)有一部分流入分解者，也有未被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所利用的部分。 2．能量流動(dòng)模型——生態(tài)金字塔 不同的生態(tài)金字塔能形象地說(shuō)明營(yíng)養(yǎng)級(jí)與能量、生物量、數(shù)量之間的關(guān)系，是定量研究能量流動(dòng)的直觀體現(xiàn)。 　　類(lèi)型 項(xiàng)目 能量金字塔 數(shù)量金字塔 生物量金字塔 形狀 特點(diǎn) 正金字塔形 一般為正金字塔形，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)倒金字塔形，如樹(shù)上昆蟲(chóng)與鳥(niǎo)的數(shù)量關(guān)系 一般為正金字塔形(特例：如某一時(shí)間內(nèi)，浮游植物的生物量可能低于浮游動(dòng)物的生物量) 象征含義 能量沿食物鏈流動(dòng)過(guò)程中具有逐級(jí)遞減的特征 生物個(gè)體數(shù)目在食物鏈中隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高而逐級(jí)遞減 生物量(現(xiàn)存生物有機(jī)物的總質(zhì)量)沿食物鏈流動(dòng)逐級(jí)遞減 每一級(jí)含義 食物鏈中每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所含能量的多少 每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物個(gè)體的數(shù)目 每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的總生物量 5．是不是所有的食物鏈都不會(huì)超過(guò)五個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)？ 答案　不一定。對(duì)于某些低營(yíng)養(yǎng)級(jí)由個(gè)體小、數(shù)量大的小生物構(gòu)成的食物鏈，可以超過(guò)5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 6．下圖為某城市生態(tài)系統(tǒng)能量金字塔，為什么呈倒置狀況也能維持生態(tài)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)？ 答案　因?yàn)槌鞘猩鷳B(tài)系統(tǒng)的能量基本是靠外部輸入，所以其自身初級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量很低，而次級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)因?yàn)槿丝诒姸嗟木壒誓芰亢芨撸瑥亩芰矿w現(xiàn)出倒金字塔。 7．肉類(lèi)和雞蛋的價(jià)格比糧食和蔬菜高，從能量流動(dòng)角度看，其道理何在？ 答案　食物鏈延長(zhǎng)，能量流失多，動(dòng)物性食品成本高。 2．下圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解部分示意圖，①②③④各代表一定的能量值，下列敘述中錯(cuò)誤的是(　　)。 A．生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)具有單向性主要是因?yàn)槭澄镦溨猩镏g吃與被吃的關(guān)系不可逆轉(zhuǎn) B．一般情況下，能量在相鄰的兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率大約是10%～20% C．①表示流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量 D．從能量關(guān)系看②＞③＋④ 問(wèn)題導(dǎo)析　(1)食物鏈中的捕食關(guān)系是長(zhǎng)期自然選擇形成的，不會(huì)倒轉(zhuǎn)，因此生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)具有單向性。 (2)一般情況下能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率大約是10%～20%。 (3)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能，即流入生產(chǎn)者的總能量。 (4)一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量都可以包括三部分：流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)、流向分解者、自身呼吸作用所消耗。 答案　C 一題多變 (1)上題中，三級(jí)消費(fèi)者的能量流動(dòng)途徑是_____________________________________。 (2)除了圖中所示，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量還有一部分__________________________。 (3)從圖中可以總結(jié)出能量流動(dòng)的特點(diǎn)是____________、____________。 (4)人類(lèi)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)進(jìn)行調(diào)查研究，其意義是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)流向分解者、自身呼吸作用所消耗　(2)在細(xì)胞呼吸中以熱能的形式散失　(3)單向流動(dòng)　逐級(jí)遞減　(4)幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分 1．在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，某草食動(dòng)物同化的能量等于(　　)。 