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得分宝典之高中生物专题07 第5章 生态系统及稳定性知识点一生态系统的结构考纲解读考纲内容要求名师解读(1)生态系统的结构 “生态系统的结构”包括生态系统的成分和食物网、食物链等营养结构,在历年高考试题中,常见的命题角度有生态系统各成分分析、食物网中生物数量变化的分析与判断等。基础巩固一、生态系统的概念与组成成分1生态系统的概念:由 与它的 相互作用而形成的统一整体。地球上最大的生态系统是 。2生态系统的成分(1)非生物的物质和能量(2)生产者生物同化类型: (主要是绿色植物);地位:是生态系统的 ;作用:把无机物制造成有机物,把光能等转化为有机物中的化学能。(3)消费者生物同化类型: (主要是各级动物);分类:初级消费者、次级消费者、三级消费者作用:加快生态系统的 ,对植物的传粉、种子传实验材料及用具:500 ml锥形瓶若干个、金鱼、金鱼藻、河泥若干、橡胶塞、纸箱、清水。实验步骤:取500 ml锥形瓶4个,标号1、2、3、4,分别加入约500 ml清水; 1号瓶中放入金鱼、河泥,塞上橡皮塞,有光照; 2号瓶中放入金鱼藻、金鱼,塞上橡皮塞,有光照; 3号瓶中放入金鱼藻、金鱼、河泥,塞上橡皮塞,放在纸箱内避光; 4号瓶中放入金鱼藻、金鱼、河泥,塞 上橡皮塞,有光照。问一问:(1) 实验现象:。(2) 现象分析:。【答案】(1)4号瓶中金鱼存活最久,其他瓶中金鱼均较快死亡()非生物因素(河泥和光照)和生产者的存在,对于生物的存活具有重要意义,在生态系统则c为分解者。在食物网中,两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合,如b和e既是捕食关系又是竞争关系。 在食物网中,当某种生物因外界因素而大量增加时,一般除导致上一营养级减少,下一营养级增加外,还会导致与其有竞争关系的生物数量下降(如e大量增加时,会导致a增加,b减少,同时会引起与e有竞争关系的c减少)。在食物网中,当某种生物因某种原因而大量减少对另一种生物的影响,沿不同的线路分析结果不同时,应以中间环节少的为分析依据。食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类而并非取决于生物的数量。巩固复习1有关“生产者是生态系统的主要成分”的理解,正确的是()生产者能将无机物合成有机物,属于自养型生物 生产者的细胞呼吸将有机物分解成无机物,实现了物质的循环 绿色植物的蒸腾作用降低了环境温度 生态系统内流动的能量全来自生产者固定的能量a b c d 活动弱,故选c。 (4)o2 分解者(微生物)解析:(1)流经生态系统的总能量是该生态系统所有生产者(绿藻和水草)固定的太阳能总量。(2)来自轮虫的能量为:200 l220=500 kj;来自绿藻的能量为:2001410=500 kj。(3)浮萍和水草为竞争关系,水面长满了浮萍,水草因缺少阳光难以生存;轮虫以绿藻为食,绿藻死亡导致食物缺少从而影响轮虫的生存。(4)水体有机肥增多,浮游生物大量繁殖,分解有机物消耗水中大量的o2,导致动物因水体缺少o2而死亡。水体发臭是由于微生物分解有机物不彻底。提高训练1生态系统的生物成分分为生产者、消费者和分解者,其分类依据是()a生物在生态系统中的作用 b组成生物的细胞结构c生物的代谢类型 d生物个体中含有能量的多少1a 解析:生态系统的生物成分按其在生态系统中的作用分为生产者、消费者和分解者;原核、真核生物都有生产者、消费者和分解者;异养型生物既有分解者又有消费者,代谢类型不是分类依据;生产者生物个体有的含有能量多,有的含有能量少,能量多少不是分类依据。2生产者是生态系统的重要组成部分,下列关于生产者的叙述,不正确的是() a都位于能量金字塔同一营养级 b一定能固定co2 c都是生态系统能量转换的载体 d一定是植物者、消费者和分解者,生态系统的营养结构是食物链和食物网,一般由生产者和各级消费者构成,非生物的物质和能量和分解者不参与其构成,图中只有一条食物链,绿色植物有6条;鹰处于第三和第四营养级;牧草和杂草竞争水肥等;调查植物一般采取样方法。8下面图甲表示一个人工白杨林中分层生活着的苔类、昆虫及鸟类等生物种类之间的相互考纲内容要求名师解读(2)生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用(3)生态系统中的信息传递(4)生态系统的稳定性 生态系统的物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的三大功能。