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2019-2020年高中生物第二輪限時35分鐘 第五章 第2、3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán) 必修3 一、選擇題 1.(xx江南十校測試)在一個草原生態(tài)系統(tǒng)中，如果要研究被第二營養(yǎng)級同化的能量 去向，不應包括下列選項中的 (　　) A.羊的呼吸消耗量　　　　 B.羊的糞便量 C.羊的生長量 D.部分死亡羊的重量 解析：生產者所固定的能量被第二營養(yǎng)級攝入后，一部分被第二營養(yǎng)級的生物同 化，用于生長、發(fā)育和繁殖及通過呼吸作用消耗，還有一部分未被同化，通過糞便 等排出體外。因此羊的糞便量不是被羊同化的能量去向。 答案：B 2.(xx中山檢測)下圖表示一個能夠自我維持穩(wěn)態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)所需的條件，則X最可能 代表 (　　) A.生物因素 B.共生關系 C.能量流動 D.物質循環(huán) 解析：一個穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)不僅要有穩(wěn)定的能量來源并正常流動，還需要正常的物 質循環(huán)過程，它是能量流動的載體。 答案：D 3.一片樹林中，樹、昆蟲和食蟲鳥的個體數(shù)比例關系如圖所示。下列選 項能正確表示樹、昆蟲、食蟲鳥之間能量關系的是(選項方框面積表 示能量的大小) (　　) 解析：從生物的個體數(shù)來看，一棵大樹上可能有成百上千個昆蟲生活著；但是從能 量的角度來考慮，一棵大樹的總能量要比成百上千個昆蟲的總能量多很多。 答案：C 4.如圖是某一個湖的能量金字塔，下列相關描述不正確的是 (　　) A.a、b、c、d分別表示不同的營養(yǎng)級 B.a、b、c、d之間形成一條a到d的食物鏈 C.a、b、c、d的大小分別表示不同的營養(yǎng)級所得到的能量 D.a、b、c、d的大小變化體現(xiàn)了能量流動是逐級遞減的特點 解析：生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔是將單位時間內各個營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值由低到 高繪制成的圖，所以a、b、c、d的大小分別表示不同的營養(yǎng)級所得到的能量；a、 b、c、d表示不同的營養(yǎng)級，含有復雜的營養(yǎng)結構，不是簡單的一條食物鏈。 答案：B 5.如圖所示為某生態(tài)系統(tǒng)中的食物網簡圖，若E種群中的總能量為 5.8109 kJ，B種群的總能量為1.6108 kJ，從理論上分析，A種 群獲得的總能量最多是 (　　) A.2.0108 kJ B.2.32108 kJ C.4.2108 kJ D.2.26108 kJ 解析：從圖中可以看出，E的能量傳遞有三條途徑，但只有兩條途徑能傳遞到A。所 以C和D獲得的總能量為(5.8109－1.610820%)20%＝1109 kJ，所以A獲得的 總能量最多為110920%＝2.0108 kJ。 答案：A 6.如圖所示為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動的定量分析圖解，圖中A、B、C代表三個營養(yǎng)級，數(shù)字均為實際測得的能量數(shù)值，單位為J/(cm2a)。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽輻射總能量為118 872 J/(cm2a)，但其中118 761 J/(cm2a)的能量未被利用。下列敘述不正確的是 (　　) A.A固定的總的太陽能是111 J/(cm2a) B.從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率是18.4% C.在B同化的總能量中，細胞呼吸消耗的能量約占16.7% D.相鄰營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率一般是10%～20% 解析：A固定的總能量：118 872－118 761＝111 J/(cm2a)，所以從第一營養(yǎng)級到第 二營養(yǎng)級的傳遞效率為15/111100%≈13.5%。 答案：B 7.如圖為某生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖[單位：J/(cm2a)]，以下分析不正確的是 (　　) A.甲的數(shù)值是1 250 J/(cm2a) B.乙到丙的能量傳遞效率為15% C.乙的個體數(shù)目一定比甲少 D.每一營養(yǎng)級的能量大部分用于細胞呼吸和被丁利用 解析：分析圖示可知甲是生產者，乙是初級消費者，兩者的數(shù)目關系是沒有規(guī)律 的，如草原上草比羊要多，一棵樹上的蚜蟲要比樹的數(shù)量多。食物鏈中各營養(yǎng)級間 的數(shù)量關系可出現(xiàn)“倒置”現(xiàn)象。 答案：C 8.