内容正文:
专题08 生态系统及其稳定性
3大高频考点概览
考点01 生态系统的结构
考点02 生态系统的能量流动
考点03 生态系统的物质循环
考点04 生态系统的信息传递
考点05 生态系统的稳定性
地 城
考点01
生态系统的结构
一、单选题
1.某湿地公园湖水水体出现水华的初期,管理人员利用“水葫芦+(草鱼+鲢鱼)”模式进行了治理。水葫芦大量吸收水体中的矿质元素,草鱼以水葫芦为食抑制其繁殖,鲢鱼以浮游植物、浮游动物和腐烂物为食,可解决草鱼粪便造成的二次污染。下列叙述正确的是( )
A.鲢鱼在该生态系统中的成分为消费者
B.水体中的矿质元素不属于该生态系统的组成成分
C.浮游植物→浮游动物→鲢鱼,构成一条食物链,鲢鱼是三级消费者
D.蓝细菌和绿藻以及引入的水葫芦、草鱼、鲢鱼不能共同组成湿地生态系统
2.(24-25高二上·山西朔州怀仁大地学校·期末)某稻田生态系统中主要害虫是卷叶螟,狼蛛是其天敌。稻田中还有杂草、田螺等生物。田螺以水中的浮游植物、悬浮有机碎屑及底泥中的腐殖质和细菌为食。下列叙述错误的是( )
A.卷叶螟与狼蛛的存在能够加快该生态系统的物质循环
B.田螺在该生态系统中既属于消费者又属于分解者
C.田螺以水中浮游植物、悬浮有机碎屑为食,降低了该生态系统的物种多样性
D.若卷叶螟的数量增加,狼蛛的数量也会增加,从而使卷叶螟数量开始下降,这属于系统内部的负反馈调节机制
3.(24-25高二上·陕西汉中普通高中十校联盟·期末)我国古文中记载了很多的生物学现象,下列对有关诗句的解释正确的是( )
A.“关关雎鸠”中的关关体现了生态系统中的物理信息,有利于种群繁衍
B.“肥田之法,种绿豆最佳”是利用根瘤菌和绿豆之间的寄生关系进行肥田
C.“落红不是无情物,化作春泥更护花”体现了分解者可以将能量传递给生产者
D.“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了“蝉→螳螂→黄雀”这条食物链
4.(24-25高二上·陕西西安第八十五中学·期末)我国谚语中的“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中,捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是( )
A.鹰的迁入减少了该树林中蝉及其天敌的数量
B.螳螂在该生态系统中只属于第二营养级
C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节
D.蝉、螳螂、黄雀、鹰和植物构成一个生态系统
5.(24-25高二上·陕西韩城·期末)如图表示某草原生态系统的部分食物网,下列叙述正确的是( )
A.狐狸在该食物网中占据的是第四和第五营养级
B.若草食昆虫突然减少,则兔的数量一定会减少
C.该生态系统中难降解化合物在草中的含量最高
D.吃虫的鸟与肉食昆虫之间存在捕食和竞争关系
6.(24-25高二上·陕西金太阳多校联考·期末)某稳定的鱼塘生态系统中的食物网如图所示,其中鲈鱼为主要经济鱼类。下列说法错误的是( )
A.在食物网中,太阳鱼处于第三、第四营养级
B.太阳鱼与捕食性双翅目幼虫的关系为捕食和种间竞争
C.诱捕捕食性双翅目幼虫可能会提高鲈鱼的产量
D.消除甲壳类会提高该生态系统的抵抗力稳定性
二、解答题
7.(24-25高二上·山西太原·期末)海洋中珊瑚礁生态系统中有数量众多的浮游植物和大型藻类,栖息着几百种海洋软体动物和上千种鱼类,被称为海洋中的“热带雨林”。珊瑚虫是一种体型微小的腔肠动物,许多珊瑚虫聚合生长,分泌碳酸钙等物质构成珊瑚礁。珊瑚虫能捕食海洋里细小的浮游生物,因体内生活着能进行光合作用的虫黄藻而色彩斑斓。珊瑚礁中部分生物关系如图所示。
(1)若要构成一个完整的生态系统,图中需增加的组成成分有 。
(2)很多珊瑚虫具有绿色荧光蛋白,在一定条件下可发出绿光,用以招募附近水域浮游的虫黄藻进入其体内,这种“绿光”属于生态系统中的 信息。虫黄藻与珊瑚虫的关系为 ,据图判断依据是 。
(3)当海水温度升高或盐度下降时,长棘海星幼体成活率将明显上升,一段时间后虫黄藻种群密度的变化是 。
(4)珊瑚礁为鱼类提供了生存空间,提升珊瑚覆盖率可减缓珊瑚礁退化成为藻礁(主要由附生藻类覆盖),据图推测原因是 。
8.(24-25高二上·宁夏石嘴山平罗县平罗中学·期末)福寿螺是一种外来入侵物种,因其食性广泛、繁殖力强,给输入地的生态系统造成不利影响。回答下列问题:
(1)某稻田生态系统中,福寿螺以水稻为食,鸭以福寿螺为食。上述生物组成的食物链中,消费者是 。
(2)研究人员统计发现,福寿螺入侵某生态系统后,种群数量呈指数增长。从食物和天敌的角度分析,其原因是 。
(3)物种多样性与群落内物种的丰富度和均匀度相关(均匀度指群落内物种个体数目分配的均匀程度。一定条件下,物种均匀度提高,多样性也会提高)。研究人员统计了福寿螺入侵某湿地生态系统前后,群落中各科植物的种类及占比(见表)。分析表中的数据可发现,福寿螺的入侵使得该群落中植物的物种多样性 ,判断依据是 。
入侵前
入侵后
科
物种数目(种)
各物种的个体数量占比范围(%)
物种数目(种)
各物种的个体数量占比范围(%)
甲
10
4.6~4.8
8
1.1~1.8
乙
9
3.1~3.3
7
1.8~2.5
丙
5
3.1~3.3
4
3.0~3.2
丁
3
2.7~2.8
3
19.2~22.8
总个体数(个):2530
总个体数(个):2550
(4)为了验证“稻鸭共育”技术防治福寿螺的效果,研究人员在引入鸭之前,投放了一定数量的幼龄、中龄和老龄福寿螺(占比分别为70%、20%和10%);引入鸭一段时间后,发现鸭对幼龄、中龄和老龄福寿螺的捕食率分别为95.2%、60.3%和1.2%,结果表明该技术能防治福寿螺危害。从种群年龄结构变化的角度分析,其原因是 。
9.(24-25高二上·宁夏石嘴山平罗县平罗中学·期末)鱼类的食物组成是鱼类生态学研究的一个重要内容。科研人员对富营养化条件下太湖主要鱼类的食物组成进行取样研究,绘制的部分食物关系如下图(微囊藻属于蓝细菌,能产生毒素)。请据图回答下列问题。
(1)富营养化的湖泊中蓝细菌大量繁殖,鱼类喜食的浮游植物如鱼鳞藻、脆杆藻逐渐减少,可能原因是 。(答出两点)
(2)鲢鱼主要生活在水体上层,鲚鱼、银鱼主要生活在水体中上层,鲤鱼、鲫鱼主要生活在水体底层,这体现了群落的 结构,其主要意义是 ,鲚鱼主要摄食枝角类浮游动物,银鱼主要摄食桡足类浮游动物,这有利于减弱两者之间的 强度。
(3)太湖银鱼、白鱼、白虾俗称“太湖三白”,由于过度捕捞,1995年后太湖鱼类的优势种由白鱼替换成了鲚鱼,这说明人类的活动会改变群落演替的 。这一变化更容易引发藻爆发,原因是 。
(4)湖底的淤泥中还有许多腐生的细菌和真菌等微生物,它们在该生态系统中的作用是 。
10.(24-25高二上·山西太原·期末)厦门筼筜湖曾因污水直接排放,导致水体富营养化、鱼虾绝迹、水质恶化,成为臭水湖。后经政府一系列的整治和修复措施,如今的筼筜湖水清岸绿、鱼游虾戏、鸟语花香,成为厦门的“城市会客厅”。筼筜湖的综合治理是我国生态恢复工程的典型案例。请回答下列问题:
(1)湖泊水体的氮浓度是评价水质的指标之一,原因是 。
(2)治理初期,政府对沿湖周围企业进行整治,虽然解决了重金属等有毒污染物排放问题,但是湖水水质仍较差,推测原因是 。
(3)此后,政府从单一的水质治理转变为综合生态治理。如在筼筜湖生态修复过程中,依据自生原理,可采取的措施有 (答出2点即可);这些措施能实现生态系统 的协调,形成有序的整体,依靠自我调节能力实现环境治理。
(4)采用建设红树林可净化筼筜湖水体,提高固碳效率。红树植物参与碳循环的途径有 (答出2点即可)。湖区环境改善后鸟类的种类和数目增加。鸟类在生态系统中的作用是 (答出2点即可)。
11.(24-25高二上·陕西金太阳多校联考·期末)生态农业的理念逐渐得到社会的广泛认可,科研机构和农民参与到生态农业的实践中来,推动了生态农业的技术创新和模式推广。生态农业强调综合考虑农业生态系统的各个组成部分。某农业生态系统的结构如图所示,回答下列问题:
(1)玉米田中的植物吸引昆虫前来觅食,说明生态系统具有 的功能。玉米田内所有的昆虫 (填“是”或“不是”)一个种群。在该农业生态系统的食物链中,处于最高营养级的生物是 。
(2)玉米的秸秆可以投入沼气池生产沼气、培养蘑菇等,家禽家畜产生的粪便经处理后可制成人工饲料喂鱼,从而获得较高的经济、生态和社会效益。这体现的生态工程的原理是 。
(3)沼气池中的微生物主要属于生态系统组成成分中的 ,其主要作用是 。
(4)在生态农业种植的过程中,需要持续补充无机肥和有机肥等物质,原因是 。
地 城
考点02
生态系统的能量流动
一、单选题
1.(24-25高二上·山西太原·期末)生态金字塔是反映各营养级间生物个体数、生物量和能量比例关系的模型。下列有关叙述正确的是( )
A.能量金字塔层次越高,属于这个营养级的能量越多
B.生物量金字塔中,肉食性动物的总干重大于植食性动物的
C.倒置数量金字塔的出现与生物个体的体型有关
D.生态金字塔直观反映了生态系统各种群间的能量关系
2.(24-25高二上·青海名校联盟·期末)稻鸭共作是一种综合农业技术,其基本原理是利用鸭子的活动来辅助水稻的生长。在稻田中放养鸭子,让鸭子在田间自由活动并吃掉杂草和害虫,同时鸭子的排泄物又为水稻提供了有机肥料。这种方法实现了农业生产的生态平衡和资源的循环利用。下列叙述正确的是( )
A.利用鸭子来防治田间的杂草与害虫,属于生物防治
B.该稻田生态系统由鸭子、水稻、杂草、害虫、非生物的物质和能量组成
C.该稻田生态系统的物质循环、信息传递都是沿着食物链进行的
D.作为肥料的鸭粪会将有机物中的能量返还给水稻,实现了能量的多级利用
3.(24-25高二上·陕西汉中普通高中十校联盟·期末)科学家对人工施肥的某农田生态系统一年的能量流动情况进行了调查,结果如图,有关说法正确的是( )
A.该玉米种群一年内所输入的能量等于
B.该农田中的玉米、昆虫、土壤微生物、空气、阳光和水分等形成了生态系统的结构
C.将玉米与其他合适农作物间作可以提高太阳能的利用率,进而增加农产品的输出
D.玉米种群本年度所同化的能量的去路包括分解者利用和人类利用两个方面
4.(24-25高二上·山西朔州怀仁大地学校·期末)“浮游植物→脉红螺→大天鹅”是某水域中一条食物链,其中能量流经脉红螺、大天鹅的示意图如图所示,数字表示能量值,单位是kJ/(m2·a)。下列叙述正确的是( )
A.图中A表示脉红螺用于生长、发育和繁殖的能量
B.脉红螺粪便中的能量属于其同化量中流向分解者的能量
C.图中脉红螺的摄入量为6600kJ/(m2·a)
D.图中能量从第二营养级传递到第三营养级的效率约为16.1%
5.(24-25高二上·山西太原·期末)下图显示了一只菜粉蝶幼虫摄食青菜的能量分配情况。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.该幼虫同化的能量为100J
B.流入下一个营养级的能量是30J
C.两个营养级之间的传递效率是15%
D.该幼虫流向分解者的能量为100J
6.如图是某天然生态系统中能量流经第二营养级的示意图(单位:J·cm-2·a-1),其中A表示该营养级能量的摄入量。下列相关叙述正确的是( )
A.图中C流向E的能量属于第一营养级
B.图中B表示第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量
C.图中D表示呼吸作用散失的能量,C中含有的能量为30J·cm-2·a-1
D.图中该营养级与下一营养级之间的能量传递效率为15%
7.(24-25高二上·陕西西安第八十五中学·期末)“稻田养鱼”是一种新兴的生态养殖模式。该模式利用稻田水面养鱼,既可获得鱼产品,又可利用鱼吃掉稻田中的害虫和杂草。鱼排出粪肥,翻动泥土促进肥料分解,为水稻生长创造良好条件。下列有关叙述正确的是( )
A.该生态系统的结构是指其生物成分和营养结构
B.鱼吃杂草,杂草同化能量中的10%~20%流入鱼体内
C.粪便作为有机肥还田时,粪便中的能量不能流向农作物
D.该模式实现了能量的多级利用,提高了能量传递效率
8.(24-25高二上·陕西金太阳多校联考·期末)某地通过“稻虾共作”模式,发展绿色农业和旅游业,推动了生态和经济效益的双效增长。“稻虾共作”模式中的小龙虾四处爬动挖洞,摄食害虫和杂草,从而实现了水稻、小龙虾增产增收。为研究“稻虾共作”生态系统的功能,研究人员进行了实验,结果如表所示。下列分析错误的是( )
项目
物种丰富度
昆虫密度/(只·m-2)
杂草密度/(株·m-2)
千金子
稗草
莎草
空心莲子草
通泉草
常规区
35
72.1
13.1
7.6
5.2
6.9
8.2
稻虾共作区
22
43.3
3.8
2.1
4.8
2.0
3.0
A.“稻虾共作”模式能体现生物多样性的直接价值
B.“稻虾共作”防治害虫的方法属于生物防治
C.“稻虾共作”能降低杂草密度,使光能更多地流向水稻
D.稻虾共作区中水稻施加的化肥量比常规区的多
9.(24-25高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期末)生态系统中物质循环、能量流动和信息传递每时每刻都在进行,下列与之相关的叙述,正确的是( )
A.物质循环往复意味着任何生态系统在物质上都是自给自足的
B.能量流动是逐级递减的,单向不循环的
C.只有生物才会对信息有反应,因此信息传递只发生在生物群落内部
D.生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递都是沿食物链进行的
10.(24-25高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期末)各种生物之间、生物与环境之间相互依赖、相互制约,下列叙述错误的是( )
A.有些细菌和真菌能与动物或植物共同生活在一起,如细菌与藻类共生形成地衣
B.人为的捕杀某种动物,或者随意引进某种动物,都会影响生态平衡
C.一些细菌生活在牛、羊胃里,不仅不会使动物患病,还对牛、羊有好处
D.绿色植物能固定太阳能,直接或间接为其他生物的生命活动提供能量
11.(24-25高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期末)某生物兴趣小组设计了一个生态缸,来观察该人工生态系统的稳定性,下列有关该生态系统叙述正确的是( )
A.应将该生态缸开盖,置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直射
B.该生态系统不存在信息传递
C.一定时间内,全部生产者固定的能量等于全部消费者和分解者获得的能量之和
D.流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量
二、解答题
12.(24-25高二上·山西朔州怀仁大地学校·期末)呼伦贝尔草原是我国典型的草原生态系统,草原上植物优势种群主要是大针茅、羊草、克氏针茅草、小糠草、洽草等;草原上生活的长爪沙鼠是引起草原鼠害的主要元凶。回答下列问题:
(1)调查呼伦贝尔草原上大针茅的种群密度,常采用的方法是 ,具体的操作方法是 。
(2)调查发现,大针茅、羊草等植物多生长在栗钙土壤中,洽草和小糠草等植物多生长在砂质土壤中,这些植物偏好不同的土壤类型体现了群落的 结构。
(3)为防治鼠害,通常采用引入鼠的天敌的措施来降低鼠的数量,从能量流动的角度分析,该措施的实践意义是 ,除此方法外,还可以用 (写出一种)的方法防治鼠害。与森林生态系统相比,草原生态系统的抵抗力稳定性较低的原因是 。
(4)东亚飞蝗是呼伦贝尔草原上的一种农业害虫,在气温高、干旱的年份会出现东亚飞蝗种群爆发,从种群的特征角度分析,种群爆发的原因是 ,气温和干旱这些影响东亚飞蝗种群密度的因素属于 制约因素。
13.(24-25高二上·陕西西安新城区·期末)田养蟹是我国稻作区重要的生态农业模式,图1是稻田生态系统结构图。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:10kJ/m2·a)。
(1)该稻蟹共生生态系统的组成成分有生产者、消费者、分解者和 ;碳在该稻田生物群落中主要以 形式传递。
(2)为探究稻田养蟹对水稻产量和杂草密度的影响,科研人员进行了田间小区实验,结果如下表。
处理
杂草密度(株/m2)
水稻产量(kg/hm2)
养蟹、投饵
7.67
10495
不养蟹、不投饵
11.73
9665
据表中数据可知稻田引入河蟹后,水稻产量明显提高,请结合图1从三个方面来解释水稻产量提高的可能原因 。
(3)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 流向分解者。
(4)图2中,C代表被初级消费者用于 的能量;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)。
(5)稻蟹综合种养、稻—萍—蛙、蔬菜大棚中的多层育苗等立体生态农业,体现了研究能量流动的意义是可以帮助人们 。
14.Ecopath模型是一种基于能量平衡原理,描述生态系统生物组成和能量流动过程,定量某些生态学参数,深入研究生态系统特征的工具。下表为基于Ecopath模型下东湖测得的能量流动定量分析表。东湖生态系统能量主要在5个营养层次间流动和传递。通常情况下能量传递效率在10%~20%范围内,反映出生态系统的营养结构较复杂,稳定性较高。回答下列问题:
东湖生态系统营养级能量流动表
营养级
被捕食后的同化量
流向碎屑量
呼吸量
第五
0.02662
0.2703
0.4253
第四
0.7222
2.4861
5.0557
第三
8.264
109.71
218.84
第二
336.81
1085.7
2615.1
第一
4037.61
8294.5
0.0000
注:①Ecopath模型中数字为能量数值,单位是t/(km2·a);②东湖生态系统在Ecopath模型中参数设置时第一营养级的呼吸量数值为0.0000。
(1)生态系统的能量流动包括生态系统中能量的输入 、转化和 的过程。
(2)地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自 ,这些能量被生产者主要通过 (生理过程)转化成化学能,固定在所制造的有机物中,输入到了生态系统的 营养级。
