内容正文:
乌鲁木齐市第一中学2024—2025学年第二学期
2026届高二年级期中考试
生物试卷
(请将答案写在答题纸上)
一、选择题(共25题,每题2分,每题仅有一个正确选项)
1. 研究者对蚊子进行基因改造,使雄蚊在生殖道中产生毒蛋白。毒蛋白在交配时注入雌蚊体内,缩短雌蚊寿命。释放该雄蚊能降低蚊子种群密度,原因是改变了种群的( )
A. 性别比例 B. 年龄结构
C. 迁入率和迁出率 D. 基因频率
2. 黄山市自然保护区基于红外触发相机自动拍摄技术对该区的猕猴种群密度进行了调查。猕猴栖息地面积约1516.64km2,共安装159台相机,总相机工作日8804d,最后利用计算机分析处理并估算出猕猴种群密度为1.76~2.18只/km2.下列有关红外触发相机自动拍摄技术的叙述,错误的是( )
A. 要随机摆放相机,且相机工作时间要足够长
B. 该方法和取样器取样法均属于逐个计数法
C. 与标记重捕法相比,该方法对调查对象的干扰很小
D. 该方法和样方法均可用于调查物种丰富度
3. 印支灰叶猴是一种珍稀的灵长目动物。印支灰叶猴通常栖息在树上(如木姜子),主要以各种树叶为食,但在果实丰富的季节,它们也会取食果实和种子。印支灰叶猴在中国主要分布于云南省的怒江以东地区,其中无量山是其主要分布区。如图为某年不同月份该地区印支灰叶猴的种群数量有关数值的变化曲线(λ表示该种群数量是前一个月种群数量的倍数)。下列叙述正确的是( )
A. 可从栖息地、食物、天敌等方面研究印支灰叶猴的生态位
B. 高低错落的木姜子形成的群落垂直结构可为印支灰叶猴创造栖息空间和食物条件
C. 第a~c月份,种群数量先减少再增加,到b月份时候种群数量最少
D. 第c~d月份,种群数量呈“J”形增长,到d月份时种群数量维持相对稳定
4. 下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关说法,正确的是( )
A. 对培养液中酵母菌逐个计数是非常困难的,可采用抽样检测的方法
B. 可直接从静置的培养瓶中吸取培养液进行计数
C. 培养用具须严格灭菌,培养液不需灭菌,但必须去除培养液中的溶解氧
D. 用血细胞计数板计数酵母菌数量时只能统计方格内的菌体
5. 为探究叶的功能性状与生物入侵机制的关系,研究人员以城市植物群落中不同入侵程度的白花鬼针草为研究对象,测定了其叶功能性状,部分结果如下。下列叙述错误的是( )
叶功能性状
入侵程度
轻度入侵
中度入侵
重度入侵
叶长∕cm
6.67
7.58
8.14
叶宽∕cm
5.82
6.62
7.50
叶面积∕cm2
18.93
24.06
28.47
叶干重∕g
0.05
0.06
0.14
比叶面积∕cm2·g-1
358.86
432.93
205.19
注:比叶面积表示叶面积与叶干重的比值,是叶片厚度的指标之一。
A. 白花鬼针草在入侵期间影响了当地生态系统原本结构和功能的稳定
B. 白花鬼针草的叶长、叶宽和叶面积增大有利于提高种间竞争能力
C. 重度入侵区域的白花鬼针草通过降低叶片厚度使营养投入到其他部位
D. 白花鬼针草的成功入侵是自身遗传因素与环境因素共同作用的结果
6. 科研小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查,并研究Nt+1/Nt随时间的变化趋势,结果如图所示(图中Nt表示第t年的种群数量, Nt+1表示第t+1年的种群数量)。下列分析正确的是( )
A. 甲种群在0~t3段的种群数量一直在增加,种内斗争加剧
B. 乙种群在0~t1段的种群数量呈“J”型增长
C. 乙种群在t2时数量最少
D. 甲种群在t3后数量相对稳定可能是生存条件得到了改善
7. 在相同时间内聚集在一定地域中各种种群的集合就是群落,下列关于群落的说法正确的是( )
A. 物种组成是区别不同群落的重要特征,越靠近热带地区,单位面积内的物种越少
B. 在一片竹林中,竹笋、幼竹、成年竹在垂直结构上具有明显的分层现象
C. 《诗经》写道:“螟蛉有子,螺蠃负之”,体现了物种间寄生关系
D. 在群落水平上可研究的问题包括群落的范围和边界、优势种、群落的物种组成等
8. 内蒙古短花针茅生活区域气候干燥、草地严重退化,其根系周围微生物的分解作用为短花针茅提供氮、磷等无机物,实验探究针茅根部分泌物对微生物的影响,结果如图(优势度与丰富度相反;优势度指数越大,说明群落内优势种的地位越突出)以下叙述错误的是( )
注:以蒸馏水为对照,根系分泌物浓度C1<C2<C3
A. 内蒙古短花针茅生活区域的群落类型为荒漠草原群落
B. 调查土壤微生物丰富度,需统计土壤中的微生物种类
C. 针茅根部分泌物在一定程度上可以增加微生物的丰富度
D. 针茅根部分泌物可以增强微生物优势种的竞争能力
9. 塔黄是西藏和云南地区的一种高山植物,因开花时从茎叶抽出一个黄绿色的宝塔而得名。塔黄平均35.5年开一次花,一生只开一次,浓郁的花香吸引迟眼蕈蚊在其子房交配产卵,并为其传粉。作为回报,其种子的1/3会给卵孵化的幼虫提供食物。塔黄和迟眼蕈蚊两种生物的种间关系属于( )
A. 互利共生 B. 原始合作 C. 捕食 D. 寄生
10. 在一片森林中有多种生物生存。其中,啄木鸟主要在树干上啄食害虫;松鼠在树枝间活动,以坚果为食并在树洞筑巢;而山雀既能在树枝上捕食小型昆虫,也会偶尔食用一些植物种子,并且会利用啄木鸟啄出的树洞栖息。下列叙述错误的是( )
A. 啄木鸟和松鼠在食物资源与栖息空间上存在明显差异,是协同进化的结果
B. 山雀与啄木鸟的生态位有部分重叠,它们之间存在一定的种间竞争关系
C. 若森林中某种坚果因病虫害大量减产,松鼠的生态位宽度可能会缩小
D. 研究某种树的生态位,通常要研究它的种群密度、植株高度、种内竞争等
11. 边缘效应是指在两个或多个不同性质的生态系统交互作用处,由于某些生态因子或系统属性的差异和协同作用而引起系统某些组分及行为的较大变化。沿着生态系统的边缘产生了有差异的环境条件,形成边缘效应带,此处群落结构复杂,各种生物由激烈竞争发展为各司其能,各得其所,相互作用,形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络。下列说法错误的是( )
A. 人类活动增强,导致自然生境片段化,增加了边缘效应带的数量
B. 处于边缘效应带的鸟类可能比生活在森林深处的鸟类更警觉
C. 研究边缘效应对保护生物多样性和提高农作物产量具有重要意义
D. 边缘效应会改变生态系统的群落结构但不会影响其物种丰富度
12. 为探究不同的施肥方式对土壤小动物食性及物种多样性的影响,研究者调查了黄淮海地区的农田,结果如图所示。下列分析正确的是( )
注:CK为不施肥,S为秸秆还田,NP为施化肥,NPS为施化肥+秸秆还田
A. 施肥活动显著降低了农田中土壤小动物丰富度
B. 秸秆还田有利于植食性土壤小动物迁入
C. 秸秆还田对农田中腐食性土壤小动物组成没有影响
D. 研究者使用了目测估计法对土壤小动物物种数量进行统计
13. 荒漠空气干燥、高度缺雨,昼夜温差较大,下列关于荒漠群落中生物的适应性推测,错误的是( )
A. 荒漠一年生植物大多在降雨时生命力旺盛,完成生命周期后死亡
B. 仙人掌等多年生植物具有肥厚的营养器官,以储存水适应干旱环境
C. 植物大多数气孔白天张开,夜间关闭,有利于光合作用的碳固定
D. 爬行动物蜥蜴和蛇的体表有角质鳞片,有助于减少水分的蒸发
14. 研究群落中植物类群的丰富度时,不仅要统计物种数,还要统计物种在群落中的相对数量。群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比可用相对多度表示。在某退耕农田自然演替过程中,植物物种甲、乙和丙分别在不同阶段占据优势,它们的相对多度与演替时间的关系如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 该群落演替与发生在火山岩上的群落演替的起点不同
B. 若丙的个体较大、数量有限,可采用记名计算法统计其相对数量
C. 据图分析,第30年至第50年乙种群密度的变化是不断减小的
D. 该农田退耕前后的变化,说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向
15. 某科研小组通过践踏实验来模拟人类活动对高山草甸植被的干扰作用。选择5名体重不同的实验员进行不同频度的践踏处理,结果如下图。下列有关说法错误的是( )
A. 5名体重不同的实验员分别对五个地块进行不同频度的践踏
B. 由实验结果可推测适度放牧可使植被物种丰富度增加
C. 据图分析可知,践踏区植被光合作用下降的原因可能是践踏使植物平均叶片面积变小
D. 放牧不同类型的牲畜会对高山草甸植被造成不同影响,不只是因为践踏频度不同
16. 柳州螺蛳粉深受广大消费者的喜爱,用来熬制灵魂汤汁的田螺通常生活在冬暖夏凉、泥质松软、水质清新的水域,田螺通常摄食水中的浮游植物、悬浮有机碎屑及幼嫩水生植物等,也会摄食底泥中的腐殖质和细菌。下列叙述正确的是( )
A. 调查田螺的种群密度一般采用标记重捕法
B. 温度对田螺种群的影响随着种群密度的增大而增大
C. 田螺在该生态系统中既是消费者也是分解者
D. 池塘中的荷花、田螺和细菌构成了一个生物群落
17. 某湿地公园湖水水体出现水华的初期,管理人员利用“水葫芦+(草鱼+鲢鱼)”模式进行了治理。水葫芦大量吸收水体中的矿质元素,草鱼以水葫芦为食抑制其繁殖,鲢鱼以浮游植物、浮游动物和腐烂物为食,可解决草鱼粪便造成的二次污染。下列叙述正确的是( )
A. 鲢鱼在该生态系统中的成分为消费者
B. 水体中的矿质元素不属于该生态系统的组成成分
C. 浮游植物→浮游动物→鲢鱼,构成一条食物链,鲢鱼是三级消费者
D. 蓝细菌和绿藻以及引入的水葫芦、草鱼、鲢鱼不能共同组成湿地生态系统
18. 实验小组调查了长江口部分鱼类的食性类型,将食物分为浮游生物、底栖生物和游泳生物类群。浮游生物主要是浮游植物、浮游动物等,底栖生物主要是底栖藻类、贝类、螺类等,游泳生物主要是鱼类、虾类、头足类等。统计不同鱼和虾胃含物中的食物所属生物类群及比例,结果如表所示。下列分析正确的是( )
种类
浮游生物/%
底栖生物/%
游泳生物/%
黄颡鱼
73.5
26.5
—
翘嘴鲌
72.3
—
27.7
中国花鲈
8.7
56.7
34.6
安氏白虾
100.0
—
—
矛尾虾虎鱼
48.2
52.0
—
鮻
97.5
—
—
A. 黄颡鱼、矛尾虾虎鱼和鮻主要生活在水体上层
B. 安氏白虾和鮻在食物网中都归属为初级消费者
C. 黄颡鱼与翘嘴鲌、矛尾虾虎鱼之间只是竞争关系
D. 鱼的食性及生活水层的差异使其能充分利用资源和生存空间
19. 某湖泊食物网错综复杂,各营养级的能量流动简表如下(表中数字为能量数值,单位:103kJ/m2·a)。下列有关说法错误的是( )
营养级
呼吸作用散失的能量
