《环境学基础》（举一反三考点练） 生态学基本原理（2）-讲义

《环境学基础》 举一反三考点练 生态学基本原理（2）-讲义 1.理解生态平衡的概念。 2.理解生态平衡的破坏因素。 3.理解生态学在环境保护中的应用。 知识点一 生态平衡 1.生态平衡概念：在任何正常的生态系统中，能量流动和物质循环总是不断地进行着。一定时期内，生产者、消费者和还原者之间都保持着一种动态平衡。生态系统发展到成熟的阶段，它的结构和功能，包括生物种类的组成、各个种群的数量比例以及能量和物质的输入、输出等都处于相对稳定的状态，这种相对稳定的状态称为生态平衡。 生态系统的平衡是动态的平衡，它并不意味着保持自然界的老样子不变。生态系统中的生物与生物之间、生物与环境之间以及各环境因子之间，不停地进行着物质的循环和能量的流动。生态平衡不是静止的，甚至会因为系统中的某一部分先发生改变，引起不平衡，然后通过系统的自我调节能力使其进入一个新的平衡状态。 需要注意的是，自然界的生态平衡对人类来说并不总是有利的，这里所讲的生态平衡是指对人类生存与发展长期有利的平衡，是从人类“利己主义”出发的。例如人类需要建立更 高效的农业生态系统来满足对食物和纤维等的需要。与自然系统相比较，农业生态系统是很不稳定的，但它给人类提供大量农畜产品，它的平衡与稳定需靠人类来维持。 2.生态平衡特征：四个特征 ①生物种类组成和数量相对稳定：生态系统中各种生物之间、各群落之间保持相对稳定，生产者、消费者、分解者的种类与数量相对稳定，使得生态系统的结构处于稳定状态。 ②一定时期内生态系统中能量和物质的输入和输出保持平衡：物质与能量在生态系统中与其环境间不断进行差异开发性流动。对一个平衡的生态系统来说其物质和能量的输入和输出相对平衡；否则，这种平衡就将被打破而建立新的平衡。 ③物质与能量的流动保持合理的比例与速度：生态系统的动态平衡还表现在：经过系统流动的各种物质元素保持着合适的比例，且在生态系统各部分的移动速度保持均衡。能量在系统各部分的分配与流动保持均衡。 ④生态系统具有良好的自我调节能力：在一个成熟稳定的生态系统中生产者、消费者 和还原者之间有完好的营养关系，其本身能够不断进行自我调控。当系统受外界因素影响而导致其结构与功能产生变化时，系统能及时对这种影响做出反应，对其内部进行调控，使其恢复到原有的平衡状态。 只有满足上述特征，才说明生态系统达到平衡，系统内各种量值达到最大，而且对外部冲击和危害的承受能力或恢复能力也最大。 生态系统能够维持相对的平衡状态，主要是由于其内部具有自动调节的能力。但这种调节能力是有一定限度的，它依赖于种类成分的多样性和能量流动及物质循环途径的复杂性，同时取决于外部作用的强度和时间。例如某一水域中的污染物的量超过水体本身的自净能力时，这个水域的生态系统就会被彻底破坏。 关于生态平衡的概念与特征，以下说法正确的是（ ） A. 生态平衡是静态不变的，各生物种类和数量始终保持固定比例 B. 生态平衡的特征之一是能量和物质的输入与输出保持相对平衡 C. 农业生态系统虽然不稳定，但通过人类维持可以满足生产需求，属于对人类有利的生态平衡 D. 生态系统的自我调节能力是无限的，即使受到严重污染也能完全恢复 E. 生态平衡的动态性体现在系统可能因某部分变化而打破平衡，并通过调节形成新的平衡 F. 生态系统达到平衡时，其对外部冲击的承受能力和恢复能力均达到最大 【答案】B、C、E、F 【解析】A选项错误：生态平衡是动态的，生物种类和数量会在一定范围内波动，而非固定不变。B选项正确：稳定的生态系统需要能量和物质的输入与输出保持相对平衡，这是生态平衡的重要特征之一。C选项正确：农业生态系统依赖人类管理，虽不如自然系统稳定，但能高效提供农产品，符合人类需求。D选项错误：生态系统的自我调节能力有限，若外界干扰（如严重污染）超过其承受范围，系统会崩溃。E选项正确：生态平衡具有动态调节能力，当部分因素改变时，系统可能建立新的平衡状态。F选项正确：平衡的生态系统对外界干扰的抵抗力和恢复力最强，这是生态平衡的重要表现。 1.生态平衡的特征不包括以下哪一项（ ） A. 