内容正文:
第7周·周末作业 生态系统的稳定性及生态系统的功能综合分析
一、选择题
1.人工马尾松林经常发生松毛虫虫害,而天然森林很少发生。下列解释合理的是 ( )
A.人工马尾松林营养结构简单,故松毛虫食物短缺
B.人工马尾松林营养结构简单,故抵抗力稳定性强
C.天然森林食物链和食物网复杂,故自我调节能力强
D.天然森林食物链和食物网复杂,故恢复力稳定性强
2.生态系统总是随着时间的变化而变化,并与周围的环境有着很密切的关系。下列关于生态系统的稳定性的叙述,错误的是 ( )
A.人工湿地生态系统保持稳态不需要外界能量的供应
B.负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础
C.环境条件适宜后,生态系统的抵抗力稳定性可提高
D.生态系统的营养结构越简单,抵抗力稳定性越弱
3.雄安新区“千年秀林”坚守创新植树造林理念,遵循森林自然演替规律,并适度人为干预,以实现森林的自我调节、自我更新、自我演替,最终形成大面积异龄、复层、斑块式混交样式的近自然森林。下列叙述错误的是 ( )
A.复层、斑块式种植方式,遵循的是生物群落的空间结构
B.异龄、复层的造林方式有助于提高“千年秀林”的自我调节能力
C.“千年秀林”不需补充系统外的能量便可维持生态系统的正常功能
D.适度人为干预可以加快林区群落演替的进程,提高生态系统的稳定性
4.图1为稻田生态系统食物网,图2为在图1系统中投放草鱼(鱼苗期食浮游动物、藻类等,体长超10 cm后主要食高等水生植物等)和鲤鱼(杂食性鱼类)构建的稻鱼共生生态系统食物网。下列叙述正确的是 ( )
A.稻鱼共生生态系统中,浮游动物与鲤鱼的种间关系为捕食
B.图1食物链数量少于图2,因此图2生态系统恢复力稳定性更高
C.稻鱼共生生态系统中,鲤鱼和草鱼的引入不影响生态系统的营养级数目
D.图2中鱼的加入主要是提高了能量利用率,而不是提高营养级间能量传递效率
5.下图为某森林生态系统的部分食物网。下列叙述正确的是 ( )
A.图中的生物及其非生物环境构成生态系统
B.野猪数量下降时,虎对豹的排斥加剧
C.图中的食物网共由6条食物链组成
D.树木同化的能量约有10%流入到野猪
6.某海水养殖生态系统中,甲、乙、丙三种生物构成一条食物链,三者的数量变化如图1所示;该系统的能量流动关系如图2所示,其中a2、b3分别为第二、三营养级从上一营养级同化的能量。下列相关叙述正确的是 ( )
A.图1中三者组成的食物链为甲→丙→乙
B.图2中b2包含第二营养级遗体残骸及其粪便流向分解者的能量
C.第一和第二营养级之间的能量传递效率为a2/(a1+a2+a3)×100%
D.流入该生态系统的总能量是现有生物拥有的总能量和所投饲料中的总能量
7.为修复某河段的生态系统,可以采取清除淤泥、种植芦苇等水生植物、放养本地鱼苗等措施。下列相关叙述正确的是 ( )
A.清除淤泥可彻底消除水体中的重金属污染
B.芦苇可吸收水中N、P,抑制藻类繁殖
C.放养鱼苗会破坏食物链,导致生态系统稳定性下降
D.水生植物和鱼类分解环境中的有机物,加速物质循环
二、非选择题
8.大气氮沉降是指大气中的含氮化合物通过降水和降尘被输入土壤或水体中,对植物生产力和生态系统碳循环等造成不良影响。回答下列问题:
(1)草地生态系统中,碳循环在生物群落与非生物环境之间的循环主要以 形式进行。碳循环失衡会导致温室效应加剧,全球气候变暖,同时还会加速土壤中 对有机碳的分解,释放温室气体,进一步加剧温室效应。
(2)在大气氮沉降背景下,对植物多样性低的草地生态系统进行科学管理,科研人员进行了相关研究。科研人员分别测定不同情况下某一植物多样性低的草地进行刈割(割除草本植物的地上部分)前、后草地生态系统的固碳量,实验结果如图1所示。
实验中对草地添加氮的目的是 。
(3)科研人员由图1得出“刈割有利于对抗大气氮沉降对植物多样性低的草地生态系统生产力的负效应”的结论,其依据是 。
