3.1生态系统的结构讲义2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修2
2026-08-31
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摘要:
本讲义聚焦高中生物学“生态系统的结构”核心知识点,系统梳理生态系统的概念、组成成分、食物链与食物网及生物数量动态变化,构建从基础概念到营养结构分析再到动态关系的学习支架。
资料通过典例(如碳循环模型分析)和变式题(如嫁接实验探究成花素),培养学生生态观等生命观念与科学思维能力,课中辅助教师高效授课,课后助力学生巩固知识,查漏补缺。
内容正文:
第3章
3.1 生态系统的结构
内 容 导 航
题型1 生态系统的概念
题型2 生态系统的组成成分
题型3 食物链与食物网
题型4 食物网中生物数量的动态变化
考 点 演 练
题型1 生态系统的概念
解|题|知|识
生态系统的概念及范围
1、概念:生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,叫生态系统。
2、范围:有大有小,其中生物圈是地球上最大的生态系统,它是地球上的全部生物及其无机环境的总和。
【典例1】生态学家P.A.Haefner对褐虾在不同含盐量和不同温度条件下的耐受能力进行了研究。其研究的部分数据绘成如图曲线(曲线旁的百分比为褐虾死亡率)。据图分析不正确的是( )
A.与15℃水温比较,5℃水温下褐虾对盐度耐受范围窄
B.在25℃水温、30‰盐度时,只有10%的褐虾能够生存
C.在20℃水温条件时,30‰左右的盐度最适宜其生存
D.由图可见,温度和盐度等因子共同影响生物的生命活动
【答案】B
【解答】解:A、比较15℃水温和5℃水温时的曲线可知,5℃水温时褐虾对盐度耐受范围窄,A正确;
B、在25℃水温、30‰盐度时,只有10%的褐虾死亡,B错误;
C、在20℃水温条件,30‰左右的盐度时,褐虾死亡率为0,故最适宜其生存,C正确;
D、据图分析可知,温度和盐度等因子共同影响生物的生命活动,D正确。
故选:B。
【变式1】在同一纬度地区,引起对植被分布呈“森林→草原→荒漠”的主要影响因素是( )
A.温度 B.阳光 C.水分 D.矿物质
【答案】C
【解答】解:在同一纬度地区,引起对植被分布呈“森林→草原→荒漠”的主要影响因素是水分。
故选:C。
【变式2】以下可以称为生态系统的是( )
A.一个湖泊中的浮游生物和所有分解者
B.一个池塘的水、泥土等和所有生物
C.一个池塘中的所有水蚤和分解者
D.一个鱼缸中的所有金鱼和水草
【答案】B
【解答】解:A、一个湖泊中的浮游生物和所有分解者,只包括了生物部分,没有环境部分,不能构成一个完整的生态系统,A错误;
B、一个池塘的水,泥土和浮游生物,既包括生物部分,也包括非生物部分,B正确;
C、一个池塘中的所有水蚤和分解者,只包括了生物部分的部分生物,也没有环境部分,不能构成一个完整的生态系统,C错误;
D、一个鱼缸中的所有金鱼和水草,只包括了生物部分的部分动物和部分植物,也没有环境部分,不能构成一个完整的生态系统,D错误。
故选:B。
【变式3】日照的长短对花芽的形成有很大的影响,根据花芽的形成与日照长短的关系,大致分为长日植物(要求连续光条件14~17小时);短日植物(要求连续黑暗条件12小时).研究发现,植物在相应光照条件下,就可产生一种物质──成花素,促进花芽形成.牵牛花是短日植物,在短日条件下容易开花,而同为旋花科的植物甘薯,在自然条件下很难开花.但若将甘薯嫁接到牵牛花上,在短日条件下甘薯能够开花.这一现象说明了成花素的功能.为进一步调查这一现象,进行了如下实验.
实验过程:将牵牛花子叶以上的茎切除,把切除了根的甘薯嫁接到其上(图b~f,h~k),将嫁接后的植物进行以下处理,
①切除牵牛花的子叶(c,i);
②切除甘薯的子叶和叶片 (d,j);
③切除牵牛花的根,将另一株甘薯的子叶以上的茎切除,作为砧木进行二次嫁接(e,k).
④将其中一株接种后的植物,把牵牛花的子叶用铝箔遮住(f); 最后,将经过各项处理的植物,与未经过嫁接处理的甘薯苗a与g分别在长日照条件与短日照条件下进行培养.如图:
上述实验的结果是,嫁接后的植物f、h、j和k的甘薯部分形成了花芽.
从上面实验的过程与结果,回答以下问题:
(1)在成花素的生成过程中,植物体中关键的结构(器官)是: 牵牛花的子叶 ;而且,只有将它们置于 短日照条件 下培养,才能生成成花素;
(2)在成花素存在的情况下,植物是否分裂出花芽与日照的长短有无关系? 无关 ;你是通过上述实验中的哪些植株,可以推测出这个结论的? 植株f和h .
(3)上述的实验处理中,f植株处理的目的是 使该子叶处于短日条件下 ;d和j植株处理的目的是为了验证: 蕃薯植株的叶片与花芽形成的关系(无关) .
(4)将多株嫁接植物e 置于短日条件下培养,分别进行以下各项处理,从以下选项中选出甘薯苗不能开花的一项 C
A.每天暗处理至一半时,给予牵牛花上部的甘薯子叶和叶片短时间的光照
B.每天暗处理至一半时,给予牵牛花下部的甘薯子叶短时间的光照
C.每天暗处理至一半时,给予牵牛花的子叶短时间的光照
D.每天光处理至一半时,将牵牛花上部的甘薯的子叶和叶片用铝箔遮住.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)根据实验结果分析:a与g都不能形成花芽,说明甘薯苗自身不能形成成花素;b不能形成花芽,h有,说明形成成花素与短日照有关;h形成花芽,i没有,说明形成成花素与牵牛花子叶有关.
(2)植株f和h都有牵牛花子叶,自身有成花素,f牵牛花的子叶用铝箔遮住,不感受光照刺激,形成花芽,而h短日照,有花芽,说明在成花素存在是情况下,植物是否分裂出花芽与日照的长短无关.
(3)f植株处理的目的是使该子叶处于短日照条件下,d和j植株都切除甘薯的子叶和叶片,后嫁接到有牵牛花子叶的砧木,结果d无花芽,j有,说明番薯植株的子叶和叶片与花芽形成无关.
(4)ABD牵牛花子叶都有12小时黑暗,即满足短日照条件,故都有开花,c牵牛花的子叶黑暗时间少于12个小时,没有短日照,故不开花.
