专题13 生态系统与生态环境的保护
特别说明：因时间关系，本资料试题未经校对流程，使用时请注意。
1.【2012·南昌调研】30．如图，下列叙述正确的是
A．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生态系统
B．图示的绿色植物和各种动物在生态学上可以构成一个生长群落
C．细菌与蝉之间的关系属于竞争
D．蛇属于三级消费者
【答案】 A
【解析】：分析图可知，图示的各种成分既有生物也有生物生活的无机环境，符合生态系统的概念；群落是指该地区所有生物的总和，不包括无机环境；在这个图中细菌是分解者，不参与构成食物链，与蝉构不成竞争关系；在这个生态系统中蛇处于第五营养级是四级消费者。
2．【2012·郑州一质检】24．下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是
A．兔子吃了1公斤的草，则这1公斤草中的能量就流入到了兔子体内
B．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有l0％—20％的能量流入到狼的体内
C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入到生物群落
D．生态系统的能量是伴随物质而循环利用的
【答案】 B
【解析】：一只兔子吃了1KG草，这些草的能量只有10%—20%被兔子摄入。能量传递效率是指一个营养级中的能量只有10％～20％的能量被下一个营养级所利用，每个营养级是以种群作为一个整体来研究的，不能以个体为单位来衡量。生态系统的物质可循环，能量不可循环，并沿着食物链和食物网的渠道单向流动，逐级递减。
3．【2012·九江一模】28、美国的生态学家H．T．Odum曾对佛罗里达州的银泉进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查，下表是调查结果。表中的①、②、③、④分别表示不同的营养级，⑤为分解者。GP表示生物同化作用固定的能量，R表示生物呼吸消耗的能量，NP表示生物体储存着的能量（NP=GP-R），下列叙述中不正确的是 （ ）
A．若该生态系统维持现在的能量输入、输出水平，
则有机物的总量会增加
B．④营养级CP的去向中，未被利用的能量有一部
分残留在自身的粪便中
C．能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率
约为11．3%
D．生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③
【答案】 B
【解析】：由于系统总呼吸量(13.10＋501.58＋0.54＋79.13＋192.59)＝786.94小于系统的能量输入(光合作用固定总能量871.27)，故若该生态系统维持现在能量输入、输出水平，则有机物总量会增多；因①、②、③、④分别表示不同的营养级，⑤为分解者。由表中GP数据可知，能量沿各营养级流动的渠道应为②→④→①→③；能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率为15.91/141.20×100[%]≈11.3[%]；④初级消费者GP的去向中，不包括自身的粪便，自身的粪便属于生产者的GP，故只有B选项描述错误。
4.【2012·南昌调研】16．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
【答案】 A
【解析】：“落花”中的有机物在土壤中被微生物分解成无机物后，形成“春泥”，可以作为植物的营养(矿质营养、无机营养)被植物吸收利用，重新起到“护花”作用了。从生物系统的意义上反映了生态系统中物质循环规律。
5.【2012·衡水期末】39．2009年哥本哈根世界气候大会所倡导的低碳生活获得普遍认同，大气中CO2过多与碳循环失衡有关，根据下图做出的判断不正确的是 （ ）
