- 生态系统的物质循环
- 共1065题
图甲表示草原生态系统的能量流和部分物质流,图乙表示某种群迁入该生态系统一段时间内,种群密度对种群的出生率和死亡率的影响.请回答下列问题:
(1)由图甲分析,无机环境中的物质和能量主要是通过______进入生物群落,图中“→”表示______;生态系统能量不循环流动的原因是______;物质可以反复利用的主要原因是生态系统组成成分中的______经过呼吸作用将有机物分解为无机物,无机物可被生物群落重新利用.
(2)由图乙可知,种群密度在______点时,种群数量的净增长量最大;在______点时,表示达到种群的环境容纳量(K值).若要使该种群的K值增大,可通过______ 环境阻力实现.当种群密度从A-E时,种群中成年个体平均重量的变化趋势是______.
(3)若此草原向森林群落演替,在这一演替过程中,生产者吸收的CO2量______(大于/等于∥小于)整个生物群落排出的CO2量,______逐渐复杂,生态系统______稳定性逐渐增强.
正确答案
解:
(1)由图甲可知,生产者通过光合作用将无机环境中的无机物合成有机物,储存在生物群落.物质是能量的载体.图中“→”表示能量流动方向.生态系统能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,不循环流动的原因是生物代谢产生的热能不能被生物体用于合成有机物.物质在无机环境和生物群落之间循环.物质可以反复利用的主要原因是生态系统组成成分中的各营养级经过呼吸作用将有机物分解为无机物,无机物可被生物群落重新利用.
(2)由图乙,净增长量=出生率-死亡率.在C点时,种群数量的净增长量最大.当种群数量达到环境容纳量(K值)时,出生率=死亡率.当环境阻力变小时,K值会增多.当种群密度从A-E时,种群数量变化曲线呈“S”曲线增长,当种群数量小于1/2K时,增长率逐渐增加,当种群数量大于1/2K时,种内斗争增大,增长率降低.种群中成年个体平均重量的变化趋势是先相对稳定,后逐渐降低.
(3)若此草原向森林群落演替,物种丰富度增加,生产者的种类丰富和数量增多,生产者吸收的CO2量大于整个生物群落排出的CO2量.物种丰富度增加,营养结构复杂,生态系统的自我调节能力增强,生态系统的抵抗力稳定升高.
故答案为:
(1)生产者的光合作用 能量流动方向 生物代谢产生的热能不能被生物体用于合成有机物 生产者、消费者和分解者
(2)C E 减小 先相对稳定,后逐渐降低
(3)大于 营养结构(食物链、食物网) 抵抗力
解析
解:
(1)由图甲可知,生产者通过光合作用将无机环境中的无机物合成有机物,储存在生物群落.物质是能量的载体.图中“→”表示能量流动方向.生态系统能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,不循环流动的原因是生物代谢产生的热能不能被生物体用于合成有机物.物质在无机环境和生物群落之间循环.物质可以反复利用的主要原因是生态系统组成成分中的各营养级经过呼吸作用将有机物分解为无机物,无机物可被生物群落重新利用.
(2)由图乙,净增长量=出生率-死亡率.在C点时,种群数量的净增长量最大.当种群数量达到环境容纳量(K值)时,出生率=死亡率.当环境阻力变小时,K值会增多.当种群密度从A-E时,种群数量变化曲线呈“S”曲线增长,当种群数量小于1/2K时,增长率逐渐增加,当种群数量大于1/2K时,种内斗争增大,增长率降低.种群中成年个体平均重量的变化趋势是先相对稳定,后逐渐降低.
(3)若此草原向森林群落演替,物种丰富度增加,生产者的种类丰富和数量增多,生产者吸收的CO2量大于整个生物群落排出的CO2量.物种丰富度增加,营养结构复杂,生态系统的自我调节能力增强,生态系统的抵抗力稳定升高.
