高考生物一轮总复习：第九单元 生物与环境

高考生物一轮总复习：第九单元生物与环境目录第1讲种群的特征和数量变化第2讲群落的结构与演替第3讲生态系统的结构第4讲生态系统的能量流动和物质循环第5讲生态系统的信息传递和稳定性第1讲种群的特征和数量变化一、选择题1．下列关于种群密度和物种丰富度调查的叙述，错误的是()A．统计某时刻培养液中酵母菌的数量时需多次计数取平均值B．调查某地某种双子叶植物的种群密度时可采用样方法C．标记的仓鼠难以被再次捕捉会导致统计结果比实际值偏大D．随机选取表层土样可以调查土壤中小动物类群丰富度解析为减小实验误差，统计某时刻培养液中酵母菌的数量时需多次计数取平均值，A项正确；调查某地某种双子叶植物的种群密度时，通常采用样方法，B项正确；运用标志重捕法估算种群密度的计算公式：种群数量＝第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体数÷第二次捕获的个体中有标记的个体数，标记的仓鼠难以被再次捕捉会使第二次捕获的个体中有标记的个体数偏少，会导致统计结果比实际值偏大，C项正确；利用取样器取样的方法，随机选取表层及表层下面的土取样，可以调查土壤中小动物类群丰富度，D项错误。答案D2．如图是有关种群特征的概念图，有关分析错误的是()A．①表示种群密度，是最基本的种群数量特征B．春节期间，北京的人口数量变化主要取决于②③C．预测种群数量变化的主要依据是④D．利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫，破坏了⑤解析①表示种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征，A项正确；②表示出生率、③表示死亡率，春节期间，北京人口数量的变化主要是流动人口的变化，主要取决于迁入率和迁出率，而不是出生率和死亡率，B项错误；④表示年龄组成，预测种群数量变化的主要依据是年龄组成，C项正确；利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫，破坏了害虫种群正常的性别比例即⑤，D项正确。答案B3.建立数学模型是生态学研究的重要方法，右图坐标系中的曲线可表示生态学中相关研究对象的变化规律，以下描述最准确的是()A．1和2可分别表示死亡率和出生率随种群数量的变化B．若X和Y分别表示年龄和数量，则2表示的年龄结构为稳定型C．2可表示种群数量的S型增长在一定时间范围内的曲线D．1可表示群落初生演替至森林的过程中生态系统恢复力稳定性随时间的变化解析1和2可表示出生率和死亡率与种群数量变化的关系；若X表示年龄，Y表示数量，则2的年龄结构为衰退型；2可表示S型增长曲线的一部分；群落初生演替至森林的过程中生态系统恢复力稳定性降低。答案C4．某同学为了模拟标志重捕法，用若干黄粒玉米种子代表一定区域内某动物种群个体总数，用50粒白玉米种子代表被标记的个体，则最接近自然条件下种群个体总数和实际操作的模拟步骤是()A．取全部黄粒倒入烧杯→加入50粒白种子→混合均匀→随机抓取→统计黄粒数→计算烧杯中黄粒总数→重复3～5次→计算每次总数的平均值B．取出50粒黄种子→剩余黄粒种子倒入烧杯→加入50粒白种子→混合均匀→随机抓取→统计白粒与黄粒数→计算烧杯中黄粒总数→重复3～5次→计算每次总数的平均值C．取全部黄粒倒入烧杯→加入50粒白种子→随机抓取→统计白粒与黄粒数→混合均匀→计算烧杯中黄粒总数→重复3～5次→计算每次总数的平均值D．取出50粒黄种子→剩余黄粒种子倒入烧杯→加入50粒白种子→随机抓取→混合均匀→统计白粒数→计算烧杯中黄粒总数→重复3～5次→计算每次总数的平均值解析由于若干黄粒玉米种子代表一定区域内某动物种群个体总数，而50粒白玉米种子代表被标记的个体，因此设置该动物种群个体总数的操作应为：取出50粒黄粒种子→剩余黄粒种子倒入烧杯→加入50粒白种子，然后混合均匀→随机抓取→统计白粒与黄粒数，由于抓取的白粒数占总抓取数的比例等于50粒白种子占烧杯中总种子的比例，可求出烧杯中黄粒总数，重复3～5次→计算每次总数的平均值，即最接近自然条件下种群个体总数，B项正确。答案B5．下列有关调查动物种群密度方法的叙述，正确的是()A．草地中跳蝻的种群密度一般不采用样方法进行调查B．对于活动能力强、活动范围大的动物最好采用样方法调查种群密度C．池塘中变形虫、草履虫这些单细胞动物的种群密度的调查可用抽样检测法D．对农作物上的蚜虫、植物叶片上的昆虫卵常采用标志重捕法调查种群密度解析草地中跳蝻的活动能力较弱，一般采用样方法调查其种群密度，A项错误；标志重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物的种群密度的调查，B项错误；池塘中变形虫、草履虫这些单细胞动物的种群密度的调查可用抽样检测法，C项正确；对农作物上的蚜虫、植物叶片上的昆虫卵常采用样方法调查其种群密度，D项错误。答案C6．红火蚁原产南美，现已分布在我国部分地区。如图是红火蚁入侵我国某地区后几年内的种群数量变化曲线，下列叙述正确的是()A．采用样方法调查其种群密度时，应选择红火蚁活动较多的区域B．A～B时期，红火蚁的生存压力小，该种群数量呈“J”型增长C．B～C时期，可能是食物等因素导致种群数量在K值附近波动D．防治红火蚁的最佳时期应该在B点对应时期解析采用样方法调查红火蚁的种群密度时，若选择红火蚁活动较多的区域进行取样，则统计的结果偏高，故应随机取样，A项错误；分析图形可知，A～B时期，红火蚁种群数量呈“S”型增长，种内斗争加剧等原因导致红火蚁的生存压力逐渐增大，B项错误：B～C时期，红火蚁种群数量达到K值后，在K值附近上下波动，波动的原因主要与食物、空间等因素有关，C项正确；防治红火蚁等有害生物应在种群数量达到K/2之前进行，且越早越好，而B点对应时期红火蚁种群数量已达到K值，不易防治，D项错误。答案C7．如图表示某处于平衡状态的生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，下列有关产生这些变化的原因分析中，不正确的是()A．若图①所示为海洋生态系统中某鱼类的种群，则a点后的变化可能是大量放养该种鱼B．若图②所示为某发酵罐中酵母菌的数量，则b点后变化的原因可能是增加了营养供应C．图③中c点后种群个体的数量变化反映出种群的出生率大于死亡率D．图④曲线可用于指导海洋渔业生产中的捕捞活动解析若图①所示为海洋生态系统中某鱼类的种群，则a点后种群数量突然增加，超过了其环境容纳量，可能是大量放养该种鱼造成的，A项正确；若图②所示为某发酵罐中酵母菌的数量，在一定的空间和营养物质的前提下，种群的环境容纳量是一定的，b点后种群数量增加可能是增加了营养供应，B项正确；图③中c点后种群个体的数量变化反映出种群的出生率小于死亡率，C项错误；图④曲线表明种群数量在K/2左右时，种群的增长速率最快，这一结论可用于指导海洋渔业生产中的捕捞活动，D项正确。答案C8.科学家研究某区域中田鼠的种群数量变化，得到该种群在数年内的出生率和死亡率的比值曲线如图所示(其中R＝出生率/死亡率)。在不考虑迁入、迁出的情况下，下列说法正确的是()A．该区域中田鼠种群存在垂直结构和水平结构B．该田鼠种群增长方式为“S”型增长，c点时种群密度最小C．田鼠种群数量在a～d期间经历了先增加后减少，其中c～d期间一直在减少D．若不考虑其他因素，仅由图可知，a、b两点对应的种群的年龄组成分别为增长型和衰退型解析垂直结构和水平结构属于群落的特征，A项错误；分析图示可知，该田鼠种群数量先增加后减少，不符合“S”型增长模型，cd段对应的R值(出生率/死亡率)均小于1，说明出生率小于死亡率，即种群数量一直在减少，因此，d点时的种群密度小于c点时的，B项错误；曲线前半段的R值大于1，说明种群数量增加，后半段的R值小于1，说明种群数量减少，C项正确；a、b两点对应的R值相同，且大于1，说明a、b两点对应的种群的年龄组成均为增长型，D项错误。答案C9．研究人员调查了生态果园及对照果园中某些害虫及害虫天敌的密度，结果如下表。下列叙述不正确的是()昆虫种类害虫害虫天敌蚜虫(头/枝)(螨)(头/枝)小花蝽(头/枝)瓢虫(头/枝)盲蝽(头/枝)生态果园39.30.340.470.290.33对照果园79.12.580.150.160.02A.调查果园中蚜虫的种群密度可采用样方法B．