内容正文:
专题13 生态系统及人与环境
4大高频考点概览
考点01 生态系统的结构
考点02 生态系统的功能
考点03 生态系统的稳定性
考点04 人与环境
地 城
考点01
生态系统的结构
一、单选题
1.(24-25高二下·广东湛江·期末)下图1为某生态系统中食物链所反映出的能量流动情况, 图中的箭头符号为能量的流动方向, 单位为kcal/(m²·年); 图2为某一生态系统的能量金字塔, 其中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级, E1、E2代表能量的形式。以下分析正确的是( )
A.图1中次级消费者的粪便量属于该营养级同化量的一部分
B.据图2可知Ⅳ为分解者, 能够利用各营养级转移来的能量
C.图1中第一营养级到第二营养级的能量传递效率是11.25%
D.图2中E1=储存在各营养级中的总能量+E2
2.(24-25高二下·广东茂名·期末)某环保小组对某库区水域的生物体开展重金属污染调查,部分生物体内镉(Cd)浓度如下表所示(单位:ppm)。下列叙述正确的是( )
生物类别
藻类
鱼类甲
鱼类乙
鱼类丙
Cd浓度
0.01
0.92
8.8
21.9
A.鱼类丙的食物可以是鱼类甲或鱼类乙,不可能是藻类
B.该水域中的一条食物链为:藻类→鱼类甲→鱼类乙→鱼类丙
C.肉食性鱼乙体内Cd浓度高于植食性鱼甲,说明其同化量更多
D.藻类作为生产者其体内Cd浓度最低,说明分解者未参与富集
3.(24-25高二下·广东湛江·期末)旱獭俗称土拨鼠,是一种啃食植物的穴居动物,在觅食或掘洞刨土过程中能混合粪尿和生物碎屑,增加土壤有机质。下列分析错误的是( )
A.在生态系统的组成成分中,土拨鼠属于消费者
B.种群密度是土拨鼠种群最基本的数量特征
C.土拨鼠促进了物质和能量在生物群落与无机环境之间的循环
D.为避免土拨鼠啃食植物而引起草原退化,可适当引进其天敌
4.(24-25高二下·广东潮州·期末)植物凋落物中的碳氮比可以影响某分解者的生命活动。当植物凋落物中的碳/氮小于30/1时,该分解者会加强对有机氮的分解,从而促进植物对氮元素的吸收。下列说法错误的是( )
A.分解者在食物网中属于最高营养级
B.分解者对凋落物的分解加快了生态系统的物质循环
C.分解者通过分解作用释放的能量不能重新进入生物群落
D.当碳/氮小于30/1时,该分解者会加强对大气中O₂的吸收
5.(24-25高二下·广东梅州·期末)科研人员在野外调查时绘制了某草原生态系统的食物网,部分结构如图所示。下列相关分析正确的是( )
A.该食物网共有6条食物链,其中的老鹰占有3个不同的营养级
B.土壤中的铅、汞等重金属经生物富集作用在老鹰体内含量最高
C.如果蛇的数量突然减少,老鹰因食物减少其数量也减少
D.狐狸增重3kg,若来源于兔子和田鼠的食物比例为2∶1,则最多需要消耗草75kg
6.(24-25高二下·广东梅州·期末)2025年4月24日17时17分,神舟二十号载人飞船顺利升空。神舟二十号乘组在轨期间,将以斑马鱼为材料研究微重力对高等脊椎动物蛋白稳态的影响,以涡虫为材料研究空间再生实验和以链霉菌为材料研究微生物活性物质和酶在空间环境下的表达规律等生命科学实验。以下有关说法错误的是( )
A.斑马鱼、涡虫和链霉菌与载人飞船不能构成一个生态系统
B.在太空中失重状态下斑马鱼之间无法进行信息传递
C.涡虫空间再生实验研究结果能为解决人类空间损伤等健康问题提供重要参考
D.链霉菌实验研究结果能为空间环境开发微生物应用技术和产品奠定基础
7.(24-25高二下·广东揭阳·期末)微生物广泛存在于生物界中。下列关于土壤微生物的叙述,正确的是( )
A.土壤微生物只通过微生物的分解作用参与生态系统的物质循环
B.土壤中的某些原生动物会捕食细菌,在食物链中属于消费者
C.秸秆中的化学能经土壤微生物作用后能被农作物吸收利用
D.与豆科植物共生的根瘤菌能进行固氮作用,属于自养生物
二、解答题
8.(24-25高二下·广东梅州·期末)稻花香里说丰年,听取“鸭”声一片。广东阳西县打造的“稻鸭共生”示范田,以田养鸭,以鸭促田,实现了经济效益和生态效益双丰收。
(1)“稻鸭共生”生态系统的结构由______和______组成,其中分解者的作用是______。
(2)下图是能量流经该稻田第二营养级的示意图,图中的数值表示能量(单位:10kJ/m2·a)。图中的A代表______;第二营养级到第三营养级的能量传递效率是______%(保留1位小数)。
(3)研究发现,“稻鸭共生”生态系统的水稻产量比水稻单种系统的高,从物质循环的角度分析原因:______。(答出2点即可)
(4)科研人员对稻鸭共生、水稻单种两种生态系统进行了调查,结果如下表。
处理
调查农户(户)
农药投入(kg⋅hm-2)
农药使用次数(次)
水稻产量(kg⋅hm-2)
鸭产量(kg⋅hm-2)
稻鸭共生
121
8.31
4.2
6723.21
500.23
水稻单种
101
11.01
6.7
6489.23
—
分析表格数据,可得出的结论是______。
9.(24-25高二下·广东深圳龙华区·期末)Ecopath模型定义的生态系统是由多个相互关联的功能组(指在生态学或分类地位上相似的物种集合)组成,包括碎屑、浮游生物、底栖动物及一组具有相似生态特征的鱼类等。研究者将长江石首段生态系统划分为13个功能组,根据各功能组的有效营养级及与食物营养联系,构建了如下的长江石首段生态系统食物网结构图。请回答下列问题:
(1)浮游食性小鱼和底栖食性小鱼属于不同的功能组,它们的生态位不同,主要是因为他们在长江生活所处的空间位置不同,还有__________不同(答出一条即可)。长江江豚是该生态系统的最高营养级,请写出一条包含长江江豚共3个营养级的“牧食食物链”:__________。
(2)下表是该生态系统的能量流的分布,据表分析第I营养级的总流量是指浮游植物、水生植物等生产者的__________(填“总光合作用量”或“净光合作用量”),II与III营养级之间的能量传递效率是__________。从各营养级的总流量来分析,说明长江石首段各营养级能量流动特点是__________。
营养级
被摄食量
流向碎屑量
呼吸量
总流量
III
0.449
16.970
27.820
45.240
II
45.240
118.000
342.4
505.700
I
505.700
4188.000
0.000
4694.000
(3)长江石首段长江江豚最适发展种群数量为75-86头,目前,长江石首段长江江豚种群数量仅为20—30头。请从环境容纳量的角度,提出1条增加长江江豚种群数量的建议:__________。
10.(24-25高二下·广东揭阳·期末)“稻萍鱼螺”生态农业是一种生态友好型的农业模式,该模式中水稻作为挺水植物扎根土壤,红萍(水生蕨类)与固氮蓝细菌共生能固定空气中的氮气,鱼以红萍、浮游生物为食,田螺以水体中的浮游生物和有机碎屑为食,鱼和田螺的粪便经微生物分解后可作为水稻的天然肥料。请回答下列问题:
(1)田螺在生态系统的组成成分中属于______,其代谢活动对生态系统的_______(填功能)具有促进作用。
(2)与传统稻田相比,“稻萍鱼螺”模式中水稻的虫害发生率显著降低。从生态系统的角度分析,主要原因是引入鱼和螺后,增加了物种数量,使______更加复杂,生态系统的________能力增强,能更好地抵抗害虫侵害。
(3)该模式下的土壤氮元素含量明显高于传统稻田,主要原因是_________(答两点)。
(4)若因市场需求增加田螺养殖密度,导致水体中N、P等营养元素浓度过高引发藻类爆发,请从生态工程原理和生态系统功能角度,提出两条针对性调控措施:_________。
11.(24-25高二下·广东云浮·期末)大量生活污水排入湖泊会引起水体富营养化,甚至出现水华。研究人员采取种植挺水植物和浮床植物,以及投放滤食性鱼类和底栖动物的方法,对某富营养化的湖泊进行生态修复,该湖泊的部分生物组成如图所示。回答下列问题:
(1)出现水华时,藻类会遮蔽阳光,部分水华藻类会释放毒素,使物种减少,进而破坏生态系统原有的________结构,导致生态系统的________下降。
(2)该修复方案能控制水华藻类的过度繁殖,主要利用了生物之间的_________关系,水生植物抑制水华藻类生长的机理是________。在湖泊中种植挺水和浮床植物以及投放滤食性鱼类和底栖动物以改善水体富营养化,主要体现了生态工程的________原理。
(3)为优化浮床植物和挺水植物的种植方案,研究人员检测了美人蕉、芦苇、香蒲和菖蒲四种植物不同部位对水体总氮和总磷的吸收量,结果如表所示。结合实验结果分析,采用浮床植物和挺水植物修复水体富营养化时,宜选择________,理由是________。
植物种类
实验前后的增量/mg
总氮
总磷
地下部分
地上部分
地下部分
地上部分
美人蕉
31.61
1433.07
6.02
42.70
芦苇
13.70
976.74
1.96
38.02
香蒲
14.92
117.80
1.61
7.63
菖蒲
34.02
100.20
7.92
96.32
12.(24-25高二下·广东湛江·期末)研究发现,在某地人工桉树林中,乔木层桉树占绝对优势;灌木层、草本层的物种丰富度则与桉树密度有关:桉树密度为750株/hm2时,灌木层有17个物种,草本层物种也较丰富;桉树密度高达1000株/hm2时,灌木层和草本层物种均减少。我国南方某地区大面积种植桉树作为经济林,长期单一栽培导致该生态系统动植物种类稀少,病虫害频发,生态稳定性较差。科研人员开展生态修复实验,相关措施及数据如下:
措施1:定期清理枯落物,减少病虫害滋生,同时保留部分枯木作为栖息场所。
措施2:在桉树林中套种本地固氮植物(如灌木紫穗槐),其根系根瘤菌可固定大气中的氮气。
措施3:引入本地食虫鸟类,建立“害虫—鸟类”食物链。
监测结果:修复3年后,该生态系统物种丰富度指数从1.2升至2.8,害虫发生率下降60%,土壤有机质含量增加45%。根据以上材料回答下列问题:
(1)措施1中的枯木和枯落物属于____________________(生态系统中的成分)。
(2)措施2中套种固氮植物,固氮植物和根瘤菌的种间关系是____________,从物质循环角度分析,该措施能提高生态系统稳定性的原理是________________。
(3)措施3中引入食虫鸟类属于______防治,该防治方法的优势是___________________(答出两点)。
(4)单一桉树林生态系统稳定性低的主要原因是____________。
13.(24-25高二下·广东汕尾·期末)农田生态系统在全球碳循环中具有突出地位。研究人员对某县农田生态系统的碳循环进行研究,构建如下图所示农田生态系统碳循环模式图。回答下列问题:
(1)农田生态系统中生产者的主体是_________,主要通过光合作用进行固碳,并通过______方式最终将碳输入大气碳库。
(2)植被固定的能量,一部分用于呼吸消耗,还有一部分用于_________。植被有机物中的能量通过__________途径输向土壤碳库,土壤碳库中的有机碳输出的主要方式是________。
(3)分析图中碳流动方向,能够实现能量多级利用的流动方向是_______。
(4)农田生态系统碳循环过程复杂,影响因素众多,共同决定着农田生态系统最终是“碳源”还是“碳汇”(“碳源”是指碳的来源,碳汇只指碳的储存)。试分析农田松土给农作物的生长及全球气候变暖等方面可能带来的影响是______。
地 城
考点02
生态系统的功能
一、单选题
1.(24-25高二下·广东梅州·期末)2025年4月24日17时17分,神舟二十号载人飞船顺利升空。神舟二十号乘组在轨期间,将以斑马鱼为材料研究微重力对高等脊椎动物蛋白稳态的影响,以涡虫为材料研究空间再生实验和以链霉菌为材料研究微生物活性物质和酶在空间环境下的表达规律等生命科学实验。以下有关说法错误的是( )
A.斑马鱼、涡虫和链霉菌与载人飞船不能构成一个生态系统
B.在太空中失重状态下斑马鱼之间无法进行信息传递
C.涡虫空间再生实验研究结果能为解决人类空间损伤等健康问题提供重要参考
D.链霉菌实验研究结果能为空间环境开发微生物应用技术和产品奠定基础
2.(24-25高二下·广东揭阳·期末)微生物广泛存在于生物界中。下列关于土壤微生物的叙述,正确的是( )
A.土壤微生物只通过微生物的分解作用参与生态系统的物质循环
B.土壤中的某些原生动物会捕食细菌,在食物链中属于消费者
C.秸秆中的化学能经土壤微生物作用后能被农作物吸收利用
D.与豆科植物共生的根瘤菌能进行固氮作用,属于自养生物
3.(24-25高二下·广东云浮·期末)新质生产力本身就是绿色生产力。新质生产力不仅与经济效率提升、生产关系革新有关,还涉及绿色发展和生态文明建设。下列以新质生产力赋能绿色发展的叙述,错误的是( )
A.转基因技术可用于培育抗虫、抗病毒作物
B.沼气发酵工程实现了资源和能量的循环利用
C.秸秆还田、轮耕轮休有利于提高土壤肥力
D.利用CO2人工合成淀粉可减小生态足迹
4.(24-25高二下·广东江门·期末)镉(Cd)是我国水体主要重金属污染物之一。某品种观赏荷花在镉污染环境中接种植物促生菌(PGPB)后对镉耐受性增强,荷花相应器官和全株中的镉含量(单位为微克/公斤,在正常情况下种植荷花体内不含镉)如表所示。下列叙述正确的是( )
处理
根系
根状茎
叶
全株
Cd
4.13
0.18
0.33
4.63
PGPB+Cd
4.64
0.76
0.62
6.02
A.生态系统中镉元素和碳元素的循环过程相同
B.PGPB对荷花根系吸收镉元素具有调控作用
C.PGPB能促进荷花根状茎向叶片转移运输镉
D.植物接种PGPB不利于修复重金属污染环境
5.(24-25高二下·广东江门·期末)GP/R(GP、R分别表示输入生态系统的总能量、呼吸作用散失的总能量)可以用于生态系统能量流动分析。科研人员研究甲、乙两个海湾时发现,甲海湾GP/R=3.16,乙海湾GP/R=1.21。据此推测合理的是( )
A.甲海湾生产者固定的太阳能总量高于乙海湾
B.甲海湾相邻营养级间的能量传递效率高于乙海湾
C.降低鱼类捕捞强度有利于促进甲海湾GP/R值下降
D.乙海湾被大量有毒物质污染将导致GP/R值快速升高
6.(24-25高二下·广东清远·期末)同化效率指植物吸收的光能中被光合作用所固定能量的比例。消费效率是指n+1营养级消费者摄食的能量占n营养级净生产能量(同化能量与呼吸消耗能量的差值)的比例。下表是两个生态系统同化效率和消费效率的情况。下列叙述错误的是( )
太阳辐射量
同化效率
(%)
初级消费者的
消费效率(%)
次级消费者的
消费效率(%)
草原生态系统
12.5
4.8
3.1
湖泊生态系统
1.43
5.3
4.3
注:两种生态系统调查的单位面积相同。
A.草原生态系统的同化效率较高,单位面积生产者合成的有机物更多
B.湖泊生态系统的同化效率较低与阳光穿过水层发生损耗密切相关
C.初级消费者的消费效率越低,单位面积生产者未被利用的能量越多
D.湖泊生态系统第二、三营养级的能量传递效率比草原生态系统的高
7.(24-25高二下·广东汕尾·期末)在草原上,当草原返青时,“绿色”为草原动物提供了可以开始采食的信息。该现象主要体现了信息传递在生态系统中的作用是( )
A.利用化学信息调节生物的种间关系
B.利用物理信息调节生物的种间关系
C.利用化学信息调节生物种群的繁衍
D.利用物理信息调节生物种群的繁衍
8.(23-24高二下·广东湛江·期末)某水库生活着几种鱼,经测量发现这些鱼体内含有一些重金属,含量如下表所示。下列有关叙述错误的是( )
鱼的种类
A
B
C
D
E
Hg
17.8
61.9
70.4
117.0
112.0
Pb
27.3
34.9
52.5
84.3
75.8
A.重金属沿着食物链逐渐在鱼体内聚集,最终积累在食物链的顶端
B.据表推测,D、E可能是肉食性鱼类
C.重金属的生物富集现象具有全球性特点
D.重金属通过物质循环回归到无机环境中不会对生物体造成损坏
9.(24-25高二下·广东梅州·期末)图1表示某生态系统中能量流动简图,A、B、C、D表示生态系统的组成成分。图2代表其中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系,图2中“→”表示种群之间数量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。以下说法正确的是( )
A.图1若给D喂养饲料,可提高D、C间的能量传递效率,使C获得更多能量
B.图1的C中2.7×105J/(m2·a)是指用于自身生长、发育和繁殖的能量
C.图2能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是丙→乙→甲
D.图2中甲呼吸作用消耗的能量大于流向乙和丙的总和
10.(24-25高二下·广东湛江·期末)下列诗句中的自然现象,分别体现了生态系统的不同信息传递类型。以下叙述错误的是( )
A.“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”, 说明生物会根据环境中的物理信息来调整自身的生命活动。
B.“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”, 人们可借蛙声的行为信息判断害虫的数量,预测粮食收成。
C.“穿花蛱蝶深深见,点水蜻蜓款款飞”体现了动物通过行为信息向同类或其他生物传递繁殖信息。
D.“红尘雾里醉梳妆,巧戏鲜花品蜜香”,蜜蜂通过感知“蜜香”这类化学信号寻找花朵采蜜。
11.(23-24高二下·广东佛山·期末)沼气工程以牲畜的粪便等为发酵原料生产沼气,不仅可以有效解决燃料不足问题,还为饲料、肥料开辟了新的来源,对节省林木和保护林草植被也具有重要意义。下列叙述正确的是( )
A.发酵池中的硝化细菌可将粪便中的氨转化为硝酸盐供植物利用
B.沼气工程的实施能够增大生态足迹,有利于人类可持续发展
C.沼气工程实现了能量的循环利用,大大提高了能量的利用率
D.沼气工程在一定程度减轻了环境污染,主要遵循了协调原理
二、解答题
12.(24-25高二下·广东汕尾·期末)农田生态系统在全球碳循环中具有突出地位。研究人员对某县农田生态系统的碳循环进行研究,构建如下图所示农田生态系统碳循环模式图。回答下列问题:
(1)农田生态系统中生产者的主体是_________,主要通过光合作用进行固碳,并通过______方式最终将碳输入大气碳库。
(2)植被固定的能量,一部分用于呼吸消耗,还有一部分用于_________。植被有机物中的能量通过__________途径输向土壤碳库,土壤碳库中的有机碳输出的主要方式是________。
(3)分析图中碳流动方向,能够实现能量多级利用的流动方向是_______。
(4)农田生态系统碳循环过程复杂,影响因素众多,共同决定着农田生态系统最终是“碳源”还是“碳汇”(“碳源”是指碳的来源,碳汇只指碳的储存)。试分析农田松土给农作物的生长及全球气候变暖等方面可能带来的影响是______。
地 城
考点03
生态系统的稳定性
一、单选题
1.(24-25高二下·广东江门·期末)表为某省四个海洋牧场的调查结果,生态系统稳定性最高的是( )
群落结构指标
海洋牧场
营养级长度
摄食来源多样性
营养级复杂度
Ⅰ
4.91
3.49
1.20
Ⅱ
7.60
6.36
1.92
Ⅲ
4.66
4.45
1.49
Ⅳ
4.30
3.40
1.00
