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课时作业(四十五) 生态系统的能量流动
1.C [解析] 通过捕食传递的能量是指初级消费者被次级消费者捕食后,流入次级消费者的能量,这是能量在营养级之间传递的直接体现,其他选项(呼吸散失、流向分解者、未被利用)均不属于通过捕食进行的传递,C符合题意。
2.A [解析] 图中食物种群中所含能量=初级生产量-呼吸消耗量,不是流经该生态系统的总能量,A错误;净次级生产量=同化量-呼吸消耗量,可用于动物各器官组织的生长和繁殖新的个体,B正确;植物到动物的捕食关系不可逆,且呼吸代谢释放的能量不可被生产者再利用,所以能量流动是单向的,每个营养级的同化量只有一部分被下一营养级同化,所以能量流动是逐级递减的,C正确;生产者中未利用的能量指未被自身呼吸作用消耗,也未被下一个营养级和分解者利用的能量,所以动物未得到的和未吃进的都可属于生产者同化量中未利用的部分,D正确。
3.A [解析] 植物不能利用有机肥中的能量,分解者将有机物分解后,植物只利用其中的矿质元素,有机肥中的能量主要流向土壤微生物(分解者),A正确;过程③中的能量是草中未被利用的部分,有可能会被第二营养级的生物利用,但还有一部分可能会被分解者利用,B错误;羊遗体、残骸的能量属于羊同化的能量中用于生长、发育和繁殖的部分,C错误;通过⑤呼吸作用大部分能量以热能的形式释放,还有部分转化成ATP中的能量用于生命活动,D错误。
4.D [解析] 图甲中,W1是生产者固定的太阳能总量,D1是第二营养级同化的能量,第一到第二营养级的能量传递效率为D1/W1×100%,乌鳢进入鱼塘后捕食鱼类,可能使图中第一到第二营养级的能量传递效率降低,即D1/W1降低,A正确。乌鳢捕食初级消费者后未同化部分的能量是指乌鳢粪便中的能量,属于上一营养级(即初级消费者)同化量中流入分解者的能量,包含在M中,B正确。图乙中,摄入量=粪便中的能量+同化量,Z表示初级消费者粪便中的能量,X表示初级消费者的同化量;同化量=呼吸消耗的能量+用于自身生长、发育、繁殖的能量,Y表示呼吸消耗的能量,N表示初级消费者用于自身生长、发育、繁殖的能量,C正确。乌鳢大量捕食鱼塘的经济鱼苗,适应性强,很快会成为优势种,破坏原有的生态平衡,还能影响生态系统的物质循环,如残饵和排泄物处理效率下降,进而引发水质问题,使生态系统的抵抗力稳定性降低,D错误。
5.D [解析] 未被利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗、也未被下一个营养级和分解者利用的能量,呼吸代谢能是指绵羊呼吸作用散失的能量,而非未被绵羊利用的能量,A错误;绵羊粪便中的能量不属于绵羊的同化量,而属于草的同化量,因此绵羊粪便中的能量不是绵羊流向分解者的能量,B错误;摄入量-粪便量=同化量,同化量-呼吸作用散失的能量=用于生长、发育和繁殖的能量,因此载畜量为1.3时,绵羊用于生长、发育和繁殖的能量约为(3.22-0.95-1.86)×104=0.41×104千焦·只羊-1·天-1,C错误;根据表格信息可知,载畜量为2.0时,动物的同化量÷草原植物供给能×100%=(2.62-0.92)÷5.28×100%≈32.2%,而载畜量为3.0时,动物的同化量÷草原植物供给能×100%=(1.86-0.94)÷3.32×100%≈27.7%,载畜量为1.3时,动物的同化量÷草原植物供给能×100%=(3.22-0.95)÷8.86×100%≈25.6%,所以载畜量为2.0时,短花针茅草原的能量得到更充分的利用,D正确。
6.C [解析] 初级消费者呼吸作用以热能形式散失的能量进入大气中,不能重新回收利用,也不能流向生产者,A正确;初级消费者同化的能量为1.35×106 J/(m2·a),初级消费者呼吸消耗的能量为3×105 J/(m2·a),因此初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗的能量=(13.5-3)×105=1.05×106 J/(m2·a),B正确;表格没有显示生产者流入初级消费者的能量,也无法计算生产者有多少能量流入下一营养级,C错误;初级消费者粪便中的能量=初级消费者摄入量-初级消费者同化量=(84-13.5)×105=7.05×106 J/(m2·a),该能量属于生产者和陆地的植物残体流向分解者的能量,D正确。
