完整word版高考生物《种群群落和生态系统》专题训练.docx
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完整word版高考生物《种群群落和生态系统》专题训练
《种群群落和生态系统》专题训练
1.(2018·盐城二模)图1表示某湖泊中两种生物当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量(Nt+1)之间的关系,直线P表示Nt+1=Nt;图2表示该湖泊中不同体长露斯塔野鲮鱼的食性比例。
请回答下列问题:
(1)图1中,甲生物在C点时,种群数量的变化情况是 ________ ;F点时乙种群的出生率 ________ (填“大于”、“等于”或“小于”)死亡率;Nt小于a时,甲、乙两条曲线中 ________ 曲线所代表的生物更易消亡。
(2)调查发现该湖泊中的绿藻、蓝藻是露斯塔野鲮鱼和罗氏沼虾的食物,罗氏沼虾又是露斯塔野鲮鱼的食物。
①该湖泊中露斯塔野鲮鱼和罗氏沼虾的关系是 ________________ 。
②体长为2.8cm的露斯塔野鲮鱼增重3g至少需要消耗藻类的量是体长为6.6cm的野鲮鱼的 ________ 倍。
③在藻类爆发的季节,为尽快控制藻类的数量,应向该湖泊中投放体长至少为 ________ cm的露斯塔野鲮鱼,一段时间后,还可以捕捞野鲮鱼供人们食用。
从能量流动的角度分析,投放这一体长野鲮鱼的原因是 _____________________________________ 。
④科研小组又对罗氏沼虾的能量流动情况进行分析,结果如表(数字为能量值,单位是kJ/(cm2·a)
摄入食物中的能量
粪便中的能量
同化量
呼吸作用散失的能量
51.6
27.0
24.6
23.1
据上表结果分析,罗氏沼虾用于生长发育和繁殖的能量为 ________________ 。
[分析] 根据题意和图示分析可知:
图甲中绿藻、蓝藻是露斯塔野鲮鱼和罗氏沼虾的食物,罗氏沼虾又是露斯塔野鲮鱼的食物,所以露斯塔野鲮鱼与罗氏沼虾的种间关系是竞争和捕食。
图2是能量流动示意图,包括了能量的来源和去向,解释了能量流动、单向传递的原因,据此答题。
解析:
本题考查物质循环和能量流动的基本规律及其应用;种群数量的变化曲线。
(1)图1中,直线P表示Nt+1=Nt,C点位于该直线的下方,说明一年后的种群数量少于当年,则种群数量减少;F点位于乙曲线和P曲线相交点,说明一年后的种群数量等于当年,即种群数量保持相对稳定,因此此时乙种群的出生率等于死亡率;Nt小于a时,甲曲线中出生率小于死亡率,数量不断减少;乙曲线中出生率大于死亡率,数量不断增加,因此甲曲线所代表的生物更易消亡。
(2)①由以上分析可知,该湖泊中露斯塔野鲮鱼与罗氏沼虾的种间关系是竞争和捕食。
②由图2可知,体长为2.8cm的露斯塔野鲮鱼的食物来源为植食性:
肉食性=1∶1,则增重3kg,传递效率为20%,至少需要藻类
+
=45kg。
体长为6.6cm的野鲮鱼的食物来源为植食性∶肉食性=3∶1,则增重3kg,至少需要藻类,传递效率为20%,至少需要藻类
+
=30kg,体长为2.8cm的露斯塔野鲮鱼增重3g至少需要消耗藻类的量是体长为6.6cm的野鲮鱼的1.5倍。
③如果藻类大量繁殖也会破坏环境,所以投放植食性较高的鱼类,即体长大于4.2cm的露斯塔野绫鱼控制藻类的数量。
此类鱼植食性比例高,食物链短,能量利用率高。
④罗氏沼虾同化量=呼吸作用散失的能量+用于生长发育和繁殖的能量,用于生长发育和繁殖的能量=24.6-23.1=1.5kJ/(cm2·a)。
答案:
(1)减少 等于 甲
(2)①竞争和捕食 ②1.5 ③4.2 植食性比例较高,食物链短,能量利用率高 ④1.5kJ/(cm2·a)
2.(2018·河北邯郸一模)校生物兴趣小组对邯郸辖区某湖泊生态系统进行了一段时间的跟踪研究。
(1)该湖泊中食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成,结果如表。
该鱼在3+时达到性成熟(进入成年),9+时丧失繁殖能力(进入老年)。
据此推测,在这段研究期间,该鱼种群的年龄组成是 ________ ,该营养级能量分配去向除了未利用的,还应包括 ____________________________________ 。
