重点突破练3　生态系统的功能与稳定性的综合

一、选择题

1．下列关于生态系统的叙述，错误的是(　　)

A．食物链的每一个环节都不止与上下两种生物发生联系，而是与周围的很多种生物有着错综复杂的联系

B．一般来说营养级越高，归属这个营养级的生物种类、数量和能量就越少

C．英吉利海峡的整个生物量金字塔都可以倒置

D．植食动物流向分解者的能量包含植食动物的遗体残骸能量和肉食动物粪便中的能量

C　[食物链的每一个环节上的生物都与很多种生物有复杂的捕食或竞争关系，形成了复杂的食物网，A正确；由于能量是逐级递减的，所以一般来说营养级越高，归属这个营养级的生物种类、数量和能量就越少，B正确；任何生态系统中的生物量金字塔都不可以倒置，C错误；植食动物的遗体残骸能量和肉食动物粪便中的能量都属于植食动物中的能量，D正确。]

2．如图为生态系统能量流动示意图，下列叙述正确的是(　　)

A．流经该生态系统的总能量是图中的N1

B．如果该生态系统处于稳态，则N3一定大于0

C．蜣螂从初级消费者获得的能量为N6

D．第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为N4/N2×100%

B　[流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，即图中的N2，A错误；N3表示生产者用于生长、发育和繁殖的能量，如果该生态系统处于稳态，则需要生产者正常生长、发育和繁殖，此时，N3一定大于0，B正确；蜣螂从初级消费者的粪便中获得能量，而粪便中的能量是初级消费者未同化的能量，属于生产者同化的能量，因此，蜣螂从生产者获能N6，从初级消费者获能0，C错误；能量传递效率的计算公式：下一营养级同化量/这一营养级同化量×100%；第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为N5/N2×100%，D错误。]

3．下图表示某生态系统的能量锥体图，P为生产者，Q1为初级消费者，Q2为次级消费者。对图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析，其中分析不正确的是(　　)

注：图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗能量。

A．b＋c＋d＋e为本年度流入该生态系统的总能量

B．c1表示初级消费者中被次级消费者同化的能量

C．b或d可代表生产者传递给分解者的能量

D．初级消费者粪便中所含的能量应包含在c中

D　[b＋c＋d＋e为本年度植物光合作用固定的太阳能，即本年度流入该生态系统的总能量，A正确；a1表示上一年留下来的能量，e1表示呼吸消耗量，b1和d1表示未利用和被分解者分解的能量，c1表示被次级消费者所同化的量，B正确；b＋c＋d＋e为生产者固定的能量，c表示被初级消费者所同化的量，b和d可代表生产者传递给分解者的能量和未利用的能量，e表示生产者呼吸消耗能量，C正确；初级消费者产生的粪便并没有被初级消费者同化，因此其中所含的能量不在c中，而在生产中流向分解者的能量中，D错误。]

4．下表是对能量从植物传递到鳞翅目幼虫(植食性)的定量分析。下列结论中不正确的是(　　)

A．从植物流入鳞翅目幼虫的能量是419 J

B．食物中的能量只有约15%用于幼虫自身的生长

C．流入鳞翅目幼虫的能量一部分以热能形式散失

D．第一营养级至少需同化1047.5 J的能量

A　[被鳞翅目幼虫吃掉的植物是419 J，但是有一部分并没有被吸收，而是形成粪便209.5 J，所以从植物流入鳞翅目幼虫的能量是419－209.5＝209.5 J，A项错误；食物中用于幼虫自身的生长的能量占62.9÷419＝15%，B项正确；流入鳞翅目幼虫的能量有一部分以呼吸热能的形式散失，C项正确；鳞翅目幼虫摄入419 J的食物至少需要第一营养级同化的能量为(419－209.5)÷20%＝1047.5 J，D项正确。]

5．某草地一条经典的食物链由植物→田鼠→鼬构成，科研人员对此食物链能量流动进行了研究分析，其结果如表[单位：J/(hm2·a)]。下列说法正确的是(　　)

A．田鼠的同化量是1.05×109J/(hm2·a)，次级生产量为7.5×109J/(hm2·a)

B．用于生长、发育和繁殖的能量去向是流向分解者、流向下一营养级和用于呼吸消耗

C．鼬的粪便量最终流向分解者，但不属于鼬而属于第二营养级流向分解者的部分能量

D．任何生态系统都存在两种食物链，陆地生态系统以捕食食物链为主，海洋生态系统以腐食食物链为主

C　[田鼠的同化量＝摄入量－粪便量＝1.05×109－3.00×108＝7.5×108J/(hm2·a)，次级生产量＝同化量－呼吸量＝7.5×108－7.15×108＝3.5×107J/(hm2·a)，A错误；每一营养级用于生长、发育和繁殖的能量等于同化量减去呼吸量，包括流向下一营养级、流向分解者和未被利用部分，B错误；鼬的粪便量最终流向分解者，但不属于鼬而属于其上一营养级(第二营养级)流向分解者的部分能量，C正确；任何生态系统都存在两种食物链，陆地生态系统以腐食食物链为主，海洋生态系统以捕食食物链为主，D错误。]

