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第49页(共49页)2024-2025学年下学期高二生物人教版(2019)期末必刷常考题之生态系统的能量流动一.选择题(共12小题)1.(2025春•广州校级期中)晋代《南方草木状》记载:“蚁在其中,并窠而卖……南方柑树若无此蚁,则其实皆为群蠹所伤,无复一完者矣”,讲的是广东一带以草席包着黄猄蚁的蚁窠出售,以黄猄蚁防治柑橘害虫,是世界上“以虫治虫”的最早记载。下列叙述错误的是()A.黄猄蚁种群的数量特征包括种群密度、年龄结构、性别比例等 B.黄猄蚁在柑树林生态系统中属于消费者 C.该方法属于生物防治,比喷洒农药等化学防治方法见效更快 D.柑树林生态系统中生物个体的数目比值关系会出现倒置的金字塔2.(2025春•合肥期中)如图是赛达伯格湖的能量流动图解,图中数字为能量数值,单位是J/(cm2•a)。下列说法错误的是()A.流经该生态系统的总能量主要是生产者固定的太阳能 B.“未利用”能量包括未被下一营养级和分解者利用的能量 C.生产者固定的太阳能是生产者的净光合量与生产者呼吸量之和 D.第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(12.6÷62.8)×100%3.(2025春•泉州期中)海洋是地球上最大的碳库之一。海洋碳存储涉及多种机制,包括物理泵(CO2溶解于海水)、生物泵(CO2转化为有机物质)以及微型生物碳泵(将活性溶解有机碳转化为惰性溶解有机碳)等。下列说法错误的是()A.短期内大气CO2浓度增加可能增强物理泵作用 B.微型生物碳泵也参与生态系统中的碳循环过程 C.物理泵、生物泵和微型生物碳泵的功能均受温度影响 D.生态系统能量流动驱动物理泵、生物泵和微型生物碳泵4.(2025春•武汉期中)自然界中直接依靠太阳能的输入来维持其功能的生态系被称为自养生态系统,自然界中还存在另一种类型的生态系统,主要依靠其他生态系统所生产的有机物输入来维持自身的生存,称为异养生态系统。根泉是一个小的浅水泉,在1.28×107J•m﹣2•a﹣1的能量总输入中,靠光合作用固定的只有2.96×106J•m﹣2•a﹣1,剩下的能量都是从陆地输入的植物残屑(即各种陆生植物残体),如图表示根泉生态系统能量流动图解(单位:J•m﹣2•a﹣1),已知由第一营养级到第二营养级的能量传递效率是15%。下列叙述错误的是()A.根泉是异养生态系统 B.植食性动物从植物残屑获得的能量约为1.48×106J•m﹣2•a﹣1 C.自养生态系统维持正常功能可以不需要来自系统外的能量补充 D.根泉生态系统中营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量越多5.(2025春•武汉期中)某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6g/m2和30g/m2据此形成上宽下窄的生物量金字塔(如图所示)。该生态系统无有机物的输入与输出,下列说法错误的是()A.浮游动物体内的能量不能流向浮游植物 B.浮游植物同化的总能量少于浮游动物同化的总能量 C.通过测定不同生物体内汞的浓度可辅助判断其营养级位置 D.分解者获得的有机物中的能量最终来源于生产者固定的太阳能6.(2025春•清新区校级期中)生态系统中的物质循环又称为生物地球化学循环,可分为3种基本类型:水循环、气体型循环和沉积型循环(如钙、镁、铁、铜、硅等),气体型循环和沉积型循环都受能量流动的驱动并且都依赖于水循环。下列相关叙述错误的是()A.在碳循环中物质循环与大气圈和海洋密切相关 B.气体型物质循环具有全球性 C.采取秸秆还田等措施可以降低大气中CO2含量 D.物质是能量的载体,物质使能量循环流动7.(2025春•庐阳区校级期中)某生态系统中能量金字塔分别由甲、乙、丙、丁四层构成,如图所示,下列说法错误的是()A.在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多 B.自然生态系统中的能量金字塔不能出现倒置现象,数量金字塔可以出现倒置现象 C.金字塔中生物一般形成多条食物链,每一个营养级还可能包含多种生物 D.该生态系统的组成成分除金字塔中所有生物外,还有光、水、空气等非生物成分8.(2025•普宁市校级模拟)某人工湖生态系统中部分能量流动的过程如图所示,其中字母表示同化的能量值。下列叙述正确的是()A.流入该生态系统的能量为浮游植物固定的太阳能 B.甲种鱼到乙种鱼的能量传递效率为×100% C.乙种鱼产生的粪便中的能量来自c、e D.a、b、c、d的数值构建的金字塔是该生态系统的能量金字塔9.(2025•河南模拟)某生态系统中存在食物链“马尾松→松毛虫→灰喜鹊”,如图表示该生态系统中部分营养级的能量流动过程,图中字母代表能量值。下列叙述正确的是()A.该食物链中的生物在数量上呈正金字塔模型 B.该生态系统中信息沿食物链从松毛虫向灰喜鹊单向传递 C.由松毛虫流入分解者的能量值可以用图中的c+d+e表示 D.松毛虫的同化量不能100%流入灰喜鹊与图中d、e、f对应的途径有关10.(2025•房山区一模)海水立体养殖能有效减少饲料投放,降低赤潮风险。表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖微藻、生物残体残骸等为食的海参。如图为某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图,M、N表示营养级,其中数字代表能量数值,单位是KJ•m﹣2•a﹣1。下列叙述错误的是()A.能量从M流向N时的传递效率约为11.8% B.M属于生态系统成分中的消费者和分解者 C.若增加海带养殖量,会使牡蛎的产量降低 D.海水立体养殖充分利用了群落的空间结构11.(2025春•青山湖区校级期中)某个处于稳定状态的生态系统中,除分解者外,仅有甲、乙、丙、丁、戊五个种群。已知该生态系统相邻营养级之间的能量传递效率在10%~20%之间,且每个种群只处于一个营养级。调查得知,一年内输入各种群的能量数值如表所示。下列相关叙述正确的是()种群甲乙丙丁戊能量值【J/(cm2•a)】3.5612.8010.300.48226.50A.该生态系统中流向分解者的总能量为199.36J/(cm2•a) B.若丁种群个体增加1kg重量,则大约需消耗戊种群471.96kg C.种群乙和丙利用的资源和空间完全相同,存在相互排斥 D.种群戊和甲不存在直接联系,二者之间不存在反馈调节12.(2025春•临潼区校级期中)研究人员对某森林生态系统一年内的能量流动进行了研究,结果如表所示(单位:J•m﹣2•a﹣1)。根据表中信息可知,下列有关该生态系统的叙述,正确的是()项目生产者植食性动物肉食性动物分解者流入能量9.8×1081.5×1082.1×107一呼吸作用6.1×1088.1×1071.6×1071.7×108A.除生产者外,植食性动物获得的能量最多 B.在食物网中,肉食性动物均处于第三营养级 C.能量在第二、三营养级间的传递效率约为14% D.该生态系统未利用的能量约为1.03×108J•m﹣2•a﹣1二.解答题(共3小题)13.(2025春•江津区期中)图1表示某岛屿上几类主要生物的食物关系,图2表示能量流经第二营养级的部分过程,图3表示兔进入该岛屿后的种群数量变化曲线。回答下列问题:(1)鼠的粪便中的能量属于的同化量,若鼬捕食鼠和鸟获得的能量比为1:3,则鼬每增加4kJ的能量最多需要消耗草kJ的能量。(2)图2中A表示的能量,除流向B外,A中还有一部分。(3)图3中a~b段,兔种群增长速率的变化是,b点后,兔的种群数量的变化可表述为。14.(2025春•青山湖区校级期中)下面是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表三个营养级,数字均为实际测得的能量数,单位是百万千焦。已知该生态系统接受到的太阳辐射为118872百万千焦,但其中118761百万千焦的能量未被利用。请回答下列问题。(1)流经该生态系统的总能量数A为百万千焦,这部分能量是生产者所固定的太阳能。上图生态系统中初级消费者到次级消费者之间能量传递的效率是。(2)第二营养级生物的粪便中仍含有部分能量,这一部分能量是谁同化的?