年龄
0+
1+
2+
3+
4+
5+
6+
7+
8+
9+
10+
11+
≥12
个体数
92
187
121
70
69
62
63
72
64
55
42
39
264
注:
表中“1+”表示鱼的年龄大于等于1、小于2,其他以此类推。
(2)若为了改善水系景观,清除多种野生植物,扩大荷花等几种观赏植物的种植面积,则该湖泊生态系统消除少量城市生活废水的能力会 ________ (填“增强”或“减弱”),其主要原因是 ______________________________________________________________ 。
(3)该湖泊曾发生过水华,藻类水华的发生通常被认为是N、P污染导致水体富营养化的结果。
水体富营养化后,水中含氧量降低,原因一是藻类大量增生并覆盖水面使水体中含氧量明显下降;另一原因是,水中生物大量死亡,导致 ________ (填“需氧型”或“厌氧型”)微生物的大量繁殖,使水体含氧量进一步减少。
水中含氧量降低和藻类分泌的毒素都会进一步引起水生动物死亡,加剧水体的污染,形成 ________ (填“负反馈”或“正反馈”),最终导致生态系统崩溃。
(4)湖泊湿地生态系统能够控制洪水、调节气候,体现了生物多样性的 ________ 价值。
[分析] 种群的年龄组成:
(1)增长型:
种群中幼年个体很多,老年个体很少,这样的种群正处于发展时期,种群密度会越来越大。
(2)稳定型:
种群中各年龄期的个体数目比例适中,数目接近。
这样的种群正处于稳定时期,种群密度在一段时间内会保持稳定。
(3)衰退型:
种群中幼年个体较少,而老年个体较多,这样的种群正处于衰退时期,种群密度会越来越小。
解析:
本题考查种群的特征;生态系统的稳定性。
(1)种群的年龄结构大致可以分为增长型、衰退型、稳定型三种类型。
研究表明:
该鱼在3+时达到性成熟(进入成年),9+时丧失繁殖能力(进入老年),根据表中数据可知幼年、成年和老年3个年龄组个体数的比例为(92+187+121)∶(70+69+62+63+72+64)∶(55+42+39+264)=400∶420∶400≈1∶1∶1,由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是保持稳定。
属于稳定型,该营养级能量分配去向除了未利用的,还应包括分解者分解和自身呼吸消耗。
(2)为了改善水系景观,近年有计划地清除多种野生植物,扩大荷花等几种观赏植物的种植面积,而该湖泊生态系统消除少量城市生活废水的能力会减弱,其主要原因是生物多样性被破坏,(湿地)生态系统的自我调节能力(或抵抗力稳定性)减弱。
(3)该湖泊曾发生过水华,藻类水华的发生通常被认为是N、P污染导致水体富营养化的结果。
水体富营养化后,水中含氧量降低,原因一是藻类大量增生并覆盖水面使水体中含氧量明显下降;另一原因是,水中生物大量死亡,导致需氧型微生物的大量繁殖,使水体含氧量进一步减少。
水中含氧量降低和藻类分泌的毒素都会进一步引起水生动物死亡,加剧水体的污染,形成反馈,最终导致生态系统崩溃。
(4)湖泊湿地生态系统能够控制洪水、调节气候,体现了生物多样性的间接价值。
答案:
(1)稳定型 分解者分解和自身呼吸消耗
(2)减弱 生物多样性被破坏,(湿地)生态系统的自我调节能力(或抵抗力稳定性)减弱
(3)需氧型 正反馈 (4)间接
[点评] 本题考查了种群特征、种群密度的估算的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系;理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力。
3.(2018·哈尔滨一模)下图为某草地生态系统食物网的简图,回答下列问题。
(1)该生态系统的主要成分是 ________ 。
该食物网中属于第四营养级的生物有 ____________ 。
(2)若开展灭鼠活动,短时间内蛇的种群密度最可能发生的变化是 ________ 。
若灭鼠后其他生物的种群密度未发生明显改变,这体现了生态系统具有 ____________________________________ 。
