内容正文:
专题10 生态系统及其保护
一、单选题
1.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)“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域的面积。下列相关叙述错误的是( )
A.降低生态足迹有利于可持续发展
B.践行“光盘行动”能降低生态足迹
C.食物链越长,生态足迹越小
D.培育良种、发展生态农业能减小生态足迹
2.(24-25高二下·浙江宁波·期末)浙江省委、省政府提出到2035年率先建成美丽浙江,打造生态文明绿色发展标杆之地,在美丽中国建设上发挥示范引领作用。下列相关叙述错误的是( )
A.推动绿色低碳发展有利于减少生态占用,减小生态足迹
B.通过“退田还林” “退田返湖”有利于增加生物多样性
C.森林的防风固沙、湿地的涵养水源属于生物多样性的直接价值
D.规范人类活动、修复受损生境,有利于增加生态系统的稳定性
3.(24-25高二下·浙江衢州·期末)在生态系统中,生物之间的信息传递对生物的生存和繁衍至关重要。下列叙述正确的是( )
A.雄招潮蟹挥舞大鳌吸引雌招潮蟹,属于物理信息
B.蜜蜂找到蜜源后通过舞蹈告知同伴蜜源的方向,属于遗传信息
C.雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波找到雌蚊,属于行为信息
D.发情期的河马通过向四周喷射尿液增加气味吸引配偶,属于化学信息
4.(24-25高二下·浙江金华·期末)稻-蟹-泥鳅复合生态种养就是用稻护蟹,蟹吃饵料、有机碎屑、杂草、昆虫等,泥鳅吃残饵、蟹粪,泥鳅粪肥田,从而实现人和自然环境共同受益。下列叙述正确的是( )
A.泥鳅粪、蟹粪可为水稻生长提供能量
B.水稻、杂草固定的能量为流入稻田的总能量
C.蟹和泥鳅组成了该生态系统的消费者营养级
D.该农业运用物质良性循环规律,实现了能量的多级利用
5.(23-24高二下·河南·期末)生态系统的各组分之间紧密联系形成具有一定结构和功能的统一体,使各种生物在其中定居和繁衍。如图为生态系统的相关模型,甲、乙、丙、丁为组成成分,①~⑦为生理过程。下列相关叙述正确的是( )
A.生态系统的结构包括甲、乙、丙及其营养结构
B.能量沿着甲→乙→丙的方向单向流动,逐级递减
C.碳元素通过①光合作用和化能合成作用固定进入生物群落
D.信息传递只在生物与生物之间双向传递,维持生态系统的稳定
6.(23-24高二下·浙江金华·期末)生活在高纬度森林的肉食性哺乳动物相对于低纬度森林的肉食性哺乳动物需要更大的领地才能维持其生存。从能量流动角度分析,高纬地区的肉食性哺乳动物要更大领地的原因不包括( )
A.高纬度地区森林总初级生产量较小 B.高纬度地区森林净次级生产量较小
C.高纬度地区森林流向分解者的能量较少 D.高纬度地区森林营养结构较简单
7.(23-24高二下·浙江金华·期末)“碳中和”是指CO2的产生和吸收实现抵消,达到相对“零排放”。“碳封存”是实现碳中和的重要手段,碳封存就是把大气中的CO2存储在自然界的一些碳储库(如土壤碳库)中。下列措施不利于碳封存的是( )
A.大量开采燃烧化石燃料 B.积极推进植树造林
C.退耕还湖保护湿地面积 D.应用新技术进行生态修复
8.(23-24高二下·浙江宁波·期末)作为负责任的大国,为减缓全球变暖,我国提出了“碳达峰”(CO2排放量达到峰值)和“碳中和”(一定时期内,二氧化碳的消除量等于排放量)的目标。以下相关叙述错误的是( )
A.碳中和时生产者固定的CO2量等于生物呼吸作用释放的CO2量
B.与食用牛肉相比,吃蔬菜会缩小生态足迹,有利于实现低碳生活
C.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的
D.大气 CO2浓度不断增加的主要原因是化石燃料的燃烧以及水泥的生产等
二、解答题
9.(23-24高二下·浙江·期末)新能源车是指以电力驱动为主或全电动、天然气、氢气动力取代汽柴油动力汽车。党的十八大以来我们贯彻新发展理念,不断推动经济社会发展全面绿色转型,绿色引领成为新能源汽车产业的新航标。从能源战略看,加快新能源汽车产业发展,是中国降低对外石油依赖、维护国家能源安全的重要途径。另外如今太阳能、风能、水电站等都是清洁能源来源之一,也得到大力推广,火力发电的比例逐年下降。
(1)新能源车可以减少 的排放,对气候变暖有减缓作用。
(2)风电站中风机发出的超声波会干扰蝙蝠的飞行,主要是影响了蝙蝠之间的 ,增加碰撞概率,若蝙蝠因此灭绝,则降低了生物的 多样性。
(3)在风电发展中,鸟类是世界范围内风机碰撞直接致死的最大受害群体之一,原因之一是某种鸟类在繁殖后对食物的需求增加,由雄性负责外出觅食,雄性鸟的直接碰撞致死率会显著上升,影响了该鸟种群的 从而直接影响了 。请推测另外一个原因可能是 ,从而使得鸟类丧失了主要食物来源,失去了飞行导航参照、防风防寒等的必要条件。
(4)水力发电站建设可能需要淹没大片土地,原有的草原在被水淹没以后慢慢的发生 ,最终形成湿地。
(5)虽然发展新能源可以降低对不可再生资源的消耗,但是从世界范围看,人口还在增长,全球生态环境可能会面临更大压力,所以我们应该改变生活方式,减小生态足迹。请列举出2个减小生态足迹的生活方式 。
10.(23-24高二下·浙江宁波·期末)桑基鱼塘系统由基面陆地生态系统和鱼塘淡水生态系统两部分组成。基面种桑、桑叶养蚕、蚕沙喂鱼、塘泥肥桑,通过桑叶、蚕沙、塘泥连成一个完整的农业生态系统。
回答下列问题:
(1)流经桑基鱼塘的总能量包括 和人工投入有机物的化学能,图中蚕用于生长、发育和繁殖的能量有 kJ,其数值远小于蚕同化的能量的原因是 。
(2)基面除种桑外,还套种和间种豆类、瓜类等作物, (填“提高”或“降低”)光能利用率和土地利用率。根据鱼类的 不同,鱼塘从上至下依次分布滤食浮游植物的鲢鱼、草食性的草鱼、杂食性的鲤鱼和鲫鱼,体现了群落的 结构。
(3)蚕沙是优良的鱼类饲料,适量投入可以给鱼类提供食物。蚕沙中的碳元素能以 形式流向鱼,从而提高鱼的产量。鱼塘中投入少量蚕沙对生态系统不会产生明显的影响,这是因为该生态系统具有 。
(4)桑基鱼塘具有调节田间小气候的作用,这体现了生物多样性的 价值。
(5)桑基鱼塘合理配置资源,从生态工程的角度分析,其优点包括 。
A.物质的多途径循环利用
B.减少农业化肥、饲料的投入
C.有机废物得到合理利用
D.调整能量流动方向,提高能量传递效率
一、单选题
(24-25高二下·浙江温州·期末)红树林一般生长在热带、亚热带地区,具有防风消浪、净化海水和固定CO2等多种功能。上世纪50年代,乐清西门岛村民从福建引入耐寒的红树品种,成功种植3万株红树苗,此举为红树林北进计划的推进奠定重要基础。截至目前,温州的红树林版图已经扩展到龙港、龙湾、洞头等地。阅读材料完成下列小题:
1.下列关于红树林生态系统的叙述,正确的是( )
A.红树林生态系统的消费者和分解者都能促进碳元素的循环
B.红树林生态系统的碳元素以CO2形式在生物群落内部循环
C.红树林生态系统固定的碳都以有机物形式储存在植物体内
D.红树林生态系统的固碳功能体现了生物多样性的直接价值
2.下列关于红树林北进计划措施的叙述,错误的是( )
A.培育耐寒性较高的红树植物品种
B.围海造田,不断扩大红树植物种植面积
C.对当地民众加强宣传教育,树立保护意识
D.多种红树植物混合种植,提升生态系统稳定性
3.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)研究发现某淡水湖泊生态系统的水体增温4℃时,浮游植物和浮游动物的生物量均下降,营养级间的能量传递效率降低。下列叙述正确的是( )
A.该生态系统的生物量金字塔不可能倒置
B.水体持续增温会导致水体中初级消费者最先消失
C.减少该生态系统的营养级能有效提高能量传递效率
D.水体增温导致呼吸速率变快是能量传递效率降低的主要原因
4.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)“碳库”可以分为“碳汇”和“碳源”。“碳汇”是指能吸收大气中CO2的过程、活动、或机制。“碳源”指向大气中释放CO2的过程、活动或机制。“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,达到相对“零排放”。下列相关叙述错误的是( )
A.植物既是“碳汇”又是“碳源”
B.碳元素在生态系统中主要以CO2形式循环
C.大量捕捞海洋中的鱼类可减少“碳源”,有利于实现“碳中和”
D.可通过退耕还林、退耕还草、草地轮牧、休牧等方式,增加“碳汇”
5.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)近些年彩色油菜种植地成了热门打卡点。花开季节,成群的蜜蜂穿梭于花丛间采蜜。花期结束,油菜花化作“花泥”为土壤提供养分。成熟收获后,勤劳的农民又开始了下一茬农作物的种植。下列有关叙述正确的是( )
A."花泥”能为作物提供无机盐和能量
B.各种油菜长势相同表明花田中不存在垂直结构
C.农田四季作物不同,景色不同,体现了群落的时间结构
D.借助花色和香味吸引蜜蜂授粉,体现了信息传递对正常生命活动和种群繁衍都具重要作用
6.(24-25高二下·浙江台州·期末)研究小组调查某山地鼬獾一个月来的能量流动情况,用a~d分别代表能量利用相对值,绘制该月鼬獾同化量的分配情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A.鼬獾次级生产量为a+b
B.鼬獾粪便中的能量属于c
C.调查结束时鼬獾的生物量为d
D.若在长期饥饿条件下d可转变为a
7.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)某池塘生态系统的能量流动如下图所示,图中的英文字母表示能量(单位:KJ)。有关叙述正确的是( )
A.流经该生态系统的总能量为植物固定的太阳能a
B.第二营养级用于生长和繁殖的能量是b-f-d
C.植食性鱼类到肉食性鱼类的能量传递效率为(c-n)/b×100%
D.能量e、f、g可以被生产者重新捕获而提高能量利用率
8.(24-25高二下·浙江湖州·期末)为了解动物共存方式,科学家调查了M1、M2和M3三个生态系统中肉食动物的捕食偏好,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.大型捕食动物偏好捕食小型猎物
B.金猫和豹猫通过生态位分化实现共存
C.赤狐为初级消费者,促进生态系统的物质循环
D.三个生态系统中,M3抵抗外界干扰的能力最高
9.(24-25高二下·浙江湖州·期末)重金属镉(Cd)是湖泊生态系统最具毒性的污染物之一。沉水植物的根、茎和叶对Cd有较强的富集能力,定期收割地上部分,能降低Cd污染。科研人员选择甲、乙、丙三种沉水植物种植在湖泊底泥中,培养一段时间后,测定三种沉水植物对底泥Cd的富集和迁移能力,结果如下表所示。富集系数指植物体内Cd含量与底泥中Cd含量的比值。下列叙述错误的是( )
沉水植物
富集系数
迁移系数
地上部分
根部
甲
0.33±0.02
0.41±0.01
0.79±0.11
乙
0.05±0.01
0.14±0.02
0.34±0.01
丙
0.21±0.04
1.01±0.12
0.21±0.01
注:迁移系数与植物
A.Cd难以降解,但仍参与生态系统的物质循环
B.不同沉水植物的不同部位对Cd的富集能力不同
C.植物能吸收水体中的N、P等也是富集作用的体现
D.三种植物中,甲是最适合修复Cd污染水体的沉水植物
10.(24-25高二下·浙江湖州·期末)林业部门对某弃耕农田的群落演替情况进行了调查,演替不同阶段植物种类数的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.Ⅳ阶段该群落的生物量比Ⅰ阶段大
B.该弃耕农田中的群落演替属于初生演替
C.Ⅰ-Ⅳ阶段的变化体现了群落的时间结构
D.Ⅳ阶段生产者固定的总能量等于其呼吸消耗的能量
11.(24-25高二下·浙江湖州·期末)研究发现蝗灾形成的主要原因是干旱条件下,蝗虫会产生信息素4-乙烯基苯甲醚(4VA),它能吸引不同发育阶段和性别的蝗虫,诱导蝗虫从低密度的散居型转变为高密度的群聚型,且其作用效果随种群密度增加而增加,最终形成蝗灾。下列叙述正确的是( )
A.散居型和群聚型体现了群落的水平结构
B.使用4VA后蝗虫种群的性别比例发生变化
C.4VA对蝗虫种群密度的调节属于正反馈调节
D.蝗虫的聚集体现了行为信息对种群数量的影响
12.(24-25高二下·浙江湖州·期末)在玉米地中通过人工科学补料和散养鸡的方式能有效提高农作物产量。下列叙述正确的是( )
A.通过散养鸡控制害虫和杂草属于生物防治
B.生产者固定的全部太阳能是流经玉米地的总能量
C.鸡粪可以为玉米提供无机盐和能量,使其产量增加
D.该方式充分利用了空间资源,提高了能量传递效率