下圖為某農田生態(tài)系統(tǒng)以及對秸稈進行進一步利用的示意圖，下列相關說法中不正 確的是 (　　) A.流經此生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產者固定的太陽能 B.圖中有5條食物鏈 C.秸稈利用后的廢渣，其中的有機物被分解者分解后產生CO2和礦質元素均可被農 作物利用 D.建立該農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的目的是使生態(tài)系統(tǒng)中的能量盡可能地流向對人類有益的方 向 解析：食物鏈是生態(tài)系統(tǒng)中生物之間由于捕食關系而形成的結構，圖中只有兩條食 物鏈。 答案：B 9.(xx龍巖調研)從生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)角度看，人體內碳元素的根本來源是 (　　) A.大氣中的CO2 B.生產者 C.分解者 D.消費者 解析：人體內的碳元素來源于食物中的有機物，而有機物來源于光合作用，光合作 用產生的有機物中碳的來源是大氣中的CO2。 答案：A 10.如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)過程，其中甲、乙、丙、丁構成系統(tǒng)的生物群落，箭頭表 示物質循環(huán)方向。下列相關敘述錯誤的是(雙選) (　　) A.圖中①過程可以表示綠色植物的光合作用 B.缺少類群甲則生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)不能正常進行 C.類群丙的無氧呼吸是產生大氣中氣體X的主要途徑 D.增加圖中各營養(yǎng)級生物的種類可提高該生態(tài)系統(tǒng)的恢復力穩(wěn)定性 解析：結合圖可以看出，甲是分解者，乙是生產者，丙、丁為消費者，①過程可表 示綠色植物的光合作用；類群丙正常情況下進行有氧呼吸；生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)結構 越復雜，生物種類越多，抵抗力穩(wěn)定性越高。 答案：CD 11.下圖表示生物圈中碳循環(huán)的部分示意圖。A、B、C、D構成生物群落，箭頭①～⑨ 表示循環(huán)過程。下列有關說法正確的是(雙選) (　　) A.大氣中的氣體X是指二氧化碳 B.完成①過程的能量主要是由⑧過程提供的 C.D經⑤、⑥、⑦過程獲得的能量占A、B、C總能量10%～20% D.C處在第三營養(yǎng)級 解析：生物群落與無機環(huán)境之間的碳循環(huán)是以CO2形式進行的，故圖中大氣中的氣 體X代表CO2；圖中A為生產者，B為初級消費者(第二營養(yǎng)級)，C為次級消費者(第 三營養(yǎng)級)；完成①過程的能量主要由太陽能提供；捕食食物鏈中相鄰營養(yǎng)級間的能 量傳遞效率為10%～20%。 答案：AD 12.如圖表示生態(tài)系統(tǒng)中碳元素和硫元素的循環(huán)。下列有關敘述中，不正確的是(雙 選) (　　) A.兩種元素在①⑤⑥過程中轉化的形式都主要是含相關元素的氣體物質 B.兩種元素在③過程轉化時都只能呈氣態(tài) C.圖中⑨過程在兩種元素循環(huán)過程中均可發(fā)生，也是導致大氣污染的重要因素 D.圖中⑧過程主要發(fā)生在硫元素循環(huán)過程中 解析：圖中①⑤⑥過程表示兩種元素在生產者、消費者、分解者之間流動，這種流動主要是以有機物的形式進行的；碳元素在③過程轉化時主要呈氣態(tài)，但硫元素主要以土壤或水體中的SO形式被生產者吸收利用；化學燃料的燃燒釋放CO2和SO2是導致大氣污染的重要原因；對照教材中的兩種物質循環(huán)圖解可知，火山爆發(fā)主要與硫元素循環(huán)過程有關。 答案：AB 二、非選擇題 13.(xx湛江模擬)利用生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)和能量流動的原理，走“可持續(xù)發(fā)展”道路是人類的必然選擇。如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動圖解(能量單位為：J/cm2a)。請回答： (1)生態(tài)系統(tǒng)的結構包括　 。 (2)圖中A代表　　　　　　　　　　，為保證各營養(yǎng)級都有較高的輸出量，隨營養(yǎng)級 的升高，輸入的有機物應增多，原因是　　　　　　　　　　　　。 (3)該生態(tài)系統(tǒng)中生產者固定的總能量是　　　　　　J/cm2a，其中第一營養(yǎng)級到第二 營養(yǎng)級的傳遞效率為　　　　　。 (4)由于某種因素使得生產者短時間內大量減少，一段時間后又恢復到原來水平，說明 生態(tài)系統(tǒng)具有　　　　　能力，其基礎為　　　　　　　　　　　　。 (5)建立“?；~塘”生態(tài)系統(tǒng)主要遵循的生態(tài)工程基本原理有　　 。 (答兩項) 解析：(1)生態(tài)系統(tǒng)的結構包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分、食物鏈和食物網。(2)A為生產者、植食動物，肉食動物經呼吸作用釋放的能量。