热点04 碳中和与碳达峰-2025年高考生物【热点·重点·难点】专练(北京专用)
2025-03-13
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.96 MB |
| 发布时间 | 2025-03-13 |
| 更新时间 | 2025-03-13 |
| 作者 | 易学生物 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-03-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50980537.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
热点04 碳中和与碳达峰
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,增加碳存储是实现碳中和的重要举措。地球系统存储碳的载体称为碳库,包括大气、土壤植物和海洋等。碳库可分为碳源(向大气中排放CO2)和碳汇(吸收大气CO2)。农田生态系统是最活跃的碳库,它既是碳源,也是碳汇。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。
1.政策与战略层面:全球各国都在积极制定和实施与碳中和相关的政策和战略。中国提出了“双碳”目标,将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,推动经济社会发展全面绿色转型。
2.技术创新领域:在能源领域,可再生能源技术如太阳能、风能、水能、核能等快速发展,能源存储技术不断取得突破,智能电网技术也在不断完善,以实现清洁能源的高效利用和稳定供应。在工业领域,碳捕获、利用与封存(CCUS)技术受到越来越多的关注,许多企业开始探索和应用该技术,以减少工业生产过程中的碳排放。
3.生态系统碳汇方面:森林、草原、湿地等生态系统作为重要的碳汇,其保护和修复工作至关重要。中国持续推进大规模国土绿化行动,加强森林资源管理,提升森林质量和碳汇能力。同时,湿地保护修复工程也在不断开展,以增强湿地的碳储存功能。
4.社会与市场层面:随着公众环保意识的提高,越来越多的消费者开始关注产品的碳足迹,绿色消费市场逐渐扩大。企业也面临着越来越大的压力和动力,需要进行绿色转型,许多企业纷纷制定自己的碳中和目标,开展节能减排行动,以提升企业的社会形象和竞争力。
(建议用时:40分钟)
一、选择题
1.(2025·北京通州·模拟预测)为保护生物多样性,拯救长江水域的江豚等濒危物种,我国自2021年1月1日零时起实施长江十年禁渔计划。下列措施与该计划的目标不符的是( )
A.管控船舶进出禁渔区域减少对水生生物的干扰
B.对禁渔区域定期抽样调查以评估物种资源现状
C.建立江豚的基因库可以保护江豚的遗传多样性
D.大力引进外来物种增加长江水域的生物多样性
2.(2024·北京东城·一模)研究人员在长白山苔原带的牛皮杜鹃—笃斯越橘群落和小叶章—牛皮杜鹃群落一定区域内放置开顶式增温箱,3年后检测各群落的辛普森多样性指数,实验结果如下表所示。下列有关分析错误的是( )
群落
处理
辛普森多样性指数
牛皮杜鹃—笃斯越橘群落
对照
0.79±0.001
增温
0.78±0.002
小叶章—牛皮杜鹃群落
对照
0.73±0.001
增温
0.66±0.006
注:辛普森多样性指数是指从群落中随机抽取的两个个体不属于同一物种的概率。
A.该实验探究了气候变暖对长白山苔原植物群落的影响
B.增温处理对两种植物群落辛普森多样性指数的影响不同
C.辛普森多样性指数受物种数目和各物种种群密度的影响
D.增温显著提高了长白山小叶章—牛皮杜鹃群落的丰富度
3.(2024·北京昌平·二模)铷(Rb)元素标记技术可用于研究生物之间的关系。胡萝卜微管蚜是农业主要害虫之一,异色瓢虫是其天敌。研究者在人工环境中向蛇床草喷施RbCl溶液,检测三种生物的Rb含量,结果如下图。相关叙述错误的是( )
A.实验前需检测蛇床草和昆虫体内Rb含量
B.喷施RbCl溶液后再移入昆虫
C.蚜虫和异色瓢虫是通过食物链被Rb标记
D.蚜虫到异色瓢虫的能量传递效率接近100%
4.(2024·北京昌平·二模)北京宋庄蓄滞洪区引入温榆河水,通过构建人工湿地实现区域生态修复。构建过程宜选择多种耐污能力强、净化效果好、经济和观赏价值高的植物,湿地中还应适当布置含微生物的覆膜填料,以便引入、培育湿地微生物。通过生态修复,蓄滞洪区水生动、植物逐渐丰富。相关叙述错误的是( )
A.选择植物还需考虑生态位差异
B.引入湿地微生物可促进物质循环
C.人工的生态修复降低该生态系统的稳定性
D.该生态工程既改善环境又提高社会和经济效益,体现了整体原理
5.(2024·北京东城·二模)近年在宋庄蓄滞洪区实施了生态修复工程,生态效应逐渐显现,该地区已成为北京城市副中心防洪格局的绿色安全屏障,下列对生态修复措施的描述不合理的是( )
A.选择含微生物的填料置于湿地中以提高能量传递效率
B.选择耐涝的本地植物是考虑到生物与环境的协调与适应
C.选择同时具备经济和观赏价值的生物体现生态与社会、经济结合
D.选择污染物净化能力较强的多种水生生物有助于生态系统维持自生能力
6.(2024·北京海淀·二模)乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量,以CO和氨水等为主要原料合成乙醇、蛋白质等有机物。我国科学家利用乙醇梭菌发酵,收集发酵产物和菌体,作为燃料和饲料。以下有关叙述不正确的是( )
A.乙醇梭菌属于生态系统组成成分中的生产者
B.利用乙醇梭菌生产燃料和饲料体现了生物多样性的间接价值
C.以乙醇梭菌菌体蛋白作为饲料有助于提高能量利用率
D.使用乙醇梭菌发酵产物作为燃料有助于减少化石燃料导致的污染
7.(2024·北京朝阳·二模)近年来,我国采取一系列措施,使生态环境得到了明显改善。相关叙述错误的是( )
A.统筹当前发展和长远发展的需要
B.倡导节能环保的绿色生活方式
C.完善生态环境保护的法律制度
D.禁止一切对大自然的开发利用
8.(2024·北京房山·一模)浙江韭山自然保护区搭建人工鸟屋,吸引了中华凤头燕鸥等海鸟及赤腹鹰等山地候鸟。为更好地监测和保护鸟类建立了“净零碳观鸟屋”,以下说法不正确的是( )
