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1、微专题生态系统能量流动过程中的相关计算1.如图表示能量流经某生态系统第二个营养级示意图单位：J/（cm2a）,据图分析，下列有关说法正确的是（）散失次级消费者摄入量散失A.e表示分解者利用的能量B.第二个营养级用于生长和繁殖的能量是100J/（cm2a）C.能量由第二个营养级到第三个营养级的传递效率是20%D.该生态系统第三个营养级同化的能量是15J/（cm2a）解析：A题图为能量流经某生态系统第二个营养级的示意图，其中a表示该营养级摄入的能量，b表示该营养级同化的能量，C表示该营养级用于生长和繁殖的能量，d表示该营养级通过呼吸消耗以热能的形式散失的能量，e表示分解者利用的能量，A正确，B错误
2、；题图仅表示能量流经第二个营养级的过程，并不能得出第三个营养级的同化量，因此无法计算由第二个营养级到第三个营养级的能量传递效率，C、D错误。2 .如图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1kg,至少消耗A约（能量传递效率按20%计算）（）A.100kgB.44.5kgC.25kgD.15kg解析：C图中共含有三条食物链，而题中所求为至少消耗的A,根据能量流动规律分析可知，食物链越短损耗越少，效率以20%计算。故食物链AtBt猫头鹰为最短，消耗的A为l20%20%=25（kg）O3 .如果一个人的食物中有1/2来自绿色植物、1/4来自小型肉食性动物、1/4来自羊肉，假如能量传递效率为10
3、%,那么此人每增加1千克体重，需消耗植物（）A.10千克B.5千克C.100千克D.280千克解析：D根据题意可以写出三条食物链：植物一人，在此食物链中人要增重0.5千克，消耗植物：0.510%=5（千克）；植物一羊一人，在此食物链中，人要增重0.25千克，消耗植物：0.2510%10%=25（千克）；植物一植食性动物一小型肉食性动物一人，在此食物链中，人要增重0.25千克，消耗植物：0.2510%10%10%=250（千克）。所以人要增重1千克，需消耗植物280千克。4 .某生态系统中存在如图生物关系，E生物种群含有的总能量为5.8X10）kJ,B生物种群含有的总能量为1.6X108kJ,则
4、理论上A生物种群含有的总能量是（能量传递效率按20%计算）（）A.4.2107kJB.2.0108kJC1.OXlO8kJD.2.32IO8kJ解析：BE为第一个营养级，B、C、D均为第二个营养级，三者获得的来自E的总能量为5 .810920%=11.6108(U),再减去B的能量1.6108kJ,C、D含有的能量为IXlO9kJ,A既可捕食C,又可捕食D,其获得的总能量为IX10920%=2.0X108(kJ)。6 .某生态系统中存在如图所示的食物网，如将C的食物比例由A：B=I:1调整为A：B=2：1,其他条件不变，相邻两个营养级之间的能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原
5、来的()A.1.875倍B.1.375倍C.1.273倍D.0.575倍解析：B当C的食物比例A：B为1：1时，设C获得的能量为X,则需要A的能量为(1/2)10%+(1/2)x10%10%=55;当C的食物比例A：B调整为2：1时，设C获得的能量为y,需要A的能量为(2/3)y10%+(1/3)y10%10%=40yo两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55x=40y,则y=1.375x,即该生态系统能承载C的数量是原来的1.375倍。7 .如图为某生态系统能量流动示意图。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1kg,则需要消耗A约42kgC.B营养级的个
6、体数量一定多于C的个体数量D.B的数量越多，C获得的能量越少解析：BA所固定的能量大于B、C的能量之和，A错误；由图可知，从A到B的能量传递效率为100%=16%,从B到C的能量传递效率为患XlOo%=15%，由此计算出C增加】kg,需要消耗A约42kg,B正确；B营养级的生物个体数量不一定多于C的个体数量，C错误；一般情况下，B的数量越多，则B所含的能量越多，那么C获得的能量也越多，D错误。7 .(2023台州阶段检测)下图为某湿地生态系统部分生物所构成的食物网。若鱼从不同营养级获得相同数量的能量，且能量传递效率均为10%。当鱼同化40kJ的能量时，则需要水生植物和浮游植物同化的能量为()蚓
