基 础 巩 固
一、选择题
1.一个完整生态系统的结构包括( )
A.生态系统的成分、食物链和食物网
B.生产者、消费者、分解者
C.物质循环、能量流动
D.生产者、消费者、分解者和无机环境
[答案] A
[解析] 生态系统的结构包括生态系统的成分、食物链和食物网。B、D仅仅指生态系统的成分,选项C为生态系统的功能。
2.有关“生产者是生态系统的主要成分”的理解,正确的是( )
①生产者能将无机物合成有机物,属于自养型生物
②生产者的呼吸作用将有机物分解成无机物,实现了物质的循环
③绿色植物的蒸腾作用降低了环境温度
④生态系统内流动的能量全是生产者固定的能量
A.①② B.②③
C.②④ D.①④
[答案] D
[解析] 生产者是自养型生物,能够把无机物转变成有机物,这些有机物一部分用于满足自身的生长和代谢的需要,另一部分维持着生态系统内除生产者以外的全部有机体的生命活动。
3.(2013·咸阳高二检测)在生态系统中,连接生物和无机环境的两个重要组成成分是( )
A.生产者和非生物成分
B.消费者和有机物质
C.生产者和消费者
D.生产者和分解者
[答案] D
[解析] 生产者把无机物转变成有机物,分解者把有机物分解为无机物,从而把生物和无机环境联系在了一起。
4.如果一个生态系统有4种生物,并构成一条捕食食物链,在某一时间内分别测得这4种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量如图所示。在一段时间内,如果乙的种群数量增加,则会引起( )
A.甲、丁的种群数量增加,丙的种群数量下降
B.甲、丙、丁的种群数量均增加
C.甲、丁的种群数量下降,丙种群数量增加
D.甲的种群数量下降,丙、丁的种群数量增加
[答案] D
[解析] 本题主要考查食物链营养级的确定方法。解答流程如下:
综上分析可知,D项正确。
5.从生态系统的组成成分看硝化细菌和蚯蚓属于( )
A.生产者和消费者 B.生产者和分解者
C.消费者 D.分解者
[答案] B
[解析] 硝化细菌在生态系统中为生产者,蚯蚓为分解者。
6.下列有关生态系统结构的叙述,正确的是( )
A.每种生物在生态系统中只能处在一个营养级上
B.动物都是消费者,其中,食草动物处在第二营养级上
C.自养生物都是生产者,是生态系统的主要成分
D.细菌都属于分解者,其异化作用类型有需氧型和厌氧型两种
[答案] C
[解析] 食物网中的生物可能处在不同的营养级上,但是生产者和植食性动物除外,生产者一定是第一营养级,植食性动物一定是第二营养级。动物中有消费者也有分解者,如蚯蚓。细菌中有分解者也有生产者,如硝化细菌。
二、非选择题
7.如图是某生态系统简图,据图回答问题。
(1)按营养功能来区分,写出图中编号所代表的生态系统的成分。
①______,②______,
③______,④______。
(2)写出捕食关系的食物链:____________________________。
(3)图中有________条食物链。
(4)从图中看出,④的作用是____________________________。
(5)能够把生物体内的有机物转化成CO2,并释放到无机环境中去的生物是( )
A.生产者 B.消费者
C.分解者 D.以上都是
[答案] (1)①生产者 ②初级消费者 ③次级消费者 ④分解者
(2)生产者→初级消费者→次级消费者 (3)1
(4)将动植物遗体、排出物、残落物中的有机物分解为无机物,重新供生产者利用 (5)D
8.右图表示生态系统的食物网图,请仔细分析后回答:
(1)生态系统中,食物链交错连接成食物网的原因是____________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)该食物网中,蛇和鼠的关系是________,食虫鸟和食虫昆虫的关系是____________________________________________________。
(3)在该食物网中,蛇共占有哪几个营养级___________________。
(4)生态系统的成分中,图中只体现了两种成分,未体现的成分是__________________________________________________________。
(5)从理论上分析,维持一个生态系统存在的不可缺少的生物成分是________________________________________________________。
[答案] (1)多种生物在不同的食物链中占有不同的营养级。
(2)捕食 捕食和竞争
(3)第三 第四和第五三个营养级
(4)非生物的物质和能量、分解者
(5)生产者和分解者
能 力 拓 展
一、选择题
1.下列组合中,依次属于种群、群落和生态系统的一组是( )
①公园中的全部菊花; ②一块棉田中的所有的幼年、有翅和无翅的成熟的棉蚜; ③一个果园中所有的苹果及其无机环境; ④一片原始森林中的全部动物和绿色植物; ⑤长江中的全部生物; ⑥密云水库中的全部生物及其无机环境
A.①③⑥ B.②④③
C.②⑤⑥ D.①⑤③
[答案] C
[解析] 种群强调所有的同种生物个体总和;群落则强调所有生物的组合;生态系统是指群落和无机环境的有机组合,据分析知,C项正确。
2.(2013·北京西城区测试)下图是某草原生态系统部分食物网简图,据图判断下列说法不正确的是( )
A.青蛙和蜘蛛之间既有竞争关系,也有捕食关系
B.图中的所有生物构成此生态系统中的生物群落
C.图中所示的食物网中共有4条食物链
D.蛇在此食物网中处于两个不同营养级
[答案] B
[解析] 由图知,青蛙和蜘蛛同时以蝗虫为食,即构成竞争关系,而青蛙又捕食蜘蛛,构成捕食关系;生物群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物的集合,而图中仅有生产者和消费者,缺少了分解者;图中一共包含4条食物链;蛇同时处于第四和第五营养级。
3.在生态系统中,当狼捕食山羊时,狼是( )
A.第三营养级和初级消费者
B.第三营养级和次级消费者
C.第二营养级和次级消费者
D.第二营养级和初级消费者
[答案] B
[解析] 在食物链草→山羊→狼中,狼是第三营养级、次级消费者。
