专题19 生态系统的结构和功能-【十年高考】备战2023年高考生物真题分类解析与应试策略（Word版）

这是一份专题19 生态系统的结构和功能-【十年高考】备战2023年高考生物真题分类解析与应试策略（Word版），共26页。试卷主要包含了“葛之覃兮,施与中谷,维叶萋萋，下列关于营养级的叙述,正确的是等内容，欢迎下载使用。
专题十九　生态系统的结构和功能



考点
2013~2017年
2018年
2019年
2020年
2021年
2022年
合计
全国
地方
全国
地方
全国
地方
全国
地方
全国
地方
全国
地方
全国
地方
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61.生态系统的结构
3
5
0
0
1
1
0
2
0
1
0
0
4
9
62.生态系统的物质循环和能量流动
3
8
3
3
2
1
3
1
1
6
0
0
12
19
63.生态系统的信息传递
0
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1
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3
0
0
1
5
命题分析与备考建议
(1)命题热度:本专题相对其他各专题考查稍火(
),十年中地方卷出现过33道题,全国卷出现过17道题,总计出现过50道题,平均每年会出现4~5道。相对于知识的内容和密度而言,本专题高考命题的高频点是“生态系统的物质循环和能量流动”。
(2)考查方向:一是考查生态系统的四种成分及其作用,二是食物链与食物网,三是能量流动的过程和特点,四是生态系统中信息传递的类型及功能。
(3)考情前瞻:从命题角度看,多是以某一生态系统案例为背景,考查以下内容:食物链、食物网的分析和食物链条数的计算,生态系统的能量流动的特点和计算,物质循环途径、信息传递等。



考点61生态系统的结构　
1.(2021·广东,2,2分,难度★★)“葛(葛藤)之覃兮,施与中谷(山谷),维叶萋萋。黄鸟于飞,集于灌木,其鸣喈喈”(节选自《诗经·葛覃》)。诗句中描写的美丽景象构成了一个(C)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.黄鸟种群
B.生物群落
C.自然生态系统
D.农业生态系统
解析 本题的切入点是种群、群落和生态系统的概念。诗句中的“山谷”属于非生物的物质和能量,“黄鸟”是消费者,“灌木”是生产者,虽然没有直接描写分解者,但是足以说明诗句中描写的景象构成了一个自然生态系统,C项正确。
2.(2020·浙江,11,2分,难度★★)下列关于营养级的叙述,正确的是(B)
A.营养级的位置越高,归属于这个营养级的能量通常越多
B.自然生态系统中的大多数绿色植物都属于生产者营养级
C.营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和
D.食物链中的各营养级之间能量传递效率是相同的
解析 本题的切入点是生态系统的能量流动。食物链或食物网中营养级的位置越高,归属于这个营养级的能量越少,因为能量传递的特点是逐级递减的,A项错误;生产者营养级包括自然生态系统中绝大多数绿色植物和能利用光能及化学能把无机物合成有机物的微生物,B项正确;营养级是指处于食物链同一环节上的不同生物的总和,C项错误;食物链中的各营养级之间能量的传递效率约10%~20%之间,不同营养级之间能量的传递效率不一定相同,D项错误。
3.(2016·海南,21,2分,难度★)在某一生态系统的下列组分中,能将太阳能转化为化学能的是(B)
　　　　　　　　　　　　　　　
A.田螺
B.小球藻
C.大肠杆菌
D.草鱼
解析 田螺、大肠杆菌、草鱼均属于消费者,不能将太阳能转化为化学能。小球藻具有叶绿体,可以将太阳能转化为化学能,B项正确。
4.(2015·全国2,4,6分,难度★)下列有关生态系统的叙述,错误的是(B)
A.生态系统的组成成分中含有非生物成分
B.生态系统相对稳定时无能量输入和散失
C.生态系统维持相对稳定离不开信息传递
D.负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定
解析 生态系统相对稳定时能量的输入和输出(散失)相等,B项错误。
5.(2015·天津,1,6分,难度★)下图表示生态系统、群落、种群和个体的从属关系。据图分析,下列叙述正确的是(D)

A.甲是生物进化的基本单位
B.乙数量达到环境容纳量后不再发生波动
C.丙是由生产者和消费者构成的
D.丁多样性的形成受无机环境影响
解析 从图示关系可以看出,甲为个体,乙为种群,丙为群落,丁为生态系统。生物进化的基本单位是种群,不是个体,A项错误。种群数量达到环境容纳量后仍会发生波动,B项错误。群落不仅包括生产者和消费者,还包括分解者,C项错误。不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中共同进化,通过漫长的共同进化过程,形成了生态系统的多样性,D项正确。
6.(2020·山东,24,9分,难度★★★)与常规农业相比,有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用,加大有机肥的应用,对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示,三种农业模式土壤生物情况如表所示。

取样深度cm
农业模式
生物组分
(类)
食物网复杂
程度(相对值)
0—10
常规农业
15
1.06
有机农业
19
1.23
无公害农业
17
1.10
10—20
常规农业
13
1.00
有机农业
18
1.11
无公害农业
16
1.07

(1)土壤中的线虫类群丰富,是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级,与食细菌线虫相比,捕食性线虫同化能量的去向不包括　　　　　　　　　　　　　。某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统,其判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)取样深度不同,土壤中生物种类不同,这体现了群落的　　　　结构。由表中数据可知,土壤生态系统稳定性最高的农业模式为　　　　　　　　,依据是　 
　。 
(3)经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群,从土壤生物食物关系的角度分析,捕食性线虫体内镉含量高的原因是
　。 
(4)植食性线虫主要危害植物根系,研究表明,长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少,依据图中信息分析,主要原因是 
 
