2024版高考生物一轮复习教材基础练第十章生物与环境第3节生态系统的结构和功能教学课件

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知识点77　生态系统的结构
1 如图表示某湖泊生态系统中部分生物所组成的食物网,相关叙述正确的是A.丙和丁、乙和丁都存在竞争关系B.若该湖泊受到DDT污染,则图中甲体内DDT浓度最高C.该生态系统结构只包括湖泊中所有的生物D.湖泊生态系统中只有群落的垂直结构,没有水平结构
1.A　从食物链甲→丁、甲→乙→丁、甲→乙→丙→丁可以看出,丙和丁、乙和丁都存在竞争关系,A正确。若该湖泊受到DDT污染,则题图中丁体内DDT浓度最高,因为DDT存在生物富集现象,而丁所处营养级最高,B错误。生态系统的结构包括生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量)、营养结构(食物链和食物网),C错误。湖泊生态系统中既有群落的垂直结构,也有群落的水平结构,D错误。
2 如图是某海洋生态系统中,生产者固定太阳能的数量与水深关系的曲线。下列说法不正确的是A.在远洋水域,从水深30 m处开始,随着水深增加,固定太阳能的数量逐渐减少,影响这一变化的非生物因素主要是阳光B.在水深小于20 m时,近海水域中生产者固定的光能比远洋水域中生产者固定的多,这与近海水域中矿质元素多有关C.近海水域水深为10 m左右时,生产者的数量可能最多D.生活在水深100 m以下的生物,从生态系统的组成成分看是分解者
2.D　分析题图,在远洋水域,从水深30 m处开始,随着水深增加,光照强度减弱,生产者固定太阳能的数量逐渐减少,故影响这一变化的主要非生物因素是阳光,A正确。在水深小于20 m时,近海水域中矿质元素多,会导致生产者数量较多,因此该水域中生产者固定的太阳能也相对比较多,B正确。从表中数据可以看出,近海水域水深为10 m左右时,生产者固定的太阳能最多,故该处生产者的数量可能最多,C正确。在水深100 m以下,几乎没有阳光,生活在水深100 m以下的生物,从生态系统的组成成分看主要是消费者、分解者,D错误。
关于生态系统组成成分判断的三类“不一定”和两类“一定”1.三类“不一定”(1)生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌等),植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活,属于消费者)。(2)消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等),动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物遗体或排泄物为食的腐生动物属于分解者)。(3)分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物),微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于生产者,寄生细菌属于消费者)。2.两类“一定”(1)生产者一定是自养型生物,自养型生物一定是生产者。(2)营腐生(或腐食)生活的生物一定是分解者,分解者一定是营腐生(或腐食)生活的生物。
3 美国黄石国家公园中的灰狼种群在历史上曾被人为清除,导致马鹿等多种生物的生存受到严重威胁。20世纪末,公园管理者把灰狼重新引入黄石公园。研究者在马鹿被灰狼捕食的低风险区和高风险区,分别测量了杨树被马鹿啃食植株的比例与植株(幼苗)的平均高度。下列说法正确的是A.引狼入园第4年时,低风险区杨树的现存生物量比高风险区更大B.引狼入园第4年时,高风险区杨树的生长比低风险区受到的抑制作用强C.题图结果体现三级消费者可间接控制生产者的数量变化D.引狼入园后,马鹿的种群结构得到优化,利于生物多样性的增加
