内容正文:
专题通关19 生态系统及人与环境
1.B 海参能以底栖微藻为食,说明它可作为消费者,它又能以生物遗体残骸为食,说明其亦可作为分解者,A正确;标记重捕法适用于活动能力强、活动范围广的动物,因牡蛎养殖在挂笼中,故调查其种群密度时不能用标记重捕法,B错误;养殖的海带数量过多可影响小型浮游植物的生长,进而影响以小型浮游植物为食的牡蛎的生长,导致牡蛎减产,C正确;该海水立体养殖模式充分利用了群落的垂直结构,充分利用了其中的空间和资源,D正确。
2.D 由图可知,甲数量增多,会使乙数量减少,说明甲以乙为食;乙数量减少,会使丙数量增多,说明乙以丙为食,因此,乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者,A正确。甲和乙是捕食与被捕食的关系,两者的种群数量变化相互制约、互为因果,B正确。甲、乙、丙的数量变化相互制约,导致其数量不会有很大变化,体现了群落内的负反馈调节,C正确。该生态系统中能量流动的方向是丙→乙→甲,D错误。
3.D 分解者不参与食物链的构成,A错误;乙为初级消费者,B错误;丙为三级消费者,C错误;由于污染物随着食物链中营养级别的升高在生物体内的含量逐步升高,因此通过对食物链逐级富集过程的研究可认识污染物的迁移转化规律,D正确。
4.D 该食物网中最长的食物链:水草→甲→乙→丙→丁,A错误;食物网中甲处于第二营养级,为初级消费者,乙处于第二、三营养级,属初级或次级消费者,B错误;该食物网中具有捕食和竞争关系的是甲和乙、乙和丙、丙和丁,C错误;营养级越低的生物体内重金属含量越少,营养级越高的生物体内重金属含量越多,D正确。
5.B 图1中的食物网包含了生态系统中的生产者和各级消费者,缺少分解者,所以不能构成一个群落,A错误;鳑鱼作为次级消费者的食物链有2条,分别是藻类等浮游植物→浮游动物→鳑鱼→鲌鱼、藻类等浮游植物→白虾→鳑鱼→鲌鱼,鲌鱼能够以鳑鱼为食,鳑鱼和鲌鱼都能以白虾为食,因此鳑鱼和鲌鱼的种间关系是捕食和种间竞争,B正确;由图1可知,鲌鱼处于第三、四营养级,其排出的粪便中的能量属于上一营养级的部分同化量,C错误;在图2中,A是大气中的CO2库,B是生产者,C是消费者,D是分解者,B、C、D构成了生物群落,碳元素在生物群落和非生物环境之间以CO2的形式流动,在生物群落内部以有机物的形式流动,即碳元素以 CO2 形式流动的过程有①(光合作用)②③④(均为呼吸作用),在⑦过程中以有机物的形式流动,D错误。
6.C 蚯蚓以泥土和有机物质为食,蚯蚓属于生态系统中的分解者,A正确;蚯蚓粪便是一种理想的团粒结构,孔隙多,通气性好,可间接改变土壤理化性质,故蚓粪可增加土壤的通气性,促进好氧微生物的繁殖以改变土壤理化性质,B正确;农作物同化量a是指其通过光合作用固定的太阳能(包括f1),C错误;能量传递效率是相邻营养级同化量之比,第一营养级和第二营养级之间的传递效率为d/a×100%,D正确。
7.C 可用样方法来调查果树蚜虫的种群密度,A错误;生物群落是指某自然区域内所有生物的总和,据此可知,果园生态系统中,果树、蚜虫和蚜虫的天敌不能构成生物群落,B错误;“以虫治虫”属于生物防治,可减少对环境的污染,这是生物防治的典型优点,C正确;“以草肥田”实现了物质的循环利用,而生态系统的能量流动是单向的,不能循环利用,D错误。
8.C 信息素属于化学物质,棉铃虫释放的信息素向赤眼蜂传递了化学信息,A正确;生物防治是利用物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物的方法,利用赤眼蜂防治棉铃虫属于生物防治,B正确;棉铃虫捕食棉田作物不需要凭借该信息,C错误;利用赤眼蜂防治棉铃虫,从而调节棉铃虫的种群数量,有利于提高生态系统稳定性,D正确。
9.A 碳足迹是指扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积,A错误;生态足迹的持续增大,意味着对资源的需求和对环境的压力增加,可能会导致土地荒漠化和海平面上升等生态问题,B正确;培育高光合效率的农作物可以提高单位面积的生产力,“桑基鱼塘”等生产方式实现了资源的高效利用和循环,这些都能减少生态足迹,C正确;健康环保的生活方式,如低碳出行减少了能源消耗和温室气体排放,多吃素食降低了对畜牧业的需求,从而减少土地占用等,可有效减少生态足迹,D正确。
