- 生态系统的物质循环
- 共1065题
某自然保护区地震后，据不完全统计，植被毁损达到30%以上．图1为该地区人为干预下恢复过程的能量流动图（单位为103kJ/m2•y），图2表示恢复过程中某种群的种群密度对种群的出生率和死亡率的影响．请回答：
（1）如图1所示，输入该生态系统的能量主要是______，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为______（保留一位小数）．
（2）图1中A表示______，图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式是______．
（3）如图1所示，除生产者外其它营养级需要补偿能量输入的原因是______．计算可知，肉食性动物需补偿输入的能量值至少为______×103kJ/m2•y．
（4）由图2可知，种群密度在______点时，种群数量的增长速率最大；在______点时，表示该种群数量已达到环境容纳量（K值）．
正确答案
解：（1）图1中，输入该生态系统的能量是生产者光合作用固定的太阳能和输入有机物中的化学能．第一营养级的同化量为23+70+14+3=110×103kJ/m2•y，第二营养级的同化量为14×103kJ/m2•y，所以第一营养级到第二营养级的能量传递效率为
（2）某一营养级（最高营养级除外）能量的去向包括：自身呼吸消耗、流向下一个营养级、被分解者分解利用和未被利用（未利用部分的能量在生物体内以有机物中化学能的形式存在）．所以图1中A表示呼吸作用．
（3）图1中，地震后植被破坏严重，流入该生态系统的能量减少，所以除生产者外其它营养级需要补偿能量输入．输入肉食动物的能量=14+2-4-9-0.5=2.5，而肉食动物输出的能量=2.1+5.1+0.05+0.25=7.5，所以肉食性动物需补偿输入的能量值至少为7.5-2.5=5．
（4）由图2可知，种群密度在C点时，出生率与死亡率的差值最大，即种群数量的增长速率最大；在E点时，出生率等于死亡率，种群数量不再增加，表示该种群数量已达到环境容纳量（K值）．
故答案为：
（1）生产者光合作用固定的太阳能 12.7%
（2）细胞呼吸 有机物中化学能
（3）植被受损，流入该生态系统的能量减少；减轻植被恢复的压力 5
（4）C E
解析
解：（1）图1中，输入该生态系统的能量是生产者光合作用固定的太阳能和输入有机物中的化学能．第一营养级的同化量为23+70+14+3=110×103kJ/m2•y，第二营养级的同化量为14×103kJ/m2•y，所以第一营养级到第二营养级的能量传递效率为
（2）某一营养级（最高营养级除外）能量的去向包括：自身呼吸消耗、流向下一个营养级、被分解者分解利用和未被利用（未利用部分的能量在生物体内以有机物中化学能的形式存在）．所以图1中A表示呼吸作用．
（3）图1中，地震后植被破坏严重，流入该生态系统的能量减少，所以除生产者外其它营养级需要补偿能量输入．输入肉食动物的能量=14+2-4-9-0.5=2.5，而肉食动物输出的能量=2.1+5.1+0.05+0.25=7.5，所以肉食性动物需补偿输入的能量值至少为7.5-2.5=5．
（4）由图2可知，种群密度在C点时，出生率与死亡率的差值最大，即种群数量的增长速率最大；在E点时，出生率等于死亡率，种群数量不再增加，表示该种群数量已达到环境容纳量（K值）．
故答案为：
（1）生产者光合作用固定的太阳能 12.7%
（2）细胞呼吸 有机物中化学能
（3）植被受损，流入该生态系统的能量减少；减轻植被恢复的压力 5
（4）C E
（1）在湖泊中，随着水深的变化，不同的水层分布着不同类群的生物，这是群落______的体现．在湖泊中包括很多种动物、植物和微生物，测定______是群落调查的基本内容．
（2）研究人员采用黑白瓶法测定溶氧量，来估算湖泊的有机碳生产率，结果如图所示．制作若干个大小相同的黑瓶（不透光）和白瓶（透光），分别在______m和-1.0m的每一个水深悬挂一个黑瓶和两个白瓶．每个实验瓶注满后溢出三倍体积的水，灌瓶完毕，将瓶盖盖好．立即对每个水深中的一个白瓶进行溶氧量（IB）测定，做为实验开始时的______溶氧量．将黑瓶．白瓶曝光培养24h，测定每一水深中黑瓶溶氧量（DB）与白瓶的溶氧量（LB）．每一水层的呼吸量可通过______进行估算；每一水层的有机碳生产量（总光合作用生产量）可以用______进行估算．