生态系统的功能和稳态原理不仅可用于指导生态农业,而且也是解决当前人类面临的全球性环境问题的理论基础,在高考试题中屡有体现。能量流动的相关运算是各种类型考试的一个难点,能量流动内涵、运算方法以及能量流动图解的分析需要在复习中多加关注。基础巩固一、生态系统的能量流动1概念:生态系统中能量的 、传递、转化和 的过程。2过程(1)输入: 。(2)传递:(3)转化:太阳能 热能(4)散失:主要通过生产者、消费者和分解者的呼吸作用以 的方式散失,另外 也是重要途径。3渠道: ;4特点: 和 。5研究意义帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用;帮助人们合理地调整生态系统中的 ,使能量持续高效地流向 。二、生态系统的物质循环1物质循环(1)概念:组成生物体的各种元素在 与 间不断的循环的过程。(2)特点: 、反复利用、 ;(3)与能量流动的关系:二者同时进行,相互依存,不可分割。(4)意义:通过能量流动和物质循环使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起,形成一个统一整体。 2碳循环(1)存在形式: 和碳酸盐;(2)循环形式: (主要);(3)循环过程:碳从无机环境到生物群落是通过 作用、 作用实现的;从生物群落到无机环境则是通过 和 实现。3温室效应(1)形成原因:大量化石燃料的燃烧,大气中的 含量迅速增加,打破了生物圈中碳循环的平衡。(2)影响:导致 加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。三、生态系统的信息传递1生态系统中信息的种类:包括 、 、 。2作用(1)个体:生命活动的正常运行,离不开信息的作用;(2)种群:生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;(3)群落与生态系统:信息还能调节生物的 关系,以维持生态系统稳定。四、生态系统的稳定性1概念:生态系统所具有的保持或恢复自身 相对稳定的能力;2原因:生态系统内部具有一定的 能力;其调节机制为 调节;3类型:(1)抵抗力稳定性:生态系统 的能力;生态系统中的组分越多,营养结构越 ,其自我调节能力就越 ,抵抗力稳定性就 ,反之则越低。(2)恢复力稳定性:生态系统 的能力。4提高生态系统稳定性的措施:(1)控制对生态系统 的程度,对生态系统的利用应适度,不应超过生态系统的 。(2)对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的 投入。问一问(1)为什么生态缸必须要密闭?(2)生态缸制作时不能装满水,要留出一定的空间,为什么? (3)应该把生态缸放置到什么地方?为什么?(4)生态缸中哪类生物先死亡?其主要原因是什么?【答案】 (1)生态缸是一个完整的相对独立的生态系统,密闭是为了防止外界生物或非生物因素的干扰。(2)使生态缸内存储一定量的空气,供其中的生物进行呼吸和水体的气体交换。(3)应放置在有较强散射光照射的地方;这样既能为生态缸内的生态系统提供充足的能量来源,又不至于因光照过强使水温过高导致水生生物死亡。(4)消费者先死亡;由于氧气含量的限制,消费者在生命活动中消耗氧气较多,当氧气含量不足时,消费者就会死亡。时,呼吸作用随着酶的活性降低,散失热量减少, 若保持不变,青蛙的/的值将升高, 提髙圈养某种植食动物食物的利用率应促进营养物质吸收,提高同化量/摄入量;一条食物链中必须有生产者作第一营养级,生产者、消费者和分解者都是生物群落的组成成人; 两类生物之间的捕食与被捕食过程,体现了生态系统能量流动、物质循环和信息传递的功能。【答案】(1)(2)升高降低(3)生产者生产者和分解者(4)能量流动、信息传递、物质循环【知识拓展】1能量来源分析:生产者的能量来自太阳能;各级消费者的能量一般来自上一个营养级(同化量=摄入量一粪便中所含能量)。2生态系统能量流动的特点及原因分析:(1)单向流动。食物链各营养级的顺序是不可 【思路点拔】(1)大气中的碳元素进入生物群落,是通过植物的光合作用或化能合成作用而实现的。(2)碳在生物群落和无机环境之间循环是以co2的形式进行的。碳元素在生物群落中的传递,主要靠食物链和食物网,传递形式为有机物。(3)大气中co2的来源有三个:一是分解者的分解作用;二是动植物的呼吸作用;三是化石燃料的燃烧。