高中生物新教材知识对点专练：22 生态系统与生态环境的保护(含解析）

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高中生物新教材知识对点专练
第八单元 生物与环境
专题二十二　生态系统与生态环境的保护
考点1　生态系统的结构
1.[2020浙江7月选考,11,2分]下列关于营养级的叙述,正确的是 (　　)
A.营养级的位置越高,归属于这个营养级的能量通常越多
B.自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级
C.营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和
D.食物链中的各营养级之间能量传递效率是相同的
考点2　生态系统的功能
2.[2020全国卷Ⅲ,5,6分]生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述,错误的是 (　　)
A.消费者没有参与碳循环的过程
B.生产者的光合作用是碳循环的重要环节
C.土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节
D.碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环
3.[2020浙江1月选考,22,2分]下列关于生态系统能量流动的叙述,正确的是 (　　)
A.营养级数量越多,相邻营养级之间的能量传递效率就越低
B.呼吸消耗量在同化量中所占比例越少,生物量增加就越多
C.生产者的净初级生产量越大,各级消费者的体型就越大
D.营养级所处的位置越高,该营养级所具有的总能量就越多
4.[2020全国卷Ⅲ,31节选,5分]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:
(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　　　　。
5.[2019天津理综,5,6分]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
6.[2018天津理综,8,10分]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定,结果见题表。据表回答:
碳量西黄松生态系统 生产者活生物量(g/m2) 死有机质(g/m2) 土壤有机碳(g/m2) 净初级生产力*[g/(m2·年)] 异养呼吸**[g/(m2·年)]
老龄 12 730 2 560 5 330 470 440
幼龄 1 460 3 240 4 310 360 390
*净初级生产力:生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率
**异养呼吸:消费者和分解者的呼吸作用
(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。
考点3　生态系统的稳定性
7.[2018海南,21,2分]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
考点4　生态环境的保护
8.[2020山东,10,2分]为加大对濒危物种绿孔雀的保护,我国建立了自然保护区,将割裂的栖息地连接起来,促进了绿孔雀种群数量的增加。下列说法错误的是 (　　)
A.将割裂的栖息地连接,促进了绿孔雀间的基因交流
B.提高出生率是增加绿孔雀种群数量的重要途径
C.绿孔雀成年雄鸟在繁殖期为驱赶其他雄鸟发出的鸣叫声,属于物理信息
D.建立自然保护区属于易地保护,是保护绿孔雀的有效措施
9.[2020海南,9,2分]海洋污染已成为全球重大环境问题之一。海南管辖的海域面积大,保护好海洋环境具有十分重要的意义。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.海洋污染主要来自陆源性污染物排入、海上活动和直接向海洋倾倒废物
B.赤潮和水华的发生与人类活动造成海水富营养化有关
C.海洋污染使海洋生物死亡,导致生物多样性减少
D.红树林生态修复是保护沿海海洋环境的重要举措
考点5　生态工程
10.[2020全国卷Ⅱ,38,15分]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　
　 。
“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:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
拓展变式
