生态系统的物质循环和信息传递课时作业（2016届高考生物一轮）
[名校模题]
1．(2015·南京模拟)物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能，下列有关叙述不正确的是( )
A．在捕食链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途相同
B．生态系统中的能量可促使物质不断在生物群落和无机环境之间循环往返
C．植物可以通过光合作用和呼吸作用参与生态系统中的碳循环
D．生物之间的捕食离不开信息传递
解析 在捕食链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途不完全相同，如生产者与消费者。
答案 A
2．(2015·深圳模拟)科学家做过一个实验：在一所丛林中的房子里，将一只雌蛾扣在一个纱罩中，尽管当晚风雨交加还是有40多只雄蛾穿过风雨赶来交尾，第二天在雌蛾周围洒满樟脑丸和汽油，一点也不影响雄蛾寻找雌蛾的兴趣。下列有关叙述不正确的是( )
A．该实验证明雌蛾分泌的某种物质属于化学信息
B．该实验说明生物种群的繁衍离不开信息的传递
C．信息传递是生态系统的基本功能
D．利用雌蛾分泌的物质扰乱雌雄交配属于化学防治
解析 雌蛾分泌的物质是性外激素，属于化学信息。利用性激素扰乱害虫的交配可达到防治害虫的目的，这种防治属于生物防治。
答案 D
3．(2015·泰州模拟)下图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则图甲、图乙、图丙可依次表示( )
A．能量流动、碳的循环、信息传递
B．能量流动、信息传递、碳的循环
C．碳的循环、能量流动、信息传递
D．信息传递、能量流动、碳的循环
解析 图甲表示生态系统中的碳循环，图乙表示生态系统的能量流动，图丙体现双向性，因此为信息传递。
答案 C
4．(2015·潍坊模拟)蟑螂喜好在夜间出来活动。科学家把蟑螂放在实验室里，人为地将实验室的白天和黑夜加以颠倒，大约经过一个星期，蟑螂就在人造的“黑夜”时间活动(尽管实际上是白天)。这个实验说明( )
A．蟑螂能感受物理信息的改变
B．信息传递是生态系统的重要功能之一
C．行为信息可以影响蟑螂的行为
D．蟑螂可以感受一切信息刺激
解析 蟑螂在人造的“黑夜”时间活动，光照是物理信息，不是行为信息，说明物理信息影响蟑螂的生命活动；题干中的内容不能说明B、D两项内容。
答案 A
[必纠错题]
5．如图为生态系统中碳循环的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A．图中的生产者是1，只包括全部的绿色植物
B．碳元素在图中1、2、3、4之间以CO2的形式循环
C．图中3是分解者，它通过呼吸作用将含碳有机物最终分解成CO2释放到无机环境中
D．图中1→2→3可构成食物链
易错提示 生产者主要是绿色植物，还有蓝藻等自养生物；碳元素在生物群落中以有机物的形式传递；分解者不在食物链中。
解析 图中1是生产者(包括绿色植物、光能合成细菌、化能合成细菌等)，2是消费者，3是分解者，4是无机环境，5是呼吸作用，6是光合作用(主要)和化能合成作用。碳在1、2、3之间以有机物的形式传递，在生物群落与无机环境之间以CO2的形式传递。
答案 C
[高考真题]
6．(2014·天津卷， 3)图a、b分别为农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是( )
A．两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系
B．两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成
C．城市生态系统不具有自我调节能力，抵抗力稳定性低
D．流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能
解析 信息传递普遍存在于生态系统中，可调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定，A项正确；营养级是指不同的生物种群，而图a和b中的动、植物的种类不确定，无法判断两图中有几个营养级，B项错误；城市生态系统也具有一定的稳定性，具有自我调节能力，C项错误；图b中人的数量明显多于植物的量，应有外界能量流入，D项错误。
答案 A
7．(2014·江苏卷， 10)下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，正确的是( )
A．富营养化水体出现蓝藻水华的现象，可以说明能量流动的特点
B．生态系统中能量的初始来源只有太阳能
C．食物链各营养级中10%～20%的能量会被分解者利用
D．无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用
解析
