生态系统及其稳定性 生态环境的保护
(时间:45分钟,满分:100分)
一、选择题(每小题6分,共60分)
1.(2017北京卷)酸雨指pH小于5.6的大气降水。在实验室中模拟酸雨喷淋樟树和楝树的树苗。结果发现,楝树的高度比对照组低约40%,而樟树的高度没有明显差异。结合生态学知识所做的合理推测是( )
A.酸雨对楝树种群中个体的株高影响较明显
B.酸雨对樟树种群密度的影响比对楝树的大
C.森林生态系统物种丰(富)度不受酸雨影响
D.楝树生长的群落中,其他树种都不耐酸雨
答案 A
解析 根据题干信息可知,酸雨会明显影响楝树种群中个体的株高,而对樟树种群中个体株高的影响不明显,故酸雨对楝树种群密度的影响比对樟树的大,A项正确,B项错误;森林生态系统中的楝树受到酸雨影响后高度降低,由于无法得到足够的光照,楝树会逐渐消失,该生态系统中的物种丰富度会降低,C项错误;楝树生长的群落中,其他树种是否耐酸雨无法判断,D项错误。
2.(2017海南卷)加强管理后,某自然保护区中过去难觅踪迹的大型食肉、食草野生动物种群得到了恢复。数年后,出现了保护区中的某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食的现象。针对该现象,下列叙述最为合理的是( )
A.该现象说明野生动物是人类的忠实朋友
B.该现象说明人与野生动物形成了和谐相处的关系
C.该现象说明野生动物正在积极地寻求人类的帮助
D.该现象说明该种动物的种群数量增大,种内竞争增强
答案 D
解析 在受到保护后,保护区中的某种大型食草动物种群数量恢复,数年后开始到保护区外的农田中采食,破坏粮食作物,该现象说明该种动物的种群数量增大,保护区内资源不足,种内竞争增强,由于食物不足,需要外出觅食。
3.科研人员对某湖泊生态系统的有机碳生产率进行了研究,结果如下图所示。下列有关该湖泊的叙述,错误的是( )
A.影响浮游植物有机碳生产率的主要非生物因素是光照和温度
B.不同水层分布着不同类群的生物是生物群落垂直结构的具体表现
C.四个月份中,9月份每一水层有机碳生产率均比其他月份高
D.当水深超过-0.6 m时,7月份的有机碳生产率均低于其他月份
答案 C
解析 影响浮游植物有机碳生产率的主要非生物因素是光照和温度,A项正确;不同水层分布着不同类群的生物是生物群落垂直结构的具体表现,B项正确;由图可知,9月份有机碳生产率比5月份
5
低,C项错误;分析题图可知,当水深超过-0.6 m时,7月份的有机碳生产率均低于其他月份,D项正确。
4.(2017江苏卷)江苏省徐州市多年来围绕“一城青山半城湖”理念,实施了一系列生态建设工程,生态效应逐渐显现。下列有关该生态工程的分析评价,不合理的是( )
A.使物种多样性程度显著提高
B.使生物群落的组成更为复杂
C.使生态系统的类型更为多样
D.其主要目的是提高生物多样性的直接价值
答案 D
解析 徐州市实施一系列生态建设工程使物种多样性显著提高,生物群落的组成更为复杂,生态系统的类型更为多样,其目的是提高生态系统的自我调节能力,即提高生物多样性的间接价值。A、B、C三项正确,D项错误。
5.海洋是生物圈的重要组成部分,与人类的生存和发展息息相关。图甲表示海洋鱼类大黄鱼的种群数量变化与增长速率的关系,图乙表示某海域能量流动简图,A、B、C、D表示生态系统的生物成分,以下分析正确的是( )
甲
乙
A.图乙中在碳循环过程中起着关键作用的成分是A、C、D
B.根据图甲分析,要获得最大持续捕捞量,捕捞后大黄鱼种群数量应为a
C.图乙的食物链中能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为20%
D.用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时,若标记个体更易于被捕食,则种群密度的估计值会偏低
答案 C
解析 图乙中A是生产者,D和C都是消费者,B是分解者,在碳循环过程中发挥关键作用的是A和B,A项错误;从图甲中可以看出,捕捞之后种群数量为b时增长最快,B项错误;图乙中的食物链是A→D→C,所以第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率=(1.5×106)÷(7.5×106)×100%=20%,C项正确;被标记个体更易于被捕食,会使估算值偏高,D项错误。
