2013届高考一轮复习生物课时提能训练：生态系统的能量流动和物质循环（人教版）
(45分钟 100分)
一、选择题(共10小题，每小题6分，共60分)
1.(2012·杭州模拟)某一生态系统中，已知一只鹰增重2 kg 要吃10 kg小鸟，小鸟增重0.25 kg要吃2 kg昆虫，而昆虫增重100 kg要吃1 000 kg绿色植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用百分率为( )
A.0.05% B.0.5%
C.0.25% D.0.025%
2.(2012·黄山模拟)清除田间杂草和鱼塘中肉食性的“黑鱼”，用生态学观点分析，其目的是( )
A.保持生物群落的单一性
B.使物质和能量尽快地流动
C.保持生态平衡
D.调整能量在生态系统中的流动方向
3.(2012·聊城模拟)如图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解，已知麻风树的总能量为a，其中字母代表了能量，则下列叙述不正确的是( )
A.从麻风树流入下一营养级的能量传递效率为a′/a
B.c是第二营养级用于生长发育和生殖的能量
C.d是指呼吸作用消耗的能量
D.该图中不包括非生物的物质和能量
4.如图为生态系统中部分能量流动情况示意图，①②③④⑤⑥各代表一定能量，下列有关叙述正确的是( )
A.从能量关系来看①=②+⑤
B.⑥都属于初级消费者的同化量
C.分解者获得的能量最少
D.③/②代表初级消费者流入次级消费者的能量传递效率
5. (预测题)某同学绘制了如图所示的能量流动图解，下列叙述正确的是( )
A.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2)
B.由生产者到初级消费者的能量传递效率为D2/W1
C.初级消费者摄入的能量为(A2+B2+C2)
D.W1=D1+D2
6.(2012·桐城模拟)如图表示一个生态系统中生产者、消费者、分解者之间的关系。下列有关叙述错误的是( )
A．生态系统中的能量可驱动物质循环
B．分解者可以促使物质和能量尽快地循环利用
C．次级消费者粪便中所含的能量属于上一营养级
D．由于生物与生物之间捕食和被捕食的关系是不可逆转的，所以能量流动具有单向性
7.如图是生态系统中碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向。以下叙述正确的是( )
A.碳元素以二氧化碳形式从D传到A和F
B.D→A→B→E构成了一条食物链
C.图中包含了7条食物链
D.B和F之间的关系为竞争和捕食
8.如图表示生态系统中碳元素和硫元素的循环。下列有关叙述中，正确的是
( )
A.两种元素在①⑤⑥过程中转化的形式都主要是含相关元素的气体物质
B.两种元素在③过程转化时都只能呈气态
C.图中⑨过程在两种元素循环过程中均可发生，也是导致大气污染的重要因素
D.图中⑧过程主要发生在碳元素循环过程中
9.某同学对一个受到轻度农药污染的湖泊进行调查，测得该湖泊内具有食物链关系的甲、乙、丙、丁4个生物种群所同化的总能量如下表。下列说法中正确的是( )
生物种群
甲
乙
丙
丁
能量(kJ)
1.1×108
2.8×109
1.1×107
9.9×107
A.分析表中数据可知，4种生物之间只能形成一条食物链
B.除甲种群外，其他3个种群的同化作用类型都属于异养型
C.在上述4个种群中，丁种群体内的农药残留量是最多的
D.因捕食引起的竞争关系，可能涉及到甲、丁两个种群
10. (易错题)如图是某生态系统物质和能量流向示意图。下列有关叙述正确的是
( )
A.X1过程的完成必须依赖于一种具有双层膜结构的细胞器
B.X1过程吸收的CO2总量与Y1、Y2、Y3……及Z过程释放的CO2总量相等
C.当该生态系统处于相对稳定的状态时，X3过程的能量值约为X1过程的能量值的1%～4%
D.Z1、Z2、Z3……过程提供的有机物中的碳将全部转变为Z过程释放的CO2中的碳
二、非选择题(共3小题，共40分)
11.(9分)(2012·昆明模拟)如图表示某农田生态系统的能量流动情况，其中箭头表示能量流动方向，数字为同化能量数值，单位为J/(cm2·a)。请回答下列问题：
(1)流经该农田生态系统的总能量为___________，图中第一营养级到第二营养级的能量传递效率为___________。
(2)图中B和C的种间关系为__________，若要调查A中某种生物的种群密度常采用的方法是__________。
(3)碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以__________的形式进行。
(4)该生态系统与森林生态系统相比，__________ (抵抗力/恢复力)稳定性更高。
(5)利用信息素防治害虫，则信息素属于生态系统的__________信息；若该农田被弃耕，则该农田发生的群落演替属于__________演替。
