内容正文:
专题09 人与环境
3大高频考点概览
考点01 人类活动对生态环境的影响
考点02 生物多样性及其保护
考点03 生态工程
考点01
人类活动对生态环境的影响
1.(24-25高二上·北京平谷·期末)科研人员探究远程办公对气候减排的影响,结果如图所示。其中碳足迹特指与工作相关活动产生的温室气体排放量,以排放二氧化碳的相当量来计量。下列有关说法错误的是( )
A.完全远程办公的员工其碳足迹显著降低
B.远程办公仅减少了办公场所的碳足迹量
C.戊、己组相比,员工的碳足迹无显著差异
D.碳足迹可以反映人类活动对环境的影响
【答案】B
【解析】A、据图可知,甲组为完全远程办公组,己组为现场办公组。与己组相比,甲组员工碳足迹显著降低,A正确;
B、据图中甲组数据可知,远程办公没有通勤耗能、办公场所耗能,B错误;
C、据图可知,戊、己组相比,员工的碳足迹无显著差异,C正确;
D、依题意,碳足迹特指与工作相关活动产生的温室气体排放量。据图可知,不同的办公方式产生的碳足迹不同,故可用碳足迹来反映人类活动对环境的影响程度,D正确。
故选B。
2.(23-24高二上·北京朝阳·期末)下列生活方式中,有利于减少生态足迹的是( )
A.用乘坐公共交通工具代替私家车出行
B.提高食物中肉类占比,降低蔬菜占比
C.及时升级换代手机、电脑等电子产品
D.利用智能设施将室温长期控制在 24℃
【答案】A
【解析】A、乘坐公共交通工具,减少家庭小汽车的使用可以减少汽车对道路、停车场的直接占用面积,也减少吸收尾气所需要的林地面积,降低生态足迹,A正确;
B、肉类相对蔬菜等植物,食物链上营养级更高,食物链传递过程中会有能量的散失,增加生态足迹,B错误;
C、及时升级换代手机、电脑等电子产品会增大生态足迹,C错误;
D、应根据环境温度及时调整室内温度,可通过开窗等措施改变温度,利用智能设施将室温长期控制在 24℃不利于减少生态足迹,D错误。
故选A。
3.(21-22高二上·北京海淀·期末)交通基础设施建设、河流水电资源开发、居民用地扩张等大规模人类活动,往往造成物种生活环境的整体性被割裂,栖息地碎片化。为了应对生境碎片化带来的环境问题,人们采取建设绿色生态廊道的措施。下列叙述不正确的是( )
A.大规模基础设施建设会增大生态足迹
B.栖息地碎片化会使生物多样性下降
C.建设生态廊道不利于濒危物种的保护
D.生态廊道为动植物的扩散、迁徙提供了通道
【答案】C
【解析】A、生态足迹是人类生产和消费的行为所需要的生态空间的面积,大规模基础设施建设会增大生态足迹,A正确;
B、栖息地碎片化使得小种群内部近亲繁殖,会使种群的遗传多样性下降,B正确;
C、应对生境碎片化带来的环境问题,建设生态廊道利于濒危物种的保护,C错误;
D、建设绿色生态廊道为动植物的扩散、迁徙提供了通道,D正确。
故选C。
4.(20-21高二上·北京丰台·期末)人类的生活和生产活动都会消耗地球上的资源并产生一定的废物。下列关于人类活动对生态环境影响的叙述,不正确的是( )
A.生态足迹的值越大,对生态和环境的影响就越大
B.开车出行相比步行、食用蔬菜相比吃牛肉,都会增大生态足迹
C.化石燃料的开采和使用增加了CO2的排放,加剧了温室效应
D.人类活动并非一定破坏环境,也能改善环境
【答案】B
【解析】A、生态足迹的值越大,对生态和环境的影响就越大,A正确;
B、吃牛肉消耗的资源相比食用蔬菜多,会增大生态足迹,B错误;
C、化石燃料的开采和使用增加了CO2的排放,加剧了温室效应,C正确;
D、人类活动并非一定破坏环境,也能改善环境,如植树造林,净化污水等,D正确。
故选B。
5.(20-21高二上·北京房山·期末)束毛藻是海洋中最主要的固氮藻类之一,它能够将N2转化成NH3、NO2—等。请判断以下说法不正确的是( )
A.在海洋生态系统中,束毛藻属于分解者,在物质循环中起重要作用
B.束毛藻将N2转化成的NH3、NO2—等,可用于合成蛋白质
C.束毛藻可通过光合作用,吸收大气中CO2降低温室效应
D.CO2浓度升高使海水pH下降,对束毛藻的生长不利
【答案】A
【解析】A、在海洋生态系统中,束毛藻属于生产者,是生态系统的主要成分,能将太阳能转变成化学能,储存在制造的有机物中,A错误;
B、束毛藻将N2转化成的NH3、NO2-等,可用于合成蛋白质和核酸两类大分子有机物,蛋白质和核酸都含有N元素,B正确;
C、束毛藻可通过光合作用,吸收大气中CO2降低温室效应,C正确;
D、CO2浓度升高使海水pH下降,影响束毛藻细胞膜蛋白的功能,对束毛藻的生长不利,D正确。
故选A。
二、非选择题
6.(24-25高二上·北京通州·期末)我国已将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,确定了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。生态学家检测了我国2020年某一陆地生态系统的碳循环情况,如图1所示,请回答:
(1)在生物群落中,碳的存在形式是____________,在上述陆地生态系统中,植物在当年内用于生长、发育和繁殖等生命活动的碳量为______×109tC/a。净生态系统生产力(NEP)是指地表吸收CO2与释放CO2的差值,在全球变暖的趋势下,推测目前我国的NEP是______(填“正值”或“负值”)。
(2)为了探究温度和降水对碳循环的影响,生态学家在1990—2020年间进行了连续观测和记录,如下图所示。
结合图2中数据,依据__________________,可知陆地生态系统的碳吸收与碳排放分别主要受到降水和温度的影响。
(3)有研究表明,2015年全球化石燃料及工业二氧化碳排放总量达到了:36.3×109tC/a,请结合上述所有信息,解释2015年温室效应尤其严重的原因__________________。
(4)为实现“碳中和”,我们应该大力推广的有______。
A.积极推动产业转型,提倡绿色化、低碳化
B.开发建设海上风电、陆上风电等新能源项目
C.通过多种方式达到CO2绝对“零排放”
D.退耕还林还草,保护植被,以提高森林覆盖率
【答案】(1) 含碳有机物 2.6 负值
(2)TER的变化趋势与温度变化一致,GPP的变化趋势与降水一致
(3)2015年由于温度较高,但降水有所减少,所以油地生态系统的总呼吸碳量较高,但植物光合作用固定的碳量较少,且化石燃料等碳排放高,导致NEP负值加剧
(4)ABD
【解析】(1)在生物群落中,碳以含碳有机物的形式存在。因为生物群落中的碳元素是通过生产者的光合作用固定二氧化碳,进而合成含碳有机物,在生物体内及生物之间以含碳有机物的形式传递;植物在当年内用于生长、发育和繁殖等生命活动的碳量(净光合作用积累量)等于植物光合作用固定的碳量减去植物呼吸作用消耗的碳量。从图 1 可知,植物光合作用固定的碳量年变化量为5.88×109tC/a,植物呼吸作用消耗的碳量年变化量为3.28×109tC/a,则用于生长、发育和繁殖等生命活动的碳量为(5.88 - 3.28)×109tC/a = 2.6×109tC/a;在全球变暖的趋势下,说明大气中二氧化碳浓度升高,即释放的CO2多于吸收的CO2,而净生态系统生产力(NEP)是指地表吸收CO2与释放CO2的差值,所以推测目前我国的NEP是负值;
(2)从图 2 中可以看出,随着年均降水变化,植物光合作用所固定的碳量(GPP)呈现出明显的相关性变化趋势;随着年均温度变化,陆地生态系统的总呼吸质量(TER)呈现出明显的相关性变化趋势。依据在一定范围内,GPP 随年均降水变化而变化明显,TER 随年均温度变化而变化明显,可知陆地生态系统的碳吸收(主要由植物光合作用固定碳量体现)与碳排放(主要由陆地生态系统总呼吸体现)分别主要受到降水和温度的影响;
(3)温室效应主要是由于大气中二氧化碳等温室气体浓度增加,吸收地面长波辐射,使地球表面温度升高。题目中提到2015年全球化石燃料及工业二氧化碳排放总量达到了36.3×109tC/a,这表明2015年由于温度较高,但降水有所减少,所以油地生态系统的总呼吸碳量较高,但植物光合作用固定的碳量较少,且化石燃料等碳排放高,导致NEP负值加剧;
(4)A、积极推动产业转型,提倡绿色化、低碳化,可以减少传统高耗能、高排放产业的二氧化碳排放,从源头上降低碳排放,有利于实现“碳中和”,A正确;
B、开发建设海上风电、陆上风电等新能源项目,新能源的使用可以减少对传统化石能源的依赖,从而减少因燃烧化石能源产生的二氧化碳排放,有助于实现“碳中和”,B正确;
C、目前的技术和实际情况很难达到CO2绝对“零排放”,“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”,而不是绝对的“零排放”,C错误;
D、退耕还林还草,保护植被,以提高森林覆盖率,植物通过光合作用可以吸收二氧化碳,固定碳元素,增加碳汇,有助于实现“碳中和”,D正确。
故选ABD。
7.(21-22高二上·北京朝阳·期末)下图是研究者调查长江口水域生态系统的能量(t.km-2.a-1)流动过程。
(1)长江口水域生态系统能量流动的特点是_________________________,请写出第四营养级到第五营养级的能量传递效率的数学表达式___________________。
(2)第二营养级同化量的来源途径包括____________________________。
(3)据调查,输入长江口水域的总能量/总呼吸量的值为2.8,表明长江口水域生态系统__________________(达到/未达到)相对稳定状态,理由是________________。
(4)近些年来,长江口水域因为水体的富营养化导致浮游植物数量激增。牡蛎是一种滤食性动物,大量牡蛎聚集形成的牡蛎礁为许多底栖动物和鱼类提供了良好的栖息与摄食场所。下表为放养牡蛎长江口水域底栖动物及水体变化情况。
组别
底栖动物
水体
物种数
密度
(ind/m2)
生物量
(g/ m2)
叶绿素a
(μg/L)
无机氮
(mg/L)
总磷
(mg/L)
放养牡蛎组
6
17.0
11.46
9.11
0.635
0.042
未处理组
3
4.3
0.16
16.77
0.723
0.089
通过表中数据可知放养牡蛎后_____________(加剧/减弱)了水体富营养化程度。请根据以上信息,推测长江口水域放养牡蛎后变化的原因是______________。
【答案】(1) 单向流动,逐级递减 2.02/20.74×100%
(2)来自生产者和有机碎屑
(3) 未达到 总生产量/总呼吸量的比值大于1,说明该生态系统能量的输入大于散失,长江口水域生态系统向资源积累的方向发展,生态系统尚未发育成熟,未达到相对稳定状态
(4) 减弱 浮游藻类可以吸收水体中大量氮和磷等元素,改善水体环境,牡蛎捕食藻类,同时牡蛎礁为底栖动物和鱼类提供了良好的栖息与摄食场所,增加物种多样性
【解析】(1)长江口水域能量流动的特点是沿食物链方向单向流动,逐级递减;
分析题图可知第四营养级的同化量为20.74t.km-2.a-1,第五营养级的同化量为2.02t.km-2.a-1,两个营养级之间的传递效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量*100%,所以第四营养级到第五营养级的能量传递效率的数学表达式2.02/20.74×100%。
(2)分析题图可知,第二营养级同化量的来源包括第一营养级生产者和有机碎屑。
(3)由于该生态系统的总生产量与总呼吸量的比值大于1,说明该生态系统能量的输入大于散失,长江口水域生态系统向资源积累的方向发展,生态系统尚未发育成熟,未达到相对稳定状态。
(4)分析表格数据可知放养牡蛎后,底栖动物的物种数增加,密度增大,生物量增加,水体中叶绿素a、无机氮和总磷的量减少,所以放养牡蛎后减弱了水体富营养化程度。由此推测长江口水域放养牡蛎后变化的原因是浮游藻类可以吸收水体中大量氮和磷等元素,改善水体环境,牡蛎捕食藻类,同时牡蛎礁为底栖动物和鱼类提供了良好的栖息与摄食场所,增加物种多样性。
【点睛】本题考查生态系统结构和功能的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
8.(19-20高二上·北京西城·期末)为拓展海带在食品、工业、环保等方面的应用,科研人员进行了相关研究。
(1)海带的同化类型是______,因此在海洋生态系统的组成中属于生产者。
(2)海带生长过程中,可大量地吸收氮、磷等元素,其氮、磷含量分别是海水中相应元素含量的9.80×104倍、2.00×105倍,这意味着海带可用于修复______的水体。
(3)利用海带发酵可制取乙醇。提取乙醇后的残渣中碘含量高,将残渣制成有机碘肥,施加到距表层20cm处的缺碘土壤中,一段时间后测定土壤碘含量,结果如下图。
结果显示,在距地表20~50cm范围内,施加有机碘肥的土壤碘含量变化为______,此深度范围植物根系最发达,推测碘垂直向下迁移的动力可能与______有关。土壤碘含量的提高,可通过______使生态系统各营养级的碘含量都逐步得到提高。
(4)将有机碘肥施加到缺碘菜园土壤中培育蔬菜,结果如下表。
组别
各类蔬菜食用部位的碘含量(mg/kg)
叶类蔬菜
茎类蔬菜
根类蔬菜
果类蔬菜
对照组
0.35
0.29
0.22
0.18
实验组
18.13
10.96
4.65
3.51
结果表明,有机碘肥经微生物______后可被植物吸收利用,进而使各类蔬菜食用部位的碘含量______。这使人体能通过平常膳食自然补碘,以防治碘缺乏病。
(5)请结合以上信息,尝试在下图的基础上,构建海带综合利用的模式图,以获得较高的经济效益、生态效益和社会效益。
______
【答案】 自养 含氮、磷过多(富营养化) 随深度的增加而增加 植物根系对碘的吸收作用 食物链 分解作用 提高
【解析】(1)海带属于藻类,其同化作用为自养类型,因此在海洋生态系统的组成中属于生产者。
(2)由于海带生长过程中,可大量地吸收氮、磷等元素,其氮、磷含量分别是海水中相应元素含量的9.80×104倍、2.00×105倍,故海带可用于修复含氮、磷过多(富营养化)的水体。
(3)利用海带发酵可制取乙醇。提取乙醇后的残渣中碘含量高,将残渣制成有机碘肥,施加到距表层20cm处的缺碘土壤中,一段时间后测定土壤碘含量,图中结果显示,在距地表20~50cm范围内,施加有机碘肥的土壤碘含量变化为随深度的增加而增加,此深度范围植物根系最发达,推测碘垂直向下迁移的动力可能与植物根系对碘的吸收作用有关。由于涉及个营养级碘含量的提高,故可分析土壤碘含量的提高,是通过食物链使生态系统各营养级的碘含量都逐步得到提高的。
(4)将有机碘肥施加到缺碘菜园土壤中培育蔬菜,根据结果显示由于施用有机碘肥后,蔬菜中的碘含量升高,据此可推测由于有机碘肥中施入土壤后,会通过微生物的分解作用转变为无机物,进而被植物吸收利用,使各类蔬菜食用部位的碘含量提高。以实现人类通过食物防治碘缺乏病。
(5)为了获得较高的经济效益、生态效益和社会效益,构建海带综合利用的模式图如下:
生态农业能加快物质循环,实现了能量的多级利用,提高了生态系统中的能量利用率。
【点睛】认真分析图表,明确生态系统中能量的来源去路,利用相关的基础知识分析题目中的问题是正确解答本题目的关键!
