- 生态系统的物质循环
- 共1065题
如图是人工设计的生态系统图,如图2是人们绘制的在蚯蚓养殖池中加入一定量食用菌杂屑后蚯蚓种群数量随时间的变化示意图.下列叙述不符合生态学观点的是( )
正确答案
解析
解:A、种群数量达到K值时,种群数量最大,种内斗争最激烈,在K/2值时种群增长速率最大,A错误;
B、合理使用农家肥增加了能量多级利用和物质循环利用,可以提高流经该生态系统的总能量,B正确;
C、该生态系统能量经过了多级利用,提高了系统总能量利用效率,C正确;
D、食用菌和蚯蚓属于分解者,促进了生态系统中物质循环和能量流动,D正确.
故选:A.
(2015•海南模拟)我国南方地区常见到一些以毛竹作为单一优势物种的竹林,竹林中有一些高大的成年毛竹,还有一些较矮的幼年毛竹,以及一些刚出土的竹笋.竹林中还有一些昆虫类害虫,对竹笋及竹子的茎叶造成很大的危害.回答下列问题:
(1)在生态系统的组成成分中,竹林害虫属于______,它们对竹林中的物质循环所起的作用是______.
(2)竹林中的成年毛竹、幼年毛竹、竹笋在垂直方向上占据不同的空间,能否据此说明竹林群落具有垂直结构?为什么?______.
(3)毛竹固定的太阳能中,有些能量没被利用,有些被利用了.被利用的能量包括哪些?______.
(4)一些林业人员尝试用“林下养鸡”的方法来防治某些竹林害虫.从生态学的角度来看,“林下养鸡”的意义有哪些?______.
正确答案
解:(1)在竹林生态系统中竹林害虫属于消费者,它们对竹林中的物质循环所起的作用是能促进生态系统中的物质循环(或促进作用);
(2)生态系统的空间结构有垂直结构和水平结构,是指各个生物种群分别占据了不同空间,使群落形成一定的空间结构,而竹林中的成年毛竹、幼年毛竹、竹笋均属于同一个种群,所以不能据此说明竹林群落具有垂直结构.
(3)生态系统中能量在每个营养级中包括被利用的能量和未被利用的能量,其中被利用的能量包括:被自身呼吸作用消耗利用,被下一营养级利用,被分解者利用.
(4)研究能量流动的意义是:①研究生态系统能量流动,可以帮助人们合理规划设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用;②研究生态系统能量流动,可以帮助人们合理调整能量流动的方向,使能量流向对人类最有益的部分.林下养鸡,除掉了害虫,使能量更多地流向了人类,所以是意义②;
故答案为:
(1)消费者 能促进生态系统中的物质循环(或促进作用)
(2)不能,群落的垂直结构指的是不同生物种群在垂直方向上具有分层现象,而成年毛竹、幼年毛竹、竹笋属于同一个物种
(3)被自身呼吸作用消耗利用,被下一营养级利用,被分解者利用
(4)调整能量流动的方向,使能量流向对人类最有益的部分(或有利于控制害虫数量)
解析
解:(1)在竹林生态系统中竹林害虫属于消费者,它们对竹林中的物质循环所起的作用是能促进生态系统中的物质循环(或促进作用);
(2)生态系统的空间结构有垂直结构和水平结构,是指各个生物种群分别占据了不同空间,使群落形成一定的空间结构,而竹林中的成年毛竹、幼年毛竹、竹笋均属于同一个种群,所以不能据此说明竹林群落具有垂直结构.
(3)生态系统中能量在每个营养级中包括被利用的能量和未被利用的能量,其中被利用的能量包括:被自身呼吸作用消耗利用,被下一营养级利用,被分解者利用.
(4)研究能量流动的意义是:①研究生态系统能量流动,可以帮助人们合理规划设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用;②研究生态系统能量流动,可以帮助人们合理调整能量流动的方向,使能量流向对人类最有益的部分.林下养鸡,除掉了害虫,使能量更多地流向了人类,所以是意义②;
故答案为:
(1)消费者 能促进生态系统中的物质循环(或促进作用)
(2)不能,群落的垂直结构指的是不同生物种群在垂直方向上具有分层现象,而成年毛竹、幼年毛竹、竹笋属于同一个物种
(3)被自身呼吸作用消耗利用,被下一营养级利用,被分解者利用
(4)调整能量流动的方向,使能量流向对人类最有益的部分(或有利于控制害虫数量)
某草原生态系统的食物网如图所示:
(1)作为生态系统,图中缺少的生物成分是______,生态系统的各组成成分之间通过______相互联系构成一个统一整体.
