新教材适用2023年高中生物第3章生态系统第一节生态系统的结构课后习题北师大版选择性必修2

第3章生态系统

第一节　生态系统的结构

基础巩固

1.下列关于生态系统成分的叙述,正确的是(　　)。　

①异养生物都是消费者　②植物都是生产者　③自养生物都是生产者　④动物都是消费者　⑤细菌、真菌都是分解者

A.①③④ B.①⑤ C.② D.③

答案:D

解析:消费者和分解者都是异养生物,①错误。能进行光合作用的绿色植物才是生产者,因为它们是自养生物,不能进行光合作用的植物如菟丝子属于消费者,②错误。自养生物都是生产者,③正确。有些动物如蚯蚓营腐生生活,是分解者,④错误。只有营腐生生活的细菌、真菌才能将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解成无机物,归还无机环境,属于分解者,而自养细菌如硝化细菌属于生产者,⑤错误。

2.生态系统的成分包括生物成分(生产者、消费者、分解者)和非生物成分。下列关于生态系统成分的叙述,正确的是(　　)。　

A.动物都属于消费者,其中食草动物属于第二营养级

B.细菌都属于分解者,其异化作用类型主要是需氧型和厌氧型

C.生产者属于自养生物,是生态系统中最基本、最关键的生物成分

D.一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分

答案:C

解析:在生态系统中,不是所有动物都是消费者,如蜣螂、蚯蚓为分解者。多数细菌是分解者,但硝化细菌、光合细菌等是生产者。生产者属于自养生物,是生态系统中最基本、最关键的生物成分。一种生物可能属于生态系统中的不同生物成分,如猪笼草在进行光合作用时是生产者,在捕食虫时为消费者。

3.下列属于生态系统中食物链和食物网特征的是(　　)。　

A.同一营养级的动物一定是同一个种群

B.一种生物只能被一种其他生物捕食

C.第一营养级的生物通常指绿色植物

D.同一种动物只能占据一个营养级

答案:C

解析:同一营养级的动物可以包括多个物种、多个种群,A项不符合题意。一种生物可以被一种或多种其他生物捕食,B项不符合题意。第一营养级的生物是生产者,绝大多数生产者是绿色植物,C项符合题意。同一种动物可以捕食多种生物,在不同食物链中可能占据不同营养级,D项不符合题意。

4.图3-1-1是某池塘生态系统中的两条食物链,大量捕捞花鲢后,其他生物种群数量将有所变化。短期内,种群数量变化趋势正确的是(　　)。　

图3-1-1

A.绿藻增加 B.白鲢减少

C.水蚤减少 D.绿藻、白鲢和水蚤都增加

答案:B

解析:花鲢以水蚤为食,故花鲢被大量捕捞后,水蚤数量将会增加,导致绿藻数量减少;乌鱼以花鲢和白鲢为食,花鲢被大量捕捞后,乌鱼将会捕食更多的白鲢,故白鲢的数量将减少。

5.图3-1-2为某湖泊的食物网示意图,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(　　)。

图3-1-2

A.鱼a与鱼b间的种间竞争将会减弱

B.土著鱼在与鲈鱼的种间竞争中处于劣势

C.浮游动物总量先锐减再急升

D.浮游植物总量先急升再锐减

答案:A

解析:鲈鱼以鱼a和鱼b为食,引入鲈鱼后,鱼a、鱼b两种土著鱼的数量将减少,小型浮游动物增多,鱼a和鱼b之间的种间竞争减弱。鲈鱼和土著鱼为捕食关系,不存在种间竞争关系。鲈鱼引入后会导致土著鱼先减少后增加,间接导致浮游动物先增加后减少。由以上分析可知,浮游植物的变化为先减少后增加。

