内容正文:
第五单元第一章 生态系统
第2节 生态系统的结构和功能
(必会知识+难点强化+必刷好题,三层提升)
必会知识一 什么是生态系统
1、在一定的空间范围内, 与 所形成的统一的整体叫生态系统。一片森林,一块农田,一片草原、一个湖泊,一条河流等,都可以看成一个个 。
[例1] 下列不属于一个生态系统的是( )
A.一片沙漠 B.一个池塘 C.一群飞鸟 D.一片森林
[例2]生态系统是指在一定空间内生物与环境构成的统一整体。根据这一概念判断,以下属于生态系统的是( )
①生物圈 ②一片草原 ③一条河流 ④一群绵羊
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
必会知识二 生态系统的组成
(1)组成成分
:植物,能通过光合作用制造有机物,供自身和其他生物利用
(
生态系统
) 部分 :动物,不能自己制造有机物,它们直接或间接地以植物为食
:细菌和真菌,能将有机物分解成简单的无机物,供植物重新利用
部分:阳光、空气、水、土壤等
(2)生产者、消费者和分解者的关系
生产者、消费者、分解者之间存在 、 的关系。
[例1] 【新情境】古诗词中蕴含的生态学知识“落红不是无情物,化作春泥更护花”。从生态学角度分析,在“落红”化作“春泥”过程中,起决定作用的是细菌、真菌,它们属于( )
A.非生物部分 B.生产者
C.消费者 D.分解者
[例2] 【综合实践项目】设计并制作生态瓶制作一个稳定的生态瓶时,以下哪项是必须包含的成分( )
A.水草、小鱼、泥沙、水 B.水草、小鱼、密封瓶口
C.水草、小鱼、阳光、水、分解者 D.水草、小鱼、大量氧气
必会知识三 生态系统的营养结构
1、食物链:在生态系统中,不同生物之间由于 的关系而形成的链状结构叫做 。
2、食物网:在一个生态系统中,往往有很多条 ,它们彼此交错连接,形成 。
3、食物链和食物网是生态系统的 ,生态系统中的物质和能量就是沿着 和 流动。
[例1] 【新情境】古诗词中蕴含的生态学知识“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”隐含的食物链是( )
A.光→稻→蛙 B.稻→虫→蛙
C.蛙→稻→光 D.蛙→虫→稻
[例2]下列说法正确的是( )
A.图中所有生物若要构成一个完整的生态系统,缺少非生物部分
B.这个食物网一共有4条食物链
C.鹰和蛇只有捕食关系
D.最长的一条食物链是:草→鼠→蛇→鹰
必会知识四 生态系统的功能
1、生物的生命活动都需要 和 ,这些物质和能量只能从 中获得。
2、 和 是生态系统的两大基本功能。
3、 是生态系统中能量的来源。
4、通过 和 ,生态系统的各种组成成分紧密联系起来,形成一个 的整体。
[例1]生态系统的主要功能是( )
A.能量流动和物质循环 B.生物富集和碳水循环
C.能量积累和物质合成 D.物质分解和能量释放
[例2]光能被生物固定后,可通过食物链在生物之间传递。食物链中能量流动的起点是( )
A.绿色植物 B.真菌 C.动物 D.分解者
难点知识一 生态系统的概念及组成
1、『方法指导』判断一个整体是不是生态系统的方法
生态系统的组成包括生物部分和非生物部分,两者缺一不可。其中,非生物部分往往容易被忽略。如一条河流是生态系统,一条河流中的所有生物不是生态系统。
2、【图解助记】生产者、消费者和分解者之间的关系
①生产者(植物、藻类):通过光合作用制造有机物。
②消费者(青虫或燕子):直接或间接地以生产者为食。
③动植物的遗体、遗物被分解者分解,其中的有机物被分解成无机物并释放到无机环境中,可供植物重新吸收、利用。
④生产者、消费者和分解者之间是相互依存、相互制约的关系。
命题角度1 判断一个整体是不是生态系统的方法
【新情境】时事热点“绿水逶迤去,青山相向开。”党的十八大以来,国家更加重视生态文明建设,人民群众切身感受到蓝天白云、绿水青山带来的幸福感,美丽中国正在不断变为现实。揭阳也有许多美丽的景点让人流连忘返。下列可以看成一个生态系统的是( )
A.揭阳西湖公园的榕树 B.炮台风门古径的鸽子群
C.双溪嘴景区的明月 D.黄岐山风景区
命题角度2 识图:生产者、消费者和分解者之间的关系
下列关于如图生态系统中各生物之间关系的叙述,正确的是( )
A.①②③④构成一条食物链 B.①固定太阳能的多少将影响②③的数量
C.图中的②③④⑤可以构成一个生态系统D.①是生产者,②③④是消费者
难点知识二 生态系统的营养结构
1、【图解助记】食物链的书写和条数计算
(1)食物链书写原则:食物链只包括生产者和消费者,不包括分解者;食物链以生产者开头,以最高级消费者结尾,不包含分解者和非生物部分,箭头指向捕食者。如“小麦→鼠→猫头鹰”
(2)食物链条数:从生产者到最高级消费者为一条食物链,换一个路径找到下一条(食物链中的生物只要有一个不同,就视为另一条食物链),直到找出所有的食物链。
2、『方法指导』食物链中生产者与消费者的数量变化关系
食物链中,一种生物的减少或增加,必然会影响与之相关的生物数量。如“草→鼠→蛇→鹰”这条食物链中,如果蛇减少,鼠短时间内会因缺少天敌而增多,长时间后又会因食物缺乏而减少;鹰短时间内会因食物却乏而减少,在长时间内先减少后增加。
3、『强记口诀』食物链
生产起点高消终,并无分解和非生,
箭头指向捕食者,能量递减去流动。
4、【知识点拨】食物链中生物数量、有机物总量、能量总量、有毒物质积累随营养级升高的变化情况
第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级
食物链:草 鼠 蛇 鹰
生物数量:多 少
有机物总量:多 少
能量总量: 多 少
有毒物质积累:少 多
5、『生物文学』有关生态系统的诗词、俗语等
“螳螂捕蝉黄雀在后”;“大鱼吃小鱼、小鱼吃虾米”——反映了食物链中动物之间的捕食关系
命题角度1 识图:食物链的书写和条数计算
如图为呼伦贝尔草原生态系统中的食物网。下列叙述正确的是( )
A.图中增加非生物部分即构成一个完整的生态系统
B.图中包含4条食物链
C.物质和能量在此食物网中都是循环流动的
D.若该生态系统被重金属污染,图中重金属积累最多的是鹰或狼
命题角度2 食物链中生产者与消费者的数量变化关系
【新考法】图表分析某生态系统中四种生物所占的数量关系如图。假设这四种生物构成一条食物链,在一段时间内,如果乙的数量减少,则可能引起( )
A.甲和丁数量增加
B.乙、丙和甲数量减少
C.甲和丙数量增加
D.乙和丁数量增加
难点知识三 生态系统的功能
1、【方法指导】生态系统的能量流动和物质循环
①路径:生态系统中的物质和能量是沿着食物链和食物网流动的。
②方式:动物直接或间接地以植物为食,植物体中的物质和能量就流进了动物体内。
③能量沿食物链流动的特点:单向流动,逐级递减。
④能量流动的起点:生产者通过光合作用固定太阳能。在生态系统中,能量最终来自太阳能。
2、【方法指导】有毒物质的积累(富集)
①有毒物质沿食物链流动的特点:通过食物链不断积累,营养级别越高,体内积累的有毒物质越多。
②如“草→鼠→蛇→鹰”这条食物链被有毒物质污染后,鹰体内的有毒物质积累最多。
3、『生物文学』有关生态系统的诗词、俗语等
落红不是无情物,化作春泥更护花——体现生态系统的物质循环
命题角度1 生态系统的能量流动和物质循环
【新考法】图表分析如图为生物圈中碳循环示意图,相关叙述正确的是( )
A.②和③表示光合作用 B.甲代表的生物属于生产者
C.图中生物组成的食物链是:乙→丙→丁 D.能量沿着食物链流动,在丁体内积累最多
命题角度2 有毒物质的积累(富集)
【新考法】图表分析一个生态系统的四种生物构成了一条食物链,在某一时间它们的相对数量关系如图所示。若该生态系统被有毒物质污染了,则体内有毒物质积累最多的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
命题角度3 【综合实践项目】设计并制作生态瓶
某兴趣小组的同学开展生态系统稳定性的探究。依据材料回答:
实验材料:小鱼,水草;能密封的玻璃瓶数个;凡士林,池水,不透光盒子。实验装置:将Ⅰ号瓶、Ⅱ号瓶置于有光条件下,Ⅲ号瓶用不透光的盒子罩住(如图所示)。
(1)在探究“光对生态系统的稳定性是否有影响”时,应选择 号瓶与Ⅱ号瓶进行实验,这符合实验设计的 原则,实验中的变量是 。
(2)生态瓶里不能装满水,要留出一定的空间,理由 。
(3)三个生态瓶中,生态系统稳定性维持时间最长的应该是号瓶 。
(4)图Ⅳ中的A可以吸收空气中的二氧化碳,则A代表的是生态瓶中的 。图Ⅳ中B属于生态系统组成成分中的 。
(5)由图Ⅳ可知,在生态瓶中进行着 循环和 流动。
1.【核心素养.理性思维】小唐同学尝试制作一个相对自给自足,能较长时间维持平衡的生态瓶。以下是她制作生态瓶的过程,你认为合理的是( )
A.选择身边易得的绿色塑料雪碧瓶制作生态瓶装置
B.对加入的河水、河泥进行消毒
C.生态瓶所选动植物要有一定的数量比例
D.应将生态瓶放在阳光直射的地方
