【优化方案】2022届高考生物一轮复习 第五章 第2、3节 生态系统的能量流动和物质循环知能演练强化闯关（含解析）新人教版必修3

【优化方案】2022届高考生物一轮复习第五章第2、3节生态系统的能量流动和物质循环知能演练强化闯关（含解析）新人教版必修31.(2022·广东六校联考)如图为生态系统能量流动的部分图解，①代表一定的能量值。下列相关叙述中，正确的是(　　)A．生态系统的能量流动是循环进行的B．能量在沿食物链流动时逐级递减C．次级消费者属于第二营养级D．图中①代表呼吸作用所消耗的能量解析：选B。生态系统能量流动是单向的、逐级递减的；次级消费者属于第三营养级；图中①代表流向分解者的能量。2．(2022·安徽名校模拟)如图为草原生态系统的能量流动图解模型，A、B、C分别表示流入各营养级生物的能量，D、E、F分别表示各营养级生物用于生长、发育、繁殖的能量，G、H、I分别表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量，J、K、L分别表示流入分解者的能量。下列说法中，正确的是(　　)A．图中A＝D，B＝E，C＝FB．K中能量包括兔子尸体及狼粪便中的能量C．食物链中能量最少的是分解者所处的营养级D．第一营养级与第二营养级间的能量传递效率是E/D解析：选B。图中应是A＞D，B＞E，C＞F；食物链中能量最少的是狼所处的营养级；第一营养级与第二营养级间的能量传递效率是B/A。3．(2022·高考海南卷)下图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是(　　)A．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7\n解析：选D。根据题中简图可知，甲能够固定太阳能，为生产者，乙从甲获取能量，为消费者，A正确；该生态系统需要从外界获得能量，同时能量也可以扩散到外界，是一个开放的生态系统，B正确；能量通过光合作用进入生态系统，经过生产者、消费者和分解者的呼吸作用后有一部分以热能的形式散失，C正确；输入该生态系统的总能量是生产者甲固定的太阳能总量，D不正确。4．下列有关碳循环的叙述正确的是(　　)A．光合作用是CO2进入生物群落的唯一途径B．动物细胞的无氧呼吸是大气中CO2的产生途径之一C．没有分解者，碳循环仍可保持平衡状态D．初级消费者通过消化系统摄入生产者合成的含碳有机物解析：选D。在碳循环过程中，CO2通过光合作用和化能合成作用进入生物群落；动物细胞只能通过有氧呼吸产生CO2进入大气；分解者的分解作用可保持碳循环的平衡状态。5．下列关于生态系统的物质循环和能量流动的描述中，错误的是(　　)A．几乎所有生态系统需要的能量都来自太阳B．对农业生态系统进行科学规划，能够大大提高能量的利用率C．植物通过光合作用摄取碳的速率与动物通过呼吸作用释放碳的速率大致相等D．现代工业的迅速发展，打破了生物圈中碳循环的平衡，导致温室效应的形成解析：选C。在稳定的自然生态系统中，植物通过光合作用从大气中摄取碳的速率，与通过生物(包括动物、植物和微生物)的呼吸作用和分解作用而把碳释放到大气中的速率大致相等。6．如图所示为某生态系统中相互联系的生理过程，请据图分析并回答问题。(1)图中的“营养”主要指无机盐，植物主要以____________方式从土壤中吸收；分析增施农家肥可促进植物光合作用的原因：________________________________________________________________________。(2)图中Ⅰ过程指________，由第________营养级进行，需要适宜的外界条件主要有________________。(3)若D为下一个营养级从上一个营养级获取的能量，则D的量____________(填“是”或“不是”)C是10%～20%，其原因是________________________________________________________________________。(4)该生态系统________(填“能”或“不能”)完成碳元素的循环。解析：图中的“营养”应为各种矿质元素离子，是植物以主动运输的方式从土壤中吸收的。施用农家肥后，土壤中的微生物会大量繁殖，分解农家肥中的有机物，产生CO2和各种无机物，促进光合作用。每个营养级的能量有四个去路：一是自身呼吸作用以热量形式散失；二是未被利用；三是被分解者所利用；四是被下一个营养级的生物利用。答案：(1)主动运输　农家肥经微生物分解后，能为植物提供大量的矿质元素和CO2　(2)呼吸作用　一　O2和温度　(3)不是　初级消费者所获得的能量占生产者所固定总能量的10%～20%　(4)不能1．(2022·北京西城区检测)在生态系统中，能量可以通过食物链在生物群落中流动。