生态果园流入害虫及其天敌的总能量比对照果园少C．蚜虫的总能量最多只有瓢虫总能量的10倍D．害虫与害虫天敌之间的数量变化是负反馈调节的结果解析蚜虫活动能力极弱，调查果园中蚜虫的种群密度可采用样方法，A项正确；表中信息显示：生态果园中的害虫密度小于对照果园，因此生态果园流入害虫及其天敌的总能量比对照果园少，B项正确；能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%，但此题根据表格数据无法计算出蚜虫与瓢虫之间的能量传递效率，C项错误；当果园里蚜虫的数量增多时，瓢虫的数量也会增多，进而导致蚜虫数量的增长受到抑制，可见，害虫与害虫天敌之间的数量变化是负反馈调节的结果，D项正确。答案C10．图1为植食性昆虫迁入该生态系统后的种群数量增长速率变化曲线，图2为λ(λ是当年种群数量与前一年种群数量的比值)随时间的变化曲线。下列有关叙述，正确的是()A．图1中t1～t2与图2中a～b时期种群都是衰退型B．图2中a、c时期种群的出生率均与死亡率相当C．图1和图2中K值出现的时间分别是t2和dD．图1和图2可分别表示种群的“S”型和“J”型增长过程解析图1中t1～t2时期，种群数量增长速率逐渐减少，但大于0，说明种群数量增长，因此该时期种群的年龄组成为增长型；图2中a～b时期，λ＜1，种群数量逐渐减少，因此该时期种群的年龄组成为衰退型，A项错误；图2中a、c时期λ＝1时，种群数量保持相对稳定，说明种群的出生率均与死亡率相当，B项正确；图1中K值出现的时间是t2，图2中K值无法判断，C项错误；图1表示种群的“S”型增长曲线，图2种群数量先不变，接着减少再增加，D项错误。答案B11．下表表示在一个10mL封闭培养体系中酵母菌细胞数量的动态变化，关于酵母菌细胞数量的叙述，正确的是()培养时间(h)010203040506070酵母菌细胞数量(×1000个/mL)0.20.42510121212A.可用数学模型Nt＝N0λt表示种群数量B．种内竞争导致初始阶段种群增长缓慢C．可用抽样检测法估算酵母菌细胞总数D．该酵母菌种群的K值约为12000个解析根据表格数据分析，酵母菌种群数量先增加后维持稳定，表现为S型增长，而“种群的数量每年以一定的倍数增长，可用数学模型Nt＝N0λt表示”指的是J型曲线，A项错误；初始阶段增长缓慢是由于酵母菌种群数量太少，且对环境有一个适应的过程，B项错误；可用抽样检测法估算酵母菌细胞总数，C项正确；该酵母菌种群的K值约为12×1000个/mL×10mL＝120000个，D项错误。答案C12．为了探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学据下表完成了有关实验。下列有关该实验的说法，正确的是()试管编号培养液/mL无菌水/mL酵母菌液/mL温度/℃A10－0.128B10－0.15C－100.128A.该实验遵循了单因子变量原则，只含有一个实验变量B．计数操作时，不需染色直接镜检C．3个试管内的种群初始阶段不可能都经历了“J”型增长D．该实验需要设置对照实验，也需要重复实验解析该实验中有温度和培养液两个变量，A项错误；滴加培养液后应用台盼蓝染色，再进行计数，统计活菌的数量，B项错误；3个试管内的种群初始阶段不可能都经历了“J”型增长，C项正确；该实验已设置对照实验，D项错误。答案C二、非选择题13．下图为小明同学建构的种群知识框架图，请据图回答下列问题：(1)图中①表示________________________________________。(2)种群的“J”型曲线增长数学模型：Nt＝N0λt，λ值与增长率的关系是：增长率＝________。(3)利用方法⑦调查田鼠种群密度时，若一部分被标记的田鼠被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。(4)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常________，从而降低该种群密度。(5)为了验证种群数量的“S”型增长，小明又做了“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”的实验。在用血球计数板(1mm×1mm方格)对某一稀释100倍的样品进行计数时，发现在一个小方格内(盖玻片下的培养液厚度为0.1mm)酵母菌的平均数为5，据此估算10mL培养液中有酵母菌________个。解析(1)分析题图：①表示迁入率或出生率，②表示出生率或迁入率，③表示迁出率或死亡率，④表示死亡率或迁出率，⑤表示年龄结构，⑥表示性别比例。(2)种群的“J”型曲线的数学模型为：Nt＝N0λt，其中λ是单位时间内种群数量增长后与增长前的倍数，与增长率的关系是增长率＝λ－1。(3)⑦表示标志重捕法，利用该方法调查田鼠种群密度时，若一部分被标记的田鼠被鼬捕食，则会导致重捕中被标记的个体数偏小，最终导致种群密度估算结果偏大。(4)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的性别比例，从而导致出生率降低，进而导致种群密度降低。(5)根据血球计数板的规格，总共400个小方格的计数室容纳培养液体积为1mm×1mm×0.1mm＝0.1mm3＝1×10－4mL。而在稀释100倍的条件下，每个小方格内酵母菌平均为5个，则10mL培养液中酵母菌数量＝(400×5×100)÷(1×10－4)×10＝2×1010个。答案(1)出生率或迁入率(2)(λ－1)×100%(或λ－1)(3)偏大(4)性别比例(5)2×101014．如图是种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线以及在a点之后的三条变化曲线图。请回答下列问题：(1)对于呈“J”型增长的种群而言，其λ值(当年的种群数量是前一年的倍数)的大小与种群密度________(填“有关”或“无关”)。(2)a点之后，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三条曲线对应环境的优越程度的大小关系是________，做出该判断的理由是_________________________。(3)图中AB段，不考虑迁入、迁出，种群的出生率________(填“大于”“小于”或“等于”)死亡率。(4)捕捞经济性鱼类时，剩余量应在K/2左右，理由是_________________________________________________________。解析(1)对“J”型曲线增长的种群而言，其λ值不变，但种群密度在不断增大，所以二者没有直接关系。(2)结合前面的分析可知，图中Ⅰ曲线是环境条件变得更好所致，Ⅱ曲线是环境条件变得更差所致，曲线Ⅲ是环境受到破坏种群无法适应而逐渐遭到淘汰所致，由此推断三条曲线所对应的环境条件的优越程度是依次减小，其判断的关键依据在K值的变化。(3)种群数量由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定，若不考虑迁入率和迁出率，当种群处于图中AB段时，其种群数量不断减小，说明种群的出生率小于死亡率。(4)捕捞经济性鱼类时，为了持续获得高产，则希望经济鱼类的增长速率始终维持在最大，即剩余量应在K/2左右，捕捞后鱼类恢复速度最快。答案(1)无关(2)Ⅰ＞Ⅱ＞ⅢK值越大，说明环境越优越(3)小于(4)K/2时，种群增长速率最大，种群数量恢复最快第2讲群落的结构与演替一、选择题1．下列所举实例中不能体现群落结构的是()A．温带落叶林的外貌随季节变化B．草原上的植物形成斑块状和镶嵌状的分布状态C．田间的玉米合理密植，有高有矮D．森林里乔木、灌木、草本植物、苔藓等分层分布解析田间的玉米合理密植，有高有矮是种群的特征，故C项错。答案C2．下列有关种群和群落的叙述，错误的是()A．种群密度是种群最基本的数量特征B．对家鼠等有害动物的控制，要尽量降低环境容纳量C．在没有自然选择的情况下，种群的基因型频率仍有可能发生改变D．