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2018年高考生物真题分类汇编专题12:生态系统和生态环境的保护
一、单选题
1.(2018·海南)某同学将一面镜子竖立在一棵树旁,该树上的一只小鸟飞到镜前,对着镜子中的 “小鸟” 愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述,错误的是( )
A.小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息
B.小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息
C.小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息
D.激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息
2.(2018·海南)某地在建设池塘时,设计了如图所示的食物网,鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层。关于该池塘生态系统的叙述,错误的是( )
A.鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者
B.消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼
C.通气可促进水体中生物残骸分解为无机物
D.藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量
3.(2018·海南)对于一个结构和功能处于恢复过程中的生态系统,下列推论错误的是( )
A.适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复
B.随着生物多样性的提高,系统的自我调节能力增强
C.恢复后的生态系统,其结构和功能可接近受损前的状态
D.生物多样性提高后,某营养级的能量可全部流入下一营养级
4.(2018·全国Ⅲ卷)某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查,下列叙述错误的是( )。
A.趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者
B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息
C.黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度
D.黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目
二、综合题
5.(2018·全国Ⅰ卷)根据题干,回答下列问题:
(1)大自然中,猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食,而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会,猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生态学上称为 。
(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”,食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性,在这个过程中,捕食者使物种多样性增加的方式是 。
(3)太阳能进入生态系统的主要过程是 ,分解者通过 来获得生命活动所需的能量。
6.(2018·浙江选考)某生态系统碳循环的部分示意图如下:回答下列问题:
(1)图中的字母 表示大气中的CO2,由于许多因素的影响,使其含量夏季 冬季。
(2)CO2被生产者吸收转变成体内物质进入生物群落,再被图中的A、B的 和C的分解作用以及E的燃烧,转变成CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中,生产者吸收的CO2量 整个生物群落排放的CO2量。
(3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图,可将D的含义改为 ,其他字母及文字代表的含义不变,还需要修改之处有:增加“光→A”、取消“→E→D”、 。
7.(2018·全国Ⅱ卷)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用,这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响,此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答下列问题:
(1)当某种大型肉食性动物迁入到新的生态系统时,原有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链中的营养级数量一般不会太多,原因是 。
(2)如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某种生态系统中,使得甲乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转,即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的,那么根据上述“恐惧生态学”知识推测,甲的数量优势地位丧失的可能原因是 。(答出一点即可)
(3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现,会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐惧生态学”知识推测,产生这一结果的可能原因有 (答出一点即可)。
8.(2018·江苏)某城市河流由于生活污水和工业废水的排入,水质逐渐恶化。经过治理后,河水又恢复了清澈。如图表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3种鱼,丁为1种水鸟,甲不摄食藻类,箭头指示能量流动方向),如图表示部分能量流动关系(图中数字表示同化的能量)。请回答下列问题:
(1)图1所示食物网中,遗漏了一条能量流动途径,该条途径是 。
(2)图1所示食物网中,次级消费者是 ,丁与丙之间的种间关系是 。
(3)根据图1分析,除了图2中已经标出的能量去向之外,乙的能量去向还有 。
(4)结合图2分析,图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率 (在“大于”、“小于”或“等于”中选择)7.6%。
