高考生物二轮复习专题6生物与环境第14讲生态系统、人类与环境学案
展开 第14讲 生态系统、人类与环境
[考纲要求] 1.生态系统的概念和组成成分(a)。2.食物链、食物网的概念及实例(b)。3.食物网的复杂程度与生态系统稳定性的关系(b)。4.生物放大(b)。5.营养级(a)。6.生态金字塔(b)。7.初级生产量、次级生产量及生物量的含义(a)。8.生态系统中的能量流动(c)。9.生态系统中的碳循环(c)。10.能量流动和物质循环的关系(c)。11.生态系统的稳态(a)。12.稳态的调节(b)。13.生物圈的概念和功能(a)。14.人口增长的过程及其对环境的影响(a)。15.全球性生态环境问题及其影响(b)。16.保护生物多样性的措施和意义(a)。
1.生态系统中四种成分的分析
(1)由上图可知:非生物环境是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。
(2)生产者通过光合作用把太阳能转变为化学能,固定在有机物中,从而可以被生物所利用。
(3)从理论上讲,消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质。
(4)如果一个生态系统中没有分解者的话,动植物的遗体和动物的排遗物就会堆积如山,生态系统就会崩溃。
(5)由图示可知四种成分的关系分别是:①基础:非生物环境;②桥梁:生产者、分解者;③主导(基石):生产者。
提醒 澄清四个误区
误区类型
特例
细菌都是分解者
硝化细菌是生产者;寄生细菌属于消费者
动物都是消费者
蚯蚓、蜣螂等属于分解者
生产者都是真核生物
蓝细菌、硝化细菌等原核生物也是生产者
植物都是生产者
菟丝子营寄生生活,属于消费者
2.食物链(网)中各营养级生物数量变动情况分析
(1)若处于食物链中第一个营养级的生物(生产者)数量减少,整个食物链中的其他生物都会减少。简单记为“一级生物若减少,其他生物跟着跑”。
(2)“天敌”一方减少,短时间内被捕食者数量会增加,但从长时间来看,会先增加后减少,最后趋于稳定,简单记为“如果天敌患了病,先增后减再稳定”。
(3)若处于中间营养级的生物数量减少,则这种生物数量的变化根据具体食物链而定:“中间生物被捕杀,不同情况要分家”。大体遵循如下思路:
①生产者数量相对稳定原则,即消费者某一种群数量发生变化时,一般不考虑生产者数量的增加或减少。
②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则,即当处于最高营养级的生物种群的食物有多种来源时,若其中一条食物链中某种生物减少,该种群的数量一般不会发生较大变化。如图所示的食物网中,若食草鸟减少,则兔将更多地被鹰捕食而减少,而鹰的数量基本不变。
③在食物网中,当某种生物因某种原因而数量减少时,对另一种生物数量的影响,沿不同的食物链分析结果不同时,应以中间环节少的为分析依据。
3.能量在各营养级间流动过程分析
(1)自然生态系统的总能量=生产者固定的太阳能总量;人工生态系统的总能量=生产者固定的太阳能总量+人工补偿输入的能量。
(2)能量去向
①呼吸作用消耗以热能形式散失;②流入下一营养级(最高营养级无该去向);③流入分解者;④暂时未被利用(定时分析考虑)。
(3)三个等量关系式
①摄入量=同化量+粪便量。一个营养级的粪便量不属于该营养级的同化量,而属于上一营养级同化量的一部分。
②同化量=用于自身生长、发育和繁殖的能量+呼吸量。
③用于自身生长、发育和繁殖的能量=分解者分解利用量+下一营养级同化量+未利用=同化量-呼吸消耗量。
(4)特点:逐级递减、单方向的、不可逆的。
(5)提高对能量的利用率的措施:尽量缩短食物链;充分地利用生产者;充分利用分解者,如利用秸秆培育食用菌,利用植物残体生产沼气等。
提醒 (1)流经生产者的总能量强调关键词“固定”而非“照射”。
(2)流经各级消费者的能量强调关键词“同化”而非“摄入”或“贮存”。
(3)某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是一个种群,也可能不属于同一物种。
(4)大约10%是相邻两个营养级之间的同化量传递效率,不是两个个体之间的传递效率,也不是摄入量的传递效率。
(5)能量传递效率≠能量利用率
①能量传递效率:能量在沿食物链流动的过程中,逐级递减,若以“营养级”为单位,能量在相邻两个营养级之间的传递效率一般只有约10%。
②能量利用效率
在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多,因此食物链越短,能量利用效率越高。
4.对物质循环过程相关图解的识别
(1)物质循环过程示意图
(2)将上图换成字母,如下面三种变式图,据图可判断图中字母所代表的成分
①图中双向箭头代表生产者、大气中的CO2,其中其他所有成分都指向的为大气中的CO2,即C为大气中的CO2,A是生产者。
②除了C之外,有最多被指向箭头的为分解者,即B为分解者。
③三个图的模式其实一致,复杂的地方在于消费者的划分,图甲中消费者只有D,图乙中消费者有D、E,图丙中消费者有D、E、F。
④图甲蕴含的食物链为A→D,图乙蕴含的食物链为A→D→E,图丙蕴含的食物链为A→D→E→F。
5.能量流动与物质循环的关系
项目
能量流动
物质循环(以碳循环为例)
