2018版高中生物 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)學(xué)案 新人教版必修3.doc

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第2節(jié)　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 1．理解能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動(dòng)過(guò)程。(重難點(diǎn)) 2．掌握能量流動(dòng)的特點(diǎn)及意義。(重點(diǎn)) 3．嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)情況。 能 量 流 動(dòng) 的 過(guò) 程 1．概念：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．過(guò)程 (1)輸入 (2)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量分析 (3)能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過(guò)程： (4)過(guò)程圖解 ①補(bǔ)充圖中標(biāo)號(hào)代表的內(nèi)容： 甲：生產(chǎn)者　乙：初級(jí)消費(fèi)者　丙：次級(jí)消費(fèi)者　丁：呼吸作用　戊：分解者 ②據(jù)圖總結(jié)流入每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量最終去向： a．通過(guò)自身呼吸作用以熱能形式散失。 b．被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化。 c．被分解者分解利用。 探討：輸入第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量是初級(jí)消費(fèi)者攝入的還是其同化的？ 提示：是同化的能量。 探討：判斷“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？ 提示：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。 探討：在一定時(shí)間內(nèi)，某自然生態(tài)系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者固定的能量值為a，全部消費(fèi)者所獲得的能量值為b，全部分解者所獲得的能量值為c，試分析a、b、c三者之間的關(guān)系。 提示：生產(chǎn)者固定的能量傳遞給了消費(fèi)者和分解者的同時(shí)，還有一部分能量以熱能的形式散失了，所以a>b＋c。 生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過(guò)程分析 (1)能量的來(lái)源：太陽(yáng)能。 (2)能量流動(dòng)的起點(diǎn)：從生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能開(kāi)始。 (3)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者通過(guò)光合作用所固定的太陽(yáng)能的總量。 (4)能量流動(dòng)的渠道：食物鏈和食物網(wǎng)。 (5)能量的轉(zhuǎn)化：太陽(yáng)能→生物體內(nèi)有機(jī)物中的化學(xué)能→熱能。 (6)能量的散失：通過(guò)呼吸作用以熱能的形式散失。 1．關(guān)于草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：67330032】 A．能量流動(dòng)包括能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程 B．分解者所需的能量可來(lái)自各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所儲(chǔ)存的能量 C．生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能需要不斷得到來(lái)自系統(tǒng)外的能量 D．生產(chǎn)者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí) 【解析】　能量流動(dòng)包括能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過(guò)程，A正確；分解者的作用就是將有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物，并從中獲取生命活動(dòng)所需的能量，B正確；生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能需要不斷地輸入光能，C正確；生產(chǎn)者固定的能量除用于自身呼吸外，部分流向分解者，部分流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，D錯(cuò)誤。 【答案】　D 2．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，其去向不應(yīng)該包括(　　) A．通過(guò)兔的呼吸作用釋放的能量 B．通過(guò)兔的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量 C．通過(guò)狐的糞便流入到分解者體內(nèi)的能量 D．流入到狐體內(nèi)的能量 【解析】　兔經(jīng)同化作用所獲得的能量，有三條去路：一是通過(guò)呼吸作用以熱能的形式釋放；二是兔自身的生長(zhǎng)發(fā)育，然后被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)即狐攝入，但應(yīng)注意的是狐攝入后，未被消化的以糞便形式排出的部分，屬于兔的能量，而不是狐的能量；三是未被狐攝入的能量。兔的糞便中的能量應(yīng)屬于生產(chǎn)者的能量。 【答案】　B 3．如圖表示一般生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖，在不考慮物質(zhì)的輸入和輸出情況下，下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．