第5章 生态系统及其稳定性练习2022-2023学年高二上学期生物人教版必修3（word含解析）

第5章 生态系统及其稳定性——2022-2023学年高二生物人教版必修三击破重难点
重点追击练
1.生态系统是由生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体。下列关于生态系统的叙述，正确的是( )
A.稻田生态系统的结构为食物链和食物网
B.以植食动物为食的肉食动物属于三级消费者
C.食物链的每一个环节土的生物都与周围的很多种生物有着错综复杂的联系
D.营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和
2.在自然界中，水蚤与三刺鱼、三刺鱼与翠鸟之间存在捕食关系。科研小组利用不同密度水蚤的人工水域和悬挂在水域上的翠鸟模型，研究了饥饿状态下的三刺鱼的取食行为，结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.水蚤密度、有无翠鸟模型、饥饿状态下的三刺鱼都属于自变量
B.实验过程中，三刺鱼是处于最高营养级的捕食者
C.实验过程中，翠鸟模型传递给三刺鱼的是物理信息
D.有“危险”时，三刺鱼的取食次数会随水蚤密度的增大而减少
3.食物链亦称“营养链”。生态系统中各种生物为维持其本身的生命活动，必须以其他生物为食。这种摄食关系实际上是能量从一种生物转到另一种生物的关系。食物链一般包括3~5个环节，由植物、植食动物、肉食动物组成。下列有关叙述错误的是( )
A.食物链一般不超过5个环节与能量流动的逐级递减有关
B.能量在食物链中的流动是单向的，并且逐渐都以热能形式散失
C.由食物链交错连接成的食物网中，植食动物所处营养级并不是一成不变的
D.生态系统中的食物网越复杂，其自我调节能力就越强
4.如图为桑基鱼塘生态系统的局部能量流动图解，图中字母代表能量，相关说法正确的是( )
A.图中用于桑树生长、发育和繁殖的能量是c，c=a-b
B.第一、二营养级间的能量传递效率用（f+g+h）/a表示
C.图中生产者、消费者和分解者是生态系统的基石
D.桑基鱼塘物种种类较少，抵抗力稳定性较强
5.“碳达峰”是指在某一个时点，二氧化碳的排放不再增长达到峰值，之后逐步回落。下列叙述错误的是( )
A.碳在生物群落和无机环境之间主要以含碳有机物的形式进行循环
B.人类活动大量利用煤、石油等化石燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡
C.碳循环具有全球性，因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境
D.通过光合作用或化能合成作用，大气中的二氧化碳转化为含碳有机物
6.成千上万的飞行蝗虫（成虫）总是集群而来遮天蔽日，导致植被遭受巨大破坏。中国科学院的研究团队发现，蝗虫的聚集依赖于一种信息素—4甲氧基苯乙烯，4~5只独居蝗虫聚集之后，便会自发地产生该种信息素吸引更多蝗虫聚集过来；随着蝗虫密度的增加，它们释放的信息素含量也会迅速增加，进一步促进蝗虫的聚集。下列相关叙述错误的是( )
A.蝗虫聚集的过程是一种正反馈调节过程
B.利用4-甲氧基苯乙烯吸引、抓捕并消灭蝗虫属于生物防治
C.一只飞行的蝗虫所含全部基因构成了一个种群的基因库
D.该实例说明正常生命活动的进行离不开信息传递
7.高原兔是高寒草甸生态系统中的一种常见动物,常穴居于草地中,天敌有赤狐等。研究人员通过调查绘制了高原兔种群数量Nt-1/Nt值随时间变化的曲线(不考虑迁入和迁出),下列说法错误的是( )
A.c~e段高原兔的出生率小于死亡率
B.可用标记重捕法调查高原兔的种群密度
C.高原兔感受到赤狐粪、尿的气味后会立即躲入洞穴,周围的兔见此情景也会紧跟着跑入洞穴躲避，这个过程中传递的信息有化学信息和行为信息
D.高寒草甸生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较低
8.下列有关生态系统的结构和功能的叙述错误的是( )
A.“桑基鱼塘”的生产模式实现了对能量的多级利用，大大提高了能量的利用率
B.提高三江源生态系统的抵抗力稳定性，是筑牢国家生态安全屏障的重要举措
C.若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复循环利用实现经济循环
