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专题13 生态系统的功能与稳态
【2018年高考考纲解读】
1.生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用(Ⅱ)。
2.生态系统中的信息传递和生态系统的稳定性(Ⅱ)。
3.人口增长对环境的影响(Ⅱ)。
4.全球性的环境问题(Ⅰ)。
5.生物多样性保护的意义和措施(Ⅰ)。
【重点、难点剖析】
一、生态系统的能量流动
1.能量在各营养级间流动过程分析

由此可见：(1)摄入量－粪便量＝同化量。
(2)同化量－呼吸量＝用于生长、发育、繁殖量。
(3)一个营养级粪便量不属于该营养级同化量，而属于上一营养级的同化量及被分解者分解量。
【方法技巧】利用“拼图法”巧解能量流动难点

(1)输入第一营养级的能量(W1)生产者的同化量被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1＋C1＋D1)。而后一部分能量中包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。
(2)第一营养级向第二营养级的能量传递效率是：×100%＝×100%，同理第二营养级向第三营养级的能量传递效率为：×100%。
2.能量传递效率的相关计算
(1)计算某一生物所获得的最多(最少)的能量规律(设食物链为A―→B―→C―→D)：
已知
问题
求解思路
D营养级
净增重M
至少需要A营养级多少
M÷(20%)3
最多需要A营养级多少
M÷(10%)3
A营养级
净增重N
D营养级最多增重多少
N×(20%)3
D营养级至少增重多少
N×(10%)3
(2)涉及多条食物链的能量流动计算时，若根据要求只能选择食物网中的一条食物链，计算某一生物获得的最多(或最少)的能量。
二、碳循环的过程和信息传递
项目
能量流动
物质循环
信息传递
区
别
来源
太阳能
生态系统
生物和无机环境
途径
食物链和食物网
多种途径
特点
单向流动，逐级递减
反复利用，循环流动，全球性
双向性
范围
食物链各营养级生物间
生物圈
生物与生物或生物与环境之间
联系
共同把生态系统各成分联系成一个统一整体，并调节生态系统的稳定性
【特别提醒】任何生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递的功能，它们是生态系统的基本功能，三者密不可分，但各有不同。能量流动是生态系统的动力，物质循环是生态系统的基础，信息传递决定能量流动和物质循环的方向和状态。
三、生态系统的稳态与环境保护
1．图解生态系统稳定性的调节
(1)生态系统稳定性的调节

①结构稳定：生态系统中生产者、消费者、分解者在种类和数量上能较长时间地保持相对稳定。
②功能稳定：生态系统中的物质和能量的输入和输出基本相等。
③相对稳定：生态系统的结构和功能总是处在动态变化过程中。
(2)生态系统的自我调节能力
生态系统能保持动态平衡，是因为生态系统具有一定的自我调节能力，其基础是负反馈调节。
①生态系统的成分单纯―→营养结构简单―→自我调节能力弱；
②生态系统的成分复杂―→营养结构复杂―→自我调节能力强。
2．多样性成因的分析
(1)从分子水平看
DNA(基因)的多样性转录蛋白质多样性―→性状多样性
(根本原因) (直接原因) (生物多样性)
(2)从进化角度看
物种多样性和生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。
【题型示例】
题型1、生态系统的能量流动分析
【例1】（2017年海南卷，28）回答下列与生态系统稳定性有关的问题：
（1）生态系统的稳定性是指______________。
（2）在广袤的非洲草原上，食草动物如同“割草机”一样，通过迁徙在不同的草场上采食，这一现象年复
一年地进行着，然而食草动物所处的草原生态系统却表现出了稳定性，这是由于该生态系统具有
_____________________。
（3）草→蚱蜢→青蛙→蛇→鹰是草原生态系统的一条食物链，在这条食物链中，次级消费者是_____，在
生态系统中消费者的作用有_______（答出两点即可）。
【答案】（1）生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
（2）自我调节的能力
（3）青蛙 消费者是实现生态系统物质循环和能量流动的重要环节；调节种间关系；维持种群和生态系统的稳定性
【解析】（1）生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力是生态系统的稳定性。
（2）生态系统自身具有的自我调节能力能够维持生态系统稳定性。
（3）次级消费者是青蛙。消费者是能够促进生态系统物质循环和能量流动；调节种间关系；帮助植物传粉和传播种子；维持种群和生态系统的稳定性。
【变式探究】（2016新课标Ⅲ卷.5）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
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. 鹰的迁入增加了该生态系统能量流动的方向
【答案】C

【变式探究】（2016江苏卷.20）为修复长期使用农药导致有机物污染的农田，向土壤中投放由多种微生物组成的符合菌剂。下列相关叙述错误的是
A.加入菌剂可增加土壤中的物种多样性，提高土壤生态系统的稳定性
B.该菌剂减少了残留农药进入农作物，一定程度上阻碍了土壤中的物质循环
C.土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类，降低害虫的优势度
D.农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径，体现了基因多样性的应用价值
【答案】B

