第3章 生态系统及其稳定性专项训练-2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修二

《生态系统及其稳定性》练习四 一、选择题 1．1942年，美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动分析，是生态系统能量流动定量研究的开创性工作。下图是赛达伯格湖的能量流动图解（图中数字为能量数值，单位是（J·cm-2·a-1））。下列关于该生态系统能量利用和传递特征的叙述，错误的是（　　） A．太阳能被生态系统固定的效率小于0.1% B．流经生态系统的总能量为464.6J·cm-2·a-1 C．呼吸作用消耗能量的比例随营养级的提高而降低 D．第二营养级到第三营养级的传递效率约为20% 2．有关生物学中几个“率”的叙述，错误的是(　　) A．出生率和死亡率对种群的大小和种群密度起决定作用 B．适当降低温度可以降低绿色植物的细胞呼吸速率 C．生态农业的建立，提高了各营养级间的能量传递效率 D．种群数量变化的“J”型曲线中，种群增长率保持稳定 3．下图表示某长期稳定的森林生态系统中植物光合作用积累的有机物被植食性动物利用的过程（图中字母表示所含的能量）。据图分析，下列叙述错误的是（　　） A．流经该森林生态系统的总能量大于a B．植物光合作用积累的能量可表示为c+e+g+h+i C．能量在植物和植食性动物之间的传递效率可表示为（h/a）×100% D．植食性动物用于自身生长、发育和繁殖的能量为d-g-i 4．某农场中甲、乙、丙三种生物归属于三个营养级，三者的数量变化曲线(不都是消费者)如图1所示；该农场中的能量流动简图如图2所示，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。d1和d2为摄入的饲料量。下列相关叙述，正确的是（　　） A．甲、乙、丙构成了农场的营养结构，碳循环沿着甲、乙、丙进行 B．图1中丙、乙分别属于第二、第三营养级，且乙和丙的种间关系为捕食 C．图2中第二、第三营养级粪便中的能量分别属于a3＋d1、b2＋d2 D．该农场中第一和第二营养级之间的能量传递效率为(a2＋d1)/(a1＋a2＋a3)×100％ 5．如图中的甲、乙、丙分别代表人体液中物质交换、食物网中能量流动、生态系统碳循环的示意图。据此，下列说法中正确的是（　　） A．甲图D与B间不能直接进行物质交换，D与A之间才能直接进行物质交换 B．乙图中B从上一营养级获得的能量中，C占的比例为a；B体重增加x，至少需要A的量为y，则：y=20ax+5x C．从研究内容来看，甲和乙、丙分别属于生命系统的个体水平、群落水平和群落水平 D．因捕食关系而建立的食物链中，能量最少的是丙图中的B所处的营养级 6．在人为干预下，地震毁损的某自然保护区恢复过程中的能量流动关系如图所示[单位为103kJ/(m2.a)]。请据图分析，下列说法错误的是（　　） A．在地震中营养级较高的生物受到的影响较大 B．能量在第二营养级到第三营养级之间的传递效率约为15.6% C．肉食动物需补偿输入的能量值为5×103kJ/(m2.a) D．流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能 二、多项选择题 7．图是用来描述各种生命现象的一个简易模型，下列叙述错误的是 （　　） A．若A代表食物链的第二营养级，a为同化量，则b、 c可分别代表用于生长、发育、繁殖的能量和呼吸散失的能量 B．若A代表棉铃虫种群，a为诱捕雄虫，则b、 c可分别代表性别比例失调和种群密度升高 C．若A代表草原，a为过度放牧，则b、 c可分别代表土地荒漠化和物种减少 D．若A代表人体T淋巴细胞，a为抗原刺激，则b、c可分别代表抗体和记忆细胞 8．某科学家对一个温带森林生态系统的能量流动进行了定量分析，结果如图【图中数字为能量值，单位是J/（cm2·a）】，下列说法正确的是（　　） A．用于植食性动物生长、发育和繁殖的能量是1.96×105J/（cm2·a） B．植食性动物摄取食物的过程不存在种间信息传递 C．从生产者到初级消费者的能量传递效率约为0.85% D．枯枝落叶层中的无机物可以被植物根系吸收利用从而实现物质循环 三、非选择题 9．冷流水人工养殖是利用山区河流、水库周边的冷水资源，发展高品质鱼类养殖的一种新模式，综合处理流程见下图。 （1）冷流水人工养殖生态系统中，硅藻等生产者的能量来自　 　。经测算该生态系统的次级生产量远大于净初级生产量，原因是　 　。若②表示该系统的物质输出，则主要以　 　的形式输出。该系统养殖的全过程管理要求严格、精细，否则容易受到破坏，主要原因是　 　。 （2）生态系统的结构包括生态系统的组成成分和　 　，碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以　 　形式进行的。该人工养殖生态系统无法在物质上实现自给自足，其原因是　 　。（答出1点即可） （3）降解池中表水层微生物属于生态系统中的　 　（填成分），一般用　 　法快速测定微生物的密度。植物吸收池内种植沉水植物，水面浮床上种植物，吸收尾水中的氮、磷等营养盐，若浮床上植物过多会导致沉水植物大量减少，分析其原因是　 　。 （4）要了解人工养殖区某种鱼的种群密度，可选用　 　方法，要研究该种鱼的生态位，需要研究的的方面有　 　（答出2点）。 10． 如图所示为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动，图中字母代表相应能量。请据图回答以下问题： （1）流经图中生态系统的总能量为　 　（填字母），桑树呼吸作用所散失的热能可用图中的　 　（填字母）来表示，图中的C和B1＋C1＋D1可分别表示桑树和蚕 　 　用于的能量。 （2）蚕同化的能量D=　 　（填字母），正常情况下D/C的比值　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）10%。将蚕沙（粪便）投入鱼塘供给鱼食用，蚕沙中所含的能量属于第　 　营养级所含的能量，蚕沙中的碳元素只能以　 　形式流向鱼。 （3）桑基鱼塘农业生态系统　 　（是、否）能在物质和能量上自给自足。 （4）以该生态系统中桑树来说明生态系统中能量流动逐级递减的原因　 　(至少答两点) （5）从生态系统能量流动的角度分析，人工建立该生态系统的目的　 　。 11．学习以下材料，回答（1）～（5）题。 蚜虫的适应策略 蚜虫是陆地生态系统中常见的昆虫。春季蚜虫从受精卵开始发育，迁飞到取食宿主上度过夏季，其间行孤雌生殖，经卵胎生产生大量幼蚜；秋季蚜虫迁飞回产卵宿主，行有性生殖，以受精卵越冬。蚜虫周围生活着很多生物，体内还有布氏菌等多种微生物，这些生物之间的关系如图。 蚜虫以植物为食。植物通过筛管将以糖类为主的光合产物不断运至根、茎等器官。组成筛管的筛管细胞之间通过筛板上的筛孔互通。筛管受损会引起筛管汁液中Ca2+浓度升高，导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔，以阻止营养物质外泄。蚜虫取食时，将口器刺入植物组织，寻找到筛管，持续吸食筛管汁液，但刺吸的损伤并不引起筛孔堵塞。体外实验表明，筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态，Ca2+浓度提高后P蛋白溶解，加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶。 蚜虫仅以筛管汁液为食，其体内的布氏菌从蚜虫获取全部营养元素。筛管汁液的主要营养成分是糖类，所含氮元素极少。这些氮元素绝大部分以氨基酸形式存在，但无法完全满足蚜虫的需求。蚜虫不能合成的氨基酸来源如表。 氨基酸 组氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸 甲硫 氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 色氨酸 缬氨酸 植物提供 + - - - - - - - \ - 布氏菌合成 - + + + + + + + \ + 注：“-”代表低于蚜虫需求的量，“+”代表高于蚜虫需求的量，“\”代表难以检出。 蚜虫大量吸食筛管汁液，同时排出大量蜜露。蜜露以糖为主要成分，为蚂蚁等多种生物提供了营养物质。 蚜虫利用这些策略应对各种环境压力，在生态系统中扮演着独特的角色。 （1）蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了 　 　。从生态系统功能角度分析，图中实线单箭头代表了 　 　的方向。 （2）蚜虫为布氏菌提供其不能合成的氨基酸，而在蚜虫不能合成的氨基酸中，布氏菌来源的氨基酸与从植物中获取的氨基酸 　 　。 （3）蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液，而不引起筛孔堵塞，可能是因为蚜虫唾液中有 　 　的物质。 （4）从文中可知，蚜虫获取足量的氮元素并维持内环境稳态的对策是 　 　。 （5）从物质与能量以及进化与适应的角度，分析蚜虫在冬季所采取的生殖方式对于种群延续和进化的意义。 　 　。 12．2016年，世界自然保护联盟提出“基于自然的解决方案（NbS）”，即利用自然方法来解决全球气候变化等社会问题。针对全球气候变暖现象，基于NbS的理念，可通过对生态系统的保护、修复和可持续管理，提高其固碳能力，以缓解温室效应。研究发现，微生物在陆地生态系统碳循环调节过程中起重要作用，部分过程如图1所示，其中虚线箭头表示食物链，实线箭头表示微生物参与碳循环的主要过程。 （1）据题干信息及已学知识分析，下列做法与NbS理念吻合的是（　　）。（多选） A．防护林的可持续管理 B．退耕还林还草 C．合理耕作和秸秆燃烧 D．修建湿地公园 （2）据图1及已学知识分析，土壤微生物在生态系统碳循环中起的主要作用是（　　）。（多选） A．获得有机物 B．分解有机物 C．合成有机物 D．转化有机物 （3）调查发现，某地土壤微生物主要有放线菌、真菌等，它们相互作用，共同组成了土壤中的微生物　 　（种群/群落/生态系统）。 （4）据图1计算，若蜈蚣的食物由40% 行军蚁、60% 线蚓组成，行军蚁和线蚓的食物都分别由50% 植物凋零物和50% 土壤有机质组成，且该生态系统中的营养级效率为20%。若土壤微生物固碳过程中的能量损耗率为20%，在仅以碳作为唯一能源物质的情况下，要满足100 kJ蜈蚣的生存，由微生物固碳后形成的土壤有机质至少为　 　kJ。 “匍匐大戟”是一种适应能力强、匍匐生长的外来物种，为探究其对土壤微生物固碳能力的影响，研究人员对某地多项生态学指标展开调查，部分数据如表1所示。其中，PLFA是微生物细胞质膜重要的组成成分，其总量与微生物含量呈正相关。 表1 经纬度 气候类型 入侵前后 土壤碳储量 变化的相对值 PLFA/（nmol/g-1） 土壤小动物总量/（只/m3） 植物物种丰富度/（种） 115°33’24”E 37°03’36”N 温带干旱型大陆性季风气候 入侵前 224.6 24.9 168 12 入侵后 182.5 33.1 224 10 （5）据图1、表1推测，匍匐大戟入侵后，该地土壤微生物固碳能力下降的原因可能有　 　。（编号选填） ①植物固碳的总量下降 ②非固碳微生物大量繁殖 ③纬度高降水少影响植物生长 ④土壤动物对土壤中碳的消耗量增加 （6）为探究土壤微生物的固碳能力，据图1及已学知识分析，可检测的指标有　 　。（编号选填） ① 调查土壤小动物的丰富度② 调查植物物种的多样性 ③ 检测植物光合作用的强度④ 检测空气中CO2的浓度 答案解析部分 1．【答案】C 【解析】【解答】A、被生态系统固定的能量为464.6J•cm-2•a-1，太阳辐射总量为497693.2464.6J•cm-2•a-1，太阳能被生态系统固定的效率为464.6/497693.2464.6约等于0.09%，小于0.1%，A正确； B、生产者所固定下来的太阳能，就是流经该生态系统的总能量，因此流经生态系统的总能量为464.6J•cm-2•a-1，B正确； C、第一营养级呼吸作用消耗能量的比例96.3/464.6约等于20.7%，第二营养级呼吸作用消耗能量的比例为18.8/62.8=29.9%，第三营养级呼吸作用消耗能量的比例为7.5/12.6=59.5%，则呼吸作用消耗能量的比例随营养级的提高而提高，C错误； D、第二营养级到第三营养级的传递效率约为12.6/62.8≈20%，D正确。 故答案为：C。 【分析】流经自然生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，能量传递效率是相邻两营养级同化量的比值。 2．【答案】C 【解析】【解答】A、出生率和死亡率能直接决定种群的大小和种群密度，A正确； B、由于细胞呼吸需要多种酶的参与，故适当降低温度可以降低细胞呼吸速率，B正确； C、能量的传递效率是固定不变的，C错误； D、种群数量变化的“J”型曲线，每一年的增长率是不变的，D正确。 