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课时跟踪检测(三十六) 生态系统的能量流动和物质循环
基础对点练——考纲对点·夯基础
考点一 能量流动(Ⅱ)
1．下列有关生态系统中能量流动的叙述，正确的是( )
A．兔子吃了1 kg的草，则这1 kg草中的能量就流入了兔子体内
B．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%的能量流入狼的体内
C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落
D．生态系统的能量是伴随着物质循环而被循环利用的
解析：兔子吃的草中的能量一部分被兔子同化，一部分残留在粪便中；能量传递效率中的10%～20%指的是营养级与营养级之间的传递效率，并非个体与个体之间的；生产者通过光合作用合成有机物来固定太阳能，而太阳能来自无机环境；生态系统中的能量是单向流动的。
答案：C
2．(经典高考题)如图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是( )
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A．甲是生产者，乙是消费者
B．该生态系统是一个开放的系统
C．能量通过光合作用固定并进入系统，可以热能形式输出
D．甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系统的总能量
解析：根据题中简图可知，甲能够固定太阳能，为生产者，乙从甲中获取能量，为消费者；该生态系统需要从外界获得能量，同时能量也可以扩散到外界，是一个开放的生态系统；能量通过光合作用进入生态系统，经过生产者、消费者和分解者的呼吸作用后有一部分以热能的形式散失；输入该生态系统的总能量是生产者甲固定的太阳能总量，故甲、乙和分解者贮存能量之和小于输入该生态系统的总能量。
答案：D
3．在由草、兔、狐组成的一条食物链中，兔经同化作用所获得的能量的去向不包括( )
A．通过兔体内的细胞呼吸释放出的能量
B．通过兔的粪便流入分解者体内的能量
C．通过狐的粪便流入分解者体内的能量
D．通过被狐捕食流入狐体内的能量
解析：
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兔属于该食物链中的初级消费者，其同化作用所获得的能量主要有三条去路：一是兔体内的细胞呼吸释放的能量，二是用于生长发育和繁殖所需要的能量，三是流入次级消费者(狐)体内的能量。狐的粪便中含有的能量是初级消费者的同化量，而兔的粪便中含有的能量却是生产者的同化量。
答案：B
考点二 物质循环(Ⅱ)
4．下列有关碳循环的叙述中，错误的是( )
A．冬季北方人呼吸产生的CO2，能供给南方植物光合作用
B．大力开发和使用清洁能源，能减少CO2的释放量
C．碳元素和能量都能从植物传递给各种动物
D．倡导低碳生活方式的主要方法是提高人均绿地面积
解析：碳循环具有全球性，CO2可以在全球范围内流动，A正确；大力开发和使用清洁能源，能减少因燃烧化石燃料或植物(如农作物秸秆、木柴)而产生的CO2，B正确；碳元素和能量可随食物链和食物网从植物传递给各种动物，C正确；提高人均绿地面积，是缓解温室效应的措施之一，但不是倡导低碳生活方式的主要方法，D错误。
答案：D
5．(2018·江西新余四中高三段考试题)下图表示某生态系统各成分(丁为非生物环境)之间的关系，下列有关分析，错误的是( )
A．太阳能通过甲输入生态系统
B．参与构成捕食食物链的成分有甲和乙
C．碳元素在乙与丙之间以CO2形式传递
D．丙主要是指营腐生生活的细菌和真菌
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解析：依题意和图示分析可知：甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者。太阳能通过生产者的光合作用输入生态系统，A项正确；参与构成捕食食物链的成分是生产者和分解者，即甲和乙，B项正确；碳元素在含有乙和丙的生物群落内部以有机物的形式传递，C项错误；分解者主要是指营腐生生活的细菌和真菌，D项正确。
答案：C
考点三 生态系统的信息传递(Ⅱ)
6．下列关于生态系统中信息传递的说法，错误的是( )
A．蜜蜂的舞蹈和孔雀开屏都属于动物的行为信息
B．生态系统的信息传递与能量流动一样是单向的
C．“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”体现了物理信息的作用
D．花香引蝶、警犬嗅寻毒品，体现了化学信息的作用
解析：A、C、D项分别对应的是行为信息、物理信息和化学信息。B选项中，生态系统的能量流动是单向的，发生在生物和无机环境之间的信息传递是单向的，但发生在生物和生物之间的信息传递是双向的，B选项错误。
答案：B
7．下列做法不属于生态系统中信息传递在农业生产中应用的是( )
A．捆扎稻草人驱赶稻田里的鸟类
B．利用昆虫信息素诱捕有害昆虫
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C．利用秋水仙素诱导多倍体