(3)第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量为 t/(km2·a),未利用的能量为 t/(km2·a);第二到第三营养级和第三到第四营养级的能量传递效率较高的是 ;推测该生态系统的营养结构较 (“简单”或“复杂”)。
地 城
考点03
生态系统的物质循环
一、单选题
1.下图为生态系统碳循环的模式图,叙述正确的是( )
A.此生态系统指的是地球上最大的生态系统——生物圈
B.碳元素在图中虚线范围内主要以有机物的形式进行传递
C.自然界的碳元素可以不断地在无机环境和生物群落之间循环往返
D.大气中的CO2被生产者固定的方式主要是光合作用和化能合成作用
2.(24-25高二上·山西晋城·期末)物质流是指生态系统中物质运动和转化的动态过程,某生态系统的碳流如图所示,其中矿化是指在土壤微生物作用下,复杂含氮有机物依次经氨基化作用、氮化作用等转化为无机态化合物过程的总称。下列叙述错误的是( )
A.图中①②可分别表示光合作用和细胞呼吸
B.水体在一定程度上可调节大气中的CO2浓度
C.蛋白质、糖类、脂质和核酸中的碳均属于有机碳
D.沉积物的矿化、分解通过分解者的呼吸作用即可实现
3.(24-25高二上·陕西西安第八十五中学·期末)碳汇指从大气中清除二氧化碳的过程、活动或机制;碳源指向大气中释放二氧化碳的过程、活动或机制;碳中和是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。下列有关叙述错误的是( )
A.低碳生活可减少碳源,降低生态足迹
B.碳循环中分解者的分解作用属于碳源
C.大量捕捞海洋中的鱼类可减少碳源,有利于实现碳中和
D.造林产生的碳汇可用来增加农民收入,体现了整体原理
4.(24-25高二上·山西太原·期末)多氯联苯(PCB)是人工合成的含碳有机物,有强致畸性,多用作热载体、绝缘油和润滑油等。下表为某市近海海域及水体中部分生物体内的PCB含量。下列分析错误的是( )
采样点
海域PCB平均含量(ng/g)
肌肉组织PCB平均含量(ng/g)
鱼类
软体类
虾类
1
6.58
116.4
97.5
90.8
2
10.76
547.3
386.7
121.4
3
9.16
524.9
138.3
154.7
A.PCB在生物体内不易被降解
B.PCB可随大气、水和生物迁徙扩散到全球
C.表中鱼类可能处于较高营养级
D.人类使用PCB不会改变碳循环速率
5.(24-25高二上·青海名校联盟·期末)中国积极推进绿色低碳发展,承诺力争在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和(某地区一定时间内CO2排放量和CO2吸收量相等)。湿地属于水域生态系统,物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃,对实现碳中和有重要意义。某生态系统的碳循环过程如图所示,其中甲、乙、丙为生态系统中的三种组成成分,A、B、C、D是乙中的四种生物。下列说法错误的是( )
A.大气中的CO2主要通过甲的光合作用进入生物群落
B.碳在甲、乙、丙中主要以含碳有机物的形式存在
C.在该生态系统中,B和C属于次级消费者
D.甲固定的CO2总量等于乙和丙释放的CO2总量,即可实现碳中和
6.(24-25高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期末)日本福岛核电站启动核污染水排海,带给海洋生物灭顶之灾。下列叙述错误的是( )
A.核污水可能会对生态系统的结构和功能产生不可逆的影响
B.海洋生态系统中的生物多样性不受影响
C.由于生物富集现象,放射性物质会沿着食物链在生物体内聚集,积累在食物链顶端
D.日本的核污染水排海会影响全球的所有国家,体现了物质循环具有全球性
7.(24-25高二上·山西朔州怀仁大地学校·期末)某研究小组分别在旱季和雨季对甲地和乙地采集土样进行实验,探究土壤微生物对纤维素的分解作用,实验结果如表所示。假设实验中为各组提供的纤维素的量均相同,下列叙述错误的是( )
纤维素分解作用强度(%)
旱季
雨季
甲地
70
70
乙地
55
25
A.甲地和乙地在不同时节采集的土样需要灭菌处理
B.在旱季和雨季时,甲地的土壤微生物对纤维素的分解能力相当
C.在旱季,甲地土壤微生物分解纤维素的能力高于乙地土壤微生物
D.与甲地相比,土壤含水量对乙地生态系统的碳循环影响较大
二、解答题
8.(24-25高二上·山西太原·期末)黄淮海平原地势低平,渍涝严重,为此我国劳动人民早在元朝就发明了“台田—鱼塘”农业模式。挖鱼塘:养鱼养鸭;筑台田:种植多种农作物,其模式图如下。请回答下列问题:
(1)鱼塘与台田中分布着不同的生物,这属于群落的 结构;与单独养殖鲤鲫相比,多种鱼类混养的优势体现在 。
(2)碳在“台田-鱼塘”生物群落中主要以 形式传递;种植农户虽将含有动物粪便的塘底淤泥作为肥料促进农作物生长,但仍需往台田中不断施加氮肥,其原因是 。
(3)种植农户将作物秸秆经粉碎、发酵等处理后,作为鱼饲料投入鱼塘,从能量流动的角度分析,其意义是 。
9.(24-25高二上·山西晋中左权县等4地·期末)2024年11月12日,第十五届中国国际航空航天博览会在珠海开幕,不仅让世界看到了我国航空航天科技的高水平,还向世界展示了珠海优美的生态环境。从生态系统类型来看,珠海市市域范围涵盖森林、湿地、海洋三大生态系统,这些生态系统在结构上有许多共同点,可用如下图模型来表示,数字表示过程,字母表示生物类型(生态系统中的成分)。请回答下列问题:
(1)如果A、B是食物链上的两个环节,则A处于第 营养级,B所同化的能量去向有 、 。D在生态系统中的作用是 。
(2)如果③④⑤代表能量流动过程,则⑤代表的能量大约是③的 。
(3)为加快经济社会发展全面绿色转型,珠海市生态环境保护委员会办公室印发了《珠海市进一步降低二氧化碳排放的若干措施》,从物质循环的角度分析,通过增强①可以适当减少空气中的二氧化碳浓度,①是指 (填生理过程)。
(4)一般情况下,在森林和湿地交错区物种之间的竞争要比非交错区强,原因可能是 。
10.(24-25高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期末)如图1是某人工鱼塘生态系统中的碳循环模式图,图中甲、乙、丙、丁表示生态系统的组成成分,图2为该鱼塘能量流动图解部分示意图,字母表示能量的多少。请据图分析回答:
(1)图1中,①~④过程中以CO2形式传递的是 ,其含有的食物链是 。
(2)由图2可知,流经该人工鱼塘生态系统的总能量为 (用图中字母表示),d表示 的能量。
(3)如果养殖户向鱼塘中投放了过多的饵料,水质恶化,分析原因是 。
11.(24-25高二上·山西晋城·期末)某水库富营养化程度较高,导致藻类植物和蓝细菌大量繁殖,形成水华。为进行修复和治理,科研人员对该生态系统的结构及能量流动等进行了调查。回答下列问题:
(1)水体富营养化主要与水体中 等矿质元素超标有关。藻类植物和蓝细菌固定的能量,一部分 ,另一部分用于 ,储藏在有机物中。
(2)该水库中部分食物网如图所示。
①图中初级消费者是 ,鲢鱼属于第 营养级。
②浮游动物粪便中的能量属于 的同化量。若鳙鱼数量大量减少,则鲢鱼的数量短时间内将 。
③一般情况下,食物链不超过五个营养级,原因是 。
(3)砷(As)等重金属可通过水体扩散,一般而言,处于食物链顶端的生物体内As等重金属含量较高,其原因是 。
(4)水体污染引起水生生物死亡,这进一步加重了水体污染,此过程体现了 (填“正反馈”或“负反馈”)调节。
地 城
考点04
生态系统的信息传递
一、单选题
1.(24-25高二上·山西朔州怀仁大地学校·期末)下列关于生态系统信息传递类型及其应用的叙述,错误的是( )
A.“燕燕于飞,差池其羽”,体现了燕子通过行为信息进行交流
B.雄性夜莺通过鸣唱声吸引异性属于动物物理信息的传递
C.茉莉花产生浓郁的芳香来吸引昆虫为其传粉,空气是“信道”
D.使用性引诱剂诱杀雄性美国白蛾进行害虫防治属于化学防治
2.(24-25高二上·陕西西安新城区·期末)橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现,雄虫能提供底物给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素。下列叙述错误的是( )
A.橘小实蝇雄虫吸引雌虫的信息素属于化学信息
B.雄虫直肠中的芽孢杆菌有利于橘小实蝇种群繁衍
C.利用该信息素诱杀小实蝇雄虫属于化学防治
D.用含该信息素的诱杀剂可改变橘小实蝇种群的性别比例
3.绿盲蝽是一种对农作物有害的昆虫,需要采取综合措施进行防治。如:悬挂米黄色或黄绿色粘虫板诱杀害虫;在害虫发生高峰期,选用高效低毒的化学药剂进行喷雾防治;利用寄生蜂、草蛉、捕食性蜘蛛等天敌进行防治。在上述防治中,有关信息传递的叙述错误的是( )
A.高效低毒的化学药剂属于化学信息
B.粘虫板上的米黄色或黄色是一种物理信息
C.绿盲蝽与捕食性蜘蛛间的信息传递是双向的
D.绿盲蝽生命活动的正常进行和种群的繁衍,都离不开信息传递
4.(24-25高二上·青海名校联盟·期末)陷阱诱捕法是一种在生态学中广泛使用的技术,主要用于对居住在地面和随机移动的节肢动物进行采样、调查。陷阱内不同引诱剂所诱捕的动物类群数(在特定生态系统或生境中存在的不同生物类群的数量,可以反映物种丰富度)如表所示。下列相关叙述错误的是
引诱剂类型
①空白组
②甘油酒精混合液
③清水
④饱和NaCl溶液
⑤糖醋酒精水溶液
类群数
18
38
24
26
44
A.⑤组的引诱剂对节肢动物的诱捕效果最好,该组中的动物生存率最高
B.选择合适的引诱剂有利于诱捕害虫进行调查,类似于取样器取样法
C.与①组相比,②~⑤组中的不同引诱剂均有利于节肢动物的诱捕
D.引诱剂属于信息源,节肢动物属于信息受体
5.(24-25高二上·山西太原·期末)古诗词中蕴含着丰富的生物学知识。下列诗句能体现生态系统化学信息传递的是( )
A.竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知
B.街边鲜花遍地开,暗香扑鼻引蜂来
C.凤头孔雀开屏舞,振羽争辉竞偶欢
D.人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开
6.(24-25高二上·山西晋城·期末)“明月别枝惊鹊,清风半夜鸣蝉。稻花香里说丰年,听取蛙声一片。”下列对上述诗句中所蕴含的生物学知识的分析,不合理的是( )
A.“明月别枝惊鹊”时,不涉及兴奋在神经元之间的传递
B.给雄蛙注射适量的性激素,可能使“蛙声”更加响亮
C.“鸣蝉”传递的是物理信息,“稻花香”属于化学信息
D.由“蛙声一片”推出“丰年”利用了生物间的捕食关系
7.(24-25高二上·山西晋中左权县等4地·期末)翠鸟中的雄鸟在求偶时,会发出强烈和持久的叫声或在雌鸟周围飞舞以吸引雌鸟的注意,还会捕捉小鱼献给雌鸟,如果雄鸟通过了考察,雌鸟会吃掉小鱼。下列有关翠鸟的叙述,错误的是( )
A.雄鸟发出叫声吸引雌鸟的信息属于物理信息
B.在雌鸟周围飞舞的雄鸟属于信息传递的信息源
C.雌鸟通过吃掉小鱼这一行为信息与雄鸟交流
D.雌雄鸟的信息传递有利于调节生物的种间关系
二、解答题
8.(24-25高二上·青海名校联盟·期末)科研人员在调查某浅水湖泊的营养化程度以及部分藻类生长状况的过程中,得到的结果如图1所示。其中鱼鳞藻、脆杆藻可被鱼捕食;微囊藻是一种蓝细菌,会产生污染水体的有毒物质。回答下列问题:
(1)从生态系统组成成分的角度分析,微囊藻属于 ;从生态系统营养结构的角度分析,微囊藻属于第 营养级。一般可通过 法调查微囊藻数量的变化。
(2)据图1可知,湖泊富营养化最有利于 的生长。鱼鳞藻和脆杆藻的绿色能给鱼类的捕食传递信息,该信息所属的类型是 ,这个过程体现了生态系统中信息传递的作用是 。
(3)为了对该湖泊进行综合治理并合理利用资源,科研人员对该湖泊的能量流动情况进行了调查与分析,部分调查结果如图2所示,图2中Ⅰ、Ⅱ表示两个营养级,单位为J/(cm2⋅a),虚线框内的数字表示同化量。流入该湖泊的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)生产者固定的太阳能总量,能量在Ⅰ、Ⅱ两个营养级间的传递效率约为 。
9.(24-25高二上·陕西西安第八十五中学·期末)湿地生态系统在蓄洪防旱、调节气候等方面有重要作用。如图为某总面积为300hm2的湿地受有害物质a污染后,有害物质a的浓度在各营养级部分生物体内的变化情况。请回答下列问题。
(1)湿地生态系统在蓄洪防旱、调节气候等方面有重要作用,这说明生物多样性具有 价值。图中有害物质a的浓度在各营养级部分生物体内的变化情况体现了 现象。
(2)该湿地生态系统中燕鸥种群的K值为2400只。当燕鸥的种群密度为 只/hm2时,其种群增长速率最大。燕鸥的同化量除用于呼吸消耗之外,还用于 等生命活动。
(3)湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感,当日照时间达到一定长度时才会开花,这说明 离不开信息的传递。
(4)该生态系统中有一种有害昆虫,目前控制的主要方法是使用汽车和空中喷雾器以小剂量施用有机磷农药,此方法属于 防治,这种方法具有快速、高效等优点,但不建议频繁使用,原因是 (答出2点即可)。
地 城
考点05
生态系统的稳定性
一、单选题
1.(24-25高二上·山西太原·期末)生物学上,一定事件作为“因”,所导致的“果”又会成为新的条件,施加于原来的“因”,使之产生新的“果”,即循环因果。下列生物学事实不能体现此关系的是( )
A.下丘脑-垂体-甲状腺轴对甲状腺激素分泌的调节
B.河流污染导致鱼虾大量死亡,进一步加剧了污染
C.害虫数量与捕食害虫的鸟类数量变化的调节过程
D.群落的外貌和结构随季节更替发生有规律变化
2.(22-23高二下·安徽马鞍山第二中学·期中)两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(a)后,其结构和功能的曲线变化情况如图所示,据图不能得出的结论是( )
A.甲生态系统的抵抗力稳定性比乙低,恢复力稳定性比乙高
B.若增大对甲生态系统的干扰强度,则C点右移
C.同等强度的干扰下,若乙生态系统干扰提前,则B点左移
D.图中偏离正常运行范围的程度体现了抵抗力稳定性的大小
3.(24-25高二上·陕西西安第八十五中学·期末)“置位点”为生态系统所具有的某个平衡状态。如图所示,其中A、B、C表示其生物成分,箭头表示物质的传递方向。下列叙述正确的是( )
A.生态系统受到干扰后都会通过负反馈回到“置位点”
B.B与C表示消费者,且两者的关系是捕食关系
C.该系统自我调节能力与A、B、C的种类无关
D.处于“置位点”的农田生态系统,仍需向系统施加氮肥
4.(24-25高二上·陕西汉中普通高中十校联盟·期末)三北防护林是我国最大的生态系统恢复工程,主要通过种草和种树来防风固沙,保持水土,恢复我国内陆地区的生态环境。下列有关分析正确的是( )
A.建设初期选择一种耐旱的草本或灌木或乔木进行大面积快速覆盖,这体现了生态工程的协调原则
B.沙地上草本生长能改善土壤条件,为灌木生长提供条件,灌木生长又能进一步改善土壤条件,这体现了生态系统的负反馈调节
C.恢复到草原群落后可以适度放牧,消费者的引入提高了生态系统的抵抗力稳定性,促进了物质循环
D.三北地区的生物群落现阶段以草原群落为主,但只要时间足够,最终一定能演替成森林
5.(24-25高二上·陕西金太阳多校联考·期末)通过系统性生态治理,如清淤补水、种植水生植物和投放有益微生物等措施,白洋淀湿地生态环境明显改善。下列叙述错误的是( )
A.对白洋淀进行清淤和补水,能提高水生生物的环境容纳量
B.降低白洋淀区水体中氮和磷的含量,能有效避免水华的发生
C.种植水生植物等能有效提高生态系统的恢复力稳定性
D.水中投放能降解有机污染物的有益微生物可促进物质循环
6.(24-25高二上·陕西西安新城区·期末)某经营性森林有27种植物,林场对其林采伐后彻底清除地表植物。自然恢复若干年后,该地段上形成了有36种植物的森林。下列叙述正确的是( )
A.自然恢复林中的36种植物构成一个群落
B.采伐前的生态系统比恢复后的生态系统抵抗力稳定性高
C.自然恢复后,该林区以负反馈调节为基础的自我调节能力增强
D.该生态系统恢复过程中,营养级的增多取决于植物种类的增加
二、解答题
7.(24-25高二上·宁夏石嘴山大武口区石嘴山第三中学·期末)为了调整农业产业结构,大力发展绿色食品生产,某农场在确定水稻稳产的基础上发展了“稻萍鱼鸭”立体养殖的农田生态系统,其中浮萍不仅作为鱼和鸭的饲料,而且吸收氮、磷能力强,可净化稻田水质。请回答下列问题:
(1)“稻萍鱼鸭”立体养殖充分利用了稻田的 ,同时,为了增产,农民还向农田施用大量有机肥和化肥,增大了流入该生态系统的总能量,流入该生态系统的总能量是 。鱼、鸭的粪便为水稻生长提供了许多有机肥,水稻生长利用了有机肥中的 (填“物质”或“能量”或“物质和能量”)。
(2)稻田中引入浮萍、鱼和鸭等生物提高了稻田生态系统的 稳定性。为了防止昆虫对水稻的危害,可通过性引诱剂诱杀雄性个体,由此降低种群的出生率,这主要是利用生态系统中 信息的作用。从能量流动角度分析,稻田除草灭虫的意义是 。
(3)稻田中放养的一些小型鱼类以碎屑和浮游植物为食,从生态系统成分的角度分析,这些鱼类属于 ;为了研究某种鱼的生态位,需要调查它的 (答出2点)。
(4)“稻萍鱼鸭”立体生态农业是“无废弃物农业”,能通过 调节机制使该生态系统具有自我调节能力,维持生态平衡。生态平衡的特征包括 (答出3点)。
8.(24-25高二上·陕西金太阳多校联考·期末)常绿阔叶林是众多动物的栖息地,某地的常绿阔叶林曾因过度砍伐而遭到破坏。停止砍伐一段时间后,该地常绿阔叶林逐步得到恢复,恢复过程中依次更替的群落类型及其植物组成如表所示。回答下列问题:
演替阶段
群落类型
植物种数/种
草本植物
灌木
乔木
1
草丛
34
0
0
2
针叶林
52
12
1
3
针阔叶混交林
67
24
17
4
常绿阔叶林
106
31
16
(1)该地常绿阔叶林的恢复过程中,群落演替的类型为 ,原因是 。
(2)在上述群落构成的相应生态系统中,恢复力稳定性最弱的是 生态系统,抵抗力稳定性最弱的是 生态系统。在草丛群落阶段,植物个体常呈不均匀分布,这体现了群落水平结构的主要特征是 。