(2)图中食物网简单,因此,该草原生态系统的______能力较差,其______稳定性也相应较低.
(3)如果图中草能提供10000KJ的能量,营养级间的能量传递效率为10%~20%,那么鹰占据的营养级能得到的最低和最高能量值分别是______KJ和______KJ.若去除蛇,且狐的数量不变,则草原容纳鹰的数量会______.若外来生物入侵该区,则会导致草原的______锐减或丧失.
(4)影响图中兔种群数量变化的种间因素是______和竞争.若某年兔种群的K值为1000只,且1只兔和4只鼠消耗的草量相等,其他条件不变的情况下,次年鼠的数量增加400只,则兔种群的K值变为______只.
正确答案
解:(1)食物网是生态系统的营养结构,营养结构越简单,生态系统的抵抗力稳定性越弱;生态系统的生物成分包括生产者、消费者和分解者,图中只有生产者和消费者,还缺少分解者.生态系统的各组成成分之间通过能量流动、物质循环和信息传递相互联系构成一个统一整体.
(2)图中食物网简单,因此,该草原生态系统的自动调节能力较差,其抵抗力稳定性也相应较低.
(3)已知低营养级的能量,求高营养级能量时:获得能量最多则选最短食物链,按×20%计算;获得能量最少则选最长食物链,按×10%计算.如果图中草能提供10000KJ的能量,要求鹰获得的最低能量值,应选最长食物链,按10%计算,即10000×10%×10%×10%=10KJ.要求鹰获得的最高能量值,应选最短食物链,按20%计算,即10000×20%×20%=400KJ.若去除蛇,则食物链缩短,鹰获得的能量增多,因此鹰的数量增加.若外来生物入侵该区,则会导致草原的生物多样性锐减或丧失.
(4)图中影响兔种群数量变化的种间因素是竞争和捕食;因为4只鼠消耗的草量与1只兔的相等,则400只鼠消耗的草量,相当于100只兔的消耗量,所以兔的K值变为1000-100=900(只).
故答案为:
(1)分解者 能量流动、物质循环和信息传递
(2)自动调节 抵抗力
(3)10 400 增加 生物多样性
(4)捕食 900
解析
解:(1)食物网是生态系统的营养结构,营养结构越简单,生态系统的抵抗力稳定性越弱;生态系统的生物成分包括生产者、消费者和分解者,图中只有生产者和消费者,还缺少分解者.生态系统的各组成成分之间通过能量流动、物质循环和信息传递相互联系构成一个统一整体.
(2)图中食物网简单,因此,该草原生态系统的自动调节能力较差,其抵抗力稳定性也相应较低.
(3)已知低营养级的能量,求高营养级能量时:获得能量最多则选最短食物链,按×20%计算;获得能量最少则选最长食物链,按×10%计算.如果图中草能提供10000KJ的能量,要求鹰获得的最低能量值,应选最长食物链,按10%计算,即10000×10%×10%×10%=10KJ.要求鹰获得的最高能量值,应选最短食物链,按20%计算,即10000×20%×20%=400KJ.若去除蛇,则食物链缩短,鹰获得的能量增多,因此鹰的数量增加.若外来生物入侵该区,则会导致草原的生物多样性锐减或丧失.
(4)图中影响兔种群数量变化的种间因素是竞争和捕食;因为4只鼠消耗的草量与1只兔的相等,则400只鼠消耗的草量,相当于100只兔的消耗量,所以兔的K值变为1000-100=900(只).
故答案为:
(1)分解者 能量流动、物质循环和信息传递
(2)自动调节 抵抗力
(3)10 400 增加 生物多样性
(4)捕食 900
绵阳市某中学依靠地理优势建立了一个由枇杷园、菜园、猪舍、鱼塘、鸡和鸭 的圈舍等构成的生态园.如图为生态园的基本构成以及和学校师生之间的关系.据图回答下列问题:
(1)在图示中从生态园出发的食物链有______条,师生获得的能量最终来源于______
(2)学校将鸡和鸭养在枇杷树下的优点是鸡鸭产生的粪便可以被______利用,同时为枇杷树提供无机盐和二氧化碳等.
