内容正文:
猜押10 生态系统和生态环境的保护
猜押考点
三年考情分析
2024年
2023年
2022年
考点1 生态系统的结构和功能
湖南卷T20,
浙江1月卷T24,
黑、吉、辽卷T16,
广东卷T8,湖北卷T7,
山东卷T12,安徽卷T6,
全国甲卷T5,江西卷T9
浙江6月卷T21,
全国甲卷T5、T31,
广东卷T13,北京卷T18,
全国乙卷T31,湖北卷T19,
新课标卷T33,山东卷T13
浙江6月卷T20,
湖南卷T8,河北卷T18,
北京卷T19,广东卷T6
考点2 生态系统的稳定性、生态工程
浙江1月卷T5,
新课标卷T4、T33,
黑、吉、辽卷T4、T5,
河北卷T10、T17、T21,
甘肃卷T12、T13、T14,
广东卷T1,贵州卷T12,
湖南卷T3,北京卷T15
浙江6月卷T2,
浙江1月卷T1、T7,
湖北卷T7,湖南卷T13,
全国甲卷T31,湖北卷T2
河北卷T12、T18、T22,
海南卷T5,山东卷T11
考情分析
近3年试题主要体现了对生命观念、科学思维、社会责任素养的考查,学生需具备的素养要素主要是稳态与平衡观、归纳与概括、演绎与推理、保护环境。对生态系统的功能与稳定性的考查经常涉及生态系统的能量流动、物质循环、信息传递。食物链与食物网、濒危物种的保护也偶有涉及。能力考查点多为综合运用所学知识,分析生态系统的案例或解决自然界和生产生活中的一些实际问题,如濒危物种的保护。
押题预测
预测2025年高考命题热点一是以某一生态系统案例为背景,提高生态系统稳定性的主要措施等知识;二是多结合当前的社会热点考查环境污染的防治、生物多样性及其保护等内容;三是以生态工程图解等为试题背景,结合“生物与环境”等传统知识内容,综合考查学生从图像中提取信息的能力。
生态系统的功能及生态环境的保护的命题以非选择题为主,属于年年必考的题目。主要以当前生态学的相关科研文献为载体,属于简单熟悉的生活、学习实践情境。题中通常含有模型或数据表格,要求学生在图文信息提取加工的基础上,结合教材原型知识进行作答,通常是考查学生已学知识在新情境中的迁移应用,考查学生解决实际问题的能力。
考点1 生态系统的结构和功能
1.科研小组对某人工池塘生态系统的能量流动进行定量分析,如下表所示[部分数据未给出,能量单位为J/(cm2·a),肉食性动物作为一个营养级研究]下列叙述正确的是( )
生物类型
X
传递给分解者的能量
未利用的能量
传给下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
生产者
44.0
5.0
95.0
20.0
0
植食性动物
9.5
1.5
11.0
Y
5.0
肉食性动物
6.3
0.5
6.5
0.7
11.0
A.X代表的能量可以被生产者重新捕获而提高能量利用率
B.流入该人工池塘生态系统的总能量为164J/(cm2·a)
C.Y等于3J/(cm2·a),植食性动物到肉食性动物的能量传递效率为
D.除表中所示的组成成分外,该生态系统的组成成分还应有分解者
【名师点拨】能量流动两大特点
(1)单向流动——因为捕食关系不能逆转,能量只能从第一营养级流向第二营养级。
(2)逐级递减。生态系统能量传递效率的计算指的是相邻两个营养级同化量的比值,通常在10%~20%。
2.某小组调查了某生态系统中部分营养级的生物在不同时间数量变化情况,其中Y、X、Z分别为该生态系统的第一、第二和第三营养级,每个营养级不同物种的个体数量如图甲(每一柱条代表一个物种)所示。一段时间后个体数量发生变化,结果如图乙所示。下列叙述正确的是( )
A.据图甲到图乙的变化推测,该段时间内X营养级的生物被捕食的压力无明显增加
B.图甲所示种间关系为捕食,图甲与图乙所示生物群落物种组成不同
C.Y营养级中,每种生物数量发生如图变化的主要原因是种间竞争和捕食
D.在调查时间内,流入Z营养级生物的能量有3个去向
3.海水立体养殖中,表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动,如图(M、N表示营养级,单位为:kJ/m-2·a-1)。下列叙述正确的是( )
A.该生态系统一直处于生态平衡状态
B.海参在该生态系统中的成分是消费者
C.增加养殖海带的数量不仅有利于提高牡蛎产量,还能提升能量利用率
D.与生产者相比,M用于生长、发育和繁殖的能量占其同化量比例更小
4.在某个远离大陆的小岛上,研究者选择花葵集中分布的区域,观察发现昆虫和鸟均可为它传粉,且鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者进行相关研究,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.鸟类和花葵之间的种间关系是互利共生
B.昆虫和鸟类均能加快生态系统的物质循环
C.花葵开花时间与传粉昆虫活动时间吻合,是协同进化的结果
D.花葵释放的吸引昆虫传粉的香气属于化学信息
5.2024年11月28日,环绕塔克拉玛干沙漠边缘全长3046公里的绿色阻沙防护带顺利“合龙”。“锁住”塔克拉玛干沙漠主要采取三种方式:工程治沙、光伏治沙以及生物治沙,其中光伏治沙是指光伏板下的土地可以通过种植合适作物,用根系将沙土固定在地表,实现了发电、农业增收、治沙三合一。下列有关叙述正确的是( )
A.沙漠中生活的柽柳、沙蜥等所有生物共同构成了生态系统
B.三种治沙方式中,生物治沙体现了生物多样性的直接价值
C.锁边工程有利于提高沙漠的生态承载力,降低人类的生态赤字
D.光伏治沙的生态修复模式主要遵循了生态工程的自生、循环原理
6.藻菌共生系统是利用藻类和细菌之间生理功能协同作用来净化污水的淡水生态系统。小球藻可吸收污水中的营养物质,通过光合作用提供O₂和有机物以供给地衣芽孢杆菌的生长;地衣芽孢杆菌可以利用小球藻产生的有机物和污水中的有机物产生CO₂等物质供给小球藻光合作用。这种良好的共生系统可以做到物质的循环再生利用而减少淡水污染。根据上述材料分析,下列有关叙述正确的是( )
A.可以采用平板划线法对地衣芽孢杆菌进一步分离和计数
B.地衣芽孢杆菌可以充当初级消费者,也可以充当分解者,其存在加速了生态系统的物质循环
C.在共生系统中加入另一种藻类后,小球藻生态位保持不变
D.逆境时地衣芽孢杆菌能分泌胞外物质保持共生系统稳定,这是恢复力稳定性的表现
7.某工厂将5000吨汞渣倒入饮用水水库,致使水体中汞超标2000多倍。一团队捕获了该水库中的五种生物并检测其体内汞的相对含量,得到下表。据此下列说法正确的是( )
生物名称
甲
乙
丙
丁
戊
含量(ng/g)
17.8
61.9
70.4
117
112
A.由于汞在生物体内形成稳定的化合物,所以不能通过水、大气、生物迁移到世界各地
B.丁和戊体内汞含量较高且差异不大,说明二者可能处于相同的高营养级
C.选取的五种生物可构成四条食物链,其中丙处于第二营养级
D.生物富集是指生物体从周围环境吸收,积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度达到环境浓度的现象
8.在繁殖季节,萤火虫的发光与其交配有关,它们的光点有点像“摩斯密码”,不同的萤火虫闪烁的频率各不相同。但是Photuris属的雌性萤火虫能发出类似Photinus属雌体的荧光,用以引诱Photinus属的雄体萤火虫并抓住吃掉。下列叙述正确的是( )
A.通过荧光信息获得食物,说明种群繁衍的正常进行离不开信息的作用
B.萤火虫发出的荧光信息属于行为信息,能够在同种和异种间传递信息
C.某地区Photuris和普通萤火虫全部个体所含有的全部基因构成了一个基因库
D.萤火虫获得的能量部分在呼吸作用中以热能形式散失,另一部分储存在自身有机物中
