生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能與穩(wěn)態(tài)1.碳循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)中重要的物質(zhì)循環(huán)類型。下列過(guò)程與碳循環(huán)無(wú)直接關(guān)系的是()A.生物的細(xì)胞呼吸B.植物的光合作用C.化石燃料的燃燒D.植物的水分吸收答案D生物的細(xì)胞呼吸、化石燃料的燃燒使碳回到非生物界,植物的光合作用使碳從非生物界到生物界,這些過(guò)程與碳循環(huán)直接相關(guān);植物的水分吸收與碳循環(huán)無(wú)直接關(guān)系,故選D。2.(2016課標(biāo)全國(guó),31,8分)凍原生態(tài)系統(tǒng)因其生物的生存條件十分嚴(yán)酷而獨(dú)具特色,有人曾將該生態(tài)系統(tǒng)所處的地區(qū)稱為“不毛之地”?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)由于溫度的限制作用,凍原上物種的豐富度較低。豐富度是指。(2)與熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)相比,通常凍原生態(tài)系統(tǒng)有利于土壤有機(jī)物質(zhì)的積累,其原因是。(3)通常,生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈不會(huì)很長(zhǎng),原因是。答案(1)群落中物種數(shù)目的多少(2)低溫下,分解者的分解作用弱(3)能量在沿食物鏈流動(dòng)的過(guò)程中是逐級(jí)減少的(其他合理答案可酌情給分)解析(1)豐富度是指群落中物種數(shù)目的多少。(2)凍原生態(tài)系統(tǒng)中,因環(huán)境溫度低,分解者的數(shù)量少且分解能力弱,導(dǎo)致土壤有機(jī)物質(zhì)分解量少,有利于土壤有機(jī)物質(zhì)的積累。(3)因能量沿食物鏈流動(dòng)時(shí)是逐級(jí)遞減的,所以生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈不會(huì)很長(zhǎng)。3.(2016四川理綜,9,11分)豌豆蚜和鱗翅目幼蟲(chóng)是利馬豆的主要害蟲(chóng),蟬大眼蝽可取食利馬豆及兩類害蟲(chóng)。研究人員用疏果劑處理去除部分豆莢后,測(cè)試以上動(dòng)物密度的變化,結(jié)果見(jiàn)下表(單位:個(gè)/株,疏果劑對(duì)以上動(dòng)物無(wú)危害)。物種分組第7天第14天第21天蟬大眼蝽對(duì)照組0.200.620.67處理組0.200.100.13豌豆蚜對(duì)照組2.004.002.90處理組2.008.7022.90鱗翅目幼蟲(chóng)對(duì)照組1.001.310.82處理組1.132.192.03(1)調(diào)查豌豆蚜的種群密度應(yīng)采用法。施用疏果劑后,預(yù)測(cè)豌豆蚜的種群數(shù)量將呈型增長(zhǎng)。(2)在該生態(tài)系統(tǒng)中蟬大眼蝽屬于第營(yíng)養(yǎng)級(jí);蟬大眼蝽攝入有機(jī)物所含的能量,一部分流向,另一部分被蟬大眼蝽同化用于自身呼吸和生長(zhǎng)發(fā)育繁殖。(3)利馬豆根部的根瘤菌可以將空氣中的氮轉(zhuǎn)變?yōu)楣├R豆利用,利馬豆與根瘤菌的種間關(guān)系為。(4)分析表中數(shù)據(jù)可知,蟬大眼蝽主要取食,請(qǐng)說(shuō)明你判定的依據(jù):。答案(1)樣方S(2)二、三分解者(3)含氮的養(yǎng)料互利共生(4)利馬豆利馬豆豆莢減少后,豌豆蚜和鱗翅目幼蟲(chóng)的密度增加,而蟬大眼蝽密度減少解析(1)調(diào)查豌豆蚜的種群密度應(yīng)采用樣方法;由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,施用疏果劑后豌豆蚜的種群數(shù)量增加,但由于利馬豆的數(shù)量有限,且存在天敵蟬大眼蝽的制約作用,所以豌豆蚜的種群數(shù)量不能無(wú)限增長(zhǎng),應(yīng)呈現(xiàn)S型增長(zhǎng)。(2)因?yàn)橄s大眼蝽可取食利馬豆及兩類害蟲(chóng),所以蟬大眼蝽應(yīng)屬于第二、三營(yíng)養(yǎng)級(jí);動(dòng)物攝入的有機(jī)物所含能量=糞便中有機(jī)物所含能量(流向分解者)+消化吸收的有機(jī)物所含能量(同化量)。