课下巩固训练(11) 生态金字塔和研究能量流动的实践意义-【正禾一本通】2024-2025学年高中生物选择性必修2同步课堂高效讲义配套练习 （人教版2019 单选）

课下巩固训练(十一)　生态金字塔和研究能量流动的实践意义 【基础巩固练】 一、选择题 1.研究生态系统的能量流动，生态金字塔是一种直观的表示方式，其可以表示生态系统各营养级之间的某种数值关系。下列相关叙述错误的是(　　) A.数量金字塔呈现倒置的现象可能与生物个体体型的大小有关 B.生态金字塔中最底层代表的是生产者，最顶层代表的是分解者 C.生物量金字塔出现倒置的原因可能是生产者的生活周期很短 D.从能量金字塔来看，人口增长会加大对地球上现有生态系统的压力 解析：选B。 出现倒置数量金字塔可能与生物个体体型的大小有关，如一棵大树上有很多昆虫，A正确；生态金字塔的最顶层代表的是最高营养级的消费者，分解者不参与生态金字塔的构建，B错误；生物量金字塔出现倒置的原因可能是生产者的生活周期很短，如海洋生态系统，C正确；由于能量在流动过程中总是逐级递减的，因此能量金字塔通常是上窄下宽的金字塔型，从能量金字塔来看，人口增长会加大对地球上现有生态系统的压力，D正确。 2.现有两个生态系统A、B，分别为只有两个营养级的夏季草原生态系统A(假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊)和森林生态系统B(假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫)。A和B的数量金字塔和能量金字塔的形状最可能分别是(　　) A.A为金字塔形和金字塔形，B为倒金字塔形和金字塔形 B.A为倒金字塔形和金字塔形，B为金字塔形和倒金字塔形 C.A为金字塔形和倒金字塔形，B为金字塔形和金字塔形 D.A为倒金字塔形和倒金字塔形，B为倒金字塔形和金字塔形 解析：选A。 只有两个营养级的夏季草原生态系统A(第一营养级是牧草，第二营养级是羊)，牧草的数量比羊多，绘制的数量金字塔为正金字塔形；森林生态系统B(第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫)，一棵树上可以有很多昆虫，因此，昆虫的数量比乔木的数量多，绘制的数量金字塔为倒金字塔形。能量金字塔只有正金字塔形，因此A和B的能量金字塔的形状为正金字塔形，A符合题意。 3.(2024·江西吉安高二期末)如图为甲、乙两个天然生态系统中每个营养级的生物个体数量示意图。假设输入两个生态系统的总能量相同。下列相关叙述正确的是(　　) A.甲的物种丰富度比乙少 B.图乙不能表示能量金字塔 C.分解者包含在生态金字塔中 D.甲的第一营养级固定的能量比乙多 解析：选B。 甲图和乙图只显示了生物个体数量关系，不能判断丰富度，A错误；能量流动的特点为单向流动、逐级递减，能量金字塔为“正金字塔”，图乙不能表示能量金字塔，B正确；生态金字塔反映各营养级的关系，不包含分解者，C错误；由题干可知，输入两个生态系统的总能量相同，因此甲的第一营养级固定的能量等于乙的，D错误。 4.(2024·贵州毕节高二期末)生态学家林德曼通过分析赛达伯格湖的能量流动，发现了生态系统的能量流动具有单向流动和逐级递减的特点，某同学根据赛达伯格湖的能量流动图解，绘制了如图所示的能量金字塔。下列说法正确的是(　　) A.赛达伯格湖是一个结构相对简单的生态系统 B.图中Ⅲ→Ⅱ→Ⅰ构成一条食物链 C.该金字塔也可以用来表示生物量金字塔或数量金字塔 D.图中未体现出的生态系统的组成成分是非生物的物质和能量 解析：选A。 赛达伯格湖是一个结构相对简单的生态系统，A正确。图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示的是营养级，每个营养级可能包括多个物种，故可能不能构成食物链，或者构成多条食物链，B错误。数量金字塔是各营养级之间的数量关系，如果消费者个体小而生产者个体大，如昆虫和树，那么数量金字塔就会呈现上宽下窄的倒置金字塔形；浮游植物的个体小，寿命短，该生态系统的生物量金字塔可能在某时期呈现上宽下窄的倒置金字塔形，所以该金字塔不可以用来表示所有生态系统的生物量金字塔或数量金字塔，C错误。图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示的是生态系统各营养级，有生产者和消费者，未体现出非生物的物质和能量、分解者，D错误。 