第3节 生态系统的物质循环
1.下列关于生态系统物质循环的叙述,错误的是( )
A.碳在生物群落与无机环境之间的主要循环形式是CO2
B.物质循环和能量流动是两个相对独立的过程
C.物质循环发生在生物群落和无机环境之间
D.无机环境中的物质可以被生物群落反复利用
解析:物质循环和能量流动紧密联系,不可分割。
答案:B
2.生态系统中C、N等元素活动的特点是( )
A.单向的
B.循环地、反复地出现,由一种形式转变成另一种形式
C.逐级递减的
D.快速运动的
答案:B
3.从物质循环的角度看,人体内的碳元素究其根源是来自 ( )
A.食物中的碳
B.大气中CO2中的碳
C.燃料中的碳
D.非生物环境中的碳
解析:人在生态系统中是消费者,所需要的碳元素直接或间接地来自生产者,而生产者中的碳元素都来自通过光合作用固定的大气中的CO2。
答案:B
4.下列关于生态系统物质循环的叙述,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等化学元素
B.所说的生态系统是指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、循环流动
D.物质在循环过程中不断递减
解析: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,不会消失。
答案:D
5.利用泥浆生物反应器处理污染土壤,其原理是将污染土壤用水调成泥浆状,同时加入部分营养物质和菌种等,在有氧条件下剧烈搅拌,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
解析:在有氧条件下剧烈搅拌而使污染物快速分解,所以是通过菌种进行有氧呼吸而分解有机物,故B项正确。题中的反应器中有土壤、营养物质和菌种,无生产者,不满足生态系统(生物群落及其无机环境)的概念范畴,更谈不上生态系统功能中的物质循环和能量流动,A、C、D三项均错误。
答案:B
6.碳循环中,连通无机环境和生物群落的生物类群和生理作用分别是( )
①生产者 ②消费者 ③分解者 ④光合作用 ⑤呼吸作用 ⑥蒸腾作用 ⑦化能合成作用
A.①②;④⑤⑥ B.①③;④⑤⑦
C.②③;⑤⑥⑦ D.①③;④⑥⑦
解析:碳循环中,生产者通过光合作用或化能合成作用将CO2转化为有机物,使碳元素进入生物群落,分解者则通过呼吸作用等把有机物转化成CO2,使碳元素返回无机环境。
答案:B
7.在一个用钢化玻璃做成的封闭水缸内,养有鱼、虾、水蚤等水生动物,还有一些水草和藻类以及一些微生物,开始时它们正好达到了生态平衡状态。后来为了取得一些实验结果,进行了遮光处理,下列现象不可能出现的是( )
A.氧气含量减少
B.CO2含量减少
C.厌氧微生物数量增多
D.动物数量减少
解析:这个封闭的水缸,实际上就是一个封闭的生态系统。如果进行遮光处理,植物的光合作用受阻,CO2利用减少(CO2含量增多),氧气产生减少,所以厌氧微生物在这种情况下会增多。植物生长受阻,会导致动物数量减少。
答案:B
8.
右图表示a、b、c三地区森林土壤有机物分解状况,则分解者的作用强弱是( )
A.a>b>c
B.c>b>a
C.c=b>a
D.a>c=b
解析:由题意可知,土壤中有机物量指的是未被分解者分解的有机物的数量。由图可知,a地区落叶供给量最多,土壤有机物量却最少,说明a地区分解者的作用最强,b地区次之,c地区最弱,故a>b>c。
答案:A
9.某种甲虫通过分解土壤中的落叶获得养分,可推测这种甲虫( )
A.与落叶树之间为捕食关系
B.属于次级消费者
C.对落叶林的物质循环有促进作用
D.在能量金字塔中位于底部
解析:由题目可知,该甲虫营腐生生活,是该生态系统中的分解者,与植物之间不是捕食关系,A、B两项错误。位于能量金字塔底部的是生产者,D项错误。
答案:C
10.在生态系统的碳循环中,把碳从生物群落释放到大气中的过程主要是( )
A.燃烧 B.光合作用
C.化能合成作用 D.呼吸作用
解析:碳从生物群落进入无机环境的方式是生产者、消费者和分解者的呼吸作用以及化石燃料的燃烧,其中主要是生物的呼吸作用。
答案:D
11.下图是生态系统中某元素循环的模式图,对该图的说明正确的是( )
A.这是碳元素的循环模式图
B.a与b两种生物是生态系统不可缺少的成分
C.图中缺少化石燃料的燃烧
D.该物质循环只在某生态系统内进行
解析:图中b是消费者,不是生态系统必不可少的成分。物质循环是在生物圈范围内进行的。煤和石油属于化石燃料,其燃烧时产生CO2排放到环境中。
答案:A
12.下图表示生态系统中的碳循环过程,其中甲、乙、丙、丁为构成系统的生物群落,箭头表示物质循环方向。下列有关叙述错误的是( )
A.图中①过程可以表示绿色植物的光合作用
B.缺少甲时生态系统的物质循环不能正常进行
C.丙的无氧呼吸是产生大气中气体X的重要途径之一
D.图中③④过程中实现了物质和能量的传递
解析:从图中箭头指向可知,乙为生产者,丙、丁是消费者,甲是分解者。过程①可表示绿色植物的光合作用。过程②是呼吸作用,乙→丙→丁是通过捕食关系联系起来的,实现了物质和能量的传递。大气中CO2的来源有生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用、燃料的燃烧。丙的无氧呼吸一般不产生CO2。
答案:C
13.我国北方处于平衡状态的某森林生态系统,其碳循环如下图所示,箭头和字母分别表示碳元素传递方向和转移能量。下列选项正确的是( )
A.夏季,a>b+c+e B.秋季,e+fC.春季,g=b+e+f D.冬季,d>c+f
解析:碳元素在无机环境和生物群落之间的循环离不开生产者(主要是绿色植物)。在题目所给出的生态系统中,a代表绿色植物通过光合作用固定的太阳能及合成的有机物,这是通过该森林生态系统的总能量,数量最大;b代表植物呼吸作用散失到大气中的CO2(或能量);c代表通过食物链流到动物(各级消费者)体内的总能量;d代表动物的呼吸作用散失到大气中的CO2(或能量);e代表植物的残枝、落叶流到分解者的能量;f代表动物的遗体流到分解者的能量;g代表分解者的呼吸作用散失到大气中的CO2(或能量)。在一年中的不同季节,植物进行光合作用的强度不同。生态系统能量流动的效率为10%~20%。在夏季,处于平衡状态的森林生态系统,植物光合作用所固定的总能量>(植物呼吸作用所消耗的能量+流到动物体内的能量+流到分解者的能量),多余部分是未利用的能量。
答案:A
14.根据下图的碳循环示意图回答问题。
(1)从微观上看,过程③主要是在细胞内 中进行的。
(2)碳从无机环境中进入生物群落的途径①是 ;④表示 。
(3)参与过程④的生物的新陈代谢类型是 ;它们与同区域中的动、植物共同构成了 。
(4)太阳能照射到地球表面后,一部分被吸收并通过各种方式转化为热量散失,如果大气层中的CO2增多,则产生 效应。
(5)碳循环的进行伴随着 ,但由于生物体不能利用在代谢中产生的 ,因而能量流动具有 的特点。