6.图3-1-3是一个陆地生态系统食物网的结构模式图。下列叙述错误的是(　　)。

图3-1-3

A.该生态系统中的生产者有2个,是该生态系统的主要成分之一

B.若丙种群数量下降20%,辛的种群数量不会发生明显变化

C.在该食物网中,辛占有3个营养级

D.只有丁和辛、丙和乙之间既存在种间竞争关系又存在捕食关系

答案:D

解析:由题图可知,甲、戊都是生产者。丙种群数量下降,乙、丁可分别以甲、戊为食,数量变化不大,故辛(以乙、丁为食物来源)的种群数量也不会发生明显变化。辛在食物网中占有 3个营养级,即第三、四、五营养级。除丁和辛、丙和乙之间既存在种间竞争关系又存在捕食关系外,乙和丁之间也既存在种间竞争关系又存在捕食关系。

7.某种甲虫以土壤中的落叶为主要食物,假如没有这种甲虫,落叶层将严重堆积,最终导致落叶树(林)生长不良。以下分析正确的是(　　)。

A.该种甲虫属于次级消费者

B.该种甲虫与落叶树之间为捕食关系

C.该种甲虫对落叶林的物质循环有促进作用

D.该种甲虫在生态系统中的功能与土壤中的蚯蚓不相同

答案:C

解析:由题干“某种甲虫以土壤中的落叶为主要食物,假如没有这种甲虫,落叶层将严重堆积”可以推知,该种甲虫应该属于生态系统中的分解者,A项错误。食物链中的生物之间是捕食关系,而该种甲虫是分解者,不属于食物链的成分,B项错误。该种甲虫属于分解者,能够促进生态系统的物质循环,C项正确。该种甲虫是分解者,土壤中的蚯蚓也是分解者,二者在生态系统中的功能相同,D项错误。

8.浮萍(一种被子植物)能分泌某些物质促进水中藻类叶绿素的分解,并覆盖在水体表面,使藻类处于遮光状态,从而降低水华的发生概率。下列有关叙述正确的是(　　)。

A.浮萍为分解者,可分解有机污染物

B.浮萍和藻类之间主要通过竞争水和无机盐来抑制藻类生长

C.水华的发生主要是因为水体中N、P等无机盐的含量偏高

D.浮萍通过影响蓝细菌叶绿体的生理功能来抑制它的生长

答案:C

9.丝瓜是一年生攀援藤本,一个植株上能结多个果实。丝瓜喜较强阳光,较高的温度有利于茎叶生长和果实发育。在某块丝瓜地中主要生活着两种小型昆虫(甲、乙)。图3-1-4为在某年丝瓜生长期间调查该瓜地甲、乙种群数量的变化情况。下列叙述正确的是(　　)。

图3-1-4

A.两种昆虫是捕食关系,甲的营养级较高

B.推测7~9月份应该是一年中丝瓜大量结果的时期

C.丝瓜和这两种昆虫及其生活环境构成了生态系统

D.统计该瓜地两种昆虫的种群密度需要用标记重捕法

答案:B

解析:由题图可知,两种昆虫是捕食关系,乙捕食甲,甲的营养级较低,A项错误。由题干“丝瓜喜较强阳光,较高的温度有利于茎叶生长和果实发育”可推测,7~9月份应该是一年中丝瓜大量结果的时期,B项正确。该生态系统的成分应包括生产者、消费者、分解者及非生物成分,C项错误。统计该瓜地两种昆虫的种群密度需要用样方法,D项错误。

10.图3-1-5是某草原生态系统的食物网示意图。请据图回答下列问题。

图3-1-5

(1)影响种群E的大小和密度的直接因素是　　　　　　　　　　　　　　　　　　;某研究小组对该食物网中的物种D进行种群密度的调查,所用的调查方法一般为　　　　　　　　法。 

(2)该食物网中一共包括食物链　　　　条;其中D和F的关系为　　　　。 

(3)图中能够固定太阳能的生物是　　　　,属于次级消费者的是　　　　　　　　,其中　　　　占有的营养级最多。(填字母) 

