【状元之路】（新课标通用）2022高考生物一轮复习 第33讲 生态系统的能量流动和物质循环

【状元之路】（新课标通用）2022高考生物一轮复习第33讲生态系统的能量流动和物质循环1.关于生态系统的物质循环的叙述，不正确的是(　　)A．所说的物质是指组成生物体的一些基本化学元素B．所说的生态系统是地球最大的生态系统——生物圈C．所说的循环是指物质在生物与无机环境之间反复出现、循环流动D．物质在循环过程中不断递减答案：D解析：物质循环的实质为元素在生物圈这个最大的生态系统中反复出现、循环利用，在这个过程中物质是守恒的，不可能递减。2．如图是自然界碳循环的简图，图中的甲、乙、丙各代表(　　)A．甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者B．甲为消费者，乙为分解者，丙为生产者C．甲为分解者，乙为生产者，丙为消费者D．甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者答案：A解析：碳在生物群落内部以含碳有机物形式进行传递，在生物群落与无机环境之间则以CO2形式进行循环。无机环境中的碳进入哪一营养级，哪一营养级即是生产者，而生产者、消费者均指向的应为分解者，且分解者、生产者、消费者均有指向无机环境的箭头(即它们靠细胞呼吸产生CO2)。3．“气候变暖将是一场灾难”，关于这种说法不正确的叙述是(　　)A．气候变暖导致海平面上升，将给人类带来无法估计的灾难B．为防止气候变暖，人类应尽可能多地植树造林、保护植被C．为防止气候变暖，人类要尽量减少CO2的排放量D．海水温度升高时，海水向大气中释放的CO2减少，有利于阻止气温升高答案：D解析：气候变暖导致海平面上升，海水温度升高，浮游生物呼吸作用加强，CO2释放增多，进一步加剧气候变暖，给人类带来灾难。为防止气候变暖，要减少CO2排放量，植树造林，保护植被。4．在一般情况下，下列关于生态系统中物质循环的主要渠道的图解正确的是(　　)10\n答案：A解析：生态系统中的物质循环由生产者和分解者接通了生物群落与无机环境的通道，生产者通过光合作用或化能合成作用，利用光能或氧化无机物释放的能量，将无机物合成为有机物，这样无机环境中的物质进入生物群落，经各级消费者利用，最后经分解者的分解作用又将有机物转化成无机物归还于无机环境。5．在任何生态系统中能把CO2释放到大气中去，以维持碳循环过程的主要形式是(　　)A．化石燃料的燃烧　　　B．化工厂的分解释放C．生物的呼吸作用D．碳酸盐的风化分解答案：C解析：生态系统的碳循环是以CO2的形式进行的，CO2首先通过生产者的光合作用进入生物群落。生物群落的各种生物都可以通过呼吸作用将有机物分解为CO2，归还到大气中去。化石燃料的燃烧虽然可以放出CO2，但并不是任何生态系统都存在这种形式。6．分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是(　　)A．能量①②③④的总和一定小于生产者所固定的太阳能总量B．生物圈的物质是自给自足的，能量是需要不断补充的C．图D中包含的生物可能处于食物链的最高营养级D．碳以CO2形式进入生物群落，又以CO2的形式离开生物群落返回无机环境答案：C10\n解析：图中A是生产者，B、C是消费者，D是分解者；生产者固定的能量有四个去向：呼吸消耗、流向消费者、被分解者利用、未被利用，图中①②③④的总和是呼吸消耗、流向消费者、被分解者利用的能量，因此小于生产者所固定的太阳能总量；D不是食物链的成员。7．(2022·福建卷)下表选项中，甲、乙、丙三者关系能用下图表示的是(　　)选项表示内容甲乙丙A碳元素的流向消费者CO2库生产者B内环境成分的关系血浆淋巴组织液C生态系统的能量流向生产者消费者分解者D甲状腺激素分泌的分级调节下丘脑甲状腺垂体答案：A解析：该图若代表碳循环，则乙为CO2库，丙为生产者，甲为消费者，A项正确；该图若代表内环境成分，则乙为血浆，丙为组织液，甲为淋巴，B项错误；该图不能代表能量流向，因为能量是单向流动，不能出现双箭头表示，C项错误；该图若代表甲状腺激素分泌的分级调节，则甲为下丘脑，乙为垂体，丙为甲状腺，D项错误。8．(杭州高中2022届月考)图中a、b、c、d表示某生态系统的四种成分，箭头表示各成分之间的关系，下列相关叙述中正确的是(　　)A．a和c所包含的所有种群构成群落B．c1的同化量越大，流向c2的能量就越少C．d不一定是原核生物D．b的含量增加将减缓温室效应答案：C解析：图中a为生产者，b为无机环境，C为消费者，d为分解者。