D.“三北防护林”自我调节能力的基础是负反馈调节
9.下列关于生态系统稳定性的叙述,正确的是( )
A.戈壁荒漠生态系统的抵抗力稳定性低,但恢复力稳定性高
B."桑基鱼塘"农业生态系统可实现对能量的多级利用,提高了能量传递效率
C.生态系统中各种消费者的存在促进了生态系统的物质循环并使其更加稳定
D.引入外来物种可以增加生态系统的组分,是提高生态系统稳定性的最好措施
难点突破练
10.一条食物链上的三个种群，其一年内能量流动统计的部分数据如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.三个种群组成的食物链可表示为Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ
B.种群Ⅱ的个体数量一定大于种群Ⅰ或种群Ⅲ
C.图中第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为20%
D.图中种群Ⅱ全部生物的呼吸作用散失的能量小于5.45×107kJ
11.图甲为某生态系统的能量[单位为103J/（m2·y）]流动过程示意图，A、B、C、D代表不同类型的生物。图乙表示该区域发生大规模火灾后，某种动物的种群数量变化曲线。下列叙述正确的是( )
A.在能量流动过程中分解者获得的能量最少
B.图甲食物链中第二营养级流向第三营养级的能量占自身同化能量的比例为16.7%
C.图乙中AB段种群数量下降的原因是食物短缺造成种群的出生率降低
D.据图乙分析，工作人员为保护图中所示生物采取了就地保护措施
12.在今年的政府工作报告中，“做好碳达峰、碳中和工作”被列为2021年重点任务之一；“十四五”规划也将加快推动绿色低碳发展列入其中。下列相关叙述错误的是( )
A.大气中CO2的浓度持续增加，可能会引起全球气候变暖
B.“碳中和”就是通过植树造林、节能减排等措施，使碳实现零排放
C.相比于自驾，骑行或乘坐公交出行更符合“绿色低碳”生活
D.保护野生资源是实现“做好碳达峰、碳中和工作”的有效手段
13.现建立的“稻田立体生态农业”中有河蟹、水稻、西红柿等，其中水稻为河蟹提供摄食、栖息的环境，河蟹则可摄食稻田中的害虫，以减少病虫害的发生。下列分析正确的是( )
A.种稻的同时养蟹可达到比稻蟹单独种植（养殖）更高的产量，提高了能量传递效率
B.生态系统中的信息传递体现在生物与生物之间、生物与环境之间
C.西红柿叶释放的信息素能吸引蚜虫的天敌前来捕食，这属于化学防治
D.将水稻秸秆入沼池、沼渣肥田，可以实现物质和能量的循环利用
14.自然灾害和人类活动能破坏自然生态系统，自然生态系统的恢复与重建需要利用恢复生态学的理论和技术。下列关于生态系统恢复的叙述，正确的是( )
A.抵抗力稳定性越低的生态系统其恢复力稳定性就越高
B.恢复生态学主要是利用了生物群落演替理论，强调自我调节能力与生物的适应性
C.减少捕食者和寄生生物的数量可提高生态系统的稳定性
D.生态系统恢复稳定后，群落的物种组成不再改变
15.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。图1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），图2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____________（填“大于”、“小于”或“等于”）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_____________。
答案以及解析
1.答案：C
解析：生态系统的结构包括生态系统的组成成分及食物链和食物网，A错误。植食动物是初级消费者，以植食动物为食的肉食动物应属于次级消费者，B错误。食物链的每一个环节上的生物都与很多种生物有复杂的捕食或竞争关系，形成了复杂的食物网，C正确。营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物物种的总和，D错误。
2.答案：A