(3)根瘤菌與利馬豆共同生活在一起,相互依存,彼此有利,兩者應(yīng)為互利共生關(guān)系:根瘤菌可將空氣中的氮轉(zhuǎn)變?yōu)楹酿B(yǎng)料供利馬豆利用,而利馬豆為根瘤菌提供有機(jī)養(yǎng)料。(4)分析表中數(shù)據(jù)可知,利馬豆豆莢減少后,豌豆蚜和鱗翅目幼蟲(chóng)的密度增加,而蟬大眼蝽密度減少,由此說(shuō)明蟬大眼蝽主要取食利馬豆。4.6月8日是世界海洋日。海洋是生物圈的重要組成部分,與人類的生存和發(fā)展息息相關(guān)。(1)根據(jù)圖甲分析,要獲得最大持續(xù)捕撈量,捕撈后大黃魚(yú)種群數(shù)量應(yīng)處于點(diǎn)。用標(biāo)志重捕法調(diào)查大黃魚(yú)種群密度時(shí),若標(biāo)記個(gè)體更易于被捕食,則種群密度的估計(jì)值(填“偏高”“偏低”或“不變”)。(2)海洋魚(yú)類生活在不同的水層,這體現(xiàn)了生物群落的結(jié)構(gòu)。新建碼頭的樁柱表面很快被細(xì)菌附著,隨后依次出現(xiàn)硅藻、藤壺、牡蠣等,該過(guò)程稱為。(3)圖乙表示某海域能量流動(dòng)簡(jiǎn)圖,A、B、C、D表示生態(tài)系統(tǒng)的組成成分。圖中和(填字母)在碳循環(huán)過(guò)程中起著關(guān)鍵作用;能量在第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率為。(4)海洋會(huì)受到石油、工業(yè)廢水、生活污水等污染。如果污染超過(guò)海洋生態(tài)系統(tǒng)的,海洋生態(tài)系統(tǒng)就很難恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。答案(1)b偏高(2)垂直(群落的)演替(或原生演替)(3)AB(注兩空可顛倒)20%(4)自我調(diào)節(jié)能力(或自凈能力)解析(1)從圖中可看出b點(diǎn)時(shí)種群的增長(zhǎng)速率最大,要獲得最大持續(xù)捕撈量,捕撈后,大黃魚(yú)種群數(shù)量應(yīng)處于b點(diǎn);用標(biāo)志重捕法調(diào)查種群密度時(shí),若標(biāo)記個(gè)體更易于被捕食,則重捕率降低,種群密度的估計(jì)值偏高。(2)海洋魚(yú)類生活在不同的水層,體現(xiàn)了生物群落的垂直結(jié)構(gòu);從最初沒(méi)有生物到被多種生物附著,這個(gè)過(guò)程為群落演替。(3)分析圖乙可知,A為生產(chǎn)者,B為分解者,D為初級(jí)消費(fèi)者,C為次級(jí)消費(fèi)者,在碳循環(huán)過(guò)程中起關(guān)鍵作用的是生產(chǎn)者和分解者;第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率為:(1.5106)(7.5106)100%=20%。(4)如果污染超過(guò)海洋生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力(或自凈能力),海洋生態(tài)系統(tǒng)很難恢復(fù)。5.在江蘇某地進(jìn)行稻田養(yǎng)魚(yú)的實(shí)驗(yàn)研究。6月5日在一定面積的實(shí)驗(yàn)小區(qū)插秧后放養(yǎng)300條小鯽魚(yú)(雜食性),稻田水深810 cm。對(duì)照小區(qū)不放魚(yú),其他條件相同。所有處理設(shè)置3次重復(fù),實(shí)驗(yàn)持續(xù)2個(gè)月,期間檢測(cè)浮游植物生物量(干重)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù),其主要目的是。(2)實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)月期間,檢測(cè)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組浮游植物生物量顯著高于對(duì)照組,原因分析如下:放魚(yú)對(duì)浮游植物的不利之處是魚(yú)的取食作用;有利之處是魚(yú)糞便為浮游植物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),以及魚(yú)會(huì)大量捕食從而減弱其對(duì)浮游植物的捕食作用。在此期間,有利因素占據(jù)優(yōu)勢(shì)。