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备考2023年高考生物学二轮复习15 生态系统和生态环境的保护
一、单选题
1.(2022高三上·江苏月考)2020年4月中国科学家在南海首次发现一个约3米长的鲸落(鲸死亡后沉入海底形成的生态系统),鲸落与热液、冷泉一同被称为深海生命的“绿洲”。鲸落含大量营养物质,为生存在贫瘠海底中的生物提供了食物来源,促进了深海生物的繁荣。相关叙述错误的是( )
A.鲸落中的所有动物和微生物共同构成完整的生态系统
B.鲸骨腐烂时产生的硫化氢能为鲸落中的生产者提供能量
C.鲸死亡后沉入海底最终化为焦岩的过程中发生群落演替
D.鲸落具有的科学研究价值属于生物多样性的直接价值
【答案】A
【知识点】群落的演替;生态系统的概念及其类型;生态系统的结构;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、生态系统应由生物群落与它的无机环境相互作用而形成,A错误;
B、硫细菌可利用硫化氢氧化释放的能量合成有机物,为鲸落中的生产者,B正确;
C、鲸死亡后沉入海底最终化为焦岩过程中发生群落演替,C正确;
D、科学研究价值属于生物多样性的直接价值,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、生态系统:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
2、生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物。
3、群落演替的特点可描述为:(1)群落发展有顺序、有规律地向一个方向发展,因而是能预见的。(2)演替是由群落引起物理环境改变的结果,即演替是由群落控制的。(3)演替以稳定的生态系统为发展顶点,即形成顶极群落。
4、物多样性的价值:包括直接价值、间接价值、潜在价值;直接价值:是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等。间接价值:是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能。潜在价值:指目前人类尚不清楚的价值。
2.(2022高二下·大庆开学考)下列关于草原生态系统的叙述,错误的是( )
A.无外界强烈干扰时,草原生态系统通过自我调节可保持生态平衡的状态
B.北方草原生态系统的外貌和结构存在季节性变化
C.草原生态系统的自我调节能力是负反馈调节的基础
D.火灾过后的草原会发生次生演替
【答案】C
【知识点】生态系统的概念及其类型;生态系统的功能;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、生态系统有一定的自我调节能力,可维持生态平衡,A正确;
B、北方草原生态系统随着季节会发生外貌和结构上的变化,B正确;
C、负反馈调节可以维持生态系统的稳态,是生态系统自我调节能力的基础,C错误;
D、火灾过后还有生物的孢子或种子存活,有生物定居,属于次生演替,D正确。
故答案为:C。
【分析】 (1)生态系统抵抗外界环境变化、干扰和保持系统平衡的能力。
(2)生态系统的自我调节能力生态系统的自我调节能力主要表现在3个方面:
第一,是同种生物的种群密度的调控,这是在有限空间内比较普遍存在的种群变化规律;
第二,是异种生物种群之间的数量调控,多出现于植物与动物或动物与动物之间,常有食物链关系;第三,是生物与环境之间的相互调控。生态系统的调节能力主要是通过反馈来完成的。反馈又分为正反馈和负反馈两种。负反馈对生态系统达到和保持平衡是必不可少的。正负反馈的相互作用和转化,保证了生态系统可以达到一定的稳态。
(3)群落演替的类型
①初生演替指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或是原来存在过植被 、但被彻底消灭了的地方发生的演替。
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他繁殖体 (如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。3.(2021高二下·遂宁期末)生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统成分的叙述,正确的是( )
A.动物都属于消费者,其中肉食性动物可同属于多个营养级
B.植物都属于生产者,是生态系统最基本、最关键的生物成分
C.细菌都属于分解者,其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类
D.生态系统都有“各成分紧密联系”的特点,体现了其整体性
【答案】D
【知识点】生态系统的概念及其类型
【解析】【解答】A、多数动物属于消费者,但少数动物如蚯蚓能够分解腐败的食物,属于分解者,肉食性动物最低属于第三营养级,A错误;
B、生产者属于自养型生物,是生态系统中最基本、最关键的生物成分,但营寄生生活的植物不属于生产者,B错误;
C、大部分细菌属于分解者,属于异养生物;少数细菌如化能合成细菌,能进行自养,属于生产者,C错误;
D、生态系统是由非生物的物质和能量与各种生物成分紧密联系,彼此作用,构成的统一整体,D正确。
故答案为:D。
【分析】生态系统的结构:
(1)组成成分: ①生产者:包括光合自养型生物和化能自养型生物,能够合成有机物储存能量,并为消费者提供食物和栖息场所。 ②消费者:包括大多数动物、寄生植物、寄生细菌等,能够加快物质循环,帮助植物传粉和传播种子。 ③分解者:包括腐生细菌和真菌、腐生动物,将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。 ④非生物的物质和能量:光、水、空气、无机盐等。
(2)营养结构:食物链和食物网。
4.以下关于种群、群落和生态系统的叙述,正确的是( )
A.种群中的个体是生物进化的基本单位
B.亚热带生长的常绿阔叶树组成一个种群
C.群落中食物相似的物种种间竞争相对更加激烈
D.农田生态系统退化成荒地时,物种丰富度随之降低
【答案】C
【知识点】生态系统的概念及其类型;群落的概念及组成
【解析】【解答】生物进化的基本单位是种群,A项错误;常绿阔叶树包含多个物种,不能构成一个种群,B项错误;食物相似的物种会争夺食物,种间竞争相对更加激烈,C项正确;农田生态系统退化为荒地时,生物的种类增加,物种丰富度提高,D项错误。
【分析】1、种群:一定时间内,占据一定空间的同种物种组成的群体;
2、群落:一定时间内,占据一定空间的所有种群组成的群体;
3、生态系统:一定时间内,占据一定空间的群落和无机环境相互作用形成的统一整体,叫做生态系统。
5.(2019高三上·安徽月考)某农场中甲、乙、丙三种生物归属于三个营养级,三者的数量变化曲线(不都是消费者)如图1所示;该农场中的能量流动简图如图2所示,其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量。d1和d2为摄入的饲料量。下列相关叙述,正确的是( )
A.甲、乙、丙构成了农场的营养结构,碳循环沿着甲、乙、丙进行
B.图1中丙、乙分别属于第二、第三营养级,且乙和丙的种间关系为捕食
C.图2中第二、第三营养级粪便中的能量分别属于a3+d1、b2+d2
D.该农场中第一和第二营养级之间的能量传递效率为(a2+d1)/(a1+a2+a3)×100%
【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、生态系统的营养结构是指食物链和食物网,甲、乙、丙三种生物归属于三个营养级,三者不都是消费者,据图可知,甲为生产者,乙、丙为消费者,可形成食物链甲→乙→丙。物质循环和能量流动都是沿着食物链(网)进行的。碳循环发生于无机环境和生物群落之间,碳元素在生物群落中主要以有机物为载休,沿食物链进行传递,A项不符合题意。
B、据图可知,甲数量最多,为生产者,根据乙丙之间先升先降的为被捕食者,所以食物链为甲→乙→丙,乙为第二营养级,丙为第三营养级,B项不符合题意。
C、某营养级粪便中的能量不属于同化的能量,属于上一营养级同化的能量中流向分解者的一部分,由于d1和d2为摄入的饲料量,因此图2中第二营养级粪便中的能量属于a3+d1,同理,第三营养级粪便中的能量属于b2+d2,C项符合题意。
D、第二营养级同化的能量为a2,第一营养级同化的能量为a1+a2+a3,第一和第二营养级之间的能量传递效率为a2/(a1+a2+a3)×100%,D项不符合题意。
故答案为:C。
【分析】主要考查生态系统的物质循环和能量流动。物质循环和能量流动都是沿着食物链、食物网进行的,物质循环是指组成生物的化学元素在生物群落和无机环境之间进行循环利用。能量流动是生态系统中能量的输入、传递、转化、散失。生产者通过光合作用固定的太阳能的总量是输入生态系统的总能量,每个营养级(除最高营养级外)的能量都有三个去向:呼吸作用散失、流入下一个营养级、被分解者分解。粪便中能量为非同化量,属于上一营养级的同化量或者饲料中的能量。
6.(2022高三上·高台开学考)某种甲虫以土壤中的落叶为主要食物,假如没有这些甲虫,落叶层将严重堆积,最终导致落叶林生长不良。以下分析正确的是( )
A.甲虫属于次级消费者
B.甲虫与落叶树为捕食关系
C.甲虫对落叶林的物质循环有促进作用
D.甲虫在能量金字塔中位于底部
【答案】C
【知识点】生态系统的结构
【解析】【解答】A、甲虫以土壤中的落叶为主要食物,属于分解者,A错误;
B、甲虫为分解者,不构成捕食链,与落叶树之间没有捕食关系,B错误;
C、甲虫能将落叶中的有机物分解为无机物,归还无机环境,对落叶林的物质循环有促进作用,C正确;
D、能量金字塔中只有生产者和消费者,不包含分解者,在能量金字塔中位于底部的是生产者,D错误。
故答案为:C。
【分析】生态系统组成成分: ①生产者:合成有机物,储存能量;为消费者提供食物和栖息场所。 ②消费者:加快物质循环,帮助植物传粉和传播种子。③分解者:将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。④非生物的物质和能量:光、水、空气、无机盐等。
7.(2022高三上·安徽开学考)某草原生态系统中碳循环模式如图所示,图中字母表示生态系统的(部分)组成成分。下列叙述错误的是( )
A.图中的C为分解者,D是生态系统的基石
B.若D数量减少,则导致B的数量随之减少
C.无机环境和B消费者之间存在着信息传递
D.若C增加xg,则至少需要消耗D为5xg
【答案】D
【知识点】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】A、根据碳循环的知识,可以判断图中A为大气中的CO2库,D为生产者,是生态系统的基石,B为消费者,C为分解者,A正确;
B、D生产者和B消费者之间为捕食关系,故当D生产者减少,B消费者将随之减少,B正确;
C、无机环境和B消费者之间存在着信息传递,C正确;
D、能量传递效率10-20%只适用于不同营养级之间的能量流动的有关计算,不适合D生产者和C分解者之间的计算,D错误。
故答案为:D。
【分析】分析图:“三步法”判断碳循环模式图中的组成成分:
“一找”双箭头:双箭头两端为生产者和非生物环境中的CO2。
“二看”均指向:除D外,各成分均指向A,则A为非生物环境中的CO2,D为生产者。
“三判”分解者:除A外,各成分均指向C,则C为分解者,B为消费者
8.(2022高三上·苏州期中)左图 是水稻田生态系统碳循环过程的部分示意图,右图表示能量流经该生态系统内卷叶螟的变化示意图,其中字母表示各种能量值,M 是摄入量。下列叙述正确的是( )
A.图 1 食物网中的所有生物及无机环境构成了该生态系统的结构
B.卷叶螟用于生长、发育、繁殖的能量可以用图 2 中的 M2 表示
C.卷叶螟与青蛙之间的能量传递效率可以用图 2 中的 M3/M 表示
D.生态系统的功能有物质循环和能量流动,两者之间没有联系
【答案】B
【知识点】生态系统的概念及其类型;研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、生态系统的结构包括组成成分(生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量)和营养结构(食物链和食物网),图中食物链和食物网中的所有生物不包括分解者,A错误;
B、图2中的M2指的是卷叶螟用于生长、发育、繁殖的能量,即同化量M1-呼吸量R,B正确;
C、图 2 中卷叶螟的同化量为M1, M3代表卷叶螟提供给下一个营养级的摄入量,而能量传递效率表示的是相邻营养级之间同化量的比值,而根据图中的数据无法算出青蛙的同化量,因此无法计算卷叶螟和青蛙之间的能量传递效率,C错误;
D、生态系统的功能包括物质循环和能量流动,两者之间相互依存、不可分割,D错误。
故答案为:B。
【分析】 题图分析,图1表示水稻田生态系统碳循环过程的部分示意图。
图2表示能量流经该生态系统内卷叶螟的变化示意图,其中M表示卷叶螟的摄入量,M1表示卷叶螟的同化量,R表示呼吸散失的能量,M2表示卷叶螟用于自身生长发育繁殖的能量,M3表示下一营养级的摄入量,P表示分解者分解利用的能量。
9.(2022高三上·河南月考)下图为某生态系统中碳循环的部分示意图,图中甲~戊代表不同组成成分,①~③表示过程,A、B、C代表能量流经丙所处营养级的去向,其中数字代表能量值,单位为J/(cm2·a)。下列叙述正确的是( )
A.①过程为光合作用,是碳元素进入生物群落的唯一途径
B.由图中数据可计算出丙到丁的能量传递效率为15%
C.乙、丙、丁三种成分的数量关系为依次递减
D.甲~戊各成分之间存在信息传递,通常为双向进行
【答案】D
【知识点】生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、碳元素进入生物群落的途径还包括化能合成作用,A错误;
B、丙由乙摄入的能量为100J(cm2·a),其中20J/(cm2·a)为粪便中能量,丙同化的能量为80J/(cm2·a),由丙到丁的能量为15J/(cm2·a),若为同化量,则丙到丁的能量传递效率为18.75%,若15J/(cm2·a)为丁的摄入量,则丁的同化量未知,无法计算,B错误;
C、能量随营养级升高逐渐递减,但数量不一定随营养级升高而递减,C错误;
D、生态系统各成分之间存在信息传递,通常为双向进行,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、营养级摄入能量的摄入量=同化量+粪便量。同化量=呼吸消耗的能量+用于生长发育和繁殖等生命活动的能量=呼吸消耗的能量+流向下一营养级+未被利用+流向分解者的能量。
