内容正文:
专题09 人与环境
一、单选题
1.(23-24高二上·北京朝阳·期末)2023 年,北京的城市绿化覆盖率达 49.3%,在城区营建了生物多样性保育小区近 300 处、小微湿地近500 处,设置了人工鸟巢、昆虫旅馆等。如今的北京,已成为世界生物多样性最丰富的大都市之一。下列措施中不利于增加北京城市生物多样性的是( )
A.对害虫进行生物防治,减少化学杀虫剂的使用
B.将新造林与原有绿地连通,打通动物活动的生态廊道
C.积极引入外来物种,在湖泊、山林地带进行放生活动
D.完善以植物园、动物园、救助中心为主的迁地保护体系
2.(23-24高二上·北京朝阳·期末)下列生活方式中,有利于减少生态足迹的是( )
A.用乘坐公共交通工具代替私家车出行
B.提高食物中肉类占比,降低蔬菜占比
C.及时升级换代手机、电脑等电子产品
D.利用智能设施将室温长期控制在 24℃
3.(23-24高二下·北京西城·期末)高原鼠兔是一种植食性鼠类,擅长挖洞,种群密度过高会对草场造成破坏,其干燥的粪便(草灵脂)可入药。白腰雪雀有时会借住鼠兔的洞穴生活,并为鼠兔报警。下列说法错误的是( )
A.常采用标记重捕法调查高原鼠兔的种群密度
B.高原鼠兔在该生态系统中属于第二营养级
C.鼠兔粪便可入药体现生物多样性的直接价值
D.高原鼠兔和白腰雪雀之间存在互利共生关系
4.(23-24高二下·北京东城·期末)2023年北京市翠湖国家城市湿地公园保护性开放十周年,通过一系列生物多样性保护、水体保护、生态系统监测等措施,基本再现北京湿地原生态。下列关于翠湖湿地及其保护措施不正确的是( )
A.湿地中的287种鸟类,534种高等植物构成了翠湖湿地生态系统
B.采用绿化废弃物资源再利用技术,体现了生态工程中的“循环”原理
C.湿地公园实行预约开放的措施,减少了人类活动对湿地恢复的干扰
D.建立湿地公园对生物多样性进行保护属于就地保护措施
5.(23-24高二下·北京石景山·期末)通过对生态足迹需求与自然生态系统的承载力进行比较,可以判断某一国家或地区目前可持续发展的状态,以便对未来人类生存和社会经济发展作出科学规划和建议。下列叙述不正确的是( )
A.碳足迹是指吸收燃烧化石燃料所排放的CO₂所需的森林和海洋面积
B.生态足迹的持续增大,可能会导致土地荒漠化和海平面上升
C.培育高光合效率的农作物、“桑基鱼塘”等生产方式能减少生态足迹
D.健康环保的生活方式,如低碳出行、多吃素食等可有效减少生态足迹
6.(22-23高二下·北京顺义·期末)马缨丹作为观赏植物由墨西哥引入夏威夷,由于马缨丹的竞争能力优于当地植物,对牧场造成了危害。为防治马缨丹,引入了23种昆虫,有8种得到良好的发展,使马缨丹得以控制。依据上述现象不能得出的结论是( )
A.马缨丹能够很好地适应夏威夷的环境
B.夏威夷地区采用生物防治的方法控制马缨丹
C.夏威夷地区缺少马缨丹的天敌
D.引入的23种昆虫不会导致生态入侵
7.(22-23高二上·北京朝阳·期末)生物多样性保护已成为生态系统的恢复与重建工作的重要方向,下列关于生态系统恢复的叙述正确的是( )
A.生物多样性保护就是保护生态系统的物种多样性
B.恢复与重建工作利用了生态系统的自我调节能力
C.减少捕食者和寄生生物的数量可提高生态系统的稳定性
D.生态系统恢复稳定后,群落的物种组成不再发生改变
8.(21-22高二下·北京石景山·期末)大兴安岭是我国保存较完好、面积最大的原始森林,通过样方法可以调查该处的( )
A.遗传多样性 B.物种多样性 C.生态系统多样性 D.基因多样性
9.(21-22高二上·北京朝阳·期末)塞罕坝曾被称作“千里松林”,但由于过度采伐,成为荒原。经林场建设者们的设计和几十年的艰苦努力创造了荒原变林海的奇迹。以下叙述错误的是( )
A.塞罕坝林场的变化说明人类活动影响群落演替的方向和速度
B.播种多种树种增加物种多样性有利于提高生态系统稳定性
C.我国西北地带的荒漠可以完全复制塞罕坝生态恢复模式
D.人工林场的建设助力碳中和,体现了生态系统的间接价值
10.(21-22高二上·北京海淀·期末)冬季生态型种植、养殖模式如下图所示,下列分析不正确的是( )
A.经过微生物的分解作用秸秆及牛粪中的有机物转变为无机物
B.该种植、养殖模式遵循了生态工程的自生和整体等原理
C.温室内温度较高降低了牛维持体温的能量消耗,使牛生长加快
D.该种植、养殖模式较好地实现了物质和能量的循环利用
11.(21-22高二上·北京海淀·期末)草方格沙障是用干的麦草、稻草、芦苇等扎成方格形状固定于沙中,并在方格中播撒固沙植物的种子,用来防风固沙、涵养水分的一种治沙方法。某地用该方法治理正在沙化的土地并取得良好效果。下列叙述不正确的是( )
A.草方格能蓄积降水促进固沙植物生长
B.该过程体现了生物多样性的直接价值
C.该方法可增大治理区域的物种丰富度
D.人类活动可改变群落演替的方向和速度
12.(21-22高二下·北京西城·期末)富营养化水体的重要特征之一是单细胞绿藻和蓝细菌含量高。用人工模拟自然条件的方法,选取三种水生植物,对滇池入湖河道污水进行净化实验,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.叶绿素a含量可反映水中绿藻和蓝细菌含量
B.三种水生植物均可降低水体叶绿素a浓度
C.水生植物对绿藻有抑制作用可能是因为其在营养和光能利用上的竞争优势
D.水生植物主要通过吸收水体中的有机物使水体富营养化程度下降
13.(20-21高二上·北京丰台·期末)人类的生活和生产活动都会消耗地球上的资源并产生一定的废物。下列关于人类活动对生态环境影响的叙述,不正确的是( )
A.生态足迹的值越大,对生态和环境的影响就越大
B.开车出行相比步行、食用蔬菜相比吃牛肉,都会增大生态足迹
C.化石燃料的开采和使用增加了CO2的排放,加剧了温室效应
D.人类活动并非一定破坏环境,也能改善环境
14.(20-21高二下·北京顺义·期末)下列关于人类活动对环境的影响或人口增长带来的问题,叙述不正确的是( )
A.生态足迹越大,人类对环境的影响越小
B.与步行相比,开车出行会增大生态足迹
C.人口负增长会造成劳动力不足、人口老龄化等问题
D.人口增长过快会造成交通拥堵、环境恶化、资源短缺等问题
15.(20-21高二下·北京东城·期末)我国思想家孟子、庄子等提出了“天人合一”的哲学观念,体现人与自然和谐统一的美好愿景。下列不符合这一思想的是( )
A.禁止开发和利用自然资源是保护生物多样性的基本原则
B.桑基鱼塘生态系统与普通稻田生态系统相比实现了能量的多级利用
C.遵循“整体”原理,在进行生态工程建设时也要考虑经济、社会系统的影响
D.将废弃物加工成有机肥,减少垃圾产生,可以减小生态足迹
16.(20-21高二上·北京西城·期末)二十世纪中叶以来 , 发展中国家兴起的以良种、化肥、灌溉和扩大种植面积等为标志的“绿色革命”极大提高了作物的产量和产值,为缓解人口增长而造成的粮食短缺做出了巨大贡献。但农作物种植趋于单一化造成的系列不良影响也逐渐引起人们关注。下列叙述不正确的是( )
A.各种优良品种的广泛种植淘汰了原有传统品种,提高物种多样性
B.为提高种植面积毁林开荒,丧失了许多野生物种的潜在价值
C.单一种植造成农业生态系统抵抗力稳定性下降,易受病虫害侵扰
D.建立种质资源库、复合型生态农业是应对负效应的有效对策
17.(20-21高二上·北京丰台·期末)下图是某地哺乳动物和鸟类生存受到威胁的各主要原因及其比例。据图分析下列说法不合理的是( )
A.哺乳动物生存受到威胁的主要原因是偷猎和丧失栖息地
B.鸟类生存受到威胁的主要原因是丧失栖息地
C.生物入侵对鸟类生存的威胁比哺乳动物更大
D.提高植物类群的物种丰富度有利于减缓哺乳动物和鸟类的生存威胁压力
18.(20-21高二上·北京丰台·期末)秦岭植被多样、物种丰富,生活着大熊猫等珍稀生物。不同地区、不同部门先后在秦岭建立了20多个国家级和省级自然保护区、几十处森林公园和风景名胜区,这些保护区分属于不同地区和部门管理。下列叙述不正确的是( )
A.这种分属于不同地区和部门的管理模式,不利于更好地保护生物多样性
B.为了有利于大熊猫种群的延续,可以采取措施将大熊猫分布区连接起来
C.人们将购买的动物在秦岭实施“放生”,有利于生物多样性的保护
D.在秦岭野生动物园附近违法建造别墅,会影响生物多样性
19.(20-21高二上·北京房山·期末)束毛藻是海洋中最主要的固氮藻类之一,它能够将N2转化成NH3、NO2—等。请判断以下说法不正确的是( )
A.在海洋生态系统中,束毛藻属于分解者,在物质循环中起重要作用
B.束毛藻将N2转化成的NH3、NO2—等,可用于合成蛋白质
C.束毛藻可通过光合作用,吸收大气中CO2降低温室效应
D.CO2浓度升高使海水pH下降,对束毛藻的生长不利
一、单选题
1.(23-24高二下·北京东城·期末)碳汇是指吸收大气中CO2的过程或活动。研究者以嫩江流域流动沙丘上的樟子松和杨树人工林为研究对象,测定其生态系统碳储量,结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A.图中各种植物通过光合作用吸收大气中CO2实现对碳的储存
B.结果说明树种和林龄对嫩江沙地人工林生态系统碳储量均有显著影响
C.人工林不仅能防风固沙还可增加碳汇,体现了生物多样性的间接价值
D.依据生态工程中的协调原理,应单一种植碳储量更高的樟子松人工林
2.(23-24高二上·北京朝阳·期末)为实现农户脱贫和庭院人居环境改善的双重目标,我国科技工作者在内蒙古某地示范应用以温室大棚为设施中心的庭院生态工程模式,改造前后的物质流向如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.该生态工程的建设遵循了整体、协调、循环、自生等生态学基本原理
B.人和动物粪尿堆肥还田实现了物质的循环利用,减少了对环境的污染
C.该庭院生态工程能够实现能量多级利用,不需要来自外部的能量输入
D.该庭院生态工程的建设既能改善生态环境,又能提高社会和经济效益
3.(23-24高二上·北京海淀·期末)2060年前,实现碳中和已被纳入我国生态文明建设的总体布局。碳汇是指森林和海洋等同化CO₂的能力。我国科学家提出在海水养殖区建造“BCP—MCP”地球生态工程, 以提高海洋碳汇。BCP是指浮游植物通过光合作用固定在有机物中的碳,MCP是指利用微生物产生难分解的有机物所固定的碳。下列相关叙述不正确的是( )
A.“BCP—MCP”的建立有助于加快碳中和进程
B.与MCP相比,BCP 固定的碳不再参与物质循环
C.该生态工程遵循自生、循环、整体和协调等原理
D.参与BCP的生物属于该生态系统的第一营养级
4.(23-24高二上·北京海淀·期末)中华穿山甲为国家一级保护动物,主要生活在长江流域以南地区的杂木林或灌丛等隐蔽条件好的生境中。截止2019年,该物种数量下降约90%。下列相关叙述不正确的是( )
A.其鳞片可入药体现间接价值
B.该物种数量下降使其基因多样性降低
C.划定其保护地属于就地保护
D.森林开垦可能会导致其栖息地碎片化
5.(22-23高二下·北京顺义·期末)在清末时期,河北塞罕坝地区的“木兰围场”开围放垦,使得美丽的高岭变成了荒漠。1962年开始对塞罕坝进行生态修复,经过一代代人的艰苦努力,创造出了适合当地生长的华北落叶松、樟子松、云杉等组成的混交林。今天的塞罕坝被赞誉为“花的世界、林的海洋、珍禽异兽的天堂”。在此生态修复中遵循的生态原理不包括( )
A.自生 B.协调 C.循环 D.整体
6.(22-23高二下·北京西城·期末)1977年恩格贝开始防沙治沙生态建设,数十年间实现了从“沙进人退”到“绿进沙退”的历史性转变。以下说法正确的是( )
A.改造初期引进速生乔木,以迅速改善当地的生态环境
B.“绿进沙退”可防风固沙,体现生物多样性的间接价值
C.过度放牧导致土地沙化,因此沙漠绿化后要严禁放牧
D.沙漠变成绿洲,生态系统的恢复力稳定性也逐步增强
7.(22-23高二下·北京东城·期末)为积极应对全球气候变化,我国政府宣布2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值),2060年前力争实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。下列关于碳循环的叙述不正确的是( )
A.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行
B.群落稳定阶段植物吸收CO2速率与生物释放CO2速率大致相等
C.垃圾分类、回收再利用实现了生态系统的物质循环,提高了能量传递效率
D.植树造林、寻找新的清洁能源等多项措施将助力碳中和目标的早日实现
8.(23-24高二上·北京海淀·期末)我国西南地区是被子植物多样性最高的地区,也是濒危植物分布相对集中的地区。下列叙述不正确的是( )
A.西南地区被子植物多样性高与其多变的地貌和环境有关
B.道路建设导致的栖息地丧失和碎片化是生物多样性的重要威胁
C.西南地区的被子植物资源可能具有极为重要的潜在价值
D.将濒危植物转移至繁育中心是保护生物多样性最有效的措施
9.(23-24高二上·北京海淀·期末)通过人工造林种草、退耕还林还草、小流域治理等措施治理京津地区的风沙源头地,恢复了部分被破坏的生态系统,减缓了生态环境恶化对京津以及周边地区的影响。下列叙述不正确的是( )
A.人工造林种草、退耕还林还草等措施的目的是将京津地区恢复为自然生态系统
B.人工造林种草需考虑所种植林木、草种在京津地区风沙源头地的生态适应性
C.实施京津风沙源治理工程需要遵循自生、循环、协调、整体的生态学原理
D.京津地区的生态工程建设需兼顾生态和社会、经济效益,以实现可持续发展
10.(21-22高二下·北京西城·期末)下图为1961~2007年间世界人口数量与生态足迹曲线图。下列叙述错误的是( )
A.四十几年间全球生态赤字在逐渐扩大
B.生活方式变化是全球生态足迹快速上升的主要原因
C.合理应用现代生物技术可提高全球生态承载力
D.绿色出行、低碳生活可以降低人均生态足迹
11.(21-22高二下·北京西城·期末)建立自然保护区是保护生物多样性的重要措施。关于下图所示保护区的叙述,错误的是( )
A.核心保护区面积需根据被保护物种的特点确定
B.核心保护区要避免人类活动的干扰破坏
C.缓冲区中可进行砍伐、采矿和狩猎等高影响活动
D.建立绿色通道可以有效降低栖息地的碎片化
12.(20-21高二上·北京丰台·期末)某生态工程的设计过程中,四位工程师依次表达了自己的设计理念。
甲:进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力;乙:通过系统设计,使前一环节产生的废物尽可能被后一环节利用,以减少整个生产环节中废物的产生;丙:生态工程建设时,应尽量提高生物多样性的程度,构建复合群落,有效选择生物组分并合理布设;丁:进行生态工程建设时,需要处理好生物与生物、生物与环境的平衡与适应,需要考虑环境容纳量。请问甲、乙、丙、丁四位工程师分别从哪个原理提出自己的理念?( )
A.整体、协调、自生、循环 B.整体、循环、自生、协调
C.循环、协调、自生、整体 D.循环、自生、协调、整体
13.(21-22高二上·北京海淀·期末)交通基础设施建设、河流水电资源开发、居民用地扩张等大规模人类活动,往往造成物种生活环境的整体性被割裂,栖息地碎片化。为了应对生境碎片化带来的环境问题,人们采取建设绿色生态廊道的措施。下列叙述不正确的是( )
A.大规模基础设施建设会增大生态足迹
B.栖息地碎片化会使生物多样性下降
C.建设生态廊道不利于濒危物种的保护
D.生态廊道为动植物的扩散、迁徙提供了通道
14.(20-21高二上·北京海淀·期末)蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图,下列叙述正确的是( )
A.该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B.该生态工程设计突出体现了物质循环再生的原理
C.农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D.影响蚯蚓分解处理效率的因素只有温度。
15.(20-21高三上·北京房山·期末)我国海关在一件进境邮件中查获一批活体蚂蚁,总数超600只。经初步鉴定为弓背蚁属,体型较大,适应力强,繁殖力强。目前国内也有部分人员饲养弓背蚁作为宠物。下列相关说法正确的是( )
A.该批活体蚂蚁与我国本土蚂蚁属于同一种群
B.海关应对其进行实施截留并做进一步处理
C.作为宠物的弓背蚁不想饲养后可就地放生
D.弓背蚁进入我国有利于提高我国的生物多样性
二、非选择题
16.(23-24高二下·北京石景山·期末)某喀斯特地区石漠化严重,土层浅薄,生态环境极为脆弱。该地区的植被恢复过程中,凋落叶的分解对土壤有机碳(SOC)的含量及碳排放均有影响。研究人员选择6种耐干旱贫瘠的优良树种进行了研究。
(1)植物凋落物进入土壤后,可被分解为可溶性有机碳和微小植物残片,并在土壤中稳定储存。因此,凋落物是SOC 的重要来源。通过 作用,可将部分 SOC转变为 等无机物,此过程称为 SOC 的输出。
(2)为了解不同树种凋落物分解速率,取每种树的0.5g凋落叶添加至土壤表层, 180天后检测各组的质量损失率,结果见下表。表明 。
树种
光皮株木
青冈栎
海南椴
任豆
降香黄檀
望天树
质量损失率
48.2%
16.5%
50.1%
32.5%
41.8%
26.3%
(3)研究人员还进行了凋落物对SOC 输出影响的研究,检测结果如下图。对照组的处理是 ,且与各组的温度、水分等条件均一致。据图可知,除海南椴和任豆外,其余树种的凋落叶都促进了SOC 的分解。得出此结论的依据是 。
(4)综合上述研究,从生态系统物质循环与能量流动角度出发,在处于植被恢复初期的地区,可以选择凋落叶分解速率较 的几种树,以促进土壤养分的循环与利用;在处于植被恢复中后期的地区,可选择的树种及理由是 。此生态修复工程中遵循了 的原理。
17.(23-24高二上·北京大兴·期末)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
松材线虫的入侵
1982年,我国森林中松树发生大规模病害。科研人员从病死的松树上分离出松墨天牛等昆虫及引起木材变蓝的蓝变菌,然而将它们再次接种到健康松树却并未造成病害。检测刚发病的松树,最终发现木质部里的松材线虫堵塞了营养输送,造成松树大面积死亡。
松材线虫原产北美,是外来入侵物种。松树分泌的松脂以及防御物质能抵抗病虫害,北美地区松材线虫的危害并不严重。科研人员探究了线虫入侵,过程与结果见图1和图2。
