高考生物一轮复习 必修三 第二单元 生物与环境 课后训练3236.docx
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高考生物一轮复习必修三第二单元生物与环境课后训练3236
基础课时案36 生态系统的能量流动
和物质循环
小题对点练
考点一 生态系统的能量流动
1．（2014·江苏南通高三模拟）在某草原生态系统能量流动过程中，假设羊摄入体内的能量为n，羊粪便中的能量为36%n，呼吸作用散失的能量为48%n，则
（ ）
A．羊同化的能量为64%n
B．贮存在羊体内的能量为52%n
C．由羊流向分解者的能量为16%n
D．由羊流向下一营养级的能量为64%n
解析 生态系统某营养级生物摄入的能量＝同化的总能量＋没有吸收利用的能量（存在于该动物粪便、食物残渣等中的能量）；生物同化的能量＝呼吸消耗的能量＋流入下一营养级生物的能量＋流向分解者的能量。
答案 A
2．在分析生态系统的能量流动时经常涉及“输入量（输入到某一营养级的能量）”、“摄入量”、“同化量”、“粪便量”等说法，则下列说法中正确的是
（ ）
A．某一营养级生物的摄入量即同化量
B．某一营养级生物的粪便量是该营养级生物同化量的一部分
C．输入到某一营养级的能量即该营养级生物的同化量
D．相邻两营养级生物中较高营养级与较低营养级生物的摄入量之比表示能量传递效率
解析 输入量即同化量，摄入量＝同化量＋粪便量，因此，A项错误，C项正确；某一营养级生物的粪便量实际上是上一营养级生物同化量的一部分，B项错误。
答案 C
3．如图表示某水生生态系统的能量金字塔，下列叙述正确的是
（ ）
A．此水生生态系统的能量传递效率不足10%
B．该生态系统的全部食肉动物构成一个种群
C．该生态系统的浮游植物、食草动物、食肉动物构成群落
D．该生态系统的能量流动和物质循环彼此独立
解析 能量金字塔中浮游植物是第一营养级，食草动物是第二营养级，食肉动物是第三营养级。
按金字塔标的数值计算，
以及
都小于10%。
该生态系统的全部食肉动物构成第三营养级，但不一定是一个种群，因为其中可能包含不同的物种。
该生态系统的浮游植物、食草动物、食肉动物不足以构成群落，因为缺少分解者。
生态系统中的能量流动和物质循环是同时进行的，二者相互依存、不可分割。
答案 A
4．（2014·北京海淀期末）如图表示植物光合作用积累的有机物被植食动物利用的过程。
下列有关叙述正确的是
（ ）
A．植物的呼吸消耗量包含在⑤中
B．植食动物粪便中的能量包含在③中
C．④用于植食动物生长、发育和繁殖
D．⑤⑥⑦⑧之和为植物有机物积累量
解析 示意图中①表示被植食动物利用的能量，②表示植食动物摄入的部分，③表示被植食动物同化到体内的部分，④表示植食动物体内积累的部分，⑤⑥表示植物残枝败叶，未被利用的部分，⑦表示随植食动物粪便排出体外的部分，⑧表示植食动物呼吸消耗的部分，④⑤⑥⑦⑧之和为植物有机物积累量。
答案 C
5．如图食物网中，假如猫头鹰的食物有
来自兔，
来自鼠，
来自蛇，那么，猫头鹰若要增加20g体重，最少需要消耗的植物为
（ ）
A．80gB．900gC．800gD．600g
解析 依图中食物关系分析，在食物链
中，猫头鹰均属于第三营养级，可把此食物链简化为一条，即植物→鼠（兔）
猫头鹰，最少消耗植物20g×
÷20%÷20%＝400g。
另一食物链“植物→鼠→蛇
猫头鹰”中，猫头鹰属于第四营养级，最少消耗植物20g×
÷20%÷20%÷20%＝500g，所以最少需要消耗植物900g。
答案 B
6．下表是某生态系统营养和能量流动情况的调查结果，表中甲、乙、丙、丁分别代表不同的营养级，戊为分解者（单位：
102kJ·m－2·a－1）。
对该生态系统营养关系叙述正确的是
（ ）
同化固定的能量
体内贮存的能量
呼吸消耗的能量
甲
15.9
2.8
13.1
乙
870.7
369.4
501.3
丙
0.9
0.3
0.6
丁
141.0
61.9
79.1
戊
211.5
20.1
191.4
A．丁为肉食性动物
B．甲随丙的增加而增加
C．乙是能量流动的起点
D．戊是丁的前一营养级
解析 根据能量流动逐级递减的特点，可知表中各营养级形成的食物链为乙→丁→甲→丙。
