优化探究新课标高考生物一轮复习 52生态系统的物质循环信息传递及稳定性随堂训练 新人教版必修3.docx
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优化探究新课标高考生物一轮复习52生态系统的物质循环信息传递及稳定性随堂训练新人教版必修3
5.2生态系统的物质循环、信息传递及稳定性
授课提示：
对应学生用书第229页
题组一、物质循环和信息传递
1．下表选项中，甲、乙、丙三者关系能用右图表示的是（ ）
选项
表示内容
甲
乙
丙
A
碳元素的流向
消费者
CO2库
生产者
B
内环境成分的关系
血浆
淋巴
组织液
C
生态系统的能量流向
生产者
消费者
分解者
D
甲状腺激素分泌的分级调节
下丘脑
甲状腺
垂体
解析：
在生态系统的物质循环中，图示中乙与丙之间为双向的，故若乙为大气中的CO2，则丙为生产者，而甲可表示消费者或分解者，A项正确；若图示中乙代表淋巴，则甲代表的血浆不能形成淋巴，乙代表的淋巴也不能形成组织液，B项错误；在生态系统的能量流动中，丙代表的分解者的能量不能再被生产者和消费者利用，C项错误；在甲状腺激素的分级调节中，图示甲应表示下丘脑，乙应表示垂体，丙应表示甲状腺，故D项错误。
答案：
A
2．（2014年高考大纲全国卷）现有A、B两个密闭、透明的生态瓶，其生物组成和光照条件见下表。
一段时间后，发现A瓶的生态系统较B瓶的稳定。
生态瓶编号
光照
含微生物的泥沙
浮游藻类
水草
浮游动物
A
＋
＋
＋
＋
＋
B
－
＋
＋
＋
＋
注：
“＋”表示有，“－”表示无。
请回答：
（1）A瓶中微生物、浮游藻类、水草和浮游动物共同组成了一个________，浮游藻类和水草的种间关系为________。
（2）一段时间后，B瓶中浮游藻类种群密度________，原因是__________________；浮游动物的种群密度________，原因是________________________。
（3）生态系统中分解者的作用是
________________________________________________________________________。
解析：
本题考查群落的构成、物种间的关系、环境对生态系统稳定性的影响及分解者的功能。
（1）密闭的A瓶构成了一个生态系统，其中的微生物、植物、动物等所有生物构成了群落；在这个群落中浮游藻类和水草都需要光照、CO2、矿质元素离子等，两者之间构成竞争关系。
（2）从表格中可以看出，B瓶无光照，浮游藻类无法进行光合作用，随着时间延长，种群密度会逐渐降低；密闭情况下，生产者无法进行光合作用，氧气供应不足，浮游动物的食物浮游藻类减少，浮游动物的密度会逐渐降低。
（3）分解者能将动植物遗体和动物的排泄物分解成无机物，如果没有分解者，动植物的遗体和动物的排泄物会堆积如山，生态系统就会崩溃。
答案：
（1）生物群落 竞争
（2）降低 没有光照，藻类无法进行光合作用 降低 氧气与食物不足 （3）将动植物遗体残骸中的有机物最终分解成无机物
3．（2013年高考四川卷）稻田生态系统是四川盆地重要的农田生态系统，卷叶螟和褐飞虱是稻田中两种主要害虫，拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。
下列叙述错误的是（ ）
A．害虫与拟水狼蛛间的信息传递，有利于维持生态系统的稳定
B．防治稻田害虫，可提高生产者和消费者之间的能量传递效率
C．精耕稻田与弃耕稻田的生物群落，演替的方向和速度有差异
D．用性外激素专一诱捕卷叶螟，短期内褐飞虱种群密度会下降
解析：
不同种群之间的信息传递有利于调节种间关系，维持生态系统的稳定，A项正确；人类的活动可以改变群落演替的方向和速度，C项正确；卷叶螟数量减少，拟水狼蛛捕食褐飞虱增多，导致褐飞虱种群密度下降，D项正确；防治稻田害虫，可提高人类对生产者的能量利用率，不能提高能量传递效率，B项错误。
答案：
B
4．（2012年高考山东卷）如图中，曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示某野生动物种群数量超过环境容纳量后，其未来种群数量变化三种可能的情况。
（1）图中曲线________说明该种群对其栖息地的破坏程度较轻。
当曲线Ⅲ趋近零时，对该动物种群已不宜采取________保护的措施。
图中阴影部分可能引起该种群的________发生改变，进而导致物种进化。
（2）若图中物种处于最高营养级，当其数量下降，且其他条件不变时，流向该营养级其他物种的能量会________。
处于该营养级物种的种间关系是________。
