生物22 生态系统的结构、功能与稳定性

专题22生态系统的结构、功能与稳定性考点考点1 1 生态系统的结构生态系统的结构1.(2015天津理综,1,6分)下图表示生态系统、群落、种群和个体的从属关系。据图分析,下列叙述正确的是()A.甲是生物进化的基本单位B.乙数量达到环境容纳量后不再发生波动C.丙是由生产者和消费者构成的D.丁多样性的形成受无机环境影响五年高考答案答案D由图可知:甲为个体,乙为种群,丙为群落,丁为生态系统。生物进化的基本单位是种群,A错误;种群数量达到环境容纳量后仍会出现上下波动,B错误;群落包括生产者、消费者和分解者,C错误;生态系统的多样性受无机环境的影响,D正确。解后反思解后反思本题主要考查种群、群落、生态系统的概念及内涵等相关知识。复习备考中掌握好概念之间的包含关系是关键。2.(2015海南单科,23,2分)俗话说:“大鱼吃小鱼,小鱼吃小虾,小虾吃泥巴”。某同学据此设计了一个水池生态系统。下列属于该生态系统第一营养级的是()A.小鱼吃的小虾B.吃小鱼的大鱼C.泥巴中的藻类D.泥巴中的大肠杆菌答案答案C本题主要考查生态系统的营养结构中营养级判断等知识。属于生态系统第一营养级的是生产者,藻类可以进行光合作用,属于生产者,C正确;小虾和大鱼都属于消费者,大肠杆菌属于分解者,A、B、D错误。3.(2017江苏单科,26,8分)某地因采矿导致地表下沉,成为无法利用的荒地。为了改变这种状况,有关部门因地制宜,通过引水等措施,将该地改造成湿地生态公园,一些生物陆续迁入,并逐渐形成相对稳定的生物群落。如图是该公园生态系统食物网的一部分,请回答下列问题:(1)该公园生物群落的变化属于演替。(2)图中昆虫与杂食性鱼类之间的种间关系有。(3)在黑斑蛙的繁殖季节,雄蛙通过叫声这种信息求偶;雌蛙通常在近岸水深1030cm的草丛间产卵,可采用法了解该蛙卵块的密度。(4)因该水域有些渗漏,补水时曾不慎引入含除草剂的水,导致一些水草死亡。水草腐烂后,图中所示的生物类群中最先快速增殖的是。(5)图中既含有初级消费者,又含有次级消费者的生物类群有。若蛙类与猛禽之间还存在1个营养级,请写出该营养级中2类不同纲的生物:。答案答案(1)次生(2)捕食和竞争(3)物理等距取样(4)浮游生物类(5)底栖动物类、杂食性鱼类、滤食性鱼类蛇类、肉食性鱼类、鼠类(任写其中两类)解析解析本题考查群落演替、生态系统中食物网等的相关知识。(1)次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物和种子或其他繁殖体的地方发生的演替,该公园生物群落变化属于次生演替。(2)由于昆虫和杂食性鱼类都捕食水草,又存在捕食关系,故它们的种间关系有捕食和竞争。(3)声音属物理信息,因为雌蛙通常在近岸水深1030cm的草丛间产卵,所以可采用等距取样法调查其卵块的密度。(4)水草腐烂后,一些浮游生物会对其进行分解而最先快速增殖。(5)蛙类可被蛇类和肉食性鱼类、鼠类等生物捕食,同时猛禽又可捕食肉食性鱼类、蛇类和鼠类等生物。易错警示易错警示雌蛙通常在近岸水深1030cm的草丛间产卵,可看出在岸边最好用等距取样法调查卵块密度;水草腐烂后,最先快速增殖的生物应是水中属于分解者的一些浮游生物。以下为教师用书专用4.(2014海南单科,17,2分)用各营养级生物的能量、数量构建的金字塔分别称为能量金字塔、数量金字塔。在某一栎林中,第一营养级生物为栎树,第二营养级生物为昆虫,第三营养级生物为蛙、蜥蜴和鸟,第四营养级生物为蛇。该栎林数量金字塔的示意图是()答案答案B分析生态系统的数量金字塔需要参考生物个体的大小。