A.山地候鸟的到来增加了保护区生物多样性
B.建立自然保护区实现了对珍稀鸟类的就地保护
C.人工鸟屋的搭建破坏了生态系统的稳定性
D.净零碳观鸟屋采用太阳能发电,减少污染
9.(2024·北京门头沟·一模)我国天然林保护工程等国家重点生态工程不仅在生态恢复、生物多样性保护等方面发挥着重要作用,还显著增加了生态系统的固碳能力。下列相关叙述不正确的是( )
A.碳循环中CO2通过光合作用和化能合成作用进入生物群落
B.减少化石燃料的大量使用可减缓温室效应的形成
C.天然林能在一定限度内通过自我调节维持相对稳定的结构和功能
D.天然林保护是实现碳中和的重要措施,主要体现了生物多样性的直接价值
10.(2024·北京朝阳·一模)位于张家口市的燕川矿山矿产资源丰富,但随着过度开采,周边生态环境恶化。下列关于该矿区生态修复的举措不符合生态工程原理的是( )
A.推动植树造林工程,将南方树种大量引种至该矿区
B.实施退耕还林政策,合理选择生物组分并合理布局
C.清理废弃矿渣,地表覆土,修建给水和排水的管道
D.鼓励企业采用先进生产工艺,减少各类污染物排放
二、非选择题
11.(2025·北京通州·模拟预测)磷虾是南大洋生态系统的关键物种,科研人员对磷虾的生存策略以及与其他物种间的关系进行了研究。
(1)磷虾主要分布在南大洋的大陆架附近,与其相关的食物网如图1所示,磷虾在群落中的地位和作用,如栖息环境、食物、天敌及与其他物种的关系等称为磷虾的 。磷虾与浮游动物的种间关系为 。
(2)磷虾的主要食物是硅藻等绿色藻类,调查海面叶绿素浓度与磷虾相对数量的关系如图2所示,结果显示 。
能解释该调查结果的合理推测有 。
A.随叶绿素含量增加磷虾的食物和天敌的数量均增加
B.磷虾趋向于选择食物来源最少的区域作为栖息场所
C.磷虾趋向于选择被捕风险较小的区域作为栖息场所
(3)冬季硅藻等浮游生物大量减少,磷虾主要栖息在浮冰下并从浮冰底部获取冰藻作为食物来源;冬季海表温度上升导致浮冰减少,樽海鞘以浮游生物为食,且不依赖浮冰、易于在相对温暖的环境中生存,但樽海鞘为下一营养级提供的物质与能量显著低于磷虾。综上分析温室效应对冬季南大洋生态系统稳定性的影响 。
12.(2024·北京东城·二模)放牧、割草、焚烧等人类活动会造成草原植物凋落物<生长季结束后自然凋落的枯叶干枝等)减少,对草原生态系统形成干扰。针对植物凋落物对草原生态系统功能的影响进行研究。
(1)生态系统的基本功能包括物质循环、 和 。
(2)2015~2021年,在内蒙古草原选取适宜的研究区域,分别进行凋落物不移除和完全移除的处理,部分实验结果如下图所示。
注:ANPP为地上净初级生产力,净初级生产力是生产者用于生长、发育和繁殖的能量值。2016和2017年,研究区域经历了连续两年的干旱。
①本实验应在 (填“进行”或“不进行”)放牧或割草活动的区域开展。净初级生产力是生产者的同化量与 的差值。
②图中各年份的ANPP高于2015年则显示为正值,反之为负值。由2016和2017年实验结果可知,植物凋落物 。据图还能得出的结论是 (多选)。
A.干旱之后第一年,各组的ANPP均开始恢复
B.干旱之后第二年,植物凋落物对ANPP没有影响
C.植物凋落物对干旱之后ANPP的恢复没有显著促进作用
D.植物凋落物对ANPP的作用在干旱年份和非干旱年份是相同的
(3)土壤氮矿化是在分解者作用下,土壤中有机态氮转化为无机态氮的过程。研究发现,在干旱年份,移除植物凋落物后土壤氮矿化显著减弱,但土壤无机态氮含量无显著变化,请结合(2)实验结果,从生态系统物质循环的角度解释出现上述现象的原因 。
13.(2024·北京东城·一模)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
喜旱莲子草的防治研究
喜旱莲子草是一种原产于南美的水陆两栖多年生杂草。上世纪曾作为家畜饲料引种,后来在某些地区泛滥成灾,严重危害本土物种。通过引进喜旱莲子草的原产地专一性天敌——莲草直胸跳甲(以下简称跳甲)以治理喜旱莲子草的危害。调查发现,跳甲对陆生型喜旱莲子草的入侵基本没有控制作用。
为探究跳甲对喜旱莲子草的入侵控制效果不佳的原因,我国研究者采用土壤生物-植物-昆虫互作循环框架开展研究。先用有跳甲成虫取食的喜旱莲子草对土壤进行预处理,然后将土壤取出,根据需要进行或不进行灭菌处理,再将新的植物移栽到上述土壤中,培养一段时间后检测这些植物的生长状况(结果如图1)。继而取来自图1中各组的莲子草叶片分别置于培养皿中,将若干新孵化的跳甲幼虫接种到叶片上,培养一段时间后检测这些植物的抗虫水平(结果如图2)。研究结果表明,被跳甲成虫取食的喜旱莲子草的根际微生物对两种莲子草的作用存在差异。
综合相关发现,研究者首次提出了“昆虫和土壤生物协同影响植物入侵”的新假说,丰富了现有物种入侵理论,为完善现有生物入侵防治实践提供了依据。
(1)喜旱莲子草与本土莲子草的关系为 。喜旱莲子草会影响入侵地的生物多样性,导致生态系统的 降低。
(2)请将下列各项的字母排序,以呈现图1所示研究的实验过程___。
A.从不存在这两种莲子草的废弃农田中采集土壤
B.将植物培养至大约50%的叶面积被取食,移走跳甲和笼子,取出土壤
C.将土壤分为两组,一组进行灭菌处理,另一组不进行灭菌处理
D.在土壤中种植喜旱莲子草,放入带有跳甲成虫的笼子里
E.在土壤中种植本土莲子草或喜旱莲子草,在没有跳甲的环境中培养
F.剪取植物的芽,干燥、称重
(3)图1结果显示 ,说明被跳甲成虫取食的喜旱莲子草根际微生物对本土莲子草具有抑制作用,而对喜旱莲子草没有抑制作用。由图2可知, 。综上可解释跳甲对喜旱莲子草控制效果不佳的原因。
(4)在图1基础上增加两个实验组别,证明“跳甲成虫取食能够增强喜旱莲子草根际微生物对本土莲子草生长的抑制”。请在答题卡上完成实验方案 (选填字母)。
a.种植本土莲子草b.种植喜旱莲子草c.有跳甲成虫d.无跳甲成虫e.土壤灭菌f.土壤不灭菌
14.(2024·北京西城·一模)大气氮沉降是指大气中的含氮化合物通过降水和降尘被输入到土壤或水体中,对植物生产力和生态系统碳循环等造成不良影响。为在植物多样性降低和大气氮沉降背景下,对草地生态系统进行科学管理,科研人员进行了相关研究。
(1)碳循环是指碳元素不断在 之间反复循环的过程。碳循环失衡会导致温室效应加剧,全球变暖,南极冰盖融化等,同时还会加速土壤中 对有机碳的分解,释放温室气体,进一步加剧温室效应,此调节机制为 反馈调节。