7.B [解析] 人工除草可以使更多的能量流向对人类最有益的部分,但是不会减少营养级,A错误;不同农作物对光照、水分、养分等的需求和利用时间不同,间作套种可以使不同农作物在不同时间和空间上充分利用资源,增大了流入该农业生态系统的总能量,B正确; 降低夜间温度可以减少呼吸作用对有机物的消耗,使更多的能量保留在农作物体内,有利于有机物的积累,提高了作物对光能的利用率,C错误; 农家肥含有大量的有机物,这些有机物被土壤中的微生物分解后,可以为农作物额外补充无机盐,但农家肥中的能量不能被农作物直接利用,农作物进行光合作用所需的能量来自于光能,而不是农家肥提供的能量,D错误。
8.B [解析] 在生态系统中,能量流动是单向的,只能从第一营养级流向第二营养级,A正确;数量金字塔可能会呈现上宽下窄倒置的金字塔形,例如,一棵大树上可能有许多昆虫以其为食,此时昆虫(第二营养级)的数量多于大树(第一营养级),B错误;在该生态系统无有机物输入与输出的情况下,生态系统中的能量最初来源是第一营养级固定的能量,流入分解者的能量,无论是直接来自生产者(第一营养级)的遗体残骸,还是来自其他营养级生物的遗体、粪便等,最终都来自第一营养级固定的能量,C正确;生态金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔等,通常每一层级代表一个营养级,分解者不参与食物链组成,所以生态金字塔不包括分解者,D正确。
9.(1)分解者、非生物的物质和能量
(2)6.2×1011 J·m-2·a-1 36
(3)取样器取样 目测估计
(4)合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
[解析] (1)生态系统的组成成分有生物成分(生产者、消费者、分解者)和非生物的物质和能量。(2)E是生产者固定的太阳能,E1为净初级生产量,E2为植物自身呼吸消耗的能量。输入该生态系统的总能量是6.2×1011 J·m-2·a-1,该系统中E3占净初级生产量(E1)的比例为1.8×1011÷(5.0×1011)×100%=36%。(3)调查土壤动物丰富度可采用取样器取样法;目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量,适用于个体小且数量较多的生物。(4)人类对人工林适时、适当的干预是系统正常运行的保证。例如对人工林幼苗期适当除草、除虫、施肥等措施,合理地调整了生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
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课时作业(四十五) 生态系统的能量流动 (限时:20分钟)
题组一 能量流动的概念和过程
1.[2026·陕西西安模拟] 生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,被称为生态系统的能量流动。初级消费者所同化的能量中,通过捕食进行传递的是 ( )
A.通过呼吸作用散失的能量
B.经遗体残骸流向分解者的能量
C.流入次级消费者的能量
D.未被利用的能量
2.[2025·安徽合肥一模] 生态系统的能量流动开始于绿色植物通过光合作用对太阳能的固定,其制造的有机物称为初级生产量。海岸某盐沼生态系统中的净初级生产量在消费者中的能量流动图解如下图。下列有关叙述错误的是 ( )
A.图中食物种群中所含能量即为流经该生态系统的总能量
B.净次级生产量可用于动物各器官组织的生长和繁殖新的个体
C.分析上图可以得出能量在流动过程中是单向流动且逐级递减的
D.动物未得到的和未吃进的都可属于生产者同化量中未利用部分
3.[2025·江苏盐城三模] 某同学在分析羊食草过程后,绘制了如下能量流动模型,下列对其科学性的评价正确的是 ( )
A.过程②有机肥中的化学能主要流向土壤微生物,而不能被草利用
B.过程③中的能量最终都会流向第二营养级生物
C.羊遗体、残骸的能量不属于羊用于生长、发育和繁殖的能量
D.通过⑤呼吸作用将有机物中的能量全部以热能形式散失
4.[2025·黑龙江齐齐哈尔三模] 乌鳢俗称黑鱼,生性凶猛,是肉食性鱼类,常能吃掉某个湖泊或池塘里的其他所有鱼类,甚至不放过自己的幼鱼,是人工鱼塘中的顶级捕食者。某人工鱼塘中混入了一些黑鱼,部分能量流动关系如下图所示。下列相关叙述不正确的是 ( )
