内容正文:
生态系统通过自我调节保持结构和功能的相对稳定
第一部分 大概念八
专题十二 生态系统及人与环境
[课标范围] 1.生态系统的结构。 2.生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用。 3.生态系统中的信息传递。 4.生态系统的稳定性。 5.人类活动对生态环境的影响。 6.全球性生态环境问题。 7.生物多样性保护的意义和措施。 8.生态工程。
生物群落
全球性
单向流动
往往双向
恢复力稳定性
负反馈调节
生态足迹
遗传(基因)
就地保护
自生
内容索引
NEIRONGSUOYIN
微专题二 生态系统的稳定性及环境保护与生态工程
微专题一 生态系统的结构与功能
情境进阶(8) “双碳”与碳汇功能、生态恢复和生态修复
专题提能练
生态系统的结构与功能
微专题一
核心要点整合
1.据同化类型判断生态系统功能类群
生产者
分解者
消费者
提醒:①生产者一定为“自养型”,“自养型”一定为生产者。
②分解者一定为“腐生型”,“腐生型”一定为分解者。
③生产者未必都是植物,植物未必都是生产者。
④消费者未必都是动物,动物未必都是消费者。
⑤分解者未必都是微生物,微生物未必都是分解者。
2.能量在各营养级间流动的过程
(1)能量流动的模型
用于生长、发育和
繁殖的能量
(2)能量流动计算公式
(3)运用“拼图法”解释能量流动过程模型
提醒:①计算能量传递效率时,以营养级为单位,而不是两个个体间的传递效率。
②流入自然生态系统的总能量一般是生产者固定的太阳能总量,人工生态系统有时候还要考虑人工投放的有机物中的能量。
③有些分解者可为消费者提供能量,如蘑菇可为人提供能量,蚯蚓可为鸡提供能量等,但分解者不能为生产者提供能量。
④能量传递效率≠能量利用率。能量传递效率体现的是能量流动过程中所遵循的客观规律,不能随意改变;但能量利用率可以人为改变,例如充分利用作物秸秆可以提高能量利用率。
3.碳循环的各环节之间的关联判断
生产者
大气中的二氧化碳库
消费者
分解者
提醒:物质在群落内部不循环,以有机物的形式在食物链(网)上单向流动;物质循环是指物质在生物群落与非生物环境之间循环。
4.生态系统中信息传递的种类和作用
非生物环境
维持生物种群的繁衍
真题体验感悟
1.(2023·广东卷,13)凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物,1周后开始投喂人工饵料,1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程如图。下列叙述正确的是( )
A.1周后藻类和浮游动物增加,水体富营养化程度会减轻
B.1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位
C.浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者
D.异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养
答案:B
解析:1周后开始投喂人工饵料,虾池中有机碎屑含量增加,水体中N、P等增多,水体富营养化严重,A错误;藻类作为生产者,在物质循环中占主要地位,B正确;浮游动物摄食藻类,同时浮游动物摄食细菌和有机碎屑,属于消费者和分解者,C错误;异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物和有机碎屑提供营养,D错误。
2.(2022·广东卷,6)如图所示某生态系统的食物网,其中字母表示不同的生物,箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是( )
A.a、c是生产者 B.b、e是肉食动物
C.c、f是杂食动物 D.d、f是植食动物
C
解析:图中食物网包含的食物链有a→f、a→d→e→f、a→d→e→c、a→c、b→f、b→c。a、b处于第一营养级,是生产者;d处于第二营养级,是植食动物;e处于第三营养级,是肉食动物;c、f可以处于第二营养级也可以处于第四营养级,是杂食动物。C正确。
【思维拓展·长句表达】
1.(判断依据类)(2021·广东卷,2C)“葛(葛藤)之覃兮,施与中谷(山谷),维叶萋萋。黄鸟于飞,集于灌木,其鸣喈喈”(节选自《诗经·葛覃》)。诗句中描写的美丽景象构成了一个自然生态系统,判断的依据是 _________
______________________________________________________________________________________________________。
诗中描写的有葛藤、黄鸟、灌木等生物,同时山谷包括了生活在其中的所有生物及无机环境,故它们共同构成一个自然生态系统
2.(原因分析类)农田收获的所有玉米植株(包括根系、种子)的干重不能代表其同化量,原因是 _________________________________________
______________________________________________。
3.(作用表述类)当草原返青时,“绿色”为草原动物提供了可以开始采食的信息,体现了信息传递的作用是_______________________________
________________________。
其同化量的一部分在呼吸作用中以热能的形式散失,其余的能量是用于生长、发育和繁殖的能量
