新教材2024高考生物二轮专题复习整合训练14生态系统和人与环境

整合训练(十四)生态系统和人与环境全员必做题1.[2023·山东济南一模]铁皮石斛常附生于树干上，以获取更多的阳光。某地在山桐子树干上种铁皮石斛，林下种辣椒，除了种植传统作物，还引导村民种植经济价值更高的中药川射干。春天时中药种植基地内盛开的鸢尾花会吸引不少游客前来观赏。下列说法正确的是()A．山桐子、辣椒与铁皮石斛的分布可以提高它们的光合作用速率B．附生于树干的铁皮石斛营寄生生活，在生态系统中属于消费者C．当地引导村民种植中药川射干，体现了生态工程的整体原理D．中药种植基地的鸢尾花体现了生物多样性的间接价值2．[2023·山西晋城三模]《说苑·正谏》记载：“园中有树，其上有蝉，蝉高居悲鸣饮露，不知螳螂在其后也！螳螂委身曲附，欲取蝉，而不知黄雀在其傍也！黄雀延颈欲啄螳螂，而不知弹丸在其下也！”下列说法正确的是()A．以上各种生物构成的食物链的能量金字塔是倒置的金字塔B．蝉鸣吸引异性来交配，体现了行为信息能促进种群繁衍C．碳元素在以上各种生物之间主要以CO2的形式循环流动D．螳螂粪便有机物中的部分能量属于由蝉流向分解者的部分3．[2023·浙江金华三模]某湿地生态系统中的部分食物网如图所示。下列叙述正确的是()A.碳在该食物网中以CO2和有机物的形式流动B．肉食性鱼在取食鲢鱼时信息是单向流动的C．若鲢鱼突然减少，则短时间内浮游动物不一定增加D．根据林德曼效率分析，鳙鱼摄入的能量大约只有10%用于自身的生长发育4．[2023·北京东城一模]“碳中和”是指化石燃料使用及土地利用变化导致的碳排放量与陆海生态系统吸收及其他技术方式固存的碳量之间达到平衡。我国政府宣布争取在2060年前实现“碳中和”。下列不利于达成此目标的是()A．增大生态足迹B．大力开展植树造林活动C．倡导绿色出行D．增加水电、风电等能源占比5．[2023·山东青岛一模](不定项)下表是某海湾生态系统中一年内能量流动的部分统计数据。已知当年该海湾渔获物平均营养级为2.88，而10年前为3.11。下列有关说法正确的是()营养级现存生物量/(t·km－2·a－1)被同化量/(t·km－2·a－1)流向碎屑量/(t·km－2·a－1)总流量/(t·km－2·a－1)Ⅴ0.0080.0040.0260.089Ⅳ0.1110.0890.4131.07Ⅲ0.5681.076.067.89Ⅱ0.7567.8923.736.3Ⅰ43.536.373207总计4545.4103252A.流经该生态系统的总能量为252t·km－2·a－1B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为21.7%C．碎屑会被分解者分解或形成海底有机物沉积D．渔获物平均营养级降低说明该海湾的渔业资源越来越丰富6．[2023·山东济南一模]下图为某废弃草场部分能量流动关系图，每一营养级所积累有机物中的能量记为NPP，即净生产量；腐殖质中的能量记为DOM；呼吸散失的能量记为R。图中GS是指植食者系统所同化的能量。方框和箭头的相对大小与其蕴含及流动的能量多少相对应，图中数字为能量数值[单位：J/(cm2·a)]。(1)草场生态系统的结构包括________________________，从能量流动的角度分析，图中NPP是指用于______________________，植食者系统的NPP可表示为________(用图中字母表示)。(2)已知图中营养级间能量传递效率为15%，生产者未利用的能量占其同化量的2.5%，则生产者呼吸消耗的能量为__________。(3)为探究增加土壤养分是否可以治理废弃草场，专家将该草场分为对照组和实验组，对生活污水处理达标后(无致病菌及其他有毒害的物质，保留有机和无机营养)，每隔一段时间对实验组草场进行适量灌溉，并统计了数年间该生态系统物种多样性和物种分布均匀度的变化(如图所示)。注：纵坐标(H)代表物种丰富程度，数值越大丰富度越高流入该生态系统的总能量是______________________________________________，已知该草地的物种分布均匀度受地形变化等因素的影响，是衡量群落________结构的指标。请从群落的种间关系和优势种方面分析，出现图中现象的原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。重点选做题7.[2023·山东泰安二模]下图为某自然灾害后的人工鱼塘生态系统的能量流动过程中部分环节涉及的能量(单位：103kg·m－2·a－1)变化情况，其中补偿输入是指人工饲喂各个营养级同化的能量。下列说法错误的是()A．由图可知，肉食动物需补偿输入的能量为5000kg·m－2·a－1B．植食性动物用于自身生长、发育和繁殖的能量是12000kg·m－2·a－1C．能量在第三营养级与第四营养级之间的传递效率为3.3%D．据图中数据可知，较低营养级的生物在这场灾害中受到的影响较大8．