A
流入下一营养级的能量
未利用的能量
输入有机物中的化学能
第一
611
120
435
1560
—
第二
127
45
M
286
97
第三
33
14
9
53
35
A. 湖心到湖岸分布的植物不同,这体现了群落的水平结构
B. 表中的A代表流向分解者的能量,这部分能量最终以热能散失
C. 第二营养级用于生长发育繁殖的能量为5.32×105kJ/m2·a
D. 表中M的值为74,第二和第三营养级的能量传递效率约为14%
20. 下图为某生态系统的食物网简图。现经调查得知,丁的能量2/5直接来自甲,2/5直接来自乙,1/5直接来自丙。如丁增长1㎏,则至少要消耗甲多少㎏
A. 37 B. 55 C. 244 D. 280
21. 土壤碳封存是指通过将CO2储存于土壤,以减少大气中CO2浓度,同时增加土壤有机质含量的措施。微生物在降解有机碳的同时,能将一部分易降解的有机碳转化成更难降解的微生物残体碳,在土壤中积累下来,该过程称为土壤“微生物碳泵(MCP)”。MCP效率用相同时间内微生物残体积累的总量和呼吸总量的比值表示。下列说法错误的是( )
A. 提高MCP效率可以促进土壤碳封存,有利于实现碳中和
B. 动物的遗体、残骸被微生物同化后用于生长繁殖的能量可转化为残体碳
C. 与MCP效率低的土壤相比,MCP效率较高的土壤更有利于植物的生长
D. 植物枯枝落叶输入的量以及土壤环境都会对土壤MCP效率产生影响
22. 生态果园通过性引诱剂防治害虫,在林下畜养家禽,既可以控制杂草和害虫,为果树提供有机肥,又能增加经济效益。下列叙述错误的是( )
A. 性引诱剂作为化学信息影响害虫种群的出生率
B. 家禽粪便可为果树提供二氧化碳、无机盐等物质
C. 林下畜养家禽调整了果园内能量流动方向,促进了物质循环利用
D. 果农在冬季延长光照时间以提高母鸡产蛋率,属于行为信息的农业应用
23. 在一个遭受严重森林火灾后的地区,两个相邻但生态特征有所差异的森林开始自然恢复过程。森林A以前物种多样性高,包含多个层次的植物群落和复杂的食物网;森林B则相对单一,主要由同一种树种构成且物种多样性低。几年后,研究人员对比这两个森林的恢复情况。以下叙述正确的是( )
A. 森林A表现出更高的抵抗力稳定性,在火灾后迅速恢复到原有状态,因为其物种多样性促进了快速的生态位重建
B. 森林B由于物种组成简单,初期比森林A显示出更快的植被覆盖率恢复,体现了较高的恢复力稳定性,但长期抵抗力稳定性较低
C. 两个森林都展现了相似的恢复速度和模式,因为火灾作为一种自然干扰,对所有生态系统的影响基本一致
D. 森林A在火灾后几乎无法自我恢复,而森林B因为单一树种顽强生命力快速复原,展示了高度的抵抗力稳定性
24. 科学家统计了1961-2014年间全球生态足迹总量和生态承载力总量(地球为人类提供资源的能力)的变化情况,结果如图所示,下列相关分析错误的是( )
A. 人类的生态足迹总量增长远远高于生态承载力的增长,生态盈余增加
B. 全球的生态赤字持续扩大,会不断加重全球性生态环境问题
C. 适龄婚育、优生优育控制人类自身发展可以提高生态承载力
D. 生态承载力指的是地球给人类提供资源的能力
25. 祁连山是我国重要的生态屏障,为保护其生态环境实施了退耕还林还草、天然林保护、冰川环境保护等一系列生态修复工程,该过程中平均植被覆盖度变化如下图。下列叙述正确的是( )
A. 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生存环境多样性
B. 生态修复后植被覆盖度的变化使得祁连山生态系统的恢复力稳定性增强
C. 祁连山的不同植被之间虽然存在一定程度的竞争,但可以因生态位不同而共存
D. 祁连山生态系统在促进基因流动和协同进化等方面的价值属于生物多样性的直接价值
二、非选择题(共6题,每题10分,每空除标注外1分)
26. 长江是我国重要的生态廊道,20世纪50年代以来,捕鱼及水利工程等人类活动对长江生态系统产生了显著影响。下图为长江鱼类数据和江豚数量的历史变化及预期变化。江豚是一种哺乳动物,食物包括青鳞鱼、鳗鱼、鲈鱼等多种鱼类。请据图回答以下问题。
(1)影响长江江豚种群密度的因素有( )
A 迁入率和迁出率 B. 出生率和死亡率
C. 食物资源量 D. 栖息环境质量
(2)据图分析,在1981-2020年期间,长江鱼类总现存量下降的原因是( )
A. 每年的鱼类捕捞量增大 B. 江湖重新连通
C. 鱼类产卵孵化数量降低 D. 江豚数量减少
(3)随着鱼类总现存量下降,江豚种群数量下降,这体现了生态系统中生物之间存在着_______关系。(编号选填)
①种间互助②种间竞争③种内斗争④捕食
(4)相较于1960s,2020年长江生态系统抵抗力稳定性_______(升高/降低/不变)。
(5)定期开启长江上游的多处水坝闸门,将有助于长江生态系统( )
A. 物质不断循环 B. 能量不断流动
C. 组成成分相对稳定 D. 生物个体数量不变
(6)预计在2020-2050年间,江豚的种群数量曲线为( )
A. B.
C. D.
(7)要维持鱼类的总现存量,在2031-2050年期间可采取的合理措施是( )
A. 在鱼类繁殖期加强江湖连通 B. 加强长江水质监测与治理
C. 管控渔网网眼的尺寸标准 D. 在长江水域引入新的鱼类
(8)请从生态系统组成成分的角度,结合上述资料,选取一个方面来说明十年禁渔对维持长江生态系统稳定的作用。_________________。
27. 能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,它们同时进行,彼此相互依存,不可分割。图1表示氮循环的基本环节。图2为某红松人工林能量流动的调查结果,该人工林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的,表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解,剩余积累于土壤。回答下列问题:
注:植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量,其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。
(1)氮循环是指________在生物群落和非生物环境之间发生的循环。由图1可知,氮元素在非生物环境中的存在形式有_______(答出2种)等。
(2)在自然生态系统中,一方面通过各种_______作用使大气中的氮可以被植物所利用,另一方面又通过________作用使氮不断重返大气,从而使氮的循环处于一种平衡状态。尽管如此农田中还要不断地施加氮肥,这样做的原因是________。
(3)据调查,农田中从植物到家禽的能量传递效率远远小于10%,原因是_______,为提高农田中从植物到家禽的能量传递效率,以下措施可行的是_______(填字母)。
A.将家禽进行圈养,减少活动范围
B.选择消化吸收能力强的优良家禽
C.利用微生物对收割的草进行发酵
D.缩短食物链
(4)据图2分析,E表示初级生产量,E3的产生是通过________过程实现的,是物质循环的必要环节,E3占净初级生产量的________(用百分数表示)。
28. 浅水湖泊养殖过程中,受排放的生活污水和工业污水的影响,水体中N、P等无机盐含量增加,从而导致了富营养化,这是驱动湖泊从清水态向浑水态转换的主要原因。此外,随着无机盐浓度的增加,某些浮游植物(如微囊藻等)大量繁殖,形成水华,促使水质也变得浑浊。科研人员调查了某人工浅水湖泊的水质变化,结果如图1所示。图2为开展生态修复措施中的植物床处理段的示意图。请回答下列问题:
(1)依据题干信息分析,富营养化是一些浮游植物逐渐成为水体中______的过程。水生生物死亡后被微生物分解,引起水体的溶氧量下降,造成水生生物数量进一步减少,加剧破坏了生态系统的稳态,该方式称为______调节。该湖泊从清水态向浑水态变化过程中植物的变化是______,流经该浅水湖泊生态系统的总能量为______。
(2)生态修复初期,实行了禁渔措施,鱼类资源和水质都有了一定的改善,说明生态系统具有一定的______能力。在富营养化的人工浅水湖泊中微囊藻大量繁殖,造成鱼虾大量死亡,会造成该生态系统的______稳定性下降。而植物床中的湿地植物能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等,从而抑制了微囊藻等浮游藻类的生长,这一现象体现了生态系统的信息传递能够____________;
(3)在生态修复过程中,植物床中的植物不仅可以吸收污水中的N、P等,避免水体富营养化,还可以吸收污水中部分的重金属离子。实际操作中,常采用______措施除去该环境中富集的N、P等元素。若污水中含有重金属,则植物床处理段食物链中不同营养级生物体内重金属含量的特点是____________。引入对污染物净化能力较强的芦苇等水生植物来修复该湖泊生态系统,主要遵循了生态工程的______原理。
29. 2021年2月25日,习近平总书记庄严宣告:我国脱贫攻坚战取得了全面胜利!我国将全面进入建设小康社会的时代。为响应总书记号召,某地全面展开“乡村振兴战略”,开展了集现代农业、休闲旅游、田园社区为一体的生态农业“田园综合体”。
(1)打造以种植采摘、特色养殖和休闲度假为一体的多功能生态农业是振兴乡村经济的重要举措,区别生态农业群落和传统农业群落的重要特征是______。
(2)在生态采摘园内设置一些鸟巢,招引更多的鸟类防治害虫,属于______防治,该防治的优势是______。
(3)建设农村生态文明的重点工作之一是农村污染的防治。某地农民通过发展鲫鱼养殖已经逐渐致富,可是高密度水产养殖引起了水域生态系统水体富营养化,越来越影响鲫鱼的产量。下图所示为利用稻田生态系统净化鱼塘尾水的示意图,箭头所指为水流方向。请回答以下相关问题:
①鱼塘的塘边到塘中央生长着多种多样的生物。垂钓者在鱼塘边垂钓时,往往会被蚊子叮咬,研究发现蚊子触角中有识别乳酸的受体,以此寻找人类的位置,该信息是______信息,这说明信息传递具有的作用是______;为了从根本上降低蚊子数量,可清除环境中的污水塘、房前屋后的积水容器、池塘养鱼捕食蚊子幼虫等,原因是这些措施降低了蚊子的______。
②假设鱼塘中的鲫鱼只捕食蓝藻和小虾,小虾只捕食蓝藻,能量传递效率为20%,则当鲫鱼直接捕食蓝藻的比例由1/5变为1/2时,理论上鲫鱼的产量会上升______%。
③出现藻类水华的鱼塘尾水流经稻田后,B处水样中藻类数量大大减少。从种间关系角度分析,藻类数量减少的原因是______。(答出两点)
④为保证水稻和鱼的正常生长,仍需要不断有人工进行物质投入的原因是______。
