第5章  生态系统及其稳定性

【单元知识网络】

【单元强化训练】

一、选择题

1、在沿海滩涂国家级自然保护区内，高层芦苇茂密，中、低层绿草如茵，大量的禽鸟齐聚其中，水下还分布着大量的文蛤、蟹、虾和鱼等。下列有关生态系统的叙述，正确的是(　　)

A．芦苇、绿草属于生产者

B．文蛤、蟹、虾和鱼都是第二营养级

C．其生物群落只有垂直结构

D．生态系统稳定性与信息传递无关

【解析】文蛤、蟹属于分解者。生物群落有垂直结构和水平结构。生态系统稳定性离不开信息传递。

【答案】A

2、下面的图1表示某生态系统的食物网，甲～庚代表不同的生物。下列有关叙述中正确的是(　　)

A．图1中的甲和己均代表的是第二营养级，属于一个种群

B．调查图1中的戊和庚的种群密度一般用标志重捕法

C．当丙刚迁入这个生态系统的一段时间内，数量变化如图2中的曲线X

D．若图2中的曲线Y代表的是该生态系统中丙的数量变化，则b点对应的是图3中的t₂时刻，此时可适当捕获

【解析】题图1中的甲和己均代表的是一个营养级，而不是一个群群。调查图1中的戊(植物)的种群密度一般用样方法，调查庚(动物)的种群密度一般用标志重捕法。当丙刚迁入这个生态系统的一段时间内，由于食物充足，没有天敌(营养级最高)，数量变化如图2中的曲线X(“J”型曲线)。图2中b点(K/2)对应的是图3中的t₁时刻，种群数量增长率最大，可适当捕获。

【答案】C

3、稻——鸭——萍共作是新兴的生态农业模式。其中，水生植物红萍(满江红)适生于荫蔽环境，可作为鸭子的饲料，鸭子能吃有害昆虫并供肥，促进水稻生长。对以此模式形成的生态系统，下列叙述错误的是(　　)

A．该生态系统的主要功能是物质循环和能量流动

B．鸭子既是初级消费者，又是次级消费者

C．生物群落由水稻、红萍、鸭子和有害昆虫组成

D．水稻和红萍分层分布，能提高光能利用率

【解析】生态农业是在遵循生态学原理的前提下建立的人工生态系统，其主要功能与自然生态系统相同，均为物质循环和能量流动；生物群落是由红萍、水稻、鸭子、各种昆虫以及微生物等所有生物组成；鸭子吃红萍时是初级消费者，吃有害昆虫时为次级消费者；生物群落中水稻与红萍的分层分布，提高了光能利用率，故C选项错误。

【答案】C

4、关于生态系统中非生物的物质和能量，下列说法中正确的是(　　)

A．生产者、消费者和分解者都离不开非生物的物质和能量

B．食物网中包含有非生物的物质和能量

C．只有生产者依赖于非生物的物质和能量

D．能量只能用于生产者的光合作用

【解析】生产者、消费者和分解者都离不开非生物的物质和能量，如生产者吸收无机物、利用光能进行光合作用，消费者与分解者利用氧气等。故A项正确、C项错误。食物网中包含生产者和消费者，不包括非生物的物质和能量，B项错误。光能能用于生产者的光合作用，热能可用于维持恒温动物的体温。

【答案】A

5、如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物(甲、乙、丙、丁)所含的个体数量和该生物的平均体重如右图所示。下列说法正确的是(　　)

A．丙是第二营养级，次级消费者    

B．若乙的数量增加，则会引起甲和丁的数量增加，丙的数量下降

C．若丁的种群数量下降，则会引起乙和丙的数量下降，甲的数量上升

D．若甲的种群数量下降，则会引起丙和丁的种群数量增加

【解析】生物量＝生物个体数量与该生物的平均体重的乘积。生物量大的营养级低，营养级从低到高分别是丁、丙、乙、甲。丙是第二营养级，初级消费者；丁的数量下降，丙、乙、甲的数量都要下降；甲的数量下降，乙和丁的数量上升，丙的数量下降。