(5)经检测,水体中含有某种可被生物富集的农药,推测此农药含量最高的物种是 。
(6)从生态学角度解释,污染物排放导致水质恶化的主要原因是 。
9.(2018·天津)为研究森林生态系统的碳循环,对西黄松老龄(未砍伐50~250年)和幼龄(砍伐后22年)生态系统的有机碳库及年碳收支进行测试,结果见下表,据表回答:
(1)西黄松群落被砍伐后,可逐渐形成自然幼龄群落,体现了生态系统的 稳定性。
(2)大气中的碳主要在叶绿体 部位被固定,进入生物群落。幼龄西黄松群落每平方米有 克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖,储存在生产者活生物量中;其中,部分通过生态系统中 的呼吸作用,部分转变为死有机质和土壤有机碳后通过 的分解作用,返回大气中的CO2库。
(3)西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力 (大于/等于/小于)老龄群落。根据年碳收支分析,幼龄西黄松群落 (能/不能)降低大气碳总量。
10.(2018·北京)因含N、P元素的污染物大量流入,我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鱅鱼,对该水库生态系统进行修复,取得了明显效果。
(1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属于 。水库中各种生物共同构成 。
(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鱸的 的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量,以t·hm-2表示);为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鱅的 。
(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食,由右图可知,将鲢、鱅鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量 ,引起该变化的原因是 。
(4)投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预,调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的 ,从而达到改善水质的目的。
(5)鲢鱼和鱅鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加渔业产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,请提出两条具体措施 。
11.(2018·全国Ⅲ卷)下图是某农业生态系统模式图。
据图回答下列问题:
(1)蚯蚓生命活动所需的能量来自于生活垃圾中的 (填“有机物”或“无机物”)。生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者,在生态系统中分解者的作用是 。
(2)根据生态系统中分解者的作用,若要采用生物方法处理生活垃圾,在确定处理生活垃圾的方案时,通常需要考虑的因素可概括为3个方面,即 。
(3)有机肥在土壤中经分解、转化可产生NO3-,通常植物根系对NO3-的吸收是通过 运输完成的。
答案解析部分
1.【答案】D
【考点】生态系统中的信息传递
【解析】【解答】信息传递的形式有以下几种:
类别 概念 传递方式 实例
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 物理过程 萤火虫的闪光、植物五颜六色的花
化学信息 生态系统中以代谢产物等化学物质传递信息 化学物质 昆虫的性外激素、狗利用其小便记路
行为信息 生态系统中以生物的表现或动作传递的信息 植物或动物的异常表现及行为 昆虫的舞蹈
A、由题意可知小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息,A不符合题意;
B、小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息,B不符合题意;
C、小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息,C不符合题意;
D、激怒小鸟的信息不是直接来自非生物的化学信息,而是来自镜子发出的物理信息,因此D符合题意。
【分析】判断生态系统信息传递种类的方法
(1)从信息传递的途径判断:涉及声音、颜色、温度等物理因素,可判断为物理信息;涉及的信息载体为化学物质,可判断为化学信息;涉及特殊
行为,可判断为行为信息。
(2)从文字表述的着重点判断:孔雀开屏如果是通过行为传递给对方,则属于行为信息;如果通过羽毛的颜色等传递给对方,则属于物理信息。
2.【答案】D
【考点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、根据图中的食物网可以知道鲫鱼在藻类鲫鱼鳜鱼这条食物链中是初级消费者,在藻类水蚤鲫鱼鳜鱼这条食物链中是次级消费者,A不符合题意;
B、鲢鱼的食物可以来自藻类和水蚤,是食物网中的第二、三营养级,而鳜鱼只能来自鲫鱼,是食物网中的第三、四营养级,根据能量流动逐级递减的特点,消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼,B不符合题意;
C、水体中分解者是通过有氧呼吸和无氧呼吸对有机物进行分解,有氧呼吸分解有机物的速度远快于无氧呼吸,因此通气可提高有氧呼吸速率,促进水体中生物残骸分解为无机物,C不符合题意;
D、根据能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,藻类固定的能量大于流入次级消费者的能量,D符合题意,因此选D。
【分析】食物网中生物数量变化情况的分析与判断
(1)处于食物链中第一营养级的生物减少而导致的其他物种变动:在某食物链中,若处于第一营养级的生物减少,则该食物链中的其他生物都将减少。这是因为第一营养级是其他各种生物赖以生存的直接或间接食物来源和能量来源,这一营养级生物的减少必会引起连锁反应,致使以下营养级生物依次减少。
(2)“天敌”一方减少,对被捕食者数量变动的影响:若一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少,则被捕食者种群数量会先增后减直至稳定。被捕食者随着数量的增加,种群的密度加大,种内斗争势必加剧,又因天敌的“压力”减小,被捕食者自身素质(如奔跑速度、警惕性、灵敏性等)必然下降,导致老弱病残者多,流行病蔓延。
