PAGE7-第1課時生態系統中的能量流淌(建議用時：40分鐘)題組一能量流淌的過程1．在生態系統的能量流淌中，能量形式的轉變依次是()A．光能→化學能→熱能 B．熱能→光能→化學能C．化學能→光能→熱能 D．光能→熱能→化學能A[綠色植物通過光合作用把光能轉化為有機物中的化學能，生物群落中的化學能最終以熱能的形式散失。]2．下列有關生態系統能量流淌的敘述，錯誤的是()A．通過物質多級利用可大大提高能量的傳遞效率B．處于穩定的生態系統中能量輸入與輸出相對穩定C．生態系統的能量大多以熱能的形式散失D．太陽能只有通過生產者才能輸入生態系統A[通過物質多級利用可以提高能量的利用率，但不能提高能量的傳遞效率，A錯誤；處于穩態的生態系統中能量輸入與輸出基本相等，保持動態平衡，B正確；生產者固定的太陽能通過生產者、消費者和分解者的呼吸作用大多以熱能形式散失到環境中，C正確；太陽能可被綠色植物通過光合作用固定轉化成化學能，所以只有通過生產者才能輸入生態系統，D正確。]3．如圖表示在某生態系統中，能量流經其次養分級的示意圖。對該圖分析不合理的是()A．能量流淌是伴隨著物質利用而進行的B．圖中甲為初級消費者同化的能量，即其次養分級所含有的能量C．該圖不夠完善，缺少甲中因呼吸以熱能散失的能量D．乙比甲的能量少的緣由是甲的遺體、殘骸中的能量被分解者利用而未傳遞下去D[由圖可知，甲為初級消費者同化的能量，即其次養分級所含有的能量；乙為初級消費者用于生長、發育和繁殖的能量，即其次養分級所含的能量減去因呼吸以熱能形式散失的能量之后而剩余的能量，該部分的能量最終將有兩個去向，一是遺體、殘骸中的能量被分解者利用，二是被次級消費者攝入。乙和甲仍舊處于同一個養分級，乙比甲的能量少的緣由是呼吸作用消耗。]4．下圖為某生態系統的能量流淌簡圖，下列敘述錯誤的是()A．甲是生產者，乙是消費者B．該生態系統是一個開放的系統C．太陽光能通過光合作用固定并進入系統，能以熱能形式輸出D．甲、乙和分解者所儲存的能量之和是輸入該生態系統的總能量D[依據題中簡圖可知，甲能夠固定太陽能，為生產者，乙從甲獲得能量，為消費者，A正確；該生態系統須要從外界獲得能量，同時能量也可以擴散到外界，是一個開放的生態系統，B正確；能量通過光合作用固定并進入生態系統，經過生產者、消費者和分解者的呼吸作用后有一部分以熱能的形式散失，C正確；輸入該生態系統的總能量是生產者甲固定的太陽能總量，D錯誤。]5．下圖是生態系統能量流淌的圖解，對此圖解的理解不正確的是()A．圖中方框的大小可表示該養分級生物所具有的能量多少B．該圖中C所具有的能量約為B的10%C．該圖中的A表示流經該生態系統的總能量D．圖中所示四個養分級的能量關系為A≥B＋C＋DD[無機環境的能量進入生態系統的起點是生產者，所以確定A為生產者，則B、C、D為消費者，由于能量流淌是逐級遞減的，所以圖中方框大小可以用來代表該養分級生物所具有的能量多少。A所固定的能量，有四個去處：自身呼吸消耗、流向下一養分級、流向分解者、未被利用(圖中沒有標出未被利用部分)，所以A具有的能量應當大于B、C、D的能量之和。能量在一條食物鏈內流淌時的傳遞效率平均約為10%。]6．如圖為某一生態系統的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的養分級，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是()A．Ⅰ是初級消費者B．該圖所示的食物網肯定只有1條食物鏈：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→ⅣC．E1主要表示通過光合作用固定的能量D．能量可在食物鏈中被循環利用C[Ⅰ是生產者，A錯誤；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的養分級，每一養分級都可能有多種生物，所以該圖所示的食物網可能有多條食物鏈，B錯誤；E1主要表示通過光合作用所固定的能量，C正確；能量只能沿著食物鏈單向流淌、逐級遞減，不能被循環利用，D錯誤。]題組二能量流淌的特點及相關計算7．如圖為生態系統能量流淌示意圖，下列等式中不行能成立的是()A．B2＝A×(10%～20%)B．A＝F＋B1＋C1＋D1＋E1C．A－(B1＋B3)＝C1＋C2＋C3D．