故答案为：C。 【分析】1.能量传递效率是指相邻两营养级之间同化量的比值，生态农业只能提高能量利用率，不能提高能量传递效率。2.出生率、死亡率、迁入率、迁出率能决定种群密度，性别比例能间接影响种群密度，年龄组成能预测种群数量变化趋势。3.J型增长曲线种群增长率保持不变，增长速率不是随时间有变化。4.呼吸速率主要影响因素：温度、氧气浓度等。 3．【答案】C 【解析】【解答】A、流经该生态系统的总能量为生产者所固定的太阳能，该数值大于生产者光合作用积累的有机物，A正确； B、植物光合作用积累的能量为a，其中a=c＋b，b=d＋e，d=f＋g，f=h＋i，故a最终可表示为c+e+g+h+i，B正确； C、传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值，植物的同化量不等于a，故能量在植物和植食性动物之间的传递效率不能表示为（h/a）×100%，C错误； D、植食动物的同化量=植食动物的摄入量d－未被同化的能量g－植食性动物呼吸消耗的能量i，D正确。 故答案为：C。 【分析】1、流入生态系统的总能量来自生产者固定的太阳能，随着能量在各级营养级之间单向流动，逐级递减； 2、能量传递效率=； 3、同化量=摄入量-未被同化量-呼吸消耗量。 4．【答案】C 【解析】【解答】A、生态系统的营养结构是指食物链和食物网，甲、乙、丙三种生物归属于三个营养级，三者不都是消费者，据图可知，甲为生产者，乙、丙为消费者，可形成食物链甲→乙→丙。物质循环和能量流动都是沿着食物链（网）进行的。碳循环发生于无机环境和生物群落之间，碳元素在生物群落中主要以有机物为载休，沿食物链进行传递，A项不符合题意。 B、据图可知，甲数量最多，为生产者，根据乙丙之间先升先降的为被捕食者，所以食物链为甲→乙→丙，乙为第二营养级，丙为第三营养级，B项不符合题意。 C、某营养级粪便中的能量不属于同化的能量，属于上一营养级同化的能量中流向分解者的一部分，由于d1和d2为摄入的饲料量，因此图2中第二营养级粪便中的能量属于a3+d1，同理，第三营养级粪便中的能量属于b2+d2，C项符合题意。 D、第二营养级同化的能量为a2，第一营养级同化的能量为a1+a2+a3，第一和第二营养级之间的能量传递效率为a2/（a1+a2+a3）×100%，D项不符合题意。 故答案为：C。 【分析】主要考查生态系统的物质循环和能量流动。物质循环和能量流动都是沿着食物链、食物网进行的，物质循环是指组成生物的化学元素在生物群落和无机环境之间进行循环利用。能量流动是生态系统中能量的输入、传递、转化、散失。生产者通过光合作用固定的太阳能的总量是输入生态系统的总能量，每个营养级（除最高营养级外）的能量都有三个去向：呼吸作用散失、流入下一个营养级、被分解者分解。粪便中能量为非同化量，属于上一营养级的同化量或者饲料中的能量。 5．【答案】B 【解析】【解答】A、甲图D是细胞内液，B是淋巴，淋巴中也存在细胞，如淋巴细胞，淋巴可以和淋巴细胞内液直接进行物质交换，A错误； B、乙图中B分别处于第二和第三营养级，B从上一营养级获得的能量中，C占的比例为a；B体重增加x，至少需要A的量为y，则：y= ax÷20%÷20%+x（1-a）÷20%=20ax+5x，B正确； C、丙属于生态系统层次，C错误； D、丙图中的B为分解者，不属于营养级，D错误。 故答案为：B。 【分析】甲图中：A是组织液，B是淋巴，C是血浆，D是细胞内液。 乙图中：A是生产者，B、C是消费者。 丙图中：A是生产者，B是分解者，C是消费者，D是大气中的二氧化碳。 6．【答案】D 【解析】【解答】A、图中地震以后的食物链中营养级越高，需要补偿的能量越多，所以在这场地震中，营养级越高的生物受到的影响越大，正确； B、图中食物链中第二营养级同化的能量是14×103 kJ/（m2.a），加上补偿的能量2×103 kJ/（m2.a），第二营养级的总能量是16×103 kJ/（m2.a），第三营养级同化的能量是2.5×103 kJ/（m2.a），所以能量在第二营养级到第三营养级之间的传递效率为2.5÷16=15.6%，正确； C、根据生态系统中输入能量=输出能量，肉食动物是[（2.1+5.1+0.05.+0.25）-（14+2-9-4-0.5）×103]=5×103 kJ/（m2.a），正确； D、由图可以知道，流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和补偿输入的能量，错误； 故答案为：D。 