1、第二节第二节 生态系统的稳态生态系统的稳态 第 1 课时 生态系统中的能量流动 课后分层训练 (时间：30 分钟) 对点强化 强化点 1 生态系统的能量流动过程 1.在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级同化的能量去向，不应包括 下列选项中的( ) A.羊的呼吸消耗量 B.羊的粪便量 C.羊的生产量 D.部分死亡羊的重量 解析 生产者所固定的能量被第二营养级摄入后，一部分被第二营养级的生物同 化，用于生长、发育和繁殖及通过呼吸作用消耗，还有一部分未被同化，通过粪 便等排出体外，此部分属于第一营养级。因此羊的粪便量不是被羊同化的能量去 向。 答案 B 2.以下关于生态系统的能量流动的叙述中
2、，错误的是( ) A.能量流动是单向的、不循环的 B.食物链越短，终级消费者获得的能量越多 C.初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少 D.营养级越多，散失的能量越多 解析 初级消费者的多少，理论上并不影响相邻营养级间能量的传递效率，因此 次级消费者获得的能量还是相对稳定的。 答案 C 3.下列有关生态系统能量流动的叙述中，错误的是( ) A.当狼捕食兔子并转化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级 B.当狼吃掉一只兔子时，狼不可能获得兔子的全部能量 C.生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流入生物群落 D.生态系统的能量流动是单向的，逐级递减的 解析 兔子是第二营养
3、级，狼是第三营养级，故狼捕食兔子后，能量从第二营养 级流入第三营养级。 答案 A 4.如图表示一般生态系统的结构模式图，在不考虑物质的输入和输出情况下，下 列说法正确的是( ) A.能量主要是以太阳能的形式输入生态系统 B.组分 1、2、3 分别代表生产者、分解者和消费者 C.在一个幼苗茁壮成长的农田生态系统中能量的输出量和输入量相等 D.如果组分 1 是生产者，那么组分 1 代表的是绿色植物 解析 组分 1 为生产者，既可代表绿色植物，也可代表硝化细菌、蓝藻等自养生 物，故 D 错误；幼苗茁壮成长，能量的输入大于输出，C 错误；能量主要以化学 能的形式输入生态系统。 答案 B 强化点 2 能
4、量流动特点、意义及相关计算 5.一只羊在一年内吃了 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 80 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80(kg)。粪便中的能量是羊未同化的 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 B 6.如图表示某湖泊生态系统的营养结构，ae 代表各营养
5、级的生物，下列叙述不 正确的是( ) A.共有三条食物链 B.各营养级中，能量最多的是 c，生物个体数量最多的是 a C.若水体受有机磷农药轻微污染，则受害最严重的是 a D.若 c 所含能量为 5.8109 kJ，d 含 1.3108 kJ，则 a 至少约含 4.5107 kJ 解析 图中共有 cd、cea、cba 三条食物链；a 处的营养级最高，所以 生物富集作用最严重；a“至少”获得的能量：按 10%传递，选择食物链最长的 计算；d 消耗 c 的能量按最多为 1.3108 kJ 10%1.3109 kJ，c 剩余的能量为 5.8109 kJ1.3109 kJ4.5109 kJ，按 10%
6、的传递效率，由 cba，得 4.5 107 kJ，故 D 正确。 答案 B 7.大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为食。设一头大象在某段时间内所 同化的能量为 107 kJ，则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为( ) A.0 kJ B.106 kJ C.2106 kJ D.3106 kJ 解析 已知大象在某段时间所同化的能量为 107 kJ，其粪便中的能量是没有被同 化的，属于上一营养级固定的能量；而蜣螂是以大象的粪便为食物的，所以蜣螂 获得的能量不是来自于大象，而是大象的上一营养级，即大象同化的能量中可以 流入蜣螂体内的为 0 kJ。 答案 A 8.有一食物网如下图所示。如果能量传递效率为