(3)在常绿阔叶林生态系统中,能量流经第二营养级的情况如图所示,图中的数值表示能量(单位:×10kJ·m-2·a-1),A、B、C代表能量的去向。
图中的C表示 ,次级消费者粪便有机物中的能量属于 固定的能量。从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是 。
9.将两种或两种以上的牧草栽培在同一块土地上形成混播牧草的人工草地,能够显著提高牧草的产量和品质,延长利用期限,增强生态系统稳定性,并能改良土壤结构,使土壤单位粘连在一起形成团聚体(团粒结构),其作用过程如图所示。回答下列问题:
(1)牧草混播的草地比牧草单播的草地, 稳定性增强,原因是 。
(2)人工草地中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用 ,是群落中 间协同进化的结果。
(3)选用多年生豆科牧草与菊科牧草混播,可提高牧草品质,原因是与豆科植物 (填种间关系)的根瘤菌可以 ,从而提高土壤肥力。
(4)混播草地中的牧草根系在土壤中遗留大量的残根和分泌物,这些有机质在(生态系统的成分)的作用下形成土壤腐殖质,从而增加土壤团粒结构,与由大量沙和少量黏土混合而成的沙土结构相比提高了土壤的 能力。
10.(24-25高二上·陕西韩城·期末)森林火灾对森林资源的破坏十分严重,植被恢复是灾后重建的重要部分,森林火灾后植被恢复重建对保护森林资源与生态环境具有重要意义。某地火灾后的优势物种高度、物种丰富度、植物甲(某种灌木)的种群密度随时间的变化如图所示。回答下列问题:
(1)火灾初期,强度较弱的地表火对森林是有利的,从生态系统的功能角度分析,原因是能烧树枝落叶,促进了 。
(2)森林火灾后植被重建属于 演替。据图分析,30年后植物甲的种群密度下降的原因是 。灾后重建过程中该生态系统的抵抗力稳定性逐渐 (填“增强”或“减弱”),理由是 。
(3)某研究小组致力于山火后群落的演替过程的研究,发现该演替中存在食物链:草本植物→小型无脊椎动物→小型肉食性动物,与肉食性动物相比,小型无脊椎动物同化量与摄入量的比值明显较低,从它们的食性角度分析,最可能的原因是 。
11.(24-25高二上·山西朔州怀仁大地学校·期末)人们利用自然浅海域,将鱼、虾、贝、藻等海洋资源进行有计划和有目的的海上放养,这种养殖方式称为“海洋牧场”。如图表示某海湾“海洋牧场”中的部分食物网。回答下列问题:
(1)食物链和食物网是生态系统的 结构,生态系统的 就是沿着这种渠道进行的。
(2)图中共有 条食物链,其中属于第一营养级的是 ,牡蛎虾类占据第 营养级。
(3)调查发现,该海域“海洋牧场”生态系统的生物量金字塔为上宽下窄形,其原因可能是 。
(4)该海域“海洋牧场”的独特风景吸引了众多游客前来观光、打卡,这体现了生态系统的 价值。为提高水产品的可持续产量和经济效应,通常在种群数量略超过K/2处定期捕捞,利用的生物学原理是 。
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专题08 生态系统及其稳定性
3大高频考点概览
考点01 生态系统的结构
考点02 生态系统的能量流动
考点03 生态系统的物质循环
考点04 生态系统的信息传递
考点05 生态系统的稳定性
地 城
考点01
生态系统的结构
一、单选题
1.某湿地公园湖水水体出现水华的初期,管理人员利用“水葫芦+(草鱼+鲢鱼)”模式进行了治理。水葫芦大量吸收水体中的矿质元素,草鱼以水葫芦为食抑制其繁殖,鲢鱼以浮游植物、浮游动物和腐烂物为食,可解决草鱼粪便造成的二次污染。下列叙述正确的是( )
A.鲢鱼在该生态系统中的成分为消费者
B.水体中的矿质元素不属于该生态系统的组成成分
C.浮游植物→浮游动物→鲢鱼,构成一条食物链,鲢鱼是三级消费者
D.蓝细菌和绿藻以及引入的水葫芦、草鱼、鲢鱼不能共同组成湿地生态系统
【答案】D
【分析】生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。
【详解】A、分析题意,鲢鱼以浮游植物、浮游动物和腐烂物为食,由此可知鲢鱼在该生态系统中的成分为消费者和分解者,A错误;
B、非生物的物质和能量属于生态系统的组成成分,故水体中的矿质元素属于该生态系统的组成成分,B错误;
C、在此食物链中,鲢鱼是次级消费者,C错误;
D、组成湿地生态系统需要此环境中所有生物群落及非生物环境相互作用而形成。因此,导致水华产生的蓝细菌和绿藻以及引入的水葫芦、草鱼、鲢鱼不能共同组成湿地生态系统,D正确。
故选D。
2.(24-25高二上·山西朔州怀仁大地学校·期末)某稻田生态系统中主要害虫是卷叶螟,狼蛛是其天敌。稻田中还有杂草、田螺等生物。田螺以水中的浮游植物、悬浮有机碎屑及底泥中的腐殖质和细菌为食。下列叙述错误的是( )
A.卷叶螟与狼蛛的存在能够加快该生态系统的物质循环
B.田螺在该生态系统中既属于消费者又属于分解者
C.田螺以水中浮游植物、悬浮有机碎屑为食,降低了该生态系统的物种多样性
D.若卷叶螟的数量增加,狼蛛的数量也会增加,从而使卷叶螟数量开始下降,这属于系统内部的负反馈调节机制
【答案】C
【分析】负反馈,是指在一个系统中,系统工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,并且使系统工作的效果减弱或受到限制,它可使系统保持稳定。
【详解】A、卷叶螟是消费者,狼蛛也是消费者,消费者的存在能够加快生态系统的物质循环。因为消费者通过摄取生产者制造的有机物,经过自身的呼吸作用等生理过程,将有机物分解为无机物,重新释放到环境中,促进了物质在生态系统中的循环,A正确;
B、田螺以水中的浮游植物为食时,属于消费者;以悬浮有机碎屑及底泥中的腐殖质和细菌为食时,能将有机碎屑等中的有机物分解,属于分解者,B正确;
C、田螺以水中浮游植物、悬浮有机碎屑为食,这只是其获取食物的方式,它的这种取食行为并不会降低该生态系统的物种多样性。物种多样性是指一定区域内物种的丰富程度和物种之间的差异程度,田螺的取食活动并没有对物种的种类和数量产生减少的影响,C错误;
D、若卷叶螟的数量增加,狼蛛由于食物增多,其数量也会增加,狼蛛数量增加后会更多地捕食卷叶螟,从而使卷叶螟数量开始下降,这种系统内的变化使得系统保持相对稳定,属于系统内部的负反馈调节机制,D正确。
故选C。
3.(24-25高二上·陕西汉中普通高中十校联盟·期末)我国古文中记载了很多的生物学现象,下列对有关诗句的解释正确的是( )
A.“关关雎鸠”中的关关体现了生态系统中的物理信息,有利于种群繁衍
B.“肥田之法,种绿豆最佳”是利用根瘤菌和绿豆之间的寄生关系进行肥田
C.“落红不是无情物,化作春泥更护花”体现了分解者可以将能量传递给生产者
D.“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了“蝉→螳螂→黄雀”这条食物链
【答案】A
【分析】生态系统的信息分为物理信息、化学信息和行为信息。生态系统的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息。生物在生命活动过程中,产生一些可以传递信息的化学物质,诸如植物的生物碱、有机酸等代谢产物,以及动物的性外激素等,这就是化学信息。动物的特殊行为,对于同种和异种也能够传递某种信息,即生物的行为特征可以体现为行为信息。
【详解】A、“关关雎鸠”指关关鸣叫的水鸟,体现生态系统的物理信息,有利于种群的繁衍,A正确;
B、“肥田之法,种绿豆最佳”,根瘤菌在豆科植物根部互利共生,B错误;
C、“落红还不是无情物,化作春泥更护花”体现了分解者可以将物质传递给生产者,生产者不能吸收有机物,C错误;
D、“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了“草→蝉→螳螂→黄雀”这条食物链,食物链的起点是生产者,终点是最高营养级,D错误。
故选A。
4.(24-25高二上·陕西西安第八十五中学·期末)我国谚语中的“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中,捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是( )
A.鹰的迁入减少了该树林中蝉及其天敌的数量
B.螳螂在该生态系统中只属于第二营养级
C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节
D.蝉、螳螂、黄雀、鹰和植物构成一个生态系统
【答案】C
【分析】分析题文:“螳螂捕蝉,黄雀在后”中隐藏的食物链为:绿色植物→蝉→螳螂→黄雀,当鹰迁入并在栖息于林中后,食物链为:绿色植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰。
【详解】A、鹰捕食黄雀,黄雀数量减少,会导致螳螂数量增加,进而蝉的数量减少,但是鹰并不直接捕食蝉的其他天敌,所以不能得出鹰的迁入减少了蝉其他天敌数量的结论,A错误;
B、螳螂以蝉为食,蝉以植物为食,所以螳螂属于第三营养级,而不是只属于第二营养级,B错误;
C、鹰的迁入,增加了食物链的长度,新增加了鹰获取能量以及相关能量传递和消耗的过程,即增加了该生态系统能量消耗的环节,C正确;
D、生态系统由生物群落和无机环境共同组成,蝉、螳螂、黄雀、鹰和植物只是生物群落中的部分生物,缺少分解者以及无机环境,不能构成一个生态系统,D错误。
故选C。
5.(24-25高二上·陕西韩城·期末)如图表示某草原生态系统的部分食物网,下列叙述正确的是( )
A.狐狸在该食物网中占据的是第四和第五营养级
B.若草食昆虫突然减少,则兔的数量一定会减少
C.该生态系统中难降解化合物在草中的含量最高
D.吃虫的鸟与肉食昆虫之间存在捕食和竞争关系
【答案】D
【分析】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:生产者一初级消费者一次级消费者注意起始点是生产者。生产者植物是第一个营养级,直接吃生产者的初级消费者动物是第二个营养级,吃初级消费者的动物是第三个营养级。
【详解】A、狐狸占据第三、第四、第五3个营养级,A错误;
B、若草食昆虫突然减少,则草的数量增多,兔的数量会增多,B错误;
C、难降解化合物会随着营养级的升高表现为含量上升,据此可推测,该生态系统中难降解化合物在草中的含量最低,C错误;
D、图示中吃虫的鸟一方面捕食肉食昆虫,另一方面吃虫的鸟和肉食昆虫都以草食昆虫为食,二者之间存在捕食和竞争关系,D正确。
故选D。
6.(24-25高二上·陕西金太阳多校联考·期末)某稳定的鱼塘生态系统中的食物网如图所示,其中鲈鱼为主要经济鱼类。下列说法错误的是( )
A.在食物网中,太阳鱼处于第三、第四营养级
B.太阳鱼与捕食性双翅目幼虫的关系为捕食和种间竞争
C.诱捕捕食性双翅目幼虫可能会提高鲈鱼的产量
D.消除甲壳类会提高该生态系统的抵抗力稳定性
【答案】D
【分析】在一定空间内,由生物群落和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。生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网。
【详解】A、据图可知,太阳鱼参与构成的食物链有:藻类甲壳类太阳鱼鲈鱼人类;藻类甲壳类捕食鱼双翅目幼虫太阳鱼鲈鱼人类;藻类甲壳类太阳鱼人类;藻类甲壳类捕食鱼双翅目幼虫太阳鱼人类;藻类红色蠕虫太阳鱼人类;藻类红色蠕虫太阳鱼鲈鱼人类,在上述食物链中,太阳鱼处于第三、第四营养级,A正确;
B、在一条食物链上,太阳鱼以捕食性双翅目幼虫为食,两者属于捕食关系;太阳鱼与捕食性双翅目幼虫都以甲壳类为食,两者属于种间竞争关系,B正确;
C、诱捕捕食性双翅目幼虫,可缩短食物链,从而使更多的能量流向鲈鱼,进而提高鲈鱼的产量,C正确;
D、甲壳类是多种生物的食物来源,消除甲壳类会破坏食物网的复杂性,减少生物种类和数量,从而降低生态系统的抵抗力稳定性,D错误。
故选D。
二、解答题
7.(24-25高二上·山西太原·期末)海洋中珊瑚礁生态系统中有数量众多的浮游植物和大型藻类,栖息着几百种海洋软体动物和上千种鱼类,被称为海洋中的“热带雨林”。珊瑚虫是一种体型微小的腔肠动物,许多珊瑚虫聚合生长,分泌碳酸钙等物质构成珊瑚礁。珊瑚虫能捕食海洋里细小的浮游生物,因体内生活着能进行光合作用的虫黄藻而色彩斑斓。珊瑚礁中部分生物关系如图所示。
(1)若要构成一个完整的生态系统,图中需增加的组成成分有 。
(2)很多珊瑚虫具有绿色荧光蛋白,在一定条件下可发出绿光,用以招募附近水域浮游的虫黄藻进入其体内,这种“绿光”属于生态系统中的 信息。虫黄藻与珊瑚虫的关系为 ,据图判断依据是 。
(3)当海水温度升高或盐度下降时,长棘海星幼体成活率将明显上升,一段时间后虫黄藻种群密度的变化是 。
(4)珊瑚礁为鱼类提供了生存空间,提升珊瑚覆盖率可减缓珊瑚礁退化成为藻礁(主要由附生藻类覆盖),据图推测原因是 。
【答案】(1)分解者、非生物的物质和能量
(2) 物理 互利共生 虫黄藻与珊瑚虫长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利(或虫黄藻为珊瑚虫提供CO2、无机盐等,珊瑚虫为虫黄藻提供O2、糖、氨基酸等)
(3)下降
(4)珊瑚覆盖率的提升可吸引鱼类聚集,增加对藻类的摄食,降低附生藻类的覆盖面积,进而减缓珊瑚礁退化为藻礁
【分析】种群是生活在一定区域内同种生物的集合。生态系统具有三大功能:物质循环。能量流动和信息传递。生态系统的金字塔有能量、数量和生物量三种,其中能量金字塔是正金字塔,数量金字塔和生物量金字塔会出现倒置现象。
【详解】(1)生态系统的组成成分包含生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量 。图中已有生产者(浮游植物、大型藻类、虫黄藻、附生藻类)、消费者(珊瑚虫、长棘海星、浮游生物、鱼类),缺少分解者(如细菌、真菌等将有机物分解为无机物的生物)和非生物的物质和能量(如阳光、水、空气、无机盐等),所以需增加分解者、非生物的物质和能量。
(2)“绿光” 是通过物理过程传递的信息,属于生态系统的物理信息。虫黄藻和珊瑚虫相互依存,虫黄藻进行光合作用为珊瑚虫提供O2、糖、氨基酸等,珊瑚虫为虫黄藻提供CO2、无机盐等,二者共同生活、相互有利,符合互利共生关系。
(3)海水温度升高或盐度下降时,长棘海星幼体成活率上升,长棘海星数量会增加 。长棘海星捕食珊瑚虫,珊瑚虫数量减少,而虫黄藻生活在珊瑚虫体内,珊瑚虫减少会导致虫黄藻的生存环境破坏,所以一段时间后虫黄藻种群密度下降。
(4)珊瑚礁为鱼类提供生存空间,提升珊瑚覆盖率能吸引更多鱼类 。鱼类会摄食附生藻类,附生藻类因被大量捕食,覆盖面积降低,就难以占据主导使珊瑚礁退化为藻礁,从而减缓珊瑚礁退化。
8.(24-25高二上·宁夏石嘴山平罗县平罗中学·期末)福寿螺是一种外来入侵物种,因其食性广泛、繁殖力强,给输入地的生态系统造成不利影响。回答下列问题:
(1)某稻田生态系统中,福寿螺以水稻为食,鸭以福寿螺为食。上述生物组成的食物链中,消费者是 。
(2)研究人员统计发现,福寿螺入侵某生态系统后,种群数量呈指数增长。从食物和天敌的角度分析,其原因是 。
(3)物种多样性与群落内物种的丰富度和均匀度相关(均匀度指群落内物种个体数目分配的均匀程度。一定条件下,物种均匀度提高,多样性也会提高)。研究人员统计了福寿螺入侵某湿地生态系统前后,群落中各科植物的种类及占比(见表)。分析表中的数据可发现,福寿螺的入侵使得该群落中植物的物种多样性 ,判断依据是 。
入侵前
入侵后
科
物种数目(种)
各物种的个体数量占比范围(%)
物种数目(种)
各物种的个体数量占比范围(%)
甲
10
4.6~4.8
8
1.1~1.8
乙
9
3.1~3.3
7
1.8~2.5
丙
5
3.1~3.3
4
3.0~3.2
丁
3
2.7~2.8
3
19.2~22.8
总个体数(个):2530
总个体数(个):2550
(4)为了验证“稻鸭共育”技术防治福寿螺的效果,研究人员在引入鸭之前,投放了一定数量的幼龄、中龄和老龄福寿螺(占比分别为70%、20%和10%);引入鸭一段时间后,发现鸭对幼龄、中龄和老龄福寿螺的捕食率分别为95.2%、60.3%和1.2%,结果表明该技术能防治福寿螺危害。从种群年龄结构变化的角度分析,其原因是 。
【答案】(1)福寿螺和鸭
(2)福寿螺可以吃的生物种类多,且没有捕食福寿螺的天敌,数量增长较快
(3) 下降 物种数量减少,均匀度下降
(4)引入鸭一段时间后,发现鸭对幼龄、中龄和老龄福寿螺的捕食率分别为95.2%、60.3%和1.2%,会导致之后幼龄和中龄的个体数剩余少于老龄个体数,年龄结构会逐渐变为衰退型,最终数量减少甚至灭绝,所以该技术能防治福寿螺危害
【分析】生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,而食物链一般只包括生产者和消费者。
【详解】(1)某稻田生态系统中,福寿螺以水稻为食,鸭以福寿螺为食,上述生物组成的食物链中水稻为生产者,福寿螺和鸭为消费者。
(2)福寿螺入侵某生态系统后,种群数量呈指数增长的原因可能是:该生态系统中福寿螺可以吃的生物种类多,且没有捕食福寿螺的天敌,数量增长较快。
(3)均匀度指群落内物种个体数目分配的均匀程度,一定条件下,物种均匀度提高,多样性也会提高,由表格可知,入侵后各物种的个体数量占比差异增大,即物种均匀度降低,所以福寿螺的入侵使得该群落中植物的物种多样性减小。
(4)引入鸭一段时间后,发现鸭对幼龄、中龄和老龄福寿螺的捕食率分别为95.2%、60.3%和1.2%,会导致之后幼龄和中龄的个体数剩余少于老龄个体数,年龄结构会逐渐变为衰退型,最终数量减少甚至灭绝,所以该技术能防治福寿螺危害。
9.(24-25高二上·宁夏石嘴山平罗县平罗中学·期末)鱼类的食物组成是鱼类生态学研究的一个重要内容。科研人员对富营养化条件下太湖主要鱼类的食物组成进行取样研究,绘制的部分食物关系如下图(微囊藻属于蓝细菌,能产生毒素)。请据图回答下列问题。
(1)富营养化的湖泊中蓝细菌大量繁殖,鱼类喜食的浮游植物如鱼鳞藻、脆杆藻逐渐减少,可能原因是 。(答出两点)