中国松树质地偏硬,蓝变菌会让松树木质部变得松软,利于松材线虫寄生。刚羽化的松墨天牛会分泌信息素吸引松材线虫进入天牛气管,并导致气管变粗、气管壁弹性增加。松材线虫能准确识别寄主天牛不同发育时期的气味,从而快速定位到刚羽化的天牛。寄生在天牛气管中的松材线虫能释放信息素,上调天牛体内蜕皮素合成相关基因的表达,加速天牛羽化,缩短天牛从幼虫发育到成虫所需时间,进而提高松墨天牛数量。此外,显微镜观察发现,与寄生在松树中的线虫相比,松材线虫在进入松墨天牛体内前进行了蜕皮,表面几乎不携带细菌和真菌。
松墨天牛和松材线虫之间协同进化,使得双方种群不断扩大。找到科学有效的控制松材线虫的方法,对保护我国森林生态系统具有重要意义。
(1)松材线虫和松墨天牛分泌的信息素作为一种 信息,在调节二者种间关系的过程中发挥重要作用。
(2)图中结果表明,中国线虫繁殖能力 北美线虫,且接种顺序实验证明中国线虫 ,因此对松林的危害显著增强。
(3)请将下列各项的序号排序,以呈现本文中科学家的研究思路: 。
①对比中国线虫与北美线虫的差异 ②确定松材线虫导致松树患病的原因 ③通过接种方法寻找致病生物 ④分析松材线虫成功入侵我国的原因
(4)综合上述研究结果,松材线虫在我国成功入侵的原因包括 。
a.蓝变菌促进了松材线虫对松树的寄生
b.分布在松树木质部,堵塞松树的营养输送
c.促进天牛羽化,提升天牛数量,进而促进线虫传播
d.蜕皮后再进入天牛体内,使其免于被天牛免疫系统识别和清除
e.促进天牛气管变粗和气管壁弹性增强,从而承载更多线虫
(5)为保护森林生态系统,请提出防治松材线虫的有效措施 。
18.(23-24高二上·北京海淀·期末) 学习以下材料,回答(1) ~(3)题。
稻鱼蛙共作种养
立体农业,就是充分利用群落的空间结构和季节性,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。例如,“板栗—茶树结构”“稻—鱼—甡结构”等都是有益的尝试。
黑斑蛙为我国长江中下游地区常见的蛙类,具有极高的生态价值和经济价值,开发利用和人工养殖的前景广阔。南方某地进行“稻鱼蛙共作种养模式”实验, 实验区稻田总面积2000 m²,以每200 m²为一个单元,共设10个共作单元,单元外围的防护设施包括防逃围网和防禽天网等。黑斑蛙幼体由水产养殖合作社自繁自育,规格为4g/尾; 鱼种选用耐低氧能力强的泥鳅,规格为3g/尾; 水稻品种为茎粗叶挺、分蘖力强、抗逆性好的“隆两优1988”。
6月初,在实验区内施发酵有机肥,10天后进行人工翻耕并栽插水稻秧苗,实验中不再追肥。肥料既是水稻栽培基肥,也是蛙、鱼培养的天然饵料。 实验中,根据黑斑蛙生长情况,选择不同规格和营养成分的人工饵料。泥鳅以共作稻田中的单细胞藻类、摇蚊幼虫、蚯蚓、植物碎屑和杂草等天然饵料为食,全程不投喂人工饵料。实验投入与产出比如下表。
表稻鱼蛙共作种养工作种养实验区收支明细表
实验收入
实验成本
品种
产量/kg
产值/元
项目
支出明细
金额/元
黑斑蛙
4953
148560
黑斑蛙苗种
130000尾
13 000
泥鳅
25
625
泥鳅苗种
2000尾
100
稻谷
670
2 780
水稻
种子、育秧
300
饵料
不同时期专用
49 000
其他
物料、租金和人工等
29 100
合计
151965
合计
91 500
稻鱼蛙共作种养模式, 可以实现资源循环利用,不仅具有“四增·四节” 的效果,即增粮、增鱼、增蛙、增效和节药、节肥、节水、节工,还能有效降低劳动强度和农业污染,一块稻田生产出优质稻谷及动物蛋白产品,可以增加农民的实际获得。
(1)该实验探索“以稻供荫、以蛙护稻、稻鱼蛙共作”的生态农业模式,可以有效利用水稻田群落的 结构,提高单位空间中的经济效益。其中,稻谷遮荫对黑斑蛙种群生存的影响属于 因素。
(2)除实验开始前施用有机肥外,实验过程中实现“免化肥、免农药”,符合国家提倡的环保种植要求。推广该种植方式的意义是 。
(3)据表可知,实验期间,该稻田的利润约为 元/m²(保留小数点后2位数字)。为进一步提高收入,有些农户提出“泥鳅无需投喂饲料,初始投放数量越大越好”,请从生态经济学的角度,评价这一想法是否合理,并阐述理由 。
19.(22-23高三上·北京朝阳·期末)为发挥北京南海子麋鹿苑湿地的生态效益,研究者利用城市再生水对其进行生态恢复。
(1)麋鹿曾广泛分布于我国,野外灭绝后,1985年重新从英国引入,在北京麋鹿苑建立了性别比例为3:1(♀:♂)的 ,通过影响 来提高麋鹿数量。麋鹿苑的所有生物与 共同组成了生态系统。
(2)上世纪九十年代,由于上游水体污染、缺乏净水补充、垃圾回填等各种外界干扰超过麋鹿苑的 能力,导致其水面严重缩小、水体缺氧,生态平衡遭到破坏。因此,2006- 2008年将小红门污水处理厂处理后的再生水引入麋鹿苑,实施了湿地修复工程。 再生水经过滤消毒后,流入水位较深、植物丰富、并放置有适于微生物生长的填料的潜流湿地区。随后,水流进入麋鹿活动区。污水处理厂再生水及湿地修复工程前后水质 情况见下表。
参数
处理后的再生水
湿地修复前( 2006年)
湿地修复后(2009年)
国家排放标准
总氮( mg/L)
5.6
3.4
1.7
15
总磷( mg/L)
3.3
0.3
0.1
1.0
* COD( mg/L)
29.8
101
15.2
20
注:COD(化学需氧量),表示污水中生物体分解有机物消耗的氧气量,可间接反映水质 有机物含量。
(3)据表可知,湿地修复后的水中总氮、总磷含量和COD均 ,请依据所学知识和题中信息解释原因 。
(4)在麋鹿苑种植多种牧草并利用净化后水喷灌,增加了麋鹿草料的供给,减少了人工饲 料补充量,从能量流动的角度看,_______(多选),取得了良好的生态和经济效益。
A.增加了生产者固定的太阳能
B.减少了人工输入生态系统的能量
C.提高了能量传递效率
(5)工程完成后,麋鹿苑植物和鸟类物种数量均有提升,不仅为北京市民提供了生物多样性保护和湿地教育的场所,促进了当地旅游业的发展;同时湿地还起到了蓄积降水、调节洪水、净化再生水的作用,体现了生物多样性的 价值。
(6)从上世纪八十年代至今,麋鹿苑湿地生态环境的一系列变化体现了群落的 过 程,人类活动影响了该过程的 。要维护恢复后的麋鹿苑湿地生态系统,还可采 取 (举两例)等措施,以保护水体。
20.(23-24高二上·北京·期末)为研究全球气候变暖对亚高山草甸的影响,科研人员在五台山采用模拟增温的方式开展了相关实验。
(1)亚高山草甸是一种地处高寒地带,以嵩草、苔草等为优势种的 群落(填群落类型),该群落中生存的植物一般具有叶片狭窄、表面有茸毛或蜡质层等特征,以 寒冷、干旱的环境。
(2)在植被生长旺盛的8月,科研人员在五台山亚高山草甸的3个海拔高度各设置1个观测样地,开展增温实验。然后从每个样地 选择5个样方进行植被调查。对照样地应设置在增温点附近植被类型 的地方。本实验中一共设置了 个样方。3年后,开展样方调查,并统计分析得到下图所示结果。表明 。
注:盖度是指植物地上部分垂直投影面积占地面的比率
(3)物种重要值能反映某物种在群落中的优势程度,是该物种的相对高度、相对盖度和相对频度(出现次数)三者之和的平均值。经统计,对照组和增温组各物种的重要值如下表。
对照组
增温组
种群
重要值
种群
重要值
矮生嵩草
0.31
矮生嵩草
0.08
点地梅
0.04
点地梅
0.01
翻白草
0.07
翻白草
0.11
高山唐松草
0.06
高山唐松草
0.02
葛缕子
0.04
葛缕子
0.04
华北马先蒿
0.03
蓝花棘豆
0.08
假水生龙胆
0.03
毛蕊老鹳草
0.06
蓝花棘豆
0.07
梅花草
0.01
毛茛
0.03
蒲公英
0.07
毛蕊老鹳草
0.06
珠芽蓼
0.15
梅花草
0.02
紫苞风毛菊
0.05
蒲公英
0.05
高山早熟禾
0.06
珠芽蓼
0.13
火绒草
0.06
紫苞风毛菊
0.03
尖嘴苔草
0.07
铃铃香青
0.04
紫花地丁
0.09
①矮生嵩草是亚高山草甸的主要优势种,也是牲畜喜食的一种牧草。拥有庞大的根系,极耐牲畜践踏,对草甸的水土保持有重要作用。增温处理下其在群落中的优势程度 。
②分析可知,增温至少可以从 两方面影响到群落的结构。
(4)进一步研究发现,增温会导致地下生物量(以土壤根系干重表示)减少。出现此现象的原因可能是温度升高造成土壤水分 。
(5)亚高山草甸作为一种特殊的草地类型,不仅在调节气候、保持水土、维持生物多样性等方面发挥重要的生态功能,而且可以为牲畜提供食物来源,极具经济价值。结合上述信息,分析全球气候变暖对亚高山草甸的影响 。
21.(22-23高二下·北京石景山·期末)碳达峰和碳中和目标的提出是构建人类命运共同体的时代要求,增加碳存储和减少碳释放是实现碳中和的重要举措。
(1)碳存储和碳释放离不开碳循环。生态系统碳循环是指组成生物体的碳元素在 和 之间循环往复的过程。请在下图中用箭头表示出各成分之间碳元素的传递过程 。
(2)被海洋捕获的碳称为蓝碳,滨海湿地是海岸带蓝碳生态系统的主体。滨海湿地单位面积的碳埋藏速率是陆地生态系统的15倍,主要原因是湿地中饱和水环境使土壤微生物处于 条件,导致土壤有机质分解速率 。
(3)为提高湿地蓝碳储量,某地实施了如下图所示的“退养还湿”生态修复工程。
①该工程遵循的生态学基本原理包括 (答出两点即可),根据物种在湿地群落中的 差异,可适时补种适宜的物种。
②测定盐沼湿地不同植物群落的碳储量,发现翅碱蓬阶段为180.5kg·hm-2、芦苇阶段为3367.2kg·hm-2,说明在 的不同阶段,盐沼湿地植被的碳储量差异很大。
(4)碳达峰和碳中和是全世界人民共同奋斗才能实现的目标。请从增加碳存储和减少碳释放两个方面各提出一条有效措施 。
22.(22-23高二下·北京西城·期末)充分挖掘核桃园农业生态系统的价值,探索新型生产经营模式,对核桃产业升级具有重要意义。
(1)与天然核桃林相比,核桃种植园区的生物组分较少,营养结构简单, 能力较弱, 稳定性较低,因此需人工维持和管理。
(2)某些地区尝试推广“猪-沼-果”生态循环模式,以减少化肥的使用。
①为探究沼液、沼渣作为有机沼肥是否可提高核桃产量,研究者进行了相关实验,结果如下:
分组
土壤中
叶绿素含量(mg/L)
平均单叶宽(cm)
平均单叶长(cm)
产量(kg/亩)
速效氮(mg/kg)
速效磷(mg/kg)
速效钾(mg/kg)
实验组
56
4.94
356.1
2.056
6.92
14.26
29.86
对照组
42.7
4.55
317.4
1.789
6.93
13.85
25.03
请根据实验结果分析有机沼肥提高核桃产量的可能机制 。
②生态农业已成为现代农业发展的趋势。请以“果树”“沼气池”“猪”“农户”为关键词,构建该地的生态农业模式图 (用箭头及文字说明)。
③采用沼肥代替化肥进行农业生产,主要体现了 的生态工程原理。
(3)除“猪-沼-果”模式外,还有“果-草-禽”“果-鹅-渔”等多种模式。下列说法合理的是______。
A.交通不畅、燃料缺乏和经济相对落后的丘陵山地可推广“猪-沼-果”模式
B.“果-草-禽”模式应用的技术操作简单,可在果园虫害严重地区推广
C.水资源比较充裕,并有池塘的农户可推广“果-鹅-渔”模式
D.生态循环农业应把经济效益放在首位,注重农产品的产量和品质
E.无论哪种模式都应考虑到除核桃以外其他产品的市场需求
23.(22-23高二上·北京平谷·期末)互花米草是外来入侵植物,严重威胁我国滨海湿地生态系统。科研人员针对其入侵的原因与防治方法开展了相关研究。
(1)互花米草被列入我国首批外来入侵物种名单。严重的外来物种入侵会导致当地原有植物种类锐减,使 降低甚至丧失。
(2)随着快速生长的互花米草的引入,输入生态系统的 增加,沿 流动,进而影响系统内其他生物的生物量。红树植物秋茄是分布于我国滨海湿地的一种本土植物,与互花米草在群落中的地位或作用相似,二者的种间关系是 。
(3)为探究互花米草适应滨海湿地的原因,研究人员对生活在不同盐浓度下互花米草叶片和根中的保护酶SOD活性进行了检测,结果如下图:
研究结果显示:叶片中SOD酶活性随盐浓度升高而 ,而根部SOD活性 。表明互花米草在低盐浓度下,产生较多的SOD酶适应滨海湿地环境。
(4)互花米草能通过向周围环境分泌物质,抑制周围植物的生长来提高自身的入侵能力,叫做化感作用。为了防治互花米草入侵,选取本地植物秋茄开展相关研究。制备不同浓度的互花米草浸提液,分别处理本地红树植物秋茄。一段时间后,检测秋茄生长情况,结果如下图。
结果表明:秋茄对互花米草化感作用的适应能力高,依据是 。
(5)依据本实验研究,为了防治互花米草的生态入侵,请为当地生态部门提出合理的建议 。
24.(22-23高二上·北京西城·期末)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
砒砂岩区弃耕农田的群落演替。内蒙古鄂尔多斯砒砂岩地区气候干燥,广种薄收,地表大面积裸露。2002 年启动退耕 还林还草工程后,逐步形成不同类型的群落。研究者选择撂荒年限从 5~50 年的 26 个退耕 群落作为样地,进行了调查。研究发现,砒砂岩区弃耕农田物种组成相对简单,优势种较为明显。弃耕 5 年,一、 二年生草本占据优势地位。弃耕 13 年,多年生植物占据绝对优势。随着演替的进行,植被 群落逐渐向小灌木群落演替。随摞荒年限的增加,样地物种丰富度呈现了先增加后降低的 趋势,而这可能与种间关系和其它因素(如资源可利用量)有关。研究者利用生态学方法,以撂荒 5 年作为演替“早期”,分别计算出其余各演替阶段 群落与“早期”的距离系数。以撂荒年限为自变量,群落距离系数为因变量得到图 1 所示 拟合曲线,其斜率即为演替速度。植被群落演替的过程是植物与环境互相影响,协同变化的过程。研究者对环境与植被群落演替进行了相关性分析。部分结果如图 2,图中圈出的四个区域按撂荒年限划分。撂荒 年限、环境因子与土壤养分用带箭头的射线表示,实线段越长代表该因子在整个演替过程 中的影响越大。不同撂荒年限的区域和射线之间夹角越小,说明二者关系越密切。例如, 撂荒 5~8 年,植被群落演替和土壤磷、钾元素关系最密切,这说明演替初期先锋植物对土 壤成分的敏感度相对较大。但土壤磷、钾元素的实线段长度在所有因子中相对较短,说明 其在整个演替过程中权重不大。通过调查砒砂岩区植被,探索植被群落演替规律,明确典型群落生物量与土壤养分的 关系,对于制定合理有效的环境治理措施、实现环境和经济可持续发展,具有重要意义。
(1)砒砂岩区弃耕农田发生的演替过程属于 演替。弃耕初期一、二年生草本占据 优势地位。随着演替的进行,多年生植物逐步取代其优势地位的原因可能是 。
(2)据图 1,随撂荒年限增加,群落演替速度 ,撂荒 30 年群落接近 状态。
(3)由图 2 可知,影响砒砂岩地区退耕地植被群落演替的最主要因素是 。演替后 期地形地势等环境因子对群落植被产生了重要的影响,请将下列环境因子与具体影响 的主要因素连线 。
(4)研究者尝试通过引种植物来提高砒砂岩地区的物种多样性,继而提高植物群落向更高级群落演替的速度,请对引种提出适当建议 (至少两条)。
25.(21-22高二下·北京石景山·期末)1989年,“瓦尔迪兹”油轮意外失事泄漏大量原油,造成严重的海洋污染,各种生物种群均受到威胁。为探究原油污染对海獭的影响,生态学家进行了长达25 年的研究,有以下发现:
a.随着时间推移,原油污染区大部分生物种群都有一定程度的恢复,但该区域和毗邻的非污染区海獭种群均在持续减少。
b.原本主要以海豹为食的虎鲸,现大量捕食海獭。
c.人类过度捕捞鲑鱼,造成以鲑鱼为食的海豹数量锐减。
d.海獭的食物海胆数量增加,而海胆的食物大型褐藻数量锐减。
请回答下列问题:
(1)石油降解过程中会产生Pb、Cd、Cr等重金属,在海洋生物体内的浓度会 环境中的浓度。
(2)上述材料中,虎鲸至少属于食物链(网)中的第 营养级;食物链顶端的虎鲸种群数量最少,从能量流动角度分析,原因是 。
(3)若不停止过度捕捞鲑鱼,多年后该海域生态系统可能出现的结果有 。
①虎鲸的生存受到威胁 ②流经该生态系统的总能量下降
③该生态系统结构变得简单 ④该生态系统抵抗力稳定性提高
(4)由上述发现可知,原油泄漏 (填“是”或“不是”)引起海獭数量持续减少的直接原因。
(5)结合本研究,你认为我国2021年在长江流域重点水域开始实行“十年禁渔”的目的是 。
26.(21-22高二下·北京西城·期末)在某沿海沼泽生态系统(陆地部分)中,米草为优势种,飞虱是数量最多的草食动物,多种无脊椎动物捕食飞虱,形成相对复杂的营养关系(图1)。
(1)图1所示食物网中,营养级最多有 级,盲蝽和豹蛛的关系是 。
(2)为探究肉食节肢动物对草食节肢动物和植物生产力的影响,以该生态系统的营养结构为蓝图,在温室中构建了四个人工生态系统(如表),其中各种群密度与自然生态系统相同。一段时间后统计飞虱密度并测定米草生物量,结果如图2、图3。
系统
植物和动物
甲
米草
乙
米草,飞虱
丙
米草,飞虱,盲蝽
丁
米草,飞虱,盲蝽,三种蜘蛛
有一种观点认为,增加肉食者的多样性更有利于压制初级消费者,从而保护生产者。上述实验结果 (填“支持”或“不支持”)该观点,依据是 。请解释出现上述结果的可能原因 。
(3)自该地发展休闲垂钓有关的旅游业以来,在垂钓密集区沿海植物群落出现了一定程度的退化,低潮带出现大量裸露泥滩和草食蟹的洞穴,而未开放的区域植物群落一直延伸到海水中。请尝试对这一现象进行解释 ,并在保留休闲垂钓活动的前提下就恢复沿海植物群落提出合理建议 。
27.(21-22高二下·北京西城·期末)活性污泥(含多种细菌和真菌)和微藻可用于污水处理,微藻还可用于生产饲料和生物燃料。研究人员将活性污泥与蛋白核小球藻等质量混合,构建了菌-藻共生系统。用相同生物量的菌-藻系统、蛋白核小球藻(纯藻)与活性污泥(纯菌),在适宜pH、光照等条件下,分别处理人工污水,定期取样测定水质相关指标,结果如下图所示。
注:COD指的是化学耗氧量,可间接反映污水中有机物含量。
(1)在菌-藻系统中,藻类光合作用产生的O2促进了好氧菌的代谢,利用污水中的NO3-和PO43- 制造的 可供给细菌生长;细菌可提供 维持藻类生长。
(2)在有些条件下,藻与菌之间存在竞争抑制,请举一例 。
(3)据图可知,与纯菌、纯藻相比,利用菌-藻系统处理人工污水具有优势,依据是 。
(4)与活性污泥相比,利用菌-藻系统处理污水的优势有 。
A.微藻与菌共同作用,优势互补,净化污水效率高
B.微藻光合作用释放氧气,可减少人工增氧的成本
C.微藻可作为饲料、生物燃料的原料,实现废物资源化利用
D.使污水中的物质和能量得以循环利用,提高了能量利用率
(5)在实际应用于污水处理之前,还需对菌-藻系统做进一步研究。请提出一个研究课题 。
