第5章生态系统及其稳定性
复习要点
1.生态系统成分的判断
2.食物链变式模型的分析
3.食物链每一营养级的能量来源与去路
4.能量流动的计算
5.物质循环过程相关图解的识别
复习过程
一、生态系统成分的判断
【知识点讲解】
1.根据结构图判断生态系统的成分
先根据双向箭头确定D、C为“非生物的物质和能量”和“生产者”,则A、B为消费者和分解者;再根据出入箭头数量的多少进一步判断,在D、C中指出箭头多的D为“生产者”,指入箭头多的C为“非生物的物质和能量”,最后根据D→A→B,确定A为消费者、B为分解者。
2.根据生物类型判断生态系统的成分
①判断生产者的主要依据是是否为自养型生物,若为自养型生物,则为生产者,包括绿色植物、蓝藻、光合细菌以及化能合成细菌等。
②判断消费者时要特别注意“异养型”“非腐生”等关键词,植物、微生物都有可能成为消费者。
③判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物,分解者是腐生生物,也包括少数的动物(如蚯蚓)。
【例题讲解】
如图为某生态系统的能量流动简图,下列叙述错误的是( )
A.甲是生产者,它是生态系统的基石
B.乙是消费者,包括各种异养生物
C.生态系统的能量主要来源于太阳能
D.图中的“甲→乙”是生态系统的营养结构
【答案】B
二、食物链变式模型的分析
【知识点讲解】
图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据,图1中的食物链是丙→甲→乙→丁;图2中的食物链是丙→丁→甲→乙;图3表示甲和乙之间为捕食关系,甲是被捕食者,乙是捕食者,在食物链中,甲是低营养级,乙是高营养级;图4表示的是生态系统的物质循环图解,A是生产者,B是消费者,C是分解者,D是非生物的物质和能量,其中的食物链是A→B。
【例题讲解】
如果一个生态系统中有4种生物,并构成一条食物链,在某一时间分别测得这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
【答案】D
三、食物链每一营养级的能量来源与去路
【知识点讲解】
消费者摄入能量(a)=消费者同化能量(b)+粪便中能量(c),即动物粪便中能量不属于该营养级同化能量,应为上一个营养级固定或同化能量。
消费者同化能量(b)=呼吸消耗(d)+用于生长、发育和繁殖(e)。
生长、发育和繁殖(e)=分解者利用(f)+下一营养级同化(i)+未被利用(j)。
【例题讲解】
某生态系统中有A、B、C、D四种生物,构成食物链A→B→C,D为分解者,如图是该生态系统中能量流入B处发生的一系列变化示意图,下列说法错误的是( )
A.图中的甲表示B的同化量,乙表示B用于生长、发育和繁殖的能量
B.参与丁过程的都是异养型生物,包括细菌、真菌等
C.当生态系统处于相对稳定状态时,B的种群数量一般处于K/2
D.图中D的能量不全部来自B生物
【答案】C
四、能量流动的计算
【知识点讲解】
1. 设食物链A→B→C→D,分情况讨论如下:
(1)已知D营养级的能量为M,则至少需要A营养级的能量=M÷(20%)3;最多需要A营养级的能量=M÷(10%)3。
(2)已知A营养级的能量为N,则D营养级获得的最多能量=N×(20%)3;最少能量=N×(10%)3。
2. 在食物网中分析:
如在A→B→C→D中,确定生物量变化的“最多”或“最少”时,还应遵循以下原则:
(1)食物链越短,最高营养级获得的能量越多。
(2)生物间的取食关系越简单,生态系统消耗的能量越少,如已知D营养级的能量为M,计算至少需要A营养级的能量,应取最短食物链A→D,并以20%的效率进行传递,即等于M÷20%;计算最多需要A营养级的能量时,应取最长的食物链A→B→C→D,并以10%的效率进行传递,即等于M÷(10%)3。
3. 在食物网中,某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量,则按照单独的食物链进行计算后再合并。
【例题讲解】
有一食物网如图所示,如果能量传递效率为10%,各条食物链传递到庚的能量相等,则庚增加1 kJ的能量,丙最少含多少能量( )
A.550 kJ B.500 kJ
C.400 kJ D.100 kJ
五、物质循环过程相关图解的识别
【知识点讲解】
(1)物质循环过程示意图
(2)将上图换成字母,如下面三种变式图,据图判断A、B、C、D各代表哪种成分。
①图1——先根据双向箭头判断:A和B应为生产者和非生物的物质和能量,B不能写成“无机环境”。再根据A→C判断:C为消费者,剩下的D为分解者。
②图2——根据A与C之间的双向箭头判断:A是生产者,C是非生物的物质和能量。根据A、B、D的箭头都流向E可进一步判断:B是初级消费者,D是次级消费者,E是分解者。
③图3——根据A与E之间的双向箭头判断:A为非生物的物质和能量,E为生产者。然后观察剩余的几个成分,其中其他生物部分的箭头都指向C,所以C是分解者,剩余的B、D、F则为消费者。图解中的食物链是E→F→D→B。
【例题讲解】
如图是生态系统中碳循环示意图,其中“→”表示碳的流动方向。下列叙述不正确的是( )
A.在碳循环过程中,同时伴随着能量流动
B.由于某种原因造成图中E生物数量大量减少,推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是D增多,F减少
C.该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、B
D.在A→C过程中碳主要以CO2的形式进行循环,在F→B过程中以含碳有机物的形式进行流动
【答案】C
第5章生态系统及其稳定性
1.如图表示在某生态系统中,a、b、c三个种群数量变化相互关系,下列描述正确的是( )
A.a肯定是生产者,b肯定是初级消费者
B.a→b→c构成一条食物链
C.a与b、b与c为捕食关系
D.a与c为竞争关系
【答案】C
【解析】A、根据图中数量关系可以判断a、b、c三者构成的捕食关系为c→b→a,a为次级消费者,A错误;B、c→b→a构成一条食物链,B错误;C、a与b、b与c为捕食关系,C正确;D、a与c不存在竞争关系,D错误.
2.有关此图的叙述中不正确的是( )
A.若该图表示生态系统的四种成分,则应加上由丁到甲的箭头,并可确定甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者,丁是非生物的物质和能量
B.若甲为生产者,则甲一定是自养型生物
C.若该图表示食物网,则该食物网中共有3条食物链
D.若该图表示一个群落,则丁为分解者
【答案】C
【解析】如果该图表示生态系统的四种成分,则应加上由丁到甲的箭头,表示光合作用,并可确定甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者,丁是非生物的物质和能量,A正确;若甲为生产者,则能利用CO2和H20制造成有机物,所以甲一定是自养型生物,B正确;若该图表示食物网,则该食物网中共有4条食物链,C错误;若该图表示一个群落,则甲是生产者,乙、丙是消费者,丁为分解者,D正确。
3.如图表示某生态系统中四种成分之间的相互关系,以下相关叙述正确的是( )
A.甲和丙所包含的所有种群构成生物群落
B.丁的CO2含量减少,将导致臭氧层破坏
C.乙不一定是原核生物
D.丙1同化量越大,丙2的同化量越小
【答案】C
【解析】A、甲、乙和丁所包含的所有种群构成群落,A错误. B、无机环境中CO2增多可以导致“温室效应”,它不会导致臭氧层破坏,B错误.C、分解者可以是营腐生生活的动物或细菌、真菌,C正确.D、丙1的同化量越大,丙2通过食物链得到的能量越多,D错误.
4.如图为生态系统能量流动示意图,下列等式中不可能成立的是( )
A.B2=A×(10%﹣20%) B.A=F+B1+C1+D1+E1
C.A﹣(B1+B3)=Cl+C2+C3 D.C3=B2×(80%﹣90%)
【答案】D
【解析】A、B2为初级消费者同化的能量,其为A的10%﹣20%,即 B2=A×(10%﹣20%),A正确;
B、A为生产者固定的能量,是流经生态系统的总能量,而输出生态系统的能量有:F、B1、C1、D1、E1.生态系统能量的输入与输出应该是平衡的,即A=F+B1+C1+D1+E1,B正确;
C、根据能量输入与输出平衡,A﹣(B1+B3)=B2,而B2=Cl+C2+C3,所以A﹣(B1+B3)=Cl+C2+C3,C正确;
D、C2为次级消费者同化的能量,其为B2的10%﹣20%,即 C2=B2×(10%﹣20%),D错误.