4.某河流中五年前引进了一种外来植物(甲)。跟踪调查发现,五年来,该河流中甲种群密度逐年显著增加,土著食草鱼类和水草的种群密度逐年显著减少。下列叙述正确的是( )
A.五年来该河流中甲种群的种内竞争不断增强
B.甲的引进并不能改变该河流生态系统的结构
C.大量投放土著食草鱼类可有效地控制甲的蔓延
D.该河流中所有的生物和底泥共同组成河流生态系统
[答案] A
[解析] 在五年内,河流中甲种群密度逐年显著增加,导致种内斗争不断增强,A正确;甲的引进后,甲的种群密度越来越大,土著食草鱼类和水草的种群密度逐年显著减小,已经影响了原有生态系统的结构,B不正确;因为甲的引进已经导致土著食草鱼类数量的减少,说明土著食草鱼类不能捕食物种甲,投放土著食草鱼类不能抑制甲的蔓延,C不正确;生态系统包括该区域内所有的生物和其生存的环境,包括所有生物、底泥、水及阳光等因素,D不正确。
5.在某农田生态系统中,假设有两条主要的食物链(如下图所示):
如果有人大量捕捉蛙,短期内对该生态系统造成的影响是( )
A.有利于生态系统的平衡
B.水稻虫害严重
C.蛇的数量迅速增加
D.鼠的数量迅速增加
[答案] B
[解析] 在这个生态系统中大量捕捉蛙,会使害虫的天敌大量减少,短期内会造成害虫大量繁殖,出现虫害严重,影响水稻产量。
6.一组学生将叶捣碎成汁混入一些池泥并放在黑暗中保存。在10 d中他们每天取些样品以确定叶汁中微生物的数量变化,结果如图所示,下面哪一个结论是错误的( )
A.生物Ⅰ可能是生产者
B.生物Ⅱ可能以生物Ⅰ为食
C.生物Ⅱ紧随生物Ⅰ的出现而出现
D.生物Ⅳ可能是捕食者
[答案] A
[解析] 根据题干叙述,叶汁捣碎后混入池泥并在黑暗中保存,图中表示的是以叶汁为食的微生物的数量变化。即Ⅰ是以叶汁为食的初级消费者,Ⅱ为次级消费者,Ⅲ为三级消费者,Ⅳ可能为捕食者。
7.下列属于生态系统食物网特征的是( )
A.一种生物只能被另一种生物捕食
B.食物链的环节数是无限的
C.一种生物可能属于不同的营养级
D.食物网上的生物之间都是捕食关系
[答案] C
[解析] 食物链和食物网是生态系统的营养结构,是根据不同生物之间的捕食关系而建立起来的,由于一种生物可能不止被一种生物所捕食,同一种生物也可能捕食不同的生物,所以不同生物之间也存在着竞争等其他关系,同一种生物可能属于不同的营养级。又因为能量沿着食物链传递过程中将会逐级递减,所以食物链的环节数是有限的。
8.关于生态系统成分中生物部分的叙述中,正确的是( )
A.生产者中有真核生物,也有原核生物,但都是自养型
B.消费者全是异养型真核生物
C.分解者只包括腐生细菌和真菌
D.生产者和分解者间均直接联系,消费者可有可无
[答案] A
[解析] 生产者大多数是光能自养型的真核生物——绿色植物,但也有化能自养型的原核生物——硝化细菌,所以A是正确的。B选项,消费者的确都是异养型,但并不都是真核生物,如根瘤菌,它以活的生物体豆科植物制造的有机物为食,属于消费者,但属于原核生物,细菌中有很多都属于寄生菌类,属于消费者。C选项,分解者除了有腐生细菌和真菌外,还有腐生动物,如蚯蚓、蜣螂等。D选项中生产者与分解者之间不一定是直接联系,有时候生产者和分解者需要靠消费者间接联系。
二、非选择题
9.请据图回答:
(1)图解表示一个____________的组成及各成分间的关系,图中的光、CO2、H2O、N2是它的____________________。
(2)图中有____________条捕食关系的食物链。
(3)细菌在生态系统中属__________,其主要作用是__________。
(4)蛇属于第________营养级。
(5)次级消费者是________。
(6)若蝉的数量突然增多,则生物的数量在短时间内会增加的是____________,减少的是____________。
[答案] (1)生态系统 非生物的物质和能量
(2)2 (3)分解者 将有机物分解为无机物
(4)四、五 (5)螳螂和黄雀
(6)螳螂、黄雀和蛇 绿色植物
10.写出调查项目:拟调查一个池塘生态系统(如图所示)的组成成分。请根据图示及提供的实验器材解答。
地点:池塘
器材:温度计、光照强度测定仪、酸度计、溶氧测定仪、水网、显微镜、放大镜、笔、记录本等
调查项目:
(1)非生物因素:________________________________________。
(2)生物成分:
①____________________________________________________。
②____________________________________________________。
③____________________________________________________。
[答案] (1)水温、水中溶氧量,水面光照强度, pH
(2)①生产者:水草、浮萍、栅藻、团藻 ②消费者:虾、草鱼、黑鱼 ③分解者:细菌、真菌
[解析] 对池塘生态系统进行调查,考查池塘生态系统的组成成分。根据给出的调查仪器,可以调查池塘的非生物因素,如温度计:测定水温;光照强度测定仪:测定水面光照强度;酸度计:测定水中的酸碱度;溶氧测定仪:测定水中含氧量。同时也可以用水网、放大镜和显微镜等观察水中生活的植物、动物及塘泥中的细菌等(要从生产者、消费者和分解者三个方面进行调查),并利用笔、记录本等做好记录,收集原始数据。经几次调查,对取得的材料、数据进行分析,最后得出相应结论,撰写实验报告,在一定范围内交流。
11.在一个生态系统中,非生物的物质和能量、生产者、分解者占有非常重要的地位,为了证明其重要性和不可缺少性,请设计实验进行验证。
材料用具:等大的玻璃瓶四个、清水、河泥、生长状况和大小相同的金鱼若干条、生长状况和大小相同的金鱼藻若干。
实验步骤:(1)取玻璃瓶,分别编号为1、2、3、4。
(2)分别对4个玻璃瓶做以下处理:
(3)观察四个玻璃瓶中金鱼存活的时间。
问题与讨论:
①1号和2号相比,哪一瓶存活时间长?______,原因是_________
__________________________________________________________________________________________________________________。
②1号和4号对照,能否说明分解者是生态系统中的必备成分?若不能,应如何改进实验?
