专题07 生物与环境(5大考点)(期末真题汇编,湖南专用)高二生物下学期
2026-05-28
|
3份
|
95页
|
102人阅读
|
0人下载
摘要:
**基本信息**
聚焦生物与环境核心考点,整合湖南多地期末试题,通过秦淮河生态修复、塔克拉玛干沙漠治沙等真实案例,考查群落演替、种群密度、生态系统功能及生物多样性保护,适配高中期末综合测评。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|18题|群落丰富度调查、种群数量变化、生态系统能量传递|结合实验(如酒精作用)和数据分析(如重金属富集)|
|多选题|5题|群落演替类型、生态位重叠、生物多样性价值|通过图表分析(如时间生态位重叠指数)考查科学思维|
|解答题|15题|碳循环过程、生态工程原理、种群增长模型|以“稻鱼鸭鸟蛙”共生模式等案例,综合考查物质循环与实践应用|
|实验题|2题|物候错配实验设计、沉水植物抑藻机制|强调实验变量控制与结论推导,体现探究实践素养|
内容正文:
专题07 生物与环境
5大高频考点概览
考点01 群落
考点02 种群
考点03 生态系统的功能
考点04 生态系统的结构
考点05 人与环境
地 城
考点01
群落
一、单选题
1.A
二、多选题
2.AC
3.BCD
4.AD
三、解答题
5.【答案】(1)③④⑦
(2) 协调 区域内的出现频率、种群密度、植株的高度等特征,以及与其它物种的关系
(3) 605J·cm-2·a-1 16.9%
(4)1000
6.【答案】(1) 直接 间接
(2) 空间 充分利用光照、土壤矿质元素等资源;通过大豆根瘤菌固氮提高土壤肥力
(3) 减少 共生系统中鱼类、鸭子的粪便及生物残体经分解者分解后释放N,P等矿质元素;大豆等作物通过生物固氮增加氮素,实现了物质的循环利用:降低外部施肥需求 捕食害虫,减少害虫对水稻的危害;鸭子捕食害虫可调整能量流动方向,使能量更多流向水稻(人类所需方向);鸭子粪便为水稻提供养分:增加生态系统的生物多样性,提高生态系统的稳定性
7.【答案】(1)群落
(2) 间接 物种多样性增加,生态系统的营养结构更复杂,自我调节能力增强
(3)协调、整体
(4)ABC
(5)光伏板可降低风速,阻风挡沙,避免风沙掩埋新种植株;光伏发电抽取的地下水以及清洗光伏板流下的污水均可用于灌溉新种植株,帮助植株度过脆弱的生长期,提高防护林植株成活率
8.【答案】(1) 抵抗力 合理确定载畜量
(2)间接价值和直接
(3)灌木使草本植物大量减少,土壤中分解者(微生物)数量减少,分解作用减弱
(4) 春季休牧 减少牲畜对牧草的采食,有利于牧草的生长和恢复
9.【答案】(1) 等距取样 避免主观因素的影响,使所选取的样方具有代表性 0.095
(2)出现频率、种群密度、植株高度等特征及与其他物种的关系等
(3) 直接和间接 使得某些物种栖息地丧失和碎片化
10.【答案】(1) 物种组成 生态位
(2)间接
(3) 次生 加快 增长 增强 物种丰富度逐渐增加,营养结构越来越复杂 提高光能利用率,为其他生物提供食物来源和栖息场所
地 城
考点02
种群
一、单选题
1.B
2.D
3.B
4.B
5.C
6.C
7.D
8.D
二、多选题
9.BCD
三、解答题
10.【答案】(1)出生率和死亡率
(2) 食物链 生物富集 c 分解者和非生物物质和能量 组成生物体的元素,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 全球
(3)禁用DDT,可以研发替代DDT的能够在环境中自己降解的灭蚊药物
11.【答案】(1) 组成成分和营养结构 食物链和食物网
(2)ABC
(3) 标记重捕 种群内的地理隔离会引起种群(基因交流)减少,(遗传)多样性逐步降低,近亲繁殖的机会增加,患隐性遗传病的概率增加,死亡率升高
(4) 间接 大力发展玫瑰花、肉苁蓉、酸枣等特色种植业,引入珍珠蚌、石斑鱼等海产鱼,拓展种植中药材,比如丹参、地黄等,打造“沙漠花海”生态旅游品牌,引导村民积极参与并增加就业
12.【答案】(1) 等距取样 避免主观因素的影响,使所选取的样方具有代表性 0.095
(2)出现频率、种群密度、植株高度等特征及与其他物种的关系等
(3) 直接和间接 使得某些物种栖息地丧失和碎片化
地 城
考点03
生态系统的功能
一、单选题
1.C
2.B
3.A
4.C
5.B
二、解答题
6.【答案】(1)③④⑦
(2) 协调 区域内的出现频率、种群密度、植株的高度等特征,以及与其它物种的关系
(3) 605J·cm-2·a-1 16.9%
(4)1000
7.【答案】(1)出生率和死亡率
(2) 食物链 生物富集 c 分解者和非生物物质和能量 组成生物体的元素,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 全球
(3)禁用DDT,可以研发替代DDT的能够在环境中自己降解的灭蚊药物
8.【答案】(1) 生产者 沉水 浮水植物的单位干重镉含量略高于沉水植物,但沉水植物生长量明显大于浮水植物,因此在Cd浓度较大时,沉水植物吸收镉总含量大于浮水植物
(2)苦藻
(3) 浮床水生植物的根系可吸收含氮、磷等元素的无机盐,净化水质 浮床水生植物能够有效阻挡阳光(或“与藻类竞争阳光”),抑制藻类的光合作用
9.【答案】(1)氮源、水和无机盐
(2) 物理 生物
(3) 物种组成 稻鸭共作可合理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(或实现了对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率)
(4)加快演替速度,缩短建设周期,在较短时间内获得生态效益
(5)节约了耕作所需的人力、机械、能源的投入(或减少了土壤有机碳的分解)
三、实验题
10.【答案】(1)物理
(2) 结实率越低 低
(3) 自然条件下培养 A地结实率低于B地
(4)进行人工授粉