5.某草原生态系统的一条食物链 A→B→C 中,各种群在一年时间内对能量的同化、利用和传递等的数量统计(单位:百万千焦/年)如下表。下列相关叙述正确的是( )
A.种群 A、B、C 构成了该生态系统的生物群落
B.种群 B 呼吸消耗的能量为 5 百万千焦/年
C.能量从种群 B 到种群 C 的传递效率为 12%
D.种群 A 储存在体内的能量为 59.5 百万千焦/年
【答案】D
【解析】群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,种群 A、B、C 不包含该生态系统的所有生物,则不能构成该生态系统的生物群落,A错误;输入总能量=呼吸消耗+生长发育和繁殖的能量(又叫储存的能量),生长发育繁殖的能量=流向分解者+流向下一营养极+未利用,则种群 B 呼吸消耗的能量为15-5=10百万千焦/年 ,B错误;相邻两营养剂的能量传递效率等于相邻两营养级的同化量之比,题干限定表格中的能量即为各项同化量,则能量从B到C的传递效率为2/15=0.133,则能量从种群 B 到种群 C 的传递效率为13.3% ,C错误;种群A储存在体内的能量即净同化量=传递给分解者+传递给下一营养级+未被分解利用的能量=3.0+15.0+41.5=59.5百万千焦/年,D正确。
6.如图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.若图中A表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量,则下列说法不正确的是( )
A.图中B表示同化的能量
B.图中C表示流入下一营养级的能量
C.图中D表示通过呼吸作用散失的能量
D.图中a值与c+d+e的值相同
【答案】B
【解析】A、若A表示图甲中营养级第二营养级所摄入的全部能量,则B表第二营养级同化作用固定的能量,A正确;B、C表示第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量(或储存能量),B错误;C、D表示第二营养级通过呼吸作用散失的能量,C正确;D、流入生态系统的总能量a=c+d+e,D正确.
7.某生态系统中存在如图所示的食物网,如将C的食物比例由A∶B=1∶1调整为2∶1,能量传递效率按10%计算,该生态系统能承载C的数量是原来的( )
A.1.875倍 B.1.375倍 C.1.273倍 D.0.575倍
【答案】B
【解析】解题时应该从C出发,设当食物由A:B为1:1时,C的能量为x,需要的A为1/2Xx10+1/2Xx10x10=55X.设当食物由A:B为2:1时,C的能量为y,需要的A为2/3Yx10+1/3Yx10x10=40Y 。因为两种情况下,生产者的数量是一定的,所以55X =40Y,则Y=1.375X.
8.如图是生态系统中碳循环示意图,下列对该图的说法错误的是( )
A.本图是2条食物链
B.A和C之间是以CO2的形式转化的
C.B分解A、D、E时利用了它们全部的能量
D.E在食物链中最高是第3营养级
【答案】C
【解析】图中生产者和消费者构成的食物链共有2条,即A→D→E和A→E,A正确;C为大气中CO2的库,A为生产者,它们之间碳流动是通过光合作用和呼吸作用,碳的形式是二氧化碳,B正确;B分解A、D、E时利用了它们少量的能量,C错误;E在食物链A→D→E中营养级最高,是第3营养级,D正确。
9.研究人员绘制了某池塘生态系统的食物网(如图甲)和碳循环示意图(如图乙),图中A、B、C、D表示生态系统的成分.下列有关分析错误的是( )
A.图乙中的A、D在图甲中没有体现,C可对应图甲中4种生物
B.池塘中各个种群之间的相互关系及演替情况属于种群水平上的研究问题
C.某个季节光照减弱,鲢鱼上浮到池塘水面使群落的垂直结构改变
D.人类活动对碳循环的干扰会造成温室效应,已成为全球环境问题之一
【答案】B
【解析】A、根据图乙信息可知A是非生物的物质和能量中的CO2,B是生产者,C是消费者,D是分解者,甲图中有的是生产者和消费者,因此从生态系统的组成成分看,与乙图相比较,甲图中没有而乙图中有的生物是A和D,图甲中的消费者有4种,A正确;B、各个种群之间的相互关系及演替情况属于群落水平上的研究问题,B错误;C、由于光照减弱,水体中的植物垂直分层出现了变化,因此导致鲢鱼向上层转移,说明生物群落的垂直结构发生改变,C正确;D、人类大量使用化石燃料,对碳循环的干扰会造成温室效应,已成为全球环境问题之一,D正确.
10.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.信息可以调节生物种间关系
【答案】D
【解析】A、物理信息的来源可以是无机环境也可以是生物,故A错误;B、信息传递可以发生中群落之间、群落内部以及生物与环境之间,故B错误;C、信息传递是双向的,如狼闻到羊的气味追,羊闻到狼的气味跑,故C错误;信息传递的作用有三方面:生命活动的正常进行,离不开信息的作用;生物种群的繁衍,离不开信息传递;信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定,故D正确.
11.如图甲是一个草原生态系统的物质循环和能量流动示意图;图乙是该生态系统中鼠摄食后能量的流向示意图.(图中a~e代表过程,A~C代表能量).请据图回答:
(1)草原群落中的碳元素进入无机环境的途径是 (填图中字母),能量进入群落的途径是 (填图中字母)。
(2)为控制草原鼠害,对鼠的种群密度进行调查宜采用 法;若多次调查所获得的数据基本不变,说明该鼠种群的年龄组成为 型.某时期调查发现,该草原鼠种群的年龄组成如图丙,该鼠种群数量变动趋势是 ,该变动将直接导致 ,使草原生态系统遭到严重破坏。
(3)狼能够依据鼠留下的气味去捕食,鼠同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕,这说明信息能够
,维持生态系统的稳定。
(4)图乙中的A表示鼠同化的总能量,B的含义为 ;B的能量除图中所示去路外,还有一部分是 。
【答案】(1)d、e a(2)标志重捕法 稳定 逐渐升高 牧草被大量捕食(3)调节种间关系
(4)生长、发育和繁殖的能量 未被利用
【解析】(1)草原群落中的碳元素进入无机环境的途径是d呼吸作用和e分解作用;能量进入群落的途径是a绿色植物的光合作用.
(2)估算种群密度的常用方法有样方法和标志重捕法,其中标志重捕法适用于调查活动能力强、活动范围广的动物(如鼠)的种群密度.若多次调查所获得的数据基本不变,说明该鼠种群的数量保持相对稳定,因此其年龄组成为稳定型.图丙属于增长型,说明该鼠种群数量会逐渐升高,这将直接导致牧草被大量捕食,使草原生态系统遭到严重破坏.
(3)狼能够依据鼠留下的气味去捕食,鼠同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕,这说明信息能够调节种间关系,维持生态系统的稳定.
(4)由以上分析可知图乙中B表示鼠用于生长、发育和繁殖的能量;某一营养级(最高营养级除外)的去向:自身呼吸消耗、流向下一个营养级、分解者分解利用、未被利用,因此B的能量除图中所示去路外,还有一部分未被利用.
12.下图甲为北极冻原生态系统中部分生物构成的食物网。图乙虚线方框内表示一个生态系统,箭头表示该生态系统能量流动的一般性模型。请据图回答:
(1)图甲中共有________条食物链,北极狐占有________个营养级。
(2)北极地区的动物在不同季节一般都有换羽(毛)的习性,这是它们受到________(填“物理”、“化学”或“行为”)信息的影响而产生的适应性生理特征,是长期自然选择的结果。
(3)与森林生态系统相比,冻原生态系统抵抗力稳定性要低,因为冻原生态系统___ 。
(4)图乙中C代表生态系统成分中的______ __。
(5)下表表示图乙生态系统在一年中的能量流动情况。
同化总量(×106 J)
现存个体中的能量(×106 J)
呼吸消耗量(×106 J)
A
900
200
590
B
100
15
64
C
15
2
13
D
18
6
10
分析上表可知,流入该生态系统的总能量为________×106J,从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为________。从能量输入和输出来看,该生态系统中生物体内的总能量是________(填“增加”、“减少”或“不变”)的。
【答案】(1)5 两(2)物理(3)动植物种类少,营养结构简单(4)分解者(5)900 18% 增加
【解析】(1)图甲中共有5条食物链:植物→北极狐、植物→雷鸟→北极狐、植物→雪兔→北极狐、植物→雷鸟→狼、植物→雪兔→狼,北极狐占有二、三两个营养级。
(2) 北极地区的动物在不同季节一般都有换羽(毛)的习性,这是它们受到光这种 “物理”信息的影响而产生的适应性生理特征,是长期自然选择的结果。
(3) 与森林生态系统相比,冻原生态系统动植物种类少,营养结构简单,抵抗力稳定性低。
(4)在图乙中,依据箭头的指示方向可判断:A是生产者,B、D分别是初级消费者和次级消费者,C是分解者。
(5)输入一个生态系统的总能量就是该生态系统的生产者固定的全部太阳能。依据表中信息并结合对(4)的分析可知:流入该生态系统的总能量为900×106J,从第二营养级到第三营养级的能量传递效率=(D的同化量÷B的同化量)×100%=(18÷100)×100%=18%。从能量的输入和输出来看,输入该生态系统的总能量为900×106J,输出来该生态系统的总能量为(590+64+13+10)×106J=677×106J,所以该生态系统中生物体内的总能量是增加的。
第5章生态系统及其稳定性
(满分60分,40分钟完成)
班级 姓名 总分
一、单选题(30分,每题3分)
1.图表示某生态系统各成分(丁为非生物环境〉之间的关系,有关分析错误的是( )
A、太阳能通过甲输入生态系统
B、参与构成捕食食物链的成分有甲和乙
C、碳元素在乙与丙之间以C02形式传递
D、丙主要是指营腐生生活的细菌和真菌
【答案】C
【解析】太阳能可通过甲(生产者)的光合作用输入生态系统,A正确;参与构成捕食食物链的成分有生产者(甲)和消费者(乙),B正确;乙和丙均属于生物群落,而碳元素在生物群落内部以含碳有机物的形式传递,C错误;丙为分解者,主要是指营腐生生活的细菌和真菌,D正确.