(3)因为生态园中养有公鸡,所以有的学生能够“闻鸡起舞”.这种在学生和公鸡之间传递的信息属于______信息.
(4)原来学校将猪粪排到河流中,使河流遭到一定污染.后来学校不再将猪粪排到河流,一段时间后河流变回了原来的清澈,其原因是 O为了能够实现能量的多级 利用,提高能暈的,请结合学校实际写出一种合理处理猪粪的方式:______.
(5)有人认为人吃猪肉、猪吃人的剩饭菜实现了师生和猪之间的能量循环,该观点错误的原因是______.
正确答案
解:
(1)本生态园含有食物链共有6条,如:米等食材→师生、枇杷园→师生、菜→鸡鸭→师生、菜→师生、菜→猪→师生、鱼草→草鱼→师生.生态系统的总能量是生产者固定的总能量,最终能量是太阳能.
(2)鸡鸭产生的粪便可以被分解者利用,将粪便中的有机物分解为无机物,为枇杷树提供无机盐和二氧化碳等.
(3)有的学生能够“闻鸡起舞”.是学生通过鸡的鸣叫声而做出的反应.故这种信息传递属于物理信息.
(4)猪粪排到河流中,超过了河流的一定自我调节能力(河流具有恢复力稳定性),使河流的稳定性遭到破坏.为了能够实现能量的多级利用,提高能暈的利用率,充分将粪便中能量变废为宝,可采取沼气工程,将粪便倒入沼气池发酵产生沼气,这样解决了燃气问题,沼渣和沼液可为农田提供有机肥.
(5)人吃猪肉是能量的流动,人的剩饭菜不属于人的固定的能量.人吃猪肉、猪吃人的剩饭菜不能实现师生和猪之间的能量循环.
故答案为:
(1)6 太阳能
(2)分解者
(3)物理
(4)河流具有一定的自我调节能力(河流具有恢复力稳定性) 利用率 倒入沼气池发酵产生沼气
(5)剩饭菜中的能量不属于人体同化的能量
解析
解:
(1)本生态园含有食物链共有6条,如:米等食材→师生、枇杷园→师生、菜→鸡鸭→师生、菜→师生、菜→猪→师生、鱼草→草鱼→师生.生态系统的总能量是生产者固定的总能量,最终能量是太阳能.
(2)鸡鸭产生的粪便可以被分解者利用,将粪便中的有机物分解为无机物,为枇杷树提供无机盐和二氧化碳等.
(3)有的学生能够“闻鸡起舞”.是学生通过鸡的鸣叫声而做出的反应.故这种信息传递属于物理信息.
(4)猪粪排到河流中,超过了河流的一定自我调节能力(河流具有恢复力稳定性),使河流的稳定性遭到破坏.为了能够实现能量的多级利用,提高能暈的利用率,充分将粪便中能量变废为宝,可采取沼气工程,将粪便倒入沼气池发酵产生沼气,这样解决了燃气问题,沼渣和沼液可为农田提供有机肥.
(5)人吃猪肉是能量的流动,人的剩饭菜不属于人的固定的能量.人吃猪肉、猪吃人的剩饭菜不能实现师生和猪之间的能量循环.
故答案为:
(1)6 太阳能
(2)分解者
(3)物理
(4)河流具有一定的自我调节能力(河流具有恢复力稳定性) 利用率 倒入沼气池发酵产生沼气
(5)剩饭菜中的能量不属于人体同化的能量
草→羊→人是草原生态系统中的一条食物链,据此分析,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、能量在沿食物链传递的平均效率为10%~20%,即一个营养级中的能量只有10%~20%的能量被下一个营养级所利用能量,但不绝对,A错误;
B、与自然的草原生态系统比较,该草原生态系统中的能量更多地流向人类,B正确;
C、羊排泄的粪便中的能量属于第一营养级的能量,C错误;
D、羊的种群密度不是越大越好,羊过多会破坏草的生长,不利于草原生态系统的稳定性,能量利用率反而降低,D错误.
故选:B.