(2)土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库,其微小变动会对碳平衡产生巨大影响。研究者通过模拟实验对某草地生态系统开展相关研究。
①据图1分析,该实验的目的是探究低植物多样性条件下, 。
②地下植物碳库是土壤有机碳库的主要来源。研究者进一步对植被地下生物量进行测定结果如图2。适度放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的可能原因是 。
(3)科研人员对高植物多样性群落也进行了相关研究,结果如图3。结合图1、图3进行分析,提出保护土壤有机碳库的两条措施。
15.(2024·北京石景山·一模)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(针叶)和杨树(阔叶)人工林为研究对象,测定其生态系统碳储量。
(1)碳元素在 之间不断循环,使大气CO2含量相对稳定。在流动沙丘上营造人工林不仅能防风固沙,还可增加碳汇,这体现了生物多样性的 价值。
(2)不同人工林的碳储量如图所示。研究结果说明,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。依据是: 。
(3)生态系统碳储量主要包括植被碳储量和土壤碳储量。植被碳储量包括群落 结构上乔木层、灌木层、草本层植物体中的碳,及凋落物层的碳。土壤碳储量包括土壤中的有机碳及根系中的碳。不同成熟林的碳储量分配情况(见表)说明, (选填“阔叶”“针叶”)凋落物更易被分解为可溶性有机碳和微小植物残片,进而传输到土壤中并稳定储存。
表 不同成熟林的碳储量分配表
碳储量林型
植被碳储量(t·hm-2)
土壤碳储量(t·hm-2)
樟子松成熟林
148.53
49.65
杨树成熟林
66.03
48.30
天然榆树林
25.86
38.36
(4)嫩江沙地成熟人工林的生态系统碳储量约为我国森林生态系统碳储量均值的50%,还存在一定增汇潜力。下列措施中,有利于该区域人工林碳汇增加,且与生态工程原理对应正确的是____。
A.单一种植碳储量更高的樟子松人工林,遵循协调原理
B.继续关注林龄变化对碳储量的影响,遵循循环原理
C.适当补充种植与优势树种生态位不同的其他树种,遵循自生原理
D.兼顾经济和社会效益,研究与碳储量相关的非生物因素,遵循整体原理
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热点04 碳中和与碳达峰
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,增加碳存储是实现碳中和的重要举措。地球系统存储碳的载体称为碳库,包括大气、土壤植物和海洋等。碳库可分为碳源(向大气中排放CO2)和碳汇(吸收大气CO2)。农田生态系统是最活跃的碳库,它既是碳源,也是碳汇。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。
1.政策与战略层面:全球各国都在积极制定和实施与碳中和相关的政策和战略。中国提出了“双碳”目标,将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,推动经济社会发展全面绿色转型。
2.技术创新领域:在能源领域,可再生能源技术如太阳能、风能、水能、核能等快速发展,能源存储技术不断取得突破,智能电网技术也在不断完善,以实现清洁能源的高效利用和稳定供应。在工业领域,碳捕获、利用与封存(CCUS)技术受到越来越多的关注,许多企业开始探索和应用该技术,以减少工业生产过程中的碳排放。
3.生态系统碳汇方面:森林、草原、湿地等生态系统作为重要的碳汇,其保护和修复工作至关重要。中国持续推进大规模国土绿化行动,加强森林资源管理,提升森林质量和碳汇能力。同时,湿地保护修复工程也在不断开展,以增强湿地的碳储存功能。
4.社会与市场层面:随着公众环保意识的提高,越来越多的消费者开始关注产品的碳足迹,绿色消费市场逐渐扩大。企业也面临着越来越大的压力和动力,需要进行绿色转型,许多企业纷纷制定自己的碳中和目标,开展节能减排行动,以提升企业的社会形象和竞争力。
(建议用时:40分钟)
一、选择题
1.(2025·北京通州·模拟预测)为保护生物多样性,拯救长江水域的江豚等濒危物种,我国自2021年1月1日零时起实施长江十年禁渔计划。下列措施与该计划的目标不符的是( )
A.管控船舶进出禁渔区域减少对水生生物的干扰
B.对禁渔区域定期抽样调查以评估物种资源现状
C.建立江豚的基因库可以保护江豚的遗传多样性
D.大力引进外来物种增加长江水域的生物多样性
【答案】D
【分析】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。禁渔计划,有利于长江鱼类资源的恢复,为江豚提供更多的食物来源,使江豚获得更多能量;禁渔措施亦可避免被人类误捕误杀,从而降低江豚的死亡率,减少能量流向人类或流向分解者。
【详解】A、管控船舶进出禁渔区域,可以减少人类活动对禁渔区域内水生生物的干扰,A不符合题意,A错误;
B、对禁渔区域定期开展抽样调查,了解其物种多样性,可以评估物种资源现状,B不符合题意,B错误;
C、基因的多样性是指物种的种内个体或种群间的基因变化,因此建立江豚的基因库,可以保护江豚遗传(基因)多样性,C错误;
D、大力引进外来物种很可能会造成生物入侵现象,对长江水域生态系统造成不利影响,不能提高生物多样性,D正确。
故选D。
2.(2024·北京东城·一模)研究人员在长白山苔原带的牛皮杜鹃—笃斯越橘群落和小叶章—牛皮杜鹃群落一定区域内放置开顶式增温箱,3年后检测各群落的辛普森多样性指数,实验结果如下表所示。下列有关分析错误的是( )
群落
处理
辛普森多样性指数
牛皮杜鹃—笃斯越橘群落
对照
0.79±0.001
增温
0.78±0.002
小叶章—牛皮杜鹃群落
对照
0.73±0.001
增温
0.66±0.006
注:辛普森多样性指数是指从群落中随机抽取的两个个体不属于同一物种的概率。
A.该实验探究了气候变暖对长白山苔原植物群落的影响
B.增温处理对两种植物群落辛普森多样性指数的影响不同
C.辛普森多样性指数受物种数目和各物种种群密度的影响
D.增温显著提高了长白山小叶章—牛皮杜鹃群落的丰富度