6.(2018福建南平模拟)下图是某生态系统的碳循环示意图,图中“→”表示碳的流动方向。下列叙述正确的是( )
A.碳以CO2的形式从D流动到A
B.图中B和F之间的关系为竞争和捕食
C.若E为刚迁入该生态系统的新物种,种群数量可能呈“J”型增长
D.若图中C表示热量,该图可表示此生态系统的能量流动关系
答案 C
5
解析 据图分析,图中D为生产者,A为初级消费者,碳在生物群落中以有机物的形式流动,A项错误;图中B为次级消费者,F为分解者,B和F之间不存在竞争和捕食关系,B项错误;刚迁入生态系统的新物种,若环境适宜,种群数量可能呈“J”型增长,C项正确;若图中C表示热量,由于热量不能被生产者利用,故此图不可以表示此生态系统的能量流动关系,D项错误。
7.某学习小组调查校园生态系统的成分及其关系,部分结果如下图所示。下列分析合理的是( )
A.碳以CO2的形式沿着箭头①所示渠道流动
B.生产者同化的太阳能最多有20%流经箭头②所示渠道
C.该系统的信息沿着图中箭头所示渠道进行传递
D.若乌鸦被驱出校园,该系统抵抗力稳定性降低
答案 D
解析 图示箭头①所示渠道中碳的流动形式应为“含碳有机物”而不是“CO2”,A项错误;该生态系统的生产者包括合果芋、九里香和酢浆草,它们同化的太阳能,最多有20%流入下一个营养级(蜗牛、昆虫和乌鸦),B项错误;生态系统的信息传递是双向的,C项错误;若乌鸦被驱出校园后,该生态系统的营养结构复杂程度降低,抵抗力稳定性降低,D项正确。
8.图1是庭院经济生态农业模式图;图2是能量流经牛这一营养级的示意图。下列叙述错误的是( )
A.庭院里的卷心菜被菜粉蝶幼虫取食后,能放出特殊香味吸引菜粉蝶的天敌,这种现象体现了生态系统的信息传递功能
B.图1中共有5条食物链,其中人占第二、三、四营养级
C.图2中Ⅲ代表下一营养级(或人)摄入的能量
D.图2可表明生态系统能量流动具单向流动、逐级递减的特征
答案 B
解析 卷心菜被菜粉蝶幼虫取食后,能放出特殊香味吸引菜粉蝶的天敌,这属于信息传递功能中的化学信息的传递,A项正确;图1中有农作物→人、农作物→鸡→人、农作物→牛→人3条食物链,人只能占第二、三营养级,B项错误;图2中Ⅰ代表牛同化的能量,Ⅱ代表牛用于自身生长、发育和繁殖的能量,Ⅲ代表人摄入的能量,Ⅳ代表牛流入分解者的能量,Ⅴ代表牛呼吸作用散失的能量,C项正确;图2中人只能获得牛同化能量的很少一部分,这体现了生态系统能量单向流动、逐级递减的特点,D项正确。
9.下图中a、b、c、d表示不同的生物含义,M代表相关指标。下列叙述正确的是( )
①若M表示基因多样性,a至d表示不同种类的植物,则在剧烈变化的环境中最不易被淘汰的是b
②若M表示物种丰富度,a至d表示不同生态系统,则a生态系统的自我调节能力最强
③若M表示种群密度,a至d表示同种生物的四个种群,则b种内斗争最激烈
④若M表示生物所含能量,a至d表示同一条食物链中的四个种群,则a是最高营养级
A.①② B.③④
C.①③④ D.②③④
5
答案 C
解析 基因多样性越多的生物,适应不良环境的能力越强,在剧烈变化的环境中越不易被淘汰,①正确;物种丰富度越大的生态系统,生态系统的自我调节能力越强,②错误;一定的环境条件下,种群密度越大,种内斗争越激烈,③正确;根据能量传递效率可知,营养级越高,所含的能量越低,④正确。
10.下列关于生态学研究方法的叙述,正确的是( )
A.调查农田中蚜虫、蚯蚓、野兔的种群密度可以采用样方法
B.研究生态系统的反馈调节可以采用构建概念模型的方法
C.采集土壤小动物的方法主要有记名计算法和目测估计法
D.制作的生态缸应密闭,放置在室内通风、阳光直射的地方
答案 B
解析 野兔种群密度的调查方法是标志重捕法,A项错误;记名计算法和目测估计法是丰富度的统计方法,不是采集土壤小动物的方法,采集土壤小动物的方法是取样器取样法,C项错误;生态缸应避免阳光直射,D项错误。
二、非选择题(共40分)
11.(16分)图甲是某草原生态系统中碳循环模式图,图中A、B、C、D表示生态系统的成分,①②③为特定的生理过程;图乙表示该系统中部分生物间的食物关系。请据图分析回答下列问题。
(1)该草原曾发生过火灾,但此后又慢慢恢复,这属于群落的 演替。从生态系统的角度分析,这体现了生态系统具有自我调节能力,这种能力的大小取决于 ,基础是 。
