第4章 人与环境专项训练-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

《人与环境》练习四 一、选择题 1．20世纪70年代以来，全球进入生态超载状态。与1961年相比，全球生态足迹总量明显增长，而生态承载力总量只提高了30%。下列叙述错误的是（　　） A．1961年到1967年生态盈余呈现逐年下降趋势 B．当生态承载力大于生态足迹就会出现生态赤字 C．汽车尾气会增大生态足迹，建议人们绿色出行 D．与蔬菜水果相比，食用肉类更能增大生态足迹 2．“无废弃物农业”是生态工程最早的模式之一。如图是“无废弃物农业”中对有机废弃物进行处理的一种方案，有关叙述不正确的是（　　） A．从废弃物资源化、无害化角度分析，途径④优于①、②、③ B．施用有机肥能为土壤中的微生物提供更多的营养物质和能量 C．该模式遵循物质循环再生原理、整体性原理等基本原理 D．蚯蚓、沼气池中的微生物等分解者能有效促进物质和能量的多级利用 3．“平堤行洪、退田还湖、移民建镇”的方针是针对下列哪项工程制定的？（　　） A．大区域生态系统恢复功能 B．矿区废弃地的生态恢复工程 C．湿地生态恢复工程 D．农村综合发展型生态工程 4．下图中a、b、c、d表示不同的生物含义，M代表相关指标的高低量。下列叙述正确的是(　　) ①若M表示基因多样性，a至d表示不同种类的植物，则在剧烈变化的环境中最不易被淘汰的是b　②若M表示物种丰富度，a至d表示不同生态系统，则a生态系统的自我调节能力最强　③若M表示种群密度，a至d表示同种生物的四个种群，则b的种内竞争最激烈　④若M表示生物所含能量，a至d表示同一条食物链中的四个种群，则a是最高营养级 A．①② B．③④ C．①③④ D．②③④ 5．随着城市化的发展，城市水污染问题日益突出。建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径，下图是人工湿地处理城市污水的示意图。则下列有关说法正确的是(　　) A．挺水植物芦苇在湿地边沿随地势高低分布不同，属于群落的垂直结构 B．流经该生态系统的总能量要大于该系统生产者所固定的太阳能 C．绿藻、黑藻可吸收城市污水中的有机物，并用于自身的光合作用 D．人工湿地净化污水时，体现了该湿地生态系统的恢复力稳定性 二、多项选择题 6．龙血树是一种生长在我国云南、海南等地的观赏树种，其树脂可加工成一种名贵的中药。随着人们对龙血树野生资源的掠夺性采伐和环境的破坏，资源日趋枯竭，被列为珍稀濒危保护植物。下列有关叙述中，错误的是（　　） A．龙血树对人类具有间接价值 B．人类活动是造成龙血树成为濒危物种的主要原因 C．可以利用现代生物技术对龙血树的基因进行保护 D．建立龙血树自然保护区，禁止人类对龙血树进行任何形式的开发和利用 7．生物氧化塘是利用藻类和细菌处理污水的一种生态系统。下图是生物氧化塘内部分成分之间的关系，相关分析正确的是（　　） A．生物氧化塘利用了生态工程的物质循环再生、物种多样性等原理 B．在该氧化塘中引进硝化细菌有利于对污水的处理 C．B层中的藻类和细菌具有种间互助关系 D．出水处只要对细菌数量进行有效控制便可排放 8．下图是某农户设计的生态农业示意图。下列有关叙述，正确的是(　　) A．建立该系统遵循的主要原理有物质循环再生原理、生物多样性原理等 B．该系统的主要成分是农作物，蚕、驴、鱼、鸡、猪等均为消费者 C．将猪粪直接施入农田，可以为农作物的生长提供物质和能量 D．塘泥施入农田的主要作用是增加土壤中的矿质营养供应 三、非选择题 9．辽宁辽河口国家级自然保护区位于辽宁省盘锦市大洼区和辽河口生态经济区内，总面积达80000hm2。该保护区是以丹顶鹤、黑嘴鸥等多种珍稀水禽为主要保护对象的野生动物类型自然保护区。其湿地类型以芦苇沼泽，河流水域和滩涂为主。该保护区生物资源极其丰富，是多种水禽的繁殖地、越冬地和众多迁徙鸟类的驿站。回答下列问题： （1）湿地中阳光、清风、雨露等无机环境以及芦苇、游鱼，黑嘴鸥等所有生物共同构成了一个　 　；其中植物种类多样，如水中有沉水植物，浮游植物、挺水植物等，堤岸边有杨、柳、榆树及柽柳灌木丛等，这反映了群落的　 　结构。 （2）当地政府利用该保护区独特的物种组成和优美的自然环境，适度开发了某条生态休闲旅游路线，增加了当地群众的收入，提高了经济效益，这体现了生物多样性的　 　价值。 （3）在食物链“植物→食草鱼→黑嘴鸥”中，与黑嘴鸥相比，食草鱼的同化量和摄入量的比值明显较低，最可能的原因是　 　。调查发现该黑嘴鸥种群摄入的能量为6.0×108J·hm-2·a-1，同化量为5.0×108J·hm-2·a-1，若该黑嘴鸥种群同化的能量中约30%用于自身生长发育和繁殖，则其呼吸作用消耗的能量约为　 　J·hm-2·a-1。 10．城市的发展总是围绕着江河，湖泊众多的湿地生态系统展开，湿地在生态学上具有多种生态功能，蕴育着丰富的自然资源，被人们称为“地球之肾”“物种储存库”“气候调节器”，在保护生态环境、保持生物多样性以及发展社会经济中，具有不可替代的重要作用。