4.2 生物多样性及其保护-【帮课堂】2024-2025学年高二生物同步学与练（人教版2019选择性必修2）

第4章 人与环境 第2节 生物多样性及其保护 学习目标 1.概述生物多样性的价值。 2.说出生物多样性丧失的原因。 3.通过搜集保护生物多样性的实例，概述生物多样性保护的措施，形成保护生物多样性的意识。 学习重点：生物多样性的价值 学习难点：生物多样性的保护 1.生物多样性：生物圈内所有的 等，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。生物多样性的层次包括： 、 和 多样性。遗传多样性指地球上所有生物 的总和，生态系统多样性指地球上的 的多样性。 2.生物多样性的价值包括 、 和 。直接价值包括实用意义的价值，如 等，非实用价值如 等；间接价值：主要体现在 ，如植物光合作用，具有制造有机物、固碳、供氧等，森林和草地： 、 ，湿地： 、 、调节气候等，生物多样性的间接价值明显 它的直接价值，潜在价值指目前人们尚不清楚的价值。 3.生物多样性丧失的原因包括：人类活动的 不断加大，物种栖息地 ， 利用：包括过度采伐、滥捕乱猎，环境污染。 4.保护生物多样性的措施主要指 和 ：就地保护指在原地对被保护的生态系统或物种建立 等，这是对生物多样性最有效的保护。易地保护指把保护对象从 ，在异地进行专门保护，如建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。建立 ，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等，也是保护濒危物种的重要措施。 5.保护生物多样性，关键是处理好 的相互关系。当前主要是 地球生态环境的速度，包括控制人口增长、合理 以及 的重复利用。保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然，并不意味着 。 1.生物多样性三个层次之间的关系。 2.生物多样性形成的原因。 3.生物入侵的危害及引发的生态危机。 1.山清水秀、鸟语花香的美景常常令人赏心悦目、流连忘返,这体现了生物多样性的直接价值。 2.盲鱼作为研究进化的材料体现了生物多样性的间接价值。 3.生物多样性的直接价值大于间接价值。 4.栖息地破碎化造成小种群,有利于维持生物多样性。 5.遗传多样性较低的种群适应环境的能力强。 6.生物多样性最有效的保护是易地保护。 探究一 生物多样性的保护 1.1986年，我国科学家在长白山地区发现了一种新的蛩蠊目昆虫，后被命名为中华蛩蠊。填补了我国蛩蠊目昆虫的空白，目前被列入国家一级保护动物名录。 （1）为什么要对中华蛩蠊进行保护？ （2）如果不进行保护，橡中华蛩蠊这样的珍稀物种会灭绝吗？ （3）什么是生物多样性？生物多样性有哪些层次？各层次之间是什么关系? 探究二 红树林的生物多样性价值 在我国，红树林原来广泛分布于福建、广东、广西、海南沿海的潮间带。红树林既是海岸天然防护林，优势潮间带多种贝类、甲壳类、鱼类的栖息繁衍地，也是多种水鸟营巢繁殖的场所。由于人类的危害造地和人工养殖以及建筑、薪柴之需，红树林面积日益缩小。 （1）红树林的消失对沿海陆地有哪些影响？又将影响哪些生物的生存？ （2）栽培作物野生种的基因库对育种工作者来说，有哪些利用价值？ · 基础过关练 1．2024年7月召开的党的二十届三中全会提出，中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化。必须完善生态文明制度体系，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，积极应对气候变化，加快完善并落实绿水青山就是金山银山理念的体制机制。下列有关说法错误的是（    ） A．通过降碳、减污、扩绿等措施，能提高生态足迹 B．在绿水青山生态系统中，最重要的组成成分是生产者 C．在生态工程建设中遵循整体原理，有利于达到人与自然和谐共生 D．绿水青山体现出来的间接价值远大于直接价值 2．水仙花鸢尾（虫媒花）是我国的特有物种，被列为国家Ⅱ级重点保护植物。其生长需要适度遮阴，多在土壤湿度较大但不滞水的环境生存。下列叙述错误的是（    ） A．气候变化和人类活动是限制其种群增长的密度制约因素 B．为水仙花鸢尾传粉的昆虫属于生态系统中的消费者 C．光、湿度等非生物因素可影响水仙花鸢尾的种群数量 D．对水仙花鸢尾进行就地保护是最有效的措施 3．随着塑料制品的广泛应用，微塑料也不可避免地进入了人体，微塑料会破坏蛋白质和磷脂的结构，干扰DNA和蛋白质合成， 促进自由基的产生。下列关于微塑料叙述错误的是（    ） A．微塑料会影响细胞膜的结构特点选择透过性 B．微塑料可能会改变DNA聚合酶的催化效率 C．微塑料会促进细胞衰老 D．减少和不重复使用一次性塑料制品等能减少对微塑料的摄入 4．湿地中氮元素过量会造成水体污染，芦苇对氮元素有较好的吸收效果。下列叙述正确的是（   ） A．氮是芦苇生长发育必不可少的微量元素之一 B．芦苇根细胞通过渗透作用吸收水体中的氮元素 C．芦苇吸收氮元素可用于细胞内蛋白质、腺苷的合成 D．利用芦苇净化水质，体现了芦苇的直接使用价值 5．东黑冠长臂猿是一种极度濒危的灵长类动物，部分分布于广西靖西市的林区，其数量恢复工作面临诸多挑战。下列措施对恢复东黑冠长臂猿数量最有效的是（    ） A．分析种间关系，猎捕东黑冠长臂猿的竞争者 B．建立自然保护区，保护东黑冠长臂猿的栖息地 C．通过监测技术，加强对东黑冠长臂猿数量的监测 D．分析东黑冠长臂猿的采食偏好，并投喂适宜的食物 6．武汉市东湖环湖绿道经过8年生态修复，已呈现“一湖碧水，环岸秀色，城水相依，人水和谐”的生态景观。科研人员对东湖环湖绿道鸟类和植物进行相关研究，下列叙述正确的是（    ） A．水杉林中高低错落的水杉形成的垂直结构为鸟类提供了栖息空间和食物条件 B．调查环湖绿道梧桐树的种群密度最好采用五点取样法 C．绿道中不同鸟类生态位之间的差异提高了对环境资源和空间的利用能力 D．将绿道上特有珍稀树种移栽到武汉植物园是对生物多样性最有效的保护 · 能力提升练 7．生态足迹反映了人类生活和经济活动对环境的影响，是一种用来衡量生态系统承受负荷的指标。它不仅可以反映某一区域的生态环境状况，还能够显示出人类对地球的压力。研究生态足迹对全球的环境保护和可持续发展有着重要的意义。下列相关说法正确的是（　　） A．生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的生产资源的土地及水域面积 B．餐厨垃圾分类、回收与利用能实现能量的多级利用，可以减小生态足迹 C．建立沙滩保护区、环境容纳量强度的捕捞量等均有利于提高生态承载力 D．碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林和海洋面积 8．“碳汇渔业”，又称“不投饵渔业”，是指充分发挥生物碳汇功能，通过收获水产品直接或间接减少CO2的渔业生产活动，是我国实现“双碳”目标、践行“大食物观”的举措之一。下列生产活动属于“碳汇渔业”的是（    ） A．