2023届高考生物二轮复习第15讲生态系统的结构与功能作业含答案

第15讲　生态系统的结构与功能

一、选择题

1.(2022·湖南卷)稻—蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式,常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气,蟹能摄食害虫、虫卵和杂草,其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是(　B　)

A.该种养模式提高了营养级间的能量传递效率

B.采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递

C.硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳)为捕食关系

D.该种养模式可实现物质和能量的循环利用

解析:能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,该模式提高了能量的利用率,但不能提高营养级间能量的传递效率;生态系统中的物理信息有光、声、温度、湿度、磁力等,采用灯光诱虫杀虫利用的是光,是物理信息的传递;捕食关系是群落中两个物种之间的关系(种间关系),硬壳蟹(非蜕壳)和软壳蟹(蜕壳)属于同一物种,两者之间的摄食关系不属于捕食;生态系统中的能量传递是单向的,能量不能循环利用。

2.图1表示某草原生态系统的有关成分及其关系,图2为其中 a、b、c三种生物的数量变化关系图,其中有一种为草。下列说法正确的是(　D　)

A.图1中有两条食物链,狐与鸟之间既存在捕食关系又存在种间竞争关系

B.图1中狐为第三、第四营养级,细菌占有第二、第三、第四、第五营养级

C.图2中 a、b、c三者之间的营养结构是a→b→c

D.图2中 a、b、c三者一定不能构成生物群落

解析:在图1中有两条食物链,狐与鸟之间只存在捕食关系而不存在种间竞争关系;图1中细菌是分解者,不占有营养级;图2中有一种是草,草是生产者,草的数量增加(减少),引起其他生物数量都增加

(减少),据此判断c是草,食物链关系是 c→b→a;生物群落包含生产者、分解者、消费者三种成分,a、b、c 中没有分解者,三者一定不能构成生物群落。

3.生态学家将以同一方式利用共同资源的物种集团称为同资源种团(以下简称种团),例如某国家公园中以森林灌草层的植物为食的马鹿、梅花鹿等大中型有蹄类动物。如果某一种群从生物群落中消失,种团内的其他物种可以取代其地位,执行相同的功能。下列说法错误的是(　B　)

A.马鹿、梅花鹿等有蹄类动物在食物网中处于第二营养级

B.不同种团的生物生态位差别较大,位于不同的营养级

C.种团的划分有助于研究生态系统的营养结构

D.组成种团的物种相互代替可用于退化群落的恢复和重建

解析:马鹿、梅花鹿等草食性动物位于第二营养级;不同种团的生物生态位差别较大,但也可能位于相同的营养级;种团中的生物以同一方式利用共同资源,种团的划分有助于研究生态系统的营养结构;因为种团内的其他物种可以取代其地位,执行相同的功能,所以组成种团的物种相互代替可用于退化群落的恢复和重建。

4.某人工鱼塘的部分能量流动关系如图,以下分析正确的是(　B　)

A.图1中第二营养级到第三营养级能量的传递效率是D2/(A2+B2+C2)

B.图1中A1、A2和图2中E都可以表示呼吸作用散失的能量

C.鲢鱼用于生长、发育和繁殖的能量可用图2中的B表示

D.乌鳢捕食鲢鱼后剩余的食物残渣中的能量可用图2中的A表示

解析:图1第二营养级的同化量为D1(D1= A2+B2+C2+D2),第三营养级的同化量为D2,即第二营养级到第三营养级能量的传递效率是D2/(A2+B2+C2+D2);图1中A1、A2和图2中E都可以表示呼吸作用散失的能量;鲢鱼用于生长、发育和繁殖的能量可用图2中的C表示;乌鳢捕食鲢鱼后剩余的食物残渣中的能量包含在图2的D中。

5.如图所示,当烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后,烟草叶片会释放出挥发性的化学物质,这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌,夜间会驱赶乙种蛾,使其不能在烟草叶片上产卵(乙种蛾幼虫也采食烟草叶片)。下列叙述不正确的是(　B　)

