学年浙科版必修三能量流动和物质循环作业.docx
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学年浙科版必修三能量流动和物质循环作业
能量流动和物质循环
一、单选题
1．下图为自然界碳循环的示意图，图中与生态系统抵抗力稳定性密切相关的标号为
A．②③B．④
C．⑥D．⑤⑦
【答案】B
【解析】试题分析：
分析图示可知，①表示光合作用，②③分别表示动植物的呼吸作用，④表示动物的摄食，⑤⑥⑦表示微生物的分解作用，⑧表示化学燃料的燃烧。
生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高，所以，图中与生态系统抵抗力稳定性密切相关的标号为④，B项正确，A、C、D三项均错误。
考点：
本题考查生态系统的碳循环、生态系统抵抗力稳定性的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。
2．下图中的甲、乙、丙分别表示一个食物链中不同营养级间能量的最髙传递效率，它们之间的关系是
A．甲=丙+乙B．甲<乙<丙
C．甲=乙=丙D．甲>乙>丙
【答案】C
【解析】
试题分析：
从传递效率上来说选C，一般都是10～20%（林德曼效应）．且传递效率是不变的。
考点：
能量的传递效率。
3．生态学家林德曼对一个天然湖泊一一赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，得出了下图所示的数据。
据图分析，错误的是
CedarBox湖能量流动的定量分析（Lindeman，1942）
GP为总初级生产量；H为草食动物；C为草食动物；R为呼吸/J/（cm2·a）
A．流经生态系统的总能量是指生产者固定的太阳能，流经该生态系统的总能量是464.6J/（cm2·a）
B．能量从第一营养级到第二营养级的传递效率约为13.52%，能量从第二营养级到第三营养级的传递效率约为20.06%
C．图中未利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗，也未被下一营养级和分解者利用的能量
D．流入该生态系统的总能量与流出该生态系统的总能量相等
【答案】D
【解析】试题分析：
图示生态系统的能量流动示意图，每个营养级固定的能量有四个去向：
流向下一营养级、分解者分解利用、呼吸作用、未被利用，所以能量流动的特点是逐级递减。
据图分析可知：
第一营养级同化量为464.6单位，第二营养级同化量为62.8单位，故第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为62.8/464.6=13.5%，第二营养级到第三营养级为的能量传递效率约为12.6/62.8=20.06%。
流经生态系统的总能量是指生产者固定的太阳能，为464.6J/（cm2·a），A正确；根据前面的分析可知，B正确；“未利用”就是指同化量中除去自身呼吸消耗、分解者和下一个营养级生物利用之外剩余的能量，C正确；能量在生态系统中流动过程中一部分能量以热能散失，因此流入该生态系统的总能量不等于流出该生态系统的总能量，D错误。
4．下图为碳元素在生态系统中碳循环的模式图，下列有关叙述中不正确的是
A．1同化的能量表示输入生态系统的总能量
B．②代表呼吸作用，4表示大气中的CO2库
C．碳元素在1、2、3之间以有机物形式传递
D．碳循环过程中一定伴随着能量的循环流动
【答案】D
【解析】据图可知，1代表生产者；2代表消费者；3是分解者；4是环境中的二氧化碳；输入生态系统的总能量为1（生产者）同化的能量，A正确；②代表消费者的呼吸作用，4表示大气中的CO2库，B正确；碳元素在1、2、3之间以有机物形式传递，在1和4之间与CO2的形式传递，C正确；碳循环过程中一定伴随着能量的流动，D错误。
5．下列有关生态学原理或规律的叙述，正确的是
A．日照达到一定长度时植物才能够开花体现了信息能调节生物的种间关系
B．低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡
C．生态系统中存在着物质循环和能量流动两个完全独立的过程
D．森林生态系统具有调节气候的能力，体现了生物多样性的直接使用价值
【答案】B
【解析】
【分析】
