高考生物五年真题汇编23——生态系统(3)
一、单选题
1.(2019·海南)下列关于外来物种入侵的叙述,错误的是( )
A.外来物种入侵会对当地群落的演替产生严重的影响
B.淡水湖泊中出现的水华现象都是由外来物种入侵引起的
C.水葫芦引入我国后,对一些淡水生态系统造成严重影响
D.入侵植物进入适宜其生长的地区可影响当地物种的生存
2.(2019·海南)假设在某岛屿上多年来总是存在一个约由m只狼组成的狼群、一个约由n只狼组成的狼群和若干只单独生活的狼。下列说法错误的是( )
A.该岛上的狼能够依据猎物留下的气味信息追捕猎物
B.狼从猎物获得的能量大于猎物从生产者获得的能量
C.岛上狼的总数可能已接近该岛允许狼生存的最大数量
D.从岛上狼的数量相对稳定可推测岛上环境条件相对稳定
3.(2019·江苏)下列关于种群和群落的叙述,正确的是( )
A.种群是生物进化的基本单位,种群内出现个体变异是普遍现象
B.退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁之后都会发生群落的初生演替
C.习性相似物种的生活区域重叠得越多,对资源的利用越充分
D.两只雄孔雀为吸引异性争相开屏,说明行为信息能够影响种间关系
4.(2019·江苏)我国生物多样性较低的西部沙漠地区生长着一种叶退化的药用植物锁阳,该植物依附在另一种植物小果白刺的根部生长,从其根部获取营养物质。下列相关叙述正确的是( )
A.锁阳与小果白刺的种间关系为捕食
B.该地区生态系统的自我调节能力较强,恢复力稳定性较高
C.种植小果白刺等沙生植物固沙体现了生物多样性的间接价值
D.锁阳因长期干旱定向产生了适应环境的突变,并被保留下来
5.(2019·北京) 为减少某自然水体中N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响,环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体。选择其中3种植物分别置于试验池中,90天后测定它们吸收N、P的量,结果见下表。
结合表中数据,为达到降低该自然水体中N、P的最佳效果,推断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是( )
A.植物a和b,群落的水平结构将保持不变
B.植物a和b,导致该水体中的食物链缩短
C.植物a和c,这两种植物种群密度会增加
D.植物a和c,群落中能量流动方向将改变
6.(2019·天津)多数植物遭到昆虫蚕食时会分泌茉莉酸,启动抗虫反应,如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发物质等。烟粉虱能合成Bt56蛋白,该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物,抑制茉莉酸启动的抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长。下列叙述错误的是( )
A.植物产生挥发物质吸引昆虫天敌体现了信息传递调节种间关系的功能
B.植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果
C.Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的对照组快
D.开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可为控制烟粉虱提供防治措施
7.(2019·全国Ⅱ卷) 如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示,并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔,则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草,第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木,第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是( )
A.前者为金字塔形,后者为倒金字塔形
B.前者为倒金字塔形,后者为金字塔形
C.前者为金字塔形,后者为金字塔形
D.前者为倒金字塔形,后者为倒金字塔形
8.(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
9.(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
10.(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
11.(2018·江苏)下图是某处沙丘发生自然演替过程中的三个阶段,下列叙述正确的是( )
A.从形成沙丘开始发生的演替是次生演替
B.阶段Ⅰ的沙丘上草本植物占优势,群落尚未形成垂直结构
C.阶段Ⅰ与阶段Ⅱ的沙丘上生长的植物种类完全不同
D.阶段Ⅲ沙丘上的群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强
12.(2018·全国Ⅲ卷)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述,错误的是( )。
A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸
B.食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失
C.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸
D.植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP
13.(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
14.(2020·全国Ⅲ)假设某种蓝藻(A)是某湖泊中唯一的生产者,其密度极大,使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。 回答下列问题:
(1)该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是 (答出2 点即可)。
(2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图 。
(3)假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物(C)后,C种群能够迅速壮大,则C和B的种间关系是 。
15.(2020·全国Ⅱ)[生物——选修3:现代生物科技专题]
植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。回答下列有关生态工程的问题:
(1)在植树造林时,一般认为,全部种植一种植物的做法是不可取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比,按照种植一种植物方式所构建的生态系统,其抵抗力稳定性 。抵抗力稳定性的含义是 。
(2)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式,其做法是收集有机物质。包括人畜粪便、枯枝落叶等,采用堆肥和沤肥等多种方式,把它们转变为有机肥料,再施用到农田中。施用有机肥料的优点是 (答出3点即可)。在有机肥料的形成过程中,微生物起到了重要作用,这些微生物属于生态系统组分中的 。
(3)在污水净化过程中,除发挥污水处理厂的作用外,若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素,请提供一个方案: 。
16.(2020·浙江选考)某沿海地区的生态系统以森林群落为主体,对维持当地生态平衡有着重要作用。回答下列问题:
(1)从生态系统的营养结构分析,森林群落中所生存的众多生物种群相互之间组成了复杂的 ,因而该生态系统具有较强的自我调节能力。该森林群落在不同季节存在明显的外貌变化,即群落的 明显,这也是群落 结构的一种表现。
(2)在森林群落中,大气 的含量通常存在昼夜变化和季节变化,这与植物的 直接相关。 可在大气圈和 的界面上进行交换而保持相对平衡。通常情况下,没有被消费者利用的有机物中的碳,大部分是在生物死亡后 通过作用而重返大气。
(3)在该生态系统的农业生产区,通过采用农业生态工程的 技术,发展立体养殖,调整作物的品种和种植面积,提高了经济效益和生态效益。
17.(2019·浙江会考)下图是某草原生态系统的部分食物网
回答下列问题
(1)草在该生态系统中的成分是 ,鹰在最短的食物链中处于第 个营养级。
(2)兔取食草所同化的能量的去向包括 流向狐和鹰、流向分解者和未利用。这体现了能量流动具有逐级递减和 的特点
(3)该草原的结构和功能长期维持稳态是靠 实现的。与该生态系统相比,苔原生态系统的土壤更容易积累有机物质,其原因是 。
18.(2019·浙江选考)药物A由于某种原因随着污水进入并影响湖泊生态系统。该过程的部分示意图如下:
回答下列问题:
(1)在食鱼鸟类体内检测到较高浓度的药物A,该药物会使鸟类产生不良反应,这种现象属于 。
生物残体、粪便等主要在湖泊的 层被分解者分解。
(2)若含药物A的污水大量流入该湖泊,使某些藻类种群大暴发,造成水体的 现象,会导致鱼类大量死亡,并可能由于 作用使该生态系统远离稳态。
(3)若药物A只是抑制某种雌鱼的生殖能力,导致出生率降低,则该鱼类种群的 将下降,最终导致种群密度下降。
(4)若对该湖泊进行污水处理使其净化,则水体中鱼类种群数量将以 增长方式恢复。
19.(2019·江苏)图1是某生态系统部分生物关系示意图。请回答下列问题:
(1)生态系统最基本的生物成分是 。图1由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中,杂食性鸟分别处于第 营养级。
(2)从图1所示的营养关系分析,属于分解者的有 。有机碎屑被彻底分解产生的 (至少写出两类)等供生态系统循环利用。
(3)由于乔木的遮挡程度不同,导致了不同区域地表的草本植物、真菌等生物种类和数量有一定差异,地表生物的这种区域差异分布体现了群落具有 结构。
(4)下列属于该区域东亚飞蝗种群基本特征的有 (填序号)。
①空间分布 ②迁入率 ③互利共生
④物种丰富度 ⑤种群密度
(5)图2是图1生态系统中某两个营养级(甲、乙)的能量流动示意图,其中a~e表示能量值。乙粪便中食物残渣的能量包含在 (填图2中字母)中,乙用于生长、发育及繁殖的能量值可表示为 (用图2中字母和计算符号表示)。
20.(2019·天津)在北方农牧交错带的中温带半干旱区,当农田连续耕作六年后,农作物产量往往下降,弃耕后土地易沙化。对三片弃耕土地分别采取围封禁牧、人工种植灌木或乔木等恢复措施,灌木、乔木成活后该地自然恢复。十五年后进行调查,结果见下表。
样地 指标 土壤含水量(%) 土壤全氮(g·kg-1) 草本植物种数(种) 节肢动物个体数(只·样本-1) 节肢动物多样性指数*
弃耕地(对照) 0.26 0.09 1.1 3.1 0.6
禁牧草地 0.66 0.36 2.6 9.4 1.7
人工灌木林 0.77 0.42 2.8 7.4 0.8
