高二生物生态系统的物质循环测试题及答案

5.2生态系统的物质循环

信息传递和稳定性

课时知能评估

一、选择题

1．下列关于生态系统的叙述，错误的是()

A．草原生态系统比农田生态系统的群落结构复杂

B．环境条件分布不均匀是形成群落水平结构的原因之一

C．我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱

D．植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环

解析：生态系统的结构与群落的物种丰富度有关，物种丰富度越大，生态系统的结构越复杂，所以草原生态系统比农田生态系统的群落结构复杂，A项正确；群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，其中形成水平结构的原因是地形的变化、土壤湿度和酸碱度的差异、光照强度的不同等，B项正确；我国南方热带雨林的落叶量比北方森林的多，但是土壤中有机物的含量却比北方森林的少，这说明我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的强，C项错误；植物是碳循环的基石，它通过光合作用把二氧化碳固定在体内，通过呼吸作用将体内的含碳有机物分解成二氧化碳和水，并把二氧化碳释放到无机环境中，D项正确。

答案：C

2.

右图是生态系统碳循环示意图，“→”表示碳的流动方向，下列说法正确的是()

A．图中甲代表生产者，其同化作用类型为需氧型

B．丙每增加1kg的体重，至少需要25kg的甲

C．该生态系统的食物关系可表示为：甲→乙→丙→丁

D．该生态系统的结构包括甲、乙、丙、丁、戊以及非生物的物质和能量

解析：图中甲为生产者，戊为CO2库，乙、丙为消费者。甲的同化作用类型为自养型；该生态系统结构包括甲、乙、丙、丁及非生物的物质和能量(含戊)。丙每增加1kg体重，至少消耗甲(能量传递按20%)1÷20%÷20%＝25kg。

答案：B

3．下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的是

()

A．生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础

B．生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性

C．生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，体现了其间接价值

D．生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强

解析：D选项中，生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统抵抗力稳定性越强，而恢复力稳定性越弱。

答案：D

4．下列4种现象中，不适宜用生态系统中能量流动规律进行合理分析的是()

A．虎等大型肉食动物容易成为濒危物种

B．蓝藻易在富营养化水体中爆发

C．饲养牛、羊等动物，成本低、产量高

D．巨大的蓝鲸以微小的浮游动物为食

解析：A项中，虎属于最高营养级，获取能量少，容易成为濒危物种；B项中，在富营养化的水体中，N、P含量高，蓝藻会进行爆发式繁殖，但是没有体现食物链，所以不适宜用能量流动规律来分析；C项，牛、羊属于初级消费者，直接从生产者获取食物，获得的能量多，因此成本低；D项中，能体现出食物链，能用流动规律来解释。

答案：B

5．天然牧场的一小片区域被作为牧草留种区，为了防止鸟啄食草籽，人们用网把留种区罩了起来。后来发现留种区的草几乎被虫吃光，而其他区域却安然无恙。此现象给我们的启示是()

A．食草昆虫具有超强的繁殖能力

B．生态系统的稳定性有赖于完整的营养结构

C．草原鸟类的主要食物来源是昆虫

8．如图为生态系统信息传递模式图，下列相关叙述不正确的是()

A．信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的

B．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

C．物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态

D．生态系统各成分间都有各种形式的信息传递

解析：能量流动特点是单向流动、逐级递减，而物质循环是反复的。

答案：A

9．

右图中，两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间；曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列说法正确的是()

A．在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量保持不变

B．对同一个生态系统来说，y值和x值之间呈正相关

C．在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类有关，与数量无关

D．TS值越小，这个生态系统的总稳定性越小

解析：在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量应保持动态平衡，而不是不变。对同一个生态系统来说，外来干扰越大，恢复到原状态所需的时间越长，即y值和x值之间呈正相关．在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类、数量都有关，生物种类、数量越多，食物网越复杂。TS值越小，说明生态系统恢复原状越快，总稳定性越大。

答案：B

10.

我国北方处于平衡状态的某森林生态系统，其碳素循环如右图所示，箭头和字母分别表示碳素传递方向和转移量。下列选项正确的是()

A．夏季，a>b＋c＋e

B．秋季，e＋f<g

C．春季，g＝b＋e＋f

D．冬季，d>c＋f

解析：碳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，这是流经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二氧化碳；c代表通过食物链流入到动物(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二氧化碳；e代表植物的残枝、落叶流入到分解者的能量；f代表动物流入到分解者的能量；g代表分解者的呼吸作用散失到大气中的二氧化碳。在一年中的不同季节，植物进行光合作用的强度不同。根据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＋流入到动物体内的能量＋流入到分解者的能量。

答案：A

11．下图表示处于平衡状态的某动物种群因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，下列有关叙述中，不正确的是()

A．若图①所示为草原生态系统中某种群，则a点后的变化可能原因是过度放牧

B．影响图②所示种群数量变化的最直接因素可能是食物的增加

C．图③中c点后发生的变化表明生态系统的抵抗力稳定性有一定限度

D．图④曲线可用于指导海洋捕捞

解析：图①中，过度放牧导致牧草减少，动物随之减少，不会增多。

答案：A

12．据下图判断，下列叙述不符合生态学原理的是()

