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1、第 27 讲 生态系统的结构、功能与稳态第 27 讲 生态系统的结构、功能与稳态 A 组 基础过关 1.(2018 海南单科,20,2 分)某地在建设池塘时,设计了如图所示的食物网,鲫鱼 和鲢鱼生活在不同水层。关于该池塘生态系统的叙述,错误的是( ) A.鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者 B.消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼 C.通气可促进水体中生物残骸分解为无机物 D.藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量 答案 D 鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者,A 正确;鳜鱼的营养级比鲢鱼高, 消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼,B 正确;通气有利于水体中分解者的呼 吸作用,促进残骸分解为无机物
2、,C 正确;藻类固定的能量大于流入次级消费者的 能量,D 错误。 2.(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 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
3、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。 3.某地土壤和水体中镉超标,镉进入生态系统后蓄积在动物肝、肾中引发“痛痛 病” 。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级,在某一时间测得所含镉的相对浓 度如图所示。下列相关叙述中,正确的是( ) A.当地人要预防“痛痛病”要少吃动物肝、肾等内脏 B.丙营养级所含能量最多 C.该生态系统肯定没有分解者 D.四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁甲+乙+丙,D 错误。 4.下图为某生态系统食物网示意图,该生态系统中( ) A.绿藻、水草吸收的光能是流经该生态系统的总能
4、量 B.轮虫和螺蛳为初级消费者,属于第一营养级 C.鲫鱼和螺蛳的种间关系包括竞争和捕食 D.鲫鱼位于最高营养级,其群体所含的能量最多 答案 C 流经生态系统的总能量是生产者固定的总太阳能,绿藻、 水草是生产者, 它们固定的太阳能是流经该生态系统的总能量,A 选项错误。由图中食物网知,轮 虫和螺蛳为初级消费者,属于第二营养级,B 选项错误。鲫鱼可以以螺蛳为食物, 二者之间存在捕食关系;同时鲫鱼和螺蛳都以水草为食物,二者之间又存在竞争 关系,C 选项正确。能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,鲫鱼位于最高营养 级,所含的能量最少,D 选项错误。 5.某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中 W1为
5、生产者固定的太阳能),下列 叙述中不正确的是( ) A.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2) B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为 D1/W1 C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2+B2+C2) D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减 答案 C 生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+D1),A1表示呼吸作用消耗,B1 表示未被利用,C1表示流向分解者,而 D1=A2+B2+C2+D2,是流入下一营养级的能量, A 正确;由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/(A1+B1+C1+D1)=D1/W1,B正 确;流入初级消费者的
