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文档简介
1、生态系统及其稳定性原理的综合分析题1.某农田生态系统的食物网如图所示,请回答:(1)黑鸢和乌梢蛇的种间关系是_。乌梢蛇每获取 10 千焦的能量,需消耗水稻固定的太阳能_千焦(假设乌梢蛇从不同食物链中获取能量的比例相同,能量传递效率按 10%计算)。(2)常采用_法调查黑线姬鼠种群密度,若发现种群中各年龄期的个体数目比例适中,则该种群的密度在一段时间内会_(填“明显变大”或“基本不变”)。(3)为避免水稻植株之间争夺 CO2、光照等环境条件,稻田要做到_;试从物质循环的角度分析稻田需不断施加氮肥的原因是_。答案(1)捕食和竞争5 500(2)标志
2、重捕基本不变(3)合理密植水稻生产需要大量氮元素,收获水稻不断输出氮元素解析(1)根据食物网可知,黑鸢和乌梢蛇的种间关系是捕食和竞争的关系。乌梢蛇每获取 10 千焦的能量,需消耗黑线姬鼠 10×0.5×1050 千焦能量,消耗水稻 50×10500 千焦;乌梢蛇每获取 10 千焦的能量,需消耗黑斑蛙 10×0.5×1050 千焦能量,消耗三化螟 50×10500 千焦,消耗水稻 500×105
3、160;000 千焦,所以共消耗水稻 5 500 千焦能量。(2)常采用标志重捕法调查黑线姬鼠的种群密度,若发现种群中各年龄期的个体数目比例适中,则该种群的年龄结构为稳定型。(3)为避免水稻植株之间争夺 CO2、光照等环境条件,稻田要做到合理密植;从物质循环的角度分析稻田需不断施加氮肥的原因是水稻生产需要大量氮元素,收获水稻不断输出氮元素。2.某生态系统中有草、兔、鼠、狐狸、蛇和鹰等生物,请回答下列问题:(1)一般而言,狐狸和兔在长期的演化中都会越跑越快,这在生物学上称为_。(2)除上述成分外,该生态系统的组成成分还应包括 _以及非生
4、物的物质和能量。(3)如图是能量流经该生态系统某一营养级的示意图,其中 A 表示该营养级摄入的总能量,数字表示能量值单位为 J/(cm2·a)。 该 图 表 示 的 是 能 量 流 经 第 _ 营 养 级 的 情 况 , 上 述 几 种 生 物 中 处 于 该
5、;营 养 级 的 是_。理论上,下一营养级同化的能量最多为_J/(cm2·a)。由图可知,该生态系统的能量流动具有什么特点?_。答案(1)共同进化(2)分解者(3)二兔、鼠80单向流动、逐级递减解析(1)狐狸和兔在长期的演化中都会越跑越快,属于共同进化。(2)要构成生态系统,除题干所述生物外,还应该包括分解者及非生物的物质和能量。(3)图示是初级消费者第二营养级的能量利用与去向图,草食性动物兔和鼠属于该营养级。图示表明该营养级的同化能为 500100400,下一营养级的同化能最多为 400×20%80 J
6、/(cm2·a)。由图可知,该生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。3.如图是某农田生态系统模式图,数字代表能量数值,单位是 J/(cm2·a),请回答下列问题:(1)以上生态系统成分中不属于生物群落的是 _(用字母回答),以上过程直接揭示了生态系统的主要功能是_。(2) 向该农田中投放少量落叶等废弃物对生态系统不产生明显的影响,这是因为该生态系统具有_。2(3)若生产者固定的能量是 1 000 J/(cm ·a),则 B 捕食 A 的过程中能量
7、传递效率为_;B固定的能量中用于自身生长、发育、繁殖的能量是_J/(cm2·a)。(4) 田 间 除 草 、 除 虫 可 以 提 高 农 作 物 的 产 量 , 从 能 量 流 动 的 角 度 分 析 提 高 产 量 的 原 因
8、是_。(5)当生物 B 因使用农药造成其数量减少时,生物 C 的种群数量短时间内的变化为_。(6)此农田生态系统弃耕以后发生的演替是_,在此过程中其恢复力稳定性将_。答案(1)E能量流动和物质循环(2)一定的自我调节能力(稳定性或抵抗力稳定性)(3)20%88(4)合理地调整了生态系统中能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分(5)减少(6)次生演替降低解析(1)图示生态系统中 A 表示生产者、B 表示初级消费者、C 表示次级消费者、D 表示分解者、E 表示非生物的物质和能量,E&
