2025届高三生物二轮复习专练 生态系统的结构与功能

生态系统的结构与功能 1～2题每题5分，3～10题每题6分，共58分 1．北极冻原生态系统的环境条件恶劣，简单的营养结构使得该生态系统的稳定性十分低。该生态系统中的食物网如图所示。下列分析正确的是(　　) A．图中生物和它们所生活的非生物环境构成了生态系统 B．北极熊和北极狼有种间竞争和捕食的关系 C．该食物网中北极熊仅为第四营养级 D．该生态系统的抵抗力稳定性低，恢复力稳定性较高 2．(2024·山东，12)某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6 g/m2和30 g/m2，据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出，下列说法错误的是(　　) A．能量不能由第二营养级流向第一营养级 B．根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低 C．流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量 D．第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量 3．(2024·江西，9)假设某个稳定生态系统只存在一条食物链。研究人员调查了一段时间内这条食物链上其中4种生物的相关指标(如表，表中“—”表示该处数据省略)。根据表中数据，判断这4种生物在食物链中的排序，正确的是(　　) 物种 流经生物的能量/kJ 生物体内镉浓度/(μg·g－1) 生物承受的捕食压力指数(一般情况下，数值越大，生物被捕食的压力越大) ① — 0.03 15.64 ② — 0.08 — ③ 1.60×106 — 1.05 ④ 2.13×108 — — A.④③①② B．④②①③ C．①③②④ D．④①②③ 4．(2024·梅州高三模拟)某研究小组对某退耕还草后的生态系统进行调查，该生态系统的食物网及鼠在其中一条食物链上的能量流动关系如图所示(字母表示能量值)。下列有关分析错误的是(　　) A．牛、羊、蚱蜢和鼠属于第二营养级 B．d属于紫花苜蓿同化量的一部分 C．流向鼠的能量a可能少于紫花苜蓿同化量的10% D．图中没有表示出的生态系统成分仅有非生物的物质和能量 5．(2024·安徽，6)磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。磷经岩石风化、溶解、生物吸收利用、微生物分解，进入环境后少量返回生物群落，大部分沉积并进一步形成岩石。岩石风化后磷再次参与循环。下列叙述错误的是(　　) A．在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少 B．人类施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率 C．磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程 D．磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环 6．(2024·甘肃，13)土壤镉污染影响粮食生产和食品安全，是人类面临的重要环境问题。种植富集镉的植物可以修复镉污染的土壤。为了筛选这些植物，某科研小组研究了土壤中添加不同浓度镉后植物A和B的生长情况，以不添加镉为对照(镉含量0.82 mg·kg－1)。一段时间后，测量植物的地上、地下生物量和植物体镉含量，结果如表。下列叙述错误的是(　　) 镉浓度/ (mg·kg－1) 地上生物量/(g·m－2) 地下生物量/(g·m－2) 植物体镉含量/(mg·kg－1) 植物A 植物B 植物A 植物B 植物A 植物B 对照 120.7 115.1 23.5 18.0 2.5 2.7 2 101.6 42.5 15.2 7.2 10.1 5.5 5 105.2 35.2 14.3 4.1 12.9 7.4 10 97.4 28.3 12.1 2.3 27.4 11.6 A.在不同浓度的镉处理下，植物A和B都发生了镉的富集 B．与植物A相比，植物B更适合作为土壤镉污染修复植物 C．在被镉污染的土壤中，镉对植物B生长的影响更大 D．若以两种植物作动物饲料，植物A的安全风险更大 7．