PAGEPAGE8第3講生態系統的結構及其能量流淌一、選擇題1．下列關于捕食食物鏈和食物網的敘述，正確的是()A．某食物網中，假如某兩種生物之間存在捕食和競爭關系，則該食物網中至少有2條食物鏈B．食物鏈中相鄰兩養分級的生物種群密度達到最大值是不同步的，且前一養分級的密度更大C．食物網越簡潔的生態系統，其反抗力穩定性就越強，而復原力穩定性就越弱D．處于捕食食物鏈頂端的肯定是消費者，而處于捕食食物鏈起點的不肯定是生產者解析：若某食物網中只有1條食物鏈，則兩種生物之間只存在捕食關系，無競爭關系；食物網中，上一個養分級所含的能量肯定大于下一個養分級，但上一個養分級的種群密度與下一個養分級的種群密度之間沒有必定的大小關系；一般而言，食物網越簡潔的生態系統，其反抗力穩定性越弱，而復原力穩定性越強；處于捕食食物鏈頂端的肯定是消費者，而處于捕食食物鏈起點的肯定是生產者。答案：A2．下列關于生態系統能量流淌的敘述正確的是()A．生產者固定的總能量肯定多于消費者和分解者同化的總能量B．消費者糞便被分解者分解表明該養分級的能量流向了分解者C．能量傳遞效率指相鄰兩個養分級間的傳遞效率，而非生物個體D．生態農業增加了農田生態系統中的食物鏈，將提高能量傳遞效率解析：選項A，如人工魚塘或城市生態系統，生產者固定的總能量往往要比消費者和分解者同化的總能量少。選項B，消費者的糞便被分解者分解，實質上是上一養分級的能量流向分解者。選項C、D，能量的傳遞效率是以“養分級”為探討對象，能量的利用率通常是流入人類的能量占生產者固定能量的比值，是以“人”為探討對象。生態農業的特點是豐富了農田生態系統的食物鏈，使物質和能量得到多級利用，提高了整體的能量利用率。答案：C3．從健康的角度考慮，提倡素食可以削減脂肪和膽固醇等的攝入，能降低心血管等疾病的發病率。從生態系統的養分結構和生態系統功能的角度考慮，對提倡素食的好處的描述不正確的是()A．提倡素食能使人類的食物鏈縮短B．提倡素食能提高能量傳遞效率C．提倡素食能削減生態系統中能量的散失D．提倡素食能使人類從生產者體內獲得更多的能量解析：提倡素食即人干脆以植物性食物為食，從生產者到人類只有兩個養分級，因此，縮短了食物鏈，可以使人類從生產者體內獲得更多的能量，削減能量的散失，但不能提高能量傳遞效率。答案：B4．草→兔子→狐貍→狼為某草原上的一條食物鏈，下列關于該食物鏈的說法中正確的是()A．在此食物鏈中能量形式的轉變依次是化學能→光能→熱能B．兔子產生的糞便不屬于兔子的同化量，而屬于草的同化量C．當狐貍捕食兔子并同化為自身的有機物時，能量就從第一養分級流入其次養分級D．依據能量流淌的特點，狼個體體內的能量少于狐貍個體體內的能量解析：此食物鏈中能量形式的轉變依次是光能→化學能→熱能，A錯誤；兔子的同化量＝攝入量－糞便量，糞便量屬于上一養分級即草的同化量，B正確；兔子和狐貍分別處于其次、第三養分級，C錯誤；依據能量流淌的特點，全部狼個體體內的能量之和少于全部狐貍個體體內的能量之和，D錯誤。答案：B5．一只羊在一年內吃了100kg的草，排出20kg的糞，長了10kg的肉(不考慮其他散失)，下列有關說法不正確的是()A．該羊一年的同化量是80kgB．第一養分級到其次養分級的能量傳遞效率為10%C．20kg的糞屬于羊未同化的能量D．該羊一年的呼吸量是70kg解析：該羊一年的同化量＝攝入量－糞便量＝100kg－20kg＝80kg，A正確；由于不能推斷第一養分級的同化量，所以不能計算第一、其次養分級之間能量傳遞效率，B錯誤；糞便中的能量屬于羊攝入但未同化的能量，C正確；該羊一年的呼吸量＝同化量－生長量＝80kg－10kg＝70kg，D正確。答案：B6．建設生態農業時，巧設、增設食物鏈的目的不包括()A．實現物質的分層次多級利用B．實現廢物資源化，能量循環利用C．減輕污染，提高反抗力穩定性D．