能量主要是以太陽(yáng)能的形式輸入生態(tài)系統(tǒng) B．組分1、2、3分別代表生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者 C．在一個(gè)幼苗茁壯成長(zhǎng)的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸出量和輸入量相等 D．如果組分1是生產(chǎn)者，那么組分1代表的是綠色植物 【解析】　地球上幾乎所有的生態(tài)系統(tǒng)所需要的能量都來(lái)自太陽(yáng)能，A項(xiàng)正確；太陽(yáng)能被生產(chǎn)者通過(guò)光合作用轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的化學(xué)能，生產(chǎn)者除了綠色植物之外，還有能進(jìn)行化能合成作用的硝化細(xì)菌等生物，D項(xiàng)錯(cuò)誤；組分1、2、3分別代表生產(chǎn)者、分解者和消費(fèi)者，B項(xiàng)錯(cuò)誤；農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中由于部分能量被固定在植物的有機(jī)物中，因此輸出量和輸入量不相等，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】　A 能 量 流 動(dòng) 的 特 點(diǎn) 和 意 義 1．特點(diǎn) (1)單向流動(dòng)：沿食物鏈由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，不可逆轉(zhuǎn)，也不能循環(huán)流動(dòng)。 (2)逐級(jí)遞減：①能量在沿食物鏈流動(dòng)的過(guò)程中逐級(jí)減少，傳遞效率約為10%～20%。 ②營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，在能量流動(dòng)過(guò)程中消耗的能量就越多，生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)一般不超過(guò)4～5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 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，可以形成一個(gè)金字塔圖形。 3．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。 探討：某同學(xué)繪制如圖所示的能量流動(dòng)圖解(其中W1為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能)，據(jù)圖討論以下問(wèn)題： (1)由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為多少？流入初級(jí)消費(fèi)者的能量為多少？(用圖示字母表示) 提示：D1/W1，D1＝A2＋B2＋C2＋D2。 (2)此圖解體現(xiàn)能量流動(dòng)有何特點(diǎn)？ 提示：?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)、逐級(jí)遞減。 探討：若把每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量及生物數(shù)量關(guān)系用能量金字塔的形式表示出來(lái)，是不是也是正金字塔形？有沒(méi)有例外？ 提示：一般情況下，也是正金字塔形。但是有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)倒置的塔形。例如，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于生產(chǎn)者(浮游植物)的個(gè)體小，壽命短，又會(huì)不斷地被浮游動(dòng)物吃掉，所以某一時(shí)刻調(diào)查到的浮游植物的生物量可能低于浮游動(dòng)物的生物量。 當(dāng)然，總的來(lái)看，一年中流過(guò)浮游植物的總能量還是比流過(guò)浮游動(dòng)物的要多。同理，成千上萬(wàn)只昆蟲(chóng)生活在一株大樹(shù)上，該數(shù)量金字塔的塔形也會(huì)發(fā)生倒置。 探討：人們?cè)谘芯磕芰苛鲃?dòng)時(shí)，將秸稈作為牲畜飼料，糞便進(jìn)入沼氣池，生產(chǎn)燃料。此過(guò)程提高能量的傳遞效率了嗎？ 提示：沒(méi)有。以上過(guò)程提高了能量的利用率，即人類(lèi)充分利用了流向分解者的能量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)能量的多級(jí)利用，減少了環(huán)境污染；但沒(méi)有提高能量在不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率。 能量流動(dòng)的特點(diǎn)分析 1．單向流動(dòng) (1)食物鏈中，相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的吃與被吃關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，因此能量不能倒流，這是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果。 (2)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量總有一部分以細(xì)胞呼吸產(chǎn)生熱能的形式散失掉，這些能量是無(wú)法再利用的。 2．逐級(jí)遞減 (1)每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物總有一部分能量不能被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用。 (2)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都會(huì)因細(xì)胞呼吸消耗相當(dāng)大的一部分能量，供自身利用和以熱能形式散失。 (3)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的能量都要有一部分流入分解者。 3．能量傳遞效率：10%～20%，即輸入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量中，只有10%～20%的能量流入到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。