（3）若图中物种为食草动物，当看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统的______________功能。
（4）人类对野生动物栖息地的过度利用也会导致出现图中的三种情况。
16世纪以来，世界人口表现为“J”型增长，因此需控制“J”型增长数学方程式中________参数，以实现人口和野生动物资源的协调发展。
解析：
本题主要考查了种群数量变化规律和生态系统功能的相关知识。
（1）由图中信息可知，该野生动物种群数量超过环境容纳量后，曲线Ⅰ表示的种群数量下降最少，并在环境容纳量上下波动，说明该种群对其栖息地的破坏程度较轻；当曲线Ⅲ趋近零时，宜采取易地保护措施，以保护濒危生物，而不宜采取就地保护措施。
图中阴影部分代表环境阻力，对种群起定向选择的作用，并可能引起种群基因频率的改变。
（2）能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%，若某营养级的某物种数量下降，流向该物种的能量减少，而流向与其处于竞争关系的同一营养级的其他物种的能量将会增加。
（3）在草原上，“绿色”为食草动物提供了可采食的信息，当看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，体现了生态系统的信息传递功能。
（4）“J”型增长的数学方程式为：
Nt＝N0λt，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数，控制λ参数，可控制种群数量，以实现人口和野生动物资源的协调发展。
答案：
（1）Ⅰ 就地（或建立自然保护区） 基因频率
（2）增加 （种间）竞争 （3）信息传递 （4）λ
题组二、生态系统的稳定性
5．（2012年高考海南卷）某河流中五年前引进了一种外来植物（甲）。
跟踪调查发现，五年来，该河流中甲种群密度逐年显著增加，土著食草鱼类和水草的种群密度逐年显著减少。
下列叙述正确的是（ ）
A．五年来该河流中甲种群的种内竞争不断增强
B．甲的引进并不能改变该河流生态系统的结构
C．大量投放土著食草鱼类可有效地控制甲的蔓延
D．该河流中所有的生物和底泥共同组成河流生态系统
解析：
本题主要考查外来物种入侵对生态系统稳定性的影响方面的知识。
刚进入一个新环境中的物种，最初种群密度会显著增加，同时由于该种群密度的增大，种内竞（斗）争也在加剧。
甲的引进改变了该生态系统的成分、食物链、食物网，即改变了该生态系统的结构。
要有效地控制甲的蔓延，就要投入与甲有竞争或捕食关系的生物，而土著食草鱼类不食甲，只食当地水草，大量投放土著食草鱼类不能控制甲的蔓延。
该河流中所有的生物、底泥、水、空气、阳光等共同组成一个生态系统。
答案：
A
6．某地区常年栖息着30万只鸟类，其中灰椋鸟占了最大优势，数量达10万只之多。
灰椋鸟是农林害虫的天敌，喜好群体活动，常集结成庞大的鸟群在天空盘旋，形成壮观的风景。
该地区为打造灰椋鸟品牌，计划在林区大规模清除其他树种，并改种灰椋鸟喜居的树种，欲招引20万只以上灰椋鸟，该计划的实施将使该地区（ ）
A．灰椋鸟种内竞争必然减弱
B．鸟的种类必然增加
C．农林害虫数量必然大幅度上升
D．生态系统的结构必然发生变化
解析：
种植单一树种会使生态系统的生物种类减少，生态系统的营养结构变得简单，生态系统的自我调节能力减小，生态系统可能会遭到破坏，D项正确；单一树种使害虫种类减少，以害虫为食的鸟类减少，B项错误；招引20万只以上灰椋鸟，必然会使农林害虫数量减少，C项错误；大量招引灰惊鸟会导致其种内竞（斗争）增强，A项错误。
答案：
D
一、选择题
1．（2015年皖南名校联考）根据生态系统的结构和功能判断，下列叙述错误的是（ ）
A．桑基鱼塘生态系统与普通水稻田生态系统相比实现了能量多级利用
B．人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能
C．水产养殖业为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链长的鱼类为养殖对象
D．营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少
解析：
A项，桑基鱼塘生态系统实现了能量的多级利用。
B项，人工鱼塘生态系统中由于投放饵料，消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能。
C项，水产养殖业应以食物链短的鱼类为养殖对象。
D项，根据生物富集作用和能量逐级递减的特点可知，营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少。
答案：
C
