2020高考生物大一轮复习第九单元第4讲生态系统的物质循环、信息传递及稳定性练习(含解析)新人教版
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练案[32]选择性必修2第九单元生物与环境第4讲生态系统的物质循环、信息传递及其稳定性A组一、选择题1.(2023·南京高三调研)如图为碳循环的部分示意图,其中Ⅰ~Ⅴ代表不同生物类群,①、②代表相关的生理过程,下列叙述错误的是( D )A.图中可以看出碳可以在非生物环境和生物群落中循环流动B.缺少Ⅰ和Ⅴ,生态系统会崩溃C.经过②过程释放的CO2可以重新经过①过程进入生物群落D.碳元素在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ之间以CO2的形式传递解析:根据题图可判断,Ⅰ是生产者,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是消费者,Ⅴ是分解者,①是生产者的光合作用或化能合成作用,②是呼吸作用,碳元素在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ之间以含碳有机物的形式进行传递,D错误。
2.(2018·海南高考)某同学将一面镜子竖立在一棵树旁,该树上的一只小鸟飞到镜前,对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。
下列关于该事件中信息传递的叙述,错误的是( D )A.小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息B.小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息C.小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息D.激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息解析:镜子发出的光属于物理信息,B正确;小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息,因此会对其进行愤怒地啄击扑打,C正确;激怒小鸟的信息来自镜子,是直接来自非生物的物理信息,D错误。
3.图中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;曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。
下列说法正确的是( D )A.y值大小可作为生态系统恢复力稳定性的定量指标B.在遭到干扰时,x、y值的大小与生物种类无关C.由图可知受到干扰后,生态系统的功能最终都会恢复原状D.TS值越小,这个生态系统的总稳定性越大解析:由题干信息可知,y值表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小,y值大小可作为生态系统抵抗力稳定性的定量指标,x值大小可作为生态系统恢复力稳定性的定量指标,x、y值的大小与生物种类和数量有关,A、B错误;当干扰程度超过一定限度后,生态系统的结构和功能不能再恢复原状,C错误;TS 值表示生态系统遭到破坏后偏离正常水平的程度,该值越小,则表示生态系统总稳定性越大,D正确。
第4讲生态系统的物质循环、信息传递和稳定性闺哥2024/3/25考点一生态系统的物质循环1.物质循环的概念组成生物体的碳、氢、氮、磷、硫等基本元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。
其中的物质循环具有全球性,因此又称为生物地球化学循环。
这里所说的生态系统是地球上最大的生态系统——生物圈。
(1)物质:组成生物体的化学元素,如C、H、O、N、P、S等。
【物质循环伴随着复杂的物质变化和能量变化,即物质循环离不开能量流动】(2)范围:生物群落和无机环境之间。
【生物群落起决定作用】(3)特点:全球性、循环往复运动。
思考:氮元素在生物群落与无机环境之间能否循环利用?为什么需要不断地向农田中施加氮肥?提示:能。
农田是人工生态系统,是以提高农作物的产量和效益,使能量更多地流向人类,满足人类的需要为目的的。
农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产,加之农产品源源不断地从农田生态系统输出,其中的氮元素并不能都归还土壤,所以需要施加氮肥。
这与物质循环并不矛盾。
2.物质循环的实例——碳循环请写出图中各标号的含义:a.生产者;b.消费者;c.呼吸作用;d.光合作用或化能合成作用;e.呼吸作用。