28.(21-22高二上·北京顺义·期末)珊瑚是众多珊瑚虫聚集而成的生物群体,其通过分泌CaCO3而形成珊瑚礁。近年来,海洋旅游开发带来的环境变化造成珊瑚的健康状况显著低,为探索环境胁迫下珊瑚的生理响应策略,我国科研人员开展相关研究。
(1)珊瑚以及栖息在礁体表面和附近的鱼类、浮游生物等全部生物共同构成了珊瑚礁的 。
(2)珊瑚虫、虫黄藻(栖息于珊瑚虫体内的单细胞海藻)及浮游生物的营养关系如图1所示。
由图可知,珊瑚虫所需的有机物主要来源于虫黄藻的 (填生理过程),少部分通过捕食浮游生物获得。珊瑚虫与虫黄藻相互依存构成了 的种间关系,这种关系的平衡是维护珊瑚健康的基石。
(3)我国南海某岛北侧常年进行旅游开发,水体浑浊度显著高于南侧。科研人员在该岛的南北两侧分别设置样地,对两种优势造礁珊瑚采样,在相应水体环境下检测其体内虫黄藻的相关指标,结果如图2、图3所示。
①由图2可知,北侧水域的两种珊瑚体内虫黄藻的光合速率相对值均较南侧明显降低,最可能的原因是 。
②科研人员冲洗珊瑚样品获得虫黄藻样液,再使用 于显微镜下统计虫黄藻数目并计算其密度。图3显示,与南侧相比,北侧 。
(4)进一步研究发现岛屿北侧两种珊瑚体内的有机物总量与南侧相比并无明显降低,结合上述研究以及(2)中珊瑚虫营养方式推测,在水体环境变化的胁迫下,两种珊瑚维持体内有机物供应最可能的策略分别是 。
(5)环境的持续恶化会造成虫黄藻从珊瑚虫体内逃逸,引起珊瑚白化死亡。在发展海洋旅游的同时,如何维持该岛珊瑚资源的可持续利用,请你提出两条合理建议 。
29.(21-22高二上·北京海淀·期末)过度放牧使锡林郭勒草原牧草的年平均产量下降。为兼顾草原生态系统的稳定和畜牧业的发展,科研人员选取样地,探究不同放牧强度对草原群落特征的影响。
(1)在所选研究样地的植被中,有禾本科、莎草科、菊科等植物类群,这些植物的高度各不相同,使群落在垂直方向上具有明显的分层现象,形成群落的 。
(2)科研人员根据单位面积可承载的牲畜数量设定放牧强度,连续3年的6~9月份在牧草的生长季进行不同强度放牧,测定得到的部分结果如下表所示。
禁牧
轻度放牧
中度放牧
重度放牧
高度平均值(cm)
第2年
25.77
17.55
16.62
13.72
第3年
22.52
18.89
18.76
16.65
多度平均值(个/m2)
第2年
399.33
366.33
479.67
312.33
第3年
398.00
351.00
508.17
339.50
盖度平均值(%)
第2年
60.83
68.33
51.67
49.17
第3年
62.50
70.83
53.33
47.50
植物的总物种数
第2年
33
34
36
31
第3年
37
36
41
28
注:多度代表物种个体数目的多少;盖度指植物地上部分垂直投影的面积占地面的比率。
①样地内某种植物的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,称为这个物种的 。若进一步调查某物种的种群密度,可采用 法进行调查。
②科研人员发现,样地内禾本科牧草植株高度最高、莎草科次之、菊科最矮。随放牧强度增加,牧草平均高度降低,推测牲畜最可能优先采食 科的牧草。与禁牧组相比,轻度放牧组牧草 (选填下列字母),轻度放牧组出现盖度变化的可能原因是 。
a.多度升高、盖度下降 b.多度下降、盖度升高
(3)在 放牧条件下,植物的总物种数达到最高,可能的原因是受采食影响,植物的高度和盖度降低,使地表环境中 等非生物因素发生改变,有利于其他植物的生长。
(4)综合以上研究,请你对锡林郭勒草原的可持续性发展提出一条建议: 。
30.(20-21高二下·北京朝阳·期末)西藏拉鲁湿地是世界稀有的,国内最大的城市湿地。由于20世纪60年代以来挖排水渠,建采石场,致使湿地退化。为恢复和重建该湿地生态系统,研究者进行了相关探索。
(1)拉鲁湿地生态系统是由该区域的 与它的 相互作用而形成的统一整体。
(2)调查1965~1999年间拉鲁湿地植被,发现湿地经历了沼泽化湿地阶段→沼泽化草甸阶段→草甸阶段,说明该区域发生了 。
(3)结合拉鲁湿地的原始面积,生物组成等,研究者评估了拉鲁湿地生态系统生物多样性的价值,结果如下表。
表 拉鲁湿地生态系统生物多样性价值
序号
项目
效果
1
吸收CO2
7.88×104t
2
吸附空气中尘埃
5.48×103t
3
蓄洪防旱
1.24×108m3
4
科学与教育
提供特种标本、教育实践基地
5
娱乐
休闲、旅游
6
生物栖息地
为水生生物、珍稀动物等提供生存环境
其中,属于生物多样性间接价值的是 (填序号)。
(4)为了尽快修复该生态系统,研究者提出以下策略。
策略一:优化种质。补播适宜该地区的,对污染物净化能力强的禾本科、莎草科植物,通过人工设计使其形成互利共存关系,加速湿地植被的复壮更新。
策略二:施加肥料。适度施加有机肥,提高土壤营养条件,增强土壤微生物活动能力。
策略三:野生鸟类恢复。设置必要的补食基地和栖息设施,实现鸟类的招引回归。
①策略一所遵循的生态工程基本原理有 (写出两项);
②试从生态系统物质循环的角度,说明策略二的科学性: 。
③策略三对生物多样性的保护属于 保护。
④为更好的修复该生态系统,请再提出一个合理的修复策略: 。
(5)经过修复,拉鲁湿地水域面积扩大三分之一,动植物种类和数量逐年增加,湿地生态效益和经济效益逐年呈现上升趋势。请结合本案例,阐述你对“人与自然和谐共生”这一观点的理解 。
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专题09 人与环境
一、单选题
1.(23-24高二上·北京朝阳·期末)2023 年,北京的城市绿化覆盖率达 49.3%,在城区营建了生物多样性保育小区近 300 处、小微湿地近500 处,设置了人工鸟巢、昆虫旅馆等。如今的北京,已成为世界生物多样性最丰富的大都市之一。下列措施中不利于增加北京城市生物多样性的是( )
A.对害虫进行生物防治,减少化学杀虫剂的使用
B.将新造林与原有绿地连通,打通动物活动的生态廊道
C.积极引入外来物种,在湖泊、山林地带进行放生活动
D.完善以植物园、动物园、救助中心为主的迁地保护体系
【答案】C
【分析】生物多样性的保护:(1)就地保护(自然保护区):就地保护是保护物种多样性最为有效的措施。(2)易地保护:动物园、植物园(3)利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护。如建立精子库、种子库等。4)利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护。如人工授精、组织培养和胚胎移植等。
【详解】A、对害虫进行生物防治,减少化学杀虫剂的使用,可以减少环境污染,有利于增加北京城市生物多样性,A不符合题意;
B、将新造林与原有绿地连通,打通动物活动的生态廊道,利于生物之间的基因交流,利于增加生物多样性,B不符合题意;
C、引入外来物种,在湖泊、山林地带进行放生活动,可能造成生态入侵,不利于多样性保护,C符合题意;
D、完善以植物园、动物园、救助中心为主的迁地保护体系,可以对动植物加以保护,利于增加生物多样性,D不符合题意。
故选C。
2.(23-24高二上·北京朝阳·期末)下列生活方式中,有利于减少生态足迹的是( )
A.用乘坐公共交通工具代替私家车出行
B.提高食物中肉类占比,降低蔬菜占比
C.及时升级换代手机、电脑等电子产品
D.利用智能设施将室温长期控制在 24℃
【答案】A
【分析】生态足迹是指在现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需要的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积,具有全球性。生态承载力与生态足迹之间的差值可以反映生态环境压力。
【详解】A、乘坐公共交通工具,减少家庭小汽车的使用可以减少汽车对道路、停车场的直接占用面积,也减少吸收尾气所需要的林地面积,降低生态足迹,A正确;
B、肉类相对蔬菜等植物,食物链上营养级更高,食物链传递过程中会有能量的散失,增加生态足迹,B错误;
C、及时升级换代手机、电脑等电子产品会增大生态足迹,C错误;
D、应根据环境温度及时调整室内温度,可通过开窗等措施改变温度,利用智能设施将室温长期控制在 24℃不利于减少生态足迹,D错误。
故选A。
3.(23-24高二下·北京西城·期末)高原鼠兔是一种植食性鼠类,擅长挖洞,种群密度过高会对草场造成破坏,其干燥的粪便(草灵脂)可入药。白腰雪雀有时会借住鼠兔的洞穴生活,并为鼠兔报警。下列说法错误的是( )
A.常采用标记重捕法调查高原鼠兔的种群密度
B.高原鼠兔在该生态系统中属于第二营养级
C.鼠兔粪便可入药体现生物多样性的直接价值
D.高原鼠兔和白腰雪雀之间存在互利共生关系
【答案】D
【分析】1、种群密度调查方法:
(1)逐个计数法:适用于分布范围较小、个体较大的种群。
(2)黑光灯诱捕法:适用于有趋光性的昆虫。
(3)样方法:适用于植物或活动能力弱、活动范围小的动物。
(4)标记重捕法:适用于活动能力强、活动范围大的动物。
2、生物多样性的价值:
(1)直接价值:是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,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价值。
(2)间接价值:主要体现在调节生态系统的功能等方面。
(3)潜在价值:人们尚不清楚的价值。
【详解】A、高原鼠兔活动能力强,活动范围大,采用标记重捕法调查种群密度,A正确;
B、高原鼠兔是一种植食性鼠类,属于初级消费者,位于第二营养级,B正确;
C、直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,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价值,鼠兔粪便可入药体现生物多样性的直接价值,C正确;
D、高原鼠兔和白腰雪雀之间的关系为原始合作,D错误。
故选D。
4.(23-24高二下·北京东城·期末)2023年北京市翠湖国家城市湿地公园保护性开放十周年,通过一系列生物多样性保护、水体保护、生态系统监测等措施,基本再现北京湿地原生态。下列关于翠湖湿地及其保护措施不正确的是( )
A.湿地中的287种鸟类,534种高等植物构成了翠湖湿地生态系统
B.采用绿化废弃物资源再利用技术,体现了生态工程中的“循环”原理
C.湿地公园实行预约开放的措施,减少了人类活动对湿地恢复的干扰
D.建立湿地公园对生物多样性进行保护属于就地保护措施
【答案】A
【分析】生物多样性包括物种多样性、基因多样性、生态系统多样性.保护措施有:①就地保护:建立自然保护区和风景名胜区是生物多样性最有效的保护;②易地保护:将灭绝的物种提供最后的生存机会利用生物技术对濒危物种基因进行保护.协调好人与生态环境的关系是关键,要反对盲目的掠夺式地开发利用(合理利用是最好的保护)。
【详解】A、生态系统是指在自然界的一定的空间内,生物与环境相互作用构成的统一整体,湿地中的287种鸟类,534种高等植物不能构成翠湖湿地生态系统,A错误;
B、采用绿化废弃物资源再利用技术,实现了物质循环,体现了生态工程中的“循环”原理,B正确;
C、人类活动会影响生态修复,湿地公园实行预约开放的措施,减少了人类活动对湿地恢复的干扰,C正确;
D、就地保护,即建立自然保护区,建立湿地公园对生物多样性进行保护属于就地保护措施,D正确。
故选A。
5.(23-24高二下·北京石景山·期末)通过对生态足迹需求与自然生态系统的承载力进行比较,可以判断某一国家或地区目前可持续发展的状态,以便对未来人类生存和社会经济发展作出科学规划和建议。下列叙述不正确的是( )
A.碳足迹是指吸收燃烧化石燃料所排放的CO₂所需的森林和海洋面积
B.生态足迹的持续增大,可能会导致土地荒漠化和海平面上升
C.培育高光合效率的农作物、“桑基鱼塘”等生产方式能减少生态足迹
D.健康环保的生活方式,如低碳出行、多吃素食等可有效减少生态足迹
【答案】A
【分析】生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。生态足迹是一种可操作的定量方法。通过生态足迹需求与自然生态系统的承载力进行比较即可以定量判断某一国家或地区目前可持续发展的状态,以便对未来人类生存和社会经济发展作出科学规划和建议。
【详解】A、碳足迹是指扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积,A错误;
B、生态足迹的持续增大,意味着对资源的需求和对环境的压力增加,可能会导致土地荒漠化和海平面上升等生态问题,B正确;
C、培育高光合效率的农作物可以提高单位面积的生产力,“桑基鱼塘”等生产方式实现了资源的高效利用和循环,这些都能减少生态足迹,C正确;
D、健康环保的生活方式,如低碳出行减少了能源消耗和温室气体排放,多吃素食降低了对畜牧业的需求,从而减少土地占用等,可有效减少生态足迹,D正确。
故选A。
6.(22-23高二下·北京顺义·期末)马缨丹作为观赏植物由墨西哥引入夏威夷,由于马缨丹的竞争能力优于当地植物,对牧场造成了危害。为防治马缨丹,引入了23种昆虫,有8种得到良好的发展,使马缨丹得以控制。依据上述现象不能得出的结论是( )
A.马缨丹能够很好地适应夏威夷的环境
B.夏威夷地区采用生物防治的方法控制马缨丹
C.夏威夷地区缺少马缨丹的天敌
D.引入的23种昆虫不会导致生态入侵
【答案】D
【分析】生物多样性面临的威胁及原因:①生态环境的改变和破坏;②掠夺式的开发利用;③环境污染;④外来物种的影响。
【详解】A、马缨丹的竞争能力优于当地植物,对牧场造成了危害,说明马缨丹能够很好地适应夏威夷的环境,A不符合题意;
B、为防治马缨丹,引入了23种昆虫,有8种得到良好的发展,使马缨丹得以控制,因此,夏威夷地区采用生物防治的方法控制马缨丹,B不符合题意;
C、马缨丹作为观赏植物由墨西哥引入夏威夷,马缨丹的竞争能力优于当地植物,对牧场造成了危害,而且为防治马缨丹,引入了23种昆虫,有8种得到良好的发展,使马缨丹得以控制,说明夏威夷地区缺少马缨丹的天敌,C不符合题意;
D、引入的23种昆虫,属于外来物种,且有8种得到良好的发展,可能会导致生态入侵,D符合题意。
故选D。
7.(22-23高二上·北京朝阳·期末)生物多样性保护已成为生态系统的恢复与重建工作的重要方向,下列关于生态系统恢复的叙述正确的是( )
A.生物多样性保护就是保护生态系统的物种多样性
B.恢复与重建工作利用了生态系统的自我调节能力
C.减少捕食者和寄生生物的数量可提高生态系统的稳定性
D.生态系统恢复稳定后,群落的物种组成不再发生改变
【答案】B
【分析】1、生物的多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
2、生态恢复与重建是指根据生态学原理,通过一定的生物、生态以及工程的技术与方法,人为地改变和切断生态系统退化的主导因子或过程,调整、配置和优化系统内部及其与外界的物质、能量和信息的流动过程及其时空秩序,使生态系统的结构、功能和生态学潜力尽快地成功地恢复到一定的或原有的乃至更高的水平,生态系统或群落在遭受火灾、砍伐、弃耕等后而发生的次生演替实质上也属于一种生态恢复过程。
【详解】A、生物多样性包括包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,A错误;
B、恢复生态学是利用生物群落的演替,使生态系统恢复到一定的水平,强调其自我调节能力和生物的适应性,B正确;
C、捕食者和寄生生物属于生态系统的一部分,减少后生态系统的复杂程度降低,生态系统稳定性会降低,C错误;
D、生态系统恢复稳定后,群落的物种组成依然会发生改变,D错误。
故选B。
8.(21-22高二下·北京石景山·期末)大兴安岭是我国保存较完好、面积最大的原始森林,通过样方法可以调查该处的( )
A.遗传多样性 B.物种多样性 C.生态系统多样性 D.基因多样性
【答案】B
【分析】生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
【详解】样方法不仅可以调查种群的密度,也可以调查物种的丰富度,因此通过样方法能够调查的是物种多样性,不能通过此法调查遗传多样性、生境多样性、基因多样性。
故选B。
9.(21-22高二上·北京朝阳·期末)塞罕坝曾被称作“千里松林”,但由于过度采伐,成为荒原。经林场建设者们的设计和几十年的艰苦努力创造了荒原变林海的奇迹。以下叙述错误的是( )
A.塞罕坝林场的变化说明人类活动影响群落演替的方向和速度
B.播种多种树种增加物种多样性有利于提高生态系统稳定性
C.我国西北地带的荒漠可以完全复制塞罕坝生态恢复模式
D.人工林场的建设助力碳中和,体现了生态系统的间接价值
【答案】C
【分析】1、生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对人工生态系统进行分析、设计和调控,或对已被破坏的生态环境进行修复、重建,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境,促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺工程。
2、生产工程以生态系统的自组织、自我调节能力为基础,遵循着整体协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】A、塞罕坝林场的从荒原变林海变化,说明人类活动影响群落演替的方向和速度,A 正确;
B、播种多种树种增加物种多样性,自我调节能力增强,有利于提高生态系统稳定性 ,B正确;
C、我国西北地带的荒漠极度缺水,实现生态恢复 ,应选择适宜的树种,不可以完全复制塞罕坝生态恢复模式,C错误;
D、人工林场的建设助力碳中和,有利于维持生态系统的稳定,体现了生态系统的间接价值,D正确。
故选C。
10.(21-22高二上·北京海淀·期末)冬季生态型种植、养殖模式如下图所示,下列分析不正确的是( )
A.经过微生物的分解作用秸秆及牛粪中的有机物转变为无机物
B.该种植、养殖模式遵循了生态工程的自生和整体等原理
C.温室内温度较高降低了牛维持体温的能量消耗,使牛生长加快
D.该种植、养殖模式较好地实现了物质和能量的循环利用
【答案】D
【分析】生态系统的结构包括形态结构和功能结构,生态系统的范围可大可小,相互交错,太阳系就是一个生态系统,太阳就像一台发动机,源源不断给太阳系提供能量。生态系统是开放系统,为了维系自身的稳定,生态系统需要不断输入能量,否则就有崩溃的危险。许多基础物质在生态系统中不断循环,其中碳循环与全球温室效应密切相关,生态系统是生态学领域的一个主要结构和功能单位,属于生态学研究的最高层次。
