- 生态系统的物质循环概念和过程及特点
- 共627题
下表是某生态系统能量流动情况的调查结果，表中甲、乙、丙、丁、戊分别代表构成各营养级的不同种群[表中数据单位：l02kJ/（m2•年）]．请据表回答下列问题：
（1）该生态系统的基石是上表种群中的______，若该生态系统的面积为l04m2，那么一年中流经该生态系统的总能量是______kJ．由于某种原因使物种乙灭绝了，但生态系统各营养级间的能量传递效率并未发生改变，则最终戊的数量会______，该生态系统的抵抗力稳定性会______．
（2）在甲、乙、丙、丁、戊所构成的营养结构中，第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为______，假如戊种群有机物的总质量为180kg，那么丙种群有机物的总质量应有______kg才能维持该生态系统的相对稳定．
（3）某实验小组欲从土壤中筛选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌，设计实验步骤如下，请给予合理的补充．
①采样与培养：将采集的土样混匀后称取1g，置于经过灭菌处理的______（填“固体”或“液体”）培养基中，28℃振荡培养．
②接种与选择：为避免污染，需将培养皿呈______状态放置．此外，为排除其他因素的影响，提高实验可信度，本步骤需设计______作为空白对照．
③筛选与纯化：将适量的碘液滴加在平板中的菌落周围，如果菌落周围的现象是______，则说明此种菌能够______．从平板中挑取实验效果明显的目的菌株，采用______法接种于新的培养基平板，可对菌株进行进一步的纯化．
正确答案
解：（1）能量沿着食物链流动时，逐级递减，所以丙是第一营养级，乙和丁是第二营养级，甲是第三营养级，戊是第四营养级．生态系统的基石是生产者，即第一营养级．一年中流经该生态系统的总能量=930×l02×l04=9.3×108KJ．如果物种乙灭绝，则物种丁的数量会上升，它会替代物种乙，并且生态系统各营养级间的能量传递效率并未发生改变，因此最终戊的数量会基本不变．由于该生态系统的物种多样性减少，导致营养结构变简单，其自我调节能力降低，抵抗力稳定性也会降低．
（2）乙和丁是第二营养级，同化的能量是139.5×102kJ/（m2．年），甲是第一营养级，同化的能量是930×102kJ/（m2．年），则能量由第一营养级到第二营养级的传递效率是（139.5×102）/（930×102）×100%=15%．同理依次可以算的第二营养级到第三营养级的传递效率是12%，第三营养级到第四营养级的传递效率是10%．要维持该生态系统的相对稳定，丙种群有机物的总质量应有=180÷10%÷12%÷15%=100000KJ．
（3）①该培养基需在28℃振荡培养，应选用液体培养基．
②为避免污染，需将培养皿呈倒置状态放置．此外，为排除其他因素的影响，提高实验可信度，本步骤需设计未接种的空白培养基作为空白对照．
③将适量的碘液滴加在平板中的菌落周围，如果菌落周围的现象是出现透明圈，则说明此种菌能够分泌淀粉酶使淀粉发生水解．从平板中挑取实验效果明显的目的菌株，采用平板划线法接种于新的培养基平板，可对菌株进行进一步的纯化．
故答案为：
（1）丙 9.3×108KJ 基本不变 降低
（2）15% 105KJ
（3）①液体
②倒置 未接种的空白培养基（或“接种等量无菌水的培养基”）
③出现透明圈 分泌淀粉酶使淀粉发生水解 平板划线
解析
解：（1）能量沿着食物链流动时，逐级递减，所以丙是第一营养级，乙和丁是第二营养级，甲是第三营养级，戊是第四营养级．生态系统的基石是生产者，即第一营养级．一年中流经该生态系统的总能量=930×l02×l04=9.3×108KJ．如果物种乙灭绝，则物种丁的数量会上升，它会替代物种乙，并且生态系统各营养级间的能量传递效率并未发生改变，因此最终戊的数量会基本不变．由于该生态系统的物种多样性减少，导致营养结构变简单，其自我调节能力降低，抵抗力稳定性也会降低．
（2）乙和丁是第二营养级，同化的能量是139.5×102kJ/（m2．年），甲是第一营养级，同化的能量是930×102kJ/（m2．年），则能量由第一营养级到第二营养级的传递效率是（139.5×102）/（930×102）×100%=15%．同理依次可以算的第二营养级到第三营养级的传递效率是12%，第三营养级到第四营养级的传递效率是10%．要维持该生态系统的相对稳定，丙种群有机物的总质量应有=180÷10%÷12%÷15%=100000KJ．