_________________________________________________________________________________________________________________。
③金鱼存活时间最长的是________,原因是_________________
______________________________________________________________________________________________________________________。
④本实验的结论是_______________________________________
__________________________________________________________。
[答案] (3)①1号 2号瓶中金鱼藻因缺少光照,不能进行光合作用制造O2。
②不能。4号瓶中应加入经过烘烤后杀死其中微生物的河泥。
③1号 1号瓶中生态系统成分齐全,能维持较长时间
④在一个生态系统中,非生物的物质和能量、生产者、分解者不可缺少
基 础 巩 固
一、选择题
1.有关生态系统中能量流动的叙述不正确的是( )
A.生态系统中能量流动是从太阳辐射光能开始的
B.生态系统中流动的能量几乎全部来源于太阳能
C.生态系统中的能量流动是逐级递减和单向流动的
D.生态系统离开外界环境的能量供应就无法维持
[答案] A
[解析] 生态系统中能量流动的起点应为生产者固定的太阳能。
2.(2013·吉林高二检测)在一条食物链中,初级消费者同化的能量,其去向为( )
①通过呼吸作用释放的能量 ②通过粪便排出流向蜣螂 ③流入到次级消费者体内 ④流入到分解者体内
A.①②③④ B.②④
C.①③④ D.②③④
[答案] C
[解析] 初级消费者产生的粪便中含有的能量属于生产者。
3.在生态系统的一条食物链中,若生产者通过光合作用产生了60 mol的氧气,则其所固定的太阳能中,流入初级消费者体内并被利用的能量最多是( )
A.1161 kJ B.2322 kJ
C.2870 kJ D.5740 kJ
[答案] B
[解析] 因为植物光合作用每产生6 mol氧气的同时会产生1 mol葡萄糖,所以该生态系统中生产者固定的太阳能是10 mol葡萄糖含有的能量,即28700 kJ。流入初级消费者的体内且能被利用的能量最多是11610×20%=2322 kJ。
4.某个池塘有生产者(浮游植物)、初级消费者(植食性鱼类)、次级消费者(肉食性鱼类)、分解者(微生物)。其中生产者固定的全部能量为a,流入初级消费者、次级消费者、分解者的能量依次为b、c、d,此生态系统的能量金字塔中,下列表述正确的是( )
A.a=b+c+d B.a>b+c
C.a[答案] B
[解析] 根据生态系统能量流动的原理,能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减的,能量的传递效率只有10%~20%。生态系统能量流动的渠道是食物链和食物网,包括生产者和消费者两种生物成分,不包括分解者,所以有a>b+c。
5.下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析(图中所示数值的单位是J/(cm2·a)),G为植物,H为植食性动物,C为肉食性动物。以下相关叙述不正确的是( )
A.与该生态系统稳定性密切相关的是图中G、H和C所形成的营养结构
B.由G到H的能量传递效率为13.51%
C.从生态学的观点来看,G、H和C所包含的所有生物构成生物群落
D.H包括多种动物,它们之间的需求相似构成竞争关系
[答案] C
[解析] 群落是指某一生态系统内所有生物的总和,而G、H、C仅为生产者和消费者,还应有分解者。
6.下图食物网中的猫头鹰体重每增加10 g,最多需要消耗植物( )
A.200 g B.250 g
C.500 g D.1000 g
[答案] D
[解析] 该题有2条食物链,但因计算的是猫头鹰和植物的关系且兔与鼠共同构成第二营养级,则可当做“1条”链来看;“最多”提示应按10%的传递效率计算,所以有10 g÷10%÷10%=1000 g。
二、非选择题
7.下图是某生态系统的能量流动图解,图中数值的单位为J/(cm2·a)。请回答下列问题。
(1)该生态系统能量流动的源头是________。
(2)输入该生态系统的总能量值是________J/(cm2·a),能量在该生态系统中是沿着________流动的。
(3)第二营养级的能量流入第三营养级的传递效率约为________%(保留一位小数)。
(4)上图数据反映出该生态系统的生物群落没有演替到相对稳定的阶段,判断依据是能量输入________(大于、等于、小于)能量输出。
[答案] (1)太阳能 (2)20810 食物链
(3)11.3 (4)大于
8.如图是生态系统的能量流动图解,请回答:
(1)写出图中A~E所代表的名称:
A.________;B.________;C.________;
D.________;E.________。
(2)流经生态系统的总能量是____________。
(3)在生态系统的能量流动图解中,箭头依次变细,意味着_______
_____________________________。
(4)图中F表示____________,E的主要作用是______________。
(5)生态系统中能量在逐级流动中传递效率为__________。假若“A”的总能量为100%,按最高传递效率计算,第三营养级所获得的能量应是________。
(6)人们研究生态系统中能量流动的主要目的,就是设法调整生态系统的能量流动关系,使能量流向____________________________。
[答案] (1)生产者(第一营养级) 初级消费者(第二营养级) 次级消费者(第三营养级) 三级消费者(第四营养级) 分解者
(2)生产者(A)所固定的太阳能的总量
(3)能量是单向流动、逐级递减的
(4)各类生物呼吸作用消耗的能量 分解有机物
(5)10%~20% 4% (6)对人类最有益的部分
[解析] 由箭头的指向和粗细可看出能量流动的方向是A→B→C→D,A、B、C、D依次应是生产者、初级消费者、次级消费者、三级消费者。流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能的总量,在能量流动的过程中,能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。一个营养级中的能量只有10%~20%能够传到下一个营养级。人们研究能量流动的目的是使能量能持续高效地流向对人类最有益的部分。
能 力 拓 展
一、选择题
1.在一条食物链中,如果生产者固定太阳能时产生了6a mol的氧气,当生产者固定的这些能量传递到次级消费者被利用时,转移到ATP中的能量最多是( )
A.46.44 a kJ B.232a kJ
C.9.328a kJ D.11.61a kJ
[答案] A
[解析] 生产者产生6a mol氧气意味着有a mol葡萄糖产生,这部分有机物传递到次级消费者最多为(a×20%×20%)mol,所以在次级消费者体内被转移到ATP中的能量最多为:(a×20%×20%×
1161)kJ。
2.下列有关生态系统能量流动的叙述中,不正确的是( )
A.能量流动是单向的、不可逆转的
B.食物链越短,可供最高营养级消费的能量越多
C.初级消费者越多,次级消费者获得的能量越少
D.营养级越多,散失的能量越多
[答案] C
[解析] 本题考查能量流动的特点:单向流动、逐级递减。由于相邻两个营养级之间的传递效率为10%~20%,无论初级消费者多少,次级消费者获得的能量都是初级消费者的10%~20%。
3.下图为某生态系统能量流动示意图[单位:J(cm2·a)],以下分析不正确的是( )
A.甲通过光合作用固定在有机物中的总能量为1250 J/(cm2)
B.乙到丙的能量传递效率为15%
C.每一营养级的能量大部分用于细胞呼吸和被丁利用
D.在此生态系统中,一只狼捕食一只野兔,获得的能量只能在10%~20%之间
[答案] D
[解析] 生态系统的能量传递效率是指食物链中相邻两个营养级的种群间同化所得能量的比值,而不是指个体间同化所得能量的比值,一只狼捕食一只野兔,可以获得野兔同化所得能量的大部分。
