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高生人教版(2019)选择性必修二3.5生态系统的稳定性 同步练习
一、单选题
1.(2022高二上·长春期末)下列关于生态系统稳定性的叙述,错误的是( )
A.自然生态系统常常朝趋向相对稳定的方向发展
B.自我调节能力是生态系统维持相对稳定的基础
C.生态系统维持相对稳定不需要外界能量的输入
D.生态系统营养结构越复杂,自我调节能力越强
2.(2021高三上·河北月考)北极苔原指北极地区北冰洋与泰加林带之间的永久冻土地和沼泽地带,苔原气候属荒漠气候,年降水量低。在北极苔原生态系统中,动植物种类稀少,营养结构简单,其中生产者主要是地衣,其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。下列关于北极苔原生态系统及其稳定性的叙述,不正确的是( )
A.食物网相对简单,抵抗力稳定性较低
B.北极苔原气候条件差,恢复力稳定性较低
C.物种特性如抗逆性与抵抗力稳定性有关,与恢复力稳定性无关
D.冰川大量融化会影响北极苔原的现有稳定性
3.(2021高三上·江西月考)林场通常是大规模种植乔木的半人工生态系统,树木成林往往需要数十年。成林期间,一些动植物会陆续迁人林区参与生物群落的构建。下列叙述错误的是( )
A.林场中不是所有的乔木种群均具有性别比例、年龄组成等数量特征
B.动植物的迁入使得林场群落的结构更加复杂,抵抗力稳定性更强
C.树木成林的过程,输人到林场中的能量等于从林场输出的能量
D.动物的迁入可以加速林场生态系统的物质循环
4.(2022高二下·玉溪月考)科学家通过研究种间捕食关系,构建了捕食者-猎物模型,如图甲所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势);图乙为相应的种群数量变化曲线。下列叙述错误的是( )
A.甲图所示模型能解释捕食者和猎物的种群数量均能维持相对稳定
B.甲图曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节
C.甲图中①②③④种群数量变化与乙图中abcd依次对应
D.乙图中P为猎物的种群数量,H为捕食者的种群数量
5.(2022高二下·大庆开学考)下图中的曲线表示某生态系统的总稳定性(抵抗性稳定性与恢复力稳定性之和),图中两条虚线ab之间的部分表示生态系统保持稳定性的正常范围,当受到外界干扰时就偏离正常范围,偏离值为y时,生态系统遭到破坏后恢复到正常范围所需的时间为x。TS表示曲线与正常之间围成的面积,可作为总稳定性的定量指标。依图判断下列说法错误的是( )
A.相同干扰,y值越大,表示生态系统的抵抗力稳定性越小
B.x值越大,表示一个生态系统的恢复力稳定性越大
C.在一定干扰范围内,TS值越大,表示一个生态系统的总稳定性越低
D.热带雨林生态系统和草原生态系统如果有同样的y值,则所受干扰程度一定不同
6.(2021高二上·绥化期末)在某一农田生态系统中,大面积单一种植某种农作物(甲)导致害虫A的爆发,改成条带状合理地间作当地另一种农作物(乙)后,乙生长良好, 害虫A的爆发也受到了抑制。下列有关叙述正确的是( )
A.单一种植农田群落不存在水平结构
B.间作使农田生态系统自我调节能力增强
C.乙的出现不改变害虫A的环境容纳量
D.乙和害虫A存在互相抑制的竞争关系
7.(2021高二上·农安期末)研究表明,在我国华北地区某苹果园里生活着多种昆虫,害虫主要有卷叶蛾、蚧虫、蚜虫和食心虫等;害虫的天敌(即天敌昆虫)为草蛉、异色瓢虫、螳螂等;既非害虫又非害虫天敌的中性昆虫有蚊、蝇、蚂蚁等。在果园中种草,天敌昆虫的种类和数量都有增加。判断下列说法正确的是( )
A.卷叶蛾、蚧虫、蚜虫等植食性动物是第一消费者
B.卷叶蛾→螳螂→黄雀,构成一条食物链,其中螳螂位于第二营养级
C.中性昆虫在果园生态系统中是多余的
D.种草后,果园中的食物网更复杂,有助于果园生态系统抵抗外界干扰
8.(2021·浙江模拟)某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述正确的是( )
A.a点前食草动物的种群数量呈指数增长
B.图中a点的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量
C.该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关
D.病原物属于影响食草动物种群数量的内源性调节因素
9.(2021·广东模拟)生态学家曾多次实地考察黄河流域生态保护和生态发展情况。黄河口湿地是我国及世界上研究河口湿地生态系统形成、演化及发展规律的最佳场所。近些年随着黄河口生态“大补”,生物种类大量增加,曾濒临灭绝的黄河刀鱼也大面积出现。下表为被调查区域三个时期动植物的物种数量及黄河刀鱼的同化量在不同生命活动中分配比例的相对值。下列叙述不正确的是( )
时期 竞争消耗的能量 逃避敌害消耗的能量 繁殖后代消耗的能量 物种数
Ⅰ 17 18 65 49
Ⅱ 18 60 22 80
Ⅲ 65 17 18 46
A.在预测和描述黄河刀鱼种群数量变化时,常需要建立种群增长的数学模型
B.黄河刀鱼的同化量一部分用于生长、发育、繁殖,另一部分流向分解者
C.与时期Ⅰ相比,时期Ⅱ物种数增多,自我调节能力增强,抵抗力稳定性更强
D.为防治某种生物增加引起的危害,可引入该生物的天敌,使能量分配向Ⅱ时期的模型改变
10.(2021高二下·吉安期末)下列关于生态系统稳定性的叙述,正确的是( )
A.同等强度干扰下,苔原生态系统比森林生态系统恢复得快
B.通过生态修复,生态系统的抵抗力稳定性和丰富度均会提高
C.当生态系统稳定后,各种生物种群均达到K值
D.物质和能量的循环利用,可使生态系统保持相对稳定
二、多选题
11.(2021高二下·盘锦开学考)生态平衡是一种动态平衡,下图中“置位点”为生态系统所具有的某个理想状态,其中P,A,B,C,D,E表示其生物成分,箭头表示物质的传递方向。下列相关叙述错误的是( )
A.P,A,B,E构成生态系统的营养结构,是生态系统物质循环、能量流动的渠道
B.负反馈调节是生态系统具备自我调节
C.若该图表示某农田生态系统,间种套作,可实现对能量的多级利用,提高能量的利用率
D.生态系统中的组分越多,生态系统偏离置位点的可能性越大
12.(不定项)下列选项属于生态系统的自我调节能力的是( )
A.河流通过物理沉降、化学分解和微生物的分解,很快消除污染
B.森林中,害虫数量增加时,食虫鸟类由于食物丰富,数量也会增多
C.农民在稻田中除草,水稻长势良好
D.草原黄鼠增多,猫头鹰数量随之增多
13.下列表述正确的是 ( )
A.温带针叶阔叶林比热带雨林的抵抗力稳定性低
B.同等强度干扰下,草原生态系统比沙漠生态系统恢复的速度快
C.不同的生态系统,抵抗力稳定性和恢复力稳定性不同
D.农田生态系统中,人的作用一旦消失,原有的生态系统将不复存在
14.(不定项)某同学设计了一个小生态瓶,要想较长时间保持稳态,一定要做到的是( )
A.要有稳定的能量来源且生产者、消费者、分解者的数量要搭配合理
B.植物的光合作用能满足动物对氧气和养料的需要
C.动物产生的CO2能满足植物光合作用的需要
D.瓶底应放一些鹅卵石
15.某林区发生火灾后,植被演替过程如下图所示,相关叙述正确的是( )
A.火灾过后,该区域逐渐形成自然幼龄群落的过程为次生演替
B.群落③比群落①对光的利用更充分的原因是具有更复杂的垂直结构
C.随着演替的进行,该生态系统的抵抗力稳定性增强
D.人工种树、种草,可以迅速增加物种多样性,加快群落演替的进程
三、综合题
16.(2022高三下·温县开学考)如图为某草原生态系统的食物网。请回答下列问题:
(1)图中蛇和猫头鹰的关系是 。
(2)下列不属于蛇的种群基本特征的有 (填序号)。
①空间分布 ②出生率 ③互利共生 ④物种丰富度 ⑤种群密度
(3)图中羊属于生态系统组成成分中的 ,羊同化的能量一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,其余 。
(4)该食物网中各种生物数量能保持相对稳定,是由于生态系统具有 能力,该能力的基础是 。
(5)草原返青时,“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息,这体现了信息传递具有 的功能。
17.(2021高三上·汕头期末)森林碳汇是指森林植物通过光合作用将大气中的CO2固定在植被与土壤中,从而减少大气中CO2浓度的过程。碳汇造林是实现“碳中和”的重要举措。回答以下问题:
(1)碳汇造林一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,实现“碳中和”,这体现出物质循环具有
特点。森林植物光合作用固定的能量,一部分通过自身呼吸作用以热能形式散失,另外一部分用于 。
(2)若管理不善发生森林火灾,森林也可能成为一种碳排放源。在广东广泛种植的桉树人工林由于树种单一,易受林火干扰。科研人员以桉树林为研究对象,研究不同强度林火干扰对植被碳密度(反映各组分在光合作用中固碳能力的差异)的影响,结果如下:
①森林树木大量燃烧会破坏生物圈中的 ,加速温室效应。
②由图分析可知,林火干扰减少了植被总的碳密度。轻度林火干扰对植被碳密度影响差异不显著,说明生态系统具有 能力。但是林火干扰能提高草本植物的碳密度,其主要原因是 。
(3)碳汇造林的过程中,要提高森林的固碳能力,在引种时需要考虑哪些因素。(答出两点即可)。
四、实验探究题
