特训10 生态系统的结构与功能的综合应用
1．(2024·长沙名校实验班测试)下图为某草原生态系统的食物网，下表为食物链“草→鼠→鹰”中各种群一年间的能量变化(单位：百万千焦/年)。请分析回答下列问题：
种群 草 鼠 鹰
(1)在该食物网中，鹰位于第________营养级。蛇与鹰的种间关系为______________。 (2)生态系统的组成成分中除图中所示的成分外，还应该包括_______________________。蛇由于某种原因数量明显减少，导致鼠的数量先增多后减少，最后趋于稳定，这属于生态系统的________调节。
(3)据表分析，草用于生长、发育和繁殖的能量为________百万千焦/年，鼠呼吸消耗的能量为______百万千焦/年，能量从鼠到鹰的传递效率为________%(保留1位小数)。
(4)未来一段时间内，要保证该生态系统的总能量增加，其前提条件是__________________ ______________________________________________________。
答案 (1)三、四 捕食与竞争 (2)分解者以及非生物的物质和能量 (负)反馈 (3)71.5 10 18.4 (4)该生态系统能量的输入总量大于输出总量
解析 (1)在该食物网中，鹰以鼠为食时处于第三营养级，以蛇为食时处于第四营养级。鹰捕食蛇，二者为捕食关系；鹰与蛇还有共同的食物——鼠，二者为竞争关系。(2)食物网中包括生产者和消费者，生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。负反馈调节可以使生态系统保持相对稳定。(3)草用于生长、发育和繁殖的能量＝传递给分解者的能量＋传递给下一营养级的能量＋未被利用的能量＝7.0＋19.0＋45.5＝71.5(百万千焦/年)。同化的总能量＝呼吸消耗量＋用于生长、发育和繁殖的能量，则鼠呼吸消耗的能量为19－9＝10(百万千焦/年)。相邻两营养级的能量传递效率等于相邻两营养级的同化量之比，则能量从鼠到鹰的传递效率为3.5÷19×100%≈18.4%。(4)生态系统中的能量流动符合能量守恒定律，只有生态系统能量的输入总量大于输出总量才能保证该生态系
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同化的用于生长、发育呼吸消耗 69.5 2.5 传递给分解者 7.0 1.0 微量(不计) 传递给下未被利用总能量 和繁殖的能量 19.0 3.5 9 1.0 一营养级 的能量 19.0 无 45.5 4.5 统的总能量增加。
2．(2024·陕西质检)人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用人工基质、微生物、植物等生物对污水进行净化。如图甲为人工湿地示意图，回答下列问题：
(1)湿地植物属于该生态系统成分中的________；根据污水中成分含量的变化，从进水口到出水口的不同地段，分别种植不同的湿地植物，这体现了群落的________结构。
(2)相比其他污水处理方式，人工湿地具有成本低、净化率高的特点。经过处理后的污水流入上行池，在上行池中可以养殖一些鱼、虾等水生动物，获取一定的经济利益。某调查小组对湿地生态系统进行了相关调查：
①图乙中的Ⅰ和Ⅱ分别表示鲤鱼的出生率和死亡率，则在________点时，鲤鱼的数量达到最大，出生率和死亡率的变化直接影响到鲤鱼的____________。
②图丙表示该生态系统的能量流动简图，A、B、C、D表示该湿地生态系统的生物成分，其中生产者固定的能量为________________，流经该生态系统的总能量________(填“大于”“等于”或“小于”)生产者固定的能量。
③能量在第一、二营养级之间的传递效率(不考虑污水中有机物的影响)为________。 ④科研小组在研究过程中发现，挺水植物如香蒲、美人蕉等能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等，抑制藻类的生长；也能开鲜艳的花，吸引昆虫。这体现了生态系统的____________功能。
答案 (1)生产者 水平 (2)①c 种群密度 ②7.5×10 J/(m·a) 大于 ③20% ④信息传递
解析 (1)湿地植物属于生态系统成分中的生产者；从进水口到出水口不同地段种植不同湿