9、#160;不属于生物群落,图示过程直接揭示了生态系统的主要功能是能量流动和物质循环。(2)农田生态系统受到轻微干扰不产生明显的影响,这是因为该生态系统具有一定的自我调节能力。(3)生产者固定的能量是 1 000 J/(cm2·a),B 固定的能量为 200 J/(cm2·a),则 B 捕食 A 的过程中能量传递效率为 200/1 000×100%20%;B 固定的能量中用于自身生长、发育、繁殖的能量是 B 固定的能量
10、 200J/(cm2·a)减去呼吸消耗的能量 112 J/(cm2·a),为 88 J/(cm2·a)。(4)除草、除虫合理地调整了生态系统中能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,从而提高农作物产量。(5)当 B 减少时,C 的食物减少,种群数量短时间内会减少。(6)农田生态系统弃耕以后发生的演替属于次生演替,演替过程中,生态系统的结构将越来越复杂,其恢复力稳定性将降低。4.下图 1 是某湖泊生态系统中碳循环模式图,图 1 中甲
11、、乙、丙、丁表示生态系统的成分;图 2 为图 1 中部分生物之间的营养结构关系。请据图分析回答:(1)图 1 中过程表示的生理过程主要是_,如果图 2 中的 A、B、C、D 表示四种鱼,它所对应图 1 中的成分是_。(2)从图 1 中能看出碳在生物群落和无机环境之间的传递形式主要是以_形式进行的。(3)图 1 表示的湖泊生态系统的主要功能包括_、物质循环和_等。(4)鱼 D 不会获得浮游动物同化的全部能量,从能量传递
12、的角度来看,浮游动物同化的能量较大一部分通过_散失。鱼 D 增重 1 g,至少消耗浮游藻类_g。答案(1)光合作用丙(2) CO2(或二氧化碳)(3)能量流动信息传递(4)呼吸作用25解析(1)图 1 中过程表示的生理过程主要是光合作用,如果图 2 中的 A、B、C、D 表示四种鱼,图 1 中和 A、B、C、D 对应的成分是丙消费者。(2)图 1 中能看出碳在生物群落和无机环境之间的传递形式主要是以 CO2(或二氧化
13、碳)形式进行的。(3)图 1 表示的湖水生态系统的主要功能包括能量流动、物质循环和信息传递等。(4)鱼 D 不会获得浮游动物同化的全部能量,从能量传递的角度来看,浮游动物同化的能量较大一部分通过呼吸作用散失。鱼 D 增重 1 g,至少消耗浮游藻类 1÷20%÷20%25(g)。5.(2016·湖北优质高中联考 )草原生态系统直接或间接地为人类的生存和发展提供必要的生产和生活资料,现已成为研究的重要领域之一。图甲表示某草原生态系统中的食物网,图乙代表某生态系统功能随时
14、间的变化曲线。请据图分析回答下列问题:(1)图甲中的生物属于次级消费者的有_种,食虫鸟和蜘蛛的种间关系为_。(2)图甲的生物中,获得能量最少的可能是_。能量传递的特点是_。(3)猫头鹰能够依据食虫鸟留下的气味去猎捕,食虫鸟同样也可以依据猫头鹰的气味或行为特征去躲避猎捕,这说明了信息传递能够_。(4)图乙中 y 表示一个外来干扰对生态系统的影响,y 越大,说明该生态系统_;x 越大,说明该生态系统_。答案(1)4捕食和竞争(只填一个不可)(2)猫头鹰单向流动、逐级递减(只答一个不可)(3)调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定(4)抵抗力稳定性越弱恢复力
15、稳定性越弱解析该生态系统的生物中,属于次级消费者的有蜘蛛、青蛙、猫头鹰、食虫鸟,食虫鸟和蜘蛛的种间关系为捕食和竞争。(2)因为能量是单向流动、逐级递减的,所以图甲中获得能量最少的是最高营养级的生物猫头鹰。(3)信息传递具有调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定的作用。(4)图乙中 y 表示一个外来干扰对生态系统的影响,y 越大,说明该生态系统抵抗力稳定性越弱;x 越大,说明该生态系统恢复力稳定性越弱。6.为防治果园内椿象等植食性害虫,减少农药的使用,在苹果园的株间种植矮小的白三叶草。通过对比研究获得苹果白三叶草复合种植园和苹果单一种植园中各类昆虫所占的
16、百分比,结果如图所示。请回答下列问题:(1)复合种植园中,苹果和白三叶草属于生产者,腐生性昆虫属于_。与单一种植园相比,复合种植园生物的种类增加,因而其生态系统的_结构更为复杂,抵抗力稳定性更高。(2)据图分析,复合种植园中椿象等植食性害虫比例明显减少,从种间关系的角度分析原因,这可能是随着_的比例增加,通过_和_来消灭害虫。(3) 若要了解椿象等植食性害虫的繁殖情况,需要进一步调查其卵的种群密度,通常采用的方法是_。(4) 白三叶草耐阴性好,营养丰富,可作为饲料或绿化观赏,选它跟苹果搭配种植,体现了群落的_结构。无论哪种种植模式,果园里都要定期清除杂草,从能量流动的角度分