【答案】B

6、2010年夏，四川某地区福寿螺再现稻田。由于福寿螺属于外来物种，并能通过各种渠道蔓延扩散，它们啮食水稻等水生植物，造成粮食大幅减产，其生存环境的营养结构如图。以下相关叙述错误的是(　　)

A．福寿螺属于第二营养级，它急剧增多的原因之一是缺乏天敌

B．外来入侵物种会破坏当地生态系统的生物多样性

C．图中共有4条食物链，占2个营养级的生物只有蛇和青蛙

D．图中若每只幼螺从5克长到150克，则至少要消耗水稻725克

【解析】福寿螺以水稻为食，属植食性动物，是第二营养级生物；根据图中的食物网可知，福寿螺急剧增多的原因是食物(水稻)充足、没有天敌、空间条件充裕等。根据能量传递效率，至少要消耗水稻(150－5)÷20%＝725(克)。图中共有4条食物链，占2个营养级的生物是蛇(第三、第四营养级)。

【答案】C

7、(2011·绍兴模拟)如图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解，已知麻风树的总能量为a，其中字母代表了能量，则下列叙述不正确的是(　　)

A．从麻风树注入下一营养级的能量传递效率为a'/a

B．c是第二营养级用于生长发育和生殖的能量

C．d是指呼吸作用消耗的能量

D．该图中不包括非生命的物质和能量

【解析】由题干中的信息可知，该图只包括两个营养级，麻风树是第一营养级，则a'只能代表第二营养级摄入量，b代表第二营养级的同化量，其中d代表用于呼吸作用消耗的能量，c是指第二营养级用于生长、发育和生殖的能量，e则是第二营养级流入分解者的能量；该图解中包括了生产者、消费者和分解者，没有非生命的物质和能量。

【答案】A

8、下图为生态系统中部分能量流动情况示意图，①②③④⑤⑥各代表一定能量，下列有关叙述正确的是(　　)

A．从能量关系来看①＝②＋⑤      

B．⑥都属于初级消费者的同化量

C．分解者获得的能量最少

D．③/②代表初级消费者流入次级消费者的能量传递效率

【解析】①是流经生态系统的总能量，它包括②(流入下一营养级的能量)以及⑤(流入分解者中的能量)和通过生产者呼吸消耗的能量；⑥中部分能量来自初级消费者排出的粪便，是食物残渣，属于生产者同化量；最高级消费者获得能量最少。

【答案】D

9、某同学绘制了如图所示的能量流动图解，下列叙述正确的是(　　)

A．生产者固定的总能量可表示为(A₁＋B₁＋C₁＋A₂＋B₂＋C₂＋D₂)

B．由生产者到初级消费者的能量传递效率为D₂/W₁

C．初级消费者摄入的能量为(A₂＋B₂＋C₂)

D．W₁＝D₁＋D₂                                        

【解析】由图可知，W₁为生产者固定的太阳能，D₁为初级消费者同化的能量；W₁＝A₁＋B₁＋C₁＋D₁；D₁＝A₂＋B₂＋C₂＋D₂；由于呼吸作用消耗部分能量，所以W₁>D₁＋D₂。

【答案】A

10、在一个阴湿低洼草丛中，有一堆长满苔藓的腐木。其中聚集着蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等动物，下面有关对阴湿低洼草丛及其生物的叙述，不正确的是(　　)

A．阴湿低洼草丛是一个生态系统

B．阴湿低洼草丛中的生物是一个群落

C．阴湿低洼草丛中的某种蚯蚓是一个种群

D．阴湿低洼草丛中的动物是一个群落

【解析】水、空气、土壤，腐木内含有各种微生物，另外还有杂草、苔藓等植物，动物包括蚂蚁、蚯蚓、蜘蛛、老鼠等。生物与其无机环境相互作用构成的整体是生态系统。草丛中的全部生物是一个群落。草丛中同种生物(如某种蚯蚓)个体的总和，叫做种群。选项A、B、C均正确。D不正确，阴湿低洼草丛中的动物虽然包括多个种群，但只有动物不能构成群落，群落应包括植物、动物及微生物。