2.关于生态系统组成成分的叙述,正确的是( )
①凡是细菌、真菌都是分解者 ②凡是自养型生物都是生产者 ③植物都是生产者 ④动物都是消费者 ⑤异养型生物都是消费者 ⑥细菌可能是生产者、消费者、分解者 ⑦动物只能是消费者或分解者 ⑧植物只能是生产者或消费者.
A.②⑥⑦⑧ B.②③⑥⑧ C.②⑥⑦ D.②⑤
【答案】A
【解析】①只有营腐生生活细菌、真菌才能将动植物残体中的有机物分解成无机物归还无机环境,促进了物质的循环,如硝化细菌就为生产者,①错误;②生产者主要指绿色植物,能够通过光合作用制造有机物,为自身和生物圈中的其他生物提供物质和能量,故凡是自养生物都是生产者,②正确;③只有绿色植物能够通过光合作用制造有机物,才是生产者,有的植物如菟丝子不是,③错误;④有些动物如蚯蚓营腐生生活,是分解者,④错误;⑤异养型生物不都是消费者,也可能是分解者,如营腐生生活的细菌、真菌,⑤错误;⑥能进行化能合成作用的细菌是生产者、营寄生生活的细菌是消费者、营腐生生活的细菌是分解者,⑥正确;⑦动物只能是消费者或分解者,不可能是生产者,⑦正确;⑧植物只能是生产者或消费者,不可能是生产者,⑧正确.故选:A.
3.如图表示生态系统中碳循环的部分过程,其中甲、乙、丙、丁组成生物群落.下列分析错误的是( )
A.甲是绿色植物,丙是肉食动物
B.图中箭头可以表示碳元素的流动方向
C.①②③过程中伴随着能量的传递,其中丁所含的能量最少
D.无机环境中的CO2可以来自细胞呼吸
【答案】C
【解析】A、图中甲与无机环境之间的关系是双向的,说明甲是生产者,为绿色植物;乙是初级消费者;丙是次级消费者,为肉食性动物,甲乙丙都有前头指向丁,丁最可能是分解者,A正确;B、图中箭头表示碳元素在生物群落与无机环境之间以二氧化碳的形式传递,在生物群落内部以含碳有机物的形式传递,B正确;
C、根据题意分析已知甲是生产者,乙是初级消费者,丙是次级消费者,丁是分解者,所以食物链为甲→乙→丙,因此在能量流动中丙获得的能量是最少的,C错误;D、无机环境中的CO2可以来自动植物的细胞呼吸和分解者的分解作用,也可以来自于化石燃料的燃烧,D正确.
4.已知某生态系统内有甲、乙、丙、丁四种生物,其中乙、丙和丁之间的营养级关系是乙→丙→丁,甲和乙之间的关系如图所示,请据图分析下列说法错误的是( )
A.0~a时间段内,丙和丁的数量变化都增多
B.如果该生态系统内还有硝化细菌等原核生物存在,则流经该生态系统的总能量大于绿色植物固定的太阳能
C.该生态系统至少有4个种群,由这些种群组成了生物群落
D.a~b时间段内,从食物链的角度分析导致甲、乙数量减少的原因可能是丙数量增多
【答案】C
【解析】A、甲与乙是共生关系,在0~a时间段内,随甲、乙增多,丙、丁食物增多,所以数量增多,A正确;B、硝化细菌能进行化能合成作用,所以流经该生态系统的总能量是硝化细菌进行化能合成作用固定的能量和绿色植物所固定的太阳能,即流经该生态系统的总能量大于绿色植物固定的太阳能,B正确;C、该生态系统内有甲、乙、丙、丁四种生物,还有硝化细菌等原核生物存在,因此,该生态系统至少有5个种群,由这些种群组成了生物群落,C错误;D、a~b时间段内,由于丙的增多,甲乙的天敌增多,导致甲乙减少,D正确.
5.实验调查得到某一树林生系统各营养级和能量流动关系如下表所示(其中D为分解者;Pg表示生物同化作用固定能量的总量;Pn表示生物贮存的能量;R表示生物呼吸消耗的能量,单位为J/cm2?a),以下说法正确的是( )
Pg
Pn
R
A
62.8
25.6
37.2
B
12.5
5.7
6.8
C
464.6
186.3
278.3
D
41.6
16.5
25.1
A.该树林的营养结构可表示为C→A→B→D
B.流经该生态系统的总能量是植物所固定的太阳能,即四个Pg之和
C.第二营养级到第三营养级的能量传递效率是19.9%
D.在该生态系统中分解者可有可无
【答案】C
【解析】A、D为分解者,不参与捕食食物链的组成,因此该树林的营养结构可表示为C→A→B,A错误;
B、流经该生态系统的总能量是生产者(C)所固定的太阳能,即C的Pg,B错误;C、第二营养级到第三营养级的能量传递效率=19.9%,C正确;D、分解者能将环境中的有机物分解为无机物,进而促进物质循环,因而任何一个生态系统都不能缺少分解者,D错误.
6.某生态系统中有A、B、C、D四种生物,构成食物链A→B→C,D为分解者,如图是该生态系统中能量流入B处发生的一系列变化示意图,下列说法错误的是( )
A.图中的甲表示B的同化量,乙表示B用于生长、发育和繁殖的能量
B.参与丁过程的都是异养型生物,包括细菌、真菌等
C.当生态系统处于相对稳定状态时,B的种群数量一般处于K/2
D.图中D的能量不全部来自B生物
【答案】C
【解析】A、图中的甲表示B的同化量,乙表示B用于生长、发育和繁殖的能量,A正确;B、参与丁分解者分解作用过程的都是异养型生物,包括细菌、真菌等,B正确;C、当生态系统处于相对稳定状态时,B的种群数量一般处于K值,C错误;D、图中D的能量不全部来自B生物,还来自A生物(B粪便中的能量,是B未同化的能量,仍属于其上一个营养级A),D正确.