故答案为:
(1)生产者的光合作用 能量流动方向 生物代谢产生的热能不能被生物体用于合成有机物 生产者、消费者和分解者
(2)C E 减小 先相对稳定,后逐渐降低
(3)大于 营养结构(食物链、食物网) 抵抗力
水稻分蘖期间,农民拔草、治虫;排水晒田.稻谷收获之后,有的农民焚烧稻秆.下列叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:A、农民拔草、治虫可调整能量流动的方向,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分(水稻),故A正确.
B、在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,多种激素相互作用共同调节,故B正确.
C、晒田能改善土壤的生态环境和改善土壤的理化性状,提供充足的氧气,促进水稻根系活力,加快根系生长,故C正确.
D、焚烧稻秆可促进物质循环,但未实现能量的高效利用,故D错误.
故选D.
如图是某人工生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为×103kJ/(m2•y)].下列叙述中有几种是正确的( )
①该生态系统生产者固定的总能量是1.1×105kJ/(m2•y)
②由生产者、I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ构成的捕食食物链中,能量流动是单向的、逐级递减的
③I与Ⅱ之间的能量传递效率是15.6%
④在生物圈中,除了全部的微生物,一些腐生动物也属于类群Ⅳ
正确答案
解析
解:①肉食性动物同化的能量(0.25+5.1+2.1+0.05)×103kJ/m2•y=7.5×103kJ/m2•y,而能量来源是有机物输入5和植食性动物,则来源于植食性动物的能量为2.5×103kJ/m2•y.植食性动物同化的能量(9+4+0.5+2.5)×103kJ/m2•y=16×103kJ/m2•y,而能量来源是有机物输入2和生产者,则来源于植食性动物的能量为14×103kJ/m2•y.生产者同化的能量(70+23+3+14)×103kJ/m2•y=1.1×105kJ/m2•y,①正确;
②IV是分解者,不属于捕食食物链,②错误;
③I与II之间的传递效率是2.5×103/16×103×100%=15.6%,③正确;
④微生物不都是IV分解者,④错误.
故选:B.
回答下列有关能量流动的计算问题:
(1)如图1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,构成食物关系如图2.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A kJ,至少需要消耗甲的能量是______.
(4)如图3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)
正确答案
解:(1)如图1所示的食物网中,若人的体重增加1kg,要求最少消耗水藻的质量,则食物链最短,即水藻→小鱼→人,最少消耗水藻的质量为1÷20%÷20%=25kg.要求最多消耗水藻的质量,则食物链最长,即水藻→水蚤→虾→小鱼→大鱼→人,最多消耗水藻的质量为1÷10%÷10%÷10%÷10%÷10%=100000kg.
(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N+R.若杂食性动物的食物中草占1/3,则其体重增加30kg,传递效率按10%计算,需消耗草30×÷10%=100kg.
(3)生物甲、乙、丙,构成食物关系如图2.据题意,至少需要消耗甲的能量,则传递效率用20%计算.甲能量中比例为x的部分直接提供给丙,则要使丙能量增加AkJ,设至少需要消耗甲的能量为W.则Wx×20%+W(1-x)×20%×20%=A,故W=.
(4)如果按照原来食物的来源于互花米草,
来源于植食性昆虫,按传递效率20%计算,鸟增重1克需要
克,如改为各占
,鸟增重1克需要15克,
÷15=
.
故答案为:
(1)25 100000
(2)N+R
(3)
(4)
解析
解:(1)如图1所示的食物网中,若人的体重增加1kg,要求最少消耗水藻的质量,则食物链最短,即水藻→小鱼→人,最少消耗水藻的质量为1÷20%÷20%=25kg.要求最多消耗水藻的质量,则食物链最长,即水藻→水蚤→虾→小鱼→大鱼→人,最多消耗水藻的质量为1÷10%÷10%÷10%÷10%÷10%=100000kg.
(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N+R.若杂食性动物的食物中草占1/3,则其体重增加30kg,传递效率按10%计算,需消耗草30×÷10%=100kg.