【答案】D

11、(2011·福州模拟)在生态系统中，连接生物和无机环境的两个重要组成成分是(　　)

A．生产者和非生物成分

B．消费者和有机物质

C．生产者和消费者

D．生产者和分解者

【解析】生态系统中无机物只有通过生产者才能进入生物群落，而有机物主要通过分解者的分解活动以无机物形式返回无机环境。

【答案】D

12、研究某水域生态系统中藻类(假设是唯一生产者)固定太阳能的状况，可先把藻类从已知水体中过滤出来，测定藻类的生物量，并据此推算出该生态系统中藻类光合作用固定的太阳能。以下叙述正确的是(　　)

A．生态系统在光照强度适宜时，可成倍提高能量流动的传递效率

B．藻类细胞中所含色素的种类和比例与水域深度无关

C．藻类固定太阳能的同时不一定都伴随物质循环发生

D．流经该生态系统的总能量取决于藻类所固定的太阳能

【解析】光照强度适宜，光合作用制造的有机物多，但不能提高能量流动的传递效率。海水深度不同，能透过海水的光的波长不同，分布的藻类不同。藻类固定太阳能是能量流动的开始，同时也把无机物制造为有机物。

【答案】D

13、下图是有关生态系统的概念图，其中①②③④分别是(　　)

A．生态系统的结构、生态系统的种类、食物链和食物网、信息传递

B．生态系统的种类、生态系统的成分、生态系统的稳定性物质循环和能量流动规律

C．生态系统的结构、生态系统的成分、食物链和食物网、信息传递

D．生态系统的成分、生态系统的结构、食物链和食物网、物质循环和能量流动规律     

【解析】从已给出的生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量来看，②显然是生态系统的成分，再进一步分析可得答案C。

【答案】C

14、(2011·清远调研)下图是生态系统中碳循环示意图，其中“→”表示碳的流动方向。下列叙述不正确的是(　　)

A．在碳循环过程中，同时伴随着能量流动

B．由于某种原因造成图中E生物数量大量减少，推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是D增加，F减少

C．该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、B

D．A→C过程中碳流动形式主要以CO2形式进行，F→B以含碳有机物形式进行

【解析】本题考查物质循环的过程。分析图形，A、B、D、E、F均有箭头指向C，则C是无机环境中的二氧化碳。A、C之间为双向箭头，则A为生产者。A、D、E、F均有箭头指向B，则B为分解者，D、E、F为消费者。图示中包含的食物链为A→D→E→F，故E减少，则短时间内D增加，F减少。碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2形式循环，在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动。

【答案】C

15、(2011·盐城二调)下图是某生态系统物质和能量流向示意图。下列有关叙述正确的是(　　)

A．X1过程的完成必须依赖于一种具有双层膜结构的细胞器

B．X1过程吸收的CO2总量与Y1、Y2、Y3……及Z过程释放的CO2总量相等                      

C．当该生态系统处于相对稳定的状态时，X3过程的能量值约为X1过程的能量值的1%～4%

D．Z1、Z2、Z3……过程提供的有机物中的碳将全部转变为Z过程释放的CO2中的碳

【解析】X1过程为光合作用，多数植物的光合作用在叶绿体中完成，少数生物如蓝藻没有叶绿体也可完成光合作用，故A选项错误；X1过程吸收的CO2总量应大于Y1、Y2、Y3……及Z过程释放的CO2总量，故B选项错误；能量在食物链中的传递效率为10%～20%，故X3过程的能量值约为X1过程的能量值的1%～4%，故C选项正确；生产者、消费者体内的有机物除了被分解者分解外，还有一部分用于自身生命活动，转化为其他物质，故D选项错误。