甲图表示某草原上以植物为食的仓鼠种群数量变化(K0表示仓鼠种群在理想状况下的环境容量),乙图为仓鼠所摄入能量的去路(字母表示相应能量).请回答:
(1)据甲图分析,仓鼠的种群数量呈______型增长;当某种天敌进入一段时间后,仓鼠种群数量达到了相对稳定状态,则天敌最可能进入的时间在______处;在捕食压力下,仓鼠种群的环境容纳量在______之间.
(2)乙图中A属于______营养级同化的能量,能量C用于仓鼠种群的______.
(3)若B中能量为1.5×109kJ,C中能量为l.4×109kJ,某种天敌同化的能量为4.2×107kJ,则该生态系统中从仓鼠到其天敌的能量传递效率为______.
(4)与兔一样,灰仓鼠也具有“狡鼠三窟”的特点,某些“狡鼠”在捕捉过之后,很难再一次捕捉.因此在用标志重捕法调查仓鼠种群密度时,计算得到的数据值将______(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)
(5)为研究草原上的蚂蚁和仓鼠等啮齿动物在种子利用上的种间关系,生态学家在草原上中划定3个基本相同的区域进行实验,实验过程及实验结果如下表.请补充填写表格内“______”.
正确答案
解:(1)根据图甲种群数量变化的柱形图可知种群数量呈S型增长;根据图示仓鼠在种群数量在开始数量连续增长,从c点后种群数量上升速度减慢,说明环境阻力加大,所以,最可能是在c点天敌侵入,并且一段时间后在K2-K3附近波动.
(2)乙图中的A来自仓鼠产生的粪便,即来自绿色植物(即第一营养级)的同化量,B属于仓鼠的同化量,C是用于仓鼠种群的生长、发育、繁殖等生命活动能量.
(3)能量传递效率是两个相邻营养级同化量的比值,仓鼠的同化量为l.5×109 kJ,天敌的同化量为4.2×107 kJ,故能量传递效率为4.2×107÷l.5×109×100%=2.8%.
(4)标记物脱落,导致第二次捕获的个体中,被标记的个体数量减少,从而使计算结果偏高.
(5)设计实验应遵循对照原则和单一变量原则,因此实验组Ⅱ为:移走所有的蚂蚁群,并围栏.
故答案为:
(1)S c K2~K3
(2)第一 生长、发育、繁殖等生命活动
(3)2.8%
(4)偏大
(5)移走所有的蚂蚁群,并围栏隔离
解析
解:(1)根据图甲种群数量变化的柱形图可知种群数量呈S型增长;根据图示仓鼠在种群数量在开始数量连续增长,从c点后种群数量上升速度减慢,说明环境阻力加大,所以,最可能是在c点天敌侵入,并且一段时间后在K2-K3附近波动.
(2)乙图中的A来自仓鼠产生的粪便,即来自绿色植物(即第一营养级)的同化量,B属于仓鼠的同化量,C是用于仓鼠种群的生长、发育、繁殖等生命活动能量.
(3)能量传递效率是两个相邻营养级同化量的比值,仓鼠的同化量为l.5×109 kJ,天敌的同化量为4.2×107 kJ,故能量传递效率为4.2×107÷l.5×109×100%=2.8%.
(4)标记物脱落,导致第二次捕获的个体中,被标记的个体数量减少,从而使计算结果偏高.
(5)设计实验应遵循对照原则和单一变量原则,因此实验组Ⅱ为:移走所有的蚂蚁群,并围栏.
故答案为:
(1)S c K2~K3
(2)第一 生长、发育、繁殖等生命活动
(3)2.8%
(4)偏大
(5)移走所有的蚂蚁群,并围栏隔离
如图是利用人工湿地处理城市污水的部分示意图,说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、流经该生态系统的总能量=生产者所固定的太阳能+污水中所含有的有机物中的化学能,A正确;
B、芦苇属于种群,因此芦苇在湿地边沿随地势高低分布不同,不属于群落的垂直结构,B错误;
C、藻类植物通过主动运输方式吸收污水中的Mg2+,C错误;
D、该人工湿地使污水净化,能体现生物多样性的间接价值,D错误.
故选:A.
华南虎有个让中国人自豪的名字--“中国虎”,全球只剩下不到100只.华南虎和大熊猫都是我国的珍稀保护动物,它们体型相近,曾经都有较大的种群数量,由于栖息地破坏导致它们的数量锐减,请回答有关问题:
(1)从生态系统能量流动的特点分析,大熊猫比华南虎有一定生存优势的原因是______.
