新高考生物一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練：第31講 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（含解析）

高中生物一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練第31講生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞及其穩(wěn)定性1．如果某生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)受阻，會(huì)使其穩(wěn)定性受到影響，甚至?xí)?dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．分解者在物質(zhì)循環(huán)中發(fā)揮著非常重要的作用B．各級(jí)消費(fèi)者均會(huì)加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)C．能量是驅(qū)動(dòng)物質(zhì)在生物群落中循環(huán)往返的動(dòng)力D．高寒地區(qū)可用適度“燒荒”的方法促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)解析：分解者能夠?qū)?dòng)植物的遺體和動(dòng)物的排遺物分解為無機(jī)物，因此分解者在物質(zhì)循環(huán)中發(fā)揮著非常重要的作用，A正確；消費(fèi)者能夠進(jìn)行呼吸作用將有機(jī)物分解為無機(jī)物，加快物質(zhì)循環(huán)，B正確；物質(zhì)在生物群落與非生物環(huán)境之間循環(huán)往返，而不是在生物群落內(nèi)循環(huán)，C錯(cuò)誤；高寒地區(qū)可用適度“燒荒”，將有機(jī)物分解為二氧化碳返還非生物環(huán)境，促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)，D正確。答案：C2．(2022·山東濟(jì)南模擬)“稻魚共生系統(tǒng)”是我國(guó)南方的特色農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，其主要特征是在水稻田中養(yǎng)魚。如圖是該生態(tài)系統(tǒng)碳元素轉(zhuǎn)移示意圖，箭頭和字母分別表示碳元素傳遞方向和轉(zhuǎn)移量。下列分析錯(cuò)誤的是()A．調(diào)查丁中的小動(dòng)物類群豐富度常用抽樣檢測(cè)法B．水稻生長(zhǎng)期，該生態(tài)系統(tǒng)碳元素轉(zhuǎn)移量為a>(b＋c＋e)C．該生態(tài)系統(tǒng)顯著提高了群落利用環(huán)境資源的能力D．“稻魚共生系統(tǒng)”既有較高的經(jīng)濟(jì)效益，又能減少農(nóng)藥使用，從而具有一定的生態(tài)效益解析：調(diào)查土壤中的小動(dòng)物類群豐富度常用取樣器取樣法，A錯(cuò)誤；水稻是該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的主要生產(chǎn)者，水稻生長(zhǎng)期，水稻光合作用利用的碳元素大于輸出的碳元素，表現(xiàn)為有機(jī)物的積累，所以該生態(tài)系統(tǒng)碳元素轉(zhuǎn)移量為a>(b＋c＋e)，B正確；該生態(tài)系統(tǒng)通過稻田養(yǎng)魚，調(diào)整了能量流動(dòng)的關(guān)系，顯著提高了群落利用環(huán)境資源的能力，C正確；“稻魚共生系統(tǒng)”通過養(yǎng)魚抑制了雜草的生長(zhǎng)，又能獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，而且減少農(nóng)藥使用，具有一定的生態(tài)效益，D正確。答案：A3．煙草植株在4～10月開花，開花需要光信息刺激。當(dāng)煙草植株受到蛾幼蟲攻擊后，能夠產(chǎn)生和釋放信息素。信息素白天可以吸引蛾幼蟲的天敵來捕食蛾幼蟲，夜晚又可以驅(qū)除夜間活動(dòng)的雌蛾，使它們不能停留在葉片上產(chǎn)卵。相關(guān)敘述或推斷合理的是()A．光信息刺激植物開花，體現(xiàn)生命活動(dòng)的正常進(jìn)行離不開信息的傳遞B．“深山密林，猿聲尖啼”所體現(xiàn)的信息類型與信息素相同C．信息素只能作用于不同種生物，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定D．