【举一反三】(2015·海南卷，25)关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是( )
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】生产者固定的能量，去向有自身的呼吸，流入下一营养级，残枝败叶流向分解者，D错误。
【答案】D
【变式探究】 (2014·海南卷)在某水生生态系统中，分布有水鸟、藻类、芦苇等动植物，某些水鸟具有秋季迁移的习性。下列叙述错误的是( )
A．该水生生态系统的物种数量随季节而发生变化
B．减少芦苇和藻类后，输入该水生生态系统的能量维持不变
C．藻类和芦苇等生产者固定的能量是流经该生态系统的总能量
D．该水生生态系统动植物残体被微生物分解后可产生含氮化合物
【答案】B
【解析】一般春夏季，水中生物种类较多，冬季较少，水生生态系统的物种数量随季节而发生变化，A正确；芦苇和藻类属于生产者，减少芦苇和藻类后，输入该水生生态系统的能量减少，B错误；流经该生态系统的总能量是指生产者固定的能量，C正确；该水生生态系统动植物残体中也含有蛋白质、核酸等含氮成分，被微生物分解后可产生含氮化合物，D正确。
【变式探究】下表为一条食物链中能量流动的数值[单位：J/(hm2·a)]。下列叙述错误的是( )。
植物
田鼠
鼬
固定的太阳能
摄入量
同化量
呼吸量
摄入量
同化量
呼吸量
2.45×1011
1.05×109
7.50×108
7.15×108
2.44×107
2.25×107
2.18×107
A.田鼠摄入的能量中未同化的有3.00×108 J/(hm2·a)
B．田鼠到鼬的能量传递效率约为2.3%
C．鼬同化量中用于生长、发育、繁殖的不到5%
D．该食物链各营养级之间存在负反馈调节
【答案】B
【解析】 田鼠摄入的能量中未同化的有1.05×109－7.5×108＝3.00×108[J/(hm2·a)]；田鼠到鼬的能量传递效率为(2.25×107)÷(7.50×108)×100%＝3%；鼬同化量中呼吸消耗的能量大约占96.9%，故用于生长、发育、繁殖的不到5%；各营养级间存在负反馈调节。
【变式探究】 目前，粮食安全是世界各国面临的重大问题，甚至影响了社会的稳定。
(1)在如图所示的食物网中，若人体要得到1 kJ的能量，玉米至少要固定________kJ的太阳能。

(2)如果将原来的膳食结构为鸡肉∶粮食＝1∶3，改为膳食结构为鸡肉∶粮食＝1∶5，理论上，玉米供养的
人数将会________(填“增多”“不变”或“减少”)。人类要最大限度地获得能量，应该采取的措施是
________________________________________________________________________。
(3)在一年中，玉米通过光合作用固定的能量的去向，除图中所示外，还将有3条去路，它们分别是
________________、________________和未被利用。
【答案】(1)5 (2)增多 消灭害虫，停止用粮食喂养鸡，利用玉米秸秆养牛、生产食用菌或发酵产生沼气等能源(至少写出两项) (3)被自身呼吸作用消耗 被分解者利用

【变式探究】 某生态系统中存在如图所示的食物网，若将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，则该生态系统能承载C的数量是原来的( )。

A．1.875倍 B．1.375倍
C．1.273倍 D．0.575倍
【答案】B

【变式探究】如图所示为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动，图中字母代表相应能量。请据图回答以下问题。

