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高考真题分类汇编生态系统的功能
【高考真题分类汇编】生态系统的功能
1.[2019·全国卷
]
(11分)回答下列与生态系统相关的问题。
(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自于______,生产者的能量可以直接流向__________________(答出2点即可)。
(2)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。
若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量,可在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2含量(A);另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中,密闭后放回取样处,若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。
据此回答下列问题。
在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这段时间内________________;C与B的差值表示这段时间内_______________________;A与B的差值表示这段时间内___________________。
答案 (11分,除标注外,每空2分)
(1)太阳能 初级消费者、分解者
(2)生产者净光合作用的放氧量 生产者光合作用的总放氧量(3分) 生产者呼吸作用的耗氧量
解析
(1)生态系统中生产者进行光合作用所固定的能量来自太阳能,生产者固定的能量的去路是一部分通过呼吸作用以热能形式散失(大部分)、一部分流向了初级消费者、一部分通过残枝败叶等形式流向了分解者,所以生产者的能量可以直接流向初级消费者和分解者。
(2)单位时间生产者制造有机物的量等于生产者积累有机物的量和呼吸量的总和。
题述测量的三份水样中A为对照,B为生产者进行呼吸作用后剩余的氧气量,C为生产者进行光合作用和呼吸作用后玻璃瓶中的氧气量;C与A的差值表示该段时间内生产者净光合作用的放氧量(或积累有机物的量),A与B的差值表示该段时间内生产者进行呼吸作用消耗氧气的量(或消耗有机物的量),所以,C与B的差值=[(C-A)+(A-B)]表示该段时间内生产者光合作用的总放氧量(或制造有机物的量)。
2.[2018·海南高考]某同学将一面镜子竖立在一棵树旁,该树上的一只小鸟飞到镜前,对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。
下列关于该事件中信息传递的叙述,错误的是( )
A.小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息
B.小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息
C.小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息
D.激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息
答案 D
解析 小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息,A正确;小鸟的眼睛能够感受镜子发出的光,这属于物理信息,B正确;小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息,因此会对其进行愤怒地啄击扑打,C正确;由B选项可知,激怒小鸟的信息是直接来自非生物的物理信息,D错误。
3.[2018·全国卷Ⅰ](8分)回答下列问题:
(1)大自然中,猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食,而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会,猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生态学上称为__________。
(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”,食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性,在这个过程中,捕食者使物种多样性增加的方式是______________________________________________________________。
(3)太阳能进入生态系统的主要过程是________________________________________________。
分解者通过__________________________________________来获得生命活动所需的能量。
答案 (8分,除标注外,每空2分)
(1)协同进化(或共同进化)(1分)
(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的生存提供机会(3分)
(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中 呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解
解析
(1)不同物种之间,生物与无机环境之间,在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化,猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生态学上称为共同进化。
(2)“收割理论”是指捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性。
(3)太阳能进入生态系统的主要途径是生产者的光合作用,通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中。