計(jì)算方法為： 能量傳遞效率＝100%。 4．如圖為某生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞示意圖，以下敘述不正確的是 (　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：67330033】 A．能量流動(dòng)是從甲固定的太陽(yáng)能開(kāi)始的，流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為1 250 kJ B．從乙到丙的能量傳遞效率為15% C．將乙和丙的糞便作為有機(jī)肥還田，可以提高能量傳遞效率 D．食物鏈的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系一般不可逆，這決定了能量流動(dòng)的單向性 【解析】　能量流動(dòng)從生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能開(kāi)始，流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能＝175＋200＋875＝1 250 kJ；從乙到丙的能量傳遞效率為30200100%＝15%；將乙和丙的糞便作為有機(jī)肥還田，為作物提供了無(wú)機(jī)鹽，但不能提高能量傳遞效率；食物鏈的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系一般不可逆，這決定了能量流動(dòng)的單向性。 【答案】　C 5．如圖甲為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡(jiǎn)圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，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(yíng)養(yǎng)級(jí)的變化示意圖，其中a～g表示能量值。請(qǐng)據(jù)圖作答： 圖甲 圖乙 (1)圖甲中，m1、m2表示的能量形式分別為_(kāi)_______、________。通常情況下，位于營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅳ的生物個(gè)體數(shù)量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于Ⅲ，主要原因是__________。 (2)圖乙中，若A表示圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示________，C表示____________。 若圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅰ所固定的太陽(yáng)能總量為y，則營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是________(用圖中所給字母表示)。 (3)由圖乙可以總結(jié)出生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的主要特點(diǎn)是________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (4)若圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一種生物甲、乙、丙，構(gòu)成的食物關(guān)系如圖丙。其中，甲的能量中比例為X的部分直接提供給丙，則要使丙的能量增加A kJ，至少需要消耗甲的能量為_(kāi)_______kJ(用所給字母表示)。 圖丙 【解析】　(1)m1表示流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，這部分能量是太陽(yáng)能或生產(chǎn)者固定的能量，m2表示從該生態(tài)系統(tǒng)散失的能量，即熱能或呼吸作用散失的熱量。由于能量在傳遞過(guò)程中是逐級(jí)遞減的，因此營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高的生物，可利用的能量越少，所以個(gè)體數(shù)量往往也越少。 (2)若A表示圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示Ⅱ同化的能量，C表示Ⅱ用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量。若圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅰ所固定的太陽(yáng)能總量為y，而圖乙中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅱ同化的總能量為b，則營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是b/y100%。 (3)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的主要特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減。 (4)假設(shè)至少需要消耗甲的能量為a，則丙從甲→丙途徑獲得的能量為aX20%，丙從甲→乙→丙途徑獲得的能量為a(1－X)20%20%，根據(jù)題干中的條件可知：aX20%＋a(1－X)20%20%＝A，因此a＝25A/(1＋4X)。 【答案】　(1)太陽(yáng)能(或生產(chǎn)者同化固定的能量)　熱能(或呼吸作用散失的熱量)　營(yíng)養(yǎng)級(jí)高，可利用的能量少 (2)營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅱ同化的能量　營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅱ用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量　b/y100% (3)單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減 (4)25A/(1＋4X) 1．