(2024·全国甲，5)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示，图中→表示种群之间数量变化的关系，如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是(　　) A．甲数量的变化不会对丙数量产生影响 B．乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者 C．丙可能是初级消费者，也可能是次级消费者 D．能量流动方向可能是甲→乙→丙，也可能是丙→乙→甲 8．(2024·湖北，7)研究发现，某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶有关的鸣唱特征，相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶有关的鸣唱特征，在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是(　　) A．芦鹀的鸣唱声属于物理信息 B．求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果 C．芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体 D．和求偶有关的鸣唱特征的差异，表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离 9．(2024·重庆高三模拟)某湖泊生态系统的生物量和总流通量主要分布在3个营养级，该生态系统中存在两条食物链，包括以大型沉水植物和浮游植物为初级生产者的牧食食物链和以碎屑为主的碎屑食物链，其能量流动情况如表(单位：1 t·km－2·a－1)，下列说法正确的是(　　) 项目 生产者Ⅰ固定 来自碎屑 第Ⅱ营养级同化量 第Ⅱ营养级呼吸消耗的能量 第Ⅱ营养级粪便中的能量 第Ⅲ营养级同化量 第Ⅲ营养级呼吸消耗的能量 能量 20 289 1 186.4 4 037.6 2 093.6 1 215 336.81 155.29 A.流经该生态系统的总能量是20 289 t·km－2·a－1 B．该生态系统中生产者Ⅰ和第Ⅱ营养级之间的能量传递效率为19.9% C．第Ⅱ营养级粪便中的能量是生产者和碎屑流向分解者的能量的一部分 D．第Ⅲ营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量是336.81 t·km－2·a－1 10．(2024·重庆高三三模)我国古籍中记载“故涸泽者，蝗之原本也，欲除蝗，图之此其地矣”“种棉二年，翻稻一年，草根溃烂，土气肥厚，虫螟不生”“种黄栗之法：治地成畦，约一尺二寸成行分种，空地之中，仍要种豆。”“蝗未解飞，鸭能食之，鸭群数百入稻畦中，蝗顷刻尽，亦江南捕蝗一法也。”下列有关叙述正确的是(　　) A．“欲除蝗，图之此其地矣”是指通过改造蝗虫发生地，提高成虫的死亡率 B．“草根溃烂，土气肥厚”，腐烂的草根为农作物提供了有机物和无机盐 C．棉稻水旱轮作能减少病虫害的发生，主要是改变了生态环境和食物链，影响害虫生存 D．“空地之中，仍要种豆”和“鸭群数百入稻畦中，蝗顷刻尽”的主要目的都是调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 11．(14分)(2024·济南高三三模)研究表明，浮游植物个体小、繁殖快、寿命短，是导致淡水湖泊中水体富营养化的原因之一，生态学家通过向某湖泊中投放鲢、鳙等滤食性鱼类和螺、蚌、虾等底栖植食动物对此进行了生态治理。经调查，该湖泊中各营养级能量流动的相关数据如表所示。假设不存在未利用的能量，表中有部分数据未知，用“—”表示。请回答以下问题： 营养级 捕食者同化量J/(m2·a) 呼吸消耗量J/(m2·a) 流向分解者量J/(m2·a) Ⅴ — 4.3 1.7 Ⅳ — 23.5 24.5 Ⅲ 54 218 158 Ⅱ — 2 615 993 Ⅰ 4 038 17 844.5 20 180 (1)某一营养级同化的能量与其呼吸消耗能量的差值为__________________的能量，该湖泊中第四营养级的该能量值为_________J/(m2·a)。 (2)第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率约为______，两营养级间能量传递效率较低，原因可能是___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)研究表明，将鲢、鳙与其他多种水生动植物进行混养的治理效果优于在湖泊中只投放鲢、鳙的治理效果，从生态系统的结构角度分析，原因可能是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)进一步研究表明，鲢、鳙的粪便中存在大量未消化的仍可继续增殖的藻类，为了克服滤食鱼类粪便造成的二次污染，研究人员提出“鱼粪沉底控藻”技术，通过风力作用或底栖鱼类运动使水体浑浊，泥沙增多，鲢、鳙在滤食过程中摄入泥沙后会排泄可沉底的鱼粪。这样做能克服滤食性鱼类粪便二次污染的原因是____________________________________ ________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 12．(14分)(2024·泰安高三一模)我国南方地区推广的稻蟹共生系统是可持续性综合发展新模式，具体来说是在稻田中引入螃蟹种群后形成的以蟹、稻为主导的复合农田生态系统，实现了“一水两用、一地双收”，获得了良好的经济效益和生态效益。 (1)中华绒螯蟹是杂食性动物，喜食水生杂草、昆虫、鱼等，对腐臭的动物尸体也很爱食。中华绒螯蟹在生态系统中所属的成分为____________。不确定中华绒螯蟹的投放量，应根据食物网中的营养级，调查投放池塘中华绒螯蟹________________的生物积累量。 (2)实验塘于6月投放中华绒螯蟹蟹苗，10月份收获成蟹，调查各食物种类的生物量结果如下： 10月收获期各组分 生物量(t·km－2·a－1) 稻田单作生态系统 蟹－稻复合生态系统 总生物量 8 674.90 25 123.66 水生杂草生物量占比 7.91% 5.81% 鱼类生物量占比 0.27% 0.12% 中华绒螯蟹生物量占比 — 0.20% 其他 59.56% 58.69% 水稻生物量占比 32.26% 35.18% ①加入中华绒螯蟹________(填“能”或“不能”)使能量更多地流向对人类有益的方向，你的判断依据是___________________________________________________________。 ②请从种间关系和物质循环的角度分析稻田引入中华绒螯蟹后，水稻生物量占比发生变化，可能的原因是____________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(每个角度至少答出一点)。 (3)该生态系统的部分食物网如图所示，如果A的能量直接流到C的比例由1/3调整为1/2，能量传递效率按10%计算，则C获得的能量是原来的__________倍。 (4)为提高中华绒螯蟹的产量，养殖人员往往会投放玉米碎屑等饵料，未被食用的饵料会随定期排放的废水进入周围水体，引发水体的富营养化。为实现生态效益和经济效益的双赢，请提出两条具体措施。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 13．(14分)(2024·长春高三一模)植物在遭受诸如放牧等环境压力时，会改变生物量的分配以适应环境。放牧作为一种干扰因子，主要通过动物的采食、践踏及其排泄物的输入对草原生态系统产生影响，这些影响直接作用于草原生态系统的地上部分和土壤，从而影响草原生态系统的物质生产和分配，进一步影响地下生产力和生物量。请回答下列相关问题： (1)研究放牧对典型草原植物生物量分配的影响，调查结果如图。 ①由图甲可知，重度放牧明显降低了________________，不利于植物的有性生殖，使____________，直接导致草原植被种群密度下降。 ②后续研究发现，与禁止放牧相比，轻度放牧地上生物量有所增加，其原因可能是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________。(至少答出一点) (2)为避免过度放牧导致草场退化，人们需要根据能量流动____________的特点，合理确立草场的载畜量。从能量流动角度分析合理确定草场载畜量的意义是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)从既提高经济效益又确保生态效益的角度出发，依据图乙分析，该草场的合理载畜率为____________。 