内容正文:
专题08生态系统、人与环境
5大高频考点概览
考点01 生态系统的结构及其稳定性
考点02 生态系统的能量流动
考点03 生态系统的物质循环和信息传递
考点04 生物多样性及保护
考点05 生态工程
地 城
考点01
生态系统的结构及其稳定性
一、单选题
1.(24-25高二上·江苏徐州第七中学·期末)如图为某生态系统中部分生物成分之间的关系。下列叙述错误的是( )
A.植物是其他生物物质和能量的主要来源
B.虫和鸟属于竞争和捕食关系
C.若消灭所有的虫,则不利于生态系统的稳定
D.细菌属于第二、三营养级
【答案】D
【详解】A、植物是生态系统的基石,因此是其他生物物质和能量的主要来源,A正确;
B、虫和鸟都以植物为食,且虫被鸟所吃,因此虫和鸟属于竞争和捕食关系,B正确;
C、若消灭所有的虫,将产生近期或远期效应,使生态平衡失调或破坏,不利于生态系统的稳定,C正确;
D、细菌属于分解者,不是食物链的组成成分,D错误。
故选D。
2.(23-24高二·江苏徐州·期末)下列有关生态系统的成分和结构的叙述,正确的是( )
A.生态系统由生产者、消费者和分解者三者组成
B.细菌和真菌都属于分解者
C.食物链和食物网都以生产者为起点,分解者为终点
D.次级消费者一般为肉食性动物,属于第三营养级
【答案】D
【详解】A、生态系统的结构包括营养结构和组成成分,组成成分包括生产者、消费者和分解者以及非生物的物质和能量,A错误;
B、腐生细菌和真菌等属于分解者,细菌中也有生产者(如硝化细菌)和消费者(如营寄生生活的细菌),B错误;
C、食物链和食物网一般指的是通过捕食关系建立起来的,以生产者为起点,最高营养级为终点,C错误;
D、分析题意,存在生产者-植食性动物-肉食性动物的食物链,次级消费者为肉食性动物,属于第三营养级,D正确。
故选D。
3.(23-24高二上·江苏盐城大丰区新丰中学等五校·期末)如图表示某草原生态系统的部分食物网,下列叙述正确的是( )
A.三级消费者包括狐狸、吃虫的鸟和肉食昆虫
B.狐狸在该食物网中占据第四和第五营养级
C.若草食昆虫突然减少,则兔的数目不会发生变化
D.吃虫的鸟与肉食昆虫的种间关系是捕食和种间竞争
【答案】D
【详解】A、三级消费者即食物链的第四营养级,则包括狐狸、吃虫的鸟,A错误;
B、狐狸占据第三、第四、第五3个营养级,B错误;
C、若草食昆虫突然减少,则草的数量增多,兔的数量会增多,C错误;
D、图示中吃虫的鸟一方面捕食肉食昆虫,另一方面吃虫的鸟和肉食昆虫都以草食昆虫为食,二者之间存在捕食和竞争关系,D正确。
故选D。
4.(23-24高二上·江苏淮安·期末)当草原上的植物遭受蝗虫采食后,草原植物会增强再生能力,减缓种群数量的下降,下列叙述正确的是( )
A.草原植物的反应,体现了草原生态系统具有一定的恢复力稳定性
B.草原生态系统生物多样性弱于森林,因此恢复力稳定性也弱于森林
C.若要草原更好地维持生态平衡,提高稳定性,应控制对草原的干扰强度
D.生态系统可通过负反馈调节维持稳定,而正反馈调节都会破坏生态系统
【答案】C
【详解】A、当草原遭受蝗虫采食后,草原植物会增强其再生能力,体现了生态系统的抵抗力稳定性(指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),A错误。
B、草原生态系统生物多样性弱于森林,因此抵抗力稳定性也弱于森林,B错误;
C、若要草原更好地维持生态平衡,提高稳定性,应控制对草原的干扰强度,在不超过生态系统自我调节能力的范围内,合理适度地利用生态系统,C正确;
D、负反馈调节在生态系统中普遍存在,生态系统可以通过负反馈调节维持稳定,但是正反馈调节仅强调输入的信号与输出的信号的方向的一致性,不一定会破坏生态系统,D错误。
故选C。
5.(23-24高二上·江苏盐城建湖高级中学·期末)如图表示甲、乙两个相邻类型的不同生态系统,在遭受同等程度的外来干扰,其稳定性发生明显波动后,再恢复到原有的稳定性所需时间的图像。关于这两个生态系统稳定性的叙述,正确的是( )
A.甲的抵抗力稳定性较乙强,因为甲的y值比乙的大
B.乙的恢复力稳定性较甲强,因为乙的x值比甲的大
C.在同等外来干扰强度下,甲的抵抗力稳定性较弱,而恢复力稳定性较强
D.若甲为温带阔叶林生态系统,则乙可能是北极苔原生态系统
【答案】C
【详解】ABC、对一个生态系统来说,抵抗力稳定性和恢复力稳定性之间往往呈现负相关,据此分析坐标图,可找出随时间(横轴)推移,甲、乙两条曲线的变化情况,甲的y值比乙的大,表明抵抗力稳定性弱,乙的x值比甲的大,表明恢复力稳定性弱,而甲的恢复力稳定性较强,AB错误,C正确;
D、甲的y值比乙的大,表明甲的抵抗力稳定性弱,温带阔叶林生态系统抵抗力稳定性应强于北极苔原生态系统,D错误。
故选C。
6.(23-24高二上·江苏无锡锡东高级中学·期末)下列关于种群、群落与生态系统的叙述,正确的是( )
A.种群密度的大小能反映出种群在一定时期内数量的变化趋势
B.生物多样性包括种群、群落与生态系统三个层次的内容
C.反馈调节只存在于生物群落内部,无机环境和生物群落之间不存在
D.冻原植被和动物的丰富度较低,生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性较低
【答案】D
【详解】A、种群密度能反映种群的数量大小,不能反映种群在一定时期内数量的变化趋势,年龄组成能反映种群数量的变化趋势,A错误;
B、生物多样性包括基因、物种、生态系统三个层次的内容,B错误;
C、负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础,C错误;
D、冻原生态环境恶劣,植被和动物的丰富度较低,营养结构简单,则生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性较低,D正确。
故选D。
二、多选题
7.(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期末)如图是生态系统成分的关系图,下列对a、b、c所代表的成分说法正确的有( )
A.a中全是异养型真核生物
B.b中有真核生物,也有原核生物,但都是自养型生物
C.c不只包括腐生生活的细菌和真菌
D.b是该生态系统的基石,一旦遭到破坏,会影响整个生态系统的稳定
【答案】BCD
【详解】A、a是消费者,消费者主要是异养型生物,但并不全是真核生物,例如一些营寄生生活的细菌也是消费者,它们属于原核生物,A错误;
B、b是生产者,生产者包括绿色植物(真核生物)、光合细菌和化能合成细菌(原核生物)等,它们都能将无机物合成有机物,属于自养型生物,B正确;
C、c是分解者,分解者主要是营腐生生活的细菌和真菌,此外,一些腐食性动物,如蚯蚓、蜣螂等也属于分解者,所以c不只是包括腐生生活的细菌和真菌,C正确;
D、b是生产者,生产者通过光合作用或化能合成作用将非生物环境中的能量固定下来,为生态系统中的其他生物提供物质和能量来源,是生态系统的基石,若生产者遭到破坏,整个生态系统的物质循环和能量流动将受到严重影响,进而影响生态系统的稳定,D正确。
故选BCD。
8.(24-25高二上·江苏连云港·期末)古浪八步沙林场等地利用干麦草插入沙丘防止沙流动的“草方格”固沙技术,成功阻挡了沙漠的侵袭,生态效益显著。关于“草方格”技术,下列叙述正确的是( )
A.在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物的直接价值大于间接价值
B.草方格能够降低地表风速、提高土壤湿度促进种子萌发和植物生长
C.草方格固沙40年后植物种类由25种增加到453种提高了生态系统的稳定性
D.草方格固沙的成功实例说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向
【答案】BCD
【详解】A、生物的间接价值远大于直接价值,A错误;
B、草方格通过降低地表风速,减少沙粒流动,同时提高土壤湿度,为种子萌发和植物生长创造了有利条件,B正确;
C、草方格固沙40年后植物种类由25种增加到453种,营养级结构更加复杂,提高了生态系统的稳定性,C正确;
D、草方格固沙技术通过人为干预,改变了沙漠化的进程,促进了植被恢复和生态系统的正向演替,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BCD。
9.(24-25高二上·江苏苏州·期末)下列有关生物学实验或调查的叙述,错误的有( )
A.探索2,4-D促进插条生根的最适浓度时,需进行预实验以减小误差
B.制作生态缸时,定时加入适量的动物饵料有利于提高生态缸的稳定性
C.诱虫器采集土壤小动物和黑光灯诱捕法调查种群密度都利用了动物的趋光性
D.探究培养液中酵母菌种群数量随时间的变化,应设置重复实验但无需对照组
【答案】ABC
【详解】A、在探索生长素类似物促进插条生根的实验中,进行预实验的目的是为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,A错误;
B、制作生态缸时,生态缸应是封闭的微型生态系统,其稳定性依赖内部物质循环和能量流动的自我平衡,定时加入动物饵料会打破系统的封闭性,干扰物质循环,B错误;
C、诱虫器采集土壤小动物利用的是土壤小动物避光、避高温、趋湿的特性,黑光灯诱捕法调查种群密度(如蛾类)利用了动物的趋光性,C错误;
D、探究培养液中酵母菌种群数量随时间的变化时,实验的自变量是时间,因变量是种群数量,实验结果可通过自身不同时间点的数量变化形成自身对照,因此无需额外设置对照组,需设置重复实验以减少偶然误差,确保结果可靠性,D正确。
故选ABC。
三、非选择题
10.(24-25高二上·江苏连云港·期末)下图1是某养殖鱼塘中部分生物形成的食物网示意图,图2是该鱼塘生态系统部分能量流动图解,其中字母表示能量值。请回答下列问题:
(1)图1中至少可构成 条食物链,扁卷螺和蟹类的种间关系是 。池塘中的一些小型鱼类以碎屑和浮游植物为食,从生态系统成分的角度分析,这些鱼类属于 。青鱼和鳙鱼生活在不同的水层,并且食物也不同,说明它们占据不同的 ,提高了生物利用环境资源的能力。
(2)图2中沉水植物固定的能量除图示去向外,还有 和未被利用的能量。草食性鱼类等第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是 (用图中字母表示),沉水植物和第二营养级之间的能量传递效率 (从“大于”“等于”“小于”中选填)(C/A×100%。草食性鱼类等第二营养级粪便中的能量属于 (用图中字母表示)。
(3)如果养殖户向鱼塘中投放了过多的饲料,残余饲料会沉到水底,导致微生物的分解作用加强,水体溶氧量 ,鱼类大量死亡,水质恶化,这说明生态系统的 是有限的。
(4)采用标志重捕法对200m2池塘中鲫鱼种群数量进行调查,首捕用大网眼渔网捕捞40条并标志,重捕用小网眼渔网捕捞325条,其中体型较小的鲫鱼(大网眼渔网无法捕获)275条,带标志的鱼5条,则该池塘中鲫鱼种群密度约为 条/m2。
【答案】(1) 7 捕食和种间竞争 消费者和分解者 生态位
(2)呼吸消耗量 C-E 小于 F
(3)下降 自我调节能力
(4)13
【详解】(1)(捕食)食物链的起点为沉水植物,图1中至少可构成7条食物链,可表示为沉水植物→草食性鱼类→沼虾→鲫鱼、沉水植物→蟹类→青鱼、沉水植物→扁卷螺→小型鱼类→鲫鱼、沉水植物→扁卷螺→蟹类→青鱼、浮游植物→扁卷螺→小型鱼类→鲫鱼、浮游植物→鳙鱼、浮游植物→扁卷螺→蟹类→青鱼,蟹类捕食扁卷螺,两者为捕食关系,蟹类和扁卷螺都捕食沉水植物,两者为竞争关系;分解者以死亡的生物或动物的粪便为食,池塘中的一些小型鱼类以碎屑和浮游植物为食,属于分解者(以碎屑为食)和消费者(以浮游植物为食);生态位,是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用,青鱼和鳙鱼生活的空间和食物不同,体现了它们占据不同的生态位。
(2)图2中沉水植物固定的能量为流入沉水植物的能量,流出的能量为流向分解者的能量、流入第二营养级的能量、呼吸散失的能量和未被利用的能量,除图示去向外,还有呼吸散失的能量和未被利用的能量;草食性鱼类等第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量为同化量-呼吸量=C-E;C为第二营养级的同化量,来自沉水植物和饲料中的能量,而沉水植物和第二营养级之间的能量传递效率为沉水植物传递给第二营养级的能量(<C)÷沉水植物固定的能量(A),因此沉水植物和第二营养级之间的能量传递效率小于C/A×100%;草食性鱼类等第二营养级粪便中的能量没有流入第二营养级体内,属于上一营养级流向分解者的能量,即F。
(3)微生物的分解作用实质是呼吸作用,会消耗水中的溶解氧,导致水体溶解氧含量下降;生态系统有一定的自我调节能力,但是这种能力是有限的,一旦超过了,生态系统会被破坏甚至毁灭。
(4)第一次用大网眼捕捞40条大鱼且被标记,放回混匀,比例不变,第二次用小网眼捕鱼325条,被标记的为5条,40/总=5/325,故总的为40×325÷5=2600条,该池塘的面积为200m2,故该池塘中鲫鱼种群密度约为2600÷200=13条/m2。
地 城
考点02
生态系统的能量流动
一、单选题
1.(23-24高二上·江苏盐城东台·期末)下图1为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况,图中的箭头符号为能量的流动方向,单位为kcal/(m2·年);图2为某一生态系统的能量金字塔,其中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,E1、E2代表能量的形式;图3为某生态系统食物网的图解。据图分析能得出的结论是( )
A.据图1可知,在入射的太阳能中,大部分被生产者光合作用所固定
B.据图2可知Ⅳ为分解者,相当于图1中的A,能够利用各营养级转移来的能量
C.据图3可知,物质在各营养级之间循环利用
D.图3中猫头鹰体重每增加1kg,至少消耗A约25kg
【答案】D