2、生态系统的能量流动:(1)源头:太阳能。(2)流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量。(3)传递途径:食物链和食物网。(4)散失途径:通过呼吸作用以热能的形式散失。(5)特点:单向流动,逐级递减。
3、碳在生物群落与非生物环境之间主要以二氧化碳形式进行循环,在生物群落内部以含碳有机物形式传递。在无机环境中主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。碳进入生物群落的途径是生产者的光合作用和化能合成作用。碳返回无机环境的途径有生产者、消费者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧。
10.(2022高一下·长安期末)桑基鱼塘是种桑、养蚕及池塘养鱼相结合的一种生产经营模式。在池梗上或池塘附近种植桑树,以桑叶养蚕,以蚕沙(蚕的粪便)、蚕蛹等作为鱼的饵料,以塘泥作为桑树肥料,达到鱼、蚕、桑兼收的效果。下列有关说法正确的是( )
A.该生态系统中人的作用非常关键,人是该生态系统的基石
B.流经鱼塘生态系统的总能量等于鱼塘中生产者固定的太阳能
C.蚕沙中的能量属于桑树同化量中流向分解者的一部分
D.桑基鱼塘能实现对能量的多级利用,从而大大提高能量的传递效率
【答案】C
【知识点】生态系统的结构;研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、生产者是生态系统的基石,人在生态系统中属于消费者,A错误;
B、流经鱼塘生态系统的总能量等于鱼塘中生产者固定的太阳能+人工输入的能量,B错误;
C、蚕沙是蚕的粪便,蚕沙中的能量属于桑树同化的能,C正确;
D、桑基鱼塘能实现对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率 ,D错误;
故答案为:C
【分析】(1)流入人工生态系统的总能量包括:生产者通过光合作用固定的太阳能+人工投入的能量 。
(2)各级消费者摄入的能量不等于其同化量,它们之间的关系式:同化量=摄入量-粪便量。
11.(2022·平罗模拟)“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”描绘了稻田中的繁荣景象,也反映了稻田群落的特征。南方某村庄在插秧不久的稻田中,放养了草鱼和青蛙,其中草鱼主要以杂草为食,青蛙主要以害虫为食,形成了“稻—鱼—蛙”立体种养模式,实现了生态效益和经济效益的双赢。下列说法正确的是( )
A.该农田生态系统中稻—鱼—蛙构成了食物链
B.该种养模式增大了能量传递效率,使能量流向对人类最有益的地方
C.鱼和蛙不能降低稻田中的害虫、田间杂草的数量
D.鱼和蛙呼吸释放的CO2可供水稻进行光合作用
【答案】D
【知识点】生态系统的结构;研究能量流动的实践意义;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、蛙捕食害虫而不吃鱼,因此稻田的食物链可以归纳为“水稻→害虫→蛙”,“杂草→鱼”,A错误;
B、该种养模式可增大生态系统中的能量利用率,但不能提高生态系统中的能量传递效率,B错误;
C、草鱼以田间杂草为食,青蛙取食田间害虫,故放养鱼和蛙能降低稻田中的害虫、田间杂草的数量,C错误;
D、鱼和蛙呼吸释放的CO2可供水稻进行光合作用,提高水稻的光合速率,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、研究能量流动的意义:①帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
②帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
3、生态系统碳循环:(1)碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳;(2)碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物;(3)碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环;(4)碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动;(5)碳循环过程为:无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用,而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。
12.(2022高三上·南昌月考)下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述,正确的是()
A.兔的同化量全部用于其自身的生长、发育和繁殖等活动
B.碳循环就是指CO2在无机环境与生物群落间的循环
C.生态系统中物质和能量都沿着食物链和食物网循环往复
D.人类能合理调整能量流动关系,从而提高能量利用率
【答案】D
【知识点】生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、兔的同化量一部分被呼吸消耗,一部分用于其自身的生长、发育和繁殖等活动,A错误;
B、碳循环是指C元素在无机环境与生物群落间的循环,B错误;
C、生态系统中物质能在生物群落和无机环境之间循环往复,但能量不能循环往复,C错误;
D、人类能合理调整能量流动关系,使能量持续高效的流向对人类最有益地部分,因此能大大提高能量利用率,D正确。
故答案为:D。
【分析】能量流动、物质循环和信息传递的区别与联系
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点 能量流动、逐级递减 循环流动、反复利用 往往是双向的
范围 生态系统中各营养级 生物圈 生物之间,生物与无机环境之间
途径 食物链和食物网 多种
地位 生态系统的动力 生态系统的基础 决定能量流动和物质循环的方向和状态
联系 同时进行,互相依存,不可分割,形成统一整体
13.(2022高三上·河南月考)食草动物的捕食可引起植物的防御反应,如产生更多的刺或化学分泌物,另一方面,食草动物亦逐步产生了相应的适应性,如形成特殊的酶进行解毒,或者调整食草时间以避开植物的有毒化合物。下列有关该实例的说法,正确的是( )
A.动植物间的这种调节关系有利于维持两者种群数量的相对稳定
B.用特殊的酶进行解毒的动物种群的基因库一定发生了改变
C.植物产生更多的刺和化学分泌物分别属于行为信息和化学信息
D.植物产生更多的刺是在动物捕食压力下产生适应性变异的结果
【答案】A
【知识点】生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、根据题意可知,该实例体现了信息传递对生物种间关系的调节,有利于维持种群数量的相对稳定,A正确;
B、用特殊的酶进行解毒的动物种群是植物毒素对其选择的结果,其基因库并不一定发生了改变,B错误;
C、植物产生更多的刺属于物理信息,化学分泌物属于化学信息,C错误;
D、植物产生更多的刺是不定向变异导致的,动物的捕食压力对植物进行了选择,D错误。
故答案为:A。
【分析】生态系统信息传递:
(1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。
(2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
(3)在农业生产中的应用:提高农产品或畜产品的产量;对有害动物进行控制。
14.(2022高三上·山东月考)我国古代一些诗词中蕴含很多科学知识。从生物学的角度分析,下列叙述错误的是( )
A.“落红不是无情物,化作春泥更护花”,“春泥”内的分解者可促进群落内的物质循环
B.“呦呦鹿鸣,食野之苹”描述的是捕食关系,“呦呦”属于生态系统中的物理信息
C.“肥田之法,种绿豆最佳”,“肥田”利用了绿豆和根瘤菌之间的互利共生关系
D.“野火烧不尽,春风吹又生”,说明了生态系统具有一定的恢复力稳定性
【答案】A
【知识点】生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、物质循环存在于生物群落和非生物环境之间,物质在群落内部沿食物链单方向流动,A错误;
B、“呦呦”是拟声词,属于生态系统中的物理信息,B正确;
C、肥田之法,种绿豆最佳”,是由于根瘤菌能固氮,利于豆科植物使用,根瘤菌在豆科植物根部互利共生,C正确;
D、一场火过后,原有生物的种群密度降低,但在适宜条件下,许多种子再次萌发,迅速生长,说明了生态系统具有一定的恢复力稳定性,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、生态系统的物质循环:组成生物体的化学元素都不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落与非生物环境之间不断循环。
2、生态系统信息传递:
(1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。
(2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
3、生态系统的稳定性表现在两方面:一方面是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力,叫做抵抗力稳定性。另外一方面是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,叫作恢复力稳定性。
15.(2022高二下·邢台月考)下列关于生态系统的功能及稳定性的叙述,正确的是( )
A.食草动物对生长旺盛的牧草进行采食,这对食草动物有利,对牧草不利
B.河流受到轻微污染时能通过自身的净化作用来保持原状,体现了其恢复力稳定性
C.分解者分解动植物遗体遗物过程中释放的能量可再次被绿色植物利用
D.为提高生态系统的抵抗力稳定性,可以适当增加生态系统中生物的种类
【答案】D
【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】A、食草动物对生长旺盛的牧草进行采食,这对食草动物和牧草均有利,二者互为环境,共同进化,A错误;
B、河流受到轻微污染时能通过自身的净化作用来保持原状,体现了其抵抗力稳定性,B错误;
C、绿色植物利用光能,不能利用分解者分解动植物遗体遗物过程中释放的热能,C错误;
D、适当增加生态系统中生物的种类,可增加食物网复杂程度,提高生态系统的抵抗力稳定性,D正确。
故答案为:D。
【分析】生态系统的稳定性:
(1)形成原因: 生态系统具有一定的自我调节能力。
(2)调节基础:负反馈调节。
(3)表现:一方面是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力,叫做抵抗力稳定性。另外一方面是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,叫作恢复力稳定性。抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统的生物物种的多少和营养结构的复杂程度。生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。
(4)特点:生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力会迅速丧失,生态系统原状难以恢复。
16.(2022高一下·长安期末)下列关于生态系统稳定性的叙述,不正确的是( )
A.负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础
B.生态系统“遭到破坏、恢复原状”属于恢复力稳定性
C.人们对自然生存系统的干扰不应超过其抵抗力稳定性
D.热带雨林营养结构复杂,其恢复力稳定性强
【答案】D
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、自我调节能力包括负反馈调节,负反馈调节由利用生态系统维持动态的平衡,A正确;
B、
【分析】生态系统的自我调节能力
(1)调节基础:负反馈调节。负反馈调节在生态系统中普遍存在,不仅存在于生物群落内部,还存在于生物群落与无机环境之间。
(2)抵抗力稳定性和恢复力稳定性
抵抗力稳定性
①概念:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状(不受损害)的能力。
②特点:一般来说,生态系统的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,反之则越低。
恢复力稳定性:生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
17.(2022高三上·建平月考)下列有关人类活动与生态环境关系的叙述,正确的是( )
A.改变人的饮食结构中肉类食物的比例,可以改变生态足迹
B.采取易地保护措施,是对生物多样性最有效的保护
C.引入外来物种,物种种类增多,使群落结构更复杂
D.保护生物多样性,就是要禁止开发和利用一切野生生物资源
【答案】A
【知识点】生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、生态足迹就是要维持一个人、地区、国家的生存所需要的或者指能够容纳人类所排放的废物的、具有生物生产力的地域面积,增大饮食结构中肉类食物(食物链增长)的比例,会增大生态足迹,A正确;
B、建立自然保护区(就地保护),是对生物多样性最有效的保护,B错误;
C、引入外来物种,一旦造成生态入侵,会使本地物种种类减少,导致群落结构变简单,C错误;
D、保护生物多样性,不是禁止开发和利用一切野生生物资源,而是合理开发和利用野生生物资源,D错误。
故答案为:A。
【分析】保护生物多样性的三个层次:基因、物种、生态系统 。
(1)就地保护:指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及风景名胜区等,这是对生物多样性最有效的保护。
(2)易地保护:指将保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。如建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等,为行将灭绝 的物种提供最后的生存机会。
(3)生物技术保护:建立精子库、种子库等对濒危物种的基因进行保护,利用人工授精、组织培养和胚胎移植等技术加强对珍稀、濒危物种的保护。