(2)鲢鱼主要生活在水体上层,鲚鱼、银鱼主要生活在水体中上层,鲤鱼、鲫鱼主要生活在水体底层,这体现了群落的 结构,其主要意义是 ,鲚鱼主要摄食枝角类浮游动物,银鱼主要摄食桡足类浮游动物,这有利于减弱两者之间的 强度。
(3)太湖银鱼、白鱼、白虾俗称“太湖三白”,由于过度捕捞,1995年后太湖鱼类的优势种由白鱼替换成了鲚鱼,这说明人类的活动会改变群落演替的 。这一变化更容易引发藻爆发,原因是 。
(4)湖底的淤泥中还有许多腐生的细菌和真菌等微生物,它们在该生态系统中的作用是 。
【答案】(1)蓝细菌在竞争阳光等生存资源时能力更强,且蓝细菌能产生毒素
(2) 垂直 可充分利用空间、食物等环境资源 种间竞争
(3) 方向 鲚鱼数量的增长会增加对(枝角类)浮游动物的摄食,有利于藻的繁殖
(4)将动植物残体等含有的有机物分解成简单的无机物,归还到无机环境中,促进了物质的循环
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的成分和食物链、食物网两部分。生态系统的成分包括非生物的物质和能量,生产者,消费者和分解者。食物链和食物网是生态系统的营养结构。
2、群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是成层现象,即在垂直方向分成许多层次的现象。影响植被分层的主要因素是阳光,影响动物分层的主要因素是栖息空间和食物。
【详解】(1)富营养化的湖泊中蓝细菌和鱼鳞藻、脆杆藻等植物都属于生产者,他们之间是种间竞争关系,蓝细菌在竞争阳光等生存资源时能力更强,且蓝细菌能产生毒素,因此蓝细菌能大量繁殖,鱼鳞藻、脆杆藻等生长繁殖受到抑制。
(2)鲢鱼主要生活在水体上层,鲚鱼、银鱼主要生活在水体中上层,鲤鱼、鲫鱼主要生活在水体底层,出现了分层现象,这体现了群落的垂直结构;垂直结构可充分利用空间、食物等环境资源;鲚鱼、银鱼等都以浮游动物为食,它们之间是种间竞争关系,但鲚鱼主要摄食枝角类浮游动物,银鱼主要摄食桡足类浮游动物,这有利于减弱两者之间的种间竞争关系。
(3)太湖银鱼、白鱼、白虾俗称“太湖三白”,由于过度捕捞,1995年后太湖鱼类的优势种由白鱼替换成了鲚鱼,这说明人类的活动会改变群落演替的方向;鲚鱼主要摄食枝角类浮游动物,浮游动物是以浮游植物为食,鲚鱼数量的增长会增加对(枝角类)浮游动物的摄食,有利于藻的繁殖。
(4)湖底的淤泥中还有许多腐生的细菌和真菌等微生物属于分解者,它们将动植物残体等含有的有机物分解成简单的无机物,归还到无机环境中,促进了物质的循环。
10.(24-25高二上·山西太原·期末)厦门筼筜湖曾因污水直接排放,导致水体富营养化、鱼虾绝迹、水质恶化,成为臭水湖。后经政府一系列的整治和修复措施,如今的筼筜湖水清岸绿、鱼游虾戏、鸟语花香,成为厦门的“城市会客厅”。筼筜湖的综合治理是我国生态恢复工程的典型案例。请回答下列问题:
(1)湖泊水体的氮浓度是评价水质的指标之一,原因是 。
(2)治理初期,政府对沿湖周围企业进行整治,虽然解决了重金属等有毒污染物排放问题,但是湖水水质仍较差,推测原因是 。
(3)此后,政府从单一的水质治理转变为综合生态治理。如在筼筜湖生态修复过程中,依据自生原理,可采取的措施有 (答出2点即可);这些措施能实现生态系统 的协调,形成有序的整体,依靠自我调节能力实现环境治理。
(4)采用建设红树林可净化筼筜湖水体,提高固碳效率。红树植物参与碳循环的途径有 (答出2点即可)。湖区环境改善后鸟类的种类和数目增加。鸟类在生态系统中的作用是 (答出2点即可)。
【答案】(1)N是藻类等生长的必需元素,氮浓度可以反映水体富营养化程度
(2)筼筜湖水体缺氧,自我净化能力差
(3) 选择污染物净化能力强的多种水生植物;移除湖泊中的富营养化沉积物和有毒物质;增加水体溶解氧的含量;湿地周围建立缓冲带,减少人类干扰 结构与功能
(4) 光合作用、呼吸作用、动物采食、微生物分解 加快生态系统中的物质循环;帮助植物传粉和传播种子
【分析】生态系统是指在一定地域内生物与环境形成的统一的整体,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(泥沙)等;生物部分包括生产者(绿色植物)、消费者(动物)、分解者(细菌和真菌)。细菌和真菌会分解动植物遗体或动物的排泄物中取得有机物来生成无机物,供给植物进行光合作用.进入生态循环,真菌和细菌是在生态系统中扮演分解者。
【详解】(1)氮元素是植物生长的必需元素,湖泊水体中含有超标的氮类物质时,会使藻类等水生生物的生长过快,导致水体富营养化,从而引发水华等环境问题,因此湖泊水体的氮浓度是评价水质的重要指标之一。
(2)治理初期,政府对沿湖周围企业进行整治,虽然解决了重金属等有毒污染物排放问题,但是湖水水质仍较差,可能是由于筼筜湖水体缺氧,水体中的有机物不能彻底被分解,且降解速率较慢,因而自我净化能力差。
(3)政府从单一的水质治理转变为综合生态治理。如在筼筜湖生态修复过程中,依据自生原理,实现湖水修复,具体做法是选择污染物净化能力强的多种水生植物;移除湖泊中的富营养化沉积物和有毒物质;增加水体溶解氧的含量,促进水体中有机物的分解;这些措施能实现生态系结构与功能的协调,形成有序的整体,依靠自我调节能力实现环境治理,维持了生态平衡。
(4) 采用建设红树林可净化筼筜湖水体,提高固碳效率。红树植物参与碳循环的主要途径有光合作用、呼吸作用、动物采食、微生物分解等,还可通过根系吸收土壤中的碳酸盐,在体内转变成有机碳;通过食物链和食物网的形式, 将制造的有机碳传入其他生物等;鸟类作为生态系统中的消费者,其在生态系统中的作用表现为能加快生态系统中的物质循环;帮助植物传粉和传播种子。
11.(24-25高二上·陕西金太阳多校联考·期末)生态农业的理念逐渐得到社会的广泛认可,科研机构和农民参与到生态农业的实践中来,推动了生态农业的技术创新和模式推广。生态农业强调综合考虑农业生态系统的各个组成部分。某农业生态系统的结构如图所示,回答下列问题:
(1)玉米田中的植物吸引昆虫前来觅食,说明生态系统具有 的功能。玉米田内所有的昆虫 (填“是”或“不是”)一个种群。在该农业生态系统的食物链中,处于最高营养级的生物是 。
(2)玉米的秸秆可以投入沼气池生产沼气、培养蘑菇等,家禽家畜产生的粪便经处理后可制成人工饲料喂鱼,从而获得较高的经济、生态和社会效益。这体现的生态工程的原理是 。
(3)沼气池中的微生物主要属于生态系统组成成分中的 ,其主要作用是 。
(4)在生态农业种植的过程中,需要持续补充无机肥和有机肥等物质,原因是 。
【答案】(1) 信息传递 不是 蛇和人
(2)物质循环再生原理
(3) 分解者 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
(4)农产品不断从生态系统中输出,其中含有大量的物质,会导致土壤中这些物质逐渐减少,为了维持生态系统的物质循环和土壤肥力,需要不断补充
【分析】由于各个营养级都有呼吸作用散失的能量和流向分解者的能量,并且食物链中的捕食关系不能逆转,因此能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。分解者是生态系统的组成成分之一,主要是细菌和真菌,还包括营腐生生活的动物,例如蚯蚓、蜣螂等。组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。物质循环具有全球性,因此又叫生物地球化学循环。建立生态农业的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染。
【详解】(1)玉米田中的植物吸引昆虫前来觅食,这体现了生态系统具有信息传递的功能,植物通过物理或化学信息吸引昆虫;玉米田内所有的昆虫不是一个种群,因为种群是指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体,而昆虫包含多种不同的种类,不符合种群的概念;在该农业生态系统的食物链(玉米→昆虫→蛙→蛇、玉米→家畜家禽→人、玉米→人)中,处于最高营养级的生物是蛇和人;
(2)玉米的秸秆可以投入沼气池生产沼气、培养蘑菇等,家禽家畜产生的粪便经处理后可制成人工饲料喂鱼,这体现了生态工程的物质循环再生原理,即物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用,使废弃物资源化,从而获得较高的经济、生态和社会效益;
(3)沼气池中的微生物主要属于生态系统组成成分中的分解者,其主要作用是将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,供生产者重新利用,从而促进物质循环;
(4)在生态农业种植的过程中,需要持续补充无机肥和有机肥等物质,在生态农业种植的过程中,农产品不断从生态系统中输出,其中的元素不能归还土壤,所以需要持续补充无机肥和有机肥等物质,以维持生态系统的物质循环。
地 城
考点02
生态系统的能量流动
一、单选题
1.(24-25高二上·山西太原·期末)生态金字塔是反映各营养级间生物个体数、生物量和能量比例关系的模型。下列有关叙述正确的是( )
A.能量金字塔层次越高,属于这个营养级的能量越多
B.生物量金字塔中,肉食性动物的总干重大于植食性动物的
C.倒置数量金字塔的出现与生物个体的体型有关
D.生态金字塔直观反映了生态系统各种群间的能量关系
【答案】C
【详解】A、能量金字塔遵循逐级递减的规律,层次越高,能量越少,A错误;
B、生物量金字塔通常呈正金字塔形,肉食性动物的总干重应小于植食性动物,B错误;
C、倒置数量金字塔常因生产者个体大但数量少(如一棵树与大量昆虫),与个体体型有关,C正确;
D、生态金字塔包含能量、生物量、数量三种类型,仅能量金字塔直接反映能量关系,D错误。
故选C。
2.(24-25高二上·青海名校联盟·期末)稻鸭共作是一种综合农业技术,其基本原理是利用鸭子的活动来辅助水稻的生长。在稻田中放养鸭子,让鸭子在田间自由活动并吃掉杂草和害虫,同时鸭子的排泄物又为水稻提供了有机肥料。这种方法实现了农业生产的生态平衡和资源的循环利用。下列叙述正确的是( )
A.利用鸭子来防治田间的杂草与害虫,属于生物防治
B.该稻田生态系统由鸭子、水稻、杂草、害虫、非生物的物质和能量组成
C.该稻田生态系统的物质循环、信息传递都是沿着食物链进行的
D.作为肥料的鸭粪会将有机物中的能量返还给水稻,实现了能量的多级利用
【答案】A
【分析】生态系统是指一定的空间内,由生物群落和它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。
【详解】A、利用鸭子来防治田间的杂草与害虫,属于生物防治,A正确;
B、该稻田生态系统除了鸭子、水稻、杂草、害虫、非生物的物质和能量之外,还有分解者等,B错误;
C、该稻田生态系统的物质循环、信息传递并不都是沿着食物链进行的,C错误;
D、植物不会吸收有机物,作为肥料的鸭粪会将有机物中的能量不会返还给水稻,D错误。
故选A。
3.(24-25高二上·陕西汉中普通高中十校联盟·期末)科学家对人工施肥的某农田生态系统一年的能量流动情况进行了调查,结果如图,有关说法正确的是( )
A.该玉米种群一年内所输入的能量等于
B.该农田中的玉米、昆虫、土壤微生物、空气、阳光和水分等形成了生态系统的结构
C.将玉米与其他合适农作物间作可以提高太阳能的利用率,进而增加农产品的输出
D.玉米种群本年度所同化的能量的去路包括分解者利用和人类利用两个方面
【答案】C
【分析】生态系统的能量流动的概念是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。同化的能量一部分用于呼吸作用消耗,其余用于生长发育繁殖,在生长繁育繁殖的能量中,一部分流向下一营养级,一部分流向分解者,一部分未利用。
【详解】A、输入玉米种群的总能量包括玉米种群光合作用所固定的太阳能和人为投入的能量,玉米固定的能量=呼吸作用消耗的能量+储存的能量+分解者利用的能量>呼吸作用消耗的能量+储存的能量=1.07×108+0.3272×108=1.3972×108kJ,故该玉米种群一年内所输入的能量大于1.3972×108kJ,A错误;
B、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,而该农田中的玉米、昆虫、土壤微生物、空气、阳光和水分等是只生态系统的部分成分,B错误;
C、将玉米与其他农作物高矮搭配种植,可以提高能量的利用率,增加农产品的输出,C正确;
D、玉米种群所同化的能量的去路除人类利用和分解者利用之外,还有自身呼吸消耗,D错误。
故选C。
4.(24-25高二上·山西朔州怀仁大地学校·期末)“浮游植物→脉红螺→大天鹅”是某水域中一条食物链,其中能量流经脉红螺、大天鹅的示意图如图所示,数字表示能量值,单位是kJ/(m2·a)。下列叙述正确的是( )
A.图中A表示脉红螺用于生长、发育和繁殖的能量
B.脉红螺粪便中的能量属于其同化量中流向分解者的能量
C.图中脉红螺的摄入量为6600kJ/(m2·a)
D.图中能量从第二营养级传递到第三营养级的效率约为16.1%
【答案】C
【分析】题图分析:A表示脉红螺的同化量,B表示用于生长、发育和繁殖的能量。
【详解】A、脉红螺的摄入量减去粪便中的能量=A,表示脉红螺同化的能量,A错误;
B、脉红螺粪便中的能量属于上一营养级(即浮游植物)中的同化量中流向分解者的能量,B错误;
C、据图可知,脉红螺的摄入量=粪便中的能量+呼吸作用散失的能量+用于生长、发育和繁殖的能量=350+3265+2985=6600kJ/(m2·a),C正确;
D、据图可知,第三营养级大天鹅的摄入量=1007kJ/(m2·a),但同化量未知,因此无法计算能量从第二营养级传递到第三营养级的效率,D错误。
故选C。
5.(24-25高二上·山西太原·期末)下图显示了一只菜粉蝶幼虫摄食青菜的能量分配情况。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.该幼虫同化的能量为100J
B.流入下一个营养级的能量是30J
C.两个营养级之间的传递效率是15%
D.该幼虫流向分解者的能量为100J
【答案】A
【详解】A、该幼虫同化的能量是摄入量-粪便量,即同化的能量为200-100=100J,A正确;
B、该幼虫流入下一个营养级的能量包含在200-100-30=70的能量中,不能说明是30,B错误;
C、从图中数据不能计算出两个营养级之间的传递效率,因为图示为一个菜粉蝶的能量走向,C错误;
D、该幼虫流向分解者的能量包含200-100-30=70的能量中,无法看出,D错误。
故选A。
6.如图是某天然生态系统中能量流经第二营养级的示意图(单位:J·cm-2·a-1),其中A表示该营养级能量的摄入量。下列相关叙述正确的是( )
A.图中C流向E的能量属于第一营养级
B.图中B表示第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量
C.图中D表示呼吸作用散失的能量,C中含有的能量为30J·cm-2·a-1
D.图中该营养级与下一营养级之间的能量传递效率为15%
【答案】C
【分析】题图分析,A表示该营养级所摄入的能量,B表示该营养级同化的能量,C表示用于生长发育、繁殖的能量,D表示呼吸作用以热能形式散失的能量。E表示分解流向分解者的能量。
【详解】A、C表示该营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量,E表示流向分解者的能量,C中流向E的能量属于该营养级(第二营养级)的能量,A错误;
B、图中C表示第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量,B表示第二营养级生物的同化量,B错误;
C、生物摄入的能量一部分被同化,另一部分以粪便的形式被分解者利用;被同化的能量一部分被用于自身生长和繁殖,另一部分通过呼吸作用以热能的形式散出;被用于自身生长和繁殖的能量一部分以遗体、残骸的形式被分解者利用,另一部分以被下一营养级摄入,因此图中D表示呼吸散失的能量,C表示用于生长发育、繁殖的能量,C中含有的能量为100-20-50=30J·cm–2·a–1,C正确;
D、图中只有下一营养级的摄入量,其同化量未知,故无法计算能量传递效率,D错误。
故选C。
7.(24-25高二上·陕西西安第八十五中学·期末)“稻田养鱼”是一种新兴的生态养殖模式。该模式利用稻田水面养鱼,既可获得鱼产品,又可利用鱼吃掉稻田中的害虫和杂草。鱼排出粪肥,翻动泥土促进肥料分解,为水稻生长创造良好条件。下列有关叙述正确的是( )
A.该生态系统的结构是指其生物成分和营养结构
B.鱼吃杂草,杂草同化能量中的10%~20%流入鱼体内
C.粪便作为有机肥还田时,粪便中的能量不能流向农作物
D.该模式实现了能量的多级利用,提高了能量传递效率
【答案】C
【分析】生态农业的基本原理:能量多级利用和物质循环再生,农业生态工程中种植业和畜牧业合理优化技术能减少化肥的使用,减少环境污染。
【详解】A、生态系统的结构包括组成成分(包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者)和营养结构(食物链和食物网),A错误;
B、10%~20%是营养级之间的能量传递效率,不是两种生物之间的能量传递效率,B错误;
C 、农作物不能用粪便中的能量,粪便中的能量流向了分解者,C正确;
D、生态农业使能量多级利用,提高了能量利用率,使能量流向对人类最有益的地方,D错误。
故选C。
8.(24-25高二上·陕西金太阳多校联考·期末)某地通过“稻虾共作”模式,发展绿色农业和旅游业,推动了生态和经济效益的双效增长。“稻虾共作”模式中的小龙虾四处爬动挖洞,摄食害虫和杂草,从而实现了水稻、小龙虾增产增收。为研究“稻虾共作”生态系统的功能,研究人员进行了实验,结果如表所示。下列分析错误的是( )
项目
物种丰富度
昆虫密度/(只·m-2)
杂草密度/(株·m-2)
千金子
稗草
莎草
空心莲子草
通泉草
常规区
35
72.1
13.1
7.6
5.2
6.9
8.2
稻虾共作区
22
43.3
3.8
2.1
4.8
2.0
3.0
A.“稻虾共作”模式能体现生物多样性的直接价值
B.“稻虾共作”防治害虫的方法属于生物防治
C.“稻虾共作”能降低杂草密度,使光能更多地流向水稻
D.稻虾共作区中水稻施加的化肥量比常规区的多
【答案】D