群落在演替过程中，地衣、苔藓等低等植物会彻底消失解析种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数，是种群最基本的数量特征，A项正确；环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，尽量降低家鼠等有害动物的环境容纳量，是对家鼠等有害动物进行控制的有效措施之一，B项正确；在没有自然选择的情况下，由于基因突变等因素的存在，种群的基因型频率仍有可能发生改变，C项正确；群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，这种代替是指优势种群的代替，可见，群落在演替过程中，地衣、苔藓等低等植物不会彻底消失，D项错误。答案D3．某种生活在我国北方的蚜虫通过吸食落叶乔木幼嫩枝叶的汁水来生活，如图为不同月份温度对蚜虫种群数量的影响。食蚜蝇和瓢虫以蚜虫为食，蚂蚁从蚜虫处获得蜜露，并赶走食蚜蝇和瓢虫。下列说法错误的是()A．图中数学模型的数据来自样方法B．6月之前蚜虫种群的生活环境阻力很小C．蚜虫种群数量速降的主要原因是天敌增多D．这些生物之间存在着4种种间关系解析蚜虫的活动范围很小，可采用样方法调查蚜虫的种群密度，因此图中数学模型的数据来自样方法，A项正确；6月之前，蚜虫的个体数急剧增加，说明其种群生活的环境阻力很小，B项正确；已知生活在我国北方的蚜虫通过吸食落叶乔木幼嫩枝叶的汁水来生活，6月之后因乔木的幼嫩枝叶很少，蚜虫因缺乏食物来源而导致其种群数量速降，C项错误；依题意可知：蚜虫与乔木之间存在寄生关系，食蚜蝇和瓢虫之间存在竞争关系，食蚜蝇与蚜虫、瓢虫与蚜虫之间存在捕食关系，蚂蚁与蚜虫之间存在共生关系，D项正确。答案C4．下列有关生物群落演替的叙述，正确的是()A．初生演替的地面在多年前不可能存在过植被B．群落演替必须经历草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段C．群落演替过程中，群落的垂直结构和水平结构都会发生改变D．人类活动对群落演替的影响很小，可忽略不计解析初生演替是指在一个从来没有植被覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替，A项错误；群落演替一般会经历草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段，但只有气候适宜情况下，才能演替到森林阶段，B项错误；群落演替过程中，随着生物种类和数量的改变，群落的垂直结构和水平结构都会发生改变，C项正确；在没有大规模自然灾害发生的情况下，人类活动对群落演替的影响远远超过其他自然因素，D项错误。答案C5．如图表示一片草原上的兔子和狼达到相对稳定状态后一段时间内相对数量变化的趋势，下列相关分析错误的是()A．甲、乙分别表示兔子和狼的数量变化B．狼的K值接近B点对应的数值C．兔子的K值接近C点和D点对应的数值D．第3年狼的数量会因缺乏食物而下降解析据图中曲线变化可知，甲的数量最先达最大值，随着乙数量的增加，甲的数量在减少，推测甲为被捕食者兔子，乙为捕食者狼，A项正确；K值是指在自然环境不受破坏的情况下，一定空间中所能容许的种群数量的最大值，它不是固定不变的，在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动，B项错误；种群数量会在K值附近上下波动，从图上分析，兔子的K值应该接近C点和D点对应的数值，C项正确；根据分析可知，第3年时兔子的数量在下降，因此狼的数量会因缺乏食物而下降，D项正确。答案B6．某人工淡水鱼塘养殖了大量的某种鱼，成鱼底栖，捕食贝壳类；幼鱼生活在水体中上层，滤食藻类和浮游动物。下列有关叙述正确的是()A．单位体积水体中成鱼和幼鱼的个体数构成了该鱼的物种丰富度B．该人工淡水鱼塘中幼鱼与浮游动物间可能有捕食和竞争关系C．该鱼的成鱼和幼鱼在水中的镶嵌分布构成了群落的水平结构D．鱼塘底部与岸边分布着不同的植物，构成了群落的垂直结构解析单位体积水体中成鱼和幼鱼的个体数构成了该鱼的种群密度，而物种丰富度是指群落中物种数目的多少，A项错误；幼鱼滤食浮游动物，表明幼鱼与浮游动物有捕食关系，同时，幼鱼滤食浮游植物(藻类)，浮游动物也可能以浮游植物为食，故幼鱼与浮游动物还可能存在竞争关系，B项正确；该鱼的成鱼和幼鱼是同一种群，种群只有数量特征和空间特征，垂直结构和水平结构是群落的空间结构，C项错误；鱼塘底部植物与岸边植物属于同一区域不同地段上的不同种群，构成了群落的水平结构，D项错误。答案B7．密执安湖沙丘是湖水退却后暴露出来的极端干燥的一片区域，在经历大约一千年的演替后，最终发展成为稳定的山毛榉－槭树林群落。下列叙述错误的是()A．山毛榉－槭树林群落区别于草本植物阶段群落的重要特征是物种组成B．沙丘演替为山毛榉－槭树林的过程中抵抗力稳定性逐渐增强C．群落演替是一个群落中的物种被另一个群落的物种代替的过程D．食性相同的异种鸟类分布在树林不同位置的主要原因是种间竞争解析区分不同群落的重要依据是群落的物种组成，A项正确；沙丘演替为山毛榉­槭树林的过程中，物种的数量增多，生态系统的营养结构更加复杂，因此此过程中抵抗力稳定性逐渐增强，B项正确；随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫做群落演替，C项错误；由于森林中同一位置的食物是有限的，食性相同的鸟为了争夺食物而发生种间竞争，最终的结果是食性相同的异种鸟类分布在树林不同位置，D项正确。答案C8．青藏高原植物生长主要受自然温度和人类放牧的影响。牧草的生长季有返青、开花、结实和枯黄等物候时期组成，生长季的变化与否能够反映高原生态系统的稳定性。研究者比较了放牧与围封对高山蒿草的生长季长度变化的影响，如下图所示。据此分析合理的是()A．围封可以提高高山蒿草的种群密度，但不改变该群落的丰富度B．放牧改变群落演替的方向，围封改变生态系统中物种进化方向C．高山蒿草的生长季随围封时间延长，可能是地表温度低造成的D．为保护青藏高原植被正常生长，应全面采取围封、禁牧的措施解析围封可以提高高山蒿草的种群密度，也可能改变该群落的丰富度，A项错误；放牧不一定改变群落演替的方向，围封改变生态系统中物种进化方向，B项错误；据图分析，结合题意可知，高山蒿草的生长季随围封时间延长，可能是地表温度低造成的，C项正确；为保护青藏高原植被正常生长，应采取适度围封、适度放牧的措施，D项错误。答案C9．在探究土壤小动物类群丰富度的实验中，某小组设计的采集小动物的装置如图所示，下列说法正确的是()A．采集的原理是利用土壤动物的趋光性B．灯罩的功能是防止昆虫逃跑C．金属筛网阻止小动物向下移动D．广口瓶中需要加入体积分数为70%的酒精溶液解析采集小动物的原理是利用土壤动物的避光性；灯罩的功能是聚光；金属筛网可阻止泥土滑落，但小动物可向下移动，便于收集；广口瓶中加入体积分数为70%的酒精溶液，便于保存小动物。答案D10．外来物种薇甘菊入侵某生态系统后，随时间推移，植物种类数及碳储量变化如下表。据表分析，随着薇甘菊入侵程度加强，下列结果合理的是()未被入侵时期轻微入侵时期重度入侵时期植物种类(种)15211864碳储量(吨/公顷)植被56.549.842.1凋落物2.03.96.1土壤160.9142.3115.3A.生产者固定的总能量逐渐增加B．植物的丰富度和种群密度均下降C．土壤中分解者的分解作用逐渐减弱D．植被凋落程度有增大的趋势解析从表中数值可以看出，随着薇甘菊入侵程度加强，植被中碳储存量在减少，说明生产者固定的总能量在减少，A项错误；植物种类减少，说明丰富度在下降，但是种群密度无法说明下降还是上升，B项错误；凋落物增加，说明植物凋落程度有增大趋势，但是土壤中碳储存量减少，说明土壤中分解者的分解作用逐渐增强，C项错误，D项正确。答案D11．下表是退耕还林后，某森林生态系统中的群落自然演替所经历的“一年生草本、多年生草本和灌木”三个阶段中优势物种的种群密度变化情况(单位：株/平方米)第1年第5年第10年第15年第20年物种a510200物种b12533物种c01386下列分析合理的是()A．第1～10年内，该生态系统中物种的丰富度先升高然后再降低B．第1～20年内，物种b逐渐成为优势物种，主要与其适应环境有关C．第1～5年内，物种a密度上升的主要原因是该种群年龄组成属于增长型D．第10～15年内，物种a逐渐消失的原因可能与其不能适应弱光环境相关解析表中只列举了3个物种的种群密度变化情况，据此不能判断该生态系统中物种丰富度的变化情况，A项错误；第1～20年内，物种c逐渐成为优势物种，主要与其适应环境有关，B项错误；第1～5年内，物种a密度上升的主要原因是该种群能获得较多的光照，是适应环境的结果，C项错误；第10～15年内，由于多年生草本和灌木的遮盖，物种a获得的光照较少，因此不能适应环境而逐渐消失，D项正确。