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- 第三章 第三节 生态系统的物质循环 试卷 试卷 0 次下载
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第三章 章末质量检测 生态系统及其稳定性
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这是一份第三章 章末质量检测 生态系统及其稳定性，共13页。
(本试卷满分：100分)
一、选择题(本题共16小题，共40分。第1～12小题，每小题2分；第13～16小题，每小题4分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。)
1．下列有关生态系统成分的叙述，正确的是( )
A．自养生物都属于生产者，都可以进行光合作用，把无机物转变成有机物
B．动物都是消费者，其中食草动物为初级消费者
C．分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分
D．非生物的物质和能量是指阳光、水分、空气、细菌等
解析：选C 自养生物都属于生产者，但不一定都可以进行光合作用，如硝化细菌进行化能合成作用；动物不一定都是消费者，如蚯蚓属于分解者；分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分，它们能将有机物分解成无机物，返回非生物环境；非生物的物质和能量主要包括阳光、热能、水、空气、无机盐等，细菌是生物，不属于非生物的物质和能量。
2．大力推进生态文明建设，就要坚定不移地走“绿水青山就是金山银山”的绿色生态发展之路。下列有关生态系统的相关叙述，错误的是( )
A．河流污染长出的水华中有多种蓝细菌，这些蓝细菌也是生态系统中的生产者
B．“桑基鱼塘”等生态农业建设实现了能量的多级利用，大大提高了能量的利用率
C．利用物理信息(音响设备)吸引鸟类捕食害虫，属于无环境污染的生物防治
D．提高生态系统的稳定性，需要控制人类对生态系统的干扰，不用进行物质和能量的投入
解析：选D 河流污染导致的水华中有多种蓝细菌，这些蓝细菌能进行光合作用合成有机物，所以也是生态系统中的生产者，A正确；“桑基鱼塘”等生态农业建设实现了能量的多级利用，大大提高了能量的利用率，B正确；利用音响设备发出结群信号吸引鸟类，使其结群捕食害虫，属于无环境污染的生物防治，C正确；提高生态系统的稳定性，就要控制对生态系统的干扰和利用，适当进行物质和能量的投入，D错误。
3．“发展经济不应以破坏环境为代价”已经成为人类的共识，要保护生态系统，应走一条可持续发展的道路。为此，人们在广大的山区进行人工植树造林，在许多城市建造了湿地公园。下列叙述正确的是( )
A．在一片山林地上通过人工管理提高某种速生树的产量后，其抵抗力稳定性提高
B．湿地公园必须得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能
C．造成人工林中群落垂直分布的主要因素为食物
D．湿地公园建立后，恢复力稳定性增强
解析：选B 在一片山林地上通过人工管理提高某种速生树的产量后，导致生物种类减少，从而使抵抗力稳定性降低；任何人工生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能；造成人工林中群落垂直分布的主要因素为光照；湿地公园建立后抵抗力稳定性增强，恢复力稳定性降低。
4．下列有关生态系统稳定性的叙述，错误的是( )
A．生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础
B．生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性
C．生物多样性增加有利于维持生态系统稳定性
D．生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强
解析：选D 生态系统具有一定的自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础；生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性；生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用；生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越弱。
5.如图表示某生态系统的食物网，关于此食物网的叙述，错误的是( )
A．该食物网共有6条食物链
B．野兔、鹿及昆虫均为初级消费者
C．狼和云豹在不同食物链上均属于同一营养级
D．严禁过度捕杀鹰，是因为其对该食物网影响最大
解析：选D 从图中可以数出，该食物网中共有6条食物链；初级消费者直接以生产者为食，因此野兔、鹿及昆虫都为初级消费者；狼和云豹在不同食物链中都处于第三营养级；食物网中生产者的数量变化对食物网的影响最大。
6．下面为能量流经某生态系统第二营养级的示意图(单位：J·cm－2·a－1)，据图分析，有关叙述正确的是( )
A．该生态系统第一营养级同化的能量至少为400
B．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100
C．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%
D．该生态系统第三营养级同化的能量是15
解析：选A 题图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图，其中a表示该营养级摄入的能量，b表示该营养级同化的能量，c表示该营养级用于生长、发育和繁殖的能量，d表示呼吸作用中以热能的形式散失的能量，e表示分解者利用的能量。第二营养级同化的能量为100(摄入量)－20(粪便中的能量)＝80(J·cm－2·a－1)，根据能量传递效率倒推出第一营养级同化的能量至少为400 J·cm－2·a－1；题图仅表示能量流经第二营养级的过程，并不能得出第三营养级同化的能量，因此无法计算由第二营养级到第三营养级的能量传递效率；次级消费者摄入的能量并不等同于第三营养级同化的能量。
7．在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统(如图所示)。下列有关叙述错误的是( )
A．该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽、家畜
B．该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分
C．该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率
D．沼气池中的生物属于分解者
解析：选C 图中生产者为农作物和林地中的植物等，初级消费者是人和家禽、家畜；在该生态系统中，最关键的成分是生产者，人的作用非常突出；农业生态系统的建立，实现了能量的多级利用和废物的再利用，提高了能量利用率，而不是提高了能量传递效率；沼气池中的生物的作用主要是将有机物分解为无机物，属于分解者。
8.下列关于右图的叙述中，正确的是( )
A．若图示表示生态系统的结构，则缺少的成分为非生物的物质和能量
B．若图示表示生态系统的部分能量流动，则由此可看出能量流动的循环性
C．若图示表示生态系统内部的物质流动，则①②表示有机物
D．生产者与消费者之间由于捕食关系的制约，种群数量呈“S”形增长，分解者不受制约
解析：选C 生态系统的结构包括组成成分和营养结构，组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，而营养结构是指食物链和食物网，图中缺少的成分除非生物的物质和能量外，还有食物链和食物网；能量流动是单向的，无循环性；生物群落内部碳元素主要以含碳有机物的形式流动；自然环境中生物由于受环境中的各种因素的制约，种群数量一般呈“S”形增长。