能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
命题精准预测
角度1 能量流动的分析
1.(2024·深圳市调研考试)如图为某生态系统中能量流经初级消费者的示意图,序号表示该部分的能量。下列叙述正确的是( )
A.①和②分别指初级消费者同化的能量和未利用的能量
B.散失的能量可以被生产者重新捕获从而提高能量利用率
C.生产者的一部分能量经由初级消费者粪便流入分解者
D.减少该生态系统的营养级可以有效提高能量传递效率
C
解析:①和②分别指初级消费者同化的能量和用于自身生长、发育和繁殖的能量,A错误;通过呼吸作用散失的能量不可以再被利用,B错误;初级消费者粪便中的能量属于生产者的同化量,C正确;减少该生态系统的营养级可以有效减少能量的散失,但不能提高能量的传递效率,D错误。
2.(2024·广东六校联考)为加强生态文明建设,保护好某湖泊生态系统,欲在湖泊某区域进行人工养殖,还需定期投放饵料,科研人员对该湖泊生态系统能量流动进行调查,结果如表所示。若人工养殖过程中,植食性动物(第二营养级)通过饵料获得的能量为20×105 kJ,肉食性动物(第三营养级)通过饵料获得的能量为5×105 kJ。下列说法正确的是( )
能量去向 植物 植食性动物 肉食性动物
同化量/(105 kJ) 700 X Y
呼吸消耗量/(105 kJ) 201 42.8 3.8
未被利用的能量/(105 kJ) 390 45 2.6
分解者分解的能量/(105 kJ) 14 12.2 微量
A.该湖泊生态系统的食物网中所有的生物可以构成一个群落
B.该湖泊中任何营养级生物同化的能量都有一部分流向分解者和下一营养级
C.图中X为115,Y为20,第二、三营养级之间的能量传递效率约为13.04%
D.流经该生态系统的总能量是投放的饵料中的化学能
答案:C
解析:生物群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,包括生产者、消费者和分解者,而食物网中只有生产者和消费者,所以该湖泊生态系统的食物网中所有的生物不能构成一个群落,A错误;生态系统的食物网中处于最高营养级的生物同化的能量不能流向下一营养级,B错误;在生态系统的食物网中除最高营养级外,其他营养级的生物同化的能量有四个去向:被下一个营养级同化的能量、呼吸消耗的能量、分解者分解的能
量和未被利用的能量,由题和表中数据可知,植食性动物同化的能量=(700-201-390-14+20)×105 kJ=115×105 kJ,肉食性动物同化的能量=(115-42.8-45-12.2+5)×105 kJ=20×105 kJ,第二、三营养级之间的能量传递效率=肉食性动物从植食性动物获得的能量/植食性动物同化的能量=(115-42.8-45-12.2)/115×100%≈13.04%,C正确;由题可知,该湖泊生态系统需定期投放饵料,所以流经该生态系统的总能量是该生态系统中生产者固定的太阳能和投放的饵料中的化学能,D错误。
角度2 生态系统物质循环和信息传递的分析
3.生态系统的物质循环包括碳循环、氮循环、磷循环等。如图是全球氮循环示意图,据图分析下列叙述正确的是( )
A.图中能够固氮的微生物都是生产者
B.空气中的氮只有通过生物固氮作用才能进入生物群落
C.氮循环与碳循环、磷循环等不是彼此独立的,是密切关联和相互作用的
D.氮循环指的是氮气、含氮化合物在生物群落和非生物环境之间循环
答案:C
解析:能够固氮的生物不一定是生产者,如根瘤菌利用的有机物由与其互利共生的豆科植物提供,故其为消费者,A错误;由题图可知,闪电也可以固氮,B错误;生物圈中各元素的循环不是彼此独立的,是密切关联和相互作用的,C正确;氮循环指的是氮元素在生物群落和非生物环境之间的循环过程,D错误。
4.(2024·湛江市考前测试)森林中的戴胜和斑鸫鹛栖息在同一区域,戴胜和斑鸫鹛对另一方发出警报声作出的反应如图所示,下列有关分析错误的是( )
A.戴胜和斑鸫鹛的警报声属于物理信息
B.戴胜和斑鸫鹛主要通过借用对方的警报信息作出逃避反应
C.通过警报声传递信息的过程中涉及信息源—信道—信息受体
D.该实例体现了信息传递可调节种间关系和影响动物生命活动
答案:B
解析:戴胜和斑鸫鹛的警报声属于物理信息,A正确;由统计数据可知,戴胜主要通过借用对方的警报信息作出逃避反应,而斑鸫鹛是变得警惕,B错误;通过警报声传递信息的过程涉及信息源—信道—信息受体,C正确;戴胜和斑鸫鹛可相互借用对方的警报信息作出反应,这体现了信息传递可调节种间关系和影响动物生命活动,D正确。
生态系统的稳定性及环境保护与生态工程
微专题二
核心要点整合
1.“三看法”判断生态系统的反馈调节类型
类型 正反馈调节 负反馈调节
“看”调
节方式 最初发生变化的那种成分所发生的变化 最初发生变化的那种成分所发生的变化
“看”调
节结果 常使生态系统 有利于生态系统
加速
抑制和减弱
远离稳态
保持相对稳定
类型 正反馈调节 负反馈调节
“看”实
例分析
提醒:生态系统中的正反馈调节往往带有破坏性。
2.“三看法”判断抵抗力稳定性和恢复力稳定性
3.环境污染的成因及后果
4.生物多样性及其保护
物种
直接
间接
潜在
5.生态工程基本原理的判断方法
(1)强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→ 原理。
(2)体现物种多,营养关系复杂→ 原理。