 
　。 
答案 (1)流入下一个营养级　土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体　(2)垂直　有机农业　生物组分多,食物网复杂程度高　(3)镉随着食物链的延长逐渐积累　(4)长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加,引起捕食性线虫增加,植食性线虫因被大量捕食而减少,减少量多于其因植物根系增长而增加的量
解析 本题主要考查生态系统的功能。(1)根据图示的食物网可知,捕食性线虫是最高营养级,而食细菌线虫是中间营养级的生物,因此捕食性线虫没有下一营养级,即其同化能量的去向不包括流入下一营养级。生态系统是由生物群落和无机环境相互作用的统一整体,而土壤中各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用形成统一整体,因此是一个生态系统。(2)土壤深度不同,土壤中小动物类群不同,这体现了群落的垂直结构,从表格数据可知,有机农业的生物组成成分最多,食物网的复杂程度最高,稳定性最高,因此稳定性最高的农业模式为有机农业。(3)镉是难以被降解的物质,在食物链中随着营养级的增高而不断富集。捕食性线虫所处的营养级最高,因此其体内镉含量最高。(4)根据图中信息可知,长期施用有机肥后,会导致腐生细菌增加从而使食细菌线虫增加,引起捕食性线虫增加,植食性线虫因被大量捕食而减少,减少量多于因根系植株增长而增加的量,因此最终会导致植食性线虫的数量减少。
7.(2019·全国1,31,8分,难度★★)某果园中存在A、B两种果树害虫,果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫;使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减轻B的危害。回答下列问题。
(1)果园中包含害虫A的一条食物链是　　　　　　。该食物链的第三营养级是　　　　　。 
(2)A和B之间存在种间竞争关系,种间竞争通常是指 
　。 
(3)性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于　　　　　。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体,从而破坏B种群的　　　　　,导致　　　　　降低,从而减轻B的危害。 
答案 (1)果树→A→C　C　(2)两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象　(3)化学信息　性别比例　种群密度
解析 本题考查生态系统的营养结构、种间关系、信息传递及其对种群繁衍的影响。(1)果园中包含害虫A的一条食物链是果树→害虫A→鸟(C),其中鸟是第三营养级。(2)种间竞争是指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象。(3)性引诱剂是人工合成的一种化学物质,属于化学信息。使用性引诱剂可以诱杀B的雄性个体,从而破坏B种群的性别比例,导致种群密度降低,从而减轻B的危害。
8.(2019·海南,29,7分,难度★)回答下列与种群、群落、生态系统相关的问题。
(1)大熊猫是我国的珍稀动物。为了保护大熊猫,我国通过建立　　　　　　　　　　来改善它们的栖息环境,提高环境容纳量。 
(2)恢复群落的垂直结构和水平结构有助于群落所在生态系统功能的恢复。群落中植物的垂直结构对植物和动物的作用分别是 
　。 
(3)当受到破坏的森林生态系统恢复后,该生态系统中消费者应包括的动物有植食性动物、　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2点即可)。 
答案 (1)自然保护区　(2)提高了植物对阳光等环境资源的利用,为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件　(3)肉食性动物、杂食性动物
解析 (1)为了保护大熊猫,我国通过建立自然保护区,即通过就地保护来改善它们的栖息环境,提高环境容纳量。(2)群落的空间结构包含垂直结构和水平结构。群落中植物的垂直结构可以提高植物对阳光等环境资源的利用,可以为动物提供多种多样的栖息空间和食物条件。(3)当受到破坏的森林生态系统恢复后达到一个相对稳定状态,食物网复杂,营养结构复杂,因此消费者包括的动物有植食性动物、肉食性动物和杂食性动物等。
9.(2017·江苏,26,8分,难度★★)某地因采矿导致地表下沉,成为无法利用的荒地。为了改变这种状况,有关部门因地制宜,通过引水等措施,将该地改造成湿地生态公园,一些生物陆续迁入,并逐渐形成相对稳定的生物群落。下图是该公园生态系统食物网的一部分,请回答下列问题。