30. 矿藏开采后往往会造成山体、土壤和植被,乃至整个地区生态系统的破坏。矿区极端恶劣的土地条件,又会阻碍植被的生长。尤其是规模巨大的采矿业,不仅会对土地景观造成巨大的影响,还可能产生严重的重金属污染。如何恢复矿区废弃地的生态环境,从而实现经济、社会与环境持续协调的发展,越来越多地受到人们的关注。图1是某矿区废弃地的生态恢复工程流程图,请回答下列问题:
(1)矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复以及植被恢复所必需的____________(填“动物”、“植物”或“土壤微生物”)群落的重建。
(2)在植被恢复过程中应选择当地物种,这体现了生态工程的____________原理;该生态修复工程建设时,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,这体现了生态工程的____________原理。
(3)恢复植被的措施是植树和种草,而不选择种植农作物的原因是____________(答出一种即可)。
(4)结合图1分析,牲畜的同化量有三个去向,一是____________;二是____________;三是____________。
(5)利用植物修复技术将土壤中的重金属(如:Cd)富集到植物体内,进行后续处理(例如,收集植物组织器官异地妥善储存),可降低土壤中重金属的含量。将杨树苗移栽到Cd污染的土壤中,半年后测定植株不同器官中Cd含量(如图2)。据图可知,植株的____________进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。相对于一年生草本植物,采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物的优势在于____________(写出两点即可)。
31. 莲藕是重要的水生经济作物,我国通常采用“莲虾共养”生态种养模式,如图1所示。小龙虾摄食藕蛆(一种蛀食莲藕根茎的寄生性害虫)和水草,水下莲藕的嫩芽、烂根、腐叶可为小龙虾提供食物。小龙虾可以在底泥中打洞,增强底泥的透气性。
(1)地下茎(莲藕)内部具有发达的气腔结构,维持根茎细胞呼吸。推测地下茎的细胞不具备的结构有________。
A. 线粒体 B. 高尔基体 C. 叶绿体 D. 内质网
(2)莲藕与小龙虾的种间关系属于________(编号选填)
①原始合作 ②互利共生 ③捕食 ④种间竞争 ⑤寄生
(3)莲虾共养田中浮萍仅分布在表层30cm以内,下层被沉水植物占据。这种现象主要体现了群落的________(填“水平”或“垂直”)结构。
科研团队对单一种莲田(A)、单一养虾田(B)和莲虾共养田(C)的生态系统进行研究,结果如表。
模式
物种数
小龙虾种群密度(只/m2)
藕蛆生物量(g/m2)
农药使用量(g/亩)
总生产量(kJ/m2·a)
A
12±2
—
56±8
120±20
5.2×103
B
8±1
4.2±0.5
—
250±30
3.8×103
C
18±3
5.8±0.7
10±2
50±10
7.6×103
三种模式生态系统特征对比
注:“总生产量”为该生态系统中每平方米每年通过生产者固定的能量。
(4)对三种模式的生态系统进行比较,下列说法正确的有_______。
A. 模式A中藕蛆生物量最多,因此它处于生物量金字塔的最底层
B. 模式B中的总生产量最低,因此支撑的食物网最复杂
C. 模式C中的物种数最高,有利于提高抵抗力稳定性。
D. 模式C中农药使用量最少,说明该模式的自我调节能力最强
(5)为对害虫进行生物防治,研究人员对于莲花夜盗蛾、斜纹夜蛾等害虫进行了杀虫灯诱杀和性诱剂诱杀,利用生态学的功能是_______(编号选填)
①物质循环 ②能量流动 ③信息传递
(6)科研团队推测,莲虾共养田(模式C)中藕蛆生物量低原因是:藕蛆蛀食莲藕时,莲藕根部细胞受损会释放挥发性有机物,吸引小龙虾捕食藕蛆。科研团队设计实验验证这一推测,所选实验材料是_______(编号①~③中选填);将实验材料分别放入实验装置(“Y迷宫”)中的不同位置,如图2所示,实验操作的顺序是_______(编号④~⑧中选填并排序)。
①未受损的健康莲藕
②模拟藕蛆蛀食伤口的莲藕(被针穿刺根部)
③未受损的健康莲藕(喷洒藕蛆的唾液)
④在C处放入吃饱的小龙虾
⑤在C处放入饥饿的小龙虾
⑥用活性炭分别收集各实验材料中的挥发性有机物
⑦活性炭分别放入“Y迷宫”A、B处,并加入藕蛆
⑧统计小龙虾对A、B处的选择次数和捕食率差异
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乌鲁木齐市第一中学2024—2025学年第二学期
2026届高二年级期中考试
生物试卷
(请将答案写在答题纸上)
一、选择题(共25题,每题2分,每题仅有一个正确选项)
1. 研究者对蚊子进行基因改造,使雄蚊在生殖道中产生毒蛋白。毒蛋白在交配时注入雌蚊体内,缩短雌蚊寿命。释放该雄蚊能降低蚊子种群密度,原因是改变了种群的( )
A. 性别比例 B. 年龄结构
C. 迁入率和迁出率 D. 基因频率
【答案】A
【解析】
【分析】种群的数量特征包括种群密度、生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构(年龄组成)和性别比例,其中种群密度是最基本的数量特征,出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的大小,性别比例直接影响种群的出生率,年龄结构预测种群密度变化。
【详解】毒蛋白在交配时注入雌蚊体内,缩短雌蚊寿命。释放该雄蚊能降低蚊子种群密度,原因是改变了种群的性别比例,从而通过影响出生率而影响种群密度。
故选A。
2. 黄山市自然保护区基于红外触发相机自动拍摄技术对该区的猕猴种群密度进行了调查。猕猴栖息地面积约1516.64km2,共安装159台相机,总相机工作日8804d,最后利用计算机分析处理并估算出猕猴种群密度为1.76~2.18只/km2.下列有关红外触发相机自动拍摄技术的叙述,错误的是( )
A. 要随机摆放相机,且相机工作时间要足够长
B. 该方法和取样器取样法均属于逐个计数法
C. 与标记重捕法相比,该方法对调查对象的干扰很小
D. 该方法和样方法均可用于调查物种丰富度
【答案】B
【解析】
【分析】与传统的标记重捕法相比,用红外触发相机具有“对野生动物的不良影响小,操作方便”的优点。
【详解】A、为保证调查结果不受人主观因素的影响,用红外触发相机自动拍摄技术对该区的猕猴种群密度进行调查时,要随机摆放相机,且相机工作时间要足够长,才能保证监测时间长,A正确;
B、由于不能保证调查区域内的所有猕猴都出现在相机的拍照范围内,因此该方法属于估测法,不属于逐个计数法,B错误;
C、该种方法不需要给调查动物做标记,对动物的惊扰小,即与标记重捕法相比,该方法对调查对象的干扰很小,C正确;
D、该方法和样方法均可计数某种生物的数量,也可统计物种的数量,因此可用于调查物种丰富度,D正确。
故选B。
3. 印支灰叶猴是一种珍稀的灵长目动物。印支灰叶猴通常栖息在树上(如木姜子),主要以各种树叶为食,但在果实丰富的季节,它们也会取食果实和种子。印支灰叶猴在中国主要分布于云南省的怒江以东地区,其中无量山是其主要分布区。如图为某年不同月份该地区印支灰叶猴的种群数量有关数值的变化曲线(λ表示该种群数量是前一个月种群数量的倍数)。下列叙述正确的是( )
A. 可从栖息地、食物、天敌等方面研究印支灰叶猴的生态位
B. 高低错落的木姜子形成的群落垂直结构可为印支灰叶猴创造栖息空间和食物条件
C. 第a~c月份,种群数量先减少再增加,到b月份的时候种群数量最少
D. 第c~d月份,种群数量呈“J”形增长,到d月份时种群数量维持相对稳定
【答案】A
【解析】
【分析】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】A、研究动物的生态位,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,A正确;
B、垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象,高低错落的木姜子是同一个物种,不存在垂直结构,B错误;
C、λ表示该种群数量是前一个月种群数量的倍数,λ>1,种群数量增加,λ<1种群数量减少,λ=1,种群数量不变第a~c月份,λ<1,种群数量一直减少,到c月份的时候种群数量最少,C错误;
D、c~d段,λ>1,种群数量一直在增加,d月份时种群数量不能维持相对稳定,D错误。
故选A。
4. 下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的相关说法,正确的是( )
A. 对培养液中酵母菌逐个计数是非常困难的,可采用抽样检测的方法
B. 可直接从静置的培养瓶中吸取培养液进行计数
C. 培养用具须严格灭菌,培养液不需灭菌,但必须去除培养液中的溶解氧
D. 用血细胞计数板计数酵母菌数量时只能统计方格内的菌体
【答案】A
【解析】
【分析】“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验原理:酵母菌可用液体培养基进行培养,培养液中酵母菌种群的增长情况与培养液的成分、空间、pH、温度等因素有关,可根据培养液中酵母菌数量和时间为坐标轴,从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。实验流程:(1)酵母菌培养(液体培养基,无菌条件);(2)振荡培养(酵母菌均匀分布于培养基中);(3)观察计数;(4)重复(2)、(3)步骤数次,每天计数酵母菌数量的时间要固定;(5)绘图分析。
【详解】A、培养液中酵母菌数量很多,逐个计数非常困难,可采用抽样检测的方法对培养液中的酵母菌进行计数,A正确;
B、吸取培养液计数前应将试管轻轻振荡几次,使培养液中的酵母菌分布均匀,以减小误差,而不能直接吸取静置的培养液,B错误;
C、培养用具和培养液均需要严格灭菌,但不必去除培养液中的溶解氧,C错误;
D、用血细胞计数板计数酵母菌数量时,要统计方格内以及相邻两边的菌体,D错误。
故选A。
5. 为探究叶的功能性状与生物入侵机制的关系,研究人员以城市植物群落中不同入侵程度的白花鬼针草为研究对象,测定了其叶功能性状,部分结果如下。下列叙述错误的是( )
叶功能性状
入侵程度
轻度入侵
中度入侵
重度入侵
叶长∕cm
6.67
7.58
8.14
叶宽∕cm
5.82
6.62
7.50
叶面积∕cm2
18.93
24.06
28.47
叶干重∕g
0.05
0.06
0.14
比叶面积∕cm2·g-1
358.86
43293
205.19
注:比叶面积表示叶面积与叶干重的比值,是叶片厚度的指标之一。