据题文和选项的描述可知：
本题考查学生对生态系统中的能量流动、物质循环、信息传递和生物多样性的价值等相关知识的识记和理解能力。
【详解】
日照达到一定长度时植物才能够开花，体现了生命活动的正常进行离不开信息的作用，A错误；低碳生活方式可以减少CO2的排放量，有助于维持生物圈中碳循环的平衡，B正确；生态系统中的能量流动是随着物质循环而进行的，能量的固定、转移和释放离不开物质的合成与分解，而物质的合成与分解必然伴随能量的储存与释放，因此物质循环和能量流动同时进行，彼此相互依存，不可分割，C错误；森林生态系统具有调节气候的能力，体现了生物多样性的间接价值，D错误。
【点睛】
解题的关键是识记并理解生态系统中信息传递的作用及其相应的实例、碳循环的过程、能量流动和物质循环的关系、生物多样性的价值的含义及其种类，据此分析判断各选项。
6．下列有关能量流动的叙述，正确的是（）
A．图中粪便量属于生产者经光合作用所固定的太阳能
B．呼吸作用以热能形式散失的能量占同化量的比例较小
C．流入下一个营养级的能量占摄入量的10%~20%
D．从图示可知,能量在营养级之间不具有单向流动的特点
【答案】A
【解析】由于摄入量=流入第二营养级的能量（即同化量）+粪便量，所以图中粪便量属于生产者经光合作用所固定的太阳能，A正确；呼吸作用以热量形式散失的能量占同化量的比例较大，B错误；流入下一个营养级的能量占同化量的10%～20%，不是摄入量，C错误；从图示可知，能量在营养级之间具有单向流动的特点，D错误。
7．下列关于生命科学研究方法与结果的叙述，错误的是
A．艾弗里通过肺炎双球菌体外转化实验，证明了DNA是遗传物质
B．摩尔根运用假说-演绎法，证明了基因在染色体上
C．达尔文的向光性实验，证明了生长素分布不均是植物弯曲生长的原因
D．林德曼进行能量的定量分析，发现了能量流动具有单向性、逐级递减的特点
【答案】C
【解析】
试题分析：
达尔文根据实验提出，单侧光照射使胚芽鞘尖端产生某种“刺激”，当这种“刺激”传递到下部的伸长区时，会造成背光面比向光面生长快。
没有证明出这种“刺激”就是生长素。
故C项错误。
考点：
本题考查了DNA是主要遗传物质的相关实验过程及证明基因在染色体上的相关实验、生长素的发现过程实验及生态系统能量流动特点的相关知识。
本题设计的知识点多、面广，意在考查学生对这些知识的掌握情况，能否利用所学分辨出正确的答案。
8．初级消费者体内的能量去向不包括
A．部分传递给分解者B．部分被第二营养级摄取
C．部分用于自身的生命活动D．部分通过呼吸作用以热能形式散失
【答案】B
【解析】初级消费者体内的能量去向包括部分通过呼吸作用以热能形式散失，其余用于自身的生长、发育、繁殖，而用于自身的生长、发育、繁殖的能量又分为被分解者分解的能量和下一营养级摄入的能量。
ACD正确。
由于初级消费者属于第二营养级，故其能量应该是部分被第三营养级摄入，B错误。
9．下列关于生态系统中碳循环的说法，错误的是
A．各级消费者所利用的碳都直接或间接来自生产者
B．分解者在碳循环中起重要作用
C．碳在无机环境中仅以CO2形式存在
D．碳在无机环境与生物群落间是以CO2形式进行循环的
【答案】C
【解析】分解者能把动植物的遗体遗物分解成二氧化碳、水和无机盐，这些物质又能被植物吸收和利用，进而制造有机物，可见，分解者对于自然界中二氧化碳等物质的循环起着重要的作，A正确；碳在无机环境中以C02、碳酸盐等形式存在，B错误；各级消费者所利用的碳都直接来自由于上一营养级的生物，归根结底来自于生产者的光合作用，C正确；生态系统中的碳在生物群落与无机环境之间是以CO2的形式循环的，而碳在生物群落间的传递形式是有机物，D正确。
【考点定位】生态系统中的碳循环。
10．下列关于生态系统的叙述中正确的是
A．抵抗力稳定性高的生态系统，其恢复力稳定性也一定高
B．一般来说，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强
C．能量流动和物质循环是两个独立的过程
D．生态系统的能量流动是循环利用，逐级递减的
【答案】B
【解析】
试题分析：
抵抗力稳定性越强的生态系统，其恢复力稳定性越弱，故A错误；食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越高，故B正确；物质是能量的载体，能量是物质循环的动力，二者相辅相成，不可分割，故C错误；生态系统的能量流动特点是单向流动、逐级递减，故D错误。