生物种类组成和数量相对稳定 B. 能量和物质的输入与输出保持绝对不变 C. 物质与能量的流动保持合理比例与速度 D. 生态系统具有自我调节能力 【答案】B 【解析】生态平衡是动态平衡，能量和物质的输入与输出保持相对平衡，而非绝对不变。B选项表述错误，符合题意。 2.关于农业生态系统，下列说法正确的是（ ） A. 它与自然生态系统一样稳定，无需人为干预 B. 它的稳定性较低，但能为人类提供大量农产品 C. 它的自我调节能力比自然生态系统更强 D. 它完全不受外界环境变化的影响 【答案】B 【解析】农业生态系统依赖人类管理，稳定性较低，但能高效生产农产品（如粮食、纤维），符合人类需求。A、C、D选项均与事实不符。 3.如果某水域的污染物超过其自净能力，最可能的结果是（ ） A. 生态系统迅速恢复平衡 B. 生物种类和数量短期内大幅增加 C. 生态系统崩溃，难以自行恢复 D. 能量流动和物质循环速度加快 【答案】C 【解析】生态系统的自我调节能力有限，若污染超过其承受限度（如自净能力），系统会失衡甚至崩溃，无法自行恢复。C选项正确，其余选项与生态学原理矛盾。 1.下列哪项最准确地描述了生态平衡的动态性（ ） A. 生态系统永远保持固定不变的状态 B. 生态系统各要素在一定范围内波动变化 C. 生态系统的能量流动会突然中断 D. 生物种类和数量每年都完全不同 【答案】B 【解析】生态平衡是动态平衡，各要素会在一定范围内波动变化，而不是固定不变或完全改变。B选项正确描述了这一特性。 2.在生态系统中，物质循环和能量流动的关系是（ ） A. 物质单向流动，能量循环利用 B. 物质循环利用，能量单向流动 C. 物质和能量都是单向流动 D. 物质和能量都是循环利用 【答案】B 【解析】在生态系统中，物质可以被循环利用，而能量是单向流动的，最终以热能形式散失。这是生态系统的基本特征之一。 3.下列哪种情况最能体现生态系统的自我调节能力（ ） A. 森林火灾后植被逐渐恢复 B. 化工厂持续排放未经处理的废水 C. 一次性砍伐整片森林 D. 引入外来物种后本地物种全部灭绝 【答案】A 【解析】森林火灾后植被恢复体现了生态系统通过自我调节恢复平衡的能力。其他选项都是超出调节能力的破坏性行为。 4.关于人类活动对生态平衡的影响，正确的是（ ） A. 人类活动总是有利于生态平衡 B. 人类可以完全控制生态系统的平衡 C. 合理的人类活动可以维持有利的生态平衡 D. 人类活动对生态系统没有任何影响 【答案】C 【解析】合理的人类活动（如可持续农业）可以维持对人类有利的生态平衡，但人类不能完全控制生态系统，活动也不总是有利的。C选项表述最准确。 1.概念： 生态系统在一定时期内保持相对稳定状态（结构、功能、能量流动、物质循环）。 动态平衡，非静止不变。 2.四大特征： 生物种类与数量稳定 能量输入≈输出 物质循环与能量流动比例合理 具有自我调节能力（有限度） 3.人类影响： 农业生态系统：依赖人工维持，稳定性低但高产。 合理活动（如保护自然）可维持有利平衡。 4.关键规律： 能量流动：单向（最终散失为热能）。 物质循环：往复利用（如碳、氮循环）。 5.调节限度： 受生物多样性、环境变化、干扰强度影响。 超过限度→生态崩溃（如污染超自净能力）。 知识点二 生态平衡的破坏因素 生态系统受到外界因素影响导致其结构与功能受损，且超出其耐受限度、不能自我修复时，生态系统就会衰退甚至崩溃，这就是生态平衡的失调。其标志是组成生态系统的生产者、消费者、分解者的缺损，如大面积毁林开荒使原来的生产者从系统内消失，各级消费者因得不到食物而迁移或死亡，分解者随水土流失而被冲走，最后导致岩石或母质裸露或沙化，森林生态系统崩溃；当外部压力不断作用于生态系统，造成生物种类与数量减少、层次结构产生变化，如草原由于过度放牧使高草群落退化为矮草群落；环境中各种非生命成分的变化，如水体污染导致水质恶化，使浮游生物及各级消费者受害。 生态平衡失调还会造成生物生产下降、能量流动受阻、物质循环中断、扰乱信息传递，使生态系统的功能下降。 