A. 白花鬼针草在入侵期间影响了当地生态系统原本结构和功能的稳定
B. 白花鬼针草的叶长、叶宽和叶面积增大有利于提高种间竞争能力
C. 重度入侵区域的白花鬼针草通过降低叶片厚度使营养投入到其他部位
D. 白花鬼针草的成功入侵是自身遗传因素与环境因素共同作用的结果
【答案】C
【解析】
【分析】1、抵抗力稳定性:①含义:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。②规律:生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低,反之则越高。
2、恢复力稳定性: ①生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。②与抵抗力稳定性的关系:往往相反。
【详解】A、入侵物种通常会竞争资源,改变群落结构,进而影响当地物种,影响原有生态系统的结构和功能,A正确;
B、随着入侵程度加重,叶长、叶宽和叶面积都逐渐增加,叶片增大能提高光合作用效率,增强获取光能的能力,从而在竞争中占据优势,B正确;
C、由表格中数据可知,重度入侵时比叶面积下降,说明叶片变厚,C错误;
D、入侵物种的成功既有其自身的适应特性(遗传因素),也离不开环境因素的支持,比如资源、天敌等,D正确。
故选C。
6. 科研小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查,并研究Nt+1/Nt随时间的变化趋势,结果如图所示(图中Nt表示第t年的种群数量, Nt+1表示第t+1年的种群数量)。下列分析正确的是( )
A. 甲种群在0~t3段的种群数量一直在增加,种内斗争加剧
B. 乙种群在0~t1段的种群数量呈“J”型增长
C. 乙种群在t2时数量最少
D. 甲种群在t3后数量相对稳定可能是生存条件得到了改善
【答案】B
【解析】
【分析】Nt+1/N比值大于1,种群数量增加,比值等于1,种群数量稳定,比值小于1,种群数量减小,据此答题。
【详解】A、甲种群在0~t3段,Nt+1/N比值先小于1,种群数量减小,后又大于1,种群数量增加,故甲种群在0~t3段的年龄结构先是衰退型,种内斗争减少;后是增长型,种内斗争加剧,A错误;
B、乙种群在0~t1段,Nt+1/N比值大于1,且保持不变,种群数量呈“J”型增长,B正确;
C、乙种群t3后λ等于1,种群数量不再变化,此时种群数量最少,C错误;
D、甲种群在t3后,λ大于1,且保持不变,种群数量呈“J”型增长,D错误。
故选B。
【点睛】本题考查种群数量变化的相关知识,属于图形分析题,利用好相关的知识,读懂图意,进行图文转换即可得出正确选项。
7. 在相同时间内聚集在一定地域中各种种群的集合就是群落,下列关于群落的说法正确的是( )
A. 物种组成是区别不同群落的重要特征,越靠近热带地区,单位面积内的物种越少
B. 在一片竹林中,竹笋、幼竹、成年竹在垂直结构上具有明显的分层现象
C. 《诗经》写道:“螟蛉有子,螺蠃负之”,体现了物种间的寄生关系
D. 在群落水平上可研究的问题包括群落的范围和边界、优势种、群落的物种组成等
【答案】D
【解析】
【分析】在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构,群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。
【详解】A、物种组成是区别不同群落的重要特征,越靠近热带地区,单位面积内的物种越多,A错误;
B、竹笋、幼竹、成年竹属于同一物种,不能体现群落中垂直结构上的分层现象,B错误;
C、“螟蛉有子,螺赢负之”,体现的是两种生物间的捕食关系,C错误;
D、群落的研究内容:群落的范围和边界,群落的物种组成即群落的丰富度、优势种、各个种群的生态位、种间关系、空间结构、群落的演替等,D正确。
故选D。
8. 内蒙古短花针茅生活区域气候干燥、草地严重退化,其根系周围微生物的分解作用为短花针茅提供氮、磷等无机物,实验探究针茅根部分泌物对微生物的影响,结果如图(优势度与丰富度相反;优势度指数越大,说明群落内优势种的地位越突出)以下叙述错误的是( )
注:以蒸馏水为对照,根系分泌物浓度C1<C2<C3
A. 内蒙古短花针茅生活区域的群落类型为荒漠草原群落
B. 调查土壤微生物丰富度,需统计土壤中的微生物种类
C. 针茅根部分泌物在一定程度上可以增加微生物的丰富度
D. 针茅根部分泌物可以增强微生物优势种的竞争能力
【答案】D
【解析】
【分析】1、优势度用以表示一个种在群落中的地位与作用。
2、丰富度:群落中物种数目的多少。
【详解】A、内蒙古短花针茅生活区域草地严重退化,所以其生活区域的群落类型为荒漠草原群落,A正确;
B、物种丰富度指的是物种数目,所以调查土壤微生物丰富度,需统计土壤中的微生物种类,B正确;
C、从图中可以看到,与对照组相比,在有针茅根部分泌物且浓度适宜(如C2组)时,微生物丰富度指数升高,说明针茅根部分泌物在一定程度上可以增加微生物的丰富度,C正确;
D、与对照组相比,根部分泌物会降低优势度指数,所以会降低微生物优势种的竞争能力,D错误。
故选D。
9. 塔黄是西藏和云南地区的一种高山植物,因开花时从茎叶抽出一个黄绿色的宝塔而得名。塔黄平均35.5年开一次花,一生只开一次,浓郁的花香吸引迟眼蕈蚊在其子房交配产卵,并为其传粉。作为回报,其种子的1/3会给卵孵化的幼虫提供食物。塔黄和迟眼蕈蚊两种生物的种间关系属于( )
A. 互利共生 B. 原始合作 C. 捕食 D. 寄生
【答案】B
【解析】
【分析】互利共生的两种生物彼此分开后不能单独存活,而原始合作的两种生物彼此分开后仍然可以生存。
【详解】迟眼蕈蚊为塔黄传粉,促进塔黄繁殖后代,塔黄为迟眼蕈蚊的后代提供食物,两种生物只是短暂的互相协助,彼此分开可以独立生活,故属于原始合作,B正确,ACD错误。
故选B。
10. 在一片森林中有多种生物生存。其中,啄木鸟主要在树干上啄食害虫;松鼠在树枝间活动,以坚果为食并在树洞筑巢;而山雀既能在树枝上捕食小型昆虫,也会偶尔食用一些植物种子,并且会利用啄木鸟啄出的树洞栖息。下列叙述错误的是( )
A. 啄木鸟和松鼠在食物资源与栖息空间上存在明显差异,是协同进化的结果
B. 山雀与啄木鸟的生态位有部分重叠,它们之间存在一定的种间竞争关系
C. 若森林中某种坚果因病虫害大量减产,松鼠的生态位宽度可能会缩小
D. 研究某种树的生态位,通常要研究它的种群密度、植株高度、种内竞争等
【答案】D
【解析】
【分析】生态位:一个物种在群落中的地位或角色,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出现的频率、种群密度和植株高度等。
【详解】A、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,是群落物种之间及生物与环境间协同进化的结果,A正确;
B、山雀与啄木鸟在树洞利用等方面有重叠,存在一定的种间竞争关系,B正确;
C、坚果减产,松鼠食物资源受限,生态位宽度可能缩小,C正确;
D、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,不包括种内竞争,D错误。
故选D。
11. 边缘效应是指在两个或多个不同性质的生态系统交互作用处,由于某些生态因子或系统属性的差异和协同作用而引起系统某些组分及行为的较大变化。沿着生态系统的边缘产生了有差异的环境条件,形成边缘效应带,此处群落结构复杂,各种生物由激烈竞争发展为各司其能,各得其所,相互作用,形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络。下列说法错误的是( )
A. 人类活动增强,导致自然生境片段化,增加了边缘效应带的数量
B. 处于边缘效应带的鸟类可能比生活在森林深处的鸟类更警觉
C. 研究边缘效应对保护生物多样性和提高农作物产量具有重要意义
D. 边缘效应会改变生态系统的群落结构但不会影响其物种丰富度
【答案】D
【解析】
【分析】边缘效应是由于不同性质的生态系统交互作用,导致其组分和行为发生变化的现象,边缘效应带上,群落结构复杂,各种生物由激烈竞争发展为各司其能,各得其所,相互作用,形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络,所以研究利用好边缘效应对保护生物多样性具有重要意义。
【详解】A、人类活动增强,打破原有生态系统,导致自然生境片段化,使得靠近的两个或多个不同性质的生态系统交互作用,增加了边缘效应带的数量,A正确;
B、根据题意,处于边缘效应带的生物竞争激烈,可能比生活在森林深处的鸟类更警觉,B正确;
C、边缘效应带上群落结构复杂,各种生物由激烈竞争发展为各司其能,各得其所,相互作用,形成一个多层次、高效率的物质、能量共生网络,研究边缘效应对保护生物多样性和提高农作物产量具有重要意义,C正确;
D、由题干信息边缘效应“群落结构复杂”,可知物种丰富度会增大,D错误。
故选D。
12. 为探究不同的施肥方式对土壤小动物食性及物种多样性的影响,研究者调查了黄淮海地区的农田,结果如图所示。下列分析正确的是( )
注:CK为不施肥,S为秸秆还田,NP为施化肥,NPS为施化肥+秸秆还田
A. 施肥活动显著降低了农田中土壤小动物丰富度
B. 秸秆还田有利于植食性土壤小动物迁入
C. 秸秆还田对农田中腐食性土壤小动物组成没有影响
D. 研究者使用了目测估计法对土壤小动物物种数量进行统计
【答案】B
【解析】
【分析】大多数土壤动物身体微小,不适于用样方法或标志重捕法进行调查,在这类研究时,常采用取样器取样的方法,即用一定规格的捕捉器进行取样,通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。
【详解】A、与不施肥农田对照,各施肥农田中的土壤小动物丰富度均没有下降,A错误;
B、与CK组相比,S组植食性土壤小动物物种数量更多,说明秸秆还田有利于植食性土壤小动物迁入,B正确;
C、秸秆还田对腐食性土壤小动物物种数量没有明显影响,但可能改变了腐食性土壤小动物组成,C错误;
D、结果中明确统计出了物种数目,使用的是记名计算法,D错误。
故选B。
13. 荒漠空气干燥、高度缺雨,昼夜温差较大,下列关于荒漠群落中生物的适应性推测,错误的是( )
A. 荒漠一年生植物大多在降雨时生命力旺盛,完成生命周期后死亡
B. 仙人掌等多年生植物具有肥厚的营养器官,以储存水适应干旱环境
C. 植物大多数气孔白天张开,夜间关闭,有利于光合作用的碳固定
D. 爬行动物蜥蜴和蛇的体表有角质鳞片,有助于减少水分的蒸发
【答案】C
【解析】