3.【答案】D
【考点】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】A、一般来说,生态系统中物种越多 ,遗传基因库越丰富 ,食物网越复杂 ;自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复,A不符合题意;
B、随着生物多样性的提高,食物网越复杂,系统的自我调节能力增强,B不符合题意;
C、恢复后的生态系统,其结构和功能可接近受损前的状态,C不符合题意;
D、能量流动过程中逐级递减不可能全部流入下一营养级,D错误,符合题意,
故答案为:D。
【分析】生态系统的稳态主要是通过负反馈调节方式进行的。当生态系统中某一成分发生变化后,通过负反馈调节能够抑制或减弱最初发生变化所产生的影响,使生态系统达到和保持稳态。对于已遭到破坏的生态系统,我们应尽量采取措施加以调节,恢复生物多样性 ,使其重新焕发生机。
4.【答案】B
【考点】估算种群密度的方法;生态系统的结构;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、趋光性昆虫以捕食其它生物为食,属于消费者,A不符合题意;
B、黑光灯是利用昆虫的趋光性飞到灯光附近,然后被周围的高压电网击毙,属于物理信息,B符合题意;
CD、黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度和估测该农田趋光性昆虫的物种数目,C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题考查了运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行种群密度调查,以及生态系统的成分组成,信息传递的相关知识。
巧判生态系统信息传递的类型:
①涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号,通过动物感觉器官如皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息,则判断为物理信息。
②若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点,则判断为化学信息。
③凡涉及“肢体语言”者均属行为信息。
④若在影响视线的环境中(如深山密林),生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。
⑤若在噪音嘈杂的环境(如洪水瀑布旁),生物多以“肢体语言”这种“行为”信息交流。
5.【答案】(1)共同进化
(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的生存提供机会。
(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中;呼吸作用将动植物遗体和动物排泄物中的有机物分解
【考点】协同进化与生物多样性的形成;种间关系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)像这种生物与生物之间,或生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这种现象在生态学上称为共同进化。(2)生态学家斯坦利的收割理论是指:捕食者往往捕食数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种的多样性。(3)太阳能进入生态系统的主要途径是生产者的光合作用,通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中。分解者通过呼吸作用分解动植物的遗体遗物来获得生命活动所需的能量。
【分析】本题考查了生物进化的相关知识,能量进入生态系统的主要途径,分解者获得能量的方式。流经该生态系统的总能量指生产者固定的全部太阳能(光合作用同化的光能)。
6.【答案】(1)D;低于
(2)呼吸作用;大于
(3)非生物环境;取消D→A
【考点】生态系统的物质循环
【解析】【解答】 (1)题图显示:A、B、C、E均有箭头指向 D,说明D表示大气中的CO2。A、D之间是双向箭头, A、B死的有机物可被C利用,说明A是生产者,C是分解者,进而推知:B是消费者, E为化学燃料的燃烧。由于许多因素的影响,特别是夏季植物的光合作用较冬季旺盛,使夏季大气中CO2的含量低于冬季。 (2) CO2被生产者吸收,通过光合作用转变成体内的含碳有机物进入生物群落,再被图中的A所示的生产者、B所示的消费者的呼吸作用和C所示的分解者的分解作用以及E所示的化学燃料的燃烧,转变成CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中,则随着演替的进行,生物的种类和数量,特别是生产者的种类和数量逐渐增多,因此生产者吸收的CO2量大于整个生物群落排放的CO2量。 (3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图,可将D的含义改为非生物环境,其他字母及文字代表的含义不变。因能量流动起源于生产者固定的太阳能、渠道是食物链和食物网、特点之一是单向流动,所以还需要修改之处有:增加“光→A”、取消“→E→D”、 取消 “D→A”。
【分析】碳的循环过程:
能量流动的特点:单向流动 能量流动的过程 ①能量流动的起点:从生产者经光合作用所固定太阳能开始的,流经生态系统的总能量是指生产者固定的太阳能的总量。 ②能量流动的渠道:生态系统的营养结构——食物链和食物网。能量在各营养级之间的流动主要是通过食物关系进行的。
③
7.【答案】(1)生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分损失了,传递到下一营养级的能量较少。
(2)甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高,顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多。
(3)大型肉食性动物捕食野猪,野猪因恐惧减少了采食。
【考点】种间关系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性,营养级越多消耗的能量越多,传递到下一营养级的能量越少。 (2)由于甲的数量减少不是因为顶级肉食性动物的直接捕食造成的,根据“恐惧生态学”甲的数量减少是因为恐惧顶级肉食性动物而逃离导致的。(3)野猪在该顶级肉食性动物的威慑驱赶下减少了在该地区的活动。
【分析】能量流动的特点是单向流动逐级递减,营养级越多消耗的能量越多,高营养级生物获得的能量越少,当营养级达到第五至六级时,传递到该营养级的能量就不足以维持一个种群的生存了。
