课时作业25：5.2 生态系统的能量流动

第2节生态系统的能量流动
课后分层训练
(时间：40分钟)
[对点强化]
强化点1生态系统能量流动的过程
1.下列有关能量流动过程的叙述，错误的是()
A.进入生物群落的总能量与进入生态系统的总光能相等
B.能量流动的渠道是食物链(食物网)
C.某营养级的主要能量去向是呼吸消耗
D.每个营养级总有一部分能量流向分解者
解析进入生物群落的总能量是生产者固定的总能量。

小于进入生态系统的总光能，A错误。

答案A
2.如图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解，已知麻风树同化的总能量为n，方框中字母代表能量。

下列叙述错误的是()
A.从麻风树输入下一营养级的能量传递效率为b/n
B.d是指呼吸作用消耗的能量
C.b是第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量
D.a指第二营养级的摄入量
解析从图示看出，a代表第二营养级的摄入量，b代表第二营养级的同化量，其中d代表呼吸作用消耗的能量，c是指第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量，e则是流入分解者的能量，B、D正确，C错误；从麻风树输入下一营养级的能量传递效率为b/n，A正确。

答案C
3.右图为部分能量流动图解，下列叙述正确的是()
A.次级消费者摄入量占初级消费者摄入总量的10%～20%
B.c表示初级消费者的同化量
C.图中能量数值b＝a＋c
D.c指向分解者的箭头中包含初级消费者的遗体残骸，包括次级消费者的粪便
解析能量传递效率10%～20%是相邻营养级同化量之比，而非摄入量之比，A 错误；各级消费者的摄入量减粪便量是同化量，同化量一部分用于呼吸散失，一部分用于生长发育和繁殖，所以图中b表示初级消费者的同化量，c表示初级消费者用于自身生长、发育、繁殖的能量，B错误；图中a是粪便量，能量数值b ＝呼吸散失量＋c，C错误；c表示初级消费者生长发育和繁殖所用能量，这一过程中一部分会被下一营养级摄入，下一营养级的粪便属于c不属于自身的同化量，所以图中c指向分解者的箭头中包含遗体残骸，也包括次级消费者的粪便，D正确。

答案D
4.(2020·河南省南阳市一中高二上月考)下表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()
A.
B.田鼠粪便量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1.4×109J/(hm2·a)
D.田鼠的上一营养级同化的能量至少为3.5×1010J/(hm2·a)
解析田鼠的同化量＝摄食量－粪便量＝1.05×1010J/(hm2·a)－3.50×109J/(hm2·a)＝7.0×109J/(hm2·a)，用于生长发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸作用散失的能量＝7.0×109J/(hm2·a)－ 4.55×109J/(hm2·a)＝
2.45×109J/(hm2·a)，用于生长发育和繁殖的能量/同化量×100%＝2.45×109J/(hm2·a)÷7.0×109J/(hm2·a)×100%＝35%，A正确；田鼠粪便中的能量属于其上一营养级生物(即生产者)同化能量中流入分解者能量的一部分，B错误；以田鼠为食的天敌最多获得的能量＝7.0×109J/(hm2·a)×20%＝1.4×109J/(hm2·a)，C正确；田鼠的上一营养级同化的能量至少为7.0×109J/(hm2·a)÷20%＝
3.5×1010J/(hm2·a)，D正确。

答案B
强化点2能量流动的特点
5.在如图所示的食物网中，a表示动物性食物所占比例，若鸟要
使体重增加x，至少需要生产者量为y，那么x与y的关系可表
示为()
A.y≥90xa＋10x
B.y≤20xa＋5x
C.y≥20xa＋5x
D.y≥100xa＋10x
解析根据题意，a表示鸟捕食虫所占的比例，则(1－a)表示鸟捕食草所占的比例，由于要计算鸟增重x至少需要生产者的量，则能量传递效率应该取最大值20%，据此可以列式：y＝ax÷20%÷20%＋(1－a)x÷20%＝20ax＋5x，所以本题正确答案选C。