随着营养级的升高，其获得的总能量越来越少。下列解释错误的是(　　)A．各营养级中总有一部分能量被分解者利用B．各营养级中的能量一部分以热能形式散失C．生物维持自身的生命活动消耗一部分能量D．能量金字塔顶层的生物生命活动需要的能量少解析：选D。能量在生态系统中是单向流动、逐级递减的，其原因是各营养级中总有一部分能量被分解者利用；一部分以热能形式散失；还有一部分用于维持自身的生命活动。能量金字塔顶层的生物个体通常较大，其生命活动需要的能量相对较多。2．下列有关生态系统能量流动的叙述正确的是(　　)A．生态系统的能量流动是指能量随着物质循环而循环7\nB．生态系统的能量流动是指生物体内的能量代谢过程C．生态系统的能量流动是指能量的输入、传递、转化和散失D．生态系统中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少解析：选C。生态系统中的能量是单向流动、逐级递减的，物质循环是能量流动的载体，而能量流动是物质循环的动力，生态系统的能量流动不能随着物质循环而循环；生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程；生态系统中初级消费者越多，次级消费者获得的能量也越多。3．下图为某生态系统能量流动示意图(单位：kJ)。下列说法正确的是(　　)A．图中A所固定的能量是B、C的能量之和B．若C增加1kJ，则需要消耗A约42kJC．B营养级的个体数量一定多于C营养级的个体数量D．B→C的能量传递效率为16%解析：选B。根据生态系统能量流动的特点及能量传递效率可知，A选项错误；A→B的能量传递效率为200/1250×100%＝16%，B→C的传递效率为30/200×100%＝15%。4．某生态系统的营养结构如图所示，据此分析有关叙述正确的是(　　)①―→②―→③A．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的功能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通过该营养结构获得的能量大于①所同化能量的1/25D．若图中②由于某种原因而灭绝，则③的数量会迅速减少解析：选C。图中仅反映了该生态系统具有能量流动和信息传递的功能；①和②、②和③、①和③之间都存在信息交流；如按最高的能量传递效率计算，按①→②→③途径，③获得的能量为①所同化能量的1/25，按①→③途径，③获得的能量为①所同化能量的1/5，所以③通过该营养结构获得的能量为①所同化能量的1/25～1/5。若图中②由于某种原因而灭绝，食物链缩短，能量消耗减少，③的数量会增加。5.如图食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，那么，猫头鹰若要增加20g体重，最少需要消耗的植物为(　　)A．80g　　　　　　　　B．900gC．800gD．600g解析：选B。依图中食物关系分析，猫头鹰处于第三、四营养级。在植物鼠猫头鹰兔食物链中，猫头鹰属第三营养级，可把此食物链简化为一条，即植物→鼠(兔)猫头鹰，最少消耗植物20g×÷20%÷20%＝400g。另一食物链“植物→鼠→蛇猫头鹰”中，猫头鹰属第四营养级，最少消耗植物20g×÷20%÷20%÷20%＝500g，所以最少需要消耗植物900g。6．(2022·西安八校联考)一只羊在一年内吃100kg的草，排出20kg的粪，长了10kg的肉(不考虑其他散失)，下列有关说法不正确的是(　　)7\nA．该羊一年的同化量是80kgB．第一营养级到第二营养级的能量传递效率为10%C．20kg的粪属于羊未同化的能量D．该羊一年的呼吸量是70kg解析：选B。羊一年的同化量＝摄入量－粪便量＝80(kg)。粪便是羊未同化的能量。羊一年的呼吸量＝同化量－有机物积累量＝70(kg)。题干中未指出草的同化量，故不能计算出第一营养级到第二营养级的能量传递效率。7．大气中的碳进入生物群落的形式和作用是(　　)A．碳酸盐；细胞呼吸B．CO2；光合作用和化能合成作用C．含碳有机物；光合作用D．CO2；分解作用解析：选B。CO2＋H2O糖类。另外：(1)碳在无机环境中的存在形式：CO2和各种碳酸盐；(2)碳在生物群落中的存在形式：各种含碳有机物；(3)碳在无机环境及生物群落之间的循环形式：CO2；(4)与碳循环密切相关的几个生理过程：光合作用、细胞呼吸、分解者分解。8．(2022·潍坊模拟)对下列两条食物链的分析正确的是(　　)①玉米→人　②玉米→牛→人A．一个吃玉米的人获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多B．能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级升高而逐级递减C．