【答案】C

16、(2011 届汕头质检)(双选)下列有关生态系统的描述中，正确的是

         A．生态系统中的能量可循环利用          

         B．生物多样性的直接价值明显大于它的间接价值

         C．蜜蜂发现蜜源时，就会通过“跳舞”动作“告诉”同伴去采蜜，属于行为信息

         D．硝化细菌能利用氧化氨过程中释放的能量，把水和二氧化碳合成为有机物

【解析】生物多样性的间接价值指的是生态功能，其价值大于直接价值。

【答案】CD

17、物质循环，能量流动和信息传递是生态系统的基本功能，下列说法不符合上述基本功能的是

A.物质循环是指组成生物体的基本元素在生物群落和无机环境之间的转换

B.能量流动逐级递减的主要原因是每一个营养级都有部分能量未被利用

C.任何一个营养级的能量除了被下一级同化之外还有其他去向，所以能量流动是逐级递减的

D.信息传递可以发生在生态系统各种成分之间，而且往往是双向的             

【解析】营养级是指在食物链中处于不同级别的生物；一条食物链中总有一个营养级不被下一营养级取食，同时，能量流动逐级递减的主要原因是每一个营养级都有部分能量未被利用。

【答案】C

18、四个生物群落分别包含若干种群，下图中给出了这些种群的密度(每平方米的个体数)，当受到大规模虫害袭击时，哪个群落不易受到影响                              (　　)

 

 

 

 

A.群落甲                              B．群落乙

C．群落丙                             D．群落

【答案】D

19、如果一个生态系统中有甲、乙、丙、丁四种生物，它们之间可以形成下列四种结构，其中最稳定的是(　　)

【解析】本题联系前面的知识——生产者在生态系统中的地位和作用，体现了它在维持生态系统的稳定性方面的重要性。生态系统成分按营养功能来区分，一般包括非生物的物质和能量、生产者、消费者, 和分解者。其中生产者属于自养生物，是生态系统的主要成分，它可为消费者提供食物和栖息场所。一旦生产者受到破坏，整个生态系统就会受到严重影响。从题目中提供的几种结构看出，选项D中的甲、乙均为生产者，缺少其中之一，生态系统仍能存在，其他结构则不能。

【答案】D

20、蟑螂喜好在夜间出来活动。科学家把蟑螂放在实验室里，人为地将实验室的白天和黑夜加以颠倒，大约经过一个星期，蟑螂就在人造的“黑夜”时间活动(尽管实际上是白天)。这个实验说明(　　)

A．蟑螂能感受物理信息的改变

B．信息传递是生态系统的重要功能之一

C．行为信息可以影响蟑螂的行为

D．蟑螂可以感受一切信息刺激

【解析】尽管实际时间为白天，但反复提供一个倒置的物理信息，引起蟑螂的活动时间发生改变，说明蟑螂感受到了白天、黑夜这种物理信息。

【答案】A

21、下列关于生态系统中分解者的叙述，正确的是(　　)

A．专营腐生生活的细菌不一定是分解者，有可能是生产者或消费者

B．分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物，可以供绿色植物再利用

C．分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物同化作用再利用

D．分解者一定都是微生物，微生物不一定都是分解者

【解析】分解者的作用就是将动植物的遗体、遗物中的有机物氧化分解，生成的CO₂和无机盐可以为绿色植物所用。

【答案】B

22、下列有关右图的说法，错误的是(　　)