9．(2020·南京校级期中)如表为养鱼对水稻产量和稻田土壤有机质含量影响的实验结果。下列叙述错误的是( )
处理
水稻产量/(kg·hm－2)
土壤有机质/%
稻田养鱼
4 023
2.72
对照
3 474
2.56
A.稻田养鱼能使水稻从土壤中吸收鱼粪中更多的有机质
B．稻田养鱼使稻田生态系统中的营养结构复杂程度提高
C．引入稻田中的鱼同样受到食物和生存空间等因素的限制
D．鱼可以吃掉稻田中的害虫和杂草，从而提高了水稻产量
解析：选A 鱼的粪便作为肥料可提高稻田土壤有机质的含量，但水稻不能直接吸收鱼粪中的有机质，A错误；稻田养鱼能增加该生态系统中的物种丰富度，使稻田生态系统中的营养结构复杂程度提高，B正确；引入稻田中的鱼同样受到食物和生存空间等因素的限制，C正确；鱼可以吃掉稻田中的害虫和杂草，减小了水稻的竞争和被捕食，从而提高了水稻产量，D正确。
10.如图是我国北方处于平衡状态的某森林生态系统的碳循环示意图，其中箭头表示碳的传递方向，字母表示碳传递途径。下列叙述错误的是( )
A．碳从植物体流入动物体的主要形式是有机物
B．a途径是通过光合作用实现的，b、d、g途径是通过细胞呼吸实现的
C．碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行
D．如果图中的字母表示碳元素传递的数量，植物正常生长，则夏季a、b、c、e之间的关系可表示为a＝b＋c＋e
解析：选D 碳从植物体内以含碳有机物的形式被动物摄食，并使得能量流入动物体内；由图形分析可知，a表示植物的光合作用，b表示植物的呼吸作用，d表示动物的呼吸作用，g表示分解者的分解作用(呼吸作用)；碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行；e、f代表动植物遗体和粪便流向分解者，夏季植物正常生长，则a、b、c、e之间的关系为a>b＋c＋e。
11．考察农田生态系统中水稻从播种到稻秆还田的全过程，发现在水稻分蘖期间，农民拔草、治虫；然后排水进行搁田(亦称“晒田”)；稻谷收获之后，有不少农民在田里焚烧稻秆。下列叙述中错误的是( )
A．农民拔草、治虫目的是使能量较多地流向水稻
B．搁田时排出的水可能对水体造成污染
C．搁田有利于水稻根系生长，提高水稻抗倒伏能力
D．焚烧稻秆可提高土壤肥力，实现能量高效利用
解析：选D 农民拔草、治虫的目的是使能量较多地流向水稻，最终流向对人类最有益的部分，A正确；搁田时排出的水可能会含有农药和化肥等物质，可能对水体造成污染，B正确；搁田使稻田中水分减少，根系为吸收水分会向土壤深处生长，缺水也会使水稻纵向生长减慢，均利于抗倒伏，C正确；焚烧稻秆可加速物质循环(比由微生物分解稻秆的速度快)，但这种做法并不能实现能量的高效利用，能量在焚烧中以热能形式白白散失，未被利用。若将之投入沼气池，通过微生物分解产生沼气供人类利用，D错误。
12．将某小型天然湖泊改造为人工鱼塘，投饵养殖肉食性鱼类。5年后，藻类暴发，引起水草(沉水植物)死亡，之后浮游动物及鱼类等生物死亡，水体发臭。下列叙述中错误的是( )
A．导致水草死亡的最主要非生物因素是温度
B．更多水生生物死亡又加重了水体的污染，这属于反馈调节
C．投放以浮游植物为食的鱼类有利于该湖泊的生态恢复
D．流经该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能总量和饲料中有机物所含的化学能
解析：选A 藻类暴发，覆盖水面，导致水草缺少阳光，光合作用强度减弱，最终导致死亡；水生生物的死亡导致水体污染加重，属于正反馈调节；投放以浮游植物为食的鱼类可以捕食藻类，有利于湖泊的生态恢复；流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能及饵料中有机物所含的化学能。
13.如图为生态系统食物网简图，若E生物种群总能量为8.6×109 kJ，B生物种群总能量为2.3×108 kJ。从理论上计算，A储存的总能量最少为( )
A．6.3×107 kJ B．8.6×107 kJ
C．4.3×107 kJ D．7.45×107 kJ
解析：选A A储存的总能量最少需要按最长食物链，最低能量传递效率计算，所以食物链是E→C→A，E→D→A。为此，E的能量在传递给A的途径中，只有确保：①E在传递给B时用去的能量最多；②E的总能量减去传递给B的后再传给C、D时效率最低；③C、D在传递给A时效率最低，结果才能使A获得的能量最少，所以据此计算得A储存的总能量最少为(8.6×109－2.3×108÷10%)×10%×10%＝6.3×107(kJ)。
14.右图中a、b、c、d表示不同的生物学含义，M代表相关指标的相对量。下列叙述正确的是( )
①若M表示基因多样性，a至d表示不同种类的植物，则在剧烈变化的环境中最不易被淘汰的是b ②若M表示物种丰富度，a至d表示不同生态系统，则a生态系统的自我调节能力最强 ③若M表示种群密度，a至d表示同种生物的四个种群，则种内竞争b最激烈 ④若M表示生物所含能量，a至d表示同一条食物链中的四个种群，则a处于最高营养级
A．①② B．③④
C．①③④ D．②③④
解析：选C 基因多样性越大的生物，适应不良环境的能力较强，在剧烈变化的环境中越不易被淘汰，①正确；物种丰富度越大的生态系统，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力越强，②错误；一定的环境条件下，种群密度越大，种内竞争越激烈，③正确；根据能量传递特点可知，营养级越高，所含的能量越低，④正确。
15．(2020·潍坊期末)如表是能量流经某种植食性动物时的情况，下列说法正确的是( )
项目
摄食量
粪便量
呼吸消耗量
用于生长发育和繁殖的能量
能量/(J·cm－2·a－1)
530
330
X
110
A．X表示的能量为200 J·cm－2·a－1
B．流向第三营养级生物的能量至多为40 J·cm－2·a－1
C．该植食性动物同化的能量中有20%通过呼吸作用散失掉
D．表中四个量之间没有一定的数量关系
解析：选B 同化量＝摄入量－粪便量＝530－330＝200 (J·cm－2·a－1)，同化量有两个去向，即同化量＝呼吸消耗量＋用于生长发育和繁殖的能量，即200＝X＋110，因此，X表示的能量为90 J·cm－2·a－1，A错误；流经某种植食性动物(第二营养级)的能量为200 J·cm－2·a－1，按最高的传递效率20%来计算，则流向第三营养级的能量至多为200×20%＝40 (J·cm－2·a－1)，B正确；该植食性动物同化的能量通过呼吸作用散失的百分比是90/200×100%＝45%，C错误；表中四个量之间有一定的数量关系，D错误。
16．(2020·烟台月考)群居动物中有一种警报系统，只要有一个动物发现捕猎者，它一发出警报，就可引起全群反应。有人将一只饥饿的苍鹰放出使之向鸽群袭击，观测鸽的种群数量与报警距离之间的关系，结果如图所示，下列叙述正确的是( )
A．在自然界中鸽流向苍鹰的能量传递率是10%～20%
B．鸽大声鸣叫报警属于行为信息
C．鸽种群密度越大反应越快，被苍鹰捕杀的机会越少
D．鸽通过报警使同伴逃跑或群起抵抗，属于互利共生关系
解析：选C 在食物链中，鸽子可能处于第二营养级或第三营养级，苍鹰可能属于第三营养级或第四营养级，在自然界中相邻营养级之间的能量传递率是10%～20%，A错误；鸽对苍鹰的大声鸣叫属于传递物理信息、群飞骚扰属于传递行为信息，B错误；据图分析可知，鸽种群密度越大反应越快，被苍鹰捕杀的机会越少，C正确；鸽通过报警使同伴逃跑或群起抵抗，属于种内互助关系，D错误。
二、非选择题(本题包括5小题，共60分。)
17．(12分)如图1为某生态系统的碳循环示意图，图2为该生态系统中部分生物构成的食物网。请据图回答下列问题：
(1)图1中构成生物群落的是______________(填字母)。与CO2从非生物环境进入生物群落有关的生理活动主要是④____________，其中①过程表示________________作用，大气中CO2的来源除了图中所示之外，还可来自____________等。