(4)实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是生产者和分解者。(5)碳在无机环境与生物群落之间传递时,只有生产者与无机环境之间的传递是双向的,其他各成分间的传递均是单向的。考点三信息传递信息传递存在于生态系统的各种成分之间,把生态系统的各个组成部分联系成一个整体,决定能量流动和物质循环的方向和状态,具有调节生态系统稳定性的作用。生态系统中的信息传递的范围不包括细胞之间的传递,而是指种群内部个体之间、种群之间以及生物与无机环境之间的传递。利用信息传递,可以提高农产品和畜产品的产量:养鸡业在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率;用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等的种子,可以提高发芽率、获得增产;模拟动物信息吸引大量传粉动物,就可提高果树的传粉率和结实率。也可以对有害动物进行控制:黏虫成虫具有趋光性,对蜡味特别敏感,生产上就利用这一点,在杀菌剂中调以蜡类物质以诱杀之;人们还可以利用性引诱剂“迷向法”防治害虫。【例3】(2012湖南长沙一中)下列信息传递的实例中,属于调节生物种间关系的是()a莴苣在适宜波长光下才能萌发生长b昆虫散发性外激素传递信息c草原返青时,“绿色”为食草动物提供信息d雄鸟求偶时进行复杂的“求偶”炫耀【解析】 草原返青时,“绿色”为食草动物提供信息,属于调节种间关系,c正确。【答案】【知识拓展】 信息传递与能量流动、物质循环的区别与联系项目区别联系来源途径特点范围能量流动太阳能食物链或食物网单向传递,逐级递减,递减率为10% 20%食物链各营养级间共同把生态系统各组分联系成一个统一整体;并调节生态系统的稳定性物质循环生态系统物质是循环的,带有全球性生物圈信息传递生物或无机环境多种途径信息发生生理或行为的变化(单向或双向)生物与生物之间;生物与环境之间特别提示: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,信息传递是决定能量流动和物质循环的方向和状态。考点四生态系统的稳定生态系统稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面,是一个发展成熟的生态系统所具备的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,具体表现为以下三点:(1)三大功能类群齐全,动植物种类及数量保持相对稳定(即结构相对稳定)。生态系统之所以具有抵抗力稳定性,是因为生态系统内部具有一定的自我调节能力,而自我调节能力又取决于生态系统自身的净化能力(抗污染)和完善的营养结构(抗干扰)。生态系统自我调节能力与其成分和营养结构复杂程度成正比。一般来说,生态系统成分越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,反之就越小。【例4】关于生态系统稳定性的不正确叙述是() a负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础 b适当增加物种的数量能提高一个生态系统的稳定性c生态系统“遭到破坏、恢复原状”属于抵抗力稳定性d减少肉食动物和寄生生物的数量降低一个生态系统的稳定性二 走出误区误区一不会辨析正倒金字塔的问题【例5】下图a、b、c分别表示某研究小组统计某一年的某森林生态系统的生物数量金字塔、某生态系统的能量金字塔和某浮游生物群落的能量金字塔。据图分析不正确的是()a三个生态系统都需要持续接受外部的能量输入b生态系统中各营养级之间的关系最好用生物数量金字塔表示cb图中,能量从初级消费者流动到次级消费者的传递为17.5%dc图中能量传递率小于10的原因是浮游生物数量多而寿命短误区二不会对“最值”计算能量传递率正确理解【例6】根据某生态系统的相关图示,分析回答有关问题:(1)在此食物网中共有_条食物链,猫头鹰占有_个营养级。如果猫头鹰的体重每增加1,则至少需要草_,至多需要草_。(2)在此食物网中,种间关系为捕食和竞争的是_、_。(至少写出两组)(3)根据能量流动的图示可知,初级消费者自身生命活动所消耗的能量是图中的箭头 ;三级消费者排出的粪便中仍含有部分能量,这一部分能量被分解者所利用应属于图示中的箭头 。(用图中的来表示) 1设食物链abcd,分情况讨论如下: 已知d营养级的能量m,则至少需要a营养级的能量=m(20)3;最多需要a营养级的能量=m(10)3。 