D．播放结群信号录音招引鸟类
解析：A、D项属于利用物理信息对有害动物进行控制；B项属于利用化学信息对有害动物进行控制。
答案：C
提能强化练——考点强化·重能力
8．如图表示初级消费者流动的部分过程，括号中的字母表示能量值，初级消费者呼吸散失的能量为b，下列说法正确的是( )
A．应在A、B处加上标有细胞呼吸的箭头
B．初级消费者同化的能量为n－a
C．次级消费者摄入的能量为n－a－b
D．B为初级消费者所同化的总能量
解析：图中A表示初级消费者同化的能量，B表示用于生长发育和繁殖的能量，应在A处加上标有细胞呼吸的箭头；初级消费者同化的能量为(n－a)；B处能量为(n－a－b)，其中部分能量被分解者分解利用，部分能量储存在初级消费者体内未被利用，还有部分能量流入下一营养级，因此，被次级消费者摄入的能量小于(n－a－b)。
答案：B
9．(2018·吉林梅河口五中高三试题)下图表示某农田生态系统一年中CO2的释放和消耗状况。下列有关叙述，正确的是( )
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注：①生产者呼吸释放量 ②分解者呼吸释放量 ③消费者呼吸释放量 ④生产者光合作用消耗量
A．流经该农田生态系统的总能量可用④表示
B．②的量越小，说明该农田生态系统施用的有机肥料越多
C．消费者同化作用的大小可用③表示
D．该农田生态系统一年中CO2的释放量与消费量相等
解析：根据图示柱形图的含义结合物质循环能量流动的知识分析可知，④表示生产者光合作用消耗的CO2量，也可以代表流经生态系统的总能量，A选项正确；②的量越小，说明该农田生态系统施用的有机肥料减少，分解者分解的有机物减少，B选项错误；③表示消费者呼吸释放的CO2量，即异化作用的量，C选项错误；该农田生态系统一年中CO2的释放量为①②③，小于消耗量④，D选项错误。
答案：A
10．甲图表示某生态系统中一种植食性昆虫单位面积内种群数量的周期性变动与一种病毒感染率之间的相互关系；乙图表示该生态系统中能量流经该种群的情况。下列分析正确的是( )
A．从生态系统成分分析，该昆虫属于次级消费者
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B．甲图曲线表明昆虫与该病毒之间的关系是互利共生
C．乙图中通过①储存的能量，一部分流向下一个营养级，一部分用于自身呼吸消耗
D．据该研究成果，在家蚕养殖上应注意合理控制家蚕种群的养殖密度
解析：该昆虫为植食性昆虫，为初级消费者；病毒与昆虫之间为寄生关系；通过①储存的能量，一部分流向下一营养级，一部分流向分解者，一部分以呼吸作用散失；由题图可知，种群密度较大时，病毒感染率也较高，故家蚕养殖上应注意合理控制家蚕种群的养殖密度。
答案：D
11．(2018·河北枣强中学高三试题)下列有关生态学原理或规律的叙述，正确的是( )
A．蜜蜂找到蜜源后，通过跳圆圈舞向同伴传递信息，这属于物理信息
B．低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡
C．生态系统中的能量流动和信息传递都是单向的
D．森林生态系统具有调节气候的能力，体现了生物多样性的直接价值
解析：蜜蜂找到蜜源后，通过跳圆圈舞这一动作向同伴传递信息，这属于行为信
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息，A错误；低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡，B正确；生态系统中的信息传递一般是双向的，C错误；森林生态系统具有调节气候的能力，体现了生物多样性的间接价值，D错误。
答案：B
12．(2018·江苏海安高级中学高三试题)如图是一个农业生态系统模式图，下列关于该系统的叙述，错误的是( )
A．微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量
B．沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者
C．沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用
D．多途径利用农作物可提高该系统的能量利用率
解析：沼气池中的微生物能够利用农作物秸秆中有机物存储的能量，说明微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量，A项正确；沼气池中的微生物如产甲烷杆菌能将人畜粪便、农作物秸秆中的有机物分解产生甲烷(沼气的成分之一)，此时的微生物属于该生态系统的分解者，B项正确；沼渣、沼液作为肥料还田，可提高土壤有机质含量和提高土壤肥力或供肥能力，但能量只能单向流动，逐渐递减，而不能循环利用，C项错误；农作物为人类提供食物，为家畜提供饲料，产生的秸秆可以用来生产沼气，这种多途径利用农作物的方式，大大提高了生态系统中的能量利用效率，D项正确。
答案：C
大题冲关练——综合创新·求突破
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13．(2018·江西新余四中高三段考试题)某兴趣小组调查了某块玉米－大豆间种试验田的基本成分和能量(单位：×107 kJ)流动情况。回答下列问题：
