2024届人教版高考生物一轮复习生态系统的结构与能量流动作业（多项版）含答案

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第3课　生态系统的结构与能量流动
[基础练透]
1．(2022·张家口市模拟)下列有关生态系统的组成成分及营养级的叙述，正确的是(　　)
A．有机肥可为绿色植物为主的生产者提供物质和能量
B．蜣螂是需氧异养型动物，属于生态系统中的消费者
C．细菌只可能是生态系统组成成分中的消费者和分解者
D．消费者都属于异养生物，消费者的存在有利于生态系统的物质循环
解析：选D。绿色植物是自养型生物，不能直接利用有机肥中的物质和能量，A错误；蜣螂是营腐生生活的需氧异养型动物，属于分解者，B错误；细菌也可能是生产者，如硝化细菌，C错误；消费者都属于异养生物，消费者对于植物的传粉和种子的传播具有重要作用，消费者的存在有利于生态系统的物质循环，D正确。
2．(2022·潍坊模拟)科学家在深海中的火山口周围发现了热泉。经过对热泉生态系统的研究，科学家认为热泉口的环境与地球上早期生命所处的环境相似。热泉喷出的海水中富含硫化氢和硫酸盐，硫细菌通过氧化硫化物和还原CO2来制造有机物。管蠕虫吞入硫细菌形成细菌囊，并不断将从海水中吸收的硫化氢等物质输送给囊中硫细菌，同时也从硫细菌获取能量。下列说法错误的是(　　)
A．硫细菌是自养生物，硫细菌与管蠕虫的种间关系为寄生
B．研究深海热泉生态系统，有助于了解生命的起源
C．该生态系统的能量源头主要是硫化物氧化释放的化学能
D．硫细菌与硝化细菌同化作用类型相同，都属于生产者
解析：选A。硫细菌通过氧化硫化物和还原CO2来制造有机物，故同化作用类型是自养型，而“管蠕虫吞入硫细菌形成细菌囊，并不断将从海水中吸收的硫化氢等物质输送给囊中硫细菌，同时也从硫细菌获取能量”，说明硫细菌与管蠕虫的种间关系为互利共生，A错误；研究深海热泉生态系统，有助于了解生命的起源，B正确；深海中几乎无光，该生态系统的能量源头主要是硫化物氧化释放的化学能，C正确；硫细菌与硝化细菌都是自养生物，都属于生产者，D正确。
3．如图表示某生态系统中构成一条食物链的甲、乙、丙、丁4个种群的数量变化，下列说法错误的是(　　)

A．甲种群在该食物链中是次级消费者，第三营养级
B．ab段甲种群数量下降的原因是乙减少，丙增多
C．甲、乙、丙、丁4个种群占据不同的位置，体现了群落的空间结构
D．由于丁种群在4个种群中相对数量最多，所以其丰富度最大
解析：选D。甲、乙、丙、丁4个种群之间是捕食关系，被捕食者先增加先减少，捕食者后增加后减少，所以由这4个种群构成的食物链为丁→乙→甲→丙，甲种群在该食物链中是次级消费者，第三营养级，A正确；ab段乙种群数量减少、丙种群数量增多，导致甲种群数量下降，B正确；甲、乙、丙、丁4个种群占据不同的位置，体现了群落的空间结构，C正确；丰富度是指一个群落中物种数目的多少，D错误。
4．(2022·泰州模拟)某同学在分析羊食草的过程后绘制了如图能量流动模型。下列相关叙述，正确的是(　　)

A．有机肥中化学能的主要流向是被草吸收、同化、利用
B．流经该生态系统能量的唯一来源是过程①固定的光能
C．羊所排粪便中的能量应该属于羊同化的能量
D．③中的能量应该来自羊“生长、发育和繁殖”的能量
解析：选D。植物不能利用有机肥中的能量，只有分解者将有机物分解后，植物利用其中的矿质元素，有机肥中的能量主要流向土壤微生物(分解者)，A错误；据图可知，流经该生态系统的能量有①固定的光能，此外还有②有机肥中的化学能，B错误；羊所排粪便中的能量应属于上一营养级即草所同化的能量，C错误；③为羊遗体、残骸流向分解者的部分，其中的能量应该来自羊“生长、发育和繁殖”的能量，D正确。
5．(2022·铁岭二模)某生态系统能量金字塔如图所示，图中字母代表不同生物。下列分析错误的是(　　)