9.(23-24高二上·北京·期末)为研究全球气候变暖对亚高山草甸的影响,科研人员在五台山采用模拟增温的方式开展了相关实验。
(1)亚高山草甸是一种地处高寒地带,以嵩草、苔草等为优势种的_______群落(填群落类型),该群落中生存的植物一般具有叶片狭窄、表面有茸毛或蜡质层等特征,以_______寒冷、干旱的环境。
(2)在植被生长旺盛的8月,科研人员在五台山亚高山草甸的3个海拔高度各设置1个观测样地,开展增温实验。然后从每个样地_______选择5个样方进行植被调查。对照样地应设置在增温点附近植被类型_______的地方。本实验中一共设置了_______个样方。3年后,开展样方调查,并统计分析得到下图所示结果。表明_______。
注:盖度是指植物地上部分垂直投影面积占地面的比率
(3)物种重要值能反映某物种在群落中的优势程度,是该物种的相对高度、相对盖度和相对频度(出现次数)三者之和的平均值。经统计,对照组和增温组各物种的重要值如下表。
对照组
增温组
种群
重要值
种群
重要值
矮生嵩草
0.31
矮生嵩草
0.08
点地梅
0.04
点地梅
0.01
翻白草
0.07
翻白草
0.11
高山唐松草
0.06
高山唐松草
0.02
葛缕子
0.04
葛缕子
0.04
华北马先蒿
0.03
蓝花棘豆
0.08
假水生龙胆
0.03
毛蕊老鹳草
0.06
蓝花棘豆
0.07
梅花草
0.01
毛茛
0.03
蒲公英
0.07
毛蕊老鹳草
0.06
珠芽蓼
0.15
梅花草
0.02
紫苞风毛菊
0.05
蒲公英
0.05
高山早熟禾
0.06
珠芽蓼
0.13
火绒草
0.06
紫苞风毛菊
0.03
尖嘴苔草
0.07
铃铃香青
0.04
紫花地丁
0.09
①矮生嵩草是亚高山草甸的主要优势种,也是牲畜喜食的一种牧草。拥有庞大的根系,极耐牲畜践踏,对草甸的水土保持有重要作用。增温处理下其在群落中的优势程度_____。
②分析可知,增温至少可以从_____两方面影响到群落的结构。
(4)进一步研究发现,增温会导致地下生物量(以土壤根系干重表示)减少。出现此现象的原因可能是温度升高造成土壤水分____。
(5)亚高山草甸作为一种特殊的草地类型,不仅在调节气候、保持水土、维持生物多样性等方面发挥重要的生态功能,而且可以为牲畜提供食物来源,极具经济价值。结合上述信息,分析全球气候变暖对亚高山草甸的影响_____。
【答案】(1) 草原 适应
(2) 随机 类似 30 增温会使群落中植物的平均高度、盖度和物种丰富度均显著增加,且平均高度增幅最大
(3) 明显下降 物种组成(或物种数目、丰富度)和优势种类别
(4)减少
(5)全球气候变暖会导致亚高山草甸物种组成和优势种改变,导致矮生嵩草等物种种群数量减少,进而导致牲畜食物减少;同时会由于植物根系生长受抑制而造成水土流失。
【解析】(1)亚高山草甸是草原群落,该群落中以嵩草、苔草等为优势种。该群落中生存的植物一般具有叶片狭窄、表面有茸毛或蜡质层等特征可保持水分防止冻害,以适应寒冷、干旱的环境。
(2)在植被生长旺盛的8月,科研人员在五台山亚高山草甸的3个海拔高度各设置1个观测样地,开展增温实验,调查植被时应该随机取样,对照样地应设置在增温点附近植被类型类似的地方。如图,每个样地随机选择5个样方,共有三个对照组,则共30个样方。据表数据可知,增温会使群落中植物的平均高度、盖度和物种丰富度均显著增加,且平均高度增幅最大。
(3)①矮生嵩草是亚高山草甸的主要优势种,也是牲畜喜食的一种牧草。拥有庞大的根系,极耐牲畜践踏,对草甸的水土保持有重要作用。增温处理下其在群落中的重要值由0.31降低至0.08,则优势程度明显下降。
②由表可知,增温组种群丰富度高于对照组,且优势种类发生了变化,所以增温至少可以从物种组成(或物种数目、丰富度)和优势种类别两方面影响到群落的结构。
(4)进一步研究发现,增温会导致地下生物量(以土壤根系干重表示)减少。出现此现象的原因可能是温度升高造成土壤水分减少。
(5)亚高山草甸作为一种特殊的草地类型,不仅在调节气候、保持水土、维持生物多样性等方面发挥重要的生态功能,而且可以为牲畜提供食物来源,极具经济价值。依此推测,全球气候变暖会导致亚高山草甸物种组成和优势种改变,导致矮生嵩草等物种种群数量减少,进而导致牲畜食物减少;同时会由于植物根系生长受抑制而造成水土流失。
考点02
生物多样性及其保护
一、单选题
1.(24-25高二上·北京通州·期末)丹江口水库是我国南水北调工程的核心水源区,保护水源地,让水源地的生态环境越来越好是生态环境保护的重要部分。下列相关叙述正确的是( )
A.为更好地保护好水源地,应当禁止对丹江口水库的开发利用
B.保护水源地生物多样性最有效的措施是就地保护
C.推动信息公开,确保不在水源地附近农田使用任何农药
D.丹江口水库净化水质、调节气候等功能属于生物多样性的直接价值
【答案】B
【解析】A、对丹江口水库不能完全禁止开发利用,而是要合理开发利用,这样既能满足人类一定的需求,又能保护生态环境,实现可持续发展,完全禁止开发利用是不现实的,A错误;
B、就地保护是指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,这是保护生物多样性最有效的措施,对于水源地生物多样性保护也适用,B正确;
C、推动信息公开是合理的,但确保不在水源地附近农田使用任何农药过于绝对,在农业生产中可通过合理使用农药、采用生物防治等方法来减少农药对水源地的污染,而不是完全不使用,C错误;
D、丹江口水库净化水质、调节气候等功能属于生物多样性的间接价值,生物多样性的直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值,D错误。
故选B。
2.(24-25高二上·北京丰台·期末)2020年9月,我国提出2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”目标。其中,“碳达峰”指碳排放达到峰值后不再增长逐步回落;“碳中和”指通过减少碳排放、增加碳吸收实现碳平衡。下列相关叙述错误的是( )
A.减少肉类消费能减小生态足迹,有利于减少碳排放
B.植物能光合作用固碳,体现生物多样性的直接价值
C.遵循生态工程的协调原理能够促进碳的收支平衡
D.碳循环具有全球性,“碳中和”是全球共同目标
【答案】B
【解析】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,所以减少肉类消费能减小生态足迹,有利于减少碳排放,A正确;
B、植物能光合作用固碳,体现生物多样性的间接价值,B错误;
C、生态工程遵循原理之一是协调原理,遵循协调原理需要处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量,如果生物的数量超过了环境承载力的限度,就会引起系统的失衡和破坏,因此遵循生态工程的协调原理能够促进碳的收支平衡,C正确;
D、由于二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内进行,因此,碳循环具有全球性,“碳中和”是全球共同目标,D正确。
故选B。
3.(23-24高二上·北京朝阳·期末)2023 年,北京的城市绿化覆盖率达 49.3%,在城区营建了生物多样性保育小区近 300 处、小微湿地近500 处,设置了人工鸟巢、昆虫旅馆等。如今的北京,已成为世界生物多样性最丰富的大都市之一。下列措施中不利于增加北京城市生物多样性的是( )
A.对害虫进行生物防治,减少化学杀虫剂的使用
B.将新造林与原有绿地连通,打通动物活动的生态廊道
C.积极引入外来物种,在湖泊、山林地带进行放生活动
D.完善以植物园、动物园、救助中心为主的迁地保护体系
【答案】C
【解析】A、对害虫进行生物防治,减少化学杀虫剂的使用,可以减少环境污染,有利于增加北京城市生物多样性,A不符合题意;
B、将新造林与原有绿地连通,打通动物活动的生态廊道,利于生物之间的基因交流,利于增加生物多样性,B不符合题意;
C、引入外来物种,在湖泊、山林地带进行放生活动,可能造成生态入侵,不利于多样性保护,C符合题意;
D、完善以植物园、动物园、救助中心为主的迁地保护体系,可以对动植物加以保护,利于增加生物多样性,D不符合题意。
故选C。
4.(23-24高二上·北京海淀·期末)中华穿山甲为国家一级保护动物,主要生活在长江流域以南地区的杂木林或灌丛等隐蔽条件好的生境中。截至2019年,该物种数量下降约90%。下列相关叙述不正确的是( )
A.其鳞片可入药体现间接价值
B.该物种数量下降使其基因多样性降低
C.划定其保护地属于就地保护
D.森林开垦可能会导致其栖息地
【答案】A
【解析】A、其鳞片可入药体现直接价值,A错误;
B、物种数量下降使其基因多样性降低,B正确;
C、划定其保护地属于对生物多样性的就地保护,也是最有效的保护,C正确;
D、森林开垦等人类活动可导致某些野生物种的栖息地丧失或碎片化,D正确。
故选A。
5.(22-23高二上·北京朝阳·期末)生物多样性保护已成为生态系统的恢复与重建工作的重要方向,下列关于生态系统恢复的叙述正确的是( )
A.生物多样性保护就是保护生态系统的物种多样性
B.恢复与重建工作利用了生态系统的自我调节能力
C.减少捕食者和寄生生物的数量可提高生态系统的稳定性
D.生态系统恢复稳定后,群落的物种组成不再发生改变
【答案】B
【解析】A、生物多样性包括包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,A错误;
B、恢复生态学是利用生物群落的演替,使生态系统恢复到一定的水平,强调其自我调节能力和生物的适应性,B正确;
C、捕食者和寄生生物属于生态系统的一部分,减少后生态系统的复杂程度降低,生态系统稳定性会降低,C错误;
D、生态系统恢复稳定后,群落的物种组成依然会发生改变,D错误。
故选B。
6.(23-24高二上·北京海淀·期末)我国西南地区是被子植物多样性最高的地区,也是濒危植物分布相对集中的地区。下列叙述不正确的是( )
A.西南地区被子植物多样性高与其多变的地貌和环境有关
B.道路建设导致的栖息地丧失和碎片化是生物多样性的重要威胁
C.西南地区的被子植物资源可能具有极为重要的潜在价值
D.将濒危植物转移至繁育中心是保护生物多样性最有效的措施
【答案】D
【解析】A、植物的类型与环境有关,故西南地区被子植物多样性高与其多变的地貌和环境有关,A正确;
B、道路建设导致的栖息地丧失和碎片化会导致生物之间基因交流受阻,是生物多样性的重要威胁,B正确;
C、潜在价值是目前人类不清楚的价值,西南地区的被子植物资源可能具有极为重要的潜在价值,C正确;
D、保护生物多样性最为有效的措施是就地保护,如建立自然保护区等,D错误。
故选D。
7.(21-22高二上·北京海淀·期末)草方格沙障是用干的麦草、稻草、芦苇等扎成方格形状固定于沙中,并在方格中播撒固沙植物的种子,用来防风固沙、涵养水分的一种治沙方法。某地用该方法治理正在沙化的土地并取得良好效果。下列叙述不正确的是( )
A.草方格能蓄积降水促进固沙植物生长
B.该过程体现了生物多样性的直接价值
C.该方法可增大治理区域的物种丰富度
D.人类活动可改变群落演替的方向和速度
【答案】B
【解析】A、草方格能防风固沙、涵养水分,有利于蓄积降水,促进固沙植物生长,A正确;
B、该过程体现了生物多样性的间接价值,间接价值一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物,并作为二氧化碳汇集在调节全球气候变化中的作用等,B错误;
C、该方法有利于土壤的形成,促进植物的生长,有利于其他生物的定居和物种丰富度的增加,C正确;
D、该过程是人工干预了当地的群落演替过程,不但改变了演替速度,也改变演替方向,D正确;