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
2.(23-24高二下·广东湛江·期末)我们设计制作生态缸的原理是,在有限的空间内,依据生态系统原理,可以构建一个人工微生态系统。下列有关叙述正确的是( )
A.生态缸内只需水分、土壤、植物、动物等组成成分
B.生态缸封盖后要置于窗台有阳光直射的地方
C.只要设计合理,生态缸的稳定性可以长期保持
D.要定期观察生态缸内生物、无机环境的变化,并记录
3.(24-25高二下·广东梅州·期末)某生物兴趣小组用苔藓、金鱼藻、铁线蕨、蚯蚓、鼠妇、蜗牛等生物和一些石块、沙设计制作了一个生态缸。为了使它能维持较长时间的稳定,以下叙述正确的是( )
A.生态缸中生物数量越少,达到稳定状态所需的时间越短
B.制作生态缸时可以直接采用城市自来水作为水源,并且要装满
C.生态缸密封后要放置在强光直射的地方以获得足够的能量
D.生态缸达到稳定状态后各生物种群数量不一定都达到K值
4.(23-24高二下·广东中山·期末)下列关于生物多样性的叙述,错误的是( )
A.农业和林业品种的单一化会导致遗传多样性和物种多样性的丧失
B.生物多样性在促进生态系统中基因流动和协同进化等方面有重要价值
C.建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等是对生物多样性最有效的保护
D.有些威胁生物多样性的生产建设活动,不一定都是人类主观上对野生物种赶尽杀绝
5.(23-24高二下·广东中山·期末)某地规划了农村综合发展型生态工程,种植业收获的农作物经加工供应给养殖业和人,此过程产生的废弃物和作物秸秆可生产加工为饲料、肥料及其他再生产品。养殖业产生的粪便经沼气池发酵产生能源,沼液和沼渣用于肥田。下列叙述正确的是( )
A.该生态系统的结构由生产者、消费者、分解者以及非生物物质和能量组成
B.由于养殖业产生的粪便中含有的能量多于沼渣,所以粪便肥田的效果更好
C.该工程必须不断得到系统外的物质和能量补充,以便维持系统的正常功能
D.废弃物的再加工主要是运用了生态工程的自生原理,提高了该系统的生产力
6.(23-24高二下·广东中山·期末)多年前,某林场为增加短期经济效益,搞“砍树经济”,造成林木大面积退化。为恢复林场的生态环境,当地政府实施了“禁伐令”,同时引导农户种植花卉苗圃、中药材等,该措施既给林场带来生态效益,又给当地农民带来经济效益。下列说法错误的是( )
A.“砍树经济”导致该生态系统的营养结构变简单,自我调节能力和抵抗力稳定性降低
B.“禁伐令”实施后,生态环境逐步恢复,此过程中群落演替的类型是次生演替
C.带来生态效益的同时,又给当地农民带来经济效益,体现了生物多样性的间接和直接价值
D.生态恢复的过程中,提高经济效益的同时兼顾了社会、自然发展,主要体现了生态工程建设的协调原理
7.(23-24高二下·广东湛江·期末)巴西龟因具有艳丽的外表和超强的适应能力成为了最常见的宠物龟,但同时也因其强大的抢食能力和繁殖能力而成为了“世界百大入侵物种”之一,其使本地种的可利用资源减少,导致本地种的种群增长率大大降低从而将地本地种排斥出去。下列有关叙述错误的是( )
A.外来物种会破坏生态系统,应该全面禁止引入外来物种
B.人工生态系统比自然生态系统更容易遭受外来物种的入侵
C.巴西龟用于人类观赏是体现了生物多样性的直接价值
D.入侵物种会占领本地物种的生态位,最终可能发展成为优势种
二、解答题
8.(24-25高二下·广东梅州·期末)河口湿地是生物多样性最丰富、生产力最高、最具生态服务价值的生态系统之一。围填海工程导致河口地区生态结构破坏、水质污染严重、生物多样性下降等,对生态安全造成严重威胁。针对这些问题,21世纪以来中国在河口地区开展了大量生态恢复工程,包括退耕还湿还滩、互花米草治理、滨海防护林(红树林)建设等。
(1)河口湿地具有自我调节能力的基础是______。在治理被污染的湿地水域时,需选择当地物种,且通常选择净化能力强的多种水生植物,使这些物种形成互利共存的关系,这体现了生态工程的______原理。
(2)互花米草能够防风固沙、阻挡潮流,最初被引进用于生态修复,但由于其极强的适应性和繁殖能力,迅速扩散成为我国沿海地区的主要外来入侵物种之一。为治理互花米草入侵,有人提议可种植本地无瓣海桑形成较大的郁闭度,使互花米草数量减少,依据是______。该治理方式属于______防治。
(3)治理后的河口湿地生态系统达到了生态平衡,此时该生态系统具有的特征是______。
(4)从互花米草的引入,我们可以得到哪些启示?______。
9.(24-25高二下·广东揭阳·期末)“稻萍鱼螺”生态农业是一种生态友好型的农业模式,该模式中水稻作为挺水植物扎根土壤,红萍(水生蕨类)与固氮蓝细菌共生能固定空气中的氮气,鱼以红萍、浮游生物为食,田螺以水体中的浮游生物和有机碎屑为食,鱼和田螺的粪便经微生物分解后可作为水稻的天然肥料。请回答下列问题:
(1)田螺在生态系统的组成成分中属于______,其代谢活动对生态系统的_______(填功能)具有促进作用。
(2)与传统稻田相比,“稻萍鱼螺”模式中水稻的虫害发生率显著降低。从生态系统的角度分析,主要原因是引入鱼和螺后,增加了物种数量,使______更加复杂,生态系统的________能力增强,能更好地抵抗害虫侵害。
(3)该模式下的土壤氮元素含量明显高于传统稻田,主要原因是_________(答两点)。
(4)若因市场需求增加田螺养殖密度,导致水体中N、P等营养元素浓度过高引发藻类爆发,请从生态工程原理和生态系统功能角度,提出两条针对性调控措施:_________。
10.(23-24高二下·广东佛山·期末)现代城市规划设计中有不少水最设计,但因其水体流动性差,一旦受到污染很难自行修复,易造成水质恶化。研究者以佛山祖庙内的锦香池景观水体养护工程为例开展了为期3年的水质调查,部分调查结果如图所示。
(1)锦香池作为祖庙中一处观赏性极强的园林景观,成为人们了解和研究岭南园林艺术的重要实物材料,这体现了生物多样性的______价值。
(2)大多数人造景观水体都是半封闭或基本封闭的系统,且因其______,生态系统的稳定性较差。3年的调查中,锦香池水体共出现3次水质恶化,从干扰因素对水质影响的角度分析,得出的结论是______。放生泥鳅、鱼、乌龟等并投放大量的饲料可能引起水体发黑发臭,试分析其中的原因______。
(3)在实施水体养护工程时需要兼顾技术可行、经济有效,且合乎城市生态要求,这主要体现了生态工程建设的______原理。
(4)结合锦香池景观水体的特点及调查结果,为同类景观水体的维护治理提出建议______(答两点即可)。
11.(23-24高二下·广东江门·期末)喜旱莲子草是一种原产于南美的多年生杂草,上世纪曾作为家畜饲料引种,后来在某些地区泛滥成灾,严重威胁了当地的生态安全和农业安全,造成巨大经济损失。科研人员想通过引进喜旱莲子草的原产地专一性天敌——莲草直胸跳甲(以下简称跳甲)对其进行防治。研究结果发现,跳甲不仅对当地喜旱莲子草的入侵基本没有控制作用,反而抑制了本土莲子草的生长。回答下列问题:
(1)喜旱莲子草会在某些地区泛滥成灾的原因___________(写2点),喜旱莲子草的入侵导致当地的生物多样性___________,生态系统的___________降低。
(2)研究人员提出跳甲对喜早莲子草的入侵控制效果不佳、反而抑制本土莲子草的原因可能是:喜旱莲子草被跳甲成虫取食后,其根际微生物对两种莲子草的影响不同。为了验证上述推测,科研人员开展了相关研究,请将下列研究过程的字母进行排序________。所得研究结果如图1所示。
A.从不存在这两种莲子草的废弃农田中采集土壤
B.将植物培养至大约50%的叶面积被取食,移走跳甲和笼子,取出土壤
C.将土壤分为四组,两组进行灭菌处理,另外两组不进行灭菌处理
D.在土壤中种植喜旱莲子草,放入带有跳甲成虫的笼子里
E.在土壤中种植本土莲子草或喜旱莲子草,在没有跳甲的环境中培养
F.剪取植物的芽,干燥、称重
(3)图1的结果证实了被跳甲成虫取食的喜旱莲子草根际微生物对本土莲子草具有抑制作用,而对喜旱莲子草没有抑制作用,作出该判断的依据是_________。
(4)研究发现,跳甲在化蛹阶段最为脆弱,跳甲幼虫的存活情况直接影响其对两种莲子草的防治效果。为了进一步探明被跳甲取食的喜旱莲子草根际微生物对跳甲幼虫的影响,研究人员继续用图1中各组的莲子草叶片分别置于培养皿中,将若干新孵化的跳甲幼虫接种到叶片上,培养一段时间后检测这些植物上的跳甲幼虫的生物量,结果如图2所示。据结果分析,被跳甲取食的喜旱莲子草根际微生物__________喜旱莲子草的抗虫水平,____________本土莲子草的抗虫水平(本小题2空均选填“提高”或“降低”或“基本不影响”)。
(5)根据上述研究,在对植物进行生物防治时需考虑_________的共同影响。
12.(23-24高二下·广东江门·期末)南美白对虾主要采取高密度集约化的养殖模式,容易产生残饵、粪便、浮游生物残骸等有机碎屑,且未经过处理的养殖尾水排放转移到周围的海域水体中,会导致临近海域水体的富营养化。某示范区设置了图所示的垂直流人工湿地处理养殖废水,待湿地系统成熟后,基质和植物根系的表面将由于大量微生物的生长而形成生物膜。这些微生物可通过硝化作用、呼吸作用等去除大量氮素、有机物。回答下列问题。
(1)养殖废水从上到下垂直流入人工湿地时,依靠_________、________和微生物的共同作用实现对污水中各类污染物的去除。从生态系统的成分来看,生物膜上的微生物主要属于_________。
(2)有专家建议对该人工湿地中的多年生植物进行定期收割,该建议的目的是________,从而减弱临近海域水体的富营养化。该人工湿地处理系统中常会出现因冬季植物枯萎死亡或生长休眠而导致功能下降的现象,结合生态工程的整体原理,综合上述因素考虑,应着重选用具有__________特征的水生植物类型。(答出3点即可)
(3)该垂直流人工湿地容易出现基质堵塞从而造成表面上水流停滞、有机物的去除能力不够理想等情况。为改进上述问题,某研究团队计划对养殖废水进行预处理:增设两个过滤坝(细沙、碎石、活性炭等制成)、增设一个曝气池和一个沉淀池。按照合理的顺序补充完成以下设计图(如图)并说明对应功能区的作用__________。
13.(23-24高二下·广东茂名·期末) “西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”描绘了春汛时期的景象。鳜鱼是一种肉食性动物,喜食活鱼。在人工鳜鱼养殖中,养殖人常常将克氏原螯虾(俗称小龙虾)、鲢鱼(饵料鱼)和鳜鱼进行混养。小龙虾食性广泛,偏喜食病弱或死亡的小杂鱼及饵料鱼,摄食饵料和水草等。饵料鱼既为鳜鱼提供食物来源,又通过摄食残饵和滤食浮游生物,起到净化水质的作用。回答下列问题:
(1)鳜鱼在生态系统中最低属于第_______________营养级,鳜鱼所属成分在生态系统中的作用是________________________________________。
(2)人工鱼塘容易因为污染导致鱼类死亡,加剧污染进一步导致更多鱼类大量死亡的现象,以上过程的调节机制属于______________调节。
(3)养殖人为了提高经济收益将鳜鱼和小龙虾、鲢鱼进行混养,从生态系统能量流动角度分析,混养可以调整能量流动关系,________________________,实现能量持续高效流向对人类最有益的部分。混养鱼塘相比精养鱼塘(只养鳜鱼)而言,混养鱼塘生态系统稳定性更强,原因是__________________________________________。
(4)根据食性分析,小龙虾和鳜鱼可以混养的原因是__________________________。野生环境下,鳜鱼未成熟之前也常捕食小龙虾,在人工养殖中可采用避免此种情况的具体做法是_______________。
14.(23-24高二下·广东惠州·期末)通过在特定的海域中投放人工鱼礁和大型网箱、移植海藻等措施,可以形成海洋牧场,进而实现立体养殖。研究者提出“多营养层次”海水生态养殖模式,即在水的上层,挂绳养殖海带等藻类;在水的中层,挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类或网箱养殖投饵性鱼类;而在底层,则投放了人工鱼礁(人为在海中设置的构造物),为海洋生物提供更多的栖息和产卵场所,并养殖海参等底栖杂食动物。
(1)“多营养层次”养殖模式,该养殖模式提升了群落_____结构的复杂程度;设置人工鱼礁能在一定程度上避免海洋出现局部赤潮现象,主要原因是人工鱼礁能通过改变周围海水的流向、流速,使_____等矿质元素均匀分布。
(2)如图表示某人工鱼礁生态系统各营养级的能量流动示意图(单位为J·cm-2·a-1)浮游动物同化的能量中,一部分通过呼吸作用以_____的形式散失,一部分流向下一营养级,剩余部分_____。分析图示,小型鱼虾类和大型食肉鱼类的能量传递效率约为1.2%,远低于10%,其主要原因是_____。
(3)与进行网箱养虾的养殖池相比,人工鱼礁具有更高的抵抗力稳定性,原因是_____。
地 城
考点04
人与环境
一、单选题
1.(24-25高二下·广东广州八区·期末)某一地区的生态承载力代表了该地区提供资源的能力。当一个地区的生态承载力小于生态足迹时,出现生态赤字。下列国家或地区生态赤字最为严重的是( )
国家或地区
生态足迹总量比重=(某主体的生态足迹/全球或区域总生态足迹)×100%
生态承载力总量比重=(某主体的生态承载力/全球或区域总生态承载力)×100%
A
6%
4%
B
15%
9%
C
17%
9%
D
4%
9%
A.A B.B C.C D.D
2.(24-25高二下·广东茂名·期末)“科学劳动”是引导学生善于运用科学知识来进行劳动活动,已经成为学校培养全面学生的理念之一。下列属于基于生态理念的“科学劳动”措施是( )
A.施用有机肥 B.秸秆全部焚烧处理
C.用农药除虫 D.连续种植同一作物
3.(24-25高二下·广东佛山·期末)2024年我国印发了《关于建立碳足迹管理体系的实施方案》,旨在加快建立我国碳足迹管理体系,促进生产生活方式绿色低碳转型,助力“双碳”目标实现。下列相关叙述正确的是( )
A.碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积
B.应制定重点产品碳足迹核算规则标准,鼓励采购碳足迹低的产品
C.多利用清洁能源和增加食用肉类的生活方式都利于减小生态足迹
D.当生态承载力总量大于生态足迹总量时,不利于实现可持续发展
4.(24-25高二下·广东广州八区·期末)广东在全国率先实施公益林效益补偿制度,在公益林改造措施中,兼顾了生态环境、经济旅游和政策文化等效益。该措施遵循的生态工程原理是( )
A.循环 B.整体 C.协调 D.自生
5.(24-25高二下·广东清远·期末)清远大鲵省级自然保护区是广东省唯一确认的大鲵野生分布点。保护区开展大鲵种群重建工作,结合大鲵生态资源,开发旅游资源、维护生态平衡、推动生态文明建设。下列叙述错误的是( )
A.建立自然保护区重建大鲵种群属于就地保护
B.调查大鲵种群年龄结构可预测数量变化趋势
C.繁育大鲵并放归自然不利于提高生物多样性
D.开发旅游资源可提升生物多样性的直接价值
6.(24-25高二下·广东汕尾·期末)研究表明,目前生态承载力比1961年增长约30%的主要原因是农业的发展。未来提高生态承载力,可采取的措施不包括( )
A.保护耕地 B.开发新能源
C.发展循环经济 D.过度使用化肥和农药
7.(24-25高二下·广东汕尾·期末)广东鼎湖山自然保护区是全国最早采用国际标准建立样地的自然保护区,早在1978年建立了多个长期监测样地用于科学研究。上述体现保护生物多样性的价值和措施分别是( )
A.直接价值和就地保护 B.直接价值和易地保护
C.间接价值和就地保护 D.间接价值和易地保护
8.(24-25高二下·广东韶关·期末)南岭国家森林公园是广东省最大的自然保护区,也是国家4A级景区。园内有苔藓植物206种、蕨类植物188种、裸子植物29种、被子植物2109种,动物有蝶类340多种及多种鸟类、哺乳动物等。下列叙述错误的是( )
A.设立南岭国家森林公园属于就地保护
B.公园可供游览观光体现了生物多样性的直接价值
C.园内丰富的动植物体现了生物多样性中的种群多样性
D.南岭国家森林公园生物多样性的间接价值大于直接价值
9.(23-24高二下·广东潮州·期末)“交流四水抱城斜,散作千溪遍万家。深处种菱浅种稻,不深不浅种荷花。”这首诗说明了因地制宜的重要性,对我国新农村建设具有借鉴与学习的重要意义。下列叙述错误的是( )
A.水深不同的溪水中种植不同植物,体现了群落的水平结构
B.新农村建设应充分考虑当地的非生物因素,要因地制宜
C.诗中的“荷花”种群具有种群密度、性别比例等数量特征
D.水乡农产品被食用和新农村旅游观赏体现了生物多样性的直接价值
二、解答题
10.(24-25高二下·广东江门·期末)海草是生长在浅海中的单子叶植物,海草构筑的海草床生态系统可以形成大量碳汇(吸收并储存大气中二氧化碳的量),其过程如图所示。回答下列问题:
(1)海草床具有强大的碳汇形成能力:首先海草可通过______将二氧化碳转化为植物生物量;其次海草床可以捕获来自生态系统内外的悬浮有机颗粒物;另外海草床沉积物在缺氧、厌氧环境下______。保护海草床生态系统,促进碳汇形成,有助于减缓全球面临的______问题。
(2)受人类活动和环境变化影响,全球海草床退化严重,需要加强监测和修复。在调查监测海草床生态系统生物量时,可用样方法采集海草植株,烘干、测量干重后再除以______。近年监测结果显示,海平面持续上升和水体富营养化都可能导致海草床的生物量降低,其原因都与海草获得的______减少有关。
(3)补充海草植株有助于修复退化的海草床。某地发现当地海草植株释放出来的胎生苗(底部拥有倒钩状的刺)容易被冲刷到海滩上晒死。根据该情况,利用长条形麻袋和沙子作为材料,设计方案促进该地海草床自然恢复:______。
(4)人类的捕捞、休闲娱乐等活动会对修复中的退化海草床产生不利影响。请提出建议降低这些不利影响(提出一个即可):______。
11.(24-25高二下·广东佛山·期末)顺德鹭鸟园坐落在顺德中心城区,是珠三角候鸟迁徙廊道上重要的栖息地。为加强绿美广东生态建设,环保部门通过修复水系、更新竹林、重塑果基鱼塘等措施,对鹭鸟园进行生态修复,将其建设成为环境优美、鸟语花香的云鹭湿地公园。回答下列问题:
(1)云鹭湿地公园有50多种鸟类,包括白鹭、夜鹭、池鹭等,这体现了生物多样性中的______多样性。公园内广阔的湿地水域可以涵养水源和调节气候,众多鸟类可供游客观赏和摄影,这体现了生物多样性的______价值。
(2)为改善鹭鸟栖息环境,环保部门挖填鹭鸟园四周浅水区域建造浅滩,如图所示。
修复过程中,引入了适合鹭鸟栖息的灌木和适应当地环境的底栖动物等,这遵循了生态工程的______原理。从鹭鸟保护的角度,结合图9说明营造浅滩自然生境的意义是______(答出两点即可)。
(3)针对鹭鸟的栖息地出现碎片化和斑块化的现象,在修复过程还打通了四条区域生态廊道,该措施有利于______,从而保护鹭鸟的遗传多样性。