①增加自养生物种类和数量有利于降低大气中的CO2含量
②大气中CO2的增加主要与异养生物b的数量增加有关
③该生态系统中的自养生物与所有异养生物构成了生态系统
④该图能表示物质循环过程，不能准确表示能量流动方向
⑤图中少一个箭头，异养生物a指向无机环境，异养生物b的代谢类型不一定相同
A．一项 B．两项 C．三项 D．四项
【答案】 B
【解析】：异养生物1是消费者、异养生物2是分解者，自养生物与所有异养生物构成了该生态系统的生物群落。大气中CO2 的增加主要原因是化石燃料的过度使用。故②③错误。
6.【2012·九江一模】30、下列有关生态系统中的碳循环和人体体液中物质交换的示意图的描述中，正确的是 （ ）
A．在因捕食关系建立的食物链中，能量
最少的是乙图中的B所处的营养级
B．甲图中C与A、B最主要的差别为C
含较多的蛋白质
C．乙图中的D是生态系统中的主要成分
D．人体内氧气浓度最高的是甲图中的B
【答案】 B
【解析】：甲图中存在A→B→C的单向流动，应为组织液→淋巴→血浆的途径，因此甲图为人体体液中物质交换的模式图，乙图为生态系统中碳循环模式图。人体内氧气浓度最高的部位应为血浆（甲图中的C），血浆与组织液和淋巴比较最主要的区别是血浆含有较多的蛋白质。由乙图关系可知A、B、C、D依次为生产者、分解者、消费者和非生物的物质和能量，四者构成生态系统的主要成分；在食物链中能量最少的是乙图中C所处的营养级。
7..【2012·苏北四市一模】13．下列有关生态学原理或规律的叙述，正确的是
A．蜜蜂找到蜜源后，通过跳圆圈舞向同伴传递信息，这属于物理信息
B．低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡
C．生态系统中的能量流动和信息传递都是单向的
D．森林生态系统具有调节气候的能力体现了生物多样性的直接使用价值
【答案】 B
【解析】：A项信息属于行为信息，C项信息传递是双向的，D项森林生态价值属于间接使用价值。
8.【2012·德州期末】15．有关生态系统稳定性的叙述不正确的是( )
A．生态系统具有一定的自我调节能力
B．缩短食物链能提高生态系统的稳定性
C．生态系统的稳定性可通过反馈调节来实现
D．生态系统的成分越复杂抵抗外界干扰的能力越强
【答案】C
【解析】：缩短食物链提高的生态系统能量的利用率。
9.【2012·衡水期末】19．森林生态系统能长期维持相对稳定状态的原因是 （ ）
①生物多样性是自动调节能力的基础 ②其抵抗力稳定性要比草原生态系统高
③其恢复力稳定性要比农田生态系统高 ④有比较复杂的营养结构
⑤太阳能是维持生态系统正常运转的动力⑥能量可以随着季节的变化而产生波动
⑦一种生物大量减少后，其位置可由同一营养级的多种生物取代
⑧生产者和分解者构成生物圈无机物和有机物的循环回路
A．①③⑤⑥⑧ B．②③④⑥⑦ C．①②④⑤⑦ D．①③④⑤⑧
【答案】C
【解析】：森林生态系统的动植物种类繁多，群落结构复杂，因此种群密度和群落结构能长时期处于较稳定的状态。草原生态系统动植物种类较少，群落结构简单，种群密度和群落结构常发生剧烈变化。与森林生态系统比较，农田生态系统的结构单一，恢复力强，抵抗力差；地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳，太阳能是维持生态系统正常运转的动力。森林生态系统抵抗力稳定性最强，其能量流动能维持相对稳定性。生态系统的营养结构越复杂，处于同一营养级的生物种类繁多，能量可通过多条食物链传到顶级，某营养级的一些生物消失，可由该营养级的其他生物代替。森林生态系统中生产者、消费者和分解者所形成的三级结构，接通了从无机物到有机物，经过各种生物的多级利用，再分解为无机物重新循环的完整回路。
10.【2012·潍坊一模】7．大熊猫和华南虎都是我国珍稀保护动物，下列分析不正确的是 （ ）
A．大熊猫占有的营养级低，从能量流动角度分析它比华南虎有一定的生存优势
B．目前我国野生型大熊猫分布在六个彼此隔离的区域，这些熊猫构成一个种群
