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专题14 生态系统及其稳定性
一、单选题
1.“发展经济不应以破坏环境为代价”已经成为人类的共识,要保护生态系统,应走一条可持续发展的道路。为此,人们在山区进行人工植树造林,在许多地区建造了湿地公园,并在冬天向林中和公园中投放玉米等食物,帮助野生动物顺利越冬。下列叙述正确的是( )
A.在一片林地上通过人工管理提高某种速生树的数量并清除其他树种,有助于提高生态系统的抵抗力稳定性
B.湿地公园是一个在物质和能量上自给自足的生态系统
C.保护生物多样性最有效的方法是就地保护
D.禁止开发和利用自然资源是保护生物多样性的基本原则
2.(2023高二下·番禺期末)极端高温天气导致某些植物自燃是森林发生火灾的一个重要原因。人工林由于树种单一,更易受林火干扰,从而成为一种碳排放源。科研人员以人工种植的桉树林为研究对象,研究不同强度林火干扰对人工林植被碳密度(反映固碳能力的差异)的影响,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.相同强度林火干扰对人工林不同植物的影响相同
B.人工林群落结构简单,导致其恢复力稳定性低于混合林的
C.林火后人工林草本植物和灌木的光合作用增长抵消了乔木的损失
D.轻度林火干扰对人工林植被碳密度的影响最小
3.(2023高二下·济南开学考)食物链指生态系统中生物之间由于摄食而形成的一种链条联系,组成食物链的各级生物,按照一定量的关系,由大到小列成金字塔。下列相关叙述正确的是( )
A.食物链中的各级生物构成的能量金字塔和数量金字塔是相同的
B.一种生物可以捕食不同生物并被不同生物捕食,从而使食物链交错连接构成食物网
C.金字塔中数量最多的生物,其体内有毒物质的含量最多,这种现象称为生物富集
D.碳循环是指CO2在生物群落与无机环境之间反复循环利用的过程
4.(2022高二上·电白期末)下图表示处于平衡状态的某生物种群由某些外界环境变化导致种群中生物个体数量改变时的四种情形,下列有关产生这些变化的原因的分析中,正确的是( )
①若图甲所示为草原生态系统中某种群,则a点后变化的原因可能是过度放牧
②若图乙所示为某发酵罐中菌种数量,则b点后变化的原因可能是后期添加一定量的同种菌种
③图丙中c点后发生的变化表明生存环境发生剧烈变化,不再适合生存
④图丁曲线可用于指导渔业捕捞,为了获得最大可持续捕捞量,应在K/2点捕捞
A.一种正确 B.两种正确 C.三种正确 D.四种正确
5.(2023高二上·衢州期末)有研究报道,某地区近40年内森林脊椎动物种群数量减少了80.9%。该时段内,农业和城镇建设用地不断增加,挤占和蚕食自然生态空间,致使森林生态系统破碎化程度增加。下列叙述错误的是( )
A.森林群落植物多样性高时,可为动物提供多样的栖息地和食物
B.森林生态系统破碎化不利于生物多样性的形成
C.保护生物多样性,必须禁止一切森林砍伐和野生动物捕获的活动
D.农业和城镇建设需遵循自然、经济、社会相协调的可持续发展理念
6.(2023高二下·楚雄期中)“牧草→野兔→狼”为某草原上的一条食物链。下列关于该食物链的说法错误的是( )
A.牧草处于第一营养级,野兔是初级消费者
B.兔子产生的粪便不属于兔子的同化量
C.狼种群同化的总能量可能小于野兔种群同化的总能量
D.狼捕食一只野兔,狼从野兔中同化的能量最多不会超过20%
7.(2023高二上·齐齐哈尔期末)下图所示为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动,图中字母代表相应能量。下列分析错误的是( )
A.流经图中生态系统的总能量为A
B.图中的C和D1可分别表示桑树和蚕用于生长、发育、繁殖的能量
C.正常情况下D/C的值大于10%
D.人工建立该生态系统的目的是实现对能量的多级利用,从而提高能量的利用率
8.(2023·白山模拟)螃蟹为杂食性动物,其在自然条件下以水草、腐殖质为食,嗜食动物尸体,也喜欢吃螺、蚌子,蠕虫、昆虫等,偶尔吃小鱼、小虾等。稻田套养蟹是提高单位面积综合效益的一种生态农业模式。下列有关说法错误的是( )
A.螃蟹作为消费者时处于食物链的第三营养级
B.养蟹稻田的群落物种组成与普通稻田的有差异
C.该种生态农业模式调整了能量流动方向,提高了能量利用率
D.稻田套养蟹模式有利于提高稻田生态系统的经济效益
9.(2023高二下·宁波期中)土壤线虫的虫害程度与农作物健康和土壤群落的稳定性密切相关。为研究不同种植条件对土壤线虫的影响,某研究小组进行了相关实验,结果如图所示。下列有关叙述或推测中,错误的是( )
A.各种线虫在土壤中的分层现象,体现群落的垂直结构
B.番茄连作条件下,土壤环境条件最不利于番茄生长
C.轮作条件下,土壤线虫个数最少,土壤生态系统的抵抗力稳定性较强
D.与番茄连作相比,水稻—番茄轮作条件下,真菌和细菌的丰富度将显著下降
10.(2023·湖北模拟)我国南方耕地经常相邻种植花生和木薯。研究人员发现,木薯根部会释放氰化物,邻近的花生感知后会释放乙烯。在乙烯的影响下,花生植株会缩减地上部分的繁茂程度,优先保证果实的养分供给。同时,乙烯还能作为“召集信号”,聚集土壤中的有益微生物到花生根部,提高氮、磷等有效养分的吸收率,以进一步提高花生果实的饱满程度和产量。下列叙述正确的是( )
A.木薯根部释放的氰化物对邻近的花生起毒害作用,从而提高自身的种间竞争能力
B.乙烯主要由根冠合成,在花生生长发育和适应环境变化的过程中发挥着重要作用
C.微生物通过分解作用为花生根部提供了含氮、磷的无机盐,有利于花生根部吸收
D.借助氰化物和乙烯等化学信息,木薯、花生及土壤微生物之间能够实现能量流动
11.(2023高二下·惠阳期中)在生态系统中,植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量,其中一部分用于自身的呼吸消耗,余下 部分称为净初级生产量。下表为 4 个生态系统的研究实例:下列有关叙述错误的是( )
类别 玉米地 荒地 湖泊Ⅰ 湖泊Ⅱ
太阳能利用率 (初级生产量/入射太阳能) 1.6% 1.2% 0.4% 0.1%
呼吸消耗量(呼吸消耗/初级生产量) 23.4% 15.1% 22.3% 21.0%
净初级生产效率(净初级生产量/初级生产量) 76.6% 84.9% 77.7% 79.0%
A.两个湖泊的太阳能利用率低,主要原因是 CO2供应不足导致光合速率较低
B.两个湖泊中植物的呼吸消耗率与玉米地的大致相等,但明显高于荒地
C.若入射太阳能相同,上述 4 个生态系统中,制造有机物质最多的是玉米地
D.玉米快速生长过程中积累的大量有机物中的能量属于净初级生产量
12.生态系统中具有多种多样的信息,信息传递在生态系统中具有重要作用。下列相关表述不匹配的是( )
A.长日照处理使菊花延时开放一种群的繁衍离不开信息传递
B.密度高时,蝌蚪产生毒素增加死亡率一信息可以调节种间关系
C.响尾蛇摆动尾部对走鹃发出攻击警告一信息的种类是行为信息
D.马铃薯的分泌物可以刺激大麦生长一信息的种类是化学信息
13.(2023高二下·楚雄期中)湿地是天然的蓄水池,能过滤和分解水中的污染物进而改善水质,被誉为“地球之肾”。红树林,河流、湖泊和稻田等均属于湿地类型。生产和生活活动造成某些地方水体发生了富营养化现象。下列有关湿地生态系统及湿地生态恢复工程的说法,错误的是( )