人工乔木林 1.37 0.27 1.6 10.0 1.1
*多样性指数综合反映丰富度和均匀度
据表回答:
(1)土壤含水量增加最明显的是 样地。土壤全氮增加最明显的是 样地,这是该样地内豆科植物与根瘤菌相互作用的结果,豆科植物与根瘤菌的种间关系为 。
(2)三种恢复措施均可改良土壤,这体现了生物多样性的 价值。
(3)在半干旱地区,节肢动物是物种最丰富和数量最多的类群,在食物网中占据重要地位,其多样性一定程度上可反映生态系统的物种多样性。从生物多样性角度分析,三种恢复措施中更适宜于中温带半干旱区的是 。
(4)在中温带半干旱区,草原生态系统比农田生态系统的自我调节能力更 。
21.(2019·全国Ⅱ卷) 回答下列与生态系统相关的问题。
(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自于 ,生产者的能量可以直接流向 (答出2点即可)。
(2)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量,可在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2含量(A);另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中,密闭后放回取样处,若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。
在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这段时间内 ;C与B的差值表示这段时间内 ;A与B的差值表示这段时间内 。
22.(2019·全国Ⅰ卷)某果园中存在A、B两种果树害虫,果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫;使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减轻B的危害。回答下列问题。
(1)果园中包含害虫A的一条食物链是 。该食物链的第三营养级是 。
(2)A和B之间存在种间竞争关系,种间竞争通常是指 。
(3)性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于 。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体,从而破坏B种群的 ,导致 降低,从而减轻B的危害。
23.(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 。
24.(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。
25.(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 。
26.(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。
27.(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)。
28.(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。
29.(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”、 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】生态系统的稳定性;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A.外来物种入侵,占据了当地的空间、食物等资源,会对当地群落的演替产生严重的影响,A项不合题意;
B.水华主要由于生活生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后导致富营养化而使藻类大量繁殖的一种自然生态现象,B项符合题意;
C.水葫芦引入我国后,造成外来物种入侵,对当地物种多样性造成破坏,生态系统造成严重干扰,C项不合题意;
D.入侵植物进入适宜其生长的地区,占据了大量的空间和资源,对当地物种的生存造成了影响,D项不合题意。
故答案为:B
【分析】生物入侵:生物由原生存地经自然的或人为的途径侵入到另一个新的环境,对当地的生物多样性、农林牧渔业生产以及人类健康造成经济损失或生态灾难的过程,例如水葫芦引入我国。
2.【答案】B
【知识点】种群的数量变动及其原因;生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A.猎物留下的气味,对于狼而言是一种物理信息,可以帮助狼追捕猎物,A项不合题意;
B.狼属于肉食动物,从上一营养级的猎物中获得能量,不捕食植物,B项符合题意;
C.题干中已知该岛屿上狼的总量稳定,证明狼的数量与环境允许量已经达到平衡,C项不合题意;
D.岛上狼的数量相对稳定依赖于环境条件的相对稳定,D项不合题意。
故答案为:B
【分析】种群数量变化包括上升、稳定、波动、下降,当自然环境如气候、天敌、传染病出现变化,会导致种群波动、下降、甚至消亡。
3.【答案】A
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;群落的演替;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、种群是生物繁殖的基本单位,所以是进化的基本单位,变异包括基因突变等,由于基因突变具有普遍性,所以个体的变异是普遍现象,A符合题意
B、初生演替是从没有土壤环境的地区演替起来,而退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁等属于一开始就有土壤环境,所以属于次生演替,B不符合题意
C、重叠的越多,生物争抢资源的可能性越大,所以对资源的利用越不充分,C不符合题意
D、雄孔雀的开屏现象是种内关系,D不符合题意
故答案为:A
【分析】1.演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程
(1)初生演替:是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被,但被彻底消灭的地方发生的演替(沙丘,火山岩,冰川泥,水面)
(2)次生演替:是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其它繁殖体的地方发生的演替(火灾后的草原,过量砍伐的森林,弃耕的农田)
(3)人类活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
(4)自然演替的结果:生物种类越来越多,生态系统越来越稳定.
(5)演替不一定都到森林阶段,要与当地的气候相适应,主要是看温度和水分.
2.进化相关知识点:
①突变和基因重组产生进化的原材料。
②可遗传的变异:基因突变、染色体变异、基因重组
③突变包括基因突变和染色体变异
④突变的有害或有利不是绝对的,取决于生物的生存环境
⑥自然选择决定生物进化的方向
⑦生物进化的实质是种群基因频率的改变
4.【答案】C
【知识点】拉马克学说和自然选择学说;种间关系;生态系统的稳定性;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A.由题意知,锁阳的叶退化,从小果白刺的根部获取营养物质,所以二者为寄生关系,A不符合题意;
B.由题意知,西北沙漠的生物多样性较低,故自我调节能力较差,由于环境比较恶劣,所以恢复力稳定性也较低,B不符合题意;
C.沙生植物可以固沙,使水土不流失,维持生态平衡,属于间接价值,C符合题意;
D.变异是不定向的,自然选择是定向的,D不符合题意
故答案为:C
【分析】(1)生态系统的稳定性
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。
生态系统具有自我调节能力,而且自我调节能力是有限的,体现在:
抵抗力稳定性: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生态系统能力的稳定性
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
①一般来说,自然原因对生态系统的干扰,我们谈到抵抗力稳定性,人为的原因对生态系统的干扰,我们会谈到恢复力稳定性(除自然森林大火)
②一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越差
③一般来说,在生态系统遭受到较大或彻底的破坏时,抵抗力越强的生态系统,恢复力越弱,但当遭受到相同的干扰时,抵抗力强的生态系统,恢复力也强。抵抗力与恢复力不一定成反相关,主要要看生态系统的气候条件
(2)潜在价值:目前人类不清楚的价值
间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)
直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的
5.【答案】C
【知识点】种群的特征;群落的结构;生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】根据表格数据可知浮水植物a对N的吸收能力最好,沉水植物c对P的吸收能力最好,所以应投放的两种植物是a和c。又需净化水体中含有较多的N、P,有利于植物a和c的生长,所以两种植物种群密度会增加。但不会改变能量流动方向,因为能量流动方向总是从低营养级流向高营养级,C符合题意。
故答案为:C
【分析】能量流动的特点及原因分析
1.单向流动:能量流动是沿食物链进行的,食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果,是不可逆的。各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用,因此能量流动无法循环。
2.逐级递减:各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。各营养级的能量都会有一部分未被下一营养级生物所利用。
6.【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、植物产生挥发性物质吸引其天敌来捕食昆虫,使昆虫数量减少,这体现了植物与昆虫之间通过信息传递调节种间关系,不符合题意;
B、植食性昆虫与植物在相互影响中不断进化和发展,昆虫捕食植物,而植物出现了抗虫反应,这就是共同进化,不符合题意;
C、由于Bt56蛋白能抑制茉莉酸启动的抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长,如果Bt56基因表达被抑制,植物就能正常启动抗虫反应,烟粉虱数量增长缓慢,符合题意;
D、因为Bt56蛋白能抑制植物的抗虫反应,开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可以使抗虫反应正常启动,从而抑制烟粉虱的数量增长,为控制烟粉虱提供有效的防治措施,不符合题意;
故答案为:C
【分析】(1)信息传递在生态系统中的作用
①生命活动的正常进行,离不开信息的作用。
②生物种群的繁衍,离不开信息的传递.