【详解】A、利用微生物的发酵作用及时使有机物分解成无机物,加速物质的循环过程, A正确;
B、图中作为生产者的蔬菜与作为消费者的牛,可以互通O2和CO2,进而使O2和CO2得到充分利用,遵循了生态工程的自主和整体等原理,B正确;
C、如图的设计能够充分利用光能,使牛棚的温度保持较高的水平,这使牛因维持体温而消耗的能量减少,更多的有机物用于牛的生长发育,因此,牛的生长速率明显提高,C正确;
D、从生态系统功能的角度分析,题中所述的养殖模式较好地实现了物质的循环利用,但能量是不能循环的,D错误。
故选D。
11.(21-22高二上·北京海淀·期末)草方格沙障是用干的麦草、稻草、芦苇等扎成方格形状固定于沙中,并在方格中播撒固沙植物的种子,用来防风固沙、涵养水分的一种治沙方法。某地用该方法治理正在沙化的土地并取得良好效果。下列叙述不正确的是( )
A.草方格能蓄积降水促进固沙植物生长
B.该过程体现了生物多样性的直接价值
C.该方法可增大治理区域的物种丰富度
D.人类活动可改变群落演替的方向和速度
【答案】B
【分析】根据题意,草方格可用于防风固沙、涵养水分,治理沙漠化,有利于土壤的形成和植物的生长,据此分析。
生物多样性的价值:1、直接价值:直接价值表现在当地消费使用价值(如食物,消费等)和生产使用价值(野外收获进入贸易市场);
2、间接价值:一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物,并作为二氧化碳汇集在调节全球气候变化中的作用,等等。
3、潜在价值:今天,没有人敢确定现在还未被利用的那些物种在将来也不会有利用的价值。
【详解】A、草方格能防风固沙、涵养水分,有利于蓄积降水,促进固沙植物生长,A正确;
B、该过程体现了生物多样性的间接价值,间接价值一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物,并作为二氧化碳汇集在调节全球气候变化中的作用等,B错误;
C、该方法有利于土壤的形成,促进植物的生长,有利于其他生物的定居和物种丰富度的增加,C正确;
D、该过程是人工干预了当地的群落演替过程,不但改变了演替速度,也改变演替方向,D正确;
故选B。
12.(21-22高二下·北京西城·期末)富营养化水体的重要特征之一是单细胞绿藻和蓝细菌含量高。用人工模拟自然条件的方法,选取三种水生植物,对滇池入湖河道污水进行净化实验,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.叶绿素a含量可反映水中绿藻和蓝细菌含量
B.三种水生植物均可降低水体叶绿素a浓度
C.水生植物对绿藻有抑制作用可能是因为其在营养和光能利用上的竞争优势
D.水生植物主要通过吸收水体中的有机物使水体富营养化程度下降
【答案】D
【分析】富营养化水体的重要特征之一是单细胞绿藻和蓝细菌含量高。
【详解】A、叶绿素a含量可反映水中绿藻和蓝细菌含量,叶绿素a含量越多,水中绿藻和蓝细菌含量越多,A正确;
B、根据图可知,三种水生植物均可降低水体叶绿素a浓度,B正确;
C、水生植物对绿藻有抑制作用可能是因为其在营养和光能利用上的竞争优势,从而使得绿藻的数量减少,C正确;
D、水生植物无法吸收水体中的有机物,有机物是由微生物分解成无机物后才被植物利用的,D错误。
故选D。
13.(20-21高二上·北京丰台·期末)人类的生活和生产活动都会消耗地球上的资源并产生一定的废物。下列关于人类活动对生态环境影响的叙述,不正确的是( )
A.生态足迹的值越大,对生态和环境的影响就越大
B.开车出行相比步行、食用蔬菜相比吃牛肉,都会增大生态足迹
C.化石燃料的开采和使用增加了CO2的排放,加剧了温室效应
D.人类活动并非一定破坏环境,也能改善环境
【答案】B
【分析】生态足迹:又叫生态占用,指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积。生态足迹越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响越大。
【详解】A、生态足迹的值越大,对生态和环境的影响就越大,A正确;
B、吃牛肉消耗的资源相比食用蔬菜多,会增大生态足迹,B错误;
C、化石燃料的开采和使用增加了CO2的排放,加剧了温室效应,C正确;
D、人类活动并非一定破坏环境,也能改善环境,如植树造林,净化污水等,D正确。
故选B。
14.(20-21高二下·北京顺义·期末)下列关于人类活动对环境的影响或人口增长带来的问题,叙述不正确的是( )
A.生态足迹越大,人类对环境的影响越小
B.与步行相比,开车出行会增大生态足迹
C.人口负增长会造成劳动力不足、人口老龄化等问题
D.人口增长过快会造成交通拥堵、环境恶化、资源短缺等问题
【答案】A
【分析】生态足迹是要维持一个人、地区、国家的生存所需要的或者指能够容纳人类所排放的废物的、具有生物生产力的地域面积。
【详解】A、生态足迹越大,人类对环境的影响越大,A错误;
B、与步行相比,开车出行会增大生态足迹,B正确;
C、人口负增长会造成劳动力不足、人口老龄化等问题,C正确;
D、人口增长过快会造成交通拥堵、环境恶化、资源短缺等问题,D正确。
故选A。
15.(20-21高二下·北京东城·期末)我国思想家孟子、庄子等提出了“天人合一”的哲学观念,体现人与自然和谐统一的美好愿景。下列不符合这一思想的是( )
A.禁止开发和利用自然资源是保护生物多样性的基本原则
B.桑基鱼塘生态系统与普通稻田生态系统相比实现了能量的多级利用
C.遵循“整体”原理,在进行生态工程建设时也要考虑经济、社会系统的影响
D.将废弃物加工成有机肥,减少垃圾产生,可以减小生态足迹
【答案】A
【分析】“天人合一”的哲学观念,体现人与自然和谐统一的美好愿景,在生态学中主要体现在构建人工生态系统时做到废物资源化,实现了能量的多级利用,进行生态工程建设时要遵循整体性原理。
【详解】A、禁止开发和利用自然资源,没有人类活动的参与,未体现人与自然和谐统一,A错误;
B、桑基鱼塘生态系统实现的废物资源化,实现了能量的多级利用,B正确;
C、进行生态工程建设时要遵循整体性原理,C正确;
D、废弃物加工成有机肥,实现物质的循环利用,减轻对生态环境的利用,D正确。
故选A。
16.(20-21高二上·北京西城·期末)二十世纪中叶以来 , 发展中国家兴起的以良种、化肥、灌溉和扩大种植面积等为标志的“绿色革命”极大提高了作物的产量和产值,为缓解人口增长而造成的粮食短缺做出了巨大贡献。但农作物种植趋于单一化造成的系列不良影响也逐渐引起人们关注。下列叙述不正确的是( )
A.各种优良品种的广泛种植淘汰了原有传统品种,提高物种多样性
B.为提高种植面积毁林开荒,丧失了许多野生物种的潜在价值
C.单一种植造成农业生态系统抵抗力稳定性下降,易受病虫害侵扰
D.建立种质资源库、复合型生态农业是应对负效应的有效对策
【答案】A
【分析】农作物种植趋于单一化易造成农业生态系统成分简单结构单一,物种多样性降低,导致生态系统抵抗力稳定性下降。同时为提高种植面积毁林开荒,使许多野生动物丧失了栖息地,进而丧失了许多野生物种的潜在价值;建立种质资源库,保护基因的多样性,建立复合型生态农业是应对负效应的有效对策。
【详解】A、各种优良品种的广泛种植淘汰了原有传统品种,使物种多样性下降,A错误;
B、为提高种植面积毁林开荒,使许多野生物种丧失了生存环境,致使物种多样性下降,生态系统抵抗力稳定性下降,最终丧失了许多野生物种的潜在价值,B正确;
C、单一种植造成农业生态系统成分简单结构单一,抵抗力稳定性下降,易受病虫害侵扰,C正确;
D、建立种质资源库,保护基因的多样性;建立复合型生态农业提高物种丰富度,提高生态系统的抵抗力稳定性,是应对负效应的有效对策,D正确。
故选A。
【点睛】
17.(20-21高二上·北京丰台·期末)下图是某地哺乳动物和鸟类生存受到威胁的各主要原因及其比例。据图分析下列说法不合理的是( )
A.哺乳动物生存受到威胁的主要原因是偷猎和丧失栖息地
B.鸟类生存受到威胁的主要原因是丧失栖息地
C.生物入侵对鸟类生存的威胁比哺乳动物更大
D.提高植物类群的物种丰富度有利于减缓哺乳动物和鸟类的生存威胁压力
【答案】C
【分析】由图示可知,威胁生物生存的原因有栖息地被破坏、偷猎、外来物种入侵、环境污染、其他原因等,分析哺乳动物和鸟类受到威胁的原因所占的比例,可得出各原因对哺乳动物和鸟类生存影响的大小。图中可以看出丧失栖息地对鸟类的威胁最大,偷猎和丧失栖息地对哺乳动物的威胁大。
【详解】A、据分析可知,哺乳动物生存受到威胁的主要原因是偷猎和丧失栖息地,A正确;
B、据分析可知,鸟类生存受到威胁的主要原因是丧失栖息地,B正确;
C、根据图分析可知,生物入侵对哺乳动物生存的威胁比鸟类更大,C错误;
D、提高植物类群的物种丰富度,有利于提高营养结构的复杂程度,进而增强生态系统的抵抗力稳定性,减缓哺乳动物和鸟类的生存威胁压力,D正确。
故选C。
18.(20-21高二上·北京丰台·期末)秦岭植被多样、物种丰富,生活着大熊猫等珍稀生物。不同地区、不同部门先后在秦岭建立了20多个国家级和省级自然保护区、几十处森林公园和风景名胜区,这些保护区分属于不同地区和部门管理。下列叙述不正确的是( )
A.这种分属于不同地区和部门的管理模式,不利于更好地保护生物多样性
B.为了有利于大熊猫种群的延续,可以采取措施将大熊猫分布区连接起来
C.人们将购买的动物在秦岭实施“放生”,有利于生物多样性的保护
D.在秦岭野生动物园附近违法建造别墅,会影响生物多样性
【答案】C
【分析】“生物多样性”是生物(动物、植物、微生物)与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,包括生态系统、物种和基因三个层次。生物多样性是人类赖以生存的条件,是经济社会可持续发展的基础,是生态安全和粮食安全的保障。
【详解】A、分属于不同地区和部门的管理模式,不利于更好地保护生物多样性,A正确;
B、生物多样性保护最有效的措施就是就地保护,将大熊猫分布区连接起来,就是为了大熊猫种群的延续,B正确;
C、人们将购买的动物在秦岭实施“放生”有可能造成外来物种入侵,导致生物多样性降低,C错误;
D、在秦岭野生动物园附近违法建造别墅,影响动物的生存,影响生物多样性,D正确。
故选C。
19.(20-21高二上·北京房山·期末)束毛藻是海洋中最主要的固氮藻类之一,它能够将N2转化成NH3、NO2—等。请判断以下说法不正确的是( )
A.在海洋生态系统中,束毛藻属于分解者,在物质循环中起重要作用
B.束毛藻将N2转化成的NH3、NO2—等,可用于合成蛋白质
C.束毛藻可通过光合作用,吸收大气中CO2降低温室效应
D.CO2浓度升高使海水pH下降,对束毛藻的生长不利
【答案】A
【分析】生态系统的结构包括两部分:生态系统的成分和营养结构,前者包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者;生态系统的营养结构包括食物链和食物网。
【详解】A、在海洋生态系统中,束毛藻属于生产者,是生态系统的主要成分,能将太阳能转变成化学能,储存在制造的有机物中,A错误;
B、束毛藻将N2转化成的NH3、NO2-等,可用于合成蛋白质和核酸两类大分子有机物,蛋白质和核酸都含有N元素,B正确;
C、束毛藻可通过光合作用,吸收大气中CO2降低温室效应,C正确;
D、CO2浓度升高使海水pH下降,影响束毛藻细胞膜蛋白的功能,对束毛藻的生长不利,D正确。
故选A。
一、单选题
1.(23-24高二下·北京东城·期末)碳汇是指吸收大气中CO2的过程或活动。研究者以嫩江流域流动沙丘上的樟子松和杨树人工林为研究对象,测定其生态系统碳储量,结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A.图中各种植物通过光合作用吸收大气中CO2实现对碳的储存
B.结果说明树种和林龄对嫩江沙地人工林生态系统碳储量均有显著影响
C.人工林不仅能防风固沙还可增加碳汇,体现了生物多样性的间接价值
D.依据生态工程中的协调原理,应单一种植碳储量更高的樟子松人工林
【答案】D
【分析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础,遵循着自生、循环、协调、整体等生态学基本原理。
【详解】A、植物是生产者, 可通过光合作用吸收大气中CO2实现对碳的储存,A正确;
B、根据数据可知,相同林龄的樟子松林与杨树林相比,二者的生态系统碳储量存在显著差异;同种林型不同林龄之间的生态系统碳储量存在显著差异,因此林型和林龄对嫩江沙地人工林生态系统碳储量均有显著影响,B正确;
C、人工林不仅能防风固沙还可增加碳汇,这属于生态功能,体现了生物多样性的间接价值,C正确;
D、协调原理是指处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量;单一种植碳储量更高的樟子松人工林,不遵循协调原理,此外单一树种的人工林容易爆发病虫害,因此不应单一种植樟子松的人工林,D错误。
故选D。
2.(23-24高二上·北京朝阳·期末)为实现农户脱贫和庭院人居环境改善的双重目标,我国科技工作者在内蒙古某地示范应用以温室大棚为设施中心的庭院生态工程模式,改造前后的物质流向如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.该生态工程的建设遵循了整体、协调、循环、自生等生态学基本原理
B.人和动物粪尿堆肥还田实现了物质的循环利用,减少了对环境的污染
C.该庭院生态工程能够实现能量多级利用,不需要来自外部的能量输入
D.该庭院生态工程的建设既能改善生态环境,又能提高社会和经济效益
【答案】C
【分析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础,遵循着自生(通过有效选择生物组分并合理布设,有助于生态系统维持自生能力)、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)、协调(处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量)、整体(进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力)等生态学基本原理。
【详解】A、该生态工程通过通过有效选择生物组分并合理布设(自生原理),能实现农户脱贫和庭院人居环境改善的双重目标(整体原理),同时能实现物质的循环利用(循环原理),考虑到生物与环境、生物与生物的适应(协调原理),A正确;
B、人和动物粪尿堆肥还田实现了物质的循环利用,实现了物质的多级利用,减少了对环境的污染,B正确;
C、该庭院生态工程能够实现能量多级利用,但仍需要外部的能量输入,如太阳光能,C错误;
D、该庭院生态工程的建设既能改善生态环境,又能提高社会和经济效益,遵循了生态工程的整体原理,D正确。
故选C。
3.(23-24高二上·北京海淀·期末)2060年前,实现碳中和已被纳入我国生态文明建设的总体布局。碳汇是指森林和海洋等同化CO₂的能力。我国科学家提出在海水养殖区建造“BCP—MCP”地球生态工程, 以提高海洋碳汇。BCP是指浮游植物通过光合作用固定在有机物中的碳,MCP是指利用微生物产生难分解的有机物所固定的碳。下列相关叙述不正确的是( )
A.“BCP—MCP”的建立有助于加快碳中和进程
B.与MCP相比,BCP 固定的碳不再参与物质循环
C.该生态工程遵循自生、循环、整体和协调等原理
D.参与BCP的生物属于该生态系统的第一营养级
【答案】B
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物。
【详解】A、“BCP—MCP”的建立有助于加快碳中和,A正确;
B、BCP固定的碳可以通过呼吸作用等释放到大气中,再次参与物质循环,B错误;
C、该生态工程遵循自生、循环、整体和协调等原理,C正确;
D、参与BCP的生物是浮游植物,属于该生态系统的第一营养级,D正确。
故选B。
4.(23-24高二上·北京海淀·期末)中华穿山甲为国家一级保护动物,主要生活在长江流域以南地区的杂木林或灌丛等隐蔽条件好的生境中。截止2019年,该物种数量下降约90%。下列相关叙述不正确的是( )
A.其鳞片可入药体现间接价值
B.该物种数量下降使其基因多样性降低
C.划定其保护地属于就地保护
D.森林开垦可能会导致其栖息地碎片化
【答案】A
【分析】1、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
2、生物多样性的价值有潜在价值(目前人类尚不清楚)、间接价值(对生态系统起到重要调节功能)和直接价值(对人类有实用意义和非实用意义)。
3、保护生物多样性就是在生态系统、物种和基因三个水平上采取保护战略和保护措施。主要有:就地保护,即建立自然保护区;易地保护,如建立遗传资源种质库、植物基因库,以及野生动物园和植物园及水族馆等;制定必要的法规,对生物多样性造成重大损失的活动进行打击和控制。
【详解】A、其鳞片可入药体现直接价值,A错误;
B、物种数量下降使其基因多样性降低,B正确;
C、划定其保护地属于对生物多样性的就地保护,也是最有效的保护,C正确;
D、森林开垦等人类活动可导致某些野生物种的栖息地丧失或碎片化,D正确。
故选A。
5.(22-23高二下·北京顺义·期末)在清末时期,河北塞罕坝地区的“木兰围场”开围放垦,使得美丽的高岭变成了荒漠。1962年开始对塞罕坝进行生态修复,经过一代代人的艰苦努力,创造出了适合当地生长的华北落叶松、樟子松、云杉等组成的混交林。今天的塞罕坝被赞誉为“花的世界、林的海洋、珍禽异兽的天堂”。在此生态修复中遵循的生态原理不包括( )
A.自生 B.协调 C.循环 D.整体
【答案】C
【分析】生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的应用学科。生态工程以生态系统的自组织自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】A、遵循自生原理,需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。例如,在对塞罕坝进行生态修复过程中,应该选择污抗干旱能力较强的多种植物,还需要考虑这些植物各自的生态位差异,以及它们之间的种间关系,通过合理的人工设计,使这些物种形成互利共存的关系,A不符合题意;