长期坚持素食可缓解世界粮食短缺问题D．若种植玉米的土壤中含有相同浓度的某重金属盐，则②中的人比①中的人重金属元素积累少解析：选C。能量的传递效率是10%～20%，与营养级高低没有直接关系，故B错误。长期坚持素食，可减少能量传递过程中的损失，有利于缓解世界粮食短缺问题，故C正确。重金属元素在食物链中流动时存在富集现象，营养级越高，富集作用越强，所以②中的人体内重金属元素积累相对较多，故D错误。9．如图是某生态系统碳循环示意图，其中D为大气，a～d代表发生在生物体内的生理作用，A、B、C代表生态系统的不同生物。以下叙述不正确的是(　　)A．通过a过程太阳能便进入了生物群落B．在这个生态系统中，C所含的能量最多C．b、c、d过程将CO2释放到大气中D．此图中包含了该生态系统的全部成分解析：选D。此图中缺少太阳能、水分、无机盐等非生物的物质和能量。10．下列有关生态系统能量流动与物质循环的叙述，错误的是(　　)A．食物链的长度受限于营养级之间的能量传递效率B．生态系统内的生物数量总是随着营养级的上升而减少C．分解者是连接生物界和无机环境的主要生物类群D．快速消耗化石燃料是产生温室效应的主要原因解析：选B。由于生态系统各营养级之间的传递效率为10%～20%，因此食物链通常不超过5个营养级；生态系统内的生物数量通常随着食物链中营养级的升高而减少，并不是绝对的；分解者是实现生态系统物质循环必不可少的成分；产生温室效应的主要原因是化石燃料的燃烧。7\n11．(2022·合肥教学质检)某生态系统中的四种生物构成一条食物链a→b→c→d，通过测定得到这四种生物a、b、c、d所含的有机物总量分别为M1、M2、M3和M4。下列叙述中错误的是(　　)A．M1一定不是a种群固定的太阳能总量B．若M1＜5M2，则生态系统稳态可能遭到破坏C．d个体所含的有机物的质量应比c个体的小D．若M2大量增加，一般会导致M1减少M3增加解析：选C。生产者固定的太阳能总量中会通过细胞呼吸损失一部分，故A正确；根据能量流动的特点，前一营养级同化的能量要大于或等于后一营养级同化的能量的5倍，才能满足后一营养级的能量需要，故B正确；相对较高营养级的个体不一定比相对较低营养级的个体小，如虎与兔，故C错误；一定时间内，M2增加会导致被捕食者减少，捕食者增多，故D正确。12．如图为一个简化的草原生态系统能量流动和物质循环示意图，据图对图中箭头的含义进行表中所列项目的分类，正确的有(　　)含义所属箭头号码①生物群落中能量的散失②生物群落中的物质回归无机环境③无机环境的能量进入生物群落④能量在生物体之间单向流动⑤能量在食物链中流动⑥碳元素从有机物变成二氧化碳A．①——(2)(3)(5)B．③——(1)，⑤——(2)C．④——(2)(3)(5)D．②——(5)，⑤——(1)解析：选B。①生物群落中能量的散失通过(4)；③无机环境的能量进入生物群落通过(1)植物的光合作用；⑤能量在食物链中流动通过(2)传递；④能量在生物体之间单向流动通过(2)；②生物群落中的物质回归无机环境通过(3)分解者的分解作用和(4)呼吸作用。13．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)]，请回答下列问题。(1)如图所示，输入该生态系统的能量主要是由________固定的太阳能，A代表________。(2)植食性动物的能量有________[J/(cm2·a)]传递到肉食性动物体内。(3)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，最好采用________法。7\n(4)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________。(5)该生态系统具有能量流动、物质循环和________三个方面的功能。解析：流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和有机物中的能量。每一营养级的能量有四个去向：呼吸作用消耗、流向下一营养级、流向分解者和未被利用，因此，可知A代表呼吸作用。肉食性动物输出的能量等于(2.1＋5.1＋0.25＋0.05)＝7.5，其中从外界(有机物)输入的能量为5，因此，从植食性动物输入的能量为2.5。草鱼和白鲢都以水草为食，因此存在竞争关系。草鱼个体较大，活动性较强，可以采用标志重捕法调查种群密度。鱼类在鱼塘中具有分层现象，反映出此群落具有垂直结构。生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递。答案：(1)生产者　呼吸作用(消耗的能量)　(2)2.5(3)竞争　标志重捕法　(4)垂直结构　(5)信息传递14．