信息傳遞可以調(diào)節(jié)捕食者和被捕食者的數(shù)量，影響種間關(guān)系解析：光信息刺激植物開花，體現(xiàn)了種群的繁衍離不開信息的傳遞，A錯(cuò)誤；“深山密林，猿聲尖啼”所體現(xiàn)的是聲信息，屬于物理信息，與信息素(化學(xué)信息)不同，B錯(cuò)誤；信息素可以作用于同種生物，也可以作用于不同種生物，C錯(cuò)誤；信息傳遞可以調(diào)節(jié)捕食者和被捕食者的數(shù)量，影響種間關(guān)系，D正確。答案：D4．中科院康樂院士團(tuán)隊(duì)通過分析飛蝗的體表和糞便揮發(fā)物，發(fā)現(xiàn)了飛蝗群聚信息素-4-乙烯基苯甲醚(4VA)，4VA能夠響應(yīng)蝗蟲種群密度的變化，并隨著種群密度增加而增加；利用基因編輯技術(shù)獲得飛蝗OR35缺失突變體，發(fā)現(xiàn)其對(duì)4VA的響應(yīng)行為喪失。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．可利用標(biāo)記重捕法調(diào)查蝗蟲的種群密度B．利用人工合成的4VA誘殺蝗蟲屬于化學(xué)防治C．4VA通過正反饋調(diào)節(jié)的方式調(diào)節(jié)蝗蟲種群密度D．合成的OR35蛋白可能為信息素4VA的受體解析：蝗蟲活動(dòng)能力強(qiáng)、活動(dòng)范圍廣，因此可利用標(biāo)記重捕法調(diào)查蝗蟲的種群密度，A正確；利用人工合成的4VA誘殺蝗蟲的防治方法屬于生物防治，B錯(cuò)誤；4VA能夠響應(yīng)蝗蟲種群密度的變化，并隨著種群密度增加而增加，說明4VA讓蝗蟲聚集，然后種群數(shù)目增多，又反過來使得4VA增多，再吸引更多的蝗蟲，為正反饋調(diào)節(jié)，C正確；利用基因編輯技術(shù)獲得飛蝗OR35缺失突變體，發(fā)現(xiàn)其對(duì)4VA的響應(yīng)行為喪失，據(jù)此可推測(cè)合成的OR35蛋白可能為信息素4VA的受體，D正確。答案：B5．(2022·廣東珠海模擬)科學(xué)家根據(jù)對(duì)動(dòng)物周期波動(dòng)的研究提出了雪兔及其相關(guān)動(dòng)物10年周期波動(dòng)的模型(圖)。其中猞猁喜食雪兔，但也以榛雞為食。據(jù)圖分析，錯(cuò)誤的是()A．雪兔種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制B．第3年榛雞數(shù)量急劇下降的原因是植物嫩枝的減少C．第8年，猞猁數(shù)量的下降提高了雪兔的出生率D．猞猁對(duì)該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定維持有重要作用解析：雪兔及其相關(guān)動(dòng)物種群的數(shù)量在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，A正確；由于榛雞以植物枝葉為食，第3年植物嫩枝減少導(dǎo)致榛雞種群數(shù)量下降，B正確；猞猁以雪兔為食，猞猁數(shù)量下降，減輕雪兔的生存壓力，主要降低死亡率，種群數(shù)量得到恢復(fù)，C錯(cuò)誤；雪兔是以植物為食，猞猁以雪兔為食。猞猁的存在不僅制約雪兔的種群數(shù)量，使得植物→雪兔→猞猁之間保持相對(duì)穩(wěn)定，而且由于植物資源比較穩(wěn)定，進(jìn)而使得另一些以植物為生的動(dòng)物數(shù)量及其食物鏈相對(duì)穩(wěn)定，因而整個(gè)群落可以處在相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，D正確。答案：C6．如圖表示某森林生態(tài)系統(tǒng)一年內(nèi)CO2消耗量與釋放量的情況，其中甲表示該生態(tài)系統(tǒng)消費(fèi)者呼吸作用CO2釋放量，乙表示分解者呼吸作用CO2釋放量，丙表示生產(chǎn)者呼吸作用CO2釋放量，丁表示生產(chǎn)者光合作用及化能合成作用CO2消耗量，下列敘述不正確的是()A．碳循環(huán)在甲、乙、丙構(gòu)成的生物群落內(nèi)部是以含碳有機(jī)物的形式雙向傳遞B．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量可用丁來表示C．人工生態(tài)系統(tǒng)中CO2的消耗量與釋放量關(guān)系往往不符合上圖D．