形式
以有机物为载体
主要是无机物
特点
单向流动、逐级递减
全球性、循环性
范围
生态系统各营养级
生物圈(全球性)
联系
两者是同时进行的,彼此相互依存,不可分割;物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返
6.理解生态系统的稳态及其调节的内涵
(1)稳态:生态系统内部的所有成分彼此相互协调,保持稳定,从而表现出物种多样化、结构复杂化和功能完善化。
(2)稳态的原因:生态系统具有自我调节功能。
(3)稳态的调节——反馈调节。
(4)稳态的标志:生态系统达到最稳定的动态平衡状态。
(5)生态系统稳态的破坏
①破坏原因:外来干扰因素超过一定限度,生态系统的自我调节功能就会受到损害。
②破坏因素:自然因素和人为因素。
③对生产生活的启示:人类活动除了要讲究经济效益和社会效益外,还要特别注意生态效益和生态后果。
7.正反馈调节与负反馈调节的比较
比较项目
正反馈
负反馈
模型图解
调节方式
加速最初发生变化的那种成分所发生的变化
抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化
结果
常常使生态系统远离稳态
能使生态系统保持相对稳定
实例分析
8.生态系统的生产量和生物量
(1)初级生产量:指绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量,单位:g/(m2·a)或J/(m2·a)(a代表年)。
①生产过程的化学反应式
6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O
②总初级生产量:包括呼吸消耗在内的全部生产量,用GP表示。
③净初级生产量:在初级生产量中,有一部分被植物的呼吸(R)消耗掉了,剩下的用于植物的生长和繁殖,用NP表示,即NP=GP-R。净初级生产量随温度和雨量的不同而有很大差异。
(2)生物量:净生产量在某一调查时刻前的积累量。
①单位:g/m2或J/m2。
②NP=GP-R
(3)次级生产量:异养生物(包括消费者和各种分解者)等次级生产者利用现成有机物质而生产出来的有机物质。
①单位:g/(m2·a)或J/(m2·a)。
②生产过程:次级生产者的同化量-呼吸量,即为次级生产量。
9.探究生态金字塔
项目
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
形状
特点
正金字塔形
一般为正金字塔形
(但可倒置)
一般为正金字塔形
(也可倒置)
象征
含义
能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性
一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减
一般生物有机物的总量沿食物链升高而逐级递减
每一阶含义
每一营养级生物所含能量的多少
每一营养级生物个体的数目
每一营养级生物的有机物总量
特殊
形状
无
树→昆虫→鸟
极少
1.生态系统营养结构的正误判断
(1)食物网中的植食动物属于不同的营养级( × )
提示 食物网中的植食动物属于第二个营养级。
(2)陆地生态系统中通常以捕食食物链为主( × )
提示 陆地生态系统中通常以腐食食物链为主。
(3)捕食食物链由生产者、消费者和分解者组成( × )
提示 捕食食物链由生产者、消费者组成。
(4)生态系统的结构指的是食物链和食物网( × )
提示 生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构两部分,营养结构为食物链和食物网。
(5)生态系统的生物成分是由无机物、有机物、气候、能源、生产者、消费者和分解者七大成分组成的( × )
提示 生态系统的生物成分包括生产者、消费者和分解者。
(6)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中的微生物共同形成了一个生态系统( × )
提示 缺少非生物环境。
(7)DDT因不能通过代谢排出,通过食物链逐级积累和浓缩,在生物体内高度富集( × )
提示 DDT可以通过代谢少量排出体外。
(8)次级生产者是指所有的消费者和分解者( √ )
(9)次级生产量是指用于次级生产者生长和繁殖的能量( √ )
(10)海洋生态系统的初级生产量比陆地生态系统少,但次级生产量比陆地生态系统多( √ )
(11)生态系统的生产量有初级生产量和次级生产量( √ )
(12)用字母表示总初级生产量与净初级生产量之间的关系:GP=NP+R( √ )
2.生态系统功能的正误判断
(1)直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量( × )
提示 以低营养级的生物为食将减少生态系统的能量消耗。
(2)兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化量的一部分( × )
提示 同化量=摄入量-粪便量,粪便中的能量为上一营养级同化量的一部分。
(3)低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡( √ )
(4)研究能量流动可调整能量流动关系,使生产者固定的能量全部流向人类( × )
提示 生产者固定的能量不可能全部流向人类。
(5)多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更少( × )
提示 因为能量流动逐级递减,多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多。
(6)生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的能量( × )
提示 人工生态系统由于大量补偿输入,生产者得到的能量可能小于消费者得到的能量。
(7)防治稻田害虫可提高生产者和消费者之间的能量传递效率( × )
提示 防治稻田害虫的目的是调整能量流动关系,使能量更多地流向对人类最有益的部分,而不是提高生产者和消费者之间的能量传递效率。
(8)陆地对调节大气圈中含碳量的作用比海洋大( × )
提示 海洋对调节大气圈中含碳量的作用比陆地大。
(9)碳循环的基本路线是从大气圈到植物和动物,再从动、植物通向分解者,最后又回到大气圈( √ )
3.稳态与生态环境的正误判断
(1)造成地面紫外线照射增强的直接原因是南极冰川融化( × )
提示 造成地面紫外线照射增强的直接原因是臭氧层被破坏。
(2)臭氧减少可能导致人体免疫功能明显减退( √ )
(3)生态系统中捕食者的存在可以促进物种多样性的提高( √ )
提示 捕食者往往捕食个体数量多的物种,使其他物种的生存阻力减小,可以促进物种多样性的提高。
(4)生物多样性包括细胞多样性、物种多样性和生态系统多样性( × )
提示 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
(5)酸雨、雾霾和温室效应都与煤、石油和天然气燃烧有关( √ )
考向一 考查生态系统的营养结构
1.下表是某农田生态系统中田鼠种群摄食植物后能量流动情况,下列叙述错误的是( )
项目
摄食量
粪便量
呼吸散失量
能量[J/(hm2·a)]
1.05×1010
3.50×109
4.55×109
A.田鼠粪便量包含在其摄食量之中
B.田鼠摄食量减去粪便量和呼吸散失量即为同化量
C.田鼠同化的能量中约有35%用于其生长、发育和繁殖
D.以田鼠为食的天敌可获得的能量一般只有约10%
答案 B
解析 田鼠粪便量属于其摄食量的一部分,A项正确;田鼠摄食量减去粪便量即为同化量,而呼吸散失量属于同化量,B项错误;田鼠同化的能量中用于其生长、发育和繁殖的比例为(1.05×1010-3.50×109-4.55×109)÷(1.05×1010-3.50×109)×100%=35%,C项正确;以田鼠为食的天敌可获得的能量一般只有约10%,D项正确。
2.(2019·浙江七彩阳光联考)下列关于食物链和食物网的叙述,错误的是( )
A.生态系统中食物链的营养关系是单方向的
B.任何生态系统中都存在捕食食物链和腐食食物链
C.食物网越简单,生态系统就越容易发生波动和毁灭
D.生态系统的物质循环就是沿着食物链进行的
答案 D
解析 生态系统中食物链的营养关系是单方向的,A项正确;任何生态系统中都存在捕食食物链和腐食食物链,B项正确;食物网越简单,抵抗外界干扰的能力越差,生态系统就越容易发生波动和毁灭,C项正确;生态系统的物质循环在生物和非生物环境间进行,D项错误。
3.(2019·宁波五校联考)某生态系统的成分关系如图所示,请回答下列问题:
(1)图中由于缺少________,故不能构成群落。
(2)图中仙人掌属于生态系统的________(成分)。
(3)若该生态系统被某重金属污染,该重金属会通过食物链逐级积累和浓缩,并对鹰造成严重危害,这种现象称为________。
(4)要获得该生态系统中老鼠的种群密度,常采用________法进行调查。
(5)某段时间内调查发现蛇的数量有所下降,但鹰的数量并没有发生明显改变,表明生态系统内部具有________功能。若由于气候原因导致蚱蜢数量迅速增加,但当达到或者超过__________________,就会维持在该范围内上下波动。
答案 (1)分解者 (2)生产者 (3)生物放大 (4)标志重捕 (5)自我调节 环境容纳量(或K值)
解析 (1)生物群落包括生产者、消费者和分解者,而图中食物网只包括生产者和消费者两种成分。(2)图中仙人掌属于生态系统的生产者。(3)若该生态系统被某重金属污染,该重金属会通过食物链逐级积累和浓缩,并对鹰造成严重危害,这种现象称为生物放大。(4)要获得该生态系统中老鼠的种群密度,常采用标志重捕法进行调查。(5)某段时间内调查发现蛇的数量有所下降,但鹰的数量并没有发生明显改变,表明生态系统内部具有自我调节功能。若由于气候原因导致蚱蜢数量迅速增加,但当达到或者超过环境容纳量(或K值),就会维持在该范围内上下波动。
考向二 考查生态系统的能量流动和碳循环
4.某草原生态系统一条食物链A→B→C中,各种群对能量的同化、利用、传递等数量关系如表(单位:百万千焦)所示。下列有关叙述正确的是( )
种群
同化量
净同化量
呼吸消耗
传递给分解者
传递给下一营养级
未被利用的能量
A
65.5
3.0
15.0
41.5
B
14.0
5.0
0.5
2.0
2.5
C
2.0
0.6
1.4
微量(不计)
无
A.种群A、B、C构成了该生态系统的生物群落