第一、二营养级分别是栎树(体型很大)和昆虫,所以第二营养级生物的数量多于第一营养级的,A错误;与第二营养级生物相比,第三营养级生物含有的能量少,并且生物个体较大,所以第三营养级生物的数量少于第二营养级的,同理可知蛇的数量会更少,故选B。5.(2015海南单科,28,9分)回答下列关于红树林生态系统的问题:(1)红树林具有调节气候、保护海岸的作用。从生物多样性价值的角度分析,这种作用所具有的价值属于(填“间接”或“潜在”)价值。(2)某红树林生态系统的碳循环如图所示。图中A是一种气体,B、C、D、E和F表示生物成分,箭头表示碳流动的方向。图中A表示,生物成分E表示,生物成分F表示,表示初级消费者。答案答案(1)间接(1分)(2)CO2生产者分解者C(每空2分,共8分)解析解析本题主要考查生物的多样性、物质循环等知识。(1)红树林对生态系统起到重要调节功能,属于间接价值。(2)双向箭头两端分别为生产者和大气中的CO2(无机环境),分析图示可知:A表示CO2,E表示生产者,F表示分解者,C表示初级消费者。试题点评试题点评本题主要考查生物多样性和生态系统物质循环的相关知识,难度较小。此类题应首先确定生产者和无机环境。6.(2014江苏单科,26,7分)机场飞行跑道及场内小路旁多是大片草地,有多种动物栖息。如图是某机场生态系统食物网的主要部分。请回答下列问题:(1)此食物网中,小型猛禽分别处于营养级。(2)机场内的小鸟初遇稻草人十分惊恐,这种反应属于反射。(3)工作人员根据生态系统中信息传递的特点,释放训练过的猎鹰来驱赶小鸟。(4)为了进一步驱鸟,某机场先铲除原有杂草,而后引种了虫和鸟都不爱吃的“驱鸟草”,机场内小鸟大为减少。以后“驱鸟草”逐渐被杂草“扼杀”,这种生物群落的变化过程属于演替。(5)为了解机场内蜗牛密度,三个调查人员各自随机布设样方如图所示(图中阴影带为水泥小路,其他处为草地),其中最合理的是(填序号)。调查中某个样方内蜗牛分布示意图如下,该样方的蜗牛数应计为个。答案答案(1)第三、第四、第五(2)条件(3)行为(4)次生(5)6或7解析解析(1)以草为起点,小型猛禽为终点的食物链共有10条,小型猛禽所处的营养级为第三、第四、第五营养级。(2)小鸟初遇稻草人十分惊恐,这是对具体刺激所发生的后天性反射,属于条件反射。(3)释放训练过的猎鹰,是通过向小鸟传递的行为信息来驱赶小鸟的。(4)机场草地存在土壤条件和杂草种子,其演替属于次生演替。(5)调查种群密度时应随机取样。本题中水泥小路两侧可能密度相差很大,为了更准确,应在小路两侧都有样方;计数的方法是样方内加相邻两边及其顶点的个体数。考点考点2 2 生态系统的功能生态系统的功能1.(2018课标全国,6,6分)某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查。下列叙述错误的是()A.趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息C.黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度D.黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目答案答案B本题考查种群密度的调查方法、生态系统的成分与功能等相关知识。农田生态系统中的趋光性昆虫属于消费者,A正确;黑光灯通过物理过程传递信息,该信息属于物理信息,B错误;对于有趋光性的昆虫,用黑光灯诱捕的方法可以调查某种趋光性昆虫的种群密度,也可以探究趋光性昆虫的物种数目,C、D正确。知识归纳知识归纳生态系统中的信息传递生态系统中的信息可分为三类:物理信息、化学信息和行为信息。