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2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第33講 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán) 1.關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的敘述，不正確的是(　　) A．所說的物質(zhì)是指組成生物體的一些基本化學(xué)元素 B．所說的生態(tài)系統(tǒng)是地球最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈 C．所說的循環(huán)是指物質(zhì)在生物與無機環(huán)境之間反復(fù)出現(xiàn)、循環(huán)流動 D．物質(zhì)在循環(huán)過程中不斷遞減 答案：D 解析：物質(zhì)循環(huán)的實質(zhì)為元素在生物圈這個最大的生態(tài)系統(tǒng)中反復(fù)出現(xiàn)、循環(huán)利用，在這個過程中物質(zhì)是守恒的，不可能遞減。 2．如圖是自然界碳循環(huán)的簡圖，圖中的甲、乙、丙各代表(　　) A．甲為生產(chǎn)者，乙為分解者，丙為消費者 B．甲為消費者，乙為分解者，丙為生產(chǎn)者 C．甲為分解者，乙為生產(chǎn)者，丙為消費者 D．甲為生產(chǎn)者，乙為消費者，丙為分解者 答案：A 解析：碳在生物群落內(nèi)部以含碳有機物形式進行傳遞，在生物群落與無機環(huán)境之間則以CO2形式進行循環(huán)。無機環(huán)境中的碳進入哪一營養(yǎng)級，哪一營養(yǎng)級即是生產(chǎn)者，而生產(chǎn)者、消費者均指向的應(yīng)為分解者，且分解者、生產(chǎn)者、消費者均有指向無機環(huán)境的箭頭(即它們靠細胞呼吸產(chǎn)生CO2)。 3．“氣候變暖將是一場災(zāi)難”，關(guān)于這種說法不正確的敘述是(　　) A．氣候變暖導(dǎo)致海平面上升，將給人類帶來無法估計的災(zāi)難 B．為防止氣候變暖，人類應(yīng)盡可能多地植樹造林、保護植被 C．為防止氣候變暖，人類要盡量減少CO2的排放量 D．海水溫度升高時，海水向大氣中釋放的CO2減少，有利于阻止氣溫升高 答案：D 解析：氣候變暖導(dǎo)致海平面上升，海水溫度升高，浮游生物呼吸作用加強，CO2釋放增多，進一步加劇氣候變暖，給人類帶來災(zāi)難。為防止氣候變暖，要減少CO2排放量，植樹造林，保護植被。 4．在一般情況下，下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的主要渠道的圖解正確的是(　　) 答案：A 解析：生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)由生產(chǎn)者和分解者接通了生物群落與無機環(huán)境的通道，生產(chǎn)者通過光合作用或化能合成作用，利用光能或氧化無機物釋放的能量，將無機物合成為有機物，這樣無機環(huán)境中的物質(zhì)進入生物群落，經(jīng)各級消費者利用，最后經(jīng)分解者的分解作用又將有機物轉(zhuǎn)化成無機物歸還于無機環(huán)境。 5．在任何生態(tài)系統(tǒng)中能把CO2釋放到大氣中去，以維持碳循環(huán)過程的主要形式是(　　) A．化石燃料的燃燒　　　 B．化工廠的分解釋放 C．生物的呼吸作用 D．碳酸鹽的風(fēng)化分解 答案：C 解析：生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)是以CO2的形式進行的，CO2首先通過生產(chǎn)者的光合作用進入生物群落。生物群落的各種生物都可以通過呼吸作用將有機物分解為CO2，歸還到大氣中去。化石燃料的燃燒雖然可以放出CO2，但并不是任何生態(tài)系統(tǒng)都存在這種形式。 6．分析以下生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系簡圖，不能得到的結(jié)論是(　　) A．能量①②③④的總和一定小于生產(chǎn)者所固定的太陽能總量 B．生物圈的物質(zhì)是自給自足的，能量是需要不斷補充的 C．圖D中包含的生物可能處于食物鏈的最高營養(yǎng)級 D．碳以CO2形式進入生物群落，又以CO2的形式離開生物群落返回?zé)o機環(huán)境 答案：C 解析：圖中A是生產(chǎn)者，B、C是消費者，D是分解者；生產(chǎn)者固定的能量有四個去向：呼吸消耗、流向消費者、被分解者利用、未被利用，圖中①②③④的總和是呼吸消耗、流向消費者、被分解者利用的能量，因此小于生產(chǎn)者所固定的太陽能總量；D不是食物鏈的成員。 7．