(4)假设由于某种原因种群E全部迁移到别处,则种群B的数量　　　　　　　　　　(填“增加”“减少”或“基本不变”)。 

答案:(1)出生率和死亡率及迁入率和迁出率　标记重捕

(2)8　种间竞争

(3)A和B　C、D、F、G、H　C、G、H

(4)基本不变

解析:(1)出生率和死亡率及迁入率和迁出率是影响种群大小和密度的直接因素。调查动物种群密度的方法一般是标记重捕法。(2)由题图可知,A、B应是生产者,则该食物网中共有A→G→H、A→F→G→H、A→E→F→G→H、A→E→D→C、B→C、B→D→C、B→E→D→C、B→E→F→G→H这8条食物链;D和F都以E为食,所以二者的关系为种间竞争。(3)根据上述食物链分析和归纳可知,A、B为生产者,能固定太阳能,C、D、F、G、H占据第三营养级,属于次级消费者,其中C、G、H都占有3个营养级。(4)B是生产者,当食物链中种群E全部迁移到别处,对种群B的影响不大,即种群B的数量基本不变。

11.请根据图3-1-6所示的食物网,回答下列问题。

图3-1-6

(1)此食物网中共有　　　　条食物链。 

(2)属于次级消费者的有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)属于第三营养级的生物有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)青蛙与昆虫之间的关系属于　　　　　;羊和兔之间的关系属于　　　　　　。 

(5)由于某种原因,鹰全部迁走,鸭的数量将　　　　　　　　　　。 

(6)具有两个及两个以上营养级的生物有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(7)　　　　　　　　　　　　　　　　　　是生态系统的营养结构,生态系统的　　　　　　　　就是沿着这种渠道进行的。 

答案:(1)12　(2)鸭、食肉鱼类、青蛙、蛇、鹰、人　(3)鸭、食肉鱼类、青蛙、蛇、鹰、人　(4)捕食　种间竞争

(5)增加　(6)蛇、食肉鱼类、鸭、鹰　(7)食物链和食物网

物质循环和能量流动

12.某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图3-1-7所示。某个时期,当地居民大量捕杀鼬,导致岛上鼠种群爆发,随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤传染给人类。回答下列问题。

图3-1-7

(1)在该食物网中,植物中的能量能通过　　　　条食物链传递给鹰,鹰所处的营养级为　　　　　　　　　;兔与人的关系是　　　　　,鼠疫杆菌与人的关系是　　　　　　。 

(2)通常情况下,寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响　　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)鼬对鼠种群数量的影响;大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争　　　　　　(填“增强”“不变”或“减弱”)。 

(3)生长在该岛上的蘑菇属于生态系统中的　　　　(填“生产者”“消费者”或“分解者”)。 

答案:(1)4　第三和第四营养级　捕食和种间竞争　寄生

(2)小于　增强

(3)分解者

解析:(1)在该食物网中,植物中的能量能通过4条食物链传递给鹰,分别是植物→兔→鹰;植物→兔→鼬→鹰;植物→鼠→鼬→鹰;植物→鼠→鹰。分析4条食物链可知,鹰所处的营养级为第三和第四营养级。人吃兔,说明二者之间存在捕食关系;人和兔都吃植物,说明二者之间存在种间竞争关系。鼠疫杆菌寄生在人体内。(2)跳蚤在鼠身上的寄生属于体表寄生,体表寄生的寄生生物对寄主数量的影响很小,而捕食者对被捕食者数量的影响较大。大量捕杀鼬会导致鼠的种群密度增大,从而导致鼠种内斗争增强。(3)蘑菇为生态系统中的分解者。

