2025年大学《数理基础科学》专业题库- 生态系统的结构与功能研究

2025年大学《数理基础科学》专业题库——生态系统的结构与功能研究考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。）1.生态系统的核心功能不包括以下哪一项？A.能量流动B.物质循环C.信息传递D.种群增长2.在生态系统中，将光能转化为化学能并储存能量的主要生物成分是：A.消费者B.分解者C.生产者D.非生物环境3.下列哪项不是生态系统第一性生产量的含义？A.生产者同化作用固定的总能量B.生产者体内储存的化学能C.生产者用于自身呼吸消耗的能量D.输入生态系统的总能量4.食物链中能量传递效率通常指：A.下一营养级生物量占上一营养级生物量的百分比B.下一营养级生物数量占上一营养级生物数量的百分比C.下一营养级同化量占上一营养级同化量的百分比D.下一营养级净生产量占上一营养级净生产量的百分比5.生态演替过程中，随着演替的进行，通常会观察到：A.生物种类数量逐渐减少B.生产者净生产量逐渐降低C.生态系统稳定性逐渐增强D.非生物环境因子趋于恶化6.下列哪种生态系统中，分解者的作用通常最为活跃？A.热带雨林B.寒带苔原C.沙漠D.冻土7.某种植物只生活在特定类型的土壤中，该植物在群落中占据的生态位可以描述为其：A.数量特征B.时间特征C.空间特征D.功能特征8.“生态金字塔”通常指的是：A.生态系统的垂直分层结构B.生态系统中不同营养级生物的数量或能量关系C.生态系统中生产者、消费者、分解者的空间分布格局D.生态系统中生物与环境因子的相互作用网络9.氮循环中，将含氮有机物转化为含氮无机物的关键过程主要是：A.氮气固定B.硝化作用C.反硝化作用D.氮化作用10.在生态学研究中，利用数学模型模拟种群增长过程，这体现了：A.生态学的整体性原理B.生态学的物种相互作用原理C.生态学的数理交叉特点D.生态学的区域分异原理二、填空题（每空1分，共15分。）1.生态系统的主要组成成分包括生产者、______、分解者和非生物环境。2.生态系统中，能量流动的主要途径是______，其特点是单向流动、逐级递减。3.物质循环是生态系统的基础，水循环、碳循环、氮循环等都是重要的物质循环过程，它们具有______的特点。4.生态系统中信息的传递方式主要有化学信息、______信息和行为信息。5.当生态系统受到外界干扰后，能够恢复到原trạngthái的能力称为______稳定性。6.生物多样性通常包括遗传多样性、物种多样性和______三个层次。7.在生态金字塔中，若能量按10%传递，则一个生产者所固定的能量大约能支持______级的消费者。8.生态演替按照开始的基础不同，可分为______演替和次级演替。9.生态位是指一个物种在生态系统中的______和功能地位。10.数理基础科学视角下的生态学研究，强调运用______、______等数学工具和定量分析方法。三、名词解释（每小题3分，共12分。）1.初级生产力2.生态演替3.生态平衡4.生物地球化学循环四、简答题（每小题5分，共10分。）1.简述生态系统中能量流动的特点及其意义。2.简述人类活动对生态系统结构的主要影响方式。五、论述题（共8分。）试述生态系统的结构特征与其主要功能之间的相互关系，并举例说明。试卷答案一、选择题1.D2.C3.D4.C5.C6.A7.C8.B9.B10.C二、填空题1.消费者2.食物链（或食物网）3.全球性（或循环性）4.物理信息5.恢复力6.生态系统多样性7.三8.初级9.时空10.数学；模型三、名词解释1.初级生产力：指生产者（主要是植物）在单位时间内通过光合作用固定的能量（或有机物）量。它是生态系统能量流动的起点和基础。2.生态演替：指在一定地段上，随着时间的推移，一个生态系统在结构、功能和物种组成上发生有规律的、定向性的变化过程。3.生态平衡：指生态系统内部结构相对稳定，功能正常进行，能量流动和物质循环通畅，生物种类和数量相对稳定，对外界干扰具有一定的抵抗力和恢复力的一种状态。4.生物地球化学循环：指地球上的化学元素（如碳、氮、水等）在生物圈、岩石圈、水圈和非生物环境之间进行迁移和循环的过程。四、简答题1.简述生态系统中能量流动的特点及其意义。解析思路：首先回答能量流动的特点：单向流动、逐级递减、沿着食物链（网）进行。然后分别阐述每个特点的含义和意义。单向流动指能量只能从低营养级流向高营养级，不能反向流动；逐级递减指在相邻营养级之间，能量传递效率通常只有10%-20%，导致能量在食物链中逐级减少；沿着食物链（网）进行指能量通过摄食关系在生物之间传递。意义在于决定了生态系统的营养结构，限制了营养级的数量，是生态系统中所有生物生存的基础，也是生态学研究的重要依据。（此处省略详细答案内容）2.简述人类活动对生态系统结构的主要影响方式。解析思路：首先明确生态系统结构包含组成成分（生物多样性、生物量分布等）和营养结构（食物链、食物网复杂性等）。然后列举人类活动的主要影响方式，并分别说明对结构和营养结构的影响。主要方式包括：改变生物成分（如过度捕捞、外来物种入侵导致本地物种减少或消失），导致生物多样性下降；改变空间结构（如毁林开荒、城市扩张导致栖息地破碎化、面积缩小），影响生物生存环境；改变营养结构（如农业活动导致食物网简化、营养级联破坏，污染物进入食物链改变生物组成），影响系统功能。通过这些方式，人类活动常常导致生态系统结构发生剧烈变化，降低其稳定性和生产力。五、论述题试述生态系统的结构特征与其主要功能之间的相互关系，并举例说明。解析思路：首先阐述生态系统结构（组成成分、营养结构等）是功能（能量流动、物质循环、信息传递）得以实现的基础和载体。可以从以下几个方面展开：①生产者、消费者、分解者的种类和数量（组成结构）决定了能量流动的起点、渠道和效率，以及物质循环的速率和范围；②食物链、食物网的复杂程度（营养结构）影响着能量传递的效率、系统的稳定性和抵抗干扰的能力；③生物多样性的高低（结构特征之一）通常与生态系统功能的稳定性、恢复力以及服务的提供能力正相关。其次，需要举例说明。例如，一个结构复杂（物种丰富度高、食物网intricate）的森