(填图中字母)(3)由图可知,下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量,原因有:①各营养级生物体内的大量能量被消耗;②上一个营养级的部分能量;③少数能量被分解者利用。(4)湖泊中的有些鱼类通过释放性外激素吸引异性前来交配,这种信息传递方式属于信息。湖泊中有些生物目前人类尚不清楚其价值,从生物多样性价值的角度分析,它具有价值。(5)湖泊中有许多的细菌、真菌,主要以土壤中的腐殖质为食,这类生物的活动可以促进生态系统的。15.(2025春•青山湖区校级期中)生态平衡是一种动态平衡,包括结构和功能上的稳定。如图中“置位点”为生态系统所具有的某个理想状态,其中P、A、B、C、D、E表示其生物成分,箭头表示物质的传递方向。请分析回答:(1)P、A、B、C、D构成了生态系统的营养结构,这是实现生态系统等功能的主渠道。(2)假设A摄入的能量为m,其粪便中的能量为n,通过呼吸作用以热能形式散失的能量为p,用于生长、发育和繁殖的能量为q,则由A流入B的能量最多为(用2种表达式)。若B的能量不变,将D的食物比例由B:C=1:1调整为2:1,能量传递效率按10%计算,该生态系统传递给D的能量是原来的倍。(3)若该生态系统为湿地生态系统,其中有挺水植物芦苇、菖蒲;有浮水植物睡莲、浮萍;还有沉水植物等,从群落的结构角度看,这属于群落的结构。(4)某研究小组考察了一个位于置位点的湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成,结果如表1所示(注:表中“1+”表示鱼的年龄大于等于1,小于2,其他以此类推)。表1年龄0+1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+≥12个体数19218712170696263726455423964研究表明:该鱼在3+时达到性成熟(进入成年),9+时丧失繁殖能力(进入老年),根据表1中数据推测该鱼种群数量变化趋势是(填“增多”、“相对稳定”或“减少”);如果引入该湖泊本没有的鲶鱼并大量繁殖后,导致原鱼种减少,从而改变了此湖泊群落的物种组成,此演替类型属于。(5)表2为食物链“草→鼠→鹰”中各种群一年间的能量流动情况(单位:107kJ•a﹣1)。据表2分析,草用于生长、发育和繁殖的能量是kJ•a﹣1,能量从草到鼠的传递效率为%(保留一位小数)。表2同化的总能量用于生长、发育和繁殖的能量呼吸消耗传递给分解者传递给下一营养级未被利用的能量707.018.04518.09.01.04.53.51.02.5微量不计无(6)若该生态系统是草原生态系统,其中狼能够依据鼠留下的气味去捕食,鼠同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕,狼和鼠种群数量保持相对稳定的调节机制属于调节,这也体现出信息传递能够,以维持生态系统的稳定。
2024-2025学年下学期高二生物人教版(2019)期末必刷常考题之生态系统的能量流动参考答案与试题解析一.选择题(共12小题)题号1234567891011答案CDDBBDDCDAB题号12答案D一.选择题(共12小题)1.(2025春•广州校级期中)晋代《南方草木状》记载:“蚁在其中,并窠而卖……南方柑树若无此蚁,则其实皆为群蠹所伤,无复一完者矣”,讲的是广东一带以草席包着黄猄蚁的蚁窠出售,以黄猄蚁防治柑橘害虫,是世界上“以虫治虫”的最早记载。下列叙述错误的是()A.黄猄蚁种群的数量特征包括种群密度、年龄结构、性别比例等 B.黄猄蚁在柑树林生态系统中属于消费者 C.该方法属于生物防治,比喷洒农药等化学防治方法见效更快 D.柑树林生态系统中生物个体的数目比值关系会出现倒置的金字塔【考点】生态金字塔;种群的数量特征;生态系统的组成成分.【专题】正推法;种群和群落;生态系统;理解能力.【答案】C【分析】与传统化学防治相比,生物防治具有不污染环境,可将害虫种群数量控制在一定范围的优点。【解答】解:A、种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例等,A正确;B、黄猄蚁以柑橘害虫为食,属于消费者,B正确;C、黄猄蚁防治柑橘害虫比喷洒农药等化学防治方法见效慢,但是黄猄蚁防治柑橘害虫不污染环境,通过生物防治可将害虫控制在一定范围内,C错误;D、在树本生态系统中,由于生产者(如柑树)个体较大但数量较少,而消费者(如昆虫)个体较小但数量较多,可能出现个体数目倒置的金字塔,D正确。故选:C。【点评】本题主要考查生态金字塔、种群的数量特征、生态系统的组成成分的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。2.(2025春•合肥期中)如图是赛达伯格湖的能量流动图解,图中数字为能量数值,单位是J/(cm2•a)。下列说法错误的是()A.流经该生态系统的总能量主要是生产者固定的太阳能 B.“未利用”能量包括未被下一营养级和分解者利用的能量 C.生产者固定的太阳能是生产者的净光合量与生产者呼吸量之和 D.第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(12.6÷62.8)×100%【考点】能量流动的特点及相关计算;能量流动的概念和过程.【专题】模式图;物质循环和能量流动;理解能力.【答案】D【分析】根据图中的信息可知,生产者固定的总能量是流经生态系统中的总能量。每一个营养级的能量流动包括能量的输入、能量传递给下一个营养级的能量、呼吸作用消耗的能量、未被利用的能量。【解答】解:A、在生态系统中,流经该生态系统的总能量主要是生产者固定的太阳能,A正确;B、未利用的能量指未被自身呼吸作用消耗、也未被下一营养级和分解者利用的能量,因此“未利用”能量包括未被下一营养级和分解者利用的能量,B正确;C、生产者固定的太阳能一部分用于自身呼吸作用消耗,一部分用于自身生长、发育和繁殖(即净光合量),所以生产者固定的太阳能是生产者的净光合量与生产者呼吸量之和,C正确;D、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,生产者是第一营养级,植食性动物是第二营养级,第一营养级到第二营养级的能量传递效率为×100%,D错误。故选:D。【点评】本题主要考查能量流动的相关知识,意在考查考生理解所学知识要点、把握知识间内在联系的能力,能够运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断,难度适中。3.(2025春•泉州期中)海洋是地球上最大的碳库之一。海洋碳存储涉及多种机制,包括物理泵(CO2溶解于海水)、生物泵(CO2转化为有机物质)以及微型生物碳泵(将活性溶解有机碳转化为惰性溶解有机碳)等。下列说法错误的是()A.短期内大气CO2浓度增加可能增强物理泵作用 B.微型生物碳泵也参与生态系统中的碳循环过程 C.物理泵、生物泵和微型生物碳泵的功能均受温度影响 D.生态系统能量流动驱动物理泵、生物泵和微型生物碳泵【考点】能量流动的概念和过程;碳循环过程与温室效应.【专题】正推法;物质循环和能量流动;解决问题能力.【答案】D【分析】物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都在不断从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。【解答】解:A、物理泵作用是使CO2溶解于海水。根据气体溶解规律,在其他条件不变时,大气中CO2浓度增加,其在海水中的分压增大,会促使更多CO2溶解于海水,所以短期内大气CO2浓度增加可能增强物理泵作用,A正确;B、微型生物碳泵是指将活性溶解有机碳转化为惰性溶解有机碳,进而避免有机物中更多的二氧化碳进入到大气中,可见,微型生物碳泵参与了碳循环,B正确;C、物理泵、生物泵和微型生物碳泵的功能均受温度影响,一方面温度会影响分子的运动,另一方面温度会影响酶活性,进而影响细胞代谢过程,C正确;D、物理泵由物理化学过程驱动,而能量流动能驱动生物泵和微型生物碳泵,D错误。故选:D。【点评】本题围绕海洋碳存储机制考查生态系统能量流动和碳循环知识,考查考生对生态系统物质循环和能量流动基本概念及相互关系的理解。