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地植物体现了群落的水平结构。(2)①鲤鱼的数量达到最大时出生率等于死亡率，即在甲图中的c点；出生率和死亡率直接影响鲤鱼的种群密度。②湿地生态系统的生物成分包括生产者、消费者和分解者，由图分析可知A、B、C、D分别表示的是生产者、分解者、次级消费者和初级消费者，所以生产者固定的能量为7.5×10 J/(m·a)；流经该生态系统的总能量等于生产者固定的太阳能＋污水中有机物中的化学能。③能量在第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率＝[1.5×10 J/(m·a)]÷[7.5×10 J/(m·a)]×100%＝20%。④萜类化合物和类固醇等属于化学信息，鲜艳的花属于物理信息，体现了生态系统的信息传递功能。 3．(2024·安徽重点中学联考)我国南方水乡的“桑基鱼塘”生产模式是利用桑叶喂蚕，蚕沙(蚕粪)养鱼，鱼塘泥肥桑，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环，如图为桑基鱼塘农业生态系统模式图。表格数据表示从桑树到蚕的能量流动情况。请回答下列问题：
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(1)与单一作物的农田相比，该生态系统抵抗力稳定性________。在不考虑人工投入的情况下，流经该生态系统的总能量是____________________________。
(2)农民用桑叶喂蚕，蚕沙养鱼，则蚕沙中的碳元素以____________的形式流向鱼，鱼最多能获得蚕同化量的________%。鱼、蚕等粪便中的有机物必须经过________________作用才能作为肥料用于培育桑树。
(3)根据表格数据可知，蚕同化的总能量为________kJ，表中①表示____________的能量。 (4)桑基鱼塘农业生态系统具有较高的经济效益，其原因是它实现了___________________ __________________________________________________。
答案 (1)较强 生产者固定的全部太阳能 (2)有机物 0分解者(或微生物)的分解 (3)200 (蚕用于自身)生长、发育和繁殖(等生命活动) (4)能量的多级利用和物质的循环再生
解析 (1)桑基鱼塘农业生态系统物种较多，因此其抵抗力稳定性较单一作物的农田生态系统强。在不考虑人工投入的情况下，流经该农业生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能。(2)蚕沙中的碳元素存在于有机物中，以有机物的形式流向鱼。蚕沙(蚕粪)中所含的能量属于上一营养级的同化量，不属于蚕的同化量，因此农民用桑叶喂蚕，蚕沙养鱼，鱼最多能获得蚕同化量的0%。鱼、蚕等粪便中的有机物必须经过分解者(或微生物)的分解作用才能作为肥料用于培育桑树。(3)蚕同化的总能量＝蚕吃掉的桑叶中所含的能量－蚕沙中所含的能量＝419－219＝200(kJ)。蚕用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量＝蚕同化的总能量－蚕呼吸作用散失的能量＝200－146＝54(kJ)，即表中①表示蚕用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量。(4)桑基鱼塘农业生态系统能够实现能量的多级利用和物质的循环再
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生，因此具有较高的经济效益。
4．下图为某鱼塘能量流动图(能量单位是J·m·a)，其中c、d、f为不同鱼种。请回答下列问题：
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(1)图中各生物间能量流动的数据是在________层次上进行研究得到的。小鱼c和中鱼d的关系是____________。
(2)第一营养级到第二营养级的能量传递效率是________(保留一位小数)。
(3)大鱼f排出的粪便中所含的能量________(填“包含”或“不包含”)在从中鱼d流入大鱼f的能量中。如果市场行情有较大变化，中鱼d经济价值剧增，该鱼塘应如何获得较大的经济价值？________________。
答案 (1)种群 竞争和捕食 (2)19.8% (3)不包含 去除大鱼f(或减少大鱼f的数量) 解析 (1)图中各生物能量流动的数据是在种群层次上进行研究得到的。小鱼c和中鱼d都捕食浮游动物a，中鱼d又捕食小鱼c，所以小鱼c和中鱼d的关系是竞争和捕食。(2)第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(3 700＋4 200)/40 000×100%≈19.8%。(3)大鱼f排出的粪便中所含的能量属于中鱼d同化量的一部分，不包含在从中鱼d流入大鱼f的能量中。中鱼d与大鱼f之间是捕食关系，故去除大鱼f或减少大鱼f的数量可增加中鱼d的产量。