故选B。
8.(20-21高二上·北京西城·期末)二十世纪中叶以来 , 发展中国家兴起的以良种、化肥、灌溉和扩大种植面积等为标志的“绿色革命”极大提高了作物的产量和产值,为缓解人口增长而造成的粮食短缺做出了巨大贡献。但农作物种植趋于单一化造成的系列不良影响也逐渐引起人们关注。下列叙述不正确的是( )
A.各种优良品种的广泛种植淘汰了原有传统品种,提高物种多样性
B.为提高种植面积毁林开荒,丧失了许多野生物种的潜在价值
C.单一种植造成农业生态系统抵抗力稳定性下降,易受病虫害侵扰
D.建立种质资源库、复合型生态农业是应对负效应的有效对策
【答案】A
【解析】A、各种优良品种的广泛种植淘汰了原有传统品种,使物种多样性下降,A错误;
B、为提高种植面积毁林开荒,使许多野生物种丧失了生存环境,致使物种多样性下降,生态系统抵抗力稳定性下降,最终丧失了许多野生物种的潜在价值,B正确;
C、单一种植造成农业生态系统成分简单结构单一,抵抗力稳定性下降,易受病虫害侵扰,C正确;
D、建立种质资源库,保护基因的多样性;建立复合型生态农业提高物种丰富度,提高生态系统的抵抗力稳定性,是应对负效应的有效对策,D正确。
故选A。
9.(20-21高二上·北京丰台·期末)下图是某地哺乳动物和鸟类生存受到威胁的各主要原因及其比例。据图分析下列说法不合理的是( )
A.哺乳动物生存受到威胁的主要原因是偷猎和丧失栖息地
B.鸟类生存受到威胁的主要原因是丧失栖息地
C.生物入侵对鸟类生存的威胁比哺乳动物更大
D.提高植物类群的物种丰富度有利于减缓哺乳动物和鸟类的生存威胁压力
【答案】C
【解析】A、据分析可知,哺乳动物生存受到威胁的主要原因是偷猎和丧失栖息地,A正确;
B、据分析可知,鸟类生存受到威胁的主要原因是丧失栖息地,B正确;
C、根据图分析可知,生物入侵对哺乳动物生存的威胁比鸟类更大,C错误;
D、提高植物类群的物种丰富度,有利于提高营养结构的复杂程度,进而增强生态系统的抵抗力稳定性,减缓哺乳动物和鸟类的生存威胁压力,D正确。
故选C。
10.(19-20高二上·北京丰台·期末)下列说法中不符合人与自然和谐统一思想的是( )
A.禁止开发和利用自然资源是保护生物多样性的基本原则
B.桑基鱼塘生态系统与普通水稻田生态系统相比实现了能量的多级利用
C.人类应以保持生态系统相对稳定为原则,确定对生态系统的利用程度
D.利用生物防治农田、森林的病虫害,有利于保护环境、减少污染
【答案】A
【解析】A、保护生物多样性的基本原则不是禁止开发和利用自然资源而是合理利用和开发自然资源,A符合题意;
B、与普通水稻田生态系统相比,桑基鱼塘生态系统延长了食物链,实现了能量的多级利用,B不符合题意;
C、人类应以保持生态系统相对稳定为原则,确定对生态系统的消耗标准,避免过度消耗,破坏生态环境,C不符合题意;
D、生物防治是指利用生物来防治病虫害。可分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫,它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,它的最大优点是不污染环境,成本低,是农药等非生物防治病虫害方法所不能比的,D不符合题意。
故选A。
二、非选择题
11.(23-24高二上·北京大兴·期末)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
松材线虫的入侵
1982年,我国森林中松树发生大规模病害。科研人员从病死的松树上分离出松墨天牛等昆虫及引起木材变蓝的蓝变菌,然而将它们再次接种到健康松树却并未造成病害。检测刚发病的松树,最终发现木质部里的松材线虫堵塞了营养输送,造成松树大面积死亡。
松材线虫原产北美,是外来入侵物种。松树分泌的松脂以及防御物质能抵抗病虫害,北美地区松材线虫的危害并不严重。科研人员探究了线虫入侵,过程与结果见图1和图2。
中国松树质地偏硬,蓝变菌会让松树木质部变得松软,利于松材线虫寄生。刚羽化的松墨天牛会分泌信息素吸引松材线虫进入天牛气管,并导致气管变粗、气管壁弹性增加。松材线虫能准确识别寄主天牛不同发育时期的气味,从而快速定位到刚羽化的天牛。寄生在天牛气管中的松材线虫能释放信息素,上调天牛体内蜕皮素合成相关基因的表达,加速天牛羽化,缩短天牛从幼虫发育到成虫所需时间,进而提高松墨天牛数量。此外,显微镜观察发现,与寄生在松树中的线虫相比,松材线虫在进入松墨天牛体内前进行了蜕皮,表面几乎不携带细菌和真菌。
松墨天牛和松材线虫之间协同进化,使得双方种群不断扩大。找到科学有效的控制松材线虫的方法,对保护我国森林生态系统具有重要意义。
(1)松材线虫和松墨天牛分泌的信息素作为一种______信息,在调节二者种间关系的过程中发挥重要作用。
(2)图中结果表明,中国线虫繁殖能力_____北美线虫,且接种顺序实验证明中国线虫________,因此对松林的危害显著增强。
(3)请将下列各项的序号排序,以呈现本文中科学家的研究思路:________。
①对比中国线虫与北美线虫的差异 ②确定松材线虫导致松树患病的原因 ③通过接种方法寻找致病生物 ④分析松材线虫成功入侵我国的原因
(4)综合上述研究结果,松材线虫在我国成功入侵的原因包括_______。
a.蓝变菌促进了松材线虫对松树的寄生
b.分布在松树木质部,堵塞松树的营养输送
c.促进天牛羽化,提升天牛数量,进而促进线虫传播
d.蜕皮后再进入天牛体内,使其免于被天牛免疫系统识别和清除
e.促进天牛气管变粗和气管壁弹性增强,从而承载更多线虫
(5)为保护森林生态系统,请提出防治松材线虫的有效措施________。
【答案】(1)化学
(2) 高于 在不同种松树间转移时繁殖能力显著提升
(3)③②①④
(4)acde
(5)用能吸引松材线虫的化学物质(信息素) 诱杀; 采用各种手段减少松墨天牛数量(合理即可)
【解析】(1) 松材线虫和松树之间是寄生关系。松材线虫和松墨天牛分泌的信息素作为一种化学信息,在调节二者种间关系的过程中发挥重要作用,说明信息传递能调节种间关系,维持生态系统的稳定。
(2) 图中结果表明,与北美线虫相比,中国线虫繁殖能力更强,且实验结果表明中国线虫在不同松树间转移时繁殖能力更强,因此对松林的危害显著增强。
(3)分析题图可知:本文科学家的研究思路是先通过接种方法寻找致病生物、再确定松材线虫导致松树患病的原因、然后对比中国线虫与北美线虫的差异,最后分析松材线虫成功入侵我国的原因,因此顺序是③②①④。
(4) a.蓝变菌会让松树木质部变得松软,促进了松材线虫对松树的寄生,进而有利于松材线虫的入侵,正确;
b.分布在松树木质部,堵塞松树的营养输送,这不是松材线虫特有的特征,错误;
c.寄生在天牛气管中的松材线虫能释放信息素,上调天牛体内蜕皮素合成相关基因的表达,加速天牛羽化,提升天牛数量,进而促进线虫传播,这是引起松材线虫入侵的原因,正确;
d.松材线虫在进入松墨天牛体内前进行了蜕皮,表面几乎不携带细菌和真菌,蜕皮后再进入天牛体内,使其免于被天牛免疫系统识别和清除,正确;
e.促进天牛气管变粗和气管壁弹性增强,从而承载更多线虫,进而有利于松材线虫的入侵,正确。
综合上述研究结果,松材线虫在我国成功入侵的原因有acde。
(5) 为保护森林生态系统,可以进行下列措施来防治松材线虫:用能吸引松材线虫的化学物质(信息素)诱杀,该方法属于生物防治;施放一定量的昆虫寄生线虫阻断松材线虫传播;采用各种手段减少松墨天牛数量(合理即可)。
12.(23-24高二上·北京海淀·期末) 学习以下材料,回答(1) ~(3)题。
稻鱼蛙共作种养
立体农业,就是充分利用群落的空间结构和季节性,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。例如,“板栗—茶树结构”“稻—鱼—甡结构”等都是有益的尝试。
黑斑蛙为我国长江中下游地区常见的蛙类,具有极高的生态价值和经济价值,开发利用和人工养殖的前景广阔。南方某地进行“稻鱼蛙共作种养模式”实验, 实验区稻田总面积2000 m²,以每200 m²为一个单元,共设10个共作单元,单元外围的防护设施包括防逃围网和防禽天网等。黑斑蛙幼体由水产养殖合作社自繁自育,规格为4g/尾; 鱼种选用耐低氧能力强的泥鳅,规格为3g/尾; 水稻品种为茎粗叶挺、分蘖力强、抗逆性好的“隆两优1988”。
6月初,在实验区内施发酵有机肥,10天后进行人工翻耕并栽插水稻秧苗,实验中不再追肥。肥料既是水稻栽培基肥,也是蛙、鱼培养的天然饵料。 实验中,根据黑斑蛙生长情况,选择不同规格和营养成分的人工饵料。泥鳅以共作稻田中的单细胞藻类、摇蚊幼虫、蚯蚓、植物碎屑和杂草等天然饵料为食,全程不投喂人工饵料。实验投入与产出比如下表。
表稻鱼蛙共作种养工作种养实验区收支明细表
实验收入
实验成本
品种
产量/kg
产值/元
项目
支出明细
金额/元
黑斑蛙
4953
148560
黑斑蛙苗种
130000尾
13 000
泥鳅
25
625
泥鳅苗种
2000尾
100
稻谷
670
2 780
水稻
种子、育秧
300
饵料
不同时期专用
49 000
其他
物料、租金和人工等
29 100
合计
151965
合计
91 500
稻鱼蛙共作种养模式, 可以实现资源循环利用,不仅具有“四增·四节” 的效果,即增粮、增鱼、增蛙、增效和节药、节肥、节水、节工,还能有效降低劳动强度和农业污染,一块稻田生产出优质稻谷及动物蛋白产品,可以增加农民的实际获得。
(1)该实验探索“以稻供荫、以蛙护稻、稻鱼蛙共作”的生态农业模式,可以有效利用水稻田群落的________结构,提高单位空间中的经济效益。其中,稻谷遮荫对黑斑蛙种群生存的影响属于________因素。
(2)除实验开始前施用有机肥外,实验过程中实现“免化肥、免农药”,符合国家提倡的环保种植要求。推广该种植方式的意义是________。
(3)据表可知,实验期间,该稻田的利润约为________元/m²(保留小数点后2位数字)。为进一步提高收入,有些农户提出“泥鳅无需投喂饲料,初始投放数量越大越好”,请从生态经济学的角度,评价这一想法是否合理,并阐述理由________。
【答案】(1) 空间 非生物 / 非密度制约
(2)减轻环境污染以实现可持续发展
(3) 30.23 体现“社会—经济—自然复合生态系统”的相互关系,合理即可。例如:不合理。目前泥鳅投放数量能够保持该生态系统的相对稳定状态,投放更多泥鳅需要投放更多饵料,会增加成本;泥鳅数量增多会导致种内竞争加剧,也会占用黑斑蛙等其他生物的资源和空间,不一定能实现增收。
【解析】(1)该实验探索“以稻供荫、以蛙护稻、稻鱼蛙共作”的生态农业模式,群落中稻子提供荫蔽环境,青蛙稻子鱼互相联系,形成复杂的种间关系,充分利用群落的空间结构。
稻谷遮荫对稻田一个荫蔽的环境,对于黑斑蛙种群是一个与种群密度无关的因素,所以属于非生物 / 非密度制约因素。
(2)使用化肥往往会污染环境,而实验中采用的使用有机肥,有利于减轻环境污染以实现可持续发展。
(3)由表可知,该稻田总种植面积为2000 m²,收入为151965元,实验成本为91500元,说明每平方米净收入(15195-91500)÷2000=30.23元/m²。
一个生态系统有自己的资源承载量,在该实验中,生态系统是保持稳定的,如果投放更多泥鳅需要投放更多饵料,会增加成本;泥鳅数量增多会导致种内竞争加剧,也会占用黑斑蛙等其他生物的资源和空间,不一定能实现增收,所以并不是初始投放数量越大越好。
13.(22-23高二上·北京西城·期末)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