(3)實(shí)驗(yàn)的第二個(gè)月期間,所有小區(qū)的浮游植物生物量均顯著下降,主要原因是此時(shí)生長(zhǎng)旺盛的水稻與浮游植物之間具有關(guān)系。(4)放養(yǎng)魚(yú)增加了該生態(tài)系統(tǒng)中的復(fù)雜性,從而增加了該生態(tài)系統(tǒng)中的速率。(5)除了上述因素之外,對(duì)該實(shí)驗(yàn)研究影響最大的不定因素是(填序號(hào))。鳥(niǎo)土壤質(zhì)地光照水體肥力稻田雜草答案(1)減少實(shí)驗(yàn)誤差(增加實(shí)驗(yàn)的精確性)(2)浮游動(dòng)物(3)競(jìng)爭(zhēng)(4)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物網(wǎng)或食物鏈)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量流動(dòng)(5)解析本題主要考查食物鏈、食物網(wǎng)、物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量流動(dòng)的相關(guān)知識(shí)。(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)置應(yīng)遵循平行重復(fù)原則,故每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù),主要目的是減少實(shí)驗(yàn)誤差。(2)與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組放養(yǎng)的雜食性鯽魚(yú)會(huì)大量捕食以浮游植物為食的浮游動(dòng)物,同時(shí)魚(yú)的糞便為浮游植物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),從而使實(shí)驗(yàn)組的浮游植物生物量顯著高于對(duì)照組。(3)隨著時(shí)間的延續(xù),浮游植物和水稻競(jìng)爭(zhēng)稻田中有限的礦質(zhì)元素等生存條件,水稻生長(zhǎng)旺盛即水稻在競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位,浮游植物便會(huì)大幅度減少,浮游植物光合產(chǎn)量下降,最終導(dǎo)致以浮游植物為食的浮游動(dòng)物減少。(4)稻田中魚(yú)類的加入,增加了該生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,從而增加了該生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量流動(dòng)的速率。(5)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)變量為鯽魚(yú)的有無(wú),與土壤質(zhì)地、光照、水體肥力、稻田雜草相比,鳥(niǎo)可以捕食魚(yú),故對(duì)該實(shí)驗(yàn)研究影響最大的不定因素應(yīng)為鳥(niǎo)。6.(2018課標(biāo)全國(guó),31,11分)大型肉食性動(dòng)物對(duì)低營(yíng)養(yǎng)級(jí)肉食性動(dòng)物與植食性動(dòng)物有捕食和驅(qū)趕作用,這一建立在“威懾”與“恐懼”基礎(chǔ)上的種間關(guān)系會(huì)對(duì)群落或生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響,此方面的研究屬于“恐懼生態(tài)學(xué)”范疇?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)當(dāng)某種大型肉食性動(dòng)物遷入到一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng)時(shí),原有食物鏈的營(yíng)養(yǎng)級(jí)有可能增加。生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈的營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)量一般不會(huì)太多,原因是。