生态系统中能量流动的分析与计算.docx

生态系统中能量流动的分析与计算.docx

《生态系统中能量流动的分析与计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生态系统中能量流动的分析与计算.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

生态系统中能量流动的分析与计算

1．下表是某农田生态系统中田鼠种群摄食植物后能量流动情况，下列有关叙述错误的是

A．田鼠同化的能量中有35%用于其生长发育和繁殖B．田鼠粪便量属于其同化能量中流向分解者能量的一部分C．以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为1.4×109J/（hm2·a）

D．田鼠的上一营养级同化的能量至少为3.5×1010J/（hm2·a）

【答案】B

109J/（hm2·a），C正确；田鼠的上一营养级同化的能量至少=7.0×109/20%=3.5×1010J/（hm2·a），D正确。

2．如图所示为某食物链中各个营养级共有的能量流动情况，其中a～d代表能量值。

请回答下列问题：

（1）a、b、c的数量关系可以表示为　　　　，d代表　　　　。

（2）若图示为第一营养级的能量流动情况，则图中缺少的能量流向是　　　　，该能量流向的能量值范围为　　　　。

（3）若图示为第二营养级的能量流动情况，假设该动物的摄入量为e，为了提高该动物的食物利用率，应提高　　　　（用字母表示）的值。

如果该动物为恒温动物，在气温逐渐降低时，假设b保持不变，则b/a的值将　　　　（填“增大”“减小”或“不变”）。

【答案】

（1）b=a+c　流向分解者的能量值　

（2）流向下一（第二）营养级的能量　0.1b～0.2b　（3）b/e（或b）　减小

0.1b～0.2b。

（3）要提高该动物的食物利用率，需提高同化量与摄入量的比值或提高同化量的值，即提高b/e（或b）的值。

当气温逐渐降低时，恒温动物为了维持体温的恒定，势必增加呼吸散失量（a），因此，在b保持不变的情况下，b/a的值将减小。

1．如下图甲表示某生态系统的能量锥体图，P为生产者，Q1为初级消费者，Q2为次级消费者。

现对图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析，其中分析不正确的是（注：

图乙中a、a1、a2表示上一年留下来的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量）

A．b＋c＋d＋e为本年度流入该生态系统的总能量B．c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的能量C．b和d之一可代表生产者传递给分解者的能量

D．初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在c中

【答案】D

【解析】本题考查的是能量流动的相关知识。

b＋c＋d＋e为生产者光合作用利用的光能，即本年度流入该生态系统的总能量，A正确；图中Q1为初级消费者，Q2为次级消费者，因此c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的量，B正确；生产者的能量去向有四个方面：

自身呼吸消耗（e）、被下一营养级利用（c）、被分解者分解、未被利用，因此b和d之一可代表生产者传递给分解者的能量，C正确；初级消费者产生的粪便中所含的能量未被初级消费者同化，因此不包含在c中，D错误。

2．如图甲为自然生态系统的能量金字塔，图乙为城市生态系统的能量金字塔，下列相关解释不正确的是

A．图甲中食肉动物所含的能量一般为食草动物所含能量的10%～20%B．甲生态系统受到DDT农药污染，污染物含量最高的是食肉动物C．图乙中，人类一定处于第三营养级

D．图乙表示的生态系统，一旦人的作用消失，该生态系统会很快退化

【答案】C

生态系统，其中人起了关键作用，一旦人的作用消失，该生态系统会很快退化，D正确。

3．如图是生态系统能量流动的图解，对此图解的理解有误的是

A．方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量多少B．C所同化的能量为B的10%～20%C．A固定的能量为流经该生态系统的总能量

D．A固定的能量是B、C、D的能量之和

【答案】D

D的能量之和，D错误。

4．如图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图（图中数字为能量数值，单位是J•m-2•a-l）。

下列叙述正确的是

A．该食物网中最高营养级为第六营养级B．该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%C．太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1357J•m-2•a-l