(1)该公园生物群落的变化属于　　　　演替。  
(2)图中昆虫与杂食性鱼类之间的种间关系有　　　　　　　　　　。 
(3)在黑斑蛙的繁殖季节,雄蛙通过叫声这种　　　　信息求偶;雌蛙通常在近岸水深10~30 cm的草丛间产卵,可采用　　　　　　　法了解该蛙卵块的密度。 
(4)因该水域有些渗漏,补水时曾不慎引入含除草剂的水,导致一些水草死亡。水草腐烂后,图中所示的生物类群中最先快速增殖的是　　　　　　　　　　。  
(5)图中既含有初级消费者,又含有次级消费者的生物类群有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。若蛙类与猛禽之间还存在1个营养级,请写出该营养级中2类不同纲的生物:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)次生　(2)捕食和种间竞争　(3)物理　等距取样　(4)浮游生物类　(5)底栖动物类、杂食性鱼类、滤食性鱼类
蛇类、肉食性鱼类、鼠类(任写其中两类)
解析 (1)某地成为荒地后原有的土壤条件基本保留,甚至原有植物的种子或其他繁殖体也有可能存在,所以,从此地开始的群落演替属于次生演替。(2)杂食性鱼类捕食昆虫,两者为捕食关系;杂食性鱼类又与昆虫共同捕食水草,两者为种间竞争关系,故杂食性鱼类与昆虫的种间关系有捕食和种间竞争。(3)叫声属于物理信息。用取样法调查种群密度时,对于呈带状分布的种群宜采用等距取样法。(4)水草与浮游生物类中的浮游植物为种间竞争关系,两者会争夺该水域中的资源。若水草部分死亡,浮游植物可利用的资源增多,且水草被分解者分解后产生的无机盐等可被浮游植物利用,故浮游生物类最先快速增殖。(5)底栖动物类、杂食性鱼类、滤食性鱼类都以浮游生物类为食,浮游生物类中既有浮游植物,又有浮游动物,同时杂食性鱼类还以水草和昆虫为食,故这三种生物类群中既有初级消费者,又有次级消费者。以蛙为食,又被猛禽捕食的生物有爬行动物(如蛇类)、哺乳动物(如鼠类)、鱼类(如肉食性鱼类)等。
食物链条数、不同营养级动物的种间关系的判断方法
(1)任何一条食物链都从生产者开始,止于不被其他动物所食的动物,中间有任何停顿都不能算完整的食物链。
(2)同一种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级,判断某种生物的营养级要根据此生物所在的具体食物链来确定。
(3)在食物网中,两种生物的种间关系有可能出现不同概念上的重合,如蜘蛛与蟾蜍,二者之间既可以是捕食关系,又可以是竞争关系。
10.(2016·全国3,31,8分,难度★)冻原生态系统因其生物的生存条件十分严酷而独具特色,有人曾将该生态系统所处的地区称为“不毛之地”。回答下列问题。
(1)由于温度的限制作用,冻原上物种的丰富度较低。丰富度是指　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)与热带森林生态系统相比,通常冻原生态系统有利于土壤有机物质的积累,其原因是 
　。 
(3)通常,生态系统的食物链不会很长,原因是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)群落中物种数目的多少　(2)低温下,分解者的分解作用弱　(3)能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的(其他合理答案也可)
解析 (1)丰富度是指群落中物种数目的多少。(2)冻原生态系统的温度较低,不利于土壤中微生物(分解者)对土壤有机物的分解,所以与热带森林生态系统相比,通常冻原生态系统有利于土壤有机物质的积累。(3)能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的,通常,生态系统中的食物链不会很长,一般不超过5个营养级。
11.(2013·全国大纲,33,11分,难度★★)某一池塘中有三个优势种群,分别是鳙鱼、浮游动物A和浮游植物B,其中鳙鱼以浮游动物A为食,浮游动物A以浮游植物B为食。
回答下列问题。
(1)为提高池塘鳙鱼的产量,采取向池塘中施肥和捕捞小型野杂鱼等措施,其中施肥的作用是直接提高　　　　　　　的种群数量。捕捞野杂鱼的作用是降低其与鳙鱼对　　　　、　　　　　　和空间等资源的竞争。 
(2)若大量捕捞使池塘中的鳙鱼数量减少,则短时间内会导致　　　　　　　的种群数量迅速下降。 
(3)若池塘施肥过量,一段时间后,池塘内上述三个优势种群消失了两个,它们是　　　　　　　　,消失的主要原因是缺少　　　　　　　　。再经过一段时间后,仅存的一个优势种群也基本消失,而另一类生物如微生物大量繁殖,使水体变黑发臭,该类生物在生态系统中属于　　　　。 
答案 (1)浮游植物B　食物　氧气(或溶解氧)　(2)浮游植物B
(3)浮游动物A和鳙鱼　氧气(或溶解氧)　分解者
解析 (1)当水温、无机盐、光照等条件适宜时,浮游植物可大量繁殖,因此施肥可直接提高浮游植物B的种群数量。其他野杂鱼和鳙鱼之间是种间竞争关系,因此捕捞野杂鱼能降低其与鳙鱼对食物、氧气、生存空间等资源的竞争。(2)这三个种群构成一条食物链:浮游植物B→浮游动物A→鳙鱼,大量捕捞鳙鱼使其数量减少,浮游动物A因天敌数量减少而增加,浮游植物B因天敌数量增加而减少。(3)由于施肥过量,浮游植物大量繁殖,水的透明度降低,使得阳光难以穿透水层,影响下层植物的光合作用,浮游植物B呼吸作用相应增强,会使水中溶解氧减少,造成浮游动物A和鳙鱼死亡。动植物死亡后,水中的厌氧微生物分解有机物,大量繁殖,产生有害气体,使水体发黑变臭,这些厌氧微生物在生态系统中属于分解者。
考点62生态系统的物质循环和能量流动　
1.(2021·北京,11,2分,难度★★)野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点,除用于生态治理外,其中一些可替代木材栽培食用菌,收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。下列相关叙述错误的是(B)
A.种植此类草本植物可以减少水土流失
B.菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用
C.用作培养基的草本植物给食用菌提供碳源和氮源
D.菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移
解析 本题考查物质循环和能量流动。此类草本植物根系发达可以固定更多的土壤,故种植此类草本植物可以减少水土流失,A项正确;能量不能循环利用,B项错误;草本植物含有蛋白质和纤维素,可给食用菌提供碳源和氮源,C项正确;草本植物可栽培食用菌,而菌渣可作肥料或饲料,故实现了物质在植物、真菌和动物间的转移,D项正确。
2.(2021·浙江,7,2分,难度★)下列关于生态金字塔的叙述,正确的是(A)
A.生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系
B.生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链
C.生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列
D.生态金字塔可分别以个体数量、生产量和能量为指标绘制
解析 本题解题的切入点是对生态金字塔概念的理解。生态金字塔包括能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔,都是描述的生态系统各营养级间的数量关系,A项正确;每个生态系统中有很多食物链,处在同一营养级的生物可存在不同的食物链中,B项错误;生态金字塔是按照营养级的顺序排列,而不是按照每个营养级的数值大小排列的,C项错误;生态金字塔中各个营养级之间的数量关系通常采用生物量、个体数量或能量来表示,且生态金字塔中的生物量是指生物在某一特定时刻,单位面积或单位体积内实际存在的有机物质的鲜重或干重总量,常以干重表示,而不是生产量,D项错误。
3.(2021·福建,6,2分,难度★)下列关于生态茶园管理措施的分析,错误的是(C)
A.使用诱虫灯诱杀害虫,可减少农药的使用
B.套种豆科植物作为绿肥,可提高土壤肥力
C.利用茶树废枝栽培灵芝,可提高能量的传递效率
D.修剪茶树枝叶通风透光,可提高光合作用强度
解析 本题考查生物防治、光合作用、能量流动。用诱虫灯诱杀害虫属于生物防治,可减少农药的使用,减少环境污染,A项正确;豆科植物的根部常有根瘤菌生长,将空气中的氮转变为含氮的养料,可提高土壤肥力,B项正确;利用茶树废枝栽培灵芝,可提高能量的利用率,不能提高能量的传递效率,C项错误;修剪茶树枝叶通风透光,提高二氧化碳浓度和光照强度,可提高光合作用强度,D项正确。
4.(2020·全国1,6,6分,难度★★)土壤小动物对动植物遗体的分解起着重要的作用。下列关于土壤小动物的叙述,错误的是(A)
A.调查身体微小、活动力强的小动物数量常用标记重捕法
B.土壤中小动物类群的丰富度高,则该类群含有的物种数目多
C.土壤小动物的代谢活动会影响土壤肥力,进而影响植物生长
D.土壤小动物呼吸作用产生的CO2参与生态系统中的碳循环
解析 此题解题的切入点是理解土壤中小动物数量和丰富度的调查方法。土壤中小动物的身体微小,活动能力较强,因此,调查土壤中小动物的数量时,常采用取样器取样法,A项错误。丰富度是指群落中物种数目的多少,土壤中小动物类群的丰富度高,则该类群含有的物种数目多,B项正确。土壤小动物能分解动植物遗体,产生无机物,因此土壤中小动物的代谢活动会影响土壤肥力,进而影响植物生长,C项正确。土壤小动物呼吸作用产生的CO2参与生态系统中的碳循环,D项正确。
5.(2020·全国3,6,6分,难度★)生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述,错误的是(A)
A.消费者没有参与碳循环的过程
B.生产者的光合作用是碳循环的重要环节
C.土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节
D.碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环
解析 此题解题的切入点是对生态系统的物质循环的理解。消费者能通过呼吸作用将体内有机物中的碳转化为无机物CO2,并将CO2释放到无机环境中,所以消费者参与了碳循环的过程,A项错误。生产者通过光合作用或化能合成作用将大气中的CO2转化为有机物,使碳元素进入生物群落,因此生产者的光合作用是碳循环的重要环节,B项正确。土壤中微生物的呼吸作用能将动植物遗体或动物的排遗物中的有机物分解成无机物,使碳元素归还到无机环境中,因此,土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节,C项正确。碳在生物群落内部以含碳有机物的形式传递,在无机环境与生物群落之间主要以CO2的形式循环, D项正确。
6.(2020·海南,5,2分,难度★★★★)在生态系统中,植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量,其中一部分用于自身的呼吸消耗,余下部分称为净初级生产量。表为4个生态系统的研究实例。
类别
玉米地
荒地
湖泊Ⅰ
湖泊Ⅱ
太阳能利用率(初级生产量/入射太阳能)
1.6%
1.2%
0.4%
0.1%
呼吸消耗率(呼吸消耗/初级生产量)
23.4%
15.1%
22.3%
21.0%
净初级生产效率(净初级生产量/初级生产量)
76.6%
84.9%
77.7%
79.0%