在生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)中，能量形式的轉(zhuǎn)變順序是(　　) 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 【解析】　在生態(tài)系統(tǒng)中，綠色植物通過(guò)光合作用把光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的化學(xué)能，生物群落中的化學(xué)能最終以熱能的形式散失。 【答案】　A 2．下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者能量的來(lái)源和去路，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (　　) A．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為a B．b以熱能形式散失 C．c用于自身生長(zhǎng)發(fā)育繁殖 D．若d為下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量，則d的量是c的10%～20% 【解析】　若d為下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量，則d的量是a的10%～20%。 【答案】　D 3．某同學(xué)通過(guò)分析蛇的食性繪制了如圖所示的食物關(guān)系。假定一條1 kg的蛇，4/5的食物來(lái)自鼠，1/5的食物來(lái)自蛙。按能量流動(dòng)的最高效率計(jì)算，此蛇間接消耗的植物為(　　) A．45 kg B．22.5 kg C．90 kg D．20 kg 【解析】　依題意知此蛇間接消耗的植物為(4/5)20%20%＋(1/5)20%20%20%＝45 kg。 【答案】　A 4.右圖是一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，下列關(guān)于該系統(tǒng)的敘述中，錯(cuò)誤的是 (　　) A．微生物能利用農(nóng)作物通過(guò)光合作用儲(chǔ)存的能量 B．沼氣池中的微生物是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者 C．沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用 D．多途徑利用農(nóng)作物可提高該系統(tǒng)的能量利用效率 【解析】　在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動(dòng)是單向的，不能循環(huán)利用，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。該系統(tǒng)中，沼氣池中的微生物能利用農(nóng)作物固定的太陽(yáng)能，屬于分解者，選項(xiàng)A、B正確；物質(zhì)和能量的多級(jí)利用，減少了能量的流失，提高了能量的利用率，選項(xiàng)D正確。 【答案】　C 5．下圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，數(shù)字均為實(shí)際測(cè)得的能量值，單位為百萬(wàn)千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽(yáng)輻射為118 872百萬(wàn)千焦，但其中118 761百萬(wàn)千焦的能量未被利用，請(qǐng)回答： (1)請(qǐng)將該生態(tài)系統(tǒng)的總能量值填寫(xiě)在圖中的方框內(nèi)，這部分能量是________所固定的太陽(yáng)能。 (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)_______%，從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率為_(kāi)_______%。 (3)次級(jí)消費(fèi)者通過(guò)異化作用消耗的能量占其同化作用所得到的能量的百分比是________。 (4)由圖可知，下個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)不能得到上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的全部能量，原因有：①各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)的大量能量被________；②上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的部分能量_________ ______________________________________________________________； ③還有少量能量被________利用。 【解析】　流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量＝所有生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能的總量；某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量＝呼吸作用釋放的能量＋流入到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量＋流向分解者的能量＋未被任何生物利用(如燃燒)的能量；能量轉(zhuǎn)化(利用)率＝上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)流到下個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量100%。另外，還要明白能量逐級(jí)遞減的原因是每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物都會(huì)因呼吸作用消耗相當(dāng)大的一部分能量，還有未被利用的能量，并有一部分能量被分解者直接利用。 【答案】　(1)111　生產(chǎn)者A 　(2)13.5　20　(3)60% (4)呼吸作用消耗　未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用　分解者 課堂小結(jié)： 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 核心回扣 1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程。 2．