高二生物生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)測試題及答案

5.2生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

信息傳遞和穩(wěn)定性

課時知能評估

一、選擇題

1．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的敘述，錯誤的是()

A．草原生態(tài)系統(tǒng)比農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜

B．環(huán)境條件分布不均勻是形成群落水平結(jié)構(gòu)的原因之一

C．我國南方熱帶雨林中分解者的代謝活動比北方森林中的弱

D．植物可通過呼吸作用和光合作用參與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)

解析：生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與群落的物種豐富度有關(guān)，物種豐富度越大，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，所以草原生態(tài)系統(tǒng)比農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，A項正確；群落的空間結(jié)構(gòu)包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)，其中形成水平結(jié)構(gòu)的原因是地形的變化、土壤濕度和酸堿度的差異、光照強(qiáng)度的不同等，B項正確；我國南方熱帶雨林的落葉量比北方森林的多，但是土壤中有機(jī)物的含量卻比北方森林的少，這說明我國南方熱帶雨林中分解者的代謝活動比北方森林中的強(qiáng)，C項錯誤；植物是碳循環(huán)的基石，它通過光合作用把二氧化碳固定在體內(nèi)，通過呼吸作用將體內(nèi)的含碳有機(jī)物分解成二氧化碳和水，并把二氧化碳釋放到無機(jī)環(huán)境中，D項正確。

答案：C

2.

右圖是生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，“→”表示碳的流動方向，下列說法正確的是()

A．圖中甲代表生產(chǎn)者，其同化作用類型為需氧型

B．丙每增加1kg的體重，至少需要25kg的甲

C．該生態(tài)系統(tǒng)的食物關(guān)系可表示為：甲→乙→丙→丁

D．該生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括甲、乙、丙、丁、戊以及非生物的物質(zhì)和能量

解析：圖中甲為生產(chǎn)者，戊為CO2庫，乙、丙為消費者。甲的同化作用類型為自養(yǎng)型；該生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括甲、乙、丙、丁及非生物的物質(zhì)和能量(含戊)。丙每增加1kg體重，至少消耗甲(能量傳遞按20%)1÷20%÷20%＝25kg。

答案：B

3．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，不正確的是

()

A．生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，這是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)

B．生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)，可以提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性

C．生物多樣性對維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要作用，體現(xiàn)了其間接價值

D．生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性就越強(qiáng)

解析：D選項中，生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)，而恢復(fù)力穩(wěn)定性越弱。

答案：D

4．下列4種現(xiàn)象中，不適宜用生態(tài)系統(tǒng)中能量流動規(guī)律進(jìn)行合理分析的是()

A．虎等大型肉食動物容易成為瀕危物種

B．藍(lán)藻易在富營養(yǎng)化水體中爆發(fā)

C．飼養(yǎng)牛、羊等動物，成本低、產(chǎn)量高

D．巨大的藍(lán)鯨以微小的浮游動物為食

解析：A項中，虎屬于最高營養(yǎng)級，獲取能量少，容易成為瀕危物種；B項中，在富營養(yǎng)化的水體中，N、P含量高，藍(lán)藻會進(jìn)行爆發(fā)式繁殖，但是沒有體現(xiàn)食物鏈，所以不適宜用能量流動規(guī)律來分析；C項，牛、羊?qū)儆诔跫壪M者，直接從生產(chǎn)者獲取食物，獲得的能量多，因此成本低；D項中，能體現(xiàn)出食物鏈，能用流動規(guī)律來解釋。

答案：B

5．天然牧場的一小片區(qū)域被作為牧草留種區(qū)，為了防止鳥啄食草籽，人們用網(wǎng)把留種區(qū)罩了起來。后來發(fā)現(xiàn)留種區(qū)的草幾乎被蟲吃光，而其他區(qū)域卻安然無恙。此現(xiàn)象給我們的啟示是()

A．食草昆蟲具有超強(qiáng)的繁殖能力

B．生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有賴于完整的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)

C．草原鳥類的主要食物來源是昆蟲

A．夏季，a>b＋c＋e

B．秋季，e＋f<g

C．春季，g＝b＋e＋f

D．冬季，d>c＋f

解析：碳素在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間的循環(huán)，離不開生產(chǎn)者(主要是綠色植物)。在題目所給出的生態(tài)系統(tǒng)中，a代表綠色植物通過光合作用固定的太陽能及合成的有機(jī)物，這是流經(jīng)該森林生態(tài)系統(tǒng)的總能量，數(shù)量最大；b代表植物呼吸作用散失到大氣中的二氧化碳；c代表通過食物鏈流入到動物(各級消費者)體內(nèi)的總能量；d代表動物的呼吸作用散失到大氣中的二氧化碳；e代表植物的殘枝、落葉流入到分解者的能量；f代表動物流入到分解者的能量；g代表分解者的呼吸作用散失到大氣中的二氧化碳。在一年中的不同季節(jié)，植物進(jìn)行光合作用的強(qiáng)度不同。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的效率為10%～20%，在夏季，處于平衡狀態(tài)的森林生態(tài)系統(tǒng)，植物光合作用所固定的總能量>植物呼吸作用所消耗的能量＋流入到動物體內(nèi)的能量＋流入到分解者的能量。