（3）①该培养基需在28℃振荡培养，应选用液体培养基．
②为避免污染，需将培养皿呈倒置状态放置．此外，为排除其他因素的影响，提高实验可信度，本步骤需设计未接种的空白培养基作为空白对照．
③将适量的碘液滴加在平板中的菌落周围，如果菌落周围的现象是出现透明圈，则说明此种菌能够分泌淀粉酶使淀粉发生水解．从平板中挑取实验效果明显的目的菌株，采用平板划线法接种于新的培养基平板，可对菌株进行进一步的纯化．
故答案为：
（1）丙 9.3×108KJ 基本不变 降低
（2）15% 105KJ
（3）①液体
②倒置 未接种的空白培养基（或“接种等量无菌水的培养基”）
③出现透明圈 分泌淀粉酶使淀粉发生水解 平板划线
如图为桑基鱼塘生态系统，有关说法错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、生态农业体系中人的作用非常关键，A正确；
B、该生态系统中桑叶和桑葚、蚕沙、蛹等被鱼塘中鱼捕食、食品加工厂加工、沼气池中微生物分解，使得含有的有机物被分层多级利用，B正确；
C、能量应是多级利用而不是重复利用，C错误；
D、生态工程建设目的是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展．农业生态工程的优点有能量的多级利用、物质循环再生、废物资源化，D正确．
故选：C．
如图为地震毁损的某自然保护区人为干预下恢复过程的能量流动图[单位为103 kJ/（m2•a）]．下列说法错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、植食性动物的同化的能量为（14+2）×103 kJ/（m2•a）=16×103 kJ/（m2•a），植食性动物流向肉食性动物的能量为 16×103 kJ/（m2•a）-（4+9+0.5）×103 kJ/（m2•a）=2.5×103 kJ/（m2•a），肉食动物需要补偿输入的能量值=（2.1+5.1+0.05+0.25）×103 kJ/（m2•a）-2.5×103 kJ/（m2•a）=5×103 kJ/（m2•a），A正确；
B、在食物链中，营养级越高的生物，获得的能量越少，在环境受到破坏时对其食物来源影响大，B正确；
C、第二营养级到第三营养级之间的能量传递效率=2.5×103 kJ/（m2•a）÷16×103 kJ/（m2•a）≈15.6%，C正确；
D、流经该生态系统的总能量=生产者固定的太阳能+补偿输入的能量，D错误．
故选：D．
图甲表示某城市利用河流净化污水的基本原理，图乙表示污水从A处流入河流后不同地方几种成分相对含量的变化情况．结合所学知识分析，回答下列问题：
（1）图甲中完成过程①的生物属于生态系统成分中的______，该河流生态系统的能量流入来源是______，过程②和③表示的生理过程是______．
（2）图乙中AB段溶解氧的降低主要原因是______，BC段藻类大量繁殖的主要原因是______．
（3）若排放进河流的不是生活污水，而是化肥厂的污水，则河流中首先增加的生物种类是______．
（4）甲图的④中存在“藻类→浮游动物→…→鳙鱼”食物链，当第n个营养级的能量为akJ时，则第m（m＞n）个营养级生物的能量最大值y的数学模型可表示为：______
A．y=a×10n-mB．y=a×10mC．y=a×5n-mD．y=a×5m-n．
正确答案
解：（1）据图分析已知①表示微生物（分解者）的分解作用，②和③表示动植物的呼吸作用（或细胞呼吸、有氧呼吸）．该河流生态系统的能量来源于 藻类等植物的光合作用和生活污水中的有机物．
（2）图乙中AB段细菌分解污水中的有机物时消耗大量的氧气，导致溶解氧降低，BC段细菌分解有机物产生的无机盐增多，有利于藻类生长，导致藻类大量繁殖．
（3）若排放进河流的不是生活污水，而是化肥厂的污水，则不需要细菌的分解作用，直接河流中藻类疯长．
（4）甲图的④中存在“藻类→浮游动物→…→鳙鱼”食物链，当第n个营养级的能量为akJ时，则第m（m＞n）个营养级生物的能量最大值y的数学模型可表示为：y=a×5n-m．
故答案为：
（1）分解者 藻类等植物的光合作用和生活污水中的有机物
呼吸作用（或细胞呼吸、有氧呼吸）
（2）细菌分解污水中的有机物时消耗大量的氧气 细菌分解有机物产生的无机盐增多，有利于藻类生长