【名师点拨】生态系统中信息传递的三类型、三功能、两应用
(1)信息传递的主要类型有物理信息、化学信息、行为信息(强调肢体语言)等。
(2)三大功能:个体层面,生命活动的正常进行离不开信息的传递;种群层面,种群繁衍离不开信息的传递;生态系统层面,调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定性。
(3)信息传递在农业中的应用:提高农畜产品的产量;对有害动物物进行生物防治。
9.福建省霞浦县是我国重要的鲍鱼养殖基地。养殖过程中产生的残饵腐败后会影响鲍鱼生长,甚至使其发生病害乃至死亡。海参具有摄食微小动植物、有机碎屑和海泥的杂食习性。最初当地海域并没有海参分布,近年来科研人员引进海参,开展箱壁养殖鲍鱼、箱底养殖海参的“鲍参混养”模式的探索,实验结果如下表所示。
组别
初始大小
最终大小
存活率
对照组
鲍鱼
3.5cm
5.6cm
96.3%
混养实验组
鲍鱼
3.5cm
6.0cm
99.6%
海参
42g
169g
100.0%
下列叙述错误的是( )
A.引入海参前需通过科学论证、隔离培养观察等手段排除生物入侵的可能性
B.“鲍参混养”模式利用鲍鱼和海参生态位高度重叠的特点,节约了养殖空间
C.流入混养生态系统的能量,包括生产者固定的太阳能和饵料中包含的能量
D.实验结果表明,引入海参不仅能提高饵料的利用率还能减少鲍鱼病害的发生
10.氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分,每年通过人类活动新增的“活性”氮导致全球氮循环严重失衡,引起水体富营养化等一系列环境问题。下图是生态系统的氮循环过程示意图,下列叙述错误的是( )
A.在生物群落中,氮主要以蛋白质、核酸等有机物的形式流动
B.氮主要通过生产者、消费者、分解者的呼吸作用返回大气中
C.图中的有机氮需要经微生物的分解作用才能被植物吸收利用
D.因工业固氮导致e<a+b+c+d,是造成水体富营养化的原因之一
考点2 生态系统的稳定性、生态工程
1.2024年11月,环绕塔克拉玛干沙漠绿色阻沙防护带实现全面锁边“合龙”。我国人民探索出将麦草插入沙丘防止沙流动的“草方格”固沙技术。流沙固定后,“草方格”内原有沙生植物种子萌发,生长,群落逐渐形成,沙漠化得到治理。在“草方格”内种植梭梭、柽柳等植物,可加速治沙进程。下列叙述错误的是( )
A.锁边工程增强了生态承载力
B.利用植被截留风沙流体现了生物多样性的间接价值
C.在沙漠治理中,消除所有人类活动就可以恢复生态平衡
D.种植耐旱植物(如梭梭、柽柳)遵循了生态工程的协调原理
2.“三北”防护林等生态工程,由于早期片面追求数量增长,而忽略树种选择和水分供应等,种植了大量纯林。黄土高原的造林强度已经接近其水资源可持续利用的极限。人工纯林短期内可能会迅速改善区域内的生态环境,但长期来看可能会引发碳储量下降、土地生产力下降、病虫害增加等生态危机。下列叙述错误的是( )
A.人工纯林的营养结构相对结构简单,生态系统的抵抗力稳定性低
B.进行生态工程建设时需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应问题
C.“三北”防护林和黄土高原的改造体现出人类活动可以改变群落演替的方向
D.“三北”防护林和黄土高原的造林计划体现了生物多样性的直接价值
3.稳态转换是指在气候变化、人类活动影响下,生态系统的结构和功能可能发生大规模、持续和突然的变化,导致生态系统从一个相对稳定的状态快速重组进入另一个相对稳定状态的现象。下列有关叙述错误的是( )
A.人类对严重受损的湖泊生态系统进行修复和优化后,可使该生态系统发生稳态转换
B.生态系统由一种稳态转变为另一种稳态后,营养结构将会变简单
C.生态系统稳态的转换可能使生态系统的抵抗力稳定性改变
D.识别生态系统的稳态转换临界点,有利于生态平衡的维持
【名师点拨】生态系统稳定性的两个方面、一个机制
(1)生态系统稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,两者一般呈负相关。一般来说,生态系统中的组分越多,营养结构越复杂,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。
(2)生态系统稳定性的原因是生态系统具有自我调节能力,生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。负反馈调节不仅存在于群落内部,也存在于生物群落与无机环境之间。
4.稳态转换是指在气候变化、人类活动影响下,生态系统的结构和功能可能发生大规模、持续和突然的变化,导致生态系统从一个相对稳定的状态快速重组进入另一个相对稳定状态的现象。其转换过程可用下图“球—杯模型”解释,小球位于“山顶”代表稳态转换的临界点。下列叙述错误的是( )
A.生态系统由稳态1转变为稳态2后,部分物种的生态位可能会发生变化
B.识别生态系统的稳态转换临界点,有利于维持生态平衡
C.稳态转换后,生态系统的自我调节能力增强,抵抗力稳定性下降
D.“球—杯模型”也可以解释人体内环境稳态的变化,其调节机制是神经—体液—免疫调节
5.近年来,水体中氮磷超标、水体污染成为严重的环境问题,尤其是水华现象的频发,严重威胁到水生生态系统的健康与生物多样性。某地区推广“以螺控藻”的生物防治方案,并探索“藻一贝”共生养殖模式以应对全球气候变暖。下列关于“藻一贝”共生养殖模式的叙述,错误的是( )
A.化学药剂的使用减少了藻类繁殖,且不会造成二次污染
B.该养殖模式环保且持久,有助于维持藻类数量的动态平衡
C.相较于其他机械或物理方法,该模式的成本低、操作简便
D.该模式利用了生态系统的自然调控机制,促进了生态平衡的恢复
6.紫茎泽兰被引入中国,由于其强大的竞争力和繁殖力,在我国各地迅速扩散。泽兰实蝇是一种昆虫,被视作紫茎泽兰的专一性天敌。它具有强烈的搜寻寄主的能力,通常会在紫茎泽兰的幼嫩部位产卵,孵化的幼虫用口器吸食叶脉中有机物,会阻碍紫茎泽兰的生长繁殖。以下说法错误的是( )
A.紫茎泽兰增加了物种丰富度,提升了生态系统抵抗力稳定性
B.泽兰实蝇与紫茎泽兰的种间关系属于寄生而不是捕食
C.若想通过引入泽兰实蝇控制紫茎泽兰的数量,需要先做引入生物的安全性研究
D.泽兰实蝇辨别寄主的过程体现了信息能够调节生物种间关系,维持生态系统平衡
7.“塞罕坝”意为“美丽的高蛉”,清朝康熙年间被划为“木兰围场”,成为皇家猎苑。清末开围放垦,树木被大肆砍伐,到20世纪50年代初期,原始森林已荡然无存。经过几代塞罕坝人不懈奋斗,创造了从“飞鸟无栖树,黄沙遮天日”到“沙漠变绿洲,荒原变林海”的绿色奇迹。下列说法错误的是( )
A.从围场到荒原,再从荒原变林海的过程,发生了次生演替
B.“荒原变林海”的过程中,大力植树造林增大了土壤碳汇
C.林海生长过程中物质和能量输入和输出相等,达到收支平衡
D.塞罕坝四季景色不同与阳光、降雨、温度等的季节性变化有关
8.为防止食草动物啃食,稀树草原上生活的哨刺金合欢树不仅长满锐利的长刺,还长着一种特殊的刺,刺的下面膨大中空,能给蚂蚁提供巢穴,而蚂蚁的叮咬可以逼退食草动物。当哨刺金合欢树受到食草动物攻击时,树叶基部的蜜腺还会分泌蜜汁吸引蚂蚁巡逻。回答下列问题:
(1)哨刺金合欢树是生态系统组成成分中的 ,蚂蚁和食草动物等消费者的存在对该生态系统的意义是 。
(2)稀树草原上常见的三种蚂蚁Cm、Cn和Tp争相占领哨刺金合欢树,通常一棵树上只存在一种蚂蚁。研究人员调查了不同高度的哨刺金合欢树被三种蚂蚁占领的比例,结果如下图所示。据图可知,三种蚂蚁中 的竞争能力最强。三种蚂蚁的生态位存在差异,有利于