乙是生产者，能量流动是从生产者固定的太阳能开始的，C正确；丁是植食性动物，A错误；甲随丙的增加而减少，B错误；戊是分解者，不参与构成食物链，D错误。
答案 C
考点二 生态系统的物质循环
7．（2014·江西六校联考）下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述中，正确的是
（ ）
A．使用粪便作肥料，其能量可以流向植物，实现了对能量的多级利用
B．物质是能量的载体，生态系统的能量是伴随物质而循环利用的
C．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
D．食物链中初级消费者数量越多，次级消费者能够获得的能量就越少
解析 植物只能利用太阳能，不能利用有机物中能量，A不正确；能量不能循环利用，B不正确；碳在生物群落和无机环境之间主要是以CO2的形式进行循环的，C正确；次级消费者获得能量的多少与初级消费者的数量无直接关系，D不正确。
答案 C
8．低碳生活方式已逐步被全社会所认同。
根据如图所示碳循环的部分过程进行的有关分析，不正确的是
（ ）
A．生物群落内部进行碳循环的物质形式是有机物
B．参与过程②和过程③的生物包括生产者、消费者和分解者
C．可以通过增强过程③减少大气中CO2的含量
D．开发太阳能、水能、核能等新能源，可减少人类对过程①的依赖
解析 参与过程②的生物包括生产者、消费者和分解者，但参与过程③的生物只有生产者。
答案 B
9．如图是生物圈中碳循环示意图，下列相关分析不正确的是
（ ）
A．生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足
B．A是消费者，C是生产者，各成分间以CO2的形式传递碳元素
C．对E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡
D．碳循环过程需要能量驱动，同时又是能量的载体
解析 图中A为消费者，B为分解者，C为生产者，D为大气中的CO2库；碳元素在生物群落与无机环境之间以CO2的形式传递，在生物群落之间以有机物的形式传递。
答案 B
10．下表表示某生态系统一年内CO2消耗量与释放量的情况，相关叙述不正确的是
（ ）
甲（生产者消耗CO2量）
乙（分解者CO2释放量）
丙（生产者CO2释放量）
丁（消费者CO2释放量）
CO2相对值
100
21
30
11.5
A．甲可以表示流经该生态系统的总能量
B．乙释放CO2的方式不同于丙、丁
C．该森林生态系统的抵抗力稳定性可能正在上升
D．表格体现了无机环境和群落之间的碳循环
解析 甲表示生产者通过光合作用和化能合成作用固定的CO2量，即产生的有机物的量，可以表示流经生态系统的总能量；乙、丙、丁都通过呼吸作用释放CO2；表中CO2消耗量大于CO2释放量，说明该生态系统一年中有机物积累量增加，生物种类或数量增多，抵抗力稳定性可能正在上升；无机环境中的CO2通过甲进入群落，乙、丙、丁通过呼吸作用将CO2释放到无机环境，因此该表格可以表示无机环境和群落之间的碳循环。
答案 B
11．（2014·山东滨州模拟）下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。
下列叙述正确的是
（ ）
A．X和Y代表的生物可分别为乳酸菌和酵母菌
B．含碳有机物由甲图的a和b分解为CO2
C．大气中的CO2在甲图的c、d处合成有机物
D．该生态系统的物质和能量都能循环利用
解析 如图所示，X、Y分别代表绿色植物和腐生细菌，A错误；含碳有机物分解为CO2的场所是细胞质基质和线粒体，即a和b，B正确；植物细胞中将CO2和H2O合成有机物的场所是叶绿体，而对CO2的利用是在叶绿体基质，即c，C错误；生态系统物质可循环利用，但能量流动是单向的，D错误。
答案 B
12．如图是某生态系统的物质和能量流向示意图（能量传递效率按10%计算）。
下列有关叙述正确的是
（ ）
A．X1过程的完成必须依赖一种具有双层膜结构的细胞器
B．X1过程吸收的CO2总量与Y1、Y2、Y3……及Z过程释放的CO2总量相等
C．当该生态系统处于相对稳定状态时，X3过程的能量值约为X1过程能量值的1%