(3)春暖花开,草场返青,该物理信息可以促进野兔的迅速繁殖,这体现了信息传递具有 ________________________________ 的作用。
(4)该草地的形成是当地政府积极响应国家“退耕还草”的号召后,将原有耕地重新规划的结果,这是由于草地生态系统在保护环境方面具有 ______________________________ 的作用。
(至少答两条)
解析:
梳理生态系统的结构、信息传递、稳定性和生物多样性的价值的相关知识点,据此从题图中提取有效信息,进行相关问题的解答。
(1)生产者是生态系统的主要成分,主要是指绿色植物,因此该生态系统的主要成分是草。
三级消费者属于第四营养级,所以该食物网中属于第四营养级的生物有蛇、隼。
(2)开展灭鼠活动,短时间内蛇因食物的来源减少而导致其种群密度减少。
因生态系统具有一定的自我调节能力(抵抗力稳定性),所以灭鼠后其他生物的种群密度未发生明显改变。
(3)春暖花开,草场返青,该物理信息可以促进野兔的迅速繁殖,这说明信息传递具有调节生物的种间关系、维持生态系统稳定的作用。
(4)草地生态系统在保护环境方面具有防风固沙、保持水土、调节气候的作用。
答案:
(1)草 蛇,隼
(2)减少 一定的自我调节能力(抵抗力稳定性) (3)调节种间关系,维持生态系统平衡
(4)防风固沙,保持水土,调节气候
4.(2018·东北三省三校联考)非洲大蜗牛是中国首批16种外来入侵物种之一,属杂食性动物。
幼螺多为腐食性,成螺一般取食绿色植物和真菌,是许多人畜寄生虫和病原菌的中间宿主。
(1)非洲大蜗牛属于生态系统的 __________________ (成分),调查其种群密度常用样方法,取样的关键是 ______________________________________ 。
(2)在 __________________________________ 的环境条件下,非洲大蜗牛入侵以来数量几乎呈“J”增长,对蔬菜等农作物危害极大,因此需要采取防治手段控制该型增长数学方程式中的 ________ 参数。
有人提倡饲养鸡、鸭、鹅来控制非洲大蜗牛的增长,已收到较明显的效果,该方法属于 __________ 防治。
(3)有学者推测,非洲大蜗牛也可能替肉食动物提供了一个食物来源,改变食物链,进而改变本生态系统的 ________________ 、 ________________ 和信息传递功能。
(4)下图是某同学绘制的非洲大蜗牛同化能量去向的详细示意图,请补充完整:
______________ 、 ______________ 、 ______________ 。
解析:
(1)非洲大蜗牛幼螺营腐生生活,为分解者;成螺一般取食绿色植物和真菌,为消费者。
样方法的取样关键是做到随机取样;
(2)在气候适宜、环境资源和空间充足、没有天敌等理想环境条件下,种群呈“J”型增长;“J”型增长数学方程式中,增长倍数(即λ)为参数;通过引入天敌来控制害虫数目属于生物防治措施;(3)生态系统的三大功能是物质循环、能量流动和信息传递;(4)流入某一营养级或某一营养级同化的能量的去向包括:
①通过呼吸作用释放的能量;②流入下一营养级体内;③流入到分解者体内。
答案:
(1)消费者和分解者 随机取样
(2)空间、食物资源充足、没有天敌 λ 生物 (3)物质循环 能量流动
(4)自身呼吸消耗 流向分解者 流向下一营养级
5.(2018·衡水三调)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,请回答下列问题:
(1)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个树种的叶片做了不同处理,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,将数目相等的蚯蚓置于其中饲养,统计蚯蚓的食物消耗量,如果如下表。
单位体重蚯蚓日平均食物消耗量(mg/g·d)
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 ______________________________ 。
