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能量流动和物质循环学案(高三生物)
所属科目:生物    文件类型:doc
类别:教案/同步练习
上传日期:2018/2/2  
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第2、3节 生态系统的功能——能量流动和物质循环

1.(2010·南通调研)如图为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:①表示草同化的能量流向下一营养级即兔的能量,草所固定的有机物中的化学能是流入该生态系统的总能量;图中②/①的比值代表兔→狐的能量传递效率;兔粪便中的能量是草同化的能量的一部分;在一个生态系统中分解者获得的能量不一定是最少的。
答案:D
2.下列实例中不能体现物质循环和能量流动原理的是(  )
A.增加对农田的物质投入(如施农家肥)可以有效防止土壤肥力下降
B.北京奥运会前大量植树造林以改善空气质量
C.在夏季通过缩短菊花的光照时间使其提前开花
D.汶川大地震破坏了大熊猫的生存环境,使其食物短缺
解析:缩短光照时间使菊花提前开放,体现了生态系统具有信息传递的功能。
答案:C
3.如图为某农田生态系统及其中对秸秆进一步利用的流程示意图。下列相关说法中不正确的是(  )

A.流经此生态系统的总能量是生产者固定的有机物中的化学能
B.图中有5条食物链
C.秸秆利用后的废渣中的有机物被分解者分解后产生的CO2和矿质元素均可被农作物利用
D.建立该农业生态系统的目的是使生态系统中的能量尽可能多地流向对人类有益的方向
解析:食物链是生态系统中生物之间由于捕食关系而形成的营养结构,图中只有2条食物链。
答案:B
4.(2009·山东理综)利用泥浆生物反应器处理污染土壤,原理是将污染土壤用水调成泥浆状,同时加入部分营养物质和菌种等,在有氧条件下剧烈搅拌,使污染物快速分解。由此推知,该反应器(  )
A.能够实现物质循环
B.主要处理有机污染
C.可看作一个小型生态系统
D.存在能量输入、传递、转化和散失
解析:菌种在有氧条件下,使污染物快速分解,所以主要分解的是有机物。物质循环发生在生物圈范围内,生态系统中必须有生产者,这样才有能量的输入。
答案:B
5.下表表示对某水生生态系统营养级和能量流动情况的测定结果,表中A、B、C、D分别表示不同的营养级,E为分解者,Pg表示生物同化作用固定的能量总量,Pn表示生物贮存的能量(Pn=Pg-R),R表示生物呼吸作用消耗的能量(单位:102 kJ/m2·a)。

Pg
Pn
R

A
15.9
2.8
13.1

B
870.7
369.4
501.3

C
0.9
0.3
0.6

D
141.0
61.9
79.1

E
211.5
20.1
19.4

下列分析中,错误的是(  )
A. 该生态系统的营养结构是B→D→A→C
B.能量从第三营养级传递到第四营养级的传递效率约为5.7%
C.从能量输入和输出角度看,该生态系统的总能量并未增加
D.生物呼吸作用消耗的能量是某营养级能量流动的主要去向
解析:根据A、B、C、D四个营养级固定的能量数值可以判断B为第一营养级,D、A、C分别是第二、三、四营养级,所以该生态系统的营养结构是B→D→A→C。传递效率=下一个营养级的同化量/上一个营养级的同化量,所以能量从第三营养级传递到第四营养级的传递效率=0.9÷15.9×100%≈5.7%。由表中数据可以看出,每个营养级呼吸作用消耗的能量占该营养级同化作用固定的能量的大部分,所以说,生物呼吸作用消耗的能量是某营养级能量流动的主要去向。该生态系统的能量输入量为生产者的同化量,即870.7(102 kJ/m2·a),输出量为各个营养级以及分解者的呼吸作用消耗量之和,即13.1+501.3+0.6+79.1+191.4=785.5(102 kJ/m2·a),输出量小于输入量,所以该生态系统的总能量是增加的。
6.如图为某生态农业的生产模式图。图示中大棚蔬菜生产和家畜(牛)养殖是相互利用的关系,下列叙述中,正确的是(  )

生态型种植养殖模式图
A.充分利用物质循环和能量流动的原理,提高物质和能量的利用率
B.该大棚的所有物质和能量都能自给
C.因该生态系统缺乏分解者所以物质循环将不能正常进行
D.即使没有人的管理,该生态系统也能维持相对稳定的状态
解析:本实例是生态学原理在实际生产中的应用。牛可以为蔬菜提供光合作用的原料——CO2,并为蔬菜提供一部分热能,且牛粪和秸秆分解也会产生可为蔬菜所利用的物质(CO2和无机盐)和热能,这都有利于蔬菜的生长。蔬菜通过光合作用产生O2,为牛的呼吸作用所利用。所以,无论从物质循环的角度还是从能量流动的角度来讲都体现了生态学原理。
答案:A
7.(2009·广东理基卷,51)如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为有机物中的化学能,E2为热能
D.能量可在食物链中循环利用
解析:依题意可知,Ⅰ是生产者,Ⅱ是初级消费者,Ⅲ是次级消费者,Ⅳ是三级消费者,E1为生产者固定的有机物中的化学能,E2为各营养级的生物呼吸作用释放出的能量,应为热能。
答案:C
8.下图表示生态系统结构模式图,其中A、B、C、D构成群落,①②③④⑤⑥代表生理过程。据图回答下列问题:

(1)从生态系统组成的完整性来看,该生态系统还缺少__________。
(2)图中食物链上的相邻物种之间存在着“食与被食”的关系,相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息,这说明信息传递在生态系统中的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)参与过程⑤的生物种类有________,其在碳循环中的作用是________________________________________________________________________。
(4)若上述生态系统代表农田生态系统,则在其被弃耕后发生的群落演替类型属于________。若农作物所固定的有机物中的化学能总量为a kJ,那么图中最高营养级所获得的能量为________kJ。
(5)分析上图,用箭头、文字、字母完成该生态系统的能量流动图解。
解析:(1)生态系统的成分包括生产者、分解者、消费者及非生物的物质和能量,而非生物的物质和能量包括有机物中的化学能、水、无机盐和空气,题图已经给出了空气,因此没有给出的非生物的物质和能量是有机物中的化学能、水、无机盐。(2)信息传递在生态系统中的作用之一是可以调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。(3)B表示分解者,因此参与过程⑤的生物种类有腐生细菌和真菌,其作用是将有机碳转变为无机碳。(4)弃耕农田上发生的群落演替类型属于次生演替。农作物(A)所固定的有机物中的化学能总量a kJ是流经整个生态系统的总能量,能量传递的效率为10%~20%,因此在A→D→C的食物链中,C获得的能量为10%×10%×a~20%×20%×a。
答案:(1)有机物中的化学能、水、无机盐 (2)可以调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定 (3)腐生细菌和真菌 将有机碳转变为无机碳 (4)次生演替 a/100~a/25
(5)如图所示


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