8.【答案】(1)水草→甲→丁
(2)丙和丁;捕食和竞争
(3)传递给丙、自身呼吸作用以热能形式散失
(4)大于
(5)丁
(6)河流生态系统自我调节(自我修复)能力有限
【考点】种间关系;生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)根据题干信息分析,甲、乙、丙为3种鱼,丁为1种水鸟,甲不摄食藻类,水鸟可以捕食3种鱼,则图1中缺少的食物链为:水草→甲→丁。(2)根据分析可知,图1中属于次级消费者的是丙、丁;丁与丙都以乙为食,且丁以丙为食,因此丁与丙之间存在捕食和竞争关系。(3)图2中乙固定的能量除了流向丁和分解者外,还应该包括流向给丙和自身呼吸作用以热能形式散失的能量。(4)结合图1和图2分析,属于第一营养级的生物是水草、藻类,固定的能量是25000KJ/(m2.a);属于第二营养级的生物是甲、乙,固定的能量应该多于1900 KJ/(m2.a),因此第一营养级到第二营养级能量的传递效率应该大于1900÷25000,即大于7.6%。(5)根据题意分析,水体中含有某种可被生物富集的农药,因此营养级越高的生物该农药的含量越高,即丁的农药含量最高。(6)由于河流生态系统自我调节(自我修复)能力是有限的,因此污染物排放容易导致水质恶化。
【分析】分析题图,图1中水草、藻类为生产者,属于第一营养级;甲、乙为初级消费者,属于第二营养级;丙、丁为次级消费者,属于第三营养级;丁还可以为三级消费者,属于第四营养级。图2中水草、藻类固定的总能量为25000KJ/(m2.a),乙固定的能量为1900 KJ/(m2.a),丁固定的能量为275 KJ/(m2.a)。
9.【答案】(1)恢复力
(2)基质;360;消费者;分解者
(3)大于;不能
【考点】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)恢复力稳定性是指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力。西黄松群落被砍伐遭到破坏后,又逐渐形成自然幼龄群落,体现了生态系统的恢复力稳定性。(2)大气中的碳主要以CO2的形式在叶绿体基质被固定,进入生物群落。生长、发育、繁殖,储存在生产者活生物量=生产的同化量-生产者呼吸消耗量,即为表格中的净初级生产力,即幼龄西黄松群落每平方米360克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖,储存在生产者活生物量中。幼龄西黄松群落一部分被消费者食用,通过消费者的呼吸作用以热能形式释放,一部分即残枝败叶转变为死有机质和土壤有机质,进而通过分解者的分解作用,返回大气中的CO2库。(3)由图可知,西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为360/1460≈0.25;西黄松老龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为470/12730≈0.04,因此,西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力大于老龄群落。根据年碳收支分析,幼龄西黄松群落的净初级生产力360,异氧呼吸消耗量为390,净初级生产力小于异氧呼吸消耗速率,故不会有有机物的积累,即幼龄西黄松群落不能降低大气碳总量。
【分析】解答本题的关键是理清流经每一营养级的能量去向及总初级生产量与净初级生产量的关系,某一营养级的总能量去路由四个部分组成:自身呼吸消耗的能量、流向分解者的能量、流向下一营养级的能量与未被利用的能量。掌握生态系统中碳循环的途径及特点,明确通过光合作用碳进入生物群落,通过呼吸作用,碳进入大气中的CO2库。
10.【答案】(1)生产者;生物群落
(2)上一营养级;天敌(捕食者)
(3)下降;鲢鱼、鳙鱼也以浮游动物为食,是银鱼的竞争者,所以导致银鱼的数量下降。
(4)方向
(5)①适时捕捞银鱼;②减少N、P进入水体;③种植吸收N、P的其他植物。
【考点】生态系统的功能;生态系统的结构
【解析】【解答】(1)引起“水华”藻类,可进行光合作用,为自养型生物,故藻类属于生态系统中的生产者;一定区域内所有的生物可构成生物群落。(2)要确定鲢鱼、鳙鱼的生物量,需了解它们的上一营养级的生物量可供养鲢鱼、鳙鱼,保证鲢鱼、鳙鱼的成活率,要捕杀它们的天敌。(3)由图可知:投放后,银鱼数量减少,而鲢鱼和鳙鱼数量增多,可能为竞争关系或者捕食关系,鲢鱼和鳙鱼的数量大于银鱼可知:银鱼和鲢鱼、鳙鱼之间不能存在 捕食关系,只能是属于竞争关系。(4)通过人为干扰,可调整能量流动的方向,使能量流向更有益于人类的方向。(5)鲢鱼、鳙鱼是人类日常使用的鱼类,为了使人类获得较多的鲢鱼、鳙鱼,人类应适时捕捞它们的竞争者银鱼,使能量更多的流向鲢鱼、鳙鱼;为了保证良好的水质,应减少N、P进入水体或种植吸收N、P的其他植物。
【分析】(1) 从生态系统的成分出发,藻类可进行光合作用,属于生产者,而生态系统的生物部分可构成群落;注意生物群落并不是生物的简单集合,而是说活在一起可分工协作、繁衍后代等(2)鲢鱼、鳙鱼的投放量并不是随意的,需要根据它们的食物、天敌以及对生态系统的影响决定(3)识图并分析图中的信息,鲢鱼和鳙鱼的进入,导致银鱼数量减少,鲢鱼、鳙鱼和银鱼可能存在着捕食或者竞争的关系,如为捕食关系,根据能量逐级递减的特点,鲢鱼、鳙鱼的数量应小于银鱼,与图不符,故应为竞争关系。(4)人为干预,一般需从生态系统能量流动的意义来分析(5)需要从生态系统的应用出发。
11.【答案】(1)有机物;将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
(2)待分解垃圾的性质,引进的分解者生物的种类,处理环境的理化条件
(3)主动
【考点】生态系统的结构;研究能量流动的实践意义
【解析】【解答】(1)蚯蚓以及生活垃圾中的细菌和真菌都属于分解者,它们所需的能量来自于对生活垃圾中有机物的分解,同时把有机物分解成无机物。(2)若要采用生物方法处理生活垃圾,通常需要考虑的因素可概括为待分解垃圾的性质,引进的分解者生物的种类,处理环境的理化条件3个方面。(3)植物根系对离子的吸收方式为主动运输。
【分析】本题考查了生态系统中分解者的作用,及获得能量的来源。采用生物方法处理生活垃圾需要注意哪些原则。离子被植物根系吸收的方式。
物质跨膜运输的方式:
自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺相对含量梯度 顺相对含量梯度 能逆相对含量梯度
能量 不消耗 不消耗 消耗
载体 不需要 需要 需要
影响因素 浓度差 浓度差、载体 载体、能量
举例 水、O2等气体、甘油等脂溶性物质 血浆中葡萄糖进入红细胞 离子进入细胞 氨基酸、葡萄糖被上皮细胞吸收
