第3章生态系统及其稳定性-高二下学期选择性必修二（含解析）

高二下学期生物 (3.27)
范围：选择性必修二的第三章
单选题：
1.“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知。蒌蒿满地芦芽短,正是河豚欲上时。”诗中没有涉及的生态系统的组成成分是 (　　)
A.非生物的物质和能量 B.生产者 C.消费者 D.分解者
2.下列有关生态系统结构的叙述正确的是 (　　)
A.生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者
B.自养生物都能进行光合作用,是生态系统的主要成分
C.分解者不是生态系统必需的成分,在生态系统中可有可无
D.细菌既可以作为生产者,也可以作为消费者和分解者
3.如图所示是生态系统组成成分的关系图,下列对a、b、c所代表的成分的说法,正确的是
A.b中有真核生物,也有原核生物,但都是自养型
B.a中一定是异养型真核生物
C.c中只包括腐生细菌和真菌
D.a是该生态系统的基石,一旦遭到破坏会影响整个生态系统的稳定
4.关于生态系统组成成分的叙述,正确的是 (　　)
①自养型生物都是生产者　②生产者都是自养型生物　③异养型生物都是消费者　④消费者都是异养型生物　⑤植物都是生产者　⑥细菌、真菌都是分解者　⑦动物都是消费者
A. ②④⑥ B.①②④ C.①⑤⑦ D.②⑤⑥
5.下列关于生态系统能量传递效率为10%的理解,正确的是 (　　)
A.某一营养级约有10%的个体被下一营养级吃掉
B.某一营养级约有10%的能量流到下一营养级
C.最高营养级的消费者的能量约占生产者能量的10%
D.分解者、消费者总能量约占生产者能量的10%
6.如图是某个农业生态系统的结构模式图,该图中能表示生态系统能量流动的箭头是
A.①②③
B.①③⑤
C.①③④
D.①②③④⑤
7.我国谚语中的“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中,鹰捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是 (　　)
A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量
B.该生态系统中细菌产生的能量一定流向生产者
C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节
D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的单向性
8.如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示,并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔,则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草,第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木,第二营养级是昆虫)的数量金字塔的形状最可能是 (　　)
A.前者为金字塔形,后者为倒置的金字塔形
B.前者为倒置的金字塔形,后者为金字塔形
C.前者为金字塔形,后者为金字塔形
D.前者为倒置的金字塔形,后者为倒置的金字塔形
9.某地通过新建沼气池和植树造林,构建了新型农业生态系统(如图所示)。下列有关叙述中,不正确的是 (　　)
A.该生态系统中,处于第二营养级的生物有人和家禽、家畜
B.该生态系统中,人的作用非常关键
C.该生态系统的建立,提高了相邻两个营养级之间的能量传递效率
D.若沼渣、沼液中含有有机物,这部分有机物不能直接被农作物吸收
10.下面为生物圈中碳元素的循环过程,下列有关叙述正确的是 (　　)
A.④过程代表绿色植物的光合作用,③过程代表化能合成作用
B.图中甲、乙、丙分别代表消费者、生产者和分解者
C.图中甲、乙、丙包含的所有种群共同构成生物群落
D.碳循环是指碳元素在甲、乙、丙之间以有机物的形式传递
