高考生物二轮复习限时集训：第13讲 生态系统及生态环境的保护（解析版）

高考生物二轮复习限时集训
第13讲　生态系统及生态环境的保护
1.下列有关生态系统的组成成分及营养级的叙述,正确的是 (　D　)
A.有机肥可为绿色植物为主的生产者提供物质和能量
B.蜣螂是需氧异养型动物,属于生态系统中的消费者
C.细菌只可能是生态系统组成成分中的消费者和分解者
D.消费者都属于异养生物,消费者的存在有利于生态系统的物质循环
[解析] 绿色植物是自养型生物,不能直接利用有机肥中的物质和能量,A错误;蜣螂是营腐生生活的需氧异养型动物,属于分解者,B错误;细菌也可能是生产者,如硝化细菌,C错误;消费者都属于异养生物,消费者的存在有利于生态系统的物质循环,同时对于植物的传粉和种子的传播具有重要作用,D正确。
2.下列关于生态系统的说法,正确的是 (　B　)
A.生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
B.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.“螳螂捕蝉,黄雀在后”中的生物构建了一条食物链
D.植物生长素对植物生长的调节属于生态系统的信息传递中的化学信息
[解析] 生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分包含非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,A错误;如果一个生态系统在一段较长时期内没有能量(太阳能或现成的有机物)输入,这个生态系统就会崩溃,B正确;食物链的起点是生产者,“螳螂捕蝉,黄雀在后”中的生物只有消费者,不构成一条食物链,C错误;植物生长素对植物生长的调节属于植物体内激素对生命活动的调节,而生态系统的信息传递发生在生物和生物、生物和环境之间,D错误。
3.如果某生态系统的物质循环受阻,会使其稳定性受到影响,甚至会导致生态系统的崩溃。下列有关叙述错误的是 (　C　)
A.分解者在物质循环中发挥着非常重要的作用
B.碳元素以有机物的形式在食物链上进行传递
C.能量是驱动物质在生物群落中循环往返的动力
D.高寒地区可用适度“烧荒”的方法促进物质循环
[解析] 分解者能够将动植物的遗体和动物的排遗物分解为无机物,在物质循环中发挥着非常重要的作用,A正确;碳元素以有机物的形式在食物链上进行传递,在生物群落和无机环境之间以CO2形式循环,B正确;物质在生物群落与无机环境之间循环往返,而不是在生物群落内循环,C错误;高寒地区可以适度“烧荒”,将有机物分解为无机物返还无机环境,促进物质循环,D正确。
4.化感作用指植物通过向外分泌化学物质对周围其他植物产生影响。科学家通过对化感作用的研究,发现松与赤杨、锦鸡儿与杨树种在一起有良好的作用,而松与接骨木、榆树与栎树都具有相克现象,不能种在一起。以下相关叙述错误的是(　A　)
A.化感作用均表现为相互促进效果
B.化感作用影响植物群落的物种组成
C.可以利用化感作用合理的相间种植两种或两种以上作物
D.化感作用体现了生态系统的信息传递功能
[解析] 根据题干信息“松与接骨木、榆树与栎树都具有相克现象,不能种在一起”可知,化感作用也可表现为相互抑制,A错误;化感作用指植物通过向外分泌化学物质对周围其他植物产生影响,则会影响植物群落的物种组成,B正确;化感作用有的表现为相互促进,故可以利用化感作用合理的相间种植两种或两种以上作物,C正确;化感作用指植物通过向外分泌化学物质对周围其他植物产生影响,体现了生态系统的信息传递功能,D正确。
5.在生态系统中,一切生命活动都伴随着能量的变化。下列有关能量的叙述,正确的是 (　B　)
A.生产者通过光合作用固定的太阳能等于其同化的能量与呼吸消耗的能量之和
B.流经生态系统的能量值可能大于该生态系统中生产者固定的能量值
C.动物粪便、残落物及遗体中的有机物所含的能量都属于动物同化的能量