a、c、d所有种群构成群落，C1同化量越大，流向C2的能量就越少；d是群落中的腐生生物，即有原核生物，又有真核生物。9．稻—鸭—萍共作是一种新兴的生态农业模式。其中，水生植物红萍(满江红)适生于荫蔽环境，可作为鸭子的饲料，鸭子能吃有害昆虫并供肥，促进水稻生长，对以此模式形成的生态系统，下列叙述错误的是(　　)A．该生态系统的主要功能是物质循环和能量流动10\nB．鸭子既是初级消费者，又是次级消费者C．生物群落由水稻、红萍、鸭子和有害昆虫组成D．水稻和红萍分层分布，能提高光能利用率答案：C解析：生态系统的主要功能是能量流动和物质循环；在该生态系统中鸭子以植物为食时是初级消费者，以昆虫为食时是次级消费者。生物群落是指一个生态系统中所有的植物、动物和微生物的总和，故C项错误。水稻和红萍所需的光照不同，其分层现象有利于充分利用光能。10．下列判断错误的是(　　)A．适当放牧，动物植食作用可增加草原生态系统的生物多样性B．捕食者体型比被捕食者小，则生物数量关系肯定会构成倒金字塔形C．生态系统中的能量流向分解者之后，仍可能从分解者再流向消费者D．“桑基鱼塘”生态系统与普通的生态系统相比，实现了能量多级利用答案：B解析：A正确，动物的植食作用可以促进植物的分化，可增加草原生态系统的生物多样性；C正确，例如：草履虫以枯草杆菌为食。11．如图是某森林生态系统物质和能量流向示意图，h、i、j、k表示不同用途的有机物(j是未利用部分)，方框大小表示使用量，下列叙述正确的是(　　)A．进入该生态系统的CO2量与各h产生的CO2总量相等B．生产者中i的量大于被初级消费者同化的有机物的量C．流向分解者的k可被生产者直接吸收利用D．流经该生态系统的物质和能量可循环利用答案：B解析：A项中，进入该生态系统的CO2量通过光合作用合成有机物，由于每个营养级都有未利用的，所以进入该生态系统的CO2量应大于各h产生的CO2量；C项中，k不能被生产者直接吸收利用；D项中，能量是单向流动的，不循环。12．下列有关新型农业生态系统的正确叙述是(　　)10\nA．该生态系统实现了物质和能量的良性循环B．该生态系统提高了各营养级之间的能量传递效率C．建立该系统的目的是提高生态系统的能量利用率D．该生态系统中，属于第二营养级的生物有家畜和蚯蚓答案：C解析：生态系统能够实现物质循环，而能量是不能被循环利用的，A选项错误；生态系统各营养级之间能量传递效率为10%～20%，通过人类的活动，可以调节生态系统能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分，提高生态系统的能量利用率，但不能提高生态系统各营养级之间的能量传递效率，B选项错误，C选项正确；蚯蚓在生态系统中属于分解者，不属于食物链中的任何一个营养级。13．假如一个人在代谢过程中，其全部同化量的来自植物，另来自牛肉，并且能量在各营养级之间的传递效率均为10%，现共有M千克植物通过食物链被摄入人体，问最多能使人体体重增加多少千克(不计人体呼吸作用损耗)(　　)A.B.C.D.答案：B解析：由题可推断出两条食物链①植物→人，②植物→牛→人，设人体增重为x千克，按10%能量传递效率计算可得，由①食物链引起人增重，消耗植物量为÷10%＝5x；由②食物链引起人体增重，消耗植物量为÷10%÷10%＝50x，则共消耗植物5x＋50x＝55x。由题意可知55x＝M，所以x＝。14．在1957年，美国的生态学家H.T.Odum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①②③④分别表示不同的营养级，⑤为分解者。GP表示生物同化作用所固定的能量，NP表示生物体储存的能量(NP＝GP－R)，R表示生物呼吸消耗的能量。下列叙述中不正确的是(　　)GPNPR10\n①15.912.8113.23②871.27369.69501.58③0.880.340.54④141.2062.0779.13⑤211.8519.26192.59A.生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③B．能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率约为5.5%C．若本生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则有机物的总量会增多D．④营养级GP的去向中，未被利用的能量有一部分残留在粪便中答案：D解析：A正确，按GP(表示生物同化作用所固定的能量)的多少，①②③④中能量最高的为第一营养级，⑤为分解者不参与构成营养级。