(3)研究表明,当蜜汁减少时,Cm会饲养一种能分泌锻汁的蚧死虫“解饰”,这种蚧壳虫不仅对植物生长不利同时还传播疾病。生物学家曾用栅栏围起哨刺金合欢树以避免食草动物的采食,十年后发现这些受保护的哨刺金合欢树日渐枯萎、死亡。推测围栏造成哨刺金合欢树死亡的原因可能是 。该现象带给我们的启示是:自然生态系统存在一定的 能力,应尽量减少人类活动对生态系统稳定性的干扰。
9.某地区常规果园使用化肥、杀虫剂和除草剂等进行管理,林下几乎没有植被,产量较高;自然果园与常规果园面积相近,但一直处于自然状态,缺乏人工管理,林下植被茂盛,产量较低,研究人员调查了该常规果园和自然果园中节肢动物各类群的丰富度情况,结果如表。
节肢动物类群
常规果园
自然果园
数量/个
比例/%
数量/个
比例/%
害虫
物种数
186
34,61
221
37.85
个体数
37874
36.67
42571
40.86
捕食性天敌
物种数
117
22.37
132
23.24
个体数
6043
5.85
11478
11.02
寄生性天敌
物种数
47
9.75
61
11.62
个体数
8522
8.25
9772
9.38
中性昆虫
物种数
173
33.27
154
27.29
个体数
51180
49.23
40297
38.75
(1)表中统计节肢动物各类群的物种数及个体数的方法是 。
(2)综合上述信息分析,抵抗力稳定性较高的是 (填“常规”或“自然”)果园,理由是 。
(3)捕食性天敌和寄生性天敌都是影响害虫种群数量的 (填“密度”或“非密度”)制约因素。烟粉虱和白粉虱都属于刺吸式口器害虫,主要危害植物叶片,可导致植株出现黄化、卷叶等症状,但不能说明二者的生态位完全一样,理由是 ;烟粉虱和白粉虱与植物之间的种间关系属于 。
(4)在不用氮肥和除草剂的条件下,利用群落空间结构和种间关系的原理,尝试为该常规果园的高产目标提出可行性策略: 。
10.海洋牧场指通过投放石块、树木、废车船、废轮胎和钢筋水泥预制块等形成人工鱼礁从而开展有计划放养经济海产品的海域。牡蛎是固着生活的滤食性贝类,某海洋牧场主体养殖海带和牡蛎,为进一步优化布局,提高经济效益,运行一段时间后,对该牧场和对照区域进行了相关的生态学调查,数据如下表。回答下列问题。
区域
对照区
海带养殖区
(人工鱼礁)
牡蛎养殖区
(人工鱼礁)
人工鱼礁区
(未养殖)
物种丰富度()
20.35
20.95
12.11
47.54
无机氮含量(mg/L)
0.67
0.58
0.81
0.57
活性磷酸盐含量:(mg/L)
0.83
0.72
0.83
0.73
(1)四个海域中生态系统稳定性较好的是 ,据表分析其原因是 。
(2)在同一片海域中,表中四个区域有环境差异,从而引起海洋生物呈现镶嵌分布,这属于海洋生物群落的 结构。若在该海洋牧场中混养海带和牡蛎,海带养殖在上层水域,牡蛎养殖于底层礁石。从能量流动角度说明这种设计的意义: 。
(3)分析上表的调查结果可知,四个区域中 区域海水富营养化程度最高,结合该区域生物的特点;从生态系统物质循环角度解释可能的原因是 。
11.湿地,被称为“地球之肾”,有着巨大的经济效益、社会效益和生态效益。某湿地公园受严重塑料污染和人为干扰后,其内的植物大量死亡。下图为微塑料的迁移示意图,已知微塑料是在塑料制品生产和使用过程中产生的直径小于5mm的含碳有机物,它们以颗粒等形态释放到环境中,影响动植物生长及人类健康。微塑料易被动物误食,且无法消化,长期累积使动物产生饱腹感而减少摄食,导致动物营养不良。
(1)图中微塑料通过捕食食物链迁移到人体内的条数有 条。从生态系统的组成成分分析,图中无脊椎动物和家禽属于 ,图中无脊椎动物和家禽的种间关系是 。
(2)土壤中的部分微生物可降解微塑料,并会在其周围形成新的微生物群落。该群落与非生物环境相互作用可形成一个微型生态系统(也称为塑料圈),塑料圈能量的主要来源是 。微塑料进入土壤后,土壤生态系统短期内未受到显著影响,说明生态系统具有 能力。
(3)研究表明,微塑料还会对水生环境的生物造成影响。下图为微塑料在不同水生生物体内的富集情况,其中鱼类微塑料富集系数最高,原因是 。你认同含有微塑料的水体中所有生物都存在富集现象这一观点吗?据下图判断并说明理由: 。
(注:生物富集系数=生物体内微塑料浓度/水体中微塑料浓度)
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三年考情分析
2024年
2023年
2022年
考点1 生态系统的结构和功能
湖南卷T20,
浙江1月卷T24,
黑、吉、辽卷T16,
广东卷T8,湖北卷T7,
山东卷T12,安徽卷T6,
全国甲卷T5,江西卷T9
浙江6月卷T21,
全国甲卷T5、T31,
广东卷T13,北京卷T18,
全国乙卷T31,湖北卷T19,
新课标卷T33,山东卷T13
浙江6月卷T20,
湖南卷T8,河北卷T18,
北京卷T19,广东卷T6
考点2 生态系统的稳定性、生态工程
浙江1月卷T5,
新课标卷T4、T33,
黑、吉、辽卷T4、T5,
河北卷T10、T17、T21,
甘肃卷T12、T13、T14,
广东卷T1,贵州卷T12,
湖南卷T3,北京卷T15
浙江6月卷T2,
浙江1月卷T1、T7,
湖北卷T7,湖南卷T13,
全国甲卷T31,湖北卷T2
河北卷T12、T18、T22,
海南卷T5,山东卷T11
考情分析
近3年试题主要体现了对生命观念、科学思维、社会责任素养的考查,学生需具备的素养要素主要是稳态与平衡观、归纳与概括、演绎与推理、保护环境。对生态系统的功能与稳定性的考查经常涉及生态系统的能量流动、物质循环、信息传递。食物链与食物网、濒危物种的保护也偶有涉及。能力考查点多为综合运用所学知识,分析生态系统的案例或解决自然界和生产生活中的一些实际问题,如濒危物种的保护。
押题预测
预测2025年高考命题热点一是以某一生态系统案例为背景,提高生态系统稳定性的主要措施等知识;二是多结合当前的社会热点考查环境污染的防治、生物多样性及其保护等内容;三是以生态工程图解等为试题背景,结合“生物与环境”等传统知识内容,综合考查学生从图像中提取信息的能力。
生态系统的功能及生态环境的保护的命题以非选择题为主,属于年年必考的题目。主要以当前生态学的相关科研文献为载体,属于简单熟悉的生活、学习实践情境。题中通常含有模型或数据表格,要求学生在图文信息提取加工的基础上,结合教材原型知识进行作答,通常是考查学生已学知识在新情境中的迁移应用,考查学生解决实际问题的能力。
考点1 生态系统的结构和功能
1.科研小组对某人工池塘生态系统的能量流动进行定量分析,如下表所示[部分数据未给出,能量单位为J/(cm2·a),肉食性动物作为一个营养级研究]下列叙述正确的是( )
生物类型
X
传递给分解者的能量
未利用的能量
传给下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
生产者
44.0
5.0
95.0
20.0
0
植食性动物
9.5
1.5
11.0
Y
5.0
肉食性动物
6.3
0.5
6.5
0.7
11.0
A.X代表的能量可以被生产者重新捕获而提高能量利用率
B.流入该人工池塘生态系统的总能量为164J/(cm2·a)
C.Y等于3J/(cm2·a),植食性动物到肉食性动物的能量传递效率为
D.除表中所示的组成成分外,该生态系统的组成成分还应有分解者
【答案】C
【分析】生态系统的成分包含生物成分(生产者消费者、分解者)和非生物成分(气候、能源、无机物、有机物)。下一营养级的能能量来源于上一营养级,各营养级(顶级除外)的能量有4个去向:该生物呼吸作用散失;流入下一营养级;流入分解者;暂未被利用。
【详解】A、根据每个营养级能量的去向可知,X应该表示呼吸作用以热能散失的能量,该部分能量不能被生物重新捕获,A错误;