10.D 成都人民公园植被葱郁,是人们的“城市氧吧”,体现了生物多样性的直接价值和间接价值,A错误;保护生物多样性最有效的措施是就地保护,易地保护是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会,B错误;生物多样性包含基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,生物圈内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因,以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性,C错误;公园城市的建成有利于提高物种丰富度,使城市生态系统的自我调节能力更强,因此有利于维持城市生态系统稳定性,D正确。
11.A 生产者主要是指绿色植物,是生态系统的基石,即图中的A;A是生产者,B是消费者,A与B之间是捕食关系,A中碳元素以含碳有机物形式流向B,A和B中碳元素以含碳有机物形式流向遗体残骸,遗体残骸中碳元素以含碳有机物形式流向C (分解者)和化石燃料,故图中碳元素以含碳有机物形式流动的过程有⑤⑥⑦⑧⑨,A错误。④是化石燃料的燃烧,该过程加速了大气中CO2浓度的升高,使温室效应加剧,全球变暖,B正确。①②是各种生物的呼吸作用,③表示分解者的分解作用,④是化石燃料的燃烧,①②③④能将含碳有机物分解成CO2回到环境中去,⑩主要是光合作用,是将大气中的CO2合成含碳有机物引入到生物群落中,“碳中和”即进入生物群落的碳和释放到大气中的碳相等,因此碳中和时⑩=①+②+③+④,C正确。“碳封存”是指将捕集的CO2送到地下或海底封存,该方法可能会对环境造成一定的负面影响,例如会导致地下或海底CO2浓度过高,过高浓度的CO2将杀死土壤微生物或深海生物,D正确。
12.B 植物能够净化水质体现了生物多样性的间接价值(生态功能),A错误;对照组总氮和总磷质量浓度有一定下降,表明该人工湿地生态系统具有一定的自我净化能力,B正确;只引种水葫芦,生物多样性较低,不能显著提高河流的抵抗力稳定性,C错误;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,引种净化能力强的多种植物遵循了生态工程的自生原理,D错误。
13.解析:(1)建造人工林时,一般不会只种植单一树种,原因是物种多样性程度越高,营养结构越复杂,生态系统的稳定性越高,只种植单一树种会导致生态系统稳定性下降;荒漠中建立人工林防沙治沙,一定程度上可防止荒漠向沙漠演化,说明人类活动会改变群落演替的方向和速度。(2)羊摄入的有机物(草)含大量纤维素,不易消化吸收,能量随粪便排出的比例相对较大,因此可能导致羊的同化量和摄入量的比值相对较低;同化量-用于自身生长、发育和繁殖的能量=呼吸作用消耗的能量,该金雕种群同化的能量中约30%用于自身生长、发育和繁殖,因此金雕种群呼吸作用消耗的能量约为5.0×108×70%=3.5×108(J·hm-2·a-1)。(3)捕食者与被捕食者的个体行为和种群特征为对方提供了大量的有用信息,这说明信息传递可以调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
答案:(1) 物种多样性程度越高,营养结构越复杂,生态系统的稳定性越高,只种植单一树种会导致生态系统稳定性下降 人类活动会改变群落演替的方向和速度 (2) 羊摄入的有机物(草)含大量纤维素,不易消化吸收,能量随粪便排出的比例相对较大 3.5×108 (3)调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