故答案为:
(1)牵牛花的子叶 短日照条件
(2)无关 植株f和h
(3)使该子叶处于短日条件下 蕃薯植株的叶片与花芽形成的关系(无关)
(4)C
题型2 生态系统的组成成分
解|题|知|识
生态系统的组成成分有:
非生物的物质和能量:阳光、热能、水、空气、无机盐等。
生产者:自养型生物,主要是绿色植物,还包括化能合成作用的生物。
消费者:大多数动物,包括植食、肉食动物,杂食和寄生生物等。
分解者:腐生生物,包括腐生的细菌、真菌、动物等。
【典例1】为应对全球气候变化挑战,我国积极稳妥推进碳达峰、碳中和。碳中和指大气中CO2的排放量与减少量相等。如图为碳循环的模型,图中甲~丁表示生态系统的组成成分,数字表示相应过程。下列说法错误的是( )
A.甲是生态系统的基石,乙在生态系统的物质循环中有重要作用
B.碳循环发生在生态系统的各营养级之间,以有机物形式传递
C.若要实现碳中和,下列过程中碳元素的量应满足的关系为⑩=①+②+③+④
D.海洋对于调节丁中的碳含量起着非常重要的作用
【答案】B
【解答】解:A、甲是生产者,能通过光合作用将太阳能固定在它们制造的有机物中,是生态系统的基石;乙是消费者,通过自身的新陈代谢将有机物转化为无机物,能加快生态系统的物质循环,A正确;
B、碳循环是全球性循环,发生在非生物环境与生物群落之间,并非仅在生态系统各营养级之间;碳在生物群落与非生物环境之间以CO2形式传递,生物群落内部(营养级之间)以有机物形式传递,B错误;
C、“碳中和”要求大气中 CO2排放量与减少量相等。图中①②③④为 CO2排放过程(呼吸作用、分解作用),⑩为 CO2吸收过程(光合作用),因此需满足⑩=①+②+③+④,才能实现大气 CO2平衡,C正确;
D、丁为大气中的CO2库。海洋是地球上最大的碳汇,可通过物理泵(CO2溶解)和生物泵(海洋生物固定)吸收大气中的CO2,对调节大气圈中的碳含量起关键作用,D正确。
故选:B。
【变式1】某被污染的湖泊中,存在一条由4种生物(a、b、c、d)构成的食物链,各生物体内2种有害物质的含量如图所示,已知有害物质在食物链中随着营养级别的升高含量逐渐升高,下列描述中正确的是( )
A.a种群数量达到环境容纳量之后不再发生波动
B.b处于第三营养级,受到的有害物质危害最大
C.c粪便中含有的能量是d同化量的一部分
D.图中缺乏的生态系统的组成成分是分解者
【答案】C
【解答】解:A、由有害物质在各营养级含量可知该食物链为:b→d→c→a,a种群数量达到环境容纳量之后也会发生波动,A错误;
B、分析题意可以写出食物链:b→d→c→a,b处于第一营养级,受到的有害物质危害最小,B错误;
C、c粪便中含有的能量属于它的上一级d同化量的一部分,即d流向分解者的能量,C正确;
D、生态系统的组成成分有:非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,从生态系统的成分来看,图中只有生产者和消费者,缺乏分解者和非生物的物质和能量,D错误。
故选:C。
【变式2】如图表示生态系统四种组成成分之间的关系,下列相关叙述正确的是( )
A.生态系统的结构指的是1、2、3、4
B.2可以将有机物分解为无机物,是生态系统的基石
C.③可表示光合作用和化能合成作用,②表示呼吸作用
D.3代表的一定是微生物,能分解遗体残骸
【答案】C
【解答】解:A、生态系统的结构包括组成成分和营养结构(食物链和食物网),图中只有组成成分,A错误;
B、2是消费者,而1生产者才是生态系统的基石,B错误;
C、1是生产者,2是消费者,3是分解者,4是非生物的物质和能量,①是捕食关系,②表示呼吸作用,③可表示光合作用和化能合成作用,C正确;
D、3是分解者,主要是微生物,但也包括蚯蚓等腐生动物,并非一定是微生物,D错误。
故选:C。
【变式3】旅游活动对景区的生态环境会产生深远影响。植被是景区生态系统的重要组成部分,对人为干扰敏感,能间接反映旅游干扰的生态效应。科研人员对四川峨眉山景区进行了相关研究。请回答问题:
(1)植被属于峨眉山景区生态系统成分中的 生产者 。研究人员采用 样方 法调查景区植物丰富度和种群密度,运用此方法时要注意 随机取样 。
(2)生态调查过程中,研究人员重点记录了乔木、灌木、草本的各项指标,结果如表所示。表中数据反映了群落的 垂直 结构,与对照相比,人为干扰区各个层植物的丰富度有所下降,其中 草本 层下降幅度最大。
表:旅游干扰对峨眉山景区植被的影响
处理
调查类型
均匀度指数
丰富度指数
优势度指数
对照
乔木
0.41
3.1
0.49
灌木
0.49
5.2
0.56
草本
0.67
8.7
0.59
干扰区
乔木
0.39
2.6
0.45
灌木
0.45
4.8
0.52
草本
0.55
6.1
0.53
(3)由于人为干扰,峨眉山景区的物种多样性下降,导致群落的营养结构 变简单 ,生态系统的抵抗力稳定性 下降 。景区从人为干扰破坏到恢复峨眉山自然景观需要经历 次生 演替。
(4)为了保护生态环境,恢复峨眉山景区的自然景观,请从影响生态系统稳定性因素的角度思考,给出恢复峨眉山景区自然景观两条合理的建议 引进适合景区的优势物种,加速演替进行;加大景区监管力度,减少景区人为干扰 。
【答案】(1)生产者 样方 随机取样
(2)垂直 草本
(3)变简单 下降 次生
(4)引进适合景区的优势物种,加速演替进行;加大景区监管力度,减少景区人为干扰
【解答】解:(1)植被属于峨眉山景区生态系统成分中的生产者,生产者通过光合作用,将太阳能固定 在它们所制造的有机物中。调查植物的丰富度和种群密度,常用的方法是样方法,在运用此方法时要注意随机取样,以排除人为因素对实验的干扰。
(2)在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象,如森林中自上而下分别有乔木、灌木和草本植物,形成群落的垂直结构。表中数据为乔木、灌木、草本植物的各项指标,就反应了群落的垂直结构。与对照相比,人为干扰区各个层植物的丰富度有所下降,其中乔木层的丰富度指数从3.1下降到2.6,下降了0.5;灌木层的丰富度指数从5.2下降到4.8,下降了0.4;草本层的丰富度指数从8.7下降到6.1,下降了2.6,所以草本层下降幅度最大。
(3)由于人为干扰,峨眉山景区的物种多样性下降,导致群落的营养结构变得简单,生态系统的抵抗力稳定性下降(降低)。景区被人为干扰破坏,土壤条件仍然存在,还有其他植物、动物等的存在,所以景区从人为干扰破坏到恢复峨眉山自然景观需要经历次生演替。
(4)生态系统稳定性与物种的丰富度、营养结构的复杂程度有关,为了保护生态环境,恢复峨眉山景区的自然景观,可以考虑引进适合景区的优势物种,加速演替进行;加大景区监管力度,减少景区人为干扰。
故答案为:
(1)生产者 样方 随机取样
(2)垂直 草本
(3)变简单 下降 次生
(4)引进适合景区的优势物种,加速演替进行;加大景区监管力度,减少景区人为干扰
题型3 食物链与食物网
解|题|知|识
(1)食物链:草→蝗虫→蜘蛛→螳螂→食虫鸟,其中的消费者类型及营养级类型:
(2)书写食物链应该注意的问题:
A、起点一定是生产者,且要写到最高营养级;
B、相邻营养级之间用箭头连接且箭头指向捕食者;
C、食物链仅仅体现生产者、各级消费者之间的关系,不包括分解者、寄生者,以及阳光等非生物因素。
【典例1】研究小组从某湖泊中选取了四种不同的生物,并对其消化道内食物组成进行了分析,结果如表所示。下列说法错误的是( )
生物种类
鱼甲
河虾
鱼乙
水蚤
消化道内食物组成
鱼乙、河虾
水蚤、小球藻
水蚤、河虾
小球藻
A.鱼甲与鱼乙二者间的关系是捕食和种间竞争
B.鱼甲在这四种生物中营养级最高
C.河虾在该食物网中位于第三营养级
D.表中生物形成的食物网共有5条食物链
【答案】C
【解答】解:A、鱼甲捕食鱼乙,二者又都捕食河虾,因此关系是捕食和种间竞争,A正确;
B、食物网中,鱼甲捕食鱼乙和河虾,无天敌,处于最高营养级,B正确;
C、河虾以水蚤和小球藻为食。小球藻为生产者(第一营养级),水蚤为初级消费者(第二营养级)。河虾捕食水蚤时位于第三营养级,但直接捕食小球藻时位于第二营养级,因此河虾不固定位于第三营养级,C错误;
D、食物链包括:小球藻→水蚤→河虾→鱼甲、小球藻→水蚤→河虾→鱼乙→鱼甲、小球藻→水蚤→鱼乙→鱼甲、小球藻→河虾→鱼乙→鱼甲、小球藻→河虾→鱼甲,共5条食物链,D正确。
故选:C。
【变式1】生态系统是由群落及其生存的非生物环境相互作用构成的统一整体。下列叙述正确的是( )
A.一种生物只能占据生态系统中某一特定的营养级
B.植食性动物称为初级消费者,肉食性动物称为次级消费者
C.能进行光合作用的细菌细胞中含有叶绿体,该类细菌属于生产者
D.腐生细菌可以将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物
【答案】D
【解答】解:A、一种生物在不同食物链中可能占据不同营养级,例如杂食性动物,A错误;
B、植食性动物称为初级消费者,以植食性动物为食的肉食性动物称为次级消费者,B错误;
C、能进行光合作用的细菌(如蓝细菌)是原核生物,细胞内无叶绿体,C错误;
D、腐生细菌属于分解者,可以将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物,D正确。
故选:D。
【变式2】“海洋牧场”是指在一定海域内,利用自然的海洋生态环境,将人工放养的经济海洋生物聚集起来,像在陆地放牧牛羊一样,对其进行有计划和有目的的海上放养。如图为科学家在河北省祥云湾海洋牧场示范区调查得到部分食物网和部分营养级的能量流动图示(注:碎屑在生态系统中处于第一营养级)。下列说法正确的是( )
A.图1中,只属于第二营养级的生物是浮游动物,蟹类只属于第二、三、四营养级
B.图2中,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为11.27%
C.分解者、非生物的物质和能量与图1中的生物共同组成祥云湾海洋生态系统的结构
D.由于浮游植物个体小、寿命短,祥云湾生态系统的生物量金字塔可能为上宽下窄
【答案】D
【解答】解:A、分析图1可知,只属于第二营养级的生物是浮游动物,在不同食物链中蟹类分别属于第二、三、四、五营养级,A错误;
B、分析图2可知,第二营养级的同化量为3858+142.9=4000.9,第二营养传递到第三营养级的能量为290.9,故第二营养级到第三营养级的能量传递效率为290.9÷4000.9×100%≈7.27%,B错误;
C、分解者、非生物的物质和能量与图1中的生物(生产者和消费者)不能组成祥云湾海洋生态系统的结构,还应包括营养结构,C错误;
D、由于浮游植物个体较小、寿命较短,故以祥云湾为代表的海洋生态系统的生物量金字塔为上宽下窄,D正确。
故选:D。
【变式3】图甲为北极冻原生态系统中部分生物构成的食物网。图乙虚线方框内表示一个生态系统,箭头表示该生态系统能量流动的一般性模型。请据图回答:
(1)图甲中雪兔和北极狐之间的关系为 捕食和竞争 。
(2)与森林生态系统相比,冻原生态系统抵抗外界干扰的能力 低 。
(3)假如北极狐的食物来自雷鸟,来自植物,且该系统能量从生产者到消费者的传递效率为10%,从消费者到消费者的能量传递效率为20%,如果北极狐种群增加的能量为80KJ,那么其中来自雷鸟和植物的能量分别为 200 KJ和 3600 KJ。
(4)图乙中D代表生态系统成分中的 分解者 。
【答案】(1)捕食和竞争
(2)低
(3)200 3600
(4)分解者
【解答】解:(1)图甲由食物链:植物→北极狐;植物→雪兔→北极狐可知中北极狐和雪兔之间有明显的捕食和竞争的关系.