【分析】分析图中能量传递的信息，抓住输入能量=输出能量，这样可以计算出补偿输入到植食动物、肉食动物、顶位肉食动物的能量.补偿能量越多说明地震对其影响越大。能量传递效率是传给下一个营养级的能量/上一个营养级的固定能量，这是要注意不能把补偿为第三营养级的能量看成是第二营养级传递给第三营养级的能量。流经该生态系统的能量是生产者固定的太阳能和补偿的能量的总和。 7．【答案】B,D 【解析】【解答】若A是第二营养级，a是其同化量，同化量可以分为用于其自身生长发育繁殖的能量b和呼吸散失的能量c，A正确；若a表示诱捕雄虫，A表示棉铃虫种群，则该种群的性别比例会失调，种群密度会下降，B错误；若a是多度放牧，则会造成A草原荒漠化b和物种减少c，C正确；若a是抗原，作用于T细胞会引起增殖分化出b记忆T细胞和c效应T细胞，D错误。故答案为：BD。 【分析】1、 初级消费者摄入的能量有两个去向，一是成为粪便被分解者利用，二是同化的能量；其中，同化的能量又有两个去向，一是可以作为呼吸作用消耗掉，二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为：一、死后的遗体（分解者分解），二、次级消费者摄入量（流入下一营养级）。 2、 种群的数量特征包括①种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征；②出生率和死亡率：在单位时间内新产生（死亡）的个体数占该种群个体总数的比值即出生率（死亡率），出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度；③迁入率和迁出率：在单位时间_内迁入（迁出）的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率），迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小，直接影响种群大小和种群密度；④年龄组成：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，由增长型、稳定型和衰退型，年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据；⑤性别比例：指种群中雌雄个体数目的比例。 3、同群落的物种数目有差别。群落中物种数目的多少称为丰富度。 4、体液免疫过程为：（1）感应阶段：除少数抗原可以直接刺激B细胞外，大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇；吞噬细胞将抗原呈递给T细胞，再由T细胞产生淋巴因子作用于B细胞；（2）反应阶段：B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞；（3）效应阶段：浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。当相同的抗原再次进入机体，记忆细胞可以快速增殖分化成浆细胞，产生大量的抗体，称为二次免疫（再次免疫）。 8．【答案】C,D 【解析】【解答】A、植食性动物的同化量为：3.27×105-1.31×105=1.96×105J/（cm2·a），同化量中除去呼吸散失的能量才是用于植食性动物生长、发育和繁殖的能量，A错误； B、植食性动物摄取食物的过程存在种间信息传递，如青草的绿色可以为食草动物提供可食信息，B错误； C、生产者的同化量为2.31×107 J/（cm2·a），初级消费者的同化量为1.96×105J/（cm2·a），从生产者到初级消费者的能量传递效率约为1.96×105÷（2.31×107）=0.85%，C正确； D、枯枝落叶层中的无机物能被植物根系吸收利用，从而实现物质循环，D正确。 故答案为：CD。 【分析】1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。研究此生态系统能量流动的意义是调整能量流动关系，使能量持续高效流向对人类最有益的部分。 2、摄入量=同化量+粪便量；同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量ⅹ100%。 