砒砂岩区弃耕农田的群落演替。内蒙古鄂尔多斯砒砂岩地区气候干燥,广种薄收,地表大面积裸露。2002 年启动退耕 还林还草工程后,逐步形成不同类型的群落。研究者选择撂荒年限从 5~50 年的 26 个退耕 群落作为样地,进行了调查。研究发现,砒砂岩区弃耕农田物种组成相对简单,优势种较为明显。弃耕 5 年,一、 二年生草本占据优势地位。弃耕 13 年,多年生植物占据绝对优势。随着演替的进行,植被 群落逐渐向小灌木群落演替。随摞荒年限的增加,样地物种丰富度呈现了先增加后降低的 趋势,而这可能与种间关系和其它因素(如资源可利用量)有关。研究者利用生态学方法,以撂荒 5 年作为演替“早期”,分别计算出其余各演替阶段 群落与“早期”的距离系数。以撂荒年限为自变量,群落距离系数为因变量得到图 1 所示 拟合曲线,其斜率即为演替速度。植被群落演替的过程是植物与环境互相影响,协同变化的过程。研究者对环境与植被群落演替进行了相关性分析。部分结果如图 2,图中圈出的四个区域按撂荒年限划分。撂荒 年限、环境因子与土壤养分用带箭头的射线表示,实线段越长代表该因子在整个演替过程 中的影响越大。不同撂荒年限的区域和射线之间夹角越小,说明二者关系越密切。例如, 撂荒 5~8 年,植被群落演替和土壤磷、钾元素关系最密切,这说明演替初期先锋植物对土 壤成分的敏感度相对较大。但土壤磷、钾元素的实线段长度在所有因子中相对较短,说明 其在整个演替过程中权重不大。通过调查砒砂岩区植被,探索植被群落演替规律,明确典型群落生物量与土壤养分的 关系,对于制定合理有效的环境治理措施、实现环境和经济可持续发展,具有重要意义。
(1)砒砂岩区弃耕农田发生的演替过程属于__________ 演替。弃耕初期一、二年生草本占据 优势地位。随着演替的进行,多年生植物逐步取代其优势地位的原因可能是_________ 。
(2)据图 1,随撂荒年限增加,群落演替速度__________ ,撂荒 30 年群落接近__________ 状态。
(3)由图 2 可知,影响砒砂岩地区退耕地植被群落演替的最主要因素是_________ 。演替后 期地形地势等环境因子对群落植被产生了重要的影响,请将下列环境因子与具体影响 的主要因素连线________。
(4)研究者尝试通过引种植物来提高砒砂岩地区的物种多样性,继而提高植物群落向更高级群落演替的速度,请对引种提出适当建议_________(至少两条)。
【答案】(1) 次生 一年生草本植物靠种子繁殖能力较强,适应性强,较易成为生态修复 过程中的先锋植物。当土壤改善后,适合多年生植物定植,而多年生植物在水分、土 壤、阳光等方面的竞争能力强于一二年生草本,演替后期占据优势地位
(2) 先快后慢 相对稳定(顶极)
(3) 撂荒年限 (能将实线全部连对即可得分)
(4)
尽量引入耐旱、耐贫瘠的本土物种:应该先引入易生存、能改善土质的草本植物,再 逐步加大引入生物量较大的灌木:考虑对原生植被物种的影响,避免物种入侵
【解析】(1)砒砂岩区弃耕农田发生的演替过程属于次生演替,因为土壤条件依然保留。弃耕初期一、二年生草本占据 优势地位。随着演替的进行,多年生植物逐步取代其优势地位,这主要是因为一年生草本植物靠种子繁殖能力较强,适应性强,较易成为生态修复 过程中的先锋植物。当土壤改善后,适合多年生植物定植,而多年生植物在水分、土 壤、阳光等方面的竞争能力强于一二年生草本,演替后期占据优势地位。
(2)图 1中曲线的斜率即为演替速度,表现为随撂荒年限增加,群落演替速度逐渐减慢 ,撂荒 30 年群落接近相对稳定的顶极群落状态。
(3)题中显示,图2中撂荒 年限、环境因子与土壤养分用带箭头的射线表示,实线段越长代表该因子在整个演替过程 中的影响越大。不同撂荒年限的区域和射线之间夹角越小,说明二者关系越密切。由图 2 可知,根据射线的长短可在,影响砒砂岩地区退耕地植被群落演替的最主要因素是撂荒年限 。演替后 期地形地势等环境因子对群落植被产生了重要的影响,图示的环境因子中坡度和坡向会对光照、土壤含水量、湿度、温度和降水量都有影响,海拔高度主要通过影响温度的变化而对其他的因素造成影响的,因此绘图如下:
(4)通过引种植物来提高砒砂岩地区的物种多样性,继而提高植物群落向更高级群落演替的速度,考虑生物对环境的适应性,应尽量引入耐旱、耐贫瘠的本土物种;应该先引入易生存、能改善土质的草本植物,再逐步加大引入生物量较大的灌木;考虑引入种对生物多样性的影响,考虑对原生植被物种的影响,避免物种入侵。
14.(21-22高二上·北京·期末)过度放牧使锡林郭勒草原牧草的年平均产量下降。为兼顾草原生态系统的稳定和畜牧业的发展,科研人员选取样地,探究不同放牧强度对草原群落特征的影响。
(1)在所选研究样地的植被中,有禾本科、莎草科、菊科等植物类群,这些植物的高度各不相同,使群落在垂直方向上具有明显的分层现象,形成群落的______。
(2)科研人员根据单位面积可承载的牲畜数量设定放牧强度,连续3年的6~9月份在牧草的生长季进行不同强度放牧,测定得到的部分结果如下表所示。
禁牧
轻度放牧
中度放牧
重度放牧
高度平均值(cm)
第2年
25.77
17.55
16.62
13.72
第3年
22.52
18.89
18.76
16.65
多度平均值(个/m2)
第2年
399.33
366.33
479.67
312.33
第3年
398.00
351.00
508.17
339.50
盖度平均值(%)
第2年
60.83
68.33
51.67
49.17
第3年
62.50
70.83
53.33
47.50
植物的总物种数
第2年
33
34
36
31
第3年
37
36
41
28
注:多度代表物种个体数目的多少;盖度指植物地上部分垂直投影的面积占地面的比率。
①样地内某种植物的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,称为这个物种的______。若进一步调查某物种的种群密度,可采用______法进行调查。
②科研人员发现,样地内禾本科牧草植株高度最高、莎草科次之、菊科最矮。随放牧强度增加,牧草平均高度降低,推测牲畜最可能优先采食______科的牧草。与禁牧组相比,轻度放牧组牧草______(选填下列字母),轻度放牧组出现盖度变化的可能原因是______。
a.多度升高、盖度下降 b.多度下降、盖度升高
(3)在______放牧条件下,植物的总物种数达到最高,可能的原因是受采食影响,植物的高度和盖度降低,使地表环境中______等非生物因素发生改变,有利于其他植物的生长。
(4)综合以上研究,请你对锡林郭勒草原的可持续性发展提出一条建议:______。
【答案】(1)垂直结构
(2) 生态位 样方 禾本 b 植株高度最高的禾本科牧草被一定程度取食后,较矮的莎草科植物能得到充足的阳光,生长良好导致盖度升高
(3) 中度 光照、含水量、温度
(4)保持合理放牧强度 “中度放牧”) 兼顾经济效益和生态效益
【解析】(1)群落的垂直结构是指群落在垂直方向上具有明显的分层现象。
(2)①样地内某种植物的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。在一个群落中,不同物种有自己不同的生态位。调查植物的种群密度,可采用样方法。
②科研人员发现,样地内禾本科牧草植株高度最高、莎草科次之、菊科最矮。牲畜最可能优先采食禾本科牧草,故随放牧强度增加,牧草平均高度降低。据表格数据可知,与禁牧组相比,轻度放牧组牧草多度下降、盖度升高,a错误,b正确,故选b。不同植物之间存在竞争关系,轻度放牧时,牲畜优先采食禾本科牧草。植株高度最高的禾本科牧草被一定程度取食后,较矮的莎草科和菊科植物能得到充足的阳光,生长良好导致盖度升高。
(3)据表格数据可知,在中度放牧条件下,受采食影响,植物的高度和盖度降低,使地表环境中光照、含水量、温度等非生物因素发生改变,有利于其他植物的生长,导致植物的总物种数达到最高。
(4)综合以上研究可知,在锡林郭勒草原上中度放牧,可以使该草原的牧草较快得到恢复,兼顾经济效益和生态效益。
15.(20-21高二上·北京海淀·期末) 下表是某地区森林群落演替过程中相关量的统计,试根据表中数据回答问题:
1953年
1973年
1984年
1996年
叶面积指数
2.48
6.61
11.28
17.76
光能截获率(%)
20.30
42.30
88.90
95.90
总初级生产量[t/(hm2·a)]
17.43
55.50
116.61
150.81
净初级生产量[t/(hm2·a)]
1.50
14.52
23.88
26.00
(提示:净初级生产量=总初级生产量-呼吸量)
(1)该地区生物群落的演替类型属于________。从数据推测,在演替过程中群落物种丰富度的变化趋势是__________。
(2)统计数据表明随着群落演替的进行,生态系统光能截获率变化与叶面指数的关系是_____________。
(3)请在甲图上绘出生产者的呼吸量与叶面积指数之间的关系曲线_____。
(4)乙图是1953~1996年间该生态系统生物量(有机物量)统计图,据图你可以得出的生物量演变规律是_________。
(5)在对该地区某时间群落结构进行调查时,可以采用_____法对植物丰富度进行调查,同时注意调查不同物种在垂直方向上的分层情况,以研究群落的______________。
(6)研究发现一定程度的人工干预(主要是砍伐成树)可能会增加森林群落的物种丰富度,这给我们什么启示?_________________。
(7)为什么重度人工干扰的森林比自然林更容易遭受外来物种入侵?____________。这给我们什么启示?____________________。
【答案】 次生演替 逐渐增加 随着叶面积指数的增大,光能截获率升高(或正相关) 随着时间的推移,该生态系统的生物量逐渐增加,最终趋于稳定 样方 垂直结构 适度砍伐成树,既可以增加防护林物种的丰富度而提高其稳定性,又可以获得一定的经济效益。 重度人工干扰,导致防护林物种丰富度降低,群落结构简单,抵抗外界干扰的能力弱,就更容易遭受外来物种入侵。 这提示我们要尊重自然规律,保护好绿水青山,走可持续发展之路。
【解析】(1)该地区生物群落演替是在具有一定植物体的空地上进行的植被演替,所以为次生演替;由表格可知,该演替过程中,叶面积指数增加,光能截获率、总初级生产量、净初级生产量都增加,说明群落物种丰富度逐渐增加。
(2)从光能的截获率可以看出,在演替过程中群落的物种丰富度逐渐增加,随着叶面积指数的增大,光合色素相对含量增多,光能截获率升高,两者呈正相关。
(3)生产者的呼吸量=总初级生产量-净初级生产量,由表格可计算出,1953年的呼吸量为17.43-1.5=15.93[t/(hm2·a)],1973年的呼吸量为55.50-14.52=40.983[t/(hm2·a)],1984年的呼吸量为116.61-23.88=92.733[t/(hm2·a)],1996年的呼吸量为150.81-26.00=124.813[t/(hm2·a)],通过描点并连线得出生产者的呼吸量与叶面积指数之间的关系曲线如下:
(4)通过分析柱状图可以看出,随着时间的推移,该生态系统的生物量是逐渐增加的,最终趋于稳定。
(5)对于植物丰富度的调查,采用样方法。同时注意调查不同物种空间上的分布(分层)情况,以获得群落的垂直结构。
(6)适度的人工干扰(主要是砍伐成树)可以增加森林群落的物种丰富度,这给我们启示是适度砍伐成树,既可以增加防护林物种的丰富度而提高其稳定性,又可以获得一定的经济效益。
(7)生态系统的自我调节能力是有限的,对生态系统重度人工干扰会适得其反,重度人工干扰,导致防护林物种丰富度降低,群落结构简单,抵抗外界干扰的能力弱,就更容易遭受外来物种入侵。这启示我们要尊重自然规律,保护好绿水青山,走可持续发展之路。
【点睛】本题考查了群落演替的相关知识,难度适中。考生要能够将初生演替和次生演替进行比较,平时善于总结记忆;具有一定的曲线表格的分析能力,能够从图中获得有效解题信息.