地 城
考点04
生态系统的结构
一、单选题
1.C
2.B
3.C
4.A
5.D
二、多选题
6.AD
三、解答题
7.【答案】(1) 生产者、消费者、分解者以及非生物的物质和能量 E→C
(2) 属于 ①③
(3)间接
(4)水稻竞争光照和营养、动物摄食、微生物竞争等
8.【答案】(1) 生态系统的组成成分和营养结构 间接和直接
(2)物种多样性低、营养结构简单
(3) 不是 还应包括来自其他生产者固定的太阳能
(4)协调、整体
9.【答案】(1) 生物生存的无机环境 消费者
(2) 栖息空间和食物条件 能量沿着食物链传递时逐级递减
(3) 昆虫同化 昆虫用于生长、发育和繁殖
10.【答案】(1) 不可以 长江江豚是国家保护动物,且数量较少。
(2) 物理 维持生命活动的正常进行 食物、天敌以及与其他物种的关系
(3)速度和方向
(4)使鱼群的年龄结构为增长型,有利于鱼种群数量的增长
11.【答案】(1)AD
(2)4.8×108
(3) a+m+n (c-n)/b
(4) N、P 挺水植物与藻类竞争阳光和水体中的 N、P等无机盐,且在竞争中处于优势
地 城
考点05
人与环境
一、单选题
1.B
2.B
3.C
4.C
5.C
二、解答题
6.【答案】(1) 直接 间接
(2) 空间 充分利用光照、土壤矿质元素等资源;通过大豆根瘤菌固氮提高土壤肥力
(3) 减少 共生系统中鱼类、鸭子的粪便及生物残体经分解者分解后释放N,P等矿质元素;大豆等作物通过生物固氮增加氮素,实现了物质的循环利用:降低外部施肥需求 捕食害虫,减少害虫对水稻的危害;鸭子捕食害虫可调整能量流动方向,使能量更多流向水稻(人类所需方向);鸭子粪便为水稻提供养分:增加生态系统的生物多样性,提高生态系统的稳定性
7.【答案】(1)群落
(2) 间接 物种多样性增加,生态系统的营养结构更复杂,自我调节能力增强
(3)协调、整体
(4)ABC
(5)光伏板可降低风速,阻风挡沙,避免风沙掩埋新种植株;光伏发电抽取的地下水以及清洗光伏板流下的污水均可用于灌溉新种植株,帮助植株度过脆弱的生长期,提高防护林植株成活率
8.【答案】(1) 抵抗力 合理确定载畜量
(2)间接价值和直接
(3)灌木使草本植物大量减少,土壤中分解者(微生物)数量减少,分解作用减弱
(4) 春季休牧 减少牲畜对牧草的采食,有利于牧草的生长和恢复
9.【答案】(1) 组成成分和营养结构 食物链和食物网
(2)ABC
(3) 标记重捕 种群内的地理隔离会引起种群(基因交流)减少,(遗传)多样性逐步降低,近亲繁殖的机会增加,患隐性遗传病的概率增加,死亡率升高
(4) 间接 大力发展玫瑰花、肉苁蓉、酸枣等特色种植业,引入珍珠蚌、石斑鱼等海产鱼,拓展种植中药材,比如丹参、地黄等,打造“沙漠花海”生态旅游品牌,引导村民积极参与并增加就业
10.【答案】(1) 等距取样 避免主观因素的影响,使所选取的样方具有代表性 0.095
(2)出现频率、种群密度、植株高度等特征及与其他物种的关系等
(3) 直接和间接 使得某些物种栖息地丧失和碎片化
11.【答案】(1) 物种组成 生态位
(2)间接
(3) 次生 加快 增长 增强 物种丰富度逐渐增加,营养结构越来越复杂 提高光能利用率,为其他生物提供食物来源和栖息场所
三、实验题
12.【答案】(1) 第一营养级 蛋白质、核酸(DNA或RNA)
(2)种植狐尾藻,依据是狐尾藻的NH4+-N去除率高于对照组和其它组合种植
(3)狐尾藻可吸收NH4+-N,减少湖泊中N含量,竞争性抑制铜绿微囊藻繁殖;狐尾藻可产生化学物质,并与假单胞菌联合作用,通过破坏铜绿微囊藻细胞结构,达到抑藻作用;狐尾藻可与铜绿微囊藻竞争光照抑制铜绿微囊藻光合作用
(4) 协调 整体
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题07 生物与环境
5大高频考点概览
考点01 群落
考点02 种群
考点03 生态系统的功能
考点04 生态系统的结构
考点05 人与环境
地 城
考点01
群落
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南怀化·期末)酒精是生物实验中常用的试剂。下列关于酒精的相关叙述正确的是( )
选项
实验
作用
A
苏丹Ⅲ染液检测花生中的脂肪
洗去切片上染液的浮色
B
研究土壤中小动物类群的丰富度
引诱土壤中的小动物
C
菊花的组织培养
对幼嫩茎段进行灭菌处理
D
DNA的粗提取与鉴定
溶解DNA并进行提纯
A.A B.B C.C D.D
二、多选题
2.(24-25高二下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)某亚热带地区青冈栎林被采伐后的演替过程如图。
下列有关叙述正确的是( )
A.采伐迹地保留了原有青冈栎林的土壤条件和繁殖体,该演替属于次生演替
B.与马尾松林群落相比,灌丛对阳光的利用更充分
C.与灌丛相比,马尾松林的动物分层现象更明显
D.与马尾松林相比,马尾松、青冈栎混交林乔木层的植物种间竞争减弱
3.(24-25高二下·湖南怀化·期末)某校的生物老师组织生物兴趣小组的同学对校园周边的4个不同的群落进行了土壤小动物类群的丰富度调查,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.使用样方法调查不同土壤中小动物类群的丰富度
B.对小动物类群的数量进行统计采用了记名计算法
C.该调查中,群落2中土壤小动物类群的丰富度最高
D.不同群落中小动物类群和数量不同,可能与腐殖质含量有关
4.(24-25高二下·湖南郴州·期末)物种在种间竞争中通过适应或者改变行为来调整在空间、时间和营养生态位的重叠,以获得最大化收益,实现共存。研究人员对四川小寨子沟国家级自然保护区冷、暖季有蹄类动物的时间生态位进行调查,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.出现频率、种群密度以及它与其他物种的关系等通常属于该有蹄类动物生态位研究的范畴
