课时作业35 生态系统的能量流动和物质循环

生物必修3稳态与环境学案35生态系统的能量流动和物质循环一、单项选择题1．某弃耕地杂草丛生，生活着田鼠、黄鼬等动物，下列有关说法正确的是()A．杂草、田鼠和鼬构成了生物群落B．用样方法可以调查某种田鼠的种群密度C．草→鼠→鼬这条食物链中，第三营养级含有的能量最少D．同种田鼠的不同个体通过生存斗争实现共同进化解析：生物群落是指一定区域内各种群的总和，该弃耕地上还应该有分解者，它与生产者和消费者一起才能构成生物群落，A错误。

田鼠的种群密度调查应采取标志重捕法，B错误。

食物链中营养级别越高，所含能量越少，草→鼠→鼬这条食物链中，鼬含有的能量最少，C 正确。

共同进化是指不同物种之间，生物与无机环境之间的共同进化，不仅指种群内的个体共同进化，D 错误。

答案：C2．下图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图(单位J/cm 2·a)，据图分析，有关说法正确的是( )――→100 A ――→20 E 散失B ――→50 D 散失――→30C ――→15 次级消费者摄入量A ．该生态系统第一营养级同化的能量至少为400B ．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100C ．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%D ．该生态系统第三营养级同化的能量是15解析：由图可知A 为第二营养级的摄入量(100)，B 为第二营养级的同化量＝A －20＝80，按20%的传递效率，则第一营养级同化的能量至少为400，A 正确。

除去D(呼吸作用以热能形式散失)后的C 为净同化量，即第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量(30)，B 错误。

由于C 中的15为次级消费者的摄入量，没有其他条件算出次级消费者的同化量，因此C 、D 错误。

答案：A3．某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W 1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是()A．生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)B．由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1C．流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2)D．图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减解析：生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋D1)，A1呼吸作用消耗，B1未被利用，C1流向分解者，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2是流入下一营养级的能量，A正确；由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/A1＋B1＋C1＋D1＝D1/W1，B正确；流入初级消费者的能量为D1＝(A2＋B2＋C2＋D2)，C错误；图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减。

D正确。

答案：C4．下图表示某生态系统的能量流动模型(能量单位：kcal·m－2·a －l)。

下列叙述错误的是()A．图中太阳鱼属于第三或第四营养级，其与双翅目幼虫的种间关系是捕食和竞争B．浮游藻类同化的能量，大部分用于自身呼吸消耗，少数用于自身的生长发育和繁殖C．如果除去该生态系统中的双翅目幼虫，鲈鱼的产量将增加D．浮游藻类与浮游动物之间的能量传递效率为12.16%解析：在生态系统的能量流动模型中，太阳鱼属于第三或第四营养级，太阳鱼的部分食物来源于双翅目幼虫，所以太阳鱼与双翅目幼虫之间具有捕食关系，太阳鱼与双翅目昆虫又都以浮游动物为食，所以两者之间又存在竞争关系，A正确。

生物同化的能量除了一部分流向下一营养级和分解者外，大部分用于自身呼吸消耗，少数用于自身的生长发育和繁殖，B正确。

如果除去该生态系统中的双翅目幼虫，能量损耗减少，鲈鱼的产量将增加，C正确。

浮游动物与摇蚊蠕虫以浮游藻类为食，图中浮游动物从浮游藻类那里摄入量为900，因此浮游藻类与浮游动物之间的能量传递效率应小于12.16%，D错误。

答案：D5．下图为生态系统中碳循环的部分示意图，下列说法不正确的是()A．物质循环伴随着能量的流动B．能完成该循环的生物一定含有叶绿体和线粒体C．AB所示的物质循环具有全球性D．进行A过程的生物是自养型生物解析：物质循环和能量流动是同时进行的，能量是物质循环的动力，物质是能量的载体，A正确；原核生物如蓝藻、硝化细菌等可以完成图示过程，但不具备叶绿体和线粒体，B错误；物质循环具有全球性，C正确；能进行A过程将二氧化碳转化为有机物的生物是自养型生物，D正确。

答案：B6．如图是生态系统中碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向。

以下叙述正确的是()A．碳元素以二氧化碳形式从D传到A和FB．D→A→B→E构成了一条食物链C．图中包含了7条食物链D．B和F之间的关系为竞争和捕食解析：根据几种成分之间的关系可判断，C为大气中的CO2库，D是生产者，A、B、E分别是初级消费者、次级消费者和三级消费者，F是分解者。