（3）据图分析，影响浮游植物有机碳生产率的环境因素是______．7月份0.6m以下水深有机碳生产率低于其它月份，主要原因是______．
（4）太阳能是经过湖泊生态系统中______的固定而输入该系统．能量在该生态系统的流动过程具有______的特点．外部能量的不断输入是推动该系统______ 功能实现的基础．
正确答案
解：
（1）生物群落的垂直结构具有明显的分层现象．物种丰富度是指一个群落或生态系统中物种数目的多少．物种丰富度是群落多样性的基础．测定物种丰富度是群落调查的基本内容．
（2）由图中数据可知，研究人员分别在水深为0m、-0.2m、-0.4m、-0.6m和-1.0m进行调查．黑瓶中只进行呼吸作用，白瓶中进行光合作用和呼吸作用．黑瓶中的溶氧量的变化是呼吸作用消耗的氧气量，白瓶中变化量是净光合作用氧气的生成量．净光合作用生成量=光合作用生成量-呼吸作用的消耗量．
（3）据图分析，同一时间不同水深浮游植物有机碳生产率不同，同一水深不同的时间浮游植物有机碳生产率也不同，则说明了影响浮游植物有机碳生产率的环境因素是光照、温度．7月份气候适宜，蓝藻大量生长，覆盖了水的表层，这样水的下层的光照强度明显减少，不利于下层的生物的生存，导致7月份0.6m以下水深有机碳生产率低于其它月份．
（4）生态系统的能量通过生产者的光合作用或化能合成作用将能量流入的．能量沿着食物链或食物网流动，每一个营养级都有部分能量通过呼吸作用和传递给分解者而散失，所以能量流动具有单向流动、逐级递减的特点．物质循环的动力来自能量，而物质又是能量的载体．由于能量的逐级递减，所以生态系统需要不停的从外界输入能量，从而维持生态系统的稳定性．
故答案为：
（1）垂直结构 物种丰（富）度
（2）0m、-0.2m、-0.4m、-0.6 初始 IB-DB LB-DB
（3）光照．温度 蓝藻大量生长，堆积在表层，使下层水体中光照强度明显减弱
（4）生产者（或第一营养级） 单向（流动）、逐级递减 物质循环、能量流动、信息传递
解析
解：
（1）生物群落的垂直结构具有明显的分层现象．物种丰富度是指一个群落或生态系统中物种数目的多少．物种丰富度是群落多样性的基础．测定物种丰富度是群落调查的基本内容．
（2）由图中数据可知，研究人员分别在水深为0m、-0.2m、-0.4m、-0.6m和-1.0m进行调查．黑瓶中只进行呼吸作用，白瓶中进行光合作用和呼吸作用．黑瓶中的溶氧量的变化是呼吸作用消耗的氧气量，白瓶中变化量是净光合作用氧气的生成量．净光合作用生成量=光合作用生成量-呼吸作用的消耗量．
（3）据图分析，同一时间不同水深浮游植物有机碳生产率不同，同一水深不同的时间浮游植物有机碳生产率也不同，则说明了影响浮游植物有机碳生产率的环境因素是光照、温度．7月份气候适宜，蓝藻大量生长，覆盖了水的表层，这样水的下层的光照强度明显减少，不利于下层的生物的生存，导致7月份0.6m以下水深有机碳生产率低于其它月份．
（4）生态系统的能量通过生产者的光合作用或化能合成作用将能量流入的．能量沿着食物链或食物网流动，每一个营养级都有部分能量通过呼吸作用和传递给分解者而散失，所以能量流动具有单向流动、逐级递减的特点．物质循环的动力来自能量，而物质又是能量的载体．由于能量的逐级递减，所以生态系统需要不停的从外界输入能量，从而维持生态系统的稳定性．
故答案为：
（1）垂直结构 物种丰（富）度
（2）0m、-0.2m、-0.4m、-0.6 初始 IB-DB LB-DB
（3）光照．温度 蓝藻大量生长，堆积在表层，使下层水体中光照强度明显减弱
（4）生产者（或第一营养级） 单向（流动）、逐级递减 物质循环、能量流动、信息传递
如图中甲表示某人工鱼塘生态系统能量流动图解（能量单位为：J/cm2•a），乙图示某种鱼迁入该生态系统后的种群数量增长率变化曲线．请据图分析回答：
（1）甲图中A代表______；该生态系统中贮存的能量主要以______的形式存在；为保证各营养级都有较的输出量，随营养级的升高，输入的有机物应增多，原因是______．
（2）甲图生态系统中第二营养级到第三营养级的传递效率为______．
（3）甲图由于某种因素使得生产者短时间内大量减少，一段时间后又恢复到原来水平，说明生态系统具有______能力．
4）乙图中，在t1时期种群的年龄组成为______型；已知该种鱼的环境容纳量为K，请根据图乙在右侧方框中画出该鱼种群数量与时间的关系曲线．要求标出t1、t2对应的数值．
正确答案
呼吸作用散失的能量
有机物中稳定的化学能
能量流动逐级递减
15.6%
