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学案35　生态系统的能量流动和物质循环
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
选项
　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　
考点 题号
能量流动 1、2、3、8、11
物质循环 4、5、7、10、13
综合考查 6、9、12、14
一、单项选择题
1．(2013·东莞调研)有关人工高产鱼塘生态系统的叙述，正确的是(　　)
A．输入该生态系统的总能量大于该系统生产者所固定的全部太阳能
B．该鱼塘生态系统的植物在种群的空间特征上，具有明显的分层分布现象
C．硝化细菌能利用光能将CO2和H2O合成糖类等有机物，故硝化细菌属于生产者
D．植物为鱼类提供了食物，鱼类为植物提供了无机盐，实现了系统中能量的循环利用
答案：A
2．如图为某生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中正确的是(　　)
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A．①表示流经该生态系统内部的总能量
B．一般情况下，次级消费者增加1 kg，生产者至少增加100 kg
C．生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性
D．从能量关系看②≥③＋④
解析：①仅仅是流经该生态系统内部总能量的一部分；次级消费者增加1 kg，生产者至少增加25 kg；从能量关系上看，②>③＋④。
答案：C
3.假设如图所示食物网中水稻固定的太阳能为N，能量传递效率为10%，则人类获得的能量(　　)
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A．等于10－2N B．少于10－2N
C．少于10－1N D．多于10－1N
答案：C
4.如右图表示生态系统中碳循环的部分过程，其中A、B、C、D组成生物群落。下列说法中不正确的是(　　)
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A．A是生产者，D是分解者
B．图中箭头可以表示碳元素的流动方向
C．①②③过程中伴随着能量的传递
D．无机环境中的CO2都是细胞呼吸的产物
答案：D
5．在碳循环中，连通无机环境和生物群落的生物类群和生理作用分别是 (　　)
①生产者　②消费者　 ③分解者　 ④光合作用　⑤呼吸作用　⑥蒸腾作用　⑦化能合成作用
A．①②；④⑤⑥　　 B．①③；④⑤⑦
C．②③；⑤⑥⑦ D．①③；④⑥⑦
答案：B
6．生态学家对哺乳动物的个体总代谢率(每 ( http: / / www.21cnjy.com )小时耗氧率)、单位体重代谢率(每小时每千克体重的耗氧率)与个体大小的关系进行了研究，部分实验数据如下表。
动物 体重/kg 总耗氧率/O2 hˉ1 单位体重耗氧率/ O2 kgˉ1· hˉ1
巢鼠 0.009 0.022 5 2.50
黄鼠 0.096 0.09 0.93
猫 2.5 1.70 0.68
马 650 71.10 0.11
下列相关叙述中，错误的是(　　)
A．哺乳动物的总耗氧率随着体重的增加而增加
B．相同生物量的巢鼠消耗的有机物多于马
C．不同动物消耗的能源物质不同，所以总耗氧率和单位体重耗氧率都不同
D．表中的每种生物作为一个营养级，和相邻营养级之间的能量传递效率一般都是10%～20%
答案：C
7.右图是生态系统中碳循环示意图，其中“→”表示碳的流动方向。下列叙述不正确的是(　　)
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A．在碳循环过程中，同时伴随着能量流动
B．由于某种原因造成图中E生物数量大量减少，推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是D增多，F减少
C．该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、B
D．A→C过程中碳主要以CO2的形式进行循环，F→B以含碳有机物的形式进行流动
解析：分析图形，A、B、D、E、F均有箭头 ( http: / / www.21cnjy.com )指向C，则C是无机环境中的二氧化碳库。A、C之间为双向箭头，A为生产者。A、D、E、F均有箭头指向B，则B为分解者，D、E、F为消费者。图示中包含的食物链为A→D→E→F，故E减少，短时间内D增多，F减少。碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2的形式循环，在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动。
答案：C
8．在某草原生态系统能量流动过程中，假设羊摄入的能量为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 ( http: / / www.21cnjy.com )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
二、双项选择题
9．(2013·茂名一模) ( http: / / www.21cnjy.com )图中所示为一个简化的草原生态系统能量流动和物质循环示意图，据图对图中箭头的含义进行表中所列项目的分类，正确的有(　　)
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含义 所属箭头号码
①生物群落中能量的散失
②生物群落中的物质回归无机环境
③无机环境的能量进入生物群落
④能量在生物体之间单向流动
⑤能量在食物链中流动
⑥碳元素从有机物变二氧化碳
⑦碳元素从二氧化碳变有机物
A．①——(2)(3)(5)
B．②——(5)，③——(1)
C．④——(2)(3)(5)，⑤——(2)
D．⑥——(4)，⑦——(1)
答案：BD
10.图为生态系统中碳循环示意图，箭头表示循环方向。下列相关叙述中正确的是(　　)