(2)与森林生态系统相比,冻原生态系统营养结构简单,故冻原生态系统抵抗力稳定性要低.
(3)假如北极狐的食物来自雷鸟,来自植物,且该系统能量从生产者到消费者的传递效率为10%,从消费者到消费者的能量传递效率为20%,如果北极狐种群增加的能量为80KJ,若不考虑其他变化的影响,则需要直接消雷鸟的重量为:80×0.5=200KJ;同理可以计算消耗植物的总重量为:3600KJ.
(4)图乙中D代表生态系统成分中的分解者。
故答案为:
(1)捕食和竞争
(2)低
(3)200 3600
(4)分解者
题型4 食物网中生物数量的动态变化
解|题|知|识
食物网中生物数量变化分析:
(1)第一营养级生物数量减少对其他生物数量的影响
第一营养级的生物数量减少会导致其他生物数量都减少,因为第一营养级是其他生物直接或间接的食物来源;
天敌减少,对被捕食者数量的影响
“天敌”减少,则被捕食者数量增加,但随着其数量的增加,种内斗争加剧,种群密度下降,直到趋于稳定,但最终结果比原来数量要大(K值升高);
(3)中间营养级生物减少
①生产者数量相对稳定原则,即消费者某一种群数量发生变化时,一般不考虑生产者数量的减少或增加;
②最高营养级生物种群数量相对稳定原则,即当处于最高营养级的生物种群的食物有多种来源时,若其中一条食物链中某种生物减少,该种群数量不会发生较大变化;
【典例1】某草原生态系统一条食物链甲→乙→丙中,各种群对能量的同化、利用、传递等数量关系如表所示。已知该生态系统受到的太阳辐射为150000百万千焦,但其中149875百万千焦的能量未被生产者固定。下列有关叙述正确的是(单位:百万千焦)( )
种群
同化量
用于生长发育繁殖能量
呼吸消耗
传递给分解者
传递给下营养级
未被利用的能量
甲
65.5
3.0
15.0
41.5
乙
14.0
5
0.5
2
2.5
丙
2
0.6
1.4
微量(不计)
无
A.种群甲、乙、丙不能构成该生态系统的生物群落
B.种群乙个体数量的变化是由于种群丙对其有选择捕食的结果
C.能量从乙到丙的传递效率为12%
D.种群甲的净同化量为18百万千焦
【答案】A
【解答】解:A、表格中的生物为一条食物链,包括生产者和消费者,要构成生物群落,还缺少分解者,而且甲、乙和丙是该区域的一部分生物,因此种群甲、乙、丙不能构成该生态系统的生物群落,A正确;
B、种群乙个体数量的变化受其天敌丙和乙的捕食对象甲的影响,B错误;
C、由于乙、丙同化量分别是14百万千焦、2百万千焦,所以能量从乙到丙的传递效率为2÷14×100%≈14.3%,C错误;
D、由题干可知该草原生态系统受到的太阳辐射为150000百万千焦,但其中149875百万千焦的能量未能被生产者固定,所以生产者固定的能量为150000﹣149875=125百万千焦,净同化量=同化量﹣呼吸量=125﹣65.5=59.5百万千焦,D错误。
故选:A。
【变式1】近一段时间“农家乐”时尚吃野味,某些农民因为无知和利益的驱使,大量捕杀田里的青蛙.请根据如图的食物网,分析青蛙数量的下降对农田生态系统的影响( )
A.有利于生态系统的平衡
B.水稻害虫严重
C.蛇的数量迅速减少
D.鼠的数量迅速增加
【答案】B
【解答】解:A、动物是食物链中主要环节之一,在维持生态平衡中起着重要的作用,因此大量捕食青蛙不利于生态系统的平衡,A错误;
B、青蛙是害虫的天敌,大量捕杀青蛙会导致害虫大量繁殖,进而导致农作物减产,B正确;
C、蛇的食物除了青蛙还有鼠,因此青蛙数量下降后,短时间内不会导致蛇的数量迅速减少,C错误;
D、青蛙数量下降后,蛇为了生存会大量捕食鼠,因此鼠的数量会减少,D错误。
故选:B。
【变式2】如图表示在某生态系统中,a、b、c三个种群数量变化相互关系,下列描述正确的是( )
A.a肯定是生产者,b肯定是初级消费者
B.a→b→c构成一条食物链
C.a与b、b与c为捕食关系
D.a与c为竞争关系
【答案】C
【解答】解:A、根据图中数量关系可以判断a、b、c三者构成的捕食关系为c→b→a,a可能为次级消费者,A错误;
B、c→b→a可能会构成一条食物链,B错误;
C、a与b、b与c为捕食关系,C正确;
D、a与c不存在竞争关系,D错误。
故选:C。
【变式3】图1为草原生态系统部分营养结构示意图,图2为碳循环局部示意图,表格表示该草原生态系统中甲→乙→丙(三者构成一条食物链)各种群对能量的同化、利用、传递等的部分数量关系.已知该草原生态系统受到的太阳辐射能量为150000百万千焦,但其中149875百万千焦的能量未能被生产者固定.(净同化量一同化量一呼吸消耗量)
生物类型
同化量
净同化量
呼吸消耗
传递给分解者
传递给下一营养级
未被利用的能量
甲
( )
(?)
65.5
3.0
15.0
41.5
乙
14.0
5.0
( )
0.5
2.0
2.5
丙
2.0
( )
微量(不计)
无
( )
(1)图1中鹰和蛇的关系为 竞争和捕食 .若鹰体内有机物增加15克,假设鹰从各条食物链中获得的能量是均等的,至少需要消耗植物 875 克.
(2)图2中表示生态系统基石的字母是 E ,能构成群落的是 BCDEF ,若因环境污染造成生产者锐减,则对F、D数量的影响是 减少 .碳在生物群落内以 含碳有机物 的形式进行流动.
(3)表格“?”处数值为 59.5 .初级消费者同化的能量中大部分被消耗掉,只有大约 14.3% 的能量能够流到下一个营养级(保留到小数点后一位).
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)鹰以蛇为食,二者有共同食物是鼠,故关系为竞争和捕食.关于鹰有3条食物链:①植物→兔→鹰;②植物→鼠→鹰;③植物→鼠→蛇→鹰.鹰体内有机物增加15克,每条食物链提供鹰5克,按照最高能量传递效率20%计算,①食物链需要植物=鹰增重质量÷最高能量传递效率÷最高能量传递效率=5÷20%÷20%=125,②食物链需要植物质量=鹰增重质量÷最高能量传递效率÷最高能量传递效率=5÷20%÷20%=125,③食物链需要植物质量=鹰增重质量÷最高能量传递效率÷最高能量传递效率÷最高能量传递效率÷最高能量传递效率=5÷20%÷20%÷20%=625,共需要植物125+125+625=875(克).
(2)A为无机环境,E为生产者,FDB为各级消费者,C为分解者.故BCDEF构成生物群落,E生产者是生物群落能量基石.生产者锐减,FD得到能量下降,种群数量下降.碳元素在生物群落以含碳有机物形式流动.