加強生物防治，限制有害生物解析：建設生態農業時，巧設、增設食物鏈，可以實現物質的分層次多級利用，可以實現廢物的資源化，可以減輕污染和提高生態系統的反抗力穩定性，還可以加強生物防治，限制有害生物，故A、C、D正確；巧設、增設食物鏈不能實現能量的循環利用，因為生態系統中能量是單向流淌、逐級遞減的，B錯誤。答案：B7．下列有關生態系統的敘述正確的是()A．“螳螂捕蟬，黃雀在后”描述了一條完整的食物鏈B．生態系統的養分結構包括生態系統的成分、食物鏈和食物網C．分解者將動植物遺體中的有機物分解成無機物，可以供植物體再利用D．生產者肯定是植物，都位于能量金字塔同一養分級解析：“螳螂捕蟬，黃雀在后”缺少生產者，故描述的不是一條完整的食物鏈；生態系統的養分結構包括食物鏈和食物網；分解者將動植物遺體中的有機物分解成無機物，可以供植物體再利用；生產者不肯定是植物，如硝化細菌、藍藻是生產者，但不是植物。答案：C8．(2024·河北定州質檢)如圖為人工魚塘生態系統中能量流淌圖解部分示意圖(字母表示能量的多少)，相關敘述錯誤的是()A．第一個養分級與其次個養分級之間的能量傳遞效率為c/a×100%B．其次個養分級糞便中的能量屬于c中的部分能量C．流經該生態系統的總能量a大于生產者所固定的太陽能D．圖中d表示其次個養分級用于生長和繁殖的能量解析：第一個養分級的同化量即生態系統的總能量a，其次個養分級的同化量為c，所以兩個養分級之間的能量傳遞效率為c/a×100%，A正確；其次養分級糞便中的能量屬于上一個養分級同化量(a)中的部分能量，B錯誤；流經該人工魚塘的總能量包括生產者固定的太陽能和人工投放有機飼料中的能量，C正確；圖中d表示其次個養分級用于生長和繁殖的能量，D正確。答案：B9．某生態系統中存在食物鏈“馬尾松→松毛蟲→杜鵑”，如圖表示松毛蟲攝入能量的流淌方向，圖中字母代表能量值，下列敘述正確的是()A．該食物鏈中的生物在數量上呈正金字塔模型B．松毛蟲和杜鵑之間的能量傳遞效率可用eq\f(E,A)表示C．由松毛蟲流入分解者的能量可用C＋D＋F表示D．若遷走全部杜鵑，松毛蟲的種群數量將呈“J”型增長解析：該食物鏈中的生物在能量上呈正金字塔模型，而數量上松毛蟲的數量多于馬尾松，數量上可呈現倒金字塔模型，A錯誤；據圖分析，松毛蟲的同化量是A，杜鵑的同化量是E，能量傳遞效率可用eq\f(E,A)表示，B正確；由松毛蟲流入分解者的能量為D＋F，C不屬于松毛蟲的同化量，而屬于上一養分級流入分解者的能量，C錯誤；若遷走全部杜鵑，在有限的資源和空間條件下，松毛蟲的種群數量將呈現“S”型曲線增長，D錯誤。答案：B10．(2024·河南豫北名校聯考)有一食物網如圖所示。假如能量傳遞效率為10%，各條食物鏈傳遞到庚的能量相等，則庚增加1kJ的能量，丙最少含有的能量是()A．550kJ B．500kJC．400kJ D．100kJ解析：設丙的能量為x，經丙→丁→己→庚這一途徑傳遞到庚的能量為0.5kJ，則須要丙0.5kJ÷(10%)3＝500kJ，經丙→戊→庚這一途徑傳遞到庚的能量為0.5kJ，則須要丙0.5kJ÷(10%)2＝50kJ，即丙最少含500kJ＋50kJ＝550kJ的能量。答案：A11．(2024·遼寧沈陽聯考)下面為能量流經某生態系統其次養分級的示意圖(單位J·cm－2·a－1)，據圖分析，有關說法正確的是()A．其次養分級用于生長、發育和繁殖的能量是100B．該生態系統第一養分級同化的能量至少為400C．能量由其次養分級到第三養分級的傳遞效率是20%D．該生態系統第三養分級同化的能量是15解析：A表示其次養分級攝入的能量(即100)，其中20是其次養分級生物通過糞便流向分解者的能量，B是其次養分級同化的能量(即50＋30＝80)，其中50是通過自身呼吸作用散失的能量，30是用于自身生長、發育和繁殖的能量，A錯誤；第一養分級同化的能量至少為80÷20%＝400，B正確；依據圖中信息只能推算出第三養分級(次級消費者)的攝入量為15，但不能得出其同化量，因此無法計算從其次養分級到第三養分級的能量傳遞效率，C、D錯誤。