18.(2020高二下·南昌期末)蚯蚓是森林中的土壤动物之一,主要以植物的枯枝败叶为食。为探究蚯蚓对森林凋落物的作用,研究者做了如下实验。
(1)森林生态系统中的各种生物称为 。从生态系统的成分角度看,蚯蚓属于 ,从生态系统的功能角度看,蚯蚓的行为促进了 。
(2)研究者选择4个树种的叶片做了不同处理,于6~9月进行了室外实验。每种叶片置于两个盆中,与土壤混合均匀,将数目相等的蚯蚓置于其中饲养,统计蚯蚓的食物消耗量,结果如下表。
单位体重蚯蚓日平均食物消耗量(mg/(g.d))
不同处理 蒙古栎 杨 红松 白桦
未分解叶 2.44 5.94 4.79 7.30
半分解叶 7.20 9.42 8.71 5.23
①实验所选择蚯蚓生长状况基本一致,其目的是 。为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响,应该在实验前对土壤进行 处理。
②据表分析,蚯蚓对半分解叶的消耗量明显 未分解叶的消耗量,在不同叶片中,对 最为喜好。由此说明 是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。
(3)依据上述实验分析,若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树,有利于增加 的数量和种类,增加整个生态系统的 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、生态系统具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定,所以自然生态系统常常朝趋向相对稳定的方向发展,A正确;
B、生态系统的一个重要特点是它常常趋向于达到一种稳态或平衡状态,这种稳态是靠自我调节过程来实现的,调节主要是通过负反馈调节进行的,自我调节能力是生态系统实现稳态的基础,B正确;
C、由于能量是单向流动,逐级递减的,则生态系统必需依赖于外界能量输入,C错误;
D、生态系统的成分越少,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,反之生态系统营养结构越复杂,自我调节能力越强,D正确。
故答案为:C。
【分析】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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
2.【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、生物繁殖能力的强弱与恢复力稳定性呈正相关,抵抗力稳定性与食物网的复杂程度呈正相关,A正确;
B、北极苔原气候条件差,生态系统的生产力较弱,无论是物质的积累还是能量的周转都受环境条件的限制,恢复力稳定性较低,B正确;
C、生态系统的每个结构,包括营养结构、非生物的物质和能量均与生态系统的稳定性息息相关,没有任何一种结构要素与稳定性没有关联,只有关联性强与弱的区别,C错误;
D、无机环境的变迁时刻影响着生态系统的稳定性,冰川融化影响北极的气候以及生态系统的边界范围、温度变化等,从而影响生态系统的稳定性,D正确。
故答案为:C。
【分析】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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
3.【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、林场中的有些乔木是雌雄同株,没有性别之分,故其种群不具有性别比例这一特征,A正确;
B、动植物的迁入使得林场群落的结构更加复杂,使其抵抗力稳定性更强,B正确;
C、树木成林的过程,生态系统处于发展阶段,输入到林场中的能量大于从林场输出的能量,C错误;
D、迁入的动物属于消费者,消费者可以加速林场生态系统的物质循环,D正确。
故答案为:C。
【分析】生态系统稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性两种,一般来说,生态系统的组分越多,食物链越复杂,其自我调节能力越强,抵抗力稳定性就越高。
4.【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因;生态系统的稳定性
【解析】【解答】由甲图可知,曲线①过程代表H(猎物)的种群数量增加,同时P(捕食者)的种群数量也增加且增长率越来越大;曲线②过程代表H(猎物)的种群数量减少,但P(捕食者)的种群数量仍保持增加,但增长率逐渐减小;曲线③过程代表H(猎物)和P(捕食者)的种群数量均减少;曲线④过程代表H(猎物)的种群数量开始转为增加,但P(捕食者)的种群数量仍保持减少。即甲图中的①②③④四个过程,可分别与乙图中的abcd四个阶段相对应。
由分析可知,当猎物和捕食者两者之一的种群数量变化时,其结果均是抑制最初引起变化发生的条件,这体现了两者之间存在负反馈调节。两者种群数量相互制约,使得捕食者和猎物的种群数量均能维持相对稳定,故A、B和C均正确。由图乙可知,H曲线先开始增加并且先开始减少,P曲线的消长呈现“跟随”现象,可据此推知,乙图中P为捕食者的种群数量,H为猎物的种群数量,D错误。
【分析】坐标图中捕食者和被捕食者的判断
①看曲线上升和下降的先后关系,一般先上升或下降的曲线代表被捕食者。
②看曲线峰值的高低,一般曲线峰值高的是被捕食者,另外,被捕食者的个体一般也比捕食者的小,所以被捕食者的数量相对较多。
图中曲线中a为被捕食者,b为捕食者。
5.【答案】B
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、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,偏离正常范围的距离即图示的y值就越小;抵抗力稳定性越小,受到相同程度的外界干扰时偏离正常范围的距离即图示的y值就越大,A正确;
B、恢复力稳定性是指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力,所以恢复力稳定性越大,遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的时间就越短,即图示中x的值越小,B错误;
C、由于TS值越大,就意味着x值和y值均大,所以抵抗力稳定性和恢复力稳力性就越小,C正确;
D、由于热带雨林生态系统的抵抗力稳定性大于草原生态系统的抵抗力稳定性,若所受干扰程度相同,则热带雨林生态系统的y值要小于草原生态系统的y值,若有相同的y值,则热带雨林生态系统所受的干扰程度肯定大于草原生态系统,D正确。
故答案为:B。
【分析】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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
6.【答案】B
【知识点】种群数量的变化曲线;群落的结构;种间关系;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、单一种植的农田中也会有其他的植物和动物,故也能形成水平结构,A错误;
B、间作能增加农田生态系统的物种丰富度,从而提高农田生态系统自我调节能力,B正确;
C、乙的出现使害虫A的数量受到抑制,故降低害虫A的环境容纳量,C错误;
D、种植农作物乙以后,生物多样性增加,营养结构的复杂程度提高,生态系统的抵抗力稳定性增强,因此害虫A的爆发受到抑制,而不是乙和害虫A存在互相抑制的竞争关系,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。(1)垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。原因:①植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为:乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为:猫头鹰(森林上层),大山雀(灌木层),鹿、野猪(地面活动),蚯及部分微生物(落叶层和土壤)。(2)水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因:由于在水平方向上地形的变化、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异,它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果,既有利于充分利用资源,又有利于缓解种间竞争,导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
2、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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
3、环境容纳量=K值。在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