7.下图表示某生态系统中各成分之间的关系,B、D、F均为消费者据,图分析正确的是( )
A.E表示生产者,缺少的箭头是C→A
B.最长的一条食物链是E→F→D→B→C,其中C可利用的能量最少
C.若B获得的总能量为bKJ,则最少需要生产者固定1000bKJ能量
D.若减少E的数量,将有助于缓解温室效应
【答案】A
【解析】已知图中B、D、F均为消费者,则E表示生产者,由A和E之间的双向箭头可判断A表示无机环境,C为分解者,因此图中缺少的箭头是C→A(分解者的呼吸消耗),A项正确;食物链是由生产者和消费者构成的,最长的食物链是E→F→D→B,其中B可利用的能量最少,B项错误;能量传递效率为20%时,需要生产者固定的能量最少,若B获得的总能量为b KJ,则最少需要生产者E固定的能量为b÷20%÷20%÷20%=125bKJ,C项错误;若减少E的数量,光合作用将会减弱,不利于缓解温室效应,D项错误。
8.如图是某生态系统的物质和能量流向示意图.有关叙述正确的是( )
A.调查初级消费者中的某一个种群,若初次捕获60只已经标记,再次捕获20只中有标记的4只,且每只个体平均体重4kg,则生产者最少应有6000kg才能维持生态系统稳定性
B.初级消费者的粪便中所含有机物的能量属于Z1
C.Z1、Z2、Z3、…过程提供的有机物中的碳将全部转变为Z过程释放的CO2中的碳
D.当该生态系统处于相对稳定的状态时,X3过程的能量值约为X1过程的能量值的为0.1%~0.4%
【答案】B
【解析】调查初级消费者中的某一个种群,初次捕获60只已经标记,再次捕获20只中有标记的4只,经计算该种群有300只,共重300×4=1200kg,至少消耗按20%传递,生产者应有6000kg,但消费者种类多,实际需要远多于这些,A错误;初级消费者的粪便中所含有机物的能量属于未消化吸收的生产者的Z1,B正确;生产者、消费者体内的有机物除了被分解者分解外,还有一部分用于自身生命活动,转化为其他物质,C错误;按能量传递效率为10%~20%,X3过程的能量值约为X1过程的能量值的1%~4%,D错误。
9.图甲为生态系统碳循环示意图;图乙为某生态系统的能量金字塔;图丙为λ(λ是当年种群数量与一年前种群数量的比值)随时间变化而变化的曲线;图丁为一植食性昆虫迁入某生态系统后,其种群数量增长速率的变化曲线.请分析判断下列有关叙述中正确的是( )
A.图甲中B为分解者,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
B.图乙中,次级消费者获得了初级消费者所得到的能量的13.3%
C.图丙中种群在c~d年间,种群数量呈“J”型增长
D.图丁中t1~t2时期与图丙中a~b时期种群都呈衰退型
【答案】C
【解析】A、分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物,可以供绿色植物再利用,对实现生态系统的物质循环具有重要作用;但能量是不循环的,分解者分解动植物遗体释放出来的能量,不能供绿色植物同化作用再利用,A错误;B、图乙中,次级消费者获得了初级消费者所得到的能量的35000÷200000×100%=17.5%,B错误;C、图丙中种群在c~d年间,λ大于1,种群数量稳定增多,呈“J”型增长,C正确;D、图丁中t1~t2时期种群增长率大于0,属于增长型;图丙中a~b时期λ<1,种群的出生率小于死亡率,属于衰退型,D错误.
10.图为生态系统中碳循环的模式图,1、2、3、4分别代表生态系统的不同成分.下列相关叙述正确的是( )
A.在食物链中含有碳元素最多的营养级可能是①
B.碳元素在①、②、③、④间以含碳有机物的形式传递
C.①代表生产者,5可以代表化能合成作用
D.①、②、③中含有的有机物可以作为动力来促进碳元素在群落和环境之间循环
【答案】A
【解析】生产者所含的有机物最多,在食物链中占有碳元素最多,所以在食物链中占有碳元素最多的营养级是①生产者,A正确;碳元素在①、②、③之间是以含碳有机物的形式传递的,而它们与④之间是以二氧化碳的形式传递的,B错误;①是生产者,5是呼吸作用,6是光合作用或化能合成作用,C错误;①是生产者、②是消费者,其中含有的有机物可以作为动力来促进碳元素在群落和环境之间循环,D错误。
二、非选择题(30分,每格2分)
11.(16分)如图1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.如图2为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1中,m1、m2表示的能量形式分别为 、 。
通常情况下,位于营养级Ⅳ的生物个体数量会远远少于Ⅲ,主要原因是 。
(2)图2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2可以总结出生态系统能量流动的主要特点是 。
(4)若图1中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙,构成的食物关系如图3所示.其中,甲能量中比例为X的部分直接提供给丙,则要使丙能量增加A kJ,至少需要消耗甲的能量为 kJ(用所给字母表示)。
【答案】(1)太阳能(或生产者固定的能量)、热能(或呼吸作用散失的热量) 营养级越高,可利用的能量少(2)Ⅱ同化的能量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)
【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.能量在传递过程中 是逐级递减的,因此营养级越高的生物,可利用的能量越少,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.
(4)假设至少需要消耗甲的能量为a,则丙从甲→丙途径获得的能量为a×X×20%,丙从甲→乙→丙途径获得的能量为a×(1﹣X)×20%×20%,根据题干中的条件可知:a×X×20%+a×(1﹣X)×20%×20%=A,因此a=25A/(1+4X).
12.(14分)图一是某草原生态系统碳循环模式图,图中A、B、C、D表示生态系统的成分,①②③为特定的生理过程,图二表示该生态系统中部分生物间的食物关系。请据图回答:
(1)图二中的生物对应图一中的 (用字母表示)。在①③和②过程中碳的流动形式分别为
和 。
(2)若植食性动物粪便中的能量为M,呼吸作用消耗的能量为R,用于自生身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为N,则该植食性动物的同化量可表示为 。
(3)植食性动物能根据植株的性状、气味等因素判断食物并进食,说明生态系统具有 功能。
(4)该草原曾发生过火灾,但此后又慢慢恢复,这属于群落的 演替。从生态系统的角度分析,这体现了生态系统具有自我调节能力,这种能力的大小取决于 。
【答案】(1)B、D CO2 含碳有机物(2)N+R (3)信息传递(4)次生 生态系统的组分的多少(或食物网的复杂程度、营养结构的复杂程度等)
【解析】(1)分析甲图可知,A是无机环境,是生产者,B是消费者,C是分解者,图乙中的生物对应图甲中的B、D,在①二氧化碳通过是光合作用进入生物群落,③过程是分解者通过呼吸释放二氧化碳,所以在①、③过程中碳以二氧化碳形式进行循环。②过程是生产者与消费者之间的捕食关系,二者只能通过有机物的形式进行流动。
(2)植食性动物的同化量包括呼吸作用消耗的能量为R和自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为N;(3)植食性动物能根据植株的性状、气味等因素判断食物并进食,说明生态系统具有信息传递的功能。
(4)由题意知,群落演替的起点是火灾后的草原,还有植物的根或其他生命体,所以属于群落的次生演替。次生演替体现了生态系统具有自我调节能力,这种能力的大小取决于营养结构(食物链)的复杂程度,基础是负反馈调节。
第5章第5节生态系统的稳定性
【学习目标】
1、举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
2、说出提高生态系统稳定性的措施
【知识点预习】
生态系统的稳定性
1.概念:生态系统所具有的保持或__________自身结构和________相对稳定的能力。
2.抵抗力稳定性
(1)概念:生态系统抵抗外界________并使自身________和功能保持原状的能力。
(2)原因:内部具有一定的________能力。
(3)规律:生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自我调节能力就越________,抵抗力稳定性就越________,反之则越高。______能力有一定限度,越过限度,________就遭到破坏。
3.恢复力稳定性
(1)概念:生态系统遭到外界干扰因素破坏后________的能力。(2)原因:生态系统具有________________。(3)与抵抗力稳定性的关系:往往是________的。
4.提高生态系统稳定性的措施
(1)控制对生态系统的________。
(2)实施相应的________投入,保证生态系统内部________________的协调关系。
1.恢复 功能 2.(1)干扰 结构 (2)自我调节(3)小 低 自我调节 生态系统
3.(1)恢复原状 (2)自我调节能力 (3)相反4.(1)干扰程度 (2)物质、能量 结构和功能
【思考题】
1、“野火烧不尽,春风吹又生”这句诗说明了生态系统的哪一种稳定性?
恢复力稳定性。
2、负反馈调节仅存在于生态系统中吗?
不是,内环境稳态调节过程中也有负反馈调节
3、为什么马尾松丛林容易发生松毛虫爆发性危害,而在混交林(由两种或两种以上乔木树种组成的森林),这种单一性的虫害就不容易发生?