12.(24-25高二下·广东湛江·期末)明清时期,我国南方长江三角洲、珠江三角洲低洼内涝积水地或河网发达地区的先民们,就探索出一种桑基鱼塘的农业生产模式:陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑。这样可以将陆地种植与鱼塘养殖结合起来,把原本割裂的生产系统通过优化组合,有机地整合在一起。根据同样的原理,甘蔗种植也可以与养猪、养鱼结合(如图所示)。请据图回答下列问题:
(1)写出图中的1条食物链: ________。
(2)物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。桑基鱼塘中,众多的生物通过__________关系互相依存,可提高系统的生产力,这体现了生态工程的________原理。
(3)池塘养鱼,可将鳙鱼、鲢鱼、草鱼、青鱼四大家鱼为主的多鱼种混养模式,这是利用了它们在池塘中占据不同_______,这有利于___________。
(4)桑基鱼塘不仅具有调节田间小气候的作用,还可以促进当地经济发展提高居民收入,这体现了生物多样性的______价值。桑基鱼塘中蚕、猪排泄物,可以为鱼塘提供饵料,从生态系统的能量流动角度分析,其意义是_____________。
13.(24-25高二下·广东韶关·期末)基塘是三角洲地区特有的一种土地利用类型。三角洲内地形低洼,人们将洼地深挖成塘、淤泥堆积为基,塘中养鱼,基上种桑、蔗、花、草、果等,从而形成基塘。基塘是典型的生态农业用地,可为人类提供多项服务功能。研究发现,随着城镇化和工业化的发展,某地基塘土地总面积呈下降趋势。对该地2000年、2017年的基塘生态系统服务价值进行估算,结果如下表所示。
价值类别
具体的价值组分
2000年
2017年
价值量/亿元
占比/%
价值量/亿元
占比/%
供给类
塘鱼生产
34.17
2.06
72.22
6.19
调节类
调节气候
1594.27
95.93
1004.90
86.16
供水蓄水
23.70
1.43
14.58
1.25
支持类
维持生物多样性
2.22
0.13
1.41
0.12
保持土壤
4.09
0.25
3.20
0.27
文化类
旅游休闲
3.46
0.21
70.06
6.01
合计
1661.91
100.00
1166.37
100.00
回答下列问题:
(1)三角洲内基塘常用“蚕沙喂鱼、塘泥培桑”,这体现了生态工程的______原理。
(2)基塘的间接价值体现在价值类别中的______。从生态足迹角度分析,基塘土地总面积减少可能是增加了______(填“建设用地”、“草地”、“林地”或“耕地”)。
(3)据表分析,基塘各价值组分中,对总价值的贡献最大和最小的分别是______。与2000年相比,2017年基塘生态系统服务价值的主要变化是______。
(4)基于基塘生态系统服务价值的变化特点,为基塘的可持续发展提一条建议______。
14.(23-24高二下·广东珠海·期末)千古名句“漠漠水田飞白鹭”描绘了一幅优美的生态画卷,中山市翠亨新区毗邻伶仃洋,拥有岛屿、河道、稻田和鱼塘等诸多生态系统,吸引了白鹭等大批水鸟在此繁衍生息。
(1)鱼塘中的螺蛳常以泥土中的腐殖质和水中浮游植物等为食,其在生态系统中的成分是______,对碳、氮等元素不断在_______之间的往复循环起着重要作用。
(2)稻飞虱是水稻的害虫之一,稻田生态系统中存在如下食物链:水稻→稻飞虱→青蛙→白鹭。在上述食物链中,若稻飞虱摄入的能量为a,粪便的能量为b,呼吸作用散失的能量为c,则白鹭同化的能量最多为________,从能量流动的角度分析,农业上利用青蛙捕食稻飞虱的实践意义是_______。
(3)河道两侧生长着大量的红树林,为水鸟提供了栖息的场所,每年4月是白鹭的求偶繁殖期,此时雄性白鹭站在枝头张开翅膀,展示背上美丽的繁殖羽,这属于生态系统中的______信息,该信息在生态系统中的作用是__________________。
(4)岛屿周边的浅水处分布着大面积的芦苇和灌丛,由于生态系统具有_______稳定性,可以有效的降低种植业和养殖业排放的超标N、P元素,从而使流入海洋的水质得到净化,“公园20分钟效应”爆火之后,市民也经常来到岛上游玩,欣赏美丽的白鹭和红树林风光,这些体现了生物多样性的______价值。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题13 生态系统及人与环境
4大高频考点概览
考点01 生态系统的结构
考点02 生态系统的功能
考点03 生态系统的稳定性
考点04 人与环境
地 城
考点01
生态系统的结构
一、单选题
1.(24-25高二下·广东湛江·期末)下图1为某生态系统中食物链所反映出的能量流动情况, 图中的箭头符号为能量的流动方向, 单位为kcal/(m²·年); 图2为某一生态系统的能量金字塔, 其中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级, E1、E2代表能量的形式。以下分析正确的是( )
A.图1中次级消费者的粪便量属于该营养级同化量的一部分
B.据图2可知Ⅳ为分解者, 能够利用各营养级转移来的能量
C.图1中第一营养级到第二营养级的能量传递效率是11.25%
D.图2中E1=储存在各营养级中的总能量+E2
【答案】C
【分析】1、生态系统中能量流动的特点是:单向流动、逐级递减。
2、能量去路:①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能;②流向下一营养级;③残体、粪便等被分解者分解;④未被利用:包括生物每年的积累量,也包括动植物残体以化学燃料形式被储存起来的能量。即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
【详解】A、次级消费者粪便属于初级消费者同化量(摄入未消化部分 ),并非次级消费者同化量,A错误;
B、能量金字塔的 Ⅰ - Ⅳ 为生产者、消费者,不包含分解者(分解者不占营养级 ),B错误;
C、能量传递效率 =(第二营养级同化量 ÷ 第一营养级同化量 )× 100% 。第一营养级(生产者 )同化量16000,第二营养级(初级消费者 )同化量1800,则效率 = (1800÷16000)×100%=11.25% ,C正确;
D、流入某一营养级的能量(同化量)=呼吸作用散失的能量+用于生长发育、繁殖的能量(储存的能量),E1是生产者固定的太阳能(同化量),E1=Ⅰ呼吸作用散失的能量+Ⅰ中储存的能量,E2是所有生物呼吸散失热能,D错误。
故选C。
2.(24-25高二下·广东茂名·期末)某环保小组对某库区水域的生物体开展重金属污染调查,部分生物体内镉(Cd)浓度如下表所示(单位:ppm)。下列叙述正确的是( )
生物类别
藻类
鱼类甲
鱼类乙
鱼类丙
Cd浓度
0.01
0.92
8.8
21.9
A.鱼类丙的食物可以是鱼类甲或鱼类乙,不可能是藻类
B.该水域中的一条食物链为:藻类→鱼类甲→鱼类乙→鱼类丙
C.肉食性鱼乙体内Cd浓度高于植食性鱼甲,说明其同化量更多
D.藻类作为生产者其体内Cd浓度最低,说明分解者未参与富集
【答案】B
【详解】A、鱼类丙的Cd浓度最高,处于最高营养级,其食物应为鱼类乙或更高营养级的生物,而非直接以藻类(生产者)为食、但若丙以甲为食,则甲需处于次级消费者位置,但乙的浓度远高于甲,说明乙处于更高营养级,丙无法以甲为食,因此,丙的食物只能是乙,而非甲或藻类,A错误;
B、Cd浓度递增顺序为藻类→甲→乙→丙,符合营养级逐级升高的规律,说明该水域存在此食物链,B正确;
C、乙营养级更高,同化的能量更少,C错误;
D、分解者通过分解藻类残骸参与镉的循环,但富集主要通过食物链传递,D错误。
故选B。
3.(24-25高二下·广东湛江·期末)旱獭俗称土拨鼠,是一种啃食植物的穴居动物,在觅食或掘洞刨土过程中能混合粪尿和生物碎屑,增加土壤有机质。下列分析错误的是( )
A.在生态系统的组成成分中,土拨鼠属于消费者
B.种群密度是土拨鼠种群最基本的数量特征
C.土拨鼠促进了物质和能量在生物群落与无机环境之间的循环
D.为避免土拨鼠啃食植物而引起草原退化,可适当引进其天敌
【答案】C
【详解】A、土拨鼠以植物为食,属于生态系统中的消费者,A正确;
B、种群密度是种群最基本的数量特征,能反映种群数量大小,B正确;
C、能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,能量不能循环利用,C错误;
D、引入天敌可通过捕食关系控制土拨鼠的种群密度,减少其对植物的过度啃食,属于生物防治,D正确。
故选C。
4.(24-25高二下·广东潮州·期末)植物凋落物中的碳氮比可以影响某分解者的生命活动。当植物凋落物中的碳/氮小于30/1时,该分解者会加强对有机氮的分解,从而促进植物对氮元素的吸收。下列说法错误的是( )
A.分解者在食物网中属于最高营养级
B.分解者对凋落物的分解加快了生态系统的物质循环
C.分解者通过分解作用释放的能量不能重新进入生物群落
D.当碳/氮小于30/1时,该分解者会加强对大气中O₂的吸收
【答案】A
【分析】分解者会把动物、植物的遗体遗物分解成二氧化碳、水和无机盐等无机物,这些物质又被归还土壤,供植物重新利用,它们作为分解者促进了自然界中的物质循环。
【详解】A、分解者不属于食物链或食物网中的任何营养级,因为它们分解的是动植物遗体残骸,而非直接参与捕食关系,A错误;
B、分解者将有机物分解为无机物,促进物质循环,B正确;
C、分解作用释放的能量以热能形式散失,无法被生物群落重新利用,C正确;
D、当分解者加强分解活动时,有氧呼吸增强,需消耗更多O₂,D正确。
故选A。
5.(24-25高二下·广东梅州·期末)科研人员在野外调查时绘制了某草原生态系统的食物网,部分结构如图所示。下列相关分析正确的是( )
A.该食物网共有6条食物链,其中的老鹰占有3个不同的营养级
B.土壤中的铅、汞等重金属经生物富集作用在老鹰体内含量最高
C.如果蛇的数量突然减少,老鹰因食物减少其数量也减少
D.狐狸增重3kg,若来源于兔子和田鼠的食物比例为2∶1,则最多需要消耗草75kg
【答案】B
【分析】食物链起点是生产者(多为绿色植物,能通过光合作用制造有机物),终点是不被其他动物所食的顶级消费者(最高营养级生物),中间为各级消费者(直接或间接以生产者为食的动物),不包含分解者(如细菌、真菌等,靠分解动植物遗体获取能量)和非生物部分(阳光、空气等)。生产者为第一营养级,初级消费者(直接吃生产者的动物)为第二营养级,次级消费者(吃初级消费者的动物)为第三营养级,以此类推,营养级越高,生物获取能量越少,数量通常也越少 。
【详解】A、食物链以生产者为起点,以最高级消费者为终点。该食物网中的食物链有:草→兔子→狐狸→老鹰;草→兔子→老鹰;草→田鼠→狐狸→老鹰;草→田鼠→老鹰;草→田鼠→蛇→老鹰;草→蝗虫→蛇→老鹰,共6条。老鹰在“草→兔子→老鹰”“草→田鼠→老鹰”中处于第三营养级,在“草→田鼠→蛇→老鹰”“草→蝗虫→蛇→老鹰” 中处于第四营养级,共2个不同营养级,A错误;
B、重金属在生物体内难以分解和排出,会随着食物链不断积累,即生物富集作用,营养级越高的生物,体内重金属含量越高。老鹰在食物网中处于最高营养级,所以土壤中的铅、汞等重金属经生物富集作用在老鹰体内含量最高,B正确;
C、蛇数量突然减少,老鹰还可以捕食兔子、田鼠,老鹰的食物来源还有其他渠道,其数量不一定减少,C错误。
D、计算最多消耗草的量,应按照能量传递效率10%计算。狐狸增重3kg,来源于兔子和田鼠的食物比例为 2:1,则来源于兔子的能量是2kg,来源于田鼠的能量是1kg。来源于兔子时,最多需要草:2÷10%÷10%=200kg;来源于田鼠时,最多需要草:1÷10%÷10%=100kg,总共最多需要消耗草200+100=300kg,D错误。
故选B。
6.(24-25高二下·广东梅州·期末)2025年4月24日17时17分,神舟二十号载人飞船顺利升空。神舟二十号乘组在轨期间,将以斑马鱼为材料研究微重力对高等脊椎动物蛋白稳态的影响,以涡虫为材料研究空间再生实验和以链霉菌为材料研究微生物活性物质和酶在空间环境下的表达规律等生命科学实验。以下有关说法错误的是( )
A.斑马鱼、涡虫和链霉菌与载人飞船不能构成一个生态系统
B.在太空中失重状态下斑马鱼之间无法进行信息传递
C.涡虫空间再生实验研究结果能为解决人类空间损伤等健康问题提供重要参考
D.链霉菌实验研究结果能为空间环境开发微生物应用技术和产品奠定基础
【答案】B
【分析】生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。
【详解】A、生态系统由生物群落和非生物环境共同构成。斑马鱼(消费者)、涡虫(消费者)、链霉菌(分解者)虽属于生物成分,但载人飞船无法提供完整的非生物环境和生产者,无法构成生态系统,A正确;
B、信息传递包括物理、化学、行为等方式。失重仅影响物理信息中的重力感应,但斑马鱼仍可通过视觉、化学物质(如激素)等方式传递信息,B错误;
C、涡虫再生能力极强,研究其再生机制可为人类在空间环境中的组织损伤修复提供参考,C正确;
D、链霉菌能合成抗生素等活性物质,研究其在空间环境下的表达规律,有助于开发微生物应用技术,D正确。
故选B。
7.(24-25高二下·广东揭阳·期末)微生物广泛存在于生物界中。下列关于土壤微生物的叙述,正确的是( )
A.土壤微生物只通过微生物的分解作用参与生态系统的物质循环
B.土壤中的某些原生动物会捕食细菌,在食物链中属于消费者
C.秸秆中的化学能经土壤微生物作用后能被农作物吸收利用
D.与豆科植物共生的根瘤菌能进行固氮作用,属于自养生物
【答案】B
【分析】土壤微生物包括大量的细菌、放线菌和真菌等,在这些微生物中自养型的微生物,如硝化细菌属于生态系统中的生产者,营腐生生活的细菌、真菌属于分解者,还有少量寄生于植物和土壤动物的微生物属于消费者。
【详解】A、土壤微生物不仅作为分解者参与物质循环,部分微生物(如硝化细菌)作为生产者进行化能合成作用,寄生微生物则属于消费者,A错误;
B、原生动物捕食细菌属于捕食关系,在食物链中作为消费者参与物质循环,B正确;
C、秸秆中的有机物经微生物分解后转化为CO2和无机盐,有机物中的化学能以热能的形式散失,农作物可吸收CO2和无机盐,将光能转化为有机物中化学能,农作物不能直接利用秸秆中的化学能,C错误;
D、根瘤菌与豆科植物共生,根瘤菌利用豆科植物光合作用制造的有机物,为异养型,属于异养生物,D错误。
故选B。
二、解答题
8.(24-25高二下·广东梅州·期末)稻花香里说丰年,听取“鸭”声一片。广东阳西县打造的“稻鸭共生”示范田,以田养鸭,以鸭促田,实现了经济效益和生态效益双丰收。
(1)“稻鸭共生”生态系统的结构由______和______组成,其中分解者的作用是______。
(2)下图是能量流经该稻田第二营养级的示意图,图中的数值表示能量(单位:10kJ/m2·a)。图中的A代表______;第二营养级到第三营养级的能量传递效率是______%(保留1位小数)。
(3)研究发现,“稻鸭共生”生态系统的水稻产量比水稻单种系统的高,从物质循环的角度分析原因:______。(答出2点即可)
(4)科研人员对稻鸭共生、水稻单种两种生态系统进行了调查,结果如下表。
处理
调查农户(户)
农药投入(kg⋅hm-2)
农药使用次数(次)
水稻产量(kg⋅hm-2)
鸭产量(kg⋅hm-2)
稻鸭共生
121
8.31
4.2
6723.21
500.23
水稻单种
101
11.01
6.7
6489.23
—
分析表格数据,可得出的结论是______。
【答案】(1) 生态系统的组成成分/生物群落和非生物的物质和能量 营养结构/食物链和食物网 将动植物的遗体和动物的排遗物分解成无机物
(2) 初级消费者同化 17.7%
(3)鸭粪被分解为无机盐可供水稻吸收利用;鸭子呼出的CO2可为水稻的光合作用补充原料
(4)稻鸭共生生态系统可减少农药的使用,降低对环境的污染,同时鸭子可增加经济效益
【分析】生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构。组成成分主要包括非生物的物质和能量,生产者、消费者和分解者;营养结构是指食物链和食物网.食物链的起点是生产者,终点是最高营养级的消费者。
【详解】(1)“稻鸭共生”生态系统的结构由生态系统的组成成分和营养结构组成,其中分解者的作用是能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。如果没有分解者,生态系统会崩溃。
(2)下图是能量流经该稻田第二营养级的示意图,图中的数值表示能量(单位:10kJ/m2·a)。图中的A代表初级消费者同化的能量;第二营养级初级消费者的同化量=1360+1240=2600(10kJ/m2·a),第三营养级次级消费者的同化量=560-100=460(10kJ/m2·a),第二营养级到第三营养级的能量传递效率是460/2600×100%=17.7%。
(3)鸭粪被分解为无机盐可供水稻吸收利用;鸭子呼出的CO2可为水稻的光合作用补充原料,故“稻鸭共生”生态系统的水稻产量比水稻单种系统的高。
(4) 稻鸭共生与水稻单种系统相比,取得了明显的生态效益和经济效益,分别表现在<>稻鸭共生生态系统可减少农药的使用,降低对环境的污染,同时鸭子可增加经济效益。
9.(24-25高二下·广东深圳龙华区·期末)Ecopath模型定义的生态系统是由多个相互关联的功能组(指在生态学或分类地位上相似的物种集合)组成,包括碎屑、浮游生物、底栖动物及一组具有相似生态特征的鱼类等。研究者将长江石首段生态系统划分为13个功能组,根据各功能组的有效营养级及与食物营养联系,构建了如下的长江石首段生态系统食物网结构图。请回答下列问题:
(1)浮游食性小鱼和底栖食性小鱼属于不同的功能组,它们的生态位不同,主要是因为他们在长江生活所处的空间位置不同,还有__________不同(答出一条即可)。长江江豚是该生态系统的最高营养级,请写出一条包含长江江豚共3个营养级的“牧食食物链”:__________。
(2)下表是该生态系统的能量流的分布,据表分析第I营养级的总流量是指浮游植物、水生植物等生产者的__________(填“总光合作用量”或“净光合作用量”),II与III营养级之间的能量传递效率是__________。从各营养级的总流量来分析,说明长江石首段各营养级能量流动特点是__________。
营养级
被摄食量
流向碎屑量
呼吸量
总流量
III
0.449
16.970
27.820
45.240
II
45.240
118.000
342.4
505.700
I
505.700
4188.000
0.000
4694.000
(3)长江石首段长江江豚最适发展种群数量为75-86头,目前,长江石首段长江江豚种群数量仅为20—30头。请从环境容纳量的角度,提出1条增加长江江豚种群数量的建议:__________。
【答案】(1) 食物(或食性) 水生植物→草食性鱼类→长江江豚(合理即可)
(2) 总光合作用量 8.9% 单向流动、逐级递减
(3)改善长江石首段的水质,增加水生植物和鱼类等食物资源,为长江江豚提供更适宜的栖息环境(合理即可)
【分析】生产者的同化量包括用于自身呼吸散失的能量、流向分解者的能量、流向下一营养级的能量。能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。