B正确，①为第三营养级、③为第四营养级，(0.88÷15.91)×100%≈5.5%。C正确，本生态系统的能量输入值为生产者固定的871.27，输出量为13.23＋501.58＋0.54＋79.13＋192.59＝787.07<871.27，故有机物的总量会增多。D错误，④营养级生物粪便中的能量不属于④营养级GP的去向，应属于其上一营养级生物固定的能量。15．(2022·山东卷)6月5日是世界环境日，今年我国的世界环境日主题是“共建生态文明，共享绿色未来”。草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如图所示。(1)图中食物网较简单，因此，该草原生态系统的________能力较差，其________稳定性也相应较低。除图中所示的生物类群外，该生态系统的生物组成成分还应有________才能保证其物质循环的正常进行。(2)如果图中草能提供10000kJ的能量，营养级间的能量传递效率为10%～20%，那么鹰占据的营养级能够得到的最低和最高能量值分别是________kJ和________kJ。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会________。若外来生物入侵该区，则会导致该草原的________锐减或丧失。(3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是________和竞争。若某年兔种群的K值为1000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加400只，则兔种群的K值变为________只。用标志重捕法调查该区鼠的种群数量时，若部分标记个体迁出，10\n则导致调查结果________(填“偏高”或“偏低”)。(4)草原干旱时，兔摄取水分减少，体内细胞外液渗透压________，引起________渗透压感受器兴奋，增加抗利尿激素的释放，进而引起________对水的重吸收增加，减少排尿量，以保持体内水平衡。答案：(1)自我调节(或：反馈调节，负反馈调节)　抵抗力　分解者(2)10　400　增加　生物多样性(或：物种多样性)(3)捕食　900　偏高(4)升高　下丘脑　肾小管、集合管解析：(1)食物网简单，生态系统的自我调节能力较差，其抵抗力稳定性就较低；生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，该生态系统的生物组成成分中缺少分解者。(2)鹰占据的营养级有第三、第四两个营养级，其得到的最低能量值，应以第四营养级为准，同时传递效率按10%计算，即10000×(10%)3＝10(kJ)；其得到的最高能量值，应以第三营养级为准，同时传递效率按20%计算，即10000×(20%)2＝400(kJ)；若去除蛇，鹰的营养级降低，得到的能量增多，所以鹰的数量会增加；外来物种入侵通常会导致生态系统稳定性降低，物种多样性锐减甚至丧失。(3)图中影响兔种群数量变化的种间因素是竞争和捕食；因为4只鼠消耗的草量与1只兔的相等，则400只鼠消耗的草量，相当于100只兔的消耗量，所以兔的K值变为1000－100＝900(只)；用标志重捕法调查鼠的种群数量，设鼠总数为N，标记数为n，再次捕捉到的数目为M，M里面有标记的鼠的数目为m，则N＝n·M/m，若部分标记个体迁出，则m减少，因此N值会偏高。(4)兔摄取水分减少，其细胞外液渗透压会升高，刺激位于下丘脑的渗透压感受器，使其产生兴奋，增加抗利尿激素的释放，促进肾小管和集合管对水的重吸收。16．(江西重点中学2022联考)为了研究环境污染物对某湖泊中生物的影响，一组学生开展了研究性学习。他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E，并对其进行消化道内食物组成的分析；然后又请当地一所湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定；再将研究数据绘制成下表：生物种类消化道内食物组成千克体重水污染物含量/mg汞某种杀虫剂A鱼(甲)鱼(乙)7896B河蚌水蚤、小球菌2557C小球菌/35D鱼(乙)水蚤103110\nE水蚤小球菌515(1)河蚌和水蚤的关系是______________________。(2)右图表示该湖泊生态系统碳循环的部分示意图。甲、乙、丙、丁代表生态系统的4种成分，箭头①～⑦表示循环过程。