混交林中物种较多,食物链、食物网的结构比较复杂,可以有多种天敌来控制一种害虫的数量的发展
【预习自测】
1.抵抗力稳定性较强的生态系统是( )
A.捕食者和寄生生物较少的生态系统
B.生产者和消费者数量相等的生态系统
C.分解者种类和数量较少的生态系统
D.生物种类较多的生态系统
【答案】D
【解析】生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。生态系统的生物种类越多,营养结构越复杂,自动调节能力就越大,抵抗力稳定性也就越强。因此本题答案是D。
2.能提高一个生态系统稳定性的方法是 ( )
A.减少捕食者和寄生者的数量 B.控制生产者的数量
C.增加食物链和扩大食物网 D.保持现有物种数目不变
【答案】C
【解析】生态系统稳定性强弱是由生物种类多少、营养结构复杂程度决定的。
3.下列说法正确的是( )
A.调查土壤中小动物类群的丰富度可以采用标志重捕法
B.激素只能运输给相应的靶器官或靶细胞
C.胰岛素和胰高血糖素在调节血糖过程中起到了协同作用
D.农田的抵抗力稳定性低于热带雨林
【答案】D
【解析】土壤小动物不适宜用样方法或标志重捕法调查,应采用取样器取样的方法进行采集、调查,A错误;激素能运输给全身所有细胞,只作用于相应的靶器官或靶细胞,B错误;胰岛素和胰高血糖素在调节血糖过程中起到了抑制作用,C错误;生态系统越复杂,抵抗力稳定性越强,即农田的抵抗力稳定性低于热带雨林,D正确;答案是D。
4.下列各生态系统中,抵抗力稳定性相对高的是( )
A.草原生态系统 B.热带雨林生态系统
C.农田生态系统 D.北极苔原生态系统
【答案】B
【解析】生态系统的生物种类越多,营养结构复杂,抵抗力稳定性越高,热带雨林的生物种类多,营养结构复杂,故B正确。
5.下列关于生态系统稳定性的说法,错误的是( )
A.并不是所有的生态系统都具有恢复力稳定性
B.生态系统的稳定性表现在抵抗力稳定性和恢复力稳定性这两个方面
C.外界干扰刚产生时,主要是抵抗力稳定性起作用
D.某生态系统中,种群内个体数目的多少并不能说明其稳定性的大小
【答案】A
【解析】生态系统的稳定性分为抵抗力稳定性和恢复力稳定性,所有的生态系统都具有,A错误,B正确;外界干扰刚产生时,主要是抵抗力稳定性起作用,C正确;抵抗力稳定性的高低与生态系统的自我调节能力有关,自我调节能力和生态系统的营养结构和生物种类有关,D正确。
6.下列事例中,属于恢复力稳定性的是( )
A.由于滥砍乱伐,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植物种类和数量一般不会有太大变化
C.乡村一个池塘,每天都有人到池塘边洗东西,可每天早晨池水依然清澈如故
D.一个相对封闭的生态系统中闯入某种大型肉食动物后,生态系统的各种成分相互作用直到恢复原来的状态
【答案】D
【解析】恢复力稳定性:指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;抵抗力稳定性:指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。A项说明生态系统的自我调节能力是有限的;B、C项属于抵抗力稳定性;D项属于恢复力稳定性。
第5章第5节生态系统的稳定性
一、教学目标
1.知识目标
a. 阐明生态系统的自我调节能力。
b. 举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
c. 简述提高生态系统稳定性的措施。
2.能力目标
设计并制作生态缸,观察其稳定性。
3.情感目标
认同生态系统稳定性的重要性,关注人类活动对生态系统稳定性的影响。
二、教学重点
阐明生态系统的自我调节能力。
三、教学难点
抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。
四 教学流程
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
环节一:课程导入
提供“生物圈Ⅱ号”实验室材料,让学生思考回答讨论题,导入课题。
材料:美国科学家于1984年开始兴建的“生物圈Ⅱ号”实验室,1993年1月建成后8位科学家入住里面欲通过自己生产各种生存所需在里面生活两年,结果才过了一年多一点就因里面氧气减少、粮食减产不得不撒出。 该实验说明,在目前技术条件下要在生物圈之外建一个适于人类生活的生态系统是非常困难的。因为系统的稳定性很难做到。
讨论题:1.生物圈Ⅱ号实验室给我们哪些启示?
2.生物圈内的生态系统在受到干扰后,为什么仍能保持相对稳定?
阅读、讨论、回答。
情景导入。
环节二:讲授新课
一、生态系统稳定性的概念
1.通过生物圈Ⅱ号实验室例子导入生态系统稳定性概念:生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,叫生态系统的稳定性(稳态)。
2.讲述:生态系统能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。
二、生态系统的自我调节能力
1.生态系统自我调节的例子
图文举例说明生态系统具有自我调节能力,让学生思考问题,导入生态系统的负反馈调节。
例1:水乡人家在河流上游淘米洗菜,下游洗澡洗衣,还会进行适当捕鱼等。可是水仍然很清澈。
例2:适量砍伐森林中的树木,森林的结构功能不会破坏。
例3:草原上适量放养牲畜,草原不至于破坏。
问题:以上这三个生态系统如何提供自我调节达到稳定状态?
在学生回答基础上讲述: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。
2.生态系统的负反馈调节
(1)让学生用文字和箭头,构建一个草与食草动物之间负反馈调节概念模型。
(2)教师结合模型讲解生态系统反馈调节要点:
①作用:使生态系统处于相对稳定的状态
②结果:抑制和减弱最初发生变化的那种成分发生变化,使生态系统处于相对稳定的状态。
③负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
3.生态系统的正反馈调节
教师结合概念模型讲解生态系统的正反馈调节的作用和结果。
①作用:使生态系统远离平衡状态。
②结果:加速最初发生变化的那种成分所发生的变化。
【方法点拨】 生态系统调节中正反馈和负反馈的比较
结果:常使生态系统远离稳态
结果:有利于生态系统保持稳态
4.自我调节能力的大小
图文比较物种丰富的热带雨林和物种单一的农田生态系统,指出:生态系统成分越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大。
5.自我调节能力是有限度的
图文举例我国西北的原有森林生态系统演变为黄土高原 ,被废水污染得肮脏不堪、臭气熏天的河流,强调:生态系统的自我调节能力都有一定的限度,如果人为或自然因素的干预超过了这个限度,生态系统的稳定性就会被破坏。
【典型例题】
(2015课标II卷.4)下列有关生态系统的叙述,错误的是( )
A.生态系统的组成成分中含有非生物成分
B.生态系统相对稳定时无能量输入和散失
C.生态系统维持相对稳定离不开信息传递
D.负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定
【答案】B
三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
【思考与讨论】阅读下列材料,回答相关问题。
材料1:苏州-----江南水乡,小桥流水人家。话说乾隆下江南时,到了江苏苏州。看到水乡人家上游淘米洗菜,下游洗澡洗衣,可是即便如此,水仍然很清澈。这番景象让乾隆大为惊奇。
材料2:可是,:乾隆也发现苏州虎丘外围的河流被众多染坊流出的废水污染得肮脏不堪、臭气熏天,于是他立即下令严禁商贾平民在虎丘一带开设染坊。迫于官府的法令,虎丘一带原有的数十家染坊不得不搬迁至远离虎丘的苏州远郊,从此以后虎丘重现绿水青山。
问题1:水乡人在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣,河水为何仍能保持清澈?
河流受到轻微的污染时,能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解,很快消除污染。
这说明生态系统在受到外界轻度干扰时,具有抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力。
问题2.虎丘外围河流在染坊废水污染下,还能保持稳定吗?这说明了什么问题?
不能,这说明一个生态系统的自动调节能力是有一定限度的,如果外界因素的干扰超过了这个限度,生态系统的相对稳定状态就会遭到破坏。
问题3.染坊停止排污后,虎丘外围的河流出现了什么变化,这说明了什么?
恢复了原状。说明外界因素的干扰消除后,生态系统具有重建稳态的能力。
1.生态系统的稳定性表现在两个方面:抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
结合思考与讨论例子,讲解生态系统的稳定性表现在两个方面:
(1)抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能维持原状的能力。核心是抵抗干扰,维持原状。
(2)恢复力稳定性: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。核心是遭到破坏,恢复原状。
【课堂练习】
判断以下几个方面分别为生态系统的哪种稳定性?