13.(24-25高二下·浙江湖州·期末)碳中和是指通过各种措施来平衡温室气体的排放和吸收,以实现净零排放的目标。2020年,中国政府在联合国大会上宣布,力争在2060年前实现“碳中和”。下列叙述正确的是( )
A.地球上的碳绝大部分以碳酸盐的形式存在于大气圈中
B.海洋对于调节大气圈中的碳含量起着非常重要的作用
C.减少二氧化碳排放可有效减轻雾霾、酸雨等环境问题
D.植树造林和禁止利用森林资源是实现“碳中和”的有效手段
14.(24-25高二下·浙江丽水·期末)对某海洋生态系统的生物量进行调查,发现其浮游植物、浮游和底栖动物的生物量分别为4g/m2、21g/m2。下列叙述错误的是( )
A.该生态系统的生物量金字塔呈现倒置
B.浮游植物生物量与环境因素、自身特点和捕食等有关
C.流入分解者的能量都直接或间接来自于生产者固定的能量
D.第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量
15.(24-25高二下·浙江宁波·期末)某人工湖生态系统中部分能量流动的过程如下图所示,其中字母表示能量。下列叙述正确的是( )
A.图中c+e-d等于从甲种鱼流入分解者的能量
B.图中乙种鱼产生的粪便中的能量来自于d、f
C.由于冬季浮游植物生长缓慢,因此冬季b大于a
D.甲种鱼到乙种鱼的能量传递效率为d/(c+e)×100%
16.(24-25高二下·浙江宁波·期末)图为某生态系统的碳循环图解,A、B、C代表生态系统成分,数字表示碳的流动。下列叙述正确的是( )
A.碳在①②③④⑤⑥⑦过程中以CO2的形式进行流动
B.①过程固定的CO2等于⑥+⑦过程释放的CO2即可实现碳中和
C.该生态系统中,联系生物群落与无机环境的关键成分是B和C
D.C属于分解者,生物群落中的其他生物均可为它提供物质和能量
17.(24-25高二下·浙江宁波·期末)采用稻田养蟹的生态农业模式既可提高水稻产量又可收获螃蟹。下列叙述错误的是( )
A.该模式中水稻属于第一营养级
B.该模式中水稻和螃蟹具有相同生态位
C.该模式增加了农业生态系统的稳定性
D.该模式中碳循环在无机环境和生物群落间进行
二、解答题
18.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)为防止食草动物啃食,非洲稀树草原上生活的哨刺金合欢树除了长满锐利的长刺外,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。同时,树叶基部有蜜腺,当受到食草动物攻击时会分泌蜜汁吸引蚂蚁巡逻,蚂蚁的叮咬可以逼退食草动物。
(1)哨刺金合欢树是生态系统组成成分中的 ,其同化量一部分通过 消耗,剩余的部分即 生产量用于 等生命活动。
(2)食草动物促进了稀树草原生态系统的物质循环和 。该生态系统长期维持相对稳定状态,是因其具有一定的 能力。
(3)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。研究人员为了了解三种蚂蚁的竞争能力及其不同的生存策略,调查统计了三种蚂蚁的哨刺金合欢树占据比例及相关特征。结果如下表。
蚂蚁种类
Cm
Cn
Tp
占据比例
0.51
0.18
0.31
蜜腺啃食率
33%
48%
90%
芽啃食率
0
97%
0
顶端优势指数
40%
30%
43%
①据表可知,三种蚂蚁中, 的竞争能力最强。
②据表推测,Tp通过 ,使这棵哨刺金合欢树失去对其他蚂蚁的吸引力;而Cn则通过啃食芽对哨刺金合欢树进行“剪枝”,去除哨刺金合欢树的 ,减少与其他树的联系,避免邻近树上蚂蚁的“入侵”。
③基于此研究,你认为“侵占蚂蚁的种类”与“哨刺金合欢树高度” (填“是”、“否”或“无法确定”)存在因果关系。
(4)有研究表明,当蜜汁减少时,Cm会饲养一种能分泌蜜汁的蚧壳虫“解馋”,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是 ,蚧壳虫数量增加,影响植物生长,传播病害,导致哨刺金合欢树死亡。
19.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)2024年2月至今,我国境内发生多起森林火灾,在一定程度上造成生态环境的破坏,森林火灾后植被恢复重建对保护城区森林资源与生态环境具有重要意义。回答下列问题:
(1)森林群落区别于其他群落的重要特征是 。森林中乔木、灌木和草本植物之间虽然对土壤、空间、阳光的利用存在一定程度的竞争,但可以因 的不同而达到相对平衡的状态,和谐共存。
(2)森林植物具有碳汇(吸收并储存CO2的能力)的属性。这些固定的含碳有机物既是 生长发育所需的,又是 直接或间接消费的物质来源。
(3)下图表示生物圈中碳循环示意图,若要实现“碳中和”,图中X1过程吸收的CO2总量应该 (填“>”“=”或“<”)Y1、Y2、Y3和Z4过程释放的CO2总量,判断依据是 。
(4)山火有地下火、地表火和树冠火,这与森林群落的 结构相关。该结构主要与 (环境因素)有关,其中有的植物茎细长,叶薄,细胞壁薄,机械组织不发达,但叶绿体颗粒大、呈深绿色,这类植物主要生活在 (填“上层”、“中层”或“下层”)。
(5)火灾初期,强度较弱的地表火对森林是有利的,从生态系统的功能角度分析,原因是能烧掉枯枝落叶,促进 。森林能够在一定程度上得到恢复原貌,这体现了生态系统的 调节机制,这是生态系统具有自我调节能力的基础。严重的森林火灾会使森林失去涵养水源和保持水土的作用,引发水涝、干旱、泥石流等自然灾害,这体现了生物多样性的 价值。
(6)植被恢复是灾后重建的重要部分,火灾后的某地优势物种高度、物种丰富度、植物甲的种群密度随时间的变化如下图所示。
①森林火灾后植被重建属于 演替,植物甲等植物的繁殖体存在可 (填“加快”或“延缓”)群落演替的速度。
②由图可知,灾后重建过程中该生态系统的抵抗力稳定性逐渐 (填“增强”或“减弱”),理由是 。
③随时间的推移,优势物种的高度逐渐增加,这对该群落的意义是 。
20.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)湿地生态系统是湿地植物、栖息于湿地的动物、微生物及其环境组成的统一整体。下图是某湿地生态系统中能量流经第二营养级的示意图,图中的数值表示能量,单位是(100kJ/m2·a)。
(1)该湿地有一种白鹭在繁殖季节,雄鸟会向雌鸟展示自己的毛羽并前后伸缩脖颈,这属于生态系统中的 信息传递。可根据白鹭的 来预测其种群数量的变化趋势。
(2)对湿地进行 调查可反映该群落的物种组成。该湿地中由浅水区到深水区生长着不同的植物,这体现了群落的 结构。湿地中动植物种类多,优势种能决定群落的 。不同植物区域的动物优势种有明显差异,其原因是 。
(3)图中的B代表 ,从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是 %(保留一位小数)。某时刻,单位面积内某一营养级的干重可表示其某 。
(4)湿地具有较为丰富的鱼类资源,同时也具有涵养水源、净化水质的作用,这体现了生物多样性的 价值。人类对湿地的保护使野生动物种类增加,不仅丰富了物种多样性,同时也丰富了 多样性。
21.(24-25高二下·浙江湖州·期末)某草原生态系统的部分食物网如图1所示,其中植物→田鼠→鼬→鹰食物链的能量流动部分情况如下图2所示,GPP表示总同化量,R表示呼吸量,单位为J/(m2·a)。回答下列问题:
(1)草原生态系统具有涵养水分、调节大气成分的作用,这体现了生物多样性的 使用价值。
(2)图1缺少的生态系统组成成分是 ,鹰和鼬的关系是 。若大量捕捉鼬,一段时间后鹰的数量将 。
(3)田鼠能识别来自捕食者的气味,并通过反捕食行为,如 (填“增加”或“减少”)取食和社会行为、 (填“增加”或“减少”)回避行为,降低被捕食的风险,这体现了生态系统的 功能。调查田鼠的种群密度时若标志物脱落,调查结果将会 (填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
(4)图2中NPP指植物用于的能量。图2中①的能量可能属于该段时间内 (A.未利用的能量B.流向分解者的能量C.流向田鼠的能量D.流向兔的能量)。植物到田鼠的能量传递效率远低于10%,原因是 。
22.(24-25高二下·浙江宁波·期末)杭州西溪国家湿地公园位处亚热带季风气候区北缘,四季分明,光照充足、雨量充沛,植物资源丰富。湿地内动物资源也极其丰富,不乏多种湿地水鸟。研究发现一种水鸟以湿地内某些水草为主要的食物来源,这些水鸟还会在每年4月和11月进行春秋两季的南北迁徙活动。能量流经该种水鸟的示意图如下。请回答下列问题:
(1)①表示 的能量,水鸟的净次级生产量为图示中 的能量,其除图示外的去处还包括 。
(2)水鸟在春秋两季的南北迁徙活动是湿地时间结构的 变化的显著特征,也是它们 的表现。
(3)湿地被称为“自然之肾”,在涵养水源、降解污染、调节气候等方面均起到重要作用,这体现了生物多样性的 价值。有人想把它改造成人工林,与人工林相比,湿地生态系统的 稳定性高,因为其 。
(4)研究该群落中某种植物的过程中,统计该植物的相对数量采用记名计算法。根据记名计算法适用对象的特点分析,这种植物特点是 。
23.(24-25高二下·浙江宁波·期末)福寿螺是一种外来入侵物种,已给我国多地的生态系统造成不利影响,浙江省水域沿岸也常见粉红色的福寿螺卵块。福寿螺食性广泛,以鲜绿多汁的植物为主,特别喜食水生维管植物,幼螺可摄食浮于水面的藻类和腐殖质碎屑。杭州、宁波等地积极探索高效生态农业新模式,推动大田种出效益,构建“稻+”多赢新格局,走出了一条高效生态农业发展的新“稻”路。
(1)福寿螺属于生态系统组成成分中的 。调查单位面积内福寿螺数量的方法是 。
(2)研究人员统计发现,福寿螺入侵某生态系统后,一定时间范围内种群数量呈指数增长,并使入侵地的物种数量减少,群落发生 演替。从食物和天敌的角度分析,福寿螺数量快速增长的原因是 。
(3)为解决福寿螺入侵问题,研究人员指导稻农采用了多种措施。如在稻田中插入木条,吸引福寿螺产卵以便集中摘除卵块,从而有效降低福寿螺的种群密度,该防治措施属于 防治。此外,通过“稻鸭共养”技术在稻田中引入鸭防治福寿螺的危害,属于 防治。为了评估“稻鸭共养”技术防治福寿螺的效果,研究人员在引入鸭前后,对试验田中福寿螺的各年龄层次所占百分比进行了统计(结果见下图)。从种群年龄结构变化的原因和结果角度分析,“稻鸭共养”防治措施的机理是 。
(4)宁波余姚近年来开展的“稻鳖共生”也极大提高了经济效益和生态效益。稻田鳖主要以稻田里的虫、草、螺等为食。稻鳖共生模式比水稻单作产量高的原因是: (答出2点即可)。
24.(24-25高二下·浙江宁波·期末)某地湖泊因生活污水、工业废水随意排放,使水体出现富营养化,出现水华现象,当地政府引进了我国科技人员研发的复合式生态浮床技术来净化污水。复合式生态浮床是集风动曝气、植物吸收、滤污除藻及光照补偿等多种水治理技术于一体的综合处理系统,包括水上漂浮部分和水下悬浮部分。据此回答以下问题。
(1)流经被污染的河流生态系统的总能量 (填“大于”或“等于”或“小于”)生态系统中生产者固定的太阳能。生态浮床不仅可以制造有机物、固碳供氧,还可以营造水上景观,这分别体现了生物多样性的 价值、 价值。浮床上的植物可供鸟类栖息,下部植物根系和水生植物形成鱼类和水生昆虫生息环境,体现了群落的 结构。
(2)图1中,复合式生态浮床的滤材通过 抑制浮游植物生长。浮床中植物的根部除了能吸收水体中的 ,其分泌物还能抑制藻类的生长,这主要体现了生态系统信息传递可通过 ,维持生态系统相对稳定。风动曝气机通过曝气头不断曝气,可有效促进 型微生物的大量繁殖,有利于有机物彻底氧化分解。该方法主要遵循了生态工程的 原理。
(3)某段时间该流域部分能量流动关系如图2,图中的数值表示能量的相对值,A表示的能量去向是 。I、Ⅱ两个营养级间的能量传递效率为 (保留1位小数)。
(4)研究人员利用该生态浮床技术,对另一镉、汞污染的湿地进行生态修复,有人提议,浮床中的水生植物可以用于制作家畜饲料,以提高该系统的经济效益。请对该提议是否合理作出判断并阐述理由: 。
三、实验题
25.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)某地采煤区曾经塌陷严重,水质恶化。科研人员对其进行生态修复,建成了风光秀美的湿地公园。回答下列问题:
(1)该地区在煤矿开采之前也曾绿树如荫,经过多年煤矿开采后山体、土壤和植被均遭到严重破坏,采矿前后该地区经历了群落的 演替,经过治理后又恢复了绿水青山,这说明人类活动对演替的影响是 。
(2)湿地生态系统具有蓄洪防旱、净化水质等功能,这体现了生物多样性的 价值。湿地中的各种生物共同构成一个 ;植物分布高低错落有致,体现了群落的 结构,为鸟类和小动物们创造了多种多样的 。
(3)优美的环境吸引了大量的鸟类,白鹭是一种比较常见的鸟类,在其求偶时常常会有起舞、伴飞、送食、炫耀等行为,这个过程称为“展示”。“展示”属于生态系统信息中的 ,此信息有利于 。调查白鹭的种群密度不宜采用样方法,原因是 。无人机拍摄技术的运用有助于人们更好地了解的白鹭数量,用无人机拍摄调查白鹭种群密度与标记重捕法相比,其优点是 (答出一点即可)。