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2018年高考生物真题分类汇编专题12:生态系统和生态环境的保护
一、单选题
1.(2018·海南)某同学将一面镜子竖立在一棵树旁,该树上的一只小鸟飞到镜前,对着镜子中的 “小鸟” 愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述,错误的是( )
A.小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息
B.小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息
C.小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息
D.激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息
【答案】D
【考点】生态系统中的信息传递
【解析】【解答】信息传递的形式有以下几种:
类别 概念 传递方式 实例
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 物理过程 萤火虫的闪光、植物五颜六色的花
化学信息 生态系统中以代谢产物等化学物质传递信息 化学物质 昆虫的性外激素、狗利用其小便记路
行为信息 生态系统中以生物的表现或动作传递的信息 植物或动物的异常表现及行为 昆虫的舞蹈
A、由题意可知小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息,A不符合题意;
B、小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息,B不符合题意;
C、小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息,C不符合题意;
D、激怒小鸟的信息不是直接来自非生物的化学信息,而是来自镜子发出的物理信息,因此D符合题意。
【分析】判断生态系统信息传递种类的方法
(1)从信息传递的途径判断:涉及声音、颜色、温度等物理因素,可判断为物理信息;涉及的信息载体为化学物质,可判断为化学信息;涉及特殊
行为,可判断为行为信息。
(2)从文字表述的着重点判断:孔雀开屏如果是通过行为传递给对方,则属于行为信息;如果通过羽毛的颜色等传递给对方,则属于物理信息。
2.(2018·海南)某地在建设池塘时,设计了如图所示的食物网,鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层。关于该池塘生态系统的叙述,错误的是( )
A.鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者
B.消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼
C.通气可促进水体中生物残骸分解为无机物
D.藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量
【答案】D
【考点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、根据图中的食物网可以知道鲫鱼在藻类鲫鱼鳜鱼这条食物链中是初级消费者,在藻类水蚤鲫鱼鳜鱼这条食物链中是次级消费者,A不符合题意;
B、鲢鱼的食物可以来自藻类和水蚤,是食物网中的第二、三营养级,而鳜鱼只能来自鲫鱼,是食物网中的第三、四营养级,根据能量流动逐级递减的特点,消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼,B不符合题意;
C、水体中分解者是通过有氧呼吸和无氧呼吸对有机物进行分解,有氧呼吸分解有机物的速度远快于无氧呼吸,因此通气可提高有氧呼吸速率,促进水体中生物残骸分解为无机物,C不符合题意;
D、根据能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,藻类固定的能量大于流入次级消费者的能量,D符合题意,因此选D。
【分析】食物网中生物数量变化情况的分析与判断
(1)处于食物链中第一营养级的生物减少而导致的其他物种变动:在某食物链中,若处于第一营养级的生物减少,则该食物链中的其他生物都将减少。这是因为第一营养级是其他各种生物赖以生存的直接或间接食物来源和能量来源,这一营养级生物的减少必会引起连锁反应,致使以下营养级生物依次减少。
(2)“天敌”一方减少,对被捕食者数量变动的影响:若一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少,则被捕食者种群数量会先增后减直至稳定。被捕食者随着数量的增加,种群的密度加大,种内斗争势必加剧,又因天敌的“压力”减小,被捕食者自身素质(如奔跑速度、警惕性、灵敏性等)必然下降,导致老弱病残者多,流行病蔓延。
3.(2018·海南)对于一个结构和功能处于恢复过程中的生态系统,下列推论错误的是( )
A.适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复
B.随着生物多样性的提高,系统的自我调节能力增强
C.恢复后的生态系统,其结构和功能可接近受损前的状态
D.生物多样性提高后,某营养级的能量可全部流入下一营养级
【答案】D
【考点】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】A、一般来说,生态系统中物种越多 ,遗传基因库越丰富 ,食物网越复杂 ;自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复,A不符合题意;
B、随着生物多样性的提高,食物网越复杂,系统的自我调节能力增强,B不符合题意;
C、恢复后的生态系统,其结构和功能可接近受损前的状态,C不符合题意;
D、能量流动过程中逐级递减不可能全部流入下一营养级,D错误,符合题意,
故答案为:D。
【分析】生态系统的稳态主要是通过负反馈调节方式进行的。当生态系统中某一成分发生变化后,通过负反馈调节能够抑制或减弱最初发生变化所产生的影响,使生态系统达到和保持稳态。对于已遭到破坏的生态系统,我们应尽量采取措施加以调节,恢复生物多样性 ,使其重新焕发生机。
4.(2018·全国Ⅲ卷)某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查,下列叙述错误的是( )。
A.趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者
B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息
