内容正文:
微专题6 生态环境热点问题分析
目录
01 析·考情精解 1
02 构·知能架构 3
03 串·核心通络 3
核心整合 生态环境热点问题分析 3
自查探针
3道真题选改判,“探”出薄弱点,“诊”明提分路!
核心串讲
串讲1 生态农业与生态平衡
串讲2 生态环境保护与治理
能力进阶
能力1 生态农业构建中依据生态工程原理
能力2 生态浮床与水污染治理
04 破·题型攻坚 8
真题动向
引入科技前沿、农业生产实践等新情境、融合新概念反套路命题!
命题预测
考向01 生态足迹
考向02 碳中和
考向03 立体农业
05 拓·素养提升 22
素养链接
情境拓展、长句表达!
高考预测
5道最新模拟,精准预测素养考向!
命题轨迹透视
从近三年高考试题来看,考查题型:命题以单选或者情境类填空题或简答题,单题分值多为2-3分,简答题常以图文结合形式呈现,分值集中在6-8分。命题趋势:早期命题侧重基础概念记忆,比如直接考查生态平衡的定义、环境保护的基本措施、生物多样性的内涵等。近年转向核心考点的深度理解与热点结合,聚焦三类重点内容:一是全球性生态热点,如温室效应、酸雨、臭氧层破坏的成因、危害及治理,像关联碳达峰碳中和、外来物种入侵等现实热点;二是区域性生态问题,常结合农田、湿地、荒漠等生态系统,考查水土流失、土壤污染、水体富营养化的治理逻辑;三是生态保护实践,围绕就地保护与易地保护、生物防治、生态修复等措施,涉及方案分析与效果评价。核心素养导向:从单纯考知识记忆转向核心素养的综合考查。生命观念上,通过生态系统的自我调节案例,强化整体观与平衡观;科学思维上,常结合热点情境分析污染传导路径、治理方案的合理性,考查逻辑推理与辩证分析能力;科学探究与社会责任上,聚焦生态环境实验设计(如污染物检测)、治理措施评价,引导考生关注生态问题,树立可持续发展理念,落实“绿水青山就是金山银山”的价值导向。
高考命题风向
近三年高考中,生态环境热点问题命题呈现“情境新颖、考法灵活、角度多元”的鲜明特点,摆脱传统单一知识考查,更侧重核心素养与实践应用的综合测评,具体风向如下。
新情境:以当下生态热点为核心载体,如结合碳达峰、碳中和政策,考查温室气体减排与生态系统碳循环;关联外来物种入侵(如水葫芦、加拿大一枝黄花),考查对本地生态平衡的破坏及防治;借助湿地保护、退耕还林还草等生态工程,考查生态系统修复原理;还会结合环境污染案例(如土壤重金属污染、水体富营养化),关联民生与生态保护,让知识点落地于真实热点场景。
新考法:不再单独考核单一生态问题或措施,而是考查生态系统的整体性与关联性。例如分析某一污染问题(如酸雨)的成因、危害及治理,需关联大气循环、食物链富集、人类活动影响等多方面;或结合生态保护措施,分析其对生态系统结构、功能的综合影响,体现“整体观”的考查导向。
新角度:跳出“单纯考查治理措施”的常规模式,聚焦热点背后的深层逻辑与差异分析。比如对比全球性生态问题(温室效应、酸雨)与区域性生态问题(水土流失、局部污染)的治理差异,分析原因是影响范围与成因不同;或考查不同生态修复方案的优劣,结合生态效益、经济效益、社会效益综合判断,凸显命题的深度与灵活性,贴合高考“素养导向、应用为王”的命题趋势。
考点频次总结
考点
2025年
2024年
2023年
生态农业与生态平衡
2025·陕晋宁青·T20
2025·湖北·T21
2025·湖南·T19
2025·河南·T19
2025·云南·T20
2024·全国·T4
2024·黑吉辽·T2
22024·甘肃·T14
2023·江苏·T4
2023·重庆·T17
2023·辽宁·T17
2023·海南·T19
2023·广东·T13
2023·河北·T17
生态环境保护与治理
2025·黑吉辽·T23
2025·广东·T17
2025·黑吉辽蒙·T4
2025·山东·T15
2024·全国·T33
2024·湖北·T23
2024·黑吉辽·T5
2024·全国甲·T31
2024·河北·T17
2023·辽宁·T23
2023·湖北·T9
2023·海南·T19
2023·湖北·T7
2023·广东·T21
2023·湖南·T13
2023·北京·T18
2023·福建·T13
2026命题预测
预计在2026年高考中,生态环境热点问题仍会以非选择题为主要考查形式,核心围绕生态平衡、生物多样性保护、环境污染治理、生态工程原理等基础知识点出题。还可能设置易错陷阱,比如混淆就地保护与易地保护的地位、误判“先污染后治理”符合可持续发展理念,或把水体富营养化等同于所有水污染,以此考查学生对概念的精准把握。同时关联生活与科研:命题会依托生活场景或科研实例设计情境,比如结合碳达峰、碳中和的生活实践(如低碳出行、垃圾分类),考查生态系统碳循环与温室气体减排;或引入湿地修复、外来物种防控的科研背景,考查生态系统的自我调节能力与保护措施。也可能以陌生科研信息为载体,给出新型生态修复技术(如生物炭改良污染土壤)的相关资料,让学生提取信息并结合生态知识分析问题,体现“题在书外,理在书中”的命题特点。生态环境相关实验与实践分析仍是高频考点,2026年可能考查实验原理(如污染物检测的实验设计)、操作细节(如生态调查的取样方法),还可能给出异常生态现象让学生分析原因,比如某区域生物多样性减少可能是栖息地破坏或外来物种入侵导致,以此考查学生的科学探究能力与社会责任素养,贴合高考“素养导向、能力为重”的命题趋势。
核心整合 生态环境热点问题分析
(1)(2025·河北卷)口袋公园生态系统不具备自我调节能力,需依赖人工维护。( )
(2)(2023·湖北卷)低碳生活和绿色农业可以减小生态足迹。( )
(3)(2024·湖南卷)移栽适应当地环境的植物遵循了生态工程的协调原理。( )
(4)(2025·湖南卷)建立自然保护区可对豹猫进行最有效保护。( )
(5)(2024·黑吉辽卷)清洁能源的使用能够降低碳足迹。( )
串讲1 生态农业与生态平衡
知识模块
核心知识点
关键关联/原理
易错提醒
生态平衡
定义
生态系统中,生物群落与无机环境之间、生物与生物之间,物质循环、能量流动、信息传递达到相对稳定的状态
生态平衡≠没有生物死亡,而是物种数量、物质循环、能量流动保持相对稳定
核心特征
1. 物种多样性高;2. 物质循环闭合;3. 能量流动顺畅;4. 自我调节能力强
自我调节能力有上限,超过限度会导致生态失衡
破坏因素
自然因素(地震、火山爆发);人为因素(过度开发、污染、外来物种入侵,人为因素是主要破坏原因)
外来物种≠有害物种,只有破坏本地生态平衡的才是入侵物种
生态农业
定义
以生态学原理为指导,结合现代农业技术,实现“资源利用高效、环境友好、经济效益与生态效益统一”的农业生产模式
生态农业≠传统农业,需结合现代技术(如精准灌溉、生物防治)
核心原理
1. 物质循环再生原理(减少废弃物);2. 物种多样性原理(增加生物种类,提高稳定性);3. 协调与平衡原理(适应环境承载力);4. 整体性原理(兼顾生态、经济、社会)
生态农业的核心是“循环利用”,而非“不使用化肥农药”
主要技术
1. 物质循环利用技术(秸秆还田、沼气利用);2. 生物防治技术(利用天敌控害);3. 立体种植/养殖技术(稻田养鱼、林下养鸡);4. 节水灌溉技术
生物防治可减少农药使用,但不能完全替代农药(极端虫害需辅助防治)
【易错一笔勾销】
1、 生态平衡 ≠ 生物数量不变生态平衡是动态平衡,种群数量在一定范围内波动,依靠负反馈调节维持稳定;并非静止不变,也不是所有生物数量都保持恒定。
2、 农田生态系统自我调节能力弱,不等于不能维持平衡农田物种单一、营养结构简单,抵抗力稳定性低,但在合理管理(如施肥、灌溉、防治虫害)下,可以维持相对稳定的农业生态平衡,不能认为农田一定失衡。
3、生态农业不是完全不用化肥农药生态农业核心是物质循环再生、能量多级利用,减少化肥农药使用,并非绝对禁止;合理、少量使用符合生态农业的可持续理念。
4、“秸秆还田、沼气池” 主要体现物质循环,不是能量循环生态农业实现能量多级利用、物质循环再生;能量只能单向流动、逐级递减,不能循环,易错把物质循环当成能量循环。
5、 引入天敌进行生物防治,不会必然破坏生态平衡合理引入本地天敌属于生物防治,可提高生态系统稳定性;只有盲目引入外来物种,才可能造成入侵、破坏平衡,不能把 “生物防治” 和 “外来物种入侵” 混淆。
串讲2 生态环境保护与治理
知识模块
核心知识点
核心原理/治理逻辑
典型实例
生态环境保护
核心原则
1. 预防为主,防治结合;
2. 统筹协调,可持续发展;
3. 因地制宜,分类施策
工业生产中,先安装废气处理设备(预防),再治理已排放的废气(治理)
主要措施
1. 制定法律法规,加强监管;
2. 宣传教育,提高全民环保意识;
3. 优化产业结构,减少污染排放;
4. 保护生物多样性,修复生态系统
国家推行“碳达峰、碳中和”政策,减少温室气体排放;建立自然保护区,保护珍稀物种
具体保护手段
1. 就地保护;
2. 易地保护;
3. 保存种子、基因库
就地保护:大熊猫国家公园;易地保护:植物园培育珍稀植物;离体保护:作物种子库
生态环境治理
大气污染治理
减少污染源、净化废气、加强扬尘控制,改善大气质量
推广天然气、太阳能等清洁能源,替代煤炭;汽车限行、安装尾气净化器
水污染治理
控制污染源、污水处理、水体生态修复
生活污水经污水处理厂处理后再排放;人工湿地净化河流污水
土壤污染治理
物理修复、化学修复、生物修复,优先采用生物修复
种植蜈蚣草吸收土壤中的砷;投放微生物降解土壤中的农药残留
【易错一笔勾销】
1、就地保护和易地保护的地位混淆就地保护(建立自然保护区)是最有效、最根本的保护措施;易地保护(动物园、植物园)是补充手段,不能认为 “易地保护更重要”。
2、误认为 “治理污染就可以先污染后治理”环境保护的核心原则是预防为主、防治结合,“先污染后治理” 成本极高且常造成不可逆破坏,不符合可持续发展理念。
3、酸雨、温室效应、臭氧层破坏成因混淆:酸雨:主要由 SO₂、NOₓ 导致,pH<5.6;温室效应:主要是 CO₂ 等温室气体过多;臭氧层破坏:主要是 氟利昂 等物质高考常把三者成因混在一起设置陷阱。
3、生物富集 ≠ 生物放大,且只针对难以降解的物质重金属、农药等难以降解的物质会沿食物链营养级越高浓度越大;易分解的有机物不会出现富集,不能认为所有污染物都会逐级积累。
4、水体富营养化≠水污染的唯一形式富营养化(N、P 过多导致水华、赤潮)只是水污染一类;还有重金属污染、有毒有机物污染、油污染等,不能把水污染等同于富营养化。
能力1 生态农业构建中依据生态工程原理
能力解读
(1)如果强调有效选择生物组分并合理布设,则为自生原理。
(2)如果强调充分利用废弃物,则为循环原理。
(3)如果强调生物与环境、生物与生物的协调与适应,则为协调原理。
(4)如果强调各组分比例适当,构成有序的结构,考虑经济、社会因素,则为整体原理。
典题示例(2025·南通调研)小龙虾,学名克氏原螯虾,是一种经济价值很高的水产物种。但小龙虾有挖洞筑巢的习性,且在稻田中会将土壤里的种子翻出、破坏幼芽生长。农业技术人员通过建立稻虾共作的田间工程(如图),挖掘环形沟环绕稻田,为小龙虾提供繁殖和栖息环境,解决了稻虾共作问题。请回答下列问题:
(1)图中的稻虾共作分布体现了群落空间结构的________结构。小龙虾是杂食性动物,在自然条件下可摄食水草、藻类、水生昆虫和动物尸体等,从生态系统的组成成分上看,其属于________________。从能量流动的角度分析,小龙虾的引入对水稻生态系统的意义是_______________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)下图是某稻虾共作稻田生态系统部分碳循环示意图,其中a~e代表过程。下表是部分能量流经小龙虾和黑鱼的情况表(单位:kJ)。
表:小龙虾与黑鱼的部分能量流动情况
小龙虾
黑鱼
摄食能
粪便能
用于生长、发育和繁殖
摄食能
同化能
用于生长、发育和繁殖
1 970
1 402
68.16
38.05
11.36
3.81
①图1中缺少的过程是________________________________________________
(用图中文字和箭头表示),碳以有机物形式流动的过程有________(填字母)。
②小龙虾与黑鱼之间的能量传递效率为________,该计算结果可说明生态系统中能量流动的特点之一是_________________________________________________。
(3)据题分析可知,与水稻单作模式相比,稻虾共作模式使农民增收的原因有:_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
(写出2点即可)。
能力2 生态浮床与水污染治理
能力解读
(1)根系网络:通过植物的根系吸收或吸附作用, 削减水体中的氮、磷及重金属等污染物质,最后通过收割浮床植物减少水中营养物质。
(2)遮光作用:浮床通过遮挡阳光抑制藻类的光合作用,减少浮游植物生长量,有效防止“水华” 发生。
典题示例:“海绵城市”是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”。如图为“海绵城市”生态工程模式图。下列叙述正确的是( )
A.“海绵城市”注重生态环境与经济、社会效益相结合,体现了“协调”原理
B.“海绵城市”的自我调节能力是有限的,进水口的污水流入量需加以控制
C.“海绵城市”中的自生固氮菌属于生产者,降解污水的微生物属于分解者
D.目前我国的生态工程建设已设计出标准化、易操作的生态工程样板
1.(2025·福建·高考真题)为探究种养关系,科研人员构建了“稻田-鱼塘循环水养殖系统”,如图所示,鱼塘养殖水被泵入水塔后,流经稻田、集水池和生态沟,再回流到鱼塘。稻田进入水和流出水中可溶性氧气浓度(DO)、总氮浓度(TN)和总磷浓度(TP)的检测结果如下表。
指标
进入水
流出水
DO(mg/L)
7.02
12.05
TN(mg/L)
3.84
2.64
TP(mg/L)
0.84
0.65
关于该系统,下列叙述错误的是( )
A.同时提高了鱼塘的氧含量和稻田肥力 B.同时增大了水稻和鱼塘的能量输入
C.能够降低稻田的施肥量并改善环境 D.可减少鱼塘污染物,体现了循环原理
命题解读
新情境:题目以“稻田 - 鱼塘循环水养殖系统” 为生态农业前沿情境,精准对接当下生态农业发展热点,贴合稻渔综合种养的科研与生产实践。这种情境打破课本孤立知识点的考查模式,将生态系统的物质循环、能量流动、生态工程原理等核心知识,融入稻田与鱼塘协同养殖的真实场景中,结合具体检测数据(DO、TN、TP 浓度变化),让考生直观感受生态农业模式的实际应用价值。选项均围绕系统的生态效益与功能设计,贴合生态农业 “资源循环、互利共生” 的核心理念,比如选项 A 关联鱼塘增氧与稻田肥力提升,选项 D 体现循环原理的应用,既还原了生态农业的实际运行逻辑,又引导考生用科学知识分析生态种养的优势与价值。
新考法:本题是生态系统功能与生态农业实践深度融合的素养测评题,全面落实 “生命观念、科学思维、社会责任” 核心素养。这种考法打破单一知识记忆,聚焦 “数据解读 + 原理应用 + 选项辨析” 的综合能力考查,整合了生态系统物质循环、能量流动、生态工程循环原理等多模块知识。考生需结合表格中 DO、TN、TP 的浓度变化,分析系统中物质(氮、磷)和能量的迁移规律,同时辨析各选项的合理性,比如判断能量输入的来源、循环原理的具体体现,考查构建知识网络、进行综合分析与逻辑推理的能力。命题贴合高考 “综合性、应用性” 趋势,以真实生态种养系统为载体,既考查对核心原理的理解,又引导考生关注生态农业的可持续发展,凸显生物学服务农业生产、助力生态保护的社会责任。
2.(2025·浙江·高考真题)湿地被誉为“地球之肾”,下列关于湿地生态保护的叙述,错误的是( )
A.完全依赖自然演替 B.严格管控污水排放
C.设立生态保护区域 D.科学地引入物种
命题解读
新情境:题目以湿地生态保护为核心背景,精准对接我国 “地球之肾” 修复与生物多样性保护的国家战略。这种情境打破课本对湿地概念的单一考查,将《湿地保护法》中的核心条款与恢复原则(如自然恢复与人工修复相结合)融入选项设计国家林草局,让考生在辨析正误时,直观理解湿地保护的法律底线与科学路径。选项 A、B、C、D 均对应湿地保护中的常见误区或关键措施,比如选项 A 针对 “过度依赖自然演替” 的片面认知,选项 B 直指污水排放这一主要污染源,选项 D 涉及外来物种引入的风险控制,能有效引导考生用生态逻辑纠正错误观念,凸显生物学知识在生态治理实践中的指导价值。
新考法:本题是湿地生态系统保护与法律法规深度融合的素养测评题,全面落实 “生命观念、科学思维、社会责任” 核心素养。这种考法不再局限于知识点的记忆,而是聚焦 “情境辨析 + 原理应用 + 法规认知” 的综合能力考查,整合了生态系统演替规律、生物多样性保护、生态工程原理及湿地保护法律条文等多领域知识中国政府网。分析选项时,需结合湿地生态系统的自我调节能力、外来物种入侵的危害等原理交叉判断,比如辨析 “完全依赖自然演替” 的不合理性,理解 “科学引入物种” 的前提条件,考查考生构建知识网络、进行逻辑推理与价值判断的能力。命题贴合高考 “综合性、应用性” 趋势,以湿地保护实践为载体,既考查对核心生态原理的理解,又引导考生树立依法保护湿地的意识,凸显生物学服务生态文明建设的社会责任。