D．该食物网中的能量在不同营养级之间循环流动

【答案】B

【解析】本题考查的是生态系统功能的相关知识。

该食物网中最高营养级是鲈鱼，为第五营养级，A错误；该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为（3780＋4200）÷31920×100%＝25%，B正确；太阳鱼同化的能量去向有：

呼吸作用消耗、流入下一营养级和被分解者分解利用，由图可知，只知道同化量和流入下一营养级的能量，不能得出呼吸作用消耗的能量，C错误；能量流动的特点是单向流动、逐级递减，D错误。

5．如图为生态系统中食物链所反映的能量流动情况，图中箭头表示能量流动的方向，单位为kcal/（m2·a）。

下列说法错误的是

A．食物链的营养关系一般不可逆，这决定了能量流动的单向性B．辐射的太阳能中仅有1%左右的能量被生产者利用C．每一营养级的能量大部分用于呼吸和被分解者利用

D．此生态系统中的分解者可利用图中A的所有能量

【答案】D

分解者不能利用的，还包括分解者分解来自各营养级的有机物，释放的能量一部分用于自身的生长发育，另一部能量则分通过呼吸作用以热能的形式释放到环境中去，D错误。

6．如图表示A、B两个特殊生态系统的能量金字塔。

有关解释正确的是

①吃玉米的人所获得的能量比吃牛肉的人获得的能量多

②能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减

③若A和B中玉米的数量相同，A能养活10000人，则B最多能养活1000人

④若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人比B中的人体内污染物浓度低

A．①③④

B．①②③

C．①②③④

D．③④

【答案】D

同，A能养活10000人，则B最多能养活10000÷10%×10%×10%＝1000人，③正确；一条食物链中，营养级越高，难降解的污染物积累越多，所以土壤中含相同浓度的难降解污染物时，A中的人比B中的人体内污染物浓度低，④正确，综上所述，正确的有③④，D正确。

7．某湖泊生态系统中有大型杂食性鱼类甲，其食物来自浮游植物乙、草食性鱼类丙和以丙为食的小型肉食性鱼类丁，且三者所占比例相同，甲每增加3kg体重，最少需要消耗乙

A．15kg

B．35kg

C．155kg

D．1100kg

【答案】C

【解析】本题考查的是物质循环和能量流动的相关知识。

分析：

杂食性鱼类甲的食物来自浮游植物乙、草食性鱼类丙和以丙为食的小型肉食性鱼类丁，说明该生态系统存在的食物链有3条如下：

乙→甲、乙→丙→甲、乙→丙→丁→甲。

杂食性鱼类甲的食物来自浮游植物乙、草食性鱼类丙和以丙为食的小型肉食性鱼类丁，且三者所占比例相同，甲每增加3kg体重，最少需要消耗乙的量为3×1/3×5＋3×1/3×5×5＋3×1/3×5×5×5=155kg，C正确。

8．下列有关生态系统中能量流动的叙述，正确的是

A．兔子吃了1千克的草，则这1千克草中的能量就流入了兔子体内B．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%的能量流入狼的体内C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落

D．生态系统的能量是伴随着物质循环而被循环利用的

【答案】C

【解析】本题考查的黑丝生态系统功能的相关知识。

兔子吃了1千克的草，即摄入1千克草的能量，但摄入的能量并没有全部都流入兔子体内，粪便中的能量没有流入其体内，A错误；能量传递效率是指一个营养级中的能量只有10%～20%被下一个营养级所利用，每个营养级是以种群作为一个整体来研究的，不能以个体为单位来衡量，B错误；生产者主要通过光合作用将无机物合成有机物，将光能转化成化学能储存在有机物中，所以能量就从无机环境流入到生物群落，C正确；生态系统的物质可循环，能量不可循环，并沿着食物链和食物网单向流动，逐级递减，D错误。