C2＝B2×(80%～90%)D[B2為初級消費者同化的能量，其為A的10%～20%，即B2＝A×(10%～20%)，A正確；A為生產者固定的能量，是流經該生態系統的總能量，而輸誕生態系統的能量有F、B1、C1、D1、E1，生態系統能量的輸入與輸出平衡時有A＝F＋B1＋C1＋D1＋E1，B正確；由圖可知，A－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(B1＋B3))＝B2，而B2＝C1＋C2＋C3，所以A－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(B1＋B3))＝C1＋C2＋C3，C正確；C2為次級消費者同化的能量，其為B2的10%～20%，即C2＝B2×(10%～20%)，D錯誤。]8．在某草原生態系統能量流淌過程中，假設羊攝入體內的能量為n，羊糞便中的能量為36%n，呼吸作用散失的能量為48%n，則()A．羊同化的能量為64%nB．貯存在羊體內的能量為52%nC．由羊流向分解者的能量為16%nD．由羊流向下一養分級的能量為64%nA[羊同化的能量為n－36%n＝64%n，A正確；貯存在羊體內的能量為n－36%n－48%n＝16%n，B錯誤；依據題意，由羊流向分解者的能量為其體內儲存量的一部分，小于16%n，C錯誤；由羊流向下一養分級的能量為其同化量的10%～20%，D錯誤。]9．如表是能量流經某種植食性動物時的狀況，下列說法正確的是()項目攝食量糞便量呼吸消耗量用于生長發育和繁殖的能量能量(kJ)530330X110A.X表示的能量大小不能確定B．該植食性動物同化的能量中有25%以熱能的形式散失掉C．流向第三養分級生物的能量最多是40kJD．糞便量屬于植食性動物同化的能量C[X表示的能量大小能確定，為530－330－110＝90(kJ)，A錯誤；細胞呼吸產生的能量大約有60%以熱能的形式散失，還有約40%儲存在ATP中，因此該植食性動物同化的能量中以熱能形式散失的能量約有eq\f(530－330－110,530－330)×60%＝27%，B錯誤；由于植食性動物同化的能量為530－330＝200(kJ)，所以流向第三養分級生物的能量最多為200×20%＝40(kJ)，C正確；糞便量是該生物未同化的能量，仍舊屬于其上一個養分級，D錯誤。]題組三探討能量流淌的實踐意義10．如圖是一個農業生態系統模式圖，相關敘述正確的是()A．家畜的同化量一般不通過家畜的糞便傳遞給分解者B．沼氣池中的微生物也是該生態系統的生產者C．沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環利用D．多途徑利用農作物可提高該系統的能量傳遞效率A[家畜的同化量不包括其糞便量，其糞便量屬于生產者的同化量，A正確；沼氣池中的微生物是該生態系統的分解者，B錯誤；沼渣、沼液作為肥料還田，使物質能夠循環利用，能量流淌是單向的，不能循環利用，C錯誤；多途徑利用農作物可提高該系統的能量利用效率，但不能提高能量的傳遞效率，D錯誤。]題組四能量流淌的綜合11．某生態學家分別對一片玉米田、一片荒地和一個湖泊在單位時間內的光合作用效率進行測定，測出的數據如表(單位：kJ)，請回答下列問題：玉米田荒地湖泊入射太陽能2001.0497.0111572.0輸入第一養分級的能量25.34.95111.3生產者的呼吸量8.40.9937.0(1)太陽能的利用率最高的生態系統是________，做出這一推斷的依據是___________________________________________。(2)假如兩個陸地生態系統的綠色植物固定了等量的太陽能，則________(填“玉米田”或“荒地”)生態系統具有較多的能量傳遞到下一個養分級。(3)玉米田生態系統中，輸入第一養分級的能量，除一部分用于生產者的呼吸作用以熱能形式散失外，其余能量用于_________。(4)玉米與玉米田中的雜草之間的關系是________，從生態系統的能量流淌角度闡述除草的原理：_____________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)由表中數據分析可知，玉米田中輸入第一養分級的能量與入射太陽能的比值最高，所以太陽能利用率最高的生態系統是玉米田。(2)荒地生態系統中生產者呼吸消耗的有機物占制造有機物總量的比例較少，所以傳遞到下一養分級的能量較多。(3)輸入第一養分級的能量，除了一部分用于細胞呼吸以熱能形式散失掉，其他的用于自身生長、發育和繁殖等生命活動。(4)玉米和玉米田中的雜草都是生產者，具有競爭關系。除草能合理調整生態系統中的能量流淌關系，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。[答案](1)玉米田玉米田中輸入第一養分級的能量與入射太陽能的比值最高(2)荒地(3)自身生長、發育和繁殖等生命活動(4)競爭合理調整生態系統中的能量流淌關系，使能量持續、高效地流向對人類最有益的部分12．利用生態系統中物質循環和能量流淌的原理，走可持續發展道路是人類的必定選擇。