根據(jù)圖示關(guān)系可推測(cè)該森林生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性正在上升解析：碳循環(huán)在甲、乙、丙構(gòu)成的生物群落內(nèi)部是以含碳有機(jī)物的形式單向傳遞的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的總能量，而丁表示生產(chǎn)者光合作用及化能合成作用CO2消耗量，所以流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量可用丁來表示，B項(xiàng)正確；人工生態(tài)系統(tǒng)由于人工調(diào)節(jié)，物質(zhì)和能量多流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?，故C項(xiàng)正確；流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量大于各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的呼吸消耗，有有機(jī)物的積累，故適宜物種生存，物種豐富度會(huì)逐漸增加，抵抗力穩(wěn)定性增強(qiáng)，D項(xiàng)正確。答案：A7．食葉性害蟲美國(guó)白蛾對(duì)農(nóng)作物的危害極大，周氏嚙小蜂能將卵產(chǎn)在其蛹內(nèi)，并在蛹內(nèi)發(fā)育成長(zhǎng)，吸盡蛹中全部營(yíng)養(yǎng)，從而殺死美國(guó)白蛾，但在引入柄腹柄翅纓小蜂數(shù)年后，柄腹柄翅纓小蜂幾乎在整個(gè)區(qū)域取代了周氏嚙小蜂。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．在生態(tài)系統(tǒng)組成成分中，美國(guó)白蛾和周氏嚙小蜂都屬于消費(fèi)者B．在美國(guó)白蛾和周氏嚙小蜂之間存在著能量流動(dòng)且具有單方向性C．柄腹柄翅纓小蜂的引入可能會(huì)降低該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性D．利用人工合成的性引誘劑誘殺雄性美國(guó)白蛾防治蟲害屬于化學(xué)防治解析：在生態(tài)系統(tǒng)組成成分中，美國(guó)白蛾和周氏嚙小蜂都屬于消費(fèi)者，A正確；生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減，B正確；根據(jù)題意“引入柄腹柄翅纓小蜂數(shù)年后，柄腹柄翅纓小蜂幾乎在整個(gè)區(qū)域取代了周氏嚙小蜂”，引入外來生物可能造成生態(tài)系統(tǒng)物種豐富度降低，可能會(huì)降低該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，C正確；利用人工合成的性引誘劑誘殺雄性美國(guó)白蛾防治蟲害屬于生物防治，D錯(cuò)誤。答案：D8．超聲波可以通過振動(dòng)改變細(xì)胞膜的通透性。科研人員用不同時(shí)長(zhǎng)的超聲波處理鳳仙花種子后讓其萌發(fā)，7天后測(cè)得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。下列分析不正確的是()處理時(shí)長(zhǎng)(min)發(fā)芽率(%)鮮重(mg)038.3062.761544.9572.103053.3081.504544.4765.276040.1464.42A.用超聲波處理種子屬于模擬生態(tài)系統(tǒng)的物理信息B．與對(duì)照組相比實(shí)驗(yàn)組鮮重都有所增加，細(xì)胞代謝較旺盛C．超聲波處理時(shí)長(zhǎng)超過30min后會(huì)抑制鳳仙花種子的萌發(fā)D．超聲波處理可以增大水和氧氣通過擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞的速率解析：用超聲波處理種子屬于物理信息，A正確；與對(duì)照組相比實(shí)驗(yàn)組鮮重都有所增加，超聲波處理時(shí)長(zhǎng)超過30min后對(duì)鳳仙花種子的萌發(fā)促進(jìn)作用減弱，B正確，C錯(cuò)誤；超聲波可以通過振動(dòng)改變細(xì)胞膜的通透性，可以增大水和氧氣通過擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞的速率，D正確。答案：C9．(多選)在某山坡上生長(zhǎng)著一種灌木，這種灌木釋放出揮發(fā)性的化學(xué)物質(zhì)，被雨淋后溶到土壤中，能抑制其他植物種子的萌發(fā)和草本植物的生長(zhǎng)。當(dāng)火災(zāi)燒盡了此類灌木，其他草本植物便乘機(jī)生長(zhǎng)繁盛，直到此類灌木再次出現(xiàn)時(shí)，這種化學(xué)抑制作用又再次出現(xiàn)。請(qǐng)判斷下列說法正確的是()A．灌木釋放的化學(xué)信息能夠調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系B．