专题二 生态系统的结构和功能(考题猜想,6大命题点)-2024-2025学年高二生物下学期期中考点大串讲(沪科版2020选择性必修2)
2025-04-13
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学沪科版选择性必修2 生态与环境 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.27 MB |
| 发布时间 | 2025-04-13 |
| 更新时间 | 2025-04-13 |
| 作者 | 自律🔝yx |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-04-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51586195.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题二 生态系统的结构和功能
命题猜想
命题点01 生态系统的组分
命题点02 生态系统的营养结构
命题点03 能量流动
命题点04 生态金字塔
命题点05 物质循环
命题点06 信息传递
考题清单
命题点01 生态系统的组分
【例】1:下列有关生态系统中生物成分的叙述,错误的是( )
A.自养生物一定都是生产者,生产者也一定都是自养生物
B.腐生生物不一定都是分解者,分解者不一定都是细菌、真菌
C.植物不一定都是生产者,动物也不一定都是消费者
D.细菌不一定都是分解者,分解者也不一定都是细菌
【例】2.因含N、P元素的污染物大量流入,我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复,取得了明显效果。完成下列有关问题:
(1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属于 。水库中各种生物共同构成 。
(2)根据题目中的食物网,鲢鱼、鳙鱼分别处于第 营养级;为保证鲢鱼、鳙鱼的成活率,从群落的种间关系角度考虑,可采取的措施是 。
(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食,由图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量(注:生物积累量是指生物在生长和繁殖过程中所积累的总质量) ,引起该变化的原因是 。
(4)某地也参考此方法修复湖泊的污染,工作人员不仅投放以浮游植物为食的鱼类,还种植大型挺水植物来构建生物修复系统,这样做的原因是 。投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物时要注意避免引起 。
命题点02 生态系统的营养结构
【例】1.下图是某草原生态系统中部分食物网示意图,下列说法正确的是( )
①图中所有生物构成一个生物群落②图中食物网共有4条食物链③蛇在不同食物链中可能处于不同营养级④青蛙和蜘蛛的关系不只是捕食
A.①②③④ B.②③ C.②③④ D.②④
【例】2.图中甲、乙、丙等各代表一个种群。下列关于该食物网的叙述正确的是( )
A.该生态系统中生产者有三种,是该生态系统的主要成分
B.在该食物网中有8条食物链,辛可占有4个不同的营养级
C.若丙种群数量下降20%,辛种群数量不会发生明显变化
D.图中丁和辛、丙和乙之间只存在捕食关系
【例】3.图一是某生态系统中部分生物关系示意图,图二是生态系统中碳循环示意图。请据图分析回答下列问题:
(1)生态系统的结构包括 和 。
(2)图一中由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中,共有 条食物链。
(3)若图二包含了图一中的一条食物链,则A对应的生物是图一中的 ,属于生态系统组成成分中的 ;它们在生态系统中的作用有 (答出2点即可)。
命题点03 能量流动
【例】1.下图甲表示食物链上能量流动的部分情况(图中数字代表能量值),图乙表示兔的能量来源与去向(图中字母代表能量值)。下列有关叙述正确的是( )(多选)
注:图甲中的草指某一种草,假定该生态系统中只有图示这一条简单的食物链。
A.图甲②/(①-③)×100%代表兔到狐的能量传递效率
B.图乙中B1=W1-A1-C1-D1,表示兔子未利用的能量
C.兔通过呼吸作用释放的能量均以热能的形式散失
D.兔流向分解者的能量包括兔的遗体和粪便中的能量
【例】2.某浅水泉微型生态系统中能量情况如下表所示,该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列叙述正确的是( )
能量来源或去路
生产者固定
来自陆地的
植物残体
初级消费者
摄入
初级消费者
同化
初级消费者
呼吸消耗
能量[105J/(m2·a)]
100
42
84
14.5
4
A.流经该生态系统的总能量为100×105J/(m2·a)
B.该生态系统的生产者有14.5%的能量流入下一营养级
C.初级消费者粪便中的能量为69.5×105J/(m2·a),该能量由初级消费者流向分解者
D.初级消费者流向下一营养级、流向分解者和未被利用的能量为10.5×105J/(m2·a)
【例】3. 某弃耕地的主要食物链为植物→田鼠→鼬。对此食物链能量流动进行研究,结果如下表(单位:J·hm-2·a-1)。下列叙述不正确的是( )
植物
田鼠
鼬
固定的太阳能
摄入量
同化量
呼吸量
摄入量
同化量
呼吸量
2.45×1011
1.05×109
7.50×108
7.15×108
2.44×107
2.25×107
2.18×107
A.田鼠属于初级消费者,处于第二营养级
B.田鼠用于生长发育繁殖的能量为3.5×107J·hm-2·a-1
C.鼬同化量的一部分通过粪便输出体外
D.由表可知,能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的
【例】4. 某湖泊食物网错综复杂,各营养级的能量流动简表如下(表中数字为能量数值,单位:103kJ/m2•a)。下列有关说法错误的是( )
营养级
呼吸作用散失的能量
A
流入下一营养级的能量
未利用的能量
输入有机物中的化学能
第一
611
120
435
1560
—
第二
127
45
M
286
97
第三
33
14
9
53
35
A.湖心到湖岸分布的植物不同,这体现了群落的水平结构
B.表中的A代表流向分解者的能量,这部分能量可能被循环利用
C.第二营养级用于生长发育繁殖的能量为4.05×105kJ/m2•a
D.表中M的值为74,第二和第三营养级的能量传递效率约为14%
【例】5. 为了研究流经生态系统食物链时每一级的能量变化,生态学家林德曼通过定期对赛达伯格湖的生物进行取样、鉴定分类和测量、称重,进行定性和定量研究,结果如下图(图中数字为能量数值,单位J/(cm2·a))。下列叙述正确的是( )
A.未利用的能量包括现存生物体和湖底沉积的有机物储存的能量
B.第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为20%
C.流经该生态系统的总能量是各个营养级同化量之和
D.若转换为能量金字塔,三个营养级的能量数值分别为96.3、18.8、7.5。
命题点04 生态金字塔
【例】1.(多选)下列关于生态金字塔的叙述,正确的是( )
A.生态金字塔可分别以个体数量、生物量和能量为指标绘制
B.能量金字塔能反映出生态系统各营养级间的能量流动过程中逐级递减
C.数量金字塔能够表明每个营养级中生物个体的数量
D.绘制的生态金字塔图形都是“上窄下宽”的金字塔型
【例】2. 如图为某池塘生态系统的部分能量流动示意图[图中数字表示能量数值,单位是J/(cm2·a)]。下列分析正确的是( )
A.池塘中养殖的鱼类是该生态系统的基石
B.②代表的是用于生长发育和繁殖的能量
C.第二、三营养级间的能量传递效率为7.3%
D.生物量金字塔是上窄下宽的正金字塔形
【例】3. 生态金字塔可表示生态系统各营养级间某种数量关系。下列关于生态金字塔的叙述,正确的是( )(多选)
A.生态金字塔中最底层代表的是生产者
B.生物量金字塔有时会呈上宽下窄的倒置金字塔形
C.能量金字塔可能呈上宽下窄的倒置金字塔形
D.数量金字塔都呈上宽下窄的倒置金字塔形
命题点05 物质循环
【例】1.碳汇”是指吸收大气中的CO2,从而减少温室气体在大气中浓度的过程,“碳源”是指向大气释放CO2的过程。人工林在维持全球碳平衡中发挥着重要作用,科研人员测定了不同林分密度(单位面积森林中的树木数量)下植被及土壤中的碳储量,结果如图所示。下列叙述正确的是( )(多选)
A.“碳汇”和“碳源”使人工林中的碳在生物群落中发生碳循环
B.某生态系统的快速退化可能使其由增加“碳汇”转为增加“碳源”
C.研究表明,适当增加人工林的林分密度能促进土壤对碳的固存
D.林分密度过大会导致植物接受的光照减少,使植被碳储量降低
【例】2.氮循环是生物圈物质循环的重要组成部分,对人类和其他生物都具有重要意义。氮在自然界中以多种形式存在,主要有氮气、氮氧化物、铵态氮、硝酸盐、亚硝酸盐,以及各种含氮有机化合物等。它们在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈之间不断迁移变化。下列叙述错误的是( )(多选)
A.根瘤菌、硝化细菌等微生物对氮循环具有重要的作用
B.在生物地球化学循环中,除氮、碳循环外,氢、氧等元素也在循环
C.氮循环是指氮元素在生物群落和无机环境之间循环往返
D.施用的含氮有机肥被植物直接吸收后,可以加快氮循环速率
【例】3.退耕还林工程作为一项重大的生态修复措施,对生态系统碳储量和固碳能力具有重要影响。下表为不同林龄的马尾松林生态系统中的植被碳储量,下列有关说法错误的是( )
林龄/年
乔木碳储量/(t·hm-2)
灌木碳储量/(t·hm-2)
草本植物碳储量/(t·hm-2)
总计
树干
树枝
树叶
树根
25
47.50
28.71
6.14
3.94
8.71
—
—
21
43.44
25.60
5.06
