- 生态系统的结构
- 共3696题
1926年，美国一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据．
a．这块田共收割玉米约10 000株，质量为6 000kg．通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2 675kg，折算为葡萄糖6687kg．
b．据他估算，这些玉米在整个生长过程中，通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2 045kg．
c．1kg葡萄糖储存1.6×107 kJ能量．
d．在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能总量为8.5×1012 kJ．
请根据以上数据和所学知识分析回答下列问题．
（1）根据10 000株玉米含碳2 675kg，如何折算为6687kg葡萄糖？请列出式子．______
（2）玉米合成6687kg葡萄糖，大约需要消耗多少CO2______kg？
（3）10 000株玉米共含葡萄糖6687kg，这是10 000株玉米在整个生长过程合成的葡萄糖总量吗？______为什么？______
（4）这块玉米田的太阳能利用率是多少？在农业生产上，可以通过哪些措施提高作物对太阳能的利用率？（要求答出两项）．______
（5）种植在地块边缘处的玉米植株，其长势通常较地块中央的要好，主要原因是什么？______
（6）人吃100g玉米，一般地能获得（流入人体内）贮存在所食玉米中能量的______．
（ 供选择答案：A．10% B．20% C．绝大部分 D．全部 ）
正确答案
解：（1）根据葡萄糖的化学简式（C6H12O6），列出算式：C：（C6H12O6）=72：180，假设2675kg碳折合成的葡萄糖为X，则列式如下：72：180=2675：x．
（2）根据光合作用的方程式可知合成1mol葡萄糖需要消耗6mol二氧化碳，即二氧化碳与葡萄糖的质量比为（44×6）：180=22：15，所以玉米合成6687kg葡萄糖，大约需要消耗的CO2质量为6687×22÷15=9808kg．
（3）由于能量流动是单向传递、逐级递减，效率为10%～20%，这些玉米在生长过程所合成的葡萄糖中，通过细胞呼吸作用消耗了2045kg，另外还有应该有少量有机物被捕食者和分解者所利用，所以这10000株玉米共含葡萄糖6687kg并不是其在整个生长过程合成的葡萄糖总量．
（4）这些玉米田的太阳能利用效率=E固/E入射=（1.3972×108）÷（8.5×109）=1.64%．在农业生产上，可以通过遗传育种、合理密植、套种、增施有机肥等措施来提高作物对太阳能的利用率．
（5）种植在地块边缘处的玉米植株，其长势通常较地块中央的要好，主要是因为种内斗争相对较弱，CO2的供应比较充足，有效光合面积比较大．
（6）10%～20%是能量传递效率，是指（人同化的能量）/（玉米同化的能量），可此题是人吃下的玉米，这和能量传递效率无关，而与消化吸收能力有关，所以人吃100g玉米，一般地能获得（流入人体内）贮存在所食玉米中能量的绝大部分，故选C．
故答案是：
（1）72：180=2675：x （或x=（2675×180）÷72 ）
（2）9808
（3）不是，玉米在生长过程所合成的葡萄糖中，通过细胞呼吸作用消耗了2045 kg，另外还有应该有少量有机物被捕食者和分解者所利用
（4）这块玉米田的太阳能利用率大约是1.64%．可以通过遗传育种、合理密植、套种、增施有机肥等措施来提高作物对太阳能的利用率
（5）种内斗争相对较弱，CO2的供应比较充足，有效光合面积比较大
（6）C
解析
解：（1）根据葡萄糖的化学简式（C6H12O6），列出算式：C：（C6H12O6）=72：180，假设2675kg碳折合成的葡萄糖为X，则列式如下：72：180=2675：x．
（2）根据光合作用的方程式可知合成1mol葡萄糖需要消耗6mol二氧化碳，即二氧化碳与葡萄糖的质量比为（44×6）：180=22：15，所以玉米合成6687kg葡萄糖，大约需要消耗的CO2质量为6687×22÷15=9808kg．
（3）由于能量流动是单向传递、逐级递减，效率为10%～20%，这些玉米在生长过程所合成的葡萄糖中，通过细胞呼吸作用消耗了2045kg，另外还有应该有少量有机物被捕食者和分解者所利用，所以这10000株玉米共含葡萄糖6687kg并不是其在整个生长过程合成的葡萄糖总量．
（4）这些玉米田的太阳能利用效率=E固/E入射=（1.3972×108）÷（8.5×109）=1.64%．在农业生产上，可以通过遗传育种、合理密植、套种、增施有机肥等措施来提高作物对太阳能的利用率．
（5）种植在地块边缘处的玉米植株，其长势通常较地块中央的要好，主要是因为种内斗争相对较弱，CO2的供应比较充足，有效光合面积比较大．