破坏生态平衡有自然因素，也有人为因素。 (1)自然因素：主要指自然界发生的异常变化或自然界本来就存在的对人类和生物的有害因素。如火山喷发、山崩、海啸、水旱灾害、地震、台风、流行病等自然灾害，都会破坏生态平衡。 (2)人为因素：主要指人类对自然资源的不合理利用、工农业发展带来的环境污染等问题。主要有三种情况。 ①物种改变引起平衡的破坏：人类有意或无意地使生态系统中某一种生物消失或往系统中引进某一种生物，都可能对整个生态系统造成影响。如澳大利亚原本没有兔子，1859 年有人从英国带回24只兔子，放养在自己的庄园里供打猎用。由于澳大利亚没有兔子的天敌，致使兔子大量繁殖，数量惊人，遍布田野，在草原上每年以113km 的速度向外蔓延，该地区大量的青草和灌木被全部吃光，牛羊失去牧场，田野一片光秃，土壤无植被保护，水土流失严重，农作物每年的经济损失多达1亿美元，生态系统遭到严重破坏。直到1950年澳大利亚政府从巴西引进兔子的流行病毒，才使99.5%的野兔死亡，总算将兔子的生态危 机控制住了。 ②环境因素改变引起平衡破坏：由于工农业的迅速发展，使大量污染物进入环境，从而改变生态系统的环境因素，影响整个生态系统。如空气污染、热污染、锄草剂和杀虫剂的使用，施肥的流失、土壤侵蚀及污水进入环境引起富营养化等，改变生产者、消费者和分解 者的种类和数量并破坏生态平衡而引起一系列环境问题。 ③信息系统的破坏：当人们向环境中排放的某些污染物质与某一种动物排放的性信息 素接触时，就会使其丧失驱赶天敌、排斥异种、繁衍后代的作用，从而改变生物种群的组成结构，使生态平衡受到影响。 关于生态平衡失调的原因及表现，下列说法正确的是（ ） A. 自然因素如火山喷发、地震等可能破坏生态平衡，但人类活动是导致生态平衡失调的主要原因。 B. 生态平衡失调的标志包括生产者、消费者或分解者的缺损，以及生物种类减少、层次结构变化等。 C. 澳大利亚兔灾案例说明，引入外来物种可能破坏原有生态系统的平衡，导致能量流动受阻和物质循环中断。 D. 环境污染（如水体富营养化）只会影响非生物环境，不会改变生态系统中生物的种类和数量。 E. 信息系统的破坏主要指污染物干扰生物的信息传递（如性信息素），从而影响种群结构和生态平衡。 【答案】A、B、C、E 【解析】A项正确，自然因素和人为因素均可破坏生态平衡，但人为因素是主要原因。B项正确，生态平衡失调的标志包括生物成分缺损、结构变化及功能下降。C项正确，兔灾案例体现了外来物种入侵对生态系统结构和功能的破坏。D项错误，环境污染不仅影响非生物环境，还会直接或间接改变生物的种类和数量。E项正确，信息传递是生态系统的重要功能，污染物可能干扰此功能。 1.下列哪项是生态平衡失调的直接标志（ ） A. 生物种类和数量短期内迅速增加 B. 生产者、消费者或分解者出现缺损 C. 生态系统中的能量流动速度加快 D. 非生物环境因素如温度、湿度保持不变 【答案】B 【解析】 生态平衡失调的直接标志是生态系统的结构受损，如生产者、消费者或分解者的缺损（如森林砍伐导致生产者消失），而其他选项不符合定义。 2.澳大利亚兔灾案例说明，破坏生态平衡的人为因素主要是（ ） A. 环境污染导致生物死亡 B. 引入外来物种改变原有生态结构 C. 过度放牧使草原退化 D. 气候变化影响生物生存 【答案】B 【解析】 澳大利亚兔灾是由于人为引入兔子（外来物种），导致原有生态系统崩溃，符合“物种改变引起平衡破坏”这一知识点。 3.水体富营养化会破坏生态平衡，主要是因为（ ） A. 水中氧气含量急剧上升，使鱼类大量繁殖 B. 藻类过度繁殖消耗氧气，导致其他生物死亡 C. 污染物直接杀死所有水生植物 D. 水温升高使生物无法适应 【答案】B 【解析】 水体富营养化会导致藻类疯长，死亡后分解消耗大量氧气，使其他生物缺氧死亡，属于“环境因素改变引起平衡破坏”的典型例子。 1.生态系统中的信息传递被破坏可能导致生态失衡，主要是因为（ ） A. 生物无法正常进行繁殖、防御或觅食等行为 B. 非生物环境中的温度、湿度发生剧烈变化 C. 