2.【核心素养.结构与功能观】“当你置身于一片森林中,你会看到高大的树木,不知名的花草,各种各样的小动物,枝叶间透过的阳光;你会听到微风吹过,树叶沙沙作响,不远处溪水淙淙、虫鸣鸟唱,此起彼伏……”文中所描述的树、花、草、虫、鸟、阳光、微风、溪水等共同构成的统一整体叫( )
A.生物圈 B.生态因素
C.食物链和食物网 D.生态系统
3.如图是某生态系统中部分生物构成的食物网简图,说法正确的是( )
A.蛇和鹰之间只构成竞争关系 B.图中有3条食物链
C.若要构成完整的生态系统,图中仅缺少分解者 D.该食物网中各生物所需能量最终来源是太阳光能
4.【新情境】日常生活中的生物学知识在自然界中,各种生物是相互制约的。在草原上,昆虫吃草;有的鸟吃草籽儿,有的鸟吃昆虫,有的鸟既吃草籽儿又吃昆虫;这些鸟又往往被狐和鹰等动物捕食。下列有关说法正确的是( )
A.草原上的生物与环境是个统一整体 B.该草原生态系统中的食物链有3条
C.大量捕鸟有利于狐的数量增加 D.该草原中的鸟和鹰是竞争关系
5.【新考法】图表分析下图表示某生态系统中构成食物链的四种生物在一段时间内的相对数量。下列说法正确的是( )
A.丁是生产者,甲乙丙是消费者 B.该食物链可表示为甲→乙→丙→丁
C.从进化角度,甲是这四种生物中最高等的 D.该生态系统只有甲乙丙丁四种生物
6.“无废弃物农业”是我国传统农业的一种生态模式,如图所示。下列叙述错误的是:( )
A.模式中生态系统主要由人、牛等生物组成 B.种植豆科作物可以提高土壤肥力
C.牲畜等动物也能促进物质循环 D.这种模式实现了能量的多级利用
7.“鲸落”是鲸死亡后落入深海形成的生态系统,盲虾等生物会在此觅食,当鲸尸只剩下骨骼时,厌氧细菌会趁机进入分解鲸鱼中的脂质,产生硫化氢(无机物)。硫化菌能氧化硫化氢获得能量合成有机物,为蠕虫等生物提供能量。下列叙述正确的是( )
A.从生态系统的组成来说,题中涉及到的细菌都是生产者
B.“鲸落”中,硫化菌获得的能量来自厌氧细菌的分解
C.“鲸落”中,生活的各种生物构成多条食物链与食物网
D.文中蕴含的其中一条食物链:硫化菌→厌氧细菌→蠕虫
8.【新考法】图表分析如图为一个生态系统能量流动和物质循环示意图,下列叙述正确的是( )
A.生态系统的能量流动是循环的传递过程 B.图中共有两条食物链
C.②可以表示有机物在生物间传递 D.增加各种生物数量就能提高该生态系统的稳定性
9.【新考法】图表分析如图一是草原生态系统中的一条食物链,图二为生物成分体内有毒物质相对含量。下列有关叙述正确的是( )
A.组成一个生态系统,除该食物链中所示组成成分外,还缺少非生物成分
B.该生态系统能量的最终来源是太阳能
C.图一中螳螂属于初级消费者,第三营养级
D.图二中丙对应的是图一中蚱蜢
10.在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中,若蛇增加1g体重,至少要消耗植物( )
A.1000g B.500g C.250g D.125g
11.某同学调查池塘生态系统,画出了该池塘生态系统中食物链和食物网示意图(如图)。请分析回答相关问题:
(1)在该池塘生态系统中,生产者是 ,能进行 作用。除生产者外,该食物网中其他生物都属于 。
(2)在该池塘生态系统中,除了食物网中的生物外,池塘中还有细菌和真菌等生物,它们能将动植物遗体中的有机物分解成简单的 ,在生态系统中被称为 。
(3)该食物网共有条食物链组成,写出最短的一条食物链: 。
12.如图所示图一表示某生态系统中的食物网,图二是其中一条食物链中三种生物体内所含有机物总量的直方图.请据图回答:
(1)图一的食物网中共有 条食物链。
(2)要组成完整的生态系统,图一中需要添加的成分是非生物部分和 。
(3)图中猫头鹰和蛇的关系是 。
(4)若图二中甲、乙、丙分别表示草→鼠→猫头鹰这条食物链中三种生物的有机物总量,则丙对应的生物是 。
(5)若图一所示生态系统土壤中含有重金属镉,则体内镉积累最多的生物是 。
13.某陆地生态系统中,除分解者外,仅有甲、乙、丙、丁、戊五种生物,调查得知,该陆地生态系统有四个营养级,且每种生物只处于一个营养级。一年内输入五种生物类群的能量数值如下表所示,表中能量数值的单位相同,各营养级之间的能量传递效率为10%~20%。
生物类群
甲
乙
丙
丁
戊
所含能量
3.6
13.8
13.7
0.5
216.8
(1)表中属于生产者的是 ,从生态系统的组成来看,除表中成分外,还要添加分解者和 才能构成一个完整的生态系统。
(2)表中属于第二营养级的生物有 ,第二营养级到第三营养级之间的能量传递效率是 (精确到小数点后1位)。
(3)若该生态系统遭到了重金属污染,体内重金属含量最高的生物是 ,原因是 。
(4)碳对生物和生态系统具有重要意义,甲、乙、丙、丁等生物体内的碳通过 (填生理过程)以 形式返还到无机环境中。
(5)若该生态系统中的甲由于某种原因大量减少,短时间内,其他生物数量的变化是 。
14.如图一表示草原生态系统的食物网,图二表示某条食物链中四种生物体内有毒物质的相对含量。请分析回答下列问题:
(1)图一要构成一个完整的草原生态系统,除了图中所示各种生物以及阳光、空气、水等非生物外,还应该包括 。
(2)图一食物网中共有 条食物链,请写出鹰获取能量最少的一条食物链: 。
(3)图一所示食物网中,鹰与蛇的关系是 。
(4)图二中甲、乙、丙、丁四种生物构成一条食物链,乙对应图一中某条食物链中的生物,乙是 。
15.浮龙湖是黄河流域重要的湿地生态系统,近年来单县积极加强生态文明建设,浮龙湖湿地生态系统生态环境持续改善。某校生物兴趣小组在浮龙湖湿地开展生态调查活动。图甲是调查后绘制的食物网,图乙是该生态系统碳循环示意图。请据图分析回答问题:
(1)图甲中,白鹭属于第 营养级。图乙中的D代表图甲中的 。
(2)若图甲要构成一个完整的生态系统,还应添加的成分是图乙中的(填标号) 。
(3)图甲所示食物网中,能为白鹭提供能量的食物链有 条。
(4)若仅考虑水草、河虾和鲫鱼三者之间的食物关系,鲫鱼获得1千焦的能量,有4/5来自河虾,有1/5来自水草,能量传递效率按20%计算,则需要消耗水草的能量为 千焦。
16.生物社团的同学到白云山景区进行研学,他们识植物、听鸟鸣,探索生态系统的奥秘,还结合所学的生物知识绘制了部分食物网以及碳循环简图。请分析图形,回答问题:
(1)白云山气候宜人,森林覆盖率高达98.5%,植物2000余种,油松是主要树种之一。图中甲、乙、丙中可以代表油松的是 。
(2)图中的松毛虫、食虫鸟和猫头鹰之间通过 关系相互影响与依存。
(3)猫头鹰可通过多条食物链获得物质和能量,请写出其中最短的一条 (用图中的信息和箭头表示)。
(4)图中生物体内的碳返回无机环境的生理过程有 (填序号)。碳在生物与环境之间以的形式进行循环。该景区所有生物生命活动所需能量的根本来源是 。
17.【综合实践项目】设计并制作生态瓶在研究某湖泊中生物间食物关系时,研究者分析动物消化道内的食物成分,得到如下表所示结果。受此启发,某生物兴趣小组的同学计划设计并制作一个密闭的生态瓶(图一),放入某些生物、泥沙和水。图二为生态系统的碳循环示意图,其中A、B、D表示三种不同的生物成分。请分析回答下列问题:
生物种类
消化道内食物成分
小鱼
小虾
小虾
水蚤、小球藻
水蚤
小球藻
(1)根据表中生物的食物关系,写出小鱼获得能量最多的一条食物链: 。
(2)该湖泊生态系统中,能量沿食物链传递过程中是 的;而碳元素主要以 的形式参与碳循环。
(3)图一生态瓶中最基本、最关键的组成成分对应图二中的[ ] ;泥沙中的腐生细菌和真菌对生态系统中的 (填“物质循环”/“能量流动”)起着重要作用。
(4)在第75届联合国大会上,中国提出2060年前力争实现碳中和,即在一定时间内,人类活动直接和间接排放的二氧化碳总量,与通过植树造林、工业固碳等吸收的二氧化碳总量相互抵消,从而达到相对“零排放”。图二中所示的生理活动中有利于实现碳中和的是 (填序号)。
(5)与上述湖泊生态系统相比,生态瓶自我调节能力较弱,原因是生物种类少, 简单。
(6)为使图一中的生态瓶在较长时间内维持生态平衡,该生物兴趣小组在设计和制作生态瓶时需要注意哪些要点?
18.【综合实践项目】设计并制作生态瓶为了探究光在生态系统中的作用,某兴趣小组同学设计了如下实验:在两个大小、形状相同的生态瓶中加入等量的清水、河泥、小鱼及水藻,然后再把A放在光下,将B放在黑暗的环境中a实验结果见下表:
生态瓶编号
A
B
瓶中小鱼生存时间(d)
实验完成时(30 d)仍存在
2
请回答下列问题:
(1)A生态瓶能在较长时间内保持动态平衡,原因是:其具有稳定的 来源,使植物得以进行光合作用,为鱼提供 ;而动物生命活动过程中产生的二氧化碳供植物进行 ,合成有机物;同时,在河泥中还存在着许多 ,它们能将动物粪便、动植物残体中的有机物分解成 ,为植物生活提供 .总之,该生态瓶能通过 流动和 循环,使生态系统得以维持和发展.