【详解】A、照射的太阳能总能量是1500900,其中有1485000没有被利用,因此只有少部分被生产者光合作用所固定,A错误;
B、能量金字塔反应的是生产者和消费者之间的关系,图2中Ⅳ为第四营养级,B错误;
C、生态系统中物质沿着食物链食物网单向流动,不能循环利用,C错误;
D、最高营养级猫头鹰增加1千克体重,最少需要生产者的条件是:食物链最短,传递效率最大(20%),即1÷20%÷20%=25kg,D正确。
故选D。
2.(23-24高二上·江苏盐城响水县响水中学·期末)现有一森林生态系统中存在食物链“马尾松→松毛虫→杜鹃”。如图表示松毛虫摄入能量的流动方向,图中字母代表能量值。若图中松毛虫摄入能量为2.2×109 kJ,A中能量为1.6×109 kJ,B中能量为1.2×109 kJ,杜鹃同化能量为2.4×108 kJ。下列说法错误的是( )
A.图中B表示用于松毛虫生长发育繁殖(储存在体内)的能量
B.该生态系统中松毛虫到杜鹃的能量传递效率为10.9%
C.由松毛虫流入分解者的能量可用D+F表示
D.该森林发生火灾后又慢慢恢复,这属于群落的次生演替
【答案】B
【详解】A、根据分析可知,图中B表示用于松毛虫生长发育繁殖(储存在体内)的能量,A正确;
B、该生态系统中松毛虫到杜鹃的能量传递效率为杜鹃的同化量÷松毛虫的同化量×100%=E÷A×100%=2.4×108÷1.6×109×100%=15%,B错误;
C、杜鹃粪便中的能量属于松毛虫同化的能量,所以由松毛虫流入分解者的能量可用D+F表示,C正确;
D、火灾后的森林还含有土壤、植物的种子等条件,故其发生的演替为次生演替,D正确。
故选B。
3.(23-24高二·江苏盐城中学·期末)下图1为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况,图中的箭头符号为能量的流动方向,单位为kcal/(m3·年);图2为某生态系统的能量金字塔,其中I、II、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,E1、E2代表能量的形式;图3为某生态系统食物网的图解。据图分析错误的是( )
A.图1中初级消费者粪便中的能量被分解者利用时,大部分以热能形式散失
B.按生态系统的组成成分分析,图2是能量流动的渠道,其中还缺少分解者
C.据图1可知,在入射的太阳能中,生产者只利用了其中的1%左右
D.图3中若猫头鹰的能量1/2来自B,1/2来自D,B的能量2/3来自A,1/3来自C,猫头鹰增重6kg,至少消耗A为550kg
【答案】B
【详解】A、图1中初级消费者粪便中的能量被分解者利用时,主要是借助分解者的呼吸作用分解粪便中的有机物,该过程中能量绝大多数以热能形式散失,A正确;
B、图2是能量流动的渠道,则图中I为生产者,II、Ⅲ、Ⅳ为消费者,按生态系统的组成成分分析,其中还缺少分解者和非生物的物质和能量,B错误;
C、照射的太阳能能量是1500900,其中有1485000没有被利用,因此生产者利用的能量为15900,约占照射能量的1%,C正确;
D、由于求至少消耗A的量,应该按照最高的能量传递效率(20%)来计算,若猫头鹰增重 6kg,消耗上一营养级的量为6/20%=30 kg,(其中需要B和D的量各为15 kg),图中有三条食物链的能量流向猫头鹰,则沿着食物链A→C→D→猫头鹰计算消耗A的量为15/(20%)2=375 kg;B需要提供给猫头鹰 15kg,需要消耗其上一营养级的量为15/20%=75 kg(其中50 kg来自A,25kg来自C),沿着A→C→B→猫头鹰计算消耗A为25/20%=125 kg,则最终至少消耗 A 为375+50+125= 550kg,D正确。
故选B。
4.(24-25高二上·江苏连云港·期末)生态金字塔是反映食物链和食物网各营养级之间数量、质量和能量比例关系的模型。下列有关生态金字塔的叙述错误的是( )
A.生态金字塔的塔基越宽,生态系统的稳定性不一定越高
B.生态金字塔告诉我们,大自然的负载是有限的
C.从低营养级到高营养级,生物的生物量一般是逐渐减少的
D.数量金字塔和能量金字塔既有正金字塔形也有倒置金字塔形
【答案】D
【详解】A、生产者(植物)的种类和数量越多生态系统越稳定,食物链越复杂生态系统越稳定,生态金字塔的最下层塔基越宽,生态系统的稳定性不一定越高,A正确;
B、生态金字塔表明大自然的负载是有限的,人类的活动必须遵循自然规律才能实现可持续发展,B正确;
C、能量逐级递减,所以从低营养级到高营养级,生物的生物量一般是逐渐减少的,C正确;
D、因为能量是逐级递减的,因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔型,不可倒置,数量金字塔一般是正金字塔,数量金字塔也可以出现倒金字塔,比如生产者是一棵大树,初级消费者是许多虫子,则数量金字塔呈现倒金字塔,D错误。
故选D。
5.(23-24高二·江苏徐州·期末)甲、乙是某同学绘制的生态金字塔示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.图中1、2、3分别表示食物链或食物网中的一个营养级
B.甲和乙均可表示数量金字塔
C.能量金字塔只能用乙来表示
D.乙中的1越宽,能量传递效率就越高
【答案】D
【详解】A、图中1、2、3分别属于不同的营养级,因而,1、2、3均可表示食物链或食物网中的一个营养级,A正确;
B、数量金字塔一般是正金字塔,数量金字塔也可以出现倒金字塔,即甲和乙均可表示数量金字塔, B正确;
C、生态系统中的能量流动是逐级递减的,因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔型,不可倒置,因此,只能用乙来表示,C正确;
D、乙中的1越宽,生态系统的稳定性越高,但能量传递效率未必越高, D错误。
故选D。
6.(23-24高二·江苏省盐城市东台市·期末)某小型生态系统的能量流动过程如图所示(单位为×103kJ·m-2·y-1),A、B、C、D代表不同的生物成分。下列叙述正确的是( )
A.B→D的能量传递效率约为18.8%
B.流经该生态系统的总能量是46×103kJ·m-2·y-1
C.将B和D的粪便作为有机肥还田,可以为A提供能量
D.任何生态系统的正常运转都需要不断得到来自系统外能量的补充
【答案】D
【详解】A、B的同化量为16+2=18×103kJ·m-2·y-1,传递给D的能量为3×103kJ·m-2·y-1,因此B→D的能量传递效率约为3÷18×100%≈16.7%, A错误;
B、A的同化量为5+16+25=46×103kJ·m-2·y-1,但该生态系统还有饲料投入的有机物,所以流经该生态系统的总能量大于46×103kJ·m-2·y-1,B错误;
C、B为初级消费者、D为次级消费者,由于能量流动具有单向传递的特点,所以将消费者的粪便作为有机肥还田,不能为A生产者提供能量,C错误;
D、能量流动的特点是单向流动、逐级递减的,因此为了维持生态系统的稳定,任何生态系统都需要得到来自系统外的能量补充,D正确。
故选D。
二、多选题
7.(23-24高二上·江苏南京九中·期末)生态金字塔可表示自然生态系统中食物链和食物网各营养级间某种比例关系。下列有关叙述正确的是
A.生态金字塔的最顶层代表的是分解者( )
B.生物量金字塔的常用单位是Kg/m2或g/m2
C.能量金字塔和数量金字塔均不会出现倒置
D.生态金字塔说明人类的活动必须遵循自然规律才能实现可持续发展
【答案】BD
【详解】A、生态金字塔的最顶层代表的是最高营养级,分解者不参与生态金字塔的构建,A错误;
B、生物量金字塔的常用单位是g,可为Kg/m2或g/m2,B正确 ;
C、数量金字塔可能会出现倒金字塔形,例如在森林生态系统中,乔木等植物的数量比昆虫等小动物的数量少,则数量金字塔也会出现倒金字塔形,C错误;
D、生态金字塔告诉人们,大自然的负载能力是有限的,绝不可能超过负载能力去供养金字塔顶端的消费者。人类的活动必须遵循这个自然的法则,才能实现可持续发展,D正确。
故选BD。
8.(24-25高二上·江苏句容·期末)下列有关生态系统的叙述,错误的是( )
A.生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构
B.能量沿着食物链逐级递减,营养级越高的生物个体中储存的能量越少
C.生态系统中能量最终通过分解者的分解作用,以热能的形式散失
D.生产者固定太阳能的总量是输入生态系统的总能量
【答案】BCD
【详解】A、生态系统的结构包括生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物物质和能量)和营养结构(食物链和食物网),A正确;
B、能量流动逐级递减,每个营养级的总能量在减少,但个体的能量大小并不一定减少,例如,老虎的营养级比兔子高,但一只老虎比一只兔子个体大,储存的能量更多,B错误;
C、生态系统中能量流动的最终去向是以热能形式散失,而这一过程是通过所有生物的呼吸作用实现的,包括生产者、消费者和分解者,C错误;
D、人工生态系统中,输入的总能量除了生产者固定总量外,还有人工输入的能量,D错误。
故选BCD。
三、非选择题
9.(23-24高二上·江苏南京九中·期末)莲石湖作为永定河流域第一大湖,其生态环境对北京市河流水系具有重要影响。研究人员对莲石湖生态系统进行了相关调查,以改善流域环境。
(1)莲石湖按湖水水位区域分别种植不同种类植物,退去水位3年内的区域以水生植物和地被为主,3年至5年区域以花灌为主,5年至10年区域种植小乔木,10年以上区域点缀大乔木。地表植物的这种区域差异分布提高了群落 结构的复杂性。
(2)研究人员绘制了莲石湖生态系统的食物网及能量流动图(图1及图2所示)。
①据图1分析,该食物网中,野杂鱼处于第 营养级,野杂鱼与草食性鱼类的种间关系是 。
②莲石湖水域能量流动的特点是沿食物链方向 。根据图2数据,第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为 %(保留1位小数)。第二营养级流向分解者的能量包括 。研究人员依据图中数据认为莲石湖生态系统远未达到相对稳定状态,得出该结论的依据是 。
(3)目前,莲石湖生态系统复杂程度低,生物种类较单一,生态系统 稳定性低。湖中沉水植物占比远高于浮游植物,导致初级消费者获得能量较少,是该生态系统难以达到稳定的主要原因。请据此提出具体改进措施,以提高该生态系统的稳定性: 。
【答案】(1)水平
(2)二、三 捕食、竞争 单向流动、逐级递减 1.2 初级消费者残骸中的能量和次级消费者粪便中的能量 生态系统生产者固定的总能量为10661t/(km2.a),有机碎屑输入能量3557t/(km2.a), 总呼吸量为1155.8222t/(km2.a),能量输入量远大于输出量,因此还未达到稳态状态
(3)抵抗力 引入土著草食性鱼类提高能量传递效率;增加取食沉水植物的鱼类使 食物网更复杂;种植挺水植物,增加浮游植物,以增加对沉水植物的竞争
【详解】(1)莲石湖按湖水水位区域分别种植不同种类植物,是水平方向上的差异,提高了群落水平结构的复杂性。
(2)①据图1分析,该食物网中,浮游植物、沉水植物、挺水植物处于第一营养级,草食性鱼类、底栖动物、浮游动物处于第二营养级,野杂鱼处于第二、三营养级;野杂鱼捕食草食性鱼类,且野杂鱼与草食性鱼类均捕食沉水植物,因此也为竞争关系。②食物链的起点是生产者,是能量流动的起点,沿食物链方向单向传递,且逐级递减;第二营养级到第三营养级的能量传递效率=第三营养级的同化量÷第二营养级的同化量=76.26÷(3043+3557)×100%=1.2%;第二营养级流向分解者的能量包括初级消费者残骸中的能量和次级消费者粪便 中的能量;生态系统生产者固定的总能量为10661t/(km2.a),有机碎屑输入能量3557t/(km2.a), 总呼吸量为1155.8222t/(km2.a),能量输入量远大于输出量,因此还未达到稳态状态。
(3)生物种类越单一,营养结构越简单,抵抗力稳定性越低;湖中沉水植物占比远高于浮游植物,导致初级消费者获得能量较少,因此引入土著草食性鱼类提高能量传递效率;增加取食沉水植物的鱼类使 食物网更复杂;种植挺水植物,增加浮游植物,以增加对沉水植物的竞争。
10.(23-24高二上·江苏淮安·期末)为更好进行渔业管理,科研人员分析了某湖泊生态系统的结构和能量流动情况,请分析材料回答问题:
(1)图1是该生态系统的部分食物网,请据图回答问题:
①该生态系统的基石是 ,图中属于分解者的生物有 。
②该食物网中,翘嘴鲌属于第 营养级。
③该生态系统中,如果红鳍原鲌灭绝,短时间内鳙鱼的数量会 (选填“增加”“减少”或“基本不变”),原因是 。
(2)图2是该生态系统能量流动的示意图,请据图回答问题:
单位:(以生物量计)
①图中的X表示的是 。
②次级消费者每年用于生长发育繁殖的能量是 ,次级消费者每年未利用的能量是 。第一和第二营养级之间的能量传递效率是 (结果保留一位小数)。
③从图中数据可知,该生态系统积累的总生物量变化趋势是 (选填“增加”“减少”或“基本不变”),判断的依据是 。
【答案】(1)水生植物、浮游植物(或生产者) 鲫鱼、鲢鱼、底栖动物、浮游动物 三、四、五 增加 红鳍原鲌与鳙鱼竞争底栖动物、浮游动物等食物,红鳍原鲌灭绝导致鳙鱼食物更多(关键词“竞争食物”)
(2)呼吸作用(散失的热能) 130 12 16.3% 增加 该生态系统中输入能量(生产者固定的太阳能)大于输出能量(各种生物呼吸消耗能量)(关键词“输入大于输出”)
【详解】(1)①生态系统的基石是生产者,依据图示信息,作为生产者的生物分别是水生植物和浮游植物;分解者能将动植物的遗体和排遗物分解为无机物,结合该题的信息,可以从碎屑获取能量的为分解者,即鲫鱼、鲢鱼、底栖动物、浮游动物。
②翘嘴鲌在水生植物鲢鱼(鲤鱼)翘嘴鲌这条食物链上属于第三营养级,在浮游植物浮游动物红鳍原鲌翘嘴鲌这条食物链上属于第四营养级,在浮游植物 → 浮游动物虾鲤鱼翘嘴鲌这条食物链上属于第五营养级。
③由于红鳍原鲌和鳙鱼均以浮游动物和底栖动物为食,属于竞争关系,所以当红鳍原鲌灭绝时,导致鳙鱼食物更多,数量增加。
