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3.2生态系统的能量流动－第1课时
——高二生物学人教版（2019）选择性必修二课时优化训练
一、单项选择题
1.稻鸭共作农业模式是一种常见的生态农业模式，下列说法正确的是（ ）
A.水稻错落有致，体现了群落的垂直结构
B.鸭子的粪便代替了肥料，将能量返还给水稻
C.鸭子捕食害虫，能获得害虫同化量的10%—20%
D.鸭子与害虫均属于第二营养级，两者间有竞争关系
2.下表为某河流生态系统的四个营养级的能量。其中属于次级消费者的是（ ）
营养级 a b c d
能量（） 141.10 15.91 871.27 0.88
A．a B．b C．c D．d
3.如图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图[单位：J/（cm2·a）]，其中A表示该营养级摄入的能量。据图分析，有关说法正确的是（ ）
A.该生态系统第二营养级的同化量是100J/（cm2·a）
B.该生态系统初级消费者粪便中的能量可以被生产者同化利用
C.图中D代表的是分解者呼吸作用散失的热量
D.流经该生态系统的总能量至少为400J/（cm2·a）
4.研究生态系统的能量流动可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入生态系统的总能量。下列关于生态系统中能量流动的叙述，正确的是（ ）
A.不同类型的生态系统中，流入生态系统的总能量都是生产者固定的太阳能
B.“稻-萍-蛙”立体养殖能充分利用群落的空间和资源，提高能量传递效率
C.沼气发酵使植物同化的能量得到多级利用，沼渣施肥使能量重新流入生产者
D.玉米田除虫调整了能量流动关系，一定程度上提高了生产者同化量流向对人类有利方向的比例
5.塞罕坝森林覆盖率高达75.5％，此森林生态系统中存在复杂的食物网。下图表示松毛虫摄入能量的流动方向，有关叙述正确的是（ ）
A.图中C、F均属于各自上一营养级的同化量
B.图中B、E分别表示松毛虫和杜鹃的同化量
C.图中A表示松毛虫用于生长、发育和繁殖的能量
D.能量流动是指生态系统中能量的输入和散失的过程
6.如图为某生态系统中流经第二营养级的能量示意图，其中a表示该营养级食物的摄入量，f表示流向第三营养级的能量。下列叙述正确的是（ ）
A.图中f表示第三营养级全部用于生长、发育和繁殖的能量
B.第二、三营养级间的能量传递效率为f/a×100%
C.图中d蕴含的能量均未被第二营养级同化
D.畜牧业中，圈养与放养相比，可提高图中c/b的比值
7.右图为某生态系统能量流动示意图（数字为能量数值），下列说法正确的是（ ）
A.若C增加1kJ，则需要消耗A约42kJ
B.图中A所固定的能量是B、C的能量之和
C.B营养级的个体数量一定多于C营养级的个体数量
D.若B的数量越多，则C获得的能量越少
8.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，羊粪便中含有的能量为33％n，呼吸作用散失的能量为34％n，则（ ）
A.贮存在羊体内的能量为66%n
B.羊同化的能量为67%n
C.由羊流向分解者的能量为33%n
D.由羊流向下一营养级的能量为66%n
9.假设某初级消费者摄入的能量为a，其粪便中的能量为b，通过呼吸消耗的能量为c，用于生长、发育和繁殖的能量为d，则流入次级消费者的能量最多为（ ）
A. （a+b）×20% B. （c+d）×20% C. （a-c）×20% D. （b-d）×20%
10.如图是某湖泊生态系统能量流动的情况，字母表示相应的能量值，据图分析，下列相关叙述错误的是（ ）
A.植物固定的太阳能约占入射日光能的10%