3.D　分析题图可知,低风险区杨树被啃食比例在灰狼引入的第3年就明显升高,高风险区则明显下降,说明4年后低风险区杨树的现存生物量比高风险区更小,A错误。分析题图可知,无论高风险区还是低风险区,在灰狼引入后的第一年到第四年杨树的平均株高都在不断增加,其中高风险区株高增幅大于低风险区,说明引狼入园第4年时,低风险区杨树的生长比高风险区受到的抑制作用强,B错误。本题的食物链是杨树→马鹿→灰狼,该食物链中灰狼是二级消费者,题图结果体现的应是二级(次级)消费者可间接控制生产者的数量变化,C错误。灰狼以马鹿为食,引狼入园后,马鹿的种群结构得到优化,有利于生物多样性的增加,D正确。
知识点78　生态系统的能量流动
1 下列有关生态系统能量流动的叙述,正确的是A.生态系统的能量流动是指能量的输入和散失的过程B.流经生态系统的总能量是照射在生产者上的太阳能C.流入第二营养级的总能量是指初级消费者同化的能量D.各营养级同化的能量都会沿着食物链和食物网流向下一营养级
1.C　生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动,A错误。流经生态系统的总能量一般是生产者固定的能量,而不是照射在生产者上的太阳能,B错误。初级消费者处于第二营养级,故流入第二营养级的总能量是指初级消费者同化的能量,C正确。最高营养级的生物不会有能量流向下一营养级,D错误。
2 如图为生态系统中能量流经第二营养级的示意图,下列叙述错误的是A.a表示的是初级消费者同化的能量B.a有一部分能量以热能的形式散失C.b为初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量D.①中的能量属于初级消费者流向分解者的能量
2.D　由图可知,a表示的是初级消费者同化的能量,b是初级消费者用于自身生长、发育和繁殖的能量,A、C正确。a有一部分能量在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失,B正确。①中的能量是初级消费者的粪便中的能量,属于上一营养级(生产者)流向分解者的能量,D错误。
3 如图为生态系统中能量流动的部分示意图,①~④代表一定的能量值。下列叙述正确的是A.在人工饲养的高密度鱼塘中③一定大于初级消费者的同化量B.初级消费者的遗体残骸和粪便中的能量属于④C.将秸秆喂牲畜、牲畜粪便作为沼气池发酵原料均可提高①/③的值D.若该生态系统在一段较长时期内没有能量输入,这个生态系统就会崩溃
3.D　在人工饲养的高密度鱼塘生态系统中,人们可通过投放饲料等措施来饲养更多的鱼类,人工饲养的高密度鱼塘中初级消费者的同化量可能大于生产者固定的太阳能(③),A错误。④表示初级消费者同化量的一部分流向了分解者,而初级消费者粪便中的能量属于生产者的同化量,不属于④,B错误。将秸秆喂牲畜、牲畜粪便作为沼气池发酵原料均可提高能量利用率,但不能改变营养级间的能量传递效率,故不能提高①/③的值,C错误。能量输入是一个生态系统维持正常功能的必要条件,若一个生态系统在一段较长时期内没有能量输入,这个生态系统就会崩溃,D正确。
4 如图为某自然生态系统的能量金字塔简图,其中①、②、③、④分别代表不同的营养级,输入该生态系统的总能量为m,各营养级输出的能量为n。下列叙述正确的是A.①为生产者,②、③为消费者,④为分解者B.m和n的能量形式分别是太阳能和化学能C.②比③同化量少是因为②的能量要用于呼吸作用D.维持该生态系统的稳定需要外部能量的持续输入
4.D　据图可知④为生产者,①、②、③均为消费者,A错误;m是该生态系统中的生产者固定的能量,n是各营养级输出的能量,包括化学能和热能等,B错误;②比③同化量少是因为③同化的能量,一部分用于呼吸作用,一部分流向分解者,还有一部分流入②,C错误;维持该生态系统的稳定需要外部能量的持续输入,D正确。
5 如图Ⅰ和Ⅱ分别表示水生生态系统和陆地生态系统的某种生态金字塔,a、b、c、d代表不同营养级。有关叙述不正确的是A.图Ⅰ不可能是生物量金字塔B.图Ⅱ可能是生物数量金字塔C.图Ⅰ和Ⅱ通常不能表示能量金字塔D.a代表第一营养级,属于生产者