答案D12．以空间变化代替时间变化进行调查是植物群落演替研究的常用方法。近年来人为开发及黄河下游水量的减少造成地下水位下降，使得青龙湖湿地植物群落发生了较显著变化。研究人员对现阶段该湿地的植物群落分布情况进行调查(群落名称以优势种植物命名)，结果如图所示。下列叙述错误的是()A．通过统计样方内优势种植物的个体数可获知物种丰富度B．根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向C．群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一D．不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化发生改变解析群落中物种数目的多少称为丰富度。通过统计样方内所有生物种数可获知物种丰富度，A项错误；植物群落演替研究的方法是以空间变化代替时间变化过程，即以现有群落的组成及结构为基础，通过同时研究当前植被空间上的组合，揭示植物群落先后变化的时间过程，故根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向，B项正确；群落演替过程中一些种群取代另一些种群，是一种“优势取代”，而非“取而代之”，所以群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一，C项正确；分析题图可知，不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化而发生改变，D项正确。答案A二、非选择题13．生态学家常常用面包虫进行各种种群生态学实验，它们的卵、幼虫、蛹和成虫都生活在面粉里。如图是两种具有捕食习性的面包虫(甲面包虫：实心点曲线；乙面包虫：空心点曲线)在不同环境下的生长情况。图1表示甲、乙面包虫生活在装有面粉的容器内；图2表示甲、乙面包虫生活在装有面粉且放入细玻璃管的容器内。(1)由图1可知两种面包虫之间的关系是________，在不改变外界环境的情况下________面包虫占优势。在加入细玻璃管的情况下，两种面包虫可以共存。已知乙面包虫比甲面包虫小，请猜测两种面包虫可以共存的原因是___________________________________________。(2)甲面包虫(□)和乙面包虫(■)放在一起的时候，不论异种还是同种产下的卵，都会遭到捕食。斜吻棘头虫是一种寄生在这两种面包虫上的原生生物。图3是在没有寄生虫与有寄生虫的状况下，两种面包虫在实验中的表现。(3)在有寄生生物的状况下，处于优势地位的是________(填“甲”或“乙”)面包虫。斜吻棘头虫在生态系统中的成分是________。(4)面粉中小动物丰富度的统计方法可采用________及________。(5)综合图1、2、3可知，________对生物间的作用结果有很大的影响。解析本题考查种群和群落的相关知识及解读图表数据的能力，难度中等。(1)两种面包虫都以面粉为食，结合图1可知两种面包虫之间的关系是竞争关系，在不改变外界环境的情况下，甲面包虫占优势；加入细玻璃管的情况下，两种面包虫可以共存，由于乙面包虫比甲面包虫小，玻璃管能为乙面包虫提供隐蔽场所，使两种面包虫可以共存。(3)根据图3可以看出，在有寄生生物的状况下，处于优势地位的是乙面包虫；斜吻棘头虫是寄生在两种面包虫上的原生生物，在生态系统中的成分是消费者。(4)面粉中小动物丰富度的统计方法可采用记名计算法和目测估计法。(5)综合图1、2、3可知，环境条件对生物间的作用结果有很大的影响。答案(1)竞争甲玻璃管为乙面包虫提供了隐蔽场所(3)乙消费者(4)记名计算法目测估计法(5)环境条件14．保护生态环境，实现可持续发展，某地区实施退耕还林之后，群落经过数十年的演替发展为树林。请回答下列问题：注：甲、乙、丙分别表示群落演替的三个连续阶段中，植物优势种群数量变化情况。种名山桃丁香油松刺槐山桃1丁香0.1241油松0.1250.7341刺槐0.1480.7610.8841注：表中数据表示阳坡物种生态位重叠(即两个物种在同一资源状态上的相遇频率)变化分析结果。(1)根据图分析，该群落的演替类型是________。该群落发展至第3阶段时，甲、乙、丙之间为________关系。该群落的空间结构应具有________现象。(2)在该演替过程中，由于群落的物种数目即________提高，导致生态系统的________稳定性会逐渐提高。(3)根据表中数据可知，阳坡群落物种中竞争最激烈的是________。有一种鞭毛藻能感受光线的强弱，借助鞭毛移动到光线合适的位置进行光合作用，这说明________离不开信息的作用。解析(1)分析题干，该群落的演替类型是次生演替，发展至第3阶段时，丙种群占优势，甲、乙占劣势，三个种群之间存在竞争关系，该群落出现了明显的垂直分层现象。(2)在群落演替过程中，物种的数目越来越多，即物种丰富度不断提高，则营养结构越来越复杂，抵抗力稳定性不断增强。(3)从题表看出，油松和刺槐的物种生态位重叠最大，因此竞争最激烈。鞭毛藻具有趋光性，能感受光线的强弱，借助鞭毛移动到光线合适的位置进行光合作用，说明了生命活动的正常进行离不开信息的作用。答案(1)次生演替竞争垂直分层(2)物种丰富度抵抗力(3)油松和刺槐生命活动的正常进行第3讲生态系统的结构一、选择题1．某同学绘制的生态系统概念图如图所示，下列叙述不正确的是()A．①表示生态系统的组成成分B．③越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越强C．④中可能有微生物D．该图漏写了生态系统的某项功能解析题图中①代表生态系统的结构，②代表生态系统的成分，③代表生态系统的营养结构(食物链、食物网)，④代表生产者；生态系统的营养结构越复杂其抵抗力稳定性越强；某些自养的微生物(如硝化细菌)也可作为生态系统中的生产者；生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，该图漏掉了信息传递。答案A2．下列有关生态系统的结构的叙述，正确的是()A．分解者处于食物链的顶端，处于最高营养级B．生态系统中的各个消费者之间只存在捕食或竞争关系C．寄生在人体内的各种细菌都属于分解者D．生态系统的营养结构是生物群落内物质循环的渠道解析分解者不属于(捕食)食物链，A项错误；生态系统中的各个消费者之间可能存在互利共生或寄生的关系，B项错误；寄生在人体内的各种细菌，部分属于消费者，C项错误；生态系统的营养结构是生物群落内物质循环和能量流动的渠道，D项正确。答案D3．关于生态系统的叙述，不正确的是()A．生态系统的结构包括生物群落、无机环境以及食物链和食物网B．在生态系统中，生产者不一定都是绿色植物C．一个草原生态系统只含一个食物网D．以植食动物为食的肉食动物属于三级消费者解析生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，其中组成成分包括生物群落、无机环境，营养结构包括食物链和食物网，A项正确。在生态系统中，生产者一定是自养生物，但不一定都是绿色植物，如硝化细菌、蓝藻等，B项正确。一个生态系统中有多种生物，生物之间由于食物关系形成的联系称为食物链(捕食链)，食物链可以有多条；而食物网是指在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构；所以一个草原生态系统中只有一个食物网，C项正确。营养级与消费者等级总是差一级，即消费者等级＝营养级－1，以植食动物为食的肉食动物属于第三营养级，故属于次级消费者，D项错误。答案D4．沙漠中的啮齿动物和蚂蚁都以植物种子为食。啮齿动物喜欢取食大粒种子、蚂蚁偏爱小粒种子。在该生态系统中，大粒种子植物在与小粒种子植物的竞争中处于优势。科研人员在1974年～1977年间，在某一实验区域内进行了啮齿动物的有无对蚂蚁数量影响的相关研究。下列有关分析正确的是()A．在该生态系统中，蚂蚁和啮齿动物之间没有竞争关系B．在该生态系统中，蚂蚁和啮齿动物分别属于第二、三营养级C．移走全部啮齿动物后，蚂蚁的数量会先增加然后维持相对稳定D．