分解者通过呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解来获得生命活动所需的能量。
4.[2018·全国卷Ⅱ](7分)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用。
这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响,此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。
回答下列问题:
(1)当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时,原有食物链的营养级有可能增加,生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某生态系统中,使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转,即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。
假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的,那么根据上述“恐惧生态学”知识推测,甲的数量优势地位丧失的可能原因是____________________________________________________(答出一点即可)。
(3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现,会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。
根据上述“恐惧生态学”知识推测,产生这一结果的可能原因有__________________________________________________________(答出两点即可)。
答案 (7分,除标注外,每空2分)
(1)生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了,传递到下一营养级的能量较少
(2)甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高,顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多
(3)大型肉食性动物捕食野猪;野猪因恐惧减少了采食;野猪因恐惧而部分迁出该地区(3分)
解析
(1)生产者固定的太阳能总量是流入一个生态系统的总能量。
能量在沿着食物链和食物网流动的过程中,各个营养级的生物都会通过自身的呼吸作用而消耗一部分能量(以热能的形式散失),也有一部分随着残枝败叶或遗体残骸等被分解者分解释放出来而不能输入到下一营养级,即生产者固定的能量在沿食物链流动的过程中大部分损失了,传递到下一营养级的能量较少,因此食物链中的营养级数量一般不会太多。
(2)依题意可知:
顶级肉食性动物的引入,使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转(甲的数量优势地位丧失),而该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的,进而推知,甲的数量优势地位丧失的可能原因是顶级肉食性动物对甲、乙的驱赶作用而引起的甲、乙的“恐惧”程度不同,甲对顶级肉食性动物的“恐惧”程度比乙高,顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多。
(3)某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现,会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度,由题意中“恐惧生态学”的知识可推知,其可能的原因:
一是该种大型肉食性动物对野猪的直接捕食而导致野猪的个体数减少,二是野猪因“恐惧”减少了采食,还可能是野猪部分迁出,而导致个体数减少。
5.(2018·江苏高考)某城市河流由于生活污水和工业废水的排入,水质逐渐恶化。
经过治理后,河水又恢复了清澈。
如图表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3种鱼,丁为1种水鸟,甲不摄食藻类,箭头指示能量流动方向),如图表示部分能量流动关系(图中数字表示同化的能量)。
请回答下列问题:
(1)图1所示食物网中,遗漏了一条能量流动途径,该条途径是____________。
(2)图1所示食物网中,次级消费者是________,丁与丙之间的种间关系是____________。
(3)根据图1分析,除了图2中已经标出的能量去向之外,乙的能量去向还有______________________________________。
(4)结合图2分析,图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率________(在“大于”“小于”或“等于”中选择)7.6%。
(5)经检测,水体中含有某种可被生物富集的农药,推测此农药含量最高的物种是________。
(6)从生态学角度解释,污染物排放导致水质恶化的主要原因是______________________________。
答案
(1)水草→甲→丁
(2)丙和丁 捕食和竞争
(3)传递给丙、自身呼吸作用以热能形式散失
(4)大于
(5)丁
(6)河流生态系统自我调节(自我修复)能力有限
解析
(1)生态系统中的能量沿着食物链(网)流动。
图中第二营养级中的甲的能量可以流向第三营养级丙、丁,图中遗漏的能量流动途径是水草→甲→丁。
(2)次级消费者属于第三营养级,图中属于第三营养级的生物有丙、丁。
(3)生态系统的能量流动中,初级消费者(乙)的能量有三个去向,一是自身呼吸作用以热能的形式散失,二是流向下一营养级(丙和丁),三是被分解者分解利用。