【详解】(1)浮游食性小鱼和底栖食性小鱼的在长江生活所处的空间位置不同、食物不同、与其他物种的关系等不同,故处于不同的生态位。由图可知,长江江豚处于多条食物链中,如水生植物或浮游植物→草食性鱼类→长江江豚包含三个营养级。
(2)随着营养级的升高,同化量逐级递减,第I营养级为生产者,总流量是指浮游植物、水生植物等生产者的的总光合量。第II与III营养级之间的能量传递效率是45.240÷505.700×100%=8.9%。生态系统中能量单向流动、逐级递减。
(3)可以改善长江石首段的水质,增加水生植物和鱼类等食物资源,为长江江豚提供更适宜的栖息环境,增加长江江豚的数目。
10.(24-25高二下·广东揭阳·期末)“稻萍鱼螺”生态农业是一种生态友好型的农业模式,该模式中水稻作为挺水植物扎根土壤,红萍(水生蕨类)与固氮蓝细菌共生能固定空气中的氮气,鱼以红萍、浮游生物为食,田螺以水体中的浮游生物和有机碎屑为食,鱼和田螺的粪便经微生物分解后可作为水稻的天然肥料。请回答下列问题:
(1)田螺在生态系统的组成成分中属于______,其代谢活动对生态系统的_______(填功能)具有促进作用。
(2)与传统稻田相比,“稻萍鱼螺”模式中水稻的虫害发生率显著降低。从生态系统的角度分析,主要原因是引入鱼和螺后,增加了物种数量,使______更加复杂,生态系统的________能力增强,能更好地抵抗害虫侵害。
(3)该模式下的土壤氮元素含量明显高于传统稻田,主要原因是_________(答两点)。
(4)若因市场需求增加田螺养殖密度,导致水体中N、P等营养元素浓度过高引发藻类爆发,请从生态工程原理和生态系统功能角度,提出两条针对性调控措施:_________。
【答案】(1) 消费者和分解者 物质循环
(2) 食物链和食物网(或营养结构) 自我调节
(3)红萍与固氮蓝细菌共生能够固定空气中的氮气,同时鱼、螺的粪便经微生物分解后也能为土壤补充氮元素
(4)依据生态工程的协调原理,控制田螺养殖密度;引入以藻类、有机碎屑为食的鱼类,提高能量的利用率;依据生态工程的循环原理,适当引入能高效吸收水体中的N、P等营养元素的水生植物,促进物质循环,降低水体富营养化程度;定期清除养殖水体中的残饵、粪便等有机废物,减少含氮物质在水体中的积累
【分析】生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低,反之则越高。
【详解】(1)田螺以水体中的浮游生物为食,属于消费者,以有机碎屑为食,属于分解者,其代谢活动促进了生态系统的物质循环。
(2)引入鱼和螺增加了物种数量,使食物链和食物网更加复杂,生态系统的自我调节能力与营养结构复杂程度相关,营养结构越复杂,自我调节能力越强,能更好地抵抗害虫侵害。
(3)红萍与固氮蓝细菌共生能够固定空气中的氮气,从而增加土壤中的氮元素,同时鱼、螺的粪便经微生物分解后也能为土壤补充氮元素。
(4)依据生态工程的协调原理,充分考虑水体的承载能力,精准测算并严格控制田螺的养殖密度,防止因田螺数量过多产生过量含氮排泄物,超出水体的自净能力;在养殖田螺的同时,适量搭配养殖一些滤食性或杂食性鱼类,它们可摄食藻类及有机碎屑,既调节了水体生物群落结构,从能量流动角度藻类的能量又能流入鱼类,提高能量的利用率;依据生态工程的循环原理,适当引入能高效吸收水体中的N、P等营养元素的水生植物,促进物质循环,降低水体富营养化程度;定期清除养殖水体中的残饵、粪便等有机废物,减少含氮物质在水体中的积累,降低藻类爆发的物质基础。
11.(24-25高二下·广东云浮·期末)大量生活污水排入湖泊会引起水体富营养化,甚至出现水华。研究人员采取种植挺水植物和浮床植物,以及投放滤食性鱼类和底栖动物的方法,对某富营养化的湖泊进行生态修复,该湖泊的部分生物组成如图所示。回答下列问题:
(1)出现水华时,藻类会遮蔽阳光,部分水华藻类会释放毒素,使物种减少,进而破坏生态系统原有的________结构,导致生态系统的________下降。
(2)该修复方案能控制水华藻类的过度繁殖,主要利用了生物之间的_________关系,水生植物抑制水华藻类生长的机理是________。在湖泊中种植挺水和浮床植物以及投放滤食性鱼类和底栖动物以改善水体富营养化,主要体现了生态工程的________原理。
(3)为优化浮床植物和挺水植物的种植方案,研究人员检测了美人蕉、芦苇、香蒲和菖蒲四种植物不同部位对水体总氮和总磷的吸收量,结果如表所示。结合实验结果分析,采用浮床植物和挺水植物修复水体富营养化时,宜选择________,理由是________。
植物种类
实验前后的增量/mg
总氮
总磷
地下部分
地上部分
地下部分
地上部分
美人蕉
31.61
1433.07
6.02
42.70
芦苇
13.70
976.74
1.96
38.02
香蒲
14.92
117.80
1.61
7.63
菖蒲
34.02
100.20
7.92
96.32
【答案】(1) 营养 抵抗力稳定性(或生物多样性、自我调节能力)
(2) 种间竞争和捕食 浮床植物和挺水植物起到遮光作用,也能吸收水体中的无机盐 自生
(3) 美人蕉和菖蒲 美人蕉和菖蒲对氮和磷的吸收量分别最大
【分析】生态工程的基本原理: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。②循环: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。③协调:生物与环境、生物与生物的协调与适应。④整体:充分考虑生态、经济和社会问题。
【详解】(1)水华使物种减少,破坏生态系统的营养结构(食物链、食物网被打乱 );物种减少致生态系统抵抗力稳定性(抵抗外界干扰能力 )下降,因生物多样性降低,自我调节能力变弱 。
(2)修复利用生物间种间竞争(水生植物与藻类争资源 )和捕食(滤食性鱼类等捕食藻类相关生物 ) 关系;水生植物通过遮光(竞争光照 )、吸收水体无机盐(竞争矿质营养 ) 抑制藻类;种植植物、投放生物体现生态工程自生原理(依靠生物组分自组织、自我优化等修复 ) 。
(3)选美人蕉和菖蒲,因表格数据显示,美人蕉地上部分总氮增量、菖蒲地下部分总氮及地上部分总磷增量突出,即对氮和磷吸收量分别最大,修复富营养化(需降氮、磷 )效果好 。
12.(24-25高二下·广东湛江·期末)研究发现,在某地人工桉树林中,乔木层桉树占绝对优势;灌木层、草本层的物种丰富度则与桉树密度有关:桉树密度为750株/hm2时,灌木层有17个物种,草本层物种也较丰富;桉树密度高达1000株/hm2时,灌木层和草本层物种均减少。我国南方某地区大面积种植桉树作为经济林,长期单一栽培导致该生态系统动植物种类稀少,病虫害频发,生态稳定性较差。科研人员开展生态修复实验,相关措施及数据如下:
措施1:定期清理枯落物,减少病虫害滋生,同时保留部分枯木作为栖息场所。
措施2:在桉树林中套种本地固氮植物(如灌木紫穗槐),其根系根瘤菌可固定大气中的氮气。
措施3:引入本地食虫鸟类,建立“害虫—鸟类”食物链。
监测结果:修复3年后,该生态系统物种丰富度指数从1.2升至2.8,害虫发生率下降60%,土壤有机质含量增加45%。根据以上材料回答下列问题:
(1)措施1中的枯木和枯落物属于____________________(生态系统中的成分)。
(2)措施2中套种固氮植物,固氮植物和根瘤菌的种间关系是____________,从物质循环角度分析,该措施能提高生态系统稳定性的原理是________________。
(3)措施3中引入食虫鸟类属于______防治,该防治方法的优势是___________________(答出两点)。
(4)单一桉树林生态系统稳定性低的主要原因是____________。
【答案】(1)非生物的物质和能量
(2) 互利共生 固氮植物通过根瘤菌增加土壤氮素,促进物质循环
(3) 生物防治 减少环境污染、效果持久
(4)物种多样性低,食物链单一,营养结构简单
【分析】生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。
【详解】(1)枯木和枯落物是植物残体,属于分解者的作用对象,在生态系统组成成分中属于非生物的物质和能量。
(2)根瘤菌通过固氮作用固定的含氮物质可以供给固氮植物利用,同时固氮植物可以将有机物供给根瘤菌利用,可见二者之间可表现为互惠互利,因此根瘤菌和固氮植物的种间关系表现为互利共生。根瘤菌通过固氮作用固定的含氮物质可以供给固氮植物利用,同时固氮植物可以将有机物供给根瘤菌利用,由此可知固氮植物通过根瘤菌增加土壤氮素,促进物质循环,从而能提高生态系统稳定性。
(3)引入食虫鸟类来防治害虫的措施属于生物防治。与其他防治方法相比其优势为减少农产品的农药残留;对人类生存环境无污染;降低害虫的耐药性;防治效果稳定、持久等。
(4)单一桉树林生态系统,物种多样性低,食物链单一,营养结构简单,自我调节能量低,故单一桉树林生态系统稳定性低。
13.(24-25高二下·广东汕尾·期末)农田生态系统在全球碳循环中具有突出地位。研究人员对某县农田生态系统的碳循环进行研究,构建如下图所示农田生态系统碳循环模式图。回答下列问题:
(1)农田生态系统中生产者的主体是_________,主要通过光合作用进行固碳,并通过______方式最终将碳输入大气碳库。
(2)植被固定的能量,一部分用于呼吸消耗,还有一部分用于_________。植被有机物中的能量通过__________途径输向土壤碳库,土壤碳库中的有机碳输出的主要方式是________。
(3)分析图中碳流动方向,能够实现能量多级利用的流动方向是_______。
(4)农田生态系统碳循环过程复杂,影响因素众多,共同决定着农田生态系统最终是“碳源”还是“碳汇”(“碳源”是指碳的来源,碳汇只指碳的储存)。试分析农田松土给农作物的生长及全球气候变暖等方面可能带来的影响是______。
【答案】(1) 农作物(或植物) 呼吸作用、焚烧、微生物的分解作用
(2) 生长、发育和繁殖 植物残体、凋落物和秸秆还田 呼吸作用(或分解者的分解作用)
(3)秸秆到生物质能源,生物质能源被人类利用
(4)农田松土促进农作物根系呼吸作用,提升土壤肥力,促进光合作用,固定二氧化碳,缓解全球气候变暖;松土可能加速土壤好氧微生物分解有机质和碳释放,加重全球气候变暖(意思对即可)
【分析】生态系统的结构包括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,营养结构包括食物链和食物网。
【详解】(1)生产者是自养生物,农田生态系统的生产者主要是农作物。据图分析,农作物通过光合作用固定的碳(有机碳)会通过呼吸、焚烧和微生物的分解作用形成CO2释放到大气中。
(2)植被固定的能量,一部分用于呼吸消耗,还有一部分用于自身生长、发育和繁殖。据图分析,植被有机物中用于生长、发育和繁殖的能量会通过植物残体、凋落物和秸秆还田的方式进入土壤,土壤中的有机碳主要通过分解者的呼吸作用释放到大气中。
(3)图中可以实现能量多级利用的途径是秸秆到生物质能源,生物质能源被人类利用,体现了能量多级利用。
(4)农田松土一方面可促进根系细胞的呼吸,为植物的生长提供更多的能量,有利于农作物生长;另一方面,松土可能加速土壤好氧微生物分解有机质和碳释放,释放到大气中的CO2增多,加重全球气候变暖。
地 城
考点02
生态系统的功能
一、单选题
1.(24-25高二下·广东梅州·期末)2025年4月24日17时17分,神舟二十号载人飞船顺利升空。神舟二十号乘组在轨期间,将以斑马鱼为材料研究微重力对高等脊椎动物蛋白稳态的影响,以涡虫为材料研究空间再生实验和以链霉菌为材料研究微生物活性物质和酶在空间环境下的表达规律等生命科学实验。以下有关说法错误的是( )
A.斑马鱼、涡虫和链霉菌与载人飞船不能构成一个生态系统
B.在太空中失重状态下斑马鱼之间无法进行信息传递
C.涡虫空间再生实验研究结果能为解决人类空间损伤等健康问题提供重要参考
D.链霉菌实验研究结果能为空间环境开发微生物应用技术和产品奠定基础
【答案】B
【分析】生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。
【详解】A、生态系统由生物群落和非生物环境共同构成。斑马鱼(消费者)、涡虫(消费者)、链霉菌(分解者)虽属于生物成分,但载人飞船无法提供完整的非生物环境和生产者,无法构成生态系统,A正确;
B、信息传递包括物理、化学、行为等方式。失重仅影响物理信息中的重力感应,但斑马鱼仍可通过视觉、化学物质(如激素)等方式传递信息,B错误;
C、涡虫再生能力极强,研究其再生机制可为人类在空间环境中的组织损伤修复提供参考,C正确;
D、链霉菌能合成抗生素等活性物质,研究其在空间环境下的表达规律,有助于开发微生物应用技术,D正确。
故选B。
2.(24-25高二下·广东揭阳·期末)微生物广泛存在于生物界中。下列关于土壤微生物的叙述,正确的是( )
A.土壤微生物只通过微生物的分解作用参与生态系统的物质循环
B.土壤中的某些原生动物会捕食细菌,在食物链中属于消费者
C.秸秆中的化学能经土壤微生物作用后能被农作物吸收利用
D.与豆科植物共生的根瘤菌能进行固氮作用,属于自养生物
【答案】B
【分析】土壤微生物包括大量的细菌、放线菌和真菌等,在这些微生物中自养型的微生物,如硝化细菌属于生态系统中的生产者,营腐生生活的细菌、真菌属于分解者,还有少量寄生于植物和土壤动物的微生物属于消费者。
【详解】A、土壤微生物不仅作为分解者参与物质循环,部分微生物(如硝化细菌)作为生产者进行化能合成作用,寄生微生物则属于消费者,A错误;
B、原生动物捕食细菌属于捕食关系,在食物链中作为消费者参与物质循环,B正确;
C、秸秆中的有机物经微生物分解后转化为CO2和无机盐,有机物中的化学能以热能的形式散失,农作物可吸收CO2和无机盐,将光能转化为有机物中化学能,农作物不能直接利用秸秆中的化学能,C错误;
D、根瘤菌与豆科植物共生,根瘤菌利用豆科植物光合作用制造的有机物,为异养型,属于异养生物,D错误。
故选B。
3.(24-25高二下·广东云浮·期末)新质生产力本身就是绿色生产力。新质生产力不仅与经济效率提升、生产关系革新有关,还涉及绿色发展和生态文明建设。下列以新质生产力赋能绿色发展的叙述,错误的是( )
A.转基因技术可用于培育抗虫、抗病毒作物
B.沼气发酵工程实现了资源和能量的循环利用
C.秸秆还田、轮耕轮休有利于提高土壤肥力
D.利用CO2人工合成淀粉可减小生态足迹
【答案】B
【详解】A、转基因技术通过导入抗虫、抗病毒基因,减少农药使用,降低环境污染,符合绿色发展理念,A正确;
B、沼气发酵工程实现了物质的循环利用(如有机物分解为沼气、肥料),但能量在发酵过程中以热能形式散失,无法循环利用,B错误;
C、秸秆还田可增加土壤有机质,轮耕轮休避免土壤养分过度消耗,均有利于维持土壤肥力,C正确;
D、CO2人工合成淀粉减少对传统农业的依赖,降低土地资源消耗,从而减小生态足迹(人类对生态系统需求的面积),D正确。
故选B。
4.(24-25高二下·广东江门·期末)镉(Cd)是我国水体主要重金属污染物之一。某品种观赏荷花在镉污染环境中接种植物促生菌(PGPB)后对镉耐受性增强,荷花相应器官和全株中的镉含量(单位为微克/公斤,在正常情况下种植荷花体内不含镉)如表所示。下列叙述正确的是( )
处理
根系
根状茎
叶
全株
Cd
4.13
0.18
0.33
4.63
PGPB+Cd
4.64
0.76
0.62
6.02
A.生态系统中镉元素和碳元素的循环过程相同
B.PGPB对荷花根系吸收镉元素具有调控作用
C.PGPB能促进荷花根状茎向叶片转移运输镉
D.植物接种PGPB不利于修复重金属污染环境
【答案】B
【详解】A、由于铬元素进入机体后,很难分解和排出,因此铬参与生态系统物质循环的过程与碳元素的循环过程不同,A错误;
B、接种PGPB后,根系镉含量从4.13增至4.64,表明PGPB对荷花根系吸收镉元素具有调控作用,B正确;
C、根状茎镉含量从0.18增至0.76,叶从0.33增至0.62,但根状茎增量(0.58)远高于叶(0.29),说明镉更多积累在根状茎而非主动向叶转移,C错误;
D、植物接种PGPB,会促进荷花吸收更多镉,通过收割植物移除环境中的镉,因此接种PGPB有利于修复重金属污染,D错误。
故选B。
5.(24-25高二下·广东江门·期末)GP/R(GP、R分别表示输入生态系统的总能量、呼吸作用散失的总能量)可以用于生态系统能量流动分析。科研人员研究甲、乙两个海湾时发现,甲海湾GP/R=3.16,乙海湾GP/R=1.21。据此推测合理的是( )
A.甲海湾生产者固定的太阳能总量高于乙海湾
B.甲海湾相邻营养级间的能量传递效率高于乙海湾
C.降低鱼类捕捞强度有利于促进甲海湾GP/R值下降
D.乙海湾被大量有毒物质污染将导致GP/R值快速升高
【答案】C
【详解】A、GP/R高仅说明能量输入与呼吸消耗的比值大,无法直接比较甲、乙海湾生产者固定太阳能的总量(需具体数值),A错误;
B、能量传递效率由相邻营养级间同化量比值决定(10%~20%),与GP/R无关,B错误;
C、降低鱼类捕捞强度会增加高营养级生物量,导致呼吸消耗(R)增加,GP/R下降,C正确;
D、有毒物质污染可能导致生产者死亡(GP减少)或分解者活动增强(R增加),GP/R可能下降,D错误。
故选C。
6.(24-25高二下·广东清远·期末)同化效率指植物吸收的光能中被光合作用所固定能量的比例。消费效率是指n+1营养级消费者摄食的能量占n营养级净生产能量(同化能量与呼吸消耗能量的差值)的比例。下表是两个生态系统同化效率和消费效率的情况。下列叙述错误的是( )
太阳辐射量
同化效率
(%)
初级消费者的
消费效率(%)
次级消费者的
消费效率(%)
草原生态系统
12.5
4.8
3.1
湖泊生态系统
1.43
5.3
4.3
注:两种生态系统调查的单位面积相同。
A.草原生态系统的同化效率较高,单位面积生产者合成的有机物更多
B.湖泊生态系统的同化效率较低与阳光穿过水层发生损耗密切相关
C.初级消费者的消费效率越低,单位面积生产者未被利用的能量越多
D.湖泊生态系统第二、三营养级的能量传递效率比草原生态系统的高
【答案】D
【详解】生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。流入某一营养级的能量去向有:一部分通过呼吸作用以热能形式散失、一部分随生物遗体残骸被分解者利用、一部分流入下一营养级以及未被利用的能量,即同化量=呼吸作用以热能形式散失+被分解者利用+流入下一营养级+未被利用的能量=摄入量-粪便量。
【分析】A、草原生态系统的同化效率为12.5%,显著高于湖泊的1.43%。同化效率高意味着单位面积内生产者固定的太阳能更多,合成的有机物更多,A正确;
B、湖泊中阳光穿过水层时会发生反射、散射和吸收,导致藻类实际接收的光能减少,同化效率降低,B正确;
C、初级消费者的消费效率越低,说明其摄食量占生产者净生产量的比例越小,生产者未被利用的净生产量(未被摄食部分)越多,C正确;
D、能量传递效率是n+1营养级同化量与n营养级同化量的比值,而消费效率是n+1营养级摄食量占n营养级净生产量的比例。表中仅显示湖泊次级消费者的消费效率(4.3%)高于草原(3.1%),但传递效率还需考虑次级消费者的同化率和初级消费者的净生产量占同化量的比例,无法直接推断传递效率高低,D错误。
故选D。
7.(24-25高二下·广东汕尾·期末)在草原上,当草原返青时,“绿色”为草原动物提供了可以开始采食的信息。该现象主要体现了信息传递在生态系统中的作用是( )