2．（2015年合肥质检）如图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述正确的是（ ）
A．④过程代表绿色植物的光合作用，③代表化能合成作用
B．图中A、B、C分别代表消费者、生产者和分解者
C．物质循环是指碳元素在A、B、C间以有机物的形式传递
D．图中A、B、C包含的所有种群共同构成生物群落
解析：
由图示信息可知，A代表分解者，B代表生产者，C代表消费者，④代表光合作用和化能合成作用，③代表呼吸作用；碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境间进行的循环；图中的生产者、消费者和分解者共同构成了生物群落。
答案：
D
3．关于生态系统稳定性的叙述，错误的是（ ）
A．热带雨林比温带针阔叶混交林的抵抗力稳定性弱
B．干旱地区的生态系统食物链少，恢复力稳定性强
C．对生态系统的利用不应超过生态系统的自我调节能力
D．负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
解析：
本题主要考查生态系统稳定性的原因及比较。
热带雨林的营养结构比温带针阔叶混交林复杂，抵抗力稳定性强；干旱地区生态系统中的食物链少，结构简单，抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性强；生态系统的自我调节能力有一定的限度，若超过该限度，生态系统将会遭到破坏；生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。
答案：
A
4．下列有关生态系统信息传递的叙述中，不正确的是（ ）
A．生态系统中传递的信息由生物成分和无机环境产生
B．生态系统中的负反馈调节由生物种类间的数量变化引起，与信息传递无关
C．信息传递把生态系统各组分联系为一个整体，且有调节系统稳定性的作用
D．生物之间的捕食关系是通过信息传递实现的
解析：
本题考查生态系统信息传递相关知识。
生态系统中的负反馈调节由生物种类间的数量变化及其信息传递来决定，故B错。
答案：
B
5．利用泥浆生物反应器处理污染土壤，原理是将污染土壤用水调成泥浆状，同时加入部分营养物质和菌种等，在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物快速分解。
由此推知，该反应器（ ）
A．能够实现物质循环
B．主要处理有机污染
C．可看作一个小型生态系统
D．存在能量输入、传递、转化和散失
解析：
根据题意，该菌种是需氧型微生物，“同时加入部分营养物质”又说明它不是自养型微生物。
该反应器没有生产者，不可看作一个小型生态系统，也就无法实现物质循环和能量流动。
该微生物主要处理有机污染。
答案：
B
6．下列曲线表示四个不同的自然生态系统在受到同等程度的外来干扰后，初级消费者数量的变化情况。
其中抵抗力稳定性最高的生态系统是（ ）
解析：
在受到同等程度的外来干扰后，初级消费者数量变化最小的生态系统的自我调节能力最强，抵抗力稳定性最高。
答案：
C
7．萤火虫通过闪光来识别同伴；草原上的鸟在发现天敌后，雄鸟急速起飞，扇动翅膀为雌鸟发出信号；某种植物根系能分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物，如将这类物质在作物播种前施入土中，就可以使休眠孢子提前发芽，使其找不到寄主而死亡。
以上三个实例分别体现了哪一类信息的作用（ ）
A．物理信息；化学信息；行为信息
B．物理信息；行为信息；化学信息
C．行为信息；物理信息；化学信息
D．化学信息；行为信息；物理信息
解析：
生态系统中信息的分类是以传递信息的载体为依据来划分的。
物理信息是通过物理因素、物理过程来传递的，如光、声、温度、磁力等；传递化学信息的是一些化学物质，如性外激素等；行为信息是通过动物的特殊行为、动作这些“肢体语言”来传递和表达的。
题干中植物根系分泌的是一种化学物质，很明显属于化学信息。
鸟发现天敌后，做出了很夸张的动作，强调的是特殊的行为，所以属于行为信息。
答案：
B
8．下列有关生态系统中信息传递的叙述，正确的是（ ）
A．生态系统中的信息分为物理信息和化学信息两大类
B．生态系统中的信息来源于生物群落中的各种生物
C．牧草生长旺盛时，为食草动物提供采食信息，这对食草动物有利，对牧草不利
D．植物生命活动过程中产生的生物碱、有机酸等代谢产物就是化学信息
解析：
生态系统中的信息包括物理信息、化学信息和行为信息，A项错误；生态系统中的信息可以来自生物，也可以来自无机环境，B项错误；牧草生长旺盛时，为食草动物提供采食信息，这对食草动物有利，对牧草也有利，这样可以调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定，C项错误。