11.气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统中生物群落与大气环境的碳交换情况。下列相关叙述中,错误的是 (　　)
时期 碳吸收量/(kgC·a-1) 碳释放量/(kgC·a-1)
A 1.20×1014 1.20×1014
B 1.20×1014 1.26×1014
A.生态系统中碳的吸收主要通过光合作用实现,碳的释放主要通过生物的呼吸作用实现
B.如果碳释放量远远大于碳吸收量,会引起温室效应
C.A时期陆地生态系统碳吸收量等于碳释放量,说明此时海洋在调节大气碳含量中无作用
D.B时期大量植树造林可以使碳的吸收量和释放量趋于平衡
12.碳循环是生物圈物质循环的最主要部分,如图是碳循环过程图解,下列叙述错误的是
A.随着工业的发展,①过程的加剧是温室效应的主要原因,节能减排主要是控制该过程
B.参与②过程的生物包括生产者、消费者和分解者
C.通过植树造林增加绿地面积可以增强③过程,能减少大气中的二氧化碳
D.①②③过程中,都伴随着能量的循环转移、利用和释放
13.人类燃烧矿物燃料以获得能量时,产生大量的二氧化碳。大气中的二氧化碳被陆地和海洋中的植物吸收,然后通过生物或地质过程以及人类活动,又以二氧化碳的形式返回大气中。如图为部分碳循环示意图,有关叙述正确的是 (　　)
A.图中由生产者、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中,能量最少的是Ⅲ
B.生产者为第一营养级,①②⑥⑧过程涉及的能量之和为生产者固定的总能量
C.根瘤菌与豆科植物互利共生时,其生命活动所需的有机碳来自⑥过程植物的遗体等
D.碳循环中,①⑦⑧过程以CO2的形式进行,②③④⑤⑥过程以有机物的形式进行
14.下列关于生态系统的说法不正确的是 (　　)
A.生物圈中的物质可以循环利用,但能量不能循环流动
B.相对稳定的生态系统不需要得到来自系统外的物质和能量补充
C.能量金字塔通常都是上窄下宽的形状
D.生物量金字塔和数量金字塔有可能出现上宽下窄的倒置形状
15为探究落叶是否是在土壤微生物的作用下腐烂的,下列实验设计中,错误的是
A.可选择带有落叶的土壤为实验材料,筛选出落叶和土壤
B.将落叶平均分成两份,置于网兜中
C.把土壤分成两组,对照组土壤进行接种微生物处理,实验组土壤不做处理
D.将落叶连同网兜分别埋入对照组和实验组两组土壤中,观察落叶腐烂情况
16.关于“探究土壤微生物对淀粉的分解作用”的课题,设计不合理的是 (　　)
A.用等量土壤浸出液和蒸馏水分别处理等量淀粉糊
B.实验应分别对土壤浸出液和蒸馏水进行高温消毒后再处理淀粉糊
C.应将实验组和对照组在20 ℃左右下放置7天后,再进行相关检测
D.用碘液检测淀粉的剩余量,用斐林试剂检测还原糖的生成量
17.如图表示某生态系统中的3种生物的二氧化碳释放量(相对量)的曲线图,下列说法错误的是 (　　)
A.a曲线代表的生物可能是消费者或分解者
B.b、c可以说是生态系统的基石
C.a、b、c都有可能是细菌
D.b曲线代表的生物可能是任何一种生产者
多选：
18.某同学画出三幅表示生态系统部分碳循环的示意图,下列分析错误的是 (　)
甲 乙 丙
A.碳循环中只有生产者和非生物环境之间的传递是双向的,所以三幅图中生产者都是A
B.图甲中C能促进生态系统的物质循环
C.图乙中A、B、D、E构成生物群落,碳在其中的流动形式是CO2
D.若使图甲、图乙和图丙完整的表示碳循环,需要补充化石燃料的燃烧产生CO2
19.如图为碳循环的部分示意图,下列相关叙述错误的是 (　　)
A.伴随甲过程的进行,能量输入生物群落中
B.乙过程只代表生物的呼吸作用
C.能完成该循环的生物一定含有叶绿体和线粒体
D.群落内部、群落与非生物环境之间碳循环形式相同
20.1977年,科学家在深海中的火山口周围发现了热泉。热泉喷出的海水温度超过300 ℃,并且富含硫化氢和硫酸盐。令人惊奇的是,在这样的海水中,竟发现大量的硫细菌。这些细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物。在热泉口周围还发现多种无脊椎动物,如蟹、管水母以及没有口也没有消化道的管居环节动物等。近30多年来,人们不断在深海发现这样的热泉生态系统。有些科学家认为热泉口的环境与地球上早期生命所处的环境类似。根据以上资料分析合理的有 (　　)