(3)甲为生产者,同化量=65.5+3.0+15.0+41.5=125,净同化量=同化量﹣呼吸消耗量=125﹣65.5=59.5.初级消费者到次级消费者能量传递效率为2.0÷14=14.3%.
故答案为:(1)竞争和捕食 875
(2)E BCDEF 减少(降低) 含碳有机物
(3)59.5 14.3%
过 关 验 收
1. 东北某林区,山顶是冷杉林,中部是红松林,山底是落叶阔叶林,影响这种分布状况的主要因素是( )
A.阳光 B.水分 C.温度 D.土壤
【答案】C
【解答】解:非生物因素﹣温度对植物的分布有着重要影响。不同的植物适应不同的温度,如落叶阔叶林必须生长在温度较高的地区,红松林适于生长在温度较低的地区,冷杉林适于生长在寒冷的高山高原。海拔每升高1千米气温下降6度左右,因此高山从山脚到山顶温度差别极大,形成植物垂直分层分布的特点,即从山脚到山顶依次为落叶阔叶林、红松林、冷山林。
故选:C。
2. 如图是两个生态系统中有机物质总量随时间的变化情况,这两个生态系统分别是( )
A.A是热带草原,B是热带雨林
B.A是热带雨林,B是温带雨林
C.A是冻土苔原,B是热带雨林
D.A是热带苔原,B是温带草原
【答案】C
【解答】解:土壤腐殖质总量与落叶量、微生物分解能力等因素有关,热带雨林落叶量较大,但热带雨林地区微生物分解能力强,故土壤腐殖质总量少。寒带针叶林落叶较热带雨林少,且微生物活动弱,故土壤腐殖质总量多,据图可知,甲曲线腐殖质积累量逐年增多,而乙曲线腐殖质积累量增加较少,说明分解速度快,故甲为冻土苔原,乙为热带雨林。
故选:C。
3. 在阳光明媚、水草丰茂的鄂尔多斯草原上,生活着牛、羊、鹿、狼、兔、鼠,还有秃鹫、苍鹰、蜣螂、细菌、真菌等,关于它们的叙述中正确的是( )
①它们共同构成一个生态系统
②它们中的牛、羊、鹿分别组成了3个种群
③它们中的动物是一个生物群落
④它们中的蜣螂、腐生菌是分解者.
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
【答案】D
【解答】解:①阳光、水草、牛、羊、鹿、狼、兔、鼠、秃鹫、苍鹰、蜣螂、细菌、真菌等,包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,构成了完整的生态系统,①正确;
②牛、羊、鹿不一定属于同一个物种,所以不一定是3个种群,②错误;
③群落是一定区域中的所有生物的总和,③错误;
④蜣螂、腐生菌属于分解者,④正确。
故选:D。
4. 研究性学习小组在L(不放螺)和M(放入100只某种螺)两个相同玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻。一段时间后,将M中的螺全部移入L中,并开始统计L、M中的藻类数量,结果如图所示。实验期间螺数量不变,下列叙述错误的是( )
A.甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统
B.无螺时,三种藻的竞争能力为甲藻>乙藻>丙藻
C.三种藻类中螺最喜欢捕食的是丙藻
D.大约14天后,L中乙藻数量在峰值后下降原因是乙藻在竞争中处于劣势
【答案】AC
【解答】解:A、甲、乙、丙藻是生产者,螺是消费者,但缺少分解者和非生物的物质和能量,因此不能构成一个完整的微型生态系统,A错误;
B、据图可知,在放入螺之前,甲藻数量多,乙藻数量其次,丙藻数量较少,说明三种藻的竞争能力为甲藻>乙藻>丙藻,B正确;
C、在放入螺之前,甲藻数量多,乙藻数量其次,丙藻数量较少,放入螺之后,甲藻的数量减少明显,乙藻其次,丙藻数量增加,说明螺捕食藻类的喜好为甲藻>乙藻>丙藻,C错误;
D、大约14天后,甲藻的竞争能力强于乙藻,乙藻因竞争劣势数量下降,L缸中螺捕食甲藻后,甲藻的竞争压力减弱,乙藻数量短暂上升,乙藻峰值后下降说明在与甲藻等竞争中处于劣势,被甲藻压制,D正确。
故选:AC。
5. 果树—草菇立体农业是利用果树下微弱的光照、较高的空气湿度和较低的风速等特殊环境条件,在果树下人工栽培草菇的工程体系。下列相关叙述正确的是( )
A.该生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者及分解者
B.该生态系统的营养结构中,可能存在鼠→蛇→鹰这样一条食物链
C.生产者都是自养生物,自养生物都能进行光合作用合成有机物
D.分解者能将动植物遗体和动物排遗物分解成无机物
【答案】D
【解答】解:A、生态系统的结构包括生态系统的组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)和营养结构(食物链、食物网),A错误;
B、食物链的起点必须是生产者(如植物),而“鼠→蛇→鹰”以消费者(鼠)为起点,缺少生产者环节,不符合食物链定义。该生态系统中草菇为分解者,不参与食物链,B错误;
C、生产者均为自养生物,但自养方式包括光合作用(如果树)和化能合成作用(如硝化细菌)。草菇作为分解者,不进行光合作用,且并非所有自养生物都依赖光合作用,C错误;
D、分解者的主要功能就是将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解成无机物,这些无机物可以被生产者重新吸收利用,完成物质循环,D正确。
故选:D。
6. 如图所示是生态系统成分的关系图,下列对a、b、c所代表的成分的说法,错误的是( )
A.b中有真核生物,也有原核生物,但都是自养型
B.a可能是异养型真核生物,也可能是病毒
C.c中包括腐生细菌、真菌及动物
D.a是该生态系统的基石,一旦遭到破坏会影响整个生态系统的稳定
【答案】D
【解答】解:A、b是生产者,包括真核生物(如绿色植物、藻类)和原核生物(如蓝细菌、硝化细菌),且都属于自养型生物,A正确;
B、a消费者中全是异养型生物,但不一定都是真核生物,如寄生细菌为原核生物,病毒也是消费者,B正确;
C、c分解者包括腐生细菌和真菌、以及蚯蚓等腐生动物,C正确;
D、b生产者是该生态系统的基石,一旦遭到破坏会影响整个生态系统的稳定,D错误。
故选:D。
7. 如图是一个农业生态系统模式图。关于该系统的叙述错误的是( )
A.农作物是该生态系统的基石
B.沼气池中的微生物主要是分解者
C.多数微生物能利用农作物通过光合作用储存的能量
D.多途径利用农作物可提高该生态系统的能量传递效率
【答案】D
【解答】解:A、农作物属于生产者,是生态系统的基石,A正确;
B、沼气池内的微生物主要是产甲烷杆菌等厌氧型微生物,能够分解秸秆、人畜粪便等有机物,将有机物分解为无机物,在生态系统成分中属于分解者,B正确;
C、农作物属于生产者,能进行光合作用存储能量,多数微生物属于分解者,能利用农作物通过光合作用储存的能量,C正确;
D、农作物为人类提供食物,为家畜提供饲料,产生的秸秆可以用来生产沼气,这种多途径利用农作物的方式,实现了物质的循环再生和能量的多级利用,大大提高了生态系统中的能量利用效率,但不能提高该系统的能量传递效率,D错误。
故选:D。
8. 作为世界第一座“双奥之城”,北京冬奥会向国际社会作出坚定承诺:绿色办奥。北京冬奥会将发展体育事业与促进生态文明建设结合起来,力争碳排放全部中和,打造首个真正实现“碳中和”目标的奥运会。冬奥核心区绿化造林成活率达99%以上,森林覆盖率达到80%以上。
(1)冬奥核心区造林的树种以本地树种为主,宜乔则乔,宜灌则灌,实现森林树种的多样化。选择本地物种的原因有 避免外来物种入侵,保证本地生态系统的安全性;本地物种具有较高的生态适应性 (答出2点);“宜乔则乔,宜灌则灌”涉及生态工程的 协调 原理。植树造林一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,有利于实现“碳中和”,这是因为植物能进行 光合作用吸收(CO1产生O2) 。
(2)一届奥运会的举办,通常会产生近万吨的废弃物。北京冬奥会严格做好垃圾分类和处理,专用餐具加入微生物后直接变成水和气体,参与此过程的微生物在生态系统成分中属于 分解者 。废旧电池、过期药物应合理处理,否则废旧电池中的重金属离子等物质进入土壤后会被植物吸收,沿食物链(网)逐级积累,最后可能进入人体;抗生素类的药物进入土壤后会 杀死土壤中的部分细菌,破坏土壤生态平衡 。
【答案】(1)避免外来物种入侵,保证本地生态系统的安全性;本地物种具有较高的生态适应性 协调 光合作用吸收(CO1产生O2)