(4)采煤塌陷区的水中所含的镉偏离正常范围,为筛选适宜修复镉污染的沉水植物,研究人员用该水体中的底泥和水培养沉水植物黑藻和菹草。测定两种植物的生长率和镉迁移系数(镉迁移系数可反映植物由根系向地上部分迁移镉的能力),结果如图。
据图可知,更适宜修复镉污染水体的物种是 ,判断依据是 。富集镉的沉水植物必须及时收割并进行无害化处理,因为镉等重金属能够通过
逐级积累和浓缩,在高营养级生物体内富集;还有通过微生物的分解作用,使 而造成水体的二次污染。
26.(24-25高二下·浙江丽水·期末)松材线虫是一种对松树具有极大危害的外来入侵物种,主要侵染松树的木质部,从中汲取养分,最终导致松树枯死。回答下列问题:
(1)在生态系统的成分中,松材线虫属于 ,其与松树的种间关系是 。
(2)松墨天牛是松材线虫的主要传播媒介。研究发现,刚羽化的松墨天牛会分泌信息素吸引松材线虫进入其体内,体内的松材线虫也能释放信息素,促进天牛羽化。这体现了生态系统的 功能,这种调节方式为 (“正反馈”或“负反馈”)。
(3)为了防治松材线虫病,科研人员用白僵菌孢子(繁殖体)制成孢悬液感染松墨天牛幼虫,其结果如表所示:
孢悬液浓度/(sp·mL)
90%致死时间/d
1.0×105
9.22
1.0×107
6.23
1.0×109
3.87
该实验的自变量是 。据表可知实验结果是 。由此可知,利用白僵菌对松墨天牛传播松材线虫病具有防治作用,该方法属于 防治。
(4)据报道,违规使用松材线虫疫木案件时有发生。为了保护生态环境,以下做法正确的有 。
A.不擅自采伐疫区病死、枯死松树
B.不购买或使用来自疫区的松木材料
C.松木材料加工前不需要检测松材线虫
D.若发现松树异常枯死立即向林业部门报告
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专题10 生态系统及其保护
一、单选题
1.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)“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域的面积。下列相关叙述错误的是( )
A.降低生态足迹有利于可持续发展
B.践行“光盘行动”能降低生态足迹
C.食物链越长,生态足迹越小
D.培育良种、发展生态农业能减小生态足迹
【答案】C
【分析】生态足迹的值越大,代表人类所需资源越多,对生态和环境的影响就越大。
【详解】A、降低生态足迹意味着减少对生产资源的需求以及对土地和水域吸纳废物压力,有利于生态环境的可持续发展,A正确;
B、践行“光盘行动”,减少食物浪费,降低了为生产这些食物所需的生产资源以及相应土地等资源,能降低生态足迹,B正确;
C、食物链越长,能量在传递过程中损耗越多,为维持各营养级的生存,就需要更多的生产资源,生态足迹应该越大,而不是越小,C错误;
D、培育良种可提高产量,发展生态农业能提高资源利用率,都可以在满足人类需求的同时减少对资源的消耗,从而减小生态足迹,D正确。
故选C。
2.(24-25高二下·浙江宁波·期末)浙江省委、省政府提出到2035年率先建成美丽浙江,打造生态文明绿色发展标杆之地,在美丽中国建设上发挥示范引领作用。下列相关叙述错误的是( )
A.推动绿色低碳发展有利于减少生态占用,减小生态足迹
B.通过“退田还林” “退田返湖”有利于增加生物多样性
C.森林的防风固沙、湿地的涵养水源属于生物多样性的直接价值
D.规范人类活动、修复受损生境,有利于增加生态系统的稳定性
【答案】C
【分析】1、生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,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。
2、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;生态承载力代表了地球提供资源的能力。
3、提高生态系统稳定性的措施:(1)控制对生态系统的干扰程度,对生态系统的利用应适度,不应超过生态系统的自我调节能力;(2)人类利用强度大的生态系统,应有相应的物质和能量投入,保证生态系统内部结构和功能的协调。
【详解】A、生态足迹又称生态占用,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面积,推动绿色低碳发展有利于减少生态占用,减小生态足迹,A正确;
B、过“退田还林”“退田返湖”使生态系统的组分增多,营养结构更加复杂,有利于增加生物的多样性,B正确;
C、森林的防风固沙、湿地的涵养水源对生态系统起重要调节作用的价值,体现了生态功能,属于生物多样性的间接价值,C错误;
D、规范人类活动,如减少野生生物的过度采伐、乱捕烂杀等;修复受损生境,如退耕还林还草等,有利于自然生态系统的发育和稳定,增加生态系统的稳定性,D正确。
故选C。
3.(24-25高二下·浙江衢州·期末)在生态系统中,生物之间的信息传递对生物的生存和繁衍至关重要。下列叙述正确的是( )
A.雄招潮蟹挥舞大鳌吸引雌招潮蟹,属于物理信息
B.蜜蜂找到蜜源后通过舞蹈告知同伴蜜源的方向,属于遗传信息
C.雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波找到雌蚊,属于行为信息
D.发情期的河马通过向四周喷射尿液增加气味吸引配偶,属于化学信息
【答案】D
【分析】生态系统中信息的类型:
①物理信息:生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息;
②化学信息:生物在生命活动过程中,产生的一些可以传递信息的化学物质;
③行为信息:是指某些动物通过某些特殊行为,在同种或异种生物间传递的某种信息。
【详解】A、雄招潮蟹挥舞大鳌吸引雌招潮蟹,是通过特定的动作行为来传递信息,属于行为信息,而不是物理信息(物理信息是指通过声、光、电、磁、温度、湿度等物理因素传递的信息),A错误;
B、蜜蜂找到蜜源后通过舞蹈告知同伴蜜源的方向,这是蜜蜂通过特定的动作行为传递信息,属于行为信息,并非遗传信息(遗传信息是指生物体遗传物质中所包含的信息),B错误;
C、雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波找到雌蚊,声音属于物理信息,不是行为信息,C错误;
D、发情期的河马通过向四周喷射尿液增加气味吸引配偶,尿液中的化学物质散发的气味属于化学信息,D正确。
故选D。
4.(24-25高二下·浙江金华·期末)稻-蟹-泥鳅复合生态种养就是用稻护蟹,蟹吃饵料、有机碎屑、杂草、昆虫等,泥鳅吃残饵、蟹粪,泥鳅粪肥田,从而实现人和自然环境共同受益。下列叙述正确的是( )
A.泥鳅粪、蟹粪可为水稻生长提供能量
B.水稻、杂草固定的能量为流入稻田的总能量
C.蟹和泥鳅组成了该生态系统的消费者营养级
D.该农业运用物质良性循环规律,实现了能量的多级利用
【答案】D
【分析】该生态系统中泥鳅吃蟹粪,泥鳅粪肥田,从能量流动的角度分析,大大提高了能量的利用率,充分利用了能量。该人工生态系统中,河蟹为水稻除虫、除草,有利于减轻农业污染,减少农药的使用;动物的粪便肥田,减少化肥的使用,故具有明显的经济与生态效益。
【详解】A、泥鳅粪、蟹粪中的有机物被分解者分解,释放的能量以热能形式散失,不能为水稻生长提供能量,水稻生长所需能量主要来自太阳能,A错误;
B、流入稻田的总能量是生产者(水稻、杂草等)固定的太阳能总量,不仅仅是水稻、杂草固定的能量,还包括其他生产者,B错误;
C、生态系统的消费者营养级包括多种生物,蟹和泥鳅只是其中一部分,不能说它们就组成了消费者营养级,C错误;
D、该农业模式中,通过稻护蟹,蟹吃饵料、有机碎屑、杂草、昆虫等,泥鳅吃残饵、蟹粪,泥鳅粪肥田,实现了物质的良性循环,使得能量多级利用,提高了能量利用率,D正确。
故选D。
5.(23-24高二下·河南·期末)生态系统的各组分之间紧密联系形成具有一定结构和功能的统一体,使各种生物在其中定居和繁衍。如图为生态系统的相关模型,甲、乙、丙、丁为组成成分,①~⑦为生理过程。下列相关叙述正确的是( )
A.生态系统的结构包括甲、乙、丙及其营养结构
B.能量沿着甲→乙→丙的方向单向流动,逐级递减
C.碳元素通过①光合作用和化能合成作用固定进入生物群落
D.信息传递只在生物与生物之间双向传递,维持生态系统的稳定
【答案】C
【分析】生态系统的组成包括非生物部分和生物部分.非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤等;生物部分包括生产者(绿色植物)、消费者(动物)、分解者(细菌和真菌)。
【详解】A、生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分包含甲生产者、乙消费者、丙分解者和丁非生物的物质和能量,A错误;
B、能量沿着食物链和食物网单向流动,逐级递减,而丙是分解者不参与构成食物链和食物网,B错误;
C、碳元素通过①绿色植物的光合作用和硝化细菌的化能合成作用固定进入生物群落,C正确;
D、信息传递在生物与生物之间、生物与非生物环境之间双向传递,维持生态系统的稳定,D错误。
故选C。
6.(23-24高二下·浙江金华·期末)生活在高纬度森林的肉食性哺乳动物相对于低纬度森林的肉食性哺乳动物需要更大的领地才能维持其生存。从能量流动角度分析,高纬地区的肉食性哺乳动物要更大领地的原因不包括( )
A.高纬度地区森林总初级生产量较小 B.高纬度地区森林净次级生产量较小
C.高纬度地区森林流向分解者的能量较少 D.高纬度地区森林营养结构较简单
【答案】C
【分析】能量在生态系统中沿食物链单向流动、逐级递减。
【详解】A、总初级生产量是指绿色植物通过光合作用所固定的能量或所合成的有机物质。所有的消费者都直接或间接地利用总初级生产量,高纬度地区森林大多为针叶林,低纬度地区森林大多为热带雨林,针叶林的总初级生产量小于热带雨林的,因此高纬地区的肉食性哺乳动物相对于低纬度地区的需要更大的领地,A不符合题意;
B、净初级生产量指在初级生产量中,有一部分被植物的呼吸消耗,剩下的用于植物的生长和繁殖的量。高纬度地区森林净次级生产量小于低纬度地区森林的,因此高纬地区的肉食性哺乳动物相对于低纬度地区的需要更大的领地,B不符合题意;
C、高纬度地区森林流向分解者的能量较少,则哺乳动物能利用的能量较多,需要的领地小,与题干不符,C符合题意;
D、高纬度地区森林大多为针叶林,营养结构较简单,生物种类少,因此高纬地区的肉食性哺乳动物相对于低纬度地区的需要更大的领地,D不符合题意。
故选C。
7.(23-24高二下·浙江金华·期末)“碳中和”是指CO2的产生和吸收实现抵消,达到相对“零排放”。“碳封存”是实现碳中和的重要手段,碳封存就是把大气中的CO2存储在自然界的一些碳储库(如土壤碳库)中。下列措施不利于碳封存的是( )
A.大量开采燃烧化石燃料 B.积极推进植树造林
C.退耕还湖保护湿地面积 D.应用新技术进行生态修复
【答案】A
【分析】碳中和是指一定时间内,将特定组织或整个社会活动产生的二氧化碳,通过植树造林、海洋吸收、工程封存等自然或人为手段吸收和抵消掉,从而实现相对“零排放”。
【详解】A、大量开采燃烧化石燃料是把碳储库中的碳释放到大气中,不利于碳封存,A正确;
BCD、积极推进植树造林、 退耕还湖保护湿地面积、应用新技术进行生态修复可增加光合作用吸收大气中的CO2,有利于碳封存,BCD错误。
故选A。
8.(23-24高二下·浙江宁波·期末)作为负责任的大国,为减缓全球变暖,我国提出了“碳达峰”(CO2排放量达到峰值)和“碳中和”(一定时期内,二氧化碳的消除量等于排放量)的目标。以下相关叙述错误的是( )
A.碳中和时生产者固定的CO2量等于生物呼吸作用释放的CO2量
B.与食用牛肉相比,吃蔬菜会缩小生态足迹,有利于实现低碳生活
C.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的
D.大气 CO2浓度不断增加的主要原因是化石燃料的燃烧以及水泥的生产等
【答案】A
【分析】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”。实现碳中和是实现可持续发展的战略举措。
【详解】A、碳中和时生产者固定的CO2量等于生物呼吸作用和分解者分解作用释放的CO2量以及化石燃料燃烧产生的CO2量,A错误;
B、 生态足迹就是要维持一个人、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,能量流动是逐级递减的,所以与食用牛肉相比,吃蔬菜会缩小生态足迹,有利于实现低碳生活,B正确;
C、碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的,在生物群落内部主要以含碳有机物形式进行的,C正确;
D、大气CO2浓度不断增加会导致温室效应,其主要原因是化石燃料的燃烧以及水泥的生产等,D正确。