B、流入该人工池塘生态系统的总能量=生产者固定的总量+人工输入的能量,即44+5+95+20+5+11=180J/(cm2·a),B错误;
C、Y表示传入下一营养级(肉食性动物)的能量,即6.3+0.5+6.5+0.7-11=3J/(cm2·a),植食性动物同化的能量为9.5+1.5+11+Y=9.5+1.5+11+3=25J/(cm2·a),植食性动物到肉食性动物的能量传递效率为3/25×100%=12%,C正确;
D、除表中所示的组成成分外,该生态系统的组成成分还应有分解者、非生物的物质和能量,D错误。
故选C。
【名师点拨】能量流动两大特点
(1)单向流动——因为捕食关系不能逆转,能量只能从第一营养级流向第二营养级。
(2)逐级递减。生态系统能量传递效率的计算指的是相邻两个营养级同化量的比值,通常在10%~20%。
2.某小组调查了某生态系统中部分营养级的生物在不同时间数量变化情况,其中Y、X、Z分别为该生态系统的第一、第二和第三营养级,每个营养级不同物种的个体数量如图甲(每一柱条代表一个物种)所示。一段时间后个体数量发生变化,结果如图乙所示。下列叙述正确的是( )
A.据图甲到图乙的变化推测,该段时间内X营养级的生物被捕食的压力无明显增加
B.图甲所示种间关系为捕食,图甲与图乙所示生物群落物种组成不同
C.Y营养级中,每种生物数量发生如图变化的主要原因是种间竞争和捕食
D.在调查时间内,流入Z营养级生物的能量有3个去向
【答案】C
【分析】题图乙中Y(第一营养级)个体数量增加,Z(第三营养级)个体数量也增加,X(第二营养级)个体数量减少,最先变化的可能是z增加,然后是X减少,最后是Y的部分生物增加、部分生物减少。
【详解】A、从图甲到图乙,X营养级(第二营养级)的生物个体数量减少,说明其被捕食的压力增大,A错误;
B、图甲和图乙展示的是同一生态系统中部分营养级生物在不同时间的个体数量变化情况,生物群落物种组成并未改变,B错误;
C、Y营养级是第一营养级(生产者),其每种生物数量发生变化,主要原因是X营养级(第二营养级,初级消费者)对它们的捕食以及生产者之间的种间竞争,C正确;
D、在调查时间内,流入Z营养级(第三营养级)生物的能量去向有:自身呼吸作用以热能形式散失、流入分解者、流向下一营养级(若存在更高营养级)以及未被利用的部分,D错误。
故选C。
3.海水立体养殖中,表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动,如图(M、N表示营养级,单位为:kJ/m-2·a-1)。下列叙述正确的是( )
A.该生态系统一直处于生态平衡状态
B.海参在该生态系统中的成分是消费者
C.增加养殖海带的数量不仅有利于提高牡蛎产量,还能提升能量利用率
D.与生产者相比,M用于生长、发育和繁殖的能量占其同化量比例更小
【答案】D
【分析】能量流动的特点是单向流动、逐级递减,两个营养级之间的能量传递效率是指相邻的两个营养级同化量之间的比值,能量传递效率一般为10%-20%。
【详解】A、海水立体养殖利用了群落的空间结构特征,提高了资源利用率,从而能提高能量的利用率,该生态系统若离开人的维护将不能处于相对稳定状态,因此该生态系统不会一直处于生态平衡状态,A错误;
B、海参以底栖微藻、生物遗体残骸等为食,在生态系统中不仅是消费者,而且是分解者,B错误;
C、养殖的海带数量过多,由于海带的竞争,小型浮游植物的数量会减少,而牡蛎滤食小型浮游植物,牡蛎的食物减少,就会造成牡蛎减产,C错误;
D、生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量在同化量中的占比为(3281+6561)/(6553+3281+6561)=-57.8%,M用于自身生长、发育和繁殖的能量在同化量中的占比为(3281+2826-3619)/(3281+2826)=40.8%,与生产者相比,M用于生长、发育和繁殖的能量占其同化量比例更小,D正确。
故选D。
4.在某个远离大陆的小岛上,研究者选择花葵集中分布的区域,观察发现昆虫和鸟均可为它传粉,且鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者进行相关研究,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.鸟类和花葵之间的种间关系是互利共生
B.昆虫和鸟类均能加快生态系统的物质循环
C.花葵开花时间与传粉昆虫活动时间吻合,是协同进化的结果
D.花葵释放的吸引昆虫传粉的香气属于化学信息
【答案】A
【分析】原始合作指两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活,如海葵与寄居蟹。互利共生指两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利,如豆科植物和根瘤菌。
【详解】A、通过题干信息可知,鸟和花葵的种间关系最可能是原始合作,A错误;
B、昆虫和鸟类作为消费者,均能加快生态系统的物质循环,B正确;
C、协同进化是指不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,花葵开花时间与传粉昆虫活动时间吻合,是协同进化的结果,C正确;
D、香气属于化学信息,D正确。
故选A。
5.2024年11月28日,环绕塔克拉玛干沙漠边缘全长3046公里的绿色阻沙防护带顺利“合龙”。“锁住”塔克拉玛干沙漠主要采取三种方式:工程治沙、光伏治沙以及生物治沙,其中光伏治沙是指光伏板下的土地可以通过种植合适作物,用根系将沙土固定在地表,实现了发电、农业增收、治沙三合一。下列有关叙述正确的是( )
A.沙漠中生活的柽柳、沙蜥等所有生物共同构成了生态系统
B.三种治沙方式中,生物治沙体现了生物多样性的直接价值
C.锁边工程有利于提高沙漠的生态承载力,降低人类的生态赤字
D.光伏治沙的生态修复模式主要遵循了生态工程的自生、循环原理
【答案】C
【分析】生态工程所遵循的原理有自生、循环、协调、整体。
【详解】A、生态系统包括所有生物以及非生物环境,A错误;
B、生物治沙体现了其生态价值,为间接价值,B错误;
C、通过锁边工程进行治沙可以对沙漠进行绿化,实现农业增收等,提高了生态承载力,降低了人类的生态赤字,C正确;
D、光伏治沙是指光伏板下的土地可以通过种植合适作物,用根系将沙土固定在地表,实现了发电、农业增收、治沙三合一,光伏治沙主要遵循了生态工程的协调、整体原理,D错误。
故选C。
6.藻菌共生系统是利用藻类和细菌之间生理功能协同作用来净化污水的淡水生态系统。小球藻可吸收污水中的营养物质,通过光合作用提供O₂和有机物以供给地衣芽孢杆菌的生长;地衣芽孢杆菌可以利用小球藻产生的有机物和污水中的有机物产生CO₂等物质供给小球藻光合作用。这种良好的共生系统可以做到物质的循环再生利用而减少淡水污染。根据上述材料分析,下列有关叙述正确的是( )
A.可以采用平板划线法对地衣芽孢杆菌进一步分离和计数
B.地衣芽孢杆菌可以充当初级消费者,也可以充当分解者,其存在加速了生态系统的物质循环
C.在共生系统中加入另一种藻类后,小球藻生态位保持不变
D.逆境时地衣芽孢杆菌能分泌胞外物质保持共生系统稳定,这是恢复力稳定性的表现
【答案】B
【分析】微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、平板划线法用于菌种分离,无法准确计数,计数需用稀释涂布平板法,A错误;
B、地衣芽孢杆菌既分解污水中的有机物(分解者),又利用小球藻产生的有机物(初级消费者),促进物质循环,B正确;
C、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,引入新藻类会与小球藻竞争资源(如光、营养),导致其生态位(资源利用范围)变化,C错误;