A.水体发生富营养化的原因是富含氮、磷等元素的污染物的排放量超过了水体的自我调节能力
B.水体富营养化导致藻类大量繁殖,由此推测藻类可以为鱼类生命活动提供食物和大量氧气
C.湿地生态恢复工程就是采用工程学和生态措施相结合的方法,使受干扰的湿地得以恢复
D.湿地生态系统的破坏及湿地面积的缩小可能会引起局部气候恶化、地下水位下降、生物多样性降低等问题
14.(2023高二下·行唐月考)国务院《“十四五”推进农业农村现代化规划》指出“2035年,乡村全面振兴取得决定性进展,农业农村现代化基本实现。”下列有关策略的说法错误的是( )
A.培育良种、科学种植,提高农业生产效率,可以提高生态承载力
B.发展现代化农业时建立沼气池遵循的是生态工程的循环原理
C.多层育苗等立体农业生产方式增大了流入生态系统的总能量
D.“桑基鱼塘”实现了能量的多级利用,大大提高能量的传递效率
15.春雨过后,白沙河入海口的长趾滨鹬回归。作为一种中小型涉禽,长趾滨鹬除繁殖期外,常成群或混群活动于湿地、沼泽、稻田与海滩等地,性较胆小而机警,以甲壳动物、昆虫和植物等为食。加强对湿地生态系统的科学管理能提高长趾滨鹬种群数量。下列叙述正确的是( )
A.在长趾滨鹬相对集中的区域,采用标记重捕法以估算其种群数量
B.长趾滨鹬种群数量增加说明该湿地群落的丰富度增加
C.长趾滨鹬体内的碳元素能以有机物的形式传递给绿色植物
D.长趾滨鹬同化的能量可用于自身呼吸作用消耗和生长发育繁殖
16.(2023·浙江模拟)当毛虫啃食欧洲玉米时,它会释放出一种挥发性的3-石竹烯,引来寄生蜂。寄生蜂会将卵产在毛虫体内,几周后卵孵化的同时也就杀死了毛虫。但人工损伤或摘去叶片后,该植物不会出现上述反应。下列叙述错误的是( )
A.石竹烯属于生态系统中化学信息
B.该信息能影响群落的演替方向
C.该信息可调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
D.与人工损伤叶片相比,害虫唾液中的某种物质可引发植物产生该种挥发性物质
17.(2023·景德镇模拟)如图是用来描述各种生命现象的一个简易模型,下列叙述错误的是( )
A.若A代表T细胞,a为抗原刺激,则b、c可分别代表抗体和记忆细胞
B.若A代表棉铃虫种群,a为诱捕雄虫,则b、c可分别代表性别比例失调和种群密度下降
C.若A代表下丘脑,a为细胞外液渗透压上升,则b、c可分别代表渴觉和尿量减少
D.若A代表食物链的第二营养级,a为同化量,则b可代表用于生长、发育、繁殖的能量,c可代表通过呼吸作用散失的能量
18.(2023·武汉模拟)花瓣颜色影响猴面花的授粉方式,由此产生了由蜜蜂传粉的蜜蜂种和由蜂鸟传粉的蜂鸟种,二者生活在同一地区却无法杂交产生后代。下列叙述错误的是( )
A.猴面花具有较高的观赏性体现了生物多样性的直接价值
B.蜜蜂种和蜂鸟种是传粉方式不同的猴面花,属于同一物种
C.蜜蜂种与蜜蜂之间、蜂鸟种与蜂鸟之间都存在协同进化
D.蜜蜂种种群的突变不影响蜂鸟种种群的基因频率
19.(2023·怀仁模拟)如图是用来描述各种生命现象的一个简易模型,下列叙述错误的是( )
A.若A代表食物链的第二营养级,a为同化量,则b可代表用于生长、发育、繁殖的能量,c可代表通过呼吸作用散失的能量
B.若A代表棉铃虫种群,a为诱捕雄虫,则b、c可分别代表性别比例失调和种群密度升高
C.若A代表草原,a为过度放牧,则b、c可分别代表土地荒漠化和物种减少
D.若A代表生态系统的稳定性,a为外界干扰,则b、c可分别代表抵抗力稳定性和恢复力稳定性
20.(2023高二下·吉林期中)生态足迹是指要维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地和水域面积。生态承载力是指在一定环境条件下,生态系统中某种个体存在数量的最大值。下列叙述错误的是( )
A.桑基鱼塘等生产方式能通过物质循环有效减小生态足迹
B.生态足迹的大小只取决于人口规模
C.农牧业生产中延长食物链能增大生态足迹
D.培育良种、建设生态工程等措施可提高生态承载力
21.(2023高二下·番禺期末)下列有关人类活动与生态环境问题的叙述错误的是( )
A.发达国家经济发展快,人口增长慢,所以人均生态足迹小
B.温室效应使全球气候变暖,可减小人类的宜居区域
C.水资源短缺、土地荒漠化及环境污染等都属于全球性生态环境问题
D.垃圾分类,回收再利用实现了生态系统的物质循环。
22.新型“零废弃生态农业”利用酶催化剂,将鸡粪、猪粪及农田废弃物变为无臭无味、易溶于水的粉末,随水施撒在土壤里,实现了农田有机垃圾的零废弃、无污染,让农田秸秆和卖不出去的废弃农产品代替化肥改造盐碱地。从生态学角度对“零废弃生态农业”的分析正确的是( )
A.“零废弃”改变了该生态系统的组成成分
B.酶催化剂提高了该生态系统中分解者的作用
C.废弃物再利用提高了该生态系统中能量的传递效率
D.零废弃生态农业促进了该生态系统中的物质循环,并减少了环境污染
23.(2023·深圳模拟)小麦秸秆可以做家畜饲料,家畜排泄物可培养食用菌,培养后剩余的菌渣可返还农田做肥料。下列叙述正确的是( )
A.能量多级利用的同时也增加了能量的损耗
B.菌渣作为肥料可以为农作物提供一定能量
C.上述流程符合生态工程所遵循的循环原理
D.生态系统中食物链越长则能量利用率越高
24.下列关于生态系统稳定性以及生物多样性的价值体现的叙述,不正确的是( )
A.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
B.自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越弱
C.鲁班通过观察某种叶片的叶缘得到启示,研制出锯,属于直接价值
D.提高生态系统稳定性,就是要禁止对生态系统的干扰和利用
25.下列有关生态足迹的叙述,正确的是( )
A.生态足迹是指在现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需的生产资源的土地及水域面积
B.多食牛肉、少吃野菜,有利于减少生态足迹中草地面积的占用
C.经济发达国家的人均生态足迹值远小于不发达国家的人均生态足迹值
D.生态足迹值越大,对生态和环境的影响越大
二、综合题
26.(2023高二下·浙江月考)图1表示某庭院生态系统物质移动和能量流动的过程,图2表示该庭院生态系统中鸡与人的能量流动示意图,其中字母代表相应过程中的能量。
回答下列问题:
(1)图1中从能量流动的角度来看,该庭院生态系统实现了能量的多级利用,提高了能量的 。该生态系统中生产者的能量来源是 ,家禽类消费者的能量来源是 。
(2)该生态系统 (填“能”或“不能”)实现物质循环,属于 的农业生态工程。植食性昆虫粪便中的能量属于 同化的能量。
(3)图2中 (填字母)表示用于生长发育繁殖的量,鸡与人之间的能量传递效率是 (用分式表示)。图2体现能量流动的 特点。
(4)为提高鸡的产量,结合图2信息,提出相应对策 。
27.(2023高二下·鄂州期中)下图表示生态系统内不同组分能量的类型、所占比例和去向(d表示该营养级未被利用的能量,阴影部分表示生长、发育、繁殖所需能量)。回答下列问题:
(1)图中一处面积可能错误的是 (填图中字母),原因是 。