考点03
生态工程
一、单选题
1.(24-25高二上·北京通州·期末)近年在宋庄蓄滞洪区实施了生态修复工程,生态效应逐渐显现,该地区已成为北京城市副中心防洪格局的绿色安全屏障。下列对生态修复措施的描述不合理的是( )
A.选择含微生物的填料置于湿地中以促进物质循环并提高能量传递效率
B.选择耐涝的本地植物是考虑到生态工程的协调原理
C.选择同时具备经济和观赏价值的生物体现生态工程的整体原理
D.选择污染物净化能力较强的多种水生生物有助于生态系统维持自生能力
【答案】A
【解析】A、选择含微生物的填料置于湿地中以提高能量的利用效率而不能提高能量传递效率,A错误;
B、选择耐涝的本地植物,不仅成活率高,而且体现着当地的生态景观特点,这是充分考虑到生物与环境的协调与适应,B正确;
C、选择同时具备经济和观赏价值的生物考虑到建设生态工程遵循的整体性原理,体现了生态与社会、经济相结合,C正确;
D、选择污染物净化能力较强的多种水生生物吸收水体中的化学元素,有助于生态系统维持自生能力,使水域生态系统达到相对稳定状态,D正确。
故选A。
2.(24-25高二上·北京丰台·期末)马世骏院士在上个世纪提出了“整体、协调、循环、自生”的生态工程基本原理,解决了困扰我国千年的蝗灾难题。下列相关叙述错误的是( )
A.使用农药将蝗虫种群数量快速降到K/2左右,经济高效符合整体原理
B.提高植被覆盖度减少蝗虫产卵场所,环境容纳量降低,体现协调原理
C.蝗虫残骸经处理后可制成生物肥料,提高土壤肥力,遵循了循环原理
D.保护和改善生态环境,有助于增加蝗虫天敌的数量,体现了自生原理
【答案】A
【解析】A、使用农药将蝗虫种群数量快速降到K/2左右,但是会造成环境的污染,不符合整体原理,A错误;
B、提高植被覆盖度减少蝗虫产卵场所,降低了蝗虫的环境容纳量,体现协调原理,B正确;
C、蝗虫残骸经处理后可制成生物肥料,提高土壤肥力,实现了物质的循环利用,遵循了循环原理,C正确;
D、保护和改善生态环境,有助于增加蝗虫天敌的数量,能够维持生态系统的稳定性,体现了自生原理,D正确。
故选A。
3.(24-25高二上·北京·期末)红树林是陆地和海洋交错带的湿地生态系统,人类活动导致红树林的面积大量减少。可通过在潮滩、潮沟合理种植以恢复红树林。下列相关叙述不正确的是( )
A.红树林是与当地气候、降水等相适应的稳定生态系统
B.潮滩、潮沟在保持水土方面的功能体现了其直接价值
C.红树林生态系统的恢复是保护当地生物多样性的有效手段
D.在潮滩、潮沟种植红树林要避免破坏原有的生态平衡
【答案】B
【解析】A、红树林是陆地和海洋交错带的湿地生态系统,是与当地气候、降水等相适应的稳定生态系统,是生物与生物之间,生物与无机环境之间长期协同进化的结果,A正确;
B、潮滩、潮沟在保持水土方面的功能体现了其间接价值,B错误;
C、保护生物多样性最有效的措施是就地保护,红树林生态系统的恢复属于就地保护,是保护当地生物多样性的有效手段,C正确;
D、在潮滩、潮沟种植红树林要避免破坏原有的生态平衡,要遵循生态工程的自生、协调等原理,D正确。
故选B。
4.(24-25高二上·北京朝阳·期末)白洋淀是华北平原最大的淡水湖,曾一度遭遇污染。研究者为探究湿地生态系统的修复策略,进行了清淤疏浚、清淤+生态修复(近自然修复)对水质等影响的实验,结果如图。以下说法正确的是( )
A.硝酸盐过度污染导致水生生物死亡会加剧白洋淀生态系统的崩溃
B.NT水体硝酸盐氮浓度变化小,说明其水质相对稳定且无需修复
C.AW是利用不同生物之间的平衡,体现了生态工程的循环原理
D.6~8月份,DE硝酸盐氮浓度最高,说明清淤疏浚没有效果
【答案】A
【解析】A、硝酸盐过度污染导致水生生物死亡会加剧污染,属于正反馈调节,导致白洋淀生态系统的崩溃,A正确;
B、NT水体硝酸盐氮浓度上下波动,而AW组的硝酸盐氮浓度下降,说明其水质需修复,B错误;
C、AW是利用不同生物之间的平衡,体现了生态工程的协调原理,C错误;
D、6~8月份,DE硝酸盐氮浓度最高,但是9月份下降明显,所以清淤疏浚有效果,D错误。
故选A。
5.(23-24高二上·北京朝阳·期末)为实现农户脱贫和庭院人居环境改善的双重目标,我国科技工作者在内蒙古某地示范应用以温室大棚为设施中心的庭院生态工程模式,改造前后的物质流向如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.该生态工程的建设遵循了整体、协调、循环、自生等生态学基本原理
B.人和动物粪尿堆肥还田实现了物质的循环利用,减少了对环境的污染
C.该庭院生态工程能够实现能量多级利用,不需要来自外部的能量输入
D.该庭院生态工程的建设既能改善生态环境,又能提高社会和经济效益
【答案】C
【解析】A、该生态工程通过通过有效选择生物组分并合理布设(自生原理),能实现农户脱贫和庭院人居环境改善的双重目标(整体原理),同时能实现物质的循环利用(循环原理),考虑到生物与环境、生物与生物的适应(协调原理),A正确;
B、人和动物粪尿堆肥还田实现了物质的循环利用,实现了物质的多级利用,减少了对环境的污染,B正确;
C、该庭院生态工程能够实现能量多级利用,但仍需要外部的能量输入,如太阳光能,C错误;
D、该庭院生态工程的建设既能改善生态环境,又能提高社会和经济效益,遵循了生态工程的整体原理,D正确。
故选C。
6.(23-24高二上·北京海淀·期末)2060年前,实现碳中和已被纳入我国生态文明建设的总体布局。碳汇是指森林和海洋等同化CO₂的能力。我国科学家提出在海水养殖区建造“BCP—MCP”地球生态工程, 以提高海洋碳汇。BCP是指浮游植物通过光合作用固定在有机物中的碳,MCP是指利用微生物产生难分解的有机物所固定的碳。下列相关叙述不正确的是( )
A.“BCP—MCP”的建立有助于加快碳中和进程
B.与MCP相比,BCP 固定的碳不再参与物质循环
C.该生态工程遵循自生、循环、整体和协调等原理
D.参与BCP的生物属于该生态系统的第一营养级
【答案】B
【解析】A、“BCP—MCP”的建立有助于加快碳中和,A正确;
B、BCP固定的碳可以通过呼吸作用等释放到大气中,再次参与物质循环,B错误;
C、该生态工程遵循自生、循环、整体和协调等原理,C正确;
D、参与BCP的生物是浮游植物,属于该生态系统的第一营养级,D正确。
故选B。
7.(23-24高二上·北京海淀·期末)通过人工造林种草、退耕还林还草、小流域治理等措施治理京津地区的风沙源头地,恢复了部分被破坏的生态系统,减缓了生态环境恶化对京津以及周边地区的影响。下列叙述不正确的是( )
A.人工造林种草、退耕还林还草等措施的目的是将京津地区恢复为自然生态系统
B.人工造林种草需考虑所种植林木、草种在京津地区风沙源头地的生态适应性
C.实施京津风沙源治理工程需要遵循自生、循环、协调、整体的生态学原理
D.京津地区的生态工程建设需兼顾生态和社会、经济效益,以实现可持续发展
【答案】A
【解析】A、人工造林种草、退耕还林还草等措施可恢复部分被破坏的生态系统,提高生态系统的自我调节能力,减缓生态环境恶化对京津以及周边地区的影响,上述举措并不是将京津地区恢复为自然生态系统,A错误;
B、生物对环境具有一定的适应性,因此人工造林种草需考虑所种植林木、草种在京津地区风沙源头地的生态适应性,以保证种植的林木等能正常生长,B正确;
C、人工造林种草、退耕还林还草可增加生物种类,提高生态系统的稳定性,遵循了自生原理,人工造林种草、退耕还林还草可促进物质循环,遵循了循环原理,种植的生物需要考虑对环境的适应性和环境的容纳量,遵循了协调原理,生态工程建设还需要考虑自然、经济、社会的整体影响,遵循整体原理,C正确;
D、生态工程的建设需要遵循整体原理,因此京津地区的生态工程建设需兼顾生态和社会、经济效益,以实现可持续发展,D正确。
故选A。
8.(20-21高二上·北京丰台·期末)某生态工程的设计过程中,四位工程师依次表达了自己的设计理念。
甲: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;乙:通过系统设计,使前一环节产生的废物尽可能被后一环节利用,以减少整个生产环节中废物的产生;丙:生态工程建设时,应尽量提高生物多样性的程度,构建复合群落,有效选择生物组分并合理布设;丁:进行生态工程建设时,需要处理好生物与生物、生物与环境的平衡与适应,需要考虑环境容纳量。请问甲、乙、丙、丁四位工程师分别从哪个原理提出自己的理念?( )
A.整体、协调、自生、循环 B.整体、循环、自生、协调
C.循环、协调、自生、整体 D.循环、自生、协调、整体
【答案】B
【解析】甲:考虑了自然生态规律的同事,也考虑经济和社会等的影响力,体现了生态工程的“整体”原理;
乙:通过设计,使前一环节产生的废物尽可能被后一环节利用,考虑了物质循环再生,体现了生态工程的“循环”原则;
丙:生态工程建设时,有效的选择生物组分并合理布设,创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件。体现了生态工程的“自生”原理。
丁:进行生态工程建设时,考虑了生物与生物、生物与环境的平衡与适应,考虑了环境容纳量,体现了生态工程的“协调”原理。
故选B。
9.(21-22高二上·北京朝阳·期末)塞罕坝曾被称作“千里松林”,但由于过度采伐,成为荒原。经林场建设者们的设计和几十年的艰苦努力创造了荒原变林海的奇迹。以下叙述错误的是( )
A.塞罕坝林场的变化说明人类活动影响群落演替的方向和速度
B.播种多种树种增加物种多样性有利于提高生态系统稳定性
C.我国西北地带的荒漠可以完全复制塞罕坝生态恢复模式
D.人工林场的建设助力碳中和,体现了生态系统的间接价值
【答案】C
【解析】A、塞罕坝林场的从荒原变林海变化,说明人类活动影响群落演替的方向和速度,A 正确;
B、播种多种树种增加物种多样性,自我调节能力增强,有利于提高生态系统稳定性 ,B正确;
C、我国西北地带的荒漠极度缺水,实现生态恢复 ,应选择适宜的树种,不可以完全复制塞罕坝生态恢复模式,C错误;
D、人工林场的建设助力碳中和,有利于维持生态系统的稳定,体现了生态系统的间接价值,D正确。
故选C。
10.(21-22高二上·北京海淀·期末)冬季生态型种植、养殖模式如下图所示,下列分析不正确的是( )
A.经过微生物的分解作用秸秆及牛粪中的有机物转变为无机物
B.该种植、养殖模式遵循了生态工程的自生和整体等原理
C.温室内温度较高降低了牛维持体温的能量消耗,使牛生长加快
D.该种植、养殖模式较好地实现了物质和能量的循环利用
【答案】D
【解析】A、利用微生物的发酵作用及时使有机物分解成无机物,加速物质的循环过程, A正确;
B、图中作为生产者的蔬菜与作为消费者的牛,可以互通O2和CO2,进而使O2和CO2得到充分利用,遵循了生态工程的自主和整体等原理,B正确;
C、如图的设计能够充分利用光能,使牛棚的温度保持较高的水平,这使牛因维持体温而消耗的能量减少,更多的有机物用于牛的生长发育,因此,牛的生长速率明显提高,C正确;
D、从生态系统功能的角度分析,题中所述的养殖模式较好地实现了物质的循环利用,但能量是不能循环的,D错误。
故选D。
11.(20-21高二上·北京海淀·期末)蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图,下列叙述正确的是( )
A.该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B.该生态工程设计突出体现了物质循环再生的原理
C.农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D.影响蚯蚓分解处理效率的因素只有温度。
【答案】B
【解析】A、生态系统中的微生物不一定是分解者,如硝化细菌为生产者,A错误;
B、该生态系统中,物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用,体现了物质循环再生原理,B正确;
C、植物获得的能量来自太阳光能,C错误;
D、影响蚯蚓分解处理效率的因素不仅是温度,还有含水量等,D错误。
故选B。
12.(19-20高二上·北京朝阳·期末)城市生态工程是指用生态工程的方法对城市环境进行综合治理。下列措施中,不符合城市生态工程建设基本原理的是( )
A.分区建设工业区、居住区、生态绿地等
B.采用浮床生态工艺法等手段治理水污染
C.垃圾焚烧处理,实现垃圾资源化和能量循环利用
D.推广环境友好技术和低污染清洁生产工艺
【答案】C
【解析】A、在城市规划和布局方面,要进行城市生态分区,合理分布工业区、居住区、生态绿地等,A正确;
B、采用浮床工艺法等手段治理水污染,在浮床上种植特殊的水生、半水生植物以吸收水中的化学元素,B正确;
C、垃圾焚烧处理不利于环境的保护,可对垃圾进行分类处理,实现垃圾资源化和物质的循环利用,但能量不能循环利用,C错误;
D、推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺,以减少污染的产出,保护城市环境,D正确。
故选C。
13.(19-20高二上·北京房山·期末)如图示某农业生态系统部分物质循环过程。该系统获得了鱼、猪、蚕和粮食的全面丰收。下列相关叙述正确的是( )
A.鱼粉喂猪、猪粪喂鱼实现了能量循环利用
B.水稻可以从蚕粪和猪粪中吸收更多有机物
C.粪便、塘泥做肥料又归田,实现了物质循环再生
D.该生态系统比自然生态系统相比自动调节能力强
【答案】C
【解析】A、蚕粪便喂鱼、鱼粉喂猪均实现了能量的多级利用,A错误;
B、水稻不能利用有机物,B错误;
C、粪便、塘泥做肥料又归田,实现了物质循环再生,C正确;
D、与自然生态系统相比,该生态系统生物种类少,营养结构简单,自动调节能力弱,D错误。
故选C。
二、非选择题
14.(24-25高二上·北京朝阳·期末)九寨沟是我国国家级自然保护区,被誉为“世界自然遗产”“世界生物圈保护区”。对其进行研究,具有重要的生物学意义。
