高考生物一輪總復習：第九單元生物與環境目錄第1講種群的特征和數量變化第2講群落的結構與演替第3講生態系統的結構第4講生態系統的能量流動和物質循環第5講生態系統的信息傳遞和穩定性第1講種群的特征和數量變化一、選擇題1．下列關于種群密度和物種豐富度調查的敘述，錯誤的是()A．統計某時刻培養液中酵母菌的數量時需多次計數取平均值B．調查某地某種雙子葉植物的種群密度時可采用樣方法C．標記的倉鼠難以被再次捕捉會導致統計結果比實際值偏大D．隨機選取表層土樣可以調查土壤中小動物類群豐富度解析為減小實驗誤差，統計某時刻培養液中酵母菌的數量時需多次計數取平均值，A項正確；調查某地某種雙子葉植物的種群密度時，通常采用樣方法，B項正確；運用標志重捕法估算種群密度的計算公式：種群數量＝第一次捕獲并標記的個體數×第二次捕獲的個體數÷第二次捕獲的個體中有標記的個體數，標記的倉鼠難以被再次捕捉會使第二次捕獲的個體中有標記的個體數偏少，會導致統計結果比實際值偏大，C項正確；利用取樣器取樣的方法，隨機選取表層及表層下面的土取樣，可以調查土壤中小動物類群豐富度，D項錯誤。答案D2．如圖是有關種群特征的概念圖，有關分析錯誤的是()A．①表示種群密度，是最基本的種群數量特征B．春節期間，北京的人口數量變化主要取決于②③C．預測種群數量變化的主要依據是④D．利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲，破壞了⑤解析①表示種群密度，種群密度是種群最基本的數量特征，A項正確；②表示出生率、③表示死亡率，春節期間，北京人口數量的變化主要是流動人口的變化，主要取決于遷入率和遷出率，而不是出生率和死亡率，B項錯誤；④表示年齡組成，預測種群數量變化的主要依據是年齡組成，C項正確；利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲，破壞了害蟲種群正常的性別比例即⑤，D項正確。答案B3.建立數學模型是生態學研究的重要方法，右圖坐標系中的曲線可表示生態學中相關研究對象的變化規律，以下描述最準確的是()A．1和2可分別表示死亡率和出生率隨種群數量的變化B．若X和Y分別表示年齡和數量，則2表示的年齡結構為穩定型C．2可表示種群數量的S型增長在一定時間范圍內的曲線D．1可表示群落初生演替至森林的過程中生態系統恢復力穩定性隨時間的變化解析1和2可表示出生率和死亡率與種群數量變化的關系；若X表示年齡，Y表示數量，則2的年齡結構為衰退型；2可表示S型增長曲線的一部分；群落初生演替至森林的過程中生態系統恢復力穩定性降低。答案C4．某同學為了模擬標志重捕法，用若干黃粒玉米種子代表一定區域內某動物種群個體總數，用50粒白玉米種子代表被標記的個體，則最接近自然條件下種群個體總數和實際操作的模擬步驟是()A．取全部黃粒倒入燒杯→加入50粒白種子→混合均勻→隨機抓取→統計黃粒數→計算燒杯中黃粒總數→重復3～5次→計算每次總數的平均值B．取出50粒黃種子→剩余黃粒種子倒入燒杯→加入50粒白種子→混合均勻→隨機抓取→統計白粒與黃粒數→計算燒杯中黃粒總數→重復3～5次→計算每次總數的平均值C．取全部黃粒倒入燒杯→加入50粒白種子→隨機抓取→統計白粒與黃粒數→混合均勻→計算燒杯中黃粒總數→重復3～5次→計算每次總數的平均值D．取出50粒黃種子→剩余黃粒種子倒入燒杯→加入50粒白種子→隨機抓取→混合均勻→統計白粒數→計算燒杯中黃粒總數→重復3～5次→計算每次總數的平均值解析由于若干黃粒玉米種子代表一定區域內某動物種群個體總數，而50粒白玉米種子代表被標記的個體，因此設置該動物種群個體總數的操作應為：取出50粒黃粒種子→剩余黃粒種子倒入燒杯→加入50粒白種子，然后混合均勻→隨機抓取→統計白粒與黃粒數，由于抓取的白粒數占總抓取數的比例等于50粒白種子占燒杯中總種子的比例，可求出燒杯中黃粒總數，重復3～5次→計算每次總數的平均值，即最接近自然條件下種群個體總數，B項正確。答案B5．下列有關調查動物種群密度方法的敘述，正確的是()A．草地中跳蝻的種群密度一般不采用樣方法進行調查B．對于活動能力強、活動范圍大的動物最好采用樣方法調查種群密度C．池塘中變形蟲、草履蟲這些單細胞動物的種群密度的調查可用抽樣檢測法D．對農作物上的蚜蟲、植物葉片上的昆蟲卵常采用標志重捕法調查種群密度解析草地中跳蝻的活動能力較弱，一般采用樣方法調查其種群密度，A項錯誤；標志重捕法適用于活動能力強、活動范圍大的動物的種群密度的調查，B項錯誤；池塘中變形蟲、草履蟲這些單細胞動物的種群密度的調查可用抽樣檢測法，C項正確；對農作物上的蚜蟲、植物葉片上的昆蟲卵常采用樣方法調查其種群密度，D項錯誤。答案C6．紅火蟻原產南美，現已分布在我國部分地區。如圖是紅火蟻入侵我國某地區后幾年內的種群數量變化曲線，下列敘述正確的是()A．采用樣方法調查其種群密度時，應選擇紅火蟻活動較多的區域B．A～B時期，紅火蟻的生存壓力小，該種群數量呈“J”型增長C．B～C時期，可能是食物等因素導致種群數量在K值附近波動D．防治紅火蟻的最佳時期應該在B點對應時期解析采用樣方法調查紅火蟻的種群密度時，若選擇紅火蟻活動較多的區域進行取樣，則統計的結果偏高，故應隨機取樣，A項錯誤；分析圖形可知，A～B時期，紅火蟻種群數量呈“S”型增長，種內斗爭加劇等原因導致紅火蟻的生存壓力逐漸增大，B項錯誤：B～C時期，紅火蟻種群數量達到K值后，在K值附近上下波動，波動的原因主要與食物、空間等因素有關，C項正確；防治紅火蟻等有害生物應在種群數量達到K/2之前進行，且越早越好，而B點對應時期紅火蟻種群數量已達到K值，不易防治，D項錯誤。答案C7．如圖表示某處于平衡狀態的生物種群因某些外界環境變化導致種群中生物個體數量改變時的四種情形，下列有關產生這些變化的原因分析中，不正確的是()A．若圖①所示為海洋生態系統中某魚類的種群，則a點后的變化可能是大量放養該種魚B．若圖②所示為某發酵罐中酵母菌的數量，則b點后變化的原因可能是增加了營養供應C．圖③中c點后種群個體的數量變化反映出種群的出生率大于死亡率D．圖④曲線可用于指導海洋漁業生產中的捕撈活動解析若圖①所示為海洋生態系統中某魚類的種群，則a點后種群數量突然增加，超過了其環境容納量，可能是大量放養該種魚造成的，A項正確；若圖②所示為某發酵罐中酵母菌的數量，在一定的空間和營養物質的前提下，種群的環境容納量是一定的，b點后種群數量增加可能是增加了營養供應，B項正確；圖③中c點后種群個體的數量變化反映出種群的出生率小于死亡率，C項錯誤；圖④曲線表明種群數量在K/2左右時，種群的增長速率最快，這一結論可用于指導海洋漁業生產中的捕撈活動，D項正確。答案C8.科學家研究某區域中田鼠的種群數量變化，得到該種群在數年內的出生率和死亡率的比值曲線如圖所示(其中R＝出生率/死亡率)。在不考慮遷入、遷出的情況下，下列說法正確的是()A．該區域中田鼠種群存在垂直結構和水平結構B．該田鼠種群增長方式為“S”型增長，c點時種群密度最小C．田鼠種群數量在a～d期間經歷了先增加后減少，其中c～d期間一直在減少D．若不考慮其他因素，僅由圖可知，a、b兩點對應的種群的年齡組成分別為增長型和衰退型解析垂直結構和水平結構屬于群落的特征，A項錯誤；分析圖示可知，該田鼠種群數量先增加后減少，不符合“S”型增長模型，cd段對應的R值(出生率/死亡率)均小于1，說明出生率小于死亡率，即種群數量一直在減少，因此，d點時的種群密度小于c點時的，B項錯誤；曲線前半段的R值大于1，說明種群數量增加，后半段的R值小于1，說明種群數量減少，C項正確；a、b兩點對應的R值相同，且大于1，說明a、b兩點對應的種群的年齡組成均為增長型，D項錯誤。答案C9．研究人員調查了生態果園及對照果園中某些害蟲及害蟲天敵的密度，結果如下表。下列敘述不正確的是()昆蟲種類害蟲害蟲天敵蚜蟲(頭/枝)(螨)(頭/枝)小花蝽(頭/枝)瓢蟲(頭/枝)盲蝽(頭/枝)生態果園39.30.340.470.290.33對照果園79.12.580.150.160.02A.調查果園中蚜蟲的種群密度可采用樣方法B．