能力提升

1.图3-1-8表示某草原生态系统的有关成分及其关系,图3-1-9为 a、b、c三种生物的数量变化关系图,其中有一种为草。下列说法正确的是(　　)。

图3-1-8

图3-1-9

A.图3-1-8中有两条食物链,狐与鸟之间既存在捕食关系又存在种间竞争关系

B.图3-1-8中狐为第三、四营养级,细菌占有第二、三、四、五营养级

C.图3-1-9中 a、b、c三者之间的食物链关系是a→b→c

D.图3-1-9中 a、b、c三者一定不能构成生物群落

答案:D

解析:由图3-1-8可知,草是生产者,昆虫、鸟、兔和狐是消费者,细菌是分解者,光和二氧化碳属于非生物成分。在图1中有两条食物链,狐与鸟之间只存在捕食关系而不存在种间竞争关系,A项错误。图3-1-8中细菌是分解者,不占有营养级,B项错误。由图3-1-9可知,c数量增加,b数量也随之增加,导致a数量也增加;而c数量减少,b数量也随之减少,导致a数量也减少,说明c的营养级最低。又因为a、b、c三种生物中有一种为草,草是生产者,草的数量增加或减少,引起其他生物数量都增加或减少,据此判断c是草,食物链关系是 c→b→a,C项错误。生物群落包含生产者、分解者、消费者三个方面,a、b、c 中没有分解者,三者一定不能构成生物群落,D项正确。

2.某相对稳定的草原生态系统食物链(网)中主要有甲、乙、丙、丁、戊五个种群,各种群生物体内某种重金属含量(鲜重)如下表所示。

下列说法正确的是(　　)。

A.图中五个种群构成的食物链(网)最可能为甲→乙→丙→丁→戊

B.甲、乙、丙、丁、戊五个种群的所有生物个体统称为一个生物群落

C.甲、乙、丙、丁、戊五个生物种群之间都直接具有捕食关系

D.该生态系统中的甲与乙、丙与丁分别处于同一营养级

答案:D

解析:营养级越高,重金属含量越多,因此营养级最低的为甲、乙,营养级最高的为戊,食物网为,A项错误。甲、乙、丙、丁、戊只代表了生产者和消费者,缺少分解者,不能称为一个生物群落,B项错误。根据A项分析所得食物网可知,不是食物网中的所有生物都具有捕食关系,如戊与甲或戊与乙都不是捕食关系,C项错误。由题表可知,甲与乙重金属的含量基本相同,处于同一营养级;丙与丁重金属的含量基本相同,处于同一营养级,D项正确。

3.图3-1-10所示的食物网中,由于某种原因蚱蜢数量大量减少,则蜘蛛数量将发生什么变化?(　　)

图3-1-10

A.增加 

B.减少

C.基本不变 

D.可能增加也可能减少

答案:A

解析:在该食物网中,蚱蜢数量大量减少,会导致蜥蜴数量减少,进而使蛇数量减少。鹰作为该食物网中的最高级消费者,失去了一个营养来源,将增加对兔和相思鸟的捕食,导致蜘蛛的天敌(相思鸟)数量减少,进而使蜘蛛的数量增加。

4.某生态系统中含有狐、蛇、鹰、草、兔、鼠等生物,其关系如图3-1-11所示。能使鹰数量增多的一项是(　　)。　

图3-1-11

A.蛇增多、狐增多、草减少

B.蛇减少、狐增多、鼠减少

C.兔减少、草减少、鼠减少

D.蛇减少、草增多、狐减少

答案:D

5.(不定项选择题)图3-1-12中X代表某一生物学概念,其内容包括①②③④四部分。下列与此概念图相关的描述,正确的是(　　)。

图3-1-12

A.若X是细胞干重中含量最多的四种元素,则①~④可代表C、O、N、H

B.若X表示生态系统的结构,则①~④代表生产者、消费者、分解者及非生物成分

C.若X为参与合成分泌唾液淀粉酶的细胞器,则①~④是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体

D.若X为生物间的主要种间关系,则①~④可代表互利共生、寄生、捕食、种间竞争

答案:ACD

解析:细胞干重中含量最多的四种元素由多到少依次是C、O、N、H,A项正确。生态系统的结构包括生态系统的成分(包括生产者、消费者、分解者及非生物成分)和生态系统的营养结构(包括食物链和食物网),B项错误。唾液淀粉酶是分泌蛋白,参与其合成分泌的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体,C项正确。生物的种间关系主要包括互利共生、寄生、捕食、种间竞争,D项正确。

