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(共24张PPT)
课时规范练52　生态系统的物质循环、信息传递
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必备知识基础练
考点一　生态系统的物质循环
1.中国是农业大国,生态农业是实现可持续发展的必然选择。稻田养鱼利用稻田自身的生态条件,与水产养殖技术有效结合,达到水稻、鱼双丰收。下列叙述错误的是(　　)
A.稻田养鱼可提高土壤肥力
B.鱼粪便中的能量可流向水稻
C.稻田养鱼可减少水稻虫害
D.稻田养鱼可促进物质循环
B
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解析 鱼的游动有助于疏松土壤,促进分解者的分解作用,提高土壤肥力,A项正确:鱼粪便中的能量流向分解者,不流向生产者,B项错误;鱼可以捕食害虫,减少水稻虫害,因此稻田养鱼可减少水稻虫害,C项正确;鱼是消费者,可以稻田水塘中的杂草、浮游生物等为食,鱼的捕食、消化能促进物质循环,D项正确。
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2.(2024·河北唐山调研)为更好地建设雄安新区,科研人员调查白洋淀水域生态系统各成分中有机氯农药DDT污染的状况,得到如表所示检测结果。下列说法错误的是(　　)
不同成分 水 底泥 水生植物 浮游动物 底栖动物 鲫鱼 乌鳢
DDT含量(μg·kg-1) 0.1 0.7 6.3 21.0 37.9 19.4 124.4
A.DDT在生物群落和非生物环境间循环往复,不能被分解
B.DDT几乎污染了白洋淀生态系统所有成分
C.营养级越高,生物体内的DDT浓度越高,称为生物富集
D.水生植物同化的太阳能只有少部分传递给乌鳢
A
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解析 生态系统中的物质循环是指某些化学元素在非生物环境与生物群落中的循环,不是DDT这样的难以降解的化合物,DDT会随着营养级的增加,在生物体内不断富集,不会在生物群落与非生物环境之间循环往复,A项错误。
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3.(2023·广东卷)凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物,1周后开始投喂人工饵料,1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程见下图。下列叙述正确的是(　　)
A.1周后藻类和浮游动物增加,水体富营养化程度会减轻
B.1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位
C.浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者
D.异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养
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解析 1周后开始投喂人工饵料,虾池中有机碎屑含量增加,水体中N、P等无机盐增多,水体富营养化严重,A项错误;藻类作为生产者,在物质循环中占主要地位,B项正确;浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者和分解者,C项错误;异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物和有机碎屑提供营养,D项错误。
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考点二　实验:探究土壤微生物的分解作用
4.某兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm左右)为实验材料,研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用,对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述错误的是(　　)
组别 1组 2组 3组 4组
土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
土壤湿度 湿润 湿润 较干燥 较干燥
A.该实验能探究不同土壤湿度条件下,土壤微生物对落叶的分解作用
B.该实验的自变量为土壤是否灭菌,因变量是土壤的湿度
C.为了控制实验中的无关变量,作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
D.预期结论是1、3组的落叶不被分解,2、4组中的落叶被不同程度分解
B
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解析 该实验有两个自变量,即土壤是否灭菌和土壤的湿度,因此可以探究不同土壤湿度条件下,土壤微生物对落叶的分解作用;作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理,防止落叶中的微生物影响实验结果;1组和3组土壤灭菌,没有微生物分解落叶,2组和4组土壤没有灭菌,土壤中有微生物分解落叶,只是在湿润和较干燥的环境中分解程度不同。
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考点三　生态系统的信息传递
5.杜甫作为中国古代诗歌的集大成者,他的《江畔独步寻花七绝句》其六中“黄四娘家花满蹊,千朵万朵压枝低。留连戏蝶时时舞,自在娇莺恰恰啼。”描绘了百姓人家与大自然和谐相处的场景。下列相关叙述错误的
是(　　)
A.日照时间的长短决定植物的开花期,体现了生物种群的繁衍离不开信息传递
B.可以使用标记重捕法调查莺的种群密度
C.黄莺的鸣叫声属于物理信息,物理信息也可来自非生物环境
D.为防止果树遭受鸟害,用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟属于机械防治
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解析 为防止果树遭受鸟害,用音响设备模拟天敌声音驱赶鸟属于生物防治,D项错误。
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6.(2025·八省联考云南卷)蜜蜂白天取食花粉、花蜜的同时为油菜花传粉。为研究油菜植株结实率,某学校兴趣小组调查了农田蜜蜂传粉情况。下列说法正确的是(　　)
A.蜜蜂数量受花粉、气候等密度制约因素的影响
B.通过悬挂黑光灯调查蜜蜂种群密度
C.油菜花散发的气味对蜜蜂来说是物理信息
D.传粉昆虫不足时,可进行人工授粉提高结实率
D
解析 气候对种群的作用强度与该种群的密度无关,属于非密度制约因素,A项错误;黑光灯诱捕法可能会造成蜜蜂受伤甚至死亡,从而影响作物传粉,不能通过悬挂黑光灯调查蜜蜂种群密度,B项错误;油菜花散发的气味对蜜蜂来说是化学信息,C项错误;传粉昆虫不足时,可进行人工授粉增加受粉率,提高结实率,D项正确。