7、出鸿鸭水生植物乙:鱼-蛤浮游植物A.2800kJB.2200kJC.2600kJD.2680kJ解析：A分析图形可知，该图能量流向鱼的食物链有：水生植物T鱼、水生植物蜗牛一鱼、浮游植物T蛤T鱼，若鱼从不同营养级获得相同数量的能量，且能量传递效率均为10%o当鱼同化40kJ的能量时，则需要水生植物和浮游植物同化的能量为401310%+401310%10%+401310%10%=2800kJ,所以A正确，B、C、D错误。8 .如图表示动物利用食物的过程，下列叙述正确的是()合湎一可利一利一吃一同一次级食源丁用的丁用甫工的丁化的T生产量不可利用的未利用的吃剩的粪便呼吸A.次级生产量的食源都是初级生产
8、量B.次级生产量是次级生产者的同化量C哺乳动物的/的值一般为10%D.恒温动物的/的值一般低于变温动物解析：D生态系统中第二次的有机物生产，其生产的有机物或固定的能量，就是次级生产量，根源是依靠植物在光合作用中所产生的有机物，凡是异养生物(分解者和消费者)都属于次级生产者。次级生产量的食物来源不一定是初级生产量，如人吃兔子，人的次级生产量来源就是兔子的次级生产量，A错误；据图可知，次级生产量是同化量减去呼吸量的差值，B错误；表示同化量，表示上一营养级的同化量的一部分，因为两个营养级之间能量传递效率约为10%,所以/的值应该大于10%,C错误；表示次级生产量，表示同化量，恒温动物由于要消耗有机物
9、来维持体温，因此有机物的积累量较低，所以/的值一般低于变温动物，D正确。9 .下表为一条食物链中能量流动的数量单位：J/(h11Fa)下列叙述错误的是()植物田鼠鼬固定的,r3摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量太阳能2.451.057.507.15X2.442.252.18IO11IO9IO8IO8IO7IO7IO7A.田鼠摄入的能量中未同化的有3.00XlO8J/(hm2a)B.田鼠到鼬的能量传递效率约为2.3%C.鼬同化量中用于生长和繁殖的不到5%D.该食物链各营养级之间存在负反馈调节解析：B田鼠未同化的能量=摄入量一同化量=1O5X1()9-7.5O108=3.00X1()8j/(hm
10、2a),A正确；田鼠到鼬的能量传递效率=2.25Xl()77.50XIO8X100%=3%,B错误；鼬同化量中用于生长和繁殖的量=(2.25107-2.18107)2.25IO7100%=3.1%,C正确；根据表格分析，食物链为植物T田鼠T鼬，各营养级之间存在负反馈调节机制，若田鼠多，则草少，草少则田鼠由于缺少食物而减少，D正确。10.如图为某生态系统的能量流动情况，箭头表示能量的流动方向，单位为kca1/（m2.年）。下列叙述正确的是（）入射的太阳能1150090014849(X)生产者16(XM)142（三）初级广消费者18（X）1550次级消费者一|250210三级f消费者一I4X）4（
11、）I植物未利用的能量11A（呼吸、落叶、排泄物、尸体）A.分解者可利用来自各营养级转移到A中的所有能量B.该生态系统各营养级间的平均能量传递效率约为13.7%C.生产者与各级消费者的能量输出均为两条途径D.消费者的营养级别越高，可利用的总能量越多解析：BA中包括各营养级的呼吸，呼吸所产生的能量有一部分以热能形式散失，不会被分解者利用，A错误；图中各营养级之间的能量传递效率分别为18001600（）=l1.25%,250l80013.9%.40250=16%,平均值为13.7%,B正确；生产者与各级消费者的能量输出途径有呼吸消耗散失的能量、流入下一个营养级（顶级消费者除外）、分解者分解和未被利用
12、的能量，C错误；由于能量流动逐级递减，消费者的营养级别越高，可利用的总能量越少，D错误。11.如表是对能量从植物传递到鳞翅目幼虫（植食性）的定量分析，下列结论中不正确的是（）被鳞翅目鳞翅目幼鳞翅目幼用于鳞翅项目幼虫吃掉虫粪便含虫呼吸消目幼虫生的植物有的能量耗的能量长的能量能量/J419209.5146.662.9A.从植物流入鳞翅目幼虫的能量是4I9JB.食物中的能量只有约15%用于幼虫自身的生长C.流入鳞翅目幼虫的能量一部分以热能形式散失D.第一个营养级至少需同化1047.5J的能量解析：A从植物流入鳞翅目幼虫的能量是指鳞翅目幼虫同化的能量，即419209.5=209.5JA错误。12.下图
13、为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图（图中数字为能量数值，单位是Jm-2.a-1）o下列叙述不正确的是（）可用的太阳辐射3066（XX）A.该食物网中最高营养级为第五个营养级B.该食物网中第一个到第二个营养级的能量传递效率为25%C.太阳鱼呼吸作用消耗的能量小于1357(Jm-2a,)D.该食物网中的生物与非生物环境共同构成一个生态系统解析：D该食物网中最高营养级是跳鱼，为第五个营养级，A正确；该食物网中第一个到第二个营养级的能量传递效率为(3780+4200)31920X100%=25%,B正确；太阳鱼同化的能量去向有：呼吸作用消耗、流入下一营养级和被分解者分解利用，由图可知，太阳鱼呼吸作用