(1)九寨沟生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态,称为___________。其水体景观和森林景观不仅吸引大量游客,而且对当地的气候调节起关键作用,反映出生物多样性的___________价值。
(2)2017年8月8日九寨沟发生里氏7.0级地震,火花海钙华坝决堤,区域内植被破坏严重,土壤层受损。研究者调查坝体样方分布(图1),设计坝体生态修复工程流程(图2),部分研究数据如下表。
调查项目
修复坝体
原生坝体
初始
一年后
初始
一年后
植被覆盖度(%)
60
75
85
88
土壤动物数量(头/m²)
100
150
200
220
土壤动物种类数
10
12
15
16
土壤有机质含量(g/kg)
15
20
25
28
①根据表中数据,推测生态修复坝体与原生坝体区域植被覆盖度不同的原因___________。
②图2模型属于___________(填“物理”“概念”或“数学”)模型,构建此模型的意义在于___________。
(3)若要判断九寨沟经过生态修复后的生态系统是否已经恢复到地震前的稳定状态,调查指标包括___________。
A.调查生态系统结构指标,如该地植物、动物、微生物等组分是否稳定
B.调查生态系统结构指标,如不同营养级之间能量流动的传递效率
C.调查生态系统功能指标,如该地的生物是否形成复杂的食物链(网)
D.调查生态系统功能指标,如水体营养物质含量是否维持在合理范围
E.调查生态系统的收支指标,如有机物的制造量与需求量(消耗量)是否相近
(4)假如你是参与火花海生态修复项目的研究者,为进一步促进火花海生态系统的恢复,依据生态工程的整体原理,请提出你的建议。___________。
【答案】(1) 生态平衡 直接和间接
(2) 地震对修复坝体区域植被破坏严重,土壤层受损,导致植被类型相对单一;修复坝体土壤性质改变,如有机质含量低,不利于植被生长 概念 直观展示生态修复过程中各组分关系,为生态修复提供理论依据与技术指导
(3)ADE
(4)适度开放景区,合理控制游客数量,规范游客观赏行为
【解析】(1)生态平衡指生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态。水体景观和森林景观不仅吸引大量游客吸引了大量游客前往,体现了生物多样性的直接价值;对当地的气候调节起关键作用,体现了生物多样性的间接价值。
(2)①根据表中数据,由于地震土壤层受损,修复坝体区域植被破坏严重,导致植被类型相对单一;原生坝体土壤动物数量、土壤动物种类数均高于修复坝体,修复坝体土壤有机质含量低于与原生坝体,修复坝体土壤不利于植被生长,所以生态修复坝体区域植被覆盖度低于与原生坝体。
②图2用文字、符号等组成的流程图形式对事物的规律和机理进行描述、阐明,属于概念模型。概念模型关键词比较简明、清楚,既能揭示事物的主要特征、本质,又直观形象、通俗易懂,生态修复坝体模型可直观展示生态修复过程中各组分关系,为生态修复提供理论依据与技术指导。
(3)AC、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组分包括非生物的物质和能量、生产者(如植物)、消费者(如动物)、分解者(如微生物);生态系统的营养结构指食物链和食物网,A正确,C错误;
BD、生态系统有物质循环、能量流动和信息传递功能,能量流动的传递效率、水体营养物质含量属于生态系统功能指标,B错误,D正确;
E、处于生态平衡的生态系统包括结构平衡、功能平衡、收支平衡。收支平衡即生产力稳定,其中生产者的净初级生产量与消费者和分解者的呼吸量相近,E正确。
故选ADE。
(4)依据生态工程的整体原理,火花海生态系统恢复可采取的措施有:合理规划景区资源的开发和利用,并力求达到自然、经济和社会的协调发展、适度开放景区,合理控制游客数量,规范游客观赏行为;注重景区生态环境保护宣传,力求提升社会各界的关注度。
15.(20-21高二上·北京丰台·期末)南宋农学家陈旉在所著《农书》中提出:“在十亩地上凿陂塘二三亩,以所起之土筑堤,堤上种桑”。除了在陂塘的堤上种桑,还记载了塘中养鱼,水用以灌田,体现了农、渔、副统筹发展、循环发展理念。下图是江浙地区桑基鱼塘的农业生产模式。回答下列问题:
(1)某同学针对以上内容绘制了从个体到生态系统的结构层次模式图,如下所示,请指出图中的错误________。
(2)该立体农业是经过我国劳动人民科学规划和设计的________生态系统,和自然生态系统比会有明显的经济效益,从能量流动方面看,糖渣、蚕排泄物中的能量得到了最有效的利用,大大提高了能量的________。该食物网含有多条食物链,这种复杂的营养关系有利于该生态系统的________维持在相对稳定的状态。
(3)桑基鱼塘被联合国教科文组织称为“世间罕有美景、良性循环典范”。它遵循了生态工程中的多种原理,请解释该生态系统遵循的协调原理________。
(4)生态工程的建设的目的就是遵循生态学规律,达到________效益和经济效益同步发展。为了进一步提高桑基鱼塘的经济效益和生态系统的生物多样性,请提出一条合理化建议________。
【答案】 家蚕、桑树、鲤鱼不属于同一个种群 人工 利用率 结构和功能 生物与环境的协调与平衡:桑树、甘蔗要适应我国南方温暖湿润的气候
生物与生物的协调与平衡:不同鱼的混养利用了群落的空间结构;养殖的蚕的数量不能危及到桑的存活 生态 桑下套种、鱼塘混养
【解析】(1)种群是生活在同一地点同种生物的全部个体。而家蚕、桑树、鲤鱼为不同的物种,不能组成同一个种群。因此图中的家蚕、桑树、鲤鱼组成一个种群是错误的。
(2)该立体农业是经过我国劳动人民科学规划和设计的人工生态系统,和自然生态系统比会有明显的经济效益,从能量流动方面看,糖渣、蚕排泄物中的能量得到了最有效的利用,大大提高了能量的利用率。该食物网含有多条食物链,营养结构更复杂,自我调节能力更强,有利于该生态系统的结构和功能维持在相对稳定的状态。
(3)桑基鱼塘被联合国教科文组织称为“世间罕有美景、良性循环典范”。它遵循了生态工程中的多种原理,如生物与环境的协调与平衡:桑树、甘蔗要适应我国南方温暖湿润的气候;如生物与生物的协调与平衡:不同鱼的混养利用了群落的空间结构;养殖的蚕的数量不能危及到桑的存活。
(4)生态工程的建设的目的就是遵循生态学规律,达到生态效益和经济效益同步发展。为了进一步提高桑基鱼塘的经济效益和生态系统的生物多样性,可以桑下套种(套作的生产方式能充分利用群落的空间结构和季节性,提高对光能和土壤中各种矿质元素的利用);鱼塘混养(能合理利用水体的资源,主要是应用了物种多样性原理,)等。
【点睛】本题结合模式图,考查生态工程的相关知识,要求考生识记生态工程的概念及目标,掌握生态工程的基本原理及实例,能结合所需的知识准确答题。
试卷第28页,共41页
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专题09 人与环境
3大高频考点概览
考点01 人类活动对生态环境的影响
考点02 生物多样性及其保护
考点03 生态工程
考点01
人类活动对生态环境的影响
1.(24-25高二上·北京平谷·期末)科研人员探究远程办公对气候减排的影响,结果如图所示。其中碳足迹特指与工作相关活动产生的温室气体排放量,以排放二氧化碳的相当量来计量。下列有关说法错误的是( )
A.完全远程办公的员工其碳足迹显著降低
B.远程办公仅减少了办公场所的碳足迹量
C.戊、己组相比,员工的碳足迹无显著差异
D.碳足迹可以反映人类活动对环境的影响
2.(23-24高二上·北京朝阳·期末)下列生活方式中,有利于减少生态足迹的是( )
A.用乘坐公共交通工具代替私家车出行
B.提高食物中肉类占比,降低蔬菜占比
C.及时升级换代手机、电脑等电子产品
D.利用智能设施将室温长期控制在 24℃
3.(21-22高二上·北京海淀·期末)交通基础设施建设、河流水电资源开发、居民用地扩张等大规模人类活动,往往造成物种生活环境的整体性被割裂,栖息地碎片化。为了应对生境碎片化带来的环境问题,人们采取建设绿色生态廊道的措施。下列叙述不正确的是( )
A.大规模基础设施建设会增大生态足迹
B.栖息地碎片化会使生物多样性下降
C.建设生态廊道不利于濒危物种的保护
D.生态廊道为动植物的扩散、迁徙提供了通道
4.(20-21高二上·北京丰台·期末)人类的生活和生产活动都会消耗地球上的资源并产生一定的废物。下列关于人类活动对生态环境影响的叙述,不正确的是( )
A.生态足迹的值越大,对生态和环境的影响就越大
B.开车出行相比步行、食用蔬菜相比吃牛肉,都会增大生态足迹
C.化石燃料的开采和使用增加了CO2的排放,加剧了温室效应
D.人类活动并非一定破坏环境,也能改善环境
5.(20-21高二上·北京房山·期末)束毛藻是海洋中最主要的固氮藻类之一,它能够将N2转化成NH3、NO2—等。请判断以下说法不正确的是( )
A.在海洋生态系统中,束毛藻属于分解者,在物质循环中起重要作用
B.束毛藻将N2转化成的NH3、NO2—等,可用于合成蛋白质
C.束毛藻可通过光合作用,吸收大气中CO2降低温室效应
D.CO2浓度升高使海水pH下降,对束毛藻的生长不利
二、非选择题
6.(24-25高二上·北京通州·期末)我国已将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,确定了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。生态学家检测了我国2020年某一陆地生态系统的碳循环情况,如图1所示,请回答:
(1)在生物群落中,碳的存在形式是____________,在上述陆地生态系统中,植物在当年内用于生长、发育和繁殖等生命活动的碳量为______×109tC/a。净生态系统生产力(NEP)是指地表吸收CO2与释放CO2的差值,在全球变暖的趋势下,推测目前我国的NEP是______(填“正值”或“负值”)。
(2)为了探究温度和降水对碳循环的影响,生态学家在1990—2020年间进行了连续观测和记录,如下图所示。
结合图2中数据,依据__________________,可知陆地生态系统的碳吸收与碳排放分别主要受到降水和温度的影响。
(3)有研究表明,2015年全球化石燃料及工业二氧化碳排放总量达到了:36.3×109tC/a,请结合上述所有信息,解释2015年温室效应尤其严重的原因__________________。
(4)为实现“碳中和”,我们应该大力推广的有______。
A.积极推动产业转型,提倡绿色化、低碳化
B.开发建设海上风电、陆上风电等新能源项目
C.通过多种方式达到CO2绝对“零排放”
D.退耕还林还草,保护植被,以提高森林覆盖率
7.(21-22高二上·北京朝阳·期末)下图是研究者调查长江口水域生态系统的能量(t.km-2.a-1)流动过程。
(1)长江口水域生态系统能量流动的特点是_________________________,请写出第四营养级到第五营养级的能量传递效率的数学表达式___________________。
(2)第二营养级同化量的来源途径包括____________________________。
(3)据调查,输入长江口水域的总能量/总呼吸量的值为2.8,表明长江口水域生态系统__________________(达到/未达到)相对稳定状态,理由是________________。
(4)近些年来,长江口水域因为水体的富营养化导致浮游植物数量激增。牡蛎是一种滤食性动物,大量牡蛎聚集形成的牡蛎礁为许多底栖动物和鱼类提供了良好的栖息与摄食场所。下表为放养牡蛎长江口水域底栖动物及水体变化情况。
组别
底栖动物
水体
物种数
密度
(ind/m2)
生物量
(g/ m2)
叶绿素a
(μg/L)
无机氮
(mg/L)
总磷
(mg/L)
放养牡蛎组
6
17.0
11.46
9.11
0.635
0.042
未处理组
3
4.3
0.16
16.77
0.723
0.089
通过表中数据可知放养牡蛎后_____________(加剧/减弱)了水体富营养化程度。请根据以上信息,推测长江口水域放养牡蛎后变化的原因是______________。
8.(19-20高二上·北京西城·期末)为拓展海带在食品、工业、环保等方面的应用,科研人员进行了相关研究。
(1)海带的同化类型是______,因此在海洋生态系统的组成中属于生产者。
(2)海带生长过程中,可大量地吸收氮、磷等元素,其氮、磷含量分别是海水中相应元素含量的9.80×104倍、2.00×105倍,这意味着海带可用于修复______的水体。
(3)利用海带发酵可制取乙醇。提取乙醇后的残渣中碘含量高,将残渣制成有机碘肥,施加到距表层20cm处的缺碘土壤中,一段时间后测定土壤碘含量,结果如下图。
结果显示,在距地表20~50cm范围内,施加有机碘肥的土壤碘含量变化为______,此深度范围植物根系最发达,推测碘垂直向下迁移的动力可能与______有关。土壤碘含量的提高,可通过______使生态系统各营养级的碘含量都逐步得到提高。
(4)将有机碘肥施加到缺碘菜园土壤中培育蔬菜,结果如下表。
组别
各类蔬菜食用部位的碘含量(mg/kg)
叶类蔬菜
茎类蔬菜
根类蔬菜
果类蔬菜
对照组
0.35
0.29
0.22
0.18
实验组
18.13
10.96
4.65
3.51
结果表明,有机碘肥经微生物______后可被植物吸收利用,进而使各类蔬菜食用部位的碘含量______。这使人体能通过平常膳食自然补碘,以防治碘缺乏病。
(5)请结合以上信息,尝试在下图的基础上,构建海带综合利用的模式图,以获得较高的经济效益、生态效益和社会效益。
______
9.(23-24高二上·北京·期末)为研究全球气候变暖对亚高山草甸的影响,科研人员在五台山采用模拟增温的方式开展了相关实验。
(1)亚高山草甸是一种地处高寒地带,以嵩草、苔草等为优势种的_______群落(填群落类型),该群落中生存的植物一般具有叶片狭窄、表面有茸毛或蜡质层等特征,以_______寒冷、干旱的环境。