选项设置上,针对不同碳泵机制与能量流动、温度等因素的关系进行考查,考生需准确把握各机制原理,避免对概念理解不清导致误判,有助于巩固生态系统相关基础知识。4.(2025春•武汉期中)自然界中直接依靠太阳能的输入来维持其功能的生态系被称为自养生态系统,自然界中还存在另一种类型的生态系统,主要依靠其他生态系统所生产的有机物输入来维持自身的生存,称为异养生态系统。根泉是一个小的浅水泉,在1.28×107J•m﹣2•a﹣1的能量总输入中,靠光合作用固定的只有2.96×106J•m﹣2•a﹣1,剩下的能量都是从陆地输入的植物残屑(即各种陆生植物残体),如图表示根泉生态系统能量流动图解(单位:J•m﹣2•a﹣1),已知由第一营养级到第二营养级的能量传递效率是15%。下列叙述错误的是()A.根泉是异养生态系统 B.植食性动物从植物残屑获得的能量约为1.48×106J•m﹣2•a﹣1 C.自养生态系统维持正常功能可以不需要来自系统外的能量补充 D.根泉生态系统中营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量越多【考点】能量流动的特点及相关计算;能量流动的概念和过程.【专题】正推法;物质循环和能量流动;理解能力.【答案】B【分析】生物摄入的能量一部分被同化,另一部分以粪便的形式被分解者利用;被同化的能量一部分被用于自身生长和繁殖,另一部分通过呼吸作用以热能的形式散出;被用于自身生长和繁殖的能量一部分以遗体、残骸的形式被分解者利用,另一部分以被下一营养级摄入。【解答】解:A、根泉是一个小的浅水泉,在1.28×107J•m﹣2•a﹣1的能量总输入中,靠光合作用固定的只有2.96×106J•m﹣2•a﹣1,剩下的能量都是从陆地输入的植物残屑,因此,根泉是异养生态系统,A正确;B、根泉靠光合作用固定的只有2.96×106J•m﹣2•a﹣1,又知由第一营养级到第二营养级的能量传递效率是15%。因此植食性动物从植物残屑获得的能量约为(12.8﹣2.96)×106×15%=1.48×106J•m﹣2•a﹣1,B正确;C、自养生态系统维持正常功能可以需要太阳能源源不断补充,因为生态系统中的能量流动是单向流动、逐级递减的,C错误;D、根泉生态系统中营养级越多,食物链越长,因此,在能量流动过程中消耗的能量越多,D正确。故选:B。【点评】本题考查生态系统能量流动的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。5.(2025春•武汉期中)某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6g/m2和30g/m2据此形成上宽下窄的生物量金字塔(如图所示)。该生态系统无有机物的输入与输出,下列说法错误的是()A.浮游动物体内的能量不能流向浮游植物 B.浮游植物同化的总能量少于浮游动物同化的总能量 C.通过测定不同生物体内汞的浓度可辅助判断其营养级位置 D.分解者获得的有机物中的能量最终来源于生产者固定的太阳能【考点】能量流动的概念和过程;生态金字塔.【专题】正推法;物质循环和能量流动;理解能力.【答案】B【分析】生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减。生物富集作用,是生物体从周围环境中吸收、蓄积某种元素或难分解化合物,使生物有机体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象,其浓度随着食物链不断升高。【解答】解:A、能量流动的特点是单向流动、逐级递减,故浮游动物体内的能量不能流向浮游植物,A正确;B、能量流动的特点是单向流动、逐级递减,在该稳定的生态系统中,第一营养级固定的能量一定大于第二营养级同化的能量,B错误;C、不被吸收的金属在生物体内的浓度沿食物链不断升高,故根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低,C正确;D、流入分解者的能量包括生产者的残枝败叶、消费者遗体、残骸、粪便等所含有的能量,这些有机物中的能量最终来源于生产者固定的太阳能,D正确。故选:B。【点评】本题考查生态系统物质循环和能量流动的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。6.(2025春•清新区校级期中)生态系统中的物质循环又称为生物地球化学循环,可分为3种基本类型:水循环、气体型循环和沉积型循环(如钙、镁、铁、铜、硅等),气体型循环和沉积型循环都受能量流动的驱动并且都依赖于水循环。下列相关叙述错误的是()A.在碳循环中物质循环与大气圈和海洋密切相关 B.气体型物质循环具有全球性 C.采取秸秆还田等措施可以降低大气中CO2含量 D.物质是能量的载体,物质使能量循环流动【考点】能量流动的概念和过程;物质循环.【专题】正推法;物质循环和能量流动;理解能力.【答案】D【分析】生态系统物质循环指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,又叫生物地球化学循环。【解答】解:A、在碳循环中物质循环与大气圈和海洋(以气体形式和随洋流循环)密切相关,A正确;B、气体型物质循环具有全球性,B正确;C、禁止燃烧秸秆,采取秸秆还田(属于沉积型循环)等措施可以降低大气中CO2含量,C正确;D、物质是能量的载体,但能量不能循环流动,D错误。故选:D。【点评】本题考查物质循环和能量流动的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。7.(2025春•庐阳区校级期中)某生态系统中能量金字塔分别由甲、乙、丙、丁四层构成,如图所示,下列说法错误的是()A.在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多 B.自然生态系统中的能量金字塔不能出现倒置现象,数量金字塔可以出现倒置现象 C.金字塔中生物一般形成多条食物链,每一个营养级还可能包含多种生物 D.该生态系统的组成成分除金字塔中所有生物外,还有光、水、空气等非生物成分【考点】生态金字塔;生态系统的组成成分;食物链与食物网;能量流动的概念和过程.【专题】正推法;生态系统;理解能力.【答案】D【分析】(1)生态金字塔包括:能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔。(2)营养级生物量是指每个营养级所容纳的有机物的总干重。(3)若消费者个体小而生产者个体大(昆虫和树),其数量金字塔就会呈现上宽下窄倒置的金字塔形。【解答】解:A、在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多,A正确。B、自然生态系统中的能量金字塔不能出现倒置现象,数量金字塔可以出现倒置现象,B正确。C、在生态系统中,金字塔中生物一般形成多条食物链,每一个营养级还可能包含多种生物,例如第二营养级可能有多种植食性动物,C正确。D、能量金字塔中的生物只有生产者和消费者,缺乏分解者,D错误。故选:D。【点评】本题主要考查了生态金字塔等相关知识点,意在考查学生对相关知识点的理解和熟练应用的能力。8.(2025•普宁市校级模拟)某人工湖生态系统中部分能量流动的过程如图所示,其中字母表示同化的能量值。下列叙述正确的是()A.流入该生态系统的能量为浮游植物固定的太阳能 B.甲种鱼到乙种鱼的能量传递效率为×100% C.乙种鱼产生的粪便中的能量来自c、e D.a、b、c、d的数值构建的金字塔是该生态系统的能量金字塔【考点】能量流动的概念和过程;能量流动的特点及相关计算.【专题】模式图;物质循环和能量流动;解决问题能力.【答案】C【分析】图中a表示浮游植物的同化量,b表示浮游动物的同化量,c+e表示甲种鱼的同化量,其中e来自有机物输入,d+f表示乙种鱼的同化量,其中f来自有机物输入。【解答】解:A、流入该生态系统的能量为浮游植物固定的太阳能及输入的有机物所含化学能,A错误;B、能量传递效率等于两个营养级的同化量之比,由分析可知,c+e表示甲种鱼的同化量,d+f表示乙种鱼的同化量,其中f来自有机物输入,因此甲种鱼到乙种鱼的能量传递效率为×100%,B错误;C、粪便中的能量属于上一个营养级的能量,乙种鱼产生的粪便中的能量来自c、e,C正确;D、能量金字塔每个塔层表示一个营养级的同化量,应包括从上一营养级传递过来的能量和从有机物中输入的能量,因此该生态系统的能量金字塔不只包含a、b、c、d的数值,还包括e和f,D错误。