回答下列问题： （1）湿地被人们称为“地球之肾”“气候调节器”等体现了生物多样性的　 　价值。在生活污水大量排放的河流生态系统中，生物群落获得的总能量是　 　。 （2）河蚬通过滤食水中微小生物和有机碎屑获取有机营养物质，其属于生态系统成分中的　 　。河蚬可以食用，具有一定的经济价值，在被有机质污染的河流中可以投放河蚬以缓解污染。请从能量流动的角度说明投放的河蚬如何使能量流向对人类最有益的部分：　 　（用文字和箭头表示）。 （3）某湿地生态系统经过多年科学有序地综合治理，增加了鹭鸶等物种。鹭鸶是一种鸟类，主要捕食水中的小鱼，小虾，试分析该湿地生态系统中鹭鸶种群数量变化对鱼虾数量的影响：　 　。 11．湿地被誉为“地球之肾”，对保护红树林群落具有重要意义。近年来，我省通过围垦养殖整治、城市污水治理、生活垃圾清理、立法保护等措施，成为全国红树林分布面积最大的省份。请回答下列问题： （1）湿地公园是休闲度假、亲近自然的理想场所，在抵御台风、调节气候等方面也发挥着重要作用，这体现了生物多样性的　 　价值。“以育为主，育护改造相结合，多种经营，综合利用”的建设理念，这主要体现了生态工程建设的　 　原理。 （2）研究人员对红树林丰富的A地区和红树林缺失的B地区进行了一系列研究。 ①调查两个地区珊瑚礁中不同体长蓝仿石鲈（一种鲈鱼）的比例，结果如下图，由实验结果可知　 　。同时还发现A地区珊瑚礁中该鱼的密度更大。 ②海草床是蓝仿石鲈重要的育苗场所， A、B两个地区海草床中蓝仿石鲈体长无显著差异，均以体长2~6cm的占比最高。进一步调查结果显示，A地区红树林中的蓝仿石鲈以体长6~8cm的占比最高。请根据以上信息推测随个体生长，蓝仿石鲈在不同生境之间的迁移路径　 　（用箭头和文字表述）。 （3）科学家利用遥感影像技术，对红树林样方不间断拍摄，下表为用遥感技术测得的红树林保护区内的主要植物类型及其所占面积比例，以及相应树种的生长速度、树种类型。 植物种群 无瓣海桑 秋茄 卤蕨 老鼠簕 其他 所占面积比例% 82.01 5.01 3.82 3.31 5.85 生长速度 快 慢 慢 慢 - 树种类型 引进物种 本土物种 本土物种 本土物种 - 相对于调查种群密度的传统方法，遥感影像技术不间断拍摄的优点是　 　。为提高红树林生态系统的稳定性，请你为今后红树林的扩大种植工程提出一项合理的建议　 　。 12．某林场遭遇雨雪冰冻轮番侵袭，多年的造林成果损失过半。通过恢复治理，重现昔日的“青山绿水”，成为推动生态文明的范例。 （1）为了调查林场中土壤动物类群的丰富度，通常采用　 　（写出仪器）取样的方法进行采集、调查。对于体型较小的动物使用　 　法进行分离。 （2）该林场生态系统的植物通过根系固着土壤，减少土壤流失，实现涵养水源的作用，体现了　 　价值。 （3）通过在高层树下植入低龄云杉等，逐渐形成了以人工纯林为顶层，灌木、草、花、次生林的复层异龄混交结构，在垂直方向上出现了明显的　 　现象，动物也出现该现象主要与　 　有关，说明人类活动可以影响群落演替的　 　。 （4）如下图所示为模拟该林场生态系统的碳循环示意图，字母代表某生态系统的部分组成成分，①-⑥代表相应的生理过程或生产活动。回答下列问题。 ①图中D为第　 　个营养级，假定B中的能量不变，将D的食物（能量)比例由B：C=1：1调整为2：1（能量传递效率按10%计算)，该生态系统传递给D的能量将是原来的　 　倍。 ②碳循环过程中，碳元素在生态系统的不同组成成分间能以　 　的形式进行传递。 ③林场生态系统中，P通过①　 　摄取碳的速率，与其他生物成分通过呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等，可以自我维持碳循环的平衡。 13．茂名市水东湾人工种植红树林，拥有全国最大的连片人工红树林种植示范基地，其中红树林自然保护区面积约2000公顷，湿地公园约420公顷，形成了独特的"海上森林"景观。水东湾红树林湿地最大的特色有人工红树林生态修复，鹭鸟成群，近人居环境，便于观赏各种鹤鹬类、鹭鸟、鸥类等，特别是鹭鸟种群数量丰富，容易观察。修建的红树林科普教育栈道，让居民可亲水观察红树林、鸟类及水域生态环境。回答下列问题： （1）红树林生态系统的结构的组成包括　 　、　 　。其中，　 　的存在能够加快生态系统的物质循环。淤泥中的细菌的功能是　 　。 （2）湿地中有很多水鸟，多以鱼等水中生物为食。下表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图【单位：J/（cm²·a）】，其中C表示　 　，若食物链“水草→鱼→水鸟”中鱼所处的营养级的同化量为500J/（cm2·a），则鱼和水鸟所处的两营养级能量传递效率　 　%。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况，图中未显示出来的能量是为　 　。 （3）建设湿地公园，提升景观效果，打造“人与自然和谐相处”的靓丽风景。