③调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
(2)共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,通过漫长的共同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,而且形成了多种多样的生态系统,竞争、捕食和被捕食、寄生和被寄生以及有共生关系的种群,基本上也可看做是共同进化的关系。
(3)目前控制有害动物的方法有化学防治、生物防治和机械防治等。生物防治就是利用一种生物对付另外一种生物的方法,它利用了生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。它的最大优点是不污染环境,是农药等非生物防治病虫害方法所不能比的,目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治。
7.【答案】A
【知识点】生态系统的结构
【解析】【解答】在只有牧草和羊两个营养级的夏季草原生态系统中,牧草个体数量远远大于羊的个体数量,所以以生物个体的数量来表示的数量金字塔为正金字塔形;在只有乔木、昆虫的森林生态系统中乔木个体大,个体数量少,昆虫个体小,个体数量多,数量金字塔应为倒金字塔形,A符合题意。
故答案为:A
【分析】(1)能量金字塔在任何食物链中均为正金字塔。
(2)数量金字塔一般呈正金字塔,但有特例:一棵大树,树上的昆虫的数量金字塔为倒金字塔。
(3)生物量金字塔一般呈正金字塔,但有特例:浮游植物个体小,寿命短,又不断被浮游动物吃掉,所以某一时间内浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量,呈倒金字塔。
8.【答案】D
【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】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。
9.【答案】D
【知识点】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。
10.【答案】D
【知识点】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。
11.【答案】D
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、从形成沙丘开始发生的演替属于初生演替,A不符合题意;
B、阶段Ⅰ的沙丘上草本植物占优势,群落的垂直结构不明显,B不符合题意;
C、阶段Ⅰ到阶段Ⅱ发生的演替是优势取代,不是完全取代,所以阶段Ⅰ与阶段Ⅱ的沙丘上生长的植物种类不完全相同,C不符合题意;
D、阶段Ⅲ为森林阶段,具有明显的分层现象,群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强,D符合题意。
故答案为:D
【分析】1、初生演替
(1)概念: 在一个从来没有植被覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方发生的演替。(发生于以前没有植被覆盖过的原生裸地上的群落演替叫做初生演替。)
(2)过程:
①旱生演替:裸岩阶段→ 地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段
②水生演替:沉水植物→浮水植物→挺水植物→湿生草本植物→灌丛、疏林植物→乔木。
(3)特点:演替缓慢。
2、次生演替
(1)概念:在次生裸地(原群落被破坏、有植物繁殖体)上发生的演替。
原来有过植被覆盖,以后由于某种原因原有植被消灭了,这样的裸地叫做次生裸地。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
(2)过程:弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木
3.一般地说,生态系统的成分越多样,营养结构越复杂,食物网越复杂,自我调节能力就越大,抵抗力稳定性就越高。相反,生态系统的组成成分越简单,营养结构越简单,食物网越简单,自我调节能力就越小,抵抗力稳定性就越低。两者是同时存在的,共同构成了生态系统的总稳定性。两者之间往往存在着相反的关系
12.【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、植物细胞的呼吸方式与光照无关,取决于酶的种类,A不符合题意;
B、流经食物链上每一营养级的能量都有一部分通过呼吸作用以热能的方式散失,B不符合题意;
C、有氧呼吸的反应物是葡萄糖,不同生物无氧呼吸的产物是有区别的,比如人无氧呼吸的产物是乳酸,酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,C符合题意;
D、植物光合作用暗反应阶段三碳化合物的还原需要光反应阶段合成的ATP,有氧呼吸的每一个阶段以及无氧呼吸的第一个阶段都可以合成ATP,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】本题考查了细胞代谢的相关知识。
( 1 )某营养级同化的能量的来源去路:
( 2 )细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质 产生ATP:细胞呼吸第一阶段
叶绿体 产生ATP:光反应 消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等
线粒体 产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP:自身DNA复制、转录、翻译等
核糖体 消耗ATP:蛋白质的合成
细胞核 消耗ATP:DNA复制、转录等
13.【答案】B
【知识点】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。
14.【答案】(1)水体富营养化,没有其他生产者的竞争
(2)
(3)竞争
【知识点】种群的数量变动及其原因;种间关系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)A是蓝藻,是该湖泊唯一的生产者,所以其种群密度极大的原因可能有该水域污染,水体富营养化,造成蓝藻爆发和缺少其他生产者竞争。(2)该生态系统存在唯一一条食物链A→B,所以能量流动关系如图:
。(3)C和B都以A为食,所以二者是竞争关系。
【分析】1、本题中A是唯一的生产者,B是唯一的消费者,所以存在A→B的食物链。
2、“J”型曲线:指数增长函数,描述在食物充足,无限空间,无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。
3、生态系统能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程。
流入生态系统的总能量:生产者固定的太阳能。
某一营养级(最高营养级除外)能量的最终去向:自身呼吸消耗;被分解者利用;流向下一个营养级。
15.【答案】(1)低;生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状或不受损害的能力
(2)改善了土壤结构;培育了土壤微生物;实现了土壤养分的循环利用;分解者
(3)种植能吸收这些金属元素的水生植物,再从植物中回收金属
【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】(1)生态系统的抵抗力稳定性取决于生态系统中物种组成的复杂程度,种植一种植物,生态系统的生物种类过少,抵抗力稳定性较低;所谓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与功能保持原状或不受损害的能力。(2)由于有机肥料中有机物较多,故施用有机肥料可以改善土壤结构、培育土壤微生物、实现了土壤养分的循环利用。分解人畜粪便、枯枝败叶中的有机物质的微生物属于分解者。(3)利用生物来回收污水中的金属元素,可以通过种植能吸收这些金属元素的水生植物,再从植物中回收金属。
【分析】SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳原理:在离子强度低时,主要以单体形式存在的SDS可以与蛋白质结合,生成蛋白质-SDS复合物。由于SDS带有大量负电荷,复合物所带的负电荷远远超过蛋白质原有的负电荷,这使得不同蛋白质间电荷的差异被掩盖。而SDS-蛋白质复合物形状都呈椭圆棒形,棒的长度与蛋白质亚基分子量有关,所以在SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳中蛋白只存在分子大小的差别,利用这一点可将不同的蛋白质分开 (分子筛效应),因此SDS-PAGE常用于检测蛋白质亚基的分子量及鉴定纯度。
16.【答案】(1)食物网;季相;时间
(2)光合作用和呼吸作用;水圈;分解者的降解
(3)种植业和畜牧业合理优化
【知识点】群落的结构;生态系统的结构;生态农业工程;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)生态系统的营养结构包括食物链和食物网,森林群落中所生存的众多生物种群相互之间组成了复杂的食物网,生态系统自我调节能力的大小取决于营养结构的复杂程度。群落的组成和外貌随时间而发生的有规律的变化为群落的时间结构,群落的外貌在不同季节大不相同称为群落的季相,是群落时间结构的一种表现。(2)在森林群落中,植物的光合作用和呼吸作用影响着大气 的含量的变化。 可在大气圈和水圈的界面上通过扩散作用进行交换,来保持相对平衡。通常情况下,没有被消费者利用的有机物中的碳,大部分是在生物死亡后被分解者降解为无机物而重返大气。(3)农业主要包括种植业和畜牧业,在该生态系统的农业生产区,通过采用农业生态工程的种植业和畜牧业合理优化技术,发展立体养殖,调整作物的品种和种植面积,提高了经济效益和生态效益。
【分析】1、群落是指在一定空间内所有生物种群的集合体,它具有一定的结构、一定的种类构成和一定的种间相互关系。2、群落的结构包括群落的垂直结构、水平结构和时间结构。3、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、消费者和分解者)和营养结构(食物链和食物网)。4、我国农业生态工程的主要技术:物质的良性循环技术、洁净可再生的新能源开发技术、种植业和畜牧业合理优化技术。
17.【答案】(1)生产者;三
(2)自身呼吸消耗;单方向
(3)自我调节;分解者的分解作用弱
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)草由于可以进行光合作用,所以在生态系统的成分中属于生产者,鹰在最短的食物链中,即草→兔子→鹰,所以处于第三营养级。
(2)兔子吃草的同化量的去向包括用于自身呼吸消耗以及用于生长发育繁殖的能量;由于能量不能逆食物链流动,所以体系了能量流动具有逐级递减以及单向流动的特点。
(3)生态系统的稳定性主要靠自我调节能力来实现的;苔原生态系统一般都存在与寒冷地带,该地区的分解者作用弱,所以导致了土壤中积累有机物比较多。
【分析】1、物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能。
(1)物质循环是指生态系统的能量流动推动着各种物质在生物群落与无机环境间循环。
(2)能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和丧失的过程。
能量流动两大特点:1.能量流动是单向的;2.能量逐级递减。
(3)信息传递是指物理信息指通过物理过程传递的信息,它可以来自无机环境,也可以来自生物群落,主要有:声、光、温度、湿度、磁力、机械振动等。眼、耳、皮肤等器官能接受物理信息并进行处理。
2、食物链、食物网的相关知识点
一、概念
食物链:在生态系统中,各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
食物网:在生态系统中,许多食物链彼此相互交错连接的复杂的营养关系。
二、营养级
每条食物链的同一环节上所有生物的总和称为一个营养级。