(1)流经图中生态系统的总能量为________(填字母)，桑树呼吸作用所散失的热能可用图中的________(填字母)来表示，图中的C和B1＋C1＋D1可分别表示桑树和蚕用于________的能量。
(2)蚕同化的能量D＝________(填字母)。正常情况下的比值________(填“大于”、“小于”或“等于”)10%。将蚕沙(粪便)投入鱼塘供给鱼食用，蚕沙中所含的能量属于第________营养级所含的能量，桑树到蚕的能量传递效率是________。
(3)人工建立该生态系统的目的是实现对能量的________，从而提高能量的________。
【答案】(1)A B 自身生长、发育、繁殖等生命活动
(2)A1＋B1＋C1＋D1 大于 一 ×100% (3)多级利用 利用率
【解析】 (1)流经该生态系统的总能量为桑树通过光合作用所固定的太阳能总量，即A；生产者桑树所固定的太阳能总量有一部分通过生产者的呼吸作用以热能的形式散失，即图中的B，另一部分则储存在生产者体内的有机物中用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，即图中的C；图中D表示蚕同化的能量，D＝A1＋(B1＋C1＋D1)，A1表示蚕以呼吸作用散失的热能，B1＋C1＋D1表示蚕用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量。(2)能量从第一营养级桑树流向第二营养级蚕的传递效率为，一般来说，在10%～20%之间，而的比值要大于，因此，大于10%；蚕粪便中的能量属于生产者(第一营养级)所含的能量。桑到蚕的能量传递效率是×100%。(3)桑叶可以喂蚕，蚕沙可以喂鱼，蚕和鱼可以供人类利用，该人工生态系统实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率。
题型2、物质循环和信息传递
【例2】（2017年江苏卷，26）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）荒地存在土壤，适于植物生长，则该群落的演替属于次生演替。（2）杂食性鱼类以昆虫为食，同时二者又有共同的食物——水草，所以二者间存在捕食和竞争关系。（3）青蛙的叫声属于物理信息，10~30cm的草丛呈长方形，则调查蛙卵密度的方法是等距取样法。（4）水草和浮游生物都处于第一营养级，表现为竞争关系，当水草腐烂后，则浮游生物类最先快速增殖。（5）由图可知，既是初级消费者，又是次级消费者的生物有底栖动物类、杂食性鱼类和滤食性鱼类。蛙处于第三营养级，猛禽与蛙类之间存在1个营养级，则该营养级为第四营养级，处于该营养级的生物有蛇类、鼠类、肉食性鱼类等。
【变式探究】（2016四川卷.9）（11）豌豆蚜和鳞翅目幼虫是利马豆的主要害虫，蝉大眼蝽可取食利马豆及两类害虫。研究人员用蔬果剂处理去除部分豆荚后，测试以上动物密度的变化，结果见下表（单位：个/株，蔬果剂对以上动物无危害）。
物种
分组
第七天
第14天
第21天
蝉大眼蝽
对照组
0.20
0.62
0.67
处理组
0.20
0.10
0.13
豌豆蚜
对照组
2.00
4.00
2.90
处理组
2.00
8.70
22.90
鳞翅目幼虫
对照组
1.00
1.31
0.82
处理组
1.13
2.19
2.03
（1）调查豌豆群的种群密度应采用 法，施用蔬果剂后，预测豌豆芽的种群数量将呈
型增长。
（2）在该生态系统中蝉大眼蝽属于第 营养级，蝉大眼蝽摄入有机物所含的能量，一部分流向 ，另一部分被蝉大眼蝽同化用于自身呼吸和生长发育繁殖。
（3）利马豆根部的根瘤菌可以将空气中的氮转变为 供利马豆利用，利马豆与根瘤菌的种间关系为 。
（4）分析表中数据可知，蝉大眼蝽主要取食 ，请说明你判定的依据：
【答案】（1）样方法 S （2）二、三 分解者（3）氨 互利共生（4）利马豆 利马豆豆荚减少后，豌豆蚜和鳞翅目幼虫的，密度增加，而蝉大眼蝽密度减少

【举一反三】(2015·安徽卷，29Ⅱ)果园可作为一个生态系统进行管理。
(1)利用生物防治方法可控制果园害虫种群密度，如用性信息素(E)－2－壬烯醇诱捕害虫丽金龟，可破坏其种群_________。
(2)科研人员对板栗园内的栗瘿蜂和长尾小蜂的数量进行了连续5年的检测，结果如图。据此判断这两个物种的种间关系是________________。

(3)每年输入果树的能量，一部分被初级消费者摄入，一部分储存于果树的营养器官和生殖器官中，其余能量的去处是____________________、____________________。
(4)如果不对果园土壤进行管理，果树林下将会出现从一年生草本植物为优势，到多年生草本植物为优势，再到草本与灌木混生等阶段的演替。在草本与灌木混生阶段，果园内很少有一年生草本植物生长，其原因是_______________________________。
【答案】(1)性别比例
(2)捕食
(3)在果树的呼吸作用中以热能形式散失 被分解者分解和未分解的残枝败叶
(4)一年生植物在争夺阳光和空间等竞争中被淘汰
【变式探究】下图是生态系统中碳循环示意图，其中“―→”表示碳的流动方向。

(1)该生态系统的消费者包括图中的________(用字母表示)，分析A―→C和F―→B过程中碳流动形式的不
同点：A―→C以________的形式进行，F―→B以________的形式进行。人类大量开采并燃烧由古代动植物遗体变成的煤和石油，使地层中经千百万年积存的碳元素在短期内释放，对环境产生的影响主要是________________________________________________________________________。
(2)在物质循环的过程中，同时伴随着________________。若生产者所固定的太阳能总量为m kJ，则图中最高营养级获得的能量最多为________。若由于某种原因造成图中E生物数量大量减少，推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是____________________________________________。
【答案】(1)D、E、F CO2 含碳有机物 产生温室效应(或“导致CO2增多”)
(2)能量流动 kJ D增多，F减少
【变式探究】 下列关于生态系统中信息传递的说法错误的是( )。
A．蜜蜂的舞蹈和孔雀开屏都属于动物的行为信息
B．生态系统的信息传递与能量流动一样是单向的
C．“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”体现了物理信息的作用
D．花香引蝶、警犬嗅寻毒品，体现了化学信息的作用
【答案】B
【解析】 A、C、D项分别对应的是行为信息、物理信息和化学信息。B选项中，生态系统的能量流动是单向的，发生在生物和无机环境之间的信息传递是单向的，但发生在生物和生物之间的信息传递是双向的，B选项错误。
【变式探究】 如图为生态系统碳循环模式图，有关分析错误的是( )。