A．生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量 B．生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量減去生產(chǎn)者的呼吸量 C．被草食動(dòng)物吃了的植物中所含的能量減去糞便中所含的能量 D．用于草食動(dòng)物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖等生命活動(dòng)所需的能量 答案　C 解析　草食動(dòng)物以草為食物，經(jīng)消化吸收，真正進(jìn)入體內(nèi)的能量是食物中的能量減去糞便中包含的能量，即其同化的能量。 2.下圖為生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的部分圖解，①代表一定的能量值。下列相關(guān)敘述中，正確的是(　　)。 　 A．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是循環(huán)進(jìn)行的 B．能量在沿食物鏈流動(dòng)時(shí)逐級(jí)遞減 C．次級(jí)消費(fèi)者屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí) D．圖中①代表呼吸作用所消耗的能量 答案　B 解析　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是單向的、逐級(jí)遞減的；次級(jí)消費(fèi)者屬于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)；圖中①代表生產(chǎn)者流向分解者的能量。 3.在社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中，四川某地通過(guò)新建沼氣池和植樹(shù)造林，構(gòu)建了新型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(如圖所示)。下列有關(guān)敘述中，不正確的是(　　)。 A．該生態(tài)系統(tǒng)中，處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物有人和家禽、家畜 B．該生態(tài)系統(tǒng)中，人的作用非常關(guān)鍵，植物是主要成分 C．該生態(tài)系統(tǒng)的建立，提高了各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率 D．沼氣池的建造，提高了該生態(tài)系統(tǒng)能量的利用率 答案　C 解析　在人工建立的生態(tài)系統(tǒng)中，人的作用非常關(guān)鍵，離開(kāi)了人的作用，生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)崩潰。生產(chǎn)者是整個(gè)系統(tǒng)的能量來(lái)源和物質(zhì)來(lái)源，是主要成分，人和家禽、家畜都可以農(nóng)作物為食，屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)。該生態(tài)系統(tǒng)的建立，實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用，從而提高了能量利用率，但不能提高各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率。 4.根據(jù)某生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)圖示，分析回答有關(guān)問(wèn)題。 (1)在此食物網(wǎng)中共有________條食物鏈，貓頭鷹占有________個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。如果貓頭鷹的體重每增加1 kg，則至少需要草________kg，至多需要草________kg。 (2)在此食物網(wǎng)中，種間關(guān)系為捕食和競(jìng)爭(zhēng)的是____________、________。(至少寫(xiě)出兩組) (3)根據(jù)能量流動(dòng)的圖示可知，初級(jí)消費(fèi)者自身生命活動(dòng)所消耗的能量是圖中的箭頭________；三級(jí)消費(fèi)者排出的糞便中仍含有部分能量，這一部分能量被分解者所利用應(yīng)屬于圖示中的箭頭________。(用圖中的①～?來(lái)表示) (4)從不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞的多少來(lái)看，圖中②③④的特點(diǎn)是_____________________。 答案　(1)8　4　25　100 000　(2)蛇、貓頭鷹　蜘蛛、蟾蜍(或蜘蛛、食蟲(chóng)鳥(niǎo))　(3)⑤?、帷?4)單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減 解析　如題圖所示，從左向右數(shù)，在此食物網(wǎng)中共有8條食物鏈，根據(jù)貓頭鷹占據(jù)的位置，可以得出貓頭鷹占有4個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。如果貓頭鷹的體重每增加1 kg，至多需要多少草應(yīng)該考慮能量傳遞效率為10%和食物鏈最長(zhǎng)，至少需草量的能量傳遞效率為20%和食物鏈最短。每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量都有三個(gè)去向，那就是呼吸消耗、被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化和被分解者利用，由圖可知，E為分解者，那么初級(jí)消費(fèi)者自身生命活動(dòng)所消耗的能量是圖中的箭頭⑤，同理可知，三級(jí)消費(fèi)者排出的糞便中仍含有部分能量，這一部分能量被分解者所利用，應(yīng)屬于圖示中的箭頭⑨。