3.79
8.99
0.34
0.08
18
67.45
39.19
7.59
6.03
14.64
0.01
0.01
12
55.02
31.00
5.78
5.13
13.11
1.67
0.03
8
10.23
5.70
1.05
0.97
2.51
1.63
0.11
A.据表可知,与树枝、树叶和树根相比,乔木的树干碳储量较大
B.林龄大的马尾松林中,乔木遮挡光照,使灌木和草本植物的碳储量较低
C.若要提高马尾松林中乔木的碳储量,则马尾松林的林龄不宜过大或过小
D.马尾松林中分解者的种类和数量越多,马尾松林的土壤有机碳储量越高
命题点06 信息传递
【例】1.“油菜花开陌野黄,清香扑鼻蜂蝶舞”。菜籽油是主要的食用油之一,秸秆和菜籽饼可作为肥料还田。下列叙述错误的是( )
A.油菜花通过物理、化学信息吸引蜂蝶
B.秸秆还田可提高土壤的储碳量
C.蜂蝶与油菜的种间关系属于互利共生
D.秸秆和菜籽饼还田后可提高土壤物种丰富度
【例】2.交配迷向技术是指人为在茶园中放置性信息素味源,使得茶小卷叶蛾在求偶通讯中获得错误信号,进而延迟、减少或者阻止其顺利找到异性完成交配,从而减少下一代害虫数量。下列叙述正确的是( )(多选)
A.茶园生态系统中的信息传递不只发生在生物与生物之间
B.性信息素属于化学信息,交配迷向技术属于生物防治技术
C.交配迷向技术通过破坏茶小卷叶蛾种群的性别比例达到防治的目的
D.性信息素影响茶小卷叶蛾的交配,说明生物的生命活动离不开信息的传递
【例】3.生态系统中的信息种类很多。鼬遇到危险时,由肛门排出有强烈臭味的气体,既是报警信息素,又有防御功能。多种鱼类能产生微弱电压,鱼群在洄游过程中的定位,就是利用生物电场与地球磁场间的相互作用而完成的。下列叙述正确的是( )
A.鼬排出的气体和鱼类产生的微弱电压都属于物理信息
B.鼬是信息源,臭气作为信息可调节种间关系
C.生物和生物之间、生物和环境之间的信息传递都是双向的
D.利用昆虫信息素诱捕或驱赶某些有害动物,属于化学防治
【例】4.下列关于生态系统的信息传递功能的叙述错误的是( )
A.“关关雎鸠”中的关关体现了生态系统中的行为信息
B.“黄鸟与飞,集与灌木,其鸣喈嘴”体现了行为信息和物理信息
C.“燕燕于飞,差池其羽”“燕燕于飞,上下其音”,体现了行为信息和物理信息
D.人工释放性外激素诱杀雄虫属于生物防治
考题测试 限时:40分钟
一、生态系统的隐秘调控者——蛇
蛇类行踪隐秘,在高度城市化地区不太常见。根据多年调查,上海市有记录的蛇类共计16种,其中常见的几种蛇类生境与食性特征见表1。
表1
名称
赤链蛇
黑眉锦蛇
乌梢蛇
白条锦蛇
生境特征
生活于本市田野村舍及水域附近。
常在房屋及其附近栖居,好盘踞于老式房屋的屋檐。
常见于农耕区水域附近。
生活于田野、树林及潮湿草丛,常进入家屋。
食性特征
以蛙、蟾蜍、蜥蜴、蛇、鱼、鼠及鸟为食。
以鼠、鸟及蛙为食。
以蛙、小鱼、蜥蜴、鼠为食。
以鼠、鸟及鸟蛋为食。
(1)蛇属于生态系统组成成分中的______(单选)
A.生产者 B.捕食者 C.分解者 D.消费者
(2)据表1判断,下列关于蛇类种群特征影响因素的叙述,正确的是______。(单选)
A.蛇进入冬眠状态会影响其种群数量
B.退耕还林不会影响乌梢蛇的种群特征
C.降水的多少只影响植物的生长,不影响蛇的种群特征
D.鸟类的种群数量变化只会影响赤链蛇、黑眉锦蛇和白条绵蛇
(3)生态位是指生物在生态环境中所处的位置。据表1分析,下列选项中生态位最相似的一组是______。(单选)
A.赤链蛇和白条锦蛇 B.黑眉锦蛇和赤链蛇 C.赤链蛇和乌梢蛇 D.黑眉锦蛇和乌梢蛇
下图为不同生态系统中的部分食物链及营养级效率。
(4)下列关于图中不同食物链的叙述正确的是______(多选)
A.蛇类在该森林生态系统中处于第三营养级
B.在该水域生态系统中,浮游植物的生物量远高于蛇
C.在该农田生态系统中,蛇类粪便中的能量来自蛙的同化吸收
D.生态系统具有自我调节能力,蛇类数量骤降不会对其稳定性造成影响
(5)在图所示森林生态系统中,若草固定的太阳能总量为10000 kJ,蛇捕食鼠获得了90 kJ的能量,则至少消耗草的能量为 kJ。
(6)由于人类活动,该农田生态系统受到了重金属污染。据图判断,下列关于重金属在该食物链中富集现象的解释正确的是______(多选)
A.农作物体内的重金属因不易降解而逐渐积累
B.害虫体型小,对重金属的容纳能力有限,其重金属浓度低于蛙
C.蛇体内的重金属在自身生长发育过程中会通过代谢排出而逐渐减
D.重金属在食物链中会随着营养级的增加逐级富集,鹰体内重金属浓度最高
在进化过程中,蛇类的身体结构和生理功能发生了显著变化,如四肢退化、呼吸系统改变、出现体表鳞片等。
(7)蟒蛇没有四肢但保留了残余的后肢骨,为研究蛇类进化提供了______。(多选)
A.比较解剖学证据 B.细胞生物学证据 C.间接证据 D.微观证据
(8)以下保护蛇类多样性的措施合理的是 (编号选填)
①公众教育与宣传 ②科学研究与监测 ③禁止捕杀鼠类
④栖息地保护与恢复 ⑤对所有蛇类进行迁地保护
二、硬壳蛤是一种可在池塘养殖的贝类。由于高密度养殖、饲料过量投喂等原因,养殖池塘内出现细菌超标、环境污染等问题。科研人员构建了硬壳蛤—三疣梭子蟹—凡纳滨对虾混合养殖池塘生态系统,有效提高了池塘养殖容量和产量。该生态系统的生物组分和营养关系如图。
(1)在上图中,未出现的生态系统组分是_______。
A.生产者 B.消费者 C.分解者 D.无机环境
(2)在混合养殖池塘生态系统,浮游动物、三疣梭子蟹、凡纳滨对虾的种间关系是_______。
A.共生 B.竞争 C.寄生 D.捕食
(3)团藻是该生态系统中浮游植物的优势种,但是团藻难以水生动物被取食和消化,而硅藻是水生生物偏好的饲料。为增加产量,科研人员通过在生态系统中投放硅藻逐步替代了团藻。下列说法正确的是 。(编号选填)
①在研究人员投放硅藻前,团藻是该生态系统中唯一的能量流动起点
②硅藻比团藻更适应混合养殖池塘环境
③投放硅藻使混合养殖池塘生态系统发生了次生演替
(4)据题意和所学知识分析,与硬壳蛤单一养殖相比,硬壳蛤—三疣梭子蟹—凡纳滨对虾混养可以提高池塘养殖容量和产量的原因是混合养殖 。(编号选填)
①提高了生态系统恢复力稳定性;②充分利用了环境中的资源;③使能量流向对人类有用的部分;④缩短食物链提高了能量利用效率;⑤增加了池塘内的遗传多样性
(5)如图是该生态系统中某条食物链的部分能量流动示意图,图中数字表示能量(J/cm2·a)。据图2分析,B表示 的能量。
(6)上图中体现的生态系统原理有_______。
A.物质在对虾和底栖动物体内逐级富集 B.能量沿该食物链逐级递减
C.信息在对虾和底栖动物间双向传递 D.能量沿该食物链单向流动
(7)结合所学知识和本题信息,阐述底栖动物在混合养殖池塘生态系统中的生态学功能 。
三、“生态工程师”河狸
资料1:河狸适应半水生生活,以树皮、嫩树叶和水生植物为食,偶尔食粪以维持肠道微生物平衡。它们利用树枝、泥土等材料建造堤坝,形成池塘以保护巢穴。尽管不同地区河狸巢穴结构有明显差异,但基本构造如图所示。
资料2:由于人类的大量猎捕,曾使某地区河狸种群近乎消失。随着保护措施的推进,河狸重回此地繁衍。研究表明,河狸的筑坝行为可增加该地土壤中氮、磷、钾等主要养分含量,其对当地生态系统的影响详见下表。
表
年份
面积(公顷)
森林
湿草甸
润草甸
河狸塘
1927
2563
134
19
47
1988
102
880
457
1323
(1)根据资料1,河狸在生态系统中属于 。(编号选填)
①生产者 ②初级消费者 ③次级消费者
④第一营养级 ⑤第二营养级 ⑥分解者
(2)根据资料1,有关河狸对环境适应性的分析合理的是_____。(多选)
A.因啃咬树枝而进化出了发达的咬肌
B.将巢穴入口建在水下是自然选择的结果
C.尾巴宽大扁平如舵利于水中生活
D.不同地区巢穴结构不同与环境差异有关
(3)下表为该生态系统能量流经河狸所在营养级及其下一营养级的情况(表中数值代表能量,单位为),则两者间的营养级效率为 。
表
用于生长发育繁殖的能量
呼吸作用散失的能量
流向分解者的能量
河狸所在营养级
780
1220
400
下一营养级
150
210
100
(4)结合上述资料,河狸被誉为“生态工程师”的原因是其可以影响或改变该地区的_____。(多选)
A.群落演替的方向 B.水循环、氮循环等物质循环
C.生态系统的营养结构 D.生态系统能量的根本来源
在河狸生活的地区,还生存着一种习性与河狸相近的植食性动物——海狸鼠。为探究河狸重新出现对海狸鼠产生的影响,研究人员测定了当地生态系统中河狸与海狸鼠的时间活动模式,研究结果见图a和图b。
(5)下列有关图a的说法正确的是_____。(多选)
A.河狸与海狸鼠的生态位完全重叠 B.河狸与海狸鼠都主要在夜间活动
C.河狸的昼夜活动强度均高于海狸鼠 D.河狸与海狸鼠一天中活动时间段错峰
(6)据图b,河狸的存在影响了海狸鼠的时间活动模式,请从种间关系的角度分析该变化的生物学意义。 。
(7)结合所学知识与本题所有信息推测,若该地区的河狸种群数量持续增加,可能会对当地生态系统产生的影响有 。(编号选填)
①更多生物的时间活动模式改变 ②能量金字塔倒置 ③自我调节能力改变
④种群的空间结构改变 ⑤增加生物多样性 ⑥降低生物多样性
四、“稻-鱼-鸭 ”共生农田
“稻-鱼-鸭 ”是我国稻作生产的重要模式(如下图 1)。其中,稻田可为鱼和鸭提供捕 食、栖息的空间;鱼和鸭可疏松土壤、在取食和踩踏过程中可控制杂草与虫害、其粪便可培 肥土壤。研究发现,该模式不仅可以最大程度发挥稻田的生产和养殖潜力,还对缓解温室效 应具有重要意义。
(1)水稻田中常放养食谱广、适应能力强的丁桂鱼。生活在稻田中的所有丁桂鱼属于一个( )
A.种群 B.群落 C.生物圈 D.生态系统
(2)在图 1 所示“稻-鱼-鸭 ”生态系统中,呈现的群落结构主要是( )
A.垂直结构 B.分层结构 C.水平结构 D.空间结构
(3)“稻-鱼-鸭 ”共生农田中存在如图 2 所示的部分营养关系,其中鱼与蜘蛛之间存在 关系。
(4)已知稻飞虱是影响水稻产量的有害生物,在“稻-鱼-鸭 ”生态种养模式下稻飞虱的生长曲线是( )