B.种群B个体数量的变化是由于种群C对其有选择捕食的结果
C.能量从B到C的传递效率为12%
D.种群A的净同化量为59.5百万千焦
答案 D
解析 生物群落包含该生态系统中所有的生物,还应有分解者,A项错误;种群B的数量不仅取决于种群C,还会受到种群A数量多少和种群B的种内斗争的影响,B项错误;能量从B到C的传递效率为2.0÷14.0×100%≈14.3%,C项错误;种群A的净同化量=3.0+15.0+41.5=59.5(百万千焦),D项正确。
方法技巧 关于能量在营养级之间传递的计算
(1)能量在食物链中传递的计算
①在一条食物链中,若某一营养级的总能量为n,能量传递效率为10%时,传到下一营养级的能量为n×10%(即0.1n)。
②在一条食物链中,若某一营养级的总能量为n,能量传递效率为10%时,上一营养级的能量为n÷10%=10n。
(2)能量在食物网中传递的计算
①若一食物网中,已知最高营养级增重为N,要求最多消耗第一营养级多少能量时,应按最长食物链计算。
②若一食物网中,已知第一营养级能量为M,要求最高营养级最少获得多少能量时,应按最长食物链计算。
5.下图是生态系统的能量流动图解,N1~N6表示能量数值,下列有关叙述中正确的是( )
A.蜣螂同化的能量来自第二营养级
B.最高营养级同化量的去向是:呼吸作用散失、用于生长、发育和繁殖、流入分解者
C.草食动物N5/N4的比值大于肉食动物的这一比值
D.高营养级生物呼吸散失量占自身同化量的比值通常大于低营养级的生物
答案 D
解析 蜣螂同化的能量来自一级消费者的粪便,而一级消费者粪便中的能量是其没有同化的能量,属于第一个营养级同化的能量,A错误;最高营养级同化量的去向是:呼吸作用散失的能量和用于生长、发育和繁殖的能量,其中用于生长、发育和繁殖的能量包括分解者利用的能量和未被利用的能量,B错误;不同营养级的生物同化量与摄入量的比值无法判断,C错误;高营养级生物呼吸散失量占自身同化量的比值通常大于低营养级的生物,D正确。
6.(2018·绍兴3月模拟)如图是某湖泊生态系统能量流动情况的示意图,请分析回答下列问题[单位:cal/(cm2·a)]:
(1)该湖泊自上而下可以分为四层,各层中生物分布有差异,这体现了群落的________结构。其中,动、植物残体的腐败和分解过程主要发生在________层。
(2)据图中的能量沿营养级流动的数据关系可得出,从第一个营养级流入第二个营养级的能量有__________cal/(cm2·a),能量流动具有________________________的特点。
(3)如果在该湖泊中养殖了一些鲢鱼和鳙鱼,从能量流动的角度看,需要定期投入饲料的原因是__________________________________________,因为养殖导致湖泊中原有的一些鱼类被取代,这种情况属于________演替。
答案 (1)垂直 底泥 (2)15.0 单向不可逆,逐级递减 (3)该生态系统输出的能量超过了生产者固定的能量 次生
解析 (1)该湖泊自上而下可以分为表水层、斜温层、静水层和底泥层,各层中生物分布有差异,体现了群落的垂直结构。其中,动、植物残体的腐败和分解过程主要发生在底泥层。(2)据图中的能量沿营养级流动的数据关系可知,植食动物获得的能量是3.0+0.5+4.5+7.0=15.0[cal/(cm2·a)],则从第一个营养级流入第二个营养级的能量有15.0 cal/(cm2·a)。能量流动具有单向不可逆,逐级递减的特点。(3)在该湖泊中养殖了一些鲢鱼和鳙鱼,需要定期投入饲料的原因是该生态系统输出的能量超过了生产者固定的能量。如果养殖导致湖泊中原有的一些鱼类被取代,这种情况属于次生演替。
7.(2018·浙江4月选考)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________(填“高于”或“低于”)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。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中,生产者吸收的CO2量__________(填“大于”或“小于”)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“→E→D”、______。
答案 (1)D 低于 (2)呼吸作用 大于 (3)无机环境 取消“D→A”
解析 (1)分析题图,A、B、C、E均有箭头指向 D,说明D表示大气中的CO2。A、D之间是双向箭头,说明A是生产者,进而推知B是消费者。由于许多因素的影响,特别是夏季植物的光合作用较冬季旺盛,使夏季大气中CO2的含量低于冬季。(2)CO2被生产者吸收,通过光合作用转变成体内的含碳有机物进入生物群落,再被图中的A、B的呼吸作用和C的分解作用以及E的燃烧,转变成CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中,则随着演替的进行,生物的种类和数量,特别是生产者的种类和数量逐渐增多,因此生产者吸收的CO2量大于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的含义改为无机环境,其他字母及文字代表的含义不变。因能量流动起源于生产者固定的太阳能、渠道是食物链和食物网、特点之一是单向流动,所以还需要修改之处有:增加“光→A”、取消“→E→D”、取消“D→A”。