考点：
本题主要考查生态系统的结构和功能，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
11．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多级利用
B．人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量全部来自生产者所固定的太阳能
C．在生态系统中，能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返
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】B
【解析】人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量不仅来自生产者所固定的太阳能，还有人工投放的有机物中的能量等。
12．下图表示在一个生态系统中，植物光合作用积累的有机物被植食动物利用的过程。
下列有关叙述正确的是（）
A．①为输入到生态系统的全部能量
B．植食动物粪便中的能量包含在⑦中
C．⑤⑥⑦⑧之和为流向分解者的能量
D．④占②的百分比为能量传递效率
【答案】B
【解析】试题分析：
植物体内不可利用的有机物被分解者分解，呼吸消耗量不包括在可利用部分，A错误；由于植食动物粪便是指摄入后未被同化的部分，包含在⑦中，B正确；⑤⑥⑦⑧中包括流向分解者的能量和散失的能量，C错误；能量传递效率是指相邻两个营养级之间的同化能之比，④不能表示植食动物的同化能，②也不能表示植食动物的同化能，且图示中二者为同一营养级，D错误。
考点：
物质循环和能量流动的基本规律及其应用
【名师点睛】易错点分析：
1、流经生态系统的总能量是生产者固定太阳能的总量。
2、植食动物的摄入能=其同化能+其粪便能。
3、植食动物的同化能的去向主要有呼吸作用消耗、流入下一营养级、未被利用和流向分解者。
13．为了控制牧区草场上的某种害虫而引入捕食者蜘蛛后，对这两个种群的个体数量变化情况进行调查，得到下图所示的结果，下列有关叙述中正确的是
A．牧草与害虫、蜘蛛与害虫之间均存在信息传递
B．通过生物防治，使流向人类的能量传递效率提高
C．图中的C期间，害虫至少能获得牧草所固定能量的10%
D．在图中的C期间害虫数量已经很少，主要原因是受到生产者的数量限制
【答案】A
【解析】试题分析：
由题意存在食物链：
牧草→害虫→蜘蛛，故牧草与害虫、蜘蛛与害虫之间存在信息传递，故A正确；本题中防治害虫的方法属于生物防治，可以使能量更多地流向人类，但能量传递效率不变，故B错误；图中C段时期，害虫数量很少，牧草中能量更多地流向牛、羊等放牧动物体内，故C错误；C段时期害虫数量少，主要原因受蜘蛛的数量限制，故D错误。
考点：
本题考查生态系统的功能，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。
14．下列有关生态系统功能的描述，错误的是
A．物质循环的关键环节是分解者的分解作用
B．物质流是循环的，能量流是单向的，信息流往往是双向的
C．信息传递具有调节生态系统稳定性的作用
D．能量金字塔顶端的营养级在单位时间内获得的能量最多
【答案】D
【解析】
试题分析：
分解者的分解作用是物质循环的关键环节，故A正确；物质可以循环流动，能量流动是单向的，而信息传递一般是双向的，故B正确；信息传递可以调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定性，故C正确；营养级越高，单位时间内获得的能量越少，故D错误。
考点：
本题考查生态系统的功能的有关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
15．图中a、b、c、d表示某生态系统的四种成分，箭头表示各成分之间的关系，下列相关叙述中正确的是（）
A．a和c所包含的所有种群构成群落
B．c1的同化量越大，流向c2的能量就越少
C．d不一定是原核生物
D．b的含量增加将减缓温室效应
【答案】C
【解析】
试题分析：