D、逆境中维持系统稳定属于抵抗力稳定性,而非恢复力稳定性(指系统受破坏后恢复的能力),D错误。
故选B。
7.某工厂将5000吨汞渣倒入饮用水水库,致使水体中汞超标2000多倍。一团队捕获了该水库中的五种生物并检测其体内汞的相对含量,得到下表。据此下列说法正确的是( )
生物名称
甲
乙
丙
丁
戊
含量(ng/g)
17.8
61.9
70.4
117
112
A.由于汞在生物体内形成稳定的化合物,所以不能通过水、大气、生物迁移到世界各地
B.丁和戊体内汞含量较高且差异不大,说明二者可能处于相同的高营养级
C.选取的五种生物可构成四条食物链,其中丙处于第二营养级
D.生物富集是指生物体从周围环境吸收,积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度达到环境浓度的现象
【答案】B
【分析】生物富集是指生物体从周围环境中吸收、积蓄某些难以降解的元素或化合物,使其在生物体内的浓度超过环境中的浓度。
【详解】A、汞在生物体内能形成稳定化合物,且可通过水、大气、生物等途径迁移到世界各地 ,A错误;
B、在食物链中,营养级越高,生物富集的汞越多。丁和戊体内汞含量高且差异不大,说明二者可能处于相同高营养级,B正确;
C、仅根据汞含量无法明确这五种生物间的食物关系,不能确定能构成四条食物链及丙的营养级 ,C错误;
D、生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象 ,D错误。
故选B。
8.在繁殖季节,萤火虫的发光与其交配有关,它们的光点有点像“摩斯密码”,不同的萤火虫闪烁的频率各不相同。但是Photuris属的雌性萤火虫能发出类似Photinus属雌体的荧光,用以引诱Photinus属的雄体萤火虫并抓住吃掉。下列叙述正确的是( )
A.通过荧光信息获得食物,说明种群繁衍的正常进行离不开信息的作用
B.萤火虫发出的荧光信息属于行为信息,能够在同种和异种间传递信息
C.某地区Photuris和普通萤火虫全部个体所含有的全部基因构成了一个基因库
D.萤火虫获得的能量部分在呼吸作用中以热能形式散失,另一部分储存在自身有机物中
【答案】D
【分析】生态系统中信息的种类:(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
【详解】A、Photuris利用荧光信息捕食Photinus雄虫,属于种间关系中的信息传递(捕食),说明信息传递可以调节种间关系,A错误;
B、萤火虫发出的荧光信息属于物理信息,B错误;
C、Photuris和Photinus属于不同种的生物,所以全部个体所含有的全部基因不能构成一个基因库,C错误;
D、萤火虫通过食物获得的能量,一部分通过呼吸作用以热能的形式散失,另一部分用于生长、发育和繁殖,即储存在自身有机物中,D正确。
故选D。
【名师点拨】生态系统中信息传递的三类型、三功能、两应用
(1)信息传递的主要类型有物理信息、化学信息、行为信息(强调肢体语言)等。
(2)三大功能:个体层面,生命活动的正常进行离不开信息的传递;种群层面,种群繁衍离不开信息的传递;生态系统层面,调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定性。
(3)信息传递在农业中的应用:提高农畜产品的产量;对有害动物物进行生物防治。
9.福建省霞浦县是我国重要的鲍鱼养殖基地。养殖过程中产生的残饵腐败后会影响鲍鱼生长,甚至使其发生病害乃至死亡。海参具有摄食微小动植物、有机碎屑和海泥的杂食习性。最初当地海域并没有海参分布,近年来科研人员引进海参,开展箱壁养殖鲍鱼、箱底养殖海参的“鲍参混养”模式的探索,实验结果如下表所示。
组别
初始大小
最终大小
存活率
对照组
鲍鱼
3.5cm
5.6cm
96.3%
混养实验组
鲍鱼
3.5cm
6.0cm
99.6%
海参
42g
169g
100.0%
下列叙述错误的是( )
A.引入海参前需通过科学论证、隔离培养观察等手段排除生物入侵的可能性
B.“鲍参混养”模式利用鲍鱼和海参生态位高度重叠的特点,节约了养殖空间
C.流入混养生态系统的能量,包括生产者固定的太阳能和饵料中包含的能量
D.实验结果表明,引入海参不仅能提高饵料的利用率还能减少鲍鱼病害的发生
【答案】B
【分析】流经人工生态系统的能量包括生产者固定的能量和人工投放饲料中的化学能。生态系统的组成成分:①非生物的物质和能量(无机环境);②生产者(自养型):主要是绿色植物,还有少数化能合成型的生物;③ 消费者(异养型):主要是动物,还有营寄生生活的微生物;④ 分解者(异养型):多数指营腐生生活的细菌和真菌,还有少数动物。生物防治是最有利于环保措施。
【详解】A、生物入侵会对当地原有生物多样性造成威胁,因此引入海参前需通过科学论证、隔离培养观察等手段排除生物入侵的可能性,A正确;
B、鲍鱼和海参能共存,说明其生态位并不是高度重叠的,B错误;
C、流经人工生态系统的能量包括生产者固定的能量和人工投放饲料中的化学能,C正确;
D、养殖过程中产生的残饵腐败后会影响鲍鱼生长,甚至使其发生病害乃至死亡,而海参具有摄食微小动植物、有机碎屑和海泥的杂食习性,结合表格数据可知引入海参不仅能提高饵料的利用率还能减少鲍鱼病害的发生,D正确。
故选B。
10.氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分,每年通过人类活动新增的“活性”氮导致全球氮循环严重失衡,引起水体富营养化等一系列环境问题。下图是生态系统的氮循环过程示意图,下列叙述错误的是( )
A.在生物群落中,氮主要以蛋白质、核酸等有机物的形式流动
B.氮主要通过生产者、消费者、分解者的呼吸作用返回大气中
C.图中的有机氮需要经微生物的分解作用才能被植物吸收利用
D.因工业固氮导致e<a+b+c+d,是造成水体富营养化的原因之一
【答案】B
【分析】氮循环是指氮在自然界中的循环转化过程,是生物圈内基本的物质循环之一,如大气中的氮经微生物等作用而进入土壤,为动植物所利用,最终又在微生物的参与下返回大气中,如此反复循环,以至无穷。
【详解】A、蛋白质、核酸等有机物都含有氮元素,在生物群落中,氮主要以蛋白质、核酸等有机物的形式流动,A正确;
B、在缺氧条件下,硝酸盐被反硝化细菌还原为氮气(N₂),返回大气中,呼吸作用不产生氮,B错误;
C、图中的有机氮需要经微生物的分解作用转变成氨,才能被植物吸收利用,C正确;
D、水体富营养化 是人们使用化肥、农药或含磷洗衣粉等富含农作物生长所需的N、P、K等营养元素,导致水中的植物疯狂生长,因工业固氮导致e<a+b+c+d,是造成水体富营养化的原因之一,D正确。
故选B。
考点2 生态系统的稳定性、生态工程
1.2024年11月,环绕塔克拉玛干沙漠绿色阻沙防护带实现全面锁边“合龙”。我国人民探索出将麦草插入沙丘防止沙流动的“草方格”固沙技术。流沙固定后,“草方格”内原有沙生植物种子萌发,生长,群落逐渐形成,沙漠化得到治理。在“草方格”内种植梭梭、柽柳等植物,可加速治沙进程。下列叙述错误的是( )
A.锁边工程增强了生态承载力
B.利用植被截留风沙流体现了生物多样性的间接价值
C.在沙漠治理中,消除所有人类活动就可以恢复生态平衡
D.种植耐旱植物(如梭梭、柽柳)遵循了生态工程的协调原理
【答案】C
【分析】生态工程以生态系的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态系基本原理。
【详解】A、锁边工程治理沙漠,改善生态环境,能容纳更多生物的生存,增强了生态承载力,A正确;