【答案】D
【分析】物种丰富度:一个群落中的物种数目。辛普森多样性指数基本思想为在无限大小的群落中,随机抽取两个个体,它们属于同一物种的概率取决于物种多样性大小。物种多样性越高,则两个样本属于同一物种的概率越小,属于不同物种的概率越大。
【详解】A、依据表格信息可知,该实验的自变量为温度变化,即气候变暖对长白山苔原植物群落的可能影响,A正确;
B、依据表格信息可知,增温对小叶章-牛皮杜鹃群落的影响大于牛皮杜鹃-笃斯越橘群落,B正确;
C、辛普森多样性指数是指从群落中随机抽取的两个个体不属于同一物种的概率,所以可推知,辛普森多样性指数受物种数目和各物种种群密度的影响,C正确;
D、依据辛普森多样性指数的概念,该指数越大,说明该群落的丰富度越大,表中字母不同表示差异显著,字母相同表示差异不显著,增温没有显著提高长白山小叶章-牛皮杜鹃群落的丰富度,D错误。
故选D。
3.(2024·北京昌平·二模)铷(Rb)元素标记技术可用于研究生物之间的关系。胡萝卜微管蚜是农业主要害虫之一,异色瓢虫是其天敌。研究者在人工环境中向蛇床草喷施RbCl溶液,检测三种生物的Rb含量,结果如下图。相关叙述错误的是( )
A.实验前需检测蛇床草和昆虫体内Rb含量
B.喷施RbCl溶液后再移入昆虫
C.蚜虫和异色瓢虫是通过食物链被Rb标记
D.蚜虫到异色瓢虫的能量传递效率接近100%
【答案】D
【分析】分析题意及题图可知,实验的自变量是喷施后的时间和不同生物,因变量是Rb含量,据此分析作答。
【详解】A、实验前需检测蛇床草和昆虫体内Rb含量,作为初始数据与后期的数据形成自身前后对照,A正确;
B、本实验目的是用铷(Rb)元素标记技术研究生物之间的关系,为保证实验结果的准确性,保证昆虫体内的(Rb)元素来自于其他生物而非环境,喷施RbCl溶液后再移入昆虫,B正确;
C、由于实验中向蛇床草喷施RbCl溶液,而实验结果蚜虫和异色瓢虫也出现Rb,说明蚜虫和异色瓢虫是通过食物链被Rb标记,C正确;
D、能量传递效率是相邻两个营养之间同化量的比值,通常是10%-20%,蚜虫和异色瓢虫是两个种群而非两个完整的营养级,能量传递效率并非100%,图中两者的Rb含量基本一致是生物富集的结果,D错误。
故选D。
4.(2024·北京昌平·二模)北京宋庄蓄滞洪区引入温榆河水,通过构建人工湿地实现区域生态修复。构建过程宜选择多种耐污能力强、净化效果好、经济和观赏价值高的植物,湿地中还应适当布置含微生物的覆膜填料,以便引入、培育湿地微生物。通过生态修复,蓄滞洪区水生动、植物逐渐丰富。相关叙述错误的是( )
A.选择植物还需考虑生态位差异
B.引入湿地微生物可促进物质循环
C.人工的生态修复降低该生态系统的稳定性
D.该生态工程既改善环境又提高社会和经济效益,体现了整体原理
【答案】C
【分析】生态位是指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。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。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
【详解】A、生态位是指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,选择植物还需考虑生态位差异,包括它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,A正确;
B、湿地微生物包括分解者和消费者等,引入湿地微生物可促进物质循环,B正确;
C、人工的生态修复能够增加生物种类,营养结构变复杂,可增加该生态系统的抵抗力稳定性,C错误;
D、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,该生态工程既改善环境又提高社会和经济效益,体现了整体原理,D正确。
故选C。
5.(2024·北京东城·二模)近年在宋庄蓄滞洪区实施了生态修复工程,生态效应逐渐显现,该地区已成为北京城市副中心防洪格局的绿色安全屏障,下列对生态修复措施的描述不合理的是( )
A.选择含微生物的填料置于湿地中以提高能量传递效率
B.选择耐涝的本地植物是考虑到生物与环境的协调与适应
C.选择同时具备经济和观赏价值的生物体现生态与社会、经济结合
D.选择污染物净化能力较强的多种水生生物有助于生态系统维持自生能力
【答案】A
【分析】循环原理:通过系统设计实现不断循环,使前一个环节产生的废物尽可能地被后一个环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生;自生原理:把很多单个生产系统通过优化组合,有机地整合在一起,成为一个新的高效生态系统;整体原理:充分考虑生态、经济和社会问题。
【详解】A、选择含微生物的填料置于湿地中以提高能量的利用效率而不能提高能量传递效率,A错误;
B、选择耐涝的本地植物,不仅成活率高,而且体现着当地的生态景观特点,这是充分考虑到生物与环境的协调与适应,B正确;
C、选择同时具备经济和观赏价值的生物考虑到建设生态工程遵循的整体性原理,体现了生态与社会、经济相结合,C正确;
D、选择污染物净化能力较强的多种水生生物吸收水体中的化学元素,有助于生态系统维持自生能力,使水域生态系统达到相对稳定状态,D正确。
故选A。
6.(2024·北京海淀·二模)乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量,以CO和氨水等为主要原料合成乙醇、蛋白质等有机物。我国科学家利用乙醇梭菌发酵,收集发酵产物和菌体,作为燃料和饲料。以下有关叙述不正确的是( )
A.乙醇梭菌属于生态系统组成成分中的生产者
B.利用乙醇梭菌生产燃料和饲料体现了生物多样性的间接价值
C.以乙醇梭菌菌体蛋白作为饲料有助于提高能量利用率
D.使用乙醇梭菌发酵产物作为燃料有助于减少化石燃料导致的污染
【答案】B
【分析】生物多样性通常有三个主要的内涵,即生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性。其价值主要体现在三个方面:
直接价值:指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值,如:药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值(野外收获进入贸易市场)等。