(1)森林遭遇持续的干旱气候时,树木往往扩展根系的分布空间,以保证获得足够的水分,维持生态系统的正常功能。
抵抗力稳定性
(2)一场火过后,森林中的种群密度降低,但是由于光照更加充足、土壤中无机养料增多,许多种子萌发后,迅速长成新植株。
恢复力稳定性
(3)草原遭受蝗虫的采食后,草原植物就会增强其再生能力,尽可能减缓种群数量的下降。
抵抗力稳定性
(4)草原大火过后,“野火烧不尽,春风吹又生”。
恢复力稳定性
2.不同的生态系统的稳定性比较
举例热带雨林生态系统和草原生态系统,从生物种类、营养结构、自我调节能力这三个方面进行比较,得到结论:热带雨林生态系统抵抗力稳定性高,恢复力稳定性低,草原生态系统抵抗力稳定性低,恢复力稳定性高。
【方法点拨】抵抗力稳定性和恢复力稳定性关系
①一般呈相反关系,抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性差,反之亦然。
②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力,它们相互作用共同维持生态系统的稳定。
【典型例题】
如图为某一生态系统的稳定性图解,对此图理解不正确的是( )
A.一般情况下,b可代表恢复力稳定性
B.一般情况下,自我调节能力与a曲线相似
C.抵抗力稳定性与营养结构呈正相关
D.所有生态系统都符合这一数学模型
【答案】D
四、提高生态系统的稳定性
1.破坏生态系统稳定性的因素
图文讲解破坏生态系统稳定性的因素:
自然因素:地震、海啸、火山、泥石流、流行病等。
人为因素:过度采伐、放牧、捕猎、环境污染等。
2.提高生态系统稳定性的措施
图文讲解提高生态系统稳定性的措施:
(1)控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。
(2)对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
阅读、倾听。
思考、讨论、回答。
模型建构。
倾听、思考。
分析、比较,
思考、回答。
阅读、思考、讨论、回答。
分析、判断。
演练、作答。
观察、思考、回答。
了解生态系统稳定性概念。
讨论生态系统如何通过自我调节达到稳定状态。
理解负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。
拓展生态系统自我调节的外延。
理解生态系统自我调节能力是有限的。
理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性含义。
理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性关系。
关注人类活动对生态系统稳定性的影响。
环节三:课堂小结
共同回顾本节要点:生态系统的能量流动过程
一、生态系统稳定性的概念
生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,叫生态系统的稳定性(稳态)。
二、生态系统的自我调节能力
包括正反馈调节和负反馈调节,生态系统的自动调节能力是有一定限度的。
三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
抵抗力稳定性: 抵抗干扰,维持原状
恢复力稳定性:遭到破坏,恢复原状
四、提高生态系统的稳定性
五、设计制作生态瓶(缸),观察其稳定性
呼应、回答。
突出本节重点。
第5章第5节生态系统的稳定性
(满分60分,40分钟完成)
班级 姓名 总分
一、单选题(30分,每题3分)
1、下列有关反馈调节的叙述中,不正确的是( )
A.负反馈调节在生物群落中普遍存在,但在生物群落与无机环境之间不存在
B.捕食者和被捕食者的数量变化能体现生物群落内的负反馈调节
C.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
D.通过反馈调节作用,血液中的激素经常维持在正常的相对稳定的水平
【答案】A
【解析】反馈调节存在于生态系统中,在生物群落、生物群落与无机环境之间都存在,A错误;捕食者和被捕食者的数量变化能体现生物群落内的负反馈调节,如当农田里蚜虫的数量增多时,七星瓢虫的数量也会增多,这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制,属于生物群落内的负反馈,B正确;生态系统自我调节能力,基础是负反馈调节,C正确;通过反馈调节作用,血液中的激素经常维持在正常的相对稳定的水平,如甲状腺激素分泌过多,反过来抑制促甲状腺激素释放激素和垂体分泌促甲状腺激素的释放,进而使到甲状腺激素含量下降,D正确。
2.在一个简单的生态系统中,蝗虫种群首先迁入且迅速增长,在以后的几个月内,其他动物接着先后迁入。下图表示蝗虫种群的数量变化(↑表示种群迁入,其中0月时为蝗虫迁入时间)。下列叙述正确的是( )
A.0~2月蝗虫种群呈指数增长
B.2月一定迁入了蝗虫的天敌
C.M为在该环境中蝗虫种群的环境容纳量
D.该生态系统在3~7月的抵抗力稳定性比0~2月高
【答案】D
【解析】0~2月蝗虫种群增长率在不断增大,而指数增长增长率不变,A错。2月蛔虫种群数量增长率下降,可能迁入了蝗虫的天敌或竞争者,B错。7月后蛔虫种群数量趋于稳定,达到K值,低于M,C错。3~7月各物种数量高于0~2月,故抵抗力稳定性较高,D种群。
3、下图为自然界碳循环的示意图,图中与生态系统抵抗力稳定性密切相关的标号为( )
A.②③ B.④
C.⑥ D.⑤⑦
【答案】B
【解析】分析图示可知,①表示光合作用,②③分别表示动植物的呼吸作用,④表示动物的摄食,⑤⑥⑦表示微生物的分解作用,⑧表示化学燃料的燃烧。生态系统中的组分越多,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,所以,图中与生态系统抵抗力稳定性密切相关的标号为④,B项正确,A、C、D三项均错误。
4、下列关于生态系统稳定性的叙述,错误的是( )
A.在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后,其抵抗力稳定性提高
B.一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后,其抵抗力稳定性提高
C.在一块牧草地上栽种乔木形成树林后,其恢复力稳定性下降
D.在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后,其抵抗力稳定性提高
【答案】D
【解析】播种杂草后,该生态系统植物多样性提高,营养结构更复杂,其抵抗力稳定性提高,A正确。一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后,该生态系植物多样性提高,营养结构更复杂,而且为动物提供更丰富的生存空间,导致动物种类也增加,其抵抗力稳定性提高,B正确。在一块牧草地上栽种乔木形成树林后,与前面原因相似,其抵抗力稳定性提高,而恢复力稳定性下降,C正确。在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后,其他种类牧草数量下降,物种丰富度下降,营养结构简单,自动调节能力下降,抵抗力稳定性下降,D错。
5、以下关于构建人工微生态系统的说法错误的是( )
A.达到稳定状态时微生态系统内生物数量也会有一定的变化
B.提供的生物应具有较强的生活能力
C.把人工微生态系统放在阳光直射环境中即可
D.需要考虑不同营养级生物之间的比例是否合适
【答案】C
【解析】生态系统达到稳定状态时是相对的,各种生物数量会在一定范围内波动,A正确。提供的生物应具有较强的生活能力,保证该生态系统能够存在一定时间,B正确。阳光直射环境会造成温度过高,不利生物生存,C错。需要考虑不同营养级生物之间的比例是否合适,保证食物链能量的合理流动,D正确。
6、下列关于生态系统结构、功能以及稳定性的叙述,正确的是( )
A.物质循环的范围是生命系统的最高层次
B.生态系统达到相对稳定时不需要能量的输入
C.生态系统中的信息传递对所有捕食者来说都是有利的
D.一个越不容易被破坏的生态系统一旦被破坏后恢复起来越容易
【答案】A
【解析】物质循环的范围是生命系统的最高层次,即生物圈,A正确。任何生态系统在任何阶段都需要能量的输入,因为能量流动的单向的,递减的,B错。生态系统中的信息传递对所有捕食者来说并不都是有利的,C错。一个越不容易被破坏的生态系统说明其自我调节能力强,其生物种类繁多,营养结构一定复杂,所以一旦被破坏后恢复起来越困难,D错。