(xx福建卷)下表選項中，甲、乙、丙三者關(guān)系能用下圖表示的是(　　) 選項 表示內(nèi)容 甲 乙 丙 A 碳元素的流向 消費者 CO2庫 生產(chǎn)者 B 內(nèi)環(huán)境成分的關(guān)系 血漿 淋巴 組織液 C 生態(tài)系統(tǒng)的能量流向 生產(chǎn)者 消費者 分解者 D 甲狀腺激素分泌的分級調(diào)節(jié) 下丘腦 甲狀腺 垂體 答案：A 解析：該圖若代表碳循環(huán)，則乙為CO2庫，丙為生產(chǎn)者，甲為消費者，A項正確；該圖若代表內(nèi)環(huán)境成分，則乙為血漿，丙為組織液，甲為淋巴，B項錯誤；該圖不能代表能量流向，因為能量是單向流動，不能出現(xiàn)雙箭頭表示，C項錯誤；該圖若代表甲狀腺激素分泌的分級調(diào)節(jié)，則甲為下丘腦，乙為垂體，丙為甲狀腺，D項錯誤。 8．(杭州高中xx屆月考)圖中a、b、c、d表示某生態(tài)系統(tǒng)的四種成分，箭頭表示各成分之間的關(guān)系，下列相關(guān)敘述中正確的是(　　) A．a(chǎn)和c所包含的所有種群構(gòu)成群落 B．c1的同化量越大，流向c2的能量就越少 C．d不一定是原核生物 D．b的含量增加將減緩溫室效應(yīng) 答案：C 解析：圖中a為生產(chǎn)者，b為無機環(huán)境，C為消費者，d為分解者。a、c、d所有種群構(gòu)成群落，C1同化量越大，流向C2的能量就越少；d是群落中的腐生生物，即有原核生物，又有真核生物。 9．稻—鴨—萍共作是一種新興的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。其中，水生植物紅萍(滿江紅)適生于蔭蔽環(huán)境，可作為鴨子的飼料，鴨子能吃有害昆蟲并供肥，促進水稻生長，對以此模式形成的生態(tài)系統(tǒng)，下列敘述錯誤的是(　　) A．該生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是物質(zhì)循環(huán)和能量流動 B．鴨子既是初級消費者，又是次級消費者 C．生物群落由水稻、紅萍、鴨子和有害昆蟲組成 D．水稻和紅萍分層分布，能提高光能利用率 答案：C 解析：生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是能量流動和物質(zhì)循環(huán)；在該生態(tài)系統(tǒng)中鴨子以植物為食時是初級消費者，以昆蟲為食時是次級消費者。生物群落是指一個生態(tài)系統(tǒng)中所有的植物、動物和微生物的總和，故C項錯誤。水稻和紅萍所需的光照不同，其分層現(xiàn)象有利于充分利用光能。 10．下列判斷錯誤的是(　　) A．適當(dāng)放牧，動物植食作用可增加草原生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性 B．捕食者體型比被捕食者小，則生物數(shù)量關(guān)系肯定會構(gòu)成倒金字塔形 C．生態(tài)系統(tǒng)中的能量流向分解者之后，仍可能從分解者再流向消費者 D．“?；~塘”生態(tài)系統(tǒng)與普通的生態(tài)系統(tǒng)相比，實現(xiàn)了能量多級利用 答案：B 解析：A正確，動物的植食作用可以促進植物的分化，可增加草原生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性；C正確，例如：草履蟲以枯草桿菌為食。 11．如圖是某森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量流向示意圖，h、i、j、k表示不同用途的有機物(j是未利用部分)，方框大小表示使用量，下列敘述正確的是(　　) A．進入該生態(tài)系統(tǒng)的CO2量與各h產(chǎn)生的CO2總量相等 B．生產(chǎn)者中i的量大于被初級消費者同化的有機物的量 C．流向分解者的k可被生產(chǎn)者直接吸收利用 D．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量可循環(huán)利用 答案：B 解析：A項中，進入該生態(tài)系統(tǒng)的CO2量通過光合作用合成有機物，由于每個營養(yǎng)級都有未利用的，所以進入該生態(tài)系統(tǒng)的CO2量應(yīng)大于各h產(chǎn)生的CO2量；C項中，k不能被生產(chǎn)者直接吸收利用；D項中，能量是單向流動的，不循環(huán)。 12．下列有關(guān)新型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的正確敘述是(　　) A．該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的良性循環(huán) B．