灌木只對(duì)其他物種的生物傳遞信息C．生態(tài)系統(tǒng)中的信息也可以來自非生物環(huán)境D．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上利用信息傳遞可以提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制解析：灌木釋放的化學(xué)信息抑制其他植物種子萌發(fā)的現(xiàn)象，說明信息傳遞能夠調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系，A正確；灌木釋放的信息也對(duì)同種生物傳遞信息，B錯(cuò)誤；生態(tài)系統(tǒng)中的信息既可以來自生物，也可以來自非生物環(huán)境，C正確；利用信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上合理利用可以提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制，D正確。答案：ACD10．(多選)科學(xué)家對(duì)某一時(shí)間范圍內(nèi)苔草、旅鼠及北極狐的數(shù)量變化進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果如圖所示，調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)旅鼠種群密度過大時(shí)，雌鼠會(huì)出現(xiàn)排卵功能減退、泌乳受抑制、對(duì)仔鼠照顧不良等生理變化。據(jù)此分析不合理的是()A．旅鼠、苔草、北極狐這三種生物組成一個(gè)生物群落B．旅鼠、苔草、北極狐之間存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)C．?dāng)?shù)量激增后，旅鼠出現(xiàn)的異常行為，反映了生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞功能D．通過引進(jìn)旅鼠的新天敵，一定能提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性解析：群落是指在相同時(shí)間聚集在一定地域中所有種群的集合，旅鼠、苔草、北極狐這三種生物不能組成一個(gè)生物群落，A錯(cuò)誤；由圖可知，旅鼠的數(shù)量變化為隨著苔草的增加而增加進(jìn)而使得北極狐增加，北極狐的增加又會(huì)使得旅鼠數(shù)量減少，旅鼠的減少又會(huì)使得苔草增加，三者之間存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)，從而使得三者的數(shù)量均呈現(xiàn)周期性的波動(dòng)，B正確；數(shù)量激增后，旅鼠出現(xiàn)的異常行為，反映了生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞功能，有利于生物種群的繁衍，C正確；引進(jìn)新物種有可能造成生物入侵，降低物種豐富度，故通過引進(jìn)旅鼠的新天敵，不一定能提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，D錯(cuò)誤。答案：AD11．某松林受到新型松毛蟲的危害引起松林成片死亡，人們通過向松林引入灰喜鵲，從而有效控制蟲害。如圖為該松林植被的碳轉(zhuǎn)移途徑示意圖[單位：噸/(公頃·年)]。(1)圖中途徑①是指____________________，一年內(nèi)植被碳儲(chǔ)量的凈增加量是____________________。研究表明，新型松毛蟲繁殖力很強(qiáng)，在一定條件下新型松毛蟲短時(shí)間內(nèi)可呈“J”形增長(zhǎng)，假設(shè)遷入某地的新型松毛蟲初始種群數(shù)量為a只，每天可增加b%,10天后新型松毛蟲的種群數(shù)量為________。(2)向松林引入灰喜鵲以控制新型松毛蟲危害的方法屬于________?；蚁铲o捕食新型松毛蟲攝入體內(nèi)的能量大于灰喜鵲從新型松毛蟲處同化的能量，原因是________________________________________________________________________。