生態果園流入害蟲及其天敵的總能量比對照果園少C．蚜蟲的總能量最多只有瓢蟲總能量的10倍D．害蟲與害蟲天敵之間的數量變化是負反饋調節的結果解析蚜蟲活動能力極弱，調查果園中蚜蟲的種群密度可采用樣方法，A項正確；表中信息顯示：生態果園中的害蟲密度小于對照果園，因此生態果園流入害蟲及其天敵的總能量比對照果園少，B項正確；能量在相鄰兩個營養級之間的傳遞效率為10%～20%，但此題根據表格數據無法計算出蚜蟲與瓢蟲之間的能量傳遞效率，C項錯誤；當果園里蚜蟲的數量增多時，瓢蟲的數量也會增多，進而導致蚜蟲數量的增長受到抑制，可見，害蟲與害蟲天敵之間的數量變化是負反饋調節的結果，D項正確。答案C10．圖1為植食性昆蟲遷入該生態系統后的種群數量增長速率變化曲線，圖2為λ(λ是當年種群數量與前一年種群數量的比值)隨時間的變化曲線。下列有關敘述，正確的是()A．圖1中t1～t2與圖2中a～b時期種群都是衰退型B．圖2中a、c時期種群的出生率均與死亡率相當C．圖1和圖2中K值出現的時間分別是t2和dD．圖1和圖2可分別表示種群的“S”型和“J”型增長過程解析圖1中t1～t2時期，種群數量增長速率逐漸減少，但大于0，說明種群數量增長，因此該時期種群的年齡組成為增長型；圖2中a～b時期，λ＜1，種群數量逐漸減少，因此該時期種群的年齡組成為衰退型，A項錯誤；圖2中a、c時期λ＝1時，種群數量保持相對穩定，說明種群的出生率均與死亡率相當，B項正確；圖1中K值出現的時間是t2，圖2中K值無法判斷，C項錯誤；圖1表示種群的“S”型增長曲線，圖2種群數量先不變，接著減少再增加，D項錯誤。答案B11．下表表示在一個10mL封閉培養體系中酵母菌細胞數量的動態變化，關于酵母菌細胞數量的敘述，正確的是()培養時間(h)010203040506070酵母菌細胞數量(×1000個/mL)0.20.42510121212A.可用數學模型Nt＝N0λt表示種群數量B．種內競爭導致初始階段種群增長緩慢C．可用抽樣檢測法估算酵母菌細胞總數D．該酵母菌種群的K值約為12000個解析根據表格數據分析，酵母菌種群數量先增加后維持穩定，表現為S型增長，而“種群的數量每年以一定的倍數增長，可用數學模型Nt＝N0λt表示”指的是J型曲線，A項錯誤；初始階段增長緩慢是由于酵母菌種群數量太少，且對環境有一個適應的過程，B項錯誤；可用抽樣檢測法估算酵母菌細胞總數，C項正確；該酵母菌種群的K值約為12×1000個/mL×10mL＝120000個，D項錯誤。答案C12．為了探究培養液中酵母菌種群數量的動態變化，某同學據下表完成了有關實驗。下列有關該實驗的說法，正確的是()試管編號培養液/mL無菌水/mL酵母菌液/mL溫度/℃A10－0.128B10－0.15C－100.128A.該實驗遵循了單因子變量原則，只含有一個實驗變量B．計數操作時，不需染色直接鏡檢C．3個試管內的種群初始階段不可能都經歷了“J”型增長D．該實驗需要設置對照實驗，也需要重復實驗解析該實驗中有溫度和培養液兩個變量，A項錯誤；滴加培養液后應用臺盼藍染色，再進行計數，統計活菌的數量，B項錯誤；3個試管內的種群初始階段不可能都經歷了“J”型增長，C項正確；該實驗已設置對照實驗，D項錯誤。答案C二、非選擇題13．下圖為小明同學建構的種群知識框架圖，請據圖回答下列問題：(1)圖中①表示________________________________________。(2)種群的“J”型曲線增長數學模型：Nt＝N0λt，λ值與增長率的關系是：增長率＝________。(3)利用方法⑦調查田鼠種群密度時，若一部分被標記的田鼠被鼬捕食，則會導致種群密度估算結果________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。(4)利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲的雄性個體，破壞了害蟲種群正常________，從而降低該種群密度。(5)為了驗證種群數量的“S”型增長，小明又做了“培養液中酵母菌種群數量與時間的變化關系”的實驗。在用血球計數板(1mm×1mm方格)對某一稀釋100倍的樣品進行計數時，發現在一個小方格內(蓋玻片下的培養液厚度為0.1mm)酵母菌的平均數為5，據此估算10mL培養液中有酵母菌________個。解析(1)分析題圖：①表示遷入率或出生率，②表示出生率或遷入率，③表示遷出率或死亡率，④表示死亡率或遷出率，⑤表示年齡結構，⑥表示性別比例。(2)種群的“J”型曲線的數學模型為：Nt＝N0λt，其中λ是單位時間內種群數量增長后與增長前的倍數，與增長率的關系是增長率＝λ－1。(3)⑦表示標志重捕法，利用該方法調查田鼠種群密度時，若一部分被標記的田鼠被鼬捕食，則會導致重捕中被標記的個體數偏小，最終導致種群密度估算結果偏大。(4)利用人工合成的性引誘劑誘殺害蟲的雄性個體，破壞了害蟲種群正常的性別比例，從而導致出生率降低，進而導致種群密度降低。(5)根據血球計數板的規格，總共400個小方格的計數室容納培養液體積為1mm×1mm×0.1mm＝0.1mm3＝1×10－4mL。而在稀釋100倍的條件下，每個小方格內酵母菌平均為5個，則10mL培養液中酵母菌數量＝(400×5×100)÷(1×10－4)×10＝2×1010個。答案(1)出生率或遷入率(2)(λ－1)×100%(或λ－1)(3)偏大(4)性別比例(5)2×101014．如圖是種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線以及在a點之后的三條變化曲線圖。請回答下列問題：(1)對于呈“J”型增長的種群而言，其λ值(當年的種群數量是前一年的倍數)的大小與種群密度________(填“有關”或“無關”)。(2)a點之后，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三條曲線對應環境的優越程度的大小關系是________，做出該判斷的理由是_________________________。(3)圖中AB段，不考慮遷入、遷出，種群的出生率________(填“大于”“小于”或“等于”)死亡率。(4)捕撈經濟性魚類時，剩余量應在K/2左右，理由是_________________________________________________________。解析(1)對“J”型曲線增長的種群而言，其λ值不變，但種群密度在不斷增大，所以二者沒有直接關系。(2)結合前面的分析可知，圖中Ⅰ曲線是環境條件變得更好所致，Ⅱ曲線是環境條件變得更差所致，曲線Ⅲ是環境受到破壞種群無法適應而逐漸遭到淘汰所致，由此推斷三條曲線所對應的環境條件的優越程度是依次減小，其判斷的關鍵依據在K值的變化。(3)種群數量由出生率和死亡率、遷入率和遷出率決定，若不考慮遷入率和遷出率，當種群處于圖中AB段時，其種群數量不斷減小，說明種群的出生率小于死亡率。(4)捕撈經濟性魚類時，為了持續獲得高產，則希望經濟魚類的增長速率始終維持在最大，即剩余量應在K/2左右，捕撈后魚類恢復速度最快。答案(1)無關(2)Ⅰ＞Ⅱ＞ⅢK值越大，說明環境越優越(3)小于(4)K/2時，種群增長速率最大，種群數量恢復最快第2講群落的結構與演替一、選擇題1．下列所舉實例中不能體現群落結構的是()A．溫帶落葉林的外貌隨季節變化B．草原上的植物形成斑塊狀和鑲嵌狀的分布狀態C．田間的玉米合理密植，有高有矮D．森林里喬木、灌木、草本植物、苔蘚等分層分布解析田間的玉米合理密植，有高有矮是種群的特征，故C項錯。答案C2．下列有關種群和群落的敘述，錯誤的是()A．種群密度是種群最基本的數量特征B．對家鼠等有害動物的控制，要盡量降低環境容納量C．在沒有自然選擇的情況下，種群的基因型頻率仍有可能發生改變D．