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【高考总动员】2016届高三生物一轮复习:重难强化卷5


重难强化卷 5

能量流动和物质循环

1.(2014· 天津高考)图 a、b 分别为农村和城市生态系统的生物量 (生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是 ( )

A.两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系 B.两个生态系统的营养结构均由 3 个营养级组成 C.城市生态系统不具有自我调节能力,抵抗力稳定性低 D

.流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能 【解析】 A 项,生态系统均可通过信息传递调节生物的种间关 系,以维持生态系统的稳定。 B 项,题图 a、b 分别表示农村和城市生态系统的生物量金字塔, 两者的营养结构不是由 3 个营养级组成的,如在农村生态系统中,存 在食物链:农作物→昆虫→蜘蛛→鸟→猫头鹰,不只由 3 个营养级组 成。 C 项,任何生态系统都具有自我调节能力,只是自我调节能力有 一定的限度。虽然城市生态系统的营养结构简单,但其也有自我调节 能力,只是自我调节能力弱,抵抗力稳定性低。 D 项, 流经城市生态系统的总能量来自植物固定的太阳能和外来 人为的能量输入。 【答案】 A 2.下图表示动物利用食物的过程,对此分析正确的是

(

)

A.恒温动物的④/③值一般高于变温动物 B.哺乳动物的③/①值一般为 10%~20% C.提高圈养动物生长量一般需提高③/②值 D.食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物 【解析】 ④/③的含义是有机物积累量/同化量,在同化量相同

的情况下,由于恒温动物要维持自身的体温,所以其体内积累的有机 物要少于变温动物,可见,恒温动物的 ④/③值一般低于变温动物。 ③/①表示同化量/获取量,而不是能量传递效率,能量传递效率是后 一营养级的同化量与前一营养级的同化量的比值。③/②表示同化量/ 食入量,圈养动物一般要求短时间内长大,育肥速度越快越好,同化 量高就意味着长得快, 这个比值高意味着用同样的饲料能够让圈养的 动物的生长量更多。食草动物的食物中含有大量纤维素,纤维素绝大 部分不能被同化,食肉动物的食物中,营养物质主要是蛋白质、脂肪 等,绝大部分都可以被同化,即食肉哺乳动物的 ③/②值要高于食草 动物。 【答案】 C 3.三叶草传粉受精靠土蜂,土蜂的天敌是田鼠,田鼠不仅喜食 土蜂的蜜和幼虫,而且常常捣毁土蜂的蜂巢。土蜂的多少直接影响三 叶草的传粉结籽。猫是田鼠的天敌。下列叙述不正确的是( A.三叶草属于第一营养级 B.田鼠摄入量的 10%~20%流入猫体内 C.可用样方法估测土蜂种群数量的逐年变化 D.田鼠等消费者的存在可加快生态系统的物质循环 )

【解析】 生态系统的食物链中,生产者为第一营养级,三叶草 为生产者,A 正确。生态系统能量流动特点之一是能量在流动过程中 逐级递减。 一般来说, 在输入到某一营养级的能量中, 只有 10%~20% 的能量能够流到下一个营养级,也就是说,能量在相邻两个营养级间 的传递效率大约是 10%~20%。这里的 10%~20%是指某一个营养级 的同化量的 10%~20%而非摄入量,对动物来说,其同化量=摄入量 -粪便中的能量,B 错误。样方法是调查植物种群密度常用的方法, 但对于某一些个体较小、活动能力不强、活动范围不大的动物,也可 以采用样方法估测其种群密度,如调查某种昆虫卵的密度、作物植株 上蚜虫的密度、 跳蝻的密度等, C 正确。 消费者通过自身的新陈代谢, 能将有机物转化为无机物(CO2、水、氨等),这些无机物排出体外后 又可以被生产者重新利用。可见,消费者的存在,能够加快生态系统 的物质循环,D 正确。 【答案】 B 4.(2015· 江门一中模拟)某生态系统的营养结构如下图所示,据 此有关叙述正确的是( )

A.图中反映了该生态系统具有能量流动、物质循环和信息传递 功能 B.①和②、②和③之间存在信息交流,①和③之间则没有 C.如按最高的能量传递效率计算,③获得的能量大于①同化能 量的 1/25 D.若图中②由于某种原因而灭绝,则③的数量一定会减少 【解析】 该图示体现不出生态系统的物质循环和信息传递两大 功能;①和③之间也存在信息交流;若图中②由于某种原因而灭绝,