故选:C。【点评】本题考查食物链和食物网,生态系统的能量流动特点及相关的计算,意在考查考生的识图能力、分析能力和计算能力。9.(2025•河南模拟)某生态系统中存在食物链“马尾松→松毛虫→灰喜鹊”,如图表示该生态系统中部分营养级的能量流动过程,图中字母代表能量值。下列叙述正确的是()A.该食物链中的生物在数量上呈正金字塔模型 B.该生态系统中信息沿食物链从松毛虫向灰喜鹊单向传递 C.由松毛虫流入分解者的能量值可以用图中的c+d+e表示 D.松毛虫的同化量不能100%流入灰喜鹊与图中d、e、f对应的途径有关【考点】能量流动的概念和过程;能量流动的特点及相关计算;生态金字塔.【专题】模式图;物质循环和能量流动;解决问题能力.【答案】D【分析】能量流动的相关计算为:摄入的能量有两个去向:同化量+粪便量(粪便量属于上一个营养级流向分解者的能量)。同化的能量有两个去向:呼吸作用散失的能量+用于生长发育和繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量有两个去向:传递给下一个营养级+流向分解者。能量传递效率=传递给下一营养级的能量÷该营养级所同化的能量。【解答】解:A、该食物链中松毛虫的数量比马尾松数量多,在数量上不能呈正金字塔模型,A错误;B、生态系统中的信息传递往往是双向的,而不是沿食物链单向传递,B错误;C、由松毛虫流入分解者的能量值应是d+e,c属于水稻同化的能量,C错误;D、图中显示松毛虫一部分能量通过呼吸作用散失(f),一部分被灰喜鹊摄入后以粪便的形式流入分解者(e),一部分以遗体、残骸等形式流入分解者(d),只有用于生长、发育、繁殖等生命活动的能量(b)能被灰喜鹊摄入,D正确。故选:D。【点评】本题考查生态系统的能量流动特点及相关的计算,意在考查考生的识图能力、分析能力和计算能力。10.(2025•房山区一模)海水立体养殖能有效减少饲料投放,降低赤潮风险。表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖微藻、生物残体残骸等为食的海参。如图为某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图,M、N表示营养级,其中数字代表能量数值,单位是KJ•m﹣2•a﹣1。下列叙述错误的是()A.能量从M流向N时的传递效率约为11.8% B.M属于生态系统成分中的消费者和分解者 C.若增加海带养殖量,会使牡蛎的产量降低 D.海水立体养殖充分利用了群落的空间结构【考点】能量流动的特点及相关计算;群落的空间结构;能量流动的概念和过程.【专题】模式图;能量传递效率的计算;物质循环和能量流动;理解能力.【答案】A【分析】1、图中生产者呼吸作用消耗6553kJ/(m2•a)的能量,传递给M3281kJ/(m2•a),遗体残骸6561kJ/(m2•a),M同化的能量3281+2826=6107kJ/(m2•a),其中有3619kJ/(m2•a)用于呼吸作用,传递至下一营养级386kJ/(m2•a),遗体残骸2102kJ/(m2•a)。2、能量传递效率=下一营养级生物同化量/上一营养级生物同化量。【解答】解:A、能量从M流向N的传递效率约为386÷(3281+2826)×100%≈6.3%,A错误;B、M能从生产者获取能量,也能从遗体残骸获取能量,属于生态系统成分中的消费者、分解者,B正确;C、牡蛎以浮游植物为食,海带与浮游植物是种间竞争关系,若增加海带养殖量,浮游植物数量下降,牡蛎的食物减少,则牡蛎产量降低,C正确;D、立体农业充分利用了群落的空间结构,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式,D正确。故选:A。【点评】本题考查能量流动的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。11.(2025春•青山湖区校级期中)某个处于稳定状态的生态系统中,除分解者外,仅有甲、乙、丙、丁、戊五个种群。已知该生态系统相邻营养级之间的能量传递效率在10%~20%之间,且每个种群只处于一个营养级。调查得知,一年内输入各种群的能量数值如表所示。下列相关叙述正确的是()种群甲乙丙丁戊能量值【J/(cm2•a)】3.5612.8010.300.48226.50A.该生态系统中流向分解者的总能量为199.36J/(cm2•a) B.若丁种群个体增加1kg重量,则大约需消耗戊种群471.96kg C.种群乙和丙利用的资源和空间完全相同,存在相互排斥 D.种群戊和甲不存在直接联系,二者之间不存在反馈调节【考点】能量流动的特点及相关计算.【专题】正推法;物质循环和能量流动;理解能力.【答案】B【分析】能量流动的特点是单向流动、逐级递减,相邻两个营养级之间能量的传递效率为10%~20%,表中戊的能量最多,是第一营养级,乙、丙能量相差不大,不在10%~20%之间,因此乙、丙同属第二营养级,其次是甲、丁。【解答】解:A、由表中数据分析,可知种群戊处于第一营养级,种群乙和丙处于第二营养级,种群甲处于第三营养级,种群丁处于第四营养级。该生态系统中生产者、各个营养级的消费者都有能量流向分解者,但其比例无法推算,因此该生态系统中流向分解者的总能量无法计算,A错误;B、生态系统中各营养级之间的能量传递效率依次为:第一营养级到第二营养级为[(12.80+10.30)÷226.5]×100%≈10.20%,第二营养级到第三营养级为[3.56÷(12.80+10.30)]×100%≈15.41%,第三营养级到第四营养级为(0.48÷3.56)×100%≈13.48%。丁种群增加1kg,需要消耗戊种群1÷(13.48%×15.41%×10.20%)≈471.96kg,B正确;C、种群乙和丙处于同一营养级,利用的资源和空间有相同的部分,存在相互排斥,但不可能完全相同,C错误;D、反馈调节在生态系统中普遍存在,种群戊和甲虽不存在直接食物关系,但也有反馈调节,D错误。故选:B。【点评】本题主要考查了能量流动等相关知识点,意在考查学生对相关知识点的理解和熟练应用的能力。12.(2025春•临潼区校级期中)研究人员对某森林生态系统一年内的能量流动进行了研究,结果如表所示(单位:J•m﹣2•a﹣1)。根据表中信息可知,下列有关该生态系统的叙述,正确的是()项目生产者植食性动物肉食性动物分解者流入能量9.8×1081.5×1082.1×107一呼吸作用6.1×1088.1×1071.6×1071.7×108A.除生产者外,植食性动物获得的能量最多 B.在食物网中,肉食性动物均处于第三营养级 C.能量在第二、三营养级间的传递效率约为14% D.该生态系统未利用的能量约为1.03×108J•m﹣2•a﹣1【考点】能量流动的特点及相关计算.【专题】能量传递效率的计算;物质循环和能量流动;理解能力.【答案】D【分析】同化能量的去向有四个:呼吸消耗、流入下一营养级(除最高营养级)、流向分解者、未被利用。【解答】解:A、除生产者外,分解者获得的能量最多,A错误;B、肉食性动物不一定捕食植食性动物,如也可捕食肉食性动物,可能处于第四营养级,B错误;C、题中缺少第三营养级能量的数据,不能计算能量在第二、三营养级间的传递效率,C错误;D、该生态系统未利用的能量=生产者同化的能量一所有生物呼吸散失的能量=9.8×108﹣6.1×108﹣8.1×107﹣1.6×107﹣1.7×108=1.03×108J•m﹣2•a﹣1,D项正确。故选:D。【点评】本题考查能量流动的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。二.解答题(共3小题)13.(2025春•江津区期中)图1表示某岛屿上几类主要生物的食物关系,图2表示能量流经第二营养级的部分过程,图3表示兔进入该岛屿后的种群数量变化曲线。回答下列问题:(1)鼠的粪便中的能量属于草的同化量,若鼬捕食鼠和鸟获得的能量比为1:3,则鼬每增加4kJ的能量最多需要消耗草3100kJ的能量。(2)图2中A表示初级消费者同化的能量,除流向B外,A中还有一部分通过呼吸作用散失。(3)图3中a~b段,兔种群增长速率的变化是逐渐减小,b点后,兔的种群数量的变化可表述为围绕K值上下波动。【考点】能量流动的特点及相关计算;种群数量的变化曲线;能量流动的概念和过程.