A. B. C. D.
(5)假如稻田中鸭群的食物有杂草(60%)、稻飞虱(30%)和福寿螺(10%),而稻 飞虱和福寿螺主要摄食水稻。若该生态系统各营养级之间的能量传递效率均为 10%。则该生 态系统中鸭群增加 100kJ 能量,需要消耗生产者的能量为 kJ。
(6)“稻-鱼-鸭 ”生态系统相比单作稻田生态系统更稳定,原因可能是( )(多选)
A.单作稻田中的杂草和害虫存在捕食关系
B.“稻-鱼-鸭 ”模式丰富了稻田生态系统,延长了食物链
C.害虫与鸭群间的信息传递,有利于维持生态系统的稳定
D.稻田引入鱼鸭后,充分利用了稻田生态位
(7)稻田是温室气体 CH4 和 N2O 重要排放源之一。已知稻田 CH4 是由土壤中的产甲烷菌分解有机物质而生成的, 以下与稻田生态系统碳循环有关的环节有( )(多选)
A.动物呼吸作用 B.产甲烷菌分解作用
C.生产者光合作用 D.杂草和水稻种间竞争
五、I.营养级效率也可以用两个营养级间生产量(用于生长、发育和繁殖的能量)的比值来表示,研究生产量的转换效率对渔业资源管理具有指导意义。科研人员调查了某水域生态系统在十年前和当前两个不同起点的食物链中两个营养级(用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示营养级)间生产量的转换效率,结果如图所示。回答下列问题:
(1)碎屑食物链以生物残体或碎屑(相当于第Ⅰ营养级)为起点,该食物链中第Ⅱ营养级的生物在生态系统中属于______(单选)。
A、生产者 B、消费者 C、分解者 D、生产者和消费者
(2)捕食食物链是以浮游植物为起点,第Ⅱ营养级同化的能量一部分用于生长、发育和繁殖,该部分能量的去向是 (编号选填)。
①呼吸作用以热能的形式散失②流向下一营养级③流向分解者④未被利用
(3)与十年前相比,当前捕食食物链各营养级生物未被利用的能量和流向碎屑的能量之和所占比例 (填“增加”或“减少”),写出分析的依据 。
II.为满足人类对海产品的需求,人类开始对海产品进行有计划在一定海域放养,这样的海域称为海洋牧场。研究者在某地设置了以人工鱼礁、海带养殖和牡蛎养殖为主体的海洋牧场,并在运行一段时间后调查了上述区域和对照海域的浮游动物的总丰富度数据(如表),进一步优化海洋牧场布局。
对照区
海带养殖区
牡蛎养殖区
人工鱼礁区
总丰富度/(种/m3)
20.35
20.95
12.11
47.54
(4)人工鱼礁是人们在预定水域放置的构造物,可为海洋生物提供更多的栖息和产卵场所,人工鱼礁中的 构成了一个生物群落(编号选填)。
①生产者②消费者③分解者
(5)藻类等其他植物大量繁殖为鱼获取食物提供了捕食信息,该信息属于生态系统中的 信息。
(6)表中数据显示,人工鱼礁区浮游动物总丰富度最高,结合文中信息推测原因 。
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专题二 生态系统的结构和功能
命题猜想
命题点01 生态系统的组分
命题点02 生态系统的营养结构
命题点03 能量流动
命题点04 生态金字塔
命题点05 物质循环
命题点06 信息传递
考题清单
命题点01 生态系统的组分
【例】1:下列有关生态系统中生物成分的叙述,错误的是( )
A.自养生物一定都是生产者,生产者也一定都是自养生物
B.腐生生物不一定都是分解者,分解者不一定都是细菌、真菌
C.植物不一定都是生产者,动物也不一定都是消费者
D.细菌不一定都是分解者,分解者也不一定都是细菌
【答案】B
【分析】生态系统的组成成分:(1)非生物的物质和能量(无机环境);(2)生产者(自养型):主要是绿色植物,还有少数化能合成型生物;(3)消费者(异养型):主要是动物,还有营寄生生活的微生物;(4)分解者(异养型):主要是指营腐生生活细菌和真菌,还有少数动物。
【详解】A、自养生物能利用无机物合成有机物,为自身和其他生物提供物质和能量,所以自养生物一定都是生产者;而生产者能够将无机物转化为有机物,必定是自养生物,A正确;
B、腐生生物一定是分解者,分解者主要包括细菌、真菌,此外还有一些营腐生生活的动物,如蚯蚓等,B错误;
C、有些植物如菟丝子营寄生生活,属于消费者,不是生产者;有些动物如蚯蚓等营腐生生活,属于分解者,不是消费者,C正确;
D、硝化细菌能进行化能合成作用,属于生产者;寄生细菌属于消费者;腐生细菌属于分解者,所以细菌既可以作为生产者,也可以作为消费者和分解者,分解者主要包括细菌、真菌,此外还有一些营腐生生活的动物,如蚯蚓等,所以分解者也不一定都是细菌,D正确。
故选B。
【例】2.因含N、P元素的污染物大量流入,我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复,取得了明显效果。完成下列有关问题:
(1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属于 。水库中各种生物共同构成 。
(2)根据题目中的食物网,鲢鱼、鳙鱼分别处于第 营养级;为保证鲢鱼、鳙鱼的成活率,从群落的种间关系角度考虑,可采取的措施是 。
(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食,由图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量(注:生物积累量是指生物在生长和繁殖过程中所积累的总质量) ,引起该变化的原因是 。
(4)某地也参考此方法修复湖泊的污染,工作人员不仅投放以浮游植物为食的鱼类,还种植大型挺水植物来构建生物修复系统,这样做的原因是 。投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物时要注意避免引起 。
【答案】(1) 生产者 (生物)群落
(2) 二、三 适量捕杀鲢鱼、鳙鱼的天敌(或捕食者)
(3) (明显)下降/减少 鲢鱼、鳙鱼与银鱼在食物上存在种间竞争关系
(4) 大型挺水植物和藻类可形成竞争关系 以及投放的鱼类能捕食藻类,从而限制藻类增长 外来物种入侵
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,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,营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物。
【详解】(1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类(绿色植物)属于生产者。水库中各种生物共同构成(生物)群落。(2)
(2)根据题目中的食物网,鲢鱼和鳙鱼以藻类和浮游动物为食,鲢鱼、鳙鱼分别处于第二、三营养级;为保证鲢鱼、鳙鱼的成活率,从群落的种间关系角度考虑,可以适量捕杀鲢鱼、鳙鱼的天敌(或捕食者)。
(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食,而水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,故鲢鱼、鳙鱼与银鱼在食物上存在种间竞争关系,因此投放后一年,银鱼的生物积累量减少。
(4)采用投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物构建生物修复系统的方法治理湖泊的水华,其原因是大型挺水植物和藻类可形成竞争关系,投放的鱼类能捕食藻类,从而限制藻类增长。投放食浮游植物的鱼类和种植大型挺水植物时要注意避免引起外来物种入侵。
命题点02 生态系统的营养结构
【例】1.下图是某草原生态系统中部分食物网示意图,下列说法正确的是( )
①图中所有生物构成一个生物群落②图中食物网共有4条食物链③蛇在不同食物链中可能处于不同营养级④青蛙和蜘蛛的关系不只是捕食
A.①②③④ B.②③ C.②③④ D.②④
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知:图示为某草原生态系统中部分食物网简图,其中大麦和狗尾草属于生产者,其余均为消费者。该食物网含有4条食物链,即大麦→蝗虫→青蛙→蛇、大麦→蝗虫→蜘蛛→青蛙→蛇、狗尾草→蝗虫→青蛙→蛇、狗尾草→蝗虫→蜘蛛→青蛙→蛇。
【详解】①就食物链(网)来看,只出现了生产者和消费者,因而不能构成生物群落,①错误;
②本食物网中共出现4条食物链,②正确;
③在不同的食物链中,蛇分别占第四、五营养级,③正确;
④青蛙和蜘蛛的关系是捕食和种间竞争,④正确。
综上所述,②③④正确。
C正确,ABD错误。
故选C。
【例】2.图中甲、乙、丙等各代表一个种群。下列关于该食物网的叙述正确的是( )
A.该生态系统中生产者有三种,是该生态系统的主要成分
B.在该食物网中有8条食物链,辛可占有4个不同的营养级
C.若丙种群数量下降20%,辛种群数量不会发生明显变化
D.图中丁和辛、丙和乙之间只存在捕食关系
【答案】C
【分析】题图分析,该图中生产者是甲和戊,是该生态系统的主要成分,共有8条食物链,分别是:甲→乙→辛、甲→乙→丁→辛、甲→丙→乙→辛、甲→丙→乙→丁→辛、甲→丙→丁→辛、甲→丙→已→庚、戊→丁→辛、戊→已→庚。
【详解】A 、生产者是食物链的起点,图中该生态系统中生产者有两种,为甲和戊,A错误;
B 、该食物网中有 8 条食物链,分别为甲→乙→辛、甲→乙→丁→辛、甲→丙→乙→辛、甲→丙→乙→丁→辛、甲→丙→丁→辛、甲→丙→已→庚、戊→丁→辛、戊→已→庚,其中辛可占有 3 个不同的营养级,B错误;
C 、由于辛的食物来源多样,若丙种群数量下降 20%,辛种群数量不会发生明显变化,C正确;
D 、结合图示可知,丁和辛之间存在捕食和竞争关系,丙和乙之间存在捕食关系,且有共同的食物甲,因此二者之间还存在竞争关系,D错误。
故选C。
【例】3.图一是某生态系统中部分生物关系示意图,图二是生态系统中碳循环示意图。请据图分析回答下列问题:
(1)生态系统的结构包括 和 。
(2)图一中由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中,共有 条食物链。
(3)若图二包含了图一中的一条食物链,则A对应的生物是图一中的 ,属于生态系统组成成分中的 ;它们在生态系统中的作用有 (答出2点即可)。
【答案】(1) 生态系统的组成成分 营养结构(食物链和食物网)