5.A　由题意知,图Ⅰ表示水生生态系统的某种生态金字塔,由于在水生生态系统中,浮游动物的生物量往往会超过浮游植物的生物量,其生物量金字塔可能出现“倒置”现象,故图Ⅰ可能是生物量金字塔,A错误。由题意知,图Ⅱ表示陆地生态系统的某种生态金字塔,森林生态系统中昆虫和树的数量关系符合上宽下窄倒置的金字塔形,故图Ⅱ可能是生物数量金字塔,B正确。由于能量在流动中总是逐级递减,故能量金字塔通常呈正金字塔形,故图Ⅰ和Ⅱ通常不能表示能量金字塔,C正确。a位于最底层,代表第一营养级,属于生产者,D正确。
6 某弃耕地的主要食物链由“植物→田鼠→鼬”构成。生态学家对此食物链的能量流动进行了研究,结果如表,单位是J/(hm2·a),下列叙述不正确的是A.植物固定的太阳能是流入该生态系统的总能量B.田鼠与鼬间的能量传递效率低,主要因为田鼠维持体温消耗能量较多C.将三个营养级同化的能量绘制成图可呈金字塔形D.田鼠与鼬之间的能量传递效率是3%,不符合能量沿食物链的传递效率
6.D　在生态系统中,能量流动一般是从生产者固定太阳能开始的,所以,植物固定的太阳能是流入该生态系统的总能量,A正确。田鼠是恒温动物,同化的能量绝大部分在呼吸作用中以热能的形式散失,用于维持体温,传递给鼬的能量较少,故两者之间能量传递效率低,B正确。能量流动具有逐级递减的特点,将三个营养级同化的能量绘制成图可呈金字塔形,C正确。能量流动具有单向流动和逐级递减的特点,相邻两个营养级之间的能量传递效率一般在10%~20%,指的是相邻两个营养级(该营养级所有生物)之间的同化量之比,田鼠和鼬不是各自营养级的所有生物,D错误。
能量传递效率释疑能量传递效率是指相邻两个营养级之间的能量传递效率,是两个相邻营养级所有生物所具有的能量的总体比值,而不是指两种生物或两个个体之间的能量传递效率。能量传递效率通常为10%~ 20%,但能量传递效率有可能低于10%,例如在果园、农田等人工生态系统中,由于人类活动的干扰,植食性害虫长期处于较低数量的状态,第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率低于10%。
7 如图是赛达伯格湖的能量流动图解(图中数字为能量数值,单位是J·cm-2·a-1)。下列关于该生态系统能量利用和传递特征的叙述,错误的是A.太阳能被生态系统固定的效率小于0.1%B.流经生态系统的总能量为464.6 J·cm-2·a-1C.呼吸作用消耗能量的比例随营养级的提高而降低D.第一、二营养级之间的能量传递效率约为14%
7.C　图中生态系统固定的太阳能为生产者所固定的能量464.6 J/(cm2·a),太阳辐射的能量为497 693.2 J/(cm2·a),太阳能被固定的效率为464.6 [J/(cm2·a)]÷497 693.2 [J/(cm2·a)]×100%≈0.093%,A正确;流经该生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能,生产者固定的能量是464.6 J/(cm2·a),B正确;生产者为第一营养级,呼吸作用消耗能量的比例为96.3 [J/(cm2·a)]÷464.6 [J/(cm2·a)]×100%≈20.7%,植食性动物为第二营养级,呼吸作用消耗能量的比例为18.8 [J/(cm2·a)]÷62.8 [J/(cm2·a)]×100%≈29.9%,肉食性动物为第三营养级,呼吸作用消耗能量的比例为7.5 [J/(cm2·a)]÷12.6 [J/(cm2·a)]×100%≈59.5%,故呼吸作用消耗能量的比例随营养级的提高而增加,C错误;据图可计算,第一营养级到第二营养级的能量传递效率是62.8 [J/(cm2·a)]÷464.6 [J/(cm2·a)]×100%≈14%,D正确。
8 如图为某农业生态系统的模式图,请据图回答有关问题:(1)图中沼气池中的微生物属于生态系统组成成分中的　　　　。(2)图中碳元素在农作物、家禽、家畜、人、食用菌之间的传递形式是　　　　。(3)家禽取食农作物后,并不能获得农作物的全部能量,原因是 。(4)在农村大力推广此模式,可以利用农作物秸秆发酵产沼气,沼渣沼液作肥料又可被农作物吸收利用,一方面实现了能量的　　　　,另一方面可以减少化石燃料的燃烧和化肥的使用,减轻　　　　。