(4)法制保护。颁布相关法律法规,加强立法、执法和宣传教育。保护生物多样性,关键是协调好人与生态环境 的关系,如控制人口的增长、合理利用自然资源、防治环境污染等。
保护生物多样性,只是反对盲目地、掠夺式地开发利用,而不意味着禁止开发和利用。合理利用就是最好的保护。
二、多选题
18.(2022·辽宁)底栖硅藻是河口泥滩潮间带生态系统中的生产者,为底栖动物提供食物。调查分析某河口底栖硅藻群落随季节变化优势种(相对数量占比>5%)的分布特征,结果如下图。下列叙述错误的是()
注:不同条纹代表不同优势种:空白代表除优势种外的其他底栖硅藻;不同条纹柱高代表每个优势种的相对数量占比
A.底栖硅藻群落的季节性变化主要体现在优势种的种类和数量变化
B.影响优势种①从3月到9月数量变化的生物因素包含捕食和竞争
C.春季和秋季物种丰富度高于夏季,是温度变化影响的结果
D.底栖硅藻固定的能量是流经河口泥滩潮间带生态系统的总能量
【答案】C,D
【知识点】种群的数量变动及其原因;群落的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、由图示可知,在不同的季节,底栖硅藻群落在不同季节优势种的数量和种类都会发生变化,A正确;
B、优势种①从3月份到9月份,数量和位置都发了改变,在这个过程中底栖硅藻之间会因为生产空间等因素存在竞争关系,底栖硅藻还为底栖动物提供食物,即存在捕食关系,B正确;
C、柱形图表示的是随着季节的变化,底栖硅藻的群落中的优势种的分布,并没有涉及物种丰富度,C错误;
D、流经河口泥滩潮间带生态系统的总能量是该生态系统中所有生产者固定的能量,该生态系统中,不仅仅只有底栖硅藻这一种生产者来固定能量,还有其的生产者也固定能量,D错误;
故答案为:CD
【分析】 群落的空间结构
(1)形成原因:在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间 ,使群落形成一定的结构。
(2)类型:
①垂直结构:在垂直方向上,生物群落具有明显的分层现象。
在群落中,植物的垂直分层现象决定了动物的垂直分层现象,因为植物可以为动物提供多种多样的 栖息空间和食物条件 。群落的垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
②水平结构:在水平方向上, 不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,
它们常呈镶嵌分布。
影响因素:非生物因素:地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度不同等。
生物因素:生物自身生长特点的不同、人与动物的影响。
19.(2022·江苏)下图表示夏季北温带常见湖泊不同水深含氧量、温度的变化。下列相关叙述合理的有()
A.决定群落垂直分层现象的非生物因素主要是温度和含氧量
B.自养型生物主要分布在表水层,分解者主要分布在底泥层
C.群落分层越明显层次越多,生物多样性越丰富,生态系统稳定性越强
D.湖泊经地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段和灌木阶段可初生演替出森林
【答案】B,C
【知识点】群落的结构;群落的演替;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、影响水生生物群落的垂直分层现象主要是光照强度、温度和氧气,A错误;
B、自养型生物利用光能进行光合作用合成有机物,所以自养型生物主要分布在表水层;分解者的作用是将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解为无机物,而动植物遗体及其排遗物主要分布在水底,所以分解者主要分布在底泥层,B正确;
C、群落分层越明显、层次越多,生物多样性越丰富,营养结构越复杂,生态系统稳定性越强,C正确;
D、湖泊发生的演替经历的阶段依次是从湖泊到沼泽、湿地,到草原,最后到森林,D错误。
故答案为:BC。
【分析】1、群落演替的类型:(1)初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替,初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。(2)次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
2、垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。原因:①植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为:乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为:猫头鹰(森林上层),大山雀(灌木层),鹿、野猪(地面活动),蚯及部分微生物(落叶层和土壤)。
3、生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高。
4、组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
20.(2022高三上·河北月考)在温带森林中,戴胜和斑鸫鹛栖息在同一区域,戴胜通过偷听斑鸫鹛的警报声来调整自己的行为,下图是戴胜独处时和与斑鸫鹛种群共处时的行为特征。有关分析错误的是()
A.戴胜偷听到的斑鸫鹛的警报声是一种行为信息
B.由图A,B可知,戴胜通过偷听斑鸫鹛的警报声,减少警戒时间,增加觅食时间
C.由图D可知戴胜和斑鸫鹛共处不利于戴胜觅食
D.由图C,D可知,戴胜与斑鸫鹛共处可以拓展其捕食领域
【答案】A,C
【知识点】生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、斑鸫鹛的警报声是一种物理信息,A错误;
B、由图A、B可知,戴胜偷听斑鸫鹛的警报声可以减少警戒时间,增加觅食时间,B 正确;
C、由图C可知,戴胜与班鸫鹛共处时,其觅食效率大于独处时,C错误;
D、由图D可知,戴胜和斑鸫鹛共处时,戴胜在树上的觅食时间缩短,结合图C可知,戴胜觅食效率比独处时增大,故应该是和斑鸫鹛共处增加了戴胜在地面的觅食时间,拓展了戴胜的捕食领域,提高了其觅食效率,D 正确。
故答案为:AC。
【分析】生态系统信息传递:
(1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。
(2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
21.(2022高二下·常州期末)碳达峰是指在某一个时间点,CO2的排放量达到峰值,之后逐步回落。碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消产生的CO2排放量,实现二氧化碳相对“零排放”。碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放CO2等所需的森林面积。下列叙述错误的是( )
A.生态系统中的生产者获取碳元素的方式主要是光合作用和化能合成作用
B.只要减少化石燃料的燃烧就能实现碳达峰和碳中和,将有利于生物多样性的保护
C.碳中和是生产者固定的CO2的总量与消费者呼吸释放的CO2总量达到动态平衡
D.人口增长会对生态环境造成压力,人类生活方式不同,碳足迹的大小可能不同
【答案】B,C
【知识点】人口增长对生态环境的影响;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、生态系统中的生产者获取碳元素的方式是光合作用和化能合成作用,A正确;
B、一方面要减少化石燃料的燃烧即碳释放,另一方面要增加碳储存,是实现碳达峰和碳中和的重要举措,将有利于生物多样性的保护,B错误;
C、碳中和是生产者固定的CO2的总量与生产者、消费者、分解者呼吸释放的CO2的总量达到动态平衡,C错误;
D、人口增长会对生态环境造成压力,人类生活方式不同,生存所需资源不同,碳足迹的大小可能不同,D正确。
故答案为:BC。
【分析】碳在生物群落与非生物环境之间主要以二氧化碳形式进行循环,在生物群落内部以含碳有机物形式传递。在无机环境中主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。碳进入生物群落的途径是生产者的光合作用和化能合成作用。碳返回无机环境的途径有生产者、消费者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧。
22.(2022高三下·大连开学考)2020年初,非洲蝗灾骤然而起,数量多达4000亿只。飞蝗产卵最适合的含水量范围为10%~18%。我国也曾饱受蝗灾危害,在我国生态学家的努力下,1950—1997年间中国累积净改造蝗区约367.8万公顷,使蝗区面积比建国时减少了70.6%,蝗灾在中国基本实现了可防可控。下列相关说法正确的是( )
A.蝗虫聚集时会分泌苯乙腈,其特殊的气味会对鸟类发出警告,苯乙腈属于化学信息
B.蝗虫的卵、幼蝗、成虫分布呈现分层现象,体现了群落的垂直结构
C.可通过拦洪蓄水、控制水位、耕垦湖滩荒地等改造蝗虫发生地的方法进行综合防治蝗灾
D.在蝗虫灾害大面积爆发时,通过无人机喷洒农药、性信息素干扰蝗虫的交配等化学防治方法是控制蝗灾的有效措施
【答案】A,C
【知识点】群落的结构;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、苯乙腈是一种化学物质,因此属于化学信息,A正确;
B、蝗虫的卵、幼蝗、成虫属于一个种群,因此蝗虫的卵、幼蝗、成虫分布呈现分层现象,不属于群落的垂直结构,B错误;
C、飞蝗产卵最适合的含水量范围为10%~18%,因此可通过拦洪蓄水、控制水位、耕垦湖滩荒地等改造蝗虫发生地的方法进行综合防治蝗灾,C正确;
D、性信息素干扰蝗虫的交配不属于化学防治方法,属于生物防治,D错误。
故答案为:AC。
【分析】1、群落的空间结构:
(1)垂直结构:①表现:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象。 ②影响植物垂直分层的因素:决定植物地上分层的因素有光、温度等,决定地下分层的则是水、无机盐等。 ③动物的垂直分层:群落中植物垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。植物的垂直分层现象决定了动物垂直分层现象。
(2)水平结构:①表现:在水平方向上生物常呈镶嵌分布。 ②影响因素:地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人和动物的影响等。
2、生态系统信息传递:
(1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。
(2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
三、综合题
23.(2023高三上·清远期末)洞庭湖,原名“云梦”,古称“八百里洞庭”,为我国第二大淡水湖。湖中含有多种水生植物,浮游动植物及植食性,肉食性鱼类等。洞庭湖临近水系中某人工鱼塘部分能量流动如表所示,其中X表示能量流动的去向之一,Y为能量值,能量单位为J·cm-2·a-1,肉食性动物均作为第三营养级,忽略粪便中所含的能量。回答下列问题:
生物类型 X 传递给分解者的能量 生物体中未被利用的能量 传给下一营养级的能量 同化人工投放的有机物的能量
生产者 44.0 5.0 95.0 20.0 0
植食性动物 9.5 1.5 11.0 Y 5.0
肉食性动物 6.3 0.5 6.5 0.7 11.0
(1)据表分析,X是指 的能量,生产者固定的总能量值为 ,Y的大小为 。能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是 (用百分率表示)。
(2)洞庭湖中的多种水生植物,浮游动植物及植食性、肉食性鱼类之间形成了复杂的营养关系(食物网),在食物网中食物链彼此纵横交错的原因是 。
(3)自2020年实现常年禁捕以来,洞庭湖实现了人退水清,鱼繁鸟育。部分洲岛形成常态化湿地,成为鸟类重要栖息地。短短两年,仅在湿地区域发现的已经恢复的植被种类就多达四五十种,多样性迅速恢复,这是实施禁捕之后洞庭湖发生的最显著的变化之一。实施禁捕政策对洞庭湖生态系统的稳定性的意义在于 。
【答案】(1)通过呼吸作用散失;164;3;12%
(2)一种植物可能被多种植食性动物摄食,一种植食性动物可能摄入多种植物,同时被一种或多种肉食性动物捕食
(3)生物多样性提高,可以提高生态系统的抵抗力稳定性,使生态系统的自我调节能力升高,生态系统结构更加稳定
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统的能量流动;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)同化能量包括呼吸作用散失的能量和用于生物自身生长,繁殖、发育的能量,后者包括进入下一营养级的能量、流向分解者的能量以及未被利用的能量。则X属于呼吸散失的能量;生产固定的总值为其第一排所有能量相加=164;植食性动物获得的总能量为生产者传递加人工投放共25,则Y=3;以生产者为例:传递下一营养级/固定总能量=20/164=12%。
(2)一种生物可能有多种食物来源,一种生物可能是其他生物的食物来源之一,因此在食物网中,一种生物可能有多个营养级,也可能会出现在多条食物链中。
(3)提高生态系统抵抗力稳定性,使自我调节能力上升,结构更稳定。
【分析】1、消费者摄入能量=消费者同化能量+粪便中能量,消费者同化能量=呼吸消耗的能量+生长、发育和繁殖的能量;生长、发育和繁殖的能量=分解者分解利用的能量+下一营养级同化的能量+未被利用的能量。
2、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。生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。该能力的基础是负反馈调节。物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高。
24.(2022高三上·焦作期中)城市污水处理是指为改变污水性质,使其对环境水域不产生危害而采取的措施。下图是利用人工湿地处理城市污水的示意图。请回答下列问题:
(1)人工湿地生态系统能够蓄洪防旱、调节气候,体现了生物多样性的 价值,其中的浮游动物在该生态系统中的主要作用是 。
(2)城市污水排人人工湿地造成轻微污染,一段时间后通过湿地自身的净化作用,可以恢复到接近原来的状态,这种稳定性属于 ;与一般生态系统相比,图示湿地生态系统的抗干扰能力弱,原因是 。