答案C
6.一个池塘中有生产者、初级消费者、次级消费者、分解者。

其中生产者固定的全部能量为a，流入初级消费者、次级消费者、分解者的能量依次为b、c、d，初级消费者、次级消费者和分解者呼吸消耗的能量依次为e、f、g。

下列有关叙述正确的是()
A.第二营养级到第三营养级的能量传递效率为[c/(b＋e)]×100%
B.能量大小关系为a＞b＋c＋d
C.初级消费者粪便中的能量属于其同化量的一部分
D.流入该生态系统的总能量为a＋b＋c＋d
解析第二营养级到第三营养级的能量传递效率为(c/b)×100%，A错误；生态系统中的能量流动从生产者固定的太阳能开始，生产者自身呼吸会消耗部分能量，还有部分能量未利用，故a＞b＋c＋d，B正确；初级消费者粪便中的能量属于上一营养级(生产者)同化量的一部分，C错误；流入该生态系统的总能量为生产者
固定的能量(a)，D错误。

答案B
7.(2020·安徽省六安市霍邱县二中高二下开学考试)图示为某生态系统的能量流动图解(W1为生产者固定的太阳能)，下列叙述中错误的是()
A.生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2)
B.现存生产者个体数可小于初级消费者个体数
C.由生产者到初级消费者的能量传递效率为D1/W1×100%
D.图解不仅能体现能量单向流动的特点，还能体现逐级递减的特点
解析生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋D1)，A1表示呼吸作用消耗，B1表示未被利用，C1表示流向分解者，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2，故生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)，A错误；现存生产者个体数可小于初级消费者个体数，如一棵树和这棵树上的昆虫，B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/W1×100%，C正确；图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减。

单向流动：沿着食物链向高营养级传递，而不能倒过来流动，逐级递减：前一种生物所包含的能量只有10%～20%能够传给下一种生物，D正确。

答案A
8.如图甲、乙、丙分别是某森林生态系统的生物数量金字塔、某草地生态系统的能量金字塔和某浮游生物群落的能量金字塔。

下列分析不正确的是()
A.描述生态系统中各营养级之间的关系最好用图乙的形式
B.一个相对稳定的森林生态系统可能会出现生产者数量少于消费者数量的现象
C.相对稳定的生态系统需要持续接受外部的能量输入
D.图丙中的生产者与初级消费者之间的能量传递效率为10%～20%
解析在生态系统中，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的，描述各营养级之间的关系最好用能量金字塔，A正确；一个相对稳定的森林生态系统中，生产者往往体积很大，固定的能量多，能为较多消费者提供食物，因此少数的生产者可以支持较多的消费者，会出现生产者数量少于消费者数量的现象，即倒金字塔现象，B正确；在生态系统中，能量流动是单向流动、逐级递减的，所以相对稳定的生态系统需要持续接受外部的能量输入，C正确；从图丙可以看出，生产者与初级消费者之间的能量传递效率为(142/8 690)×100%≈1.63%，远远低于10%，D错误。

答案D
强化点3研究能量流动的实践意义
9.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
C.保持生态平衡
D.调整能量在生态系统中的流动方向
解析清除田间杂草和鱼塘中肉食性的“黑鱼”，让能量更多地流向农作物和鱼塘中所养殖的鱼类，即持续高效地流向对人类最有益的部分。

答案D
10.下列关于生态系统的能量流动的叙述，错误的是()
A.由于生态系统的能量流动是逐级递减的，所以营养级越高所同化的能量就越少
B.由于散失的热能不能被生产者重新固定，所以生态系统的能量流动是单向不可循环的
C.充分利用作物秸秆等可以提高能量传递的效率
D.能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网
解析生态系统中的能量沿食物链流动时，部分能量以热能的形式散失，部分能量被分解者所利用，所以营养级越高其同化的能量就越少，A正确；生产者只能固定光能或化学能，而不能固定每个营养级及分解者所散失的热能，所以生态系统的能量流动是单向的，B正确；生态系统的能量传递效率一般不能人为改变，充分利用作物秸秆只能提高能量利用率而不能提高能量传递效率，C错误；能量流动和物质循环的渠道都是食物链和食物网，D正确。