群落在演替過程中，地衣、苔蘚等低等植物會徹底消失解析種群密度是種群在單位面積或單位體積中的個體數，是種群最基本的數量特征，A項正確；環境容納量是指在環境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數量，盡量降低家鼠等有害動物的環境容納量，是對家鼠等有害動物進行控制的有效措施之一，B項正確；在沒有自然選擇的情況下，由于基因突變等因素的存在，種群的基因型頻率仍有可能發生改變，C項正確；群落演替是指隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，這種代替是指優勢種群的代替，可見，群落在演替過程中，地衣、苔蘚等低等植物不會徹底消失，D項錯誤。答案D3．某種生活在我國北方的蚜蟲通過吸食落葉喬木幼嫩枝葉的汁水來生活，如圖為不同月份溫度對蚜蟲種群數量的影響。食蚜蠅和瓢蟲以蚜蟲為食，螞蟻從蚜蟲處獲得蜜露，并趕走食蚜蠅和瓢蟲。下列說法錯誤的是()A．圖中數學模型的數據來自樣方法B．6月之前蚜蟲種群的生活環境阻力很小C．蚜蟲種群數量速降的主要原因是天敵增多D．這些生物之間存在著4種種間關系解析蚜蟲的活動范圍很小，可采用樣方法調查蚜蟲的種群密度，因此圖中數學模型的數據來自樣方法，A項正確；6月之前，蚜蟲的個體數急劇增加，說明其種群生活的環境阻力很小，B項正確；已知生活在我國北方的蚜蟲通過吸食落葉喬木幼嫩枝葉的汁水來生活，6月之后因喬木的幼嫩枝葉很少，蚜蟲因缺乏食物來源而導致其種群數量速降，C項錯誤；依題意可知：蚜蟲與喬木之間存在寄生關系，食蚜蠅和瓢蟲之間存在競爭關系，食蚜蠅與蚜蟲、瓢蟲與蚜蟲之間存在捕食關系，螞蟻與蚜蟲之間存在共生關系，D項正確。答案C4．下列有關生物群落演替的敘述，正確的是()A．初生演替的地面在多年前不可能存在過植被B．群落演替必須經歷草本植物階段→灌木階段→森林階段C．群落演替過程中，群落的垂直結構和水平結構都會發生改變D．人類活動對群落演替的影響很小，可忽略不計解析初生演替是指在一個從來沒有植被覆蓋的地面，或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方發生的演替，A項錯誤；群落演替一般會經歷草本植物階段→灌木階段→森林階段，但只有氣候適宜情況下，才能演替到森林階段，B項錯誤；群落演替過程中，隨著生物種類和數量的改變，群落的垂直結構和水平結構都會發生改變，C項正確；在沒有大規模自然災害發生的情況下，人類活動對群落演替的影響遠遠超過其他自然因素，D項錯誤。答案C5．如圖表示一片草原上的兔子和狼達到相對穩定狀態后一段時間內相對數量變化的趨勢，下列相關分析錯誤的是()A．甲、乙分別表示兔子和狼的數量變化B．狼的K值接近B點對應的數值C．兔子的K值接近C點和D點對應的數值D．第3年狼的數量會因缺乏食物而下降解析據圖中曲線變化可知，甲的數量最先達最大值，隨著乙數量的增加，甲的數量在減少，推測甲為被捕食者兔子，乙為捕食者狼，A項正確；K值是指在自然環境不受破壞的情況下，一定空間中所能容許的種群數量的最大值，它不是固定不變的，在環境不遭受破壞的情況下，種群數量會在K值附近上下波動，B項錯誤；種群數量會在K值附近上下波動，從圖上分析，兔子的K值應該接近C點和D點對應的數值，C項正確；根據分析可知，第3年時兔子的數量在下降，因此狼的數量會因缺乏食物而下降，D項正確。答案B6．某人工淡水魚塘養殖了大量的某種魚，成魚底棲，捕食貝殼類；幼魚生活在水體中上層，濾食藻類和浮游動物。下列有關敘述正確的是()A．單位體積水體中成魚和幼魚的個體數構成了該魚的物種豐富度B．該人工淡水魚塘中幼魚與浮游動物間可能有捕食和競爭關系C．該魚的成魚和幼魚在水中的鑲嵌分布構成了群落的水平結構D．魚塘底部與岸邊分布著不同的植物，構成了群落的垂直結構解析單位體積水體中成魚和幼魚的個體數構成了該魚的種群密度，而物種豐富度是指群落中物種數目的多少，A項錯誤；幼魚濾食浮游動物，表明幼魚與浮游動物有捕食關系，同時，幼魚濾食浮游植物(藻類)，浮游動物也可能以浮游植物為食，故幼魚與浮游動物還可能存在競爭關系，B項正確；該魚的成魚和幼魚是同一種群，種群只有數量特征和空間特征，垂直結構和水平結構是群落的空間結構，C項錯誤；魚塘底部植物與岸邊植物屬于同一區域不同地段上的不同種群，構成了群落的水平結構，D項錯誤。答案B7．密執安湖沙丘是湖水退卻后暴露出來的極端干燥的一片區域，在經歷大約一千年的演替后，最終發展成為穩定的山毛櫸－槭樹林群落。下列敘述錯誤的是()A．山毛櫸－槭樹林群落區別于草本植物階段群落的重要特征是物種組成B．沙丘演替為山毛櫸－槭樹林的過程中抵抗力穩定性逐漸增強C．群落演替是一個群落中的物種被另一個群落的物種代替的過程D．食性相同的異種鳥類分布在樹林不同位置的主要原因是種間競爭解析區分不同群落的重要依據是群落的物種組成，A項正確；沙丘演替為山毛櫸-槭樹林的過程中，物種的數量增多，生態系統的營養結構更加復雜，因此此過程中抵抗力穩定性逐漸增強，B項正確；隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，叫做群落演替，C項錯誤；由于森林中同一位置的食物是有限的，食性相同的鳥為了爭奪食物而發生種間競爭，最終的結果是食性相同的異種鳥類分布在樹林不同位置，D項正確。答案C8．青藏高原植物生長主要受自然溫度和人類放牧的影響。牧草的生長季有返青、開花、結實和枯黃等物候時期組成，生長季的變化與否能夠反映高原生態系統的穩定性。研究者比較了放牧與圍封對高山蒿草的生長季長度變化的影響，如下圖所示。據此分析合理的是()A．圍封可以提高高山蒿草的種群密度，但不改變該群落的豐富度B．放牧改變群落演替的方向，圍封改變生態系統中物種進化方向C．高山蒿草的生長季隨圍封時間延長，可能是地表溫度低造成的D．為保護青藏高原植被正常生長，應全面采取圍封、禁牧的措施解析圍封可以提高高山蒿草的種群密度，也可能改變該群落的豐富度，A項錯誤；放牧不一定改變群落演替的方向，圍封改變生態系統中物種進化方向，B項錯誤；據圖分析，結合題意可知，高山蒿草的生長季隨圍封時間延長，可能是地表溫度低造成的，C項正確；為保護青藏高原植被正常生長，應采取適度圍封、適度放牧的措施，D項錯誤。答案C9．在探究土壤小動物類群豐富度的實驗中，某小組設計的采集小動物的裝置如圖所示，下列說法正確的是()A．采集的原理是利用土壤動物的趨光性B．燈罩的功能是防止昆蟲逃跑C．金屬篩網阻止小動物向下移動D．廣口瓶中需要加入體積分數為70%的酒精溶液解析采集小動物的原理是利用土壤動物的避光性；燈罩的功能是聚光；金屬篩網可阻止泥土滑落，但小動物可向下移動，便于收集；廣口瓶中加入體積分數為70%的酒精溶液，便于保存小動物。答案D10．外來物種薇甘菊入侵某生態系統后，隨時間推移，植物種類數及碳儲量變化如下表。據表分析，隨著薇甘菊入侵程度加強，下列結果合理的是()未被入侵時期輕微入侵時期重度入侵時期植物種類(種)15211864碳儲量(噸/公頃)植被56.549.842.1凋落物2.03.96.1土壤160.9142.3115.3A.生產者固定的總能量逐漸增加B．植物的豐富度和種群密度均下降C．土壤中分解者的分解作用逐漸減弱D．植被凋落程度有增大的趨勢解析從表中數值可以看出，隨著薇甘菊入侵程度加強，植被中碳儲存量在減少，說明生產者固定的總能量在減少，A項錯誤；植物種類減少，說明豐富度在下降，但是種群密度無法說明下降還是上升，B項錯誤；凋落物增加，說明植物凋落程度有增大趨勢，但是土壤中碳儲存量減少，說明土壤中分解者的分解作用逐漸增強，C項錯誤，D項正確。答案D11．下表是退耕還林后，某森林生態系統中的群落自然演替所經歷的“一年生草本、多年生草本和灌木”三個階段中優勢物種的種群密度變化情況(單位：株/平方米)第1年第5年第10年第15年第20年物種a510200物種b12533物種c01386下列分析合理的是()A．第1～10年內，該生態系統中物種的豐富度先升高然后再降低B．第1～20年內，物種b逐漸成為優勢物種，主要與其適應環境有關C．第1～5年內，物種a密度上升的主要原因是該種群年齡組成屬于增長型D．