B、在对塞罕坝进行生态修复过程中,生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题,B不符合题意;
C、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地被后一环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生,在对塞罕坝进行生态修复过程中,产生的废物较少,可先不考虑,C符合题意;
D、遵循整体原理,首先要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,还要考虑经济和社会等系统的影响力等,D不符合题意。
故选C。
6.(22-23高二下·北京西城·期末)1977年恩格贝开始防沙治沙生态建设,数十年间实现了从“沙进人退”到“绿进沙退”的历史性转变。以下说法正确的是( )
A.改造初期引进速生乔木,以迅速改善当地的生态环境
B.“绿进沙退”可防风固沙,体现生物多样性的间接价值
C.过度放牧导致土地沙化,因此沙漠绿化后要严禁放牧
D.沙漠变成绿洲,生态系统的恢复力稳定性也逐步增强
【答案】B
【分析】人类活动对群落演替的影响:人类的活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。①利于群落演替的人类活动:退耕还林、还草、还湖、封山育林等。②不利于群落正常演替的活动:滥砍滥伐、滥捕滥猎、填湖造地等。
【详解】A、改造初期应该引进草本植物,逐渐改变生态环境,A错误;
B、“绿进沙退”可防风固沙,体现了生物多样性的生态功能,属于多样性的间接价值,B正确;
C、过度放牧导致土地沙化,因此沙漠绿化后要适度放牧,C错误;
D、沙漠变成绿洲,生态系统的抵抗力稳定性也逐步增强,D错误。
故选B。
7.(22-23高二下·北京东城·期末)为积极应对全球气候变化,我国政府宣布2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值),2060年前力争实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。下列关于碳循环的叙述不正确的是( )
A.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行
B.群落稳定阶段植物吸收CO2速率与生物释放CO2速率大致相等
C.垃圾分类、回收再利用实现了生态系统的物质循环,提高了能量传递效率
D.植树造林、寻找新的清洁能源等多项措施将助力碳中和目标的早日实现
【答案】C
【分析】碳元素在生物群落与无机环境之间以CO2的形式进行循环,通过光合作用进入生物群落,再通过呼吸作用和分解作用从生物群落进入无机环境。
【详解】A、碳在生物群落与非生物环境之间主要以CO2的形式循环,而在生物群落内部主要以含碳有机物的形式沿食物链和食物网传递,A正确;
B、群落稳定阶段,碳循环达到平衡,故该阶段植物吸收CO2吸收速率与生物释放速率大致相等,B正确;
C、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,垃圾分类、回收再利用实现了生态系统的物质循环,但不能提高能量传递效率,C错误;
D、碳中和是指企业、团体或个人在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳的"零排放",植树造林和寻找新的清洁能源将助力于早日实现碳中和目标,D正确。
故选C。
8.(23-24高二上·北京海淀·期末)我国西南地区是被子植物多样性最高的地区,也是濒危植物分布相对集中的地区。下列叙述不正确的是( )
A.西南地区被子植物多样性高与其多变的地貌和环境有关
B.道路建设导致的栖息地丧失和碎片化是生物多样性的重要威胁
C.西南地区的被子植物资源可能具有极为重要的潜在价值
D.将濒危植物转移至繁育中心是保护生物多样性最有效的措施
【答案】D
【分析】 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。
【详解】A、植物的类型与环境有关,故西南地区被子植物多样性高与其多变的地貌和环境有关,A正确;
B、道路建设导致的栖息地丧失和碎片化会导致生物之间基因交流受阻,是生物多样性的重要威胁,B正确;
C、潜在价值是目前人类不清楚的价值,西南地区的被子植物资源可能具有极为重要的潜在价值,C正确;
D、保护生物多样性最为有效的措施是就地保护,如建立自然保护区等,D错误。
故选D。
9.(23-24高二上·北京海淀·期末)通过人工造林种草、退耕还林还草、小流域治理等措施治理京津地区的风沙源头地,恢复了部分被破坏的生态系统,减缓了生态环境恶化对京津以及周边地区的影响。下列叙述不正确的是( )
A.人工造林种草、退耕还林还草等措施的目的是将京津地区恢复为自然生态系统
B.人工造林种草需考虑所种植林木、草种在京津地区风沙源头地的生态适应性
C.实施京津风沙源治理工程需要遵循自生、循环、协调、整体的生态学原理
D.京津地区的生态工程建设需兼顾生态和社会、经济效益,以实现可持续发展
【答案】A
【分析】生态工程依据的生态学原理:(1)循环原理:物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用;(2)自生原理:物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性;(3)协调原理:生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度;(4)整体原理:生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响。
【详解】A、人工造林种草、退耕还林还草等措施可恢复部分被破坏的生态系统,提高生态系统的自我调节能力,减缓生态环境恶化对京津以及周边地区的影响,上述举措并不是将京津地区恢复为自然生态系统,A错误;
B、生物对环境具有一定的适应性,因此人工造林种草需考虑所种植林木、草种在京津地区风沙源头地的生态适应性,以保证种植的林木等能正常生长,B正确;
C、人工造林种草、退耕还林还草可增加生物种类,提高生态系统的稳定性,遵循了自生原理,人工造林种草、退耕还林还草可促进物质循环,遵循了循环原理,种植的生物需要考虑对环境的适应性和环境的容纳量,遵循了协调原理,生态工程建设还需要考虑自然、经济、社会的整体影响,遵循整体原理,C正确;
D、生态工程的建设需要遵循整体原理,因此京津地区的生态工程建设需兼顾生态和社会、经济效益,以实现可持续发展,D正确。
故选A。
10.(21-22高二下·北京西城·期末)下图为1961~2007年间世界人口数量与生态足迹曲线图。下列叙述错误的是( )
A.四十几年间全球生态赤字在逐渐扩大
B.生活方式变化是全球生态足迹快速上升的主要原因
C.合理应用现代生物技术可提高全球生态承载力
D.绿色出行、低碳生活可以降低人均生态足迹
【答案】B
【分析】同种生物的生态承载力不是固定不变得,会受到环境的影响,在环境不遭受破坏的情况下,生态承载力会在平均值附近波动。
【详解】A、一个地区的生态承载力小于生态足迹时,出现生态赤字,据图可知,四十几年间全球生态赤字在逐渐扩大,A正确;
B、据图可知,人口数量快速增加是全球生态足迹快速上升的主要原因,B错误;
C、生态承载力代表了地球提供资源的能力,合理应用现代生物技术可提高全球生态承载力,C正确;
D、生态足迹指支持每个人生命所需的生产土地与水源面积,生态足迹和生活方式相关,生活方式不同,生态足迹的大小可能不同,绿色出行、低碳生活可以降低人均生态足迹,D正确。
故选B。
11.(21-22高二下·北京西城·期末)建立自然保护区是保护生物多样性的重要措施。关于下图所示保护区的叙述,错误的是( )
A.核心保护区面积需根据被保护物种的特点确定
B.核心保护区要避免人类活动的干扰破坏
C.缓冲区中可进行砍伐、采矿和狩猎等高影响活动
D.建立绿色通道可以有效降低栖息地的碎片化
【答案】C
【分析】自然保护区是“天然基因库”,能够保存许多物种和各种类型的生态系统;是进行科学研究的天然实验室,为进行各种生物学研究提供良好的基地;是活的自然博物馆,是向人们普及生物学知识,宣传保护生物多样性的重要场所.因此建立自然保护区保护生物多样性最有效的措施。
【详解】A、自然保护区面积确定时必须以主要保护对象的特征为基础,保证物种多样性和生态系统的完整性,因此核心保护区面积需根据被保护物种的特点确定,A正确;
B、人类活动的干扰破坏会对保护区内生物多样性造成了极大威胁,影响保护区的健康发展,因此核心保护区要避免人类活动的干扰破坏,B正确;
C、自然保护区内所有地区都要禁止砍伐、采矿和狩猎等高影响活动,C错误;
D、栖息地的破碎在一定程度上形成地理隔离,导致基因交流的机会减少,减小个体间交配繁殖的机会,导致物种有灭绝可能,生物多样性减小,建立绿色通道可以有效降低栖息地的碎片化,D正确。
故选C。
12.(20-21高二上·北京丰台·期末)某生态工程的设计过程中,四位工程师依次表达了自己的设计理念。
甲:进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力;乙:通过系统设计,使前一环节产生的废物尽可能被后一环节利用,以减少整个生产环节中废物的产生;丙:生态工程建设时,应尽量提高生物多样性的程度,构建复合群落,有效选择生物组分并合理布设;丁:进行生态工程建设时,需要处理好生物与生物、生物与环境的平衡与适应,需要考虑环境容纳量。请问甲、乙、丙、丁四位工程师分别从哪个原理提出自己的理念?( )
A.整体、协调、自生、循环 B.整体、循环、自生、协调
C.循环、协调、自生、整体 D.循环、自生、协调、整体
【答案】B
【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:指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。
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。不仅要考虑自然生态系统的规律,也需要考虑经济和社会等的影响力,考虑社会习惯、法律制度等。
【详解】甲:考虑了自然生态规律的同事,也考虑经济和社会等的影响力,体现了生态工程的“整体”原理;
乙:通过设计,使前一环节产生的废物尽可能被后一环节利用,考虑了物质循环再生,体现了生态工程的“循环”原则;
丙:生态工程建设时,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。体现了生态工程的“自生”原理。
丁:进行生态工程建设时,考虑了生物与生物、生物与环境的平衡与适应,考虑了环境容纳量,体现了生态工程的“协调”原理。
故选B。
13.(21-22高二上·北京海淀·期末)交通基础设施建设、河流水电资源开发、居民用地扩张等大规模人类活动,往往造成物种生活环境的整体性被割裂,栖息地碎片化。为了应对生境碎片化带来的环境问题,人们采取建设绿色生态廊道的措施。下列叙述不正确的是( )
A.大规模基础设施建设会增大生态足迹
B.栖息地碎片化会使生物多样性下降
C.建设生态廊道不利于濒危物种的保护
D.生态廊道为动植物的扩散、迁徙提供了通道
【答案】C
【分析】生态足迹,又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。生态足迹是一种可操作的定量方法。通过生态足迹需求与自然生态系统的承载力进行比较即可以定量判断某一国家或地区目前可持续发展的状态,以便对未来人类生存和社会经济发展作出科学规划和建议。
【详解】A、生态足迹是人类生产和消费的行为所需要的生态空间的面积,大规模基础设施建设会增大生态足迹,A正确;
B、栖息地碎片化使得小种群内部近亲繁殖,会使种群的遗传多样性下降,B正确;
C、应对生境碎片化带来的环境问题,建设生态廊道利于濒危物种的保护,C错误;
D、建设绿色生态廊道为动植物的扩散、迁徙提供了通道,D正确。
故选C。
14.(20-21高二上·北京海淀·期末)蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图,下列叙述正确的是( )
A.该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B.该生态工程设计突出体现了物质循环再生的原理
C.农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D.影响蚯蚓分解处理效率的因素只有温度。
【答案】B
【分析】生态工程的基本原理:
1、物质循环再生原理:物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用。
2、物种多样性原理:物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。
3、协调与平衡原理:生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度。
4、整体性原理:生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响。
5、系统学和工程学原理:系统的结构决定功能原理,要通过改善和优化系统结构改善功能。
6、系统整体性原理:系统各组分间要有适当的比例关系,使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成,并实现总体功能大于各部分之和的效果,即“1+1>2”。
【详解】A、生态系统中的微生物不一定是分解者,如硝化细菌为生产者,A错误;
B、该生态系统中,物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用,体现了物质循环再生原理,B正确;
C、植物获得的能量来自太阳光能,C错误;
D、影响蚯蚓分解处理效率的因素不仅是温度,还有含水量等,D错误。
故选B。
15.(20-21高三上·北京房山·期末)我国海关在一件进境邮件中查获一批活体蚂蚁,总数超600只。经初步鉴定为弓背蚁属,体型较大,适应力强,繁殖力强。目前国内也有部分人员饲养弓背蚁作为宠物。下列相关说法正确的是( )
A.该批活体蚂蚁与我国本土蚂蚁属于同一种群
B.海关应对其进行实施截留并做进一步处理
C.作为宠物的弓背蚁不想饲养后可就地放生
D.弓背蚁进入我国有利于提高我国的生物多样性
【答案】B
【分析】在一定区域内,同种生物的所有个体是一个种群。
生物的多样性包括生物种类的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性三个层次。生物的多样性对于人类和其他生物的生存具有重要意义,对于维护地球环境也具有重要意义。
【详解】A、在一定区域内,同种生物的所有个体是一个种群,该批活体蚂蚁与我国本土的蚂蚁生活在两个区域,不属于同一种群,A错误;
B、由于不知道该批活体蚂蚁会对我国的生态环境造成什么影响,应对其进行实施截留并做进一步处理,B正确;
C、随意放生可能会使弓背蚁野外种群数量逐渐增大,对当地的生物多样性造成威胁,C错误;
D、弓背蚁体型较大,适应力强,繁殖力强,进入我国可能会对我国的生物多样性造成威胁,D错误。
故选B。
【点睛】
二、非选择题
16.(23-24高二下·北京石景山·期末)某喀斯特地区石漠化严重,土层浅薄,生态环境极为脆弱。该地区的植被恢复过程中,凋落叶的分解对土壤有机碳(SOC)的含量及碳排放均有影响。研究人员选择6种耐干旱贫瘠的优良树种进行了研究。
(1)植物凋落物进入土壤后,可被分解为可溶性有机碳和微小植物残片,并在土壤中稳定储存。因此,凋落物是SOC 的重要来源。通过 作用,可将部分 SOC转变为 等无机物,此过程称为 SOC 的输出。
(2)为了解不同树种凋落物分解速率,取每种树的0.5g凋落叶添加至土壤表层, 180天后检测各组的质量损失率,结果见下表。表明 。
树种
光皮株木
青冈栎
海南椴
任豆
降香黄檀
望天树
质量损失率
48.2%
16.5%
50.1%
32.5%
41.8%
26.3%
(3)研究人员还进行了凋落物对SOC 输出影响的研究,检测结果如下图。对照组的处理是 ,且与各组的温度、水分等条件均一致。据图可知,除海南椴和任豆外,其余树种的凋落叶都促进了SOC 的分解。得出此结论的依据是 。
(4)综合上述研究,从生态系统物质循环与能量流动角度出发,在处于植被恢复初期的地区,可以选择凋落叶分解速率较 的几种树,以促进土壤养分的循环与利用;在处于植被恢复中后期的地区,可选择的树种及理由是 。此生态修复工程中遵循了 的原理。
【答案】(1) 微生物的分解 CO₂
(2)不同植物凋落叶的分解速率有差异
(3) 不加凋落叶 海南椴组、任豆组的土壤来源CO₂的释放量略低于对照组,其他组土壤来源CO₂的释放量显著高于对照组
(4) 快 海南椴和任豆 理由是这2种树能抑制SOC分解,减少SOC的输出 自生、协调、循环、整体
【分析】能量流动和物质循环的关系:能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,它们同时进行,彼此相互依存,不可分割。能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解等过程。物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间环往返。生态系统中的各种组成成分,正是通过能量流动和物质循环,才能够紧密地联系在一起,形成一个统一的整体。
【详解】(1)由题可知,凋落叶的分解对土壤有机碳(SOC)的含量及碳排放均有影响,通过微生物的分解作用,可将分SOC转变为CO2等无机物,进入到大气中。
(2)凋落叶的质量损失率越高,分解速率越快,由表可知,不同植物凋落叶质量损失率不同,说明不同植物凋落叶的分解速率有差异。
(3)该实验是研究不同凋落物对SOC输出的影响,自变量为不同的凋落物,因变量为土壤CO2释放量。该实验需要空白对照,即对照组的处理方式为不加凋落叶,无关变量与其他实验组保持一致。土壤CO2释放量包括土壤来源CO2和凋落物来源CO2,据图可知,除海南椴和任豆外,其余树种的凋落叶都促进了SOC的分解,得出此结论的依据是海南椴组、任豆组的土壤来源CO2的释放量略低于对照组,其他组土壤来源CO2的释放量显著高于对照组。