A．f表示大气中的二氧化碳库
B．该图中有三条食物链
C．图中的a一定是自养生物，b、c、d、e一定是异养生物
D．碳以有机物的形式由a传到b
【答案】B
【解析】 图示中a是生产者，b是分解者，c、d、e是消费者，f是大气中的二氧化碳库；图示中只有一条食物链；生产者是自养生物，消费者和分解者是异养生物；碳在生物群落中以有机物的形式传递。
【变式探究】下列有关生物圈中“信息”的说法不正确的是( )。
A．可以在细胞与细胞、个体与个体、群体与群体、非生物与生物之间传递
B．细胞间的信息传递过程都需要信息分子和受体参与
C．生物体生命活动的正常进行，离不开信息的作用
D．人工合成性引诱剂来诱捕害虫是其在农业生产上的应用
【答案】B

题型3、关注生态系统的稳态与环境保护
【例3】（2017年海南卷，28）回答下列与生态系统稳定性有关的问题：
（1）生态系统的稳定性是指______________。
（2）在广袤的非洲草原上，食草动物如同“割草机”一样，通过迁徙在不同的草场上采食，这一现象年复
一年地进行着，然而食草动物所处的草原生态系统却表现出了稳定性，这是由于该生态系统具有_____________________。
（3）草→蚱蜢→青蛙→蛇→鹰是草原生态系统的一条食物链，在这条食物链中，次级消费者是_____，在生态系统中消费者的作用有_______（答出两点即可）。
【答案】（1）生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
（2）自我调节的能力
（3）青蛙 消费者是实现生态系统物质循环和能量流动的重要环节；调节种间关系；维持种群和生态系统的稳定性
【解析】（1）生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力是生态系统的稳定性。
（2）生态系统自身具有的自我调节能力能够维持生态系统稳定性。
（3）次级消费者是青蛙。消费者是能够促进生态系统物质循环和能量流动；调节种间关系；帮助植物传粉和传播种子；维持种群和生态系统的稳定性。
【变式探究】（2016新课标Ⅲ卷.31）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

【举一反三】(2015·江苏卷，22)(多选)研究人员在不同季节对一小型湖泊水体进行采样，调查浮游藻类的数量和种类，结果如下图所示。下列叙述符合生态学原理的是( )

A.温度是影响该水体中藻类种群变化的重要因素
B.如果该水体发生富营养化，藻的种类会有所增加
C.夏季可能是该湖泊中浮游动物种类最多的季节
D.浮游藻类中的氧元素会有10%～20%进入浮游动物
【解析】温度和空气都是影响该水体中藻类种群变化的重要因素，A项正确；由图可知，不同的季节藻类的种类和浓度在发生变化，说明一旦发生水体的富营养化藻的种类不一定增加，有可能是种类减少，B项错误；夏季该湖中浮游植物种类最多，浮游动物可能种类最多，C项正确；10～20%的传递效率是指能量或者生物量(近似有机物含量)而不是元素，浮游动物的氧元素还可从空气和水中得来，D项错误。
【答案】AC
【变式探究】 (2014·天津卷)图a、b分别为农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是( )

【答案】A

【变式探究】蓝藻爆发严重污染水源，并给人们的生活产生极大的影响。据资料记载，20世纪80年代，在太湖上蓝藻、硅藻、绿藻数量分别占藻类总量的20%、28%、40%，但是到90年代，由于太湖水体污染加重，水体生态结构受到破坏，蓝藻占绝对优势，最高时约占藻类总量的94%。
(1)蓝藻属于________生物，该种生物在结构上的最大特点是________。蓝藻与硅藻、绿藻间的关系属于________。
(2)蓝藻爆发的关键因素是太湖水体中________含量增高，导致水体富营养化；蓝藻大量繁殖造成鱼虾大量死亡，从生态学角度上看，蓝藻是生态系统成分中的________，鱼虾是________；鱼虾的尸体还会腐烂变臭是________通过呼吸作用分解的缘故。
(3)该水体生态系统被破坏，其________能力变弱，同时也说明人类过度破坏环境，导致该生态系统的________稳定性变弱。
(4)运用所学生物学知识，对太湖蓝藻的防治提出一些建议(至少两个)：_________________________
_______________________________________________________________________。
【答案】(1)原核 没有成形的细胞核 竞争
(2)氮、磷等元素 生产者 消费者 分解者(细菌等微生物)
(3)自我调节 抵抗力
(4)①加强治理，“引江济太”，加强太湖水循环；②实施生物链工程，多放养食藻鱼；③务必控制含有氮、磷等元素的污水的排放(答案合理即可)