(2)4
(3) 蝗虫 消费者 加快生态系统的物质循环、调节种间关系(或为植物传播花粉、种子等)
【分析】1、生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤等;生物部分包括生产者、消费者、分解者。
2、食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系,所以食物链中不应该出现分解者和非生物部分。食物链的正确写法是:生产者→初级消费者→次级消费者,注意起始点是生产者。
3、能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减的,一般只有10%-20%的能量能够流入下一个营养级。两个相邻营养级间的能量传递效率=流入较高营养级的能量流入较低营养级的能量。
【详解】(1)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)。
(2)图一中,食物链有乔木→杂食性鸟、草本植物→蝗虫→杂食性鸟、草本植物→蝗虫→蜘蛛→杂食性鸟、草本植物→杂食性鸟,共4条食物链。
(3)图二生态系统中碳循环示意图,ABCD都指向E,则E为无机环境,D为生产者,ABD都指向C,则C为分解者,A为初级消费者,B为次级消费者。若图二包含了图一中的一条食物链,则应该是草本植物→蝗虫→杂食性鸟这条食物链。则A对应的生物是图一中的蝗虫,属于生态系统组成成分中的消费者,消费者在生态系统中的作用是加快生态系统中的能量流动和物质循环;帮助植物传粉和传播种子。
命题点03 能量流动
【例】1.下图甲表示食物链上能量流动的部分情况(图中数字代表能量值),图乙表示兔的能量来源与去向(图中字母代表能量值)。下列有关叙述正确的是( )(多选)
注:图甲中的草指某一种草,假定该生态系统中只有图示这一条简单的食物链。
A.图甲②/(①-③)×100%代表兔到狐的能量传递效率
B.图乙中B1=W1-A1-C1-D1,表示兔子未利用的能量
C.兔通过呼吸作用释放的能量均以热能的形式散失
D.兔流向分解者的能量包括兔的遗体和粪便中的能量
【答案】AB
【分析】1、输入每营养级的能量去向分为两部分:一部分在该营养级生物的呼吸作用中以热能的形式散失,一部分则用于该营养级生物的生长、发育和繁殖。而后一部分能量中,包括现存的生物体含有的能量(未被利用)、流向分解者的能量、流向下一营养级的能量(最高营养级生物除外)。2、营养级是指生物在生态系统食物链中所处的层次。生态系统的食物能量流通过程中,按食物链环节所处位置而划分不同的等级。
【详解】A、图甲分析:①表示草流向兔子的能量,②表示兔子流向狐狸的能量,③表示兔子的粪便量,④表示兔子流向分解者的能量,⑤表示兔子的呼吸作用消耗的能量,兔到狐的能量传递效率指弧的同化量÷兔的同化量=图甲②/(①-③)×100%,A正确;
B、图乙分析:W1为兔的同化量,A1为兔子呼吸作用消耗的能量,C1为兔子流向分解者的能量,D1为兔子流向下一营养级的能量,B1为未利用的能量,图乙中B1=W1-A1-C1-D1,B正确;
C、兔如以葡萄糖为底物进行有氧呼吸,一摩尔葡萄糖彻底分解释放2870kJ能量,其中的1161kJ(约40%)转化成ATP中的化学能,1709kJ(约60%)以热能散失,C错误;
D、兔排出来的粪便不属于兔自身的能量,而属于上一营养级的能量,D错误。
故选AB。
【例】2.某浅水泉微型生态系统中能量情况如下表所示,该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列叙述正确的是( )
能量来源或去路
生产者固定
来自陆地的
植物残体
初级消费者
摄入
初级消费者
同化
初级消费者
呼吸消耗
能量[105J/(m2·a)]
100
42
84
14.5
4
A.流经该生态系统的总能量为100×105J/(m2·a)
B.该生态系统的生产者有14.5%的能量流入下一营养级
C.初级消费者粪便中的能量为69.5×105J/(m2·a),该能量由初级消费者流向分解者
D.初级消费者流向下一营养级、流向分解者和未被利用的能量为10.5×105J/(m2·a)
【答案】D
【分析】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。流入某一营养级的能量去向有:一部分通过呼吸作用以热能形式散失、一部分随生物遗体残骸被分解者利用、一部分流入下一营养级以及未被利用的能量。即同化量=呼吸作用以热能形式散失+被分解者利用+流入下一营养级+未被利用的能量。
【详解】A、该浅水泉微型生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食,所以流经该生态系统的总能量包含生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体中的能量,共142×105J/(m2·a),A错误;
B、初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食,来自生产者的能量数值不确定,所以无法计算出生产者到初级消费者的能量传递效率,B错误;
C、初级消费者的粪便量等于初级消费者的摄入量减去初级消费者的同化量,为69.5×105J/(m2·a),该能量不属于初级消费者的同化量,属于生产者的同化量,所以该能量是由生产者流向分解者,C错误;
D、初级消费者流向下一营养级、流向分解者和未被利用的能量总和为初级消费者用于自身生长、发育、繁殖的能量,该能量等于初级消费者同化量减去初级消费者呼吸消耗的能量,为10.5×105J/(m2·a),D正确。
故选D。
【例】3. 某弃耕地的主要食物链为植物→田鼠→鼬。对此食物链能量流动进行研究,结果如下表(单位:J·hm-2·a-1)。下列叙述不正确的是( )
植物
田鼠
鼬
固定的太阳能
摄入量
同化量
呼吸量
摄入量
同化量
呼吸量
2.45×1011
1.05×109
7.50×108
7.15×108
2.44×107
2.25×107
2.18×107
A.田鼠属于初级消费者,处于第二营养级
B.田鼠用于生长发育繁殖的能量为3.5×107J·hm-2·a-1
C.鼬同化量的一部分通过粪便输出体外
D.由表可知,能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的
【答案】C
【分析】在生态系统中,输入到每个营养级的能量(同化量)的去路有:用于自身呼吸消耗;用于自身生长、发育和繁殖等生命活动。用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量,其去向有:流向下一营养级(最高营养级除外);流向分解者;未被利用的能量。
【详解】A、在“植物→田鼠→鼬”这条食物链中,田鼠属于初级消费者,处于第二营养级,A正确;
B、田鼠用于生长发育繁殖的能量=田鼠的同化量-田鼠的呼吸量=7.50×108-7.15×108=3.5×107(J·hm-2·a-1),B正确;
C、鼬排出的粪便中的能量属于田鼠的同化量的一部分,C错误;
D、能量在沿食物链流动的过程中的特点是单向流动,逐级递减,D正确。
故选C。
【例】4. 某湖泊食物网错综复杂,各营养级的能量流动简表如下(表中数字为能量数值,单位:103kJ/m2•a)。下列有关说法错误的是( )
营养级
呼吸作用散失的能量
A
流入下一营养级的能量
未利用的能量
输入有机物中的化学能
第一
611
120
435
1560
—
第二
127
45
M
286
97
第三
33
14
9
53
35
A.湖心到湖岸分布的植物不同,这体现了群落的水平结构
B.表中的A代表流向分解者的能量,这部分能量可能被循环利用
C.第二营养级用于生长发育繁殖的能量为4.05×105kJ/m2•a
D.表中M的值为74,第二和第三营养级的能量传递效率约为14%
【答案】B
【分析】流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。能量的去路:①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能;②流向下一营养级;③残体、粪便等被分解者分解;④未被利用。即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
【详解】A、湖心到湖岸分布的植物不同,体现了群落的水平结构,A正确;
B、表中的A代表流向分解者的能量,但是能量不能被循环利用,B错误;
C、第一营养级流入下一营养级的能量为435,第二营养级输入的有机物中的化学能为97,因此第二营养级的同化量为435+97=532,第二营养级呼吸作用散失的能量为127,因此第二营养级用于生长发育繁殖的能量=同化量-呼吸作用散失的能量=532-127=405,即4.05×105 kJ/m2•a,C正确;
D、第二营养级同化的总能量为532,该值=呼吸作用散失的能量+流向分解者的能量+流入下一营养级的能量+未利用的能量,据此可以计算M=532-127-45-286=74,第二营养级的同化量为532,第三营养级通过食物链从第二营养级获得的能量(即M)为74,因此能量传递效率为74÷532=14%,D正确。
故选B。
【例】5. 为了研究流经生态系统食物链时每一级的能量变化,生态学家林德曼通过定期对赛达伯格湖的生物进行取样、鉴定分类和测量、称重,进行定性和定量研究,结果如下图(图中数字为能量数值,单位J/(cm2·a))。下列叙述正确的是( )
A.未利用的能量包括现存生物体和湖底沉积的有机物储存的能量
B.第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为20%
C.流经该生态系统的总能量是各个营养级同化量之和
D.若转换为能量金字塔,三个营养级的能量数值分别为96.3、18.8、7.5
【答案】A
【分析】生态系统中的能量流动:(1)概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。(2)过程: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、繁殖的能量=摄入量-粪便量。(3)特点:单向流动、逐级递减。