【专题】图文信息类简答题;正推法;种群和群落;物质循环和能量流动;解决问题能力.【答案】(1)草3100(2)初级消费者同化通过呼吸作用散失(3)逐渐减小围绕K值上下波动【分析】摄入量=同化量+粪便量;同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量;生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量,所以A为初级消费者的同化量,B为用于生长、发育繁殖的能量,图示中还应该有初级消费者的呼吸散失量。【解答】解:(1)鼠粪便的能量是上一营养级草同化的能量,生态系统能量的传递效率是10﹣20%,需要生产者数量最多,则各营养级之间传递效率应为10%,若鼬通过捕食鼠和捕食鸟获得的能量1:3,则鼬每增加4kg体重,最多需要草4×÷10%÷10%+4×÷10%÷10%÷10%=3100kg。(2)图示为对生态系统中能量流经第二营养级的能量分析,图2中A表示初级消费者同化的能量,A除用于B(初级消费者生长、发育、繁殖消耗的能量)外,还有一部分通过呼吸作用散失。(3)据题图2分析可知,图3中a~b段,兔的种群数量由变为K,则兔种群增长速率的变化为逐渐减小,b点后,兔的种群数量达到了环境容纳量(K值),此时种群数量将保持相对稳定,围绕K值上下波动。故答案为:(1)草3100(2)初级消费者同化通过呼吸作用散失(3)逐渐减小围绕K值上下波动【点评】本题考查生态系统和种群的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。14.(2025春•青山湖区校级期中)下面是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表三个营养级,数字均为实际测得的能量数,单位是百万千焦。已知该生态系统接受到的太阳辐射为118872百万千焦,但其中118761百万千焦的能量未被利用。请回答下列问题。(1)流经该生态系统的总能量数A为111百万千焦,这部分能量是生产者所固定的太阳能。上图生态系统中初级消费者到次级消费者之间能量传递的效率是20%。(2)第二营养级生物的粪便中仍含有部分能量,这一部分能量是谁同化的?A(填图中字母)(3)由图可知,下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量,原因有:①各营养级生物体内的大量能量被呼吸作用消耗;②上一个营养级的部分能量未被下一营养级利用;③少数能量被分解者利用。(4)湖泊中的有些鱼类通过释放性外激素吸引异性前来交配,这种信息传递方式属于化学信息。湖泊中有些生物目前人类尚不清楚其价值,从生物多样性价值的角度分析,它具有潜在价值。(5)湖泊中有许多的细菌、真菌,主要以土壤中的腐殖质为食,这类生物的活动可以促进生态系统的物质循环。【考点】能量流动的概念和过程;信息的种类、特点及其在生态系统中的作用;生物多样性的内容和价值.【专题】正推法;生态系统;物质循环和能量流动;理解能力.【答案】(1)11120%(2)A(3)呼吸作用未被下一营养级利用(4)化学潜在(5)物质循环【分析】分析题图,从图中A、B、C三者关系分析得出:A是第一营养级(生产者);B是第二营养级(初级消费者);C是第三营养级(次级消费者),分解者不参与食物链构成,A、B、C框内的数值分别是其同化的能量值。【解答】解:(1)流经该生态系统的总能量为118872﹣118761=111百万千焦,该部分是生产者所固定的总能量。从初级消费者B到次级消费者C的能量转化效率为3.0÷15.0×100%=20%。(2)一个生物的粪便中的能量是上一营养级的同化量,第二营养级生物的粪便中是第一营养级即A的同化能量。(3)能量在传递过程中逐级递减,主要是由于每一营养级的生物都会因呼吸作用而消耗相当大的一部分能量,并且各个营养级的生物中总有一部分能量未被下一个营养级的生物利用,还有少部分能量随着残枝、败叶或遗体等直接流向了分解者。(4)鱼类通过释放性外激素吸引异性前来交配,这种信息传递方式属于化学信息。湖泊中有些生物目前人类尚不清楚的价值是潜在价值。(5)线虫、蚯蚓主要以土壤中的腐殖质为食,在生态系统的成分中属于分解者,这类生物的活动可以促进生态系统的物质循环。故答案为:(1)11120%(2)A(3)呼吸作用未被下一营养级利用(4)化学潜在(5)物质循环【点评】本题考查生态系统和生物多样性的相关内容,要求学生能结合所学知识正确作答。15.(2025春•青山湖区校级期中)生态平衡是一种动态平衡,包括结构和功能上的稳定。如图中“置位点”为生态系统所具有的某个理想状态,其中P、A、B、C、D、E表示其生物成分,箭头表示物质的传递方向。请分析回答:(1)P、A、B、C、D构成了生态系统的营养结构,这是实现生态系统物质循环、能量流动等功能的主渠道。(2)假设A摄入的能量为m,其粪便中的能量为n,通过呼吸作用以热能形式散失的能量为p,用于生长、发育和繁殖的能量为q,则由A流入B的能量最多为(m﹣n)×20%或(p+q)×20%(用2种表达式)。若B的能量不变,将D的食物比例由B:C=1:1调整为2:1,能量传递效率按10%计算,该生态系统传递给D的能量是原来的1.375倍。(3)若该生态系统为湿地生态系统,其中有挺水植物芦苇、菖蒲;有浮水植物睡莲、浮萍;还有沉水植物等,从群落的结构角度看,这属于群落的垂直结构。(4)某研究小组考察了一个位于置位点的湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成,结果如表1所示(注:表中“1+”表示鱼的年龄大于等于1,小于2,其他以此类推)。表1年龄0+1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+≥12个体数19218712170696263726455423964研究表明:该鱼在3+时达到性成熟(进入成年),9+时丧失繁殖能力(进入老年),根据表1中数据推测该鱼种群数量变化趋势是增加(填“增多”、“相对稳定”或“减少”);如果引入该湖泊本没有的鲶鱼并大量繁殖后,导致原鱼种减少,从而改变了此湖泊群落的物种组成,此演替类型属于次生演替。(5)表2为食物链“草→鼠→鹰”中各种群一年间的能量流动情况(单位:107kJ•a﹣1)。据表2分析,草用于生长、发育和繁殖的能量是70kJ•a﹣1,能量从草到鼠的传递效率为12.9%(保留一位小数)。表2同化的总能量用于生长、发育和繁殖的能量呼吸消耗传递给分解者传递给下一营养级未被利用的能量707.018.04518.09.01.04.53.51.02.5微量不计无(6)若该生态系统是草原生态系统,其中狼能够依据鼠留下的气味去捕食,鼠同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕,狼和鼠种群数量保持相对稳定的调节机制属于负反馈调节,这也体现出信息传递能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。【考点】能量流动的特点及相关计算;信息的种类、特点及其在生态系统中的作用.【专题】表格数据类简答题;生态系统;物质循环和能量流动;理解能力.【答案】(1)物质循环、能量流动(2)(m﹣n)×20%或(p+q)×20%1.375(3)垂直(4)增加次生演替(5)7012.9(6)负反馈调节生物的种间关系【分析】生态系统的结构指生态系统的组成成分和营养结构,组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,营养结构是指食物链和食物网。【解答】解:(1)P是生产者,A、B、C、D是消费者,E是分解者。P、A、B、C、D构成了生态系统的营养结构,生态系统的营养结构是食物链和食物网,食物链和食物网是实现能量流动、物质循环等功能的主渠道。