热点聚焦练7 生态系统的能量流动与物质循环专题集训1．下图为生态系统能量流动示意图，下列等式中不可能成立的是( )A．B2＝A×(10%～20%)B．A＝F＋B1＋C1＋D1＋E1C．A－(B1＋B3)＝C1＋C2＋C3D．C3＝B2×(80%～90%)答案 D解析 由于B2＝C1＋C2＋C3，C2＝B2×(10%～20%)，所以C3<B2×(80%～90%)。从长时间考虑，进入生态系统的能量都以热能的形式散失，即A＝F＋B1＋C1＋D1＋E1。2．根据生态系统的结构和功能，下列叙述错误的是( )A．桑基鱼塘生态系统与普通水稻生态系统相比实现了能量的多级利用B．人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能C．水产养殖业为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链长的鱼类为养殖对象D．营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少答案 C解析 A项中，桑基鱼塘生态系统实现了能量的多级利用。B项中，人工鱼塘生态系统中由于投放饵料，消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能。C项中，水产养殖业应以食物链短的鱼类为养殖对象。D项中，根据生物富集作用和能量逐级递减特点，营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少。3．某一生态系统中，已知一只鹰增重2kg要吃10kg小鸟，小鸟增重0.25kg要吃2kg昆虫，而昆虫增重100kg要吃1000kg绿色植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用百分率为( )A．0.05%B．0.5%C．0.25%D．0.025%答案 C解析 据该生态系统的能量传递效率可知，鹰增重1kg需要小鸟5kg，需要昆虫(5/0.25)×2＝40(kg)，需要绿色植物400kg，因此鹰对绿色植物的能量利用百分率为1/400＝0.25%。4．下列现象中，不适宜用生态系统中能量流动规律进行合理分析的是( )A．虎等大型肉食动物容易成为濒危物种7\nB．蓝藻易在富营养化水体中爆发C．饲养牛、羊等动物，成本低、产量高D．巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食答案 B解析 A项中虎等大型肉食动物处在最高营养级，获得的能量最少，因此容易成为濒危物种，符合题意。蓝藻爆发是因为水体中含有大量的N、P等元素，有利于蓝藻的生长，不涉及能量流动，B项不符合题意。C项中牛、羊等属于第二营养级，获得的能量较多，因此成本低，产量高，符合题意。D项中蓝鲸以浮游动物为食，能量便由浮游动物流向了蓝鲸，符合题意。5．如图表示某生态系统(部分)的组成及物质和能量流向情况(秃鹫以动物尸体为食)，该生态系统中( )A．M代表光能，N代表热能，P代表无机盐、CO2B．共有4条捕食食物链，秃鹫所占有的营养级最多C．图中狼与蚊子之间能量传递效率一般为10%～20%D．群落内部的负反馈调节维持着该生态系统的稳定性答案 D解析 由题图知M应表示光能和CO2等无机物，N表示生产者和分解者通过呼吸作用散失的热能和CO2，P表示由分解者所释放的热能和CO2。图中只有植物→鹿→狼一条捕食食物链，秃鹫属于分解者，不在营养级中。蚊子属于寄生生物，与狼之间不是捕食关系，能量传递效率小于10%。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。6．某草原生态系统一条食物链甲→乙→丙中，各种群对能量的同化、利用、传递等的部分数量关系如表所示。已知该草原生态系统受到的太阳辐射为150000百万千焦，但其中149875百万千焦的能量未被生产者固定。下列有关计算不正确的是( )(单位：百万千焦)种群同化量净生产量(净同化量)呼吸消耗传递给分解者传递给下一营养级未被利用的能量甲65.53.015.041.5乙14.050.522.5丙21.4微量(不计)无A.流经该生态系统的总能量为125百万千焦7\nB．甲净生产量为59.5百万千焦C．乙呼吸消耗的能量为19百万千焦D．能量从乙到丙的传递效率为14.3%答案 C解析 流经该生态系统的总能量为150000－149875＝125(百万千焦)。