(2)如果將頂級(jí)肉食性動(dòng)物引入食物網(wǎng)只有三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的某生態(tài)系統(tǒng)中,使得甲、乙兩種植食性動(dòng)物間的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果發(fā)生了反轉(zhuǎn),即該生態(tài)系統(tǒng)中甲的數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)地位喪失。假定該反轉(zhuǎn)不是由于頂級(jí)肉食性動(dòng)物的直接捕食造成的,那么根據(jù)上述“恐懼生態(tài)學(xué)”知識(shí)推測(cè),甲的數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)地位喪失的可能原因是(答出一點(diǎn)即可)。(3)若某種大型肉食性動(dòng)物在某地區(qū)的森林中重新出現(xiàn),會(huì)減輕該地區(qū)野豬對(duì)農(nóng)作物的破壞程度。根據(jù)上述“恐懼生態(tài)學(xué)”知識(shí)推測(cè),產(chǎn)生這一結(jié)果的可能原因有(答出兩點(diǎn)即可)。答案(1)生產(chǎn)者固定的能量在沿食物鏈流動(dòng)過(guò)程中大部分都損失了,傳遞到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量較少(2)甲對(duì)頂級(jí)肉食性動(dòng)物的恐懼程度比乙高,頂級(jí)肉食性動(dòng)物引入后甲逃離該生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量比乙多(3)大型肉食性動(dòng)物捕食野豬;野豬因恐懼減少了采食解析(1)生產(chǎn)者固定的能量在沿食物鏈流動(dòng)過(guò)程中大部分都損失了,傳遞到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量較少,相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率大約是10%20%,所以生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈的營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)量一般不超過(guò)5個(gè)。(2)頂級(jí)肉食性動(dòng)物引入后,甲的數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)地位喪失,且不是由于頂級(jí)肉食性動(dòng)物的直接捕食造成的。根據(jù)“恐懼生態(tài)學(xué)”知識(shí)可推測(cè),甲對(duì)頂級(jí)肉食性動(dòng)物的恐懼程度比乙高,引入頂級(jí)肉食性動(dòng)物后,甲逃離該生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量比乙多。(3)某種大型肉食性動(dòng)物在森林中出現(xiàn)后,會(huì)減輕野豬對(duì)農(nóng)作物的破壞程度,可能是因?yàn)榇笮腿馐承詣?dòng)物捕食野豬,從而減少了野豬數(shù)量,也可能是因?yàn)橐柏i因恐懼該大型肉食性動(dòng)物而減少了對(duì)農(nóng)作物的采食量。7.(2018課標(biāo)全國(guó),32,10分)下圖是某農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖。據(jù)圖回答下列問(wèn)題:(1)蚯蚓生命活動(dòng)所需的能量來(lái)自生活垃圾中的(填“有機(jī)物”或“無(wú)機(jī)物”)。生活垃圾中的細(xì)菌和真菌屬于分解者,在生態(tài)系統(tǒng)中分解者的作用是。(2)根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中分解者的作用,若要采用生物方法處理生活垃圾,在確定處理生活垃圾的方案時(shí),通常需要考慮的因素可概括為3個(gè)方面,即。(3)有機(jī)肥在土壤中經(jīng)分解、轉(zhuǎn)化可產(chǎn)生N,通常植物根系對(duì)N的吸收是通過(guò)運(yùn)輸完成的。答案(1)有機(jī)物將動(dòng)植物遺體和動(dòng)物的排遺物分解成無(wú)機(jī)物(2)待分解垃圾的性質(zhì),引進(jìn)的分解者生物的種類,處理環(huán)境的理化條件(3)主動(dòng)解析本題主要考查生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、生活垃圾的處理、物質(zhì)運(yùn)輸?shù)戎R(shí)。