(2)假设A摄入的能量为m,其粪便中的能量为n,通过呼吸作用消耗的能量为p,用于生长、发育和繁殖的能量为q,由于同化量=摄入量﹣粪便量=呼吸消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量,即A的同化量=m﹣n=p+q,相邻两个营养级之间能量传递效率约为10%~20%,则由A流入B的能量最多为(m﹣n)×20%或(p+q)×20%;当D的食物比例为B:C=1:1时,设传递给D的能量为x,则50%x来自于B,50%x来自于C,能量传递效率按10%计算,需要B的能量为50%x÷10%+50%x÷10%÷10%=55x;当D的食物比例为B:C=2:1时,设传递给D的能量为y,则y来自于B,y来自于C,能量传递效率按10%计算,需要B的能量为y÷10%+y÷10%÷10%=40y;B中的能量不变,则55x=40y,该生态系统传递给D的能量是原来的y÷x=55÷40=1.375倍。(3)群落的结构分为垂直结构与水平结构,该生态系统有挺水植物芦苇、菖蒲;有浮水植物睡莲、浮萍;还有沉水植物等,这些植物分别利用了湿地生态系统中的不同空间,这属于群落的垂直结构。(4)该鱼在3+时达到性成熟(进入成年),处于幼年时期的个体数为192+187+121=500,处于成年期的个体数为70+69+62+63+72+64=400,9+时丧失繁殖能力(进入老年),处于老年期的个体数为55+42+39+64=200,幼年期个体数量最多,表明该种群的年龄组成为增长型,推测该鱼种群数量在一定时期内将增加;引入该湖泊本没有的鲶鱼并大量繁殖后,导致原鱼种减少,从而改变了此湖泊群落演替的方向和速度,此演替在具有一定的生物的前提下发生,属于次生演替。(5)据表格分析,草用于生长、发育和繁殖的能量为=传递给分解者的能量+传递给下一营养级的能量+未被利用的能量=(7.0+18.0+45)×107=7.0×108kJ•a﹣1;能量从草到鼠的传递效率为鼠的同化量÷草的同化量×100%=18.0÷(7.0+18.0+45+70)×100%≈12.9%。(6)狼和鼠构成捕食关系,狼能够依据鼠留下的气味去捕食,鼠同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕,鼠的数量增多会引起狼的数量增多,狼的数量增多会导致鼠的数量减少,最终狼和鼠种群数量保持相对稳定,这一调节机制属于负反馈调节;狼和鼠之间存在信息传递,这也体现出生态系统中信息传递能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。故答案为:(1)物质循环、能量流动(2)(m﹣n)×20%或(p+q)×20%1.375(3)垂直(4)增加次生演替(5)7012.9(6)负反馈调节生物的种间关系【点评】本题考查生态系统的结构与功能,要求学生有一定的理解分析能力,能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
考点卡片1.种群的数量特征【知识点的认识】一、种群:在一定空间和时间内的同种生物个体的总和,种群是生物进化和繁殖的基本单位.二、种群的特征:(1)数量特征(核心问题):①种群密度:种群最基本的数量特征;②出生率和死亡率、迁入率和迁出率:决定种群数量变化的主要因素;③年龄结构和性别比例:预测种群数量变化的主要依据(一般根据年龄结构)(2)空间特征:指组成种群的个体,在其生活空间中的位置状态或布局.(3)遗传特征:遗传的单位,繁殖的单位.三、种群的数量特征(一)种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度.种群密度=调查方法:①总数调查:逐个计数.②取样调查:计数种群一部分,估算种群密度.1、样方法﹣﹣估算种群密度最常用的方法之一(1)概念:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值.(2)适用范围:植物种群密度,昆虫卵的密度,蚜虫、跳蝻的密度等.(3)常用取样:①五点取样法:在总体中按梅花形取5个样方,每个样方要求一致,适用于总体为非长条形.②等距取样法.适用于长条形的总体,先将总体分成若干等份,由抽样比例决定距离或间隔,然后以这一相等的距离或间隔抽取样方.如图所示:(4)计数原则:若有正好长在边界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则;即只计数样方相邻两边及其顶角的个数.(5)调查记录样表及计算公式:种群密度=所有样方内种群密度合计/样方数样方X1X2X3X4X5X6X7X8种群密度N1N2N3N4N5N6N7N8(注意:这里的N1、N2指的是样方的种群密度,而不是指样方的个体数量)种群密度=2、标志重捕法(1)前提条件:标志个体与未标志个体重捕的概率相等.调查期内没有新的出生和死亡,无迁入和迁出.(2)适用范围:活动能力强和范围大的动物,如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物.(3)计算公式:=(4)注意事项:①标志不能过于醒目;②标志一段时间内不能消失;③标志不能影响个体生活,不影响重新捕捉;④调查期间种群不能有个体的迁入或迁出.(二)出生率和死亡率1、概念:在单位时间内新产生(或死亡)的个体数目占该种群个体总数的比率.2、意义:出生率和死亡率决定种群密度.(1)出生率>死亡率,种群密度增加;(2)出生率<死亡率,种群密度降低;(3)出生率=死亡率,种群密度不变.(三)迁入率和迁出率1、概念:在单位时间内迁入(或迁出)的个体数目占该种群个体总数的比率.2、意义:迁入率和迁出率决定种群密度.(四)性别比例性引诱剂应用:利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,破坏害虫种群正常的性别比例,从而降低出生率,达到杀虫效果.)1、概念:种群中雌雄个体数目的比例.2、类型、雌雄相当型、雌多雄少型、雌少雄多型.2、意义:影响种群密度.(五)年龄组成(通过影响出生率和死亡率影响种群密度)1、年龄组成的类型:(1)A增长型:出生率>死亡率,种群密度越来越大(2)B稳定型:出生率=死亡率,种群密度保持稳定(3)C衰退型:出生率<死亡率,种群密度越来越小2、意义:预测种群密度变化趋势四、种群数量特征间的相互关系:①种群密度是种群最基本的数量特征.种群密度越高,一定范围内种群数量越多.种群数量与种群密度呈正相关.②对一个自然种群来说,影响种群数量变动的主要因素是出生率和死亡率.③出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量的直接因素.④年龄组成是预测种群密度未来变化趋势的重要依据,是作为预测一个种群的种群数量的决定因素.⑤性别比例在一定程度上也能够影响种群数量的变化.⑥年龄组成和性别比例通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度和种群数量.⑦影响种群数量的主要因素:年龄组成、性别比例、出生率和死亡率.【命题方向】题型一:种群数量特征的综合考察典例1:(2013•浙江)下列关于出生率的叙述,正确的是()A.若某种群年初时的个体数为100,年末时为110,其中新生个体数为20,死亡个体数为10,则该种群的年出生率为10%B.若某动物的婚配制为一雌一雄,生殖期个体的雌雄比越接近1:1,则出生率越高C.若通过调控环境条件,使某动物的性成熟推迟,则出生率会更高D.若比较三种年龄结构类型的种群,则稳定型的出生率最高分析:种群的数量特征有种群密度,出生率和死亡率,迁入率和迁出率,年龄组成,性别比例.迁入率和迁出率,出生率和死亡率决定种群数量的变化,但年龄组成是通过影响出生率和死亡率影响数量变化的,性别比例通过影响出生率影响数量变化的.解答:A、根据出生率的计算应该是20%,自然增长率是10%,故A错误;B、雌雄比例接近1:1且婚配制度为一雌一雄,出生率比较高,故B正确;C、调控环境条件,使某动物的性成熟推迟,则出生率会降低,故C错误;D、三种年龄结构类型的种群,则增长型的出生率最高,使得种群密度增加,故D错误.故选:B.点评:本题考查种群数量特征的相关知识,意在考查学生分析问题和解决问题的能力,属于中档题.题型二:年龄组成的判断典例2:(2010•海南)甲、乙、丙是同一物种的三个种群,其年龄组成见表.三个种群年龄结构的类型为()年龄期个体数甲乙丙幼年期600400200成年期400400400老年期200400600A.甲是增长型,乙是稳定型,丙是衰退型B.甲是稳定型,乙是增长型,丙是衰退型C.甲是增长型,乙是增长型,丙是衰退型D.甲、乙、丙三个种群都是稳定型分析:本题是根据种群不同年龄段的个体数目判断不同种群的年龄结构的类型.