新高考生物人教第一轮复习课时作业：生态系统的能量流动分析及有关计算（含解析）

学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 2021 届新高考生物第一轮复习课时作业 生态系统的能量流动分析及有关计算 一、选择题 1、如图所示的食物网中，如果每个营养级能量传递效率均为 20%， 且下一营养级从上一营养级各种生物中获得的能量相等。虎要获得 1kJ 能量，则需要消耗草的能量为( ) A．150kJ B．125kJ C．100kJ D．75kJ 答案：D 解析：每个营养级能量传递效率均为 20%，且下一营养级从上一 营养级各种生物中获得的能量相等，在草→兔→狐→虎中从草中获取 1×1 2÷20%÷20%÷20%＝62.5；在草→羊→虎中从草中获取 1×1 2÷20%÷20%＝12.5；故需要消耗草的能量为 62.5＋12.5＝75 kJ。 2、如图所示的食物网中，戊的食物有1 2来自乙，1 4来自丙，1 4来自丁， 且能量从生产者到消费者的传递效率为 10%，从消费者到消费者的能 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 量传递效率为 20%。若戊体重增加 20 g，需要消耗植物( ) A．1125g B．1600g C．2000g D．6500g 答案：C 解析：甲为生产者，戊共有以下食物链：①甲→乙→戊，戊增加 20×1 2＝10(g)，需要乙 10×5＝50(g)，需要甲 50×10＝500(g)；② 甲→丙→戊，戊增加 20×1 4＝5(g)，需要丙 5×5＝25(g)，需要甲 25×10＝250(g)；③甲→丙→丁→戊，戊增加 20×1 4＝5(g)，需要丁 5×5＝25(g)，需要丙 25×5＝125(g)，需要甲 125×10＝1 250(g)， 故共需要甲 500＋250＋1 250＝2 000(g)。 3、如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的 能量值[单位为 103kJ/(m2·a)]，下列说法错误的是( ) A．图中 A 代表的生理过程是呼吸作用 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为 15.6% C．该生态系统中生产者固定的总能量是 9.6×104 kJ/(m2·a) D．捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性 答案：C 解析：每一营养级的能量去向包括流向下一营养级、被分解者分 解、呼吸作用中以热能形式散失及用于自身生长、发育和繁殖四个途 径，因此图中 A 代表的是各种生物的呼吸作用，A 正确；肉食性动物 从植食性动物获得的且同化的能量＝(5.1＋2.1＋0.25＋0.05－ 5)×103＝2.5×103[kJ/(m2·a)]，植食性动物的同化量＝(2.5＋4＋9 ＋0.5)×103＝16×103[kJ/(m2·a)]，第二营养级到第三营养级的传 递效率＝2.5 16 ×100%＝15.625%，B 正确；该生态系统中能量的来源有 两个，生产者固定的能量和有机物输入，生产者固定的总能量＝ 16×103＋3×103＋70×103＋23×103＝1.1×105kJ，C 错误；食物链是 以食物关系形成的联系，捕食关系的单向性决定了能量流动的单向 性，D 正确。 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－1)。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 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 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 1 357 J·m－2·a－1 D．该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统 答案：B 解析：题图中最长食物链为浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太 阳鱼→鲈鱼，故最高营养级为第五营养级，A 错误；该食物网中第一 营养级同化的能量为 31 920 J·m－2·a－1，第二营养级同化的能量为 3 780＋4 200＝7 980(J·m－2·a－1)，则第一营养级到第二营养级的 能量传递效率为 7 980÷31 920×100%＝25%，B 正确；太阳鱼同化的 能量为 1 483 J·m－2·a－1，除了流向下一营养级和自身呼吸作用消 耗，还有一部分被分解者分解掉，故太阳鱼呼吸作用消耗的能量小于 (1 483－126)J·m－2·a－1，即小于 1 357 J·m－2·a－1，C 错误；该食 物网中的生物并没有分解者，不能构成群落，因而不能与无机环境构 成一个生态系统，D 错误。 5、罗非鱼是以植物为主的杂食性鱼类，下图是某仅养殖了罗非 鱼的人工池塘中的能量流动关系(单位：103 kJ/年)。下列有关叙述 正确的是( ) 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 A．每年流经该鱼塘生态系统的总能量约为 1.0322×107 kJ B．人工补充饵料是因为罗非鱼所处的营养级高 C．罗非鱼粪便中的能量属于罗非鱼同化的能量 D．