(2)图2中有__________条食物链，处于最高营养级的生物是________；丙和丁的关系是________________。该食物网中，若生产者固定的总能量为1×108 kJ，能量传递效率按10%～20%计算，则最高营养级至少能获得________kJ的能量。
(3)若由于某种原因，造成图1中绿色植物的数量锐减，该生态系统中其他生物的数量发生了较大波动后又逐渐趋于稳定，说明生态系统具有______________能力，这种能力是通过______________调节来实现的。
解析：(1)图1中A是生产者，C是无机环境(大气中的CO2库)，B是分解者，D、E是消费者，构成群落的所有生物包括A、B、D、E；CO2从非生物环境进入生物群落主要依靠生产者的光合作用；大气中的CO2来自呼吸作用、分解者的分解作用和化石燃料的燃烧。(2)图2中有甲→乙→丁→戊、甲→乙→丁→丙→戊、甲→乙→丙→戊和甲→丙→戊4条食物链，处于最高营养级的是戊；丙和丁都以乙为食，二者为种间竞争关系，丙捕食丁，二者为捕食关系；最高营养级至少获得的能量(选择最长食物链、最小传递效率计算)为1×108×10%×10%×10%×10%＝1×104 (kJ)。(3)生态系统发生波动后逐渐稳定是因为生态系统具有自我调节能力，这种能力是通过负反馈调节实现的。
答案：(1)A、B、D、E 光合作用 分解者的分解 化石燃料的燃烧 (2)4 戊 捕食和种间竞争 1×104
(3)自我调节 负反馈
18．(9分)如图甲是某草原生态系统的食物网结构图，请据图回答以下问题：
(1)生态系统组成成分未在图甲中体现的有__________________________________。
(2)用标记重捕法调查鼠种群密度时，在2 hm2范围内，第一次捕获40只鼠，全部标记，第二次捕获30只鼠，其中有标记的是15只，则该鼠的种群密度是________只/hm2。
(3)若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4，从理论上分析，改变取食比例后，蛇体重增加1 kg，人能比原来多增重________kg。(能量传递效率按10%计算)
(4)给牧草施加32P标记的复合肥后，检测32P在食草昆虫和蟾蜍体内的放射性强度，结果见图乙。图中曲线Ⅱ表示________体内的放射性强度。若实验再增加对蛇体内放射性强度的检测，则其达到最高峰时的强度应________(填“高于”或“低于”)曲线Ⅱ的峰值。
解析：(1)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，图甲中只有生产者和消费者，没有分解者、非生物的物质和能量。(2)假设2 hm2范围内该鼠种群数量为a，根据标记重捕法计算公式，则a∶40＝30∶15，得a＝80(只)，故该鼠种群密度为40只/hm2。(3)分析图甲可知，蛇参与的食物链有两条，分别是草→食草昆虫→蟾蜍→蛇和草→鼠→蛇，人参与的食物链是草→羊→人。假设草固定的能量为b，则当蛇取食鼠的比例为1/4时，人的同化量为[b－(1×1/4×10×10＋1×3/4×10×10×10)]×1/10×1/10＝(b－775)/100(kg)，当蛇取食鼠的比例为3/4时，人的同化量为[b－(1×3/4×10×10＋1×1/4×10×10×10)]×1/10×1/10＝(b－325)/100(kg)，则人比原来多增重(b－325)/100－(b－775)/100＝4.5 (kg)。(4)蟾蜍捕食食草昆虫，因此，蟾蜍体内出现放射性的时间较晚，故曲线Ⅱ表示蟾蜍体内的放射性强度。根据曲线Ⅰ、Ⅱ可知该放射性元素随着食物链有富集的现象(营养级越高，生物体内该物质含量越高)产生，由此可推知蛇体内放射性达到最高峰时的强度高于曲线Ⅱ的峰值。
答案：(1)非生物的物质和能量、分解者 (2)40
(3)4.5 (4)蟾蜍 高于
19．(12分)某自然保护区地震后，据不完全统计，植被毁损达到30%以上。图1为该地区人为干预下恢复过程的能量流动图[单位为103 kJ·m－2·a－1]，图2表示恢复过程中某种群的种群密度与种群的出生率和死亡率的关系。请回答：
(1)如图1所示，输入该生态系统的能量主要是__________________________________，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为________(保留一位小数)。
(2)图1中A表示____________，图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式是________________________________________________________________________。
(3)如图1所示，除生产者外其他营养级需要补偿能量输入的原因是植被受损，________________________。计算可知，肉食性动物需补偿输入的能量值至少为__________×103 kJ·m－2·a－1。
(4)由图2可知，种群密度在________点时，种群数量的增长速率最大；在________点时，表示该种群已达到环境容纳量(K值)。
(5)随着时间的推移，地震毁损的自然保护区内生物的种类和数量不断恢复的过程属于________演替。
解析：(1)生态系统的能量输入有两种方式：输入太阳能和人为输入有机物，从图可以推知，该生态系统输入的太阳能为(3＋14＋70＋23)×103＝110×103 (kJ·m－2·a－1)，输入的有机物能量[植食动物和肉食动物补偿的能量之和，肉食动物需补偿的能量分析见(3)小题解析]为7×103 kJ·m－2·a－1，所以输入该生态系统的能量主要是生产者光合作用固定的太阳能，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为14/110×100%＝12.7%。(2)图1中A表示细胞呼吸(或呼吸作用)，图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式是有机物中的化学能。(3)如图1所示，除生产者外其他营养级需要补偿能量输入的原因是植被受损，光合作用能力减弱，流入该生态系统的能量减少；补偿能量输入可以减轻植被恢复的压力。从第二营养级流入第三营养级的能量为[(14＋2)－(0.5＋4＋9)]×103＝2.5×103 (kJ·m－2·a－1)，肉食性动物需补偿输入的能量值至少为[(0.05＋0.25＋2.1＋5.1)－2.5]×103＝5×103 (·m－2·a－1)。(4)由图2可知，种群密度在C点时，种群数量的增长速率最大；在E点时，种群数量的增长速率为0，表示该种群已达到环境容纳量(K值)。(5)随着时间的推移，地震毁损的自然保护区内生物的种类和数量不断恢复的过程属于群落(或次生)演替。
答案：(1)生产者光合作用固定的太阳能 12.7%
(2)细胞呼吸(或呼吸作用) 有机物中化学能
(3)流入该生态系统的能量减少 5
(4)C E (5)群落(或次生)
20．(13分)如图1是某草原生态系统中的碳循环模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的成分。图2为该生态系统中与鼠相关的能量流动过程，图中字母代表能量值。请回答下列问题：
(1)图1中丙属于该生态系统组成成分中的________。鹰处于第________营养级。
(2)若鹰的捕食对象为其提供的能量均等，则鹰同化1 kJ的能量至少需要生产者同化________kJ的能量。
(3)图2中的A属于图1中________的同化量，C为用于____________________的能量。若该生态系统中草的同化量为E，则该生态系统中第一营养级与第二营养级的能量传递效率________(填“大于”“等于”或“小于”)B/E。