(2)比较A、B两生态瓶的实验结果可以看出:生态系统的存在不仅需要生产者、消费者、分解者及非生物的物质,还需要来自系统外的 的供给.
(
11
)学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
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第五单元第一章 生态系统
第2节 生态系统的结构和功能
(必会知识+难点强化+必刷好题,三层提升)
必会知识一 什么是生态系统
1、在一定的空间范围内, 生物与环境所形成的统一的整体叫生态系统。一片森林,一块农田,一片草原、一个湖泊,一条河流等,都可以看成一个个生态系统。
[例1] 下列不属于一个生态系统的是( )
A.一片沙漠 B.一个池塘 C.一群飞鸟 D.一片森林
【答案】C
【详解】A.一片沙漠包含沙漠中的生物(如植物、动物、微生物)和非生物环境(如沙土、阳光、空气等),属于生态系统,故A不符合题意。
B.一个池塘包含水体中的生物(如水草、鱼类、微生物)和非生物环境(如水、阳光、空气等),属于生态系统,故B不符合题意。
C.一群飞鸟仅指消费者群体,缺乏生产者、分解者及非生物环境,无法构成完整的生态系统,故C符合题意。
D.一片森林包含所有生物(植物、动物、微生物)和非生物环境(土壤、空气、水等),属于生态系统,故D不符合题意。
故选C。
[例2]生态系统是指在一定空间内生物与环境构成的统一整体。根据这一概念判断,以下属于生态系统的是( )
①生物圈 ②一片草原 ③一条河流 ④一群绵羊
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】A
【详解】①生物圈是地球上最大的生态系统,它包括了地球上所有的生物以及这些生物生存的全部环境,既包含生物部分,如各种动植物、微生物等,所以①属于生态系统,①正确。
②一片草原,有草原上的各种生物,如草、羊、狼等动植物以及微生物,同时也包括草原这个特定的环境,像阳光、空气、土壤等,生物与环境构成了统一整体,所以②属于生态系统,②正确。
③一条河流,河流中有水生生物,如鱼类、藻类、水生昆虫等,还有河流周边的环境,像河水、河岸的土壤、阳光照射等,生物与环境相互作用构成了统一整体,所以③属于生态系统,③正确。
④一群绵羊,仅仅是生物中的一种动物群体,只涉及到生物部分中的一部分,没有包含生物生存的环境部分,不能构成生物与环境的统一整体,所以④不属于生态系统,④错误。
故A符合题意,BCD不符合题意,
故选A。
必会知识二 生态系统的组成
(1)组成成分
生产者:植物,能通过光合作用制造有机物,供自身和其他生物利用
(
生态系统
)生物部分 消费者:动物,不能自己制造有机物,它们直接或间接地以植物为食
分解者:细菌和真菌,能将有机物分解成简单的无机物,供植物重新利用
非生物部分:阳光、空气、水、土壤等
(2)生产者、消费者和分解者的关系
生产者、消费者、分解者之间存在相互依存、相互制约的关系。
[例1] 【新情境】古诗词中蕴含的生态学知识“落红不是无情物,化作春泥更护花”。从生态学角度分析,在“落红”化作“春泥”过程中,起决定作用的是细菌、真菌,它们属于( )
A.非生物部分 B.生产者
C.消费者 D.分解者
【答案】D
【详解】A.非生物成分如阳光、空气、水、温度、土壤等,是生物赖以生存的物质和能量的源泉,为各种生物提供必要的营养物质和必要的生存环境,A不符合题意。
B.生产者主要是指绿色植物,它们能进行光合作用将太阳能转变为化学能,将无机物转化为有机物,不仅供自身生长发育的需要,也是其他生物类群的食物和能源的提供者,B不符合题意。
C.消费者是指直接或间接利用生产者所制造的有机物质为食物和能量来源的生物,主要指动物,也包括某些寄生的菌类等,根据食性的不同可分为一级消费者、二级消费者等,C不符合题意。
D.生态系统的分解者是指腐生细菌、真菌,主要作用是将动植物遗体中的有机物分解为无机物,促进自然界中的物质循环;在“落花”转化为“春泥”的过程中起决定作用的是细菌和真菌,属于分解者,D符合题意。
故选D。
[例2] 【综合实践项目】设计并制作生态瓶制作一个稳定的生态瓶时,以下哪项是必须包含的成分( )
A.水草、小鱼、泥沙、水 B.水草、小鱼、密封瓶口
C.水草、小鱼、阳光、水、分解者 D.水草、小鱼、大量氧气
【答案】A
【详解】A.水草(生产者)、小鱼(消费者)、泥沙(含分解者)、水(非生物成分),完整包含生态系统的必要成分,A符合题意。
B.缺少分解者(泥沙中的微生物)和非生物环境中的泥沙,密封瓶口仅为物理条件,B不符合题意。
C.阳光是外部能量来源,并非生态瓶内部必须包含的成分;分解者通常已包含在泥沙中,无需单独列出,C不符合题意。
D.大量氧气非必需,水草通过光合作用可产氧,且分解者会维持气体平衡,D不符合题意。
故选A。
必会知识三 生态系统的营养结构
1、食物链:在生态系统中,不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构叫做食物链。
2、食物网:在一个生态系统中,往往有很多条食物链,它们彼此交错连接,形成食物网。
3、食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统中的物质和能量就是沿着食物链和食物网流动。
[例1] 【新情境】古诗词中蕴含的生态学知识“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”隐含的食物链是( )
A.光→稻→蛙 B.稻→虫→蛙
C.蛙→稻→光 D.蛙→虫→稻
【答案】B
【详解】A.光属于非生物成分,食物链中不包含非生物成分,故A不符合题意。
B.稻为生产者,虫以稻为食(虫是初级消费者),蛙以虫为食(蛙是次级消费者),符合食物链结构,故B符合题意。
C.蛙是消费者,不能作为食物链起点,且光不属于食物链成分,故C不符合题意。
D.蛙作为起点错误,且“虫→稻”顺序颠倒,故D不符合题意。
故选B。
[例2]下列说法正确的是( )
A.图中所有生物若要构成一个完整的生态系统,缺少非生物部分
B.这个食物网一共有4条食物链
C.鹰和蛇只有捕食关系
D.最长的一条食物链是:草→鼠→蛇→鹰
【答案】D
【详解】A.草是生产者、动物是消费者,因此图中所有生物若要构成一-个完整的生态系统,缺少非生物部分和分解者,A错误。
B.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。这个食物网中食物链有:草→兔→鹰,草→兔→狐,草→鼠→狐,草→鼠→鹰,草→鼠→蛇→鹰,此共有5条食物链,B错误。
C.鹰吃蛇是为了获取食物,因此鹰和蛇是捕食关系;鹰和蛇之间相互争夺食物鼠,因此鹰和蛇又是竞争关系。所以鹰和蛇之间有捕食和竞争关系,而不是只有捕食关系,C错误。
D.营养级越多,食物链越长,最长的一条食物链是:草→鼠→蛇→鹰,D正确。
故选D。
必会知识四 生态系统的功能
1、生物的生命活动都需要物质和能量,这些物质和能量只能从周围环境中获得。
2、能量流动和物质循环是生态系统的两大基本功能。
3、太阳是生态系统中能量的来源。
4、通过能量流动和物质循环,生态系统的各种组成成分紧密联系起来,形成一个统一的整体。
[例1]生态系统的主要功能是( )
A.能量流动和物质循环 B.生物富集和碳水循环
C.能量积累和物质合成 D.物质分解和能量释放
【答案】A
【详解】能量流动指生态系统中能量从一个营养级传递到另一个营养级的过程;能量主要通过食物链和食物网传递,从生产者(如植物)到消费者(如动物),再到分解者(如细菌和真菌)。物质循环指生态系统中物质在生物和无机环境之间的循环过程,主要包括碳循环、氮循环、水循环等,这些循环确保了生态系统中物质的再利用和持续供应,能量流动和物质循环是生态系统的两个主要功能。能量流动确保了生物体的生长和繁殖,而物质循环则保证了生态系统中各种元素的平衡和再利用。可见,BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
[例2]光能被生物固定后,可通过食物链在生物之间传递。食物链中能量流动的起点是( )
A.绿色植物 B.真菌 C.动物 D.分解者
【答案】A
【详解】A.绿色植物作为生产者,通过光合作用固定光能,然后通过食物链和食物网传递给其他生物,是食物链能量流动的起点,故A符合题意。
B.真菌一般属于分解者,不参与食物链的能量传递,不是能量流动的起点,故B不符合题意。
C.动物是消费者,依赖生产者提供能量,并非起点,故C不符合题意。
D.分解者分解有机物,不直接参与食物链的能量流动,不是能量流动的起点,故D不符合题意。
故选A。
难点知识一 生态系统的概念及组成
1、『方法指导』判断一个整体是不是生态系统的方法
生态系统的组成包括生物部分和非生物部分,两者缺一不可。其中,非生物部分往往容易被忽略。如一条河流是生态系统,一条河流中的所有生物不是生态系统。
2、【图解助记】生产者、消费者和分解者之间的关系
