必修三 物质循环和能量流动

必修三 物质循环和能量流动

1．下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述中，不正确的是

( )

A．生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程为生态系统的能量流动 B．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落 C．物质是能量的载体，生态系统的能量是伴随物质而循环利用的 D．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的 解析：本题难度较小，生态系统中能量只能是单方向流动，不能循环。 答案：C

2．下表为某河流生态系统从生产者开始的四个营养级的年能量流量。其中属于次级消费者的是

( )

营养级 能量 (×10 J·m) A.a C．c

B．b D．d

5－2a 141.10 b 15.91 c 871.27 d 0.88 解析：根据能量多少推断，构成的食物链为c→a→b→d，所以b为次级消费者。 答案：B

3．下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是

( )

A．一种蜣螂专以大象粪便为食，则它最多能获取大象所同化能量的20%

B．当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第一营养级流入第二营养级 C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落 D．生态系统的能量是伴随物质而循环利用的

解析：本题考查能量流动的原理及分析能力。象粪中含有的能量不属于象所同化的能量；当狼捕食兔子并同化为自身的有机物时，能量就从第二营养级流入第三营养级；物质可循环利用，能量是单向流动、逐级递减的。

答案：C

4．(2010届潍坊期末)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．①是流入该生态系统的总能量 B．分解者获得的能量最少

C．图中②/①的比值代表草→兔的能量传递效率 D．③和④分别属于草和兔同化量的一部分

解析：流入该生态系统的总能量应该是草同化的总能量。①代表的是兔同化的总能量，图中②代表的是狐同化的总能量，则②/①的比值代表兔→狐的能量传递效率。兔子粪便中的能量并不是兔子同化量的一部分，而是草同化量的一部分；兔子遗体残骸中的能量属于兔子同化量的一部分。

答案：D

5．下列有关新型农业生态系统的正确叙述是

( )

A．该生态系统实现了物质和能量的良性循环 B．该生态系统提高了各营养级之间的能量传递效率 C．建立该系统的目的是提高生态系统的能量利用率 D．该生态系统中，属于第二营养级的生物有家畜和蚯蚓

解析：生态系统能够实现物质循环，而能量是不能被循环利用的，A选项错误；生态系统各营养级之间能量传递效率为10%～20%，通过人类的活动，可以调节生态系统能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分，提高生态系统的能量利用率，但不能提高生态系统各营养级之间能量传递效率，B选项错误，C选项正确；蚯蚓在生态系统中属于分解者，不属于食物链中的任何一个营养级。

答案：C

6．当一条蛇捕食了一只青蛙后，从生态学角度看，下列叙述正确的是

( )

A．完成了物质循环 B．蛇破坏了生态平衡 C．青蛙不能适应环境 D．青蛙的能量流向了蛇

解析：当一条蛇捕食了一只青蛙后，青蛙体内的部分能量就顺着食物链流到了下一个营养级。这个过程只是生态系统中物质循环的一部分，生态系统就是靠复杂的食物链和食物网来维持其稳定性的，所以捕食关系不会破坏生态系统的稳定性。

答案：D

7．(2009年广东理基)右图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是

( )

A．Ⅰ是初级消费者 B．Ⅳ为分解者

C．E1为太阳能，E2为热能 D．能量可在食物链中循环利用

解析：能量金字塔反映食物链中各营养级所拥有能量值的大小。能量金字塔的最低层为第一营养级即生产者，Ⅳ为本金字塔中最高营养级而非分解者。非生物的物质和能量中太阳能被生产者经光合作用固定而进入生物群落。最终被各营养级成分的呼吸作用以热能的形式

散失到无机环境。

答案：C

8．关于物质循环的叙述正确的是

( )

A．生产者和无机环境之间可以直接进行碳循环 B．消费者与无机环境之间可以直接进行碳循环 C．物质循环在生产者、消费者和分解者之间进行 D．不同的生态系统，都能独立地进行各自的物质循环

解析：因为生产者可以通过光合作用或化能合成作用，直接利用无机环境的CO2合成自身的组成物质，也能通过细胞呼吸直接将CO2释放到无机环境中，所以A项是正确的。消费者只能通过细胞呼吸向无机环境释放CO2但不能直接利用CO2；物质循环应是在无机环境与生物群落之间进行的；物质循环是在整个生物圈中进行的，而比生物圈小的任何一个生态系统都不能独立进行物质循环，故B、C、D三项均是错误的。

答案：A

9．若牛的摄入量为100%，其中粪便量为36%，呼吸量为48%，则牛的同化量为

( )

A．16% C．64% 答案：C

10．下表是一个生态系统中甲、乙、丙、丁四个种群所含能量。

种群 能量(kJ) 甲 9

B．52% D．84%

乙 8丙 7丁 62.8×10 1.3×10 9.1×10 2.9×10 下面符合这四个种群所构成的营养结构的是 ( )

答案：D

11．在一个生态系统中，食物链中的能量逐级减少，最主要的原因是

( )

A．各级生物将一部分能量用于自身的新陈代谢 B．各级生物在取食食物时总有一部分不能被彻底消化 C．各级生物在消化食物时总有一部分会丢失掉

D．各级生物在捕食时总有一部分猎物会逃脱掉 答案：A

12．稻——鸭——萍共作是一种新兴的生态农业模式。其中，水生植物红萍(满江红)适生于荫蔽环境，可作为鸭子的饲料，鸭子能吃有害昆虫并供肥，促进水稻生长。对以此模式形成的生态系统，下列叙述错误的是