B.植食性鱼类用于生长、繁殖的能量为c1-b2
C.捕捞后两种鱼类数量最好保持在K/2左右
D.甲表示的是各营养级未利用的能量
11.如图为生态系统中能量流动的部分过程，但图中有不完整之处。下列叙述正确的是（ ）
A.甲中的能量大部分流向次级消费者
B.乙表示初级消费者同化的能量
C.甲、乙处各缺少一个细胞呼吸的箭头
D.①中的能量来自生产者同化的能量
12.下列关于生态系统的能量流动的叙述中，正确的是（ ）
A.相邻营养级之间的能量传递效率不可改变
B.生态系统的能量流动过程中，同一个生态系统中相邻营养级之间的传递效率都相等
C.充分利用绿色植物可以提高能量传递的效率
D.在食物链“A→B→C→D”中，D增重10kg，则至少需要消耗A1250kg
13.如图为某自然生态系统一年中部分能量流动分析的数学模型。图中各数字序号的含义分别为：①生产者呼吸散失的能量；②分解者呼吸散失的能量；③消费者呼吸散失的能量；④生产者光合作用固定的太阳能总量。下列叙述正确的是（ ）
A.流经该生态系统的总能量可用①＋②＋③表示
B.该生态系统中消费者的同化量可用④－①表示
C.在土壤中残存的有机质的量与②的值呈正相关
D.该自然生态系统一年中未利用的能量值大于零
二、非选择题
14.土壤动物群落组成受生物和非生物因子的共同影响。高原鼢鼠是高寒草甸生态系统中营地下生活的植食性啮齿动物，其采食、挖洞和推土造丘等行为造成草地生境破碎化，是影响土壤动物群落组成的重要生物因子。回答下列问题：
（1）生态系统的结构包括________，从生态系统的组成成分上看，高原鼢鼠属于____________。
（2）该生态系统的某杂食性动物丙同时取食某禾本科植物甲和植食性动物乙，某段时间内调查能量流经乙的过程，如下图。
①写出图中字母A、C表示的含义：A________，C________，乙的同化量流向分解者的方式有________。
②春季，丙从甲、乙处获得的能量比值为2：1，秋季该比值变成1：2，按照10%的能量传递效率，若让丙获取的能量增加1kJ，则秋季消耗的甲的能量是春季消耗的________倍。
15.如图是某公园中生态系统功能示意图，请回答下列问题：
（1）从碳循环的角度考虑，图中缺少的箭头是__________（用文字和箭头表示）。
（2）图中的螳螂属于__________级消费者。第二和第三营养级之间的能量传递效率只有10%～20%，原因是________。
（3）蝉、螳螂、黄雀属于不同的生物，这体现了生物多样性中的________多样性。“螳螂捕蝉，黄雀在后，”、“喜鹊和黄雀都喜欢以螳螂为食”依次体现的种间关系是________。
（4）科研小组对图中黄雀的能量流动情况进行分析，结果如表所示[数字为能量值，单位是J/（cm2·a）]。
摄入食物中的能量 粪便中的能量 用于生长、发育和繁殖的能量 呼吸作用散失的能量
据表分析，黄雀的同化量为_________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A、水稻是一个种群，不是群落，不能体现群落的垂直结构，A错误；
B.鸭子的粪便被微生物分解，转变为热能和化学能，不能被水稻利用，不能返还给水稻，B错误；
C.10%—20%是指两个营养级之间的同化量之比，所有害虫的能量有10%—20%流到鸭子体内，若是一只鸭子捕食害虫，能量无法计算，C错误；
D.鸭子、害虫都可以吃植物（草）、均属于第二营养级，两者间有竞争关系，D正确。
故选D。
2.答案：B
解析：根据能量流动的特点，可知营养级越低，能量越多；营养级越高，能量越低。表格中c的能量最高（871.27×105），为生产者a的能量（141.10×105）次之，为初级消费者；同理b为次级消费者；d为三级消费者，故选B.