①生产者(植物、藻类):通过光合作用制造有机物。
②消费者(青虫或燕子):直接或间接地以生产者为食。
③动植物的遗体、遗物被分解者分解,其中的有机物被分解成无机物并释放到无机环境中,可供植物重新吸收、利用。
④生产者、消费者和分解者之间是相互依存、相互制约的关系。
命题角度1 判断一个整体是不是生态系统的方法
【新情境】时事热点“绿水逶迤去,青山相向开。”党的十八大以来,国家更加重视生态文明建设,人民群众切身感受到蓝天白云、绿水青山带来的幸福感,美丽中国正在不断变为现实。揭阳也有许多美丽的景点让人流连忘返。下列可以看成一个生态系统的是( )
A.揭阳西湖公园的榕树 B.炮台风门古径的鸽子群
C.双溪嘴景区的明月 D.黄岐山风景区
【答案】D
【详解】A.揭阳西湖公园的榕树为生产者,缺少消费者,分解者和非生物部分,不是是一个生态系统,故A不符合题意。
B.鸽子群为消费者,缺乏生产者、分解者及非生物环境,,不是一个生态系统,故B不符合题意。
C.“明月”仅为非生物部分,缺少生物部分,不是一故C不符合题意;
D.黄岐山风景区包含所有生物及其生存环境,构成完整的生态系统,故D符合题意。
故选D。
命题角度2 识图:生产者、消费者和分解者之间的关系
下列关于如图生态系统中各生物之间关系的叙述,正确的是( )
A.①②③④构成一条食物链 B.①固定太阳能的多少将影响②③的数量
C.图中的②③④⑤可以构成一个生态系统D.①是生产者,②③④是消费者
【答案】B
【分析】题图中:①植物代表生产者,②虫是初级消费者,③鸟是次级消费者,④细菌真菌代表分解者,⑤阳光代表非生物部分。
【详解】A.食物链不包含分解者,图中④细菌真菌属于分解者,所以图中构成一条食物链是:①→②→③,不包含④,A错误。
B.①植物是生产者,通过光合作用固定太阳能,将太阳能转化为化学能储存在有机物中。②虫和③鸟作为消费者,直接或间接以植物为食,获取能量。所以①固定太阳能的多少会影响②③的食物来源,进而影响②③的数量,B正确。
C.生态系统由生物部分和非生物部分组成,②③④是生物部分中的消费者和分解者,⑤阳光是非生物部分,但缺少生产者①,不能构成一个完整的生态系统,C错误。
D.结合分析可知,①是生产者,②③是消费者,④细菌真菌属于分解者(并非消费者),D错误。
故选B。
难点知识二 生态系统的营养结构
1、【图解助记】食物链的书写和条数计算
(1)食物链书写原则:食物链只包括生产者和消费者,不包括分解者;食物链以生产者开头,以最高级消费者结尾,不包含分解者和非生物部分,箭头指向捕食者。如“小麦→鼠→猫头鹰”
(2)食物链条数:从生产者到最高级消费者为一条食物链,换一个路径找到下一条(食物链中的生物只要有一个不同,就视为另一条食物链),直到找出所有的食物链。
2、『方法指导』食物链中生产者与消费者的数量变化关系
食物链中,一种生物的减少或增加,必然会影响与之相关的生物数量。如“草→鼠→蛇→鹰”这条食物链中,如果蛇减少,鼠短时间内会因缺少天敌而增多,长时间后又会因食物缺乏而减少;鹰短时间内会因食物却乏而减少,在长时间内先减少后增加。
3、『强记口诀』食物链
生产起点高消终,并无分解和非生,
箭头指向捕食者,能量递减去流动。
4、【知识点拨】食物链中生物数量、有机物总量、能量总量、有毒物质积累随营养级升高的变化情况
第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级
食物链:草 鼠 蛇 鹰
生物数量:多 少
有机物总量:多 少
能量总量: 多 少
有毒物质积累:少 多
5、『生物文学』有关生态系统的诗词、俗语等
“螳螂捕蝉黄雀在后”;“大鱼吃小鱼、小鱼吃虾米”——反映了食物链中动物之间的捕食关系
命题角度1 识图:食物链的书写和条数计算
如图为呼伦贝尔草原生态系统中的食物网。下列叙述正确的是( )
A.图中增加非生物部分即构成一个完整的生态系统
B.图中包含4条食物链
C.物质和能量在此食物网中都是循环流动的
D.若该生态系统被重金属污染,图中重金属积累最多的是鹰或狼
【答案】D
【详解】A.一个完整的生态系统包括非生物部分和生物部分。生物部分包括生产者、消费者、分解者。图中的草属于生产者;兔、鼠、狐、蛇、鹰等动物都属于消费者。因此图中所有生物若要构成一个完整的生态系统,还缺少非生物部分和分解者,A错误。
B.在生态系统中,不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构叫做食物链。每一条食物链都应从生产者开始,只到没有其他消费者吃他为止。按一定的顺序数不容易出错。从左到右有:草→兔→鹰、草→兔→狐、草→鼠→狐、草→鼠→鹰、草→鼠→蛇→鹰,共有5条,B错误。
C.在生态系统中,能量是沿着食物链传递的,能量沿食物链传递的规律是单向流动、逐级递减的,因此越往食物链的末端,能量越少,C错误。
D.有毒物质沿着食物链流动并逐级积累,营养级别越高,有毒物质含量越高。鹰和狼在食物链的末端营养级别最高,则体内的有毒物质的含量最高,D正确。
故选D。
命题角度2 食物链中生产者与消费者的数量变化关系
【新考法】图表分析某生态系统中四种生物所占的数量关系如图。假设这四种生物构成一条食物链,在一段时间内,如果乙的数量减少,则可能引起( )
A.甲和丁数量增加 B.乙、丙和甲数量减少
C.甲和丙数量增加 D.乙和丁数量增加
【答案】C
【分析】能量沿着食物链流动逐级递减。因此在食物链中营养级越高,相对数量越少,营养级越低,相对数量越多。
【详解】结合分析,图中数量从多到少依次是丙、丁、甲、乙,因此这四种生物构成的一条食物链该是:丙→丁→甲→乙。在一段时间内,如果乙的数量减少,则甲因乙的减少而增加,丁因甲的增加而减少,丙因丁的减少而增加,故ABD错误,C正确。
故选C。
难点知识三 生态系统的功能
1、【方法指导】生态系统的能量流动和物质循环
①路径:生态系统中的物质和能量是沿着食物链和食物网流动的。
②方式:动物直接或间接地以植物为食,植物体中的物质和能量就流进了动物体内。
③能量沿食物链流动的特点:单向流动,逐级递减。
④能量流动的起点:生产者通过光合作用固定太阳能。在生态系统中,能量最终来自太阳能。
2、【方法指导】有毒物质的积累(富集)
①有毒物质沿食物链流动的特点:通过食物链不断积累,营养级别越高,体内积累的有毒物质越多。
②如“草→鼠→蛇→鹰”这条食物链被有毒物质污染后,鹰体内的有毒物质积累最多。
3、『生物文学』有关生态系统的诗词、俗语等
落红不是无情物,化作春泥更护花——体现生态系统的物质循环
命题角度1 生态系统的能量流动和物质循环
【新考法】图表分析如图为生物圈中碳循环示意图,相关叙述正确的是( )
A.②和③表示光合作用 B.甲代表的生物属于生产者
C.图中生物组成的食物链是:乙→丙→丁 D.能量沿着食物链流动,在丁体内积累最多
【答案】C
【分析】光合作用实质上是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转变成贮存能量的有机物,并释放出氧气的过程,因此,乙代表植物,属于生产者,是食物链的起始环节;丙代表植食动物、丁代表肉食动物,属于消费者;甲代表细菌和真菌,属于分解者;①表示光合作用,②③表示呼吸作用。
【详解】A.细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫作呼吸作用。据分析可知,如图①表示光合作用,②③表示呼吸作用,A错误。
B.细菌和真菌能把动植物遗体中的有机物分解成二氧化碳、水和无机盐,这些物质又能被植物吸收和利用,进而制造有机物,是生态系统中的分解者,对物质循环起着重要作用,因此图中甲代表的生物是腐生细菌和真菌等,属于分解者,B错误。
C.在生态系统中,不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构叫做食物链,书写食物链时,起始环节是生产者,以最高级消费者为终止,箭头方向指向捕食者;乙是生产者,丙是初级消费者(植食性动物),丁是次级消费者(肉食性动物),因此该图中的食物链是:乙→丙→丁,C正确。
D.生态系统中物质和能量的流动沿着食物链和食物网进行的,能量随营养级别升高而逐级递减,在食物链“乙→丙→丁”中,丁是最高营养级,它体内的能量积累得最少,D错误。
故选C。
命题角度2 有毒物质的积累(富集)
【新考法】图表分析一个生态系统的四种生物构成了一条食物链,在某一时间它们的相对数量关系如图所示。若该生态系统被有毒物质污染了,则体内有毒物质积累最多的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】D
【分析】在一个食物链中营养级别越高数量越少,图中丙的相对数量最多营养级别最低,属于生产者,甲次之属于初级消费者,乙再次之,属于次级消费者,丁属于第三级消费者。
【详解】在生态系统中,有害物质可以通过食物链在生物体内不断积累,其浓度随着消费者级别的升高而逐步增加。该生态系统中,丁的营养级别最高,体内积累的有毒物质最多,故ABC错误,D正确。