下列有关叙述错误的是(A)
A.与玉米地相比,荒地的太阳能利用率低,净初级生产效率也低
B.若入射太阳能相同,上述4个生态系统中,制造有机物质最多的是玉米地
C.两个湖泊中植物的呼吸消耗率与玉米地的大致相等,但明显高于荒地
D.两个湖泊的太阳能利用率低,与太阳光穿过水层时损失了部分能量有关
解析 太阳能利用率=初级生产量/入射太阳能,呼吸消耗率=呼吸消耗/初级生产量,净初级生产效率=净初级生产量/初级生产量,玉米地的太阳能利用率高于荒地,而玉米地的净初级生产效率却低于荒地,A项错误;若入射太阳能相同,制造有机物质最多的是玉米地,因为玉米地的太阳能利用率最高,B项正确;两个湖泊中植物的呼吸消耗率与玉米地的呼吸消耗率大致相等,但明显高于荒地呼吸消耗率,C项正确;两个湖泊中有很多的水生植物,两个湖泊的太阳能利用率低,与太阳光穿过水层时损失了部分能量有关,D项正确。
7.(2019·全国2,6,6分,难度★)如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示,并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔,则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草,第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木,第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是(A)
A.前者为金字塔形,后者为倒金字塔形
B.前者为倒金字塔形,后者为金字塔形
C.前者为金字塔形,后者为金字塔形
D.前者为倒金字塔形,后者为倒金字塔形
解析 本题的切入点是数量金字塔的特点。根据能量流动的特点及两个生态系统的特点可知,夏季草原生态系统中体型较大的羊的数量少于草,而森林生态系统中,昆虫的体型很小,其数量会显著多于乔木。所以前者为金字塔形,后者为倒金字塔形,A项正确。
8.(2019·海南,25,2分,难度★★)假设在某岛屿上多年来总是存在一个约由m只狼组成的狼群、一个约由n只狼组成的狼群和若干只单独生活的狼。下列说法错误的是(B)
A.该岛上的狼能够依据猎物留下的气味信息追捕猎物
B.狼从猎物获得的能量大于猎物从生产者获得的能量
C.岛上狼的总数可能已接近该岛允许狼生存的最大数量
D.从岛上狼的数量相对稳定可推测岛上环境条件相对稳定
解析 猎物的气味信息属于化学信息,A项正确;由于相邻两个营养级之间的能量传递效率为10%~20%,能量流动逐级递减,因此猎物从生产者获得的能量大于狼从猎物获得的能量,B项错误;由于岛上狼的数量长期稳定在m+n+若干只,说明岛上狼的总数可能已接近该岛允许狼生存的最大数量,即环境容纳量,C项正确;从岛上狼的数量多年来保持相对稳定,可推测岛上环境条件相对稳定,若环境条件变化较大,则狼的数量会出现较大变化,D项正确。
9.(2016·全国3,5,6分,难度★★)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(C)
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
解析 鹰迁入后,形成了食物链:植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰。鹰捕食黄雀,因此鹰的迁入会使该树林中黄雀的数量减少,随之造成螳螂(蝉的天敌)数量增多,蝉的数量减少,故A项错误。能量流动是沿着食物链进行的,细菌是分解者,不参与食物链的构成,故细菌的能量不能流向生产者,B项错误。能量流动是沿着食物链进行的,鹰的迁入增加了食物链的长度,使该生态系统能量消耗的环节增多,但未改变能量流动的方向,C项正确,D项错误。
10.(2015·海南,25,2分,难度★)下列关于草原生态系统能量流动的叙述,错误的是(D)
A.能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程
B.分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量
C.生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量
D.生产者固定的能量除用于自身呼吸外,其余均流入下一营养级
解析 各营养级(生产者和消费者)储存的能量中都有一部分被分解者利用,D项错误。
11.(2015·福建,4,6分,难度★★★)下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图[图中数字为能量数值,单位是J/(m2·a)]。下列叙述正确的是(B)