答案：
D
9.我国北方处于平衡状态的某森林生态系统，其碳素循环如右图所示，箭头和字母分别表示碳素传递方向和转移量。
下列选项正确的是（ ）
A．夏季，a>b＋c＋e
B．秋季，e＋fC．春季，g＝b＋e＋f
D．冬季，d>c＋f
解析：
碳素在无机环境和生物群落之间的循环，离不开生产者（主要是绿色植物）。
在题目所给出的生态系统中，a代表绿色植物通过光合作用固定的太阳能及合成的有机物，这是流经该森林生态系统的总能量，数量最大；b代表植物呼吸作用散失到大气中的二氧化碳；c代表通过食物链流入到动物（各级消费者）体内的总能量；d代表动物的呼吸作用散失到大气中的二氧化碳；e代表植物的残枝、落叶流入到分解者的能量；f代表动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气中的二氧化碳。
在一年中的不同季节，植物进行光合作用的强度不同。
根据生态系统能量流动的效率为10%～20%，在夏季，处于平衡状态的森林生态系统，植物光合作用所固定的总能量>植物呼吸作用所消耗的能量＋流入到动物体内的能量＋流入到分解者的能量。
答案：
A
10．（2015年南充模拟）图甲为某草原生态系统的结构简图，“→”表示碳的流动方向；图乙为某植食性昆虫迁入该生态系统后的种群数量增长速率变化曲线；图丙为λ（λ是当年种群数量与一年前种群数量的比值）随时间的变化曲线。
请分析判断下列有关叙述，错误的是（ ）
A．图甲中只有一条食物链，生物B处于最高营养级
B．图乙所代表的种群数量在t2时达到最大值
C．图丙中种群在c～d年，种群数量呈“J”型增长
D．图乙中t1～t2与图丙a～b时期种群都是衰退型
解析：
图甲中只有E→F→D→B一条食物链，而A是无机环境中的碳，C是分解者；图乙所代表的种群数量在t2时增长速率为零，此时种群数量达到最大值；图丙中种群在c～d年，λ接近于2而且趋于稳定，故种群数量呈“J”型增长；图乙中t1～t2时间段种群的增长速率都是大于零的，故种群表现为增长型，图丙a～b时期λ小于1，种群数量在下降，表现为衰退型。
答案：
D
二、非选择题
11．下图1表示某草原生态系统的营养结构，图2表示该生态系统受到干扰后，其功能的恢复过程。
请回答：
（1）该草原生态系统中有________条食物链，鹰位于第________营养级。
（2）若某种原因导致蛇全部死亡，而狐的数目不变，则环境容纳鹰的数目会________，原因是_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）若调查该生态系统某区域鼠的种群密度，可采用的方法是________；若用取样器取样进行土壤中小动物类群丰富度的研究，采集到的所有小动物________（填“能”或“不能”）构成土壤中的一个群落。
（4）图2中的两条虚线之间的部分，表示生态系统功能正常的作用范围，y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，x表示恢复到原状态所需的时间。
y越大，则说明该生态系统抵抗力稳定性越________（填“强”或“弱”）；x越大，说明该生态系统________。
解析：
（1）由图1可知，此食物网共有5条食物链，鹰处在第三、四营养级。
（2）由图1可知，鹰、狐、蛇都捕食鼠，同时鹰捕食蛇和鼠，当蛇全部死亡而狐的数目不变时，鹰由第三和第四营养级变成了单纯的第三营养级，食物链缩短，减少了能量的损耗，鹰获得的能量增加，因此其环境容纳量增大。
（4）由图2可知，y表示外来干扰使生态系统的功能偏离正常波动范围的大小，y值越大说明生态系统的抵抗力稳定性越弱；x表示恢复到原来状态所需的时间，x值越大，说明生态系统恢复正常所需的时间越长，即恢复力稳定性越弱。
答案：
（1）5 三、四
（2）增多 鹰由第三和第四营养级变成了单纯的第三营养级，食物链缩短，减少了能量的损耗 （3）标志重捕法 不能 （4）弱 恢复力稳定性越弱
12．（2015年潍坊模拟）图一是庭院经济生态农业模式图；图二是能量流经牛这一营养级的示意图。
请据图回答下列问题：
（1）庭院经济模式运用的生态学基本原理是________________。
（2）图一中共有________条食物链，其中人占第________营养级。
（3）庭院里的卷心菜被菜粉蝶幼虫取食后，能放出特殊香味吸引菜粉蝶的天敌，这种现象体现了生态系统的________功能，说明该功能具有________________的作用。
（4）图二中Ⅲ代表__________________；由图二可知，生态系统中能量流动的特点是____________________________。