信息传递作为生态系统的功能之一,可以保证个体生命活动的正常进行和种群的繁衍,也能够调节生物的种间关系,从而维持生态系统的稳定。2.(2016天津理综,3,6分)在丝瓜地生态系统中,丝瓜、昆虫甲、昆虫乙存在捕食关系。下图为某年度调查甲、乙两种昆虫种群数量变化的结果。下列叙述正确的是()A.该丝瓜地的碳循环在丝瓜、昆虫与无机环境之间完成B.依据随机取样原则统计成虫数量可计算出昆虫种群密度C.乙与甲的数量比值代表两种昆虫间的能量传递效率D.乙数量的增加会减少甲种群对丝瓜的摄食量答案答案D碳循环发生在生物群落与无机环境之间,具有全球性,A错误;只统计成虫数量计算出的是成虫的种群密度,B错误;乙与甲的数量比值不能代表两种昆虫间的能量传递效率,C错误;由于乙捕食甲,因此乙数量的增加使甲种群数量减少,从而使甲种群对丝瓜的摄食量减少,D正确。知识归纳知识归纳生态系统的能量流动的特点单向流动:a.能量流动是沿食物链(网)进行的,食物链(网)中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果,是不可逆转的。b.各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用,因此能量流动无法循环。逐级递减:a.各营养级生物都会因呼吸作用消耗部分能量。b.各营养级的能量都会有一部分流入分解者,包括未被下一营养级利用的部分。3.(2016课标全国,5,6分)我国谚语中的“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中,捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是()A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向答案答案C根据题意可写出食物链:植物蝉螳螂黄雀鹰。鹰的迁入延长了食物链,使能量消耗的环节(营养级)增加,但没有改变能量流动的方向,C正确、D错误;鹰的迁入使黄雀的数量减少,导致黄雀的食物螳螂的数量增多,进而导致蝉的数量减少,A错误;细菌产生的能量大多以热能的形式散失,不能流向生产者,B错误。4.(2018天津理综,8,10分)为研究森林生态系统的碳循环,对西黄松老龄(未砍伐50250年)和幼龄(砍伐后22年)生态系统的有机碳库及年碳收支进行测定,结果见下表。据表回答:*净初级生产力:生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率*异养呼吸:消费者和分解者的呼吸作用(1)西黄松群落被砍伐后,可逐渐形成自然幼龄群落,体现了生态系统的稳定性。(2)大气中的碳主要在叶绿体部位被固定,进入生物群落。幼龄西黄松群落每平方米有克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖,储存在生产者活生物量中;其中,部分通过生态系统中的呼吸作用,部分转变为死有机质和土壤有机碳后通过的分解作用,返回大气中的CO2库。(3)西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力(大于/等于/小于)老龄群落。根据年碳收支分析,幼龄西黄松群落(能/不能)降低大气碳总量。碳量西黄松生态系统生产者活生物量(g/m2)死有机质(g/m2)土壤有机碳(g/m2)净初级生产力*(g/m2年)异养呼吸*(g/m2年)老龄1273025605330470440幼龄146032404310360390答案答案(1)恢复力(2)基质360消费者分解者(3)大于不能解析解析(1)生态系统有抵抗力稳定性和恢复力稳定性,西黄松群落被砍伐后,可逐渐形成自然幼龄群落,体现了生态系统的恢复力稳定性。