5．(2024·重庆第二次调研)目前我国的生态环境越来越好，如下是某草原生态系统的部分食物链、食物网图和碳循环图，请据图回答下列问题：
(1)甲图中，蛇与鹰的关系是______________。
(2)甲图中，由于除草剂、化肥、农药的大量使用，导致蛙的数量急剧减少，请写出在一段时间内蝗虫数量的变化趋势：________________________________。
(3)乙图中，5过程是______________________________________________________。 (4)乙图中，物质循环同时伴随着能量流动，那么能量流动的特点是___________________。 (5)生态系统的功能除物质循环和能量流动外，还有信息传递。信息传递在生态系统中的作用有___________________________________________________________________。 答案 (1)捕食和竞争 (2)先增加后减少，最后趋于稳定 (3)(化石燃料)燃烧或分解者的
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分解作用 (4)单向流动、逐级递减 (5)有利于生物体生命活动的正常进行、有利于生物种群的繁衍、有利于调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
解析 (1)图甲中鹰以蛇、鸟为食，蛇以鸟为食，蛇与鹰的关系是捕食和竞争。(2)如果蛙的数量急剧减少，刚开始蝗虫的天敌减少，蝗虫数量增加，当其数量超过K值后由于种内斗争加剧，蝗虫数量减少，然后稳定在K值附近。(3)由图乙可判断A为大气中CO2库，B为生产者，C为消费者，D(E)为分解者，E(D)为化石燃料。1、5代表的是(化石燃料)的燃烧或分解者的分解作用，2、4分别代表生产者、消费者的呼吸作用，3代表光合作用。(4)能量流动的特点是单向流动、逐级递减。(5)信息传递在生态系统中的作用有①有利于生物体生命活动的正常进行；②有利于生物种群的繁衍；③有利于调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
6．某研究小组为研究某地区松毛虫种群数量的变化规律，构建了如图数学模型。请回答相关问题：
(1)采用样方法调查该地区松毛虫的种群密度时，取样的关键是要做到____________。在AB段，松毛虫呈“J”型增长，假设最初3 500条，每天增加7.5%，则30天后种群的数量为
N30＝________________条(用算式表示)。
(2)B点之后，松毛虫种群数量下降的主要原因是灰喜鹊的引入，松毛虫与灰喜鹊的种间关系是____________。利用灰喜鹊防治松毛虫的优点是______________________________ ________________________________________________________________________。 理论上，该地区松毛虫种群数量下降，除了考虑死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是__________________。
(3)CD段两者之间通过__________调节方式，使种群数量保持了动态平衡，这体现了生态系统具有__________能力。
答案 (1)随机取样 3 500×1.075 (2)捕食 对环境不造成污染，能够将松毛虫数量控制在一定范围内 种群中个体的迁出 (3)负反馈 自我调节
解析 (1)用样方法调查种群密度时，取样的关键是要做到随机取样。在AB时间段，松毛虫呈“J”型增长，每天增加7.5%，也就是第二天是第一天的(1＋7.5%)倍，即λ＝1.075，所以N30＝3 500×1.07530(条)。(2)B点之后，松毛虫数量下降的主要原因是灰喜鹊的引入，松毛虫与灰喜鹊之间的关系为捕食。利用生物防治的优点是对环境不造成污染，能够将松毛虫数量控制在一定范围内。理论上，某地区的松毛虫种群数量下降，除了考虑死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是种群中个体的迁出等。(3)松毛虫和灰喜鹊之间存在捕食关系，
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2024(全国通用版)高考生物二轮复习 优编增分练：非选择题特训10 生态系统的结构与功能的综合应用
