1、1生态系统的能量流动和物质循环(30 分钟 100 分)一、选择题(共 7 小题，每小题 6 分，共 42 分)1.在分析生态系统的能量流动时经常涉及“输入量(输入到某一营养级的能量)”“摄入量”“同化量”“粪便量”等说法，则下列说法中正确的是 ( )A.某一营养级生物的摄入量即同化量B.某一营养级生物的粪便量是该营养级生物同化量的一部分C.输入到某一营养级的能量即该营养级生物的同化量D.相邻两营养级生物中较高营养级与较低营养级生物的摄入量之比表示能量传递效率【解析】选 C。输入量即同化量，摄入量=同化量+粪便量，因此，A 项错误，C 项正确；某一营养级生物的粪便量实际上是上一营养级生物同化量
2、的一部分，B 项错误；能量的传递效率是指相邻两个营养级同化量的比值，D 项错误。2.(2019长春模拟)下列有关生态系统能量流动的叙述中，正确的是( )A.生态系统能量流动从太阳光照射到植物体上开始B.次级消费者摄取的食物中的能量即为流入次级消费者的总能量C.生态系统的能量是伴随物质而循环利用的D.生产者通过光合作用合成有机物，能量也就从无机环境输入了生物群落【解析】选 D。生态系统能量流动从植物体固定太阳能开始，A 错误；次级消费者摄取的食物中的能量包括流入次级消费者的总能量和其产生的粪便中的能量，B 错误；能量是单向传递、逐级递减的，不能循环利用，C 错误；生产者通过光合作用合成有机物，无
3、机环境中的物质和能量便进入了生物群落，D 正确。3.下表是能量流经某第二营养级时的情况，下列说法错误的是 ( )项目摄食量粪便量呼吸消耗量用于生长、发育和繁殖的能量能量(kJ) 530 330 X 110A.X 表示的能量值为 90 kJ2B.该植食性动物同化的能量中有 45%以热能的形式散失掉C.表中四个量之间没有一定的数量关系D.流向第三营养级生物的能量最多为 40 kJ【解析】选 C。摄食量-粪便量=呼吸消耗量+用于生长、发育和繁殖的能量，故 X 为 90 kJ，A 项正确，C 项错误；该植食性动物同化的能量中有 90200100%=45%以热能的形式散失掉，B 项正确；该植食性动物同化
4、的能量为 200 kJ，则该植食性动物流向第三营养级的能量最多为 20020%=40 kJ，D 项正确。4.(2019芜湖模拟)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=FB.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】选 B。题图中 AD，BE，CF，A
5、项错误；狼的粪便中的能量属于兔子同化能量的一部分，K 中能量包括兔子尸体及狼粪便中的能量，B 项正确；食物链中能量最少的是狼所处的营养级，C 项错误；第一营养级与第二营养级间的能量传递效率是 B/A，D 项错误。5.如图表示某农田生态系统一年中 CO2的释放和消耗状况，其中各数字序号表达的含义分别为：生产者呼吸释放量；分解者呼吸释放量：消费者呼吸释放量；生产者光合作用消耗总量。有关叙述正确的是( )A.流经该农田生态系统的总能量可用表示3B.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表示D.该农田生态系统一年中 CO2的释放量与消耗量相等【解析】选 A。流经该农
6、田生态系统的总能量就是生产者所固定的全部太阳能，表示生产者光合作用消耗总量，即生产者总的光合作用情况，故流经该农田生态系统的总能量可用表示，A 正确；有机肥料必须经过分解者的分解作用变成无机物，才能被生产者利用，故的量越小，说明该农田生态系统施用的有机肥料越少，B 错误；消费者同化作用的能量大于消费者呼吸释放量，故消费者同化作用的大小不能用表示，C 错误；农田生态系统一年中存在有机物的积累，光合作用固定的 CO2多于呼吸作用释放的 CO2量，D 错误。6.(2019哈尔滨模拟)如图为生态系统中能量流动图解的部分示意图，各代表一定的能量值，下列说法中不正确的是 ( )A.生物与生物之间的捕食关系
7、往往不可逆转，所以能量流动具有单向性B.中包含了三级消费者粪便中的能量C.在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中，表示流经该生态系统的总能量D.第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为/100%【解题指南】解答本题的关键有：(1)理解能量流动具有单向性的原因。(2)理解摄入量，同化量，呼吸量，用于生长、发育和繁殖的能量，粪便量等的关系。(3)掌握人工鱼塘中输入的能量的来源：生产者通过光合作用固定的能量和人工输入的能量。(4)传递效率是相邻两个营养级的同化量的比值。【解析】选 C。不同生物之间的捕食关系往往不可逆，能量流动具有单向性，A 正确；粪便中的能量属于上一个营养级同化的能量，则包含三级消费者粪
