第2节 生态系统的能量流动 秋学期高中生物必修3人教版学案.docx
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第2节生态系统的能量流动秋学期高中生物必修3人教版学案
1．下列关于生态系统能量流动的叙述，不正确的是（ ）
A．流经生态系统的总能量主要是绿色植物所固定的太阳能的总量
B．生态系统中流动的能量不包括各营养级的呼吸量
C．生态系统的能量流动是单向、不循环的
D．在生态系统中能量流动是逐级递减的
解析：
生态系统的能量流动是从生产者（主要是绿色植物）固定太阳能开始的，生产者所固定的总能量便是流经生态系统的总能量；生态系统的能量流动是沿着食物链或食物网进行的，能量流动是单向的，并且是逐级递减的。
答案：
B
2．在生态系统中，能量可以通过食物链在生物群落中流动。
随着营养级的升高，其获得的总能量越来越少。
下列解释错误的是（ ）
A．各营养级中总有一部分能量被分解者利用
B．各营养级中的能量一部分以热能形式散失
C．生物维持自身的生命活动需要消耗一部分能量
D．能量金字塔顶层的生物进行生命活动需要的能量少
解析：
能量流动是逐级递减的，原因是一部分能量通过呼吸作用以热能的形式散失，另一部分能量被分解者利用，生物维持自身的生命活动也消耗一部分能量。
能量金字塔顶层的生物进行生命活动需要的能量不一定少。
答案：
D
3．根据生态系统能量流动过程分析，下列说法正确的是（ ）
A．初级消费者粪便中的能量属于第二营养级的同化量
B．某一营养级的同化量并不等于该营养级用于生长、发育和繁殖的能量
C．初级消费者同化的能量全部经自身呼吸作用以热能的形式散失
D．每个营养级同化的能量都有一部分要流向下一营养级
解析：
初级消费者粪便中的能量属于上一营养级的同化量，即生产者（第一营养级）的同化量，A错误；某一营养级同化的能量一部分经自身呼吸作用以热能的形式散失，一部分用于自身生长、发育和繁殖，B正确、C错误；最高营养级同化的能量不会流向下一营养级，D错误。
答案：
B
4．营养级生物的能量、数量构建的金字塔分别称为能量金字塔、数量金字塔。
在某一栎林中，第一营养级生物为栎树，第二营养级生物为昆虫，第三营养级生物为蛙、蜥蜴和鸟，第四营养级生物为蛇。
该栎林数量金字塔的示意图是（ ）
解析：
在数量金字塔中，昆虫的数量远远大于栎树的数量，第三营养级生物的数量小于昆虫的数量，第四营养级生物的数量小于第三营养级生物的数量，故选B。
答案：
B
5．下图表示生态系统中生产者能量的来源和去路，下列说法错误的是（ ）
A．流经该生态系统的总能量为a
B．b以热能形式散失
C．c用于自身生长发育繁殖
D．若d为下一个营养级同化的能量，则d的量是c的10%～20%
解析：
若d为下一营养级同化的能量，则d的量是a的10%～20%。
答案：
D
6．下图是对某湖泊的能量调查结果[单位：
kJ/（cm2·a）]，请据图回答下列问题：
（1）流经该生态系统的总能量是指_____________________，
有________kJ/（cm2·a）。
（2）能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为________%，这说明了能量流动的特点是________的，也就是说食物链越长，________越多。
（3）D（热能）是通过________产生的能量。
（4）能量流动具有单向、不循环的特点，主要原因是由于生物不能在代谢中利用__________________________________________
____________________________________________________。
解析：
解答本题容易出现的问题是：
①识图不准，分辨能力差，把487.28当成正确答案；②能量传递效率应该通过计算回答，不能填写10%～20%；③热能是通过各营养级生物的呼吸作用而释放出来的，这部分能量是不能再利用的，只能散失。
“呼吸作用”此时不能用“分解作用”或“代谢作用”来代替。
答案：
（1）生产者固定的太阳能的总量 0.46
（2）13.5 逐级递减 能量流失 （3）呼吸作用
（4）呼吸放出的热能
[A级 基础巩固]
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，所以A错误。
答案：
A
2．在由草、兔、狐组成的一条食物链中，兔经同化作用所获得的能量，其去向不应该包括（ ）
A．通过兔的呼吸作用释放
B．通过兔的粪便流入到分解者体内
C．通过狐的粪便流入到分解者体内
D．流入到狐体内
解析：
兔经同化作用所获得的能量有两条去路：
一是通过呼吸作用以热能的形式散失；二是用于兔自身的生长、发育和繁殖，然后被下一个营养级即狐摄入和被分解者分解利用，但应注意的是狐摄入后，未被消化的以粪便形式排出的部分，是属于兔的能量，而不是狐的能量。
兔的粪便中的能量应属于生产者的能量。
答案：
B
3.如图为生态系统能量流动的部分图解，①代表一定的能量值。
下列相关叙述中，正确的是（ ）
A．生态系统的能量流动是循环进行的
B．能量在沿食物链流动时逐级递减
C．次级消费者属于第二营养级
D．图中①代表呼吸作用所消耗的能量
解析：
生态系统能量流动是单向的、逐级递减的；次级消费者属于第三营养级；图中①代表流向分解者的能量。
答案：
B
4．若使农业生态系统朝着对人类最有益的方向发展，下列做法中不正确的是（ ）
A．由人类决定种养生物的种类
B．由人类进行播种、施肥