B、食物、药用、建筑、美学欣赏等属于生物多样性的直接价值,利用植被截留风沙流体现了生物多样性的间接价值,B正确;
C、自然因素也会影响生态平衡,因此在沙漠治理中,消除所有人类活动也不一定能恢复生态平衡,C错误;
D、种植梭梭、柽柳等耐旱植物,考虑了生物与环境的协调适应,遵循了生态工程的协调原理,D正确。
故选C。
2.“三北”防护林等生态工程,由于早期片面追求数量增长,而忽略树种选择和水分供应等,种植了大量纯林。黄土高原的造林强度已经接近其水资源可持续利用的极限。人工纯林短期内可能会迅速改善区域内的生态环境,但长期来看可能会引发碳储量下降、土地生产力下降、病虫害增加等生态危机。下列叙述错误的是( )
A.人工纯林的营养结构相对结构简单,生态系统的抵抗力稳定性低
B.进行生态工程建设时需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应问题
C.“三北”防护林和黄土高原的改造体现出人类活动可以改变群落演替的方向
D.“三北”防护林和黄土高原的造林计划体现了生物多样性的直接价值
【答案】D
【分析】生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性。生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。该能力的基础是负反馈调节。物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高。
【详解】A、人工纯林物种丰富度低,营养结构简单,生态系统的抵抗力稳定性低,A正确;
B、在进行生态工程建设时,要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应,要顺应自然发展的规律,不能盲目追求目的,B正确;
C、“三北”防护林和黄土高原的改造,体现了人类活动对生态系统的积极影响,说明人类活动可以改变群落演替的方向,C正确;
D、人工纯林短期内可能会迅速改善区域内的生态环境,这属于生物多样性的生态功能,生态功能体现的是生物多样性的间接价值,D错误。
故选D。
3.稳态转换是指在气候变化、人类活动影响下,生态系统的结构和功能可能发生大规模、持续和突然的变化,导致生态系统从一个相对稳定的状态快速重组进入另一个相对稳定状态的现象。下列有关叙述错误的是( )
A.人类对严重受损的湖泊生态系统进行修复和优化后,可使该生态系统发生稳态转换
B.生态系统由一种稳态转变为另一种稳态后,营养结构将会变简单
C.生态系统稳态的转换可能使生态系统的抵抗力稳定性改变
D.识别生态系统的稳态转换临界点,有利于生态平衡的维持
【答案】B
【分析】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;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。
【详解】A、人类对严重受损的湖泊生态系统进行修复和优化后可恢复稳态,说明湖泊生态系统发生了稳态转换,A正确;
BC、生态系统发生稳态转换后,生态系统的营养结构不一定会变简单,也可能变复杂,生态系统的抵抗力稳定性也会有所改变,B错误、C正确;
D、识别生态系统的稳态转换临界点,可及时采取相应措施,有利于维持生态平衡,D正确。
故选B。
【名师点拨】生态系统稳定性的两个方面、一个机制
(1)生态系统稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,两者一般呈负相关。一般来说,生态系统中的组分越多,营养结构越复杂,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。
(2)生态系统稳定性的原因是生态系统具有自我调节能力,生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。负反馈调节不仅存在于群落内部,也存在于生物群落与无机环境之间。
4.稳态转换是指在气候变化、人类活动影响下,生态系统的结构和功能可能发生大规模、持续和突然的变化,导致生态系统从一个相对稳定的状态快速重组进入另一个相对稳定状态的现象。其转换过程可用下图“球—杯模型”解释,小球位于“山顶”代表稳态转换的临界点。下列叙述错误的是( )
A.生态系统由稳态1转变为稳态2后,部分物种的生态位可能会发生变化
B.识别生态系统的稳态转换临界点,有利于维持生态平衡
C.稳态转换后,生态系统的自我调节能力增强,抵抗力稳定性下降
D.“球—杯模型”也可以解释人体内环境稳态的变化,其调节机制是神经—体液—免疫调节
【答案】C
【分析】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;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。
【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。当生态系统由稳态1转变为稳态2后,生态系统的结构和功能发生了变化,部分物种所处的环境条件、资源状况等可能改变,所以其生态位可能会发生变化,A正确;
B、识别生态系统的稳态转换临界点,能够提前了解生态系统即将发生重大变化的信号。在临界点到来之前,可以采取相应的保护或干预措施,避免生态系统发生不利于平衡的转换,从而有利于维持生态平衡,B正确;
C、稳态转换后,生态系统从一个相对稳定状态进入另一个相对稳定状态,但一般来说,生态系统的自我调节能力和抵抗力稳定性的变化并非固定是增强或下降。通常情况下,生态系统的结构和功能发生较大改变时,自我调节能力可能下降,抵抗力稳定性也随之降低,C错误;
D、人体内环境稳态的调节机制是神经 - 体液 - 免疫调节网络。“球 - 杯模型”可以用来解释人体内环境稳态的变化,当内环境受到各种因素(如外界环境变化、疾病等)影响时,可能会发生稳态转换,就如同模型中小球从一个稳定状态向另一个稳定状态转变,而这种转变过程是通过神经 - 体液 - 免疫调节来实现的,D正确。
故选C。
5.近年来,水体中氮磷超标、水体污染成为严重的环境问题,尤其是水华现象的频发,严重威胁到水生生态系统的健康与生物多样性。某地区推广“以螺控藻”的生物防治方案,并探索“藻一贝”共生养殖模式以应对全球气候变暖。下列关于“藻一贝”共生养殖模式的叙述,错误的是( )
A.化学药剂的使用减少了藻类繁殖,且不会造成二次污染
B.该养殖模式环保且持久,有助于维持藻类数量的动态平衡
C.相较于其他机械或物理方法,该模式的成本低、操作简便
D.该模式利用了生态系统的自然调控机制,促进了生态平衡的恢复
【答案】A
【分析】水华是指淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象,是水体富营养化的一种特征,主要由于生活及工农业生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后,蓝细菌、绿藻、硅藻等藻类成为水体中的优势种群,大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。
【详解】A、虽然化学药剂可能在短期内减少藻类繁殖,但其残留往往会对水体造成二次污染,影响水质和其他水生生物,A错误;
B、在“藻一贝”共生养殖模式中,贝类以藻类为食,从而控制藻类的过度繁殖,维持藻类数量的动态平衡。这种方式既环保又持久,符合生态平衡的原则,B正确;
C、相较于机械或物理方法(如打捞、曝气等),生物防治方法(如“以螺控藻”、“藻一贝”共生养殖)通常成本更低,操作更简便。这是因为生物防治利用了生态系统中的自然关系,减少了人工干预和能源消耗,C正确;