4、种间关系包括:①原始合作两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。例如,海葵固着于寄居蟹的螺壳上,寄居蟹的活动,可以使海葵更有效地捕食;海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护;②互利共生:两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等;③捕食:一种生物以另一种生物为食的现象,比如兔和草,狼和羊;④竞争:两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等;⑤寄生:一种生物寄居于另一种生物的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活。
7.【答案】D
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A.卷叶蛾、蚧虫、蚜虫等植食性动物是初级消费者,A不符合题意;
B.卷叶蛾→螳螂→黄雀不构成一条食物链,因为没有生产者,B不符合题意;
C.中性昆虫可以增加群落结构复杂程度,提高生态系统的稳定性,C不符合题意;
D.种草后,果园中的食物网更复杂,有助于果园生态系统抵抗外界干扰,D符合题意。
故答案为:D
【分析】1.生物链的正确写法:生产者→初级消费者→次级消费者→……→最高级消费者。
2.生产者是第一营养级,初级消费者是第二营养级,以此类推。
3.抵抗力稳定性: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。
恢复力稳定性: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。
一般来说生态系统中的组分越多,食物网越复杂,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越低;反之,抵抗力稳定性越低,恢复力稳定性越高。
8.【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、a点前食草动物的种群数量呈S型曲线增长,A错误;
B、环境容纳量是在环境条件不受破坏情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量。虽然a确实是最大数量,但是环境不能维持这个数量,所以a不是环境容纳量,B错误;
C、食草动物和植物之间为捕食关系,当植被遭受食草动物的采食后,植被就会增强其再生能力,尽可能减缓种群数量的下降,这种调节方式为负反馈调节,以此来维持生态系统的稳定,C正确;
D、病原物属于影响食草动物种群数量的外源性调节因素,D错误。
故答案为:C。
【分析】大体遵循如下思路: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增加或减少。②最高营养级的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其食物有多种来源时,若其中一条食物链中某种生物减少,该种群的数量不会发生较大变化。③在食物网中,当某种生物因某种原因而数量减少时,对另一种生物数量的影响,沿不同的食物链分析结果不同时,应以中间环节少的为分析依据。简单记为:“食物网,食物链,生物数量好判断,首先你要有主见,环节少的先看见”
9.【答案】B
【知识点】种群数量的变化曲线;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式,在预测和描述黄河刀鱼种群数量变化时,常需要建立种群增长的数学模型,A正确;
B、黄河刀鱼的同化量有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖,B错误;
C、由表可知,与时期Ⅰ相比,时期Ⅱ物种数增多,自我调节能力增强,抵抗力稳定性更强,C正确;
D、 为防治某种生物增加引起的危害,可引入该生物的天敌,使能量分配向Ⅱ时期的模型改变,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式,关于种群增长的数学模型有曲线图和数学方程式,可以更加直观反映种群数量的变化规律。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为:一、死后的遗体(分解者分解),二、次级消费者摄入量(流入下一营养级)。
摄入量=同化量+粪便量;
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
3、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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
4、生物治虫或生物控制害虫,是指用一种生物控制另一种生物的治虫方法。就是利用生物间的关系,应用各种有益的生物(天敌)或生物的代谢产物来防治病虫害的方法。有益生物种类很多,包括益虫、益鸟、益兽和有益微生物等。
10.【答案】B
【知识点】种群数量的变化曲线;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、同等强度干扰下,苔原生态系统比森林生态系统恢复得慢,A错误;
B、通过生态修复,生物种类增多,生态系统的抵抗力稳定性和丰富度均会提高,B正确;
C、当生态系统稳定后,各种生物种群均达到稳定,但不一定达到K值,可能在K值上下波动,C错误;
D、由于能量是沿着食物链(网)单向传递的,不能循环利用,D错误。
故答案为:B。
【分析】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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
11.【答案】A,C,D
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、生态系统的营养结构是食物链和食物网,包括生产者(P)和消费者(ABCD),是生态系统物质循环、能量流动的渠道,E是分解者,不进入食物链,A错误;
B、负反馈调节在生态系统中普遍存在,是生态系统具有自我调节能力的基础,从而能维持生态系统的稳定,B正确;
C、间种套作可提高光能的利用率,不可实现对能量的多级利用,C错误;
D、生态系统中的组分越多,抵抗力稳定性越大,生态系统偏离置位点的可能性越小,D错误。
故答案为:ACD。
【分析】分析题图:P是生产者,A是初级消费者,B是二级消费者,C是三级消费者,D是三级或四级消费者,E是分解者。
12.【答案】A,B,D
【知识点】生态系统的功能;生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】农民在稻田中除草,体现了人的作用,不属于农田生态系统的自我调节能力的表现。
【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。
13.【答案】A,B,C,D
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】一般情况下抵抗力稳定性与营养结构复杂程度呈正相关,而温带针叶阔叶林比热带雨林营养结构简单,故A、C正确;草原生态系统虽比沙漠生态系统营养结构复杂,但沙漠环境恶劣,在同等干扰下,沙漠生态系统破坏更大,更难恢复,B正确;农田生态系统中,人的作用很关键,D正确。
【分析】生态系统的稳定性
(1)抵抗力稳定性:
①含义: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。
②规律: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。
③特点:调节能力有一定限度,超过限 度,自我调节能力就遭到破坏。
(2)恢复力稳定性:
①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。
②与抵抗力稳定性的关系:往往相反。
14.【答案】A,B,C
【知识点】生态系统的功能;生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】 生态系统在能量来源上不能自给自足,必须依赖外界能量的供给,因此设计的生态瓶要有稳定的能量来源;生态瓶内可实现物质的循环利用,但为维持其稳定性,生产者、消费者和分解者的数量要遵循能量流动和物质循环规律;瓶底放一些鹅卵石并不是设计生态瓶所必需的。
【分析】生态瓶制作要求:①生态瓶必须是封闭的;②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);③生态瓶材料必须透明;④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;⑤生态瓶采光用较强的散射光;⑥选择生命力强的生物,动物不宜太多,个体不宜太大。据此答题。
15.【答案】A,B,C,D
【知识点】群落的结构;群落的演替;生态系统的稳定性
【解析】【解答】林区火灾后发生的演替是从次生裸地上开始的演替,属于次生演替,A项正确;群落③中有高大的乔木,而以草本和灌木为主,所以群落③比群落①对光的利用更充分的原因是具有更复杂的垂直结构,B项正确;随着演替的不断进行,群落中的动植物种类增多,营养结构更加复杂,所以该生态系统的抵抗力稳定性增强,C项正确;人工种树、种草,可以迅速增加物种多样性,增加物种丰富度,加快群落演替的进程,D项正确。
【分析】初生演替与次生演替的比较:
类型 初生演替 次生演替