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)從生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能開(kāi)始。 3．生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的，逐級(jí)遞減的。 4．能量在相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率大約10%～20%。 5．研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，可以幫助人們科學(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。 6．研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，還可以幫助人們合理地調(diào)整能量流動(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。 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(十六) (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指(　　) ①能量輸入?、谀芰總鬟f　③能量?jī)?chǔ)存?、苣芰哭D(zhuǎn)化?、菽芰可⑹? A．①②③④　　　　　 B．①②④ C．①②④⑤ D．①②③⑤ 【解析】　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指能量在食物鏈各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程。 【答案】　C 2．某人想同時(shí)養(yǎng)鼠和水貂，用鼠喂水貂，再用剝?nèi)テさ乃跷故?。這樣可以實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用嗎(　　) A．可能，因?yàn)檫@個(gè)系統(tǒng)會(huì)平衡 B．可能，因?yàn)橛檬笪顾跛鶕p失的能量可以用水貂喂鼠收回來(lái) C．不可能，因?yàn)椴荒苡檬橙鈩?dòng)物喂養(yǎng)食肉動(dòng)物 D．不可能，因?yàn)槭澄镏写蟛糠帜芰慷紒G失了 【解析】　能量只能單向傳遞，逐級(jí)遞減，不可循環(huán)利用。 【答案】　D 3．每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)都具有的能量流動(dòng)方向有(　　) ①分解者?、谙乱粻I(yíng)養(yǎng)級(jí)?、凵L(zhǎng)、發(fā)育和繁殖?、芎粑⑹? A．①②③④ B．②③④ C．①③④ D．①②③ 【解析】　食物鏈中的最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)不能被其他生物捕食，則其固定的能量不會(huì)流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，因此每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)都具有的能量流動(dòng)方向?yàn)榱飨蚍纸庹?、呼吸散失和用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖。 【答案】　C 4．營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量、數(shù)量構(gòu)建的金字塔分別稱(chēng)為能量金字塔、數(shù)量金字塔。在某一櫟林中，第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物為櫟樹(shù)，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物為昆蟲(chóng)，第三營(yíng)級(jí)生物為蛙、蜥蜴和鳥(niǎo)，第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物為蛇。該櫟林?jǐn)?shù)量金字塔的示意圖是 (　　) 【解析】　在數(shù)量金字塔中昆蟲(chóng)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于櫟樹(shù)的數(shù)量，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量小于昆蟲(chóng)的數(shù)量，第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的數(shù)量小于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的數(shù)量，故選B。 【答案】　B 5．某池塘生態(tài)系統(tǒng)的一條食物鏈為：浮游植物→浮游動(dòng)物→魚(yú)→水鳥(niǎo)。假如水鳥(niǎo)只依靠魚(yú)來(lái)增加體重，那么水鳥(niǎo)每增加1 kg體重，至少需要該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)浮游植物的量為(　　) A．50 kg B．125 kg C．625 kg D．1 000 kg 【解析】　據(jù)題意可知，能量由浮游植物到水鳥(niǎo)經(jīng)過(guò)了三次傳遞，按最高的能量傳遞效率可使該過(guò)程消耗的浮游植物最少，即：1/(20%)3＝125 (kg)。 【答案】　B 6．下圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)圖解，①→④表示相關(guān)過(guò)程能量流動(dòng)量。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．③和④分別屬于草和兔同化量的一部分 B．①是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 C．圖中②/①的比值代表草→兔的能量傳遞效率 D．分解者分解動(dòng)植物遺體釋放出來(lái)的能量，可供綠色植物再利用 【解析】　圖中①、②分別是兔和狐攝入的能量，②與①之比不能代表“草→兔”的能量傳遞效率，所以C錯(cuò)。③是兔排出的糞便中所含的能量，兔是初級(jí)消費(fèi)者，初級(jí)消費(fèi)者的糞便所含的能量不屬于初級(jí)消費(fèi)者，而應(yīng)屬于生產(chǎn)者；④是由兔流向分解者的能量，應(yīng)屬于兔同化量的一部分，所以A正確。