A.该食物网中最高营养级为第六营养级
B.该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%
C.太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357 J/(m2·a)
D.该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统
解析 由图可知,该食物网的最高营养级为第五营养级,A项错误。第一到第二营养级的能量传递效率为第二营养级同化量第一营养级同化量×100%,第二营养级同化量为3 780+4 200=7 980,第一营养级同化量为31 920,故能量传递效率为798031920×100%=25%,B项正确。太阳鱼的同化量为1 483,其去向包括流入下一营养级(鲈鱼)、被分解者利用、通过呼吸作用消耗以及未被利用的部分,由图中数据不能计算出呼吸作用消耗的能量,C项错误。一定区域内的所有生物及无机环境共同构成一个生态系统,而该食物网中只有生产者与消费者,没有分解者,D项错误。
能量传递效率的相关“最值”计算方法
在解决有关能量传递的计算问题时,需要确定相关的食物链,能量传递效率为10%~20%,一般从两个方面考虑。
(1)知低营养级
求高营养级获得能量最多选最短食物链按×20%计算获得能量最少选最长食物链按×10%计算
(2)知高营养级
求低营养级需最少能量选最短食物链按÷20%计算需最多能量选最长食物链按÷10%计算
还要注意两点。
(1)“至少需要”“最多利用”“最大消耗”“最少利用”等字眼,从而确定应该使用10%还是20%,最短链还是最长链进行“最值”计算。
(2)已确定营养级间能量传递效率的,不能按“最值”法计算。例如,在食物链A→B→C→D中,能量传递效率分别为a%、b%、c%,若A的能量为M,则D获得的能量为M×a%×b%×c%。
12.(2021·全国甲,31,8分,难度★★★)捕食是一种生物以另一种生物为食的现象,能量在生态系统中是沿食物链流动的。回答下列问题。
(1)在自然界中,捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉,这一现象对捕食者的意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出1点即可)。 
(2)青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析,这条食物链上能量流动的特点是　　　　　　　　　　。 
(3)森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统,林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以　　　　生态系统为研究对象得出的。 
答案 (1)可以持续不断地获得物质和能量
(2)单向流动、逐级递减　(3)湖泊
解析 本题主要考查种间关系中的捕食(精明的捕食者策略)、能量流动的特点等知识。(1)捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉,这使得猎物种群数量能维持在一定范围内,捕食者可以持续地捕食猎物,这样对捕食者的意义是可以持续不断地获得物质和能量。(2)能量沿食物链流动过程中,因为各个营养级的生物通过呼吸作用消耗一部分能量(以热能的形式散失);上一营养级不能全部被下一营养级捕食;上一营养级的粪便(或残枝落叶)被分解者利用等,所以能量沿食物链流动时逐级递减,单方向且不循环。(3)为了研究能量流经生态系统的食物链时,每一级的能量变化和能量传递效率,美国生态学家林德曼对塞达伯格湖的能量流动进行了定量分析。
13.(2021·山东,24,10分,难度★★)海水立体养殖中,表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖微藻、生物残体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如图所示(单位:kJ/(m2·a),M、N表示营养级。

(1)估算海参种群密度时常用样方法,原因是　　　　　　　　　　。 
(2)图中M用于生长、发育和繁殖的能量为　　　　kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为　　　　%(保留一位小数),该生态系统中的能量　　　　(填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。 
(3)养殖的海带数量过多,造成牡蛎减产,从生物群落的角度分析,原因是　　　　　　　　　　　。 
(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理,依据这一原理进行海水立体养殖的优点是　　　　　。在构建海水立体养殖生态系统时,需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素,从而确定每种生物之间的合适比例,这样做的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)海参活动能力弱,活动范围小
(2)2 488　6.3　不能
(3)由于海带的竞争,浮游植物数量下降,牡蛎的食物减少,产量降低　(4)能充分利用空间和资源　维持生态系统的稳定性,保持养殖产品的持续高产(或实现生态效益和经济效益的可持续发展)
解析 本题的切入点是群落的结构和生态系统的能量流动。(1)海参由于活动范围小,活动能力弱,所以常用样方法测定种群密度。(2)M的同化量在图中表示为来源的箭头有来自生产者3 281 kJ/(m2·a)和来自遗体残骸2 826 kJ/(m2·a),同化量除了用于自身呼吸作用消耗3 619 kJ/(m2·a),其余用于生长发育和繁殖,所以应是3 281+2 826-3 619=2 488 [kJ/(m2·a)];由M到N的能量传递效率为386÷(3 281+2 826)×100%≈6.3%,能量流动的方向是单向的不能循环。(3)海带与浮游植物生活在表层,存在种间竞争关系;由于海带的竞争,浮游植物数量下降,牡蛎的食物减少,所以产量降低。(4)海水立体养殖利用了群落结构的特点,群落的空间结构有利于群落内生物充分利用空间和资源,提高环境资源的利用率。由于空间和资源是有限的,所以在构建海水立体养殖生态系统时,需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素,从而维持生态系统的稳定性,保持养殖产品的持续高产(或实现生态效益与经济效益的可持续发展),既要一定的经济效益,又要保护环境。
14.(2021·广东,17,10分,难度★★★★)为积极应对全球气候变化,我国政府在2020年的联合国大会上宣布,中国于2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值),力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。这是中国向全世界的郑重承诺,彰显了大国责任。回答下列问题:
(1)在自然生态系统中,植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等,可以自我维持　　　　　　　　。自西方工业革命以来,大气中CO2的浓度持续增加,引起全球气候变暖,导致的生态后果主要是　　　　　　　　　　。 
(2)生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　,消费者通过食物网(链)取食利用,　　　　　　　。 
(3)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题,从全球碳循环的主要途径来看,减少　　　　　　和增加　　　　　　是实现碳达峰和碳中和的重要举措。 
答案 (1)碳循环的平衡　 温室效应加剧,生物多样性下降
(2)生产者通过光合作用或化能合成作用获取　分解者通过分解作用获取
(3)CO2排放量　CO2吸收量
解析 本题的切入点是碳循环和生态系统的相关知识。(1)在自然生态系统中,植物通过光合作用从大气中摄取碳的速率与通过生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等,可以自我维持碳循环的平衡。自西方工业革命以来,CO2的大量排放引起全球气候变暖,形成温室效应,导致极地的冰雪和高山的冰川融化、海平面上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁,使生物多样性下降。(2)生产者可以利用CO2合成有机物,这种方式称为自养,自养的方式主要是光合作用,其次还有化能合成作用;消费者和分解者只能利用现成的有机物合成自身的有机物,这种方式称为异养;分解者通过分解作用利用有机物,获取碳元素。(3)在全球性的碳循环中,增加CO2吸收量和减少CO2排放量是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
15.(2021·河北,22,9分,难度★★★)为探究全球气候变暖对生态系统的影响,研究者将20个人工淡水池塘均分成两组,对照组保持环境温度,实验组始终比对照组高4 ℃(利用温控装置),并从附近淡水栖息地搜集水生生物投入池塘。连续多年观测发现,池塘逐渐形成主要由浮游植物和浮游动物组成的群落。第15年时,池塘中浮游植物和浮游动物生物量(单位体积水体中生物体的质量)的检测结果如图。

