生态系统的结构和能量流动课时作业（2016届高考生物一轮）
[名校模题]
1．(2015·海南琼海模拟)关于生态系统中分解者的叙述，正确的是( )
A．营腐生生活的细菌不一定是分解者，而有可能是生产者或消费者
B．分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物，可以供绿色植物再利用
C．分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物同化作用再利用
D．分解者一定都是微生物，微生物不一定都是分解者
解析 营腐生生活的细菌属于分解者，营寄生生活的细菌属于消费者，自养型的细菌属于生产者，A错误；分解者分解动植物遗体释放出来的能量，只能供给分解者自身的生命活动的需要，C错误；分解者不一定都是微生物，如营腐生生活的动物也属于分解者，D错误。
答案 B
2．(2015·乐山质检)下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果。表中的①、②、③、④分别表示不同的营养级，⑤为分解者。GP表示生物同化作用固定的能量，NP表示生物体贮存着的能量(NP＝GP－R)，R表示生物呼吸消耗的能量，有关叙述正确的是( )
单位：102 kJ(m2·a)
GP
NP
R
①
15.91
2.81
13.10
②
871.27
369.69
501.58
③
0.88
0.34
0.54
④
141.20
62.07
79.13
⑤
211.85
19.26
192.59
A.生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③→⑤
B．能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率约为5.5%
C．若该生态系统维持现在能量输入、输出水平，则有机物的总量会增多
D．④营养级GP的去向中，未被利用的能量有一部分残留在自身的粪便中
解析 据题干信息，⑤为分解者，不参与食物链构成。GP表示生物同化作用固定的能量，即流经每一营养级的总能量，根据①、②、③、④的GP值可判断食物链应为②→④→①→③，则能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率为(15.91/141.20)×100%＝11.3%。该生态系统输入的总能量即生产者固定的能量(②中的GP)，输入生态系统内的能量最终在生产者、消费者和分解者的呼吸作用过程中以热能形式散失，因此输出的总能量为五部分的R值之和，据两数据的比较可知，输入的能量多于输出的能量，因此有机物总量会增多。消费者产生的粪便中含有的能量属于它的上一营养级生物同化的能量。
答案 C
3．(2015·安徽模拟)如图为草原生态系统的能量流动图解模型，A、B、C分别表示流入各营养级生物的能量，D、E、F分别表示各营养级生物用于生长、发育、繁殖的能量，G、H、I分别表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量，J、K、L分别表示流入分解者的能量。下列说法中，正确的是( )
A．图中A＝D，B＝E，C＝F
B．K中能量包括兔子尸体及狼粪便中的能量
C．食物链中能量最少的是分解者所处的营养级
D．第一营养级与第二营养级间的能量传递效率是E/D
解析 图中应是A>D，B>E，C>F；食物链中能量最少的是狼所处的营养级；第一营养级与第二营养级间的能量传递效率是B/A。
答案 B
4．(2015·福州模拟)科研人员研究了某种定居型蜘蛛(肉食性动物)的能量流动过程，并构建了下图所示模型，下列相关叙述正确的是( )
A．蜘蛛在生态系统中至少属于第二营养级
B．流经蜘蛛的总能量是477.4 kJ·m－2·a－2
C．排粪能和遗体残骸中的能量都属于蜘蛛同化能的一部分
D．下一个营养级的同化量可能会大于87.7 kJ·m－2·a－1
解析 蜘蛛是肉食性动物，至少属于第三营养级，流经蜘蛛的总能量(其所同化的能量)＝摄入量－排便量＝2 119.5－1 642.1＝477.4(kJ·m－2·a－1)；排粪能属于上一营养级所同化能量中的一部分；同化量＝呼吸作用的能量＋用于生长、发育、繁殖的能量，由图可知X包含被下一个营养级同化的量，下一个营养级的同化量应小于87.7 kJ·m－2·a－1。
答案 B
[必纠错题]
5．有一食物网如下图所示。如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增加1 kJ的能量，丙最少含多少能量( )
A．550 kJ B．500 kJ
C．400 kJ D．100 kJ
易错提示 丙含能量最少为多少，题干中已经给出传递效率和各条食物链传递的能量，因此不用选择最短的食物链和最高的传递效率，直接计算就可以。
解析 设丙的能量为x，经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)，经丙→戊→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)2＝50 (kJ)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。
答案 A
[高考真题]
6．(2013·四川卷)稻田生态系统是四川盆地重要的农田生态系统，卷叶螟和褐飞虱是稻田中两种主要害虫，拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。下列叙述错误的是( )
A．害虫与拟水狼蛛间的信息传递，有利于维持生态系统的稳定
B．防治稻田害虫，可提高生产者和消费者之间的能量传递效率
C．精耕稻田和弃耕稻田的生物群落，演替的方向和速度有差异
D．用性外激素专一诱捕卷叶螟，短期内褐飞虱种群密度会下降