1.如图是某生态系统中组成食物链的三个种群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)一年内能量流动统计的部分数据(图中数值单位是kJ)。有关叙述正确的是 (　　)
A.营养级之间的能量传递效率均为20%
B.三个种群组成的食物链是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ
C.种群Ⅱ全部生物呼吸消耗的能量约为69.5 kJ
D.不同营养级之间能量以有机物的形式流动
2.夏季草原生态系统的一条食物链是牧草→羊→狼(甲),夏季森林生态系统的一条食物链是乔木→昆虫→食虫鸟(乙)。其数量金字塔和能量金字塔与下图对应关系正确的是 (　　)
A.甲的数量金字塔对应①,能量金字塔对应①
B.乙的数量金字塔对应②,能量金字塔对应③
C.甲的数量金字塔对应③,乙的数量金字塔对应②
D.甲和乙的数量金字塔和能量金字塔都对应①
3.如图表示某生态系统中四种成分之间的相互关系,以下相关叙述正确的是 (　　)
A.甲是生产者,包括全部的植物和部分细菌
B.所有的动物在生态系统中都属于丙1或丙2
C.理论上,一个生态系统没有丙1和丙2也可以正常行使其功能
D.甲和乙是一个生态系统的基石
4.下列属于生物多样性的间接价值的是 (　　)
A.科学家根据苍蝇平衡棒的导航原理,研制了新型的导航仪
B.野生生物相互依存、相互制约,共同维持生态系统的稳态
C.生物多样性是培育农作物、家畜和家禽新品种不可缺少的基因库
D.“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”激发人们文学艺术创作灵感
5.[14分]1985年前,某地农村的作物秸秆都是当作燃料,而农户和家畜的粪便等均作为肥料直接施入农田。后来逐步开始进行农村产业结构调整,如图是近年来当地生态工程示意图。据图回答下列问题。
(1)试分析1985年前该地农村的生产模式的不利影响(至少列举两个方面):　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)该生态工程的建设遵循了　　　　(答出两个即可)原理。建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量　
　 。
(3)图中的农作物在生态系统的营养结构中属于　　　　,蘑菇、蚯蚓及沼气池中的微生物属于生态系统组成成分中的　　　　,各种生物所利用的能量最终来源于　　　　。
(4)在沼气池中起重要作用(产甲烷)的微生物,其细胞结构与水稻细胞结构最主要的区别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
6.[2020天津,13,10分]鬼箭锦鸡儿(灌木)和紫羊茅(草本)是高寒草甸生态系统的常见植物。科研人员分别模拟了温室效应加剧对两种植物各自生长的影响。研究结果见下图。
注:相对生物量=单株干重/对照组(C1T1)单株干重
据图回答:
(1)CO2浓度和温度都会影响光合作用。植物通过光合作用将大气中的CO2转变为有机物,同时将光能转变为有机物中的化学能,体现了植物在生态系统　　　　和　　　　中的重要作用。
(2)本研究中,仅CO2浓度升高对两种植物的影响分别为　　　　　　　　　　　　,仅温度升高对两种植物的影响分别为　　　　　。
(3)两个实验的C2T2组研究结果表明温室效应加剧对两种植物各自生长的影响不同。科研人员据此推测,在群落水平,温室效应加剧可能会导致生活在同一高寒草甸中的这两种植物比例发生改变。为验证该推测是否成立,应做进一步实验。请给出简单的实验设计思路:　 。
若推测成立,说明温室效应加剧可能影响群落　　　　的速度与方向。
答案
专题二十二　生态系统与生态环境的保护
1.B　能量逐级递减,一般来说,营养级越高,该营养级获得的能量越少,A项错误。绿色植物都能进行光合作用,属于生产者营养级,B项正确。营养级是指处于食物链同一环节上的全部生物的总和,不是同种生物的总和,C项错误。各个营养级之间的能量传递效率不一定相同,D项错误。
2.A　消费者的存在能加快生态系统的物质循环,A项错误;光合作用是指生产者利用光能,将CO2和水转化成有机物,并且释放出O2的过程,大气CO2库中的碳进入生物群落是通过生产者的光合作用或化能合成作用实现的,生产者的光合作用是碳循环的重要环节,B项正确;土壤中的微生物可以通过呼吸作用将含碳有机物中的碳返回大气中,因此土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节,C项正确;碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行,在生物群落内部主要以含碳有机物的形式传递,D项正确。