【分析】分解者可以将动物粪便分解成无机物,供水稻利用;增加生物种类可以使生态系统的营养结构变得复杂,加快生态系统的物质循环和能量流动。生物防治害虫对生态系统的无机环境没有较大干扰,可减少环境污染。
【详解】A、直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值,“稻虾共作”模式能体现生物多样性的直接价值,A正确;
B、“稻虾共作”防治害虫利用的是生物之间的相互关系,该方法属于生物防治,B正确;
C、与常规区相比,“稻虾共作”能降低杂草密度,从而降低杂草与水稻的竞争,使光能更多地流向水稻,该过程体现了研究能量流动的意义是: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;
D、小龙虾产生的粪便被水稻田中的分解者分解为无机盐,作为养料被植物吸收利用,保证水稻的正常生长,因此水稻在稻虾共作区中正常生长所需施加的化肥量比常规区少,D错误。
故选D。
9.(24-25高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期末)生态系统中物质循环、能量流动和信息传递每时每刻都在进行,下列与之相关的叙述,正确的是( )
A.物质循环往复意味着任何生态系统在物质上都是自给自足的
B.能量流动是逐级递减的,单向不循环的
C.只有生物才会对信息有反应,因此信息传递只发生在生物群落内部
D.生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递都是沿食物链进行的
【答案】B
【分析】 生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态;信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。
【详解】A、并非任何生态系统都能自给自足,如农业生态系统中农作物不断的输出,需要不断的补充矿质元素,A错误;
B、能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,能量流动是逐级递减的,单向不循环的,B正确;
C、信息传递可以发生在生物群落内部,也可以发生在生物群落与无机环境之间,C错误;
D、物质循环发生在生物群落和非生物群落之间,信息传递是双向的,不一定沿着食物链传递,D错误。
故选B。
10.(24-25高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期末)各种生物之间、生物与环境之间相互依赖、相互制约,下列叙述错误的是( )
A.有些细菌和真菌能与动物或植物共同生活在一起,如细菌与藻类共生形成地衣
B.人为的捕杀某种动物,或者随意引进某种动物,都会影响生态平衡
C.一些细菌生活在牛、羊胃里,不仅不会使动物患病,还对牛、羊有好处
D.绿色植物能固定太阳能,直接或间接为其他生物的生命活动提供能量
【答案】A
【分析】1、生物与生物之间的关系常见有:捕食关系、竞争关系、合作关系、寄生关系等。
2、在生态系统中,能量流动一般是从生产者固定太阳能开始的。
【详解】A、有些细菌和真菌能与动物或植物共同生活在一起。如真菌与藻类共生形成地衣,A错误;
B、动物在维持生态平衡方面起到重要作用,所以人为的捕杀某种动物,或者随意引进某种动物,都会影响生态平衡,B正确;
C、一些细菌生活在牛、羊胃里,不仅不会使动物患病,还对牛、羊有好处。例如,在牛、羊、骆驼等草食动物的胃肠内,有些种类的细菌,可以帮助动物分解草料中的纤维素,C正确;
D、绿色植物能够进行光合作用固定太阳能,直接或间接为其他生物的生命活动提供能量,D正确。
故选A。
11.(24-25高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期末)某生物兴趣小组设计了一个生态缸,来观察该人工生态系统的稳定性,下列有关该生态系统叙述正确的是( )
A.应将该生态缸开盖,置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直射
B.该生态系统不存在信息传递
C.一定时间内,全部生产者固定的能量等于全部消费者和分解者获得的能量之和
D.流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量
【答案】D
【分析】生态缸制作要求:生态缸必须是封闭的;生态缸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。
【详解】A、生态缸密封后应放置在通风、光线良好的地方,但要避免阳光直射,以免温度过高杀死生态瓶内的生物,A错误;
B、生态系统的无机环境与生物之间、生物与生物之间存在信息传递,B错误;
C、因每个营养级都有一部分能量因呼吸作用散失,所以一定时间内,全部生产者固定的能量应大于全部消费者和分解者获得的能量之和,C错误;
D、生产者固定的太阳能是流经该生态系统的总能量,流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量,D正确。
故选D。
二、解答题
12.(24-25高二上·山西朔州怀仁大地学校·期末)呼伦贝尔草原是我国典型的草原生态系统,草原上植物优势种群主要是大针茅、羊草、克氏针茅草、小糠草、洽草等;草原上生活的长爪沙鼠是引起草原鼠害的主要元凶。回答下列问题:
(1)调查呼伦贝尔草原上大针茅的种群密度,常采用的方法是 ,具体的操作方法是 。
(2)调查发现,大针茅、羊草等植物多生长在栗钙土壤中,洽草和小糠草等植物多生长在砂质土壤中,这些植物偏好不同的土壤类型体现了群落的 结构。
(3)为防治鼠害,通常采用引入鼠的天敌的措施来降低鼠的数量,从能量流动的角度分析,该措施的实践意义是 ,除此方法外,还可以用 (写出一种)的方法防治鼠害。与森林生态系统相比,草原生态系统的抵抗力稳定性较低的原因是 。
(4)东亚飞蝗是呼伦贝尔草原上的一种农业害虫,在气温高、干旱的年份会出现东亚飞蝗种群爆发,从种群的特征角度分析,种群爆发的原因是 ,气温和干旱这些影响东亚飞蝗种群密度的因素属于 制约因素。
【答案】(1) 样方法 准备确定调查对象确定样方计数计算种群密度
(2)水平
(3) 使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 生物防治 生物种类少,营养结构简单
(4) 出生率大于死亡率,且年龄结构为增长型 非密度
【分析】常用调查种群密度的方法有标志重捕法、样方法、逐个计数法。根据调查对象的特征选择不同方法,如调查对象活动能力弱、活动范围小选择样方法。根据地形特征,取样是可选择五点取样法或等距取样法等。
【详解】(1)大针茅是植物,调查其种群密度,常采用样方法,具体操作为:准备(选定地点) → 确定调查对象:大针茅 → 确定样方 → 计数 → 计算种群密度。
(2)大针茅、羊草等植物多生长在栗钙土壤中,洽草和小糠草等植物多生长在砂质土壤中,体现了在水平方向上,由于土壤条件的不同,不同地段生活着不同的种群,是群落水平结构的体现。
(3)为防治鼠害,通常采用引入鼠的天敌的措施来降低鼠的数量,从能量流动的角度分析,该措施的实践意义是使能量持续、高效地流向对人类有益的部分,除此方法外,还可以用对环境无污染的生物防治(如采用化学物质干扰雌雄交配)的方法防治鼠害。与森林生态系统相比,草原生态系统生物种类较少、营养结构较为简单,所以草原生态系统的抵抗力稳定性较低。
(4)在气温高、干旱的年份会出现东亚飞蝗种群爆发,从种群特征的角度来看,主要是由于出生率大于死亡率,且年龄结构为增长型,气温和干旱等气候因素,对种群的利用强度与东亚飞蝗的种群密度无关,所以属于非密度制约因素。
13.(24-25高二上·陕西西安新城区·期末)田养蟹是我国稻作区重要的生态农业模式,图1是稻田生态系统结构图。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:10kJ/m2·a)。
(1)该稻蟹共生生态系统的组成成分有生产者、消费者、分解者和 ;碳在该稻田生物群落中主要以 形式传递。
(2)为探究稻田养蟹对水稻产量和杂草密度的影响,科研人员进行了田间小区实验,结果如下表。
处理
杂草密度(株/m2)
水稻产量(kg/hm2)
养蟹、投饵
7.67
10495
不养蟹、不投饵
11.73
9665
据表中数据可知稻田引入河蟹后,水稻产量明显提高,请结合图1从三个方面来解释水稻产量提高的可能原因 。
(3)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 流向分解者。
(4)图2中,C代表被初级消费者用于 的能量;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)。
(5)稻蟹综合种养、稻—萍—蛙、蔬菜大棚中的多层育苗等立体生态农业,体现了研究能量流动的意义是可以帮助人们 。
【答案】(1) 非生物的物质和能量 含碳有机物
(2)引入河蟹后,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;残饵经过微生物的分解作用,提高了土壤肥力
(3)河蟹的粪便
(4) 生长、发育和繁殖等生命活动 17.6
(5)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,合理调整生态系统的能量流动关系,使能量持续流向对人类最有益的部分
【分析】分析题文描述和题图可知,稻田养蟹的生态农业模式,将生物在时间、空间上进行合理配置。与水稻单种系统相比,充分合理地利用了资源,减少了农药使用,降低了环境污染,增加了农民收入,取得了明显的生态效益和经济效益。
【详解】(1)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。碳在生物群落中主要以含碳有机物的形式传递,在生物群落和无机环境之间有CO2的形式传递。
(2)根据题意可知,引入河蟹后,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;残饵经过微生物的分解作用,提高了土壤肥力,这些均有利于提高水稻的产量。
(3)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。
(4)图2是能量流经该稻田生态系统第二营养级的示意图,A代表初级消费者的同化量,C=同化量-呼吸作用散失的能量,故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=1220+1280=2500,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÷2500)×100%=17.6%。
(5)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,合理调整生态系统的能量流动关系,使能量持续流向对人类最有益的部分
14.Ecopath模型是一种基于能量平衡原理,描述生态系统生物组成和能量流动过程,定量某些生态学参数,深入研究生态系统特征的工具。下表为基于Ecopath模型下东湖测得的能量流动定量分析表。东湖生态系统能量主要在5个营养层次间流动和传递。通常情况下能量传递效率在10%~20%范围内,反映出生态系统的营养结构较复杂,稳定性较高。回答下列问题:
东湖生态系统营养级能量流动表
营养级
被捕食后的同化量
流向碎屑量
呼吸量
第五
0.02662
0.2703
0.4253
第四
0.7222
2.4861
5.0557
第三
8.264
109.71
218.84
第二
336.81
1085.7
2615.1
第一
4037.61
8294.5
0.0000
注:①Ecopath模型中数字为能量数值,单位是t/(km2·a);②东湖生态系统在Ecopath模型中参数设置时第一营养级的呼吸量数值为0.0000。
(1)生态系统的能量流动包括生态系统中能量的输入 、转化和 的过程。
(2)地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自 ,这些能量被生产者主要通过 (生理过程)转化成化学能,固定在所制造的有机物中,输入到了生态系统的 营养级。
(3)第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量为 t/(km2·a),未利用的能量为 t/(km2·a);第二到第三营养级和第三到第四营养级的能量传递效率较高的是 ;推测该生态系统的营养结构较 (“简单”或“复杂”)。
【答案】(1) 传递 散失
(2) 太阳 光合作用 第一
(3) 1422.51 0 第二到第三营养级 简单
【分析】生物摄入的能量一部分被同化,另一部分以粪便的形式被分解者利用;被同化的能量一部分被用于自身生长和繁殖,另一部分通过呼吸作用以热能的形式散出;被用于自身生长和繁殖的能量一部分以遗体、残骸的形式被分解者利用,另一部分以被下一营养级摄入。
【详解】(1)生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程。
(2)地球上几乎所有生态系统所需能量都来自太阳,生产者主要通过光合作用将太阳能转化为化学能,固定在有机物中,生产者属于第一营养级,能量也就输入到了生态系统的第一营养级。
(3)第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量为该营养级同化量-呼吸量,即4037.61- 2615.1=1422.51t/(km2·a),未利用的能量为该营养级同化量-(呼吸量+流向碎屑量+流入下一营养级量),即4037.61-(2615.1+1085.7+336.81)=0t/(km2·a);第二到第三营养级的能量传递效率为336.81/4037.61≈8.34%,第三到第四营养级的能量传递效率为8.264/336.81≈2.45%,由第二至第五各营养级间能量传递效率都小于10%,可推测该生态系统的营养结构较简单。
地 城
考点03
生态系统的物质循环
一、单选题
1.下图为生态系统碳循环的模式图,叙述正确的是( )
A.此生态系统指的是地球上最大的生态系统——生物圈
B.碳元素在图中虚线范围内主要以有机物的形式进行传递
C.自然界的碳元素可以不断地在无机环境和生物群落之间循环往返
D.大气中的CO2被生产者固定的方式主要是光合作用和化能合成作用
【答案】A
【分析】碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2;碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行,传递形式为有机物。
【详解】A、物质循环具有全球性,只能在地球上最大的生态系统—生物圈内进行循环,A正确;
B、图中虚线范围为生物群落,碳元素在生物群落内只能以有机物形式进行传递,B错误;
C、组成生物体的碳、氮等元素才可以在无机环境和生物群落间循环,C错误;
D、大气中的CO2被生产者固定的方式包括光合作用和化能合成作用等,主要方式是光合作用,D错误。
故选A。
2.(24-25高二上·山西晋城·期末)物质流是指生态系统中物质运动和转化的动态过程,某生态系统的碳流如图所示,其中矿化是指在土壤微生物作用下,复杂含氮有机物依次经氨基化作用、氮化作用等转化为无机态化合物过程的总称。下列叙述错误的是( )
A.图中①②可分别表示光合作用和细胞呼吸
B.水体在一定程度上可调节大气中的CO2浓度
C.蛋白质、糖类、脂质和核酸中的碳均属于有机碳
D.沉积物的矿化、分解通过分解者的呼吸作用即可实现
【答案】D
【分析】碳循环:碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在;碳在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在,并通过生物链在生物群落中传递;碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行。
【详解】A、图中①表示藻类等生产者通过光合作用将大气中的二氧化碳转化为有机碳的过程,而②表示各种生物通过细胞呼吸将有机碳氧化为二氧化碳并释放到大气中的过程,A正确;
B、水体中的植物(如藻类)可以通过光合作用吸收二氧化碳,而水体中的生物通过呼吸作用又可以释放二氧化碳。这样,水体就在一定程度上起到了调节大气中二氧化碳浓度的作用,B正确;
C、蛋白质、糖类、脂质都是生物体内的有机化合物,它们含有的碳都是以有机碳的形式存在。核酸(包括DNA和RNA)也是生物体内的有机大分子,其含有的碳同样属于有机碳,C正确;
D、矿化是指在土壤微生物作用下,复杂含氮有机物依次经氨基化作用、氮化作用等转化为无机态化合物过程的总称,沉积物的矿化、分解过程要比细胞呼吸作用复杂得多,D错误。
故选D。
3.(24-25高二上·陕西西安第八十五中学·期末)碳汇指从大气中清除二氧化碳的过程、活动或机制;碳源指向大气中释放二氧化碳的过程、活动或机制;碳中和是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。下列有关叙述错误的是( )
A.低碳生活可减少碳源,降低生态足迹
B.碳循环中分解者的分解作用属于碳源
C.大量捕捞海洋中的鱼类可减少碳源,有利于实现碳中和
D.造林产生的碳汇可用来增加农民收入,体现了整体原理
【答案】C
【分析】“碳中和”的最终目标是实现二氧化碳的“零排放”,实现“碳中和”的两个决定因素是碳减排(减少二氧化碳排放)和碳汇,碳减排的核心是减少化石燃料燃烧、节约能源、发展清洁能源;而在碳汇的方面,可以采取的措施有植树造林、加强生态保护、生态建设和生态管理。
【详解】A、低碳生活倡导减少二氧化碳等温室气体排放,例如减少化石燃料的使用,这确实可减少向大气中释放二氧化碳的过程即减少碳源,同时降低生态足迹,A正确;
B、分解者的分解作用会将有机物分解为二氧化碳等无机物释放到大气中,属于向大气中释放二氧化碳的过程,所以碳循环中分解者的分解作用属于碳源,B正确;
C、大量捕捞海洋中的鱼类,会破坏海洋生态系统的平衡,影响海洋生态系统对二氧化碳的吸收和固定等过程,不利于实现碳中和,而不是减少碳源有利于实现碳中和,C错误;