D、该模式通过引入贝类等生物来调控藻类的数量,实际上是利用了生态系统的自然调控机制(如食物链、营养循环等)。这种方式有助于促进生态平衡的恢复和维持,D正确。
故选A。
6.紫茎泽兰被引入中国,由于其强大的竞争力和繁殖力,在我国各地迅速扩散。泽兰实蝇是一种昆虫,被视作紫茎泽兰的专一性天敌。它具有强烈的搜寻寄主的能力,通常会在紫茎泽兰的幼嫩部位产卵,孵化的幼虫用口器吸食叶脉中有机物,会阻碍紫茎泽兰的生长繁殖。以下说法错误的是( )
A.紫茎泽兰增加了物种丰富度,提升了生态系统抵抗力稳定性
B.泽兰实蝇与紫茎泽兰的种间关系属于寄生而不是捕食
C.若想通过引入泽兰实蝇控制紫茎泽兰的数量,需要先做引入生物的安全性研究
D.泽兰实蝇辨别寄主的过程体现了信息能够调节生物种间关系,维持生态系统平衡
【答案】A
【分析】生物入侵是指由于人类有意或无意地把某种生物带入适宜它栖息和繁衍的地区后,其种群不断扩大,分布区域稳定扩展的现象。生物入侵会导致生物多样性降低,使生态系统抵抗力稳定性下降。
【详解】A、紫茎泽兰属于入侵物种,使当地的生物多样性降低,降低了生态系统抵抗力稳定性,A错误;
B、泽兰实蝇的幼虫用口器吸食叶脉中有机物,与紫茎泽兰的种间关系属于寄生,B正确;
C、引入外来天敌前需评估其对本地生态的潜在风险(如是否攻击非目标物种),这是生物防治的必要步骤,C正确;
D、泽兰实蝇通过识别紫茎泽兰的信息(如化学物质)定位寄主,体现了信息传递在调节种间关系、维持生态平衡中的作用,D正确。
故选A。
7.“塞罕坝”意为“美丽的高蛉”,清朝康熙年间被划为“木兰围场”,成为皇家猎苑。清末开围放垦,树木被大肆砍伐,到20世纪50年代初期,原始森林已荡然无存。经过几代塞罕坝人不懈奋斗,创造了从“飞鸟无栖树,黄沙遮天日”到“沙漠变绿洲,荒原变林海”的绿色奇迹。下列说法错误的是( )
A.从围场到荒原,再从荒原变林海的过程,发生了次生演替
B.“荒原变林海”的过程中,大力植树造林增大了土壤碳汇
C.林海生长过程中物质和能量输入和输出相等,达到收支平衡
D.塞罕坝四季景色不同与阳光、降雨、温度等的季节性变化有关
【答案】C
【分析】随时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫做演替。
演替的种类有初生演替和次生演替两种。
【详解】A、塞罕坝初始阶段有土壤条件和植物的地下繁殖体,所以属于次生演替,A正确;
B、“荒原变林海”的过程中,大力植树造林增大了土壤碳汇,减少了大气中的二氧化碳,B正确;
C、林海生长过程中物质和能量输入大于输出,有净积累,不处于收支平衡状态,C错误;
D、塞罕坝四季景色不同与阳光、降雨、温度等的季节性变化有关,体现群落的季节性,D正确。
故选C。
8.为防止食草动物啃食,稀树草原上生活的哨刺金合欢树不仅长满锐利的长刺,还长着一种特殊的刺,刺的下面膨大中空,能给蚂蚁提供巢穴,而蚂蚁的叮咬可以逼退食草动物。当哨刺金合欢树受到食草动物攻击时,树叶基部的蜜腺还会分泌蜜汁吸引蚂蚁巡逻。回答下列问题:
(1)哨刺金合欢树是生态系统组成成分中的 ,蚂蚁和食草动物等消费者的存在对该生态系统的意义是 。
(2)稀树草原上常见的三种蚂蚁Cm、Cn和Tp争相占领哨刺金合欢树,通常一棵树上只存在一种蚂蚁。研究人员调查了不同高度的哨刺金合欢树被三种蚂蚁占领的比例,结果如下图所示。据图可知,三种蚂蚁中 的竞争能力最强。三种蚂蚁的生态位存在差异,有利于
(3)研究表明,当蜜汁减少时,Cm会饲养一种能分泌锻汁的蚧死虫“解饰”,这种蚧壳虫不仅对植物生长不利同时还传播疾病。生物学家曾用栅栏围起哨刺金合欢树以避免食草动物的采食,十年后发现这些受保护的哨刺金合欢树日渐枯萎、死亡。推测围栏造成哨刺金合欢树死亡的原因可能是 。该现象带给我们的启示是:自然生态系统存在一定的 能力,应尽量减少人类活动对生态系统稳定性的干扰。
【答案】(1) 生产者 能够加快生态系统的物质循环,并对植物传粉和种子传播等具有重要作用
(2) Cm 充分利用环境资源
(3) 栅栏围起导致食草动物刺激减少,哨刺金合欢树分泌蜜汁减少,Cm因缺少食物,而大量饲养蚧壳虫,影响植物生长、传播病害,导致哨刺金合欢树死亡 自我调节
【分析】生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。生态系统具有稳定性的原因是具有一定的自我调节能力。
【详解】(1)哨刺金合欢树能进行光合作用制造有机物,所以它是生产者。 消费者在生态系统中的意义在于能够加快生态系统的物质循环,比如消费者通过摄取有机物,经过自身的呼吸作用等将物质释放回环境中;同时,像蜜蜂等消费者在采蜜等过程中还能对植物传粉,一些动物取食果实后会将种子传播到其他地方,对植物种子传播等具有重要作用。
(2)从图中可以看出,在不同高度的哨刺金合欢树上,Cm 蚂蚁占领树的比例相对较高,说明在与 Cn 和 Tp 蚂蚁竞争占领哨刺金合欢树时,Cm 的竞争力最强。 三种蚂蚁的生态位存在差异,意味着它们在资源利用等方面有不同的侧重点,这样有利于充分利用环境资源,减少种间竞争,使不同生物都能在该生态系统中更好地生存。
(3)当用栅栏围起哨刺金合欢树后,食草动物无法啃食,对哨刺金合欢树的刺激减少,其分泌的蜜汁也减少。Cm 蚂蚁因缺少食物(蜜汁),就会大量饲养蚧壳虫。而蚧壳虫不仅对植物生长不利,还传播疾病,最终导致哨刺金合欢树死亡。 自然生态系统存在一定的自我调节能力,使得生态系统能在一定范围内保持相对稳定。所以启示我们应尽量减少人类活动对生态系统稳定性的干扰,让生态系统能依靠自身的调节能力维持稳定。
9.某地区常规果园使用化肥、杀虫剂和除草剂等进行管理,林下几乎没有植被,产量较高;自然果园与常规果园面积相近,但一直处于自然状态,缺乏人工管理,林下植被茂盛,产量较低,研究人员调查了该常规果园和自然果园中节肢动物各类群的丰富度情况,结果如表。
节肢动物类群
常规果园
自然果园
数量/个
比例/%
数量/个
比例/%
害虫
物种数
186
34,61
221
37.85
个体数
37874
36.67
42571
40.86
捕食性天敌
物种数
117
22.37
132
23.24
个体数
6043
5.85
11478
11.02
寄生性天敌
物种数
47
9.75
61
11.62
个体数
8522
8.25
9772
9.38
中性昆虫
物种数
173
33.27
154
27.29
个体数
51180
49.23
40297
38.75
(1)表中统计节肢动物各类群的物种数及个体数的方法是 。
(2)综合上述信息分析,抵抗力稳定性较高的是 (填“常规”或“自然”)果园,理由是 。
(3)捕食性天敌和寄生性天敌都是影响害虫种群数量的 (填“密度”或“非密度”)制约因素。烟粉虱和白粉虱都属于刺吸式口器害虫,主要危害植物叶片,可导致植株出现黄化、卷叶等症状,但不能说明二者的生态位完全一样,理由是 ;烟粉虱和白粉虱与植物之间的种间关系属于 。
(4)在不用氮肥和除草剂的条件下,利用群落空间结构和种间关系的原理,尝试为该常规果园的高产目标提出可行性策略: 。
【答案】(1)记名计算法
(2) 自然 自然果园物种丰富度高,营养结构复杂,自我调节能力更强
(3) 密度 两者的资源利用或时间分布等可能存在差异 寄生
(4)林下种植大豆等固氮作物,为果树提供氮肥,同时通过竞争关系可减少杂草的数量;通过种植良性杂草或牧草,繁殖天敌来治虫,可减少杀虫剂的使用。
【分析】1、影响种群数量变化的因素分两类,一类是密度制约因素,即影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、流行性传染病等;另一类是非密度制约因素,即影响程度与种群密度无关的因素,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。