故选D。
命题角度3 【综合实践项目】设计并制作生态瓶
某兴趣小组的同学开展生态系统稳定性的探究。依据材料回答:
实验材料:小鱼,水草;能密封的玻璃瓶数个;凡士林,池水,不透光盒子。实验装置:将Ⅰ号瓶、Ⅱ号瓶置于有光条件下,Ⅲ号瓶用不透光的盒子罩住(如图所示)。
(1)在探究“光对生态系统的稳定性是否有影响”时,应选择 号瓶与Ⅱ号瓶进行实验,这符合实验设计的 原则,实验中的变量是 。
(2)生态瓶里不能装满水,要留出一定的空间,理由 。
(3)三个生态瓶中,生态系统稳定性维持时间最长的应该是号瓶 。
(4)图Ⅳ中的A可以吸收空气中的二氧化碳,则A代表的是生态瓶中的 。图Ⅳ中B属于生态系统组成成分中的 。
(5)由图Ⅳ可知,在生态瓶中进行着 循环和 流动。
【答案】(1) Ⅲ 单一变量 光照
(2)使生态瓶里存储一定量的空气,供瓶中生物的呼吸和水体的气体交换
(3)Ⅱ
(4) 水草 消费者
(5) 物质 能量
【分析】(1)生态瓶制作要求:生态瓶必须是封闭的;生态瓶中投放的几种生物必须具有很强的生活力,成分齐全(具有生产者、消费者和分解者);生态瓶材料必须透明;生态瓶宜小不宜大,瓶中的水量应占其容积的4/5,要留出一定的空间;生态瓶采光用较强的散射光;选择生命力强的生物,动物不宜太多,个体不宜太大。
(2)对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同之外,其他条件都相同的实验。单一变量原则即控制唯一变量而排除其他因素的干扰从而验证唯一变量的作用。
(3)生态系统的组成包括生物部分和非生物部分,其中生物部分是指生产者、消费者和分解者,非生物部分是指阳光、空气和水等。在生态系统中,植物能够通过光合作用制造有机物,有机物中储存着来自阳光的能量,制造的有机物不仅提供给植物自身,也是动物的食物来源,因此植物是生态系统的生产者;动物不能自己制造有机物,它们直接或间接的以植物为食,因而叫做消费者;细菌和真菌能够把动植物残体中复杂的有机物,分解成简单的无机物,释放到环境中,供生产者再一次利用,因此常常被称为生态系统中的分解者。
(4)图Ⅳ中:A生产者、B消费者、C分解者。
【详解】(1)本实验探究的是光对生态系统的稳定性是否有影响,因此本实验的变量是光照,则除光照不同外,其他条件相同且适宜。Ⅱ号瓶和Ⅲ号瓶唯一不同的条件是光(即实验变量是光照),符合单一变量原则,因此可以选择Ⅱ号瓶和Ⅲ号瓶进行实验,探究光对生态系统的稳定性是否有影响。
(2)无论是动物还是植物,都需要吸收氧气,进行呼吸作用。植物在有光的条件下,能吸收二氧化碳,产生氧气,但氧气不易溶于水,因此生态瓶里要留出一定的空间,用来储存一定的空气,保证生态瓶中生物的呼吸作用和水体的气体交换能正常进行,维持生态瓶的稳定。
(3)一个生态瓶可以看成是一个微型的生态系统,成分越完整、结构越复杂,其生态系统的稳定性就越高,自我调节能力就越强。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个生态瓶中,Ⅰ号瓶缺少水草等生产者;Ⅲ号瓶缺少光照;只有Ⅱ号瓶具备各项条件,因此,Ⅱ号瓶的稳定性最高,故生态系统稳定性维持时间最长的应该是Ⅱ号瓶。
(4)植物通过光合作用,吸收二氧化碳,产生氧气,图Ⅳ中的A可以吸收空气中的二氧化碳,则A代表的是植物,如生态瓶中的水草,因此A代表的是生态瓶中的水草,水草等植物在生态系统中属于生产者。图Ⅳ中A体内的营养物质进入B和C体内,B体内的营养物质进入C,C产生的水和无机盐提供给A(生产者),因此结合分析可知,C属于分解者,B属于消费者。
(5)一个生态瓶可以看成是一个微型的生态系统,生态系统中的物质在不停的循环流动,生态系统的能量流动具有单向性和逐级递减的特点,因此在生态瓶中进行着物质循环和能量流动。
1.【核心素养.理性思维】小唐同学尝试制作一个相对自给自足,能较长时间维持平衡的生态瓶。以下是她制作生态瓶的过程,你认为合理的是( )
A.选择身边易得的绿色塑料雪碧瓶制作生态瓶装置
B.对加入的河水、河泥进行消毒
C.生态瓶所选动植物要有一定的数量比例
D.应将生态瓶放在阳光直射的地方
【答案】C
【详解】A.塑料瓶可能含有有害物质,且不透气,不适合长期维持生态平衡。应选择透明、无毒的玻璃或塑料容器,A错误。
B.消毒会杀死河水、河泥中的有益微生物,破坏生态系统的平衡。应直接使用未处理的河水、河泥,B错误。
C.食物链是维持生态系统平衡的关键,选择能形成食物链的动植物有助于生态瓶的自给自足,C正确。
D.阳光直射可能导致生态瓶内温度过高,影响生物的生存。应将生态瓶放在有散射光的地方,避免阳光直射,D错误。
故选C。
2.【核心素养.结构与功能观】“当你置身于一片森林中,你会看到高大的树木,不知名的花草,各种各样的小动物,枝叶间透过的阳光;你会听到微风吹过,树叶沙沙作响,不远处溪水淙淙、虫鸣鸟唱,此起彼伏……”文中所描述的树、花、草、虫、鸟、阳光、微风、溪水等共同构成的统一整体叫( )
A.生物圈 B.生态因素
C.食物链和食物网 D.生态系统
【答案】D
【详解】A.生物圈是指地球上所有生态系统的统合整体,是地球的一个外层圈,其范围大约为海平面上下垂直各约10公里。这个范围过于广泛,不符合题目中描述的特定区域,A不符合题意。
B.生态因素是指环境中影响生物生活和分布的因素,可分为非生物因素和生物因素。只描述了生态系统中的一部分影响因素,没有涵盖整个生态系统,B不符合题意。
C.食物链和食物网是生态系统中的营养结构,主要描述生物之间的捕食关系。只描述了生态系统中生物部分的一部分,没有包括非生物部分,C不符合题意。
D.生态系统包括生物部分和非生物部分,生物部分由生产者(植物)、消费者(动物)和分解者(细菌、真菌)组成。非生物部分包括阳光、空气、水等。完全符合题目中描述的内容,D符合题意。
故选D。
3.如图是某生态系统中部分生物构成的食物网简图,说法正确的是( )
A.蛇和鹰之间只构成竞争关系 B.图中有3条食物链
C.若要构成完整的生态系统,图中仅缺少分解者 D.该食物网中各生物所需能量最终来源是太阳光能
【答案】D
【详解】A.由图可以看出,蛇和鹰都以鼠为食,它们之间存在着竞争关系;鹰以蛇为食,它们之间又存在着捕食关系,因此鹰和蛇之间构成了竞争和捕食关系,故A错误。
B.图中的食物链有:草→鼠→鹰,草→鼠→蛇→鹰,草→昆虫→食虫鸟→鹰,草→昆虫→食虫鸟→蛇→鹰,共4条,故B错误。
C.在食物链和食物网中只有生产者和消费者,没有非生物部分和分解者。图中的草是生产者,其余动物为消费者,缺少分解者和非生物部分。因此,若要构成完整的生态系统,图中缺少分解者和非生物部分,故C错误。
D.该生态系统中生产者(草)通过光合作用把太阳能(光能)转变成化学能储存在它所制造的有机物中,并通过捕食关系沿食物链和食物网逐渐传递给其他营养级的生物,因此该食物网中各生物所需能量最终来源是太阳光能,故D正确。
故选D。
4.【新情境】日常生活中的生物学知识在自然界中,各种生物是相互制约的。在草原上,昆虫吃草;有的鸟吃草籽儿,有的鸟吃昆虫,有的鸟既吃草籽儿又吃昆虫;这些鸟又往往被狐和鹰等动物捕食。下列有关说法正确的是( )
A.草原上的生物与环境是个统一整体 B.该草原生态系统中的食物链有3条
C.大量捕鸟有利于狐的数量增加 D.该草原中的鸟和鹰是竞争关系
【答案】A
【详解】A.生态系统是生物与环境形成的统一整体,草原上的生物与环境共同构成生态系统,故A正确。
B.题目中的食物链包括:草→食草籽鸟→鹰、草→食草籽鸟→狐、草→昆虫→食虫鸟→鹰、草→昆虫→食虫鸟→狐、草→杂食鸟→鹰、草→杂食鸟→狐等,数量超过3条,故B错误。
C.大量捕鸟会导致狐的食物减少,狐的数量随之减少,故C错误。
D.鹰捕食鸟,二者为捕食关系而非竞争关系,故D错误。
故选A。
5.【新考法】图表分析下图表示某生态系统中构成食物链的四种生物在一段时间内的相对数量。下列说法正确的是( )
A.丁是生产者,甲乙丙是消费者 B.该食物链可表示为甲→乙→丙→丁
C.从进化角度,甲是这四种生物中最高等的 D.该生态系统只有甲乙丙丁四种生物
【答案】A
【分析】图可知,丁的数量最多,表示生产者,甲的数量最少,营养级最高。
【详解】A.分析图可知,食物链是没有分解者和非生物部分,所以丁的数量最多,表示生产者,甲、乙、丙表示消费者,A正确。
B.甲的数量最多是生产者,甲的数量最多,营养级最高,形成的食物链是丁→丙→乙→甲,B错误。
C.食物链是生产者与消费者,消费者与消费者之间吃与被吃的关系,营养级最高,不一定在生物进化中是最高等的,所以无法判断谁最高级,C错误。
D.该生态系统有甲乙丙丁四种生物,还有细菌和真菌等分解者,D错误。
故选A。
6.“无废弃物农业”是我国传统农业的一种生态模式,如图所示。下列叙述错误的是:( )
A.模式中生态系统主要由人、牛等生物组成 B.种植豆科作物可以提高土壤肥力
C.牲畜等动物也能促进物质循环 D.这种模式实现了能量的多级利用
【答案】A