已知a营养级的能量n,则d营养级获得的最多能量=n(20)3;最少能量=n(10)3。2如果是在食物网中,同一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量,且各途径所获得的生物量相等,则按照各单独的食物链进行计算后合并。3在食物网中分析如abcd 确定生物量变化的“多”或“少”时,还应遵循以下原则:(1)食物链越短,最高营养级获得的能量越多;(2)生物间的取食关系越简单,生态系统消耗的能量越少,如已知d营养级的能量m,计算至少需要a营养级的能量,应取最短食物链ad,并以20的效率进行传递,即等于m20;计算最多需要a营养级的能量时,应取最长的食物链abcd,并以10的效率进行传递,即等于m(10)3。能量传递效率的相关“最值”计算规律:一、选择题 c产生温室气体 d具有全球性4c解析:自然界中碳循环中产生的二氧化碳会被植物的光合作用重新利用,不会产生温室效应。5下列关于生态系统信息传递特征的描述,正确的是( ) a生态系统的物理信息都来源于环境 b植物都通过化学物质传递信息 c信息沿食物链从低营养级向高营养级传递 d信息可以调节生物种间关系二非选择题9利用生态系统中物质循环和能量流动的原理,走“可持续发展”道路是人类的必然选择。下图是某人工鱼塘生态系统能量流动图解(能量单位为:jcm2a)。请回答: (1)生态系统的结构包括_。(2)图中a代表_,为保证各营养级都有较高的输出量,随营养级的升高,输入的有机物应增多,原因是_。(3)该生态系统中生产者固定的总能量是_jcm2a,其中第一营养级到第二营养级的传递效率为_。(4)由于某种因素使得生产者短时间内大量减少,一段时间后又恢复到原来水平,说明生态系统具有_能力,其基础_。(5)建立“桑基鱼塘”生态系统主要遵循的生态工程基本原理有_(答两项)。 (2)上图l为生态系统中该气体的生成和构成该气体的某种元素的循环过程,其中甲、乙、丙、丁构成系统的生物群落,箭头表示物质循环方向,则乙是 ,过程表示 作用,若过程和的成分越复杂,则该生态系统的 稳定性越高。(3)设过程代表的生物之间有如图2所示的食物关系,若e种群的能量为5.8109 kj,b种群的能量为l.3 108 kj,d种群的能量为1.5l08 kj,能量传递效率为l0,则a种群的能量是 kj;此过程体现了生态系统的能量流动具有 的特点。(4)请再列举两项影响人类发展的全球性的环境问题: 。10 (1)co2 全球性 (2)生产者分解者的分解抵抗力(3)3.0107 单向流动、逐级递减 (4)酸雨、臭氧层破坏、土地荒漠化、水资源缺乏、海洋污染、生物多样性锐减等(任意两项即可)解析:(1)向大气中过量排放co2是造成温室效应的主要原因。因物质循环具有全球性特点,故各地的co2排放量对全球气候均产生影响。(2)甲、乙、丙、丁分别表示分解者、生产者、消费者、消费者。代表生态系统的营养结构,生态系统抵抗力稳定性的大小取决于营养结构的复杂程度。(3)c同化能量为5.8108(1.3+1.5)108=3108kj,故a获得的能量为3107 kj。11(2012全国新课标)(8分)某草原上生活着鹿、兔、狼和狐等生物,雄鹿有角,雌鹿无角,通常情况下这种鹿的雌雄个体分群活动(生殖季节除外),有人提出“鹿角效应”假说解释这种同性聚群现象,即一群形态相同的食草动物能迷惑捕食者,降低被捕食的风险。回答下列问题:(1)该草原上的雌鹿群和雄鹿群属于 (填“不同”或“同一”)种群。(2)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中的微生物共同形成一个 (填“种群”、“群落”或“生态系统”)。(3)为探究“鹿角效应”假说是否成立,某同学用狗(能将抛入流水池中的漂浮物叼回来)、项圈和棍棒做了如下3组实验:甲组同时向流水池中抛出2个相同的项圈,乙组同时抛出2个相同的棍棒,丙组则同时抛出1个项圈和1个棍棒。记录每次抛出后狗叼回第一个漂浮物的时间。若丙组平均时间 (填“大于”、“等于”或“小于”)其他两组,则实验结果支持该假说。测试时间要求甲、乙、丙三组抛出项圈或棍棒的距离 (填“相同”或“不同”)。本实验中项圈或棍棒相当于草原上的 。【解析】该题基于生态学部分的基础知识,考查学生对种群、群落基本概念的理解,又引入了模拟实验,对实验分析能力和知识的理解层次有更深的要求,有一定的难度。以“鹿角效应”为探究点,考查学生的分析探究能力。