Тест по биологии: Потоки энергии и вещества в экосистемах (11 класс)
Тест по биологии «Потоки энергии и вещества в экосистемах» для 11 класса — это проверочная работа, предназначенная для контроля знаний учащихся о фундаментальных термодинамических процессах в живой природе. Тест охватывает темы превращения энергии, биогеохимических циклов, трофической структуры биоценозов и роли различных функциональных групп организмов в поддержании гомеостаза биосферы.
1
В чем заключается принципиальное отличие движения энергии от движения вещества в экосистеме?
Правильный ответ:
Вещество совершает круговорот, а энергия движется однонаправленно и постепенно рассеивается в виде теплаПояснение:
Химические элементы (углерод, азот и др.) многократно используются живыми организмами, переходя из органической формы в неорганическую и обратно. Энергия же поступает от Солнца, проходит через пищевые цепи и на каждом этапе частично превращается в тепло, которое рассеивается в окружающую среду и не может быть использовано повторно.2
Какова роль продуцентов (зеленых растений) в потоке энергии экосистемы?
Правильный ответ:
Они преобразуют световую энергию Солнца в энергию химических связей органических веществ, делая её доступной для других организмовПояснение:
Продуценты являются «входными воротами» энергии в биосферу. Только они (и некоторые бактерии) способны в процессе фотосинтеза фиксировать солнечную энергию, создавая первичную продукцию, которая затем служит основой питания для всех остальных трофических уровней.3
В какой форме энергия передается от продуцентов к консументам и далее по пищевой цепи?
Правильный ответ:
В форме химических связей органических соединений (пищи)Пояснение:
Животные не могут питаться солнечным светом. Энергия, необходимая для их жизнедеятельности, заключена в молекулах белков, жиров и углеводов, которые они получают, поедая растения или других животных. При расщеплении этих веществ энергия высвобождается.4
Почему поток энергии в экосистеме не может быть замкнутым?
Правильный ответ:
Из-за действия второго закона термодинамики: при каждом превращении энергии часть её неизбежно теряется в виде тепла, которое нельзя использовать для фотосинтезаПояснение:
Тепловая энергия — это энергия хаотического движения молекул, «низкосортная» энергия. Живые системы не могут превращать тепло обратно в химическую энергию пищи (для этого нужен фотосинтез и свет). Поэтому отработанная энергия покидает экосистему навсегда.5
Какую функцию выполняют редуценты в круговороте веществ?
Правильный ответ:
Они разлагают мертвую органику до простых минеральных соединений, возвращая элементы в неживую природу для повторного использованияПояснение:
Редуценты (бактерии, грибы) замыкают биогеохимический цикл. Они минерализуют органические остатки, превращая их в воду, углекислый газ, нитраты и фосфаты. Эти вещества снова могут быть усвоены корнями растений, что обеспечивает непрерывность жизни.6
Что происходит с энергией, которая не была усвоена организмом и вывелась с экскрементами?
Правильный ответ:
Она переходит в детритные пищевые цепи и используется редуцентами или детритофагамиПояснение:
Энергия, оставшаяся в непереваренных остатках пищи, не теряется для экосистемы мгновенно. Она становится источником питания для организмов-разлагателей (например, навозных жуков, бактерий), которые извлекают её остатки до полной минерализации субстрата.7
Почему биомасса хищников в устойчивой экосистеме всегда меньше биомассы травоядных?
Правильный ответ:
Из-за потерь энергии при переходе с одного трофического уровня на другой (правило 10%)Пояснение:
Так как при переходе энергии на следующий уровень 90% её теряется (на дыхание, движение, теплоотдачу), количество доступной энергии для каждого следующего звена резко снижается. Это ограничивает общую массу организмов, которые могут прокормиться на вершине пирамиды.8
Что является основным источником вещества для построения тел продуцентов?
Правильный ответ:
Неорганические вещества (углекислый газ, вода, минеральные соли) из окружающей средыПояснение:
Продуценты — автотрофы. Они не нуждаются в готовой органике. Строительный материал для своих клеток (углерод, кислород, водород, азот) они извлекают из атмосферы и почвенного раствора, превращая неживое вещество в живое.9
Как связаны между собой поток энергии и круговорот веществ?
Правильный ответ:
Поток энергии является движущей силой круговорота веществ, а вещество служит носителем энергии в пищевых цепяхПояснение:
Энергия заставляет «колеса» круговорота вращаться. Без постоянного притока солнечной энергии химические реакции, необходимые для синтеза и транспорта веществ, остановились бы, и биосфера пришла бы в состояние термодинамического равновесия (смерти).10
Какое утверждение верно описывает судьбу большинства энергии, поступившей в организм с пищей?