三、分析食物链和食物网时应注意的问题
(1)分解者不参与营养结构。
生态系统的营养结构,即食物链和食物网。食物链主要有三种类型:捕食链、寄生链和腐生链。高中生物中的食物链,实际上是捕食链,是由生产者和消费者之间通过捕食关系形成的。捕食链中只有生产者和消费者,没有分解者。
(2)每条食物链的起点总是生产者,终点是不被其他动物所食的动物,即最高营养级。
(3)同一种生物在不同的食物链中,可以占有不同的营养级。
(4)在食物网中,两种生物的种间关系有可能出现不同概念上的重合,如蜘蛛和蟾蜍,二者之间既是捕食关系,又是竞争关系。
(5)在食物网中,当某种生物因某种原因而大量减少时,对另一种生物的影响,沿不同食物链分析往往结果不同。
18.【答案】(1)生物放大;底泥
(2)富营养化;正反馈
(3)自然增长率
(4)逻辑斯谛(或S形)
【知识点】生态系统的结构
【解析】【解答】解:(1)药物A投放入湖泊水体中沿食物链逐级积累和浓缩集中到食鱼鸟类体内,使鸟类产生不良反应,这种现象称为生物放大;水生群落中存在分层,动植物残体的腐败和分解过程主要发生在底泥层;(2)藻类种群大爆发会造成水体的富营养化;藻类种群爆发,与鱼类争夺氧气,导致鱼类大量死亡,导致进一步恶化,使生态系统远离稳态的作用为正反馈;(3)鱼类种群的出生率下降,会导致种群的自然增长率下降,最终导致种群密度下降;(4)在自然条件下,种群数量的增长方式为逻辑斯谛增长。
【分析】注意:J型增长是在完全理想的状态下才能实现的增长方式,改善了湖泊环境只能提高种群的环境容纳量,种群的增长方式依旧还是逻辑斯谛增长。
19.【答案】(1)生产者;二、三、四
(2)大型真菌、跳虫;无机盐、CO2、H2O
(3)水平
(4)①②⑤
(5)c;a-b
【知识点】种群的特征;群落的结构;生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)在生态系统中,生产者可以通过光合作用,把太阳能固定在它们所制造的有机物中,太阳能变成化学能从而可以被生物所利用,因此生产者可以说是生态系统的基石,是生态系统的主要成分。杂食性鸟以草本植物等生产者为食的时候处于第二营养级,以蝗虫为食的时候处于第三营养级,以蜘蛛为食的时候处于第四营养级。
(2)生态系统的分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物,所以图1中的以有机碎屑为食的大型真菌和跳虫属于分解者,它们可以将有机物分解成CO2、H2O和无机盐被生产者重新利用。
(3)乔木的遮挡程度不同,造成了光照强度的不同,而光照强度主要主要作用于地表生物,使得不同地段上分布的生物种类和数量有一定差异,体现了群落具有水平结构。
(4)种群特征包括数量特征和空间特征。种群的数量特征有:种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、性别比例、年龄组成。种群的空间特征即种群的空间分布,包括均匀分布、集群分布、随机分布。因此①②⑤属于东亚飞蝗种群的基本特征,而③④属于群落水平上研究的问题。
(5)乙粪便中的能量属于乙的摄入量,但是为乙没有消化、吸收的能量,因此不是乙的同化量而是甲同化的能量中流向分解者的一部分,故乙粪便中食物残渣的能量包含在c中。乙同化的能量一部分用于呼吸消耗,一部分用于自身生长、发育、繁殖,图中a为乙的同化量,b为乙呼吸作用消耗的能量,所以乙用于自身生长、发育、繁殖的能量为a-b。
故答案为:(1)生产者 . 二、三、四 ; (2)大型真菌、跳虫 . 无机盐、CO2、H2O ; (3)水平 ; (4)①②⑤ ; (5) c a-b
【分析】图1为某生态系统的部分生物关系图,其中草本植物、乔木为生产者,蝗虫、蜘蛛、杂食性鸟为消费者,大型真菌、跳虫为分解者。图2是生态系统中某两个营养级的能量流动示意图,a表示乙的同化量,e、b分别表示甲、乙呼吸作用散失的能量,c、d分别表示甲、乙流向分解者的能量。一般来说,流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可以有三条:(1)自身呼吸消耗(2)流入下一营养级(3)被分解者分解。
(2)生态系统的结构:①非生物的物质和能量:阳光、热能、水、空气、无机盐等。②生产者:自养生物,主要是绿色植物。③消费者:动物,包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等。④分解者:能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物。主要是细菌和真菌。
(3)消费者等级与营养等级的区别:消费者等级始终以初级消费者为第一等级,而营养等级则以生产者为第一等级(初级消费者为第二营养级,次级消费者为第三营养级);同一种生物在食物网中可以处在不同的营养等级和不同的消费者等级;同一种生物在同一食物链中只能有一个营养等级和一个消费者等级,且两者仅相差一个等级。
(4)群落的空间结构:
a 垂直结构:在垂直方向上,群落具有明显分层现象。
b 水平结构:在水平方向上,因地形起伏 光照明暗 湿度大小等因素使不同地段分布不同种群,种群的密度也有差别。
(5)种群的基本特征:
(6)某一营养级能量的来源去向:
20.【答案】(1)人工乔木林;人工灌木林;互利共生
(2)间接
(3)围封禁牧
(4)强
【知识点】种间关系;生态系统的稳定性;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)根据表格数据分析可知,人工乔木林样地土壤含水量增加为1.37,比其他样地多。人工灌木林样地土壤全氮增加量为0.42,比其他样地多,故土壤含水量增加最明显的是人工乔木林样地。土壤全氮增加最明显的是人工灌木林样地。豆科作物和固氮菌的共生时,既有利于豆科,因为固氮菌能为豆科提供营养元素,又有利于固氮菌,因为豆科作为能为固氮菌提供养料,豆科植物与根瘤菌这关系称为互利共生。
(2)生物多样性的间接价值是指生态系统对自然环境起到重要调节作用的价值,如森林和草地对水土的保持作用,湿地蓄洪防旱,涵养水源,调节气候,提供氧气吸收二氧化碳,保护生物多样性等等作用,这三种恢复措施均可改良土壤,这体现了生物多样性的间接价值。
(3)因为在半干旱地区,节肢动物是物种最丰富和数量最多的类群,节肢动物的多样性在一定程度上可反映生态系统的多样性,据表可知在三种恢复措施中禁牧草地的节肢动物多样性指数最高,因此在三种恢复措施中禁牧草地更适宜于中温带半干旱区。
(4)生态系统自我调节能力取决于生态系统营养结构的复杂程度。生态系统中生物种类越多,营养结构越复杂,自我调节能力就越强。草原生态系统比农田生态系统的物种多样性更高,营养结构更复杂,因此其自我调节能力更强。
故答案为:(1)人工乔木林 人工灌木林 互利共生 ;(2) 间接 ;(3)围封禁牧 ; (4)强
【分析】(1)表格数据显示了在不同样地中调查土壤含水量、土壤全氮、草本植物种数、节肢动物个体数及节肢动物多样性指数的结果。分析数据可知,对照组的各类数据均最低;禁牧草地的节肢动物多样性指数最高;人工灌木林中土壤全氮含量最高和草本植物种数最多;人工乔木林中土壤含水量最高和节肢动物个体数最多。
(2)生物多样性的价值:
①食用、药用、文学艺术创作——直接价值。
②调节气候、涵养水源——间接价值。
③未发现尚不清楚的价值——潜在价值。
(3)几种常见的生态系统类型
①热带雨林:动植物种类繁多,营养结构非常复杂。
②草原生态系统:生物种类、营养结构较森林简单。
③农田生态系统:生物种类单一、营养结构简单,人的作用非常突出.
④北极苔原生态系统:动植物种类稀少,营养结构简单,生产者主要是地衣。
21.【答案】(1)太阳能;初级消费者、分解者
(2)生产者净光合作用的放氧量;生产者光合作用的总放氧量;生产者呼吸作用的耗氧量
【知识点】生态系统的结构;光合作用和呼吸作用的区别与联系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)在森林生态系统中,生产者主要是绿色植物,绿色植物可以通过光合作用将太阳能转化为化学能,将能量引入生物群落。生产者固定的能量一部分可以通过初级消费者的摄食直接流入初级消费者,一部分储存在残枝败叶或遗体里的能量可以直接流向分解者,还有一部分能量可以通过生产者的细胞呼吸进入无机环境。
(2)甲水样不透光其中的浮游植物只能进行呼吸作用消耗氧气,所以A与B的差值表示这段时间内生产者呼吸作用的耗氧量;乙水样透光其中的浮游植物即可进行光合作用释放氧气又可进行呼吸作用消耗氧气,所以C与A的差值表示这段时间内生产者净光合作用的放氧量;则C与B的差值表示这段时间内生产者净光合作用的放氧量与呼吸作用的耗氧量之和,即生产者光合作用的总放氧量。
故答案为:(1)太阳能 初级消费者、分解者。(2)生产者净光合作用的放氧量;生产者光合作用的总放氧量;生产者呼吸作用的耗氧量。
【分析】1.生态系统中各成分之间的联系
2.净光合速率=总光合速率-呼吸速率
净光合速率:光照下测定的二氧化碳吸收或释放速率(或氧气释放或吸收速率)。
22.【答案】(1)果树→A→C;C
(2)两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象
(3)化学信息;性别比例;种群密度
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】(1)由题意“包含害虫A的一条食物链”和“果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫”以及食物链的开端是生产者,可得食物链为:果树→A→C。根据食物链可知第三营养级为C。
(2)种间竞争是指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制,竞争现象。
(3)性引诱剂属于化学信息,性引诱剂诱杀B的雄性个体,将导致B种群的性别比例失衡,进而导致出生率下降,导致种群密度降低。
故答案为:(1)果树→A→C C (2)种间竞争是指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象 (3)化学信息 性别比例 种群密度
【分析】(1)食物链的写法
① 以箭头、文字形式写出。
② 一条完整的食物链必须由生产者开始 ,到最高营养级结束。
③由生产者和消费者组成,无分解者和非生物的物质和能量。
④营养级和消费级的级别相差1。
特别注意:①食物链(捕食链)由生产者和各级消费者组成,是通过吃与被吃建立起的营养联系,所以分解者不能参与食物链。食物链一般不会超过5个营养级。
②食物链中的营养级是从食物链的起点(生产者)数起的,即生产者永远是第一营养级,消费者是从第二营养级(即植食性动物)开始的。
③在食物网中计算食物链的条数,一定是从生产者开始一直到最高营养级为止,中间不能断开。
(2)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。
(3)信息传递在农业生产中的应用
①提高农产品或畜产品的产量
利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物,可以提高果树的传粉效率和结实率。
②对有害动物进行控制
释放引诱剂,吸引益鸟来捕捉害虫;释放某种化学物质,驱赶有害昆虫;在果园里养鸡,利用物理信息或化学信息将害虫吸引集中到一个地方,让鸡捕食等。
23.【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
【知识点】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)。
24.【答案】(1)恢复力
(2)基质;360;消费者;分解者
(3)大于;不能
【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)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。
25.【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。
【知识点】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。
26.【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