3.(2025·四川·高考真题)我国大熊猫保护工作已取得显著成效,但仍面临部分种群遗传多样性较低的问题。下列措施中不属于保护大熊猫遗传多样性的是( )
A.选繁殖能力强的个体进行人工繁育
B.建立基因库保存不同种群的遗传材料
C.建立生态走廊促进种群间基因交流
D.在隔离的小种群中引入野化放归个体
命题解读
新情境:题目以我国大熊猫保护成效与遗传多样性困境为核心背景,精准对接我国大熊猫国家公园建设、濒危物种遗传资源保护的国家战略与科研热点国家林草局。这种情境打破课本对生物多样性保护的概念化考查,将大熊猫野外种群隔离、近亲繁殖、基因交流受阻等真实科研问题融入选项设计,结合人工繁育、基因库、生态走廊、野化放归等具体保护实践,让考生在辨析措施合理性时,直观理解遗传多样性保护的科学逻辑与现实挑战。选项均围绕 “是否提升基因多样性” 设计,比如选项 A 针对 “单一性状选育” 的保护误区,选项 B、C、D 对应基因保存、基因交流、种群复壮的科学路径,既还原了大熊猫保护的真实科研与管理场景,又引导考生用进化与生态知识分析濒危物种保护的关键问题。
新考法:本题是生物多样性保护与进化遗传学深度融合的素养测评题,全面落实 “生命观念、科学思维、社会责任” 核心素养。这种考法不再局限于知识点记忆,而是聚焦 “概念辨析 + 原理应用 + 措施评价” 的综合能力考查,整合了遗传多样性内涵、种群基因交流、人工繁育与野化放归、基因资源保护等多模块知识。考生需结合 “遗传多样性 = 基因丰富度 + 基因交流” 的核心逻辑,辨析各选项对基因库的影响,比如判断 “选繁殖能力强个体繁育” 会降低基因多样性,而 “生态走廊、野化放归、基因库” 能提升基因多样性。命题贴合高考 “综合性、应用性” 趋势,以国宝保护为载体,既考查对核心原理的深度理解,又引导考生关注濒危物种保护的科学决策,凸显生物学服务生态文明与物种保护的社会责任。
4.(2025·云南·高考真题)增加碳汇的目的是减少大气中CO2含量。下列措施中无法实现减少碳排或增加碳汇的是( )
A.保护湿地 B.植树造林 C.秸秆还田 D.动物饲养
命题解读
新情境:题目以增加碳汇、减少大气 CO₂为核心背景,精准对接我国 “双碳” 战略与生态文明建设的时代主题。情境打破课本对碳循环的抽象考查,将湿地保护、植树造林、秸秆还田、动物饲养等真实生产生活措施融入选项设计,让考生在辨析措施有效性时,直观理解碳汇的生物学原理与实践路径。选项均围绕 “是否实现固碳或减排” 设计,如 A、B、C 对应湿地、森林、农田生态系统的碳汇功能,D 指向动物呼吸与代谢的碳释放特征,既还原了 “双碳” 目标下的生态治理场景,又引导考生用生态系统物质循环知识分析现实问题,凸显生物学知识服务国家战略的应用价值。
新考法:本题是生态系统物质循环与 “双碳” 战略深度融合的素养测评题,全面落实 “生命观念、科学思维、社会责任” 核心素养。这种考法不再局限于碳循环知识点的记忆,而是聚焦 “概念辨析 + 原理应用 + 措施评价” 的综合能力考查,整合了光合作用、呼吸作用、生态系统碳循环、碳汇 / 碳源判断等多模块知识。考生需结合 “碳汇 = 吸收固定 CO₂、碳源 = 释放 CO₂” 的核心逻辑,辨析各选项对大气碳平衡的影响,如判断动物饲养会因呼吸作用增加碳排放,无法实现增汇减排。命题贴合高考 “综合性、应用性” 趋势,以国家战略为载体,既考查对核心生态原理的深度理解,又引导考生关注生态文明建设,凸显生物学的社会责任。
5.(2025·湖北·高考真题)2023年7月,习近平总书记在全国生态环境保护大会上发表的重要讲话中强调:着力提升生态系统多样性、稳定性、持续性,要站在维护国家生态安全、中华民族永续发展和对人类文明负责的高度,加强生态保护和修复,为子孙后代留下山清水秀的生态空间。下列措施不符合以上精神的是( )
A.通过大规模围湖造田扩大耕地面积,提高粮食产量
B.对有代表性的自然生态系统和珍稀物种栖息地进行保护
C.对过度利用的森林与草原进行封育,待恢复到较好状态时再适度利用
D.开展大规模国土绿化行动,推进“三北”防护林体系建设和京津风沙源治理
命题解读
新情境:题目以2023 年全国生态环境保护大会重要讲话为权威背景,紧扣 “提升生态系统多样性、稳定性、持续性” 的国家生态文明建设核心精神。情境将宏观国家战略与具体生态保护措施深度融合,打破课本对生态保护的抽象概念考查,把围湖造田、自然生态系统保护、森林草原封育、国土绿化等真实生态治理实践融入选项设计。选项 A 直指 “围湖造田破坏湿地生态、违背生态保护” 的现实误区,B、C、D 对应自然保护地建设、生态修复、防护林工程等科学治理路径,既还原了我国生态文明建设的政策导向与实践场景,又引导考生用生态系统原理辨析措施合理性,凸显生物学知识服务国家战略的价值。
新考法:本题是生态文明理念与生态系统原理深度融合的素养测评题,全面落实 “生命观念、科学思维、社会责任” 核心素养。这种考法不再局限于生态保护知识点记忆,而是聚焦 “政策理解 + 原理应用 + 措施评价” 的综合能力考查,整合了生态系统功能、生物多样性保护、人类活动对生态的影响、生态修复等多模块知识。考生需结合 “生态保护需遵循自然规律、维护生态系统稳定” 的核心逻辑,辨析各选项是否符合国家生态保护精神,如判断围湖造田会破坏湿地生态、降低生态系统稳定性,与国家战略相悖。命题贴合高考 “立德树人、综合性、应用性” 趋势,以国家政策为载体,既考查对生态原理的深度理解,又引导考生树立生态文明观念,强化社会责任担当。
6.(2025·北京·高考真题)近年来,北京建设了许多大型湿地公园,对于生态环境的改善产生了积极作用。以下关于湿地公园生态功能的叙述错误的是( )
A.调蓄洪水,减缓水旱灾害 B.改变温带季风气候
C.自然净化污水 D.为野生动物提供栖息地
7.(2025·江苏·高考真题)江苏某地运用生态修复工程技术,将废弃矿区建设成为中国最美的乡村湿地之一。下列相关叙述错误的是( )
A.先从非生物因素入手,改善地貌条件、治理水体污染、修建引水工程
B.构建适合本地、结构良好的植被体系,提高生产者的生物量
C.生态修复工程调整了生态系统的营养结构
D.建设合理景观,综合提高其经济、生态等生物多样性的直接价值
8.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)为修复矿藏开采对土壤、植被等造成的毁坏,采用生态工程技术对矿区开展生态修复。下列叙述错误的是( )
A.修复首先要对土壤进行改良,为植物生长提供条件
B.修复应遵循生态工程的协调原理,因地制宜配置物种
C.修复后,植物多样性提升,丰富了动物栖息环境,促进了群落演替
D.修复后,生物群落能实现自我更新和维持,体现了生态工程整体原理
9.(2025·广西·高考真题)岩溶石漠化指脆弱的喀斯特生态系统在不合理的人为干扰下,植被退化导致土壤流失,岩石大面积裸露,呈现类似于荒漠化景观的现象。近年来,我国通过人工造林等生态工程,在石漠化治理方面取得了显著成效。回答下列问题:
(1)石漠化治理是通过人为干预改变演替的______,提高生态系统的______稳定性。
(2)石漠化治理初期,部分地区会通过种植豆科小灌木紫花苜蓿来改善土壤肥力,其原理是______。
(3)在石漠化治理时,还会基于“因地制宜,本土优先”的原则选择一些乔木,遵循的生态学原理是______。选择的这些乔木,生态位重叠较小,既避免竞争排斥,实现共存,又利于______(至少写出2方面)。
(4)治理过程中,群落常常会进入相对稳定的“藤灌阶段”,此时需要适当采伐群落中的藤本植物和灌木,目的是______。
10.(2025·河南·高考真题)烟粉虱是世界范围内常见的农业害虫,入侵性极强,严重危害番茄的生产。研究人员调查了番茄田中不同条件下烟粉虱种群密度的动态变化,结果如图所示。
回答下列问题:
(1)烟粉虱喜在番茄嫩叶背面吸食汁液获取营养,其与番茄的种间关系为______。当番茄田中无天敌和竞争者时,10周内烟粉虱种群呈______形增长。
(2)当番茄田中有烟粉虱的捕食者而无竞争者时,图中表示烟粉虱种群密度变化的曲线是______(填“A””B”或”C”),理由是______。
(3)通过引入天敌控制烟粉虱种群增长,属于控制动物危害技术方法中的______,为减轻烟粉虱的危害,还可以采用的无公害方法是______(多选)。
A.间作或轮作 B.使用杀虫剂 C.性信息素诱捕 D.灯光诱捕
(4)实施“番茄—草莓”立体种植可实现生态效益和经济效益的双赢,这主要体现了生态工程设计的______原理。在设计立体农业时,应充分考虑群落结构中的______和______以减少作物之间的生态位重叠(不同物种对同一资源的共同利用)。
11.(2025·安徽·高考真题)人为干扰导致的栖息地碎片化对生物多样性和群落结构具有重要影响。为探究某群落的物种多样性及优势种生态位宽度与人为干扰的耦合关系,科研小组调查了不同人为干扰强度下的群落结构特征。
表1 主要优势种的生态位宽度
结构层
优势种
生态位宽度
轻度干扰
中度干扰
重度干扰
乔木层
马尾松
20.78
25.14
17.25
栗
8.65
14.52
12.16
亮叶桦
4.94
1.71
1.70
槲栎
2.00
2.57
1.98
灌木层
山莓
9.44
12.61
10.64
蛇葡萄
6.40
4.38
2.72
草本层
芒萁
15.17
15.32
15.10
牛膝
5.71
5.76
8.14
说明:生态位宽度表示物种对资源的利用程度,数值越大,物种生存范围越宽。
回答下列问题。
(1)据表1可知,不同物种对人为干扰强度的响应不同,该群落中受人为干扰影响最小的优势种是________。在人为干扰影响下,有些物种的生态位变宽,原因可能是________(答出2点即可)。
(2)据图可知,在中度干扰下群落各结构层物种丰富度均有所上升,但随着干扰的进一步增强,群落中只有草本层的丰富度持续增大。从群落垂直分层及资源利用特征的角度分析,其原因是________。
(3)人为干扰过程中,各物种在群落中的优势和种间关系会逐渐变化。由此,科研小组进一步对轻度干扰下乔木层优势种的种间关联性进行了分析(表2),结果表明亮叶桦与两个物种(栗和槲栎)对生存环境与资源利用具有________,此时群落结构不稳定。
表2 轻度干扰下乔木层优势种的种间关联性
马尾松
+
栗
+
-
亮叶桦
+
○
-
槲栎
说明:“+”表示正关联,即两个物种常分布于一起:“-”表示负关联,即两者无法或很少共存于同一环境;“○”表示无关联。
(4)我国在生态工程的理论和实践领域已取得了长足进展。针对人为干扰造成的栖息地碎片化,可通过建设生态走廊以促进同种生物种群间的________,实现物种间互利共存和种群的再生更新。该措施主要是遵循生态工程的________原理。
考向1 生态足迹
1.碳循环作为生态系统物质循环的重要组成部分,其平衡对人类生存发展至关重要。下列有关碳循环的叙述错误的是( )
A.绿色植物通过光合作用吸收和固定大气中的CO2
B.各级消费者通过利用有机碳可缓解碳排放
C.化石燃料大量燃烧是造成温室效应的主要原因
D.低碳生活和绿色农业可以减小生态足迹
2.我国科学家研究了2011-2020年长江流域农业生产的碳足迹(吸收农田生产活动产生的全部温室气体所需的耕地面积)和水足迹(农田生产全过程中消耗的水资源总量);碳生态承载力是指该区域每年的固碳量,水生态承载力指水资源所能支撑的农田生态系统发展的最大规模,二者均用耕地面积表示,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.碳足迹上升期间表明了碳生态承载力提高
B.耕地面积有限限制了碳生态承载力的增加
C.施用农药和化肥可以有效提高碳生态盈余
D.水资源十年间均存在不同程度的生态赤字
3.我国在守牢生态安全边界的前提下,全面提高海洋资源利用效率,提升海洋绿色低碳发展水平。下列相关叙述错误的是( )
A.海洋对调节大气中的碳含量、实现碳循环作用显著
B.海洋中的藻类在垂直结构上的分层主要受温度的影响
C.提升海洋绿色低碳发展水平有利于降低碳足迹
D.适度开发利用海洋资源能促进海洋生态系统的发展
4.植树造林、建立“无废弃物生态农业”是建设美丽中国的重要措施,可以改变人类的生态足迹。下列说法错误的是( )
A.建立生态农业的目的是增大人类的生态足迹和加大对资源的利用
B.生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,人类对生态和环境的影响越大
C.植树造林是在人工林中增加植物种类,主要遵循了生态工程的自生原理
D.“桑基鱼塘”是运用“无废弃物农业”创造的生态农业模式,实现了物质和能量的多级利用
5.海草是目前地球上唯一一类可完全生活在海水中的被子植物,一种或多种海草组成的大面积连续成片的植物群落称为海草床。海草床是近海具有极高初级生产量的海洋生态系统,对海洋有机碳埋藏贡献很大。下列叙述正确的是( )
A.海草床生态系统的结构包括生物群落和营养结构
B.海草床具有强大的固碳功能,这体现了生物多样性的间接价值
C.海草床中物种的组成和种间关系随季节变化说明群落发生了演替
D.海草床生态系统的储碳能力超过大多数陆地,这有利于增大碳足迹
考向2 碳中和
6.为了积极应对全球气候变化,我国提出2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”的战略目标。“碳中和”要实现的是使碳排放量与碳吸收量一致,下列有关叙述正确的是( )
A.当生态足迹总量小于生态承载力总量时,就会出现生态赤字
B.“碳中和”是指生产者固定的总量与所有生物呼吸释放的总量达到动态平衡
C.提高作物秸秆还田率,增加农田土壤储碳量是促进“碳中和”实现的措施之一
D.实现“碳中和”后,生态系统的碳循环会明显减慢,生态足迹会明显减少
7.为应对全球气候变化,我国政府宣布:于2030年前实现“碳达峰”(二氧化碳排放量达到历史最高值后稳步下降);并力争在2060年前实现“碳中和”(通过节能减排、生态碳汇等方式抵消人为碳排放)。下列相关叙述正确的是( )
A.碳在生物群落内及生物与无机环境间循环的主要形式是CO2
B.碳中和时生产者固定的CO2量等于生物呼吸作用释放的CO2量
C.当我国实现碳达峰的目标后,空气中的CO2浓度仍有可能会增加
D.开车与步行相比、吃肉与吃素食相比,后者均会增大人类的生态足迹
8.近日,国家电投集团突破的氢能技术不仅应用于南极科考,还为中国实现“碳中和”目标提供重要支持。下列相关叙述错误的是( )
A.氢能是一种清洁可再生资源,可大力推广
B.“碳中和”的目标是实现CO2排放量和吸收量动态平衡
C.推广氢能技术会破坏生态系统的碳循环,导致生物多样性下降
D.推广氢能技术可减少化石燃料的使用,从而降低温室效应和酸雨的发生
9.海洋生物的碳汇作用可通过生物泵(BP)和微型生物碳泵(MCP)实现的。BP是指浮游植物通过光合作用固定CO2,并形成颗粒有机碳从海洋表层向深层运输的过程。MCP是指利用微生物转化有机碳生成惰性(难分解)有机碳的过程。下列叙述错误的是( )
A.参与BP的生物在生态系统中处于第一营养级
B.参与MCP的微生物在生态系统中属于生产者
C.与BP相比,MCP固定的碳更难参与物质循环
D.增强BP和MCP过程有助于加快“碳中和”进程
10.为推动绿色低碳发展,实现“碳达峰”“碳中和”目标,我国正大力推进能源结构优化和生产生活方式转型。下列说法正确的是( )
A.加强清洁能源的利用是实现碳达峰、碳中和的重要途径
B.推广新能源汽车是减少碳排放的重要措施
C.实现碳达峰后,生态系统的碳循环会明显减慢
D.研发碳捕获技术有利于实现“碳中和”目标
考向3 立体农业
11.2023年,某地全面推进农村环境治理,包括垃圾处理、污水治理及厕所改造等,至年底,农村污水治理覆盖率超64%,无害化厕所普及近97%。同时,强化农业面源污染管控,更新畜禽养殖排放标准,制定水产养殖尾水排放规范及省级畜禽污染防治规划,畜禽粪污资源化利用率高达80%。综合所学知识,回答下列问题:
(1)农业生态工程是以生态系统的______功能为基础建立的,与传统的农业相比,它具有的优点为______(写出两点即可)。
(2)研究者设计了一个污染物处理系统,治理畜禽、水产养殖业污染物排放问题,具体程序如图所示,请据图回答:
①在污水处理时,需控制废水流入氧化塘的速率,废水不能过量流入氧化塘,说明生态系统的______。
②厌氧池中的残渣还可以作为肥料还田,比直接施用禽畜粪的肥效更快,原因是______。
(3)农村综合发展型农业生态工程的建立,不仅提高了当地村民的生活水平,还为当地区域增添了旅游观光资源,吸引、调动了周边村民主动加入生态资源保护的行动中来,这体现了生物多样性的______价值。
12.“空中菜舞风摇翠,塘里鱼翔浪碎金,架上鸡鸣惊水影,鸭浮浅底荡清粼”,大连某智慧农业园开创了一套“鸡+鸭+鱼+菜”农业新模式,如图所示。
回答下列问题:
(1)图中所示农业生态系统的结构包括_________;流经该生态系统的总能量为_________。
(2)调查叉尾鮰的种群数量,采用标记重捕法。与初捕再捕均为小网眼渔网相比,初捕用小网眼,再捕用大网眼得到的调查结果________。若要持续获得最大捕捞量,理论上每次捕捞后叉尾鮰种群数量应维持在K/2,原因是_________。
(3)鱼塘中螺旋藻既可以为鱼、鸭提供食物,又可以净化水质,这体现了生物多样性具有_________价值。
(4)该生态系统几乎没有“废物”产生,同时各组分间存在适当的比例、有序的结构,这两方面分别体现了生态工程的__________原理。空中蔬菜,鱼塘上空立体鸡舍,从维持生产资源和吸纳废物的土地及水域面积的角度看,有利于__________(填“扩大”或“缩小”)生态足迹。
(5)从生态系统的主要功能角度分析,该生态模式较好地实现了_________;一旦鸡鸭的粪便过多,也会导致叉尾鮰大量生病死亡,甚至整个系统崩溃,这表明生态系统的_________能力是有限的。
13.果园杂草消耗肥力,易生虫害,给种植户带来很多烦恼。为此,推出立体农业模式,通过林下养鸡防治果园杂草虫害,实现资源循环利用;通过鸡粪还田,提升土壤肥力促进果树根系生长,提升亩均产出。回答下列问题:
(1)所谓立体农业,就是充分利用群落的________,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。立体农业需要找出合理搭配模式,如板栗—茶树搭配,板栗为深根性树种,茶树较浅根系,两种根系深浅搭配的意义是________。茶叶中含有茶多酚,茶多酚具有“自由基杀手”的称号,能起到抗氧化、降血脂等作用,这体现了生物多样性的________价值。
(2)林下养鸡的“立体农业”主要遵循了生态工程的________原理。
(3)为确定出枇杷林下养鸡的最佳密度,试验按照场地情况面积大小,按土鸡每公顷(hm2)饲养密度750、1500和3000只随机分为试验组1、试验组2和试验组3,另设对照组,对照组进行不养鸡处理。结果如下表所示(以下数据为各组平均值)。
组别名称
单果重/g
可食部分占比/%
可溶性糖含量/%
试验组1
18.15
74.6
9.25
试验组2
18.71
75.2
9.39
试验组3
17.74
72.4
10.25
对照组
19.10
66.2
9.89
①据表建议饲养密度为1500只/公顷,得出该建议的理由是________。
②有同学认为仅上述数据,还是比较局限,建议增设测定________ (答1点)。
(4)科研人员对果林各营养级能量进行相关测定,结果如表所示。
营养级
自身呼吸消耗的能量
甲
未被利用的能量
流入下一营养级的能量
有机物输入的能量
第一营养级
605
128
1466
434
﹣
第二营养级
126
44
282
A
96
第三营养级
32
13
B
9
34
①果林中第一营养级和第二营养级数量金字塔呈________。
②表中A的值为________,第二、三营养级之间能量传递效率为________(保留一位有效数字)。
14.因含N、P元素的污染物大量流入,我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复,取得了明显效果。
(1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属于______。
(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鳙______的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量,以t。hm-2表示);为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鳙的天敌。
(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食,由图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量______,引起该变化的原因是_________。
(4)投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预,调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的______,从而达到改善水质的目的。
(5)鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加渔业产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,请提出两条具体措施_________。
15.土壤中以微生物残体为主的稳定碳库称为土壤有机碳(SOC),科研人员拟通过优化农业管理方式来促进SOC积累以减缓温室效应。
(1)碳在_____与非生物环境之间主要以CO2的形式进行循环。若SOC在短期内大量被分解产生CO2,则会加剧温室效应。
(2)科研人员欲研究管理农业和传统农业对土壤固碳的影响,测定土壤中的碳含量代表SOC,结果如图所示。
管理农业:以“少扰动、多保留”为原则的可持续农业模式,核心是免耕+秸秆还田
传统农业:以“翻耕+清除残茬”为主的传统耕作模式,强调通过耕作改善土壤结构
①设置增温环境组的目的是_____
②科研人员认为管理农业模式较传统农业更利于SOC积累的依据是_____。
③进一步研究发现,该现象可能与微生物将同化的碳转化为自身生长的碳的效率(CUE)有关,以下关于CUE的叙述正确的是_____(多选)。
A.μ指微生物用于生长的碳量,R指呼吸消耗的碳量,则CUE=μ/(μ+R)
B.CUE越高,形成的微生物残体量越多,CUE与SOC呈正相关
C.土壤温度越高,土壤微生物呼吸相关酶活性越高,CUE越高
D.相较于传统农业,管理农业能够更好地降低微生物CUE
(3)管理农业的免耕模式有利于真菌菌丝的生长,真菌细胞壁富含不易被降解的几丁质,综上所述,选填下列选项,完善管理农业模式缓解温室效应的机制。_____
A.植物地上部分生物量增加 B.吸收更多CO2
C.真菌残体增加土壤SOC D.真菌生长、繁殖
一、情境拓展·科技前沿(2024-2025热点聚焦)
1、全球气候变化与碳管理领域,碳汇核算、碳捕集利用与封存(CCUS)、蓝碳生态系统(红树林、盐沼、海草床)成为年度热点。试题常以森林碳汇、湿地固碳、农田土壤固碳为情境,结合光合作用、呼吸作用与生态系统碳循环,考查固碳机制、增汇措施与碳中和路径;部分试题引入无人机遥感、大数据监测等前沿手段,要求分析不同生态系统的固碳差异与治理成效,凸显技术赋能生态监测的时代特征。
2、生物多样性保护与生态修复方面,近三年高度关注生态廊道建设、珍稀物种迁地保护与野化放归、入侵物种绿色防控等实践。以大熊猫国家种群交流、东北虎豹廊道、外来物种(如加拿大一枝黄花、福寿螺)综合治理为典型情境,将种群基因交流、群落演替、种间关系与生态工程原理相结合,考查保护措施的科学性与可行性,体现我国生态文明建设的真实进展。
3、污染治理与资源化利用前沿,人工湿地净化、微生物修复、生物炭改良土壤、水体富营养化生态调控等技术高频出现。命题常围绕农业面源污染、城市黑臭水体治理、矿山生态修复展开,将分解者作用、物质循环再生、协调与平衡原理融入工程案例,强调 “以生态方法治理生态问题”,既减少二次污染,又实现废弃物资源化,契合绿色低碳发展方向。
二、新情境探究、结合教材分析以及长句作答
一、结合教材分析类
1.分析并回答下列问题:
(1)相比于传统粗放式发展,我国推行“碳达峰、碳中和”战略的优势是什么?原因是____________________________________________________________。
(2)生态保护中,为什么要优先采用就地保护而非易地保护?原因是____________________________________________________________________。
(3)治理水体富营养化过程中,投放微生物制剂的意义是什么?原因是___________________________________________________________________。
二、长句作答类
2.某研究团队针对某区域水土流失问题,对比了“退耕还林”和“传统耕作”两种模式的生态效果,检测了该区域的植被覆盖率、土壤含水量和水土流失量,结果如下图所示。回答下列问题:
(1)曲线________表示“退耕还林”模式的水土流失量,判断的依据是__________________________。
(2)退耕还林后期(第5~8年),土壤含水量趋于稳定的主要原因是____________________________,判断的依据是__________________________________________。
3.分析并回答下列问题:
(1)外来物种入侵会严重破坏本地生态平衡,其核心原因是_____________________________________。
(2)利用生物防治(如引入天敌)治理外来入侵物种时,需严格筛选天敌物种,原因是____________________________________________________________________。
(3)城市绿化中,选择本地树种而非外来树种,其优势是_____________,原因是____________________________________________________________________。
三、新情境探究
情境素材:下图表示利用“人工湿地”治理生活污水的流程,生活污水经格栅过滤去除大颗粒杂质后,进入人工湿地,湿地中种植芦苇、香蒲等水生植物,底部铺设砂石和微生物载体,污水在湿地中经过物理过滤、植物吸收和微生物降解后,达到排放标准排出。其中,人工湿地的pH需控制在7.0~8.0,适宜温度为15~25℃,以保证水生植物和微生物的正常代谢。回答下列问题:
(1)人工湿地中种植芦苇、香蒲等水生植物,对污水治理的意义是____________________________________________________________________。
(2)人工湿地底部铺设砂石,其作用是______________________________________________。
(3)若人工湿地的pH过高(大于8.0),会影响污水治理效果,其原因是______________________________________________________________。
1.(2025·山东德州·二模)静水状态是指水体流动极其缓慢或几乎停滞的水文状态。处于静水状态的沼泽湿地因其在碳储存和碳固存方面的巨大潜力而备受关注。下列说法正确的是( )
A.沼泽湿地中的碳循环是指CO2在非生物环境和生物群落之间循环往复
B.静水状态创造的低氧环境增强了土壤微生物的碳分解作用
C.沼泽湿地在碳储存和碳固存方面的作用体现了生物多样性的直接价值
D.在不改变人类生活方式的前提下,提高湿地的固碳能力可降低生态足迹
2.(2025·河南·模拟预测)我国在2020年的联合国大会上宣布于2030年前确保“碳达峰”,力争在2060年前实现“碳中和”,彰显了大国担当。“碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的CO2排放总量和通过一定途径吸收的CO2总量相等,实现CO2“零排放”。下列有关叙述错误的是( )
A.碳元素在生物群落内可沿着食物链以有机物的形式转移
B.通过植树造林的方式促进CO2的吸收,不能减少生态足迹
C.全球实现“碳中和”后,生态系统的碳循环会明显减慢
D.在一个森林生态系统内部,往往不能实现碳循环的平衡
3.(2025·山西晋城·三模)乌梁素海湿地处于严重的富营养化状态,其中湿地进水区和旅游开发区的水质更是达到了极端的污染程度。为了研究水葱、蕹菜(再生能力强)、玉带草(再生能力强)不同种组合的生物浮床对乌梁素海湿地水体中总磷(TP)、总氮(TN)的去除情况,实验设置三种不同的植物组合,分别是水葱+蕹菜、蕹菜+玉带草、水葱+玉带草,各组浮床对乌梁素海湿地水体中TP、TN的去除效果如图1所示。回答下列问题:
(1)乌梁素海湿地水污染的影响因素众多,其中主要的原因有______(答出1点)。
(2)生物浮床中的水葱、蕹菜、玉带草等植物在湿地生态系统中的作用是_______(答出1点)。
(3)对三种组合的浮床数据分析可知,________组合对湿地水体中TP、TN的去除率高于另外两组。蕹菜+玉带草组合对水样TN去除率最低,从种间关系及生态位的角度分析,可能的原因是_______。
(4)实验场地为乌梁素海典型的水域,岸边和湖中芦苇比较密集,生物浮床的整体布置都分布于距离两边芦苇都有一定距离的水域,如图2所示,从水质监测的角度分析,选择该场地的理由是_______。
4.(2025·四川·三模)为了加速恢复矿区生态环境,研究人员选择部分喀斯特适生竹种移植到砂石矿废弃地,进行成活率、出笋量和生长高度对比试验(如表所示),旨在筛选矿区废弃地植被恢复的适生竹种,为矿区废弃地绿化和竹产业发展提供参考。请回答下列问题:
竹种
竹种成活率
出笋量/(个/丛)
高度/m
均值
最小值
最大值
均值
最小值
最大值
箬叶竹
100%
5.33
5
6
0.43
0.36
0.49
金竹
93%
3.00
2
4
0.57
0.54
0.6
金佛山方竹
87%
4.67
4
5
0.38
0.36
0.39
刚竹
93%
1.67
1
2
0.80
0.73
0.92
狭叶方竹
100%
4.67
4
6
0.38
0.33
0.42
(1)调查出笋量应该选择_________法,原因是_________。
(2)恢复矿区生态环境,首先要_________,再人工制造表土后植树种草。据表分析,_________适合作为生态修复的首选竹种。在选种过程中,还需要有效选择生物组分并合理布局,遵循_________生态学的基本原理。
(3)结合表格数据及生态适应性知识,分析在矿区废弃地选择多种竹种而非单一竹种进行种植的生态学意义是_________。若要进一步研究竹种对矿区废弃地土壤改良的作用,可从哪些方面设计实验?_________。
5.(2025·河北保定·二模)填埋是我国城市生活垃圾的主要处理方式,然而在垃圾填埋场运营过程中常出现垃圾渗滤液污染周边土壤的情况,造成土壤有机污染物增多、重金属(如镉、铅等)积累,从而影响土壤微生物活动和植物生长。为探究修复垃圾渗滤液污染土壤的方法,我国科研人员探究了广东万年青(AM)、白掌(SK)和孔雀竹芋(CM)对不同土壤污染物的去除效果,结果如表所示。回答下列问题:
植物类型
生物量/(g·盆-1)
镉去除量/(μg⋅盆-1)
铅去除量/(μg⋅盆-1)
生长情况
AM
6.62
35
520
长势良好
SK
4.63
21
300
叶片发黄,花期延迟
CM
8.36
25
520
叶片发黄,部分倒伏
注:所有植物均种植在垃圾渗滤液污染土壤中。
(1)植物可通过根分泌物为某种土壤微生物提供营养,促进该种微生物繁殖,而该种微生物可以改善土壤结构,促进植物生长。两者分开时也能独立生存,据此推测土壤微生物与植物之间的种间关系为________。
(2)由表可知,三种植物中,________适合用于修复被垃圾渗滤液污染的土壤,依据是________。
(3)活性污泥中含有多种高效降解有机污染物的微生物。向适量的垃圾渗滤液污染土壤中加入不同量的活性污泥,对其进行修复,混合均匀后置于恒温培养箱中保温一段时间,检测土壤中有机污染物的降解率,结果如图所示。由图可知,修复时间为5~10d时,与空白对照组相比,活性污泥组的有机污染物降解率增加不明显,结合生态工程的协调原理分析,原因可能是________。修复时间为10~30d时,活性污泥组的有机污染物降解率快速增加,由图可知,有机污染物降解率与________有关。
(4)目前土壤污染物修复方法多以植物或微生物单一作用为主,但这些方法对重金属和有机污染物积累的土壤的修复效果不理想。若要提高被垃圾渗滤液污染的土壤的修复效果,基于上述研究结果,请提出一个可进一步探究的课题:________。
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微专题6 生态环境热点问题分析
目录
01 析·考情精解 1
02 构·知能架构 3
03 串·核心通络 3
核心整合 生态环境热点问题分析 3
自查探针
3道真题选改判,“探”出薄弱点,“诊”明提分路!
核心串讲
串讲1 生态农业与生态平衡
串讲2 生态环境保护与治理
能力进阶
能力1 生态农业构建中依据生态工程原理
能力2 生态浮床与水污染治理
04 破·题型攻坚 9
真题动向
引入科技前沿、农业生产实践等新情境、融合新概念反套路命题!
命题预测
考向01 生态足迹
考向02 碳中和
考向03 立体农业
05 拓·素养提升 34
素养链接
情境拓展、长句表达!
高考预测
5道最新模拟,精准预测素养考向!
