2010年至2013年能量流动和物质循环高考题

2010年至2013年能量流动和物质循环高考题1.（安徽卷）Ⅱ.（12分）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）并封闭。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。24h后，测定各黑白瓶中溶氧量。若测得某水层初始溶氧量为Amg·L-1,白瓶溶氧量为Bmg·L-1,黑瓶溶氧量为Cmg·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25cm处时，白瓶意外坠落至池塘底部，短时间内，该瓶内绿藻叶绿体重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。【答案】II（1）如右图（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对人类最有益的部分【解析】II.浮游动物以浮游植物为食，食物链从生产者开始，顶级消费者结束。轮虫和水蚤的食物相同存在竞争关系。A-C为呼吸量，B-A为净光合作用，两者的和为总光合作用。水的深度越深光照越少，光反应产生的[H]和ATP减少，C3积累。立体养殖从群落结构的角度考虑，充分利用栖息空间和食物条件等资源，帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。合理密养可以帮助人们合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。【试题点评】本题综合性很强，综合考查了神经调节、光合作用与细胞呼吸的关系、群落结构，种间关系，生态系统的营养结构与能量流动，对核心概念理解和掌握的要求很高。难度较大。2.（四川卷）6.稻田生态系统是四川盆地重要的农田生态系统，卷叶螟和褐飞虱是稻田中两种主要害虫，拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。下列叙述错误的是A.害虫与拟水狼蛛间的信息传递，有利于维持生态系统的稳定B.防治稻田害虫，可提高生产者与消费者之间的能量传递效率C.精耕稻田与弃耕稻田的生物群落，演替的方向与速度有差异D.用性外激素专一诱捕卷叶螟，短期内褐飞虱的种群密度会下降【答案】B【解析】本题考查种群，群落和生态系统的知识。信息传递能够调整生物种间关系，维持生态系统的稳定，A项正确；防治稻田害虫，可以使能量更多流向对人类最有益的部分，但是不能提高能量传递效率，B项错误；人为因素可以影响演替的方向和速度，精耕稻田为人为影响的群落，和弃耕稻田的自然演替不同，C项正确；用性外激素专一诱捕卷叶螟，使卷叶螟密度降低，拟水狼蛛会更多以褐飞虱为食，所以褐飞虱种群密度会下降，D项正确。【试题点评】本题综合考查了信息传递的功能、能量流动的意义、人类活动对群落演替的影响以及种群密度的变化，意在考查学生综合分析能力，难度中等。针对此类题型，复习时需要对种群、群落和生态系统进行整合，重点围绕生态系统的三大功能进行复习。（2012安徽卷）30．（20分）Ⅱ．（8分）某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/（hm2•a）。植物田鼠鼬固定的太阳能摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量2.45×10111.05×1097.50×1087.15×1082.44×1072.25×107[来源:学*科*网Z*X*X*K]2.18×107（1）能量从田鼠传递到鼬的效应是＿＿＿＿＿。（2）在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在1hm2范围内，第一次捕获并标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的15只。该种群密度是＿＿＿＿＿只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果＿＿＿＿＿＿＿＿。（3）田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%～5%用于＿＿＿＿＿＿＿，其余在呼吸作用中以热能的形式散失。（4）鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼠的气味或行为躲避猎捕。可见，信息能够＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，维持生态系统的稳定。【命题透析】本题综合考查种群密度的调查方法、生态系统的功能，考查学生图表的识别及分析能力。【思路点拨】（1）能量传递效率为两相邻营养级间同化量的比值，即2.25×107/7.50×108＝3%。（2）根据标志重捕法的计算公式40/N＝15/30得，N＝80只。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会使得N值偏大。（3）恒温动物借助有氧呼吸释放的热能来维持体温的恒定，故其同化量中只有一小部分用于自身的生长、发育和繁殖。【参考答案】（1）3%（2）80偏大（3）自身的生长、发育和繁殖调节生物的种间关系（2011年安徽卷）29.II.（8分）大熊猫和华南虎都是我国的珍稀保护动物，它们体型相近，曾经同城分布，一度都有较大的种群数量。由于栖息地破坏导致它们的数量锐减，目前野生大熊猫仅有1600只左右，而华南虎在野外已基本绝迹。（1）从生态系统能量流动的特点分析，大熊猫比华南虎优异的生存优势的原因是。（2）成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记，这种行为传递的信息类型属于。（3）目前，野生大熊猫分布在六个彼此隔离的种群中，通过建立生态廊道沟通各种群，可以使种群间发生。（4）建立自然保护区，改善栖息环境，以提高，是提高大熊猫种群密度的根本措施。答案（1）所处的营养级低，属于第二营养级。（2）化学信息（3）基因交流（4）环境容纳量解析：考察生态系统功能。（1）根据能量流动逐级递减特点，由于华南虎是肉食性，而大熊猫是植食性动物，营养级低，所以生存优势强。（2）大熊猫尿液和肛腺的分泌物是化学信息（3）野生大熊猫分布在六个彼此隔离的种群，属于同一物种，可以基因交流。