A.利用化学信息调节生物的种间关系
B.利用物理信息调节生物的种间关系
C.利用化学信息调节生物种群的繁衍
D.利用物理信息调节生物种群的繁衍
【答案】B
【详解】A、“绿色”是植物通过颜色(光信号)传递的信息,属于物理信息而非化学信息,A错误;
B、“绿色”作为物理信息,促使食草动物开始采食,体现了信息传递调节植物与食草动物之间的种间关系,B正确;
C、化学信息通常指激素、信息素等物质,而题干未涉及此类信息,且作用与种群繁衍无关,C错误;
D、“绿色”虽为物理信息,但其作用是调节种间关系,而非直接参与种群的繁衍(如求偶、繁殖行为等),D错误。
故选B。
8.(23-24高二下·广东湛江·期末)某水库生活着几种鱼,经测量发现这些鱼体内含有一些重金属,含量如下表所示。下列有关叙述错误的是( )
鱼的种类
A
B
C
D
E
Hg
17.8
61.9
70.4
117.0
112.0
Pb
27.3
34.9
52.5
84.3
75.8
A.重金属沿着食物链逐渐在鱼体内聚集,最终积累在食物链的顶端
B.据表推测,D、E可能是肉食性鱼类
C.重金属的生物富集现象具有全球性特点
D.重金属通过物质循环回归到无机环境中不会对生物体造成损坏
【答案】D
【分析】1、在生态系统中,某些重金属盐类和难于分解的有机物等有害物质可以通过食物链在生物体内不断积累,其浓度随着消费者级别的升高而逐步增加,这种现象叫生物富集。
2、根据题表中各种鱼体内重金属的含量可判断,A为草食性鱼,B、C为杂食性鱼,D、E为肉食性鱼。
【详解】A、由于重金属可在生物体内形成难以降解的化合物,所以重金属沿着食物链逐渐在鱼体内聚集,最终积累在食物链的顶端,A正确;
B、由生物富集现象的特点和表中各种鱼体内不同重金属的含量特点(A种鱼体内重金属含量最低,B、C种鱼体内重金属含量较高且相近,D、E种鱼体内重金属含量最高且相近)可判断,A为草食性鱼,B、C最可能为杂食性鱼,D、E最可能为肉食性鱼,B正确;
C、物质循环具有全球性,重金属的生物富集现象也具有全球性特点,C正确;
D、重金属可在生物体内形成难以降解的化合物,会对生物体造成损坏,D错误。
故选D。
9.(24-25高二下·广东梅州·期末)图1表示某生态系统中能量流动简图,A、B、C、D表示生态系统的组成成分。图2代表其中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系,图2中“→”表示种群之间数量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。以下说法正确的是( )
A.图1若给D喂养饲料,可提高D、C间的能量传递效率,使C获得更多能量
B.图1的C中2.7×105J/(m2·a)是指用于自身生长、发育和繁殖的能量
C.图2能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是丙→乙→甲
D.图2中甲呼吸作用消耗的能量大于流向乙和丙的总和
【答案】D
【分析】图1中:A是生产者、D是初级消费者、C是次级消费者、B是分解者。
图2中:三种生物的数量相互制约,存在捕食关系,根据数量关系可知,三者组成的食物链为甲→乙→丙。
【详解】A、图1中,若给D喂养饲料,可以提高D的同化量,可以提高D流向C的能量,但相邻营养级之间的能量传递效率还是10%-20%,不能提高能量传递效率,A错误;
B、图1的C中2.7×105J/(m2·a)是指C的同化量,B错误;
C、被捕食者数量增加会引起捕食者数量增加,捕食者数量增加会引起被捕食者数量减少,故图2中的能量流动方向为甲→乙→丙,C错误;
D、甲的同化量大多以热能的形式散失,只有10%-20%流向下一营养级,故甲呼吸作用消耗的能量大于流向乙和丙的总和,D正确。
故选D。
10.(24-25高二下·广东湛江·期末)下列诗句中的自然现象,分别体现了生态系统的不同信息传递类型。以下叙述错误的是( )
A.“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”, 说明生物会根据环境中的物理信息来调整自身的生命活动。
B.“稻花香里说丰年,听取蛙声一片”, 人们可借蛙声的行为信息判断害虫的数量,预测粮食收成。
C.“穿花蛱蝶深深见,点水蜻蜓款款飞”体现了动物通过行为信息向同类或其他生物传递繁殖信息。
D.“红尘雾里醉梳妆,巧戏鲜花品蜜香”,蜜蜂通过感知“蜜香”这类化学信号寻找花朵采蜜。
【答案】B
【分析】根据传递的物质来区别,物理信息传递的是物理物质,生态系统中的光,声,湿度,温度,磁力等;化学信息传递的是化学物质,化学信息主要是生命活动的代谢产物以及性外激素等;行为信息传递的是动物的行为,动植物的许多特殊行为都可以传递某种信息。如蜜蜂的舞蹈行为就是一种行为信息。
【详解】A、“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”中,温度差异导致桃花开放时间不同,温度属于物理信息,A正确;
B、“听取蛙声一片”中的蛙声是物理信息(声音),而非行为信息,B错误;
C、穿花蛱蝶深深见,点水蜻蜓款款飞是蜻蜓在产卵,属于繁殖行为,体现了动物通过行为信息向同类或其他生物传递繁殖信息,C正确;
D、“品蜜香”中的花香是化学物质,属于化学信息,蜜蜂通过感知“蜜香”这类化学信号寻找花朵采蜜,D正确。
故选B。
11.(23-24高二下·广东佛山·期末)沼气工程以牲畜的粪便等为发酵原料生产沼气,不仅可以有效解决燃料不足问题,还为饲料、肥料开辟了新的来源,对节省林木和保护林草植被也具有重要意义。下列叙述正确的是( )
A.发酵池中的硝化细菌可将粪便中的氨转化为硝酸盐供植物利用
B.沼气工程的实施能够增大生态足迹,有利于人类可持续发展
C.沼气工程实现了能量的循环利用,大大提高了能量的利用率
D.沼气工程在一定程度减轻了环境污染,主要遵循了协调原理
【答案】A
【分析】沼气是人畜粪便等物质,经过一系列复杂的厌氧发酵过程,产生的富含甲烷气体的燃料。沼气工程充分利用了物质循环再生的原理,在物质、能量多级充分利用和转化方面具有独特的纽带作用。
【详解】A、动物粪便中的臭味主要来自氨,在沼气池中,粪便经过硝化细菌的分解作用,将氨气转变为硝酸盐被植物吸收利用,A正确;
B、生态足迹又叫生态占用,是指在现有技术条件下维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积,沼气工程的实施可以减小生态足迹,B错误;
C、多途径利用植物秸秆实现了能量的多级利用,不能实现能量的循环利用,C错误;
D、沼气工程利用了物质循环再生原理,D错误。
故选A。
二、解答题
12.(24-25高二下·广东汕尾·期末)农田生态系统在全球碳循环中具有突出地位。研究人员对某县农田生态系统的碳循环进行研究,构建如下图所示农田生态系统碳循环模式图。回答下列问题:
(1)农田生态系统中生产者的主体是_________,主要通过光合作用进行固碳,并通过______方式最终将碳输入大气碳库。
(2)植被固定的能量,一部分用于呼吸消耗,还有一部分用于_________。植被有机物中的能量通过__________途径输向土壤碳库,土壤碳库中的有机碳输出的主要方式是________。
(3)分析图中碳流动方向,能够实现能量多级利用的流动方向是_______。
(4)农田生态系统碳循环过程复杂,影响因素众多,共同决定着农田生态系统最终是“碳源”还是“碳汇”(“碳源”是指碳的来源,碳汇只指碳的储存)。试分析农田松土给农作物的生长及全球气候变暖等方面可能带来的影响是______。
【答案】(1) 农作物(或植物) 呼吸作用、焚烧、微生物的分解作用
(2) 生长、发育和繁殖 植物残体、凋落物和秸秆还田 呼吸作用(或分解者的分解作用)
(3)秸秆到生物质能源,生物质能源被人类利用
(4)农田松土促进农作物根系呼吸作用,提升土壤肥力,促进光合作用,固定二氧化碳,缓解全球气候变暖;松土可能加速土壤好氧微生物分解有机质和碳释放,加重全球气候变暖(意思对即可)
【分析】生态系统的结构包括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,营养结构包括食物链和食物网。
【详解】(1)生产者是自养生物,农田生态系统的生产者主要是农作物。据图分析,农作物通过光合作用固定的碳(有机碳)会通过呼吸、焚烧和微生物的分解作用形成CO2释放到大气中。
(2)植被固定的能量,一部分用于呼吸消耗,还有一部分用于自身生长、发育和繁殖。据图分析,植被有机物中用于生长、发育和繁殖的能量会通过植物残体、凋落物和秸秆还田的方式进入土壤,土壤中的有机碳主要通过分解者的呼吸作用释放到大气中。
(3)图中可以实现能量多级利用的途径是秸秆到生物质能源,生物质能源被人类利用,体现了能量多级利用。
(4)农田松土一方面可促进根系细胞的呼吸,为植物的生长提供更多的能量,有利于农作物生长;另一方面,松土可能加速土壤好氧微生物分解有机质和碳释放,释放到大气中的CO2增多,加重全球气候变暖。
地 城
考点03
生态系统的稳定性
一、单选题
1.(24-25高二下·广东江门·期末)表为某省四个海洋牧场的调查结果,生态系统稳定性最高的是( )
群落结构指标
海洋牧场
营养级长度
摄食来源多样性
营养级复杂度
Ⅰ
4.91
3.49
1.20
Ⅱ
7.60
6.36
1.92
Ⅲ
4.66
4.45
1.49
Ⅳ
4.30
3.40
1.00
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
【答案】B
【详解】一般而言,生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统稳定性就越高。据表可知,Ⅱ的营养级长度(7.60)、摄食来源多样性(6.36)和营养级复杂度(1.92)均为最高,表明其食物链长、物种摄食来源广、营养级间连接复杂,自我调节能力最强,稳定性最高,B符合题意。
故选B。
2.(23-24高二下·广东湛江·期末)我们设计制作生态缸的原理是,在有限的空间内,依据生态系统原理,可以构建一个人工微生态系统。下列有关叙述正确的是( )
A.生态缸内只需水分、土壤、植物、动物等组成成分
B.生态缸封盖后要置于窗台有阳光直射的地方
C.只要设计合理,生态缸的稳定性可以长期保持
D.要定期观察生态缸内生物、无机环境的变化,并记录
【答案】D
【分析】生态缸制作要求:生态缸必须是封闭的;生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力,成分齐全(具有生产者、消费者和分解者);生态缸材料必须透明;生态缸宜小不宜大,缸中的水量应占其容积的,要留出一定的空间;生态缸采光用较强的散射光;选择生命力强的生物,动物不宜太多,个体不宜太大。
【详解】A、生态缸的正常维持还需要提供光照,A错误;
B、为了获取充足的能量,生态缸必须是透明的且放在散射光下,直射会升高生态缸的温度,B错误;
C、生态缸的稳定性是有一定限度的,不能长期保持,C错误;
D、制作生态缸,需要定期观察生态缸内生物、无机环境的变化,并记录实验结果,D正确。
故选D。
3.(24-25高二下·广东梅州·期末)某生物兴趣小组用苔藓、金鱼藻、铁线蕨、蚯蚓、鼠妇、蜗牛等生物和一些石块、沙设计制作了一个生态缸。为了使它能维持较长时间的稳定,以下叙述正确的是( )
A.生态缸中生物数量越少,达到稳定状态所需的时间越短
B.制作生态缸时可以直接采用城市自来水作为水源,并且要装满
C.生态缸密封后要放置在强光直射的地方以获得足够的能量
D.生态缸达到稳定状态后各生物种群数量不一定都达到K值
【答案】D
【详解】生态缸的设计要求:(1)生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生命力,具有生产者、消费者和分解者,以保证能够进行物质循环和能量流动,在一定时期内保持稳定。(2)生态缸的材料必须透明,为光合作用提供光能,便于观察。(3)选择生命力强的动物,动物不宜过多,个体不宜太大,以便减少对O2的消耗。
【分析】A、生态缸中生物数量越少,成分越简单,自我调节能力越弱,可能导致物质循环和能量流动受阻,反而延长达到稳定状态的时间,甚至无法稳定,A错误;
B、城市自来水含氯等消毒物质,直接使用会危害缸内生物,且装满水会阻碍气体交换(如氧气和二氧化碳),正确做法是使用处理过的水并留出空间,B错误;
C、强光直射会导致生态缸内温度剧烈升高,破坏稳态,应置于散射光下以保证光合作用且避免温度波动,C错误;
D、生态缸稳定时,各生物种群数量受资源限制和种间关系(如捕食、竞争)调节,可能围绕K值波动或低于K值,并非均达到K值,D正确。
故选D。
4.(23-24高二下·广东中山·期末)下列关于生物多样性的叙述,错误的是( )
A.农业和林业品种的单一化会导致遗传多样性和物种多样性的丧失
B.生物多样性在促进生态系统中基因流动和协同进化等方面有重要价值
C.建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等是对生物多样性最有效的保护
D.有些威胁生物多样性的生产建设活动,不一定都是人类主观上对野生物种赶尽杀绝
【答案】C
【分析】生物的多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
【详解】A、农业和林业品种的单一化会导致生态系统的自我调节能力减弱,导致生态平衡被打破,使生态系统的遗传多样性的丧失和物种多样性的丧失,A正确;
B、生物多样性越大,自我调节能力越强,可见生物多样性在促进生态系统中基因流动和协同进化等方面,具有重要的价值,B正确;
C、建立动物园、植物园和建立濒危动植物繁育中心可为行将灭绝的物种提供最后的生存机会,属于易地保护,而就地保护是对生物多样性最有效的保护,C错误;
D、有些威胁生物多样性的生产建设活动,不一定都是人类主观上要对野生物种赶尽杀绝,例如,修建高速公路、铁路造成某些野生物种栖息地的碎片化,D正确。
故选C。
5.(23-24高二下·广东中山·期末)某地规划了农村综合发展型生态工程,种植业收获的农作物经加工供应给养殖业和人,此过程产生的废弃物和作物秸秆可生产加工为饲料、肥料及其他再生产品。养殖业产生的粪便经沼气池发酵产生能源,沼液和沼渣用于肥田。下列叙述正确的是( )
A.该生态系统的结构由生产者、消费者、分解者以及非生物物质和能量组成
B.由于养殖业产生的粪便中含有的能量多于沼渣,所以粪便肥田的效果更好
C.该工程必须不断得到系统外的物质和能量补充,以便维持系统的正常功能
D.废弃物的再加工主要是运用了生态工程的自生原理,提高了该系统的生产力
【答案】C
【分析】现代农业生态工程可以实现对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率。研究生态系统的能量流动,还可以帮助人们合理地调整生态系统中能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【详解】A、该生态系统的结构由生产者、消费者、分解者以及非生物物质和能量组成以及食物链、食物网等构成,A错误;
B、虽然畜牧业产生的粪便中含有的能量多于沼渣,但用于肥田时,这部分能量会被分解者以呼吸作用扩散到周围环境中,而肥田起作用的是其中的营养物质,例如所含的氮磷钾等元素,因此粪便肥田的效果并不一定好,B错误;
C、由于农田生态系统一直在产出农产品,源源不断消耗农田土壤中的元素等营养物质,因此该生态系统必须不断得到系统外的物质和能量补充,以便维持生态系统的正常功能,C正确;
D、废弃物产业链的设计主要是利用了生态工程的循环原理,提高了该生态系统的生产力和能量利用率,D错误。
故选C。
6.(23-24高二下·广东中山·期末)多年前,某林场为增加短期经济效益,搞“砍树经济”,造成林木大面积退化。为恢复林场的生态环境,当地政府实施了“禁伐令”,同时引导农户种植花卉苗圃、中药材等,该措施既给林场带来生态效益,又给当地农民带来经济效益。下列说法错误的是( )
A.“砍树经济”导致该生态系统的营养结构变简单,自我调节能力和抵抗力稳定性降低
B.“禁伐令”实施后,生态环境逐步恢复,此过程中群落演替的类型是次生演替
C.带来生态效益的同时,又给当地农民带来经济效益,体现了生物多样性的间接和直接价值
D.生态恢复的过程中,提高经济效益的同时兼顾了社会、自然发展,主要体现了生态工程建设的协调原理
【答案】D
【分析】群落演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。生物群落的演替是群落内部因素(包括种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【详解】A、“砍树经济”导致造成林木大面积退化,因而生态系统中物种丰富度下降,营养结构变得简单,自我调节能力下降,因此该生态系统的稳定性降低,A正确;
B、“禁伐令”实施后,生态环境逐步恢复,即生态系统中物种丰富度逐渐上升,此过程中群落演替的类型是属于次生演替,因为该演替过程中原有的土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体,因此演替的速度较快,B正确;
C、生态恢复在带来生态效益(间接价值)的同时,又给当地农民带来经济效益(直接价值),是生物多样性的直接和间接价值的体现,且生态系统的间接价值大于直接价值,C正确;
D、生态恢复的过程中,提高经济效益的同时兼顾了社会、自然发展,主要体现了生态工程建设的整体原理,D错误。
故选D。
7.(23-24高二下·广东湛江·期末)巴西龟因具有艳丽的外表和超强的适应能力成为了最常见的宠物龟,但同时也因其强大的抢食能力和繁殖能力而成为了“世界百大入侵物种”之一,其使本地种的可利用资源减少,导致本地种的种群增长率大大降低从而将地本地种排斥出去。下列有关叙述错误的是( )
A.外来物种会破坏生态系统,应该全面禁止引入外来物种
B.人工生态系统比自然生态系统更容易遭受外来物种的入侵
C.巴西龟用于人类观赏是体现了生物多样性的直接价值
D.入侵物种会占领本地物种的生态位,最终可能发展成为优势种
【答案】A
【分析】生物多样性通常有三个主要的内涵,即生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性.其价值主要体现在三个方面:
直接价值:指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值,如:药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值。
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,调节碳氧平衡,在调节全球气候变化他的作用,主要指维持生态系统的平衡的作用等等。
潜在价值:今天还未被利用的哪些物种在将来会有利用的价值。栽培植物的野生亲缘种究竟能提供多少对农林业发展有用的遗传材料,是不可估量的。
【详解】A、外来物种可能会破坏生态系统,我国应该合理、适当引入外来物种,A错误;
B、人工生态系统比自然生态系统营养结构相对单一,自我调节能力相对较弱,更容易遭受外来物种的入侵,B正确;