年龄结构是指一个种群中各年龄时期的个体数目比例,分为增长型、稳定性和衰退型,增长型幼年个体比例多,老年的个体比例少,未来一段时间内,种群数量会越来越大;稳定性是幼年个体、成年个体、老年个体比例相当,未来一段时间内,种群数量基本保持稳定;衰退型是幼年个体比例少,老年个体比例多,未来一段时间内,种群数量会越来越小.解答:由表格数据可知,三个种群的种群数量相等,不同年龄段的个体数目可以代表不同年龄段的比例,甲种群幼年个体比例高,老年个体的比例低,属于增长型;乙种群幼年个体、成年个体、老年个体的比例相当,属于稳定型;丙种群幼年个体比例低,老年个体比例高,属于衰退型.故选:A.点评:本题的知识点是年龄结构的概念,年龄结构三种类型的判断,对基础知识的记忆是解题的关键.题型三:图示分析预测典例3:(2013•洛阳一模)某岛屿上生活着一种动物,其种群数量多年维持相对稳定.该动物个体从出生到性成熟需要6个月.如图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数),关于该种群的叙述,错误的是()A.该种群10月份的出生率可能为零B.天敌的迁入可影响该种群的年龄结构C.该种群的年龄结构随着季节更替而变化D.大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度分析:该题主要考查了种群的基本特征以及影响种群数量变化的诸多因素.种群最基本的特征是种群密度.种群数量的变化受多种因素影响.种群的年龄组成类型决定了出生率和死亡率,从而直接影响了种群数量的变化.而种群的年龄组成类型又受各种环境条件(天敌数量的多少、季节更替以及食物质量和数量的变化等)的影响.解答:A、从题中柱形图的分析可知,未成熟个体从2月底到6月逐渐增多,从6月到12月逐渐减少至12月变为0,而该动物个体从出生到性成熟需要6个月,因此该种群出生时间大概为2月底到6月,到12月都成熟,10月份出生率可能为0,A正确;B、引入的天敌可能对不同年龄段的个体捕食具有选择性,从而影响该种群的年龄结构,B正确;C、由题图可知,该种群的年龄结构随着季节更替而变化,C正确;D、大量诱杀某种动物的雄性个体,会导致性别比例的失调,进而通过出生率的明显降低,使种群的密度的减小,D错误.故选:D.点评:本题的知识点是种群的年龄结构和影响种群密度的因素,分析题图获取有效信息是解题的突破口对于A选项的分析是难点,解题时要结合题图信息与题干信息分析解答.【解题方法点拨】1、出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量的直接因素;2、年龄组成是预测种群未来数量变化的主要依据,而性别比例是预测未来种群数量变化的次要依据.3、样方法注意事项:(1)样方应随机选取(2)样方大小:①一般草本植物:1m×1m;灌木:4m×4m;乔木:10m×10m;②如果种群个体数较少,样方面积需要适当扩大;③应以物种个体数达到最稳定时的最小面积计算.(3)样方数目:总体面积大要多取,总体面积小可少取.(4)样本统计:位于样方边线上的植物计数相邻两边及其交点上的植物;不同生长期的个体都应统计.4、标志重捕法注意事项:(1)前提:标记个体与未标记个体在重捕时被捕获的概率相等.(2)标记技术:标记物和标记方法不能影响被标记动物的正常活动;也不能导致其发生疾病、感染等;标记符号必须能维持一段时间,但又不能过分醒目.2.种群数量的变化曲线【知识点的认识】一、建构种群增长模型的方法(以细菌为例)﹣﹣数学模型1、类型:数学模型常见的表现形式有两种,分别是数学表达式和曲线图,其中前者比较准确,后者更为直观.2、建立的步骤:研究方法研究实例提出问题观察研究对象,提出问题.细菌每20min分裂一次模型假设提出合理的假设资源和空间无限,细菌的种群增长不会受密度影响.建立模型用数学形式对事物性质进行表达.Nn=2n,N代表细菌数量,n表示第几代.修正检验对模型进行检验或修正.观察、统计细菌数量,对所建模型进行检验或修正.二、种群数量增长的两种曲线1、种群增长的“J”型曲线:(1)模型假设:在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下.假定种群的起始数量为N0(亲代),种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍,且世代间不重叠,该种群后代中第t代的数量为Nt.(2)建立模型:Nt=N0λt(3)特点:种群内个体数量连续增长(没有最大值);增长率不变.模型中各参数的意义:N0为该种群的起始数量,t为时间,Nt表示t年后该种群的数量,λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。2、种群增长的“S”型曲线:(1)原因:自然界的资源和空间是有限的,当种群密度增大时,种内竞争就会加剧,以该种群为食的捕食者数量也会增加.(2)特点:①种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值(K值)时,种群个体数量将不再增加;②种群增长率变化,种群数量由0→K/2时,增长率逐渐增大;种群数量为K/2时,增长率最大;种群数量由K/2→K时,增长率不断降低;种群数量为K时,增长率为0.思考:a、右图中t1是对应种群数量为K/2时,t2是对应种群数量为K值.b、右图中阴影部分表示由于环境阻力而死亡的个体数,用达尔文进化论的观点分析,图中阴影部分表示通过生存斗争淘汰的个体数量.(3)应用:大熊猫栖息地遭到破坏后,由于食物减少和活动范围缩小,其K值变小,因此,建立自然保护区,改善栖息环境,提高K值,是保护大熊猫的根本措施;对家鼠等有害动物的控制,应降低其K值.三、研究种群数量变化的意义:1、野生生物资源的合理开发和利用一般将种群数量控制在环境容纳量的K/2时,种群增长速度最快,可提供的资源数量最多.当种群数量大于K/2时,可以猎捕一定数量该生物资源,且获得量最大.过度猎取时,种群增长速度虽然较快,但资源总量减少.2、为害虫的预测及防治提供科学依据.四、影响种群数量的因素1、自然因素:气候、食物、天敌、传染病等.2、人为因素:动物栖息地环境的破坏;生物资源的过度开发和利用;环境污染等.【命题方向】题型一:种群数量变化图分析典例1:(2014•宁夏二模)西花蓟马是一种外来入侵害虫,主要寄生在各种植物的花内,寄主范围广泛,同时极易对杀虫剂产生抗药性.西花蓟马在不同寄主上的种群动态如图所示,下列相关叙述正确的是()A.可采用标志重捕法调查西花蓟马的种群密度B.西花蓟马在入侵地的种群数量呈现J型增长C.西花蓟马种群数量变化与寄主生长周期特点有关D.杀虫剂难以改变西花蓟马抗药性基因的频率分析:西花蓟马是一种外来入侵害虫,营寄生生活,不能用标志重捕法调查其种群密度.西花蓟马种群数量变化有寄主依赖性,没有呈现J型增长,其群数量变化受寄主的影响较大,与寄主生长周期特点有关.解答:A、西花蓟马是一种外来入侵害虫,营寄生生活,不能用标志重捕法调查其种群密度,故A错误;B、西花蓟马种群数量变化有寄主依赖性,没有呈现J型增长,故B错误;C、西花蓟马种群数量变化受寄主的影响较大,与寄主生长周期特点有关,故C正确;D、杀虫剂可以选择抗药性基因,而使种群的基因的频率改变,故D错误.故选C.点评:本题以西花蓟马为素材,结合曲线图考查种群的数量变化,意在考查学生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题.典例2:(2014•威海一模)在调查某林场松鼠的种群数量时,计算当年种群数量与一年前种群数量的比值(λ),并得到如右图所示的曲线.据此图分析得到的下列结论中错误的是()A.前4年该种群数量基本不变,第5年调查的年龄组成可能为衰退型B.第4到第8年间种群数量在下降,原因可能是食物的短缺和天敌增多C.第8年时种群数量最少,第8到第16年间种群数量增加,且呈“S”型曲线增长D.如果持续第16到第20年间趋势,后期种群数量将呈“J”型曲线增长分析:据图分析,0~4年时λ=1,种群数量不变;4~10年时λ<1,种群数量减少;在10~20年时λ>1,种群数量持续增加.