4.下图为生态系统中部分能量流动情况示意图,①②③④⑤⑥各代表一定能量,有关叙述正确的是( )
A.从能量关系看①=②+⑤
B.⑥都属于初级消费者的同化量
C.分解者获得的能量最少
D.③/②代表初级消费者流入次级消费者的能量传递效率
[答案] D
[解析] ①是流经生态系统的总能量,它包括②(流入下一营养级的能量)、⑤(流入分解者中的能量)和生产者呼吸消耗的能量;⑥中部分能量来自初级消费者排出的粪便,是食物残渣,属于生产者的同化量;食物链中的最高营养级获得能量最少。
5.大象是植食性动物,有一种蜣螂则专以象粪为食。设大象在某段时间所同化的能量为107 kJ,则这部分能量中可流到蜣螂体内的约为( )
A.0 kJ B.106 kJ
C.2×106 kJ D.106~2×106 kJ
[答案] A
[解析] 被某一营养级生物摄入体内的能量,一部分存在于该营养级生物排出的粪便中,另一部分能量被该营养级生物同化。此题中大象摄入体内的能量,一部分存在于象粪中,另一部分被大象同化,其中流入蜣螂体内的能量是存在于象粪中的一部分能量,来自上一营养级。
6.下图为生态系统中能量流动图解部分示意图,①②③④各代表一定的能量值,下列各项中不正确的是( )
A.初级消费者的粪便中的能量实际上属于生产者同化量的一部分
B.①表示流经生态系统内部的总能量
C.一般情况下,③为②的10%~20%
D.从能量关系看②>③+④
[答案] B
[解析] 流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,①是流入初级消费者的能量;②为初级消费者流入次级消费者的能量,能量在各营养级之间的传递效率为10%~20%;因次级消费者自身的生命活动要消耗大量的能量,因此②>③+④。
7.某河流生态系统的营养结构共有4个营养级,分别以a、b、c、d表示。一年内输入这4个营养级的能量数值如下表:
营养级
a
b
c
d
能量(J·m-2)
141.10
×105
15.91×105
0.88×105
871.27×105
该生态系统中初级消费者所属营养级是( )
A.a B.b C.c D.d
[答案] A
[解析] 从图表提供的信息来看,四个营养级的关系为d―→a―→b―→c,其中d为生产者,a为初级消费者。
8.某地的一种金龟子专以大象的粪便为食,大象是初级消费者,假设第一营养级的能量为2.5×108kJ,则以下说法正确的是( )
①金龟子处于第三营养级
②金龟子属于分解者
③流向金龟子的能量至少为2.5×106 kJ
④金龟子从第二营养级获得能量为零
A.①③ B.②④
C.只有② D.只有①
[答案] B
[解析] 金龟子分解动物粪便,属分解者,不占营养级;象粪便中所含的能量仍属第一营养级。
二、非选择题
9.(安徽高考改编)某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究,结果如表,单位是J/(hm2·a)。
植物
田鼠
鼬
固定的
太阳能
摄入量
同化量
呼吸量
摄入量
同化量
呼吸量
2.45×
1011
1.05×
109
7.50×
108
7.15×
108
2.44×
107
2.25×
107
2.18×
107
(1)能量从田鼠传递到鼬的效率是________。
(2)在研究能量流动时,可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在l hm2范围内,第一次捕获并标记40只田鼠,第二次捕获30只,其中有标记的15只。该种群密度是________只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食,则会导致种群密度估算结果________________。
(3)田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中只有3%~5%用于________________________,其余在呼吸作用中以热能的形式散失。
[答案] (1)3% (2)80 偏高
(3)生长、发育、繁殖等生命活动
[解析] (1)分析表中数据,可求得能量从田鼠传递到鼬的效率是(2.25×107)/(7.50×108)×100%≈3%。(2)根据标志重捕法调查种群密度的公式计算:1 hm2范围内,田鼠的数量为(40×30)÷15=80(只)。若标记的田鼠有部分被鼬捕食,则重捕时标记的田鼠较未被捕食时少,这样求得的田鼠种群密度会偏高。(3)田鼠和鼬同化的能量一部分以热能形式散失,另一部分用于自身的生长、发育、繁殖等生命活动。
10.(2013·威海高二检测)下图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图,其中a~g表示能量值。请据图作答。
(1)图甲中,m1、m2表示的能量形式分别为________、________。通常情况下,位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ,主要原因是______________________________。
(2)图乙中,若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示________________________,C表示________________。
若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y,则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是________________(用图中所给字母表示)。
(3)由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是________。
[答案] (1)太阳能(或生产者同化固定的能量) 热能(或呼吸作用散失的热量) 营养级高,可利用能量少
(2)营养级Ⅱ同化固定的能量 营养级Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量 b/y×100%
(3)单向流动,逐级递减
[解析] (1)m1表示流入该生态系统的总能量,这部分能量是太阳能或生产者同化固定的能量,m2表示从该生态系统散失的能量,即热能或呼吸作用散失的热量。由于能量在传递过程中是逐级递减的,因此营养级越高的生物,可利用能量越少,所以个体数量往往也越少。(2)若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示Ⅱ同化固定的能量,C表示Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量。若图甲中营养级I所固定的太阳能总量为y,而图乙中营养级Ⅱ同化固定的总能量为b,因此营养级I、Ⅱ间的能量传递效率是b/y×100%。(3)生态系统能量流动的主要特点是单向流动,逐级递减。
11.下面是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。
图中A、B、C代表三个营养级,数字均为实际测得的能量数,单位为百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为118872百万千焦,但其中118761百万千焦的能量未被利用。请回答:
(1)流经该生态系统的总能量是________(填写在图中的方框内),这部分能量是________________________所固定的太阳能。
(2)能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为________%,从第二营养级到第三营养级传递效率为________%。
(3)次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是________。
(4)由图可知,下个营养级不能得到上个营养级的全部能量,原因有:①各营养级生物内的大量能量被______________;②其次是上个营养级的部分能量______________________;③还有少数能量被__________利用;④结论:_______________________________。