第10～15年內，物種a逐漸消失的原因可能與其不能適應弱光環境相關解析表中只列舉了3個物種的種群密度變化情況，據此不能判斷該生態系統中物種豐富度的變化情況，A項錯誤；第1～20年內，物種c逐漸成為優勢物種，主要與其適應環境有關，B項錯誤；第1～5年內，物種a密度上升的主要原因是該種群能獲得較多的光照，是適應環境的結果，C項錯誤；第10～15年內，由于多年生草本和灌木的遮蓋，物種a獲得的光照較少，因此不能適應環境而逐漸消失，D項正確。答案D12．以空間變化代替時間變化進行調查是植物群落演替研究的常用方法。近年來人為開發及黃河下游水量的減少造成地下水位下降，使得青龍湖濕地植物群落發生了較顯著變化。研究人員對現階段該濕地的植物群落分布情況進行調查(群落名稱以優勢種植物命名)，結果如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．通過統計樣方內優勢種植物的個體數可獲知物種豐富度B．根據現有植物群落分布狀況可推測水位下降后群落演替的方向C．群落中優勢物種的改變可作為群落演替的標志之一D．不同植物群落與湖心的距離會隨著水位變化發生改變解析群落中物種數目的多少稱為豐富度。通過統計樣方內所有生物種數可獲知物種豐富度，A項錯誤；植物群落演替研究的方法是以空間變化代替時間變化過程，即以現有群落的組成及結構為基礎，通過同時研究當前植被空間上的組合，揭示植物群落先后變化的時間過程，故根據現有植物群落分布狀況可推測水位下降后群落演替的方向，B項正確；群落演替過程中一些種群取代另一些種群，是一種“優勢取代”，而非“取而代之”，所以群落中優勢物種的改變可作為群落演替的標志之一，C項正確；分析題圖可知，不同植物群落與湖心的距離會隨著水位變化而發生改變，D項正確。答案A二、非選擇題13．生態學家常常用面包蟲進行各種種群生態學實驗，它們的卵、幼蟲、蛹和成蟲都生活在面粉里。如圖是兩種具有捕食習性的面包蟲(甲面包蟲：實心點曲線；乙面包蟲：空心點曲線)在不同環境下的生長情況。圖1表示甲、乙面包蟲生活在裝有面粉的容器內；圖2表示甲、乙面包蟲生活在裝有面粉且放入細玻璃管的容器內。(1)由圖1可知兩種面包蟲之間的關系是________，在不改變外界環境的情況下________面包蟲占優勢。在加入細玻璃管的情況下，兩種面包蟲可以共存。已知乙面包蟲比甲面包蟲小，請猜測兩種面包蟲可以共存的原因是___________________________________________。(2)甲面包蟲(□)和乙面包蟲(■)放在一起的時候，不論異種還是同種產下的卵，都會遭到捕食。斜吻棘頭蟲是一種寄生在這兩種面包蟲上的原生生物。圖3是在沒有寄生蟲與有寄生蟲的狀況下，兩種面包蟲在實驗中的表現。(3)在有寄生生物的狀況下，處于優勢地位的是________(填“甲”或“乙”)面包蟲。斜吻棘頭蟲在生態系統中的成分是________。(4)面粉中小動物豐富度的統計方法可采用________及________。(5)綜合圖1、2、3可知，________對生物間的作用結果有很大的影響。解析本題考查種群和群落的相關知識及解讀圖表數據的能力，難度中等。(1)兩種面包蟲都以面粉為食，結合圖1可知兩種面包蟲之間的關系是競爭關系，在不改變外界環境的情況下，甲面包蟲占優勢；加入細玻璃管的情況下，兩種面包蟲可以共存，由于乙面包蟲比甲面包蟲小，玻璃管能為乙面包蟲提供隱蔽場所，使兩種面包蟲可以共存。(3)根據圖3可以看出，在有寄生生物的狀況下，處于優勢地位的是乙面包蟲；斜吻棘頭蟲是寄生在兩種面包蟲上的原生生物，在生態系統中的成分是消費者。(4)面粉中小動物豐富度的統計方法可采用記名計算法和目測估計法。(5)綜合圖1、2、3可知，環境條件對生物間的作用結果有很大的影響。答案(1)競爭甲玻璃管為乙面包蟲提供了隱蔽場所(3)乙消費者(4)記名計算法目測估計法(5)環境條件14．保護生態環境，實現可持續發展，某地區實施退耕還林之后，群落經過數十年的演替發展為樹林。請回答下列問題：注：甲、乙、丙分別表示群落演替的三個連續階段中，植物優勢種群數量變化情況。種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：表中數據表示陽坡物種生態位重疊(即兩個物種在同一資源狀態上的相遇頻率)變化分析結果。(1)根據圖分析，該群落的演替類型是________。該群落發展至第3階段時，甲、乙、丙之間為________關系。該群落的空間結構應具有________現象。(2)在該演替過程中，由于群落的物種數目即________提高，導致生態系統的________穩定性會逐漸提高。(3)根據表中數據可知，陽坡群落物種中競爭最激烈的是________。有一種鞭毛藻能感受光線的強弱，借助鞭毛移動到光線合適的位置進行光合作用，這說明________離不開信息的作用。解析(1)分析題干，該群落的演替類型是次生演替，發展至第3階段時，丙種群占優勢，甲、乙占劣勢，三個種群之間存在競爭關系，該群落出現了明顯的垂直分層現象。(2)在群落演替過程中，物種的數目越來越多，即物種豐富度不斷提高，則營養結構越來越復雜，抵抗力穩定性不斷增強。(3)從題表看出，油松和刺槐的物種生態位重疊最大，因此競爭最激烈。鞭毛藻具有趨光性，能感受光線的強弱，借助鞭毛移動到光線合適的位置進行光合作用，說明了生命活動的正常進行離不開信息的作用。答案(1)次生演替競爭垂直分層(2)物種豐富度抵抗力(3)油松和刺槐生命活動的正常進行第3講生態系統的結構一、選擇題1．某同學繪制的生態系統概念圖如圖所示，下列敘述不正確的是()A．①表示生態系統的組成成分B．③越復雜，生態系統的抵抗力穩定性越強C．④中可能有微生物D．該圖漏寫了生態系統的某項功能解析題圖中①代表生態系統的結構，②代表生態系統的成分，③代表生態系統的營養結構(食物鏈、食物網)，④代表生產者；生態系統的營養結構越復雜其抵抗力穩定性越強；某些自養的微生物(如硝化細菌)也可作為生態系統中的生產者；生態系統的功能包括能量流動、物質循環和信息傳遞，該圖漏掉了信息傳遞。答案A2．下列有關生態系統的結構的敘述，正確的是()A．分解者處于食物鏈的頂端，處于最高營養級B．生態系統中的各個消費者之間只存在捕食或競爭關系C．寄生在人體內的各種細菌都屬于分解者D．生態系統的營養結構是生物群落內物質循環的渠道解析分解者不屬于(捕食)食物鏈，A項錯誤；生態系統中的各個消費者之間可能存在互利共生或寄生的關系，B項錯誤；寄生在人體內的各種細菌，部分屬于消費者，C項錯誤；生態系統的營養結構是生物群落內物質循環和能量流動的渠道，D項正確。答案D3．關于生態系統的敘述，不正確的是()A．生態系統的結構包括生物群落、無機環境以及食物鏈和食物網B．在生態系統中，生產者不一定都是綠色植物C．一個草原生態系統只含一個食物網D．以植食動物為食的肉食動物屬于三級消費者解析生態系統的結構包括生態系統的組成成分和營養結構，其中組成成分包括生物群落、無機環境，營養結構包括食物鏈和食物網，A項正確。在生態系統中，生產者一定是自養生物，但不一定都是綠色植物，如硝化細菌、藍藻等，B項正確。一個生態系統中有多種生物，生物之間由于食物關系形成的聯系稱為食物鏈(捕食鏈)，食物鏈可以有多條；而食物網是指在一個生態系統中，許多食物鏈彼此相互交錯連接成的復雜營養結構；所以一個草原生態系統中只有一個食物網，C項正確。營養級與消費者等級總是差一級，即消費者等級＝營養級－1，以植食動物為食的肉食動物屬于第三營養級，故屬于次級消費者，D項錯誤。答案D4．沙漠中的嚙齒動物和螞蟻都以植物種子為食。嚙齒動物喜歡取食大粒種子、螞蟻偏愛小粒種子。在該生態系統中，大粒種子植物在與小粒種子植物的競爭中處于優勢。科研人員在1974年～1977年間，在某一實驗區域內進行了嚙齒動物的有無對螞蟻數量影響的相關研究。下列有關分析正確的是()A．在該生態系統中，螞蟻和嚙齒動物之間沒有競爭關系B．在該生態系統中，螞蟻和嚙齒動物分別屬于第二、三營養級C．移走全部嚙齒動物后，螞蟻的數量會先增加然后維持相對穩定D．