(1)特点:①碳的存在形式:非生物环境中:主要是CO2和碳酸盐,生物群落内部:主要是含碳有机物(组成生物体的蛋白质、糖类、脂质和核酸等都是以碳链为基本骨架形成的)②碳循环的形式:生物群落与无机环境间是CO2【双向】生物群落内部是含碳有机物【单向】③碳进入生物群落的途径:绿色植物的光合作用,某些微生物的化能合成作用④碳返回无机环境途径:生产者和消费者的呼吸作用;分解者的分解作用;化石燃料的燃烧;⑤碳在生物体之间传递途径:食物链和食物网⑥与自然界碳循环关系最为密切的两种细胞器:线粒体和叶绿体⑦碳循环具全球性的原因:CO2能够随着大气环流在全球范围内进行。
(海洋对调节大气中的碳含量起着非常重要的作用,海洋是巨大的碳库)⑧碳循环失调的后果:温室效应(2)温室效应①温室气体:二氧化碳等②形成原因:碳循环的平衡被打破a.化石燃料的开采和使用大大增加了CO2的排放b.森林、草原等植被遭到大面积破坏,减少了CO2的吸收了解;化石燃料的大量燃烧,导致在很短时间内向大气中释放大量的CO2,打破了生物圈中碳循环的平衡。
第4课生态系统的物质循环、信息传递和稳定性【课标要求】1.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环、能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。
2.举例说明利用物质循环和能量流动规律,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。
3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。
4.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用。
5.解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定,并维持动态平衡的能力。
6.举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响,如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等。
7.阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时,能够通过自我调节维持稳定。
【素养目标】1.使用图示等方式表示和说明生态系统中物质循环、信息传递的过程和特征,并对相关的生态学实践应用作出合理的分析和判断。
(生命观念、科学思维)2.从生态系统具备有限自我调节能力的视角,预测和论证某一因素对生态系统的干扰可能引发的多种潜在变化。
(生命观念、社会责任)3.探究土壤微生物的分解作用;设计并制作生态缸,观察和比较不同生态缸中生态系统的稳定性,撰写报告分析其原因。
(科学探究)【主干·梳理与辨析】一、生态系统的物质循环1.物质循环概念的理解:2.碳循环:(1)请写出图中各标号的名称:a.生产者;b.消费者;c.呼吸作用;d.光合作用和化能合成作用;e.呼吸作用;f.化石燃料的燃烧。
(2)存在与循环形式。
的形式循环。
①在生物群落和非生物环境间:主要以CO2②在生物群落内部:以含碳有机物的形式传递。
和碳酸盐的形式存在。
③在非生物环境中:主要以CO2(3)循环途径:(4)温室效应。
①形成原因:化石燃料的开采和利用,大大增加了CO的排放,引起全球性的气候变化。
2②缓解措施:减少二氧化碳的排放;大力提倡植树种草,提高森林覆盖率。
3.生物富集:生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。
第4讲生态系统的物质循环、信息传递及稳定性一、选择题1.如图表示碳循环的部分过程。
下列叙述不正确的是( )A.生产者、消费者和分解者均参与过程①和②B.可以通过增强过程②减少大气中CO2的含量C.碳元素在生物群落内部以有机物的形式进行传递D.人类减少对③的依赖是缓解温室效应的重要措施解析:①过程是产生CO2的过程,生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用(呼吸作用)都能产生CO2,②过程表示生物群落吸收CO2的过程,只有生产者参与此过程,A错误;②过程增强导致生态系统吸收的CO2大于释放的量,可减少大气中CO2的含量,B正确;碳元素在生物群落内部以有机物的形式进行传递,C正确;温室效应加剧主要是化石燃料的大量使用,故人类减少对③的依赖是当前缓解温室效应的重要措施,D正确。
答案:A2.下列有关生态学的基本原理在生产实践中应用的叙述,错误的是 ( )A.合理地规划载牧量,能使能量持续地流向对人类有益的部分B.生态农业系统中,将秸秆作饲料喂牲畜能实现能量的多级利用C.大量引入外来物种能增加当地生态系统的物种多样性,提高稳定性D.合理地引入天敌治理害虫,能避免因化学农药的大量施用而带来的二次污染解析:若引入的外来物种在本地缺少天敌,有可能引起外来物种入侵,会对当地生物造成威胁,破坏当地生态系统的多样性和稳定性,C错误。