请据图分析回答：图中表示以CO2形式流动的是__________(填序号)，该生态系统的基础是____________________。(3)下面A图表示该湖泊生态系统的能量锥体图，P为生产者，R1为初级消费者，R2为次级消费者。B图是将A图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析，图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量(假设它不被下一营养级利用)，e、e1、e2表示呼吸消耗量。据图作答：A图　　　　　B图　　　①每年流入这个生态系统的总能量是____________。②B图中R1的b1和d1表示__________________________________________。答案：(1)捕食和竞争　(2)①②⑤⑥　甲(3)①b＋c＋d＋e　②流入分解者能量和未被下一级利用的能量解析：(1)由表格数据判断出该食物网为：小球藻河蚌水蚤鱼乙鱼甲，故河蚌和水蚤的关系为捕食和竞争。(2)图中甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者，丁为大气中CO2库，C在生物群落与无机环境之间以CO2气体形式循环。(3)每年流入该生态系统的总能量是该年植物光合作用利用的光能总量，应注意不包括上一年留下来的能量。图中e为呼吸量，c为下一营养级的同化量，b和d是未被下一营养级利用的能量和流入分解者的能量。1.(2022·海南单科)下图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是(　　)10\nA．甲是生产者，乙是消费者B．该生态系统是一个开放的系统C．能量通过光合作用固定并进入系统，可以热能形式输出D．甲、乙和分解者所贮存的能量之和是输入该生态系统的总能量答案：D解析：甲能固定太阳能，是生产者。乙以甲为食，是消费者。该生态系统有能量输出到其他系统中，故该生态系统是一个开放的系统。太阳能必须经过生产者的光合作用(化能合成作用)转化成化学能才能进入生态系统并开始流动。生态系统的能量可以电能、热能、化学能的形式输出。生产者所固定的太阳能是流经生态系统的总能量。2．(2022·安徽理综)某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/(hm2·a)。植物田鼠鼬固定的太阳能摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量2.45×10111.05×1097.50×1087.15×1082.44×1072.25×1072.18×107(1)能量从田鼠传递到鼬的效率是________。(2)在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在1hm2范围内，第一次捕获并标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的15只。该种群密度是________只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果________。(3)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%～5%用于________________，其余在呼吸作用中以热能的形式散失。(4)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见，信息能够________________，维持生态系统的稳定。答案：(1)3%(2)80　偏高(3)生长、发育、繁殖等生命活动(4)调节生物的种间关系解析：本题主要考查生态系统功能和种群密度调查的相关知识。(1)分析表中数据，可求得能量从田鼠传递到鼬的效率是(2.25×107)÷(7.50×10810\n)×100%＝3%。(2)根据标志重捕法调查种群密度的公式计算：1hm2范围内，田鼠的种群密度为(40×30)÷15＝80(只)。若标记的田鼠有部分被捕食，则重捕时标记的田鼠较未被捕食时少，这样求得的田鼠种群密度会偏高。(3)田鼠和鼬同化的能量一部分以热能形式散失，另一部分用于自身的生长、发育、繁殖等生命活动。(4)通过题干所述，可知信息能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。10