(3)研究人工湿地的边界和范围属于 水平的研究。湿地中的绿藻和黑藻为浮游动物提供了可以采食及柄息的信息,而水质净化后荷花等多种植物增多,水中鱼、虾等动物大量繁殖,这说明生态系统中信息的作用是 。
(4)若含有重金属的工业废水进入该湿地,根据生态学基本原理,说明可能产生的负面影响是 。
【答案】(1)间接价值;促进能量流动和物质循环
(2)恢复力稳定性;人工湿地生态系统物种丰富度较低,食物链食物网较简单,生态系统的自我调节能力弱
(3)群落;调节种间关系,维持生态系统的稳定性
(4)重金属进入食物链,危害人体健康;重金属无法降解,易发生二次污染
【知识点】生态系统的结构;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)人工湿地生态系统能够蓄洪防旱、调节气候,为生态功能,体现了生物多样性的间接价值。浮游动物属于消费者,消费者是生态系统中最活跃的部分看,促进了生态系统的能量流动和物质循环。
(2)由于人工湿地具有一定的自我调节能力,因此人工湿地受到轻微污染时,可以通过自身的净化作用很快恢复到接近原来的状态,这种稳定性属于恢复力稳定性。人工湿地生态系统物种丰富度较低,食物链食物网较简单,生态系统的自我调节能力弱,故其抗干扰能力弱。
(3)研究人工湿地的边界和范围属于群落水平的研究。生态系统的信息传递可以调节种间关系,维持生态系统的稳定性,所以的绿藻和黑藻为浮游动物提供了可以采食及柄息的信息,而水质净化后荷花等多种植物增多,水中鱼、虾等动物大量繁殖。
(4)重金属在食物链或食物网中具有生物富集现象,因此若含有重金属的工业废水进入该系统,可能通过食物链富集,最终危害人体健康,且重金属无法降解,易发生二次污染。
【分析】1、生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,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。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
2、生态系统的稳定性是指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,包括抵抗力稳定性与恢复力稳定性。生态系统的稳定性:包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。生态系统成分越单纯,结构越简单抵抗力稳定性越低,反之亦然。
25.(2023高三上·郴州模拟)人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,主要利用人工基质、微生物、植物等对污水进行净化。如图甲为人工湿地示意图,回答下列问题:
(1)在建造人工湿地时,根据污水中成分含量的变化,从进水口到出水口的不同地段,分别种植不同的湿地植物,主要遵循了生态工程的 原理。
(2)某调查小组在研究过程中发现,挺水植物如香蒲、美人蕉等能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等,抑制藻类的生长;也能开鲜艳的花,吸引昆虫,这一现象体现了生态系统的信息传递能够 。
(3)经过处理后的污水流入上行池,在上行池中可以养殖一些鱼、虾等水生动物,获取一定的经济利益。该调查小组对该湿地生态系统的能量流动进行了定量分析(如图乙),A、B、C、D表示该湿地生态系统的生物成分,其中D代表 ,其在人工湿地生态系统中的作用是 。由图乙可知,能量流动具有 特点。
(4)该调查小组在调查该湿地后,向相关部门提出建议:应对流入该人工湿地的重点污染源进行控制,提出此建议的理由是 。
【答案】(1)协调
(2)调节种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
(3)(初级)消费者;加快生态系统的物质循环;单向流动.、逐级递减
(4)生态系统的自我调节能力具有一定的限度,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重破坏
【知识点】生态系统的结构;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)协调原理是指在进行生态工程建设时,需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应,需要考虑环境容纳量,在建造人工湿地时,根据污水中成分含量的变化,从进水口到出水口的不同地段,分别种植不同的湿地植物,主要遵循了生态工程的协调原理。
(2)某调查小组在研究过程中发现,挺水植物如香蒲、美人蕉等能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等,抑制藻类的生长;也能开鲜艳的花,吸引昆虫,这一现象体现了生态系统的信息传递能够调节种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
(3)按照能量流动的方向可知,丙中A表示生产者,B表示分解者,C表示次级消费者,D表示初级消费者,消费者的作用是加快生态系统的物质循环;能量流动在生态系统中的特点是单向流动、逐级递减。
(4)生态系统的自我调节能力具有一定的限度,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重破坏,故应对流入该人工湿地的重点污染源进行控制。
【分析】1、生态工程的基本原理: (1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。 (2)循环:通过系统设计实现不断循环,使前一环节产生的废物尽可能的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。 (3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。 (4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
2、生态系统组成成分: ①生产者:合成有机物,储存能量;为消费者提供食物和栖息场所。 ②消费者:加快物质循环,帮助植物传粉和传播种子。③分解者:将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。④非生物的物质和能量:光、水、空气、无机盐等。
3、生态系统的能量流动:(1)源头:太阳能。(2)流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量。(3)传递途径:食物链和食物网。(4)散失途径:通过呼吸作用以热能的形式散失。(5)特点:单向流动,逐级递减。
4、生态系统的稳定性: (1)形成原因: 生态系统具有一定的自我调节能力。 (2)调节基础:负反馈调节。 (3)特点:生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力会迅速丧失,生态系统原状难以恢复。
26.(2022高三上·兴宁月考)双碳,即碳达峰与碳中和的简称。我国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。下图为碳循环示意图,图中字母表示生态系统的组成成分,数字表示CO2的排放量或减少量。回答下列问题:
(1)生态系统中,碳在生物群落中的传递渠道是 。碳循环具有全球性的原因是 。
(2)图中代表生态系统的基石是 (用图中字母表示)。若用图中的数字构建碳中和数学模型,则该数学模型是 (用图中数字表示)。
(3)植树种草是将CO2排放量吸收掉的一种方式,而相应物种应以当地为主,原因是 (答出一点即可),这遵循了生态工程的 基本原理。
(4)请写出符合“低碳生活”(低碳消耗、低碳排放的生活方式)理念的日常生活习惯 (答出一点即可)。
【答案】(1)食物链、食物网(营养结构);大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动
(2)A;①=②+④+⑥+⑦+⑧
(3)避免外来物种入侵,保证本地生态系统的安全性;本地物种具有较高的生态适应性;协调
(4)少用一次性筷子、节约用纸、骑自行车出行、减少使用化石燃料等
【知识点】生态系统的结构;生态工程依据的生态学原理;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)食物链、食物网是生态系统的营养结构,碳在生物群落中的传递渠道是食物链、食物网(营养结构),大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动,所以碳循环具有全球性。
故填:食物链、食物网(营养结构) ;大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动。
(2)图中A代表生产者,B代表分解者,C和D代表消费者,生态系统的基石是生产者。图中①代表生产者的光合作用和化能合成作用所消耗的二氧化碳(二氧化碳的减少量),②代表生产者呼吸作用所排放的二氧化碳,④代表初级消费者呼吸作用所排放的二氧化碳,⑥代表次级消费者呼吸作用所排放的二氧化碳,⑦代表煤、石油燃烧所排放的二氧化碳,⑧代表分解者呼吸作用所排放的二氧化碳,碳中和是指CO2排放量与减少量相等,若用图中的数字构建碳中和数学模型,则该数学模型是①=②+④+⑥+⑦+⑧。
故填:A;①=②+④+⑥+⑦+⑧。
(3)外来物种如果引入不当可能会造成物种入侵,本地物种不会造成物种入侵,并且本地物种更适应本地的环境,所以植树种草是将CO2排放量吸收掉的一种方式,而相应物种应以当地为主,原因是避免外来物种入侵,保证本地生态系统的安全性;本地物种具有较高的生态适应性。这遵循了生态工程的协调的基本原理。
故填:避免外来物种入侵,保证本地生态系统的安全性;本地物种具有较高的生态适应性;协调。
(4)少用一次性筷子、节约用纸、骑自行车出行、减少使用化石燃料等符合“低碳生活”(低碳消耗、低碳排放的生活方式)理念。
故填:少用一次性筷子、节约用纸、骑自行车出行、减少使用化石燃料等。
【分析】1、生态系统碳循环:(1)碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳;(2)碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物;(3)碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环;(4)碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动;(5)碳循环过程为:无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用,而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用、微生物的分解作用、燃烧作用。(6)碳循环具有全球性。
2、生态工程的原理:生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
27.(2022高三上·江苏月考)某红树林是多种候鸟南北迁徙道路上重要的“中转站”、“停歇地”和“加油站”,是被多个城市包围的滨海湿地自然保护区。随着城市的不断扩展及其带来的诸多环境问题,红树林遭到不同程度的破坏。下图是红树林保护区内部分食物关系示意图,请回答下列问题:
(1)该保护区中的候鸟属于生态系统的 (成分),红树林生态系统的结构包括 。
(2)碳元素在鱼类与鸟类之间以 形式流动。鸟类同化的能量,除了一部分用于自身的生长、发育和繁殖外,还有的去向是 。
(3)当生态系统受到外界轻微的干扰时,红树林中生物种类和数量不会发生明显变化,这是通过系统内的 调节机制实现的。随着城市经济快速发展,滨海湿地被围填或污染,一方面导致鸟类的多样性逐年降低,其主要原因有 、 等;另一方面导致保护区内水质恶化,从生态学角度解释,主要原因是 。
(4)保护红树林除控制污水排放、减少人类干扰,还需进行生态修复。具体的措施有:
①通过引种试验与驯化,培育新的适合本地种植的红树植物种类。该措施主要遵循的生态学原理是 。
②定期投放鱼苗,并适当增加食物网的复杂程度,为鸟类提供更多食物来源的同时,提高生态系统的 。
(5)综上所述可说明,保护生物多样性的关键是 。
【答案】(1)初级消费者、次级消费者;组成成分及营养结构(食物链、食物网)
(2)有机物;通过自身呼吸作用以热能形式散失
(3)负反馈;食物来源减少;栖息地总量减少;生态系统自我调节(自我修复)能力有限
(4)协调原理;自我调节能力(或抵抗力稳定性)
(5)协调好人与自然的相互关系
【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)分析题图可知,该保护区中的候鸟属于生态系统的初级消费者、次级消费者,生态系统的结构包括组成成分及营养结构(食物链、食物网)。
(2)碳元素在鱼类与鸟类之间以含碳有机物形式流动,最终主要通过自身呼吸作用或分解者的呼吸作用释放到无机环境。鸟类同化的能量,除了一部分通过自身呼吸作用以热能形式散失外,其余的用于其生长、发育、繁殖。
(3)生态系统维持稳态的调节机制是负反馈调节;随着城市经济快速发展,滨海湿地被围填或污染,生产者种类和数量减少,由于食物缺乏、栖息地总量减少导致鸟类的多样性逐年降低:由于生态系统自我调节(自我修复)能力有限,生物种类的减少会导致生态系统自我调节降低,当污染超过生态系统自我调节能力,会导致保护区内水质恶化。
(4)①通过引种试验与驯化,培育新的适合本地种植的红树植物种类,该措施主要遵循的生态学原理是协调原理,使生态系统的自我调节能力增加。②适当增加食物网的复杂程度,可提高生态系统的自我调节能力或抵抗力稳定性。
(5)保护生物多样性的关键是协调好人与自然的相互关系。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、摄入量=同化量+粪便量;同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量ⅹ100%。
3、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;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
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备考2023年高考生物学二轮复习15 生态系统和生态环境的保护