7、某池塘中,早期藻类大量繁殖,食藻浮游动物水蚤大量繁殖,藻类减少,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。关于上述过程的叙述,正确的是( )
A.早期不属于负反馈,后期属于负反馈 B.早期属于负反馈,后期不属于负反馈
C.早期、后期均属于负反馈 D.早期、后期均不属于负反馈
【答案】B
【解析】负反馈调节能消除或降低起始因素产生的影响,所以早期藻类大量繁殖,食藻浮游动物水蚤大量繁殖,藻类减少,接着又引起水蚤减少,属于负反馈;正反馈调节能放大起始因素带来的影响,所以后期排入污水,引起部分水蚤死亡,加重了污染,导致更多水蚤死亡,属于正反馈调节,因此选B。
8、请根据某生态系统中两个种群的数量变化曲线图,判断下列有关叙述正确的是 ( )
A.图中曲线表示甲、乙间为捕食关系,其中乙是被捕食者
B.在图中D点时,甲种群增长速率最大
C.在图中C点时,甲种群的年龄组成属于衰退型
D.若该生态系统抵抗力稳定性越强,则曲线的振幅越大
【答案】B
【解析】根据图中两个种群数量变化曲线图,可判断为捕食关系,然后根据先增加先减少者为被捕食者确定甲为被捕食者,乙为捕食者,A项错;图示纵坐标表示种群相对数量,甲曲线中A点相当于该生态系统甲生物的最大容纳量K值,D相当于K/2点,故D点时甲种群增长速率最大,B项正确;C点之后,甲种群数量迅速上升,可判断甲种群在C点属于增长型,C项错;图示曲线反映了甲、乙种群数量都能保持相对稳定,说明生态系统具有一定的自我调节能力,曲线的振幅越小,说明该生态系统抵抗外界干扰的能力越强,D项错。
9、下列事例中,属于恢复力稳定性的是( )
A.由于滥砍乱伐,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植物种类和数量一般不会有太大变化
C.乡村一个池塘,每天都有人到池塘边洗东西,可每天早晨池水依然清澈如故
D.一个相对封闭的生态系统中闯入某种大型肉食动物后,生态系统的各种成分相互作用直到恢复原来的状态
【答案】D
【解析】恢复力稳定性:指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;抵抗力稳定性:指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。A项说明生态系统的自我调节能力是有限的;B、C项属于抵抗力稳定性;D项属于恢复力稳定性。
10、外来物种薇甘菊往往用自己的身体织成一张大网,罩住其他植物,被其覆盖的植物或者被绞杀、重压致死,或者因缺少阳光、水分,不能进行光合作用而枯萎。而田 野菟丝子的茎缠绕在薇甘菊植株上,茎上即可形成吸器吸收薇甘菊植株中的营养物质。下表为薇甘菊长期入侵某生态系统,随时间推移植物种类数及碳储量变化。据 表分析,正确的是( )
A.由于薇甘菊是生产者,它的入侵会使该生态系统固定的总能量逐渐增加
B.野菟丝子与薇甘菊之间存在寄生关系,可利用田野菟丝子控制薇甘菊危害
C.植物群落的丰富度和种群密度均下降,土壤中分解者的分解作用也逐渐减弱
D.引入田野菟丝子之后该生态系统的抵抗力稳定性将逐渐降低
【答案】B
【解析】由于薇甘菊入侵导致植物大量死亡,种类也迅速减少,因此该生态系统的生产者固定的总能量逐渐减少,A错误;根据题干信息:菟丝子的茎缠绕在薇甘菊植株上,茎上即可形成吸器吸收薇甘菊植株中的营养物质.故可利用田野菟丝子控制薇甘菊危害,B正确;比较从未入侵到重度入侵的三个阶段,随着凋落物的增加,土壤中的碳储量在下降,说明土壤中分解者的分解作用逐渐加强,C错误;薇甘菊入侵,导致植物种类数在减少,故植物的丰富度下降,该生态系统的抵抗力稳定性将逐渐降低,由于薇甘菊的入侵,该生态系统破坏严重,很难恢复到原来状态,恢复力稳定性也下降,D错误。
二、非选择题(30分,每格2分)
11.(14分)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。研究人员统计人登岛后7年时间内野兔的种群数量变化结果如下图所示。
[λ=t年种群数量/(t-1)年种群数量],请回答下列问题:
(1)野兔与羊的种间关系是______ 。
(2)人登岛后的第5年,与登岛前相比,野兔种内竞争强度________(增加、减小、不变),其年龄组成是 。
(3)在食物链草→羊→狐中,种群狐含有有机物的量_________(大于、等于、小于)羊种群的减少量。狐能够依据野兔留下的气味去猎捕后者,野兔同样也能够依据狐的气味或行为躲避猎捕,可见信息能够调节_________ ,以维持生态系统的稳定。
(4)人登岛牧羊存在着严重的超载放牧现象,这种现象首先会导致_____的大量减少,生态系统遭到严重破坏, 稳定性降低。
【答案】(1)竞争(2)增加 增长型(3)小于 生物的种间关系(4)草(植物) 抵抗力
【解析】(1)野兔与羊都吃植物,属于竞争关系.
(2)第5年,λ大于1,野兔数量增加,种内竞争强度增加,由于出生率大于死亡率,因此年龄组成是增长型。
(3)由于能量流动逐级递减,因此种群狐含有有机物的量小于羊种群的减少量。气味或行为属于化学信息或行为信息,通过信息专递,能够调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。
(4)人登岛牧羊存在着严重的超载放牧,植被破坏,导致草大量减少,营养结构简单,抵抗力稳定性降低。
12、(16分)极地苔原生态系统动植物种类稀少,冬季漫长,地衣是其中最典型的生物,其他异养生物大都直接或间接地依靠地衣维持生活。动物有驯鹿、北极狐等。驯鹿主要以地衣为食,爱斯基摩人主要以狩猎驯鹿为生。请回答下列问题:
(1)在该生态系统的组成成分中,地衣属于 ,驯鹿属于 。
(2)与草原和森林生态系统相比,苔原生态系统的抵抗力稳定性 (强/弱)、恢复力稳定性
(强/弱)。如果大气中S02或C02含量超标,可产生的“全球性生态环境问题”分别是
和 。前者可使地衣生产力下降或毁灭,从而导致整个生态系统崩溃,后者使地衣、苔藓等构成的北极苔原群落正在逐步让位于灌木丛和北方森林,发生群落的 。
(3)根据苔原生态系统的特点,在开发和利用该生态系统以前,必须对其营养结构及其功能即物质循环、能量流动和 进行研究,以减少对生态系统的损害。
【答案】(1)生产者 消费者(或答:“初级消费者”) (2)弱 弱 酸雨 全球性气候变化(或答:“温室效应”) 演替(或答:次生演替)
(3)信息传递
【解析】(1)地衣属于低等植物,属于生产者。驯鹿主要以地衣为食,属于消费者。
(2)苔原生态系统营养结构都很简单,抵抗力和恢复力稳定性都很差。全球性生态环境问题包括温室效应、酸雨等。地衣、苔藓等构成的北极苔原群落被灌木丛和北方森林替代,属于演替。
(3)生态细胞的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。
第5章第5节生态系统的稳定性
1、有些人工林面积大,构成的树种单一,树木年龄和高度比较接近,树冠密集,这种森林被称为“绿色沙漠”。以下分析不正确的是( )
A.植物种类单一,无法提供多样的食物或栖息环境,因而动物种类也十分稀少
B.密集的树冠遮挡了阳光,使林下缺乏灌木层和地表植被,群落结构简单
C.营养结构简单,食物链短,生态系统的稳态容易维持
D.生物多样性水平低,缺少天敌对虫害的控制,易爆发虫害
【答案】C
【解析】人工林植物种类单一,无法提供多样的食物或栖息环境,因而动物种类也十分稀少,A正确;人工林密集的树冠遮挡了阳光,使林下缺乏灌木层和地表植被,群落结构简单,B正确;营养结构简单,食物链短,生态系统抵抗力稳定性差,生态系统的稳态不容易维持,C错误;人工林营养结构简单,生物多样性水平低,易爆发虫害,D正确。
2、甲、乙、丙、丁 4个密闭、透明的生态瓶,各瓶内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后,发现甲瓶是最稳定的生态系统。下列有关叙述中正确的是( )
生态系统组成
光
水草
藻类
浮游动物
小鱼
泥沙
生态瓶编号
甲
+
+
+
+
-
+
乙
-
+
+
+
-
+
丙
+
+
+
+
-
-
丁
+
+
+
+
+
+
注 “+”表示有,“-”表示无。
A.乙瓶中藻类的种群密度逐渐增大
B.由于丙瓶中没有小鱼,所以比甲瓶积累的有机物多
C.丁瓶与甲瓶相比,氧气含量少
D.非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者是构成生态系统必不可少的四种成分
