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- 2021-05-13 发布
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专题23 生态系统的结构、功能与稳定性
1.(2013·高考广东卷)右图所示某湖泊的食物网,其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼,若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼,将出现的情况是( )
A.鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量
B.土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势
C.浮游动物总量锐减后再急升
D.浮游植物总量急升后再锐减
解析:选A。首先分析出鲈鱼以鱼a、鱼b两种小型土著鱼为食,且鲈鱼与土著鱼属于不同种生物;再依据食物链的营养环节由后向前分析土著鱼、浮游动物和浮游植物的总量变化。鲈鱼以土著鱼为食,处在土著鱼的下一个营养级,由于能量每流经一个营养级都要消耗一部分,因此鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量,A项正确;土著鱼和鲈鱼为捕食关系,B项错误;依据食物链的营养环节由后向前分析土著鱼、浮游动物和浮游植物的总量变化:鲈鱼引入会导致土著鱼总量先减少后增加,间接导致浮游动物总量先增加后减少,而浮游植物总量的变化则为先减少后增加,C、D两项错误。
2.(2013·高考大纲全国卷) 某一池塘中有三个优势种群,分别是鳙鱼、浮游动物A和浮游植物B,其中鳙鱼以浮游动物A为食,浮游动物A以浮游植物B为食。 回答下列问题:
(1)为提高池塘鳙鱼的产量,采取向池塘中施肥和捕捞小型野杂鱼等措施,其中施肥的作用是直接提高________的种群数量。捕捞野杂鱼的作用是降低其与鳙鱼______、________和空间等资源的竞争。
(2)若大量捕捞使池塘中的鳙鱼数量减少,则短时间内会导致________的种群数量迅速下降。
(3)若池塘施肥过量,一段时间后,池塘内上述三个优势种群消失了两个,它们是________,消失的主要原因是缺少________。再经过一段时间后,仅存的一个优势种群也基本消失,而另一类生物如微生物大量繁殖,使水体变黑发臭,该类生物在生态系统中属于________。
解析:本题解答的关键是要清楚三个优势种群的营养关系,并写出食物链,即浮游植物B→浮游动物A→鳙鱼。
(1)生态系统中只有生产者才能利用肥料分解后产生的无机物,因此施肥会使浮游植物B种群数量增加。野杂鱼中有许多是次级消费者,与鳙鱼属于同一营养级,在食物、溶解氧、生存空间上存在竞争关系。(2)从营养关系上看,大量捕捞鳙鱼会使浮游动物A的天敌减少,浮游动物A种群数量增加,捕食大量的浮游植物B,导致短时间内浮游植物B种群数量下降。(3)施肥过量,肥料中的有机物会被好氧微生物分解,消耗大量的O2,造成水体中溶解氧量下降,浮游动物A和鳙鱼因缺氧而死亡,它们的尸体又会造成厌氧微生物大量繁殖,导致水体变黑发臭。
答案:(1)浮游植物B 食物 氧气(或溶解氧) (2)浮游植物B (3)浮游动物A和鳙鱼 氧气(或溶解氧) 分解者
3.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)回答与草原生态系统相关的问题;
(1)草原上鼠的天敌从鼠获得的能量最终来自于______固定的能量。
(2)草原上,某种鼠的种群密度除了受迁入率和迁出率的影响外,还受该鼠种群的________、________、年龄组成和性别比例等因素的影响。
(3)用样方法调查某种双子叶植物种群密度时,为避免调查者主观因素的影响,要做到________。
(4)草原生物群落的空间结构包括________和________。
解析:(1)生态系统的能量最终来源于太阳能,流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量,消费者的直接能量来源是它的上一个营养级。(2)种群的数量特征为种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。(3)调查种群密度常用的方法为样方法和标志重捕法。其中,样方法多用于调查植物的种群密度,常见的有五点取样法和等距取样法。取样的关键是随机取样,不能掺入人的主观因素,否则,将影响调查数据的准确性。(4)生物群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。
