生物必修三能量部分习题整合讲解.docx
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生物必修三能量部分习题整合讲解
种群和群落
【考点梳理】
【典题回放】
考点一:
种群的特征及数量变化
例题1.下列关于种群特征及数量变化的叙述,正确的是( )
A.若比较三种年龄组成类型的种群,则稳定型的出生率最高(2013浙江,4D改编)
B.若某种群年初时的个体数为100,年末时为110,其中新生个体数为20,死亡个体数为10,则该种群的年出生率为10%(2013浙江,4A)
C.为有效防治蝗灾,应在b点之前及时控制种群密度(2012重庆,4A改编)
D.用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系(2011北京,2C)
方法总结:
1.K值的表示方法
(A、B、C、D对应的种群数量即为K值,A′、C′、D′对应的种群数量为
)
2.解读种群增长率与种群增长速率
(1)概念差异:
①增长率:
在单位时间内新增加的个体数占原有个体数的百分率。
计算公式为:
增长率=(这一次总数-上一次总数)/上一次总数×100%。
②增长速率:
单位时间内增长的数量。
计算公式为:
增长速率=(这一次总数-上一次总数)/时间。
(2)图像解读:
①“J”型曲线的增长率和增长速率:
解读:
“J”型曲线的增长率是不变的,而增长速率是逐渐增加的。
②“S”型曲线的增长率和增长速率:
解读:
“S”型曲线的增长率是逐渐下降的,增长速率是先上升,后下降。
其中种群数量为K/2时,种群的增长速率最大,种群数量为K时,种群的增长速率为0。
考点二:
种群和群落水平上的研究方法
例题2.(2011·北京)在生态学研究中,下列方法与研究目的不相符的是( )
A.给海龟安装示踪器调查其洄游路线
B.给大雁佩戴标志环调查其迁徙路线
C.用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系
D.用标志重捕法调查达乌尔黄鼠的丰(富)度
方法总结:
这道题本是要考查生态学研究方法与研究目的的相符性。
丰(富)度是用来描述群落内物种数量多少的,用来描述种群内个体数量多少的是种群密度。
达乌尔黄鼠是一个种群,用标志重捕法可调查该种群的密度;采用给海龟安装示踪器、给大雁佩戴标志环的方法,可对其移动路线进行调查;样方法研究的对象为相对固定的生物,如固着在岩礁上的贝类。
考点三:
群落的结构和演替
例题3.(2013·高考江苏卷)在一段新建公路的边坡(甲)上移栽灌木和草本植物以保护边坡,另一段边坡(乙)不进行移栽,其他实验条件相同,1年后两段边坡的检测结果如下表。
下列分析合理的是( )
边坡
处理方式
植被覆盖
率(%)
小型土壤动物
土壤有机
质(g/kg)
物种数
个体数
甲
种植植物
97
37
260
19.8
乙
不干预
8
9
28
11.9
A.可以推测移栽植物会降低该群落结构的稳定性
B.小型土壤动物的增多是移栽植物的预期结果
C.边坡甲上因没有移栽乔木而不可能自然长出乔木
D.边坡甲上的群落演替会随时间延长而逐渐加剧
方法总结:
1.生物群落结构分析
(1)群落结构形成的原因及意义
①原因:
群落结构与环境中生态因素有关,群落结构的具体表现都是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。
②意义:
生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
(2)几个特例:
①不要把“竹林中的竹子整齐一致”误认为是群落的结构特征,这里的竹子属于种群范畴。
②水体中植物的垂直分布是由光照引起的分层现象,属于群落范畴。
③高山上植物的分布决定于温度,从山顶到山脚下,植物群落的这种结构应该属于水平结构。
2.群落演替
(1)演替方向:
演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律随时间而变化的有序过程,因而它往往是能预见的或可测的,一般都可以发生演替到森林阶段这一最高阶段。