(2)分解者 杀死土壤中的部分细菌,破坏土壤生态平衡
【解答】解:(1)如果选择外地物种,可能会导致外来物种入侵,导致本地生物多样性降低,因此选择本地物种可以避免外来物种入侵,保证本地生态系统的安全性;同时本地物种具有较高的生态适应性,外来物种不一定能适应当地环境,成活率低。协调与平衡原理是指处理好生物与环境的协调与平衡,需要考虑环境承载力,因此“宜乔则乔,宜灌则灌”涉及到生态工程的协调原理。植物能进行光合作用,光合作用需要消耗二氧化碳,同时产生氧气,因此植树造林一定程度上可以“抵消”全球的碳排放。
(2)微生物能分解有机物,把有机物直接变成水和气体,属于分解者。废旧电池、过期药物属于有害垃圾,应投入红色垃圾回收箱中。根据生物富集可知,重金属离子等有毒物质进入土壤后会被植物吸收,沿食物链(网)逐级积累。抗生素能杀死细菌,因此抗生素类的药物进入土壤后会杀死土壤中的部分细菌,破坏土壤生态平衡。
故答案为:
(1)避免外来物种入侵,保证本地生态系统的安全性;本地物种具有较高的生态适应性 协调 光合作用吸收(CO1产生O2)
(2)分解者 杀死土壤中的部分细菌,破坏土壤生态平衡
9. 马尾藻起源于大西洋,受全球气候变化和人类活动加剧的影响,漂浮状态的马尾藻由于快速生长引发海水变色的现象被称作“金潮”。我国南海某些区域发生的“金潮”对旅游经济、渔业资源、海洋环境造成了破坏性影响。图示为以马尾藻为起点的部分食物网。下列说法正确的是( )
A.海龟与海葵有捕食和竞争关系,若海葵大量减少,短时间内贻贝会因缺少竞争而增多
B.“金潮”的发生与水体富营养化有关,会引起生态系统抵抗力稳定性降低
C.“金潮”发生时,水体溶氧量下降,鱼虾大量死亡导致的水环境破坏属于负反馈调节
D.除人工捞取马尾藻外,还可大量引入大西洋中以马尾藻为食的动物来治理“金潮”
【答案】B
【解答】解:A、海龟可以捕食海葵,二者都可以以马尾藻及其碎屑为食,所以二者有捕食和竞争关系,若海葵大量减少,短时间内海龟可能捕食更多的贻贝,数量不一定增多,A错误;
B、水体中的氮和磷增多造成富营养化导致“金潮”的发生,水体溶氧量下降,最终导致水生生物大量死亡,使营养结构破坏,引起生态系统抵抗力稳定性降低,B正确;
C、“金潮”发生时,水体溶氧量下降,鱼虾大量死亡导致的水环境破坏属于正反馈调节,C错误;
D、大量引入大西洋中以马尾藻为食的动物可能会引起外来物种入侵,导致生物多样性下降,D错误。
故选:B。
10. 如图表示某生态系统中的3种生物的二氧化碳释放量(相对量)的曲线图,下列说法错误的是( )
A.a曲线代表的生物可代表酵母菌
B.b曲线可代表该生态系统的任意一种生产者
C.a、b、c曲线代表的生物可能是原核生物
D.b、c是该生态系统的基石
【答案】B
【解答】解:A、a曲线表示只释放二氧化碳,不吸收二氧化碳,可代表酵母菌,A正确;
B、b、c表示都能吸收二氧化碳,且b曲线表现出光下吸收二氧化碳,属于光能自养型,c曲线吸收二氧化碳的过程与光照无关,属于化能自养型,属于生产者,可见b曲线不能代表任何一种生产者,B错误;
C、a只释放二氧化碳,为异养生物,可能是消费者和分解者,b、c均能吸收二氧化碳,可代表生产者,而原核生物绝大多数为异养生物,有的营寄生生活(消费者)、有的营腐生生活(分解者),而有的是光能自养,如蓝细菌,有的是化能自养生物,如硝化细菌,这些细菌是生产者,可见原核生物在生态系统中有的可以作为生产者,有的可以作为消费者,有的可以作为分解者,C正确;
D、b、c曲线在一定时间内都表现出吸收二氧化碳(二氧化碳释放量为负),说明它们能进行光合作用或化能合成作用,将无机物转化为有机物,为生态系统提供物质和能量,是生态系统中的生产者,而生产者是生态系统的基石,D正确。
故选:B。
11. 如图是利用某生态系统在某一特定时刻统计的相关数据建构的生态金字塔,图中C1、C2代表不同消费者,下列叙述错误的是( )
A.C1到C2的能量传递效率为25%
B.该类型金字塔可能倒置,且有可能长时间保持倒置
C.图中显示绿色植物的生物量是40000g/m2
D.C2属于次级消费者第三营养级
【答案】AB
【解答】解:A、根据该金字塔中各种生物数据的相关单位,是生物量金字塔,图中反映的是各营养级之间的生物量关系,能量传递效率是相邻营养级同化量之比,C1到C2的传递效率无法仅通过生物量计算,A错误;
B、生物量金字塔可能倒置,但难以长时间保持,因为生产者固定的能量需支撑消费者生存,B错误;
C、图中生产者对应的生物量为40000g/m2,生产者主要是绿色植物,因此绿色植物的生物量是40000g/m2,C正确;
D、根据图示生态金字塔,可知C2属于次级消费者,第三营养级,D正确。
故选:AB。
12. 古田山自然保护区地处浙江省开化县境内,保护区内林木葱茏,遮天盖日,天然次生林发育完好,有“浙西兴安岭”之称。某科研小组在保护区内开展研究工作,回答下列问题:
(1)对保护区内各物种之间的取食与被取食关系进行调查,可构建出该生态系统的 食物链(食物网) 。归类其中处于相同环节的所有物种,可构建相应的 营养级 。
(2)保护区内的白颈长尾雉是国家一级重点保护动物。可通过分析白颈长尾雉种群各 年龄组 个体数量在种群中所占的比例关系,来预测其种群数量的变化趋势。白颈长尾雉曾经由于被猎杀导致数量骤减,直接降低了, 遗传 多样性。在群落中,每种生物都占据着相对稳定的 生态位 ,这是生物对环境的长期适应以及 自然选择 的结果。
(3)若此生态系统中的生物群落处于平衡状态,生产者固定的CO2量 等于 (填“大于”或“等于”或“小于”)所有生物呼吸作用排放的CO2量。
【答案】(1)食物链(食物网) 营养级
(2)年龄组 遗传 生态位 自然选择
(3)等于
【解答】解:(1)各种生物之间由于食物关系形成联系可形成食物链或食物网,对保护区内各物种之间的取食与被取食关系进行调查,可构建出该生态系统的食物链或食物网。食物链某一环节上所有物种的总和称为一个营养级,归类其中处于相同环节的所有物种,可构建相应的营养级。
(2)年龄结构可用来预测种群数量的变化趋势,所以可以通过分析白颈长尾雉种群各年龄组个体数量在种群中所占的比例关系,来预测其种群数量的变化趋势。生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,白颈长尾雉曾经由于被猎杀导致数量骤减,导致其群体携带的遗传信息减少,直接降低了遗传多样性。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,在群落中,每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是生物对环境的长期适应以及自然选择的结果。
(3)生产者通过光合作用、化能合成作用将环境中的二氧化碳固定进入生物群落,生物群落中的生物通过呼吸作用将碳以二氧化碳的形式排放到无机环境,若此生态系统中的生物群落处于平衡状态,生产者固定的CO2量等于所有生物呼吸作用排放的CO2量。
故答案为:
(1)食物链(食物网) 营养级
(2)年龄组 遗传 生态位 自然选择
(3)等于
13. 如图表示在某生态系统中,甲、乙、丙三个种群数量变化的相互关系,下列描述正确的是( )
A.甲为生产者、乙为初级消费者
B.甲与乙、乙与丙为捕食关系
C.甲→乙→丙构成一条食物链
D.甲与丙为竞争关系
【答案】B
【解答】解:A、因为从图解中不能确定甲为绿色植物﹣﹣生产者,A错误
B、从图解中可看出,当乙数量增加时,甲的数量随之增加,当甲的数量增加时,使乙数量减少,可推断甲与乙为捕食关系,同样推断乙与丙为捕食关系,B正确;
C、每条食物链的起点都是生产者(绿色植物),终点是消费者,箭头指向捕食者,但此题不能确定甲为植物,是生产者,C错误;
D、从图解中可看出,甲与丙没有直接关系,不能推断它们为竞争关系,D错误。
故选:B。
14. 某草原生态系统一条食物链甲→乙→丙中,各种群对能量的同化、利用、传递等的部分数量关系如表所示.已知该草原生态系统受到的太阳辐射为150 000百万千焦,但其中149 875百万千焦的能量未被生产者固定.下列有关计算不正确的是( )
(单位:百万千焦)
种
群
同化量
净生产量
(净同化量)
呼吸
消耗
传递给
分解者
传递给下
一营养级
未被利用
的能量
甲
65.5
3.0
15.0
41.5
乙
14.0