D．Z1、Z2、Z3……过程提供的有机物中的碳将全部转变为Z过程释放的CO2中的碳
解析 图示X1表示光合作用固定CO2的过程，参与的生物可能是绿色植物或原核生物蓝藻等，X2、X3等表示动物摄食有机物的过程，Y1、Y2等表示生产者和消费者通过呼吸作用释放CO2的过程，Z表示分解者的分解作用。
一般情况下，生产者固定的CO2大于Y和Z过程释放的CO2总量，因为还有一部分有机物未被利用。
Z1、Z2、Z3……过程提供的有机物中的碳还有一部分转化到分解者自身的有机物中。
当生态系统达到动态平衡时，X3＝X1×10%×10%。
答案 C
大题冲关练
13．（2014·汕头质监）生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递等基本功能。
（1）碳元素在无机环境和生物群落之间的循环主要依赖于________（填生理过程）。
（2）生命系统中信息传递普遍存在。
在神经细胞间传递的信息分子是________。
在群落水平和生态系统水平上信息传递的作用依次为________和________。
（3）下表为某草原生态系统哺乳动物和鸟类的生存受到威胁的各种原因及比例调查结果。
哺乳动物
鸟类
偷猎
31%
20%
丧失栖息地
32%
60%
生物入侵
17%
12%
其他原因
20%
8%
①在该系统中存在如右上图所示的食物网，如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为1∶2，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量约是原来的________倍（精确到百分位）。
最高营养级的能量去向与其他营养级的区别是________。
②该生态系统哺乳动物受到威胁的主要原因是________________。
请根据表中数据绘制柱形图，横坐标表示各受威胁的主要原因，纵坐标表示数值。
解析
（1）通过光合作用，将无机态碳转变为有机态碳进入生物群落，通过呼吸作用，将有机态碳转变为无机态碳返回自然界，故碳元素在无机环境和生物群落之间的循环主要依赖于光合作用和细胞呼吸。
（2）在神经细胞间传递的信息分子是神经递质。
（3）由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以该生态系统能承载C的数量约是原来的倍数为：
≈0.79。
营养级中能量的去路通常有：
通过呼吸作用散失、流向分解者、流入下一营养级、未被利用，最高营养级的能量去路中不包含流入下一营养级。
由表中数据可知，偷猎占31%，丧失栖息地占32%，这两者是该生态系统中哺乳动物受到威胁的主要原因。
答案
（1）细胞呼吸（或呼吸作用，填写有氧呼吸或无氧呼吸或发酵不算对）和光合作用
（2）神经递质 调节种间关系 维持生态系统的稳定 （3）①0.79 不流向下一营养级 ②偷猎和丧失栖息地 如下图所示：
14．如图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。
图乙为能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量的多少。
请据图回答问题。
（1）图甲中，m1、m2表示的能量形式分别为__________、________。
位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于营养级Ⅲ，主要原因是___________________。
（2）图乙中，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示________，C表示________。
若图甲中营养级I所固定的太阳能总量为y，营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是________（用图中所给字母的表达式表示）。
（3）由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是________________。
解析