C．决定华南虎种群数量的直接因素是出生率、死亡率、迁入率、迁出率
D．成年大熊猫经常用尿液在岩石或树干上进行标记，这种信息属于化学信息
【答案】A
【解析】：考察生态系统功能。根据能量流动逐级递减特点，由于华南虎是肉食性，而大熊猫是植食性动物，营养级低，所以生存优势强；A选项错误。野生大熊猫分布在六个彼此隔离的种群，属于同一物种，可以基因交流，不选项正确。决定华南虎种群数量的直接因素是出生率、死亡率、迁入率、迁出率，C选项正确。大熊猫尿液和肛腺的分泌物是化学信息，D选项正确。
11.【2012·德州期末】7．人口增长造成一系列环境问题，如果人口增长得不到有效控制，则造成( )
①水资源短缺②耕地面积大幅度减少③生物多样性锐减④环境污染加剧
A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④
【答案】D
【解析】：人口过多和过快增长会直接影响经济的发展和人民生活水平的提高。人的生
存需要一定的空间，同时也离不开食物。因此就需要耕地。人口增长往往促使人们过度利用耕地和开垦出更多的农田。会出现：粮食供应不足、就业压力加大、教育经费短缺、环境污染加剧、森林资源、水资源和能源短缺、生物多样性锐减等等问题。
12.【2012·德州期末】31．(12分)如图是一草原生态系统中的食物网。请据图回答：
(1)草原生态系统组成成分除图示生物外，还有 。
(2)鹰与蛇的种间关系是 ，鹰处于的营养级是 。
(3)如果鼠种群的死亡率较高,则鼠种群的数量一定会下降吗? ，试分析原因： 。
（4）能量沿食物链流动时逐级递减的原因是 。
（5）假如鹰的食物中有2/5来自于兔子，2/5来自于鼠，其余来自于蛇，则鹰增加10g体重，最少需要消耗植物 克。
【答案】：
【解析】：（1）草原生态系统组成成分中除食物链的生物成分外，还包括分解者和非生物的物质和能量。（2）鹰与蛇的种间关系是有两种：一种是竞争关系，因为食物都可来源于老鼠、兔子等。鹰吃蛇，这又是捕食关系。在食物链植物→兔→鹰中，鹰处于第三营养级；在在食物链植物→鼠→蛇→鹰中，鹰处于第四营养级。（3）鼠种群的死亡率较高是否会导致其种群的数量下降的看情况，若出生率高于死亡率，则种群数量上升，若出生率小于死亡率，则种群数量下降。（4）能量沿食物链流动时逐级递减的原因是：能量一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，另一部分用自身的生长、发育、繁殖（，其中一部分随排出物或遗体被分解者分解而释放出来，剩余的未被利用或流向下一个营养级。（5）通过食物链（植物兔猫头鹰），猫头鹰增重10g×2/5=4g，最少需要消费植物的量为4g×5×5=100g；通过食物链（植物鼠猫头鹰），猫头鹰增重10g×2/5=4g，最少需要消费植物的量为4 g×5×5=100g;通过食物链（植物鼠蛇猫头鹰）,猫头鹰增重10 g×1/5=2g，最少需要消费植物的量为2g×5×5×5=250g。所以合计需要消费植物100g+100g+250g=450g。
13.【2012·粤西北九校联考】27．（14分）下图为草原生态系统的能量流动图解模型。a、b、c表示流入各营养级生物的能量，d、e、f表示用于各营养级生物生长、发育、繁殖的能量，g、h、i分别表示各营养级生物呼吸消耗的能量，j、k、l表示流入分解者的能量。
（1）该生态系统的结构包括_________________________________，草同化的能量d＝ 。
（2）若一段时间内草所固定的太阳能总量为1×106kJ，那么图中最高营养级生物所获得的能量为________ kJ(能量传递效率用图中字母表示)。
（3）若图中的箭头表示碳循环的一部分，则图中还应补充的成分是 ，与之有关的生理过程包括 。
（4）生态系统中还存在其他第二营养级具有食用和药用价值的生物，则说明生物多样性具有
价值。
（5）若将上述草原生态系统开发成为农田生态系统，则其群落的演替方式是 ，生态系统的 稳定性降低。
【答案】27．（14分）（除注明外，余2分）