(4)图1中鼠、蛇和鹰种群之间的相互关系是在______(填“个体”“种群”或“群落”)水平上进行研究获得的。发生火灾后的草原通过群落演替能够再次形成草原，这体现了生态系统具有________稳定性。
(5)在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草昆虫提供了可以采食的信息，这说明信息能够调节________________________________，以维持生态系统的平衡与稳定。
解析：(1)根据图中箭头的指向可以判断，甲是生产者，乙是非生物环境(大气中的CO2库)，丙是分解者。从食物网来判断，鹰处于第三、四营养级。(2)鹰的捕食对象有鼠和蛇，若鹰的捕食对象为其提供的能量均等，则鹰同化1 kJ的能量至少需要生产者同化的能量为1/2÷20%÷20%＋1/2÷20%÷20%÷20%＝75(kJ)。(3)A为鼠的粪便中的能量，其属于前一营养级(草)的同化量。B为鼠的同化量，C为用于生长发育和繁殖的能量。由图甲可知鼠属于第二营养级，在该生态系统中，第二营养级还可能有其他生物，而能量传递效率是指在相邻两个营养级之间能量的传递情况，因此，第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率应大于B/E。(4)研究草原上各种群之间的相互关系属于在群落水平上研究的问题。生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力叫作恢复力稳定性。(5)题中信息说明信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的平衡与稳定。
答案：(1)分解者 三、四 (2)75 (3)草 生长发育和繁殖 大于 (4)群落 恢复力 (5)生物的种间关系
21．(14分)资料1：图1中的a曲线表示40年间人类燃烧化石能源所产生的二氧化碳量，b曲线为环境中实际增加量。
资料2：在青藏高原高寒草甸生态系统中，高原雪兔是一种常见动物，常栖息在低矮草地中，天敌有香鼬、艾虎、赤狐、狼等，特别是冬季高原雪兔几乎成为唯一的食物来源，为了观察预警，高原雪兔会把巢穴周围较高的草从基部咬断；另外高原雪兔废弃的洞穴还能为褐背拟地鸦和多种雪雀提供繁殖场所。图2为冬季雪兔能量流动的图解(单位：J·hm－2·a－1)
请分析回答下列问题：
(1)二氧化碳除了资料1中由化石能源燃烧返回大气外，还有的途径是________________________________(至少答出两条)，图1中a、b两条曲线出现差异的主要原因可能是____________________________________。
(2)试根据资料2写出一条食物链：______________________________________________。
高原雪兔的存在增加了高寒草甸生态系统物种的丰富度，体现在________________________________________________________；图2中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为________，用于高原雪兔生长、发育、繁殖的能量为________________J·hm－2·a－1。
(3)高寒草甸生态系统抵抗力稳定性低，原因是__________________________________。
(4)草原中有一种植物的根分泌一种萘醒，能抑制其他植物种子的萌发，这属于____________信息，说明生物体的________________与生态系统的信息传递有关。
解析：(1)二氧化碳返回大气的途径除了化石能源燃烧，还有生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用。图1中a、b两条曲线出现差异的主要原因可能是生产者光合作用利用了部分二氧化碳。(2)根据资料2可以写出一条食物链：草→高原雪兔→狼(香鼬、艾虎、赤狐)。高原雪兔会把巢穴周围较高的草从基部咬断，提高了矮生植物的数量；高原雪兔废弃的洞穴还能为褐背拟地鸦和多种雪雀提供繁殖场所，提高了这些生物的生存率，这些都增加了高寒草甸生态系统的物种丰富度。图2中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为(12.4×107－1.9×107)÷(1.05×109－3×108)×100%＝14%。用于高原雪兔生长、发育、繁殖的能量为同化量－呼吸量＝1.05×109－3×108－5.15×108＝2.35×108 (J·hm－2·a－1)。(3)高寒草甸生态系统的生物种类较少，营养结构(食物网)简单，其自我调节能力弱，抵抗力稳定性低。(4)萘醒能抑制其他植物种子的萌发，这属于化学信息，说明生物体的生命活动与生态系统的信息传递有关。
答案：(1)呼吸作用(生产者、消费者的呼吸作用)、分解者的分解作用 生产者的光合作用消耗了二氧化碳
(2)草→高原雪兔→狼(香鼬、艾虎、赤狐) 调节植物间关系，增加植物多样性，有利于动物的繁衍 14% 2.35×108 (3)该生态系统的生物种类较少，营养结构(食物网)简单，自我调节能力弱 (4)化学 生命活动
[教师备选题]
1．野生扬子鳄种群的雌雄比例一般稳定在5∶1左右，其性别由孵化时的温度所决定。繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置。当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿温度较低处，则产生较多的雌鳄。以上事实说明生态系统中信息传递( )
A．调节生物种间关系，维持生态系统的稳定
B．影响种群的繁衍，维持种群数量的稳定
C．维持正常生命活动，调节内环境的稳态
D．对生物进行自然选择，促进生物进化
解析：选B 繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”的声音，声音的大小影响雌性扬子鳄筑巢穴的位置，而巢穴位置(温度不同)则影响后代的雌雄比例，可见雄性扬子鳄发生“轰”的声音的信息可影响种群的繁衍，维持种群数量的稳定。
2.如图为碳循环的主要途径，下列有关叙述错误的是( )
A．图中乙能实现光能→化学能的转化
B．由乙→丙→丁能量传递效率是变化的
C．乙、戊是实现生物群落与非生物环境沟通的关键环节
D．乙、丙、丁被戊食用而处于第二、三、四营养级
解析：选D 从图中乙和甲之间有双向箭头和其他箭头指向来分析，二者应分别为生产者和非生物环境，生产者能实现光能→电能→化学能的转化，依次分析得，丙为初级消费者，丁为次级消费者；乙→丙为初级消费者捕食生产者，丙→丁为次级消费者捕食初级消费者，二者的能量传递效率不一定相同；生产者和分解者是实现生物群落与非生物环境沟通的关键环节；戊是分解者，不会捕食乙、丙、丁。
3.如图是生态系统中碳循环示意图，箭头表示碳的流动方向，下列说法正确的是( )
A．该生态系统的结构包括A、B、D、E、非生物的物质和能量
B．该生态系统中食物网可表示为A→D→E→C
C．碳循环进行的同时一定伴随着能量流动
D．碳是以二氧化碳的形式在生物群落与非生物环境之间及生物群落内部往复循环，这种循环带有全球性
解析：选C 生态系统的结构包括生态系统的成分和食物链、食物网，而选项A中无食物链和食物网；图中A为生产者，D、E为消费者，C为大气中的CO2库，B为分解者，所以食物链应为A→D→E；碳循环和能量流动是密不可分的；碳在生物群落与非生物环境之间主要是以二氧化碳的形式进行传递的，在生物群落的内部是以含碳有机物的形式进行传递的。
4．高密度养殖常会引起池塘水体富营养化，影响养殖。如图为利用稻田生态系统净化鱼塘尾水的示意图，箭头所指为水流方向。相关叙述错误的是( )
A．鱼塘富营养化水为水稻生长提供了一定的N、P等元素
B．藻类与稻田生态系统的其他生物存在捕食、种间竞争的关系
C．鱼塘尾水中的可溶性有机物主要是被稻田中的生产者利用
D．稻田生态系统净化鱼塘尾水的过程实现了水资源循环利用