答案:C3.下列关于生态系统中信息传递的说法错误的是( )A.蜜蜂的舞蹈和孔雀开屏都属于动物的行为信息B.生态系统的信息传递与能量流动一样是单向的C.“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”体现了物理信息的作用D.花香引蝶、警犬嗅寻毒品,体现了化学信息的作用解析:A、C、D三项分别对应的是行为信息、物理信息和化学信息。
B选项中,生态系统的能量流动是单向的,信息传递往往是双向的,B错误。
答案:B4.果树—草菇立体农业是利用果树下微弱的光照、较高的空气湿度和较低的风速等特殊环境条件,在果树下人工栽培草菇。
下列相关叙述正确的是 ( )A.该生态系统中,树下的蚯蚓是消费者,香菇等真菌是分解者B.该生态系统的营养结构中,可能存在鼠→蛇→鹰这样一条食物链C.生产者都是自养型生物,自养型生物都能进行光合作用合成有机物D.各种消费者的存在促进了生态系统的物质循环并使其更加稳定解析:分解者包括腐生的细菌和真菌(如香菇)、腐生动物(如蚯蚓),A错误。
食物链的起点必须是生产者,B错误。
自养生物有光合作用类型和化能合成作用类型,C错误。
各种消费者的存在促进了生态系统的物质循环并使其更加稳定,D正确。
答案:D5.当前,我国农业的发展已由科技含量较低的传统农业向现代农业转变。
现代农业产量大大提高,但由于大量施用化肥、农药,造成严重环境污染,因此我国政府正大力推广经济效益、社会效益和生态效益相统一的生态农业。
下列关于生态农业的叙述中不正确的是( ) A.生态农业系统中食物链和营养级越多,在能量流动中消耗的能量越少B.生态农业系统的抵抗力稳定性比现代农业的高C.生态农业系统的设计原则是实现生态系统中能量多级利用和物质循环再生D.生态农业系统需要人工维持解析:生态农业系统中食物链和营养级越多,在能量流动中消耗的能量越多,A错误;生态农业系统的生物种类比现代农业的多,故其抵抗力稳定性比现代农业的高,B正确;生态农业系统设计的指导原则是实现生态系统中能量的多级利用和物质循环再生,C正确;生态农业系统属于人工生态系统,人的作用非常突出,离开了人的作用,该系统将很快崩溃,D正确。
答案:A6.下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述,正确的是( )A.富营养化水体出现蓝藻水华的现象,可以说明能量流动的特点B.生态系统中能量的初始来源只有太阳能C.食物链各营养级中10%~20%的能量会被分解者利用D.无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用解析:蓝藻水华现象与水体中N、P增多而引起蓝藻大量繁殖有关,体现了物质的利用,未体现出能量流动的特点,A错误;生态系统中能量的初始来源包括太阳能(光合作用固定)和氧化无机物时释放的化学能(化能合成作用利用),B错误;食物链各营养级中10%~20%的能量流向下一营养级,C错误;无机环境和生物群落间物质可以循环利用,D正确。
答案:D7.下列关于生态缸制作的说法,正确的是 ( )A.生态缸的密封性越差,其生物死亡就越快B.生态缸中放入较多的小乌龟有利于该生态系统的稳定C.生态缸中的生物之间最好不要有捕食关系,否则稳定性就差D.生态缸制作完成后,应放在光线良好但不是阳光直射的地方解析:生态缸中的生物种类和数量比例要适宜,小乌龟是该小型生态系统的最高级消费者,数量宜少。
生态缸制作完成后,不能放在阳光直射的地方,否则会因为温度过高而导致缸内生物的死亡。
答案:D8.某自然保护区的生态系统能长时间保持相对稳定,则该生态系统( )①处于大量物种更替的过渡阶段②生物的种类和数量相对稳定③物质和能量的输入和输出相对平衡④有比较复杂的食物链和食物网⑤有一定的自我调节能力⑥生产者的数量大于消费者和分解者的数量A.①②③④⑤B.②③④⑤C.②③④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥解析:生态系统能长时间保持相对稳定说明可以保持生态平衡,此时生物的种类和数量保持相对稳定,①错误、②正确;物质和能量的输入和输出相对平衡,③正确;有比较复杂的食物链和食物网,④正确;具有一定的自我调节能力,⑤正确;分解者较小但数量很多,⑥错误。
答案:B9.如图为生态系统碳循环示意图,图中A、B、C代表生态系统成分,数字表示生理活动。
下列叙述正确的是 ( )A.图中生产者、B、C、A构成了两条食物链B.①②⑥⑦为CO2形式,③④⑤为有机物形式C.③④⑤⑥⑦之和等于生产者同化的碳的总量D.经③流向B的碳全部储存于B体内的有机物中解析:图中A、B、C分别表示大气中的CO2库、消费者、分解者,A、C不能参与食物链的构成,A错误;碳在生物群落内部以有机物形式(③④⑤)传递,而生物群落与无机环境之间以CO2形式(①②⑥⑦)循环,B正确;生产者同化的碳的总量是①,因为①中的碳大部分通过呼吸作用以CO2的形式散失,所以③④⑤⑥⑦之和小于①,C错误;经③流向B的碳一部分储存于B体内的有机物中,一部分用于呼吸消耗,D错误。