[2023·山东青岛一模]在废弃矿山生态修复工程中，不仅要考虑生态学和系统学的原理与方法，还要考虑极端气候对生态系统的破坏作用。下列说法正确的是()A．生物多样性可提高生态系统对极端气候事件的抵抗力和恢复力B．引种植物类型时选取草本植物即可，依靠次生演替产生灌木、乔木C．加速矿区生态恢复，可采用人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离等措施D．移除废弃矿山湖泊中的有毒物质，可改善水生生物的物质循环，提高能量传递效率9．[2023·山东青岛一模]森林及其产品的固碳功能对减缓气候变化具有重要作用，木质林产品(HWP)是缓解温室效应的重要碳库。图1为HWP在森林阶段的部分碳循环示意图；图2中的曲线a表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量，曲线b表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量。请回答下列问题：(1)森林生态系统中的碳元素主要以________________的形式储存在植物体内成为森林碳库。当遭遇人为干扰或自然干扰后，原本储存在植物体中的碳就会释放回大气中，其回归途径除了图1中的途径外，还有________________________。(2)图2中a、b两条曲线变化趋势出现差异的主要原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)“小养殖、小种植、小加工、小工匠”四小农场是推进乡村振兴，减少污染过程中的重要力量，如图所示为一个小型人工生态农场的模式图以及该小型人工生态农场中农作物和鸡的部分能量值(单位：104kJ)。项目净同化量(同化量－呼吸消耗量)呼吸消耗量流向分解者未利用农作物110752158鸡71013请根据图和表格分析，该小型生态系统通过食物网流向人的能量值为__________，第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为________(保留小数点后一位)。(4)科研人员对沼气池中某种微生物种群数量进行调查，将样液稀释100倍，再采用________________进行计数。观察到的计数室中细胞分布如图所示，则1L样液中，该微生物的数量是____________个。10.[2023·山东潍坊一模]科研人员对某农业生态园的能量流动情况进行了长时间的研究，并对各营养级能量流动情况进行了定量分析。下表中a、b、c表示构成某一食物链的三个营养级，R1、R2为对应的能量值(单位：103kJ/m2·a)，某一营养级的能量流动图解如图所示。能量值/营养级ABCDEa030273321764b1716R147c4863141R222(1)生态系统中的能量流动是指能量________________________的过程，据图分析，E代表____________________。(2)表中R1代表的数值是________，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)。(3)依据图表内容推测，下列相关说法错误的是()A．该营养级生物呼吸作用消耗的能量大部分以热量形式散失B．图中C＋D＋E即是该营养级同化的全部能量C．流经该食物链的总能量是a固定太阳能的总量D．a、b、c的全部个体可以组成一个生物群落(4)土壤肥力是该农业生态园大力发展种植业的基础，科研人员建议利用我国古代“无废弃物农业”模式来进行土壤肥力保持，该模式的优势体现在________________________________________________________________________________________________________________________________________________。11．[2023·山东聊城一模]纪录片《航拍中国》中对黑龙江美景的解说中曾这样写到：“这趟旅程，我们将拥抱肥沃的黑土地——它拥有的平原创造农业奇迹，它哺育的湖泊动静相宜。往西飞行，加入冬捕者的行列，赶赴一场和丹顶鹤的空中约会。不远处一座石油城市，正散发着迷人的湿地风情。”回答下面问题：(1)黑龙江平原在粮食生产过程中大力推行生态农业，把玉米秸秆作为饲料喂牲畜，牲畜粪便进入沼气池等，从生态系统的能量流动角度分析，该过程提高了________________。遵循可持续发展规律，退耕还林、还草、还湖工程持续推进，因垦荒而消失的黑土地、湿地正在逐步恢复生机，此过程中群落发生了________________。(2)冬捕时网眼的大小会对兴凯湖中大白鱼种群的________________(填种群数量特征)产生影响。水产养殖时，为获得最大的日捕获量，应在大白鱼种群数量在________时进行捕获。(3)双鸭山以丰富的历史内涵和资源禀赋被誉为“挹娄王城、湿地之都、煤电基地、北国粮仓”。下图1为总面积为600hm2的湿地受有害物质a污染后，有害物质a的浓度在各营养级部分生物体内的变化情况。