(2)能量:
总生产量增加,群落的有机物总量增加。
(3)结构:
生物种类越来越多,群落的结构越来越复杂。
稳定性:
演替是生物和环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化,抵抗力稳定性越来越高。
【专题演练】
1.(2011·南昌模拟)下列关于右侧概念图中序号所表达的含义,说法错误的是( )。
A.序号1代表种群密度
B.迁入率由序号4或序号5代表
C.序号2代表出生率或死亡率
D.序号6、7依次代表年龄组成、性别比例
2.如图表示一个生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线,下列有关叙述正确的是( )
A.t2~t3时间内甲种群出生率小于死亡率
B.t3~t5时间内甲、乙两种群的年龄组成不同
C.t3时甲的种群密度最小,t4时乙的种群密度最大
D.若乙种群为某种害虫,则在t4时防治的效果最佳
3.(2011·河南漯河市期末)下图表示某种兔迁入新的环境后种群增长速率随时间的变化曲线。
第3年时用标志重捕法调查该兔种群的密度,第一次捕获50只全部标志后释放,一个月后进行第二次捕捉,共捕获未标志的60只,标志的20只。
估算该兔种群在这一环境中的K值是
A.150只B.200只C.300只D.400只
4.(2010·浙江卷,3)某生态系统中生活着多种植食性动物,其中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示。
若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出,下列关于该种群个体数量变化的叙述,错误的是( )。
A.若A点时环境因素发生变化,但食物量不变,则A点以后个体数量变化不符合逻辑斯谛增长
B.若该种群出生率提高,个体数量的增加也不会大幅超过B点
C.天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降,下降趋势与B~C段相似
D.年龄结构变动会导致该种群个体数量发生波动,波动趋势与C~D段相似
5.(2011·全国卷)某校园有一片草坪和一片树林,下列关于这两个群落中动物分层现象的叙述,正确的是( )。
A.草坪和树林中的动物都具有分层现象
B.草坪和树林中的动物都没有分层现象
C.只有草坪和树林混杂在一起时动物才具有分层现象
D.草坪中的动物没有分层现象,而树林中的动物具有分层现象
6.下列有关群落演替的叙述不正确的是( )
A.群落演替是生物与环境相互作用的结果
B.不同生物群落的演替过程是相同的
C.群落演替直到达到顶级群落才会终止
D.群落演替过程中其优势种逐渐发生改变
7.(2013年·全国)南方某地的常绿阔叶林曾因过度砍伐而遭到破坏。
停止砍伐一段时间后,该地的常绿阔叶林逐步得以恢复。
下表为恢复过程中依次更替的群落类型及其植物组成。
回答下列问题
演替阶段
群落类型
植物种数/种
草本植物
灌木
乔木
1
草丛
34
0
0
2
针叶林
52
12
1
3
针阔叶混交林
67
24
17
4
常绿阔叶林
106
31
16
(1)该地常绿阔叶林恢复过程中群落演替的类型为 演替。
常绿阔叶林遭到破坏后又得以恢复的原因,除了植物的种子或繁殖体可能得到保留外,还可能是原来的 条件也得到基本保留。
(2)在由上述群落构成的生态系统中,恢复力稳定性最强的是 生态系统,抵抗力稳定性最强的是 生态系统。
(3)与草丛相对,针叶林中的动物分层较为 (填“简单”“复杂”),原因是 。
答案1.C2.B3.D4.A5.A6.B
7.
(1)次生土壤
(2)草丛,常绿阔叶林(3)复杂针叶林中的植物群落的垂直结构更为复杂
种群和群落参考答案
【考点梳理】
1年龄2样方法和标志重捕法3迁入率和迁出率4年龄组成和性别比例
5“S”型血线6波动7物种组成8垂直结构(分层)9初生10次生
【典题回放】
例题1.D例题2.D例题3.B
【专题演练】答案1.C2.B3.D4.A5.A6.B
7.