(2)①一个营养级的同化量包括:呼吸作用散失的能量、下一营养级的同化量和流向分解者的能量,所以X表示呼吸作用散失的能量。
②次级消费者,即第三营养级,用于生长发育繁殖的能量等于同化量-呼吸作用散失的能量=330-200=130(t ⋅ km -2 ⋅ a -1),未被利用的能量=同化量-呼吸作用散失的能量-下一营养级的同化量-流向分解者的能量=330-200-8-110=12(t ⋅ km -2 ⋅ a -1),第一和第二营养级之间的能量传递效率等于第二营养级的同化量第一营养级的同化量=10002460016.3%。
③从图中数据可知,输入该生态系统的总能量为24600(t ⋅ km -2 ⋅ a -1),大于各种生物呼吸作用消耗能量的能量输出,所以该生态系统的总生物量是增加的。
地 城
考点03
生态系统的物质循环和信息传递
一、单选题
1.(24-25高二上·江苏连云港·期末)下图为某稻田生态系统的碳循环图解,数字表示碳的流动过程。下列叙述正确的是( )
A.碳在①②④⑤过程中以CO2形式传递
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.A可表示大气中的CO2库,碳元素在生物群落中循环利用
D.C属于分解者,群落中的其他生物可为它提供物质和能量
【答案】D
【详解】A、碳在生物与无机环境之间①②过程中以 CO2形式传递,而在群落内部④⑤以含碳有机物形式传递,A错误;
B、实现碳中和需要①固定的二氧化碳=⑥+⑦+②+人类对煤,石油等的利用,B错误;
C、A 可表示大气中的CO2库,碳循环指的是碳元素在生物群落和无机环境之间往返的过程,C错误;
D、C是分解者,生物群落中的其他生物(包括生产者、消费者)的遗体残骸等会流向分解者,均可为它提供物质和能量,D正确。
故选D。
2.(23-24高二上·江苏淮安·期末)如图所示是生态系统氮循环的部分过程,下列叙述错误的是( )
A.⑤为固氮过程,进行该过程的生物可以是消费者,也可以是分解者
B.③为硝化过程,进行该过程的生物一般是分解者
C.④和⑦过程可表示植物从土壤中同化氮元素
D.在生物群落内部,氮元素一般以有机氮的形式通过食物链、食物网进行传递
【答案】B
【详解】A、⑤为固氮过程,进行该过程的生物可以是消费者,如根瘤菌;也可以是分解者,如自生固氮微生物圆褐固氮菌利用土壤中的腐殖质,A正确;
B、③为硝化过程,进行该过程的生物一般是生产者,如硝化细菌,B错误;
C、④和⑦过程可表示植物从土壤中吸收无机盐,并同化氮元素成有机物,C正确;
D、在生物群落内部,氮元素一般以有机氮的形式通过食物链、食物网进行传递,D正确。
故选B。
3.(23-24高二上·江苏盐城东台·期末)下图1为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况,图中的箭头符号为能量的流动方向,单位为kcal/(m2·年);图2为某一生态系统的能量金字塔,其中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,E1、E2代表能量的形式;图3为某生态系统食物网的图解。据图分析能得出的结论是( )
A.据图1可知,在入射的太阳能中,大部分被生产者光合作用所固定
B.据图2可知Ⅳ为分解者,相当于图1中的A,能够利用各营养级转移来的能量
C.据图3可知,物质在各营养级之间循环利用
D.图3中猫头鹰体重每增加1kg,至少消耗A约25kg
【答案】D
【详解】A、照射的太阳能总能量是1500900,其中有1485000没有被利用,因此只有少部分被生产者光合作用所固定,A错误;
B、能量金字塔反应的是生产者和消费者之间的关系,图2中Ⅳ为第四营养级,B错误;
C、生态系统中物质沿着食物链食物网单向流动,不能循环利用,C错误;
D、最高营养级猫头鹰增加1千克体重,最少需要生产者的条件是:食物链最短,传递效率最大(20%),即1÷20%÷20%=25kg,D正确。
故选D。
4.(23-24高二上·江苏淮安·期末)下列实例中涉及到的生态系统信息属于物理信息的是( )
A.雄性招潮蟹挥动大螯,吸引雌性招潮蟹前来交配
B.在蝌蚪密度大的池塘中,蝌蚪会分泌抑制其他蝌蚪生长发育的物质
C.机场利用声光威吓(猎枪声、爆竹声、激光等结合)驱赶鸟类
D.发现天敌时,雄鸟急速起飞、双翼扇动,提醒孵卵的雌鸟逃避
【答案】C
【详解】A、雄性招潮蟹挥动大螯,吸引雌性招潮蟹前来交配,属于行为信息,A错误;
B、在蝌蚪密度大的池塘中,蝌蚪会分泌抑制其他蝌蚪生长发育的物质,属于化学信息,B错误;
C、机场利用声光威吓(猎枪声、爆竹声、激光等结合)驱赶鸟类,属于物理信息,C正确;
D、发现天敌时,雄鸟急速起飞、双翼扇动,提醒孵卵的雌鸟逃避,属于行为信息,D错误。
故选C。
5.(24-25高二上·江苏连云港·期末)为探明导致蝗虫聚集的群聚信息素的化学本质,科学家分别对散居型和群居型蝗虫释放的关键化合物的相对含量进行了检测,结果如表所示。下列分析错误的是( )
类型
苯甲醛
苯乙腈(PAN)
愈创木酚
4-乙烯基苯甲醚(4VA)
苯乙醛
群居型
34.4
33.1
6.5
1.8
2.8
散居型
41.8
ND
18.8
ND
0.3
注:ND表示未检测到该物质的释放
A.在实际生产中常用4-乙烯基苯甲醚防治蝗灾属于化学防治
B.若PAN能抑制鸟类对蝗虫的取食,说明PAN能够调节种间关系
C.与性外激素相比群聚信息素既能吸引异性也能吸引同性
D.散居型蝗虫没有检测到PAN和4VA,推测它们可能是群聚信息素
【答案】A
【详解】A、4VA是群聚信息素,利用4-乙烯基苯甲醚防治蝗灾属于生物防治,A错误;
B、PAN能抑制鸟类对蝗虫的取食,说明PAN能够调节种间(例如鸟和蝗虫)关系,B正确;
C、群聚信息素是吸引同一物种聚集,与性外激素相比群聚信息素既能吸引异性也能吸引同性,C正确;
D、在散居型蝗虫中没有出现PAN和4VA,说明PAN和4VA只由群居型蝗虫释放,可能属于群聚信息素,D正确。
故选A。
6.(23-24高二上·江苏盐城大丰区新丰中学等五校·期末)蝽虫具有臭腺,遇危险时便会分泌臭液来自卫逃生,这使它“臭名远扬”。下列叙述错误的是( )
A.蝽虫分泌的臭液可向天敌传递化学信息
B.蝽虫分泌的臭液可调节生物的种间关系
C.信息传递可影响种群的繁衍,以维持种群数量的稳定
D.生态系统中的信息都由生物发出并在相互传递中起作用
【答案】D
【详解】A、蝽虫分泌的臭液可向天敌传递化学信息,A正确;
B、蝽虫分泌的臭液作为信息物质可以调节种间关系,维持生态系统的相对稳定,B正确;
C、生物种群的繁衍,离不开信息传递,C正确;
D、生态系统中的信息还可以来自非生物环境(如颜色、湿度、温度、磁力等),并不是只来自生物,D错误。
故选D。
7.(23-24高二上·江苏南通石庄高级中学·期末)下图是濒危动物长江江豚某自然保护区部分生物类群及食物关系示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.通常采用标记重捕法对长江江豚种群密度进行调查
B.鲌等食鱼性鱼类的增多不利于长江江豚数量的增长
C.江豚依赖其声纳系统觅食,利用了物理信息的传递
D.长江十年禁渔有助于提高生态系统的抵抗力稳定性
【答案】A
【详解】A、长江江豚属于濒危动物,个体数量较少,可以采用逐个计数法,避免对其生命活动造成影响,A错误;
B、鲌等食鱼性鱼类的增多会消耗更多的中上层小型鱼类,而这些鱼类可以作为长江江豚的食物,因而不利于长江江豚数量的增长,B正确;
C、江豚依赖其声纳系统觅食,利用了物理信息的传递,说明信息传递可以调节种间关系,维持生态系统的稳定,C正确;
D、长江十年禁渔有助于增加物种多样性,进而提高生态系统的自我调节能力,提高生态系统的抵抗力稳定性,D正确。
故选A。
二、多选题
8.(24-25高二上·江苏徐州第七中学·期末)在稻田中引入河蟹是一种种植与养殖相结合的立体农业生产模式。下表为某稻田中主要生物的消化道中的食物残渣调查结果。下列说法正确的是( )
生物种类
稻螟
稻飞虱
蜘蛛
河蟹
胃中食物
水稻、杂草
水稻、杂草
稻螟、稻飞虱
杂草、稻螟、稻飞虱、饵料
A.水稻参与形成4条食物链,蜘蛛属于次级消费者,位于第三营养级
B.流入稻田生态系统的总能量为水稻、杂草等生产者固定的太阳能
C.该生产模式可实现碳、氮等元素的循环而减少化学肥料的使用
D.引入河蟹能使稻田结构复杂化,实现经济效益和生态效益的双赢
【答案】AD
【详解】A、据题意可知,表中水稻参与形成的食物链有水稻→稻螟→蜘蛛,水稻→稻螟→河蟹,水稻→稻飞虱→蜘蛛,水稻→稻飞虱→河蟹,共4条食物链,蜘蛛位于第三营养级,A正确;
B、该生态系统属于人工生态系统,加入了饵料,因此流入稻田生态系统的总能量为水稻、杂草等生产者固定的太阳能及饵料中的化学能,B错误;
C、物质循环发生在生物圈,该稻田不能完成碳、氮元素的循环,C错误;
D、引入河蟹,若河蟹能大量繁殖,可能会使稻田营养结构变的更复杂化,稻-蟹等立体农业生产模式,进行种植与养殖相结合,能实现经济效益和生态效益的双赢,D正确。
故选AD。
9.(24-25高二上·江苏天一中学·期末)“稻鱼共生系统”通过采取“巨型稻+青蛙+泥鳅+鲤鱼”的生态种养新模式实现粮渔共赢,鱼为水稻除草、除虫,水稻为鱼提供小气候、饲料,减少化肥、农药、饲料的投入,鱼和水稻形成和谐共生系统,下列说法正确的是( )
A.青蛙通过鸣叫吸引异性这是生态系统中行为信息
B.多种动物的粪便为水稻生长提供所需的物质和能量
C.稻田中青蛙、鲤鱼等可以取食害虫,这种控制害虫危害的技术方法属于生物防治
D.稻鱼共生系统有效实现了物质和能量的多级利用,提高了能量利用率
【答案】CD
【详解】A、青蛙通过鸣叫吸引异性这是生态系统中物理信息,A错误;
B、多种动物的粪便为水稻生长提供所需的矿物质,但不能提供能量,生产者能利用的是太阳能,B错误;
C、生物防治是利用了生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物,稻田中青蛙、鲤鱼等可以取食害虫,属于生物防治,C正确;
D、稻鱼共生系统有效实现了物质和能量的多级利用,提高了能量利用率,使能量更多地流向对人类有意的方向,D正确。
故选CD。
三、非选择题
10.(23-24高二上·江苏盐城响水县响水中学·期末)太湖流域每年都会因N、P排放超标,出现严重的富营养化现象,对周围居民的生活和饮水安全造成影响。图为科研人员通过对太湖某区域的生物组成及其食物关系调查,绘制的部分食物网示意图。回答下列问题:
(1)图1所示的食物网中所有生物 构成一个群落,原因是 。调查得知鲚鱼和银鱼摄食不同类型的浮游动物,这将有利于减弱两者之间的 关系。
(2)太湖中的鲢鱼主要生活在水体上层,鲚鱼、银鱼主要生活在水体中层和中下层,鲫鱼主要生活在水体底层,这种群落结构的生态学意义是 。
(3)当湖水出现富营养化时,通过投入生态浮床和种植挺水植物,能够一定程度抑制藻类等浮游植物生长,分析其原因是 (答两点即可,2分)。
(4)科研小组对某湖泊生态系统的能量流动进行定量分析,得出相关数据,如下表所示(X表示能量流动的去向之一,Y、Z为能量值,能量单位为J·cm2·a,肉食性动物作为只占据一个营养级研究)。据表分析,X是指 的能量,流入该生态系统的总能量值为 。能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是 (请保留一位小数)。
生物类型
呼吸作用散失的能量
X
未利用
流向下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
生产者
44.0
5.0
95.0
Y
0
植食性动物
9.5
1.5
11.0
Z
5.0
肉食性动物
6.8
0.5
7.2
0
11.0
(5)该湖泊中的鱼类对声音、光、温度等 信息能做出相应的反应,从而采取捕食、繁殖等行为,这说明信息传递对 和种群的繁衍起着重要作用。
【答案】(1)不能 食物网只涉及部分生产者和消费者,不包括分解者 竞争
(2)使生物充分利用空间、食物等环境资源
(3)生态浮床和芦苇等挺水植物遮挡阳光抑制藻类生长;吸收水中的N、P等无机盐抑制藻类生长
(4)流向分解者 180.5 J·cm-2·a-1 13.7%
(5)物理 生命活动的正常进行
【详解】(1)生物群落包括生态系统中全部的生物,该食物网中只含有部分生产者和消费者,缺少分解者,不能构成一个生物群落。调查得知鲚鱼和银鱼摄食不同类型的浮游动物,由于二者处于同一营养级,所以该现象减弱他们之间的竞争关系。
(2) 鲢鱼主要生活在水体上层,鲚鱼、银鱼主要生活在水体中层和中下层,鲫鱼主要生活在水体底层,这体现了群落的垂直结构,该结构使生物充分利用空间、食物等环境资源。
(3) 生态浮床和芦苇等挺水植物遮挡阳光抑制藻类生长,同时吸收水中的N、P等无机盐抑制藻类生长,因此投入生态浮床和种植挺水植物,能够一定程度抑制藻类等浮游植物生长。
(4)每一营养级能量的去路:①流向下一营养级能量(最高营养级除外),②自身呼吸消耗能量,③分解者分解利用能量,④未被利用能量。据表分析,X是指流向分解者的能量,该生态系统的生产者固定的能量为=44.0+5.0+95.0+Y,Y=9.5+1.5+11.0+Z,Z=6.8+0.5+7.2-11=3.5J·cm-2·a-1,Y=20.5J·cm-2·a-1,流入该生态系统的总能量值为=该生态系统的生产者固定的能量+有机物生物输入量=44.0+5.0+95.0+20.5+5.0+11.0=180.5 J·cm-2·a-1。能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是(14.5-11)÷(9.5+1.5+11.0+Z+5.0)×100%=13.7%。
(5)声音、光、温度均为物理因素,该湖泊中的鱼类对声音、光、温度等物理信息做出相应的反应,从而采取捕食、繁殖等行为,这说明信息传递对生命活动的正常进行和种群的繁衍起着重要作用。