C、直接价值是指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值,如:药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值,巴西龟用于人类观赏是体现了生物多样性的直接价值,C正确;
D、入侵物种具有强大的抢食能力和繁殖能力,会占领本地物种的生态位,最终可能发展成为优势种,D正确。
故选A。
二、解答题
8.(24-25高二下·广东梅州·期末)河口湿地是生物多样性最丰富、生产力最高、最具生态服务价值的生态系统之一。围填海工程导致河口地区生态结构破坏、水质污染严重、生物多样性下降等,对生态安全造成严重威胁。针对这些问题,21世纪以来中国在河口地区开展了大量生态恢复工程,包括退耕还湿还滩、互花米草治理、滨海防护林(红树林)建设等。
(1)河口湿地具有自我调节能力的基础是______。在治理被污染的湿地水域时,需选择当地物种,且通常选择净化能力强的多种水生植物,使这些物种形成互利共存的关系,这体现了生态工程的______原理。
(2)互花米草能够防风固沙、阻挡潮流,最初被引进用于生态修复,但由于其极强的适应性和繁殖能力,迅速扩散成为我国沿海地区的主要外来入侵物种之一。为治理互花米草入侵,有人提议可种植本地无瓣海桑形成较大的郁闭度,使互花米草数量减少,依据是______。该治理方式属于______防治。
(3)治理后的河口湿地生态系统达到了生态平衡,此时该生态系统具有的特征是______。
(4)从互花米草的引入,我们可以得到哪些启示?______。
【答案】(1) 负反馈调节 协调、自生
(2) 郁闭度较大,会导致光照不足,使互花米草光合作用减弱 生物
(3)结构平衡、功能平衡和收支平衡
(4)外来物种的引入要考虑生态安全,且防控时间要适度延长/构建人工生态系统时优先选择本地伴生物种/对外来物种的引入要建立防溢出机制等
【分析】生物防治就是利用一种生物对付另外一种生物的方法。生物防治,大致可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫三大类。它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。
【详解】(1)河口湿地具有自我调节能力的基础是负反馈调节。在治理被污染的湿地水域时,需选择当地物种,体现了生态工程的协调原理,通常选择净化能力强的多种水生植物,使这些物种形成互利共存的关系,这体现了生态工程的自生原理。
(2)为治理互花米草入侵,有人提议可种植本地无瓣海桑形成较大的郁闭度,使互花米草数量减少,依据是郁闭度较大,会导致光照不足,使互花米草光合作用减弱。生物防治就是利用一种生物对付另外一种生物的方法。该治理方式属于生物防治。
(3)生态系统的结构和功 能处于相对稳定的一种状态,就是生态平衡。治理后的河口湿地生态系统达到了生态平衡,此时该生态系统具有的特征是结构平衡、功能平衡和收支平衡。
(4)从互花米草的引入,我们可以知道:外来物种的引入要考虑生态安全,且防控时间要适度延长构建人工生态系统时优先选择本地伴生物种对外来物种的引入要建立防溢出机制等。
9.(24-25高二下·广东揭阳·期末)“稻萍鱼螺”生态农业是一种生态友好型的农业模式,该模式中水稻作为挺水植物扎根土壤,红萍(水生蕨类)与固氮蓝细菌共生能固定空气中的氮气,鱼以红萍、浮游生物为食,田螺以水体中的浮游生物和有机碎屑为食,鱼和田螺的粪便经微生物分解后可作为水稻的天然肥料。请回答下列问题:
(1)田螺在生态系统的组成成分中属于______,其代谢活动对生态系统的_______(填功能)具有促进作用。
(2)与传统稻田相比,“稻萍鱼螺”模式中水稻的虫害发生率显著降低。从生态系统的角度分析,主要原因是引入鱼和螺后,增加了物种数量,使______更加复杂,生态系统的________能力增强,能更好地抵抗害虫侵害。
(3)该模式下的土壤氮元素含量明显高于传统稻田,主要原因是_________(答两点)。
(4)若因市场需求增加田螺养殖密度,导致水体中N、P等营养元素浓度过高引发藻类爆发,请从生态工程原理和生态系统功能角度,提出两条针对性调控措施:_________。
【答案】(1) 消费者和分解者 物质循环
(2) 食物链和食物网(或营养结构) 自我调节
(3)红萍与固氮蓝细菌共生能够固定空气中的氮气,同时鱼、螺的粪便经微生物分解后也能为土壤补充氮元素
(4)依据生态工程的协调原理,控制田螺养殖密度;引入以藻类、有机碎屑为食的鱼类,提高能量的利用率;依据生态工程的循环原理,适当引入能高效吸收水体中的N、P等营养元素的水生植物,促进物质循环,降低水体富营养化程度;定期清除养殖水体中的残饵、粪便等有机废物,减少含氮物质在水体中的积累
【分析】生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低,反之则越高。
【详解】(1)田螺以水体中的浮游生物为食,属于消费者,以有机碎屑为食,属于分解者,其代谢活动促进了生态系统的物质循环。
(2)引入鱼和螺增加了物种数量,使食物链和食物网更加复杂,生态系统的自我调节能力与营养结构复杂程度相关,营养结构越复杂,自我调节能力越强,能更好地抵抗害虫侵害。
(3)红萍与固氮蓝细菌共生能够固定空气中的氮气,从而增加土壤中的氮元素,同时鱼、螺的粪便经微生物分解后也能为土壤补充氮元素。
(4)依据生态工程的协调原理,充分考虑水体的承载能力,精准测算并严格控制田螺的养殖密度,防止因田螺数量过多产生过量含氮排泄物,超出水体的自净能力;在养殖田螺的同时,适量搭配养殖一些滤食性或杂食性鱼类,它们可摄食藻类及有机碎屑,既调节了水体生物群落结构,从能量流动角度藻类的能量又能流入鱼类,提高能量的利用率;依据生态工程的循环原理,适当引入能高效吸收水体中的N、P等营养元素的水生植物,促进物质循环,降低水体富营养化程度;定期清除养殖水体中的残饵、粪便等有机废物,减少含氮物质在水体中的积累,降低藻类爆发的物质基础。
10.(23-24高二下·广东佛山·期末)现代城市规划设计中有不少水最设计,但因其水体流动性差,一旦受到污染很难自行修复,易造成水质恶化。研究者以佛山祖庙内的锦香池景观水体养护工程为例开展了为期3年的水质调查,部分调查结果如图所示。
(1)锦香池作为祖庙中一处观赏性极强的园林景观,成为人们了解和研究岭南园林艺术的重要实物材料,这体现了生物多样性的______价值。
(2)大多数人造景观水体都是半封闭或基本封闭的系统,且因其______,生态系统的稳定性较差。3年的调查中,锦香池水体共出现3次水质恶化,从干扰因素对水质影响的角度分析,得出的结论是______。放生泥鳅、鱼、乌龟等并投放大量的饲料可能引起水体发黑发臭,试分析其中的原因______。
(3)在实施水体养护工程时需要兼顾技术可行、经济有效,且合乎城市生态要求,这主要体现了生态工程建设的______原理。
(4)结合锦香池景观水体的特点及调查结果,为同类景观水体的维护治理提出建议______(答两点即可)。
【答案】(1)直接
(2) 生态系统中组分少,食物网简单,其自我调节能力弱 投掷钱币和放生鱼、龟等单独存在时,对水质影响较小(1分),而当两种以上干扰因素同时存在时,会导致水质恶化
放生泥鳅、鱼、乌龟等并投放大量的饲料,造成残余的饲料、水体中泥鳅、鱼、乌龟等的排泄物沉积在池底形成淤泥,淤泥中的有机物质发酵使水塘的水质恶化发黑发臭
(3)整体
(4)①适量向水体中放生泥鳅、鱼、乌龟等;②倡导人们不向水体中投放纸币、硬币等
【分析】生态系统的稳定性是生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。生态系统具有稳定性的原因是生态系统具有自我调节能力,但自我调节能力是有限的。生态系统具备自我调节能力的基础是负反馈调节。
【详解】(1)生物多样性直接价值是对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的价值;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。因此锦香池作为祖庙中一处观赏性极强的园林景观,成为人们了解和研究岭南园林艺术的重要实物材料,这体现了生物多样性的直接价值。
(2)生态系统中组分少,食物网简单,其自我调节能力弱,生态系统的稳定性较差。由图可知,投掷钱币和放生鱼、龟等单独存在时,对水质影响较小,在2019年2月、2021年2月、2021年6月由于而当两种以上干扰因素同时存在时,会导致水质恶化。放生泥鳅、鱼、乌龟等并投放大量的饲料,造成残余的饲料、水体中泥鳅、鱼、乌龟等的排泄物沉积在池底形成淤泥,淤泥中的有机物质发酵使水塘的水质恶化发黑发臭。
(3)人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。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。因此在实施水体养护工程时需要兼顾技术可行、经济有效,且合乎城市生态要求,这主要体现了生态工程建设的整体原理。
(4)结合研究结果,为维护治理同类景观水体,①适量向水体中放生泥鳅、鱼、乌龟等;②倡导人们不向水体中投放纸币、硬币等。
11.(23-24高二下·广东江门·期末)喜旱莲子草是一种原产于南美的多年生杂草,上世纪曾作为家畜饲料引种,后来在某些地区泛滥成灾,严重威胁了当地的生态安全和农业安全,造成巨大经济损失。科研人员想通过引进喜旱莲子草的原产地专一性天敌——莲草直胸跳甲(以下简称跳甲)对其进行防治。研究结果发现,跳甲不仅对当地喜旱莲子草的入侵基本没有控制作用,反而抑制了本土莲子草的生长。回答下列问题:
(1)喜旱莲子草会在某些地区泛滥成灾的原因___________(写2点),喜旱莲子草的入侵导致当地的生物多样性___________,生态系统的___________降低。
(2)研究人员提出跳甲对喜早莲子草的入侵控制效果不佳、反而抑制本土莲子草的原因可能是:喜旱莲子草被跳甲成虫取食后,其根际微生物对两种莲子草的影响不同。为了验证上述推测,科研人员开展了相关研究,请将下列研究过程的字母进行排序________。所得研究结果如图1所示。
A.从不存在这两种莲子草的废弃农田中采集土壤
B.将植物培养至大约50%的叶面积被取食,移走跳甲和笼子,取出土壤
C.将土壤分为四组,两组进行灭菌处理,另外两组不进行灭菌处理
D.在土壤中种植喜旱莲子草,放入带有跳甲成虫的笼子里
E.在土壤中种植本土莲子草或喜旱莲子草,在没有跳甲的环境中培养
F.剪取植物的芽,干燥、称重
(3)图1的结果证实了被跳甲成虫取食的喜旱莲子草根际微生物对本土莲子草具有抑制作用,而对喜旱莲子草没有抑制作用,作出该判断的依据是_________。
(4)研究发现,跳甲在化蛹阶段最为脆弱,跳甲幼虫的存活情况直接影响其对两种莲子草的防治效果。为了进一步探明被跳甲取食的喜旱莲子草根际微生物对跳甲幼虫的影响,研究人员继续用图1中各组的莲子草叶片分别置于培养皿中,将若干新孵化的跳甲幼虫接种到叶片上,培养一段时间后检测这些植物上的跳甲幼虫的生物量,结果如图2所示。据结果分析,被跳甲取食的喜旱莲子草根际微生物__________喜旱莲子草的抗虫水平,____________本土莲子草的抗虫水平(本小题2空均选填“提高”或“降低”或“基本不影响”)。
(5)根据上述研究,在对植物进行生物防治时需考虑_________的共同影响。
【答案】(1) 食物、空间等资源充裕,气候适宜,没有天敌等 减少 自我调节能力(抵抗力稳定性)
(2)ADBCEF
(3)第2组的植物芽生物量显著低于第1组,第3组与第4组无显著差别
(4) 提高 基本不影响
(5)引入天敌对地上和地下生态系统
【分析】生态系统的抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。抵抗力稳定性的大小与生物群落中的营养结构的复杂程度有关,一般来说,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强。
【详解】(1)当一个种群迁入新环境最初一段时间,由于食物、空间等资源充裕,气候适宜,没有天敌等,种群数量会在一段时间内呈J形增长,故喜旱莲子草在某些地区泛滥成灾的原因是食物、空间等资源充裕,气候适宜,没有天敌等。喜旱莲子草与当地生物竞争资源和空间,导致当地的生物多样性减少,进而导致生态系统自我调节能(抵抗力稳定性)降低。
(2)研究人员认为原因可能是:喜旱莲子草被跳甲成虫取食后,其根际微生物对两种莲子草的影响不同,因此应该先获得喜旱微生物被跳甲成虫取食后的根际微生物,研究的实验流程应为:A从不存在两种莲子草的废弃农田种采集土壤→D在土壤中种植喜旱莲子草,放入带有跳甲成虫的笼子里→B将植物培养至大约50%的叶面积被取食,移走跳甲和笼子,取出土壤(这样就获得了喜旱莲子草被跳甲成虫取食后的根际微生物),结合图1,有4个实验组,两组土壤灭菌,两组土壤不灭菌,分别移栽本土莲子草和喜旱莲子草,因此接下来的实验流程应为:C将土壤分为四组,两组进行灭菌处理,两组不进行灭菌处理→E在土壤中种植本土莲子草或喜旱莲子草,在没有跳甲的环境中培养→F最后剪取植物的芽,干燥、称重。综上可知,实验流程为ADBCEF。
(3)分析图1,实验的自变量是不同处理方法,因变量是植物芽生物量。与土壤灭菌组并移栽本地莲子草的第1组相比,第2组的植物芽生物量显著低于第1组,第3组与第4组无显著差别,说明被跳甲成虫取食的喜旱莲子草根际微生物对本土莲子草具有抑制作用,而对喜旱莲子草没有抑制作用。
(4)分析图2,自变量为不同处理方式,因变量为跳甲幼虫生物量,由图2可知,被跳甲取食的喜旱莲子草的根际微生物提高了喜旱莲子草的抗虫水平,但不影响本土莲子草的抗虫水平。
(5)根据上述研究,在对植物进行生物防治时需要考虑引入天敌对地上和地下生态系统的共同影响。
12.(23-24高二下·广东江门·期末)南美白对虾主要采取高密度集约化的养殖模式,容易产生残饵、粪便、浮游生物残骸等有机碎屑,且未经过处理的养殖尾水排放转移到周围的海域水体中,会导致临近海域水体的富营养化。某示范区设置了图所示的垂直流人工湿地处理养殖废水,待湿地系统成熟后,基质和植物根系的表面将由于大量微生物的生长而形成生物膜。这些微生物可通过硝化作用、呼吸作用等去除大量氮素、有机物。回答下列问题。
(1)养殖废水从上到下垂直流入人工湿地时,依靠_________、________和微生物的共同作用实现对污水中各类污染物的去除。从生态系统的成分来看,生物膜上的微生物主要属于_________。
(2)有专家建议对该人工湿地中的多年生植物进行定期收割,该建议的目的是________,从而减弱临近海域水体的富营养化。该人工湿地处理系统中常会出现因冬季植物枯萎死亡或生长休眠而导致功能下降的现象,结合生态工程的整体原理,综合上述因素考虑,应着重选用具有__________特征的水生植物类型。(答出3点即可)
(3)该垂直流人工湿地容易出现基质堵塞从而造成表面上水流停滞、有机物的去除能力不够理想等情况。为改进上述问题,某研究团队计划对养殖废水进行预处理:增设两个过滤坝(细沙、碎石、活性炭等制成)、增设一个曝气池和一个沉淀池。按照合理的顺序补充完成以下设计图(如图)并说明对应功能区的作用__________。
【答案】(1) 物理沉降 化学分解 分解者
(2) 将植物吸收的水体中的N、P等元素带离该生态系统,避免被微生物二次分解,降低该生态系统中N、P的含量 常绿、适应当地生态环境且能高效利用N、P元素
(3)
【分析】生态系统的组成包括非生物部分和生物部分,非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤等;生物部分包括生产者、消费者、分解者。生产者主要指绿色植物,能够通过光合作用制造有机物,为自身和生物圈中的其他生物提供物质和能量;消费者主要指各种动物,促进生物圈中的物质循环;分解者是指细菌和真菌等营腐生生活的微生物,它们能将动植物残体中的有机物分解成无机物归还无机环境。
【详解】(1)养殖废水从上到下流入垂直流人工湿地时,依靠物理沉降、化学分解和微生物的共同作用实现对污水中各类污染物的去除,这是生态系统具有自我调节能力的体现。生物膜上的微生物可通过硝化作用、呼吸作用等去除大量氮素、有机物,从生态系统的成分来看,这些微生物主要属于分解者。
(2)有专家建议对该人工湿地中的多年生植物进行定期收割,该建议的目的是将植物吸收的水体中的N、P等元素带离该生态系统,避免被微生物二次分解,降低该生态系统中N、P的含量,从而减弱临近海域水体的富营养化。该人工湿地处理系统中常会出现因冬季植物枯萎死亡或生长休眠而导致功能下降的现象,结合生态工程的整体原理,综合上述因素考虑,应着重选用具有常绿、适应当地生态环境且能高效利用N、P元素特征的水生植物类型。
(3)该垂直流人工湿地容易出现基质堵塞从而造成表面上水流停滞、有机物的去除能力不够理想等情况。为改进上述问题,某研究团队计划对养殖废水进行预处理:增设两个过滤坝(细沙、碎石、活性炭等制成)、增设一个曝气池和一个沉淀池,进而避免出现上述不良现象,相关设计如下:
13.(23-24高二下·广东茂名·期末) “西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”描绘了春汛时期的景象。鳜鱼是一种肉食性动物,喜食活鱼。在人工鳜鱼养殖中,养殖人常常将克氏原螯虾(俗称小龙虾)、鲢鱼(饵料鱼)和鳜鱼进行混养。小龙虾食性广泛,偏喜食病弱或死亡的小杂鱼及饵料鱼,摄食饵料和水草等。饵料鱼既为鳜鱼提供食物来源,又通过摄食残饵和滤食浮游生物,起到净化水质的作用。回答下列问题:
(1)鳜鱼在生态系统中最低属于第_______________营养级,鳜鱼所属成分在生态系统中的作用是________________________________________。
(2)人工鱼塘容易因为污染导致鱼类死亡,加剧污染进一步导致更多鱼类大量死亡的现象,以上过程的调节机制属于______________调节。
(3)养殖人为了提高经济收益将鳜鱼和小龙虾、鲢鱼进行混养,从生态系统能量流动角度分析,混养可以调整能量流动关系,________________________,实现能量持续高效流向对人类最有益的部分。混养鱼塘相比精养鱼塘(只养鳜鱼)而言,混养鱼塘生态系统稳定性更强,原因是__________________________________________。
(4)根据食性分析,小龙虾和鳜鱼可以混养的原因是__________________________。野生环境下,鳜鱼未成熟之前也常捕食小龙虾,在人工养殖中可采用避免此种情况的具体做法是_______________。
【答案】(1) 三 加快生态系统的物质循环
(2)(正)反馈
(3) 使得池塘的物质与能量向有利于虾、鳜鱼生长的方向转化 混养鱼塘组分多,营养结构复杂其自我调节能力更强,稳定性更高
(4) 小龙虾主要吃病弱、死亡的饵料鱼、小杂鱼,鳜鱼喜食活的饵料鱼,二者食物上竞争不大 错开投放小龙虾和鳜鱼的时间
【分析】生态系统是生物群落与它的无机环境相互作用形成的统一整体。生态系统的结构包括两方面的内容:生态系统的成分,食物链和食物网。
【详解】(1)鳜鱼在不同的食物链中具有不同的营养级,题干中鳜鱼是一种肉食性动物,喜食活鱼,活鱼吃生产者,最低属于第三营养级;消费者在生态系统中的作用是加快生态系统的物质循环;