9．某同学绘制了如图所示的能量流动图解（其中W1为生产者固定的太阳能），下列叙述中不正确的是

A．生产者固定的总能量可表示为（A1+B1+C1+A2+B2+C2）B．由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为（D1/W1）×l00%C．流入初级消费者的能量为（A2+B2+C2+D2）

D．图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减

【答案】A

【解析】本题考查的是生态系统功能的相关知识。

据图分析，A呼吸作用消耗，B未被利用，C流向分解者，D表示流入下一营养级。

能量流动的特点是单向流动、逐级递减。

生产者固定的总能量可表示为（A1＋B1＋C1＋D1），A1呼吸作用消耗，B1未被利用，C1流向分解者，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2是流入下一营养级的能量，A错误；由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1（A1＋B1＋C1＋D1），B正确；流入初级消费者的能量为D1＝（A2＋B2＋C2＋D2），C正确；图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减。

单向流动：

沿着食物链向高营养级传递，而不能倒过来流动，逐级递减：

前一种生物所包含的能量只有10%～20%能够传给下一营养级，其他的能量都损耗掉了，D正确。

10．如图甲表示某生态系统的能量锥体图，P为生产者，Q1为初级消费者，Q2为次级消费者。

现对图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析，其中分析不正确的是

（注：

图乙中a、a1、a2表示上一年留下来的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量）

A．b＋c＋d＋e为本年度流入该生态系统的总能量B．c1表示初级消费者流入次级消费者的能量C．b和d之一可代表生产者传递给分解者的能量

D．初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在其所同化的能量中

【答案】D

表示初级消费者流入次级消费者的能量，B正确；图中a表示上一年留下来的能量，e表示呼吸消耗量，c表示流向下一个营养级的能量，b和d表示未被利用的能量和流向分解者的能量，C正确；初级消费者产生的粪便中所含的能量不属于其所同化的能量，D错误。

11．如图是能量流动的图解，对此图解的理解不正确的是

A．图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量多少B．该图中的C所具有的能量为B的10%～20%C．该图中的A表示流经该生态系统的总能量

D．图中所示四个营养级能量的关系为A≥B＋C＋D

【答案】D

营养级除外），所以A所具有的能量应该大于B、C、D的能量之和，即A﹥B＋C＋D，D错误。

12．假如一杂食海鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食性鱼类，1/4来自以草食性鱼类为食的肉食性鱼类。

能量传递效率按20%计算，该杂食性鱼干重增加4kg，共需海洋植物干重

A．28kg

B．280kg

C．16kg

D．160kg

【答案】D

【解析】本题考查生态系统的能量流动等知识。

该杂食性鱼干重增加4kg，其食物需4÷20%=20kg，其中来自植物20×1/2=10kg，来自草食鱼类20×1/4=5kg，来自小型肉食鱼类20×1/4=5kg，5kg小型肉食鱼类需要草食鱼类5÷20%=25kg，草食鱼类需要30÷20%=125kg植物，所以植物共10+25+125=160kg。

13．如图为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动图解，图中字母代表相应能量，下列说法正确的是

A．图中用于桑树生长发育繁殖的能量是AB．图中未利用的能量是指蚕粪便中的能量C．第一、二营养级间的能量传递效率用（A1+B1+C1+D1）/C

D．蚕丝中所含的能量来自蚕中的B1

【答案】D

【解析】本题考查的是生态系统能量流动的相关知识。

A为输入生态系统的总能量，净光合作用C=总光合作用A-呼吸作用散失A1，C将用于桑树自身生长、发育和繁殖，A错误；图中未利用的能量是指桑树同化的总能量减去桑树呼吸消耗的能量、被分解者分解利用的能量和流入蚕的能量后剩余的能量，B错误；第一、二营养级间的能量传递效率=蚕的同化量÷桑树的同化量=（A1+B1+C1+D1）/A，C错误；蚕丝中所含的能量来自未利用的能量B1，D正确。