回答下列问题。
(1)池塘生物群落区别于湖泊生物群落的重要特征为　　　　　　　　,池塘生物群落从简单到复杂的过程中发生了　　　　演替。 
(2)某种水生生物被投入池塘后,其种群数量将呈　　　形增长,若该生物种群密度在较长时期保持相对稳定,表明其种群数量已达到了　　　　。 
(3)从能量流动角度分析,升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是 
　。 
(4)碳在池塘生物群落中主要以　　　　　　　　　　的形式传递,碳循环具有全球性的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)物种组成　次生　(2)S　K值　(3)生产者固定的能量减少,生产者、消费者和分解者的呼吸消耗加大　(4)含碳有机物　CO2是气体,可在生物圈内流动
解析 本题解题的切入点是种群、群落和生态系统的结构及功能。结合题图中对照组和实验组的结果差异分析作答。(1)不同群落相互区别的重要特征是物种组成。池塘生物群落从简单到复杂发生的是次生演替。(2)生物种群数量在自然界中将呈现“S”形增长,当种群密度在较长时间内保持稳定时,表明其种群数量已达到了K值。(3)从能量流动角度分析,升温使生产者固定太阳能减少,各种生物成分呼吸消耗量加大,导致生态系统总生物量降低。(4)碳在生物群落中主要以含碳有机物的形式传递。由于CO2可以在生物圈内快速流动,这是碳循环具有全球性的主要原因。
16.(2020·全国3,31,9分,难度★★★)假设某种蓝细菌(A)是某湖泊中唯一的生产者,其密度极大,使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。回答下列问题。
(1)该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是　　　　　　　　　　　　　(答出2点即可)。 
(2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图。
(3)假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物(C)后,C种群能够迅速壮大,则C和B的种间关系是　　　　。 
答案 (1)水体富营养化,没有其他生产者的竞争
(2)

(3)种间竞争
解析 此题解题的切入点是对影响种群密度变化的因素、能量流动以及生物种间关系等的理解。(1)影响种群密度变化的因素有无机环境(包括水分、氧气、无机盐等)、竞争以及捕食等。造成生产者A种群密度极大的原因可能是水体富营养化,没有其他生产者的竞争以及捕食者的数量少等。(2)由题意知,某种蓝细菌(A)是该生态系统中唯一的生产者,某种动物(B)是该生态系统中唯一的消费者,B和A之间是捕食关系。生产者固定的太阳能是该生态系统的能量来源,消费者的能量来自生产者,生产者的残枝落叶、消费者的遗体等被分解者利用,生产者、消费者和分解者通过呼吸作用释放能量。根据以上分析画出能量流动示意图,见答案。(3)由题意知,某种蓝细菌(A)是该生态系统中唯一的生产者,某种动物(B)是该生态系统中唯一的消费者,若引入一种仅以A为食的动物(C),C和B都以A为食,则C和B的种间关系是种间竞争。
能量流动过程的分析技巧

上图中消费者同化的能量有三个去向;粪便中能量属于上一个营养级。
17.(2019·全国2,31,11分,难度★★)回答下列与生态系统相关的问题。
(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自　　　　,生产者的能量可以直接流向　　　　　　　　　　　　(答出2点即可)。 
(2)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量,可在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2含量(A);另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中,密闭后放回取样处,若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。
在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这段时间内　　　　　　　　　　　　　　　;C与B的差值表示这段时间内　　　　　　　　　　　　　　;A与B的差值表示这段时间内　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)太阳能　初级消费者、分解者　(2)生产者净光合作用的放氧量　生产者光合作用的总放氧量　生产者呼吸作用的耗氧量
解析 本题考查生态系统的能量流动、光合作用与细胞呼吸强度的测定。
(1)在森林生态系统中,生产者主要是光能自养型的绿色植物,其能量来自太阳能。生产者固定的能量可以通过食物链流向初级消费者,通过枯枝败叶等流向分解者。
(2)在不透光的玻璃瓶中,生产者只进行细胞呼吸,不进行光合作用。在透光的玻璃瓶中,生产者既进行光合作用,又进行细胞呼吸。生产者光合作用的总放氧量=生产者净光合作用的放氧量+生产者呼吸作用的耗氧量。A为水体初始溶氧量,处理后乙瓶中的O2含量(C)与A的差值为生产者净光合作用的放氧量;A与处理后甲瓶中的O2含量(B)的差值为生产者呼吸作用的耗氧量;C与B的差值,即(C-A)+(A-B),表示这段时间内生产者光合作用的总放氧量。
18.(2018·全国1,29,10分,难度★)回答下列问题。
(1)大自然中,猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食,而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会,猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生态学上称为　　　　　　　　　。 
(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”,食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性,在这个过程中,捕食者使物种多样性增加的方式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)太阳能进入生态系统的主要过程是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,分解者通过　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　来获得生命活动所需的能量。 
答案 (1)协同进化(或答共同进化)　(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的生存提供机会　(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中　呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解
解析 本题主要考查共同进化及生态系统的能量流动。(1)根据题干的描述,尤其是“猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变”可知,该现象属于生物进化论中的协同进化(共同进化)现象。(2)食性广的捕食者,因为有多种食物来源,且有捕捉数量较多的物种的趋势,从而抑制了数量太多的物种,有利于种群数量偏少的物种数量增加,所以有利于增加物种多样性。(3)生态系统中的生产者主要是绿色植物,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为有机物中的化学能。分解者通过自身的呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解,将该过程中释放的能量用于自身的各项生命活动。
19.(2018·全国2,31,11分,难度★★)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用,这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响,此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答下列问题。
(1)当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时,原有食物链的营养级有可能增加,生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多,原因是 
 
　。 
(2)如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某生态系统中,使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转,即该生态系统中甲的数量优势地位丧失,假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的,那么根据上述“恐惧生态学”知识推测,甲的数量优势地位丧失的可能原因是 
 
　(答出一点即可)。 
(3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现,会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐惧生态学”知识推测,产生这一结果的可能原因有 
 