A．图中A、B、C代表生产者，通常是绿色植物
B．图中E、F之间信息传递一定是单向的
C．碳以有机物的形式沿着箭头所示渠道流动
D．图中C→E→F这条食物链中，F获得的能量最少
解析：选B。生产者通常是绿色植物，A正确；图中E、F之间的信息传递往往是双向的，B错误；在食物链中碳以有机物的形式流动，C正确；图中C→E→F这条食物链中，F所代表的是最高营养级，获得的能量最少，D正确。
6．(2022·龙岩模拟)“虾稻共作”是一种稻田综合种养模式，稻田中的水草、藻类、害虫、腐殖质等为小龙虾提供了饵料，小龙虾取食天然饵料和人工饵料后产生的排泄物又为水稻生长提供了良好的生物肥。下列相关叙述正确的是(　　)
A．流经该生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能
B．小龙虾的摄食降低了水草与水稻的竞争，从而更有利于水稻的生长
C．小龙虾在生态系统的组成成分中既是生产者，也是消费者和分解者
D．小龙虾的排泄物可为水稻提供能量，提高了该生态系统的能量利用率
解析：选A。由于该生态系统有人工投喂的饵料，所以流经该生态系统总能量包括生产者固定的全部太阳能和人工饵料中的化学能，A错误；小龙虾以水草为食，可以降低水草与水稻的竞争，从而更有利于水稻的生长，B正确；小龙虾以水草、藻类、害虫、腐殖质为食，所以可以作为消费者和分解者，但不能作为生产者，C错误；小龙虾的排泄物被分解者分解后可以为水稻提供矿质元素，但不能为水稻提供能量，D错误。
7．(多选)如图表示一个人工鱼塘的食物网。以下据图作出的判断不正确的是(　　)

A．流经该生态系统的总能量是浮游植物固定太阳能的总量
B．图中的生物可以构成一个完整的生物群落
C．提高光能利用率和适度增加饲料投喂量，都可以提高鱼塘的产量
D．该鱼塘中消费者所含能量的总量一定少于生产者
解析：选ABD。该生态系统属于人工生态系统，流经该生态系统的总能量是浮游植物固定太阳能的总量加上饲料有机物中的化学能，A错误；生物群落是在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，图中的生物只是人工鱼塘中的部分生物，不能构成一个完整的生物群落，B错误；提高光能利用率和适度增加饲料投喂量，都可以提高鱼塘的产量，C正确；流经该生态系统的总能量是浮游植物固定太阳能的总量加上饲料有机物中的化学能，因此该鱼塘中消费者所含能量的总量可能多于生产者，D错误。
8．(2022·广西名校模拟)某河流生态系统的甲、乙、丙、丁、戊、己六种生物构成的食物网如图1所示；图2为部分能量流动关系(A、B、C表示同化的能量)回答下列问题：

图1

图2
(1)图1食物网中，属于次级消费者的是______________；除了图2中已经标出的能量去向之外，丁的能量去向还有__________________。
(2)结合图2分析，图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率____________(填“大于”“小于”或“等于”)B/A。
(3)在治理污水时如果盲目引入外来物种，可能会因为外来物种与本地物种之间形成______________关系而导致该生态系统内群落的丰富度降低。
解析：(1)图1中，甲、乙是生产者，丙、丁是初级消费者，戊、己是次级消费者，同时己还是三级消费者。生物同化的能量的去向包括：自身呼吸作用以热能形式散失；流入下一营养级(除最高营养级)；分解者分解。因此除了图2中已经标出的能量去向之外，丁的能量去向还有传递给戊、自身呼吸作用以热能形式散失。(2)由图1可知，生产者甲、乙同化的能量，除了流向丁(B)以外，还有一部分流向丙，所以图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率＝(丙的同化量＋B)/A，因此图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率大于B/A。(3)在治理污水时如果盲目引入外来物种，可能会因为外来物种与本地物种之间形成捕食、种间竞争、寄生关系而导致该生态系统内群落的丰富度降低。
答案：(1)戊、己　传递给戊、自身呼吸作用以热能形式散失　(2)大于　 (3)捕食、种间竞争、寄生
[能力提升]
9．(2022·石家庄模拟)某生态系统的食物网如图甲所示，图乙是能量流经该生态系统第二营养级的过程，下列说法正确的是(　　)