答案精析 1．B　[生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，叫作生态系统，图中的生物并不是该生态系统中的全部生物，A错误；北极熊和北极狼都捕食驯鹿，且北极熊捕食北极狼，故北极熊和北极狼之间是种间竞争和捕食的关系，B正确；该食物网中北极熊为第三、四营养级，C错误；北极冻原生态系统的环境条件恶劣，营养结构简单，使其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低，D错误。] 2．D　[该生态系统是稳定的生态系统，第一营养级固定的能量大于第二营养级同化的能量，D错误。] 3．A　[①②相比，由于食物链对重金属具有生物富集作用，根据生物体内镉浓度可知，①的营养级低，②的营养级高；③④相比，由于能量在食物链中传递时是逐级递减的，根据流经生物的能量可知，④的营养级低，③的营养级高；根据生物承受的捕食压力指数可知，③不是最高营养级。综上分析，故选A。] 4．D　[图中第二营养级有鼠、牛、羊、蚱蜢，A正确；d是鼠未被利用的能量，鼠以紫花苜蓿为食，d属于紫花苜蓿同化量的一部分，B正确；能量传递效率是指两个营养级之间同化量的比值，通常是10%～20%，流向鼠的能量a可能少于紫花苜蓿同化量的10%，C正确；图中没有表示出的生态系统成分除了非生物的物质和能量外，还有分解者，D错误。] 5．B　[人类施用磷肥等农业生产活动，使部分磷肥留在无机环境中，可能会被生物吸收利用，从而改变磷循环速率，B错误。] 6．B　[由表可知，与对照组相比，在不同浓度的镉处理下，植物A和B的植物体镉含量都有所增加，说明植物A和B都发生了镉的富集，A正确；由表可知，在不同浓度的镉处理下，植物A的植物体镉含量、地上生物量和地下生物量都高于植物B，所以植物A更适合作为土壤镉污染修复植物，B错误；由表可知，在相同的镉浓度处理下，植物B与对照组相比生物量下降更多，镉对植物B生长的影响更大，C正确；由表可知，在不同浓度的镉处理下，植物A的植物体镉含量高于植物B，镉会沿着食物链进行富集，若以两种植物作动物饲料，植物A的安全风险更大，D正确。] 7．B　[分析题图可知，甲数量增加导致乙数量增加，进而导致丙数量增加，甲数量下降导致乙数量下降，进而导致丙数量下降，可见甲数量的变化会间接对丙数量产生影响，A错误；由A项分析可知，乙捕食甲，同时乙又被丙捕食，可见乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者，B正确；由B项分析可知，乙捕食甲，丙捕食乙，故丙不可能是初级消费者，可能是次级消费者，C错误；分析题图可知，甲数量增加导致乙数量增加，而乙数量增加导致丙数量增加、甲数量下降，乙数量下降导致丙数量下降、甲数量增加，可见甲、乙、丙三者的能量流动方向是甲→乙→丙，D错误。] 8．D　[物理信息是指通过物理过程传递的信息，芦鹀的鸣唱声属于物理信息，A正确；某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧，由此可知，求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果，B正确；完整的信息传递过程包括信息源、信道和信息受体，芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体，C正确；题目中“某种芦鹀”表明这三个种群属于一个物种，所以这三个芦鹀种群不存在生殖隔离，D错误。] 9．C　[据表可知，该生态系统的生产者固定的能量为20 289 t·km－2·a－1，来自碎屑的能量为1 186.4 t·km－2·a－1。依题意，该生态系统存在以碎屑为主的碎屑食物链，因此，流经该生态系统的总能量应包括生产者固定的能量及碎屑中所包含的能量，即20 289＋1 186.4＝21 475.4 (t·km－2·a－1)，A错误；据表格数据可知，生产者Ⅰ固定的能量为20 289 t·km－2·a－1，第Ⅱ营养级同化的能量为4 037.6 t·km－2·a－1，其中包括了从生产者Ⅰ获得的能量，也包括从碎屑中获得的能量，由于无法知道它从生产者Ⅰ中获得了多少能量，因此，无法计算两者间的能量传递效率，B错误；第Ⅱ营养级粪便中的能量是第Ⅱ营养级摄取生产者Ⅰ和碎屑后未消化吸收的有机物中的能量，这部分能量是生产者和碎屑流向分解者的能量的一部分，C正确；第三营养级的同化量是336.81 t·km－2·a－1，呼吸消耗的能量是155.29 t·km－2·a－1，因此，第Ⅲ营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量是336.81－155.29＝181.52 (t·km－2·a－1)，D错误。] 