(2)生态系统不同营养级之间的能量传递效率,应该用两营养级之间的 比值表示,图中第一、二营养级间的传递效率用图中字母表示为 。
(3)图中生产者固定的能量中表示分解者利用的能量是 (用图中字母和文字表示)。
(4)在食物链中,各营养级获得能量的方式及能量的流向不完全相同,举例说明: 。
28.下图为某生态系统的碳循环示意图,下表为该生态系统的能量流动数据表(不考虑暂未利用的能量);其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,A、B、C、D是丙中部分生物,①②③为生理过程。请分析并回答下列问题:
营养级 一 二 三 四
从上一营养级 同化的能量/kJ 141.0 15.9 0.9
呼吸消耗的能量/kJ 501.2 79.1 10.2 0.5
(1)生态系统的碳循环是指碳元素在 和 之间不断循环的过程,②过程中碳元素存在形式的变化是 。
(2)图中D处于第 营养级,B和D两种生物的种间关系为 ,若某种原因造成了B灭绝,从能量流动关系的角度分析,短期内D的数量变化是 。
(3)据表分析,第二营养级与第三营养级间的能量传递效率为 %(保留小数点后一位)。
29.(2023·浙江模拟)近年来,随着城市化推进,城市森林带的建设与维护愈加被重视。回答下列问题:
(1)城市森林带比草坪等绿化带在垂直方向上具有更复杂的 ,为昆虫、鸟类等动物提供了更多的食物与栖息空间,有利于丰富城市生物多样性。下列对城市森林带的描述,正确的有哪几项? 。A.当树冠层稀疏时林下植被生长较好 B.林下植物叶片颜色深,叶绿体发达 C.地面动物中善于奔跑的种类占优势 D.昆虫与树木易形成倒置的生物量金字塔
(2)城市森林带在种植后会逐渐成熟并达到平衡,此过程中,生态系统的功能逐渐完善,总有机物生产量 (填“不断增大”、“先增后减”或“持续减小”),物质循环趋于 (填“开放”或“封闭”),稳定性更好。对于已成熟稳定的城市森林带的维护,方面要控制干扰强度,另一方面在开发利用时需适度加大 的投入。
(3)悬铃木方翅网蝽是一种外来入侵物种,对城市森林带具有毁灭性破坏作用。防治悬铃木方翅网蜻的手段包括高压水枪驱逐其若虫等物理防治、 、引入天敌等生物防治。使用生物防治时通常寻找本地天敌而不是引入外地天敌,其主要原因是 。为验证防治的效果,在第二年春季采用标志重捕法调查其若虫(幼虫)的密度,请说明这一方案是否可行及理由: 。
30.(2023高二下·商洛期末)某兴趣小组对某块农田展开调查,统计其中的生物关系,绘制的部分食物网如图所示。回答下列问题:
(1)水稻属于农田生态系统中的重要成分,其作用是 。
(2)该食物网中的稻苞虫和鸡的种间关系是 。为降低稻苞虫对水稻的危害,可以利用昆虫信息素诱捕稻苞虫,从而降低稻苞虫的 ,这属于控制动物危害中的 防治技术。
(3)调查的农田中生产者的能量值(单位:×106kJ)如下表所示。
项目 自身生长发育和繁殖 呼吸消耗 流向分解者 未利用
水稻 86 64 23 51
杂草 24 18 3 18
①该食物网中生产者固定的太阳能为 kJ。
②不考虑粪便中的能量,第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为 (用百分数表示,保留两位小数)。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】生态系统中物种越单一,其抵抗力稳定性越差,A错误;
根据题干信息可知,湿地公园中的野生动物需要在人类帮助下越冬,人类向湿地公园投放了玉米等食物,因此湿地公园在物质和能量上不能自给自足,B错误;
保护生物多样性要合理开发和利用自然资源,并非禁止开发和利用自然资源,就地保护是对生物多样性最有效的保护,C正确、D错误。
故答案为:C。
【分析】1、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,它的恢复力稳定就越弱。
2、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。
3、生物多样性的保护的保护措施:
(1)就地保护(自然保护区):就地保护是保护物种多样性最为有效的措施。
(2)易地保护:如建立动物园、植物园,易地保护是就地保护的补充,它为行将灭绝的物种提供了最后的生存机会。
(3)利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护,如建立精子库、种子库等。
(4)利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护,如人工授精、组织培养和胚胎移植等。
2.【答案】D
【解析】【解答】A、由图可知,相同强度林火干扰对人工林不同植物的影响不同,A不符合题意;
B、一般来说,群落结构越简单,恢复力稳定性越高,所以人工林群落结构简单,导致其恢复力稳定性高于混合林的,B不符合题意;
C、由图可知,轻度林火后,人工林灌木的光合作用下降,草本植物的光用作用增长,中度和重度林火都会导致灌木和草本植物的光合作用增长,由于乔木碳密度和灌木、草本植物碳密度的纵坐标数值不同,所以不管是哪种程度的林火,都无法通过草本植物和灌木的光合作用增长抵消乔木的损失,C不符合题意;
D、由图可知,轻度林火对乔木、灌木、草本植物的碳密度影响并不大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】生态系统具有自我调节的能力,一般来说,生态系统中的组分越多,营养结构越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性就越高。而自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过生态系统的自我调节能力时,生态平衡就会受到破坏。
3.【答案】B
【解析】【解答】A、能量在食物链中是单向流动、逐级递减的,故金字塔呈现上小下大的特点,不会出现倒置现象,而生物数量金字塔可能出现倒置现象,如一棵大树上有多只虫、多只鸟,A错误;
B、在生态系统中不同生物间由于捕食关系形成链状的食物链,食物链又彼此交错连接构成食物网,在食物网中一种生物可能可以捕食不同生物并被不同生物捕食,从而处于不同的营养级,B正确;
C、生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其 在机体内浓度超过环境浓度的现象,金字塔中营养级最高的生物,体内有毒物质含量最多,C错误;
D、生态系统碳循环是指碳元素在生物群落与无机环境之间反复流动的过程,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃这种关系的,所以食物链中不应该出现分解者。食物链的正确写法是:生产者→初级消费者→次级消费者..,注意起始点是生产者。
2、物质循环是指组成生物体的各种元素元素,都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,并且物质循环具有全球性。碳在无机环境和生物群落之间主要以二氧化碳的方式循环,在生物群落内部是以有机物的形式循环的。
4.【答案】B
【解析】【解答】①若图甲所示为草原生态系统中某种群,由于过度放牧会导致牧草减少,所以a点后的变化可能原因是过度放牧,①正确;