(2)在植被生长旺盛的8月,科研人员在五台山亚高山草甸的3个海拔高度各设置1个观测样地,开展增温实验。然后从每个样地_______选择5个样方进行植被调查。对照样地应设置在增温点附近植被类型_______的地方。本实验中一共设置了_______个样方。3年后,开展样方调查,并统计分析得到下图所示结果。表明_______。
注:盖度是指植物地上部分垂直投影面积占地面的比率
(3)物种重要值能反映某物种在群落中的优势程度,是该物种的相对高度、相对盖度和相对频度(出现次数)三者之和的平均值。经统计,对照组和增温组各物种的重要值如下表。
对照组
增温组
种群
重要值
种群
重要值
矮生嵩草
0.31
矮生嵩草
0.08
点地梅
0.04
点地梅
0.01
翻白草
0.07
翻白草
0.11
高山唐松草
0.06
高山唐松草
0.02
葛缕子
0.04
葛缕子
0.04
华北马先蒿
0.03
蓝花棘豆
0.08
假水生龙胆
0.03
毛蕊老鹳草
0.06
蓝花棘豆
0.07
梅花草
0.01
毛茛
0.03
蒲公英
0.07
毛蕊老鹳草
0.06
珠芽蓼
0.15
梅花草
0.02
紫苞风毛菊
0.05
蒲公英
0.05
高山早熟禾
0.06
珠芽蓼
0.13
火绒草
0.06
紫苞风毛菊
0.03
尖嘴苔草
0.07
铃铃香青
0.04
紫花地丁
0.09
①矮生嵩草是亚高山草甸的主要优势种,也是牲畜喜食的一种牧草。拥有庞大的根系,极耐牲畜践踏,对草甸的水土保持有重要作用。增温处理下其在群落中的优势程度_____。
②分析可知,增温至少可以从_____两方面影响到群落的结构。
(4)进一步研究发现,增温会导致地下生物量(以土壤根系干重表示)减少。出现此现象的原因可能是温度升高造成土壤水分____。
(5)亚高山草甸作为一种特殊的草地类型,不仅在调节气候、保持水土、维持生物多样性等方面发挥重要的生态功能,而且可以为牲畜提供食物来源,极具经济价值。结合上述信息,分析全球气候变暖对亚高山草甸的影响_____。
考点02
生物多样性及其保护
一、单选题
1.(24-25高二上·北京通州·期末)丹江口水库是我国南水北调工程的核心水源区,保护水源地,让水源地的生态环境越来越好是生态环境保护的重要部分。下列相关叙述正确的是( )
A.为更好地保护好水源地,应当禁止对丹江口水库的开发利用
B.保护水源地生物多样性最有效的措施是就地保护
C.推动信息公开,确保不在水源地附近农田使用任何农药
D.丹江口水库净化水质、调节气候等功能属于生物多样性的直接价值
2.(24-25高二上·北京丰台·期末)2020年9月,我国提出2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”目标。其中,“碳达峰”指碳排放达到峰值后不再增长逐步回落;“碳中和”指通过减少碳排放、增加碳吸收实现碳平衡。下列相关叙述错误的是( )
A.减少肉类消费能减小生态足迹,有利于减少碳排放
B.植物能光合作用固碳,体现生物多样性的直接价值
C.遵循生态工程的协调原理能够促进碳的收支平衡
D.碳循环具有全球性,“碳中和”是全球共同目标
3.(23-24高二上·北京朝阳·期末)2023 年,北京的城市绿化覆盖率达 49.3%,在城区营建了生物多样性保育小区近 300 处、小微湿地近500 处,设置了人工鸟巢、昆虫旅馆等。如今的北京,已成为世界生物多样性最丰富的大都市之一。下列措施中不利于增加北京城市生物多样性的是( )
A.对害虫进行生物防治,减少化学杀虫剂的使用
B.将新造林与原有绿地连通,打通动物活动的生态廊道
C.积极引入外来物种,在湖泊、山林地带进行放生活动
D.完善以植物园、动物园、救助中心为主的迁地保护体系
4.(23-24高二上·北京海淀·期末)中华穿山甲为国家一级保护动物,主要生活在长江流域以南地区的杂木林或灌丛等隐蔽条件好的生境中。截至2019年,该物种数量下降约90%。下列相关叙述不正确的是( )
A.其鳞片可入药体现间接价值
B.该物种数量下降使其基因多样性降低
C.划定其保护地属于就地保护
D.森林开垦可能会导致其栖息地
5.(22-23高二上·北京朝阳·期末)生物多样性保护已成为生态系统的恢复与重建工作的重要方向,下列关于生态系统恢复的叙述正确的是( )
A.生物多样性保护就是保护生态系统的物种多样性
B.恢复与重建工作利用了生态系统的自我调节能力
C.减少捕食者和寄生生物的数量可提高生态系统的稳定性
D.生态系统恢复稳定后,群落的物种组成不再发生改变
6.(23-24高二上·北京海淀·期末)我国西南地区是被子植物多样性最高的地区,也是濒危植物分布相对集中的地区。下列叙述不正确的是( )
A.西南地区被子植物多样性高与其多变的地貌和环境有关
B.道路建设导致的栖息地丧失和碎片化是生物多样性的重要威胁
C.西南地区的被子植物资源可能具有极为重要的潜在价值
D.将濒危植物转移至繁育中心是保护生物多样性最有效的措施
7.(21-22高二上·北京海淀·期末)草方格沙障是用干的麦草、稻草、芦苇等扎成方格形状固定于沙中,并在方格中播撒固沙植物的种子,用来防风固沙、涵养水分的一种治沙方法。某地用该方法治理正在沙化的土地并取得良好效果。下列叙述不正确的是( )
A.草方格能蓄积降水促进固沙植物生长
B.该过程体现了生物多样性的直接价值
C.该方法可增大治理区域的物种丰富度
D.人类活动可改变群落演替的方向和速度
8.(20-21高二上·北京西城·期末)二十世纪中叶以来 , 发展中国家兴起的以良种、化肥、灌溉和扩大种植面积等为标志的“绿色革命”极大提高了作物的产量和产值,为缓解人口增长而造成的粮食短缺做出了巨大贡献。但农作物种植趋于单一化造成的系列不良影响也逐渐引起人们关注。下列叙述不正确的是( )
A.各种优良品种的广泛种植淘汰了原有传统品种,提高物种多样性
B.为提高种植面积毁林开荒,丧失了许多野生物种的潜在价值
C.单一种植造成农业生态系统抵抗力稳定性下降,易受病虫害侵扰
D.建立种质资源库、复合型生态农业是应对负效应的有效对策
9.(20-21高二上·北京丰台·期末)下图是某地哺乳动物和鸟类生存受到威胁的各主要原因及其比例。据图分析下列说法不合理的是( )
A.哺乳动物生存受到威胁的主要原因是偷猎和丧失栖息地
B.鸟类生存受到威胁的主要原因是丧失栖息地
C.生物入侵对鸟类生存的威胁比哺乳动物更大
D.提高植物类群的物种丰富度有利于减缓哺乳动物和鸟类的生存威胁压力
10.(19-20高二上·北京丰台·期末)下列说法中不符合人与自然和谐统一思想的是( )
A.禁止开发和利用自然资源是保护生物多样性的基本原则
B.桑基鱼塘生态系统与普通水稻田生态系统相比实现了能量的多级利用
C.人类应以保持生态系统相对稳定为原则,确定对生态系统的利用程度
D.利用生物防治农田、森林的病虫害,有利于保护环境、减少污染
二、非选择题
11.(23-24高二上·北京大兴·期末)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
松材线虫的入侵
1982年,我国森林中松树发生大规模病害。科研人员从病死的松树上分离出松墨天牛等昆虫及引起木材变蓝的蓝变菌,然而将它们再次接种到健康松树却并未造成病害。检测刚发病的松树,最终发现木质部里的松材线虫堵塞了营养输送,造成松树大面积死亡。
松材线虫原产北美,是外来入侵物种。松树分泌的松脂以及防御物质能抵抗病虫害,北美地区松材线虫的危害并不严重。科研人员探究了线虫入侵,过程与结果见图1和图2。
中国松树质地偏硬,蓝变菌会让松树木质部变得松软,利于松材线虫寄生。刚羽化的松墨天牛会分泌信息素吸引松材线虫进入天牛气管,并导致气管变粗、气管壁弹性增加。松材线虫能准确识别寄主天牛不同发育时期的气味,从而快速定位到刚羽化的天牛。寄生在天牛气管中的松材线虫能释放信息素,上调天牛体内蜕皮素合成相关基因的表达,加速天牛羽化,缩短天牛从幼虫发育到成虫所需时间,进而提高松墨天牛数量。此外,显微镜观察发现,与寄生在松树中的线虫相比,松材线虫在进入松墨天牛体内前进行了蜕皮,表面几乎不携带细菌和真菌。
松墨天牛和松材线虫之间协同进化,使得双方种群不断扩大。找到科学有效的控制松材线虫的方法,对保护我国森林生态系统具有重要意义。
(1)松材线虫和松墨天牛分泌的信息素作为一种______信息,在调节二者种间关系的过程中发挥重要作用。
(2)图中结果表明,中国线虫繁殖能力_____北美线虫,且接种顺序实验证明中国线虫________,因此对松林的危害显著增强。
(3)请将下列各项的序号排序,以呈现本文中科学家的研究思路:________。
①对比中国线虫与北美线虫的差异 ②确定松材线虫导致松树患病的原因 ③通过接种方法寻找致病生物 ④分析松材线虫成功入侵我国的原因
(4)综合上述研究结果,松材线虫在我国成功入侵的原因包括_______。
a.蓝变菌促进了松材线虫对松树的寄生
b.分布在松树木质部,堵塞松树的营养输送
c.促进天牛羽化,提升天牛数量,进而促进线虫传播
d.蜕皮后再进入天牛体内,使其免于被天牛免疫系统识别和清除
e.促进天牛气管变粗和气管壁弹性增强,从而承载更多线虫
(5)为保护森林生态系统,请提出防治松材线虫的有效措施________。
12.(23-24高二上·北京海淀·期末) 学习以下材料,回答(1) ~(3)题。
稻鱼蛙共作种养
立体农业,就是充分利用群落的空间结构和季节性,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。例如,“板栗—茶树结构”“稻—鱼—甡结构”等都是有益的尝试。
黑斑蛙为我国长江中下游地区常见的蛙类,具有极高的生态价值和经济价值,开发利用和人工养殖的前景广阔。南方某地进行“稻鱼蛙共作种养模式”实验, 实验区稻田总面积2000 m²,以每200 m²为一个单元,共设10个共作单元,单元外围的防护设施包括防逃围网和防禽天网等。黑斑蛙幼体由水产养殖合作社自繁自育,规格为4g/尾; 鱼种选用耐低氧能力强的泥鳅,规格为3g/尾; 水稻品种为茎粗叶挺、分蘖力强、抗逆性好的“隆两优1988”。
6月初,在实验区内施发酵有机肥,10天后进行人工翻耕并栽插水稻秧苗,实验中不再追肥。肥料既是水稻栽培基肥,也是蛙、鱼培养的天然饵料。 实验中,根据黑斑蛙生长情况,选择不同规格和营养成分的人工饵料。泥鳅以共作稻田中的单细胞藻类、摇蚊幼虫、蚯蚓、植物碎屑和杂草等天然饵料为食,全程不投喂人工饵料。实验投入与产出比如下表。
表稻鱼蛙共作种养工作种养实验区收支明细表
实验收入
实验成本
品种
产量/kg
产值/元
项目
支出明细
金额/元
黑斑蛙
4953
148560
黑斑蛙苗种
130000尾
13 000
泥鳅
25
625
泥鳅苗种
2000尾
100
稻谷
670
2 780
水稻
种子、育秧
300
饵料
不同时期专用
49 000
其他
物料、租金和人工等
29 100
合计
151965
合计
91 500
稻鱼蛙共作种养模式, 可以实现资源循环利用,不仅具有“四增·四节” 的效果,即增粮、增鱼、增蛙、增效和节药、节肥、节水、节工,还能有效降低劳动强度和农业污染,一块稻田生产出优质稻谷及动物蛋白产品,可以增加农民的实际获得。
(1)该实验探索“以稻供荫、以蛙护稻、稻鱼蛙共作”的生态农业模式,可以有效利用水稻田群落的________结构,提高单位空间中的经济效益。其中,稻谷遮荫对黑斑蛙种群生存的影响属于________因素。
(2)除实验开始前施用有机肥外,实验过程中实现“免化肥、免农药”,符合国家提倡的环保种植要求。推广该种植方式的意义是________。
(3)据表可知,实验期间,该稻田的利润约为________元/m²(保留小数点后2位数字)。为进一步提高收入,有些农户提出“泥鳅无需投喂饲料,初始投放数量越大越好”,请从生态经济学的角度,评价这一想法是否合理,并阐述理由________。
13.(22-23高二上·北京西城·期末)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
砒砂岩区弃耕农田的群落演替。内蒙古鄂尔多斯砒砂岩地区气候干燥,广种薄收,地表大面积裸露。2002 年启动退耕 还林还草工程后,逐步形成不同类型的群落。研究者选择撂荒年限从 5~50 年的 26 个退耕 群落作为样地,进行了调查。研究发现,砒砂岩区弃耕农田物种组成相对简单,优势种较为明显。弃耕 5 年,一、 二年生草本占据优势地位。弃耕 13 年,多年生植物占据绝对优势。随着演替的进行,植被 群落逐渐向小灌木群落演替。随摞荒年限的增加,样地物种丰富度呈现了先增加后降低的 趋势,而这可能与种间关系和其它因素(如资源可利用量)有关。研究者利用生态学方法,以撂荒 5 年作为演替“早期”,分别计算出其余各演替阶段 群落与“早期”的距离系数。以撂荒年限为自变量,群落距离系数为因变量得到图 1 所示 拟合曲线,其斜率即为演替速度。植被群落演替的过程是植物与环境互相影响,协同变化的过程。研究者对环境与植被群落演替进行了相关性分析。部分结果如图 2,图中圈出的四个区域按撂荒年限划分。撂荒 年限、环境因子与土壤养分用带箭头的射线表示,实线段越长代表该因子在整个演替过程 中的影响越大。不同撂荒年限的区域和射线之间夹角越小,说明二者关系越密切。例如, 撂荒 5~8 年,植被群落演替和土壤磷、钾元素关系最密切,这说明演替初期先锋植物对土 壤成分的敏感度相对较大。但土壤磷、钾元素的实线段长度在所有因子中相对较短,说明 其在整个演替过程中权重不大。通过调查砒砂岩区植被,探索植被群落演替规律,明确典型群落生物量与土壤养分的 关系,对于制定合理有效的环境治理措施、实现环境和经济可持续发展,具有重要意义。
(1)砒砂岩区弃耕农田发生的演替过程属于__________ 演替。弃耕初期一、二年生草本占据 优势地位。随着演替的进行,多年生植物逐步取代其优势地位的原因可能是_________ 。
(2)据图 1,随撂荒年限增加,群落演替速度__________ ,撂荒 30 年群落接近__________ 状态。
(3)由图 2 可知,影响砒砂岩地区退耕地植被群落演替的最主要因素是_________ 。演替后 期地形地势等环境因子对群落植被产生了重要的影响,请将下列环境因子与具体影响 的主要因素连线________。