(4)科研人员进一步对植物多样性低的草地生态系统土壤有机碳进行研究,结果如图2所示。综合图1和图2研究,提出保护草地生态系统土壤有机碳库的3条措施 。
9.“藕螺鱼综合种养”是一种在荷塘里套养螺蛳、鱼类等水产品的种养混作模式。螺蛳摄食枯萎的荷叶、荷塘中的微生物及腐殖质改善水质,鱼的活动有助于改善水体环境,促进莲藕的生长。因螺蛳、鱼类等水产品混养,种养区采取荷塘上层吊笼养螺蛳,中下层养鱼的模式,并适当投喂有机饲料。鲢鱼和鳙鱼分别以浮游植物和浮游动物为主要食物,在表水层和中间水层活动。青鱼以螺、蚬、幼蚌等软体动物为主食,在中下层活动。
(1)从生态系统组成成分的角度分析,螺蛳属于 ,通过吊笼养螺蛳的措施,改变了螺蛳在该荷塘中的 。
(2)水流方向可以被鱼类的侧线所感知,影响鱼类的身体姿态和游动方向,这属于生态系统的 信息,体现了 。
(3)科研小组对该荷塘生态系统能量流动进行定量分析,得出甲、乙、丙三个营养级能量相关数据(单位为J·cm-2·a-1)如表所示,R表示能量流动的去向之一,M为能量值,乙属于第一营养级。流入该生态系统的总能量是 (用文字表述),表中R代表的是各营养级 (用文字表述)。第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为 %(保留一位小数)。
营养级
R
流向分解
者的能量
未利用
流向下一营
养级的能量
外来有机物
输入的能量
甲
6.8
0.5
7.2
0
11.0
乙
44.0
5.0
95.0
M
0
丙
9.5
1.5
11.0
3.5
5.0
第7周·周末作业
1.选C 天然林的营养结构复杂,食物链中各营养级的生物种类繁多,自我调节能力强,当发生虫害时,以松毛虫为食的动物的数量也增加,限制了松毛虫的数量,故很少发生虫害;而人工马尾松林营养结构简单,成分单一,自我调节能力弱,故常发生虫害,C正确。
2.选A 任何一个生态系统的稳定都需要外界的能量输入,尤其是光能,A错误;生态系统具有一定的自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节,B正确;一般而言,生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越高,反之,则越弱,环境条件适宜后,生物种类变多,抵抗力稳定性可提高,C、D正确。
3.选C 复层是指群落的垂直方向上的分层现象,斑块是指群落水平方向镶嵌分布的现象,复层、斑块式种植方式,遵循的是生物群落的空间结构,A正确;异龄、复层的造林方式使生态系统的营养结构复杂,有利于提高该森林生态系统的自我调节能力,B正确;任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能,C错误;适度的人类活动可以影响群落演替的速度和方向,提高生态系统的稳定性,D正确。
4.选D 稻鱼共生生态系统中,浮游动物与鲤鱼均能以浮游植物为食,二者存在种间竞争关系,同时,鲤鱼和浮游动物之间还存在捕食关系,A错误;图2生态系统食物链更多(增加了草鱼、鲤鱼),抵抗力稳定性更高,而非恢复力稳定性更高,B错误;鲤鱼和草鱼加入后可作为第三营养级,使人成为第四营养级,增加了营养级数目,C错误;能量传递效率是指相邻营养级间同化量的比值,该值不会因引入鱼类而显著改变,但是草鱼和鲤鱼通过摄食害虫和杂草,将原本未被利用的能量转化为人类可利用的鱼产品,故可提高能量利用率,D正确。