7、 10%，各条食物链传递到庚的能 量相等，则庚增加 1 kJ 的能量，丙最少含多少能量( ) A.550 kJ B.500 kJ C.400 kJ D.100 kJ 解析 设丙的能量为 x，经丙丁己庚传递到庚的能量为 0.5 kJ，则需要丙 0.5 (10%)3500(kJ)， 经丙戊庚传递到庚的能量为0.5 kJ， 则需要丙0.5 (10%)2 50(kJ)，即丙最少含 50050550(kJ)的能量。 答案 A 9.由于“赤潮” ，一条 4 kg 的杂食海洋鱼死亡，假如此杂食鱼的食物有 1/2 来自植 物，1/4 来自草食鱼类，1/4 来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，能量传递效率 按 2
8、0%计算，该杂食鱼从出生到死亡，共需海洋植物( ) A.28 kg B.280 kg C.16 kg D.160 kg 解析 依题意构建食物网，如图所示。 从图中可看出，杂食海洋鱼的食物来自 3 条食物链，分别是海洋植物杂食海 洋鱼，海洋植物草食鱼类杂食海洋鱼，海洋植物草食鱼类小型肉食 鱼类杂食海洋鱼。能量传递效率按 20%计算，由得：4(1/2) 20%10(kg)； 由得： 4(1/4) 20% 20%25(kg)； 由得： 4(1/4) 20% 20% 20%125(kg)。 故共消耗海洋植物的量为 1025125160(kg)。 答案 D 10.某生态系统中存在如图所示的食物网， 如将
9、 C 的食物比例由 AB11 调整 为 21，能量传递效率按 10%计算，该生态系统能承载 C 的数量是原来的( ) A.1.375 倍 B.1.875 倍 C.1.273 倍 D.0.575 倍 解析 由于生产者没有改变，所以流向该生态系统的总能量没有变化，设 C 原来 的能量为 a，则需要 A 提供的能量为 1/2a10101/2a10；改变食物比例后 的 C 的能量设为 b，则需要 A 提供的能量为 2/3b101/3b1010，根据题意 可得：1/2a10101/2a102/3b101/3b1010，b/a1.375。 答案 A 综合强化 11.如图为地震毁损的某自然保护区人为干预下恢
10、复过程的能量流动图单位为 103 kJ/(m2 a)。下列说法不正确的是( ) A.流经城市生态系统的总能量包括了城市生态系统中的生产者固定的太阳能以及 从外围的农田生态系统等补偿输入的能量 B.计算可知，肉食动物需补偿输入的能量值为 5103 kJ/(m2 a) C.流经该生态系统的总能量是 1.29105kJ/(m2 a) D.在人为干预下，能量在第一营养级到第二营养级之间传递效率为 14.6% 解析 城市生态系统虽然是人为建立的，但还是要依赖自然系统，其能量输入除 生产者固定的太阳能外还有外围的其他系统补偿输入的能量，才能维持平衡。肉 食动物同化量为 16490.52.5，所以补偿输入量
11、为(2.15.10.050.25) 2.55。流经该生态系统的总能量为 23703142512129。能量在 第一营养级到第二营养级之间传递效率为 14/(2370314)12.7%以上计算 单位均为 103 kJ/(m2 a)。 答案 D 12.某地区年降雨量丰富，一弃耕农田的食物链之一是“甲乙丙” ，生态学家 对该生态系统的发展以及该食物链的能量流动进行了研究，结果如下表，单位为 103 J/(hm2 a)，回答下列问题： 甲 乙 丙 固定的 能量 摄入量 同化量 呼吸量 摄入量 同化量 呼吸量 24 500 105 75 71.5 8.44 6 4.38 (1)从生态系统的成分看，食物链
12、中甲是_，流经该生态系统的能量是 _103 J/(hm2 a)。 (2)在食物链“甲乙丙”中，能量从乙到丙的传递效率是_，从乙流向 分解者的能量包括乙的遗体、分泌物中的能量和_粪便中的能量。 (3)有人发现表中乙或丙的同化量与呼吸量之和不等于摄入量，请你分析该现象出 现的原因： _。 (4)调查发现在该弃耕农田演替过程中物种丰富度逐渐_，抵抗外界干扰的 能力_。 解析 (1)食物链的起点是生产者，因此甲是生产者，流经该生态系统的能量是生 产者所固定的太阳能，由表中数据分析可知生产者固定的太阳能应是 24 500 103J/(hm2 a)。(2)能量传递效率是相邻营养级同化量之比，由数据分析可知