該生態(tài)系統(tǒng)提高了各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率 C．建立該系統(tǒng)的目的是提高生態(tài)系統(tǒng)的能量利用率 D．該生態(tài)系統(tǒng)中，屬于第二營養(yǎng)級的生物有家畜和蚯蚓 答案：C 解析：生態(tài)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)循環(huán)，而能量是不能被循環(huán)利用的，A選項錯誤；生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級之間能量傳遞效率為10%～20%，通過人類的活動，可以調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)能量流動關(guān)系，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠郑岣呱鷳B(tài)系統(tǒng)的能量利用率，但不能提高生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率，B選項錯誤，C選項正確；蚯蚓在生態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者，不屬于食物鏈中的任何一個營養(yǎng)級。 13．假如一個人在代謝過程中，其全部同化量的來自植物，另來自牛肉，并且能量在各營養(yǎng)級之間的傳遞效率均為10%，現(xiàn)共有M 千克植物通過食物鏈被攝入人體，問最多能使人體體重增加多少千克(不計人體呼吸作用損耗)(　　) A. B. C. D. 答案：B 解析：由題可推斷出兩條食物鏈①植物→人，②植物→?！?，設(shè)人體增重為x千克，按10%能量傳遞效率計算可得，由①食物鏈引起人增重，消耗植物量為10%＝5x；由②食物鏈引起人體增重，消耗植物量為10%10%＝50x，則共消耗植物5x＋50x＝55x。由題意可知55x＝M，所以x＝。 14．在1957年，美國的生態(tài)學(xué)家H.T.Odum對佛羅里達州的銀泉進行了生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級和能量流動情況的調(diào)查，下表是調(diào)查結(jié)果。表中的①②③④分別表示不同的營養(yǎng)級，⑤為分解者。GP表示生物同化作用所固定的能量，NP表示生物體儲存的能量(NP＝GP－R)，R表示生物呼吸消耗的能量。下列敘述中不正確的是(　　) GP NP R ① 15.91 2.81 13.23 ② 871.27 369.69 501.58 ③ 0.88 0.34 0.54 ④ 141.20 62.07 79.13 ⑤ 211.85 19.26 192.59 A.生態(tài)系統(tǒng)能量流動的渠道可能是②→④→①→③ B．能量在第三營養(yǎng)級和第四營養(yǎng)級間的傳遞效率約為5.5% C．若本生態(tài)系統(tǒng)維持現(xiàn)在的能量輸入、輸出水平，則有機物的總量會增多 D．④營養(yǎng)級GP的去向中，未被利用的能量有一部分殘留在糞便中 答案：D 解析：A正確，按GP(表示生物同化作用所固定的能量)的多少，①②③④中能量最高的為第一營養(yǎng)級，⑤為分解者不參與構(gòu)成營養(yǎng)級。B正確，①為第三營養(yǎng)級、③為第四營養(yǎng)級，(0.8815.91)100%≈5.5%。C正確，本生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入值為生產(chǎn)者固定的871.27，輸出量為13.23＋501.58＋0.54＋79.13＋192.59＝787.07<871.27，故有機物的總量會增多。D錯誤，④營養(yǎng)級生物糞便中的能量不屬于④營養(yǎng)級GP的去向，應(yīng)屬于其上一營養(yǎng)級生物固定的能量。 15．(xx山東卷)6月5日是世界環(huán)境日，今年我國的世界環(huán)境日主題是“共建生態(tài)文明，共享綠色未來”。草原是綠色生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。某草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)如圖所示。 (1)圖中食物網(wǎng)較簡單，因此，該草原生態(tài)系統(tǒng)的________能力較差，其________穩(wěn)定性也相應(yīng)較低。除圖中所示的生物類群外，該生態(tài)系統(tǒng)的生物組成成分還應(yīng)有________才能保證其物質(zhì)循環(huán)的正常進行。 (2)如果圖中草能提供10 000kJ的能量，營養(yǎng)級間的能量傳遞效率為10%～20%，那么鷹占據(jù)的營養(yǎng)級能夠得到的最低和最高能量值分別是________kJ和________kJ。