【详解】A、未利用的能量指还没有被生物(自身、下一营养级生物、分解者)利用的量,故包括现存生物体和湖底沉积的有机物储存的能量,A正确;
B、第一营养级到第二营养级的能量传递效率=第二营养级的同化量÷第一营养级的同化量=62.8÷464.6×100%=13.5%,B错误;
C、流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,而不是各个营养级同化量的总和,C错误;
D、能量金字塔是生态系统中各营养级能量流动的图形表示,据图可知,三个营养级的能量(同化量)数值分别为464.6、62.8、12.6,D错误。
故选A。
命题点04 生态金字塔
【例】1.(多选)下列关于生态金字塔的叙述,正确的是( )
A.生态金字塔可分别以个体数量、生物量和能量为指标绘制
B.能量金字塔能反映出生态系统各营养级间的能量流动过程中逐级递减
C.数量金字塔能够表明每个营养级中生物个体的数量
D.绘制的生态金字塔图形都是“上窄下宽”的金字塔型
【答案】ABC
【分析】生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系,可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位。采用这些单位所构成的生态金字塔就可以分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。
【详解】A、生态金字塔是生态学中表示不同关系的一种形式,确实可分别以个体数量、生物量和能量为指标绘制,分别对应数量金字塔、生物量金字塔和能量金字塔,A正确;
B、在生态系统中,能量流动是沿着食物链和食物网进行的,由于各营养级的生物都会通过呼吸作用等散失部分能量,所以能量在流动过程中是逐级递减的。能量金字塔以各营养级所固定的总能量为依据绘制,能够直观地反映出生态系统各营养级间的能量流动过程中逐级递减的特点,B正确;
C、数量金字塔是用每个营养级生物个体数量的多少而绘制的金字塔,它能够表明每个营养级中生物个体的数量,C正确;
D、能量金字塔通常都是“上窄下宽”的金字塔形,而数量金字塔不一定都是“上窄下宽”的金字塔形,如树→虫→鸟,D错误。
故选ABC。
【例】2. 如图为某池塘生态系统的部分能量流动示意图[图中数字表示能量数值,单位是J/(cm2·a)]。下列分析正确的是( )
A.池塘中养殖的鱼类是该生态系统的基石
B.②代表的是用于生长发育和繁殖的能量
C.第二、三营养级间的能量传递效率为7.3%
D.生物量金字塔是上窄下宽的正金字塔形
【答案】C
【分析】在一定空间内,由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。地球上的全部生物及其非生物环境的总和,构成地球上最大的生态系统—生物圈。在生态系统中,生产者通过光合作用,将太阳能固定在它们所制造的有机物中。太阳能转化成化学能,从而可以被生物所利用,因此,生产者可以说是生态系统的基石。 消费者通过自身的新陈代谢,能将有机物转化为无机物 (CO2、水、氨等),这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用。可见,消费者的存在,能够加快生态系统的物质循环。此外,消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。
【详解】A、生态系统的基石是生产者,鱼类属于消费者,A错误;
B、由图可知,①为流向下一营养级的能量,②为未利用的能量,B错误;
C、第二营养级的同化量为514+1156=1670,第三营养级的同化量为①=1670-344-640-564=122,因此第二、三营养级间的能量传递效率为122/1670×100%≈7.3%,C正确;
D、在海洋生态系统中,浮游植物个体小,寿命短,又会不断被浮游动物吃掉,因而某一时间调查到的浮游植物的生物量可能要低于浮游动物的生物量,这时就出现了上宽下窄的倒置金字塔,D错误。
故选C。
【例】3. 生态金字塔可表示生态系统各营养级间某种数量关系。下列关于生态金字塔的叙述,正确的是( )(多选)
A.生态金字塔中最底层代表的是生产者
B.生物量金字塔有时会呈上宽下窄的倒置金字塔形
C.能量金字塔可能呈上宽下窄的倒置金字塔形
D.数量金字塔都呈上宽下窄的倒置金字塔形
【答案】AB
【分析】生态金字塔是指各个营养级之间的数量关系,这种数量关系可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位,采用这些单位所构成的生态金字塔就分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。一般而言,生态金字塔呈现正金字塔形。
【详解】A、生态金字塔通常分为数量金字塔、生物量金字塔和能量金字塔。在生态系统中,生产者主要是绿色植物等能进行光合作用的生物,它们是生态系统的基础,处于食物链的最底层。所以生态金字塔中最底层代表的是生产者,A正确;
B、生物量金字塔是以每个营养级的生物个体总质量来表示的。一般情况下,随着营养级的升高,生物量会逐渐减少,生物量金字塔呈正金字塔形。但在海洋生态系统中,由于生产者(浮游植物)个体小、繁殖快、含纤维素少,可以被浮游动物大量快速地消费,所以浮游动物的生物量可能超过浮游植物的生物量,此时生物量金字塔会呈上宽下窄的倒置金字塔形,B正确;
C、能量金字塔都呈上窄下宽的正金字塔形,C错误;
D、数量金字塔不都呈上宽下窄的倒置金字塔形,D错误。
故选AB。
命题点05 物质循环
【例】1.碳汇”是指吸收大气中的CO2,从而减少温室气体在大气中浓度的过程,“碳源”是指向大气释放CO2的过程。人工林在维持全球碳平衡中发挥着重要作用,科研人员测定了不同林分密度(单位面积森林中的树木数量)下植被及土壤中的碳储量,结果如图所示。下列叙述正确的是( )(多选)
A.“碳汇”和“碳源”使人工林中的碳在生物群落中发生碳循环
B.某生态系统的快速退化可能使其由增加“碳汇”转为增加“碳源”
C.研究表明,适当增加人工林的林分密度能促进土壤对碳的固存
D.林分密度过大会导致植物接受的光照减少,使植被碳储量降低
【答案】BCD
【分析】物质循环是指组成生物体的各种元素元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,并且物质循环具有全球性。碳在无机环境和生物群落之间主要以二氧化碳的方式循环,在生物群落内部是以有机物的形式循环的。
【详解】A、碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境之间的循环,“碳汇”和“碳源”涉及的是生物群落与无机环境之间的碳交换,并非仅在生物群落中发生碳循环,A错误;
B、某生态系统快速退化,例如植被大量破坏,植物吸收CO2(碳汇)的能力下降,同时分解者等可能加速有机物分解向大气释放CO2(碳源),就可能使其由增加“碳汇”转为增加“碳源”,B正确;
C、由图可知,随着林分密度增加,土壤中的碳储量先增加后减少,说明适当增加林分密度能促进土壤对碳的固存,但超过一定密度后可能抑制,C正确;
D、林分密度过大,植物相互遮挡,导致植物接受的光照减少,光合作用减弱,合成的有机物减少,使植被碳储量降低,D正确。
故选BCD。
【例】2.氮循环是生物圈物质循环的重要组成部分,对人类和其他生物都具有重要意义。氮在自然界中以多种形式存在,主要有氮气、氮氧化物、铵态氮、硝酸盐、亚硝酸盐,以及各种含氮有机化合物等。它们在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈之间不断迁移变化。下列叙述错误的是( )(多选)
A.根瘤菌、硝化细菌等微生物对氮循环具有重要的作用
B.在生物地球化学循环中,除氮、碳循环外,氢、氧等元素也在循环
C.氮循环是指氮元素在生物群落和无机环境之间循环往返
D.施用的含氮有机肥被植物直接吸收后,可以加快氮循环速率
【答案】D
【分析】生态系统的物质循环概念:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,有从生物群落到无机环境的循环过程。
【详解】A、根瘤菌的固氮作用、硝化细菌的化能合成作用,都能参与氮循环,A正确;
B、组成生物体的碳、氢、氮、氧、磷、硫等元素都在不断进行着从非生物环境到生物群落,从生物群落到非生物环境的循环过程,B正确;
C、物质循环是指元素在生物群落和无机环境之间循环往返,C正确;
D、含氮有机肥必须被微生物分解为含氮无机盐后才能被植物吸收利用,D错误。
故选D。
【例】3.退耕还林工程作为一项重大的生态修复措施,对生态系统碳储量和固碳能力具有重要影响。下表为不同林龄的马尾松林生态系统中的植被碳储量,下列有关说法错误的是( )
林龄/年
乔木碳储量/(t·hm-2)
灌木碳储量/(t·hm-2)
草本植物碳储量/(t·hm-2)
总计
树干
树枝
树叶
树根
25
47.50
28.71
6.14
3.94
8.71
—
—
21
43.44
25.60
5.06
3.79
8.99
0.34
0.08
18
67.45
39.19
7.59
6.03
14.64
0.01
0.01
12
55.02
31.00
5.78
5.13
13.11
1.67
0.03
8
10.23
5.70
1.05
0.97
2.51
1.63
0.11
A.据表可知,与树枝、树叶和树根相比,乔木的树干碳储量较大
B.林龄大的马尾松林中,乔木遮挡光照,使灌木和草本植物的碳储量较低
C.若要提高马尾松林中乔木的碳储量,则马尾松林的林龄不宜过大或过小
D.马尾松林中分解者的种类和数量越多,马尾松林的土壤有机碳储量越高
【答案】D
【分析】1、生态系统的结构包括组成成分(消费者、分解者、生产者、非生物的物质和能量)和营养结构(食物链和食物网);生态系统的功能包括物质循环、能量流动、信息传递;能量流动的特点是单向流动、逐级递减。
2、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的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:无机环境中的碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落,生物群落中的碳通过呼吸作用、微生物的分解作用、燃烧进入无机环境。