6、能量为 D1=(A2+B2+C2+D2),C 错误;图解表明能量流动的特点 是单向流动、 逐级递减,单向流动表示能量沿着食物链向高营养级传递,而不能倒 过来流动;逐级递减表示某一营养级生物所包含的能量一般只有约 10%能够传给 下一营养级生物,D 正确。 6.如图表示某生态系统各成分(丁为非生物环境)之间的关系,有关分析错误的是 ( ) A.光能通过甲输入生态系统 B.参与构成食物链的成分有甲和乙 C.碳元素在乙与丙之间以 CO2形式传递 D.丙主要是指营腐生生活的细菌和真菌 答案 C 依据题意和图示分析可知,甲为生产者,乙为消费者,丙为分解者。 光能 通过生产者的光合作用输入生态系统,A项正
7、确;参与构成食物链的成分是生产者 和消费者,即甲和乙,B 项正确;碳元素在乙和丙之间以有机物的形式传递,C 项错 误;分解者主要是指营腐生生活的细菌和真菌,D 项正确。 7.如图表示生态系统中的食物网,相关叙述正确的是( ) A.该食物网中共有 6 条食物链 B.该食物网中的所有生物构成生物群落 C.蝗虫和老鼠在不同食物链中都属于同一营养级 D.若老鼠全部死亡消失,对狼的影响比对猫头鹰显著 答案 C 食物链的起点是草,终点是不被其他营养级捕食的生物,则食物链共有 5 条,故 A 项错误;食物网中只包括生产者和消费者,构成生物群落还应该包括分 解者,故 B 项错误;蝗虫和老鼠都位于第二营养级,属
8、于初级消费者,故 C 项正确; 猫头鹰的食物来源只有老鼠,狼的食物来源有浣熊、 鹿和老鼠,若老鼠全部死亡消 失,对狼的影响比对猫头鹰的影响小,故 D 项错误。 8.下列关于食物网的叙述,正确的是( ) A.一个草原生态系统中只有一个食物网 B.食物网仅表达了生物之间的数量关系 C.食物网中包含的生物种类是不会改变的 D.生态系统抗干扰能力与食物网的复杂程度无关 答案 A 一个生态系统中,生物通过取食与被取食关系形成了食物链,多条食物 链彼此交错连接成食物网,一个生态系统中只有一个食物网,但可以包含多条食 物链。食物网不仅表达了生物之间的数量关系,也能表达生物之间的营养关系,在 生态系统发展阶段
9、,食物网中包含的生物种类和数量可以发生较大的变化,进入 成熟阶段以后,随季节变化,生物种类也可以发生一定变化;食物网越复杂,生态 系统抵抗外界干扰的能力就越强,食物网越简单,生态系统抵抗外界干扰的能力 就越弱。 9.如图表示某生态系统的食物网。下列有关叙述中不正确的是( ) A.生态系统中的食物链交错连接成食物网的原因是多种生物在食物链中占有不 同营养级 B.该食物网由 8 条食物链组成,蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和竞争 C.该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者,未体现的成分是分解者 D.若分析该生态系统的能量流动状况,应从系统中绿色植物固定太阳能开始 答案 C 多种消费者可以在
10、食物链中占有不同营养级,所以食物链交错连接成 食物网,A 正确;该食物网由 8 条食物链组成,蛇与鼠之间是捕食关系,食虫鸟与蛙 之间是竞争关系,B 正确;该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者,未体 现的成分是分解者、非生物的物质和能量,C 错误;生态系统的能量流动是从生产 者固定的太阳能开始的,所以若分析该生态系统的能量流动状况,应从系统中绿 色植物固定太阳能开始,D 正确。 10.如图是生态系统中碳循环示意图,其中“”表示碳的流动方向。下列叙述不 正确的是( ) A.在碳循环过程中,同时伴随着能量流动 B.由于某种原因造成图中 E 生物数量大量减少,推测短期内与之相邻的两个营养 级生物