C.黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度
D.黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目
【答案】B
【考点】估算种群密度的方法;生态系统的结构;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、趋光性昆虫以捕食其它生物为食,属于消费者,A不符合题意;
B、黑光灯是利用昆虫的趋光性飞到灯光附近,然后被周围的高压电网击毙,属于物理信息,B符合题意;
CD、黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度和估测该农田趋光性昆虫的物种数目,C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】本题考查了运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行种群密度调查,以及生态系统的成分组成,信息传递的相关知识。
巧判生态系统信息传递的类型:
①涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号,通过动物感觉器官如皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息,则判断为物理信息。
②若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点,则判断为化学信息。
③凡涉及“肢体语言”者均属行为信息。
④若在影响视线的环境中(如深山密林),生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。
⑤若在噪音嘈杂的环境(如洪水瀑布旁),生物多以“肢体语言”这种“行为”信息交流。
二、综合题
5.(2018·全国Ⅰ卷)根据题干,回答下列问题:
(1)大自然中,猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食,而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会,猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生态学上称为 。
(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”,食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性,在这个过程中,捕食者使物种多样性增加的方式是 。
(3)太阳能进入生态系统的主要过程是 ,分解者通过 来获得生命活动所需的能量。
【答案】(1)共同进化
(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的生存提供机会。
(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中;呼吸作用将动植物遗体和动物排泄物中的有机物分解
【考点】协同进化与生物多样性的形成;种间关系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)像这种生物与生物之间,或生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这种现象在生态学上称为共同进化。(2)生态学家斯坦利的收割理论是指:捕食者往往捕食数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种的多样性。(3)太阳能进入生态系统的主要途径是生产者的光合作用,通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中。分解者通过呼吸作用分解动植物的遗体遗物来获得生命活动所需的能量。
【分析】本题考查了生物进化的相关知识,能量进入生态系统的主要途径,分解者获得能量的方式。流经该生态系统的总能量指生产者固定的全部太阳能(光合作用同化的光能)。
6.(2018·浙江选考)某生态系统碳循环的部分示意图如下:回答下列问题:
(1)图中的字母 表示大气中的CO2,由于许多因素的影响,使其含量夏季 冬季。
(2)CO2被生产者吸收转变成体内物质进入生物群落,再被图中的A、B的 和C的分解作用以及E的燃烧,转变成CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中,生产者吸收的CO2量 整个生物群落排放的CO2量。
(3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图,可将D的含义改为 ,其他字母及文字代表的含义不变,还需要修改之处有:增加“光→A”、取消“→E→D”、 。
【答案】(1)D;低于
(2)呼吸作用;大于
(3)非生物环境;取消D→A
【考点】生态系统的物质循环
【解析】【解答】 (1)题图显示:A、B、C、E均有箭头指向 D,说明D表示大气中的CO2。A、D之间是双向箭头, A、B死的有机物可被C利用,说明A是生产者,C是分解者,进而推知:B是消费者, E为化学燃料的燃烧。由于许多因素的影响,特别是夏季植物的光合作用较冬季旺盛,使夏季大气中CO2的含量低于冬季。 (2) CO2被生产者吸收,通过光合作用转变成体内的含碳有机物进入生物群落,再被图中的A所示的生产者、B所示的消费者的呼吸作用和C所示的分解者的分解作用以及E所示的化学燃料的燃烧,转变成CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中,则随着演替的进行,生物的种类和数量,特别是生产者的种类和数量逐渐增多,因此生产者吸收的CO2量大于整个生物群落排放的CO2量。 (3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图,可将D的含义改为非生物环境,其他字母及文字代表的含义不变。因能量流动起源于生产者固定的太阳能、渠道是食物链和食物网、特点之一是单向流动,所以还需要修改之处有:增加“光→A”、取消“→E→D”、 取消 “D→A”。
【分析】碳的循环过程:
能量流动的特点:单向流动 能量流动的过程 ①能量流动的起点:从生产者经光合作用所固定太阳能开始的,流经生态系统的总能量是指生产者固定的太阳能的总量。 ②能量流动的渠道:生态系统的营养结构——食物链和食物网。能量在各营养级之间的流动主要是通过食物关系进行的。
③