（1）生态系统的成分、食物链和食物网 g+b+j
（2）×106
（3）非生物的物质和能量 光合作用、化能合成作用
（4）直接使用(1分)
（5）次生演替 抵抗力（1分）
【解析】：生态系统的结构包括两部分：生态系统的成分、食物链和食物网。对于狼来说，其同化的总能量是用于自身生长、繁殖等的能量与呼吸消耗能量之和。当草固定能量为1×106 kJ时，作为最高营养级的狼所获得的能量为×106 kJ(为传递效率)。若箭头表示碳循环，则a以CO2形式通过光合作用或化能合成作用形成为含碳有机物而进入群落。食用和药用价值体现了生物多样性具有直接使用价值。信息在系统内可以调节生物的种间关系以维持系统的稳定；将草原开发为农田，可能原有的植被不存在，但原有的土壤条件仍存在，并保留了草本植物的种子和根系等，故属于次生演替。
14.【2012·苏北四市一模】32．（8分）研究发现，每升天然水中含0.01毫克汞或者0.1毫克的杀虫剂，就会对人体造成危害。某研究小组开展了某湖泊中环境问题的研究，他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E，并对其进行消化道内食物组成的分析；然后又请当地湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定，如下表所示。分析回答：
（1）表中生物可能形成的食物链（网）为 ▲ ，河蚌（B）和水蚤（E）的关系是 ▲ 。
（2）若C中的能量不变，将B的食物比例由C：E=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B的能量是原来的 ▲ 倍。
（3）图2为该湖泊生态系统参与碳循环的示意图，甲、乙、丙、丁代表生态系统的4种成分，图中以CO2形式流动的是 ▲(填序号)，①的生理作用主要是 ▲ ，该生态系统中丙的成分为▲。
（4）分析上表，你认为这一湖泊面临的主要环境问题是什么？ ▲ 。针对这一问题，你将提出什么样的保护或改善建议？ ▲ 。
【答案】
（1） 捕食和竞争
（2）1．375
（3）①②⑤⑥ 光合作用 分解者
（4）重金属离子（汞）和杀虫剂污染 防止重金属离子、杀虫剂等有害物质进入水体（其他合理答案也得分）
【解析】：（1）先确定小球藻为生产者，再根据消化道中的食物组成确定消费者的类型（初级，次级……），最后写出具体的食物链（网）。
（2）B的食物比例C:E=1:1时，设B中的能量为x，则需要C的能量为1/2x÷0.1＋1/2x÷0.1÷0.1＝55x；B的食物比例C:E=2:1时，设B中的能量为y，则需要C的能量为2/3y÷0.1＋1/3y÷0.1÷0.1＝40y；据题意C中的能量不变，则55x＝40y，y/x＝1.375。
（3）据图可知甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者，丁为非生物成分（大气中的CO2）。①过程为生产者的光合作用，②为生产者的呼吸作用。在生产者和大气中的CO2之间是以CO2形式循环的，即①②是以CO2形式循环的，消费者的呼吸作用和分解者的分解作用均以CO2的形式进入大气中，即⑥和⑤以CO2的形式进入大气中。
（4）根据表格所，污染物为重金属离子（汞）和杀虫剂污染。可以从源头上、污染后的处理方法等方面考虑。此空为开放性的问题，只要合理即可。
15.【2012·唐山市期末】31．（10分）下图甲为某淡水生态系统的能量金字塔简图，其中I、Ⅱ、III、IV分别代表不同的营养级，ml、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值。请据图作答：
（1）图甲中，m1表示 ，m2表示 。
（2）图乙中，若A表示图甲中营养级II所摄入的全部能量，则B表示 ，F表示 。若图甲中营养级I所固定的太阳能总量为Y，则营养级I、II间的能量传递效率是 （用图中所给字母表示）。
【答案】：31. （每空2分，共10分）
（1）太阳能 热能