(2)图乙中的生物对应图甲中的 (用字母表示)。在①③过程中碳以 的形式进行循环。
(3)若植食性动物粪便中的能量为M,呼吸作用消耗的能量为R,用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为N,则该植食性动物的同化量可表示为 。若杂食性动物的食物中草占1/3,则其体重增加30 kg,需消耗草 kg(能量传递效率按10%计算)。
答案 (1)次生 生态系统组成成分的多少(或食物网复杂程度、营养结构复杂程度等) 负反馈调节
(2)B、D CO2
(3)N+R 2 100
解析 (1)由题意知,群落演替的起点是火灾后的草原,土壤中还保留了植物的根或其他繁殖体,所以属于群落的次生演替。次生演替体现了生态系统具有自我调节能力,这种能力的大小取决于营养结构(食物链)的复杂程度,基础是负反馈调节。(2)分析图甲可知,A是无机环境,D是生产者,B是消费者,C是分解者,图乙中的生物对应图甲中的D、B。在①过程中CO2通过光合作用进入生物群落,③过程表示分解者通过呼吸作用释放CO2,所以在①③过程中碳以CO2的形式进行循环。(3)植食性动物的同化量包括呼吸作用消耗的能量为R和用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为N。分析图乙可知,杂食性动物参与组成两条食物链,若杂食性动物的食物中草占1/3,则其体重增加30 kg,需消耗草30×1/3÷10%+30×2/3÷10%÷10%=2 100(kg)。
5
12.(24分)蚯蚓是森林中的土壤动物之一,主要以植物的枯枝败叶为食。为探究蚯蚓对森林凋落物的作用,研究者做了如下实验。
(1)森林生态系统中的各种生物构成 。从生态系统的成分角度看,蚯蚓属于 ,从生态系统的功能角度看,蚯蚓的行为促进了 。
(2)研究者选择4个树种的叶片,经不同处理后,于6~9月进行了室外实验。每种叶片置于两个盆中,与土壤混合均匀,将数量相等的蚯蚓置于其中饲养,统计蚯蚓的食物消耗量,结果如下表[单位:mg/(g·d)]。
单位体重蚯蚓日平均食物消耗量
不同处理
蒙古栎
杨
红松
白桦
未分解叶
2.44
5.94
4.79
7.30
半分解叶
7.20
9.42
8.71
5.23
①实验所选择蚯蚓生长状况基本一致,其目的是 。为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响,应该在实验前对土壤进行 处理。
②据表分析,蚯蚓对半分解叶的消耗量明显 未分解叶的消耗量,在不同叶片中,对 最为喜好。由此说明, 是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。
(3)依据上述实验分析,若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树,有利于增加 的数量,增加整个生态系统的 。
答案 (1)群落 分解者 物质循环
(2)①排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响(或排除无关变量对实验结果的影响) 灭菌 ②高于(或大于) 杨半分解叶
叶片种类和分解(腐解)程度
(3)蚯蚓 (抵抗力)稳定性(或自我调节能力)
解析 (1)一个生态系统中的所有生物称为生物群落。从生态系统的成分角度看,蚯蚓属于分解者。从生态系统的功能角度看,蚯蚓即分解者的行为促进了物质循环。(2)选择生长状况基本一致的蚯蚓是为了严格控制无关变量,即排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响。为了排除土壤中原有动物和微生物对实验结果的影响,应对土壤进行灭菌处理。由数据分析可知,蚯蚓对半分解叶的消耗量大于未分解叶。在不同叶片中,对杨半分解叶最为喜好。由此说明该实验的自变量即叶片种类和分解程度是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。(3)种植一些杨树有利于增加蚯蚓的数量,因此可以增加整个生态系统的抵抗力稳定性。
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