【知识点】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
27.【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。
【知识点】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。
28.【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
【知识点】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)。
29.【答案】(1)D;低于
(2)呼吸作用;大于
(3)非生物环境;取消D→A
【知识点】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
1 / 1高考生物五年真题汇编23——生态系统(3)
一、单选题
1.(2019·海南)下列关于外来物种入侵的叙述,错误的是( )
A.外来物种入侵会对当地群落的演替产生严重的影响
B.淡水湖泊中出现的水华现象都是由外来物种入侵引起的
C.水葫芦引入我国后,对一些淡水生态系统造成严重影响
D.入侵植物进入适宜其生长的地区可影响当地物种的生存
【答案】B
【知识点】生态系统的稳定性;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A.外来物种入侵,占据了当地的空间、食物等资源,会对当地群落的演替产生严重的影响,A项不合题意;
B.水华主要由于生活生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后导致富营养化而使藻类大量繁殖的一种自然生态现象,B项符合题意;
C.水葫芦引入我国后,造成外来物种入侵,对当地物种多样性造成破坏,生态系统造成严重干扰,C项不合题意;
D.入侵植物进入适宜其生长的地区,占据了大量的空间和资源,对当地物种的生存造成了影响,D项不合题意。
故答案为:B
【分析】生物入侵:生物由原生存地经自然的或人为的途径侵入到另一个新的环境,对当地的生物多样性、农林牧渔业生产以及人类健康造成经济损失或生态灾难的过程,例如水葫芦引入我国。
2.(2019·海南)假设在某岛屿上多年来总是存在一个约由m只狼组成的狼群、一个约由n只狼组成的狼群和若干只单独生活的狼。下列说法错误的是( )
A.该岛上的狼能够依据猎物留下的气味信息追捕猎物
B.狼从猎物获得的能量大于猎物从生产者获得的能量
C.岛上狼的总数可能已接近该岛允许狼生存的最大数量
D.从岛上狼的数量相对稳定可推测岛上环境条件相对稳定
【答案】B
【知识点】种群的数量变动及其原因;生态系统中的信息传递;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A.猎物留下的气味,对于狼而言是一种物理信息,可以帮助狼追捕猎物,A项不合题意;
B.狼属于肉食动物,从上一营养级的猎物中获得能量,不捕食植物,B项符合题意;
C.题干中已知该岛屿上狼的总量稳定,证明狼的数量与环境允许量已经达到平衡,C项不合题意;
D.岛上狼的数量相对稳定依赖于环境条件的相对稳定,D项不合题意。
故答案为:B
【分析】种群数量变化包括上升、稳定、波动、下降,当自然环境如气候、天敌、传染病出现变化,会导致种群波动、下降、甚至消亡。
3.(2019·江苏)下列关于种群和群落的叙述,正确的是( )
A.种群是生物进化的基本单位,种群内出现个体变异是普遍现象
B.退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁之后都会发生群落的初生演替
C.习性相似物种的生活区域重叠得越多,对资源的利用越充分
D.两只雄孔雀为吸引异性争相开屏,说明行为信息能够影响种间关系
【答案】A
【知识点】现代生物进化理论的主要内容;群落的演替;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、种群是生物繁殖的基本单位,所以是进化的基本单位,变异包括基因突变等,由于基因突变具有普遍性,所以个体的变异是普遍现象,A符合题意
B、初生演替是从没有土壤环境的地区演替起来,而退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁等属于一开始就有土壤环境,所以属于次生演替,B不符合题意
C、重叠的越多,生物争抢资源的可能性越大,所以对资源的利用越不充分,C不符合题意
D、雄孔雀的开屏现象是种内关系,D不符合题意
故答案为:A
【分析】1.演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程
(1)初生演替:是指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被,但被彻底消灭的地方发生的演替(沙丘,火山岩,冰川泥,水面)
(2)次生演替:是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其它繁殖体的地方发生的演替(火灾后的草原,过量砍伐的森林,弃耕的农田)
(3)人类活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
(4)自然演替的结果:生物种类越来越多,生态系统越来越稳定.
(5)演替不一定都到森林阶段,要与当地的气候相适应,主要是看温度和水分.
2.进化相关知识点:
①突变和基因重组产生进化的原材料。
②可遗传的变异:基因突变、染色体变异、基因重组
③突变包括基因突变和染色体变异
④突变的有害或有利不是绝对的,取决于生物的生存环境
⑥自然选择决定生物进化的方向
⑦生物进化的实质是种群基因频率的改变
4.(2019·江苏)我国生物多样性较低的西部沙漠地区生长着一种叶退化的药用植物锁阳,该植物依附在另一种植物小果白刺的根部生长,从其根部获取营养物质。下列相关叙述正确的是( )
A.锁阳与小果白刺的种间关系为捕食
B.该地区生态系统的自我调节能力较强,恢复力稳定性较高
C.种植小果白刺等沙生植物固沙体现了生物多样性的间接价值
D.锁阳因长期干旱定向产生了适应环境的突变,并被保留下来
【答案】C
【知识点】拉马克学说和自然选择学说;种间关系;生态系统的稳定性;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A.由题意知,锁阳的叶退化,从小果白刺的根部获取营养物质,所以二者为寄生关系,A不符合题意;
B.由题意知,西北沙漠的生物多样性较低,故自我调节能力较差,由于环境比较恶劣,所以恢复力稳定性也较低,B不符合题意;
C.沙生植物可以固沙,使水土不流失,维持生态平衡,属于间接价值,C符合题意;
D.变异是不定向的,自然选择是定向的,D不符合题意
故答案为:C
【分析】(1)生态系统的稳定性
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。
生态系统具有自我调节能力,而且自我调节能力是有限的,体现在:
抵抗力稳定性: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生态系统能力的稳定性
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
①一般来说,自然原因对生态系统的干扰,我们谈到抵抗力稳定性,人为的原因对生态系统的干扰,我们会谈到恢复力稳定性(除自然森林大火)
②一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越差
③一般来说,在生态系统遭受到较大或彻底的破坏时,抵抗力越强的生态系统,恢复力越弱,但当遭受到相同的干扰时,抵抗力强的生态系统,恢复力也强。抵抗力与恢复力不一定成反相关,主要要看生态系统的气候条件
(2)潜在价值:目前人类不清楚的价值
间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)
直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的
5.(2019·北京) 为减少某自然水体中N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响,环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体。选择其中3种植物分别置于试验池中,90天后测定它们吸收N、P的量,结果见下表。
结合表中数据,为达到降低该自然水体中N、P的最佳效果,推断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是( )
A.植物a和b,群落的水平结构将保持不变
B.植物a和b,导致该水体中的食物链缩短
C.植物a和c,这两种植物种群密度会增加
D.植物a和c,群落中能量流动方向将改变
【答案】C
【知识点】种群的特征;群落的结构;生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】根据表格数据可知浮水植物a对N的吸收能力最好,沉水植物c对P的吸收能力最好,所以应投放的两种植物是a和c。又需净化水体中含有较多的N、P,有利于植物a和c的生长,所以两种植物种群密度会增加。但不会改变能量流动方向,因为能量流动方向总是从低营养级流向高营养级,C符合题意。
故答案为:C
【分析】能量流动的特点及原因分析
1.单向流动:能量流动是沿食物链进行的,食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果,是不可逆的。各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用,因此能量流动无法循环。
2.逐级递减:各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。各营养级的能量都会有一部分未被下一营养级生物所利用。
6.(2019·天津)多数植物遭到昆虫蚕食时会分泌茉莉酸,启动抗虫反应,如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发物质等。烟粉虱能合成Bt56蛋白,该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物,抑制茉莉酸启动的抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长。下列叙述错误的是( )
A.植物产生挥发物质吸引昆虫天敌体现了信息传递调节种间关系的功能
B.植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果
C.Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的对照组快
D.开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可为控制烟粉虱提供防治措施
【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、植物产生挥发性物质吸引其天敌来捕食昆虫,使昆虫数量减少,这体现了植物与昆虫之间通过信息传递调节种间关系,不符合题意;
B、植食性昆虫与植物在相互影响中不断进化和发展,昆虫捕食植物,而植物出现了抗虫反应,这就是共同进化,不符合题意;
C、由于Bt56蛋白能抑制茉莉酸启动的抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长,如果Bt56基因表达被抑制,植物就能正常启动抗虫反应,烟粉虱数量增长缓慢,符合题意;
D、因为Bt56蛋白能抑制植物的抗虫反应,开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可以使抗虫反应正常启动,从而抑制烟粉虱的数量增长,为控制烟粉虱提供有效的防治措施,不符合题意;
故答案为:C
【分析】(1)信息传递在生态系统中的作用
①生命活动的正常进行,离不开信息的作用。
②生物种群的繁衍,离不开信息的传递.