故选A。
二、解答题
9.(23-24高二下·浙江·期末)新能源车是指以电力驱动为主或全电动、天然气、氢气动力取代汽柴油动力汽车。党的十八大以来我们贯彻新发展理念,不断推动经济社会发展全面绿色转型,绿色引领成为新能源汽车产业的新航标。从能源战略看,加快新能源汽车产业发展,是中国降低对外石油依赖、维护国家能源安全的重要途径。另外如今太阳能、风能、水电站等都是清洁能源来源之一,也得到大力推广,火力发电的比例逐年下降。
(1)新能源车可以减少 的排放,对气候变暖有减缓作用。
(2)风电站中风机发出的超声波会干扰蝙蝠的飞行,主要是影响了蝙蝠之间的 ,增加碰撞概率,若蝙蝠因此灭绝,则降低了生物的 多样性。
(3)在风电发展中,鸟类是世界范围内风机碰撞直接致死的最大受害群体之一,原因之一是某种鸟类在繁殖后对食物的需求增加,由雄性负责外出觅食,雄性鸟的直接碰撞致死率会显著上升,影响了该鸟种群的 从而直接影响了 。请推测另外一个原因可能是 ,从而使得鸟类丧失了主要食物来源,失去了飞行导航参照、防风防寒等的必要条件。
(4)水力发电站建设可能需要淹没大片土地,原有的草原在被水淹没以后慢慢的发生 ,最终形成湿地。
(5)虽然发展新能源可以降低对不可再生资源的消耗,但是从世界范围看,人口还在增长,全球生态环境可能会面临更大压力,所以我们应该改变生活方式,减小生态足迹。请列举出2个减小生态足迹的生活方式 。
【答案】(1)CO2(或二氧化碳)
(2) 信息传递 物种(物种和遗传)
(3) 性别比例 出生率 鸟类的栖息地丧失
(4)次生演替
(5)绿色出行、节约用电、避免浪费等
【分析】种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例,其中种群密度是最基本的数量特征。
【详解】(1)新能源车可以减少CO2(或二氧化碳)的排放,对气候变暖有减缓作用。
(2)蝙蝠利用回声定位,可实现信息传递,而风电站中风机发出的超声波会干扰蝙蝠的飞行,主要是影响了蝙蝠之间的信息传递,增加碰撞概率,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,若蝙蝠因此灭绝,则降低了生物的物种(物种和遗传)多样性。
(3)在风电发展中,鸟类是世界范围内风机碰撞直接致死的最大受害群体之一,原因之一是某种鸟类在繁殖后对食物的需求增加,雄性负责外出觅食,雄性鸟的直接碰撞致死率会显著上升,影响了该鸟种群的性别比例从而直接影响了出生率。请推测另外一个原因可能是鸟类的栖息地丧失,从而使得鸟类丧失了主要食物来源,失去了飞行导航参照、防风防寒等的必要条件。
(4)水力发电站建设可能需要淹没大片土地,原有的草原在被水淹没以后,原有的土壤条件基本保留,甚至还保留有植物的种子或繁殖体,慢慢的会发生次生演替,最终形成湿地。
(5)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,所以我们应该改变生活方式,减小生态足迹,具体的方法是绿色出行、节约用电、避免浪费等。
10.(23-24高二下·浙江宁波·期末)桑基鱼塘系统由基面陆地生态系统和鱼塘淡水生态系统两部分组成。基面种桑、桑叶养蚕、蚕沙喂鱼、塘泥肥桑,通过桑叶、蚕沙、塘泥连成一个完整的农业生态系统。
回答下列问题:
(1)流经桑基鱼塘的总能量包括 和人工投入有机物的化学能,图中蚕用于生长、发育和繁殖的能量有 kJ,其数值远小于蚕同化的能量的原因是 。
(2)基面除种桑外,还套种和间种豆类、瓜类等作物, (填“提高”或“降低”)光能利用率和土地利用率。根据鱼类的 不同,鱼塘从上至下依次分布滤食浮游植物的鲢鱼、草食性的草鱼、杂食性的鲤鱼和鲫鱼,体现了群落的 结构。
(3)蚕沙是优良的鱼类饲料,适量投入可以给鱼类提供食物。蚕沙中的碳元素能以 形式流向鱼,从而提高鱼的产量。鱼塘中投入少量蚕沙对生态系统不会产生明显的影响,这是因为该生态系统具有 。
(4)桑基鱼塘具有调节田间小气候的作用,这体现了生物多样性的 价值。
(5)桑基鱼塘合理配置资源,从生态工程的角度分析,其优点包括 。
A.物质的多途径循环利用
B.减少农业化肥、饲料的投入
C.有机废物得到合理利用
D.调整能量流动方向,提高能量传递效率
【答案】(1) 生产者固定的太阳能 54 蚕同化的能量中大部分通过呼吸作用以热能形式散失
(2) 提高 食性/取食类型 垂直
(3) 含碳有机物/有机物 稳定性/一定的自我调节能力
(4)间接/间接使用
(5)ABC
【分析】能量流动过程中能量关系:摄入量=同化量+粪便量同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量生长;发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;每个营养级固定的能量有四个去向:流向下一营养级(最高营养级除外)、分解者分解利用、呼吸作用、未被利用,所以能量流动的特点是逐级递减,能量的传递效率在10%~20%之间。
【详解】(1)流入一个生态系统的总能量是生产者固定的总能量,桑基鱼塘是人工生态系统,故流经桑基鱼塘的总能量包括生产者固定的太阳能和人工投入有机物的化学能,从图中能量流动情况可知,被蚕食入的能量为756-337 =419kI,被蚕同化的能量为419-219=200kJ,用于蚕生长发育和繁殖的能量为200-146=54kI,由于每个营养级固定的能量去向有用于呼吸作用和生长发育和繁殖等,故用于蚕生长发育和繁殖的能量远小于蚕同化的能量。
(2)桑基鱼塘中基面除种桑外,还套种和间种豆类、瓜类等作物,提高了光能利用率和土地利用率。根据鱼类的食性不同,鱼塘从上至下依次分布滤食浮游植物的鲢鱼、草食性的草鱼、杂食性的鲤鱼和鲫鱼,这种养殖模式充分利用了生态系统的空间和食物资源,缓解了生物间的竞争,体现了群落的垂直结构。
(3)蚕沙中含有丰富的含碳有机物,是优良的鱼类饲料,适量投入可以给鱼类提供食物,从而提高鱼的产量。由于生态系统具有一定的自我调节能力,故鱼塘中投入少量蚕沙对生态系统不会产生明显的影响。
(4)生物多样性的间接价值是指具有重要的生态功能,如森林和草地对水土的保持作用,湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用。因此,桑基鱼塘具有调节田间小气候的作用,属于生态功能,体现了生物多样性的间接价值。
(5)ABC、人工建立的桑基鱼塘实现了资源合理配置,其优点包括物质的循环利用;减少化肥和饲料等的投入,降低了生产成本和环境污染;有机物废物变废为宝,提高了能量的利用率,ABC正确;
D、人工建立的生态系统可以调整能量流动的方向,使能量流向对人类对有益的部分,但不能提高能量的传递效率,D错误。
故选ABC。
一、单选题
(24-25高二下·浙江温州·期末)红树林一般生长在热带、亚热带地区,具有防风消浪、净化海水和固定CO2等多种功能。上世纪50年代,乐清西门岛村民从福建引入耐寒的红树品种,成功种植3万株红树苗,此举为红树林北进计划的推进奠定重要基础。截至目前,温州的红树林版图已经扩展到龙港、龙湾、洞头等地。阅读材料完成下列小题:
1.下列关于红树林生态系统的叙述,正确的是( )
A.红树林生态系统的消费者和分解者都能促进碳元素的循环
B.红树林生态系统的碳元素以CO2形式在生物群落内部循环
C.红树林生态系统固定的碳都以有机物形式储存在植物体内
D.红树林生态系统的固碳功能体现了生物多样性的直接价值
2.下列关于红树林北进计划措施的叙述,错误的是( )
A.培育耐寒性较高的红树植物品种
B.围海造田,不断扩大红树植物种植面积
C.对当地民众加强宣传教育,树立保护意识
D.多种红树植物混合种植,提升生态系统稳定性
【答案】1.A 2.B
【分析】组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都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。生物多样性的价值包括目前人类尚不清楚的潜在价值、对生态系统起到重要调节功能的间接价值和直接价值。直接价值包括对人类有食用、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。
1.A、消费者通过自身新陈代谢,能将有机物转化为无机物,这些无机物排出体外,可被生产者重新利用,所以消费者的存在,能够加快生态系统的物质循环;分解者能将动植物的遗体、排泄物和残落物分解为无机物,供生产者利用。可见,红树林生态系统的消费者和分解者都能促进碳元素的循环,A正确;
B、红树林生态系统的碳元素以CO2形式在生物群落和非生物环境之间循环,以含碳有机物的形式在生物群落内部流动,B错误;
C、红树林生态系统固定的碳以有机物形式储存在植物体内,同时也储存在土壤中(树种的根系广泛分布于土壤中,通过根系分泌的根系物质、落叶和树干腐殖质的沉积等方式,大量有机碳被输入至土壤中),C错误;
D、红树林生态系统的固碳功能体现了生物多样性的间接价值,D错误。
故选A。
2.A、北方气温较低,培育耐寒性较高的红树植物品种,有利于红树林北进计划的推进,A正确;
B、围海造田,不断扩大红树植物种植面积,会破坏生态环境,降低物种的多样性,不有利于红树林北进计划的推进,B错误;
C、对当地民众加强宣传教育,树立保护意识,有利于红树林北进计划的推进,C正确;
D、多种红树植物混合种植,可以提高生态系统的自我调节能力,提升生态系统稳定性,有利于红树林北进计划的推进,D正确。
故选B。
3.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)研究发现某淡水湖泊生态系统的水体增温4℃时,浮游植物和浮游动物的生物量均下降,营养级间的能量传递效率降低。下列叙述正确的是( )
A.该生态系统的生物量金字塔不可能倒置
B.水体持续增温会导致水体中初级消费者最先消失
C.减少该生态系统的营养级能有效提高能量传递效率
D.水体增温导致呼吸速率变快是能量传递效率降低的主要原因
【答案】D
【分析】能量在流动过程中逐级递减。输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级,能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。一般来说,在输入到某一个营养级的能量中,只有10%~20%的能量能够流到下一个营养级,也就是说,能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%。
【详解】A、由于浮游植物个体小,周期短,因此生态系统的生物量金字塔可能会呈现下窄上宽的倒金字塔,A错误;
B、因为能量流动是单向流动、逐渐递减的,故最高营养级获得的能量较少,因此水体持续增温可能会导致水体中顶级消费者最先消失,B错误;
C、能量传递效率不能通过减少营养级而提高,C错误;
D、水体增温导致浮游植物呼吸速率加快,通过呼吸作用散失的能量增加,则流向下一个营养级的能量减少,故能量传递效率明显降低,D正确。
故选D。
4.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)“碳库”可以分为“碳汇”和“碳源”。“碳汇”是指能吸收大气中CO2的过程、活动、或机制。“碳源”指向大气中释放CO2的过程、活动或机制。“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,达到相对“零排放”。下列相关叙述错误的是( )
A.植物既是“碳汇”又是“碳源”
B.碳元素在生态系统中主要以CO2形式循环
C.大量捕捞海洋中的鱼类可减少“碳源”,有利于实现“碳中和”
D.可通过退耕还林、退耕还草、草地轮牧、休牧等方式,增加“碳汇”
【答案】C
【分析】“碳中和”的最终目标是实现二氧化碳的“零排放”,实现“碳中和”的两个决定因素是碳减排(减少二氧化碳排放)和碳汇,碳减排的核心是减少化石燃料燃烧、节约能源、发展清洁能源;而在碳汇的方面,可以采取的措施有植树造林、加强生态保护、生态建设和生态管理。
【详解】A、植物既可以吸收CO2,又可以释放CO2,所以既是“碳汇”又是“碳源”,A正确;
B、碳元素在生态系统中主要以CO2形式循环,B正确;
C、大量捕捞海洋中的鱼类,会破坏海洋生态系统的平衡,影响海洋生态系统对二氧化碳的吸收和固定等过程,不利于实现碳中和,而不是减少碳源有利于实现碳中和,C错误;
D、可通过退耕还林、退耕还草、草地轮牧、休牧等方式,增加“碳汇”,D正确。
故选C。
5.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)近些年彩色油菜种植地成了热门打卡点。花开季节,成群的蜜蜂穿梭于花丛间采蜜。花期结束,油菜花化作“花泥”为土壤提供养分。成熟收获后,勤劳的农民又开始了下一茬农作物的种植。下列有关叙述正确的是( )
A."花泥”能为作物提供无机盐和能量
B.各种油菜长势相同表明花田中不存在垂直结构
C.农田四季作物不同,景色不同,体现了群落的时间结构