富营养化水体出现蓝藻水华是大量有机污染物排到江湖中导致藻类大量繁殖，为物质循环的再生利用，说明物质循环反复性，而能量流动是单向的，所以A错误；生态系统的能源主要为太阳能，也可源自某些无机物氧化分解释放的能量，如硝化细菌、硫、铁细菌等化能自养型生物，所以B错误。生态系统中能量流动是单向递减的，其传递效率是10%～20%，即10%～20%的能量被下一营养级所同化，故C错误。生态系统的物质循环带有全球性和循环往复性，因此无机环境中的物质可以通过多种途径如光合作用、根的吸收进入生物群落被生物利用，故D项正确。
答案 D
8．(2014·海南卷， 16)关于土壤微生物的叙述，错误的是( )
A．土壤微生物参与生态系统的物质循环
B．土壤微生物可作为生态系统的分解者
C．秸秆经土壤微生物分解后可被农作物再利用
D．土壤中的硝化细菌是异养生物，因而不属于生产者
解析 大部分土壤微生物作为分解者，参与生态系统的物质循环，A、B正确；秸秆经土壤微生物分解为无机物，如CO2、无机盐等可被农作物再利用，C正确；土壤中的硝化细菌是化能自养型生物，因属于生产者，D错误。
答案 D
9．(2014·课标Ⅱ卷， 31)某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知，该生态系统有4个营养级，营养级之间的能量传效率为10%～20%，且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如下表所示，表中能量数值的单位相同。
种群
甲
乙
丙
丁
戊
能量
3.56
12.80
10.30
0.48
226.50
回答下列问题：
(1)请画出该生态系统中的食物网。
(2)甲和乙的种间关系是____①____；种群丁是该生态系统生物组分中的____②____。
(3)一般来说，生态系统的主要功能包括____③____、____④____，此外还具有信息传递等功能。碳对生物和生态系统具有重要意义，碳在____⑤____和____⑥____之间的循环主要以CO2的形式进行。
解析 (1)根据题干可知：1、营养级之间的能量流动效率10%～20%；2、每个种群只处于一个营养级。戊占有能量最多，应属于第一营养级；乙和丙能量值处于同一数量级并且二者之和(23.1)介于戊能量值的10%～20%(10.20%)，故乙和丙应同属于第二营养级；甲能量值介于第二营养级的10%～20%(15.4%)，应属于第三营养级；丁能量值介于第三营养级的10%～20%(13.48%)，应属于第四营养级。
(2)根据(1)的食物网可推知：甲乙种间关系是捕食；题干已声明所列数据不包括分解者，而戊属于第一营养级，为生产者，因此其余生物包括丁在内均为消费者。
(3)物质循环、能量流动、信息传递是生态系统的三大主要功能；碳以CO2的形式在生物群落与无机环境之间循环往复。
答案 (1)
戊乙丙甲丁
(2)①捕食 ②消费者 (3)③物质循环 ④能量流动 ⑤生物群落 ⑥无机环境
[拓展新题]
10．下列做法不属于生态系统中信息传递在农业生产中应用的是( )
A．捆扎稻草人驱赶稻田里的鸟类
B．利用昆虫信息素诱捕有害昆虫
C．利用秋水仙素诱导多倍体
D．播放结群信号录音招引鸟类
解析 A、D项属于利用物理信息对有害动物进行控制；B项属于利用化学信息对有害动物进行控制。
答案 C
11．一个生态养殖大棚里，水底养着螃蟹，水面漂浮着无土栽培的蔬菜，水面上方黄瓜藤枝蔓茂盛。漂浮蔬菜和黄瓜生长所需的肥料来自螃蟹的排泄物，大棚里同时种了一种特殊辣椒起驱虫作用。下列相关分析正确的是( )
A．只需输入太阳光能即可维持该生态系统的稳定
B．特殊辣椒的驱虫作用依赖于生态系统的信息传递
C．蔬菜和黄瓜从螃蟹的排泄物中获得养分，所以蔬菜和黄瓜也可以作为分解者
D．该生态系统中螃蟹、漂浮蔬菜、黄瓜构成了生物群落
解析 该生态系统是农业生态系统，人的作用很关键(灌溉、施肥、除草等)，不是只需输入光能即可维持稳定，A错误；螃蟹排泄物中的有机物先被分解者分解成无机盐，才能为蔬菜和黄瓜提供养分，C错误；群落是指区域内所有生物的总和，而不是只包含螃蟹、漂浮蔬菜和黄瓜，D错误；辣椒的驱虫作用显然是利用生态系统中的化学信息传递实现的，B正确。
答案 B
12．下图表示生态系统中四种成分(甲、乙和丙、丁、戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系，以下相关叙述中正确的是( )
A．甲、乙和丙所包含的所有种群构成群落
B．戊不一定是微生物
C．图中存在竞争关系的只有乙2和丙2
D．丁的含量增加将导致臭氧层被破坏
解析 由图可知，甲为生产者，乙和丙是消费者，戊是分解者，丁是非生物的物质和能量。群落包含该区域内所有的生物，包括生产者、消费者和分解者；戊是分解者，有些动物如蚯蚓也是分解者；图中乙2和丙2有共同的食物资源丙1，存在竞争关系，乙1和丙1均以甲为食，它们之间也存在竞争关系；由图知丁的主要气体成分是二氧化碳，而导致臭氧层被破坏的主要是含氟的气体。
答案 B
13．(2013·北京石景山模拟)如图表示某人工设计的生态系统，下列叙述不正确的是( )
A．该生态系统经过能量多级利用，提高了系统总能量利用效率
B．该生态系统的分解者是蝇蛆和蚯蚓，促进了系统中物质循环和能量流动的进行
C．合理使用农家肥可提高流经该生态系统的总能量
D．该生态系统遵循了“物质循环再生”的原理，但各营养级之间的能量传递效率并未提高