3.B　相邻营养级之间的能量传递效率一般不会随营养级数量的增多而降低,A错误;某个营养级生物同化的能量减去自身呼吸作用消耗的能量的差就是净生产量,呼吸消耗量在同化量中所占比例越少,生物量增加就越多,B正确;生产者的净初级生产量越大,各级消费者获得的能量可能越多,但是体型不一定越大,C错误;由于能量是单向流动、逐级递减的,所以营养级所处的位置越高,该营养级所具有的总能量就越少,D错误。
4.(2)
(3)竞争(2分)
【解析】　(2)流入某一营养级(最高营养级除外)的能量有三个去向:通过呼吸作用散失、被分解者分解利用、流向下一营养级。最高营养级的能量去向不包括流向下一营养级,由此可画出该湖泊生态系统能量流动的示意图,具体见答案。(3)竞争是指两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。竞争的结果常表现为相互抑制,有时表现为一方占优势,另一方处于劣势甚至灭亡。由于B以蓝藻(A)为食,C仅以A为食,且该湖泊中引入动物(C)后,C种群能够迅速壮大,故C和B的种间关系为竞争。
5.C　多数植物遭到昆虫蚕食时会产生吸引昆虫天敌的挥发物质,从而吸引昆虫的天敌,使植物免受虫害,这说明信息传递能调节生物的种间关系,A项正确;植食性昆虫以植物为食,多数植物遭到昆虫蚕食时会启动抗虫反应,这是植食性昆虫和植物在相互影响中不断进化和发展(共同进化)的结果,B项正确;烟粉虱合成的Bt56蛋白会随烟粉虱唾液进入植物,抑制茉莉酸启动抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长,据此可推测Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物(抗虫反应能正常进行)上的数量增长比未被抑制的对照组慢,C项错误;若Bt56蛋白随烟粉虱唾液进入能水解Bt56蛋白的转基因植物,由于Bt56蛋白被水解,茉莉酸启动的抗虫反应不能被抑制,则烟粉虱的数量不能迅速增长,所以开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可为控制烟粉虱提供防治措施,D项正确。
6.(除标明外,每空1分)(1)恢复力　(2)基质　360(2分)　消费者　分解者　(3)大于(2分)　不能(2分)
【解析】　(1)森林中的西黄松群落被砍伐后,能形成自然的幼龄群落,说明被破坏后的生态系统能够逐渐恢复,体现了生态系统的恢复力稳定性。(2)植物在光合作用的暗反应阶段固定CO2,暗反应发生在叶绿体基质中。根据题意可知,幼龄西黄松群落每年每平方米用于生长、发育和繁殖的碳量可用表格中的净初级生产力表示,所以幼龄西黄松群落用于生产者当年生长、发育和繁殖的碳量每平方米为360克。用于生长、发育和繁殖的碳可通过消费者的呼吸作用和分解者的分解作用返回大气中。(3)分析表中数据,幼龄西黄松群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为360÷1 460≈0.246 6,老龄西黄松群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为470÷12 730≈0.036 9,前者大于后者。表中幼龄西黄松群落的净初级生产力为360 g/(m2·年),但是整个生态系统碳的输出量为390 g/(m2·年),因此幼龄西黄松群落不能降低大气中的碳总量。
7.D　由于该生态系统处于恢复过程中,结构和功能不够完善,所以适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复,A正确;一般来说,生态系统中物种丰富度越高,其自我调节能力越强,B正确;恢复后的生态系统,其结构和功能可接近受损前的状态,C正确;无论生物多样性是高还是低,某营养级的能量都不可能全部流入下一营养级,D错误。
8.D　将割裂的栖息地连接,有利于绿孔雀的繁殖和生存,促进了绿孔雀间的基因交流,A正确;提高出生率能有效增加绿孔雀的种群数量,B正确;鸣叫声属于物理信息,C正确;建立自然保护区属于就地保护,D错误。
9.B　海洋污染主要来自陆源性污染物排入、海上活动和直接向海洋倾倒废物等,A正确;水华是指淡水水体中含有大量氮、磷,导致藻类大量繁殖的现象,B错误;海洋污染使海洋生物死亡,导致生物多样性降低,C正确;红树林是海岸的天然防护林,红树林生态修复是保护沿海海洋环境的重要举措,D正确
10.(除标明外,每空2分)(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(6分)　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(3分)