解析:③过程是呼吸作用,主要在线粒体中进行。图中①是光合作用、④代表分解者的分解作用。分解者的代谢类型为异养需氧型和异养厌氧型。大气层中的CO2增多,则产生温室效应。能量流动是伴随着物质循环而进行的,由于热能不断散失,导致能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。
答案:(1)线粒体 (2)光合作用 分解者的分解作用 (3)异养需氧型和异养厌氧型 生物群落 (4)温室 (5)能量流动 热能 单向流动、逐级递减
15.下图为生态系统碳循环示意图,其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。请据图回答问题。
(1)生态系统的碳循环是指碳元素在 之间不断循环的过程。
(2)X与甲中图示生物类群的能量来源不同,X代表的生物为 。
(3)大气中的CO2在甲中图示的 (在a~d中选择)处合成有机物;含碳有机物在甲中图示的 (在a~d中选择)处可以分解为CO2。
(4)除化石燃料燃烧外,还可以通过 作用产生CO2。
解析:生态系统的物质循环是指组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间反复出现,循环运动。生态系统中的生产者主要指绿色植物,其次还有光合细菌和化能自养细菌等,其中与绿色植物能量来源不同的是化能自养细菌。植物有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体,无氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质,光合作用产生有机物的场所是叶绿体基质。CO2回到大气中去的途径除化石燃料燃烧,还有动、植物的细胞呼吸及微生物的分解作用。
答案:(1)生物群落与无机环境 (2)化能自养细菌(或硝化细菌等) (3)c a和b (4)动、植物的细胞呼吸以及微生物的分解
16.研究发现,每升天然水中含0.01 mg汞或者0.1 mg的杀虫剂,就会对人体造成危害。某研究小组开展了对某湖泊中环境问题的研究。他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E,并对其进行消化道内食物组成的分析;然后又请当地湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定,如下表所示。分析回答下列问题。
生物种类 消化道内食物组成 千克体重污染物含量/mg
汞 某种杀虫剂
A 鱼(甲) 鱼(乙) 78 96
B 河蚌 水蚤、小球藻 25 57
C 小球藻 / 3 5
D 鱼(乙) 水蚤 10 31
E 水蚤 小球藻 5 15
(1)表中生物可能形成的食物链(网)为 ,河蚌(B)和水蚤(E)的关系是 。
(2)若C中的能量不变,将B的食物比例由C∶E=1∶1调整为2∶1,能量传递效率按10%计算,该生态系统传递给B的能量是原来的 倍。
(3)上图为该湖泊生态系统参与碳循环的示意图,甲、乙、丙、丁代表生态系统的4种成分,图中以CO2形式流动的是 (填序号),过程①主要是 ,该生态系统中丙为 。
(4)分析上表,你认为这一湖泊面临的主要环境问题是什么 。针对这一问题,你将提出什么样的保护或改善建议 。
解析:(1)先确定小球藻为生产者,再根据消化道中的食物组成确定消费者的类型(初级、次级……),最后写出具体的食物链(网)。
(2)B的食物比例为C∶E=1∶1时,设B中的能量为x,则需要C的能量为1/2x÷10%+1/2x÷10%÷10%=55x;B的食物比例为C∶E=2∶1时,设B中的能量为y,则需要C的能量为2/3y÷10%+1/3y÷10%÷10%=40y;据题意C中的能量不变,则55x=40y,y/x=1.375。
(3)据图可知,甲为生产者,乙为消费者,丙为分解者,丁为大气中的CO2库。①过程为生产者的光合作用,②为生产者的呼吸作用。碳元素在生产者和大气中的CO2库之间是以CO2形式循环的,即①②是以CO2形式循环的;消费者的呼吸作用和分解者的分解作用均以CO2的形式进入大气中,即⑥和⑤以CO2的形式进入大气中。
(4)根据表格可知,污染物为重金属离子(汞)和杀虫剂。可以从源头上、污染后的处理方法等方面考虑保护或改善建议。
答案:(1) 捕食和竞争 (2)1.375 (3)①②⑤⑥ 光合作用 分解者 (4)重金属离子(汞)和杀虫剂污染 防止重金属离子、杀虫剂等有害物质进入水体(其他合理答案也可)第4节 生态系统的信息传递
1.下列关于生态系统信息传递特征的描述,正确的是( )
A.生态系统的物理信息都来源于环境
B.植物都通过化学物质传递信息
C.信息沿食物链从低营养级向高营养级传递
D.信息可以调节生物的种间关系
解析:生态系统的物理信息的来源可以是无机环境,也可以是生物。信息传递在生态系统中具有重要的作用,一是生命活动的正常进行离不开信息的作用,生物种群的繁衍也离不开信息的传递;二是信息还能调节生物间的关系,以维持生态系统的稳定。
答案:D
2.草原中有一种鸟,雄鸟发现危险时就会急速起飞,并用力抖动两翼,给孵卵的雌鸟发出逃避的信号。下列有关说法正确的是( )
A.雄鸟给孵卵的雌鸟发出的是物理信息
B.上述实例体现了信息传递具有调节种间关系的作用
C.上述实例可说明信息传递有利于种群的生存与繁衍
D.同种生物之间的信息传递对维持生态系统的稳定毫无意义
解析:用力抖动两翼属于雄鸟发出的行为信息。由于该信息传递发生在同种鸟之间,因此不能体现信息传递具有调节种间关系的作用。同种生物之间的信息传递有利于种群的生存与繁衍,从而保证本物种不会灭绝,保护物种的多样性,这对维持生态系统的稳定具有一定的意义。
答案:C
3.下图为生态系统信息传递模式图,下列有关叙述正确的是 ( )
①信息传递是双向的,能量流动和物质循环也是双向的 ②生态系统的功能主要是能量流动和物质循环,还有信息传递 ③物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力 ④生态系统各成分间都有各种形式的信息传递
A.①② B.②③
C.①③④ D.②③④
解析:能量流动是单向的,①错误;生态系统的各成分间都有信息传递,但并非都存在各种形式,④错误。
答案:B
4.若右图表示的是种群A与B之间的关系,则种群A与B之间信息传递的方向是 ( )
A.信息只能由种群A传递给种群B
B.信息只能由种群B传递给种群A
C.种群A与B之间可以相互传递信息
D.种群A与B之间不能相互传递信息
解析:由题图可知,种群A与B之间存在捕食关系,二者相互依赖,相互制约,而维持这种动态的制约关系的是双方之间进行的信息传递,这体现了信息传递在调节种间关系中的作用。
答案:C
5.金合欢是一种常见的围篱植物,当其枝叶被牛羊大量采食后,新长出的枝条带有更多的刺。植物的刺向捕食动物传递了( )
A.物理信息 B.化学信息
C.行为信息 D.营养信息
解析:“刺”不是一种具体的化学物质,也不是一种行为,因此既不是化学信息,也不是行为信息,而是物理信息。
答案:A
6.一只蚜虫受到攻击时,就会释放一种起警告作用的化学物质,以便使邻近的蚜虫迅速逃避敌害,这种现象所属的特征及所释放的化学物质分别是( )