A.生态系统的生产者除绿色植物外,还可能存在其他生物
B.硫细菌是上述生态系统的生产者,通过氧化硫化物获得能量,进行化能合成作用
C.由于该生态系统处于高温条件下,长期生活的硫细菌的DNA中A+T比例高于C+G
D.热泉口周围的无脊椎动物都是直接或间接以硫细菌为食物来源的分解者
21.如图表示生态系统中四种成分(甲、乙和丙、丁、戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系,以下相关叙述中不正确的是 (　　)
A.甲、乙和丙所包含的所有种群构成群落
B.甲代表非生物的物质和能量,乙代表生产者
C.图中乙1和丙1、乙2和丙2存在种间竞争关系
D.图中各种群可形成3条食物链
22.如图为某生态系统中能量传递示意图,以下叙述错误的是 (　　)
A.能量流动是从甲固定的太阳能开始的,流入该生态系统的总能量为1 250 kJ
B.乙的数量越多,丙获得的能量越少
C.将乙和丙的粪便作为有机肥还田,可以提高能量传递效率
D.食物链的营养关系不可逆转,这决定了能量流动的单向性
23.如图是一个生态环境改善型鱼塘物质循环流程图。下列有关分析错误的是(　)
A.螺蛳位于食物链的第三营养级,可以促进该生态系统的物质循环
B.增加沉水植物的种类有利于促进其对鱼、虾、蟹粪便中有机物的吸收
C.对鱼、虾、蟹的捕捞强度过大会导致该生态系统的抵抗力稳定性下降
D.不同年龄段的某种草食性鱼分布在不同水层,说明群落具有垂直结构
24.1962年塞罕坝林场组建,经过一代代塞罕坝人的艰苦努力,塞罕坝的森林覆盖率由建场前的11.4%提高到2018年底近86%的饱和值。塞罕坝人用实际行动诠释了“绿水青山就是金山银山”的理念。2017年,塞罕坝林场建设者集体获得联合国环境领域的最高荣誉——地球卫士奖。
(1)塞罕坝森林覆盖率在56年的时间内得到大幅提高,说明人类的活动可以改变演替的　　　　　　,这里发生的是　　　　(填“初生”或“次生”)演替。
(2)现在的塞罕坝作为一个生态系统,其　　　　(填“抵抗力”或“恢复力”)稳定性较1962年以前显著增强,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)华北落叶松和樟子松等针叶松是塞罕坝林场的主要树种,其常见病虫害之一就是松毛虫。塞罕坝人利用性引诱剂诱杀雄虫以降低松毛虫出生率,其依据的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。这是利用了生态系统的 功能。
(4)有人说,塞罕坝林海属于中国,而中国的环保行动则属于世界。以碳循环为例,具体解释“中国的环保行动属于世界”的原因是 　。
25.为合理利用水域资源,某调查小组对一个开放性水库生态系统进行了初步调查,部分数据如表:
进水口浮游藻类数量(年均) 出水口浮游藻类数量(年均) 水库淤泥中真菌、细菌数量
1.93 mg(干重)/L 1.02 mg(干重)/L 1013~1015个/m2
(1)浮游藻类属于该生态系统成分中的　　　　,它在该生态系统中的作用是　　。
(2)浮游藻类的同化作用类型是　　　　,该生态系统中连接生物群落和非生物环境的主要生物是　　　　和　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)浮游藻类所需的矿质营养可来自细菌、真菌等生物的　　　　　,生活在水库淤泥中的细菌代谢类型为　　　　　　。
(4)该水库对游人开放一段时间后,检测发现水体已被氮、磷污染。为确定污染源是否来自游人,应检测　　　　处浮游藻类的种类和数量。
26.某自然保护区地震后,据不完全统计,植被毁损达到30%以上。如图1为该地区人为干预下恢复过程的能量流动图[单位为103 kJ/(m2·a)],图2为该地区恢复后部分食物网示意图。请回答:
图1 图2
(1)如图1所示,输入该生态系统的能量包括　　　　　　　　　　　　,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为　　　　(保留一位小数)。