解答:A、前4年,λ值为定值,λ=1,说明种群增长率为0,种群数量保持不变,第5年时λ<1,说明种群增长率为负值,种群数量下降,年龄组成为衰退性,A正确;B、影响种群数量的因素有气候、食物、天敌、传染病等,B正确;C、第8到10年间λ值<1,种群数量减少,第10年的种群数量最少,“S”型曲线的增长率应该是先增加后减少,而图中第8到第16年种群增长率先减少后者增加,C错误;D、由图示曲线图趋势知如果持续第16到第20年间趋势,λ大于2,而且基本不变,说明种群数量将持续增加,呈“J”型曲线增长,D正确.故选:C.点评:本题考查种群数量变化曲线,意在考查学生的识图和判断能力,解题时注意S型曲线的种群增长率先增加后减少,J型曲线的种群增长率不变.题型二:种群增长曲线分析典例3:如图表示有限环境中某一种群增长的曲线.下列有关叙述正确的是()①K值是环境条件所允许达到的种群数量最大值;②在K值时,种群的增长率最大;③如果不考虑迁入迁出等其它因素,理论上在K值时出生率等于死亡率;④假设这是鱼的种群,当种群达到K值时开始捕捞,可持续获得最高产量.A.①②B.①④C.①③D.③④分析:K值是环境条件所允许达到的种群数量最大值,出生率等于死亡率,种群数量不变,种群增长率为0;在处,种群增长率最大,在种群达到值时开始捕捞,才可持续获得最高产量.解答:①在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值,①正确;②在K值时,种群数量基本稳定,种群增长率为0,②错误;③决定种群数量变化的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率,若不考虑不考虑迁入迁出等其它因素,在K值时出生率大致等于死亡率,③正确;④要想持续获得最高产量,捕获之后种群数量不得低于,④错误.故选:C.点评:本题考查种群数量知识,意在考查对知识的识记及理解,属于容易题.题型三:种群增长率曲线图分析典例4:如图表示某种鱼迁入一生态系统后,种群数量增长率随时间变化的曲线,下列叙述正确的是()A.在t0~t2时间内,种群数量呈“J”型增长B.若在t2时种群的数量为K,则在t1时种群的数量C.捕获该鱼的最佳时期为t2D.在t1~t2时,该鱼的种群数量呈下降趋势分析:阅读题干和题图可知,本题涉及的知识是种群数量增长率随时间的变化和种群数量的变化,明确知识点,梳理相关的基础知识,并解析题图结合问题的具体提示综合作答.解答:A、根据种群的增长率变化图,t2时种群增长率为0,可以确定该种群的数量变化符合S型曲线,A错误;B、若在t2时种群的数量为K,则t1时刻的种群增长率最大,对应的种群数量为K/2,B正确;C、根据S型曲线的增长率,可知捕鱼的最佳时刻是超过K/2,即捕捞至K/2,因此此时种群的增长率最大,使鱼群获得可持续捕捞,C错误;D、由于增长率大于零,故种群的数量在t1~t2时逐渐增多,D错误.故选:B.点评:本题主要考查种群的数量变化,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力.【解题方法点拨】1、“J”型曲线和“S”型曲线的比较:项目“J”型曲线“S”型曲线含义种群不受资源和空间的限制,种群的数量往往呈指数增长.它反映了种群增长的潜力.种群在一个有限的环境中增长时,当种群数量为1/2K时,增长速率达最大值.种群数量达到K值时,种群数量将停止增长.前提条件环境资源无限环境资源有限λ(Nt+1/Nt)保持不变随种群密度上升而下降种群增长率(dN/Ndt)保持不变随种群密度上升而下降种群增长速率(dN/dt)随种群密度上升而上升随种群密度上升而上升,到一定密度再下降K值(环境容纳量)无K值种群数量在K值上下波动2、捕鼠和捕鱼的具体应用注意事项灭鼠捕鱼K/2(最大增长率)不可盲目减数,以至于获得K/2最大限度利用,维持K/2K(环境最大容纳量)降低K值,改变环境,使之不适合鼠生存保护K值,保证鱼生存的环境条件,尽量提升K值性别比例使某一性别不育不能单一捕捉某一性别年龄组成尽量减少幼年个体尽量保护幼体3.群落的空间结构【知识点的认识】(1)群落的空间结构分为垂直结构和水平结构两个方面。垂直结构表现为在垂直方向上具有明显的分层现象;水平结构表现为不同地段分布着不同的种群,同一地段也常呈镶嵌分布。(2)群落中植物、动物在垂直方向上有分层现象的原因分别是:对光照的利用;食物和栖息空间(3)生物群落具有水平结构的原因有:地形的变化(如山地起伏)、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长条件的不同、人与动物的影响等。【命题方向】下列对不同生物群落空间结构的分析,正确的是()A.农田组成单一,其中的动物无分层现象,而森林中的动物有分层现象B.湖泊中深水区与浅水区的植物类型存在差异,体现的是群落的垂直结构C.竹林中的竹子高矮错落有致,影响竹子群体垂直结构的主要因素是光照D.一座山的高海拔地段与低海拔地段植物类群分布差异主要与温度有关分析:在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构,群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。由于地形的变化,土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同和植物自身生长特点的不同,以及人和动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差异,他们常呈镶嵌分布。解答:A、农田虽然组成单一,但是其中的动植物仍然有分层现象,只是不如森林中动物分层现象明显,A错误;B、湖泊中深水区与浅水区的植物类型存在差异,是由于水平方向上水分条件、氧气条件的差异引起的,因此体现的是群落的水平结构,B错误;C、竹林中的竹子为同一物种,不能体现群落的垂直结构,C错误;D、温度对植物的分布有着重要影响,高海拔地段温度较低,低海拔地段温度相对较高,因此这两个区域植物类群分布差异主要是由温度引起的,D正确。故选:D。点评:本题考查群落的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。【解题思路点拨】群落的水平结构需注意地形的变化,如海拔的高低和大陆架深浅,也属于群落的水平结构。4.生态系统的组成成分【知识点的认识】生态系统的组成成分有:非生物的物质和能量:阳光、热能、水、空气、无机盐等。生产者:自养型生物,主要是绿色植物,还包括化能合成作用的生物。消费者:大多数动物,包括植食、肉食动物,杂食和寄生生物等。分解者:腐生生物,包括腐生的细菌、真菌、动物等。【命题方向】如图表示某自然生态系统的部分碳循环过程,甲、乙、丙、丁分别表示生态系统的组成成分,据图判断下列叙述错误的是()A.甲是生产者,不全是植物B.丙在碳循环中的作用不可缺少C.甲、乙、丙、丁间的碳以有机物的形式流动D.图中应添加从“大气CO2”到“丁”的箭头分析:题图分析:图示为生态系统中碳循环示意图。分解者除了一个箭头指向无机环境外,其他箭头都指进来,因此丙为分解者;甲和乙为消费者,丁为生产者,图中缺乏大气中二氧化碳指向生产者丁的箭头。解答:A、图中丁代表生产者,不全是植物,也可代表硝化细菌等的化能合成作用的自养型生物,A错误;B、丙作为分解者在生态系统中不可缺少,若缺少分解者,则生态系统的尸体将要堆积如山,物质循环将不能正常进行,B正确;C、图中甲、乙、丙、丁分别代表初级消费者、次级消费者、分解者、生产者,它们构成该生态系统的生物群落,碳元素在这些它们之间的流动是以含碳有机物的形式流动的,C正确;D、图中缺少的生理过程是从“大气CO2”到“丁”的箭头,表示光合作用或化能合成作用,D正确。故选:A。点评:本题结合图解,考查生态系统的功能,要求考生识记生态系统的组成成分,掌握各组成成分之间的关系,能正确分析题图;识记生态系统中碳循环的具体过程,能结合所学的知识准确答题。【解题思路点拨】1、相互关系2、地位分析在生态系统中,非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源,生产者、消费者和分解者的划分是依据各自的代谢类型和在生态系统中的功能特征来决定的。即:根据某种生物在该生态系统中的功能特性分为三大类群:①生
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