(4)为了促进土壤养分的循环与利用,在处于植被恢复初期的地区,可以选择凋落叶分解速率较快的几种树。由(3)可知,海南椴和任豆能抑制SOC的分解,因此,在处于植被恢复中后期的地区,可选择的树种为海南椴和任豆,理由是这2种树能抑制SOC分解,减少SOC的输出。此生态修复工程中遵循了自生、协调、循环、整体原理。
17.(23-24高二上·北京大兴·期末)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
松材线虫的入侵
1982年,我国森林中松树发生大规模病害。科研人员从病死的松树上分离出松墨天牛等昆虫及引起木材变蓝的蓝变菌,然而将它们再次接种到健康松树却并未造成病害。检测刚发病的松树,最终发现木质部里的松材线虫堵塞了营养输送,造成松树大面积死亡。
松材线虫原产北美,是外来入侵物种。松树分泌的松脂以及防御物质能抵抗病虫害,北美地区松材线虫的危害并不严重。科研人员探究了线虫入侵,过程与结果见图1和图2。
中国松树质地偏硬,蓝变菌会让松树木质部变得松软,利于松材线虫寄生。刚羽化的松墨天牛会分泌信息素吸引松材线虫进入天牛气管,并导致气管变粗、气管壁弹性增加。松材线虫能准确识别寄主天牛不同发育时期的气味,从而快速定位到刚羽化的天牛。寄生在天牛气管中的松材线虫能释放信息素,上调天牛体内蜕皮素合成相关基因的表达,加速天牛羽化,缩短天牛从幼虫发育到成虫所需时间,进而提高松墨天牛数量。此外,显微镜观察发现,与寄生在松树中的线虫相比,松材线虫在进入松墨天牛体内前进行了蜕皮,表面几乎不携带细菌和真菌。
松墨天牛和松材线虫之间协同进化,使得双方种群不断扩大。找到科学有效的控制松材线虫的方法,对保护我国森林生态系统具有重要意义。
(1)松材线虫和松墨天牛分泌的信息素作为一种 信息,在调节二者种间关系的过程中发挥重要作用。
(2)图中结果表明,中国线虫繁殖能力 北美线虫,且接种顺序实验证明中国线虫 ,因此对松林的危害显著增强。
(3)请将下列各项的序号排序,以呈现本文中科学家的研究思路: 。
①对比中国线虫与北美线虫的差异 ②确定松材线虫导致松树患病的原因 ③通过接种方法寻找致病生物 ④分析松材线虫成功入侵我国的原因
(4)综合上述研究结果,松材线虫在我国成功入侵的原因包括 。
a.蓝变菌促进了松材线虫对松树的寄生
b.分布在松树木质部,堵塞松树的营养输送
c.促进天牛羽化,提升天牛数量,进而促进线虫传播
d.蜕皮后再进入天牛体内,使其免于被天牛免疫系统识别和清除
e.促进天牛气管变粗和气管壁弹性增强,从而承载更多线虫
(5)为保护森林生态系统,请提出防治松材线虫的有效措施 。
【答案】(1)化学
(2) 高于 在不同种松树间转移时繁殖能力显著提升
(3)③②①④
(4)acde
(5)用能吸引松材线虫的化学物质(信息素) 诱杀; 采用各种手段减少松墨天牛数量(合理即可)
【分析】1、种间关系(不同种生物之间的关系):(1)互利共生(同生共死):如豆科植物与根瘤菌;人体中的有些细菌;地衣是真菌和藻类的共生体。(2)捕食(此长彼消、此消彼长):如:兔以植物为食;狼以兔为食。(3)竞争(你死我活):如:大小草履虫;水稻与稗草等。(4)寄生(寄生者不劳而获):噬菌体与大肠杆菌等。
2、生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态,并对本地生态系统造成一定危害的现象。不适当的引种则会使得缺乏自然天敌的外来物种迅速繁殖,并抢夺其他生物的生存空间,进而导致生态失衡及其他本地物种的减少和灭绝,导致生物多样性降低。
【详解】(1) 松材线虫和松树之间是寄生关系。松材线虫和松墨天牛分泌的信息素作为一种化学信息,在调节二者种间关系的过程中发挥重要作用,说明信息传递能调节种间关系,维持生态系统的稳定。
(2) 图中结果表明,与北美线虫相比,中国线虫繁殖能力更强,且实验结果表明中国线虫在不同松树间转移时繁殖能力更强,因此对松林的危害显著增强。
(3)分析题图可知:本文科学家的研究思路是先通过接种方法寻找致病生物、再确定松材线虫导致松树患病的原因、然后对比中国线虫与北美线虫的差异,最后分析松材线虫成功入侵我国的原因,因此顺序是③②①④。
(4) a.蓝变菌会让松树木质部变得松软,促进了松材线虫对松树的寄生,进而有利于松材线虫的入侵,正确;
b.分布在松树木质部,堵塞松树的营养输送,这不是松材线虫特有的特征,错误;
c.寄生在天牛气管中的松材线虫能释放信息素,上调天牛体内蜕皮素合成相关基因的表达,加速天牛羽化,提升天牛数量,进而促进线虫传播,这是引起松材线虫入侵的原因,正确;
d.松材线虫在进入松墨天牛体内前进行了蜕皮,表面几乎不携带细菌和真菌,蜕皮后再进入天牛体内,使其免于被天牛免疫系统识别和清除,正确;
e.促进天牛气管变粗和气管壁弹性增强,从而承载更多线虫,进而有利于松材线虫的入侵,正确。
综合上述研究结果,松材线虫在我国成功入侵的原因有acde。
(5) 为保护森林生态系统,可以进行下列措施来防治松材线虫:用能吸引松材线虫的化学物质(信息素)诱杀,该方法属于生物防治;施放一定量的昆虫寄生线虫阻断松材线虫传播;采用各种手段减少松墨天牛数量(合理即可)。
18.(23-24高二上·北京海淀·期末) 学习以下材料,回答(1) ~(3)题。
稻鱼蛙共作种养
立体农业,就是充分利用群落的空间结构和季节性,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。例如,“板栗—茶树结构”“稻—鱼—甡结构”等都是有益的尝试。
黑斑蛙为我国长江中下游地区常见的蛙类,具有极高的生态价值和经济价值,开发利用和人工养殖的前景广阔。南方某地进行“稻鱼蛙共作种养模式”实验, 实验区稻田总面积2000 m²,以每200 m²为一个单元,共设10个共作单元,单元外围的防护设施包括防逃围网和防禽天网等。黑斑蛙幼体由水产养殖合作社自繁自育,规格为4g/尾; 鱼种选用耐低氧能力强的泥鳅,规格为3g/尾; 水稻品种为茎粗叶挺、分蘖力强、抗逆性好的“隆两优1988”。
6月初,在实验区内施发酵有机肥,10天后进行人工翻耕并栽插水稻秧苗,实验中不再追肥。肥料既是水稻栽培基肥,也是蛙、鱼培养的天然饵料。 实验中,根据黑斑蛙生长情况,选择不同规格和营养成分的人工饵料。泥鳅以共作稻田中的单细胞藻类、摇蚊幼虫、蚯蚓、植物碎屑和杂草等天然饵料为食,全程不投喂人工饵料。实验投入与产出比如下表。
表稻鱼蛙共作种养工作种养实验区收支明细表
实验收入
实验成本
品种
产量/kg
产值/元
项目
支出明细
金额/元
黑斑蛙
4953
148560
黑斑蛙苗种
130000尾
13 000
泥鳅
25
625
泥鳅苗种
2000尾
100
稻谷
670
2 780
水稻
种子、育秧
300
饵料
不同时期专用
49 000
其他
物料、租金和人工等
29 100
合计
151965
合计
91 500
稻鱼蛙共作种养模式, 可以实现资源循环利用,不仅具有“四增·四节” 的效果,即增粮、增鱼、增蛙、增效和节药、节肥、节水、节工,还能有效降低劳动强度和农业污染,一块稻田生产出优质稻谷及动物蛋白产品,可以增加农民的实际获得。
(1)该实验探索“以稻供荫、以蛙护稻、稻鱼蛙共作”的生态农业模式,可以有效利用水稻田群落的 结构,提高单位空间中的经济效益。其中,稻谷遮荫对黑斑蛙种群生存的影响属于 因素。
(2)除实验开始前施用有机肥外,实验过程中实现“免化肥、免农药”,符合国家提倡的环保种植要求。推广该种植方式的意义是 。
(3)据表可知,实验期间,该稻田的利润约为 元/m²(保留小数点后2位数字)。为进一步提高收入,有些农户提出“泥鳅无需投喂饲料,初始投放数量越大越好”,请从生态经济学的角度,评价这一想法是否合理,并阐述理由 。
【答案】(1) 空间 非生物 / 非密度制约
(2)减轻环境污染以实现可持续发展
(3) 30.23 体现“社会—经济—自然复合生态系统”的相互关系,合理即可。例如:不合理。目前泥鳅投放数量能够保持该生态系统的相对稳定状态,投放更多泥鳅需要投放更多饵料,会增加成本;泥鳅数量增多会导致种内竞争加剧,也会占用黑斑蛙等其他生物的资源和空间,不一定能实现增收。
【分析】立体农业是指充分利用群落的空间结构和季节性,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。立体农业可以充分利用环境资源。
食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强 度与该种群的密度是相关的,这些因素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素。
【详解】(1)该实验探索“以稻供荫、以蛙护稻、稻鱼蛙共作”的生态农业模式,群落中稻子提供荫蔽环境,青蛙稻子鱼互相联系,形成复杂的种间关系,充分利用群落的空间结构。
稻谷遮荫对稻田一个荫蔽的环境,对于黑斑蛙种群是一个与种群密度无关的因素,所以属于非生物 / 非密度制约因素。
(2)使用化肥往往会污染环境,而实验中采用的使用有机肥,有利于减轻环境污染以实现可持续发展。
(3)由表可知,该稻田总种植面积为2000 m²,收入为151965元,实验成本为91500元,说明每平方米净收入(15195-91500)÷2000=30.23元/m²。
一个生态系统有自己的资源承载量,在该实验中,生态系统是保持稳定的,如果投放更多泥鳅需要投放更多饵料,会增加成本;泥鳅数量增多会导致种内竞争加剧,也会占用黑斑蛙等其他生物的资源和空间,不一定能实现增收,所以并不是初始投放数量越大越好。
19.(22-23高三上·北京朝阳·期末)为发挥北京南海子麋鹿苑湿地的生态效益,研究者利用城市再生水对其进行生态恢复。
(1)麋鹿曾广泛分布于我国,野外灭绝后,1985年重新从英国引入,在北京麋鹿苑建立了性别比例为3:1(♀:♂)的 ,通过影响 来提高麋鹿数量。麋鹿苑的所有生物与 共同组成了生态系统。
(2)上世纪九十年代,由于上游水体污染、缺乏净水补充、垃圾回填等各种外界干扰超过麋鹿苑的 能力,导致其水面严重缩小、水体缺氧,生态平衡遭到破坏。因此,2006- 2008年将小红门污水处理厂处理后的再生水引入麋鹿苑,实施了湿地修复工程。 再生水经过滤消毒后,流入水位较深、植物丰富、并放置有适于微生物生长的填料的潜流湿地区。随后,水流进入麋鹿活动区。污水处理厂再生水及湿地修复工程前后水质 情况见下表。
参数
处理后的再生水
湿地修复前( 2006年)
湿地修复后(2009年)
国家排放标准
总氮( mg/L)
5.6
3.4
1.7
15
总磷( mg/L)
3.3
0.3
0.1
1.0
* COD( mg/L)
29.8
101
15.2
20
注:COD(化学需氧量),表示污水中生物体分解有机物消耗的氧气量,可间接反映水质 有机物含量。
(3)据表可知,湿地修复后的水中总氮、总磷含量和COD均 ,请依据所学知识和题中信息解释原因 。
(4)在麋鹿苑种植多种牧草并利用净化后水喷灌,增加了麋鹿草料的供给,减少了人工饲 料补充量,从能量流动的角度看,_______(多选),取得了良好的生态和经济效益。
A.增加了生产者固定的太阳能
B.减少了人工输入生态系统的能量
C.提高了能量传递效率
(5)工程完成后,麋鹿苑植物和鸟类物种数量均有提升,不仅为北京市民提供了生物多样性保护和湿地教育的场所,促进了当地旅游业的发展;同时湿地还起到了蓄积降水、调节洪水、净化再生水的作用,体现了生物多样性的 价值。
(6)从上世纪八十年代至今,麋鹿苑湿地生态环境的一系列变化体现了群落的 过 程,人类活动影响了该过程的 。要维护恢复后的麋鹿苑湿地生态系统,还可采 取 (举两例)等措施,以保护水体。
【答案】(1) 种群 出生率
非生物环境
(2)自我调节
(3) 显著降低 潜流湿地区填料有利于微生物增殖,并通过分解作用将污水中含氮和含磷有机物分解为可被植物根系吸收的无机物
(4)AB
(5)直接和间接
(6) 演替 速度和方向 禁止向上游排放工业及生活污水、禁止倾倒垃圾
【分析】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、生物多样性的保护:(1)就地保护(自然保护区):就地保护是保护物种多样性最为有效的措施。
【详解】(1)种群是同一区域内同一物种的集合体;性比率影响出生率,从而影响种群的数量;生态系统指所有生物与非生物环境的集合体。
(2)生态系统具有一定的自我调节能力,超过该能力生态系统会被破坏。
(3)结合表格可知,修复后的湿地水中的总氮、总磷含量和COD均下降,从之前的3.4、0.3、101变成1.7、0.1、15.2;潜流湿地区填料有利于微生物增殖,并通过分解作用将污水中含氮和含磷有机物分解为可被植物根系吸收的无机物,使得N、P等显著下降。
(4)A、牧草是生产者,能固定太阳能,增加了生态系统中能量的来源,A正确;
B、在麋鹿苑种植多种牧草增加了麋鹿草料的供给,减少了人工饲 料补充量,减少了人工饲 料补充量,B正确;
C、在麋鹿苑种植多种牧草不能改变能量的传递效率,C错误。
故选AB。
(5)蓄积降水、调节洪水、净化再生水,属于生态方面的价值,是生物多样性的间接价值,而提供了生物多样性保护和湿地教育的场所,促进了当地旅游业的发展,是生物多样性的直接价值。
(6)麋鹿苑湿地生态环境的一系列变化,群落的类型发生改变,为群落演替;人类活动可以改变环境,改变演替的速度和方向;由于上游水体污染、缺乏净水补充、垃圾回填等各种外界干扰,使生态平衡遭到破坏,因此禁止向上游排放工业及生活污水、禁止倾倒垃圾等可以维护恢复后的麋鹿苑湿地生态系统。
20.(23-24高二上·北京·期末)为研究全球气候变暖对亚高山草甸的影响,科研人员在五台山采用模拟增温的方式开展了相关实验。
(1)亚高山草甸是一种地处高寒地带,以嵩草、苔草等为优势种的 群落(填群落类型),该群落中生存的植物一般具有叶片狭窄、表面有茸毛或蜡质层等特征,以 寒冷、干旱的环境。
(2)在植被生长旺盛的8月,科研人员在五台山亚高山草甸的3个海拔高度各设置1个观测样地,开展增温实验。然后从每个样地 选择5个样方进行植被调查。对照样地应设置在增温点附近植被类型 的地方。本实验中一共设置了 个样方。3年后,开展样方调查,并统计分析得到下图所示结果。表明 。
注:盖度是指植物地上部分垂直投影面积占地面的比率
(3)物种重要值能反映某物种在群落中的优势程度,是该物种的相对高度、相对盖度和相对频度(出现次数)三者之和的平均值。经统计,对照组和增温组各物种的重要值如下表。
对照组
增温组
种群
重要值
种群
重要值
矮生嵩草
0.31
矮生嵩草
0.08
点地梅
0.04
点地梅
0.01
翻白草
0.07
翻白草
0.11
高山唐松草
0.06
高山唐松草
0.02
葛缕子
0.04
葛缕子
0.04
华北马先蒿
0.03
蓝花棘豆
0.08
假水生龙胆
0.03
毛蕊老鹳草
0.06
蓝花棘豆
0.07
梅花草
0.01
毛茛
0.03
蒲公英
0.07
毛蕊老鹳草
0.06
珠芽蓼
0.15
梅花草
0.02
紫苞风毛菊
0.05
蒲公英
0.05
高山早熟禾
0.06
珠芽蓼
0.13
火绒草
0.06
紫苞风毛菊
0.03
尖嘴苔草
0.07
铃铃香青
0.04
紫花地丁
0.09
①矮生嵩草是亚高山草甸的主要优势种,也是牲畜喜食的一种牧草。拥有庞大的根系,极耐牲畜践踏,对草甸的水土保持有重要作用。增温处理下其在群落中的优势程度 。
②分析可知,增温至少可以从 两方面影响到群落的结构。
(4)进一步研究发现,增温会导致地下生物量(以土壤根系干重表示)减少。出现此现象的原因可能是温度升高造成土壤水分 。
(5)亚高山草甸作为一种特殊的草地类型,不仅在调节气候、保持水土、维持生物多样性等方面发挥重要的生态功能,而且可以为牲畜提供食物来源,极具经济价值。结合上述信息,分析全球气候变暖对亚高山草甸的影响 。
【答案】(1) 草原 适应
(2) 随机 类似 30 增温会使群落中植物的平均高度、盖度和物种丰富度均显著增加,且平均高度增幅最大
(3) 明显下降 物种组成(或物种数目、丰富度)和优势种类别
(4)减少
(5)全球气候变暖会导致亚高山草甸物种组成和优势种改变,导致矮生嵩草等物种种群数量减少,进而导致牲畜食物减少;同时会由于植物根系生长受抑制而造成水土流失。
【分析】生物群落:相同时间聚集在同一区域或环境内各种生物种群的集合。它虽由植物、动物、和微生物等各种生物有机体构成,但仍是一个具有一定成分和外貌比较一致的组合体。
【详解】(1)亚高山草甸是草原群落,该群落中以嵩草、苔草等为优势种。该群落中生存的植物一般具有叶片狭窄、表面有茸毛或蜡质层等特征可保持水分防止冻害,以适应寒冷、干旱的环境。
(2)在植被生长旺盛的8月,科研人员在五台山亚高山草甸的3个海拔高度各设置1个观测样地,开展增温实验,调查植被时应该随机取样,对照样地应设置在增温点附近植被类型类似的地方。如图,每个样地随机选择5个样方,共有三个对照组,则共30个样方。据表数据可知,增温会使群落中植物的平均高度、盖度和物种丰富度均显著增加,且平均高度增幅最大。
(3)①矮生嵩草是亚高山草甸的主要优势种,也是牲畜喜食的一种牧草。拥有庞大的根系,极耐牲畜践踏,对草甸的水土保持有重要作用。增温处理下其在群落中的重要值由0.31降低至0.08,则优势程度明显下降。
②由表可知,增温组种群丰富度高于对照组,且优势种类发生了变化,所以增温至少可以从物种组成(或物种数目、丰富度)和优势种类别两方面影响到群落的结构。
(4)进一步研究发现,增温会导致地下生物量(以土壤根系干重表示)减少。出现此现象的原因可能是温度升高造成土壤水分减少。
(5)亚高山草甸作为一种特殊的草地类型,不仅在调节气候、保持水土、维持生物多样性等方面发挥重要的生态功能,而且可以为牲畜提供食物来源,极具经济价值。依此推测,全球气候变暖会导致亚高山草甸物种组成和优势种改变,导致矮生嵩草等物种种群数量减少,进而导致牲畜食物减少;同时会由于植物根系生长受抑制而造成水土流失。
21.(22-23高二下·北京石景山·期末)碳达峰和碳中和目标的提出是构建人类命运共同体的时代要求,增加碳存储和减少碳释放是实现碳中和的重要举措。
(1)碳存储和碳释放离不开碳循环。生态系统碳循环是指组成生物体的碳元素在 和 之间循环往复的过程。请在下图中用箭头表示出各成分之间碳元素的传递过程 。
(2)被海洋捕获的碳称为蓝碳,滨海湿地是海岸带蓝碳生态系统的主体。滨海湿地单位面积的碳埋藏速率是陆地生态系统的15倍,主要原因是湿地中饱和水环境使土壤微生物处于 条件,导致土壤有机质分解速率 。
(3)为提高湿地蓝碳储量,某地实施了如下图所示的“退养还湿”生态修复工程。
①该工程遵循的生态学基本原理包括 (答出两点即可),根据物种在湿地群落中的 差异,可适时补种适宜的物种。