啮齿动物可通过植物间的竞争对蚂蚁的数量产生影响解析依题意可知，在该生态系统中，啮齿动物和蚂蚁在食物上没有竞争关系，但二者生活区域相同，在生存空间上存在竞争关系，A项错误；因为二者都直接以植物为食，因此都属于第二营养级，B项错误；啮齿动物喜食大粒种子，而大粒种子植物在与小粒种子植物竞争中处于优势，所以移走全部啮齿动物后，大粒种子植物因没有捕食者以及在与小粒种子植物的竞争中占据优势而数量剧增，小粒种子植物处于劣势，进而导致蚂蚁数量减少，C项错误；综上分析，啮齿动物可通过植物间的竞争对蚂蚁的数量产生影响，D项正确。答案D5．槲寄生是一种特殊的植物，有叶绿素，能进行光合作用。它的根特化，导管直接与其他植物(如榆、杨)的导管相连，从榆、杨上获得水和无机盐；它还能分泌一些物质引起榆、杨顶枝枯死，叶片早落，使自己有机会接触到充足阳光。棕头鸦雀以槲寄生果实为食，同时为槲寄生传播种子。下列叙述正确的是()A．“榆树(杨树)→槲寄生→棕头鸦雀”是一条食物链B．槲寄生和榆、杨存在竞争关系C．槲寄生从榆、杨上获得营养，是消费者D．槲寄生的分泌物是具有调节功能的植物激素解析槲寄生与榆树(杨树)之间是寄生关系，不能构成如A项所述的食物链，A项错误；由题意可知，槲寄生与榆树(杨树)会争夺阳光、空间等，所以存在竞争关系，B项正确；槲寄生从榆、杨上获得水和无机盐，没有获取能量，因此不属于消费者，但其能够进行光合作用，故属于生产者，C项错误；槲寄生的分泌物是具有调节功能的信息物质，不是激素，D项错误。答案B6．在美国西海岸的一个基岩质海的潮间带栖息着藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等几种动物，这些动物被海星所捕食。科学家将海星从实验小区中移除一段时间后，调查小区中被捕食物种的数量由15种迅速下降到8种，同时发现藤壶和贻贝种群数量明显增加，相关叙述不正确的是()A．小区中藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等动物构成一个生物群落B．海星可以位于第三营养级C．海星移除后，小区物种数量下降的原因是被捕食者之间竞争加剧D．实验结果说明捕食者的存在有利于维持生态系统物种多样性解析小区中所有的生物构成一个生物群落，A项错误；贻贝等动物可以属于初级消费者，海星以这些动物为食，海星可以位于第三营养级，B项正确；海星移除后，由于被捕食者数量增加，种间竞争加剧，导致部分物种被淘汰，物种数量下降，C项正确；通过海星的捕食可以调节被捕食者之间的关系，有利于维持生态系统物种多样性，D项正确。答案A7．a、b、c表示在某生态系统中三个种群数量变化的相互关系，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为竞争关系解析从图中只能判断出a与b、b与c为捕食关系(a捕食b，b捕食c)，a肯定不是生产者，可以构成一条食物链c→b→a。答案C8．图甲为某池塘生态系统中4种生物的食物网(其中A和B为植物种群)，图乙为D种群中不同体长的个体食性相对值，下列说法错误的是()A．C和D之间的种间关系是竞争和捕食B．若体长为6.5cm的D种群增重1kg，至少需要消耗第一营养级生物10kgC．若向池塘中投放大量体长为1.4cm的D种群，一段时间内A、B数量会增加D．池塘中的植物能实现水体净化，体现了生物多样性的直接价值解析D以C为食，则C和D之间具有捕食关系；同时C和D均可以A和B为食，二者具有竞争关系，A项正确；体长6.5cm的D植物性食物获得0.75kg，0.25kg从动物性食物获得，至少需要消耗第一营养级生物为0.75kg÷20%＋0.25kg÷20%÷20%＝10kg，B项正确；体长为1.4cm的D种群肉食性比例为100%，向池塘中投放大量体长为1.4cm的D种群，将大量捕食C，一段时间内A、B数量会增加，C项正确；池塘中的植物能实现水体净化，体现了生物多样性的间接价值，D项错误。答案D9．下图为某森林生态系统的食物网组成，下列说法中不正确的是()A．图中共有3条食物链，灰喜鹊和蜘蛛是捕食和竞争的关系B．处于第三营养级的生物有蜘蛛、灰喜鹊、狐狸C．大量猎捕灰喜鹊会导致狐狸的数量大幅下降D．调查灰喜鹊的种群密度，常用标志重捕法来估算解析图示食物网中共含有3条食物链，分别是森林→松毛虫→蜘蛛→灰喜鹊→狐狸、森林→松毛虫→灰喜鹊→狐狸、森林→松鼠→狐狸，其中灰喜鹊和蜘蛛是捕食和竞争的关系，A项正确；处于第三营养级的生物有蜘蛛、灰喜鹊、狐狸，B项正确；大量猎捕灰喜鹊后，狐狸还可以以松鼠为食，所以狐狸的种群数量不会大幅度下降，C项错误；灰喜鹊是动物，体积较大，运动范围较大，所以最常用的种群密度调查方法是标志重捕法，D项正确。答案C10．某湿地生态系统食物网如图所示，下列有关分析错误的是()A．该食物网中有6条食物链，朱鹮位于第三营养级B．该食物网中，朱鹮与鱼类的种间关系是竞争和捕食C．流入朱鹮的总能量小于鱼类和贝类的总能量之和D．大量捕捞鱼类将使该生态系统自我调节能力下降解析食物链的起点是生产者藻类和水草，终点是不被其他营养级生物捕食的生物朱鹮，则该食物网中有6条食物链，朱鹮位于第三、四营养级，A项错误；该食物网中，朱鹮与鱼类的种间关系是竞争和捕食，B项正确；由于能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，所以流入朱鹮的总能量小于鱼类和贝类的总能量之和，C项正确；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，因此，大量捕捞鱼类将使该生态系统自我调节能力下降，D项正确。答案A11．图示为某海湾大陆架的食物网。浮游植物急剧增加时会引起()A．a和b的数量保持“J”型增长B．c与d因食物丰富而竞争加剧C．c、d和e的数量可能大量减少D．b的食性和营养级发生改变解析浮游植物急剧增加时会引起其后各营养级的生物在短期内增加，由于受空间的限制、天敌的制约，浮游动物a和植食者b的数量增长曲线为“S”型，A项错误；c与d的食性不同，只存在生存空间和环境资源上的竞争关系，不会因食物丰富而竞争加剧，B项错误；浮游植物急剧增加，可能会导体水体中溶氧量大量下降，鱼类大量死亡，C项正确；生物食性及生物在生态系统中所处的营养级是长期自然选择的结果，因此植食者(b)的食性和营养级不会因浮游植物急剧增加而发生改变，D项错误。答案C12．某水库存在一条由甲、乙、丙三种生物组成的食物链，如图所示三种生物在水库中不同深度的分布状况。下列说法正确的是()A．甲、乙、丙一起可以构成一个生物群落B．甲的光合作用能推动物质和能量的循环C．影响甲分布的物理信息主要来源于无机环境D．丙与乙之间的个体数量比值就是能量传递效率解析群落是一定的自然区域中所有生物的集合，该水库中的甲、乙、丙不能构成一个生物群落，A项错误；物质可以循环利用，而能量不能循环利用，B项错误；甲是生产者，影响其分布的最主要因素是光照，C项正确；能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，并不是个体数量的比值，D项错误。答案C二、非选择题13．图甲表示某生态系统中碳循环示意图，图乙表示该生态系统中各种生物间的相互关系。请据图回答：(1)图甲中，④代表________。碳元素从丙进入甲中的主要形式是________。增强________(数字)过程有利于维持大气中的碳—氧平衡。(2)写出图乙中含有三个营养级的食物链__________________。在该食物链中，第三营养级的同化量最多占第一营养级同化量的________%。(3)在图乙中处于第三营养级的生物有_____________________；种群间既有捕食关系又有竞争关系的生物有________。(4)当生态系统中的青蛙被除去后，猫头鹰的数量会升高，请分析说明原因___________________________________________________。解析(1)因为图甲表示某生态系统中碳循环示意图，甲表示消费者、乙表示分解者、丙表示生产者，所以②③表示呼吸作用，④表示分解者的分解作用，①表示光合作用；碳元素从丙进入甲中，即从生产者进入消费者，在生物群落内部是以含碳有机物的形式进行的；由于植物光合作用吸收CO2，所以增强光合作用有利于维持大气中的碳—氧平衡。