【变式探究】 下列与生物多样性有关的叙述不正确的是( )。
A．保护生物多样性是实现人类社会可持续发展的基础
B．植物和动物以及它们拥有的全部基因构成了生物多样性
C．过度的人为干扰会导致生物多样性降低
D．生物多样性具有重要的直接价值和间接价值
【答案】B
【解析】生物圈内所有植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性，B错误。





1．下列对生态系统组成成分的叙述，正确的是( )
A．太阳能来源于地球之外，所以不属于生态系统的成分
B．硝化细菌是自养型生物，所以属于生态系统中的生产者
C．蚯蚓是需氧型生物，所以属于生态系统中的消费者
D．生态系统的组成成分包括食物链和食物网
【答案】B
【解析】太阳能属于生态系统成分中的非生物的能量；硝化细菌属于自养型生物，能通过化能合成作用合成有机物；蚯蚓是异养需氧型生物，属于生态系统中的分解者；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，生态系统的营养结构是食物链和食物网。
2．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、空气、细菌等
【答案】C

3．俗话说“大鱼吃小鱼，小鱼吃小虾，小虾吃泥巴”。某同学据此设计了一个水池生态系统。下列属于该生态系统第一营养级的是( )
A．小鱼吃的小虾
B．泥巴中的藻类
C．吃小鱼的大鱼
D．泥巴中的大肠杆菌
【答案】B
【解析】第一营养级是生产者(藻类)，小虾为第二营养级，小鱼为第三营养级，大鱼为第四营养级。
4．如图表示生态系统中碳循环的部分过程，其中甲、乙、丙、丁组成生物群落。下列分析错误的是( )

A．④增多是温室效应产生的主要原因
B．图中箭头可以表示碳元素的循环方向
C．甲、乙种间关系的调节还需要信息传递的作用
D．无机环境中的CO2可以来自细胞呼吸
【答案】A

5．图1为部分碳循环示意图，图乙为我国北方某地20年间CO2浓度变化的示意图。下列相关说法错误的是( )

图1

图2
A．图1中成分A在碳循环中的主要作用是吸收大气中的CO2
B．图1中缺少A→CO2的过程，其中D为分解者
C．每年的冬季CO2浓度变化，从碳循环角度分析主要原因是图1中①过程大大减少，并且⑥过程增加
D．每年夏季CO2浓度与前一年冬季相比下降，而每年的CO2浓度的平均值却逐年增加，原因是每年CO2的排放量都大于CO2的吸收量
【答案】B
【解析】图1中A为生产者，D为初级消费者，C为次级消费者，B为分解者，A在碳循环中主要吸收大气中的CO2；生产者也能通过自身的呼吸作用释放CO2；冬季由于植物光合作用减弱，植物吸收CO2的能力降低，且煤、石油的燃烧量增加，导致冬季CO2浓度升高；每年夏季CO2浓度与前一年冬季相比略有下降，而每年的CO2浓度的平均值却逐年增加，原因是每年CO2的排放量都大于CO2的吸收量。
6．如图为某一生态系统稳定性图解，对此理解不正确的是( )

A．a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性
B．a为恢复力稳定性，b为抵抗力稳定性
C．恢复力稳定性与营养结构复杂程度呈负相关
D．抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈负相关
【答案】B

7．下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是( )
A．热带雨林营养结构复杂，其恢复力稳定性强
B．生态系统“遭到破坏，恢复原状”属于抵抗力稳定性
C．不同的生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同
D．负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础
【答案】D
【解析】热带雨林营养结构复杂，其抵抗力稳定性强，A错误；生态系统“遭到破坏、恢复原状”属于恢复力稳定性，B错误；不同的生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性不同，抵抗力稳定性高的生态系统，恢复力稳定性往往低，C错误；负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具有自我调节能力的基础，D正确。
8．如图所示为不同生态系统在相同的环境条件变化下，甲和乙两个生物群落所表现出来的反应。据图分析，下列说法正确的是( )

A．甲生物群落的生物多样性高于乙生物群落的
B．甲和乙群落所在生态系统稳定性不同，生物种类完全不同
C．不同群落内部的负反馈调节维持着不同生态系统的稳定性
D．甲所在的生态系统抵抗力稳定性弱，则其恢复力稳定性一定强
【答案】C