命题轨迹透视
从近三年高考试题来看,考查题型:命题以单选或者情境类填空题或简答题,单题分值多为2-3分,简答题常以图文结合形式呈现,分值集中在6-8分。命题趋势:早期命题侧重基础概念记忆,比如直接考查生态平衡的定义、环境保护的基本措施、生物多样性的内涵等。近年转向核心考点的深度理解与热点结合,聚焦三类重点内容:一是全球性生态热点,如温室效应、酸雨、臭氧层破坏的成因、危害及治理,像关联碳达峰碳中和、外来物种入侵等现实热点;二是区域性生态问题,常结合农田、湿地、荒漠等生态系统,考查水土流失、土壤污染、水体富营养化的治理逻辑;三是生态保护实践,围绕就地保护与易地保护、生物防治、生态修复等措施,涉及方案分析与效果评价。核心素养导向:从单纯考知识记忆转向核心素养的综合考查。生命观念上,通过生态系统的自我调节案例,强化整体观与平衡观;科学思维上,常结合热点情境分析污染传导路径、治理方案的合理性,考查逻辑推理与辩证分析能力;科学探究与社会责任上,聚焦生态环境实验设计(如污染物检测)、治理措施评价,引导考生关注生态问题,树立可持续发展理念,落实“绿水青山就是金山银山”的价值导向。
高考命题风向
近三年高考中,生态环境热点问题命题呈现“情境新颖、考法灵活、角度多元”的鲜明特点,摆脱传统单一知识考查,更侧重核心素养与实践应用的综合测评,具体风向如下。
新情境:以当下生态热点为核心载体,如结合碳达峰、碳中和政策,考查温室气体减排与生态系统碳循环;关联外来物种入侵(如水葫芦、加拿大一枝黄花),考查对本地生态平衡的破坏及防治;借助湿地保护、退耕还林还草等生态工程,考查生态系统修复原理;还会结合环境污染案例(如土壤重金属污染、水体富营养化),关联民生与生态保护,让知识点落地于真实热点场景。
新考法:不再单独考核单一生态问题或措施,而是考查生态系统的整体性与关联性。例如分析某一污染问题(如酸雨)的成因、危害及治理,需关联大气循环、食物链富集、人类活动影响等多方面;或结合生态保护措施,分析其对生态系统结构、功能的综合影响,体现“整体观”的考查导向。
新角度:跳出“单纯考查治理措施”的常规模式,聚焦热点背后的深层逻辑与差异分析。比如对比全球性生态问题(温室效应、酸雨)与区域性生态问题(水土流失、局部污染)的治理差异,分析原因是影响范围与成因不同;或考查不同生态修复方案的优劣,结合生态效益、经济效益、社会效益综合判断,凸显命题的深度与灵活性,贴合高考“素养导向、应用为王”的命题趋势。
考点频次总结
考点
2025年
2024年
2023年
生态农业与生态平衡
2025·陕晋宁青·T20
2025·湖北·T21
2025·湖南·T19
2025·河南·T19
2025·云南·T20
2024·全国·T4
2024·黑吉辽·T2
22024·甘肃·T14
2023·江苏·T4
2023·重庆·T17
2023·辽宁·T17
2023·海南·T19
2023·广东·T13
2023·河北·T17
生态环境保护与治理
2025·黑吉辽·T23
2025·广东·T17
2025·黑吉辽蒙·T4
2025·山东·T15
2024·全国·T33
2024·湖北·T23
2024·黑吉辽·T5
2024·全国甲·T31
2024·河北·T17
2023·辽宁·T23
2023·湖北·T9
2023·海南·T19
2023·湖北·T7
2023·广东·T21
2023·湖南·T13
2023·北京·T18
2023·福建·T13
2026命题预测
预计在2026年高考中,生态环境热点问题仍会以非选择题为主要考查形式,核心围绕生态平衡、生物多样性保护、环境污染治理、生态工程原理等基础知识点出题。还可能设置易错陷阱,比如混淆就地保护与易地保护的地位、误判“先污染后治理”符合可持续发展理念,或把水体富营养化等同于所有水污染,以此考查学生对概念的精准把握。同时关联生活与科研:命题会依托生活场景或科研实例设计情境,比如结合碳达峰、碳中和的生活实践(如低碳出行、垃圾分类),考查生态系统碳循环与温室气体减排;或引入湿地修复、外来物种防控的科研背景,考查生态系统的自我调节能力与保护措施。也可能以陌生科研信息为载体,给出新型生态修复技术(如生物炭改良污染土壤)的相关资料,让学生提取信息并结合生态知识分析问题,体现“题在书外,理在书中”的命题特点。生态环境相关实验与实践分析仍是高频考点,2026年可能考查实验原理(如污染物检测的实验设计)、操作细节(如生态调查的取样方法),还可能给出异常生态现象让学生分析原因,比如某区域生物多样性减少可能是栖息地破坏或外来物种入侵导致,以此考查学生的科学探究能力与社会责任素养,贴合高考“素养导向、能力为重”的命题趋势。
核心整合 生态环境热点问题分析
(1)(2025·河北卷)口袋公园生态系统不具备自我调节能力,需依赖人工维护。( × )
(2)(2023·湖北卷)低碳生活和绿色农业可以减小生态足迹。( √ )
(3)(2024·湖南卷)移栽适应当地环境的植物遵循了生态工程的协调原理。( √ )
(4)(2025·湖南卷)建立自然保护区可对豹猫进行最有效保护。( × )
(5)(2024·黑吉辽卷)清洁能源的使用能够降低碳足迹。( √ )
串讲1 生态农业与生态平衡
知识模块
核心知识点
关键关联/原理
易错提醒
生态平衡
定义
生态系统中,生物群落与无机环境之间、生物与生物之间,物质循环、能量流动、信息传递达到相对稳定的状态
生态平衡≠没有生物死亡,而是物种数量、物质循环、能量流动保持相对稳定
核心特征
1. 物种多样性高;2. 物质循环闭合;3. 能量流动顺畅;4. 自我调节能力强
自我调节能力有上限,超过限度会导致生态失衡
破坏因素
自然因素(地震、火山爆发);人为因素(过度开发、污染、外来物种入侵,人为因素是主要破坏原因)
外来物种≠有害物种,只有破坏本地生态平衡的才是入侵物种
生态农业
定义
以生态学原理为指导,结合现代农业技术,实现“资源利用高效、环境友好、经济效益与生态效益统一”的农业生产模式
生态农业≠传统农业,需结合现代技术(如精准灌溉、生物防治)
核心原理
1. 物质循环再生原理(减少废弃物);2. 物种多样性原理(增加生物种类,提高稳定性);3. 协调与平衡原理(适应环境承载力);4. 整体性原理(兼顾生态、经济、社会)
生态农业的核心是“循环利用”,而非“不使用化肥农药”
主要技术
1. 物质循环利用技术(秸秆还田、沼气利用);2. 生物防治技术(利用天敌控害);3. 立体种植/养殖技术(稻田养鱼、林下养鸡);4. 节水灌溉技术
生物防治可减少农药使用,但不能完全替代农药(极端虫害需辅助防治)
【易错一笔勾销】
1、 生态平衡 ≠ 生物数量不变生态平衡是动态平衡,种群数量在一定范围内波动,依靠负反馈调节维持稳定;并非静止不变,也不是所有生物数量都保持恒定。
2、 农田生态系统自我调节能力弱,不等于不能维持平衡农田物种单一、营养结构简单,抵抗力稳定性低,但在合理管理(如施肥、灌溉、防治虫害)下,可以维持相对稳定的农业生态平衡,不能认为农田一定失衡。
3、生态农业不是完全不用化肥农药生态农业核心是物质循环再生、能量多级利用,减少化肥农药使用,并非绝对禁止;合理、少量使用符合生态农业的可持续理念。
4、“秸秆还田、沼气池” 主要体现物质循环,不是能量循环生态农业实现能量多级利用、物质循环再生;能量只能单向流动、逐级递减,不能循环,易错把物质循环当成能量循环。
5、 引入天敌进行生物防治,不会必然破坏生态平衡合理引入本地天敌属于生物防治,可提高生态系统稳定性;只有盲目引入外来物种,才可能造成入侵、破坏平衡,不能把 “生物防治” 和 “外来物种入侵” 混淆。
串讲2 生态环境保护与治理
知识模块
核心知识点
核心原理/治理逻辑
典型实例
生态环境保护
核心原则
1. 预防为主,防治结合;
2. 统筹协调,可持续发展;
3. 因地制宜,分类施策
工业生产中,先安装废气处理设备(预防),再治理已排放的废气(治理)
主要措施
1. 制定法律法规,加强监管;
2. 宣传教育,提高全民环保意识;
3. 优化产业结构,减少污染排放;
4. 保护生物多样性,修复生态系统
国家推行“碳达峰、碳中和”政策,减少温室气体排放;建立自然保护区,保护珍稀物种
具体保护手段
1. 就地保护;
2. 易地保护;
3. 保存种子、基因库
就地保护:大熊猫国家公园;易地保护:植物园培育珍稀植物;离体保护:作物种子库
生态环境治理
大气污染治理
减少污染源、净化废气、加强扬尘控制,改善大气质量
推广天然气、太阳能等清洁能源,替代煤炭;汽车限行、安装尾气净化器
水污染治理
控制污染源、污水处理、水体生态修复
生活污水经污水处理厂处理后再排放;人工湿地净化河流污水
土壤污染治理
物理修复、化学修复、生物修复,优先采用生物修复
种植蜈蚣草吸收土壤中的砷;投放微生物降解土壤中的农药残留
【易错一笔勾销】
1、就地保护和易地保护的地位混淆就地保护(建立自然保护区)是最有效、最根本的保护措施;易地保护(动物园、植物园)是补充手段,不能认为 “易地保护更重要”。
2、误认为 “治理污染就可以先污染后治理”环境保护的核心原则是预防为主、防治结合,“先污染后治理” 成本极高且常造成不可逆破坏,不符合可持续发展理念。
3、酸雨、温室效应、臭氧层破坏成因混淆:酸雨:主要由 SO₂、NOₓ 导致,pH<5.6;温室效应:主要是 CO₂ 等温室气体过多;臭氧层破坏:主要是 氟利昂 等物质高考常把三者成因混在一起设置陷阱。
3、生物富集 ≠ 生物放大,且只针对难以降解的物质重金属、农药等难以降解的物质会沿食物链营养级越高浓度越大;易分解的有机物不会出现富集,不能认为所有污染物都会逐级积累。
4、水体富营养化≠水污染的唯一形式富营养化(N、P 过多导致水华、赤潮)只是水污染一类;还有重金属污染、有毒有机物污染、油污染等,不能把水污染等同于富营养化。
能力1 生态农业构建中依据生态工程原理
能力解读
(1)如果强调有效选择生物组分并合理布设,则为自生原理。
(2)如果强调充分利用废弃物,则为循环原理。
(3)如果强调生物与环境、生物与生物的协调与适应,则为协调原理。
(4)如果强调各组分比例适当,构成有序的结构,考虑经济、社会因素,则为整体原理。
典题示例(2025·南通调研)小龙虾,学名克氏原螯虾,是一种经济价值很高的水产物种。但小龙虾有挖洞筑巢的习性,且在稻田中会将土壤里的种子翻出、破坏幼芽生长。农业技术人员通过建立稻虾共作的田间工程(如图),挖掘环形沟环绕稻田,为小龙虾提供繁殖和栖息环境,解决了稻虾共作问题。请回答下列问题:
(1)图中的稻虾共作分布体现了群落空间结构的________结构。小龙虾是杂食性动物,在自然条件下可摄食水草、藻类、水生昆虫和动物尸体等,从生态系统的组成成分上看,其属于________________。从能量流动的角度分析,小龙虾的引入对水稻生态系统的意义是_______________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)下图是某稻虾共作稻田生态系统部分碳循环示意图,其中a~e代表过程。下表是部分能量流经小龙虾和黑鱼的情况表(单位:kJ)。
表:小龙虾与黑鱼的部分能量流动情况
小龙虾
黑鱼
摄食能
粪便能
用于生长、发育和繁殖
摄食能
同化能
用于生长、发育和繁殖
1 970
1 402
68.16
38.05
11.36
3.81
①图1中缺少的过程是________________________________________________
(用图中文字和箭头表示),碳以有机物形式流动的过程有________(填字母)。
②小龙虾与黑鱼之间的能量传递效率为________,该计算结果可说明生态系统中能量流动的特点之一是_________________________________________________。
(3)据题分析可知,与水稻单作模式相比,稻虾共作模式使农民增收的原因有:_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
(写出2点即可)。
答案 (1)水平 消费者和分解者 调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 (2)大气CO2库→水稻 b、c、e 2% 逐级递减 (3)化肥使用量减少,降低成本;水稻产量增加;利用小龙虾创收
解析 (1)群落的水平结构是指在水平方向上,不同地段分布着不同的种群,它们常呈镶嵌分布,因此,由于地形的差异,使得小龙虾和水稻分布在不同区域,属于群落的水平结构。小龙虾可摄食水草、藻类、水生昆虫等,说明小龙虾属于消费者;小龙虾可摄食动物尸体,说明小龙虾属于分解者。小龙虾通过摄食杂草,减少杂草与水稻的竞争,使水稻获得更多的阳光、无机盐等,故引入小龙虾可以调整该生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。(2)①分析碳循环示意图可知,a表示生产者和消费者的呼吸作用,b、c表示消费者的摄食作用,d表示分解者的呼吸作用,e表示流入分解者,由此可知,图中缺少大气CO2库→水稻的过程;在生态系统中,碳在生物群落和无机环境之间主要以CO2形式传递,在生物群落内以含碳有机物的形式传递,因此图中碳以有机物形式流动的过程有b、c、e。②能量传递效率是指两个相邻营养级间同化量的比值,由表可知,小龙虾的同化能=摄食能-粪便能=1 970-1 402=568(kJ),黑鱼的同化能为11.36 kJ,因此两者之间的能量传递效率=黑鱼的同化能/小龙虾的同化能×100%=11.36/568×100%= 2%;该计算结果说明生态系统中能量流动是逐级递减的。 (3)虾在稻田中的觅食活动,如摄食水草、藻类、水生昆虫等, 减少了虫吃水稻,降低了水稻和杂草的种间竞争,进而使水稻产量增加;同时,虾的排泄物又可以肥田,减少化肥的投入量, 降低成本;此外,小龙虾也能增加农民收入。
能力2 生态浮床与水污染治理
能力解读
(1)根系网络:通过植物的根系吸收或吸附作用, 削减水体中的氮、磷及重金属等污染物质,最后通过收割浮床植物减少水中营养物质。
(2)遮光作用:浮床通过遮挡阳光抑制藻类的光合作用,减少浮游植物生长量,有效防止“水华” 发生。
典题示例:“海绵城市”是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”。如图为“海绵城市”生态工程模式图。下列叙述正确的是( )
A.“海绵城市”注重生态环境与经济、社会效益相结合,体现了“协调”原理
B.“海绵城市”的自我调节能力是有限的,进水口的污水流入量需加以控制
C.“海绵城市”中的自生固氮菌属于生产者,降解污水的微生物属于分解者
D.目前我国的生态工程建设已设计出标准化、易操作的生态工程样板
答案 B
解析 “海绵城市”注重生态环境与经济、社会效益相结合,体现的是整体原理,而不是协调原理,整体原理是指进行生态工程建设时,不但要考虑到自然生态系统的规律,更重要的是,还要考虑到经济和社会等系统的影响力,A错误;生态系统的自我调节能力是有限的,“海绵城市”作为一个生态系统,其自我调节能力同样有限,如果进水口的污水流入量过大,超过了其自我调节能力,就会导致生态系统遭到破坏,所以进水口的污水流入量需加以控制,B正确;自生固氮菌能将空气中的氮气转化为含氮化合物,但它不能利用无机物合成有机物,不属于生产者,而是属于分解者,降解污水的微生物能将污水中的有机物分解为无机物,属于分解者,C错误;目前我国的生态工程建设还没有设计出标准化、易操作的生态工程样板,还需要进一步探索和完善,D错误。
1.(2025·福建·高考真题)为探究种养关系,科研人员构建了“稻田-鱼塘循环水养殖系统”,如图所示,鱼塘养殖水被泵入水塔后,流经稻田、集水池和生态沟,再回流到鱼塘。稻田进入水和流出水中可溶性氧气浓度(DO)、总氮浓度(TN)和总磷浓度(TP)的检测结果如下表。
指标
进入水
流出水
DO(mg/L)
7.02
12.05
TN(mg/L)
3.84
2.64
TP(mg/L)
0.84
0.65
关于该系统,下列叙述错误的是( )
A.同时提高了鱼塘的氧含量和稻田肥力 B.同时增大了水稻和鱼塘的能量输入
C.能够降低稻田的施肥量并改善环境 D.可减少鱼塘污染物,体现了循环原理
命题解读
新情境:题目以“稻田 - 鱼塘循环水养殖系统” 为生态农业前沿情境,精准对接当下生态农业发展热点,贴合稻渔综合种养的科研与生产实践。这种情境打破课本孤立知识点的考查模式,将生态系统的物质循环、能量流动、生态工程原理等核心知识,融入稻田与鱼塘协同养殖的真实场景中,结合具体检测数据(DO、TN、TP 浓度变化),让考生直观感受生态农业模式的实际应用价值。选项均围绕系统的生态效益与功能设计,贴合生态农业 “资源循环、互利共生” 的核心理念,比如选项 A 关联鱼塘增氧与稻田肥力提升,选项 D 体现循环原理的应用,既还原了生态农业的实际运行逻辑,又引导考生用科学知识分析生态种养的优势与价值。
新考法:本题是生态系统功能与生态农业实践深度融合的素养测评题,全面落实 “生命观念、科学思维、社会责任” 核心素养。这种考法打破单一知识记忆,聚焦 “数据解读 + 原理应用 + 选项辨析” 的综合能力考查,整合了生态系统物质循环、能量流动、生态工程循环原理等多模块知识。考生需结合表格中 DO、TN、TP 的浓度变化,分析系统中物质(氮、磷)和能量的迁移规律,同时辨析各选项的合理性,比如判断能量输入的来源、循环原理的具体体现,考查构建知识网络、进行综合分析与逻辑推理的能力。命题贴合高考 “综合性、应用性” 趋势,以真实生态种养系统为载体,既考查对核心原理的理解,又引导考生关注生态农业的可持续发展,凸显生物学服务农业生产、助力生态保护的社会责任。
【答案】B
【详解】A、从表格数据可知,流出水的溶氧量(DO)高于进入水,说明经过稻田后水体溶氧增加,回流到鱼塘可提高鱼塘溶氧量;同时,总氮(TN)、总磷(TP)浓度降低,说明稻田吸收了氮、磷等营养物质,提高了稻田肥力,A正确;
B、水稻的能量输入主要来自太阳能,鱼塘的能量输入主要来自人工投放的饲料等。该循环水系统是对 “水” 的循环利用,并不会增加水稻的太阳能输入,也不会增加鱼塘的能量输入,B错误;
C、由于稻田可吸收水中的氮、磷等营养物质,因此可以减少稻田化肥的施用量;同时,降低了水体中氮、磷的排放,改善了环境,C正确;
D、鱼塘的水经稻田、集水池、生态沟处理后,污染物(如 TN、TP)减少,实现了水资源和物质的循环利用,体现了生态工程的循环原理,D正确。
故选B。
2.(2025·浙江·高考真题)湿地被誉为“地球之肾”,下列关于湿地生态保护的叙述,错误的是( )
A.完全依赖自然演替 B.严格管控污水排放
C.设立生态保护区域 D.科学地引入物种
命题解读