(3)强调生物与环境的协调与平衡,涉及环境容纳量→ 原理。
(4)一方面强调各组分之间要有适当比例,其次强调生态与社会、经济结合起来→整体原理。
循环
自生
协调
真题体验感悟
1.(2022·广东卷,1)2022年4月,习近平总书记在海南省考察时指出,热带雨林国家公园是国宝,是水库、粮库、钱库,更是碳库,要充分认识其对国家的战略意义。从生态学的角度看,海南热带雨林的直接价值体现在其 ( )
A.具有保持水土、涵养水源和净化水质功能,被誉为“绿色水库”
B.是海南省主要河流发源地,可提供灌溉水源,保障农业丰产丰收
C.形成了独特、多样性的雨林景观,是发展生态旅游的重要资源
D.通过光合作用固定大气中CO2,在植被和土壤中积累形成碳库
C
解析:生物多样性的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。生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面,如森林和草地对水土的保持作用,湿地可以蓄洪防旱、涵养水源、调节气候等,植物能进行光合作用,具有制造有机物、供氧、固碳等功能,故C符合题意。
2.(2024·广东卷,20节选)某湖泊曾处于重度富营养化状态,水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门通过控源、清淤、换水以及引种沉水植物等手段,成功实现了水体生态恢复。引种的3种多年生草本沉水植物(①金鱼藻、②黑藻、③苦草,答题时植物名称可用对应序号表示)在不同光照强度下光合速率及水质净化能力如图。
回答下列问题。
(1)湖水富营养化时,浮游藻类大量繁殖,水体透明度低,湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于 的有机物,最终衰退和消亡。
呼吸作用消耗
解析:(1)由于湖底光照不足,原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于细胞呼吸消耗的有机物,生物量减少,不足以维持生长,最终衰退和消亡。
(2)生态恢复后,该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构,从湖底到水面依次是 ,其原因是___________________
________________。
③②①
最大光合速率对应的
光强度依次升高
解析: (2)据图a分析,最大光合速率对应的光照强度依次升高,因此生态恢复后,该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构,从湖底到水面依次是③②①。
(3)为了达到湖水净化的目的,选择引种上述3种草本沉水植物的理由是___________________________________________________,三者配合能实现综合治理效果。
①(金鱼藻)除藻率高,②(黑藻)除氮率高,③(苦草)除磷率高
解析: (3)据图b分析,金鱼藻除藻率高,黑藻除氮率高,苦草除磷率高,三者配合能高效的去除氮、磷和藻,能实现综合治理效果。
(4)目前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良,此外,大量沉水植物叶片凋落,需及时打捞,增加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施:__________________________
______________________________________________________。
合理引入浮水植物,减弱沉水植物的光照强度;合理引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物
解析: (4)针对湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良,和大量沉水植物叶片凋落,需及时打捞,增加维护成本这两个实际问题,可以合理引入浮水植物,减弱沉水植物的光照强度;合理引入以沉水植物凋落叶片为食物的生物。
【思维拓展·长句表达】
1.(原因分析类)农田生态系统和森林生态系统属于不同类型的生态系统。回答下列问题。
(1)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。请从负反馈调节的角度分析,森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是_____________ __
_____________________________________________________。
(2)从生态系统稳定性的角度来看,一般来说,森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统,原因是__________ ____________
_________________________。
在森林中,当害虫数量增加时,食虫鸟的数量也增加,害虫种群的增长就受到抑制
森林生态系统的生物种类多,食物网(营养结构)复杂,自我调节能力强
2.(批判性思维类)食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹一定大吗?为什么?