由于能量流動是單向流動逐級遞減的，隨營養(yǎng)級的升高所得能量變少，所以為保證各營養(yǎng)級都有較高的輸出量，隨營養(yǎng)級的升高，需要輸入的有機物要增多。(3)第二營養(yǎng)級傳遞給第三營養(yǎng)級的能量為0.25＋5.1＋0.05＋2.1－5＝2.5，生產者傳遞給植食動物的能量為0.5＋2.5＋4＋9－2＝14，生產者固定的太陽能為3＋23＋70＋14＝110，第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率為14/110＝12.7%。(4)生態(tài)系統(tǒng)內部存在的負反饋調節(jié)，使得生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調節(jié)能力。建立“?；~塘”生態(tài)系統(tǒng)主要遵循的生態(tài)工程基本原理有：物質循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學和工程學原理。 答案：(1)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分、食物鏈和食物網(答不全不得分) (2)呼吸作用釋放的能量　能量流動逐級遞減 (3)110　12.7% (4)自我調節(jié)　負反饋調節(jié) (5)物質循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學和工程 學原理(至少答出兩點) 14.下面圖1為碳循環(huán)示意圖，圖2為某一食物網示意圖，請據(jù)圖回答問題： (1)通過過程①，碳由無機環(huán)境中的　　　　轉變成綠色植物(如玉米)中 的　　　　　。 (2)圖1過程②越復雜，則該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性越　　　　。設過程②代表的 生物之間有如圖2所示的關系，若E種群的能量為5.8109 kJ，B種群的能量為 1.3108 kJ，D種群的能量為1.5108 kJ，能量傳遞效率為10%，則A種群的能量是　　　　　 kJ。 (3)過程④表示　　　　　作用。參與過程④的生物與同區(qū)域中的動植物等其他生物 共同構成了　　　　　　。 (4)由圖1可見，碳循環(huán)的特點是　　　　　　　　　。伴隨著物質循環(huán)進行的能量 流動具有的特點是　　　　　　　　　　。 解析：(1)圖示中過程①表示光合作用，通過該過程碳由無機環(huán)境中的CO2轉變?yōu)橛? 機物。 (2)圖1中過程②代表食物網，食物網越復雜，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性越高，圖2 中若E的能量為5.8109 kJ，B的能量為1.3108 kJ，D的能量為1.5108 kJ，按10% 傳遞效率計算，A的能量應為[5.810910%－(1.5108＋1.3108)]10%＝3.0107 kJ。 (3)過程④表示分解者的分解作用，該系統(tǒng)中的所有生物共同構成了生物群落。 (4)碳循環(huán)的特點是“帶有全球性”，能量流動的特點是單向流動、逐級遞減。 答案：(1)CO2　有機物　(2)高　3.0107 (3)分解者的分解　群落 (4)帶有全球性的循環(huán)　單向流動，逐級遞減 15.如圖表示生態(tài)系統(tǒng)模式圖，其中A、B、C、D構成群落，①、②、③、④、⑤、⑥ 代表生理過程。據(jù)圖回答下列問題： (1)A產生的氧氣可以利用到圖解中的哪些過程？　　　　(填數(shù)字)。 (2)請寫出圖解中的食物鏈(用字母與箭頭表示)：　　　　　　　　。圖中食物鏈上 的相鄰物種之間存在著“食與被食”的關系，相鄰物種的某些行為與種群特征為對 方提供了大量有用信息，這說明信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是　。 (3)從生態(tài)系統(tǒng)結構的完整性來看，還缺少的成分是　　　。參與過程⑤的生物種類 主要是　　　　　　，其在碳循環(huán)中的作用是　 。 (4)若上述生態(tài)系統(tǒng)代表農田生態(tài)系統(tǒng)，則在被棄耕后發(fā)生的群落演替類型屬 于　　　　　。若農作物所固定的太陽能總量為a kJ，那么圖中最高營養(yǎng)級所獲得 的能量為　　　　　　 kJ。 (5)分析上圖，用箭頭、文字、字母完成該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解。 解析：圖中出現(xiàn)了空氣、生產者、消費者和分解者，缺少陽光、水和無機鹽等非生物的物質和能量。②③是呼吸作用，⑤是微生物的分解作用，其實質也是呼吸作用，氧氣可以利用到呼吸作用過程中。在進行能量計算時，由于題干中對能量傳遞效率大小沒有明確，所以要考慮到最高營養(yǎng)級獲得能量的范圍。 答案：(1)②③⑤　(2)A→D→C　能調節(jié)生物的種間關系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 (3)陽光、水和無機鹽等(缺少陽光不給分)　腐生細菌和真菌　將有機物轉化為無機 物 (4)次生演替　(a/100～a/25)　(5)如下圖。