(1)生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群,因此一片草原上的雌雄鹿算是同一种群。(2)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中的微生物,是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,构成群落。(3)假说内容为:“一群形态相同的食草动物能迷惑捕食者,降低被捕食的风险”;反之,一群有两种形态的食草动物更容易被捕食。对应到模拟实验为:甲组:2个相同的项圈(猎物相同)-符合假说,猎物不容易被捕食,狗更难叼回;乙组:2个相同的棍棒(猎物相同)-符合假说,猎物不容易被捕食,狗更难叼回丙组:1个项圈和1个棍棒(猎物不相同)-不符合假说,猎物容易被捕食,狗很快叼回故从因变量时间来看,丙组平均时间甲组=乙组实验,要遵循单一变量原则,无关变量要控制(相同),故甲、乙、丙三组抛出项圈或棍棒的距离应当“相同”。项圈或棍棒相当于草原上的雌鹿或雄鹿,填食草动物也可以。【答案】(1)同一 (2)群落 (3)小于 相同 雌鹿或雄鹿提高训练一、选择题1诗文“落红不是无情物,化作春泥更护花”中所蕴含的生命科学知识是() a自然界的物质循环 b生态系统恢复力稳定性强 c生物的变异现象 d生物的种间斗争关系4如图表示某农田生态系统一年中co2的释放和消耗状况,其中各数字序号表达的含义分别为:生产者呼吸释放量;分解者呼吸释放量;消费者呼吸释放量;生产者光合作用消耗总量。有关叙述正确的是()a流经该农田生态系统的总能量可用表示b的量越小,说明该农田生态系统施用的有机肥料越多c消费者同化作用的大小可用表示d该农田生态系统一年中co2的释放量与消耗量相等4a解析:流经该农田生态系统的总能量就是生产者所固定的全部太阳能,表示生产者光合作用消耗总量,即生产者总的光合作用的情况,故流经该农田生态系统的总能量可用表示;有机肥料必须经过分解者的分解作用变成无机物,才能被生产者利用,故的量越小,说明该农田生态系统施用的有机肥料越少;消费者同化作用的大小大于消费者呼吸释放量,故消费者同化作用的大小不能用表示;该农田生态系统一年中co2的释放量应小于消耗量。5(2012江苏淮安三次调研)在生态系统中,营养级越高的生物获得的总能量越少。下列解释错误的是()a各营养级中总有一部分能量被分解者利用b各营养级中的能量一部分以热能形式散失c生物维持自身的生命活动消耗一部分能量d能量金字塔顶层的生物数量少需要能量少d解析:各营养级生物的同化量一部分用于呼吸,以热能的形式散失;一部分用于自身的生长发育繁殖等,其中一部分流向下一营养级,一部分流向分解者,所以能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,故a、b、c三项均正确;能量金字塔顶层的生物因为所处营养级最高,获得的能量最少,故其生物数量少,选项d中因果关系错误。6农场中种植着粮食作物、果树,饲养着家禽、家畜等。运用生态系统信息传递的原理,可以有效提高农畜产品的产量。下列措施不属于此项原理的是() a圈养家畜,散养家禽 b施放过量的性引诱剂,干扰害虫的正常交尾 c延长家禽的光照时间,提高产蛋率 d人工控制作物光周期,达到早熟、高产的目的6a解析:生态系统的信息包括物理信息、化学信息和行为信息。物理信息是通过物理因素、物理过程来传递的,如:光、声、温度、磁力等;传递化学信息的是一些化学物质,如:性外激素等;行为信息是通过动物的特殊行为、动作等“肢体语言”来传递和表达的。圈养家畜、散养家禽不是利用信息传递的原理。7下图中,两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小;x表示恢复到原状态所需的时间;曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(ts)。下列说法正确的是()a在正常作用范围内,生态系统中生物的种类和数量保持不变b对同一个生态系统来说,y值和x值之间呈正相关c在遭到干扰时,x、y值的大小与生物种类有关,与数量无关dts值越小,这个生态系统的总稳定性越小二、非选择题9生物个体的稳态和生态系统的稳态都是通过反馈调节来实现的,据此回答下列问题:(1)生命系统普遍存在着反馈现象,其稳定性的维持主要是通过_(正,负)反馈来实现的。请以文字,箭头分别构建一个个体稳态和生态系统稳态反馈调节的概念模型。