若去除蛇，且狐的數(shù)量不變，則草原容納鷹的數(shù)量會________。若外來生物入侵該區(qū)，則會導(dǎo)致該草原的________銳減或喪失。 (3)影響圖中兔種群數(shù)量變化的種間因素是________和競爭。若某年兔種群的K值為1 000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他條件不變的情況下，次年鼠的數(shù)量增加400只，則兔種群的K值變?yōu)開_______只。用標志重捕法調(diào)查該區(qū)鼠的種群數(shù)量時，若部分標記個體遷出，則導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果________(填“偏高”或“偏低”)。 (4)草原干旱時，兔攝取水分減少，體內(nèi)細胞外液滲透壓________，引起________滲透壓感受器興奮，增加抗利尿激素的釋放，進而引起________對水的重吸收增加，減少排尿量，以保持體內(nèi)水平衡。 答案：(1)自我調(diào)節(jié)(或：反饋調(diào)節(jié)，負反饋調(diào)節(jié))　抵抗力　分解者 (2)10　400　增加　生物多樣性(或：物種多樣性) (3)捕食　900　偏高 (4)升高　下丘腦　腎小管、集合管 解析：(1)食物網(wǎng)簡單，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力較差，其抵抗力穩(wěn)定性就較低；生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括生產(chǎn)者、消費者、分解者、非生物的物質(zhì)和能量，該生態(tài)系統(tǒng)的生物組成成分中缺少分解者。(2)鷹占據(jù)的營養(yǎng)級有第三、第四兩個營養(yǎng)級，其得到的最低能量值，應(yīng)以第四營養(yǎng)級為準，同時傳遞效率按10%計算，即10 000(10%)3＝10(kJ)；其得到的最高能量值，應(yīng)以第三營養(yǎng)級為準，同時傳遞效率按20%計算，即10 000(20%)2＝400(kJ)；若去除蛇，鷹的營養(yǎng)級降低，得到的能量增多，所以鷹的數(shù)量會增加；外來物種入侵通常會導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，物種多樣性銳減甚至喪失。(3)圖中影響兔種群數(shù)量變化的種間因素是競爭和捕食；因為4只鼠消耗的草量與1只兔的相等，則400只鼠消耗的草量，相當(dāng)于100只兔的消耗量，所以兔的K值變?yōu)? 000－100＝900(只)；用標志重捕法調(diào)查鼠的種群數(shù)量，設(shè)鼠總數(shù)為N，標記數(shù)為n，再次捕捉到的數(shù)目為M，M里面有標記的鼠的數(shù)目為m，則N＝nM/m，若部分標記個體遷出，則m減少，因此N值會偏高。(4)兔攝取水分減少，其細胞外液滲透壓會升高，刺激位于下丘腦的滲透壓感受器，使其產(chǎn)生興奮，增加抗利尿激素的釋放，促進腎小管和集合管對水的重吸收。 16．(江西重點中學(xué)xx聯(lián)考)為了研究環(huán)境污染物對某湖泊中生物的影響，一組學(xué)生開展了研究性學(xué)習(xí)。他們首先選取了該湖泊中5種不同的生物A、B、C、D、E，并對其進行消化道內(nèi)食物組成的分析；然后又請當(dāng)?shù)匾凰囱芯克膶＜覍@5種生物體內(nèi)2種污染物的含量進行了測定；再將研究數(shù)據(jù)繪制成下表： 生物種類 消化道內(nèi)食物組成 千克體重水污染物含量/mg 汞 某種殺蟲劑 A 魚(甲) 魚(乙) 78 96 B 河蚌 水蚤、小球菌 25 57 C 小球菌 / 3 5 D 魚(乙) 水蚤 10 31 E 水蚤 小球菌 5 15 (1)河蚌和水蚤的關(guān)系是______________________。 (2)右圖表示該湖泊生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的部分示意圖。甲、乙、丙、丁代表生態(tài)系統(tǒng)的4種成分，箭頭①～⑦表示循環(huán)過程。 請據(jù)圖分析回答： 圖中表示以CO2形式流動的是__________(填序號)，該生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)是____________________。 (3)下面A圖表示該湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量錐體圖，P為生產(chǎn)者，R1為初級消費者，R2為次級消費者。