7.(2018·全国Ⅱ卷)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用,这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响,此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答下列问题:
(1)当某种大型肉食性动物迁入到新的生态系统时,原有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链中的营养级数量一般不会太多,原因是 。
(2)如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某种生态系统中,使得甲乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转,即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的,那么根据上述“恐惧生态学”知识推测,甲的数量优势地位丧失的可能原因是 。(答出一点即可)
(3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现,会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐惧生态学”知识推测,产生这一结果的可能原因有 (答出一点即可)。
【答案】(1)生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分损失了,传递到下一营养级的能量较少。
(2)甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高,顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多。
(3)大型肉食性动物捕食野猪,野猪因恐惧减少了采食。
【考点】种间关系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性,营养级越多消耗的能量越多,传递到下一营养级的能量越少。 (2)由于甲的数量减少不是因为顶级肉食性动物的直接捕食造成的,根据“恐惧生态学”甲的数量减少是因为恐惧顶级肉食性动物而逃离导致的。(3)野猪在该顶级肉食性动物的威慑驱赶下减少了在该地区的活动。
【分析】能量流动的特点是单向流动逐级递减,营养级越多消耗的能量越多,高营养级生物获得的能量越少,当营养级达到第五至六级时,传递到该营养级的能量就不足以维持一个种群的生存了。
8.(2018·江苏)某城市河流由于生活污水和工业废水的排入,水质逐渐恶化。经过治理后,河水又恢复了清澈。如图表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3种鱼,丁为1种水鸟,甲不摄食藻类,箭头指示能量流动方向),如图表示部分能量流动关系(图中数字表示同化的能量)。请回答下列问题:
(1)图1所示食物网中,遗漏了一条能量流动途径,该条途径是 。
(2)图1所示食物网中,次级消费者是 ,丁与丙之间的种间关系是 。
(3)根据图1分析,除了图2中已经标出的能量去向之外,乙的能量去向还有 。
(4)结合图2分析,图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率 (在“大于”、“小于”或“等于”中选择)7.6%。
(5)经检测,水体中含有某种可被生物富集的农药,推测此农药含量最高的物种是 。
(6)从生态学角度解释,污染物排放导致水质恶化的主要原因是 。
【答案】(1)水草→甲→丁
(2)丙和丁;捕食和竞争
(3)传递给丙、自身呼吸作用以热能形式散失
(4)大于
(5)丁
(6)河流生态系统自我调节(自我修复)能力有限
【考点】种间关系;生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)根据题干信息分析,甲、乙、丙为3种鱼,丁为1种水鸟,甲不摄食藻类,水鸟可以捕食3种鱼,则图1中缺少的食物链为:水草→甲→丁。(2)根据分析可知,图1中属于次级消费者的是丙、丁;丁与丙都以乙为食,且丁以丙为食,因此丁与丙之间存在捕食和竞争关系。(3)图2中乙固定的能量除了流向丁和分解者外,还应该包括流向给丙和自身呼吸作用以热能形式散失的能量。(4)结合图1和图2分析,属于第一营养级的生物是水草、藻类,固定的能量是25000KJ/(m2.a);属于第二营养级的生物是甲、乙,固定的能量应该多于1900 KJ/(m2.a),因此第一营养级到第二营养级能量的传递效率应该大于1900÷25000,即大于7.6%。(5)根据题意分析,水体中含有某种可被生物富集的农药,因此营养级越高的生物该农药的含量越高,即丁的农药含量最高。(6)由于河流生态系统自我调节(自我修复)能力是有限的,因此污染物排放容易导致水质恶化。
【分析】分析题图,图1中水草、藻类为生产者,属于第一营养级;甲、乙为初级消费者,属于第二营养级;丙、丁为次级消费者,属于第三营养级;丁还可以为三级消费者,属于第四营养级。图2中水草、藻类固定的总能量为25000KJ/(m2.a),乙固定的能量为1900 KJ/(m2.a),丁固定的能量为275 KJ/(m2.a)。
9.(2018·天津)为研究森林生态系统的碳循环,对西黄松老龄(未砍伐50~250年)和幼龄(砍伐后22年)生态系统的有机碳库及年碳收支进行测试,结果见下表,据表回答:
(1)西黄松群落被砍伐后,可逐渐形成自然幼龄群落,体现了生态系统的 稳定性。
(2)大气中的碳主要在叶绿体 部位被固定,进入生物群落。幼龄西黄松群落每平方米有 克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖,储存在生产者活生物量中;其中,部分通过生态系统中 的呼吸作用,部分转变为死有机质和土壤有机碳后通过 的分解作用,返回大气中的CO2库。
(3)西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力 (大于/等于/小于)老龄群落。根据年碳收支分析,幼龄西黄松群落 (能/不能)降低大气碳总量。
【答案】(1)恢复力
(2)基质;360;消费者;分解者
(3)大于;不能