图甲　　　　　　　　　图乙　
A．图甲所示成分与非生物的物质和能量共同组成该生态系统的组成成分
B．图甲中H的粪便中的能量属于图乙中能量f的一部分，粪便作为有机肥还田时，能量就流向了农作物
C．图甲中，理论上若H数量减少，Q的数量将增加
D．该生态系统能量的输出不都是通过各营养级的细胞呼吸实现的
解析：选D。图甲所示成分有生产者和消费者，与非生物的物质和能量、分解者共同组成该生态系统的组成成分，A错误；图甲中H的粪便中的能量属于图乙中能量f的一部分，粪便作为有机肥还田时，无机盐能流向农作物，但能量不能流向农作物，B错误；图甲中，理论上若H数量减少，则G的数量增加，导致W数量减少，进而导致Q的数量减少，C错误；该生态系统能量的输出不都是通过各营养级的细胞呼吸实现的，还有部分流向了分解者，D正确。
10．(多选)(2022·吉林前郭尔罗斯县月考)肝片吸虫的幼虫寄生在椎实螺体内，尾蚴从螺体逸出后附着于大型水草继续发育，成虫主要寄生在牛、羊体内。科研人员进行了农药、化肥等农化品的使用对生态系统造成的影响的研究，结果如图所示。下列分析不正确的是(　　)

A．生态系统中的椎实螺和肝片吸虫均属于消费者
B．“水草→椎实螺→肝片吸虫→椎实螺天敌→羊”构成了一条食物链
C．椎实螺天敌的种群数量与肝片吸虫的种群数量之间呈正相关
D．农化品的使用能增加水草有机干物质量，从而增加人、畜感染肝片吸虫的概率
解析：选BC。肝片吸虫主要寄生于椎实螺体内和牛、羊体内，椎实螺以水草为食，二者均属于消费者，A正确；食物链是由吃与被吃关系建立起来的，椎实螺以水草为食，而肝片吸虫与椎实螺、牛、羊之间都是寄生关系，B错误；椎实螺天敌的种群数量与肝片吸虫的种群数量之间呈负相关，C错误；据图分析可知，农化品的使用能增加水草有机干物质量和椎实螺天敌死亡率，从而增加人、畜感染肝片吸虫的概率，D正确。
11．(2022·沈阳市重点高中联合体一模)辽宁红海滩被称为“中国最精彩的休闲廊道”和“中国最浪漫的游憩海岸线”，以湿地资源为依托(可对生活污水进行净化处理)，以芦苇荡为背景，再加上碧波浩渺的苇海，数以万计的水鸟和一望无际的浅海滩涂，还有许多火红的碱蓬草，成为一处自然环境与人文景观完美结合的纯绿色生态旅游系统。请回答下列问题：
(1)湿地生态系统的结构包括______________和______________两个部分。湿地的水域中有处于挺水层、浮水层和沉水层的不同生物，形成了群落的___________结构。流入湿地生态系统的总能量是_________________________。
(2)湿地生态系统中的生产者有机物中的能量，大部分通过______________散失，剩下的能量中，一部分随着残枝败叶等被______________而释放出来，另一部分则被初级消费者同化流入______________营养级。
(3)能量流动的特点为____________________，稻—萍—蛙的立体农业生产方式，体现出研究能量流动的实践意义是________________________。
解析：(1)湿地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)两个部分。湿地的水域中有处于挺水层、浮水层和沉水层的不同生物，在垂直方向上，有明显的分层现象，属于群落的垂直结构，这样显著提高了群落利用环境资源的能力。流入湿地生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和生活污水有机物中的化学能。(2)湿地生态系统中的生产者有机物中的能量，大部分通过呼吸作用散失，剩下的能量中，一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来，另一部分则被初级消费者同化流入了第二营养级。(3)能量流动的特点为单向流动、逐级递减。研究能量的流动对于人类的生产生活具有重要的指导作用，可以将生物在时间和空间上进行合理配置，增大流入生态系统的总能量。
答案：(1)组成成分　营养结构(或食物链、食物网)　垂直　生产者固定的太阳能和生活污水有机物中的化学能　(2)呼吸作用　分解者分解　第二　(3)单向流动、逐级递减　将生物在时间和空间上进行合理配置，增大流入生态系统的总能量
12．(2022·大连市一模)陆地生态系统约占地球表面的1/3，生境复杂，类型众多。回答下列问题：
(1)陆地生态系统是一个______________(填“开放”或“封闭”)的系统，可以通过源源不断地输入________________来维持系统的有序性。
(2)陆地生态系统中生产者主要是________________，他们与消费者共同构成错综复杂的食物网。能量金字塔能直观地反映生态系统中各______________间的能量关系，能量金字塔上窄下宽的原因是_________________________。
(3)国内外研究发现，我国在减少碳排放的同时，碳汇(碳储存)能力也令人赞叹，我国主要通过______________增加植被固碳能力，也通过________________等措施增加农田土壤的储碳量。
(4)矿化是指在土壤微生物作用下土壤中有机化合物转化为无机化合物的过程，是碳循环过程中的重要一环。研究者进行了“土壤微生物多样性对土壤碳矿化过程的影响”的研究，在3种土壤样品中加入等量葡萄糖培养，测定并计算培养期各土壤样品的碳矿化速率和累积碳矿化量，结果分别见图1和图2。

