内容正文:
专题八 重难强化训练(二) 构建能量流动模型,分析能量传递效率
一、选择题
1.某草原生态系统的食物网结构如图,下列说法正确的是( )
A.图中属于次级消费者的生物有3种
B.该草原生态系统的组成成分由非生物的物质和能量及图中生物构成
C.能量传递效率按20%计算,若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4,则蛇体重增加1 kg,能为人多提供羊10 kg
D.生态系统中的物质、能量和信息沿着食物链和食物网循环流动
解析:选C 图中属于次级消费者的生物有4种,即蛇、人、青蛙、猫头鹰,A错误;该草原生态系统的组成成分由非生物的物质和能量、分解者及图中生物(生产者和消费者)构成,B错误;能量传递效率按20%计算,食物比例改变前蛇体重增加1 kg消耗草:0.75÷(20%)3+0.25÷(20%)2=100(kg),食物比例改变后蛇体重增加1 kg消耗草:0.25÷(20%)3+0.75÷(20%)2=50(kg)。因此调整后蛇少消耗草50 kg,则羊可以增重50×20%=10(kg),C正确;能量不能循环流动,信息传递往往是双向的,但不能说是循环流动,D错误。
2.(2023·菏泽模拟)科学家在研究某生态系统时,调查了该生态系统中不同营养级的能量流动情况,统计各类生物的能量同化值(单位:kJ·m-2·a-1),如图所示。下列分析正确的是( )
A.生产者流入分解者的能量值为22 859 kJ·m-2·a-1
B.呼吸作用消耗能量的比例随营养级的提高而降低
C.该生态系统中相邻营养级之间的能量传递效率约为10%~20%
D.第四营养级同化能量的38.6%用于自身生长、发育和繁殖
解析:选D 由题图可知,生产者固定的能量为87 127 kJ·m-2·a-1,这些能量除了呼吸消耗外,还包括流入下一营养级、流向分解者和一部分未被利用的能量,其中流向分解者和未被利用的能量为87 127-50 158-14 110=22 859(kJ·m-2·a-1),故生产者流入分解者的能量值小于22 859 kJ·m-2·a-1,A错误;每个营养级中呼吸作用消耗能量的比例=呼吸消耗的能量值/同化能量值×100%,第一、二、三、四营养级呼吸作用消耗能量的比例分别约为57.6%、56.1%、83.2%、61.4%,B错误;该生态系统中第一到第二营养级、第二到第三营养级、第三到第四营养级之间的能量传递效率分别约为16.2%、11.3%、5.5%,C错误;同化的能量除了呼吸消耗, 剩余的能量用于自身生长、发育和繁殖, 第四营养级同化的能量用于自身生长、发育和繁殖的比例为(88-54)/88×100%≈38.6%,D正确。
3.(2023·衡水二模)某农场中的能量流动过程如图所示,字母A~I代表能量,其中D和G分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量,E和H为摄入的饲料中的能量。下列说法正确的是( )
A.通过增加该生态系统的营养级数目可有效提高生态系统的稳定性
B.该区域的所有生物通过复杂的食物关系实现了物质循环
C.第二和第三营养级之间的能量传递效率大于G/(D+E)×100%
D.第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C、I
解析:选C 生态系统的稳定性与该生态系统的营养结构的复杂程度有关,若该生态系统营养结构简单,则通过增加该生态系统的营养级数目不能有效提高该生态系统的稳定性,A错误;生态系统的物质循环是在生物群落和非生物环境之间进行,具有全球性,只是该区域的所有生物通过复杂的食物关系无法实现物质循环,B错误;由题意可知,第三营养级从第二营养级同化的能量为G,第二营养级的同化量小于D+E,因此第二和第三营养级之间的能量传递效率大于G/(D+E)×100%,C正确;粪便中的能量应属于上一营养级流入分解者的能量,由于有人工饲料的投入,所以第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C+E、F+H ,D错误。
4.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性动物利用的过程。下列有关叙述正确的是( )
A.①+⑤为输入到该生态系统的总能量
B.③/①×100%为植物到植食性动物的能量传递效率
C.若植食性动物为经济动物,则④/③越大越好
D.③的能量全部用于植食性动物的生长繁殖
解析:选C 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,因此①+⑤不能表示输入到该生态系统的总能量,A错误;由题图不能得到植物固定太阳能的量,③/①×100%不能表示植物到植食性动物的能量传递效率,B错误;④/③越大说明植食性动物有机物积累量占同化量的比例越大,所以若植食性动物为经济动物,则④/③越大越好,C正确;植食性动物的同化量③=植食性动物呼吸消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量,D错误。
二、非选择题
5.(202