必修三穩態與環境第二單元生物與環境第4講生態系統中的能量流動和物質循環(時間：45分鐘)A級基礎演練1.(·孝感統考)下列有關生態系統能量流動的敘述正確的是()。A.生態系統的能量流動是指能量隨著物質循環而循環B.生態系統的能量流動是指生物體內的能量代謝過程C.生態系統的能量流動是指能量的輸入、傳遞、轉化和散失D.生態系統中初級消費者越多，次級消費者獲得的能量越少解析生態系統中的能量是單向流動、逐級遞減的。物質循環是能量流動的載體，而能量流動是物質循環的動力，生態系統的能量流動不能隨著物質循環而循環。生態系統的能量流動是指生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。生態系統中初級消費者越多，次級消費者獲得的能量也越多答案C2.如圖為生態系統中碳循環的示意圖。下列相關敘述正確的是()。A.圖中的生產者是1，只包括全部的綠色植物B.碳元素在圖中1、2、3、4之間以CO2的形式循環C.圖中3是分解者，它通過呼吸作用將含碳有機物最終分解成CO2釋放到無機環境中D.圖中1→2→3可構成食物鏈解析圖中1是生產者(包括綠色植物、光能合成細菌、化能合成細菌等)，2是消費者，3是分解者，4是無機環境，5是呼吸作用，6是光合作用(主要)和化能合成作用。碳在1、2、3之間以有機物的形式傳遞，在生物群落與無機環境之間以CO2的形式傳遞。答案C3.(·安慶模考)如圖所示為某人工松林18年間能量流動情況的調查統計(單位略)，有關說法正確的是()。A.“能量Q”是指生產者固定的太陽能總量B.無需人工能量投入該松林就可維持其穩定性C.18年間該松林中分解者獲取的總能量是285×1010D.動物的存在加快了人工松林的物質循環解析圖中“能量Q”是生產者用于自身生長發育和繁殖的能量，A錯誤；從圖中信息可知，從生產者到動物的能量傳遞效率極低，要維持該生態系統的穩定應人工補充能量，B錯誤；分解者獲得的能量中還有動物流向其的能量，C錯誤；生態系統中消費者的存在能加快物質的循環，D正確。答案D4.(·蘇北四市三調)在生態系統中，營養級越高的生物獲得的總能量越少。下列解釋錯誤的是()。A.各營養級中總有一部分能量被分解者利用B.各營養級中的能量一部分以熱能形式散失C.生物維持自身的生命活動消耗一部分能量D.能量金字塔頂層的生物數量少需要能量少解析D項應該是能量金字塔頂層的生物因為所處的營養級高，因而獲得的能量最少，不能滿足太多個體所需。答案D5.在一般情況下，下列關于生態系統中物質循環的主要渠道的圖解，正確的是()。解析本題考查生態系統的物質循環。解題時要以碳在無機環境和生物群落之間的循環途徑為突破口，還要注意各選項中的箭頭方向。生態系統中的物質循環是由于生產者和分解者接通了生物群落與無杌環境的通道，生產者通過光合作用或化能合成作用，利用光能或氧化無機物釋放的能量，將無機物合成有機物，這樣無機環境中的物質進入生物群落，流經各級消費者，最后被分解者分解，又將有機物轉化成無機物歸還無機環境。答案A6.(·遼寧大連雙基測試，25)下圖表示生態系統中碳循環的部分過程，其中甲、乙、丙、丁組成生物群落。下列分析錯誤的是()。A.④增多是溫室效應產生的主要原因B.圖中箭頭可以表示碳元素的循環方向C.甲、乙種間關系的調節還需要信息傳遞的作用D.無機環境中的CO2可以來自細胞呼吸解析由圖示中的箭頭可知，甲是生產者，丁是分解者，乙、丙是消費者，溫室效應產生的主要原因是化學燃料的大量燃燒，使大氣中的二氧化碳含量過多，不是分解者的呼吸增加；物質是循環的，因此圖示中的箭頭可以表示碳元素的循環方向；信息傳遞可以調節種間關系；無機環境中的二氧化碳可以來自生物細胞的呼吸，也可以來自化學燃料的燃燒。答案A7.在“草→昆蟲→食蟲鳥→鷹”這條食物鏈中，鷹每增加1kg有機物體重，問草至少從土壤中吸收水分多少kg(設草吸收的水分只有1%參與光合作用)()。A.125 B．75C.7500 D．12500解析根據食物鏈中能量傳遞特點可得，在題中所述的食物鏈中鷹增加1kg有機物，至少需要草中有機物的量為1kg÷(20%)3＝125(kg)。根據光合作用的反應式可得如下關系：6H2O～C6H12O6，可計算出需要H2O的質量為[(6×18×125)÷180]÷1%＝7500(kg)。答案C8.(·濰坊模擬)對下列兩條食物鏈的分析正確的是()。①玉米→人②玉米→牛→人A.一個吃玉米的人獲得的能量一定比一個吃牛肉的人獲得的能量多B.能量沿食物鏈單向流動，傳遞效率隨營養級升高而逐級遞減C.長期堅持素食可緩解世界糧食短缺問題D.若種植玉米的土壤中含相同濃度的某重金屬鹽，則②中的人比①中的人重金屬元素積累少解析能量的傳遞效率是10%～20%，與營養級高低沒有直接關系，故B錯誤。