（課堂設(shè)計）高中生物 4.2.1 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動每課一練 蘇教版必修3

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1、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 基礎(chǔ)演練 一、選擇題 1．關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述，不正確的是(　　) A．流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是綠色植物所固定的太陽能的總量 B．生態(tài)系統(tǒng)中流動的能量不包括各營養(yǎng)級的呼吸量 C．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向、不循環(huán)的 D．在生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是逐級遞減的 解析：考查能量流動的過程及特點(diǎn)。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從生產(chǎn)者固定太陽能開始的，生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量便是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量；生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是沿著食物鏈或食物網(wǎng)進(jìn)行的，能量流動的特點(diǎn)是單向流動，并且是逐級遞減的。 答案：B 2．農(nóng)田中經(jīng)常鋤草治蟲，魚塘里不斷清除肉食性的“黑魚”，人們這樣做是為

2、了(　　) A．維持生態(tài)平衡 B．保持生物群落的單一性 C．調(diào)整能量流動方向 D．促進(jìn)物質(zhì)循環(huán) 解析：鋤草有利于農(nóng)作物的生長(減少競爭生物)，清除肉食性魚類有利于減少能量的損耗，使草食性魚的產(chǎn)量增加，從而使能量更多地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧? 答案：C 3．下圖是一個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，關(guān)于該系統(tǒng)的敘述，錯誤的是(　　) A．微生物也能利用農(nóng)作物通過光合作用儲存的能量 B．多途徑利用農(nóng)作物可提高該系統(tǒng)的能量利用效率 C．沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用 D．沼氣池中的微生物也是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者 解析：本題主要考查生態(tài)學(xué)的相關(guān)知識，考查學(xué)生的理解能力和獲取信

3、息的能力。在該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，農(nóng)作物可以成為家畜的飼料和人的食物，家畜也能成為人的食物，沼氣池中的微生物可以利用農(nóng)作物秸稈、人和家畜糞便中的有機(jī)物，而沼液和沼渣又可以為農(nóng)作物提供肥料，沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣又能成為人為的能源物質(zhì)，實現(xiàn)了能量的多級利用，提高了該生態(tài)系統(tǒng)的能量利用率。沼氣池中的微生物利用的是無生命的有機(jī)物 ，因此在生態(tài)系統(tǒng)中的地位屬于分解者。能量是不能循環(huán)利用的，所以C項的敘述是錯誤的。 答案：C 4．在由草、兔、狐組成的一條食物鏈中，兔經(jīng)同化作用所獲得的能量，其去向不包括(　　) A．通過兔子細(xì)胞呼吸釋放的能量 B．通過兔子的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量 C．通過狐的糞便

4、流入到分解者體內(nèi)的能量 D．流入到狐體內(nèi)的能量 解析：每一個營養(yǎng)級中所同化的能量為本營養(yǎng)級的總能量，而兔子糞便中的能量并不是兔子同化的能量。兔子同化的能量的去向有自身呼吸消耗、被下一營養(yǎng)級(狐)利用、流向分解者的能量和狐糞便中的能量。 答案：B 5．右圖是某一個湖的能量金字塔，相關(guān)描述不 正確的是 (　　) A．A、B、C、D分別表示不同的營養(yǎng)級 B．A、B、C、D之間可以形成一條A到D的食物鏈 C．A、B、C、D的大小分別表示不同的營養(yǎng)級所得到的能量 D．A、B、C、D的大小變化體現(xiàn)了能量流動的特點(diǎn)是逐級遞減 解析：生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔是將單位時間內(nèi)各個營養(yǎng)級所得到的能量

5、數(shù)值繪制成的圖，由于能量逐級遞減，所以A、B、C、D的大小分別表示不同的營養(yǎng)級所得到的能量。A、B、C、D每一層都有多種生物，因此，含有復(fù)雜的食物網(wǎng)，不是簡單的一條食物鏈。 答案：B 6．下圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖，①②③④各代表一定的能量值，下列各項中正確的是(　　) A．①表示流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的總能量 B．一般情況下，三級消費(fèi)者增加1 kg，至少需要生產(chǎn)者100 kg C．生物與生物之間的捕食關(guān)系一般不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動具有單向性 D．從能量關(guān)系看②≥③＋④ 解析：本題主要考查能量流動的特點(diǎn)。①表示第二營養(yǎng)級的同化量，流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者光合作用固定