(1)次生土壤
(2)草丛,常绿阔叶林(3)复杂针叶林中的植物群落的垂直结构更为复杂
生态系统
【知识梳理】
生态系统的结构、功能与环境保护
【答案】1分解者2消费者3食物网4信息传递5物质循环6全球性、循环性7单向流动、逐级递减8抵抗力稳定性9恢复力稳定性10负反馈调节11人口增长12自我调节能力13保护生态环境
考点一:
生态系统的结构
例题1:
(2013·高考广东卷)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
方法总结:
解答食物网类题目的通法
(1)据图找出生产者和最高营养级,把给出的食物网拉直、理顺,且尽可能不要出现交叉。
(2)确定图中食物链的条数和每种生物所处的营养级。
(3)根据题中的各个选项依次进行相关判断。
距离基本能源(如生产者)越近的生物,受到捕食或取食的压力越大,因而其种类和数量越多,生殖能力越强;取食对象一般选取低营养级生物的原因:
所含的能量多,不会因有毒物质富集产生较强的毒害作用。
【答案】A
考点二:
生态系统的功能
例题2:
下列关于生态系统的功能,说法正确的是( )
A.防治稻田害虫,可提高生产者和消费者之间的能量传递效率(2013四川,6B)
B.生态系统的食物链中营养级越高的生物,其体型不一定越大(2011海南,21C改编)
C.生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然是有利的(2011海南,21B)
D.我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱(2010全国Ⅱ,3C)
方法总结:
1.利用“拼图法”巧解能量流动难点
输入第一营养级的能量(W1)被分为两部分:
一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失(A1),一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖。
而后一部分能量中包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。
参考图示:
动物的同化量不等于摄入量
(1)概念差异
①同化量:
指被消费者消化吸收的物质所含有的能量。
②摄入量:
指消费者摄入的物质所含有的能量。
(2)二者关系:
真正流入下一营养级的能量,应该是该营养级生物的同化量,该营养级生物排出的粪便中的能量没有被该营养级生物同化,应属于上一个营养级的同化量,即同化量=摄入量-粪便量。
2.判断生态系统信息传递种类的方法
(1)从信息传播的途径判断。
如涉及声音、颜色、温度等物理因素,可判断为物理信息;涉及的信息载体为化学物质,可判断为化学信息;涉及特殊行为,可判断为行为信息。
(2)从文字表述的着重点判断。
如孔雀开屏如果是通过行为传递给对方,则属于行为信息;如果通过羽毛的颜色等传递给对方,则属于物理信息。
3.生态系统的稳定性
(1)对于极地苔原(冻原),由于物种组分单一、结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。
(2)生态系统抵抗力稳定性与自我调节能力的大小关系
【答案】B
考点三:
环境保护
例题3:
下列有关环境保护的说法错误的是( )
A.栖息地破碎化造成小种群有利于维持生物多样性(2012江苏,24B)
B.某地区为打造灰椋鸟品牌,计划在林区大规模清除其他树种,并改种灰椋鸟喜居的树种,招引灰椋鸟,该计划的实施将使该区农林害虫数量大幅度上升(2011海南,22改编)
C.互花米草原产美洲,引入到江苏沿海等地种植后迅速扩散并改变了滩涂生物多样性,属于生物入侵(2011江苏,20A)
D.生物多样性的丰富程度与自然选择有关(2010北京,5A)
方法总结:
关于多样性的归纳
(1)蛋白质多样性形成的原因
①氨基酸的种类、数量、排列顺序不同;
②肽链的空间结构多样。
(2)DNA分子多样性的原因
每个DNA分子中四种脱氧核苷酸的排列顺序千变万化。
(3)细胞多样性的原因
是基因选择性表达的结果,主要体现在细胞的形状、大小、种类、结构和功能等方面。
(4)物种多样性的原因
是生物进化和自然选择共同作用的结果。
(5)生态系统多样性的原因
是生物多样性及其生存环境共同作用的结果。
【答案】A
【专题演练】
1.如图为某生态系统的能量流动图解,图中数字为能量数值,单位为kcal/(m2·a)。
据图分析下列叙述不正确的是( )
A.流经该生态系统的总能量为20810kcal/(m2·a)
B.第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为11.3%
C.该生态系统能量的输出都是通过各营养级的细胞呼吸实现的
D.据能量输入和输出分析,该生态系统的群落还没有演替到相对稳定的阶段
2.某弃耕地的主要食物链是植物→田鼠→鼬。
某生态学家对此食物链的能量流动进行了研究,结果如表所示,单位是J/(hm2·a)。
下列说法错误的是( )
植物
田鼠
鼬
固定的太阳能
摄入量
同化量
呼吸量
摄入量
同化量
呼吸量
2.45×1011
1.05×109
7.50×108
7.15×108
2.44×107
2.25×107
2.18×107
A.能量从田鼠传递到鼬的效率是3%