流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量應(yīng)該是生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能的總量，而①僅是其中的一部分，所以B錯(cuò)。分解者分解遺體，其中的能量最終是以熱能的形式釋放，而熱能不能被綠色植物固定利用，所以D錯(cuò)。 【答案】　A 7．下列4種現(xiàn)象中，不適宜用生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)規(guī)律進(jìn)行合理分析的是 (　　) A．虎等大型肉食動(dòng)物容易成為瀕危物種 B．藍(lán)藻易在富營(yíng)養(yǎng)化水體中爆發(fā) C．飼養(yǎng)牛、羊等動(dòng)物，成本低、產(chǎn)量高 D．巨大的藍(lán)鯨以微小的浮游動(dòng)物為食 【解析】　A項(xiàng)，虎屬于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，獲取能量少，容易成為瀕危物種；B項(xiàng)，在富營(yíng)養(yǎng)化的水體中，N、P含量高，藍(lán)藻會(huì)進(jìn)行爆發(fā)式繁殖，但是沒(méi)有體現(xiàn)出食物鏈，所以不適宜用能量流動(dòng)規(guī)律來(lái)分析；C項(xiàng)，牛、羊?qū)儆诔跫?jí)消費(fèi)者，直接從生產(chǎn)者獲取食物，獲得的能量多，因此成本低；D項(xiàng)，能體現(xiàn)出食物鏈，能用能量流動(dòng)規(guī)律來(lái)解釋。 【答案】　B 8．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的敘述中，不正確的是(　　) A．能量流動(dòng)是單向的、不循環(huán)的 B．食物鏈越短，可供最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)消費(fèi)者獲得的能量越多 C．初級(jí)消費(fèi)者越多，次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量越少 D．營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，散失的能量越多 【解析】　次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量為初級(jí)消費(fèi)者總能量的10%～20%。初級(jí)消費(fèi)者越多，向下可傳遞的能量也就越多，因此次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量也越多。 【答案】　C 9．如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖，若E種群中的總能量為5.8109 kJ，B種群中的總能量為1.6108 kJ，則從理論上分析，A種群獲得的總能量最多是(　　) A．2.0108 kJ B．2.32108 kJ C．4.2108 kJ D．2.26108 kJ 【解析】　從圖中可以看出，E種群中的能量傳遞有三條途徑，但只有兩條途徑能傳遞到A種群。C種群和D種群獲得的總能量為5.810920%－1.6108＝1.0109 kJ，所以A種群獲得的能量最多為1.010920%＝2.0108 kJ。 【答案】　A 10．如圖是某生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過(guò)程圖解，利用圖中箭頭的序號(hào)回答問(wèn)題。 (1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是________。 (2)圖中________為分解者，理由是________________________________ ______________________________________________________________。 (3)圖中哪個(gè)箭頭是不應(yīng)存在的？________。 (4)?的能量最多時(shí)只有④的能量的幾分之幾？________。 (5)B屬于________性動(dòng)物，它的糞便中的能量會(huì)被________利用，通過(guò)過(guò)程________表示。 【解析】　生產(chǎn)者(圖中A)固定的太陽(yáng)能即圖中的①是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，圖中B、C、D是初級(jí)、次級(jí)、三級(jí)消費(fèi)者，A、B、C、D都有能量流入E，則E為分解者，但E能量不會(huì)倒流入A、B、C、D，故圖中⑦不存在。?的能量最多有⑨的1/5，⑨最多有④的1/5，故?最多有④的1/25。 【答案】　(1)①　 (2)E　 從生產(chǎn)者到各級(jí)消費(fèi)者都有能量流入E　 (3)⑦　(4)1/25 　 (5)植食　 E(分解者) 　 ⑥ [能力提升] 11．下圖為某魚(yú)塘中能量流動(dòng)圖解部分示意圖，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列各項(xiàng)中正確的是 (　　) A．在人工飼養(yǎng)的高密度魚(yú)塘中⑤一定小于① B．圖中④包含了次級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量 C．在食物鏈中各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量輸入的方式和形式是完全相同的 D．第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為(③/②)100% 【解析】　在人工魚(yú)塘中，人們可通過(guò)投放飼料等措施來(lái)飼養(yǎng)更多的魚(yú)類(lèi)，所以⑤可能比①小，故A錯(cuò)；糞便中的能量屬于上個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，所以④應(yīng)包含三級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量，故B錯(cuò)；在食物鏈中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量輸入的方式和形式不完全相同，故C錯(cuò)；能量傳遞效率＝一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量/上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量，所以第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為(③/②)100%，D正確。 