（6）10%～20%是能量传递效率，是指（人同化的能量）/（玉米同化的能量），可此题是人吃下的玉米，这和能量传递效率无关，而与消化吸收能力有关，所以人吃100g玉米，一般地能获得（流入人体内）贮存在所食玉米中能量的绝大部分，故选C．
故答案是：
（1）72：180=2675：x （或x=（2675×180）÷72 ）
（2）9808
（3）不是，玉米在生长过程所合成的葡萄糖中，通过细胞呼吸作用消耗了2045 kg，另外还有应该有少量有机物被捕食者和分解者所利用
（4）这块玉米田的太阳能利用率大约是1.64%．可以通过遗传育种、合理密植、套种、增施有机肥等措施来提高作物对太阳能的利用率
（5）种内斗争相对较弱，CO2的供应比较充足，有效光合面积比较大
（6）C
一片玉米农田就是一个生态系统．
（1）流入该玉米田生态系统的总能量是______．
（2）同种植单一品种相比，在不同田块种植甜玉米和糯玉米等不同品种，可增加______多样性，提高农田生态系统的稳定性．
（3）玉米螟幼虫能蛀入玉米茎秆和果穗内取食．若调查玉米螟幼虫的密度，应采用______的方法．甜菜夜蛾幼虫也取食玉米，玉米螟和甜菜夜蛾的种间关系是______．在我国北方部分地区，亚洲玉米螟和欧洲玉米螟的分布区出现重叠，两种玉米螟依靠不同的性信息素维持______．
（4）在生产过程中，农民需不断对农田进行除草、治虫等活动，从能量流动的角度分析，农民除草、治虫的目的是______．
（5）从物质循环的角度分析，该生态系统中要不断施加氮肥，主要原因是______．
（6）玉米收获后，农田弃耕，很快就变成了杂草和昆虫的乐园．农田的这种群落演替类型属于______．
正确答案
解：（1）流入该玉米田生态系统的总能量是玉米等生产者光合作用固定的全部太阳能．
（2）同种植单一品种相比，在不同田块种植甜玉米和糯玉米等不同品种，可增加基因多样性，提高农田生态系统的稳定性．
（3）玉米螟幼虫能蛀入玉米茎秆和果穗内取食．若调查玉米螟幼虫的密度，应采用样方法．甜菜夜蛾幼虫也取食玉米，玉米螟和甜菜夜蛾的种间关系是竞争．在我国北方部分地区，亚洲玉米螟和欧洲玉米螟的分布区出现重叠，两种玉米螟依靠不同的性信息素维持生殖隔离．
（4）从能量流动的角度分析，农民除草、治虫的目的是调整能量流动方向，使能量更多地流向玉米．
（5）从物质循环的角度分析，该生态系统中要不断施加氮肥，主要原因是大量N元素随农产品的输出而缺失，需不断补充．
（6）玉米收获后，农田弃耕，很快就变成了杂草和昆虫的乐园．农田的这种群落演替类型属于次生演替．
故答案为：
（1）玉米等生产者光合作用固定的全部太阳能
（2）基因
（3）样方法 竞争 生殖隔离
（4）调整能量流动方向，使能量更多地流向玉米
（5）大量N元素随农产品的输出而缺失，需不断补充
（6）次生演替
解析
解：（1）流入该玉米田生态系统的总能量是玉米等生产者光合作用固定的全部太阳能．
（2）同种植单一品种相比，在不同田块种植甜玉米和糯玉米等不同品种，可增加基因多样性，提高农田生态系统的稳定性．
（3）玉米螟幼虫能蛀入玉米茎秆和果穗内取食．若调查玉米螟幼虫的密度，应采用样方法．甜菜夜蛾幼虫也取食玉米，玉米螟和甜菜夜蛾的种间关系是竞争．在我国北方部分地区，亚洲玉米螟和欧洲玉米螟的分布区出现重叠，两种玉米螟依靠不同的性信息素维持生殖隔离．
（4）从能量流动的角度分析，农民除草、治虫的目的是调整能量流动方向，使能量更多地流向玉米．
（5）从物质循环的角度分析，该生态系统中要不断施加氮肥，主要原因是大量N元素随农产品的输出而缺失，需不断补充．
（6）玉米收获后，农田弃耕，很快就变成了杂草和昆虫的乐园．农田的这种群落演替类型属于次生演替．
故答案为：
（1）玉米等生产者光合作用固定的全部太阳能
（2）基因
（3）样方法 竞争 生殖隔离
（4）调整能量流动方向，使能量更多地流向玉米
（5）大量N元素随农产品的输出而缺失，需不断补充
（6）次生演替
如图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程的能量流动．下列有关叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、①是流入兔这一营养级的能量，该生态系统的总能量应该是草的固定的太阳能总量，故A错误；
B、分解者获得的能量多少无法得知，故B错误；
C、图中②/①的比值代表兔到狐的能量传递效率，故C错误；
D、③是兔食草后未吸收的残渣，④是兔子的遗体，它们分别属于草和兔同化量的一部分，故D正确．
故选：D．
如图A为碳循环示意图，图B为食物网示意图，请据图回答：
（1）碳在无机环境和生物群落之间主要是以______形式进行循环的．
（2）生物群落中的碳进入无机环境的途径有图中的______（填序号）等过程．
（3）②中能量流动的特点是______．