提示:一定大。牛所处的营养级比蔬菜高,牛生存所需的资源占有一定的草地面积及水域面积,牛生命活动产生的CO2也占有一定的森林、草地或农田面积及水域面积,所以食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹要大。
3.(科学探究类)入侵生物福寿螺适应能力强、种群繁殖速度快,每只雌螺年产卵万粒左右,可造成其他水生物种灭绝,极易破坏当地的湿地生态系统和农业生态系统。福寿螺食性广,主要取食浮萍、各种农作物、水中的动物腐肉等,饥饿状态下成螺也会蚕食幼螺和螺卵。为研究福寿螺对水质的影响,研究人员开展了如下实验:在培养箱中,以新鲜菜叶喂养福寿螺,每天清理菜叶残渣;以清洁自来水为对照组。结果如表所示。
养殖
天数/d 浑浊度FTU 总氮/(mg/ L) 总磷/(mg/ L)
实验组 对照组 实验组 对照组 实验组 对照组
1 10.81 0.58 14.72 7.73 0.44 0.01
3 15.54 0.31 33.16 8.37 1.27 0.01
5 23.12 1.04 72.78 9.04 2.38 0.02
7 34.44 0.46 74.02 9.35 4.12 0.01
注:水体浑浊度高表示其杂质含量高。
(1)由表中数据可知,入侵物种福寿螺对水体的影响表现为___________
_____________________ ____。
(2)福寿螺的危害警示我们,引入外来物种时要注意 (答出1点即可)。
提示:(2)外来物种对当地环境的适应性(有无敌害及对其他物种是否形成危害)
水体中杂质量变多(或浑浊度升高);水中N、P含量增加(水体富营养化)
命题精准预测
角度1 生态平衡与生态系统的稳定性的分析
1.下列关于生态平衡和生态系统稳定性的叙述,错误的是( )
A.负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础
B.生态系统的组分越多,其恢复力稳定性就越强
C.生态系统达到平衡时,其结构基本不发生变化
D.处于生态平衡的生态系统能量的输入量和散失量基本相等
B
解析:负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备自我调节能力的基础,A正确;一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高,B错误;处于生态平衡的生态系统的特征之一是结构平衡,即生态系统的各组分保持相对稳定,C正确;处于生态平衡的生态系统收支处于平衡状态,即输入生态系统的能量经过食物链和食物网的传递,最终通过各生物的呼吸作用(包括分解者的分解作用)散失,即能量的输入量和散失量基本相等,D正确。
2.(2024·广州市三模)健康稳定的生态系统可为人类提供可持续的服务,且具有较好的自我调节能力,受到外界干扰时能够较快地恢复到平衡状态。下列关于生态平衡和生态系统稳定性的叙述,错误的是 ( )
A.生态平衡具有结构、功能和收支平衡三个特征
B.合理适度地利用生态系统有助于维持生态平衡
C.物种间信息传递有利于生态系统的平衡与稳定
D.生态系统的组分越少,其恢复力稳定性就越强
D
解析:生态平衡的特征包括结构平衡、功能平衡和收支平衡三个方面,A正确;生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,就是生态平衡,合理适度地利用生态系统有助于维持生态平衡,B正确;物种间的信息传递可以调节种间关系,维持生态系统的稳定和平衡,C正确;生态系统的组分越少,其恢复力稳定性不一定越强,如苔原生态系统,生物种类少,营养结构简单,其抵抗力和恢复力稳定性都较弱,D错误。
角度2 关注生态环境及生态工程
3.(2024·深圳市调研考试)2023年9月全球首个国际红树林中心正式落户深圳,体现了我国在推进湿地保护全球行动中的大国担当。从生态学的角度看,红树林的直接价值体现在其( )
A.是防风固堤的“海岸卫士”
B.是全球候鸟迁飞通道的重要驿站和越冬地
C.具有净化水质和调节气候功能
D.是进行自然科普教育的重要资源
D
解析:红树林是防风固堤的“海岸卫士”,是全球候鸟迁飞通道的重要驿站和越冬地,具有净化水质和调节气候功能,均体现了该生态系统在生态方面的价值,属于生物多样性的间接价值;红树林是进行自然科普教育的重要资源,属于生物多样性的直接价值,D正确。
4.广州市某村建立了以沼气工程为核心的生态农业,该模式中利用作物秸秆生产食用菌和饲料,饲料喂养牲畜,人畜粪便用来生产沼气,沼渣和沼液用于水产养殖和畜禽养殖。下列叙述正确的是( )
A.该生态农业的建立,提高了各营养级之间的能量传递效率
B.建立生态农业的目的是增大人类的生态足迹和加大对资源的利用
C.该生态农业中利用的分解者是沼气池中的厌氧微生物
D.该生态农业遵循了生态工程的循环、整体等原理
D
解析:该生态农业的建立,提高了能量的利用率,没有提高能量传递效率,A错误;建立生态农业的目的是减小人类的生态足迹和加大对资源的利用,B错误;分析题干信息,该生态农业中利用的分解者有沼气池中的厌氧微生物,还有食用菌,C错误;该生态农业遵循了生态工程的循环、整体等原理,D正确。
“双碳”与碳汇功能、生态恢复和生态修复
情境进阶(8)
1.碳达峰和碳中和
(1)碳达峰:年度CO2排放量达到历史最高值,之后会经历平台期,进入持续下降的过程,碳达峰是CO2排放量由增转降的历史拐点。