答案：B12．如圖為南極某海疆的食物網。據圖推斷正確的是()A．此食物網共有6條食物鏈B．硅藻既是生產者，又是分解者C．磷蝦在不同食物鏈上都屬于同一養分級D．嚴禁過度捕殺藍鯨是由于其對該食物網影響最大解析：此食物網共有9條食物鏈，A錯誤；硅藻是植物，屬于生產者，不是分解者，B錯誤；磷蝦在每一條食物鏈中都是其次養分級，C正確；生產者(硅藻)遭到破壞對食物網的影響最大，D錯誤。答案：C二、非選擇題13．假設在水稻農田生態系統中的生物有水稻、雜草、食草昆蟲、食蟲鳥、細菌和真菌等。如圖1是該水稻生態系統的能量流淌模型，回答有關生態學的問題：(1)模型中的“能量輸入”的總量是指______________，養分級包括__________個；其中“能量儲存”最多的養分級是________。“能量散失”主要指各養分級通過__________作用散失能量。(2)如圖2是分析其次養分級的“能量儲存”部分的傳遞過程，其傳遞方向有兩個，請在圖2中補充完整。(3)福壽螺原產于南美洲亞馬孫河流域，由巴西引入我國進行人工養殖，后來由于某些緣由福壽螺在野外快速擴散，這是由于________________造成的。若福壽螺侵入水稻生態系統，會瘋狂吞噬水稻等水生作物，導致生態系統的__________穩定性下降。(4)鱉和水稻生活在一起，鱉可以吃掉稻葉上的草籽、害蟲等，對水稻來說不須要除草、施肥和用藥。由此推想，鱉處于第__________養分級，從生態學原理上分析，這種做法的優點有_____________________________________。解析：(1)輸入生態系統的總能量是生產者固定的太陽能，該生態系統包括第一養分級水稻、雜草，其次養分級食草昆蟲，第三養分級食蟲鳥共三個養分級；由于能量流淌具有逐級遞減的特點，故第一養分級能量儲存最多。“能量散失”是各養分級生物通過呼吸作用以熱能形式散失的、不能再被生物所利用的部分能量。(2)分析圖2可知能量儲存應指用于個體生長發育和繁殖等生命活動的能量，題中已知傳遞方向有兩個，則為流入下一養分級和流向分解者。(3)福壽螺引入我國在野外快速擴散，說明野外生存環境相宜，生存資源、空間充裕，缺少天敵的限制等；福壽螺侵入水稻生態系統，大量吞噬水稻等水生作物，導致該生態系統的生產者數量下降、種類削減，反抗力穩定性下降。(4)鱉吃草籽時屬于其次養分級，害蟲吃水稻而鱉吃害蟲，此時鱉屬于第三養分級，因此鱉處于其次、三養分級。鱉以害蟲和草籽為食，實現了能量的多級利用；同時也削減了除草滅蟲農藥的施用量，從生態學原理上分析這種做法的優點是實現能量的多級利用，防止環境污染。答案：(1)生產者固定的太陽能3第一養分級呼吸(2)流向分解者(3)缺少天敵，資源、空間充裕反抗力(4)二、三實現能量的多級利用，防止環境污染14．圖甲為某草原生態系統中幾種生物構成的食物網，圖乙為依據甲圖繪制的能量金字塔。據圖回答下列問題：(1)甲圖中有__________條食物鏈。處于乙圖中Ⅱ所代表養分級的生物有甲圖中的__________。該群落中沒有標出的生物類群是__________。(2)鷹和狐不會獲得兔同化的全部能量，從能量傳遞的角度來看，兔同化的能量較大一部分用于________________________________________。鷹增重1g，最多消耗草__________g。(3)若大量捕獵第三養分級生物，則會導致__________________，進而使草的種類和數量__________，生態系統的反抗力穩定性將__________。(4)乙圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所代表的生物類群在生態系統中所起的作用有____。解析：(1)甲圖中有5條食物鏈，乙圖中Ⅱ是第三養分級，該養分級生物有鷹、狐、蛇；該食物網中有生產者、消費者，所以還缺少分解者。