B.流经这个生态系统的总能量是2.45×1011J/(hm2·a)
C.第一次捕获并标记40只田鼠,第二次捕获30只,其中被标记的有15只,该种群密度是80只
D.田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中只有3%~5%用于自身的生长、发育和繁殖
3.(2011·湖南十二校联考)如图为生态系统中信息传递的模式图,相关叙述不正确的是( )。
A.信息传递是双向的,能量流动和物质循环也是双向的
B.生态系统的功能主要是能量流动和物质循环,还有信息传递
C.物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态
D.生态系统各成分间都有各种形式的信息传递
4.下列关于生态环境保护的叙述不正确的是( )
A.就地保护是对生物多样性的最有效的保护
B.臭氧层破坏是造成地面紫外线增强的直接原因
C.森林和草地对水土的保持作用属于生物多样性的间接价值
D.我国现有的人口已经超过了我国自然环境的人口环境容纳量
5. 2013年5月22日国际生物多样性日主题是“水和生物多样性”。
保护生物多样性是实现人类社会可持续发展的基础。
下列对生物多样性的理解正确的是( )
A.生物多样性的形成过程与自然选择无关
B.群落演替过程中的生物多样性逐渐降低
C.物种多样性高的生态系统相对较为稳定
D.基因多样性较低的种群适应环境能力强
6.回答下列有关能量流动的计算问题:
(1)如图所示的食物网中,若人的体重增加1kg,最少消耗水藻________kg,最多消耗水藻________kg。
(2)若植食性动物粪便中的能量为M,呼吸作用消耗的能量为R,用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为N,则该植食性动物的同化量可表示为________。
若杂食性动物的食物中草占1/3,则其体重增加30kg,需消耗草________kg(能量传递效率按10%计算)。
(3)生物甲、乙、丙,构成食物关系如下图。
其中,甲能量中比例为x的部分直接提供给丙,要使丙能量增加AkJ,至少需要消耗甲的能量是____________。
(4)下图为某生态系统食物关系图。
若鸟的食物是互花米草和植食性昆虫,由原来的2∶1调整为1∶1后,鸟的数量变为原来的________。
(传递效率按20%计算)
【考点梳理】
1分解者2消费者3食物网4信息传递5物质循环6全球性、循环性
7单向流动、逐级递减8抵抗力稳定性9恢复力稳定性10负反馈调节11人口增长
12自我调节能力13保护生态环境
【典题回放】
例题1.A例题2.B例题3.A
【专题演练】
1.C2.C3.A4.D5.C
6.
(1)25 100000
(2)N+R 2100 (3)25A/1+40x (4)7/9
7.
(1)自动调节抵抗力分解者
(2)10400增加生物多样性(3)捕食900偏高
2.(12分)图1表示生态系统碳循环的部分图解,图2为一定时间内某一生态系统中的几个种群数量变化曲线,图3为科学家通过研究其中某种捕食关系,构建的捕食者——被捕食者模型(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势)。
请据图回答:
(1)图2中的乙相当于图1中的____(填字母)。
图1中的(填字母)组成生物群落,碳元素在生物群落中是以_________________形式存在和传递的。
(2)图2中所具有的食物链是,种群丙在a、b、c、d四个时期中增长最快的是期(填字母),在这条食物链中的四种生物数量维持相对稳定,捕食者与猎物的相互关系是经过长期的___________进化逐步形成的,捕食者的存在对猎物也是有益的。
(3)图3模型属于_____________(填“物理”、“概念”或“数学”)模型,其曲线变化
趋势反映了生态系统中普遍存在的_____________调节。
仅从该模型分析,图中最可能代表猎物和捕食者K值的数据分别为________和________。
(4)某研究小组还开展了某湖泊中环境问题的研究,他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E,并对其进行消化道内食物组成的分析;然后又请当地湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定,如下表所示。
分析回答:
表中河蚌(B)和水蚤(E)的关系是。
若C中的能量不变,将B的食物比例由C:
E=1:
1调整为2:
1,能量传递效率按10%计算,该生态系统传递给B的能量是原来的倍。
3.(12分)研究人员对黄河三角洲湿地生态系统进行了相关的生态学调查。
图甲是该生态系统的碳循环图解,图乙是一定时间内流经该生态系统各营养级(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)能量的不同去向的相对值(分别用a、b、c、d表示,b表示呼吸作用消耗部分)。
请回答:
(1)碳元素在大气与生物群落之间的传递是以形式进行的,碳循环始终与结合进行。
图甲中的D代表图乙中部分(用数字表示)。
B与E的关系是。
(2)图乙中,(用字母表示)代表流入第三营养级的能量;经分析图甲、图乙可知能量流动的特点是。