能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減，所以從不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞的多少來(lái)看，圖中②③④的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減。 基礎(chǔ)鞏固 1．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)中，能量形式轉(zhuǎn)變的順序是(　　)。 A．光能→化學(xué)能→熱能 B．熱能→光能→化學(xué)能 C．化學(xué)能→光能→熱能 D．光能→熱能→化學(xué)能 答案　A 解析　生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)應(yīng)從生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能開(kāi)始。生產(chǎn)者將光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的化學(xué)能，然后依次再被各級(jí)消費(fèi)者利用，最終以熱能的形式散失于無(wú)機(jī)環(huán)境中，故選A。 2．稻田里，農(nóng)民要拔掉稗草；魚(yú)塘中，人們不斷清除肉食性的“黑魚(yú)”，用生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)看，這是為了(　　)。 A．保持生態(tài)平衡 B．保持生物群落的單一性 C．調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)方向 D．使物質(zhì)能夠盡快地循環(huán)流動(dòng) 答案　C 解析　稻田中水稻與稗草構(gòu)成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，它們共同爭(zhēng)奪同一環(huán)境中的陽(yáng)光、CO2、生存空間。除去雜草(稗草)，可使水稻擁有更豐富的生活條件，提高水稻的光合作用強(qiáng)度，為人類(lèi)提供更多稻谷。魚(yú)塘中清除更高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的肉食性“黑魚(yú)”，可以減少能量在傳遞過(guò)程中的損失。 3.右圖為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是(　　)。 A．Ⅰ是初級(jí)消費(fèi)者 B．Ⅳ為分解者 C．E1為太陽(yáng)能，E2為熱能 D．能量可在食物鏈中循環(huán)利用 答案　C 解析　能量金字塔中Ⅰ表示生產(chǎn)者，Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ表示消費(fèi)者，分別代表第二、三、四營(yíng)養(yǎng)級(jí)，食物鏈可表示為Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ；該生態(tài)系統(tǒng)的全部能量為Ⅰ所固定的全部太陽(yáng)能，用E1表示，E2表示各營(yíng)養(yǎng)級(jí)由于呼吸作用產(chǎn)生的熱能；能量在食物鏈中只能單向傳遞，并且隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高逐級(jí)遞減。 4.右圖食物網(wǎng)中的貓頭鷹每增加20 kJ的能量，至少需要消耗的植物所含的能量為(　　)。 A．200 kJ B．250 kJ C．500 kJ D．1 000 kJ 答案　C 解析　至少消耗多少是按照最高傳遞效率計(jì)算的。 鞏固提升 5．在食物鏈植物→昆蟲(chóng)→鳥(niǎo)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)中，若能量傳遞效率為10%，以鳥(niǎo)類(lèi)同化的總能量中昆蟲(chóng)獲得的總能量為x軸，植物供能總量為y軸，下圖中繪制的相關(guān)曲線正確的是(　　)。 答案　D 解析　設(shè)鳥(niǎo)獲得的總能量為常數(shù)a，則鳥(niǎo)從昆蟲(chóng)獲得能量為x，從植物直接獲得能量為a－x，可列式為x1010＋(a－x)10＝y(tǒng)，即y＝10a＋90x。根據(jù)此方程式可知，D正確。 6．下圖表示某農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)一年中CO2的釋放和消耗狀況，其中各數(shù)字序號(hào)表達(dá)的含義分別為：①生產(chǎn)者呼吸釋放量；②分解者呼吸釋放量；③消費(fèi)者呼吸釋放量；④生產(chǎn)者光合作用消耗總量。有關(guān)敘述正確的是(　　)。 A．流經(jīng)該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的總能量可用④表示 B．②的量越小，說(shuō)明該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)施用的有機(jī)肥料越多 C．消費(fèi)者同化作用的大小可用③表示 D．該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)一年中CO2的釋放量與消耗量相等 答案　A 解析　④表示生產(chǎn)者光合作用消耗的CO2量，可表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量；生態(tài)系統(tǒng)施用的有機(jī)肥料越多，分解者呼吸越旺盛，釋放的CO2量越多；生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者同化量大于③表示的呼吸量；該生態(tài)系統(tǒng)一年中CO2的釋放量小于消耗量，這是因?yàn)檫€有一部分能量?jī)?chǔ)存在生物體內(nèi)。 7．根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)。 