1、第2講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)一、 單項(xiàng)選擇題1. (鹽城模擬)利用泥漿生物反應(yīng)器處理污染土壤,原理是將污染土壤用水調(diào)成泥漿狀,同時(shí)加入部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和菌種等,在有氧條件下劇烈攪拌,使污染物快速分解。由此推知,該反應(yīng)器( ) A. 能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)循環(huán)B. 主要處理有機(jī)污染C. 可看做一個(gè)小型生態(tài)系統(tǒng)D. 存在能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失2. (無(wú)錫模擬)下圖是某生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)示意圖,相關(guān)敘述正確的是( ) A. 圖中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物共形成一條食物鏈,這是能量流動(dòng)的渠道B. 與的比值表示由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率C. 表示通過(guò)呼吸作用釋放的能量,可用于生物體的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖D. 每

2、個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量輸出除外,還能流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)3. (姜堰模擬)如今低碳生活、綠色經(jīng)濟(jì)已成為人類共同的目標(biāo)。下圖是碳循環(huán)的部分過(guò)程,下列有關(guān)分析不正確的是( ) A. 過(guò)程中能量以CO2為載體進(jìn)行流動(dòng)B. 植樹(shù)造林有助于增強(qiáng)過(guò)程而減少大氣CO2含量C. 減少對(duì)過(guò)程的依賴是緩解溫室效應(yīng)的重要措施D. 低碳生活方式有助于維持生物圈中碳循環(huán)的平衡4. (揚(yáng)州中學(xué))“菇菜”立體栽培(下圖)是充分利用溫室大棚等設(shè)施的光、溫度環(huán)境優(yōu)勢(shì),按照空間層次分布,形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和資源高效利用的部分生態(tài)農(nóng)業(yè)模式之一。有關(guān)敘述正確的是( ) A. 圖中“X”可代表CO2,“Y”可代表O2B. 該生態(tài)系統(tǒng)中食用菌屬于消費(fèi)者C.

3、 菌渣作為有機(jī)肥為蔬菜提供了能量D. 在捕食鏈中,各營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得能量的方式及能量的用途基本相同5. (揚(yáng)州模擬)如下圖表示生態(tài)系統(tǒng)中四種成分(甲、乙和丙、丁、戊所對(duì)應(yīng)方框各代表一種成分)之間的關(guān)系,以下相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A. 甲、乙和丙、戊所包含的所有種群構(gòu)成群落B. 戊是分解者,但不一定是微生物C. 圖中存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的有乙1和丙1、乙2和丙2D. 丁的含量增加將導(dǎo)致臭氧層被破壞6. (如東模擬)一個(gè)池塘中含有生產(chǎn)者、初級(jí)消費(fèi)者、次級(jí)消費(fèi)者、分解者,其中生產(chǎn)者固定的全部能量為a,流入初級(jí)消費(fèi)者、次級(jí)消費(fèi)者、分解者的能量依次為b、c、d,三者呼吸消耗的能量依次是e、f、g。下列敘述正確的是(

4、 )A. 第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為c/(b+e)100%B. 能量大小關(guān)系為ab+cC. 初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量屬于其同化量的一部分D. 流入該生態(tài)系統(tǒng)中的總能量為a+b+c+d7. (南通一模)如下圖是某共生型設(shè)施生態(tài)農(nóng)業(yè)模式圖,下列相關(guān)敘述正確的是( ) A. 輸入該系統(tǒng)的總能量是過(guò)程固定的太陽(yáng)能B. 碳在過(guò)程中的流動(dòng)形式都是有機(jī)物C. 過(guò)程表示分解者通過(guò)分解作用釋放能量D. 實(shí)際生產(chǎn)中要注意控制蔬菜溫室與畜禽舍面積比8. (鹽城三模)多營(yíng)養(yǎng)層次綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖法(IMTA)是一種全新養(yǎng)殖方式。如在加拿大的芬迪灣,人們用網(wǎng)籠養(yǎng)殖鮭魚(yú),鮭魚(yú)排泄物順?biāo)?為貝類和海帶提供養(yǎng)料。下列