長期堅持素食，可減少能量傳遞過程中的損失，有利于緩解世界糧食短缺問題，故C正確。重金屬元素在食物鏈中流動時存在富集現象，營養級越高，富集作用越強，所以②中的人體內重金屬元素積累相對較多，故D錯誤。答案C9.(·豫北五校教學質量檢測)下面是生態系統的碳循環示意圖，請據圖回答下列問題。(1)生態系統中碳循環首先依賴于綠色植物的___________________________________________________。(2)圖中分解者通過或方式將生物組織內的碳釋放到大氣中。(3)圖中A里的碳，除碳酸鹽外，通過的形式回到大氣中。(4)在無機環境與生物群落之間，碳元素主要以的形式進行循環，循環始終與結合在一起進行。碳元素在生物群落中以的形式存在。解析(1)無機環境中的碳一般通過綠色植物的光合作用進入生物群落。(2)分解者能夠通過有氧呼吸或無氧呼吸將生物組織內的碳釋放到大氣中。(3)圖中A中的碳，除碳酸鹽外，一般通過化石燃料燃燒的形式返回到大氣中。(4)碳在無機環境與生物群落之間主要以CO2的形式進行循環；物質循環往往伴隨著能量流動。在生物群落中，碳主要以有機物的形式存在。答案(1)光合作用(2)有氧呼吸無氧呼吸(3)化學燃料燃燒(4)CO2能量流動有機物10.(經典題)如圖是生態系統的能量流動圖解，N1～N6表示能量數值。請回答下列有關問題。(1)流經該生態系統的總能量為。用(N1～N6中的字母表示)(2)由初級消費者傳遞給蜣螂的能量為________________________________________________________________________。(3)能量由生產者傳遞給初級消費者的傳遞效率為。用(N1～N6中的字母表示)(4)生態系統具有自我調節能力的基礎是。若要提高生態系統的抵抗力穩定性，一般可采取的措施為。解析(1)流經生態系統的總能量為生產者“固定”(或“同化”)的能量(即N2)。(2)初級消費者通過糞便被蜣螂利用的能量不屬于初級消費者同化的能量，而屬于生產者同化的能量，所以由初級消費者傳遞給蜣螂的能量為0。(3)能量傳遞效率應為相應營養級同化量的比值，故能量由生產者傳遞給初級消費者的傳遞效率為eq\f(N5,N2)×100%。(4)Q負反饋調節是生態系統具有自我調節能力的基礎。在生態系統中，一般各營養級生物種類越多，營養結構越復雜，其自我調節能力就越強，抵抗力穩定性就越高。答案(1)N2(2)0(3)eq\f(N5,N2)×100%(4)負反饋調節增加各營養級生物的種類B級智能提升11.右圖為某一生態系統的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養級，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是(多選)()。A.Ⅰ為生產者B.Ⅳ為分解者C.E1為太陽能，E2為熱能D.能量可在食物鏈中循環利用解析依題意可知Ⅰ是生產者，Ⅱ是初級消費者，Ⅲ是次級消費者，Ⅳ是三級消費者；E1為生產者利用的能量，應是太陽能；E2為各營養級的生物釋放出的能量，應為熱能。答案AC12.(·常州模擬)右圖表示某生態系統的營養結構，a～e代表各營養級的生物。下列說法錯誤的是(多選)()。A.圖示生態系統只沒有標出非生物的物質和能量B.圖中生物通過能量流動、物質循環和信息傳遞而相互聯系C.種群b數量的增長會導致種群a的增長，而種群a數量的增長又會抑制b數量的增加，這是負反饋調節機制D.若該系統中種群c固定的總能量為6.8×109kJ，種群d含的能量為1.3×108kJ，則種群a至少約含5.5×106kJ解析能量沿食物鏈傳遞時，a獲得的最少能量為(6.8×109－1.3×108÷10%)×10%×10%＝5.5×107(kJ)。答案AD13.(·山東濰坊一模，35)下圖甲是某草原生態系統中碳循環模式圖，圖中A、B、C、D表示生態系統的成分，圖乙為其中部分營養結構。請據圖回答。(1)圖甲中過程①表示，圖乙中的生物對應圖甲中哪些成分(用字母表示)。(2)圖甲②③過程中碳的傳遞形式分別是、。(3)乙圖中的蛇由于某種原因數量下降，蟾蜍的數量先增多后減少，最后趨于穩定，這屬于調節，說明生態系統具有能力。(4)若草固定的總能量為6.8×109kJ，食草昆蟲和鼠同化的總能量是1.3×108kJ，則人最多能獲得能量kJ。(5)若蛇取食鼠的比例由eq\f(1,4)調整到eq\f(3,4)，從理論上分析，改變取食比例后蛇體重增加1kg，人能比原來多增重kg。(能量傳遞效率按20%計算)解析(1)由圖甲中，A是二氧化碳，D是生產者，B是初級消費者，C是分解者。過程①表示光合作用和化能合成作用，圖乙中只有生產者和消費者，對應圖甲中的D、B。(2)食物鏈中各營養