一、单选题
1.(2022高三上·江苏月考)2020年4月中国科学家在南海首次发现一个约3米长的鲸落(鲸死亡后沉入海底形成的生态系统),鲸落与热液、冷泉一同被称为深海生命的“绿洲”。鲸落含大量营养物质,为生存在贫瘠海底中的生物提供了食物来源,促进了深海生物的繁荣。相关叙述错误的是( )
A.鲸落中的所有动物和微生物共同构成完整的生态系统
B.鲸骨腐烂时产生的硫化氢能为鲸落中的生产者提供能量
C.鲸死亡后沉入海底最终化为焦岩的过程中发生群落演替
D.鲸落具有的科学研究价值属于生物多样性的直接价值
2.(2022高二下·大庆开学考)下列关于草原生态系统的叙述,错误的是( )
A.无外界强烈干扰时,草原生态系统通过自我调节可保持生态平衡的状态
B.北方草原生态系统的外貌和结构存在季节性变化
C.草原生态系统的自我调节能力是负反馈调节的基础
D.火灾过后的草原会发生次生演替
3.(2021高二下·遂宁期末)生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统成分的叙述,正确的是( )
A.动物都属于消费者,其中肉食性动物可同属于多个营养级
B.植物都属于生产者,是生态系统最基本、最关键的生物成分
C.细菌都属于分解者,其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类
D.生态系统都有“各成分紧密联系”的特点,体现了其整体性
4.以下关于种群、群落和生态系统的叙述,正确的是( )
A.种群中的个体是生物进化的基本单位
B.亚热带生长的常绿阔叶树组成一个种群
C.群落中食物相似的物种种间竞争相对更加激烈
D.农田生态系统退化成荒地时,物种丰富度随之降低
5.(2019高三上·安徽月考)某农场中甲、乙、丙三种生物归属于三个营养级,三者的数量变化曲线(不都是消费者)如图1所示;该农场中的能量流动简图如图2所示,其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量。d1和d2为摄入的饲料量。下列相关叙述,正确的是( )
A.甲、乙、丙构成了农场的营养结构,碳循环沿着甲、乙、丙进行
B.图1中丙、乙分别属于第二、第三营养级,且乙和丙的种间关系为捕食
C.图2中第二、第三营养级粪便中的能量分别属于a3+d1、b2+d2
D.该农场中第一和第二营养级之间的能量传递效率为(a2+d1)/(a1+a2+a3)×100%
6.(2022高三上·高台开学考)某种甲虫以土壤中的落叶为主要食物,假如没有这些甲虫,落叶层将严重堆积,最终导致落叶林生长不良。以下分析正确的是( )
A.甲虫属于次级消费者
B.甲虫与落叶树为捕食关系
C.甲虫对落叶林的物质循环有促进作用
D.甲虫在能量金字塔中位于底部
7.(2022高三上·安徽开学考)某草原生态系统中碳循环模式如图所示,图中字母表示生态系统的(部分)组成成分。下列叙述错误的是( )
A.图中的C为分解者,D是生态系统的基石
B.若D数量减少,则导致B的数量随之减少
C.无机环境和B消费者之间存在着信息传递
D.若C增加xg,则至少需要消耗D为5xg
8.(2022高三上·苏州期中)左图 是水稻田生态系统碳循环过程的部分示意图,右图表示能量流经该生态系统内卷叶螟的变化示意图,其中字母表示各种能量值,M 是摄入量。下列叙述正确的是( )
A.图 1 食物网中的所有生物及无机环境构成了该生态系统的结构
B.卷叶螟用于生长、发育、繁殖的能量可以用图 2 中的 M2 表示
C.卷叶螟与青蛙之间的能量传递效率可以用图 2 中的 M3/M 表示
D.生态系统的功能有物质循环和能量流动,两者之间没有联系
9.(2022高三上·河南月考)下图为某生态系统中碳循环的部分示意图,图中甲~戊代表不同组成成分,①~③表示过程,A、B、C代表能量流经丙所处营养级的去向,其中数字代表能量值,单位为J/(cm2·a)。下列叙述正确的是( )
A.①过程为光合作用,是碳元素进入生物群落的唯一途径
B.由图中数据可计算出丙到丁的能量传递效率为15%
C.乙、丙、丁三种成分的数量关系为依次递减
D.甲~戊各成分之间存在信息传递,通常为双向进行
10.(2022高一下·长安期末)桑基鱼塘是种桑、养蚕及池塘养鱼相结合的一种生产经营模式。在池梗上或池塘附近种植桑树,以桑叶养蚕,以蚕沙(蚕的粪便)、蚕蛹等作为鱼的饵料,以塘泥作为桑树肥料,达到鱼、蚕、桑兼收的效果。下列有关说法正确的是( )
A.该生态系统中人的作用非常关键,人是该生态系统的基石
B.流经鱼塘生态系统的总能量等于鱼塘中生产者固定的太阳能
C.蚕沙中的能量属于桑树同化量中流向分解者的一部分
D.桑基鱼塘能实现对能量的多级利用,从而大大提高能量的传递效率
11.(2022·平罗模拟)“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”描绘了稻田中的繁荣景象,也反映了稻田群落的特征。南方某村庄在插秧不久的稻田中,放养了草鱼和青蛙,其中草鱼主要以杂草为食,青蛙主要以害虫为食,形成了“稻—鱼—蛙”立体种养模式,实现了生态效益和经济效益的双赢。下列说法正确的是( )
A.该农田生态系统中稻—鱼—蛙构成了食物链
B.该种养模式增大了能量传递效率,使能量流向对人类最有益的地方
C.鱼和蛙不能降低稻田中的害虫、田间杂草的数量
D.鱼和蛙呼吸释放的CO2可供水稻进行光合作用
12.(2022高三上·南昌月考)下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述,正确的是()
A.兔的同化量全部用于其自身的生长、发育和繁殖等活动
B.碳循环就是指CO2在无机环境与生物群落间的循环
C.生态系统中物质和能量都沿着食物链和食物网循环往复
D.人类能合理调整能量流动关系,从而提高能量利用率
13.(2022高三上·河南月考)食草动物的捕食可引起植物的防御反应,如产生更多的刺或化学分泌物,另一方面,食草动物亦逐步产生了相应的适应性,如形成特殊的酶进行解毒,或者调整食草时间以避开植物的有毒化合物。下列有关该实例的说法,正确的是( )
A.动植物间的这种调节关系有利于维持两者种群数量的相对稳定
B.用特殊的酶进行解毒的动物种群的基因库一定发生了改变
C.植物产生更多的刺和化学分泌物分别属于行为信息和化学信息
D.植物产生更多的刺是在动物捕食压力下产生适应性变异的结果
14.(2022高三上·山东月考)我国古代一些诗词中蕴含很多科学知识。从生物学的角度分析,下列叙述错误的是( )
A.“落红不是无情物,化作春泥更护花”,“春泥”内的分解者可促进群落内的物质循环
B.“呦呦鹿鸣,食野之苹”描述的是捕食关系,“呦呦”属于生态系统中的物理信息
C.“肥田之法,种绿豆最佳”,“肥田”利用了绿豆和根瘤菌之间的互利共生关系
D.“野火烧不尽,春风吹又生”,说明了生态系统具有一定的恢复力稳定性
15.(2022高二下·邢台月考)下列关于生态系统的功能及稳定性的叙述,正确的是( )
A.食草动物对生长旺盛的牧草进行采食,这对食草动物有利,对牧草不利
B.河流受到轻微污染时能通过自身的净化作用来保持原状,体现了其恢复力稳定性
C.分解者分解动植物遗体遗物过程中释放的能量可再次被绿色植物利用
D.为提高生态系统的抵抗力稳定性,可以适当增加生态系统中生物的种类
16.(2022高一下·长安期末)下列关于生态系统稳定性的叙述,不正确的是( )
A.负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础
B.生态系统“遭到破坏、恢复原状”属于恢复力稳定性
C.人们对自然生存系统的干扰不应超过其抵抗力稳定性
D.热带雨林营养结构复杂,其恢复力稳定性强
17.(2022高三上·建平月考)下列有关人类活动与生态环境关系的叙述,正确的是( )
A.改变人的饮食结构中肉类食物的比例,可以改变生态足迹
B.采取易地保护措施,是对生物多样性最有效的保护
C.引入外来物种,物种种类增多,使群落结构更复杂
D.保护生物多样性,就是要禁止开发和利用一切野生生物资源
二、多选题
18.(2022·辽宁)底栖硅藻是河口泥滩潮间带生态系统中的生产者,为底栖动物提供食物。调查分析某河口底栖硅藻群落随季节变化优势种(相对数量占比>5%)的分布特征,结果如下图。下列叙述错误的是()
注:不同条纹代表不同优势种:空白代表除优势种外的其他底栖硅藻;不同条纹柱高代表每个优势种的相对数量占比
A.底栖硅藻群落的季节性变化主要体现在优势种的种类和数量变化
B.影响优势种①从3月到9月数量变化的生物因素包含捕食和竞争
C.春季和秋季物种丰富度高于夏季,是温度变化影响的结果
D.底栖硅藻固定的能量是流经河口泥滩潮间带生态系统的总能量
19.(2022·江苏)下图表示夏季北温带常见湖泊不同水深含氧量、温度的变化。下列相关叙述合理的有()
A.决定群落垂直分层现象的非生物因素主要是温度和含氧量
B.自养型生物主要分布在表水层,分解者主要分布在底泥层
C.群落分层越明显层次越多,生物多样性越丰富,生态系统稳定性越强
D.湖泊经地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段和灌木阶段可初生演替出森林
20.(2022高三上·河北月考)在温带森林中,戴胜和斑鸫鹛栖息在同一区域,戴胜通过偷听斑鸫鹛的警报声来调整自己的行为,下图是戴胜独处时和与斑鸫鹛种群共处时的行为特征。有关分析错误的是()
A.戴胜偷听到的斑鸫鹛的警报声是一种行为信息
B.由图A,B可知,戴胜通过偷听斑鸫鹛的警报声,减少警戒时间,增加觅食时间
C.由图D可知戴胜和斑鸫鹛共处不利于戴胜觅食
D.由图C,D可知,戴胜与斑鸫鹛共处可以拓展其捕食领域
21.(2022高二下·常州期末)碳达峰是指在某一个时间点,CO2的排放量达到峰值,之后逐步回落。碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消产生的CO2排放量,实现二氧化碳相对“零排放”。碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放CO2等所需的森林面积。下列叙述错误的是( )
A.生态系统中的生产者获取碳元素的方式主要是光合作用和化能合成作用
B.只要减少化石燃料的燃烧就能实现碳达峰和碳中和,将有利于生物多样性的保护
C.碳中和是生产者固定的CO2的总量与消费者呼吸释放的CO2总量达到动态平衡
D.人口增长会对生态环境造成压力,人类生活方式不同,碳足迹的大小可能不同
22.(2022高三下·大连开学考)2020年初,非洲蝗灾骤然而起,数量多达4000亿只。飞蝗产卵最适合的含水量范围为10%~18%。我国也曾饱受蝗灾危害,在我国生态学家的努力下,1950—1997年间中国累积净改造蝗区约367.8万公顷,使蝗区面积比建国时减少了70.6%,蝗灾在中国基本实现了可防可控。下列相关说法正确的是( )
A.蝗虫聚集时会分泌苯乙腈,其特殊的气味会对鸟类发出警告,苯乙腈属于化学信息
B.蝗虫的卵、幼蝗、成虫分布呈现分层现象,体现了群落的垂直结构
C.可通过拦洪蓄水、控制水位、耕垦湖滩荒地等改造蝗虫发生地的方法进行综合防治蝗灾
D.在蝗虫灾害大面积爆发时,通过无人机喷洒农药、性信息素干扰蝗虫的交配等化学防治方法是控制蝗灾的有效措施
三、综合题
23.(2023高三上·清远期末)洞庭湖,原名“云梦”,古称“八百里洞庭”,为我国第二大淡水湖。湖中含有多种水生植物,浮游动植物及植食性,肉食性鱼类等。洞庭湖临近水系中某人工鱼塘部分能量流动如表所示,其中X表示能量流动的去向之一,Y为能量值,能量单位为J·cm-2·a-1,肉食性动物均作为第三营养级,忽略粪便中所含的能量。回答下列问题:
生物类型 X 传递给分解者的能量 生物体中未被利用的能量 传给下一营养级的能量 同化人工投放的有机物的能量
生产者 44.0 5.0 95.0 20.0 0
植食性动物 9.5 1.5 11.0 Y 5.0
肉食性动物 6.3 0.5 6.5 0.7 11.0
(1)据表分析,X是指 的能量,生产者固定的总能量值为 ,Y的大小为 。能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是 (用百分率表示)。
(2)洞庭湖中的多种水生植物,浮游动植物及植食性、肉食性鱼类之间形成了复杂的营养关系(食物网),在食物网中食物链彼此纵横交错的原因是 。
(3)自2020年实现常年禁捕以来,洞庭湖实现了人退水清,鱼繁鸟育。部分洲岛形成常态化湿地,成为鸟类重要栖息地。短短两年,仅在湿地区域发现的已经恢复的植被种类就多达四五十种,多样性迅速恢复,这是实施禁捕之后洞庭湖发生的最显著的变化之一。实施禁捕政策对洞庭湖生态系统的稳定性的意义在于 。
24.(2022高三上·焦作期中)城市污水处理是指为改变污水性质,使其对环境水域不产生危害而采取的措施。下图是利用人工湿地处理城市污水的示意图。请回答下列问题:
(1)人工湿地生态系统能够蓄洪防旱、调节气候,体现了生物多样性的 价值,其中的浮游动物在该生态系统中的主要作用是 。
(2)城市污水排人人工湿地造成轻微污染,一段时间后通过湿地自身的净化作用,可以恢复到接近原来的状态,这种稳定性属于 ;与一般生态系统相比,图示湿地生态系统的抗干扰能力弱,原因是 。
(3)研究人工湿地的边界和范围属于 水平的研究。湿地中的绿藻和黑藻为浮游动物提供了可以采食及柄息的信息,而水质净化后荷花等多种植物增多,水中鱼、虾等动物大量繁殖,这说明生态系统中信息的作用是 。
(4)若含有重金属的工业废水进入该湿地,根据生态学基本原理,说明可能产生的负面影响是 。
25.(2023高三上·郴州模拟)人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,主要利用人工基质、微生物、植物等对污水进行净化。如图甲为人工湿地示意图,回答下列问题:
(1)在建造人工湿地时,根据污水中成分含量的变化,从进水口到出水口的不同地段,分别种植不同的湿地植物,主要遵循了生态工程的 原理。
(2)某调查小组在研究过程中发现,挺水植物如香蒲、美人蕉等能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等,抑制藻类的生长;也能开鲜艳的花,吸引昆虫,这一现象体现了生态系统的信息传递能够 。
(3)经过处理后的污水流入上行池,在上行池中可以养殖一些鱼、虾等水生动物,获取一定的经济利益。该调查小组对该湿地生态系统的能量流动进行了定量分析(如图乙),A、B、C、D表示该湿地生态系统的生物成分,其中D代表 ,其在人工湿地生态系统中的作用是 。由图乙可知,能量流动具有 特点。
(4)该调查小组在调查该湿地后,向相关部门提出建议:应对流入该人工湿地的重点污染源进行控制,提出此建议的理由是 。