(4)研究者尝试通过引种植物来提高砒砂岩地区的物种多样性,继而提高植物群落向更高级群落演替的速度,请对引种提出适当建议_________(至少两条)。
14.(21-22高二上·北京·期末)过度放牧使锡林郭勒草原牧草的年平均产量下降。为兼顾草原生态系统的稳定和畜牧业的发展,科研人员选取样地,探究不同放牧强度对草原群落特征的影响。
(1)在所选研究样地的植被中,有禾本科、莎草科、菊科等植物类群,这些植物的高度各不相同,使群落在垂直方向上具有明显的分层现象,形成群落的______。
(2)科研人员根据单位面积可承载的牲畜数量设定放牧强度,连续3年的6~9月份在牧草的生长季进行不同强度放牧,测定得到的部分结果如下表所示。
禁牧
轻度放牧
中度放牧
重度放牧
高度平均值(cm)
第2年
25.77
17.55
16.62
13.72
第3年
22.52
18.89
18.76
16.65
多度平均值(个/m2)
第2年
399.33
366.33
479.67
312.33
第3年
398.00
351.00
508.17
339.50
盖度平均值(%)
第2年
60.83
68.33
51.67
49.17
第3年
62.50
70.83
53.33
47.50
植物的总物种数
第2年
33
34
36
31
第3年
37
36
41
28
注:多度代表物种个体数目的多少;盖度指植物地上部分垂直投影的面积占地面的比率。
①样地内某种植物的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,称为这个物种的______。若进一步调查某物种的种群密度,可采用______法进行调查。
②科研人员发现,样地内禾本科牧草植株高度最高、莎草科次之、菊科最矮。随放牧强度增加,牧草平均高度降低,推测牲畜最可能优先采食______科的牧草。与禁牧组相比,轻度放牧组牧草______(选填下列字母),轻度放牧组出现盖度变化的可能原因是______。
a.多度升高、盖度下降 b.多度下降、盖度升高
(3)在______放牧条件下,植物的总物种数达到最高,可能的原因是受采食影响,植物的高度和盖度降低,使地表环境中______等非生物因素发生改变,有利于其他植物的生长。
(4)综合以上研究,请你对锡林郭勒草原的可持续性发展提出一条建议:______。
15.(20-21高二上·北京海淀·期末) 下表是某地区森林群落演替过程中相关量的统计,试根据表中数据回答问题:
1953年
1973年
1984年
1996年
叶面积指数
2.48
6.61
11.28
17.76
光能截获率(%)
20.30
42.30
88.90
95.90
总初级生产量[t/(hm2·a)]
17.43
55.50
116.61
150.81
净初级生产量[t/(hm2·a)]
1.50
14.52
23.88
26.00
(提示:净初级生产量=总初级生产量-呼吸量)
(1)该地区生物群落的演替类型属于________。从数据推测,在演替过程中群落物种丰富度的变化趋势是__________。
(2)统计数据表明随着群落演替的进行,生态系统光能截获率变化与叶面指数的关系是_____________。
(3)请在甲图上绘出生产者的呼吸量与叶面积指数之间的关系曲线_____。
(4)乙图是1953~1996年间该生态系统生物量(有机物量)统计图,据图你可以得出的生物量演变规律是_________。
(5)在对该地区某时间群落结构进行调查时,可以采用_____法对植物丰富度进行调查,同时注意调查不同物种在垂直方向上的分层情况,以研究群落的______________。
(6)研究发现一定程度的人工干预(主要是砍伐成树)可能会增加森林群落的物种丰富度,这给我们什么启示?_________________。
(7)为什么重度人工干扰的森林比自然林更容易遭受外来物种入侵?____________。这给我们什么启示?____________________。
考点03
生态工程
一、单选题
1.(24-25高二上·北京通州·期末)近年在宋庄蓄滞洪区实施了生态修复工程,生态效应逐渐显现,该地区已成为北京城市副中心防洪格局的绿色安全屏障。下列对生态修复措施的描述不合理的是( )
A.选择含微生物的填料置于湿地中以促进物质循环并提高能量传递效率
B.选择耐涝的本地植物是考虑到生态工程的协调原理
C.选择同时具备经济和观赏价值的生物体现生态工程的整体原理
D.选择污染物净化能力较强的多种水生生物有助于生态系统维持自生能力
2.(24-25高二上·北京丰台·期末)马世骏院士在上个世纪提出了“整体、协调、循环、自生”的生态工程基本原理,解决了困扰我国千年的蝗灾难题。下列相关叙述错误的是( )
A.使用农药将蝗虫种群数量快速降到K/2左右,经济高效符合整体原理
B.提高植被覆盖度减少蝗虫产卵场所,环境容纳量降低,体现协调原理
C.蝗虫残骸经处理后可制成生物肥料,提高土壤肥力,遵循了循环原理
D.保护和改善生态环境,有助于增加蝗虫天敌的数量,体现了自生原理
3.(24-25高二上·北京·期末)红树林是陆地和海洋交错带的湿地生态系统,人类活动导致红树林的面积大量减少。可通过在潮滩、潮沟合理种植以恢复红树林。下列相关叙述不正确的是( )
A.红树林是与当地气候、降水等相适应的稳定生态系统
B.潮滩、潮沟在保持水土方面的功能体现了其直接价值
C.红树林生态系统的恢复是保护当地生物多样性的有效手段
D.在潮滩、潮沟种植红树林要避免破坏原有的生态平衡
4.(24-25高二上·北京朝阳·期末)白洋淀是华北平原最大的淡水湖,曾一度遭遇污染。研究者为探究湿地生态系统的修复策略,进行了清淤疏浚、清淤+生态修复(近自然修复)对水质等影响的实验,结果如图。以下说法正确的是( )
A.硝酸盐过度污染导致水生生物死亡会加剧白洋淀生态系统的崩溃
B.NT水体硝酸盐氮浓度变化小,说明其水质相对稳定且无需修复
C.AW是利用不同生物之间的平衡,体现了生态工程的循环原理
D.6~8月份,DE硝酸盐氮浓度最高,说明清淤疏浚没有效果
5.(23-24高二上·北京朝阳·期末)为实现农户脱贫和庭院人居环境改善的双重目标,我国科技工作者在内蒙古某地示范应用以温室大棚为设施中心的庭院生态工程模式,改造前后的物质流向如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.该生态工程的建设遵循了整体、协调、循环、自生等生态学基本原理
B.人和动物粪尿堆肥还田实现了物质的循环利用,减少了对环境的污染
C.该庭院生态工程能够实现能量多级利用,不需要来自外部的能量输入
D.该庭院生态工程的建设既能改善生态环境,又能提高社会和经济效益
6.(23-24高二上·北京海淀·期末)2060年前,实现碳中和已被纳入我国生态文明建设的总体布局。碳汇是指森林和海洋等同化CO₂的能力。我国科学家提出在海水养殖区建造“BCP—MCP”地球生态工程, 以提高海洋碳汇。BCP是指浮游植物通过光合作用固定在有机物中的碳,MCP是指利用微生物产生难分解的有机物所固定的碳。下列相关叙述不正确的是( )
A.“BCP—MCP”的建立有助于加快碳中和进程
B.与MCP相比,BCP 固定的碳不再参与物质循环
C.该生态工程遵循自生、循环、整体和协调等原理
D.参与BCP的生物属于该生态系统的第一营养级
7.(23-24高二上·北京海淀·期末)通过人工造林种草、退耕还林还草、小流域治理等措施治理京津地区的风沙源头地,恢复了部分被破坏的生态系统,减缓了生态环境恶化对京津以及周边地区的影响。下列叙述不正确的是( )
A.人工造林种草、退耕还林还草等措施的目的是将京津地区恢复为自然生态系统
B.人工造林种草需考虑所种植林木、草种在京津地区风沙源头地的生态适应性
C.实施京津风沙源治理工程需要遵循自生、循环、协调、整体的生态学原理
D.京津地区的生态工程建设需兼顾生态和社会、经济效益,以实现可持续发展
8.(20-21高二上·北京丰台·期末)某生态工程的设计过程中,四位工程师依次表达了自己的设计理念。
甲: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;乙:通过系统设计,使前一环节产生的废物尽可能被后一环节利用,以减少整个生产环节中废物的产生;丙:生态工程建设时,应尽量提高生物多样性的程度,构建复合群落,有效选择生物组分并合理布设;丁:进行生态工程建设时,需要处理好生物与生物、生物与环境的平衡与适应,需要考虑环境容纳量。请问甲、乙、丙、丁四位工程师分别从哪个原理提出自己的理念?( )
A.整体、协调、自生、循环 B.整体、循环、自生、协调
C.循环、协调、自生、整体 D.循环、自生、协调、整体
9.(21-22高二上·北京朝阳·期末)塞罕坝曾被称作“千里松林”,但由于过度采伐,成为荒原。经林场建设者们的设计和几十年的艰苦努力创造了荒原变林海的奇迹。以下叙述错误的是( )
A.塞罕坝林场的变化说明人类活动影响群落演替的方向和速度
B.播种多种树种增加物种多样性有利于提高生态系统稳定性
C.我国西北地带的荒漠可以完全复制塞罕坝生态恢复模式
D.人工林场的建设助力碳中和,体现了生态系统的间接价值
10.(21-22高二上·北京海淀·期末)冬季生态型种植、养殖模式如下图所示,下列分析不正确的是( )
A.经过微生物的分解作用秸秆及牛粪中的有机物转变为无机物
B.该种植、养殖模式遵循了生态工程的自生和整体等原理
C.温室内温度较高降低了牛维持体温的能量消耗,使牛生长加快
D.该种植、养殖模式较好地实现了物质和能量的循环利用
11.(20-21高二上·北京海淀·期末)蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图,下列叙述正确的是( )
A.该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B.该生态工程设计突出体现了物质循环再生的原理
C.农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D.影响蚯蚓分解处理效率的因素只有温度。
12.(19-20高二上·北京朝阳·期末)城市生态工程是指用生态工程的方法对城市环境进行综合治理。下列措施中,不符合城市生态工程建设基本原理的是( )
A.分区建设工业区、居住区、生态绿地等
B.采用浮床生态工艺法等手段治理水污染
C.垃圾焚烧处理,实现垃圾资源化和能量循环利用
D.推广环境友好技术和低污染清洁生产工艺
13.(19-20高二上·北京房山·期末)如图示某农业生态系统部分物质循环过程。该系统获得了鱼、猪、蚕和粮食的全面丰收。下列相关叙述正确的是( )
A.鱼粉喂猪、猪粪喂鱼实现了能量循环利用
B.水稻可以从蚕粪和猪粪中吸收更多有机物
C.粪便、塘泥做肥料又归田,实现了物质循环再生
D.该生态系统比自然生态系统相比自动调节能力强
二、非选择题
14.(24-25高二上·北京朝阳·期末)九寨沟是我国国家级自然保护区,被誉为“世界自然遗产”“世界生物圈保护区”。对其进行研究,具有重要的生物学意义。
(1)九寨沟生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态,称为___________。其水体景观和森林景观不仅吸引大量游客,而且对当地的气候调节起关键作用,反映出生物多样性的___________价值。
(2)2017年8月8日九寨沟发生里氏7.0级地震,火花海钙华坝决堤,区域内植被破坏严重,土壤层受损。研究者调查坝体样方分布(图1),设计坝体生态修复工程流程(图2),部分研究数据如下表。
调查项目
修复坝体
原生坝体
初始
一年后
初始
一年后
植被覆盖度(%)
60
75
85
88
土壤动物数量(头/m²)
100
150
200
220
土壤动物种类数
10
12
15
16
土壤有机质含量(g/kg)
15
20
25
28
①根据表中数据,推测生态修复坝体与原生坝体区域植被覆盖度不同的原因___________。
②图2模型属于___________(填“物理”“概念”或“数学”)模型,构建此模型的意义在于___________。
(3)若要判断九寨沟经过生态修复后的生态系统是否已经恢复到地震前的稳定状态,调查指标包括___________。
A.调查生态系统结构指标,如该地植物、动物、微生物等组分是否稳定
B.调查生态系统结构指标,如不同营养级之间能量流动的传递效率
C.调查生态系统功能指标,如该地的生物是否形成复杂的食物链(网)
D.调查生态系统功能指标,如水体营养物质含量是否维持在合理范围
E.调查生态系统的收支指标,如有机物的制造量与需求量(消耗量)是否相近
(4)假如你是参与火花海生态修复项目的研究者,为进一步促进火花海生态系统的恢复,依据生态工程的整体原理,请提出你的建议。___________。
15.(20-21高二上·北京丰台·期末)南宋农学家陈旉在所著《农书》中提出:“在十亩地上凿陂塘二三亩,以所起之土筑堤,堤上种桑”。除了在陂塘的堤上种桑,还记载了塘中养鱼,水用以灌田,体现了农、渔、副统筹发展、循环发展理念。下图是江浙地区桑基鱼塘的农业生产模式。回答下列问题:
(1)某同学针对以上内容绘制了从个体到生态系统的结构层次模式图,如下所示,请指出图中的错误________。
(2)该立体农业是经过我国劳动人民科学规划和设计的________生态系统,和自然生态系统比会有明显的经济效益,从能量流动方面看,糖渣、蚕排泄物中的能量得到了最有效的利用,大大提高了能量的________。该食物网含有多条食物链,这种复杂的营养关系有利于该生态系统的________维持在相对稳定的状态。
(3)桑基鱼塘被联合国教科文组织称为“世间罕有美景、良性循环典范”。它遵循了生态工程中的多种原理,请解释该生态系统遵循的协调原理________。
(4)生态工程的建设的目的就是遵循生态学规律,达到________效益和经济效益同步发展。为了进一步提高桑基鱼塘的经济效益和生态系统的生物多样性,请提出一条合理化建议________。
试卷第28页,共41页
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