A．若M表示基因多样性，a～d表示四种不同的植物，则在剧烈变化的环境中最不容易被淘汰的是b

B．若M表示物种丰富度，a～d表示四个不同的演替阶段，则从光裸的岩地演替成森林的顺序一般为a→c→d→b

C．若M表示生物体内汞的含量，a～d表示四种生物，则由它们组成的食物链中，b所处的营养级最高

D．若M表示种群密度，a～d表示四个野生生物种群，则种内斗争最激烈的一定是b种群

【解析】种内斗争的激烈程度与外界环境的生活条件、种群密度等多种因素有关，所以并不是种群密度最大的种内斗争最激烈，故D项错。

【答案】D

23、“生物入侵”是指在自然或人为的作用下，生物从原分布区扩展到新的地区，在新分布区能够繁殖、扩展形成稳定种群，并对入侵地的生态系统、农业生产及人类健康造成一定破坏、带来一定经济损失或生态灾难的现象。我国入侵物种数目的历史变化情况如图所示。关于“生物入侵”这一生态问题的有关分析，以下选项错误的是             (    )

A．入侵生物会增殖、适应、扩散和爆发，对人类的危害比化学污染更加具有危险性

B．入侵生物是外来物种，外来生物不一定形成入侵物种。引入外来生物应评估、监测

C．图像表明，我国入侵生物种群数量从18世纪后呈典型“J”型增长曲线，形势严峻

D．人类交流的加强，使地理隔离不再是阻碍生物迁移、不同种群基因交流的关键因素

【答案】C

24、研究某水域生态系统中藻类(假设是唯一生产者)固定太阳能的状况，可先把藻类从已知水体中过滤出来，测定藻类的生物量，并据此推算出该生态系统中藻类光合作用固定的太阳能。以下叙述正确的是(　　)

A．生态系统在光照强度适宜时，可成倍提高能量流动的传递效率

B．藻类细胞中所含色素的种类和比例与水域深度无关

C．藻类固定太阳能的同时不一定都伴随物质循环发生

D．流经该生态系统的总能量取决于藻类所固定的太阳能

【解析】光照强度适宜，光合作用制造的有机物多，但不能提高能量流动的传递效率。海水深度不同，能透过海水的光的波长不同，分布的藻类不同。藻类固定太阳能是能量流动的开始，同时也把无机物制造为有机物。

【答案】D

25、下图是某森林生态系统物质和能量流向示意图，h、i、j、k表示不同用途的有机物( j是未利用部分)，方框大小表示使用量，下列叙述正确的是(　　)

A．进入该生态系统的CO₂量与各h产生的CO₂总量相等

B．生产者i的量大于被初级消费者同化有机物的量

C．流向分解者的k可被生产者直接吸收利用

D．流经该生态系统的物质和能量可循环利用

【解析】本题主要考查了生态系统的物质循环和能量流动的有关知识。流入生态系统的CO₂量大于h(呼吸作用)产生CO₂的总量。生产者i的量大于初级消费者同化有机物的量，因为还有一部分未被同化随初级消费者的粪便排出，被分解者利用。流向分解者的k都是有机物，生产者不能直接利用。流经生态系统的物质是循环的，但能量是单向流动不循环的。

【答案】B

二、非选择题

26、如图所示，图A为草原生态系统中的反馈调节示意图，请据图回答下列问题：

(1)作为一个完整的生态系统，除了图A中所示的成分外，还应该包括________和________。

(2)甲、乙、丙三者之间的食物联系是________；该生态系统的______________是沿着这种渠道进行的。

(3)图B为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动，这种调节导致的最终结果是________________。此结果产生的原因是______________________。

(4)图A和图B这两种反馈调节是否相同？为什么？                         

________________________________________________________________________。

【解析】物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行的，湖泊受到污染，物种减少，导致该生态系统抵抗力稳定性降低，加速了生态系统的破坏。从图A中可以看出，乙增多后甲增多，而甲增多又导致乙减少，属于负反馈调节。

【答案】(1)非生物的物质和能量　分解者　(2)乙→甲→丙　物质循环和能量流动　(3)加速破坏该生态系统原有的稳态　生物种类减少，自我调节能力降低　(4)不同。图A是负反馈调节，图B是正反馈调节