14、消耗的能量少于1483-126=1357(Jm-2a,),C正确；该食物网中的生物只含有生产者和消费者，没有分解者，所以不能与无机环境共同构成一个生态系统，D错误。13.某人对某一湖泊进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查，调查结果如表所示，其中分别表示不同的营养级，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。下列叙述不正确的是()GPNPR15.912.8113.10(2)871.27369.69501.580.880.340.54141.2062.0779.13211.8519.26192.59A.该生态系统能量流动的
15、渠道可能是TT一B.能量在第三个营养级和第四个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加D.营养级GP的去向中，未被利用的能量有一部分残留在该营养级的粪便中解析：D根据食物链中各营养级同化量逐级递减以及传递效率在10%20%之间的特点，可判断该生态系统能量流动的渠道可能是T一T，A正确；能量在第三个营养级和第四个营养级间的传递效率为0.8815.91X10()%=5.5%,B正确；图中生态系统的能量输出为13.10+501.58+0.54+79.13+192.59=786.94V871.27(能量的输入)，故若本生态系统维持现在的能量输入、
16、输出水平，则有机物的总量会增多，C正确；粪便中的能量，属于上一个营养级同化的能量，不属于该营养级同化的能量，D错误。14.下图是某生态系统一条食物链中的三个种群一年内能量流动统计的部分数据。有关叙述正确的是()A.三个种群组成的食物链是1IIIIIB.种群II全部生物的呼吸消耗能量约为6.95XIO7kJC.不同营养级之间的能量流动以有机物为载体D.第二个营养级到第三个营养级的能量传递效率约为10%解析：C从图中可以看出，种群II同化的能量最多，其次是种群I,最少的是种群11I,所以三个种群组成的食物链是II一【-I11,A错误；种群11全部生物同化的能量有呼吸消耗的能量、流向分解者的能量、流
17、入下一个营养级的能量和未被利用的能量，呼吸作用消耗的能量少于6.95X107kJ,B错误；能量在不同营养级之间以有机物的形式流动，C正确；能量传递效率=某一个营养级的同化量上一个营养级的同化量XlOo%,第二个营养级到第三个营养级的能量传递效率约为3.015.0100%=20%,D错误。15 .（2023台州阶段检测）如图为某农场中的能量流动简图，其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，d和d?为摄入的饲料量。以下说法错误的是（）呼吸作用、J人工ldb第一营养级一J第二营养级一2-*第三营养级b2分解者X人工饲料A.流入该生态系统的总能量为a1a2a3d1d2B.该农场中第
18、二、三营养级的能量传递效率为b3（a2+d）C.第二、三营养级粪便量中的能量分别属于a3+di、b2+d2D.该农场中第一、二营养级的能量传递效率为a2（a,+a2+a3）解析：B流入生态系统的总能量是生产者（第一营养级）固定的太阳能和人工饲料中的能量，即a1+a2+a3+d+d2,A正确；di是摄入的饲料的能量，不是同化量，其同化饲料的能量应该小于d,故第二营养级总能量应该小于a2+d,第三营养级同化的能量为b3,因此该农场中第二、三营养级的能量传递效率大于bV（a2+d）.B错误；粪便量不属于该营养级的同化量，是上一营养级流向分解者能量的一部分和人工投放饲料中的一部分能量，第二、三营养级粪
19、便量中的能量分别属于a3+d3b2+d2,C正确；第一营养级同化的能量为a+a2+a3,第二营养级从上一营养级同化的能量a2,该农场中第一、二营养级的能量传递效率为a2/（a1+a2+a3）,D正确。16 .（2021宁波北仑区期中）生态学家对某生态系统各营养级的能量（单位：kJhm2a-,）进行分析，结果如表。下列叙述正确的是（）营养级同化量未被利用量分解者分解量呼吸释放量甲2.48X102.00XlO91.2010,03.6010,乙2.401076.00IO54.001052.30IO7丙7.50XlO82.40XlO76.00IO67.16108A.如果该生态系统受到DDT污染，处在甲