5
0.5
2
2.5
丙
2
1.4
微量(不计)
无
A.流经该生态系统的总能量为125百万千焦
B.甲净生产量为59.5百万千焦
C.乙呼吸消耗的能量为19百万千焦
D.能量从乙到丙的传递效率为14.3%
【答案】C
【解答】解:流经该生态系统的总能量为150000﹣149875=125百万千焦,种群甲的净生产量为125﹣65.5=59.5百万千焦;乙种群的同化量是14.0百万千焦,乙种群用于生长发育、繁殖的能量是5.0百万千焦,乙呼吸消耗的量是14.0﹣5=9百万千焦;能量从乙到丙的传递效率为2÷14×100%=14.3%。
故选:C。
15. 如图为生态系统结构的一般模型,据图回答下列问题。
(1)图中A代表 分解者 ;肉食性动物1的数量 不一定 (填“一定”或“不一定”)少于植食性动物的数量。
(2)如果②、③、④代表能量流动过程,④代表的能量大约是②的 1%~4% 。
(3)如果图中生产者是农作物棉花,为了提高棉花产量,从物质或能量的角度分析,针对②的调控措施及理由分别是 减少植食性动物的数量,使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株 ;针对⑦的调控措施及理由分别是 合理密植,改善通风条件,提高CO2浓度,减少呼吸消耗;增施有机肥,分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2;喷淋降温,缓解强光照和高温导致的“午休”,满足光合作用对CO2的需求 。
【答案】(1)分解者 不一定
(2)1%~4%
(3)减少植食性动物的数量,使能量更多的流向对人类最有利的部分 合理密植,改善通风条件,提高CO2浓度,减少呼吸消耗;增施有机肥,分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2;喷淋降温,缓解强光照和高温导致的“午休”,满足光合作用对CO2的需求
【解答】解:(1)A能将遗体、粪便、碎屑等中的有机物分解形成无机物,因此A表示分解者。生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的,因此能量金字塔呈正金字塔形,而生物量金字塔和数量金字塔则可能倒置,数量金字塔有时会出现高营养级的生物数量多于低营养级的生物数量,因此肉食性动物1的数量不一定少于植食性动物的数量。
(2)能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%﹣20%,②表示植食性动物的同化量,③表示肉食性动物1的同化量,是②的10%﹣20%,④表示肉食性动物2的同化量,是③的10%﹣20%,因此④代表的能量大约是②的1%~4%。
(3)如果图中生产者是农作物棉花,提高棉花产量,针对途径②,可减少植食性动物的数量,使能量更多的流向对人类最有利的部分;针对途径⑦,可合理密植,改善通风条件,提高CO2浓度,减少呼吸消耗;增施有机肥,分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2;喷淋降温,缓解强光照和高温导致的“午休”,满足光合作用对CO2的需求。
故答案为:
(1)分解者 不一定
(2)1%~4%
(3) 减少植食性动物的数量,使能量更多的流向对人类最有利的部分 合理密植,改善通风条件,提高CO2浓度,减少呼吸消耗;增施有机肥,分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2;喷淋降温,缓解强光照和高温导致的“午休”,满足光合作用对CO2的需求
16. 某草原生态系统的食物网如图所示。
(1)该生态系统中鹰与蛇的关系是 捕食和竞争 。
(2)如果图中草能提供10000KJ的能量,营养级间的能量传递效率为10%~20%,那么鹰占据的营养级能够得到最高能量值是 400 KJ。
(3)若去除蛇,且狐的数量不不变,则草原容纳鹰的数量会 增加 ,原因是 鹰由第三和第四营养级变成了单纯的第三营养级,减少了能量的损耗 。
【答案】(1)捕食和竞争
(2)400
(3)增加 鹰由第三和第四营养级变成了单纯的第三营养级,减少了能量的损耗
【解答】解:(1)该生态系统中鹰与蛇的关系是捕食和竞争。
(2)根据题意和图示分析可知:该生态系统中共有食物链5条,分别是:草→兔→鹰,草→兔→狐,草→鼠→狐,草→鼠→鹰,草→鼠→蛇→鹰.鹰占据的营养级分别是第三和第四营养级,要获得最多能量,应该是第三营养级,传递效率按照20%计算,则鹰占据的营养级能够得到最高能量值是10000KJ×20%×20%=400KJ。
(3)若去除蛇,且狐的数量不不变,鹰由第三和第四营养级变成了单纯的第三营养级,减少了能量的损耗,则草原容纳鹰的数量会增加。
故答案为:
(1)捕食和竞争
(2)400
(3)增加 鹰由第三和第四营养级变成了单纯的第三营养级,减少了能量的损耗
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第3章
3.1 生态系统的结构
内 容 导 航
题型1 生态系统的概念
题型2 生态系统的组成成分
题型3 食物链与食物网
题型4 食物网中生物数量的动态变化
考 点 演 练
题型1 生态系统的概念
解|题|知|识
生态系统的概念及范围
1、概念:生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,叫生态系统。
2、范围:有大有小,其中生物圈是地球上最大的生态系统,它是地球上的全部生物及其无机环境的总和。
【典例1】生态学家P.A.Haefner对褐虾在不同含盐量和不同温度条件下的耐受能力进行了研究。其研究的部分数据绘成如图曲线(曲线旁的百分比为褐虾死亡率)。据图分析不正确的是( )
A.与15℃水温比较,5℃水温下褐虾对盐度耐受范围窄
B.在25℃水温、30‰盐度时,只有10%的褐虾能够生存
C.在20℃水温条件时,30‰左右的盐度最适宜其生存
D.由图可见,温度和盐度等因子共同影响生物的生命活动
【变式1】在同一纬度地区,引起对植被分布呈“森林→草原→荒漠”的主要影响因素是( )
A.温度 B.阳光 C.水分 D.矿物质
【变式2】以下可以称为生态系统的是( )
A.一个湖泊中的浮游生物和所有分解者
B.一个池塘的水、泥土等和所有生物
C.一个池塘中的所有水蚤和分解者
D.一个鱼缸中的所有金鱼和水草
【变式3】日照的长短对花芽的形成有很大的影响,根据花芽的形成与日照长短的关系,大致分为长日植物(要求连续光条件14~17小时);短日植物(要求连续黑暗条件12小时).研究发现,植物在相应光照条件下,就可产生一种物质──成花素,促进花芽形成.牵牛花是短日植物,在短日条件下容易开花,而同为旋花科的植物甘薯,在自然条件下很难开花.但若将甘薯嫁接到牵牛花上,在短日条件下甘薯能够开花.这一现象说明了成花素的功能.为进一步调查这一现象,进行了如下实验.
实验过程:将牵牛花子叶以上的茎切除,把切除了根的甘薯嫁接到其上(图b~f,h~k),将嫁接后的植物进行以下处理,
①切除牵牛花的子叶(c,i);
②切除甘薯的子叶和叶片 (d,j);
③切除牵牛花的根,将另一株甘薯的子叶以上的茎切除,作为砧木进行二次嫁接(e,k).
④将其中一株接种后的植物,把牵牛花的子叶用铝箔遮住(f); 最后,将经过各项处理的植物,与未经过嫁接处理的甘薯苗a与g分别在长日照条件与短日照条件下进行培养.如图:
上述实验的结果是,嫁接后的植物f、h、j和k的甘薯部分形成了花芽.
从上面实验的过程与结果,回答以下问题:
(1)在成花素的生成过程中,植物体中关键的结构(器官)是: ;而且,只有将它们置于 下培养,才能生成成花素;
(2)在成花素存在的情况下,植物是否分裂出花芽与日照的长短有无关系? ;你是通过上述实验中的哪些植株,可以推测出这个结论的? .
(3)上述的实验处理中,f植株处理的目的是 ;d和j植株处理的目的是为了验证: .
(4)将多株嫁接植物e 置于短日条件下培养,分别进行以下各项处理,从以下选项中选出甘薯苗不能开花的一项
A.每天暗处理至一半时,给予牵牛花上部的甘薯子叶和叶片短时间的光照
B.每天暗处理至一半时,给予牵牛花下部的甘薯子叶短时间的光照
C.每天暗处理至一半时,给予牵牛花的子叶短时间的光照
D.每天光处理至一半时,将牵牛花上部的甘薯的子叶和叶片用铝箔遮住.