答案C
11.下图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是()
A.微生物也能利用农作物通过光合作用储存能量
B.多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率
C.沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用
D.沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者
解析沼气池中的微生物可以利用农作物秸秆中的能量，即微生物也能利用农作物通过光合作用储存能量，A正确；多途径利用农作物实现了能量的多级利用，提高了该生态系统的能量利用率，B正确；沼液、沼渣可以为农作物提供肥料，实现了能量的多级利用，但能量是不能循环利用的，C错误；沼气池中的微生物利用的是无生命的有机物，因此在生态系统中的地位属于分解者，D正确。

答案C
[综合强化]
12.(2020·河南省八市重点高中联盟高三联考)下图为桑基鱼塘生态系统的能量流动图解，图中字母代表能量，相关说法正确的是()
A.图中用于桑树生长、发育和繁殖的能量是c，c＝a－b
B.第一、二营养级间的能量传递效率用(f＋g＋h)/a表示
C.图中生产者、消费者和分解者是实现物质循环的关键生态成分
D.桑基鱼塘物种种类较少，抵抗力稳定性较强
解析图中用于桑树生长、发育和繁殖的能量是c，也是桑树的净光合作用量，
c(净光合作用量)＝a(光合作用量)－b(呼吸作用量)，A正确；蚕同化的能量为(e＋f＋g＋h)，所以第一、二营养级间的能量传递传递效率＝(e＋f＋g＋h)/a，B错误；生态系统中实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者，C错误；桑基鱼塘动植物种类少，营养结构简单，抵抗力稳定性较低，D错误。

答案A
13.某农场中甲、乙、丙三种生物归属于三个营养级，三者的数量变化曲线(不都是消费者)如图1所示；该农场中的能量流动简图如图2所示，其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量。

d1和d2为摄入的饲料量。

下列相关叙述，正确的是()
A.甲、乙、丙构成了农场的营养结构，碳循环沿着甲、乙、丙进行
B.图1中丙、乙分别属于第二、第三营养级，且乙和丙的种间关系为捕食
C.图2中第二、第三营养级粪便中的能量分别属于a3＋d1、b2＋d2
D.该农场中第一和第二营养级之间的能量传递效率为(a2＋d1)/(a1＋a2＋a3)×100%解析生态系统的营养结构是指食物链和食物网，甲、乙、丙三种生物归属于三个营养级，三者不都是消费者，据图可知，甲为生产者，乙、丙为消费者。

而碳循环发生于无机环境和生物群落之间，碳元素主要以有机物为载体，沿食物链进行传递，A错误；据图可知，甲为生产者，根据乙丙之间先升先降的为被捕食者，所以食物链为甲→乙→丙，乙为第二营养级，丙为第三营养级，B错误；某营养级粪便中的能量是其没有同化的能量，属于上一营养级同化的能量中流向分解者的一部分，由于d1和d2为摄入的饲料量，因此图2中第二营养级粪便中的能量属于a3＋d1，同理，第三营养级粪便中的能量属于b2＋d2，C正确；第一和第二营养级之间的能量传递效率为a2/(a1＋a2＋a3)×100%，D错误。

答案C
14.(2020·湖南长沙市一中高三上学期月考)如图甲表示某草原生态系统中的部分食物网，图乙表示该草原食草动物捕食强度对生产者有机物积累速率的影响，请据图回答问题：
(1)图甲中，鹰处于第________营养级，该生态系统中除图甲中包含成分外还有________________________。

(2)图甲中，鹰的能量来源于蛇的比例为m，若鹰增重y kg时至少需要兔为x kg，则y＝____________________________(用x、m表示)。

(3)图甲中，蛇的消失导致鹰的数量增加的原因是___________________________ ___________________________________________________________________。

(4)图乙中，食草动物捕食强度低于a时，生产者有机物积累速率随捕食强度的增加而增大，原因可能是________________________________________________
___________________________________________________________________。