【答案】　D 12．如圖為能量流動(dòng)示意圖。其中a1是流入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量，相關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞給分解者的總能量是a4 B．能量散失a3，不能再被生物同化利用 C．a(chǎn)1、a2、a3、a6中的能量都以穩(wěn)定化學(xué)能的形式存在 D．第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間能量傳遞效率是a6a2 【解析】　由題圖可知，第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞給分解者的總能量是a4＋a7。a1是生產(chǎn)者同化固定的能量，散失的能量a3以熱能的形式存在，熱能不能再被其他營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用，這也是能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的重要原因。第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率是a6a1。 【答案】　B 13．圖為現(xiàn)代版“桑基魚(yú)塘”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)模式圖，據(jù)圖分析正確的是 (　　) A．“桑”不能代表能量流動(dòng) B．模式圖中不應(yīng)有“池塘”的箭頭 C．魚(yú)是二級(jí)消費(fèi)者 D．該生態(tài)農(nóng)業(yè)提高了能量的利用率 【解析】　“?！贝碓撋鷳B(tài)系統(tǒng)能量的輸入，A錯(cuò)誤；該池塘水體中還有其他的生產(chǎn)者，模式圖中應(yīng)有“池塘”的箭頭，B錯(cuò)誤；圖中顯示魚(yú)以蠶糞為食，是分解者，C錯(cuò)誤；該生態(tài)農(nóng)業(yè)提高了能量的利用率，D正確。 【答案】　D 14．某生態(tài)系統(tǒng)中有A、B、C、D四種生物，其中D為分解者，其余生物構(gòu)成一條食物鏈A→B→C，如圖是該生態(tài)系統(tǒng)中能量流入B后發(fā)生的一系列變化示意圖。回答下列問(wèn)題。 (1)圖中的甲表示________，乙表示______________________，丙表示__________________。 (2)參與丁過(guò)程的是________(填“自養(yǎng)型”或“異養(yǎng)型”)生物。 (3)能量流入A、B、C三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的方式________(填“相同”或“不同”)，該生態(tài)系統(tǒng)中生物________(填字母)組成一個(gè)群落。 【解析】　(1)圖中的甲表示B的同化量，乙表示B用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等的能量，丙表示呼吸作用消耗的能量。 (2)丁表示分解者消耗的能量，參與丁過(guò)程的是異養(yǎng)型生物。 (3)A、B、C構(gòu)成一條食物鏈A→B→C，說(shuō)明A表示生產(chǎn)者，生產(chǎn)者主要通過(guò)光合作用固定太陽(yáng)能，BC為消費(fèi)者，通過(guò)捕食獲得有機(jī)物中的化學(xué)能，因此能量流入A、B、C三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的方式不同。生物群落是指一定自然區(qū)域內(nèi)相互間有直接或間接聯(lián)系的所有生物，故該生態(tài)系統(tǒng)中生物ABCD組成一個(gè)群落。 【答案】　(1)B的同化量　B用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等的能量　呼吸作用消耗的能量　(2)異養(yǎng)型　(3)不同　ABCD 15．下面是一水域生態(tài)系統(tǒng)在一年之內(nèi)的能量流動(dòng)情況資料[能量單位：kJ/(m2a)]。據(jù)圖回答： (1)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為_(kāi)_______kJ/(m2a)。 (2)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?yàn)榇蟛糠帜芰縚___________________，另有一部分能量流向________。 (3)按圖中的能量傳遞效率，若食肉動(dòng)物增重1 kg(有機(jī)物干重)，則需消耗生產(chǎn)者約________kg(有機(jī)物干重)。 (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_______________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ______________________________________________________________。 【解析】　生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量，能量的傳遞效率是相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的百分比，但由于各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的呼吸消耗和分解者的分解作用，使能量傳遞效率一般在10%～20%之間，但也可能低于10%。食肉動(dòng)物增重1 kg，則需消耗的生產(chǎn)者為≈54.1(kg)。人類(lèi)研究能量流動(dòng)的目的是為了更有效地利用能量。 【答案】　(1)20 810　(2)5.5%～16.2%　 被各營(yíng)養(yǎng)級(jí)自身呼吸作用消耗掉　 分解者 　 (3)54.1　 (4)幫助人們合理地調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，使能量流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分