【分析】荒漠中的生物具有耐旱的特性。植物有仙人掌属植物、骆驼刺属植物等,动物主要是爬行类、啮齿目、鸟类和蝗虫等。它们以独特的生存方式适应缺乏水分的环境。仙人掌具有肥厚的肉质茎,叶呈针状,气孔在夜晚才开放。骆驼刺植株才几厘米高,但根可长达15 m。爬行动物蜥蜴和蛇的表皮外有角质鳞片,有助于减少水分蒸发;它们的蛋壳坚硬,能保护正在发育的胚胎;它们的体温是变化的,其调节体温的方式是每天早早起来到阳光充足的地方,让身体暖和起来,待天热时退到地下等阴凉处。某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物,而不是产生需要更多水才能溶解的尿素。
【详解】A、荒漠分布在极度干旱区,这里年降水量稀少且分布不均匀,所以荒漠一年生植物大多在降雨时生命力旺盛,完成生命周期后死亡,A正确;
B、荒漠群落中,仙人掌具有肥厚的肉质茎,叶呈针状,以储存水适应干旱环境,B正确;
C、荒漠群落中植物为了减少水分的蒸发,大多数气孔夜间打开,C错误;
D、荒漠群落中爬行动物蜥蜴和蛇的表皮外有角质鳞片,有助于减少水分蒸发,D正确。
故选C。
14. 研究群落中植物类群的丰富度时,不仅要统计物种数,还要统计物种在群落中的相对数量。群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比可用相对多度表示。在某退耕农田自然演替过程中,植物物种甲、乙和丙分别在不同阶段占据优势,它们的相对多度与演替时间的关系如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 该群落演替与发生在火山岩上的群落演替的起点不同
B. 若丙的个体较大、数量有限,可采用记名计算法统计其相对数量
C. 据图分析,第30年至第50年乙种群密度的变化是不断减小的
D. 该农田退耕前后的变化,说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向
【答案】C
【解析】
【分析】1、初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
2、次生演替: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,次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
【详解】A、该群落演替是退耕农田自然演替,属于次生演替,发生在火山岩上的演替为初生演替,其群落演替的起点不同,A正确;
B、对于群落中个体较大、数量有限的物种可采用记名计算法统计其相对数量,B正确;
C、据图分析,第30年至第50年乙种群密度的变化是不能确定的,因为相对多度是指群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比,不能表示绝对数量,C错误;
D、该农田退耕前后的变化,说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向,D正确。
故选C。
15. 某科研小组通过践踏实验来模拟人类活动对高山草甸植被的干扰作用。选择5名体重不同的实验员进行不同频度的践踏处理,结果如下图。下列有关说法错误的是( )
A. 5名体重不同的实验员分别对五个地块进行不同频度的践踏
B. 由实验结果可推测适度放牧可使植被物种丰富度增加
C. 据图分析可知,践踏区植被光合作用下降的原因可能是践踏使植物平均叶片面积变小
D. 放牧不同类型的牲畜会对高山草甸植被造成不同影响,不只是因为践踏频度不同
【答案】A
【解析】
【分析】由题图可知对照组不作践踏处理,让5名不同体重的实验员分别以践踏频度25次、75次、250次、500次,分别对4块草甸区域进行践踏处理;对草甸践踏频度25次,与对照组相比,物种丰富度增加,可能是轻度践踏在短期内打破优势种对资源的绝对占有格局,抑制优势种群的生长;以践踏频度25次、75次、250次、500次践踏会导致植物平均叶面积变小,植物平均株高依次降低。
【详解】A、由题图可知,对照组不作践踏处理,让5名体重不同的实验员分别以践踏频度25次、75次、250次、500次,分别对4块草甸区域进行践踏处理,而不是5名体重不同的实验员分别对五个地块进行不同频度的践踏,A错误;
B、由题图可知,与对照组相比,践踏频度25次时,物种丰富度增加,可推测适度放牧可使植被丰富度增加,B正确;
C、由题图可知,践踏会使植物平均叶片面积变小,可能会因此导致践踏区植被光合作用下降,C正确;
D、放牧不同类型的牲畜会对高山草甸植被造成不同影响,据题图可知,是因为践踏频度不同,但也可能是放牧的方式等其他因素的影响,D正确。
故选A。
16. 柳州螺蛳粉深受广大消费者的喜爱,用来熬制灵魂汤汁的田螺通常生活在冬暖夏凉、泥质松软、水质清新的水域,田螺通常摄食水中的浮游植物、悬浮有机碎屑及幼嫩水生植物等,也会摄食底泥中的腐殖质和细菌。下列叙述正确的是( )
A. 调查田螺的种群密度一般采用标记重捕法
B. 温度对田螺种群的影响随着种群密度的增大而增大
C. 田螺在该生态系统中既是消费者也是分解者
D. 池塘中的荷花、田螺和细菌构成了一个生物群落
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统的组成成分有:非生物的物质和能量:阳光、热能、水、空气、无机盐等。生产者:自养型生物,主要是绿色植物,还包括化能合成作用的生物。消费者:大多数动物,包括植食、肉食动物,杂食和寄生生物等。分解者:腐生生物,包括腐生的细菌、真菌、动物等。
【详解】A、田螺活动能力弱,调查田螺的种群密度一般采用样方法,A错误;
B、温度属于非密度制约因素,对田螺种群的影响不会随着种群密度的增大而增大,B错误;
C、根据题干信息,田螺通常摄食水中的浮游植物、悬浮有机碎屑,因此田螺在该生态系统中既是消费者也是分解者,C正确;
D、生物群落应包括田螺生活的池塘中所有的生物,荷花、田螺和细菌并没有包括生活在池塘中的所有生物,D错误。
故选C。
17. 某湿地公园湖水水体出现水华的初期,管理人员利用“水葫芦+(草鱼+鲢鱼)”模式进行了治理。水葫芦大量吸收水体中的矿质元素,草鱼以水葫芦为食抑制其繁殖,鲢鱼以浮游植物、浮游动物和腐烂物为食,可解决草鱼粪便造成的二次污染。下列叙述正确的是( )
A. 鲢鱼在该生态系统中的成分为消费者
B. 水体中的矿质元素不属于该生态系统的组成成分
C. 浮游植物→浮游动物→鲢鱼,构成一条食物链,鲢鱼是三级消费者
D. 蓝细菌和绿藻以及引入的水葫芦、草鱼、鲢鱼不能共同组成湿地生态系统
【答案】D
【解析】
【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。
【详解】A、分析题意,鲢鱼以浮游植物、浮游动物和腐烂物为食,由此可知鲢鱼在该生态系统中的成分为消费者和分解者,A错误;
B、非生物的物质和能量属于生态系统的组成成分,故水体中的矿质元素属于该生态系统的组成成分,B错误;
C、在此食物链中,鲢鱼是次级消费者,C错误;
D、组成湿地生态系统需要此环境中所有生物群落及非生物环境相互作用而形成。因此,导致水华产生的蓝细菌和绿藻以及引入的水葫芦、草鱼、鲢鱼不能共同组成湿地生态系统,D正确。
故选D。
18. 实验小组调查了长江口部分鱼类的食性类型,将食物分为浮游生物、底栖生物和游泳生物类群。浮游生物主要是浮游植物、浮游动物等,底栖生物主要是底栖藻类、贝类、螺类等,游泳生物主要是鱼类、虾类、头足类等。统计不同鱼和虾胃含物中的食物所属生物类群及比例,结果如表所示。下列分析正确的是( )
种类
浮游生物/%
底栖生物/%
游泳生物/%
黄颡鱼
73.5
26.5
—
翘嘴鲌
72.3
—
27.7
中国花鲈
8.7
56.7
34.6
安氏白虾
100.0
—
—
矛尾虾虎鱼
48.2
52.0
—
鮻
97.5
—
—
A. 黄颡鱼、矛尾虾虎鱼和鮻主要生活在水体上层
B. 安氏白虾和鮻在食物网中都归属为初级消费者
C. 黄颡鱼与翘嘴鲌、矛尾虾虎鱼之间只是竞争关系
D. 鱼的食性及生活水层的差异使其能充分利用资源和生存空间
【答案】D
【解析】
【分析】在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面,植物的垂直结构主要是光照引起,植物的垂直分布为动物提供栖息空间和食物,导致动物也存在垂直结构;由于地形的变化、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因素生物存在水平结构。
【详解】A、矛尾虾虎鱼的食物中,底栖生物多于浮游生物,推测其主要生活在水底和水体上层,A错误;
B、浮游生物包括浮游植物和浮游动物,鮻和安氏白虾的食物中可能包含浮游动物,二者不仅是初级消费者,B错误;
C、翘嘴鲌可捕食游泳生物,可能会捕食黄颡鱼和矛尾虾虎鱼,C错误;
D、不同鱼的食性及生活水层的差异,不同鱼的生态位错开,使其能充分利用资源和生存空间,D正确。
故选D。
19. 某湖泊食物网错综复杂,各营养级的能量流动简表如下(表中数字为能量数值,单位:103kJ/m2·a)。下列有关说法错误的是( )
营养级
呼吸作用散失的能量
A
流入下一营养级的能量
未利用的能量
输入有机物中的化学能
第一
611
120
435
1560
—
第二
127
45
M
286
97
第三
33
14
9
53
35
A. 湖心到湖岸分布的植物不同,这体现了群落的水平结构
B. 表中的A代表流向分解者的能量,这部分能量最终以热能散失
C. 第二营养级用于生长发育繁殖的能量为5.32×105kJ/m2·a
D. 表中M的值为74,第二和第三营养级的能量传递效率约为14%
【答案】C
【解析】
【分析】流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。能量的去路:
①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能;
②流向下一营养级;
③残体、粪便等被分解者分解;
④未被利用。即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
【详解】A、湖心到湖岸水分不同,光照不同,土壤成分有差异。因此,湖心到湖岸分布的植物不同,体现了群落的水平结构,A正确;
B、第一营养级同化的能量一部分通过呼吸作用散失,一部分用于生长、发育和繁殖储存在生物体内。第一营养级生物储存的能量可能被下一营养级同化而注入下一营养级,也可能死亡流向分解者,还有一部分暂时活着而而量未利用。综合以上分析,结合表中数据可知,A代表流向分解者的能量,这部分能量最终通过分解者呼吸作用以热能散失,B正确;
C、第一营养级流入下一营养级的能量为435,第二营养级输入的有机物中的化学能为97,因此第二营养级的同化量为435+97=532,第二营养级呼吸作用散失的能量为127,因此第二营养级用于生长发育繁殖的能量=同化量-呼吸作用散失的能量=532-127=405,即4.05×105 kJ/m2•a,C错误;