20、营养级的DDT浓度最高B.丙中用于生长、繁殖的能量全部来源于甲未被利用能量C.第二营养级向第三营养级的能量传递效率约为9.6%D.流向该生态系统的总能量为2.48X10kJhm_2al,最终都会以热能的形式散失解析：D由表可知：甲的同化量最大，乙的同化量最少，说明乙所处的营养级最高，因此如果该生态系统受到DDT污染，则处在乙营养级的DDT浓度最高，A错误；丙中用于生长、繁殖的能量全部来源于丙的同化量，B错误；由表可知，甲的同化量最大，乙的同化量最少,说明第一营养级是甲、第二营养级是丙、第三营养级是乙，第二营养级向第三营养级的能量传递效率约为（2.4107）（7.5XlO8）100%=3.2%,
21、C错误；流向该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，即为甲的同化量2.48X10UkJhmNaj最终都会以热能的形式散失，包括最终被微生物和三个营养级生物呼吸作用分解，D正确。17 .某同学绘制了如图1所示的能量流动图解。请据图回答下列问题：生产者初级消费者（1）能量输入生物群落的途径主要是,生产者固定的总能量Wl可表示为（用图中字母表示）之和。（2）据图分析，生产者能量的去向有：（用文字表达，写对3条可得满分）。（3）流经第二个营养级的总能量是指被第二个营养级所的能量，而不是被初级消费者摄入到体内的能量。（4）图2为弃耕地演替为湿地生态系统后的图解，图中生产者是（用字母表示）。如果E取食
22、A的比例由，调整为点则流入E的能量是原来的倍（能量传递效率按10%计算。结果精确到小数点后一位）。解析：（1）物质是能量的载体，生态系统的能量是伴随着物质循环而流动，生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落。能量守恒定律，某一个营养级的输出的能量=输入的能量，可知生产者固定的总能量Wl=Al+B+J+D（或A+B+Ci+A2B2+C2+D2）o（2）输入生产者的能量，一部分传递给初级消费者，一部分储存在生产者体内，其余能量的去向是自身呼吸散失、流向分解者。（3）流经第二营养级的总能量是指被第二营养级所同化或固定。（4）据图分析，A表示生产者，E的取食比例没有调整之前，E获得的
23、能量为：i10%+10%10%=0.028,E的取食比例调整后，E获得的能量为：IO%10%10%=0.055,所以E的量是原来的0.0550.028=1.96,近似于2.0倍。答案：（1）光合作用A+B+G+D（或A+B+G+A2+B2+C2+D2（2）一部分传递给初级消费者，一部分储存在生产者体内，其余能量的去向是自身呼吸散失、流向分解者（3）同化或固定A2.018 .下图中是某人工鱼塘生态系统能量流动过程示意图，数字表示部分环节涉及的能量值单位为105kJ/（m2a）o试回答下列有关问题。(1)图中生产者用于生长和繁殖的能量是kJ/(m2a),能量逐级递减的原因是(2)该生态系统中从第一
24、个营养级到第二个营养级的能量传递效率为o(3)图中植食动物、小型肉食动物和大型肉食动物随营养级的升高需要的有机物输入越来越多，原因是O(4)第三个营养级每增加3.5千克，需要生产者千克。解析：(1)由图计算可知，第三个营养级从上一个营养级同化的能量为2.5X105kj(m,),第二个营养级从上一个营养级同化的能量为14X105ld/(n2a),因此该生态系统中生产者固定的总能量是(70+23+3+14)105kJ(m2a)=1.1107kJ/(m2a)=呼吸量+用于生长和繁殖的能量，而生产者呼吸消耗的能量为23Xl()5kJ/(m%),故图中生产者用于生长和繁殖的能量是(110-23)IO5k
25、J/(m2a)=8.7IO6kJ/(m2a)；由于生物同化的能量大部分被自身呼吸作用消耗，一部分被分解者利用，故能量在相邻营养级之间的传递是逐级递减的。(2)第一个营养级生产者同化的能量为：(70+23+3+14)105kJ(m2a)=l.l107kJ/(m2a),第二个营养级为植食性动物，其同化的能量为：(9+4+0.5+2.5)105kJm2a=16105kJ(m2a),但能量来源中有机物输入2X施j(m2a),故生产者流入的能量为14105kJ/(m2a),故该生态系统中从第一个营养级到第二个营养级的能量传递效率为4IlOX100%=12.7%。(3)图中植食动物、小型肉食动物和大型肉食动物随营养级的升高需要的有机物输入越来越多，原因是能量流动是逐级递减的；维持各营养级较高的有机物输出量。(4)第二个营养级同化的能量为16105kJ/(m2a),第二个营养级的能量流入第三个营养级的能量值为2.5X105kJ/(m2a),故该生态系统从第二个营养级到第三个营养级的能量传递效率为2.5(14+2)100%=15.6%o若第三个营养级每增加3.5千克，需要的生产者为3.514/1102.516=176千克。答案：(1)87X1()6生物同化的能量大部分被自身呼吸作用消耗，一部分被分解者利用(2)12.7%(3)能量流动逐级递减；维持各营养级需要较高的有机物输出量(4)176