开发海洋牧场，发展深海渔业 B．建设大坝鱼道，保障鱼类洄游 C．控制无序捕捞，实施长江禁渔 D．增加饵料投放，提高渔业产量 9．下图表示A、B两个特定生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是（    ）    A．一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多 B．能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减 C．若A和B中玉米的数量相同，A能养活10000人，则B至少能养活1000人 D．与食用玉米相比，食用牛肉产生的生态足迹更大，消耗资源更多 10．研究发现，玉米基因KRN2和水稻基因OsKRN2通过相似的途径调控玉米和水稻的产量，从而揭示了玉米和水稻同源基因的趋同进化（指不同的物种在进化过程中，由于适应相似的环境而呈现出表现型上的相似性），为育种提供了宝贵的遗传资源。下列有关分析不正确的是（　　） A．基因KRN2通过控制蛋白质的合成，从而调控玉米的产量 B．趋同进化以种群为基本单位进行，是不同生物接受相似选择的结果 C．同源基因是位于同源染色体的相同位置上控制相对性状的等位基因 D．基因OsKRN2为育种提供遗传资源，体现了生物多样性的直接价值 11．边缘效应是指在两个或多个不同性质的生态系统交互作用处，由于某些生态因子或系统属性的差异和协同作用而引起系统某些组分及行为的较大变化。沿着生态系统的边缘产生了有差异的环境条件，形成边缘效应带，此处群落结构复杂，各种生物由激烈竞争发展为各司其能，各得其所，相互作用，形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络。下列说法错误的是（　　） A．人类活动增强，导致自然生境片段化，增加了边缘效应带的数量 B．处于边缘效应带的鸟类可能比生活在森林深处的鸟类更警觉 C．研究边缘效应对保护生物多样性和提高农作物产量具有重要意义 D．边缘效应会改变生态系统的群落结构但不会影响其物种丰富度 究自然环境时，发现一种符合现代生物进化理论的现象是生物竟然与环境共存，下列关于生物与环境的叙述错误的是（    ） A．生物与环境共存只能通过易地保护才能让生物在自然环境中生存 B．减少对自然环境的破坏，可有效提高生态系统的多样性 C．互花米草盐腺的分泌活动一定程度上降低了对土地的盐碱化 D．利用群落演替规律，可在不同阶段种植不同植物来改良盐碱化的草原也可以提高草地利用效率 · 思维拓展练 13．我国引种互花米草最早用于生态修复工程。随着时间的推移，互花米草对我国滨海湿地的危害开始显现，目前互花米草已被列入我国外来入侵物种名单。图1、2分别是某沿海湿地在互花米草入侵初期和入侵12年后大型底栖动物食物网结构。请回答下列问题：    (1)互花米草能够防风固沙、阻挡潮流，因而最初被引进用于生态修复，主要利用了生物多样性的 价值。生物多样性的直接价值 （选填“大于”“小于”或“等于”）生态价值。 (2)稳定同位素溯源技术是通过测定食物中稳定同位素（如13C）确定食物来源，选择碳元素的主要依据是 。在无机环境与生物群落之间碳主要以 的形式循环。 (3)与图2相比，图1表明互花米草入侵初期大型底栖动物食物网的复杂性较高，这是因为入侵初期的互花米草植株矮小细密，且生物量较低，可为底栖动物提供 。入侵12年后，浮游植物从该生态系统中消失，最可能的原因是 。 (4)互花米草在我国沿海扩展造成危害，除了与其自身的高繁殖力、生长优势、高适应性有关外，还离不开 等非生物因素的助推。 (5)互花米草的迅速扩张严重影响到滨海湿地的生物多种性，研究人员开展互花米草的控制和综合利用研究。 ①对互花米草的治理方法有物理、化学和生物方法。下列不属于生物方法的是 。 A．在互花米草分布区筑堤并在堤内大量灌水，减少互花米草根部氧气供应 B．在人力难以到达的互花米草分布区内，使用无人机喷洒灭草剂 C．在近海滩涂种植海桑、秋茄、桐花树、海榄雌、红树等植物 D．春季互花米草萌芽期，对互花米草分布区采取全区域的刈割或“刈割+翻耕” ②麋鹿常食互花米草，图3是科研人员构建“互花米草防治与麋鹿保护耦合生态系统”的模式图。在构建该生态系统时，必须合理确定麋鹿的 。麋鹿适当强度地采食和踩踏会使互花米草将更多的能量用于 ，从而阻断互花米草繁殖，降低群落优势度。 (6)从互花米草的引入，我们可以得到的启示有哪些? 。 14．红树林湿地是在热带、亚热带海岸潮间带（指平均最高潮位至最低潮位间的海岸），以红树植物为主体，由滩涂、浅水水域等共同组成的生态系统，如图1。红树林湿地具有消浪护岸、降解污染和维持生物多样性等功能。浙江省早在20世纪50年代已开展红树林引种造林。请回答下列问题：    大型底栖动物生物量及多样性指数 高潮区 中潮区 低潮区 生物量/（g•m-1） 42.04 118.02 62.72 多样性指数 1.0 1.21 2.44 注：多样性指数越高，区域中的生物种类越多。 (1)目前浙江引种的红树植物以秋茄为主，秋茄种子在脱离母体植株前就萌发成胚轴，然后掉落到海滩上。胚轴有较厚的角质层、发达的皮层通气组织以及缺乏气孔的表皮，以适应潮间带 （答2点）的环境条件。 (2)区分红树林群落与其他群落的重要特征是 。大型底柄动物（如甲壳类、软体动物等）是红树林生态系统中的重要组成部分，调查红树林中大型底栖动物的丰富度，需要记录每个样方里大型底栖动物的 。 (3)表的调查数据显示，红树林主要分布区底栖生物的生物量较丰富，从能量流动的角度，引种红树林的意义是 ；在中低潮区，底栖动物物种多样性与红树林的分布呈 相关，原因是红树林主要分布区内的某些优势底栖物种高密度分布，缩小了其他物种的 。 (4)表的调查数据侧面说明红树林湿地在保护生物多样性上是一个统一的功能整体，这对我们引种红树林的启示是 。 (5)为探究引种后的幼龄秋茄林人工湿地对海水池塘养殖尾水中氮元素的净化效果，研究者设计了相关实验。请完成下表。 实验过程 实验操作与分析 实验材料处理 选取若干大小相近、生长状况良好的6-8月龄秋茄树苗作为实验植物。 实验采用沙质作为基质培养，从某河道采集沙质后，用大量清水反复冲洗，自然风干后过筛备用。清洗沙质的目的是① 。 进行预实验 以海水池塘养殖尾水的、浓度为参考，配制一系列含不同浓度氮盐的人工尾水进行预实验，目的是② 。 实验处理 将树苗随机平均分为2组，种植到如图2所示种植箱中。向对照组种植箱浇灌5L不含N的盐度2%的人工海水，实验组种植箱浇灌5L含的盐度2%的人工尾水，并在种植箱外对水位标记刻度，每2天用营养液对种植箱水位进行补充。配制营养液时应以③ 配制。 指标测定 每5天于种植箱的出水口采集150mL水样，对N浓度进行测定，并计算去除率。去除率=④ 30天后收获树苗，并测量树苗的株高。 结果预测 若人工尾水处理30天后，实验组秋茄苗的生长状况⑤ ，且在实验N浓度下，⑥ ，初步说明幼龄秋茄林人工湿地可用于海水池塘养殖尾水的净化。 15．高羊茅作为温带优质牧草被从欧洲引种到世界各地，在某些地区造成生物入侵。为探究其入侵的原因，研究者在已被高羊茅成功入侵的草原进行系列实验。 (1)引种的高羊茅扩散到自然区域，造成当地生态系统多样性、物种多样性与 多样性丧失，天然草原群落因此发生改变的过程称为 。 (2)研究者在被入侵草原样地取三个封闭区，每区均分成4个地块（C：对照；N+：施氮肥：NP+：同时施氮肥和磷肥；P+：施磷肥），进行连续四年实验后随机选取每个地块1m2样方，进行相关分析。 ①测定高羊茅健康成熟叶片的N、P含量及比值（N/P），结果如图1。 据此推测，被入侵草原土壤中缺磷而不缺氮，依据是 。 ②测定高羊茅叶片上当地食草昆虫——虎蛾幼虫的密度和叶片损伤程度。 图2结果显示：施磷肥地块 ，对叶片的啃食程度大。 (3)研究发现，高羊茅体内均含内共生真菌——麦角菌，麦角菌能产生有毒物质麦角碱。检测不同地块高羊茅中的麦角碱含量与虎蛾幼虫的相关数据，结果如图3。 进一步观察发现，含麦角碱浓度高的叶片上，虎蛾幼虫羽化为蛾（成虫）的时间显著延长。 请综合上述所有信息，对高氮低磷环境中高羊茅成功入侵的原因作出合理推测，高氮低磷环境下， ，虎蛾幼虫对高羊茅的取食减少。若要证实此推测，还需要提供的实验数据是 之间的相关性。 16．鸟类是湿地生态系统的重要组成成分，也被认为是最好的生物指示物种。科研人员对某自然保护区内的鸟类分布及多样性等进行了相关研究。请回答下列问题： (1)通过调查，该自然保护区内共有维管植物84科213属420种，这体现了生物多样性中的 多样性。 (2)科研人员根据该自然保护区土地利用现状及样线布设情况，将鸟类生境分为湖泊、河流河汊、石滩滩涂、公园、乡村农田和人工林灌丛6种类型。调查不同生境的面积占比及物种数（表），其中石滩滩涂的鸟类物种数最少，请分析可能的原因是 。 生境 类型 湖泊 河流 河汊 石滩 滩涂 公园 乡村 农田 人工 灌木丛 全区 物种数 38 34 17 25 30 21 94 生境面 积占比/% 44.9 23.4 15.2 8.6 2.5 5.4 100.0 白龟湖自然保护区不同生境鸟类多样性 (3)依据迁徙的性质，我们可以把鸟类分为留鸟、旅鸟和候鸟几种类型。科研人员进一步研究了不同生境中鸟类的居留型特征（图），这体现了群落的 。其中，公园、乡村农田和人工灌木丛三类生境中 占比最高，请分析可能的原因是 。 白龟湖自然保护区不同生境鸟类居留型特征 留鸟：终年生活在一个地区，不随季节迁徙的鸟统称留鸟。 候鸟：是一种随季节不同周期性进行迁徙的鸟类。 旅鸟指迁徙中途经某地区，而又不在该地区繁殖或越冬，就该地区而言，这些鸟种即为旅鸟。 (4)研究人员首次在该保护区内记录到国家Ⅰ级保护动物青头潜鸭，为更好的保护青头潜鸭，研究其生态位，通常要研究它的 等（答出3点即可）。青头潜鸭通常选择水域较开阔的区域，对隐蔽条件的选择要求不高，比较容易被发现，根据其特点，请你提出一项保护青头潜鸭的措施： 。 17．研究群落时，不仅要调查群落的物种丰富度，还要比较不同群落的物种组成。β多样性是指某特定时间点，沿某一环境因素梯度，不同群落间物种组成的变化。它可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示。 (1)群落甲中冷杉的数量很多，据此 （填“能”或“不能”）判断冷杉在该群落中是否占据优势。群落甲中冷杉在不同地段的种群密度不同，这体现了群落空间结构中的 。从协同进化的角度分析，冷杉在群落甲中能占据相对稳定生态位的原因是 。 (2)群落甲、乙的物种丰富度分别为70和80，两群落之间的β多样性为0.4，则两群落的共有物种数为 （填数字）。 (3)根据β多样性可以科学合理规划自然保护区以维系物种多样性。群落丙、丁的物种丰富度分别为56和98，若两群落之间的β多样性高，则应该在群落 （填“丙”“丁”或“丙和丁”）建立自然保护区，理由是 。 学科网（北京）股份有限公司 限公司原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4章 人与环境 第2节 生物多样性及其保护 学习目标 1.概述生物多样性的价值。 2.说出生物多样性丧失的原因。 3.通过搜集保护生物多样性的实例，概述生物多样性保护的措施，形成保护生物多样性的意识。 学习重点：生物多样性的价值 学习难点：生物多样性的保护 1.生物多样性：生物圈内所有的 等，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。生物多样性的层次包括： 、 和 多样性。遗传多样性指地球上所有生物 的总和，生态系统多样性指地球上的 的多样性。 2.生物多样性的价值包括 、 和 。直接价值包括实用意义的价值，如 等，非实用价值如 等；间接价值：主要体现在 ，如植物光合作用，具有制造有机物、固碳、供氧等，森林和草地： 、 ，湿地： 、 、调节气候等，生物多样性的间接价值明显 它的直接价值，潜在价值指目前人们尚不清楚的价值。 3.生物多样性丧失的原因包括：人类活动的 不断加大，物种栖息地 ， 利用：包括过度采伐、滥捕乱猎，环境污染。 4.保护生物多样性的措施主要指 和 ：就地保护指在原地对被保护的生态系统或物种建立 等，这是对生物多样性最有效的保护。易地保护指把保护对象从 ，在异地进行专门保护，如建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。建立 ，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等，也是保护濒危物种的重要措施。 5.保护生物多样性，关键是处理好 的相互关系。当前主要是 地球生态环境的速度，包括控制人口增长、合理 以及 的重复利用。保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然，并不意味着 。 【答案】1.植物、动物和微生物 遗传多样性 物种多样性 生态系统 携带遗传信息 生境、生物群落及生态系统 2.直接价值 间接价值 潜在价值 食用、药用、工业原料 旅游观赏、科学研究和文学艺术 调节生态系统的功能 防风固沙 水土保持 蓄洪防旱 净化水质 大于 3.范围和影响强度 丧失和碎片化 掠夺式 4.就地保护 易地保护 自然保护区以及国家公园 原地迁出 精子库、种子库、基因库 5.人与自然 降低破坏 利用自然资源 废物 禁止开发和利用 1.生物多样性三个层次之间的关系。 遗传多样性是生物多样性的根本原因，物种多样性是生物多样性最直观、最基本的表现，生态系统多样性是生物多样性的宏观表现。遗传多样性是物种多样性的前提，物种多样性是生态系统多样性的基础，生态系统多样性为物种多样性提供了环境条件。 2.生物多样性形成的原因。 ①从分子水平看，基因通过转录翻译决定蛋白质的多样性，基因多样性是物种多样性的根本原因，蛋白质多样性是物种多样性的直接原因，物种多样性是遗传多样性的具体体现。 ②从进化角度看：物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与自然的定向选择在进化过程中协同作用的结果。 3.生物入侵的危害及引发的生态危机。 ①生物入侵的危害：破坏原有生态系统的稳定性或生态平衡，使原有生态系统的生物多样性受到威胁、引发生态危机。 ②占据原有物种的生态位。外来物种适应能力强，缺少天敌，繁殖能力强，短时间内种群呈“J”型增长。外来物种的引入不一定会引起本地物种数目的增加。如果引入的物种对当地生物的生存是不利的，则会引起本地物种数目锐减。 1.山清水秀、鸟语花香的美景常常令人赏心悦目、流连忘返,这体现了生物多样性的直接价值。 2.盲鱼作为研究进化的材料体现了生物多样性的间接价值。 3.生物多样性的直接价值大于间接价值。 4.栖息地破碎化造成小种群,有利于维持生物多样性。 5.遗传多样性较低的种群适应环境的能力强。 6.生物多样性最有效的保护是易地保护。 答案与提示 1.√ 2.× 盲鱼作为研究进化的材料体现了生物多样性的直接价值。 3.× 生物多样性的间接价值大于直接价值。 4.× 栖息地破碎化造成小种群,有利于维持生物多样性。 5.× 遗传多样性较低的种群适应环境的能力弱。 6.× 生物多样性最有效的保护是就地保护。 探究一 生物多样性的保护 1.1986年，我国科学家在长白山地区发现了一种新的蛩蠊目昆虫，后被命名为中华蛩蠊。填补了我国蛩蠊目昆虫的空白，目前被列入国家一级保护动物名录。 （1）为什么要对中华蛩蠊进行保护？ 保护生物多样性。 （2）如果不进行保护，橡中华蛩蠊这样的珍稀物种会灭绝吗？ 中华蛩蠊仅存在我国长白山地区，适合生存的环境十分有限，生活周期相对较长，数量稀少。所以，不进行保护，中华蛩蠊有可能会灭绝。 （3）什么是生物多样性？生物多样性有哪些层次？各层次之间是什么关系? 遗传多样性是生物多样性的根本原因，物种多样性是生物多样性最直观、最基本的表现，生态系统多样性是生物多样性的宏观表现。遗传多样性是物种多样性的前提，物种多样性是生态系统多样性的基础，生态系统多样性为物种多样性提供了环境条件。 探究二 红树林的生物多样性价值 在我国，红树林原来广泛分布于福建、广东、广西、海南沿海的潮间带。红树林既是海岸天然防护林，优势潮间带多种贝类、甲壳类、鱼类的栖息繁衍地，也是多种水鸟营巢繁殖的场所。由于人类的危害造地和人工养殖以及建筑、薪柴之需，红树林面积日益缩小。 （1）红树林的消失对沿海陆地有哪些影响？又将影响哪些生物的生存？ ①直接影响沿海陆地生态环境。 ②会使潮间带贝类、甲壳类、鱼类以及多种水鸟因生态环境改变无法存活和繁衍。 ③还会影响周围的生态环境，从而影响更多的生物。 （2）栽培作物野生种的基因库对育种工作者来说，有哪些利用价值？ ①科学研究的价值； ②通过转基因从而获得具有某些优良性状的栽培品种。 · 基础过关练 1．2024年7月召开的党的二十届三中全会提出，中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化。必须完善生态文明制度体系，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，积极应对气候变化，加快完善并落实绿水青山就是金山银山理念的体制机制。下列有关说法错误的是（    ） A．通过降碳、减污、扩绿等措施，能提高生态足迹 B．在绿水青山生态系统中，最重要的组成成分是生产者 C．在生态工程建设中遵循整体原理，有利于达到人与自然和谐共生 D．绿水青山体现出来的间接价值远大于直接价值 【解析】生态足迹，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城的面积，故通过降碳、减污、扩绿等措施，可以降低生态足迹，A错误；一个生态系统中最重要的组成成分是生产者，B正确；生态工程遵循的整体原理，一是强调要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当比例，二是强调在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，有利于达到人与自然和谐共生，C正确；绿水青山体现出来的间接价值（生态功能）远大于直接价值，D正确。 【答案】A 2．水仙花鸢尾（虫媒花）是我国的特有物种，被列为国家Ⅱ级重点保护植物。其生长需要适度遮阴，多在土壤湿度较大但不滞水的环境生存。下列叙述错误的是（    ） A．气候变化和人类活动是限制其种群增长的密度制约因素 B．为水仙花鸢尾传粉的昆虫属于生态系统中的消费者 C．光、湿度等非生物因素可影响水仙花鸢尾的种群数量 D．对水仙花鸢尾进行就地保护是最有效的措施 【解析】气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素，A错误；昆虫以植物花蜜等为食，属于生态系统中的消费者，B正确；根据题干信息可知，水仙花鸢尾生长需要适度遮阴，多在土壤湿度较大但不滞水的生境生存，故光照、湿度等环境因素可影响水仙花鸢尾的种群数量，C正确；建立自然保护区进行就地保护是保护生物多样性的最有效的措施，故对水仙花鸢尾进行就地保护是最有效的措施，D正确。 【答案】A 3．随着塑料制品的广泛应用，微塑料也不可避免地进入了人体，微塑料会破坏蛋白质和磷脂的结构，干扰DNA和蛋白质合成， 促进自由基的产生。下列关于微塑料叙述错误的是（    ） A．微塑料会影响细胞膜的结构特点选择透过性 B．微塑料可能会改变DNA聚合酶的催化效率 C．微塑料会促进细胞衰老 D．减少和不重复使用一次性塑料制品等能减少对微塑料的摄入 【解析】细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，A错误；微塑料会干扰DNA合成，而DNA复制需要DNA聚合酶催化，推测微塑料会影响该酶活性，B正确；根据引起细胞衰老的自由基学说，当细胞中自由基积累，会导致细胞衰老，而微塑料会促进自由基的产生，因此可能促进细胞衰老，C正确；生活中减少使用塑料制品，有利于降低微塑料污染，D正确。 【答案】A 4．湿地中氮元素过量会造成水体污染，芦苇对氮元素有较好的吸收效果。下列叙述正确的是（   ） A．氮是芦苇生长发育必不可少的微量元素之一 B．芦苇根细胞通过渗透作用吸收水体中的氮元素 C．芦苇吸收氮元素可用于细胞内蛋白质、腺苷的合成 D．利用芦苇净化水质，体现了芦苇的直接使用价值 【解析】N是大量元素，A错误；水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散，称为渗透作用。氮元素在水体中是溶质，故芦苇根细胞不会通过渗透作用吸收水体中的氮元素，B错误；蛋白质含N元素，腺苷含N元素，故芦苇吸收氮元素可用于细胞内蛋白质、腺苷的合成，C正确；直接价值是对人类有食用、药用和作为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；生物多样性在调节生态系统的功能体现其间接价值，故利用芦苇净化水质，体现了芦苇的间接使用价值，D错误。 【答案】C 5．东黑冠长臂猿是一种极度濒危的灵长类动物，部分分布于广西靖西市的林区，其数量恢复工作面临诸多挑战。下列措施对恢复东黑冠长臂猿数量最有效的是（    ） A．分析种间关系，猎捕东黑冠长臂猿的竞争者 B．建立自然保护区，保护东黑冠长臂猿的栖息地 C．通过监测技术，加强对东黑冠长臂猿数量的监测 D．