26.(2022高三上·兴宁月考)双碳,即碳达峰与碳中和的简称。我国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。下图为碳循环示意图,图中字母表示生态系统的组成成分,数字表示CO2的排放量或减少量。回答下列问题:
(1)生态系统中,碳在生物群落中的传递渠道是 。碳循环具有全球性的原因是 。
(2)图中代表生态系统的基石是 (用图中字母表示)。若用图中的数字构建碳中和数学模型,则该数学模型是 (用图中数字表示)。
(3)植树种草是将CO2排放量吸收掉的一种方式,而相应物种应以当地为主,原因是 (答出一点即可),这遵循了生态工程的 基本原理。
(4)请写出符合“低碳生活”(低碳消耗、低碳排放的生活方式)理念的日常生活习惯 (答出一点即可)。
27.(2022高三上·江苏月考)某红树林是多种候鸟南北迁徙道路上重要的“中转站”、“停歇地”和“加油站”,是被多个城市包围的滨海湿地自然保护区。随着城市的不断扩展及其带来的诸多环境问题,红树林遭到不同程度的破坏。下图是红树林保护区内部分食物关系示意图,请回答下列问题:
(1)该保护区中的候鸟属于生态系统的 (成分),红树林生态系统的结构包括 。
(2)碳元素在鱼类与鸟类之间以 形式流动。鸟类同化的能量,除了一部分用于自身的生长、发育和繁殖外,还有的去向是 。
(3)当生态系统受到外界轻微的干扰时,红树林中生物种类和数量不会发生明显变化,这是通过系统内的 调节机制实现的。随着城市经济快速发展,滨海湿地被围填或污染,一方面导致鸟类的多样性逐年降低,其主要原因有 、 等;另一方面导致保护区内水质恶化,从生态学角度解释,主要原因是 。
(4)保护红树林除控制污水排放、减少人类干扰,还需进行生态修复。具体的措施有:
①通过引种试验与驯化,培育新的适合本地种植的红树植物种类。该措施主要遵循的生态学原理是 。
②定期投放鱼苗,并适当增加食物网的复杂程度,为鸟类提供更多食物来源的同时,提高生态系统的 。
(5)综上所述可说明,保护生物多样性的关键是 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】群落的演替;生态系统的概念及其类型;生态系统的结构;生物多样性的价值
【解析】【解答】A、生态系统应由生物群落与它的无机环境相互作用而形成,A错误;
B、硫细菌可利用硫化氢氧化释放的能量合成有机物,为鲸落中的生产者,B正确;
C、鲸死亡后沉入海底最终化为焦岩过程中发生群落演替,C正确;
D、科学研究价值属于生物多样性的直接价值,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、生态系统:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
2、生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物。
3、群落演替的特点可描述为:(1)群落发展有顺序、有规律地向一个方向发展,因而是能预见的。(2)演替是由群落引起物理环境改变的结果,即演替是由群落控制的。(3)演替以稳定的生态系统为发展顶点,即形成顶极群落。
4、物多样性的价值:包括直接价值、间接价值、潜在价值;直接价值:是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等。间接价值:是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能。潜在价值:指目前人类尚不清楚的价值。
2.【答案】C
【知识点】生态系统的概念及其类型;生态系统的功能;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、生态系统有一定的自我调节能力,可维持生态平衡,A正确;
B、北方草原生态系统随着季节会发生外貌和结构上的变化,B正确;
C、负反馈调节可以维持生态系统的稳态,是生态系统自我调节能力的基础,C错误;
D、火灾过后还有生物的孢子或种子存活,有生物定居,属于次生演替,D正确。
故答案为:C。
【分析】 (1)生态系统抵抗外界环境变化、干扰和保持系统平衡的能力。
(2)生态系统的自我调节能力生态系统的自我调节能力主要表现在3个方面:
第一,是同种生物的种群密度的调控,这是在有限空间内比较普遍存在的种群变化规律;
第二,是异种生物种群之间的数量调控,多出现于植物与动物或动物与动物之间,常有食物链关系;第三,是生物与环境之间的相互调控。生态系统的调节能力主要是通过反馈来完成的。反馈又分为正反馈和负反馈两种。负反馈对生态系统达到和保持平衡是必不可少的。正负反馈的相互作用和转化,保证了生态系统可以达到一定的稳态。
(3)群落演替的类型
①初生演替指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或是原来存在过植被 、但被彻底消灭了的地方发生的演替。
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他繁殖体 (如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。3.【答案】D
【知识点】生态系统的概念及其类型
【解析】【解答】A、多数动物属于消费者,但少数动物如蚯蚓能够分解腐败的食物,属于分解者,肉食性动物最低属于第三营养级,A错误;
B、生产者属于自养型生物,是生态系统中最基本、最关键的生物成分,但营寄生生活的植物不属于生产者,B错误;
C、大部分细菌属于分解者,属于异养生物;少数细菌如化能合成细菌,能进行自养,属于生产者,C错误;
D、生态系统是由非生物的物质和能量与各种生物成分紧密联系,彼此作用,构成的统一整体,D正确。
故答案为:D。
【分析】生态系统的结构:
(1)组成成分: ①生产者:包括光合自养型生物和化能自养型生物,能够合成有机物储存能量,并为消费者提供食物和栖息场所。 ②消费者:包括大多数动物、寄生植物、寄生细菌等,能够加快物质循环,帮助植物传粉和传播种子。 ③分解者:包括腐生细菌和真菌、腐生动物,将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。 ④非生物的物质和能量:光、水、空气、无机盐等。
(2)营养结构:食物链和食物网。
4.【答案】C
【知识点】生态系统的概念及其类型;群落的概念及组成
【解析】【解答】生物进化的基本单位是种群,A项错误;常绿阔叶树包含多个物种,不能构成一个种群,B项错误;食物相似的物种会争夺食物,种间竞争相对更加激烈,C项正确;农田生态系统退化为荒地时,生物的种类增加,物种丰富度提高,D项错误。
【分析】1、种群:一定时间内,占据一定空间的同种物种组成的群体;
2、群落:一定时间内,占据一定空间的所有种群组成的群体;
3、生态系统:一定时间内,占据一定空间的群落和无机环境相互作用形成的统一整体,叫做生态系统。
5.【答案】C
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、生态系统的营养结构是指食物链和食物网,甲、乙、丙三种生物归属于三个营养级,三者不都是消费者,据图可知,甲为生产者,乙、丙为消费者,可形成食物链甲→乙→丙。物质循环和能量流动都是沿着食物链(网)进行的。碳循环发生于无机环境和生物群落之间,碳元素在生物群落中主要以有机物为载休,沿食物链进行传递,A项不符合题意。
B、据图可知,甲数量最多,为生产者,根据乙丙之间先升先降的为被捕食者,所以食物链为甲→乙→丙,乙为第二营养级,丙为第三营养级,B项不符合题意。
C、某营养级粪便中的能量不属于同化的能量,属于上一营养级同化的能量中流向分解者的一部分,由于d1和d2为摄入的饲料量,因此图2中第二营养级粪便中的能量属于a3+d1,同理,第三营养级粪便中的能量属于b2+d2,C项符合题意。
D、第二营养级同化的能量为a2,第一营养级同化的能量为a1+a2+a3,第一和第二营养级之间的能量传递效率为a2/(a1+a2+a3)×100%,D项不符合题意。
故答案为:C。
【分析】主要考查生态系统的物质循环和能量流动。物质循环和能量流动都是沿着食物链、食物网进行的,物质循环是指组成生物的化学元素在生物群落和无机环境之间进行循环利用。能量流动是生态系统中能量的输入、传递、转化、散失。生产者通过光合作用固定的太阳能的总量是输入生态系统的总能量,每个营养级(除最高营养级外)的能量都有三个去向:呼吸作用散失、流入下一个营养级、被分解者分解。粪便中能量为非同化量,属于上一营养级的同化量或者饲料中的能量。
6.【答案】C
【知识点】生态系统的结构
【解析】【解答】A、甲虫以土壤中的落叶为主要食物,属于分解者,A错误;
B、甲虫为分解者,不构成捕食链,与落叶树之间没有捕食关系,B错误;
C、甲虫能将落叶中的有机物分解为无机物,归还无机环境,对落叶林的物质循环有促进作用,C正确;
D、能量金字塔中只有生产者和消费者,不包含分解者,在能量金字塔中位于底部的是生产者,D错误。
故答案为:C。
【分析】生态系统组成成分: ①生产者:合成有机物,储存能量;为消费者提供食物和栖息场所。 ②消费者:加快物质循环,帮助植物传粉和传播种子。③分解者:将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。④非生物的物质和能量:光、水、空气、无机盐等。
7.【答案】D
【知识点】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】A、根据碳循环的知识,可以判断图中A为大气中的CO2库,D为生产者,是生态系统的基石,B为消费者,C为分解者,A正确;
B、D生产者和B消费者之间为捕食关系,故当D生产者减少,B消费者将随之减少,B正确;
C、无机环境和B消费者之间存在着信息传递,C正确;
D、能量传递效率10-20%只适用于不同营养级之间的能量流动的有关计算,不适合D生产者和C分解者之间的计算,D错误。
故答案为:D。
【分析】分析图:“三步法”判断碳循环模式图中的组成成分:
“一找”双箭头:双箭头两端为生产者和非生物环境中的CO2。
“二看”均指向:除D外,各成分均指向A,则A为非生物环境中的CO2,D为生产者。
“三判”分解者:除A外,各成分均指向C,则C为分解者,B为消费者
8.【答案】B
【知识点】生态系统的概念及其类型;研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、生态系统的结构包括组成成分(生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量)和营养结构(食物链和食物网),图中食物链和食物网中的所有生物不包括分解者,A错误;
B、图2中的M2指的是卷叶螟用于生长、发育、繁殖的能量,即同化量M1-呼吸量R,B正确;
C、图 2 中卷叶螟的同化量为M1, M3代表卷叶螟提供给下一个营养级的摄入量,而能量传递效率表示的是相邻营养级之间同化量的比值,而根据图中的数据无法算出青蛙的同化量,因此无法计算卷叶螟和青蛙之间的能量传递效率,C错误;
D、生态系统的功能包括物质循环和能量流动,两者之间相互依存、不可分割,D错误。
故答案为:B。
【分析】 题图分析,图1表示水稻田生态系统碳循环过程的部分示意图。
图2表示能量流经该生态系统内卷叶螟的变化示意图,其中M表示卷叶螟的摄入量,M1表示卷叶螟的同化量,R表示呼吸散失的能量,M2表示卷叶螟用于自身生长发育繁殖的能量,M3表示下一营养级的摄入量,P表示分解者分解利用的能量。
9.【答案】D
【知识点】生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、碳元素进入生物群落的途径还包括化能合成作用,A错误;
B、丙由乙摄入的能量为100J(cm2·a),其中20J/(cm2·a)为粪便中能量,丙同化的能量为80J/(cm2·a),由丙到丁的能量为15J/(cm2·a),若为同化量,则丙到丁的能量传递效率为18.75%,若15J/(cm2·a)为丁的摄入量,则丁的同化量未知,无法计算,B错误;
C、能量随营养级升高逐渐递减,但数量不一定随营养级升高而递减,C错误;
D、生态系统各成分之间存在信息传递,通常为双向进行,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、营养级摄入能量的摄入量=同化量+粪便量。同化量=呼吸消耗的能量+用于生长发育和繁殖等生命活动的能量=呼吸消耗的能量+流向下一营养级+未被利用+流向分解者的能量。
2、生态系统的能量流动:(1)源头:太阳能。(2)流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量。(3)传递途径:食物链和食物网。(4)散失途径:通过呼吸作用以热能的形式散失。(5)特点:单向流动,逐级递减。
3、碳在生物群落与非生物环境之间主要以二氧化碳形式进行循环,在生物群落内部以含碳有机物形式传递。在无机环境中主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。碳进入生物群落的途径是生产者的光合作用和化能合成作用。碳返回无机环境的途径有生产者、消费者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧。
10.【答案】C
【知识点】生态系统的结构;研究能量流动的实践意义;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、生产者是生态系统的基石,人在生态系统中属于消费者,A错误;
B、流经鱼塘生态系统的总能量等于鱼塘中生产者固定的太阳能+人工输入的能量,B错误;
C、蚕沙是蚕的粪便,蚕沙中的能量属于桑树同化的能,C正确;
D、桑基鱼塘能实现对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率 ,D错误;
故答案为:C
【分析】(1)流入人工生态系统的总能量包括:生产者通过光合作用固定的太阳能+人工投入的能量 。
(2)各级消费者摄入的能量不等于其同化量,它们之间的关系式:同化量=摄入量-粪便量。
11.【答案】D
【知识点】生态系统的结构;研究能量流动的实践意义;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、蛙捕食害虫而不吃鱼,因此稻田的食物链可以归纳为“水稻→害虫→蛙”,“杂草→鱼”,A错误;
B、该种养模式可增大生态系统中的能量利用率,但不能提高生态系统中的能量传递效率,B错误;
C、草鱼以田间杂草为食,青蛙取食田间害虫,故放养鱼和蛙能降低稻田中的害虫、田间杂草的数量,C错误;