3.答案：D
解析：A、A为该生态系统第二营养级的摄入量，B为第二营养级的同化量，故该生态系统第二营养级的同化量是80J/（cm2·a），A错误；
B.该生态系统初级消费者粪便中的能量能被分解者利用，B错误；
C.图中D代表的是第二营养级呼吸作用散失的热量，C错误；
D.两个相邻营养级之间的传递效率为10%-20%，流入第二营养级的同化量是80J/（cm2·a），则流经该生态系统的总能量至少为80÷20%=400J/（cm2·a），D正确。
故选D。
4.答案：D
解析：不同类型的生态系统中，流入生态系统的总能量主要是生产者固定的太阳能，但可能还有其他形式的能量输入，如人为投放饵料中的能量，A错误；“稻-萍-蛙”立体种养模式充分利用了群落的空间和资源，提高了能量利用率，但不能提高能量传递效率，B错误；沼气发酵使植物同化的能量得到多级利用，沼渣施肥使沼渣中的有机物被分解后可被生产者利用，但其中的能量不能流入生产者，C错误；玉米田除虫调整了能量流动关系，减少了对生产者的取食，一定程度上提高了生产者同化量流向对人类有利方向的比例，D正确。
5.答案：A
解析：A、图中C表示松毛虫的粪便量、F表示杜鹃的粪便量，均属于各自上一营养级的同化量，A正确；
B.B表示松毛虫用于生长、发育、繁殖的能量，杜鹃同化的能量是E，B错误；
C.图中A表示松毛虫的同化量，B表示松毛虫用于生长、发育和繁殖的能量，C错误；
D.能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，D错误。
故选A。
6.答案：D
解析：A、f表示流向下一个营养级的能量，A错误；B、第二到第三营养级的能量传递效率为f/b的比值，B错误；C、d表示流向分解者的能量，“a→d”表示以第二营养级粪便的形式流向分解者的能量，该部分能量未被第二营养级同化，“c→d”表示以第二营养级遗体残骸等形式流向分解者的能量，该部分能量属于第二营养级同化量的一部分，C错误；D、圈养时家禽、家畜的活动量减少，通过呼吸作用散失的能量（e）减少，更多的能量用于自身生长、发育和繁殖（C），C/b的值增大，D正确。故选:D。
7.答案：A
解析：分析题图：图示表示某生态系统能量流动示意图，其中A的同化量为175+200+875=1250kJ，B的同化量为200kJ，C的同化量为30kJ。
8.答案：B
解析：A、羊同化的能量为n-33%n=67%n，其中呼吸作用散失的能量为34%n，因此贮存在羊体内的能量不是66%n，A错误； B、羊同化的能量=羊的摄入能量-粪便中的能量=n-33%n=67%n，B正确； C、羊同化能量的去向包括自身呼吸消耗、流向下一个营养级、被分解者利用，所以由羊流向分解者的能量小于33%n，C错误； D、羊同化能量的去向包括自身呼吸消耗、流向下一个营养级、被分解者利用，羊同化的能量为67%n，呼吸作用散失的能量为34%n，所以由羊流向下一营养级的能量远小于66%n，D错误。故选：B。
9.答案：B
解析：在该生态系统中，假设初级消费者摄入的能量为a，其中存在于粪便中的能量为b，说明初级消费者的同化量是a-b；而生态系统中的能量传递效率在之间，因此，流入次级消费者的能量最多为（a-b）×。初级消费者通过呼吸消耗的能量为c，用于生长、发育和繁殖的能量为d，说明初级消费者同化的能量是c+d；因此，流入次级消费者的能量最多也可以表示为（c+d）×，故本题正确答案为B。
10.答案：A
解析：由于题中未给出入射日光能和植物固定太阳能的数据，故无法得出植物固定的太阳能约占入射日光能的比例，A错误；图中a2为植食性鱼类流向分解者的能量，b2为植食性鱼类细胞呼吸消耗的能量，c1为植物流向植食性鱼类的总能量，d2为植食性鱼类未被利用的能量，植食性鱼类用于生长繁殖的能量是同化的总能量减去细胞呼吸消耗的能量，即c1-b2，B正确；种群数量在K/2时增长速率最大，捕捞后种群数量最好保持在K/2左右，C正确；甲表示的是各营养级未利用的能量，D正确。