(2)图1中A表示　　　　　　　　,除生产者外其他营养级需要人为补偿能量输入的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。计算可知,肉食性动物需补偿输入的能量至少为　　　　×103 kJ/(m2·a)。
(3)图2所示食物网中,若鹰增重1 kg,则最多消耗植物　　　　kg,最少消耗植物　　　　kg。
(4)已知该生态系统恢复后,能量从生产者到消费者的传递效率为10%,从消费者到消费者的能量传递效率为20%,且各营养级流向下一营养级的能量平均分配给各不同的种群(举例:草、树流向下一营养级的能量中50%进入兔种群,50%进入鼠种群)。若该生态系统一段时间内生产者固定的太阳能为1.5×1012 kJ,理论上狐可获得的能量为　　　　kJ,鹰可获得的能量为　　　　kJ。
27.图1是生态系统碳循环示意图,图2代表的是图1食物网中能量流动的“金字塔”结构图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级。请据图回答问题:
图1 图2
(1)图1中能够将大气中CO2固定下来的生物成分是　　　　(填图中字母),自然界生物群落中的碳返回大气的途径有　　　　(填数字序号),从该图可看出,物质在生态系统中具有　 的特点。
(2)图1中,①过程的进行需要　　　　　　　　　(填具体的能量形式)的驱动,而能量在B→C的流动过程,以　　　为载体,这些都说明生态系统的物质循环和能量流动的关系是　　　　　　　　　。
(3)从图2“能量金字塔”可以看出能量流动的特点是　　　　　　　,该图中Ⅱ、Ⅲ中的生物分别对应图1中的哪种生物成分 　　　　　、　　　　　(填图1中字母)。
(4)若铅、汞等重金属进入图1所示生态系统,则图2中　　　　所示营养级重金属含量最高,原因是 　。
1.D　生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。诗中的“竹、桃花、蒌蒿、芦芽”为生产者,“鸭、河豚”为消费者,“春江水暖”为非生物的物质和能量,题述诗句中未涉及分解者,D符合题意。
2.D　生态系统的结构包括组成成分和营养结构,生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,A错误。自养生物不一定能进行光合作用,如硝化细菌,B错误。分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,如果没有分解者,生态系统就会崩溃,生产者、消费者和分解者是紧密联系,缺一不可的(教材第50页),C错误。大多数细菌进行腐生生活,在生态系统中属于分解者,但有的细菌可以是生产者,如硝化细菌等,有的细菌可以是消费者,如寄生于动物体内的结核杆菌等,D正确
3.A　由题图可知a为消费者,b为生产者,c为分解者,b生产者中的绿色植物为自养型的真核生物,蓝细菌等为自养型的原核生物,A正确;a消费者全是异养型生物,包括绝大多数动物和部分细菌等,但并不都是真核生物,B错误;c分解者也包含营腐生生活的动物等,C错误;b生产者为生态系统的基石,D错误。
4.B　生产者能够通过光合作用或化能合成作用将无机物合成有机物,为自身和生物圈中的其他生物提供物质和能量,故生产者都是自养型生物,且自养型生物都是生产者,①②正确;消费者和分解者都是异养型生物,③错误;消费者只能利用现成的有机物,都是异养型生物,④正确;绿色植物都是生产者,寄生植物如菟丝子是消费者,⑤错误;只有营腐生生活的细菌、真菌才能将动植物遗体和动物排遗物分解成无机物归还非生物环境,是分解者,而硝化细菌等为生产者,寄生的细菌和真菌是消费者,⑥错误;腐生动物如蜣螂是分解者,⑦错误,故选B。
易错警示　(1)消费者≠动物:消费者不一定是动物,如某些营寄生生活的微生物也是消费者;动物也不一定是消费者,如营腐生生活的蚯蚓是分解者。
分解者≠微生物:分解者不一定是微生物,还有某些营腐生生活的动物等,如蚯蚓;微生物也不一定是分解者,如硝化细菌是生产者。
5.B　能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%(教材第57页),能量传递效率的计算公式是:某一营养级同化量÷上一营养级的同化量×100%,所以能量传递效率为10%可以理解为某一营养级约有10%的能量流到下一营养级,B正确。