起点 从来没有被植物覆盖的地面,或原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方 原有植被虽已不存在,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的地方
基质与环境条件 无有机质和生命胚种 有大量有机质和生命胚种
过程 裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木→森林阶段 杂草阶段→灌木阶段阶段→森林阶段
时间 经历的时间长 经历的时间短
速度 缓慢 较快
影响因素 自然因素 人类活动较为关键
实例 裸岩、沙丘和湖底的演替 弃耕农田上和火灾后的草原上发生的演替
16.【答案】(1)捕食和竞争
(2)③④
(3)消费者;通过呼吸作用(以热能形式)散失
(4)自我调节;负反馈调节
(5)调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
【知识点】种群的特征;种间关系;生态系统的结构;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)由图可知猫头鹰捕食蛇,两者均吃鼠,故蛇和猫头鹰的关系是竞争和捕食 。
(2)种群特征包括数量特征(种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、性别比例、年龄结构)和空间特征(均匀分布、随机分布、集群分布),所以不属于蛇的种群基本特征的有③互利共生④物种丰富度。
(3)图中羊属于生态系统组成成分中的初级消费者。羊同化的能量一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,其余通过呼吸作用(以热能形式)散失。
(4)该食物网中各种生物数量能保持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节。
(5)草原返青时,“ 绿色”为食草动物提供了可以采食的信息,属于物理信息,这体现了信息传递具有调节生物种间关系的功能。
【分析】1、种间关系包括:①互利共生:两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等;②捕食:一种生物以另一种生物为食的现象,比如兔和草,狼和羊;③竞争:两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等;④寄生:一种生物寄居于另一种生物的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活。
2、种群的数量特征包括①种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度,种群密度是种群最基本的数量特征;②出生率和死亡率:在单位时间内新产生(死亡)的个体数占该种群个体总数的比值即出生率(死亡率),出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度;③迁入率和迁出率:在单位时间_内迁入(迁出)的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率(迁出率),迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小,直接影响种群大小和种群密度;④年龄结构:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型、稳定型和衰退型,年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据;⑤性别比例:指种群中雌雄个体数目的比例。
3、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。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。营养结构是指食物链和食物网。
4、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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
5、信息传递在生态系统中的作用:
(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用。
(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息传递。
(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,经维持生态系统的稳定。
17.【答案】(1)全球性;自身的生长、发育和繁殖等生命活动
(2)碳循环平衡;一定的自我调节;火灾后草本植物接受的光照更加充足,土壤中无机养料增多
(3)营造混交林,引进适应当地环境的树种,对引进树种进行遗传改良
【知识点】生态系统的稳定性;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)碳汇造林一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,实现“碳中和”,这体现出物质循环具有全球性特点。生态系统能量流动的起点是生产者,摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。
故答案为:全球性 ; 自身的生长、发育和繁殖等生命活动 。
(2) ①由题意可知,森林树木大量燃烧会破坏生物圈中的碳循环平衡,加速温室效应。
②由图可知,轻度林火干扰对植被碳密度影响差异不显著,是因为生态系统具有一定的自我调节能力。由于火灾后草本植物接受的光照更加充足,土壤中无机养料增多,所以林火干扰能提高草本植物的碳密度。
故答案为:碳循环平衡;一定的自我调节;火灾后草本植物接受的光照更加充足,土壤中无机养料增多。
(3)碳汇造林的过程中,可以通过营造混交林,引进适应当地环境的树种,对引进树种进行遗传改良提高森林的固碳能力。
故答案为: 营造混交林,引进适应当地环境的树种,对引进树种进行遗传改良 。
【分析】1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为:一、死后的遗体(分解者分解),二、次级消费者摄入量(流入下一营养级)。
摄入量=同化量+粪便量;
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
2、生态系统碳循环:(1)碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳;(2)碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物;(3)碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环;(4)碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动;(5)碳循环过程为:无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用,而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。具有全球性。
3、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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
18.【答案】(1)(生物)群落;分解者;物质循环(答物质循环和能量流动也得分)
(2)排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响(或无关变量对实验结果的影响);灭菌;高于(或“大于”);杨半分解叶;叶片种类和分解(腐解)程度
(3)蚯蚓;(抵抗力)稳定性(或“自我调节能力”)
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合叫群落。蚯蚓主要分解腐肉和遗体,为生态系统中的分解者。分解者的主要作用是促进物质循环。(2)① 实验中除了自变量和因变量以外,其余各个变量保持一致,以消除无关变量对实验结果的影响。为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响,应该在实验前对土壤进行灭菌处理。
② 根据表格中数据可知,蚯蚓的食物中日平均食物消耗量半分解叶比较多,而对杨的半分解叶尤其喜好。蚯蚓对植物的种类有选择,对分解程度有选择。(3)蚯蚓为这个生态系统的分解者,增加分解者的数量,可以加快物质循环的过程,从而增加抵抗力稳定性。
【分析】分解者:是生态系统中将死亡的动植物的遗体分解的微生物。分解者把动植物遗体或残落物中的复杂的有机物分解成简单的无机物(如水、无机盐和,氧化碳等).这些物质又可以被绿色植物吸收和利用,在生态系统中促进了物质循环和能量流动,所以分解者是生态系统中不可缺少的组成部分。
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高生人教版(2019)选择性必修二3.5生态系统的稳定性 同步练习
一、单选题
1.(2022高二上·长春期末)下列关于生态系统稳定性的叙述,错误的是( )