11.答案：D
解析：由图可知，甲表示初级消费者同化的能量，乙表示用于生长发育和繁殖的能量，A错误，B错误；甲处缺少一个细胞呼吸的箭头，C错误；①是指草食动物粪便所含的能量，来自于生产者同化的能量，D正确。
12.答案：D
解析：D项，在食物链“A→B→C→D”中，D增重，则至少需要消耗A，故D项正确。
A项，能量传递效率在各营养级之间一般在～，并不是不可改变的，故A项错误。
B项，能量在相邻两个营养级之间的传递效率的大小是由这两个营养级的同化量决定的，因此在同一个生态系统中相邻营养级之间的传递效率不一定相等，故B项错误。
C项，充分利用绿色植物可以提高能量的利用率，但是不能提高能量传递的效率，故C项错误。
综上所述，本题正确答案为D。
13.答案：D
解析：A、流经该生态系统的总能量可用④表示，A错误；B、生产者的能量去路包括生产者呼吸释放量；②分解者呼吸释放量；流入下一营养级和未被利用，所以该生态系统中消费者的同化量不能用④-①表示，B错误；C、土壤中的有机物必须经过分解者的分解作用变成无机物，才能被生产者利用，故②的量越大，说明该农田生态系统土壤中残存的有机质的量越少，C错误；D、该自然生态系统一年中未利用的能量值=④-①-②-③=12-4-2-1=5，大于零，D正确。故选：D。
14.答案：
（1）生态系统的组成成分和营养结构；消费者
（2）①摄入量；乙生长、发育和繁殖的能量；乙的遗体残骸和丙的粪便
②1.75
解析：（1）生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构 （食物链和食物网），高原鼢鼠是植食性啮齿动物，从生态系统的组成成分上看，高原鼢鼠属于消费者。
（2）①图中A是摄入量，B是同化量，去掉呼吸作用以热能散失的能量，则C是乙用于生长、发育和繁殖的能量。乙的遗体残骸及丙捕食乙而产生的粪便都是乙流向分解者的能量。②设当丙从甲、乙处获得的能量比值为2:1，丙获得的能量为1kJ，则需要甲的能量为2/3×10+1/3×10×10=40kJ；设当食物来源中甲、乙处获得的能量比值为1:2，丙获得的能量为1kJ，则需要生产者的能量为1/3×10+2/3×10×10=70kJ，则70/40=1.75倍，即秋季消耗的甲的能量是春季消耗的甲的1.75倍。
15.答案：（1）大气→植物
（2）次；流入蝉的能量有一部分通过呼吸作用以热能形式散失，有一部分能量随遗体等流向分解者
（3）物种；捕食、种间竞争
（4）24.6J/（cm2·a）
解析：（1）据图分析，图示还可以表示生态系统的碳循环过程，二氧化碳通过植物进入生态系统，通过动植物的呼吸作用和微生物的分解作用返回大气，因此图中缺少植物到大气的箭头。
（2）据图分析，图示包括生态系统的生物成分和非生物成分，其中植物是生产者，蝉、螳螂、黄雀是消费者，存在的一条食物链为植物一蝉一螳螂一黄雀，其中螳螂属于次级消费者；由于流入蝉的能量有一部分通过呼吸作用以热能形式散失，有一部分能量随植物遗体等流向分解者，所以蝉和螳螂之间的能量传递效率只有10%～20%。
（3）蝉、螳螂、黄雀属于不同的生物，体现了物种多样性。螳螂捕食蝉，黄雀捕食螳螂，说明螳螂与蝉、黄雀与螳螂之间都存在捕食关系，喜鹊和黄雀都喜欢以螳螂为食，说明喜鹊和黄雀之间存在种间竞争关系。
（4）根据表格数据分析，黄雀的同化量-摄入食物中的能量-粪便中的能量=51.6-27.0=24.6J/（cm2·a）。

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