A．“?；~(yú)塘”生態(tài)系統(tǒng)與普通水稻田生態(tài)系統(tǒng)相比實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)利用 B．人工魚(yú)塘生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者同化的能量往往大于生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能 C．水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，為充分利用生產(chǎn)者所固定的能量，應(yīng)以食物鏈長(zhǎng)的魚(yú)類(lèi)為養(yǎng)殖對(duì)象 D．營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高的生物種群體內(nèi)積累的有毒物質(zhì)越多，所獲得的能量越少 答案　C 解析　“?；~(yú)塘”生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)利用。人工魚(yú)塘生態(tài)系統(tǒng)中由于投放餌料，消費(fèi)者同化的能量往往大于生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，應(yīng)以食物鏈短的魚(yú)類(lèi)為養(yǎng)殖對(duì)象。根據(jù)生物富集作用和能量逐級(jí)遞減規(guī)律，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高的生物種群體內(nèi)積累的有毒物質(zhì)越多，所獲得的能量越少。 8．下表是某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)中，甲、乙、丙、丁四種生物有機(jī)物同化量的比例關(guān)系。下列關(guān)于該食物網(wǎng)推斷最不可能的是(　　)。 生物種類(lèi) 甲 乙 丙 丁 同化有機(jī)物所占比例 86 12 1.1 0.9 A.以上四個(gè)種群至少構(gòu)成兩條食物鏈 B．甲、乙兩種群不可能處于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí) C．第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量不可能全部被第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用 D．乙、丙以甲為食物，丁以乙、丙為食物 答案　D 解析　根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率是10%～20%，則甲一定處于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，若只有甲為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，則第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)有機(jī)物的同化比例在8.6～17.2，若只有乙為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，則第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)有機(jī)物的同化比例在1.2～2.4，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)有丙、丁，食物鏈有兩條；若第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)不只有甲一種，則食物鏈也是至少兩條，A正確。若甲、乙為同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，則第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)有機(jī)物的同化比例在9.8～19.6，而丙、丁的同化量只有2.0，故甲、乙不可能處于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，B正確。第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量一部分被自身呼吸作用消耗，還有一部分不能被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用，第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量不可能全部被第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用，C正確。若乙、丙以甲為食物，丁以乙、丙為食物，乙、丙同化量的10%～20%是1.31～2.62，D不可能。 9．下圖是對(duì)某湖泊的能量調(diào)查結(jié)果[單位：千焦/(厘米2年)]，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是指_______________________________________， 有________千焦/(厘米2年)。 (2)能量從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率為_(kāi)_____%，這說(shuō)明了能量流動(dòng)的特點(diǎn)是______________的，也就是說(shuō)食物鏈越長(zhǎng)，________________越多。 (3)D(熱能)是通過(guò)________________產(chǎn)生的能量。 (4)能量流動(dòng)具有單向、不循環(huán)的特點(diǎn)，主要原因是由于生物不能在代謝中利用________________________________________________________________________。 