（4）建立自然保护区，改善栖息环境，减小环境阻力，从而提高环境容纳量，提高种群密度。（11年山东卷）26.（15分）6月5日是世界环境日，今天我国的世界环境日主题是“共建生态文明，共享绿色未来”.草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如图所示。（1）图中食物网的简单，因此，该草原生态系统的______________能力较差，其______________稳定性也相应较低。除图中所示的生物类群外，该生态系统的生物组成成分还应有________________才能保证其物质循环的正常进行。（2）如果图中草能提供10000KJ的能量，营养级间的能量传递效率为10%～20%，那么鹰占据的营养级能得到的最低和最高能量值分为是___________KJ和___________KJ。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会__________。若外来生物入侵该区，则会导致草原的__________锐减或丧失。(3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是__________和竞争。若某年兔种群的K值为1000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加400只，则兔种群的K值变为__________只。用标志重捕法调查该区的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果__________（填“偏高”或“偏低”）(4)草原干旱时，兔摄取水分减少，体内细胞外液渗透压__________，引起__________渗透压感受器兴奋，增加抗利尿激素的释放，进而引起__________对水的重吸收增加，减少排尿量,以保持体内水平衡。答案：（1）自我调节（或反馈调节）抵抗力分解者（2）10400增加生物多样性（或物种多样性）（3）捕食900偏高（4）升高下丘脑肾小管、集合管（11天津理综卷）9、（14分）放牧强度可影响人工草地的物质循环和能量流动。图1是亚热带某人工草地在不同放牧强度下牧草净光合产量（净光合产量=光合作用合成量—呼吸作用消耗量）的变化图，G0为不放牧，G1~G3为放牧强度逐渐增强。据图回答：（1）5~10月份的最适放牧强度是______（从GO~G3中选填），________月份可被初级消费者利用的总能量最多。（2）与放牧草地相比，8月份不放牧草地净光合产量明显偏低的原因有___________(多选)。A.过多枝叶对下层植物有遮光作用B.植株衰老组织较多C.缺少动物粪尿的施肥作用D.草地生态系统的物质循环加快（3）据图Ⅰ分析，为使牧草净光合产量维持在最水平，4～10月份需要采取的放牧措施是_______________________________________________________.（4）牧草的光合作用强度可用单位时间和面积的_______________________来表示。（5）在牧草上喷32P标记的磷肥，检测32P在初级和次级消费者中的放射强度，结果见图2.其中A消费者处于第__________营养级。（6）在生态系统的生物成分中，生产者体内的32P除被消费者利用外，还有部分进入_________.答案：（1）G26（2）A、B、C（3）4月份不放牧，5～10月份放牧强度保持在G2水平（4）有机物生成量（CO2的消耗量或O2生成量）（5）二（6）分解者（10广东卷）26．（16分）气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。生态系统碳的吸收主要是通过______作用实现的，碳的释放主要是通过_____作用实现的。表中_______时期的生态系统处于稳定状态，原因是______。由于过度的人工碳排放，破坏了生态系统的________,导致大气中_____增加并引起全球气候变化。人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特征而制造的，类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的_____阶段；又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的_____直接发酵转化为燃料乙醇。【解析】本题主要考查学生的理解能力和获取信息的能力。碳元素由无机环境进入生物群落主要依赖于绿色植物的光合作用，而由生物群落回归无机环境则主要依赖于各类生物的呼吸作用。在一个稳定状态的生态系统中，碳吸收量应该基本上等于碳释放量。过度的人工碳排放，破坏了生态系统的碳循环，导致大气中CO2增加并引起全球气温变暖。光能的吸收、传递和转换发生咋子光合作用的光反应阶段。【答案】（1）光合呼吸（2）A碳吸收量应该基本上等于碳释放量（3）碳循环CO2（4）光反应有机物（10江苏卷）11.有人发起“多吃素食、少吃肉食”的运动，以支援粮食短缺地区的灾民。运用生态学知识对此的合理解释是A.多吃肉食会增加心血臂病的发病率B.直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量C.多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多D.节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平【答案】C【解析】本题借助食物结构改变考查生态系统的能量传递规律。生态系统能量传递具有逐级递减的特点，吃肉时人的营养级比吃素食时的营养级高，因此能量消耗多，消耗的粮食多。碳循环（2010山东高考理综）6．以下表示动物利用食物的过程。正确的分析是A．恒温动物的④/③值一般高于变温动物B．哺乳动物的③/①值一般为10%-20%C．提高圈养动物生长量一般需提高③/②值D．食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物【答案】C【命题立意】本题考查生态系统中能量流动的分析。【解题思路】恒温动物需要消耗更多的能量维持体温，所以有机物的积累量（④）较少，其④/③一般高于变温动物。哺乳动物与其食物之间的能量传递效率应为：③/（①+未获取量）。肉食动物与草食动物的③/②大小无法比较。③/②越高，说明有更多的食入量转变成饲养动物的同化量，有利于提高动物的生长量。