【解析】　(1)一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力越强,抵抗力稳定性就越高,因而,按照种植一种植物方式所构建的生态系统,其抵抗力稳定性会相对较低。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)施用有机肥可改善土壤的结构、培育土壤微生物、实现土壤养分的循环利用等。微生物可作为分解者将有机肥料中的有机物分解为无机物。(3)在污水净化过程中,可种植能吸收污水中铜、镉等金属元素的水生植物,再从植物中回收金属。
1.D　生态系统中的能量是单向流动、逐级递减的,再结合三个种群同化的能量的数值进行判断,三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ,第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为15.0÷111.0×100%≈13.5%,而第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为3.0÷15.0×100%=20%,故营养级之间的能量传递效率不都为20%,A、B错误;种群Ⅱ同化的能量=呼吸消耗的能量+被种群Ⅰ同化的能量+被分解者利用的能量+未被利用的能量,根据图中数据可知,种群Ⅱ全部生物呼吸消耗的能量+被分解者利用的能量=54.5 kJ,C错误;不同营养级之间能量以有机物形式流动,D正确。
2.A　甲的数量金字塔和能量金字塔都对应①;乙的数量金字塔对应③,能量金字塔对应①。
3.C　除植物和部分细菌外,一些原核生物(如蓝藻)也属于生产者,且并非全部的植物都属于生产者,如营寄生生活的菟丝子属于消费者,A错误。一些营腐生生活的动物属于分解者,如蚯蚓和蜣螂,B错误。由于通过生产者和分解者可以实现生物群落与无机环境之间的物质循环,所以理论上没有消费者的生态系统也可以正常行使其功能,C正确。生态系统中消费者和分解者的物质和能量来源于生产者,所以生产者才是一个生态系统的基石,D错误。
4.B　科学家根据苍蝇平衡棒的导航原理,研制了新型的导航仪,这属于生物多样性的直接价值,A不符合;生物多样性的间接价值指的是生物多样性的生态功能,如森林和草地对水土的保持作用,野生生物相互依存、相互制约,共同维系生态系统的稳态等,B符合;生物多样性是培育农作物、家畜和家禽新品种不可缺少的基因库,这属于生物多样性的直接价值,C不符合;“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”,激发人们文学艺术创作灵感,这属于生物多样性的直接价值,D不符合。
5.(每空2分)(1)能源和物质资源浪费、引起环境污染、农业成本高等　(2)物质循环再生原理、物种多样性(答案合理即可)　尽可能多地流向对人类最有益的部分　(3)第一营养级(或生产者)　分解者　太阳能　(4)无由核膜包被的细胞核(或无成形的细胞核)
【解析】　(1)在1985年前,该地农村的作物秸秆都是当作燃料,而农户和家畜的粪便等均作为肥料直接施入农田,这样会造成环境污染以及能量和物质资源的浪费,也提高了农业成本。(2)该生态工程的建设遵循了物质循环再生原理、物种多样性原理、整体性原理等。建立该生态系统的目的是使生产者固定的能量尽可能多地流向对人类最有益的部分。(3)农作物是生态系统中的生产者,在营养结构中属于第一营养级。蘑菇、蚯蚓及沼气池中的微生物属于生态系统中的分解者。各种生物所利用的能量最终都来自太阳能。(4)产甲烷的微生物主要是甲烷细菌,属于原核生物,而水稻是真核生物,所以它们在细胞结构上最大的区别是前者没有由核膜包被的细胞核。
6.(除标明外,每空1分)(1)物质循环　能量流动　(2)促进两种植物生长(2分)　抑制鬼箭锦鸡儿生长,促进紫羊茅生长(2分)　(3)将紫羊茅与鬼箭锦鸡儿种在一起,比较温室效应加剧前后相对生物量的变化(3分)　演替
【解析】　(1)植物通过光合作用将大气中的CO2转变为有机物,同时将光能转变为有机物中的化学能,实现了物质和能量的转变,体现了植物在生态系统物质循环和能量流动中的重要作用。(2)分析题图,比较C1T1和C2T1两组可知,仅CO2浓度升高对两种植物的影响为促进两种植物生长;比较C1T1和C1T2两组可知,仅温度升高对两种植物的影响分别为抑制鬼箭锦鸡儿生长,促进紫羊茅生长。(3)为验证在群落水平,温室效应加剧可能会导致生活在同一高寒草甸中的这两种植物的比例发生改变,实验的自变量为温室效应是否加剧,检测指标可以为相对生物量,所以实验设计思路为:将紫羊茅与鬼箭锦鸡儿种在一起,比较温室效应加剧前后相对生物量的变化。若温室效应加剧会导致两种植物在同一高寒草甸中的比例发生改变,则说明温室效应加剧可能影响群落演替的速度与方向。