解析 信息传递对于调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定具有重要作用，故A正确；在食物链中，通过防治害虫只能提高能量利用率，使得能量朝有利于人的方向流动，能量传递效率是不能提高的，只能是10%－20%之间，故B错误；C中精耕稻田受到人的影响，其演替方向和速度与弃耕稻田有差异，故C正确；卷叶螟和褐飞虱是拟水狼蛛的捕食对象，当卷叶螟被性外激素大量诱捕导致数量下降时，拟水狼蛛通过大量捕食褐飞虱维持种群数量，此时褐飞虱种群密度下降，故D正确。
答案 B
7．(2013·广东高考)下图所示某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是( )
A．鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量
B．土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势
C．浮游动物总量锐减后再急升
D．浮游植物总量急升后再锐减
解析 鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系；引入以中小型鱼类为食的鲈鱼后，土著鱼a、b的数量都下降，短期内浮游动物总量先急升后下降再趋于稳定，相应地浮游植物锐减后再急升最后近于稳定；鲈鱼以土著鱼为食，按能量传递逐级递减的特点，可知鲈鱼产量不能弥补土著鱼减少量。
答案 A
8．(2014·海南卷， 18)在某水生生态系统中，分布有水鸟、藻类、芦苇等动植物，某些水鸟具有秋季迁移的习性。下列叙述错误的是( )
A．该水生生态系统的物种数量随季节而发生变化
B．减少芦苇和藻类后，输入该水生生态系统的能量维持不变
C．藻类和芦苇等生产者固定的能量是流经该生态系统的总能量
D．该水生生态系统动植物残体被微生物分解后可产生含氮化合物
解析 一般春夏季水不生物种类较多，冬季较少，水生生态系统的物种数量随季节而发生变化，A正确；芦苇和藻类属于生产者，减少芦苇和藻类后，输入该水生生态系统的能量减少，B错误；流经该生态系统的总能量是指生产者固定的太阳能量，C正确；该水生生态系统动植物残体中含有蛋白质等含N有机物，被微生物分解后可产生含氮化合物，D正确。
答案 B
9．(2012·海南高考)某生态系统的食物网示意图如下：
回答下列问题：
(1)在该食物网中，共有________条食物链，最高营养级属于第________营养级。
(2)乙和丙的种间关系是____________。
(3)为了调查该生态系统中乙种群数量，某研究小组捕获了100只乙，经标记后放回。一段时间后，重新捕获100只，其中有10只带有标记。在该生态系统中，乙的种群数量大约为________只。
解析
本题考查生态系统结构及种群数量调查方法的相关知识。由题中食物网示意图可知，(1)该生态系统食物网中，共有4条食物链，最高营养级为生物戊，该生物占有第三、四、五3个营养级，其中所处的最高营养级是第五营养级。(2)乙和丙具有捕食和竞争关系。(3)由标志重捕法计算公式＝可知，N＝＝1 000(只)。
答案 (1)4 五 (2)竞争和捕食 (3)1 000
[拓展新题]
10．(2015·湖北联考)如图所示是一个生态系统的营养结构，若A包含五个种群(A1、A2、A3、A4、A5)，B包含两个种群(B1、B2)，则其营养结构实际含有食物链( )
ADBEC
A．10条 B．15条
C．20条 D．25条
解析 从A到D有5条食物链；从A到B到E共有10条食物链，同样道理，从A到B到C到E也有10条食物链；共有25条食物链。或据“找岔相加法”可得5×(3＋2×1)＝25。
答案 D
11．有人发起：“多吃素食、少吃肉食”的运动，以支援粮食短缺地区的灾民。运用生态学知识对此的合理解释是( )
A．多吃肉食会增加心血管病的发病率
B．直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量
C．多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多
D．节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平
解析 “多吃素食、少吃肉食”能节约粮食，其生态原理在于降低人在食物链中的营养级，从而节约更多的粮食。
答案 C
12．以下表示动物利用食物的过程。
正确的分析是( )
A．恒温动物的④/③值一般高于变温动物
B．哺乳动物的③/①值一般为10%～20%
C．提高圈养动物生长量一般需提高③/②值
D．食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物
解析 恒温动物相对于变温动物来说，代谢强，所以呼吸代谢消耗量相对多，有机物积累少，④/③值一般低于变温动物；相邻两个营养级的能量传递效率是10%～20%，哺乳动物与其上一个营养级(食物)之间的传递效率应表示为③/(①＋未获取量)；提高圈养动物的生长量应该提高③/②值，这样才能促使有机物积累；食肉动物与食草动物的③
/②值无法比较。
答案 C
13．右图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解，已知麻风树的总能量为a，其中字母代表了能量，则下列叙述不正确的是( )
A．从麻风树输入下一营养级的能量传递效率为a'/a
B．c是第二营养级用于生长发育和生殖的能量
C．d是指呼吸作用消耗的能量
D．该图中不包括非生物的物质和能量
解析 由题干中的信息可知，该图只包括两个营养级，麻风树是第一营养级，则a'只能代表第二营养级摄入量，b代表第二营养级的同化量，其中d代表用于呼吸作用消耗的能量，c是指第二营养级用于生长、发育和生殖的能量，e则是第二营养级流入分解者的能量；该图解中包括了生产者、消费者和分解者，没有非生物的物质和能量。
答案 A