嚙齒動物可通過植物間的競爭對螞蟻的數量產生影響解析依題意可知，在該生態系統中，嚙齒動物和螞蟻在食物上沒有競爭關系，但二者生活區域相同，在生存空間上存在競爭關系，A項錯誤；因為二者都直接以植物為食，因此都屬于第二營養級，B項錯誤；嚙齒動物喜食大粒種子，而大粒種子植物在與小粒種子植物競爭中處于優勢，所以移走全部嚙齒動物后，大粒種子植物因沒有捕食者以及在與小粒種子植物的競爭中占據優勢而數量劇增，小粒種子植物處于劣勢，進而導致螞蟻數量減少，C項錯誤；綜上分析，嚙齒動物可通過植物間的競爭對螞蟻的數量產生影響，D項正確。答案D5．槲寄生是一種特殊的植物，有葉綠素，能進行光合作用。它的根特化，導管直接與其他植物(如榆、楊)的導管相連，從榆、楊上獲得水和無機鹽；它還能分泌一些物質引起榆、楊頂枝枯死，葉片早落，使自己有機會接觸到充足陽光。棕頭鴉雀以槲寄生果實為食，同時為槲寄生傳播種子。下列敘述正確的是()A．“榆樹(楊樹)→槲寄生→棕頭鴉雀”是一條食物鏈B．槲寄生和榆、楊存在競爭關系C．槲寄生從榆、楊上獲得營養，是消費者D．槲寄生的分泌物是具有調節功能的植物激素解析槲寄生與榆樹(楊樹)之間是寄生關系，不能構成如A項所述的食物鏈，A項錯誤；由題意可知，槲寄生與榆樹(楊樹)會爭奪陽光、空間等，所以存在競爭關系，B項正確；槲寄生從榆、楊上獲得水和無機鹽，沒有獲取能量，因此不屬于消費者，但其能夠進行光合作用，故屬于生產者，C項錯誤；槲寄生的分泌物是具有調節功能的信息物質，不是激素，D項錯誤。答案B6．在美國西海岸的一個基巖質海的潮間帶棲息著藤壺、貽貝、帽貝和石鱉等幾種動物，這些動物被海星所捕食。科學家將海星從實驗小區中移除一段時間后，調查小區中被捕食物種的數量由15種迅速下降到8種，同時發現藤壺和貽貝種群數量明顯增加，相關敘述不正確的是()A．小區中藤壺、貽貝、帽貝和石鱉等動物構成一個生物群落B．海星可以位于第三營養級C．海星移除后，小區物種數量下降的原因是被捕食者之間競爭加劇D．實驗結果說明捕食者的存在有利于維持生態系統物種多樣性解析小區中所有的生物構成一個生物群落，A項錯誤；貽貝等動物可以屬于初級消費者，海星以這些動物為食，海星可以位于第三營養級，B項正確；海星移除后，由于被捕食者數量增加，種間競爭加劇，導致部分物種被淘汰，物種數量下降，C項正確；通過海星的捕食可以調節被捕食者之間的關系，有利于維持生態系統物種多樣性，D項正確。答案A7．a、b、c表示在某生態系統中三個種群數量變化的相互關系，下列描述正確的是()A．a肯定是生產者，b肯定是初級消費者B．a→b→c構成一條食物鏈C．a與b、b與c為捕食關系D．a與c為競爭關系解析從圖中只能判斷出a與b、b與c為捕食關系(a捕食b，b捕食c)，a肯定不是生產者，可以構成一條食物鏈c→b→a。答案C8．圖甲為某池塘生態系統中4種生物的食物網(其中A和B為植物種群)，圖乙為D種群中不同體長的個體食性相對值，下列說法錯誤的是()A．C和D之間的種間關系是競爭和捕食B．若體長為6.5cm的D種群增重1kg，至少需要消耗第一營養級生物10kgC．若向池塘中投放大量體長為1.4cm的D種群，一段時間內A、B數量會增加D．池塘中的植物能實現水體凈化，體現了生物多樣性的直接價值解析D以C為食，則C和D之間具有捕食關系；同時C和D均可以A和B為食，二者具有競爭關系，A項正確；體長6.5cm的D植物性食物獲得0.75kg，0.25kg從動物性食物獲得，至少需要消耗第一營養級生物為0.75kg÷20%＋0.25kg÷20%÷20%＝10kg，B項正確；體長為1.4cm的D種群肉食性比例為100%，向池塘中投放大量體長為1.4cm的D種群，將大量捕食C，一段時間內A、B數量會增加，C項正確；池塘中的植物能實現水體凈化，體現了生物多樣性的間接價值，D項錯誤。答案D9．下圖為某森林生態系統的食物網組成，下列說法中不正確的是()A．圖中共有3條食物鏈，灰喜鵲和蜘蛛是捕食和競爭的關系B．處于第三營養級的生物有蜘蛛、灰喜鵲、狐貍C．大量獵捕灰喜鵲會導致狐貍的數量大幅下降D．調查灰喜鵲的種群密度，常用標志重捕法來估算解析圖示食物網中共含有3條食物鏈，分別是森林→松毛蟲→蜘蛛→灰喜鵲→狐貍、森林→松毛蟲→灰喜鵲→狐貍、森林→松鼠→狐貍，其中灰喜鵲和蜘蛛是捕食和競爭的關系，A項正確；處于第三營養級的生物有蜘蛛、灰喜鵲、狐貍，B項正確；大量獵捕灰喜鵲后，狐貍還可以以松鼠為食，所以狐貍的種群數量不會大幅度下降，C項錯誤；灰喜鵲是動物，體積較大，運動范圍較大，所以最常用的種群密度調查方法是標志重捕法，D項正確。答案C10．某濕地生態系統食物網如圖所示，下列有關分析錯誤的是()A．該食物網中有6條食物鏈，朱鹮位于第三營養級B．該食物網中，朱鹮與魚類的種間關系是競爭和捕食C．流入朱鹮的總能量小于魚類和貝類的總能量之和D．大量捕撈魚類將使該生態系統自我調節能力下降解析食物鏈的起點是生產者藻類和水草，終點是不被其他營養級生物捕食的生物朱鹮，則該食物網中有6條食物鏈，朱鹮位于第三、四營養級，A項錯誤；該食物網中，朱鹮與魚類的種間關系是競爭和捕食，B項正確；由于能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點，所以流入朱鹮的總能量小于魚類和貝類的總能量之和，C項正確；生態系統中的組分越多，食物網越復雜，其自我調節能力就越強，因此，大量捕撈魚類將使該生態系統自我調節能力下降，D項正確。答案A11．圖示為某海灣大陸架的食物網。浮游植物急劇增加時會引起()A．a和b的數量保持“J”型增長B．c與d因食物豐富而競爭加劇C．c、d和e的數量可能大量減少D．b的食性和營養級發生改變解析浮游植物急劇增加時會引起其后各營養級的生物在短期內增加，由于受空間的限制、天敵的制約，浮游動物a和植食者b的數量增長曲線為“S”型，A項錯誤；c與d的食性不同，只存在生存空間和環境資源上的競爭關系，不會因食物豐富而競爭加劇，B項錯誤；浮游植物急劇增加，可能會導體水體中溶氧量大量下降，魚類大量死亡，C項正確；生物食性及生物在生態系統中所處的營養級是長期自然選擇的結果，因此植食者(b)的食性和營養級不會因浮游植物急劇增加而發生改變，D項錯誤。答案C12．某水庫存在一條由甲、乙、丙三種生物組成的食物鏈，如圖所示三種生物在水庫中不同深度的分布狀況。下列說法正確的是()A．甲、乙、丙一起可以構成一個生物群落B．甲的光合作用能推動物質和能量的循環C．影響甲分布的物理信息主要來源于無機環境D．丙與乙之間的個體數量比值就是能量傳遞效率解析群落是一定的自然區域中所有生物的集合，該水庫中的甲、乙、丙不能構成一個生物群落，A項錯誤；物質可以循環利用，而能量不能循環利用，B項錯誤；甲是生產者，影響其分布的最主要因素是光照，C項正確；能量傳遞效率是相鄰兩個營養級同化量的比值，并不是個體數量的比值，D項錯誤。答案C二、非選擇題13．圖甲表示某生態系統中碳循環示意圖，圖乙表示該生態系統中各種生物間的相互關系。請據圖回答：(1)圖甲中，④代表________。碳元素從丙進入甲中的主要形式是________。增強________(數字)過程有利于維持大氣中的碳—氧平衡。(2)寫出圖乙中含有三個營養級的食物鏈__________________。在該食物鏈中，第三營養級的同化量最多占第一營養級同化量的________%。(3)在圖乙中處于第三營養級的生物有_____________________；種群間既有捕食關系又有競爭關系的生物有________。(4)當生態系統中的青蛙被除去后，貓頭鷹的數量會升高，請分析說明原因___________________________________________________。解析(1)因為圖甲表示某生態系統中碳循環示意圖，甲表示消費者、乙表示分解者、丙表示生產者，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；碳元素從丙進入甲中，即從生產者進入消費者，在生物群落內部是以含碳有機物的形式進行的；由于植物光合作用吸收CO2，所以增強光合作用有利于維持大氣中的碳—氧平衡。