第29讲 生态系统的功能与稳定性1.(2022海南单科,18,2分)在某水生生态系统中,分布有水鸟、藻类、芦苇等动植物,某些水鸟具有秋季迁徙的习性。下列叙述错误的是( )A.该水生生态系统的物种数量随季节而发生变化B.减少芦苇和藻类后,输入该水生生态系统的能量维持不变C.藻类和芦苇等生产者固定的能量是流经该生态系统的总能量D.该水生生态系统动植物残体被微生物分解后可产生含氮化合物2.(2022天津理综,3,6分)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3.(2022江苏单科,10,2分)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4.(2022广东理综,5,4分)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5.(2022山东理综,27,12分)6月8日是世界海洋日。海洋是生物圈的重要组成部分,与人类的生存和发展息息相关。5\n(1)根据图甲分析,要获得最大持续捕捞量,捕捞后大黄鱼种群数量应处于 点。用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时,若标记个体更易于被捕食,则种群密度的估计值 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。 (2)海洋鱼类生活在不同的水层,这体现了生物群落的 结构。新建码头的桩柱表面很快被细菌附着,随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等,该过程称为 。 (3)图乙表示某海域能量流动简图,A、B、C、D表示生态系统的组成成分。图中 和 (填字母)在碳循环过程中起着关键作用;能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为 。 (4)海洋会受到石油、工业废水、生活污水等污染。如果污染超过海洋生态系统的 ,海洋生态系统就很难恢复到原来的状态。 6.(2022安徽理综,30Ⅱ,12分)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 。 7.(2022山东理综,26,8分)如图中,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示某野生动物种群数量超过环境容纳量后,其未来种群数量变化三种可能的情况。5\n(1)图中曲线 说明该种群对其栖息地的破坏程度较轻。当曲线Ⅲ趋近零时,对该动物种群已不宜采取 保护的措施。图中阴影部分可能引起该种群的 发生改变,进而导致物种进化。 (2)若图中物种处于最高营养级,当其数量下降,且其他条件不变时,流向该营养级其他物种的能量会 。处于该营养级物种的种间关系是 。 (3)若图中物种为食草动物,当看到青草明显减少时,部分个体会另觅取食地,这体现了生态系统的 功能。 (4)人类对野生动物栖息地的过度利用也会导致出现图中的三种情况。16世纪以来,世界人口表现为“J”型增长,因此需控制“J”型增长数学方程式中 参数,以实现人口和野生动物资源的协调发展。 8.(2022安徽理综,30Ⅱ,8分)某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究,结果如下表,单位是J/(hm2·a)。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2.45×10111.05×1097.50×1087.15×1082.44×1072.25×1072.18×107(1)能量从田鼠传递到鼬的效率是 。 (2)在研究能量流动时,可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在1hm2范围内,第一次捕获并标记40只田鼠,第二次捕获30只,其中有标记的15只。该种群密度是 只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食,则会导致种群密度估算结果 。 (3)田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中只有3%~5%用于 ,其余在呼吸作用中以热能的形式散失。 (4)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者,田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见,信息能够 ,维持生态系统的稳定。 5\n1.B 随季节变化某些水鸟会发生迁徙,所以该生态系统的物种数量会发生变化,A正确;输入该生态系统的能量是指生产者(芦苇和藻类)固定的太阳能,所以芦苇和藻类减少,输入该生态系统的能量将减少,B错误、C正确;动植物残体的有机物(部分含有氮)被微生物分解后,可产生含氮化合物,D正确。2.A 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;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;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。3.D 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。4.A 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。5.答案 (1)b 偏高(2)垂直 (群落的)演替(或初生演替)(3)A B(注两空可颠倒) 20%(4)自我调节能力(或自净能力)解析 (1)从图甲中可看出b点时种群的增长速率最大,要获得最大持续捕捞量,捕捞后,大黄鱼种群数量应处于b点;用标志重捕法调查种群密度时,若标记个体更易于被捕食,则重捕率降低,种群密度的估计值偏高。(2)海洋鱼类生活在不同的水层,体现了生物群落的垂直结构;从最初没有生物到被多种生物附着,这个过程为群落演替。(3)分析图乙可知,A为生产者,B为分解者,D为初级消费者,C为次级消费者,在碳循环过程中起关键作用的是生产者和分解者;第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为:(1.5×106)÷(7.5×106)×100%=20%。(4)如果污染超过海洋生态系统的自我调节能力(或自净能力),海洋生态系统很难恢复到原来的状态。6.答案 (12分)(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5\n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。7.答案 (1)Ⅰ 就地(或建立自然保护区) 基因频率(2)增加 (种间)竞争(3)信息传递(4)λ解析 本题主要考查了种群数量变化规律和生态系统功能的相关知识。(1)由图中信息可知,该野生动物种群数量超过环境容纳量后,曲线Ⅰ表示的种群数量下降最少,并在环境容纳量上下波动,说明该种群对其栖息地的破坏程度较轻;当曲线Ⅲ趋近零时,宜采取易地保护措施,以保护濒危生物,而不宜采取就地保护措施。图中阴影部分代表环境阻力,对种群起定向选择的作用,并可能引起种群基因频率的改变。(2)能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%,若某营养级的某物种数量下降,流向该物种的能量减少,而流向与其处于竞争关系的同一营养级的其他物种的能量将会增加。(3)在草原上,“绿色”为食草动物提供了可采食的信息,当看到青草明显减少时,部分食草动物个体会另觅取食地,体现了生态系统的信息传递功能。(4)“J”型增长的数学方程式为:Nt=N0λt,λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,控制λ参数,可控制种群数量,以实现人口和野生动物资源的协调发展。8.答案 (1)3% (2)80 偏高 (3)生长、发育、繁殖等生命活动 (4)调节生物的种间关系解析 本题主要考查生态系统功能和种群密度调查的相关知识。(1)分析表中数据,可求得能量从田鼠传递到鼬的效率是(2.25×107)÷(7.50×108)×100%=3%。(2)根据标志重捕法调查种群密度的公式计算:1hm2范围内,田鼠的种群密度为(40×30)÷15=80(只)。若标记的田鼠有部分被捕食,则重捕时标记的田鼠较未被捕食时少,这样求得的田鼠种群密度会偏高。(3)田鼠和鼬同化的能量一部分以热能形式散失,另一部分用于自身的生长、发育、繁殖等生命活动。(4)通过题干所述,可知信息能够调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。5