(2022·石家庄模拟)如图表示一个草原生态系统营养结构，请据图回答下列问题：(1)该食物网包括了________条食物链，如果用该图表示草原生态系统的结构，还缺少的成分是________________________________________________________________________。(2)调查兔群的种群密度常用的调查方法是标志重捕法。如果标志物脱落，调查结构比实际数值偏________。(3)若在这个草原生态系统上播种杂草，其抵抗力稳定性会________。(4)假设放养牲畜的食物90%来自牧草，且该系统能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费者的能量传递效率为20%。如果人增加的能量为200kJ，那么其中来自牧草的能量为________kJ。解析：(1)生态系统包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量四种成分，而食物链中仅有生产者和消费者。(2)种群个体数/第一次标记的个体数＝第二次捕获个体数/第二次捕获的标记个体数。若标志物脱落，导致第二次捕获个体中标志个体数减少，使调查结果偏大。(3)此生态系统抵抗力稳定性取决于其自我调节能力的大小，自我调节能力与物种复杂程度呈正相关。(4)人属于第三营养级，若人的能量增加200kJ，则放养的牲畜应提供200÷20%＝1000kJ。按照10%的传递效率，来自草的能量为1000×90%÷10%＝9000kJ。答案：(1)6　分解者和非生物的物质和能量　(2)大(3)提高　(4)900015．调查研究是进行科学探究的常用方法。某学校研究性学习小组为了研究生态系统结构和功能关系，对某野外四个物种在一天中的平均活动时间(活动时间以%表示)进行观察和记录，结果如下表。休息与其他物种关系进食其他活动物种甲20%15%追逐物种乙55%吃植物10%物种乙20%25%被物种甲追逐45%吃植物10%物种丙75%15%吃物种甲10%物种丁75%20%吃物种丙5%(1)组成一个典型的生态系统，除表中涉及的成分外，还应有________________________________________________________________________。(2)画出该生态系统中可能的食物网。(3)无机环境中的碳主要是通过________________________________________________________________________作用进入该食物网的。(4)下图1是该生态系统中能量流向物种甲后发生的一系列变化示意图。图2中a1～d2表示物种甲和物种丙在能量流动过程中不同去向能量的相对值。请据图回答相关问题。7\n①图1中的A表示物种甲同化的能量，则C、D表示的含义分别为____________、____________。②若图2中c1＝a2＋b2＋c2＋d2，则从物种甲到物种丙的能量传递效率为________________________________________________________________________(用字母表示)。(5)据观察发现近几年该地区的生物种类和数量显著减少。下表是科学家调查研究该地区哺乳动物和鸟类生存受到威胁的主要原因及其比例。原因哺乳动物鸟类偷猎31%20%丧失栖息地32%60%生物入侵17%12%其他20%8%①根据这些数据绘制柱形图，横轴表示每类动物受威胁的各种原因，纵轴表示数值。②根据两类动物生存受到威胁的原因，请提出你的保护建议(至少要答两点)。解析：(1)生态系统中有非生物的物质和能量(非生物成分)、分解者、生产者和消费者。(2)食物网根据题表中的进食关系画出。(3)无机环境中的碳主要是通过光合作用进入该食物网。(4)图1中的A是去除粪便之后的，表示物种甲同化的能量，C表示分解者利用的能量，D表示通过呼吸作用散失的能量。物种甲的能量为a1＋b1＋c1＋d1，物种丙的能量为a2＋b2＋c2＋d2，从物种甲到物种丙的能量传递效率为c1/(a1＋b1＋c1＋d1)×100%[或(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1)×100%]。(5)柱形图要标明横纵坐标，横纵坐标数值可由题表得出。哺乳动物和鸟类要用不同颜色的柱表示。答案：(1)非生物的物质和能量(非生物成分)、分解者(2)植物物种甲→物种丙→物种丁物种乙(3)光合(4)①分解者利用的能量　通过呼吸作用散失的能量②c1/(a1＋b1＋c1＋d1)×100%[或(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1)×100%](5)①见下图②建立健全法律法规；加强法制教育；建立自然保护区；禁止偷猎等。(答案合理即可)7