10．C　[“欲除蝗，图之此其地矣”指如果要除去蝗灾则应该去除涸泽之地，是通过改变蝗虫的生存环境，减小其环境容纳量，A错误； “草根溃烂，土气肥厚”，腐烂的草根为农作物提供了二氧化碳和无机盐，B错误；棉稻水旱轮作改变了原有的生态环境和食物链，从而减少病虫害的发生，C正确；“空地之中，仍要种豆”的主要目的是利用与豆科作物互利共生的根瘤菌将空气中的氮气转变为含氮养料，D错误。 ] 11．(1)该营养级用于生长、发育和繁殖　30.5　(2)9.6%　浮游植物寿命短，大量个体未被下一营养级捕食而流向分解者　(3)增加了生态系统的组成成分，丰富了营养结构(食物网)，提高了生态系统的稳定性　(4)沉底鱼粪中未消化的藻类由于水底光照不足而自然死亡并被分解　底栖动物的摄食可以达到控藻的目的 解析　(1)某一营养级的同化量＝呼吸作用中以热能形式散失的能量＋用于自身生长、发育和繁殖的能量，故某一营养级同化的能量与其呼吸消耗能量的差值为该营养级用于生长、发育和繁殖的能量；该湖泊中第四营养级的同化量为54 J/(m2·a)，呼吸消耗量为23.5 J/(m2·a)，其用于自身生长、发育和繁殖的能量＝54－23.5＝30.5 [J/(m2·a)]。(2)第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率＝4 038÷(4 038＋17 844.5＋20 180)×100%＝9.6%；两营养级间能量传递效率较低，可能是因为浮游植物寿命短，大量个体未被下一营养级捕食而流向分解者。(3)将鲢、鳙与其他多种水生动植物进行混养的治理效果优于在湖泊中只投放鲢、鳙的治理效果，因为将鲢、鳙与其他多种水生动植物进行混养，增加了生态系统的组成成分，丰富了营养结构(食物网)，提高了生态系统的稳定性。 12．(1)消费者、分解者　上一营养级(食物)　(2)①能　收获了中华绒螯蟹，水稻生物量增加　②中华绒螯蟹食用水生植物，减少其与水稻的竞争；食用腐臭的动物尸体，促进物质循环　(3)1.375　(4)定期适度捕捞中华绒螯蟹；对废水中的饵料进行处理后再排放；按需投放饵料；定期合理投放幼蟹 解析　(1)中华绒螯蟹是杂食性动物，喜食水生植物、鱼等动物，因此属于消费者，又由于其对腐臭的动物尸体也很爱食，因此也属于分解者。由于能量流动的特点是单向流动、逐级递减，一般来说，在输入到某一营养级的能量中，只有10%～20%的能量能够流到下一营养级。因此要调查中华绒螯蟹的投放量，应该调查其上一营养级的生物积累量。(2)由表格可知，加入中华绒螯蟹后，蟹－稻复合生态系统中的总生物量升高。由表格可知，加入中华绒螯蟹后水稻生物量占比为35.18%，比之前升高了，并且同时可以获得0.2%的中华绒螯蟹，使能量更多地流向对人类有益的方向。中华绒螯蟹是杂食性动物，喜食水生植物，减少与水稻竞争，食用腐臭的动物尸体，可以促进物质循环。(3)A的能量直接流到C的比例由1/3调整为1/2，解题时从A出发，设A的能量为a，A的能量直接流到C的比例为1/3时，则C获得的能量为(1/3)a×10%＋(2/3)a×10%×10%＝6a/150，A的能量直接流到C的比例调整为1/2时，C获得的能量为(1/2)a×10%＋(1/2)a×10%×10%＝11a/200，由于两种情况下，生产者A的数量是一定的，(11a/200)/(6a/150)＝11/8＝1.375倍，即该生态系统能承载C的数量是原来的1.375倍。 13．(1)①地上生物量(分配)　出生率下降　②动物排遗物经微生物的分解作用，产生的二氧化碳和无机盐等供生产者利用；植物经过动物啃食或踩踏后不断长出新叶，有利于地上部分生长　(2)逐级递减　调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分　(3)2.0只羊/(hm2·半年) 解析　(3)根据图乙分析可知，当载畜率水平为2.0只羊/(hm2·半年)时，绵羊消化率最高，经济效益高，此时的光能利用率也较高，生态效益较好，所以建议该地载畜率水平在2.0只羊/(hm2·半年)。 学科网（北京）股份有限公司 $$