A.自然生态系统常常朝趋向相对稳定的方向发展
B.自我调节能力是生态系统维持相对稳定的基础
C.生态系统维持相对稳定不需要外界能量的输入
D.生态系统营养结构越复杂,自我调节能力越强
【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、生态系统具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定,所以自然生态系统常常朝趋向相对稳定的方向发展,A正确;
B、生态系统的一个重要特点是它常常趋向于达到一种稳态或平衡状态,这种稳态是靠自我调节过程来实现的,调节主要是通过负反馈调节进行的,自我调节能力是生态系统实现稳态的基础,B正确;
C、由于能量是单向流动,逐级递减的,则生态系统必需依赖于外界能量输入,C错误;
D、生态系统的成分越少,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,反之生态系统营养结构越复杂,自我调节能力越强,D正确。
故答案为:C。
【分析】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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
2.(2021高三上·河北月考)北极苔原指北极地区北冰洋与泰加林带之间的永久冻土地和沼泽地带,苔原气候属荒漠气候,年降水量低。在北极苔原生态系统中,动植物种类稀少,营养结构简单,其中生产者主要是地衣,其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。下列关于北极苔原生态系统及其稳定性的叙述,不正确的是( )
A.食物网相对简单,抵抗力稳定性较低
B.北极苔原气候条件差,恢复力稳定性较低
C.物种特性如抗逆性与抵抗力稳定性有关,与恢复力稳定性无关
D.冰川大量融化会影响北极苔原的现有稳定性
【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、生物繁殖能力的强弱与恢复力稳定性呈正相关,抵抗力稳定性与食物网的复杂程度呈正相关,A正确;
B、北极苔原气候条件差,生态系统的生产力较弱,无论是物质的积累还是能量的周转都受环境条件的限制,恢复力稳定性较低,B正确;
C、生态系统的每个结构,包括营养结构、非生物的物质和能量均与生态系统的稳定性息息相关,没有任何一种结构要素与稳定性没有关联,只有关联性强与弱的区别,C错误;
D、无机环境的变迁时刻影响着生态系统的稳定性,冰川融化影响北极的气候以及生态系统的边界范围、温度变化等,从而影响生态系统的稳定性,D正确。
故答案为:C。
【分析】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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
3.(2021高三上·江西月考)林场通常是大规模种植乔木的半人工生态系统,树木成林往往需要数十年。成林期间,一些动植物会陆续迁人林区参与生物群落的构建。下列叙述错误的是( )
A.林场中不是所有的乔木种群均具有性别比例、年龄组成等数量特征
B.动植物的迁入使得林场群落的结构更加复杂,抵抗力稳定性更强
C.树木成林的过程,输人到林场中的能量等于从林场输出的能量
D.动物的迁入可以加速林场生态系统的物质循环
【答案】C
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、林场中的有些乔木是雌雄同株,没有性别之分,故其种群不具有性别比例这一特征,A正确;
B、动植物的迁入使得林场群落的结构更加复杂,使其抵抗力稳定性更强,B正确;
C、树木成林的过程,生态系统处于发展阶段,输入到林场中的能量大于从林场输出的能量,C错误;
D、迁入的动物属于消费者,消费者可以加速林场生态系统的物质循环,D正确。
故答案为:C。
【分析】生态系统稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性两种,一般来说,生态系统的组分越多,食物链越复杂,其自我调节能力越强,抵抗力稳定性就越高。
4.(2022高二下·玉溪月考)科学家通过研究种间捕食关系,构建了捕食者-猎物模型,如图甲所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势);图乙为相应的种群数量变化曲线。下列叙述错误的是( )
A.甲图所示模型能解释捕食者和猎物的种群数量均能维持相对稳定
B.甲图曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节
C.甲图中①②③④种群数量变化与乙图中abcd依次对应
D.乙图中P为猎物的种群数量,H为捕食者的种群数量
【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因;生态系统的稳定性
【解析】【解答】由甲图可知,曲线①过程代表H(猎物)的种群数量增加,同时P(捕食者)的种群数量也增加且增长率越来越大;曲线②过程代表H(猎物)的种群数量减少,但P(捕食者)的种群数量仍保持增加,但增长率逐渐减小;曲线③过程代表H(猎物)和P(捕食者)的种群数量均减少;曲线④过程代表H(猎物)的种群数量开始转为增加,但P(捕食者)的种群数量仍保持减少。即甲图中的①②③④四个过程,可分别与乙图中的abcd四个阶段相对应。
由分析可知,当猎物和捕食者两者之一的种群数量变化时,其结果均是抑制最初引起变化发生的条件,这体现了两者之间存在负反馈调节。两者种群数量相互制约,使得捕食者和猎物的种群数量均能维持相对稳定,故A、B和C均正确。由图乙可知,H曲线先开始增加并且先开始减少,P曲线的消长呈现“跟随”现象,可据此推知,乙图中P为捕食者的种群数量,H为猎物的种群数量,D错误。
【分析】坐标图中捕食者和被捕食者的判断
①看曲线上升和下降的先后关系,一般先上升或下降的曲线代表被捕食者。
②看曲线峰值的高低,一般曲线峰值高的是被捕食者,另外,被捕食者的个体一般也比捕食者的小,所以被捕食者的数量相对较多。
图中曲线中a为被捕食者,b为捕食者。
5.(2022高二下·大庆开学考)下图中的曲线表示某生态系统的总稳定性(抵抗性稳定性与恢复力稳定性之和),图中两条虚线ab之间的部分表示生态系统保持稳定性的正常范围,当受到外界干扰时就偏离正常范围,偏离值为y时,生态系统遭到破坏后恢复到正常范围所需的时间为x。TS表示曲线与正常之间围成的面积,可作为总稳定性的定量指标。依图判断下列说法错误的是( )
A.相同干扰,y值越大,表示生态系统的抵抗力稳定性越小
B.x值越大,表示一个生态系统的恢复力稳定性越大
C.在一定干扰范围内,TS值越大,表示一个生态系统的总稳定性越低
D.热带雨林生态系统和草原生态系统如果有同样的y值,则所受干扰程度一定不同
【答案】B
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、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,偏离正常范围的距离即图示的y值就越小;抵抗力稳定性越小,受到相同程度的外界干扰时偏离正常范围的距离即图示的y值就越大,A正确;
B、恢复力稳定性是指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力,所以恢复力稳定性越大,遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的时间就越短,即图示中x的值越小,B错误;
C、由于TS值越大,就意味着x值和y值均大,所以抵抗力稳定性和恢复力稳力性就越小,C正确;
D、由于热带雨林生态系统的抵抗力稳定性大于草原生态系统的抵抗力稳定性,若所受干扰程度相同,则热带雨林生态系统的y值要小于草原生态系统的y值,若有相同的y值,则热带雨林生态系统所受的干扰程度肯定大于草原生态系统,D正确。
故答案为:B。
【分析】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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
6.(2021高二上·绥化期末)在某一农田生态系统中,大面积单一种植某种农作物(甲)导致害虫A的爆发,改成条带状合理地间作当地另一种农作物(乙)后,乙生长良好, 害虫A的爆发也受到了抑制。下列有关叙述正确的是( )
A.单一种植农田群落不存在水平结构
B.间作使农田生态系统自我调节能力增强
C.乙的出现不改变害虫A的环境容纳量
D.乙和害虫A存在互相抑制的竞争关系
【答案】B
【知识点】种群数量的变化曲线;群落的结构;种间关系;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、单一种植的农田中也会有其他的植物和动物,故也能形成水平结构,A错误;
B、间作能增加农田生态系统的物种丰富度,从而提高农田生态系统自我调节能力,B正确;
C、乙的出现使害虫A的数量受到抑制,故降低害虫A的环境容纳量,C错误;
