内容正文:
专题精准强化19 生态系统的结构与功能
1.(2024·山东临沂二模)绿色植物猪笼草的捕虫笼能分泌含神经毒素的蜜液吸引昆虫,捕虫笼的唇和盖非常滑,当昆虫接触时非常容易滑落入笼,从而帮助猪笼草适应缺氮环境。下列说法错误的是( )
A.猪笼草在生态系统中属于生产者和消费者
B.猪笼草的蜜液散发的香味吸引昆虫体现了化学信息的作用
C.昆虫的存在使猪笼草的花蜜中出现毒素,从而有利于猪笼草捕食昆虫获得氮
D.猪笼草适应缺氮环境是自然选择的结果
解析:C [猪笼草可以通过光合作用将无机物转化为有机物,属于生产者,同时猪笼草可以捕食昆虫,属于消费者,A正确;猪笼草的捕虫笼能分泌含神经毒素的蜜液吸引昆虫,神经毒素属于一种化学物质,因此猪笼草的蜜液散发的香味吸引昆虫体现了化学信息的作用,B正确;猪笼草的花蜜中本身存在毒素,并不是因为有昆虫的存在才使得猪笼草的花蜜中出现毒素,C错误;在缺氮的环境中,猪笼草可以通过捕食昆虫来获得氮元素,猪笼草适应缺氮环境是自然选择的结果,D正确。]
2.(2024·浙江金华模拟)某生态系统部分营养成分之间的关系,以及部分营养级的部分能量值(单位:J·m-2·a-1)如图。下列判断正确的是( )
A.如图X在能量流动和物质循环中分别代表热能和CO2
B.草→草食性动物→肉食性动物①→肉食性动物②是含有四个营养级的食物链
C.肉食性动物①属于初级消费者,由草食性动物到①的能量传递效率是3%
D.土壤中的重金属铅会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终肉食性动物体内铅含量最高
解析:D [在能量流动中,能量主要以热能形式散失;物质循环包括碳循环、氮循环等,在碳循环中,X表示CO2,A错误;草食性动物与肉食性动物都不止一种,因此此食物链不一定含有四个营养级,B错误;肉食性动物①属于次级消费者,C错误;土壤中的重金属铅会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终肉食性动物体内铅含量最高,属于生物富集现象,D正确。]
3.(2024·浙江宁波二模)为落实“绿水青山就是金山银山”理念,某地实施了退耕还湖工程。某经过改造的湖泊生态系统中存在三个营养级,其能量流动情况如表所示,(单位:×103kJ)。下列叙述正确的是( )
营养级
第一营养级
第二营养级
第三营养级
同化量
500
Y
Z
呼吸作用消耗
132
26.5
3.8
未被利用
292
34.3
3.1
分解者利用
X
2.2
0.1
A.该生态系统的结构是指各种生物通过食物链和食物网形成的营养结构
B.候鸟迁入和迁出导致群落物种组成和空间结构发生变化,这属于群落演替
C.通过该表无法计算出第三营养级的消费者用于生长、发育和繁殖的能量
D.表中的X的具体数值是6,由第一营养级向第二营养级的能量传递效率是14%
解析:D [生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构两部分,组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,营养结构指生物之间以食物营养为纽带所形成的食物链和食物网,A错误;候鸟的迁入和迁出导致群落的物种组成和空间结构发生变化属于群落的季节性,B错误;根据计算公式:同化量=呼吸作用消耗+用于生长、发育和繁殖的能量,用于生长发育和繁殖的能量=未利用+流入下一营养级+其他部分,在该生态系统中,肉食性动物为最高营养级,无流入下一营养级的能量,结合表中数据可得肉食性动物用于生长、发育和繁殖的能量为3.2×103 kJ,C错误;根据C选项中的计算公式可推算出肉食性动物能量计算公式为:Z=3.8+3.1+0.1=7,植食性动物能量计算公式为:Y=26.5+34.3+2.2+7=70,植物能量计算公式为:500=132+292+X+70,即X=6;结合能量传递效率计算公式:能量传递效率=下一营养级同化量/上一营养级同化量×100%,可计算第一营养级向第二营养级的传递效率为70/500×100%=14%,D正确。]
4.(2024·贵州贵阳二模)DDT是一种人工合成的有机氯杀虫剂,不易分解,易溶于脂肪并积累在动物脂肪中。下表所示为某一水域DDT在不同水生动物体内的生物富集系数(BCF),BCF表示生物体中某种物质的浓度与环境中同种物质浓度的比值。下列叙述错误的是( )
水生动物
贻贝
海螺
浮游动物
鱼类
牡蛎
BCF
1.71
0.54
2.84
26.95
1.52
A.该水域中的鱼类在食物链中的营养级较高
B.DDT参与的物质循环与碳循环的过程相同
C.BCF的大小与DDT在生物体内分解的难易程度相关