A.甲种蛾幼虫与天敌的种间关系最可能是捕食

B.在烟草叶片保护其不受蛾幼虫侵害时起作用的信息类型是物理

信息

C.甲种蛾幼虫与乙种蛾幼虫的种间关系是竞争

D.图中所示生物构成的食物网可表示为　

解析:烟草叶片可通过释放挥发性的化学物质保护其不受蛾侵害,故发挥作用的信息类型为化学信息。

6.某农场中甲、乙、丙三种生物归属于三个相邻的营养级,三者的数量变化曲线(甲是生产者)如图1所示;该农场中的能量流动简图如图2所示,其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量。下列相关叙述,正确的是(　C　)

A.流入该农场的总能量是现有生物拥有的总能量和人工饲料中的总能量

B.图1中丙属于第二营养级,乙属于第三营养级,且乙和丙的种间关系为捕食

C.图2中第二营养级粪便中的能量属于a3,第三营养级粪便中的能量属于b2

D.该农场中第一和第二营养级之间的能量传递效率为(a2+d1)/

(a1+a2+a3)×100%

解析:流入该农场的总能量是生产者固定的总能量和人工饲料中的总能量;图1中甲是生产者,乙为初级消费者,处于第二营养级,丙处于第三营养级,且乙和丙的种间关系为捕食;图2中第一营养级固定的能量为a1+a2+a3,第二营养级同化的能量为a2,因此第一和第二营养级之间的能量传递效率为a2/(a1+a2+a3)×100%。

7.(不定项)图1是某生态系统碳循环示意图,其中A、B、C、D是生态系统内各生物成分,1～6表示有关的生理过程;图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况,①～④表示相关的能量值。下列有关叙述错误的是(　ABD　)

A.在图1中, B、C分别属于初级消费者、生产者

B.图1中能表示呼吸作用过程的只有2、4、5

C.图1中如果A发生瘟疫,D的数量将先增加后减少最后趋于稳定

D.在图2的食物链中,②/①的比值代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率

解析:图1中B属于分解者,C属于生产者;图1中能表示呼吸作用过程的有2、3、4和5;图1中如果A发生瘟疫,那么D由于捕食者减少导致D的数量将先增加后减少,最后趋于稳定;在图2的食物链中,

(①-③)表示兔的同化量,②表示狼的同化量,因此②/(①-③)的比值代表兔与狼之间的能量传递效率。

8.(不定项)为研究森林生态系统的碳循环,对黑松老龄(砍伐后

50～250年)和幼龄(砍伐后0～22年)生态系统的有机碳库及年碳收支进行测试,结果见下表。据表判断正确的是(　CD　)

注:净初级生产力指生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率;异养呼吸指消费者和分解者的呼吸作用。

A.黑松群落被砍伐后,可逐渐形成自然幼龄群落,体现了生态系统的抵抗力稳定性

B.幼龄黑松群落每平方米有360 g碳用于生产者当年的生长、发育和繁殖

C.储存在生产者活生物量中的碳主要以CO2的形式进入无机环境

D.根据年碳收支分析,老龄黑松群落能降低大气碳总量避免温室效应加剧

解析:黑松群落被砍伐后,一段时间内会形成自然幼龄群落体现了生态系统的恢复力稳定性;幼龄黑松群落每平方米有420 g碳用于生产者当年的生长、发育和繁殖;老龄黑松群落的净初级生产力为

470 g/(m2·年),异养呼吸消耗量为440 g/(m2·年),净初级生产力大于异养呼吸消耗速率,故会有有机物的积累,即老龄黑松群落能降低大气碳总量避免温室效应加剧。

二、非选择题

9.(2022·山东济宁一模)某人工马尾松林中生活有草本植物和多种体型较小的动物。在第N年时,加拿大一枝黄花初次出现,因缺乏天敌,8年后几乎占据了整片树林,加拿大一枝黄花茎直立,高达2.5米,一株植株可形成2万多粒种子;根能分泌一种物质,抑制其他草本植物种子萌发,回答下列问题。