9．生态系统自我调节能力的基础是负反馈，下列不属于生态系统负反馈的是( )
A．草原鼠的数量上升引起蛇的数量上升，使得鼠的增加受到抑制
B．草原被蝗虫采食后，草原植物增强再生能力，减缓植物种群数量的下降
C．森林局部着火破坏了部分植被，但形成的空地土壤肥沃，光照充足，幸存植物能更迅速的萌发生长
D．池塘被倾倒入大量污水后，水生生物大量死亡，进一步引起水质变差
【解析】选D 负反馈调节作用的结果是抑制或减弱最初发生变化的那种成分所引起的变化，使生态系统达到或保持稳定。草原鼠的数量上升引起蛇的数量上升，使得鼠的增加受到抑制，属于生态系统负反馈；草原被蝗虫采食后，草原植物增强再生能力，减缓植物种群数量的下降，属于生态系统负反馈；森林局部着火破坏了部分植被，但形成的空地土壤肥沃，光照充足，幸存植物能更迅速地萌发生长，属于生态系统负反馈；池塘被倾倒入大量污水后，水生生物大量死亡，进一步引起水质变差，属于生态系统的正反馈。
10．为了控制甘蔗害虫，有人将蔗蟾带入澳大利亚。由于蔗蟾的皮肤会产生毒素，起初袋鼬等蔗蟾的捕食者出现大量死亡的现象，但现在，袋鼬学会了只吃蔗蟾的幼仔而不吃毒性更强的成体。蔗蟾和袋鼬之间肯定不存在( )
A．物质循环 B．能量流动
C．信息传递 D．共同进化
【解析】选A 物质循环是组成生物体的元素在生物群落与无机环境之间循环往复的过程，蔗蟾与袋鼬之间为捕食关系，不存在物质循环；袋鼬捕食蔗蟾的过程中，蔗蟾同化的能量中有一部分流向了袋鼬；袋鼬捕食蔗蟾的过程中一定会发生信息传递，并且信息传递是双向的；具有捕食关系的两种生物共同进化，以适应环境。
11．下列关于生态系统结构、功能以及稳定性的叙述，正确的是( )
A．生态系统中的生产者都属于能量金字塔的同一营养级
B．稳定的生态系统如没有物质和能量的输入也能维持稳定
C．生态系统中的信息传递对所有捕食者来说都是有利的
D．一个越不容易被破坏的生态系统一旦被破坏后恢复起来越容易
【解析】选A 生态系统中的生产者是食物链的起点，处于第一营养级，都处于能量金字塔的最底层，属于同一营养级；稳定的生态系统需要有能量的输入，才能维持稳定；生态系统中的信息传递是双向的，对所有捕食者来说不一定都是有利的；一个越不容易被破坏的生态系统，其生物种类越多、营养结构越复杂，一旦被破坏后恢复起来难度就越大。
12．某校园生态系统的部分食物网如图所示，下列分析合理的是( )

A．碳以CO2的形式沿着箭头所示渠道流动
B．消费者的营养级别越高，其可利用的总能量越多
C．若乌鸫被驱出校园，则该生态系统的营养结构复杂程度降低
D．蜗牛和乌鸫之间的能量流动和信息传递都是双向的
【解析】选C 碳在群落与无机环境之间以CO2的形式循环，在群落内则以含碳有机物的形式沿着食物链流动；因为能量流动的特点是单向流动、逐级递减，所以消费者的营养级别越高，损耗的能量就越多，可利用的总能量越少；若乌鸫被驱出校园，则该生态系统的食物网会变得简单，营养结构复杂程度会降低；营养级之间的能量流动是单向的，信息传递是双向的。
13．下表所示是某农田生态系统中田鼠种群摄食植物后能量流动情况，下列有关叙述错误的是( )

项目
摄食量
粪便量
呼吸作用
散失量
能量[J/(hm2·a)]
1.05×1010
3.50×109
4.55×109
A.田鼠同化的能量中约有35%用于其生长、发育和繁殖
B．田鼠粪便量不属于其同化能量中流向分解者能量的一部分
C．以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为1.4×109 J/(hm2·a)
D．田鼠的上一营养级同化的能量至少为7.0×1010J/(hm2·a)
【解析】选D 田鼠用于其生长、发育和繁殖的能量占其同化能量的比例为(1.05×1010－3.50×109－4.55×109)÷(1.05×1010－3.50×109)×100%＝35%；田鼠粪便量属于生产者同化能量中流向分解者能量的一部分；以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为(1.05×1010－3.50×109)×20%＝1.4×109 [J/(hm2·a)]；田鼠种群只是农田生态系统中的第二营养级的一部分，其上一营养级同化的能量至少为(1.05×1010－3.50×109)÷20%＝3.50×1010 [J/(hm2·a)]。
14．下图为某生态系统的部分物质循环简图，其中M表示非生物的物质或能量。下列叙述正确的是( )

A．若M表示大气中的CO2库，则碳元素在④过程中是以有机物的形式传递的
B．从图中可以看出能量伴随着物质循环而循环
C．若M表示大气中的CO2库，则碳元素可在生物群落中循环利用
D．若M表示无机环境中的能量，则①过程的能量值为②与③过程对应的能量值之和

15．下列与图示相关的叙述，正确的是( )