【详解】A.一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分,非生物部分包括阳光、空气、水、温度等,生物部分包括生产者(主要是绿色植物)、消费者(绝大多数动物)和分解者(主要是细菌和真菌)。该模式中的人、牛等生物组成了生态系统的生物部分,A错误。
B.豆科作物根部有根瘤菌,根瘤菌有固氮的作用,增加土壤中氮肥,从而提高土壤肥力,B正确。
C.牲畜作为消费者,直接或间接地以植物为食。动物摄取的有机物,有的参与构成动物的身体,有的在它们体内经过分解释放能量,供给生命活动的需要,同时也产生二氧化碳、尿素等物质;动物的遗体或粪便经过分解者的分解后,也能释放出二氧化碳、含氮的无机盐等物质,这些物质可以被生产者利用。可见,牲畜能促进生态系统的物质循环,C正确。
D.生态农业中牲畜粪便增加了土壤的肥力,从而被植物吸收利用,植物又为人类、动物提供有机物,这样实现了能量的多级利用,D正确。
故选A。
7.“鲸落”是鲸死亡后落入深海形成的生态系统,盲虾等生物会在此觅食,当鲸尸只剩下骨骼时,厌氧细菌会趁机进入分解鲸鱼中的脂质,产生硫化氢(无机物)。硫化菌能氧化硫化氢获得能量合成有机物,为蠕虫等生物提供能量。下列叙述正确的是( )
A.从生态系统的组成来说,题中涉及到的细菌都是生产者
B.“鲸落”中,硫化菌获得的能量来自厌氧细菌的分解
C.“鲸落”中,生活的各种生物构成多条食物链与食物网
D.文中蕴含的其中一条食物链:硫化菌→厌氧细菌→蠕虫
【答案】B
【详解】A.题中细菌包括硫化菌(生产者)和厌氧细菌(分解者),并非全是生产者,故A错误。
B.厌氧细菌分解鲸鱼中的脂质产生硫化氢,硫化菌氧化硫化氢获得能量,所以硫化菌获得的能量来自厌氧细菌分解鲸鱼脂质产生的硫化氢,故B正确。
C.食物链的起始环节必须是生产者,“鲸落” 中的厌氧细菌是分解者,不能参与构成食物链,所以不存在多条食物链与食物网,故C错误。
D.食物链中不可包含分解者(厌氧细菌),故D错误。
故选B。
8.【新考法】图表分析如图为一个生态系统能量流动和物质循环示意图,下列叙述正确的是( )
A.生态系统的能量流动是循环的传递过程 B.图中共有两条食物链
C.②可以表示有机物在生物间传递 D.增加各种生物数量就能提高该生态系统的稳定性
【答案】C
【分析】题图中:①是草通过光合作用固定太阳能,②是草被家畜取食可以表示碳以有机物的形式在生物间传递,③是草和家畜被腐生微生物分解,④是草、家畜和微生物呼吸作用释放热量,⑤是微生物分解产生的水、无机盐等被草利用。
【详解】A.生态系统的能量流动不仅仅是指能量的传递过程,还包括能量的输入(如绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能输入生态系统)、转化(光能转化为化学能等)和散失(以热能形式散失)过程,故A错误。
B.食物链以生产者开始,以最高营养级消费者结束,图中只有一条食物链:草→家畜。因为食物链不包含分解者,而图中除草和家畜外,涉及的微生物是分解者,不能出现在食物链中,故B错误。
C.在生态系统的物质循环中,碳在生物之间以含碳有机物的形式传递。②表示草被家畜取食,草中的有机物进入家畜体内,所以②可以表示碳以有机物的形式在生物间传递,故C正确。
D.生态系统的稳定性取决于生物种类的多少和营养结构的复杂程度,而不是单纯增加各营养级生物数量。若盲目增加生物数量,可能会导致资源过度消耗、生态平衡被破坏,反而降低生态系统的稳定性,故D错误。
故选C。
9.【新考法】图表分析如图一是草原生态系统中的一条食物链,图二为生物成分体内有毒物质相对含量。下列有关叙述正确的是( )
A.组成一个生态系统,除该食物链中所示组成成分外,还缺少非生物成分
B.该生态系统能量的最终来源是太阳能
C.图一中螳螂属于初级消费者,第三营养级
D.图二中丙对应的是图一中蚱蜢
【答案】B
【详解】A.生态系统的组成包括非生物部分和生物部分,图一食物链中只包含生产者和消费者,要组成生态系统还应包括分解者和非生物部分,故A错误。
B.在生态系统中,能量最终来源是太阳能,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中,然后沿着食物链流动,故B正确。
C.图一中食物链为:草→蚱蜢→螳螂→蜥蜴,蚱蜢是初级消费者,第二营养级;螳螂属于次级消费者,第三营养级,故C错误。
D.在生态系统中,有害物质可以通过食物链在生物体内不断积累,营养级越高的生物体内污染物含量越高。图二中的食物链应为:丁→甲→丙→乙。图一中的食物链:草→蚱蜢→螳螂→蜥蜴。所以丙对应的生物是螳螂,故D错误。
故选B。
10.在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中,若蛇增加1g体重,至少要消耗植物( )
A.1000g B.500g C.250g D.125g
【答案】D
【分析】能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减的。在食物链中,能量传递效率为10%~20%。题目要求“至少”消耗植物的量,需按最高传递效率20%计算。
【详解】能量在沿着食物链流动的特点是单向流动、逐级递减的。食物链为植物(第一营养级)→昆虫(第二营养级)→蛙(第三营养级)→蛇(第四营养级)。蛇每增加1g体重,需按20%的传递效率逆向计算:蛇1g体重来自蛙:1 ÷ 20% = 5g(蛙),蛙5g体重来自昆虫:5 ÷ 20% = 25g(昆虫),昆虫25g体重来自植物:25 ÷ 20% = 125g(植物),所以至少消耗植物125g,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11.某同学调查池塘生态系统,画出了该池塘生态系统中食物链和食物网示意图(如图)。请分析回答相关问题:
(1)在该池塘生态系统中,生产者是 ,能进行 作用。除生产者外,该食物网中其他生物都属于 。
(2)在该池塘生态系统中,除了食物网中的生物外,池塘中还有细菌和真菌等生物,它们能将动植物遗体中的有机物分解成简单的 ,在生态系统中被称为 。
(3)该食物网共有条食物链组成,写出最短的一条食物链: 。
【答案】(1) 水藻、水绵 光合 消费者
(2) 无机物 分解者
(3) 3/三 水藻→甲壳类→水鸟
【分析】生态系统包括生物成分和非生物成分,生物成分包括生产者(绿色植物)、消费者(动物)和分解者(细菌、真菌;非生物部分包括阳光、空气和水等,为生物的生命活动提供物质和能量。
【详解】(1)生产者是生态系统中能利用无机物合成有机物的生物,主要是绿色植物。在该池塘生态系统中,水藻和水绵属于生产者,它们能进行光合作用,利用光能将二氧化碳和水转化为储存能量的有机物,并释放出氧气。消费者是不能利用无机物质制造有机物质的生物,其不能直接利用太阳能来生产食物,只能直接或间接地依赖于生产者所制造的有机物质。食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系,所以除生产者外,食物网中的其他生物都属于消费者。
(2)池塘中的细菌和真菌等生物在生态系统中扮演分解者的角色。它们能将动植物遗体中的有机物分解成简单的无机物,如二氧化碳、水和无机盐等,这些无机物又可以被生产者重新利用,参与生态系统的物质循环。
(3)食物链是生态系统中生物之间由于食物关系而形成的一种链状结构,从生产者开始,到最高级消费者结束。该食物网中共有 3 条食物链,分别是:水藻→甲壳类→水鸟;水绵→水蚤→小鱼→大鱼→水鸟;水绵→水蚤→淡水虾→大鱼→水鸟。其中最短的一条食物链是水藻→甲壳类→水鸟,因为它包含的营养级最少。
12.如图所示图一表示某生态系统中的食物网,图二是其中一条食物链中三种生物体内所含有机物总量的直方图.请据图回答:
(1)图一的食物网中共有 条食物链。
(2)要组成完整的生态系统,图一中需要添加的成分是非生物部分和 。
(3)图中猫头鹰和蛇的关系是 。
(4)若图二中甲、乙、丙分别表示草→鼠→猫头鹰这条食物链中三种生物的有机物总量,则丙对应的生物是 。
(5)若图一所示生态系统土壤中含有重金属镉,则体内镉积累最多的生物是 。
【答案】(1)3/三
(2)分解者
(3)竞争和捕食
(4)草
(5)猫头鹰
【分析】(1)生态系统包括生物部分和非生物部分,生物部分包括生产者、消费者和分解者。
(2)生态系统中的食物网是由食物链相互交错而形成的,食物链是生产者和消费者之间由于食物关系而构成的链条,它表示的是生产者和消费者之间的关系,其写法是:起点是生产者,依次是初级消费者、次级消费者、三级消费者…一直到最高消费者,中间用箭头连接,箭头总是指向捕食者。
【详解】(1)食物链是生产者和消费者之间通过吃与被吃的关系形成的,图一中有3条食物链:草→兔→猫头鹰;草→鼠→猫头鹰;草→鼠→蛇→猫头鹰。
(2)生态系统包括生物部分和非生物部分,生物部分包括生产者、消费者和分解者,图一中的草属于生产者,各种动物属于消费者,作为一个完整的生态系统,图一中缺少的成分是非生物部分和分解者。
(3)由图可知,猫头鹰和蛇都以捕捉鼠为食,属于捕食关系;蛇和猫头鹰之间相互争夺共同的食物鼠,因此又属于竞争关系。