解析：选C 出现富营养化的水体流经稻田时，为水稻生长提供了一定的N、P等元素，A正确；藻类与稻田生态系统的其他生物存在捕食、种间竞争的关系，B正确；鱼塘尾水中的可溶性有机物主要是被稻田中的分解者利用，C错误；稻田生态系统净化鱼塘尾水的过程实现了水资源循环利用，D正确。
(本试卷满分：100分)
一、选择题(本题共16小题，共40分。第1～12小题，每小题2分；第13～16小题，每小题4分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。)
1．下列有关生态系统成分的叙述，正确的是( )
A．自养生物都属于生产者，都可以进行光合作用，把无机物转变成有机物
B．动物都是消费者，其中食草动物为初级消费者
C．分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分
D．非生物的物质和能量是指阳光、水分、空气、细菌等
解析：选C 自养生物都属于生产者，但不一定都可以进行光合作用，如硝化细菌进行化能合成作用；动物不一定都是消费者，如蚯蚓属于分解者；分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分，它们能将有机物分解成无机物，返回非生物环境；非生物的物质和能量主要包括阳光、热能、水、空气、无机盐等，细菌是生物，不属于非生物的物质和能量。
2．大力推进生态文明建设，就要坚定不移地走“绿水青山就是金山银山”的绿色生态发展之路。下列有关生态系统的相关叙述，错误的是( )
A．河流污染长出的水华中有多种蓝细菌，这些蓝细菌也是生态系统中的生产者
B．“桑基鱼塘”等生态农业建设实现了能量的多级利用，大大提高了能量的利用率
C．利用物理信息(音响设备)吸引鸟类捕食害虫，属于无环境污染的生物防治
D．提高生态系统的稳定性，需要控制人类对生态系统的干扰，不用进行物质和能量的投入
解析：选D 河流污染导致的水华中有多种蓝细菌，这些蓝细菌能进行光合作用合成有机物，所以也是生态系统中的生产者，A正确；“桑基鱼塘”等生态农业建设实现了能量的多级利用，大大提高了能量的利用率，B正确；利用音响设备发出结群信号吸引鸟类，使其结群捕食害虫，属于无环境污染的生物防治，C正确；提高生态系统的稳定性，就要控制对生态系统的干扰和利用，适当进行物质和能量的投入，D错误。
3．“发展经济不应以破坏环境为代价”已经成为人类的共识，要保护生态系统，应走一条可持续发展的道路。为此，人们在广大的山区进行人工植树造林，在许多城市建造了湿地公园。下列叙述正确的是( )
A．在一片山林地上通过人工管理提高某种速生树的产量后，其抵抗力稳定性提高
B．湿地公园必须得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能
C．造成人工林中群落垂直分布的主要因素为食物
D．湿地公园建立后，恢复力稳定性增强
解析：选B 在一片山林地上通过人工管理提高某种速生树的产量后，导致生物种类减少，从而使抵抗力稳定性降低；任何人工生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能；造成人工林中群落垂直分布的主要因素为光照；湿地公园建立后抵抗力稳定性增强，恢复力稳定性降低。
4．下列有关生态系统稳定性的叙述，错误的是( )
A．生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础
B．生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性
C．生物多样性增加有利于维持生态系统稳定性
D．生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强
解析：选D 生态系统具有一定的自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础；生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性；生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用；生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越弱。
5.如图表示某生态系统的食物网，关于此食物网的叙述，错误的是( )
A．该食物网共有6条食物链
B．野兔、鹿及昆虫均为初级消费者
C．狼和云豹在不同食物链上均属于同一营养级
D．严禁过度捕杀鹰，是因为其对该食物网影响最大
解析：选D 从图中可以数出，该食物网中共有6条食物链；初级消费者直接以生产者为食，因此野兔、鹿及昆虫都为初级消费者；狼和云豹在不同食物链中都处于第三营养级；食物网中生产者的数量变化对食物网的影响最大。
6．下面为能量流经某生态系统第二营养级的示意图(单位：J·cm－2·a－1)，据图分析，有关叙述正确的是( )
A．该生态系统第一营养级同化的能量至少为400
B．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100
C．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%
D．该生态系统第三营养级同化的能量是15
解析：选A 题图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图，其中a表示该营养级摄入的能量，b表示该营养级同化的能量，c表示该营养级用于生长、发育和繁殖的能量，d表示呼吸作用中以热能的形式散失的能量，e表示分解者利用的能量。第二营养级同化的能量为100(摄入量)－20(粪便中的能量)＝80(J·cm－2·a－1)，根据能量传递效率倒推出第一营养级同化的能量至少为400 J·cm－2·a－1；题图仅表示能量流经第二营养级的过程，并不能得出第三营养级同化的能量，因此无法计算由第二营养级到第三营养级的能量传递效率；次级消费者摄入的能量并不等同于第三营养级同化的能量。
7．在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统(如图所示)。下列有关叙述错误的是( )
A．该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽、家畜
B．该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分
C．该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率
D．沼气池中的生物属于分解者
解析：选C 图中生产者为农作物和林地中的植物等，初级消费者是人和家禽、家畜；在该生态系统中，最关键的成分是生产者，人的作用非常突出；农业生态系统的建立，实现了能量的多级利用和废物的再利用，提高了能量利用率，而不是提高了能量传递效率；沼气池中的生物的作用主要是将有机物分解为无机物，属于分解者。
8.下列关于右图的叙述中，正确的是( )
A．若图示表示生态系统的结构，则缺少的成分为非生物的物质和能量
B．若图示表示生态系统的部分能量流动，则由此可看出能量流动的循环性
C．若图示表示生态系统内部的物质流动，则①②表示有机物
D．生产者与消费者之间由于捕食关系的制约，种群数量呈“S”形增长，分解者不受制约
解析：选C 生态系统的结构包括组成成分和营养结构，组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，而营养结构是指食物链和食物网，图中缺少的成分除非生物的物质和能量外，还有食物链和食物网；能量流动是单向的，无循环性；生物群落内部碳元素主要以含碳有机物的形式流动；自然环境中生物由于受环境中的各种因素的制约，种群数量一般呈“S”形增长。
9．(2020·南京校级期中)如表为养鱼对水稻产量和稻田土壤有机质含量影响的实验结果。下列叙述错误的是( )
处理
水稻产量/(kg·hm－2)
土壤有机质/%
稻田养鱼
4 023
2.72
对照
3 474
2.56