【答案】C
【解析】乙瓶中没有光照,藻类的种群密度将逐渐减小;丙瓶和甲瓶中都没有小鱼,但是丙瓶中缺少微生物,所以有机物积累得多;丁瓶中小鱼呼吸作用消耗氧气 ,因此氧气含量少;生态系统的成分中,消费者不是必需的。
3、某研究小组连续10年调查某生态系统,发现该生态系统物种丰富度的变化情况如右图所示,下列相关叙述中,正确的是( )
A、该生态系统的种群密度越来越低
B、该生态系统的恢复力稳定性逐渐降低
C、10年后该生态系统中生物群落将不存在分层现象
D、这种现象的发生可能与人口快速增长有关
【答案】D
【解析】物种丰富度是指群落中物种数目的多少,种群密度是指单位面积或单位体积中个体数,所以物种丰富度下降不代表种群密度低,A项错误;物种数目减少,自我调节能力减弱,恢复力稳定性逐渐升高,B项错误;无论物种丰富度的多少,群落一般都存在垂直方向上的分层现象,C项错误;人口的环境容纳量是有限的,人口快速增长,对粮食对各种农产品的需求增加,同时消耗大量的自然资源加剧了环境污染,加快了物种灭绝的速度,可能使物种丰富度逐渐减少,D项正确。
4、若森林地区持续干旱,树木往往会扩展根系的分布空间,以保证获得足够水分,维持生态系统的正常功能。这反映了森林生态系统( )
A.恢复力稳定性较强 B.抵抗力稳定性较强
C.恢复力稳定性较弱 D.抵抗力稳定性较弱
【答案】B
【解析】由题干分析可知,森林生态系统中树木在干旱环境下通过扩展根系的分布空间,以保证获得足够水分,这反映了森林生态系统具有较强的抵抗力稳定性。
5、为观察不同水质对生态系统稳定性的影响,设计并制作了小生态瓶,其与自然生态系统相比的特殊性表现在( )
A.不输入能量 B.应封闭而不开放
C.缺少分解者 D.不进行物质循环
【答案】B
【解析】生态瓶是透明的,需要外界提供光能才能维持,故A错误;生态瓶是封闭的,而自然生态系统是开放的,故B正确;生态瓶中成分齐全,故C错误;生态瓶中的物质可以实现物质循环,故D错误。
6、生物的多样性有助于提高生态系统的稳定性,其原因不包括( )。
A.复杂生态系统中的个体出生率和死亡率相近
B.物种多的生态系统中包含着复杂的负反馈调节机制
C.生物种类多,营养结构复杂,自我调节能力强
D.一种生物大量减少,它在食物链中的位置可以由这个营养级的其他生物来取代
【答案】A
【解析】简单生态系统若达到稳定,其中的生物个体出生率和死亡率也相近,故A错;生态系统有自我调节的能力,主要依赖于生态系统的负反馈调节,故B正确;生物种类多,食物网复杂,自我调节能力强,故C正确;生态系统中的食物链通常不止一条,而且处于同一营养级的生物又不止一种,因此当一种生物大量减少时,它的位置可以由同一营养级上其他生物来取代,故D正确。
7、有关下图的描述中,正确的是( )
A.若Y表示不同种植物的遗传多样性,则在剧烈变化的环境中生存能力最强的是d
B.若Y表示不同类型的生态系统的物种多样性,则恢复力稳定性最强的是d
C.若Y表示四个鸽种群中的个体数,则d种群被鹰攻击的成功率最大
D.若Y表示某有毒物质在某生态系统各营养级中的含量,则 d代表生产者
【答案】A
【解析】a、b、c、d表示四个同类型的生态系统,d的遗传多样性最高,最能适应剧烈变化的环境,A正确;a、b、c、d表示四个同类型的生态系统,d营养结构越简单,抵抗力稳定性最强,恢复力稳定性最弱,B错误;Y表示鸽的种群的个体数,四个鸽的种群中,d的数量最多,鹰攻击d种群的成功率最小,C错误;有毒物质在某生态系统各营养级中的含量越高,营养级越高,则d代表最高营养级,D错误。
8、生物入侵是指由于人类有意或无意地把某种生物带入适宜它栖息和繁衍的地区,使其种群不断扩大,分布区域稳定扩展的现象。如果某物种造成生物入侵,将会使这些地区( )
A.抵抗力稳定性增强
B.基因多样性增加
C.原有物种的生存受到威胁
D.生态系统的营养结构趋于复杂
【答案】C
【解析】生物入侵往往导致该地区原有物种的生存受到威胁,使生态系统成分和营养结构变简单,抵抗力稳定性下降。故A、D项错误,C项正确;生物入侵也严重威胁物种的多样性和遗传的多样性,不利于生物进化,B项错误。
9、如图表示某生态系统(部分)的组成及物质和能量流向情况(秃鹫以动物尸体为食),该生态系统中 ( )
A.M代表光能,N代表热能,P代表无机盐、CO2
B.共有4条捕食食物链,秃鹫所占有的营养级最多
C.图中狼与蚊子之间能量传递效率一般为10%~20%
D.群落内部的负反馈调节维持着该生态系统的稳定性
【答案】D
【解析】植物通过光合作用固定环境中的二氧化碳M,各级生物通过细胞呼吸释放二氧化碳N到环境,微生物将动植物遗体有机物分解为无机盐和二氧化碳被生产者利用,A错。秃鹫以动物尸体为食,作为分解者不参加食物链构成,B错。狼与蚊子之间为寄生关系,能量传递不遵守捕食链的10%~20%规律,C错。群落内部的负反馈调节调整种间关系,维持着该生态系统的稳定性,D正确。
10、下列实例中,属于恢复力稳定性的是 ( )
A.森林遭到持续干旱,树木往往扩展根系的分布空间,保证获得足够水分
B.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
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,生态系统的各成分相互作用,直到恢复为原来的状态
【答案】D
【解析】A为植物的对外界刺激的向性运动,是适应环境的表现,故A错。B是破坏植被,引起水土流失,故B错。C是生态系统受到一定程度外界破坏后,具有一定的植物调节能力,能够完成生态系统稳定性,为生态系统抵抗力稳定性,故C错。D为生态系统遭受外界破坏后恢复原状能力,故D正确。
11、某研究所对一个河流生态系统进行了几年的跟踪调查,请根据相关调查材料回答问题.
(1)如图表示某种鱼迁入此生态系统后的种群数量增长速率随时间变化的曲线.请分析回答:
①A、B图中能反映该鱼种的数量的变化曲线是 。
②这种鱼在t2时期后,种群数量不再增加,原因之一是 有限,种内竞争加剧使种群的增长停止。
③在t1时该种群的年龄组成可能为 。
④若在t2时种群数量为N,为保持这种鱼类资源的可持续增长,应使这种鱼捕捞后的种群数量保持在 水平。
(2)如果这条河流受到轻度污染,则对此生态系统不产生明显影响,如果出现恶性污染事件,则会导致绝大多数水生动植物死亡,河流生态系统遭到严重破坏.原因是生态系统具有一定的 能力,但这能力具有一定的限度,当外来干扰超过这一限度,生态系统的相对稳定状态就遭到破坏。
【答案】(1)①B ②食物和空间 ③增长型 ④(2)自我调节(或自动调节)
【解析】(1)①鱼迁入此生态系统后,刚开始食物、空间充裕,种群数量增长,但由于食物、空间有限,种群数量增长速率减慢,最终保持相对稳定,所以种群数量表现为S型曲线,即B图.
②t2时,由于食物和空间有限,种内斗争加剧,捕食者数量增加,种群出生率下降,死亡率升高,所以种群数量不再增加.
③t1时种群数量增加,此时种群的年龄组成为增长型.
④由于时种群的增长速度最快,所以此时捕捞有利于保护这种鱼类资源不受破坏,以便持续地获得最大捕鱼量.
(2)由于生态系统具有﹣定的自动调节能力,所以河流受到轻度污染对生态系统没有明显影响;但生态系统的自动调节能力有一定的限度,当外来干扰超过这一限度时,生态系统的相对稳定状态就会遭到破坏,所以河流遭到恶性污染后会导致河流生态系统严重破坏.
12、下图是绵羊迁入某海岛后的种群数量变化曲线,请回答:
(1)绵羊迁入该海岛后的种群数量增长方式是 。统计每年的出生率(b)和死亡率(d),b ? d即为当年绵羊种群的 。在 年,绵羊种群的增长速率最大。
(2)在海岛生态系统中,许多食物链彼此交错形成复杂的营养关系,构成 。
(3)即使没有天敌等其他生物的影响,海岛上的绵羊种群数量也不可能无限增长,究其原因主要是受到了空间和 等环境条件的制约,从而使生态系统趋向于稳态。这种稳态是靠生态系统的
来实现的。
【答案】(1)逻辑斯谛增长∕S形增长 (自然)增长率 1840(2)食物网(3)资源 自我调节∕自动调节∕反馈调节
【解析】(1)由图可知绵羊迁入该海岛后的种群数量增长方式是逻辑斯谛增长。增长率是出生率减去死亡率。在2/K时即1840年,绵羊种群的增长速率最大。
(2)在海岛生态系统中,许多食物链彼此交错形成复杂的营养关系,构成食物网。
(3)即使没有天敌等其他生物的影响,海岛上的绵羊种群数量也不可能无限增长,究其原因主要是受到了空间和资源等环境条件的制约,从而使生态系统趋向于稳态。这种稳态是靠生态系统的自我调节来实现的。