(3)碳在松林植被和非生物環(huán)境中轉(zhuǎn)移的同時(shí)往往伴隨能量的轉(zhuǎn)移，那么能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)之間的關(guān)系是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)途徑①是指生產(chǎn)者綠色植物的光合作用過程，圖中綠色植物通過光合作用將大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為生物群落中的有機(jī)物，圖中的生產(chǎn)者的同化量為35.9，生產(chǎn)者的呼吸為12.1，生產(chǎn)者流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為2.4，生產(chǎn)者殘枝落葉中的能量為10.6，因此，一年內(nèi)植被碳儲(chǔ)量的增加量為35.9－12.1－2.4－10.6＝10.8噸/(公頃·年)。在一定條件下新型松毛蟲短時(shí)間內(nèi)可呈“J”形增長(zhǎng)，假設(shè)遷入某地的新型松毛蟲初始種群數(shù)量為a只，每天可增加b%，種群的數(shù)量為前一天的倍數(shù)λ＝1＋b,10天后新型松毛蟲的種群數(shù)量為a×(1＋b%)10只。(2)通過引入灰喜鵲來控制新型松毛蟲的方法屬于生物防治?；蚁铲o捕食新型松毛蟲攝入體內(nèi)的能量大于灰喜鵲從新型松毛蟲處同化的能量，原因是灰喜鵲攝入的新型松毛蟲未被完全消化吸收，有一部分能量隨糞便排出后被分解者利用。(3)碳在松林植被和非生物環(huán)境中轉(zhuǎn)移的同時(shí)往往伴隨能量的轉(zhuǎn)移，那么能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)之間的關(guān)系是物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動(dòng)，能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返。答案：(1)綠色植物的光合作用10.8噸/(公頃·年)a×(1＋b%)10(2)生物防治灰喜鵲攝入的新型松毛蟲的能量未被完全消化吸收，有一部分能量隨糞便排出后被分解者利用(3)物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動(dòng)，能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返12．研究者從TM湖取底泥、水，用來培養(yǎng)本地沉水植物黑藻和菹草。測(cè)定兩種植物的生長(zhǎng)率和不同部位的鎘富集系數(shù)和鎘遷移系數(shù)(指由根系向地上部分的遷移能力)，結(jié)果如圖和表。沉水植物鎘富集系數(shù)鎘遷移系數(shù)地上部分根部黑藻0.330.410.79菹草0.211.010.21(1)綜合分析以上結(jié)果，研究者認(rèn)為黑藻是更適合修復(fù)鎘污染水體的物種，其理由是①_________________________；②____________________________。(2)富集鎘的沉水植物必須及時(shí)收割并做無害化處理，一是因?yàn)殒k等重金屬能夠通過________逐級(jí)積累和濃縮，在高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)富集。二是因?yàn)橥ㄟ^____________________，可使鎘等重金屬又回到水體而造成對(duì)水體的二次污染。解析：(1)由曲線圖和表格可知，黑藻的生長(zhǎng)率大于菹草且黑藻地上部分對(duì)鎘的富集能力強(qiáng)于菹草，故黑藻是最適合修復(fù)鎘污染水體的物種。(2)富集鎘的沉水植物必須及時(shí)收割并無害化處理，一是因?yàn)殒k等重金屬能夠通過食物鏈和食物網(wǎng)逐級(jí)積累和濃縮，在高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)富集。二是因?yàn)橥ㄟ^生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)(植物體和動(dòng)物死亡腐爛后通過微生物的分解作用)鎘等重金屬返回水體而造成水體的二次污染。答案：(1)黑藻的生長(zhǎng)率大于菹草黑藻地上部分對(duì)鎘的富集能力強(qiáng)于菹草(2)食物鏈(和食物網(wǎng))生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)13．塞罕壩歷史上曾是一片綠洲，由于大肆砍伐，綠洲逐漸變成了樹木稀少、土壤沙化的荒蕪之地。1962年，國(guó)家批準(zhǔn)在塞罕壩建立機(jī)械化林場(chǎng)，經(jīng)過幾十年的艱苦努力，終于建成了林地面積108.6萬畝的全國(guó)最大的人工林場(chǎng)，成了京津冀地區(qū)重要的綠色生態(tài)屏障。(1)對(duì)森林進(jìn)行適度的采伐并不會(huì)造成