D、种植农作物乙以后,生物多样性增加,营养结构的复杂程度提高,生态系统的抵抗力稳定性增强,因此害虫A的爆发受到抑制,而不是乙和害虫A存在互相抑制的竞争关系,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。(1)垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。原因:①植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为:乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为:猫头鹰(森林上层),大山雀(灌木层),鹿、野猪(地面活动),蚯及部分微生物(落叶层和土壤)。(2)水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因:由于在水平方向上地形的变化、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异,它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果,既有利于充分利用资源,又有利于缓解种间竞争,导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
2、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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
3、环境容纳量=K值。在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
4、种间关系包括:①原始合作两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。例如,海葵固着于寄居蟹的螺壳上,寄居蟹的活动,可以使海葵更有效地捕食;海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护;②互利共生:两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等;③捕食:一种生物以另一种生物为食的现象,比如兔和草,狼和羊;④竞争:两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等;⑤寄生:一种生物寄居于另一种生物的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活。
7.(2021高二上·农安期末)研究表明,在我国华北地区某苹果园里生活着多种昆虫,害虫主要有卷叶蛾、蚧虫、蚜虫和食心虫等;害虫的天敌(即天敌昆虫)为草蛉、异色瓢虫、螳螂等;既非害虫又非害虫天敌的中性昆虫有蚊、蝇、蚂蚁等。在果园中种草,天敌昆虫的种类和数量都有增加。判断下列说法正确的是( )
A.卷叶蛾、蚧虫、蚜虫等植食性动物是第一消费者
B.卷叶蛾→螳螂→黄雀,构成一条食物链,其中螳螂位于第二营养级
C.中性昆虫在果园生态系统中是多余的
D.种草后,果园中的食物网更复杂,有助于果园生态系统抵抗外界干扰
【答案】D
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A.卷叶蛾、蚧虫、蚜虫等植食性动物是初级消费者,A不符合题意;
B.卷叶蛾→螳螂→黄雀不构成一条食物链,因为没有生产者,B不符合题意;
C.中性昆虫可以增加群落结构复杂程度,提高生态系统的稳定性,C不符合题意;
D.种草后,果园中的食物网更复杂,有助于果园生态系统抵抗外界干扰,D符合题意。
故答案为:D
【分析】1.生物链的正确写法:生产者→初级消费者→次级消费者→……→最高级消费者。
2.生产者是第一营养级,初级消费者是第二营养级,以此类推。
3.抵抗力稳定性: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。
恢复力稳定性: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。
一般来说生态系统中的组分越多,食物网越复杂,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越低;反之,抵抗力稳定性越低,恢复力稳定性越高。
8.(2021·浙江模拟)某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述正确的是( )
A.a点前食草动物的种群数量呈指数增长
B.图中a点的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量
C.该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关
D.病原物属于影响食草动物种群数量的内源性调节因素
【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因;种群数量的变化曲线;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、a点前食草动物的种群数量呈S型曲线增长,A错误;
B、环境容纳量是在环境条件不受破坏情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量。虽然a确实是最大数量,但是环境不能维持这个数量,所以a不是环境容纳量,B错误;
C、食草动物和植物之间为捕食关系,当植被遭受食草动物的采食后,植被就会增强其再生能力,尽可能减缓种群数量的下降,这种调节方式为负反馈调节,以此来维持生态系统的稳定,C正确;
D、病原物属于影响食草动物种群数量的外源性调节因素,D错误。
故答案为:C。
【分析】大体遵循如下思路: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增加或减少。②最高营养级的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其食物有多种来源时,若其中一条食物链中某种生物减少,该种群的数量不会发生较大变化。③在食物网中,当某种生物因某种原因而数量减少时,对另一种生物数量的影响,沿不同的食物链分析结果不同时,应以中间环节少的为分析依据。简单记为:“食物网,食物链,生物数量好判断,首先你要有主见,环节少的先看见”
9.(2021·广东模拟)生态学家曾多次实地考察黄河流域生态保护和生态发展情况。黄河口湿地是我国及世界上研究河口湿地生态系统形成、演化及发展规律的最佳场所。近些年随着黄河口生态“大补”,生物种类大量增加,曾濒临灭绝的黄河刀鱼也大面积出现。下表为被调查区域三个时期动植物的物种数量及黄河刀鱼的同化量在不同生命活动中分配比例的相对值。下列叙述不正确的是( )
时期 竞争消耗的能量 逃避敌害消耗的能量 繁殖后代消耗的能量 物种数
Ⅰ 17 18 65 49
Ⅱ 18 60 22 80
Ⅲ 65 17 18 46
A.在预测和描述黄河刀鱼种群数量变化时,常需要建立种群增长的数学模型
B.黄河刀鱼的同化量一部分用于生长、发育、繁殖,另一部分流向分解者
C.与时期Ⅰ相比,时期Ⅱ物种数增多,自我调节能力增强,抵抗力稳定性更强
D.为防治某种生物增加引起的危害,可引入该生物的天敌,使能量分配向Ⅱ时期的模型改变
【答案】B
【知识点】种群数量的变化曲线;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式,在预测和描述黄河刀鱼种群数量变化时,常需要建立种群增长的数学模型,A正确;
B、黄河刀鱼的同化量有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖,B错误;
C、由表可知,与时期Ⅰ相比,时期Ⅱ物种数增多,自我调节能力增强,抵抗力稳定性更强,C正确;
D、 为防治某种生物增加引起的危害,可引入该生物的天敌,使能量分配向Ⅱ时期的模型改变,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式,关于种群增长的数学模型有曲线图和数学方程式,可以更加直观反映种群数量的变化规律。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为:一、死后的遗体(分解者分解),二、次级消费者摄入量(流入下一营养级)。
摄入量=同化量+粪便量;
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
3、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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
4、生物治虫或生物控制害虫,是指用一种生物控制另一种生物的治虫方法。就是利用生物间的关系,应用各种有益的生物(天敌)或生物的代谢产物来防治病虫害的方法。有益生物种类很多,包括益虫、益鸟、益兽和有益微生物等。
10.(2021高二下·吉安期末)下列关于生态系统稳定性的叙述,正确的是( )
A.同等强度干扰下,苔原生态系统比森林生态系统恢复得快
B.通过生态修复,生态系统的抵抗力稳定性和丰富度均会提高
C.当生态系统稳定后,各种生物种群均达到K值
D.物质和能量的循环利用,可使生态系统保持相对稳定
【答案】B
【知识点】种群数量的变化曲线;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、同等强度干扰下,苔原生态系统比森林生态系统恢复得慢,A错误;
B、通过生态修复,生物种类增多,生态系统的抵抗力稳定性和丰富度均会提高,B正确;