D、鱼和蛙呼吸释放的CO2可供水稻进行光合作用,提高水稻的光合速率,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、研究能量流动的意义:①帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
②帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
3、生态系统碳循环:(1)碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳;(2)碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物;(3)碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环;(4)碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动;(5)碳循环过程为:无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用,而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。
12.【答案】D
【知识点】生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、兔的同化量一部分被呼吸消耗,一部分用于其自身的生长、发育和繁殖等活动,A错误;
B、碳循环是指C元素在无机环境与生物群落间的循环,B错误;
C、生态系统中物质能在生物群落和无机环境之间循环往复,但能量不能循环往复,C错误;
D、人类能合理调整能量流动关系,使能量持续高效的流向对人类最有益地部分,因此能大大提高能量利用率,D正确。
故答案为:D。
【分析】能量流动、物质循环和信息传递的区别与联系
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点 能量流动、逐级递减 循环流动、反复利用 往往是双向的
范围 生态系统中各营养级 生物圈 生物之间,生物与无机环境之间
途径 食物链和食物网 多种
地位 生态系统的动力 生态系统的基础 决定能量流动和物质循环的方向和状态
联系 同时进行,互相依存,不可分割,形成统一整体
13.【答案】A
【知识点】生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、根据题意可知,该实例体现了信息传递对生物种间关系的调节,有利于维持种群数量的相对稳定,A正确;
B、用特殊的酶进行解毒的动物种群是植物毒素对其选择的结果,其基因库并不一定发生了改变,B错误;
C、植物产生更多的刺属于物理信息,化学分泌物属于化学信息,C错误;
D、植物产生更多的刺是不定向变异导致的,动物的捕食压力对植物进行了选择,D错误。
故答案为:A。
【分析】生态系统信息传递:
(1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。
(2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
(3)在农业生产中的应用:提高农产品或畜产品的产量;对有害动物进行控制。
14.【答案】A
【知识点】生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、物质循环存在于生物群落和非生物环境之间,物质在群落内部沿食物链单方向流动,A错误;
B、“呦呦”是拟声词,属于生态系统中的物理信息,B正确;
C、肥田之法,种绿豆最佳”,是由于根瘤菌能固氮,利于豆科植物使用,根瘤菌在豆科植物根部互利共生,C正确;
D、一场火过后,原有生物的种群密度降低,但在适宜条件下,许多种子再次萌发,迅速生长,说明了生态系统具有一定的恢复力稳定性,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、生态系统的物质循环:组成生物体的化学元素都不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落与非生物环境之间不断循环。
2、生态系统信息传递:
(1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。
(2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
3、生态系统的稳定性表现在两方面:一方面是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力,叫做抵抗力稳定性。另外一方面是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,叫作恢复力稳定性。
15.【答案】D
【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】A、食草动物对生长旺盛的牧草进行采食,这对食草动物和牧草均有利,二者互为环境,共同进化,A错误;
B、河流受到轻微污染时能通过自身的净化作用来保持原状,体现了其抵抗力稳定性,B错误;
C、绿色植物利用光能,不能利用分解者分解动植物遗体遗物过程中释放的热能,C错误;
D、适当增加生态系统中生物的种类,可增加食物网复杂程度,提高生态系统的抵抗力稳定性,D正确。
故答案为:D。
【分析】生态系统的稳定性:
(1)形成原因: 生态系统具有一定的自我调节能力。
(2)调节基础:负反馈调节。
(3)表现:一方面是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力,叫做抵抗力稳定性。另外一方面是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,叫作恢复力稳定性。抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统的生物物种的多少和营养结构的复杂程度。生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。
(4)特点:生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力会迅速丧失,生态系统原状难以恢复。
16.【答案】D
【知识点】生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、自我调节能力包括负反馈调节,负反馈调节由利用生态系统维持动态的平衡,A正确;
B、
【分析】生态系统的自我调节能力
(1)调节基础:负反馈调节。负反馈调节在生态系统中普遍存在,不仅存在于生物群落内部,还存在于生物群落与无机环境之间。
(2)抵抗力稳定性和恢复力稳定性
抵抗力稳定性
①概念:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状(不受损害)的能力。
②特点:一般来说,生态系统的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,反之则越低。
恢复力稳定性:生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
17.【答案】A
【知识点】生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、生态足迹就是要维持一个人、地区、国家的生存所需要的或者指能够容纳人类所排放的废物的、具有生物生产力的地域面积,增大饮食结构中肉类食物(食物链增长)的比例,会增大生态足迹,A正确;
B、建立自然保护区(就地保护),是对生物多样性最有效的保护,B错误;
C、引入外来物种,一旦造成生态入侵,会使本地物种种类减少,导致群落结构变简单,C错误;
D、保护生物多样性,不是禁止开发和利用一切野生生物资源,而是合理开发和利用野生生物资源,D错误。
故答案为:A。
【分析】保护生物多样性的三个层次:基因、物种、生态系统 。
(1)就地保护:指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及风景名胜区等,这是对生物多样性最有效的保护。
(2)易地保护:指将保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。如建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等,为行将灭绝 的物种提供最后的生存机会。
(3)生物技术保护:建立精子库、种子库等对濒危物种的基因进行保护,利用人工授精、组织培养和胚胎移植等技术加强对珍稀、濒危物种的保护。
(4)法制保护。颁布相关法律法规,加强立法、执法和宣传教育。保护生物多样性,关键是协调好人与生态环境 的关系,如控制人口的增长、合理利用自然资源、防治环境污染等。
保护生物多样性,只是反对盲目地、掠夺式地开发利用,而不意味着禁止开发和利用。合理利用就是最好的保护。
18.【答案】C,D
【知识点】种群的数量变动及其原因;群落的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、由图示可知,在不同的季节,底栖硅藻群落在不同季节优势种的数量和种类都会发生变化,A正确;
B、优势种①从3月份到9月份,数量和位置都发了改变,在这个过程中底栖硅藻之间会因为生产空间等因素存在竞争关系,底栖硅藻还为底栖动物提供食物,即存在捕食关系,B正确;
C、柱形图表示的是随着季节的变化,底栖硅藻的群落中的优势种的分布,并没有涉及物种丰富度,C错误;
D、流经河口泥滩潮间带生态系统的总能量是该生态系统中所有生产者固定的能量,该生态系统中,不仅仅只有底栖硅藻这一种生产者来固定能量,还有其的生产者也固定能量,D错误;
故答案为:CD
【分析】 群落的空间结构
(1)形成原因:在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间 ,使群落形成一定的结构。
(2)类型:
①垂直结构:在垂直方向上,生物群落具有明显的分层现象。
在群落中,植物的垂直分层现象决定了动物的垂直分层现象,因为植物可以为动物提供多种多样的 栖息空间和食物条件 。群落的垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
②水平结构:在水平方向上, 不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,
它们常呈镶嵌分布。
影响因素:非生物因素:地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度不同等。
生物因素:生物自身生长特点的不同、人与动物的影响。
19.【答案】B,C
【知识点】群落的结构;群落的演替;生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、影响水生生物群落的垂直分层现象主要是光照强度、温度和氧气,A错误;
B、自养型生物利用光能进行光合作用合成有机物,所以自养型生物主要分布在表水层;分解者的作用是将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解为无机物,而动植物遗体及其排遗物主要分布在水底,所以分解者主要分布在底泥层,B正确;
C、群落分层越明显、层次越多,生物多样性越丰富,营养结构越复杂,生态系统稳定性越强,C正确;
D、湖泊发生的演替经历的阶段依次是从湖泊到沼泽、湿地,到草原,最后到森林,D错误。
故答案为:BC。
【分析】1、群落演替的类型:(1)初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替,初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。(2)次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
2、垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。原因:①植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为:乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为:猫头鹰(森林上层),大山雀(灌木层),鹿、野猪(地面活动),蚯及部分微生物(落叶层和土壤)。
3、生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高。
4、组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
20.【答案】A,C
【知识点】生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、斑鸫鹛的警报声是一种物理信息,A错误;
B、由图A、B可知,戴胜偷听斑鸫鹛的警报声可以减少警戒时间,增加觅食时间,B 正确;
C、由图C可知,戴胜与班鸫鹛共处时,其觅食效率大于独处时,C错误;
D、由图D可知,戴胜和斑鸫鹛共处时,戴胜在树上的觅食时间缩短,结合图C可知,戴胜觅食效率比独处时增大,故应该是和斑鸫鹛共处增加了戴胜在地面的觅食时间,拓展了戴胜的捕食领域,提高了其觅食效率,D 正确。
故答案为:AC。
【分析】生态系统信息传递:
(1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。
(2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
21.【答案】B,C
【知识点】人口增长对生态环境的影响;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、生态系统中的生产者获取碳元素的方式是光合作用和化能合成作用,A正确;
B、一方面要减少化石燃料的燃烧即碳释放,另一方面要增加碳储存,是实现碳达峰和碳中和的重要举措,将有利于生物多样性的保护,B错误;
C、碳中和是生产者固定的CO2的总量与生产者、消费者、分解者呼吸释放的CO2的总量达到动态平衡,C错误;
D、人口增长会对生态环境造成压力,人类生活方式不同,生存所需资源不同,碳足迹的大小可能不同,D正确。
故答案为:BC。
【分析】碳在生物群落与非生物环境之间主要以二氧化碳形式进行循环,在生物群落内部以含碳有机物形式传递。在无机环境中主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。碳进入生物群落的途径是生产者的光合作用和化能合成作用。碳返回无机环境的途径有生产者、消费者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧。