生产者无法进行光合作用，影响能量输入 D. 分解者数量急剧增加，加速有机物分解 【答案】A 【解析】 信息传递（如性信息素、警戒信号等）对生物的繁殖、防御等行为至关重要，污染物可能干扰这些信号，导致种群结构失衡。 2.过度放牧导致草原生态系统退化，最可能出现的现象是（ ） A. 高草群落逐渐被矮草群落取代 B. 土壤肥力迅速提高，植被更加茂盛 C. 消费者数量大幅增加，食物链延长 D. 分解者活动增强，物质循环加快 【答案】A 【解析】 过度放牧会使高草被啃食，逐渐退化为耐啃食的矮草群落，属于“生物种类与数量减少，层次结构变化”的生态失衡表现。 3.下列哪种情况属于“环境因素改变引起生态平衡破坏”（ ） A. 某地区引入狼以控制鹿群数量 B. 农田大量使用农药导致土壤生物死亡 C. 火山喷发掩埋森林，使生物灭绝 D. 基因突变导致某种昆虫数量锐减 【答案】B 【解析】 农药污染属于人为改变环境因素（如土壤成分），进而影响生物群落，而A属于物种改变，C属于自然因素，D属于生物内部变化。 4.生态系统的自我调节能力有一定限度，超出限度后最可能的结果是（ ） A. 生态系统迅速恢复原有平衡状态 B. 能量流动和物质循环暂时停滞但可逆转 C. 生态系统崩溃，难以自然恢复 D. 生物种类短期内成倍增加 【答案】C 【解析】 当外界干扰超过生态系统耐受限度时（如荒漠化、物种灭绝），系统会崩溃且无法自我修复，符合生态平衡失调的定义。 1.标志：生产者、消费者、分解者缺损；生物种类减少，层次结构改变；环境非生物成分恶化（如水质、土壤） 2.功能影响：生物生产下降；能量流动受阻；物质循环中断；信息传递紊乱 3.破坏因素：自然因素：火山、地震、台风、病虫害等 人为因素：物种改变（引入/灭绝关键物种）；环境改变（污染、气候变化）；信息系统破坏（干扰生物通讯） 5.典型案例：澳大利亚兔灾（外来物种入侵）；水体富营养化（藻类暴发→缺氧）；草原退化（过度放牧→荒漠化） 6.核心特点：超出生态系统自我调节能力 → 崩溃且难以自然恢复 知识点三 生态学在环境保护中的应用 1.生态学规律：生态学所揭示或遵循的规律，对做好环境保护、自然保护工作以及发展农、林、牧、 副、渔各业均有指导意义。规律如下： (1)相互依存与相互制约规律 (2)物质循环转化与再生规律 (3)物质输入输出的动态平衡规律 (4)相互适应与补偿的协同进化规律 (5)环境资源的有效极限规律 2.生态规律在环境保护中的应用 人类认识到要按照生态学的规律来指导自身的生产实践和一切经济活动，并把生态学原理应用到环境保护中去。应用如下： (1)全面考察人类活动对环境的影响 (2)充分利用生态系统的调节能力 (3)解决近代城市中的环境问题 (4)以生态学规律指导经济建设，综合利用资源和能源： ①生态工艺：要在生产过程中输入的物质和能量获得最大限度的利用，即资源和能源的浪费最少，排出的废物最少。图2-7所示为造纸工业闭路循环工艺流程，即注意整个系统最优化，而不是分系统的最优化，这与传统的生产工艺是根本不同的。 ②生态农场：就是因地制宜地应用不同的技术来提高太阳能的转化率、生物能的利用率和废物的再循环率，使农、林、牧、副、渔及加工业、交通运输业、商业等获得全面发展。 (5)对环境质量进行生物监测和评价 总之，应该利用生态学规律，把经济因素与地球物理因素、生态因素和社会因素紧密结合在一起进行考虑，使国家和地区的发展适应环境条件，保护生态平衡，达到经济发展与人类相适应、实行持续发展的战略目标。 下列关于生态学规律在环境保护中应用的说法，正确的是（ ） A. 生态系统的自净能力包括水体的生物净化作用，如活性污泥法、生物膜法等污水处理技术。 B. 在工农业生产中，应用闭路循环工艺可以实现资源和能源的综合利用，减少废物排放。 C. 城市环境问题的解决只需增加住房和交通建设，无需考虑生态规划。 D. 生物监测可以利用植物对大气污染的反应（如叶片出现坏死斑）来判断环境污染状况。 E. 生态农场通过提高太阳能转化率和废物再循环率，促进农、林、牧、副、渔等全面发展。 