②测定盐沼湿地不同植物群落的碳储量,发现翅碱蓬阶段为180.5kg·hm-2、芦苇阶段为3367.2kg·hm-2,说明在 的不同阶段,盐沼湿地植被的碳储量差异很大。
(4)碳达峰和碳中和是全世界人民共同奋斗才能实现的目标。请从增加碳存储和减少碳释放两个方面各提出一条有效措施 。
【答案】(1) 非生物环境 生物群落
(2) 无氧(或缺氧) 低
(3) 自生、整体(或协调) 生态位 群落演替
(4)加大植树造林力度(或退耕还林、退牧还草等);减少化石燃料的使用(或开发新能源、绿色出行等)
【分析】在生态系统的碳循环过程中,碳元素在无机环境与生物群落之间以二氧化碳的形式进行循环,在生物群落中以含碳有机物的形式进行流动。
【详解】(1)生态系统碳循环是指组成生物体的碳元素在非生物环境和生物群落之间循环往复的过程。生产者可通过光合作用吸收大气中CO2,消费者通过捕食生产者获得含碳的有机物,生产者和消费者的遗体残骸中的含碳有机物被分解者分解,各种生物都可以通过呼吸产生CO2,所以图示各成分之间碳元素的传递过程为 。
(2)湿地中饱和水环境使土壤微生物处于无氧条件,影响微生物的呼吸作用,导致土壤有机质分解速率下降,因此导致滨海湿地单位面积的碳埋藏速率是陆地生态系统的15倍。
(3)①在生态系统的修复过程中,应考虑各种生物成分的自组合、环境的承载量、生物对环境的适应性以及经济、社会等因素,因此应遵循自生、协调、整体等生态学基本原理。选择植物需要考虑这些植物各自的生态位差异,以及它们之间的种间关系,适时补种适宜的物种,以加快群落演替速度。
②生态修复过程中群落发生演替,测定盐沼湿地不同植物群落的碳储量,发现翅碱蓬阶段为180.5kg·hm-2、芦苇阶段为3367.2kg·hm-2,说明在群落演替的不同阶段,盐沼湿地植被的碳储量差异很大。
(4)可通过加大植树造林力度,退耕还林,退牧还草增加碳存储,通过减少化石燃料的燃烧,开发新能源减少碳释放。
22.(22-23高二下·北京西城·期末)充分挖掘核桃园农业生态系统的价值,探索新型生产经营模式,对核桃产业升级具有重要意义。
(1)与天然核桃林相比,核桃种植园区的生物组分较少,营养结构简单, 能力较弱, 稳定性较低,因此需人工维持和管理。
(2)某些地区尝试推广“猪-沼-果”生态循环模式,以减少化肥的使用。
①为探究沼液、沼渣作为有机沼肥是否可提高核桃产量,研究者进行了相关实验,结果如下:
分组
土壤中
叶绿素含量(mg/L)
平均单叶宽(cm)
平均单叶长(cm)
产量(kg/亩)
速效氮(mg/kg)
速效磷(mg/kg)
速效钾(mg/kg)
实验组
56
4.94
356.1
2.056
6.92
14.26
29.86
对照组
42.7
4.55
317.4
1.789
6.93
13.85
25.03
请根据实验结果分析有机沼肥提高核桃产量的可能机制 。
②生态农业已成为现代农业发展的趋势。请以“果树”“沼气池”“猪”“农户”为关键词,构建该地的生态农业模式图 (用箭头及文字说明)。
③采用沼肥代替化肥进行农业生产,主要体现了 的生态工程原理。
(3)除“猪-沼-果”模式外,还有“果-草-禽”“果-鹅-渔”等多种模式。下列说法合理的是______。
A.交通不畅、燃料缺乏和经济相对落后的丘陵山地可推广“猪-沼-果”模式
B.“果-草-禽”模式应用的技术操作简单,可在果园虫害严重地区推广
C.水资源比较充裕,并有池塘的农户可推广“果-鹅-渔”模式
D.生态循环农业应把经济效益放在首位,注重农产品的产量和品质
E.无论哪种模式都应考虑到除核桃以外其他产品的市场需求
【答案】(1) 自我调节 抵抗力
(2) 沼肥有效提高土壤中氮磷钾的含量,一方面促进叶绿素的合成,一方面促进叶片生长。通过提高光合积累有机物,提高核桃产量 循环(和自生)
(3)ABCE
【分析】生态农业是一个农业生态经济复合系统,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。建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染。
【详解】(1)与天然核桃林相比,核桃种植园区的生物组分较少,营养结构简单,生态系统的自我调节能力较弱,抵抗力稳定性较低,容易受到外界因素的干扰而被破坏,因此需人工维持和管理。
(2)①根据表格数据可知,实验组中速效氮、速效磷和速效钾的含量均高于对照组,叶绿素含量、平均单叶长也高于对照组,导致实验组的产量高于对照组,因此可推测有机沼肥提高核桃产量的可能机制为:沼肥有效提高土壤中氮磷钾的含量,一方面促进叶绿素的合成,一方面促进叶片生长,通过提高光合积累有机物,提高核桃产量。
②生态农业中通过提高废物的利用可减少污染,因此以“果树”“沼气池”“猪”“农户”为关键词,构建的生态农业模式图为 。
③采用沼肥代替化肥进行农业生产,实现了物质循环利用,因此主要体现了循环的生态工程原理。
(3)A、交通不畅、燃料缺乏和经济相对落后的丘陵山地需要解决燃料和提高经济收入的问题,可推广“猪-沼-果”模式,A正确;
B、“果-草-禽”模式应用的技术操作简单,其利用家禽控制虫害,因此可在果园虫害严重地区推广,B正确;
C、水资源比较充裕,并有池塘的农户借助水资源发展渔业可提高经济收入,因此可推广“果-鹅-渔”模式,C正确;
D、生态循环农业系统的建立,必须统筹兼顾,因地制宜,合理布局,应重视生态环境保护与经济效益结合,D错误;
E、无论哪种模式都应考虑到除核桃以外其他产品的市场需求,以保证产品的输出,E正确。
故选ABCE。
23.(22-23高二上·北京平谷·期末)互花米草是外来入侵植物,严重威胁我国滨海湿地生态系统。科研人员针对其入侵的原因与防治方法开展了相关研究。
(1)互花米草被列入我国首批外来入侵物种名单。严重的外来物种入侵会导致当地原有植物种类锐减,使 降低甚至丧失。
(2)随着快速生长的互花米草的引入,输入生态系统的 增加,沿 流动,进而影响系统内其他生物的生物量。红树植物秋茄是分布于我国滨海湿地的一种本土植物,与互花米草在群落中的地位或作用相似,二者的种间关系是 。
(3)为探究互花米草适应滨海湿地的原因,研究人员对生活在不同盐浓度下互花米草叶片和根中的保护酶SOD活性进行了检测,结果如下图:
研究结果显示:叶片中SOD酶活性随盐浓度升高而 ,而根部SOD活性 。表明互花米草在低盐浓度下,产生较多的SOD酶适应滨海湿地环境。
(4)互花米草能通过向周围环境分泌物质,抑制周围植物的生长来提高自身的入侵能力,叫做化感作用。为了防治互花米草入侵,选取本地植物秋茄开展相关研究。制备不同浓度的互花米草浸提液,分别处理本地红树植物秋茄。一段时间后,检测秋茄生长情况,结果如下图。
结果表明:秋茄对互花米草化感作用的适应能力高,依据是 。
(5)依据本实验研究,为了防治互花米草的生态入侵,请为当地生态部门提出合理的建议 。
【答案】(1)生物多样性
(2) 总能量/太阳能 食物链和食物网 竞争
(3) 升高 先升高后下降
(4)经互花米草浸提液培养的秋茄鲜重均高于对照组
(5)可以适当增加当地环境的盐浓度和适量种植本地植物秋茄
【分析】互花米草是外来入侵植物,繁殖速度很快,通过竞争作用减少其他植物的数量,进而影响生物多样性,严重威胁我国滨海湿地生态系统,可以利用种间关系的原理来抑制互花米草的繁殖。
【详解】(1)生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,由题意可知严重的外来物种入侵会导致当地原有植物种类锐减,降低物种丰富度,使生物多样性低甚至丧失。
(2)互花米草能快速繁殖,作为生产者,互花米草能通过光合作用固定太阳能,故引入互花米草之后,输入生态系统的总能量会增加,生产者固定的太阳能通过捕食关系流到其他生物体内,即沿着食物链和食物网流动。由题意可知,红树植物秋茄与互花米草在群落中的地位或作用相似,说明两者对资源的需求相似度较大,推测二者的种间关系是种间竞争。
(3)该实验自变量为NaCl浓度和植物器官,因变量为中SOD酶活性,SOD酶对植物的生存具有保护作用。随着NaCl浓度的升高,叶片中SOD酶活性随盐浓度升高而升高,而根部SOD活性先升高后下降,在较低NaCl浓度范围内,互花米草的SOD酶活性均高于NaCl浓度为0的对照组,说明互花米草会产生多的SOD酶适应滨海湿地环境。
(4)随着互花米草浸提液浓度的升高,秋茄鲜重先升高后下降,经互花米草浸提液培养的秋茄鲜重均高于对照组,其中互花米草浸提液浓度为60%的一组秋茄鲜重最大,该结果说明秋茄对互花米草化感作用的适应能力高。
(5)结合本实验关于在不同盐浓度对互花米草叶片和根中的保护酶SOD活性的研究以及不同浓度的互花米草浸提液对秋茄生长的影响实验结果,可以适当增加当地环境的盐浓度和适量种植本地植物秋茄,以抑制互花米草的生长,减少互花米草的数量,达到防治互花米草的生态入侵的目的。
24.(22-23高二上·北京西城·期末)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
砒砂岩区弃耕农田的群落演替。内蒙古鄂尔多斯砒砂岩地区气候干燥,广种薄收,地表大面积裸露。2002 年启动退耕 还林还草工程后,逐步形成不同类型的群落。研究者选择撂荒年限从 5~50 年的 26 个退耕 群落作为样地,进行了调查。研究发现,砒砂岩区弃耕农田物种组成相对简单,优势种较为明显。弃耕 5 年,一、 二年生草本占据优势地位。弃耕 13 年,多年生植物占据绝对优势。随着演替的进行,植被 群落逐渐向小灌木群落演替。随摞荒年限的增加,样地物种丰富度呈现了先增加后降低的 趋势,而这可能与种间关系和其它因素(如资源可利用量)有关。研究者利用生态学方法,以撂荒 5 年作为演替“早期”,分别计算出其余各演替阶段 群落与“早期”的距离系数。以撂荒年限为自变量,群落距离系数为因变量得到图 1 所示 拟合曲线,其斜率即为演替速度。植被群落演替的过程是植物与环境互相影响,协同变化的过程。研究者对环境与植被群落演替进行了相关性分析。部分结果如图 2,图中圈出的四个区域按撂荒年限划分。撂荒 年限、环境因子与土壤养分用带箭头的射线表示,实线段越长代表该因子在整个演替过程 中的影响越大。不同撂荒年限的区域和射线之间夹角越小,说明二者关系越密切。例如, 撂荒 5~8 年,植被群落演替和土壤磷、钾元素关系最密切,这说明演替初期先锋植物对土 壤成分的敏感度相对较大。但土壤磷、钾元素的实线段长度在所有因子中相对较短,说明 其在整个演替过程中权重不大。通过调查砒砂岩区植被,探索植被群落演替规律,明确典型群落生物量与土壤养分的 关系,对于制定合理有效的环境治理措施、实现环境和经济可持续发展,具有重要意义。
(1)砒砂岩区弃耕农田发生的演替过程属于 演替。弃耕初期一、二年生草本占据 优势地位。随着演替的进行,多年生植物逐步取代其优势地位的原因可能是 。
(2)据图 1,随撂荒年限增加,群落演替速度 ,撂荒 30 年群落接近 状态。
(3)由图 2 可知,影响砒砂岩地区退耕地植被群落演替的最主要因素是 。演替后 期地形地势等环境因子对群落植被产生了重要的影响,请将下列环境因子与具体影响 的主要因素连线 。
(4)研究者尝试通过引种植物来提高砒砂岩地区的物种多样性,继而提高植物群落向更高级群落演替的速度,请对引种提出适当建议 (至少两条)。
【答案】(1) 次生 一年生草本植物靠种子繁殖能力较强,适应性强,较易成为生态修复 过程中的先锋植物。当土壤改善后,适合多年生植物定植,而多年生植物在水分、土 壤、阳光等方面的竞争能力强于一二年生草本,演替后期占据优势地位
(2) 先快后慢 相对稳定(顶极)
(3) 撂荒年限 (能将实线全部连对即可得分)
(4)
尽量引入耐旱、耐贫瘠的本土物种:应该先引入易生存、能改善土质的草本植物,再 逐步加大引入生物量较大的灌木:考虑对原生植被物种的影响,避免物种入侵
【分析】群落是指生活在一定的自然区域内,相互之间具有直接或间接的各种生物种群的总和;群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。主要类型有初生演替和次生演替。初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替;次生演替原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】(1)砒砂岩区弃耕农田发生的演替过程属于次生演替,因为土壤条件依然保留。弃耕初期一、二年生草本占据 优势地位。随着演替的进行,多年生植物逐步取代其优势地位,这主要是因为一年生草本植物靠种子繁殖能力较强,适应性强,较易成为生态修复 过程中的先锋植物。当土壤改善后,适合多年生植物定植,而多年生植物在水分、土 壤、阳光等方面的竞争能力强于一二年生草本,演替后期占据优势地位。
(2)图 1中曲线的斜率即为演替速度,表现为随撂荒年限增加,群落演替速度逐渐减慢 ,撂荒 30 年群落接近相对稳定的顶极群落状态。
(3)题中显示,图2中撂荒 年限、环境因子与土壤养分用带箭头的射线表示,实线段越长代表该因子在整个演替过程 中的影响越大。不同撂荒年限的区域和射线之间夹角越小,说明二者关系越密切。由图 2 可知,根据射线的长短可在,影响砒砂岩地区退耕地植被群落演替的最主要因素是撂荒年限 。演替后 期地形地势等环境因子对群落植被产生了重要的影响,图示的环境因子中坡度和坡向会对光照、土壤含水量、湿度、温度和降水量都有影响,海拔高度主要通过影响温度的变化而对其他的因素造成影响的,因此绘图如下:
(4)通过引种植物来提高砒砂岩地区的物种多样性,继而提高植物群落向更高级群落演替的速度,考虑生物对环境的适应性,应尽量引入耐旱、耐贫瘠的本土物种;应该先引入易生存、能改善土质的草本植物,再逐步加大引入生物量较大的灌木;考虑引入种对生物多样性的影响,考虑对原生植被物种的影响,避免物种入侵。
25.(21-22高二下·北京石景山·期末)1989年,“瓦尔迪兹”油轮意外失事泄漏大量原油,造成严重的海洋污染,各种生物种群均受到威胁。为探究原油污染对海獭的影响,生态学家进行了长达25 年的研究,有以下发现:
a.随着时间推移,原油污染区大部分生物种群都有一定程度的恢复,但该区域和毗邻的非污染区海獭种群均在持续减少。
b.原本主要以海豹为食的虎鲸,现大量捕食海獭。
c.人类过度捕捞鲑鱼,造成以鲑鱼为食的海豹数量锐减。
d.海獭的食物海胆数量增加,而海胆的食物大型褐藻数量锐减。
请回答下列问题:
(1)石油降解过程中会产生Pb、Cd、Cr等重金属,在海洋生物体内的浓度会 环境中的浓度。
(2)上述材料中,虎鲸至少属于食物链(网)中的第 营养级;食物链顶端的虎鲸种群数量最少,从能量流动角度分析,原因是 。
(3)若不停止过度捕捞鲑鱼,多年后该海域生态系统可能出现的结果有 。
①虎鲸的生存受到威胁 ②流经该生态系统的总能量下降
③该生态系统结构变得简单 ④该生态系统抵抗力稳定性提高
(4)由上述发现可知,原油泄漏 (填“是”或“不是”)引起海獭数量持续减少的直接原因。
(5)结合本研究,你认为我国2021年在长江流域重点水域开始实行“十年禁渔”的目的是 。
【答案】(1)大于
(2) 四 能量单向流动,逐级递减。虎鲸营养级最高,获得能量最少,种群数量少
(3)①②③
(4)不是
(5)增加生物多样性,提高生态系统的抵抗力稳定性,保护长江的生态系统等
【分析】1、能量流动特点为单向,逐级递减。生态系统中,能量流动只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的各个营养级,因此是单向不可逆转的。2、抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统的生物物种的多少和营养结构的复杂程度。生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越高。
【详解】(1)由于生物富集,石油降解过程中会产生Pb、Cd、Cr等重金属,因此在海洋生物体内的浓度会大于环境中的浓度。
(2)据题干中信息可知,虎鲸捕食海獭,海獭捕食海胆,海胆捕食大型藻,其中大型藻属于生产者,即第一营养级,所以虎鲸至少属于食物链(网)中的第四营养级;处于食物链顶端的物种个体数量较少,是由于生态系统的能量沿食物链单向流动、逐级递减,营养级越高所获得的能量就越少,从而使个体的数量较少。
(3)由题意可知,若人类仍过度捕捞鲑鱼,海豹的数量得不到恢复,虎鲸只能不断捕食海獭,而海獭的数量持续降低,进而导致虎鲸数量减少,海獭数量降低,还会导致海胆数量增多,捕食更多的大型藻,从而使生产者固定的太阳能减少,同时,该生态系统的组成成分可能会减少,是营养结构变得简单,抵抗力稳定降低,故可能出现的结果有①②③。
(4)由题意“原常以海豹为食的虎鲸,现大量捕食海獭”可知,海獭数量持续降低的直接原因是虎鲸的大量捕食,并不是原油泄漏。
(5)根据题干信息和第(3)小问可推知,“十年禁渔”可防止过度捕捞引起的生态系统稳定降低等结果,达到增加生物多样性,提高生态系统抵抗力稳定性等目的。
26.(21-22高二下·北京西城·期末)在某沿海沼泽生态系统(陆地部分)中,米草为优势种,飞虱是数量最多的草食动物,多种无脊椎动物捕食飞虱,形成相对复杂的营养关系(图1)。
(1)图1所示食物网中,营养级最多有 级,盲蝽和豹蛛的关系是 。
(2)为探究肉食节肢动物对草食节肢动物和植物生产力的影响,以该生态系统的营养结构为蓝图,在温室中构建了四个人工生态系统(如表),其中各种群密度与自然生态系统相同。一段时间后统计飞虱密度并测定米草生物量,结果如图2、图3。
系统
植物和动物
甲
米草
乙
米草,飞虱
丙
米草,飞虱,盲蝽
丁
米草,飞虱,盲蝽,三种蜘蛛
有一种观点认为,增加肉食者的多样性更有利于压制初级消费者,从而保护生产者。上述实验结果 (填“支持”或“不支持”)该观点,依据是 。请解释出现上述结果的可能原因 。
(3)自该地发展休闲垂钓有关的旅游业以来,在垂钓密集区沿海植物群落出现了一定程度的退化,低潮带出现大量裸露泥滩和草食蟹的洞穴,而未开放的区域植物群落一直延伸到海水中。请尝试对这一现象进行解释 ,并在保留休闲垂钓活动的前提下就恢复沿海植物群落提出合理建议 。
【答案】(1) 5 捕食、种间竞争
(2) 不支持 与丙组相比,丁组肉食者多样性更高,但飞虱密度更高,米草生物量更低 盲蝽可能是飞虱的主要捕食者(其能量更多流向盲蝽),在只有盲蝽一种肉食者存在时,盲蝽捕食飞虱较多从而保护了米草,而在肉食者多样性较高时,狼蛛以盲蝽为食,减弱了盲蝽对飞虱的压制,而豹蛛和微网蛛也被狼蛛大量捕食,使其无法压制飞虱,狼蛛在有更多食物可选时,捕食飞虱较少