（3）藻类
（4）C
解析
解：（1）据图分析已知①表示微生物（分解者）的分解作用，②和③表示动植物的呼吸作用（或细胞呼吸、有氧呼吸）．该河流生态系统的能量来源于 藻类等植物的光合作用和生活污水中的有机物．
（2）图乙中AB段细菌分解污水中的有机物时消耗大量的氧气，导致溶解氧降低，BC段细菌分解有机物产生的无机盐增多，有利于藻类生长，导致藻类大量繁殖．
（3）若排放进河流的不是生活污水，而是化肥厂的污水，则不需要细菌的分解作用，直接河流中藻类疯长．
（4）甲图的④中存在“藻类→浮游动物→…→鳙鱼”食物链，当第n个营养级的能量为akJ时，则第m（m＞n）个营养级生物的能量最大值y的数学模型可表示为：y=a×5n-m．
故答案为：
（1）分解者 藻类等植物的光合作用和生活污水中的有机物
呼吸作用（或细胞呼吸、有氧呼吸）
（2）细菌分解污水中的有机物时消耗大量的氧气 细菌分解有机物产生的无机盐增多，有利于藻类生长
（3）藻类
（4）C
假设农田生态系统中只存在“农作物→农业害虫→青蛙”这一条食物链，图甲表示自然状态下，一定时间内输入生产者的能量去向相对值，其中b为呼吸消耗部分；图乙表示温度对农作物光合作用和呼吸作用的影响，纵坐标为一天24小时的光合或呼吸量的相对值，请回答下列问题：
（1）图甲中用于农作物生长、发育和繁殖的能量为______，流经青蛙的能量最多为______（两空均用图甲中字母回答或计算）．
（2）由图乙可知，若白天的平均温度为T3，则一天中流经该生态系统的总能量的相对值为______，该农作物生长的最适温度为______．
（3）若长期作用农药杀灭害虫，会降低青蛙的数量，使农田生态系统的______下降，从而影响农作物产量．
（4）若日平均气温为T4，该农作物24小时积累的可用于农作物生长、发育和繁殖的能量为______．
正确答案
解：（1）流经生态系统的总能量是指生产者固定的太阳能总量，有四个去向：呼吸散失，被分解者分解，流入第二营养级，未利用，因此流经生态系统的总能量为：a+b+c+d，题中给出b表示呼吸散失，所以用于农作物生长、发育和繁殖的能量为：a+c+d，能量的传递率一般为：10%～20%，流经青蛙的能量最多时，能量传递率为20%，所以流经青蛙的能量最多为（a+b+c+d）×20×20%=（a+b+c+d）×4%；
（2）根据图乙分析，适宜条件下，温度为T3时，流经该农田的能量相对值（光合作用制造的有机物的量）是该温度时有机物的净积累量（8-4）+呼吸作用消耗能量（4）=8，T2 时该农作物光合作用同化量与呼吸作用消耗量之差最大，此时是该农作物生长最适宜的温度．
（3）若长期作用农药杀灭害虫，会降低青蛙的数量，使生态系统的营养结构遭到破坏，所以使农田生态系统的自我调节能力（或抵抗力稳定性）下降，从而影响农作物产量．
（4）根据图乙，进行分析，温度为T4时，固定量=a+b+c+d而 固定量等于呼吸作用消耗的 b光合作用同化量与呼吸作用消耗量相等，所以该温度下农作物不生长．
故答案为：
（1）a+c+d （a+b+c+d）×4%
（2）8 T2
（3）自我调节能力（或抵抗力稳定性）
（4）0
解析
解：（1）流经生态系统的总能量是指生产者固定的太阳能总量，有四个去向：呼吸散失，被分解者分解，流入第二营养级，未利用，因此流经生态系统的总能量为：a+b+c+d，题中给出b表示呼吸散失，所以用于农作物生长、发育和繁殖的能量为：a+c+d，能量的传递率一般为：10%～20%，流经青蛙的能量最多时，能量传递率为20%，所以流经青蛙的能量最多为（a+b+c+d）×20×20%=（a+b+c+d）×4%；
（2）根据图乙分析，适宜条件下，温度为T3时，流经该农田的能量相对值（光合作用制造的有机物的量）是该温度时有机物的净积累量（8-4）+呼吸作用消耗能量（4）=8，T2 时该农作物光合作用同化量与呼吸作用消耗量之差最大，此时是该农作物生长最适宜的温度．
（3）若长期作用农药杀灭害虫，会降低青蛙的数量，使生态系统的营养结构遭到破坏，所以使农田生态系统的自我调节能力（或抵抗力稳定性）下降，从而影响农作物产量．
（4）根据图乙，进行分析，温度为T4时，固定量=a+b+c+d而 固定量等于呼吸作用消耗的 b光合作用同化量与呼吸作用消耗量相等，所以该温度下农作物不生长．
故答案为：
（1）a+c+d （a+b+c+d）×4%
（2）8 T2
（3）自我调节能力（或抵抗力稳定性）
（4）0
扫码查看完整答案与解析