14.解析:(1)红树林摄取碳元素的主要方式是光合作用。该生态系统中的植物同化的能量一部分通过呼吸作用以热能散失,另一部分用于自身的生长、发育、繁殖。(2)生物多样性的直接价值是对人类有食用、药用和作为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。间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面。湿地公园是生态观光、科普教育的理想场所,体现了生物多样性的直接价值,湿地公园能净化水质、调节气候,体现了生物多样性的间接价值。(3)①用遥感技术可以减少人为干扰,不间断拍摄进行调查可以动态监控种群数量的变化,总的来说这种方法有利于对特殊地形取样调查,使数据更准确。②植物的生态位主要考虑该植物在该区域内出现的频率,种群密度,植株高度以及它与其他物种的关系等。所以引进物种需要考虑植株的高度、在当地有无敌害及对其他物种是否形成敌害等因素。③为提高红树林生态系统的稳定性,可以适当控制引进树种规模,扩大本土物种的种植,增加物种多样性,增加营养结构的复杂性,从而提升生态系统的稳定性。
答案:(1)光合作用 用于自身的生长、发育、繁殖
(2)直接和间接 (3)①可以动态监控种群数量的变化、有利于对特殊地形取样调查、减少人为干扰使数据更准确 ②引进物种植株的高度、在当地有无敌害及对其他物种是否形成敌害等因素 ③适当控制引进树种的规模,扩大种植本土物种
15.解析:(1)湖泊从清水态变成浑水态说明生态系统的自我调节能力(或抵抗力稳定性)是有限的。(2)从生态系统组成成分的角度来看,湖泊中的鱼鳞藻和脆杆藻为生产者,属于第一营养级。鱼鳞藻、脆杆藻和微囊藻都属于生产者,在富营养化的湖泊中微囊藻大量繁殖,导致鱼鳞藻、脆杆藻不断下降,该原因属于生物因素。(3)据图2可知,微囊藻的数量随着营养化程度的提高而升高,其数量变化可通过抽样检测法进行调查。微囊藻大量繁殖,造成鱼虾大量死亡,生物多样性降低,导致该生态系统的生态平衡被破坏,即结构平衡、功能平衡、收支平衡等被破坏。种植茭白、莲藕等挺水植物除了获得经济收益,还能通过种间竞争抑制微囊藻的繁殖,进而治理富营养化,这遵循生态工程的自生(通过有效选择生物组分并合理布设,有助于生态系统维持自生能力)、协调(处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量)、整体(进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力)等生态学基本原理。(4)生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,要研究湖泊中草鱼的生态位,需要研究的方面有栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,该生态系统中养殖的各种鱼类都占据着各自相对稳定的生态位,其意义是有利于不同鱼类之间充分利用环境资源。据表分析,草鱼用于生长、发育和繁殖的能量=摄入量-粪便中的能量-呼吸作用散失的能量=117.6-55.6-42.4=19.6[kJ/(cm2·a)],草鱼同化藻类中的能量=草鱼同化的能量-草鱼同化饲料中的能量=117.6-55.6-15.2=46.8[kJ/(cm2·a)],则藻类到草鱼的能量传递效率=草鱼同化藻类中的能量/鱼鳞藻、脆杆藻同化的能量×100%=46.8/301.2×100%≈15.5%。
答案:(1)自我调节能力(或抵抗力稳定性) (2)第一 生物因素 (3)抽样检测 结构平衡、功能平衡、收支 种间竞争 协调、自生、整体 (4)有利于鱼类充分利用环境资源 19.6 15.5%
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专题通关19 生态系统及人与环境
(满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分)
1.(2025·湖北黄冈模拟)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。下列相关叙述错误的是( )