(4)在生态系统中物质循环和能量流动沿着食物链和食物网进行并逐级递减。由于呼吸作用分解有机物,动植物的遗体中的有机物也会被分解者分解,所以沿着食物链生物体内有机物的总量逐级递减。在草→鼠→猫头鹰这条食物链中,有机物总量最多的是草,所以图二中丙对应的生物是草。
(5)有毒物质会随食物链不断积累,营养级越高的生物体内有毒物质含量越高。若图一所示生态系统的土壤中含有重金属镉,会通过食物链不断积累,猫头鹰位于3条食物链的最顶端,因此体内有毒物质积累最多。
13.某陆地生态系统中,除分解者外,仅有甲、乙、丙、丁、戊五种生物,调查得知,该陆地生态系统有四个营养级,且每种生物只处于一个营养级。一年内输入五种生物类群的能量数值如下表所示,表中能量数值的单位相同,各营养级之间的能量传递效率为10%~20%。
生物类群
甲
乙
丙
丁
戊
所含能量
3.6
13.8
13.7
0.5
216.8
(1)表中属于生产者的是 ,从生态系统的组成来看,除表中成分外,还要添加分解者和 才能构成一个完整的生态系统。
(2)表中属于第二营养级的生物有 ,第二营养级到第三营养级之间的能量传递效率是 (精确到小数点后1位)。
(3)若该生态系统遭到了重金属污染,体内重金属含量最高的生物是 ,原因是 。
(4)碳对生物和生态系统具有重要意义,甲、乙、丙、丁等生物体内的碳通过 (填生理过程)以 形式返还到无机环境中。
(5)若该生态系统中的甲由于某种原因大量减少,短时间内,其他生物数量的变化是 。
【答案】(1) 戊 非生物部分
(2) 乙和丙 13.1%
(3) 丁 重金属会通过食物链不断积累,营养级越高积累越多
(4) 呼吸作用 二氧化碳
(5)乙和丙数量增加,丁数量减少
【分析】(1)生态系统中,能量沿食物链单向流动、逐级递减,生产者能量最多(如戊),完整生态系统需生物部分(生产者、消费者、分解者)和非生物部分。能量传递效率为相邻营养级同化量之比,还存在生物富集,营养级越高重金属积累越多。
(2)生态系统变化与物质循环碳循环中,消费者通过呼吸作用以二氧化碳形式将碳返回无机环境。食物链中某生物数量变化会连锁影响,如甲减少,丁因缺食减少,乙、丙因天敌少短时间增加。
【详解】(1)分析生态系统中,生产者处于第一营养级,所含能量最多。能量在生态系统中沿食物链流动时是逐级递减的,所以生产者所含能量应是最多的,表中戊所含能量216.8最大,故戊属于生产者。
生态系统的组成包括生物部分和非生物部分,生物部分有生产者、消费者和分解者,表中只有生产者(戊)和消费者(甲、乙、丙、丁),所以除表中成分外,还要添加分解者和非生物的物质和能量才能构成一个完整的生态系统。
(2)分析能量沿食物链传递,第一营养级是生产者(戊),第二营养级生物所含能量应是生产者能量的10%-20%,戊能量是216.8,其10%为21.68,20%为43.36,乙(13.8)和丙(13.7)的能量在这个范围,所以乙、丙属于第二营养级。
第三营养级生物是甲(3.6),第二营养级生物乙和丙的总能量是13.8+13.7=27.5,能量传递效率=第三营养级同化量÷第二营养级同化量×100%,即3.6÷27.5×100%≈13.1%。
(3)分析在生态系统中,重金属等有害物质会沿食物链不断积累,即生物富集现象,营养级越高的生物,体内积累的重金属越多。甲处于第三营养级(相对较高营养级),所以体内重金属含量最高的生物是甲。原因是重金属在生物体内难以分解、无法排出,会随着食物链的传递,在营养级高的生物体内不断积累。
(4)分析甲、乙、丙、丁属于消费者,消费者体内的碳通过呼吸作用,将有机物分解,以二氧化碳的形式返还到无机环境中。呼吸作用是生物细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放能量的过程,这一过程实现了生物体内碳向无机环境的回归。
(5) 分析该生态系统中存在的食物链为:戊→乙、丙→甲→丁。当甲大量减少时,丁因为缺少食物来源,短时间内数量会减少;乙和丙由于天敌甲减少,短时间内数量会增加。
14.如图一表示草原生态系统的食物网,图二表示某条食物链中四种生物体内有毒物质的相对含量。请分析回答下列问题:
(1)图一要构成一个完整的草原生态系统,除了图中所示各种生物以及阳光、空气、水等非生物外,还应该包括 。
(2)图一食物网中共有 条食物链,请写出鹰获取能量最少的一条食物链: 。
(3)图一所示食物网中,鹰与蛇的关系是 。
(4)图二中甲、乙、丙、丁四种生物构成一条食物链,乙对应图一中某条食物链中的生物,乙是 。
【答案】(1)分解者
(2) 5 草→鼠→蛇→鹰
(3)捕食和竞争(鹰捕食蛇,两者均捕食鼠)
(4)鼠
【分析】(1)生态系统的组成包括生物部分和非生物部分,其中生物部分是指生产者、消费者和分解者,非生物部分是指阳光、空气和水等。
(2)在生态系统中,物质和能量沿着食物链和食物网流动,一些不易分解的有毒物质能够沿着食物链积累。
(3)捕食是指一种生物以另一种生物为食的现象;竞争是指两种生物生活在一起,由于争夺资源空间等而发生斗争的现象。
(4)图一:森林生态系统的食物网;图二:横坐标是生物种类,纵坐标是有毒物质相对含量,生物体内有毒物质相对含量由少到多的顺序是丁<乙<甲<丙。
【详解】(1) 图一中含有生产者(绿色植物)和消费者(昆虫、杂食性鸟、鹰、吃草籽鸟、鼠和狐),结合分析可知,图一中要构成一个完整的森林生态系统,除了图中所示的各种生物以及空气、水等非生物因素外,还应该包括分解者,分解者能够把动植物残体中复杂的有机物,分解成简单的无机物,释放到环境中,供生产者再一次利用。
(2) 图一中所示食物网一共有5条,分别是草→鼠→鹰,草→鼠→蛇→鹰,草→鼠→狐,草→兔→鹰,草→兔→狐。在生态系统中,能量是沿着食物链传递的,能量沿食物链传递的规律是单向流动、逐级递减的,因此越往食物链的末端,能量越少,生物的数量也随着食物链级别的升高减少。图一中,鹰获取能量最少的一条食物链:草→鼠→蛇→鹰。
(3)在图一所示的食物网中,既属于竞争关系又属于捕食关系的生物有鹰和蛇。鹰和蛇都以鼠为食,所以它们之间存在竞争关系;同时,鹰以蛇为食,所以它们之间又存在捕食关系。
(4) 食物链中营养级别越高的生物,体内有毒物质积累的就越多,在图二中,生物体内有毒物质相对含量由少到多的顺序是丁<乙<甲<丙,则食物链是丁→乙→甲→丙,对应图一中的草→鼠→蛇→鹰。因此,乙是鼠。
15.浮龙湖是黄河流域重要的湿地生态系统,近年来单县积极加强生态文明建设,浮龙湖湿地生态系统生态环境持续改善。某校生物兴趣小组在浮龙湖湿地开展生态调查活动。图甲是调查后绘制的食物网,图乙是该生态系统碳循环示意图。请据图分析回答问题:
(1)图甲中,白鹭属于第 营养级。图乙中的D代表图甲中的 。
(2)若图甲要构成一个完整的生态系统,还应添加的成分是图乙中的(填标号) 。
(3)图甲所示食物网中,能为白鹭提供能量的食物链有 条。
(4)若仅考虑水草、河虾和鲫鱼三者之间的食物关系,鲫鱼获得1千焦的能量,有4/5来自河虾,有1/5来自水草,能量传递效率按20%计算,则需要消耗水草的能量为 千焦。
【答案】(1) 三、四、五/3、4、5 水草和芦苇
(2)B和C
(3)7
(4)21
【分析】(1)在一定的空间范围内,生物与环境所形成的统一的整体叫生态系统。一个完整的生态系统包括非生物部分和生物部分,非生物部分包括阳光、空气、水、温度等,生物部分由生产者(主要是植物)、消费者(主要是动物)和分解者(腐生的细菌、真菌)组成。
(2)图乙中,A是消费者、B是分解者、C是非生物部分、D是生产者。
【详解】(1)食物链以生产者开始,以最高营养级结束。图中食物链7条,分别是:水草→河虾→白鹭;水草→河虾→鲫鱼→白鹭;水草→鲫鱼→白鹭;芦苇→食草昆虫→白鹭;芦苇→食草昆虫→青蛙→白鹭;芦苇→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→白鹭;芦苇→食草昆虫→蜘蛛→白鹭。食物链上的每一个环节叫一个营养级,因此,图中白鹭属于第三、四、五营养级。
图乙是生态系统碳循环,D能吸收二氧化碳(与C双向箭头),且为其他生物提供能量,代表生产者,对应图甲的水草、芦苇。
(2)生态系统由生物部分和非生物部分组成,生物部分包括生产者、消费者和分解者。因此,图一要表示一个完整的生态系统,还应添加的成分是图乙中的B分解者和C非生物部分。
(3)食物链以生产者开始,以最高营养级结束。图中食物链7条,分别是:水草→河虾→白鹭;水草→河虾→鲫鱼→白鹭;水草→鲫鱼→白鹭;芦苇→食草昆虫→白鹭;芦苇→食草昆虫→青蛙→白鹭;芦苇→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→白鹭;芦苇→食草昆虫→蜘蛛→白鹭。
(4)鲫鱼1/5能量(1×1/5=0.2千焦)直接来自水草,能量传递效率20%,则水草→鲫鱼需消耗水草:0.2÷20%=1千焦。
鲫鱼4/5 能量(1×4/5=0.8千焦)来自河虾,河虾→鲫鱼需消耗河虾:0.8÷20%=4千焦;河虾能量来自水草,水草→河虾需消耗水草:4÷20%=20千焦。