14．如图是生态系统的能量流动图解，N1～N6表示能量数值，下列有关叙述错误的是

A．流经该生态系统的总能量为N2，流向蜣螂的能量（N6）来自生产者B．能量由第一营养级传递给第二营养级的传递效率为N4/N2×100%C．N5将有两个去向，其中之一是用于初级消费者的生长、发育和繁殖

D．能量在各营养级的流动离不开生态系统的物质循环和信息传递

【答案】B

C正确；能量在各营养级的流动离不开生态系统的物质循环和信息传递，三者相辅相成，不可分割，D正确。

15．如图为生态系统中能量流动图解的部分示意图，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列各项叙述正确的是

A．第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为[（③+④）/②]×100%B．图中④包含了次级消费者粪便中的能量C．由于生产者所含能量最多，所以积累在体内的不易分解的有毒物质也最多

D．在人工饲养的高密度鱼塘中初级消费者获得的总能量往往大于⑤

【答案】D

【解析】分析图解可知，图中⑤表示生产者同化的能量，该能量为流经生态系统的总能量；①②③分别表示初级消费者、次级消费者、三级消费者同化的能量；④表示次级消费者流向分解者的能量。

能量传递效率用相关营养级的同化量计算，第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为（③/②）×100%，A错误；粪便中的能量属于上个营养级流向分解者的，则次级消费者粪便中的能量应包含在初级消费者流向分解者的能量中，而不是④次级消费者流向分解者的能量中，B错误；食物链对不易分解的有毒物质有富集作用，即营养级越高，含量越多，C错误；在人工鱼塘中，人们可通过投放饲料等措施弥补光合作用的不足，进而饲养更多的鱼类，故人工饲养的高密度鱼塘中初级消费者获得的总能量往往大于⑤，D正确。

16．如图表示生态系统中各营养级能量的类型和去向（d表示该营养级未被利用的能量）。

下列有关叙述不正确的是

A．图中a1、a2可表示生产者与消费者通过呼吸作用消耗的能量，但所占比例不符B．生态系统中能量传递效率为[（a2+b2+c2+d2）/（al+bl+cl+d1）]×100%C．消费者从生产者摄取的能量数值可用b1表示

D．在食物链中，各营养级生物获得能量的方式及能量的用途相同

【答案】D

再流向下一营养级，即各营养级生物获得能量的方式及能量的用途不完全相同，D错误。

17．如图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析[图中所示数值的单位是J/（cm2·a）]，G为植物，H为植食性动物，C为肉食性动物。

下列相关叙述不正确的是

A．与该生态系统稳定性密切相关的是图中G、H和C所形成的营养结构B．由G到H的能量传递效率为13.51%C．从生态学的观点来看，G、H和C所包含的所有生物构成生物群落

D．H包括多种动物，它们之间的需求相似构成竞争关系

【答案】C

费者，其包括多种动物，它们之间的需求相似构成竞争关系，D正确。

18．如图为某草场生态系统的部分能量流动示意图，图中Q表示牧草在一年内固定的太阳能总量，Q1、Q2，Q3分别表示流入昆虫、牲畜、鼠体内的能量。

下列叙述不正确的是

A．图中鹰属于次级和三级消费者，占有两个营养级B．Q与（Q1+Q2+Q3）的差值为牧草呼吸作用消耗的能量C．在能量流动的过程中，存在着信息传递

D．保护鹰和食虫鸟，利于人从生态系统中获得更多的能量

【答案】B

【解析】据图分析可知，鹰属于次级和三级消费者，占有两个营养级，A正确；生产者同化的能量（Q）去向：

①自身呼吸消耗，②流向分解者，③流向第二营养级，Q1+Q2+Q3只是流向第二营养级的能量，B错误；在能量流动的过程中，伴随着信息传递，C正确；保护鹰和食虫鸟，食草昆虫和鼠就不会泛滥成灾，牲畜就会得到相对多的能量，从而有利于从生态系统中获得更多的能量，D正确。