A.海参在该生态系统中属于消费者和分解者
B.估算牡蛎种群密度时常用标记重捕法
C.养殖的海带数量过多可能造成牡蛎减产
D.海水立体养殖模式能充分利用空间和资源
2.(2025·湖北宜昌模拟)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示,图中箭头表示种群之间数量变化的关系,如甲数量减少导致乙数量增多。下列叙述错误的是( )
A.乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
B.甲和乙的种群数量变化相互制约、互为因果
C.甲、乙、丙数量变化体现了群落内的负反馈调节
D.该生态系统中能量流动的方向是甲→乙→丙
3.(2025·湖北武汉模拟)生物富集作用是指通过生态系统中食物链或食物网的各营养级,使某些污染物在生物体内逐步浓集的趋势。如图为某条食物链中各生物体内有毒物质的相对含量,其中甲、乙、丙、丁4种生物各自只占一个营养级,且构成一条食物链。下列叙述正确的是( )
A.甲可能为分解者,能将有机物分解成无机物被绿色植物再利用
B.乙为次级消费者,其粪便中含有的能量是上一营养级同化量的一部分
C.丙为生产者,其同化的能量去向有以热能形式散失和流向下一营养级甲
D.通过对食物链逐级富集过程的研究可认识污染物的迁移转化规律
4.(2025·河南郑州校考)某湖泊由于生活污水和工业废水(含有可被生物富集的重金属)的排入,水质逐渐恶化。经过治理后,河水又恢复了清澈。如图为该湖泊生态系统中的部分营养结构。下列相关叙述正确的是( )
A.该食物网中最长的食物链:水草→甲→丙→丁
B.该食物网中甲和乙处于第二营养级,为次级消费者
C.该食物网中具有捕食和竞争关系的只有甲和乙、丙和丁
D.推测食物网中水草和藻类体内重金属含量最少,丁最多
5.(2025·江苏南通模拟)图1是科研人员绘制的太湖某区域的部分食物网示意图。图2表示碳循环过程,其中A~D代表生态系统的相关成分。相关叙述正确的是( )
图1
图2
A.图1中所有的生物构成了太湖该区域的一个完整的生物群落
B.鳑鱼作为次级消费者的食物链有2条,鳑鱼和鲌鱼的种间关系是捕食和种间竞争
C.鲌鱼处于第三、四营养级,其部分同化量会随着粪便的形式被细菌和真菌利用
D.图2中B是生产者,碳元素以CO2形式流动的过程有①②③④⑦
6.(2025·江苏盐城模拟)蚯蚓以泥土和有机物质为食,其粪便是一种理想的团粒结构,孔隙多,通气性好,可间接改变土壤理化性质。下图为农田生态系统的部分能量流动示意图,其中字母表示能量。下列叙述错误的是( )
A.蚯蚓属于生态系统中的分解者
B.蚓粪增加土壤的通气性,促进好氧微生物的繁殖以改变土壤理化性质
C.农作物同化量a包括了固定的太阳能和f1
D.第一营养级和第二营养级之间的传递效率为d/a×100%
7.(2025·山东聊城模拟)苹果树间杂草是蚜虫天敌的良好栖息地,适当引入蚜虫天敌可实现“以草养虫” “以虫治虫”;秋冬季节,苹果树间杂草倒伏腐烂后成为有机肥,又实现了“以草肥田”。这一生态农业模式给当地带来了良好的经济效益和生态效益。据此判断,下列说法正确的是( )
A.可用标记重捕法来调查果树蚜虫的种群密度
B.果园生态系统中,果树、蚜虫和蚜虫的天敌共同构成了生物群落
C.“以虫治虫”属于生物防治,可减少对环境的污染
D.“以草肥田”实现了物质和能量的循环利用
8.(2025·湖北十堰模拟)棉铃虫是棉田常见的害虫,其产卵时会释放出一种信息素,赤眼蜂能通过这些信息素很快找到棉铃虫的卵,并将自身的卵产于其中繁衍后代,影响棉铃虫的种群数量。下列叙述错误的是( )
A.棉铃虫释放的信息素属于化学信息
B.利用赤眼蜂防治棉铃虫属于生物防治
C.上述生物凭借该信息相互联系形成食物链
D.该信息利于维持棉田生态系统的平衡与稳定
9.(2025·北京石景山模拟)通过对生态足迹需求与自然生态系统的承载力进行比较,可以判断某一国家或地区目前可持续发展的状态,以便对未来人类生存和社会经济发展作出科学规划和建议。下列叙述不正确的是( )