考向三 考查生态系统中的生物量与生产量
8.(2018·萧山区校级模拟)如图表示夏季某地湖中净初级生产量和次级生产量与水深的关系,下列说法错误的是( )
A.曲线中随水深增加,净初级生产量下降,可能原因是光强度下降
B.若该生态系统长期处于C点所示的状态,则不能处于稳定状态
C.次级生产量都是由消费者固定的能量
D.净初级生产量用于植物的生长和繁殖,A处的植物长势最好
答案 C
解析 次级生产量是异养生物(包括各种分解者)利用现成有机物质而生产出来的有机物质。
9.下列有关生态系统的相关量的叙述正确的是( )
A.生态系统中所有消费者、分解者都直接依赖初级生产量
B.海洋面积比陆地大,因此净初级生产量海洋比陆地多
C.甲生态系统的初级生产量大于乙生态系统的初级生产量,而甲生态系统的次级生产量不一定大于乙生态系统的次级生产量
D.生态系统各营养级的生物量金字塔一定呈正金字塔形
答案 C
解析 所有消费者和分解者都直接或间接依赖初级生产量为生,A项错误;海洋的年净初级生产量只有陆地的一半,B项错误;陆地生态系统的初级生产量大于海洋生态系统的初级生产量,而陆地生态系统的次级生产量却小于海洋生态系统的次级生产量,因为海洋中植食动物利用藻类的效率很高,C项正确;生物量金字塔可能是倒立的,D项错误。
考向四 考查物质循环和能量流动的关系
10.下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述中,正确的是( )
A.使用粪便作肥料,其能量可以流向植物,实现了对能量的多级利用
B.物质是能量的载体,生态系统的能量是伴随物质而循环利用的
C.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
D.食物链中一级消费者数量越多,二级消费者能够获得的能量就越少
答案 C
解析 使用粪便作肥料,其被微生物分解产生的物质可以被植物利用,实现了物质的循环再生,但能量在分解过程中以热能的形式散失到大气中,A错误;生态系统的能量是单向流动、不可循环利用的,B错误;碳元素在生物群落与非生物环境之间主要以CO2的形式循环,C正确;二级消费者能够获得的能量多少与一级消费者的数量无关,D错误。
11.图甲是某生态系统碳循环示意图,其中A、B、C、D表示生态系统内各生物成分,1、2、3、4、5表示有关的生理过程,图乙为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况。下列说法正确的是( )
A.图甲中,B位于食物链的第四个营养级
B.图甲中2、3、4、5过程是呼吸作用,只有D代表消费者
C.在图乙的食物链中,②/①的比值代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率
D.在图乙中③和④是兔同化量的一部分
答案 C
解析 图甲中,B为分解者,不属于生态系统的营养结构,因此食物链不包括B,A错误;图甲中2、3、4、5过程是呼吸作用,A和D均代表消费者,B错误;在图乙的食物链中,②是狼的同化量,①是兔的同化量,所以②/①的比值代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率,C正确;在图乙中③表示兔未同化的能量,为草同化的能量,④表示兔同化量中流向分解者的能量,D错误。
考向五 考查稳态与调节、人类与环境
12.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,下列叙述正确的是( )
A.大型湖泊的恢复力稳定性往往较强
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 D
13.(2018·湖州模拟)近年来浙江深受雾霾天气的严重影响,生态环境的变化与我们的生活息息相关。下列有关生态的说法错误的是( )
A.人口众多对于我国的生态环境虽还未产生沉重的压力,但不合理地开发和利用自然资源造成了自然灾害的频繁发生
B.可持续发展观念是针对全球性生态环境等问题形成的新思维,它追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展
C.全球性生态环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减等
D.保护生物多样性关键是要协调好人与生态环境的关系
答案 A
解析 人口众多对于我国的生态环境已经产生沉重的压力,不合理地开发和利用自然资源造成了自然灾害的频繁发生,A错误;可持续发展观念是针对全球性生态环境等问题形成的新思维,它追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展,B正确;全球性生态环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减等,C正确;保护生物多样性关键是要协调好人与生态环境的关系,D正确。
14.(2019·浙江4月选考)药物A由于某种原因随着污水进入并影响湖泊生态系统,该过程的部分示意图如下图。回答下列问题:
(1)在食鱼鸟类体内检测到较高浓度的药物A,该药物会使鸟类产生不良反应,这种现象属于____________。生物残体、粪便等主要在湖泊的________层被分解者分解。
(2)若含药物A的污水大量流入该湖泊,使某些藻类种群大暴发,造成水体的________现象,会导致鱼类大量死亡,并可能由于________作用使该生态系统远离稳态。
(3)若药物A只是抑制某种雌鱼的生殖能力,导致出生率降低,则该鱼类种群的________________将下降,最终导致种群密度下降。
(4)若对该湖泊进行污水处理使其净化,则水体中鱼类种群数量将以________增长方式恢复。
答案 (1)生物放大 底泥 (2)富营养化 正反馈 (3)自然增长率 (4)逻辑斯谛
1.某人工投喂鱼塘中生活着浮游植物、植食性浮游动物、植食性鱼a和植食性鱼b等生物,现为增加收益向该鱼塘中引入一种以浮游动物和浮游植物为食的杂食性鱼c。下列相关叙述不正确的是( )
A.该鱼塘中的最高营养级是第三个营养级
B.流经该鱼塘生态系统的总能量等于该生态系统中生产者所固定的全部太阳能
C.调查植食性鱼a的种群密度可采用标志重捕法
D.该鱼塘中的杂食性鱼c与植食性鱼b存在竞争关系
答案 B
解析 根据题意分析,该生态系统中浮游植物属于第一个营养级,植食性浮游动物、植食性鱼a和植食性鱼b等生物属于第二个营养级,杂食性鱼c属于第二、第三个营养级,A正确;流经该鱼塘生态系统的总能量等于该生态系统中生产者所固定的全部太阳能和饲料中有机物含有的能量,B错误;调查鱼的种群密度可以用标志重捕法,C正确;该鱼塘中的杂食性鱼c与植食性鱼b都以浮游植物为食,两者之间存在竞争关系,D正确。
2.(2018·浙江11月选考)下列关于海洋生态系统的叙述,正确的是( )
A.海洋生态系统以捕食食物链为主,陆地生态系统也是如此
B.海洋生态系统的生物量金字塔倒置时,其数量金字塔也是倒置的
C.海洋中的含碳量高于大气圈,但CO2还能通过扩散作用从大气圈得到补充
D.由于海洋面积约占地球的71%,该生态系统的初级生产量高于陆地生态系统的三倍
答案 C
解析 海洋生态系统以捕食食物链为主,陆地生态系统以腐食食物链为主,A错误;生物量金字塔倒置,数量金字塔不一定也倒置,B错误;海洋的初级生产量之和只有陆地初级生产量的一半,D错误。
3.(2019·浙江七彩阳光联考)下列关于生态系统能量流动的叙述,正确的是( )
A.稳定的生态系统不需要从外界输入能量
B.每个营养级所同化的能量都包括自身呼吸消耗、流入下一营养级、分解者分解、未利用等4个去向
C.蜣螂以羊的粪便为食,说明羊同化的能量有部分流入蜣螂
D.植物只能把照射到植物体上太阳能的1%~2%转化为化学能贮存下来
答案 D
解析 稳定的生态系统也需要从外界不断输入能量,A项错误;顶位肉食动物所在营养级所同化的能量包括自身呼吸消耗、分解者分解、未利用3个去向,没有流入下一营养级,B项错误;羊的粪便为羊未同化的能量,是草同化的能量,C项错误;植物只能把照射到植物体上太阳能的1%~2%转化为化学能贮存下来,D项正确。
4.(2019·浙江嘉兴9月联考)下表是某水域DDT的污染状况:
不同成分
水
底泥
水生植物
浮游动物
底栖动物
鲫鱼
乌鳢
DDT含量(μg/kg)
0.1
0.7
6.3
21.0
37.9
19.4
124.4
下列叙述错误的是( )
A.表中数据表明DDT具有生物放大现象
B.表中所列消费者中乌鳢的营养级最高
C.DDT在生物群落各营养级间循环往复
D.鲫鱼摄入的DDT有部分随代谢产物排出体外
答案 C
解析 表中数据表明,DDT沿着食物链进行富集和累积,体现了生物放大现象,A项正确、C项错误;表中乌鳢的DDT含量最高,其营养级最高,B项正确;鲫鱼摄入的DDT也有一部分随着代谢产物排出,D项正确。
5.如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位:103 kJ/(m2·a)]。下列说法错误的是( )
A.图中a代表的生理过程是细胞呼吸
B.第二个营养级到第三个营养级的能量传递效率为15.625%
C.该生态系统中生产者固定的总能量是96×103kJ/(m2·a)
D.捕食关系一般不可逆转,所以能量流动具有单向性
答案 C
解析 第一个营养级的能量去向包括流向第二个营养级、被分解者分解和细胞呼吸中以热能形式散失。图中a代表的生理过程是各种生物的细胞呼吸,A项正确;肉食性动物从植食性动物获得且同化的能量=(5.1+2.1+0.25+0.05-5)×103=2.5×103[kJ/(m2·a)],植食性动物的同化量=(2.5+4+9+0.5)×103=16×103[kJ/(m2·a)],能量传递效率=2.5÷16×100%=15.625%,B项正确;该生态系统中能量的来源有两个,生产者固定的能量和有机物输入的能量,生产者固定的总能量=(3+70+23)×103kJ/(m2·a)+流入植食性动物的能量,C项错误;食物链是以一系列的取食和被取食关系形成的联系,捕食关系的单向性决定了能量流动的单向性,D项正确。
6.生物体内残留有机汞的情况如下表所示,那么,最可能的食物链构成应是( )
生物体
A
B
C
D
E
有机汞浓度(ppm)
0.05
7
0.51
68
0.39
A.D→B→C→E→A B.