【详解】A、由表格数据可知,与树枝、树叶和树根相比,乔木的树干碳储量较大,A正确;
B、林龄大的马尾松林中,乔木遮挡光照,抑制下层植物生长,使灌木和草本植物的碳储量较低,B正确;
C、乔木总碳储量在18年林龄时达峰值,而林龄过大或过小时碳储量明显降低,因此可知,若要提高马尾松林中乔木的碳储量,则马尾松林的林龄不宜过大或过小,C正确;
D、分解者种类和数量增多会加速有机物分解为CO₂等,导致土壤有机碳释放,马尾松林的土壤有机碳储量降低,D错误。
故选D。
命题点06 信息传递
【例】1.“油菜花开陌野黄,清香扑鼻蜂蝶舞”。菜籽油是主要的食用油之一,秸秆和菜籽饼可作为肥料还田。下列叙述错误的是( )
A.油菜花通过物理、化学信息吸引蜂蝶
B.秸秆还田可提高土壤的储碳量
C.蜂蝶与油菜的种间关系属于互利共生
D.秸秆和菜籽饼还田后可提高土壤物种丰富度
【答案】C
【分析】协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。生物的种间关系有:种间竞争、捕食、原始合作、互利共生、寄生。
【详解】A、油菜花可以通过花的颜色(物理信息)和香味(化学信息)吸引蜂蝶,A正确;
B、秸秆还田可被分解者分解,提高土壤的储碳量,B正确;
C、蜂蝶与油菜的种间关系属于原始合作,C错误;
D、秸秆和菜籽饼可以为土壤中的小动物和微生物提供有机物,故二者还田后可以提高土壤物种丰富度,D正确。
故选C。
【例】2.交配迷向技术是指人为在茶园中放置性信息素味源,使得茶小卷叶蛾在求偶通讯中获得错误信号,进而延迟、减少或者阻止其顺利找到异性完成交配,从而减少下一代害虫数量。下列叙述正确的是( )(多选)
A.茶园生态系统中的信息传递不只发生在生物与生物之间
B.性信息素属于化学信息,交配迷向技术属于生物防治技术
C.交配迷向技术通过破坏茶小卷叶蛾种群的性别比例达到防治的目的
D.性信息素影响茶小卷叶蛾的交配,说明生物的生命活动离不开信息的传递
【答案】AB
【分析】生态系统中信息的种类:物理信息(生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等通过物理过程传递的信息)、化学信息(生物产生的可以传递信息的化学物质)和行为信息(生物通过其特殊行为特征在同种或异种生物之间传递的信息)。
【详解】A、生态系统中的信息传递可发生在生物与生物个体之间,也可发生在生物与环境之间,A正确;
B、性信息素属于化学信息,利用昆虫信息素诱捕有害动物属于生物防治,交配迷向技术属于生物防治技术,B正确;
C、交配迷向技术通过破坏茶小卷叶蛾种群的正常交配达到防治的目的,该过程中其性别比例不变,C错误;
D、性信息素影响茶小卷叶蛾的交配,说明种群的繁衍离不开信息的传递,D错误。
故选AB。
【例】3.生态系统中的信息种类很多。鼬遇到危险时,由肛门排出有强烈臭味的气体,既是报警信息素,又有防御功能。多种鱼类能产生微弱电压,鱼群在洄游过程中的定位,就是利用生物电场与地球磁场间的相互作用而完成的。下列叙述正确的是( )
A.鼬排出的气体和鱼类产生的微弱电压都属于物理信息
B.鼬是信息源,臭气作为信息可调节种间关系
C.生物和生物之间、生物和环境之间的信息传递都是双向的
D.利用昆虫信息素诱捕或驱赶某些有害动物,属于化学防治
【答案】B
【分析】1、生态系统中的信息包括:①物理信息:如光声温度、湿度、磁力等,可来源于环境或生物;②化学信息:如生物碱有机酸等物质;③行为信息:如动物的行为。
2、信息传递在生态系统中的作用:(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的传递。(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息的传递。(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
【详解】A、鼬排出的气体属于化学信息,A错误;
B、鼬遇到危险时,由肛门排出有强烈臭味的气体,鼬是信息源,臭气作为信息可调节种间关系,B正确;
C、生物和环境之间的信息传递不一定都是双向的,C错误;
D、利用昆虫信息素诱捕或驱赶某些有害动物,属于生物防治,D错误。
故选B。
【例】4.下列关于生态系统的信息传递功能的叙述错误的是( )
A.“关关雎鸠”中的关关体现了生态系统中的行为信息
B.“黄鸟与飞,集与灌木,其鸣喈嘴”体现了行为信息和物理信息
C.“燕燕于飞,差池其羽”“燕燕于飞,上下其音”,体现了行为信息和物理信息
D.人工释放性外激素诱杀雄虫属于生物防治
【答案】A
【分析】生态系统中信息的类型:①物理信息:生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息。②化学信息:生物在生命活动过程中,产生的一些可以传递信息的化学物质。③行为信息:是指某些动物通过某些特殊行为,在同种或异种生物间传递的某种信息。
【详解】A、雎鸠是水鸟,关关是象声词,形容雎鸠的叫声,体现的是物理信息,A错误;
B、“黄鸟与飞,集与灌木”意思是黄鸟飞翔在天际,落在灌木之上,体现的是行为信息;“其鸣嘴嘴”鸣叫声婉转清丽,体现的是物理信息,B正确;
C、“燕燕于飞,差池其羽”意思是燕子飞在天上,参差舒展翅膀,体现的是行为信息;“燕燕于飞,上下其音”意思为燕子飞在天上,鸣音呢喃低昂,是声音,体现的是物理信息,C正确;
D、人工释放性外激素诱杀雄虫,是利用生物之间的化学信息传递,减少害虫数量,属于生物防治,D正确。
故选A。
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一、生态系统的隐秘调控者——蛇
蛇类行踪隐秘,在高度城市化地区不太常见。根据多年调查,上海市有记录的蛇类共计16种,其中常见的几种蛇类生境与食性特征见表1。
表1
名称
赤链蛇
黑眉锦蛇
乌梢蛇
白条锦蛇
生境特征
生活于本市田野村舍及水域附近。
常在房屋及其附近栖居,好盘踞于老式房屋的屋檐。
常见于农耕区水域附近。
生活于田野、树林及潮湿草丛,常进入家屋。
食性特征
以蛙、蟾蜍、蜥蜴、蛇、鱼、鼠及鸟为食。
以鼠、鸟及蛙为食。
以蛙、小鱼、蜥蜴、鼠为食。
以鼠、鸟及鸟蛋为食。
(1)蛇属于生态系统组成成分中的______(单选)
A.生产者 B.捕食者 C.分解者 D.消费者
(2)据表1判断,下列关于蛇类种群特征影响因素的叙述,正确的是______。(单选)
A.蛇进入冬眠状态会影响其种群数量
B.退耕还林不会影响乌梢蛇的种群特征
C.降水的多少只影响植物的生长,不影响蛇的种群特征
D.鸟类的种群数量变化只会影响赤链蛇、黑眉锦蛇和白条绵蛇
(3)生态位是指生物在生态环境中所处的位置。据表1分析,下列选项中生态位最相似的一组是______。(单选)
A.赤链蛇和白条锦蛇 B.黑眉锦蛇和赤链蛇 C.赤链蛇和乌梢蛇 D.黑眉锦蛇和乌梢蛇
下图为不同生态系统中的部分食物链及营养级效率。
(4)下列关于图中不同食物链的叙述正确的是______(多选)
A.蛇类在该森林生态系统中处于第三营养级
B.在该水域生态系统中,浮游植物的生物量远高于蛇
C.在该农田生态系统中,蛇类粪便中的能量来自蛙的同化吸收
D.生态系统具有自我调节能力,蛇类数量骤降不会对其稳定性造成影响
(5)在图所示森林生态系统中,若草固定的太阳能总量为10000 kJ,蛇捕食鼠获得了90 kJ的能量,则至少消耗草的能量为 kJ。
(6)由于人类活动,该农田生态系统受到了重金属污染。据图判断,下列关于重金属在该食物链中富集现象的解释正确的是______(多选)
A.农作物体内的重金属因不易降解而逐渐积累
B.害虫体型小,对重金属的容纳能力有限,其重金属浓度低于蛙
C.蛇体内的重金属在自身生长发育过程中会通过代谢排出而逐渐减
D.重金属在食物链中会随着营养级的增加逐级富集,鹰体内重金属浓度最高
在进化过程中,蛇类的身体结构和生理功能发生了显著变化,如四肢退化、呼吸系统改变、出现体表鳞片等。
(7)蟒蛇没有四肢但保留了残余的后肢骨,为研究蛇类进化提供了______。(多选)
A.比较解剖学证据 B.细胞生物学证据 C.间接证据 D.微观证据
(8)以下保护蛇类多样性的措施合理的是 (编号选填)
①公众教育与宣传 ②科学研究与监测 ③禁止捕杀鼠类
④栖息地保护与恢复 ⑤对所有蛇类进行迁地保护
【答案】(1)D
(2)A
(3)C
(4)ABC
(5)4000
(6)AD
(7)AC
(8)①②④
【分析】1、生态系统的结构包含组成成分和营养结构。前者包含生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。
2、一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。因此,研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
3、食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系,所以食物链中不应该出现分解者和非生物部分。食物链的正确写法是:生产者→初级消费者→次级消费者...注意起始点是生产者。
4、能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减的,一般只有10%-20%的能量能够流入下一个营养级。
【详解】(1)生态系统组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物环境。蛇作为动物,无法通过光合作用制造有机物,需依赖摄取其他生物获取能量,属于消费者,D正确。
故选D。
(2)A、蛇冬眠时代谢降低、活动能力减弱,可能影响其生存和繁殖,进而影响种群数量,A正确;
B、乌梢蛇常见于农耕区水域附近,退耕还林会改变其生境(如水域和农田减少),从而影响种群特征,B错误;
C、降水影响植物生长,进而影响蛇的食物来源(如蛙、鼠的数量),间接影响蛇的种群特征,C错误;
D、表中赤链蛇、黑眉锦蛇、白条锦蛇均以鸟类为食,但若其他蛇类也以鸟类为食(未在表中列出),则鸟类数量变化可能影响更多蛇类,且 “只会” 表述绝对,D错误。
故选A。
(3)生态位包括生境和食性。 赤链蛇与乌梢蛇:生境均涉及 “水域附近”,食性均包含蛙、蜥蜴、鼠,重叠度最高,C符合题意。
故选C。