13、能量从 乙到丙的传递效率应是 6/75100%8%，某营养级粪便中的能量是上一营养级 同化的能量.所以乙流向分解者的能量还包括丙粪便中的能量。 (3)摄入量等于同化 量加上粪便中能量，而呼吸量是同化量的一部分。(4)在弃耕农田演替过程中物种 丰富度逐渐增加，生态系统抵抗力稳定性增强。 答案 (1)生产者 24 500 (2)8% 丙 (3)摄入量等于同化量加上粪便中能量，而呼吸量是同化量中的一部分 (4)增加 增强 13.如图为某草原生态系统能量流动模型，图中 A、B、C 表示流入各营养级生物 的能量，D、E、F 表示用于各营养级生物生长、发育、繁殖的能量，J、K、L 表 示流入分解者的能量。
14、请据图回答下列问题： (1)图中表示呼吸作用消耗的能量是_。 (2)用图中字母构成能量的数学关系式(示例：XYZ)，则 AD _，E_。 (3)写出图中食物链：_。现已测得草同化的能量为 1106 kJ，则一般情况 下，狼同化的能量至少为_kJ。 (4)当生态系统处于相对稳定时，兔的种群数量一般处于_(填“K”或“K 2”) 值，此时兔种群的出生率和死亡率之间的关系是：_。 解析 (1)分析图示可知，A、B、C 是各营养级同化的能量，D、E、F 是各营养 级生物生长、发育、繁殖的能量，J、K、L 是流向分解者的能量，而 G、H、I 则 是呼吸作用消耗的能量。(2)根据能量的去向可知，同化量呼吸
15、量用于生长、 发育、繁殖的能量，用于生长、发育、繁殖的能量流向下一营养级的能量流 向分解者的能量，结合题干信息可知，ADG、ECK。(3)食物链不包括分 解者，因此图中的食物链为草兔狼。若草同化的能量为 1106 kJ，则狼同化 的能量至少为 110610%10%1104 kJ。(4)当生态系统处于相对稳定时， 兔的种群数量应处于 K 值，此时出生率等于死亡率。 答案 (1)G、 H、 I (2)G C K(两空可颠倒) (3)草兔狼 1104 (4)K 出 生率等于死亡率 14.下图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中、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
16、经该生态系统某一营 养级的变化示意图，其中 ag 表示能量值的多少。请据图作答： (1)图甲中，m1、m2表示的能量形式分别为_、_。通常情况下， 位于营养级的生物个体数量一般远远少于，主要原因是_ _。 (2)图乙中，若 A 表示图甲中营养级所摄入的全部能量，则 B 表示_，C 表示_。若图甲中营养级所固定的太阳能总量为 y，则营养级、间 的能量传递效率是_(用图中所给字母的表达式表示)。 (3)由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是_ _。 (4)若图甲营养级、各有一种生物甲、乙、丙，构成食物关系如右图。其 中，甲能量中比例为 x 的部分直接提供给丙，则要使丙能量增加 A kJ，至少
17、需要 消耗甲的能量为_kJ(用所给字母的表达式表示。) 解析 (1)m1表示流入该生态系统的能量， 这部分能量是太阳能或同化固定的能量， 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，则营养级越高的生物，可利用能量越少，所以个体数量 也越少。 (2)若 A 表示图甲营养级所摄入的全部能量，则 B 表示同化固定的能量，C 表示用于生长、发育和繁殖的能量。若图甲中营养级所固定的太阳能总量为 y，而图乙中营养级同化固定的总能量为 b，因此营养级、间的能量传递效 率是 b/y100%。 (3)生态系统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，则甲中直接提供给丙的能量为 ax20%， 由甲经过乙传递给丙的能量为 a(1x)20%20%，根据题干中的条件可知： ax20%a(1x)20%20%A，因此 a25A/(14x)。 答案 (1)太阳能(或同化固定的能量) 热能(或呼吸作用散失的热量) 营养级越 高，可利用能量越少(或营养级高的物种，往往体型较大) (2)同化的能量 用于 生长、发育和繁殖的能量 b/y100% (3)单向流动，逐级递减 (4)25A/(14x)