9．【答案】（1）太阳能；次级生产量包括来自生产者的部分净初级生产量和饲料中的能量；含碳有机物；生态系统结构简单，自我调节能力较弱 （2）营养结构（食物链和食物网）；CO2；生产者生产的有机物不足以维持消费者和分解者的需求；物质通过鱼类不断输出 （3）分解者；显微镜计数（血细胞计数板计数）；浮床上植物大量生长，与沉水植物竞争无机盐和光照 （4）标志重捕法；栖息地、食物、天敌、与其他物种的关系 【解析】【解答】（1）绿色植物通过光合作用所固定的能量或所合成的有机物质即初级生产量，因此在冷流水人工养殖生态系统中，硅藻等生产者的能量来自太阳能。 在该人工生态系统中，次级生产量包括来自生产者的部分净初级生产量和饲料中的能量，因此经测算该生态系统的次级生产量远大于净初级生产量。 若②表示该系统的物质输出，则主要以含碳有机物的的形式输出。 该系统养殖的全过程管理要求严格、精细，因为该生态系统结构简单，自我调节能力较弱，容易受到破坏。 （2）生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网），组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以CO2形式进行的，在生物群落内部是以含碳有机物的形式沿着食物链和食物网流动。 该人工养殖生态系统无法在物质上实现自给自足，其原因是生产者生产的有机物不足以维持消费者和分解者的需求；物质通过鱼类不断输出。 （3）降解池中表水层微生物属于生态系统中的分解者，分解者能将动植物遗体、粪便和各种复杂有机物分解为生产者能重新利用的有机物。一般用显微镜计数（血细胞计数板计数）法快速测定微生物的密度。 若浮床上植物过多会导致沉水植物大量减少，因为浮床上植物大量生长，会与沉水植物竞争无机盐和光照，进而导致沉水植物大量减少。 （4）估算种群密度时，常用样方法和标记重捕法，其中样方法适用于调查植物或活动能力弱，活动范围小的动物，而标记重捕法适用于调查活动能力强，活动范围大的动物。鱼的活动能力强，活动范围广，因此要了解人工养殖区某种鱼的种群密度，可选用标志重捕法。 生态位表示物种在群落中所处的地位、作用和重要性，要研究该种鱼的生态位，需要研究的的方面有栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系。 【分析】生态系统由生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量组成。能量通过食物链逐级传递，太阳能是所有生命活动的能量来源，它通过绿色植物的光合作用进入生态系统，然后从绿色植物转移到各种消费者。能量流动的特点：①单向流动——生态系统内部各部分通过各种途径放散到环境中的能量，再不能为其他生物所利用；②逐级递减——生态系统中各部分所固定的能量是逐级递减的，前一级的能量不能维持后一级少数生物的需要，愈向食物链的后端，生物体的数目愈少，这样便形成一种金字塔形的营养级关系。 10．【答案】（1）A；B；自身生长、发育、繁殖等生命活动 （2）A1+B1+C1+D1；大于；一；(含碳)有机物 （3）否 （4）（桑树）呼吸消耗、被分解者分解、未利用 （5）实现对能量的多级利用，从而提高能量的利用率 【解析】【解答】(1)流经图中生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，即A总光合作用量。生产者净光合作用积累的有机物=光合作用制造的有机物-呼吸作用消耗的有机物，因此桑树呼吸作用所散失的热能可用图中的B来表示。某一个营养级的能量流动包括能量的输入、能量的传递和能量散失(包括自身的呼吸作用散失的能量和分解者分解散失的能量)，图中的C和B1+C1+D1均表示同化量和呼吸消耗的能量的差值，故可分别表示桑树和蚕用于自身生长、发育、繁殖等生命活动的能量。 (2)蚕同化的能量D=输入蚕的能量=A1+B1+C1+D1。能量在食物链上传递效率为10%-20%，因此正常情况下D/A为10%-20%，而C<A，故 D/C的比值大于10%。粪便中所含的能量属于上一个营养级的能量，即属于桑树，所以将蚕沙(粪便)投入鱼塘供给鱼食用，蚕沙中所含的能量属于第一营养级所含的能量。碳在生物群落中，以含碳有机物形式流动，蚕沙中的碳元素只能以含碳有机物形式流向鱼。 (3)基鱼塘农业生态系统的生产者数量有限，还不能在物质和能量上自给自足，且能量流动逐级递减，任何生态系统都需要从外界源源不断的进行能量的供应。 (4)桑树进行光合作用固定有机物获取能量，输入桑树的这部分能量，一部分在桑树的呼吸作用中以热能形式散失了，一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放，另一部分为未利用留存着，只有少部分能量用于生长发育繁殖，而只有这部分能量可能流入下一营养级，故输入到一个营养级的能量只有少部分流向下一营养级，因此生态系统中能量流动逐级递减的。 (5)人工建立该生态系统以物质循环再生、能量的多级利用和提高能量利用率为目的。 【分析】1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。研究此生态系统能量流动的意义是调整能量流动关系，使能量持续高效流向对人类最有益的部分。 2、摄入量=同化量+粪便量；同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量ⅹ100%。 3、 生态农业使废弃物资源化，实现了农业生态系统中物质循环再生和能量的多级利用。 4、生态系统碳循环：（1）碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳；（2）碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物；（3）碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环；（4）碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动；（5）碳循环过程为：无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用，而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。 11．【答案】（1）群落；能量流动 （2）相互补充 （3）抑制Ca2+对P蛋白作用 （4）通过吸食大量的筛管汁液获取氮元素，同时以蜜露形式排出多余的糖分 （5）蚜虫通过有性生殖，以受精卵形式越冬，降低对物质和能量的需求，度过恶劣环境，保持种群延续；借助基因重组，增加遗传多样性，为选择提供原材料 【解析】【解答】 （1）在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落，蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了群落，从生态系统功能角度来看，图中实线单箭头代表了能量流动的方向。 故填：群落；能量流动。 （2）由表可知，在蚜虫不能合成的氨基酸中，布氏菌合成的氨基酸与植物提供的氨基酸相互补充。 故填：相互补充。 （3）筛管受损会引起筛管汁液中Ca2+浓度升高，导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔，蚜虫唾液中有抑制Ca2+对P蛋白作用的物质，因此蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液，而不引起筛孔堵塞。 故填：抑制Ca2+对P蛋白作用。 （4）筛管汁液的主要营养成分是糖类，所含氮元素极少。这些氮元素绝大部分以氨基酸形式存在，但无法完全满足蚜虫的需求。蚜虫为了获取足量的氮元素，通过吸食大量的筛管汁液来获取氮元素，同时以蜜露形式排出多余的糖分，以维持内环境稳态。 故填：通过吸食大量的筛管汁液获取氮元素，同时以蜜露形式排出多余的糖分。 （5）从图可知，蚜虫在冬季时，通过有性生殖以受精卵形式越冬，降低对物质和能量的需求，度过恶劣环境，保持种群延续；借助基因重组，增加遗传多样性，为选择提供原材料 。 ​​​​​​​故填：蚜虫通过有性生殖，以受精卵形式越冬，降低对物质和能量的需求，度过恶劣环境，保持种群延续；借助基因重组，增加遗传多样性，为选择提供原材料。 【分析】1、群落：在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落。 2、种间关系： 原始合作：两种生物共同生活在一起时.