　(答出两点即可)。 
答案 (1)生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了,传递到下一营养级的能量较少
(2)甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高,顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多
(3)大型肉食性动物捕食野猪;野猪因恐惧减少了采食
解析 本题解题的切入点是生态系统的营养结构、能量流动和生态系统的负反馈调节。(1)食物链中的能量流动是逐级递减的,上一营养级的能量被下一营养级同化的能量约有10%~20%,生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了,传递到第四、五营养级的能量很少,所以生态系统中食物链的营养级一般不会超过五个。(2)据题意可知,引入某种大型肉食动物前,甲种植食性动物竞争能力大于乙种植食性动物,引入某种大型肉食动物后,使得甲、乙两种植食性动物的竞争结果发生了反转,假定该反转不是由顶级肉食性动物的直接捕食造成的,那么就是甲对顶级肉食性动物恐惧程度比乙高,顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多。(3)根据“恐惧生态学”知识推测,若某地区森林中,大型肉食动物重新出现,会减轻野猪对农作物的破坏程度,其原因是大型肉食动物捕食野猪和野猪因恐惧减少了采食。
20.(2018·全国3,32,10分,难度★★)下图是某农业生态系统模式图。

据图回答下列问题。
(1)蚯蚓生命活动所需的能量来自生活垃圾中的　　　　　(填“有机物”或“无机物”)。生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者,在生态系统中分解者的作用是　 
 
　。 
(2)根据生态系统中分解者的作用,若要采用生物方法处理生活垃圾,在确定处理生活垃圾的方案时,通常需要考虑的因素可概括为3个方面,即　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)有机肥在土壤中经分解、转化可产生NO3-,通常植物根系对NO3-的吸收是通过　　　　运输完成的。 
答案 (1)有机物　将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
(2)待分解垃圾的性质,引进的分解者生物的种类,处理环境的理化条件　(3)主动
解析 本题主要考查生态系统的成分及功能,还涉及物质跨膜运输的方式。(1)生活垃圾中有机物富含能量,可以被蚯蚓利用。分解者的作用是把动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。(2)利用生物方法处理需注意垃圾的成分、分解者的生物种类、处理环境的理化条件等。(3)NO3-进入根部细胞的方式为主动运输。
21.(2018·浙江,29,6分,难度★★)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“→E→D”、　　　　　　　　　。 
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 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,除题干中取消“→E→D”外生产者不能利用热能,还要取消D“→”A。
22.(2018·江苏,28,8分,难度★★★)某城市河流由于生活污水和工业废水的排入,水质逐渐恶化。经过治理后,河水又恢复了清澈。图1表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3种鱼,丁为1种水鸟,甲不摄食藻类,箭头指示能量流动方向),图2表示部分能量流动关系(图中数字表示同化的能量)。请回答下列问题。

图1


图2

(1)图1所示食物网中,遗漏了一条能量流动途径,该条途径是　　　　　　　　　　　　　。 
(2)图1所示食物网中,次级消费者是　　　　　　　　,丁与丙之间的种间关系是　　　　　　　　。 
(3)根据图1分析,除了图2中已经标出的能量去向之外,乙的能量去向还有 
　　　　　　　　　　　　。 
(4)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　　　　(在“大于”“小于”或“等于”中选择)7.6%。 
(5)经检测,水体中含有某种可被生物富集的农药,推测此农药含量最高的物种是　　　　　　。 
(6)从生态学角度解释,污染物排放导致水质恶化的主要原因是　。 
答案 (1)水草→甲→丁　(2)丙和丁　捕食和种间竞争　(3)传递给丙、自身呼吸作用以热能形式散失　(4)大于　(5)丁　(6)河流生态系统自我调节(自我修复)能力有限
解析 本题考查生态系统的结构与功能的相关知识。(1)由题目所给信息“甲、乙、丙为3种鱼,丁为1种水鸟”和“图中丁既可以吃乙又可以吃丙”可推出丁还可以吃甲。(2)处于第三营养级的生物都是次级消费者,包括丙和丁。丁可以吃丙,两者之间存在捕食关系;丙和丁都可以吃乙,两者之间又存在种间竞争关系。(3)乙同化的能量的去向主要有三条:①自身呼吸消耗;②流向下一营养级(流向丙和丁);③被分解者分解。(4)图2中水草、藻类到乙的能量传递效率为1 900÷25 000×100%=7.6%;因为处于第二营养级的生物除乙外还有甲,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应大于7.6%。(5)根据生物富集理论,营养级越高的生物,其体内难降解的农药浓度越高;该食物网中,丁所处的营养级最高。(6)生态系统的自我调节能力有限,当外界干扰超出生物系统的自我调节能力时,生态平衡将被破坏。
23.(2018·天津,8,10分,难度★★★)为研究森林生态系统的碳循环,对西黄松老龄(未砍伐50~250年)和幼龄(砍伐后22年)生态系统的有机碳库及年碳收支进行测试,结果见下表。据表回答:
西黄松生
态系统
碳　　量
生产者活生物量(g·m-2)
死有机质(g·m-2)
土壤有机碳(g·m-2)
净初级生产力(g·m-2·年 -1)
异养呼吸(g·m-2·年 -1)
老龄
12 730
2 560
5 330
470
440
幼龄
1 460
3 240
4 310
360
390

　　※净初级生产力:生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸总用消耗碳的速率
　　※※异养呼吸:消费者和分解者的呼吸作用
(1)西黄松群落被砍伐后,可逐渐形成自然幼龄群落,体现了生态系统的　　　　　稳定性。 
(2)大气中的碳主要在叶绿体　　　　　部位被固定,进入生物群落。幼龄西黄松群落每平方米有　　　　　克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖,储存在生产者活生物量中;其中,部分通过生态系统中　　　　　的呼吸作用,部分转变为死有机质和土壤有机碳后通过　　　　　　　　　　　　　　　的分解作用,返回大气中的CO2库。 
(3)西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力　　　　　(大于/等于/小于)老龄群落。根据年碳收支分析,幼龄西黄松群落　　　　　(能/不能)降低大气碳总量。 
答案 (1)恢复力　(2)基质　360　消费者　分解者　(3)大于　不能
解析 (1)恢复力稳定性是指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力。西黄松群落被砍伐遭到破坏后,又逐渐形成自然幼龄群落,体现了生态系统的恢复力稳定性。(2)大气中的碳主要以CO2的形式在叶绿体基质被固定,进入生物群落。储存在生产者中的生物量=生产的同化量-生产者呼吸消耗量,即为表格中的净初级生产力,即幼龄西黄松群落每平方米360克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖,储存在生产者活生物量中。幼龄西黄松群落一部分被消费者食用,通过消费者的呼吸作用返回大气中的CO2库,一部分即残枝败叶转变为死有机质和土壤有机质,进而通过分解者的分解作用,返回大气中的CO2库。(3)由图可知,西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为360/1 460≈0.25;西黄松老龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为470/12 730≈0.04,因此,西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力大于老龄群落。根据年碳收支分析,幼龄西黄松群落的净初级生产力360,异养呼吸消耗量为390,净初级生产力小于异氧呼吸消耗速率,故不会有有机物的积累,即幼龄西黄松群落不能降低大气碳总量。
24.(2016·江苏,27,7分,难度★★)高密度水产养殖常会引起池塘水体富营养化,影响养殖。下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。请回答下列问题。