(6)用图中有关字母写出该生态系统的食物网简图：
12.(16分)(2012?淮北模拟)如图是某人工鱼塘生态系统能量流动图解［能量单位为：J/(cm2·a)］，请回答：
(1)图中A代表____________________，输入此鱼塘的能量有______________，池塘中的水草、鱼、细菌等生物共同构成___________________。与森林生态系统相比，该鱼塘生态系统抵抗力稳定性较__________。
(2)草鱼以水草为食，白鲢以绿藻和水草为食，草鱼与白鲢的种间关系是______
__________；调查鱼塘中草鱼的种群密度，常用__________法。
(3)由于食性不同，鱼塘中鱼类等生物具有分层现象，群落的这种空间结构称为
___________。
(4)该生态系统具有能量流动、物质循环和____________三个方面的功能。
13.(15分)(探究创新题)某校研究性学习小组对某农田生态系统进行了调查分析，并绘出了如图所示的食物网。请据图回答：
(1)在这个生态系统的食物网中有_______条食物链。该食物网中蛇占有的营养级有_______个，既具有捕食又具有竞争关系的生物是____________。
(2)请你写出蛇获得能量最多的一条食物链_____________________________。
(3)研究小组的同学如果想对鼠这种活动能力强、活动范围大的动物进行种群密度调查，常采用___________法。
(4)夏季，农民经常在农田里除草、灭虫。请从生态系统能量流动的角度，说明这样做的目的是____________________________________________________。
(5)收获季节，人们往往在农田里焚烧农作物的秸秆，这样做很不科学。针对这一现象，同学们向有关部门建议，要遵循生态系统的物质循环和能量流动的基本原理，进行无废料生产，该生产模式应该是____________________________
____________________________________________________________________
________________________________________。
(6)该生态系统容易遭到破坏的原因是___________________________________
____________________________________________________________________
________________________________________。
答案解析
1.【解析】选C。据该生态系统的能量传递效率可知，鹰增重1 kg需要小鸟5 kg，需要昆虫为(5/0.25)×2=40 kg，最终需要绿色植物400 kg，因此鹰对绿色植物的能量利用百分率为1/400=0.25%。
2.【解析】选D。清除田间杂草和鱼塘中肉食性的“黑鱼”，让能量流向农作物和鱼塘中所养殖的鱼类，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
3.【解析】选A。由题干中的信息可知，该图只包括两个营养级，麻风树是第一营养级，则a′只能代表第二营养级的摄入量，b代表第二营养级的同化量，其中d代表用于呼吸作用消耗的能量，c是指第二营养级用于生长、发育和生殖的能量，e则是第二营养级流入分解者的能量；该图解中包括了生产者、消费者和分解者，没有非生物的物质和能量。
4.【解析】选D。①是流经生态系统的总能量，它包括②(流入下一营养级的能量)以及⑤(流入分解者中的能量)和通过生产者呼吸消耗的能量；⑥中部分能量来自初级消费者排出的粪便，是食物残渣，属于生产者同化量；最高级消费者获得能量最少。
【方法技巧】能量流动去向的分析
流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可有三条：a.自身呼吸消耗；b.流入下一营养级；c.被分解者分解利用。
5.【解析】选A。由图可知，W1为生产者固定的太阳能，D1为初级消费者同化的能量；W1=A1+B1+C1+D1；D1=A2+B2+C2+D2；由于能量传递效率约为10%～20%，所以W1>D1+D2。
6.【解析】选B。物质是能量的载体，生态系统中的能量可驱动物质循环，但能量不能循环利用；由于生物与生物之间捕食和被捕食的关系是不可逆转的，所以能量流动具有单向性；次级消费者的粪便并没有同化为自身物质，所以其所含的能量属于上一营养级。
7.【解析】选B。由图示可知，D为生产者，A、B、E为消费者，F为分解者，C为大气中的CO2，所以碳元素由D传到A和F是以有机物的形式进行的；食物链中不包括分解者，所以图中只有一条食物链D→A→B→E；因为F为分解者，分解者不属于食物链的环节，所以与B之间不存在竞争或捕食关系。
【方法技巧】生态系统四种成分的判断
先据双向箭头确定大气中的CO2和“生产者”，再根据两者中有“3”个指出箭头的D为“生产者”，则C为大气中的CO2，最后根据D→A→B→E，确定A、B、E为消费者、F为分解者。