(2)正反馈是指受控部分发出反馈信息,其方向与控制信息一致,可以促进或加强控制部分的活动。反馈信息影响系统再输出的结果,更加增大了受控量的实际值和期望值的偏差,从而使系统趋向于不稳定状态,因此人工鱼塘容易因为污染导致鱼类死亡,加剧污染进一步导致更多鱼类大量死亡的现象,以上过程的调节机制属于正反馈调节;
(3)混养可以调整能量流动关系,使得池塘的物质与能量向有利于虾、鳜生长的方向转化,实现能量持续高效流向对人类最有益的部分;混养鱼塘生态系统稳定性更强,原因是增加混养鱼塘组分,其自我调节能力更强,稳定性更高;
(4)根据题意可知,小龙虾主要吃病弱、死亡的饵料鱼、小杂鱼,鳜鱼喜食活的饵料鱼,二者食物上竞争不大,可以混养;在人工养殖中可采用避免此种情况的具体做法是错开投放小龙虾和鳜鱼的时间,能避免在鳜鱼未成熟之前捕食小龙虾。
14.(23-24高二下·广东惠州·期末)通过在特定的海域中投放人工鱼礁和大型网箱、移植海藻等措施,可以形成海洋牧场,进而实现立体养殖。研究者提出“多营养层次”海水生态养殖模式,即在水的上层,挂绳养殖海带等藻类;在水的中层,挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类或网箱养殖投饵性鱼类;而在底层,则投放了人工鱼礁(人为在海中设置的构造物),为海洋生物提供更多的栖息和产卵场所,并养殖海参等底栖杂食动物。
(1)“多营养层次”养殖模式,该养殖模式提升了群落_____结构的复杂程度;设置人工鱼礁能在一定程度上避免海洋出现局部赤潮现象,主要原因是人工鱼礁能通过改变周围海水的流向、流速,使_____等矿质元素均匀分布。
(2)如图表示某人工鱼礁生态系统各营养级的能量流动示意图(单位为J·cm-2·a-1)浮游动物同化的能量中,一部分通过呼吸作用以_____的形式散失,一部分流向下一营养级,剩余部分_____。分析图示,小型鱼虾类和大型食肉鱼类的能量传递效率约为1.2%,远低于10%,其主要原因是_____。
(3)与进行网箱养虾的养殖池相比,人工鱼礁具有更高的抵抗力稳定性,原因是_____。
【答案】(1) 垂直 N、P
(2) 热能 被分解者利用。 大量的小型鱼虾类被人类捕捞,未被大型食肉鱼类捕食。
(3)人工鱼礁生态系统的物种丰富度大,营养结构复杂,自我调节能力强,抵抗力稳定性高
【分析】群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。
1、垂直结构在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。植物的分层与对光的利用有关,显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力;群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,因此,动物也有分层现象。
2、群落的结构特征不仅表现在垂直方向上,也表现在水平方向上。例如,某草地在水平方向上,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素、不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,它们常呈镶嵌分布。
【详解】(1)群落空间结构包括垂直结构和水平结构,“多营养层次”养殖模式分别在水的上层、中层和下层投放不同的生物或人工鱼礁,这种分层现象提升了群落垂直结构的复杂程度。水体富营养化主要是由水体中N、P过多而引起的水质污染现象,设置人工鱼礁能通过改变海水的流向和流速,使N、P等矿质元素均匀分布,从而避免海洋出现局部赤潮现象。
(2)某一营养级(最高营养级除外)同化的能量中,一部分通过呼吸作用以热能的形式散失,一部分流向下一营养级,剩余部分则被分解者利用。能量传递效率一般为10%~20%,分析题图,小型鱼虾类和大型食肉鱼类的能量传递效率约为1.2%,远低于10%,其主要原因是大量的小型鱼虾类被人类捕捞,未被大型食肉鱼类捕食。
(3)与进行网箱养虾的养殖池相比,人工鱼礁生态系统的物种丰富度大,营养结构复杂,自我调节能力强,抵抗力稳定性高。
地 城
考点04
人与环境
一、单选题
1.(24-25高二下·广东广州八区·期末)某一地区的生态承载力代表了该地区提供资源的能力。当一个地区的生态承载力小于生态足迹时,出现生态赤字。下列国家或地区生态赤字最为严重的是( )
国家或地区
生态足迹总量比重=(某主体的生态足迹/全球或区域总生态足迹)×100%
生态承载力总量比重=(某主体的生态承载力/全球或区域总生态承载力)×100%
A
6%
4%
B
15%
9%
C
17%
9%
D
4%
9%
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】生态足迹:又叫生态占用,是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(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的面积。
生态赤字由生态足迹超过生态承载力的程度决定,差值越大,赤字越严重。
【详解】A、生态足迹比重6%,生态承载力比重4%,差值为2%,存在赤字但程度较轻,不符合题意,A错误;
B、生态足迹比重15%,生态承载力比重9%,差值为6%,赤字较明显,但小于C选项,不符合题意,B错误;
C、生态足迹比重17%,生态承载力比重9%,差值为8%,差值最大,生态赤字最严重,符合题意,C正确;
D、生态足迹比重4%,生态承载力比重9%,差值为-5%,生态承载力超过生态足迹,无赤字,不符合题意,D错误。
故选C。
2.(24-25高二下·广东茂名·期末)“科学劳动”是引导学生善于运用科学知识来进行劳动活动,已经成为学校培养全面学生的理念之一。下列属于基于生态理念的“科学劳动”措施是( )
A.施用有机肥 B.秸秆全部焚烧处理
C.用农药除虫 D.连续种植同一作物
【答案】A
【详解】A、施用有机肥可改善土壤结构,促进物质循环利用,减少环境污染,符合生态理念,A正确;
B、秸秆焚烧会产生污染,破坏土壤微生物和有机质,不符合生态理念,B错误;
C、农药会污染环境并破坏生态平衡,不符合生态理念,C错误;
D、连续种植同一作物会导致土壤养分失衡和病虫害加剧,不符合生态理念,D错误。
故选A。
3.(24-25高二下·广东佛山·期末)2024年我国印发了《关于建立碳足迹管理体系的实施方案》,旨在加快建立我国碳足迹管理体系,促进生产生活方式绿色低碳转型,助力“双碳”目标实现。下列相关叙述正确的是( )
A.碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积
B.应制定重点产品碳足迹核算规则标准,鼓励采购碳足迹低的产品
C.多利用清洁能源和增加食用肉类的生活方式都利于减小生态足迹
D.当生态承载力总量大于生态足迹总量时,不利于实现可持续发展
【答案】B
【详解】A、碳足迹是指企业、活动、产品或个人通过交通运输、食品生产和消费以及各类生产过程等引起的温室气体排放的集合, 吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积是碳汇相关概念,并非碳足迹,A错误;
B、应制定重点产品碳足迹核算规则标准,鼓励采购碳足迹低(即碳排放少 )的产品,这样有利于促进生产生活方式绿色低碳转型,助力 “双碳” 目标实现,B正确;
C、肉类生产过程中(如畜禽养殖 )会产生较多的碳排放,多食用肉类的生活方式不利于减小生态足迹;而多利用清洁能源(减少化石燃料使用,降低碳排放 )有利于减小生态足迹,C错误;
D、当生态承载力总量大于生态足迹总量时,说明生态系统可以承受人类活动带来的影响,有利于实现可持续发展;反之,当生态承载力总量小于生态足迹总量时,不利于可持续发展,D错误。
故选B。
4.(24-25高二下·广东广州八区·期末)广东在全国率先实施公益林效益补偿制度,在公益林改造措施中,兼顾了生态环境、经济旅游和政策文化等效益。该措施遵循的生态工程原理是( )
A.循环 B.整体 C.协调 D.自生
【答案】B
【详解】A、循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。通过系统设计实现不断循环,使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。可见,循环原理强调的是物质循环利用,减少资源消耗,但题干未涉及物质循环,A错误;
B、整体原理要求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,实现整体最优,题干中“兼顾生态环境、经济旅游和政策文化”体现了整体性,B正确;
C、协调原理要求在进行生态工程建设时,要处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,题干未强调生物与环境的关系,C错误;
D、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,其基础是生态系统的结构与功能。自生原理侧重系统自我调节和维持,题干未体现此点,D错误。
故选B。
5.(24-25高二下·广东清远·期末)清远大鲵省级自然保护区是广东省唯一确认的大鲵野生分布点。保护区开展大鲵种群重建工作,结合大鲵生态资源,开发旅游资源、维护生态平衡、推动生态文明建设。下列叙述错误的是( )
A.建立自然保护区重建大鲵种群属于就地保护
B.调查大鲵种群年龄结构可预测数量变化趋势
C.繁育大鲵并放归自然不利于提高生物多样性
D.开发旅游资源可提升生物多样性的直接价值
【答案】C
【分析】生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,其价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。直接价值是指其食用、药用、工业原料、美学、科研等方面的价值,间接价值是指其在维持生态平衡方面的作用,潜在价值是指暂时还未被认识的价值。
【详解】A、建立自然保护区属于就地保护,即在物种原有栖息地进行保护,A正确;
B、种群的年龄结构可反映其数量变化趋势(增长型、稳定型、衰退型),B正确;
C、繁育大鲵并放归自然能增加其种群数量,保护物种多样性,从而提高生物多样性,C错误;
D、旅游开发属于生物多样性的直接价值(如观赏、文化等),D正确。
故选C。
6.(24-25高二下·广东汕尾·期末)研究表明,目前生态承载力比1961年增长约30%的主要原因是农业的发展。未来提高生态承载力,可采取的措施不包括( )
A.保护耕地 B.开发新能源
C.发展循环经济 D.过度使用化肥和农药
【答案】D
【分析】生态承载力指生态系统可持续支撑的最大负荷,提升需合理利用资源。农业发展促进其增长,但过度使用化肥和农药会破坏环境,降低承载力。
【详解】A、保护耕地可维持土壤肥力和农业生产力,属于可持续发展措施,能提高生态承载力,A不符合题意;
B、开发新能源能减少对传统资源的依赖,降低生态压力,能提高生态承载力,B不符合题意;
C、发展循环经济可提高资源利用效率,减少浪费和污染,能提高生态承载力,C不符合题意;
D、过度使用化肥和农药会导致土壤板结、水体污染,破坏生态平衡,降低生态承载力,D符合题意。
故选D。
7.(24-25高二下·广东汕尾·期末)广东鼎湖山自然保护区是全国最早采用国际标准建立样地的自然保护区,早在1978年建立了多个长期监测样地用于科学研究。上述体现保护生物多样性的价值和措施分别是( )
A.直接价值和就地保护 B.直接价值和易地保护
C.间接价值和就地保护 D.间接价值和易地保护
【答案】A
【分析】本题考察生物多样性的价值及保护措施。
【详解】A、建立自然保护区用于科学研究属于生物多样性的直接价值(科研价值),而自然保护区属于就地保护措施,A正确;
B、直接价值正确,但易地保护指将生物迁出原栖息地保护(如动物园、植物园),与题干中“自然保护区”不符,B错误;
C、间接价值指生态功能(如调节气候、保持水土),而题干强调“科学研究”属于直接价值,C错误;
D、间接价值和易地保护均与题干描述不符,D错误;
故选A。
8.(24-25高二下·广东韶关·期末)南岭国家森林公园是广东省最大的自然保护区,也是国家4A级景区。园内有苔藓植物206种、蕨类植物188种、裸子植物29种、被子植物2109种,动物有蝶类340多种及多种鸟类、哺乳动物等。下列叙述错误的是( )
A.设立南岭国家森林公园属于就地保护
B.公园可供游览观光体现了生物多样性的直接价值
C.园内丰富的动植物体现了生物多样性中的种群多样性
D.南岭国家森林公园生物多样性的间接价值大于直接价值
【答案】C
【分析】直接价值是对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值,生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面。例如,森林和草地具有防风固沙、水土保持作用,湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候,等等,生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值,生物多样性还具有许多目前人们尚不太清楚的潜在价值。
【详解】A、设立自然保护区属于就地保护,是保护生物多样性最有效的措施,A正确;
B、游览观光属于生物多样性在旅游方面的直接利用,B正确;
C、生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性,动植物种类丰富属于物种多样性,C错误;
D、生物多样性的间接价值(如生态调节功能)通常远大于直接价值,D正确。
故选C。
9.(23-24高二下·广东潮州·期末)“交流四水抱城斜,散作千溪遍万家。深处种菱浅种稻,不深不浅种荷花。”这首诗说明了因地制宜的重要性,对我国新农村建设具有借鉴与学习的重要意义。下列叙述错误的是( )
A.水深不同的溪水中种植不同植物,体现了群落的水平结构
B.新农村建设应充分考虑当地的非生物因素,要因地制宜
C.诗中的“荷花”种群具有种群密度、性别比例等数量特征
D.水乡农产品被食用和新农村旅游观赏体现了生物多样性的直接价值
【答案】C
【分析】1、种群的数量特征:
(1)种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数,是种群最基本的数量特征;
(2)出生率和死亡率:单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体总数的比率;
(3)迁入率和迁出率:单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体数的比率;
(4)年龄组成:一个种群中各年龄期的个体数目的比例;
(5)性别比例:种群中雌雄个体数目的比例;
2、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、水深不同的溪水中种植不同植物,是指群落中不同地段的植被分布不同,故体现的是群落的水平结构,A正确;
B、新农村建设要因地制宜,不能盲目,要分层次、分区域、正确定位、合理规划,充分考虑当地的非生物因素,B正确;
C、并不是所有的种群都有性别比例,荷花没有性别比例这一数量特征,C错误;
D、水乡农产品被食用(食用价值)和新农村旅游观赏(观赏价值)等都体现了生物多样性的直接价值,D正确。
故选C。
二、解答题
10.(24-25高二下·广东江门·期末)海草是生长在浅海中的单子叶植物,海草构筑的海草床生态系统可以形成大量碳汇(吸收并储存大气中二氧化碳的量),其过程如图所示。回答下列问题:
(1)海草床具有强大的碳汇形成能力:首先海草可通过______将二氧化碳转化为植物生物量;其次海草床可以捕获来自生态系统内外的悬浮有机颗粒物;另外海草床沉积物在缺氧、厌氧环境下______。保护海草床生态系统,促进碳汇形成,有助于减缓全球面临的______问题。
(2)受人类活动和环境变化影响,全球海草床退化严重,需要加强监测和修复。在调查监测海草床生态系统生物量时,可用样方法采集海草植株,烘干、测量干重后再除以______。近年监测结果显示,海平面持续上升和水体富营养化都可能导致海草床的生物量降低,其原因都与海草获得的______减少有关。
(3)补充海草植株有助于修复退化的海草床。某地发现当地海草植株释放出来的胎生苗(底部拥有倒钩状的刺)容易被冲刷到海滩上晒死。根据该情况,利用长条形麻袋和沙子作为材料,设计方案促进该地海草床自然恢复:______。
(4)人类的捕捞、休闲娱乐等活动会对修复中的退化海草床产生不利影响。请提出建议降低这些不利影响(提出一个即可):______。
【答案】(1) 光合作用 分解减缓 全球变暖
(2) 样方面积 光照
(3)将长条形麻袋填充沙子制成沙袋,在退化海草床近岸区域平行于海岸线铺设沙袋阵列
(4)划定海草床保护区,禁止捕捞和锚泊活动;限制休闲娱乐区域,避开修复区开展活动;加强监管,对破坏行为实施处罚(合理即可)
【分析】光合作用是指绿色植物(包括藻类)、某些细菌等利用光能,将二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物 ,并释放出氧气的过程。
【详解】(1)海草(植物)可通过光合作用固定CO2,将二氧化碳转化为植物生物量。缺氧、厌氧环境不利于分解者的细胞呼吸,减缓沉积物被分解为CO2,减少CO2的释放,利于有机碳储存。碳汇可减少大气中的二氧化碳浓度,有助于缓解温室效应。
(2)样方法中干重除以样方面积得单位面积生物量,即在调查监测海草床生态系统生物量时,可用样方法采集海草植株,烘干、测量干重后再除以样方面积。海平面上升、水体富营养化会遮光(海平面上升增加水深,减少光线穿透;富营养化导致藻类爆发,遮蔽光线),使海草光照减少,从而降低海草的光合作用,导致生物量降低。
(3)利用长条形麻袋和沙子,将麻袋填充沙子制成沙袋屏障(或“沙袋阵列”),沿退化海草床的海岸线或冲刷高发区平行布置,沙袋底部可设计小孔或粗糙表面,以钩住胎生苗的倒钩状刺,固定幼苗防止被冲刷至海滩;同时,沙袋能削弱波浪能量,为幼苗提供稳定生长环境,促进自然定植和恢复。
(4)设立海草床保护区并限制人类活动(例如,划定禁渔区、禁止锚泊或游泳区域,通过法规减少直接干扰),或开展公众教育活动,提高社区保护意识(例如,宣传海草床重要性,引导休闲活动避开修复区),以降低这些不利影响。
11.(24-25高二下·广东佛山·期末)顺德鹭鸟园坐落在顺德中心城区,是珠三角候鸟迁徙廊道上重要的栖息地。为加强绿美广东生态建设,环保部门通过修复水系、更新竹林、重塑果基鱼塘等措施,对鹭鸟园进行生态修复,将其建设成为环境优美、鸟语花香的云鹭湿地公园。回答下列问题:
(1)云鹭湿地公园有50多种鸟类,包括白鹭、夜鹭、池鹭等,这体现了生物多样性中的______多样性。公园内广阔的湿地水域可以涵养水源和调节气候,众多鸟类可供游客观赏和摄影,这体现了生物多样性的______价值。
(2)为改善鹭鸟栖息环境,环保部门挖填鹭鸟园四周浅水区域建造浅滩,如图所示。
修复过程中,引入了适合鹭鸟栖息的灌木和适应当地环境的底栖动物等,这遵循了生态工程的______原理。从鹭鸟保护的角度,结合图9说明营造浅滩自然生境的意义是______(答出两点即可)。