群落是某一地域的所有生物，a和c中不包含分解者，因此不能称为群落，故A错误；c1的同化量越大，流向c2的能量就越多，故B错误；分解者是腐生的细菌和真菌，不都是原核生物，故C正确；二氧化碳含量的增加会导致温室效应，故D错误。
考点：
本题主要考查生态系统的结构，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系和识图、图文转化的能力。
二、非选择题
16．下图1表示含有大量绿藻、水草、芦苇、香莲等新型池塘生态系统模式图：
图2中a～d表示藻类和鲢鱼能量流动过程中，不同去向能量的相对值。
（1）根据图1回答问题：
①该池塘中的芦苇、香莲属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，水草属于沉水植物，这一现象体现了群落具有__________结构。
②芦苇与香莲的种间关系属于_______________。
③在人工影响下，池塘的物种逐渐丰富，其群落演替类型属于________________。
④如果鱼类大量死亡，分解者的数量变化情况是__________________。
（2）若图2中c1=a2+b2+c2+d2，则从藻类到鲢鱼的能量传递效率为_________（用字母表示）。
c2表示什么含义？
_____________________。
【答案】垂直竞争次生演替先增后减c1/（a1+b1+c1+d1）[或a2+b2+c2+d2/（a1+b1+c1+d1）]流入第三营养级的能量（或者第三营养级的同化量）
【解析】试题分析：
分析图可知，人位于多条食物链中，共占有3个营养级，人工池塘中其群落演替类型应为次生演替；如果池塘鱼类大量死亡，池塘中分解者的数量先增加，当分解者增加到一定数量时，由于生存环境限制及种内斗争的加剧，导致分解者的数量又减少，最后趋于稳定。
（1）①人工湿地中的芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，体现了群落具有垂直结构。
②香莲和芦蒿都属于挺水植物，生活于同一生态位，它们属于竞争关系。
③在人工影响下，池塘的物种逐渐丰富，该演替是在原生物群落的基础上进行的演替，故为次生演替。
④如果池塘鱼类大量死亡，池塘中分解者的数量先增加，当分解者增加到一定数量时，由于生存环境限制及种内斗争的加剧，导致分解者的数量减少。
（2）能量传递效率等于同化量与上一营养级所含能量的比值，藻类的总能量为a1+b1+c1+d1，由于c1=a2+b2+c2+d2，所以鲢鱼同化的能量为c1，所以从藻类到鲢鱼的能量传递效率为c1/（a1+b1+c1+d1）。
c2应表示流入第三营养级的能量。
17．阅读提供的材料，回答相关问题：
材料一在许多自然景区，将原有植被清除，然后从农田运来土壤种植草坪。
绿化草坪不但需要大量灌溉来保证其生长，还需要不断的进行施肥、除草、药物防治病虫害等工作，会对当地原有生态环境造成巨大的破坏。
材料二“稻鱼共生系统”中，鲤鱼通过冲撞稻秧导致稻飞虱等害虫落入水中的食之，同时使清晨水稻叶片上的露水滴落，减轻稻瘟病原孢子的产生和菌丝体生长；鲤鱼的游动，又使水浑浊，抑制水中杂草的生长；稻叶在给鲤鱼提供食物的同时，还为鲤鱼生长创造良好环境。
材料三飞机草是我国热带地区危害严重的外来入侵生物，研究者在研究其入侵的原因时，提出假设：
由于入侵种群在迁入新环境后发生适应性变化，把原来用于防御原产地天敌的能量投入到生长和繁殖中。
（1）材料一中群落的演替与自然演替不同。
演替是群落长期变化累积的体现，主要标志是______________，如果对人工草坪不再进行种植管理，让其自然恢复，这种演替的类型是______________。
（2）材料二中与水稻单种系统相比，稻鱼共生系统取得了明显的生态效益和经济效益，试列举出生态效益的一种具体表现：
________________________。
（3）为验证该材料三中研究者所提出的假设，研究者将飞机草入侵种群和对照种群种植在与入侵地气候、土壤等条件相同的环境中，除草、治虫、测定株高、分枝数和生物量。
①实验中，对照种群应从______________获取。
②若测定结果为飞机草入侵种群______________，则该结果支持上述假设。