5.选B 在一定的空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用所形成的统一整体叫作生态系统,图中只有部分食物网,图中的生物只有部分生产者和消费者,缺少分解者,所以图中的生物及其非生物环境不能构成生态系统,A错误;野猪数量下降,虎和豹会竞争剩余的食物资源(如野兔、梅花鹿),竞争加剧可能导致排斥加剧,B正确;分析题图可知,图中的食物网共由8条食物链组成,分别是树木→野猪→虎、树木→梅花鹿→虎、树木→梅花鹿→豹、草→野猪→虎、草→梅花鹿→虎、草→梅花鹿→豹、草→野兔→虎、草→野兔→豹,C错误;第一营养级不止包括树木,第二营养级不止包括野猪,相邻两营养级间的能量传递效率约为10%,而不是树木与野猪间,D错误。
6.选C 由图1可知,甲的数量最多,因此甲属于第一营养级,而乙和丙的数量变化中,乙的数量总是先于丙的数量变化,因此乙为被捕食者,丙为捕食者,综上分析,三者构成的食物链应为甲→乙→丙,A错误;某营养级粪便中的能量是其没有同化的能量,属于上一营养级同化的能量,因此图2中第二营养级粪便中的能量属于d1和a3,B错误;图2中第一营养级固定的能量为a1+a2+a3,第二营养级从第一营养级同化的能量为a2,因此第一和第二营养级之间的能量传递效率为a2/(a1+a2+a3)×100%,C正确;流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量和所投饲料中的总能量,D错误。
7.选B 清除淤泥可减少水体中的污染物,但无法“彻底消除”水体中的重金属污染,A错误;芦苇作为生产者,通过吸收水中的N、P减少藻类营养来源,同时遮挡阳光抑制其光合作用,从而抑制藻类繁殖,B正确;合理放养本地鱼苗可完善食物链,增强生态系统的抵抗力稳定性,C错误;分解者(如微生物)分解环境中的有机物,而水生植物属于生产者,鱼类属于消费者,D错误。
8.解析:(1)碳在非生物环境和生物群落之间的循环以CO2的形式进行;在生物群落内部以有机物的形式传递。温室效应加剧导致全球变暖,会加速土壤中分解者对有机碳的分解,释放温室气体,进一步加剧温室效应。
(2)本实验是在大气氮沉降背景下进行的,故对草地添加氮的目的是营造大气氮沉降背景(或模拟大气氮沉降)。
(3)由图1可知,刈割后氮添加组草地生态系统的生产力增加幅度大于无氮添加组,故“刈割有利于对抗大气氮沉降对植物多样性低的草地生态系统生产力的负效应”。
(4)结合图1、图2进行分析,采取措施:减少大气氮沉降(减少化石燃料燃烧)、适度放牧、刈割来保护草地生态系统土壤有机碳库。
答案:(1)CO2 分解者 (2)营造大气氮沉降背景(或模拟大气氮沉降) (3)氮添加组草地生态系统刈割后生产力增加幅度大于无氮添加组 (4)减少大气氮沉降(减少化石燃料燃烧)、适度放牧、刈割
9.解析:(1)螺蛳摄食枯萎的荷叶、荷塘中的微生物及腐殖质,从生态系统组成成分的角度分析,螺蛳属于消费者和分解者,通过吊笼养螺蛳的措施,改变了螺蛳在该荷塘中的生态位。
(2)水流方向可以被鱼类的侧线所感知,影响鱼类的身体姿态和游动方向,水流属于生态系统的物理信息,体现了生物生命活动的正常进行离不开信息的传递。
(3)由题表可知,流入该生态系统的总能量是生产者固定的能量以及外来有机物输入的能量,表中R代表的是各营养级自身呼吸作用散失的能量。乙属于第一营养级。生产者乙固定的能量为44+5+95+M,植食性动物从生产者获得的能量为M=9.5+1.5+11+3.5-5=20.5(J·cm-2·a-1),第一营养级固定的能量为44+5+95+20.5=164.5(J·cm-2·a-1),能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值,第一营养级(生产者)到第二营养级(植食性动物)的能量传递效率为20.5/164.5×100%≈12.5%。
答案:(1)消费者和分解者 生态位 (2)物理 生物生命活动的正常进行离不开信息的传递 (3)生产者固定的能量以及外来有机物输入的能量 自身呼吸作用散失的能量 12.5
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