C、当生态系统稳定后,各种生物种群均达到稳定,但不一定达到K值,可能在K值上下波动,C错误;
D、由于能量是沿着食物链(网)单向传递的,不能循环利用,D错误。
故答案为:B。
【分析】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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
二、多选题
11.(2021高二下·盘锦开学考)生态平衡是一种动态平衡,下图中“置位点”为生态系统所具有的某个理想状态,其中P,A,B,C,D,E表示其生物成分,箭头表示物质的传递方向。下列相关叙述错误的是( )
A.P,A,B,E构成生态系统的营养结构,是生态系统物质循环、能量流动的渠道
B.负反馈调节是生态系统具备自我调节
C.若该图表示某农田生态系统,间种套作,可实现对能量的多级利用,提高能量的利用率
D.生态系统中的组分越多,生态系统偏离置位点的可能性越大
【答案】A,C,D
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、生态系统的营养结构是食物链和食物网,包括生产者(P)和消费者(ABCD),是生态系统物质循环、能量流动的渠道,E是分解者,不进入食物链,A错误;
B、负反馈调节在生态系统中普遍存在,是生态系统具有自我调节能力的基础,从而能维持生态系统的稳定,B正确;
C、间种套作可提高光能的利用率,不可实现对能量的多级利用,C错误;
D、生态系统中的组分越多,抵抗力稳定性越大,生态系统偏离置位点的可能性越小,D错误。
故答案为:ACD。
【分析】分析题图:P是生产者,A是初级消费者,B是二级消费者,C是三级消费者,D是三级或四级消费者,E是分解者。
12.(不定项)下列选项属于生态系统的自我调节能力的是( )
A.河流通过物理沉降、化学分解和微生物的分解,很快消除污染
B.森林中,害虫数量增加时,食虫鸟类由于食物丰富,数量也会增多
C.农民在稻田中除草,水稻长势良好
D.草原黄鼠增多,猫头鹰数量随之增多
【答案】A,B,D
【知识点】生态系统的功能;生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】农民在稻田中除草,体现了人的作用,不属于农田生态系统的自我调节能力的表现。
【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。
13.下列表述正确的是 ( )
A.温带针叶阔叶林比热带雨林的抵抗力稳定性低
B.同等强度干扰下,草原生态系统比沙漠生态系统恢复的速度快
C.不同的生态系统,抵抗力稳定性和恢复力稳定性不同
D.农田生态系统中,人的作用一旦消失,原有的生态系统将不复存在
【答案】A,B,C,D
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】一般情况下抵抗力稳定性与营养结构复杂程度呈正相关,而温带针叶阔叶林比热带雨林营养结构简单,故A、C正确;草原生态系统虽比沙漠生态系统营养结构复杂,但沙漠环境恶劣,在同等干扰下,沙漠生态系统破坏更大,更难恢复,B正确;农田生态系统中,人的作用很关键,D正确。
【分析】生态系统的稳定性
(1)抵抗力稳定性:
①含义: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。
②规律: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。
③特点:调节能力有一定限度,超过限 度,自我调节能力就遭到破坏。
(2)恢复力稳定性:
①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。
②与抵抗力稳定性的关系:往往相反。
14.(不定项)某同学设计了一个小生态瓶,要想较长时间保持稳态,一定要做到的是( )
A.要有稳定的能量来源且生产者、消费者、分解者的数量要搭配合理
B.植物的光合作用能满足动物对氧气和养料的需要
C.动物产生的CO2能满足植物光合作用的需要
D.瓶底应放一些鹅卵石
【答案】A,B,C
【知识点】生态系统的功能;生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】 生态系统在能量来源上不能自给自足,必须依赖外界能量的供给,因此设计的生态瓶要有稳定的能量来源;生态瓶内可实现物质的循环利用,但为维持其稳定性,生产者、消费者和分解者的数量要遵循能量流动和物质循环规律;瓶底放一些鹅卵石并不是设计生态瓶所必需的。
【分析】生态瓶制作要求:①生态瓶必须是封闭的;②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);③生态瓶材料必须透明;④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;⑤生态瓶采光用较强的散射光;⑥选择生命力强的生物,动物不宜太多,个体不宜太大。据此答题。
15.某林区发生火灾后,植被演替过程如下图所示,相关叙述正确的是( )
A.火灾过后,该区域逐渐形成自然幼龄群落的过程为次生演替
B.群落③比群落①对光的利用更充分的原因是具有更复杂的垂直结构
C.随着演替的进行,该生态系统的抵抗力稳定性增强
D.人工种树、种草,可以迅速增加物种多样性,加快群落演替的进程
【答案】A,B,C,D
【知识点】群落的结构;群落的演替;生态系统的稳定性
【解析】【解答】林区火灾后发生的演替是从次生裸地上开始的演替,属于次生演替,A项正确;群落③中有高大的乔木,而以草本和灌木为主,所以群落③比群落①对光的利用更充分的原因是具有更复杂的垂直结构,B项正确;随着演替的不断进行,群落中的动植物种类增多,营养结构更加复杂,所以该生态系统的抵抗力稳定性增强,C项正确;人工种树、种草,可以迅速增加物种多样性,增加物种丰富度,加快群落演替的进程,D项正确。
【分析】初生演替与次生演替的比较:
类型 初生演替 次生演替
起点 从来没有被植物覆盖的地面,或原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方 原有植被虽已不存在,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的地方
基质与环境条件 无有机质和生命胚种 有大量有机质和生命胚种
过程 裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木→森林阶段 杂草阶段→灌木阶段阶段→森林阶段
时间 经历的时间长 经历的时间短
速度 缓慢 较快
影响因素 自然因素 人类活动较为关键
实例 裸岩、沙丘和湖底的演替 弃耕农田上和火灾后的草原上发生的演替
三、综合题
16.(2022高三下·温县开学考)如图为某草原生态系统的食物网。请回答下列问题:
(1)图中蛇和猫头鹰的关系是 。
(2)下列不属于蛇的种群基本特征的有 (填序号)。
①空间分布 ②出生率 ③互利共生 ④物种丰富度 ⑤种群密度
(3)图中羊属于生态系统组成成分中的 ,羊同化的能量一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,其余 。
(4)该食物网中各种生物数量能保持相对稳定,是由于生态系统具有 能力,该能力的基础是 。
(5)草原返青时,“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息,这体现了信息传递具有 的功能。
【答案】(1)捕食和竞争
(2)③④
(3)消费者;通过呼吸作用(以热能形式)散失
(4)自我调节;负反馈调节
(5)调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
【知识点】种群的特征;种间关系;生态系统的结构;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)由图可知猫头鹰捕食蛇,两者均吃鼠,故蛇和猫头鹰的关系是竞争和捕食 。
(2)种群特征包括数量特征(种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、性别比例、年龄结构)和空间特征(均匀分布、随机分布、集群分布),所以不属于蛇的种群基本特征的有③互利共生④物种丰富度。
(3)图中羊属于生态系统组成成分中的初级消费者。羊同化的能量一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,其余通过呼吸作用(以热能形式)散失。
(4)该食物网中各种生物数量能保持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节。
(5)草原返青时,“ 绿色”为食草动物提供了可以采食的信息,属于物理信息,这体现了信息传递具有调节生物种间关系的功能。
【分析】1、种间关系包括:①互利共生:两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等;②捕食:一种生物以另一种生物为食的现象,比如兔和草,狼和羊;③竞争:两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等;④寄生:一种生物寄居于另一种生物的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活。