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。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
【详解】(1)统计物种相对数量的方法有记名计算法和目测估计法,其中记名计算法适用于个体较大、种群数量有限的群落;目测估计法是按照预先确定的多度等级来估计单位面积个体数量的多少。节肢动物个体大、种群数量有限,因此计数方法为记名计算法。
(2)相比于常规果园,自然果园中节肢动物的物种数(如害虫、捕食性天敌、寄生性天敌)均高于常规果园,且林下植被茂盛,群落结构更复杂。即自然果园物种丰富度高,营养结构复杂,自我调节能力更强,抵抗力稳定性更高。
(3)影响种群数量变化的因素分两类,一类是密度制约因素,即影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、流行性传染病等;另一类是非密度制约因素,即影响程度与种群密度无关的因素,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。捕食性天敌和寄生性天敌对害虫的影响程度与害虫种群密度有关,都是影响害虫种群数量的密度制约因素。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。烟粉虱和白粉虱的资源利用或时间分布等可能存在差异(如寄生植物种类、活动时间等,因此不能说明二者的生态位完全一样。两种害虫以植物为寄主并吸取营养,属于寄生关系。
(4)根据群落结构和种间关系原理,在果树下种植大豆等固氮作物,可以为果树提供氮肥,并通过竞争关系减少杂草的数量,避免使用除草剂;同时通过种植良性杂草或牧草,繁殖天敌来治虫,可减少杀虫剂的使用。
10.海洋牧场指通过投放石块、树木、废车船、废轮胎和钢筋水泥预制块等形成人工鱼礁从而开展有计划放养经济海产品的海域。牡蛎是固着生活的滤食性贝类,某海洋牧场主体养殖海带和牡蛎,为进一步优化布局,提高经济效益,运行一段时间后,对该牧场和对照区域进行了相关的生态学调查,数据如下表。回答下列问题。
区域
对照区
海带养殖区
(人工鱼礁)
牡蛎养殖区
(人工鱼礁)
人工鱼礁区
(未养殖)
物种丰富度()
20.35
20.95
12.11
47.54
无机氮含量(mg/L)
0.67
0.58
0.81
0.57
活性磷酸盐含量:(mg/L)
0.83
0.72
0.83
0.73
(1)四个海域中生态系统稳定性较好的是 ,据表分析其原因是 。
(2)在同一片海域中,表中四个区域有环境差异,从而引起海洋生物呈现镶嵌分布,这属于海洋生物群落的 结构。若在该海洋牧场中混养海带和牡蛎,海带养殖在上层水域,牡蛎养殖于底层礁石。从能量流动角度说明这种设计的意义: 。
(3)分析上表的调查结果可知,四个区域中 区域海水富营养化程度最高,结合该区域生物的特点;从生态系统物质循环角度解释可能的原因是 。
【答案】(1) 人工鱼礁区未养殖 物种丰富度高,营养关系复杂,自我调节能力强
(2) 水平 海带固定表层光能,牡蛎利用下层有机物,增大流入生态系统的总能量,实现立体资源利用,提高能量利用率
(3) 牡蛎养殖区 牡蛎通过滤食摄取含氮有机物,其排泄物经分解者的分解作用后释放无机氮到水体;牡蛎养殖过程中,自身的代谢产物及饲料等会增加海水中无机氮和活性磷酸盐的含量,且该区域物种丰富度相对较低物质循环转化能力相对较弱 (其他合理的答案亦可给分)
【分析】群落的结构包括垂直结构和水平结构:(1)垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。(2)水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。
【详解】(1)分析表格内容可知,人工鱼礁区未养殖区的物种丰富度高,营养关系复杂,自我调节能力强,稳定性较好。
(2)群落结构包括垂直结构和水平结构两种,在同一片海域中,表中四个区域有环境差异,从而引起海洋生物呈现镶嵌分布,这属于海洋生物群落的水平结构。若在该海洋牧场中混养海带和牡蛎,海带养殖在上层水域,牡蛎养殖于底层礁石,从能量流动的方面分析,其意义是:海带固定表层光能,牡蛎利用下层有机物,增大流入生态系统的总能量,实现立体资源利用,提高能量利用率。
(3)水体富营养化与N和P元素密切相关,牡蛎通过滤食摄取含氮有机物,其排泄物经分解者的分解作用后释放无机氮到水体;牡蛎养殖过程中,自身的代谢产物及饲料等会增加海水中无机氮和活性磷酸盐的含量,且该区域物种丰富度相对较低物质循环转化能力相对较弱,故四个区域中牡蛎养殖区海水富营养化程度最高。
11.湿地,被称为“地球之肾”,有着巨大的经济效益、社会效益和生态效益。某湿地公园受严重塑料污染和人为干扰后,其内的植物大量死亡。下图为微塑料的迁移示意图,已知微塑料是在塑料制品生产和使用过程中产生的直径小于5mm的含碳有机物,它们以颗粒等形态释放到环境中,影响动植物生长及人类健康。微塑料易被动物误食,且无法消化,长期累积使动物产生饱腹感而减少摄食,导致动物营养不良。
(1)图中微塑料通过捕食食物链迁移到人体内的条数有 条。从生态系统的组成成分分析,图中无脊椎动物和家禽属于 ,图中无脊椎动物和家禽的种间关系是 。
(2)土壤中的部分微生物可降解微塑料,并会在其周围形成新的微生物群落。该群落与非生物环境相互作用可形成一个微型生态系统(也称为塑料圈),塑料圈能量的主要来源是 。微塑料进入土壤后,土壤生态系统短期内未受到显著影响,说明生态系统具有 能力。
(3)研究表明,微塑料还会对水生环境的生物造成影响。下图为微塑料在不同水生生物体内的富集情况,其中鱼类微塑料富集系数最高,原因是 。你认同含有微塑料的水体中所有生物都存在富集现象这一观点吗?据下图判断并说明理由: 。
(注:生物富集系数=生物体内微塑料浓度/水体中微塑料浓度)
【答案】(1) 3 消费者 捕食、种间竞争
(2) 微塑料 抵抗干扰、保持稳态的能力(自我调节能力)
(3) 鱼类的营养级较高,微塑料会随着食物链的延长逐渐积累 不认同,由微塑料生物富集系数可知,腹足纲生物塑料浓度低于水体中微塑料浓度(腹足纲生物的平均微塑料生物富集系数小于1)
【分析】生态系统的结构包括两部分内容:(1)生态系统的成分:由非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者组成;(2)生态系统的营养结构:食物链和食物网。
【详解】(1)捕食食物链是以生产者为起点的,土壤和大气中的微塑料进入植物,微塑料通过捕食食物链迁移到人体的食物链有三条:植物→人类;植物→无脊椎动物→家禽→人类;植物→家禽→人类。图中无脊椎动物和家禽都捕食植物,家禽还捕食蚯蚓,它们都属于消费者。无脊椎动物和家禽之间的种间关系是捕食(家禽捕食无脊椎动物)和种间竞争(都捕食植物)。
(2)已知微塑料是在塑料制品生产和使用过程中产生的直径小于5mm的含碳有机物,因此塑料圈能量的主要来源是微塑料。生态系统具有一定的自我调节能力,当微塑料进入土壤后,土壤生态系统短期内未受到显著影响。
(3)生物体从周围环境吸收的难以降解的化合物,使其在体内浓度超过环境浓度的现象称为生物富集。鱼类的营养级较高,微塑料会随着食物链的延长逐渐积累,所以鱼类微塑料富集系数最高。分析题图,由微塑料生物富集系数可知,腹足纲生物的平均微塑料生物富集系数小于1,即腹足纲生物塑料浓度低于水体中微塑料浓度,说明并不是所有的生物都能对微塑料进行富集,所以不同意该观点。
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