11.(24-25高二上·江苏徐州第七中学·期末)图1为生态系统碳循环示意图,其中A、B、C、D组成生物群落,序号表示相应的生理过程:图2为微山湖生态系统部分能量流动示意图,字母表示各能量流向的能量值。请回答下列问题:
(1)该生态系统中最基本、最关键的生物成分是 (用图1中字母表示)。我国力争2060年前实现“碳中和”,达到“碳中和”时,图1中 (填图中序号)过程固定的CO2总量与 (填图中序号)过程释放的CO2总量大致相等。
(2)图2中甲表示的能量是 。草鱼用于生长发育和繁殖的能量可以表示为 (用图中字母表示)。杂食鸟粪便中能量包含在 中(用图中字母表示)。假设水草流向草鱼和杂食鸟的能量总和不变,若草鱼和杂食鸟从水草中获取能量的比例由1:1调整为1:3,则杂食鸟获得的能量是原来的 倍(能量传递效率按10%,保留1位小数)。
(3)微山湖的浅滩区域种植了许多的芦苇、莲藕等挺水植物,这些植物吸引了大橙水鸟在此栖息和繁衍,同时也让此地成为当地有名的旅游景区,这体现了生物多样性的 价值。
【答案】(1)A ① ②、④、⑥、⑦、⑧
(2)呼吸作用以热能散失的能量 e-f d、h 1.4
(3)直接
【详解】(1)该生态系统中最基本、最关键的生物成分是生产者,即图中的A,达到“碳中和”时,图1中的①过程即生产者固定的的CO2总量与②、④、⑥、⑦、⑧等过程释放的CO2总量大致相等。
(2)据图可知,图中的各个营养级都有指向甲的箭头,甲表示的能量去向是呼吸作用以热能散失的能量;草鱼用于生长发育和繁殖的能量=草鱼的同化量-呼吸作用散失的能量=e-f;杂食鸟粪便中能量是上一营养级同化的能量,可流向分解者,即水草流向分解者的能量,对应图中的d、h;图中存在的相关食物链有水草→杂食鸟、水草→草鱼→杂食鸟,假设水草流向草鱼和杂食鸟的能量总和不变,若草鱼∶杂食鸟的比例由1∶1调整为1∶3,设水草的能量是X,则调整前杂食鸟获得的能量是1/2X×10%+1/2X×10%×10%=0.055X,调整后杂食鸟获得的能量是3/4X×10%+1/4X×10%×10%=0.0775X,杂食鸟获得的能量是原来的0.0775÷0.055≈1.4。
(3)直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等使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,微山湖的浅滩区域种植了许多的芦苇、莲藕等挺水植物,这些植物让此地成为当地有名的旅游景区,这体现了生物多样性的直接价值。
12.(24-25高二上·江苏苏州·期末)为提高大闸蟹的产量,并减少围网养殖大闸蟹造成的氮、磷污染,研究团队应用并优化了生态坝养殖技术。图1是研究团队构建的生态坝单体结构示意图,图2为优化的生态坝单体设计图。请回答下列问题:
(1)图1的生态坝单体主要由植物浮床和微生物填料两部分组成。浮床植物可通过 和 等方式来抑制水华现象;微生物填料以薄膜状悬浮于水体中,通过扩大 ,加快水体中污染物的分解。
(2)养殖区水草长势不良及覆盖度较低会导致大闸蟹丧失天然蜕壳场所,造成产量下降,这些因素属于 (填“密度”或“非密度”)制约因素。相较图1,图2中优化的生态坝单体设有专门的 ,该结构与上层结构保持约30cm的距离,既能给大闸蟹提供较充足的蜕壳(生长)空间,又可以保证 。
(3)研究团队构建了围网养殖区的能量流动和氮磷污染负荷模式图,如图3所示(字母代表能量值)。据图分析,投放的饵料中最终被螃蟹所同化的能量比例为 (用字母表示),围网养殖水体富营养化的污染来源有 。
(4)研究团队采集坝内净化区及坝外养殖区的水样,监测某养殖期内氮含量变化情况,结果如图4所示。采集水样时应 取样,以确保监测结果相对可靠。据图分析,生态坝养殖技术能一定程度上控制 的污染。
【答案】(1)对氮、磷等污染物的吸收 与蓝细菌和绿藻等浮游植物竞争,抑制其生长 微生物与水体的接触面积
(2)密度 蜕壳层 植物根系生长(植物生根)
(3)(a-b-c)/a 饵料残留、螃蟹排泄物、底泥释放
(4)随机(等距) -N(亚硝氮)、TN(总氮)、-N(氨氮)
【详解】(1)浮床植物抑制水华(藻类大量繁殖)的核心是竞争资源:藻类生长依赖阳光和氮、磷等营养物质,浮床植物可吸收氮、磷等营养物质并通过竞争阳光等抑制浮游藻类繁殖。微生物填料为薄膜状,目的是让更多微生物附着,通过扩大微生物与水体的接触面积来加快污染物分解。
(2)水草覆盖度低导致蜕壳场所不足,该因素与大闸蟹种群密度有关,属于密度制约因素。图2优化设计中,专门为大闸蟹提供蜕壳空间的结构是蜕壳区;该结构与上层保持距离,可让植物根系生长有充足的空间。
(3)饵料能量为a,饲料残留和螃蟹排泄物中能量未被螃蟹同化即螃蟹同化的能量为a-b-c,因此投放的饵料中最终被螃蟹所同化的能量比例为(a-b-c)/a。围网养殖中,氮磷污染主要来自未被利用的饵料残渣和螃蟹的排泄物以及分解者分解底泥释放的氮磷等物质。
(4)采集水样需随机(或等距) 取样,避免局部差异影响结果可靠性。图4显示坝内净化区-N(亚硝氮)、TN(总氮)、-N(氨氮)含量低于坝外养殖区,说明生态坝能控制-N(亚硝氮)、TN(总氮)、-N(氨氮)的污染。
地 城
考点04
生物多样性及保护
一、单选题
1.(24-25高二上·江苏天一中学·期末)下列有关人类活动对生态环境影响的叙述,错误的是( )
A.人类活动可以改变群落演替的速度和方向,可能使群落结构变得更复杂
B.在野外发现濒危野生动植物的区域须建立自然保护区,并进行科学管理
C.低碳出行、开发洁净新能源可减少人类对资源的消耗,从而减小生态足迹
D.人类活动对野生物种生存环境的破坏,主要表现为物种栖息地的丧失和碎片化
【答案】B
【详解】A、人类的活动如封山育林、治理沙漠等可以改变群落演替的速度和方向,有可能让群落结构变得更复杂,A正确;
B、在濒危野生动植物的栖息地建立自然保护区才是正确的做法,而不是在发现濒危野生动植物的区域建立自然保护区,因为发现地不一定是其栖息地,B错误;
C、生态足迹又称为生态占用,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面积。低碳出行,开发洁净的新能源等措施有利于降低碳排放,减少生态足迹,C正确;
D、人类活动如开垦荒地、砍伐森林等会破坏野生物种生存环境,主要表现为物种栖息地的丧失和碎片化,D正确。
故选B。
2.(24-25高二上·江苏句容·期末)下图是该生态系统内能量流动的示意图[单位为kJ/(m2·a)],据图回答错误的是( )
A.碳元素从生物群落到非生物环境的途径为各类生物的呼吸作用
B.图中A代表该生态系统内生物群落呼吸作用散失的能量总和
C.碳元素在该生物群落内部以含碳有机物的形式传递
D.肉食性动物同化的能量为,能量从生产者传递到植食动物的效率为12.73%
【答案】A
【详解】A、从生物群落回到无机环境是通过各种生物的细胞呼吸,通过化石、燃料燃烧、火山喷发等释放到无机环境,A错误;
B、图中 A 代表的是该生态系统内生物群落呼吸作用散失的能量总和。生产者、植食动物、肉食动物等生物通过呼吸作用,会将一部分能量以热能的形式散失到环境中,这些散失的能量总和就是 A 所代表的部分,B正确;
C、碳元素在生物群落内部,是通过食物链和食物网进行传递的,食物链中生物之间的物质传递是以含碳有机物的形式进行的,例如生产者制造的含碳有机物被植食动物取食,植食动物又被肉食动物捕食等,C正确;
D、肉食性动物同化的总能量为(0.05+0.25+2.1+5.1)× 103 kJ /(m2·a )=7.5×103 kJ /(m2·a),其中人工输入的有机物能量为5×103 kJ /(m2·a ),植食性动物同化的能量为(7.5-5+4+9+0.5-2)×103 kJ /(m2·a )=14×103 kJ /(m2·a ),生产者同化的能量为(70+23+3+14)×103 kJ /(m2·a )=110×103 kJ /(m2·a ),能量从生产者传递到植食动物的效率为14×103 ÷(110×103)≈12.73%,D正确。
故选A。
3.(23-24高二·江苏徐州·期末)微山湖是我国第六大淡水湖,一度遭到严重污染。近几年通过大规模的退耕还湖、生态补水、清淤等措施,使水质持续改善,生物多样性明显增加,微山湖再现草长莺飞的景象。以下叙述错误的是( )
A.用标志重捕法调查微山湖某水禽数量时标记物部分脱落,所得数值比实际数值要大
B.退耕还湖、生态补水、清淤等措施提高了微山湖湿地生态系统的抵抗力稳定性
C.投放化学杀藻剂可以杀死浮游藻类但不能有效抑制水体富营养化
D.微山湖湿地在蓄洪防旱、旅游观光等方面体现了生物多样性的间接价值
【答案】D
【详解】A、用标志重捕法调查微山湖某水禽数量时标记物部分脱落,会使得重捕中被标记的比例偏低,从而导致计算所得数值比实际数值要大,A正确;
B、退耕还湖、生态补水、清淤等措施可以增加生物多样性,从而提高了微山湖湿地生态系统的抵抗力稳定性,B正确;
C、投放化学杀藻剂杀死浮游藻类后,氮、磷元素随着藻类腐烂还会进入水体,无法降低水体中的氮、磷含量,无法抑制水体富营养化,C正确;
D、微山湖湿地在旅游观光方面体现了生物多样性的直接价值,D错误。
故选D。
4.(23-24高二上·江苏无锡锡东高级中学·期末)为探索治理河水污染(主要为有机污染)的生态方法,研究人员将污染河水引入人工实验湿地(如图),在该人工实验湿地中引入满江红、芦苇、水芹和风眼莲等水生植物。下列叙述错误的是( )
A.引入的水生植物固定的太阳能是流经该人工湿地的总能量
B.人工湿地具有蓄洪防旱、净化水质、调节气候等生态功能
C.人工湿地中的大量微生物在受污染河水治理中发挥重要作用
D.出水口水样中可溶性有机物浓度是本研究的重要观测指标
【答案】A
【详解】A、流经该生态系统的总能量是水生植物固定的太阳能和污水中有机物中的能量,A错误;
B、人工湿地具有蓄洪防旱、净化水质、调节气候等生态功能 ,B正确;
C、微生物可以作为分解者,分解污水中的有机物,所以在受污染河水治理中发挥重要作用,C正确;
D、出水口水样中可溶性有机物浓度是本研究的重要观测指标,如果有机物浓度越低,则治理的效果越好,D正确。
故选A。
5.(24-25高二上·江苏徐州第七中学·期末)生物多样性是人类赖以生存和发展的基础。下列叙述错误的是( )
A.在引进新物种时需考虑对生物多样性的影响
B.酸雨、全球变暖等生态环境问题会威胁生物多样性
C.在城市动物园饲养濒危动物属于生物多样性的就地保护
D.通过立法、宣传教育,让人们树立起保护生物多样性的意识
【答案】C
【详解】A、引进新物种可能会因为缺乏天敌等因素大量繁殖,与本地物种争夺资源、空间等,从而破坏当地的生态平衡,影响生物多样性。所以在引进新物种时需充分考虑对生物多样性的影响,A正确;
B、酸雨会使土壤和水体酸化,影响植物和动物的生存环境;全球变暖会改变生物的栖息地、影响生物的物候等,这些生态环境问题都会对生物的生存和繁衍造成威胁,进而威胁生物多样性,B正确;
C、易地保护是把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护,例如建立动物园、植物园、水族馆和濒危动植物繁育中心等,所以饲养濒危动物属于生物多样性的易地保护,而就地保护是在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及风景名胜区等,C错误;
D、通过立法可以为生物多样性保护提供法律依据和保障,宣传教育能够提高人们对生物多样性重要性的认识,让人们树立起保护生物多样性的意识,从而自觉参与到保护行动中来,D正确。
故选C。
二、多选题
7.(23-24高二·江苏盐城中学·期末)水体富营养化是全球性的水环境问题,科学家研制出生态浮床以进行缓解,如下图所示,以下关于生态浮床的作用说法错误的是( )
A.该湿地群落中的碳全部来自光合作用固定的CO2
B.水体富营养化会产生水华,进而导致水体中溶氧量降低
C.生态浮床不仅可净化水质,调节当地气候,还可以营造水上景观,体现了生物多样性的间接价值
D.该水域中定期收割的植物适合作为家畜饲料,从而为人类提供优质的畜产品
【答案】ACD
【详解】A、湿地群落中有些微生物可以通过化能合成作用固定CO2,且生活污水中也含有碳元素,A错误;
B、水体富营养化会产生水华,微生物分解动植物遗体消耗大量氧气,使水中溶氧量降低,B正确;
C、净化水质,调节当地气候属于生态功能,体现了生物多样性的间接价值,营造水上景观属于旅游观光功能,属于直接价值,C错误;
D、由图可知,该水域中的植物从水体中不断吸收污染物,不适合作为家畜饲料,D错误。
故选ACD。
8.(23-24高二上·江苏盐城东台·期末)下列关于生态系统与生物多样性的叙述错误的是( )
A.生态系统中的信息传递对被捕食种群来说是不利的
B.森林能涵养水源、调节气候属于生物多样性的间接价值
C.除去农田中的杂草,可以提高农田生态系统的抵抗力稳定性
D.生态系统的结构是指生物之间由于捕食关系而形成的食物链和食物网
【答案】ACD
【详解】A、生态系统中的信息传递可以调节种间关系,对被捕食种群来说是有利的,A错误;
B、森林能涵养水源、调节气候属于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,B正确;
C、除去农田中的杂草,生物组分减少,降低了农田生态系统的抵抗力稳定性,C错误;
D、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,D错误。
故选ACD。
三、非选择题
9.(23-24高二上·江苏盐城大丰区新丰中学等五校·期末)生态浮床是一种利用生态工程原理建立的结构,可达到净化水质、美化水面景观的目的。下图为某湖泊中的生态浮床示意图,回答下列问题:
(1)生态浮床能有效治理水体富营养化的原因是 ,浮床中的水生植物可以增加水体的溶氧量是由于 。
(2)浮床植物根系上吸附着大量的微生物,它们在生态系统中主要属于 。浮床上的植物可供鸟类筑巢、下部根系形成鱼类和水生昆虫的栖息环境,这体现了群落的 结构。
(3)若浮床上的生物存在食物链:植物→害虫A→蜻蜓,则害虫A同化的能量中流向分解者的包括 。当浮床上植物的种植密度过大时,其干重总量会降低,从能量流动的角度分析,原因是 。