如圖是某人工魚塘生態系統能量流淌圖解[能量單位為J/(cm2·a)]。請回答下列問題：(1)生態系統的結構包括__________________________________________。(2)圖中A代表__________________________________________________。(3)該生態系統中生產者固定的總能量是_________J/(cm2·a)，其中第一養分級到其次養分級的傳遞效率約為______________________。(4)生態系統能量流淌的特點是________、________。(5)該生態系統中，分解者的作用是_______________________________。[解析](1)生態系統的結構包括生態系統的組成成分、食物鏈和食物網。(2)圖中A是生產者、植食動物、肉食動物經呼吸作用釋放的能量。(3)該生態系統的能量來源有兩個：生產者通過光合作用固定的太陽能和輸入的有機物中的化學能。它們的和為輸入該生態系統的總能量，肉食性動物獲得的能量為5.1＋2.1＋0.05＋0.25＝7.5J/(cm2·a)，其中有5J/(cm2·a)的能量來自有機物，因此2.5J/(cm2·a)的能量是同化其次養分級(植食性動物)的能量；由此可知，其次養分級同化的能量為2.5＋9＋4＋0.5＝16J/(cm2·a)，其中有2J/(cm2·a)的能量來自有機物，因此14J/cm2·a的能量是同化第一養分級的能量；如此可計算誕生產者固定的能量為14＋23＋70＋3＝110J/(cm2·a)。圖中第一、二養分級之間的能量傳遞效率為(14÷110)×100%＝12.7%。(4)能量流淌的特點是單向流淌，逐級遞減。(5)分解者的作用是將有機物分解成無機物后返回自然環境。[答案](1)生態系統的組成成分、食物鏈和食物網(2)呼吸作用釋放的能量(3)11012.7%(4)單向流淌逐級遞減(5)將有機物分解成無機物后返回自然環境13．某同學繪制了如圖所示的能量流淌圖解(其中W1為生產者固定的太陽能，方框大小表示所含能量多少)，下列敘述中不正確的是()A．生產者固定的總能量可表示為A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2B．由第一養分級到其次養分級的能量傳遞效率為(D1/W1)×100%C．流入初級消費者的能量為A2＋B2＋C2D．圖解表明能量流淌的特點是單向流淌、逐級遞減C[由圖可知，A為呼吸作用散失的熱能，D是流向下一養分級的能量，B、C應為流向分解者或未利用的能量。因此生產者固定的總能量W1＝A1＋B1＋C1＋D1，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2，A正確。由第一養分級到其次養分級的能量傳遞效率＝(其次養分級的同化量/第一養分級的同化量)×100%＝(D1/W1)×100%，B正確。流入初級消費者的能量為D1，且D1＝A2＋B2＋C2＋D2，C錯誤。圖解表明能量流淌是單向的，方框變小表示能量流淌是逐級遞減的，D正確。]14．據圖推斷，下列敘述不符合生態學原理的是()A．能量經過多級利用，提高了能量利用率B．每一級生產環節都獲得產品，提高了生態經濟效益C．由于食物鏈延長，能量逐級損耗，系統總能量利用率降低D．由于各級產物都可以利用，削減了廢物和污染C[在該生態系統中作物通過光合作用固定太陽能，使非生物的能量進入生物體內，作物固定的太陽能是流經此生態系統的總能量，作物的籽實、家畜、食用菌、蚯蚓等可以為人們供應相應的產品，充分實現了能量的多級利用，不但削減了廢物和污染，同時也提高了生態效益和經濟效益，實現了良性循環。食物鏈一般指捕食鏈，而題中延長的是腐生鏈，且通過腐生鏈使原來作為廢棄物的能量得到了利用，如在一般生態系統中不能充分利用的作物的秸稈，在該生態系統中得到充分利用。所以系統總能量的利用率應當是得到了提高，而不是降低，故C錯誤。]15．某城市河流由于生活污水和工業廢水的排入，水質漸漸惡化。經過治理后，河水又復原了澄澈。如圖1表示該河流的能量金字塔(甲、乙、丙為3種魚，丁為1種水鳥，甲不攝食藻類，箭頭指示能量流淌方向)，如圖2表示部分能量流淌關系(圖中數字表示同化的能量)。請回答下列問題：圖1圖2(1)圖1所示食物網中，遺漏了一條能量流淌途徑，該條途徑是_________。(2)圖1所示食物網中，次級消費者是________，丁與丙之間的種間關系是________。(3)依據圖1分析，除了圖2中已經標出的能量去向之外，乙的能量去向還有__________________________________________________________________。(