②若图乙所示为某发酵罐中菌种数量,则b点后变化原因可能是后期添加一定量的营养,②错误;
③图丙中,当外界干扰超过生态系统自动调节能力时,生态系统被破坏,种群数量急剧下降,所以c点后发生的变化表明生存环境发生剧烈变化,不再适合生存,③正确;
④当种群数量维持K/2时,种群的增长速率最大,图丁曲线可用于指导渔业捕捞,为了获得最大日捕捞量,捕捞的剩余量应为K/2,可以保护鱼类资源可持续发展,④错误。
故答案为:B。
【分析】1、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。
2、环境容纳量=K值。在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。为了合理利用资源,应该在种群数量超过K/2时捕获,使得每次捕获后,种群数量降低到K/2,这样可以保证此时种群数量尽快地恢复。
5.【答案】C
【解析】【解答】A、森林群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,因此森林群落植物多样性高时,可为动物提供多样的栖息地和食物,A正确;
B、森林生态系统破碎化造成的小种群会减少个体间交配繁殖的机会,使小种群易于灭绝,因此不利于维持生物多样性,B正确;
C、保护生物多样性,是不破坏生物多样性的前提下,合理的开发和利用,并非禁止一切森林砍伐和野生动物捕获的活动,C错误;
D、农业和城镇建设需遵循自然、经济、社会相协调的可持续发展理念,以利于人与自然和谐相处,D正确。
故答案为:C。
【分析】 1、生物的多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
2、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。
6.【答案】D
【解析】【解答】A、牧草是生产者,为第一营养级,野免是第二营养级,为初级消费者,A正确;
B、兔子产生的粪便是上一营养级牧草的同化量,B正确;
C、能量流动是逐级递减的,狼的营养级高于野免,故狼种群同化的总能量可能小于野免种群同化的总能量,C正确;
D、狼捕食一只野免,狼从野兔中同化的能量可能会超过20%,同化量的10%-20%属于该营养级的所有生物,而非个体或种群,D错误。
故答案为:D。
【分析】根据题意分析可知,该食物链中,牧草是生产者,属于第一营养级,野免、狼属于消费者,分别是第二、三营养级。
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。
7.【答案】B
【解析】【解答】A、流经生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能,应是图中的A,A正确;
B、总光合作用A分为呼吸作用散失的能量B和净光合作用C两部分,图中的C和B1+C1+D1分别是桑树和蚕用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量,B错误;
C、由图可知,D=A1+B1+C1+D1,图中D即表示被蚕同化的能量,因此桑树到蚕能量的传递效率为D/A,该传递效率应为10%~20%,故D/C应大于10%,C正确;
D、人工建立该生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,而不能提高能量的传递效率,D正确。
故答案为:B。
【分析】 1、生态系统的能量流动是指能量输入、能量传递、能量散失的过程。生态系统中能量流动的起点是生产者(主要是植物)通过光合作用固定的太阳能开始的。
2、某一营养级(最高营养级除外)能量的去向包括:自身呼吸消耗、流向下一个营养级、被分解者分解利用和未被利用(未利用部分的能量在生物体内以有机物中化学能的形式存在)。某一营养级能量的摄入量=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+未被利用的能量+流向分解者的能量。
2、流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量,即图中的A;桑树呼吸作用所散失的热能可用B表示,图中的C表示净光合作用量,是桑树用于自身生长、发育、繁殖等生命活动的所需的能量,B1+C1+D1属于蚕用于蚕生长、发育、繁殖等生命活动的能量。
8.【答案】A
【解析】【解答】A、螃蟹为杂食性动物,其在自然条件下以水草、腐殖质为食,螃蟹可作为消费者和分解者,螃蟹可作为消费者时,以水草为食处于食物链的第二营养级,以小鱼或者昆虫为食可处于食物链的第三营养级,A错误;
B、区别不同群落的重要特征是物种组成,所以物种组成是养蟹稻田群落与普通稻田群落最重要区别,二者的物种组成有差异,B正确;
C、该种生态农业模式调整了能量流动方向,提高了能量的利用率,传递效率是营养级之间的同化量的比,调整能量流动方向不改变能量传递效率,C正确;
D、稻田套养蟹生态农业模式在收获水稻的同时又收获了螃蟹,提高单位面积综合效益,故稻田套养蟹模式有利于提高稻田生态系统的经济效益,D正确。
故答案为:A。
【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)。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。营养结构是指食物链和食物网。
2、群落类型是指使用某种共同特征对植物群落进行的划分,所得出的某种等级或群落的抽象类别。区别不同群落的重要特征是物种组成。
3、生态农业使废弃物资源化,实现了农业生态系统中物质循环再生和能量的多级利用。
9.【答案】D
【解析】【解答】A、不同生物在土壤中的分层现象体现了群落的垂直结构,A正确;
B、番茄连作条件下,各种线虫的个数均较多,推测土壤环境条件最不利于番茄生长,B正确;
CD、据图可知,与番茄连作相比,水稻—番茄轮作条件下,食真菌线虫和食细菌线虫个数较少,推测真菌和细菌的丰富度可能更高,土壤生态系统的抵抗力稳定性较强,C正确,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。(1)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)。(2)水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因:由于在水平方向上地形的变化、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,以及人与动物的影响等因素,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异,它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果,既有利于充分利用资源,又有利于缓解种间竞争,导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
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;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。