5、有關(guān)敘述正確的是( )A. 貝類和海帶屬于生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的分解者B. IMTA運(yùn)用了生態(tài)工程的物質(zhì)循環(huán)再生原理C. IMTA的實(shí)施提高了能量的傳遞效率,使人類獲得了更多的產(chǎn)品D. 籠養(yǎng)鮭魚(yú)的種群密度遠(yuǎn)大于野生種群,是由于籠養(yǎng)區(qū)域的生產(chǎn)者數(shù)量更多9. (常州模擬)如下表為科研人員對(duì)一荒地進(jìn)行的食物鏈水平上的能量流動(dòng)分析(單位:J公頃-1a-1,GP表示總同化量,NP表示凈同化量,R 表示呼吸量,GP=NP+R),對(duì)此表的說(shuō)法不正確的是( ) A. 食物鏈每個(gè)環(huán)節(jié)的NP僅有很少一部分被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用B. 該表顯示出能量流動(dòng)具有單向流動(dòng)和逐級(jí)遞減的特點(diǎn)C. 表中數(shù)據(jù)顯示這是一個(gè)相對(duì)封閉的生態(tài)系

6、統(tǒng)D. 縮短食物鏈可以提高人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的能量利用率10. (南京六校聯(lián)考)現(xiàn)有兩個(gè)不同類型的生態(tài)系統(tǒng)和,和的生產(chǎn)者同化的總能量相同,據(jù)下圖分析相關(guān)說(shuō)法正確的是( ) A. 造成的原因可能是生產(chǎn)者的生活周期很短或初級(jí)消費(fèi)者的個(gè)體很小B. 、中的消費(fèi)者的總能量都大于生產(chǎn)者同化的總能量C. 中的各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率應(yīng)該大于中的各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率D. 中的生產(chǎn)者同化的總能量大于消費(fèi)者的總能量,但中的則相反二、 多項(xiàng)選擇題11. (南京三模)如右圖示某農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)部分物質(zhì)循環(huán)過(guò)程。該系統(tǒng)獲得了魚(yú)、豬、蠶和糧食的全面豐收。下列相關(guān)敘述正確的是( )A. 豐收的主要原因是各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞

7、效率高B. 蠶糞喂魚(yú)、魚(yú)糞喂豬均實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)利用C. 糞便、塘泥做肥料又歸田,實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)再生D. 與自然生態(tài)系統(tǒng)相比該生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力弱12. (鎮(zhèn)江一模)下圖1是某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖,其中A、B、C、D是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各生物成分,1、2、3、4、5表示有關(guān)的生理過(guò)程;圖2為該生態(tài)系統(tǒng)中某一食物鏈及部分能量流動(dòng)情況。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) 圖1 圖2 A. 圖1中B、C分別屬于分解者和生產(chǎn)者B. 圖1中表示呼吸作用過(guò)程的是2、3、4、5C. 圖2中和屬于兔同化量的一部分并流向分解者D. 圖2中/(+)的比值代表兔與狼之間的能量傳遞效率13. (通泰揚(yáng)淮二模)如下圖是某生態(tài)系統(tǒng)中組

8、成食物鏈的三個(gè)種群(、)一年內(nèi)能量流動(dòng)統(tǒng)計(jì)的部分?jǐn)?shù)據(jù)(圖中數(shù)值單位是100萬(wàn)kJ)。有關(guān)敘述正確的是( ) A. 三個(gè)種群組成的食物鏈?zhǔn)荁. 種群全部生物的呼吸消耗能量約為6 950萬(wàn)kJC. 不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間能量以有機(jī)物形式流動(dòng)D. 第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率約為20%三、 非選擇題14. (通揚(yáng)泰三模) 薇甘菊是多年生藤本植物,在其適生地能攀援、纏繞于喬灌木,重壓于其冠層頂部,阻礙附主植物的光合作用,繼而導(dǎo)致附主死亡。因此,薇甘菊是世界上最具危險(xiǎn)性的有害植物之一。科研人員研究了薇甘菊不同入侵程度對(duì)深圳灣紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)碳儲(chǔ)量的影響,結(jié)果如下表。請(qǐng)分析回答:有機(jī)碳儲(chǔ)量/(thm-2

9、)未入侵區(qū)域輕度入侵區(qū)域重度入侵區(qū)域植被碳庫(kù)51.8550.8643.54凋落物碳庫(kù)2.013.525.42土壤碳庫(kù)161.87143.18117.74總計(jì)215.73197.26166.70 (1) 調(diào)查薇甘菊種群密度的方法是 。薇甘菊與附主植物之間的關(guān)系是 。 (2) “植被碳庫(kù)”中碳主要以 形式存在,這些碳的主要去路有 。 (3) 與薇甘菊未入侵區(qū)域相比,薇甘菊重度入侵區(qū)域的總有機(jī)碳儲(chǔ)量減少了 %。 (4) 隨著薇甘菊入侵程度的加劇,凋落物碳儲(chǔ)量顯著增加,其原因是 ,而土壤碳儲(chǔ)量減少是因?yàn)檗备示崭递^多且密集,增加土壤孔隙度,有利于 。 15. (揚(yáng)州一模)右圖為某草原生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示