A.种内互助,化学信息 B.种内互助,行为信息
C.种间互助,化学信息 D.种内互助,物理信息
解析:由题意可知,蚜虫受到攻击时释放的化学物质,属于化学信息;释放的化学物质帮助邻近的蚜虫迅速逃避敌害,属于种内互助。
答案:A
7.据了解,野生扬子鳄种群的雌雄比例一般稳定在5∶1左右,这样的性别比是由孵化时的温度决定的;繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”“轰”的声音,雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置。当声音大时,雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿、温度较低处,则产生较多的雌鳄。以上事实说明生态系统中信息传递( )
A.能够调节生物种间关系,以维持生态系统的稳定
B.影响生物种群的繁衍,维持种群数量的稳定
C.维持生物体正常生命活动,调节生物内环境的稳态
D.对生物进行自然选择,促进生物进化
解析:题中实例体现了“雄鳄的声音”对雌鳄繁殖的调节作用。
答案:B
8.右图是20世纪90年代在棉铃虫大爆发时期,棉区农民设计的高强度荧光灯灭虫法示意图,地面挖一大坑,坑中灌满水,水上方吊一盏300 W的荧光灯,远处各种能飞的昆虫就会飞来,围绕灯飞舞,后来便落入水中被淹死。此种方法采用的是什么信息在农业生产中的应用 ( )
A.物理信息 B.化学信息
C.行为信息 D.水信息
解析:该方法利用了昆虫的趋光性,属于物理信息在农业生产中的应用。
答案:A
9.在生态系统中,信息传递发生在( )
A.种群和种群之间
B.种群内部个体和个体之间
C.生物和环境之间
D.以上三项都有
解析:生态系统的信息传递既可发生于生物与生物之间,也可发生于生物与环境之间。
答案:D
10.蟑螂喜好在夜间出来活动。科学家把蟑螂放在实验室里,人为地将实验室的白天和黑夜加以颠倒,大约经过一个星期,蟑螂就在人造的“黑夜”时间活动(尽管实际上是白天)。这个实验说明( )
A.蟑螂能感受物理信息的改变
B.信息传递是生态系统的重要功能之一
C.行为信息可以影响蟑螂的行为
D.蟑螂可以感受一切信息刺激
解析:蟑螂在人造的“黑夜”时间活动,光照是物理信息,不是行为信息,说明物理信息影响蟑螂的生命活动;题干中的内容不能说明B、D两项内容。
答案:A
11.下列属于利用信息治理害虫的实例是( )
A.用杀虫剂直接杀死害虫
B.用火烧害虫
C.用电蚊拍电击蚊子
D.用灭蚊灯杀死蚊子
解析:杀虫剂杀死害虫、用火烧害虫和电蚊拍电击蚊子都是对害虫的直接作用,并没有信息传递;用灭蚊灯杀死蚊子是利用光的信息吸引蚊子,杀死蚊子。
答案:D
12.萌发的种子通过低温处理后,能加速对花的诱导,可促使其提前开花和成熟,如春小麦经过春化处理后,可早熟5~10天。下列说法不正确的是( )
A.温度在生态系统中属于物理信息
B.该材料体现了信息的传递对植物的生长发育起重要作用
C.信息传递在农业生产中能够提高产品的产量
D.影响春小麦生长发育过程的信息只有温度
解析:春小麦春播时气温较低,如果提早进行低温处理(即春化阶段),然后播种,则会很快就进入开花阶段,从而提高产量。该生产实例体现了物理信息(温度)对植物生长发育的影响,也体现出物理信息在农业生产上的应用。春小麦在生长发育过程中,受光、温度、水分、空气等多种信息的影响。
答案:D
13.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,以增加产量。
请据此回答问题。
(1)上述增产措施中,涉及的信息依次为① ;② ;③ ;④ 。
(2)请根据以上措施,总结信息传递在农业生产中的作用。
① ;② 。
解析:措施①②③④分别涉及光、性引诱剂、光、声波等信息,依次属于物理信息、化学信息、物理信息、物理信息。措施①③④体现出信息传递在提高农产品或畜产品产量方面的应用,而②体现出信息传递在对有害动物进行控制方面的应用。
答案:(1)物理信息 化学信息 物理信息 物理信息
(2)提高农产品或畜产品的产量 对有害动物进行控制
14.烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后,会释放出一种挥发性的化学物质。这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌,夜间会驱赶乙种蛾,使其不能在烟草叶片上产卵(乙种蛾幼虫也采食烟草叶片),如下页左上图所示。试回答下列问题。
(1)烟草释放的这种化学物质属于 信息,这体现了信息在生态系统中的作用是 。
(2)利用烟草的这种特性,我们可以人工合成类似的物质应用于农业生产中,对有害动物进行控制。这种方法属于 防治,其优点是 。
(3)甲种蛾幼虫与烟草的种间关系是 。
(4)甲种蛾幼虫与乙种蛾幼虫的种间关系是 。
解析:(1)烟草释放的化学物质在白天能吸引甲种蛾幼虫的天敌,夜间会驱赶乙种蛾,这说明信息能调节生物的种间关系。
(2)利用人工合成的类似物质来控制有害动物属于生物防治,这种方法的优点是减少农药的使用,不污染环境。
(3)甲种蛾幼虫采食烟草的叶片,二者是捕食关系。
(4)甲种蛾幼虫和乙种蛾幼虫都采食烟草叶片,二者是竞争关系。
答案:(1)化学 调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定 (2)生物 不污染环境 (3)捕食 (4)竞争
15.请回答下列问题。
Ⅰ.蜜蜂是一种群居的益虫,蜜蜂的筑巢、采粉和酿蜜等行为以及“语言”等都引起了人们的极大兴趣。
(1)蜜蜂中的侦查蜂可在发现蜜源后,回到蜂窝内通过特殊的“语言”传达给其他同伴,如果侦查蜂跳“圆圈舞”,则表明蜜源的距离很近,一般在百米之内。这种信息是 。
(2)蜜蜂可以从很多植物的花朵上采集花粉,同时也为这些植物传粉,这种关系在生态学上称为 。从生态系统的功能看,信息传递可以 ,以维持生态系统的稳定。
Ⅱ.蜜蜂是如何发现蜜源的,我们可以进行模拟实验来探究。有人从以下几方面进行了探究,所用的实验材料和用具有蜜蜂100只,1朵作为常见蜜源的黄色5瓣花儿,白纸,剪刀,染料,无色且与蜜源味道相同的制剂。
组别 假设
1 通过花的气味识别
2 通过花的颜色识别
3 通过花的外形识别
(1)第1、2组实验传递的信息分别属于 。
(2)第1组的“模拟花”在颜色、气味和外形上的要求是 。
(3)如果将三组“模拟花”摆在蜂箱周围同时进行实验时,写出两条应该注意的问题。 。
(4)每组实验测量的指标是 。
解析:Ⅰ.“跳舞”是蜜蜂的一种行为,属于行为信息。蜜蜂采集花粉并为植物传粉,属于种间互助。信息传递可以调节种间关系,维持生态系统的稳定。
Ⅱ.(1)花的气味传递的信息属于化学信息,花的颜色传递的信息属于物理信息。(2)第1组是假设通过花的气味识别,因此白纸要染成黄色,无特殊的气味,形状与花的形状相同。(3)实验中除自变量外其他变量均要保持一致,以防止无关变量的干扰。(4)实验测定的指标是单位时间内落到实验材料上的蜜蜂的数目。