(4)建立生态浮床所选植物一般为本地物种,而不选外地物种,原因是 。生态浮床既能净化水质、防治水华,又能美化景观,这体现了生物多样性的 价值。
【答案】(1)浮床中的水生植物能吸收水中的N、P等营养元素,同时与藻类竞争阳光和空间 水生植物通过光合作用产生O2并进入水体
(2)分解者 垂直
(3)害虫A遗体残骸中的能量、蜻蜓粪便中的能量 若植物种植密度过大,流入植物的总能量基本不变,但因呼吸散失的能量增多,用于其生长、发育和繁殖的能量减少,导致干重降低
(4)避免引进的物种由于缺乏天敌、资源充裕、环境适宜等原因造成生物入侵 间接价值和直接
【详解】(1)由图可知生态浮床是由多种水生植物附着于基质上而成,浮床中的水生植物能吸收水中的N、P等营养元素,同时与藻类竞争阳光和空间,可以有效治理水体富营养化;水生植物通过光合作用产生O2并进入水体,所以浮床中的水生植物可以增加水体的溶氧量;
(2) 生态浮床植物根系上吸附着大量的微生物,微生物在生态系统中主要属于分解者,能够将动植物遗体、动物排遗物中的有机物分解为无机物,是生态系统不可缺少的成分;群落的垂直结构是指群落内不同生物在垂直方向上的分布,浮床上的植物可供鸟类栖息,下部植物根系形成鱼类和水生昆虫生息环境,体现了群落的垂直结构;
(3)若浮床上的生物存在食物链:植物→害虫A→蜻蜓,则害虫A同化的能量中流向分解者的能量包括害虫A遗体残骸中的能量、蜻蜓粪便(属于上一营养级即害虫A)中的能量;若植物种植密度过大,流入植物的总能量基本不变,但因呼吸散失的能量增多,用于其生长、发育和繁殖的能量减少,导致干重降低,故当浮床上植物的种植密度过大时,其干重总量会降低,应合理密植;
(4) 为避免引进的物种由于缺乏天敌、资源充裕、环境适宜等原因造成生物入侵,制作生态浮床所选植物一般为本地物种;直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等使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,生态浮床能美化景观,属于直接价值,而生态浮床能净化水质、防治水华是生态方面的价值,属于间接价值。
10.(23-24高二上·江苏泰州·期末)为解决长江中下游生态退化等问题,国家加强了对长江生态的研究和保护,长江生物多样性增加,促进了人与自然的和谐共生。科学家对长江口生态系统展开了相关研究,根据动物胃中的食物残渣,鉴定残渣所属物种、重量,反推食物比例。结果如表1。请回答下列问题:
捕食者比例被捕食者
小黄鱼
矛尾虾虎鱼
虾
蟹
小黄鱼
0
0
0
0
矛尾虾虎鱼
25%
0
0
0
虾
8%
44%
0
0
蟹
67%
56%
0
0
浮游植物
0
0
100%
100%
(1)从生态系统成分角度看,表1中包含 ,根据表中生物之间的食性关系,画出形成的食物网 ,其中小黄鱼属于第 营养级,它与矛尾虾虎鱼种间关系为 。
(2)近几年长江物种多样性增加,生态系统的 稳定性增加,很多地区建立了沿江湿地,使空气更清新,水质也得到改善,吸引了很多游客,这体现了生物多样性的 价值。
(3)某湿地生态公园采用“潜流湿地与强化表流湿地并联运行,生态涵养塘深度净化”工艺对污水进行净化。生态涵养塘是以“矮型苦草+微生物+控藻浮游动物+底栖动物+鱼类(第一次采样前刚投放)”为核心的生态系统。研究人员在2021年7月-2022年1月逐月对尾水(TW)、潜流湿地出水(HFW)、强化表流湿地出水(SFW)和生态涵养塘的水样(ECP)进行采集并现场测定总氮(IN)、总磷(TP),结果如下图1和图2。
据图1可知, 对TN的去除率随季节变化无明显规律。强化表流湿地和潜流湿地对TN的平均去除率的差异表现为: 。据图2可知, (时间)生态涵养塘TP浓度异常偏高,可能原因是 。
【答案】(1)生产者、消费者 三、四 捕食与种间竞争
(2)抵抗力 直接、间接
(3)潜流湿地(HFW) 强化表流湿地对TN去除效果在夏秋季优于潜流湿地,冬季对TN去除率略低于潜流湿地 2021-07-31 生态涵养塘内底栖性鱼类较多,其不断搅动使沉积物中的磷释放导致
【详解】(1)表1中是该生态系统的捕食关系,只有生产者和消费者,根据表中关系,画出的食物网为:
,
其中小黄鱼在食物链中占据第三、四营养级,小黄鱼捕食矛尾虾虎鱼,且小黄鱼和矛尾虾虎鱼均捕食虾,所以小黄鱼与矛尾虾虎鱼的关系为捕食和竞争的关系。
(2)物种多样性增加,营养结构变复杂,生态系统的抵抗力稳定性增加,很多地区建立了沿江湿地,使空气更清新,水质也得到改善,体现了生物多样性的间接价值,吸引了很多游客旅游,体现了直接价值。
(3)由图1可知,潜流湿地中NT的含量在2021年7月-2022年1月时间段内变化幅度小,故潜流湿地对TN的去除率随季节变化无明显规律。分析图1,强化表流湿地对TN去除效果在夏秋季优于潜流湿地,冬季对TN去除率略低于潜流湿地。据图2可知,生态涵养塘是以“矮型苦草+微生物+控藻浮游动物+底栖动物+鱼类(第一次采样前刚投放)”为核心的生态系统。由于生态涵养塘内底栖性鱼类较多,其不断搅动使沉积物中的磷释放导致,2021-07-31生态涵养塘TP浓度异常偏高。
地 城
考点05
生态工程
一、单选题
1.(23-24高二上·江苏盐城响水县响水中学·期末)湿地是地球上重要的生态系统,中国湿地面积占国土面积的比例远低于世界平均水平,并面临气候变化和人类活动的影响,中国政府高度重视并切实加强湿地保护与恢复工作。下列关于湿地的叙述不正确的是( )
A.湿地群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,有利于充分利用环境资源
B.要恢复湿地生物多样性,在非生物环境得到改善的基础上,首先应增加生产者的种类和数量
C.人工湿地可以净化污水、改善水质调节小气候,体现了生物多样性的直接价值
D.恢复湿地遵循自然规律,兼顾生态和经济效益,是整体原理的体现
【答案】C
【详解】A、湿地群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,有利于充分利用环境资源,是群落中物种之间及环境间协同进化的结果,A正确;
B、生产者是生态系统的基石,要恢复湿地生物多样性,在非生物环境得到改善的基础上,首先应增加生产者的种类和数量,B正确;
C、人工湿地可以净化污水、改善水质、调节小气候,属于人工湿地的生态功能,体现了生物多样性的间接价值,C错误;
D、遵循整体原理要求构建生态工程是为人类的生活创造更好的生存条件以及生活条件,发展经济,属于恢复湿地遵循自然规律,兼顾生态和经济效益,是整体原理的体现,D正确。
故选C。
2.(23-24高二上·江苏盐城阜宁县阜宁中学·期末)下图是南通某地推广的“鱼-桑-鸡(菇)”种养模式,并取得了较好的生态和经济效益。相关叙述不正确的是( )
A.塘泥中的主要微生物、黑木耳等属于生态系统的分解者
B.林下养鸡增加群落垂直结构的复杂性,提高了生态系统的抵抗力稳定性
C.“桑叶→蚕→蚕沙→鱼”组成一条完整的食物链
D.建立该种养模式时主要遵循了整体、循环等生态工程原理
【答案】C
【详解】A、塘泥中的主要微生物、黑木耳等属于生态系统的分解者,能将有机物分解为无机物,A正确;
B、林下养鸡增加群落垂直结构的复杂性,增加了生物多样性,提高了生态系统的抵抗力稳定性,B正确;
C、食物链是由生产者和消费者组成,蚕沙不属于食物链的组成成分,C错误;
D、通过“鱼-桑-鸡(菇)”种养模式,并取得了较好的生态和经济效益,体现了整体原理,推广的“鱼-桑-鸡(菇)”种养模式,实现了“无废弃物农业”,遵循了循环原理,D正确。
故选C。
3.(23-24高二上·江苏盐城大丰区新丰中学等五校·期末)“绿水青山就是金山银山”,环境治理与经济可持续发展将是时代的主旋律。下列关于环境污染和环境治理的叙述,错误的是( )
A.生态足迹的值越小,人类所需资源越多,对生态和环境影响越大
B.大气中CO2增加导致地球温度升高,使南极的冰盖开始融化
C.雾霾现象可自行退去,说明生态系统有一定的自我调节能力
D.生态农业遵循的生态学原理有自生、循环、协调和整体原理
【答案】A
【详解】A、生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大,A错误;
B、大气中CO2增加导致温室效应,地球温度升高,使南极的冰盖开始融化,B正确;
C、在一定范围内,生态系统具有自我调节能力,C正确;
D、建立生态农业的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染、因此生态农业遵循的原理有循环、自生、协调与整体,D正确。
故选A。
二、多选题
4.(23-24高二上·江苏淮安·期末)近年来,部分农村应用稻田蟹综合种养技术,创新发展了“一水两用、一地双收”的稻蟹共生系统,使水稻和蟹的产量均提高,获得了良好效益。下图为某稻蟹共生系统内的部分结构示意图,下列叙述正确有( )
A.流经该稻蟹共生生态系统的总能量为杂草、水稻和藻类等固定的太阳能
B.该系统水稻产量明显提高,可能与河蟹减弱了水稻与其他生物的种间竞争有关
C.浮游动物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和河蟹的粪便流向分解者
D.该生态工程设计遵循了循环、自生的原理
【答案】BCD
【详解】A、稻田养蟹生态农业模式属于人工生态系统,故流经稻蟹共生稻田生态系统的总能量有水稻、杂草、藻类等生产者固定的能量,还有人工输入的饲料等有机物中含有的能量,A错误;
B、河蟹能捕食稻田昆虫和杂草等,减弱了水稻与其他生物的种间竞争,故该系统水稻产量明显提高,B正确;
C、粪便中的能量属于上一营养级的同化量,分解者在生态系统中的作用为将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,在“藻类→浮游动物→河蟹”的食物链中,浮游动物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和河蟹的粪便流向分解者,C正确;
D、该生态工程设计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素的转化率较高,遵循了循环原理,此外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,遵循自生的原理,D正确。
故选BCD。
5.(23-24高二上·江苏南通石庄高级中学·期末)2023年9月5日以来,中国媒体报道,新疆内陆地区可以大规模生产海鲜。新疆有大量盐碱地,盐碱地加水变成海水,可以养殖海鲜。以下说法正确的是( )
A.专家通过测量盐碱地养殖池的咸度和碱度,参照海水矿物质比例,添加微量元素和益生菌,模拟出海水生态环境,符合生态工程中协调、自生等原理
B.在博湖县乌兰再格森乡的水产养殖基地,养殖的南美白对虾的环境容纳量与撒的虾苗数量有关
C.新疆积极推动以鱼净水、以鱼控草、以鱼抑藻等生物防治方法来修复水域生态环境,维护水域生物多样
D.新疆积极推广稻渔综合种养、鱼菜共生等绿色养殖技术模式,遵循循环原理,有效降低了养殖尾水氮磷排放量
【答案】ACD
【详解】A、生态工程中协调原理是指生物与环境、生物与生物的协调与适应,自生原理是指把很多单个生产系统通过优化组合,有机地整合在一起,成为一个新的高效生态系统,故专家通过测量盐碱地养殖池的咸度和碱度,参照海水矿物质比例,添加微量元素和益生菌,模拟出海水生态环境,符合生态工程中协调、自生等原理,A正确;
B、环境容纳量只与环境有关,故养殖的南美白对虾的环境容纳量与撒的虾苗数量无关,B错误;
C、生物防治就是利用生物来进行防治,以鱼净水、以鱼控草、以鱼抑藻都属于生物防治,从而可修复水域生态环境,维护水域生物多样性,C正确;
D、生态工程中循环原理是指通过系统设计实现不断循环,使前一个环节产生的废物尽可能地被后一个环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生,故新疆积极推广稻渔综合种养、鱼菜共生等绿色养殖技术模式,遵循循环原理,有效降低了养殖尾水氮磷排放量,D正确。
故选ACD。
6.(23-24高二上·江苏盐城建湖高级中学·期末)下图为某山区推行的“猪—沼—果”生态农业模式示意图。下列相关叙述中错误的是( )
A.图中农作物可以直接利用营养物质中的有机物
B.该生态农业模式利用了循环的生态学基本原理
C.该农业模式可以提高能量传递效率
D.该生态系统中的能量不是单向流动的
【答案】ACD
【详解】A、农作物是植物可以吸收无机物,不能直接利用有机物,A错误;
B、该生态农业模式利用了物质循环再生的生态学原理,B正确;
C、能量传递效率不能够提高,在10%-20%之间,C错误;
D、生态系统中的能量都是单向流动、逐级递减的,D错误。
故选ACD。
三、非选择题
7.(23-24高二上·江苏常州一中·期末)为贯彻“绿水青山就是金山银山”的发展理念,相关部门对曾遭污染的清江流域进行治理,治理后水质明显提高,物种多样性明显增加,实现了“清水绿岸、鱼翔浅底”的景象。科研人员采集水样,分别放入不同生物并检测水体中多项指标,结果如下表。请回答下列问题:
生物
毒素含量ug/L
铵盐吸收率
有机物去除率
硅藻
0.11
51%
0
蓝细菌
0.56
79%
0
红假单胞光合菌
0
85%
93%
(1)在治理污染时,不同区域选择种植不同类型的植物,同时还应兼顾各种生物的数量不能超过环境承载能力,这主要体现了生态工程建设的 原理。表中红假单胞光合菌在生态系统的组成成分中属于 ,其治理该水体污染效果最好的理由是 。
(2)某段时间,该流域部分能量流动关系如下图,图中的数值表示能量的相对值,I、Ⅱ两、个营养级间的能量传递效率约为 (小数点后保留1位数字)。据图分析,一个营养级的能量不能百分之百流入下一个营养级的原因包括 。
(3)科研人员利用人工生物浮床技术对水体污染进行治理,请你分别从生态系统的物质和能量角度分析,人工生物浮床能有效治理该流域水体污染的原因:①物质角度: ;②能量角度:
(4)要维持清江流域生态系统的稳定,从生态安全角度考虑应避免 ;从社会环境因素考虑应禁止 (写两点即可)等行为的发生,以避免该生态系统的水质再次遭到破坏。