D.减少有机氯类杀虫剂的使用可以降低生物富集系数
解析:B [有机氯农药DDT属于难以降解的化学物质,可以随捕食关系在食物链中进行富集,在最高营养级鱼类的含量最高,A正确;DDT会导致生物富集,因此DDT参与的物质循环与碳循环的过程不相同,B错误;BCF表示生物体中某种物质的浓度与环境中同种物质浓度的比值,根据DDT在不同水生动物体内的生物富集系数大小可知BCF的大小与DDT在生物体内分解的难易程度相关,C正确;减少杀虫剂的使用可以降低该生态系统的生物富集现象,D正确。]
5.(2024·河南安阳三模)田螺通常摄食水中的浮游植物、悬浮有机碎屑及幼嫩水生植物等,也会摄食底泥中的腐殖质和细菌。冬季水温降至9 ℃或夏季水温升至30 ℃时,田螺会钻入泥层中越冬或避暑;春季水温升至15 ℃时,田螺会从孔穴中出来活动。下列叙述正确的是( )
A.水生植物、田螺和细菌构成了一个生物群落
B.影响田螺环境容纳量的外界环境因素只有温度
C.调查田螺的种群密度一般采用标记重捕法
D.田螺在该生态系统中既是消费者也是分解者
解析:D [生物群落是指生活在一定的自然区域内,相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和,包括动物、植物和微生物,A错误;影响田螺环境容纳量的外界环境因素有温度、食物、空间等,B错误;田螺的活动能力弱,活动范围小,调查田螺的种群密度一般采用样方法,C错误;田螺通常摄食水中的浮游植物、悬浮有机碎屑及幼嫩水生植物等,也会摄食底泥中的腐殖质和细菌,田螺在该生态系统中既是消费者也是分解者,D正确。]
6.(2024·山东济南模拟)“稻-萍-蟹”立体农业生态系统是指在稻田中种水稻、水面养萍、水中养蟹的立体种养模式(需人工投放饲料)。浮萍覆盖在稻田水面可以固氮并抑制杂草生长,蟹可以捕食杂草、水生昆虫并提高土壤肥力。下列有关叙述正确的是( )
A.该立体农业生态系统实现了物质的循环利用,提高了能量的利用率
B.流入该立体农业生态系统的总能量是水稻和浮萍光合作用固定的太阳能
C.该生态系统中稻、蟹只参与碳循环过程,萍既参与碳循环过程,又参与氮循环过程
D.碳在生物群落和非生物环境之间主要以CO2形式循环,氮主要以N2形式循环
解析:A [该立体农业生态系统中物质的循环利用,实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率,A正确;流入该立体农业生态系统的总能量是水稻和浮萍光合作用固定的太阳能以及人工投放饲料中的能量,B错误;物质循环具有全球性的特点,该生态系统中稻、蟹、萍既参与碳循环过程,又参与氮循环过程,C错误;碳在生物群落和非生物环境之间主要以CO2形式循环,氮在生物群落和非生物环境之间主要以铵盐、硝酸盐的形式循环,D错误。]
7.(2024·江西九江二模)东晋大诗人陶渊明曾在秀美的九江庐山脚下,留有千古名句:“种豆南山下,草盛豆苗稀。晨兴理荒秽,带月荷锄归”。诗中蕴含了丰富的生物学知识。以下叙述错误的是( )
A.南山下部的豆与南山顶部的树,体现了群落具有明显的垂直结构
B.“草盛豆苗稀”体现了生物之间的种间竞争关系,诗中的杂草处于竞争的优势地位
C.杂草的消除,体现了人的参与可以调整生态系统中的能量流动关系,使得能量持续高效地流向对人类最有益的部分
D.杂草的遗体残骸被土壤中的微生物分解后,产生的CO2和无机盐可以促进豆苗的生长
解析:A [南山下部的豆与南山顶部的树不属于同一个群落,不能体现群落的垂直结构,A错误;草和豆苗都是植物,属于不同物种,两者之间的种间关系为竞争,且草处于优势地位,B正确;杂草的消除,可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,C正确;杂草的遗体残骸被土壤中的微生物分解后,产生的CO2可以参与光合作用,无机盐可以参与很多重要的生理功能,故可以促进豆苗的生长,D正确。]
8.(2024·吉林市二模)“朝看龟鱼游,晚听鸥鹭浴”“争渡,争渡,惊起一滩鸥鹭”等都是描写鸥鹭的精美诗句。下列叙述正确的是( )
A.生态位有较大重叠的鸟类,更有利于群体间信息交流以及对环境资源的充分利用
B.影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类增长的气候变化和人类活动是密度制约因素
C.划船声音引起鸥鹭飞起属于物理信息,鸥鹭的振翅飞起对同伴报警属于行为信息
D.性激素促进鸥鹭生殖器官的发育从而影响其繁殖,这说明生态系统的信息传递有利于种群的繁衍