解析：
（1）庭院经济模式运用了物质循环再生、能量多级利用的生态学原理。
（2）图一中有农作物→人、农作物→鸡→人、农作物→牛→人3条食物链。
（3）卷心菜被菜粉蝶幼虫取食后，能放出特殊香味吸引菜粉蝶的天敌，这属于信息传递功能中的化学信息的传递。
通过该功能能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的相对稳定。
（4）图二中Ⅰ代表牛同化的能量，Ⅱ代表牛用于自身生长发育和繁殖的能量，Ⅲ代表人（下一营养级）摄入的能量，Ⅳ代表流入分解者的能量，Ⅴ代表牛呼吸作用散失的能量。
图二中人只能获得牛同化能量的很少一部分，这体现了生态系统能量单向流动、逐级递减的特点。
答案：
（1）物质循环再生、能量多级利用
（2）3 二、三 （3）信息传递 调节种间关系，维持生态系统的相对稳定 （4）人（下一营养级）摄入的能量 单向流动、逐级递减
13．如图表示某草原生态系统中两类动物（植食性动物和肉食性动物）利用食物的部分过程。
请分析回答下列问题。
（1）植食性动物的粪便属于图解中的________部分，能量由植食性动物流向肉食性动物的传递效率可表示为________（用序号表示）。
（2）气温逐渐降低时，若⑥保持不变，青蛙的⑦/⑥的值将________，而狼的⑦/⑥的值将________。
人们在圈养某种植食性动物时，一般需要提高食物的利用率即______的比值（用序号表示）。
（3）如果将图中生物构建成一条食物链，需要添加上________，草原生物群落除图中生物所代表的成分外，还有
________________________________________________________________________。
（4）图中两类生物之间的捕食与被捕食过程，体现了生态系统有________功能。
解析：
摄入量减去粪便量是植食性动物的同化量，植食性动物的粪便属于A部分，能量由植食性动物流向肉食性动物的传递效率为同化量之比为⑥/②。
青蛙属于变温动物，气温逐渐降低时，呼吸作用随着酶活性的降低而降低，散失热量减少，若⑥保持不变，青蛙的⑦/⑥的值将升高。
提高某种圈养植食性动物的食物的利用率应促进营养物质吸收，提高同化量/摄入量。
一条食物链中必须有生产者作为第一营养级。
消费者和分解者都是生物群落的组成成分。
图中两类生物之间的捕食与被捕食过程，体现了生态系统能量流动、物质循环和信息传递的功能。
答案：
（1）A ⑥/②
（2）升高 降低 ②/① （3）生产者 生产者和分解者 （4）能量流动、信息传递、物质循环
14．塔式蚯蚓生态滤池（图甲）利用植物根系和蚯蚓等处理，通过泥、沙、小石、大石四层过滤，实现农村生活污水的达标排放。
图乙是塔式蚯蚓生态滤池应用的系统工艺设计流程图。
请回答有关问题。
（1）图甲中植物所固定的能量，有部分处于未利用的状态，未利用是指未被自身________消耗，也未被________________________所利用的能量。
蚯蚓承担的生态系统成分是________。
（2）农民在种植农作物的过程中，常常拔草和除虫，其目的是________________________。
为了增强人工湿地的景观观赏效果，工作人员有计划地清除了湿地中的多种野生植物，扩大荷花等几种观赏植物的种植面积，此举对湿地生态系统稳定性的影响是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）图乙中的人工湿地具有涵养水土、调节气候的功能，属于________价值。
人工湿地中的植物枯枝落叶、动物的遗体粪便等被细菌、真菌等生物分解，为植物生长提供了充足的________。
下图中不该出现的箭头是________（填序号）。
解析：
（1）流向每一营养级的能量去向有自身呼吸消耗、流向下一营养级、被分解者利用和未被利用。
蚯蚓承担的生态系统成分是分解者。
（2）拔草除虫的目的是调整
生态系统能量流动的方向。
除去多种野生植物减少了湿地中植物的种类，生态系统的抵抗力稳定性降低。
（3）人工湿地涵养水土、调节气候的功能属于间接价值。
微生物分解作用为植物生长提供了充足的无机盐和光合作用的原料CO2。
大气中的CO2不能被消费者利用，植物枯枝落叶、动物遗体粪便被分解者分解后，植物才能利用。
答案：
（1）呼吸作用 后一营养级和分解者 分解者
（2）合理调整生态系统中能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类有益的部分 降低了抵抗力稳定性 （3）间接 无机盐和CO2 ③和⑨
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