B圖是將A圖中的各營養(yǎng)級所含有的能量進行分類剖析，圖中a、a1、a2表示上一年留下來的能量(假設(shè)它不被下一營養(yǎng)級利用)，e、e1、e2表示呼吸消耗量。據(jù)圖作答： A圖　　　　　B圖　　　 ①每年流入這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是____________。 ②B圖中R1的b1和d1表示__________________________________________。 答案：(1)捕食和競爭　(2)①②⑤⑥　甲 (3)①b＋c＋d＋e?、诹魅敕纸庹吣芰亢臀幢幌乱患壚玫哪芰? 解析：(1)由表格數(shù)據(jù)判斷出該食物網(wǎng)為： 小球藻河蚌水蚤魚乙魚甲，故河蚌和水蚤的關(guān)系為捕食和競爭。(2)圖中甲為生產(chǎn)者，乙為消費者，丙為分解者，丁為大氣中CO2庫，C在生物群落與無機環(huán)境之間以CO2氣體形式循環(huán)。(3)每年流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是該年植物光合作用利用的光能總量，應(yīng)注意不包括上一年留下來的能量。圖中e為呼吸量，c為下一營養(yǎng)級的同化量，b和d是未被下一營養(yǎng)級利用的能量和流入分解者的能量。 1.(xx海南單科)下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動簡圖，下列敘述錯誤的是(　　) A．甲是生產(chǎn)者，乙是消費者 B．該生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng) C．能量通過光合作用固定并進入系統(tǒng)，可以熱能形式輸出 D．甲、乙和分解者所貯存的能量之和是輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 答案：D 解析：甲能固定太陽能，是生產(chǎn)者。乙以甲為食，是消費者。該生態(tài)系統(tǒng)有能量輸出到其他系統(tǒng)中，故該生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng)。太陽能必須經(jīng)過生產(chǎn)者的光合作用(化能合成作用)轉(zhuǎn)化成化學(xué)能才能進入生態(tài)系統(tǒng)并開始流動。生態(tài)系統(tǒng)的能量可以電能、熱能、化學(xué)能的形式輸出。生產(chǎn)者所固定的太陽能是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。 2．(xx安徽理綜)某棄耕地的主要食物鏈由植物→田鼠→鼬構(gòu)成。生態(tài)學(xué)家對此食物鏈能量流動進行了研究，結(jié)果如下表，單位是J/(hm2a)。 植物 田鼠 鼬 固定的太陽能 攝入量 同化量 呼吸量 攝入量 同化量 呼吸量 2.451011 1.05109 7.50108 7.15108 2.44107 2.25107 2.18107 (1)能量從田鼠傳遞到鼬的效率是________。 (2)在研究能量流動時，可通過標志重捕法調(diào)查田鼠種群密度。在1 hm2范圍內(nèi)，第一次捕獲并標記40只田鼠，第二次捕獲30只，其中有標記的15只。該種群密度是________只/hm2。若標記的田鼠有部分被鼬捕食，則會導(dǎo)致種群密度估算結(jié)果________。 (3)田鼠和鼬都是恒溫動物，同化的能量中只有3%～5%用于________________，其余在呼吸作用中以熱能的形式散失。 (4)鼬能夠依據(jù)田鼠留下的氣味去獵捕后者，田鼠同樣也能夠依據(jù)鼬的氣味或行為躲避獵捕?？梢姡畔⒛軌騙_______________，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 答案：(1)3% (2)80　偏高 (3)生長、發(fā)育、繁殖等生命活動 (4)調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系 解析：本題主要考查生態(tài)系統(tǒng)功能和種群密度調(diào)查的相關(guān)知識。(1)分析表中數(shù)據(jù)，可求得能量從田鼠傳遞到鼬的效率是(2.25107)(7.50108)100%＝3%。(2)根據(jù)標志重捕法調(diào)查種群密度的公式計算：1 hm2范圍內(nèi)，田鼠的種群密度為(4030)15＝80(只)。若標記的田鼠有部分被捕食，則重捕時標記的田鼠較未被捕食時少，這樣求得的田鼠種群密度會偏高。(3)田鼠和鼬同化的能量一部分以熱能形式散失，另一部分用于自身的生長、發(fā)育、繁殖等生命活動。(4)通過題干所述，可知信息能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。