题型2 生态系统的组成成分
解|题|知|识
生态系统的组成成分有:
非生物的物质和能量:阳光、热能、水、空气、无机盐等。
生产者:自养型生物,主要是绿色植物,还包括化能合成作用的生物。
消费者:大多数动物,包括植食、肉食动物,杂食和寄生生物等。
分解者:腐生生物,包括腐生的细菌、真菌、动物等。
【典例1】为应对全球气候变化挑战,我国积极稳妥推进碳达峰、碳中和。碳中和指大气中CO2的排放量与减少量相等。如图为碳循环的模型,图中甲~丁表示生态系统的组成成分,数字表示相应过程。下列说法错误的是( )
A.甲是生态系统的基石,乙在生态系统的物质循环中有重要作用
B.碳循环发生在生态系统的各营养级之间,以有机物形式传递
C.若要实现碳中和,下列过程中碳元素的量应满足的关系为⑩=①+②+③+④
D.海洋对于调节丁中的碳含量起着非常重要的作用
【变式1】某被污染的湖泊中,存在一条由4种生物(a、b、c、d)构成的食物链,各生物体内2种有害物质的含量如图所示,已知有害物质在食物链中随着营养级别的升高含量逐渐升高,下列描述中正确的是( )
A.a种群数量达到环境容纳量之后不再发生波动
B.b处于第三营养级,受到的有害物质危害最大
C.c粪便中含有的能量是d同化量的一部分
D.图中缺乏的生态系统的组成成分是分解者
【变式2】如图表示生态系统四种组成成分之间的关系,下列相关叙述正确的是( )
A.生态系统的结构指的是1、2、3、4
B.2可以将有机物分解为无机物,是生态系统的基石
C.③可表示光合作用和化能合成作用,②表示呼吸作用
D.3代表的一定是微生物,能分解遗体残骸
【变式3】旅游活动对景区的生态环境会产生深远影响。植被是景区生态系统的重要组成部分,对人为干扰敏感,能间接反映旅游干扰的生态效应。科研人员对四川峨眉山景区进行了相关研究。请回答问题:
(1)植被属于峨眉山景区生态系统成分中的 。研究人员采用 法调查景区植物丰富度和种群密度,运用此方法时要注意 。
(2)生态调查过程中,研究人员重点记录了乔木、灌木、草本的各项指标,结果如表所示。表中数据反映了群落的 结构,与对照相比,人为干扰区各个层植物的丰富度有所下降,其中 层下降幅度最大。
表:旅游干扰对峨眉山景区植被的影响
处理
调查类型
均匀度指数
丰富度指数
优势度指数
对照
乔木
0.41
3.1
0.49
灌木
0.49
5.2
0.56
草本
0.67
8.7
0.59
干扰区
乔木
0.39
2.6
0.45
灌木
0.45
4.8
0.52
草本
0.55
6.1
0.53
(3)由于人为干扰,峨眉山景区的物种多样性下降,导致群落的营养结构 ,生态系统的抵抗力稳定性 。景区从人为干扰破坏到恢复峨眉山自然景观需要经历 演替。
(4)为了保护生态环境,恢复峨眉山景区的自然景观,请从影响生态系统稳定性因素的角度思考,给出恢复峨眉山景区自然景观两条合理的建议
。
题型3 食物链与食物网
解|题|知|识
(1)食物链:草→蝗虫→蜘蛛→螳螂→食虫鸟,其中的消费者类型及营养级类型:
(2)书写食物链应该注意的问题:
A、起点一定是生产者,且要写到最高营养级;
B、相邻营养级之间用箭头连接且箭头指向捕食者;
C、食物链仅仅体现生产者、各级消费者之间的关系,不包括分解者、寄生者,以及阳光等非生物因素。
【典例1】研究小组从某湖泊中选取了四种不同的生物,并对其消化道内食物组成进行了分析,结果如表所示。下列说法错误的是( )
生物种类
鱼甲
河虾
鱼乙
水蚤
消化道内食物组成
鱼乙、河虾
水蚤、小球藻
水蚤、河虾
小球藻
A.鱼甲与鱼乙二者间的关系是捕食和种间竞争
B.鱼甲在这四种生物中营养级最高
C.河虾在该食物网中位于第三营养级
D.表中生物形成的食物网共有5条食物链
【变式1】生态系统是由群落及其生存的非生物环境相互作用构成的统一整体。下列叙述正确的是( )
A.一种生物只能占据生态系统中某一特定的营养级
B.植食性动物称为初级消费者,肉食性动物称为次级消费者
C.能进行光合作用的细菌细胞中含有叶绿体,该类细菌属于生产者
D.腐生细菌可以将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物
【变式2】“海洋牧场”是指在一定海域内,利用自然的海洋生态环境,将人工放养的经济海洋生物聚集起来,像在陆地放牧牛羊一样,对其进行有计划和有目的的海上放养。如图为科学家在河北省祥云湾海洋牧场示范区调查得到部分食物网和部分营养级的能量流动图示(注:碎屑在生态系统中处于第一营养级)。下列说法正确的是( )
A.图1中,只属于第二营养级的生物是浮游动物,蟹类只属于第二、三、四营养级
B.图2中,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为11.27%
C.分解者、非生物的物质和能量与图1中的生物共同组成祥云湾海洋生态系统的结构
D.由于浮游植物个体小、寿命短,祥云湾生态系统的生物量金字塔可能为上宽下窄
【变式3】图甲为北极冻原生态系统中部分生物构成的食物网。图乙虚线方框内表示一个生态系统,箭头表示该生态系统能量流动的一般性模型。请据图回答:
(1)图甲中雪兔和北极狐之间的关系为 。
(2)与森林生态系统相比,冻原生态系统抵抗外界干扰的能力 。
(3)假如北极狐的食物来自雷鸟,来自植物,且该系统能量从生产者到消费者的传递效率为10%,从消费者到消费者的能量传递效率为20%,如果北极狐种群增加的能量为80KJ,那么其中来自雷鸟和植物的能量分别为 KJ和 KJ。
(4)图乙中D代表生态系统成分中的 。
题型4 食物网中生物数量的动态变化
解|题|知|识
食物网中生物数量变化分析:
(1)第一营养级生物数量减少对其他生物数量的影响
第一营养级的生物数量减少会导致其他生物数量都减少,因为第一营养级是其他生物直接或间接的食物来源;
天敌减少,对被捕食者数量的影响
“天敌”减少,则被捕食者数量增加,但随着其数量的增加,种内斗争加剧,种群密度下降,直到趋于稳定,但最终结果比原来数量要大(K值升高);
(3)中间营养级生物减少
①生产者数量相对稳定原则,即消费者某一种群数量发生变化时,一般不考虑生产者数量的减少或增加;
②最高营养级生物种群数量相对稳定原则,即当处于最高营养级的生物种群的食物有多种来源时,若其中一条食物链中某种生物减少,该种群数量不会发生较大变化;
【典例1】某草原生态系统一条食物链甲→乙→丙中,各种群对能量的同化、利用、传递等数量关系如表所示。已知该生态系统受到的太阳辐射为150000百万千焦,但其中149875百万千焦的能量未被生产者固定。下列有关叙述正确的是(单位:百万千焦)( )
种群
同化量
用于生长发育繁殖能量
呼吸消耗
传递给分解者
传递给下营养级
未被利用的能量
甲
65.5
3.0
15.0
41.5
乙
14.0
5
0.5
2
2.5
丙
2
0.6
1.4
微量(不计)
无
A.种群甲、乙、丙不能构成该生态系统的生物群落
B.种群乙个体数量的变化是由于种群丙对其有选择捕食的结果
C.能量从乙到丙的传递效率为12%
D.种群甲的净同化量为18百万千焦
【变式1】近一段时间“农家乐”时尚吃野味,某些农民因为无知和利益的驱使,大量捕杀田里的青蛙.请根据如图的食物网,分析青蛙数量的下降对农田生态系统的影响( )
A.有利于生态系统的平衡
B.水稻害虫严重
C.蛇的数量迅速减少
D.鼠的数量迅速增加
【变式2】如图表示在某生态系统中,a、b、c三个种群数量变化相互关系,下列描述正确的是( )
A.a肯定是生产者,b肯定是初级消费者
B.a→b→c构成一条食物链
C.a与b、b与c为捕食关系
D.a与c为竞争关系
【变式3】图1为草原生态系统部分营养结构示意图,图2为碳循环局部示意图,表格表示该草原生态系统中甲→乙→丙(三者构成一条食物链)各种群对能量的同化、利用、传递等的部分数量关系.已知该草原生态系统受到的太阳辐射能量为150000百万千焦,但其中149875百万千焦的能量未能被生产者固定.(净同化量一同化量一呼吸消耗量)
生物类型
同化量
净同化量
呼吸消耗
传递给分解者
传递给下一营养级
未被利用的能量
甲
( )
(?)