③调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
(2)共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,通过漫长的共同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,而且形成了多种多样的生态系统,竞争、捕食和被捕食、寄生和被寄生以及有共生关系的种群,基本上也可看做是共同进化的关系。
(3)目前控制有害动物的方法有化学防治、生物防治和机械防治等。生物防治就是利用一种生物对付另外一种生物的方法,它利用了生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。它的最大优点是不污染环境,是农药等非生物防治病虫害方法所不能比的,目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治。
7.(2019·全国Ⅱ卷) 如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示,并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔,则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草,第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木,第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是( )
A.前者为金字塔形,后者为倒金字塔形
B.前者为倒金字塔形,后者为金字塔形
C.前者为金字塔形,后者为金字塔形
D.前者为倒金字塔形,后者为倒金字塔形
【答案】A
【知识点】生态系统的结构
【解析】【解答】在只有牧草和羊两个营养级的夏季草原生态系统中,牧草个体数量远远大于羊的个体数量,所以以生物个体的数量来表示的数量金字塔为正金字塔形;在只有乔木、昆虫的森林生态系统中乔木个体大,个体数量少,昆虫个体小,个体数量多,数量金字塔应为倒金字塔形,A符合题意。
故答案为:A
【分析】(1)能量金字塔在任何食物链中均为正金字塔。
(2)数量金字塔一般呈正金字塔,但有特例:一棵大树,树上的昆虫的数量金字塔为倒金字塔。
(3)生物量金字塔一般呈正金字塔,但有特例:浮游植物个体小,寿命短,又不断被浮游动物吃掉,所以某一时间内浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量,呈倒金字塔。
8.(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
【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】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。
9.(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
【知识点】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。
10.(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
【知识点】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。
11.(2018·江苏)下图是某处沙丘发生自然演替过程中的三个阶段,下列叙述正确的是( )
A.从形成沙丘开始发生的演替是次生演替
B.阶段Ⅰ的沙丘上草本植物占优势,群落尚未形成垂直结构
C.阶段Ⅰ与阶段Ⅱ的沙丘上生长的植物种类完全不同
D.阶段Ⅲ沙丘上的群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强
【答案】D
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、从形成沙丘开始发生的演替属于初生演替,A不符合题意;
B、阶段Ⅰ的沙丘上草本植物占优势,群落的垂直结构不明显,B不符合题意;
C、阶段Ⅰ到阶段Ⅱ发生的演替是优势取代,不是完全取代,所以阶段Ⅰ与阶段Ⅱ的沙丘上生长的植物种类不完全相同,C不符合题意;
D、阶段Ⅲ为森林阶段,具有明显的分层现象,群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强,D符合题意。
故答案为:D
【分析】1、初生演替
(1)概念: 在一个从来没有植被覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方发生的演替。(发生于以前没有植被覆盖过的原生裸地上的群落演替叫做初生演替。)
(2)过程:
①旱生演替:裸岩阶段→ 地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段
②水生演替:沉水植物→浮水植物→挺水植物→湿生草本植物→灌丛、疏林植物→乔木。
(3)特点:演替缓慢。
2、次生演替
(1)概念:在次生裸地(原群落被破坏、有植物繁殖体)上发生的演替。
原来有过植被覆盖,以后由于某种原因原有植被消灭了,这样的裸地叫做次生裸地。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
(2)过程:弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木
3.一般地说,生态系统的成分越多样,营养结构越复杂,食物网越复杂,自我调节能力就越大,抵抗力稳定性就越高。相反,生态系统的组成成分越简单,营养结构越简单,食物网越简单,自我调节能力就越小,抵抗力稳定性就越低。两者是同时存在的,共同构成了生态系统的总稳定性。两者之间往往存在着相反的关系
12.(2018·全国Ⅲ卷)下列关于生物体中细胞呼吸的叙述,错误的是( )。
A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸
B.食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失
C.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸
D.植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP
【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、植物细胞的呼吸方式与光照无关,取决于酶的种类,A不符合题意;
B、流经食物链上每一营养级的能量都有一部分通过呼吸作用以热能的方式散失,B不符合题意;
C、有氧呼吸的反应物是葡萄糖,不同生物无氧呼吸的产物是有区别的,比如人无氧呼吸的产物是乳酸,酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,C符合题意;
D、植物光合作用暗反应阶段三碳化合物的还原需要光反应阶段合成的ATP,有氧呼吸的每一个阶段以及无氧呼吸的第一个阶段都可以合成ATP,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】本题考查了细胞代谢的相关知识。
( 1 )某营养级同化的能量的来源去路:
( 2 )细胞内产生与消耗ATP的生理过程
转化场所 常见的生理过程
细胞膜 消耗ATP:主动运输、胞吞、胞吐
细胞质基质 产生ATP:细胞呼吸第一阶段
叶绿体 产生ATP:光反应 消耗ATP:暗反应和自身DNA复制、转录、翻译等
线粒体 产生ATP:有氧呼吸第二、三阶段 消耗ATP:自身DNA复制、转录、翻译等
核糖体 消耗ATP:蛋白质的合成
细胞核 消耗ATP:DNA复制、转录等
13.(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
【知识点】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
14.(2020·全国Ⅲ)假设某种蓝藻(A)是某湖泊中唯一的生产者,其密度极大,使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。 回答下列问题:
(1)该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是 (答出2 点即可)。
(2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图 。
(3)假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物(C)后,C种群能够迅速壮大,则C和B的种间关系是 。
【答案】(1)水体富营养化,没有其他生产者的竞争
(2)
(3)竞争
【知识点】种群的数量变动及其原因;种间关系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)A是蓝藻,是该湖泊唯一的生产者,所以其种群密度极大的原因可能有该水域污染,水体富营养化,造成蓝藻爆发和缺少其他生产者竞争。(2)该生态系统存在唯一一条食物链A→B,所以能量流动关系如图:
。(3)C和B都以A为食,所以二者是竞争关系。
【分析】1、本题中A是唯一的生产者,B是唯一的消费者,所以存在A→B的食物链。
2、“J”型曲线:指数增长函数,描述在食物充足,无限空间,无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。
3、生态系统能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程。
流入生态系统的总能量:生产者固定的太阳能。
某一营养级(最高营养级除外)能量的最终去向:自身呼吸消耗;被分解者利用;流向下一个营养级。
15.(2020·全国Ⅱ)[生物——选修3:现代生物科技专题]
植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。回答下列有关生态工程的问题:
(1)在植树造林时,一般认为,全部种植一种植物的做法是不可取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比,按照种植一种植物方式所构建的生态系统,其抵抗力稳定性 。抵抗力稳定性的含义是 。
(2)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式,其做法是收集有机物质。包括人畜粪便、枯枝落叶等,采用堆肥和沤肥等多种方式,把它们转变为有机肥料,再施用到农田中。施用有机肥料的优点是 (答出3点即可)。在有机肥料的形成过程中,微生物起到了重要作用,这些微生物属于生态系统组分中的 。
(3)在污水净化过程中,除发挥污水处理厂的作用外,若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素,请提供一个方案: 。
【答案】(1)低;生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状或不受损害的能力
(2)改善了土壤结构;培育了土壤微生物;实现了土壤养分的循环利用;分解者
(3)种植能吸收这些金属元素的水生植物,再从植物中回收金属
【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】(1)生态系统的抵抗力稳定性取决于生态系统中物种组成的复杂程度,种植一种植物,生态系统的生物种类过少,抵抗力稳定性较低;所谓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与功能保持原状或不受损害的能力。(2)由于有机肥料中有机物较多,故施用有机肥料可以改善土壤结构、培育土壤微生物、实现了土壤养分的循环利用。分解人畜粪便、枯枝败叶中的有机物质的微生物属于分解者。(3)利用生物来回收污水中的金属元素,可以通过种植能吸收这些金属元素的水生植物,再从植物中回收金属。