(2)由圖乙中食物鏈可知：含有三個營養級的食物鏈是綠色植物→田鼠→貓頭鷹；能量傳遞效率在10%－20%，所以第三營養級的同化量最多時，能量傳遞效率為20%，所以第三營養級的同化量最多占第一營養級同化量的20%×20%＝4%。(3)由圖乙中食物鏈可知：在圖乙中處于第三營養級的生物有鳥類、青蛙、蛇、貓頭鷹；種群間既有捕食關系又有競爭關系的生物有蛇和貓頭鷹、昆蟲和鳥類。(4)當生態系統中的青蛙被除去后，蛇獲得能量的來源只有鳥類和田鼠，縮短了食物鏈，能量流動的特點是逐級遞減，青蛙除去后，減少了中間環節，能量損耗降低，種群數量隨之增多。答案(1)分解者的分解作用含碳有機物①(2)綠色植物→田鼠→貓頭鷹4%(3)鳥類、青蛙、蛇、貓頭鷹蛇和貓頭鷹、昆蟲和鳥類(4)能量流動的特點是逐級遞減，青蛙除去后，減少了中間環節，能量損耗降低，種群數量隨之增多14．濕地生態系統是指介于水陸生態系統之間的一類生態單元，其生物群落由水生和陸生種類組成，具有較高的生態多樣性。某市正在大力建設太白湖濕地生態系統。請回答下列問題：(1)在濕地生態系統中，水中分布著菖蒲、蘆葦、白茅，岸邊有檉柳、白楊樹等植被，這主要體現了群落的________結構。(2)人們通過對荒灘引水、引種等措施，使寸草不生的荒灘短期內出現物種比較豐富的濕地生物群落，這說明人類活動對群落演替的影響是_______________________________________________________。(3)該生態系統的結構包括_______________________________。(4)經觀察和測定濕地水域中的幾種生物種群及在第二營養級的能量流動如圖所示。①在該食物網中影響螺的種群密度的種間關系是________。假如水域受到污染導致螺和輪蟲全部死亡，則該生態系統的________穩定性會降低。②若水草固定的太陽能為10000kJ，黑魚最多可獲得________kJ的能量。③圖乙中A表示________。分解者在生態系統中的作用是_______________________________________________________。解析(1)水平結構是由于地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異、光照強度的不同、生物自身生長特點的不同造成的，所以在濕地生態系統中，水中分布著菖蒲、蘆葦、白茅，岸邊有檉柳、白楊樹等植被，這主要體現了群落的水平結構。(2)人們通過對荒灘引水、引種等措施，使寸草不生的荒灘短期內出現物種比較豐富的濕地生物群落，是次生演替，這說明人類活動對群落演替的影響是使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度進行。(3)生態系統的結構包括：生態系統的組成成分和營養結構(食物鏈和食物網)。(4)①由圖可知：影響螺的種群密度的種間關系是輪蟲與螺之間競爭食物，鯽魚捕食螺；假如水域受到污染導致螺和輪蟲全部死亡，導致該生態系統的生物多樣性減少，營養結構簡單，所以該生態系統的抵抗力穩定性降低；②黑魚所在最短食物鏈：水草→草魚→黑魚，能量傳遞效率是10%－20%，所以若水草固定的太陽能為10000kJ，黑魚最多可獲得能量：10000×20%×20%kJ＝400kJ；③第二營養級的攝入量＝第二營養級同化量＋糞便量；分解者的作用是：將動、植物遺體及動物排遺物中的有機物分解成無機物。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進行(3)生態系統的組成成分、食物鏈和食物網(營養結構)(4)①捕食、競爭抵抗力②400③第二營養級的同化量將動、植物遺體及動物排遺物中的有機物分解成無機物第4講生態系統的能量流動和物質循環一、選擇題1．在分析生態系統的能量流動時經常涉及“輸入量(輸入到某一營養級的能量)”“攝入量”“同化量”“糞便量”等說法，則下列說法中正確的是()A．某一營養級生物的攝入量即同化量B．某一營養級生物的糞便量是該營養級生物同化量的一部分C．輸入到某一營養級的能量即該營養級生物的同化量D．相鄰兩營養級生物中較高營養級與較低營養級生物的攝入量之比表示能量傳遞效率解析輸入量即同化量，攝入量＝同化量＋糞便量，因此，A項錯誤，C項正確；某一營養級生物的糞便量實際上是上一營養級生物同化量的一部分，B項錯誤。答案C2．動物(處于第n營養級)的生長效率是指第n營養級儲存量與第n營養級同化的能量的比值，動物的同化效率是指同化量與攝取食物量的比值。結合所學知識，判斷下列說法正確的是()A．某營養級動物生長效率較高，可以推測其活動量較大B．某營養級動物同化效率較高，推測其消化吸收能力較強C．某營養級動物生長效率較高，從上一營養級到這一營養級的能量傳遞效率也高D．某營養級動物同化效率較高，從上一營養級到這一營養級的能量傳遞效率也高解析根據題干信息可知，若某營養級動物生長效率較高，說明其同化能量更多地用于自身的生長、發育和繁殖等，即呼吸作用消耗的能量較少，進而推測其活動量較小，A項錯誤；若某營養級動物同化效率高，說明其糞便量較少，從而推測其消化、吸收的能力較強，B項正確；能量傳遞效率是兩個相鄰營養級同化量之比，而生長效率和同化效率都不涉及兩個營養級，因此二者均與能量傳遞效率無關，C、D兩項錯誤。答案B3．下列關于生態系統能量流動的敘述，不正確的是()A．生產者固定的能量是光能或化學能B．自然生態中，生物數量金字塔存在倒置情形，能量金字塔則不存在C．與傳統魚塘相比，桑基魚塘可顯著提高不同營養級之間的能量傳遞效率D．在農田中除草、捉蟲可使能量持續高效地流向對人類最有益的部分解析生產者是自養型生物，包括能通過光合作用固定光能的綠色植物，能利用無機物氧化釋放的化學能進行化能合成作用的微生物(如硝化細菌)，A項正確；自然生態系統中，生物數量金字塔可存在倒置情形(即生物數量隨營養級數的增加而增加)，因能量流動逐級遞減，所以能量金字塔則不存在倒置情形，B項正確；與傳統魚塘相比，桑基魚塘可顯著提高能量的利用率，但不能提高不同營養級之間的能量傳遞效率，C項錯誤；在農田中除草、捉蟲，是人為地調整能量流動的關系，可使能量持續高效地流向對人類最有益的部分，D項正確。答案C4．科學家研究了不同種類動物的能量變化情況，部分結果如下表所示。下列敘述不正確的是()能量數值(kJ·m－2·a－1)動物種類攝入量(I)同化量(A)呼吸量(R)生產量(P)收割蟻(植食)34.5031.0030.900.10小蜘蛛(肉食)12.6011.9010.001.90鹽沼蝗(植食)3.711.370.860.51黃鼠(植食)5.603.803.690.11A.收割蟻只有不到1%的同化量用于自身生長發育等生命活動B．占鹽沼蝗攝入食物63%的未同化量可被分解者所利用C．黃鼠的生長效率(P/A)較低的原因是呼吸消耗的能量較多D．表中幾種動物同化效率(A/I)不同是因為能量傳遞效率不同解析根據表格可知，收割蟻同化量為31.00，而呼吸量為30.90，則用于自身生長發育等生命活動的能量為0.10，0.10÷31.00×100%≈0.32%；鹽沼蝗的攝入量為3.71，同化量為1.37，因而鹽沼蝗攝入食物未同化量為3.71－1.37＝2.34，占鹽沼蝗攝入量＝2.34÷3.71×100%≈63%，該部分能量可被分解者所利用；黃鼠的同化量為3.80，而呼吸量為3.69，因此用于生長的能量就很少；表中幾種動物同化效率(A/I)不同與食性等有關而與能量傳遞效率無關。答案D5．如圖為某人工魚塘的主要能量流動圖解，其中a、b、c、d為相關魚的能量同化量。下列敘述中正確的是()A．用標志重捕法調查魚種甲的種群密度時，網眼太大常使調查值偏大B．魚種乙中不同個體在魚塘不同水層覓食不能體現群落在垂直方向上合理利用資源C．若除去魚種乙和增加投放飼料，則魚種甲會在魚塘中呈現“J”型數量增長D．