D、造林产生的碳汇不仅可以实现二氧化碳的吸收抵消排放,还能通过相关产业如林业产品等增加农民收入,考虑到生态系统各方面的相互关系和综合效益,体现了整体原理,D正确。
故选C。
4.(24-25高二上·山西太原·期末)多氯联苯(PCB)是人工合成的含碳有机物,有强致畸性,多用作热载体、绝缘油和润滑油等。下表为某市近海海域及水体中部分生物体内的PCB含量。下列分析错误的是( )
采样点
海域PCB平均含量(ng/g)
肌肉组织PCB平均含量(ng/g)
鱼类
软体类
虾类
1
6.58
116.4
97.5
90.8
2
10.76
547.3
386.7
121.4
3
9.16
524.9
138.3
154.7
A.PCB在生物体内不易被降解
B.PCB可随大气、水和生物迁徙扩散到全球
C.表中鱼类可能处于较高营养级
D.人类使用PCB不会改变碳循环速率
【答案】D
【详解】A、PCB属于难以降解的有机物,易在生物体内积累,A正确;
B、PCB可通过物质循环和生物迁移进行全球扩散,符合物质循环特点,B正确;
C、鱼类体内PCB含量显著高于其他生物,说明其可能处于较高营养级,C正确;
D、PCB的使用可能影响分解者的分解速率,且PCB在生物体内不易被降解,从而改变碳循环速率,D错误。
故选D。
5.(24-25高二上·青海名校联盟·期末)中国积极推进绿色低碳发展,承诺力争在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和(某地区一定时间内CO2排放量和CO2吸收量相等)。湿地属于水域生态系统,物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃,对实现碳中和有重要意义。某生态系统的碳循环过程如图所示,其中甲、乙、丙为生态系统中的三种组成成分,A、B、C、D是乙中的四种生物。下列说法错误的是( )
A.大气中的CO2主要通过甲的光合作用进入生物群落
B.碳在甲、乙、丙中主要以含碳有机物的形式存在
C.在该生态系统中,B和C属于次级消费者
D.甲固定的CO2总量等于乙和丙释放的CO2总量,即可实现碳中和
【答案】D
【分析】碳中和是指企业、团体或个人在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳的“零排放”。实现碳中和是实现可持续发展的战略举措。
【详解】A、甲为生产者,大气中的CO2主要通过生产者的光合作用进入生物群落,A正确;
B、甲为生产者,乙为消费者,丙为分解者,甲乙丙三者构成生物群落,碳在生物群落内部主要以含碳有机物的形式存在,B正确;
C、根据种群能量值,B和C种群能量相同,两者处于同一营养级,甲为生产者,A为初级消费者,B和C属于次级消费者,C正确;
D、达到“碳中和”时,吸收的CO2等于排放的CO2量,图中排放的CO2量包括甲、乙和丙释放的CO2量以及化工燃料燃烧释放的CO2量,因此达到碳中和时,甲固定的CO2总量大于乙和丙释放的CO2总量,D错误。
故选D。
6.(24-25高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期末)日本福岛核电站启动核污染水排海,带给海洋生物灭顶之灾。下列叙述错误的是( )
A.核污水可能会对生态系统的结构和功能产生不可逆的影响
B.海洋生态系统中的生物多样性不受影响
C.由于生物富集现象,放射性物质会沿着食物链在生物体内聚集,积累在食物链顶端
D.日本的核污染水排海会影响全球的所有国家,体现了物质循环具有全球性
【答案】B
【分析】环境中影响生物生活和分布的因素称为生态因素,可以分为非生物因素和生物因素。非生物因素包括光、温度、水、空气、土壤等。生物因素是指环境中影响某种生物个体生活的其他所有生物,包括同种和不同种的生物个体。
【详解】A、核污水中的放射性物质可能引起生物基因突变,且放射性物质最终会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,积累在食物链顶端,因此,可能会对生态系统的结构和功能产生不可逆的影响,A正确;
B、核污染水排海带给海洋生物灭顶之灾,海洋生态系统中的生物多样性会受影响,B错误;
C、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,其浓度随着营养级别的升高而逐步增加,这种现象叫生物富集,放射性物质最终会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,积累在食物链顶端,C正确;
D、日本的核污染水排海会影响全球的所有国家,这是依赖生态系统的物质循环具有全球性实现的,D正确。
故选B。
7.(24-25高二上·山西朔州怀仁大地学校·期末)某研究小组分别在旱季和雨季对甲地和乙地采集土样进行实验,探究土壤微生物对纤维素的分解作用,实验结果如表所示。假设实验中为各组提供的纤维素的量均相同,下列叙述错误的是( )
纤维素分解作用强度(%)
旱季
雨季
甲地
70
70
乙地
55
25
A.甲地和乙地在不同时节采集的土样需要灭菌处理
B.在旱季和雨季时,甲地的土壤微生物对纤维素的分解能力相当
C.在旱季,甲地土壤微生物分解纤维素的能力高于乙地土壤微生物
D.与甲地相比,土壤含水量对乙地生态系统的碳循环影响较大
【答案】A
【分析】题表分析:据表格数据分析可知,无论是旱季还是雨季,甲地微生物分解纤维素的能力均高于乙地,且旱季和雨季甲地的土壤微生物分解纤维素能力几乎相同,而在旱季和雨季,乙地的土壤微生物对纤维素分解能力不同,说明土壤含水量对乙地的碳循环影响较大。
【详解】A、依题意,采集的土样的目的是探究土壤微生物对纤维素的分解作用,故不能对土样进行灭菌处理,A错误;
B、据表格数据可知,在旱季和雨季时,甲地的土壤微生物对纤维素的分解强度都在70%,B正确;
C、据表格数据可知,在旱季,甲地纤维素分解作用强度为70%,乙地纤维素分解作用强度为55%,甲地土壤微生物分解纤维素的能力高于乙地土壤微生物,C正确;
D、据表格数据可知,在旱季和雨季时,甲地的土壤微生物对纤维素的分解强度都在70%,而乙地旱季纤维素分解作用强度为55%,雨季纤维素的分解强度都在25%,与甲地相比,土壤含水量对乙地生态系统的碳循环影响较大,D正确。
故选A。
二、解答题
8.(24-25高二上·山西太原·期末)黄淮海平原地势低平,渍涝严重,为此我国劳动人民早在元朝就发明了“台田—鱼塘”农业模式。挖鱼塘:养鱼养鸭;筑台田:种植多种农作物,其模式图如下。请回答下列问题:
(1)鱼塘与台田中分布着不同的生物,这属于群落的 结构;与单独养殖鲤鲫相比,多种鱼类混养的优势体现在 。
(2)碳在“台田-鱼塘”生物群落中主要以 形式传递;种植农户虽将含有动物粪便的塘底淤泥作为肥料促进农作物生长,但仍需往台田中不断施加氮肥,其原因是 。
(3)种植农户将作物秸秆经粉碎、发酵等处理后,作为鱼饲料投入鱼塘,从能量流动的角度分析,其意义是 。
【答案】(1) 水平 提高群落利用环境资源的能力
(2) 有机物 土壤中氮元素的含量会随农作物的生长和收获后不断地下降,无法满足农作物的继续种植;塘底淤泥的氮不能保证农作物高产,所以仍需往台田中不断施加氮肥
(3)实现了对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率
【分析】群落的结构特征不仅表现在垂直方向上,也表现在水平方向上。例如,某草地在水平方向上,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,它们常呈镶嵌分布。
【详解】(1)鱼塘与台田中分布着不同的生物,这是由于地形的起伏等因素导致的生物在水平方向上的分布差异,属于群落的水平结构。与单独养殖鲤鲫相比,多种鱼类混养可以充分利用鱼塘中的食物和空间等资源,提高群落利用环境资源的能力。
(2)碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式进行传递的,所以在“台田 - 鱼塘”生物群落中碳主要以含碳有机物形式传递。土壤中氮元素的含量会随农作物的生长和收获后不断地下降,无法满足农作物的继续种植;塘底淤泥的氮不能保证农作物高产,所以仍需往台田中不断施加氮肥。
(3)从能量流动的角度分析,将作物秸秆经粉碎、发酵等处理后,作为鱼饲料投入鱼塘,实现了对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率,使能量更多地流向对人类有益的部分。
9.(24-25高二上·山西晋中左权县等4地·期末)2024年11月12日,第十五届中国国际航空航天博览会在珠海开幕,不仅让世界看到了我国航空航天科技的高水平,还向世界展示了珠海优美的生态环境。从生态系统类型来看,珠海市市域范围涵盖森林、湿地、海洋三大生态系统,这些生态系统在结构上有许多共同点,可用如下图模型来表示,数字表示过程,字母表示生物类型(生态系统中的成分)。请回答下列问题:
(1)如果A、B是食物链上的两个环节,则A处于第 营养级,B所同化的能量去向有 、 。D在生态系统中的作用是 。
(2)如果③④⑤代表能量流动过程,则⑤代表的能量大约是③的 。
(3)为加快经济社会发展全面绿色转型,珠海市生态环境保护委员会办公室印发了《珠海市进一步降低二氧化碳排放的若干措施》,从物质循环的角度分析,通过增强①可以适当减少空气中的二氧化碳浓度,①是指 (填生理过程)。
(4)一般情况下,在森林和湿地交错区物种之间的竞争要比非交错区强,原因可能是 。
【答案】(1) 二 自身生长发育和繁殖 通过呼吸作用以热能形式散失 将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解为无机物
(2)1%-4%
(3)生产者的光合作用和化能合成
(4)在生态系统的交出错区,物种丰富度高,不同物种之间的竞争不仅体现在对资源的争夺,还能体现在生态位和生存空间上的竞争
【分析】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;因此要表示一个完整的生态系统,还应包括分解者和非生物部分。
【详解】(1)如果A、B是食物链上的两个环节,则A是初级消费者处于第二营养级,B是次级消费者,B所同化的能量去向有用于自身生长发育和繁殖、通过呼吸作用以热能形式散失。D是分解者,分解者在生态系统中的作用是将动植物遗体和动物的排遗物分解为无机物。
(2)生态系统中能量流动的特点是单向流动、逐级递减,B能得到A同化量的10%-20%,C能得到B同化量的10%-20%,因此
⑤代表的能量大约是③的1%-4%。
(3)①由大气中的二氧化碳等都指向生产者,代表的生理过程为生产者的光合作用和化能合成。
(4)一般情况下,在森林和湿地交错区,物种丰富度高,不同物种之间的竞争不仅体现在对资源的争夺,还能体现在生态位和生存空间上的竞争。
10.(24-25高二上·宁夏青铜峡宁朔中学·期末)如图1是某人工鱼塘生态系统中的碳循环模式图,图中甲、乙、丙、丁表示生态系统的组成成分,图2为该鱼塘能量流动图解部分示意图,字母表示能量的多少。请据图分析回答:
(1)图1中,①~④过程中以CO2形式传递的是 ,其含有的食物链是 。
(2)由图2可知,流经该人工鱼塘生态系统的总能量为 (用图中字母表示),d表示 的能量。
(3)如果养殖户向鱼塘中投放了过多的饵料,水质恶化,分析原因是 。
【答案】(1) ①②④ 乙→甲
(2) 生产者固定的总能量a和饵料投入e 第二营养级用于生长、发育、繁殖的能量
(3)过多饵料会使微生物迅速增殖,使水体中含氧量下降,鱼类大量死亡,水质恶化
【分析】题图分析,甲是大气中的二氧化碳库,乙表示生产者,丙表示消费者,丁表示分解者,①表示生产者的呼吸作用,②主要表示光合作用,③表示捕食关系,④表示分解者的分解作用;c表示第二营养级生物的同化量,d表示第二营养级生物用于自身生长、发育和繁殖的能量。
【详解】(1)图1以CO2形式传递的是在生物群落和无机环境之间,所以对应图中的①生产者的细胞呼吸将碳以CO2形式返回大气、②主要是生产者的光合作用固定CO2、④微生物的分解作用将有机物分解为CO2;图中的甲和乙之间是双向箭头,且多个箭头指向甲,据此可判断甲是大气中的二氧化碳库,乙表示生产者,丙表示消费者,含有的食物链是乙→甲。
(2)由图2结合人工鱼塘的生产方式可知,流经该生态系统的总能量有生产者固定的太阳能a和人工投放饵料中有机物的化学能e;d是第二营养级的同化量c与呼吸作用消耗的差值,表示第二营养级用于生长、发育、繁殖的能量。
(3)如果养殖户向鱼塘中投放了过多的饵料,则残余饵料沉到水底会导致微生物的分解作用加强,微生物主要通过有氧呼吸分解有机物,因此水体溶氧量降低,引起鱼类因缺氧而大量死亡,水质恶化。
11.(24-25高二上·山西晋城·期末)某水库富营养化程度较高,导致藻类植物和蓝细菌大量繁殖,形成水华。为进行修复和治理,科研人员对该生态系统的结构及能量流动等进行了调查。回答下列问题:
(1)水体富营养化主要与水体中 等矿质元素超标有关。藻类植物和蓝细菌固定的能量,一部分 ,另一部分用于 ,储藏在有机物中。
(2)该水库中部分食物网如图所示。
①图中初级消费者是 ,鲢鱼属于第 营养级。
②浮游动物粪便中的能量属于 的同化量。若鳙鱼数量大量减少,则鲢鱼的数量短时间内将 。
③一般情况下,食物链不超过五个营养级,原因是 。
(3)砷(As)等重金属可通过水体扩散,一般而言,处于食物链顶端的生物体内As等重金属含量较高,其原因是 。
(4)水体污染引起水生生物死亡,这进一步加重了水体污染,此过程体现了 (填“正反馈”或“负反馈”)调节。
【答案】(1) N、P 通过呼吸作用散失 自身生长、发育和繁殖等生命活动
(2) 浮游动物、鳙鱼、鲢鱼 二、三 藻类植物 增加 能量沿食物链流动时是逐级递减的,营养级越高的生物获得的能量越少(合理即可)
(3)含有As的生物被更高营养级的动物食用,As会沿着食物链(网)逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端(合理即可)
(4)正反馈
【分析】水体富营养化指的是水体中N、P等营养盐含量过多而引起的水质污染现象。其实质是由于营养盐的输入输出失去平衡性,从而导致水生态系统物种分布失衡,单一物种疯长,破坏了系统的物质与能量的流动,使整个水生态系统逐渐走向灭亡。
【详解】(1)水体富营养化主要与水体中N、P等矿质元素超标有关。藻类植物和蓝细菌固定的能量,一部分通过呼吸作用散失,另一部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动,储藏在有机物中。
(2)①图中初级消费者是浮游动物、鳙鱼、鲢鱼,鲢鱼以藻类和蓝细菌为食属于第二营养级,以浮游动物为食属于第三营养级。
②浮游动物粪便中的能量属于藻类植物的同化量。若鳙鱼数量大量减少,鲢鱼的竞争者减少,则鲢鱼的数量短时间内将增加。
③一般情况下,食物链不超过五个营养级,这是因为能量沿食物链流动时是逐级递减的,营养级越高的生物获得的能量越少。
(3)砷(As)等重金属可通过水体扩散,一般而言,处于食物链顶端的生物体内As等重金属含量较高,其原因是含有As的生物被更高营养级的动物食用,As会沿着食物链(网)逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端。
(4)水体污染引起水生生物死亡,这进一步加重了水体污染,此过程体现了正反馈调节。
地 城
考点04
生态系统的信息传递
一、单选题
1.(24-25高二上·山西朔州怀仁大地学校·期末)下列关于生态系统信息传递类型及其应用的叙述,错误的是( )
A.“燕燕于飞,差池其羽”,体现了燕子通过行为信息进行交流
B.雄性夜莺通过鸣唱声吸引异性属于动物物理信息的传递
C.茉莉花产生浓郁的芳香来吸引昆虫为其传粉,空气是“信道”
D.使用性引诱剂诱杀雄性美国白蛾进行害虫防治属于化学防治
【答案】D
【分析】信息的种类:
(1)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,如蜘蛛网的振动频率;
(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等;
(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
【详解】A、“燕燕于飞,差池其羽”,说的是燕子飞翔天上,参差舒展翅膀,体现出燕子可以通过行为信息进行交流,A正确;
B、雄性夜莺通过鸣唱声吸引异性属于动物物理信息的传递,B正确;
C、茉莉花产生浓郁的芳香来吸引昆虫为其传粉时,此时信息的传递可能是通过化学信息实现的,此时的信道可以是空气,C正确;
D、使用性引诱剂诱杀雄性美国白蛾进行害虫防治属于生物防治,D错误。
故选D。
2.(24-25高二上·陕西西安新城区·期末)橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现,雄虫能提供底物给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素。下列叙述错误的是( )
A.橘小实蝇雄虫吸引雌虫的信息素属于化学信息
B.雄虫直肠中的芽孢杆菌有利于橘小实蝇种群繁衍
C.利用该信息素诱杀小实蝇雄虫属于化学防治
D.用含该信息素的诱杀剂可改变橘小实蝇种群的性别比例
【答案】C
【分析】信息传递是生态系统的功能之一,可分为物理信息、化学信息和行为信息,物理信息是指通过物理过程传递的信息,化学信息是指通过化学物质来传递的信息,行为信息是指通过动物的动作行为来传递的信息。
【详解】A、化学信息是指通过化学物质来传递的信息,由此可知,橘小实蝇雄虫吸引雌虫的信息素属于化学信息,A正确;
B、分析题意,雄虫能提供底物给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素,由此可知,雄虫直肠中的芽孢杆菌有利于橘小实蝇种群繁衍,B正确;
C、利用该信息素诱杀橘小实蝇雌虫,属于生物防治,C错误;
D、用含该信息素的诱杀饵剂诱杀橘小实蝇雌虫,可改变橘小实蝇种群的性别比例,D正确。
故选C。
3.绿盲蝽是一种对农作物有害的昆虫,需要采取综合措施进行防治。如:悬挂米黄色或黄绿色粘虫板诱杀害虫;在害虫发生高峰期,选用高效低毒的化学药剂进行喷雾防治;利用寄生蜂、草蛉、捕食性蜘蛛等天敌进行防治。在上述防治中,有关信息传递的叙述错误的是( )