6.C　图中的农作物中的能量可以传递给鸡、猪、牛和人,鸡、猪、牛中的能量可以传递给人,生态系统中能量流动是沿着食物链和食物网进行的,且能量流动是单向的,因此题图中能表示生态系统能量流动的箭头是①③④,C正确。
7.C　由题意知:“螳螂捕蝉,黄雀在后”中隐藏的食物链为绿色植物→蝉→螳螂→黄雀,鹰迁入该树林后以黄雀为食,则食物链为绿色植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰。鹰的迁入使黄雀的数量减少,这导致蝉的天敌(螳螂)的数量增加,进而导致蝉的数量减少,A错误;生态系统中能量流动的起点是生产者,且能量流动的特点是单向流动、逐级递减,因此该生态系统中细菌产生的能量不可流向生产者,B错误;营养级越多,能量消耗就越多,因此鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节,C正确;能量流动的特点是单向流动、逐级递减 ,由低营养级流向高营养级,鹰的迁入没有改变该生态系统能量流动的方向,D错误。
8.A　结合题干信息,只有牧草和羊两个营养级的夏季草原生态系统中,牧草为第一营养级,羊为第二营养级,且牧草的数量比羊多,则该生态系统绘制的数量金字塔为上窄下宽的金字塔形;只有乔木和昆虫两个营养级的森林生态系统中,乔木为第一营养级,昆虫为第二营养级,且一棵树上可以有很多昆虫,昆虫的数量比乔木的数量多,则该生态系统绘制的数量金字塔为倒置的金字塔形。综上分析,A正确。
易错警示　生态金字塔的几个易错点
(1)生态金字塔同食物链(网)一样,只包含生产者和消费者两种生态系统的组成成分。(2)生态金字塔的最底层为第一营养级,往上一层则营养级+1。
(3)能量金字塔通常是上窄下宽的金字塔形,生物量金字塔和数量金字塔可能会呈现倒置的金字塔形。具体事例为:生物量金字塔中,浮游植物和浮游动物的生物量金字塔可能在某时间段呈现倒置的金字塔形;数量金字塔中,昆虫和树的数量金字塔也是倒置的金字塔形。
9.C　题述生态系统中,人可以农作物和林产品为食,家禽、家畜可以农作物和林地产生的饲料为食,处于第二营养级,A正确;该新型农业生态系统是人工生态系统,人的作用非常关键,B正确;新型农业生态系统可实现能量的多级利用,提高能量利用率,但不能提高能量传递效率,C错误;沼渣、沼液中的有机物必须经过分解者分解为无机物后,才能被农作物吸收,D正确。
易错警示　(1)能量传递效率是自然规律,不能人为提高,只能人为提高能量利用率。
有机肥更利于农作物生长,是因为土壤中的微生物可将其分解成多种无机盐供农作物吸收利用;农作物不能直接从有机肥中吸收有机物。
10.C　分析题图:乙与大气中的CO2库之间为双向箭头,乙是生产者,乙(生产者)与丙都有箭头指向甲,则甲是分解者,丙是消费者。④表示光合作用或化能合成作用,③⑤是呼吸作用,⑥是消费者摄食,⑦是化石燃料的燃烧。自然界中④过程表示绿色植物的光合作用和微生物的化能合成作用,③过程代表生产者的呼吸作用,A错误;图中甲、乙、丙分别代表分解者、生产者和消费者,它们包含的所有种群共同构成生物群落,B错误,C正确;碳循环是指碳元素在生物群落和非生物环境之间循环,D错误。
11.C　生物群落主要通过生产者的光合作用吸收非生物环境中的CO2,主要通过生物的呼吸作用释放CO2,A正确;碳释放量远远大于碳吸收量会导致大气中CO2增多,引起温室效应,B正确;物质循环具有全球性的特点,海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用,C错误;B时期大量植树造林可增加碳吸收量,使碳的吸收量和释放量趋于平衡,D正确。
12.D　据图分析:①是化石燃料的燃烧,②是呼吸作用,③是光合作用和化能合成作用。随着工业的发展,化石燃料的大量燃烧是温室效应的主要原因,节能减排主要是控制该过程,A正确;②过程是呼吸作用,参与该过程的生物包括生产者、消费者和分解者,B正确;通过植树造林增加绿地面积,可以增强光合作用的过程,能减少大气中的二氧化碳,C正确;①②③过程中,伴随着能量的转移、利用和释放,能量不能循环利用,D错误。