(2)碳中和:在一定时间内产生的CO2或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的CO2或温室气体排放量,达到相对“零排放”。
2.碳汇功能
碳汇是指可以吸收和储存大量二氧化碳的自然或人工资源,从而帮助减少大气中的二氧化碳浓度的方式。通过增加碳汇的容量,可以更有效地将二氧化碳从大气中移除,并将其转化为有机质,从而降低大气中二氧化碳的浓度。
3.生态恢复和生态修复
(1)生态恢复实质上就是被破坏生态系统的有序演替过程,这个过程使生态系统可能恢复到原先的状态。生态恢复最本质的目的就是恢复系统的必要功能并达到系统自我维持状态。
(2)生态修复是对生态系统停止人为干扰,以减轻负荷压力,依靠生态系统的自我调节能力使其向自然状态进行演替,或者利用生态系统的自我恢复能力,辅以人工措施,使遭到破坏的生态系统逐步修复。
对点演练
1.(2024·广东卷,1)“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
A
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”,B、C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。
2.(2024·汕头市调研测试)汕头市坚持走生态优先、绿色发展之路。在实施练江流域综合整治中,通过截污、清淤、水生态修复等措施,环境逐步优化,呈现一派河清岸绿、鱼翔浅底的景象。下列叙述错误的是 ( )
A.控制生活废水、工业废水排放以减少对河流的干扰
B.清淤能减少因有机物氧化分解造成的水体富营养化
C.水生态修复时可引入对污染物净化能力较强的植物
D.运用自生原理可从根本上解决环境污染和治理问题
D
解析:解决环境污染和治理问题的根本措施是减少污染物排放,而非污染后再通过自生原理进行治理,D错误。
3.海草床生态系统具有巨大的碳储潜力,其中的有机碳大部分存储于沉积物被称为沉积物有机碳。近年来,海草床急剧衰退,其沉积物有机碳储存潜力下降,海草床生态系统从吸收二氧化碳的“碳汇”转变为排放二氧化碳的“碳源”。如图是海草床退化导致碳损失示意图。回答下列问题。
(1)海草床作为海洋生物育幼、觅食和庇护的场所,可为水生动物提供 。科研工作者要研究海草床中动物的生态位需要研究其___________________________________________。
食物和栖息空间
栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等
解析:(1)海草床作为海洋生物育幼、觅食和庇护的场所,可为水生动物提供食物条件和栖息空间;要研究海草床中动物的生态位,需要研究其栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
(2)全球碳循环是指碳在 之间的循环往复运动的过程。人类活动扰动水体并造成水体富营养化,从而影响海草床的碳存储功能,原因是________ __________________ _________________
______________________________________________________________ ____ _____________________
_ _。
生物群落与非生物环境
人类活动扰动水体,使海草退化,有机碳捕获量下降;水体富营养化造成藻类暴发,与海草竞争阳光,使海草光合作用固定二氧化碳减少。上述两者使沉积物有机碳减少,同时沉积物再悬浮后被分解,释放二氧化碳
解析: (2)全球碳循环是指碳在生物群落与非生物环境之间的循环往复运动的过程;人类活动扰动水体,使海草退化,有机碳捕获量下降,同时,水体富营养化造成藻类暴发,藻类与海草竞争阳光等资源,使海草光合作用固定二氧化碳的量下降,而沉积物再悬浮后被分解,释放二氧化碳,影响海草床的碳存储功能。
(3)从生态工程的角度出发,提出适用于海草床修复的两条措施:_______
______________。
打捞藻
类、补种海草
解析: (3)从生态工程的角度出发,可通过打捞藻类、补种海草等措施对海草床进行修复。
专题提能练(十二)
生态系统及人与环境
2
3
5
6
7
8
9
11
1
4
10
一、选择题
1.(2024·汕头市模拟考试)新质生产力本身就是绿色生产力。新质生产力不仅与经济效率提升、生产关系革新有关,还涉及绿色发展和生态文明建设。下列有关以新质生产力赋能绿色发展的叙述错误的是( )
A.培育良种、科学种植可提高生态承载力
B.利用太阳能水生态修复系统可改善水质
C.建设大型风电光伏基地可以减少碳排放
D.利用CO2人工合成淀粉可增大生态足迹
D
2
3
5
6
7
8
9
11
1
4
10
解析:培育良种、科学种植可提高农业生产效率,减少人类对资源的消耗,因而可有效减小生态足迹,可提高生态承载力,A正确;利用太阳能水生态修复系统(采用植物净化技术)可达到改善水质的目的,B正确;建设大型风电光伏基地可以减少化石燃料的燃烧,减少碳排放,C正确;利用CO2人工合成淀粉可减少CO2的排放,降低生态足迹,D错误。
2
3
5
6
7
8
9
11
1
4
10
2.鼎湖山因具有特殊的研究价值闻名海内外,被誉为华南生物种类的“基因储存库”和“活的自然博物馆”。下列相关叙述正确的是( )
A.鼎湖山森林中林下植物的种群密度主要取决于郁闭度