(3) 垂钓者钓走的鱼主要是以草食蟹为食的肉食鱼,导致对草食蟹种群的压制作用减弱,草食蟹种群密度增大,更多以植物群落优势种为食,导致沿海植物群落退化 放生钓到的肉食鱼、人为定期定量补充肉食鱼苗、设置陷阱捕杀草食蟹等
【分析】据图可知,图中有米草→飞虱→豹蛛→狼蛛、米草→飞虱→狼蛛、米草→飞虱→微网蛛→狼蛛、米草→飞虱→微网蛛→豹蛛→狼蛛、米草→飞虱→盲蝽→狼蛛、米草→飞虱→盲蝽→豹蛛→狼蛛等食物链。
(1)
图1所示食物网中,有米草→飞虱→豹蛛→狼蛛、米草→飞虱→狼蛛、米草→飞虱→微网蛛→狼蛛、米草→飞虱→微网蛛→豹蛛→狼蛛、米草→飞虱→盲蝽→狼蛛、米草→飞虱→盲蝽→豹蛛→狼蛛等食物链,故营养级最多有5级;据图可知,盲蝽和豹蛛均可以飞虱为食,且豹蛛还可捕食盲蝽,故两者之间是 捕食、种间竞争关系。
(2)
据图可知,与丙组相比,丁组肉食者多样性更高,但飞虱密度更高,米草生物量更低,故增加肉食者的多样性更有利于压制初级消费者,从而保护生产者的观点是错误的;
上述结果出现的原因是:盲蝽可能是飞虱的主要捕食者(其能量更多流向盲蝽),在只有盲蝽一种肉食者存在时,盲蝽捕食飞虱较多从而保护了米草,而在肉食者多样性较高时,狼蛛以盲蝽为食,减弱了盲蝽对飞虱的压制,而豹蛛和微网蛛也被狼蛛大量捕食,使其无法压制飞虱,狼蛛在有更多食物可选时,捕食飞虱较少。
(3)
自该地发展休闲垂钓有关的旅游业以来,在垂钓密集区沿海植物群落出现了一定程度的退化,原因是垂钓者钓走的鱼主要是以草食蟹为食的肉食鱼,导致对草食蟹种群的压制作用减弱,草食蟹种群密度增大,更多以植物群落优势种为食,导致沿海植物群落退化;为在保留休闲垂钓活动的前提下就恢复沿海植物群落,可放生钓到的肉食鱼、人为定期定量补充肉食鱼苗、设置陷阱捕杀草食蟹等。
27.(21-22高二下·北京西城·期末)活性污泥(含多种细菌和真菌)和微藻可用于污水处理,微藻还可用于生产饲料和生物燃料。研究人员将活性污泥与蛋白核小球藻等质量混合,构建了菌-藻共生系统。用相同生物量的菌-藻系统、蛋白核小球藻(纯藻)与活性污泥(纯菌),在适宜pH、光照等条件下,分别处理人工污水,定期取样测定水质相关指标,结果如下图所示。
注:COD指的是化学耗氧量,可间接反映污水中有机物含量。
(1)在菌-藻系统中,藻类光合作用产生的O2促进了好氧菌的代谢,利用污水中的NO3-和PO43- 制造的 可供给细菌生长;细菌可提供 维持藻类生长。
(2)在有些条件下,藻与菌之间存在竞争抑制,请举一例 。
(3)据图可知,与纯菌、纯藻相比,利用菌-藻系统处理人工污水具有优势,依据是 。
(4)与活性污泥相比,利用菌-藻系统处理污水的优势有 。
A.微藻与菌共同作用,优势互补,净化污水效率高
B.微藻光合作用释放氧气,可减少人工增氧的成本
C.微藻可作为饲料、生物燃料的原料,实现废物资源化利用
D.使污水中的物质和能量得以循环利用,提高了能量利用率
(5)在实际应用于污水处理之前,还需对菌-藻系统做进一步研究。请提出一个研究课题 。
【答案】(1) 有机物 无机盐和二氧化碳
(2)黑暗条件时,微藻无法进行光合作用,会与好氧菌竞争氧气(或在增殖过程中,微藻与菌对环境的营养元素利用会形成一定的竞争关系)
(3)处理8.4h后,菌-藻组水样中NO3-、PO43-含量与纯藻组无明显差异,明显低于纯菌组;菌-藻组水样中COD与纯菌组无明显差异,但明显低于纯藻组
(4)ABC
(5)合理即可。例如:不同种菌-藻组合对废水净化效果的研究;菌-藻共生作用机理研究
【分析】分析题意,本实验目的是测定(验证)菌-藻共生系统等对于水质的影响,实验的自变量是菌或藻类的类型,因变量是水质情况,可通过COD和无机盐离子的含量进行比较。
【详解】(1)在菌-藻系统中,藻类光合作用产生的O2促进了好氧菌的代谢,好氧菌利用污水中的NO3-和PO43- 制造的有机物(如蛋白质、核酸等)可供给细菌生长;细菌可提供无机盐和二氧化碳(光合作用的暗反应原料)维持藻类生长。
(2)在黑暗条件时,微藻无法进行光合作用,会与好氧菌竞争氧气,故该条件下藻与菌之间存在竞争抑制。
(3)据图可知,处理8.4h后,菌-藻组水样中NO3-、PO43-含量与纯藻组无明显差异,明显低于纯菌组;菌-藻组水样中COD与纯菌组无明显差异,但明显低于纯藻组,故与纯菌、纯藻相比,利用菌-藻系统处理人工污水具有优势。
(4)A、据图可知,菌-藻组的无机盐含量低,说明微藻与菌共同作用,优势互补,净化污水效率高,A正确;
B、微藻可进行光合作用释放氧气,供菌类生长所需,可减少人工增氧的成本,B正确;
C、微藻可作为饲料、生物燃料的原料,实现废物资源化利用,提高了能量利用率,C正确;
D、生态系统的能量是单向流动的,不是循环利用的,D错误。
故选ABC。
(5)在实际应用于污水处理之前,需要对不同种菌-藻组合对废水净化效果的研究,以更好的指导生产。
28.(21-22高二上·北京顺义·期末)珊瑚是众多珊瑚虫聚集而成的生物群体,其通过分泌CaCO3而形成珊瑚礁。近年来,海洋旅游开发带来的环境变化造成珊瑚的健康状况显著低,为探索环境胁迫下珊瑚的生理响应策略,我国科研人员开展相关研究。
(1)珊瑚以及栖息在礁体表面和附近的鱼类、浮游生物等全部生物共同构成了珊瑚礁的 。
(2)珊瑚虫、虫黄藻(栖息于珊瑚虫体内的单细胞海藻)及浮游生物的营养关系如图1所示。
由图可知,珊瑚虫所需的有机物主要来源于虫黄藻的 (填生理过程),少部分通过捕食浮游生物获得。珊瑚虫与虫黄藻相互依存构成了 的种间关系,这种关系的平衡是维护珊瑚健康的基石。
(3)我国南海某岛北侧常年进行旅游开发,水体浑浊度显著高于南侧。科研人员在该岛的南北两侧分别设置样地,对两种优势造礁珊瑚采样,在相应水体环境下检测其体内虫黄藻的相关指标,结果如图2、图3所示。
①由图2可知,北侧水域的两种珊瑚体内虫黄藻的光合速率相对值均较南侧明显降低,最可能的原因是 。
②科研人员冲洗珊瑚样品获得虫黄藻样液,再使用 于显微镜下统计虫黄藻数目并计算其密度。图3显示,与南侧相比,北侧 。
(4)进一步研究发现岛屿北侧两种珊瑚体内的有机物总量与南侧相比并无明显降低,结合上述研究以及(2)中珊瑚虫营养方式推测,在水体环境变化的胁迫下,两种珊瑚维持体内有机物供应最可能的策略分别是 。
(5)环境的持续恶化会造成虫黄藻从珊瑚虫体内逃逸,引起珊瑚白化死亡。在发展海洋旅游的同时,如何维持该岛珊瑚资源的可持续利用,请你提出两条合理建议 。
【答案】(1)生物群落
(2) 光合作用 互利共生
(3) 北侧水体浑浊度显著高于南侧,导致珊瑚中虫黄藻接受的实际光照强度降低,光合速率减慢。 血细胞计数板(血球计数板) 杯型珊瑚虫黄藻密度升高,滨珊瑚虫黄藻密度降低。
(4)杯形珊瑚虫通过增加虫黄藻密度,增加虫黄藻光合作用制造有机物的总量维持有机物供应;滨珊瑚虫黄藻密度降低,可能通过提高捕食浮游动物的能力,维持有机物供应。
(5)加强旅游管理,规范游客行为(如禁止采集、捕捞珊瑚,乱丢垃圾等);减少生物和工业污染物排放入海,污染海洋水体环境;建立珊瑚礁自然保护区;经过调查评估之后建立人工礁体,移植补种本土的珊瑚种苗;合理控制珊瑚天敌的数量等
【分析】1.生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,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,营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物。
2.互利共生是指两种生物共同生活在-起,相互依赖,彼此有利;如果分开,则双方或- -方不能独立生活,共生生物之间呈现出同步变化,即"同生共死,荣辱与共”。
【详解】(1)珊瑚以及栖息在礁体表面和附近的鱼类、浮游生物等全部生物,这里强调了某一自然区域中的全部生物,因而这些生物共同构成了珊瑚礁的生物群落。
(2)由图可知,珊瑚虫所需的有机物主要来源于虫黄藻光合作用,少部分通过捕食浮游生物获得。图中显示珊瑚虫能获取虫黄藻光合作用合成的有机物,二者虫黄藻能利用珊瑚虫提供的二氧化碳、和含N、P的无机盐,这两种生物之间相互依存体现了互利共生的种间关系,这种关系的平衡是维护珊瑚健康的基石。
(3)①由图2可知,北侧水域的两种珊瑚体内虫黄藻的光合速率相对值均较南侧明显降低,应该是北侧浑浊的水体影响了虫黄藻获取的光照强度的强弱,即浑浊的水体使虫黄藻实际获得的光照强度减弱,使虫黄藻光合速率下降。
②对于微生物的计数方法通常可用显微直接计数法,这里科研人员冲洗珊瑚样品获得虫黄藻样液,再使用血细胞计数板于显微镜下统计虫黄藻数目并计算其密度。图3数据显示,与南侧相比,北侧杯型珊瑚虫黄藻密度升高,滨珊瑚虫黄藻密度降低。
(4)进一步研究发现岛屿北侧两种珊瑚体内的有机物总量与南侧相比并无明显降低,题(2)中显示珊瑚虫既可以通过互利共生获取营养,也可捕食浮游生物获取营养,并结合题(3)中的结果可推测两种水体珊瑚体内有机物总量基本相同的原因是,在水体环境变化的胁迫下,两种珊瑚维持体内有机物供应最可能的策略分别是杯形珊瑚虫通过增加虫黄藻密度,增加虫黄藻光合作用制造有机物的总量维持有机物供应;滨珊瑚虫黄藻密度降低,可能通过提高捕食浮游动物的能力,维持有机物供应。
(5)环境的持续恶化会造成虫黄藻从珊瑚虫体内逃逸,引起珊瑚白化死亡。为避免上述现象的发生,为了维持该岛珊瑚资源的可持续利用,加强旅游管理,需要首先规范游客行为,如禁止采集、捕捞珊瑚,乱丢垃圾等;同时减少生物和工业污染物排放入海,污染海洋水体环境;建立珊瑚礁自然保护区;经过调查评估之后建立人工礁体,移植补种本土的珊瑚种苗;合理控制珊瑚天敌的数量等,所有措施的核心是在合理利用的同时保护珊瑚生活环境的稳定。
【点睛】熟知生物群落中物种之间的关系并能根据题中信息进行合理分析是解答本题的关键,能根据实际情况分析问题并能利用生物学理论提出解决实际问题的方法是本题的重要考点。
29.(21-22高二上·北京海淀·期末)过度放牧使锡林郭勒草原牧草的年平均产量下降。为兼顾草原生态系统的稳定和畜牧业的发展,科研人员选取样地,探究不同放牧强度对草原群落特征的影响。
(1)在所选研究样地的植被中,有禾本科、莎草科、菊科等植物类群,这些植物的高度各不相同,使群落在垂直方向上具有明显的分层现象,形成群落的 。
(2)科研人员根据单位面积可承载的牲畜数量设定放牧强度,连续3年的6~9月份在牧草的生长季进行不同强度放牧,测定得到的部分结果如下表所示。
禁牧
轻度放牧
中度放牧
重度放牧
高度平均值(cm)
第2年
25.77
17.55
16.62
13.72
第3年
22.52
18.89
18.76
16.65
多度平均值(个/m2)
第2年
399.33
366.33
479.67
312.33
第3年
398.00
351.00
508.17
339.50
盖度平均值(%)
第2年
60.83
68.33
51.67
49.17
第3年
62.50
70.83
53.33
47.50
植物的总物种数
第2年
33
34
36
31
第3年
37
36
41
28
注:多度代表物种个体数目的多少;盖度指植物地上部分垂直投影的面积占地面的比率。
①样地内某种植物的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,称为这个物种的 。若进一步调查某物种的种群密度,可采用 法进行调查。
②科研人员发现,样地内禾本科牧草植株高度最高、莎草科次之、菊科最矮。随放牧强度增加,牧草平均高度降低,推测牲畜最可能优先采食 科的牧草。与禁牧组相比,轻度放牧组牧草 (选填下列字母),轻度放牧组出现盖度变化的可能原因是 。
a.多度升高、盖度下降 b.多度下降、盖度升高
(3)在 放牧条件下,植物的总物种数达到最高,可能的原因是受采食影响,植物的高度和盖度降低,使地表环境中 等非生物因素发生改变,有利于其他植物的生长。
(4)综合以上研究,请你对锡林郭勒草原的可持续性发展提出一条建议: 。
【答案】(1)垂直结构
(2) 生态位
样方 禾本 b 植株高度最高的禾本科牧草被一定程度取食后,较矮的莎草科植物能得到充足的阳光,生长良好导致盖度升高
(3) 中度 光照、含水量、温度
(4)在锡林郭勒草原上中度放牧,可以使该草原的牧草较快得到恢复,植物的多度平均值和总物种数达到最大,以提高该生态系统的自我调节能力,维持该生态系统的稳定,实现可持续性发展。
【分析】群落的结构包括垂直结构和水平结构,垂直结构指垂直方向上的分层现象,水平结构指水平方向上生物的“镶嵌分布”。分析表格数据可知,禁牧时,第三年的高度平均值有所下降,在中度放牧时,第三年的高度平均值明显高于第二年,说明牧草能很快恢复。中度放牧时,第三年的多度平均值和植物的总物种数都达到最大。生态系统的生物种类越多,营养结构越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高。由此可知,可在锡林郭勒草原中度放牧,以实现可持续性发展。
【详解】(1)群落的垂直结构是指群落在垂直方向上具有明显的分层现象。
(2)①样地内某种植物的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。在一个群落中,不同物种有自己不同的生态位。调查植物的种群密度,可采用样方法。
②科研人员发现,样地内禾本科牧草植株高度最高、莎草科次之、菊科最矮。牲畜最可能优先采食禾本科牧草,故随放牧强度增加,牧草平均高度降低。据表格数据可知,与禁牧组相比,轻度放牧组牧草多度下降、盖度升高,a错误,b正确,故选b。不同植物之间存在竞争关系,轻度放牧时,牲畜优先采食禾本科牧草。植株高度最高的禾本科牧草被一定程度取食后,较矮的莎草科和菊科植物能得到充足的阳光,生长良好导致盖度升高。
(3)据表格数据可知,在中度放牧条件下,受采食影响,植物的高度和盖度降低,使地表环境中光照、含水量、温度等非生物因素发生改变,有利于其他植物的生长,导致植物的总物种数达到最高。
(4)综合以上研究可知,在锡林郭勒草原上中度放牧,可以使该草原的牧草较快得到恢复,植物的多度平均值和总物种数达到最大,以提高该生态系统的自我调节能力,保持该生态系统的稳定,实现可持续性发展。
【点睛】本题考查了种群、群落和生态系统稳定性等有关知识,要求考生能够识记相关知识,同时能够结合题干信息分析作答。
30.(20-21高二下·北京朝阳·期末)西藏拉鲁湿地是世界稀有的,国内最大的城市湿地。由于20世纪60年代以来挖排水渠,建采石场,致使湿地退化。为恢复和重建该湿地生态系统,研究者进行了相关探索。
(1)拉鲁湿地生态系统是由该区域的 与它的 相互作用而形成的统一整体。
(2)调查1965~1999年间拉鲁湿地植被,发现湿地经历了沼泽化湿地阶段→沼泽化草甸阶段→草甸阶段,说明该区域发生了 。
(3)结合拉鲁湿地的原始面积,生物组成等,研究者评估了拉鲁湿地生态系统生物多样性的价值,结果如下表。
表 拉鲁湿地生态系统生物多样性价值
序号
项目
效果
1
吸收CO2
7.88×104t
2
吸附空气中尘埃
5.48×103t
3
蓄洪防旱
1.24×108m3
4
科学与教育
提供特种标本、教育实践基地
5
娱乐
休闲、旅游
6
生物栖息地
为水生生物、珍稀动物等提供生存环境
其中,属于生物多样性间接价值的是 (填序号)。
(4)为了尽快修复该生态系统,研究者提出以下策略。
策略一:优化种质。补播适宜该地区的,对污染物净化能力强的禾本科、莎草科植物,通过人工设计使其形成互利共存关系,加速湿地植被的复壮更新。
策略二:施加肥料。适度施加有机肥,提高土壤营养条件,增强土壤微生物活动能力。
策略三:野生鸟类恢复。设置必要的补食基地和栖息设施,实现鸟类的招引回归。
①策略一所遵循的生态工程基本原理有 (写出两项);
②试从生态系统物质循环的角度,说明策略二的科学性: 。
③策略三对生物多样性的保护属于 保护。
④为更好的修复该生态系统,请再提出一个合理的修复策略: 。
(5)经过修复,拉鲁湿地水域面积扩大三分之一,动植物种类和数量逐年增加,湿地生态效益和经济效益逐年呈现上升趋势。请结合本案例,阐述你对“人与自然和谐共生”这一观点的理解 。
【答案】 生物群落 无机环境 次生演替 1、 2、 3、 6 协调、整体 物质能在生态系统中能循环往复,分层分级利用 就地 保证系统各组分间要有适当的比例关系 人与自然是命运共同体,一荣俱荣,一损俱损,人类要尊重自然,热爱和保护自然。最后,要建立在科学的基础上,利用自然、改造自然,真正做到趋利避害,变害为利
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,其中组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物成分,营养结构包括食物链和食物网。
2、群落演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,其主要类型有初生演替和次生演替。
【详解】(1)生态系统由生物群落和无机环境构成的统一整体。
(2)该湿地经历了沼泽化湿地阶段→沼泽化草甸阶段→草甸阶段,起始阶段具有一定的土壤条件,故发生的演替类型为次生演替。
(3)间接价值是对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能),故属于生物多样性间接价值的是1吸收CO2、2吸附空气中尘埃、3蓄洪防旱和6生物栖息地。
(4)①策略一“补播适宜该地区的,对污染物净化能力强的禾本科、莎草科植物”体现了协调原理;“通过人工设计使其形成互利共存关系,加速湿地植被的复壮更新”体现的是整体原理。
②策略二“适度施加有机肥,提高土壤营养条件,增强土壤微生物活动能力”,则物质能在生态系统中能循环往复,分层分级利用。
③策略三“设置必要的补食基地和栖息设施,实现鸟类的招引回归”属于就地保护,是对生物最有效的保护。
④为更好的修复该生态系统,应保证系统各组分间要有适当的比例关系,使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成,并实现总体功能大于各部分之和的效果。
(5)在人与自然关系问题上,“人与自然和谐共生”理念强调“和谐”是手段,“共生”是目的。“和谐”意味着人与自然和睦相处,谐调平衡,“共生”意味着人与自然同生共在,人与自然是命运共同体,一荣俱荣,一损俱损。人类要发挥主观能动性,去认识自然,了解自然规律,才能做到遵循自然规律;再次,懂得自然规律后,要尊重自然,热爱和保护自然。最后,要建立在科学的基础上,利用自然、改造自然,真正做到趋利避害,变害为利。
【点睛】本题考查生态系统和群落演替的相关知识,要求考生识记生态系统的结构,掌握生态系统的功能,能正确分析图表,再结合所学的知识准确答题。
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