2、种群的数量特征包括①种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度,种群密度是种群最基本的数量特征;②出生率和死亡率:在单位时间内新产生(死亡)的个体数占该种群个体总数的比值即出生率(死亡率),出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度;③迁入率和迁出率:在单位时间_内迁入(迁出)的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率(迁出率),迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小,直接影响种群大小和种群密度;④年龄结构:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型、稳定型和衰退型,年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据;⑤性别比例:指种群中雌雄个体数目的比例。
3、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。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。营养结构是指食物链和食物网。
4、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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
5、信息传递在生态系统中的作用:
(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用。
(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息传递。
(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,经维持生态系统的稳定。
17.(2021高三上·汕头期末)森林碳汇是指森林植物通过光合作用将大气中的CO2固定在植被与土壤中,从而减少大气中CO2浓度的过程。碳汇造林是实现“碳中和”的重要举措。回答以下问题:
(1)碳汇造林一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,实现“碳中和”,这体现出物质循环具有
特点。森林植物光合作用固定的能量,一部分通过自身呼吸作用以热能形式散失,另外一部分用于 。
(2)若管理不善发生森林火灾,森林也可能成为一种碳排放源。在广东广泛种植的桉树人工林由于树种单一,易受林火干扰。科研人员以桉树林为研究对象,研究不同强度林火干扰对植被碳密度(反映各组分在光合作用中固碳能力的差异)的影响,结果如下:
①森林树木大量燃烧会破坏生物圈中的 ,加速温室效应。
②由图分析可知,林火干扰减少了植被总的碳密度。轻度林火干扰对植被碳密度影响差异不显著,说明生态系统具有 能力。但是林火干扰能提高草本植物的碳密度,其主要原因是 。
(3)碳汇造林的过程中,要提高森林的固碳能力,在引种时需要考虑哪些因素。(答出两点即可)。
【答案】(1)全球性;自身的生长、发育和繁殖等生命活动
(2)碳循环平衡;一定的自我调节;火灾后草本植物接受的光照更加充足,土壤中无机养料增多
(3)营造混交林,引进适应当地环境的树种,对引进树种进行遗传改良
【知识点】生态系统的稳定性;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)碳汇造林一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,实现“碳中和”,这体现出物质循环具有全球性特点。生态系统能量流动的起点是生产者,摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。
故答案为:全球性 ; 自身的生长、发育和繁殖等生命活动 。
(2) ①由题意可知,森林树木大量燃烧会破坏生物圈中的碳循环平衡,加速温室效应。
②由图可知,轻度林火干扰对植被碳密度影响差异不显著,是因为生态系统具有一定的自我调节能力。由于火灾后草本植物接受的光照更加充足,土壤中无机养料增多,所以林火干扰能提高草本植物的碳密度。
故答案为:碳循环平衡;一定的自我调节;火灾后草本植物接受的光照更加充足,土壤中无机养料增多。
(3)碳汇造林的过程中,可以通过营造混交林,引进适应当地环境的树种,对引进树种进行遗传改良提高森林的固碳能力。
故答案为: 营造混交林,引进适应当地环境的树种,对引进树种进行遗传改良 。
【分析】1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为:一、死后的遗体(分解者分解),二、次级消费者摄入量(流入下一营养级)。
摄入量=同化量+粪便量;
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
2、生态系统碳循环:(1)碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳;(2)碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物;(3)碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环;(4)碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动;(5)碳循环过程为:无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用,而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。具有全球性。
3、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,称为生态系统的稳定性;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,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;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,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
四、实验探究题
18.(2020高二下·南昌期末)蚯蚓是森林中的土壤动物之一,主要以植物的枯枝败叶为食。为探究蚯蚓对森林凋落物的作用,研究者做了如下实验。
(1)森林生态系统中的各种生物称为 。从生态系统的成分角度看,蚯蚓属于 ,从生态系统的功能角度看,蚯蚓的行为促进了 。
(2)研究者选择4个树种的叶片做了不同处理,于6~9月进行了室外实验。每种叶片置于两个盆中,与土壤混合均匀,将数目相等的蚯蚓置于其中饲养,统计蚯蚓的食物消耗量,结果如下表。
单位体重蚯蚓日平均食物消耗量(mg/(g.d))
不同处理 蒙古栎 杨 红松 白桦
未分解叶 2.44 5.94 4.79 7.30
半分解叶 7.20 9.42 8.71 5.23
①实验所选择蚯蚓生长状况基本一致,其目的是 。为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响,应该在实验前对土壤进行 处理。
②据表分析,蚯蚓对半分解叶的消耗量明显 未分解叶的消耗量,在不同叶片中,对 最为喜好。由此说明 是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。
(3)依据上述实验分析,若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树,有利于增加 的数量和种类,增加整个生态系统的 。
【答案】(1)(生物)群落;分解者;物质循环(答物质循环和能量流动也得分)
(2)排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响(或无关变量对实验结果的影响);灭菌;高于(或“大于”);杨半分解叶;叶片种类和分解(腐解)程度
(3)蚯蚓;(抵抗力)稳定性(或“自我调节能力”)
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合叫群落。蚯蚓主要分解腐肉和遗体,为生态系统中的分解者。分解者的主要作用是促进物质循环。(2)① 实验中除了自变量和因变量以外,其余各个变量保持一致,以消除无关变量对实验结果的影响。为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响,应该在实验前对土壤进行灭菌处理。
② 根据表格中数据可知,蚯蚓的食物中日平均食物消耗量半分解叶比较多,而对杨的半分解叶尤其喜好。蚯蚓对植物的种类有选择,对分解程度有选择。(3)蚯蚓为这个生态系统的分解者,增加分解者的数量,可以加快物质循环的过程,从而增加抵抗力稳定性。
【分析】分解者:是生态系统中将死亡的动植物的遗体分解的微生物。分解者把动植物遗体或残落物中的复杂的有机物分解成简单的无机物(如水、无机盐和,氧化碳等).这些物质又可以被绿色植物吸收和利用,在生态系统中促进了物质循环和能量流动,所以分解者是生态系统中不可缺少的组成部分。
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