65.5
3.0
15.0
41.5
乙
14.0
5.0
( )
0.5
2.0
2.5
丙
2.0
( )
微量(不计)
无
( )
(1)图1中鹰和蛇的关系为 .若鹰体内有机物增加15克,假设鹰从各条食物链中获得的能量是均等的,至少需要消耗植物 克.
(2)图2中表示生态系统基石的字母是 ,能构成群落的是 ,若因环境污染造成生产者锐减,则对F、D数量的影响是 .碳在生物群落内以 的形式进行流动.
(3)表格“?”处数值为 .初级消费者同化的能量中大部分被消耗掉,只有大约 的能量能够流到下一个营养级(保留到小数点后一位).
过 关 验 收
1. 东北某林区,山顶是冷杉林,中部是红松林,山底是落叶阔叶林,影响这种分布状况的主要因素是( )
A.阳光 B.水分 C.温度 D.土壤
2. 如图是两个生态系统中有机物质总量随时间的变化情况,这两个生态系统分别是( )
A.A是热带草原,B是热带雨林
B.A是热带雨林,B是温带雨林
C.A是冻土苔原,B是热带雨林
D.A是热带苔原,B是温带草原
3. 在阳光明媚、水草丰茂的鄂尔多斯草原上,生活着牛、羊、鹿、狼、兔、鼠,还有秃鹫、苍鹰、蜣螂、细菌、真菌等,关于它们的叙述中正确的是( )
①它们共同构成一个生态系统
②它们中的牛、羊、鹿分别组成了3个种群
③它们中的动物是一个生物群落
④它们中的蜣螂、腐生菌是分解者.
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
4. 研究性学习小组在L(不放螺)和M(放入100只某种螺)两个相同玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻。一段时间后,将M中的螺全部移入L中,并开始统计L、M中的藻类数量,结果如图所示。实验期间螺数量不变,下列叙述错误的是( )
A.甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统
B.无螺时,三种藻的竞争能力为甲藻>乙藻>丙藻
C.三种藻类中螺最喜欢捕食的是丙藻
D.大约14天后,L中乙藻数量在峰值后下降原因是乙藻在竞争中处于劣势
5. 果树—草菇立体农业是利用果树下微弱的光照、较高的空气湿度和较低的风速等特殊环境条件,在果树下人工栽培草菇的工程体系。下列相关叙述正确的是( )
A.该生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者及分解者
B.该生态系统的营养结构中,可能存在鼠→蛇→鹰这样一条食物链
C.生产者都是自养生物,自养生物都能进行光合作用合成有机物
D.分解者能将动植物遗体和动物排遗物分解成无机物
6. 如图所示是生态系统成分的关系图,下列对a、b、c所代表的成分的说法,错误的是( )
A.b中有真核生物,也有原核生物,但都是自养型
B.a可能是异养型真核生物,也可能是病毒
C.c中包括腐生细菌、真菌及动物
D.a是该生态系统的基石,一旦遭到破坏会影响整个生态系统的稳定
7. 如图是一个农业生态系统模式图。关于该系统的叙述错误的是( )
A.农作物是该生态系统的基石
B.沼气池中的微生物主要是分解者
C.多数微生物能利用农作物通过光合作用储存的能量
D.多途径利用农作物可提高该生态系统的能量传递效率
8. 作为世界第一座“双奥之城”,北京冬奥会向国际社会作出坚定承诺:绿色办奥。北京冬奥会将发展体育事业与促进生态文明建设结合起来,力争碳排放全部中和,打造首个真正实现“碳中和”目标的奥运会。冬奥核心区绿化造林成活率达99%以上,森林覆盖率达到80%以上。
(1) 冬奥核心区造林的树种以本地树种为主,宜乔则乔,宜灌则灌,实现森林树种的多样化。选择本地物种的原因有
(答出2点);“宜乔则乔,宜灌则灌”涉及生态工程的 原理。植树造林一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,有利于实现“碳中和”,这是因为植物能进行 。
(2)一届奥运会的举办,通常会产生近万吨的废弃物。北京冬奥会严格做好垃圾分类和处理,专用餐具加入微生物后直接变成水和气体,参与此过程的微生物在生态系统成分中属于 。废旧电池、过期药物应合理处理,否则废旧电池中的重金属离子等物质进入土壤后会被植物吸收,沿食物链(网)逐级积累,最后可能进入人体;抗生素类的药物进入土壤后会 。
9. 马尾藻起源于大西洋,受全球气候变化和人类活动加剧的影响,漂浮状态的马尾藻由于快速生长引发海水变色的现象被称作“金潮”。我国南海某些区域发生的“金潮”对旅游经济、渔业资源、海洋环境造成了破坏性影响。图示为以马尾藻为起点的部分食物网。下列说法正确的是( )
A.海龟与海葵有捕食和竞争关系,若海葵大量减少,短时间内贻贝会因缺少竞争而增多
B.“金潮”的发生与水体富营养化有关,会引起生态系统抵抗力稳定性降低
C.“金潮”发生时,水体溶氧量下降,鱼虾大量死亡导致的水环境破坏属于负反馈调节
D.除人工捞取马尾藻外,还可大量引入大西洋中以马尾藻为食的动物来治理“金潮”
10. 如图表示某生态系统中的3种生物的二氧化碳释放量(相对量)的曲线图,下列说法错误的是( )
A.a曲线代表的生物可代表酵母菌
B.b曲线可代表该生态系统的任意一种生产者
C.a、b、c曲线代表的生物可能是原核生物
D.b、c是该生态系统的基石
11. 如图是利用某生态系统在某一特定时刻统计的相关数据建构的生态金字塔,图中C1、C2代表不同消费者,下列叙述错误的是( )
A.C1到C2的能量传递效率为25%
B.该类型金字塔可能倒置,且有可能长时间保持倒置
C.图中显示绿色植物的生物量是40000g/m2
D.C2属于次级消费者第三营养级
12. 古田山自然保护区地处浙江省开化县境内,保护区内林木葱茏,遮天盖日,天然次生林发育完好,有“浙西兴安岭”之称。某科研小组在保护区内开展研究工作,回答下列问题:
(1)对保护区内各物种之间的取食与被取食关系进行调查,可构建出该生态系统的 。归类其中处于相同环节的所有物种,可构建相应的 。
(2)保护区内的白颈长尾雉是国家一级重点保护动物。可通过分析白颈长尾雉种群
各 个体数量在种群中所占的比例关系,来预测其种群数量的变化趋势。白颈长尾雉曾经由于被猎杀导致数量骤减,直接降低了, 多样性。在群落中,每种生物都占据着相对稳定的 ,这是生物对环境的长期适应以及 的结果。
(3)若此生态系统中的生物群落处于平衡状态,生产者固定的CO2量 (填“大于”或“等于”或“小于”)所有生物呼吸作用排放的CO2量。
13. 如图表示在某生态系统中,甲、乙、丙三个种群数量变化的相互关系,下列描述正确的是( )
A.甲为生产者、乙为初级消费者
B.甲与乙、乙与丙为捕食关系
C.甲→乙→丙构成一条食物链
D.甲与丙为竞争关系
14. 某草原生态系统一条食物链甲→乙→丙中,各种群对能量的同化、利用、传递等的部分数量关系如表所示.已知该草原生态系统受到的太阳辐射为150 000百万千焦,但其中149 875百万千焦的能量未被生产者固定.下列有关计算不正确的是( )
(单位:百万千焦)
种
群
同化量
净生产量
(净同化量)
呼吸
消耗
传递给
分解者
传递给下
一营养级
未被利用
的能量
甲
65.5
3.0
15.0
41.5
乙
14.0
5
0.5
2
2.5
丙
2
1.4
微量(不计)
无
A.流经该生态系统的总能量为125百万千焦
B.甲净生产量为59.5百万千焦
C.乙呼吸消耗的能量为19百万千焦
D.能量从乙到丙的传递效率为14.3%
15. 如图为生态系统结构的一般模型,据图回答下列问题。
(1)图中A代表 ;肉食性动物1的数量 (填“一定”或“不一定”)少于植食性动物的数量。
(2)如果②、③、④代表能量流动过程,④代表的能量大约是②的 。
(3)如果图中生产者是农作物棉花,为了提高棉花产量,从物质或能量的角度分析,针对②的调控措施及理由分别是
;针对⑦的调控措施及理由分别是
。
16. 某草原生态系统的食物网如图所示。
(1)该生态系统中鹰与蛇的关系是 。
(2)如果图中草能提供10000KJ的能量,营养级间的能量传递效率为10%~20%,那么鹰占据的营养级能够得到最高能量值是 KJ。
(3)若去除蛇,且狐的数量不不变,则草原容纳鹰的数量会 ,原因是 。
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