A.稻田养鱼能使水稻从土壤中吸收鱼粪中更多的有机质
B．稻田养鱼使稻田生态系统中的营养结构复杂程度提高
C．引入稻田中的鱼同样受到食物和生存空间等因素的限制
D．鱼可以吃掉稻田中的害虫和杂草，从而提高了水稻产量
解析：选A 鱼的粪便作为肥料可提高稻田土壤有机质的含量，但水稻不能直接吸收鱼粪中的有机质，A错误；稻田养鱼能增加该生态系统中的物种丰富度，使稻田生态系统中的营养结构复杂程度提高，B正确；引入稻田中的鱼同样受到食物和生存空间等因素的限制，C正确；鱼可以吃掉稻田中的害虫和杂草，减小了水稻的竞争和被捕食，从而提高了水稻产量，D正确。
10.如图是我国北方处于平衡状态的某森林生态系统的碳循环示意图，其中箭头表示碳的传递方向，字母表示碳传递途径。下列叙述错误的是( )
A．碳从植物体流入动物体的主要形式是有机物
B．a途径是通过光合作用实现的，b、d、g途径是通过细胞呼吸实现的
C．碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行
D．如果图中的字母表示碳元素传递的数量，植物正常生长，则夏季a、b、c、e之间的关系可表示为a＝b＋c＋e
解析：选D 碳从植物体内以含碳有机物的形式被动物摄食，并使得能量流入动物体内；由图形分析可知，a表示植物的光合作用，b表示植物的呼吸作用，d表示动物的呼吸作用，g表示分解者的分解作用(呼吸作用)；碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行；e、f代表动植物遗体和粪便流向分解者，夏季植物正常生长，则a、b、c、e之间的关系为a>b＋c＋e。
11．考察农田生态系统中水稻从播种到稻秆还田的全过程，发现在水稻分蘖期间，农民拔草、治虫；然后排水进行搁田(亦称“晒田”)；稻谷收获之后，有不少农民在田里焚烧稻秆。下列叙述中错误的是( )
A．农民拔草、治虫目的是使能量较多地流向水稻
B．搁田时排出的水可能对水体造成污染
C．搁田有利于水稻根系生长，提高水稻抗倒伏能力
D．焚烧稻秆可提高土壤肥力，实现能量高效利用
解析：选D 农民拔草、治虫的目的是使能量较多地流向水稻，最终流向对人类最有益的部分，A正确；搁田时排出的水可能会含有农药和化肥等物质，可能对水体造成污染，B正确；搁田使稻田中水分减少，根系为吸收水分会向土壤深处生长，缺水也会使水稻纵向生长减慢，均利于抗倒伏，C正确；焚烧稻秆可加速物质循环(比由微生物分解稻秆的速度快)，但这种做法并不能实现能量的高效利用，能量在焚烧中以热能形式白白散失，未被利用。若将之投入沼气池，通过微生物分解产生沼气供人类利用，D错误。
12．将某小型天然湖泊改造为人工鱼塘，投饵养殖肉食性鱼类。5年后，藻类暴发，引起水草(沉水植物)死亡，之后浮游动物及鱼类等生物死亡，水体发臭。下列叙述中错误的是( )
A．导致水草死亡的最主要非生物因素是温度
B．更多水生生物死亡又加重了水体的污染，这属于反馈调节
C．投放以浮游植物为食的鱼类有利于该湖泊的生态恢复
D．流经该生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能总量和饲料中有机物所含的化学能
解析：选A 藻类暴发，覆盖水面，导致水草缺少阳光，光合作用强度减弱，最终导致死亡；水生生物的死亡导致水体污染加重，属于正反馈调节；投放以浮游植物为食的鱼类可以捕食藻类，有利于湖泊的生态恢复；流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能及饵料中有机物所含的化学能。
13.如图为生态系统食物网简图，若E生物种群总能量为8.6×109 kJ，B生物种群总能量为2.3×108 kJ。从理论上计算，A储存的总能量最少为( )
A．6.3×107 kJ B．8.6×107 kJ
C．4.3×107 kJ D．7.45×107 kJ
解析：选A A储存的总能量最少需要按最长食物链，最低能量传递效率计算，所以食物链是E→C→A，E→D→A。为此，E的能量在传递给A的途径中，只有确保：①E在传递给B时用去的能量最多；②E的总能量减去传递给B的后再传给C、D时效率最低；③C、D在传递给A时效率最低，结果才能使A获得的能量最少，所以据此计算得A储存的总能量最少为(8.6×109－2.3×108÷10%)×10%×10%＝6.3×107(kJ)。
14.右图中a、b、c、d表示不同的生物学含义，M代表相关指标的相对量。下列叙述正确的是( )
①若M表示基因多样性，a至d表示不同种类的植物，则在剧烈变化的环境中最不易被淘汰的是b ②若M表示物种丰富度，a至d表示不同生态系统，则a生态系统的自我调节能力最强 ③若M表示种群密度，a至d表示同种生物的四个种群，则种内竞争b最激烈 ④若M表示生物所含能量，a至d表示同一条食物链中的四个种群，则a处于最高营养级
A．①② B．③④
C．①③④ D．②③④
解析：选C 基因多样性越大的生物，适应不良环境的能力较强，在剧烈变化的环境中越不易被淘汰，①正确；物种丰富度越大的生态系统，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力越强，②错误；一定的环境条件下，种群密度越大，种内竞争越激烈，③正确；根据能量传递特点可知，营养级越高，所含的能量越低，④正确。
15．(2020·潍坊期末)如表是能量流经某种植食性动物时的情况，下列说法正确的是( )
项目
摄食量
粪便量
呼吸消耗量
用于生长发育和繁殖的能量
能量/(J·cm－2·a－1)
530
330
X
110
A．X表示的能量为200 J·cm－2·a－1
B．流向第三营养级生物的能量至多为40 J·cm－2·a－1
C．该植食性动物同化的能量中有20%通过呼吸作用散失掉
D．表中四个量之间没有一定的数量关系
解析：选B 同化量＝摄入量－粪便量＝530－330＝200 (J·cm－2·a－1)，同化量有两个去向，即同化量＝呼吸消耗量＋用于生长发育和繁殖的能量，即200＝X＋110，因此，X表示的能量为90 J·cm－2·a－1，A错误；流经某种植食性动物(第二营养级)的能量为200 J·cm－2·a－1，按最高的传递效率20%来计算，则流向第三营养级的能量至多为200×20%＝40 (J·cm－2·a－1)，B正确；该植食性动物同化的能量通过呼吸作用散失的百分比是90/200×100%＝45%，C错误；表中四个量之间有一定的数量关系，D错误。
16．(2020·烟台月考)群居动物中有一种警报系统，只要有一个动物发现捕猎者，它一发出警报，就可引起全群反应。有人将一只饥饿的苍鹰放出使之向鸽群袭击，观测鸽的种群数量与报警距离之间的关系，结果如图所示，下列叙述正确的是( )
A．在自然界中鸽流向苍鹰的能量传递率是10%～20%
B．鸽大声鸣叫报警属于行为信息
C．鸽种群密度越大反应越快，被苍鹰捕杀的机会越少
D．鸽通过报警使同伴逃跑或群起抵抗，属于互利共生关系
解析：选C 在食物链中，鸽子可能处于第二营养级或第三营养级，苍鹰可能属于第三营养级或第四营养级，在自然界中相邻营养级之间的能量传递率是10%～20%，A错误；鸽对苍鹰的大声鸣叫属于传递物理信息、群飞骚扰属于传递行为信息，B错误；据图分析可知，鸽种群密度越大反应越快，被苍鹰捕杀的机会越少，C正确；鸽通过报警使同伴逃跑或群起抵抗，属于种内互助关系，D错误。
二、非选择题(本题包括5小题，共60分。)
17．(12分)如图1为某生态系统的碳循环示意图，图2为该生态系统中部分生物构成的食物网。请据图回答下列问题：
(1)图1中构成生物群落的是______________(填字母)。与CO2从非生物环境进入生物群落有关的生理活动主要是④____________，其中①过程表示________________作用，大气中CO2的来源除了图中所示之外，还可来自____________等。
(2)图2中有__________条食物链，处于最高营养级的生物是________；丙和丁的关系是________________。该食物网中，若生产者固定的总能量为1×108 kJ，能量传递效率按10%～20%计算，则最高营养级至少能获得________kJ的能量。