5.茶树菇味道鲜美，常生长在油茶树枯朽的树桩上。某林场尝试在树下套种茶树菇，并用桐树、柳树、杨树脱落的枝叶制作培养基。下列相关叙述正确的是(　　) A.油茶树枯朽树桩中的能量不属于油茶树的同化量 B.生长在油茶树树桩上的茶树菇属于生态系统中的分解者 C.套种措施可以提高树木和茶树菇对阳光等资源的利用率 D.该林场提高了能量的传递效率，实现了能量的多级利用 解析：选B。 油茶树枯朽树桩中的能量属于油茶树的同化量中流向分解者的部分，A错误；生长在油茶树树桩上的茶树菇属于生态系统中的分解者，B正确；茶树菇属于分解者，不能直接利用阳光，C错误；该林场的做法实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率而不是传递效率，D错误。 6.在实际生产中，常常要清除田间杂草和鱼塘中肉食性的乌鳢，用生态学观点分析，这样做的目的是(　　) A.保持生物群落的单一性 B.使物质和能量尽快地流动 C.保持生态平衡 D.调整能量在生态系统中的流动方向 解析：选D。 清除田间杂草和鱼塘中肉食性的乌鳢，让能量更多地流向农作物和鱼塘中所养殖的鱼类，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 7.下列关于生态系统能量流动的原理在实践中的应用，相关叙述错误的是(　　) A.除虫、除草可以让农田生态系统中的能量流向对人类最有益的部分 B.农田生态系统中的间作套种可充分利用空间和资源，增大流入该生态系统的总能量 C.根据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量 D.沼渣、沼液作为肥料还田，能使能量循环利用 解析：选D。 除虫、除草合理地调整了生态系统中的能量流动关系，使能量尽可能多地流向对人类最有益的部分，A正确；农田生态系统中的间作套种，可充分利用空间和资源，增大流入该生态系统的总能量，从而获得更大的收益，B正确；根据草场能量单向流动、逐级递减的特点，可以合理确定草场的载畜量，从而保持畜产品的持续高产，C正确；沼渣、沼液作为肥料还田，能使物质循环利用，能量多级利用，提高能量的利用率，D错误。 8.(2024·湖南长沙高二期末)下图是两个农业生态系统的模式图。图a中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。下列相关说法中错误的是(　　) A.图a粪肥中的无机物可以被农作物直接吸收从而促进农作物的生长 B.图a中家禽、家畜的粪肥可为农作物的生长提供必要的物质和能量 C.图b中人利用了生态系统中分解者的能量，提高了能量的利用率 D.图b中流向沼气池中的微生物的能量没有被人同化，但是可以被人利用 解析：选B。 土壤中的微生物等可将粪肥中的有机物分解为无机物，家禽、家畜的粪肥中的无机物可以被农作物直接吸收从而促进农作物的生长，A正确；家禽、家畜的粪肥可为农作物的生长提供必要的物质，但能量由太阳能提供，B错误；图b中人利用了生态系统中分解者的能量，实现了能量的多级、充分利用，提高了能量的利用率，C正确；图b中流向沼气池中的微生物的能量没有被人同化，但是可以被人利用，D正确。 二、非选择题 9.(2023·河北衡水高二期中)玄天湖是一个生活着大型水生植物、浮游植物、浮游动物、植食性鱼类、滤食性鱼类(以浮游动物为食)、肉食性鱼类等各种生物的大型人工生态系统。如表为某时段内玄天湖生态系统能量流动过程中部分环节的能量值[单位：103 kJ/(m2·a)]。请回答下列问题。 项目 同化量 呼吸作 用消耗 流向 分解者 流向下一 营养级 未被 利用 生产者 A 23 3 14 70 植食性动物 16 4 0.5 2.5 9 肉食性动物 7.5 2.1 0.3 0 5.1 (1)表中A表示的数值是____________。 (2)通过表格分析可知，输入该人工生态系统的总能量是________kJ/(m2·a)。生态系统中能量只能单向流动的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)如图为该生态系统的能量金字塔，在分析该图时，某同学认为：“某种生物可能同时存在于b、c和d中”，你是否认同他的观点？________，理由是________________________________________。 (4)除能量金字塔之外，生态系统中还存在生物量金字塔和数量金字塔，统称为生态金字塔。在生态金字塔中，不一定呈正金字塔形的有________________________________________________________________________。 解析：(1)生产者这一营养级的同化量有四个去向：呼吸作用消耗、流向分解者、流向下一营养级、未被利用，因此表中A表示的数值＝23＋3＋14＋70＝110。(2)输入该人工生态系统的总能量＝生产者固定的太阳能(同化量)＋人工输入的能量。人工输入的能量＝(植食性动物同化量－生产者流向下一营养级的能量)＋(肉食性动物同化量－植食性动物流向下一营养级的能量)＝(16－14)＋(7.5－2.5)＝7，则输入该人工生态系统的总能量＝117×103kJ/(m2·a)＝1.17×105kJ/(m2·a)。生态系统中能量通过捕食关系沿着食物链流动，而食物链中生物之间的捕食关系是特定的，因此能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级，不能逆转。(3)b、c和d分别代表不同的营养级，因为食物链长短不同，该生物在不同食物链中可能占据了不同的营养级。(4)在生态金字塔中，生物量金字塔和数量金字塔不一定呈正金字塔形，比如在海洋生态系统中，由于生产者(浮游植物)的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量，会出现生物量金字塔倒置；再比如一棵大树可以养活很多毛毛虫，会出现数量金字塔倒置。 答案：(1)110　(2)1.17×105　食物链中生物之间的捕食关系是特定的，因此能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级，不能逆转　(3)是　该生物在不同食物链中可能占据了不同的营养级　(4)生物量金字塔和数量金字塔 【综合提升练】 一、选择题 1.下表为稻田适度养鱼对水稻产量和稻田土壤有机质含量影响的实验结果。下列说法正确的是(　　) 处理 水稻产量/(kg·hm－2) 土壤有机质/% 稻田养鱼 4 023 2.72 对照 3 474 2.56 A.输入稻田的鱼呈“J”形增长 B.在该稻田中，鱼吃掉稻田中的害虫和杂草，使水稻产量提高 C.稻田养鱼使水稻能从土壤中吸收更多鱼粪中的有机质，提高水稻产量 D.与普通稻田相比，稻田养鱼可以降低稻田生态系统营养结构的复杂程度 解析：选B。 由于食物和空间等的限制，输入稻田的鱼呈“S”形增长，A错误；在该稻田中，鱼吃掉稻田中的害虫和杂草，使水稻产量提高，B正确；鱼的粪便作为肥料可提高稻田土壤中有机质的含量，但水稻不能直接吸收鱼粪中的有机质，C错误；稻田养鱼能增加该生态系统中的物种丰富度，使稻田生态系统中的营养结构复杂程度提高，D错误。 2.能量流动是生态系统的基本功能之一，图1表示某生态系统中能量(单位：J·cm－2·a－1)的流动情况。图2表示该生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ～Ⅳ代表各个营养级。下列分析正确的是(　　) A.图2中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ构成了该生态系统 B.图1中初级消费者用于自身生长、发育和繁殖的能量为1.8×103 J·cm－2·a－1 C.图1中各级消费者能量的来源和去路完全相同 D.能量金字塔上窄下宽的主要原因是生物的呼吸作用和分解作用 解析：选D。 图2中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表生产者和消费者，缺少分解者和非生物的物质和能量，不能构成生态系统，A错误；图1中初级消费者同化的能量为1.8×103 J·cm－2·a－1，同化量包括用于自身生长、发育和繁殖的能量和自身呼吸作用散失的热能，初级消费者呼吸作用散失的能量未知，不能计算出用于自身生长、发育和繁殖的能量，B错误；图1中初级消费者和次级消费者同化量均存在流向下一营养级的去路，而三级消费者无流向下一营养级的去路，各级消费者的能量去路不完全相同，C错误；各营养级生物的呼吸作用和流向分解者被分解消耗掉部分能量，使流向下一营养级的能量减少，故能量金字塔呈上窄下宽，D正确。 3.