13.D　根据图中信息,Ⅰ是大气中的CO2库,Ⅱ是初级消费者,Ⅲ是次级消费者,Ⅳ是分解者。①表示光合作用或化能合成作用,②③是有机物和能量在食物链之间的传递,④⑤⑥是各营养级生物将物质和能量传递给分解者,⑦是分解者的分解作用,⑧是生产者的呼吸作用。Ⅰ是大气中的CO2库,Ⅳ是分解者,不参与食物链的构成,A错误;生产者为第一营养级,①过程固定的能量代表生产者固定的总能量,B错误;⑥过程代表的是生产者传递给分解者物质和能量,根瘤菌与豆科植物互利共生时,根瘤菌不作为分解者,C错误;①表示光合作用或化能合成作用,⑦是分解者的分解作用,⑧是植物的呼吸作用,碳循环中,这三个过程以CO2的形式进行,②③④⑤⑥过程碳在生物群落中以有机物的形式进行,D正确。
14.B　物质可以在群落和非生物环境之间循环,能量的流动是单向流动的,不能循环,A正确。由于能量是逐级递减的,所以任何生态系统都需要源源不断地补充能量,B错误。因为能量流动具有逐级递减的特点,故能量金字塔通常都是上窄下宽的形状,C正确。数量金字塔是各营养级之间的数量关系,如昆虫和树的数量金字塔就会呈现上宽下窄的倒置金字塔形;浮游植物的个体小,寿命短,又不断被捕食,因而某一时间调查到的生物量可能低于浮游动物,生物量金字塔呈现上宽下窄的倒置金字塔形,D正确。
15.C　该实验的自变量是土壤中是否含有微生物,因变量是土壤中落叶的腐烂情况,对照组土壤不做处理,实验组土壤进行处理,以尽可能排除土壤微生物的作用,同时要尽可能避免土壤理化性质的改变(教材第65页)。分解落叶的微生物往往在含有落叶的土壤中较多,所以可选择带有落叶的土壤为实验材料,筛选出落叶和土壤,A正确;由实验目的可知,实验分两组,一组为实验组,一组为对照组,所以要将落叶平均分成两份,置于网兜中,B正确;对照组土壤不做处理(自然状态),实验组土壤进行处理,尽可能排除土壤微生物的作用,C错误;将落叶连同网兜分别埋入对照组和实验组两组土壤中,观察落叶腐烂情况,D正确。
16.B　根据题干可知,该实验的自变量是土壤微生物的有无,因此对照组用蒸馏水处理淀粉糊,而实验组用土壤浸出液处理淀粉糊,A正确;对土壤浸出液和蒸馏水进行高温消毒后,土壤浸出液中的微生物被杀死,无法达到实验目的,B错误;土壤微生物分解淀粉需要时间,实验中应将实验组和对照组在20 ℃左右下放置7天后,再进行相关检测,C正确;土壤微生物可将淀粉分解成还原糖,实验可用碘液检测淀粉的剩余量,用斐林试剂检测还原糖的生成量,D正确。
17.D　a曲线表示只释放二氧化碳,不吸收二氧化碳,可代表的生物是消费者或分解者,A正确;b、c表示都能吸收二氧化碳,b吸收二氧化碳的速率与时间(光照)有关,属于光能自养生物,c吸收二氧化碳的速率与时间(光照)无关,属于化能自养生物,都属于生产者,因此b、c可以说是生态系统的基石,B正确;细菌可能是生态系统中的生产者、消费者或分解者,C正确;b曲线不能代表所有的生产者,如硝化细菌,D错误。
18.AC　由三幅图中的关系判断可知,图甲中A为生产者,图乙中A为生产者,图丙中E为生产者,A错误;图甲中C为消费者,能促进生态系统的物质循环,B正确;图乙中A为生产者,C为大气中的CO2库,E为分解者,B、D为消费者,A、B、D、E构成生物群落,但碳在生物群落中的流动形式是有机物,C错误;若使图甲、图乙和图丙完整的表示碳循环,需要补充化石燃料的燃烧产生CO2,D正确。
19.BCD　据图分析可知,甲过程是利用CO2合成有机物,该过程可表示生产者的光合作用或化能合成作用,伴随甲过程,能量输入生物群落中,A正确;乙过程可以代表生物的呼吸作用,还包括化石燃料的燃烧等,B错误;蓝细菌或硝化细菌等原核生物也能完成该循环,蓝细菌和硝化细菌没有叶绿体和线粒体,C错误;碳在非生物环境与生物群落之间主要以CO2的形式进行循环,而在生物群落内部以有机物的形式进行传递,D错误。
20.AB　生产者可以是能进行光合作用的生物,也可以是能进行化能合成作用的生物,如题述生态系统存在不属于绿色植物的生产者——硫细菌,A正确;结合题干信息,硫细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物,进行化能合成作用,B正确;由于DNA分子中A、T碱基之间通过2个氢键相连,而C、G碱基之间通过3个氢键相连,因此该生态系统处于高温条件下,长期生活的硫细菌的DNA中A+T比例低于C+G,C错误;热泉口周围的无脊椎动物大多是直接或间接以硫细菌为食物来源的消费者,D错误。