C. D.A→E→C→B→D
答案 B
解析 在生态系统中,有毒物质沿着食物链传递积累,因此营养级越高的生物体内有毒物质越多,营养级越低的生物体内有毒物质越少。从表格中可以看出,有毒物质有机汞的残留从少到多依次是A0.05、E0.39、C0.51、B7、D68。其中,E0.39和C0.51有毒物质差不多,可能是营养级别相同,因此食物链最可能是。
7.科研人员对某一受到污染的湿地公园的生态环境进行调查,发现该湿地公园主要河道沿途有许多生活污水的排污口,下表表示对几种生物研究的相关结果。下列分析正确的是( )
生物
毒素含量(μg/L)
铵盐吸收率
有机物去除率
硅藻
0.1
52%
0
蓝细菌
0.554
78%
0
红假单胞光合细菌
0
87%
92%
A.据表分析,治理污水效果最好的生物是蓝细菌
B.输入该生态系统的能量仅仅来源于生产者固定的太阳能
C.公园中群落演替的类型是次生演替
D.河道中各种鱼类生活在不同水层的意义是为了提高空间利用率
答案 C
解析 据题表分析可知,治理污水效果最好的生物是红假单胞光合细菌,因为其不产毒素且对铵盐和有机物的去除率较高,A项错误;输入该湿地生态系统的能量有生产者固定的太阳能和(污水中的)化学能,B项错误;公园中群落演替的类型是次生演替,C项正确;各种鱼类生活在不同的水层,这一现象体现了群落具有垂直结构,这种结构显著提高了利用环境资源的能力,D项错误。
8.如图表示甲、乙两个特定生态系统的能量金字塔,下列有关解释正确的是( )
A.一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多
B.能量沿食物链单向流动,传递效率随营养级的升高而逐级递减
C.若甲和乙中玉米的数量相同,能量传递效率为10%,且甲能养活10000人,则乙能养活500人
D.若土壤中含相同浓度的DDT,则甲中的人比乙中的人体内DDT浓度低
答案 D
解析 能量流动的特点是单向流动、逐级递减,但是一个吃玉米的人所获得的能量不一定比一个吃牛肉的人获得的能量多,A项错误;能量传递效率一般约为10%,不会随营养级的升高而改变,B项错误;若甲和乙中玉米的数量相同,能量传递效率为10%,且甲能养活10000人,则乙能养活1000人,C项错误;DDT在沿食物链流动时,存在生物放大现象,即营养级越高,体内积累的DDT越多,D项正确。
9.我国嫦娥四号完成了人类在月球表面进行的首次生物实验。搭载嫦娥四号上月球的“罐子”中有土壤、空气、水和透明设备等,搭载着棉花、油菜、土豆、拟南芥、果蝇和酵母菌六种生物。在条件合适的情况下,这个“罐子”能形成一个简单的微型生态系统。下列有关说法错误的是( )
A.“罐子”中的六种生物分别属于生产者、消费者和分解者
B.“罐子”生态系统的结构由生物成分和非生物的物质和能量构成
C.“罐子”生态系统的营养结构简单,抵抗力稳定性较低
D.“罐子”登月为人类今后建立月球基地提供研究基础和经验
答案 B
解析 棉花、油菜、土豆、拟南芥属于生产者,果蝇属于消费者,酵母菌属于分解者,A正确;生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链、食物网,B错误;生物种类越多,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越高,“罐子”生态系统的营养结构简单,抵抗力稳定性较低,C正确;月球生物科普实验为人类今后建立月球基地提供研究基础和经验,D正确。
10.如图是生物圈中碳循环示意图,下列相关分析不正确的是( )
A.生物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,各成分间以CO2的形式传递碳元素
C.对E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡
D.碳循环过程需要能量驱动,同时又是能量的载体
答案 B
解析 生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足,A项正确;A是消费者,C是生产者,在生物群落与非生物环境之间以CO2的形式传递碳元素,而在生物群落内部以含碳有机物的形式传递碳元素,B项错误;对E(煤、石油、天然气等化石燃料)过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡,C项正确;碳循环过程需要能量驱动,同时又是能量的载体,D项正确。
11.某池塘中,早期藻类大量繁殖,食藻浮游动物水蚤大量繁殖,藻类减少,接着又引起水蚤减少。后期排入污水,引起部分水蚤死亡,死亡的水蚤又加重了污染,导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述,正确的是( )
A.早期属于正反馈调节,后期属于负反馈调节
B.早期属于负反馈调节,后期属于正反馈调节
C.早期、后期均属于负反馈调节
D.早期、后期均属于正反馈调节
答案 B