10、意圖,其中甲、乙、丙、丁為生態(tài)系統(tǒng)的組成部分,A、B、C、D是丙中具有捕食關(guān)系的四種生物,其有機(jī)量所占比例如圖所示。下表為該生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表(不考慮未利用的能量),請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題:生物類群第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)分解者從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的能量/kJ140.016.10.9221.7呼吸消耗的能量/kJ501.279.113.20.5192.6 (1) 圖中A生物的下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物為 (填字母)。過(guò)程中碳的傳遞形式是 。 (2) 據(jù)表分析A與下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為 (保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。由綠色植物流入分解者的能量除包含遺體、殘枝落葉中的能量外,還包含 中的能量。 (

11、3) 此草原正向森林演替,在演替過(guò)程中,生產(chǎn)者固定的CO2量 (選填“大于”、“等于”或“小于”)整個(gè)生物群落排出的CO2量,生態(tài)系統(tǒng) 穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)。 (4) 用樣方法調(diào)查該草原植物類群豐富度時(shí),取最小樣方面積為1 m1 m,若調(diào)查的是森林植物類群豐富度,則樣方面積至少為5 m5 m,可見(jiàn)設(shè)計(jì)最小樣方面積的原則是保證在該面積內(nèi) 。 1. B 【解析】 根據(jù)題意,該菌種是需氧型微生物,“同時(shí)加入部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”又說(shuō)明它不是自養(yǎng)型微生物;該反應(yīng)器沒(méi)有生產(chǎn)者,不可看作一個(gè)小型生態(tài)系統(tǒng),也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng);該微生物主要處理有機(jī)污染。2. B 【解析】 圖中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物應(yīng)包含許多種群,故包

12、含許多條食物鏈并形成復(fù)雜的食物網(wǎng);生物體生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖所需的能量是生物體同化量的一部分,而不是呼吸作用散失的“熱能”;食物鏈中最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所同化的能量不再流入“下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)”。3. A 【解析】 據(jù)圖可知,大氣中CO2的來(lái)源有:生產(chǎn)者和消費(fèi)者的呼吸作用、分解者的分解作用和化石燃料的燃燒,但降低大氣中CO2的含量主要是通過(guò)生產(chǎn)者的光合作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而是引起大氣中CO2含量增加的主要原因,故植樹(shù)造林有助于增強(qiáng)過(guò)程而減少大氣CO2含量;減少對(duì)過(guò)程的依賴是緩解溫室效應(yīng)的重要措施;無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落之間碳循環(huán)的主要形式是CO2,CO2不攜帶能量。4. A 【解析】 蔬菜作為生產(chǎn)者,可利用太陽(yáng)能進(jìn)行光

13、合作用產(chǎn)生O2,食用菌屬于分解者,通過(guò)呼吸作用釋放CO2;在捕食鏈中,生產(chǎn)者能通過(guò)光合作用獲能,而消費(fèi)者通過(guò)捕食獲得能量,菌渣不能為蔬菜提供能量。5. D 【解析】 由圖可知,甲為生產(chǎn)者,乙和丙是消費(fèi)者,戊是分解者,丁是非生物的物質(zhì)和能量。丁的主要?dú)怏w成分是CO2,CO2增加將導(dǎo)致溫室效應(yīng),臭氧層被破壞主要與含氟的氣體有關(guān),D錯(cuò)誤。6. B 【解析】 第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為c/b100%,A錯(cuò)誤;由于生產(chǎn)者固定的全部能量為a,則流入第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量b最多為a/5,流入第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量c最多為a/25,故ab+c,B正確;初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量屬于生產(chǎn)者的能量,C錯(cuò)誤;生產(chǎn)者固定