[答案] (1)A(111) 生产者
(2)13.5 20 (3)60%
(4)①呼吸作用消耗 ②未被下一个营养级利用
③分解者 ④生态系统中能量流动是单向的;能量在流动中逐级递减。
[解析] 生态系统中的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失过程。能量是沿食物链伴随着物质流动而流动的,具体就是从低营养级流向高营养级。(1)流经某个生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量,即118872-118761=111(百万千焦)。(2)能量在两个相邻的营养级之间的传递效率可用公式计算,即15.0/111×100%=13.5%(A―→B);3.0/15.0×100%=20%(B―→C)。(3)次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到的百分比为1.8/3×100%=60%。(4)能量在传递过程中逐级递减,主要是由于每一营养级的生物都会因呼吸作用而消耗相当大的一部分能量,并且各个营养级的生物中总有一部分生物未被下一个营养级的生物所利用,还有少部分能量随着残枝、败叶或遗体等直接传给了分解者。(5)通过分析可知:生态系统中能量流动是单向的;能量在流动中逐级递减。
基 础 巩 固
一、选择题
1.生态系统的物质循环的特点不包括下列的( )
A.带有全球性
B.物质是指组成生物体的基本元素
C.在群落与无机环境之间循环往复
D.在群落的各营养级之间循环往复
[答案] D
[解析] 组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落的循环往复流动,各营养级之间是单向流动的。
2.关于生态系统的物质循环的叙述,不正确的是( )
A.所指的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等一些化学元素
B.所说的生态系统是地球上最大的生态系统——生物圈
C.所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间反复出现的循环流动
D.物质在循环过程中不断递减
[答案] D
[解析] 由生态系统物质循环的概念和特点可知,本题的A、B、C选项都是正确的。物质在循环过程中是不会递减的,因为物质只能进行转移和变化,但不会消失。
3.下列有关生物地球化学循环的说法正确的是( )
A.参与循环的对象是含碳的糖类、脂肪、蛋白质等有机物
B.是在能量流经生态系统各营养级时逐级递减的全过程
C.是在组成生态系统的生物群落的生物体内的反复循环运动
D.是在生物圈的生物群落与无机环境之间的反复循环运动
[答案] D
[解析] 选项A错误在于:物质循环是指组成生物体的C、O、H、N、P、S等元素不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,参与循环的物质对象既不是单质也不是特有的化合物,而是“元素”。选项B和C的错误在于:生物地球化学循环指的是地球上最大的生态系统(生物圈)中的物质循环,是组成生物体的主要元素在生物圈的生物群落与无机环境之间的反复循环运动。
4.在碳循环中,使碳从无机环境进入生物群落的生理作用是( )
①呼吸作用 ②光合作用
③摄食作用 ④化能合成作用
⑤硝化作用 ⑥反硝化作用
A.①② B.③④ C.②④ D.⑤⑥
[答案] C
[解析] 能够将CO2转化为有机物的生理作用即生产者的光合作用和化能合成作用。
5.关于生态系统中碳循环说法错误的是( )
A.各级消费者所利用的碳都直接或间接来自生产者
B.分解者在碳循环中起重要作用
C.碳在无机环境中均以CO2形式存在
D.碳在无机环境与生物群落间是以CO2形式进行循环的
[答案] C
[解析] 生态系统中,碳在无机环境中还能以碳酸盐的形式存在。
6.生态系统的碳循环与生物群落的哪些活动有关( )
①光合作用 ②呼吸作用
③蒸腾作用 ④微生物的分解作用
A.①② B.①②④
C.①②③ D.①④
[答案] B
[解析] 无机环境中的碳以CO2形式通过生产者的光合作用进入生物群落;而生物体内的含碳有机物通过动、植物的呼吸作用以及微生物的分解作用形成CO2,再回到无机环境。
二、非选择题
7.这是生态系统中碳循环的简明示意图,如图所示,请根据图回答下列问题:
(1)图中缺少的一个重要箭头是___________________________。
(2)A过程是________的________作用,这一过程有________和________两种类型。
(3)与A过程本质相同的有________过程(用图中字母代号表示)。
(4)碳在无机环境中以________形式存在,而在无机环境与生物群落之间以________形式进行循环。碳循环始终与________结合在一起进行。
(5)生态系统的四种成分通过____________和________紧密联系在一起而形成一个整体。
[答案] (1)从大气中的CO2库到绿色植物
(2)分解者 分解 有氧呼吸 无氧呼吸
(3)B、C (4)CO2或碳酸盐 CO2 能量流动
(5)物质循环 能量流动
[解析] 碳循环与光合作用和呼吸作用及燃烧等密切相关。答题时应认真观察示意图。从图中可以看出,本图少了一个非常重要的箭头——从大气中的CO2库到绿色植物。因为这是大气中的CO2进入生物群落的途径,如果没有这一光合作用的途径,碳循环就不能进行;图中A表示分解者的分解作用,它将有机物氧化分解,释放出能量,同时产生CO2,不属于生物的呼吸作用,(4)、(5)小题主要考查的是物质循环和能量流动的关系。生态系统的四种成分是通过物质循环和能量流动结合在一起的。
8.如图所示生态系统的循环,请据图回答:
(1)碳元素从B流向A、C和从A流向C是以________形式进行的。
(2)图中B为____________;A为____________;C为____________;C的作用是__________________________________,其代谢类型为______________。
(3)B的作用是______________和______________。
(4)B、A、C均可通过________作用将________分解成________进而返回大气中。
(5)若B为绿色植物,则a进行的场所主要是______,反应式为____________________________________________,b进行的场所是__________,反应式为______________________________________
[答案] (1)有机物 (2)生产者 消费者 分解者 将有机物分解为无机物归还到无机环境中,将有机物中的化学能转化为热能释放出来 异养需氧型或异养厌氧型
(3)将无机物转化为有机物 将光能转化为有机物中的化学能
(4)呼吸 有机物 CO2、H2O等
(5)线粒体 C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量 叶绿体 CO2+H2O(CH2O)+O2
[解析] 从图中可以看出大气中CO2可进入B,表明B为生产者,即自养生物,而B与A都可被C利用,表明C为分解者,则A应为消费者。生产者、消费者与分解者,均可通过呼吸作用或分解作用将有机物分解为无机物,将CO2返回到无机环境中。图中a、b应分别表示绿色植物的呼吸作用和光合作用,前者主要是在细胞的线粒体中进行,后者则在叶肉细胞的叶绿体中进行。
能 力 拓 展
一、选择题
1.关于物质循环的叙述正确的是( )
A.生产者和无机环境之间可以直接进行碳循环
B.消费者与无机环境之间可以直接进行碳循环
C.物质循环在生产者、消费者和分解者之间进行
D.不同的生态系统,都能独立地完成各自的物质循环
[答案] A
[解析] 因为生产者可以通过光合作用或化能合成作用,直接利用无机环境的CO2,合成自身的组成物质,也能通过细胞呼吸直接将CO2释放到无机环境中,所以A项是正确的。消费者只能通过细胞呼吸向无机环境释放CO2,但不能直接利用CO2;物质循环应是在无机环境与生物群落之间进行的;物质循环是在整个生物圈中进行的,而比生物圈小的任何一个生态系统都不能独立完成物质循环,故B、C、D三项均是错误的。
2.(2013·长春高二检测)在生物圈中,物质和能量流动的特点是( )