(4)第二营养级包括甲和乙,第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(甲+乙)/25000,甲同化的能量未知,乙同化的能量为1900kJ,故第一营养级到第二营养级的能量传递效率大于7.6%(1900/25000×100%)。
(5)被生物富集的农药在最高营养级中的含量最高,即丁中农药含量最高。
(6)生态系统具有自我调节能力,但其自我调节能力是有一定限度的,当河流的污染物超过生态系统能自我调节的范围时,就会造成河流水质恶化。
6.[2016·全国卷Ⅲ]我国谚语中的“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物链的原理。
若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中,捕食黄雀并栖息于林中。
下列叙述正确的是( )
A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量
B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者
C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节
D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向
答案 C
解析 根据题意可写出食物链:
植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰。
鹰的迁入延长了食物链,使能量消耗的环节(营养级)增加,但没有改变能量流动的方向,C正确,D错误;鹰的迁入使黄雀的数量减少,导致黄雀的食物螳螂的数量增多,进而导致蝉的数量减少,A错误;细菌产生的能量大多以热能的形式散失,不能流向生产者,B错误。
7.[2016·天津高考]在丝瓜地生态系统中,丝瓜、昆虫甲、昆虫乙存在捕食关系。
如图为某年度调查甲、乙两种昆虫种群数量变化的结果。
下列叙述正确的是( )
A.该丝瓜地的碳循环在丝瓜、昆虫与无机环境之间完成
B.依据随机取样原则统计成虫数量可计算出昆虫种群密度
C.乙与甲的数量比值代表两种昆虫间的能量传递效率
D.乙数量的增加会减少甲种群对丝瓜的摄食量
答案 D
解析 碳循环发生在生物群落与无机环境之间,具有全球性,A错误;只统计成虫数量计算出的是成虫的种群密度,B错误;乙与甲的数量比值不能代表两种昆虫间的能量传递效率,C错误;由于乙捕食甲,因此乙数量的增加使甲种群数量减少,从而使甲种群对丝瓜的摄食量减少,D正确。
8.[2015·全国卷Ⅱ]下列有关生态系统的叙述,错误的是( )
A.生态系统的组成成分中含有非生物成分
B.生态系统相对稳定时无能量输入和散失
C.生态系统维持相对稳定离不开信息传递
D.负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定
答案 B
解析 生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,A正确;生态系统相对稳定时有能量的输入和散失,二者处于动态平衡状态,B错误;生态系统的信息传递具有维持生态系统相对稳定的作用,生态系统维持相对稳定离不开信息传递,C正确;生态系统具有自我调节能力,负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,有利于生态系统保持相对稳定,D正确。
9.[2015·四川高考]在适宜温度和大气CO2浓度条件下,测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标(见下表)。
下列分析正确的是( )
物种
指标
马尾
松
苦槠
石栎
青冈
光补偿点(μmol·
m-2·s-1)
140
66
37
22
光饱和点(μmol·
m-2·s-1)
1425
1255
976
924
注:
光补偿点:
光合速率等于呼吸速率时的光强;光饱和点:
达到最大光合速率所需的最小光强。
A.光强大于140μmol·m-2·s-1,马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体
B.光强小于1255μmol·m-2·s-1,影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度
C.森林中生产者积累有机物的能量总和,即为输入该生态系统的总能量
D.在群落演替过程中,随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加
答案 D
解析 光强大于光补偿点,马尾松幼苗叶肉细胞光合作用强度大于呼吸作用强度,则光合作用产生的O2一部分进入线粒体,一部分释放到细胞外,A错误;光强小于光饱和点时,光照强度是影响苦槠幼苗光合速率的环境因素,B错误;输入该生态系统的总能量是该生态系统中生产者合成有机物的总量,不是生产者积累有机物的量,C错误;分析表格可知,青冈的光补偿点和光饱和点都较低,在该生态系统中属于较耐阴的树种,所以群落演替过程中,随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加,D正确。
10.[2015·福建高考]下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值,单位是J·m-2·a-1)。
下列叙述正确的是( )
A.该食物网中最高营养级为第六营养级
B.该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%
C.太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1357J·m-2·a-1
D.该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统
答案 B
解析 图中最长食物链:
浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼,所以最高营养级为第五营养级,A错误;该食物网第一到第二营养级的能量传递效率为两者同化量的比值,即(4200+3780)/31920=25%,B正确;太阳鱼的同化量除去自身呼吸作用消耗部分外,其他用于生长发育繁殖,本题只有太阳鱼和下一个营养级鲈鱼的同化量,无法计算出太阳鱼呼吸作用消耗量,C错误;生态系统由生物群落和无机环境共同组成,食物网中的生物只包括了生产者和消费者,少了必要成分分解者,D错误。