A.高效低毒的化学药剂属于化学信息
B.粘虫板上的米黄色或黄色是一种物理信息
C.绿盲蝽与捕食性蜘蛛间的信息传递是双向的
D.绿盲蝽生命活动的正常进行和种群的繁衍,都离不开信息传递
【答案】A
【分析】生态系统中信息的种类主要有:物理信息、化学信息、行为信息等。
【详解】A、高效低毒的化学药剂不是生物体产生的化学物质,不属于化学信息,A错误;
B、粘虫板上的颜色属于物理信息,B正确;
C、生物间的信息传递是双向的.C正确;
D、绿盲蝽生命活动的正常进行和生物种群的繁衍,都离不开信息的传递,D正确。
故选A。
4.(24-25高二上·青海名校联盟·期末)陷阱诱捕法是一种在生态学中广泛使用的技术,主要用于对居住在地面和随机移动的节肢动物进行采样、调查。陷阱内不同引诱剂所诱捕的动物类群数(在特定生态系统或生境中存在的不同生物类群的数量,可以反映物种丰富度)如表所示。下列相关叙述错误的是
引诱剂类型
①空白组
②甘油酒精混合液
③清水
④饱和NaCl溶液
⑤糖醋酒精水溶液
类群数
18
38
24
26
44
A.⑤组的引诱剂对节肢动物的诱捕效果最好,该组中的动物生存率最高
B.选择合适的引诱剂有利于诱捕害虫进行调查,类似于取样器取样法
C.与①组相比,②~⑤组中的不同引诱剂均有利于节肢动物的诱捕
D.引诱剂属于信息源,节肢动物属于信息受体
【答案】A
【分析】①调查土壤动物的丰富度常用是方法是取样器取样法,即用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样,通过调查样本中小动物的种类来推测某一区域内土壤动物的物种数目;
②在生态系统的信息传递过程中,信息产生部位是信息源,信息传播的媒介是信道,信息接收的生物或其他部位是信息受体。
【详解】A、根据题目信息可知,⑤组诱捕的生物类群数最多,说明⑤组的引诱剂的诱捕效果最好,但无法从诱捕的生物类群数中获得生物生存能力相关的讯息,A错误;
B、选择合适的引诱剂有利于诱捕害虫,防止其逃逸,便于调查,取样器取样法是用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)进行取样,与陷阱诱捕法类似,B正确;
C、根据表格信息可知,②~⑤组诱捕的生物类群数均高于①组,结合题干信息“主要用于对居住在地面和随机移动的节肢动物进行采样、调查”,可推测②~⑤组中的不同引诱剂均有利于节肢动物的诱捕,C正确;
D、在陷阱诱捕法中,添加的诱捕剂扩散各种味道和信息吸引生物靠近,是信息源,生物被诱捕剂扩散的信息吸引而靠近陷阱,是信息受体,D正确。
故选A。
5.(24-25高二上·山西太原·期末)古诗词中蕴含着丰富的生物学知识。下列诗句能体现生态系统化学信息传递的是( )
A.竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知
B.街边鲜花遍地开,暗香扑鼻引蜂来
C.凤头孔雀开屏舞,振羽争辉竞偶欢
D.人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开
【答案】B
【详解】A、“春江水暖”体现温度变化,属于物理信息,A错误;
B、“暗香”是花朵释放的挥发性物质(如芳香油),吸引蜜蜂传粉,属于化学信息传递,B正确;
C、孔雀开屏通过行为展示吸引配偶,属于行为信息,C错误;
D、“山寺桃花”因温度差异延迟开花,体现温度对生理的影响,属于物理信息,D错误。
故选B。
6.(24-25高二上·山西晋城·期末)“明月别枝惊鹊,清风半夜鸣蝉。稻花香里说丰年,听取蛙声一片。”下列对上述诗句中所蕴含的生物学知识的分析,不合理的是( )
A.“明月别枝惊鹊”时,不涉及兴奋在神经元之间的传递
B.给雄蛙注射适量的性激素,可能使“蛙声”更加响亮
C.“鸣蝉”传递的是物理信息,“稻花香”属于化学信息
D.由“蛙声一片”推出“丰年”利用了生物间的捕食关系
【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、受惊吓时,涉及兴奋的产生、传导以及在神经元之间的传递,A错误;
B、性激素化学本质是固醇,给雄蛙注射适量的性激素,可能使“蛙声”更加响亮,B正确;
C、“鸣蝉”是一种声音,传递的是物理信息,“稻花香”是来自稻产生的一种化学物质,属于化学信息,C正确;
D、由“蛙声一片”可知稻田里青蛙数量较多,青蛙捕食害虫,推出“丰年”利用了生物间的捕食关系,D正确。
故选A。
7.(24-25高二上·山西晋中左权县等4地·期末)翠鸟中的雄鸟在求偶时,会发出强烈和持久的叫声或在雌鸟周围飞舞以吸引雌鸟的注意,还会捕捉小鱼献给雌鸟,如果雄鸟通过了考察,雌鸟会吃掉小鱼。下列有关翠鸟的叙述,错误的是( )
A.雄鸟发出叫声吸引雌鸟的信息属于物理信息
B.在雌鸟周围飞舞的雄鸟属于信息传递的信息源
C.雌鸟通过吃掉小鱼这一行为信息与雄鸟交流
D.雌雄鸟的信息传递有利于调节生物的种间关系
【答案】D
【分析】生态系统的信息种类包括:物理信息(如光、声、温度、湿度、磁力等)、化学信息(如生物碱、有机酸等物质)、行为信息(如动物的行为)。
【详解】A、物理信息是指自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等通过物理信息过程传递的信息。雄鸟发出叫声吸引雌鸟的信息属于物理信息,A正确;
B、信息传递需要信息源、信道和信息受体。在雌鸟周围飞舞的雄鸟属于发出信息的信息源,B正确;
C、雌鸟吃掉小鱼这一特殊行为属于行为信息,C正确;
D、雌雄鸟的信息传递有利于它们进行交配和繁殖后代。而雌雄鸟为同一物种,无法体现信息传递,调节生物的总间关系,D错误。
故选D。
二、解答题
8.(24-25高二上·青海名校联盟·期末)科研人员在调查某浅水湖泊的营养化程度以及部分藻类生长状况的过程中,得到的结果如图1所示。其中鱼鳞藻、脆杆藻可被鱼捕食;微囊藻是一种蓝细菌,会产生污染水体的有毒物质。回答下列问题:
(1)从生态系统组成成分的角度分析,微囊藻属于 ;从生态系统营养结构的角度分析,微囊藻属于第 营养级。一般可通过 法调查微囊藻数量的变化。
(2)据图1可知,湖泊富营养化最有利于 的生长。鱼鳞藻和脆杆藻的绿色能给鱼类的捕食传递信息,该信息所属的类型是 ,这个过程体现了生态系统中信息传递的作用是 。
(3)为了对该湖泊进行综合治理并合理利用资源,科研人员对该湖泊的能量流动情况进行了调查与分析,部分调查结果如图2所示,图2中Ⅰ、Ⅱ表示两个营养级,单位为J/(cm2⋅a),虚线框内的数字表示同化量。流入该湖泊的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)生产者固定的太阳能总量,能量在Ⅰ、Ⅱ两个营养级间的传递效率约为 。
【答案】(1) 生产者 一 抽样检测
(2) 微囊藻 物理信息 调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
(3) 大于 3%
【分析】浅水湖泊从清水态向浑水态变化过程,随着N、P的增加,水体富营养化逐渐增加,贫营养化时鱼鳞藻最多,中营养化时脆杆藻最多,富营养化时微囊藻最多;随着营养化程度的增加,鱼鳞藻数量逐渐减少并消失于富营养化时;脆杆藻先升高后降低直至消失,其最多出现于中营养化时,消失于富营养化时;微囊藻一直在增加最后略微减少。
【详解】(1)微囊藻是生产者,属于第一营养级。微囊藻是一种蓝细菌,因此可使用抽样检测的方法调查其种群数量。
(2)图1信息表明,随着湖泊富营养化程度提高,微囊藻的数量逐渐提高,鱼鳞藻的数量逐渐降低,脆杆藻的数量先增加后降低,因此湖泊富营养化最有利于微囊藻的生长。鱼鳞藻和脆杆藻的绿色能给鱼类的捕食传递物理信息,说明信息传递可以调节种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。输入该湖泊的能量来自生产者固定的能量和生活污水中的能量,因此输入该湖泊的总能量大于生产者固定的太阳能。
(3)Ⅰ营养级的能量=2200+44.4=2244.4J/(cm2⋅a)包含了生活污水中的能量,所以大于生产者固定的太阳能总量。Ⅱ营养级的能量=40.1+20.8+2.3+3.6=66.8J/(cm2⋅a)。能量在Ⅰ、Ⅱ两个营养级间的传递效率约为[(66.8/2244.4)×100%≈]3%。
9.(24-25高二上·陕西西安第八十五中学·期末)湿地生态系统在蓄洪防旱、调节气候等方面有重要作用。如图为某总面积为300hm2的湿地受有害物质a污染后,有害物质a的浓度在各营养级部分生物体内的变化情况。请回答下列问题。
(1)湿地生态系统在蓄洪防旱、调节气候等方面有重要作用,这说明生物多样性具有 价值。图中有害物质a的浓度在各营养级部分生物体内的变化情况体现了 现象。
(2)该湿地生态系统中燕鸥种群的K值为2400只。当燕鸥的种群密度为 只/hm2时,其种群增长速率最大。燕鸥的同化量除用于呼吸消耗之外,还用于 等生命活动。
(3)湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感,当日照时间达到一定长度时才会开花,这说明 离不开信息的传递。
(4)该生态系统中有一种有害昆虫,目前控制的主要方法是使用汽车和空中喷雾器以小剂量施用有机磷农药,此方法属于 防治,这种方法具有快速、高效等优点,但不建议频繁使用,原因是 (答出2点即可)。
【答案】(1) 间接 生物富集
(2) 4 自身生长发育繁殖
(3)生物种群的繁衍
(4) 化学 磷会对环境造成污染;有害昆虫对化学药剂可能产生抗药性
【分析】分析题中能量金字塔图解,随着营养级的提高,生物体内含有的有害物质a的浓度逐渐提高,说明有害物质在生物体内不易分解,呈现富集现象。
【详解】(1)生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面;湿地生态系统在蓄洪防旱、调节气候等方面有重要作用,这说明生物多样性具有间接价值。生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,称作生物富集;图中有害物质a的浓度在各营养级部分生物体内的变化情况体现了生物富集现象。
(2)种群增长速率最大时,种群数量一般为K/2,即环境容纳量的一半。所以当燕鸥的种群密度为2400÷2÷300=4只/hm2时,其种群增长速率最大。燕鸥的同化量除用于呼吸消耗之外,还用于自身的生长、发有和繁殖等生命活动。
(3)生命活动的正常进行,离不开信息的作用;生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感,当日照时间达到一定长度时才会开花,这说明生物种群的繁衍离不开信息的传递。
(4)施用有机磷农药属于化学防治,有机磷农药会对环境造成污染,同时蝗虫对化学药剂可能会产生抗药性,也可能该化学药剂会对其他种类的生物造成伤害,因此该种防治方法不建议频繁使用。
地 城
考点05
生态系统的稳定性
一、单选题
1.(24-25高二上·山西太原·期末)生物学上,一定事件作为“因”,所导致的“果”又会成为新的条件,施加于原来的“因”,使之产生新的“果”,即循环因果。下列生物学事实不能体现此关系的是( )
A.下丘脑-垂体-甲状腺轴对甲状腺激素分泌的调节
B.河流污染导致鱼虾大量死亡,进一步加剧了污染
C.害虫数量与捕食害虫的鸟类数量变化的调节过程
D.群落的外貌和结构随季节更替发生有规律变化
【答案】D
【详解】A、下丘脑通过释放促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促甲状腺激素促进甲状腺分泌甲状腺激素;当甲状腺激素浓度过高时,会通过负反馈抑制下丘脑和垂体的活动。此过程存在“因→果→因”的循环调节,A不符合题意;
B、河流污染导致鱼虾死亡,鱼虾尸体分解进一步消耗水中氧气并加剧污染。污染(因)→鱼虾死亡(果)→污染加重(新因),形成正反馈循环,符合循环因果关系,B不符合题意;
C、害虫数量增加导致捕食鸟类的数量增加(因→果),鸟类数量增加后捕食更多害虫使其减少(果→因),二者通过负反馈相互调节,C不符合题意;
D、群落季节变化由光照、温度等环境因素驱动,群落的变化不会反作用于季节更替,仅为单向因果关系,无循环反馈,D符合题意。
故选D。
2.(22-23高二下·安徽马鞍山第二中学·期中)两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(a)后,其结构和功能的曲线变化情况如图所示,据图不能得出的结论是( )
A.甲生态系统的抵抗力稳定性比乙低,恢复力稳定性比乙高
B.若增大对甲生态系统的干扰强度,则C点右移
C.同等强度的干扰下,若乙生态系统干扰提前,则B点左移
D.图中偏离正常运行范围的程度体现了抵抗力稳定性的大小
【答案】A
【分析】生态系统的稳定性:
1、概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力;
2、生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。生态系统自我调节能力的。基础是负反馈。物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大;
3、生态系统的稳定性具有相对性。当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可能导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃;
4、生态系统的稳定性:包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。生态系统成分越单纯,结构越简单抵抗力稳定性越低,反之亦然。草原生态系统恢复力稳定性较强,草地破坏后能恢复,而森林恢复很困难。抵抗力稳定性强的生态系统,它的恢复力稳定就弱。
【详解】A、从图中可看出甲、乙两个生态系统在受到同等强度的干扰后,甲生态系统的结构和功能曲线波动幅度较大,所以甲生态系统抵抗力稳定性较低,但甲生态系统恢复到正常范围所需的时间比乙长,说明甲生态系统恢复力稳定性较低,A错误;
B、若甲生态系统受到干扰强度增大,则甲生态系统恢复自身原状所需要的时间更长,所以C点右移,B正确;
C、若乙生态系统受到干扰的时间提前,由于干扰强度不变,乙生态系统恢复自身原状的周期不变,所以B点也会提前,C正确;
D、抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力,抵抗力稳定性越大,受到相同程度的外界干扰时曲线偏离正常范围的程度越小,所以图中偏离正常运行范围的程度可以体现抵抗力稳定性的大小,D正确。
故选A。
3.(24-25高二上·陕西西安第八十五中学·期末)“置位点”为生态系统所具有的某个平衡状态。如图所示,其中A、B、C表示其生物成分,箭头表示物质的传递方向。下列叙述正确的是( )
A.生态系统受到干扰后都会通过负反馈回到“置位点”
B.B与C表示消费者,且两者的关系是捕食关系
C.该系统自我调节能力与A、B、C的种类无关
D.处于“置位点”的农田生态系统,仍需向系统施加氮肥
【答案】D
【分析】1、生态系统的结构指生态系统的组成成分和营养结构,组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,营养结构是指食物链和食物网;
2、题图分析,图中A是生产者,B是消费者,C是分解者。
【详解】A、生态系统具有一定的自我调节能力,其调节机制主要是负反馈调节,但生态系统受到干扰后不一定都能通过负反馈回到“置位点”,当干扰超过一定限度时,生态系统可能会遭到破坏,A错误;
B、由图中物质传递方向可知,A是生产者,B是消费者,C是分解者,B与C不是捕食关系,B错误;
C、生态系统自我调节能力与生物种类有关,生物种类越多,营养结构越复杂,自我调节能力越强,C错误;
D、农田生态系统中,农产品不断输出,其中氮元素不能及时归还土壤,所以即使处于“置位点”的农田生态系统,仍需向系统施加氮肥,D正确。
故选D。
4.(24-25高二上·陕西汉中普通高中十校联盟·期末)三北防护林是我国最大的生态系统恢复工程,主要通过种草和种树来防风固沙,保持水土,恢复我国内陆地区的生态环境。下列有关分析正确的是( )
A.建设初期选择一种耐旱的草本或灌木或乔木进行大面积快速覆盖,这体现了生态工程的协调原则
B.沙地上草本生长能改善土壤条件,为灌木生长提供条件,灌木生长又能进一步改善土壤条件,这体现了生态系统的负反馈调节
C.恢复到草原群落后可以适度放牧,消费者的引入提高了生态系统的抵抗力稳定性,促进了物质循环
D.三北地区的生物群落现阶段以草原群落为主,但只要时间足够,最终一定能演替成森林
【答案】C
【分析】生态系统中的组成成分越多,营养结构就越复杂,生态系统的自动调节能力就越强,其抵抗力稳定性就越强,相反的其恢复力稳定性就越弱。
【详解】A、三北防护林建设一定要注意选种搭配,一方面要考虑是否适应环境,另一方面要考虑稳定性的问题,且初期多为沙地,乔木很难成活,故宜多种草本,A错误;
B、草本的生长能改善土壤条件,为灌木生长提供条件,灌木的生长又能进一步改善土壤条件,这体现的是一种正反馈调节,B错误;
C、三北防护林恢复到草原群落后,可以适度放牧,生态系统中的组成成分越多,营养结构就越复杂,生态系统的自动调节能力就越强,其抵抗力稳定性就越强,因此消费者的引入可以提高生态系统的抵抗力稳定性,消费者也能促进物质循环流动,C正确;
D、我国三北地区降水较少,群落不一定能演替到森林阶段,D错误。
故选C。
5.(24-25高二上·陕西金太阳多校联考·期末)通过系统性生态治理,如清淤补水、种植水生植物和投放有益微生物等措施,白洋淀湿地生态环境明显改善。下列叙述错误的是( )
A.对白洋淀进行清淤和补水,能提高水生生物的环境容纳量
B.降低白洋淀区水体中氮和磷的含量,能有效避免水华的发生
C.种植水生植物等能有效提高生态系统的恢复力稳定性
D.水中投放能降解有机污染物的有益微生物可促进物质循环
【答案】C