A.物质流动和能量流动都是循环的
B.物质的流动是不循环的,能量的流动也是不循环的
C.物质的流动是循环的,能量的流动是单向不循环的
D.物质的流动是单向不循环的,能量的流动是循环的
[答案] C
[解析] 本题考查物质循环和能量流动的特点。生态系统的物质循环和能量流动具有不同的特点:在物质循环的过程中,无机环境中的物质可以被生物群落反复利用;能量在流经生态系统的各营养级时,是逐级递减的、单方向流动的,而不是循环的。
3.如图为生态系统中的碳循环过程示意图,其中甲、乙、丙、丁为构成该生态系统的生物群落,箭头表示物质循环方向。下列相关叙述错误的是( )
A.图中①过程可以表示绿色植物的光合作用
B.缺少类群甲则生态系统的物质循环不能正常进行
C.类群丙的无氧呼吸是产生大气中气体X的途径之一
D.甲是分解者,乙是生产者
[答案] C
[解析] 图中的气体X为二氧化碳,类群乙为生产者,类群丙为消费者,其无氧呼吸不能产生二氧化碳;联系生物群落与无机环境的两种成分是生产者和分解者,图中甲为分解者,如果缺少甲,生态系统的物质循环将不能正常进行。
4.在一般情况下,关于生态系统中碳循环的主要渠道的正确图解是( )
[答案] D
[解析] 碳循环发生在生物群落与无机环境之间,无机环境中的碳元素通过生产者进入生物群落,生物群落内有机物中的碳元素经生产者、消费者和分解者的呼吸作用重新返回无机环境。
5.利用泥浆生物反应器处理污染土壤,原理是将污染土壤用水调成泥浆状,同时加入部分有机物和菌种等,在有氧条件下剧烈搅拌,在黑暗中能使污染物快速分解。由此推知,该反应器( )
A.能够实现物质循环
B.主要处理有机污染
C.可看做一个小型生态系统
D.存在能量输入、传递、转化和散失
[答案] B
[解析] 本题通过泥浆生物反应器的介绍考查了对生态系统结构和功能的理解。根据题干分析可判断,该反应器主要处理有机污染。
6.下列有关物质循环的叙述,错误的是( )
A.碳在生态系统中以二氧化碳的形式在生产者、消费者和分解者之间循环
B.无机环境中的C进入生物群落的主要过程为光合作用
C.化学燃料的大量燃烧,使大气中的CO2过多,导致温室效应
D.植物枝叶经过微生物的分解后其中的一些元素归还土壤中,属于物质循环的一部分
[答案] A
[解析] 碳在无机环境中主要以CO2、碳酸盐的形式存在;生物群落中,主要以含碳有机物的形式存在。碳在生态系统中主要以二氧化碳的形式在生物群落与无机环境之间循环。
7.下图为生态系统中碳循环的模式图。相关叙述正确的是( )
A.1代表生产者,5主要代表化能合成作用
B.碳元素在1、2、3、4间以含碳有机物的形式传递
C.在食物链中占有碳元素最多的营养级可能是1
D.1、2、3中含有的有机物可以作为动力来推动物质循环
[答案] C
[解析] 首先需要确定这四种成分,根据双箭头5和6,可以判断1、4分别为生产者与二氧化碳库。然后根据生产者和消费者都有箭头指向分解者,确定3为分解者。碳元素在1和4间,是以二氧化碳形式传递的;1、2、3之间是以有机碳的形式传递的。1是生产者,所含有的有机物最多。
8.分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图,不能得到的结论是( )
A.物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动
B.能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返
C.能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D.碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
[答案] C
[解析] 物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。生产者固定的太阳能的总量包括三部分:生产者自身的呼吸作用散失的能量,生产者流向初级消费者的能量,生产者流向分解者的能量,其中能量①和能量④代表所有生物的呼吸作用散失的能量;碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的,在生物群落内部以有机物的形式传递。
二、非选择题
9.如图是某生态系统中,能量流动与物质循环关系示意图,看图作答。[图中△为有毒物质浓度(百万分之一,即10-6),能量单位:kJ/(cm2·a)]
(1)从完成生态系统功能的角度,简要说明生产者的重要作用是________________________________________________________。
(2)流经该生态系统的总能量是________kJ/(cm2·a)。
(3)根据图中数值计算能量从A到B、从B到C的传递效率依次是________、________,其余的能量最终通过生物的________散失,由于生物不能在代谢中再利用________,因此能量流动具有________的特点。
(4)图中无机物箭头指________和H2O等物质的流动过程。图中D是________,通过有氧呼吸和无氧呼吸,将生物组织内的碳释放到空气中,由此可见D在物质循环中的重要作用是________________
_________________________________________________________。
(5)从物质循环的角度看,存在于空气、水、土壤中的有毒物质,通过________在生物体内大量积累,因此________越高的生物受害程度越大。
[答案] (1)能量流动、物质循环的基础
(2)466
(3)13.5% 20.6% 呼吸作用 热能 单向流动、逐级递减
(4)CO2 分解者 保证物质的再利用
(5)食物链 营养级
[解析] 流经该生态系统的总能量即生产者A固定的太阳能。这些能量一部分经呼吸作用以热能的形式散失,一部分被初级消费者B摄入体内,另一部分随着残枝败叶等被分解者D分解而释放出来,即97+63+306=466kJ/(cm2·a)。能量从A到B的传递效率=×100%≈13.5%,从B到C的传递效率=×100%≈20.6%。图中的无机物除了空气中的CO2外,还包括水等。分解者的作用是将有机物分解成无机物,返还到无机环境中去。
10.如图为生态系统中能量流动和碳循环的关系图,据图回答下列问题:
(1)上图中生产者是________,消费者是________,分解者是________(填代号)。
(2)图中的①③⑤表示的生理过程分别是:①________,③________,⑤________。
(3)C生物处于第________营养级,若要使C增加200 kg至少需要消费A________kg。
(4)若该图表示某温带草原生态系统,牧民为了提高畜牧产量,采取了如下措施,其中正确的做法是(多选)( )
A.彻底捕杀狼等次级消费者,以保护牛、羊的安全
B.大力防治害虫和鼠对植被的破坏,使能量尽可能流向对人类有益的部分
C.加大对牧草的水肥管理
D.大量繁殖牛、羊
[答案] (1)A B、C D
(2)光合作用 呼吸作用 分解作用
(3)三 5 000 (4)B、C
11.下图为生物圈中碳循环示意图,请根据图回答问题:
(1)碳在大气圈中的主要存在形式是________,在生物群落中的主要存在形式是________。
(2)碳从无机环境中进入生物群落的途径①表示________过程,②表示的是________关系,过程③表示的生理活动主要是在细胞内________中完成的,④表示的是________作用。
(3)
若图虚线框中的种类及相互间的关系如图所示,假设E种群中的能量是5.8×109 kJ,B种群中的能量为1.3×108 kJ,若能量的传递效率为10%~20%,则A种群中的能量至少是________kJ。
(4)碳循环等物质循环的进行伴随着____________,但由于生物体不能利用在代谢中产生的________能,
因而使能量流动具有________的特点。
(5)如果大气层中的CO2增多,则会加剧________效应,减缓此效应的措施有(答出一项即可)________。
[答案] (1)CO2 有机物 (2)光合作用 捕食 线粒体 分解者的分解(分解者的呼吸作用)