A.乌鳢进入鱼塘后可能使图中的能量数值的比例D1/W1降低
B.乌鳢捕食初级消费者后未同化部分的能量包含在图乙的M中
C.图乙中初级消费者用于自身生长、发育、繁殖的能量可用N表示
D.乌鳢的混入增加了鱼塘的物种数,提高了鱼塘的抵抗力稳定性
5.[2025·湖北武汉三模] 下表是对短花针茅草原绵羊放牧系统能量流动的部分研究结果。下列叙述正确的是 ( )
平均
载畜量
草原植物供
给能/(×104)
摄入能/
(×104)
粪便中的能
量/(×104)
呼吸代谢
能/(×104)
1.3
8.86
3.22
0.95
1.86
2.0
5.28
2.62
0.92
1.39
3.0
3.32
1.86
0.94
0.76
注:平均载畜量单位为只羊·公顷-1·半年-1;能量单位为千焦·只羊-1·天-1。
A.呼吸代谢能是未被绵羊利用的能量
B.绵羊粪便中的能量是绵羊流向分解者的能量
C.载畜量为1.3时,绵羊用于生长、发育和繁殖的能量约为2.27×104千焦·只羊-1·天-1
D.载畜量为2.0时,短花针茅草原的能量得到更充分的利用
题组二 能量流动的特点、研究意义
6.[2025·湖南衡阳月考] 某浅水泉微型生态系统中能量情况如下表所示,该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列叙述错误的是 ( )
生产者
固定
来自陆
地的植
物残体
初级消
费者摄入
初级消费
者同化
初级消
费者呼
吸消耗
能量/
[×105J/
(m2·a)]
90
42
84
13.5
3
A.初级消费者呼吸作用中以热能形式散失的能量不能流向生产者
B.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为1.05×106 J/(m2·a)
C.该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级,其余的能量用于自身呼吸或流向分解者
D.初级消费者粪便中的能量为7.05×106 J/(m2·a),该能量由生产者和陆地的植物残体流向分解者
7.[2025·安徽合肥二模] 为把饭碗牢牢地端在自己手里,农民们采取了如下生产措施来增加产量:①人工除草、灭虫;②选择不同农作物进行间作套种;③温室种植时,适当降低夜间温度;④对水稻、小麦等农作物施用农家肥。从能量流动的角度分析,下列说法正确的是 ( )
A.①能减少营养级数量,使能量更多地流向对人类有益的部分
B.②能通过时间和空间上的合理配置,增大流入系统的总能量
C.③使能量转化、散失速率变慢,降低了作物对光能的利用率
D.④能为农作物额外补充无机盐和能量,提高了光合作用速率
题组三 生态金字塔
8.[2025·河北秦皇岛一模] 某稳定的生态系统某时刻形成了上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出,下列说法错误的是 ( )
A.能量不能由第二营养级流向第一营养级
B.数量金字塔不会呈现上宽下窄倒置的金字塔形
C.流入分解者的能量最终来自第一营养级固定的能量
D.生态金字塔中的每层级代表一个营养级,但不包括分解者
综合应用练
9.[2025·福建福州三模] 下图为某红松人工林生态系统能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的,表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解,剩余积累于土壤。据图回答下列问题:
注:植物所固定的太阳能或所制造的有机物称为初级生产量,其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。
(1)该生态系统组成成分有生产者、消费者以及
。
(2)据图分析,输入该生态系统的总能量是 ;该生态系统中,E3占净初级生产量的 %。
(3)调查土壤动物丰富度可采用 法,对土壤中比较小的个体,统计的时候可用 法。
(4)人类通过对人工林幼苗期适当除草、除虫、施肥等,适时、适当的干预人工林,
这是系统正常运行的保证。从研究能量流动的实践意义分析,这些措施的目的是 。
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