【答案】群落在物种组成上发生了质的变化（或“组成群落的生物种类和数量会不断发生变化”、或“物种多样性增加，营养结构/关系越来越复杂”）次生演替减少农药使用，降低环境污染、或充分利用资源，利于维持生态系统稳态（其他合理答案也可）原产地株高、分枝数、生物量都大于对照组
【解析】试题分析：
梳理群落的物种组成、群落的演替、研究生态系统能量流动的意义以及实验设计的相关知识点，据此从材料中提取有效信息，进行相关问题的解答。
（1）演替是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，而群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，因此演替是群落长期变化累积的体现，主要标志是群落在物种组成上发生了质的变化。
如果对人工草坪不再进行种植管理，让其自然恢复，这属于次生演替。
（2）由“材料二”可知：
稻鱼共生系统，充分利用资源，进行生物防治，有效地降低了稻瘟病、稻飞虱等病虫害的发生，减少了农药使用，降低了环境污染，同时使水中杂草的生长受到抑制，为鲤鱼和水稻的生长创造良好环境，有利于维持生态系统稳态，取得了明显的生态效益和经济效益。
（3）由题意可知：
验证飞机草入侵种群和对照种群种植在与入侵地气候、土壤等条件相同的环境中，除草、治虫、测定株高、分枝数和生物量。
所以①实验中，对照种群应从原产地获取。
②若测定的飞机草入侵种群株高、分枝数、生物量都大于对照组则支持“由于入侵种群在迁入新环境后发生适应性变化，把原来用于防御原产地天敌的能量投入到生长和繁殖中”的假设。
18．生态学家对某池塘进行能量流动调查，下表是此生态系统第一、第二、第三营养级的能量分析表（单位：
J/hm－2·a－1）。
请回答下列问题：
食物链
植物
植食动物
肉食动物
GP
463
63
12．4
R
96
18．8
7．5
未利用
293
29．3
5
分解者分解
12．6
2．1
微量
注：
GP表示生物同化作用固定的能量，R表示生物呼吸消耗的能量。
（1）池塘中的各种生物共同构成一个_________。
某个季节由于光照减弱，导致某种鱼类向上转移，此现象表明环境因素的改变可使生物群落的_______发生改变。
（2）从表中数据可知，第二营养级和第三营养级的能量传递效率为___________，若粪便迅速被分解，植食动物粪便中的能量属于表中的____________（填表中数值）J·hm－2·a－1的一部分。
（3）由于生活污水的排放，池塘中的N、P含量升高，会引起水体的富营养化，导致藻类等浮游生物大量繁殖，它们死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量________，造成鱼类数量减少，进一步破坏了生态系统稳态，这种调节方式称为________。
【答案】
（1）生物群落垂直结构
（2）20%12．6（3）下降（2分）（正）反馈（2分）
【解析】
（1）在一个区域内的所有生物构成一个生物群落。
因为环境因素导致鱼类上游，这属于群落的空间结构。
（2）传递效率是营养级同化量之比，由表中数据分析可知应是12．4/63*100%=20%．z植食性动物中的粪便属于上一营养级同化的能量，即第一营养级同化的能量，然后流向分解者的，所以是包含在12．6J·hm－2·a－1中。
（3）微生物分解大量的尸体需要的氧气较多，所以会引起水中溶解氧的减少，鱼类因缺氧死亡增多，数量减少，又加剧了污染，这种加剧原有的效果的属于正反馈调节。
【考点定位】本题考查生态系统相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握程度。
【名师点睛】能量在营养级之间流动过程图解
（1）摄入量、同化量、粪便量三者之间的关系是摄入量＝同化量＋粪便量。
（2）在各营养级中，能量的三个去路：
①通过呼吸作用以热能的形式散失；②被下一营养级生物利用；③被分解者利用。
（3）概括能量流动的特点
①单向流动：
能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级。
②逐级递减：
相邻两个营养级之间的能量传递效率约为10%～20%。
2．写出能量传递效率的计算公式
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