解析：由图可知，在无翠鸟模型的情况下，三刺鱼主要在水蚤密度高的水域取食，在有翠鸟模型的情况下，三刺鱼会改变取食策略，主要在水蚤密度低的水域取食。本题研究的是不同密度水蚤和有无翠鸟模型对饥饿状态下的三刺鱼取食行为的影响，实验的自变量是水蚤密度和有无翠鸟模型，因变量是饥饿状态下的三刺鱼取食次数，A错误。实验过程中，只是悬挂了翠鸟模型，翠鸟并不是真实存在，因此实验中三刺鱼不会被翠鸟捕食，故实验过程中，三刺鱼是处于最高营养级的捕食者，B正确。实验过程中，翠鸟模型传递给三刺鱼的是物理信息，C正确。据图可知，有翠鸟模型时，即有“危险”时，三刺鱼的取食次数会随水蚤密度的增大而减少，D正确。
3.答案：C
解析：A、在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，所以食物链一般不超过5个环节，A正确；
B、能量在食物链中的流动是单向的，并且逐渐都以热能形式耗散，B正确；
C、所有的植食动物都只位于第二营养级，C错误；
D、食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强，也就是生态系统的自我调节能力就越强，D正确。
故选：C。
4.答案：A
解析：题图为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动，其中a为总光合作用量，c为净光合作用量；e+f+g+h为蚕的同化量，h为流向下一个营养级的能量。图中用于桑树生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗量，因此c是用于桑树生长、发育和繁殖的能量，净光合作用量c=光合作用量a-呼吸作用量b，A正确。蚕同化的能量为e+f+g+h，所以第一、二营养级间的能量传递效率=（e+f+g+h）/a，B错误。在生态系统中，生产者可通过光合作用，把太阳能固定在它们所制造的有机物中，从而可以被生物所利用，因此，生产者是生态系统的基石，C错误。桑基鱼塘物种种类少，营养结构简单，抵抗力稳定性较低，D错误。
5.答案：A
解析：碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式进行循环，在生物群落内主要以含碳有机物的形式传递，A错误。人类活动大量利用煤、石油等化石燃料，造成短时间内二氧化碳排放量增多，打破了生物圈中碳循环的平衡，B正确。碳循环具有全球性，因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境，C正确。光合作用或化能合成作用，都能利用二氧化碳制造有机物并释放氧气，即可把大气中的二氧化碳转化为含碳有机物，D正确。
6.答案：C
解析：本题主要考查生物之间的信息传递，考查学生的理解能力和获取信息的能力。根据题干信息蝗虫聚集之后，它们便会自发地产生信息素，吸引越来越多的蝗虫聚集，该过程为正反馈调节过程，A项正确；利用4-甲氧基苯乙烯吸引、抓捕并消灭蝗虫属于生物防治，B项正确；一只飞行的蝗虫所含的全部基因不能构成一个种群的基因库，C项错误；该实例说明正常的生命活动离不开信息传递，D项正确。
7.答案：A
解析：c~e段Nt+1/Nt值大于1，说明种群数量在这个时间段内是增加的，故高原兔的出生率大于死亡率，A错误；高原兔活动能力强，活动范围广，故可用标记重捕法调查其种群密度，B正确；高原兔感受到赤狐粪、尿的气味后会立即躲入洞穴，周围的兔见此情景，也会紧跟着跑入洞穴躲避，这个过程中粪、尿的气味属于化学信息，高原兔跑入洞穴躲避敌害属于行为信息，C正确；由于气候条件的限制，高寒草甸生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较低，D正确。
8.答案：C
解析：“桑基鱼塘”的生产模式实现了对能量的多级利用，大大提高了能量的利用率，A正确；生态系统的抵抗力稳定性越强，其结构和功能就越不容易被破坏，生态安全就能得到更好的保障，B正确；生产者固定的能量不能被反复利用，C错误；“三北防护林”自我调节能力的基础是负反馈调节，D正确。
9.答案：C
解析：A、戈壁荒漠生态系统的环境条件恶劣,其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都低,A错误;B、“桑基鱼塘”农业生态系统可实现对能量的多级利用,大大提高了能量利用率,而不是能量传递效率,B错误;C、生态系统中各种消费者的存在促进了生态系统的物质循环并使其更加稳定,C正确;D、引入外来物种有可能成为入侵物种,导致生态系统稳定性受到破坏,D错误。故选:C。