(3)若由于某种原因，造成图1中绿色植物的数量锐减，该生态系统中其他生物的数量发生了较大波动后又逐渐趋于稳定，说明生态系统具有______________能力，这种能力是通过______________调节来实现的。
解析：(1)图1中A是生产者，C是无机环境(大气中的CO2库)，B是分解者，D、E是消费者，构成群落的所有生物包括A、B、D、E；CO2从非生物环境进入生物群落主要依靠生产者的光合作用；大气中的CO2来自呼吸作用、分解者的分解作用和化石燃料的燃烧。(2)图2中有甲→乙→丁→戊、甲→乙→丁→丙→戊、甲→乙→丙→戊和甲→丙→戊4条食物链，处于最高营养级的是戊；丙和丁都以乙为食，二者为种间竞争关系，丙捕食丁，二者为捕食关系；最高营养级至少获得的能量(选择最长食物链、最小传递效率计算)为1×108×10%×10%×10%×10%＝1×104 (kJ)。(3)生态系统发生波动后逐渐稳定是因为生态系统具有自我调节能力，这种能力是通过负反馈调节实现的。
答案：(1)A、B、D、E 光合作用 分解者的分解 化石燃料的燃烧 (2)4 戊 捕食和种间竞争 1×104
(3)自我调节 负反馈
18．(9分)如图甲是某草原生态系统的食物网结构图，请据图回答以下问题：
(1)生态系统组成成分未在图甲中体现的有__________________________________。
(2)用标记重捕法调查鼠种群密度时，在2 hm2范围内，第一次捕获40只鼠，全部标记，第二次捕获30只鼠，其中有标记的是15只，则该鼠的种群密度是________只/hm2。
(3)若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4，从理论上分析，改变取食比例后，蛇体重增加1 kg，人能比原来多增重________kg。(能量传递效率按10%计算)
(4)给牧草施加32P标记的复合肥后，检测32P在食草昆虫和蟾蜍体内的放射性强度，结果见图乙。图中曲线Ⅱ表示________体内的放射性强度。若实验再增加对蛇体内放射性强度的检测，则其达到最高峰时的强度应________(填“高于”或“低于”)曲线Ⅱ的峰值。
解析：(1)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，图甲中只有生产者和消费者，没有分解者、非生物的物质和能量。(2)假设2 hm2范围内该鼠种群数量为a，根据标记重捕法计算公式，则a∶40＝30∶15，得a＝80(只)，故该鼠种群密度为40只/hm2。(3)分析图甲可知，蛇参与的食物链有两条，分别是草→食草昆虫→蟾蜍→蛇和草→鼠→蛇，人参与的食物链是草→羊→人。假设草固定的能量为b，则当蛇取食鼠的比例为1/4时，人的同化量为[b－(1×1/4×10×10＋1×3/4×10×10×10)]×1/10×1/10＝(b－775)/100(kg)，当蛇取食鼠的比例为3/4时，人的同化量为[b－(1×3/4×10×10＋1×1/4×10×10×10)]×1/10×1/10＝(b－325)/100(kg)，则人比原来多增重(b－325)/100－(b－775)/100＝4.5 (kg)。(4)蟾蜍捕食食草昆虫，因此，蟾蜍体内出现放射性的时间较晚，故曲线Ⅱ表示蟾蜍体内的放射性强度。根据曲线Ⅰ、Ⅱ可知该放射性元素随着食物链有富集的现象(营养级越高，生物体内该物质含量越高)产生，由此可推知蛇体内放射性达到最高峰时的强度高于曲线Ⅱ的峰值。
答案：(1)非生物的物质和能量、分解者 (2)40
(3)4.5 (4)蟾蜍 高于
19．(12分)某自然保护区地震后，据不完全统计，植被毁损达到30%以上。图1为该地区人为干预下恢复过程的能量流动图[单位为103 kJ·m－2·a－1]，图2表示恢复过程中某种群的种群密度与种群的出生率和死亡率的关系。请回答：
(1)如图1所示，输入该生态系统的能量主要是__________________________________，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为________(保留一位小数)。
(2)图1中A表示____________，图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式是________________________________________________________________________。
(3)如图1所示，除生产者外其他营养级需要补偿能量输入的原因是植被受损，________________________。计算可知，肉食性动物需补偿输入的能量值至少为__________×103 kJ·m－2·a－1。
(4)由图2可知，种群密度在________点时，种群数量的增长速率最大；在________点时，表示该种群已达到环境容纳量(K值)。
(5)随着时间的推移，地震毁损的自然保护区内生物的种类和数量不断恢复的过程属于________演替。
解析：(1)生态系统的能量输入有两种方式：输入太阳能和人为输入有机物，从图可以推知，该生态系统输入的太阳能为(3＋14＋70＋23)×103＝110×103 (kJ·m－2·a－1)，输入的有机物能量[植食动物和肉食动物补偿的能量之和，肉食动物需补偿的能量分析见(3)小题解析]为7×103 kJ·m－2·a－1，所以输入该生态系统的能量主要是生产者光合作用固定的太阳能，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为14/110×100%＝12.7%。(2)图1中A表示细胞呼吸(或呼吸作用)，图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式是有机物中的化学能。(3)如图1所示，除生产者外其他营养级需要补偿能量输入的原因是植被受损，光合作用能力减弱，流入该生态系统的能量减少；补偿能量输入可以减轻植被恢复的压力。从第二营养级流入第三营养级的能量为[(14＋2)－(0.5＋4＋9)]×103＝2.5×103 (kJ·m－2·a－1)，肉食性动物需补偿输入的能量值至少为[(0.05＋0.25＋2.1＋5.1)－2.5]×103＝5×103 (·m－2·a－1)。(4)由图2可知，种群密度在C点时，种群数量的增长速率最大；在E点时，种群数量的增长速率为0，表示该种群已达到环境容纳量(K值)。(5)随着时间的推移，地震毁损的自然保护区内生物的种类和数量不断恢复的过程属于群落(或次生)演替。
答案：(1)生产者光合作用固定的太阳能 12.7%
(2)细胞呼吸(或呼吸作用) 有机物中化学能
(3)流入该生态系统的能量减少 5
(4)C E (5)群落(或次生)
20．(13分)如图1是某草原生态系统中的碳循环模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的成分。图2为该生态系统中与鼠相关的能量流动过程，图中字母代表能量值。请回答下列问题：
(1)图1中丙属于该生态系统组成成分中的________。鹰处于第________营养级。
(2)若鹰的捕食对象为其提供的能量均等，则鹰同化1 kJ的能量至少需要生产者同化________kJ的能量。
(3)图2中的A属于图1中________的同化量，C为用于____________________的能量。若该生态系统中草的同化量为E，则该生态系统中第一营养级与第二营养级的能量传递效率________(填“大于”“等于”或“小于”)B/E。
(4)图1中鼠、蛇和鹰种群之间的相互关系是在______(填“个体”“种群”或“群落”)水平上进行研究获得的。发生火灾后的草原通过群落演替能够再次形成草原，这体现了生态系统具有________稳定性。
(5)在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草昆虫提供了可以采食的信息，这说明信息能够调节________________________________，以维持生态系统的平衡与稳定。