甲的净生产量为同化量－呼吸消耗量＝125－65.5＝59.5(百万千焦)。乙呼吸消耗的能量为14.0－5＝9(百万千焦)，C项错误。能量从乙到丙的传递效率为2÷14.0×100%＝14.3%。7．有人想同时养鼠和水貂、用鼠喂水貂，再用剥去皮的水貂喂鼠，这样是否可以实现能量的循环使用( )A．可以，因为这个系统会平衡B．可以，因为用鼠喂水貂，所损失的能量可通过用水貂喂鼠收回来C．不可以，因为食物中大部分能量都丢失了D．不可以，因为不能用食肉动物喂养食肉动物答案 C解析 能量是单向流动，逐级递减的，不能循环使用，且流动过程中部分能量会以热能的形式散失。8．如图为生态系统中碳循环示意图，箭头表示循环方向。下列相关叙述正确的是( )A．图中甲、乙、丙、丁的全部生物构成了该生态系统的生物群落B．图中b、c、d过程均可表示不同生物的呼吸量C．缺少类群丙则生态系统的物质循环不能正常进行D．由于细胞呼吸的消耗，乙对食物的同化量远小于摄入量答案 A解析 甲、丁分别表示生产者、分解者，乙、丙表示消费者。图中甲、乙、丙、丁的全部生物构成生物群落；c、d分别表示乙、丙同化的能量，b表示生产者的呼吸量；乙、丙是消费者，缺少类群丙生物物质循环仍能正常进行；乙的摄入量中有一部分流入粪便，所以其对食物的同化量小于摄入量。9．随着人口的急剧增长，生物圈受到的压力越来越大，为了减轻对生物圈的压力，人们应采取下列哪一项食物结构( )A．以植物性食物为主7\nB．以淡水养殖的鱼虾为主C．以禽类、蛋类为主D．以猪等家畜的肉类为主答案 A解析 营养级越多，在能量流动的过程中损耗的能量越多。以植物性食物为主，营养级少，能量损耗少，可减轻对生物圈的压力。10．如图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。若图中A表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量，则下列说法不正确的是( )A．图中B表示同化的能量B．图中C表示流入下一营养级的能量C．图中D表示通过呼吸作用散失的能量D．图中a值与c＋d＋e的值相同答案 B解析 若图中A表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量，则B表示该营养级所同化的能量，C表示其用于自身生长、发育和繁殖的能量，D表示呼吸作用散失的能量，E表示分解者利用的能量，F表示流入下一营养级的能量。该营养级的摄入量(a)＝该营养级的同化量(b)＋粪便量(c)，其中b＝d＋e，所以a＝c＋d＋e。11．大气中CO2量的变化与碳循环有关。下列相关叙述错误的是( )A．增加自养生物的种类和数量有利于降低大气中CO2的含量B．大气中CO2量的增加主要与异养生物的数量增加有关C．食物链中的碳主要以有机物形式传递D．大气中CO2的含量有明显的昼夜变化和季节变化答案 B解析 自养生物可以利用大气中的二氧化碳来合成自身的有机物，故增加自养生物的种类和数量有利于降低大气中CO2的含量，A正确。大气中CO2量的增加主要与化学燃料的燃烧有关，B错误。碳在生物群落中以含碳有机物的形式进行传递，C正确。植物的光合作用具有明显的昼夜变化和季节变化，因此大气中CO2的含量有明显的昼夜变化和季节变化，D正确。12．清除田间杂草和鱼塘中肉食性的“黑鱼”，用生态学观点分析，其目的是( )A．保持生物群落的单一性B．使物质和能量尽快地流动7\nC．保持生态平衡D．调整能量在生态系统中的流动方向答案 D解析 消除田间杂草和鱼塘中肉食性的“黑鱼”，可使能量更多地流向农作物或草食性鱼类，即调整能量在生态系统中的流动方向，使能量流向对人类最有益的部分。13．如图是某农田生态系统的食物网示意图。请据图回答相关问题：(1)图中的鸡每增重1kg至少需要消耗农作物________kg。如果大量捕蛇，鼠种群的K值会________，会引起农作物产量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)科研人员对某鱼塘中由浮游藻类、A和D三个环节组成的食物链进行了能量流动分析，得到下表相关数据。NP(净同化量)＝GP(总同化量)－R(呼吸量)。(单位：kJ)食物链环节ⅠⅡⅢGP和NPGP＝55.6×102NP＝1.3×102GP＝176×103NP＝6×103GP＝59.3×106NP＝50.5×106NP/GP0.020.030.85R54.3×102170×1038.8×106未利用——62.8%99.7%①Ⅲ代表的生物是________，其呼吸产生的能量主要用于_____________________。