(3)4.5×107 (4)能量流动 热 逐级递减(单向逐级递减) (5)温室 保护植被,大力植树造林,提高森林覆盖率,严格控制化学燃料的燃烧,并提高能源利用率;开发除化学燃料以外的诸如水能、核能、太阳能等新能源,减少CO2的排放量(答案合理或写出上述内容中的一项即可)
基 础 巩 固
一、选择题
1.有关生态系统信息传递的说法,不正确的是( )
A.生命活动的正常进行,离不开信息传递
B.在多细胞生物体内的细胞与细胞、个体与个体、种群与种群之间传递
C.能够调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定
D.利用人工合成的性引诱剂诱捕害虫也属于信息传递
[答案] B
[解析] 多细胞生物体内细胞间的信息传递是个体内的信息传递,不属于生态系统的信息传递范畴。故选B。
2.下列生产实践措施不是利用生态系统中信息传递的是( )
A.人工合成性外激素制剂,干扰害虫的正常交尾
B.控制日照时间以控制开花时间
C.利用“黑光灯”集中捕杀棉铃虫
D.利用生长素类似物杀死单子叶植物田地中的双子叶杂草
[答案] D
[解析] 性外激素的重要作用是引诱异性个体交尾,生产中常用性外激素制剂干扰害虫正常交尾,降低害虫种群密度。植物的开花需要一定时间的光照,分长日照植物、短日照植物等。黑光灯可以发出较大剂量的紫外线,杀死一些对紫外线敏感的害虫。D项中生长素类似物如2,4-D等是人工合成的具有一定生长素效应的物质,原理是双子叶植物较单子叶植物敏感,高浓度时可将其杀死,而对单子叶植物却能促进生长。虽然2,4-D是化学物质,但不是生物体自身产生的,不属于信息传递。
3.关于生态系统的稳定性,下列叙述不正确的是( )
A.温带针阔混交林比热带雨林的抵抗力稳定性低
B.不同生态系统,抵抗力稳定性与恢复力稳定性不同
C.生态系统的负反馈调节只存在于群落内部,而在群落与无机环境之间无负反馈调节
D.在同等强度干扰下,森林生态系统比荒漠生态系统的恢复速度快
[答案] D
4.(2013·九江高二检测)要使海洋生物资源可持续地被利用,就必须保持海洋生态系统的动态平衡。对一个平衡的生态系统来说,下列叙述错误的是( )
A.具有一定的自我调节能力
B.能量流动与物质循环保持动态平衡
C.植被与动物数量相等
D.生物各成分之间相互制约、相互协调
[答案] C
[解析] 生态系统具有一定的自我调节能力,生物各成分之间相互制约、相互协调,使生态系统保持一个动态平衡。
5.下列有关制作小生态缸实验的叙述中,不正确的是( )
A.生态系统内部具有自我调节能力,所以生态系统的稳定性与非生物因素无关
B.若模拟池塘生态系统,则不能将水装满
C.小生态缸封闭以后,其内的生物数量会发生变化,最后趋于相对稳定
D.制作的小生态缸必须是透明且密封的,并给予适当的光照
[答案] A
[解析] 非生物的环境是生态系统生物生存的能量和物质的来源,温度和光等因素对生物的生存都有重要的影响,因此A项错误。
6.下列关于生态系统的稳定性与营养结构复杂程度的关系图中正确的是( )
[答案] A
[解析] 生态系统的营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强,恢复力稳定性越弱。
二、非选择题
7.某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食,蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动,乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采食该种植物的叶片后,植物会释放出挥发性的物质X,X既可吸引甲昆虫的天敌,也能驱赶乙昆虫。请回答下列问题。
(1)上述现象中,X分别在____________________之间进行传递。
(2)影响甲昆虫活动的信息有两大来源,分别是____________和____________。影响乙昆虫活动的信息种类是___________________
_____________________________________________________。
蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是__________。
(3)若在上述植物上施用人工合成的物质X,短期内该植物上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的变化是____________________________
_________________________________________________________。
[答案] (1)植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫
(2)无机环境 生物 化学信息和物理信息(其他合理答案也可) 物理信息(其他合理答案也可)
(3)甲昆虫天敌数量增加,乙昆虫天敌数量减少
[解析] 植物会释放出挥发性的物质X,X既可吸引甲昆虫的天敌,也能驱赶乙昆虫,说明X可以在植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫之间传递。生态系统的信息可以来源于无机环境,也可以来源于生物。影响乙昆虫活动的信息种类是化学信息和物理信息,蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息是物理信息。若在上述植物上施用人工合成的物质X,短期内该植物上甲昆虫天敌数量增加,乙昆虫天敌数量减少。
8.菌根是由菌根真菌与植物根系的联合体。菌根真菌从土壤中吸取养分和水分供给植物,植物为菌根真菌提供糖类等有机物。下表为不同温度下菌根对玉米幼苗光合特性影响的实验结果。
*气孔导度是描述气孔开放程度的量
请回答下列问题:
(1)菌根真菌与玉米的种间关系是________。
(2)25℃条件下,与无菌根玉米相比,有菌根玉米叶肉细胞对CO2的利用率________。
(3)15℃条件下,与无菌根玉米相比,有菌根玉米光合作用速率高,据表分析,其原因有①________________________________,促进了光反应;②__________________________________,促进了暗反应。
(4)实验结果表明:菌根能提高玉米的光合作用速率,在________条件下提高的比例最大。
(5)在菌根形成率低的某高寒草甸试验区进行菌根真菌接种,可提高部分牧草的菌根形成率。下图为接种菌根真菌后试验区内两种主要牧草种群密度和群落物种丰富度的变化结果。
①图中种群密度数值应采用样方调查结果的____________值。
②据图推测,两种牧草中菌根依赖程度更高的是__________,接种菌根真菌后,该试验区生态系统抵抗力稳定性提高,原因是_____
_____________________________________________________________________________________________________________________。
[答案] (1)互利共生 (2)高
(3)①叶绿素相对含量高,利于吸收光能
②气孔导度大,CO2供给充分
(4)5℃(或低温)
(5)①平均 ②优质牧草A 物种丰富度升高,生态系统营养结构复杂,自我调节能力升高
[解析] (1)由题可知,菌根真菌从土壤吸收养分和水,同时有利于植物光合作用,植物为菌根真菌提供糖类等有机物,两者是互利共生关系。(2)在25℃条件下,有菌根玉米细胞间CO2浓度相对于无菌根玉米较低,说明有菌根玉米利用率较高,光合作用较强。(3)在15℃条件下,有菌根玉米光合作用速率高,据表分析,有菌根叶绿素相对含量较大,有菌根玉米吸收光能速率较大,促进光反应进行,气孔导度较大,细胞间CO2浓度较小,CO2供应充足,促进暗反应进行。(4)对比三个温度条件,在5℃条件下,有菌根玉米与无菌根玉米光合速率相比,提高程度最大。(5)①牧草采用样方法调查种群密度,且取各样方平均值,保证数据的科学有效性。②从图表中分析,优秀质草在真菌作用下,种群密度逐年升高,而劣质牧草种群密度逐年降低。接种真菌后,生态系统物种丰富度不断增加,物种多样性增强,生态系统营养结构复杂,自我调节能力增强,生态系统抵抗力稳定性提高。
能 力 拓 展
一、选择题
1.下列生态系统中,自动调节能力最大和最小的依次是( )