B.山中可用于食用、药用的生物繁多,所以鼎湖山生态系统的直接价值大于其间接价值
C.为了更好保护鼎湖山的珍稀物种,可建立动物园、植物园,这属于就地保护
D.研究山中某野生动物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率和种群密度
A
2
3
5
6
7
8
9
11
1
4
10
解析:鼎湖山森林中林下植物的种群密度主要取决于郁闭度,A正确;鼎湖山生态系统的直接价值小于其间接价值,B错误;为了更好保护鼎湖山的珍稀物种,可建立动物园、植物园,这属于易地保护,C错误;研究山中某野生动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,D错误。
2
3
5
6
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8
9
11
1
4
10
3.(2024·惠州市调研考试)中国绿化基金会等公益机构发动社会力量在荒漠化地区植树造林。下列叙述错误的是( )
A.植树造林是缓解土地荒漠化的有效措施
B.在荒漠化地区造林应多采用本地树种
C.植树造林能提高生态系统的稳定性
D.在荒漠化地区造林能促进能量的循环流动
D
2
3
5
6
7
8
9
11
1
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解析:本地树种对本地生态环境有更高的适应性,更易存活,故在荒漠化地区造林应多采用本地树种,植树造林是缓解土地荒漠化的有效措施,A、B正确;植树造林可以提高物种多样性,进而提高生态系统的稳定性,C正确;生态系统中的能量流动是单向的,D错误。
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4.广东在全国率先实施公益林效益补偿制度。下列公益林改造措施中,与生态工程原理对应正确的是( )
A.单一种植碳储量更高的桉树人工林,遵循循环原理
B.打造“无废弃物林业”保证土壤肥力,遵循整体原理
C.兼顾生态环境、经济旅游和政策文化等效益,遵循协调原理
D.适当补充种植与优势树种生态位不同的本土树种,遵循自生原理
D
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解析:单一种植碳储量更高的桉树人工林,该过程更多考虑了公益林效益,未体现循环原理,A错误;打造“无废弃物林业”保证土壤肥力,实现了物质和能量的多级利用,遵循循环原理,B错误;兼顾生态环境、经济旅游和政策文化等效益,实现了社会、自然和经济的统一,遵循整体原理,C错误;适当补充种植与优势树种生态位不同的本土树种,增加物种多样性,提高了生态系统的自我调节能力,遵循自生原理,D正确。
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5.(2024·深圳市调研考试)研究人员对某地薇甘菊入侵状况进行调查发现,在入侵地,薇甘菊成片、成团或成簇生长,覆盖其他植物,使其他植物死亡,形成薇甘菊为单一优势种的群落。薇甘菊可通过类似图示的两种途径影响当地的生态系统。下列叙述正确的是( )
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A.薇甘菊的入侵丰富了物种的多样性,有利于生态系统的稳定
B.途径Ⅱ中薇甘菊群落取代入侵地的生物群落属于初生演替
C.薇甘菊最可能是通过途径Ⅰ入侵了调查区域所在的生态系统
D.薇甘菊的入侵途径会受到入侵地薇甘菊的初级消费者的影响
答案:D
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解析:薇甘菊入侵后与当地物种竞争生存空间等资源,可能使物种多样性降低,不利于生态系统的稳定,A错误;途径Ⅱ中薇甘菊群落取代入侵地生物群落,原有的土壤条件基本保留,属于次生演替,B错误;由“薇甘菊成片、成团或成簇生长,覆盖其他植物,使其他植物死亡”可知,其最可能通过途径Ⅱ入侵调查区域所在的生态系统,C错误;由图可知不同入侵途径中消费者不同,薇甘菊的入侵途径会受到入侵地薇甘菊的初级消费者的影响,D正确。
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6.养殖对虾后期,对虾淡化高产虾池的水体会发生严重的富营养化。研究人员对对虾的淡化高产养殖水体生态系统进行研究。如图所示为对虾淡化高产虾池中的主要能量流动过程。下列叙述正确的是 ( )
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A.对虾能量的主要来源是藻类固定的太阳能和食料
B.高产虾池中投入的食料对藻类的生长几乎没影响
C.浮游动物与对虾之间存在一定竞争应尽可能将其清除
D.投入高产虾池的食料中部分能量没有流入对虾
答案:D
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解析:从题图可以看出,对虾并没有从藻类
中获得能量,A错误;由题干信息可知,养殖
对虾后期,虾池富营养化严重,说明投入的
食料会被微生物分解成无机盐,对藻类生
长产生重要影响,B错误;虾池的富营养化
是水体中N、P增加,藻类大量繁殖造成的,浮游动物以藻类为食可以在一定程度上缓解富营养化,与对虾之间不存在竞争关系,C错误;对虾食用食料,同化效率并不能达到100%,部分食料成为水体的有机物,然后被细菌利用,所以食料中部分能量没有流入对虾,D正确。