B.冬季大多数有蹄类动物向南迁移,因此总体上暖季的有蹄类时间生态位有更高的重叠度
C.暖季时中华扭角羚与毛冠鹿出现较大的生态位重叠,竞争能力弱的物种可能会走向灭亡
D.中华斑羚的种群数量受食物、天敌等生物因素的影响,而与光照、温度等非生物因素无关
三、解答题
5.(24-25高二下·湖南长沙市珺琟高级中学·期末)秦淮河作为南京的“母亲河”,近年来通过生态修复使植被繁茂、鸟类回归。图1为秦淮河流域参与碳循环的部分示意图,甲~丁为生态系统的组成成分。图2为秦淮河某段生态系统能量流动图(单位:J·cm-2·a-1),I~IV代表各个营养级。请回答下列问题:
(1)图1中碳元素以有机物形式传递的过程有______。(填序号)
(2)在修复过程中,工作人员同时引入沉水植物(如金鱼藻)时,需控制种群数量不能超过环境容纳量,这主要遵循生态工程的______原理。研究睡莲的生态位通常要研究______(至少写出2点)。
(3)图2中X的数值应为______,第三营养级向第四营养级的能量传递效率约为______(保留一位小数)。
(4)秦淮河禁渔期结束后,为了合理开发渔业资源,研究人员对某种大型鱼的种群出生率、死亡率及增长速率的动态关系进行研究后,得出图3的数学模型。据图分析,当种群数量为3500条时,为保证种群持续获得较大的产量,当年该鱼的捕获量约为______条。
6.(24-25高二下·湖南长沙第一中学·期末)湖南湘西州花垣县子腊村的“稻鱼鸭鸟蛙”共生模式是中国重要农业文化遗产,该系统通过山泉灌溉,在稻田中构建鱼类、鸭子、鸟类、蛙类与水稻(水稻田埂一般还会种植大豆)的立体生态循环。回答下列问题:
(1)湘西州花垣县子腊村采用“稻鱼鸭鸟蛙”共生模式吸引全国各地的专家、媒体等到此寻访,体现了生物多样性的_______价值;而鱼类通过捕食稻田害虫降低农药使用,属于生物多样性的_______价值。
(2)水稻作为该生态系统的生产者,其叶片为昆虫提供栖息场所,种子为鸟类提供食物,这体现了生态位的________(填“时间”或“空间”)维度分化。水稻田埂一般还会种植大豆,从资源利用角度分析,其意义是__________(答出两点)。
(3)与单一种植水稻相比,共生模式需要________(填“增加”或“减少”)含N、P等矿质元素的施肥,为什么?______(至少答出两点)。与单一种植水稻相比,该生态系统中鸭子存在的意义有_______(至少答出两点)。
7.(24-25高二下·湖南永州第一中学·期末)新疆塔克拉玛干沙漠在近期实现了绿色阻沙防护带全面锁边“合龙”,植物种类更加多样,野生动物种群数量增长。工作人员综合采用工程固沙、生物治沙、光伏治沙等技术,固沙阻沙的同时大力发展地方特色沙产业,不仅保障了农业生产稳定性,还显著改善了城镇人居环境。回答下列问题。
(1)调查胡杨在该地区植物中是否占优势,属于_________水平的研究范畴。
(2)锁边“合龙”顺利完成,极大强化了生态屏障功能,体现了生物多样性的_________价值。请分析该地区生态环境持续改善后,抵抗力稳定性明显提高的原因是_________。
(3)绿色阻沙防护带选择种植需水量少且耐旱易活的本土沙生植物,同时形成沙产业,改善了人居环境,这主要体现了_________的生态学原理。
(4)下列关于塔克拉玛干沙漠中沙丘的群落演替,分析正确的是_________。
A.发生在塔克拉玛干沙漠中的沙丘的演替属于初生演替
B.群落演替的结果往往由环境和群落内的生物两者共同作用决定
C.人类的治沙行动改变了沙丘自然演替的方向和速度
D.经过治沙,塔克拉玛干沙漠最终将演替成乔木林立的绿洲
(5)塔克拉玛干沙漠降水量稀少但蒸发量巨大,新种植株脆弱容易缺水死亡;风力极强,风沙容易侵袭掩埋新种植株。在沙漠地区安装一排排的光伏板可用于发电抽取丰富的地下水用于灌溉或清洗光伏板。据此分析“光伏治沙”对防护林种植的作用:_________(答出2点)。
8.(24-25高二下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)草原生态系统在调节气候、防止土地被风沙侵蚀方面起着重要作用。由于过度放牧与过度开垦,青藏高原草地不断退化,草畜矛盾日趋严重,限制了高原畜牧业的可持续发展。请回答下列问题:
(1)草地在受到牲畜轻度采食后,再生能力会增强,尽可能减缓其种群数量的下降,这体现了生态系统具有_______稳定性。重度放牧会导致草地退化,因此在放牧时,应_______,以实现草地的可持续发展。
(2)草原生态系统在调节气候、防止土地被风沙侵蚀方面起着重要作用,此外,大草原的美景还吸引了众多文人墨客,写出了“天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊”等语句,这体现了生物多样性的_______价值。
(3)过度放牧会导致草原沙漠化,促使草原的优势物种由草本植物转变为灌木。灌木丛产生的枯枝落叶较多,但土壤中的腐殖质却比周围草地的少,从生物因素角度分析,出现该现象的原因是_______。
(4)春季牧草返青期是植被生长较为脆弱的时期,通常采用_______(填“春季休牧”或“春季放牧”)的措施保护草原生态系统,原因是_______。
9.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)科研工作者为研究罗浮山自然保护区的黑桫椤(木本蕨类植物)的生态发展及生态保护的相关问题展开了下列研究,该保护区中黑桫椤主要分布于一条溪流的两侧。
(1)研究人员用样方法中的_______方法在溪流两侧样带随机选取了10m×10m的样方20个,记录数据如下。随机取样的原因是_______。根据表中数据估算黑桫椤的种群密度为_______株/m2。
样带
黑桫椤个体数
平均值
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
7
17
6