【分析】生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,抵抗力稳定性指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力,生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低,反之则越高;恢复力稳定性指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力,与抵抗力稳定性的关系往往相反,但是一些特殊生态系统其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都弱,如沙漠、北极苔原等生态系统。
【详解】A、环境容纳量是指一定的环境条件下所能维持的种群最大数量,对白洋淀进行清淤和补水,可以改善环境,能提高水生生物的环境容纳量,A正确;
B、淤泥中的有机物和营养物质(如N、P等)会导致水体的富营养化,促进藻类的大量繁殖,形成水华,所以清除淀区淤泥可减少系统中氮和磷的含量,可使水华发生概率降低,B正确;
C、种植水生植物,可使淀区食物网更加复杂,生态系统抵抗力稳定性增强,恢复力稳定性降低,C错误;
D、微生物可将有机污染物分解产生无机物,加快物质循环,D正确。
故选C。
6.(24-25高二上·陕西西安新城区·期末)某经营性森林有27种植物,林场对其林采伐后彻底清除地表植物。自然恢复若干年后,该地段上形成了有36种植物的森林。下列叙述正确的是( )
A.自然恢复林中的36种植物构成一个群落
B.采伐前的生态系统比恢复后的生态系统抵抗力稳定性高
C.自然恢复后,该林区以负反馈调节为基础的自我调节能力增强
D.该生态系统恢复过程中,营养级的增多取决于植物种类的增加
【答案】C
【分析】抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力。恢复力稳定性是指生态系统在遭到外界因素干扰的破坏后恢复原状的能力。
【详解】A、群落是指的一定自然区域内的所有生物,A错误;
B、抵抗力稳定性反映了生态系统保持现有状态相对稳定、不变的能力,主要由生态系统物种组成的多样性和复杂性决定。组成和结构相似的生态系统之间,物种组成越丰富,抵抗力稳定性越高。恢复后的生态系统物种数量比采伐前明显增多,群落结构趋于复杂,抵抗力稳定性提高,B错误;
C、自然恢复后,该生态系统的物种数量变多,营养结构更复杂,也因此该林区以负反馈调节为基础的自我调节能力增强,C正确;
D、生态系统中营养级的数量取决于两个方面:生态系统中生产者固定的总能量以及能量在生态系统中营养级之间的传递效率(一般在10%~20%之间)。演替过程中,植物物种数量增加并不意味着通过生产者输入到生态系统中的总能量更多,所以其营养级并不一定会增多,D错误。
故选C。
二、解答题
7.(24-25高二上·宁夏石嘴山大武口区石嘴山第三中学·期末)为了调整农业产业结构,大力发展绿色食品生产,某农场在确定水稻稳产的基础上发展了“稻萍鱼鸭”立体养殖的农田生态系统,其中浮萍不仅作为鱼和鸭的饲料,而且吸收氮、磷能力强,可净化稻田水质。请回答下列问题:
(1)“稻萍鱼鸭”立体养殖充分利用了稻田的 ,同时,为了增产,农民还向农田施用大量有机肥和化肥,增大了流入该生态系统的总能量,流入该生态系统的总能量是 。鱼、鸭的粪便为水稻生长提供了许多有机肥,水稻生长利用了有机肥中的 (填“物质”或“能量”或“物质和能量”)。
(2)稻田中引入浮萍、鱼和鸭等生物提高了稻田生态系统的 稳定性。为了防止昆虫对水稻的危害,可通过性引诱剂诱杀雄性个体,由此降低种群的出生率,这主要是利用生态系统中 信息的作用。从能量流动角度分析,稻田除草灭虫的意义是 。
(3)稻田中放养的一些小型鱼类以碎屑和浮游植物为食,从生态系统成分的角度分析,这些鱼类属于 ;为了研究某种鱼的生态位,需要调查它的 (答出2点)。
(4)“稻萍鱼鸭”立体生态农业是“无废弃物农业”,能通过 调节机制使该生态系统具有自我调节能力,维持生态平衡。生态平衡的特征包括 (答出3点)。
【答案】(1) 阳光和空间资源 生产者固定的太阳能和饲料当中的化学能 物质
(2) 抵抗力 化学信息 调整生态系统中能量流动的方向,使能量高效流向对人类最有益的部分
(3) 消费者 所处的空间位置、占有资源的情况及种间关系。
(4) 负反馈 第一,结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定;第二,功能平衡:生产-消费-分解的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新;第三,收支平衡,例如,在某生态系统中,植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态。
【分析】1、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。
2、生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,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。研究内容:①植物:在研究领域内的出现频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。②动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
【详解】(1)“稻萍鱼鸭”立体养殖充分利用了稻田的阳光和空间资源;流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和饲料当中的化学能,鱼、鸭的粪便为水稻生长提供了许多有机肥,有机肥被微生物分解为无机物元素后被水稻生长利用了有机肥中的物质。
(2)稻田中引入浮萍、鱼和鸭等生物使该生态系统的营养结构复杂,提高了稻田生态系统的抵抗力稳定性;通过性引诱剂诱杀雄性个体,可以改变种群的性别比例,由此降低种群的出生率,性引诱剂属于生态系统中的化学信息,从能量流动角度分析,稻田除草灭虫的意义是调整生态系统中能量流动的方向,使能量高效流向对人类最有益的部分。
(3)一些小型鱼类以碎屑为食,作为分解者,一些小型鱼类以浮游植物为食,作为消费者。生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,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,若要研究水稻的生态位,需要调查它所处的空间位置、占有资源的情况及种间关系。
(4)“稻萍鱼鸭”立体生态农业是“无废弃物农业”,能通过负反馈调节机制使该生态系统具有自我调节能力;生态平衡的特征包括第一,结构平衡:生态系统的各组分保持相对稳定;第二,功能平衡:生产-消费-分解的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新;第三,收支平衡,例如,在某生态系统中,植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量,处于比较稳定的状态。
8.(24-25高二上·陕西金太阳多校联考·期末)常绿阔叶林是众多动物的栖息地,某地的常绿阔叶林曾因过度砍伐而遭到破坏。停止砍伐一段时间后,该地常绿阔叶林逐步得到恢复,恢复过程中依次更替的群落类型及其植物组成如表所示。回答下列问题:
演替阶段
群落类型
植物种数/种
草本植物
灌木
乔木
1
草丛
34
0
0
2
针叶林
52
12
1
3
针阔叶混交林
67
24
17
4
常绿阔叶林
106
31
16
(1)该地常绿阔叶林的恢复过程中,群落演替的类型为 ,原因是 。
(2)在上述群落构成的相应生态系统中,恢复力稳定性最弱的是 生态系统,抵抗力稳定性最弱的是 生态系统。在草丛群落阶段,植物个体常呈不均匀分布,这体现了群落水平结构的主要特征是 。
(3)在常绿阔叶林生态系统中,能量流经第二营养级的情况如图所示,图中的数值表示能量(单位:×10kJ·m-2·a-1),A、B、C代表能量的去向。
图中的C表示 ,次级消费者粪便有机物中的能量属于 固定的能量。从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是 。
【答案】(1) 次生演替 该地常绿阔叶林虽曾因过度砍伐而遭到破坏,但土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体
(2) 常绿阔叶林 草丛 镶嵌分布
(3) 用于生长、发育和繁殖的能量 初级消费者 8.7%
【分析】1、根据表格分析,针叶林、针、阔叶混交林和常绿阔叶林都含有草本植物、灌木和乔木,存在垂直结构;
2、群落演替:
(1)初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替;
(2)次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替;
3、生态系统的生物种类越多,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越低,因此草原生态系统的恢复力稳定性最高;
4、人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【详解】(1)该地常绿阔叶林的恢复过程中,群落演替的类型为次生演替。原因是该地常绿阔叶林虽曾因过度砍伐而遭到破坏,但土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体,所以属于次生演替。
(2)在上述群落构成的相应生态系统中,恢复力稳定性最弱的是常绿阔叶林生态系统。因为常绿阔叶林的生物种类最多,营养结构最复杂,一旦遭到破坏,恢复起来比较困难,所以恢复力稳定性最弱;抵抗力稳定性最弱的是草丛生态系统。草丛生态系统中生物种类少,营养结构简单,自我调节能力弱,所以抵抗力稳定性最弱;在草丛群落阶段,植物个体常呈不均匀分布,这体现了群落水平结构的主要特征是镶嵌分布,即不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别。
(3)图中的C表示用于生长、发育和繁殖的能量。初级消费者摄入的能量,一部分随粪便排出(属于上一营养级的能量),一部分被同化,同化的能量一部分通过呼吸作用以热能形式散失(图中A),一部分用于自身生长、发育和繁殖(即C);次级消费者粪便有机物中的能量属于初级消费者固定的能量。因为粪便中的能量是次级消费者未同化的能量,而这部分能量来自初级消费者;第二营养级的同化量=呼吸作用以热能形式散失的能量+自身生长、发育和繁殖的能量=(1640+1460)×10kJ·m-2·a-1=3100×10kJ·m-2·a-1,第三营养级的同化量=摄入量-粪便量=(345 - 75)×10kJ·m-2·a-1= 270×10kJ·m-2·a-1,能量传递效率=第三营养级同化量/第二营养级同化量×100\%=(270×10)/(3100×10)×100\%=8.7%。
9.将两种或两种以上的牧草栽培在同一块土地上形成混播牧草的人工草地,能够显著提高牧草的产量和品质,延长利用期限,增强生态系统稳定性,并能改良土壤结构,使土壤单位粘连在一起形成团聚体(团粒结构),其作用过程如图所示。回答下列问题:
(1)牧草混播的草地比牧草单播的草地, 稳定性增强,原因是 。
(2)人工草地中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用 ,是群落中 间协同进化的结果。
(3)选用多年生豆科牧草与菊科牧草混播,可提高牧草品质,原因是与豆科植物 (填种间关系)的根瘤菌可以 ,从而提高土壤肥力。
(4)混播草地中的牧草根系在土壤中遗留大量的残根和分泌物,这些有机质在(生态系统的成分)的作用下形成土壤腐殖质,从而增加土壤团粒结构,与由大量沙和少量黏土混合而成的沙土结构相比提高了土壤的 能力。
【答案】(1) 抵抗力 牧草混播后,物种多样性增加,营养结构更复杂,自我调节能力更强
(2) 环境资源 物种之间及生物与环境
(3) 互利共生 将空气中的氮气()转变为含氮养料
(4)保水、保肥、保土
【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,以及与其他物种的关系等。
【详解】(1)牧草混播后,物种多样性增加,营养结构更复杂,自我调节能力更强,故牧草混播的草地比牧草单播的草地的抵抗力稳定性增强。
(2)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
(3)根瘤菌与豆科植物的种间关系是互利共生,根瘤菌具有生物固氮能力,可将空气中的氮转变为含氮的养料,从而提高土壤肥力。
(4)混播牧草的人工草地,土壤结构得到改良,土壤单位粘连在一起形成团聚体即团粒结构,这种结构能协调土壤中水分和空气的关系,利于保水、保土,也使混播草地中的残根和分泌物形成腐殖质,最终转化为无机盐,从而提高土壤保肥能力。
10.(24-25高二上·陕西韩城·期末)森林火灾对森林资源的破坏十分严重,植被恢复是灾后重建的重要部分,森林火灾后植被恢复重建对保护森林资源与生态环境具有重要意义。某地火灾后的优势物种高度、物种丰富度、植物甲(某种灌木)的种群密度随时间的变化如图所示。回答下列问题:
(1)火灾初期,强度较弱的地表火对森林是有利的,从生态系统的功能角度分析,原因是能烧树枝落叶,促进了 。
(2)森林火灾后植被重建属于 演替。据图分析,30年后植物甲的种群密度下降的原因是 。灾后重建过程中该生态系统的抵抗力稳定性逐渐 (填“增强”或“减弱”),理由是 。
(3)某研究小组致力于山火后群落的演替过程的研究,发现该演替中存在食物链:草本植物→小型无脊椎动物→小型肉食性动物,与肉食性动物相比,小型无脊椎动物同化量与摄入量的比值明显较低,从它们的食性角度分析,最可能的原因是 。
【答案】(1)物质循环
(2) 次生 优势物种高度增加后,由于植物甲为灌木,其获得阳光减少,不利于其生存(或随物种丰富度增加,植物甲获得资源减少,在竞争中处于劣势地位,不能适应环境。意近即可) 增强 物种丰富度逐渐增加,营养结构日益复杂
(3)小型无脊椎动物摄入的草本植物含大量纤维素,不易消化吸收,随粪便排出比例较大
【分析】1、初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。
2、次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
3、群落演替的原因:生物群落的演替是群落内部因素(包括种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。
【详解】(1)火灾初期,强度较弱的地表火对森林是有利的,这是因为地表火能烧树枝落叶,促进了物质循环,因而有利于森林重建。
(2) 由于具备土壤和一定的植被条件,故森林火灾后植被重建属于次生演替;据图分析,30年后植物甲的种群密度下降的原因是植物甲的优势地位被取代,因而表现为种群数量下降,具体表现为优势物种高度增加后,由于植物甲为灌木,其获得阳光减少,不利于其生存。一般而言,生态系统的抵抗力稳定性与物种丰富度相关,灾后重建过程中物种丰富度逐渐增加,营养结构变得复杂,该生态系统的自我调节能力逐渐增强,因而抵抗力稳定性逐渐增强。
(3)某研究小组致力于山火后群落的演替过程的研究,发现该演替中存在食物链:草本植物→小型无脊椎动物→小型肉食性动物,与肉食性动物相比,小型无脊椎动物同化量与摄入量的比值明显较低,这是因为小型无脊椎动物摄入的草本植物含大量纤维素,不易消化吸收,随粪便排出比例较大,即该类生物对能量的利用率低,表现为同化量与摄入量的比值较低。
11.(24-25高二上·山西朔州怀仁大地学校·期末)人们利用自然浅海域,将鱼、虾、贝、藻等海洋资源进行有计划和有目的的海上放养,这种养殖方式称为“海洋牧场”。如图表示某海湾“海洋牧场”中的部分食物网。回答下列问题:
(1)食物链和食物网是生态系统的 结构,生态系统的 就是沿着这种渠道进行的。
(2)图中共有 条食物链,其中属于第一营养级的是 ,牡蛎虾类占据第 营养级。
(3)调查发现,该海域“海洋牧场”生态系统的生物量金字塔为上宽下窄形,其原因可能是 。
(4)该海域“海洋牧场”的独特风景吸引了众多游客前来观光、打卡,这体现了生态系统的 价值。为提高水产品的可持续产量和经济效应,通常在种群数量略超过K/2处定期捕捞,利用的生物学原理是 。
【答案】(1) 营养 物质循环和能量流动
(2) 11 浮游植物和大型藻类 二、三
(3)由于浮游植物个体小,寿命短,不断被浮游动物吃掉,因此某一时间内其生物量可能要低于浮游动物的生物量
(4) 直接 当种群数量略超过K/2时进行捕捞,剩余的种群数量仍能保持较高的增长速率,这样可以使种群较快地恢复到较高水平,从而持续获得较多的产量。
【分析】食物链和食物网是生态系统的营养结构。生态系统中的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。因为物质作为能量的载体,在食物链和食物网的各个环节中传递;能量则以有机物的化学能形式,在不同营养级之间单向流动、逐级递减。
【详解】(1)食物链和食物网是生态系统的营养结构。生态系统中的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。因为物质作为能量的载体,在食物链和食物网的各个环节中传递;能量则以有机物的化学能形式,在不同营养级之间单向流动、逐级递减。
(2)要确定食物链的数量,需按照食物链的书写规则(从生产者开始,到最高级消费者结束,箭头指向捕食者)来数。共11条食物链,其中属于第一营养级的是浮游植物和大型藻类,牡蛎虾类占据第二、三营养级。
(3)由于浮游植物个体小,寿命短,不断被浮游动物吃掉,因此某一时间内其生物量可能要低于浮游动物的生物量,所以该 海洋生态系统的生物量金字塔为上宽下窄。
(4)该海域“海洋牧场”的独特风景吸引了众多游客前来观光、打卡,这体现了生态系统的直接价值。当种群数量略超过K/2时进行捕捞,剩余的种群数量仍能保持较高的增长速率,这样可以使种群较快地恢复到较高水平,从而持续获得较多的产量。
试卷第1页,共3页
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