高三生物复习——生态系统的功能

高三生物复习——生态系统的功能

知识梳理

1．能量在各营养级间的流动过程

(1)流经生态系统的总能量：自然生态系统一般是生产者“固定”的太阳能总量，人工生态系统有时候还要考虑人工投放的有机物中的能量。

(2)能量传递效率

①是相邻两个营养级的传递效率，不是两个个体之间的传递效率。

②是相邻两个营养级同化量的比值，不是摄食量的比值。

③10%～20%是通常情况下的平均值，某些生态系统的部分营养级之间的能量传递效率可能会高于20%。

④能量传递效率≠能量利用率：能量利用率是指能够被人类利用的能量占生产者能量的比值。

2．碳循环

(1)碳进入生物群落的主要途径：生产者的光合作用或化能合成作用。

(2)碳返回无机环境的途径????? 生产者、消费者的呼吸作用分解者的分解作用(实质是呼吸作用)

化石燃料的燃烧

3．生态系统中的信息传递及作用

考向一生态系统三大功能的基本内容辨析

5．(2019·全国Ⅱ，6)如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是()

A．前者为金字塔形，后者为倒金字塔形

B．前者为倒金字塔形，后者为金字塔形

C．前者为金字塔形，后者为金字塔形

D．前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形

答案A

解析夏季草原生态系统中，作为第一营养级的牧草的数量远多于作为第二营养级的羊的数量，该生态系统数量金字塔的形状最可能是金字塔形；而在森林生态系统中，作为第一营养级的乔木的一个个体上生活着大量的作为第二营养级的昆虫个体，该生态系统数量金字塔的形状最可能为倒金字塔形，故选A。

6．(2019·河北衡水中学高三一调)如图为某人工鱼塘的主要能量流动图解，其中a、b、c、d 为相关鱼的能量同化量。下列相关叙述正确的是()

A．甲种鱼和乙种鱼间的能量传递效率为(b＋d) /(a＋c)×100%

B．乙种鱼中不同个体在鱼塘不同水层觅食不能体现群落的垂直结构

C．群落中各种群间不存在地理隔离，因而能进行基因交流

D．若除去乙种鱼并增加投放饲料，则甲种鱼的数量会呈现“J”型增长

答案B

解析据图分析，甲种鱼和乙种鱼间的能量传递效率为b/(a＋c)×100%，A错误；乙种鱼中不同个体在鱼塘不同水层觅食，属于种群的空间特征，不能体现群落的垂直结构，B正确；群落中各种群间不存在地理隔离，但存在生殖隔离，因而不能进行基因交流，C错误；若除去乙种鱼并增加投放饲料，则甲种鱼的食物非常充足，但是生存空间是有限的，因此甲种鱼在鱼塘中将呈现“S”型增长，D错误。

7．下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述中，正确的是()

A．做肥料的粪便中的能量可以流向植物，从而实现了对能量的多级利用

B．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%能量流入狼体内

C．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的

D．食物链中，生物所处的营养级越高，其数量一定越少

答案C

解析使用粪便做肥料，因为粪便中的无机盐和被分解者分解产生的无机物可被植物吸收利用，从而实现了对物质的循环利用，该过程中植物并没有获得粪便中的能量，A错误；一只狼捕食了一只兔子，这只兔子不能代表一个营养级的所有生物，这只狼也不能代表一个营养级中的所有生物，所以二者的能量传递效率不满足相邻营养级间能量传递效率约为10%～20%，B错误；碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的，C正确；食物链中，生物所处的营养级越高，其获得的能量越少，但其数量不一定越少，如虫吃树叶，但虫的数量多于树，D错误。

8．下列关于生态系统信息传递的说法，错误的是()