该人工鱼塘的恢复力稳定性高于环境条件优越的自然池塘 答案：D 解析：鱼塘生态系统属于人工生态系统，流入其中的总能量应为 生产者固定的太阳能总量和人工补充有机物中的能量，A 错误；由于 人工鱼塘输出产品多，所以需人工补充饵料，B 错误；罗非鱼粪便中 的能量不属于罗非鱼同化的能量，C 错误。 6、某草原生态系统中能量金字塔由最下面一层到最上面一层共 四层，分别为甲、乙、丙、丁(如图)，若有外来生物戊入侵，且会与 丙竞争食物，但不会被丁所捕食。下列有关说法不正确的是( ) A．甲可能为绿色植物，甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能 量之和 B．甲、乙、丙、丁构成该生态系统的生物群落 C．丁生物的种群数量很可能会逐渐减少 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 D．戊在生态系统中处于第三营养级 解析：处于能量金字塔最底层的是生产者，所以甲可能为绿色植 物，生产者甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和，A 正确； 能量金字塔包含生产者和消费者，不包含分解者，而生物群落应该包 含该生态系统中的所有生物，可见甲、乙、丙、丁不能构成该生态系 统的生物群落，B 错误；由于生物戊入侵，与丙(丁的食物)竞争食物， 所以丙的数量会下降，又由于戊不会被丁所捕食，所以丁生物的种群 数量很可能会因食物减少而逐渐减少，C 正确；戊与丙竞争食物，所 以在生态系统中处于第三营养级，D 正确。 答案：B 7、大闸蟹是以植物为主的杂食性甲壳类，因其味道鲜美而被大 量养殖。如图为养殖大闸蟹的阳澄湖某水域生态系统能量流动的部分 图解，其中的英文字母表示能量(单位：kJ)。对该图的分析正确的是 ( ) A．流经阳澄湖该养殖区域的总能量为 a B．植物到大闸蟹的能量传递效率为 c/(b＋2)×100% C．图中 d 代表大闸蟹用于生长、发育和繁殖的能量 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 D．该区域由于有人工的管理，生态系统稳定性一定比自然区域 高 答案：C 解析：流经阳澄湖该养殖区域的总能量为 a 与输入的有机物中的 能量之和，A 错误；植物到大闸蟹的能量传递效率为 c/a×100%，B 错误；图中 d 代表大闸蟹用于生长、发育和繁殖的能量，C 正确；该 区域由于有人工的管理，能提高生态系统的稳定性，但不一定比自然 区域高，D 错误。 9、下图是两个农业生态系统的模式图。图 a 中农作物为人类提 供的食物量、为家禽和家畜提供的饲料量，都与图 b 相同，下列相关 说法中错误的是( ) A．图 a 可以表示该生态系统中能量流动图解 B．图 a 粪肥中的无机物可以被农作物直接吸收从而促进农作物 的生长 C．图 b 中人利用了生态系统中分解者的能量，提高了能量的利 用率 D．图 b 中流向沼气池中的微生物的能量没有被人同化，但是可 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 以被人利用 答案：A 解析：图 a 只包含了生产者和消费者，且没有完全体现每个营养 级的能量来源和去路，故不可以表示该生态系统中能量流动图解，A 错误；图 a 粪肥中的无机物可以被农作物(为生产者只能直接利用无 机物)直接吸收从而促进农作物的生长，B 正确；图 b 中人利用了生 态系统中分解者(食用菌为分解者)的能量，提高了能量的利用率，C 正确；图 b 中流向沼气池中的微生物的能量没有被人同化，但是可以 被人利用，如产生的沼气可以用于生产生活，D 正确。 10、如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量 值[单位为 103 kJ/(m2·a)]。下列说法错误的是( ) A.图中 A 代表的生理过程是呼吸作用 B.该生态系统中生产者固定的总能量是 9.6×l04kJ/(m2·a) C.第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为 15.625% D.捕食关系一般不可逆转,所以能量流动具有单向性 答案：B 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 解析：图中 A 表示的是生产者和消费者的呼吸作用，A 正确;生态系 统中生产者固定的总能量是(3+70+23) + (4+0.5+9-2)+(2.1+5.1+ 0.25+0.05-5)kJ/(m2 • a)=l.lX105kJ/(m2 • a)，B 错误；肉食性动 物从植物同化的能量为 0.05+0.25+2.1+5.1-5=2.5,植食性动物同化 的能量为 0. 05+0.25+2.1 + 5.1 - 5+4+9+0.5 = 16,所以由植物性 动物到肉食性动物的能量传递效率为 2.5+16X100% = 15.625%，C 正 确；能量流动的渠道是食物链和食物网，而捕食关系一般不可逆转， 所以能量单向流动，D 正确。 11、如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食 物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级 的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊)和森 林生态系统(假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫)数量金字塔 的形状最可能是( ) A．前者为金字塔形，后者为倒金字塔形 B．