【答案】A、B、D、E 【解析】A项正确，生态系统的自净能力包括水体的生物净化作用，污水处理技术如活性污泥法、生物膜法等正是利用了这一原理。B项正确，闭路循环工艺符合生态系统的物质循环原理，能提高资源利用率，减少污染。C项错误，解决城市环境问题需要编制生态规划，综合考虑资源、污染、人口等因素，不能仅靠增加建设。D项正确，生物监测可以利用生物（如植物叶片受损情况）反映环境污染状况。E项正确，生态农场强调资源高效利用和废物循环，促进农业可持续发展。 1.下列哪项属于生态系统自净能力的表现（ ） A. 工厂直接排放未经处理的废水 B. 水体中的微生物分解有机污染物 C. 大量使用农药导致土壤污染 D. 森林砍伐导致水土流失 【答案】B 【解析】 生态系统的自净能力是指其通过生物（如微生物、植物等）或物理化学作用减少污染的能力。B选项中的微生物分解污染物是典型的水体自净过程，而A、C、D都是破坏环境的行为，不符合自净概念。 2.在工农业生产中，应用“闭路循环工艺”的主要目的是（ ） A. 提高单一产品的产量 B. 减少资源浪费和污染物排放 C. 增加工业废物的直接排放 D. 依赖自然降解污染物 【答案】B 【解析】 闭路循环工艺的核心是资源循环利用，使一个过程的废物成为另一个过程的原料，从而减少浪费和污染。A、C、D均不符合其生态学原理。 3.下列哪项措施能有效提高生态农场的可持续发展能力？ A. 单一种植高产值作物 B. 大量使用化学肥料提高产量 C. 利用太阳能和生物能，促进废物循环 D. 依赖农药防治病虫害 【答案】C 【解析】 生态农场的核心是提高资源（如太阳能、生物能）利用率和废物再循环，实现多产业协同发展。A、B、D均属于不可持续的农业模式。 1."相生相克"规律在生态系统中主要表现为（ ） A. 生物间通过食物链形成的相互制约关系 B. 所有生物都能和谐共处不产生竞争 C. 人类可以随意改变生物间的相互关系 D. 植物与大气之间没有物质交换 【答案】A 【解析】 "相生相克"规律指生物通过食物链形成的相互依存与制约关系，A正确。B、C、D都违背了生态学基本规律。 2.城市生态规划需要重点考虑（ ） A. 只解决住房紧张问题 B. 协调人口、资源、污染和交通等关系 C. 完全禁止工业发展 D. 仅增加绿化面积 【答案】B 【解析】 城市生态规划需要综合考虑人口、资源、污染等多方面因素，B正确。A、C、D都过于片面。 3.下列哪项属于生物监测的应用（ ） A. 用温度计测量气温 B. 通过观察鱼类存活情况判断水质 C. 用卫星遥感测绘地形 D. 使用化学试剂检测pH值 【答案】B 【解析】 生物监测是利用生物对环境的反应来判断污染状况，B正确。A、C、D都属于物理或化学监测方法。 4.生态工艺与传统工艺的主要区别在于（ ） A. 只注重提高单一产品产量 B. 强调整个系统的最优化和资源循环 C. 完全依赖自然净化能力 D. 需要更多能源消耗 【答案】B 【解析】 生态工艺强调系统最优化和资源循环利用，B正确。A、C、D都是对生态工艺的误解。 1.基本生态规律： 相互依存与制约（物物相关）：生物通过食物链、竞争、共生等相互影响。 相生相克：食物链中捕食与被捕食关系维持平衡。 能量流动：单向流动、逐级递减（约10%传递效率）。 物质循环：碳、氮、磷等元素在生物与非生物间循环。 2. 环境保护应用： 自净能力：水体（微生物分解）、大气（植物吸附）、土壤（微生物降解）。 生态工艺：闭路循环（废物变原料），如造纸工业废水回用。 生态农场：太阳能→生物能→废物循环（如沼气利用）。 3. 城市与监测： 城市生态规划：协调人口、资源、污染、交通，增加绿地。 生物监测：植物叶片损伤（SO₂污染）、鱼类存活（水质）。 4. 关键对策： 避免单一连作：保护土壤，减少病虫害。 控制富营养化：减少氮磷排放（如合理施肥）。 减轻光化学烟雾：增加绿化，减少尾气。 核心：遵循生态规律，实现资源循环与可持续发展 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$