(1)鱼塘大量投饵后,水体常会出现有害的硫化物,这些硫化物最可能是饵料中的　　　　　　　分解产生的。 
(2)图示系统在实现了水资源循环利用的同时,鱼塘富营养化水还为水稻生长提供了一定的　　　　　元素营养。 
(3)为调查图中稻田害虫的发生状况,可采用　　　　　法,分别统计　　　　　　的种群密度。 
(4)通过稻田净化,B处水样中可溶性有机物浓度比A处显著下降,其主要原因是在稻田中的　　　　　(填序号)微生物分解了大量有机物。 
①好氧　②光合放氧　③厌氧　④兼性厌氧
(5)出现藻类水华的鱼塘尾水流经稻田后,B处水样中藻类数量大大减少。从生态学角度分析,藻类数量减少的原因有　。 
答案 (1)蛋白质　(2)N、P　(3)五点取样　各种害虫　(4)①③④　(5)竞争光照和营养、动物摄食、微生物等产生杀藻物质
解析 (1)S元素是蛋白质中的标志元素。(2)富营养化是水体中的N、P元素含量过高造成的。(3)该稻田呈正方形,可采用五点取样法调查稻田害虫的发生状况,分别统计各种害虫的种群密度。(4)稻田中有机物主要通过好氧微生物、厌氧微生物以及兼性厌氧微生物的分解作用被分解。(5)水稻与藻类竞争光照和营养、同时动物摄食、微生物等产生杀藻物质,导致藻类数量减少。
25.(2015·全国2,31,8分,难度★★)某生态系统总面积为250 km2,假设该生态系统的食物链为甲种植物→乙种动物→丙种动物,乙种动物种群的K值为1 000头。回答下列问题。
(1)某次调查发现该生态系统中乙种动物种群数量为550头,则该生态系统中乙种动物的种群密度为　　　　　　　　　;当乙种动物的种群密度为　　　　　　时,其种群增长速度最快。 
(2)若丙种动物的数量增加,则一段时间后,甲种植物数量也增加,其原因是 
 
　。 
(3)在甲种植物→乙种动物→丙种动物这一食物链中,乙种动物同化的能量　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)丙种动物同化的能量。 
答案 (1)2.2 头/km2　2 头/km2　(2)乙种动物以甲种植物为食,丙种动物的数量增加导致乙种动物的数量减少,从而导致甲种植物数量的增加(其他合理答案也可)　(3)大于
解析 (1)550÷250=2.2(头/km2),种群数量达到K/2时,增长速度最快,即:(1 000÷2)÷250=2(头/km2)。(2)由甲种植物→乙种动物→丙种动物分析可知,当丙种动物增多时,其捕食的乙种动物增多,导致乙种动物数量下降,进而导致乙种动物减少对甲种植物的捕食,最终使甲种植物数量增多。(3)生态系统中能量传递的特点是单向流动、逐级递减,因此乙种动物同化的能量大于丙种动物同化的能量。
26.(2015·海南,28,9分,难度★★)回答下列关于红树林生态系统的问题。
(1)红树林具有调节气候、保护海岸的作用。从生物多样性价值的角度分析,这种作用所具有的价值属于　　　　(填“间接”或“潜在”)价值。 
(2)某红树林生态系统的碳循环如下图所示。图中A是一种气体,B、C、D、E和F表示生物成分,箭头表示碳流动的方向。

图中A表示　　　　,生物成分E表示　　　　　,生物成分F表示　　　　　　　,　　　表示初级消费者。 
答案 (1)间接　(2)CO2　生产者　分解者　C
解析 (1)调节气候和保护海岸属于生态价值,生态价值即间接价值。(2)大气中的CO2库和生产者进行双向交流,同时其他各种生物成分都可产生CO2,因此A表示CO2,E表示生产者,C、B、D依次表示初级消费者、次级消费者和三级消费者。其他各种生物成分的碳都可流向F,F中的碳单向流向大气,故F表示分解者。
27.(2014·全国2,31,9分,难度★★)某陆地生态系统中,除分解者外,仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知,该生态系统有4个营养级,营养级之间的能量传递效率为10%~20%,且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如下表所示,表中能量数值的单位相同。
种群
甲
乙
丙
丁
戊
能量
3.56
12.80
10.30
0.48
226.50


回答下列问题。
(1)请画出该生态系统中的食物网。
(2)甲和乙的种间关系是　　　　　;种群丁是该生态系统生物组分中的　　　　　。 
(3)一般来说,生态系统的主要功能包括　　　　　、　　　　　,此外还具有信息传递等功能。碳对生物和生态系统具有重要意义,碳在　　　　　和　　　　　之间的循环主要以CO2的形式进行。 
答案 (1)　(2)捕食　消费者　(3)物质循环　能量流动　生物群落　无机环境
解析 根据营养级之间的能量传递效率以及表格中的数据,可确定戊是第一营养级,乙和丙是第二营养级,甲是第三营养级,丁是第四营养级。据此可写出食物网并判断甲和乙的种间关系。生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。碳在生物群落与无机环境之间主要是以CO2的形式进行循环的。
考点63生态系统的信息传递　
1.(2021·湖北,9,2分,难度★★)短日照植物在日照时数小于一定值时才能开花。已知某短日照植物在光照10 h/d的条件下连续处理6天能开花(人工控光控温)。为了给某地(日照时数最长为16 h/d)引种该植物提供理论参考,探究诱导该植物在该地区开花的光照时数X(h/d)的最大值,设计了以下四组实验方案,最合理的是(C)
实验方案
对照组(光照时
数:h/d,6d)
实验组(光照时数:
h/d,6d)
A
10
4≤X