A．图甲所示为次生演替，群落的演替速度不受人类活动的影响
B．图甲所示群落的演替过程，可以发生在任何陆地区域
C．若图乙表示城市生态系统中的生物量(有机物总量)组成，则流经该生态系统的总能量几乎全部来自该生态系统中植物固定的太阳能
D．若图丙表示生态系统的碳循环，则C和E在其中的作用最为关键
【解析】选D 图甲所示为初生演替，群落演替的速度和方向会受人类活动的影响；环境条件适宜时群落才可演替为森林；流经城市生态系统中的能量大都来自于其他生态系统的化学能(蔬菜、粮食等)；图丙表示生态系统的碳循环，C是生产者，D是大气中的二氧化碳库，A、B是消费者，E是分解者，生产者和分解者是生态系统中最为关键的成分。
16．如图是某生态系统中组成食物链的三个种群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)一年内能量流动统计的部分数据(图中数值单位是100万 kJ)。有关叙述错误的是( )

A．三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ
B．种群Ⅱ全部生物的呼吸消耗量约为69.50万 kJ
C．不同营养级之间的能量流动以有机物为载体
D．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为20%
【解析】选B 由题图中同化的能量的数据分析得出三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ；种群Ⅱ生物同化的能量有四个去向：呼吸消耗、流向分解者、流入下一营养级和未利用，呼吸作用消耗的能量少于69.50万 kJ；能量在营养级之间的流动以有机物为载体；第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为3.0÷15.0×100%＝20%。
17．如图表示某生态系统发展过程中生物总数量(M)和生产者所固定的太阳能(N)的变化，下列说法错误的是( )

A．此生态系统在发展过程中存在着次生演替现象
B．曲线N下降的主要原因是消费者数量不断增加
C．第10～20年该生态系统生物种类多样化、营养结构复杂化，自我调节能力增强，某些生物可能消失
D．如果该生态系统为海洋生态系统，那么在一年之中影响曲线N变化的最主要限制因素是CO2浓度

18．下列图中的a、b、c分别表示某捕食链中的第一、二、三营养级，每个营养级不同物种个体数量如甲图所示(图中每一柱条代表一个物种)。经过一段时间后，各营养级生物的数量变化如乙图所示。有关叙述正确的是( )

A．图中的a、b、c代表的所有生物，共同组成一个生物群落
B．图中a营养级各种生物之间紧密联系，不具有竞争关系
C．图中所示各营养级生物的数量发生变化，但物种的丰富度基本未变
D．图中b营养级获得的能量最多，c营养级获得的能量最少
【解析】选C 捕食链中的生物不包括分解者，不能组成生物群落；第一营养级主要是植物，它们共同竞争着阳光、空气、水等；从图中看，虽然某些物种的数量发生了变化，但种类不变，所以物种的丰富度基本未变；根据能量流动 逐级递减的规律可知，a营养级获得的能量最多，c营养级获得的能量最少。
19．科学家研究了不同种类动物的能量变化情况，部分结果如表所示。下列叙述错误的是( )
能量数值
(kJ·m－2·a－1)
动物种类
摄取量(I)
同化量(A)
呼吸量(R)
生产量(P)
收割蚁(植食)
34.50
31.00
30.90
0.10
小蜘蛛(肉食)
12.60
11.90
10.00
1.90
盐沼蝗(植食)
3.71
1.37
0.86
0.51
黄鼠(植食)
5.60
3.80
3.69
0.11
A.收割蚁只有不到1%的同化量用于自身生长、发育等生命活动
B．占盐沼蝗摄入食物63%的未同化量可被分解者所利用
C．黄鼠的生长效率(P/A)较低的原因是呼吸消耗的能量较多
D．表中几种动物同化效率(A/I)不同是因为能量传递效率不同

20．两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(a)后，其结构和功能的曲线变化情况如下图所示，由图不能得出的结论是( )

A．同等强度的干扰下，乙生态系统的抵抗力稳定性比甲高
B．同等强度的干扰下，若乙生态系统干扰提前，则B点左移
C．若甲生态系统的干扰强度增大，则C点右移
D．乙生态系统B点后一定有新的物种产生
【解析】选D 从图中可看出，甲、乙两个生态系统受到干扰后，与乙相比，甲生态系统的结构和功能恢复原状所需要的时间长，波动范围大，说明甲的抵抗力稳定性低，乙的抵抗力稳定性高；若乙生态系统干扰提前，其结构和功能恢复至正常运行范围的时间也会提前，即B点左移；若甲的干扰强度增大，则恢复原状所需要的时间延长，C点右移；乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生。
21．某生态系统仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群形成一定的营养结构，下表列出了各种群同化的能量。下图1表示有关种群乙的能量变化，其中①～⑦表示能量值的多少；图2是种群乙在10年内种群数量变化的情况，图中λ表示该种群数量是上一年种群数量的倍数。

种群
甲
乙
丙
丁
戊
同化能量
1.1×108
2×107
1.4×109
9×107
3.4×106

(1)写出该生态系统中的食物网_______________________________________。
(2)种群乙是该生态系统营养结构中的____________，若甲的数量减少，戊的数量________(填“会”或“不会”)发生明显变化。
(3)图1中________(填数字)＝2×107，C表示__________________________。
(4)图2中________点的种群年龄组成是衰退型。
(5)乙种群中雌雄个体通过气味相互识别，这属于信息传递，说明____________离不开信息传递。