10.【答案】C
【解析】【解答】A、根据题意,木薯根部释放的氰化物可以使提高花生果实的饱满程度和产量,对花生不是毒害作用,A错误;
B、乙烯的合成部位是植物体各个部位,主要作用是促进果实成熟,促进开花,促进叶、花、果实脱落,主要由根冠合成的是脱落酸,B错误;
C、乙烯还能作为“召集信号”,聚集土壤中的有益微生物到花生根部,提高氮、磷等有效养分的吸收,可知微生物通过分解作用为根部提供氮、磷等有效养分,利于根吸收,提高果实的饱满程度和产量,C正确;
D、氰化物和乙烯属于化学信息,根据题文信息,木薯和花生均是生产者,两者之间无能量流动,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、乙烯:合成部位:植物体的各个部位都能产生。主要生理功能:促进果实成熟;促进器官的脱落;促进多开雌花。
2、生态系统中信息的种类
(1)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,如蜘蛛网的振动频率。
(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。
(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
11.【答案】A
【解析】【解答】A、由于湖泊中水生植物能够接受到的光照比较少,所以两个湖泊的太阳利用率低,A错误;
B、据表格数据可知,两个湖泊中植物的呼吸消耗率与玉米地接近,但明显高于荒地,B正确;
C、由于玉米地的太阳利用率最高,所以入射太阳能相同,上述 4 个生态系统中,制造有机物质最多的是玉米地,C正确;
D、玉米快速生长过程中积累的大量有机物,属于植物的净光合量,即净初级生产量,D正确。
故答案为:A。
【分析】生态系统中,生产者通过光合作用固定的能量称为总初级生产量。光能利用效率最高的是总初级生产量/总入射日光量的值最大的生态系统;总初级生产量转化为净初级生产量比例最高的生态系统是生产者呼吸消耗量/总初级生产量的值最小的生态系统。
12.【答案】B
【解析】【解答】A.长日照属于物理信息传递,A正确:
B、密度高时,蝌蚪产生毒素增加死亡率,是种内斗争的一种表现,不属于种间关系, B错误;
C.对走鹃发出即将攻击警告的响尾蛇摆动尾部,是一种行为,属于行为信息,C正确;
D、马铃薯的分泌物刺激大麦生长,其中分泌物属于化学信息,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、生态系统中信息的类型
(1)物理信息:生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息。
(2)化学信息:生物在生命活动过程中,产生的一些可以传递信息的化学物质。
(3)行为信息:是指某些动物通过某些特殊行为,在同种或异种生物间传递的某种信息。
2、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,也离不开信息的传递;
(3)信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
13.【答案】B
【解析】【解答】A、生态系统的自我调节能力是有一定限度的,若水体中的氮、磷等的含量过多,会导致水体富营养化,A正确;
B、水体富营养化会导致藻类大量繁殖,藻类会消耗大量的溶解氧,并产生毒素,造成鱼类大量死亡,B错误;
C、湿地生态恢复工程就是采用工程和生物措施相结合的方法,如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程以及植物物种的引进等,使受干扰的湿地得以恢复,C正确;
D、湿地生态系统能过滤和分解水中的污染物进而改善水质,其缩小会导致局部气候恶化、地下水位下降、生物多样性降低等问题,D正确。
故答案为:B。
【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)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。
14.【答案】D
【解析】【解答】A、培育良种、科学种植,提高农业生产效率,可以提高生态承载力,A正确;
B、发展现代化农业时建立沼气池,减少整个生产环节废物的产生,遵循的是生态工程的循环原理,B正确;
C、多层育苗等立体农业生产方式,植物数量增多,增大了流入生态系统的总能量,C正确;
D、“桑基鱼塘”实现了能量的多级利用,能量的传递效率不能提高,D错误。
故答案为:D。
【分析】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。
15.【答案】D
【解析】【解答】A、在长趾滨鹬相对集中的区域,采用标记重捕法估算其种群数量结果会偏大,A错误;
B、丰富度是指群落中物种数目的多少,长趾滨鹬种群数量增加,不能说明该湿地群落的丰富度增加,B错误;
C、长趾滨鹬体内的碳元素以CO2的形式排出体外传递给绿色植物,C错误;
D、长趾滨鹬同化的能量可用于自身呼吸作用消耗和生长发育繁殖,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、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。
2、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。
16.【答案】B
【解析】【解答】A、石竹烯是一种挥发性强的物质,在生态系统中属于化学信息,A正确;
BC、3-石竹烯能引来寄生蜂杀死毛虫,这提现了生态系统的信息传递能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定,其并没有影响群落的演替,B错误,C正确;
D、题干中分析可知,人工损伤叶片不会分泌石竹烯,而毛虫啃食叶片会分泌石竹烯,可能原因是害虫唾液中的某种物质可引发植物产生该种挥发性物质,D正确。
故答案为: B。
【分析】生态系统的信息传递:
(1)种类:①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,如蜘蛛网的振动频率。
②化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。
③行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
(2)信息传递在生态系统中的作用
①个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用。
②种群:生物种群的繁衍,离不开信息传递。
③群落和生态系统:能调节生物的种间关系,经维持生态系统的平衡和稳定。
(3)应用:提高农产品和畜产品产量;对有害动物进行控制。
17.【答案】A
【解析】【解答】A、在抗原刺激下,T淋巴细胞会增殖分化,形成细胞毒性T细胞和记忆细胞。故若A代表人体T淋巴细胞,a为抗原刺激,则b、c可分别代表细胞毒性T细胞和记忆细胞,A错误;
B、诱捕雄虫,会破坏种群的性别比例,从而降低出生率影响种群密度,故若A代表棉铃虫种群,a为诱捕雄虫,则b、c可分别代表性别比例失调和种群密度降低,B正确;