(2)成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记,传递的信息类型属于______.该信息来源于______.
(3右图是能量流经华南虎种群的示意图,其中A表示华南虎的摄入量.那么,B、D依次表示华南虎的______、______.而要确保华南虎的能量需求,其生存领地的相关植物所固定的能量至少应达到______.
(4)大熊猫对人类有观赏、科学研究等重要意义,体现了生物多样性的______价值.近几十年来,人类才认识到生物多样性的______价值明显大于它的直接价值.建立自然保护区,改善栖息环境,以提高______,是提高大熊猫种群密度的根本措施.该措施属于______,是对生物多样性最有效的保护.
正确答案
解:(1)从生态系统能量流动的特点分析,大熊猫是植食性动物,华南虎是肉食性动物,所以大熊猫比华南虎的营养级低,获得的能量相对较多,有一定生存优势.
(2)成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记,传递的信息类型属于化学信息.该信息来源于大熊猫.
(3)根据题意和图示分析可知:A表示华南虎的摄入量.那么,B、D依次表示华南虎的同化量、呼吸作用散失的能量.而要确保华南虎的能量需求,其生存领地的相关植物所固定的能量至少应达到B÷20%÷20%=25B.
(4)大熊猫对人类有观赏、科学研究等重要意义,体现了生物多样性的直接价值.近几十年来,人类才认识到生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值.建立自然保护区,改善栖息环境,以提高环境容纳量,是提高大熊猫种群密度的根本措施.该措施属于就地保护,是对生物多样性最有效的保护.
故答案为:
(1)大熊猫比华南虎的营养级低,获得的能量相对较多
(2)化学信息 生物(大熊猫)
(3)同化量 呼吸作用散失的能量 25B
(4)直接 间接 环境容纳量(K值) 就地保护
解析
解:(1)从生态系统能量流动的特点分析,大熊猫是植食性动物,华南虎是肉食性动物,所以大熊猫比华南虎的营养级低,获得的能量相对较多,有一定生存优势.
(2)成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记,传递的信息类型属于化学信息.该信息来源于大熊猫.
(3)根据题意和图示分析可知:A表示华南虎的摄入量.那么,B、D依次表示华南虎的同化量、呼吸作用散失的能量.而要确保华南虎的能量需求,其生存领地的相关植物所固定的能量至少应达到B÷20%÷20%=25B.
(4)大熊猫对人类有观赏、科学研究等重要意义,体现了生物多样性的直接价值.近几十年来,人类才认识到生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值.建立自然保护区,改善栖息环境,以提高环境容纳量,是提高大熊猫种群密度的根本措施.该措施属于就地保护,是对生物多样性最有效的保护.
故答案为:
(1)大熊猫比华南虎的营养级低,获得的能量相对较多
(2)化学信息 生物(大熊猫)
(3)同化量 呼吸作用散失的能量 25B
(4)直接 间接 环境容纳量(K值) 就地保护
“生物圈2号”经过4年的试验,工程最终失败了,分析其原因是( )
正确答案
解析
解:A、生物圈2号的氧气与二氧化碳的大气组成比例,无法自行达到平衡,这是“生物圈2号”失败的原因之一,A正确;
B、“生物圈2号”内多数动植物无法正常生长,而不是所有动物死亡,B错误;
C、温度失调,“大气和海洋”比例与地球相差甚远,这是“生物圈2号”失败的原因之一,C正确;
D、“生物圈2号”的失败并不是人为操作失误导致的,D错误.
故选:AC.
生态学家研究了美国Mendota湖的能量流动.得数据如下表(单位:卡/cm2•y)
据表回答:
以下是根据表中数据所得的该生态系统的比率,其中最准确的是( )
正确答案
解析
解:A、生产者同化量等于299+100+22+7=428,所以太阳能利用率为428÷118872×100%≈0.4%,A正确;
B、生产者呼吸消耗量为100+7=107,而该生态系统的散热量无法求出,B错误;
C、第二营养级同化量不知,所以不能得出第一营养级到第二营养级的能量传递效率,C错误;
D、由题干条件不能得出湖底有机物的沉积量,D错误.
故选:A.
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