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关键能力提升练
7.(2023·辽宁卷)磷(P)是导致水体富营养化的重要营养元素之一,湖水中P会随生物遗体残骸、排泄物等沉入底泥。当遇到风浪扰动时,浅水型湖泊底泥中的P会进入上层水体而被生物重新利用;深水型湖泊因水体过深,底泥中的P无法被风浪扰动进入上层水体。若仅考虑P循环,下列叙述正确的是(　　)
A.水中P沿食物链在生物体内聚集,最终积累在食物链顶端
B.定期清除底泥对减缓两种类型湖泊富营养化具有同等效果
C.减少外源P的输入是控制深水型湖泊富营养化的关键措施
D.相同条件下,浅水型湖泊比深水型湖泊更易发生富营养化
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解析 水中P可被生产者吸收利用,生物体内的含磷化合物会被分解,不会积累在食物链顶端,A项错误;由题意可知,定期清除底泥对减缓浅水型湖泊富营养化具有较好的效果,对深水型湖泊富营养化效果不大,B项错误;结合题干可知,减少外源P的输入是控制浅水型湖泊富营养化的关键措施,C项错误;深水型湖泊因水体过深,底泥中的P无法被风浪扰动进入上层水体,故相同条件下,浅水型湖泊比深水型湖泊更易发生富营养化,D项正确。
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8.(2024·山东临沂模拟)研究表明,捕食风险能诱导猎物作出防御反应,该反应对猎物种群密度和繁殖力的影响远高于直接捕杀。研究者利用无人机模拟猛禽类捕食者作为捕食风险,探究其对不同密度的某种鼠类种群增长率和繁殖力的影响,结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
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A.由无人机对该种鼠类种群增长率的影响可知,无人机模拟属于密度制约因素
B.利用无人机进行的生物防治主要利用了物理信息和行为信息
C.捕食风险加剧了低密度组的种内竞争,更多能量用于防御导致繁殖力降低
D.对高密度组鼠害的防治,应在直接捕杀的基础上再施加捕食风险
答案 C　
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解析 无人机模拟猛禽类捕食者作为捕食风险,这属于密度制约因素,A项正确;利用无人机进行生物防治,无人机的声音为物理信息,无人机飞行轨迹可作为行为信息,B项正确;捕食风险可明显降低低密度组的种群增长率和繁殖力,进而减弱低密度组的种内竞争,其能量更多用于防御导致繁殖力降低,C项错误;由柱状图可知,捕食风险对高密度组的种群增长率和繁殖力降低不显著,故应在直接捕杀的基础上再施加捕食风险,D项正确。
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9.(9分)(2024·广东卷)某湖泊曾处于重度富营养化状态,水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门通过控源、清淤、换水以及引种沉水植物等手段,成功实现了水体生态恢复。引种的3种多年生草本沉水植物(①金鱼藻、②黑藻、③苦草,答题时植物名称可用对应序号表示)在不同光照强度下光合速率及水质净化能力见下图。
图a
图b
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回答下列问题。
(1)湖水富营养化时,浮游藻类大量繁殖,水体透明度低,湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于　　　　　　　　　的有机物,最终衰退和消亡。
(2)生态恢复后,该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构,从湖底到水面依次是　　　　　　　,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)为了达到湖水净化的目的,选择引种上述3种草本沉水植物的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,三者配合能实现综合治理效果。
呼吸作用消耗
③②①
　③②①达到最大光合速率时的光照强度依次升高
①(金鱼藻)除藻率高,②(黑藻)除氮率高,③(苦草)除磷率高
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(4)上述3种草本沉水植物中只有黑藻具C4光合作用途径(浓缩CO2形成高浓度C4后,再分解成CO2传递给C5)使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用,在水生植物群落中竞争力较强。根据图a设计一个简单的实验方案,验证黑藻的碳浓缩优势,完成下列表格。
实验设计方案 实验材料 对照组:　　　　　　实验组:黑藻
实验条件 控制光照强度为　　　　　　　μmol/(m2·s)
营养及环境条件相同且适宜,培养时间相同
控制条件 　　　　　　　　　　　　　
测量指标 　　　　　　　　　　　　　
金鱼藻
　500
CO2浓度较低且相同
O2的释放量
(5)目前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良,此外,大量沉水植物叶片凋落,需及时打捞,增加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
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在浅水区种植挺水植物为沉水植物遮光,恢复该湖泊生态系统的食物链
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解析 (1)湖底光照不足,原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于呼吸作用消耗的有机物,最终衰退和消亡。(2)由题图可知,③②①达到最大光合速率时的光照强度依次升高,因此生态恢复后,该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构,从湖底到水面依次是③②①。(3)据题图可知,金鱼藻除藻率高,黑藻除氮率高,苦草除磷率高,三者配合能高效去除氮、磷和藻,实现综合治理效果。
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(4)本实验的目的是验证黑藻的碳浓缩优势,自变量是植物种类,因此对照组是金鱼藻。无关变量应该保持相同且适宜。黑藻在光照强度为500 μmol/(m2·s)时光合速率最大,且此光照强度下金鱼藻与黑藻的光合速率相等,因此应控制光照强度为500 μmol/(m2·s),同时,还应使CO2浓度较低且相同。因变量是光合速率的大小,检测指标是单位时间O2的释放量。(5)目前的两个实际问题是湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良,大量沉水植物叶片凋落,需及时打捞,增加维护成本。解决措施为在浅水区种植挺水植物为沉水植物遮光,恢复该湖泊生态系统的食物链。

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