11、数量发生的变化是 D 增多,F 减少 C.该生态系统的消费者包括图中的 D、E、F、B D.在 AC 过程中碳主要以 CO2的形式进行循环,在 FB 过程中碳以含碳有机物 的形式进行流动 答案 C 分析图形,A、B、D、E、F 均有箭头指向 C,则 C 是无机环境中的二氧化 碳库。A、C 之间为双向箭头,A 为生产者。A、D、E、F 均有箭头指向 B,则 B 为分 解者,D、E、F 为消费者。图示中包含的食物链为 ADEF 和 AEF,故 E 减 少,短时间内 D 将增多,F 将减少。碳在生物群落与无机环境之间主要以 CO2的形 式循环,在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动。 11.(201
12、7 浙江 4 月选考,29,6 分)某湿地生态系统的部分食物网如图所示。 回答下列问题: (1)该食物网中,藻类固定的能量可通过 条食物链传递给绿鹭。 绿鹭分别处 于第 个营养级。 (2)若蚊子幼虫被大量杀灭,短期内水蚤的数量会 ,但对划蝽的影响并不大, 这是由于该食物网较复杂,生态系统的 功能较强。 (3)从生态系统能量流动的特点分析,鲶鱼粪便中的能量 (填“能”或“不 能”)直接被水蚤利用。在该食物网中,体形较大的鲶鱼的数量比水蚤的少,其原 因是 。 答案 (1)8 4、5、6 (2)下降 自我调节 (3)不能 鲶鱼所处的营养级比水 蚤的高,获得的能量较少 解析 本题考查生态系统的结构和功
13、能。 生态系统的营养结构是指食物链和食物 网,它们是由生产者和消费者通过捕食和被捕食的关系构成的,在食物链中每种 生物有唯一固定的营养级,但是在食物网中,某种生物可能处于多个不同的营养 级。生态系统中的食物网越复杂,其自我调节能力就越强,稳定性就越好,越不容 易被破坏。 (1)计数食物网中的食物链时,要将与某种生物有直接或者间接食物关 系的生物都计数在内,因此在该湿地生态系统中,藻类通过光合作用所固定的能 量可通过 8 条食物链传递给最高营养级的消费者绿鹭。其中,绿鹭处于三个 营养级,分别是第 4、5、6 营养级。(2)蚊子幼虫和水蚤都是划蝽的捕食对象,若 蚊子幼虫被大量杀灭,则划蝽捕食更多的
14、水蚤,这样在短期内将导致水蚤的数量 下降。由于该食物网较复杂,在蚊子幼虫被大量杀灭后,划蝽还占有第三、第四两 个营养级,因此对划蝽影响不大,这也说明了生态系统的营养结构越复杂,其自我 调节能力越强。 (3)在该生态系统中鲶鱼和水蚤是捕食和被捕食的关系,因此从生 态系统能量流动的特点分析,鲶鱼粪便中的能量不能直接被水蚤利用,而是被该 生态系统中的分解者利用。在该食物网中,体形较大的鲶鱼的数量比水蚤的数量 少,这是因为鲶鱼所处的营养级比水蚤的高,获得的能量较少。 12.某生态系统的部分食物网如图所示。请回答: (1)蛇在最长的食物链中处于第 营养级。 通常情况下,变温动物所在食物 链的营养级的数目
15、比仅有恒温动物的 。 (2)在该生态系统中,动植物种类随季节更替发生规律性的变化,这种变化体现了 群落的 结构。若该群落由于火灾被毁灭,经若干年后此地又重新形成新 的群落,这种群落演替类型属于 。 (3)图中的“”除表示捕食关系外,还可表示 的方向。 (4)若狐侵入该生态系统一段时间后,生态系统的结构和功能仍保持相对稳定,则 表明生态系统具有 能力。 答案 (1)五 多 (2)时间 次生演替 (3)能量流动 (4)自我调节 解析 本题考查营养级、群落的结构和演替、生态系统的能量流动和稳态。(1) 从图中可知最长的一条食物链为草食草昆虫蜘蛛蛙蛇猫头鹰,蛇在其 中处于第五营养级;图中动物中鼠、兔、
16、吃虫的鸟和猫头鹰为恒温动物,其他均为 变温动物,当一条食物链的动物中仅有恒温动物时,食物链的营养级较少,而当有 变温动物时,营养级较多,由此可知变温动物所在食物链的营养级的数目比仅有 恒温动物的多。(2)群落中种群随季节发生变化,体现了群落的时间结构;火灾后 的群落基质和环境条件较好,其演替属于次生演替。(3)图中的“”既能表示捕 食关系(营养关系),也能表示“能量流动”的方向,因为食物链和食物网是物质循 环和能量流动的渠道,有机物是能量的载体。 (4)生态系统均具有一定的抗外界干 扰能力,即自我调节能力。 B 组 能力提升 1.下图是生物圈中碳循环示意图,下列相关分析错误的是( ) A.生物