19．图甲表示某自然保护区内某种动物20年间的数量变化曲线，其中λ为当年种群数量与一年前种群数量的比值。

图乙为该保护区内的能量流动过程示意图[单位为103kJ/（m2·y）]，A、B、C、D代表不同类型的生物，每一营养级所同化的能量都被分为E1、E2两部分。

请回答下列问题：

（1）图甲中前4年种群数量　　　　（填“增大”“减小”或“基本不变”），第8年调查该动物的年龄组成，最可能表现为　　　　型；第　　　　年种群密度最低；由于保护措施得力，第16～20年间该动物种群密度呈　　　型增长。

（2）图乙中C代表　　　　，E1代表的含义　　　　。

（3）为了保证各营养级能量的需求，随着营养级升高，人为输入的有机物应该　　　　，图中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为　　　　（保留小数点后一位）。

【答案】

（1）基本不变　衰退　10　“J”　

（2）分解者储存在生物体内有机物中的能量　

（3）增加　16.7%

【解析】

（1）图甲中前4年λ=1，所以该种群数量基本不变；在第4～10年间λ《1，该种群数量减少，其年龄组成最可能表现为衰退型；第16～20年间λ》1且保持不变，所以在第16～20年间，该动物种群数量呈“J”型增长。

（2）图乙中，A、B、D的部分能量均可流向C，可推断出C为分解者。

每一营养级所同化的能量都被分为E1、E2两部分，图乙中E1的去向包括流入下一营养级和流向分解者，可得出E1为用于生长、发育和繁殖等的能量，即储存在生物体内有机物中的能量。

（3）由于第二营养级存在有机物输入，故第二营养级的同化量为（16+2）×103kJ/（m2·y）；能量流动的特点是单向流动、逐级递减，故食物链中营养级越高，所获得的能量越少，所以为保证各营养级能量的需求，随着营养级的升高，人为输入的有机物应该增加；第二营养级的同化量为18×103kJ/（m2·y），第三营养级的同化量为3×103kJ/（m2·y），所以第二营养级到第三营养级的能量传递效率为[（3×103）/（18×103）]×100%=16.7%。

20．微藻是一群体型微小、能进行光合作用的低等植物的总称，微藻在水产养殖、水质净化等方面得到了广泛应用。

运用微藻的水产养殖方式称为绿水养殖，水体中不含微藻的养殖方式称为清水养殖。

如图所示为以微藻为核心的水体生态系统模型，请回答下列问题：

（1）该水体生态系统模型中有　　　条食物链，虾同时占有第　　　营养级，鱼和虾的种间关系为　　　。

（2）在一定时间内，各营养级消费者所获得的能量总和　　　　（填“大于”“等于”或“小于”）生产者所固定的太阳能总量。

该水体生态系统能量流动的特点是　　　　　　　　。

（3）清水养殖过程中，通常需要添加硝化细菌、芽孢杆菌等菌剂。

为提高芽孢杆菌的使用效果，芽孢杆菌制剂使用前加入葡萄糖溶液中6～8小时的目的是　　　　　　　　。

硝化细菌能将水体中对动物有毒害的　　　　氧化成亚硝酸盐、硝酸盐，从而起到净化水质的作用。

（4）与清水养殖相比，绿水养殖的优点有降低水体中氮和磷的浓度、　　　　、　　　　等作用。

【答案】

（1）6　二、三　捕食和竞争　

（2）小于　单向流动、逐级递减　

（3）进行芽孢杆菌的活化、增殖　氨（NH3）　

（4）增加水体溶解氧含量　减少饲料使用（答案合理即可）

硝酸盐，从而起到净化水质的作用。

（4）与清水养殖相比，绿水养殖的优点有降低水体中氮和磷的浓度、增加水体溶解氧含量、减少饲料使用等作用。