新情境:题目以湿地生态保护为核心背景,精准对接我国 “地球之肾” 修复与生物多样性保护的国家战略。这种情境打破课本对湿地概念的单一考查,将《湿地保护法》中的核心条款与恢复原则(如自然恢复与人工修复相结合)融入选项设计国家林草局,让考生在辨析正误时,直观理解湿地保护的法律底线与科学路径。选项 A、B、C、D 均对应湿地保护中的常见误区或关键措施,比如选项 A 针对 “过度依赖自然演替” 的片面认知,选项 B 直指污水排放这一主要污染源,选项 D 涉及外来物种引入的风险控制,能有效引导考生用生态逻辑纠正错误观念,凸显生物学知识在生态治理实践中的指导价值。
新考法:本题是湿地生态系统保护与法律法规深度融合的素养测评题,全面落实 “生命观念、科学思维、社会责任” 核心素养。这种考法不再局限于知识点的记忆,而是聚焦 “情境辨析 + 原理应用 + 法规认知” 的综合能力考查,整合了生态系统演替规律、生物多样性保护、生态工程原理及湿地保护法律条文等多领域知识中国政府网。分析选项时,需结合湿地生态系统的自我调节能力、外来物种入侵的危害等原理交叉判断,比如辨析 “完全依赖自然演替” 的不合理性,理解 “科学引入物种” 的前提条件,考查考生构建知识网络、进行逻辑推理与价值判断的能力。命题贴合高考 “综合性、应用性” 趋势,以湿地保护实践为载体,既考查对核心生态原理的理解,又引导考生树立依法保护湿地的意识,凸显生物学服务生态文明建设的社会责任。
【答案】A
【详解】A、完全依赖自然演替会忽视人类活动对湿地的破坏,无法有效恢复已退化的生态系统,需结合人工干预,A错误;
B、严格管控污水排放可减少污染,保护湿地水质,B正确;
C、设立生态保护区域能限制开发,维护生物多样性,C正确;
D、科学地引入物种(如本地物种)可促进生态恢复,但需避免引入入侵物种,D正确。
故选A。
3.(2025·四川·高考真题)我国大熊猫保护工作已取得显著成效,但仍面临部分种群遗传多样性较低的问题。下列措施中不属于保护大熊猫遗传多样性的是( )
A.选繁殖能力强的个体进行人工繁育
B.建立基因库保存不同种群的遗传材料
C.建立生态走廊促进种群间基因交流
D.在隔离的小种群中引入野化放归个体
命题解读
新情境:题目以我国大熊猫保护成效与遗传多样性困境为核心背景,精准对接我国大熊猫国家公园建设、濒危物种遗传资源保护的国家战略与科研热点国家林草局。这种情境打破课本对生物多样性保护的概念化考查,将大熊猫野外种群隔离、近亲繁殖、基因交流受阻等真实科研问题融入选项设计,结合人工繁育、基因库、生态走廊、野化放归等具体保护实践,让考生在辨析措施合理性时,直观理解遗传多样性保护的科学逻辑与现实挑战。选项均围绕 “是否提升基因多样性” 设计,比如选项 A 针对 “单一性状选育” 的保护误区,选项 B、C、D 对应基因保存、基因交流、种群复壮的科学路径,既还原了大熊猫保护的真实科研与管理场景,又引导考生用进化与生态知识分析濒危物种保护的关键问题。
新考法:本题是生物多样性保护与进化遗传学深度融合的素养测评题,全面落实 “生命观念、科学思维、社会责任” 核心素养。这种考法不再局限于知识点记忆,而是聚焦 “概念辨析 + 原理应用 + 措施评价” 的综合能力考查,整合了遗传多样性内涵、种群基因交流、人工繁育与野化放归、基因资源保护等多模块知识。考生需结合 “遗传多样性 = 基因丰富度 + 基因交流” 的核心逻辑,辨析各选项对基因库的影响,比如判断 “选繁殖能力强个体繁育” 会降低基因多样性,而 “生态走廊、野化放归、基因库” 能提升基因多样性。命题贴合高考 “综合性、应用性” 趋势,以国宝保护为载体,既考查对核心原理的深度理解,又引导考生关注濒危物种保护的科学决策,凸显生物学服务生态文明与物种保护的社会责任。
【答案】A
【分析】生物多样性的保护:(1)就地保护(自然保护区):就地保护是保护物种多样性最为有效的措施。(2)易地保护:动物园、植物园。(3)利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护,如建立精子库、种子库等。(4)利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护,如人工授精、组织培养和胚胎移植等。
【详解】A、选择繁殖能力强的个体进行人工繁育,这种方式可能会导致种群基因逐渐趋于一致,因为只注重了繁殖能力这一性状,而忽略了其他基因的多样性,不属于保护遗传多样性的措施,A正确;
B、建立基因库保存不同种群的遗传材料,能够保留物种的各种基因,有利于保护遗传多样性,B错误;
C、建立生态走廊促进种群间基因交流,可以使不同种群的基因相互交换,增加基因的多样性,C错误;
D、在隔离的小种群中引入野化放归个体,能够为小种群带来新的基因,增加遗传多样性,D错误。
故选A。
4.(2025·云南·高考真题)增加碳汇的目的是减少大气中CO2含量。下列措施中无法实现减少碳排或增加碳汇的是( )
A.保护湿地 B.植树造林 C.秸秆还田 D.动物饲养
命题解读
新情境:题目以增加碳汇、减少大气 CO₂为核心背景,精准对接我国 “双碳” 战略与生态文明建设的时代主题。情境打破课本对碳循环的抽象考查,将湿地保护、植树造林、秸秆还田、动物饲养等真实生产生活措施融入选项设计,让考生在辨析措施有效性时,直观理解碳汇的生物学原理与实践路径。选项均围绕 “是否实现固碳或减排” 设计,如 A、B、C 对应湿地、森林、农田生态系统的碳汇功能,D 指向动物呼吸与代谢的碳释放特征,既还原了 “双碳” 目标下的生态治理场景,又引导考生用生态系统物质循环知识分析现实问题,凸显生物学知识服务国家战略的应用价值。
新考法:本题是生态系统物质循环与 “双碳” 战略深度融合的素养测评题,全面落实 “生命观念、科学思维、社会责任” 核心素养。这种考法不再局限于碳循环知识点的记忆,而是聚焦 “概念辨析 + 原理应用 + 措施评价” 的综合能力考查,整合了光合作用、呼吸作用、生态系统碳循环、碳汇 / 碳源判断等多模块知识。考生需结合 “碳汇 = 吸收固定 CO₂、碳源 = 释放 CO₂” 的核心逻辑,辨析各选项对大气碳平衡的影响,如判断动物饲养会因呼吸作用增加碳排放,无法实现增汇减排。命题贴合高考 “综合性、应用性” 趋势,以国家战略为载体,既考查对核心生态原理的深度理解,又引导考生关注生态文明建设,凸显生物学的社会责任。
【答案】D
【分析】碳汇是指通过植树造林、植被恢复等措施,吸收大气中的二氧化碳,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。减少碳排放也是降低大气中二氧化碳含量的重要途径。
【详解】A 、 湿地生态系统具有强大的碳汇功能,保护湿地可以维持和增强其吸收二氧化碳的能力,减少碳排放或增加碳汇,A 错误;
B 、植物通过光合作用吸收二氧化碳,植树造林能够增加植物的数量,从而吸收更多的二氧化碳,增加碳汇,B 错误;
C 、秸秆还田可以增加土壤有机质,改善土壤结构,同时秸秆在分解过程中会固定一部分碳,有助于增加碳汇,C 错误;
D 、 动物饲养过程中,动物呼吸会释放二氧化碳,而且动物的粪便等在分解过程中也会产生温室气体,无法实现减少碳排放或增加碳汇,D正确。
故选D。
5.(2025·湖北·高考真题)2023年7月,习近平总书记在全国生态环境保护大会上发表的重要讲话中强调:着力提升生态系统多样性、稳定性、持续性,要站在维护国家生态安全、中华民族永续发展和对人类文明负责的高度,加强生态保护和修复,为子孙后代留下山清水秀的生态空间。下列措施不符合以上精神的是( )
A.通过大规模围湖造田扩大耕地面积,提高粮食产量
B.对有代表性的自然生态系统和珍稀物种栖息地进行保护
C.对过度利用的森林与草原进行封育,待恢复到较好状态时再适度利用
D.开展大规模国土绿化行动,推进“三北”防护林体系建设和京津风沙源治理
命题解读
新情境:题目以2023 年全国生态环境保护大会重要讲话为权威背景,紧扣 “提升生态系统多样性、稳定性、持续性” 的国家生态文明建设核心精神。情境将宏观国家战略与具体生态保护措施深度融合,打破课本对生态保护的抽象概念考查,把围湖造田、自然生态系统保护、森林草原封育、国土绿化等真实生态治理实践融入选项设计。选项 A 直指 “围湖造田破坏湿地生态、违背生态保护” 的现实误区,B、C、D 对应自然保护地建设、生态修复、防护林工程等科学治理路径,既还原了我国生态文明建设的政策导向与实践场景,又引导考生用生态系统原理辨析措施合理性,凸显生物学知识服务国家战略的价值。
新考法:本题是生态文明理念与生态系统原理深度融合的素养测评题,全面落实 “生命观念、科学思维、社会责任” 核心素养。这种考法不再局限于生态保护知识点记忆,而是聚焦 “政策理解 + 原理应用 + 措施评价” 的综合能力考查,整合了生态系统功能、生物多样性保护、人类活动对生态的影响、生态修复等多模块知识。考生需结合 “生态保护需遵循自然规律、维护生态系统稳定” 的核心逻辑,辨析各选项是否符合国家生态保护精神,如判断围湖造田会破坏湿地生态、降低生态系统稳定性,与国家战略相悖。命题贴合高考 “立德树人、综合性、应用性” 趋势,以国家政策为载体,既考查对生态原理的深度理解,又引导考生树立生态文明观念,强化社会责任担当。
【答案】A
【分析】合理的利用就是最好的保护。生物多样性的保护:(1)就地保护(自然保护区):就地保护是保护物种多样性最为有效的措施。(2)易地保护:动物园、植物园。(3)利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护。如建立精子库、种子库等。(4)利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护。如人工授精、组织培养和胚胎移植等。
【详解】A、围湖造田会破坏湿地生态系统,导致生物栖息地丧失、蓄洪能力下降,降低生态系统的稳定性和生物多样性,属于牺牲生态换取短期经济利益的行为,不符合题意,A错误;
B、保护自然生态系统和珍稀物种栖息地,能直接维持生物多样性和生态系统的稳定性,符合题意,B正确;
C、封育过度利用的生态系统并适度恢复后利用,体现了生态系统的可持续性,符合题意,C正确;
D、大规模国土绿化和防护林建设可改善生态环境,增强生态系统的稳定性,符合题意,D正确。
故选A。
6.(2025·北京·高考真题)近年来,北京建设了许多大型湿地公园,对于生态环境的改善产生了积极作用。以下关于湿地公园生态功能的叙述错误的是( )
A.调蓄洪水,减缓水旱灾害 B.改变温带季风气候
C.自然净化污水 D.为野生动物提供栖息地
【答案】B
【详解】湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统,它不仅为人类提供大量食物、原料和水资源,而且在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀物种资源以及涵养水源、蓄洪防旱、降解污染、调节气候、补充地下水、控制土壤侵蚀等方面均起到重要作用。。
【分析】A、湿地能蓄存大量水分,调节区域水量,有效减缓洪水和干旱,A正确;
B、湿地公园的面积相对整个地区的气候影响范围较小,不能改变温带季风气候这种大尺度的气候类型,只能在局部小范围对气候起到一定的调节作用,如增加空气湿度等,B错误;
C、湿地通过物理沉降、微生物分解等作用净化污染物,C正确;
D、湿地为鸟类、鱼类等提供生存和繁殖场所,D正确;
故选B。
7.(2025·江苏·高考真题)江苏某地运用生态修复工程技术,将废弃矿区建设成为中国最美的乡村湿地之一。下列相关叙述错误的是( )
A.先从非生物因素入手,改善地貌条件、治理水体污染、修建引水工程
B.构建适合本地、结构良好的植被体系,提高生产者的生物量
C.生态修复工程调整了生态系统的营养结构
D.建设合理景观,综合提高其经济、生态等生物多样性的直接价值
【答案】D
【分析】生态恢复工程指通过研究生态系统退化的原因,利用生态学、系统学、工程学的方法实现退化生态系统恢复与重建,以使一个生态系统恢复到较接近其受干扰前的状态的工程。
【详解】A、生态修复需优先改善非生物环境(如地貌、水体),为生物群落恢复奠定基础,A正确;
B、构建本地植被体系可提高生产者生物量,增强生态系统稳定性,B正确;
C、生态修复通过调整物种组成,改变食物链和食物网结构,即调整营养结构,C正确;
D、生态价值属于生物多样性的间接价值,而直接价值包括经济、美学等,D错误。
故选D。
8.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)为修复矿藏开采对土壤、植被等造成的毁坏,采用生态工程技术对矿区开展生态修复。下列叙述错误的是( )
A.修复首先要对土壤进行改良,为植物生长提供条件
B.修复应遵循生态工程的协调原理,因地制宜配置物种
C.修复后,植物多样性提升,丰富了动物栖息环境,促进了群落演替
D.修复后,生物群落能实现自我更新和维持,体现了生态工程整体原理
【答案】D
【分析】生态学原理:循环原理: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。自生原理: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。整体原理:充分考虑生态、经济和社会问题。
【详解】A、矿区土壤常因开采导致污染、结构破坏或肥力低下,修复时需先改良土壤(如去除污染物、补充养分等),为植物生长创造条件,A正确;
B、协调原理要求生物与环境相适应,因地制宜选择本地物种(避免外来物种入侵),符合生态修复的基本原则,B正确;
C、植物多样性提升后,可为动物提供更多食物和栖息地,促进动物种类增加,推动群落向更复杂、稳定的方向演替,C正确;
D、生物群落的自我更新和维持体现的是自生原理(依赖物种多样性和生态系统的内在调节能力),而整体原理强调整个系统的总体功能(自然、经济、社会效益统一),D错误。
故选D。
9.(2025·广西·高考真题)岩溶石漠化指脆弱的喀斯特生态系统在不合理的人为干扰下,植被退化导致土壤流失,岩石大面积裸露,呈现类似于荒漠化景观的现象。近年来,我国通过人工造林等生态工程,在石漠化治理方面取得了显著成效。回答下列问题:
(1)石漠化治理是通过人为干预改变演替的______,提高生态系统的______稳定性。
(2)石漠化治理初期,部分地区会通过种植豆科小灌木紫花苜蓿来改善土壤肥力,其原理是______。
(3)在石漠化治理时,还会基于“因地制宜,本土优先”的原则选择一些乔木,遵循的生态学原理是______。选择的这些乔木,生态位重叠较小,既避免竞争排斥,实现共存,又利于______(至少写出2方面)。
(4)治理过程中,群落常常会进入相对稳定的“藤灌阶段”,此时需要适当采伐群落中的藤本植物和灌木,目的是______。
【答案】(1) 方向和速度 抵抗力
(2)豆科植物根部共生的根瘤菌能够进行生物固氮
(3) 协调 充分利用环境资源、为消费者提供多样化的食物和栖息空间
(4)调整群落结构,防止过度竞争,为乔木的生长提供空间和资源,进而加快群落演替到乔木阶段
【分析】群落演替包括初生演替和次生演替。初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭 了的地方发生的演替;次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物 的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【详解】(1)人类活动可以改变群落演替的方向和速度,石漠化治理过程增加了生态系统的生物种类,提高生态系统的抵抗力稳定性。
(2)种植豆科植物可以通过其根部共生的根瘤菌进行生物固氮,从而增加土壤肥力。
(3)“因地制宜,本土优先”的原则选择一些乔木,遵循的生态学原理是协调,保证生物与所处环境相互协调。选择的这些乔木,生态位重叠较小,既避免竞争排斥,实现共存,又利于充分利用环境资源、为消费者提供多样化的食物和栖息空间。
(4)治理过程中先种植灌木和藤本植物,改善土壤环境再移植乔木,移植的乔木一般矮小,若藤本植物和灌木过于密集,攀附在乔木上,会影响乔木的生长,若藤灌形成的郁闭度大,也会影响乔木生长。所以答案应为:调整群落结构,防止过度竞争,为乔木的生长提供空间和资源,进而加快群落演替到乔木阶段。
10.(2025·河南·高考真题)烟粉虱是世界范围内常见的农业害虫,入侵性极强,严重危害番茄的生产。研究人员调查了番茄田中不同条件下烟粉虱种群密度的动态变化,结果如图所示。
回答下列问题:
(1)烟粉虱喜在番茄嫩叶背面吸食汁液获取营养,其与番茄的种间关系为______。当番茄田中无天敌和竞争者时,10周内烟粉虱种群呈______形增长。
(2)当番茄田中有烟粉虱的捕食者而无竞争者时,图中表示烟粉虱种群密度变化的曲线是______(填“A””B”或”C”),理由是______。
(3)通过引入天敌控制烟粉虱种群增长,属于控制动物危害技术方法中的______,为减轻烟粉虱的危害,还可以采用的无公害方法是______(多选)。
A.间作或轮作 B.使用杀虫剂 C.性信息素诱捕 D.灯光诱捕
(4)实施“番茄—草莓”立体种植可实现生态效益和经济效益的双赢,这主要体现了生态工程设计的______原理。在设计立体农业时,应充分考虑群落结构中的______和______以减少作物之间的生态位重叠(不同物种对同一资源的共同利用)。
【答案】(1) 寄生 “J”
(2) B 当烟粉虱存在捕食者时,烟粉虱和捕食者的种群周期性的波动(有捕食者的存在会抑制(或影响)被捕食者的数量,但一般不会使被捕食者灭绝)
(3) 生物防治 ACD
(4) 整体 空间结构 季节性
【分析】1、种间关系(不同种生物之间的关系):互利共生(同生共死)、捕食(此长彼消、此消彼长)、种间竞争(你死我活)、寄生(寄生者不劳而获)。
2、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。表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。生态位重叠 生物群落中,多个物种取食相同食物的现象就是生态位重叠的一种表现,由此造成物种间的竞争,而食物缺乏时竞争加剧。
【详解】(1)烟粉虱喜在番茄嫩叶背面吸食汁液获取营养,而非吃叶子,故其与番茄的种间关系为寄生,此处易错写为捕食。当番茄田中无天敌和竞争者时,环境适宜的条件下,10周内烟粉虱种群呈“J”形增长。
(2)当番茄田中有烟粉虱的捕食者而无竞争者时,烟粉虱和捕食者的种群呈现周期性的波动(有捕食者的存在会抑制(或影响)被捕食者的数量,但一般不会使被捕食者灭绝),故图中表示烟粉虱种群密度变化的曲线是B。
(3)控制动物危害技术方法有:机械防治、化学防治、生物防治。通过引入天敌控制烟粉虱种群增长,属于生物防治。为减轻烟粉虱的危害,还可以采用的无公害方法是间作或轮作(通过在不同季节种植不同的作物,可以打破烟粉虱的生存周期,减少其种群数量) 、 性信息素诱捕(利用烟粉虱的性信息素吸引并集中诱捕成虫,减少成虫与作物的接触机会,从而降低其繁殖率)和灯光诱捕(利用烟粉虱的趋光性,设置灯光诱捕器吸引并杀死成虫),为避免污染环境,不能使用杀虫剂 ,ACD正确。