(2024·贵州毕节高二期末)研究人员对某地“草→田鼠→鼬”的能量流动进行研究，得到能量金字塔如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.该能量金字塔以个体数量和生物量为指标来绘制 B.该能量金字塔可以显示各营养级之间的食物关系 C.由图可知，鼬既能从田鼠获得能量，也能从草获得能量 D.由图可知，田鼠的摄入量等于同化量、呼吸量和热量之和 解析：选B。 该能量金字塔以各营养级的能量为指标来绘制，A错误；能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，该能量金字塔可以显示各营养级之间的食物关系，B正确；由“草→田鼠→鼬”可知，鼬只能从田鼠获得能量，C错误；田鼠的摄入量等于同化量加上粪便中的能量，D错误。 4.(2024·山东枣庄高二期末)下图是一个庭院生态模式图，关于该生态系统的分析错误的是(　　) A.流经该生态系统的总能量大于该系统中生产者固定的太阳能总量 B.该生态系统实现了对能量的多级利用，提高了经济效益 C.建沼气池处理粪便和枝叶，目的是调整能量流动方向，使能量流向对人有益的部分 D.饲养鸡鸭后，由于食物链延长，生态系统中能量传递效率会降低 解析：选D。 由于有人工饲料输入，故流经该生态系统的总能量大于该系统中生产者固定的太阳能总量，A正确；该生态系统实现了对能量的多级利用，大大提高了能量的利用率，提高了经济效益，B正确；建沼气池处理粪便和枝叶，通过分解者分解释放能量流入生产者、消费者和人，调整能量流动方向，使能量流向对人有益的部分，C正确；生态系统中能量传递效率是食物链两个营养级之间的能量传递效率，其大小与食物链长短没有必然的联系，D错误。 二、非选择题 5.二化螟和褐飞虱在水稻植株上产卵繁殖，导致水稻减产。用化学农药防治易引发农药残留、害虫抗药性提高等问题。回答下列问题。 (1)二化螟和褐飞虱同在水稻植株上产卵繁殖，为确定它们生态位重叠程度，可以通过分析它们的栖息地、食物、天敌和______________等方面作出推断。研究发现，二化螟为钻蛀性害虫，以水稻茎秆纤维等为食；而褐飞虱主要刺吸水稻茎叶汁液，从生态位的角度分析，这两种害虫种间竞争较弱的原因是________________________________________________________________________。 (2)在稻田生态系统的营养结构中，褐飞虱和二化螟属于______________，营养结构中不包含该生态系统组成成分中的____________________________。 (3)稻虱缨小蜂是褐飞虱卵的一种寄生蜂，褐飞虱从水稻处获得的能量，除了可能流入稻虱缨小蜂等下一营养级外，还可能的去向有__________________________________(答出2点)。生态农业中常用稻螟赤眼蜂来防治褐飞虱，从能量流动的角度分析，其目的是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析：(1)二化螟和褐飞虱同在水稻植株上产卵繁殖，为确定它们生态位重叠程度，可以通过分析它们的栖息地、食物、天敌和与其他物种的关系等方面作出推断。二化螟为钻蛀性害虫，以水稻茎秆纤维等为食；而褐飞虱主要刺吸水稻茎叶汁液，从生态位的角度分析，这两种害虫种间竞争较弱的原因是两者的取食部位、食物成分不同。(2)褐飞虱和二化螟均以水稻为食，在稻田生态系统的营养结构中，二者属于第二营养级(初级消费者)，营养结构指的是食物链和食物网，包含生产者和消费者，不包含该生态系统组成成分中的分解者和非生物的物质和能量。(3)褐飞虱从水稻处获得的能量，除了可能流入稻虱缨小蜂等下一营养级外，还可能的去向有呼吸作用中以热能形式散失、流向分解者。生态农业中常用稻螟赤眼蜂来防治褐飞虱，减少水稻中的能量流向褐飞虱，从能量流动的角度分析，其目的是调整能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 答案：(1)与其他物种的关系　两者的取食部位、食物成分不同　(2)第二营养级(初级消费者)　非生物的物质和能量、分解者　(3)呼吸作用中以热能形式散失、流向分解者　调整能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 学科网（北京）股份有限公司 $$