10.答案：B
解析：根据三个种群同化的能量的数值，并结合能量流动的特点可知，三个种群组成的食物链为Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ，A正确；种群Ⅱ的个体数量不一定大于种群Ⅰ或种群Ⅲ，如树→虫→鸟，虫的个体数量大于树的个体数量，B错误；图中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为（3.0÷15.0）×100%=20%，C正确；图中种群Ⅱ同化的能量=呼吸消耗的能量+被种群Ⅰ同化的能量+被分解者分解的能量+未被利用的能量，根据图中数据可知，种群Ⅱ全部生物的呼吸消耗的能量=111×106-15×106-41.5×106=5.45×107kJ，其中一部分能量用于合成ATP，另一部分能量以热能形式散失，因此种群Ⅱ全部生物的呼吸作用散失的能量小于5.45×107kJ，D正确。
11.答案：B
解析：在能量流动过程中，最高营养级（第三营养级）获得的能量最少，A错误。第二营养级同化的能量=16×103+2×103=18×103J/（m2·y），第二营养级流向第三营养级的能量=3×103J/（m2·y），因此二者之间的能量传递效率=（3×103）/（18×103）×100%≈16.7%，B正确。食物短缺直接造成种群的死亡率升高，C错误。根据“原地野外回放”可知，工作人员为保护乙图所示生物采取的措施是“易地保护”，D错误。
12.答案：B
解析：大气中CO2的浓度持续增加，可能会打破碳平衡，引起全球气候变暖，A正确。“碳中和”是指企业、团体或个人测算在一定时间内，直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的“零排放”，B错误。相比于自驾，骑行或乘坐公交出行更符合“绿色低碳”生活的理念，C正确。保护野生资源是实现“做好碳达峰、碳中和工作”的有效手段，D正确。
13.答案：B
解析：种稻的同时养蟹可达到比稻蟹单独种植（养殖）更高的产量，提高了能量利用率，但是不能提高能量的传递效率，A错误。生态系统中的信息传递体现在生物与生物之间、生物与环境之间，B正确。西红柿叶释放的信息素属于生态系统中的化学信息，利用信息素吸引蚜虫的天敌前来捕食，从而降低蚜虫种群密度，这属于生物防治，C错误。将水稻秸秆入沼池、沼渣肥田，实现了物质的循环利用，能量在生态系统中流动时是不能被循环利用的，D错误。
14.答案：B
解析：抵抗力稳定性越低的生态系统一般其恢复力稳定性就越高，但是苔原生态系统、沙漠生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性都弱，A错误；根据分析，恢复生态学主要利用了生物群落的演替理论，使生态系统恢复到一定的水平，强调其自我调节能力和生物的适应性，B正确；捕食者和寄生生物属于生态系统的一部分，减少后生态系统的复杂程度降低，生态系统稳定性会降低，C错误；生态系统恢复稳定后，群落的物种组成仍可能发生改变（如受到自然灾害等），D错误。
15.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
解析：（1）根据题意可知，图1中遗漏的能量流动途径是水草→甲→丁。
（2）次级消费者属于第三营养级，故图1所示食物网中的次级消费者为丙和丁；丁可以捕食丙，而丁和丙又均可以乙为食，故丁与丙之间的种间关系是捕食和竞争。
（3）乙在图中所示食物链中不是最高营养级，所以乙的能量有三个去向：流向下一营养级（包括丁和丙）；流向分解者；自身呼吸作用以热能形式散失。
（4）因为乙同化的能量为1900kJ/（m2 a），生产者同化的能量为25000kJ/（m2 a），1900/25000×100%=7.6%，而生产者同化的能量除了流向乙外还流向了甲，所以第一营养级到第二营养级能量的传递效率大于7.6%。
（5）由题意可知，该农药可沿食物链或食物网富集，则该农药在处于最高营养级的生物体内含量最高。
（6）从生态学角度分析，每个生态系统都有一定的自我调节能力，如果超过这个调节能力，则生态系统会崩渍。题中由于生活污水和工业废水的排入，水质逐渐恶化，说明污染物排放已经超过了河流生态系统的自我调节能力。