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,调节碳氧平衡,在调节全球气候变化的作用,主要指维持生态系统的平衡的作用等等。
潜在价值:今天还未被利用的哪些物种在将来会有利用的价值,栽培植物的野生亲缘种究竟能提供多少对农林业发展有用的遗传材料,是不可估量的。
【详解】A、乙醇梭菌能以无机物为原料,合成有机物,属于生态系统组成成分中的生产者,A正确;
B、利用乙醇梭菌生产燃料和饲料体现了生物多样性的直接价值,B错误;
C、乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量,利用乙醇梭菌发酵,收集发酵产物和菌体,作为燃料和饲料,有助于提高能量利用率,C正确;
D、化石燃料燃烧会形成污染,乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量,以CO和氨水等为主要原料合成乙醇、蛋白质等有机物,使用乙醇梭菌发酵产物作为燃料有助于减少化石燃料导致的污染,D正确。
故选B。
7.(2024·北京朝阳·二模)近年来,我国采取一系列措施,使生态环境得到了明显改善。相关叙述错误的是( )
A.统筹当前发展和长远发展的需要
B.倡导节能环保的绿色生活方式
C.完善生态环境保护的法律制度
D.禁止一切对大自然的开发利用
【答案】D
【分析】环境保护是指人类为解决现实的或潜在的环境问题,协调人类与环境的关系,保障经济社会的持续发展而采取的各种行动的总称; 保护环境是人类有意识地保护自然资源并使其得到合理的利用,防止自然环境受到污染和破坏; “低碳生活”就是指生活作息时要尽量减少所消耗的能量,特别是二氧化碳的排放量,从而低碳,减少对大气的污染,减缓生态恶化。
人口增长对生态环境的影响:(1)人口增长和开垦土地之间的关系:使耕地的污染和退化严重;(2)人口增长过快与森林资源的关系:使得越来越多的森林受到破坏;(3)人口增长过快与环境污染的关系:大量工农业废弃物和生活垃圾排放到环境中,加剧了环境污染;(4)人口增长过快与水资源的关系:用水量就会相应增加,同时污水也相应增加,而人均水资源减少;(5)人口增长过快与能源或矿产的关系:除了矿物燃料外,木材、秸秆都成了能源,给环境带来了压力。
【详解】A、统筹当前发展和长远发展的需要,有利于环境保护和资源利用,A正确;
B、倡导节能环保的绿色生活方式,可减少资源浪费,减小生态足迹,B正确;
C、完善生态环境保护的法律制度,可避免有意造成环境破坏,C正确;
D、保护环境的目的是为了合理利用自然,D错误。
故选D。
8.(2024·北京房山·一模)浙江韭山自然保护区搭建人工鸟屋,吸引了中华凤头燕鸥等海鸟及赤腹鹰等山地候鸟。为更好地监测和保护鸟类建立了“净零碳观鸟屋”,以下说法不正确的是( )
A.山地候鸟的到来增加了保护区生物多样性
B.建立自然保护区实现了对珍稀鸟类的就地保护
C.人工鸟屋的搭建破坏了生态系统的稳定性
D.净零碳观鸟屋采用太阳能发电,减少污染
【答案】C
【分析】保护生物多样性最为有效的措施是建立自然保护区,建立自然保护区是指把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来,进行保护和管理,又叫就地保护,除了建立自然保护区之外,人们还把把濒危物种迁出原地,移入动物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理,又叫易地保护,此外还建立了种质库,以保护珍贵的遗传资源,另外为保护生物的多样性。
【详解】A、山地候鸟的到来使物种丰富度增加,增加了保护区生物多样性,A正确;
B、建立自然保护区是对珍稀鸟类的就地保护,B正确;
C、人工鸟屋的搭建增加了生物多样性,有利于生态系统的稳定性,C错误;
D、净零碳观鸟屋采用太阳能发电,减少污染,D正确。
故选C。
9.(2024·北京门头沟·一模)我国天然林保护工程等国家重点生态工程不仅在生态恢复、生物多样性保护等方面发挥着重要作用,还显著增加了生态系统的固碳能力。下列相关叙述不正确的是( )
A.碳循环中CO2通过光合作用和化能合成作用进入生物群落
B.减少化石燃料的大量使用可减缓温室效应的形成
C.天然林能在一定限度内通过自我调节维持相对稳定的结构和功能
D.天然林保护是实现碳中和的重要措施,主要体现了生物多样性的直接价值
【答案】D
【分析】1、组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。这里所说的生态系统指的是地球上最大的生态系统—生物圈,物质循环具有全球性,因此又叫生物地球化学循环。
2、煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中二氧化碳浓度升高,使温室效应加剧,全球变暖,导致南极冰盖融化,地球海平面上升,进而对人类和许多生物的生存产生威胁。
3、生物多样性具有直接价值、间接价值及潜在价值,其中间接价值大于直接价值。
【详解】A、二氧化碳和水可通过光合作用和化能合成作用合成有机物,因此,碳循环中二氧化碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落,A正确;
B、煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中二氧化碳浓度升高,使温室效应加剧,全球变暖。因此,可通过减少化石燃料的大量使用减缓温室效应的形成,B正确;
C、天然林组成成分复杂,营养结构复杂,自我调节能力相对较强,可以抵抗一定限度的外界干扰。因此,天然林能在一定限度内通过自我调节维持相对稳定的结构和功能,C正确;
D、天然林保护是实现碳中和的重要措施,主要体现了生物多样性对生态系统起调节作用的间接价值,D错误。
故选D。
10.(2024·北京朝阳·一模)位于张家口市的燕川矿山矿产资源丰富,但随着过度开采,周边生态环境恶化。下列关于该矿区生态修复的举措不符合生态工程原理的是( )
A.推动植树造林工程,将南方树种大量引种至该矿区
B.实施退耕还林政策,合理选择生物组分并合理布局
C.清理废弃矿渣,地表覆土,修建给水和排水的管道