分析东黑冠长臂猿的采食偏好，并投喂适宜的食物 【解析】就地保护是保护生物多样性最有效的措施，分析种间关系，猎捕东黑冠长臂猿的竞争者，对其数量恢复能起到一定的作用，但破坏了生态平衡。通过监测技术，加强对东黑冠长臂猿数量的监测以及分析其采食偏好，并投喂适宜的食物，对其数量恢复都能起到一定的作用，但不是最有效的，ACD不符合题意；东黑冠长臂猿是一种极度濒危的灵长类动物，要恢复东黑冠长臂猿的数量，最有效的措施是建立自然保护区，保护东黑冠长臂猿的栖息地，即就地保护，B符合题意。 【答案】B 6．武汉市东湖环湖绿道经过8年生态修复，已呈现“一湖碧水，环岸秀色，城水相依，人水和谐”的生态景观。科研人员对东湖环湖绿道鸟类和植物进行相关研究，下列叙述正确的是（    ） A．水杉林中高低错落的水杉形成的垂直结构为鸟类提供了栖息空间和食物条件 B．调查环湖绿道梧桐树的种群密度最好采用五点取样法 C．绿道中不同鸟类生态位之间的差异提高了对环境资源和空间的利用能力 D．将绿道上特有珍稀树种移栽到武汉植物园是对生物多样性最有效的保护 【解析】垂直结构上的分层是群落中的结构，而水杉林中的所有银杏树构成种群，银杏树高低错落有致体现的是个体差异，A错误；‌等距取样法‌是一种取样方法，特别适用于调查的总体为长条形时使用，调查环湖绿道梧桐树的种群密度最好采用等距取样法，B错误；不同物种占据不同生态位，减少了生物之间的竞争，有利于生物对环境资源的充分利用，C正确；将绿道上特有珍稀树种移栽到武汉植物园属于易地保护，对生物多样性最有效的保护是就地保护，D错误。 【答案】C · 能力提升练 7．生态足迹反映了人类生活和经济活动对环境的影响，是一种用来衡量生态系统承受负荷的指标。它不仅可以反映某一区域的生态环境状况，还能够显示出人类对地球的压力。研究生态足迹对全球的环境保护和可持续发展有着重要的意义。下列相关说法正确的是（　　） A．生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的生产资源的土地及水域面积 B．餐厨垃圾分类、回收与利用能实现能量的多级利用，可以减小生态足迹 C．建立沙滩保护区、环境容纳量强度的捕捞量等均有利于提高生态承载力 D．碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林和海洋面积 【解析】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生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积，A错误；餐厨垃圾分类、回收与利用能实现能量的多级利用，减少对原材料的消耗，可以减小生态足迹，B正确；建立沙滩保护区有利于提高生态承载力，环境容纳量强度的捕捞量会降低生态承载力，C错误；碳足迹表示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，D错误。 【答案】B 8．“碳汇渔业”，又称“不投饵渔业”，是指充分发挥生物碳汇功能，通过收获水产品直接或间接减少CO2的渔业生产活动，是我国实现“双碳”目标、践行“大食物观”的举措之一。下列生产活动属于“碳汇渔业”的是（    ） A．开发海洋牧场，发展深海渔业 B．建设大坝鱼道，保障鱼类洄游 C．控制无序捕捞，实施长江禁渔 D．增加饵料投放，提高渔业产量 【解析】开发海洋牧场，发展深海渔业可获取水产品且不需要投饵，属于“碳汇渔业”，A符合题意；建设大坝鱼道，保障鱼类洄游、控制无序捕捞，实施长江禁渔，均没有收获水产品，不属于“碳汇渔业”，BC不符合题意；增加饵料投放，不符合“不投饵渔业”，不属于“碳汇渔业”，D不符合题意。 【答案】A 9．下图表示A、B两个特定生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是（    ）    A．一个吃玉米的人所获得的能量一定比一个吃牛肉的人获得的能量多 B．能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减 C．若A和B中玉米的数量相同，A能养活10000人，则B至少能养活1000人 D．与食用玉米相比，食用牛肉产生的生态足迹更大，消耗资源更多 【解析】能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，如果生态系统A和B中玉米的能量相同，则理论上吃玉米的人（处于第二营养级）所获得的能量比吃牛肉的人（处于第三营养级）所获得的能量多。但是根据题并不能确定A、B两个生态系统中玉米的能量大小，两种情况下人各自摄取的食物中所含有的能量的多少不可知，所以也无法判断他们获得的能量的大小，A错误；一般来说，能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%，能量的传递效率不会随营养级的升高而逐级递减，B错误；能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%，A和B中玉米数量相同，若A能养活10000人，则A中最少需要玉米10000÷20%=50000；则B中玉米也为50000，则B中玉米至少能养活人数=50000×10%×10%=500人，C错误；与食用玉米相比，食用牛肉时人所处的营养级较高，需要消耗的能量较多，所以产生的生态足迹更大，消耗的资源更多，D正确。 【答案】D 10．研究发现，玉米基因KRN2和水稻基因OsKRN2通过相似的途径调控玉米和水稻的产量，从而揭示了玉米和水稻同源基因的趋同进化（指不同的物种在进化过程中，由于适应相似的环境而呈现出表现型上的相似性），为育种提供了宝贵的遗传资源。下列有关分析不正确的是（　　） A．基因KRN2通过控制蛋白质的合成，从而调控玉米的产量 B．趋同进化以种群为基本单位进行，是不同生物接受相似选择的结果 C．同源基因是位于同源染色体的相同位置上控制相对性状的等位基因 D．基因OsKRN2为育种提供遗传资源，体现了生物多样性的直接价值 【解析】基因表达的产物是蛋白质，由题意“玉米基因KRN2和水稻基因OsKRN2通过相似的途径调控玉米和水稻的产量”可知，基因KRN2、基因OsKRN2通过控制相关蛋白质的合成，从而调控玉米、水稻的产量，A正确；种群是生物进化的基本单位；趋同进化是指不同的物种在进化过程中，由于适应相似的环境而呈现出表现型上的相似性。故趋同进化以种群为基本单位进行，是不同物种接受相似选择的结果，B正确；等位基因是位于同源染色体上的相同位置，控制一对相对性状的不同基因；由题意“玉米基因KRN2和水稻基因OsKRN2通过相似的途径调控玉米和水稻的产量，从而揭示了玉米和水稻同源基因的趋同进化”可知，同源基因位于不同物种—玉米和水稻细胞中，而不同物种的细胞中不存在同源染色体，C错误；基因OsKRN2通过控制相关蛋白质的合成，从而调控水稻的产量，可为育种提供遗传资源，这体现了生物多样性的直接价值，D正确。 【答案】C 11．边缘效应是指在两个或多个不同性质的生态系统交互作用处，由于某些生态因子或系统属性的差异和协同作用而引起系统某些组分及行为的较大变化。