6、的總能量，要大于①；三級消費(fèi)者增加1 kg，至少消耗生產(chǎn)者的量，需以最大傳遞效率計算，即＝125 kg；能量流動的特點(diǎn)之一是單向流動，主要原因是生物間的捕食關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)；從能量關(guān)系看：②＝③＋④＋呼吸消耗，所以②>③＋④。 答案：C 二、簡答題 7．下面是一水域生態(tài)系統(tǒng)在一年之內(nèi)能量流動情況的資料，如圖所示[能量單位kJ/(m2·a)]，請分析回答問題。 (1)該系統(tǒng)的能量傳遞效率在__________________之間，能量傳遞效率如此之低，是因為________________________________________________。 (2)上述能量流動情況以如下能

7、量金字塔來表示：則A、B、C、D所代表的數(shù)值分別是________、________、________、________。 (3)人類對生態(tài)系統(tǒng)的能量流動進(jìn)行調(diào)查研究，其意義是 _________________________________________________________ _____________________________________________________________。 解析：(1)能量傳遞效率是下一營養(yǎng)級所同化的能量占其上一營養(yǎng)級同化能量的比例。圖中信息顯示傳遞效率最高為16.2%(由生產(chǎn)者→草食動物)，最低為5.5%(肉食動物→終級

8、消費(fèi)者)。能量傳遞效率低是由于每個營養(yǎng)級的生物都會因呼吸而消耗掉相當(dāng)多的能量，并且總有一部分能量未被下一營養(yǎng)級利用。(2)圖中食物鏈為D→C→B→A，則對照能量流動資料，可知A代表的數(shù)值為21，B為383，C為3 368，D為20 810。(3)人類研究能量流動的目的是為了更有效地利用能量。 答案：(1)5.5%～16.2%　大部分能量被該營養(yǎng)級生物自身呼吸作用消耗掉，另有一部分能量流向分解者 (2)21　383　3 368　20 810 (3)幫助人們合理地調(diào)整能量流動關(guān)系，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠? 點(diǎn)撥：生態(tài)系統(tǒng)中能量的流動是單向流動、逐級遞減的。 能力提高 一、選擇題

9、1．長期處于相對穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)瓶中只有一條食物鏈，共含有三個營養(yǎng)級。若每個營養(yǎng)級每日每小時的耗氧量如圖中曲線所示，則曲線a、b、c所反映的營養(yǎng)級依次是(　　) A．第三營養(yǎng)級、第二營養(yǎng)級、第一營養(yǎng)級 B．第三營養(yǎng)級、第一營養(yǎng)級、第二營養(yǎng)級 C．第二營養(yǎng)級、第三營養(yǎng)級、第一營養(yǎng)級 D．第一營養(yǎng)級、第二營養(yǎng)級、第三營養(yǎng)級 解析：從圖知，a的耗氧量在6～18時為負(fù)值，說明在此期間，a釋放氧氣，故a為生產(chǎn)者，屬于第一營養(yǎng)級；b和c耗氧量恒定，都屬于消費(fèi)者，而b的耗氧量比c的耗氧量要高，說明b比c所處的營養(yǎng)級要低，故b屬于第二營養(yǎng)級，c屬于第三營養(yǎng)級。 答案：D 點(diǎn)撥：能產(chǎn)生氧氣的一定

10、是生產(chǎn)者，而營養(yǎng)級越低，生物量就越大，耗氧量就越大。 2．下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中4種成分之間的關(guān)系，相關(guān)敘述正確的是(　　) A．甲同化的有機(jī)物中的能量一部分因細(xì)胞呼吸而散失，另一部分則用于自身的生長、發(fā)育和繁殖 B．“乙1→乙2→……”中所包含的所有種群構(gòu)成了該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu) C．丙中有自養(yǎng)型生物 D．甲同化的總能量等于乙和丙的總能量之和 答案：A 3．如圖為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ 、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，E1、E2代表能量的 形式。下列敘述正確的是(　　) A．Ⅰ是初級消費(fèi)者 B．Ⅳ為分解者 C．E1為太陽能，E2為熱能 D．能量可在食

