高二生物生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)測(cè)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(shí)知能評(píng)估

一、選擇題

1．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的敘述，錯(cuò)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(guó)南方熱帶雨林中分解者的代謝活動(dòng)比北方森林中的弱

D．植物可通過(guò)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(xiàng)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(xiàng)正確；我國(guó)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(shuō)明我國(guó)南方熱帶雨林中分解者的代謝活動(dòng)比北方森林中的強(qiáng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；植物是碳循環(huán)的基石，它通過(guò)光合作用把二氧化碳固定在體內(nèi)，通過(guò)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(wú)機(jī)環(huán)境中，D項(xiàng)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(dòng)方向，下列說(shuō)法正確的是()

A．圖中甲代表生產(chǎn)者，其同化作用類(lèi)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(kù)，乙、丙為消費(fèi)者。甲的同化作用類(lèi)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(duì)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(jià)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(xiàng)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(dòng)規(guī)律進(jìn)行合理分析的是()

A．虎等大型肉食動(dòng)物容易成為瀕危物種

B．藍(lán)藻易在富營(yíng)養(yǎng)化水體中爆發(fā)

C．飼養(yǎng)牛、羊等動(dòng)物，成本低、產(chǎn)量高

D．巨大的藍(lán)鯨以微小的浮游動(dòng)物為食

解析：A項(xiàng)中，虎屬于最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，獲取能量少，容易成為瀕危物種；B項(xiàng)中，在富營(yíng)養(yǎng)化的水體中，N、P含量高，藍(lán)藻會(huì)進(jìn)行爆發(fā)式繁殖，但是沒(méi)有體現(xiàn)食物鏈，所以不適宜用能量流動(dòng)規(guī)律來(lái)分析；C項(xiàng)，牛、羊?qū)儆诔跫?jí)消費(fèi)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(xiàng)中，能體現(xiàn)出食物鏈，能用流動(dòng)規(guī)律來(lái)解釋。

答案：B

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

A．食草昆蟲(chóng)具有超強(qiáng)的繁殖能力

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

C．草原鳥(niǎo)類(lèi)的主要食物來(lái)源是昆蟲(chóng)

8．如圖為生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞模式圖，下列相關(guān)敘述不正確的是()

A．信息傳遞是雙向的，能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)也是雙向的

B．生態(tài)系統(tǒng)的功能主要是能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，還有信息傳遞

C．物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力，信息傳遞則決定著能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)

D．生態(tài)系統(tǒng)各成分間都有各種形式的信息傳遞

解析：能量流動(dòng)特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減，而物質(zhì)循環(huán)是反復(fù)的。

答案：A

9．

右圖中，兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常的作用范圍。y表示一個(gè)外來(lái)干擾使之偏離這一范圍的大小；x表示恢復(fù)到原狀態(tài)所需的時(shí)間；曲線與正常范圍之間所夾的面積可以作為總穩(wěn)定性的定量指標(biāo)(TS)。下列說(shuō)法正確的是()

A．在正常作用范圍內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)中生物的種類(lèi)和數(shù)量保持不變

B．對(duì)同一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，y值和x值之間呈正相關(guān)

C．在遭到干擾時(shí)，x、y值的大小與生物種類(lèi)有關(guān)，與數(shù)量無(wú)關(guān)

D．TS值越小，這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越小

解析：在正常作用范圍內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)中生物的種類(lèi)和數(shù)量應(yīng)保持動(dòng)態(tài)平衡，而不是不變。對(duì)同一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，外來(lái)干擾越大，恢復(fù)到原狀態(tài)所需的時(shí)間越長(zhǎng)，即y值和x值之間呈正相關(guān)．在遭到干擾時(shí)，x、y值的大小與生物種類(lèi)、數(shù)量都有關(guān)，生物種類(lèi)、數(shù)量越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜。TS值越小，說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)原狀越快，總穩(wěn)定性越大。

答案：B

10.

我國(guó)北方處于平衡狀態(tài)的某森林生態(tài)系統(tǒng)，其碳素循環(huán)如右圖所示，箭頭和字母分別表示碳素傳遞方向和轉(zhuǎn)移量。下列選項(xiàng)正確的是()

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(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落之間的循環(huán)，離不開(kāi)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(guò)光合作用固定的太陽(yáng)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(guò)食物鏈流入到動(dòng)物(各級(jí)消費(fèi)者)體內(nèi)的總能量；d代表動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)物種群因某些外界環(huán)境變化導(dǎo)致種群中生物個(gè)體數(shù)量改變時(shí)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(diǎn)后的變化可能原因是過(guò)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(diǎn)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(guò)度放牧導(dǎo)致牧草減少，動(dòng)物隨之減少，不會(huì)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(guò)多級(jí)利用，實(shí)現(xiàn)了良性循環(huán)

B．每一級(jí)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(zhǎng)，能量逐級(jí)損耗，系統(tǒng)總能量利用率降低

D．由于各級(jí)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(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，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(yíng)養(yǎng)級(jí))上，全是作為產(chǎn)品輸出，供人們使用。參與能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的是前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的廢棄物或排泄物(秸稈、糞屑、雜屑)，最后營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(guò)多次利用，實(shí)現(xiàn)了良性循環(huán)，每個(gè)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(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)使用的是前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(duì)環(huán)境的污染，保持了生態(tài)平衡。因此選項(xiàng)A、B、D都是符合生態(tài)學(xué)原理的。能量沿著食物鏈流動(dòng)時(shí)，能量逐漸遞減；傳遞效率大約為10%～20%，因此最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(gè)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(xiàng)C是錯(cuò)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(qǐng)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(guò)量的________。導(dǎo)致水草死亡的主要原因是水草生長(zhǎng)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(diǎn)、同一水層取得兩組水樣，測(cè)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(lèi)食物鏈中含有四個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的食物鏈?zhǔn)莀_______→________→________→人。

解析：(1)污水中含有大量無(wú)機(jī)鹽或污水中的有機(jī)物被分解而產(chǎn)生大量無(wú)機(jī)鹽。藍(lán)藻由于獲得了充足的營(yíng)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(dòng)物攝食，魚(yú)可攝食浮游動(dòng)物，人捕食魚(yú)，組成了含四個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的食物鏈。

答案：(1)無(wú)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(dòng)物魚(yú)

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(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：

圖1

圖2

(1)通過(guò)過(guò)程①碳由無(wú)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(guò)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(guò)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(guò)程④表示________作用。參與過(guò)程④的生物與同區(qū)域中的動(dòng)、植物等其他生物共同構(gòu)成了________。

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

解析：(1)①過(guò)程表示無(wú)機(jī)自然環(huán)境中的CO2通過(guò)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(yáng)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(dòng)物、植物、微生物構(gòu)成了生物群落。

(4)物質(zhì)循環(huán)在整個(gè)生物圈內(nèi)進(jìn)行，具有全球性；而能量流動(dòng)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(dòng)，逐級(jí)遞減

15．江蘇某農(nóng)戶(hù)創(chuàng)建的冬季生態(tài)型種植養(yǎng)殖模式如圖所示，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)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?yàn)開(kāi)_______________________。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(zhǎng)速率明顯提高，其主要原因是________________________。

(4)牛棚保溫所需的熱能來(lái)源于牛自身散熱、地?zé)帷_____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(shí)現(xiàn)了____________。

解析：物質(zhì)的循環(huán)利用和能量的多級(jí)利用是生態(tài)農(nóng)業(yè)的突出特色。解答本題用到的知識(shí)點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)；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(wú)機(jī)物，才能被蔬菜吸收利用。

(3)