21.AB　分析题图可知,甲代表生产者,丁代表非生物的物质和能量,戊代表分解者,乙和丙代表消费者,生物群落指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,应包含生态系统中所有的生产者、消费者、分解者,A、B错误;乙1和丙1同时以甲为食,乙2和丙2同时以丙1为食,故乙1和丙1、乙2和丙2存在种间竞争关系,C正确;图中有甲→乙1→乙2→乙3,甲→丙1→丙2→丙3,甲→丙1→乙2→乙3 3条食物链,D正确。
22.BC　图示生态系统的能量流动是从生产者(甲)固定的太阳能开始的,生产者固定的太阳能一部分用于呼吸作用,一部分流向分解者,一部分流向初级消费者,则流入该生态系统的总能量为175+200+875=1 250(kJ),A正确;丙获得的能量与能量传递效率有关,与乙的数量无关,B错误;将乙和丙的粪便作为有机肥还田,可提高能量利用率,但不可以提高能量传递效率,C错误;生物之间吃与被吃的关系不可逆转,这种关系决定了能量流动具有单向流动的特点,D正确。
23.ABD　分析图解:沉水植物属于生产者,青虾和草食性鱼类属于初级消费者,花津蟹属于初级消费者和次级消费者,而螺蛳属于分解者。螺蛳在这个生态系统中可以分解青虾、鱼类等产生的有机废弃物,属于分解者,A错误;植物无法直接吸收鱼、虾、蟹粪便中的有机物,植物需要无机营养,B错误;对鱼、虾、蟹的捕捞强度过大,生物数量减少,影响生态系统的营养结构,易导致该生态系统抵抗力稳定性下降,C正确;垂直结构是群落中不同物种在垂直方向上的分布,不同年龄段的同种鱼分布在不同水层不属于垂直结构,D错误。
24.答案　(除标注外,每空1分)(1)速度和方向　次生　(2)抵抗力　生物种类增多,营养结构(食物链和食物网)更复杂　(3)破坏松毛虫正常的性别比例,降低种群的出生率,从而降低松毛虫的种群密度(2分)　信息传递　(4)碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行,CO2能随着大气环流在全球范围内进行循环,因此碳循环具有全球性,组成生物体的其他元素的循环也具有全球性(2分)
解析　(1)塞罕坝森林的覆盖率得到了大大的提高,说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向,此过程中发生了群落的次生演替。(2)随着塞罕坝森林覆盖率的增加,生物种类增多,营养结构(食物链和食物网)更复杂,其抵抗力稳定性增强。(3)性别比例通过影响出生率来影响种群密度,用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,通过破坏害虫正常的性别比例来降低种群的出生率,进而降低害虫的种群密度。性引诱剂属于化学信息,利用了生态系统的信息传递功能。(4)碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行,CO2能随着大气环流在全球范围内进行循环,因此碳循环具有全球性,组成生物体的其他元素的循环也具有全球性,因此“中国的环保行动属于世界”。
25.答案　(1)生产者　将无机物转化成有机物并储存能量　(2)自养型　浮游藻类　淤泥中的真菌、细菌　(3)分解作用　异养厌氧型　(4)进水口
解析　(1)藻类是能固定太阳能的生产者,处于生态系统中的第一营养级,其作用是将非生物的物质和能量引入生物群落,即将无机物转化成有机物并储存能量。(2)浮游藻类可进行光合作用,其同化作用类型是自养型。生产者将非生物的物质和能量引入生物群落,分解者将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解为无机物归还给非生物环境,所以,该生态系统中连接生物群落和非生物环境的主要生物是生产者(浮游藻类)和分解者(淤泥中的真菌、细菌)。(3)藻类需要的矿质元素可以来自细菌、真菌等生物的分解作用。淤泥中的细菌生活在缺氧环境中,其代谢类型应是异养厌氧型。(4)如果氮、磷污染是游人乱扔垃圾导致的,则对进水口的浮游藻类的种类和数量影响不大,如果进水口浮游藻类的种类和数量增加,说明氮、磷污染不是来自游人。