(1)蚯蚓為異養(yǎng)生物,屬于生態(tài)系統(tǒng)中的分解者,分解者的作用是把動(dòng)植物遺體和動(dòng)物的排遺物分解成無(wú)機(jī)物。蚯蚓生命活動(dòng)所需能量來(lái)自生活垃圾中的有機(jī)物。(2)用生物方法處理生活垃圾,需考慮分解者的種類、待分解垃圾的性質(zhì)以及分解者分解垃圾時(shí)所處環(huán)境的理化條件等。(3)植物根細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸吸收K+、N等無(wú)機(jī)鹽離子。8.(2018天津理綜,8,10分)為研究森林生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán),對(duì)西黃松老齡(未砍伐50250年)和幼齡(砍伐后22年)生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)碳庫(kù)及年碳收支進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)下表。據(jù)表回答:碳量西黃松生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者活生物量(g/m2)死有機(jī)質(zhì)(g/m2)土壤有機(jī)碳(g/m2)凈初級(jí)生產(chǎn)力*(g/m2年)異養(yǎng)呼吸*(g/m2年)老齡12 7302 5605 330470440幼齡1 4603 2404 310360390*凈初級(jí)生產(chǎn)力:生產(chǎn)者光合作用固定總碳的速率減去自身呼吸作用消耗碳的速率*異養(yǎng)呼吸:消費(fèi)者和分解者的呼吸作用(1)西黃松群落被砍伐后,可逐漸形成自然幼齡群落,體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(2)大氣中的碳主要在葉綠體部位被固定,進(jìn)入生物群落。幼齡西黃松群落每平方米有克碳用于生產(chǎn)者當(dāng)年的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖,儲(chǔ)存在生產(chǎn)者活生物量中;其中,部分通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)中的呼吸作用,部分轉(zhuǎn)變?yōu)樗烙袡C(jī)質(zhì)和土壤有機(jī)碳后通過(guò)的分解作用,返回大氣中的CO2庫(kù)。(3)西黃松幼齡群落中每克生產(chǎn)者活生物量的凈初級(jí)生產(chǎn)力(大于/等于/小于)老齡群落。根據(jù)年碳收支分析,幼齡西黃松群落(能/不能)降低大氣碳總量。答案(1)恢復(fù)力(2)基質(zhì)360消費(fèi)者分解者(3)大于不能解析(1)生態(tài)系統(tǒng)有抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性,西黃松群落被砍伐后,可逐漸形成自然幼齡群落,體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性。(2)大氣中的碳主要在葉綠體基質(zhì)部位被固定,進(jìn)而被還原形成有機(jī)物進(jìn)入生物群落。幼齡西黃松群落每平方米中用于生產(chǎn)者當(dāng)年的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖,儲(chǔ)存在生產(chǎn)者活生物量中的碳量等于生產(chǎn)者光合作用固定總碳量減去自身呼吸作用消耗的碳量,即凈初級(jí)生產(chǎn)力乘以1平方米(360 g/m21 m2=360 g)。儲(chǔ)存在生產(chǎn)者活生物量中的碳量,部分通過(guò)消費(fèi)者的呼吸作用,部分轉(zhuǎn)變?yōu)樗烙袡C(jī)質(zhì)和土壤有機(jī)碳后通過(guò)分解者的分解作用,返回大氣中的CO2庫(kù)。(3)根據(jù)表格可知:老齡群落中每克生產(chǎn)者活生物量的凈初級(jí)生產(chǎn)力為0.037/年;幼齡群落中每克生產(chǎn)者活生物量的凈初級(jí)生產(chǎn)力為0.25/年,所以幼齡群落中每克生產(chǎn)者活生物量每年的凈初級(jí)生產(chǎn)力大于老齡群落。根據(jù)年碳收支分析:“收”即凈初級(jí)生產(chǎn)力,“支”即異養(yǎng)呼吸,360<390,即“收”小于“支”,所以幼齡西黃松群落不能降低大氣碳總量。