解析：(1)根据图中箭头的指向可以判断，甲是生产者，乙是非生物环境(大气中的CO2库)，丙是分解者。从食物网来判断，鹰处于第三、四营养级。(2)鹰的捕食对象有鼠和蛇，若鹰的捕食对象为其提供的能量均等，则鹰同化1 kJ的能量至少需要生产者同化的能量为1/2÷20%÷20%＋1/2÷20%÷20%÷20%＝75(kJ)。(3)A为鼠的粪便中的能量，其属于前一营养级(草)的同化量。B为鼠的同化量，C为用于生长发育和繁殖的能量。由图甲可知鼠属于第二营养级，在该生态系统中，第二营养级还可能有其他生物，而能量传递效率是指在相邻两个营养级之间能量的传递情况，因此，第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率应大于B/E。(4)研究草原上各种群之间的相互关系属于在群落水平上研究的问题。生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力叫作恢复力稳定性。(5)题中信息说明信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的平衡与稳定。
答案：(1)分解者 三、四 (2)75 (3)草 生长发育和繁殖 大于 (4)群落 恢复力 (5)生物的种间关系
21．(14分)资料1：图1中的a曲线表示40年间人类燃烧化石能源所产生的二氧化碳量，b曲线为环境中实际增加量。
资料2：在青藏高原高寒草甸生态系统中，高原雪兔是一种常见动物，常栖息在低矮草地中，天敌有香鼬、艾虎、赤狐、狼等，特别是冬季高原雪兔几乎成为唯一的食物来源，为了观察预警，高原雪兔会把巢穴周围较高的草从基部咬断；另外高原雪兔废弃的洞穴还能为褐背拟地鸦和多种雪雀提供繁殖场所。图2为冬季雪兔能量流动的图解(单位：J·hm－2·a－1)
请分析回答下列问题：
(1)二氧化碳除了资料1中由化石能源燃烧返回大气外，还有的途径是________________________________(至少答出两条)，图1中a、b两条曲线出现差异的主要原因可能是____________________________________。
(2)试根据资料2写出一条食物链：______________________________________________。
高原雪兔的存在增加了高寒草甸生态系统物种的丰富度，体现在________________________________________________________；图2中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为________，用于高原雪兔生长、发育、繁殖的能量为________________J·hm－2·a－1。
(3)高寒草甸生态系统抵抗力稳定性低，原因是__________________________________。
(4)草原中有一种植物的根分泌一种萘醒，能抑制其他植物种子的萌发，这属于____________信息，说明生物体的________________与生态系统的信息传递有关。
解析：(1)二氧化碳返回大气的途径除了化石能源燃烧，还有生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用。图1中a、b两条曲线出现差异的主要原因可能是生产者光合作用利用了部分二氧化碳。(2)根据资料2可以写出一条食物链：草→高原雪兔→狼(香鼬、艾虎、赤狐)。高原雪兔会把巢穴周围较高的草从基部咬断，提高了矮生植物的数量；高原雪兔废弃的洞穴还能为褐背拟地鸦和多种雪雀提供繁殖场所，提高了这些生物的生存率，这些都增加了高寒草甸生态系统的物种丰富度。图2中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为(12.4×107－1.9×107)÷(1.05×109－3×108)×100%＝14%。用于高原雪兔生长、发育、繁殖的能量为同化量－呼吸量＝1.05×109－3×108－5.15×108＝2.35×108 (J·hm－2·a－1)。(3)高寒草甸生态系统的生物种类较少，营养结构(食物网)简单，其自我调节能力弱，抵抗力稳定性低。(4)萘醒能抑制其他植物种子的萌发，这属于化学信息，说明生物体的生命活动与生态系统的信息传递有关。
答案：(1)呼吸作用(生产者、消费者的呼吸作用)、分解者的分解作用 生产者的光合作用消耗了二氧化碳
(2)草→高原雪兔→狼(香鼬、艾虎、赤狐) 调节植物间关系，增加植物多样性，有利于动物的繁衍 14% 2.35×108 (3)该生态系统的生物种类较少，营养结构(食物网)简单，自我调节能力弱 (4)化学 生命活动
[教师备选题]
1．野生扬子鳄种群的雌雄比例一般稳定在5∶1左右，其性别由孵化时的温度所决定。繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置。当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿温度较低处，则产生较多的雌鳄。以上事实说明生态系统中信息传递( )
A．调节生物种间关系，维持生态系统的稳定
B．影响种群的繁衍，维持种群数量的稳定
C．维持正常生命活动，调节内环境的稳态
D．对生物进行自然选择，促进生物进化
解析：选B 繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”的声音，声音的大小影响雌性扬子鳄筑巢穴的位置，而巢穴位置(温度不同)则影响后代的雌雄比例，可见雄性扬子鳄发生“轰”的声音的信息可影响种群的繁衍，维持种群数量的稳定。
2.如图为碳循环的主要途径，下列有关叙述错误的是( )
A．图中乙能实现光能→化学能的转化
B．由乙→丙→丁能量传递效率是变化的
C．乙、戊是实现生物群落与非生物环境沟通的关键环节
D．乙、丙、丁被戊食用而处于第二、三、四营养级
解析：选D 从图中乙和甲之间有双向箭头和其他箭头指向来分析，二者应分别为生产者和非生物环境，生产者能实现光能→电能→化学能的转化，依次分析得，丙为初级消费者，丁为次级消费者；乙→丙为初级消费者捕食生产者，丙→丁为次级消费者捕食初级消费者，二者的能量传递效率不一定相同；生产者和分解者是实现生物群落与非生物环境沟通的关键环节；戊是分解者，不会捕食乙、丙、丁。
3.如图是生态系统中碳循环示意图，箭头表示碳的流动方向，下列说法正确的是( )
A．该生态系统的结构包括A、B、D、E、非生物的物质和能量
B．该生态系统中食物网可表示为A→D→E→C
C．碳循环进行的同时一定伴随着能量流动
D．碳是以二氧化碳的形式在生物群落与非生物环境之间及生物群落内部往复循环，这种循环带有全球性
解析：选C 生态系统的结构包括生态系统的成分和食物链、食物网，而选项A中无食物链和食物网；图中A为生产者，D、E为消费者，C为大气中的CO2库，B为分解者，所以食物链应为A→D→E；碳循环和能量流动是密不可分的；碳在生物群落与非生物环境之间主要是以二氧化碳的形式进行传递的，在生物群落的内部是以含碳有机物的形式进行传递的。
4．高密度养殖常会引起池塘水体富营养化，影响养殖。如图为利用稻田生态系统净化鱼塘尾水的示意图，箭头所指为水流方向。相关叙述错误的是( )
A．鱼塘富营养化水为水稻生长提供了一定的N、P等元素
B．藻类与稻田生态系统的其他生物存在捕食、种间竞争的关系
C．鱼塘尾水中的可溶性有机物主要是被稻田中的生产者利用
D．稻田生态系统净化鱼塘尾水的过程实现了水资源循环利用
解析：选C 出现富营养化的水体流经稻田时，为水稻生长提供了一定的N、P等元素，A正确；藻类与稻田生态系统的其他生物存在捕食、种间竞争的关系，B正确；鱼塘尾水中的可溶性有机物主要是被稻田中的分解者利用，C错误；稻田生态系统净化鱼塘尾水的过程实现了水资源循环利用，D正确。
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