26.答案　(1)生产者光合作用固定的太阳能和人为有机物输入的能量　15.6%　(2)细胞呼吸(或呼吸作用)　植被受损,流入该生态系统的能量减少(减轻植被恢复的压力)　5　(3)1 000　25　(4)12.5×109　13.5×109
解析　(1)图1中,流入该生态系统的能量包括生产者光合作用固定的太阳能和人为有机物输入的能量。分析图1可知,第二营养级的同化量=2×103+14×103=16×103[kJ/(m2·a)],由第二营养级流向第三营养级的能量为16×103-0.5×103-9×103-4×103=2.5×103[kJ/(m2·a)],两营养级间能量传递效率为(2.5×103)÷(16×103)×100%≈15.6%。(2)在一定时间段内,除最高营养级外,各营养级能量的去向包括呼吸散失、传递到下一营养级、流向分解者、未被利用四个方面,故A表示呼吸作用。该地地震导致植被受损,生产者固定的太阳能(流入该生态系统的能量)减少,故需要对其他营养级人为补偿能量输入。根据图1中肉食性动物能量去向分析,肉食性动物的能量为2.1×103+5.1×103+0.25×103+0.05×103=7.5×103[kJ/(m2·a)],其能量来自上一营养级和人为有机物投入,其中,来自上一营养级的能量为2.5×103 kJ/(m2·a),则需要补偿输入的能量至少为5×103 kJ/(m2·a)。(3)图2所示食物网中,鹰所处的食物链有草(树)→兔→鹰、草(树)→鼠→鹰、草(树)→鼠→蛇→鹰,计算鹰增重1 kg消耗植物的最大值时,应选择最长的食物链且能量传递效率按10%进行计算,求得消耗植物最大值为1÷10%÷10%÷10%=1 000(kg);计算鹰增重1 kg消耗植物的最小值时,应选择最短的食物链且能量传递效率按20%进行计算,求得消耗植物最小值为1÷20%÷20%=25(kg)。(4)该生态系统中,各营养级流向下一营养级的能量平均分配给各不同的种群,从生产者到消费者的能量传递效率为10%,则流向第二营养级(兔和鼠)的能量为1.5×1012×10%=1.5×1011(kJ),则兔、鼠种群获得的能量均为7.5×1010 kJ。从消费者到消费者的能量传递效率为20%,则兔种群流向下一营养级(鹰和狐)的能量为7.5×1010×20%=1.5×1010(kJ),则鹰和狐因捕食兔获得的能量均为7.5×109 kJ;同理,鼠流向下一营养级(狐、蛇和鹰)的能量为1.5×1010 kJ,则狐、蛇、鹰因捕食鼠获得的能量均为5.0×109 kJ;蛇进一步被鹰捕食,则蛇种群流向鹰的能量为5.0×109×20%=1.0×109(kJ)。最终狐可获得的能量为7.5×109+5.0×109=12.5×109(kJ),鹰可获得的能量为7.5×109+5.0×109+1.0×109=13.5×109(kJ)。
27.答案　(1)B　②③　循环往复　(2)太阳能、无机物氧化时释放的化学能　有机物　相互依存、不可分割　(3)逐级递减　C　C　(4)Ⅳ　铅、汞等重金属沿食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端
解析　(1)图1中A为大气中的二氧化碳库,B为生产者,C为消费者。生产者可以通过光合作用或化能合成作用固定大气中的二氧化碳,自然界生物群落中的碳返回大气的途径有生产者和消费者的呼吸作用以及分解者的分解作用。图1显示物质在生态系统中具有循环往复的特点。(2)图1中,①表示生产者的光合作用或化能合成作用,光合作用是光合自养生物利用太阳能将无机物转化成有机物,化能合成作用是某些细菌利用无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,B→C表示能量沿食物链(网)流动,以有机物为载体。生态系统的物质循环和能量流动是相互依存、不可分割的。(3)能量金字塔中营养级越高对应的面积越小,能量越少,说明能量流动具有逐级递减的特点,该图中Ⅱ、Ⅲ分别表示第二营养级和第三营养级,即初级消费者和次级消费者,均对应图1中的C。(4)铅、汞等重金属能沿食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端,所以图2中Ⅳ所示营养级重金属含量最高。