答案:Ⅰ.(1)行为信息 (2)种间互助 调节种间关系
Ⅱ.(1)化学信息和物理信息
(2)将白纸染成花儿的颜色(黄色),无花的特殊气味,但形状与花儿相同
(3)“模拟花”与蜂箱的距离相等;晴天无风(其他合理答案也可)
(4)单位时间内落到实验材料(模拟花)上的蜜蜂的数目第1节 生态系统的结构
1.以下可称为生态系统的是( )
A.一个湖泊中的浮游生物和所有分解者
B.烧杯中取自池塘的水、泥土和浮游生物
C.一个池塘中的所有水蚤和分解者
D.一个鱼缸中的所有金鱼和水草
解析:生态系统一般包括四种成分:非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。其中非生物的物质和能量相当于生态系统概念中的无机环境,生产者、消费者和分解者的总和是生态系统的生物成分,也就是概念中的生物群落。只要具备生态系统的这四种成分,就可以看做一个生态系统。由此可见,A、C、D三个选项中所描述的内容都不能称为生态系统。
答案:B
2.要使一个生态系统长期存在,除了有非生物的物质和能量外,至少必须具有( )
A.消费者和分解者
B.生产者和消费者
C.生产者和分解者
D.生产者和人
解析:生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者等部分。非生物的物质和能量是生态系统存在的物质基础和能量基础;生产者可把无机物转化成有机物,将无机环境中的能量转变成化学能,使之流入生态系统中;分解者可把动植物遗体、排遗物和残落物等所含有的复杂的有机物分解成简单的无机物,归还到无机环境中。如果没有分解者,动植物遗体将无法分解,终将尸积如山,生态系统就会崩溃;消费者直接或间接以生产者为食,缺少消费者,生态系统也可以长期维持平衡。
答案:C
3.右图为生态系统结构的关系图,a代表的成分是( )
A.生产者
B.消费者
C.分解者
D.不能确定
解析:生态系统包括生物群落和无机环境,生物群落包括生产者、消费者和分解者。从箭头的方向上分析,a的能量和物质来自b,并可传递给c,所以a是消费者。
答案:B
4.下列关于生态系统中分解者的叙述,正确的是( )
A.专门营腐生生活的细菌也不一定是分解者,而有可能是生产者或消费者
B.分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物,可以供固氮微生物再利用
C.分解者分解动植物遗体释放出来的能量,可供绿色植物同化作用再利用
D.分解者不一定都是微生物,微生物也不一定都是分解者
解析:专门营腐生生活的细菌一定是分解者。固氮微生物一般为异养,不能利用无机物;分解者分解动植物遗体释放出来的能量,被自己利用或以热能的形式散失,不能供绿色植物同化作用再利用;蚯蚓不是微生物,但属于分解者,硝化细菌属于微生物,但不是分解者,而是生产者。
答案:D
5.右图表示个体、种群、群落和生态系统间的关系,下列有关表述正确的是 ( )
A.图中a表示生态系统,b表示群落,c表示种群,d表示个体
B.一片鱼塘中所有的动植物可用c表示
C. b的发展趋势可通过年龄组成来预测
D. d的组成成分是生产者、消费者和分解者
解析:个体、种群、群落、生态系统的范围是依次增大的,A项错误。一片鱼塘中的所有动植物既不是种群(有多个物种),也不是群落(缺少微生物),也不是生态系统(没有微生物和无机环境),B项错误。生态系统的组成成分是生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,D项错误。
答案:C
6.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
解析:在生态系统食物网中,一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物。食物链的营养级一般不超过5级。食物网上的生物可能是捕食关系,也可能是竞争关系,还可能同时存在捕食关系和竞争关系。
答案:C
7.右图是某池塘生态系统中的食物网,下列关于此食物网中生物之间数量变化关系的叙述,正确的是( )
A.如果绿藻的数量大量减少,其他生物的数量也均减少
B.如果大量捕捞花鲢,则乌鱼的数量在短时间内大量减少
C.如果大量捕捞白鲢,则花鲢的数量在短时间内大量增加
D.如果大量捕捞乌鱼,则其他生物的数量在短时间内大量增加
解析:因为生产者是生态系统中其他生物的能量来源,所以生产者大量减少会引起其他生物的数量也减少;因为乌鱼除了以花鲢为食外,还以白鲢为食,所以当大量捕捞花鲢时,乌鱼的数量不会在短时间内大量减少;如果大量捕捞白鲢,乌鱼会更多地捕食花鲢,所以花鲢的数量也不会大量增加;如果大量捕捞乌鱼,在短时间内花鲢和白鲢的数量都要增加,但水蚤和绿藻的数量在短时间内不会大量增加。
答案:A
8.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,丙的种群数量增加
D.甲的种群数量下降,丙、丁的种群数量增加
解析:由题图可知,4种生物所含有机物总量的关系为丙>甲>乙>丁,所以这4种生物构成的食物链为丙→甲→乙→丁。如果乙的种群数量增加,乙大量捕食甲,使甲的种群数量下降,同时丙的种群数量因其天敌减少而增加;乙的种群数量增加,使丁的食物增多,丁的种群数量也随之增加。
答案:D
9.下列组合中,依次属于种群、群落、生态系统的一组是 ( )
①一个池塘里的所有鲤鱼 ②泰山上的所有生物 ③一块朽木及其上面所生活的细菌、蘑菇、鼠妇等各种生物 ④一片森林里的所有动植物
A.①②③ B.②③④
C.③④① D.①②④
解析:一个池塘里的所有鲤鱼属于种群;泰山上的所有生物属于群落;一块朽木构成了各种生物赖以生存的无机环境,与生活其中的各种生物形成一个集合,属于生态系统。
答案:A
10.绿眼虫是一种原生动物,在有光条件下能进行光合作用,在无光条件下却能在水中摄取周围环境中的有机物。在生态系统中它是( )
A.生产者 B.分解者
C.既是分解者又是消费者 D.既是生产者又是分解者
解析:绿眼虫“在有光条件下能进行光合作用”,显然是生产者;无光时“在水中摄取周围环境中的有机物”,而不是以生产者作为食物来源,所以绿眼虫是分解者,而不是消费者。
答案:D
11.在生态系统中,当狼捕食羊时,狼是( )
A.第二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.第三营养级和初级消费者
解析:狼捕食羊,若写成食物链,应为草→羊→狼,因为食物链的起点是生产者。狼在此食物链中为次级消费者,属于第三营养级。
答案:B
12.下列有关图中相关内容的叙述,正确的是( )
A.该食物网有3条食物链
B.鹰与鸟的关系是既捕食又竞争
C.该食物网所处的生态系统为草原生态系统
D.鹰占有两个营养级
解析:非生物的物质和能量及作为分解者的细菌不参与食物链(网)的构成,故该食物网只有2条食物链;鹰与鸟只存在捕食关系;鹰在食物链中只占第三营养级。该食物网中的主要植物类型是草,鼠属于草食性动物,所以该食物网应处于草原生态系统中。