11.[2014·天津高考]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
答案 A
解析 信息传递是生态系统的功能之一。
生态系统均可通过信息传递调节种间关系,图示两个生态系统不一定只有3个营养级,A正确,B错误;所有生态系统均具有自我调节能力,城市生态系统自我调节能力较弱,抵抗力稳定性较低,C错误;城市生态系统生产者较少,需外界输入大量能量,故城市生态系统的总能量包括生产者固定的能量和外界输入的能量,D错误。
12.[2014·江苏高考]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
答案 D
解析 蓝藻水华现象与水体中N、P增多而引起蓝藻大量繁殖有关,体现了物质的利用,未体现出能量流动的特点,A错误;生态系统中能量的初始来源包括太阳能(光合作用固定)和氧化无机物时释放的化学能(化能合成作用利用),B错误;食物链各营养级中10%~20%的能量流向下一营养级,C错误;无机环境和生物群落间物质可以循环反复利用,D正确。
13.[2013·广东高考]如图所示某湖泊的食物网,其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼,若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼,将出现的情况是( )
A.鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量
B.土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势
C.浮游动物总量锐减后再急升
D.浮游植物总量急升后再锐减
答案 A
解析 本题考查食物网的基本知识。
由题中信息“鱼a、鱼b为两种小型土著鱼”且题干中说明鲈鱼以中小型鱼类为食可推知鲈鱼处于食物链的第四营养级,根据“某一营养级只有10%~20%的能量能够流到下一个营养级”的知识可推知A项正确;土著鱼与鲈鱼属于捕食关系,B项错误;引入鲈鱼短时间内,鱼a、鱼b将减少,浮游动物总量增加,浮游植物减少,C、D项错误。
14.[2014·全国卷Ⅱ](9分)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递效率为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________;种群丁是该生态系统生物组分中的________。
(3)一般来说,生态系统的主要功能包括_______、_______,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________和________之间的循环主要以CO2的形式进行。
答案
(1)
(2)捕食消费者
(3)物质循环 能量流动 生物群落 无机环境
解析
(1)根据能量传递效率的规律,戊的能量最多,为生产者,其次是乙、丙,因两者能量值相差较小,两者处于同一营养级,为初级消费者,甲为次级消费者,丁为三级消费者。
(2)从食物网可知甲与乙的种间关系为捕食,种群丁为消费者或三级消费者。
(3)生态系统的功能:
①物质循环;②能量流动;③信息传递。
碳在生物群落中主要以有机物的形式进行传递,在生物群落与无机环境之间主要以CO2的形式进行循环。
15.[2013·安徽高考]合理密养、立体养殖是提高池塘养殖经济效益的有效措施。
(1)某池塘中有水草、绿藻、草鱼、鳙鱼(主要摄食浮游动物)和鳜鱼(肉食性),以及水溞、轮虫等浮游动物。
请按主要捕食关系,绘出该池塘生态系统的食物网。
(2)轮虫和水溞的种间关系是________。
(3)研究池塘生态系统不同水层光合速率,对确定鱼的放养种类和密度有参考价值。
从池塘不同深度采集水样,分别装入黑白瓶中(白瓶为透明玻璃瓶,黑瓶为黑布包裹的玻璃瓶)并密封。
然后,将黑白瓶对应悬挂于原水样采集位置,同时测定各水层剩余水样溶氧量,作为初始溶氧量。
24h后,测定各黑白瓶中溶氧量。
若测得某水层初始溶氧量为Amg·L-1,白瓶溶氧量为Bmg·L-1,黑瓶溶氧量为Cmg·L-1,则该水层总光合速率为____mg·L-1·d-1。
若上午黑白瓶被悬挂于水深25cm处时,白瓶意外坠落至池塘底部,短时间内,该瓶内绿藻叶绿体中C3含量________。
(4)从群落结构的角度分析,立体养殖可以____________________________。
从能量流动的角度分析,合理密养可以______________________。
答案
(1)
(2)竞争
(3)B-C 增加
(4)充分利用栖息空间和食物条件等资源 提高能量利用率,使生产者所固定的能量更多地流向人类
解析 本题主要考查了生态系统的结构、功能,及光合作用和呼吸作用等相关知识。
(1)绘制该生态系统的食物网先要明确生产者:
水草和绿藻,再确定以水草为食的草鱼,及以绿藻为食的轮虫和水溞为初级消费者,
鳙鱼捕食轮虫和水溞,鳜鱼捕食草鱼和鳙鱼,以此为依据绘制完整的食物网。
(2)轮虫和水溞都以绿藻为食,二者之间属于竞争关系。
(3)由题干信息可知,白瓶透明,瓶中生物既能进行光合作用,也能进行呼吸作用,瓶中溶氧量的变化由光合作用产生量和呼吸作用消耗量差值决定。
黑瓶不透光,瓶中的溶氧量的变化由呼吸作用消耗引起。
由题意知初始溶氧量为A,由黑瓶可知呼吸作用耗氧量为:
A-C;由白瓶知,光合作用净产氧量为:
B-A,总光合速率为:
(A-C)+(B-A)=B-C。
池塘底部光很弱或无光,短时间内光反应生成的[H]和ATP减少,C3还原减少或停止,叶绿体中C3含量增加。
(4)从群落结构角度分析,立体养殖充分利用了栖息空间和食物条件等资源;从能量流动的角度分析,合理密养能够提高能量利用率,使生产者所固定的能量更多地流向对人类有益的方面。
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