C、细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器感受到刺激后将刺激传递大脑皮层,大脑皮层产生渴觉,同时使垂体释放抗利尿激素增多,尿量减少,C正确;
D、若A代表食物链的第二营养级,a是同化量,同化量可以分为用于其自身生长发育繁殖的能量b和呼吸作用散失的能量c,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、细胞免疫过程为:(1)感应阶段:吞噬细胞摄取和处理抗原,并暴露出其抗原决定簇,然后将抗原呈递给T细胞;(2)反应阶段:T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞,同时T细胞能合成并分泌淋巴因子,增强免疫功能。(3)效应阶段:效应T细胞发挥效应,激活靶细胞内的溶酶体酶使靶细胞裂解。
2、种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。其中,种群密度是种群最基本的数量特征;出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用;年龄结构可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
3、当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
4、摄入量=同化量+粪便量;
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量;
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×100%。
18.【答案】B
【解析】【解答】A、直接价值指对人类有食用、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价值,猴面花具有较高的观赏性体现了生物多样性的直接价值,A正确;
B、蜜蜂种和蜂鸟种生活在同一地区却无法杂交产生后代,存在生殖隔离,因此两者不属于同一物种,B错误;
C、协同进化包含两层含义:一是不同物种之间的协同进化,二是生物与无机环境之间的相互影响和共同演变,蜜蜂种与蜜蜂之间、蜂鸟种与蜂鸟之间都存在协同进化,C正确;
D、蜜蜂种种群的突变影响蜜蜂种群的基因频率,不影响蜂鸟种群的基因频率,D正确。
故答案为:B。
【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。(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、隔离导致物种的形成(1)物种的判断标准主要是具有一定的形态结构和生理功能以及能否在自然条件下相互交配并产生可育后代;(2)一般先经过长期的地理隔离,然后形成生殖隔离;有时不经过地理隔离直接形成生殖隔离,例如多倍体的产生。
3、协同进化: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,这就是共同进化。
19.【答案】B
【解析】【解答】A、若A是第二营养级,a是其同化量,同化量可以分为用于其自身生长发育繁殖的能量b和呼吸散失的能量c,A正确;
B、若a表示诱捕雄虫,A表示棉铃虫种群,则该种群的性别比例会失调,种群密度会下降,B错误;
C、若a是多度放牧,则会造成A草原荒漠化b和物种减少c,C正确;
D、a为外界干扰,则b、c可分别代表抵抗力稳定性和恢复力稳定性,D正确。
故答案为:B。
【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、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。
20.【答案】B
【解析】【解答】A、桑基鱼塘通过物质循环,减少废弃物的产生,进而减小了吸纳废物的土地和水域面积,A不符合题意;
B、生态足迹的大小取决于人口规模、生活消费水平、技术条件和生产力水平等,B符合题意;
C、延长食物链会导致物种数目增多,占地面积加大,同时吸纳废物的土地面积也会增大,C不符合题意;
D、培育良种、建设生态工程等措施会改善生态系统中的无机环境,使生态承载力提高,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】
1、生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。如一个人的粮食消费量可以转换为生产这些粮食所需要的耕地面积,而他所排放的二氧化碳总量可以转换成吸收这些二氧化碳所需要的森林、草地或农田的面积等。
2、影响因素:生态足迹的大小取决于人口规模、生活消费水平、技术条件和生产力水平等。
21.【答案】A
【解析】【解答】A、生态足迹的大小取决于人口规模、生活消费水平、技术条件和生产力水平等,生态足迹越大,说明人类所需的资源就越多,对环境的影响就越大,发达国家虽人口增长慢,但人均生态足迹较大,A符合题意;
B、温室效应使全球气候变暖,使相应的区域不适合人类居住,即会减小人类的宜居区域,B不符合题意;
C、全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化、环境污染和生物多样性丧失等都属于全球性生态问题,C不符合题意;
D、组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环,垃圾分类,回收再利用实现了生态系统的物质循环,提高了能量的利用率,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】1、全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化、环境污染和生物多样性丧失等都属于全球性生态问题,需要引起人们重视。
2、组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。
3、①生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。如一个人的粮食消费量可以转换为生产这些粮食所需要的耕地面积,而他所排放的二氧化碳总量可以转换成吸收这些二氧化碳所需要的森林、草地或农田的面积等。
②影响因素:生态足迹的大小取决于人口规模、生活消费水平、技术条件和生产力水平等。
22.【答案】D
【解析】【解答】A、生态系统的组成成分包括生物组分和非生物的物质和能量,“零废弃”没有造成环境污染,并没有改变该生态系统的组成成分,A不符合题意;
B、分解者可利用鸡粪、猪粪及农田废弃物中的有机物,转化形成无机物,酶催化剂的使用降低了该生态系统中分解者的作用,B不符合题意;
C、废弃物再利用提高了该生态系统中能量的利用率,C不符合题意;
D、零废弃生态农业促进了该生态系统中的物质循环,提高了能量的利用率,并减少了环境污染,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、生态系统的组成成分
非生物的物质和能量:光、热、水、空气和无机盐等;
生产者:自养生物,主要是绿色植物;