则③的数量不一定会减少,可由其他的食物代替。 【答案】 C 5.(2015· 渭南模拟)下图所示为一个食物网(能量传递效率按 10% 计算)。下列叙述中正确的是( )

A.该食物网中初级消费者是昆虫,次级消费者是鸟 B.植物属于第一营养级,鸟属于第三营养级 C.若植物固定的太阳能总量为 M,昆虫的总能量为 m1,鸟的总 能量为 m2,则 M=m1+m2 D. 在鸟类的食物构成中, 若动物性食物和植物性食物各占一半, 则鸟类增加能量 A 时,生产者需提供的能量为 55A(能量传递效率按 10%计算) 【解析】 昆虫属于初级消费者,鸟既属于初级消费者,也属于 次级消费者,A 错误。鸟占有第二和第三营养级,B 错误。能量沿食 物链逐级递减,C 错误。若动物性食物和植物性食物各占一半,则鸟 类增加能量 A 时,(能量传递效率按 10%计算,)直接需要植物的能量 为 5A,需要昆虫提供的能量为 5A,折合植物 50A 的能量,故共需要 由植物提供 55A 的能量,D 正确。 【答案】 D 6.如图是生态系统的能量流动图解,N1~N6 表示能量数值,下 列有关叙述中错误的是( )

A.流经该生态系统的总能量为 N2,由初级消费者流向蜣螂的能 量为 N6 B.能量由第一营养级传递给第二营养级的传递效率为 N5/N2×100% C.N5 将有两个去向,其中之一是用于初级消费者的生长、发育 和繁殖 D.能量在各营养级的流动离不开生态系统的物质循环和信息传 递 【解析】 蜣螂由“粪便”中获得的能量属于生产者流向分解者 的能量,并非初级消费者传递给蜣螂的能量。 【答案】 A 7.(2015· 九江一模)美国的生态学家 H.T.Odum 曾对佛罗里达州 的银泉进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查, 下表是调查结 果。表中的①、②、③、④分别表示不同的营养级,⑤为分解者。 GP 表示生物同化作用固定的能量,R 表示生物呼吸消耗的能量,NP 表示生物体储存着的能量(NP=GP-R),下列叙述中不正确的是 ( 单位:102 千焦/m2/年 GP ① ② ③ ④ ⑤ 15.91 871.27 0.88 141.20 211.85 NP 2.68 369.69 0.34 62.07 19.26 R 13.23 501.58 0.54 79.13 192.59 )

A.若该生态系统维持现在的能量输入、输出水平,则有机物总量 会增加

B.④营养级 GP 的去向中,未被利用的能量有一部分残留在自 身的粪便中 C.能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率约为 11.3% D.生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③ 【解析】 由于系统总呼吸量 (13.23 + 501.58 + 0.54 + 79.13 +

192.59)=787.07 小于系统的能量输入(光合作用固定总能量 871.27), 故若该生态系统维持现在能量输入、 输出水平, 则有机物总量会增多; 因①、②、③、④分别表示不同的营养级,⑤为分解者,由表中 GP 数据可知,能量沿各营养级流动的渠道应为②→④→①→③;能量在 初 级 消 费 者 和 次 级 消 费 者 之 间 的 传 递 效 率 为 15.91/141.20×100%≈11.3%;④初级消费者 GP 的去向中,不包括自 身粪便中的能量,这部分能量属于生产者的 GP,故只有 B 项描述错 误。 【答案】 B 8.如表为科研人员对一荒地进行的食物链水平上的能量流动分 析(单位:J/公顷· 年,GP 表示总同化量,NP 表示净同化量,R 表示 呼吸量,GP=NP+R),对此表的说法分析,下列说法不正确的是 ( )