(5)据图乙分析，确定该草原最大载牧量时，食草动物捕食强度不能超过________(填字母)点水平。

解析(1)图甲中，在“草→兔→蛇→鹰”食物链中，鹰处于第四营养级，在“草→兔→鹰”食物链中，鹰处于第三营养级，所以甲图中鹰处于第三、四营养级。

生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，食物链和食物网中只包含生产者和消费者，所以该生态系统中除图甲中包含成分外还有非生物的物质和能量、分解者。

(2)求低营养级至少需要的能量应按传递效率20%计算，鹰的能量来源于蛇的比例为m，若鹰增重y kg时至少需要兔为x kg，则x ＝y×m÷20%÷20%＋(y－y×m)÷20%，解得y＝x/(5＋20m)。

(3)图甲中，蛇的消失减少了鹰获取能量的环节(使鹰由原来占三、四营养级变成了只占第三营养级)，鹰能获取更多的能量，导致鹰的数量增加。

(4)由于食草动物的捕食作用降低了植物间的斗争，所以图乙中，食草动物捕食强度低于a时，生产者有机物积累速率随捕食强度的增加而增大。

(5)据图分析，当捕食强度超过c点水平后，生产者有机物积累速率为负值，植物不能生长，所以确定该草原最大载牧量时，食草动物捕食强度不能超过c点水平。

答案(1)三、四非生物的物质和能量、分解者
(2)x/(5＋20m)(3)蛇的消失减少了鹰获取能量的环节，鹰能获取更多的能量
(4)食草动物的捕食作用降低了植物间的斗争(5)c
15.如图为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)]，其中有机物输入是指人工饲喂过程中各营养级同化的能量，请回答有关问题。

(1)图中①代表的生理过程是________，图中②代表的能量主要以________________的形式储存。

(2)该生态系统生产者固定的总能量为________kJ/(m2·a)，能量从第二营养级到第三营养级的传递效率约为________。

(3)若该鱼塘对某类鱼的容纳量为8 000尾，则该鱼塘中这种鱼的最适量为________尾。

解析(1)由图可以看出，各个营养级和分解者都有①过程，并且此过程的能量流出该生态系统，所以①应是呼吸作用，图中的②是人从鱼塘得到的各种产品，其能量以有机物中化学能的形式储存。

(2)因为生产者流向初级消费者、初级消费者流向次级消费者的能量均没有给出，所以应先分析次级消费者的总能量，次级消费者的总能量为2.1＋5.1＋0.05＋0.25＝7.5[×103kJ/(m2·a)]，但是这些能量中有5×103 kJ/(m2·a)是人工输入的，所以肉食性动物从植食性动物中获得的能量是7.5－5＝2.5[×103kJ/(m2·a)]，则植食性动物的总能量为4＋9＋0.5＋2.5＝16[×103 kJ/(m2·a)]，同理这些能量中有2×103 kJ/(m2·a)是人工输入的，所以植食性动物从生产者中获得的能量是16－2＝14[×103 kJ/(m2·a)]，最后可以算出生产者固定的能量为14＋23＋70＋3＝110[×103 kJ/(m2·a)]，即1.1×105 kJ/(m2·a)。

第二营养级是植食性动物，第三营养级是肉食性动物，上面已算出肉食性动物从植食性动物那里同化的能量为2.5×103 kJ/(m2·a)，现在关键是弄清植食性动物的同化量是16×103kJ/(m2·a)还是14×103kJ/(m2·a)，因为植食性动物从外界摄取了2×103 kJ/(m2·a)的能量后肉食性动物才能得到2.5×103 kJ/(m2·a)的能量，所以第二营养级到第三营养级的能量传递效率是 2.5÷16×100%≈15.6%。

(3)若该鱼塘对某类鱼的容纳量K＝8 000尾，则该鱼塘中这种鱼的最适数量为K/2＝4 000尾。

答案(1)呼吸作用有机物中化学能
(2)1.1×10515.6%
(3)4 000。