(3)针对鹭鸟的栖息地出现碎片化和斑块化的现象,在修复过程还打通了四条区域生态廊道,该措施有利于______,从而保护鹭鸟的遗传多样性。
【答案】(1) 物种 间接、直接
(2) 协调 满足鱼虾、蛙类等动物的栖息需求,为鹭鸟提供充足的食物条件;栽种更多灌木、草丛等,有利于鹭鸟栖息和筑巢;增加与人类活动区的距离,减少人类对鹭鸟的干扰等
(3)促进种群之间的基因交流
【分析】生物多样性的价值:
(1)直接价值:是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等;
(2)间接价值:是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能;
(3)潜在价值:指目前人类尚不清楚的价值。
【详解】(1)生物多样性包括物种多样性、基因多样性和生态系统多样性。这里提到有50多种鸟类,体现的是物种多样性。湿地公园的水域涵养水源、调节气候属于生态功能,体现间接价值,供游客观赏摄影属于直接价值(直接对人类有实用意义或非实用意义)。
(2)引入适合当地环境的植物和动物,遵循了协调原理,即生物与环境的协调。营造浅滩自然生境,满足鱼虾、蛙类等动物的栖息需求,为鹭鸟提供充足的食物条件;栽种更多灌木、草丛等,有利于鹭鸟栖息和筑巢;增加与人类活动区的距离,减少人类对鹭鸟的干扰等。
(3)栖息地碎片化会阻碍种群间的基因交流,导致遗传多样性降低,打通区域生态廊道,有利于促进种群之间的基因交流,从而保护鹭鸟的遗传多样性。
12.(24-25高二下·广东湛江·期末)明清时期,我国南方长江三角洲、珠江三角洲低洼内涝积水地或河网发达地区的先民们,就探索出一种桑基鱼塘的农业生产模式:陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑。这样可以将陆地种植与鱼塘养殖结合起来,把原本割裂的生产系统通过优化组合,有机地整合在一起。根据同样的原理,甘蔗种植也可以与养猪、养鱼结合(如图所示)。请据图回答下列问题:
(1)写出图中的1条食物链: ________。
(2)物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。桑基鱼塘中,众多的生物通过__________关系互相依存,可提高系统的生产力,这体现了生态工程的________原理。
(3)池塘养鱼,可将鳙鱼、鲢鱼、草鱼、青鱼四大家鱼为主的多鱼种混养模式,这是利用了它们在池塘中占据不同_______,这有利于___________。
(4)桑基鱼塘不仅具有调节田间小气候的作用,还可以促进当地经济发展提高居民收入,这体现了生物多样性的______价值。桑基鱼塘中蚕、猪排泄物,可以为鱼塘提供饵料,从生态系统的能量流动角度分析,其意义是_____________。
【答案】(1)甘蔗→人/桑树→蚕/甘蔗→猪→人/浮游植物→鱼/浮游植物→浮游动物→鱼
(2) 食物链 自生
(3) 生态位 不同生物充分利用环境资源
(4) 间接和直接 实现能量的多级利用,提高能量利用率
【分析】生态系统多样性价值:直接价值、间接价值、潜在价值。
生态工程遵循的原理有自生、循环、协调和整体。
【详解】(1)分析题图可知,该图中含有甘蔗→人、桑树→蚕、甘蔗→猪→人、浮游植物→鱼、浮游植物→浮游动物→鱼等食物链。
(2)物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。该生态农业中,众多的生物通过食物链关系互相依存,形成了一个较为稳定且具有一定自我调节能力的系统,这种情况提高了系统的生产力,这体现了生态工程的自生原理。
(3)鳙鱼、鲢鱼、草鱼、青鱼四大家鱼为主的多鱼种混养模式利用了这四种鱼栖息空间,取食等不同,它们在池塘中占有不同的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源。
(4)桑基鱼塘具有调节田间小气候的作用,属于生态功能,体现了生物多样性的间接价值,桑基鱼塘还可以促进当地经济发展提高居民收入,这体现了生物多样性的直接价值。桑基鱼塘中蚕、猪排泄物,可以为鱼塘提供饵料,实现能量的多级利用,提高能量利用率。
13.(24-25高二下·广东韶关·期末)基塘是三角洲地区特有的一种土地利用类型。三角洲内地形低洼,人们将洼地深挖成塘、淤泥堆积为基,塘中养鱼,基上种桑、蔗、花、草、果等,从而形成基塘。基塘是典型的生态农业用地,可为人类提供多项服务功能。研究发现,随着城镇化和工业化的发展,某地基塘土地总面积呈下降趋势。对该地2000年、2017年的基塘生态系统服务价值进行估算,结果如下表所示。
价值类别
具体的价值组分
2000年
2017年
价值量/亿元
占比/%
价值量/亿元
占比/%
供给类
塘鱼生产
34.17
2.06
72.22
6.19
调节类
调节气候
1594.27
95.93
1004.90
86.16
供水蓄水
23.70
1.43
14.58
1.25
支持类
维持生物多样性
2.22
0.13
1.41
0.12
保持土壤
4.09
0.25
3.20
0.27
文化类
旅游休闲
3.46
0.21
70.06
6.01
合计
1661.91
100.00
1166.37
100.00
回答下列问题:
(1)三角洲内基塘常用“蚕沙喂鱼、塘泥培桑”,这体现了生态工程的______原理。
(2)基塘的间接价值体现在价值类别中的______。从生态足迹角度分析,基塘土地总面积减少可能是增加了______(填“建设用地”、“草地”、“林地”或“耕地”)。
(3)据表分析,基塘各价值组分中,对总价值的贡献最大和最小的分别是______。与2000年相比,2017年基塘生态系统服务价值的主要变化是______。
(4)基于基塘生态系统服务价值的变化特点,为基塘的可持续发展提一条建议______。
【答案】(1)循环
(2) 调节类和支持类 建设用地
(3) 调节气候、维持生物多样性 调节价值减少,供给和文化价值增加
(4)合理规划建设用地,减少对基塘的侵占
【分析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础,遵循着自生(通过有效选择生物组分并合理布设,有助于生态系统维持自生能力)、循环(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)、协调(处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境容纳量)、整体(进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力)等生态学基本原理。
【详解】(1)“蚕沙喂鱼、塘泥培桑” 促进系统的物质迁移与转化,保证各个环节的物质迁移顺畅,体现了生态工程的循环原理。
(2)生态系统的间接价值是指对生态系统起重要调节作用的价值,主要体现在调节类和支持类。随着城镇化和工业化的发展,建设用地会增加,从而导致基塘土地总面积减少,而草地、林地、耕地一般不会因城镇化和工业化的发展直接导致基塘面积减少。所以从生态足迹角度分析,基塘土地总面积减少可能是增加了建设用地。
(3)从表格数据可以看出,2000 年调节气候的价值量为 1594.27 亿元,占比 95.93%;2017 年调节气候的价值量为 1004.90 亿元,占比 86.16%,在各价值组分中占比最大。2000 年维持生物多样性的价值量为 2.22 亿元,占比 0.13%;2017 年维持生物多样性的价值量为 1.41 亿元,占比 0.12%,在各价值组分中占比最小。所以基塘各价值组分中,对总价值的贡献最大和最小的分别是调节气候、维持生物多样性。与 2000 年相比,2017 年基塘生态系统服务价值中调节类价值下降明显,而供给类(塘鱼生产)和文化类(旅游休闲)价值有所上升,总体上调节价值减少,供给和文化价值增加。
(4)基于基塘生态系统服务价值的变化特点,为了基塘的可持续发展,可以采取保护基塘生态系统,合理规划建设用地,减少对基塘的侵占;发展生态旅游,进一步提升基塘的文化价值;优化基塘生产结构,提高基塘的供给价值;保护基塘生态环境,防止污染,维持其生态功能等措施。
14.(23-24高二下·广东珠海·期末)千古名句“漠漠水田飞白鹭”描绘了一幅优美的生态画卷,中山市翠亨新区毗邻伶仃洋,拥有岛屿、河道、稻田和鱼塘等诸多生态系统,吸引了白鹭等大批水鸟在此繁衍生息。
(1)鱼塘中的螺蛳常以泥土中的腐殖质和水中浮游植物等为食,其在生态系统中的成分是______,对碳、氮等元素不断在_______之间的往复循环起着重要作用。
(2)稻飞虱是水稻的害虫之一,稻田生态系统中存在如下食物链:水稻→稻飞虱→青蛙→白鹭。在上述食物链中,若稻飞虱摄入的能量为a,粪便的能量为b,呼吸作用散失的能量为c,则白鹭同化的能量最多为________,从能量流动的角度分析,农业上利用青蛙捕食稻飞虱的实践意义是_______。
(3)河道两侧生长着大量的红树林,为水鸟提供了栖息的场所,每年4月是白鹭的求偶繁殖期,此时雄性白鹭站在枝头张开翅膀,展示背上美丽的繁殖羽,这属于生态系统中的______信息,该信息在生态系统中的作用是__________________。
(4)岛屿周边的浅水处分布着大面积的芦苇和灌丛,由于生态系统具有_______稳定性,可以有效的降低种植业和养殖业排放的超标N、P元素,从而使流入海洋的水质得到净化,“公园20分钟效应”爆火之后,市民也经常来到岛上游玩,欣赏美丽的白鹭和红树林风光,这些体现了生物多样性的______价值。
【答案】(1) 消费者和分解者 生物群落与非生物环境
(2) 0.04(a-b) 调整能量流动关系,使能量流向有益于人的方向
(3) 行为 有利于生物种群的繁衍
(4) 抵抗力 直接和间接
【分析】1、生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量;营养结构包括食物链和食物网。生态系统的功能有能量流动、物质循环和信息传递。
2、生态系统的物质循环:(1)概念:组成生物体的碳、氢、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。这里的生态系统指生物圈。(2)特点:①全球性;②物质循环往复运动。
【详解】(1)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,鱼塘中的螺蛳常以泥土中的腐殖质和水中浮游植物等为食,说明其在生态系统中可作为分解者和消费者,对碳、氮等元素不断在生物群落与非生物环境之间的往复循环起着重要作用。
(2)生态系统中某一营养级的同化量=摄入量-粪便量=呼吸作用中以热能形式散失的能量+用于自身生长、发育、繁殖的能量,稻飞虱的同化量=摄入量-粪便量=a-b,能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%~20%,白鹭同化的能量最多=20%×20%×(a-b)=0.04(a-b)。从能量流动的角度分析,农业上利用青蛙捕食稻飞虱的实践意义是调整能量流动关系,使能量流向有益于人的方向。
(3)生态系统中信息包括物理信息、行为信息和化学信息,雄性白鹭站在枝头张开翅膀,展示背上美丽的繁殖羽,这属于生态系统中的行为信息,该信息在生态系统中的作用是有利于生物种群的繁衍。
(4)生态系统抵抗外界干扰,并使自身的结构与功能保持原状的能力,叫作抵抗力稳定性;生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。岛屿周边的浅水处分布着大面积的芦苇和灌丛,由于生态系统具有抵抗力稳定性,可以使流入海洋的水质得到净化,体现了生物多样性的间接价值,市民也经常来到岛上游玩,欣赏美丽的白鹭和红树林风光,体现了生物多样性的直接价值。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题13 生态系统及人与环境
4大高频考点概览
考点01 生态系统的结构
考点02 生态系统的功能
考点03 生态系统的稳定性
考点04 人与环境
地 城
考点01
生态系统的结构
一、单选题
1.C
2.B
3.C
4.A
5.B
6.B
7.B
二、解答题
8.(1) 生态系统的组成成分/生物群落和非生物的物质和能量 营养结构/食物链和食物网 将动植物的遗体和动物的排遗物分解成无机物
(2) 初级消费者同化 17.7%
(3)鸭粪被分解为无机盐可供水稻吸收利用;鸭子呼出的CO2可为水稻的光合作用补充原料
(4)稻鸭共生生态系统可减少农药的使用,降低对环境的污染,同时鸭子可增加经济效益
9.(1) 食物(或食性) 水生植物→草食性鱼类→长江江豚(合理即可)
(2) 总光合作用量 8.9% 单向流动、逐级递减
(3)改善长江石首段的水质,增加水生植物和鱼类等食物资源,为长江江豚提供更适宜的栖息环境(合理即可)
10.(1) 消费者和分解者 物质循环
(2) 食物链和食物网(或营养结构) 自我调节
(3)红萍与固氮蓝细菌共生能够固定空气中的氮气,同时鱼、螺的粪便经微生物分解后也能为土壤补充氮元素
(4)依据生态工程的协调原理,控制田螺养殖密度;引入以藻类、有机碎屑为食的鱼类,提高能量的利用率;依据生态工程的循环原理,适当引入能高效吸收水体中的N、P等营养元素的水生植物,促进物质循环,降低水体富营养化程度;定期清除养殖水体中的残饵、粪便等有机废物,减少含氮物质在水体中的积累
11.(1) 营养 抵抗力稳定性(或生物多样性、自我调节能力)
(2) 种间竞争和捕食 浮床植物和挺水植物起到遮光作用,也能吸收水体中的无机盐 自生
(3) 美人蕉和菖蒲 美人蕉和菖蒲对氮和磷的吸收量分别最大
12.(1)非生物的物质和能量
(2) 互利共生 固氮植物通过根瘤菌增加土壤氮素,促进物质循环
(3) 生物防治 减少环境污染、效果持久
(4)物种多样性低,食物链单一,营养结构简单
13.(1) 农作物(或植物) 呼吸作用、焚烧、微生物的分解作用
(2) 生长、发育和繁殖 植物残体、凋落物和秸秆还田 呼吸作用(或分解者的分解作用)
(3)秸秆到生物质能源,生物质能源被人类利用
(4)农田松土促进农作物根系呼吸作用,提升土壤肥力,促进光合作用,固定二氧化碳,缓解全球气候变暖;松土可能加速土壤好氧微生物分解有机质和碳释放,加重全球气候变暖(意思对即可)
地 城
考点02
生态系统的功能
一、单选题
1.B
2.B
3.B
4.B
5.C
6.D
7.B
8.D
9.D
10.B
11.A
二、解答题
12.(1) 农作物(或植物) 呼吸作用、焚烧、微生物的分解作用
(2) 生长、发育和繁殖 植物残体、凋落物和秸秆还田 呼吸作用(或分解者的分解作用)
(3)秸秆到生物质能源,生物质能源被人类利用
(4)农田松土促进农作物根系呼吸作用,提升土壤肥力,促进光合作用,固定二氧化碳,缓解全球气候变暖;松土可能加速土壤好氧微生物分解有机质和碳释放,加重全球气候变暖(意思对即可)
地 城
考点03
生态系统的稳定性
一、单选题
1.B
2.D
3.D
4.C
5.C
6.D
7.A
二、解答题
8.(1) 负反馈调节 协调、自生
(2) 郁闭度较大,会导致光照不足,使互花米草光合作用减弱 生物
(3)结构平衡、功能平衡和收支平衡
(4)外来物种的引入要考虑生态安全,且防控时间要适度延长/构建人工生态系统时优先选择本地伴生物种/对外来物种的引入要建立防溢出机制等
9.(1) 消费者和分解者 物质循环
(2) 食物链和食物网(或营养结构) 自我调节
(3)红萍与固氮蓝细菌共生能够固定空气中的氮气,同时鱼、螺的粪便经微生物分解后也能为土壤补充氮元素
(4)依据生态工程的协调原理,控制田螺养殖密度;引入以藻类、有机碎屑为食的鱼类,提高能量的利用率;依据生态工程的循环原理,适当引入能高效吸收水体中的N、P等营养元素的水生植物,促进物质循环,降低水体富营养化程度;定期清除养殖水体中的残饵、粪便等有机废物,减少含氮物质在水体中的积累
10.(1)直接
(2) 生态系统中组分少,食物网简单,其自我调节能力弱 投掷钱币和放生鱼、龟等单独存在时,对水质影响较小(1分),而当两种以上干扰因素同时存在时,会导致水质恶化
放生泥鳅、鱼、乌龟等并投放大量的饲料,造成残余的饲料、水体中泥鳅、鱼、乌龟等的排泄物沉积在池底形成淤泥,淤泥中的有机物质发酵使水塘的水质恶化发黑发臭
(3)整体
(4)①适量向水体中放生泥鳅、鱼、乌龟等;②倡导人们不向水体中投放纸币、硬币等
11.(1) 食物、空间等资源充裕,气候适宜,没有天敌等 减少 自我调节能力(抵抗力稳定性)
(2)ADBCEF
(3)第2组的植物芽生物量显著低于第1组,第3组与第4组无显著差别
(4) 提高 基本不影响
(5)引入天敌对地上和地下生态系统
12.(1) 物理沉降 化学分解 分解者
(2) 将植物吸收的水体中的N、P等元素带离该生态系统,避免被微生物二次分解,降低该生态系统中N、P的含量 常绿、适应当地生态环境且能高效利用N、P元素
(3)
13.(1) 三 加快生态系统的物质循环
(2)(正)反馈
(3) 使得池塘的物质与能量向有利于虾、鳜鱼生长的方向转化 混养鱼塘组分多,营养结构复杂其自我调节能力更强,稳定性更高
(4) 小龙虾主要吃病弱、死亡的饵料鱼、小杂鱼,鳜鱼喜食活的饵料鱼,二者食物上竞争不大 错开投放小龙虾和鳜鱼的时间
14.(1) 垂直 N、P
(2) 热能 被分解者利用。 大量的小型鱼虾类被人类捕捞,未被大型食肉鱼类捕食。
(3)人工鱼礁生态系统的物种丰富度大,营养结构复杂,自我调节能力强,抵抗力稳定性高
地 城
考点04
人与环境
一、单选题
1.C
2.A
3.B
4.B
5.C
6.D
7.A
8.C
9.C
二、解答题
10.(1) 光合作用 分解减缓 全球变暖
(2) 样方面积 光照
(3)将长条形麻袋填充沙子制成沙袋,在退化海草床近岸区域平行于海岸线铺设沙袋阵列
(4)划定海草床保护区,禁止捕捞和锚泊活动;限制休闲娱乐区域,避开修复区开展活动;加强监管,对破坏行为实施处罚(合理即可)
【分析】光合作用是指绿色植物(包括藻类)、某些细菌等利用光能,将二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物 ,并释放出氧气的过程。
11.(1) 物种 间接、直接
(2) 协调 满足鱼虾、蛙类等动物的栖息需求,为鹭鸟提供充足的食物条件;栽种更多灌木、草丛等,有利于鹭鸟栖息和筑巢;增加与人类活动区的距离,减少人类对鹭鸟的干扰等
(3)促进种群之间的基因交流
12.(1)甘蔗→人/桑树→蚕/甘蔗→猪→人/浮游植物→鱼/浮游植物→浮游动物→鱼
(2) 食物链 自生
(3) 生态位 不同生物充分利用环境资源
(4) 间接和直接 实现能量的多级利用,提高能量利用率
13.(1)循环
(2) 调节类和支持类 建设用地
(3) 调节气候、维持生物多样性 调节价值减少,供给和文化价值增加
(4)合理规划建设用地,减少对基塘的侵占
14.(1) 消费者和分解者 生物群落与非生物环境
(2) 0.04(a-b) 调整能量流动关系,使能量流向有益于人的方向
(3) 行为 有利于生物种群的繁衍
(4) 抵抗力 直接和间接
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$