A.食物链每个环节的 NP 仅有很少一部分被下一个营养级利用 B.该表显示出能量流动具有单向流动和逐级递减的特点

C.表中数据显示这是一个相对封闭的生态系统 D.缩短食物链可以提高人类对生态系统的能量利用率 【解析】 本题考查能量流动的过程。由图中食物链环节 Ⅱ(田

鼠)的 NP+R 大于 GP 可知,该生态系统有迁入现象,是一个开放的 生态系统。 【答案】 C

9.如右图为碳循环的主要途径,下列有关叙述错误的是 ( A.图中 B 能实现光能→化学能的转化 B.由 B→C→D 能量传递效率是变化的 C.B、E 是实现生物群落与无机环境沟通的关键环节 D.B、C、D 被 E 捕食且三者分别处于第一、二、三营养级 【解析】 从图中 B 和 A 之间有双向箭头和其他箭头指向来分 析, 二者应分别为生产者和无机环境, 依次分析得, C 为初级消费者, D 为次级消费者;B→C 为初级消费者捕食生产者,C→D 为次级消 费者捕食初级消费者,二者的能量传递效率不同;生产者和分解者是 实现生物群落与无机环境沟通的关键环节; E 是分解者, 不会捕食 B、 C、D。 【答案】 D 10.如图所示为某人工松林 18 年间能量流动情况的调查统计结 果(单位略),下列相关说法正确的是( ) )

A.“能量 Q”是指生产者固定的太阳能总量 B.不需要人工能量投入该松林就可维持其稳态 C.18 年间该松林中分解者获取的总能量是 285×1010 D.动物的存在加快了人工松林的物质循环 【解析】 图中“能量 Q”是生产者用于自身生长发育和繁殖的 能量,A 错误;从图中信息可知,从生产者到动物的能量传递效率极 低,要维持该生态系统的稳态应人工补充能量,B 错误;分解者获得 的能量中还包含动物流向分解者的能量,C 错误;生态系统中消费者 的存在能加快物质的循环,D 正确。 【答案】 D 11.如图表示 A、B 两个特定生态系统的能量金字塔。有关解释 正确的是( )

①一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的 能量多 ②能量沿食物链单向流动, 传递效率随营养级的升高而逐级 递减 ③若 A 和 B 中玉米的数量相同,A 能养活 10 000 人,则 B 至 少能养活 500 人 ④若土壤中含相同浓度的难降解污染物,则 A 中

的人比 B 中的人体内污染物浓度低 A.①③④ C.①②③④ B.①②③ D.③④

【解析】 本题考查生态系统的能量金字塔的分析。①中,因不 知道两人的食物量, 一个吃玉米的人所获得的能量和一个吃牛肉的人 获得的能量无法比较;②中,能量沿食物链单向流动,随营养级的升 高而逐级递减,但传递效率不变,仍为 10%~20%;③中,若 A 和 B 中玉米的数量相同,设养活一人消耗能量为 m,如 A 能养活 10 000 人,对应的玉米能量至少是 50 000 m,同样数量的玉米,B 中至少养 活的人数是 50 000×10%×10%=500 人;④中,若土壤中含相同浓 度的难降解污染物,则生态系统 A 中的人比 B 中的人体内污染物浓 度低的原因是由于生物的富集作用。 【答案】 D

12.某生态系统的食物网示意图如图所示。据图回答下列问题:

(1)该食物网中共有________条食物链。 (2)若戊的能量增加 A kJ,营养级之间的能量传递效率为 10%~ 20%,至少需要消耗该生态系统中甲的能量________kJ,最多消耗该 生态系统中甲的能量________kJ。 (3)在该食物网中,若每种生物的能量来源由上一营养级的生物 平均提供,能量传递效率为 10%,当甲的能量增加 B kJ 时,戊的能 量增加________kJ。 (4)若每种生物流入下一营养级的能量平均分配给下一营养级的