(3)生物甲、乙、丙,构成食物关系如图2.据题意,至少需要消耗甲的能量,则传递效率用20%计算.甲能量中比例为x的部分直接提供给丙,则要使丙能量增加AkJ,设至少需要消耗甲的能量为W.则Wx×20%+W(1-x)×20%×20%=A,故W=.
(4)如果按照原来食物的来源于互花米草,
来源于植食性昆虫,按传递效率20%计算,鸟增重1克需要
克,如改为各占
,鸟增重1克需要15克,
÷15=
.
故答案为:
(1)25 100000
(2)N+R
(3)
(4)
下列有关人体体液中物质交换(甲)和生态系统中碳循环(乙)的示意图中,描述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、甲图中B是淋巴,C是血浆,A是组织液,D是细胞内液,氧气浓度最高的是C血浆,A错误;
B、生态系统中的主要成分是生产者A,而D是非生物的物质和能量,B错误;
C、物链是由生产者和消费者组成,C是分解者,不属于食物链的成分,C错误;
D、甲图中当人体发生过敏反应时,组织液的增加会导致组织水肿,D正确.
故选:D.
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表示某生态系统中的某些生物的二氧化碳释放量相对量的曲线图(温度条件稳定),请据图回答:
(1)图l中属于生产者的是______,图2中的乙相当于图1中的______(填代号).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,在这条食物链中的四种生物数量维持相对稳定,调节其稳定的机制是______调节.
(3)图3在生态系统的组成成分中,a曲线代表的生物可能属于______,它们的同化作用类型是______;c曲线代表某类微生物,且能除氨臭,则该类微生物可通过______作用利用CO2.
(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.
正确答案
解:(1)据分析可知,E为生产者,图二中的乙为初级消费者,相当于图一中的F;生物群落包括生产者、消费者、分解者,即BCDEF;碳在生物群落是以含碳有机物的形式传递的;
(2)根据“先增加者先减少”为被捕食者,“后增加者后减少”为捕食者可知甲捕食丙,丙捕食乙,乙捕食植物,得到食物链:植物→乙→丙→甲.丙在a、b、c、d四个时期中增长最快的是d;维持生物数量稳定的调节机制是负反馈调节;
(3)曲线a没有CO2的吸收,只有的释放,它可能是消费者或分解者,同化作用类型是异养型.c曲线有CO2的吸收没有CO2的释放,说明了c代表的生物为生产者,呼吸作用不产生CO2的,它是一化能自养型微生物.
(4)河蚌(B和水蚤(E)的关系即是捕食关系,也同时竞争食物小球藻.从B出发,设当食物由C:E为1:1时,B的能量为X,需要C的能量为X×10+
X×10×10=55X.设当食物由C:E为2:1时,B的能量为Y,需要C的能量为
Y×10+
Y×10×10=40Y.由于两种情况下,C中的能量不变,所以55X=40Y,则Y=1.375X.
故答案为:(1)E F BCDEF 含碳有机物 (2)植物→乙→丙→甲 d 负反馈
(3)消费者和分解者 异养型 化能合成 (4)捕食和竞争 1.375
故答案为:
(1)E F BCDEF 含碳有机物
(2)植物→乙→丙→甲 d 负反馈
(3)消费者和分解者 异养型 化能合成
(4)捕食和竞争 1.375
解析
解:(1)据分析可知,E为生产者,图二中的乙为初级消费者,相当于图一中的F;生物群落包括生产者、消费者、分解者,即BCDEF;碳在生物群落是以含碳有机物的形式传递的;
(2)根据“先增加者先减少”为被捕食者,“后增加者后减少”为捕食者可知甲捕食丙,丙捕食乙,乙捕食植物,得到食物链:植物→乙→丙→甲.丙在a、b、c、d四个时期中增长最快的是d;维持生物数量稳定的调节机制是负反馈调节;
(3)曲线a没有CO2的吸收,只有的释放,它可能是消费者或分解者,同化作用类型是异养型.c曲线有CO2的吸收没有CO2的释放,说明了c代表的生物为生产者,呼吸作用不产生CO2的,它是一化能自养型微生物.