D.经过科学规划设计的人工生态系统,其能量传递效率和利用率都大大提高
[解析] 生产者通过光合作用固定的太阳能总量等于其呼吸作用消耗能量+用于生长、发育和繁殖的能量,A错误;流经生态系统的总能量除生产者固定的太阳能外,还可能有人工投喂的饲料等中的化学能,B正确;动物粪便中的能量不属于动物同化的能量,属于上一个营养级同化的能量,C错误;能量利用率可以提高,但能量传递效率不能提高,约为10%~20%,D错误。
6.2021 年世界地球日的主题是“珍爱地球,人与自然和谐共生”,呼吁人类尊重自然,保护生态环境。下列关于生态环境保护措施的分析,正确的是 (　A　)
A.提倡“绿色出行”等低碳生活方式,有利于缓解温室效应
B.实施垃圾分类,有利于加快物质和能量的循环利用
C.湿地种植芦苇、美人蕉等植物,吸收利用污水中的有机物
D.建立濒危动植物繁育中心,属于生物多样性的就地保护措施
[解析] 提倡“绿色出行”等低碳生活方式,减少二氧化碳的释放,有利于缓解温室效应,A正确;物质可以循环利用,能量不能,实施垃圾分类,有利于加快物质循环利用,B错误;湿地种植芦苇、美人蕉等植物,用于吸附和富集污水中的重金属和一些有毒有害的物质,不能直接吸收有机物,C错误;建立濒危动植物繁育中心,属于生物多样性的易地保护措施,D错误。
7.下列关于群落、生态系统的说法,正确的是 (　C　)
A.“螟蛉有子,蜾蠃负之”体现了生物之间存在的互利共生关系
B.定期焚烧落叶,有利于促进物质循环,加快土壤中微生物的繁殖
C.植物开花需要光信息刺激,体现的是物理信息的作用
D.山清水秀、鸟语花香的美景常会令人赏心悦目、流连忘返,这说明生物多样性具有间接价值
[解析] 蜾蠃常捕捉螟蛉存放在窝里,产卵在它们身体里,卵孵化后就拿螟蛉作食物,存在捕食关系,A错误;定期焚烧落叶,可促进物质循环,但不能加快土壤中微生物的繁殖,因为土壤中绝大多数微生物是分解者,B错误;光属于物理信息,C正确;山清水秀、鸟语花香令人赏心悦目,体现了生物多样性的直接价值,D错误。
8.图Z13-1是某生态系统食物网结构示意图,下列有关叙述正确的是 (　D　)
图Z13-1
A.该食物网包含6个生物种群,6个营养级,但缺少分解者
B.图中丁和丙,戊和丁之间都既有捕食关系,又有竞争关系
C.若乙由于某种原因大量减少,则丙的数量在短期内大量增加
D.若戊摄食比例为乙∶丙∶丁=3∶1∶1,戊增重1 kg至少要消耗生产者225 kg
[解析] 题图食物网包含的生物种群有甲、乙、丙、丁、戊五个动物种群和一个以上植物种群,五个营养级,缺少分解者,A错误;图中丁和丙只有捕食关系,没有竞争关系,戊和丁之间既有捕食关系,又有竞争关系,B错误;乙由于某种原因大量减少,则丁和戊对丙的捕食增多,丙的数量在短期内不会大量增加,C错误;若戊摄食食物比例为乙∶丙∶丁=3∶1∶1,则当能量传递效率为20%时,消耗生产者最少,戊增重1 kg至少消耗生产者应为3/5×5×5×5+1/5×5×5×5+1/5×5×5×5×5=225 kg,D正确。
9.生物多样性指数是群落结构和功能复杂性的度量指标,地上生物量是指单位面积内植物地上部分的有机物的总量。图Z13-2为河西走廊某沙柳人工样地中沙柳种群地上生物量与生物多样性指数的关系,下列叙述正确的是 (　C　)
图Z13-2
A.沙柳群落内所有的植物、动物和微生物共同构成了生物多样性
B.随着种植面积的增大,该样地的生物多样性指数先增大后减小
C.随着地上生物量逐渐增加,该样地的自我调节能力先增大后减小
D.先后种植的沙柳高低错落,构成了群落的垂直结构