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7.(2024·广州市调研测试)某河流生态系统中能量情况如表所示。下列有关叙述正确的是( )
项目 第一营养级
固定 第一营养级呼吸消耗 第二营养级摄入 第二营养级同化 第二营养级呼吸消耗
能量值/
(J·cm-2·a-1) 900 580 200 72 38
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A.第二营养级摄入的能量来自第一营养级用于生长、发育和繁殖的能量
B.第一营养级和第二营养级的传递效率为22.22%
C.第二营养级用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量为72 J·cm-2·a-1
D.第二营养级排出的粪便中的能量为128 J·cm-2·a-1,由第二营养级流向分解者
答案:A
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解析:流入第二营养级的能量和第一营养级流入分解者的能量都属于第一营养级用于生长、发育和繁殖的能量,A正确;第一营养级(同化量为900 J·cm-2·a-1)和第二营养级(同化量为72 J·cm-2·a-1)的传递效率为8%,B错误;第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸作用消耗的能量,即34 J·cm-2·a-1,C错误;第二营养级排出的粪便中的能量为128 J·cm-2·a-1,由第一营养级流向分解者,D错误。
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8.蚂蚁非常喜欢吃蚜虫分泌的“蜜露”。蚜虫受到其天敌瓢虫袭击时,会从尾部释放报警信息素,将危险信息通知其他蚜虫,同时蚂蚁接收到信息也会赶来驱除瓢虫。下列分析错误的是( )
A.报警信息素能传递化学信息
B.释放报警信息素有利于蚜虫躲避危险
C.报警信息素只会对蚜虫有利
D.报警信息素可作为信息调节种间关系
C
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解析:生态系统中信息传递往往是双向的,生命活动的正常进行,离不开信息传递,生物种群的繁衍,也离不开信息的传递,信息还可以调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。由题可知,蚂蚁喜欢吃蚜虫分泌的“蜜露”,蚂蚁接收到报警信息素会驱赶瓢虫,以保护食物来源,故报警信息素对蚂蚁也有利,C错误。
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9.Finn循环指数(FCI)是指生态系统中物质再循环流量与总流量的比值。FCI越大,生态系统的稳定性就越高,反之亦然。生物富集可以影响生态系统的FCI。下列有关叙述正确的是( )
A.物质在生物群落和非生物环境之间的循环往复不需要能量的驱动
B.食物网中营养级越低,该营养级生物个体的数量越多、体型越大
C.发生生物富集的有害物质因为在生物体内积累,其循环没有全球性
D.生物富集可通过影响物质再循环流量来降低生态系统的FCI
D
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解析:物质循环具有全球性,在生物群落和非生物环境之间的循环往复需要能量的驱动,A错误;食物网中营养级越低,该营养级生物个体的数量不一定越多、体型不一定越大,B错误;发生生物富集的有害物质因为在生物体内积累,其循环具有全球性,C错误;生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,生物富集可通过影响物质再循环流量来降低生态系统的FCI,D正确。
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二、非选择题
10.2023年4月10日,习近平总书记在广东省考察调研。他来到湛江市,考察了麻章区湖光镇金牛岛红树林片区,了解了当地加强红树林保护情况。现发现一种水鸟主要在浅水和泥滩中栖息,以红树林区某些植物为主要的食物来源。回答下列问题。
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(1)如图是该生态系统中能量流经食物链上该种水鸟的示意图,①②表示能量流动的环节,其中②是______ ___
_______ 请分析该能量过程图是否完整,并说出理由:_________ ______
______________________________________________________________________________________________________________________。
水鸟用于生长、发育、繁殖等生命活动
的能量
不完整,①表示水
鸟同化的能量,同化的能量除了包括②用于生长、发育、繁殖等生命
活动的能量外,还应该包括通过呼吸作用散失的能量