一定的自动调节
增长
解析
解：（1）由以上分析可知A表示呼吸作用散失的能量．生态系统的能量储存在生物体的有机物中，而有机物中储存的是稳定的化学能．生态系统能量流动的特点是单向流动，逐级递减，因此为保证各营养级都有较的输出量，随营养级的升高，输入的有机物应增多．
（2）输入第三营养级的总能量=2.1+5.1+0.25+0.05=7.5，所以从第二营养级流入到第三营养级的能量（即第三营养级的同化量）=7.5-5=2.5；同理可以计算出第二营养级的同化量为14+2=16，所以第二营养级到第三营养级的传递效率为=2.5÷16×100%=15.6%．
（3）由于生态系统具有一定的自动调节能力，所以生产者短时间内大量减少后能恢复到原来水平．
（4）由以上分析可知：乙图种群呈S型增长．t1时，种群数量增长率最高，此时种群的年龄组成为增长型．t1时种群数量为
故答案：（1）呼吸作用散失的能量 有机物中稳定的化学能 能量流动逐级递减
（2）15.6%
（3）一定的自动调节
（4）增长 如图
如图为科学家在某一生态系统中开展了轻度、中度、重度入侵区的群落植物多样性调查（结果如图1）．同时对轻度入侵区的能量流动进行了研究（结果如图2）．
（1）群落中物种数目的多少称为______，其随入侵程度的增加而______．重度入侵区植物物种数变化较小的原因是______．弃耕地群落的形成是______演替的结果，调查说明外来物种的入侵能改变群落演替的______．
（2）该入侵物种能分泌化学物质抑制其它植物生长发育，同时能引起昆虫和动物拒食．入侵物种与本地植物之间构成______关系，信息传递能够调节生物的______．
（3）研究发现，经济植物黑麦草能抑制该入侵物种的生长．为了解其抑制机制，进行如下实验：
①用完全营养液培养黑麦草幼苗；
②取一定量培养过黑麦草的营养液加入用于培养该入侵物种幼苗的完全营养液中作为实验组，对照组加入等量的该入侵物种幼苗的完全营养液．
③在适宜条件下培养一段时间，观察并比较两组入侵物种幼苗的长势．
该实验的目的是探究______
（4）在研究能量流动时，可通过______调查初级消费者田鼠种群密度．初级消费者到次级消费者的能量传递效率是______．
正确答案
解：（1）群落中物种数目的多少称为丰富度，图中曲线表明其随入侵程度的增加而减小．由于该群落中入侵物种占绝对优势，重度入侵区植物物种数变化较小．弃耕地群落的形成是次生演替的结果，调查说明外来物种的入侵能改变群落演替的速度和方向．
（2）入侵物种能分泌化学物质抑制其它植物生长发育，同时能引起昆虫和动物拒食，说明入侵物种与本地植物之间构成竞争关系，信息传递能够调节生物的种间关系．
（3）分析实验步骤可知，该实验的自变量为是否用培养过黑麦草的营养液培养入侵物种幼苗，因变量为入侵物种幼苗的长势，说明实验的目的是探究黑麦草根部是否分泌抑制该入侵物种生长的物质．
（4）调查初级消费者田鼠种群密度的方法是标志重捕法；由图2可知，初级消费者到次级消费者的能量传递效率是（2.44x107-1.9x106）÷（1.05x109-3x108）×100%=3%．
故答案为：
（1）丰富度 减小 已形成以入侵物种为优势的稳定群落 （该群落中入侵物种占绝对优势）次生 速度和方向
（2）竞争 种间关系
（3）黑麦草根部是否分泌抑制该入侵物种生长的物质
（4）标志重捕法 3%
解析
解：（1）群落中物种数目的多少称为丰富度，图中曲线表明其随入侵程度的增加而减小．由于该群落中入侵物种占绝对优势，重度入侵区植物物种数变化较小．弃耕地群落的形成是次生演替的结果，调查说明外来物种的入侵能改变群落演替的速度和方向．
（2）入侵物种能分泌化学物质抑制其它植物生长发育，同时能引起昆虫和动物拒食，说明入侵物种与本地植物之间构成竞争关系，信息传递能够调节生物的种间关系．
（3）分析实验步骤可知，该实验的自变量为是否用培养过黑麦草的营养液培养入侵物种幼苗，因变量为入侵物种幼苗的长势，说明实验的目的是探究黑麦草根部是否分泌抑制该入侵物种生长的物质．
（4）调查初级消费者田鼠种群密度的方法是标志重捕法；由图2可知，初级消费者到次级消费者的能量传递效率是（2.44x107-1.9x106）÷（1.05x109-3x108）×100%=3%．
故答案为：
（1）丰富度 减小 已形成以入侵物种为优势的稳定群落 （该群落中入侵物种占绝对优势）次生 速度和方向
（2）竞争 种间关系
（3）黑麦草根部是否分泌抑制该入侵物种生长的物质
（4）标志重捕法 3%