D.鼓励企业采用先进生产工艺,减少各类污染物排放
【答案】A
【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、将南方树种大量引种至该矿区不符合生态建设的协调原理,A错误;
B、实施退耕还林政策,合理选择生物组分并合理布局,遵循生态工程的自生原理,B正确;
C、清理废弃矿渣,地表覆土,修建给水和排水的管道,处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,遵循协调原理,C正确;
D、鼓励企业采用先进生产工艺,减少各类污染物排放,减少环境污染,保证主要物质或元素的转化率较高,遵循循环和协调等原理,D正确。
故选A。
二、非选择题
11.(2025·北京通州·模拟预测)磷虾是南大洋生态系统的关键物种,科研人员对磷虾的生存策略以及与其他物种间的关系进行了研究。
(1)磷虾主要分布在南大洋的大陆架附近,与其相关的食物网如图1所示,磷虾在群落中的地位和作用,如栖息环境、食物、天敌及与其他物种的关系等称为磷虾的 。磷虾与浮游动物的种间关系为 。
(2)磷虾的主要食物是硅藻等绿色藻类,调查海面叶绿素浓度与磷虾相对数量的关系如图2所示,结果显示 。
能解释该调查结果的合理推测有 。
A.随叶绿素含量增加磷虾的食物和天敌的数量均增加
B.磷虾趋向于选择食物来源最少的区域作为栖息场所
C.磷虾趋向于选择被捕风险较小的区域作为栖息场所
(3)冬季硅藻等浮游生物大量减少,磷虾主要栖息在浮冰下并从浮冰底部获取冰藻作为食物来源;冬季海表温度上升导致浮冰减少,樽海鞘以浮游生物为食,且不依赖浮冰、易于在相对温暖的环境中生存,但樽海鞘为下一营养级提供的物质与能量显著低于磷虾。综上分析温室效应对冬季南大洋生态系统稳定性的影响 。
【答案】(1) 生态位 捕食和竞争
(2) 磷虾相对数量随叶绿素浓度的增加呈现先增加,后降低的趋势 AC
(3)温室效应使磷虾的食物与栖息地减少,其在与樽海鞘的竞争中处于劣势,磷虾数量降低,海豹、企鹅和鲸等捕食者的数量随之下降,生态系统的稳定性受到破坏
【分析】生态位: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。种间关系有种间竞争、原始合作、互利共生、捕食、寄生等。
【详解】(1)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,磷虾主要分布在南大洋的大陆架附近,与其相关的食物网如图1所示,磷虾在群落中的地位和作用,如栖息环境、食物、天敌及与其他物种的关系等称为磷虾的生态位;磷虾与浮游动物有共同的食物来源浮游植物,所以二者种间关系是竞争,又因为磷虾可以以浮游动物为食,所以二者二者种间关系还有捕食;
(2)磷虾的主要食物是硅藻等绿色藻类,调查海面叶绿素浓度与磷虾相对数量的关系如图2所示,磷虾相对数量随叶绿素浓度的增加呈现先增加,达到一定的数值以后,又呈现降低的趋势,海面叶绿素浓度过高时,磷虾相对数量将过低;原因可能是,随叶绿素含量增加磷虾的食物和天敌的数量均增加,天敌增加会导致磷虾数量减少,另外磷虾趋向于选择被捕风险较小的区域作为栖息场所,增加了磷虾的迁出率,B项与实际观察结果不符。故选AC;
(3)温室效应是一种自然现象,对于地球而言,它的存在使得地球表面的平均温度保持在适宜生命生存的范围内。然而,由于人类过度使用化石燃料等活动,导致温室气体浓度急剧增加,加剧了温室效应,引发了全球气候变暖等一系列环境问题。冬季硅藻等浮游生物大量减少,磷虾主要栖息在浮冰下并从浮冰底部获取冰藻作为食物来源;冬季海表温度上升导致浮冰减少,樽海鞘以浮游生物为食,且不依赖浮冰、易于在相对温暖的环境中生存,但樽海鞘为下一营养级提供的物质与能量显著低于磷虾。冬季海表温度上升导致浮冰减少,磷虾的主要栖息地和食物来源减少,而樽海鞘不依赖浮冰并适应温暖环境,可能导致樽海鞘取代磷虾的位置,但樽海鞘为下一营养级提供的物质与能量较低,影响生态系统稳定。总结:温室效应使磷虾的食物与栖息地减少,其在与樽海鞘的竞争中处于劣势,磷虾数量就会降低,海豹、企鹅和鲸等捕食者的数量随之下降,生态系统的稳定性受到破坏。
12.(2024·北京东城·二模)放牧、割草、焚烧等人类活动会造成草原植物凋落物<生长季结束后自然凋落的枯叶干枝等)减少,对草原生态系统形成干扰。针对植物凋落物对草原生态系统功能的影响进行研究。
(1)生态系统的基本功能包括物质循环、 和 。
(2)2015~2021年,在内蒙古草原选取适宜的研究区域,分别进行凋落物不移除和完全移除的处理,部分实验结果如下图所示。
注:ANPP为地上净初级生产力,净初级生产力是生产者用于生长、发育和繁殖的能量值。2016和2017年,研究区域经历了连续两年的干旱。
①本实验应在 (填“进行”或“不进行”)放牧或割草活动的区域开展。净初级生产力是生产者的同化量与 的差值。
②图中各年份的ANPP高于2015年则显示为正值,反之为负值。由2016和2017年实验结果可知,植物凋落物 。据图还能得出的结论是 (多选)。
A.干旱之后第一年,各组的ANPP均开始恢复
B.干旱之后第二年,植物凋落物对ANPP没有影响
C.植物凋落物对干旱之后ANPP的恢复没有显著促进作用
D.植物凋落物对ANPP的作用在干旱年份和非干旱年份是相同的
(3)土壤氮矿化是在分解者作用下,土壤中有机态氮转化为无机态氮的过程。研究发现,在干旱年份,移除植物凋落物后土壤氮矿化显著减弱,但土壤无机态氮含量无显著变化,请结合(2)实验结果,从生态系统物质循环的角度解释出现上述现象的原因 。
【答案】(1) 能量流动 信息传递
(2) 不进行 呼吸作用散失的热能 能够缓解干旱对草原ANPP的降低作用 AC
(3)干旱年份,移除植物凋落物使土壤中有机态氮减少,分解者作用减弱,导致土壤氮矿化显著减弱,无机态氮的产生减少;同时,生产者(植物)对土壤无机态氮的吸收减少。土壤无机态氮的产生与消耗减少程度相当,故含量无显著变化
【分析】生物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量,各级动物的同化量去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量去向包括流向下一营养级的能量(最高营养级除外)、流向分解者的能量和未被利用的能量。