8、便中的能量，B 正确；在人工鱼塘中，人们可通过投放饲料等措施来饲养更多的鱼类，所以流经该生态系统的总能量既包括生产者固定的太阳能，也包括人工投放的饲料中的能量，C 错误；传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，所以第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为/100%，D 正确。7.如图为生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述正确的是 ( )4A.过程代表绿色植物的光合作用，过程代表化能合成作用B.图中甲、乙、丙分别代表消费者、生产者和分解者C.碳循环是指碳元素在甲、乙、丙间以有机物的形式传递D.图中甲、乙、丙包含的所有种群共同构成生物群落【解析】选 D。由图示信息可知，甲代表分解者，乙代表生产者，
9、丙代表消费者，过程代表光合作用和化能合成作用，过程代表呼吸作用；碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境间进行的循环；图中的生产者、消费者和分解者共同构成了生物群落。【延伸探究】(1)从图中来看，哪一过程的增强会导致温室效应？提示：过程，短时间内大量燃烧化石燃料，会释放大量的 CO2，打破了 CO2原有的动态平衡，导致温室效应发生。(2)图中碳循环过程是否完整？若不完整，请补充完善。提示：不完整。应有“甲大气中 CO2”途径。二、非选择题(共 2 小题，共 28 分)8.(12 分)(2018宜春模拟)卷叶螟和褐飞虱是南方水稻田中的两种主要害虫，狼蛛是这两种害虫的天敌。回答下列问题：(1)稻田中，
10、卷叶螟和褐飞虱所处的营养级_(填“相同”或“不相同”)，它们之间的种间关系是_。若卷叶螟种群数量减少，短时间内会导致褐飞虱种群数量下降，原因是_。 (2)流入卷叶螟的总能量远小于水稻固定的总能量，是因为水稻固定的总能量除流向卷叶螟外，还有流向分解者和未被利用，以及_、_。 (3)在生态系统中，氮元素可在_与无机环境之间不断循环，但还需要往稻田中不断地施加氮肥，原因是_。 【解析】(1)稻田中，卷叶螟和褐飞虱所处的营养级相同，都是稻田的害虫，种间关系是竞争。若卷叶螟种群数量减少，短时间内会导致褐飞虱种群数量下降，原因是狼蛛会大量捕食褐飞虱。5(2)流入卷叶螟的总能量远小于水稻固定的总能量，是因为
11、水稻固定的总能量除流向卷叶螟外，还有流向分解者和未被利用，以及自身呼吸作用散失、流向褐飞虱的能量，能量流动的特点是单向流动、逐级递减。(3)在生态系统中，氮元素可在生物群落与无机环境之间不断循环，但还需要往稻田中不断地施加氮肥，原因是稻田中农产品不断地输出使一部分氮元素不能返回稻田。答案：(1)相同 竞争 狼蛛会大量捕食褐飞虱(2)自身呼吸作用散失 流向褐飞虱(3)生物群落 稻田中农产品不断地输出使一部分氮元素不能返回稻田9.(16 分)(2019大庆模拟)如图是某池塘第一营养级和第二营养级能量流动部分图解。回答有关问题：(1)某小组拟调查一个池塘生态系统的组成成分，调查的非生物成分主要有_、
12、_。 (2)图中 B1+C1+D1表示第二营养级用于_的能量。 (3)第二营养级所具有的能量只是第一营养级的 10%20%，其原因是一部分能量在_的过程中散失，部分能量被分解者利用，还有部分能量未被利用。 (4)第二营养级到第三营养级的能量传递效率为_(用图中字母表示)。 (5)太阳能的不断输入是推动该系统_功能实现的基础。 【解析】本题考查生态系统的组成成分、能量流动的过程及特点等相关知识。(1)一个池塘生态系统的非生物成分包括阳光、热能、水分、空气、无机盐等，其中阳光、水分是影响植物生长的最主要的生态因素，因此若对一个池塘生态系统的非生物成分进行调查，其调查的主要内容有阳光、水分。(2)分