11、物鏈中循環(huán)利用 解析：依題意可知，Ⅰ是生產(chǎn)者，Ⅱ是初級消費(fèi)者，Ⅲ是次級消費(fèi)者，Ⅳ是三級消費(fèi)者，E1為生產(chǎn)者固定的太陽能，E2為各營養(yǎng)級的生物呼吸作用釋放出的能量，應(yīng)為熱能。 答案：C 4．如圖為某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解，①～④表示相關(guān)過程能量流動量。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的比值代表草→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 解析：圖中①、②分別表示兔、狐攝入的總能量而不是它們同化的能量，草所固定的太陽能是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量；傳遞效率是某營養(yǎng)級生物同化的總能量除以上營養(yǎng)級

12、同化的能量，而不是它們攝入能量之比，兔糞便中的能量是草同化的能量的一部分，在一個生態(tài)系統(tǒng)中分解者獲得的能量不一定最少。 答案：D 5．如圖所示為生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈所反映出的能量流動情況，圖中的箭頭符號為能量的移動方向，單位為kcal/m2·年。下列說法正確的是(　　) ①在入射的太陽能中，生產(chǎn)者只利用了其中的1%左右?、诜纸庹呖衫脕碜愿鳡I養(yǎng)級轉(zhuǎn)移到A的所有能量?、巯M(fèi)者營養(yǎng)級別越高，可利用的總能量越多?、墚?dāng)人們把生產(chǎn)者當(dāng)做食物時，比起其他營養(yǎng)級，可獲得更多的能量 A．①② B．①④ C．②④ D．③④ 解析：入射的太陽能不能全部被生產(chǎn)者固定，被生產(chǎn)者固定的能量是流入生態(tài)系統(tǒng)

13、的總能量，未被固定的能量不能算在內(nèi)，因為只有生產(chǎn)者固定的能量才能被生物利用。生產(chǎn)者固定的能量一部分用于呼吸消耗，其他積累起來，其中的一部分可傳遞到下一營養(yǎng)級，還有一部分流入分解者。故營養(yǎng)級越高，所能獲得的能量就越少。 答案：B 點(diǎn)撥：此題考查能量流動特點(diǎn)：單向流動、逐級遞減。 6．某生態(tài)學(xué)家通過一年的時間，調(diào)查一個小型森林生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級和能量流動情況，現(xiàn)把調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計如下表[其中A、B、C為不同營養(yǎng)級，D為分解者；Pg表示生物同化作用固定能量的總量；Pn表示生物貯存的能量；R表示生物呼吸消耗的能量，單位為J/(cm2·a)]，以下說法正確的是(　　) Pg Pn R A

14、62.8 25.6 37.2 B 12.5 5.7 6.8 C 464.6 186.3 278.3 D 41.6 16.5 25.1 A.該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)可表示為C→A→B→D B．A營養(yǎng)級的Pg去向中，未被利用的能量有一部分殘留在糞便中 C．第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率是16.5% D．該生態(tài)系統(tǒng)群落處于發(fā)展?fàn)顟B(tài) 解析：A項中D是分解者，生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是指食物鏈和食物網(wǎng)，D不在食物鏈中，A項錯誤。B項依據(jù)表中數(shù)據(jù)，A是初級消費(fèi)者，A的同化量＝攝入量－糞便量，即在A的同化量中，不再包括其糞便中的能量，此項也是錯誤的。C項第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)

15、級的能量傳遞效率＝12.5÷62.8＝19.9%，而不是16.5%。D項流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是植物所固定的太陽能——生產(chǎn)者C的Pg量(464.6)，它大于R的總和(37.2＋6.8＋278.3＋25.1＝347.4)，即系統(tǒng)輸入能量大于呼吸消耗總能量，故該生態(tài)系統(tǒng)處于發(fā)展進(jìn)程之中。 答案：D 二、簡答題 7．如下圖是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解，請回答： (1)寫出圖中A～E所代表的名稱：A________；B________；C________；D________；E________。 (2)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是________。 (3)在生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解中，箭頭依次變細(xì)

16、，方框變小，意味著__________。 (4)圖中F表示______________________。E的主要作用是 _______________________________________________________________。 (5)生態(tài)系統(tǒng)中能量在逐級流動中傳遞效率一般為________。假若“A”的總能量為100%，按最高傳遞效率計算，第三營養(yǎng)級所獲得的能量應(yīng)是________。 (6)圖中只畫出四個方框，向下還會有很多嗎？請分析說明。 答案：(1)生產(chǎn)者　初級消費(fèi)者　次級消費(fèi)者　三級消費(fèi)者 分解者 (2)生產(chǎn)者(或A)固定的太陽能總量 (3)能量流動