(2)大气中的碳主要在叶绿体基质部位被固定,进而被还原形成有机物进入生物群落。幼龄西黄松群落每平方米中用于生产者当年的生长、发育、繁殖,储存在生产者活生物量中的碳量等于生产者光合作用固定总碳量减去自身呼吸作用消耗的碳量,即净初级生产力乘以1平方米(360g/m21m2=360g)。储存在生产者活生物量中的碳量,部分通过消费者的呼吸作用,部分转变为死有机质和土壤有机碳后通过分解者的分解作用,返回大气中的CO2库。(3)根据表格可知:老龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为0.037/年;幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为0.25/年,所以幼龄群落中每克生产者活生物量每年的净初级生产力大于老龄群落。根据年碳收支分析:“收”即净初级生产力,“支”即异养呼吸,360甲+乙+丙,D错误。注意区分B选项中“摄取”和“摄入”两个词之间的区别,摄取量=同化量=输入该营养级的总能量,摄入量=同化量+粪便量,B错误。高中阶段学习的食物链主要是捕食食物链,因此四个营养级的细胞都能进行有氧呼吸,彻底氧化分解有机物,产生CO2并将其释放到大气中,A正确。解后反思解后反思本题以某重金属盐在食物链中的富集效应为背景,综合考查学生对生态系统中物质循环和能量流动的掌握。富集效应是指有害物质通过食物链逐级积累和浓缩,在生物体内高度富集,导致危害的现象。6.(2017北京西城期末,25)千岛湖是1960年为建设水电站而筑坝蓄水形成的大型人工湖,人工湖构建以来气候变化相对稳定,1998、1999年发生大面积藻类水华。为探究这次水华爆发的原因,研究者分析并调查了影响藻类数量变动的主要环境因子,结果如下图。图1影响藻类数量变动的主要环境因素注:“+”表示促进,“-”表示抑制。(1)图1所示箭头所指方向(填“能”或“不能”)表示能量流动的方向,鲢鱼、鳙鱼与浮游动物的关系是。(2)藻类水华的发生通常被认为是N、P污染导致水体富营养化的结果。水体富营养化后,水中含氧量降低,原因一是藻类大量增生,由于藻类的,夜间水体中含氧量明显下降;另一原因是,藻类大量死亡,导致(填“需氧型”或“厌氧型”)微生物的大量繁殖,使水体含氧量进一步减少。水中含氧量降低和藻类分泌的毒素都会引起水生动物死亡,加剧水体的污染,形成(填“正反馈”或“负反馈”),最终导致生态系统崩溃。(3)分析图2发现,“水体富营养化”学说不能很好解释1998、1999年千岛湖水华发生的原因,依据是。表1不同年份鲢鱼、鳙鱼数量相对值年份鲢鱼、鳙鱼银鱼199319976.665.43199819992.167.72(4)由表1、图1、2综合分析,湖中鲢、鳙主要捕食,由于渔业的过度捕捞以及银鱼数量的增加,可能会导致,使藻类数量增加,最终导致了水华的发生。(5)由于千岛湖是人工湖泊,发育时间较短,因此生态系统的简单,稳定性较差。千岛湖水华现象警示我们,要降低人工湖泊水华发生的频率,可以采取等措施。答案答案(1)不能捕食、竞争(2)呼吸作用(细胞呼吸)需氧型正反馈(3)总N和总P量不是最高值(总N和总P量低于之前若干年)(4)藻类鲢鱼、鳙鱼数量及浮游动物数量下降(5)(营养)结构控制捕捞量、增加鲢鱼和鳙鱼的投放量、减少污染物的排放解析解析(1)能量流动的特点是:单向流动和逐级递减。图1所示箭头所指方向不能表示能量流动的方向;鲢鱼、鳙鱼都以浮游动物为食,两种鱼与浮游动物为捕食的关系,两种鱼之间是竞争的关系。