中五生物练习卷：生态系能量流动与养分循环（100 分）

2026-11-11

练习卷 · 中五生物 · 生态系与能量流动

中五生物练习卷：全卷 6 题 24 部分、100 分、75 分钟。按香港中五生物课程编写，涵盖生态系的组成、能量流动与能量金字塔的效率计算、生物量与生产力、碳循环与分解、族群增长与限制因子，以及人类活动与生物放大。每题附答案与评分要点，适合校内测验及 DSE 生物科操卷。

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卷面资料　年级：中五　｜　科目：生物　｜　时限：75 分钟　｜　总分：100 分　｜　题数：24

第一题　生态系的组成与能量流动

某草原生态系中，生产者每年固定的总初级生产量（GPP）为 80 000 kJ m⁻²，植物呼吸作用消耗 20 000 kJ m⁻²。初级消费者同化的能量为 6 000 kJ m⁻²。

#	题目	答案与评分要点
1	计算该生态系的净初级生产量（NPP）。	答案：NPP = GPP − 呼吸作用 = 80 000 − 20 000 = 60 000 kJ m⁻² yr⁻¹。
2	计算能量由生产者传递至初级消费者的效率。	答案：6 000 ÷ 60 000 × 100% = 10.0%，即能量传递效率为 10.0%。
3	若次级消费者同化的能量为 480 kJ m⁻²，计算由初级消费者至次级消费者的能量传递效率。	答案：480 ÷ 6 000 × 100% = 8.0%。此效率低于上一级的 10.0%，显示部分能量已在呼吸作用与排泄中流失。
4	假设其后每一营养级的传递效率均为 10%，推算三级消费者最多可同化的能量。	答案：480 × 10% = 48 kJ m⁻² yr⁻¹。

第二题　能量金字塔与营养级效率

承上题，生产者、初级消费者、次级消费者与三级消费者同化的能量分别为 60 000、6 000、480 与 48 kJ m⁻² yr⁻¹。

#	题目	答案与评分要点
5	解释为何以能量绘制的能量金字塔必然是正立而不会倒置。	答案：能量每传一级，大部分以呼吸作用、排泄及未同化部分流失，只有少部分储存于生物体，故可用能量逐级递减，下层能量必定大于上层。
6	计算由生产者至三级消费者的总能量传递效率。	答案：48 ÷ 60 000 × 100% = 0.08%。
7	若四级消费者每日需同化 5 kJ，按 10% 效率推算三级消费者需提供多少能量，并判断现有能量是否足够。	答案：需要 5 ÷ 10% = 50 kJ，而三级消费者只有 48 kJ，故不足够，该营养级无法支持四级消费者。
8	若要令四级消费者同化 5 kJ，生产者最少需固定多少能量？设每次传递效率均为 10%。	答案：5 ÷ (0.10 × 0.10 × 0.10 × 0.10) = 5 ÷ 0.0001 = 50 000 kJ。

第三题　生物量与生产力

研究人员在某草地以 0.25 m² 的样方收割植物，烘干后干重为 45 g。一年后同一样方的干重为 229.5 g。

#	题目	答案与评分要点
9	计算该样方的生物量密度（g m⁻²）。	答案：45 ÷ 0.25 = 180 g m⁻²。
10	计算该年的净生产力（g m⁻² yr⁻¹）。	答案：229.5 ÷ 0.25 − 180 = 918 − 180 = 738 g m⁻² yr⁻¹。
11	若呼吸作用占 GPP 的 20%，计算该年的总初级生产量。	答案：GPP = 738 ÷ 0.80 = 922.5 g m⁻² yr⁻¹。
12	把 738 g m⁻² yr⁻¹ 换算为 t ha⁻¹ yr⁻¹（1 公顷 = 10 000 m²）。	答案：738 × 10 000 = 7 380 000 g = 7 380 kg = 7.38 t，故为 7.38 t ha⁻¹ yr⁻¹。

第四题　碳循环与分解作用

某森林每年凋落物量为 2.4 kg m⁻²，凋落物含碳量为 45%。分解速率常数 k = 0.35 yr⁻¹，分解符合一级动力学，剩余量 N = N₀e^(−kt)。

#	题目	答案与评分要点
13	计算每年进入凋落物库的碳量。	答案：2.4 × 45% = 1.08 kg C m⁻² yr⁻¹。
14	计算一年内被分解的凋落物比例。	答案：1 − e^(−0.35) = 1 − 0.7047 = 0.2953，即约 29.5%。
15	计算一年内被分解的碳量（以 g 表示）。	答案：1.08 × 0.2953 = 0.3189 kg ≈ 319 g C m⁻²。
16	计算凋落物分解达 90% 所需的年数。	答案：t = −ln(0.10) ÷ 0.35 = 2.3026 ÷ 0.35 = 6.58 ≈ 6.6 年。

第五题　族群增长与限制因子

某岛上鹿的族群由 200 只开始，内在增长率 r = 0.15 yr⁻¹，环境容纳量 K = 800 只。

#	题目	答案与评分要点
17	若族群无限制地指数增长，计算 3 年后的数量（取整数）。	答案：200 × e^(0.15 × 3) = 200 × 1.5683 = 313.7 ≈ 314 只。
18	在逻辑斯增长（logistic growth）下，族群增长速率最大时的大小为何？	答案：K ÷ 2 = 800 ÷ 2 = 400 只，此时密度制约与增长潜力取得平衡。
19	计算族群为 200 只时的增长速率 dN/dt。	答案：dN/dt = 0.15 × 200 × (1 − 200 ÷ 800) = 30 × 0.75 = 22.5 只 yr⁻¹。
20	计算族群为 600 只时的增长速率，并解释它与上一小题结果相同的理由。	答案：dN/dt = 0.15 × 600 × (1 − 600 ÷ 800) = 90 × 0.25 = 22.5 只 yr⁻¹。两者与 K ÷ 2 的距离同为 200 只，剩余增长空间比例相同，故速率相等。

第六题　人类活动与生物放大

某水域杀虫剂浓度为 0.0005 ppm，藻类为 0.04 ppm，小鱼为 2.0 ppm，鹰为 12.0 ppm。一只体重 2.0 kg 的鹰每日进食 0.25 kg 小鱼。

#	题目	答案与评分要点
21	计算鹰体内浓度相对水体的生物放大倍数。	答案：12.0 ÷ 0.0005 = 24 000 倍。
22	计算小鱼体内浓度相对藻类的浓缩倍数。	答案：2.0 ÷ 0.04 = 50 倍。
23	计算该鹰每日摄入的杀虫剂量（mg）。	答案：0.25 kg × 2.0 mg kg⁻¹ = 0.5 mg。
24	若每日安全摄入上限为 0.1 mg kg⁻¹ 体重，判断该鹰是否超标，并求超标倍数。	答案：上限 = 2.0 × 0.1 = 0.2 mg；实际 0.5 mg > 0.2 mg，超标 0.5 ÷ 0.2 = 2.5 倍，长期可致生殖失败。

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