C．经常进行锄草、松土、治虫等田间管理
D．延长食物链，提高能量传递效率
解析：
A项由人类决定种养生物的种类以便使能量流向对人类有利的方向，A正确；B项由人类进行播种、施肥能够使农田生态系统朝着对人有益的方向发展，B正确；C项经常进行锄草、松土、治虫等田间管理能够使农田生态系统朝着对人有益的方向发展，C正确；D项延长食物链，不能提高能量传递效率，会增加能量的流失，D错误。
答案：
D
5．如图所示的食物网中，如果每个营养级能量传递效率均为20%，且下一营养级从上一营养级各种生物中获得的能量相等。
虎要获得1kJ能量，则需要消耗草的能量为（ ）
A．150kJ B．125kJ
C．100kJD．75kJ
解析：
每个营养级能量传递效率均为20%，且下一营养级从上一营养级各种生物中获得的能量相等，在草→兔→狐→虎中从草中获取1×
÷20%÷20%÷20%＝62.5；在草→羊→虎中从草中获取1×
÷20%÷20%＝12.5；故需要消耗草的能量为62.5＋12.5＝75（kJ）。
答案：
D
6．下图表示某草原生态系统中能量流动图解，①→④表示相关过程能量流动量。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．③和④分别属于草和兔同化量的一部分
B．①是流入该生态系统的总能量
C．图中②/①的比值代表草→兔的能量传递效率
D．分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物再利用
解析：
图中①、②分别是兔和狐摄入的能量，②与①之比不能代表“草→兔”的能量传递效率，所以C错误。
③是兔排出的粪便中所含的能量，兔是初级消费者，初级消费者的粪便所含的能量不属于初级消费者，而应属于生产者；④是由兔流向分解者的能量，应属于兔同化量的一部分，所以A正确。
流入该生态系统的总能量应该是生产者所固定的太阳能的总量，而①仅是其中的一部分，所以B错误。
分解者分解遗体，其中的能量最终是以热能的形式释放，而热能不能被绿色植物固定利用，所以D错误。
答案：
A
7．如图为现代版“桑基鱼塘”农业生态系统的能量流动和物质循环模式图，据图分析正确的是（ ）
A．“
→桑”不能代表能量流动
B．模式图中不应有“
→池塘”的箭头
C．鱼是二级消费者
D．该生态农业提高了能量的利用率
解析：
“
→桑”代表该生态系统能量的输入，A错误；该池塘水体中还有其他的生产者，模式图中应有“
→池塘”的箭头，B错误；图中显示鱼以蚕粪为食，是分解者，C错误；该生态农业提高了能量的利用率，D正确。
答案：
D
[B级 能力训练]
8．（2016·天津卷）在丝瓜地生态系统中，丝瓜、昆虫甲、昆虫乙存在捕食关系。
下图为某年度调查甲、乙两种昆虫种群数量变化的结果。
下列叙述正确的是（ ）
A．该丝瓜地的碳循环在丝瓜、昆虫与无机环境之间完成
B．依据随机取样原则统计成虫数量可计算出昆虫种群密度
C．乙与甲的数量比值代表两种昆虫间的能量传递效率
D．乙数量的增加会减少甲种群对丝瓜的摄食量
解析：
碳循环在生物群落和无机环境之间进行，而生物群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，所以丝瓜地的丝瓜和昆虫不能代表该生态系统的生物群落，A错误；种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数量，包括该种群的全部个体，而不只是成年个体，B错误；能量传速效率指的是相邻两个营养级同化能量的比值，而不是相邻两个营养级个体数量的比值，C错误；根据题意和图示可推知丝瓜、昆虫甲和昆虫乙构成的食物链为丝瓜→昆虫甲→昆虫乙，乙数量的增加会导致甲种群个体数量减少，进而会减少甲种群对丝瓜的摄食量，D正确。
答案：
D
9．（2016·全国卷Ⅲ）我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。
若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。
下列叙述正确的是（ ）
A．鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量
B．该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者
C．鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节
D．鹰的迁入增加了该生态系统能量流动的方向
解析：
鹰迁入该树林后，形成了食物链植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰，据此可知，鹰的迁入会使该树林中蝉的数量减少，A错误；该生态系统中的生产者的能量来自太阳光能和进行化能合成作用时利用的化学能（体外环境中某些无机物氧化时所释放的能量），其能量流动是沿着食物链进行的，所以细菌不论作为生态系统的何种成分（生产者、消费者或分解者），其能量产生均不能流向生产者，B错误；在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，鹰的迁入增加了该生态系统食物链的营养级，所以也就增加了能量消耗的环节，C正确；能量流动是沿着食物链进行的，鹰的迁入没有增加该生态系统能量流动的方向，D错误。
答案：
C
10．下图为某鱼塘中能量流动图解部分示意图，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列各项中正确的是（ ）