D.借助花色和香味吸引蜜蜂授粉,体现了信息传递对正常生命活动和种群繁衍都具重要作用
【答案】C
【分析】信息传递的作用:
(1)生物种群的繁衍离不开信息传递;
(2)生命活动的正常进行离不开信息传递;
(3)信息传递可以调节种间关系,维持生态系统稳定。
【详解】A、“花泥”是油菜花腐烂分解后形成的,它能为作物提供无机盐,但不能提供能量,因为能量不能循环利用,绿色植物通过光合作用将光能转化为化学能储存在有机物中,植物从外界获取的无机物等不能直接提供能量,A错误;
B、各种油菜虽然都属于同一类植物,但花田中不同植物的高矮等可能存在差异,依然存在垂直结构,垂直结构是群落中不同物种在垂直方向上的分层现象,不仅仅局限于不同种植物之间,同一类植物在不同高度也可能存在分层,B错误;
C、农田四季作物不同,景色不同,这体现了群落随时间的变化而发生的改变,属于群落的时间结构,群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间而发生有规律的变化,C正确;
D、借助花色和香味吸引蜜蜂授粉,主要体现的是信息传递对种群繁衍的重要作用,题干中并没有体现对正常生命活动的作用,D错误。
故选C。
6.(24-25高二下·浙江台州·期末)研究小组调查某山地鼬獾一个月来的能量流动情况,用a~d分别代表能量利用相对值,绘制该月鼬獾同化量的分配情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A.鼬獾次级生产量为a+b
B.鼬獾粪便中的能量属于c
C.调查结束时鼬獾的生物量为d
D.若在长期饥饿条件下d可转变为a
【答案】D
【分析】鼬獾同化量包括呼吸消耗、分解者利用、下一级利用以及未利用的。
【详解】A、鼬獾的次级生产量为b+c+d,A错误;
B、鼬獾粪便中的能量不属于鼬獾同化量,B错误;
C、生物量指的是调查时刻前有机物的积累量,d不是其生物量,C错误;
D、d未利用的指的是暂时没有被利用的能量,若在长期饥饿条件下d未利用的可转变为a,即用于呼吸消耗,D正确。
故选D。
7.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)某池塘生态系统的能量流动如下图所示,图中的英文字母表示能量(单位:KJ)。有关叙述正确的是( )
A.流经该生态系统的总能量为植物固定的太阳能a
B.第二营养级用于生长和繁殖的能量是b-f-d
C.植食性鱼类到肉食性鱼类的能量传递效率为(c-n)/b×100%
D.能量e、f、g可以被生产者重新捕获而提高能量利用率
【答案】C
【分析】能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。能量流动特点:①单向流动:生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向下一个营养级,不能逆向流动,也不能循环流动;②逐级递减:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%;可用能量金字塔表示。
【详解】A、流经该生态系统的总能量为植物固定的太阳能a和有机物输入的能量,A错误;
B、用于生长和繁殖的能量=同化量-呼吸作用消耗的能量,d为所有营养级流向分解者的能量,第二营养级用于生长和繁殖的能量不是b-f-d,而是b-f,B错误;
C、肉食性鱼类同化的能量c来自于植食性鱼类和有机物输入,计算植食性鱼类到肉食性鱼类的能量传递效率应用肉食性鱼类从植食性鱼类的同化量(c-n)除以植食性鱼类同化量b,即(c-n)/b×100%,C正确;
D、能量e、f、g表示呼吸作用以热能散失的能量,不能重新捕获利用,D错误。
故选C。
8.(24-25高二下·浙江湖州·期末)为了解动物共存方式,科学家调查了M1、M2和M3三个生态系统中肉食动物的捕食偏好,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.大型捕食动物偏好捕食小型猎物
B.金猫和豹猫通过生态位分化实现共存
C.赤狐为初级消费者,促进生态系统的物质循环
D.三个生态系统中,M3抵抗外界干扰的能力最高
【答案】D
【分析】题图分析,食肉动物与其猎物的体重之间存在正相关性,体型相近的食肉动物之间具有更高程度的食性重叠。
【详解】A、从图中可以看出,随着捕食者平均个体体重的增加,猎物平均个体体重也呈增加趋势,所以大型捕食动物偏好捕食大型猎物,A错误;
B、图中显示金猫和豹猫的猎物平均个体体重较为接近,说明它们的生态位重叠程度较高,而不是通过生态位分化实现共存,B错误;
C、赤狐为肉食动物,属于次级消费者,能促进生态系统的物质循环,C错误;
D、一般来说,生态系统中物种丰富度越高,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越高,抵抗外界干扰的能力越强。图中M3生态系统中肉食动物的种类相对较多,可推测其物种丰富度可能较高,营养结构可能更复杂,所以M3抵抗外界干扰的能力可能最高,D正确。
故选D。
9.(24-25高二下·浙江湖州·期末)重金属镉(Cd)是湖泊生态系统最具毒性的污染物之一。沉水植物的根、茎和叶对Cd有较强的富集能力,定期收割地上部分,能降低Cd污染。科研人员选择甲、乙、丙三种沉水植物种植在湖泊底泥中,培养一段时间后,测定三种沉水植物对底泥Cd的富集和迁移能力,结果如下表所示。富集系数指植物体内Cd含量与底泥中Cd含量的比值。下列叙述错误的是( )
沉水植物
富集系数
迁移系数
地上部分
根部
甲
0.33±0.02
0.41±0.01
0.79±0.11
乙
0.05±0.01
0.14±0.02
0.34±0.01
丙
0.21±0.04
1.01±0.12
0.21±0.01
注:迁移系数与植物
A.Cd难以降解,但仍参与生态系统的物质循环
B.不同沉水植物的不同部位对Cd的富集能力不同
C.植物能吸收水体中的N、P等也是富集作用的体现
D.三种植物中,甲是最适合修复Cd污染水体的沉水植物
【答案】C
【分析】1、生物从周围环境中吸收、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,称作生物富集(或生物浓缩)。
2、水体富营养化指的是水体中N、P等营养物质含量过多而引起的水质污染现象。
【详解】A、Cd难以降解,但作为物质会在生态系统中循环,A正确;
B、从表格中可以看出,甲、乙、丙三种植物地上部分和根部对Cd的富集系数不同,说明不同沉水植物的不同部位对Cd的富集能力不同,B正确;
C、植物吸收水体中的N、P等是正常的营养物质吸收,不是富集作用的体现,富集作用是针对特定的污染物如Cd等,C错误;
D、甲的地上部分富集系数相对较高,且迁移系数也较高,定期收割地上部分能更好地降低Cd污染,所以甲是最适合修复Cd污染水体的沉水植物,D正确。
故选C。
10.(24-25高二下·浙江湖州·期末)林业部门对某弃耕农田的群落演替情况进行了调查,演替不同阶段植物种类数的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.Ⅳ阶段该群落的生物量比Ⅰ阶段大
B.该弃耕农田中的群落演替属于初生演替
C.Ⅰ-Ⅳ阶段的变化体现了群落的时间结构
D.Ⅳ阶段生产者固定的总能量等于其呼吸消耗的能量
【答案】A
【分析】1、群落演替是指一个群落替代另一个群落的过程,群落演替包括初生演替和次生演替,初生演替是指一个从来没有被植物蒲盖的地面,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。次生演替是指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。人类活动往往使群落按照不同于自然演替的速度和方向进行。
2、从图中得出该弃耕农田刚开始就有草本植物24种,之后物种种类越来越多,多样性增加;群落的垂直结构和水平结构变得明显,对光能的利用能力也相应提高了,这些都属于次生演替的典型特征。
【详解】A、随着群落演替的进行,群落中的生物种类逐渐增多,Ⅳ阶段的植物种类数明显多于Ⅰ阶段,且一般来说,群落演替过程中生物量会逐渐增加,所以Ⅳ阶段该群落的生物量比Ⅰ阶段大,A正确;
B、弃耕农田上发生的群落演替属于次生演替,因为农田中原本就有土壤条件以及一些植物的种子或其他繁殖体等,而初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替,B错误;
C、Ⅰ - Ⅳ阶段的变化体现的是群落的演替过程,群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间而发生有规律的变化,这里主要体现的是不同阶段的差异,而非时间结构,C错误;
D、Ⅳ阶段生产者固定的总能量一部分用于呼吸消耗,一部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动,所以生产者固定的总能量大于其呼吸消耗的能量,D错误。
故选A。
11.(24-25高二下·浙江湖州·期末)研究发现蝗灾形成的主要原因是干旱条件下,蝗虫会产生信息素4-乙烯基苯甲醚(4VA),它能吸引不同发育阶段和性别的蝗虫,诱导蝗虫从低密度的散居型转变为高密度的群聚型,且其作用效果随种群密度增加而增加,最终形成蝗灾。下列叙述正确的是( )
A.散居型和群聚型体现了群落的水平结构
B.使用4VA后蝗虫种群的性别比例发生变化
C.4VA对蝗虫种群密度的调节属于正反馈调节
D.蝗虫的聚集体现了行为信息对种群数量的影响
【答案】C
【分析】群落的空间结构分为垂直结构和水平结构:(1)群落的垂直结构:指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是分层现象,即在垂直方向上分成许多层次的现象。影响植物群落垂直分层的主要因素是光照,影响动物群落垂直分层的主要因素为食物和栖息空间。(2)群落水平结构:在水平方向上,由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响,不同地段往往分布着不同的种群,种群密度也有差别。群落水平结构的特征是镶嵌性。镶嵌性即植物种类在水平方向不均匀配置,使群落在外形上表现为斑块相间的现象。
【详解】A、水平结构是群落内不同生物水平结构的分布,散居型和群聚型是同种生物的分布特点,不属于水平结构,A错误;
B、4VA能吸引不同发育阶段和性别的蝗虫,诱导蝗虫从低密度的散居型转变为高密度的群聚型,据此推测使用4VA后蝗虫种群的性别比例不会发生变化,B错误;
C、4VA使用后蝗虫从低密度的散居型转变为高密度的群聚型,且其作用效果随种群密度增加而增加,该过程中新结果跟老结果呈正相关,为正反馈调节,C正确;
D、蝗虫的聚集是在4VA作用下实现的,属于化学信息对种群数量的影响,D错误。
故选C。
12.(24-25高二下·浙江湖州·期末)在玉米地中通过人工科学补料和散养鸡的方式能有效提高农作物产量。下列叙述正确的是( )
A.通过散养鸡控制害虫和杂草属于生物防治
B.生产者固定的全部太阳能是流经玉米地的总能量
C.鸡粪可以为玉米提供无机盐和能量,使其产量增加
D.该方式充分利用了空间资源,提高了能量传递效率
【答案】A
【分析】目前控制动物危害的技术方法大致有三种:化学防治、生物防治和机械防治。这些方法各有优点,但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的、有效的生物防治。
【详解】A、通过放养鸡控制“害虫”和“杂草”对农作物的危害属于生物防治,该防治方法的优势是不污染环境,且效果持久,A正确;
B、依题意,玉米地会通过人工科学补料。因此,流经玉米地的总能量除生产者固定的全部太阳能外,还包括人工补料中所含有的能量,B错误;
C、鸡粪被分解者分解成无机物后才能被玉米吸收利用,因此,鸡粪无法为玉米提供能量,C错误;
D、此种模式充分利用了农田空间,提高了能量利用率,但不能提高营养级间的能量传递效率,D错误。
故选A。
13.(24-25高二下·浙江湖州·期末)碳中和是指通过各种措施来平衡温室气体的排放和吸收,以实现净零排放的目标。2020年,中国政府在联合国大会上宣布,力争在2060年前实现“碳中和”。下列叙述正确的是( )
A.地球上的碳绝大部分以碳酸盐的形式存在于大气圈中
B.海洋对于调节大气圈中的碳含量起着非常重要的作用
C.减少二氧化碳排放可有效减轻雾霾、酸雨等环境问题
D.植树造林和禁止利用森林资源是实现“碳中和”的有效手段
【答案】B
【分析】物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素,不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落回到无机环境的循环过程。碳循环平衡破坏会引起温室效应。
【详解】A、地球上的碳绝大部分以碳酸盐的形式存在于岩石圈中,而不是大气圈中,大气圈中主要是二氧化碳等气体形式的碳,A错误;