解析 早期藻类大量繁殖,食藻浮游动物水蚤大量繁殖,藻类减少,接着又引起水蚤的减少,属于负反馈调节;后期排入污水,引起部分水蚤死亡,死亡的水蚤又加重了污染,导致更多水蚤死亡,属于正反馈调节。
12.近年来,我国较多城市雾霾天气频发,改善生态环境势在必行。“退耕还林”持续进行,“创建国家森林城市”等迅速展开。下列叙述错误的是( )
A.创建国家森林城市有利于缓解温室效应
B.创建国家森林城市需要大量引进外来物种
C.退耕还林过程增加了物种丰富度
D.退耕还林过程经历了次生演替
答案 B
解析 创建国家森林城市,森林覆盖率得以提高,群落植物的光合作用增强,有利于缓解温室效应,A正确;外来物种引入不当会导致生态灾难,因此创建国家森林城市需要谨慎引进外来物种,B错误;退耕还林的过程是在土壤条件基本保留的基础上进行的次生演替过程,随着群落演替的进行,物种丰富度会逐渐增加,C、D正确。
13.(2019·浙江名校协作体高三联考)如图为某生态系统能量流动示意简图,A~E为生物群落,未利用的能量未表示,回答下列相关问题:
(1)图中不应出现的箭头是________(填序号)。
(2)B是该生态系统全部的植食动物,统称为__________,其粪便中供给分解者的能量为________(填序号)。
(3)若将此图改为碳循环示意图,还缺少的主要组成部分是______________,E在生态系统中的成分是________,⑧⑨⑩碳的传递形式是________。
答案 (1)⑫ (2)第二个营养级 ⑪ (3)大气中的CO2 分解者 有机物
解析 (1)根据图中关系,判断B、C、D为消费者,E为分解者,则多出的箭头是⑫。(2)生态系统全部的植食动物,统称为第二个营养级;其粪便中供给分解者的能量即生产者同化的能量中供给分解者部分,即⑪。(3)若将此图改为碳循环示意图,还缺少的主要组成部分是大气中的CO2;E属于分解者,⑧⑨⑩碳的传递形式是有机物。
14.(2019·浙江绍兴9月联考)环境中的汞、铅等重金属随食物、饮水进入生物体内后贮存在脂肪、神经组织中而不容易排出体外。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级,在某一时间测得所含某种重金属的相对浓度如图所示。请回答下列问题:
(1)汞、铅等有害物质随营养级逐渐积累的现象称为________________。
(2)组成该生态系统的成分除了图中所示之外,还包括无机物、有机物、气候、能源和________。
(3)流经该生态系统的总能量来自________(用图中标号回答)所同化的总能量,能量沿着_______(用图中标号与箭头表示)流动,且流动的特点是___________________________。
(4)铅、汞污染后,铅、汞耐受能力差的生物逐渐被耐受能力强的生物所替代,这个演替过程属于________。
答案 (1)生物放大 (2)分解者 (3)乙 乙→丁→甲→丙 单向流动、逐级递减 (4)次生演替
解析 (1)有害物质随营养级逐渐积累的现象称为生物放大。(2)生态系统的成分包括无机物、有机物、气候、能源、生产者、消费者和分解者。(3)根据重金属浓度推断,四种生物的捕食关系为乙→丁→甲→丙,流经生态系统的总能量为生产者(乙)同化的总能量,能量沿着乙→丁→甲→丙单向流动,逐级递减。
15.(2018·嘉兴3月模拟)某相对稳定的生态系统中植物、旅鼠和旅鼠的天敌之间数量变化关系如图1所示(图中不同阴影的面积表示不同比例尺下的个体数量)。图2为该生态系统中能量流动过程,①~⑤表示有关能量及其数量,其中①表示生物B摄入的食物中所含有的能量。
请回答下列问题:
(1)图1中3种生物可构成的一条食物链是____________(用箭头和图中文字表示)。若该生态系统中旅鼠因某种原因(如迁入)而增加,则旅鼠的天敌数量将__________,植物的数量将减少,而植物的减少反过来会抑制旅鼠数量的增加。这种________________________最初发生的变化的调节方式就是负反馈调节。
(2)图1中乙对应图2中的营养级是__________(用图中字母表示)。用图2中序号计算用于B生长和繁殖的能量,计算公式是______________。
答案 (1)乙→丙→甲 增加 抑制和减弱 (2)A ①-③-⑤
解析 (1)根据个体数量的变化,乙开始的数量较多,丙随之逐渐增多,而丙的增多又导致乙的减少,说明丙捕食乙;丙的数量增多后又导致甲的数量增多,说明甲捕食丙。因此,图1中3种生物可构成的一条食物链是乙→丙→甲。若该生态系统中旅鼠因某种原因而增加,则旅鼠的天敌因食物充足而数量增加,而旅鼠取食更多植物导致植物的数量减少,植物的减少反过来会抑制旅鼠数量的增加,这种抑制和减弱最初发生的变化的调节称为负反馈调节。(2)图1中乙是植物,属于生产者,对应图2中的营养级是A。因为①表示生物B摄入的食物中所含有的能量,所以图2中用于B生长和繁殖的能量是同化量-呼吸消耗量-粪便中的能量,即①-③-⑤。
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