17、圈通过碳循环实现碳元素的自给自足 B.A 是消费者,C 是生产者,碳在各成分间以 CO2的形式循环 C.对 E 过度开发利用会打破生物圈中碳平衡 D.碳循环过程需要能量驱动,同时含碳有机物又是能量的载体 答案 B 物质循环的特点是全球性和循环性,因此在生物圈内,碳元素可以自给 自足,A 正确;分析题图可知 A 是消费者、 C 是生产者、 B 是分解者,D 是大气中 CO2 库,碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式传递,在生物群落内部 以有机物的形式传递,B 错误;大量煤、石油的开发会导致空气中的二氧化碳增多, 引发温室效应,打破生物圈中碳平衡,C正确;物质是能量的载体,能量为物质循环
18、 提供动力,物质循环和能量流动相辅相成,D 正确。 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。如图为某年度调查甲、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 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;
19、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。 3.(2016 江苏单科,20,2 分)为修复长期使用农药导致有机物污染的农田,向土壤 中投放由多种微生物组成的复合菌剂。下列相关叙述中错误的是( ) A.加入菌剂可增加土壤中的物种多样性,提高土壤生态系统的稳定性 B.该菌剂减少了残留农药进入农作物,一定程度上阻碍了土壤中的物质循环 C.土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类,降低害虫的优势度 D.农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径,体现了基因多样性的应用价值 答案 B 向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂,可增加土壤中的物种多 样性,从而提
20、高土壤生态系统的稳定性,A 项正确;该菌剂可加快有机物的分解,减 少了残留农药进入农作物,在一定程度上促进了土壤中的物质循环,B 项错误;土 壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类,使营养结构更复杂,从而降低害 虫的优势度,C 项正确;每个物种都是一个独特的基因库,农药降解菌具有分解农 药的特殊代谢途径,体现了基因多样性的应用价值,D 项正确。 4.如图为某生态系统的能量流动情况,箭头表示能量的流动方向,单位为 kcal/(m3年)。下列叙述正确的是( ) A.分解者可利用来自各营养级转移到 A 中的所有能量 B.该生态系统各营养级间的平均能量传递效率约为 13.7% C.生产者与各级消费者
21、的能量输出均为三条途径 D.消费者的营养级越高,可利用的总能量越多 答案 B 本题考查生态系统中的能量流动。A 中包括各营养级的呼吸消耗量,不 被分解者利用,A 错误;图中各营养级之间的能量传递效率分别为 1 80016 000=11.25%、 2501 80013.9%、 40250=16%,平均值约为 13.7%,B 正确;生产 者与各级消费者的能量输出途径:呼吸消耗散失的能量、流入下一营养级的能量 (顶级消费者不含此项)、未被利用的能量,C 错误;消费者的营养级越高,可利用 的总能量越少,D 错误。 5.如图为一个简单的食物网,相关叙述正确的是( ) 植物甲虫雀鸟 A.该食物网中的各种生