17、析,其目的是_。答案(1)分解者营养(2)肉食性昆虫和寄生性昆虫捕食寄生(3)样方法(4)垂直调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分解析(1)复合种植园中,苹果和白三叶草等属于生产者,腐生性昆虫属于分解者,与单一种植园相比,复合种植园生物的种类增加,因而其生态系统的营养结构更为复杂,抵抗力稳定性更高。(2)据图分析,复合果园中蝽象等植食性害虫明显减少,生态系统的稳定性得以提高。从种间关系的角度分析原因,这可能是随着肉食性和寄生性昆虫的比例增加,通过捕食和寄生等种间关系来消灭害虫。(3)若要了解蝽象等植食性害虫的繁殖情况,需要进一步调查卵的种群密度,通常采用的方法是样方法。(4
18、)白三叶草耐阴性好,营养丰富,可作为饲料或绿化观赏,选它跟苹果搭配种植,体现了群落的垂直结构。无论哪种种植模式,果园里都要定期清除杂草,从能量流动的角度分析,其目的是调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。7.图甲表示某自然保护区内某种动物 20 年间的数量变化曲线,其中 为当年种群数量与一年前种群数量的比值。图乙为该保护区的能量流动过程示意图单位为 103 kJ/(m2·y),A、B、C、D 代表不同类型的生物,每一营养级所同化的能量都被分为 E1、E2 两部分。请回答下列
19、问题:(1)图甲中前 4 年种群数量_(填“增大”“减小”或“基本不变”),第 8 年调查该动物的年龄组成,最可能表现为_型;第_年种群密度最低;由于保护措施得力,第 1620 年间该动物种群密度呈_型增长。(2)图乙中 C 代表_,E1 代表的含义_。(3)为了保证各营养级能量的需求,随着营养级升高,人为输入的有机物应该 _,图中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为_(保留小数点后一位)。答案(1)基本不变衰退10“J”(2)分解者储存在生物体内有机物中的能量(3)增加16.7%解析(1)图
20、甲中前 4 年 1,所以该种群数量基本不变;在第 410 年间 1,该种群数量减少,其年龄组成最可能表现为衰退型;第 1620 年间 >1 且保持不变,所以在第 1620 年间,该动物种群数量呈“J”型增长。(2)图乙中,A、B、D 的部分能量均可流向生物 C,可推断出生物 C 为分解者。每一营养级所同化的能量都被分为 E1、E2,图乙中 E1 的去向包括流入下一营
21、养级和流向分解者,可得出 E1 为用于生长、发育和繁殖等的能量,即储存在生物体内有机物中的能量。 (3)由于第二营养级存在有机物输入,故第二营养级的同化量为(162)×103 kJ/(m2·y);能量流动的特点是单向流动、逐级递减,故食物链中营养级越高,所获得的能量越少,所以为保证各营养级能量的需求,随着营养级的升高,人为输入的有机物应该增加;第二营养级的同化量为 18×103 kJ/(m2·y),第三营养级的同化量为 3×103 kJ/(m2·y),所以
22、第二营养级到第三营养级的能量传递效率为(3×103)/(18×103)×100%16.7%。8.图 1 是生态系统的碳循环部分示意图,其中甲、乙、丙、丁组成该生态系统的生物群落;图2 是一个由5 种生物组成的食物网;图 3 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,据图回答以下问题:(1)图 1 中在碳循环过程中起着关键作用的成分为_。雾霾天气持续一段时间后,会自行散去,据此说明生态系统具有_。(2)图 1 中缺少两个重要过程,请用文字和箭头的形式补充:_、_。(3)若图 2 中的乙大量减少,则短期内戊的数量会_。(4)若图 2 食物网中戊摄食丁和丙的比例为 31,丙摄食的两种生物所占比例相等,则戊每增加 10 kg 生物量,按 10%的能量传递效率计算,需要消耗生产者_kg。(5)图 3 中的 C 和 B1C1D1 可表示桑树和蚕用于_的能量,将蚕沙(粪便)投入鱼塘供给鱼食用,蚕沙中同化的能量属于第_营养级所含的能量。该生态系统
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