解析 作为分解者的蝇蛆和蚯蚓，只是通过能量的多级利用，提高了系统总能量利用效率，不能促进能量流动；农家肥可以通过有机物的分解，为植物等生产者提供较多的二氧化碳，有利于光合作用固定光能，提高流经该生态系统的总能量；该人工生态系统通过能量的多级利用，提高了系统总能量利用效率，但并没有改变能量传递效率。
答案 B
14．气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。
时期
碳吸收量(kg C·a－1)
碳释放量(kg C·a－1)
A
1.20×1014
1.20×1014
B
1.20×1014
1.26×1014
(1)生态系统碳的吸收主要是通过________作用实现的，碳的释放主要是通过________作用实现的。
(2)表中________时期的生态系统处于稳定状态，原因是________________________________________________________________________。
(3)由于过度的人工碳排放，破坏了生态系统的________，导致大气中________增加并引起全球气候变化。
(4)人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特性而制造的，类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的________阶段；又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的________直接发酵转化为燃料乙醇。
解析 (1)光合作用吸收CO2，呼吸作用释放CO2，生态系统中的碳循环主要是通过光合作用和呼吸作用实现的。(2)生态系统中的碳吸收量等于碳释放量时，说明该生态系统处于相对稳定状态。(3)过度的人工碳排放使得碳释放量大大超过碳吸收量，从而破坏了生态系统的稳定性。向大气中排放大量的CO2会引起温室效应，导致全球气候变化。(4)光合作用的光反应阶段中，对光能的吸收和转化发生在叶绿体的类囊体薄膜上。蓝藻光合作用的产物是糖类(有机物)，经酒精发酵可生成乙醇。
答案 (1)光合 呼吸 (2)A 碳的吸收量等于碳的释放量 (3)碳平衡 CO2浓度 (4)光反应 有机物
15.(2015·济宁联考)如图是某农田生态系统模式图，数字代表能量数值，单位是J/(cm2·a)，请回答下列问题：
(1)以上生态系统成分中不属于生物群落的是________(用字母回答)，以上过程直接揭示了生态系统的主要功能是______________________。
(2)向该农田中投放少量落叶等废弃物对生态系统不产生明显的影响，这是因为该生态系统具有________________________________________________________________________。
(3)若生产者固定的能量是1 000 J/(cm2·a)，则B捕食A的过程中能量传递效率为________；B固定的能量中用于自身生长发育繁殖的能量是__________________J/(cm2·a)。
(4)田间管理除草、除虫可以提高农作物的产量，从能量流动的角度分析提高产量的原因是________________________________________________________________________。
(5)当生物B因使用农药数量减少时，生物C的种群数量短时间内的变化为________。
(6)此农田生态系统弃耕以后发生的演替是________，在此过程中其恢复力稳定性将____________________。
解析 (1)图示生态系统中A表示生产者、B表示初级消费者、C表示次级消费者、D表示分解者、E表示非生物的物质和能量，E不属于生物群落，图示过程直接揭示了生态系统的主要功能是能量流动和物质循环。(2)农田生态系统受到轻微干扰不产生明显的影响，这是因为该生态系统具有一定的自我调节能力。(3)生产者固定的能量是1 000 J/(cm2·a)，B固定的能量为200 J/(cm2·a)，则B捕食A的过程中能量传递效率为200/1 000×100%＝20%；B固定的能量中用于自身生长发育繁殖的能量是B固定的能量200 J/(cm2·a)减去呼吸消耗的能量112 J/(cm2·a)，为88 J/(cm2·a)。(4)除草、除虫合理地调整了生态系统中能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，从而提高农作物产量。(5)当B减少时，C的食物减少，种群数量短时间内会减少。(6)农田生态系统弃耕以后发生的演替属于次生演替，演替过程中，生态系统的结构将越来越复杂，其恢复力稳定性将降低。
答案 (1)E 能量流动和物质循环 (2)一定的自我调节能力(稳定性或抵抗力稳定性) (3)20% 88 (4)合理地调整了生态系统中能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 (5)减少 (6)次生演替 降低
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