【详解】(1)生态系统的基本功能包括能量流动,物质循环和信息传递三个方面。
(2)①为了排除无关变量对实验现象的干扰,本实验应在不进行放牧或割草活动的区域开展。净初级生产力是生产者用于生长、发育和繁殖的能量值,净初级生产力=生产者的同化量-呼吸作用散失的热能。
②由2016和2017年实验结果可知,在干旱条件下,凋落物不移除组ANPP值要高于凋落物完全移除组ANPP值,这说明植物凋落物能够缓解干旱对草原ANPP的降低作用。
AC、2016和2017年经历了连续两年的干旱,2018、2019年后各组的ANPP均提高,这说明干旱之后第一年,各组的ANPP均开始恢复,且凋落物不移除组ANPP值要低于凋落物完全移除组ANPP值,说明植物凋落物对干旱之后ANPP的恢复没有显著促进作用,AC正确;
B、干旱之后第二年(2019年),凋落物不移除组ANPP值要低于凋落物完全移除组ANPP值,这说明植物凋落物对ANPP有影响,B错误;
D、在干旱年份,凋落物不移除组ANPP值要高于凋落物完全移除组ANPP值,在非干旱年份,凋落物不移除组ANPP值要低于凋落物完全移除组ANPP值或二者相同,这说明植物凋落物对ANPP的作用在干旱年份和非干旱年份不相同,D错误。
故选AC。
(3)在干旱年份,移除植物凋落物使土壤中有机态氮减少,分解者作用减弱,导致土壤氮矿化显著减弱,无机态氮的产生减少;同时,生产者(植物)对土壤无机态氮的吸收减少。土壤无机态氮的产生与消耗减少程度相当,故含量无显著变化,因此在干旱年份,移除植物凋落物后土壤氮矿化显著减弱,但土壤无机态氮含量无显著变化。
13.(2024·北京东城·一模)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
喜旱莲子草的防治研究
喜旱莲子草是一种原产于南美的水陆两栖多年生杂草。上世纪曾作为家畜饲料引种,后来在某些地区泛滥成灾,严重危害本土物种。通过引进喜旱莲子草的原产地专一性天敌——莲草直胸跳甲(以下简称跳甲)以治理喜旱莲子草的危害。调查发现,跳甲对陆生型喜旱莲子草的入侵基本没有控制作用。
为探究跳甲对喜旱莲子草的入侵控制效果不佳的原因,我国研究者采用土壤生物-植物-昆虫互作循环框架开展研究。先用有跳甲成虫取食的喜旱莲子草对土壤进行预处理,然后将土壤取出,根据需要进行或不进行灭菌处理,再将新的植物移栽到上述土壤中,培养一段时间后检测这些植物的生长状况(结果如图1)。继而取来自图1中各组的莲子草叶片分别置于培养皿中,将若干新孵化的跳甲幼虫接种到叶片上,培养一段时间后检测这些植物的抗虫水平(结果如图2)。研究结果表明,被跳甲成虫取食的喜旱莲子草的根际微生物对两种莲子草的作用存在差异。
综合相关发现,研究者首次提出了“昆虫和土壤生物协同影响植物入侵”的新假说,丰富了现有物种入侵理论,为完善现有生物入侵防治实践提供了依据。
(1)喜旱莲子草与本土莲子草的关系为 。喜旱莲子草会影响入侵地的生物多样性,导致生态系统的 降低。
(2)请将下列各项的字母排序,以呈现图1所示研究的实验过程___。
A.从不存在这两种莲子草的废弃农田中采集土壤
B.将植物培养至大约50%的叶面积被取食,移走跳甲和笼子,取出土壤
C.将土壤分为两组,一组进行灭菌处理,另一组不进行灭菌处理
D.在土壤中种植喜旱莲子草,放入带有跳甲成虫的笼子里
E.在土壤中种植本土莲子草或喜旱莲子草,在没有跳甲的环境中培养
F.剪取植物的芽,干燥、称重
(3)图1结果显示 ,说明被跳甲成虫取食的喜旱莲子草根际微生物对本土莲子草具有抑制作用,而对喜旱莲子草没有抑制作用。由图2可知, 。综上可解释跳甲对喜旱莲子草控制效果不佳的原因。
(4)在图1基础上增加两个实验组别,证明“跳甲成虫取食能够增强喜旱莲子草根际微生物对本土莲子草生长的抑制”。请在答题卡上完成实验方案 (选填字母)。
a.种植本土莲子草b.种植喜旱莲子草c.有跳甲成虫d.无跳甲成虫e.土壤灭菌f.土壤不灭菌
【答案】(1) 种间竞争 自我调节能力/稳定性
(2)ADBCEF
(3) 第2组的植物芽生物量显著低于第1组,第3组与第4组无显著差异 被跳甲取食的喜旱莲子草根际微生物提高了喜旱莲子草的抗虫水平,不影响本土莲子草的抗虫水平
(4)b、d e、a
【分析】生物系统的抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。抵抗力稳定性的大小与生物群落中营养结构的复杂程度有关,一般来说营养结构越复杂,抵抗力稳性性越强。
【详解】(1)喜旱莲子草与本土莲子草会竞争养分和环境资料等,故两者的关系是种间竞争;生态系统具有一定的自我调节能力,故具有一定的稳定性,生态系统的抵抗力稳定性的大小与生物群落中营养结构的复杂程度有关,一般来说营养结构越复杂,抵抗力稳性性越强,故喜旱莲子草会影响入侵地的生物多样性,会导致生态系统的自我调节能力/稳定性。
(2)分析题意,图1是先用有跳甲成虫取食的喜旱莲子草对土壤进行预处理,然后将土壤取出,根据需要进行或不进行灭菌处理,再将新的植物移栽到上述土壤中,培养一段时间后检测这些植物的生长状况后获得的,根据实验设计的一般流程可推测,图1所示研究的实验过程应为:A从不存在这两种莲子草的废弃农田中采集土壤→D在土壤中种植喜旱莲子草,放入带有跳甲成虫的笼子里→B将植物培养至大约50%的叶面积被取食,移走跳甲和笼子,取出土壤→C将土壤分为两组,一组进行灭菌处理,另一组不进行灭菌处理(对照组和实验组)→E在土壤中种植本土莲子草或喜旱莲子草,在没有跳甲的环境中培养→F剪取植物的芽,干燥、称重。
(3)分析图1,实验的自变量是不同处理方法,因变量是植物芽生物量,与土壤灭菌组并移栽本地莲子草的组别(第1组)比较,第2组的植物芽生物量显著低于第1组,第3组与第4组无显著差异,说明被跳甲成虫取食的喜旱莲子草根际微生物对本土莲子草具有抑制作用,而对喜旱莲子草没有抑制作用;图2自变量是不同处理方式,因变量是跳甲幼虫生物量,由图2可知,被跳甲取食的喜旱莲子草根际微生物提高了喜旱莲子草的抗虫水平,不影响本土莲子草的抗虫水平。
(4)分析题意,本实验目的是增设实验以证明“跳甲成虫取食能够增强喜旱莲子草根际微生物对本土莲子草生长的抑制”,由于图1中移栽了不同植物,分别进行了灭菌和不灭菌的对照,故需要增设的是没有跳甲成虫的组别,还需要进行种植不同植物的灭菌处理,故选b、d e、a。