14．(2015·武昌联考)图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，M1、M2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的流动途径示意图，其中a～g表示能量值。请据图作答：
(1)图甲中，M2表示的能量形式为________。通常情况下，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ，主要原因是________________________________________________________________________。
(2)图乙中，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示________，C表示________________________________________________________________________。
(3)图乙中有两处不同的能量散失途径，其中E处散失的能量是通过________________实现的。
(4)若图甲中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，它们构成的食物关系如图。其中，甲能量中比例为x的部分直接提供给丙，要使丙能量增加A kJ，至少需要消耗甲的能量为________(用含所给字母的表达式表示)kJ。
解析 本题考查生态系统的能量流动过程、特点和应用。(1)M1
是输入到生态系统中的能量，是太阳光能。M2是系统散失的能量，是热能。在能量传递中由于大量能量以热能形式散失，故最高营养级获得的能量最少，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于营养级Ⅲ。(2)图乙中，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，摄入的能量中有一部分(c)未被同化，B表示被同化的能量，同化的能量去掉呼吸散失的，即是用于生长、发育和繁殖的能量(C)。(3)由图乙看出，生态系统能量散失的途径有两条：①通过自身的呼吸作用散失；②通过微生物(或分解者)的呼吸作用散失。(4)设至少需要消耗甲的能量为m kJ，则(m－mx)×1/5×1/5＋mx×1/5＝A，m＝25A/(1＋4x)。
答案 (1)热能(或通过呼吸作用散失的热量) 在食物链中能量传递逐级递减，Ⅳ的营养级高，可利用的能量少 (2)Ⅱ所同化固定的能量 Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量 (3)分解者的分解作用 (4)25A/(1＋4x)
15．(2015·苏北四市联考)某自然保护区地震后，据不完全统计，植被毁损达到30%以上。下图1为该地区人为干预下恢复过程的能量流动图[单位为103 kJ/(m2·a)]，图2表示恢复过程中某种群的种群密度与种群的出生率和死亡率的关系。请回答：
(1)如图1所示，输入该生态系统的能量主要是________，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为__(保留一位小数)。
(2)图1中A表示________，图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式是________。
(3)如图1所示，除生产者外其他营养级需要补偿能量输入的原因是__________________________。计算可
知，肉食性动物需补偿输入的能量值至少为________×103 kJ/(m2·a)。
(4)由图2可知，种群密度在________点时，种群数量的增长速率最大；在________点时，表示该种群已达到环境容纳量(K值)。
(5)随着时间的推移，地震毁损的自然保护区内生物的种类和数量不断恢复的过程属于________演替。
解析 (1)生态系统的能量输入有两种方式：输入太阳能和人为输入有机物，从图可以推知，该生态系统输入的太阳能为3＋14＋70＋23＝110×103 kJ/(m2·a)，输入的有机物能量[植食动物和肉食动物补偿的能量之和，肉食动物需补偿的能量分析见(3)小题解析]为7×103 kJ/(m2·a)，所以输入该生态系统的能量主要是生产者光合作用固定的太阳能，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为14/110×100%＝12.7%(保留一位小数)。(2)图1中A表示细胞呼吸(或呼吸作用)，图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式是有机物中化学能。(3)如图1所示，除生产者外其他营养级需要补偿能量输入的原因是植被受损，光合作用能力减弱，流入该生态系统的能量减少；补偿能量输入可以减轻植被恢复的压力。从第二营养级流入第三营养级的能量为：(14＋2)－(0.5＋4＋9)＝2.5×103 kJ/(m2·a)，肉食性动物需补偿输入的能量值至少为：(0.05＋0.25＋2.1＋5.1)－2.5＝5×103 kJ/(m2·a)。(4)由图2可知，种群密度在C点时，种群数量的增长速率最大；在E点时，种群数量的增长速率为0，表示该种群已达到环境容纳量(K值)。(5)随着时间的推移，地震毁损的自然保护区内生物的种类和数量不断恢复的过程属于群落(或次生)演替。
答案 (1)生产者光合作用固定的太阳能 12.7% (2)细胞呼吸(或呼吸作用) 有机物中化学能 (3)植被受损，流入该生态系统的能量减少；减轻植被恢复的压力(答出前者即可) 5 (4)C E (5)群落(或次生)
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