下图2为某生物兴趣小组根据调查对象构建的食物网。①图1中物质a的含量随营养级升高而上升的现象称为________________。湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感，当日照时间达到一定长度时才会开花，这说明________________离不开信息的传递。在对受污染后的湿地进行修复时，专家组选择了净化能力较强的多种水生植物并进行合理布设，同时考虑节省投资和维护成本，该做法主要遵循了生态工程建设的________________原理。②湿地生态系统中的食物关系称为生态系统的________________。在分析图2中“水生植物→草鱼→野鸭”食物链时，测得一年中流经野鸭的能量为20千焦，流经草鱼的能量为1000千焦，有同学认为这不符合能量流动10%～20%的传递效率。你是否同意他的观点并陈述理由____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。整合训练（十四）1．解析：山桐子、辣椒与铁皮石斛的分布体现了群落的垂直结构，提高了光能的利用率，没有提高光合作用速率，A错误；为了获取更多的阳光，附生于树干的铁皮石斛，在生态系统中属于生产者，B错误；当地引导村民种植中药川射干，提高经济效益的同时兼顾社会、自然发展，体现了生态工程的整体原理，C正确；中药种植基地的鸢尾花吸引不少游客前来观赏，体现了生物多样性的直接价值，D错误。答案：C2．解析：自然状态下能量金字塔由于能量单向流动，逐级递减的特点不会发生倒置，A错误；蝉鸣（声音）吸引异性来交配，属于物理信息而非行为信息，B错误；碳元素在生物之间以含碳有机物的形式单向流动，在生物与无机环境间以CO2的形式循环流动，C错误；粪便属于生物未同化的能量，属于上一营养级同化的能量，即蝉的能量，D正确。答案：D3．解析：碳在该食物网中以含碳有机物的形式流动，A错误；肉食性鱼在取食鲢鱼时信息是双向流动的，B错误；若鲢鱼突然减少，则短时间内肉食性鱼对鳙鱼和浮游动物的捕食增加，故浮游动物不一定增加，C正确；根据林德曼效率分析，鳙鱼同化的能量大约只有10%～20%传递给下一营养级，D错误。答案：C4．解析：生态足迹越大，代表单位人口带来的资源消耗和环境代价越大，污染物排放也越多，不利于实现“碳中和”，A错误；倡导植树造林，能吸收二氧化碳，降低二氧化碳的含量，利于实现碳中和，B正确；坚持绿色出行，可减少二氧化碳的排放，有利于“碳中和”，C正确；增加水电、风电等能源占比，减少化石燃料燃烧，减少二氧化碳排放，有利于“碳中和”，D正确。答案：A5．解析：流经该生态系统的总能量为流入第一营养级的能量207t·km－2·a－1，A错误；第二营养级同化量为36.3，第三营养级同化量为7.89，传递效率为7.89/36.3×100%＝21.7%，B正确；碎屑会被分解者分解，不能被分解就会形成海底有机物沉积，C正确；渔获物平均营养级降低说明能量减少，该海湾的渔业资源越来越贫瘠，D错误。答案：BC6．解析：（1）生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构。其中食物链和食物网是生态系统的营养结构。从能量流动的角度分析，每一营养级所积累有机物中的能量NPP为该营养级同化量减去呼吸散失的能量，即用于生长、发育和繁殖所需的能量。植食者系统的NPP＝指植食者系统所同化的能量－呼吸作用散失的能量＝GS－R1。（2）由图可知，植食者系统所同化的能量为180J/（cm2·a），生产者同化量为180÷0.15＝1200J/（cm2·a）。生产者呼吸消耗的能量＝同化量－未利用－流向分解者－流向下一营养级＝1200－1200×0.15－540－180＝450J/（cm2·a）。（3）由于生活污水处理后保留有机和无机营养，故生产者固定的太阳能和来自生物污水的腐殖质中的能量是流经生态系统的总能量。群落的结构包括垂直结构和水平结构。已知该草地的物种分布均匀度受地形变化等因素的影响，是衡量群落水平结构的指标。生活污水保留有机和无机营养，灌溉处理增加了土壤养分，草场中对养分利用率高的物种在种间竞争中占优势，更有可能成为优势种，从而抑制其他物种的生长，使物种多样性降低，物种丰富度降低，优势种的存在影响了该草场的水平结构，降低了物种分布的均匀度，故实验组的丰富度和均匀度均有所下降。答案：（1）组成成分和营养结构生长、发育、繁殖的能量GS－R1（2）450J/（cm2·a）（3）生产者固定的太阳能和来自生物污水的腐殖质中的能量水平灌溉处理增加了土壤养分，草场中对养分利用率高的物种在种间竞争中占优势，更有可能成为优势种，从而抑制其他物种的生长，使物种多样性降低。优势种的存在影响了该草场的水平结构，降低了物种分布的均匀度7．