答案:C
13.某岛屿栖息着狐和野兔,生态系统相对稳定。后来有人登岛牧羊、捕食野兔和狐,狐也捕食羊羔。第5年,岛上狐濒临灭绝,但野兔数量大大超过人登岛前的数量。第6年,野兔种群暴发了由兔瘟热病毒引起的瘟疫,其数量骤减。请回答下列问题。
(1)人与狐的种间关系是 ,兔瘟热病毒与野兔的种间关系是 。
(2)画出由人、羊、狐、野兔和牧草组成的食物网。
(3)人登岛后的第5年,与登岛前相比,野兔种内斗争强度 (填“增加”“减小”或“不变”)。
(4)一般情况下,被捕食者传染病的流行程度将随捕食者种群密度的增加而 (填“增强”“减弱”或“不变”)。
解析:(1)根据题中的信息可知,人捕食狐且人和狐又都捕食野兔,故人和狐的种间关系是竞争和捕食;兔瘟热病毒寄生在野兔体内。(2)根据人、羊、狐、野兔和牧草之间的捕食关系,它们组成的食物网为:。
(3)人登岛后的第5年,狐濒临灭绝,野兔数量大幅度增加,由于岛上的资源和空间有限,野兔种内斗争强度增加。(4)一般情况下,在捕食过程中,捕食者优先捕捉到的是老弱病残的被捕食者,随着患病个体不断被淘汰,传染病的流行程度将随着捕食者数量的增加而减弱。
答案:(1)竞争和捕食 寄生
(2)
(3)增加
(4)减弱
14.下图甲表示一个人工白杨林中的部分食物网简图。苔类、C、G和I生活于白杨林中层的树枝表面,A、E和F则在白杨林中层来回飞动寻找食物。
(1)图甲中共有 条食物链,次级消费者是 ;两者之间既有捕食关系又有竞争关系的是 。
(2)如果因某种原因,E的数量突然大量减少,而在较长时间内A的数量并无明显变化,这是因为 。
(3)A的食物中各种类所占比例如图乙所示。若除去全部A,则一年后,与对照地区相比,该白杨林中物种组成将发生很大变化,其中 将成为优势种,而E和F数量大量减少的原因是 。
解析:(1)题图甲中从白杨树开始的食物链有5条,从苔类开始的食物链有2条。初级消费者有B、C、G、E、F,以它们为食物的则为次级消费者,即I、D、A。A以D为食,两者又都以C、G为食,故A和D之间既有捕食关系又有竞争关系。(2)E是A的食物,但A还可以C、D、G、F为食,所以E大量减少,对A的数量无明显影响。(3)从题图乙可见,A的食物中C占的比例较大,故若除去全部A,则C的数量会明显增多而成为优势种。因苔类、C、G和I都生活于白杨树中层的树枝表面,故当C的数量明显增多时,苔类的数量将大量减少,E和F会因失去食物而大量减少。
答案:(1)7 I、D、A A和D
(2)E在食物网中的位置可由同营养级的其他多种生物代替
(3)C C大量繁殖,占据了白杨林中层树枝的表面,使苔类不能生长,物种E和F数量会因失去食物而大量减少
15.
右图为某食物网简图,据图回答下列问题。
(1)此食物网中有 条食物链。
(2)图中最短的食物链是 ,该食物链有 个营养级,鹰在此食物链中是 级消费者。
(3)此食物网中最基本的成分是 。
(4)该食物网中占有两个营养级的生物是 。
(5)由上述简图可知,鹰与蛇的关系是 。
解析:该食物网中共有3条食物链:草→鼠→鹰、草→鼠→蛇→鹰、草→蝗虫→食虫鸟→鹰。在最短的食物链“草→鼠→鹰”中,鹰处在第三营养级,属于次级消费者。根据食物网可知,鹰与蛇存在竞争和捕食关系。
答案:(1)3
(2)草→鼠→鹰 3 次
(3)草
(4)鹰
(5)捕食和竞争第5节 生态系统的稳定性
1.森林生态系统能长期维持相对稳定状态的原因是( )
①生物多样性是自我调节能力的基础 ②其抵抗力稳定性要比草原生态系统高 ③其恢复力稳定性要比农田生态系统高 ④有比较复杂的营养结构 ⑤太阳能是维持生态系统正常运转的动力 ⑥生产者和分解者构成生物圈中无机物和有机物的循环回路 ⑦一种生物大量减少后,其位置可由同一营养级的多种生物取代 ⑧能量可以随着季节的变化而产生波动
A.①③⑤⑥⑧ B.②③④⑥⑦
C.①②④⑤⑦ D.①③④⑤⑧
解析:森林生态系统的稳定性与系统的自我调节能力大小有关,一般来说,营养结构越复杂,各个营养级的生物种类越多,系统的自我调节能力就越大,抵抗力稳定性就越高。一般来说,抵抗力稳定性较高的生态系统,恢复力稳定性就较低。
答案:C
2.某池塘中,早期藻类大量繁殖,食藻浮游动物——水蚤大量繁殖,使藻类减少,藻类的减少接着又引起水蚤减少。后期排入污水,引起部分水蚤死亡,加重了污染,导致更多水蚤死亡。下列关于上述过程的叙述,正确的是( )
A.早期不属于负反馈调节,后期属于负反馈调节
B.早期属于负反馈调节,后期不属于负反馈调节
C.早期、后期均属于负反馈调节
D.早期、后期均不属于负反馈调节
解析:藻类大量繁殖引起水蚤增加;水蚤增加,又使藻类减少,这属于负反馈调节。后期两者相互促进,不存在抑制关系,仅具有促进作用,为正反馈调节。
答案:B
3.生态系统的自我调节能力,对于维持生态系统的稳定起着关键作用。这是通过( )
A.种群密度有一定规律性的变化而实现的
B.群落与无机环境之间物质循环而实现的
C.生态系统内部的反馈机制来实现的
D.人工进行的绿化和环境保护来实现的
解析:生态系统的自我调节能力与群落的丰富度有关,群落结构越复杂,自我调节能力越大,生态系统的抵抗力稳定性就越强。生态系统的自我调节能力是通过生态系统内部各成分间相互作用、反馈调节来实现的。
答案:C
4.松材线虫原产北美洲,通过松墨天牛等媒介昆虫传播,引发松树病害。松材线虫是一种毁灭性害虫,相继在江苏、安徽、广东和浙江等地成灾,导致松树大面积死亡。下列有关叙述不正确的是( )
A.松材线虫在北美洲的危害不严重是因为有大量的自然天敌存在
B.人工松林中的松树大面积死亡提高了生态系统的恢复力稳定性
C.利用松墨天牛天敌防治天牛,有利于控制松材线虫的扩散传播
D.丰富度大的森林不易发生松材线虫的爆发
解析:外来物种对环境有破坏作用的原因是没有天敌的存在,松材线虫在北美洲的危害不严重是因为有大量自然天敌的存在,A项正确。人工松林大面积死亡,再恢复到原来的程度比较困难,生态系统的恢复力稳定性弱,B项错误。松材线虫通过松墨天牛等媒介昆虫传播,故利用松墨天牛天敌防治天牛,有利于控制松材线虫的扩散传播,C项正确。丰富度大的森林,物种数目多,生态系统自我调节能力强,不易发生松材线虫的爆发,D项正确。
答案:B
5.下图表示气候变化对甲、乙生态系统中种群类型数量的影响。
据图分析,下列叙述正确的是( )
①甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强 ②甲生态系统中生物群落的营养关系一定较乙复杂 ③乙生态系统在S点后一定有新的物种产生 ④乙生态系统在S点后一定经历次生演替过程
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析:从图中可以看出,气候出现了急剧的变化时,甲生态系统中种群的类型数量发生的波动很小,说明其抵抗力稳定性远高于乙生态系统,①正确;如果是严重的寒、旱灾等引起乙生态系统中生产者急剧减少,也会导致种群的类型数量减少,这并不能说明乙生态系统的营养关系简单,②错误;物种形成的标志是产生生殖隔离,题目中的信息不能说明此现象,③错误;由于乙生态系统在S点对应的时期还有少数的生物,结合曲线可知S点对应的时期后乙生态系统一定经历了次生演替过程,④正确。