①温带草原 ②热带雨林 ③北方针叶林 ④北极冻原
A.②① B.②④ C.①④ D.③④
[答案] B
[解析] 生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自动调节能力就越小,生态平衡就越容易被破坏。反之,生态系统的营养结构越复杂,食物链中各个营养级的生物种类越繁多,自动调节能力就越大,生态系统就越容易维持。
2.在制作生态缸观察生态系统的稳定性时,下列哪项做法将会降低生态系统的稳定性( )
A.为了防止病原体对幼小植物的侵害,用蒸馏水代替池塘水
B.给予生态缸一定的光照
C.向生态缸中添加一些分解者
D.向生态缸中通入一定量的空气
[答案] A
[解析] 生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,非生物的物质指土壤、空气、水分等,能量是指太阳能。池塘水含有氧气、多种矿物质和分解者,不能用蒸馏水代替。
3.自然条件下,生态系统能够在较长一段时间内保持相对稳定,其主要原因是( )
A.具有复杂的营养结构
B.能量的收支随季节波动
C.能量流动和物质循环能反复进行
D.生态系统具有一定的自我调节能力
[答案] D
[解析] 生态系统因为具有一定的自我调节能力,所以能够在较长时间内保持相对稳定。
4.(2013·临沂高二检测)农场中种植着粮食作物、果树,饲养着家禽、家畜等。下列中不属于运用生态系统信息传递原理来提高农畜产品产量的措施是( )
A.适时灌溉与定时饲喂
B.施放过量的性引诱剂,干扰害虫的正常交尾
C.延长家禽的光照时间,提高产蛋率
D.人工控制作物光周期,达到早熟、高产的目的
[答案] A
[解析] 性引诱剂是一种化学物质,此实例属于对化学信息的利用。生产中常用性外激素制剂干扰害虫的正常交尾,降低害虫的种群密度。光照属于物理信息的一种,故C、D均属于对物理信息的利用。A选项中适时灌溉和定时饲喂属于生物对营养物质方面的需求,不属于对生态系统信息传递方面的运用。
5.下列事例中,属于恢复力稳定性的是( )
A.由于乱砍滥伐,长江流域森林面积急剧减少,引发了百年不遇的洪涝灾害
B.当天气干旱时,草原生态系统中的动物种类和数量一般不会有太大的变化
C.乡村有一个池塘,每天都有人到池边洗东西,可池水依然清澈如故
D.一个相对封闭的生态系统中闯入某大型肉食动物后,生态系统的各种成分相互作用,直到恢复为原来的状态
[答案] D
[解析] 所谓恢复力稳定性主要强调两点:遭到破坏,恢复原状。具备这两个条件的只有D。
6.下列提高生态系统稳定性的措施中哪一项最合适( )
A.合理增加物种的种类数
B.使生产者和消费者的数量保持平衡
C.减少捕食者和寄生生物的数量
D.限制群落的演替过程
[答案] A
[解析] 生态系统的稳定性与食物网和营养结构的复杂程度有关,即物种数目越多,生态系统越稳定。B项不对,因为B项措施只能利于保持生态系统原有的稳定性,而不能使稳定性进一步提高。C项不对,因为减少了捕食者和寄生生物的数量,不仅减少了生态系统的物种数目,而且也干扰和破坏了原有生态系统的自然平衡,只会增加生态系统的不稳定性。D项不对,因为限制群落的演替过程,不但不会提高生态系统的稳定性,反而会降低生态系统的稳定性。
7.如果一个生态系统中有甲、乙、丙、丁四种生物,它们之间可以形成以下几种结构,其中最稳定的是( )
[答案] D
[解析] 生态系统按营养功能来区分,一般包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。其中生产者属于自养生物,是生态系统的主要成分,它可为消费者提供食物和栖息场所。一旦生产者受到破坏,整个生态系统就会受到严重影响。A、B和C比较,均为一种生产者,C中食物链最短,故相对稳定;C和D比较,生物种类一样多,但D的生产者多,故D比C稳定。
二、非选择题
8.贝克是英国一个农场的经营者,他在农场种植了一些粮食作物,栽培了多种果树,同时还饲养着优质的家禽、家畜等。他通过各种措施来提高自己农场中各类农畜产品的产量。以下是他采取的一系列增产措施:
①根据植物的光周期特性和经济利用部分的不同,人工控制光周期使作物达到早熟高产。
②释放过量人工合成的性引诱剂,使雄虫无法辨认雌虫的方位,从而干扰害虫的正常交尾活动,达到消灭害虫的目的。
③家禽饲养,在增加营养的基础上延长光照时间,提高产蛋率。
④用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物等的种子,可以提高发芽率,获得增产。
⑤在稻田中竖立人工扎成的稻草人,风吹稻草人转动,起到驱赶鸟类的作用。
请根据以上材料回答:
(1)上述增产措施中,涉及的信息依次为:
①________;②________;③________;
④________;⑤________。
(2)请根据以上措施,总结信息传递在农业生产中的优势。
①___________________________________________________;
②___________________________________________________。
[答案] (1)物理信息 化学信息 物理信息 物理信息 行为信息 (2)①提高农产品或畜产品的产量 ②对有害动物进行控制
9.如图所示生态系统的信息传递(信息流)模型,请看图回答:
(1)生态系统的信息流在方式和方向上不同于物质流和能量流的特点是_____________________________________________________
_________________________________________________________。
(2)由于生态系统所有层次、生物的各分类单元及其各部分都有特殊的____________联系,才使生态系统产生了自我调节机制,从而使其结构和功能维持相对稳定。
(3)生态系统营养信息的传递系统是__________。
(4)生态系统的信息传递有利于沟通____________与___________之间以及____________与____________之间的关系,因而信息传递是生态系统的基本功能之一。
[答案] (1)生态系统中的物质是循环流动的,能量是单向流动、逐级递减的,而信息流往往是双向的
(2)信息 (3)食物链和食物网
(4)生物群落 无机环境 生物 生物
10.某生态学家以“保护和利用草原生态系统”为课题,对其草原进行了专题研究,并绘制了图形。该图表示单位面积的放牧量与生产者的净生产量的关系,图中的虚线代表未放牧时草原中生产者的净生产量,请据图分析并回答下列问题:
(1)草原生态系统与森林生态系统相比较,其自我调节能力较小,原因是_________________________________________________
________________________________________________________。
(2)适宜的放牧量应控制在图中的B点和C点之间,为什么?_________________________________________________________。
(3)如果该草原生态系统的放牧量长期大于图中C点,会造成怎样的后果?
______________________________________________________。
(4)请举两项合理利用草原生态系统的措施。
_____________________________________________________。
[答案] (1)草原生态系统的营养结构简单(或营养结构上的生物种类少)
(2)即能保持草原生态系统的稳定性,又能获得较高的畜牧产品
(3)草原退化,严重时会导致草场沙漠化
(4)①合理确定载牧量,防止过度放牧;②发展季节性放牧;③提倡划区轮牧(只要求答出其中两项,其他合理答案也可)
[解析] 图中虚线表示未放牧时生产者的净生产量,实际上是草原生态系统维持相对稳定的平衡量,如果高于或低于这个量,通过生态系统的自我调节能力,可以使其恢复。例如,当草原的生产者净生产量过多时(达B点),通过增加放牧量(放牧量控制在BC之间),则一段时间后,该生态系统又达到平衡。但如果放牧量过大(长期大于C点),则生态系统的稳定性会被破坏(即草原退化),如果放牧量大于D点,则生产者的净生产量为0,严重时,将会导致草场沙漠化。