答案：A

11．下圖表示處于平衡狀態(tài)的某動物種群因某些外界環(huán)境變化導(dǎo)致種群中生物個體數(shù)量改變時的四種情形，下列有關(guān)敘述中，不正確的是()

A．若圖①所示為草原生態(tài)系統(tǒng)中某種群，則a點后的變化可能原因是過度放牧

B．影響圖②所示種群數(shù)量變化的最直接因素可能是食物的增加

C．圖③中c點后發(fā)生的變化表明生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性有一定限度

D．圖④曲線可用于指導(dǎo)海洋捕撈

解析：圖①中，過度放牧導(dǎo)致牧草減少，動物隨之減少，不會增多。

答案：A

12．據(jù)下圖判斷，下列敘述不符合生態(tài)學(xué)原理的是()

A．物質(zhì)經(jīng)過多級利用，實現(xiàn)了良性循環(huán)

B．每一級生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品，提高了生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益

C．由于食物鏈延長，能量逐級損耗，系統(tǒng)總能量利用率降低

D．由于各級產(chǎn)物都可以利用，減少了廢物和污染

解析：在此圖中，雖然屬于捕食食物鏈的只包含作物和家畜兩個營養(yǎng)級，但作物、家畜、食用菌、蚯蚓每一生產(chǎn)環(huán)節(jié)(也可看成每一營養(yǎng)級)上，全是作為產(chǎn)品輸出，供人們使用。參與能量流動和物質(zhì)循環(huán)的是前一營養(yǎng)級的廢棄物或排泄物(秸稈、糞屑、雜屑)，最后營養(yǎng)級蚯蚓的排泄物與雜屑又作為肥料物質(zhì)，供作物利用。因此，此生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)經(jīng)過多次利用，實現(xiàn)了良性循環(huán)，每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品，其生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益提高。由于最后兩個營養(yǎng)級使用的是前一營養(yǎng)級的廢物或排泄物，減少了這些物質(zhì)向環(huán)境排放，從而減少了對環(huán)境的污染，保持了生態(tài)平衡。因此選項A、B、D都是符合生態(tài)學(xué)原理的。能量沿著食物鏈流動時，能量逐漸遞減；傳遞效率大約為10%～20%，因此最高營養(yǎng)級獲得的總能量最低。但系統(tǒng)的總能量包括各生產(chǎn)環(huán)節(jié)上輸出的產(chǎn)品能量，顯然這個系統(tǒng)總能量利用率比單種作物的系統(tǒng)總能量利用率大大增加。因此選項C是錯誤的。

答案：C

二、非選擇題

13．某湖泊由于大量排入污水，連續(xù)多次發(fā)生藍(lán)藻爆發(fā)，引起水草死亡，周邊居民也有出現(xiàn)某種有毒物質(zhì)中毒現(xiàn)象的。請回答：

(1)湖泊中導(dǎo)致藍(lán)藻爆發(fā)的主要非生物因素是過量的________。導(dǎo)致水草死亡的主要原因是水草生長的環(huán)境中缺少________和________這兩種非生物因素。

(2)某小組分別于早晨和下午在該湖泊的同一地點、同一水層取得兩組水樣，測得甲組pH為7.3，乙組pH為6.0，那么取自早晨的水樣是________組，理由是_________________________。

甲組水樣中的O2含量________于乙組的，理由是_____________。

(3)如果居民中毒是由于藍(lán)藻中的某種有毒物質(zhì)經(jīng)食物鏈的傳遞引起的，這類食物鏈中含有四個營養(yǎng)級的食物鏈?zhǔn)莀_______→________→________→人。

解析：(1)污水中含有大量無機(jī)鹽或污水中的有機(jī)物被分解而產(chǎn)生大量無機(jī)鹽。藍(lán)藻由于獲得了充足的營養(yǎng)物質(zhì)而大量繁殖。漂浮在水面的藍(lán)藻阻礙了光線進(jìn)入水體，并且死亡的藍(lán)藻被分解者分解而大量消耗水中的溶氧，水草因缺乏光照和氧氣而死亡。