故选 ACD。
(4)实施“番茄—草莓”立体种植可实现生态效益和经济效益的双赢,这主要体现了生态工程设计的整体原理。在设计立体农业时,应充分考虑群落结构中的空间结构和季节性以减少作物之间的生态位重叠。
11.(2025·安徽·高考真题)人为干扰导致的栖息地碎片化对生物多样性和群落结构具有重要影响。为探究某群落的物种多样性及优势种生态位宽度与人为干扰的耦合关系,科研小组调查了不同人为干扰强度下的群落结构特征。
表1 主要优势种的生态位宽度
结构层
优势种
生态位宽度
轻度干扰
中度干扰
重度干扰
乔木层
马尾松
20.78
25.14
17.25
栗
8.65
14.52
12.16
亮叶桦
4.94
1.71
1.70
槲栎
2.00
2.57
1.98
灌木层
山莓
9.44
12.61
10.64
蛇葡萄
6.40
4.38
2.72
草本层
芒萁
15.17
15.32
15.10
牛膝
5.71
5.76
8.14
说明:生态位宽度表示物种对资源的利用程度,数值越大,物种生存范围越宽。
回答下列问题。
(1)据表1可知,不同物种对人为干扰强度的响应不同,该群落中受人为干扰影响最小的优势种是________。在人为干扰影响下,有些物种的生态位变宽,原因可能是________(答出2点即可)。
(2)据图可知,在中度干扰下群落各结构层物种丰富度均有所上升,但随着干扰的进一步增强,群落中只有草本层的丰富度持续增大。从群落垂直分层及资源利用特征的角度分析,其原因是________。
(3)人为干扰过程中,各物种在群落中的优势和种间关系会逐渐变化。由此,科研小组进一步对轻度干扰下乔木层优势种的种间关联性进行了分析(表2),结果表明亮叶桦与两个物种(栗和槲栎)对生存环境与资源利用具有________,此时群落结构不稳定。
表2 轻度干扰下乔木层优势种的种间关联性
马尾松
+
栗
+
-
亮叶桦
+
○
-
槲栎
说明:“+”表示正关联,即两个物种常分布于一起:“-”表示负关联,即两者无法或很少共存于同一环境;“○”表示无关联。
(4)我国在生态工程的理论和实践领域已取得了长足进展。针对人为干扰造成的栖息地碎片化,可通过建设生态走廊以促进同种生物种群间的________,实现物种间互利共存和种群的再生更新。该措施主要是遵循生态工程的________原理。
【答案】(1) 芒萁 资源利用机会增加、竞争压力减小
(2)在中度干扰情况下导致该地的优势物种生态位宽度降低,例如亮叶桦生态位宽度由4.94降至1.71,为其他物种腾出了空间,而重度干扰情况下,乔木层和灌木层物种因干扰过强而衰退(生长周期长、恢复慢),草本层植物生长快、资源利用灵活(如抢占阳光、土壤资源),且干扰创造了更多小生境(如空地),适合草本物种扩散。
(3)相似性
(4) 基因交流 自生
【分析】生态位:一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。群落中的每种生物都占据着相对稳定的生态位,有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果。
【详解】(1)从表1看出,在不同程度的干扰强度下,草本层芒萁的生态位宽度基本不变,说明其受到干扰程度最小。生态位宽度表示物种对资源的利用程度,在人为干扰影响下,有些物种的生态位变宽的原因可能包括:资源利用机会增加,例如表格中的栗(中度干扰时生态位宽度从8.65升至14.52),可能因其他乔木被削弱而占据更多资源。竞争压力减小:干扰可能淘汰了部分竞争者,使该物种能利用更多资源。
(2)在中度干扰情况下,群落中灌木层、乔木层、草本层都物种丰富度均有所上升,可能得原因是干扰导致该地的优势物种生态位宽度降低,例如亮叶桦生态位宽度由4.94降至1.71,为其他物种腾出了空间,而重度干扰情况下,乔木层和灌木层物种因干扰过强而衰退(生长周期长、恢复慢),草本层植物生长快、资源利用灵活(如抢占阳光、土壤资源),且干扰创造了更多小生境(如空地),适合草本物种扩散。
(3)从表2看出,亮叶桦与两个物种(栗和槲栎)存在负关联关系,即无法或很少共存于同一环境,可能对生存环境与资源利用具有相似性,导致竞争激烈。
(4)针对人为干扰造成的栖息地碎片化,可通过建设生态走廊以促进同种生物种群间的基因交流,实现物种间互利共存和种群的再生更新,该措施遵循生态工程的自生原理。
考向1 生态足迹
1.碳循环作为生态系统物质循环的重要组成部分,其平衡对人类生存发展至关重要。下列有关碳循环的叙述错误的是( )
A.绿色植物通过光合作用吸收和固定大气中的CO2
B.各级消费者通过利用有机碳可缓解碳排放
C.化石燃料大量燃烧是造成温室效应的主要原因
D.低碳生活和绿色农业可以减小生态足迹
【答案】B
【详解】A、绿色植物通过光合作用将大气中的CO2转化为有机物,实现碳的固定,该过程是碳进入生物群落的主要途径,A正确;
B、消费者通过摄食获取有机碳,但有机碳最终通过呼吸作用分解为CO2释放回大气,该过程增加碳排放而非缓解,且消费者层级传递伴随能量损耗,不会减少碳释放,B错误;
C、化石燃料燃烧释放大量CO2,超过自然循环速率,导致大气中温室气体浓度升高,是温室效应加剧的主因,C正确;
D、低碳生活(如减少能耗)和绿色农业(如提高资源利用率)可降低资源消耗,从而减小人类对生态系统的压力,即减小生态足迹,D正确。
故选B。
2.我国科学家研究了2011-2020年长江流域农业生产的碳足迹(吸收农田生产活动产生的全部温室气体所需的耕地面积)和水足迹(农田生产全过程中消耗的水资源总量);碳生态承载力是指该区域每年的固碳量,水生态承载力指水资源所能支撑的农田生态系统发展的最大规模,二者均用耕地面积表示,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.碳足迹上升期间表明了碳生态承载力提高
B.耕地面积有限限制了碳生态承载力的增加
C.施用农药和化肥可以有效提高碳生态盈余
D.水资源十年间均存在不同程度的生态赤字
【答案】B
【详解】A、碳足迹是吸收农田生产活动产生的全部温室气体所需的耕地面积,碳足迹上升意味着需要更多耕地来吸收温室气体,不能表明碳生态承载力提高,A错误;
B、碳生态承载力是该区域每年的固碳量,以耕地面积表示,而耕地面积有限,会限制碳生态承载力的增加,B正确;
C、施用农药和化肥会增加农田生产活动产生的温室气体,可能增加碳足迹,不一定能有效提高碳生态盈余(碳生态承载力 - 碳足迹),C错误;
D、从图中可以看到,有些年份水生态承载力大于水足迹,不存在生态赤字,D错误。
故选B。
3.我国在守牢生态安全边界的前提下,全面提高海洋资源利用效率,提升海洋绿色低碳发展水平。下列相关叙述错误的是( )
A.海洋对调节大气中的碳含量、实现碳循环作用显著
B.海洋中的藻类在垂直结构上的分层主要受温度的影响
C.提升海洋绿色低碳发展水平有利于降低碳足迹
D.适度开发利用海洋资源能促进海洋生态系统的发展
【答案】B
【详解】A、海洋通过溶解CO2和生物的光合作用参与碳循环,对调节大气碳含量有重要作用,A正确;
B、海洋藻类垂直分层主要受光照强度影响,不同深度光照不同导致藻类分布差异,而非温度,B错误;
C、绿色低碳发展可减少CO2排放,从而降低碳足迹(人类活动产生的碳排放总量),C正确;
D、适度开发可维持海洋生态系统的自我调节能力,促进其良性发展,D正确。
故选B。
4.植树造林、建立“无废弃物生态农业”是建设美丽中国的重要措施,可以改变人类的生态足迹。下列说法错误的是( )
A.建立生态农业的目的是增大人类的生态足迹和加大对资源的利用
B.生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,人类对生态和环境的影响越大
C.植树造林是在人工林中增加植物种类,主要遵循了生态工程的自生原理
D.“桑基鱼塘”是运用“无废弃物农业”创造的生态农业模式,实现了物质和能量的多级利用
【答案】A
【分析】生态足迹是指能够持续地提供资源或消纳废弃物的、具有生物生产力的地域空间,用以衡量人类对自然资源的需求和对生态环境的影响。生态工程的原理有自生、协调、循环和整体。
【详解】A、生态农业旨在提高资源利用率,减少废弃物,从而降低人类对自然资源的过度消耗,而非增大生态足迹。A错误;
B、生态足迹反映资源需求总量,值越大说明资源消耗越多,对生态影响越大。B正确;
C、自生原理强调通过合理配置物种形成互利共存关系,植树造林增加植物种类可增强系统稳定性,符合自生原理。C正确;
D、桑基鱼塘”通过物质循环(如塘泥肥桑)实现多级利用,能量则通过食物链逐级传递,属于多级利用。D正确。
故选A.。
5.海草是目前地球上唯一一类可完全生活在海水中的被子植物,一种或多种海草组成的大面积连续成片的植物群落称为海草床。海草床是近海具有极高初级生产量的海洋生态系统,对海洋有机碳埋藏贡献很大。下列叙述正确的是( )
A.海草床生态系统的结构包括生物群落和营养结构
B.海草床具有强大的固碳功能,这体现了生物多样性的间接价值
C.海草床中物种的组成和种间关系随季节变化说明群落发生了演替
D.海草床生态系统的储碳能力超过大多数陆地,这有利于增大碳足迹
【答案】B
【分析】生物多样性的价值:
(1)直接价值: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。
(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。
(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、生态系统的结构包括生态系统的组成成分(包括生产者,消费者,分解者以及非生物的物质和能量)、食物链和食物网(即营养结构),A错误;
B、海草床具有强大的固碳功能,这是生物多样性的生态功能,这体现了生物多样性的间接价值,B正确;
C、海草床中物种的组成和种间关系随季节变化说明群落的季节性,C错误;
D、海草床生态系统的储碳能力超过了大多数陆地生态系统,减轻了陆地植物对碳的吸收压力,因此有益于减少碳足迹,D错误。
故选B。
考向2 碳中和
6.为了积极应对全球气候变化,我国提出2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”的战略目标。“碳中和”要实现的是使碳排放量与碳吸收量一致,下列有关叙述正确的是( )
A.当生态足迹总量小于生态承载力总量时,就会出现生态赤字
B.“碳中和”是指生产者固定的总量与所有生物呼吸释放的总量达到动态平衡
C.提高作物秸秆还田率,增加农田土壤储碳量是促进“碳中和”实现的措施之一
D.实现“碳中和”后,生态系统的碳循环会明显减慢,生态足迹会明显减少
【答案】C
【详解】A、生态足迹指人类活动对生态系统的需求总量,生态承载力指生态系统可提供的资源总量;当生态足迹大于生态承载力时才会出现生态赤字,A错误;
B、碳中和是生产者固定的CO2的总量与消费者、分解者呼吸释放的CO2的总量和化石燃料燃烧释放的CO2的总量达到动态平衡,B错误;
C、作物秸秆还田可增加土壤有机质含量,促进土壤微生物固碳,提高土壤储碳量,属于增强碳汇能力的有效措施,符合“碳中和”目标,C正确;
D、碳在生物群落和无机环境之间主要是以二氧化碳的形式进行循环,实现碳中和后生态系统的碳循环还可以顺利进行,不会明显减慢,D错误。
故选C。
7.为应对全球气候变化,我国政府宣布:于2030年前实现“碳达峰”(二氧化碳排放量达到历史最高值后稳步下降);并力争在2060年前实现“碳中和”(通过节能减排、生态碳汇等方式抵消人为碳排放)。下列相关叙述正确的是( )
A.碳在生物群落内及生物与无机环境间循环的主要形式是CO2
B.碳中和时生产者固定的CO2量等于生物呼吸作用释放的CO2量
C.当我国实现碳达峰的目标后,空气中的CO2浓度仍有可能会增加
D.开车与步行相比、吃肉与吃素食相比,后者均会增大人类的生态足迹
【答案】C
【详解】A、碳在生物群落和无机环境之间循环的主要形式是CO2,但在生物群落内是以含碳有机物的形式传递的,A错误;
B、碳中和时,生产者固定CO2量不仅要等于所有生物呼吸作用释放CO2量,还需要考虑化石燃料燃烧等其他来源的CO2排放,即生产者固定CO2量要等于所有生物呼吸作用释放CO2量以及其他非生物途径产生的CO2量总和,B错误;
C、当我国实现碳达峰的目标后,只是CO2排放量达到峰值,但由于全球其他地区的影响、自然因素等,空气中的CO2浓度仍有可能会增加,C正确;
D、开车消耗更多能源,吃肉需更多资源(如饲料、土地),开车与步行相比、吃肉与吃素食相比,前者(开车和吃肉)均会增大人类的生态足迹,D错误。
故选C。
8.近日,国家电投集团突破的氢能技术不仅应用于南极科考,还为中国实现“碳中和”目标提供重要支持。下列相关叙述错误的是( )
A.氢能是一种清洁可再生资源,可大力推广
B.“碳中和”的目标是实现CO2排放量和吸收量动态平衡
C.推广氢能技术会破坏生态系统的碳循环,导致生物多样性下降
D.推广氢能技术可减少化石燃料的使用,从而降低温室效应和酸雨的发生
【答案】C
【分析】碳中和是指企业、团体或个人在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的CO2排放量,实现CO2的“零排放”。实现碳中和是实现可持续发展的战略举措。
【详解】A、氢能是清洁可再生能源,燃烧产物为水,无污染,可大力推广,A正确;
B、“碳中和”指CO2排放量与吸收量达到平衡,实现净零排放,B正确;
C、氢能技术不会破坏碳循环,反而通过替代化石燃料减少碳排放,有助于生态平衡,C错误;
D、氢能替代化石燃料可减少CO2(温室气体)和硫氧化物/氮氧化物(酸雨前体)的排放,D正确。
故选C。
9.海洋生物的碳汇作用可通过生物泵(BP)和微型生物碳泵(MCP)实现的。BP是指浮游植物通过光合作用固定CO2,并形成颗粒有机碳从海洋表层向深层运输的过程。MCP是指利用微生物转化有机碳生成惰性(难分解)有机碳的过程。下列叙述错误的是( )
A.参与BP的生物在生态系统中处于第一营养级
B.参与MCP的微生物在生态系统中属于生产者
C.与BP相比,MCP固定的碳更难参与物质循环
D.增强BP和MCP过程有助于加快“碳中和”进程
【答案】B
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物。
【详解】A、BP过程是光合作用过程,参与BP的生物属于生产者,在生态系统中处于第一营养级,A正确;
B、根据题意可知,MCP过程是将有机碳转化为惰性有机碳的过程,直接利用的物质是有机物,因此参与MCP过程的微生物不属于生产者,B错误;
C、由于MCP能转化为惰性(难分解)的有机碳,因此难以被微生物利用参与物质循环,和BP相比,MCP固定的碳更难再次参与物质循环,C正确;
D、增强BP和MCP过程,有利于碳的储存,有利于加快“碳中和”进程,D正确。
故选B。
10.为推动绿色低碳发展,实现“碳达峰”“碳中和”目标,我国正大力推进能源结构优化和生产生活方式转型。下列说法正确的是( )
A.加强清洁能源的利用是实现碳达峰、碳中和的重要途径
B.推广新能源汽车是减少碳排放的重要措施
C.实现碳达峰后,生态系统的碳循环会明显减慢
D.研发碳捕获技术有利于实现“碳中和”目标
【答案】ABD
【详解】A、清洁能源在使用过程中通常不会或较少产生二氧化碳等温室气体,加强清洁能源的利用,能够减少对传统高碳能源(如煤炭、石油等)的依赖,从而降低二氧化碳的排放,是实现碳达峰、碳中和的重要途径,A正确;
B、新能源汽车相较于传统燃油汽车,在运行过程中不产生或产生极少的尾气排放,推广新能源汽车可以有效减少交通运输领域的碳排放,是减少碳排放的重要措施,B正确;
C、实现碳达峰后,虽然二氧化碳排放总量达到峰值并开始逐步降低,但生态系统的碳循环并不会明显减慢。生态系统中的碳循环是一个复杂的过程,涉及植物的光合作用、呼吸作用、微生物的分解作用等多个环节,碳达峰并不意味着这些过程的速率会显著改变,C错误;
D、碳捕获技术可以将工业生产等过程中排放的二氧化碳进行捕获、储存或再利用,从而减少大气中二氧化碳的含量,有利于实现“碳中和”目标,D正确。
故选ABD。
考向3 立体农业
11.2023年,某地全面推进农村环境治理,包括垃圾处理、污水治理及厕所改造等,至年底,农村污水治理覆盖率超64%,无害化厕所普及近97%。同时,强化农业面源污染管控,更新畜禽养殖排放标准,制定水产养殖尾水排放规范及省级畜禽污染防治规划,畜禽粪污资源化利用率高达80%。综合所学知识,回答下列问题:
(1)农业生态工程是以生态系统的______功能为基础建立的,与传统的农业相比,它具有的优点为______(写出两点即可)。
(2)研究者设计了一个污染物处理系统,治理畜禽、水产养殖业污染物排放问题,具体程序如图所示,请据图回答:
①在污水处理时,需控制废水流入氧化塘的速率,废水不能过量流入氧化塘,说明生态系统的______。
②厌氧池中的残渣还可以作为肥料还田,比直接施用禽畜粪的肥效更快,原因是______。
(3)农村综合发展型农业生态工程的建立,不仅提高了当地村民的生活水平,还为当地区域增添了旅游观光资源,吸引、调动了周边村民主动加入生态资源保护的行动中来,这体现了生物多样性的______价值。
【答案】(1) 自组织、自我调节 实现物质的循环再生、实现能量的多级利用、减少环境污染
(2) 自我调节能力是有一定限度的 厌氧池中微生物能把禽畜粪中的有机物分解成无机物,利于植物直接吸收
(3)直接、间接
【分析】生态农业是一个农业生态经济复合系统,将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来,以取得最大的生态经济整体效益,它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业。 又是农业生产、加工、销售综合起来,适应市场经济发展的现代农业。
【详解】(1)农业生态工程是以生态系统的自我组织、自我调节功能为基础建立的,根据生态工程概念和特点分析,可知与传统的农业相比较,生态工程具有实现物质的循环再生、实现能量的多级利用、减少环境污染等优点。
(2)①在污水处理时,需控制废水流入氧化塘的速率,但废水不能过量流入氧化塘,说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的,超过这个限度生态系统就会遭到破坏。
②厌氧池中的微生物能通过呼吸作用把禽畜粪中的有机物分解成无机物,利于植物直接吸收,因此厌氧池中的残渣作为肥料还田比直接施用禽畜粪的肥效更快。
(3)“旅游观光”体现了生物多样性的直接价值,“动了周边村民主动加入生态资源保护的行动中来”体现了生物多样性的间接价值。
12.“空中菜舞风摇翠,塘里鱼翔浪碎金,架上鸡鸣惊水影,鸭浮浅底荡清粼”,大连某智慧农业园开创了一套“鸡+鸭+鱼+菜”农业新模式,如图所示。