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解析:(1)结合能量流动示意图可知,水鸟摄入的能量包括粪便中的能量和同化的能量,水鸟同化的能量一部分通过呼吸作用以热能形式散失,一部分用于生长、发育和繁殖等生命活动,用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量一部分流向下一个营养级,一部分流向分解者。因此①是水鸟同化的能量,②是水鸟用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量。
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(2)要研究湖区该种水鸟的生态位,需要研究的方面有_______________
___________________________ (答出3点即可)。
栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等
解析: (2)一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。研究该水鸟的生态位时需要研究该水鸟的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等方面。
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(3)大量污水排入海洋,导致红树林海岸带的原生生态系统结构遭受破坏。修复该生态系统时以修复红树林为主,主要采用了清除海岸线垃圾、种植与恢复本土红树林等措施。其中清除海岸线垃圾主要遵循了生态工程的 原理,种植与恢复本土红树林主要遵循了生态工程的
原理,除此之外,请提出其他治理措施:__________ _________
________________________________________________________ (答出1点即可)。
自生
协调
严格控制污水的排放、
污水经过净化处理后再排放、设置缓冲带,减轻人类活动的干扰
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解析: (3)清除海岸线垃圾,可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,该措施主要遵循了生态工程的自生原理。种植与恢复本土红树林体现了生物要适应环境,该措施主要遵循了生态工程的协调原理。除此之外,其他治理措施有严格控制污水的排放、污水经过净化处理后再排放、设置缓冲带,以减轻人类活动的干扰。
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11.位于广东省肇庆市的星湖国家湿地公园是集城市湿地、农耕湿地、文化湿地于一体的国家级湿地公园,生态资源丰富、自然景观幽雅、文化积淀深厚。请回答下列问题。
(1)该湿地的鸟类有大约二百种,这体现了生物的 多样性。湿地被称为“自然之肾”,具有调节水循环和调节气候的功能,这体现了生物多样性的 价值。
物种
间接
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解析:(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,该湿地的鸟类有大约二百种,这体现了生物的物种多样性。调节水循环和调节气候的功能,属于生物多样性的间接价值。
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(2)若要调查该湿地某种鸟类的生态位,除了调查它的 外,还需要调查食物、天敌以及与其他物种的关系等。该湿地中白鹭、夜鹭、绿翅鸭和黑水鸡等消费者在生态系统中的作用是__________________
_____________________________________。
栖息地
加快生态系统的物
质循环、有利于植物的传粉和种子的传播
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解析: (2)研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。消费者在生态系统中的作用是加快了生态系统的物质循环、有利于植物的传粉和种子的传播。
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(3)某团队检测湿地公园的水质,发现总磷、总氮等含量略有超标,短时间内水质未有明显变化,这是因为生态系统具有_________ 的能力,具备这种能力的基础是 ,但长期下去,湿地的生物种类和数量会发生明显变化,这说明______ _ ______。
自我调节
负反馈调节
生态系统的自我调节能力是有限的
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解析: (3)生态系统具有抵抗外界干扰保持稳态的能力,这种能力被称为生态系统的自我调节能力。负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础,但生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定状态就会被破坏。
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