(4)河蚌(B和水蚤(E)的关系即是捕食关系,也同时竞争食物小球藻.从B出发,设当食物由C:E为1:1时,B的能量为X,需要C的能量为X×10+
X×10×10=55X.设当食物由C:E为2:1时,B的能量为Y,需要C的能量为
Y×10+
Y×10×10=40Y.由于两种情况下,C中的能量不变,所以55X=40Y,则Y=1.375X.
故答案为:(1)E F BCDEF 含碳有机物 (2)植物→乙→丙→甲 d 负反馈
(3)消费者和分解者 异养型 化能合成 (4)捕食和竞争 1.375
故答案为:
(1)E F BCDEF 含碳有机物
(2)植物→乙→丙→甲 d 负反馈
(3)消费者和分解者 异养型 化能合成
(4)捕食和竞争 1.375
如图表示生态系统中碳循环过程,其中甲、乙、丁构成系统的生物群落,箭头表示物质循环方向.下列有关叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:A、已知图中乙为生产者,所以①过程可以表示绿色植物的光合作用,②为生产者的呼吸作用,A正确;
B、图中甲为分解者,如果分解者缺少,则生态系统的物质循环将不能正常进行,B正确;
C、由图可知,气体X为二氧化碳,类群乙为生产者,类群丙为消费者,其有氧呼吸可以产生二氧化碳,但是其无氧呼吸不能产生二氧化碳,C错误;
D、动植物种类越多,生态系统的营养结构越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高,所以增加图中各营养级生物的种类可提高该生态系统的抵抗力稳定,D正确.
故选:C.
三叶草是牛的主要饲料,三叶草传粉受精靠土蜂,土蜂的天敌是田鼠,田鼠不仅喜食土蜂的蜜和幼虫,而且常常捣毁土蜂的蜂巢.土蜂的多少直接影响三叶草的传粉结籽.猫是田鼠的天敌.下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、食物链是由生产者和各级消费者共同组成的,其中生产者是第一营养级的生物,A项正确.
B、10%~20%是两个营养级能量的传递效率,它是两个营养级生物的同化量之比,故应是田鼠同化量的10%~20%流入猫体内,B项错误.
C、田鼠、猫的种群数量变化可用标志重捕法,而土蜂由于个体小,只能用样方法进行调查,C项正确.
D、田鼠等消费者通过自身的新陈代谢,能将有机物转化为无机物,这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用,故消费者的存在可加快生态系统的物质循环,D项正确.
故选B.
如图表示某生态系统的能量锥体图,P为生产者,Q1为初级消费者,Q2为次级消费者.对图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析.其中分析正确的是:
(注:图中a、a1、a2表示上一年留下来的能量,e、e1、e2表示呼吸消耗量)( )
正确答案
解析
解:A、b+c+d+e为生产者固定的能量,即本年度流入该生态系统的总能量,A错误;
B、c1表示初级消费者流入次级消费者的能量,B错误;
C、b或d可代表生产者传递给分解者的能量或未被利用的能量,C正确;
D、b或d可代表生产者传递给分解者的能量,D错误.
故选:C.
如图是一个生态系统的能量流动简图,甲、乙、丙、丁构成生态系统的生物群落.下列有关说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、碳元素以二氧化碳的形式通过生产者和分解者在生物群落和无机环境之间循环往复流动,A正确;
B、能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为1.5×104÷7.5×104=20%,B正确;
C、人工养殖的高产鱼塘需要大量的能量投入,且应没有次级消费者,C错误;
D、生态系统的营养结构越复杂,其抵抗力稳定性越高,D正确.
故选:C.
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