解析：各营养级之间，所有输入的能量等于输出的能量，在植食动物中，输入（14＋2）＝输出（4＋9＋0.5＋流入肉食动物），由此可以计算出流入肉食动物的能量为2.5×103kg·m－2·a－1；肉食动物输入（2.5＋补偿输入）＝输出（2.1＋5.1＋0.05＋0.25），可以计算出肉食动物补偿输入的能量为5×103kg·m－2·a－1，A正确；植食性动物用于自身生长、发育和繁殖的能量＝同化量－热能散失＝（14＋2）－4＝12×103kg·m－2·a－1，B正确；第三营养级与第四营养级之间的传递效率＝从第三营养级流入第四营养级的能量/第三营养级的同化量＝0.25/（2.1＋5.1＋0.05＋0.25）×100%≈3.3%，C正确；根据图中数据，营养级越高，需要补偿输入的能量越大，即顶级食肉动物在灾害中受到的影响越大，D错误。答案：D8．解析：生物多样性可提高生态系统对极端气候事件的抵抗力，A错误；演替产生灌木、乔木时间太长，引种植物类型时不能只选取草本植物，B错误；加速矿区生态恢复关键在于植被恢复，可采用人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离等措施，C正确；移除废弃矿山湖泊中的有毒物质，可改善水生生物的物质循环，但不能提高能量传递效率，D错误。答案：C9．解析：（1）森林生态系统中的碳元素主要以二氧化碳的形式存在，通过生产者的光合作用，将二氧化碳合成有机物，即森林生态系统中的碳元素主要以（含碳）有机物的形式储存在植物体内成为森林碳库。当遭遇人为干扰或自然干扰后，原本储存在植物体中的碳就会释放回大气中，其回归途径除了图1中的途径外（植物呼吸、燃烧等），还有微生物（分解者）的分解作用。（2）图2中的曲线a表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量，曲线b表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量，图2中a、b两条曲线变化趋势出现差异的主要原因可能是不同时间生产者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同。（3）据表分析：农作物流入下一营养级的能量为（110－21－58）×104＝31×104kJ，鸡的同化量为（10＋7）×104＝17×104kJ，所以农作物流向人的能量为14×104kJ，鸡流入人的能量为（7－1－3）×104＝3×104kJ，故该小型生态系统通过食物网流向人的能量值为14×104＋3×104＝1.7×105kJ；该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为31×104÷[（110＋75）×104]×100%≈16.8%。（4）从图中可看出，此计数方法用到了血球计数板（血细胞计数板），该计数板计数室为25×16的规格，应取四角和正中间（共5个）方格，原则上计上不计下，计左不计右，5个方格的微生物数量依次为左上格5个，左下格6个，中间格6个，右上格6个，右下格7个，则该计数室的微生物的数量是（5＋6＋6＋6＋7）÷5×25＝150个，一个计数室的容积为0.1mm3，再结合题中样液稀释100倍，可计算1L样液中，该微生物的数量是150×10×100×106＝1.5×1011个。答案：（1）有机物（含碳有机物）微生物（分解者）的分解作用（2）不同时间生产者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同（3）1.7×105kJ16.8%（4）血球计数板（血细胞计数板）1.5×101110．解析：（1）生态系统中的能量流动是指能量输入、传递、转化和散失的过程。某一营养级同化量的去向包括呼吸消耗的能量，流向下一个营养级的能量，流向分解者的能量和未被利用的能量，可知图中E代表该营养级流入分解者的能量。（2）结合题目所给的a、b、c对于能量定量分析表格可将a、b、c三个营养级的食物链构建出来：a→c→b；意味着c中总的能量等于a中的D（217）加上c营养级人工输入的A（48）即265，而c中总的能量（265）用于c营养级的B、C、D、E途径，其中只有D对应的R2是未知的，即R2＝265－63－141－22＝39；而c营养级的D（39）代表着流入b营养级的能量，故b营养级的总能量等于c营养级的D（39）加上b营养级人工输入的A（17）即56，而b中总的能量（56）用于b营养级的B、C、D、E途径，其中只有C对应的R1是未知的，即R1＝56－16－4－7＝29。第二营养级到第三营养级的能量传递效率＝b营养级同化量（由c营养级流入b营养级的能量）/c营养级总的能量×100%＝R2（39）/c中总的能量（265）×100%≈14.7%。（3）生物呼吸作用消耗的能量大部分以热量形式散失，A正确；图中B＋C＋D＋E是该营养级同化的全部能量，B错误；流经该食物链的总能量是a固定太阳能的总量加上人工输入的能量，C错误；生物群落是指一定区域内的全部生物，而a、b、c的全部个体只包括了生产者和消费者，a、b、c的全部个体并不可以组成一个生物群落，D错误。故选BCD。（4）“无废弃物农业”大量采用农家肥，可以对土壤肥力进行保持，在改善