种类
基本成分
植物
玉米、大豆、杂草
动物
人、畜禽、灰鹤、蜗牛、玉米螟等
微生物
多种细菌和真菌
(1)玉米和大豆间种有利于提高群落空间结构中________结构的复杂性。与单种相比，间种可以增加农田生态系统的________稳定性。每个生态系统均具有自我调节能力，这种能力的基础是________。
(2)大豆与其根部的根瘤菌的种间关系为________。大豆和玉米的种间关系为__________________。
(3)玉米螟是玉米的主要害虫之一，请写出一种对玉米螟的生物防治方法：__________________。
(4)第二营养级能够从该生态系统获得的能量最多为________kJ。
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(5)无论是单种还是间种，从能量流动角度分析，栽种密度过低导致产量较低的原因是________，而栽种密度过高也会导致产量偏低的原因是__________________，所以需要合理密植。
解析：(1)玉米和大豆间种有利于提高群落空间结构中的垂直结构的复杂性。与单种相比，间种可使农田生态系统的营养结构复杂化，增加了农田生态系统的抵抗力稳定性。生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。(2)大豆通过光合作用为根瘤菌提供有机物，根瘤菌通过生物固氮为大豆提供氮源，两者之间为互利共生关系。大豆和玉米相互争夺水分、阳光等，二者的种间关系为竞争。(3)引入玉米螟的天敌或培育具有抗虫性的玉米可以有效控制玉米螟的数量。
(4)分析图示可知：输入该农田生态系统的总能量＝植物固定的总能量＝9×107＋1.5×107＋4.5×107＝15×107 kJ，则第二营养级能够从该生态系统获得的能量最多为15×107 kJ×20%＝3×107 kJ。
(5)从能量流动角度分析，栽种密度过低，而导致产量较低的原因是因固定的太阳能太少；而栽种密度过高也会导致产量偏低的原因是：固定相同的太阳能，细胞呼吸消耗的能量较多，所以需要合理密植。
答案：(1)垂直 抵抗力 负反馈调节 (2)互利共生 竞争 (3)引入玉米螟天敌(或培育具有抗虫性的玉米) (4)3×107 (5)固定的太阳能太少 固定相同的太阳能，但细胞呼吸消耗的能量较多
14．(2018·江苏海安高级中学高三月考试题)一浅水湖泊由于过度捕捞导致鲈鱼(主要捕食鱼类)濒临绝迹，此时湖中主要有浮游藻类、沉水植物、螺(捕食藻类)和鲤鱼(主要捕食螺)等生物。在保留或去除鲤鱼的条件下，分别测定浮游藻类和沉水植物的生物量(干重)
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，见下图。
(1)浮游藻类和沉水植物分别生长在湖泊表层和下层，这是群落 ____________结构的体现，藻类大量繁殖会降低湖泊下层光照强度，藻类与沉水植物的种间关系是____________。
(2)该生态系统的生物成分还应有________________才能保证其物质循环的正常进行，该成分在碳循环中的作用是________________________________________________________________________。
(3)上图中曲线 ________(填字母)代表去除鲤鱼后，浮游藻类生物量的变化；保留鲤鱼的水域中，沉水植物的生物量变化曲线为图中的 ________(填字母)。
(4)沉水植物对净化水体起重要作用，从提高生态系统的稳定性考虑，可采取________________ 的措施来增加沉水植物的种群密度。该措施实施后，湖泊中各生物的种群数量在较长时期内能保持动态平衡，说明生态系统具有一定的自我调节能力，其基础是__________________。
解析：
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(1)浮游藻类和沉水植物分别生长在湖泊表层和下层，这是由光照影响决定，是群落垂直结构的体现；藻类大量繁殖会降低湖泊下层光照强度，藻类与沉水植物竞争阳光，二者的种间关系是竞争。(2)题中具备生态系统的生物成分有生产者和消费者，还应有分解者才能保证其物质循环的正常进行，该成分在碳循环中的作用是分解有机物，放出CO2。 (3)去除鲤鱼后，一定时间内，螺的数量明显增加，则浮游藻类生物量应相对减少，所以上图中曲线C代表去除鲤鱼后，浮游藻类生物量的变化；保留鲤鱼的水域中，则螺和浮游藻类数量相对稳定，浮游藻类数量与沉水植物竞争阳光，则沉水植物相对含量较少，则其生物量的变化曲线为图中的D。(4)根据题意，鲈鱼生态系统受到破坏时沉水植物数量相对较低，则从提高生态系统的稳定性考虑，要充分发挥沉水植物对净化水体的重要作用，可采取重建鲈鱼种群的措施来增加沉水植物的种群密度；该措施实施后，湖泊中各生物的种群数量在较长时期内能保持动态平衡，说明生态系统具有一定的自我调节能力，其基础是负反馈调节。
答案：(1)垂直 竞争 (2)分解者 分解有机物，放出CO2 (3)C D (4)重建鲈鱼种群 负反馈调节
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