8.【参考答案】　(1)分解者　(2)有机物　(3)农作物被家禽取食后,一部分能量以粪便的形式流入分解者　(4)多级利用　环境污染【解题思路】　(1)沼气池中的微生物能将秸秆和粪便中的有机物分解为无机物,属于生态系统组成成分中的分解者。(2)碳元素在农作物、家禽、家畜、人、食用菌等生物之间以含碳有机物的形式传递。(3)由于农作物被家禽取食后,一部分能量以粪便的形式流入分解者,因此家禽取食农作物后,并不能获得农作物的全部能量。(4)利用农作物秸秆发酵产沼气,沼渣沼液作肥料又可被农作物吸收利用,一方面实现了能量的多级利用,另一方面可以减少化石燃料的燃烧和化肥的使用,减轻环境污染。
知识点79　生态系统的物质循环
1 下列有关“探究土壤微生物的分解作用”实验的叙述,错误的是A.气候、环境条件等因素均会影响落叶分解的时间B.探究微生物对落叶的分解作用时,对照组的土壤要灭菌处理C.具有分解作用的土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌等多种类型D.探究土壤微生物对淀粉的分解作用时,需提前制备土壤浸出液静置备用
1.B　气候、环境条件等因素均会影响落叶分解的时间,如在温暖的环境中,落叶分解较快,A正确。探究微生物对落叶的分解作用时,实验的自变量是有无土壤微生物,因变量是落叶是否腐烂,实验组的土壤要灭菌处理,对照组的土壤不进行处理(自然状态),B错误。具有分解作用的土壤微生物主要营腐生生活,主要包括细菌、真菌、放线菌等多种类型,C正确。探究土壤微生物对淀粉的分解作用时,需提前制备土壤浸出液静置备用,土壤浸出液中含有微生物,可用碘液或斐林试剂进行检测,D正确。
2 如图为部分碳循环示意图,下列叙述正确的是A.由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ中的生物构成的食物链中,能量是单向流动、逐级递减的B.生产者为第一营养级,①②⑥⑧之和为生产者固定的总能量C.Ⅰ→生产者主要通过光合作用实现,Ⅳ→Ⅰ主要通过呼吸作用实现D.生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与非生物环境之间循环往返
2.C　据图分析：分析题图,由Ⅰ和生产者之间的双向箭头可知,Ⅰ为大气中的CO2库;根据生产者、Ⅱ、Ⅲ的箭头都指向Ⅳ,可知Ⅳ为分解者,Ⅱ为初级消费者,Ⅲ为次级消费者。 由生产者、Ⅱ、Ⅲ中的生物构成的食物链中,能量是单向流动、逐级递减的,而Ⅳ是分解者,不参与食物链的组成,A错误。生产者为第一营养级,①为生产者固定的总能量,B错误。Ⅰ→生产者主要通过绿色植物光合作用实现,Ⅳ→Ⅰ主要通过分解者的呼吸作用实现,C正确。生态系统的物质循环指的是组成生物体的各种元素在生物群落与非生物环境之间循环往返,D错误。
3 碳达峰是指在某一个时期,CO2的排放达到峰值不再增长,之后逐步回落。碳中和是指通过节能减排等方式来抵消工厂、企业等团体或个人产生的CO2,实现CO2的零排放。下列说法错误的是A.减少CO2排放与大力植树造林有利于缓解温室效应B.化石燃料的燃烧大大增加了CO2的排放,这一过程不属于生态系统的碳循环C.生产者、分解者和消费者都可参与生态系统的碳循环D.碳循环具有全球性,城市生态系统产生的CO2可以被其他生态系统的生产者所利用
3.B　温室效应主要是大气中的CO2增多造成的,减少CO2排放与大力植树造林可降低大气中的CO2浓度,有利于缓解温室效应,A正确。化石燃料的燃烧大大增加了CO2的排放,这一过程属于碳循环中返回大气中的CO2库这一环节,B错误。在自然生态系统中生产者、消费者和分解者都参与碳循环过程,C正确。碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境间的循环过程,碳循环具有全球性,城市生态系统产生的CO2可以被其他生态系统的生产者所利用,D正确。