6．现有两个不同类型的陆地自然生态系统Ⅰ和Ⅱ，各营养级生物数量的相对值如图所示，若流入Ⅰ和Ⅱ的总能量相同，据图分析相关说法正确的是(　　)

A．自然生态系统Ⅰ和Ⅱ之间的抵抗外界干扰能力的大小关系是Ⅰ小于Ⅱ

B．流经生态系统的总能量为生产者营养级同化的总能量

C．Ⅰ中现存消费者的总能量等于Ⅱ中现存消费者的总能量

D．碳在生态系统中的含量，不能通过碳循环的自我调节机制得到调整

B　[根据题图无法判断Ⅰ和Ⅱ两个生态系统的生物多样性及食物网的复杂程度，因此无法判断Ⅰ和Ⅱ抗外界干扰能力的大小关系，A错误；流经生态系统的总能量为生产者营养级同化的总能量，B正确；由以上分析可知，Ⅰ中现存的消费者的总能量大于Ⅱ中现存的消费者的总能量，C错误；碳在生态系统中的含量，都能通过碳循环的自我调节机制得到调整，并恢复到原来的平衡状态，D错误。]

7．某地对一草场进行一个长期放牧实验，相关数据如下表所示。下列叙述错误的是(　　)

A．通过牛的平均现存量和草场面积的计算值可反映该草场牛种群的生物量

B．根据牛的平均现存量和每头牛的平均重量可计算出该草场牛种群的种群密度

C．该草场的净初级生产量为中等放牧强度的牛群取食量与分解者分解的植物量之和

D．该实验说明人为控制草场上牛的放牧量可以有效地改善和保护草场资源

C　[牛的平均现存量乘以草场面积可反映该草场某时刻牛种群的总重量，即生物量，A正确；牛的平均现存量除以每头牛的平均重量可计算出每公顷牛的数量，即该草场牛种群的种群密度，B正确；净初级生产量＝总初级生产量－呼吸作用消耗，净初级生产量的去向包括流向下一营养级、分解者分解和未被利用三条途径，C错误；从图示信息显示，合理放牧可有效保护和改善草场资源，D正确。]

8．地处北温带的A、B两个湖泊，原来生态系统基本相似，但其中一个湖泊因附近农田过度使用化肥而被污染。如图表示夏日两个湖泊中生产者光合速率随着水深的变化。下列有关说法正确的是(　　)

A．B湖光合速率远低于A湖，推断受到污染的是B湖

B．A湖和B湖中的生物在垂直方向上具有相同的分层现象

C．B湖静水层水温大约是4 ℃，水的密度最大，氧气含量很低

D．A湖较B湖固定的太阳能更多，因此A湖的能量传递效率更高

C　[A、B两个湖泊，原来生态系统基本相似，而现在A湖10米以下、B湖80米以下不再进行光合作用，说明A湖水污染，A错误；“A湖和B湖中的生物，因光照而在垂直方向上具有分层现象”，题中没有体现出来，B错误；因处北温带，故静水层水温约为4 ℃，静水层水的密度最大，氧气含量很低，C正确；根据光合速率相对值可知，A湖固定的太阳能比B湖固定的太阳能更多，但与能量传递效率高低无关，D错误。]

9．如图表示某森林生态系统一年内CO2的消耗量与释放量的情况，其中甲表示该生态系统消费者呼吸作用CO2的释放量，乙表示分解者呼吸作用CO2的释放量，丙表示生产者呼吸作用CO2的释放量，丁表示生产者光合作用及化能合成作用CO2的消耗量。下列叙述错误的是(　　)

A．碳循环在甲、乙、丙构成的生物群落内部以含碳有机物的形式双向传递

B．流经该生态系统的总能量可用丁中生物固定的总能量来表示

C．人工生态系统中CO2的消耗量与释放量关系往往不符合上图

D．根据图示关系可推测该森林生态系统的自我调节能力正在上升

A　[碳循环在甲、乙、丙构成的生物群落内部是以含碳有机物的形式单向传递的，A错误；流经该生态系统的总能量是生产者固定的总能量，丁是生产者固定的总能量，故可以用丁来表示，B正确；人工生态系统由于人工的调节，物质和能量更多地流向对人类有益的部分，故人工生态系统中CO2的消耗量往往较低，而释放量往往较高，与图示往往不符，C正确；流经该生态系统的总能量大于各个营养级的呼吸消耗量，所以适宜物种生存，物种丰富度会增加，因此该森林生态系统的自我调节能力正在上升，抵抗力稳定性增强，D正确。]