个体稳态反馈调节的概念模型:(以血糖调节为例)_生态系统稳态反馈调节的概念模型:(生态系统以水稻田生态系统为例,水稻田中的主要生物有水稻、食虫鸟与害虫)。_(2)某大型湖泊藻类植物大量繁殖,水质迅速恶化,呈_ (正,负)反馈状态。为减缓其污染,应该控制哪些污染源?(至少2点)_ 9(1)负 生态系统稳态反馈调节的概念模型(2)正 控制含n、p等污染物的排放:如处理生活垃圾、生活污水、生产废水等;对农药、化肥进行合理减量使用 图l中的a表示物种甲同化的能量,则c、d表示的含义分别为 、 。 若图2中c1=a2+b2+c2+d2,则从物种甲到物种丙的能量传递效率为 (用字母表示)。(3)据观察发现近几年该地区的生物种类和数量显著减少。下表是科学家调查研究该地区哺丙,据此即可写出营养结构。一个典型的生态系统成分包括非生命的物质和能量、生产者、消费者和分解者。碳元素从无机环境进入生物群落是从生产者的光合作用开始的。(2)图l中的a表示物种甲同化的能量,则c、d表示分解者利用的能量和通过呼吸作用散失的能量。若图2中c1=a2+b2+c2+d2,则从物种甲到物种丙的能量传递效率为cl(al+bl+cl+d1) 100。(3)保护动物可建立健全法律法规;加强法制教育;建立自然保护区;禁止偷猎等措施。11(2012安徽 8分)某弃耕地的主要食物链由植物田鼠鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究,结果如下表,单位是j/(hm2a)。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2.4510111.051097.501087.151082.441072.251072.18107(1)能量从田鼠传递到鼬的效应是。(2)在研究能量流动时,可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在1 hm2范围内,第一次捕获并标记40只田鼠,第二次捕获30只,其中有标记的15只。该种群密度是只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食,则会导致种群密度估算结果。(3)田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中只有3%5%用于,其余在呼吸作用中以热能的形式散失。(4)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者,田鼠同样也能够依据鼠的气味或行为躲避猎捕。可见,信息能够,维持生态系统的稳定。【解析】(1)能量传递效率为两相邻营养级间同化量的比值,即2.25107/7.501083%。(2)根据标志重捕法的计算公式40/n15/30得,n80只。若标记的田鼠有部分被鼬捕食,则会使得n值偏大。(3)恒温动物借助有氧呼吸释放的热能来维持体温的恒定,故其同化量中只有一小部分用于自身的生长、发育和繁殖。【答案】(1)3%(2)80偏大(3)自身的生长、发育和繁殖调节生物的种间关系章末生物学应用南极自然环境南极洲,位于南极点四周,为冰雪覆盖的大陆,周围岛屿星罗棋布。南极洲四周围绕着多风暴且易结冰的南大洋,为大西洋、太平洋和印度洋的延伸,面积约3800万平方公里,为方便研究,被称为世界第五大洋。南极洲分布有众多的淡水和咸水湖池,最有名的是唐胡安池,其湖水含盐度极高,每升湖水含盐量可达270多克,即使是在-70,湖水也不结冰。南极洲还有一种表面结冰、湖底高温高盐的湖,如较有名的万达湖和邦尼湖。这种湖,表面结着2、3米厚的冰,冰下湖水清澈, 浮游生物极少,湖水的含盐量随深度的增加而增加。【例1】南极自然环境是地球仅有的人类干扰少的寒冷地带的生态系统。crooked湖是南极的淡水湖之一,该湖的主要食物以及这些食物的营养关系如下图所示。枝角类动物桡足类动物鞭毛藻变形虫等原生动物 crooked湖的食物营养关系示意图请回答:(1)与太湖相比,crooked湖的自我调节能力较低,原因是 。(2)图中所示食物的之间关系有 。占有两个营养级的食物是 。没有表示出的生态系统成分是 。(3)鞭毛藻同化的能量最终由三个流向:通过自身的呼吸作用散失一部分,被下一营养级利用, ,鞭毛藻能感受光线的强弱,借助鞭毛移动到光线合适的位置进行光合作用,由此可见,生态系统的信息传递对生物的意义是 。(4)请在下图用箭头和文字补充该生态系统的碳循环途径。鞭毛藻等生产者变形虫等初级消费者枝角类等次级消费者(5)现阶段有人想利用crooked湖来大力发展极地淡水养殖,请对这种想法进行评价并说明理由: 。