4 如表为生活在某水域中层的几种鱼体内重金属的含量(单位:ng·g-1),已知这些鱼有草食性的鱼、杂食性的鱼和肉食性的鱼。据表分析,下列说法正确的是A. 鱼A、B可能是杂食性的鱼B. 鱼C、D、E可能是肉食性的鱼C.铅会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,在食物链顶端的生物体内含量最多D.水生动物有分层现象,分层现象只与食物有关,与光照等无关
4.C 信息转换：分析题表可知,鱼A体内重金属的含量在五种鱼中最低,鱼B、C体内重金属的含量均低于鱼D、E,据此可判断鱼A为草食性的鱼,鱼B、C为杂食性的鱼,鱼D、E为肉食性的鱼。 根据“信息转换”可知,鱼A为草食性的鱼,鱼C为杂食性的鱼,A、B错误。生物富集现象指的是生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,故铅会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端,C正确。水生动物的分层现象既与食物有关,也与光照等其他因素有关,D错误。
知识点80　生态系统的信息传递
1 生态系统中的种群之间及其内部都有信息的产生与交流。下列实例中,生物通过化学信息进行交流的是A.头狼通过嚎叫让狼群成员赶来实施集体猎食B.雄鸟在求偶时进行复杂的“求偶炫耀”,如孔雀开屏C.食草动物通过识别植物的气味来辨别和摄取食物D.工作人员在机场附近通过发射煤气炮进行人工驱鸟
1.C　头狼通过嚎叫让狼群成员赶来实施集体猎食,依靠的是声音;工作人员在机场附近通过发射煤气炮进行人工驱鸟,依靠的是煤气炮的火光和声响,都属于物理信息,A、D不符合题意。“求偶炫耀”属于动物行为,雄鸟在求偶时进行复杂的“求偶炫耀”实质上是通过行为信息来进行交流的,B不符合题意。有的植物能释放出一些有气味的挥发性化学物质,食草动物通过识别植物的气味来辨别和摄取食物属于通过化学信息进行交流,C符合题意。
2下列关于信息传递在农业生产中的应用的叙述,正确的有几项①利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物,可以提高果树的传粉效率和结实率②养鸡时,在增加营养的基础上,延长光照时间,可以提高产蛋率③利用特殊的化学物质扰乱某些动物的交配,可以减缓有害动物对农作物的破坏④与化学防治相比,生物防治最大的优点是减少了对环境的污染A.一项　　　　　　B.二项 C.三项　　　　　　D.四项
2.D　生态系统中的信息传递可以调节生物的种间关系,所以利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物,能提高果树的传粉率和结实率,①正确;养鸡时,在增加营养的基础上,延长光照时间,会刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌,可以提高产蛋量,光照属于物理信息,②正确;利用特殊的化学物质(如性引诱剂)可扰乱某些动物的雌雄交配,使有害动物的繁殖力下降,从而减缓有害动物对农作物的破坏,③正确;与化学防治相比,生物防治最大的优点是减少了对环境的污染,④正确。故选D。
3 1967年,荷兰一位生物学家在研究蜜蜂时,发现蜜蜂在找到蜜源后,可以通过跳圆圈舞或摆尾舞向同伴传递蜜源情况:圆圈舞表明蜜源较近,大约在距蜂箱百米以内;摆尾舞的意思是,蜜源在百米之外的远处,究竟距离多远与摆尾的速度有关。下列有关叙述不正确的是A.蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞就是典型的行为信息B.生态系统中的信息传递只发生在生物和生物之间C.由此可见,生命活动的正常进行,离不开信息的作用D.苹果园中制造与蜜蜂跳舞相同频率的振动或声音有助于提高苹果的产量
3.B　蜜蜂找到蜜源后,通过跳圆圈舞或摆尾舞向同伴传递蜜源信息,这属于行为信息,A正确。信息传递发生在生物与生物之间或生物与无机环境之间,B错误。蜜蜂在发现蜜源后,可通过跳圆圈舞或摆尾舞来告知同伴蜜源的方位,其他蜜蜂据此判断找到蜜源,说明生命活动的正常进行,离不开信息的作用,C正确。苹果园中制造与蜜蜂跳舞相同频率的振动或声音,可以吸引蜜蜂前来采蜜传粉,提高苹果的产量,D正确。