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;
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。
2、能量传递效率是指下一个营养级的同化量与上一个营养级的同化量的比值,一般介于10%~20%之间,不可以提高。
23.【答案】C
【解析】【解答】A、能量多级利用提高了能量的利用率,减少了能量损耗,A错误;
B、农作物的生活需要无机盐,菌渣作为肥料经分解者分解后,可以为农作物提供生活所需的无机盐,B错误;
C、上述流程符合生态工程所遵循的循环原理(在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高),C正确;
D、生态系统的能量流动随食物链的延长而递减,故并非食物链越长能量利用率越高,D错误。
故答案为:C。
【分析】 一、生态工程所遵循的基本原理为:整体、协调、循环、自生等。
1、自生:由生物组分而产生的的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。遵循自生原理,需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。
2、循环:循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。
3、协调:处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量。
4、整体:遵循整体原理,首先要遵从从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
二、生态系统的能量流动特点:单向流动:生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向下一个营养级,不能逆向流动,也不能循环流动。逐级递减:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%;可用能量金字塔表示.在一个生态系统中,营养级越多,能量流动过程中消耗的能量越多。
24.【答案】D
【解析】【解答】A、负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础,A正确;
一般情况下,抵抗力稳定性和恢复力稳定性呈负相关,自我调节能力越强的生态系统,其结构就越复杂,抵抗力稳定性就越强,恢复力稳定性相对较弱,B正确;
鲁班通过观察某种叶片的叶缘得到启示,硏制出锯体现科硏价值。食用价值、药用价值、工业原料、科硏价值、美学价值等属于生物多样性的直接价值,C正确;
提高生态系统稳定性,要控制对生态系统干扰的程度,不应超过生态系统的自我调节能力,而不是禁止开发利用,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、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。主要包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。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和功能保持原状的能力,而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。
2、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,恢复力稳定性就越低。
25.【答案】D
【解析】【解答】A、生态足迹是指在现有技术条件下,维持一个人、 一个城市、一个国家或全人类的生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积,A错误;
B、改善饮食结构、减少肉食摄取比例可以缩短食物链,提高能量的利用率,从而减小生态足迹,多吃野菜、少吃牛肉有利于减少生态足迹中草地面积的占用,B错误;
C、人均生态足迹是指平均维持一个人生存所需要的资源和净化生产过程中产生的二 氧化碳的土地和水域面积,经济发达国家的人均生态足迹值不一定小于不发达国家的人均生态足迹值,C错误 ;
D、生态足迹越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响越大,D正确。
故答案为:D。
【分析】生态足迹:(1)概念:又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积。(2)特点:①生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大。②生活方式不同,生态足迹的大小可能不同。
26.【答案】(1)利用率;光能(或太阳能);生产者和饲料中的能量
(2)能;物质循环利用;生产者(或植物)
(3)B;E/A;单向流动,逐级递减
(4)建立保温大棚,减少热量散失/调整食物结构,选择易消化吸收的饲料
【解析】【解答】(1)该生态农业实现了物质的循环利用和能量的多级利用,提高了能量利用率;生产者的能量来源于太阳能或光能;而消费者的能量来源于生产者的能量和饲料的能量。
(2)该农业生态系统中,人类运用了物质循环再生规律,利用多种生物使得物质能在生态系统中循环往复,实现了资源的多层次利用;属于物质循环利用的农业生态工程;植食性昆虫粪便中的能量属于上一营养级的能量,即生产者同化的能量。
(3)分析图2可知:A表示鸡同化的能量,B表示鸡用于生长、发育和繁殖的能量,E人同化的能量;鸡与人之间的能量传递效率=人同化的能量/鸡同化的能量×100%即E/A;能量流动具有单向传递、逐级递减的特点。
(4)分析图2可知提高鸡的产量,可从增加鸡同化的能量和减少能量散失的角度分析,所以建立保温大棚,减少热量散失,调整食物结构,选择易消化吸收的饲料等都可提高鸡的产量。
【分析】1、能量流动是指生态系统中能量的输入(通过植物的光合作用把光能转化成化学能)、传递(流入下一营养级,流入分解者)和散失(各生物的呼吸作用散失)的过程。
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、能量传递效率 = 下一营养级同化量/上一营养级同化量 ×100%,相邻的两个营养级之间传递效率为10%-20%。
4、一个营养级所同化的能量的去向:
①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能;
②流向下一营养级;
③残体、粪便等被分解者分解;
④未被利用:包括生物每年的积累量,也包括动植物残体以化学燃料形式被储存起来的能量。
即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
27.【答案】(1)a1;a1代表呼吸作用散失的热能,该部分能量往往大于用于生长、发育、繁殖所消耗的能量
(2)同化量;(a2+b2+c2+d2)/(a1+b1+c1+d1)×100%
(3)c1+消费者摄入量中的粪便量
(4)在食物链中,第一营养级通过光合作用固定太阳能,其他营养级生物通过捕食直接摄取有机物、利用能量;对最高营养级生物来说,能量不会再流向下一个营养级