（1）该群落生产者主要通过______从环境中获得能量，消费者则主要通过______获得能量．
（2）该群落中从生产者到初级消费者的能量传递效率是很低，只有______，原因是______．
（3）能量在流动过程中逐级______，该群落必须______，才能维持生态系统的正常功能．
（4）调查该群落中草鱼的种群密度一般用______法，调查还发现该湖泊受到生活废水的轻微污染后，各种生物的种类和数量没有明显的变化，这说明生态系统具有______．
正确答案
光合作用
摄取食物
1.6%
浮游植物的寿命较短，大多数未被消费者取食就死亡了
递减
不断从外界获取能量
标志重捕
自我调节能力
解析
解：（1）该群落生产者主要通过光合作用从环境中获得能量，消费者则主要通过摄取食物获得能量．
（2）该群落中从生产者到初级消费者的能量传递效率是很低，为
（3）由于能量在流动过程中逐级递减，所以能量越来越少，为了维持生态系统的稳定性，需要从外界获取能量．
（4）由于草鱼的活动能力较强，活动范围较大，因此调查该群落中草鱼的种群密度一般用标志重捕法．生态系统有一定的自我调节能力，所以在轻度污染后浮游生物的种类和数量不会受到明显的影响．
故答案为：
（1）光合作用 摄取食物
（2）1.6% 浮游植物的寿命较短，大多数未被消费者取食就死亡了
（3）递减 不断从外界获取能量
（4）标志重捕 自我调节能力
图中的甲、乙、丙分别代表人体液中物质交换、食物网中能量流动、生态系统碳循环的示意图．据此，下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、甲图中D为细胞内液，B为淋巴，其中淋巴细胞的细胞内液可以与淋巴之间直接进行物质交换，A错误；
B、丙图中的B属于分解者，不属于捕食关系，B错误；
C、乙表示食物链，只包含生产者和消费者，还缺少分解者，因此不能构成群落；丙包括了无机环境属于生态系统，C错误；
D、乙图中B从上一营养级获得的能量中，C占的比例为a．B体重增加x，至少需要A的量为y，则：y=20ax+5x，D正确；
故选：D．
某研究性学习小组调查了湖泊营养化程度对部分藻类生长的影响，已知鱼鳞藻、脆杆藻为鱼的饵料，微囊藻会产生有毒物质污染水体，结果如图1所示．请分析回答：
（1）在生态学上，该湖泊中的藻类、鱼类等所有生物构成一个______．调查湖泊中藻类种群密度常用的方法是______．
（2）民间有“养鱼先养水”的说法，由图分析可知，当水体营养化程度处于______时，有利于能量流向对人类最有益的部分，原因是______．
（3）微囊藻（一种蓝藻）在适应条件下培养时，数量可呈指数增长，但若在培养液中加入粉绿狐尾藻（一种高等水生植物），则微囊藻的生长会受到明显抑制，其主要的原因是这两种生物在利用______等资源（至少答两项）时存在显著竞争的关系．现代生物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较多的______类有机物．
（4）现在欲对一富营养化的水体进行生态修复，采取的措施有______、______（至少答两项）
（5）某同学绘制了如图2所示的能量流动图解（其中W1为生产者固定的太阳能）．据图回答下列问题：
生产者固定的总能量W1=______ （用图中字母表示），由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为______．
正确答案
解：（1）生物群落是指在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合，是由一定的动物、植物和微生物种群组成的．湖泊中各种生物构成了生物群落．动物种群密度一般用标志重捕法估算，植物一般用样方法．
（2）民间有“养鱼先养水”的说法，由图分析可知，当水体营养化程度处于中营养化时，鱼鳞藻、脆杆藻数量最多有利于鱼的生长和繁殖，有利于能量流向对人类最有益的部分．
（3）微囊藻（一种蓝藻）在适应条件下培养时，数量可呈指数增长，但若在培养液中加入粉绿狐尾藻（一种高等水生植物），则微囊藻的生长会受到明显抑制．由于微囊藻和粉绿狐尾藻之间竞争光照、无机营养、二氧化碳等资源．柴油是液态的脂肪，储存大量能量，现代生物工程可以利用蓝藻来制作生物柴油，因为蓝藻体内含有较多的脂质类有机物．
（4）可以采取减少N、P的排放、培养粉绿狐尾藻等与微囊藻竞争的水生植物、提取湖泊中的微囊藻制作生物柴油等措施，对一富营养化的水体进行生态修复．