[解析] 生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统共同构成生物多样性,包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,A错误;虽种植面积增大,但单位面积内植物地上部分的有机物总量不一定增加,生物多样性指数不一定先增大后减小,B错误;随着地上生物量逐渐增多,生物多样性指数先增大后减小,生物多样性指数是群落结构和功能复杂性的度量指标,一个生态系统中群落结构和功能越复杂,自我调节能力就越强,故随着地上生物量逐渐增加,该样地的自我调节能力先增大后减小,C正确;垂直结构是群落在空间中的分布呈现了分层现象(不同物种间的分布),故沙柳的高低不是垂直结构,D错误。
10.图Z13-3是某水域生态系统结构模型,方框内表示该生态系统的生物群落及无机环境,A、B、C表示其中三种生物组成成分。回答下列问题:
图Z13-3
(1)生态系统的三大功能是　物质循环、能量流动、信息传递　。生态系统的稳定性表现在　抵抗力稳定性　、　恢复力稳定性　两个方面。据图分析,A、B、C分别表示的生态系统成分是　生产者、消费者、分解者　。
(2)据图分析,该生态系统　是　(填“是”或“不是”)开放的生命系统,简述理由:　该生态系统与系统外发生物质和能量的输入和输出　。
(3)该生态系统中,B成分中各种生物同化能量的共同去向有　通过呼吸作用以热能的形式散失　、　用于自身的生长、发育和繁殖(或被分解者利用)　等方面。B成分中的生物可能存在的种间关系有　捕食、竞争　(至少答2个)等。
[解析] (1)物质循环、能量流动、信息传递是生态系统的三大功能。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,主要表现在抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面。图中A、B、C分别表示生产者、消费者、分解者。(2)该生态系统与外界环境之间发生物质和能量的输入和输出,因此该生态系统是开放的生命系统。(3)B为消费者,其中各种消费者同化能量的共同去向有通过呼吸作用以热能的形式散失、用于自身的生长、发育和繁殖(或被分解者利用)。消费者之间可能存在的关系有捕食、竞争和互利共生等。
11.我国生态科学工作者和群众在长期的生产生活实践中,不断摸索、完善并建立了一系列以沼气池为核心的生态农业。图Z13-4为典型的生态农业模式图,回答下列问题:
图Z13-4
(1)生态系统包含无机环境和生物群落两大部分,该图示中生态系统的基石是　农作物　,图中除沼气池中生物外,属于分解者的生物还有　食用菌和蚯蚓　。
(2)在生态农业中,将农作物的秸秆作饲料喂牲畜,让牲畜粪便进入沼气池,将发酵产生的沼气作燃料,将沼气池中的沼渣作肥料,是为了实现　(物质循环再生和)能量多级利用　,从而大大提高　能量的利用率　,这是它优于传统农业的方面。
(3)与传统农业相比,生态农业生态系统抵抗力稳定性更高,原因在于　生态农业生态系统中,生物种类更多,营养结构更复杂,自我调节能力更强　。
(4)生态农业生态系统的物质　不能　(填“能”或“不能”)独立完成生态系统中所有物质的物质循环,原因是　物质循环具有全球性的特征,整个生物圈才能独立完成所有物质的物质循环　。
[解析] (1)生态系统的基石是生产者,即农作物;除沼气池中生物(微生物)外,属于分解者的生物还有食用菌(真菌)和蚯蚓(腐生动物)。(2)在生态农业中,对农作物的秸秆的利用,实现了对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率。(3)由于生态农业生态系统中生物种类更多,营养结构更复杂,自我调节能力更强,因此与传统农业相比,生态农业生态系统抵抗力稳定性更高。(4)物质循环具有全球性,故生态农业生态系统的物质不能独立完成生态系统中所有物质的物质循环。
12.辽宁红海滩被称为“中国最精彩的休闲廊道”和“中国最浪漫的游憩海岸线”,以湿地资源为依托(可对生活污水进行净化处理),以芦苇荡为背景,再加上碧波浩渺的苇海,数以万计的水鸟和一望无际的浅海滩涂,还有许多火红的碱蓬草,成为一处自然环境与人文景观完美结合的纯绿色生态旅游系统。请回答下列问题:
(1)红海滩湿地生态系统的结构包括　组成成分和营养结构(食物链、食物网)　。
(2)湿地中每到繁殖季节,可以听到婉转的鸟鸣,吸引异性交配繁殖后代,鸟鸣属于　物理　信息,这说明　种群的繁衍离不开信息的传递　。
(3)下表为该生态系统某一食物链“草→鸟→鹰”中各种群一年间的能量流动情况(单位:×107 kJ·a-1)。
种群 同化的总能量 用于生长、发育和繁殖的能量 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
草 69.5 7.0 19.0 45.5
鸟 19.0 9.0 1.0 4.5
鹰 3.5 1.0 2.5 微量 不计 无
据表分析,草用于生长、发育和繁殖的能量是　7.15×108　kJ·a-1。能量从草到鸟的传递效率为　13.5　%(小数点后保留一位)。
(4)题述实例体现了生物多样性的　直接、间接　价值。结合自己所学知识,提出保护辽宁红海滩的措施:　设立自然保护区;加强宣教力度,提高公民对自然资源保护意识;制定相关法律法规,加强监测、监管等　(答出两点即可)。
[解析] (1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构。(2)鸟鸣属于声音,为物理信息;鸟通过鸟鸣吸引异性交配,说明生态系统的信息传递有利于种群的繁衍。(3)草同化量=用于生长、发育和繁殖的能量+呼吸消耗的能量,用于生长、发育和繁殖的能量=传递给分解者的能量+传递给下一营养级的能量+未被利用的能量=7.0+19.0+45.5=7.15×108 kJ·a-1;草同化的能量=7.15×108+6.95×108=1.41×109 kJ·a-1。草到鸟的能量传递效率为1.90×108÷(1.41×109)×100%≈13.5%。(4)辽宁红海滩成为一处自然环境与人文景观完美结合的纯绿色生态旅游系统,体现了生物多样性的直接和间接价值。
13.图Z13-5表示某中学新建的一个人工湿地。池塘边有一片芦苇滩,池塘底定植了大量睡莲,水中放养了大量鱼类。一段时间后,睡莲全部被鱼吃光,后来学校每天用食堂的剩饭、剩菜饲喂鱼苗,“水体严重富营养化”等问题又出现了。该校生物兴趣小组尝试将池塘水泵入芦苇滩以净化水质。请分析回答:
图Z13-5
(1)输入该生态系统的能量有　生产者固定的太阳能;投喂的剩饭、剩菜中有机物内的化学能　 。
(2)为监测池塘水质的变化,兴趣小组在每周周六的7:00、12:00、17:00三个时间点测定池塘水的pH,推测pH最高的时间点是　17:00　,原因是　白天水中植物光合作用吸收CO2,pH增大　。
(3)为改善池塘水质,学校每天上午9:00开始将池塘水泵入芦苇滩,再从出水口引回,如此循环处理6 h,6 h循环水量约为池塘总水量的10%。下表是兴趣小组某天从进水口和出水口分别采集水样测定的相关指标的结果:
指标 11:00 13:00 15:00
进水口 出水口 进水口 出水口 进水口 出水口
总磷含量 0.39 0.36 0.35 0.31 0.39 0.34
总氮含量 2.19 2.06 2.21 2.02 2.16 1.91
化学耗氧量(COD) 10.08 8.42 10.08 8.56 9.35 7.92
①与进水口比较,出水口的总磷、总氮含量均有所下降的原因是芦苇　吸收氮和磷; 阻滞、减缓水流,利于物质沉降　。
②上述芦苇滩净化水质的途径主要有　物理沉降、化学分解、微生物的分解作用　(至少答2点)。
[解析] (1)输入该生态系统的能量有生产者固定的太阳能和投喂的剩饭、剩菜中有机物内的化学能。(2)由于白天植物进行光合作用,吸收二氧化碳,导致池塘中的二氧化碳减少,使得池塘水pH增大,因此推测pH最高的时间点是17:00。(3)①芦苇等水生植物吸收池塘水中的N、P等元素用于植物的生长发育;芦苇根、茎对水流起阻滞、减缓作用,利于一些物质沉降,从而改善了富营养化的池塘的水质。②芦苇滩净化水质的途径一般包括物理沉降、化学分解、微生物分解三个方面。