D、第二营养级同化的总能量为532,该值=呼吸作用散失的能量+流向分解者的能量+流入下一营养级的能量+未利用的能量,据此可以计算M=532-127-45-286=74,第二营养级的同化量为532,第三营养级通过食物链从第二营养级获得的能量(即M)为74,因此能量传递效率为74÷532=14%,D正确。
故选C。
20. 下图为某生态系统的食物网简图。现经调查得知,丁的能量2/5直接来自甲,2/5直接来自乙,1/5直接来自丙。如丁增长1㎏,则至少要消耗甲多少㎏
A. 37 B. 55 C. 244 D. 280
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】题干要求是至少消耗多少甲,故应按20%的效率进行计算。丁增长1㎏那就有2/5直接吃甲增重,这样需要消耗甲2/5÷20%=2㎏;丁增长1㎏那就有2/5直接吃乙增重,这样需要消耗甲2/5÷20%÷20%=10㎏;丁增长1㎏那就有1/5直接吃丙增重,这样需要消耗甲1/5÷20%÷20%÷20%=25㎏。这样一共需要消耗甲37㎏。
故选A。
【点睛】
21. 土壤碳封存是指通过将CO2储存于土壤,以减少大气中CO2浓度,同时增加土壤有机质含量的措施。微生物在降解有机碳的同时,能将一部分易降解的有机碳转化成更难降解的微生物残体碳,在土壤中积累下来,该过程称为土壤“微生物碳泵(MCP)”。MCP效率用相同时间内微生物残体积累的总量和呼吸总量的比值表示。下列说法错误的是( )
A. 提高MCP效率可以促进土壤碳封存,有利于实现碳中和
B. 动物的遗体、残骸被微生物同化后用于生长繁殖的能量可转化为残体碳
C. 与MCP效率低的土壤相比,MCP效率较高的土壤更有利于植物的生长
D. 植物枯枝落叶输入的量以及土壤环境都会对土壤MCP效率产生影响
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统的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。生产者是指绿色植物和能进行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】A、MCP效率的提高意味着更多的有机碳被转化为难降解的微生物残体碳,从而增加了土壤的碳封存能力,有助于减少大气中的CO₂浓度。故提高MCP效率可以促进土壤碳封存,有利于实现碳中和,A正确;
B、动物的遗体、残骸被微生物降解后,微生物会利用其中的有机物质进行生长和繁殖。在这个过程中,一部分有机碳会被转化为微生物的残体碳,这部分碳较难降解,可以在土壤中积累下来,从而增加土壤的有机质含量,促进土壤碳封存,B正确;
C、在土壤中积累下来的残体碳更难被降解,MCP效率用相同时间内微生物残体积累的总量和呼吸总量的比值表示,因此,与MCP效率高的土壤相比,MCP效率较低的土壤更有利于植物的生长,C错误;
D、土壤中的微生物(分解者)可利用植物枯枝落叶中的有机物进行MCP,而土壤环境会影响微生物的生命活动,所以植物枯枝落叶输入的量以及土壤环境都会对土壤MCP效率产生影响,D正确。
故选C。
22. 生态果园通过性引诱剂防治害虫,在林下畜养家禽,既可以控制杂草和害虫,为果树提供有机肥,又能增加经济效益。下列叙述错误的是( )
A. 性引诱剂作为化学信息影响害虫种群的出生率
B. 家禽粪便可为果树提供二氧化碳、无机盐等物质
C. 林下畜养家禽调整了果园内能量流动方向,促进了物质循环利用
D. 果农在冬季延长光照时间以提高母鸡产蛋率,属于行为信息的农业应用
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递的作用,其中,信息传递具有重要的作用。生命活动的正常进行,离不开信息传递;生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。信息还可以调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
【详解】A、性引诱剂是一种人工合成的化学物质,它能模拟害虫的性信息素,吸引并干扰害虫的交配行为。通过干扰害虫的交配,性引诱剂可以降低害虫的繁殖率,即影响害虫种群的出生率,A正确;
B、家禽粪便是一种优质的有机肥,它含有丰富的营养物质,包括无机盐、有机物被微生物分解后释放的二氧化碳等。这些物质可以为果树提供养分,促进果树的生长和发育,B正确;
C、林下畜养家禽是一种生态农业的实践方式。通过这种方式,家禽可以吃掉果园内的杂草和害虫,减少果园的除草和病虫害防治成本;同时,家禽的粪便又可以为果树提供养分,促进果树的生长。这样,果园内的能量流动方向得到了调整,物质得到了循环利用,提高了果园的经济效益和生态效益,C正确;
D、信息传递在农业生产中可用于高畜产品的产量,如适当延长光照时间,提高家禽产蛋量,是对物理信息的应用,D错误。
故选D。
23. 在一个遭受严重森林火灾后的地区,两个相邻但生态特征有所差异的森林开始自然恢复过程。森林A以前物种多样性高,包含多个层次的植物群落和复杂的食物网;森林B则相对单一,主要由同一种树种构成且物种多样性低。几年后,研究人员对比这两个森林的恢复情况。以下叙述正确的是( )
A. 森林A表现出更高的抵抗力稳定性,在火灾后迅速恢复到原有状态,因为其物种多样性促进了快速的生态位重建
B. 森林B由于物种组成简单,初期比森林A显示出更快的植被覆盖率恢复,体现了较高的恢复力稳定性,但长期抵抗力稳定性较低
C. 两个森林都展现了相似的恢复速度和模式,因为火灾作为一种自然干扰,对所有生态系统的影响基本一致
D. 森林A在火灾后几乎无法自我恢复,而森林B因为单一树种的顽强生命力快速复原,展示了高度的抵抗力稳定性
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统的稳定性是生态系统发展到一定阶段,它的结构和功能能够保持相对稳定时,表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
【详解】A、森林A物种多样性高,营养结构复杂,表现出更高的抵抗力稳定性,但是恢复力稳定性低,在火灾后恢复到原有状态所用时间长,A错误;
B、森林B由于物种组成简单,营养结构简单,抵抗力稳定性低,恢复力稳定性高,所以初期比森林A显示出更快的植被覆盖率恢复,体现了较高的恢复力稳定性,但长期抵抗力稳定性较低,B正确;
C、两个森林的恢复速度和模式不同,火灾作为一种自然干扰,对不同的生态系统的影响不同,C错误;
D、森林A的物种多样性高,在火灾后几乎无法自我恢复,而森林B因为单一树种可快速复原,展示了高度的恢复力稳定性,D错误。
故选B。
24. 科学家统计了1961-2014年间全球生态足迹总量和生态承载力总量(地球为人类提供资源的能力)的变化情况,结果如图所示,下列相关分析错误的是( )
A. 人类的生态足迹总量增长远远高于生态承载力的增长,生态盈余增加
B. 全球的生态赤字持续扩大,会不断加重全球性生态环境问题
C. 适龄婚育、优生优育控制人类自身发展可以提高生态承载力
D. 生态承载力指的是地球给人类提供资源的能力
【答案】A
【解析】
【分析】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。
【详解】A、由图可知,一个地区的生态承载力大于生态足迹时,才会出现生态盈余,人类的生态足迹总量增长远远高于生态承载力的增长,不会出现生态盈余增加,A错误;
B、一个地区的生态承载力小于生态足迹时,出现生态赤字,若全球生态赤字持续扩大,可能会造成生态系统崩溃,不断加重全球性生态环境问题等严重后果,B正确;
C、适龄婚育、优生优育控制人类自身发展,可减小全球生态足迹总量,提高生态承载力,C正确;
D、生态承载力指的是地球给人类提供资源的能力,包括生物生产性土地和水域面积的总和,D正确。
故选A。
25. 祁连山是我国重要的生态屏障,为保护其生态环境实施了退耕还林还草、天然林保护、冰川环境保护等一系列生态修复工程,该过程中平均植被覆盖度变化如下图。下列叙述正确的是( )
A. 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生存环境多样性
B. 生态修复后植被覆盖度的变化使得祁连山生态系统的恢复力稳定性增强
C. 祁连山的不同植被之间虽然存在一定程度的竞争,但可以因生态位不同而共存
D. 祁连山生态系统在促进基因流动和协同进化等方面的价值属于生物多样性的直接价值
【答案】C
【解析】
【分析】“生物多样性”是生物(动物、植物、微生物)与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,包括生态系统多样性、物种多样性和基因多样性三个层次。生物多样性是人类赖以生存的条件,是经济社会可持续发展的基础,是生态安全和粮食安全的保障。
【详解】A、生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,A错误;
B、生态修复后植被覆盖度增加使得祁连山生态系统的抵抗力稳定性增强,B错误;
C、祁连山的不同植被之间虽然存在一定程度的竞争,但是其生态位并不完全相同,可以因生态位不同而共存,C正确;
D、祁连山生态系统在促进基因流动和协同进化等方面价值属于生物多样性的间接价值,D错误。
故选C。
二、非选择题(共6题,每题10分,每空除标注外1分)
26. 长江是我国重要的生态廊道,20世纪50年代以来,捕鱼及水利工程等人类活动对长江生态系统产生了显著影响。下图为长江鱼类数据和江豚数量的历史变化及预期变化。江豚是一种哺乳动物,食物包括青鳞鱼、鳗鱼、鲈鱼等多种鱼类。请据图回答以下问题。
(1)影响长江江豚种群密度的因素有( )
A. 迁入率和迁出率 B. 出生率和死亡率
C. 食物资源量 D. 栖息环境质量
(2)据图分析,在1981-2020年期间,长江鱼类总现存量下降的原因是( )
A. 每年的鱼类捕捞量增大 B. 江湖重新连通
C. 鱼类产卵孵化数量降低 D. 江豚数量减少
(3)随着鱼类总现存量下降,江豚种群数量下降,这体现了生态系统中生物之间存在着_______关系。(编号选填)
①种间互助②种间竞争③种内斗争④捕食
(4)相较于1960s,2020年长江生态系统抵抗力稳定性_______(升高/降低/不变)。
(5)定期开启长江上游的多处水坝闸门,将有助于长江生态系统( )
A. 物质不断循环 B. 能量不断流动
C. 组成成分相对稳定 D. 生物个体数量不变
(6)预计在2020-2050年间,江豚的种群数量曲线为( )