（5）能量守恒定律，某一个营养级的输出的能量=输入的能量，可知生产者固定的总能量W1=A1+B1+C1+D1（或A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2 ），第一营养级固定的总能量为W1，第二营养级固定的总能量为D1，则第一营养级传递给第二营养级的能量传递效率为
故答案为：
（1）生物群落 样方法
（2）中营养化 此时鱼鳞藻、脆杆藻数量最多有利于鱼的生长和繁殖
（3）光照、无机营养、二氧化碳 脂质
（4）减少N、P的排放；培养粉绿狐尾藻等与微囊藻竞争的水生植物；提取湖泊中的微囊藻制作生物柴油等
（5）A1+B1+C1+D1（或A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2） D1/W1
解析
解：（1）生物群落是指在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合，是由一定的动物、植物和微生物种群组成的．湖泊中各种生物构成了生物群落．动物种群密度一般用标志重捕法估算，植物一般用样方法．
（2）民间有“养鱼先养水”的说法，由图分析可知，当水体营养化程度处于中营养化时，鱼鳞藻、脆杆藻数量最多有利于鱼的生长和繁殖，有利于能量流向对人类最有益的部分．
（3）微囊藻（一种蓝藻）在适应条件下培养时，数量可呈指数增长，但若在培养液中加入粉绿狐尾藻（一种高等水生植物），则微囊藻的生长会受到明显抑制．由于微囊藻和粉绿狐尾藻之间竞争光照、无机营养、二氧化碳等资源．柴油是液态的脂肪，储存大量能量，现代生物工程可以利用蓝藻来制作生物柴油，因为蓝藻体内含有较多的脂质类有机物．
（4）可以采取减少N、P的排放、培养粉绿狐尾藻等与微囊藻竞争的水生植物、提取湖泊中的微囊藻制作生物柴油等措施，对一富营养化的水体进行生态修复．
（5）能量守恒定律，某一个营养级的输出的能量=输入的能量，可知生产者固定的总能量W1=A1+B1+C1+D1（或A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2 ），第一营养级固定的总能量为W1，第二营养级固定的总能量为D1，则第一营养级传递给第二营养级的能量传递效率为
故答案为：
（1）生物群落 样方法
（2）中营养化 此时鱼鳞藻、脆杆藻数量最多有利于鱼的生长和繁殖
（3）光照、无机营养、二氧化碳 脂质
（4）减少N、P的排放；培养粉绿狐尾藻等与微囊藻竞争的水生植物；提取湖泊中的微囊藻制作生物柴油等
（5）A1+B1+C1+D1（或A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2） D1/W1
上海世博会“零碳馆”只使用可再生资源产生的能源．下列有关叙述错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、“零碳馆”房顶植物吸收的C02将参与暗反应合成有机物．A描述正确．
B、物质是看循环利用的，能量的流动是单向的，不循环的．B描述错误．
C、叶肉细胞中既有叶绿体，也有线粒体，通过光合作用碳的转移途径是C02→C3→（ CH20），通过细胞呼吸碳的转移途径是（ CH20）→丙酮酸→C02．所以C描述正确．
D、碳循环的破坏可导致大气中二氧化碳的含量上升，引起“温室效应”．D描述正确．
故应选B．
如图为某人工松林18年间能量流动情况的调查统计（单位略）．有关说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、生产者固定的太阳能还包括呼吸作用消耗的，因此，“能量Q”不能代表生产者的总初级生产量，A错误；
B、动物的存在加快了人工松林的物质循环，B正确；
C、图中是18年间的数据，而不是第18年的数据，C错误；
D、分解者获得总能量要大于285×1010，因为分解者还获得了动物的部分能量，D错误．
故选：B．
下列关于生态系统中能量流动的叙述，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：ACD、能量流动具有单向传递、逐级递减的，几乎所有生态系统需要的能量都来自太阳，ACD正确；
B、能量流动是单向传递的，不能循环利用，B错误；
故选：B．
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