答案:(1)生产者 (2)出生率 死亡率 (3)随机取样 (4)垂直结构 水平结构
4.(2013·高考安徽卷)Ⅱ.合理密养、立体养殖是提高池塘养殖经济效益的有效措施。
(1)某池塘中有水草、绿藻、草鱼、鳙鱼(主要摄食浮游动物)和鳜鱼(肉食性),以及水溞、轮虫等浮游动物。请按主要捕食关系,绘出该池塘生态系统的食物网。
(2)轮虫和水溞的种间关系是________________。
(3)研究池塘生态系统不同水层光合速率,对确定鱼的放养种类和密度有参考价值。从池塘不同深度采集水样,分别装入黑白瓶中(白瓶为透明玻璃瓶,黑瓶为黑布包裹的玻璃瓶)并密封。然后,将黑白瓶对应悬挂于原水样采集位置,同时测定各水层剩余水样溶氧量,作为初始溶氧量。24 h后,测定各黑白瓶中溶氧量。若测得某水层初始溶氧量为A mg·L-1,白瓶溶氧量为B mg·L-1,黑瓶溶氧量为C mg·L-1,则该水层总光合速率为________mg·L-1·d-1。若上午黑白瓶被悬挂于水深25 cm处时,白瓶意外坠落至池塘底部,短时间内,该瓶内绿藻叶绿体中C3含量________。
(4)从群落结构的角度分析,立体养殖可以______________________________。从能量流动的角度分析,合理密养可以__________________________________。
解析:弄清(1)小题中的各种生物成分在生态系统中的位置是绘图的关键。解答(3)小题时要明确总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系,并能根据题中的实验方法计算出净光合速率和呼吸速率。(1)首先明确题中的生产者、初级消费者和次级消费者,然后绘出食物网,见答案。(2)轮虫和水溞由于有共同的食物来源,所以二者的种间关系是竞争。(3)总光合速率=净光合速率+呼吸速率,根据题意可知,净光合速率=(B-A)mg·L-1·d-1,呼吸速率=(A-C)mg·L-1·d-1,所以总光合速率=(B-A)+(A-C)=(B-C)mg·L-1·d-1。由于光照强度降低,所以C3的还原减弱,导致C3含量增加。(4)群落的空间结构有垂直结构和水平结构,本题中的立体养殖与垂直结构有关。合理密养可以减少能量的流失,提高能量利用率,使生产者固定的能量更多地流向人类。
答案:(1)
(2)竞争 (3)B-C 增加 (4)充分利用栖息空间和食物条件等资源 提高能量利用率,使生产者所固定的能量更多地流向人类
5.(2013·高考江苏卷)在江苏某地进行稻田养鱼的实验研究。6月5日在一定面积的实验小区插秧后放养300条小鲫鱼(杂食性),稻田水深8~10 cm。对照小区不放鱼,其他条件相同。所有处理设置3次重复,实验持续2个月,期间检测浮游植物生物量(干重)。请回答下列问题:
(1)每个处理设置3次重复,其主要目的是____________。
(2)实验的第一个月期间,检测发现实验组浮游植物生物量显著高于对照组,原因分析如下:放鱼对浮游植物的不利之处是鱼的取食作用;有利之处是鱼粪便为浮游植物提供营养物质,以及鱼会大量捕食________从而减弱其对浮游植物的捕食作用。在此期间, 有利因素占据优势。
(3)实验的第二个月期间,所有小区的浮游植物生物量均显著下降,主要原因是此时生长旺盛的水稻与浮游植物之间具有________关系。
(4)放养鱼增加了该生态系统中________的复杂性,从而增加了该生态系统中__________________的速率。
(5)除了上述因素之外,对该实验研究影响最大的不定因素是________(填序号)。
①鸟 ②土壤质地 ③光照 ④水体肥力 ⑤稻田杂草
解析:(1)进行实验时,设置重复实验可减少偶然因素对实验结果造成的误差,增加实验的精确性。(2)鲫鱼为杂食性动物,既能取食浮游植物,也能取食浮游动物。鱼在捕食体型较小的浮游动物的同时,减弱了浮游动物对浮游植物的捕食作用,同时鱼的粪便为浮游植物提供了营养物质,可使实验组浮游植物生物量显著高于对照组。(3)稻田的营养物质量、空间等是一定的,生长旺盛的水稻和浮游植物会因争夺阳光、水中的矿质营养等而形成竞争关系。(4)放养鱼增加了生态系统中生物的种类,从而增加了该生态系统营养结构的复杂程度。食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道,营养结构复杂可加快生态系统中物质转化和能量流动的速率。(5)鸟类在食物链中处于较高营养级,鸟类的存在会改变整个生态系统的食物链和食物网结构,进而影响生物的种间关系,对该实验研究影响最大。
答案:(1)减少实验误差(增加实验的精确性) (2)浮游动物 (3)竞争 (4)营养结构(食物网或食物链) 物质转化和能量流动 (5)①