10
6
16
7
7
15
6
9.7
B
19
6
10
14
8
11
5
8
5
7
9.3
(2)研究黑桫椤的生态位,通常要研究它在研究区域的_______。
(3)黑桫椤可促进碳循环,茎干可药用食用,其化石与恐龙化石并存可研究恐龙兴衰,体现了生物多样性的_______价值。人类活动对野生物种生存环境的破坏主要是导致_______。
10.(24-25高二下·湖南湘潭·期末)2024年2月至今,我国境内发生多起森林火灾,在一定程度上造成生态环境的破坏,森林火灾后植被恢复重建对保护森林资源与生态环境具有重要意义。回答下列问题:
(1)森林群落区别于其他群落的重要特征是______。森林中乔木、灌木和草本植物之间虽然对土壤、空间、阳光的利用存在一定程度的竞争,但可以因______的不同而达到相对平衡的状态,和谐共存。
(2)严重的森林火灾会使森林失去涵养水源和保持水土的作用,引发水涝、干旱、泥石流等自然灾害,这体现了生物多样性的______价值。
(3)植被恢复是灾后重建的重要部分,某地森林火灾后的优势物种高度、物种丰富度、植物甲的种群密度随时间的变化如右图所示。
①森林火灾后植被重建属于______演替,植物甲等植物的繁殖体存在可______(填“加快”或“延缓”)群落演替的速度。
②由图可知,0-30年植物甲的年龄结构是__________型。灾后重建过程中该生态系统的抵抗力稳定性逐渐__________(填“增强”或“减弱”),理由是____________________________________________________。
③随着时间的推移,优势物种的高度逐渐增加,这对该群落的意义是____________________(答出一点即可)。
地 城
考点02
种群
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南怀化·期末)在探究酵母菌种群数量的变化实验中,一段时间后,酵母菌数量增长逐渐停滞,达到环境容纳量。限制酵母菌环境容纳量的因素不包括( )
A.加入溶液的体积
B.加入酵母菌的量
C.加入葡萄糖的浓度
D.加入酵母菌的种类
2.(24-25高二下·湖南郴州·期末)某兴趣小组为探究培养液中酵母菌种群数量动态变化,设置了甲、乙、丙三个试管,试管中加入的物质和温度条件如表所示,三个试管中酵母菌的种群数量变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
试管编号
甲
乙
丙
试管内成分
培养液/mL
10
10
无菌水/mL
-
-
10
酵母菌母液/mL
0.1
0.1
0.1
温度条件/℃
28
5
28
A.可用血细胞计数板测定酵母菌的种群数量
B.曲线Ⅲ可以表示丙试管中酵母菌种群数量的变化
C.若用马铃薯琼脂培养基培养酵母菌,应将pH调节至酸性
D.若增加酵母菌接种量,其环境容纳量也相应变大
3.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)动物粪便中含有数量可观的肠道脱落细胞,分析粪便中的DNA,可以获得某种群的数量信息。某研究小组使用粪便DNA标记重捕法估算某地区雪豹种群密度,所得相关数据如表所示。下列叙述正确的是( )
项目
收集到的粪便样本/份
粪便来源的个体数/只
第一次
120
30
第二次
150
50(15只与第一次采样的个体相匹配)
A.判断两个粪便样本来自同一个体的依据是DNA多样性
B.该方法可用于不易捕获的珍稀动物的种群密度调查
C.该地区的雪豹种群密度约为每平方千米100只
D.同一粪堆被重复采集将使调查结果大于实际结果
4.(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)高寒草甸是青藏高原主要的生态系统,多年来受气候变化和生物干扰的共同影响退化严重。高原鼠广泛分布于青藏高原高寒草甸,常年栖息于地下。有研究发现,高原鼢鼠挖掘洞道时形成的众多土丘,能改变丘间草地的微生境土壤物理性状,进而对该栖息生境下植物群落的多样性、空间结构以及物种组成等产生显著影响。随着高原鼢鼠的干扰强度增大,鼠丘密度增加,样地内植物物种数明显增多,鼠丘间原优势种在群落中占比减少,其他杂草的占比逐渐增加。下列相关叙述不正确的是( )
A.调查鼠丘样地内某杂草的种群密度,常采用的方法是样方法
B.高原鼠干扰造成微生境变化,改变了土壤物理性状,不利于植物群落物种共存
C.受到全球气候变暖加剧以及人为干扰如过度放牧等影响,高寒草甸生态系统最终可能演化为荒漠
D.在高原鼠重度干扰的地区,如果需要恢复到原有的生态系统,可以采用的措施是引入高原鼢鼠的天敌
5.(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)生态位重叠指的是两个或两个以上物种在同一空间分享或竞争资源的情况。某研究小组调查了洞庭湖部分野生动物的种群特征,并计算出它们之间的时间生态位重叠指数,如下表。下列叙述错误的是( )
物种
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S1
1
S2
0.36
1
S3
0.40
0.02
1
S4
0.37
0.00
0.93
1
S5
0.73
0.39
0.38
0.36
1
S6
0.70
0.47
0.48
0.46
0.71
1
A.气候变化、栖息地破坏等可能对物种的时间生态位产生影响
B.若物种S2是昼行性动物,则最有可能属于夜行性动物的是物种S3和物种S4
C.物种S6的猎物有最可能是物种S2和物种S4
D.对生活在隐蔽、复杂环境中的猛兽数量进行调查,可使用红外触发相机长期观测或调查粪便、足迹等
6.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)中国传统文化中有很多农牧业生产相关的描述和规律总结,下列有关叙述正确的是( )