【分析】SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳原理:在离子强度低时,主要以单体形式存在的SDS可以与蛋白质结合,生成蛋白质-SDS复合物。由于SDS带有大量负电荷,复合物所带的负电荷远远超过蛋白质原有的负电荷,这使得不同蛋白质间电荷的差异被掩盖。而SDS-蛋白质复合物形状都呈椭圆棒形,棒的长度与蛋白质亚基分子量有关,所以在SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳中蛋白只存在分子大小的差别,利用这一点可将不同的蛋白质分开 (分子筛效应),因此SDS-PAGE常用于检测蛋白质亚基的分子量及鉴定纯度。
16.(2020·浙江选考)某沿海地区的生态系统以森林群落为主体,对维持当地生态平衡有着重要作用。回答下列问题:
(1)从生态系统的营养结构分析,森林群落中所生存的众多生物种群相互之间组成了复杂的 ,因而该生态系统具有较强的自我调节能力。该森林群落在不同季节存在明显的外貌变化,即群落的 明显,这也是群落 结构的一种表现。
(2)在森林群落中,大气 的含量通常存在昼夜变化和季节变化,这与植物的 直接相关。 可在大气圈和 的界面上进行交换而保持相对平衡。通常情况下,没有被消费者利用的有机物中的碳,大部分是在生物死亡后 通过作用而重返大气。
(3)在该生态系统的农业生产区,通过采用农业生态工程的 技术,发展立体养殖,调整作物的品种和种植面积,提高了经济效益和生态效益。
【答案】(1)食物网;季相;时间
(2)光合作用和呼吸作用;水圈;分解者的降解
(3)种植业和畜牧业合理优化
【知识点】群落的结构;生态系统的结构;生态农业工程;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)生态系统的营养结构包括食物链和食物网,森林群落中所生存的众多生物种群相互之间组成了复杂的食物网,生态系统自我调节能力的大小取决于营养结构的复杂程度。群落的组成和外貌随时间而发生的有规律的变化为群落的时间结构,群落的外貌在不同季节大不相同称为群落的季相,是群落时间结构的一种表现。(2)在森林群落中,植物的光合作用和呼吸作用影响着大气 的含量的变化。 可在大气圈和水圈的界面上通过扩散作用进行交换,来保持相对平衡。通常情况下,没有被消费者利用的有机物中的碳,大部分是在生物死亡后被分解者降解为无机物而重返大气。(3)农业主要包括种植业和畜牧业,在该生态系统的农业生产区,通过采用农业生态工程的种植业和畜牧业合理优化技术,发展立体养殖,调整作物的品种和种植面积,提高了经济效益和生态效益。
【分析】1、群落是指在一定空间内所有生物种群的集合体,它具有一定的结构、一定的种类构成和一定的种间相互关系。2、群落的结构包括群落的垂直结构、水平结构和时间结构。3、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、消费者和分解者)和营养结构(食物链和食物网)。4、我国农业生态工程的主要技术:物质的良性循环技术、洁净可再生的新能源开发技术、种植业和畜牧业合理优化技术。
17.(2019·浙江会考)下图是某草原生态系统的部分食物网
回答下列问题
(1)草在该生态系统中的成分是 ,鹰在最短的食物链中处于第 个营养级。
(2)兔取食草所同化的能量的去向包括 流向狐和鹰、流向分解者和未利用。这体现了能量流动具有逐级递减和 的特点
(3)该草原的结构和功能长期维持稳态是靠 实现的。与该生态系统相比,苔原生态系统的土壤更容易积累有机物质,其原因是 。
【答案】(1)生产者;三
(2)自身呼吸消耗;单方向
(3)自我调节;分解者的分解作用弱
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)草由于可以进行光合作用,所以在生态系统的成分中属于生产者,鹰在最短的食物链中,即草→兔子→鹰,所以处于第三营养级。
(2)兔子吃草的同化量的去向包括用于自身呼吸消耗以及用于生长发育繁殖的能量;由于能量不能逆食物链流动,所以体系了能量流动具有逐级递减以及单向流动的特点。
(3)生态系统的稳定性主要靠自我调节能力来实现的;苔原生态系统一般都存在与寒冷地带,该地区的分解者作用弱,所以导致了土壤中积累有机物比较多。
【分析】1、物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能。
(1)物质循环是指生态系统的能量流动推动着各种物质在生物群落与无机环境间循环。
(2)能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和丧失的过程。
能量流动两大特点:1.能量流动是单向的;2.能量逐级递减。
(3)信息传递是指物理信息指通过物理过程传递的信息,它可以来自无机环境,也可以来自生物群落,主要有:声、光、温度、湿度、磁力、机械振动等。眼、耳、皮肤等器官能接受物理信息并进行处理。
2、食物链、食物网的相关知识点
一、概念
食物链:在生态系统中,各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
食物网:在生态系统中,许多食物链彼此相互交错连接的复杂的营养关系。
二、营养级
每条食物链的同一环节上所有生物的总和称为一个营养级。
三、分析食物链和食物网时应注意的问题
(1)分解者不参与营养结构。
生态系统的营养结构,即食物链和食物网。食物链主要有三种类型:捕食链、寄生链和腐生链。高中生物中的食物链,实际上是捕食链,是由生产者和消费者之间通过捕食关系形成的。捕食链中只有生产者和消费者,没有分解者。
(2)每条食物链的起点总是生产者,终点是不被其他动物所食的动物,即最高营养级。
(3)同一种生物在不同的食物链中,可以占有不同的营养级。
(4)在食物网中,两种生物的种间关系有可能出现不同概念上的重合,如蜘蛛和蟾蜍,二者之间既是捕食关系,又是竞争关系。
(5)在食物网中,当某种生物因某种原因而大量减少时,对另一种生物的影响,沿不同食物链分析往往结果不同。
18.(2019·浙江选考)药物A由于某种原因随着污水进入并影响湖泊生态系统。该过程的部分示意图如下:
回答下列问题:
(1)在食鱼鸟类体内检测到较高浓度的药物A,该药物会使鸟类产生不良反应,这种现象属于 。
生物残体、粪便等主要在湖泊的 层被分解者分解。
(2)若含药物A的污水大量流入该湖泊,使某些藻类种群大暴发,造成水体的 现象,会导致鱼类大量死亡,并可能由于 作用使该生态系统远离稳态。
(3)若药物A只是抑制某种雌鱼的生殖能力,导致出生率降低,则该鱼类种群的 将下降,最终导致种群密度下降。
(4)若对该湖泊进行污水处理使其净化,则水体中鱼类种群数量将以 增长方式恢复。
【答案】(1)生物放大;底泥
(2)富营养化;正反馈
(3)自然增长率
(4)逻辑斯谛(或S形)
【知识点】生态系统的结构
【解析】【解答】解:(1)药物A投放入湖泊水体中沿食物链逐级积累和浓缩集中到食鱼鸟类体内,使鸟类产生不良反应,这种现象称为生物放大;水生群落中存在分层,动植物残体的腐败和分解过程主要发生在底泥层;(2)藻类种群大爆发会造成水体的富营养化;藻类种群爆发,与鱼类争夺氧气,导致鱼类大量死亡,导致进一步恶化,使生态系统远离稳态的作用为正反馈;(3)鱼类种群的出生率下降,会导致种群的自然增长率下降,最终导致种群密度下降;(4)在自然条件下,种群数量的增长方式为逻辑斯谛增长。
【分析】注意:J型增长是在完全理想的状态下才能实现的增长方式,改善了湖泊环境只能提高种群的环境容纳量,种群的增长方式依旧还是逻辑斯谛增长。
19.(2019·江苏)图1是某生态系统部分生物关系示意图。请回答下列问题:
(1)生态系统最基本的生物成分是 。图1由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中,杂食性鸟分别处于第 营养级。
(2)从图1所示的营养关系分析,属于分解者的有 。有机碎屑被彻底分解产生的 (至少写出两类)等供生态系统循环利用。
(3)由于乔木的遮挡程度不同,导致了不同区域地表的草本植物、真菌等生物种类和数量有一定差异,地表生物的这种区域差异分布体现了群落具有 结构。
(4)下列属于该区域东亚飞蝗种群基本特征的有 (填序号)。
①空间分布 ②迁入率 ③互利共生
④物种丰富度 ⑤种群密度
(5)图2是图1生态系统中某两个营养级(甲、乙)的能量流动示意图,其中a~e表示能量值。乙粪便中食物残渣的能量包含在 (填图2中字母)中,乙用于生长、发育及繁殖的能量值可表示为 (用图2中字母和计算符号表示)。
【答案】(1)生产者;二、三、四
(2)大型真菌、跳虫;无机盐、CO2、H2O
(3)水平
(4)①②⑤
(5)c;a-b
【知识点】种群的特征;群落的结构;生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)在生态系统中,生产者可以通过光合作用,把太阳能固定在它们所制造的有机物中,太阳能变成化学能从而可以被生物所利用,因此生产者可以说是生态系统的基石,是生态系统的主要成分。杂食性鸟以草本植物等生产者为食的时候处于第二营养级,以蝗虫为食的时候处于第三营养级,以蜘蛛为食的时候处于第四营养级。
(2)生态系统的分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物,所以图1中的以有机碎屑为食的大型真菌和跳虫属于分解者,它们可以将有机物分解成CO2、H2O和无机盐被生产者重新利用。
(3)乔木的遮挡程度不同,造成了光照强度的不同,而光照强度主要主要作用于地表生物,使得不同地段上分布的生物种类和数量有一定差异,体现了群落具有水平结构。
(4)种群特征包括数量特征和空间特征。种群的数量特征有:种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、性别比例、年龄组成。种群的空间特征即种群的空间分布,包括均匀分布、集群分布、随机分布。因此①②⑤属于东亚飞蝗种群的基本特征,而③④属于群落水平上研究的问题。
(5)乙粪便中的能量属于乙的摄入量,但是为乙没有消化、吸收的能量,因此不是乙的同化量而是甲同化的能量中流向分解者的一部分,故乙粪便中食物残渣的能量包含在c中。乙同化的能量一部分用于呼吸消耗,一部分用于自身生长、发育、繁殖,图中a为乙的同化量,b为乙呼吸作用消耗的能量,所以乙用于自身生长、发育、繁殖的能量为a-b。
故答案为:(1)生产者 . 二、三、四 ; (2)大型真菌、跳虫 . 无机盐、CO2、H2O ; (3)水平 ; (4)①②⑤ ; (5) c a-b
【分析】图1为某生态系统的部分生物关系图,其中草本植物、乔木为生产者,蝗虫、蜘蛛、杂食性鸟为消费者,大型真菌、跳虫为分解者。图2是生态系统中某两个营养级的能量流动示意图,a表示乙的同化量,e、b分别表示甲、乙呼吸作用散失的能量,c、d分别表示甲、乙流向分解者的能量。一般来说,流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可以有三条:(1)自身呼吸消耗(2)流入下一营养级(3)被分解者分解。
(2)生态系统的结构:①非生物的物质和能量:阳光、热能、水、空气、无机盐等。②生产者:自养生物,主要是绿色植物。③消费者:动物,包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等。④分解者:能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物。主要是细菌和真菌。