22.【答案】A,C
【知识点】群落的结构;生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、苯乙腈是一种化学物质,因此属于化学信息,A正确;
B、蝗虫的卵、幼蝗、成虫属于一个种群,因此蝗虫的卵、幼蝗、成虫分布呈现分层现象,不属于群落的垂直结构,B错误;
C、飞蝗产卵最适合的含水量范围为10%~18%,因此可通过拦洪蓄水、控制水位、耕垦湖滩荒地等改造蝗虫发生地的方法进行综合防治蝗灾,C正确;
D、性信息素干扰蝗虫的交配不属于化学防治方法,属于生物防治,D错误。
故答案为:AC。
【分析】1、群落的空间结构:
(1)垂直结构:①表现:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象。 ②影响植物垂直分层的因素:决定植物地上分层的因素有光、温度等,决定地下分层的则是水、无机盐等。 ③动物的垂直分层:群落中植物垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。植物的垂直分层现象决定了动物垂直分层现象。
(2)水平结构:①表现:在水平方向上生物常呈镶嵌分布。 ②影响因素:地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人和动物的影响等。
2、生态系统信息传递:
(1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。
(2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
23.【答案】(1)通过呼吸作用散失;164;3;12%
(2)一种植物可能被多种植食性动物摄食,一种植食性动物可能摄入多种植物,同时被一种或多种肉食性动物捕食
(3)生物多样性提高,可以提高生态系统的抵抗力稳定性,使生态系统的自我调节能力升高,生态系统结构更加稳定
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统的能量流动;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)同化能量包括呼吸作用散失的能量和用于生物自身生长,繁殖、发育的能量,后者包括进入下一营养级的能量、流向分解者的能量以及未被利用的能量。则X属于呼吸散失的能量;生产固定的总值为其第一排所有能量相加=164;植食性动物获得的总能量为生产者传递加人工投放共25,则Y=3;以生产者为例:传递下一营养级/固定总能量=20/164=12%。
(2)一种生物可能有多种食物来源,一种生物可能是其他生物的食物来源之一,因此在食物网中,一种生物可能有多个营养级,也可能会出现在多条食物链中。
(3)提高生态系统抵抗力稳定性,使自我调节能力上升,结构更稳定。
【分析】1、消费者摄入能量=消费者同化能量+粪便中能量,消费者同化能量=呼吸消耗的能量+生长、发育和繁殖的能量;生长、发育和繁殖的能量=分解者分解利用的能量+下一营养级同化的能量+未被利用的能量。
2、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。生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。该能力的基础是负反馈调节。物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高。
24.【答案】(1)间接价值;促进能量流动和物质循环
(2)恢复力稳定性;人工湿地生态系统物种丰富度较低,食物链食物网较简单,生态系统的自我调节能力弱
(3)群落;调节种间关系,维持生态系统的稳定性
(4)重金属进入食物链,危害人体健康;重金属无法降解,易发生二次污染
【知识点】生态系统的结构;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)人工湿地生态系统能够蓄洪防旱、调节气候,为生态功能,体现了生物多样性的间接价值。浮游动物属于消费者,消费者是生态系统中最活跃的部分看,促进了生态系统的能量流动和物质循环。
(2)由于人工湿地具有一定的自我调节能力,因此人工湿地受到轻微污染时,可以通过自身的净化作用很快恢复到接近原来的状态,这种稳定性属于恢复力稳定性。人工湿地生态系统物种丰富度较低,食物链食物网较简单,生态系统的自我调节能力弱,故其抗干扰能力弱。
(3)研究人工湿地的边界和范围属于群落水平的研究。生态系统的信息传递可以调节种间关系,维持生态系统的稳定性,所以的绿藻和黑藻为浮游动物提供了可以采食及柄息的信息,而水质净化后荷花等多种植物增多,水中鱼、虾等动物大量繁殖。
(4)重金属在食物链或食物网中具有生物富集现象,因此若含有重金属的工业废水进入该系统,可能通过食物链富集,最终危害人体健康,且重金属无法降解,易发生二次污染。
【分析】1、生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,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。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
2、生态系统的稳定性是指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,包括抵抗力稳定性与恢复力稳定性。生态系统的稳定性:包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。生态系统成分越单纯,结构越简单抵抗力稳定性越低,反之亦然。
25.【答案】(1)协调
(2)调节种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
(3)(初级)消费者;加快生态系统的物质循环;单向流动.、逐级递减
(4)生态系统的自我调节能力具有一定的限度,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重破坏
【知识点】生态系统的结构;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)协调原理是指在进行生态工程建设时,需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应,需要考虑环境容纳量,在建造人工湿地时,根据污水中成分含量的变化,从进水口到出水口的不同地段,分别种植不同的湿地植物,主要遵循了生态工程的协调原理。
(2)某调查小组在研究过程中发现,挺水植物如香蒲、美人蕉等能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等,抑制藻类的生长;也能开鲜艳的花,吸引昆虫,这一现象体现了生态系统的信息传递能够调节种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
(3)按照能量流动的方向可知,丙中A表示生产者,B表示分解者,C表示次级消费者,D表示初级消费者,消费者的作用是加快生态系统的物质循环;能量流动在生态系统中的特点是单向流动、逐级递减。
(4)生态系统的自我调节能力具有一定的限度,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重破坏,故应对流入该人工湿地的重点污染源进行控制。
【分析】1、生态工程的基本原理: (1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。 (2)循环:通过系统设计实现不断循环,使前一环节产生的废物尽可能的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。 (3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。 (4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
2、生态系统组成成分: ①生产者:合成有机物,储存能量;为消费者提供食物和栖息场所。 ②消费者:加快物质循环,帮助植物传粉和传播种子。③分解者:将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。④非生物的物质和能量:光、水、空气、无机盐等。
3、生态系统的能量流动:(1)源头:太阳能。(2)流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量。(3)传递途径:食物链和食物网。(4)散失途径:通过呼吸作用以热能的形式散失。(5)特点:单向流动,逐级递减。
4、生态系统的稳定性: (1)形成原因: 生态系统具有一定的自我调节能力。 (2)调节基础:负反馈调节。 (3)特点:生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力会迅速丧失,生态系统原状难以恢复。
26.【答案】(1)食物链、食物网(营养结构);大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动
(2)A;①=②+④+⑥+⑦+⑧
(3)避免外来物种入侵,保证本地生态系统的安全性;本地物种具有较高的生态适应性;协调
(4)少用一次性筷子、节约用纸、骑自行车出行、减少使用化石燃料等
【知识点】生态系统的结构;生态工程依据的生态学原理;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)食物链、食物网是生态系统的营养结构,碳在生物群落中的传递渠道是食物链、食物网(营养结构),大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动,所以碳循环具有全球性。
故填:食物链、食物网(营养结构) ;大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动。
(2)图中A代表生产者,B代表分解者,C和D代表消费者,生态系统的基石是生产者。图中①代表生产者的光合作用和化能合成作用所消耗的二氧化碳(二氧化碳的减少量),②代表生产者呼吸作用所排放的二氧化碳,④代表初级消费者呼吸作用所排放的二氧化碳,⑥代表次级消费者呼吸作用所排放的二氧化碳,⑦代表煤、石油燃烧所排放的二氧化碳,⑧代表分解者呼吸作用所排放的二氧化碳,碳中和是指CO2排放量与减少量相等,若用图中的数字构建碳中和数学模型,则该数学模型是①=②+④+⑥+⑦+⑧。
故填:A;①=②+④+⑥+⑦+⑧。
(3)外来物种如果引入不当可能会造成物种入侵,本地物种不会造成物种入侵,并且本地物种更适应本地的环境,所以植树种草是将CO2排放量吸收掉的一种方式,而相应物种应以当地为主,原因是避免外来物种入侵,保证本地生态系统的安全性;本地物种具有较高的生态适应性。这遵循了生态工程的协调的基本原理。
故填:避免外来物种入侵,保证本地生态系统的安全性;本地物种具有较高的生态适应性;协调。
(4)少用一次性筷子、节约用纸、骑自行车出行、减少使用化石燃料等符合“低碳生活”(低碳消耗、低碳排放的生活方式)理念。
故填:少用一次性筷子、节约用纸、骑自行车出行、减少使用化石燃料等。
【分析】1、生态系统碳循环:(1)碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳;(2)碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物;(3)碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环;(4)碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动;(5)碳循环过程为:无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用,而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用、微生物的分解作用、燃烧作用。(6)碳循环具有全球性。
2、生态工程的原理:生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
27.【答案】(1)初级消费者、次级消费者;组成成分及营养结构(食物链、食物网)
(2)有机物;通过自身呼吸作用以热能形式散失
(3)负反馈;食物来源减少;栖息地总量减少;生态系统自我调节(自我修复)能力有限
(4)协调原理;自我调节能力(或抵抗力稳定性)
(5)协调好人与自然的相互关系
【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)分析题图可知,该保护区中的候鸟属于生态系统的初级消费者、次级消费者,生态系统的结构包括组成成分及营养结构(食物链、食物网)。
(2)碳元素在鱼类与鸟类之间以含碳有机物形式流动,最终主要通过自身呼吸作用或分解者的呼吸作用释放到无机环境。鸟类同化的能量,除了一部分通过自身呼吸作用以热能形式散失外,其余的用于其生长、发育、繁殖。
(3)生态系统维持稳态的调节机制是负反馈调节;随着城市经济快速发展,滨海湿地被围填或污染,生产者种类和数量减少,由于食物缺乏、栖息地总量减少导致鸟类的多样性逐年降低:由于生态系统自我调节(自我修复)能力有限,生物种类的减少会导致生态系统自我调节降低,当污染超过生态系统自我调节能力,会导致保护区内水质恶化。
(4)①通过引种试验与驯化,培育新的适合本地种植的红树植物种类,该措施主要遵循的生态学原理是协调原理,使生态系统的自我调节能力增加。②适当增加食物网的复杂程度,可提高生态系统的自我调节能力或抵抗力稳定性。
(5)保护生物多样性的关键是协调好人与自然的相互关系。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、摄入量=同化量+粪便量;同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量ⅹ100%。
3、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;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
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