【答案】(1)组分少,营养结构简单(2)捕食、竞争 枝角类动物(1分) 分解者、非生物的物质和能量(3)被分解者利用 生命活动的正常进行,离不开信息的作用(4)(注:文字内容正确1分,箭头正确1分,标对生理过程1分)(5)这样想法是错误的,因为要保护南极洲的生物多样性(因为要保护南极寒冷地带的生态系统)【解析】(1)与太湖相比,crooked湖的组分少,营养结构简单,故其自我调节能力较低。(2)鞭毛藻与变成虫等是捕食关系。桡足类动物与变形虫等是竞争关系。占有两个营养级的食物是枝角类动物,分别是第二营养级和第三营养级。生态系统的成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,图中没有表示出的生态系统成分是分解者、非生物的物质和能量。信息的能力。恒温动物需要消耗更多的能量维持体温,所以有机物质积累量()较少,其/值一般低于变温动物。哺乳动物与其猎物之间的能量传递效率应为:/猎物的同化量。食肉哺乳动物与食草哺乳动物的/值大小无法比较。/值越高,说明有更多的食入量转变成饲养动物的同化量,有利于提高动物的生长量。4(2010全国)下图是一个农业生摄食,碳元素又可进入消费者,故a正确;若甲为血浆,根据题意中的箭头指向分析乙不可能为淋巴,故b错误;若图表示生态系统的能量流向,分解者(丙)中的能量不可能被消费者(乙)利用,故c错误;若图表示甲状腺激素分泌的分级调节,乙应该为垂体,丙为甲状腺,故d错误。二非选择题7(2011全国新课标 12分)某岛屿栖息着狐和野兔,生态系统相对稳定。后来有人登岛牧羊、捕食野兔和狐,狐也捕食羊羔。第5年,岛上狐濒临灭绝,但野兔数量大大超过人登岛前的数量。第6年,野兔种群暴发了由兔瘟热病毒引起的瘟疫,其数量骤减。回答问题: (1)人与狐的种间关系是 ,兔瘟热病毒与野兔的种间关系是 。 (2)画出由人、羊、狐、野兔和牧草组成的食物网。 (3)人登岛后的第5年,与登岛前相比,野兔种内竞争强度 (增加、减小、不变)。 (4)一般情况下,被捕食者传染病的流行程度将随捕食者种群密度的增加而 (增强、减弱、不变)。8(2011四川理综 7分)图a为小岛生态系统食物网简图。有人向小岛引入一定数量的卷尾鬣蜥(主要以沙氏变色蜥和较大的地面节肢动物为食),跟踪调查该生态系统及其对照组的变化,发现沙氏变色蜥和网蜘蛛的数量变化较大(见图b),而其它生物数量变化相对较小。请回答下列问题: (1)沙氏变色蜥处于第 营养级,其与卷尾鬣蜥的种间关系是 。 (2)引入卷尾鬣蜥后,沙氏变色蜥的主要活动范围从树基部向上转移,而网蜘蛛的织网位置略有下降。此现象表明生态因素的改变,可使生物群落的 发生改变。 (3)引入卷尾鬣蜥后,网蜘蛛的数量变化趋势是 。结合其它生物的数量变化信息可以看出,小岛生态系统的结构和功能能够保持相对稳定,表明生态系统内部具有 能力。8 (7分)(1)三或第四(1分) 竞争和捕食(1分) (2)垂直结构(4分)(3)先增加后减少,最终达到平衡(2分) 一定的自动调节(2分)解析:分析该生态系统食物网简图及卷尾鬣蜥的捕食对象知:沙氏变色蜥处于第三、第四两个营养级,其与卷尾鬣蜥构成了捕食和竞争关系;沙氏变色蜥与网蜘蛛活动范围的变化,属于群落垂直结构的改变;由于卷尾鬣蜥的捕食,网蜘蛛的天敌沙氏变色蜥的数量减少,通过对食物链“植物较小的飞行草食动物网蜘蛛沙氏变色蜥卷尾鬣蜥”中各种生物关系的分析可知,网蜘蛛的数量变化趋势是先增加后减少,最终达到动态平衡,体现了生态系统内部具有一定的自动调节能力。9(2011山东理综 15分)6月5日是世界环境日,今年我国的世界环境日主题是“共建生态文明,共享绿色未来”。草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如图所示。(1)图中食物网较简单,因此,该草原生态系统的 能力较差,其 稳定性也相应较低。除图中所示的生物类群外,该生态系统的生物组成成分还应有 才能保证其物质循环的正常进行。(2)如果图中草能提供l0000 kj的能量,营养级间的能量传递效率为l020,那么鹰占据的营养级能够得到的最低和最高能量值分别是 kj和 kj。若去除蛇,且狐的数量不变,则草原容纳鹰的数量会 。若外来生物入侵该区,则会导致该草原的 锐减或丧失。(3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是 和竞争。