(2)水中含氧量降低,原因一是藻类大量增生,夜间藻类在水体中的呼吸作用使含氧量明显下降;另一原因是,藻类大量死亡,导致需氧型微生物的大量繁殖,使水体含氧量进一步减少;正反馈调节是加速最初变化的发生,使生态系统远离稳态,破坏原来的平衡状态。(3)由于1991年的TP最高,1996年的TN最高,故1998、1999年千岛湖水华发生的原因不是水体富营养化。(4)由表1、图1、2综合分析,湖中鲢、鳙主要捕食藻类,过度捕捞以及银鱼数量的增加会导致鲢鱼、鳙鱼数量及浮游动物数量下降。(5)由于千岛湖是人工湖泊,发育时间较短,动植物种类较少,因此生态系统的营养结构简单;可采取的措施有控制捕捞量、增加鲢鱼、鳙鱼的投放量等。命题背景命题背景本题以千岛湖是1960年为建设水电站而筑坝蓄水形成的大型人工湖为载体,考查生态系统的相关知识。B B组组 2016201820162018年高考模拟年高考模拟综合题组综合题组时间:20分钟分值:48分选择题(每题6分,共48分)1.(2018北京西城期末,17)研究者以北美东部25个不同大小的湖泊为调查对象,统计生态系统最大营养级位置(食物网中食物链长度的平均值)及生态系统单位体积的生产力(同化有机物量),结果如图所示。据此分析,正确的是()A.湖泊体积越大,单位体积生产力越高B.食物链的长短与生态系统的大小无关C.较高单位体积生产力支持更多营养级D.最大营养级位置主要取决于湖泊体积答案答案D据图分析,中型湖泊的单位体积生产力较高,A选项错误;据图可知,中型湖泊的最大营养级位置比大型湖泊低,C选项错误;湖泊体积越大,食物链越长,B选项错误,D选项正确。解题关键解题关键准确获取图中信息并解读信息是解题关键。2.(2018北京东城期末,22)下图为某生态系统植物光合作用积累的有机物被植食动物利用过程中的能量流动示意图。有关叙述不正确的是()A.与植物的呼吸消耗量之和即为输入该生态系统的总能量B.占之和的百分比为这两个营养级间的能量传递效率C.用于植食动物的生长、发育和繁殖D.代表的能量可流向分解者答案答案B两个营养级间的能量传递效率应该是两者能量的比值,而与植物的呼吸消耗量之和是第一营养级的同化量,即为输入该生态系统的总能量,A选项正确,B选项错误。知识归纳知识归纳输入某一营养级的同化量,一部分用于该营养级生物自身的呼吸消耗,一部分用于该营养级生物自身的生长、生殖和发育。用于该营养级生物自身生长、生殖和发育的能量有三个去路:一部分被分解者分解,一部分被下一营养级摄取,还有一部分暂未利用。3.(2018北京石景山期末,20)生态系统中能量沿着食物链流动过程中逐级递减的原因不包括()A.每个营养级生命活动的维持总要消耗能量B.照射到生产者上的太阳能没有被全部固定C.每个营养级中总有一部分能量被分解者利用D.上一个营养级中总有一部分个体未被下一个营养级捕食答案答案B输入某一营养级的能量,一部分用于该营养级生物自身的呼吸以维持正常的生命活动,而且每个营养级中总有一部分能量被分解者利用,上一个营养级中总有一部分个体未被下一个营养级个体捕食。易错警示易错警示照射到生产者上的太阳能没有被全部固定,这个结论本身是正确的,但是该结论不能解释生态系统中能量沿着食物链流动过程中总是逐级递减的。4.(2018北京东城二模,5)美洲热带的切叶蚁只吃它们用叶子碎片“种”出来的真菌A;真菌B会攻击并毁坏切叶蚁的菌圃;一种生活在切叶蚁身上的放线菌能产生抑制真菌B生长的抗生素;这种放线菌主要靠切叶蚁独特的腺体分泌物生存。根据上述信息,不能得出的推论是()A.切叶蚁单一的食性是自然选择的结果B.上述生物相互影响,共同构成了生物群落C.