答案:B
6.某城市的一块荒地在城市发展过程中被改造成另一个相对稳定的生态系统,改造前后的一些变化见下表。据此作出的相关判断错误的是( )
植物种类 植被覆盖率 群落中的植物优势种
改造前 20种 10% 狗尾草、艾蒿、蒲公英
改造后 30种 25% 菖蒲、芦苇、睡莲
A.改造增加了该区域的湿地面积
B.改造后该区域的植物多样性增加
C.改造后该区域的小气候得到改善
D.改造的主要目的是为人们提供丰富的生产和生活物质
解析:该地区改造是为了得到一个相对稳定的生态系统,因此植物多样性增加、小气候得到改善,从而使该区域的湿地面积增加,并不是为了给人们提供丰富的生产和生活物质。
答案:D
7.某种植物原产于南美洲,生性喜光、善于攀援、生长迅速,后来引入我国某地,导致入侵地许多植物被其覆盖后因缺少阳光而死亡。下列有关叙述,正确的是( )
A.该植物与被其覆盖的植物间一定是竞争关系
B.引入外来生物一定是对当地生物有害的
C.引入一个生性喜阴植物可以恢复入侵地原有的生态系统
D.导致该植物在入侵地疯长的原因一定是其基因发生了突变
解析:外来物种大多会因缺乏自然天敌而迅速繁殖,并抢夺其他生物的生存空间,进而导致生态失衡及其他本地物种的减少和灭绝,根据当地情况科学引入外来物种则不会出现这种情况。本题中的外来植物和本地植物形成的是竞争关系,本地植物因不能获得阳光而死亡。
答案:A
8.下图表示某生态系统中甲、乙两种群在一段时间内数量变化情况。下列有关叙述错误的是( )
A.两个种群间能量流动方向是乙→甲
B. m时甲种群的出生率小于死亡率
C.两个种群数量变化说明了信息传递是双向的
D.两个种群数量波动幅度减小说明生态系统具有自我调节能力
解析:根据题图所示,甲与乙之间是捕食关系,甲是被捕食者,乙是捕食者,两者之间互相传递信息。能量流动是从甲→乙。m时,对甲来说种群数量减少,因此出生率小于死亡率。两个种群数量波动幅度减小,说明生态系统具有自我调节能力。
答案:A
9.有一山区由于开采露天小铁矿等活动,自然生态系统完全被破坏,成为一片废墟,为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态,应采取的最好措施是在这片废墟上 ( )
A.回填土壤,引进多种外来物种,重建新的生态系统
B.撤出人类全部活动,实行全面封闭,等待自然恢复
C.回填土壤,栽培当地经济农作物,发展农业生产
D.回填土壤,栽种多种当地原有的植物,实行封山育林
解析:恢复到原有的自然生态系统状态,首先要恢复原来的无机环境,回填原来的地表土壤;其次是栽种当地原来生长的植物;三是避免人类因素的干扰,三者缺一不可。
答案:D
10.下列关于构建人工微生态系统的说法,错误的是( )
A.需要考虑不同营养级生物之间的合适比例
B.提供的生物应具有较强的生活能力
C.应把人工微生态系统放在有阳光直射的环境中
D.达到稳定状态的微生态系统中生物的数量还是有变化的
解析:人工微生态系统的自我调节能力较弱,因此要将其放置在室内通风、光线良好的地方,但是要避免阳光直射。
答案:C
11.近年来,我国西部大片的耕作区退耕。若将大面积的退耕地封闭起来,随着时间的推移,将会发生一系列的生态变化。下面列举的情况,除哪项外均是未来生态变化的趋势 ( )
A.营养级的数目增加
B.生态系统的恢复力稳定性增强
C.群落的结构复杂化
D.生态系统的抵抗力稳定性增强
解析:封闭起来的耕作区群落的结构会越来越复杂,营养级数目也会增加,生物多样性良性发展,所以生态系统的抵抗力稳定性增强,而恢复力稳定性减弱。
答案:B
12.下列关于提高生态系统稳定性的叙述,不正确的是 ( )
A.提高生态系统的稳定性,就是要禁止对生态系统的干扰和利用
B.可适当增加物种数目
C.人们对自然生态系统的“干扰”不应超过其自我调节能力
D.对人类利用强度较大的生态系统,应加大相应物质、能量的投入,以维持其稳定性
解析:生态系统的稳定性在于生态系统的自我调节能力。提高生态系统的稳定性,不是禁止开发和利用,而是合理利用,人们对生态系统的干扰不应超过其自我调节能力,对于人们利用强度较大的生态系统,应加大相应物质、能量投入。生态系统的自我调节能力与物种的数目有关,提高生态系统稳定性可适当增加物种数目。
答案:A
13.生态系统是一种开放的系统,虽然各生态系统的开放程度大不相同,但它们具有一个很重要的特点:它们常常趋向于一种平衡状态(稳态)。
(1)红树林具有明显的净化污水的功能,这说明生态系统具有一定的 稳定性。红树林对污水的净化是通过物理沉降、化学分解和 等过程来完成的。
(2)红树林生态系统开放的程度比池塘生态系统 ,原因是 。
(3)生态系统稳态调节的主要方式是 。
(4)某大型湖泊中藻类植物大量繁殖,水质迅速恶化,为 (填“正”或“负”)反馈调节。以某湖泊的生态系统中发生的反馈调节为例,请在下图中用“+”“-”表示反馈类型。
解析:(1)红树林中物种丰富,具有较强的自我调节能力,可通过物理、化学、生物方法来净化污水。
(2)红树林中物质交换较快且较多,而池塘与其他水系的物质交换较少。
(3)负反馈调节是生态系统稳态调节的基础。
(4)水质的恶化与鱼类的减少两者相互促进,为正反馈调节,使生态系统偏离平衡状态。
答案:(1)抵抗力 微生物分解 (2)大 红树林中物质的流入和流出多 (3)负反馈调节 (4)正 图上箭头处都标上“+”
14.近年来各地规模化养殖发展很快,畜牧业已逐步由农村副业发展成为相对独立的产业,但规模化养殖场污水的排放造成的环境污染问题也日渐突出。因此,必须对养殖业污水进行处理和综合利用,下图是集污水净化、 休闲、养殖为一体的人工湿地示意图。据图回答下列问题。
(1)输入该湿地生态系统的能量有 和 。
(2)细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径,为了提高分解的效率,可采取的有效措施是 。
(3)该人工湿地中的藻类等植物生长迅速,其主要原因是微生物将污水中的有机物分解,为藻类等植物提供了充足的 。
(4)实地调查中发现,该湿地物种丰富度逐渐增加,其群落演替类型是 。保护环境不能仅仅依靠人工湿地对污水进行净化,还应该加强对污染源的控制,理由是 。
解析:(1)流入生态系统的能量有生产者固定的太阳能,另外,人工湿地集污水净化、休闲、养殖为一体,所以输入的能量还有污水中有机物的能量。
(2)向水体中通入空气可以增大好氧性细菌、真菌等微生物的呼吸作用强度,加速污水中有机物的分解。
(3)微生物将污水中的有机物分解成无机物,为藻类等植物提供大量含N、P的无机盐,使藻类等植物迅速生长。
(4)生态系统的自我调节能力是有限的,超过一定限度,生态系统将失去稳定性,所以应加强对污染源的控制。
答案:(1)生产者固定的太阳能 污水中有机物的能量
(2)向水体中通入空气
(3)含N、P的无机盐
(4)次生演替 生态系统的自我调节能力是有限的
15.某生物课外活动小组为探究不同因素对生态系统的影响,设计了如下实验。
(1)实验过程