回答下列问题:
(1)图中所示农业生态系统的结构包括_________;流经该生态系统的总能量为_________。
(2)调查叉尾鮰的种群数量,采用标记重捕法。与初捕再捕均为小网眼渔网相比,初捕用小网眼,再捕用大网眼得到的调查结果________。若要持续获得最大捕捞量,理论上每次捕捞后叉尾鮰种群数量应维持在K/2,原因是_________。
(3)鱼塘中螺旋藻既可以为鱼、鸭提供食物,又可以净化水质,这体现了生物多样性具有_________价值。
(4)该生态系统几乎没有“废物”产生,同时各组分间存在适当的比例、有序的结构,这两方面分别体现了生态工程的__________原理。空中蔬菜,鱼塘上空立体鸡舍,从维持生产资源和吸纳废物的土地及水域面积的角度看,有利于__________(填“扩大”或“缩小”)生态足迹。
(5)从生态系统的主要功能角度分析,该生态模式较好地实现了_________;一旦鸡鸭的粪便过多,也会导致叉尾鮰大量生病死亡,甚至整个系统崩溃,这表明生态系统的_________能力是有限的。
【答案】(1) 生态系统的组成成分和食物链、食物网 (螺旋藻、忧遁草等)生产者固定的太阳能和饲料中的化学能
(2) (基本)不变 在K/2时,种群增长速率最快
(3)直接和间接
(4) 循环、整体 缩小
(5) 物质的循环再生和能量的多级利用 自我调节
【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
生态足迹:又叫生态占用,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。生态足迹越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响越大。
【详解】(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网。该池塘人工添加了饲料,所以流经该生态系统的总能量为螺旋藻、忧遁草等生产者固定的太阳能和饲料中的化学能。
(2)用标记重捕法调查该鱼的种群数量,与初捕再捕均为小网眼渔网相比,由于在此过程中,大鱼和小鱼的比例与其生存环境中的大鱼和小鱼的比例相同,因此初捕用小网眼会标记更多小鱼,再捕用大网眼得到的调查结果基本不变。种群数量在K/2时,种群增长速率最快,所以要持续获得最大捕捞量,理论上每次捕捞后叉尾鮰种群数量应维持在K/2,种群数量可以快速恢复。
(3)鱼塘中螺旋藻既可以为鱼、鸭提供食物,这是直接价值的体现,又可以净化水质,这是间接价值的体现。
(4)前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生,这体现了生态工程中“循环”的原理;几乎每个生态工程都是具有多组分、复杂结构及综合功能的系统,各组分间要有适当的比例、有序的结构,这主要体现了“整体”原理;空中蔬菜、鱼塘上空立体鸡舍这种生态循环种养模式通过提高土地利用效率、优化资源配置和减少废物排放等方式,有利于减小生态足迹,实现生态和经济的双赢。
(5)生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递,从生态系统的主要功能角度分析,该生态模式较好地实现了物质的循环利用和能量的高效多级利用(或物质和能量的多级利用)。一旦鸡鸭的粪便过多,也会导致叉尾鮰大量生病死亡、甚至整个系统崩溃,这表明生态系统的自我调节能力是有限的。
13.果园杂草消耗肥力,易生虫害,给种植户带来很多烦恼。为此,推出立体农业模式,通过林下养鸡防治果园杂草虫害,实现资源循环利用;通过鸡粪还田,提升土壤肥力促进果树根系生长,提升亩均产出。回答下列问题:
(1)所谓立体农业,就是充分利用群落的________,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。立体农业需要找出合理搭配模式,如板栗—茶树搭配,板栗为深根性树种,茶树较浅根系,两种根系深浅搭配的意义是________。茶叶中含有茶多酚,茶多酚具有“自由基杀手”的称号,能起到抗氧化、降血脂等作用,这体现了生物多样性的________价值。
(2)林下养鸡的“立体农业”主要遵循了生态工程的________原理。
(3)为确定出枇杷林下养鸡的最佳密度,试验按照场地情况面积大小,按土鸡每公顷(hm2)饲养密度750、1500和3000只随机分为试验组1、试验组2和试验组3,另设对照组,对照组进行不养鸡处理。结果如下表所示(以下数据为各组平均值)。
组别名称
单果重/g
可食部分占比/%
可溶性糖含量/%
试验组1
18.15
74.6
9.25
试验组2
18.71
75.2
9.39
试验组3
17.74
72.4
10.25
对照组
19.10
66.2
9.89
①据表建议饲养密度为1500只/公顷,得出该建议的理由是________。
②有同学认为仅上述数据,还是比较局限,建议增设测定________ (答1点)。
(4)科研人员对果林各营养级能量进行相关测定,结果如表所示。
营养级
自身呼吸消耗的能量
甲
未被利用的能量
流入下一营养级的能量
有机物输入的能量
第一营养级
605
128
1466
434
﹣
第二营养级
126
44
282
A
96
第三营养级
32
13
B
9
34
①果林中第一营养级和第二营养级数量金字塔呈________。
②表中A的值为________,第二、三营养级之间能量传递效率为________(保留一位有效数字)。
【答案】(1) 空间结构和季节性 合理地利用不同层次土壤中的水分和无机盐,减少竞争 直接
(2)循环
(3) 该养殖密度下果树的单果重和可食用比例均较高 不同养殖密度对鸡肉品质的影响;不同养殖密度对土壤肥力的影响;不同养殖密度对果实数量的影响等
(4) 倒金字塔 78 14.7%
【分析】1、立体农业指利用生物的种间关系,在空间、时间、层次上进行合理组合,多层次、多物种的进行农业种植、养殖的综合生产模式。
2、有害生物的防治方法主要为物理(机械)防治、化学防治、生物防治。
3、生态系统的能量主要分为4部分:一部分通过呼吸作用以热能形式散失。一部分流向分解者,一部分流向下一营养级,还有一部分未被利用。
4、能量传递效率为相邻两个营养级同化量的比值×100%。
【详解】(1)立体农业主要是提高资源利用率,主要表现为空间资源和土地利用,所以要充分利用群落的空间结构和群落的季节性。两种不同层次的根系可以充分利用土壤中的无机盐,还能减少种间竞争。生物多样性具有直接价值,间接价值和潜在价值,其中药用、食用、科研、观赏、旅游等属于直接价值。茶多酚具有“自由基杀手”的称号,能起到抗氧化、降血脂等作用属于直接价值。
(2)林下养鸡,鸡粪还田,属于生态工程中的循环原理(物质和能量能够得到充分的循环利用)。
(3)养鸡的目的是为提高果园产量,所以应选择单果质量较高,且可食用占比较高的养殖密度,故建议饲养密度为1500只/公顷为枇杷林下养鸡的最佳密度。有同学认为仅上述数据,还是比较局限,除此之外因为林下养鸡主要以杂草和害虫为食,且鸡粪还田,还可以检测不同养殖密度下鸡肉的品质和土壤肥力,不同养殖密度对果实数量的影响,来确定枇杷林下养鸡的最佳密度。
(4)果树的数量较少,以果树为食的初级消费者的数量多于果树,所以数量金字塔为倒金字塔。分析表可知甲为流向分解者的能量,流向第二营养级的能量(第二营养级的同化量)包括有机物输入的能量和第一营养级流向第二营养级的能量,即96+434=530,A为第二营养级流入第三营养级的能量,所以A=530-126-44-282=78。第二营养级到第三营养级的能量传递效率为78÷530×100%=14.7%。
14.因含N、P元素的污染物大量流入,我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复,取得了明显效果。
(1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属于______。
(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鳙______的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量,以t。hm-2表示);为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鳙的天敌。
(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食,由图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量______,引起该变化的原因是_________。
(4)投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预,调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的______,从而达到改善水质的目的。
(5)鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加渔业产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,请提出两条具体措施_________。
【答案】(1)生产者
(2)上一营养级
(3) 下降 鲢鱼、鳙鱼等以浮游动物为食,是银鱼的竞争者,所以导致银鱼种群数量下降
(4)比例
(5)定期适度捕捞鲢、鳙;定期合理投放鲢、鳙;控制性捕杀鲢、鳙的捕食者;控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响
【分析】种群的增长受食物、天敌等的影响;群落是聚集在一定区域中各种生物种群的集合,包括该区域所有的生物;群落中不同种生物可能存在竞争、捕食、寄生或共生关系,要根据题意作出判断;在一个生态系统中,增加某种生物,既要考虑它的被捕食者,又要考虑其天敌,还要考虑环境容纳量。
【详解】(1)藻类能进行光合作用并作为浮游动物的食物,故藻类属于生产者。
(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据本水库食物网中的营养级,要调查投放区鲢鱼和鳙鱼的食物,即上一营养级藻类和浮游动物生物积累量,投放适量的鱼苗;为保证鲢、鳙的成活率,还要防止其天敌的捕食,故应捕杀鲢鱼、鳙鱼的天敌。
(3)据图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量显著下降,引起该变化的原因是鲢鱼、鳙鱼等以浮游动物为食,是银鱼的竞争者,导致浮游动物减少,银鱼的食物来源减少,导致银鱼数量下降。
(4)通过投放鲢、鳙,该生态系统中不同生物的生物积累量发生了改变,故人为调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的比例,从而达到改善水质的目的。
(5)为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加渔业产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,具体措施是定期适度捕捞鲢、鳙;定期合理投放鲢、鳙;控制性捕杀鲢、鳙的捕食者;控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响等。
15.土壤中以微生物残体为主的稳定碳库称为土壤有机碳(SOC),科研人员拟通过优化农业管理方式来促进SOC积累以减缓温室效应。
(1)碳在_____与非生物环境之间主要以CO2的形式进行循环。若SOC在短期内大量被分解产生CO2,则会加剧温室效应。
(2)科研人员欲研究管理农业和传统农业对土壤固碳的影响,测定土壤中的碳含量代表SOC,结果如图所示。
管理农业:以“少扰动、多保留”为原则的可持续农业模式,核心是免耕+秸秆还田
传统农业:以“翻耕+清除残茬”为主的传统耕作模式,强调通过耕作改善土壤结构
①设置增温环境组的目的是_____
②科研人员认为管理农业模式较传统农业更利于SOC积累的依据是_____。
③进一步研究发现,该现象可能与微生物将同化的碳转化为自身生长的碳的效率(CUE)有关,以下关于CUE的叙述正确的是_____(多选)。
A.μ指微生物用于生长的碳量,R指呼吸消耗的碳量,则CUE=μ/(μ+R)
B.CUE越高,形成的微生物残体量越多,CUE与SOC呈正相关
C.土壤温度越高,土壤微生物呼吸相关酶活性越高,CUE越高
D.相较于传统农业,管理农业能够更好地降低微生物CUE
(3)管理农业的免耕模式有利于真菌菌丝的生长,真菌细胞壁富含不易被降解的几丁质,综上所述,选填下列选项,完善管理农业模式缓解温室效应的机制。_____
A.植物地上部分生物量增加 B.吸收更多CO2
C.真菌残体增加土壤SOC D.真菌生长、繁殖
【答案】(1)生物群落
(2) 模拟全球变暖的环境条件,探究增温对不同农业模式下 SOC 积累的影响(或探究温度对土壤固碳的影响) 无论是自然环境还是增温环境,管理农业组的 SOC 含量均显著高于传统农业组 AB
(3)CD
【分析】该研究的自变量为农业管理方式和环境条件,因变量为SOC的大小,据结果可知,管理农业在自然环境和增温环境下,SOC均大于传统农业,SOC越大,土壤中的有机碳越多,大气中的CO2将会减少,进而缓解温室效应。
【详解】(1)生态系统的碳循环是在生物群落和无机环境之间进行,生物群落与无机环境之间的碳循环以CO2的形式进行,生物群落内部则以含碳有机物形式传递。
(2)增温环境是模拟温室效应带来的气温升高,目的是分析该条件下两种农业模式的固碳效果差异,让实验更贴合实际气候变化背景。从图表中能直接看出,管理农业的 SOC 数值远高于传统农业,且两种环境下均呈现该规律,说明管理农业模式较传统农业更利于SOC积累。
A、μ指微生物用于生长的碳量,R指呼吸消耗的碳量,μ+R指微生物同化的碳量,则微生物将同化的碳转化为自身生长的碳的效率(CUE)=μ/(μ+R),A正确;
B、CUE 越高,微生物用于生长的碳越多,残体越多,SOC 积累越多,B正确;
C、土壤温度越高,土壤微生物呼吸相关酶活性越高,则呼吸消耗碳增多,CUE 会降低,另外土壤温度越高,可能土壤微生物呼吸相关酶活性会下降,C错误;
D、管理农业通过秸秆还田等措施有利于微生物生长繁殖,更利于 SOC 积累,说明其 CUE 更高,而非更低,D错误。
故选AB。
(3)管理农业模式有利于真菌菌丝的生长、繁殖,真菌细胞壁富含不易被降解的几丁质,真菌死亡后,残体中几丁质不易降解,增加土壤有机碳(SOC),减少了大气中的CO2,缓解温室效应,故可以通过CD选项对管理农业模式缓解温室效应进行阐述。
故选CD。
一、情境拓展·科技前沿(2024-2025热点聚焦)
1、全球气候变化与碳管理领域,碳汇核算、碳捕集利用与封存(CCUS)、蓝碳生态系统(红树林、盐沼、海草床)成为年度热点。试题常以森林碳汇、湿地固碳、农田土壤固碳为情境,结合光合作用、呼吸作用与生态系统碳循环,考查固碳机制、增汇措施与碳中和路径;部分试题引入无人机遥感、大数据监测等前沿手段,要求分析不同生态系统的固碳差异与治理成效,凸显技术赋能生态监测的时代特征。
2、生物多样性保护与生态修复方面,近三年高度关注生态廊道建设、珍稀物种迁地保护与野化放归、入侵物种绿色防控等实践。以大熊猫国家种群交流、东北虎豹廊道、外来物种(如加拿大一枝黄花、福寿螺)综合治理为典型情境,将种群基因交流、群落演替、种间关系与生态工程原理相结合,考查保护措施的科学性与可行性,体现我国生态文明建设的真实进展。
3、污染治理与资源化利用前沿,人工湿地净化、微生物修复、生物炭改良土壤、水体富营养化生态调控等技术高频出现。命题常围绕农业面源污染、城市黑臭水体治理、矿山生态修复展开,将分解者作用、物质循环再生、协调与平衡原理融入工程案例,强调 “以生态方法治理生态问题”,既减少二次污染,又实现废弃物资源化,契合绿色低碳发展方向。
二、新情境探究、结合教材分析以及长句作答
一、结合教材分析类
1.分析并回答下列问题:
(1)相比于传统粗放式发展,我国推行“碳达峰、碳中和”战略的优势是什么?原因是____________________________________________________________。
答案:优势是保护生态环境、实现经济可持续发展、保障国家生态安全,同时推动产业转型升级;原因是“碳达峰、碳中和”战略以生态学原理为指导,立足生态系统碳循环规律,减少温室气体排放、增加碳汇,可缓解全球变暖等全球性生态问题,避免传统发展中“先污染后治理”的弊端,契合教材中“生态系统的物质循环与能量流动是可持续发展的基础”的核心原理,也符合“绿水青山就是金山银山”的生态发展理念。
(2)生态保护中,为什么要优先采用就地保护而非易地保护?原因是____________________________________________________________________。
答案:原因是就地保护能完整保留生物的自然栖息地和生态系统,维持生物与环境、生物与生物之间的协同关系,更有利于保护生物多样性和生态系统的稳定性;易地保护仅能保护生物个体,无法保护其赖以生存的自然环境,且成本高、效果有限,只能作为就地保护的补充。这与教材中“就地保护是保护生物多样性最有效、最根本的措施”的原理一致,体现了生态系统的整体性原则。
(3)治理水体富营养化过程中,投放微生物制剂的意义是什么?原因是___________________________________________________________________。
答案:意义是高效、环保地降解水体中的氮、磷等营养物质,抑制藻类爆发,改善水体水质,恢复水体生态平衡;原因是微生物可通过代谢作用将水体中过量的氮、磷转化为自身物质或无害的无机物,实现物质循环利用,且微生物制剂无二次污染,契合教材中“微生物在生态系统物质循环中起分解者的作用”的核心要求,同时符合生态治理“绿色环保、因地制宜”的原则。
二、长句作答类
2.某研究团队针对某区域水土流失问题,对比了“退耕还林”和“传统耕作”两种模式的生态效果,检测了该区域的植被覆盖率、土壤含水量和水土流失量,结果如下图所示。回答下列问题:
(1)曲线________表示“退耕还林”模式的水土流失量,判断的依据是__________________________。
答案:乙;退耕还林模式下,植被覆盖率显著提高,植被的根系可固定土壤、减缓地表径流,减少水土流失;相较于传统耕作模式,退耕还林后植被生长茂盛,对土壤的保护作用更强,水土流失量更少、下降速率更快,因此对应水土流失量曲线中数值更低、下降更明显的乙曲线,这也符合教材中“植被能涵养水源、保持水土”的原理。