(3)温度、食物等信息能使丹顶鹤等候鸟每年从北方迁徙过来繁殖,说明信息传递在生态系统中的作用是。
(4)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。
1992年黄河三角洲湿地成为国家级自然保护区,以保护黄河口原生湿地生态系统和珍稀濒危鸟类为主体,这是在层次上保护生物的多样性。
4.(12分)某小型天然湖泊原有少量鱼类,后改造为人工鱼塘,投饵养殖植食性鱼类和肉食性鱼类,两类鱼均无滤食浮游生物的能力。
养殖前后生态调查的数据见下表,请回答下列问题:
(1)改为人工鱼塘后,该湖泊生态系统的_____________结构发生了显著变化,抵抗力稳定性明显____________,流经该生态系统的总能量是_______________________。
(2)从种间关系的角度分析,水生高等植物明显减少的直接原因是____________、___________________。
(3)虾、贝等小型动物能摄食鱼饵料。
如果肉食性鱼类只摄食虾、贝等小型动物,可以推测在相同饲养条件下2010年肉食性鱼类的总量将会__________,植食性鱼类的总量将会____________。
(4)由于疏于管理,人工鱼塘出现了水华,这种现象叫__________________,这是由于______等无机物污染造成的。
(5)若对该湖泊进行生态修复,除停止养鱼外,还需恢复水生高等植物,以抑制浮游藻类生长。
在这一过程中水生高等植物的直接作用是___________、__________。
5.(11分)滨螺是一种小型植食性海洋动物。
甲图表示某石质海滩的—个自然水域中,滨螺与海藻间的关系。
甲图中线上的数字表示滨螺食物中各种类所占的比例(%)。
乙图表示将滨螺按一定比例移出。
甲、乙两图是科研人员研究滨螺对该水域中的所有海藻种类的影响及单位时间内滨螺的密度增长量的变化。
请分析回答下列问题:
(1)甲图若表示一个生态系统,还缺少的生物成分是______________________。
在滨螺和海藻构成的食物中网,海藻中的能量以________________的形式流向滨螺。
(2)调查滨螺种群密度常用的方法是_______________,该调查方法的关键是_______________________。
(3)乙图中滨螺密度减少导致海藻种类数减少的主要原因是_________________________。
从而导致该生态系统的____________________稳定性降低。
(4)该水域的滨螺的K值约为________________只/m2。
(5)当滨螺移走100只/m2(大约重200g)后,水域中的乙藻最多增加_________________g。
6.(11分)下图甲为桑基鱼塘农业生态系统的模式图;图乙实线表示该生态系统中某种鱼净补充量(出生率与死亡率的差)与种群密度的关系,虚线I、II、III、IV表示不同的捕捞强度下这种鱼收获量与种群密度的关系。
请据图回答:
(1)图甲所示的生态系统稳定性较弱,原因是_________________________。
蚕粪中的碳元素以________________形式流向鱼。
(2)当种群密度为K/2时,在IV所示捕捞强度下种群数量的变化趋势是__________。
若要获得该鱼最大的持续产量,应维持的捕捞强度为图中的曲线___________,原因是_____________。
(3)在没有明显迁入和迁出的情况下,决定鱼种群净补充量的因素是__________________。
(4)该生态系统中所有生物含有的总能量__________(填“是”或“不是”)流经该生态系统的总能量,原因是______________________________。
从生态系统能量流动的角度分析,该农业生态系统的优点是______________________________________。
7.(10分)为研究人工引入草本植物D后对一湿地生态系统(主要植被类型B、C)的影响,在实验前后分别对该湿地植被类型、昆虫种类和种群密度进行了调查,结果如下表,请回答:
(1)采用样方法调查植物D的种群密度时,若选取的样方数量太少,易导致_______。
若调查群落的物种丰富度,需要统计_____________。
(2)生态系统中的各种组成成分之间是通过____________紧密联系在一起而形成的统一整体,同时____________能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定性。
(3)人工引入植物D后,昆虫的种类和种群密度都大幅减小,最可能的原因是____________________。
预计该湿地生态系统食虫鸟可能发生的变化是______________
8.(12分)养殖技术人员对某池塘生态系统的营养结构和能量流动情况调查后,得到了下图所示的食物网,其能量流动途径既包括以生产者为起点的食物链,也包括以有机碎屑为起点的食物链。
请回答:
(1)该池塘生态系统的结构包括。
(2)该生态系统共有条食物链,蒙古鲌处于第营养级。
(3)该地区为了发展经济开办了一个化肥厂,工业废液流入该池塘出现了大面积的水华现象,导致水质恶化,从种群生态学的原理分析,水华现象是由于浮游藻类的
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