(2)由图乙中食物链可知：含有三个营养级的食物链是绿色植物→田鼠→猫头鹰；能量传递效率在10%－20%，所以第三营养级的同化量最多时，能量传递效率为20%，所以第三营养级的同化量最多占第一营养级同化量的20%×20%＝4%。(3)由图乙中食物链可知：在图乙中处于第三营养级的生物有鸟类、青蛙、蛇、猫头鹰；种群间既有捕食关系又有竞争关系的生物有蛇和猫头鹰、昆虫和鸟类。(4)当生态系统中的青蛙被除去后，蛇获得能量的来源只有鸟类和田鼠，缩短了食物链，能量流动的特点是逐级递减，青蛙除去后，减少了中间环节，能量损耗降低，种群数量随之增多。答案(1)分解者的分解作用含碳有机物①(2)绿色植物→田鼠→猫头鹰4%(3)鸟类、青蛙、蛇、猫头鹰蛇和猫头鹰、昆虫和鸟类(4)能量流动的特点是逐级递减，青蛙除去后，减少了中间环节，能量损耗降低，种群数量随之增多14．湿地生态系统是指介于水陆生态系统之间的一类生态单元，其生物群落由水生和陆生种类组成，具有较高的生态多样性。某市正在大力建设太白湖湿地生态系统。请回答下列问题：(1)在湿地生态系统中，水中分布着菖蒲、芦苇、白茅，岸边有柽柳、白杨树等植被，这主要体现了群落的________结构。(2)人们通过对荒滩引水、引种等措施，使寸草不生的荒滩短期内出现物种比较丰富的湿地生物群落，这说明人类活动对群落演替的影响是_______________________________________________________。(3)该生态系统的结构包括_______________________________。(4)经观察和测定湿地水域中的几种生物种群及在第二营养级的能量流动如图所示。①在该食物网中影响螺的种群密度的种间关系是________。假如水域受到污染导致螺和轮虫全部死亡，则该生态系统的________稳定性会降低。②若水草固定的太阳能为10000kJ，黑鱼最多可获得________kJ的能量。③图乙中A表示________。分解者在生态系统中的作用是_______________________________________________________。解析(1)水平结构是由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同造成的，所以在湿地生态系统中，水中分布着菖蒲、芦苇、白茅，岸边有柽柳、白杨树等植被，这主要体现了群落的水平结构。(2)人们通过对荒滩引水、引种等措施，使寸草不生的荒滩短期内出现物种比较丰富的湿地生物群落，是次生演替，这说明人类活动对群落演替的影响是使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。(3)生态系统的结构包括：生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。(4)①由图可知：影响螺的种群密度的种间关系是轮虫与螺之间竞争食物，鲫鱼捕食螺；假如水域受到污染导致螺和轮虫全部死亡，导致该生态系统的生物多样性减少，营养结构简单，所以该生态系统的抵抗力稳定性降低；②黑鱼所在最短食物链：水草→草鱼→黑鱼，能量传递效率是10%－20%，所以若水草固定的太阳能为10000kJ，黑鱼最多可获得能量：10000×20%×20%kJ＝400kJ；③第二营养级的摄入量＝第二营养级同化量＋粪便量；分解者的作用是：将动、植物遗体及动物排遗物中的有机物分解成无机物。答案(1)水平(2)使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行(3)生态系统的组成成分、食物链和食物网(营养结构)(4)①捕食、竞争抵抗力②400③第二营养级的同化量将动、植物遗体及动物排遗物中的有机物分解成无机物第4讲生态系统的能量流动和物质循环一、选择题1．在分析生态系统的能量流动时经常涉及“输入量(输入到某一营养级的能量)”“摄入量”“同化量”“粪便量”等说法，则下列说法中正确的是()A．某一营养级生物的摄入量即同化量B．某一营养级生物的粪便量是该营养级生物同化量的一部分C．输入到某一营养级的能量即该营养级生物的同化量D．相邻两营养级生物中较高营养级与较低营养级生物的摄入量之比表示能量传递效率解析输入量即同化量，摄入量＝同化量＋粪便量，因此，A项错误，C项正确；某一营养级生物的粪便量实际上是上一营养级生物同化量的一部分，B项错误。答案C2．动物(处于第n营养级)的生长效率是指第n营养级储存量与第n营养级同化的能量的比值，动物的同化效率是指同化量与摄取食物量的比值。结合所学知识，判断下列说法正确的是()A．某营养级动物生长效率较高，可以推测其活动量较大B．某营养级动物同化效率较高，推测其消化吸收能力较强C．某营养级动物生长效率较高，从上一营养级到这一营养级的能量传递效率也高D．某营养级动物同化效率较高，从上一营养级到这一营养级的能量传递效率也高解析根据题干信息可知，若某营养级动物生长效率较高，说明其同化能量更多地用于自身的生长、发育和繁殖等，即呼吸作用消耗的能量较少，进而推测其活动量较小，A项错误；若某营养级动物同化效率高，说明其粪便量较少，从而推测其消化、吸收的能力较强，B项正确；能量传递效率是两个相邻营养级同化量之比，而生长效率和同化效率都不涉及两个营养级，因此二者均与能量传递效率无关，C、D两项错误。答案B3．下列关于生态系统能量流动的叙述，不正确的是()A．生产者固定的能量是光能或化学能B．自然生态中，生物数量金字塔存在倒置情形，能量金字塔则不存在C．与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高不同营养级之间的能量传递效率D．在农田中除草、捉虫可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分解析生产者是自养型生物，包括能通过光合作用固定光能的绿色植物，能利用无机物氧化释放的化学能进行化能合成作用的微生物(如硝化细菌)，A项正确；自然生态系统中，生物数量金字塔可存在倒置情形(即生物数量随营养级数的增加而增加)，因能量流动逐级递减，所以能量金字塔则不存在倒置情形，B项正确；与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高能量的利用率，但不能提高不同营养级之间的能量传递效率，C项错误；在农田中除草、捉虫，是人为地调整能量流动的关系，可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，D项正确。答案C4．科学家研究了不同种类动物的能量变化情况，部分结果如下表所示。下列叙述不正确的是()能量数值(kJ·m－2·a－1)动物种类摄入量(I)同化量(A)呼吸量(R)生产量(P)收割蚁(植食)34.5031.0030.900.10小蜘蛛(肉食)12.6011.9010.001.90盐沼蝗(植食)3.711.370.860.51黄鼠(植食)5.603.803.690.11A.收割蚁只有不到1%的同化量用于自身生长发育等生命活动B．占盐沼蝗摄入食物63%的未同化量可被分解者所利用C．黄鼠的生长效率(P/A)较低的原因是呼吸消耗的能量较多D．表中几种动物同化效率(A/I)不同是因为能量传递效率不同解析根据表格可知，收割蚁同化量为31.00，而呼吸量为30.90，则用于自身生长发育等生命活动的能量为0.10，0.10÷31.00×100%≈0.32%；盐沼蝗的摄入量为3.71，同化量为1.37，因而盐沼蝗摄入食物未同化量为3.71－1.37＝2.34，占盐沼蝗摄入量＝2.34÷3.71×100%≈63%，该部分能量可被分解者所利用；黄鼠的同化量为3.80，而呼吸量为3.69，因此用于生长的能量就很少；表中几种动物同化效率(A/I)不同与食性等有关而与能量传递效率无关。答案D5．如图为某人工鱼塘的主要能量流动图解，其中a、b、c、d为相关鱼的能量同化量。下列叙述中正确的是()A．用标志重捕法调查鱼种甲的种群密度时，网眼太大常使调查值偏大B．鱼种乙中不同个体在鱼塘不同水层觅食不能体现群落在垂直方向上合理利用资源C．若除去鱼种乙和增加投放饲料，则鱼种甲会在鱼塘中呈现“J”型数量增长D．