8.【解析】选C。图中①⑤⑥过程表示两种元素在生产者、消费者、分解者之间流动，这种流动主要是以有机物的形式进行的；碳元素在③过程转化时主要呈气态，但硫元素主要以土壤或水体中的SO42-形式被生产者吸收利用；化学燃料的燃烧释放CO2和SO2是导致大气污染的重要原因；火山爆发主要与硫元素循环过程有关。
9.【解析】选D。A错误，根据能量流动特点，能量越多生物所处营养级越低，根据表中数据可知，乙的能量最多，为生产者，丙的能量最少，为顶级消费者。根据生态系统中的能量传递效率一般为10％～20％，从甲到丁的能量传递效率为：9.9×107/1.1×108×100％=90％＞20％，不能形成食物链，故应处于同一营养级，都属于初级消费者，4种生物之间形成两条食物链：乙→甲→丙和乙→丁→丙。B错误，乙为生产者，同化作用类型为自养型，甲、丙、丁为消费者，同化作用类型都属于异养型。C错误，根据“生物富集作用”，即食物链营养级级别越高，体内积聚的有毒物质越多，受污染程度越严重， 丙种群体内的农药残留量是最多的。D正确，甲和丁处于同一营养级，因为都捕食乙而引起竞争关系。
10.【解析】选C。X1过程为光合作用，多数植物的光合作用在叶绿体中完成，少数生物如蓝藻没有叶绿体也可完成光合作用；X1过程吸收的CO2总量应大于Y1、Y2、Y3……及Z过程释放的CO2总量，因为生产者会有一部分未被利用的；能量在食物链中的传递效率为10%～20%，故X3过程的能量值约为X1过程的能量值的1%～4%，故C选项正确；生产者、消费者体内的有机物除了被分解者分解外，还有一部分用于自身生命活动，转化为其他物质。
11.【解析】(1)流经该农田生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，所以答案为900 J/(cm2·a)；第一营养级为A，能量为900 J/(cm2·a)，第二营养级为B和C，能量为65+70=135 J/(cm2·a)，所以能量的传递效率为135/900×100%
=15%。
(2)因为B和C都以A为食，故它们的种间关系为竞争；A为生产者，所以调查A中某种生物的种群密度常采用的方法是样方法。
(3)碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行。
(4)因为该生态系统结构简单，故与森林生态系统相比恢复力稳定性更高。
(5)信息素是化学物质，所以属于化学信息；若该农田弃耕，则在弃耕的农田中还有种子、杂草、昆虫等生物存活，故发生的群落演替属于次生演替。
(6)从图中可知A、B、C、D都有箭头指向E，由此推知E为分解者，而A为生产者，B和C为初级消费者，D为次级消费者，由此可绘出食物网简图。
答案：(1)900 J/(cm2·a)(不写单位不可) 15%
(2)竞争 样方法 (3)CO2
(4)恢复力 (5)化学 次生
(6)
12.【解析】(1)图中A不是分解者，也不是未利用的能量，而生产者、植食性动物和肉食性动物都有箭头指向A，所以A是呼吸作用消耗的能量；输入此鱼塘的能量有太阳能还有有机物输入，有机物中的是化学能；池塘中的各种生物构成了生物群落；池塘生态系统生物种类少，营养结构简单，所以与森林生态系统相比，抵抗力稳定性弱。
(2)草鱼和白鲢都以水草为食，故种间关系为竞争；调查草鱼的种群密度，因为是体型较大的动物，所以只能用标志重捕法。
(3)由于食性不同，所以根据食物的垂直分层现象，鱼类也会出现垂直分层现象，这是群落的垂直结构。
(4)生态系统的功能有能量流动、物质循环和信息传递。
答案：(1)呼吸作用(消耗的能量) 化学能和太阳能 生物群落 弱
(2)竞争 标志重捕
(3)垂直结构 (4)信息传递
13.【解析】(1)在这个生态系统的食物网中有5条食物链。该食物网中蛇占有第三、第四和第五3个营养级，既具有捕食又具有竞争关系的生物是青蛙和蜘蛛。
(2)“农作物→鼠→蛇”这一食物链最短，是蛇获得能量最多的一条食物链。
(3)常采用标志重捕法对活动能力强、活动范围大的动物进行种群密度调查。
(4)农民在农田里除草、灭虫的目的是调整能量流动方向，使能量更多地流向农作物。
(5)遵循生态系统的物质循环和能量流动的基本原理，进行无废料生产，应该充分利用秸秆，如将农作物秸秆作饲料喂牲畜，把牲畜粪便送入沼气池发酵，以沼气作燃料，以沼渣作饲料，以沼液作肥料。
(6)该生态系统由于生物种类少，生态系统的抵抗力稳定性较弱，因此容易遭到破坏。
答案：(1)5 3 青蛙和蜘蛛
(2)农作物→鼠→蛇 (3)标志重捕
(4)调整能量流动方向，使能量更多地流向农作物
(5)将农作物秸秆作饲料喂牲畜，把牲畜粪便送入沼气池发酵，以沼气作燃料，以沼渣作饲料，以沼液作肥料(其他答案合理也可)
(6)生物种类少，生态系统的抵抗力稳定性较弱
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