这体现了生态工程建设的　 　原理。打造湿地人工红树林时，往往考虑种植多种红树植物，从生态系统稳定性的角度分析，原因是　 　。 答案解析部分 1．【答案】B 【解析】【解答】A、由图示可知，1961-1967年的生态盈余的面积在逐渐减少，说明这个期间生态盈余呈现逐年下降的趋势，A正确； B、由图示可知，当生态足迹总量大于生态承载力总量时，就会出现生态赤字，B错误； C、汽车尾气为造成环境污染，会增大生态足迹，因此绿色出现减少生态足迹，C正确； D、与蔬菜相比，肉类的生产需要更多的资源和吸纳此过程所衍生的废物，因此食用肉类更能增大生态足迹，D正确； 故答案为：B 【分析】 生态足迹就是能够持续地提供资源或容纳废物的，具有生物生产力的地域空间。它显示在现有技术下，指定的人口单位内（一个人、一个城市、一个国家或全人类）需要具备多少生物生产力的土地和水域来生产所需资源和吸纳所衍生的废物。 2．【答案】A 【解析】【解答】A、 从废弃物资源化、无害化角度分析 ， ①、②、③ 优于 ④ ，A错误； B、微生物可以通过分解有机肥来给生态系统提供营养物质和能量，B正确； C、废弃物循环利用、优化系统中的结构，符合生态系统的循环再生、整体性原理，C正确； D、 微生物等分解者的分解作用后，可以有效促进物质和能量的多级利用，D正确； 故答案为：A 【分析】生态工程的基本原理 （1）自生：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。 要求：有效的选择生物组分并合理布设； 创造有益于生物组分的 生长、发育、繁殖 ，以及它们形成互利共存关系的条件。 （2） 循环：在生态工程中促进系统的物质迁移与转化 ，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。即保证物质循环再生。例子：无废弃物农业。 （3）协调：即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求：处理好协调问题，需要考虑环境容纳量。 （4）整体：树立整体观，遵循整体原理。要求：遵从自然 生态系统 的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的. 3．【答案】C 【解析】【解答】A、大区域生态系统恢复工程的措施是森林或草原植被恢复、水土保持等，A错误； B、矿山废弃地生态恢复工程的关键是植被恢复及其所必需的土壤微生物群落的重建，B错误； C、湿地生态恢复工程采用工程和生物措施相结合，如废水处理、点源和非点源污染控制、土地处理工程，植物物种的引进种植，及建立缓冲带等，使受干扰的湿地得以恢复，C正确； D、农村综合发展型生态工程将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益．它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业，又是农业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的现代农业，D错误。 故答案为：C。 【分析】生态工程的实例： 类型 主要原理 农村综合发展型生态工程 物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理 大区域生态系统恢复工程 物种多样性原理、协调与发展原理、整体性原理 湿地生态恢复工程 协调与平衡原理、整体性原理 矿区废弃地的生态恢复工程 系统学和工程学原理 4．【答案】C 【解析】【解答】基因多样性越高的生物，适应不良环境的能力较强，在剧烈变化的环境中最不易被淘汰，①正确；物种丰富度越高的生态系统，生态系统的自我调节能力越强，②错误；一定的环境条件下，种群密度越大，种内竞争越激烈，③正确；根据能量传递效率可知，营养级越高，所含的能量越低，④正确。 【分析】 1、相同突变率的情况下，基因多样性越高，产生突变个体数可能越多，可能产生的有利变异可能越多。 2、物种丰富度越高，形成的食物链可能越长，食物网可能越复杂，营养结构越复杂，生态系统抵抗力稳定性越高。 3、种群密度越高，竞争食物和空间等资源的程度可能越激烈。 4、能量流动的特点之一是随着食物链延长，能量逐级递减。 5．【答案】B 【解析】【解答】挺水植物芦苇在湿地边沿随地势高低分布不同，属于水平结构，故A错误；图中生态系统为人工生态系统，由于人为增加了物质和能量投入，则流经该生态系统的总能量大于生产者固定的太阳能，故B正确；绿藻和黑藻可以吸收污水中的无机物，而不能吸收有机物，故C错误；人工湿地净化污水的过程，体现了该湿地生态系统的抵抗力稳定性，故D错误。 【分析】本题考查生态系统的功能和稳定性的有关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。 6．