②据表分析,在不同叶片中蚯蚓对 ____________ 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 ________ 的数量和种类,增加整个生态系统的 ________________ 。
解析:
生态系统的成分包括非生物物质和能量、生产者、消费者和分解者,蚯蚓能分解有机物,故属于分解者,生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,设计实验应遵循对照原则、等量原则和单一变量原则等,据此回答。
(1)蚯蚓能将有机物分解成无机物,因此从生态系统的成分角度看,蚯蚓属于分解者,能够促进生态系统的物质循环。
(2)①实验所选择蚯蚓生长状况基本一致,其目的是排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响。
②据表可知,半分解叶的量比未分解的量多,说明蚯蚓对半分解叶的消耗量大于对未分解叶的消耗量;表格中,蚯蚓对杨半分解叶最多,说明蚯蚓对杨半分解叶最喜好;根据表格可知,叶片种类和分解程度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,有利于增加蚯蚓的数量,提高整个生态系统的(抵抗力)稳定性。
答案:
(1)分解者 物质循环和能量流动
(2)①排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响 ②杨半分解叶 叶片种类和分解程度 (3)蚯蚓 稳定性(或“自我调节能力”)
[点睛] 不要误认为植物都是生产者,如菟丝子属于消费者,不要误认为动物都是消费者,如蚯蚓是分解者,不要误认为细菌都属于分解者,如硝化细菌属于生产者,营寄生细菌属于消费者。
6.(2018·邵阳二模)淡水养殖在鱼类养殖上的应用非常普遍。
请回答下列相关问题:
(1)鱼类养殖中要采用立体养殖法,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 ________________________________________________________ 。
(2)某淡水养殖生态系统中存在浮游植物、浮游动物、鳙鱼、鲢鱼,其中鳙鱼以浮游动物和浮游植物为食,鲢鱼和浮游动物以浮游植物为食,若浮游植物提供1.0×103kJ的能量,其中鲢鱼获得的能量为1.0×102kJ,鳙鱼的食物
来自浮游植物,
来自浮游动物,则鳙鱼最多获得能量 ________ kJ。
调查鲢鱼的种群密度的常用方法为 ________________ 。
(3)某种鱼排卵时还能释放激素以吸收雄鱼前来排精,以促进卵子受精,这种激素属于生态系统的 ________ 信息,该实例说明信息传递有利于 ____________________ 。
[分析] 1.群落结构包括水平结构和垂直结构,垂直结构的主要特征是具有分层现象。
2.鲢鱼的活动能力强、活动范围广,所以其种群密度的调查方法是标志重捕法。
3.信息传递在生态系统中的作用。
(1)个体:
生命活动的正常进行,离不开信息的作用。
(2)种群:
生物种群的繁衍,离不开信息传递。
(3)群落和生态系统:
能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
解析:
本题考查生态系统的功能。
(1)从群落结构的角度分析,立体养殖可以充分利用栖息空间和食物条件等资源,从能量流动的角度分析,合理密养可以提高能量利用率,使生产者所固定的能量更多地流向对人类最有益的部分。
(2)由于鲢鱼以浮游植物为食,若鲢鱼获得的能量为1.0×102kJ,则浮游植物提供的能量至少是1.0×102÷20%=5.0×102kJ。
因此,浮游植物提供给鳙鱼的能量最多为1.0×103kJ-5.0×102kJ=5.0×102kJ。
又鳙鱼以浮游动物和浮游植物为食,浮游动物以浮游植物为食,且鳙鱼的食物
来自浮游植物,
来自浮游动物,设鳙鱼最多获得的能量为XkJ,则
X÷20%÷20%+
X÷20%=5.0×102kJ,X=33.3kJ。
调查鲢鱼的种群密度的常用方法为标志重捕法。