所有生物,能量传递效率为 10%,当戊的能量增加 C kJ 时,需要消 耗生态系统中甲的能量________kJ。 【解析】 (1)食物链起始点为甲,终点为戊,共有 4 条。 (2)当戊的能量增加 A kJ,计算至少需要消耗甲的能量时,需通 过甲→丙→戊食物链,能量传递效率按 20%进行计算:A÷ 20%÷ 20% =25 A。计算最多需要消耗甲的能量时,需通过甲→乙→丁→丙→戊 食物链, 能量传递效率按 10%计算: A÷ 10%÷ 10%÷ 10%÷ 10%=10 000 A。 (3)当每种生物的能量来源由上一营养级的生物平均提供时,由 高营养级向低营养级逐级递推。假设戊的能量增加了 m kJ,则通过 甲 → 丙 → 戊食物链需要甲的增加量为 m÷ 10%×(1/2)÷ 10%× (1/3) = (100/6)m , 通 过 甲 → 乙 → 丙 → 戊 食 物 链 需 要 甲 的 增 加 量 为 m÷ 10%× (1/2)÷ 10%×(1/3)÷ 10%=(1 000/6)m, 通过甲→乙→丁→丙→戊 食物链需要甲的增加量为 m÷ 10%×(1/2)÷ 10%× (1/3)÷ 10%÷ 10%= (10 000/6)m , 通 过 甲 → 乙 → 丁 → 戊 食 物 链 需 要 甲 的 增 加 量 为 m÷ 10%× (1/2)÷ 10%÷ 10%=500m, 故共需要甲总的增加量为(14 100/6)m =B,得 m=(3/7 050)B。 (4)当流入下一营养级的能量平均提供给下一营养级的所有生物 时, 假设需要甲 n kJ 的能量, 则需要通过甲→丙→戊食物链戊的增加 量为 n×10%×(1/2)× 10%=(1/200)n, 通过甲→乙→丙→戊食物链戊的 增加量为 n×10%×(1/2)× 10%× (1/2)×10%=(1/4 000)n,通过甲→乙→ 丁→丙→戊食物链戊的增加量为 n× 10%× (1/2)×10%×(1/2)× 10%× (1/2)×10%=(1/80 000)n,通过甲→乙 →丁→戊食物链戊的增加量为 n× 10%× (1/2)×10%×(1/2)× 10%× (1/2)= (1/8 000)n,故戊总的增加量为(431/80 000)n=C,得 n=(80 000/431)C。

【答案】 (1)4 (2)25 A 10 000A (3)3B/7 050 (4)80 000C/431 13.(2015· 山东实验中学质检)根据图,回答下列与生态有关的问 题。

(1) 若 图 1 是 碳 循 环 示 意 图 , 则 丁 指 的 是 生 态 系 统 中 的 ________________。甲代表的生态系统的成分是________。若图 1 中 的 “→” 仅 表 示 二 氧 化 碳 的 流 动 方 向 , 则 不 会 存 在 的 过 程 有 ________。 (2)若生产者和消费者之间的食物关系如图 2 所示,设 E 种群干 物质中蕴藏的能量为 1×106 kJ; B 种群干物质中蕴藏的能量为 2×104 kJ,D 种群干物质中蕴藏的能量是 2.5×104 kJ,能量传递效率按 20% 计算,当 A 只捕食 C 时,则 A 的能量值是________。 (3)图 3 是该生态系统中能量流向蛙类后发生的一系列变化示意 图。图中的 D 表示通过呼吸作用散失的能量,图中 ABC 表示的含义 分别为:A______________,B________________________, C______________。当生态系统处于相对稳定状态时,蛙的种群数量 一般处于________(填“K”或“K/2”)值,此时蛙出生率和死亡率之间的 关系是________。 【解析】 (1)由甲与丁间存在双向箭头,且存在 3 个指向丁的

箭头可确认丁为“大气中 CO2”,甲为生产者;碳在生物群落内部传 递形式为含碳有机物,而不是 CO2。(2)E 可传向 D、B、C 的能量总 和为 1×106×20%=2×105(kJ),则 C 的能量为 2×105-2×104- 2.5×104 = 1.55×105(kJ) , 故 A 只 捕 食 C 时 , A 的 能 量 值 为 1.55×105×20%= 3.1×104(kJ)。(3)摄入量-粪便量=同化量,同化 量-呼吸量=用于生长、发育和繁殖的能量,故 A 为同化量,B 为用 于生长、发育、繁殖的能量。C 为分解者利用的能量。当生态系统处 于稳定状态时,种群数量处于 K 值,此时出生率=死亡率。 【答案】 (2)3.1×104 kJ (1) 大 气 中 的 二 氧 化 碳 库 (3)蛙同化的能量 生产者 ③④⑦

用于蛙生长、发育、繁殖的能量

分解者利用的能量 K 出生率=死亡率


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