（1）图中m1表示植物利用的太阳能，m2为各级生物呼吸散失的热能；由于能量流动逐级损耗，故流入Ⅳ的能量很少，其数量也较少。
（2）图乙中摄入量A－粪便量＝同化量，同化量－呼吸消耗量＝用于生长、发育繁殖的量。
营养级Ⅱ同化的能量为b，营养级Ⅰ固定的能量为y，营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是
×100%。
（3）由图乙可知生态系统能量流动的主要特点是单向流动，逐级递减。
答案
（1）太阳能（或同化固定的能量） 热能（或呼吸作用散失的热量） 营养级越高，可利用的能量越少（或营养级高的物种，往往体型较大）
（2）营养级Ⅱ同化的能量 营养级Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量 b/y×100% （3）单向流动，逐级递减
15．（2014·东城二模）扁担塘是位于长江中游的一个湖泊，是我国重要的淡水渔业基地。
（1）传统渔业只重视水草→草食性鱼这一条食物链。
实践中发现，放养的草食性鱼高强度的摄食使水草量急剧下降，最终会导致草型湖泊变为藻型湖泊，这个过程属于群落的________。
为了使渔业优质高效可持续发展，应增加湖泊生态系统中的生物________，调整食物链（网）结构，调整后的结构如下图。
此食物网中虾类和底栖动物的关系是________。
对于该湖泊的鱼类和河蟹产量来说，水草和________极为重要。
（2）科研人员针对底栖动物中的优势种铜锈环棱螺的能量收支进行了相应研究，结果如下表。
能量/（kJ·m－2·a－1）
动物名称
摄入食物中所含的能量
用于生长发育繁殖的能量
呼吸作用散失的能量
粪便中的能量
铜锈环棱螺
516
15
231
270
铜锈环棱螺的能量来源是食物中的________能，它同化的能量为________kJ·m－2·a－1。
（3）铜锈环棱螺呼吸作用散失的能量中包含了机体在摄食、消化、吸收等过程中引起的热能散失。
科研人员在测定这部分能量时，首先将实验螺在一定的温度下进行48h的饥饿处理，然后取相同的________（填“白色瓶”或“棕色瓶”）分别标号，进行如下处理，密闭后置于光下。
（“＋”代表放入，“－”表示不放入）
组别
实验处理
A
B
①预处理的湖水
＋
＋
②经48h饥饿的铜锈环棱螺5只
＋
＋
③水生植物（食物）
＋
－
为了排除水生植物对水中溶解氧的影响，需另设置一组对照，对照组的处理应包括________（选填表中实验处理的标号）。
实验3h后待A瓶中的螺饱食后再测定各瓶溶氧量，可得铜锈环棱螺在饱食和饥饿状态下的代谢率。
然后科研人员除去A瓶中的水生植物，给A、B瓶更换预处理湖水，每隔3h测定一次溶氧量并计算代谢率，直到A、B两瓶铜锈环棱螺的代谢率________时终止。
通过计算得出机体在摄食、消化、吸收等过程中所散失的能量值。
解析
（1）随着时间的推移，湖泊中的水草逐渐被藻类所代替，导致草型湖泊变为藻型湖泊，该过程属于群落的演替。
为了使渔业优质高效可持续发展，应增加湖泊生态系统中的生物多样性，以维持生态系统的相对稳定。
由食物网结构可知，虾类和底栖动物都能以水草为食，底栖动物又被虾类捕食，故虾类和底栖动物的关系是捕食和竞争；在食物网中鱼类和河蟹都直接或间接以水草和底栖动物为食，对于该湖泊的鱼类和河蟹产量来说，水草和底栖动物极为重要。
（2）铜锈环棱螺的能量来源是食物中的化学能，同化量＝摄入量－粪便中的能量＝516－270＝246（kJ·m－2·a－1）。
也可以通过同化量＝用于生长发育繁殖的能量＋呼吸作用散失的能量来计算。
（3）选择棕色瓶的原因是避光，避免水草进行光合作用影响实验结果。
为了排除水生植物对水中溶解氧的影响，需另设置一组对照，对照组应只加入预处理的湖水和水生植物。
每隔3h测定一次溶氧量并计算代谢率，直到A、B两瓶铜锈环棱螺的代谢率几乎相等时为止，通过计算饱食和饥饿状态下的代谢率的差值，可计算出机体在摄食、消化、吸收等过程中所散失的能量值。
答案
（1）演替 多样性 捕食和竞争 底栖动物
（2）化学 246 （3）棕色瓶 ①③ 几乎相等
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