切叶蚁和真菌B的种群数量相互制约D.切叶蚁和放线菌互惠互利,共同进化答案答案B生物群落是生活在同一地点所有生物的总和,B选项错误;切叶蚁单一的食性是自然选择的结果,切叶蚁和真菌B的种群数量相互制约,切叶蚁和放线菌互惠互利、共同进化,A、C、D选项正确。5.(2017北京朝阳二模,4)珊瑚礁生态系统中,虫黄藻可通过光合作用为珊瑚虫提供必需的化合物和能量,同时虫黄藻可从珊瑚虫代谢产物中获得所需的胺、磷酸盐等。光强较高的水域中,珊瑚虫会排出体内部分虫黄藻,使珊瑚组织接近透明,避免吸收过多的光能,但光强过高或持续时间过长,珊瑚虫体内虫黄藻数量不能及时恢复进而白化死亡。由此不能得出的推论是()A.此生态系统中虫黄藻与珊瑚虫互利共生B.珊瑚组织对高光强环境的适应是相对的C.虫黄藻与珊瑚虫之间能进行物质循环与能量流动D.监测珊瑚虫体内的虫黄藻密度变化是预警珊瑚白化的有效途径答案答案C根据题干信息,可判断A、B正确。C选项物质循环发生在生物群落和无机环境之间,不发生在生物群落内部,虫黄藻可通过光合作用为珊瑚虫提供必需的化合物和能量,所以存在能量流动,C错误。珊瑚虫白化死亡的原因是其体内的虫黄藻数量不能及时恢复,因此D正确。易错警示易错警示物质循环是指组成生物体的元素不断在无机环境和生物群落之间循环往复。注意概念中循环的主体(组成生物体的元素)和循环的范围。本题中的虫黄藻与珊瑚虫属于生物群落内部的两个种群,并不能形成完整的循环,仅仅是循环中的一个环节。若元素不是组成生物体的元素或不能被生物体分解,如汞、镉等,则它们不能正常循环,会产生富集效应营养级越高,生物体内物质浓度越高。6.(2017北京东城期末,27)下图表示某生态系统一年中CO2的释放和消耗状况,其中是生产者呼吸释放量,是分解者呼吸释放量,是消费者呼吸释放量,是生产者光合作用消耗量。下列叙述正确的是()A.的量越小,说明该生态系统施用的有机肥料越多B.的数值可间接表示该生态系统中消费者同化量的多少C.的数值可间接表示流经该生态系统总能量的多少D.该生态系统一年中CO2的释放量与消耗量相等答案答案C有机肥料必须经过分解者的分解作用变成无机物,的量越小,说明该生态系统施用的有机肥料越少,A错误;该生态系统中消费者同化量大于消费者呼吸释放量,B错误;流经该生态系统总能量是生产者所固定的所有太阳能,的数值可间接表示流经该生态系统总能量的多少,C正确;农田生态系统一年中有有机物的积累,CO2的释放量小于消耗量,D错误。易错警示易错警示动物同化的能量并不等于摄入的能量,动物同化的能量=动物摄入的能量-动物粪便中的能量。消费者产生的粪便不属于该营养级同化的能量,它属于上一营养级未被利用的能量。7.(2016北京石景山期末,19)下图表示碳循环的部分过程。下列叙述不正确的是()生物群落大气中的CO2化石燃料A.生产者、消费者和分解者均参与过程和B.可以通过增强过程减少大气中CO2的含量C.碳元素在生物群落内部以有机物的形式进行传递D.人类减少对的依赖是缓解温室效应的重要措施答案答案A是CO2的释放即呼吸作用,生产者、消费者和分解者均参与;是CO2的固定即同化作用,只有生产者参与,A错误。8.(2017北京顺义期末,25)切叶蚁切割收集的植物叶片,将含有消化酶的排泄物排在碎叶上,用来培养真菌,然后以真菌作为自己的食物来源。下列分析不正确的是()A.切叶蚁“培养”的真菌是分解者,能促进碳、氮循环B.真菌分泌的纤维素酶能促进叶片中纤维素的分解C.体型大小不同的切叶蚁之间存在互利共生的关系D.切叶蚁及与其培养的真菌之间是长期共同进化的结果答案答案C互利共生属于种群间的关系,而体型大小不同的切叶蚁是同一物种,C错误。