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A．图中甲、乙、丙、丁构成了该生态系统的生物群落
B．图中②③④过程均可表示不同生物的呼吸作用
C．缺少类群甲则生态系统的物质循环不能正常进行
D．由于呼吸作用的消耗，丁对食物的同化量远小于摄入量
答案：AC
11．一只羊在一年内吃了100 kg的草，排出20 kg的粪，长了10 kg的肉(不考虑其他散失)，下列有关说法不正确的是(　　)
A．该羊一年的同化量是90 kg
B．第一营养级到第二营养级的能量传递效率为10%
C．20 kg的粪属于羊未同化的能量
D．该羊一年的呼吸量是70 kg
解析：羊一年的同化量＝摄入量－粪便量＝ ( http: / / www.21cnjy.com )80 kg。粪便是羊未同化的能量。羊一年的呼吸量＝同化量－有机物积累量＝70 kg。题干中未指出草的同化量，故不能计算出第一营养级到第二营养级的能量传递效率。
答案：AB
三、非选择题
12．(2013·华附测试)中华鲟濒临灭绝。利用中华鲟生态养殖池人工繁殖中华鲟鱼苗的原理如下：
(1)鲟鱼产生的氨氮，被植物吸收； ( http: / / www.21cnjy.com )植物释放的氧气在封闭的车间里形成“氧吧”，供鲟鱼生存；投放一些能取食鲟鱼粪便的花鲢；以石头作载体繁育微生物，调节水中酸碱度。中华鲟生态养殖池设计利用了生态学的______________原理。中华鲟生态养殖池不用换水，每天只需补充一点蒸发水，池底干干净净，所有生物正常生存，说明生态池具有________能力。
(2)花鲢主要吃轮虫、桡足类等浮游动物，也以浮游植物等作为食物。花鲢作为该生态系统的成分有____________________。
(3)以下是该生态池中碳元素的转化途径，请用箭头和文字补充完整
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(4)刺激中华鲟每年都从海洋涮游到 ( http: / / www.21cnjy.com )长江产卵的外界因素有水温、盐度等，这类信息类型属于____________。建立中华鲟生态养殖基地，提供和改善中华鲟的生存环境，从而提高中华鲟种群的____________，从生态学角度讲，是为了保护____________。
答案：(1)物质循环再生　自我调节　(2)消费者和分解者　(3)
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(4)物理信息　环境容纳量(数量)　生物多样性
13．下图为生物圈中碳循环示意图，请根据图回答问题。
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(1)碳在大气圈中的主要存在形式是________，在生物群落中的主要存在形式是________。
(2)碳从无机环境中进入生物群落的途径①表示 ( http: / / www.21cnjy.com )________过程，②表示的是____________关系，过程③表示的生理活动主要是在细胞内__________中完成的。④表示的是__________作用。
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(3)若上图示虚线框中的种 ( http: / / www.21cnjy.com )群及相互间的关系如右图所示，假设E种群中的能量是5.8×109 kJ，其中有1.3×109 kJ的能量传递给B种群。若能量的传递效率为10%～20%，则A种群的能量至少是______kJ。
(4)碳循环的进行伴随着 ( http: / / www.21cnjy.com )__________，但由于各营养级生物不能利用在代谢中产生的__________能，因而能量流动具有________的特点。
(5)如果大气层中的CO2增多，则会加剧__________效应。减缓此效应的措施有(答出一项即可)： __________________。
答案：(1)CO2　含碳有机物　(2)光合作用　捕食　线粒体　分解者的分解(或分解者的呼吸)　(3)4.5×107　(4)能量流动　热　逐级递减(或单向逐级递减)　(5)温室　保护植被，大力植树造林；提高森林覆盖率，严格控制化学燃料的燃烧，并提高能量利用率；开发除化学燃料以外的新能源，如水能、核能、太阳能等，减少CO2的排放量(答案合理或写出上述内容中的任意一项即可)
14．调查研究是进行科学探究的常用方法。某学校研究性学习小组为了研究生态系统结构和功能的关系，对某野外四个物种在一天中的平均活动时间(活动时间以%表示)进行观察和记录，结果如下表。
休息 与其他物种关系 进食 其他活动
物种甲 20% 15%追逐物种乙 55%吃植物 10%
物种乙 20% 25%被物种甲追逐 45%吃植物 10%
物种丙 75% 15%吃物种甲 10%
物种丁 75% 20%吃物种丙 5%
(1)组成一个典型的生态系统，除表中涉及的成分外，还应有________________。
画出该生态系统中可能的食物网。
无机环境中的碳主要是通过________作用进入该食物网的。
(2)下图是该生态系统中能量流向物种甲后发生的一系列变化示意图。
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图中的A表示物种甲同化的能量，则C、D表示的含义分别为______________、______________。
解析：(1)物种甲、物种乙吃植物，因此 ( http: / / www.21cnjy.com )属于初级消费者；物种丙吃物种甲，物种丁吃物种丙，据此即可写出营养结构。一个典型的生态系统成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。碳元素从无机环境进入生物群落是从生产者的光合作用开始的。(2)图中的A表示物种甲同化的能量，则C、D表示分解者利用的能量和通过呼吸作用散失的能量。
答案：(1)非生物的物质和能量(非生物成分)、分解者
物种甲 物种丙 物种丁
植物 光合
物种乙　
(2)分解者利用的能量　通过呼吸作用散失的能量

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