22、物构成生物群落 B.甲虫为初级消费者,雀鸟属于第二营养级 C.若甲虫的年龄结构为增长型则能呈现指数增长 D.若植物被农药污染则雀鸟是最严重的受害者 答案 D 参与食物网构成的是生态系统中的生产者和各级消费者,因缺少分解 者,所以该食物网中的各种生物不能构成生物群落,A 项错误;甲虫为初级消费者, 雀鸟属于第三营养级,B 项错误;即使是甲虫的年龄结构为增长型,因资源和空间 有限,甲虫种群数量也不能呈现指数增长,C项错误;若植物被农药污染,因雀鸟所 处的营养级最高,其体内农药的积累量最多,所以雀鸟是最严重的受害者,D 项正 确。 6.某苔原生态系统的部分食物网如图 1 所示,其能量流动过程如图 2
23、 所示。 图 1 图 2 请回答: (1)图 1 中的生物构成了 条食物链,其中处于第二个营养级的生物有 种。 (2)图 1 中的生物体内 DDT 浓度最高的生物是 。 (3)图 2 中,甲代表的生态系统成分是 ,能量从第一个营养级到第二个营 养级的传递效率是 (用图 2 中的字母表示)。 流入生态系统的能量是通过 的同化实现的。 答案 (1)10 3 (2)北极狐和雪鸮 (3)分解者 (b/a)100% 生产者 解析 (1)图 1 中的生物构成了 10 条食物链,其中处于第二个营养级的生物有雪 兔、旅鼠、驯鹿三种。(2) DDT 在食物链中随着食物链的延长在营养级高的生物 体内富集,图 1
24、中的生物体内 DDT 浓度最高的生物是北极狐和雪鸮。(3)图 2 中, 甲可以利用来自营养级的能量,代表的生态系统成分是分解者;能量从第 一个营养级到第二个营养级的传递效率是二者同化能量的比值,即(b/a) 100%。流入生态系统的能量是通过生产者的同化实现的。 7.(2018 浙江 4 月选考,29,6 分)某生态系统碳循环的部分示意图如下: 回答下列问题: (1)图中的字母 表示大气中的 CO2,由于许多因素的影响,使其含量夏季 冬季。 (2)CO2被生产者吸收转变成体内物质进入生物群落,再被图中的 A、B 的 和 C 的分解作用以及 E 的燃烧,转变成 CO2后再重新循环。若此生态系统中
25、的生 物群落处在正常演替过程中,生产者吸收的 CO2量 整个生物群落排放 的 CO2量。 (3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图,可将 D 的含义改 为 ,其他字母及文字代表的含义不变,还需要修改之处有:增加“光 A” 、取消“ED” 、 。 答案 (1)D 低于 (2)呼吸作用 大于 (3)非生物环境 取消 D“”A 解析 本题考查碳循环和能量流动。 碳循环示意图中 A 为生产者、 B 为消费者、 C 为分解者、 D 为大气中的 CO2、 E 为燃料。 演替过程中的生物群落,生产者吸收的 CO2 大于整个生物群落排放的 CO2量,有利于演替的正常进行。若改为能量流动则 D 为热能,
26、生产者不能利用热能,要取消“”A。 8.北极冻原生活着藻类、苔藓、矮柳等植物及以它们为食的驯鹿、旅鼠、雷鸟等 动物,也生活着主要以旅鼠为食的北极狐。请回答: (1)驯鹿属于第 个营养级。当驯鹿数量增多时(不考虑迁入、迁出),驯鹿种群 的自然增长率 (填“大于”“等于”或“小于”)0。 (2)该生态系统除上述材料所涉及的成分外,还应具有的生物成分是 。 (3)从能量流动的角度分析,雷鸟同化的能量比其摄取的能量少的主要原因 是 。 (4)旅鼠和北极狐的数量随季节的变化而变化。 当旅鼠数量增加时,北极狐的数量 随之增加;北极狐的数量增多后,又会使旅鼠的数量降低。 该过程属于 调 节;旅鼠和北极狐的数
27、量随季节变化的现象,说明群落具有 结构。 答案 (1)二 大于 (2)分解者 (3)雷鸟摄取的食物中的能量有一部分随食物 残渣排出体外 (4)负反馈 时间 解析 (1)驯鹿是植食动物,属于第二营养级。当种群数量增长时,该种群的自然 增长率一定大于 0。(2)生态系统的生物成分有生产者、消费者和分解者,题目中 材料已涉及生产者和消费者,还应有的是分解者。 (3)雷鸟摄取的食物中只有一部 分有机物会被消化吸收,而另一部分未被消化吸收,这部分有机物将以粪便形式 排出体外,其中的能量没有进入雷鸟体内。(4)旅鼠数量增加,捕食者北极狐数量 也随之增加,但捕食者增加导致被捕食者数量下降,这是负反馈调节。 而旅鼠和北 极狐数量随季节变化,造成群落结构的不断改变,这是群落的时间结构。