(3)某种鱼排卵时还能释放激素以吸引雄鱼前来排精,以促进卵子受精,这种激素属于生态系统的化学信息,该实例说明信息传递有利于生物种群的繁衍。
答案:
(1)充分利用空间和资源 提高能量利用率,使生产者固定的能量更多地流向人类
(2)33.3 标志重捕法
(3)化学 生物种群的繁衍
7.(2018·南通二模)高密度水产养殖常会引起池塘水体富营养化,影响养殖。
下图为利用稻田生态系统净化鱼塘尾水的示意图,箭头所指为水流方向。
请回答下列问题:
(1)鱼塘大量投饵后,水体常会出现有害的硫化物,这些硫化物最可能是饵料中的 ________ 分解产生的。
(2)图示系统在实现了水资源循环利用的同时,鱼塘富营养化还为水稻生长提供了一定的 ________ 元素营养。
(3)为调查图中稻田害虫的发生状况,可采用 __________ 法,分别统计 __________ 的种群密度。
(4)通过稻田净化,B处水样中可溶性有机物浓度比A处显著 ________ ,其主要原因是 ________________________________________ 。
(5)在实验中需每天定时对藻细胞进行取样计数,取出的样液中需立即加入固定液,其目的是 ________________________________ 。
(6)出现藻类水华的鱼塘尾水流经稻田后,B处水样中藻类数量大大减少。
从生态学角度分析,藻类数量减少的原因有 ________ (填序号)。
①与水稻竞争光照的营养 ②消费者摄食 ③微生物等产生杀藻物质
解析:
本题主要考查水生生态系统的相关知识。
此题是对种群和生态系统的考查,解答本题的关键在于理解生态系统中各种成分之间的联系,分解者分解有机物形成无机盐和CO2,供生产者再次利用;生态系统中生产者间存在竞争关系,结果导致一种生物数量增加,一种生物数量减少;另外,调查种群密度的取样方法决定于地块的形状,若为正方形,常用五点取样法,若为长方形,常用等距取样法。
(1)S是蛋白质的标志元素。
(2)水体富营养化的主要原因之一是水体N、P等无机盐离子偏多。
(3)该稻田为非长条形地块,可采用五点取样法调查稻田害虫发生状况(根据稻叶上虫害症状或虫卵的数目推算),分别统计各种害虫的数目和密度。
(4)通过稻田净化,B处水样中可溶性有机物浓度比A处显著下降,其主要原因是稻田中的各种异养型微生物将有机物分解为无机物供水稻再利用。
(5)固定液能杀死藻细胞,维持藻细胞数量不变,有利于准确计数。
(6)出现藻类水华的鱼塘尾水流经稻田后,B处水样种类数量大大减少。
从生态学角度分析,藻类数量减少的原因有水稻竞争光照和营养、消费者摄食和微生物等产生杀藻物质等多种复杂原因。
答案:
(1)蛋白质
(2)N、P
(3)五点取样 各种害虫
(4)下降 稻田中微生物(分解者)分解了大量有机物
(5)维持藻细胞数量不变
(6)①②③
8.(2018·安庆二模)2017年中国环境日主题为“绿水青山就是金山银山”,旨在动员社会各界践行人与自然和谐共生和绿色发展理念,共建美丽家园。
请回答下列相关问题:
(1)春节过后,某地小河中生活垃圾成堆,这些污染物对河流的干扰超过一定限度时,河流的 ____________ 能力会迅速丧失,从而可导致该生态系统崩溃。
(2)由于人类活动对河流生态系统的影响,许多河流中鱼的数量和种类大幅减少,导致基因多样性和 ________ 多样性降低。
(3)沙漠经绿化治理后,输入生态系统的 ____________ 增加,并且局部气候环境得以明显改善,这体现出生物多样性的 ________ 价值。
[说明] 本题涉及必修模块3“稳态与环境”中的生态环境保护等知识。
主要考查学生理解所学知识要点的能力,以及关注生态环境的改善。
解析:
生态系统能维持稳态的原因是其具有自我调节能力,但调节能力是有一定限度的;鱼的种类减少导致物种多样性降低,数量和种类减少可能导致基因多样性降低;沙漠经过绿化治理后,生产者数量明显增多,从而使输入到其中的物质和能量有所增加,防风固沙能力以及保水能力等都会有所增强,使当地气候环境得以改善,体现出生物多样性的生态功能(间接价值)。
答案:
(1)自我调节
(2)物种
(3)物质和能量 间接
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