A. B.
C. D.
(7)要维持鱼类的总现存量,在2031-2050年期间可采取的合理措施是( )
A. 在鱼类繁殖期加强江湖连通 B. 加强长江水质监测与治理
C. 管控渔网网眼的尺寸标准 D. 在长江水域引入新的鱼类
(8)请从生态系统组成成分的角度,结合上述资料,选取一个方面来说明十年禁渔对维持长江生态系统稳定的作用。_________________。
【答案】(1)ABCD (2)C
(3)④ (4)降低 (5)ABC (6)C (7)ABC
(8)鱼类作为生态系统中的消费者,禁渔使草食性鱼类增多,从而控制水生植物等生产者的生长范围和速度,防止其过度繁殖;禁渔使江豚以及肉食性鱼类的数量回升,从而调控被捕食生物的种群数量,保证生态系统的平衡;鱼类数量增加也为分解者提供了更多的有机物质来源,促进了分解者的活动,加速了生态系统的物质循环;鱼类数量增加使食物网更为复杂,从而促进了生态系统的能量流动和物质利用。(以上分析或其他合理分析中答出一个方面即可)
【解析】
【分析】种群的数量特征包括种群密度、生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构(年龄组成)和性别比例,其中种群密度是最基本的数量特征,出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的大小,性别比例直接影响种群的出生率,年龄结构预测种群密度变化。
【小问1详解】
种群密度直接受出生率、死亡率、迁入率和迁出率的影响,同时食物多少与栖息环境质量也会通过影响上述速率而影响种群密度。
故选ABCD。
【小问2详解】
据图分析,在1981-2020年期间鱼类捕捞量并不高,且经过了江河阻隔,同时江豚种群数量也下降,鱼类总现存量明显下降,而十年禁渔后鱼类总量增加,据此推测在1981-2020年期间,长江鱼类总现存量下降的原因是鱼类产卵孵化数量降低。
故选C。
【小问3详解】
江豚以鱼类为食,鱼类数量减少会导致江豚种群数量下降,二者呈捕食关系。
故选④。
【小问4详解】
在1981-2020年期间,鱼类等生物多样性降低,食物链与食物网被削弱,导致长江生态系统的抵抗力稳定性下降。
【小问5详解】
定期开启水坝闸门可使河湖相对连通,维持水系畅通和鱼类繁衍,有助于生态系统组成成分(包括各种生物种群和非生物环境)保持相对稳定,同时有利于物质不断循环和能量流动,但生物个体数量也会不断变化。
故选ABC。
【小问6详解】
随着“十年禁渔”和后续保护措施的实施,江豚种群初期恢复速度较快,后期由于环境容纳量的限制,增长速率放缓,大致呈“S”型增长曲线。
故选C。
【小问7详解】
ABC、在鱼类繁殖期加强江湖连通、治理并监测水质、对渔具网眼大小加以管控,均有利于鱼类种群的恢复和维持,ABC正确;
D、盲目引入外来鱼类易破坏原有生态平衡,故不宜采取,D错误。
故选ABC。
【小问8详解】
从生态系统组成成分的角度分析,鱼类作为生态系统中的消费者,禁渔使草食性鱼类增多,从而控制水生植物等生产者的生长范围和速度,防止其过度繁殖;禁渔使江豚以及肉食性鱼类的数量回升,从而调控被捕食生物的种群数量,保证生态系统的平衡;鱼类数量增加也为分解者提供了更多的有机物质来源,促进了分解者的活动,加速了生态系统的物质循环;鱼类数量增加使食物网更为复杂,从而促进了生态系统的能量流动和物质利用。(以上分析或其他合理分析中答出一个方面即可)
27. 能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,它们同时进行,彼此相互依存,不可分割。图1表示氮循环的基本环节。图2为某红松人工林能量流动的调查结果,该人工林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的,表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解,剩余积累于土壤。回答下列问题:
注:植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量,其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。
(1)氮循环是指________在生物群落和非生物环境之间发生的循环。由图1可知,氮元素在非生物环境中的存在形式有_______(答出2种)等。
(2)在自然生态系统中,一方面通过各种_______作用使大气中的氮可以被植物所利用,另一方面又通过________作用使氮不断重返大气,从而使氮的循环处于一种平衡状态。尽管如此农田中还要不断地施加氮肥,这样做的原因是________。
(3)据调查,农田中从植物到家禽的能量传递效率远远小于10%,原因是_______,为提高农田中从植物到家禽的能量传递效率,以下措施可行的是_______(填字母)。
A.将家禽进行圈养,减少活动范围
B.选择消化吸收能力强的优良家禽
C.利用微生物对收割的草进行发酵
D.缩短食物链
(4)据图2分析,E表示初级生产量,E3的产生是通过________过程实现的,是物质循环的必要环节,E3占净初级生产量的________(用百分数表示)。
【答案】(1) ①. 氮元素 ②. 氮气、硝酸盐、亚硝酸盐、铵态氮
(2) ①. 固氮 ②. 反硝化 ③. 农产品输出过程中农田中氮元素会减少
(3) ①. 植物还有一部分被其他植食动物所食 ②. BC
(4) ①. 分解者的分解作用 ②. 36%
【解析】
【分析】题意分析,总初级生产量指生产者通过光合作用固定的能量;次级生产量是指在单位时间内由于动物和微生物的生长和繁殖而增加的生物量或所贮存的能量;次级生产量=同化量-呼吸量。E是生产者固定的太阳能,E1为净初级生产量,E2为植物自身呼吸消耗的能量。
【小问1详解】
生态系统的物质循环概念: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,所以氮循环是指氮元素在生物群落和非生物环境之间发生的循环。根据图示信息,氮元素在非生物的环境中可以以氮气、硝酸盐、亚硝酸盐、铵态氮等形式存在。
【小问2详解】
由图可知,自然生态系统中,一方面通过各种固氮作用使氮可以被植物所利用,另一方面又通过反硝化作用使氮不断重返大气,从而使氮的循环处于一种平衡状态。因为人类需要从农田中获得农产品,导致土壤中的氮元素减少,故农田中需要不断地施加氮肥,以防产量降低
【小问3详解】
农田中的植物还有一部分被其他植食动物所食,所以农田中从植物到家禽的能量传递效率远远小于10%,为提高农田中从植物到家禽的能量传递效率,以下措施可行的是:
A、虽然圈养可以减少家禽的能量消耗,但这并不直接提高能量传递效率,A错误;
B、消化吸收能力强的家禽能更有效地利用食物中的能量,从而提高能量传递效率,B正确;
C、发酵过程可以分解植物中的纤维素等难以消化的物质,使其更容易被家禽吸收,从而提高能量利用效率,C正确;
D、家禽直接吃草,缩短食物链不改变家禽的同化效率,不能提高能量传递效率,D错误。
故选BC。
【小问4详解】
据图2可知,总初级生产量指生产者通过光合作用固定的能量,次级生产量是指在单位时间内由于动物和微生物的生长和繁殖而增加的生物量或所贮存的能量,次级生产量=同化量-呼吸量。E表示初级生产量,E3的产生过程是依靠分解者的分解作用实现的,是物质循环的必要环节。E1为净初级生产量,E3占净初级生产量的(18×1010)/(50×1010)×100%=36%。
28. 浅水湖泊养殖过程中,受排放的生活污水和工业污水的影响,水体中N、P等无机盐含量增加,从而导致了富营养化,这是驱动湖泊从清水态向浑水态转换的主要原因。此外,随着无机盐浓度的增加,某些浮游植物(如微囊藻等)大量繁殖,形成水华,促使水质也变得浑浊。科研人员调查了某人工浅水湖泊的水质变化,结果如图1所示。图2为开展生态修复措施中的植物床处理段的示意图。请回答下列问题:
(1)依据题干信息分析,富营养化是一些浮游植物逐渐成为水体中______的过程。水生生物死亡后被微生物分解,引起水体的溶氧量下降,造成水生生物数量进一步减少,加剧破坏了生态系统的稳态,该方式称为______调节。该湖泊从清水态向浑水态变化过程中植物的变化是______,流经该浅水湖泊生态系统的总能量为______。
(2)生态修复初期,实行了禁渔措施,鱼类资源和水质都有了一定的改善,说明生态系统具有一定的______能力。在富营养化的人工浅水湖泊中微囊藻大量繁殖,造成鱼虾大量死亡,会造成该生态系统的______稳定性下降。而植物床中的湿地植物能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等,从而抑制了微囊藻等浮游藻类的生长,这一现象体现了生态系统的信息传递能够____________;
(3)在生态修复过程中,植物床中的植物不仅可以吸收污水中的N、P等,避免水体富营养化,还可以吸收污水中部分的重金属离子。实际操作中,常采用______措施除去该环境中富集的N、P等元素。若污水中含有重金属,则植物床处理段食物链中不同营养级生物体内重金属含量的特点是____________。引入对污染物净化能力较强的芦苇等水生植物来修复该湖泊生态系统,主要遵循了生态工程的______原理。
【答案】(1) ①. 优势种 ②. 正反馈(反馈) ③. 浮游植物逐渐增多,而沉水植物逐渐减少甚至消失 ④. 生产者固定的太阳能和污水有机物中的化学能
(2) ①. 自我调节 ②. 抵抗力 ③. 调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定
(3) ①. 定期回收植物床并更新植物 ②. 营养级越高,重金属的含量越高 ③. 自生
【解析】
【分析】生态工程所遵循基本原理:整体,协调、循环、自生等。 1、自生:由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。遵循自生原理,需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。 2、循环:循环是指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表的转化效率较高。 3、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。 4、整体:遵循整体原理,首先要遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
【小问1详解】
富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象,一些浮游植物逐渐成为水体中优势种;正反馈是指受控部分发出反馈信息,其方向与控制信息一致,可以促进或加强控制部分的活动,水生生物死亡后被微生物分解,造成水生生物数量进一步减少,加剧破坏了生态系统的稳态,该方式称为正反馈调节;该湖泊从清水态向浑水态变化过程中植物的变化是浮游植物逐渐增多,而沉水植物逐渐减少甚至消失,氧气含量减少,水质恶化;该湖泊受排放的生活污水和工业污水的影响,流经该浅水湖泊生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和污水有机物中的化学能。
【小问2详解】
生态系统具有一定的自我调节能力,禁渔期间,鱼类资源和水质都有了一定的改善;鱼虾大量死亡,物种数量下降,生态系统的食物网变简单,抵抗力稳定性下降;植物床中的湿地植物能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等,从而抑制了微囊藻等浮游藻类的生长,说明信息传递可以调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
【小问3详解】
植物床中的植物不仅可以吸收污水中的N、P等,还可以吸收污水中部分的重金属离子,但这些植物死亡后其中的离子会再次回到水体中引起二次污染,因此定期回收植物床并更新植物可以除去该环境中富集的N、P等元素;由于重金属沿着食物链逐级积累且难降解,一刹那植物床处理段食物链中不同营养级生物体内重金属含量营养级越高,重金属的含量越高;引入对污染物净化能力较强的芦苇等水生植物来修复该湖泊生态系统,主要遵循了生态工程的自生原理,即由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。遵循自生原理,需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。
29. 2021年2月25日,习近平总书记庄严宣告:我国脱贫攻坚战取得了全面胜利!我国将全面进入建设小康社会的时代。为响应总书记号召,某地全面展开“乡村振兴战略”,开展了集现代农业、休闲旅游、田园社区为一体的生态农业“田园综合体”。
(1)打造以种植采摘、特色养殖和休闲度假为一体的多功能生态农业是振兴乡村经济的重要举措,区别生态农业群落和传统农业群落的重要特征是______。