若某年兔种群的k值为l 000只,且1只兔和4只鼠消耗的草量相等,其他条件不变的情况下,次年鼠的数量增加400只,则兔种群的k值变为 只。用标志重捕法调查该区鼠的种群数量时,若部分标记个体迁出,则导致调查结果 (填“偏高”或“偏低”)。(4)草原干旱时,兔摄取水分减少,体内细胞外液渗透压 ,引起 渗透压感受器兴奋,增加抗利尿激素的释放,进而引起 对水的重吸收增加,减少排尿量,以保持体内水平衡。10(2012江苏)江苏某小型天然湖泊原有少量鱼类,后改造为人工鱼塘,投饵养殖植食性鱼类和肉食性鱼类,两类鱼均无滤食浮游生物的能力。养殖前后生态调查的数据见下表,请回答下列问题:(1)改为人工鱼塘后,该湖泊生物群落的结构发生了显著变化。(2)从种间关系的角度分析,水生高等植物明显减少的直接原因是、。(3)从表中可以推测,与2007年相比,2010年湖水中生物体内所含的总能量显著增加,其主要原因是。(4)动物能摄食鱼饵料。如果肉食性鱼类只摄食虾、贝等小型动物,可以推测在相同饲养条件下2010年肉食性鱼类的总量将会,植食性鱼类的总量将会。(5)若对该湖泊进行生态修复,除停止养鱼外,还需恢复水生高等植物,以抑制浮游藻类生长。在这一过程中水生高等植物的直接作用是、。10(1)食物链(2)捕食者(植食性鱼类)增加竞争者(浮游藻类)大量繁殖(3)投饵输入大量能量(4)减少增加(5)吸收营养物质竞争光照解析:(1)生态系统是生物群落与它的无机环境相互作用形成的统一整体。生态系统的结构包括两方面的内容:生态系统的成分,食物链和食物网。改为人工鱼塘后,投饵养殖植食性鱼类和肉食食性鱼类,则该湖泊生物群落的食物链结构发生显著变化。(2)种间关系有互利共生、捕食、竞争、寄生。从种间关系分析水生高等植物明显减少的直接原因一方面与养殖植食性鱼类有关,另一方面与浮游藻类争夺阳光、养料有关。(3)从表中可以看出2010年生物量明显多于2007年生物量,主要原因与人工投饵输入大量的能量。(4)能量的传递是单向、逐级递减,传递效率10%20%。虾、贝等小型动物能摄食鱼饵料,3d解析:兔和人共同的食物是植物,所以竞争,兔也能被人捕食;鼬和鹰都能捕食兔和鼠,鼬减少时,鹰缺乏竞争数量增多;大量捕杀鼬,鼠的数量增多,种内竞争增强;植物到鹰的食物链有4条。4(2012荆州中学第三次质检)右图为一个普通的生态系统能量流动模型,图中方框表示各营养级,箭头表示能量流动方向。据图分析下列有关叙述中正确的是( ) a不考虑有机物质输入,流经生态系统的总能量就是入射日光能b对于人工鱼塘生态系统,有机物质输入大于日光能输入c若植食动物的摄入量为a,则顶位肉食动物最多可获得a/25的能量d能量的输出包括群落呼吸产生的热能和贮存的现成有机物b解析:流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和人工输入的有机物中的化学能;人工鱼塘中,主要依靠人输入的有机物来维持鱼类的生长和繁殖,因此有机物质输入大于日光能的输入;图中食物链为生产者植食动物肉食动物顶位肉食动物,顶位肉食动物最多可获得a20%20%20%= a/125的能量;群落呼吸产生的热能属于能量的散失而不属于输出。 (2012安徽合肥二模)下图为某人工松林18年间能量流动情况的调查统计(单位略),有关说法正确的是( )a“能量q”是指生产者固定的太阳能总量b无需人工能量投入该松林就可维持其稳定性c18年间该松林中分解者获取总能量是2851010d动物的存在加快了人工松林的物质循环5d解析:能量q=树木主干+枯枝落叶+动物,没有包括生产者的呼吸作用,因此不是生产者固定的太阳能总量,a错误;18年后未伐树中的能量与能量q相比差距很大,因此需人工能量投入才能维持松林的稳定性,b错误;图中所示分解者的能量只是生产者流入分解者,没有包括其他生物流向分解者的能量,c错误;作为消费者的动物对于植物的传粉和种子的传播有重要作用,能加快生态系统的物质循环,d正确。6(2012江西省景德镇)农场中种植着粮食作物、果树,饲养着家禽、家畜等。下列中不属于运用生态系统信息传递原理来提高农畜产品产量的措施的是( )a延长家禽的光照时间,提高产蛋量b人工控制作物光周期,以达到早熟、高产c施放过量的性引诱剂,干扰害虫的正常交尾d农场中生物间的化学信息传递沿食物链逐级进行6d解析:ab选项的描述为物理信息,c选项的描述为化学信息。食物信息可以通过食物链传递,化学信息也可以在同种生物之间传递。 (2012湖北八校)下列有关生态系统的

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