据图分析鱼种甲和鱼种乙间的能量传递效率为(b＋d)/(a＋c)解析用标志重捕法调查鱼种甲的种群密度时，网眼太大常使小鱼不能被捕捞，进而导致调查值偏小，A项错误；鱼种乙中不同个体在鱼塘不同水层觅食，属于种群的空间特征，不能体现群落的垂直结构，B项正确；若除去鱼种乙和增加投放饲料，则鱼种甲的食物非常充足，但是生存空间是有限的，因此鱼种甲在鱼塘中将呈现“S”型数量增长，C项错误；据图分析，鱼种甲和鱼种乙间的能量传递效率为b/(a＋c)，D项错误。答案B6．我国某地曾发生了蝗灾，但消息传出没多久，蝗灾就被兴奋的“灾民”扑灭了，“灾民们”纷纷笑着说，今年卖蝗虫收入比种地强多了，以下叙述正确的是()A．农技人员监控蝗虫灾情，需用标志重捕法测定蝗虫幼虫密度B．蝗灾被扑灭，导致群落物种丰富度和生态系统抵抗力稳定性下降C．按能量传递效率来看，蝗虫捕食的庄稼只有10%～20%被同化D．该生态系统动植物残体被微生物分解后可产生含氮化合物解析蝗虫的幼虫活动范围小，活动能力弱，常用样方法调查其种群密度，A项错误；若蝗灾被扑灭后，生态系统中反而增加了其他生物种类，则生物群落中物种丰富度和生态系统抵抗力稳定性并没有下降，B项错误；能量传递效率是指相邻营养级之间的传递效率，而蝗虫只是第二营养级中一个种群而已，它捕食的庄稼(第一营养级)没有占到10%～20%的比例被同化，C项错误；该生态系统动植物残体中由于含有部分有机物(如蛋白质、核酸等)中有氮元素，所以它们被微生物分解后可产生含氮化合物，D项正确。答案D7．土壤中的微生物、作物根系和土壤动物的呼吸都会释放出大量的二氧化碳，统称为土壤呼吸，土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节。下图是某林下的苔藓和凋落物覆盖条件下土壤呼吸的日变化动态。下列分析不正确的是()(注：Rs－裸为裸土土壤呼吸速率；Rs－苔为苔藓覆盖土壤呼吸速率；Rs－凋为凋落物覆盖土壤呼吸速率)A．凋落物中的能量可供给分解者和其他各营养级生物利用B．该生态系统中对碳循环起关键作用的环节是生产者和分解者C．土壤表层的凋落物覆盖会影响土壤中有机物的分解速率D．土壤表层的覆盖物提高土壤呼吸速率的原因可能与提高温度有关解析分解者分解凋落物所释放的能量，大部分以热能形式散失，少量转移到ATP中供分解者自身生命活动所需，不能被其他营养级生物利用，A项错误；在生态系统中，对碳循环起决定作用的关键环节是绿色植物的光合作用和微生物的分解作用，B项正确；据坐标图中曲线数据变化分析，Rs－凋>Rs－苔>Rs－裸，说明土壤表层的凋落物覆盖可提高土壤中有机物的分解速率，C项正确；温度影响细胞呼吸中酶的活性，推测土壤表层的覆盖物提高土壤呼吸速率的原因可能与提高温度有关，D项正确。答案A8．如图表示某河流生态系统的能量金字塔及相关食物网(甲、乙、丙为3种鱼，甲不摄食藻类，箭头指示能量流动方向)。下列叙述正确的是()A．如果图示食物网遗漏了一个箭头，且甲、乙、丙、丁所处营养级不受影响，则该箭头不可能起始于水草或藻类B．图中甲和乙属于同一个种群，而处于第三、四营养级的丁属于不同的种群C．如果没有丁，生态系统中动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山D．属于三级消费者的丁与处于第三营养级的丙之间为竞争关系解析如果该食物网中遗漏的箭头起始于水草或藻类，那么箭头无论是指向丙还是丁，都会使丙或丁所处营养级发生改变，这与题述矛盾，又由于甲不摄食藻类，所以该遗漏的箭头不可能由藻类指向甲，A项正确。尽管甲和乙处于同一营养级，但由于两者是不同种的鱼(不同物种)，所以属于不同的种群；虽然丁处于第三或第四营养级，但它们为同一自然区域的同种生物，所以属于同一个种群，B项错误。将生态系统中动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解成无机物的是分解者，图中丁为消费者，C项错误。由题图可知，属于三级消费者的丁以处于第三营养级的丙(即次级消费者)为食，两者之间为捕食关系，D项错误。答案A9．如图为某地稻田生态系统中碳元素转移示意图，箭头和字母分别表示碳元素传递方向和转移量，下列叙述正确的是()A．水稻和藻类分别占据不同空间，有利于a增加B．水稻生长期，该生态系统中碳元素转移量关系为a＝b＋c＋eC．丙中的生物可组成多条食物链D．调查丁中的小动物类群丰富度可用样方法解析a表示植物的光合作用，水稻和藻类分别占据不同空间，有利于提高光合作用效率，A项正确；水稻生长期，该生态系统中碳元素转移量关系应为a＝b＋c＋e＋自身积累量，B项错误；丙中的生物均为消费者，不能构成食物链，C项错误；调查土壤中小动物类群丰富度应用取样器取样法，D项错误。答案A10．如图为某草原生态系统的部分营养结构示意图，Q表示牧草一年固定的太阳能总量，Q1、Q2、Q3分别表示流入昆虫、牲畜、鼠的能量。据图判断，下列叙述正确的是()A．草原生态系统中的信息传递只在各种生物之间进行B．将牲畜的粪便当作化肥施用给牧草，可以实现物质和能量循环利用C．如果Q1＋Q2＋Q3>0.2Q，该草原生态系统可能面临沙漠化威胁D．草原生态系统在水土保持方面的作用体现了生物多样性的直接价值解析在生态系统中，信息传递既可以发生在生物与生物之间，也可以发生在生物与无机环境之间，A项错误；能量在食物链中单向传递、逐级递减，不能循环利用，B项错误；生态系统中能量传递效率为10%～20%，如果Q1＋Q2＋Q3>0.2Q，说明生态系统的能量传递效率大于20%，则该草原生态系统可能面临沙漠化威胁，C项正确；草原生态系统在水土保持方面的作用体现了生物多样性的间接价值，D项错误。答案C11．如图为生态系统中碳循环的模式图，相关叙述正确的是()A．1代表生产者，5可以代表化能合成作用B．细菌在生态系统中只可以作为3所示成分C．在食物链中占有碳元素最多的营养级是1所在的营养级D．碳元素的循环可以在任何一个结构完善的生态系统内独立进行解析由题图分析可知，1和4之间是双向箭头，而且1、2、3都有箭头指向4，1和2又都有箭头指向3，所以4是大气中的二氧化碳库、1是生产者、2是消费者、3是分解者。因此6可以代表光合作用或化能合成作用，5代表呼吸作用，A项错误；在生态系统中，营自养生活的细菌是生产者，营腐生生活的细菌是分解者，营寄生生活的细菌是消费者，B项错误；在食物链中占有碳元素最多的营养级是生产者，即1所在的营养级，C项正确；碳元素的循环具有全球性，D项错误。答案C12．根据生态系统的结构和功能判断，下列叙述错误的是()A．桑基鱼塘生态系统与普通稻田生态系统相比实现了能量多级利用B．人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量可能大于生产者所固定的太阳能C．水产养殖业为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链长的鱼类为养殖对象D．营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少解析桑基鱼塘生态系统实现了能量的多级利用；人工鱼塘生态系统中由于投放饵料，消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能；食物链越长，能量在流动过程中的损失越多，故水产养殖业应以食物链短的鱼类为养殖对象；根据生物富集作用和能量逐级递减的特点可知，营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少。答案C二、非选择题13．如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方向。请据图回答下列问题：(1)图甲中雪兔和狼之间存在明显的种间关系是________________。(2)假如北极狐的食物eq\f(1,2)来自雷鸟，eq\f(1,8)来自植物，且该系统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%，如果北极狐种群增加的能量为80kJ，若不考虑其他变化的影响，则需要植物的能量是________kJ。(3)图乙中C代表生态系统中的成分是________。(4)下表表示图乙生态系统的能量流动情况。成分同化总量/106J储存能量/106J呼吸消耗/106JA900200700B1001585C15213D18612分析上表可知，流入该生态系统的总能量为________J，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，该生态系统的总能量是否增加？