B、海洋中含有大量的溶解碳,海洋生物的光合作用、呼吸作用以及海洋与大气之间的碳交换等过程,对于调节大气圈中的碳含量起着非常重要的作用,B正确;
C、减少二氧化碳排放可有效减轻温室效应,而雾霾主要与大气中颗粒物等污染物有关,酸雨主要与二氧化硫、氮氧化物等酸性气体有关,减少二氧化碳排放对减轻雾霾、酸雨等环境问题作用不大,C错误;
D、植树造林是实现“碳中和”的有效手段,通过树木的光合作用吸收二氧化碳,但禁止利用森林资源不现实,应该是合理利用森林资源,D错误。
故选B。
14.(24-25高二下·浙江丽水·期末)对某海洋生态系统的生物量进行调查,发现其浮游植物、浮游和底栖动物的生物量分别为4g/m2、21g/m2。下列叙述错误的是( )
A.该生态系统的生物量金字塔呈现倒置
B.浮游植物生物量与环境因素、自身特点和捕食等有关
C.流入分解者的能量都直接或间接来自于生产者固定的能量
D.第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量
【答案】D
【分析】能量流动的相关计算为:摄入的能量有两个去向:同化量+粪便量(粪便量属于上一个营养级流向分解者的能量)。同化的能量有两个去向:呼吸作用散失的能量+用于生长发育和繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量有两个去向:传递给下一个营养级+流向分解者。
【详解】A、该生态系统是海洋生态系统,其生物量金字塔呈现倒置,A正确;
B、一般情况下,海洋中的浮游植物生物量与营养盐、光照、水温等因素有关,还与自身特点和捕食等有关,B正确;
C、生产者的残枝败叶中的有机物流入分解者、消费者的遗体残骸中的有机物流入分解者,流入生态系统的总能量来自于生产者固定的太阳能总量,消费者通过捕食生产者获取能量,故流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于生产者固定的能量,C正确;
D、生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,第一营养级固定的能量大于第二营养级同化的能量,D错误。
故选D。
15.(24-25高二下·浙江宁波·期末)某人工湖生态系统中部分能量流动的过程如下图所示,其中字母表示能量。下列叙述正确的是( )
A.图中c+e-d等于从甲种鱼流入分解者的能量
B.图中乙种鱼产生的粪便中的能量来自于d、f
C.由于冬季浮游植物生长缓慢,因此冬季b大于a
D.甲种鱼到乙种鱼的能量传递效率为d/(c+e)×100%
【答案】D
【分析】图中a表示浮游植物的同化量,b表示浮游动物的同化量,c+e表示甲种鱼的同化量,其中e来自有机物输入,d+f表示乙种鱼的同化量,其中f来自有机物输入。
【详解】A、c+e(表示甲种鱼的同化量)-d(表示甲种鱼流向乙种鱼的量)-甲呼吸作用消耗的量表示从甲种鱼流入分解者的能量,A错误;
B、乙种鱼产生的粪便中的能量来自于 c、e、f, c、e属于上一营养级的能量,B错误;
C、图中a表示浮游植物的同化量,b表示浮游动物的同化量。只要浮游植物能正常生长,b就小于a,C错误;
D、甲种鱼到乙种鱼的能量传递效率为乙种鱼的来自甲种鱼的同化量/甲种鱼的同化量= d/(c+e)×100%,D正确。
故选D。
16.(24-25高二下·浙江宁波·期末)图为某生态系统的碳循环图解,A、B、C代表生态系统成分,数字表示碳的流动。下列叙述正确的是( )
A.碳在①②③④⑤⑥⑦过程中以CO2的形式进行流动
B.①过程固定的CO2等于⑥+⑦过程释放的CO2即可实现碳中和
C.该生态系统中,联系生物群落与无机环境的关键成分是B和C
D.C属于分解者,生物群落中的其他生物均可为它提供物质和能量
【答案】D
【分析】试题分析:在生态系统中,生产者通过光合作用,吸收二氧化碳,放出氧气,同时也能进行呼吸作用,吸收氧气,产生二氧化碳,消费者以生产者作为食物,并通过呼吸作用将体内的有机物分解,产生二氧化碳;分解者将动植物的残体分解放出二氧化碳。据图分析可知:A是非生物的物质和能量, B是消费者,C是分解者。
【详解】A、碳在①光合作用、②生产者的呼吸作用、⑦分解者的呼吸作用过程中以CO2的形式进行流动,而在③生产者流向初级消费者(B)、④初级消费者流向次级消费者(C)过程中是以含碳有机物的形式流动,在⑤次级消费者的呼吸作用中以CO2的形式流动,⑥分解者分解作用中既有含碳有机物也有CO2等形式,A错误;
B、碳中和不仅要求①过程固定的CO2等于⑥ + ⑦过程释放的CO2,还需要考虑其他方面,如化石燃料的燃烧等产生的CO2,B错误;
C、该生态系统中,联系生物群落与无机环境的关键成分是生产者(A)和分解者(C),而不是B和C,C错误;
D、由图可知,C属于分解者,生物群落中的生产者、消费者等死亡后的遗体等可被分解者分解,从而为分解者提供物质和能量,D正确。
故选D。
17.(24-25高二下·浙江宁波·期末)采用稻田养蟹的生态农业模式既可提高水稻产量又可收获螃蟹。下列叙述错误的是( )
A.该模式中水稻属于第一营养级
B.该模式中水稻和螃蟹具有相同生态位
C.该模式增加了农业生态系统的稳定性
D.该模式中碳循环在无机环境和生物群落间进行
【答案】B
【分析】稻田养蟹的模式中蟹能清除稻田杂草,吃掉部分害虫,其排泄物还能改善稻田土壤状况,促进水稻生长,提高水稻的品质;水稻则为蟹生长提供了丰富的天然饵料和良好的栖息环境。“稻蟹共生”为充分利用人工新建的农田生态系统。
【详解】A、在稻田养蟹的生态农业模式中,水稻属于生产者,属于第一营养级,A正确;
B、这个模式中,水稻和螃蟹处于不同的生态位,因为它们消耗不同的资源。水稻是水生植物,吸收水分和矿物质,而螃蟹是水生动物,以植物残渣和小型水生动物为食,B错误;
C、河蟹捕食杂草、稻田昆虫,可以减少化学药剂的应用,保护环境;同时稻田养蟹增加了物种多样性,丰富了营养结构,增加了生态系统的稳定性,C正确;
D、碳循环在稻田生态系统中包括无机环境和生物两个部分。水稻通过光合作用将无机碳(二氧化碳)转化为有机物,螃蟹则通过呼吸作用将有机物中的碳以二氧化碳的形式释放回大气中,从而完成了碳在生态系统中的循环,D正确。
故选B。
二、解答题
18.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)为防止食草动物啃食,非洲稀树草原上生活的哨刺金合欢树除了长满锐利的长刺外,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。同时,树叶基部有蜜腺,当受到食草动物攻击时会分泌蜜汁吸引蚂蚁巡逻,蚂蚁的叮咬可以逼退食草动物。
(1)哨刺金合欢树是生态系统组成成分中的 ,其同化量一部分通过 消耗,剩余的部分即 生产量用于 等生命活动。
(2)食草动物促进了稀树草原生态系统的物质循环和 。该生态系统长期维持相对稳定状态,是因其具有一定的 能力。
(3)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。研究人员为了了解三种蚂蚁的竞争能力及其不同的生存策略,调查统计了三种蚂蚁的哨刺金合欢树占据比例及相关特征。结果如下表。
蚂蚁种类
Cm
Cn
Tp
占据比例
0.51
0.18
0.31
蜜腺啃食率
33%
48%
90%
芽啃食率
0
97%
0
顶端优势指数
40%
30%
43%
①据表可知,三种蚂蚁中, 的竞争能力最强。
②据表推测,Tp通过 ,使这棵哨刺金合欢树失去对其他蚂蚁的吸引力;而Cn则通过啃食芽对哨刺金合欢树进行“剪枝”,去除哨刺金合欢树的 ,减少与其他树的联系,避免邻近树上蚂蚁的“入侵”。
③基于此研究,你认为“侵占蚂蚁的种类”与“哨刺金合欢树高度” (填“是”、“否”或“无法确定”)存在因果关系。
(4)有研究表明,当蜜汁减少时,Cm会饲养一种能分泌蜜汁的蚧壳虫“解馋”,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是 ,蚧壳虫数量增加,影响植物生长,传播病害,导致哨刺金合欢树死亡。
【答案】(1) 生产者 呼吸作用 净初级 自身的生长、发育和繁殖
(2) 能量流动 自我调节
(3) Cm 大量啃食蜜腺 顶端优势 是
(4)栅栏围起导致食草动物刺激减少,哨刺金合欢树减少蜜汁分泌,Cm缺少食物,而扩大饲养蚧壳虫
【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)哨刺金合欢树可以通过光合作用合成有机物,属于生态系统组成成分中的生产者,其同化的能量称为总初级生产量,其中一部分通过呼吸作用消耗,剩余部分即净初级生产量用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动。
(2)食草动物,即消费者可以促进了稀树草原生态系统的物质循环和能量流动。该生态系统长期维持相对稳定状态,是因其具有一定的自我调节能力。
(3)①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金合欢树被三种蚂蚁占领的比例,据图可知三种蚂蚁中Cm占领比例最高,所以Cm的竞争能力最强,约占据了一半的哨刺金合欢树。
②据表推测,Tp蜜腺啃食率最大,Tp通过大量啃食蜜腺,使这棵哨刺金合欢树失去对其它蚂蚁的吸引力:而Cn芽啃食率最大,则Cn通过啃食芽对哨刺金合欢树进行“剪枝”,使得侧芽的生长素浓度降低,从而去除金合欢树的顶端优势,减少与其他树的联系,避免邻近树上蚂蚁的“入侵”。
③基于此研究得出“侵占蚂蚁的种类”与“哨刺金合欢树高度”的因果关系是侵占蚂蚁种类不同导致哨刺金合欢树生长高度差异,说明“侵占蚂蚁的种类”与“哨刺金合欢树高度”是存在因果关系的。
(4)结合题干信息分析,由于栅栏围起导致食草动物刺激减少,哨刺金合欢树减少蜜汁分泌,Cm缺少食物,而扩大饲养蚧壳虫,影响植物生长,传播病害,最终导致金合欢树死亡。
19.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)2024年2月至今,我国境内发生多起森林火灾,在一定程度上造成生态环境的破坏,森林火灾后植被恢复重建对保护城区森林资源与生态环境具有重要意义。回答下列问题:
(1)森林群落区别于其他群落的重要特征是 。森林中乔木、灌木和草本植物之间虽然对土壤、空间、阳光的利用存在一定程度的竞争,但可以因 的不同而达到相对平衡的状态,和谐共存。
(2)森林植物具有碳汇(吸收并储存CO2的能力)的属性。这些固定的含碳有机物既是 生长发育所需的,又是 直接或间接消费的物质来源。
(3)下图表示生物圈中碳循环示意图,若要实现“碳中和”,图中X1过程吸收的CO2总量应该 (填“>”“=”或“<”)Y1、Y2、Y3和Z4过程释放的CO2总量,判断依据是 。
(4)山火有地下火、地表火和树冠火,这与森林群落的 结构相关。该结构主要与 (环境因素)有关,其中有的植物茎细长,叶薄,细胞壁薄,机械组织不发达,但叶绿体颗粒大、呈深绿色,这类植物主要生活在 (填“上层”、“中层”或“下层”)。
(5)火灾初期,强度较弱的地表火对森林是有利的,从生态系统的功能角度分析,原因是能烧掉枯枝落叶,促进 。森林能够在一定程度上得到恢复原貌,这体现了生态系统的 调节机制,这是生态系统具有自我调节能力的基础。严重的森林火灾会使森林失去涵养水源和保持水土的作用,引发水涝、干旱、泥石流等自然灾害,这体现了生物多样性的 价值。
(6)植被恢复是灾后重建的重要部分,火灾后的某地优势物种高度、物种丰富度、植物甲的种群密度随时间的变化如下图所示。
①森林火灾后植被重建属于 演替,植物甲等植物的繁殖体存在可 (填“加快”或“延缓”)群落演替的速度。
②由图可知,灾后重建过程中该生态系统的抵抗力稳定性逐渐 (填“增强”或“减弱”),理由是 。
③随时间的推移,优势物种的高度逐渐增加,这对该群落的意义是 。
【答案】(1) 物种组成/优势种 生态位
(2) 生产者 消费者和分解者/次级生产者
(3) > Y1、Y2、Y3和Z4过程释放的CO2总量未包含人类活动排放的CO2量
(4) 垂直 阳光/光照 下层
(5) 物质循环 负反馈 间接
(6) 次生 加快 增强 物种丰富度逐渐增加,营养结构日益复杂 提高光能利用率,为其他生物提供食物来源和栖息场所
【分析】1、群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。在垂直方向上,大多数群落都有明显的分层现象,植物的分层与对光的利用有关,这种分层现象显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力;群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,因此,动物也有分层现象。群落的水平结构通常呈现镶嵌分布,影响因素有地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同、以及人与动物的影响等;