解析:C [生态位有较大重叠的鸟类,竞争激烈,对环境资源的利用率较低,A错误;影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是食物和栖息空间,气候变化是非密度制约因素,人类活动是密度制约因素,B错误;声音、温度、湿度等属于物理信息,划船声音引起鸥鹭飞起属于物理信息,鸥鹭的振翅飞起等特殊行为属于行为信息,C正确;性激素属于体内激素,其参与的信息交流属于细胞间的信息交流,而生态系统中信息传递属于种群层面的信息交流,D错误。]
9.(2024·山东临沂二模)稻田养蟹是我国稻作区重要的生态农业模式,操作简单易行、经济效益显著,符合人与自然和谐共生的发展要求。图1是稻蟹共生稻田生态系统的部分结构,图2是能量流经该稻田生态系统第二营养级的示意图,图中数值表示能量(单位:10 kJ/m2·a)。
图1
图2
(1)连续高温的气候使稻田中某种杂草种群数量明显下降,这种调节种群数量的因素属于___________制约因素。该稻田生态系统的___________________________________是沿着食物链和食物网进行的。
(2)据图1可知,输入该生态系统的能量形式有________________________________。在“藻类→浮游生物→河蟹”的食物链中,浮游生物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和____________的粪便流向分解者。
(3)图2中,C代表___________________________________;第二营养级到第三营养级的能量传递效率是________%(保留小数点后一位)。
(4)与传统的稻田生态系统相比,该农业模式明显提高水稻产量,从种间关系的角度分析,可能的原因是__________________________________________________________
________________________________________________________________________
(答出两点即可)。运用稻蟹综合种养的生态农业模式,体现了研究能量流动的意义是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)连续高温的气候对稻田中某种杂草种群的作用强度与该种群的密度无关,这种调节种群数量的因素属于非密度制约因素。食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。
(2)据图1可知,稻田养蟹,需要人工为蟹提供饵料,因此输入该生态系统的能量,除了生产者固定的太阳能外,还有饵料中的化学能。动物粪便中的能量属于上一营养级的同化量,在“藻类→浮游生物→河蟹”的食物链中,浮游生物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和河蟹的粪便流向分解者。
(3)图2是能量流经该稻田生态系统第二营养级的示意图,C代表初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量。第二营养的同化量=呼吸散失的能量+用于生长发育繁殖的能量=1 220+1 280=2 500,第三营养级的同化量=摄入量-粪便量=500-60=440,因此第二营养级到第三营养级的能量传递效率是(440÷2 500)×100%=17.6%。
(4)河蟹与稻田昆虫之间存在种间竞争和捕食关系。稻田引入河蟹后,水稻产量得到提高的原因可能是:帮助人们合理调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效流向对人类最有益的部分。运用稻蟹综合种养的生态农业模式,充分地利用了空间和资源,体现了研究能量流动的意义是:可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置,增大流入某个生态系统的总能量。
答案:(1)非密度 物质循环和能量流动
(2)太阳能和饵料有机物中的化学能 河蟹
(3)初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量 17.6%
(4)河蟹以杂草和水稻的老黄叶为食,使杂草密度降低,减少了与水稻的种间竞争,水稻因而得到更多的阳光、二氧化碳和无机盐用于生长;河蟹捕食稻田昆虫,减少昆虫对水稻的取食和危害,增加了水稻产量 可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置,增大流入某个生态系统的总能量;帮助人们合理调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
学科网(北京)股份有限公司
$$