(2)白天藍(lán)藻進(jìn)行光合作用，使氧氣的釋放大于氧氣的消耗，水體中含氧量增加；夜晚則只進(jìn)行呼吸作用，使水中氧氣的含量減少，二氧化碳的含量增加，二氧化碳溶于水，使水的pH下降。

(3)藍(lán)藻能被浮游動物攝食，魚可攝食浮游動物，人捕食魚，組成了含四個營養(yǎng)級的食物鏈。

答案：(1)無機(jī)鹽光氧

(2)乙由于藍(lán)藻等夜晚呼吸產(chǎn)生大量CO2，CO2與水結(jié)合產(chǎn)生碳酸后使水的pH下降大藍(lán)藻等白天進(jìn)行光合作用釋放大量O2，使水中含O2量上升

(3)藍(lán)藻浮游動物魚

14．下圖1為碳循環(huán)示意圖，圖2為某一食物網(wǎng)示意圖，請據(jù)圖回答問題：

圖1

圖2

(1)通過過程①碳由無機(jī)環(huán)境中的________轉(zhuǎn)變成綠色植物(如玉米)中的________。

(2)若圖1中過程②越復(fù)雜，則該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性越________。設(shè)過程②代表的生物之間有如圖2所示的關(guān)系，若E種群的能量為5.8×109kJ，B種群的能量為1.3×108kJ，D種群的能量為1.5×108

kJ，能量傳遞效率為10%，則A種群的能量是________kJ。

(3)過程④表示________作用。參與過程④的生物與同區(qū)域中的動、植物等其他生物共同構(gòu)成了________。

(4)由圖1可見，碳循環(huán)的特點是________。伴隨著物質(zhì)循環(huán)進(jìn)行的能量流動具有什么特點？_________________。

解析：(1)①過程表示無機(jī)自然環(huán)境中的CO2通過植物的光合作用轉(zhuǎn)變成有機(jī)物。

(2)②表示食物鏈(網(wǎng))，食物鏈(網(wǎng))越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性越高。E為生產(chǎn)者，其固定的太陽能被B、C、D同化，其中B、D種群能量分別是1.3×108kJ、1.5×108kJ，因此C種群同化能量為：C＝5.8×109×10%kJ－1.3×108kJ－1.5×108kJ＝3×108kJ，因此A種群的能量是3×108×10%kJ＝3×107kJ。

(3)④為分解者的分解作用。一定區(qū)域中所有的動物、植物、微生物構(gòu)成了生物群落。

(4)物質(zhì)循環(huán)在整個生物圈內(nèi)進(jìn)行，具有全球性；而能量流動是單向、遞減的。

答案：(1)CO2有機(jī)物(2)高3×107(3)分解者分解群落(4)帶有全球性的循環(huán)單向流動，逐級遞減

15．江蘇某農(nóng)戶創(chuàng)建的冬季生態(tài)型種植養(yǎng)殖模式如圖所示，請據(jù)圖回答下列問題。

生態(tài)型種植養(yǎng)殖模式圖

(1)牛棚內(nèi)產(chǎn)生的________可擴(kuò)散進(jìn)入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用產(chǎn)生的________可擴(kuò)散進(jìn)入牛棚。(2)秸稈除了作為牛的飼料外，還可與牛糞混合堆放進(jìn)行________，腐熟的產(chǎn)物肥效提高，這是因為________________________。這種肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜產(chǎn)量。

(3)在牛的品系、飼料品種和用量不變的條件下，采用這種養(yǎng)殖模式，牛的生長速率明顯提高，其主要原因是________________________。

(4)牛棚保溫所需的熱能來源于牛自身散熱、地?zé)?、______和________。

(5)從生態(tài)系統(tǒng)主要功能的角度分析，這種種植養(yǎng)殖模式較好地實現(xiàn)了____________。

解析：物質(zhì)的循環(huán)利用和能量的多級利用是生態(tài)農(nóng)業(yè)的突出特色。解答本題用到的知識點：生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動；生態(tài)系統(tǒng)各成分之間的關(guān)系；光合作用和呼吸作用及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用等。

(1)牛棚內(nèi)的牛和微生物呼吸作用產(chǎn)生的CO2擴(kuò)散進(jìn)入蔬菜大棚，為蔬菜提供光合作用的原料，提高光合效率；蔬菜進(jìn)行光合作用產(chǎn)生的O2擴(kuò)散進(jìn)入牛棚，為牛棚更新空氣。

(2)秸稈的成分主要是纖維素，秸稈和牛糞混合堆放經(jīng)微生物的分解發(fā)酵，將有機(jī)物分解成無機(jī)物，才能被蔬菜吸收利用。

(3)冬季生態(tài)型種植養(yǎng)殖模式中，因生物呼吸作用產(chǎn)熱使牛棚內(nèi)溫度較高，外界溫度與