A．物质经过多级利用，实现了良性循环

B．每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益

C．由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低

D．由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染

解析：在此图中，虽然属于捕食食物链的只包含作物和家畜两个营养级，但作物、家畜、食用菌、蚯蚓每一生产环节(也可看成每一营养级)上，全是作为产品输出，供人们使用。参与能量流动和物质循环的是前一营养级的废弃物或排泄物(秸秆、粪屑、杂屑)，最后营养级蚯蚓的排泄物与杂屑又作为肥料物质，供作物利用。因此，此生态系统中，物质经过多次利用，实现了良性循环，每个生产环节都获得产品，其生态经济效益提高。由于最后两个营养级使用的是前一营养级的废物或排泄物，减少了这些物质向环境排放，从而减少了对环境的污染，保持了生态平衡。因此选项A、B、D都是符合生态学原理的。能量沿着食物链流动时，能量逐渐递减；传递效率大约为10%～20%，因此最高营养级获得的总能量最低。但系统的总能量包括各生产环节上输出的产品能量，显然这个系统总能量利用率比单种作物的系统总能量利用率大大增加。因此选项C是错误的。

答案：C

二、非选择题

13．某湖泊由于大量排入污水，连续多次发生蓝藻爆发，引起水草死亡，周边居民也有出现某种有毒物质中毒现象的。请回答：

(1)湖泊中导致蓝藻爆发的主要非生物因素是过量的________。导致水草死亡的主要原因是水草生长的环境中缺少________和________这两种非生物因素。

(2)某小组分别于早晨和下午在该湖泊的同一地点、同一水层取得两组水样，测得甲组pH为7.3，乙组pH为6.0，那么取自早晨的水样是________组，理由是_________________________。

甲组水样中的O2含量________于乙组的，理由是_____________。

(3)如果居民中毒是由于蓝藻中的某种有毒物质经食物链的传递引起的，这类食物链中含有四个营养级的食物链是________→________→________→人。

解析：(1)污水中含有大量无机盐或污水中的有机物被分解而产生大量无机盐。蓝藻由于获得了充足的营养物质而大量繁殖。漂浮在水面的蓝藻阻碍了光线进入水体，并且死亡的蓝藻被分解者分解而大量消耗水中的溶氧，水草因缺乏光照和氧气而死亡。

(2)白天蓝藻进行光合作用，使氧气的释放大于氧气的消耗，水体中含氧量增加；夜晚则只进行呼吸作用，使水中氧气的含量减少，二氧化碳的含量增加，二氧化碳溶于水，使水的pH下降。

(3)蓝藻能被浮游动物摄食，鱼可摄食浮游动物，人捕食鱼，组成了含四个营养级的食物链。

答案：(1)无机盐光氧

(2)乙由于蓝藻等夜晚呼吸产生大量CO2，CO2与水结合产生碳酸后使水的pH下降大蓝藻等白天进行光合作用释放大量O2，使水中含O2量上升

(3)蓝藻浮游动物鱼

14．下图1为碳循环示意图，图2为某一食物网示意图，请据图回答问题：

图1

图2

(1)通过过程①碳由无机环境中的________转变成绿色植物(如玉米)中的________。

(2)若图1中过程②越复杂，则该生态系统的抵抗力稳定性越________。设过程②代表的生物之间有如图2所示的关系，若E种群的能量为5.8×109kJ，B种群的能量为1.3×108kJ，D种群的能量为1.5×108

kJ，能量传递效率为10%，则A种群的能量是________kJ。

(3)过程④表示________作用。参与过程④的生物与同区域中的动、植物等其他生物共同构成了________。

(4)由图1可见，碳循环的特点是________。伴随着物质循环进行的能量流动具有什么特点？_________________。

解析：(1)①过程表示无机自然环境中的CO2通过植物的光合作用转变成有机物。

(2)②表示食物链(网)，食物链(网)越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越高。E为生产者，其固定的太阳能被B、C、D同化，其中B、D种群能量分别是1.3×108kJ、1.5×108kJ，因此C种群同化能量为：C＝5.8×109×10%kJ－1.3×108kJ－1.5×108kJ＝3×108kJ，因此A种群的能量是3×108×10%kJ＝3×107kJ。

(3)④为分解者的分解作用。一定区域中所有的动物、植物、微生物构成了生物群落。

(4)物质循环在整个生物圈内进行，具有全球性；而能量流动是单向、递减的。

答案：(1)CO2有机物(2)高3×107(3)分解者分解群落(4)带有全球性的循环单向流动，逐级递减

15．江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如图所示，请据图回答下列问题。

生态型种植养殖模式图

(1)牛棚内产生的________可扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用产生的________可扩散进入牛棚。(2)秸秆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆放进行________，腐熟的产物肥效提高，这是因为________________________。这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。

(3)在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下，采用这种养殖模式，牛的生长速率明显提高，其主要原因是________________________。

(4)牛棚保温所需的热能来源于牛自身散热、地热、______和________。

(5)从生态系统主要功能的角度分析，这种种植养殖模式较好地实现了____________。

解析：物质的循环利用和能量的多级利用是生态农业的突出特色。解答本题用到的知识点：生态系统的物质循环和能量流动；生态系统各成分之间的关系；光合作用和呼吸作用及其在农业生产中的应用等。

(1)牛棚内的牛和微生物呼吸作用产生的CO2扩散进入蔬菜大棚，为蔬菜提供光合作用的原料，提高光合效率；蔬菜进行光合作用产生的O2扩散进入牛棚，为牛棚更新空气。

(2)秸秆的成分主要是纤维素，秸秆和牛粪混合堆放经微生物的分解发酵，将有机物分解成无机物，才能被蔬菜吸收利用。

(3)