【考点】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)恢复力稳定性是指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力。西黄松群落被砍伐遭到破坏后,又逐渐形成自然幼龄群落,体现了生态系统的恢复力稳定性。(2)大气中的碳主要以CO2的形式在叶绿体基质被固定,进入生物群落。生长、发育、繁殖,储存在生产者活生物量=生产的同化量-生产者呼吸消耗量,即为表格中的净初级生产力,即幼龄西黄松群落每平方米360克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖,储存在生产者活生物量中。幼龄西黄松群落一部分被消费者食用,通过消费者的呼吸作用以热能形式释放,一部分即残枝败叶转变为死有机质和土壤有机质,进而通过分解者的分解作用,返回大气中的CO2库。(3)由图可知,西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为360/1460≈0.25;西黄松老龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为470/12730≈0.04,因此,西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力大于老龄群落。根据年碳收支分析,幼龄西黄松群落的净初级生产力360,异氧呼吸消耗量为390,净初级生产力小于异氧呼吸消耗速率,故不会有有机物的积累,即幼龄西黄松群落不能降低大气碳总量。
【分析】解答本题的关键是理清流经每一营养级的能量去向及总初级生产量与净初级生产量的关系,某一营养级的总能量去路由四个部分组成:自身呼吸消耗的能量、流向分解者的能量、流向下一营养级的能量与未被利用的能量。掌握生态系统中碳循环的途径及特点,明确通过光合作用碳进入生物群落,通过呼吸作用,碳进入大气中的CO2库。
10.(2018·北京)因含N、P元素的污染物大量流入,我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鱅鱼,对该水库生态系统进行修复,取得了明显效果。
(1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属于 。水库中各种生物共同构成 。
(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鱸的 的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量,以t·hm-2表示);为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鱅的 。
(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食,由右图可知,将鲢、鱅鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量 ,引起该变化的原因是 。
(4)投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预,调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的 ,从而达到改善水质的目的。
(5)鲢鱼和鱅鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加渔业产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,请提出两条具体措施 。
【答案】(1)生产者;生物群落
(2)上一营养级;天敌(捕食者)
(3)下降;鲢鱼、鳙鱼也以浮游动物为食,是银鱼的竞争者,所以导致银鱼的数量下降。
(4)方向
(5)①适时捕捞银鱼;②减少N、P进入水体;③种植吸收N、P的其他植物。
【考点】生态系统的功能;生态系统的结构
【解析】【解答】(1)引起“水华”藻类,可进行光合作用,为自养型生物,故藻类属于生态系统中的生产者;一定区域内所有的生物可构成生物群落。(2)要确定鲢鱼、鳙鱼的生物量,需了解它们的上一营养级的生物量可供养鲢鱼、鳙鱼,保证鲢鱼、鳙鱼的成活率,要捕杀它们的天敌。(3)由图可知:投放后,银鱼数量减少,而鲢鱼和鳙鱼数量增多,可能为竞争关系或者捕食关系,鲢鱼和鳙鱼的数量大于银鱼可知:银鱼和鲢鱼、鳙鱼之间不能存在 捕食关系,只能是属于竞争关系。(4)通过人为干扰,可调整能量流动的方向,使能量流向更有益于人类的方向。(5)鲢鱼、鳙鱼是人类日常使用的鱼类,为了使人类获得较多的鲢鱼、鳙鱼,人类应适时捕捞它们的竞争者银鱼,使能量更多的流向鲢鱼、鳙鱼;为了保证良好的水质,应减少N、P进入水体或种植吸收N、P的其他植物。
【分析】(1) 从生态系统的成分出发,藻类可进行光合作用,属于生产者,而生态系统的生物部分可构成群落;注意生物群落并不是生物的简单集合,而是说活在一起可分工协作、繁衍后代等(2)鲢鱼、鳙鱼的投放量并不是随意的,需要根据它们的食物、天敌以及对生态系统的影响决定(3)识图并分析图中的信息,鲢鱼和鳙鱼的进入,导致银鱼数量减少,鲢鱼、鳙鱼和银鱼可能存在着捕食或者竞争的关系,如为捕食关系,根据能量逐级递减的特点,鲢鱼、鳙鱼的数量应小于银鱼,与图不符,故应为竞争关系。(4)人为干预,一般需从生态系统能量流动的意义来分析(5)需要从生态系统的应用出发。
11.(2018·全国Ⅲ卷)下图是某农业生态系统模式图。
据图回答下列问题:
(1)蚯蚓生命活动所需的能量来自于生活垃圾中的 (填“有机物”或“无机物”)。生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者,在生态系统中分解者的作用是 。
(2)根据生态系统中分解者的作用,若要采用生物方法处理生活垃圾,在确定处理生活垃圾的方案时,通常需要考虑的因素可概括为3个方面,即 。
(3)有机肥在土壤中经分解、转化可产生NO3-,通常植物根系对NO3-的吸收是通过 运输完成的。
【答案】(1)有机物;将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
(2)待分解垃圾的性质,引进的分解者生物的种类,处理环境的理化条件
(3)主动
【考点】生态系统的结构;研究能量流动的实践意义
【解析】【解答】(1)蚯蚓以及生活垃圾中的细菌和真菌都属于分解者,它们所需的能量来自于对生活垃圾中有机物的分解,同时把有机物分解成无机物。(2)若要采用生物方法处理生活垃圾,通常需要考虑的因素可概括为待分解垃圾的性质,引进的分解者生物的种类,处理环境的理化条件3个方面。(3)植物根系对离子的吸收方式为主动运输。
【分析】本题考查了生态系统中分解者的作用,及获得能量的来源。采用生物方法处理生活垃圾需要注意哪些原则。离子被植物根系吸收的方式。
物质跨膜运输的方式:
自由扩散 协助扩散 主动运输
运输方向 顺相对含量梯度 顺相对含量梯度 能逆相对含量梯度
能量 不消耗 不消耗 消耗
载体 不需要 需要 需要
影响因素 浓度差 浓度差、载体 载体、能量
举例 水、O2等气体、甘油等脂溶性物质 血浆中葡萄糖进入红细胞 离子进入细胞 氨基酸、葡萄糖被上皮细胞吸收
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