前者为倒金字塔形，后者为金字塔形 C．前者为金字塔形，后者为金字塔形 D．前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形 解析：如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以 食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则可能出现正金 字塔形，也可能出现倒金字塔形。只有两个营养级的夏季草原生态系 统(假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊)，则牧草的数量比羊多， 绘制的数量金字塔为正金字塔形；森林生态系统(假设第一营养级是 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 乔木，第二营养级是昆虫)，一棵树上可以有很多昆虫，因此，昆虫 的数目比乔木的数量多，绘制的数量金字塔为倒金字塔形。 答案：A 12、如表所示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( ) 项目 摄食量 粪便量 呼吸作用散失量 能量[J/(hm2•a)] 1.05×1010 3.50×109 4.55×109 A.田鼠同化的能量中有 35%用于其生长、发育和繁殖 B.田鼠粪便量不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 1.4×109 J/(hm2•a) D.田鼠的上一营养级同化的能量至少为 7.0×1010J/(hm2•a) 答案：D 解析：田鼠用于其生长、发育和繁殖的能量所占的比例为（1.05 X 1010-3.50X109 - 4.55X109)(1.05X1010 –3.50X109)=35%，A 正确； 田鼠粪便量属于生产者同化能量中流向分解者能量的一部分，不属于 田鼠同化能量中流向分解者能量的一部分，B 正确；以田鼠为食的天 敌最多可获得的能量为（1.05X1010—3.50X 109)X20% = 1.4X 109J/(hm2 • a)，C 正确；田鼠同化量为 1.05X1010-3.50 X 109=7.0X1010J/(hm2 • a),故田鼠的上一营养级同化的能 量至少为 7.0 X109+20%=3.5 X 1010J/(hm2• a),D 错误。 二、非选择题 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 13、如表是研究小组对我国某淡水湖生态系统能量流动情况的调 查,甲~丁代表各个营养级。据图回答下列问题: 未利用量 J/(cm2.a) 流向分解者的量 J/(cm2.a) 呼吸量 J/(cm2.a) 同化量 J/(cm2.a) 甲 10.4 925.8 1785.2 392.5 乙 3.6 16.2 32.1 51.9 丙 3227.7 3393.1 4003.3 13716.6 丁 5.3 105.6 208.3 371.1 （1）.生态系统能量流动的特点是__________。分析表格数据, 流入该生态系统的总能量是__________J(cm2.a),第二营养级到第三 营养级的能量传递效率是__________。 （2）.乙营养级用于自身生长、发育、繁殖的能量和流向下一营 养级的能量分别为__________J(cm2.a)、__________J(cm2.a)。 （3）.根据表格中的数据,该淡水湖生态系统__________(填 “是”、“否”)达到相对稳定,原因是__________。 （4）.为有效地防止该淡水湖出现水华现象,生态学家建议在湖 边浅水区适量种植挺水植物(如荷花等),请分析此建议的生态学论据 __________。 答案：（1）.单向流动、逐级递减; 13716.6 ;12% 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 （2）.19.8; 0; （3）.否; 在调查期间，每一营养级均有未利用的能量（该生态 系统能量的输入大于输出） （4）.调整生态系统的能量流动关系（或使能量最大限度流向对 人类有益的方向） 解析：挺水植物(荷花)在竞争光能中占优势(争夺阳光、无机盐 等) 14、目前，粮食安全是世界各国面临的重大问题，甚至影响到了 社会的稳定。 (1)在如图所示的食物网中，若人体要得到 1 kJ 的能量，玉米至 少要固定________kJ 的太阳能，鸡和害虫的关系是________。 (2)如果将原来的膳食结构鸡肉∶粮食＝1∶3，改为鸡肉∶粮食 ＝1∶5，理论上，玉米供养的人数将会______(填“增多”“不变” 或“减少”)，理由是__________________。人类要最大限度地获得 能量，应该采取的措施是_____________________。 解析：(1)由于能量沿食物链单向流动、逐级递减，所以计算玉 米至少固定的太阳能时，只考虑玉米→人这一条食物链，且设此时的 能量传递效率为 20%，所以人要得到 1 kJ 的能量，至少需要玉米固 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 定 1÷20%＝5 kJ 的太阳能。据题图可知，鸡与害虫有捕食的关系， 除此以外，鸡与害虫都吃玉米，所以二者还有竞争的关系。 (2)由于调整后的膳食结构，增加了人对玉米的摄入量，减少了 通过鸡进行的能量散失，人获得的能量增加，所以玉米供养的人数会 增多。人要最大限度地获得能量，应降低自己的营养级，并且使第一 营养级的能量尽可能多地流向人类，所以应该采取的方式是消灭害 虫，停止养鸡。 