【解析】【解答】(1)生产者固定的太阳能有两大去向,大多数呼吸作用以热能形式散失,其他用于自身生长发育繁殖,故图中的a1面积应该大于b1+c1+d1之和。
(2)生态系统不同营养级之间的能量传递效率,应该用两营养级之间的同化量比值表示,图中第一、二营养级间的传递效率用图中字母表示为(a2+b2+c2+d2)/(a1+b1+c1+d1)×100%。
(3)下一营养级粪便量属于上一营养级同化量,故图中生产者固定的能量中表示分解者利用的能量是c1+消费者摄入量中的粪便量。
(4)在食物链中,各营养级获得能量的方式及能量的流向不完全相同,如在食物链中,第一营养级通过光合作用固定太阳能,其他营养级生物通过捕食直接摄取有机物、利用能量;对最高营养级生物来说,能量不会再流向下一个营养级。
【分析】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。(6)规律:相邻两个营养级间能量传递效率一般为10%-20%。能量传递效率=下一营养级的同化量/这一营养级的同化量x100%。(7)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。
28.【答案】(1)生物群落;非生物环境;CO2→含碳有机物
(2)三、四;竞争和捕食;增加
(3)11.3
【解析】【解答】(1)碳可以在生物群落和非生物环境之间循环,二氧化碳会通过②光合作用转变为含碳有机物。
(2)图中D在2条食物链中分别处于第三、第四营养级,其中B、D之间既有捕食关系又有种间竞争关系,若某种原因造成了B灭绝,则D的营养级会降低,短期内D的数量会增加。
(3)据表分析,第二营养级的同化量为141.0 kJ,第三营养级的同化量为15.9 kJ,故二者之间的能量传递效率为15.9÷141.0×100%≈11.3%。
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的成分和生态系统的营养结构。生态系统组成成分包括:非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者;生态系统的营养结构是指食物链和食物网。
2、生态系统的功能:能量流动、物质循环和信息传递。
3、 题图为某生态系统的碳循环示意图,其中甲、乙、丙、丁分别表示无机环境、生产者、消费者、分分解者;题表为该生态系统的能量流动数据表(不考虑暂未利用的能量),其中①表示生产者的呼吸作用,②表示光合作用核化能合成作用,③表示分解者的分解作用。据此答题。
29.【答案】(1)层次性(分层结构);AB
(2)不断增大;封闭;物质和能量
(3)施用药剂进行化学防治;可能引起新的外来物种入侵,或可能引起本地生态系统破坏;不可行,因为若虫活动能力弱,活动范围小
【解析】【解答】(1)城市森林带不同高度的植物类型较多,比草坪等绿化带在垂直方向上具有更复杂的层次性(分层现象);植物的垂直分层为昆虫、鸟类等动物提供了更多的食物与栖息空间,有利于丰富城市生物的多样性。
A、当树冠层稀疏时,林下植被接收到的光照较多,生长较好,A正确;
B、林下植物一般生长在弱光条件下,故林下植物的叶绿体发达而且颜色深,有利于获取到阳光,B正确;
C、森林的环境不利于奔跑,地面动物中善于奔跑的种类不占优势,C错误;
D、昆虫与树木易形成倒置数量金字塔,但生物量金字塔并不是倒置的,是正立的,D错误。
故填:层次性(分层结构);AB。
(2)随着生态系统的功能逐渐完善,生产者的生产量不断增大;生态系统功能完善后,不再需要外来物质补充,物质循环趋于封闭,稳定性更好。维持生态平衡,提高生态系统的稳定性,一方面要控制对生态系统的干扰强度,在不超过生态系统自我调节能力的范围内,合理适度地利用生态系统,另一方面,对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质和能量的投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
故填:不断增大;封闭;物质和能量。
(3)有害生物的防治除了物理防治、生物防治,还有施用药剂进行化学防治。使用生物防治时通常寻找本地天敌,因为外来天敌可能引起新的外来物种入侵,或可能引起本地生态系统破坏。若虫活动能力弱,活动范围小不能使用标记重捕法调查种群密度,所以不可行,可采用样方法调查。
故填:施用药剂进行化学防治;可能引起新的外来物种入侵,或可能引起本地生态系统破坏;不可行,因为若虫活动能力弱,活动范围小。
【分析】植物的分层现象与对光能的利用有关,不同植物适于在不同的光照强度下生长,这种分层现象显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。植物的垂直分层为昆虫、鸟类等动物提供了更多的食物与栖息空间,有利于丰富生物的多样性。
维持生态平衡,提高生态系统的稳定性,一方面要控制对生态系统的干扰强度,在不超过生态系统自我调节能力的范围内,合理适度地利用生态系统,另一方面,对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质和能量的投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
30.【答案】(1)通过光合作用将太阳能固定在有机物中,从而被生物所利用
(2)捕食和竞争;种群密度;生物
(3)1.92×108;7.81%
【解析】【解答】(1)水稻在农田生态系统中是生产者,是生态系统中的重要成分,其作用是:通过光合作用将太阳能固定在有机物中,从而被生物所利用。
(2)由图示可知,在食物网中, 稻苞虫和鸡的种间关系是捕食和竞争的关系, 为降低稻苞虫对水稻的危害,可以利用昆虫信息素诱捕稻苞虫,从而降低稻苞虫的种群密度,这是利用了生物间的信息传递,属于控制动物危害中的生物防治技术。
(3) ①该食物网中生产者固定的太阳能 =自身生长发育和繁殖+呼吸消耗量=(86+64+24+18) ×106kJ =1.92 ×108kJ 。
② 不考虑粪便中的能量, 流向第二营业级的能量=生产者自身生长发育和繁殖-流向分解者的能量-未被利用的能量=[(86-23-5)+(24-3-18)] ×106kJ=15×106kJ, 第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为=(15×106kJ)/1.92 ×108kJ x100%= 7.81% 。
【分析】(1)生态系统中的各成分的作用:
生产者是生态系统的基石 。(必备成分)
消费者是生态系统中最活跃的成分。(非必备成分)
分解者:是生态系统的必备成分,不可缺少。
联系生物群落与无机环境的桥梁是生产者和分解者两种成分。
(2)生物防治是利用生物间信息传递,如捕食、竞争、寄生等关系来达到控制害虫数量的办法,也可以用特殊化学物质扰乱某些动物雌雄交配降低动物种群繁殖能力。
(3)生产者(第一营养级)能量的来源和去路
各级消费者能量的来源和去路
(4)能量传递效率
相邻两营养级间的能量传递效率=(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%
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