①取三个相同体积的无色透明瓶,分别标记为1、2、3号;
②在1、2、3号瓶内加等量的水,3号加少许河泥;
③选大小相似的同种小金鱼,在1、2、3号瓶中各加入1条,并在2、3号瓶中加入等量的金鱼藻,三个瓶子都用橡胶塞塞紧,然后放在散射光下。
(2)实验结果
瓶号 1号瓶 2号瓶 3号瓶
瓶中金鱼生存的时间/d 3 11 25
①1、2、3号瓶相比较,相同的非生物因素有 。
②2号和3号瓶相比较,2号瓶中的金鱼存活的时间较短,说明 是生态系统成分中不可缺少的。
③该实验说明与生态系统稳定性密切相关的因素为 。
(3)请继续设计实验探究光对生态系统的影响。
第一步,取相同体积的无色透明瓶作为4号瓶,4号瓶的设计处理应该与 号瓶作对照。
第二步, 。
第三步,观察记录瓶中金鱼生存的时间。
推测最可能的实验结果: 。
解析:从图中可以看出1、2、3号瓶相同的非生物因素有光、水、温度和空气。2号瓶与3号瓶相比缺少分解者,而分解者是生态系统中不可缺少的成分。该实验说明物种组成、营养结构和非生物因素等与生态系统稳定性密切相关。探究光对生态系统的影响的实验中,变量应为光,其余条件均应相同。
答案:(2)①光、水、温度、空气 ②分解者 ③物种组成、营养结构和非生物因素等 (3)3 3号瓶置于光照条件下,4号瓶置于黑暗条件下 4号瓶内的金鱼生存时间短于3号瓶第2节 生态系统的能量流动
1.下列有关生态系统能量流动的叙述,错误的是( )
A.生态系统中所接收的全部太阳能是流经这个生态系统的总能量
B.生态系统中的能量是沿着食物链和食物网流动的
C.能量流动的特点是单向的、不循环的
D.能量流动是逐级递减的,其传递效率是10%~20%
解析:流经生态系统的总能量是生态系统中生产者所固定的太阳能,而不是所接收的全部太阳能。
答案:A
2.下列有关生态系统中食物链与能量流动的叙述,不正确的是( )
A.能量经食物链流动时只能从较低的营养级流向较高的营养级
B.食物链越长,最高营养级获得的能量越少
C.初级消费者含有的能量越多,次级消费者获得的能量越少
D.生态系统中的能量最终以热能的形式散失到环境中
解析:由于捕食关系,初级消费者中的能量有一部分流入次级消费者体内,在传递效率一定的情况下,初级消费者含有的能量越多,次级消费者获得的能量也越多。
答案:C
3.下列有关生态系统的能量流动的叙述,不正确的是( )
A.通过兔子的粪便流入分解者体内的能量是兔子通过同化作用获得的能量的一部分
B.生态系统的能量流动的形式是有机物中的化学能
C.生态系统离开外界环境的能量供应就无法维持
D.生态系统的能量流动是单向流动和逐级递减的
解析:兔子粪便中的能量来自生产者,是未被兔子同化的能量,不是兔子通过同化作用获得的能量的一部分。
答案:A
4.右图表示某湖泊生态系统的营养结构,a~e代表各营养级的生物,下列叙述不正确的是( )
A.该结构中共有三条食物链
B.各营养级中,能量最多的是c,生物个体数量最多的一般是a
C.若水体受有机磷农药轻微污染,则受害最严重的是a
D.若c所含能量为5.8×109 kJ,d含1.3×108 kJ,则a至少约含4.5×107 kJ
解析:各营养级中能量最多的为c。一般情况下,随营养级的增加,生物个体的数量会减少,所以生物个体数量最多的一般也是c。
答案:B
5.下表是对一个相对封闭的生态系统中五个种群(存在着营养关系)的能量调查。
种群 甲 乙 丙 丁 戊
能量/(107 kJ·m-2) 2.50 13.30 9.80 0.28 220.00
下图①~④是根据该表数据作出的一些分析,其中不能与表中数据相符合的是( )
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
解析:根据能量数值可知,戊为生产者,乙和丙能量差距不到10%~20%,因而均为初级消费者,甲为次级消费者,丁为三级消费者,因而①错误,②正确;乙与丙在同一营养级,均以戊为食,因而二者不能为捕食关系,可能为竞争关系,所以③错误;若除去甲和丁,则乙和丙的竞争加强,可能会出现④的结果。
答案:A
6.下图是某生态系统能量流动的示意图,下列叙述正确的是 ( )
A.发生X1过程的生物一定是绿色植物
B.X2表示的是初级消费者摄入的能量
C.次级消费者粪便中的能量包含于Z3中
D.第一营养级到第二营养级的能量传递效率可用X2/X1表示
解析:X1为生产者固定的能量,能固定太阳能的不一定是绿色植物,例如蓝藻,A项错误。X2表示流向初级消费者的能量,即初级消费者固定的能量,B项错误。次级消费者粪便中的能量包含于X2中,C项错误。第一营养级为生产者,其同化量为X1,第二营养级同化量为X2,因此第一营养级到第二营养级的能量传递效率=X2/X1,D项正确。
答案:D
7.右图为一食物网简图。已知丙的食物中动物性食物(乙)所占比例为a,若要使丙体重增加x,则至少需要生产者(甲)的量为y,那么x与y的关系可表示为( )
A.y=90ax+10x B.y=25ax+5x
C.y=20ax+5x D.y=10ax+10x
解析:由题意“至少”可知,应该按最大传递效率20%计算,a表示丙食用的动物性食物(乙)所占比例,则(1-a)表示丙直接从生产者(甲)获得的食物所占比例,故有(1-a)x÷20%+ax÷20%÷20%=y,即y=20ax+5x。
答案:C
8.右图所示食物网中,E是生产者,同化的总能量为7.1×109 kJ,B同化的总能量为2.3×108 kJ,从理论上计算A最多获得的能量是( )
A.2.84×108 kJ
B.2.38×108 kJ
C.1.41×109 kJ
D.3.05×108 kJ
解析:食物链和食物网中能量的传递效率是以营养级为单位进行计算的,若要计算A最多获得的能量,能量传递效率应按20%计算。E属于第一营养级,同化的总能量是7.1×109 kJ;B、C、D共同构成第二营养级,第二营养级同化的能量最多是7.1×109×20%=1.42×109(kJ),C和D同化的总能量是1.42×109-2.3×108=1.19×109(kJ);A属于第三营养级,其能量只来自C和D,因此A最多获得的能量是1.19×109×20%=2.38×108(kJ)。
答案:B
9.下图表示某草原生态系统中的能量流动图解,①~④表示相关过程的能量流动量。下列有关叙述正确的是( )
A.①是流入该生态系统的总能量
B.③和④分别属于草和兔同化量的一部分
C.图中②/①的值可代表兔到狐的能量传递效率
D.分解者获得的能量最少
解析:流入该生态系统的总能量是生产者(草)固定的总能量。③为兔的粪便中的能量,属于草的同化量,④为兔的遗体、残骸等中的能量,属于兔的同化量。①为兔的摄入量,包括兔的同化量和粪便量,②为狐的摄入量,能量传递效率指的是相邻营养级中高营养级与低营养级同化量的比值,因此②/①的值不能代表兔到狐的能量传递效率。所有动植物的遗体最终都被分解者分解,因此,分解者获得的能量不一定最少。
答案:B
10.下图为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况,图中箭头符号为能量的流动方向,单位为kJ/(m2·a)。下列说法正确的是( )