(2)退耕还林后期(第5~8年),土壤含水量趋于稳定的主要原因是____________________________,判断的依据是__________________________________________。
答案:植被覆盖率达到稳定状态,生态系统形成良性循环;判断的依据是退耕还林后期,植被生长趋于成熟,植被的蒸腾作用和涵养水源能力达到稳定,既能有效截留降水、减少地表径流,又能通过根系将地下水输送至地表,使土壤含水量维持在适宜水平,同时生态系统的自我调节能力发挥作用,土壤含水量不再明显变化,这符合教材中“成熟生态系统具有稳定的物质循环和能量流动,自我调节能力强”的原理。
3.分析并回答下列问题:
(1)外来物种入侵会严重破坏本地生态平衡,其核心原因是_____________________________________。
答案:原因是外来入侵物种在本地生态系统中缺乏天敌制约,且适应本地环境能力强,会大量繁殖,争夺本地物种的食物、空间等资源,导致本地物种数量减少、甚至灭绝,破坏本地生态系统的营养结构和物种多样性,降低生态系统的自我调节能力,最终导致生态平衡失衡。这与教材中“生态系统的自我调节能力取决于营养结构的复杂程度,物种多样性越高,自我调节能力越强”的应用特点一致。
(2)利用生物防治(如引入天敌)治理外来入侵物种时,需严格筛选天敌物种,原因是_____________________________________________________________________。
答案:原因是若盲目引入天敌,可能导致天敌物种在本地生态系统中无制约因素,大量繁殖后不仅无法控制入侵物种,还可能攻击本地原有物种,成为新的外来入侵物种,进一步破坏本地生态平衡;严格筛选天敌物种,需确保其仅以入侵物种为食、且能适应本地环境,同时不会对本地物种和生态系统造成危害,这符合教材中“生态治理需遵循协调与平衡原理,避免人为干预破坏生态系统稳定性”的核心原理。
(3)城市绿化中,选择本地树种而非外来树种,其优势是_____________,原因是____________________________________________________________________。
答案:优势是成活率高、维护成本低,且能更好地适应本地生态环境,保护本地生物多样性;原因是本地树种长期适应本地的气候、土壤等环境条件,抗逆性强、成活率高,无需大量人工养护,可降低维护成本;同时,本地树种能为本地鸟类、昆虫等生物提供食物和栖息环境,促进本地生态系统的稳定,避免外来树种因适应不良死亡或过度繁殖破坏本地生态,这契合教材中“生态系统的协调与平衡原理,生物与环境相适应才能维持生态稳定”的原理。
三、新情境探究
情境素材:下图表示利用“人工湿地”治理生活污水的流程,生活污水经格栅过滤去除大颗粒杂质后,进入人工湿地,湿地中种植芦苇、香蒲等水生植物,底部铺设砂石和微生物载体,污水在湿地中经过物理过滤、植物吸收和微生物降解后,达到排放标准排出。其中,人工湿地的pH需控制在7.0~8.0,适宜温度为15~25℃,以保证水生植物和微生物的正常代谢。回答下列问题:
(1)人工湿地中种植芦苇、香蒲等水生植物,对污水治理的意义是____________________________________________________________________。
答案:意义是吸收污水中的氮、磷等营养物质,减少水体富营养化风险,同时为微生物提供栖息环境,促进污水净化;因为芦苇、香蒲等水生植物可通过根系吸收污水中的氮、磷,转化为自身生长所需的营养物质,降低水体中营养物质含量,抑制藻类生长;同时,植物的茎、叶可遮挡光照,减缓藻类繁殖,其根系还能为微生物提供附着位点,促进微生物对污水中有机物的降解,这符合教材中“植物是生态系统的生产者,可参与物质循环,微生物作为分解者可降解有机物”的核心原理。
(2)人工湿地底部铺设砂石,其作用是______________________________________________。
答案:作用是过滤污水中的悬浮杂质,同时为微生物提供附着载体,促进污水的物理净化和生物净化;因为砂石具有多孔结构,可过滤污水中的大颗粒悬浮杂质,实现物理净化;同时,砂石表面可附着大量微生物,微生物能降解污水中的有机物、转化氮磷等营养物质,增强湿地的净化能力,这体现了教材中“生态系统的物理过程和生物过程协同作用,可实现环境治理”的核心原理。
(3)若人工湿地的pH过高(大于8.0),会影响污水治理效果,其原因是______________________________________________________________。
答案:原因是pH过高会影响水生植物和微生物的正常代谢,降低湿地的净化能力;因为水生植物和微生物的代谢活动依赖酶的催化,而酶的活性受pH影响较大,pH过高会导致酶活性下降,甚至失活,使水生植物吸收氮磷的能力减弱,微生物降解有机物的效率降低,无法有效净化污水,这符合教材中“酶的活性受环境条件影响,适宜的pH是生物正常代谢的前提”的原理,也体现了生态治理中“环境条件调控的重要性”。
1.(2025·山东德州·二模)静水状态是指水体流动极其缓慢或几乎停滞的水文状态。处于静水状态的沼泽湿地因其在碳储存和碳固存方面的巨大潜力而备受关注。下列说法正确的是( )
A.沼泽湿地中的碳循环是指CO2在非生物环境和生物群落之间循环往复
B.静水状态创造的低氧环境增强了土壤微生物的碳分解作用
C.沼泽湿地在碳储存和碳固存方面的作用体现了生物多样性的直接价值
D.在不改变人类生活方式的前提下,提高湿地的固碳能力可降低生态足迹
【答案】D
【分析】生态足迹(Ecological Footprint, EF)是一个用于衡量人类活动对地球生态系统需求的指标,它反映了在现有技术条件下,维持某一人口单位(如个人、城市、国家或全人类)生存所需的、具有生物生产力的土地和水域面积。生态足迹主要用于生产所需资源并吸纳产生的废弃物。
【详解】A、沼泽湿地中的碳循环是指碳元素在非生物环境和生物群落之间循环往复,A错误;
B、静水状态创造的低氧环境会抑制土壤微生物的有氧呼吸,从而减弱土壤微生物的碳分解作用,B错误;
C、沼泽湿地在碳储存和碳固存方面的作用体现了生物多样性的间接价值,因为这是对生态系统的调节功能,而不是直接价值(如食用、药用等),C错误;
D、生态足迹是指能够持续地提供资源或消纳废弃物的、具有生物生产力的地域空间。在不改变人类生活方式的前提下,提高湿地的固碳能力,意味着能更多地消纳二氧化碳等废弃物,可降低生态足迹,D正确。
故选D。
2.(2025·河南·模拟预测)我国在2020年的联合国大会上宣布于2030年前确保“碳达峰”,力争在2060年前实现“碳中和”,彰显了大国担当。“碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的CO2排放总量和通过一定途径吸收的CO2总量相等,实现CO2“零排放”。下列有关叙述错误的是( )
A.碳元素在生物群落内可沿着食物链以有机物的形式转移
B.通过植树造林的方式促进CO2的吸收,不能减少生态足迹
C.全球实现“碳中和”后,生态系统的碳循环会明显减慢
D.在一个森林生态系统内部,往往不能实现碳循环的平衡
【答案】C
【分析】碳在无机环境和生物群落之间是以二氧化碳形式进行循环的。碳在生物群落中,以含碳有机物形式存在。大气中的碳主要通过植物光合作用进入生物群落。生物群落中的碳通过动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧等方式可以回到大气中。
【详解】A、在生态系统中,碳元素在生物群落内主要以含碳有机物的形式沿着食物链进行传递和转移。例如,生产者通过光合作用将二氧化碳固定为含碳有机物,初级消费者通过摄食生产者获取这些含碳有机物,进而在生物群落内进行物质和能量的传递,A正确;
B、植树造林能够增加CO₂的吸收,生态足迹与人们的生活方式有关,植树造林不能减少生态足迹,B正确;
C、“碳中和”不会阻碍生态系统正常进行碳循环,碳循环不会明显减慢,C错误;
D、碳循环具有全球性,森林生态系统是一个开放的系统,往往不能实现碳循环的平衡,D正确。
故选C。
3.(2025·山西晋城·三模)乌梁素海湿地处于严重的富营养化状态,其中湿地进水区和旅游开发区的水质更是达到了极端的污染程度。为了研究水葱、蕹菜(再生能力强)、玉带草(再生能力强)不同种组合的生物浮床对乌梁素海湿地水体中总磷(TP)、总氮(TN)的去除情况,实验设置三种不同的植物组合,分别是水葱+蕹菜、蕹菜+玉带草、水葱+玉带草,各组浮床对乌梁素海湿地水体中TP、TN的去除效果如图1所示。回答下列问题:
(1)乌梁素海湿地水污染的影响因素众多,其中主要的原因有______(答出1点)。
(2)生物浮床中的水葱、蕹菜、玉带草等植物在湿地生态系统中的作用是_______(答出1点)。
(3)对三种组合的浮床数据分析可知,________组合对湿地水体中TP、TN的去除率高于另外两组。蕹菜+玉带草组合对水样TN去除率最低,从种间关系及生态位的角度分析,可能的原因是_______。
(4)实验场地为乌梁素海典型的水域,岸边和湖中芦苇比较密集,生物浮床的整体布置都分布于距离两边芦苇都有一定距离的水域,如图2所示,从水质监测的角度分析,选择该场地的理由是_______。
【答案】(1)周边游客活动;植物自身代谢;工业废水、生活废水的排放;日常生活污染物的排放
(2)为水生生物提供栖息地和食物来源;通过光合作用将无机物转变成有机物,为其他水生生物提供能量来源;通过光合作用释放氧气,改善水域微环境,维持生态平衡
(3) 水葱+蕹菜 两种浮水植物的生长繁殖速度均较快,出现了较强的生态位的竞争,影响其净化效果
(4)微生物对芦苇等水生植物的腐烂分解作用,会影响生物浮床水域的水质监测准确度
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分又包括非生物的物质和能量,生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网;生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。
【详解】(1)由题意“乌梁素海湿地处于严重的富营养化状态,其中湿地进水区和旅游开发区的水质更是达到了极端的污染程度”可知,乌梁素海湿地水污染的主要有周边游客活动;植物自身代谢;工业废水、生活废水的排放;日常生活污染物的排放等;
(2)生物浮床中的水葱、蕹菜、玉带草等植物属于生产者。在湿地生态系统中,它们可以为水生生物提供栖息地和食物来源;通过光合作用将无机物转变成有机物,为其他水生生物提供能量来源;通过光合作用释放氧气,改善水域微环境,维持生态平衡;
(3)从图1 中可以看出,水葱 + 蕹菜组合对湿地水体中 TP、TN 的去除率在多数时间高于另外两组;从种间关系及生态位的角度来看,蕹菜和玉带草再生能力强,它们之间可能存在较强的种间竞争关系。二者在生态位上可能较为重叠,对资源(如水体中的氮等营养物质)的竞争激烈,从而影响其净化效果,所以蕹菜 + 玉带草组合对水样TN去除率最低;
(4)岸边和湖中芦苇比较密集,而生物浮床的整体布置都分布于距离两边芦苇都有一定距离的水域。因为微生物对芦苇等水生植物的腐烂分解作用,会影响生物浮床水域的水质监测准确度。
4.(2025·四川·三模)为了加速恢复矿区生态环境,研究人员选择部分喀斯特适生竹种移植到砂石矿废弃地,进行成活率、出笋量和生长高度对比试验(如表所示),旨在筛选矿区废弃地植被恢复的适生竹种,为矿区废弃地绿化和竹产业发展提供参考。请回答下列问题:
竹种
竹种成活率
出笋量/(个/丛)
高度/m
均值
最小值
最大值
均值
最小值
最大值
箬叶竹
100%
5.33
5
6
0.43
0.36
0.49
金竹
93%
3.00
2
4
0.57
0.54
0.6
金佛山方竹
87%
4.67
4
5
0.38
0.36
0.39
刚竹
93%
1.67
1
2
0.80
0.73
0.92
狭叶方竹
100%
4.67
4
6
0.38
0.33
0.42
(1)调查出笋量应该选择_________法,原因是_________。
(2)恢复矿区生态环境,首先要_________,再人工制造表土后植树种草。据表分析,_________适合作为生态修复的首选竹种。在选种过程中,还需要有效选择生物组分并合理布局,遵循_________生态学的基本原理。
(3)结合表格数据及生态适应性知识,分析在矿区废弃地选择多种竹种而非单一竹种进行种植的生态学意义是_________。若要进一步研究竹种对矿区废弃地土壤改良的作用,可从哪些方面设计实验?_________。
【答案】(1) 逐个计数 种群数量少,分布范围小且易于辨认
(2) 通过机械方法平整压实土地 箬叶竹、狭叶方竹 自生
(3) 可增加物种多样性,使生态系统营养结构更复杂,提高生态系统的抵抗力稳定性,增强其自我调节能力 可测定种植竹种前后土壤的理化性质,如土壤酸碱度、有机质含量、氮磷钾等养分含量(检测土壤微生物群落结构和数量变化,例如通过平板培养法统计细菌、真菌数量,用分子生物学技术分析微生物种类)
【分析】生态工程依据的生态学原理:
(1)自生:由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。要求: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;
(2)循环:指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。即保证物质循环再生;
(3)协调:即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求:处理好协调问题,需要考虑环境容纳量;
(4)整体:树立整体观,遵循整体原理。
【详解】(1)调查出笋量采用逐个计数法,是因为从表格数据看,各种竹种出笋量相对较少,分布范围小且出笋易于辨认,逐个计数能准确统计出笋量。
(2)恢复矿区生态环境时,矿区土地因开采等往往结构被破坏,首先要通过机械方法平整压实土地,之后人工制造表土再植树种草。从表格数据看,箬叶竹和狭叶方竹竹种成活率均为100%,出笋量均值也相对较高,综合考虑更适合作为生态修复的首选竹种。在选种过程中,有效选择生物组分并合理布局,是为了让生物之间更好地相互作用、相互依存,遵循了自生生态学原理,即通过生物组分的合理搭配,使其具备自我组织、自我调节能力,维持生态系统稳定。
(3)结合表格数据及生态适应性知识,在矿区废弃地选择多种竹种而非单一竹种进行种植的生态学意义是可增加物种多样性,使生态系统营养结构更复杂,提高生态系统的抵抗力稳定性,增强其自我调节能力,为不同生物提供多样栖息环境和食物资源,有利于构建更稳定的生物群落。若要进一步研究竹种对矿区废弃地土壤改良的作用,可测定种植竹种前后土壤的理化性质,如土壤酸碱度、有机质含量、氮磷钾等养分含量;检测土壤微生物群落结构和数量变化,例如通过平板培养法统计细菌、真菌数量,用分子生物学技术分析微生物种类等。
5.(2025·河北保定·二模)填埋是我国城市生活垃圾的主要处理方式,然而在垃圾填埋场运营过程中常出现垃圾渗滤液污染周边土壤的情况,造成土壤有机污染物增多、重金属(如镉、铅等)积累,从而影响土壤微生物活动和植物生长。为探究修复垃圾渗滤液污染土壤的方法,我国科研人员探究了广东万年青(AM)、白掌(SK)和孔雀竹芋(CM)对不同土壤污染物的去除效果,结果如表所示。回答下列问题:
植物类型
生物量/(g·盆-1)
镉去除量/(μg⋅盆-1)
铅去除量/(μg⋅盆-1)
生长情况
AM
6.62
35
520
长势良好
SK
4.63
21
300
叶片发黄,花期延迟
CM
8.36
25
520
叶片发黄,部分倒伏
注:所有植物均种植在垃圾渗滤液污染土壤中。
(1)植物可通过根分泌物为某种土壤微生物提供营养,促进该种微生物繁殖,而该种微生物可以改善土壤结构,促进植物生长。两者分开时也能独立生存,据此推测土壤微生物与植物之间的种间关系为________。
(2)由表可知,三种植物中,________适合用于修复被垃圾渗滤液污染的土壤,依据是________。
(3)活性污泥中含有多种高效降解有机污染物的微生物。向适量的垃圾渗滤液污染土壤中加入不同量的活性污泥,对其进行修复,混合均匀后置于恒温培养箱中保温一段时间,检测土壤中有机污染物的降解率,结果如图所示。由图可知,修复时间为5~10d时,与空白对照组相比,活性污泥组的有机污染物降解率增加不明显,结合生态工程的协调原理分析,原因可能是________。修复时间为10~30d时,活性污泥组的有机污染物降解率快速增加,由图可知,有机污染物降解率与________有关。
(4)目前土壤污染物修复方法多以植物或微生物单一作用为主,但这些方法对重金属和有机污染物积累的土壤的修复效果不理想。若要提高被垃圾渗滤液污染的土壤的修复效果,基于上述研究结果,请提出一个可进一步探究的课题:________。
【答案】(1)原始合作
(2) AM AM长势良好,生物量较多,且镉去除量和铅去除量均最高
(3) 活性污泥中的微生物对土壤中的污染物需要一段适应期(或活性污泥中的微生物与土壤微生物的协调需要时间) 修复时间、活性污泥的量
(4)探究AM和活性污泥对被垃圾渗滤液污染的土壤的联合修复效果
【分析】一个群落中的物种不论多少,都不是随机的简单集合, 而是通过复杂的种间关系,形成一个有机的整体,种间关系主要有原始合作(互惠)、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。
【详解】(1)根据题中信息可知,土壤微生物与植物生活在一起,双方都受益,但分开后也能独立生活,因此土壤微生物与植物之间的种间关系为原始合作。
(2)由表可知,广东万年青(AM)的长势良好,生物量较多,且重金属镉、铅的去除量均最高,因此AM适合用于修复被垃圾渗滤液污染的土壤。
(3)依据生态工程的协调原理,需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应问题,由图可知,修复时间为5~10d时,活性污泥对有机污染物的降解效果较差,因为活性污泥中的微生物需要时间适应污染土壤中的污染物和土壤微生物,修复时间为10~30d时,活性污泥组的有机污染物降解率快速增加,均高于对照组,且在实验范围内,有机污染物降解率随活性污泥量的增加而提高,即有机污染物降解率与修复时间、活性污泥的量有关。
(4)植物或微生物单一作用对重金属和有机污染物积累的土壤修复效果不理想,可以考虑用植物和微生物共同修复重金属和有机污染物积累的土壤。结合本实验研究结果,接下来可研究AM和活性污泥对垃圾渗滤液污染土壤的联合修复效果。
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