14、的全部能量a是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量,D錯(cuò)誤。7. D 【解析】 在共生型生態(tài)農(nóng)業(yè)模式中,輸入該系統(tǒng)的總能量為太陽(yáng)光能和飼料中有機(jī)物含有的化學(xué)能;碳在蔬菜溫室流向畜禽舍的過(guò)程中主要以有機(jī)物的形式,而畜禽舍流向蔬菜溫室的形式主要是無(wú)機(jī)物;沼氣池中的沼氣主要是通過(guò)燃燒為家庭和農(nóng)場(chǎng)提供熱能。8. B 【解析】 海帶屬于生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者;IMTA的實(shí)施提高了能量利用率,使人類獲得了更多的產(chǎn)品;籠養(yǎng)鮭魚(yú)的種群密度遠(yuǎn)大于野生種群,是由于食物充足,但鮭魚(yú)是次級(jí)消費(fèi)者,不以生產(chǎn)者為食物。9. C 【解析】 由圖中食物鏈環(huán)節(jié)(田鼠)的NP+R大于GP可知,該生態(tài)系統(tǒng)有遷入現(xiàn)象,是一個(gè)開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng)。10. A

15、【解析】 生態(tài)系統(tǒng)有三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),生態(tài)系統(tǒng)有四個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),在生產(chǎn)者同化的總能量相同的前提下,生態(tài)系統(tǒng)食物鏈較短,能量流動(dòng)過(guò)程中散失的能量少,而生態(tài)系統(tǒng)食物鏈較長(zhǎng),能量流動(dòng)過(guò)程中散失的能量多,因此,生態(tài)系統(tǒng)中現(xiàn)存的消費(fèi)者的總能量大于生態(tài)系統(tǒng)中現(xiàn)存的消費(fèi)者的總能量;但兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,消費(fèi)者所含總能量均小于生產(chǎn)者所含有的能量。11. BCD 【解析】 豐收的主要原因是提高了能量的利用率,但各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率并未提高,A錯(cuò)誤;蠶糞便喂魚(yú)、魚(yú)粉喂豬均實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)利用,B正確;糞便、塘泥做肥料又歸田,實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)再生,C正確;與自然生態(tài)系統(tǒng)相比,該生態(tài)系統(tǒng)生物種類少,營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,自我調(diào)節(jié)能力弱

16、,D正確。12. CD 【解析】 圖1中C屬于生產(chǎn)者,D、A屬于消費(fèi)者,B屬于分解者;2、3、4、5表示呼吸作用;圖2中和分別屬于草、兔同化量的一部分;/的比值代表兔與狼之間的能量傳遞效率。13. CD 【解析】 圖中是一年內(nèi)能量流動(dòng)統(tǒng)計(jì)的部分?jǐn)?shù)據(jù),據(jù)同化量的多少,三個(gè)種群組成的食物鏈?zhǔn)?因?yàn)槿狈鹘o分解者的能量和被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝取的能量,所以無(wú)法計(jì)算種群全部生物的呼吸消耗能量;不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間能量流動(dòng)的形式為有機(jī)物;第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率約為315100%=20%。14. (1) 樣方法 競(jìng)爭(zhēng) (2) 有機(jī)物 通過(guò)植物的呼吸作用以CO2形式釋放到無(wú)機(jī)環(huán)境中、以食物形式流向消費(fèi)者(以

17、殘枝敗葉等形式流向分解者) (3) 22.7 (4) 薇甘菊入侵導(dǎo)致附主死亡,增加凋落物量 土壤微生物分解作用【解析】 (1) 調(diào)查植物的種群密度采用樣方法。薇甘菊入侵后,與其附主會(huì)爭(zhēng)奪光照、土壤中的營(yíng)養(yǎng)等。(2) 植物通過(guò)光合作用固定碳,以有機(jī)物的形式存在于植被碳庫(kù)中,這些碳大多數(shù)通過(guò)呼吸作用散失到環(huán)境中,另外的以有機(jī)物的形式流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者。(3) 重度入侵區(qū)域有機(jī)碳儲(chǔ)量減少了(215.73-166.70)215.73100%=22.7%。(4) 隨薇甘菊入侵加劇,凋落物碳儲(chǔ)量增加是由于薇甘菊攀援、纏繞于喬灌木,使附主植物光合作用受到嚴(yán)重影響,進(jìn)而死亡,導(dǎo)致凋落物增加,碳儲(chǔ)量增加。而土壤碳庫(kù)中的碳儲(chǔ)量與土壤微生物的活動(dòng)關(guān)系密切。薇甘菊根系較多且密集,增加土壤孔隙度,可以增加土壤中氧氣含量,微生物分解作用增強(qiáng)。15. (1) B、C (含碳)有機(jī)物 (2) 11.5% 草食動(dòng)物(A)的糞便 (3) 大于 抵抗力 (4) 基本能反映物種數(shù)量情況(或最多的物種數(shù)量)【解析】 (1) 分析圖形可知,圖中甲是非生物的物質(zhì)和能量,乙是生產(chǎn)者,丙是消費(fèi)者,丁是分