【答案】(1)协调 生产者和分解者 不产生毒素且对铵盐和有机物的去除率高
(2)6.7% 每个营养级的能量都会有一部分通过呼吸作用以热能形式散失、流入分解者和产品输出
(3)浮床水生植物可吸收含氨、磷等元素的无机盐,净化水质 浮床水生植物能够有效阻挡阳光(或与藻类竞争阳光),抑制藻类的光合作用
(4)过度(或盲目)引入外来物种 乱扔垃圾,随意排放污水
【详解】(1)不同区域选择种植不同类型的植物,同时还应兼顾各种生物的数量,不能超过环境承载能力,避免系统的失衡和破坏,这体现了生态工程建设的协调原理。红假单胞光合菌能进行光合作用,属于自养生物,无光条件下可分解有机物异养生长,因此其在生态系统中既属于生产者又属于分解者。红假单胞光合菌不产生毒素且对铵盐和有机物的去除率高,故红假单胞光合菌治理该水体污染效果最好。
(2)能量流动的传递效率指的是相邻营养级之间高营养级的同化量与低营养级同化量的比值,图中Ⅰ的同化量为1100+42=1142,Ⅱ的同化量为4.8+2.5+43.2+26.5=77,则能量在Ⅰ、Ⅱ两个营养级间的传递效率约为77÷1142×100%=6.7%。每个营养级的能量都会有一部分通过呼吸作用以热能形式散失、流入分解者和产品输出,因此,一个营养级的能量不能百分之百流入下一个营养级。
(3)浮床水生植物可吸收含氨、磷等元素的无机盐,净化水质、浮床水生植物能够有效阻挡阳光(或与藻类竞争阳光),抑制藻类的光合作用,故人工生物浮床能有效治理该流域水体污染。
(4)要维持清江流域生态系统的稳定,从生态安全角度考虑应避免过度引入外来物种,从社会环境因素考虑应禁止乱扔垃圾,随意排放污水。
8.(24-25高二上·江苏天一中学·期末)南疆地区是我国三大棉花种植区之一,棉花是当地最重要的经济作物,蚜虫是危害棉花的重要害虫,蚜虫寄生蜂包括两类:初级寄生蜂和重寄生蜂。初级寄生蜂将卵产于蚜虫体内,幼虫依靠取食蚜虫的组织和营养生长,最终导致蚜虫死亡形成僵蚜,重寄生蜂攻击初级寄生蜂。下图是棉田中的部分营养关系图,请回答:
(1)棉蚜刺茧蜂与棉蚜的种间关系是 。
(2)棉田中棉长管蚜的能量来源于 ,能量的去向有 。
(3)研究发现间作苹果树后,增加了 ,提高了生态系统的 ,棉花不易爆发虫害。
选择适宜在南疆生长的苹果树等经济作物与棉花间作,体现了生态工程 原理。
(4)为了验证苹果树与棉花间作对蚜虫的控制作用,科研人员统计了棉花单作和与苹果树间作后棉花植株上蚜虫的数量以初级寄生蜂的寄生率,结果分别如下图:
①蚜虫数量在6月27日左右达到最大的原因是 ,7月11日左右蚜虫数量显著下降的原因是 。
②根据图1和图2可以得出结论是 。
【答案】(1)寄生
(2)棉花中有机物 流向初级寄生蜂、呼吸作用散失、流向分解者
(3)生态系统的组分和营养结构复杂程度 抵抗力稳定性(自我调节能力) 协调和整体
(4)棉花生长旺盛期,可以为蚜虫提供足够的食物资源,初级寄生蜂的寄生率较低 初级寄生蜂大量繁殖增加了寄生率使得蚜虫死亡 苹果树与棉花间作显著提高了初级寄生蜂的寄生率,降低了蚜虫数量的最大值,从而有效控制了蚜害。
【详解】(1)棉蚜刺茧蜂寄生在棉蚜体内,故棉蚜刺茧蜂与棉蚜的种间关系是寄生。
(2)棉长管蚜以棉花植株为食,故能量来源于棉花中的有机物的分解;棉长管蚜属于第二营养级,每一营养级中能量的去向为:呼吸作用散失,被下一营养级同化,被分解者分解。
(3)间作苹果树后,使生态系统的组分和营养结构更加复杂,从而提高生态系统的稳定性,使生态系统不那么容易被破坏(抵抗力稳定性)。选择适宜在南疆生长的苹果树等经济作物与棉花间作,考虑到生物与生物、生物与环境之间的关系,体现生态工程的协调和整体的原理。
(4)蚜虫数量在6月27日左右达到最大的原因是此时棉花生长旺盛,蚜虫有足够的食物,而且初级寄生蜂的寄生率也比较低,蚜虫的死亡率低。7月11日左右蚜虫数量显著下降的原因是此时寄生率较大,增加了蚜虫的死亡率。根据图1和图2可以得出:苹果树与棉花间作可以显著提高了初级寄生蜂的寄生率,增加蚜虫的死亡率,降低了蚜虫数量最大值,对蚜虫有很好的控制作用。
9.(23-24高二·江苏盐城中学·期末)生态浮床应用无土栽培的原理,把具有净水、观赏及经济价值的高等水生植物或经改良驯化后的陆生植物移栽到富营养化水体的水面种植,吸收水体中有害物质,抑制藻类繁殖,可起到提高水体透明度、净化水体的作用,从而恢复水体生态功能。下图1是某人工生态系统内的生态浮床示意图。请回答下列问题。
(1)在选择浮床植物时,需考虑植物对水体环境的适应,以及选择污染物净化能力强的植物,且各种植物之间可以互利共存,这遵循了生态工程的 和 原理。
(2)“水”属于生态系统组成成分中的 ,辅助性材料和植物根系都为微生物提供了良好的附着和繁衍场所,使水体中生物多样性提高。生态浮床的建立为鸟类和鱼类提供了 ,形成了群落的 结构。
(3)人工生态系统中某食物网如图2所示[图中数字为相关生物同化能量数值,单位为kJ/(m-a)]。该食物网中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为 %(精确到小数点后一位)。生态浮床的绿色植物开花后,通过花香吸引了大批昆虫.前来助其传粉,这主要体现了信息传递在生态系统中的作用是 。
(4)在捕捞业中,为获得最大持续产量(MSY)一般有两种简单的方式:配额限制和努力限制。配额限制即控制在一定时间内收净获对象个体的数量,允许收获者在每一季节或每年收获一定数量的猎物种:努力限制是当捕猎对象的种群数量减少后,必须要增加收获努力才能获得同样的收获量。下图表示不同努力水平对种群的影响,其中实线表示某种被捕捞生物的净补充量(出生数超出死亡数的部分)随种群密度的变化,虚线表示四种不同努力水平下的收获量。请回答下列问题:
①.曲线中可以表示MSY的点是 。②.若种群密度低于Nm,收获继续保持在MSY努力水平,则 (填“会”或“不会”)导致种群灭绝。
【答案】(1)协调 自生
(2)非生物的物质和能量 食物和栖息地 垂直
(3)16.2 生物种群的繁衍,离不开信息的传递
(4)Nm 不会
【详解】(1)在选择浮床植物时,需考虑植物对水体环境的适应,以及选择污染物净化能力强的植物,体现了协调原理;通过人工设计使其形成互利共存关系,体现的是自生原理。
(2)生态系统组成成分有非生物的物质和能量,生产者,消费者和分解者。其中“水”属于生态系统组成成分中的非生物的物质和能量。 生态浮床的建立为鸟类和鱼类提供了食物和栖息地,形成了群落的垂直结构。
(3)第二营养级同化的能量为490+5980=6470kJ/(m-a),第三营养级从第二营养级同化的能量为860-490+680=1050 kJ/(m-a) ,因此该食物网中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为1050÷6470×100%≈16.2%;生态浮床的绿色植物开花后,通过花香吸引了大批昆虫.前来助其传粉,这主要体现了信息传递在生态系统中的作用是生物种群的繁衍,离不开信息的传递。
(4)由图中曲线可知,种群数量的增长接近“S”形增长,因此满足种群密度与净补充量关系曲线的模型。假设是:资源条件不变、不考虑种群的年龄结构、不考虑繁殖力随年龄改变。图中的Nm点可以表示MSY,该点的种群数量特征是出生率与死亡率的差值最大。如果种群密度下降到低于Nm,收获继续保持在MSY努力水平,则收获量将降低,不会导致种群灭绝。
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题08生态系统、人与环境
5大高频考点概览
考点01 生态系统的结构及其稳定性
考点02 生态系统的能量流动
考点03 生态系统的物质循环和信息传递
考点04 生物多样性及保护
考点05 生态工程
地 城
考点01
生态系统的结构及其稳定性
一、单选题
1.(24-25高二上·江苏徐州第七中学·期末)如图为某生态系统中部分生物成分之间的关系。下列叙述错误的是( )
A.植物是其他生物物质和能量的主要来源
B.虫和鸟属于竞争和捕食关系
C.若消灭所有的虫,则不利于生态系统的稳定
D.细菌属于第二、三营养级
2.(23-24高二·江苏徐州·期末)下列有关生态系统的成分和结构的叙述,正确的是( )
A.生态系统由生产者、消费者和分解者三者组成
B.细菌和真菌都属于分解者
C.食物链和食物网都以生产者为起点,分解者为终点
D.次级消费者一般为肉食性动物,属于第三营养级
3.(23-24高二上·江苏盐城大丰区新丰中学等五校·期末)如图表示某草原生态系统的部分食物网,下列叙述正确的是( )
A.三级消费者包括狐狸、吃虫的鸟和肉食昆虫
B.狐狸在该食物网中占据第四和第五营养级
C.若草食昆虫突然减少,则兔的数目不会发生变化
D.吃虫的鸟与肉食昆虫的种间关系是捕食和种间竞争
4.(23-24高二上·江苏淮安·期末)当草原上的植物遭受蝗虫采食后,草原植物会增强再生能力,减缓种群数量的下降,下列叙述正确的是( )
A.草原植物的反应,体现了草原生态系统具有一定的恢复力稳定性
B.草原生态系统生物多样性弱于森林,因此恢复力稳定性也弱于森林
C.若要草原更好地维持生态平衡,提高稳定性,应控制对草原的干扰强度
D.生态系统可通过负反馈调节维持稳定,而正反馈调节都会破坏生态系统
5.(23-24高二上·江苏盐城建湖高级中学·期末)如图表示甲、乙两个相邻类型的不同生态系统,在遭受同等程度的外来干扰,其稳定性发生明显波动后,再恢复到原有的稳定性所需时间的图像。关于这两个生态系统稳定性的叙述,正确的是( )
A.甲的抵抗力稳定性较乙强,因为甲的y值比乙的大
B.乙的恢复力稳定性较甲强,因为乙的x值比甲的大
C.在同等外来干扰强度下,甲的抵抗力稳定性较弱,而恢复力稳定性较强
D.若甲为温带阔叶林生态系统,则乙可能是北极苔原生态系统
6.(23-24高二上·江苏无锡锡东高级中学·期末)下列关于种群、群落与生态系统的叙述,正确的是( )
A.种群密度的大小能反映出种群在一定时期内数量的变化趋势
B.生物多样性包括种群、群落与生态系统三个层次的内容
C.反馈调节只存在于生物群落内部,无机环境和生物群落之间不存在
D.冻原植被和动物的丰富度较低,生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性较低
二、多选题
7.(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期末)如图是生态系统成分的关系图,下列对a、b、c所代表的成分说法正确的有( )
A.a中全是异养型真核生物
B.b中有真核生物,也有原核生物,但都是自养型生物
C.c不只包括腐生生活的细菌和真菌
D.b是该生态系统的基石,一旦遭到破坏,会影响整个生态系统的稳定
8.(24-25高二上·江苏连云港·期末)古浪八步沙林场等地利用干麦草插入沙丘防止沙流动的“草方格”固沙技术,成功阻挡了沙漠的侵袭,生态效益显著。关于“草方格”技术,下列叙述正确的是( )
A.在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物的直接价值大于间接价值
B.草方格能够降低地表风速、提高土壤湿度促进种子萌发和植物生长
C.草方格固沙40年后植物种类由25种增加到453种提高了生态系统的稳定性
D.草方格固沙的成功实例说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向
9.(24-25高二上·江苏苏州·期末)下列有关生物学实验或调查的叙述,错误的有( )
A.探索2,4-D促进插条生根的最适浓度时,需进行预实验以减小误差
B.制作生态缸时,定时加入适量的动物饵料有利于提高生态缸的稳定性
C.诱虫器采集土壤小动物和黑光灯诱捕法调查种群密度都利用了动物的趋光性
D.探究培养液中酵母菌种群数量随时间的变化,应设置重复实验但无需对照组
三、非选择题
10.(24-25高二上·江苏连云港·期末)下图1是某养殖鱼塘中部分生物形成的食物网示意图,图2是该鱼塘生态系统部分能量流动图解,其中字母表示能量值。请回答下列问题:
(1)图1中至少可构成 条食物链,扁卷螺和蟹类的种间关系是 。池塘中的一些小型鱼类以碎屑和浮游植物为食,从生态系统成分的角度分析,这些鱼类属于 。青鱼和鳙鱼生活在不同的水层,并且食物也不同,说明它们占据不同的 ,提高了生物利用环境资源的能力。
(2)图2中沉水植物固定的能量除图示去向外,还有 和未被利用的能量。草食性鱼类等第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是 (用图中字母表示),沉水植物和第二营养级之间的能量传递效率 (从“大于”“等于”“小于”中选填)(C/A×100%。草食性鱼类等第二营养级粪便中的能量属于 (用图中字母表示)。
(3)如果养殖户向鱼塘中投放了过多的饲料,残余饲料会沉到水底,导致微生物的分解作用加强,水体溶氧量 ,鱼类大量死亡,水质恶化,这说明生态系统的 是有限的。
(4)采用标志重捕法对200m2池塘中鲫鱼种群数量进行调查,首捕用大网眼渔网捕捞40条并标志,重捕用小网眼渔网捕捞325条,其中体型较小的鲫鱼(大网眼渔网无法捕获)275条,带标志的鱼5条,则该池塘中鲫鱼种群密度约为 条/m2。
地 城
考点02
生态系统的能量流动
一、单选题
1.(23-24高二上·江苏盐城东台·期末)下图1为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况,图中的箭头符号为能量的流动方向,单位为kcal/(m2·年);图2为某一生态系统的能量金字塔,其中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,E1、E2代表能量的形式;图3为某生态系统食物网的图解。据图分析能得出的结论是( )
A.据图1可知,在入射的太阳能中,大部分被生产者光合作用所固定
B.据图2可知Ⅳ为分解者,相当于图1中的A,能够利用各营养级转移来的能量
C.据图3可知,物质在各营养级之间循环利用
D.图3中猫头鹰体重每增加1kg,至少消耗A约25kg