②第一营养级与第二营养级的净同化量与总同化量的比值不同，主要原因是________________________________________________________________________。③该食物链中，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为__________，该数据________(填“在”或“不在”)10%～20%这一范围，原因是________________________________________________________________________。答案 (1)5 增大 减小 (2)①浮游藻类 维持正常生命活动 ②呼吸所消耗的能量不同(初级消费者消耗能量多一些) ③0.3%(0.29%) 不在 Ⅲ未被Ⅱ利用的能量多解析 (1)鸡以植物为食，按照能量最大传递效率计算可知，鸡增重1kg至少需要消耗农作物1÷20%＝57\n(kg)。大量捕蛇后，鼠没有天敌，鼠数量会增加，会引起农作物减产。(2)根据能量逐级递减，可得出食物链是Ⅲ→Ⅱ→Ⅰ，因此Ⅲ为生产者浮游藻类。第一营养级与第二营养级的净同化量与总同化量的比值不同，是因为初级消费者和浮游藻类的呼吸强度不同，呼吸所消耗的能量不同。能量在第一营养级与第二营养级之间的传递效率为(176×103)÷(59.3×106)×100%≈0.3%。该数据不在10%～20%这一范围，原因是第一营养级被第二营养级利用的能量少。14．2022年联合国气候变化大会将于2022年11月26日在卡塔尔举行。低碳经济与绿色生活方式将会再次引起人们的关注。根据下图回答问题：(1)煤是“高碳”能源，通过燃烧，碳主要以CO2的形式进入大气圈。根据图1提出一项实现“低碳”承诺、减少温室效应的关键措施：_____________________________________________________________________________________________________。(2)细胞产生CO2的场所有__________________________________________________________________________________________________________________________，绿色植物消耗CO2的场所是_______________________________________________________________________________________________________________________。(3)若图1中的生物种群及相互间的食物关系如图2所示，设E种群干物质中蕴藏的能量为1×1010kJ，B种群干物质中蕴藏的能量为2×108kJ，D种群干物质中蕴藏的能量是2.5×108kJ。当A只捕食C时，能量传递效率按20%计算，则A的能量值是________________。(4)图3是该生态系统中能量流向蛙后发生的一系列变化示意图，请据图回答相关问题：图中的A表示蛙同化的能量，则C为________________________________，D为______________________________。当生态系统处于相对稳定状态时，蛙的种群数量一般处于________(填“K”或“K/2”)值，此时种群数量的增长速率为________。答案 (1)保护植被，大力植树造林，控制(减少)化学燃料的燃烧，减少CO2的排放量；开发水能、太阳能等新能源 (2)线粒体、细胞质基质 叶绿体基质 (3)3.1×108kJ (4)分解者利用的能量 分解者通过呼吸作用散失的能量 K 0解析 (1)缓解温室效7\n应的根本措施是控制化学燃料的燃烧，其次是开发新能源、植树造林等。(2)有氧呼吸在线粒体基质中产生CO2，酒精发酵在细胞质基质中产生CO2。光合作用暗反应消耗CO2。(3)E种群流入C的总能量是20%×1×1010－2.5×108－2×108＝15.5×108(kJ)，因此A的能量值是15.5×108×20%＝3.1×108(kJ)。(4)C为分解者利用的能量，D为分解者通过呼吸作用散失的能量，当生态系统处于相对稳定状态时，蛙的种群数量一般处于K值，此时增长速率为0。7