A．“蜘蛛网捕食”体现了物理信息的作用

B．生态系统的信息传递只能沿食物链的方向进行

C．警犬嗅寻毒品体现了化学信息的作用

D．蜜蜂的舞蹈和孔雀开屏都属于动物的行为信息

答案B

解析生态系统的信息传递既可发生于生物与生物之间，也可发生于生物与无机环境之间。

考向二生态系统结构和功能的综合考查

9．(2019·全国Ⅱ，31)回答下列与生态系统相关的问题：

(1)在森林生态系统中，生产者的能量来自____________，生产者的能量可以直接流向______________________(答出2点即可)。

(2)通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量(A)；另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题：

在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表

示这段时间内____________________；C与B的差值表示这段时间内_____________________；A与B的差值表示这段时间内________________________。

答案(1)太阳能初级消费者、分解者(2)生产者净光合作用的放氧量生产者光合作用的总放氧量生产者呼吸作用的耗氧量

解析(1)生态系统中生产者的能量来自其自身光合作用所固定的太阳能。生产者的能量可直接流向初级消费者和分解者。(2)若干小时后，透光的乙瓶中的氧气含量(C)与水样中氧气的初始含量(A)的差值表示这一时间段内生产者净光合作用的放氧量；水样中氧气的初始含量(A)与不透光的甲瓶中的氧气含量(B)的差值表示这一时间段内生产者呼吸作用的耗氧量；C与B的差值表示这一时间段内生产者光合作用的总放氧量。

10．(2019·湖南娄底二模)如图1为某湿地生态系统主要物种之间的食物关系，图2为某草原生态系统的食物网，图3表示该草原中能量流经蛇种群的示意图，其中①～⑦表示能量值。据图回答：

(1)图1中表示生产者的物种是________________________(用图中英文字母表示)，该食物网中E所占有的营养级是____________________营养级。

(2)从空中俯瞰图1所示湿地生态系统，发现芦苇、菖蒲、碱茅等植物呈散乱、交错分布状态，从群落的结构角度看，这属于群落的__________结构。这样的分布给该湿地生态系统增添了旅游观光等多方面的资源，体现了生物多样性的__________价值。

(3)图2中部分牧草变黄时，兔种群中部分个体会另觅取食源地。这一现象体现了生态系统的______________________功能。

(4)图2中，假设鹰和蛇从每条食物链获得的能量相等，鹰种群增加的能量为30 kJ，若不考虑其他变化的影响，则至少需要消耗草的能量是__________ kJ。

(5)图2中，若某年鼠种群的K值为2 000只，且1只兔与5只鼠或200只食草昆虫消耗的草的能量相等，其他条件不变的情况下，次年兔的数量增加50只，昆虫减少4 000只，则

鼠种群的K值变为__________只。

(6)图3中⑦所对应的能量来自______________同化的能量。

答案(1)B和F第三、第四(2)水平直接(3)信息传递(4)4 250(5)1 850(6)鼠和青蛙

解析(1)生产者是其他生物食物的根本来源，由图1可知，B和F为生产者。E位于4条食物链中，分别占第三、第四营养级。

(2)群落的结构分为垂直结构与水平结构，其中水平结构是由于地形等因素形成的镶嵌分布现象。生物多样性的直接价值包括直接利用和陶冶情操等，所以旅游观光体现了生物多样性的直接价值。

(3)牧草的颜色属于一种物理信息，对兔带来的影响体现了生态系统的信息传递功能。

(4)由题设条件可知，鹰的能量1/3来自鼠，1/3来自蛇，1/3来自兔。蛇的能量1/2来自鼠，1/2来自青蛙。至少消耗草的能量按20%传递效率计算。则鹰种群增加30 kJ的能量，需要消耗草的能量为：30×1/3÷20%÷20%＋30×1/3÷20%÷20%＋30×1/3÷20%×1/2÷20%÷20%＋30×1/3÷20%×1/2÷20%÷20%÷20%＝4 250(kJ)。

(5)根据题目信息可知，兔的数量增加50只，则老鼠减少250只；昆虫减少4 000只，则老鼠增加100只。可见，老鼠共减少150只，则老鼠的K值为1 850只。

(6)图3中⑦属于蛇的粪便中的能量，来自上一个营养级同化的能量，即来自鼠和青蛙同化的能量。