答案　(1)生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能的總量　0.46 (2)13.5　逐級(jí)遞減　能量流失　(3)呼吸作用　(4)呼吸放出的熱能 解析　解答本題容易出現(xiàn)的問(wèn)題是：①識(shí)圖不準(zhǔn)，分辨能力差，把487.28當(dāng)成正確答案；②能量傳遞效率應(yīng)該通過(guò)計(jì)算回答，不能填寫(xiě)10%～20%；③熱能是通過(guò)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的呼吸作用而釋放出來(lái)的，這部分能量是不能再利用的，只能散失?！昂粑饔谩贝藭r(shí)不能用“分解作用”或“代謝作用”來(lái)代替。 10．下圖是一個(gè)人工生態(tài)系統(tǒng)的模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)生態(tài)系統(tǒng)中，起決定作用的是________。 (2)通過(guò)農(nóng)村實(shí)驗(yàn)證明，該生態(tài)系統(tǒng)較為理想，調(diào)整了能量流動(dòng)關(guān)系，提高了經(jīng)濟(jì)效益，其原因是充分利用了________________中的能量。 (3)從開(kāi)始在一段時(shí)間內(nèi)，沼氣池中微生物的代謝類(lèi)型變化是__________________。 (4)若全部用糧食喂豬，人體從豬肉中獲得100 kJ能量，至少消耗約含________kJ能量的糧食。 答案　(1)農(nóng)作物　(2)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)　(3)需氧型→兼性厭氧型→厭氧型　(4)2 500 解析　(1)生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石，是生物群落的能量來(lái)源，因此起決定性作用。 (2)通過(guò)調(diào)整能量流動(dòng)的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用，充分利用了各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的能量。 (3)沼氣池中最初是有氧氣存在的，隨著氧氣的消耗，最終只有厭氧型菌能生存。 (4)已知高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)最少消耗，則能量的傳遞效率應(yīng)按最高20%計(jì)算，且食物鏈按最短計(jì)算，即農(nóng)作物→豬→人。此食物鏈中人為第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)，而農(nóng)作物為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，則有：農(nóng)作物含的能量20%20%＝100 kJ，可求得農(nóng)作物含的能量為2 500 kJ。 走進(jìn)高考 11．(xx福建卷，3)在兩塊條件相同的退化林地上進(jìn)行森林人工恢復(fù)和自然恢復(fù)的研究，20年后兩塊林地的生物多樣性均有不同程度提高，其中人工種植的馬尾松人工恢復(fù)林植物種數(shù)為137種，無(wú)人工種植的自然恢復(fù)林植物種數(shù)為226種。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)。 A．可采用樣方法調(diào)查林地上植物的種群密度 B．森林恢復(fù)提高了生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量 C．人工恢復(fù)林比自然恢復(fù)林的植物豐富度低 D．自然恢復(fù)林的形成屬于初生演替 答案　D 解析　樣方法可以用來(lái)調(diào)查植物和活動(dòng)能力弱的動(dòng)物的種群密度，A正確；森林恢復(fù)擴(kuò)大了植被面積和垂直高度，提高了生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量，B正確；人工恢復(fù)林中植物種數(shù)為137種，無(wú)人工種植的自然恢復(fù)林植物種數(shù)為226種，自然前者的植物豐富度低，C正確；初生演替是發(fā)生在沙丘、火山巖、冰川泥上等從來(lái)沒(méi)有被植物覆蓋過(guò)的地面，或者原來(lái)存在過(guò)植物，但被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替，退化林地顯然不屬此例，應(yīng)屬于次生演替，D錯(cuò)誤。 12．(xx新課標(biāo)卷Ⅱ，31)回答與草原生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的問(wèn)題： (1)草原上鼠的天敵從鼠獲得的能量最終來(lái)自于________固定的能量。 (2)草原上，某種鼠的種群密度除了受遷入率和遷出率的影響外，還受該鼠種群的________、________、年齡組成和性別比例等因素的影響。 (3)用樣方法調(diào)查某種雙子葉植物種群密度時(shí)，為避免調(diào)查者主觀因素的影響，要做到________。 (4)草原生物群落的空間結(jié)構(gòu)包括________和________。 答案　(1)生產(chǎn)者　(2)出生率　死亡率　(3)隨機(jī)取樣 (4)垂直結(jié)構(gòu)　水平結(jié)構(gòu) 解析　(1)流入草原生態(tài)系統(tǒng)的能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總能量，其他生物都直接或間接以該能量生存。(2)鼠的種群密度受遷入率、遷出率、出生率和死亡率、年齡組成和性別比例等因素的影響。(3)樣方法調(diào)查時(shí)要注意隨機(jī)取樣。(4)草原生物群落包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。