A.“地虽瘠薄,常加粪沃,皆可化为良田”描述的是通过施肥改良农田的做法,农作物通过吸收有机肥中的有机物实现物质的循环利用
B.“去其螟螣,及其蟊贼、无害我田稚”描述了农业生产应注重害虫防治,害虫防治时,应该在害虫数量达到K/2时进行防治
C.“鸡宿迟,兆阴雨;鸡宿早,天必好”描述的是人们通过接受动物的行为信息来预测天气情况
D.“夏至棉田草胜苗,除草护棉不可少”描述的是农田中杂草与农作物之间是种间竞争关系,两者生态位重叠越小,竞争越激烈
7.(24-25高二下·湖南湘潭·期末)图1为太湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系,图2.为科研团队对太湖蓝细菌水华的发生规律进行研究得到的结果。据图分析,下列说法正确的是( )
A.流入太湖生态系统的总能量为浮游藻类固定的太阳能
B.结合图2分析,可在5—9月打捞蓝细菌以防治水华
C.夏季水华最易发生,影响夏季太湖蓝细菌数量变化的非生物因素主要有光照、温度、土壤条件等
D.若食浮游生物鱼类的食物由60%浮游动物、40%浮游藻类组成,要收获100kJ的食浮游生物鱼类,至少需要1700kJ的浮游藻类
8.(24-25高二下·湖南湘潭·期末)薇甘菊是多年生绿色藤本植物,在其适生地能攀援、缠绕于乔灌木,重压于其冠层顶部,阻碍附主植物光合作用,继而导致附主死亡。科研人员研究了薇甘菊不同入侵程度对深圳湾红树林生态系统有机碳储量的影响,结果如下表。下列分析正确的是( )
有机碳含量/(t·hm-2)
未入侵区域
轻度入侵区域
重度入侵区域
植被碳库
51.85
50.86
43.54
凋落物碳库
2.01
3.52
5.42
土壤碳库
161.87
143.18
117.74
总计
215.73
197.56
166.70
A.调查薇甘菊种群密度的方法是样方法,薇甘菊与附主植物之间的关系是寄生
B.植被碳库中的碳主要以有机物形式存在,这些碳的主要去路是以食物形式流向初级消费者
C.土壤碳储量减少可能是因为薇甘菊根系密集,使土壤疏松,土壤中厌氧型微生物的分解作用增强
D.随着微甘菊入侵程度的加剧,凋落物碳储量显著增加,其原因是微甘菊入侵导致附主死亡,增加凋落物量
二、多选题
9.(24-25高二下·湖南怀化·期末)某校的生物老师组织生物兴趣小组的同学对校园周边的4个不同的群落进行了土壤小动物类群的丰富度调查,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.使用样方法调查不同土壤中小动物类群的丰富度
B.对小动物类群的数量进行统计采用了记名计算法
C.该调查中,群落2中土壤小动物类群的丰富度最高
D.不同群落中小动物类群和数量不同,可能与腐殖质含量有关
三、解答题
10.(24-25高二下·湖南雅礼中学·期末)DDT是一种有机氯农药。化学结构稳定,在环境中不易降解,具有杀虫谱广、药效强劲持久、生产简单、价格便宜等诸多优点。到1945年随着它的使用面积增大,蚊、蝇、虱等明显减少,有效防止了整个欧洲斑疹伤寒的流行,并控制了疟疾和脑炎的传播。1962年《寂静的春天》一书揭露出DDT对生态系统的负面效应,科学家对DDT的争议开始增加,随后的三四十年许多科学家开始关注DDT对人类和动物的不利影响。请回答下列问题:
(1)据调查,疟疾的主要传播者是按蚊,疟原虫通过按蚊叮咬人体而寄生在人体内,引发疟疾。非洲湿热的环境十分利于按蚊的生存。在自然状况下,直接影响按蚊种群密度的主要数量特征是______。
(2)科研人员调查白洋淀水域生态系统各成分中DDT污染的状况,得到如表所示检测结果。
不同成分
水
底泥
浮游及沉水植物
水蚤(浮游动物)
鲫鱼
乌鳢(肉食性鱼)
DDT含量(μg/kg)
0.1
0.7
6.3
21.0
19.4
124.4
①表中所示结果显示,DDT可以沿_______累积,此现象称为_____。
②根据表中各类生物体内DDT含量推测,该水域生态系统中的食物链(网)最可能是_____(填字母)。
a.浮游及沉水植物→水蚤→鲫鱼→乌鳢
b
c
③该生态系统除表中所示成分外,还应有________。
④DDT进入环境就会参与物质循环,物质循环是指__________。自DDT使用至今,地球各处几乎都发现有DDT的累积,这与物质循环具有_____性相关。
(3)目前在DDT的使用问题上,一方面环境学家要求全面禁用DDT,而另一方面疾病控制学家则主张使用DDT,请你根据上述资料,提出关于是否使用DDT的观点及可采取的防控措施:____。
11.(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)2024年11月28日上午,在新疆维和田地区于田县,随着最后10米沙地种上胡杨、梭梭、红柳、玫瑰花苗,长达3046公里的塔克拉玛干沙漠锁边防护带全线“合龙”,构筑起世界最长的环沙漠绿色屏障。
(1)荒漠生态系统的结构包括______,其能量流动和物质循环均沿着_____进行。
(2)塔克拉玛干沙漠降水稀少、昼夜温差大、土壤盐碱化严重,生活在其中的生物为求生存,衍生出了独特的适应策略。下列表述不正确的是______。
A.某些爬行动物以尿素的形式排泄含氮废物,主要是为了减少体内水分损失
B.骆驼刺体内自由水与结合水的比值较高,有利于增强抗旱能力
C.仙人掌的气孔多在夜间开放,有利于在低温时吸收二氧化碳同时进行光合作用
D.骆驼的驼峰内储存脂肪,不仅减少其他部位脂肪分布,加快皮肤散热,在食物匮乏时还可分解供能
(3)塔里木兔是中国的特有物种,仅分布在新疆塔克拉玛干沙漠、塔里木盆地周围分散的绿洲及荒漠地。为调查塔里木兔的种群密度,可采用_______法。调查发现,由于绿洲间沙漠的阻隔,塔里木兔种群被分割成众多隔离小种群,导致种群数量下降,分析其原因是_______。
(4)沙地玫瑰繁茂的枝叶可以有效阻挡风沙,减轻风沙对地表的侵蚀,深入土壤的根系还能够有效固沙锁土,减少水土流失,这体现了生物多样性的________价值。依据生态工程的整体原理,依托沙地产业,当地政府可从哪些方面努力,以实现社会、经济、生态和谐发展?请提出两条设想:_______。