13、析图示可知：B 1+C1+D1表示第二营养级用于生长、发育、繁殖的能量。(3)第二营养级所具有的能量只是第一营养级的 10%20%，其原因是一部分能量在呼吸作用的过程中散失，部分能量被分解者利用，还有部分能量未被利用。6(4)D=A1+B1+C1+D1是输入第二营养级的能量，D 1是输入第三营养级的能量，第二营养级到第三营养级的能量传递效率=输入第三营养级的能量输入第二营养级的能量=D 1/D 或D1/(A1+B1+C1+D1)。(5)流经该生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能，太阳能的不断输入是推动该系统物质循环、能量流动、信息传递功能实现的基础。答案：(1)阳光 水分(2)生长、发育、
14、繁殖(3)呼吸作用(4)D1/D 或 D1/(A1+B1+C1+D1)(5)物质循环、能量流动、信息传递1.(5 分)如图表示在一个生态系统中，植物光合作用积累的有机物被植食动物利用的过程。下列有关叙述正确的是 ( )A.之和为输入生态系统的全部能量B.植食动物粪便中的能量包含在中C.之和为流向分解者的能量D.占的百分比为能量传递效率【解析】选 B。输入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，一部分用于植物呼吸消耗，一部分储存在植物体内的有机物中；植食动物粪便中的能量属于植物同化量的一部分，并未被植食动物同化；表示植食动物呼吸消耗的能量，并没有流向分解者；能量传递效率为相邻两营养级间同化量的比值
15、，植物同化量未知。2.(5 分) 2018 年夏季全国各地持续高温，这与全球温室效应有一定的关系。图一为科学家提供的大气中近 40 年每月平均 CO2浓度图，图二为碳元素在生态系统中循环的模式图，“甲、乙、丙”表示生态系统的生物成分，“ag”表示生理过程。下列相关叙述中，错误的是 ( )7A.图一所示 CO2浓度逐年升高，主要原因是植物被破坏，使 CO2的消耗减少B.图二中 b 过程主要代表光合作用，f 过程代表分解者的分解作用C.图二中甲代表的营养级在生态系统的食物链中占有的碳元素最多D.图二中丙所代表的生物的细胞内可能没有成形的细胞核【解析】选 A。图一中 CO2浓度逐年升高主要是由化石燃
16、料的大量燃烧造成的；图二中甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者，丁是无机环境中的 CO2库，b 过程主要表示光合作用，f 过程为分解者的呼吸作用；甲是生态系统中的第一营养级，固定的有机物中的能量是流经生态系统的总能量，因此占有的碳元素最多；丙是分解者，分解者有真核生物也有原核生物，真核生物有成形的细胞核，原核生物无成形的细胞核。3.(20 分)图 1 为某农田生态系统及对秸秆进一步利用的示意图；图 2 为某生态系统的“能量流动”图解，图中字母 A、B、C、D、E 表示生态系统的成分，字母 a、b、c、d 表示能量，序号表示生理过程或能量流动方向。请据图回答：(1)图 1 所示农田生态系统的主要成
17、分是_，蛇在该生态系统中位于第_营养级，若蛇的食物有 1/5 来自蛙，4/5 来自鼠，则从理论上讲，蛇每增加 1 kg 体重，至少消耗水稻_kg。 (2)秸秆利用后产生的废渣可以还田，提高农作物的产量。与自然生态系统相比，该生态系统的优势主要是 _。 (3)图 2 中流经该生态系统的总能量是通过_(填序号)过程实现的。食草动物排出的粪便中仍含有部分能量，这一部分能量流入分解者体内的过程应是图示中的_(填序号)箭头所示。该生态系统必不可少的两种生物成分除 A 外，还有_(填字母)。 【解析】(1)该生态系统的主要成分是生产者，即水稻。该生态系统中有两条食物链，蛇在该生态系统中位于第三、四营养级。
18、蛇每增加 1 kg 体重，至少消耗水稻84/520%20%+1/520%20%20%=45(kg)。(2)废渣还田后，其中的有机物被分解者分解，产生的 CO2、H 2O 和无机盐可用于植物的光合作用。该农田生态系统的优势是实现了物质的循环再生和能量的多级利用，提高了人类对能量的利用率。(3)图 2 中 A、B、C、D、E分别表示生产者、初级消费者、次级消费者、三级消费者和分解者，流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能的总量。食草动物排出的粪便中的能量不属于食草动物的同化量，而是生产者的同化量。生态系统必不可少的生物成分为生产者和分解者。答案：(1)水稻 三、四 45(2)实现了物质的循环再生和能量的多级利用，提高了人类对能量的利用率(3) E9