2.(23-24高二上·江苏盐城响水县响水中学·期末)现有一森林生态系统中存在食物链“马尾松→松毛虫→杜鹃”。如图表示松毛虫摄入能量的流动方向,图中字母代表能量值。若图中松毛虫摄入能量为2.2×109 kJ,A中能量为1.6×109 kJ,B中能量为1.2×109 kJ,杜鹃同化能量为2.4×108 kJ。下列说法错误的是( )
A.图中B表示用于松毛虫生长发育繁殖(储存在体内)的能量
B.该生态系统中松毛虫到杜鹃的能量传递效率为10.9%
C.由松毛虫流入分解者的能量可用D+F表示
D.该森林发生火灾后又慢慢恢复,这属于群落的次生演替
3.(23-24高二·江苏盐城中学·期末)下图1为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况,图中的箭头符号为能量的流动方向,单位为kcal/(m3·年);图2为某生态系统的能量金字塔,其中I、II、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,E1、E2代表能量的形式;图3为某生态系统食物网的图解。据图分析错误的是( )
A.图1中初级消费者粪便中的能量被分解者利用时,大部分以热能形式散失
B.按生态系统的组成成分分析,图2是能量流动的渠道,其中还缺少分解者
C.据图1可知,在入射的太阳能中,生产者只利用了其中的1%左右
D.图3中若猫头鹰的能量1/2来自B,1/2来自D,B的能量2/3来自A,1/3来自C,猫头鹰增重6kg,至少消耗A为550kg
4.(24-25高二上·江苏连云港·期末)生态金字塔是反映食物链和食物网各营养级之间数量、质量和能量比例关系的模型。下列有关生态金字塔的叙述错误的是( )
A.生态金字塔的塔基越宽,生态系统的稳定性不一定越高
B.生态金字塔告诉我们,大自然的负载是有限的
C.从低营养级到高营养级,生物的生物量一般是逐渐减少的
D.数量金字塔和能量金字塔既有正金字塔形也有倒置金字塔形
5.(23-24高二·江苏徐州·期末)甲、乙是某同学绘制的生态金字塔示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.图中1、2、3分别表示食物链或食物网中的一个营养级
B.甲和乙均可表示数量金字塔
C.能量金字塔只能用乙来表示
D.乙中的1越宽,能量传递效率就越高
6.(23-24高二·江苏省盐城市东台市·期末)某小型生态系统的能量流动过程如图所示(单位为×103kJ·m-2·y-1),A、B、C、D代表不同的生物成分。下列叙述正确的是( )
A.B→D的能量传递效率约为18.8%
B.流经该生态系统的总能量是46×103kJ·m-2·y-1
C.将B和D的粪便作为有机肥还田,可以为A提供能量
D.任何生态系统的正常运转都需要不断得到来自系统外能量的补充
二、多选题
7.(23-24高二上·江苏南京九中·期末)生态金字塔可表示自然生态系统中食物链和食物网各营养级间某种比例关系。下列有关叙述正确的是
A.生态金字塔的最顶层代表的是分解者( )
B.生物量金字塔的常用单位是Kg/m2或g/m2
C.能量金字塔和数量金字塔均不会出现倒置
D.生态金字塔说明人类的活动必须遵循自然规律才能实现可持续发展
8.(24-25高二上·江苏句容·期末)下列有关生态系统的叙述,错误的是( )
A.生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构
B.能量沿着食物链逐级递减,营养级越高的生物个体中储存的能量越少
C.生态系统中能量最终通过分解者的分解作用,以热能的形式散失
D.生产者固定太阳能的总量是输入生态系统的总能量
三、非选择题
9.(23-24高二上·江苏南京九中·期末)莲石湖作为永定河流域第一大湖,其生态环境对北京市河流水系具有重要影响。研究人员对莲石湖生态系统进行了相关调查,以改善流域环境。
(1)莲石湖按湖水水位区域分别种植不同种类植物,退去水位3年内的区域以水生植物和地被为主,3年至5年区域以花灌为主,5年至10年区域种植小乔木,10年以上区域点缀大乔木。地表植物的这种区域差异分布提高了群落 结构的复杂性。
(2)研究人员绘制了莲石湖生态系统的食物网及能量流动图(图1及图2所示)。
①据图1分析,该食物网中,野杂鱼处于第 营养级,野杂鱼与草食性鱼类的种间关系是 。
②莲石湖水域能量流动的特点是沿食物链方向 。根据图2数据,第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为 %(保留1位小数)。第二营养级流向分解者的能量包括 。研究人员依据图中数据认为莲石湖生态系统远未达到相对稳定状态,得出该结论的依据是 。
(3)目前,莲石湖生态系统复杂程度低,生物种类较单一,生态系统 稳定性低。湖中沉水植物占比远高于浮游植物,导致初级消费者获得能量较少,是该生态系统难以达到稳定的主要原因。请据此提出具体改进措施,以提高该生态系统的稳定性: 。
10.(23-24高二上·江苏淮安·期末)为更好进行渔业管理,科研人员分析了某湖泊生态系统的结构和能量流动情况,请分析材料回答问题:
(1)图1是该生态系统的部分食物网,请据图回答问题:
①该生态系统的基石是 ,图中属于分解者的生物有 。
②该食物网中,翘嘴鲌属于第 营养级。
③该生态系统中,如果红鳍原鲌灭绝,短时间内鳙鱼的数量会 (选填“增加”“减少”或“基本不变”),原因是 。
(2)图2是该生态系统能量流动的示意图,请据图回答问题:
单位:(以生物量计)
①图中的X表示的是 。
②次级消费者每年用于生长发育繁殖的能量是 ,次级消费者每年未利用的能量是 。第一和第二营养级之间的能量传递效率是 (结果保留一位小数)。
③从图中数据可知,该生态系统积累的总生物量变化趋势是 (选填“增加”“减少”或“基本不变”),判断的依据是 。
地 城
考点03
生态系统的物质循环和信息传递
一、单选题
1.(24-25高二上·江苏连云港·期末)下图为某稻田生态系统的碳循环图解,数字表示碳的流动过程。下列叙述正确的是( )
A.碳在①②④⑤过程中以CO2形式传递
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.A可表示大气中的CO2库,碳元素在生物群落中循环利用
D.C属于分解者,群落中的其他生物可为它提供物质和能量
2.(23-24高二上·江苏淮安·期末)如图所示是生态系统氮循环的部分过程,下列叙述错误的是( )
A.⑤为固氮过程,进行该过程的生物可以是消费者,也可以是分解者
B.③为硝化过程,进行该过程的生物一般是分解者
C.④和⑦过程可表示植物从土壤中同化氮元素
D.在生物群落内部,氮元素一般以有机氮的形式通过食物链、食物网进行传递
3.(23-24高二上·江苏盐城东台·期末)下图1为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况,图中的箭头符号为能量的流动方向,单位为kcal/(m2·年);图2为某一生态系统的能量金字塔,其中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,E1、E2代表能量的形式;图3为某生态系统食物网的图解。据图分析能得出的结论是( )
A.据图1可知,在入射的太阳能中,大部分被生产者光合作用所固定
B.据图2可知Ⅳ为分解者,相当于图1中的A,能够利用各营养级转移来的能量
C.据图3可知,物质在各营养级之间循环利用
D.图3中猫头鹰体重每增加1kg,至少消耗A约25kg
4.(23-24高二上·江苏淮安·期末)下列实例中涉及到的生态系统信息属于物理信息的是( )
A.雄性招潮蟹挥动大螯,吸引雌性招潮蟹前来交配
B.在蝌蚪密度大的池塘中,蝌蚪会分泌抑制其他蝌蚪生长发育的物质
C.机场利用声光威吓(猎枪声、爆竹声、激光等结合)驱赶鸟类
D.发现天敌时,雄鸟急速起飞、双翼扇动,提醒孵卵的雌鸟逃避
5.(24-25高二上·江苏连云港·期末)为探明导致蝗虫聚集的群聚信息素的化学本质,科学家分别对散居型和群居型蝗虫释放的关键化合物的相对含量进行了检测,结果如表所示。下列分析错误的是( )
类型
苯甲醛
苯乙腈(PAN)
愈创木酚
4-乙烯基苯甲醚(4VA)
苯乙醛
群居型
34.4
33.1
6.5
1.8
2.8
散居型
41.8
ND
18.8
ND
0.3
注:ND表示未检测到该物质的释放
A.在实际生产中常用4-乙烯基苯甲醚防治蝗灾属于化学防治
B.若PAN能抑制鸟类对蝗虫的取食,说明PAN能够调节种间关系
C.与性外激素相比群聚信息素既能吸引异性也能吸引同性
D.散居型蝗虫没有检测到PAN和4VA,推测它们可能是群聚信息素
6.(23-24高二上·江苏盐城大丰区新丰中学等五校·期末)蝽虫具有臭腺,遇危险时便会分泌臭液来自卫逃生,这使它“臭名远扬”。下列叙述错误的是( )
A.蝽虫分泌的臭液可向天敌传递化学信息
B.蝽虫分泌的臭液可调节生物的种间关系
C.信息传递可影响种群的繁衍,以维持种群数量的稳定
D.生态系统中的信息都由生物发出并在相互传递中起作用
7.(23-24高二上·江苏南通石庄高级中学·期末)下图是濒危动物长江江豚某自然保护区部分生物类群及食物关系示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.通常采用标记重捕法对长江江豚种群密度进行调查
B.鲌等食鱼性鱼类的增多不利于长江江豚数量的增长
C.江豚依赖其声纳系统觅食,利用了物理信息的传递
D.长江十年禁渔有助于提高生态系统的抵抗力稳定性
二、多选题
8.(24-25高二上·江苏徐州第七中学·期末)在稻田中引入河蟹是一种种植与养殖相结合的立体农业生产模式。下表为某稻田中主要生物的消化道中的食物残渣调查结果。下列说法正确的是( )
生物种类
稻螟
稻飞虱
蜘蛛
河蟹
胃中食物
水稻、杂草
水稻、杂草
稻螟、稻飞虱
杂草、稻螟、稻飞虱、饵料
A.水稻参与形成4条食物链,蜘蛛属于次级消费者,位于第三营养级
B.流入稻田生态系统的总能量为水稻、杂草等生产者固定的太阳能
C.该生产模式可实现碳、氮等元素的循环而减少化学肥料的使用
D.引入河蟹能使稻田结构复杂化,实现经济效益和生态效益的双赢
9.(24-25高二上·江苏天一中学·期末)“稻鱼共生系统”通过采取“巨型稻+青蛙+泥鳅+鲤鱼”的生态种养新模式实现粮渔共赢,鱼为水稻除草、除虫,水稻为鱼提供小气候、饲料,减少化肥、农药、饲料的投入,鱼和水稻形成和谐共生系统,下列说法正确的是( )
A.青蛙通过鸣叫吸引异性这是生态系统中行为信息
B.多种动物的粪便为水稻生长提供所需的物质和能量
C.稻田中青蛙、鲤鱼等可以取食害虫,这种控制害虫危害的技术方法属于生物防治
D.稻鱼共生系统有效实现了物质和能量的多级利用,提高了能量利用率
三、非选择题
10.(23-24高二上·江苏盐城响水县响水中学·期末)太湖流域每年都会因N、P排放超标,出现严重的富营养化现象,对周围居民的生活和饮水安全造成影响。图为科研人员通过对太湖某区域的生物组成及其食物关系调查,绘制的部分食物网示意图。回答下列问题:
(1)图1所示的食物网中所有生物 构成一个群落,原因是 。调查得知鲚鱼和银鱼摄食不同类型的浮游动物,这将有利于减弱两者之间的 关系。
(2)太湖中的鲢鱼主要生活在水体上层,鲚鱼、银鱼主要生活在水体中层和中下层,鲫鱼主要生活在水体底层,这种群落结构的生态学意义是 。
(3)当湖水出现富营养化时,通过投入生态浮床和种植挺水植物,能够一定程度抑制藻类等浮游植物生长,分析其原因是 (答两点即可,2分)。
(4)科研小组对某湖泊生态系统的能量流动进行定量分析,得出相关数据,如下表所示(X表示能量流动的去向之一,Y、Z为能量值,能量单位为J·cm2·a,肉食性动物作为只占据一个营养级研究)。据表分析,X是指 的能量,流入该生态系统的总能量值为 。能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是 (请保留一位小数)。
生物类型
呼吸作用散失的能量
X
未利用
流向下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
生产者
44.0
5.0
95.0
Y
0
植食性动物
9.5
1.5
11.0
Z
5.0
肉食性动物
6.8
0.5
7.2
0
11.0
(5)该湖泊中的鱼类对声音、光、温度等 信息能做出相应的反应,从而采取捕食、繁殖等行为,这说明信息传递对 和种群的繁衍起着重要作用。
11.(24-25高二上·江苏徐州第七中学·期末)图1为生态系统碳循环示意图,其中A、B、C、D组成生物群落,序号表示相应的生理过程:图2为微山湖生态系统部分能量流动示意图,字母表示各能量流向的能量值。请回答下列问题:
(1)该生态系统中最基本、最关键的生物成分是 (用图1中字母表示)。我国力争2060年前实现“碳中和”,达到“碳中和”时,图1中 (填图中序号)过程固定的CO2总量与 (填图中序号)过程释放的CO2总量大致相等。
(2)图2中甲表示的能量是 。草鱼用于生长发育和繁殖的能量可以表示为 (用图中字母表示)。杂食鸟粪便中能量包含在 中(用图中字母表示)。假设水草流向草鱼和杂食鸟的能量总和不变,若草鱼和杂食鸟从水草中获取能量的比例由1:1调整为1:3,则杂食鸟获得的能量是原来的 倍(能量传递效率按10%,保留1位小数)。
(3)微山湖的浅滩区域种植了许多的芦苇、莲藕等挺水植物,这些植物吸引了大橙水鸟在此栖息和繁衍,同时也让此地成为当地有名的旅游景区,这体现了生物多样性的 价值。
12.(24-25高二上·江苏苏州·期末)为提高大闸蟹的产量,并减少围网养殖大闸蟹造成的氮、磷污染,研究团队应用并优化了生态坝养殖技术。图1是研究团队构建的生态坝单体结构示意图,图2为优化的生态坝单体设计图。请回答下列问题:
(1)图1的生态坝单体主要由植物浮床和微生物填料两部分组成。浮床植物可通过 和 等方式来抑制水华现象;微生物填料以薄膜状悬浮于水体中,通过扩大 ,加快水体中污染物的分解。