12.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)科研工作者为研究罗浮山自然保护区的黑桫椤(木本蕨类植物)的生态发展及生态保护的相关问题展开了下列研究,该保护区中黑桫椤主要分布于一条溪流的两侧。
(1)研究人员用样方法中的_______方法在溪流两侧样带随机选取了10m×10m的样方20个,记录数据如下。随机取样的原因是_______。根据表中数据估算黑桫椤的种群密度为_______株/m2。
样带
黑桫椤个体数
平均值
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
7
17
6
10
6
16
7
7
15
6
9.7
B
19
6
10
14
8
11
5
8
5
7
9.3
(2)研究黑桫椤的生态位,通常要研究它在研究区域的_______。
(3)黑桫椤可促进碳循环,茎干可药用食用,其化石与恐龙化石并存可研究恐龙兴衰,体现了生物多样性的_______价值。人类活动对野生物种生存环境的破坏主要是导致_______。
地 城
考点03
生态系统的功能
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南雅礼中学·期末)某农场中的能量流动如图,字母A~I代表能量,其中D和G分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量,E和H为摄入的饲料中的能量。下列说法错误的是( )
A.B+C+D是生产者用于生长、发育和繁殖的能量
B.第一和第二营养级之间的能量传递效率为D/(A+B+C+D)×100%
C.第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C+E、I+H
D.第二和第三营养级之间的能量传递效率大于G/(D+E)×100%
2.(24-25高二下·湖南怀化·期末)鱼菜共生系统是一种新型种养复合技术,该系统将养殖废水从鱼塘引入水培床,经过微生物的转化及水培床中植物的吸收,净化后的水流回鱼塘。关于该系统的分析,错误的是( )
A.鱼、菜和微生物分别属于消费者、生产者和分解者
B.蔬菜能从鱼类粪便中获取能量,提高了能量利用率
C.该系统运用了“循环”原理,减少了“废物”的产生
D.该系统通过有机整合,实现了经济、生态效益的双赢
3.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)科研人员测定生活在某库区水域中层、具有捕食关系的五种鱼体内两种重金属的含量(ng·g-1),结果如下表,两者生物富集作用近似。下列相关叙述中,错误的是( )
鱼的种类
重金属种类
甲
乙
丙
丁
戊
汞(Hg)
17.8
61.9
70.4
117.0
112.0
铅(Pd)
27.3
34.9
52.5
84.3
75.8
A.上述信息可形成食物链为甲→乙→丙→戊→丁
B.乙、丙、丁和戊四种鱼体内均有来自甲的能量
C.丁和戊两种鱼可能为肉食性鱼,可能存在种间竞争
D.重金属可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地
4.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)我国农业生产模式中常将玉米秸秆喂牛,牛粪再还田肥玉米。下列有关该农业生产模式的叙述,错误的是( )
A.该农业生产模式提高了能量的利用率
B.该农业生产模式体现了生态工程的循环原理
C.牛粪还田能使牛同化的部分能量流入分解者
D.该模式减少了对外部化肥的依赖,降低了农业生产对环境的压力
5.(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示,该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法错误的是( )
生产者固定
来自陆地的植物残体
初级消费者摄入
初级消费者同化
初级消费者呼吸消耗
能量[×105J/(m2·a)]
95
45
85.4
11.4
3
A.流经该生态系统的总能量是140×105J/(m2·a)
B.该生态系统中能量在第一营养级与第二营养级之间的传递效率约为12%
C.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为8.4×105J/(m2·a)
D.初级消费者粪便中的能量为74×105J/(m2·a)
二、解答题
6.(24-25高二下·珺琟高级中学·期末)秦淮河作为南京的“母亲河”,近年来通过生态修复使植被繁茂、鸟类回归。图1为秦淮河流域参与碳循环的部分示意图,甲~丁为生态系统的组成成分。图2为秦淮河某段生态系统能量流动图(单位:J·cm-2·a-1),I~IV代表各个营养级。请回答下列问题:
(1)图1中碳元素以有机物形式传递的过程有______。(填序号)
(2)在修复过程中,工作人员同时引入沉水植物(如金鱼藻)时,需控制种群数量不能超过环境容纳量,这主要遵循生态工程的______原理。研究睡莲的生态位通常要研究______(至少写出2点)。
(3)图2中X的数值应为______,第三营养级向第四营养级的能量传递效率约为______(保留一位小数)。
(4)秦淮河禁渔期结束后,为了合理开发渔业资源,研究人员对某种大型鱼的种群出生率、死亡率及增长速率的动态关系进行研究后,得出图3的数学模型。据图分析,当种群数量为3500条时,为保证种群持续获得较大的产量,当年该鱼的捕获量约为______条。
7.(24-25高二下·湖南雅礼中学·期末)DDT是一种有机氯农药。化学结构稳定,在环境中不易降解,具有杀虫谱广、药效强劲持久、生产简单、价格便宜等诸多优点。到1945年随着它的使用面积增大,蚊、蝇、虱等明显减少,有效防止了整个欧洲斑疹伤寒的流行,并控制了疟疾和脑炎的传播。1962年《寂静的春天》一书揭露出DDT对生态系统的负面效应,科学家对DDT的争议开始增加,随后的三四十年许多科学家开始关注DDT对人类和动物的不利影响。请回答下列问题:
(1)据调查,疟疾的主要传播者是按蚊,疟原虫通过按蚊叮咬人体而寄生在人体内,引发疟疾。非洲湿热的环境十分利于按蚊的生存。在自然状况下,直接影响按蚊种群密度的主要数量特征是______。
(2)科研人员调查白洋淀水域生态系统各成分中DDT污染的状况,得到如表所示检测结果。
不同成分
水
底泥
浮游及沉水植物
水蚤(浮游动物)
鲫鱼
乌鳢(肉食性鱼)
DDT含量(μg/kg)
0.1
0.7
6.3
21.0
19.4
124.4
①表中所示结果显示,DDT可以沿_______累积,此现象称为_____。
②根据表中各类生物体内DDT含量推测,该水域生态系统中的食物链(网)最可能是_____(填字母)。
a.浮游及沉水植物→水蚤→鲫鱼→乌鳢
b
c
③该生态系统除表中所示成分外,还应有________。
④DDT进入环境就会参与物质循环,物质循环是指__________。自DDT使用至今,地球各处几乎都发现有DDT的累积,这与物质循环具有_____性相关。
(3)目前在DDT的使用问题上,一方面环境学家要求全面禁用DDT,而另一方面疾病控制学家则主张使用DDT,请你根据上述资料,提出关于是否使用DDT的观点及可采取的防控措施:____。
8.(24-25高二下·湖南郴州·期末)水体污染已成为世界各国共同关注的环境问题。科研人员为筛选适合华北某地区镉(Cd)污染修复的水生植物,用不同浓度Cd溶液处理本地沉水植物和浮水植物,并检测不同浓度Cd溶液下两类植物的生长量和单位干重Cd的含量,结果如下图1所示。回答下列问题:
(1)从生态系统的组成成分分析,用于修复镉(Cd)污染的水生植物属于__________。由图1可知,水体Cd浓度较大时,应选__________植物用于修复水体,依据是__________。
(2)为了进一步筛选,研究人员从Cd污染水体中取底泥,分别栽培苦藻、灯笼藻和眼子菜,并测定不同部位的富集系数(代表富集能力)和迁移系数(指由地下部分向地上部分的迁移能力)。根据图2的研究结果,若要采用及时收割地上部分并无害化处理以达到修复目的,则应选择__________作为最佳植物。
(3)应用该植物进行富营养化水体修复时,科研人员利用人工生物浮床技术(如图3)对水体污染进行治理,请你分别从生态系统的物质和能量角度分析,人工生物浮床能有效治理该流域水体污染的原因。
①物质角度:_______________。
②能量角度:_______________。
9.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)某地引进稻鸭共作技术,并将部分退耕还林地建成果园。鸭以稻田内的杂草和害虫为食,且鸭的活动能起到中耕增氧效果,刺激水稻生长,其粪便可做肥料。最终实现稻与鸭双丰收,且可减少农药、化肥的开支。回答下列问题:
(1)鸭粪需要经微生物分解成无机物后才能被水稻吸收,鸭粪为微生物提供的营养物质包括碳源、_______。
(2)稻纵卷叶螟是水稻的主要害虫之一,配备人工光源的智能虫情监测系统可实现远程自动采集虫害信息,并诱杀害虫;人工光源向稻纵卷叶螟传递的是______信息,利用该类型信息防治稻纵卷叶螟属于________防治。
(3)区别农田生物群落与果园生物群落的重要特征是________。从能量流动的角度分析,稻鸭共作能实现稻与鸭双丰收的主要原因是________。
(4)退耕农田在自然条件下可以演替为森林,但仍需要进行人工造林,目的是______。
(5)免耕栽培是指不进行耕翻、中耕等耕作,同时尽可能地将作物秸秆等残茬覆盖表土的栽培方法。免耕是低碳农业重要的技术之一,与传统耕作相比,免耕栽培能减少碳排放的原因是______(答出1点)。
三、实验题
10.(24-25高二下·湖南怀化·期末)一般情况下,植物开花时间与传粉动物的活跃期会相互重叠和匹配,全球气候变化可能导致两者的活跃期不匹配(物候错配),进而影响植物的结实。延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物,全球气温升高会使延胡索提前开花。科研人员监测了延胡索开花起始时间并统计结实率(如图所示)。回答以下问题。
(1)引起延胡索提前开花的温度属于生态系统信息传递中的______信息。
(2)检测数据表明:延胡索开花起始时间越早,______。据此推测熊蜂一般在4月上旬的活跃度______(填“高”“低”或“无法确定”)。
(3)为进一步验证物候错配会影响延胡索结实。科研人员在物候错配的区域设置同等条件的A和B两个样地。其中,A样地中的延胡索______;B样地中的延胡索则进行人工授粉,分别统计两样地延胡索的结实率。支持“物候错配会造成延胡索自然结实率降低”观点的实验结果为______。
(4)为了减轻物候错配造成的影响,生产上可采用的措施有______。
地 城
考点04
生态系统的结构
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南长沙天心区长沙长郡中学·期末)研究人员调查了某生态系统的一条食物链,一段时间内其中4种生物的相关指标如表所示,其中“—”表示该处数据未知。据表推测,这4种生物在食物链中由低营养级到高营养级的排序,最可能的是( )
物种
物种所含的碳总量/g
生物体内汞浓度/(μg·g-1)
物种被捕食量/相对值
①
0.03
15.64
②
0.08
-
③
2.13×108
-
-
④
1.60×106
-
1.05
A.④①②③ B.④②①③ C.③①②④ D.④③①②
2.(23-24高二下·湖南衡阳衡郡高级中学有限公司·期末)在自然界中,水蚤与三刺鱼、三刺鱼与翠鸟之间存在捕食关系。科研小组利用不同密度水蚤的人工水域和悬挂在水域上的翠鸟模型(实验区域没有翠鸟的活动),研究了饥饿状态下的三刺鱼的取食行为,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.自然界中,水蚤与三刺鱼、翠鸟构成一条完整食物链