（2）同化量 次级消费者（III）摄入的能量 或
【解析】：(1)m1是输入到生态系统中的能量，是光能。m2是系统散失的能量，是热能。在能量传递中由于大量能量散失，最高营养级获得的能量较少，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ。(2)图乙中，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，摄入的能量有一部分未被利用(如粪便)，b表示同化的能量，同化的能量去掉呼吸散失的，即是用于生长、发育和繁殖的(C)。第二营养级的能量为b，第一营养级的能量为y，营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是b/y×100%。
16.【2012·江西省重点中学协作体第二次联考】31.（9分）
华南虎（又称中国虎）是我国特有的亚种，全球只剩下不到100只，在野外生存的华南虎可能只有l0到30只。影响它们数量的首要原因是人虎冲突。一只虎至少需要15到30平方公里活动空间。近代的人口迅速增长，导致华南虎的栖息地碎裂化、岛屿化，很难满足华南虎的生存和繁殖的要求。第二个原因就是华南虎的很多食物是人类的经济动物，当人们的猎杀使这些动物的种群密度降低到一定程度时，华南虎已经很难生存。
（1）华南虎和东北虎均为我国国家一级保护动物，它们属于一个物种的两个不同亚种。从进化的角度看，其差异的实质是种群____________不同。
（2）野外的成年华南虎通常将尿液喷洒在树枝上作为确定它们领地的一种标志，这是一种 信息。
（3） 下图是能量流经华南虎种群的示意图，其中A表示华南虎的摄入量。那么，B、D、E依次表示华南虎的 、 、 。而要确保华南虎的能量需求，其生存领地的相关植物所固定的能量至少应达到B的_____________倍。
（4） 如何解释当栖息地碎裂化、岛屿化时，华南虎的生存和繁殖就变得异常困难： 、
。
（5）人类活动会引起生态系统中生物种类减少，从而导致生态系统的自动调节能力 。
【答案】：31.（9分）
（1）基因库（基因频率）（1分）
（2）化学（1分）
（3）同化量（1分） 呼吸作用散失的能量（1分）
流向分解者的能量（1分） 25B（1分）
（4）生存领地缩小，使华南虎难以获得生存所需的物质和能量（1分）
造成地理隔离，阻碍了雌雄个体之间的交配（1分）
（5）下降（1分）
【解析】：（1）种群基因频率的改变是生物进化的实质。（2）华南虎尿液和肛腺的分泌物是化学信息。（3）据图分析可知，A若表示华南虎的摄入量，则B、D、E依次表示华南虎的同化量、呼吸作用散失的能量和流向分解者的能量。华南虎是次级消费者，要确保其能量的需求，应按照能量传递的最大效率20%计算，设需消耗第一营养级（植物）的生物量为X kg，则X=1÷(20%)2=25 kg。（4）当栖息地碎裂化、岛屿化时，华南虎的生存和繁殖就变得异常困难原因有两点：一是生存领地缩小，使华南虎难以获得生存所需的物质和能量，一是造成地理隔离，阻碍了雌雄个体之间的交配。
17.【2012·郑州一质检】33．(9分)下图是某人工鱼塘生态系统能量流动图解(能量单位为：J／cm2·a)，请回答下列各题。
(1)如图所示，输入该生态系统的能量主要是由 固定的太阳能，图中A代表 。
(2)植食性动物的能量有 (J／cm2·a)(2分)传递到肉食性动物体内。
(3)草鱼以水草为食，白鲢以绿藻和水草为食，草鱼与白鲢的种间关系是 。调
查鱼塘中草鱼的种群密度，最好采用 法。
(4)由于食性不同，鱼塘中鱼类等生物具有分层现象，群落的这种空同结构称为 。
(5)该生态系统具有能量流动、物质循环和 三个方面的功能。
(6)建立“桑基鱼塘”，发展现代生态农业，体现的生态学基本原理是：实现了对能量的 。
【答案】33．（9分）
（1）生产者 呼吸作用（消耗的能量） （2）2.5（2分）
（3）竞争 标志重捕 （4）垂直结构 （5）信息传递 （6）多级利用