________。解析从图中可以看出雪兔和狼之间只有一个箭头联系，二者存在明显的种间关系是捕食；北极狐的能量有三个来源，雷鸟提供eq\f(1,2)，植物提供eq\f(1,8)，雪兔提供eq\f(3,8)，若北极狐增加的能量为80kJ，则需植物增加的能量为80×eq\f(1,2)÷20%÷10%＋80×eq\f(1,8)÷10%＋80×eq\f(3,8)÷20%÷10%＝3600kJ；从图乙中可以看出C为分解者，A为生产者，B、D分别为初级消费者和次级消费者，流入生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，即9×108J，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为18÷100×100%＝18%；从能量的输入和输出来看，能量的输入大于输出900>(700＋85＋13＋12)，因此生态系统的总能量正在增加。答案(1)捕食(2)3600(3)分解者(4)9×10818%增加14．生态环境的改变与生态农业有关。“桑基鱼塘”是我国古代发展的简单的生态农业生产方式：桑叶喂蚕，蚕沙(蚕粪)养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环。回答下列问题：(1)从能量流动的角度分析，“桑基鱼塘”体现了生态农业的________原理。蚕摄食桑叶后，桑叶中的能量去向：一是______，二是________，其中前者除用于呼吸作用以热能形式散失外，其余用于________。有同学认为“鱼塘泥肥桑”的道理是鱼塘泥中含有大量的有机物和能量可以被桑树直接吸收利用，你认为这种说法对吗？________。请简述理由：___________________________________________________。(2)上述生态系统中的CO2被桑同化后，碳元素的直接去向是________________________________________________________，从中可看出生态系统物质循环不同于能量流动的特点是________。(3)某兴趣小组对某地桑基鱼塘的能量流动进行了调查，调查结果如下表：同化能量呼吸消耗分解者利用桑7.5×105J/(cm2·a)4.25×105J/(cm2·a)2.84×105J/(cm2·a)蚕2.25×104J/(cm2·a)1.3×104J/(cm2·a)5.5×103J/(cm2·a)鱼1.8×104J/(cm2·a)1.1×104J/(cm2·a)1.4×103J(cm2·a)根据上述调查结果分析，能量流动逐级递减的原因是生物同化的能量大部分用于自身呼吸消耗，还有一部分因未被吸收而被________利用。从提高经济效益和维持生态平衡的角度分析，该生态系统需改进的做法是_____________________________________________。解析(1)“桑基鱼塘”中桑叶喂蚕、蚕沙(蚕粪)养鱼、鱼塘泥肥桑，体现了生态农业的能量多级利用原理。桑属于第一营养级，蚕属于第二营养级，蚕摄食桑叶后，其能量分为蚕同化的能量和蚕粪便中的能量。蚕同化的能量又可分为呼吸作用散失的能量和用于蚕生长、发育、繁殖的能量。鱼塘泥中含有分解者，将鱼塘泥中的有机物分解为无机物，然后被桑树利用。而能量最终以热能的形式散失，不能被植物体利用，因此鱼塘泥中含有大量的有机物和能量不能被桑树直接吸收利用。(2)CO2被桑同化后，碳以有机物形式存在。一部分碳通过桑树呼吸以CO2形式释放到无机环境中，一部分以有机物的形式被消费者和分解者利用，物质循环不同于能量流动的特点是无机环境中的物质可以被生物群落反复利用，而能量不能循环利用，最终以热能的形式散失。(3)根据表格可以推出，同化的能量分为呼吸消耗和分解者利用。因此能量流动逐级递减的原因是生物同化的能量大部分用于自身呼吸消耗，还有一部分因未被吸收而被分解者利用。从提高经济效益和维持生态平衡的角度分析，由于输入生态系统的能量多于输出生态系统的能量，因此该生态系统需改进的做法是适量增加蚕和鱼的养殖量。答案(1)能量多级利用被蚕吸收同化随蚕的粪便排出生长、发育和繁殖不对植物不能直接利用有机物，鱼塘泥中的有机物被分解为无机物后被桑吸收利用，同时能量以热能形式散失，植物不能利用热能(2)一部分通过自身呼吸以CO2的形式释放到大气中，一部分被蚕和鱼同化，还有一部分被分解者利用无机环境中的物质可以被生物群落反复利用(3)分解者适量增加蚕和鱼的养殖量第5讲生态系统的信息传递和稳定性一、选择题1．下列关于生态系统信息传递的叙述中，不正确是()A．生态系统中的信息包括物理信息、化学信息和生物信息B．生态系统的反馈调节必须依赖于生态系统的信息传递C．生物的生存和繁衍，离不开信息的传递D．信息传递把生态系统各组分联系起来成为一个整体解析生态系统中的信息包括物理信息、化学信息和行为信息；生态系统中，各种生物之间、同种生物个体之间的关系都是通过信息传递实现的，信息传递还能调节生物种间关系，维持生态系统稳定性；生态系统中用于传递的信息可以来自生物，也可以来自无机环境。答案A2．下面列举的在设计小生态瓶时应遵循的原理中，不合理的是()A．瓶中动物与植物之间应有捕食关系B．瓶中各种生物的数量搭配应合理C．应经常向瓶中通气，保证瓶中生物的呼吸D．瓶中生态系统应有充足的太阳能解析小生态瓶中，动物与植物之间应有捕食关系，以实现物质循环再生，A项合理；为保证生态瓶的正常运转，瓶中各种生物的数量搭配应合理，B项合理；小生态瓶应是一个相对独立的生态系统，应密闭，C项不合理；为保证生态瓶有足够的能量输入，瓶中生态系统应有充足的太阳能，D项合理。答案C3．下列有关草原生态系统的叙述，正确的是()A．雄孔雀在雌孔雀面前的频频开屏属于物理信息B．防治害虫，可提高生产者和消费者之间的能量传递效率C．草原生态系统中捕食者的存在可以促进物种多样性的提高D．食物链中的信息只能从上一营养级传递到下一营养级解析雄孔雀在雌孔雀面前的频频开屏属于行为信息；防治害虫，可以改变能量的流动方向，不能提高能量传递效率；捕食者可以控制某生态系统中优势物种的过度繁殖，为其他物种创造出更多空间，以促进物种多样性的提高；生态系统中信息是双向传递的。答案C4．下列有关生态系统功能及稳定性的描述，正确的是()A．“墙角数枝梅，凌寒独自开”体现了生态系统中行为信息的传递B．农业生态系统中的物质可自我循环，能量需系统外提供C．动物尿液中所含能量不属于该动物的同化量D．建立濒危动物精子库，有利于保护濒危动物的基因多样性解析“墙角数枝梅，凌寒独自开”体现了生态系统中物理信息的传递，A项错误；农业生态系统中的物质也是不能自给自足的，必须从系统外补充，B项错误；动物尿液中能量(如尿素中所含的能量)是经过动物吸收营养物质并经过细胞转化的，属于其同化的能量，C项错误；建立濒危动物精子库，有利于保护濒危动物的基因(遗传)多样性，D项正确。答案D5．下列事例中，属于恢复力稳定性的是()A．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解析A项为生态系统稳定性被破坏后对自然环境的影响；B、C项均表现为“抵抗干扰、保持原状”，故为抵抗力稳定性；D项表现为“遭到破坏，恢复原状”，故为恢复力稳定性。答案D6．下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是()A．某生态系统中某种群个体数量的增多，能提高生态系统“抵抗干扰、保持原状”的能力B．河流受到轻微的污染后仍然保持河水清澈，这体现了其恢复力稳定性C．在一块牧草地上，通过管理大大提高某种牧草的产量后，该牧草地的自我调节能力降低D．因为生态系统具有自我调节能力，所以存在负反馈调节解析生态系统“抵抗干扰、保持原状”的能力是指其抵抗力稳定性；一般来说，生态系统的组成成分越多，营养结构越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，注意此处是“组成成分”，即生物种类的多少，而非某种群个体数量的多少，A项错误。河流受到轻微的污染后仍然保持河水清澈，这体现了其“抵抗干扰、保持原状”的抵抗力稳定性，B项错误。牧草地上通过管理大大提高某种牧草的产量，意味着管理使