①在入射的太阳能中,生产者只利用了其中的1%左右
②分解者可利用来自各营养级转移到A中的所有能量 ③消费者营养级级别越高,可利用的总能量越多 ④在生产者的量一定时,人们把生产者当做食物比利用其他营养级,可获得更多的能量
A.①② B.①④
C.②④ D.③④
解析:在入射的太阳能中,生产者利用的能量占×100%≈1%,故①正确;转移到A中的所有能量中,各营养级生物呼吸消耗的部分不能再被分解者利用,另外也可能有一部分形成化石燃料等未被分解者利用,故②错误;能量流动是逐级递减的,消费者营养级级别越高,可利用的总能量越少,故③错误;在生产者的量一定时,人们把生产者当做食物时,食物链缩短,能量损失减少,可比其他途径获得更多的能量,故④正确。
答案:B
11.下表所示为有机物从植物传递到植食性动物鳞翅目幼虫过程中能量流动的情况,根据表中数据不能得出的结论是( )
项目 被鳞翅目幼虫吃掉的植物含有的能量 鳞翅目幼虫粪便含有的能量 鳞翅目幼虫呼吸消耗的能量 用于鳞翅目幼虫生长的能量
能量/J 419 209.5 146.6 62.9
A.从植物流入鳞翅目幼虫的能量是419 J
B.食物中的能量只有约15%用于幼虫自身的生长
C.鳞翅目幼虫从第一营养级获取的能量有一部分在呼吸作用中以热能的形式散失,因此能量在生态系统中的流动是不可循环的
D.鳞翅目幼虫摄入419 J的能量至少需要消耗第一营养级1 047.5 J的能量
解析:从植物流入鳞翅目幼虫的能量即鳞翅目幼虫的同化量,同化量=摄入量-粪便量=419 J-209.5 J=209.5 J。食物中的能量用于幼虫自身生长的占62.9÷419×100%≈15%。求至少需要消耗第一营养级的能量,应以最高的能量传递效率20%计算,故鳞翅目幼虫摄入419 J的能量至少需要消耗第一营养级的能量为(419-209.5)÷20%=1 047.5(J)。
答案:A
12.某研究者想调查某菜地的一只虫子每天用于生长和发育的能量。他需测定的内容是( )
①虫子吃的叶片的干物质量 ②每天虫子粪便的干物质量 ③每天该虫子的二氧化碳的排出量 ④每天该虫子以热能的形式散失的能量
A.①②③④ B.①②④
C.①③④ D.①②③
解析:虫子用于生长发育的能量=虫子的摄入量-粪便量-呼吸作用以热能形式散失的量。①属于虫子的摄入量,②属于粪便量,④属于呼吸作用以热能形式散失的量。而③中测定的是每天该虫子的二氧化碳的排出量,实际上是测虫子一天中呼吸作用的总量,而呼吸作用的总量不仅包括热能,还包括一部分ATP,这些ATP主要用于虫子的生长发育,如物质的合成等,所以测定虫子呼吸作用的总量没有意义。
答案:B
13.下图是某生态系统能量流动过程图解,请回答下列问题。
(1)图中的哪个箭头是不应存在的 。
(2)流经该生态系统的总能量是 。
(3)④中的能量大约只有③中能量的 。
(4)图中②⑤⑧③所代表的能量可用等式表示为 。
(5)生态系统的能量流动就是指①→②→③→④……的流动过程,对吗 为什么
。
解析:因为分解者体内的能量不能再流向生产者,故应去掉箭头。
答案:(1)
(2)+②+
(3)10%~20%
(4)②=⑤+⑧+③
(5)不对。因为生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化及散失的过程,而①→②→③→④……仅表示能量的输入和传递过程
14.右图是一草原生态系统中的食物网。请据图回答下列问题。
(1)草原生态系统组成成分除图示生物外,还有 。
(2)鹰与蛇的种间关系是 ,鹰所处的营养级是 。
(3)如果鼠种群的死亡率较高,则鼠种群的数量一定会下降吗 。试分析原因。 。
(4)能量沿食物链流动时逐级递减的原因是 。
(5)假如鹰的食物中有2/5来自于兔子,2/5来自于鼠,其余来自于蛇,则鹰增加10 g体重,最少需要消耗植物 g。
解析:(1)草原生态系统组成成分中除食物链的生物成分外,还包括分解者、非生物的物质和能量。(2)鹰与蛇的种间关系有两种:一种是竞争关系,因为食物都可来源于老鼠、兔子等;另一种是捕食关系,因为鹰可以以蛇为食。在食物链植物→兔→鹰中,鹰处于第三营养级;在食物链植物→鼠→蛇→鹰中,鹰处于第四营养级。(3)鼠种群的死亡率较高不一定会导致其种群数量下降,若出生率高于死亡率,则种群数量上升,若出生率小于死亡率,则种群数量下降。(5)“最少”提示 应按20%的传递效率计算。通过食物链植物→兔→猫头鹰,猫头鹰增重10 g×2/5=4 g,最少需要消费植物的量为4 g÷20%÷20%=100 g;通过食物链植物→鼠→猫头鹰,猫头鹰增重10 g×2/5=4 g,最少需要消费植物的量为4 g÷20%÷20%=100 g;通过食物链植物→鼠→蛇→猫头鹰,猫头鹰增重10 g×1/5=2 g,最少需要消费植物的量为2 g÷20%÷20%÷20%=250 g。所以合计至少需要消费植物100 g+100 g+250 g=450 g。
答案:(1)分解者、非生物的物质和能量 (2)捕食、竞争
第三、四营养级 (3)不一定 出生率不能确定,如果出生率高于死亡率则种群数量上升,反之则下降 (4)每一营养级生物都有自身呼吸消耗的、未被利用的和被分解者利用的能量没有流向下一营养级 (5)450
15.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表示能量值的多少。请据图回答下列问题。
(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 (用图中所给字母的表达式表示)。
(3)由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是
。
(4)若图甲中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物丁、戊、己,构成的食物网如右图所示。其中,丁的能量中比例为x的部分直接提供给己,则要使己能量增加A kJ,至少需要消耗丁的能量 kJ(用所给字母的表达式表示)。
解析:(1)图甲中m1指生产者固定的太阳能,而m2是各级消费者散失的能量,其形式为热能;处于营养级Ⅳ的生物个体数量远远少于Ⅲ,主要原因是Ⅳ的营养级级别高,可利用的能量少。(2)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。图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y,则可计算出由Ⅰ到Ⅱ的能量传递效率=Ⅱ同化的能量/Ⅰ同化的能量×100%=b/y×100%。(4)设消耗丁的能量为y,依据能量传递效率为20%,可列出y×x×20%+y×(1-x)×20%×20%=A,可进一步推出,y=25A/(1+4x)。
答案:(1)太阳能(或同化固定的能量) 热能(或呼吸作用散失的热量) Ⅳ的营养级级别高,可利用的能量少 (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 (4)25A/(1+4x)