(2)养殖区水草长势不良及覆盖度较低会导致大闸蟹丧失天然蜕壳场所,造成产量下降,这些因素属于 (填“密度”或“非密度”)制约因素。相较图1,图2中优化的生态坝单体设有专门的 ,该结构与上层结构保持约30cm的距离,既能给大闸蟹提供较充足的蜕壳(生长)空间,又可以保证 。
(3)研究团队构建了围网养殖区的能量流动和氮磷污染负荷模式图,如图3所示(字母代表能量值)。据图分析,投放的饵料中最终被螃蟹所同化的能量比例为 (用字母表示),围网养殖水体富营养化的污染来源有 。
(4)研究团队采集坝内净化区及坝外养殖区的水样,监测某养殖期内氮含量变化情况,结果如图4所示。采集水样时应 取样,以确保监测结果相对可靠。据图分析,生态坝养殖技术能一定程度上控制 的污染。
地 城
考点04
生物多样性及保护
一、单选题
1.(24-25高二上·江苏天一中学·期末)下列有关人类活动对生态环境影响的叙述,错误的是( )
A.人类活动可以改变群落演替的速度和方向,可能使群落结构变得更复杂
B.在野外发现濒危野生动植物的区域须建立自然保护区,并进行科学管理
C.低碳出行、开发洁净新能源可减少人类对资源的消耗,从而减小生态足迹
D.人类活动对野生物种生存环境的破坏,主要表现为物种栖息地的丧失和碎片化
2.(24-25高二上·江苏句容·期末)下图是该生态系统内能量流动的示意图[单位为kJ/(m2·a)],据图回答错误的是( )
A.碳元素从生物群落到非生物环境的途径为各类生物的呼吸作用
B.图中A代表该生态系统内生物群落呼吸作用散失的能量总和
C.碳元素在该生物群落内部以含碳有机物的形式传递
D.肉食性动物同化的能量为,能量从生产者传递到植食动物的效率为12.73%
3.(23-24高二·江苏徐州·期末)微山湖是我国第六大淡水湖,一度遭到严重污染。近几年通过大规模的退耕还湖、生态补水、清淤等措施,使水质持续改善,生物多样性明显增加,微山湖再现草长莺飞的景象。以下叙述错误的是( )
A.用标志重捕法调查微山湖某水禽数量时标记物部分脱落,所得数值比实际数值要大
B.退耕还湖、生态补水、清淤等措施提高了微山湖湿地生态系统的抵抗力稳定性
C.投放化学杀藻剂可以杀死浮游藻类但不能有效抑制水体富营养化
D.微山湖湿地在蓄洪防旱、旅游观光等方面体现了生物多样性的间接价值
4.(23-24高二上·江苏无锡锡东高级中学·期末)为探索治理河水污染(主要为有机污染)的生态方法,研究人员将污染河水引入人工实验湿地(如图),在该人工实验湿地中引入满江红、芦苇、水芹和风眼莲等水生植物。下列叙述错误的是( )
A.引入的水生植物固定的太阳能是流经该人工湿地的总能量
B.人工湿地具有蓄洪防旱、净化水质、调节气候等生态功能
C.人工湿地中的大量微生物在受污染河水治理中发挥重要作用
D.出水口水样中可溶性有机物浓度是本研究的重要观测指标
5.(24-25高二上·江苏徐州第七中学·期末)生物多样性是人类赖以生存和发展的基础。下列叙述错误的是( )
A.在引进新物种时需考虑对生物多样性的影响
B.酸雨、全球变暖等生态环境问题会威胁生物多样性
C.在城市动物园饲养濒危动物属于生物多样性的就地保护
D.通过立法、宣传教育,让人们树立起保护生物多样性的意识
二、多选题
7.(23-24高二·江苏盐城中学·期末)水体富营养化是全球性的水环境问题,科学家研制出生态浮床以进行缓解,如下图所示,以下关于生态浮床的作用说法错误的是( )
A.该湿地群落中的碳全部来自光合作用固定的CO2
B.水体富营养化会产生水华,进而导致水体中溶氧量降低
C.生态浮床不仅可净化水质,调节当地气候,还可以营造水上景观,体现了生物多样性的间接价值
D.该水域中定期收割的植物适合作为家畜饲料,从而为人类提供优质的畜产品
8.(23-24高二上·江苏盐城东台·期末)下列关于生态系统与生物多样性的叙述错误的是( )
A.生态系统中的信息传递对被捕食种群来说是不利的
B.森林能涵养水源、调节气候属于生物多样性的间接价值
C.除去农田中的杂草,可以提高农田生态系统的抵抗力稳定性
D.生态系统的结构是指生物之间由于捕食关系而形成的食物链和食物网
三、非选择题
9.(23-24高二上·江苏盐城大丰区新丰中学等五校·期末)生态浮床是一种利用生态工程原理建立的结构,可达到净化水质、美化水面景观的目的。下图为某湖泊中的生态浮床示意图,回答下列问题:
(1)生态浮床能有效治理水体富营养化的原因是 ,浮床中的水生植物可以增加水体的溶氧量是由于 。
(2)浮床植物根系上吸附着大量的微生物,它们在生态系统中主要属于 。浮床上的植物可供鸟类筑巢、下部根系形成鱼类和水生昆虫的栖息环境,这体现了群落的 结构。
(3)若浮床上的生物存在食物链:植物→害虫A→蜻蜓,则害虫A同化的能量中流向分解者的包括 。当浮床上植物的种植密度过大时,其干重总量会降低,从能量流动的角度分析,原因是 。
(4)建立生态浮床所选植物一般为本地物种,而不选外地物种,原因是 。生态浮床既能净化水质、防治水华,又能美化景观,这体现了生物多样性的 价值。
10.(23-24高二上·江苏泰州·期末)为解决长江中下游生态退化等问题,国家加强了对长江生态的研究和保护,长江生物多样性增加,促进了人与自然的和谐共生。科学家对长江口生态系统展开了相关研究,根据动物胃中的食物残渣,鉴定残渣所属物种、重量,反推食物比例。结果如表1。请回答下列问题:
捕食者比例被捕食者
小黄鱼
矛尾虾虎鱼
虾
蟹
小黄鱼
0
0
0
0
矛尾虾虎鱼
25%
0
0
0
虾
8%
44%
0
0
蟹
67%
56%
0
0
浮游植物
0
0
100%
100%
(1)从生态系统成分角度看,表1中包含 ,根据表中生物之间的食性关系,画出形成的食物网 ,其中小黄鱼属于第 营养级,它与矛尾虾虎鱼种间关系为 。
(2)近几年长江物种多样性增加,生态系统的 稳定性增加,很多地区建立了沿江湿地,使空气更清新,水质也得到改善,吸引了很多游客,这体现了生物多样性的 价值。
(3)某湿地生态公园采用“潜流湿地与强化表流湿地并联运行,生态涵养塘深度净化”工艺对污水进行净化。生态涵养塘是以“矮型苦草+微生物+控藻浮游动物+底栖动物+鱼类(第一次采样前刚投放)”为核心的生态系统。研究人员在2021年7月-2022年1月逐月对尾水(TW)、潜流湿地出水(HFW)、强化表流湿地出水(SFW)和生态涵养塘的水样(ECP)进行采集并现场测定总氮(IN)、总磷(TP),结果如下图1和图2。
据图1可知, 对TN的去除率随季节变化无明显规律。强化表流湿地和潜流湿地对TN的平均去除率的差异表现为: 。据图2可知, (时间)生态涵养塘TP浓度异常偏高,可能原因是 。
地 城
考点05
生态工程
一、单选题
1.(23-24高二上·江苏盐城响水县响水中学·期末)湿地是地球上重要的生态系统,中国湿地面积占国土面积的比例远低于世界平均水平,并面临气候变化和人类活动的影响,中国政府高度重视并切实加强湿地保护与恢复工作。下列关于湿地的叙述不正确的是( )
A.湿地群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,有利于充分利用环境资源
B.要恢复湿地生物多样性,在非生物环境得到改善的基础上,首先应增加生产者的种类和数量
C.人工湿地可以净化污水、改善水质调节小气候,体现了生物多样性的直接价值
D.恢复湿地遵循自然规律,兼顾生态和经济效益,是整体原理的体现
2.(23-24高二上·江苏盐城阜宁县阜宁中学·期末)下图是南通某地推广的“鱼-桑-鸡(菇)”种养模式,并取得了较好的生态和经济效益。相关叙述不正确的是( )
A.塘泥中的主要微生物、黑木耳等属于生态系统的分解者
B.林下养鸡增加群落垂直结构的复杂性,提高了生态系统的抵抗力稳定性
C.“桑叶→蚕→蚕沙→鱼”组成一条完整的食物链
D.建立该种养模式时主要遵循了整体、循环等生态工程原理
3.(23-24高二上·江苏盐城大丰区新丰中学等五校·期末)“绿水青山就是金山银山”,环境治理与经济可持续发展将是时代的主旋律。下列关于环境污染和环境治理的叙述,错误的是( )
A.生态足迹的值越小,人类所需资源越多,对生态和环境影响越大
B.大气中CO2增加导致地球温度升高,使南极的冰盖开始融化
C.雾霾现象可自行退去,说明生态系统有一定的自我调节能力
D.生态农业遵循的生态学原理有自生、循环、协调和整体原理
二、多选题
4.(23-24高二上·江苏淮安·期末)近年来,部分农村应用稻田蟹综合种养技术,创新发展了“一水两用、一地双收”的稻蟹共生系统,使水稻和蟹的产量均提高,获得了良好效益。下图为某稻蟹共生系统内的部分结构示意图,下列叙述正确有( )
A.流经该稻蟹共生生态系统的总能量为杂草、水稻和藻类等固定的太阳能
B.该系统水稻产量明显提高,可能与河蟹减弱了水稻与其他生物的种间竞争有关
C.浮游动物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和河蟹的粪便流向分解者
D.该生态工程设计遵循了循环、自生的原理
5.(23-24高二上·江苏南通石庄高级中学·期末)2023年9月5日以来,中国媒体报道,新疆内陆地区可以大规模生产海鲜。新疆有大量盐碱地,盐碱地加水变成海水,可以养殖海鲜。以下说法正确的是( )
A.专家通过测量盐碱地养殖池的咸度和碱度,参照海水矿物质比例,添加微量元素和益生菌,模拟出海水生态环境,符合生态工程中协调、自生等原理
B.在博湖县乌兰再格森乡的水产养殖基地,养殖的南美白对虾的环境容纳量与撒的虾苗数量有关
C.新疆积极推动以鱼净水、以鱼控草、以鱼抑藻等生物防治方法来修复水域生态环境,维护水域生物多样
D.新疆积极推广稻渔综合种养、鱼菜共生等绿色养殖技术模式,遵循循环原理,有效降低了养殖尾水氮磷排放量
6.(23-24高二上·江苏盐城建湖高级中学·期末)下图为某山区推行的“猪—沼—果”生态农业模式示意图。下列相关叙述中错误的是( )
A.图中农作物可以直接利用营养物质中的有机物
B.该生态农业模式利用了循环的生态学基本原理
C.该农业模式可以提高能量传递效率
D.该生态系统中的能量不是单向流动的
三、非选择题
7.(23-24高二上·江苏常州一中·期末)为贯彻“绿水青山就是金山银山”的发展理念,相关部门对曾遭污染的清江流域进行治理,治理后水质明显提高,物种多样性明显增加,实现了“清水绿岸、鱼翔浅底”的景象。科研人员采集水样,分别放入不同生物并检测水体中多项指标,结果如下表。请回答下列问题:
生物
毒素含量ug/L
铵盐吸收率
有机物去除率
硅藻
0.11
51%
0
蓝细菌
0.56
79%
0
红假单胞光合菌
0
85%
93%
(1)在治理污染时,不同区域选择种植不同类型的植物,同时还应兼顾各种生物的数量不能超过环境承载能力,这主要体现了生态工程建设的 原理。表中红假单胞光合菌在生态系统的组成成分中属于 ,其治理该水体污染效果最好的理由是 。
(2)某段时间,该流域部分能量流动关系如下图,图中的数值表示能量的相对值,I、Ⅱ两、个营养级间的能量传递效率约为 (小数点后保留1位数字)。据图分析,一个营养级的能量不能百分之百流入下一个营养级的原因包括 。
(3)科研人员利用人工生物浮床技术对水体污染进行治理,请你分别从生态系统的物质和能量角度分析,人工生物浮床能有效治理该流域水体污染的原因:①物质角度: ;②能量角度:
(4)要维持清江流域生态系统的稳定,从生态安全角度考虑应避免 ;从社会环境因素考虑应禁止 (写两点即可)等行为的发生,以避免该生态系统的水质再次遭到破坏。
8.(24-25高二上·江苏天一中学·期末)南疆地区是我国三大棉花种植区之一,棉花是当地最重要的经济作物,蚜虫是危害棉花的重要害虫,蚜虫寄生蜂包括两类:初级寄生蜂和重寄生蜂。初级寄生蜂将卵产于蚜虫体内,幼虫依靠取食蚜虫的组织和营养生长,最终导致蚜虫死亡形成僵蚜,重寄生蜂攻击初级寄生蜂。下图是棉田中的部分营养关系图,请回答:
(1)棉蚜刺茧蜂与棉蚜的种间关系是 。
(2)棉田中棉长管蚜的能量来源于 ,能量的去向有 。
(3)研究发现间作苹果树后,增加了 ,提高了生态系统的 ,棉花不易爆发虫害。
选择适宜在南疆生长的苹果树等经济作物与棉花间作,体现了生态工程 原理。
(4)为了验证苹果树与棉花间作对蚜虫的控制作用,科研人员统计了棉花单作和与苹果树间作后棉花植株上蚜虫的数量以初级寄生蜂的寄生率,结果分别如下图:
①蚜虫数量在6月27日左右达到最大的原因是 ,7月11日左右蚜虫数量显著下降的原因是 。
②根据图1和图2可以得出结论是 。
9.(23-24高二·江苏盐城中学·期末)生态浮床应用无土栽培的原理,把具有净水、观赏及经济价值的高等水生植物或经改良驯化后的陆生植物移栽到富营养化水体的水面种植,吸收水体中有害物质,抑制藻类繁殖,可起到提高水体透明度、净化水体的作用,从而恢复水体生态功能。下图1是某人工生态系统内的生态浮床示意图。请回答下列问题。
(1)在选择浮床植物时,需考虑植物对水体环境的适应,以及选择污染物净化能力强的植物,且各种植物之间可以互利共存,这遵循了生态工程的 和 原理。
(2)“水”属于生态系统组成成分中的 ,辅助性材料和植物根系都为微生物提供了良好的附着和繁衍场所,使水体中生物多样性提高。生态浮床的建立为鸟类和鱼类提供了 ,形成了群落的 结构。
(3)人工生态系统中某食物网如图2所示[图中数字为相关生物同化能量数值,单位为kJ/(m-a)]。该食物网中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为 %(精确到小数点后一位)。生态浮床的绿色植物开花后,通过花香吸引了大批昆虫.前来助其传粉,这主要体现了信息传递在生态系统中的作用是 。
(4)在捕捞业中,为获得最大持续产量(MSY)一般有两种简单的方式:配额限制和努力限制。配额限制即控制在一定时间内收净获对象个体的数量,允许收获者在每一季节或每年收获一定数量的猎物种:努力限制是当捕猎对象的种群数量减少后,必须要增加收获努力才能获得同样的收获量。下图表示不同努力水平对种群的影响,其中实线表示某种被捕捞生物的净补充量(出生数超出死亡数的部分)随种群密度的变化,虚线表示四种不同努力水平下的收获量。请回答下列问题:
①.曲线中可以表示MSY的点是 。②.若种群密度低于Nm,收获继续保持在MSY努力水平,则 (填“会”或“不会”)导致种群灭绝。
/
学科网(北京)股份有限公司
$