(3)消费者等级与营养等级的区别:消费者等级始终以初级消费者为第一等级,而营养等级则以生产者为第一等级(初级消费者为第二营养级,次级消费者为第三营养级);同一种生物在食物网中可以处在不同的营养等级和不同的消费者等级;同一种生物在同一食物链中只能有一个营养等级和一个消费者等级,且两者仅相差一个等级。
(4)群落的空间结构:
a 垂直结构:在垂直方向上,群落具有明显分层现象。
b 水平结构:在水平方向上,因地形起伏 光照明暗 湿度大小等因素使不同地段分布不同种群,种群的密度也有差别。
(5)种群的基本特征:
(6)某一营养级能量的来源去向:
20.(2019·天津)在北方农牧交错带的中温带半干旱区,当农田连续耕作六年后,农作物产量往往下降,弃耕后土地易沙化。对三片弃耕土地分别采取围封禁牧、人工种植灌木或乔木等恢复措施,灌木、乔木成活后该地自然恢复。十五年后进行调查,结果见下表。
样地 指标 土壤含水量(%) 土壤全氮(g·kg-1) 草本植物种数(种) 节肢动物个体数(只·样本-1) 节肢动物多样性指数*
弃耕地(对照) 0.26 0.09 1.1 3.1 0.6
禁牧草地 0.66 0.36 2.6 9.4 1.7
人工灌木林 0.77 0.42 2.8 7.4 0.8
人工乔木林 1.37 0.27 1.6 10.0 1.1
*多样性指数综合反映丰富度和均匀度
据表回答:
(1)土壤含水量增加最明显的是 样地。土壤全氮增加最明显的是 样地,这是该样地内豆科植物与根瘤菌相互作用的结果,豆科植物与根瘤菌的种间关系为 。
(2)三种恢复措施均可改良土壤,这体现了生物多样性的 价值。
(3)在半干旱地区,节肢动物是物种最丰富和数量最多的类群,在食物网中占据重要地位,其多样性一定程度上可反映生态系统的物种多样性。从生物多样性角度分析,三种恢复措施中更适宜于中温带半干旱区的是 。
(4)在中温带半干旱区,草原生态系统比农田生态系统的自我调节能力更 。
【答案】(1)人工乔木林;人工灌木林;互利共生
(2)间接
(3)围封禁牧
(4)强
【知识点】种间关系;生态系统的稳定性;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1)根据表格数据分析可知,人工乔木林样地土壤含水量增加为1.37,比其他样地多。人工灌木林样地土壤全氮增加量为0.42,比其他样地多,故土壤含水量增加最明显的是人工乔木林样地。土壤全氮增加最明显的是人工灌木林样地。豆科作物和固氮菌的共生时,既有利于豆科,因为固氮菌能为豆科提供营养元素,又有利于固氮菌,因为豆科作为能为固氮菌提供养料,豆科植物与根瘤菌这关系称为互利共生。
(2)生物多样性的间接价值是指生态系统对自然环境起到重要调节作用的价值,如森林和草地对水土的保持作用,湿地蓄洪防旱,涵养水源,调节气候,提供氧气吸收二氧化碳,保护生物多样性等等作用,这三种恢复措施均可改良土壤,这体现了生物多样性的间接价值。
(3)因为在半干旱地区,节肢动物是物种最丰富和数量最多的类群,节肢动物的多样性在一定程度上可反映生态系统的多样性,据表可知在三种恢复措施中禁牧草地的节肢动物多样性指数最高,因此在三种恢复措施中禁牧草地更适宜于中温带半干旱区。
(4)生态系统自我调节能力取决于生态系统营养结构的复杂程度。生态系统中生物种类越多,营养结构越复杂,自我调节能力就越强。草原生态系统比农田生态系统的物种多样性更高,营养结构更复杂,因此其自我调节能力更强。
故答案为:(1)人工乔木林 人工灌木林 互利共生 ;(2) 间接 ;(3)围封禁牧 ; (4)强
【分析】(1)表格数据显示了在不同样地中调查土壤含水量、土壤全氮、草本植物种数、节肢动物个体数及节肢动物多样性指数的结果。分析数据可知,对照组的各类数据均最低;禁牧草地的节肢动物多样性指数最高;人工灌木林中土壤全氮含量最高和草本植物种数最多;人工乔木林中土壤含水量最高和节肢动物个体数最多。
(2)生物多样性的价值:
①食用、药用、文学艺术创作——直接价值。
②调节气候、涵养水源——间接价值。
③未发现尚不清楚的价值——潜在价值。
(3)几种常见的生态系统类型
①热带雨林:动植物种类繁多,营养结构非常复杂。
②草原生态系统:生物种类、营养结构较森林简单。
③农田生态系统:生物种类单一、营养结构简单,人的作用非常突出.
④北极苔原生态系统:动植物种类稀少,营养结构简单,生产者主要是地衣。
21.(2019·全国Ⅱ卷) 回答下列与生态系统相关的问题。
(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自于 ,生产者的能量可以直接流向 (答出2点即可)。
(2)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量,可在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2含量(A);另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中,密闭后放回取样处,若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。
在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这段时间内 ;C与B的差值表示这段时间内 ;A与B的差值表示这段时间内 。
【答案】(1)太阳能;初级消费者、分解者
(2)生产者净光合作用的放氧量;生产者光合作用的总放氧量;生产者呼吸作用的耗氧量
【知识点】生态系统的结构;光合作用和呼吸作用的区别与联系;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)在森林生态系统中,生产者主要是绿色植物,绿色植物可以通过光合作用将太阳能转化为化学能,将能量引入生物群落。生产者固定的能量一部分可以通过初级消费者的摄食直接流入初级消费者,一部分储存在残枝败叶或遗体里的能量可以直接流向分解者,还有一部分能量可以通过生产者的细胞呼吸进入无机环境。
(2)甲水样不透光其中的浮游植物只能进行呼吸作用消耗氧气,所以A与B的差值表示这段时间内生产者呼吸作用的耗氧量;乙水样透光其中的浮游植物即可进行光合作用释放氧气又可进行呼吸作用消耗氧气,所以C与A的差值表示这段时间内生产者净光合作用的放氧量;则C与B的差值表示这段时间内生产者净光合作用的放氧量与呼吸作用的耗氧量之和,即生产者光合作用的总放氧量。
故答案为:(1)太阳能 初级消费者、分解者。(2)生产者净光合作用的放氧量;生产者光合作用的总放氧量;生产者呼吸作用的耗氧量。
【分析】1.生态系统中各成分之间的联系
2.净光合速率=总光合速率-呼吸速率
净光合速率:光照下测定的二氧化碳吸收或释放速率(或氧气释放或吸收速率)。
22.(2019·全国Ⅰ卷)某果园中存在A、B两种果树害虫,果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫;使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减轻B的危害。回答下列问题。
(1)果园中包含害虫A的一条食物链是 。该食物链的第三营养级是 。
(2)A和B之间存在种间竞争关系,种间竞争通常是指 。
(3)性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于 。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体,从而破坏B种群的 ,导致 降低,从而减轻B的危害。
【答案】(1)果树→A→C;C
(2)两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象
(3)化学信息;性别比例;种群密度
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】(1)由题意“包含害虫A的一条食物链”和“果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫”以及食物链的开端是生产者,可得食物链为:果树→A→C。根据食物链可知第三营养级为C。
(2)种间竞争是指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制,竞争现象。
(3)性引诱剂属于化学信息,性引诱剂诱杀B的雄性个体,将导致B种群的性别比例失衡,进而导致出生率下降,导致种群密度降低。
故答案为:(1)果树→A→C C (2)种间竞争是指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象 (3)化学信息 性别比例 种群密度
【分析】(1)食物链的写法
① 以箭头、文字形式写出。
② 一条完整的食物链必须由生产者开始 ,到最高营养级结束。
③由生产者和消费者组成,无分解者和非生物的物质和能量。
④营养级和消费级的级别相差1。
特别注意:①食物链(捕食链)由生产者和各级消费者组成,是通过吃与被吃建立起的营养联系,所以分解者不能参与食物链。食物链一般不会超过5个营养级。
②食物链中的营养级是从食物链的起点(生产者)数起的,即生产者永远是第一营养级,消费者是从第二营养级(即植食性动物)开始的。
③在食物网中计算食物链的条数,一定是从生产者开始一直到最高营养级为止,中间不能断开。
(2)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。
(3)信息传递在农业生产中的应用
①提高农产品或畜产品的产量
利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物,可以提高果树的传粉效率和结实率。
②对有害动物进行控制
释放引诱剂,吸引益鸟来捕捉害虫;释放某种化学物质,驱赶有害昆虫;在果园里养鸡,利用物理信息或化学信息将害虫吸引集中到一个地方,让鸡捕食等。
23.(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
【知识点】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)。
24.(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
【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)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。
25.(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。
【知识点】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。
26.(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
【知识点】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
27.(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。
【知识点】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。
28.(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
【知识点】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)。
29.(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
【知识点】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。
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