A．在人工饲养的高密度鱼塘中⑤一定小于①
B．图中④包含了次级消费者粪便中的能量
C．在食物链中各个营养级能量输入的方式和形式是完全相同的
D．第三营养级到第四营养级的能量传递效率为（③/②）×100%
解析：
在人工鱼塘中，人们可通过投放饲料等措施来饲养更多的鱼类，所以⑤可能比①小，故A错误；粪便中的能量属于上个营养级，所以④应包含三级消费者粪便中的能量，故B错误；在食物链中各营养级能量输入的方式和形式不完全相同，故C错误；能量传递效率＝一个营养级的同化量/上一个营养级的同化量，所以第三营养级到第四营养级的能量传递效率为（③/②）×100%，D正确。
答案：
D
11．如下图，图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ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。
请据图作答：
图甲
图乙
（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Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ，主要原因是__________________________________________________。
（2）图乙中，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示__________________________________________________，
C表示_______________________________________________。
若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是______（用图中所给字母表示）。
（3）由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是______。
（4）若图甲中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，构成的食物关系如图丙。
其中，甲的能量中比例为X的部分直接提供给丙，则要使丙的能量增加AkJ，至少需要消耗甲的能量为________kJ（用所给字母表示）。
图丙
解析：
（1）m1表示流入该生态系统的总能量，这部分能量是太阳能或生产者固定的能量，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，因此营养级越高的生物，可利用的能量越少，所以个体数量往往也越少。
（2）若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示Ⅱ同化的能量，C表示Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量。
若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，而图乙中营养级Ⅱ同化的总能量为b，则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是b/y×100%。
（3）生态系统中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，则丙从甲→丙途径获得的能量为a×X×20%，丙从甲→乙→丙途径获得的能量为a×（1－X）×20%×20%，根据题干中的条件可知：
a×X×20%＋a×（1－X）×20%×20%＝A，因此a＝25A/（1＋4X）。
答案：
（1）太阳能（或生产者同化固定的能量） 热能（或呼吸作用散失的热量） 营养级高，可利用的能量少
（2）营养级Ⅱ同化的能量 营养级Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量 b/y×100% （3）单向流动、逐级递减
（4）25A/（1＋4X）
[C级 拓展提升]
12．（2016·全国卷Ⅱ）冻原生态系统因其生物的生存条件十分严酷而独具特色，有人曾将该生态系统所处的地区称为“不毛之地”。
回答下列问题：
（1）由于温度的限制作用，冻原上物种的丰富度较低。
丰富度是指________________。
（2）与热带森林生态系统相比，通常冻原生态系统有利于土壤有机物质的积累，其原因是____________________________________。
（3）通常，生态系统的食物链不会很长，原因是______________。
解析：
（1）丰富度是指群落中物种数目的多少。
（2）由于冻原生态系统中的温度较低，不利于土壤中微生物（分解者）对土壤有机物的分解，即分解者的分解作用弱，所以与热带森林生态系统相比，通常冻原生态系统有利于土壤有机物质的积累。
（3）在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，所以生态系统中的食物链一般不超过4～5个，不会很长。
答案：
（1）群落中物种数目的多少
（2）低温下，分解者的分解作用弱 （3）能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的
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