(2)兔同化的能量有較大一部分用于呼吸作用消耗，而在呼吸消耗的能量中，有很大一部分以熱能的形式散失。計算最多消耗生產者多少，應按最低的傳遞效率、最長的食物鏈分析，即草→鼠→蛇→鷹，故最多消耗草1g÷10%÷10%÷10%＝1000g。(3)第三養分級生物有鷹、狐、蛇，若大量捕獵第三養分級生物會造成鼠和兔的數量大大增加，鼠和兔會過度取食草，會導致草原退化，反抗力穩定性降低。(4)乙圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表的生物類群屬于消費者，通過消費者的攝食、消化、分解等生命活動，可加快生態系統中的物質循環，消費者對植物的傳粉和種子的傳播等具有重要作用。答案：(1)5鷹、狐、蛇分解者(2)呼吸作用消耗1000(3)鼠和兔的數量大大增加削減降低(4)加快生態系統的物質循環、有助于植物的傳粉和種子的傳播15．下面圖甲為某草原生態系統的能量流淌示意圖，圖乙表示該生態系統狼和兔的數量波動狀況，請據圖回答下列問題：(1)草原中因不同區域土壤濕度不同而生長著不同的牧草，這體現出群落的________結構。(2)圖甲草原生態系統中能量流淌的起點是________________，相關生理過程的發生場所是________，圖中未標明的能量流淌去向是________________。(3)探討草原生態系統的能量流淌，可以幫助人們合理地__________，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。若圖甲表示農田生態系統，從生產者的角度考慮，農夫為達成上述目的，應實行的措施是________________。(4)狼和兔的行為活動信息可被對方感知，以利于反捕食和捕食，這體現出信息具有________________作用，有利于維持生態系統的穩定。(5)多代選擇的結果使反應靈敏的兔和跑得快的狼均得以生存，這說明不同的物種之間存在____________。解析：(1)群落的結構包括垂直結構和水平結構，草原中因不同區域土壤濕度不同而生長著不同的牧草，這體現出群落的水平結構。(2)生態系統中能量流淌的起點是生產者固定的太陽能，流經每一養分級的能量的去向有：呼吸作用散失、流向分解者和流向下一養分級(最高養分級除外)，因此圖中未標明的能量流淌去向是因呼吸作用散失的熱能。(3)探討草原生態系統的能量流淌可以幫助人們調整能量流淌關系，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。從生產者的角度考慮，可采納除草、治蟲等措施。(4)狼和兔之間為捕食關系，通過信息傳遞可調整生物的種間關系，有利于維持生態系統的穩定。(5)狼和兔通過捕食關系多代選擇使反應靈敏的兔和跑得快的狼均得以生存，說明不同的物種之間存在共同進化。答案：(1)水平(2)生產者固定的太陽能葉綠體因呼吸作用散失的熱能(3)調整能量流淌關系人工除草、除蟲(4)調整生物的種間關系(5)共同進化16．圖甲是某生態農業的結構模式圖，圖乙表示能量流經該生態系統某一養分級的改變示意圖，其中a～g表示能量值。據圖回答下列問題：(1)圖甲中的__________是生態系統的基石，從生態學角度分析，人們建立圖示的農業生態系統的最大優點是_________________________。(2)一般地說，農田生態系統的__________穩定性較低，若此生態系統遭到酸雨危害，首先受到影響的是__________，從而影響生態系統的穩定性。(3)圖甲中的食物鏈有__________條。假如人的食物有1/2來自農作物，1/4來自家禽，1/4來自豬肉，假如能量傳遞效率為10%，那么人每增加1千克體重，約消耗農作物__________千克。(4)沼氣池中的微生物在生態系統中的成分屬于__________。(5)若圖乙中A表示某食物網中其次養分級所攝入的全部能量，則圖乙中B表示____