A.碳足迹是指吸收燃烧化石燃料所排放的CO2所需的森林和海洋面积
B.生态足迹的持续增大,可能会导致土地荒漠化和海平面上升
C.培育高光合效率的农作物、“桑基鱼塘”等生产方式能减少生态足迹
D.健康环保的生活方式,如低碳出行、多吃素食等可有效减少生态足迹
10.(2025·江苏常州模拟)成都正在全面建设践行新发展理念的公园城市示范区的征程中,“公园城市”的建设离不开对生物多样性的保护。下列相关叙述正确的是( )
A.成都人民公园植被葱郁,是人们的“城市氧吧”,只体现了生物多样性的潜在价值
B.建立成都大熊猫繁育研究基地是对生物多样性的易地保护,是最有效的保护
C.生物多样性是指该生态系统内所有植物、动物和微生物等多种多样
D.公园城市的建成有利于维持城市生态系统稳定性
11.(2025·湖北荆门模拟)为在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”目标,我国科研人员采取了“碳减排”“碳捕集”“碳封存”和“碳利用”等多种措施。如图为碳循环示意图,图中数字表示生理过程或化学反应,相关表述错误的是( )
A.图中A是生态系统的基石,碳元素以有机物形式流动的过程有⑤⑥⑦
B.④过程加速了大气中CO2浓度的升高,使温室效应加剧,全球变暖
C.“碳中和”是指通过植树造林等形式,抵消CO2排放总量,实现相对“零排放”,即实现⑩=①+②+③+④
D.“碳封存”是指将捕集的CO2送到地下或海底封存,该方法可能会对环境造成一定的负面影响
12.(2025·广西南宁联考)当河流穿过市中心人口密集区时,因常年有大量生活污水排入,会造成水质污染。研究人员为探索河流污染治理方法,将污染河水引入人工湿地生态试验田,在湿地中分别引种挺水植物(菖蒲、千屈菜、旱伞草)、浮水植物(水葫芦)、沉水植物(黑藻),检测水质相关指标变化。结果如图。下列有关说法正确的是( )
图1 富营养化水体总氮变化
图2 富营养化水体总磷变化
A.植物能够净化水质体现了生物多样性的直接价值
B.图示结果表明该人工湿地生态系统具有一定的自我净化能力
C.据图可知,水葫芦净化效果最好,只引种水葫芦就可显著提高河流的抵抗力稳定性
D.尽量引种净化能力强的多种植物遵循了生态工程的整体性原理
选 择 题 答 题 栏
题号
1
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7
8
9
10
11
12
答案
二、非选择题(本题共3小题,共52分)
13.(17分)(2025·河北保定联考)北京西部山区频繁出现金雕的身影,甚至有摄影爱好者捕捉到金雕捕捉羊的画面。“猛禽之王”金雕频频亮相,也意味着西部山区生物多样性更加丰富,食物网(链)构成更加复杂。回答下列问题:
(1)为打造京西生态屏障,自2018年以来,北京西部门头沟区实施新一轮百万亩造林绿化工程。建造人工林时,一般不会只种植单一树种,原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
在自然状态下荒漠会向沙漠演化,在荒漠中建立人工林防沙治沙的例子说明:_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)在食物链“植物→羊→金雕”中,与金雕相比,羊的同化量和摄入量的比值明显较低,从食物性质角度分析,最可能的原因是_____________________。调查发现,该金雕种群摄入的能量为6.0×108 J·hm-2·a-1,同化量为5.0×108 J·hm-2·a-1,若该金雕种群同化的能量中约30%用于自身生长、发育和繁殖,则其呼吸作用消耗的能量约为_______________________________________ J·hm-2·a-1。
(3)羊能够通过嗅闻金雕的气味来躲避猎捕,金雕也能够根据耳朵听到的声音作出反应来追捕羊。此现象体现的生态系统的信息传递的作用是______________________________。