【答案】(1)丙甲丁乙戊 (2)第三营养级 不会 (3)② 用于生长、发育和繁殖的能量 (4)c、d (5)种群繁衍
22.某小型湖泊中存在如图甲所示的营养结构，图乙表示不同体长露斯塔野鲮鱼的食性比例相对值，图丙表示绿藻和蓝藻对水体中N元素、P元素吸收量及其体内藻毒素含量。请回答：


(1)图甲中存在捕食和竞争关系的两种生物是________________。
(2)体长为4.2 cm的露斯塔野鲮鱼增重2 kg，至少需要藻类________kg。
(3)调查露斯塔野鲮鱼的种群密度所采取的方法是______________。若标记个体更易被天敌发现而被捕食，则会导致种群密度估算结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(4)该湖泊受到富含P元素的生活用水的污染，某科研小组提出生态治污的方案：
①首先培养绿藻去除水体中的P元素，理由是绿藻体内的________________。
②然后投放体长大于4.2 cm的露斯塔野鲮鱼控制藻类的数量。选择体长大于4.2 cm的露斯塔野鲮鱼，其原因是其食物中________比例高，________短，能量利用率高。
(5)科研小组又对罗氏沼虾的能量流动情况进行了分析，结果如下表[数字为能量值，单位是kJ/(cm2·a)]，据表中结果分析，罗氏沼虾同化量为________kJ/(cm2·a)。

摄入食物中的能量
粪便中的能量
用于生长、发育和繁殖的能量
呼吸作用散失的能量
51.6
27.0
1.5
23.1


【答案】(1)露斯塔野鲮鱼与罗氏沼虾 (2)20 (3)标志重捕法 偏高 (4)①藻毒素含量低 ②植食性 食物链 (5)24.6
23.如图为某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物，其生物量所占比例如图所示；表中为该生态系统能量流动数据(不考虑未利用的能量)。请回答下列问题：



营养级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
分解者
从上一营养级
固定的能量(kJ)
/
141.0
15.9
0.9
221.7
呼吸消耗的能量
(kJ)
501.2
79.1
13.2
0.5
192.6
(1)生态系统具有一定的结构，除了甲、乙、丙、丁所示的组成成分，还包括________________。表中的Ⅰ和分解者分别对应图中________、________。
(2)图中A生物为第________营养级，其下一营养级生物为________(填字母)；据表分析，A与下一营养级的能量传递效率为________(保留小数点后一位)。
(3)图中②③过程中碳的传递形式分别是________、________。
(4)假设该生态系统受到DDT的污染，图中________生物体内浓度最大。
(5)该生态系统在蓄洪防旱、调节气候等方面有重要作用，这属于生物多样性的________价值。

【答案】(1)食物链和食物网(营养结构) 乙 丁 (2)二
B、C 11.3% (3)含碳有机物 CO2 (4)D (5)间接
24．下面为某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙为生态系统中的三种组成成分，A、B、C、D是乙中的四种生物，①～④代表生物的生理过程。请据图回答下列问题：

(1)图中丙代表________，甲、乙、丙共同组成一个________。该生态系统具有
________________________________________________________________________
和信息传递功能。
(2)如果该生态系统内还有硝化细菌等原核生物存在，则流经该生态系统的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)该生态系统绿色植物所固定的全部太阳能。
(3)由于某种因素使得乙中B的数量在短时间内减少，一段时间后又恢复到原来水平，表明生态系统具有______________能力，其基础是________调节。
(4)请画出该生态系统的食物链__________________(用箭头和序号表示)；①～④代表呼吸作用的是________________。

【答案】(1)分解者 群落 物质循环、能量流动 (2)大于 (3)自我调节 负反馈
(4) ①③④
25．图1为某草原生态系统食物网简图；图2是该生态系统中光合作用积累的有机物被植食动物利用的过程，图中字母表示所含的能量。请据图回答：

(1)图1中共有________条食物链，蝗虫和鸟类的关系是________________，图中缺少的生态系统的生物成分是________________。
(2)若第二营养级的生物全部迁走，则草的多样性会________。若蝗虫种群数量骤减，短时间内猫头鹰种群的数量变化为________。
(3)图2中，植食动物粪便中的能量可用________(填字母)来表示，植物光合作用积累的有机物中的能量应________(填“小于”“等于”或“大于”)输入第一营养级的能量。若从c、e、g、h、i中选择若干字母，用式子来表示植物光合作用积累的有机物中的能量，则应表示为__________________。植食动物积累的有机物中的能量有两个去向：流入下一个营养级、________________。
(4)蛇与鼠可以根据对方留下的气味去猎捕对方或躲避猎捕，说明信息传递具有
________________________________的功能。

【答案】(1)5 竞争和捕食 分解者 (2)下降 增加 (3)g 小于 c＋e＋g＋h＋i 被分解者利用
(4)调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定

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