14.(2024·北京西城·一模)大气氮沉降是指大气中的含氮化合物通过降水和降尘被输入到土壤或水体中,对植物生产力和生态系统碳循环等造成不良影响。为在植物多样性降低和大气氮沉降背景下,对草地生态系统进行科学管理,科研人员进行了相关研究。
(1)碳循环是指碳元素不断在 之间反复循环的过程。碳循环失衡会导致温室效应加剧,全球变暖,南极冰盖融化等,同时还会加速土壤中 对有机碳的分解,释放温室气体,进一步加剧温室效应,此调节机制为 反馈调节。
(2)土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库,其微小变动会对碳平衡产生巨大影响。研究者通过模拟实验对某草地生态系统开展相关研究。
①据图1分析,该实验的目的是探究低植物多样性条件下, 。
②地下植物碳库是土壤有机碳库的主要来源。研究者进一步对植被地下生物量进行测定结果如图2。适度放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的可能原因是 。
(3)科研人员对高植物多样性群落也进行了相关研究,结果如图3。结合图1、图3进行分析,提出保护土壤有机碳库的两条措施。
【答案】(1) 非生物(无机)环境和生物群落 微生物/分解者 正
(2) 氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响 草食动物的啃食使植物增加对地下部分光合产物的投入,地下生物量增加;草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增加
(3)保护并提高植物(物种)多样性;采取措施减少大气氮沉降(减少化石燃料燃烧);适度放牧
【分析】物质循环(生物地球化学循环)概念:组成生物体的 C 、H、O、N 、P 、S 等元素,都在不断地进行着从非生物环境到生物群落、又从生物群落到非生物环境的循环过程。
【详解】(1)碳循环存在形式:C元素在生物体内主要以含碳有机物的形式存在,在无机环境中主要以CO2 、碳酸盐和碳单质的形式存在,循环形式:碳在无机环境和生物群落之间的循环以CO2的形式进行;在生物群落内部以有机物的形式传递;温室效应加剧导致全球变暖会加速土壤中微生物对有机碳的分解,释放温室气体,进一步加剧温室效应,符合正反馈调节。
(2)据图1分析可知,自变量为氮添加和适度放牧,因变量为土壤有机碳含量,因此该实验目的是探究低植物多样性条件下,氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响;分析图2可知适度放牧可以缓解氮添加导致的土壤有机碳含量降低的可能原因是草食动物的啃食使植物增加对地下部分光合产物的投入,地下生物量增加;草食动物的粪便及啃食的植物碎屑使土壤有机碳含量增加。
(3)结合图1低多样性、图3高多样性进行分析,提出保护土壤有机碳库的措施保护并提高植物(物种)多样性;采取措施减少大气氮沉降(减少化石燃料燃烧);适度放牧。
15.(2024·北京石景山·一模)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(针叶)和杨树(阔叶)人工林为研究对象,测定其生态系统碳储量。
(1)碳元素在 之间不断循环,使大气CO2含量相对稳定。在流动沙丘上营造人工林不仅能防风固沙,还可增加碳汇,这体现了生物多样性的 价值。
(2)不同人工林的碳储量如图所示。研究结果说明,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。依据是: 。
(3)生态系统碳储量主要包括植被碳储量和土壤碳储量。植被碳储量包括群落 结构上乔木层、灌木层、草本层植物体中的碳,及凋落物层的碳。土壤碳储量包括土壤中的有机碳及根系中的碳。不同成熟林的碳储量分配情况(见表)说明, (选填“阔叶”“针叶”)凋落物更易被分解为可溶性有机碳和微小植物残片,进而传输到土壤中并稳定储存。
表 不同成熟林的碳储量分配表
碳储量林型
植被碳储量(t·hm-2)
土壤碳储量(t·hm-2)
樟子松成熟林
148.53
49.65
杨树成熟林
66.03
48.30
天然榆树林
25.86
38.36
(4)嫩江沙地成熟人工林的生态系统碳储量约为我国森林生态系统碳储量均值的50%,还存在一定增汇潜力。下列措施中,有利于该区域人工林碳汇增加,且与生态工程原理对应正确的是____。
A.单一种植碳储量更高的樟子松人工林,遵循协调原理
B.继续关注林龄变化对碳储量的影响,遵循循环原理
C.适当补充种植与优势树种生态位不同的其他树种,遵循自生原理
D.兼顾经济和社会效益,研究与碳储量相关的非生物因素,遵循整体原理
【答案】(1) 生物群落和非生物环境 间接
(2)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
(3) 垂直 阔叶
(4)CD
【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】(1)物质循环是碳元素等元素在生物群落和非生物环境之间不断循环,而人工林能防风固沙,还可增加碳汇,使得生态系统的稳定性更高,这体现了生物多样性的间接价值。
(2)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。
(3)植物分为乔木层、灌木层、草本层,是群落的垂直结构,根据表格数据,阔叶林天然榆树林的植被碳储量和土壤碳储量相比于窄叶林樟子松成熟林的植被碳储量和土壤碳储量,其有更多的植被碳储量被转化为土壤碳储量,因此阔叶凋落物更易被分解为可溶性有机碳和微小植物残片,进而传输到土壤中并稳定储存。
(4)A、协调原理是指生物与环境以及生物与生物之间的协调,因此,单一种植碳储量更高的樟子松人工林并未遵循协调原理,此外单一树种的人工林容易爆发病虫害,因此不应单一种植獐子松的人工林,A错误;
B、继续关注林龄变化对碳储量的影响,注重生物与环境的适应,遵循的是协调原理,B错误;
C、适当补充种植与优势树种生态位不同的其他树种,使得人工林更加稳定,能够自我更新、遵循了自生原理,C正确;
D、兼顾经济和社会效益,研究与碳储量相关的非生物因素,使得经济社会生态共同发展,遵循整体原理,D正确。
故选CD。
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