17、逐級遞減；隨營養(yǎng)級遞增，能量逐漸減少。 (4)各級生物用于自身呼吸消耗的能量(或細(xì)胞呼吸)　將有機(jī)物分解為無機(jī)物，歸還到無機(jī)環(huán)境中，并將能量釋放出去 (5)10%～20%　4% (6)向下不會有很多環(huán)節(jié)，因隨能量的遞減，待能量流入第五或第六營養(yǎng)級時，所剩能量已少到不足以維持種群存在的需求。 8．如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，請據(jù)圖回答： (1)若流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)中的總能量是9.3×109 kJ，B生物種群的總能量是3.1×108 kJ，從理論上推算，A生物種群的總能量最少為____________。 (2)在該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程中，E生物種群的能量除了圖中所示的去向外，其余的能量

18、去向有哪些途徑？ ____________________________________________________________。 (3)若B種群生物大量減少，C和D種群將如何變化？ _________________________________________________________________。 (4)假設(shè)這是一個草原生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)，若草原沙漠化日趨嚴(yán)重，那么C生物與A生物的奔跑能力將________。 答案：(1)6.2×107 kJ (2)一部分用于自身的呼吸作用被消耗；一部分隨遺體、殘枝敗葉等被分解者分解釋放出來 (3)先增加，后減少，最終恢復(fù)

19、穩(wěn)態(tài) (4)加強(qiáng) 綜合創(chuàng)新 　某種植玉米的農(nóng)場，其收獲的玉米子粒既作為雞的飼料，也作為人的糧食，玉米的秸稈則加工成飼料喂牛，生產(chǎn)的牛和雞供人食用。人、牛、雞的糞便經(jīng)過沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣作為能源，沼渣、沼液作為種植玉米的肥料。據(jù)此回答(不考慮空間因素)： (1)請繪制由雞、牛、玉米和人組成的食物網(wǎng)： _______________________________________________________________ ________________________________________________________________ (2)牛與雞之間_____

20、_________(有、無)競爭關(guān)系，理由是 ______________________________________________________________。 人與雞的種間關(guān)系是________，人與牛的種間關(guān)系是________________________。 (3)流經(jīng)該農(nóng)場生態(tài)系統(tǒng)的總能量來自________所固定的________，無機(jī)環(huán)境中的碳以________形式進(jìn)入該人工群落。 (4)假設(shè)該農(nóng)場將生產(chǎn)玉米的1/3作為飼料養(yǎng)雞，2/3供人食用，生產(chǎn)出的雞供人食用?，F(xiàn)調(diào)整為2/3的玉米養(yǎng)雞，1/3供人食用，生產(chǎn)出的雞仍供人食用。理論上，該農(nóng)場供養(yǎng)的人數(shù)將會__

21、________(增多、不變、減少)，理由是__________________________________________________________________。 解析：本題綜合考查了生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能及應(yīng)用，由于對所學(xué)知識與實際問題聯(lián)系脫節(jié)導(dǎo)致生物群落中的種間關(guān)系判斷失誤，導(dǎo)致(1)、(2)兩問錯答，食物網(wǎng)的繪制不全面，而對生態(tài)系統(tǒng)的功能描述不夠準(zhǔn)確，導(dǎo)致錯答，因此應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的鞏固，對于語言表達(dá)再力求規(guī)范準(zhǔn)確，正確思路應(yīng)是： (1)由題干信息可知：玉米、雞、牛、人之間的食物關(guān)系為： (2)因人與雞均食用玉米子粒，而牛食用玉米秸稈，且人還食用雞和牛，因不考慮空間

22、因素，故人與雞的種間關(guān)系為競爭和捕食，人與牛的種間關(guān)系為捕食，而牛與雞之間無競爭關(guān)系。 (3)該農(nóng)場生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者為玉米，生產(chǎn)者(玉米)固定的太陽能總量為流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。 (4)食物鏈越長，能量沿食物鏈流動時損耗越多，高營養(yǎng)級獲得的能量也就越少，改變用途的1/3玉米中的能量流入人體內(nèi)所經(jīng)過的食物鏈延長，故人獲得的總能量將減少。 答案：(1)如圖所示： (2)無　它們所需食物資源不同(或牛食玉米秸稈、雞吃玉米子粒)　捕食與競爭　捕食 (3)玉米　太陽能　CO2 (4)減少　改變用途的1/3玉米被雞食用后，在雞這一環(huán)節(jié)散失了一部分能量，導(dǎo)致人獲得的能量減少