據圖分析魚種甲和魚種乙間的能量傳遞效率為(b＋d)/(a＋c)解析用標志重捕法調查魚種甲的種群密度時，網眼太大常使小魚不能被捕撈，進而導致調查值偏小，A項錯誤；魚種乙中不同個體在魚塘不同水層覓食，屬于種群的空間特征，不能體現群落的垂直結構，B項正確；若除去魚種乙和增加投放飼料，則魚種甲的食物非常充足，但是生存空間是有限的，因此魚種甲在魚塘中將呈現“S”型數量增長，C項錯誤；據圖分析，魚種甲和魚種乙間的能量傳遞效率為b/(a＋c)，D項錯誤。答案B6．我國某地曾發生了蝗災，但消息傳出沒多久，蝗災就被興奮的“災民”撲滅了，“災民們”紛紛笑著說，今年賣蝗蟲收入比種地強多了，以下敘述正確的是()A．農技人員監控蝗蟲災情，需用標志重捕法測定蝗蟲幼蟲密度B．蝗災被撲滅，導致群落物種豐富度和生態系統抵抗力穩定性下降C．按能量傳遞效率來看，蝗蟲捕食的莊稼只有10%～20%被同化D．該生態系統動植物殘體被微生物分解后可產生含氮化合物解析蝗蟲的幼蟲活動范圍小，活動能力弱，常用樣方法調查其種群密度，A項錯誤；若蝗災被撲滅后，生態系統中反而增加了其他生物種類，則生物群落中物種豐富度和生態系統抵抗力穩定性并沒有下降，B項錯誤；能量傳遞效率是指相鄰營養級之間的傳遞效率，而蝗蟲只是第二營養級中一個種群而已，它捕食的莊稼(第一營養級)沒有占到10%～20%的比例被同化，C項錯誤；該生態系統動植物殘體中由于含有部分有機物(如蛋白質、核酸等)中有氮元素，所以它們被微生物分解后可產生含氮化合物，D項正確。答案D7．土壤中的微生物、作物根系和土壤動物的呼吸都會釋放出大量的二氧化碳，統稱為土壤呼吸，土壤呼吸是陸地生態系統碳循環的重要環節。下圖是某林下的苔蘚和凋落物覆蓋條件下土壤呼吸的日變化動態。下列分析不正確的是()(注：Rs－裸為裸土土壤呼吸速率；Rs－苔為苔蘚覆蓋土壤呼吸速率；Rs－凋為凋落物覆蓋土壤呼吸速率)A．凋落物中的能量可供給分解者和其他各營養級生物利用B．該生態系統中對碳循環起關鍵作用的環節是生產者和分解者C．土壤表層的凋落物覆蓋會影響土壤中有機物的分解速率D．土壤表層的覆蓋物提高土壤呼吸速率的原因可能與提高溫度有關解析分解者分解凋落物所釋放的能量，大部分以熱能形式散失，少量轉移到ATP中供分解者自身生命活動所需，不能被其他營養級生物利用，A項錯誤；在生態系統中，對碳循環起決定作用的關鍵環節是綠色植物的光合作用和微生物的分解作用，B項正確；據坐標圖中曲線數據變化分析，Rs－凋>Rs－苔>Rs－裸，說明土壤表層的凋落物覆蓋可提高土壤中有機物的分解速率，C項正確；溫度影響細胞呼吸中酶的活性，推測土壤表層的覆蓋物提高土壤呼吸速率的原因可能與提高溫度有關，D項正確。答案A8．如圖表示某河流生態系統的能量金字塔及相關食物網(甲、乙、丙為3種魚，甲不攝食藻類，箭頭指示能量流動方向)。下列敘述正確的是()A．如果圖示食物網遺漏了一個箭頭，且甲、乙、丙、丁所處營養級不受影響，則該箭頭不可能起始于水草或藻類B．圖中甲和乙屬于同一個種群，而處于第三、四營養級的丁屬于不同的種群C．如果沒有丁，生態系統中動植物的遺體和動物的排遺物會堆積如山D．屬于三級消費者的丁與處于第三營養級的丙之間為競爭關系解析如果該食物網中遺漏的箭頭起始于水草或藻類，那么箭頭無論是指向丙還是丁，都會使丙或丁所處營養級發生改變，這與題述矛盾，又由于甲不攝食藻類，所以該遺漏的箭頭不可能由藻類指向甲，A項正確。盡管甲和乙處于同一營養級，但由于兩者是不同種的魚(不同物種)，所以屬于不同的種群；雖然丁處于第三或第四營養級，但它們為同一自然區域的同種生物，所以屬于同一個種群，B項錯誤。將生態系統中動植物遺體和動物排遺物中的有機物分解成無機物的是分解者，圖中丁為消費者，C項錯誤。由題圖可知，屬于三級消費者的丁以處于第三營養級的丙(即次級消費者)為食，兩者之間為捕食關系，D項錯誤。答案A9．如圖為某地稻田生態系統中碳元素轉移示意圖，箭頭和字母分別表示碳元素傳遞方向和轉移量，下列敘述正確的是()A．水稻和藻類分別占據不同空間，有利于a增加B．水稻生長期，該生態系統中碳元素轉移量關系為a＝b＋c＋eC．丙中的生物可組成多條食物鏈D．調查丁中的小動物類群豐富度可用樣方法解析a表示植物的光合作用，水稻和藻類分別占據不同空間，有利于提高光合作用效率，A項正確；水稻生長期，該生態系統中碳元素轉移量關系應為a＝b＋c＋e＋自身積累量，B項錯誤；丙中的生物均為消費者，不能構成食物鏈，C項錯誤；調查土壤中小動物類群豐富度應用取樣器取樣法，D項錯誤。答案A10．如圖為某草原生態系統的部分營養結構示意圖，Q表示牧草一年固定的太陽能總量，Q1、Q2、Q3分別表示流入昆蟲、牲畜、鼠的能量。據圖判斷，下列敘述正確的是()A．草原生態系統中的信息傳遞只在各種生物之間進行B．將牲畜的糞便當作化肥施用給牧草，可以實現物質和能量循環利用C．如果Q1＋Q2＋Q3>0.2Q，該草原生態系統可能面臨沙漠化威脅D．草原生態系統在水土保持方面的作用體現了生物多樣性的直接價值解析在生態系統中，信息傳遞既可以發生在生物與生物之間，也可以發生在生物與無機環境之間，A項錯誤；能量在食物鏈中單向傳遞、逐級遞減，不能循環利用，B項錯誤；生態系統中能量傳遞效率為10%～20%，如果Q1＋Q2＋Q3>0.2Q，說明生態系統的能量傳遞效率大于20%，則該草原生態系統可能面臨沙漠化威脅，C項正確；草原生態系統在水土保持方面的作用體現了生物多樣性的間接價值，D項錯誤。答案C11．如圖為生態系統中碳循環的模式圖，相關敘述正確的是()A．1代表生產者，5可以代表化能合成作用B．細菌在生態系統中只可以作為3所示成分C．在食物鏈中占有碳元素最多的營養級是1所在的營養級D．碳元素的循環可以在任何一個結構完善的生態系統內獨立進行解析由題圖分析可知，1和4之間是雙向箭頭，而且1、2、3都有箭頭指向4，1和2又都有箭頭指向3，所以4是大氣中的二氧化碳庫、1是生產者、2是消費者、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項錯誤；在生態系統中，營自養生活的細菌是生產者，營腐生生活的細菌是分解者，營寄生生活的細菌是消費者，B項錯誤；在食物鏈中占有碳元素最多的營養級是生產者，即1所在的營養級，C項正確；碳元素的循環具有全球性，D項錯誤。答案C12．根據生態系統的結構和功能判斷，下列敘述錯誤的是()A．桑基魚塘生態系統與普通稻田生態系統相比實現了能量多級利用B．人工魚塘生態系統中消費者同化的能量可能大于生產者所固定的太陽能C．水產養殖業為充分利用生產者所固定的能量，應以食物鏈長的魚類為養殖對象D．營養級越高的生物種群體內積累的有毒物質越多，所獲得的能量越少解析桑基魚塘生態系統實現了能量的多級利用；人工魚塘生態系統中由于投放餌料，消費者同化的能量往往大于生產者所固定的太陽能；食物鏈越長，能量在流動過程中的損失越多，故水產養殖業應以食物鏈短的魚類為養殖對象；根據生物富集作用和能量逐級遞減的特點可知，營養級越高的生物種群體內積累的有毒物質越多，所獲得的能量越少。答案C二、非選擇題13．如圖甲為北極凍原生態系統中部分生物構成的食物網。圖乙虛線方框內表示一個生態系統，箭頭表示該生態系統能量流動的方向。請據圖回答下列問題：(1)圖甲中雪兔和狼之間存在明顯的種間關系是________________。(2)假如北極狐的食物eq\f(1,2)來自雷鳥，eq\f(1,8)來自植物，且該系統能量從生產者到消費者的傳遞效率為10%，從消費者到消費者的能量傳遞效率為20%，如果北極狐種群增加的能量為80kJ，若不考慮其他變化的影響，則需要植物的能量是________kJ。(3)圖乙中C代表生態系統中的成分是________。(4)下表表示圖乙生態系統的能量流動情況。成分同化總量/106J儲存能量/106J呼吸消耗/106JA900200700B1001585C15213D18612分析上表可知，流入該生態系統的總能量為________J，從第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率為________。從能量輸入和輸出來看，該生態系統的總能量是否增加？________。