所以一共需要消耗水草的能量为21千焦。
16.生物社团的同学到白云山景区进行研学,他们识植物、听鸟鸣,探索生态系统的奥秘,还结合所学的生物知识绘制了部分食物网以及碳循环简图。请分析图形,回答问题:
(1)白云山气候宜人,森林覆盖率高达98.5%,植物2000余种,油松是主要树种之一。图中甲、乙、丙中可以代表油松的是 。
(2)图中的松毛虫、食虫鸟和猫头鹰之间通过 关系相互影响与依存。
(3)猫头鹰可通过多条食物链获得物质和能量,请写出其中最短的一条 (用图中的信息和箭头表示)。
(4)图中生物体内的碳返回无机环境的生理过程有 (填序号)。碳在生物与环境之间以的形式进行循环。该景区所有生物生命活动所需能量的根本来源是 。
【答案】(1)乙
(2)捕食
(3)乙→松毛虫→食虫鸟→猫头鹰
(4) ①③④ 二氧化碳 太阳能
【分析】(1)光合作用是绿色植物在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程。
(2)在一个生态系统中,生产者和消费者之间存在一种吃与被吃的关系,表示食物链,以及动物在生态平衡中的重要作用。图中的食物链有:乙→松毛虫→蜘蛛→食虫鸟→猫头鹰,乙→松毛虫→食虫鸟→猫头鹰,乙→松毛虫→青蛙→蛇→猫头鹰,乙→松毛虫→蜘蛛→青蛙→蛇→猫头鹰,乙→松毛虫→蜘蛛→食虫鸟→蛇→猫头鹰,乙→松毛虫→食虫鸟→蛇→猫头鹰。
(3)图中:甲表示二氧化碳,乙表示生产者,丙表示分解者,①表示呼吸作用,②表示光合作用,③表示呼吸作用,④表示呼吸作用。
【详解】(1)在生态系统碳循环中,生产者能通过光合作用吸收二氧化碳,也能通过呼吸作用释放二氧化碳。图中乙既能通过②过程吸收甲(二氧化碳),又能通过①过程释放甲,所以乙是生产者,油松是生产者,故可以代表油松的是乙。
(2)食虫鸟以松毛虫为食,猫头鹰以食虫鸟为食,都存在捕食关系,所以松毛虫、食虫鸟和猫头鹰之间通过捕食关系相互影响与依存。
(3)食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系,起点是生产者。图中最短的食物链是乙→松毛虫→食虫鸟→猫头鹰。
(4)①表示生产者(乙)的呼吸作用释放二氧化碳;③表示消费者(如食虫鸟等)的呼吸作用释放二氧化碳;④表示分解者(丙)分解有机物释放二氧化碳,这些过程都能使生物体内的碳返回无机环境。碳在生物与环境之间以二氧化碳的形式进行循环,在生物体内主要以含碳有机物的形式存在。生态系统中所有生物生命活动所需能量的根本来源是太阳能。植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,储存在有机物中。其他生物通过食物链获取这些有机物中的能量。
17.【综合实践项目】设计并制作生态瓶在研究某湖泊中生物间食物关系时,研究者分析动物消化道内的食物成分,得到如下表所示结果。受此启发,某生物兴趣小组的同学计划设计并制作一个密闭的生态瓶(图一),放入某些生物、泥沙和水。图二为生态系统的碳循环示意图,其中A、B、D表示三种不同的生物成分。请分析回答下列问题:
生物种类
消化道内食物成分
小鱼
小虾
小虾
水蚤、小球藻
水蚤
小球藻
(1)根据表中生物的食物关系,写出小鱼获得能量最多的一条食物链: 。
(2)该湖泊生态系统中,能量沿食物链传递过程中是 的;而碳元素主要以 的形式参与碳循环。
(3)图一生态瓶中最基本、最关键的组成成分对应图二中的[ ] ;泥沙中的腐生细菌和真菌对生态系统中的 (填“物质循环”/“能量流动”)起着重要作用。
(4)在第75届联合国大会上,中国提出2060年前力争实现碳中和,即在一定时间内,人类活动直接和间接排放的二氧化碳总量,与通过植树造林、工业固碳等吸收的二氧化碳总量相互抵消,从而达到相对“零排放”。图二中所示的生理活动中有利于实现碳中和的是 (填序号)。
(5)与上述湖泊生态系统相比,生态瓶自我调节能力较弱,原因是生物种类少, 简单。
(6)为使图一中的生态瓶在较长时间内维持生态平衡,该生物兴趣小组在设计和制作生态瓶时需要注意哪些要点?
【答案】(1)小球藻→小虾→小鱼
(2) 逐级递减 二氧化碳
(3) A生产者 物质循环
(4)②
(5)营养结构
(6)包含生产者、消费者、分解者;生物比例合理;放置于光照适宜处(合理即可)
【分析】(1)食物链和食物网:食物链是生态系统中生物之间由于食物关系而形成的一种联系,食物链的起点是生产者,终点是最高级消费者,能量沿着食物链单向流动、逐级递减。
(2)生态系统的物质循环:碳在生物群落与无机环境之间以二氧化碳的形式循环,在生物体内以含碳有机物的形式存在。
(3)生态系统的组成成分:包括生产者、消费者、分解者和非生物部分。生产者是生态系统中最基本、最关键的成分,分解者能促进物质循环。
(4)生态系统的自我调节能力:生态系统具有一定的自我调节能力,其调节能力与生物种类和营养结构的复杂程度有关,生物种类越多,营养结构越复杂,自我调节能力越强。
(5)题图二中:②光合作用,①和③呼吸作用,④分解作用;A生产者,B消费者,C大气中的二氧化碳,D分解者。
【详解】(1)食物链越短,小鱼获得的能量越多。根据表格信息可知,食物链有:小球藻→小虾→小鱼;小球藻→水蚤→小虾→小鱼。可见,小鱼获得能量最多的一条食物链为最短的食物链:小球藻→小虾→小鱼。
(2)在生态系统中,能量沿食物链传递过程中是逐级递减的,这是因为各营养级生物在呼吸作用等生命活动中会消耗一部分能量,还有一部分能量以热能等形式散失。
结合分析可知,碳元素主要以二氧化碳的形式在生物群落与无机环境之间参与碳循环。
(3)图一生态瓶中最基本、最关键的组成成分是生产者,因为生产者能通过光合作用制造有机物,为其他生物提供物质和能量,对应图二中的[A]生产者。
泥沙中的腐生细菌和真菌属于分解者,它们能将动植物遗体中的有机物分解为无机物,重新供生产者利用,对生态系统中的物质循环起着重要作用。
(4)图二中②表示光合作用,植物通过光合作用吸收二氧化碳,将其转化为有机物,有利于实现碳中和;①和③表示呼吸作用,会释放二氧化碳;④表示分解者的分解作用,也会释放二氧化碳。可见,有利于实现碳中和的是②光合作用。
(5)与湖泊生态系统相比,生态瓶自我调节能力较弱,原因是生态瓶中生物种类少,营养结构简单。生态系统的自我调节能力依赖于生物之间复杂的相互关系,生物种类少意味着营养结构简单,当环境发生变化时,生态系统难以通过自我调节维持稳定。
(6)为使图一中的生态瓶在较长时间内维持生态平衡,设计和制作生态瓶时需要注意:
①包含生产者、消费者、分解者,这样才能保证生态系统物质循环和能量流动的正常进行。例如,放入绿色植物作为生产者,小型水生动物作为消费者,泥沙中的腐生细菌和真菌作为分解者。
②生物比例合理,要根据生态瓶的大小和环境条件,合理安排不同生物的数量,避免某一种生物过度繁殖或数量过少影响生态平衡。
③放置于光照适宜处,因为生产者进行光合作用需要适宜的光照,光照不足会影响生产者的生长和有机物的合成,进而影响整个生态系统的稳定。
18.【综合实践项目】设计并制作生态瓶为了探究光在生态系统中的作用,某兴趣小组同学设计了如下实验:在两个大小、形状相同的生态瓶中加入等量的清水、河泥、小鱼及水藻,然后再把A放在光下,将B放在黑暗的环境中a实验结果见下表:
生态瓶编号
A
B
瓶中小鱼生存时间(d)
实验完成时(30 d)仍存在
2
请回答下列问题:
(1)A生态瓶能在较长时间内保持动态平衡,原因是:其具有稳定的 来源,使植物得以进行光合作用,为鱼提供 ;而动物生命活动过程中产生的二氧化碳供植物进行 ,合成有机物;同时,在河泥中还存在着许多 ,它们能将动物粪便、动植物残体中的有机物分解成 ,为植物生活提供 .总之,该生态瓶能通过 流动和 循环,使生态系统得以维持和发展.
(2)比较A、B两生态瓶的实验结果可以看出:生态系统的存在不仅需要生产者、消费者、分解者及非生物的物质,还需要来自系统外的 的供给.
【答案】 能量 营养 光合作用 细菌、真菌 无机物 营养 能量 物质 太阳能
【分析】生态系统是在一定的空间范围内,生物与环境形成的一个统一整体。由生物部分和非生物部分组成。生物部分包括生产者(植物)、消费者(动物)、分解者(细菌和真菌)。非生物部分包括阳光、空气、水等。
【详解】(1)鱼缸中,金鱼藻和金鱼通过捕食关系形成食物链,生态系统的基本过程是物质循环和能量流动。能量流动的特点是单向流动、逐级递减。鱼缸中的腐生的细菌和真菌属于分解者,它们能将动物粪便、动植物残体中的有机物分解成无机物,为植物生活提供营养。总之,该生态瓶能通过能量流动和物质循环,使生态系统得以维持和发展。
(2)比较A、B两生态瓶的实验结果可以看出:生态系统的存在不仅需要生产者、消费者、分解者及非生物的物质,还需要来自系统外的太阳能的供给,使植物得以进行光合作用。
【点睛】掌握生态系统的组成及能量流动和物质循环的特点是解题的关键。
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