(1)草本植物用于生长、发育和繁殖的能量储存于　　   　　　　中;若单位体重的田鼠和野兔所含能量相等,两者摄入等量的生产者,

增重却有明显的不同,原因是　                            。

(2)到N+8年后,加拿大一枝黄花种群数量不再上升的原因是　 　　,其出生率等于死亡率。此时群落中的优势种是　                 

　　　　　                       　　　。

(3)消费者能促进植物的传粉和种子传播,加快生态系统的　　　 　。研究发现,N+8年初级消费者的生物量远比N-1年的小,原因是　   

                                                      　。 

解析:(1)草本植物用于生长、发育和繁殖的能量来源于自身的同化量,储存于体内有机物中;摄入量=同化量+粪便中的能量,同化量=呼吸散失的能量+用于自身生长、发育和繁殖的能量,田鼠和野兔摄入等量的生产者,但消化吸收能力不同,同化量不同,呼吸消耗能量也不同,所以增重有明显的不同。

(2)由于空间和资源有限,加拿大一枝黄花种群数量会先上升后稳定,其出生率=死亡率。此时在人工马尾松林中,群落的优势种是马尾松,还有缺乏天敌并且能分泌物质抑制其他植物生长的加拿大一枝黄花。

(3)消费者能促进植物的传粉和种子传播,加快生态系统的物质循环。N+8年初级消费者的生物量远比N-1年的小,原因是加拿大一枝黄花缺乏天敌不能被初级消费者利用,且使本地生产者种类和数量减少,初级消费者因缺少食物,生物量减少。

答案:(1)体内有机物　两者消化吸收的能力和呼吸消耗的能量不同

(2)空间和资源有限　马尾松、加拿大一枝黄花

(3)物质循环　加拿大一枝黄花缺乏天敌不能被初级消费者利用,且使本地生产者种类和数量减少,初级消费者因缺少食物,生物量减少

10.(2022·山东临沂一模)科研人员对受控(施用杀虫剂)与自控

(不施用杀虫剂)的两种棉田生态系统的能量流动进行比较研究,首先将两种棉田内的各物种划分为如下七类:棉花(X1)、食棉害虫(X2)、捕食性天敌(X3)、寄生性天敌(X4)、广食性蜘蛛(X5)、兼食害虫和蜘蛛的动物(X6)、土壤微生物(X7),然后测定两种棉田中各类组分的物种数见下表(单位:种)。

(1)与受控棉田相比,自控棉田具有更高的抵抗力稳定性,原因是     

                                                      　。 

调查食棉害虫叶螨的种群密度常用的方法是　　    　　　　。 

(2)两种棉田中棉花的分布错落有致,这　　　    　(填“属于”或“不属于”)群落的水平结构,理由是                           

                                                      　。 

(3)自控棉田害虫的天敌对害虫控制的绝对能力高于受控棉田,其生态学意义是                                                 

                                                       　。

(4)科研小组对自控棉田的能量流动进行定量分析,得出部分数据如表(单位:107 kJ·a-1,肉食性动物作为一个营养级研究)。

据表分析,植食性动物同化量是　　　　　　kJ·a-1,能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率为　　　　(保留小数点后一位)。

解析:(1)一般来说,生态系统组分越多,食物网越复杂,抵抗力稳定性就越高。食棉害虫叶螨的活动能力弱,调查其种群密度的方法是

样方法。

(2)群落的水平结构是群落中物种的关系,而两种棉田中棉花属于同种生物,两种棉田中棉花的分布错落有致,该现象描述的是同种植物的分布,属于种群的特征,不属于群落的水平结构。

(3)自控棉田害虫的天敌对害虫控制的绝对能力高于受控棉田,自控棉田不施用杀虫剂,不会造成环境污染,不会造成生物多样性丧失,

达到生态效益和经济效益的同步发展。

(4)植食性动物的同化量=(81.5-7.0-45.5)×107 kJ·a-1=2.9×108 kJ·a-1;

肉食性动物的同化量为3.5×107 kJ·a-1,能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值,故能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率为(3.5×107/2.9×108)×100%≈12.1%。

答案:(1)自控棉田中各组分类型的物种数量多,食物网复杂,自我调节能力强　样方法

(2)不属于　该现象描述的是同种植物的分布,属于种群的特征,不属于群落的特征

(3)自控棉田不施用杀虫剂,不会造成环境污染,不会造成生物多样性丧失,达到生态效益和经济效益的同步发展

(4)2.9×108　12.1%