答案:B10.贵州茶闻名中外,生态茶园建设的关键是实施生物防治调控茶园群落,降低病虫危害等。
下表中的措施与原理不匹配的是 ( )性,A错误。
答案:A11.如图是无废弃物农业生态系统示意图,下列有关分析错误的是( )A.该图体现了生态工程的物质循环再生原理B.该生态系统的主要成分是人C.该系统实现了废弃物资源化,减少了环境污染D.分解者在该系统中有不可替代的作用解析:生态系统的主要成分是生产者,故该生态系统的主要成分是作物。
答案:B12.如图所示为不同生态系统在相同的环境条件变化下,甲和乙两个生物群落所表现出来的变化。
据图分析,下列说法正确的是( )A.甲生物群落的生物多样性高于乙生物群落的B.不同群落内部的负反馈调节维持着不同生态系统的稳定性C.甲和乙群落所在生态系统稳定性不同,生物种类完全不同D.甲所在的生态系统抵抗力稳定性弱,则其恢复力稳定性一定强答案:B二、非选择题13.(2019·陕西宝鸡质检)如图是某草原生态系统碳循环示意图,图中A、B、C、D表示生态系统成分,请据图回答:(1)碳从无机环境进入生物群落的生理过程①主要是__________。
(2)图中②③过程中碳的传递形式分别是__________、__________。
(3)生态系统中能量流动的渠道是食物链(网),请写出该生态系统的食物链(用字母和箭头表示)__________。
(4)鼠是该生态系统某营养级的生物,流入鼠体内的能量除未被利用的外,一部分通过__________散失,一部分成为__________而不能进入下一营养级。
(5)草原在遭到严重火灾或极度放牧后,导致该生态系统的__________稳定性降低,恢复过程中生态系统的总能量__________。
(6)生物多样性的直接价值与间接价值相比,间接价值__________(填“大”或“小”)。
解析:(1)图中A、B、C、D分别表示大气中的二氧化碳库、消费者、分解者、生产者,碳从无机环境进入生物群落主要是通过生产者的光合作用。
(2)碳在生物群落和无机环境之间主要通过CO2的形式流动,在生物群落内通过含碳有机物的形式流动,因此,③过程(从分解者流向无机环境)中碳的传递形式是CO2,②过程中碳的传递形式是含碳有机物。
(3)食物链由生产者D和消费者B构成,即D→B。
(4)流入鼠体内的能量,一部分通过呼吸作用以热能形式散失,一部分以遗体残骸的形式流向分解者,这两部分都不能进入下一营养级。
(5)草原在遭到严重干扰后,生态系统的抵抗力稳定性会降低,在恢复过程中,由于生产者的数量和种类增加,生态系统的总能量也增加(流经生态系统的总能量为生产者固定的太阳能总量)。
(6)生物多样性的间接价值大于直接价值。
答案:(1)光合作用(2)含碳有机物CO2(3)D→B(4)呼吸作用(热能) 遗体残骸或分解者利用的能量(5)抵抗力增加(先增加后稳定) (6)大14.如图是某地区农村“四位一体”生态农业模式图,基本实现了“养猪不垫圈,照明不用电,做饭不需柴和炭,种菜不花化肥钱”,绿色产品无污染的生产模式。
请回答下列问题:(1)该农业生态系统的最主要成分是__________,蘑菇在该生态系统中属于__________。
(2)图中能量流向人体的途径有__________(用图中的字母表示)。
玉米同化的能量,一部分用于自身生长、发育、繁殖等生命活动,一部分___________________。
(3)与种植单一玉米的农田相比,该生态农业中将玉米和大豆间作(相间种植),既可提高光能的利用率,又可减少氮肥的用量,并且生态系统的__________稳定性也有所提高。
与传统农业相比,构建生态农业的优点有______________________、______________________。
解析:(1)生产者是生态系统的基石,是生态系统的最主要成分。
该农业生态系统的最主要成分是玉米等农作物。
蘑菇在生态系统中属于分解者。
(2)图中能量流向人类的途径有A、B、C、D四条,但C途径并不流向人体。
玉米是该生态系统的主要生产者之一,其同化的能量一部分用于自身生长、发育、繁殖等生命活动,一部分通过呼吸作用以热能形式散失。
(3)玉米和大豆间作,可增加农田中物种的丰富度,提高生态系统的抵抗力稳定性。
构建生态农业能实现物质的循环利用,能量的多级利用,提高能量的利用率,减少对环境的污染,提高经济效益。
答案:(1)玉米等农作物分解者(2)A、B、D 通过呼吸作用以热能的形式散失(3)抵抗力实现物质的循环利用,能量的多级利用,提高能量的利用率减少对环境的污染,提高经济效益15.(2019·山西太原模拟)如图甲是碳循环模式图,图乙是能量金字塔(Ⅰ~Ⅳ表示营养级,E1、E2表示能量),图丙中,两条虚线之间的部分表示生态系统稳定性的正常范围,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。