图1

图2
①研究人员获得含有显著基因多样性差异，但无明显丰富度差异的细菌群落的3种土壤样品，依基因多样性从大到小依次为D1、D3、D5。此步骤的目的是_________________________________________________________________。
②由图1可知，测量期间，3种土壤样品的碳矿化速率总体上从大到小排序为：__________________。各处理下的土壤碳矿化速率均表现出前、中、后的阶段性特征，后期下降时的微生物利用的碳源主要是________________(填“难分解”“易分解”或“较难分解”)的有机碳。
③综合分析图1和图2，得出实验结论：_________________________。
解析：(1)开放生态系统：能与外界环境发生能量和物质交换的生态系统。绝大多数自然生态系统都属于开放生态系统。陆地生态系统属于开放生态系统。可以通过源源不断地输入能量来维持系统的有序性。(2)陆地生态系统中生产者主要是绿色植物，绿色植物通过光合作用把光能固定下来输入到陆地生态系统。他们与消费者共同构成错综复杂的食物网。能量金字塔能直观地反映生态系统中各营养级间的能量关系，能量金字塔上窄下宽的原因是能量流动是逐级递减的，在食物链中等级越高获得的能量越少。(3)植物通过光合作用将大气中的CO2固定在植被与土壤中，所以我国主要通过植树种草增加植被固碳能力。秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的增产措施，在杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用。所以通过秸秆还田等措施增加农田土壤的储碳量。(4)①由题意“无明显丰富度差异的细菌群落”可知，该目的是为了排除丰富度差异对实验干扰。②由图1可知土壤碳化速率是D1>D3>D5。前期矿化速率较快是因为微生物利用的碳源是较易分解的碳源，后期微生物利用的碳源是难分解的碳源。③由图1、图2可知，土壤中微生物基因多样性越大，矿化速率越快，即土壤微生物多样性的增加有利于土壤的碳矿化过程。
答案：(1)开放　能量　(2)绿色植物　营养级　能量在流动过程中是逐级递减的　(3)植树种草(其他合理给分，如答：人工造林；植树造林)　秸秆还田　(4)①去除丰富度差异对实验干扰　②D1>D3>D5　难分解　③土壤微生物多样性的减少会对土壤的碳矿化作用造成不利影响(合理表达给分，如答：土壤微生物多样性的增加会对土壤的碳矿化作用产生积极影响；土壤微生物多样性的增加有利于土壤的碳矿化过程；丰富的土壤微生物多样性有利于土壤的碳矿化过程等)