27、下图甲表示某湖泊生态系统能量流动部分简图，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表该生态系统的三个营养级，括号中数值表示一年内的能量转化值(单位：百万千焦/平方米)。图乙表示某生态系统碳循环模式图，A～F表示该生态系统的相关成分。请回答下列问题。

(1)若要正确表示图甲所示的湖泊生态系统能量流动情况，图甲中应该补充的能量流动情况是________________(用图甲中相应的符号和箭头表示)。

(2)若图甲所示的湖泊生态系统的总面积为10 000 m²，则每年流经该生态系统的总能量值是________百万千焦。第一、二营养级之间的能量传递效率为________%(精确到小数点后两位)。

(3)湖泊在受到轻度污染后，能够迅速恢复，这是通过________反馈调节机制来实现的。

(4)图乙表示某生态系统中碳循环示意图，在生物群落和无机环境间，碳元素以________形式进行循环。请以字母和箭头表示该生态系统中的食物链： ________________________________________。

(5)图乙中的农作物被重金属污染，图中________字母代表的生物体内重金属浓度最高。

【解析】(1)生态系统流入每一个营养级的能量包括本身呼吸消耗、流入下一个营养级、自身生长发育储存在体内以及被微生物分解一部分。题甲图中少了Ⅱ、Ⅲ营养级自身呼吸消耗的一部分能量。(2)流经生态系统的总能量为生产者所固定的太阳能总量，Ⅰ营养级的总能量＝3.0＋11.8＋42.5＋60.3＝117.6(百万千焦)，第一、二营养级之间的能量传递效率为11.8÷117.6×100%＝10.03%。(3)生态系统通过负反馈调节实现自身的相对稳定。(4)在生物群落和无机环境间，碳元素以CO₂形式进行循环，图乙中A为生产者，B、C、D为消费者，E为分解者，F表示空气中的CO₂。(5)重金属进入生物体后不能被分解，在生物体内积累。营养级越高，在生物体内的浓度也越高。

【答案】(1)Ⅱ→a、Ⅲ→a　(2)117.6　10.03　(3)负　(4)CO₂　　(5)D

28、氮、磷等无机营养物质大量排入水体，会造成水体富营养化，严重时可引发蓝藻爆发，使水域生态遭到破坏。控制蓝藻疯长，同时“变废为宝”是减轻“绿包灾害”的有效途径。请回答下列有关问题：

 (1)从细胞结构分析，蓝藻属于________生物，很多蓝藻可以同时进行____________和固氮作用，这在生物界是十分独特的，对整个生物圈____________________具有十分重要的作用。

(2)蓝藻与其他水生生物构成了该水域生态系统中的______________，由于某些蓝藻具有气囊，在水域中有趋表聚集的现象，从__________________的角度看，这些蓝藻处于其上层。

(3)下表为某湖泊不同营养状态的各种藻类种群组成情况。

据表分析，检测水中重度富营养化的指示生物是____________________，在中度富营养化水体环境中，竞争最激烈的是__________________________。

(4)采用浮床生态工艺法(如图所示)可治理水体污染，改善水质。其机理正确的是 (　　)

①植物吸收水中悬浮物　②植物吸收水中的NO₃^-、PO₃^-等，降低水中氮、磷等含量　

③浮床遮光，抑制浮游藻类的生长繁殖，防止水华发生　④浮床下方水体氧浓度升高，减少微生物种类和数量

A．①④　　      　B．②④　    　　C．②③　　   　D．①③

(5)蓝藻资源化利用有多种方式。从蓝藻中可以提取能发出紫色荧光的藻蓝蛋白，可作为生物实验研究中的______________________。绿色能源工程可以利用蓝藻来制作生物柴油，由此推测蓝藻体内含有丰富的______________类物质。

【答案】(1)原核　光合作用　物质循环和能量流动　(2)生物群落　群落垂直结构　(3)铜绿微囊藻　鱼腥藻和斜生栅藻　(4)C　(5)荧光示踪物质(标志物)　脂质