【解析】：从图可知：流经生产者的能量来源于生产者的光合作用，去向主要有四个方面：呼吸消耗(23)、贮存(70)、流向分解者(3)和流向初级消费者(待计算X)。求生产者固定的总能量应先从三级消费者看起，三级消费者从肉食动物获得了0.25单位的能量，那么肉食动物的总能量为2.1＋5.1＋0.05＋0.25=7.5，但是7.5个单位能量中有5是外界输入的，所以肉食动物从植食动物获得的能量是7.5－5＝2.5。草鱼与白鲢因争夺空间和食物构成竞争关系；草鱼的活动能力强，活动范围较大，最好用标志重捕法调查其种群密度。“桑基鱼塘”的模式中，蚕沙（蚕粪）喂鱼，塘泥肥桑，栽桑、养蚕、养鱼三者结合，形成桑、蚕、鱼、泥互相依存、互相促进的良性循环，从而实现了能量的多级利用和物质的循环利用。
18.【2012·茂名一模】28．（16分）下面是利用人工湿地净化生活污水（主要含有机物）的原理简图。请据图回答：
（1）人工湿地是一个生态系统，其中芦苇、绿藻、黑藻属于 成分，芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这一现象体现了群落的 结构。
（2）要维持该生态系统的稳定，在该人工湿地生态系统中，除了以上生物群落外，还必须有 成分。与其他自然生态系统相比，该生态系统能量来源的不同之处是：多了 。
（3）人工湿地可以净化生活污水，但对污水排放量要加以控制，其生态学依据是生态系统的 是有限的。该人工湿地的建立体现了生态工程的基本原理有（答一点） 等。
（4）该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速，其主要原因是 。以下是该人工湿地碳循环未完成图解（部分），请用恰当的箭头和文字完成该图解。
【答案】：
【解析】：芦苇、绿藻、黑藻能光合作用制造有机物，属于该生态系统的生产者。生态系统的成分包括生物成分即非生物的物质和能量。该湿地中挺水植物、浮游植物和沉水植物，出现于地面以上不同的深度，从而使整个群落在垂直方向上有上下层次的出现，这一现象体现了群落的垂直结构。人工湿地中的细菌、真菌分解污水中的有机物产生大量的N、P，被人工湿地中的芦苇、藻类等植物吸收，导致其生长迅速。
19.【2012·九江一模】34、（9分）下图是某地建立的生态农场示意图。请分析回答：
（1）从生态系统能量流动的角度分析，建立人工生态系统的目的是 。
（2）下列有关人工生态系统的说法，正确的是 （多选）。
A．使废物资源化．实现了物质的循环再生，提高了能量的传递效率。
B．减少了化肥等工业产品的投入量，有利于环境保护
C．抵抗力稳定性低于自然生态系统
D．人占有主导地位，是其他生物生存的基础
（3）对于土壤中如蚯蚓等小动物类群丰富度的研究，常采用 的方法进行采集、调查；在进行丰富度的统计时，计名计算法适用于 的群落。
（4）在农田中释放人工合成的性外激素除去害虫属于 信息传递；一只黑脊鸥的亲鸟对小鸟发出报警鸣叫时，小鸟作出隐蔽反应，属于 信息传递。
【答案】（1）实现能量的多级利用，提高能量的利用率 （2）BC （3）取样器取样 个体较大，种群数量有限 （4）化学 物理
【解析】：从生态系统的示意图可看出农田收获的粮食、蔬菜被人利用，不能被人直接利用的植物的秸秆和生活垃圾进入了沼气池，产生了沼气供人们使用，而沼渣和沼液则既可以作为植物生长的肥料，也可以为鱼类和蚯蚓提供食物，从而实现了能量的多级利用和物质的循环利用。在这个生态系统中遵循的是“原料—产品—原料—产品”的生产方式，使废物资源化，同时也使该生态系统中的物质循环利用，减少了外来物质的输入，有利于维持生态系统的相对稳定。对于土壤中如蚯蚓等小动物类群丰富度的研究，常采用取样器取样的方法进行采集、调查，其中计名计算法适用于个体较大，种群数量有限的群落。化学信息指的是生物分泌的可以传递信息的化学物质，物理信息指的是光、声、温度、湿度、磁力等通过物理过程传递的信息。
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