沿着生态系统的边缘产生了有差异的环境条件，形成边缘效应带，此处群落结构复杂，各种生物由激烈竞争发展为各司其能，各得其所，相互作用，形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络。下列说法错误的是（　　） A．人类活动增强，导致自然生境片段化，增加了边缘效应带的数量 B．处于边缘效应带的鸟类可能比生活在森林深处的鸟类更警觉 C．研究边缘效应对保护生物多样性和提高农作物产量具有重要意义 D．边缘效应会改变生态系统的群落结构但不会影响其物种丰富度 【解析】人类活动增强，打破原有生态系统，导致自然生境片段化，使得靠近的两个或多个不同性质的生态系统交互作用，增加了边缘效应带的数量，A正确；根据题意，处于边缘效应带的生物竞争激烈，可能比生活在森林深处的鸟类更警觉，B正确；边缘效应带上群落结构复杂，各种生物由激烈竞争发展为各司其能，各得其所，相互作用，形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络，研究边缘效应对保护生物多样性和提高农作物产量具有重要意义，C正确；由题干信息边缘效应“群落结构复杂”，可知物种丰富度会增大，D错误。 【答案】D 12．某科学家在研究自然环境时，发现一种符合现代生物进化理论的现象是生物竟然与环境共存，下列关于生物与环境的叙述错误的是（    ） A．生物与环境共存只能通过易地保护才能让生物在自然环境中生存 B．减少对自然环境的破坏，可有效提高生态系统的多样性 C．互花米草盐腺的分泌活动一定程度上降低了对土地的盐碱化 D．利用群落演替规律，可在不同阶段种植不同植物来改良盐碱化的草原也可以提高草地利用效率 【解析】生物与环境共存是共同进化的表现，可通过就地保护、易地保护和立法保护等方法让生物在自然环境中生存，A错误；减少对自然环境的破坏，保证生物的生存环境，可有效提高生态系统的多样性，B正确；互花米草盐腺的分泌活动可以将盐分排出至叶表，然后又吸收土地中的盐分，一定程度降低了对土地的盐碱化，C正确；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，因此利用群落演替规律，可在不同阶段种植不同植物来改良盐碱化的草原，演替过程中土地几乎无荒芜的时候，可以提高草地的利用效率，D正确。 【答案】A · 思维拓展练 13．我国引种互花米草最早用于生态修复工程。随着时间的推移，互花米草对我国滨海湿地的危害开始显现，目前互花米草已被列入我国外来入侵物种名单。图1、2分别是某沿海湿地在互花米草入侵初期和入侵12年后大型底栖动物食物网结构。请回答下列问题：    (1)互花米草能够防风固沙、阻挡潮流，因而最初被引进用于生态修复，主要利用了生物多样性的 价值。生物多样性的直接价值 （选填“大于”“小于”或“等于”）生态价值。 (2)稳定同位素溯源技术是通过测定食物中稳定同位素（如13C）确定食物来源，选择碳元素的主要依据是 。在无机环境与生物群落之间碳主要以 的形式循环。 (3)与图2相比，图1表明互花米草入侵初期大型底栖动物食物网的复杂性较高，这是因为入侵初期的互花米草植株矮小细密，且生物量较低，可为底栖动物提供 。入侵12年后，浮游植物从该生态系统中消失，最可能的原因是 。 (4)互花米草在我国沿海扩展造成危害，除了与其自身的高繁殖力、生长优势、高适应性有关外，还离不开 等非生物因素的助推。 (5)互花米草的迅速扩张严重影响到滨海湿地的生物多种性，研究人员开展互花米草的控制和综合利用研究。 ①对互花米草的治理方法有物理、化学和生物方法。下列不属于生物方法的是 。 A．在互花米草分布区筑堤并在堤内大量灌水，减少互花米草根部氧气供应 B．在人力难以到达的互花米草分布区内，使用无人机喷洒灭草剂 C．在近海滩涂种植海桑、秋茄、桐花树、海榄雌、红树等植物 D．春季互花米草萌芽期，对互花米草分布区采取全区域的刈割或“刈割+翻耕” ②麋鹿常食互花米草，图3是科研人员构建“互花米草防治与麋鹿保护耦合生态系统”的模式图。在构建该生态系统时，必须合理确定麋鹿的 。麋鹿适当强度地采食和踩踏会使互花米草将更多的能量用于 ，从而阻断互花米草繁殖，降低群落优势度。 (6)从互花米草的引入，我们可以得到的启示有哪些? 。 【解析】（1）生物多样性具有调节生态系统的功能，例如森林和草地具有防风固沙、水土保持作用，这体现了生物多样性的间接价值；生物多样性的直接价值小于生态价值（间接价值）。 （2）因为碳链是构成生物有机分子的骨架，因此，可用碳元素作为标记确定食物来源；无机环境中的碳元素以二氧化碳的形式被生产者固定为含碳有机物进入生物群落，在生物群落中有机物又通过呼吸作用和分解作用被分解为二氧化碳返回无机环境，因此无机环境有生物群落之间碳以二氧化碳的形式循环。 （3）在生物群落中，植物可为动物提供食物和栖息环境；互花米草入侵12年后，由于互花米草大量生长，遮挡水面的光线，浮游植物因为光照不足而不能生长繁殖，导致浮游植物消失。 （4）互花米草与其自身的高繁殖力、生长优势、高适应性有关外，还离不开海洋洋流运动等非生物因素的助推。 （5）①A、在护花米草分布区内大量灌水，改变土壤温度和湿度，属于物理防治，A正确； B、利用灭草剂消灭护花米草，属于化学防治，B正确； C、种植海桑、秋茄、桐花树、海榄雌、红树等植物防治护花米草，利用了群落中种间竞争的原理，属于生物防治，C错误； D、“刈割+翻耕”利用机械直接清除护花米草，属于机械防治，D错误。 故选ABD。 ②在构建生态系统是，要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应，需要处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量，即需要合理确定麋鹿的投放数量和季节；麋鹿适当强度的采食和踩踏，导致护花米草植株受伤，不再适合繁殖，将导致护花米草将更多的能量用于自身的生长。 （6）从互花米草的引入，提示我们外来物种的引入要考虑生态安全，且防控时间要适度延长；构建人工生态系统时优先选择本地伴生物种；对外来物种的引入要建立防溢出机制。 【答案】(1)间接 小于 (2)有机物以碳链为骨架（有机物都含有C） CO₂ (3)食物和栖息场所等 互花米草大量生长，遮挡水面的光线，浮游植物因为光照不足而不能生长、繁殖 (4)海洋洋流运动 (5)ABD 投放数量和季节 自身的生长 (6)外来物种的引入要考虑生态安全，且防控时间要适度延长；构建人工生态系统时优先选择本地伴生物种；对外来物种的引入要建立防溢出机制（合理即给分） 14．红树林湿地是在热带、亚热带海岸潮间带（指平均最高潮位至最低潮位间的海岸），以红树植物为主体，由滩涂、浅水水域等共同组成的生态系统，如图1。红树林湿地具有消浪护岸、降解污染和维持生物多样性等功能。浙江省早在20世纪50年代已开展红树林引种造林。请回答下列问题：    大型底栖动物生物量及多样性指数 高潮区 中潮区 低潮区 生物量/（g•m-1） 42.04 118.02 62.72 多样性指数 1.0 1.21 2.44 注：多样性指数越高，区域中的生物种类越多。 (1)目前浙江引种的红树植物以秋茄为主，秋茄种子在脱离母体植株前就萌发成胚轴，然后掉落到海滩上。胚轴有较厚的角质层、发达的皮层通气组织以及缺乏气孔的表皮，以适应潮间带 （答2点）的环境条件。 (2)区分红树林群落与其他群落的重要特征是 。大型底柄动物（如甲壳类、软体动物等）是红树林生态系统中的重要组成部分，调查红树林中大型底栖动物的丰富度，需要记录每个样方里大型底栖动物的 。 (3)表的调查数据显示，红树林主要分布区底栖生物的生物量较丰富，从能量流动的角度，引种红树林的意义是 ；在中低潮区，底栖动物物种多样性与红树林的分布呈 相关，原因是红树林主要分布区内的某些优势底栖物种高密度分布，缩小了其他物种的 。 (4)表的调查数据侧面说明红树林湿地在保护生物多样性上是一个统一的功能整体，这对我们引种红树林的启示是 。 (5)为探究引种后的幼龄秋茄林人工湿地对海水池塘养殖尾水中氮元素的净化效果，研究者设计了相关实验。请完成下表。 实验过程 实验操作与分析 实验材料处理 选取若干大小相近、生长状况良好的6-8月龄秋茄树苗作为实验植物。 实验采用沙质作为基质培养，从某河道采集沙质后，用大量清水反复冲洗，自然风干后过筛备用。清洗沙质的目的是① 。 进行预实验 以海水池塘养殖尾水的、浓度为参考，配制一系列含不同浓度氮盐的人工尾水进行预实验，目的是② 。 实验处理 将树苗随机平均分为2组，种植到如图2所示种植箱中。向对照组种植箱浇灌5L不含N的盐度2%的人工海水，实验组种植箱浇灌5L含的盐度2%的人工尾水，并在种植箱外对水位标记刻度，每2天用营养液对种植箱水位进行补充。配制营养液时应以③ 配制。 指标测定 每5天于种植箱的出水口采集150mL水样，对N浓度进行测定，并计算去除率。去除率=④ 30天后收获树苗，并测量树苗的株高。 结果预测 若人工尾水处理30天后，实验组秋茄苗的生长状况⑤ ，且在实验N浓度下，⑥ ，初步说明幼龄秋茄林人工湿地可用于海水池塘养殖尾水的净化。 【解析】（1）生物的特征与所处环境相适应，胚轴有较厚的角质层、发达的皮层通气组织以及缺乏气孔的表皮，以适应潮间带高盐、淹水、缺氧、风浪冲击的环境条件。 （2）群落的物种组成是区分不同群落的重要特征；物种丰富度是群落中物种的数目，调查红树林中大型底栖动物的丰富度，需要记录每个样方里大型底栖动物的种类和数量。 （3）流经自然生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，红树林可以进行光合作用，从能量流动的角度，引种红树林的意义是增加流入生态系统的总能量；由题意可知，样性指数越高，区域中的生物种类越多，据表可知，生物量多而多样性指数高，故在中低潮区，底栖动物物种多样性与红树林的分布呈负相关；生物的生存环境是有限的，红树林主要分布区内的某些优势底栖物种高密度分布，缩小了其他物种的栖息空间（生态位、空间资源）。 （4）表的调查数据侧面说明红树林湿地在保护生物多样性上是一个统一的功能整体，这对我们引种红树林的启示是引种红树林要适度（或“引种时要保留适当面积的滩涂”、“注意红树林湿地各部分的配置比例”）。 （5）分析题意，本实验目的是探究引种后的幼龄秋茄林人工湿地对海水池塘养殖尾水中氮元素的净化效果，实验的自变量是氮浓度的不同，因变量是净化效果，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故分析实验如下： 实验材料处理：为消除实验沙质携带的N对实验产生的干扰，实验采用沙质作为基质培养，从某河道采集沙质后，用大量清水反复冲洗。 进行预实验：以海水池塘养殖尾水的、浓度为参考，配制一系列含不同浓度氮盐的人工尾水进行预实验，目的是确定正式实验所施用的N浓度。 实验处理：实验设计应遵循单一变量原则，由题意可知，配制营养液时应以盐度为2%的（不含N的）人工海水配制。 指标测定：每5天于种植箱的出水口采集150mL水样，对N浓度进行测定，并计算去除率。去除率=（N的初浓度-N的终浓度）/N的初浓度×100%。 结果预测：若人工尾水处理30天后，实验组秋茄苗的生长状况与对照组相似或比对照组更好，且在实验N浓度下，秋茄可以有效去除人工尾水中的N元素，初步说明幼龄秋茄林人工湿地可用于海水池塘养殖尾水的净化。 【答案】(1)高盐、淹水、缺氧、风浪冲击 (2)群落的）物种组成 种类和数量 (3)增加流入生态系统的总能量 负 栖息空间（生态位、空间资源） (4)引种红树林要适度（或“引种时要保留适当面积的滩涂”、“注意红树林湿地各部分的配置比例”） (5)消除实验沙质携带的N对实验产生的干扰（意思相近，体现排除无关变量的干扰） 确定正式实验所施用的N浓度（体现“为正式实验摸索条件”，明确答出摸索“N浓度”条件得分，答检验实验设计的科学性和可行性、避免造成人力、物力、财力浪费等不扣分，但不作为得分点） 盐度为2%的（不含N的）人工海水 （N的初浓度-N的终浓度）/N的初浓度×100% 与对照组相似或比对照组更好（强调出与对照组的比较，生长状况“相似”或“更好”均得分） 秋茄可以有效去除人工尾水中的N元素（体现秋茄对N元素去除有效果即可，如“秋茄对人工尾水中N元素有较高的去除率”、“秋茄使人工尾水中的N含量下降到排放标准”） 15．高羊茅作为温带优质牧草被从欧洲引种到世界各地，在某些地区造成生物入侵。为探究其入侵的原因，研究者在已被高羊茅成功入侵的草原进行系列实验。 (1)引种的高羊茅扩散到自然区域，造成当地生态系统多样性、物种多样性与 多样性丧失，天然草原群落因此发生改变的过程称为 。 (2)研究者在被入侵草原样地取三个封闭区，每区均分成4个地块（C：对照；N+：施氮肥：NP+：同时施氮肥和磷肥；P+：施磷肥），进行连续四年实验后随机选取每个地块1m2样方，进行相关分析。 ①测定高羊茅健康成熟叶片的N、P含量及比值（N/P），结果如图1。 据此推测，被入侵草原土壤中缺磷而不缺氮，依据是 。 ②测定高羊茅叶片上当地食草昆虫——虎蛾幼虫的密度和叶片损伤程度。 图2结果显示：施磷肥地块 ，对叶片的啃食程度大。 (3)研究发现，高羊茅体内均含内共生真菌——麦角菌，麦角菌能产生有毒物质麦角碱。检测不同地块高羊茅中的麦角碱含量与虎蛾幼虫的相关数据，结果如图3。 进一步观察发现，含麦角碱浓度高的叶片上，虎蛾幼虫羽化为蛾（成虫）的时间显著延长。 请综合上述所有信息，对高氮低磷环境中高羊茅成功入侵的原因作出合理推测，高氮低磷环境下， ，虎蛾幼虫对高羊茅的取食减少。若要证实此推测，还需要提供的实验数据是 之间的相关性。 【解析】（1）根据题意，引种的高羊茅在某些地区造成生物入侵，使这些地区生物多样性锐减甚至丧失，生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性；高羊茅入侵扩散到自然区域，导致天然草原群落发生改变属于群落的演替，演替之初有原始的土壤条件，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体，属于次生演替。 （2）分析图1可知：与对照组相比，施加氮肥（N+组）时，叶片中含氮量、N/P值无明显变化；只要施加有磷肥时（NP+组和P+组），叶片中磷含量明显增加，且N/P明显下降，因此推测土壤中缺磷；分析图2可知：与对照组相比，只施加氮肥（N+组）时，高羊茅叶片上虎蛾幼虫的密度和叶片损伤程度无明显变化，只要施加磷肥时（NP+组和P+组），高羊茅叶片上虎蛾幼虫的密度增大，对叶片的啃食程度大，叶片损伤程度增加。 （3）分析图3可知：随着麦角碱含量增多，高羊茅叶片上虎蛾幼虫的密度减少且体重下降，可推出在高氮低磷环境中，高羊茅叶片上的共生真菌麦角菌产生的麦角碱多，麦角碱对虎蛾幼虫具有毒害作用导致其生长缓慢，种群密度下降，同时，含麦角碱浓度高的叶片上，虎蛾幼虫羽化为蛾（成虫）的时间显著延长，产生的子代少，种群密度进一步降低。上述两种原因均会导致对叶片的啃食减少，因此，高羊茅种群数量增加，成功入侵当地生态系统；上述推理中，高氮低磷环境中，高羊茅叶片上的共生真菌麦角菌产生的麦角碱是否增多还没有实验证据，因此，若要验证次推测的正确性，还需要测量土壤中的N、P含量（叶片中的N/P）和高羊茅中麦角碱含量的关系。 【答案】(1)基因（遗传） 群落演替（次生演替） (2)与对照组相比，只要施加磷肥，叶片含磷量显著提高，N/P明显下降，而施加氮肥对叶片含氮量及N/P基本无影响，说明土壤中缺磷而不缺氮 高羊茅叶片上虎蛾幼虫密度大 (3)高羊茅叶片上的共生真菌麦角菌产生的麦角碱多，麦角碱对虎蛾幼虫具有毒害作用导致其生长缓慢，种群密度下降，同时，含麦角碱浓度高的叶片上，虎蛾幼虫羽化为蛾（成虫）的时间显著延长，产生的子代少，种群密度进一步降低 土壤中的N、P含量（叶片中的N/P）和高羊茅中麦角碱含量 16．鸟类是湿地生态系统的重要组成成分，也被认为是最好的生物指示物种。科研人员对某自然保护区内的鸟类分布及多样性等进行了相关研究。请回答下列问题： (1)通过调查，该自然保护区内共有维管植物84科213属420种，这体现了生物多样性中的 多样性。 (2)科研人员根据该自然保护区土地利用现状及样线布设情况，将鸟类生境分为湖泊、河流河汊、石滩滩涂、公园、乡村农田和人工林灌丛6种类型。调查不同生境的面积占比及物种数（表），其中石滩滩涂的鸟类物种数最少，请分析可能的原因是 。 生境 类型 湖泊 河流 河汊 石滩 滩涂 公园 乡村 农田 人工 灌木丛 全区 物种数 38 34 17 25 30 21 94 生境面 积占比/% 44.9 23.4 15.2 8.6 2.5 5.4 100.0 白龟湖自然保护区不同生境鸟类多样性 (3)依据迁徙的性质，我们可以把鸟类分为留鸟、旅鸟和候鸟几种类型。科研人员进一步研究了不同生境中鸟类的居留型特征（图），这体现了群落的 。其中，公园、乡村农田和人工灌木丛三类生境中 占比最高，请分析可能的原因是 。 白龟湖自然保护区不同生境鸟类居留型特征 留鸟：终年生活在一个地区，不随季节迁徙的鸟统称留鸟。 候鸟：是一种随季节不同周期性进行迁徙的鸟类。 旅鸟指迁徙中途经某地区，而又不在该地区繁殖或越冬，就该地区而言，这些鸟种即为旅鸟。 (4)研究人员首次在该保护区内记录到国家Ⅰ级保护动物青头潜鸭，为更好的保护青头潜鸭，研究其生态位，通常要研究它的 等（答出3点即可）。青头潜鸭通常选择水域较开阔的区域，对隐蔽条件的选择要求不高，比较容易被发现，根据其特点，请你提出一项保护青头潜鸭的措施： 。 【解析】（1）生物多样性包括物种多样性、基因多样性和生态系统多样性。题中提到的维管植物的科、属、种的数量，体现的是物种多样性。 （2）石滩滩涂的鸟类物种数最少，可能是因为石滩滩涂的生境面积占比较小，所能提供的食物、栖息地等资源相对较少，不利于多种鸟类生存。 （3）不同生境中鸟类的居留型特征，这体现了群落的水平结构。 由图可知，公园、乡村农田和人工灌木丛三类生境中留鸟占比最高，留鸟终年生活在一个地区，不随季节迁徙，可能的原因是这些生境受人类活动影响较大，环境相对稳定，食物资源较为丰富，适合留鸟生存。 （4）生态位是指一个物种在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。研究青头潜鸭的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌等。 针对青头潜鸭的生活环境，可以建立专门的保护区，保护其水域开阔的栖息地。 【答案】(1)物种 (2)石滩滩涂生境面积占比较小，提供的资源有限。 (3)水平结构 留鸟 这些生境受人类活动影响较大，环境相对稳定，食物资源较为丰富，适合留鸟生存。 (4)栖息地、食物、天敌 建立专门的保护区，保护其水域开阔的栖息地 17．研究群落时，不仅要调查群落的物种丰富度，还要比较不同群落的物种组成。β多样性是指某特定时间点，沿某一环境因素梯度，不同群落间物种组成的变化。它可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示。 (1)群落甲中冷杉的数量很多，据此 （填“能”或“不能”）判断冷杉在该群落中是否占据优势。群落甲中冷杉在不同地段的种群密度不同，这体现了群落空间结构中的 。从协同进化的角度分析，冷杉在群落甲中能占据相对稳定生态位的原因是 。 (2)群落甲、乙的物种丰富度分别为70和80，两群落之间的β多样性为0.4，则两群落的共有物种数为 （填数字）。 (3)根据β多样性可以科学合理规划自然保护区以维系物种多样性。群落丙、丁的物种丰富度分别为56和98，若两群落之间的β多样性高，则应该在群落 （填“丙”“丁”或“丙和丁”）建立自然保护区，理由是 。 【解析】（1）判断冷杉是否占据优势，不能仅仅根据数量多少，还需要考虑其他因素，如冷杉在群落中的生态作用、与其他物种的关系等。群落空间结构包括水平结构和垂直结构，冷杉在不同地段的种群密度不同，体现了群落的水平结构。冷杉能在群落甲中占据相对稳定的生态位，是因为它与无机环境以及其他物种之间存在相互影响，通过协同进化，冷杉适应了群落的环境，与其他物种形成了相对稳定的生态关系。 （2）由题意可知，β多样性可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示，则计算两群落共有物种数，可以使用以下公式：独有物种数之和=(群落甲物种数＋群落乙物种数)×β多样性，将题目中的数据代入公式，得到：独有物种数之和=(70 + 80) ×0.4 = 60，因此，两群落共有物种数为[70 + 80-60]/2=45。 （3）β多样性高表示两群落之间的物种组成差异较大，丙和丁特有的物种多，在这种情况下，在群落丙和丁建立自然保护区可以保护更多的物种。这是因为自然保护区的建立可以保护物种的栖息地和生态环境，减少人类活动对物种的干扰和破坏，从而维系物种的多样性。在群落丙和丁建立自然保护区，可以将两个群落的物种都纳入保护范围，更好地保护生物多样性。 【答案】(1)不能 水平结构 冷杉与无机环境以及其他物种在长期的自然选择过程中相互影响，共同进化，形成了相对稳定的生态关系 (2)45 (3)丙和丁 丙和丁特有的物种多，在群落丙和丁建立自然保护区，可以保护更多的物种，维系物种多样性 学科网（北京）股份有限公司 限公司原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$