2、初生演替和次生演替是根据起始条件划分的。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替,如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替,如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。除了演替起点的不同,初生演替与次生演替的区别还有:初生演替速度慢,趋向形成新群落,经历的阶段相对较多;次生演替速度快,趋向于恢复原来的群落,经历的阶段相对较少;
3、生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。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;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,在促进生态系统中基因流动、协同进化等方面也有重要的生态价值;生物多样性还具有许多目前人们尚不太清楚的潜在价值。
【详解】(1)物种组成是区别不同群落的重要特征,所以森林群落区别于其他群落的重要特征是物种组成。森林中乔木、灌木和草本植物之间对土壤、空间、阳光利用存在竞争,但可因生态位的不同达到相对平衡状态,和谐共存。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;
(2)森林植物固定的含碳有机物是生产者生长发育所需的物质和能量来源,同时也是消费者和分解者直接或间接消费的物质来源。消费者和分解者不能自己制造有机物,需直接或间接以生产者制造的有机物为食;
(3)“碳中和”是指一定时期内,二氧化碳的消除量 = 排放量,所以图中X1过程(生产者的光合作用等吸收二氧化碳的过程)吸收的CO2总量应该>Y1、Y2、Y3(生产者、消费者的呼吸作用)和Z4(分解者的分解作用)过程释放的CO2总量。判断依据是Y1、Y2、Y3和Z4过程释放的CO2总量未包含人类活动排放的CO2量;
(4)山火有地下火、地表火和树冠火,这与森林群落的垂直结构相关,垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象,该结构主要与光照有关,不同植物对光照强度需求不同从而出现分层。有的植物茎细长,叶薄,细胞壁薄,机械组织不发达,但叶绿体颗粒大、呈深绿色,这类植物适合在弱光环境下生存,主要生活在下层;
(5)火灾初期,强度较弱的地表火能烧掉枯枝落叶,促进物质循环,枯枝落叶中的有机物被分解为无机物重新回到无机环境中。森林能在一定程度上恢复原貌,体现了生态系统的负反馈调节机制,负反馈调节能使生态系统达到和保持相对稳定。严重森林火灾使森林失去涵养水源和保持水土作用,引发自然灾害,这体现了生物多样性的间接价值,间接价值是指生物多样性对生态系统起到重要调节功能的价值;
(6)①由于具备土壤和一定的植被条件,故森林火灾后植被重建属于次生演替,植物甲等植物的繁殖体使演替具有一定的起始条件,故能够加快群落演替的速度;
②一般而言,生态系统的物种丰富度越高,营养结构越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。灾后重建过程中物种丰富度逐渐增加,故抵抗力稳定性也逐渐增强;
③由于植物要进行光合作用,光照是影响植物生长的重要因素,随时间的推移,优势物种的高度逐渐增加,这对该群落的意义是:提高光能利用率,为其他生物提供食物来源和栖息场所。
20.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)湿地生态系统是湿地植物、栖息于湿地的动物、微生物及其环境组成的统一整体。下图是某湿地生态系统中能量流经第二营养级的示意图,图中的数值表示能量,单位是(100kJ/m2·a)。
(1)该湿地有一种白鹭在繁殖季节,雄鸟会向雌鸟展示自己的毛羽并前后伸缩脖颈,这属于生态系统中的 信息传递。可根据白鹭的 来预测其种群数量的变化趋势。
(2)对湿地进行 调查可反映该群落的物种组成。该湿地中由浅水区到深水区生长着不同的植物,这体现了群落的 结构。湿地中动植物种类多,优势种能决定群落的 。不同植物区域的动物优势种有明显差异,其原因是 。
(3)图中的B代表 ,从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是 %(保留一位小数)。某时刻,单位面积内某一营养级的干重可表示其某 。
(4)湿地具有较为丰富的鱼类资源,同时也具有涵养水源、净化水质的作用,这体现了生物多样性的 价值。人类对湿地的保护使野生动物种类增加,不仅丰富了物种多样性,同时也丰富了 多样性。
【答案】(1) 行为 年龄结构
(2) 物种丰富度/丰富度 水平 结构和内部环境的形成 植物可为动物提供食物和栖息空间
(3) 初级消费者用于生长、发育、繁殖的能量 13.5 营养级的生物量
(4) 间接 遗传/基因
【分析】图中A-C依次表示初级消费者固定的能量,初级消费者用于生长、发育、繁殖的能量,生产者和初级消费者流向分解者的能量。
【详解】(1)雄鸟会向雌鸟展示自己的毛羽并前后伸缩脖颈,这一动作属于生态系统中的行为信息的传递。可根据种群的年龄结构来预测其种群数量的变化趋势。
(2)对湿地进行物种丰富度的调查可反映该群落的物种组成。该湿地中由浅水区到深水区生长着不同的植物,是由于地形引起的,这体现了群落的水平结构。优势种对群落结构和群落环境的形成有明显控制作用,可决定群落的结构和内部环境的形成。由于植物可为动物提供食物和栖息空间,所以不同植物区域的动物优势种有明显差异。
(3)图中A-C依次表示初级消费者固定的能量,初级消费者用于生长、发育、繁殖的能量,生产者和初级消费者流向分解者的能量。从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是(980-170)/(2650+3350)×100%=13.5%。某时刻,单位面积内某一营养级的干重可表示其某营养级的生物量。
(4)涵养水源、净化水质为生态功能,体现了生物多样性的间接价值。生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性,人类对湿地的保护使野生动物种类及其各个种群基因库增加,不仅丰富了物种多样性,同时也丰富了遗传多样性。
21.(24-25高二下·浙江湖州·期末)某草原生态系统的部分食物网如图1所示,其中植物→田鼠→鼬→鹰食物链的能量流动部分情况如下图2所示,GPP表示总同化量,R表示呼吸量,单位为J/(m2·a)。回答下列问题:
(1)草原生态系统具有涵养水分、调节大气成分的作用,这体现了生物多样性的 使用价值。
(2)图1缺少的生态系统组成成分是 ,鹰和鼬的关系是 。若大量捕捉鼬,一段时间后鹰的数量将 。
(3)田鼠能识别来自捕食者的气味,并通过反捕食行为,如 (填“增加”或“减少”)取食和社会行为、 (填“增加”或“减少”)回避行为,降低被捕食的风险,这体现了生态系统的 功能。调查田鼠的种群密度时若标志物脱落,调查结果将会 (填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
(4)图2中NPP指植物用于的能量。图2中①的能量可能属于该段时间内 (A.未利用的能量B.流向分解者的能量C.流向田鼠的能量D.流向兔的能量)。植物到田鼠的能量传递效率远低于10%,原因是 。
【答案】(1)间接
(2) 分解者、非生物的物质和能量 捕食和竞争 增加(先增加后稳定)
(3) 减少 增加 信息传递 偏大
(4) AB 植物的同化量一部分用于生长(发育)和繁殖,大部分通过呼吸作用以热能形式散失,流向兔子一部分
【分析】1、生物多样性的价值包括间接价值、直接价值和潜在价值。
2、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。
【详解】(1)草原生态系统具有涵养水分、调节大气成分的作用,这体现了生物多样性的间接价值。
(2)图1食物网中只存在生产者和消费者,缺少的生态系统组成成分是分解者和非生物的物质和能量。
鹰和鼬的关系是捕食和竞争。
若大量捕捉鼬,鹰营养级降低,获得能量更多,一段时间后鹰的数量将增加(先增加后稳定)。
(3)田鼠能识别来自捕食者的气味,并通过反捕食行为,如减少取食和社会行为、增加回避行为,降低被捕食的风险,这体现了生态系统的信息传递的功能。调查田鼠的种群密度时若标志物脱落,调查结果将会偏大。
(4)分析图2可知,图2中①的能量可能属于该段时间内未利用的能量和流向分解者的能量。在食物链中能量是逐级递减的,植物的同化量一部分用于生长(发育)和繁殖,大部分通过呼吸作用以热能形式散失,流向兔子一部分,因此植物到田鼠的能量传递效率远低于10%。
22.(24-25高二下·浙江宁波·期末)杭州西溪国家湿地公园位处亚热带季风气候区北缘,四季分明,光照充足、雨量充沛,植物资源丰富。湿地内动物资源也极其丰富,不乏多种湿地水鸟。研究发现一种水鸟以湿地内某些水草为主要的食物来源,这些水鸟还会在每年4月和11月进行春秋两季的南北迁徙活动。能量流经该种水鸟的示意图如下。请回答下列问题:
(1)①表示 的能量,水鸟的净次级生产量为图示中 的能量,其除图示外的去处还包括 。
(2)水鸟在春秋两季的南北迁徙活动是湿地时间结构的 变化的显著特征,也是它们 的表现。
(3)湿地被称为“自然之肾”,在涵养水源、降解污染、调节气候等方面均起到重要作用,这体现了生物多样性的 价值。有人想把它改造成人工林,与人工林相比,湿地生态系统的 稳定性高,因为其 。
(4)研究该群落中某种植物的过程中,统计该植物的相对数量采用记名计算法。根据记名计算法适用对象的特点分析,这种植物特点是 。
【答案】(1) 水鸟的同化/同化 用于生长发育繁殖 未利用/未被利用
(2) 季节 适应环境
(3) 间接 抵抗力 湿地生态系统的物种更丰富,营养结构更复杂
(4)个体较大,种群数量有限
【分析】流入某一营养级的能量分析:输入某一营养级的能量(同化量)可分成两部分,一部分被该营养级通过呼吸作用以热能形式散失,另一部分用于该营养级的生长、发育和繁殖,其中后一部分的能量可流入下一营养级,也可形成遗体、残骸被分解者分解。
【详解】(1)据图可知,①是水鸟摄入后减去粪便剩余的能量,故表示水鸟的同化量;水鸟用于生长发育繁殖的能量即水鸟的净次级生产量,其去路除图示中传给下一营养级外还包括未利用/未被利用。
(2)水鸟在春秋两季的南北迁徙活动是湿地时间结构的季节变化的显著特征,也是他们适应环境的良好表现。
(3)湿地被称为“自然之肾”,在涵养水源、降解污染、调节气候等方面均起到重要作用,这体现了生物多样性的间接价值。由于湿地生态系的营养结构复杂,物种丰富,自我调节能力较强,人工林结构简单,物种单一,所以湿地生态系统抵抗力的稳定性比人工林高。
(4)常用的统计物种相对数量的方法有两种:一是记名计算法,二是目测估计法,前者一般用于个体较大,种群数量有限的群落。所以根据记名计算法适用对象的特点分析,这种植物特点是个体较大,种群数量有限。
23.(24-25高二下·浙江宁波·期末)福寿螺是一种外来入侵物种,已给我国多地的生态系统造成不利影响,浙江省水域沿岸也常见粉红色的福寿螺卵块。福寿螺食性广泛,以鲜绿多汁的植物为主,特别喜食水生维管植物,幼螺可摄食浮于水面的藻类和腐殖质碎屑。杭州、宁波等地积极探索高效生态农业新模式,推动大田种出效益,构建“稻+”多赢新格局,走出了一条高效生态农业发展的新“稻”路。
(1)福寿螺属于生态系统组成成分中的 。调查单位面积内福寿螺数量的方法是 。
(2)研究人员统计发现,福寿螺入侵某生态系统后,一定时间范围内种群数量呈指数增长,并使入侵地的物种数量减少,群落发生 演替。从食物和天敌的角度分析,福寿螺数量快速增长的原因是 。
(3)为解决福寿螺入侵问题,研究人员指导稻农采用了多种措施。如在稻田中插入木条,吸引福寿螺产卵以便集中摘除卵块,从而有效降低福寿螺的种群密度,该防治措施属于 防治。此外,通过“稻鸭共养”技术在稻田中引入鸭防治福寿螺的危害,属于 防治。为了评估“稻鸭共养”技术防治福寿螺的效果,研究人员在引入鸭前后,对试验田中福寿螺的各年龄层次所占百分比进行了统计(结果见下图)。从种群年龄结构变化的原因和结果角度分析,“稻鸭共养”防治措施的机理是 。
(4)宁波余姚近年来开展的“稻鳖共生”也极大提高了经济效益和生态效益。稻田鳖主要以稻田里的虫、草、螺等为食。稻鳖共生模式比水稻单作产量高的原因是: (答出2点即可)。
【答案】(1) 消费者、分解者 样方法
(2) 次生 福寿螺可以吃的生物种类多,且没有捕食福寿螺的天敌,数量增长较快
(3) 物理 生物 鸭更多捕食幼龄福寿螺,导致年龄结构由增长型会逐渐变为衰退型,最终数量减少甚至灭绝
(4)①鳖的排泄物可为水稻生长提供二氧化碳和无机盐(或无机盐);②鳖吃草,减少了草与水稻的竞争;③鳖吃虫和螺,减少了虫和螺对水稻的捕食;④鳖的活动干扰了害虫的繁殖(任选2点即可,其他合理解释也可以)
【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。