14.(17分)(2025·广东佛山联考)湿地被誉为“地球之肾”,对保护红树林群落具有重要意义。近年来,广东省通过围垦养殖整治、城市污水治理、生活垃圾清理、立法保护等措施,成为全国红树林分布面积最大的省份。请回答下列问题:
(1)红树林摄取碳元素的主要方式是__________________。该生态系统中的植物同化的能量一部分通过呼吸作用以热能散失,另一部分
________________________________________________________________。
(2)湿地公园是生态观光、科普教育的理想场所,在净化水质、调节气候等方面也发挥着重要作用,这体现了生物多样性的____________价值。
(3)下表为用遥感技术测得的保护区内的部分植物类型及其所占面积比例,以及相应树种的生长速度、树种类型。
植物种群
无瓣海桑
秋茄
卤蕨
老鼠筋
其他
所占面积比例/%
82.01
5.01
3.82
3.31
5.85
生长速度
快
慢
慢
慢
树种类型
引进物种
本土物种
本土物种
本土物种
①相比于传统的样方法,用遥感技术不间断拍摄进行调查的优点是___________________________________________________________________________________________________________________________________。
②根据不同植物的生态位差异,引种时要注意考虑的因素有哪些?请写出两点:_______________________________________________________________。
③为提高红树林生态系统的稳定性,结合上述表格,请你为今后红树林的扩大种植工程提出合理的建议:________________________________________。
15.(18分)(2025·安徽淮南模拟)浅水湖泊养殖过程中,含N、P的无机盐含量增多,湖泊出现富营养化,驱动浅水湖泊从清水态向浑水态转换,如图1所示。科研人员进一步调查浅水湖泊从清水态向浑水态变化过程中营养化程度以及部分藻类生长状况(鱼鳞藻、脆杆藻为鱼的食物,微囊藻是一种蓝细菌,会产生有毒物质污染水体),形成曲线如图2所示。
图1
图2
(1)湖泊从清水态变成浑水态说明生态系统的__________________是有限的。
(2)从生态系统营养结构角度来看,湖泊中的鱼鳞藻和脆杆藻属于________营养级。根据图2推测鱼鳞藻数量不断下降的原因属于________(填“生物因素”或“非生物因素”)。
(3)据图2可知,微囊藻的数量随着营养化程度的提高而升高,其数量变化可通过__________法进行调查。微囊藻大量繁殖,造成鱼虾大量死亡,该生态系统的生态平衡被破坏,即____________________平衡等被破坏。选择茭白、莲藕等挺水植物种植,除了能通过__________(种间关系)抑制微囊藻的繁殖,治理富营养化,还可以获得经济收益,这遵循了生态工程的__________________________ ______________________________________________原理(至少写出两个)。
(4)该生态系统中养殖的各种鱼类都占据着各自相对稳定的生态位,其意义是________________________。养殖的草鱼除饲料外还以鱼鳞藻、脆杆藻为食,科研人员对草鱼的能量流动情况进行分析,结果如下表所示。[数字为能量值,单位是kJ/(cm2·a)]。
鱼鳞藻、
脆杆藻
同化的能量
草鱼摄
入食物
中的能量
草鱼同
化饲料
中的能量
草鱼粪
便中的
能量
草鱼用于生长、发育和繁殖的能量
草鱼呼吸
作用散失
的能量
301.2
117.6
15.2
55.6
?
42.4
据表分析,草鱼用于生长、发育和繁殖的能量是________kJ/(cm2·a),从藻类到草鱼的能量传递效率为________(保留一位小数)。
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