6.(不定项选择题)图3-1-13表示某生态系统中三种类型生物的二氧化碳释放量(相对值)的曲线图。下列叙述正确的是(　　)。　

图3-1-13

A.曲线b代表的生物可能是任何一种生产者

B.曲线c最可能是化能自养生物

C.曲线a代表的生物不一定是消费者

D.由曲线a、b、c代表的三种生物可组成一个生态系统

答案:BC

解析:由题图可知,曲线b二氧化碳释放量随光照强度的变化而变化,代表进行光合作用的生产者,A项错误。曲线c代表的生物吸收二氧化碳,但对二氧化碳的吸收不随光照的改变而改变,最可能是化能自养生物,B项正确。曲线a代表的生物可能是消费者,也可能是分解者,C项正确。由曲线a、b、c代表的三种生物不能组成一个生态系统,因为不包括非生物成分,D项错误。

7.与常规农业相比,有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用,加大有机肥的应用,对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图3-1-14所示,三种农业模式土壤生物情况如下表所示。回答下列问题。

图3-1-14

(1)土壤中的线虫类群丰富,是土壤食物网的关键成分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级,与食细菌线虫相比,捕食性线虫同化能量的去向不包括　　　　　　　　　　。某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统,其判断依据是　                             　 　。 

(2)取样深度不同,土壤中生物种类不同,这体现了群落的　　　　　　结构。由表中数据可知,土壤生态系统结构最复杂的农业模式为　　　　　　,依据是　                             　　。 

(3)经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他土壤生物类群,从土壤生物食物关系的角度分析,捕食性线虫体内镉含量高的原因是                             　　。 

(4)食植类线虫主要危害植物根系。研究表明,长期施用有机肥后土壤中食植类线虫的数量减少,依据图中信息分析,主要原因是                               　　。 

答案:(1)传递给下一个营养级　土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体

(2)垂直　有机农业　生物组分多,食物网复杂程度高　(3)镉随着食物链的延长逐渐积累　(4)长期施用有机肥后腐生细菌增加,使食细菌线虫增加,引起捕食性线虫增加,食植类线虫因被大量捕食而减少,减少量多于其因植物根系增长而增加的量

解析:(1)由题图可知,捕食性线虫处于最高营养级,因此与食细菌线虫相比,同化能量的去向不包括传递给下一个营养级。土壤是由各类土壤生物组成的生物群落与土壤无机环境相互作用构成的统一整体,因此属于生态系统。(2)群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,垂直结构的特点是分层分布,水平结构的特点是斑块镶嵌分布。土壤中深度不同,土壤动物的种类不同体现了明显的分层现象,属于群落的垂直结构。生态系统的结构包括成分和营养结构,一般来说,生态系统的组分越多,食物网越复杂,分析题表中数据可知,有机农业土壤中生物组分最多,食物网复杂程度最高,生态系统的结构最复杂。(3)当环境受到有害物质污染时,某些有害物质会通过食物链的各营养级,在生物体内逐步富集,这一过程称为生物富集。随着营养级的不断增加,有害污染物的富集程度会越来越高,因此土壤中的污染物镉随着食物链延长逐渐积累,出现富集现象,在最高营养级生物捕食性线虫体内含量最高。(4)长期施用有机肥后,土壤中腐生细菌数量增加,导致食细菌线虫数量增加,在食物网中引起捕食性线虫数量增加,这使得食植类线虫由于被大量捕食而数量减少,且减少量多于因植物根系增长而增加的量。