【详解】(1)福寿螺食性广泛,以鲜绿多汁的植物为主,特别喜食水生维管植物,幼螺可摄食浮于水面的藻类和腐殖质碎屑,故福寿螺属于生态系统组成成分中的消费者、分解者;福寿螺活动能力弱、活动范围小,可用样方法调查其种群密度。
(2)福寿螺入侵某生态系统后,一定时间范围内种群数量呈指数增长,并使入侵地的物种数量减少,该过程中由于具备一定的初始条件,故发生的演替是次生演替;从食物和天敌的角度分析,福寿螺数量快速增长的原因是福寿螺可以吃的生物种类多,且没有捕食福寿螺的天敌,数量增长较快。
(3)在稻田中插入木条,吸引福寿螺产卵以便集中摘除卵块,从而有效降低福寿螺的种群密度,该防治措施利用的是生物之间的关系,属于生物防治;从种群年龄结构变化的原因和结果角度分析,“稻鸭共养”防治措施的机理是鸭更多捕食幼龄福寿螺,导致年龄结构由增长型会逐渐变为衰退型,最终数量减少甚至灭绝。
(4)分析题意可知,稻田鳖主要以稻田里的虫、草、螺等为食,据此推测稻鳖共生模式比水稻单作产量高的原因是:①鳖的排泄物可为水稻生长提供二氧化碳和无机盐(或无机盐);②鳖吃草,减少了草与水稻的竞争;③鳖吃虫和螺,减少了虫和螺对水稻的捕食;④鳖的活动干扰了害虫的繁殖。
24.(24-25高二下·浙江宁波·期末)某地湖泊因生活污水、工业废水随意排放,使水体出现富营养化,出现水华现象,当地政府引进了我国科技人员研发的复合式生态浮床技术来净化污水。复合式生态浮床是集风动曝气、植物吸收、滤污除藻及光照补偿等多种水治理技术于一体的综合处理系统,包括水上漂浮部分和水下悬浮部分。据此回答以下问题。
(1)流经被污染的河流生态系统的总能量 (填“大于”或“等于”或“小于”)生态系统中生产者固定的太阳能。生态浮床不仅可以制造有机物、固碳供氧,还可以营造水上景观,这分别体现了生物多样性的 价值、 价值。浮床上的植物可供鸟类栖息,下部植物根系和水生植物形成鱼类和水生昆虫生息环境,体现了群落的 结构。
(2)图1中,复合式生态浮床的滤材通过 抑制浮游植物生长。浮床中植物的根部除了能吸收水体中的 ,其分泌物还能抑制藻类的生长,这主要体现了生态系统信息传递可通过 ,维持生态系统相对稳定。风动曝气机通过曝气头不断曝气,可有效促进 型微生物的大量繁殖,有利于有机物彻底氧化分解。该方法主要遵循了生态工程的 原理。
(3)某段时间该流域部分能量流动关系如图2,图中的数值表示能量的相对值,A表示的能量去向是 。I、Ⅱ两个营养级间的能量传递效率为 (保留1位小数)。
(4)研究人员利用该生态浮床技术,对另一镉、汞污染的湿地进行生态修复,有人提议,浮床中的水生植物可以用于制作家畜饲料,以提高该系统的经济效益。请对该提议是否合理作出判断并阐述理由: 。
【答案】(1) 大于 间接 直接 垂直
(2) 遮挡阳光 (N、P等)无机盐 调节种间关系 需氧 自生
(3) 流向分解者的能量 9.2%
(4)不合理。由于生态浮床中的水生植物根系吸收水体中镉,重金属难以被机体代谢出去,会沿食物链富集,对家畜和人的健康产生危害,所以不能作为家畜饲料
【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等,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、潜在价值指目前人类尚不清楚的价值;间接价值也叫做生态功能,指对生态系统起到重要调节功能的价值;直接价值指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,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价值。
【详解】(1)由于该湖泊生态系统被污染,因此,流入该湖泊生态系统的总能量是该生态系统生产者所固定的太阳能以及生活污水、工业废水有机物中的能量之和,即流经被污染的河流生态系统的总能量“大于”生态系统中生产者固定的太阳能。生态浮床可以制造有机物、固碳供氧进而净化水质,体现的是生态功能,属于间接价值,营造水上景观属于直接价值。浮床上的植物可供鸟类栖息,下部植物根系和水生植物形成鱼类和水生昆虫生息环境,体现了群落的垂直结构,这种分布有利于充分利用空间、资源。
(2)图1中,复合式生态浮床的滤材通过遮挡阳光影响植物的光合作用进而抑制浮游植物生长。浮床中植物的根部除了能吸收水体中的(N、P等)无机盐,其分泌物还能抑制藻类的生长,这主要体现了生态系统信息传递可通过调节种间关系,维持生态系统相对稳定。风动曝气机通过曝气头不断曝气,增加溶氧,进而可有效促进需氧型微生物的大量繁殖,有利于有机物彻底氧化分解。该生态工程的设计中选择污染物净化能力较强的多种水生植物进行种植,同时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,使这些植物形成互利共存的关系,形成有序整体,实现自我优化、自我调节、自我更新和维持,这主要体现了生态工程中的自生基本原理。
(3)某段时间该流域部分能量流动关系如图2,图中的数值表示能量的相对值,A表示的能量去向是流向分解者的能量。图中Ⅱ营养级的同化量为5+3+43+27+37=115,I营养级的同化量为1150+100=1250,则I、Ⅱ两个营养级间的能量传递效率为115÷1250=9.2%。
(4)研究人员利用该生态浮床技术,对另一镉、汞污染的湿地进行生态修复,有人提议,浮床中的水生植物可以用于制作家畜饲料,以提高该系统的经济效益。这种操作是不合理的,因为生态浮床中的水生植物根系吸收水体中镉,重金属难以被机体代谢出去,会沿食物链富集,对家畜和人的健康产生危害,所以不能作为家畜饲料,而是需要对这些水草做重金属回收处理。
三、实验题
25.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)某地采煤区曾经塌陷严重,水质恶化。科研人员对其进行生态修复,建成了风光秀美的湿地公园。回答下列问题:
(1)该地区在煤矿开采之前也曾绿树如荫,经过多年煤矿开采后山体、土壤和植被均遭到严重破坏,采矿前后该地区经历了群落的 演替,经过治理后又恢复了绿水青山,这说明人类活动对演替的影响是 。
(2)湿地生态系统具有蓄洪防旱、净化水质等功能,这体现了生物多样性的 价值。湿地中的各种生物共同构成一个 ;植物分布高低错落有致,体现了群落的 结构,为鸟类和小动物们创造了多种多样的 。
(3)优美的环境吸引了大量的鸟类,白鹭是一种比较常见的鸟类,在其求偶时常常会有起舞、伴飞、送食、炫耀等行为,这个过程称为“展示”。“展示”属于生态系统信息中的 ,此信息有利于 。调查白鹭的种群密度不宜采用样方法,原因是 。无人机拍摄技术的运用有助于人们更好地了解的白鹭数量,用无人机拍摄调查白鹭种群密度与标记重捕法相比,其优点是 (答出一点即可)。
(4)采煤塌陷区的水中所含的镉偏离正常范围,为筛选适宜修复镉污染的沉水植物,研究人员用该水体中的底泥和水培养沉水植物黑藻和菹草。测定两种植物的生长率和镉迁移系数(镉迁移系数可反映植物由根系向地上部分迁移镉的能力),结果如图。
据图可知,更适宜修复镉污染水体的物种是 ,判断依据是 。富集镉的沉水植物必须及时收割并进行无害化处理,因为镉等重金属能够通过
逐级积累和浓缩,在高营养级生物体内富集;还有通过微生物的分解作用,使 而造成水体的二次污染。
【答案】(1) 次生 改变群落演替的方向和速度
(2) 间接 群落 垂直 栖息空间和食物条件
(3) 行为信息 种群的繁殖 活动能力强、活动范围广 不会对调查对象造成干扰(干扰小)、调查周期短、操作简便(或精确度高、效率高、安全性高)等
(4) 黑藻 黑藻的生长率大于菹草且镉迁移系数更高 食物链(和食物网) 镉等重金属又回到水体
【分析】1、群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是分层现象,即在垂直方向分成许多层次的现象;群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局,其主要表现特征是镶嵌性;
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;
3、生态系统的信息传递作用主要体现在以下几个方面: 维持生命活动的正常进行、生物种群的繁衍、调节生物的种间关系、维持生态系统的稳定。
【详解】(1)该地区从煤矿开采前的良好状态,到开采后遭到严重破坏,这不是在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替,而是在原有条件几乎完全被破坏的基础上进行的,所以经历的是次生演替。经过治理后又恢复了绿水青山,说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向。
(2)湿地生态系统具有蓄洪防旱、净化水质等功能,这些功能对生态系统起到重要调节作用,体现了生物多样性的间接价值。湿地中的各种生物共同构成一个生物群落。植物分布高低错落有致,这是在垂直方向上的分层现象,体现了群落的垂直结构。植物的垂直结构为鸟类和小动物们创造了多种多样的栖息空间和食物条件。
(3)白鹭求偶时的起舞、伴飞、送食、炫耀等行为,通过动物的特殊行为传递信息,属于生态系统信息中的行为信息,此信息有利于生物种群的繁衍。调查白鹭的种群密度不宜采用样方法,原因是白鹭活动能力强、活动范围大,样方法适用于调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物。无人机拍摄技术与标记重捕法相比,优点是不会对调查对象造成干扰(干扰小)、调查周期短、操作简便(或精确度高、效率高、安全性高)等。
(4)从给出的曲线图可以看出,黑藻的生长率大于菹草,并且黑藻镉迁移系数更高;在生态系统中,镉等重金属能够通过食物链(和食物网)逐级积累和浓缩,在高营养级生物体内富集;同时,植物体和动物死亡腐烂后,通过微生物的分解作用,镉等重金属又会回到水体,从而造成对水体的二次污染。
26.(24-25高二下·浙江丽水·期末)松材线虫是一种对松树具有极大危害的外来入侵物种,主要侵染松树的木质部,从中汲取养分,最终导致松树枯死。回答下列问题:
(1)在生态系统的成分中,松材线虫属于 ,其与松树的种间关系是 。
(2)松墨天牛是松材线虫的主要传播媒介。研究发现,刚羽化的松墨天牛会分泌信息素吸引松材线虫进入其体内,体内的松材线虫也能释放信息素,促进天牛羽化。这体现了生态系统的 功能,这种调节方式为 (“正反馈”或“负反馈”)。
(3)为了防治松材线虫病,科研人员用白僵菌孢子(繁殖体)制成孢悬液感染松墨天牛幼虫,其结果如表所示:
孢悬液浓度/(sp·mL)
90%致死时间/d
1.0×105
9.22
1.0×107
6.23
1.0×109
3.87
该实验的自变量是 。据表可知实验结果是 。由此可知,利用白僵菌对松墨天牛传播松材线虫病具有防治作用,该方法属于 防治。
(4)据报道,违规使用松材线虫疫木案件时有发生。为了保护生态环境,以下做法正确的有 。
A.不擅自采伐疫区病死、枯死松树
B.不购买或使用来自疫区的松木材料
C.松木材料加工前不需要检测松材线虫
D.若发现松树异常枯死立即向林业部门报告
【答案】(1) 消费者 寄生
(2) 信息传递 正反馈
(3) 孢悬液浓度 一定范围内随孢悬液浓度上升,松墨天牛幼虫致死时间缩短(或一定范围内致死时间与孢悬液浓度呈负相关) 生物
(4)ABD
【分析】1、生态系统中的组成成分越多,营养结构就越复杂,生态系统的自动调节能力就越强,其抵抗力稳定性就越强,相反的其恢复力稳定性就越弱;
2、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。
【详解】(1)松材线虫主要侵染松树的木质部,从中汲取养分,最终导致松树枯死,说明松材线虫不能自己制造有机物,只能利用现成的有机物,在生态系统的成分中属于消费者;松材线虫从松树中汲取养分,导致松树枯死,其与松树的种间关系是寄生;
(2)刚羽化的松墨天牛会分泌信息素吸引松材线虫进入其体内,体内的松材线虫也能释放信息素,促进天牛羽化,这体现了生态系统的信息传递功能;这种调节使松材线虫和松墨天牛的数量都增加,属于正反馈调节;
(3)实验是探究不同浓度的白僵菌孢子制成的孢悬液对松墨天牛幼虫的感染效果,自变量是孢悬液浓度;从表中数据可以看出,随着孢悬液浓度的增大,松墨天牛幼虫90%致死时间逐渐缩短,即孢悬液浓度越大,松墨天牛幼虫死亡越快;利用白僵菌这种生物来防治松墨天牛传播松材线虫病,该方法属于生物防治;
(4)A、不擅自采伐疫区病死、枯死松树,可防止松材线虫的进一步传播,A正确;
B、不购买或使用来自疫区的松木材料,能避免将松材线虫引入其他地区,B正确;
C、松木材料加工前需要检测松材线虫,若不检测可能会导致松材线虫扩散,C错误;
D、若发现松树异常枯死立即向林业部门报告,有利于及时采取措施控制松材线虫病的传播,D正确。
故选ABD。
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