( )

A．该生态系统的主要功能是物质循环和能量流动 B．鸭子既是初级消费者，又是次级消费者 C．生物群落由水稻、红萍、鸭子和有害昆虫组成 D．水稻和红萍分层分布，能提高光能利用率

解析：生态农业是在遵循生态学原理的前提下建立的人工生态系统，其主要功能与自然生态系统相同，均为物质循环和能量流动；生物群落是由红萍、水稻、鸭子、各种昆虫以及微生物等所有生物组成；鸭子吃红萍时是初级消费者，吃有害昆虫时为次级消费者；生物群落中水稻与红萍的分层分布，提高了光能利用率，故C选项错误。

答案：C

13．下图甲为某草原生态系统的结构简图，“→”表示碳的流动方向，乙图表示某植食性昆虫迁入该生态系统后的种群数量增长率变化曲线。

(1)A→E和D→B过程中碳的流动形式分别是_______________________。 (2)若消耗生产者10000 kg，位于最高营养级的生物最多可增重________kg。 (3)甲图中食物链上的相邻物种之间存在着捕食关系，相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供大量的有用信息，这说明信息传递在生态系统中的作用是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (4)乙图中，在t1时期种群的年龄组成为________型，在t2时期后，种群数量将________。

(5)在农牧业生产中，为保护优良牧草，连年使用同一种化学杀虫剂，常导致害虫再度大爆发。其主要原因是：

①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 答案：(1)CO2、含碳有机物

(2)80 (3)能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定 (4)增长 不变

(5)①害虫的抗药性经自然选择逐代增强

②化学杀虫剂导致害虫天敌大量死亡，破坏了生态系统原有的营养结构(害虫天敌大量死亡，破坏了食物链的结构)。

14．(2009年全国卷Ⅰ)某种植玉米的农场，其收获的玉米子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间因素)：

(1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网：

(2)牛与鸡之间______(有、无)竞争关系，理由是___________________。人与鸡的种间关系是____________，人与牛的种间关系是__________________________。

(3)流经该农场生态系统的总能量来自______所固定的______，无机环境中的碳以______形式进入该人工群落。

(4)假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡，2/3供人食用，生产出的鸡供人食用。现调整为2/3的玉米养鸡，1/3供人食用，生产出的鸡仍供人食用。理论上，该农场供养的人

数

将

会

________(

增

多

、

不

变

、

减

少

)

，

理

由

是

________________________________________。

解析：(1)由题干信息可知：玉米、鸡、牛、人之间的食物关系为：

(2)因人与鸡均食用玉米子粒，而牛食用玉米秸秆，且人还食用鸡和牛，故人与鸡的种间关系为竞争和捕食，人与牛的种间关系为捕食，而牛与鸡之间无竞争关系。

(3)该农场生态系统中的生产者为玉米，生产者(玉米)固定的太阳能为流经生态系统的总能量。

(4)食物链越长，能量沿食物链流动时损耗越多，高营养级获得的能量也就越少。改变用途的1/3玉米中的能量流入人体内所经过的食物链延长，故人获得的总能量将减少。

答案：(1)

(2)无 它们所需食物资源不同(或牛食玉米秸秆、鸡吃玉米子粒) 捕食与竞争 捕食 (3)玉米 太阳能 CO2

(4)减少 改变用途的1/3玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了一部分能量，导致人获得的能量减少

15．同学们在课外活动中发现植物的落叶在土壤里会逐渐腐烂，形成腐殖质。他们猜测落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用，不同生态系统的土壤微生物分解能力不同，并设计了实验进行验证。

(1)实验设计首先要遵循的是________原则和________原则。

(2)以带有同种落叶的土壤为实验材料，均分为A和B。实验时A不做处理(自然状态)；B用塑料袋包好，放在60 ℃的恒温箱中灭菌1小时。B处理的目的是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)(2)中实验的自变量是________，因变量是________，无关变量是________(至少写出两点)。

(4)如果同学们的猜测是正确的，若干天后(2)中B组的落叶

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)如果同学们用带有相同量同种植物落叶的冻土苔原和热带雨林的等量土壤为实验材料，分别模拟原生态系统的无机环境条件进行C组和D组的实验，定期抽样检测样品土壤中未腐烂的落叶的含量，请根据预期结果在右图中绘出相应的曲线。

解析：由题意可知该实验的目的是验证落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用，实验的自变量是土壤中微生物的有无，

因变量是落叶的腐烂程度。为遵循生物实验设计的对照原则和单一变量原则，所以应尽量减少无关变量对实验的影响，如土壤温度、湿度、pH、落叶的种类和大小等。在绘制曲线时，应注意以下几点：①明确横坐标和纵坐标的意义，其中纵坐标为未腐烂的落叶量；②两

曲线的起点相同，注意纵坐标初始值不为0；③由于微生物的分解作用，两曲线呈下降趋势，且D组下降速度较C组快；④随时间延长，微生物的数量增多，故两曲线的下降趋势是由慢到快。

答案：(1)单一变量 对照 (2)杀死土壤微生物，同时避免土壤理化性质的改变 (3)土壤微生物(作用)的有无 落叶的腐烂程度 土壤温度、含水量、pH、落叶的种类和大小等(合理即可) (4)腐烂程度小于对照组 (5)如图

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