【答案】A,D 【解析】【解答】根据题意分析可知龙血树对人类具有直接价值，A错误；人类活动是造成龙血树成为濒危物种的主要原因，B正确；可以利用现代生物技术对龙血树的基因进行保护，C正确；建立龙血树自然保护区，人类对龙血树进行合理的开发和利用，D错误。 【分析】本题考查保护生物多样性的措施，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。 7．【答案】A,B,C 【解析】【解答】据图可知，A层中有机物被各种微生物分解，产生的产物到B层中可与细菌代谢产物一同被藻类利用产生氧气，而氧气又可被好氧型细菌所利用，由此可知生物氧化塘利用了物质循环再生和物种多样性等原理，且B层中的再累和细菌具有中间互助关系，故AC均正确；如果在该塘中引进硝化细菌，则可将产生的多于NH3转变为NO3—，利用污水的净化，故B正确；污水经处理后是否达到排放标准，不仅需要对细菌等微生物数量进行控制，还要对主要污染物进行检测，故D错。 【分析】本题主要考查生态系统的内容，意在考查考生能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。 8．【答案】A,B,D 【解析】【解答】在该农业生态系统中，农作物可以成为家畜的饲料和人的食物，家畜也能成为人的食物，沼气池中的微生物可以利用农作物秸秆、人和家畜粪便中的有机物，而沼液和沼渣又可以为农作物提供肥料，沼气池发酵产生的沼气又能成为人类的能源物质，实现了能量的多级利用，遵循的主要原理有物质循环再生原理、生物多样性原理等，A正确；农作物是该系统的主要成分，蚕、驴、鱼、鸡、猪等均为消费者，B正确；农作物的能量来源是光能，C错误；塘泥中含有多种无机盐，可增加土壤中的矿质营养供应，D正确。 【分析】本题考查生态工程的知识。意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。 9．【答案】（1）生态系统；垂直结构和水平（或空间） （2）直接 （3）食草鱼摄入的有机物含大量纤维素，不易消化吸收，能量随粪便排出的比例大；3.5×108 【解析】【解答】（1）生态系统是指生物群落及无机环境，湿地中阳光、清风、雨露、芦苇、游鱼、黑嘴鸥等共同构成了一个生态系统；其中植物种类多样，如水中有沉水植物、浮游植物、接水植物等，堤岸边有杨柳、榆树及柽柳灌木丛等，这反映了群落的垂直结构和水平（或空间）结构，这种分层现象显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。 （2）生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值，旅游所体现的是直接价值。 （3）食草鱼的同化量和摄入量的比值明显较低，最可能的原因是食草鱼摄入的有机物含大量纤维素，不易消化吸收，能量随粪便排出的比例大。若该黑嘴鸥种群同化的能量中约30%用于自身生长发育和繁殖，则黑嘴鸥呼吸作用消耗的能量占同化量的70%，即约为3.5×108J·hm-2·a-1。 【分析】1、生态系统：生物群落与他的无机环境相互形成的统一整体。 2、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。 3、生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。 4、摄入量=同化量+粪便量； 同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量； 生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量； 能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。 10．【答案】（1）间接；生产者固定的能量和污水中有机物中的化学能 （2）消费者和分解者；微小生物、有机碎屑→河蚬→人 （3）鹭鸶数量增加后会大量捕食鱼虾，通过负反馈调节，两者数量能维持相对稳定 【解析】【解答】（1）湿地在蓄洪防旱和调节气候等方面的作用，体现了生物多样性的间接价值。由于该湿地中有生活污水的排入，因此总能量是生产者固定的能量和污水中有机物中的化学能。 （2）河蚬通过滤食水中微小生物和有机碎屑获取有机营养物质，其属于生态系统成分中的消费者和分解者。根据题意人是可以食用河蚬的，因此能量流动的途径为微小生物、有机碎屑→河蚬→人，这样就能通过投放河蚬，使能量流向对人类最有益的部分 （3）鹭鸶是一种鸟类，主要捕食水中的小鱼，小虾，说明他们之间是捕食者和被捕食者之间的关系，因此鹭鸶数量增加后会大量捕食鱼虾，通过负反馈调节，两者数量能维持相对稳定。 【分析】1、生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。 2、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。 （1）组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。 （2）营养结构是指食物链和食物网。 3、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。研究此生态系统能量流动的意义是调整能量流动关系，使能量持续高效流向对人类最有益的部分。 11．【答案】（1）直接、间接；整体 （2）红树林的存在提高了珊瑚礁中体长较大的蓝仿石鲈的比例；海草床→红树林→珊瑚礁 （3）可以反映种群数景的变化趋势（动态监测种群数量的消长）；适当控制引进树种的规模，扩大种植本地物种 【解析】【解答】（1）湿地公园是休闲度假、亲近自然的理想场所，体现了生物多样性的直接价值，湿地公园在抵御台风、调节气候等方面也发挥着重要作用，体现了生物多样性的间接价值（生态价值）。整体原理是指遵从从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的，因此“以育为主，育护改造相结合，多种经营，综合利用”的建设理念，体现了生态工程建设的整体原理。 （2）①A地区红树林丰富区，体长接近18cm的蓝仿石鲈的比例最高；B地区红树林缺失，体长接近18cm的蓝仿石鲈比例低，但体长为12cm的蓝仿石鲈的比例较高。因此说，红树林的存在提高了珊瑚礁中体长较大的蓝仿石鲈的比例。 ②蓝仿石鲈在海草床发育及早期生长，红树林内体长比海草床稍长，因此由海草床向红树林迁移，之后迁移到珊瑚礁。因此，蓝仿石鲈在不同生境之间的迁移路径为：海草床→红树林→珊瑚礁。 （3）遥感影像技术比的调查种群密度的传统方法的优点是可以反映种群数景的变化趋势。为提高红树林生态系统的稳定性，可以适当控制引进树种规模，扩大本土树种的种植，增加物种多样性，增加营养结构的复杂性，从而提升生态系统的稳定性。 【分析】1、生物多样性的价值：（1）直接价值：食用、药用、科研、农业生产原料、文学艺术创作等。 （2）间接价值：体现在调节生态系统的功能等方面。如植物进行光合作用，制造有机物、固氮、供氧等功能；森林和草地具有防风固沙、水土保持作用，湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候。 （3）潜在价值：目前尚不清楚的价值。 2、生态工程的基本原理： （1）自生：在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。 （2）循环：通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能的被后一环节利用，减少整个生产环节废物的产生。 （3）协调：生物与生物、生物与环境的协调与适应。 （4）整体：遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。 12．【答案】（1）（土壤)取样器；干漏斗分离 （2）间接使用 （3）分层；食物（和栖息环境）；速度和方向 （4）第四、第五；1.375（11/8）；含碳有机物和CO2；光合作用（和化能合成作用） 【解析】【解答】（1）为了调查林场中土壤动物类群的丰富度，通常采用（土壤)取样器取样的方法进行采集、调查，而后利用记名计算法核目测估计法进行统计，对于体型较小的动物使用干漏斗分离法进行分离。 （2）该林场生态系统的植物通过根系固着土壤，减少土壤流失，实现涵养水源的作用，这是生物多样性表现的生态价值，体现的是间接价值。 （3）通过在高层树下植入低龄云杉等，逐渐形成了以人工纯林为顶层，灌木、草、花、次生林的复层异龄混交结构，在垂直方向上出现了明显的分层现象，这种分层有利于生物充分利用空间、资源，动物直接或间接以植物为食，并且需要植物提供栖息空间，因此动物的分层现象主要与食物（和栖息环境）有关，这说明人类活动可以影响群落演替的方向和速度。 （4）①图中P是生产者，而A，B，C，D均属于消费者，图中的食物链有P→A→B→D和P→A→B→C→D，可见D为第四、五个营养级，假定B中的能量不变，将D的食物（能量)比例由B∶C=1∶1调整为2∶1（能量传递效率按10%计算)，当D的食物比例改变前，设传递给D的能量为x，则1/2x来自于B，1/2x来自于C，能量传递效率按10%计算，需要B的能量为1/2x÷10%+1/2x÷10%÷10%=55x；当D的食物比例发生改变后，设传递给D的能量为y，则2/3y来自于B，1/3y来自于C，需要B的能量为2/3y÷10%+1/3y÷10%÷10%=40y；而B中的能量不变，则55x=40y，该生态系统传递给D的能量是原来的y÷x=55÷40=1.375倍。 ②碳循环过程中，碳元素在生物群落和无机环境之间是以二氧化碳的形式循环的，而在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递的，因此碳循环在生态系统的不同组成成分间以二氧化碳和含碳有机物的形式进行传递。 ③林场生态系统中，P通过①光合作用（或化能合成作用）摄取碳的速率，与所有生物成分通过呼吸作用（包括分解者的分解作用）释放碳的速率大致相等，则说明可以自我维持碳循环的平衡，此时群落演替到顶级群落水平。 【分析】1、调查研究小动物类群的丰富度常用取样器取样的方法进行采集。 2、生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。 3、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。 4、人类活动会改变群落演替的方向和速度。 5、生态系统碳循环：（1）碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳；（2）碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物；（3）碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环；（4）碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动；（5）碳循环过程为：无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用，而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。 6、摄入量=同化量+粪便量；同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量ⅹ100%。 13．【答案】（1）生态系统的组成成分；食物链和食物网（营养结构）；消费者；分解动物粪便及动植物遗体残骸和残枝败叶 （2）该营养级生长、发育、繁殖的能量；16；未被利用的能量 （3）自生/整体/自生和整体；生态系统中的组分越多，食物网越复杂/营养结构越复杂，其自我调节能力越强/抵抗力稳定性越强 【解析】【解答】（1）生态系统指在自然界的一定的空间内生物与环境构成的统一整体，结构的组成包括组成成分（生物群落和非生物环境）及营养结构（食物链和食物网）；物质循环发生在生物群落与无机环境之间，消费者的存在可以加快物质循环；淤泥中的细菌是分解者，分解者可以分解动物粪便及动植物遗体残骸。 （2）图表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图[单位：J/（cm2·a）]，动物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量，各级动物的同化量去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量。故其中C表示该营养级用于生长、发育、繁殖的能量，若食物链“水草→鱼→水鸟”中鱼所处的营养级的同化量为500J/（cm2·a），则两营养级的能量传递效率为（100-20）÷500×100%=16%。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况，图中未显示出来的能量是未被利用的能量。 （3）由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生原理，同时考虑了自然生态规律的同时，也考虑经济和社会等的影响力，故本工程体现了生态工程建设的自生和整体原理；生态系统中的组分越多，食物网越复杂/营养结构越复杂，其自我调节能力越强，抵抗力稳定性越强，故打造湿地人工红树林时，往往考虑种植多种红树植物。 【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。 （1）组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。 （2）营养结构是指食物链和食物网。 2、摄入量=同化量+粪便量；同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量ⅹ100%。 3、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，称为生态系统的稳定性；生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力，该能力的基础是负反馈调节；物种数目越多，营养结构越复杂，自我调节能力越大，抵抗力稳定性越高；生态系统的稳定性具有相对性，当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时，便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。 4、生态工程原理：自生原理、循环原理、协调原理和整体原理。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$