（4）图B所示生态系统的成分还应该有______．
（5）若②中的种群及相互关系如图B，既具有竞争关系又有捕食关系的是______．
正确答案
解：（1）碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行，在生物群落内部主要以含碳有机物的学生进行．
（2）碳从无机环境进入生物群落的途径只有光合作用①，但是生物群落中的碳进入无机环境的途径有生产者的呼吸作用③、消费者的呼吸作用③和微生物的分解作用④．
（3）生态系统能量流动的特点是单向传递、逐级递减．
（4）图B食物网所示生态系统的成分只有生产者和消费者，应该还有分解者和非生物的物质和能量．
（5）图B中鹰与蛇都以鼠为食，同时鹰也捕食蛇，两者之间既具有竞争关系又有捕食关系．
故答案是：
（1）CO2
（2）③④
（3）单向流动、逐级递减
（4）非生物物质和能量、分解者
（5）鹰与蛇
解析
解：（1）碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行，在生物群落内部主要以含碳有机物的学生进行．
（2）碳从无机环境进入生物群落的途径只有光合作用①，但是生物群落中的碳进入无机环境的途径有生产者的呼吸作用③、消费者的呼吸作用③和微生物的分解作用④．
（3）生态系统能量流动的特点是单向传递、逐级递减．
（4）图B食物网所示生态系统的成分只有生产者和消费者，应该还有分解者和非生物的物质和能量．
（5）图B中鹰与蛇都以鼠为食，同时鹰也捕食蛇，两者之间既具有竞争关系又有捕食关系．
故答案是：
（1）CO2
（2）③④
（3）单向流动、逐级递减
（4）非生物物质和能量、分解者
（5）鹰与蛇
若牛的摄入量为100%，其中粪便量是38%，呼吸量是52%，则牛的同化量是（ ）
正确答案
解析
解：已知牛粪便中的能量38%不是其同化的能量，为上一营养级的能量，不包括在牛的同化量里．又因为牛的摄入量为100%，所以牛的同化量=牛的摄入量-其粪便量=100%-38%=62%．
故选：C．
在生态系统的一条食物链中，若生产者通过光合作用产生60mol的氧气，则其所固定的太阳能中，流入初级消费者体内的能量最多是（ ）
正确答案
解析
解：生产者通过光合作用产生了60mol氧气，则根据化学反应式制造的葡萄糖是10mol，流入初级消费者体内的能量最多为多少，应按传递效率最高20%计算，即10×20%=2mol．
故选：C．
下列表示生态系统中处于第二营养级的生物，其能量流动的过程图解，有关叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、由于摄入量=流入第二营养级的能量（即同化量）+粪便量，所以图中粪便量属于生产者经光合作用所固定的太阳能，A错误；
B、“摄入量”就是该营养级所吃食物中所包含的能量，B错误；
C、流入下一个营养级的能量占同化量的10%～20%，不是摄入量，C错误；
D、该生物种群中的一部分个体未被利用，其能量包含在“用于生长发育和繁殖”中，D正确．
故选：D．
如图为植物所固定的太阳能的限制因素图解，有关分析正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、由图可知，影响光合作用的总产量的因素有光、水、CO2、矿质营养、温度（影响酶活性），而光合作用的净生产量还需考虑呼吸消耗量，所以还受温度、氧气浓度的影响，A正确；
B、对于除水域生态系统以外的所有生态系统的植物来说，水都是它们固定太阳能的一个重要限制因素，B错误；
C、通过取食流入下一营养级的能量只有总生产量（同化量）的10%～20%，C错误；
D、图中的营养是指落叶和枯枝中被微生物分解以后产生的无机营养（矿物质），D错误．
故选：A．
在生态系统中，以植食性动物为食的动物称为（ ）
正确答案
解析
解：A、植食性动物属于第二营养级，A错误；
B、以植食性动物为食的动物属于次级消费者，B错误；
C、以植食性动物为食的动物属于次级消费者，C正确；
D、植食性动物属于初级消费者，以植食性动物为食的动物属于次级消费者，D错误．
故选：C．
正确答案
解析
解：A、乙图P中的c表示被初级消费者同化的能量，即流入Q1的能量，A正确；
B、某一个营养级能量的去向包括：自身呼吸消耗、流向一个营养级、被分解者分解利用和未被利用，则乙图P中的b和d分别表示未被P利用的能量和流向分解者的能量，B正确；
C、据图乙分析，每年流经这个生态系统的能量是植物光合作用固定的光能，包括b、c、d、e，C错误；
D、据图甲的能量金字塔可以看出，能量从Q1流向Q2会减少，根据能量传递效率（10%-20%），Q1流向Q2为20%C1，C2只是Q2固定部分能量，故C2≤20%C1，D正确．
故选：C．
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