(4)A、森林生态系统中,食物链 “草→鼠→蛇” 中蛇为第三营养级,A正确;
B、水域生态系统中,浮游植物是生产者,能量沿食物链逐级递减,其生物量通常远高于顶级消费者(蛇),B正确;
C、蛇粪便中的能量属于上一营养级(蛙)的同化量,未被蛇吸收,C正确;
D、生态系统自我调节能力有限,蛇类数量骤降会破坏食物链平衡,影响生态系统稳定性,D错误。
故选ABC。
(5)要求计算蛇捕食鼠获得90kJ能量时至少耗草的能量,需要用到最大的营养级效率(15% ,因为要计算最少消耗情况)。 从草到鼠再到蛇,是两个营养级传递。设至少耗草的能量为x kJ。 根据能量传递公式:x×15%×15% = 90。 即0.15×0.15x = 90, 0.0225x = 90, 解得x = 90÷0.0225 = 4000kJ。
(6)A、重金属不易降解,会在农作物体内积累,A正确;
B、害虫属于低营养级,蛙捕食害虫,重金属随食物链富集,蛙的浓度高于害虫,但 B 选项将原因归因于 “体型小、容纳能力有限”,而非营养级差异,B错误;
C、重金属难以通过代谢排出,会在生物体内逐级积累,C错误;
D、重金属沿食物链富集,鹰是顶级消费者,浓度最高,D正确。
故选AD。
(7)A、蟒蛇残余后肢骨属于解剖学结构对比,为比较解剖学证据。
C、该证据间接证明蛇类进化过程中四肢退化,属于间接证据。
BD、细胞生物学证据(如基因、细胞结构)和微观证据(如分子层面)均不符合题意,排除 B、D。
故选AC。
(8)①公众教育与宣传、②科学研究与监测、④栖息地保护与恢复均为合理措施。
③禁止捕杀鼠类不合理,鼠类过度繁殖可能引发其他问题,需合理控制而非禁止。
⑤迁地保护适用于濒危物种,“所有蛇类” 表述绝对,优先就地保护。
故选①②④。
二、硬壳蛤是一种可在池塘养殖的贝类。由于高密度养殖、饲料过量投喂等原因,养殖池塘内出现细菌超标、环境污染等问题。科研人员构建了硬壳蛤—三疣梭子蟹—凡纳滨对虾混合养殖池塘生态系统,有效提高了池塘养殖容量和产量。该生态系统的生物组分和营养关系如图。
(1)在上图中,未出现的生态系统组分是_______。
A.生产者 B.消费者 C.分解者 D.无机环境
(2)在混合养殖池塘生态系统,浮游动物、三疣梭子蟹、凡纳滨对虾的种间关系是_______。
A.共生 B.竞争 C.寄生 D.捕食
(3)团藻是该生态系统中浮游植物的优势种,但是团藻难以水生动物被取食和消化,而硅藻是水生生物偏好的饲料。为增加产量,科研人员通过在生态系统中投放硅藻逐步替代了团藻。下列说法正确的是 。(编号选填)
①在研究人员投放硅藻前,团藻是该生态系统中唯一的能量流动起点
②硅藻比团藻更适应混合养殖池塘环境
③投放硅藻使混合养殖池塘生态系统发生了次生演替
(4)据题意和所学知识分析,与硬壳蛤单一养殖相比,硬壳蛤—三疣梭子蟹—凡纳滨对虾混养可以提高池塘养殖容量和产量的原因是混合养殖 。(编号选填)
①提高了生态系统恢复力稳定性;②充分利用了环境中的资源;③使能量流向对人类有用的部分;④缩短食物链提高了能量利用效率;⑤增加了池塘内的遗传多样性
(5)如图是该生态系统中某条食物链的部分能量流动示意图,图中数字表示能量(J/cm2·a)。据图2分析,B表示 的能量。
(6)上图中体现的生态系统原理有_______。
A.物质在对虾和底栖动物体内逐级富集 B.能量沿该食物链逐级递减
C.信息在对虾和底栖动物间双向传递 D.能量沿该食物链单向流动
(7)结合所学知识和本题信息,阐述底栖动物在混合养殖池塘生态系统中的生态学功能 。
【答案】(1)D
(2)B
(3)②③
(4)②③⑤
(5)流向下一营养级
(6)BCD
(7)底栖动物作为消费者参与物质循环和能量流动,其遗体残骸可被分解者分解促进物质再循环,丰富生物多样性增加生态系统稳定性
【分析】群落演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。分为初生演替和次生演替。
【详解】(1)生态系统的组分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量(无机环境)。从图中可以看到有生产者(浮游植物等)、消费者(各种动物),分解者(底栖细菌、浮游细菌),但没有显示出无机环境,故选D。
(2)竞争是指两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等,浮游动物、三疣梭子蟹、凡纳滨对虾竞争饲料,为竞争关系,故选B。
(3) ①在研究人员投放硅藻前,生态系统中的生产者不止团藻一种,其他浮游植物等也可以作为能量流动的起点,所以①错误;
②团藻难以水生动物被取食和消化,而硅藻是水生生物偏好的饲料。科研人员通过投放硅藻逐步取代了团藻,说明硅藻比团藻更适应混合养殖池塘环境,②正确;
③投放硅藻使生态系统的生物种类发生了改变,在原有生态系统的基础上发生了次生演替,③正确。
故选②③。
(4)①混合养殖往往使生态系统的营养结构更复杂,抵抗力稳定性提高,恢复力稳定性降低,①错误;
②混合养殖中不同生物占据不同的生态位,充分利用了环境中的资源,②正确;
③通过合理的养殖组合,使能量更多地流向对人类有益的部分,比如养殖的经济动物,③正确;
④缩短食物链不一定能提高能量利用效率,④错误;
⑤不同生物的养殖增加了池塘内的遗传多样性,⑤正确。
故选②③⑤。
(5)在能量流动示意图中,能量沿着食物链单向流动,下一营养级的同化量包含呼吸作用散失的能量、用于自身生长发育繁殖的能量,用于自身生长发育繁殖的能量包括流向分解的能量,流向下一营养级的能量和未利用的能量等。从图中可以看出,B的含义代表流向下一营养级的能量。
(6)A、题干及图中未体现物质在对虾和底栖动物体内逐级富集,A错误;
B、从图中能量流动的数值可以看出,能量沿该食物链逐级递减,B正确;
C、信息传递的特点具有双向性,对虾和底栖动物为捕食关系,信息在对虾和底栖动物间双向传递,C正确;
D、能量沿食物链单向流动,从生产者流向消费者等,图中体现了这一点,D正确。
故选BCD。
(7)底栖动物在混合养殖池塘生态系统中,一方面作为消费者,参与生态系统的物质循环和能量流动,将摄取的有机物转化为自身物质和能量,同时通过呼吸作用等将部分物质和能量释放到环境中;另一方面,其遗体残骸等可以被分解者分解,促进物质的再循环;此外,底栖动物的存在丰富了池塘内的生物多样性,增加了生态系统的稳定性。
三、“生态工程师”河狸
资料1:河狸适应半水生生活,以树皮、嫩树叶和水生植物为食,偶尔食粪以维持肠道微生物平衡。它们利用树枝、泥土等材料建造堤坝,形成池塘以保护巢穴。尽管不同地区河狸巢穴结构有明显差异,但基本构造如图所示。
资料2:由于人类的大量猎捕,曾使某地区河狸种群近乎消失。随着保护措施的推进,河狸重回此地繁衍。研究表明,河狸的筑坝行为可增加该地土壤中氮、磷、钾等主要养分含量,其对当地生态系统的影响详见下表。
表
年份
面积(公顷)
森林
湿草甸
润草甸
河狸塘
1927
2563
134
19
47
1988
102
880
457
1323
(1)根据资料1,河狸在生态系统中属于 。(编号选填)
①生产者 ②初级消费者 ③次级消费者
④第一营养级 ⑤第二营养级 ⑥分解者
(2)根据资料1,有关河狸对环境适应性的分析合理的是_____。(多选)
A.因啃咬树枝而进化出了发达的咬肌
B.将巢穴入口建在水下是自然选择的结果
C.尾巴宽大扁平如舵利于水中生活
D.不同地区巢穴结构不同与环境差异有关
(3)下表为该生态系统能量流经河狸所在营养级及其下一营养级的情况(表中数值代表能量,单位为),则两者间的营养级效率为 。
表
用于生长发育繁殖的能量
呼吸作用散失的能量
流向分解者的能量
河狸所在营养级
780
1220
400
下一营养级
150
210
100
(4)结合上述资料,河狸被誉为“生态工程师”的原因是其可以影响或改变该地区的_____。(多选)
A.群落演替的方向 B.水循环、氮循环等物质循环
C.生态系统的营养结构 D.生态系统能量的根本来源
在河狸生活的地区,还生存着一种习性与河狸相近的植食性动物——海狸鼠。为探究河狸重新出现对海狸鼠产生的影响,研究人员测定了当地生态系统中河狸与海狸鼠的时间活动模式,研究结果见图a和图b。
(5)下列有关图a的说法正确的是_____。(多选)
A.河狸与海狸鼠的生态位完全重叠 B.河狸与海狸鼠都主要在夜间活动
C.河狸的昼夜活动强度均高于海狸鼠 D.河狸与海狸鼠一天中活动时间段错峰
(6)据图b,河狸的存在影响了海狸鼠的时间活动模式,请从种间关系的角度分析该变化的生物学意义。 。
(7)结合所学知识与本题所有信息推测,若该地区的河狸种群数量持续增加,可能会对当地生态系统产生的影响有 。(编号选填)
①更多生物的时间活动模式改变 ②能量金字塔倒置 ③自我调节能力改变
④种群的空间结构改变 ⑤增加生物多样性 ⑥降低生物多样性
【答案】(1)②⑤
(2)BCD
(3)18%/0.18
(4)ABC
(5)BD
(6)河狸与海狸鼠可能存在种间竞争,海狸鼠通过改变时间活动模式来获取更多食物,与河狸分别占据相对稳定的生态位,从而充分利用环境资源
(7)①③⑤⑥
【分析】生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。
【详解】(1)河狸以树皮、嫩树叶和水生植物为食,偶尔食粪以维持肠道微生物平衡,植食性动物属于初级消费者,以腐烂的动植物有机物或动物粪便为食的生物属于分解者,因此河狸属于消费者和分解者,即②⑤符合题意。
(2)A、生物的适应性特征是环境选择的结果,不是为了适应环境而变异出的结果,因此发达的咬肌是环境选择的结果,不是因啃咬树枝而进化出了发达的咬肌,A错误;
B、将巢穴入口建在水下以保护巢穴是一种适应性的特征,是自然选择的结果,B正确;
C、尾巴宽大扁平如舵有利于划水,利于水中生活,C正确;
D、环境的选择是定向的,因此不同地区巢穴结构不同与环境差异有关,D正确。
故选BCD。
(3)同化量=呼吸散失的能量+用于自身生长发育繁殖的能量,因此河狸所在营养级的同化量为(780+1220)×105=2000×105kJ。下一营养级同化量为(150+210)×105=360×105kJ,因此两者所在的营养级之间的传递效率为360×105÷2000×105×100%=18%。
(4)A、据表可知,河狸塘多的年份森林面积减小,但湿草甸和润草甸面积增加,因此其可影响该地区群落演替的方向,A正确;