二、非选择题

10．湖泊是调节江河水量的天然水库，也是重要的淡水生态系统。研究人员在对某湖泊生态系统研究后，绘制了该生态系统中部分生物构成的食物网示意图(图1)和碳循环部分示意图(图2)，图2中甲、乙、丙、丁表示生态系统的相关成分。请据图回答有关问题：

图1　　　　　　　　图2

(1)图1的生物中，含能量最少的是________，因为能量流动的特点是___________、___________。该生态系统中有________条食物链，银鱼处于第________营养级。

(2)图2中缺少两个重要过程，请用文字和箭头的形式补充_______________、______________。

(3)图2中甲→乙过程中碳主要以________________的形式进行传递，在生物群落与无机环境之间碳主要以________的形式进行循环。

(4)该湖泊因大量排入污水，藻类过度繁殖，引起水草(沉水植物)死亡，随之大量浮游动物及鱼类等死亡，水体发臭，水生生物的死亡又加重了水体污染，这种调节方式称为________________。

[解析]　(1)据图1所示，黑鱼处在最高营养级第五营养级，含能量最少；能量流动的特点是单向流动、逐级递减；该生态系统中有3条食物链，银鱼处于第三、四营养级。

(2)图2是碳循环途径，根据乙、丁都有箭头指向丙，则丙为分解者；另外丁→甲→乙，所以丁为生产者，甲为初级消费者，乙为次级消费者，由于生产者可利用CO2，以及甲的遗体残骸也会被分解者分解，所以应该还要补上无机环境→丁和甲→丙两个过程。

(3)图2中甲→乙过程中，是通过捕食关系，含碳有机物由甲进入乙。在生物群落与无机环境之间碳元素是通过光合作用和呼吸作用进行的，主要以CO2的形式进行循环。

(4)该湖泊因大量排入污水，藻类过度繁殖，引起水草(沉水植物)死亡，随之大量浮游动物及鱼类等死亡，水体发臭，水生生物的死亡又加重了水体污染，大量污水入湖的结果是水生动物大量死亡，导致水体污染更加严重，故其调节方式称为正反馈调节。

[答案]　(1)黑鱼　单向流动　逐级递减　3　三、四　(2)无机环境→丁　甲→丙　(3)含碳有机物　CO2　(4)正反馈调节

11．蒙古草原某区域的主要食物链由草→蒙古兔→狼构成。该食物链能量流动如下表所示，单位是J/(hm2·a)。回答下列问题。

(1)狼和蒙古兔同化的能量中只有3%～5%用于自身________，其余均在呼吸作用中以热能的形式散失。能量从蒙古兔传递到狼的效率是________。从生态系统能量流动的特点分析，蒙古兔比狼有一定生存优势的原因是________。

(2)在研究能量流动时，蒙古兔尸体残骸的能量和________中的能量将归属于蒙古兔流向分解者的能量中。若该能量尚未被分解者利用，那么它仍属于蒙古兔同化能量中________去向的能量。

(3)碳对生物和生态系统来说具有重要意义，大气中的二氧化碳含量存在明显的昼夜和________变化，__________对于调节大气圈中的含碳量起着非常重要的作用。

[解析]　(1)狼和蒙古兔都是恒温动物，同化的能量中只有3%～5%用于自身生长、发育繁殖，其余在呼吸作用中以热能的形式散失。能量从蒙古兔传递到狼的传递效率＝狼的同化量÷蒙古兔的同化量×100%＝4.5×108÷(1.5×1010)×100%＝3%。从生态系统能量流动的特点分析，蒙古兔比狼有一定生存优势的原因是蒙古兔比狼的营养级低，获得的能量相对较多。

(2)狼粪便量属于蒙古兔同化能量中流向分解者能量的一部分，蒙古兔流向分解者的能量应为蒙古兔尸体、残骸中的能量以及狼粪便里的能量。某一营养级(最高营养级除外)能量的去向包括自身呼吸消耗；流向下一个营养级；被分解者分解利用；未被利用。若该能量尚未被分解者利用，那么它属于蒙古兔同化能量中未被利用去向的能量部分。

(3)二氧化碳通过光合作用和呼吸作用在大气和生物群落之间循环，所以大气中的二氧化碳的含量有着明显的昼夜变化和季节变化。海洋的含碳量大于整个大气圈的含碳量，对于调节大气圈中的含碳量起着非常重要的作用。

[答案]　(1)生长、繁殖　3%　蒙古兔比狼的营养级低，获得的能量相对较多　(2)狼粪便　未利用　(3)季节　海洋