解析從圖中可以看出雪兔和狼之間只有一個箭頭聯系，二者存在明顯的種間關系是捕食；北極狐的能量有三個來源，雷鳥提供eq\f(1,2)，植物提供eq\f(1,8)，雪兔提供eq\f(3,8)，若北極狐增加的能量為80kJ，則需植物增加的能量為80×eq\f(1,2)÷20%÷10%＋80×eq\f(1,8)÷10%＋80×eq\f(3,8)÷20%÷10%＝3600kJ；從圖乙中可以看出C為分解者，A為生產者，B、D分別為初級消費者和次級消費者，流入生態系統的總能量為生產者固定的太陽能，即9×108J，從第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率為18÷100×100%＝18%；從能量的輸入和輸出來看，能量的輸入大于輸出900>(700＋85＋13＋12)，因此生態系統的總能量正在增加。答案(1)捕食(2)3600(3)分解者(4)9×10818%增加14．生態環境的改變與生態農業有關。“桑基魚塘”是我國古代發展的簡單的生態農業生產方式：桑葉喂蠶，蠶沙(蠶糞)養魚，魚塘泥肥桑，在桑、蠶、魚之間形成良性循環。回答下列問題：(1)從能量流動的角度分析，“桑基魚塘”體現了生態農業的________原理。蠶攝食桑葉后，桑葉中的能量去向：一是______，二是________，其中前者除用于呼吸作用以熱能形式散失外，其余用于________。有同學認為“魚塘泥肥桑”的道理是魚塘泥中含有大量的有機物和能量可以被桑樹直接吸收利用，你認為這種說法對嗎？________。請簡述理由：___________________________________________________。(2)上述生態系統中的CO2被桑同化后，碳元素的直接去向是________________________________________________________，從中可看出生態系統物質循環不同于能量流動的特點是________。(3)某興趣小組對某地桑基魚塘的能量流動進行了調查，調查結果如下表：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)蠶2.25×104J/(cm2·a)1.3×104J/(cm2·a)5.5×103J/(cm2·a)魚1.8×104J/(cm2·a)1.1×104J/(cm2·a)1.4×103J(cm2·a)根據上述調查結果分析，能量流動逐級遞減的原因是生物同化的能量大部分用于自身呼吸消耗，還有一部分因未被吸收而被________利用。從提高經濟效益和維持生態平衡的角度分析，該生態系統需改進的做法是_____________________________________________。解析(1)“桑基魚塘”中桑葉喂蠶、蠶沙(蠶糞)養魚、魚塘泥肥桑，體現了生態農業的能量多級利用原理。桑屬于第一營養級，蠶屬于第二營養級，蠶攝食桑葉后，其能量分為蠶同化的能量和蠶糞便中的能量。蠶同化的能量又可分為呼吸作用散失的能量和用于蠶生長、發育、繁殖的能量。魚塘泥中含有分解者，將魚塘泥中的有機物分解為無機物，然后被桑樹利用。而能量最終以熱能的形式散失，不能被植物體利用，因此魚塘泥中含有大量的有機物和能量不能被桑樹直接吸收利用。(2)CO2被桑同化后，碳以有機物形式存在。一部分碳通過桑樹呼吸以CO2形式釋放到無機環境中，一部分以有機物的形式被消費者和分解者利用，物質循環不同于能量流動的特點是無機環境中的物質可以被生物群落反復利用，而能量不能循環利用，最終以熱能的形式散失。(3)根據表格可以推出，同化的能量分為呼吸消耗和分解者利用。因此能量流動逐級遞減的原因是生物同化的能量大部分用于自身呼吸消耗，還有一部分因未被吸收而被分解者利用。從提高經濟效益和維持生態平衡的角度分析，由于輸入生態系統的能量多于輸出生態系統的能量，因此該生態系統需改進的做法是適量增加蠶和魚的養殖量。答案(1)能量多級利用被蠶吸收同化隨蠶的糞便排出生長、發育和繁殖不對植物不能直接利用有機物，魚塘泥中的有機物被分解為無機物后被桑吸收利用，同時能量以熱能形式散失，植物不能利用熱能(2)一部分通過自身呼吸以CO2的形式釋放到大氣中，一部分被蠶和魚同化，還有一部分被分解者利用無機環境中的物質可以被生物群落反復利用(3)分解者適量增加蠶和魚的養殖量第5講生態系統的信息傳遞和穩定性一、選擇題1．下列關于生態系統信息傳遞的敘述中，不正確是()A．生態系統中的信息包括物理信息、化學信息和生物信息B．生態系統的反饋調節必須依賴于生態系統的信息傳遞C．生物的生存和繁衍，離不開信息的傳遞D．信息傳遞把生態系統各組分聯系起來成為一個整體解析生態系統中的信息包括物理信息、化學信息和行為信息；生態系統中，各種生物之間、同種生物個體之間的關系都是通過信息傳遞實現的，信息傳遞還能調節生物種間關系，維持生態系統穩定性；生態系統中用于傳遞的信息可以來自生物，也可以來自無機環境。答案A2．下面列舉的在設計小生態瓶時應遵循的原理中，不合理的是()A．瓶中動物與植物之間應有捕食關系B．瓶中各種生物的數量搭配應合理C．應經常向瓶中通氣，保證瓶中生物的呼吸D．瓶中生態系統應有充足的太陽能解析小生態瓶中，動物與植物之間應有捕食關系，以實現物質循環再生，A項合理；為保證生態瓶的正常運轉，瓶中各種生物的數量搭配應合理，B項合理；小生態瓶應是一個相對獨立的生態系統，應密閉，C項不合理；為保證生態瓶有足夠的能量輸入，瓶中生態系統應有充足的太陽能，D項合理。答案C3．下列有關草原生態系統的敘述，正確的是()A．雄孔雀在雌孔雀面前的頻頻開屏屬于物理信息B．防治害蟲，可提高生產者和消費者之間的能量傳遞效率C．草原生態系統中捕食者的存在可以促進物種多樣性的提高D．食物鏈中的信息只能從上一營養級傳遞到下一營養級解析雄孔雀在雌孔雀面前的頻頻開屏屬于行為信息；防治害蟲，可以改變能量的流動方向，不能提高能量傳遞效率；捕食者可以控制某生態系統中優勢物種的過度繁殖，為其他物種創造出更多空間，以促進物種多樣性的提高；生態系統中信息是雙向傳遞的。答案C4．下列有關生態系統功能及穩定性的描述，正確的是()A．“墻角數枝梅，凌寒獨自開”體現了生態系統中行為信息的傳遞B．農業生態系統中的物質可自我循環，能量需系統外提供C．動物尿液中所含能量不屬于該動物的同化量D．建立瀕危動物精子庫，有利于保護瀕危動物的基因多樣性解析“墻角數枝梅，凌寒獨自開”體現了生態系統中物理信息的傳遞，A項錯誤；農業生態系統中的物質也是不能自給自足的，必須從系統外補充，B項錯誤；動物尿液中能量(如尿素中所含的能量)是經過動物吸收營養物質并經過細胞轉化的，屬于其同化的能量，C項錯誤；建立瀕危動物精子庫，有利于保護瀕危動物的基因(遺傳)多樣性，D項正確。答案D5．下列事例中，屬于恢復力穩定性的是()A．由于亂砍濫伐，長江流域森林面積急劇減少，引發了百年不遇的洪澇災害B．當天氣干旱時，草原生態系統中的動植物種類和數量一般不會有太大變化C．鄉村一個池塘，每天都有人到池塘邊洗東西，可每天早晨池水依然清澈如故D．一個相對封閉的生態系統中闖入某種大型肉食動物后，生態系統的各種成分相互作用直到恢復原來的狀態解析A項為生態系統穩定性被破壞后對自然環境的影響；B、C項均表現為“抵抗干擾、保持原狀”，故為抵抗力穩定性；D項表現為“遭到破壞，恢復原狀”，故為恢復力穩定性。答案D6．下列關于生態系統穩定性的敘述，正確的是()A．某生態系統中某種群個體數量的增多，能提高生態系統“抵抗干擾、保持原狀”的能力B．河流受到輕微的污染后仍然保持河水清澈，這體現了其恢復力穩定性C．在一塊牧草地上，通過管理大大提高某種牧草的產量后，該牧草地的自我調節能力降低D．因為生態系統具有自我調節能力，所以存在負反饋調節解析生態系統“抵抗干擾、保持原狀”的能力是指其抵抗力穩定性；一般來說，生態系統的組成成分越多，營養結構越復雜，其自我調節能力就越強，抵抗力穩定性就越高，注意此處是“組成成分”，即生物種類的多少，而非某種群個體數量的多少，A項錯誤。河流受到輕微的污染后仍然保持河水清澈，這體現了其“抵抗干擾、保持原狀”的抵抗力穩定性，B項錯誤。牧草地上通過管理大大提高某種牧草的產量，意味著管理使