(2)在生态采摘园内设置一些鸟巢,招引更多的鸟类防治害虫,属于______防治,该防治的优势是______。
(3)建设农村生态文明的重点工作之一是农村污染的防治。某地农民通过发展鲫鱼养殖已经逐渐致富,可是高密度水产养殖引起了水域生态系统水体富营养化,越来越影响鲫鱼的产量。下图所示为利用稻田生态系统净化鱼塘尾水的示意图,箭头所指为水流方向。请回答以下相关问题:
①鱼塘的塘边到塘中央生长着多种多样的生物。垂钓者在鱼塘边垂钓时,往往会被蚊子叮咬,研究发现蚊子触角中有识别乳酸的受体,以此寻找人类的位置,该信息是______信息,这说明信息传递具有的作用是______;为了从根本上降低蚊子数量,可清除环境中的污水塘、房前屋后的积水容器、池塘养鱼捕食蚊子幼虫等,原因是这些措施降低了蚊子的______。
②假设鱼塘中的鲫鱼只捕食蓝藻和小虾,小虾只捕食蓝藻,能量传递效率为20%,则当鲫鱼直接捕食蓝藻的比例由1/5变为1/2时,理论上鲫鱼的产量会上升______%。
③出现藻类水华的鱼塘尾水流经稻田后,B处水样中藻类数量大大减少。从种间关系角度分析,藻类数量减少的原因是______。(答出两点)
④为保证水稻和鱼的正常生长,仍需要不断有人工进行物质投入的原因是______。
【答案】(1)物种组成
(2) ① 生物 ②. 减少环境污染等
(3) ①. 化学 ②. 生命活动的正常进行离不开信息的传递 ③. 环境容纳量(K值) ④. 40 ⑤. 水稻等作物与藻类竞争光照、竞争N、P等无机盐;动物摄食;微生物等产生杀藻物质 ⑥. 该生态系统每年都会有产品(大米、鱼等)的输出,带走大量物质
【解析】
【分析】信息传递在生态系统中的作用:(1)生命活动的正常进行,离不开信息的作用;(2)生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;(3)信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
【小问1详解】
物种组成是区分不同群落的重要特征,故区别生态农业群落和传统农业群落的重要特征是群落的物种组成。
【小问2详解】
在生态采摘园内设置一些鸟巢,可以招引更多的鸟类来防治害虫,这属于生物防治,生物防治可减少农药的使用,因此可减少对环境的污染。
【小问3详解】
①蚊子触角中有识别乳酸的受体,以此寻找人类的位置,从而为自己的生存寻找到食物,乳酸是一种化学物质,因此为化学信息,上述实例说明生命活动的正常进行离不开信息的传递。清除环境中的污水塘、房前屋后的积水容器、池塘养鱼捕食蚊子幼虫等,降低了蚊子种群的环境容纳量,从而降低其种群的数量。
②假设调整比例前鲫鱼获得的产量为a,则需要蓝藻的数量为1/5a÷20%+4/5a÷20%÷20%=21a,调整比例后,假设鲫鱼获得的产量为b,则需要蓝藻的数量为1/2b÷20%+(1-1/2)b÷20%÷20%=15b,由于调整食性前后,蓝藻固定太阳能的量不变,所以21a=15b,a=5b/7,则鲫鱼的产量会上升(b-5b/7)÷5b/7×100%=40%。
③出现藻类水华鱼塘尾水流经稻田后,由于水稻等作物与藻类竞争光照和N、P等无机盐,以及动物摄食和微生物等产生的杀藻物质一系列因素,都会导致B处水样中藻类数量大大减少。
④由于该生态系统每年都会有产品(大米、鱼等)的输出,带走大量物质,使物质不能在该生态系统内完成循环利用,因此为保证水稻和鱼的正常生长,仍需要不断有人工进行物质投入。
30. 矿藏开采后往往会造成山体、土壤和植被,乃至整个地区生态系统的破坏。矿区极端恶劣的土地条件,又会阻碍植被的生长。尤其是规模巨大的采矿业,不仅会对土地景观造成巨大的影响,还可能产生严重的重金属污染。如何恢复矿区废弃地的生态环境,从而实现经济、社会与环境持续协调的发展,越来越多地受到人们的关注。图1是某矿区废弃地的生态恢复工程流程图,请回答下列问题:
(1)矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复以及植被恢复所必需的____________(填“动物”、“植物”或“土壤微生物”)群落的重建。
(2)在植被恢复过程中应选择当地物种,这体现了生态工程的____________原理;该生态修复工程建设时,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,这体现了生态工程的____________原理。
(3)恢复植被的措施是植树和种草,而不选择种植农作物的原因是____________(答出一种即可)。
(4)结合图1分析,牲畜的同化量有三个去向,一是____________;二是____________;三是____________。
(5)利用植物修复技术将土壤中的重金属(如:Cd)富集到植物体内,进行后续处理(例如,收集植物组织器官异地妥善储存),可降低土壤中重金属的含量。将杨树苗移栽到Cd污染的土壤中,半年后测定植株不同器官中Cd含量(如图2)。据图可知,植株的____________进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。相对于一年生草本植物,采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物的优势在于____________(写出两点即可)。
【答案】(1)土壤微生物
(2) ①. 协调(或:协调、自生) ②. 整体
(3)矿区土壤条件恶劣,不适宜农作物的生长(或:若种植农作物,矿区的重金属会通过食物链危害人类)
(4) ①. 用于呼吸作用,以热能的形式散失 ②. 流入下一营养级 ③. 流入分解者被分解者利用
(5) ①. 叶 ②. 杨树的根系发达,有利于吸收土壤中的Cd;杨树属于多年生木本植物,可多次收集叶片对Cd进行处理;杨树对Cd的富集能力强,积累量大
【解析】
【分析】生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对人工生态系统进行分析、设计和调控,或对已被破坏的生态环境进行修复、重建,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境。生态工程建设的目的就是遵循生态学规律,充分发挥资源的生产潜能,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【小问1详解】
矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复和土壤微生物群落的重建,为加速矿区生态环境的恢复,具体采用的措施有人工制造表土、多层覆盖、植被恢复工程等;
【小问2详解】
在植被恢复过程中应选择当地物种,这体现了生态工程的协调原理;该生态修复工程建设时,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,这体现了生态工程的整体原理;
【小问3详解】
矿区土壤条件恶劣,不适宜农作物的生长,因此恢复植被的措施是植树和种草,而不是种植农作物;此外,若种植农作物,矿区的重金属会通过食物链危害人类;
【小问4详解】
由图1分析可知,牲畜的同化量有三个去向,一是用于呼吸作用,以热能的形式散失;二是流入下一营养级;三是流入分解者被分解者利用;
【小问5详解】
据图可知,植株的叶进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。相对于一年生草本植物,采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物的优势在于杨树的根系发达,有利于吸收土壤中的Cd;杨树属于多年生木本植物,可多次收集叶片对Cd进行处理;杨树对Cd的富集能力强,积累量大。
31. 莲藕是重要的水生经济作物,我国通常采用“莲虾共养”生态种养模式,如图1所示。小龙虾摄食藕蛆(一种蛀食莲藕根茎的寄生性害虫)和水草,水下莲藕的嫩芽、烂根、腐叶可为小龙虾提供食物。小龙虾可以在底泥中打洞,增强底泥的透气性。
(1)地下茎(莲藕)内部具有发达的气腔结构,维持根茎细胞呼吸。推测地下茎的细胞不具备的结构有________。
A. 线粒体 B. 高尔基体 C. 叶绿体 D. 内质网
(2)莲藕与小龙虾的种间关系属于________(编号选填)
①原始合作 ②互利共生 ③捕食 ④种间竞争 ⑤寄生
(3)莲虾共养田中浮萍仅分布在表层30cm以内,下层被沉水植物占据。这种现象主要体现了群落的________(填“水平”或“垂直”)结构。
科研团队对单一种莲田(A)、单一养虾田(B)和莲虾共养田(C)的生态系统进行研究,结果如表。
模式
物种数
小龙虾种群密度(只/m2)
藕蛆生物量(g/m2)
农药使用量(g/亩)
总生产量(kJ/m2·a)
A
12±2
—
56±8
120±20
5.2×103
B
8±1
4.2±0.5
—
250±30
3.8×103
C
18±3
5.8±0.7
10±2
50±10
7.6×103
三种模式生态系统特征对比
注:“总生产量”为该生态系统中每平方米每年通过生产者固定的能量。
(4)对三种模式的生态系统进行比较,下列说法正确的有_______。
A. 模式A中藕蛆生物量最多,因此它处于生物量金字塔的最底层
B. 模式B中的总生产量最低,因此支撑的食物网最复杂
C. 模式C中的物种数最高,有利于提高抵抗力稳定性。
D. 模式C中农药使用量最少,说明该模式的自我调节能力最强
(5)为对害虫进行生物防治,研究人员对于莲花夜盗蛾、斜纹夜蛾等害虫进行了杀虫灯诱杀和性诱剂诱杀,利用生态学的功能是_______(编号选填)
①物质循环 ②能量流动 ③信息传递
(6)科研团队推测,莲虾共养田(模式C)中藕蛆生物量低的原因是:藕蛆蛀食莲藕时,莲藕根部细胞受损会释放挥发性有机物,吸引小龙虾捕食藕蛆。科研团队设计实验验证这一推测,所选实验材料是_______(编号①~③中选填);将实验材料分别放入实验装置(“Y迷宫”)中的不同位置,如图2所示,实验操作的顺序是_______(编号④~⑧中选填并排序)。
①未受损的健康莲藕
②模拟藕蛆蛀食伤口的莲藕(被针穿刺根部)
③未受损的健康莲藕(喷洒藕蛆的唾液)
④在C处放入吃饱的小龙虾
⑤在C处放入饥饿的小龙虾
⑥用活性炭分别收集各实验材料中的挥发性有机物
⑦活性炭分别放入“Y迷宫”A、B处,并加入藕蛆
⑧统计小龙虾对A、B处的选择次数和捕食率差异
【答案】(1)C (2)①③
(3)垂直 (4)CD
(5)③ (6) ①. ①②③ ②. ⑥⑦⑤⑧
【解析】
【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,组成成分又包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,营养结构包括食物链和食物网。
2、种间关系主要有竞争、寄生、捕食和互利共生等。
【小问1详解】
莲藕的地下茎(莲藕)位于水下,无法接触光照,因此不需要进行光合作用。叶绿体是光合作用的场所,地下茎细胞中不具备该结构。而线粒体(细胞呼吸)、高尔基体(加工蛋白质)、内质网(合成有机物)均为植物细胞的常规细胞器,与细胞呼吸和物质合成相关,地下茎细胞中存在这些结构,C符合题意。
故选C。
【小问2详解】
题意显示,小龙虾摄食藕蛆(害虫)和水草,同时利用莲藕的残渣作为食物,而莲藕通过小龙虾的活动(如打洞)改善底泥透气性。这种关系对双方都有利,但分开后可以独立生存,即表现为原始合作;小龙虾摄食水下莲藕的嫩芽,具有捕食关系。
故选①③。
【小问3详解】
浮萍分布在表层30cm以内,沉水植物在下层,这种分层现象是群落的垂直结构的典型表现。
【小问4详解】
A、生物量金字塔的底层是生产者(如莲藕),而不是藕蛆(消费者),A错误;
B、总生产量低可能意味着生态系统能量输入少,与食物网复杂性无直接关系,B错误;
C、物种数多(高生物多样性),食物网复杂,能提高生态系统的抵抗力稳定性,C正确;
D、农药使用量少说明生态系统自我调节能力强,D正确。
答案CD。
【小问5详解】
杀虫灯和性诱剂是通过物理或化学信号(如光、性信息素)诱杀害虫,属于信息传递在生态系统中的应用。
故选③。
【小问6详解】
本实验的目的是验证 “莲藕受损释放挥发性有机物吸引小龙虾”。因此实验的自变量为莲藕是否受损,因变量为小龙虾是否被吸引,因此实验过程中选择的材料为 ①未受损健康莲藕(空白对照); ②模拟藕蛆蛀食伤口的莲藕(针刺根部,模拟受损); ③未受损健康莲藕喷洒藕蛆唾液(排除藕蛆唾液干扰,验证是否为莲藕自身释放的物质)。
相应的实验步骤为: 用活性炭收集实验材料中的挥发性有机物(⑥)。 将活性炭分别放入“Y迷宫”的A、B处,并加入藕蛆(⑦)。 在C处放入饥饿的小龙虾(⑤),其目的为了使实验现象明显,以确保小龙虾有捕食行为。 统计小龙虾对A、B处的选择次数和捕食率差异(⑧)。
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