双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。例如，海葵固着于寄居蟹的螺壳上。寄居蟹的活动，可以使海葵更有效地捕食：海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护。 互利共生：两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。例如，豆科值物和根瘤菌之间，豆科植物向根瘤菌提供有机养料，根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料，供植物利用。 捕食关系：一种生物以另一种生物为食的种间关系。前者谓之捕食者，后者谓被捕食者。例如，兔和草类、狼和兔等都是捕食关系。 种间竞争：两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。例如，同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗。 寄生：一种生物从另一种生物（宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。例如，马蛔虫与马。 12．【答案】（1）A；B；D （2）A；B；C；D （3）群落 （4）1562.5 （5）①②④ （6）①②③④ 【解析】【解答】(1) 分析题意可知，NbS理念是用自然方法来解决全球气候变化等社会问题，其中防护林的可持续管理、退耕还林还草、修建湿地公园均是遵循自然规律，符合上述理念，而秸秆燃烧对于环境有一定污染，不符合上述理念。故选：ABD。 (2)土壤微生物包括分解者等，能够将有机物分解为无机物，故其作用包括获得有机物、分解有机物转化有机物，且图中的土壤微生物还有固氮作用，说明其也可以合成有机物。故选：ABCD。 (3)群落是指一定区域所有生物的集合，某地土壤微生物主要有放线菌、真菌等，它们相互作用，共同组成了土壤中的微生物群落。 （4）据图1计算，若蝗松的食物中40%行军蚁、60%线蚓组成，行军蚁和线蚓的食物都分别由50%植物凋零物和50%土壤有机质组成，且该生态系统中的营养级效率为20%。若土壤微生物固碳过程中的能量损耗率为20%，在仅以碳作为唯一能源物质的情况下，要满足100kJ蜈蚣的生存，由微生物固碳后形成的土壤有机质至少= (100x40%x1/2÷20%÷20%÷20%) + (100x40%x1/2÷20%) + (100x60%x1/2÷20%÷20%÷20%÷20%)+(100x60%x1/2-÷20%) =1562.5kJ。 (5)据图、表推测，入侵后的土壤碳储量变化的相对值降低，而PLFA升高，据此推测，匍匐大戟入侵后，该地土壤微生物固碳能力下降的原因可能有植物固碳的总量下降、非固碳微生物大量繁殖和土壤动物对土壤中碳的消耗量增加(PLFA是微生物细胞质膜重要的组成成分，其总量与微生物含量呈正相关)，而入侵前后纬度不变，不会影响降水量。故选：①②④。 (6)固碳能力与动植物均有关系，且与环境中的二氧化碳含量有关，故为探究土壤微生物的固碳能力，据图1及已学知识分析，可检测的指标有调查土壤小动物的丰富度、调查植物物种的多样性、检测植物光合作用的强度、检测空气中CO2的浓度。故选：①②③④。 【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。 （1）组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。 （2）营养结构是指食物链和食物网。 2、群落：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合 3、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。研究此生态系统能量流动的意义是调整能量流动关系，使能量持续高效流向对人类最有益的部分。 摄入量=同化量+粪便量；同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量ⅹ100%。 4、调查研究小动物类群的丰富度常用取样器取样的方法进行采集。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$