B、河狸的筑坝行为可增加该地土壤中氮、磷、钾等主要养分含量,可促进物质循环,即河狸可改变该地区的水循环、氮循环等物质循环,B正确;
C、河狸可与该地区的某些生物构建形成食物链,因此其存在可影响或改变该地区的营养结构,C正确;
D、生态系统能量的根本来源是生产者固定的太阳能,河狸的存在不影响该生态系统能量的根本来源,D错误。
故选ABC。
(5)A、生态位是指生物在生物群落或生态系统中的作用和地位,以及与栖息地、食物、天敌等多种环境因子的关系。海狸鼠与河狸的习性相近,并非完全相同,因此二者的生态位并非完全重叠,A错误;
B、据图a可知,河狸与海狸鼠在白天的活动密度接近为0,而在晚上的活动密度较大,因此可知河狸与海狸鼠都主要在夜间活动,B正确;
C、据图a可知,0-6:00段河狸的昼夜活动密度大于海狸鼠,而约在16:00-20:00时间段,海狸鼠的活动密度大于河狸,因此并非河狸的昼夜活动强度均高于海狸鼠,C错误;
D、根据图a可知,河狸与海狸鼠的活动密度并非完全重叠,根据图b可知,有河狸与无河狸时海狸鼠活动密度高的时间短存在差异,因此可知河狸与海狸鼠一天中活动时间段错峰,这样可减少种间竞争,D正确。
故选BD。
(6)河狸与海狸鼠的习性相近,二者间存在种间竞争,海狸鼠通过改变时间活动模式来获取更多食物,与河狸分别占据相对稳定的生态位,从而充分利用环境资源。
(7)①若该地区的河狸种群数量持续增加,会与某些生物的种间竞争加剧,因此可能会导致更多生物的时间活动模式改变,以降低种间竞争,有利于生存,①正确;
②能量流动过程中逐级递减,河狸种群数量持续增加,不会导致能量金字塔倒置,②错误;
③河狸种群数量持续增加,过多的捕食嫩树叶和水生植物,可能会导致生物多样性降低,生态系统的自我调节能力改变,③正确;
④空间结构是群落的特征,不是种群的特征,因此河狸种群数量持续增加,不会使种群的空间结构改变,④错误;
⑤河狸种群数量持续增加,可能会使其天敌种类和数量增加,增加生物多样性,⑤正确;
⑥河狸种群数量持续增加,过多的捕食嫩树叶和水生植物,可能会导致生物多样性降低,⑥正确。
故选①③⑤⑥。
四、“稻-鱼-鸭 ”共生农田
“稻-鱼-鸭 ”是我国稻作生产的重要模式(如下图 1)。其中,稻田可为鱼和鸭提供捕 食、栖息的空间;鱼和鸭可疏松土壤、在取食和踩踏过程中可控制杂草与虫害、其粪便可培 肥土壤。研究发现,该模式不仅可以最大程度发挥稻田的生产和养殖潜力,还对缓解温室效 应具有重要意义。
(1)水稻田中常放养食谱广、适应能力强的丁桂鱼。生活在稻田中的所有丁桂鱼属于一个( )
A.种群 B.群落 C.生物圈 D.生态系统
(2)在图 1 所示“稻-鱼-鸭 ”生态系统中,呈现的群落结构主要是( )
A.垂直结构 B.分层结构 C.水平结构 D.空间结构
(3)“稻-鱼-鸭 ”共生农田中存在如图 2 所示的部分营养关系,其中鱼与蜘蛛之间存在 关系。
(4)已知稻飞虱是影响水稻产量的有害生物,在“稻-鱼-鸭 ”生态种养模式下稻飞虱的生长曲线是( )
A. B. C. D.
(5)假如稻田中鸭群的食物有杂草(60%)、稻飞虱(30%)和福寿螺(10%),而稻 飞虱和福寿螺主要摄食水稻。若该生态系统各营养级之间的能量传递效率均为 10%。则该生 态系统中鸭群增加 100kJ 能量,需要消耗生产者的能量为 kJ。
(6)“稻-鱼-鸭 ”生态系统相比单作稻田生态系统更稳定,原因可能是( )(多选)
A.单作稻田中的杂草和害虫存在捕食关系
B.“稻-鱼-鸭 ”模式丰富了稻田生态系统,延长了食物链
C.害虫与鸭群间的信息传递,有利于维持生态系统的稳定
D.稻田引入鱼鸭后,充分利用了稻田生态位
(7)稻田是温室气体 CH4 和 N2O 重要排放源之一。已知稻田 CH4 是由土壤中的产甲烷菌分解有机物质而生成的, 以下与稻田生态系统碳循环有关的环节有( )(多选)
A.动物呼吸作用 B.产甲烷菌分解作用
C.生产者光合作用 D.杂草和水稻种间竞争
【答案】(1)A
(2)A
(3)捕食和竞争
(4)B
(5)4600
(6)BCD
(7)ABC
【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,与其他物种的关系,活动时间等多个维度。
【详解】(1)在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的集合就是种群。生活在稻田中的所有丁桂鱼属于一个种群,A正确,BCD错误。
故选A。
(2)在垂直方向上,稻-鱼-鸭分别占据了不同的空间,具有明显的分层现象,因此是垂直结构,A正确,BCD错误。
故选A。
(3)鱼与蜘蛛都捕食水稻害虫,所以两者有竞争关系,鱼捕食蜘蛛,所以两者之间有捕食关系。
(4)在自然环境下资源、环境、天敌的影响,稻飞虱应该呈S型增长曲线,B正确,ACD错误。
故选B。
(5)根据题意可以写出食物链:①杂草→鸭,②水草→稻飞虱→鸭,③水草→福寿螺→鸭,鸭群的食物有杂草(60%)、稻飞虱(30%)和福寿螺(10%),传递效率均为10%,现在鸭群增加100kJ,消耗①杂草60/10%=600;消耗稻飞虱30/10%=300,消耗②水草300/10%=3000;消耗福寿螺10/10%=100,消耗水草③100/10%=1000。综合3条食物链消耗生产者的能量=600+3000+1000=4600kJ。
(6)A、单作稻田中的杂草和害虫存在捕食关系,不是稻-鱼-鸭”生态系统更稳定的理由,A错误;
B、“稻-鱼-鸭”模式丰富了稻田生态系统,比原来单一的水稻物种丰富度高,延长了食物链,更有利于生态系统的稳定,B正确;
C、在生态系统中,食物链上的相邻物种之间存在着“食”与“被食”的关系,相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息,可以调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定,C正确;
D、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,与其他物种的关系,活动时间等多个维度。稻田引入鱼鸭后,充分利用稻田生态位,提高了生态位效能,D正确。
故选BCD。
(7)A、碳循环的循环形式,碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2,动物的呼吸作用产生CO2,A正确;
B、实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是生产者和分解者,所以产甲烷菌分解作用也与之有关,B正确;
C、碳元素从无机环境进入生物群落主要靠光合作用,C正确;
D、种间竞争与碳循环无关,D错误。
故选ABC。
五、I.营养级效率也可以用两个营养级间生产量(用于生长、发育和繁殖的能量)的比值来表示,研究生产量的转换效率对渔业资源管理具有指导意义。科研人员调查了某水域生态系统在十年前和当前两个不同起点的食物链中两个营养级(用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示营养级)间生产量的转换效率,结果如图所示。回答下列问题:
(1)碎屑食物链以生物残体或碎屑(相当于第Ⅰ营养级)为起点,该食物链中第Ⅱ营养级的生物在生态系统中属于______(单选)。
A、生产者 B、消费者 C、分解者 D、生产者和消费者
(2)捕食食物链是以浮游植物为起点,第Ⅱ营养级同化的能量一部分用于生长、发育和繁殖,该部分能量的去向是 (编号选填)。
①呼吸作用以热能的形式散失②流向下一营养级③流向分解者④未被利用
(3)与十年前相比,当前捕食食物链各营养级生物未被利用的能量和流向碎屑的能量之和所占比例 (填“增加”或“减少”),写出分析的依据 。
II.为满足人类对海产品的需求,人类开始对海产品进行有计划在一定海域放养,这样的海域称为海洋牧场。研究者在某地设置了以人工鱼礁、海带养殖和牡蛎养殖为主体的海洋牧场,并在运行一段时间后调查了上述区域和对照海域的浮游动物的总丰富度数据(如表),进一步优化海洋牧场布局。
对照区
海带养殖区
牡蛎养殖区
人工鱼礁区
总丰富度/(种/m3)
20.35
20.95
12.11
47.54
(4)人工鱼礁是人们在预定水域放置的构造物,可为海洋生物提供更多的栖息和产卵场所,人工鱼礁中的 构成了一个生物群落(编号选填)。
①生产者②消费者③分解者
(5)藻类等其他植物大量繁殖为鱼获取食物提供了捕食信息,该信息属于生态系统中的 信息。
(6)表中数据显示,人工鱼礁区浮游动物总丰富度最高,结合文中信息推测原因 。
【答案】(1)C
(2)②③④
(3) 减少 当前捕食食物链各营养级间生产量的转换效率整体比十年前提高
(4)①②③
(5)物理
(6)人工鱼礁为浮游动物提供更多栖息和繁殖空间,并能提供更丰富的食物和庇护,从而使浮游动物总丰富度最高
【分析】1、群落是指同一时间内聚集在一定区域内各种生物种群的集合。
2、生态系统的能量流动是指生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能,传递沿食物链、食物网,散失通过呼吸作用以热能形式散失的。
【详解】(1)碎屑食物链以生物残体或碎屑(相当于第Ⅰ营养级)为起点,则第Ⅱ营养级的生物属于生态系统中的分解者,它们的作用是分解生物残体和碎屑,将有机物质转化为无机物质,也就是将动植物遗体残骸和动物排遗物中的有机物分解成无机物。
(2)第Ⅱ营养级同化的能量一部分用于生长、发育和繁殖,该部分能量的去向是②流向下一营养级③流向分解者和④(暂时)未被利用。
(3)由题图可见,与十年前相比,现在捕食食物链各营养级间生产量(用于自身生长等)的转换效率提高,说明未被利用及流向碎屑的那部分能量占比相对减少。
(4)群落是指同一时间内聚集在一定区域内各种生物种群的集合,故人工鱼礁中的所有动物、植物和微生物构成了一个生物群落,即包括①生产者②消费者③分解者。
(5)藻类等大量繁殖为鱼获取食物提供了捕食信息,主要是通过颜色等传递的信息,故属于生态系统中的物理信息。
(6)分析表格数据可知,工鱼礁区浮游动物总丰富度最高,原因是:人工鱼礁为海洋生物提供更多栖息和产卵场所;海洋动物的粪便、碎屑可为浮游动物提供食物,同时可促进浮游植物的生长,浮游植物又为浮游动物提供食物来源。
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