在生物群落内碳元素的传递形式是有机物，A错误。

根据字母表示的各种成分的含义可知，D→A→B→E构成了一条食物链，B正确。

F是分解者，不构成食物链，C错误。

消费者和分解者之间不存在竞争关系，D错误。

答案：B7．在英国的一个乡村，三叶草是牛的主要饲料，三叶草传粉受精靠土蜂，土蜂的天敌是田鼠，田鼠不仅喜食土蜂的蜜和幼虫，而且常常捣毁土蜂的蜂巢，土蜂的多少直接影响三叶草的传粉结籽，猫是田鼠的天敌。

下列叙述错误的是()A．三叶草属于第一营养级B．多养猫可以提高三叶草的产量C．可用标志重捕法调查该生态系统中各种动物的种群数量变化D．田鼠等消费者的存在可加快该生态系统的物质循环解析：该生态系统中，部分活动范围不固定，范围大的动物可以用标志重捕法调查种群数量变化，部分活动范围比较固定的可以用样方法，部分微生物可以采用显微计数法调查种群数量变化。

答案：C8.下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()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、BD．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：C9．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()A．图中甲、乙、丙、丁构成了一个生态系统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解析：从图示中可以得出，乙为生产者，丙、丁为消费者，甲为分解者，甲、乙、丙、丁构成一个生物群落，而不是一个生态系统，A错误；图中②表示植物的呼吸作用，③、④表示的不是呼吸作用，而是物质与能量从上一级流向下一级，B错误；甲为分解者，是连接生物与非生物的桥梁，不能缺乏，C正确；同化量＝摄入量－粪便量，同化量少于摄入量是因为有一部分能量在粪便中，没有被生物同化利用，D错误。

答案：C10．一只羊在一年内吃了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 kgB．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：B11．美国的生态学家奥德姆对佛罗里达州的银泉进行了生态系统营养级和能量流动的调查，下表是调查结果。

表中的①～④分别表示不同的营养级，⑤为分解者。

表中NP＝GP－R。

下列叙述中不正确的是()A.②→⑤→④→①→③构成了唯一一条食物链B．由NP可知被调查时刻该生态系统的能量输入大于输出C．能量在第三、四营养级间的传递效率约为5.5%，低于10%，也是有可能的D．④的粪便中所含能量不是其GP的一部分解析：⑤是分解者，不参与构成食物链，A错误；题干中NP＝GP －R，NP都大于零，故能量的输入大于输出，B正确；能量的传递效率一般是10%～20%，但是有些营养级之间能量传递的效率可低于10%，或高于20%，C正确；生物体粪便中的能量是未被自身同化的能量，属于上一营养级的能量，D正确。

答案：A二、非选择题12．在澳大利亚某草原上生活着一群澳大利亚蜜罐蚂蚁、灰仓鼠、蛇、野兔、鹰以及澳大利亚特有物种大袋鼠、袋獾(有袋类肉食动物，主要以地面小动物如蛇、兔等为食)等动物。

(1)草原上的上述各类动物和植物能否构成生物群落？________。

(2)设某段时间内植物固定的总能量为2.4×104kJ，且能量以食物链平均分配。

此时，若当蛇灭绝后，鹰所获能量大约为蛇灭绝前的________倍。

(能量传递效率按10%计算，结果保留1位小数)(3)与兔一样，灰仓鼠也具有“狡鼠三窟”的特点，某些“狡鼠”在捕捉过之后，很难再一次捕捉。

因此在用标志重捕法最后计算时的数据值将________。

(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)(4)为研究蚂蚁和啮齿动物在种子利用上的种间关系，生态学家在某沙漠中建立了3个实验区，统计如下表。

请补充填写表格内“________”处内容，通过实验，得出的结论是_______________________________________________________ _________________。

解析：(1)生物群落是一定自然区域内各种生物种群的总和，草原上的上述各类动物和植物不能构成生物群落。

(2)该食物网中有8条食物链，由于生产者的能量在食物链中平均分配，即每条食物链各获得1/8，因此鹰的能量为(1/8×10%×10%＋1/8×10%×10%×10%＋1/8×10%×10%＝21/8 000)×2.4×104 kJ，当蛇死亡后，食物网中剩下六条食物链，每条食物链中从生产者中获得能量为1/6，因此鹰的能量为(1/6×10%×10%＋1/6×10%×10%＝1/300) ×2.4×104 kJ。

所以鹰获得的能量是蛇死亡前的1/300÷21/8 000≈1.2倍。