答案：(1)5 捕食和竞争 (2)增多 调整后的膳食结构，增加了人对玉米的摄入量，减少 了通过鸡进行的能量散失，人获得的能量增加 消灭害虫，停止养鸡 (合理即可) 15、下图为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动,图中字母代表相 应能量。请据图回答以下问题: （1）.流经图中生态系统的总能量为__________(填字母),图中的 C 和 B1+C1+D1 可分别表示桑树和蚕用于__________的能量。 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 （2）.蚕同化的能量 D=__________(用字母表示数学关系),一般情况 下 D/A 的值__________(填“大于”“小于”或“等于”)20%。将蚕 沙(粪便)投入鱼塘供给鱼食用,蚕沙中所含的能量属于第__________ 营养级所同化的能量。 （3）.蚕粪是优良的鱼类饲料,适量的投入可以给鱼提供食物,从而提 高鱼的产量。蚕粪中的碳元素只能以__________的形式流向鱼。 （4）.桑基鱼塘农业生态系统使物质循环利用,提高了能量______。 答案：（1）.A; 生长、发育和繁殖; （2）.A1+B1+C1+D1; 小于; 一 （3）. 有机物; （4）.利用率 解析：（1）流经题图中生态系统的总能量是生产者固定的太 阳能总量,应是 A;桑树呼吸作用所散失的能量可用 B 表示,图中的 C 表示净光合作用,是桑树用于生长、发育和繁殖的能量,B1+C1+D1 属于 蚕用于生长发育和繁殖的能量。（2）.蚕同化的能量 D 一部分通过蚕 的呼吸作用散失,一部分用于生长发育和繁殖等生命活动,即 D=A1+B1+ C1+D1。由于相邻两营养级之间的能量传递效率为 10%~20%,所以正常 情况下相邻两营养级之间的能量传递效率小于 20%。蚕的粪便中的能 量不属于蚕同化的能量,而是蚕的食物中的能量,即第一营养级同化 的能量。（3）.碳在无机环境和生物群落之间是以二氧化碳形式进行 循环的;碳在生物群落中是以含碳有机物形式存在并传递的,所以蚕 粪中的碳元素只能以含碳有机物的形式流向鱼。（4）.桑基鱼塘农业 生态系统使物质循环利用,提高了能量利用率。 16、如图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2 代表不同的能量形式。图乙表 示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 量值。请据图作答： 图甲 图乙 (1)图甲中，m1、m2 表示的能量形式分别为________、________。 通常情况下，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于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，则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是 ________(用图中所给字母表示)。 (3) 由 图 乙 可 以 总 结 出 生 态 系 统 能 量 流 动 的 主 要 特 点 是 ___________________________________________________________ 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 _________。 (4)若图甲中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，构成 的食物关系如图丙。其中，甲的能量中比例为 X 的部分直接提供给丙， 则要使丙的能量增加 A kJ，至少需要消耗甲的能量为________kJ(用 所给字母表示)。 图丙 解析：(1)m1 表示流入该生态系统的总能量，这部分能量是太阳 能或生产者固定的能量，m2 表示从该生态系统散失的能量，即热能或 呼吸作用散失的热量。由于能量在传递过程中是逐级递减的，因此营 养级越高的生物，可利用的能量越少，所以个体数量往往也越少。 (2)若 A 表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则 B 表示Ⅱ同 化的能量，C 表示Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量。若图甲中营养级 Ⅰ所固定的太阳能总量为 y，而图乙中营养级Ⅱ同化的总能量为 b， 则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是 b/y×100%。 (3)生态系统中能量流动的主要特点是单向流动、逐级递减。 (4)假设至少需要消耗甲的能量为 a，则丙从甲→丙途径获得的 能量为 a×X×20%，丙从甲→乙→丙途径获得的能量为 a×(1－ 学科网(ZXXK.COM) 全国最大的教学资源门户网站！ 北京凤凰学易科技有限公司 版权所有@学科网 X)×20%×20% ， 根 据 题 干 中 的 条 件 可 知 ： a×X×20% ＋ a×(1 － X)×20%×20%＝A，因此 a＝25A/(1＋4X)。 答案：(1)太阳能(或生产者同化固定的能量) 热能(或呼吸作用 散失的热量) 营养级高，可利用的能量少 (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 (4)25A/(1＋4X)