B.实验过程中,翠鸟模型可以向三刺鱼传递物理信息
C.本实验以水蚤密度为自变量,三刺鱼的进攻次数为因变量,遵循单一变量原则
D.有“危险”时,三刺鱼的取食次数会随水蚤密度的增大而增大
3.(23-24高二下·湖南郴州·期末)下图为某养殖池塘能量流动的部分过程图解,其中字母表示能量(单位:KJ)。下列相关叙述正确的是( )
A.流经该生态系统的总能量为 大闸蟹的同化量等于c+2
B.从植物到大闸蟹的能量传递效率为(c/a)×100%
C.大闸蟹排出的尿液中存在有机物的能量属于c,而粪便中的能量不属于c
D.若对该池塘的营养结构进行优化,可提高从植物到大闸蟹的能量传递效率与能量利用率
4.(23-24高二下·湖南部分学校·期末)中国的古诗词中蕴含着很多生态学的知识,下列分析正确的是( )
A.“落红不是无情物,化作春泥更护花”,诗句中体现了生态系统中的物质是可以循环的
B.“油菜花开陌野黄,清香扑鼻蜂蝶舞”,诗句中只体现了信息传递能够调节种间关系
C.“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”,诗句中白鹭的空间分布属于群落的水平结构
D.“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知”,诗句中包含了生态系统的所有成分
5.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)黄猄蚁食性杂,可捕食柑橘灰象甲、柑橘潜叶甲等多种害虫,并能驱赶天牛和蝽象等,防止它们在柑橘上产卵,是柑橘园中害虫最大的天敌。黄猄蚁的繁殖盛期及活跃期与柑橘园中害虫发生期基本吻合,果农利用黄猄蚁进行害虫防治,并辅之以人工捕捉害虫,基本上可在不使用化学农药的情况下,将害虫控制在较低水平。下列有关叙述错误的是( )
A.柑橘园中长时间的种间竞争可能导致生态位的分化
B.果农利用黄猄蚁进行害虫防治,属于生物防治
C.决定黄猄蚁种群数量的直接因素是出生率、死亡率和迁入率、迁出率
D.黄猄蚁同化的能量一部分用于自身生长、发育和繁殖,另一部分以遗体残骸的形式被分解者利用
二、多选题
6.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)在塑料制品生产和使用过程中会产生大量的微塑料(直径小于5mm的含碳有机物),它们以颗粒等形态释放到环境中,影响动植物生长及人类健康。微塑料易被动物误食,且无法消化,长期累积使动物产生饱腹感而减少摄食,导致动物营养不良。下列叙述正确的是( )
A.从生态系统的组成成分分析,环境中的微塑料属于非生物的物质和能量
B.微生物进入土壤后,土壤生态系统短期内未受到显著影响,说明生态系统具有较强的恢复力稳定性
C.微塑料不易降解,营养级越高的生物,微塑料含量越少
D.推广使用非塑料购物袋是减轻微塑料污染的有效措施之一
三、解答题
7.(24-25高二下·湖南长沙天心区长沙长郡中学·期末)图1表示某天然池塘生态系统中各成分之间的联系,图2表示能量流经F营养级的示意图(a、b、c1、c2表示能量)。回答下列问题:
(1)生态系统由________等基本组分组成。图1中缺少的箭头是________(用图中字母加箭头表示)。
(2)结合图1与图2进行分析,图2中粪便所含能量________(填“属于”或“不属于”)E的同化量。F流入下一营养级D的能量最多是_________(填序号,多选)。
①0.2a②0.2b③0.2(b+c1)④0.2(a+c)
(3)高密度水产养殖常会引起鱼塘富营养化,利用稻田生态系统净化(如图3所示),能有效解决这一问题。稻田生态系统对池塘水质的净化,体现了生物多样性的_________价值。
(4)出现藻类水华的鱼塘尾水流经稻田后,B处水样中藻类数量相对于A处大大减少,从生态学角度分析,藻类大量减少的原因有______(至少写出两点)。
8.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)南美白对虾是沿海渔民养殖的重要经济动物,在养殖过程中由于饵料投放,会导致养殖水体恶化产量降低。为解决该问题某研究团队利用生态浮床技术来进行水环境生态修复,北美海蓬子,凭借其对高盐环境的卓越适应能力,成为构建水上生态净化系统的理想材料,下图为该研究团队利用北美海蓬子植入定制浮床,构建了一套针对南美白对虾养殖海水净化的动态模拟生态系统。请回答下列问题:
(1)该生态系统的结构包括______,北美海蓬子既能净化水体又能食用,这体现了生物多样性的______价值。
(2)与森林生态系统相比,该人工生态系统稳定性较差,原因是______。
(3)北美海蓬子光合作用所固定的太阳能______南美白对虾(“是”或“不是”)流经该生态系统的总能量,理由是______。
(4)研究人员在研究时,不仅考虑了北美海蓬子的投放量,更考虑了自然、经济和社会等系统的影响力,这体现了生态工程的______原理。
9.(23-24高二下·湖南湘西·期末)广东省持续推进南岭国家森林公园建设,推动建成统一规范高效的国家公园体制,探索生态系统严格保护和资源合理利用平衡模式,建设人与自然和谐共生的绿美广东。回答下列问题:
(1)南岭国家森林公园生态系统由该区域所有的生物和_________ 共同组成。该公园内的黄腹角雉属于生态系统组成成分中的_________ 。
(2)生态系统中植物群落的分层为动物创造了_________ 。该生态系统中存在一条食物链:水藻→水蚤→鲫鱼→东方白鹳。鲫鱼同化的能量大于东方白鹳同化的能量,其生态学原理是_________ 。
(3)南岭国家森林公园中的真兽小灵猫主要以各类小昆虫为食。若图中初级消费者为昆虫,次级消费者为真兽小灵猫,则a表示_________ 的能量,b表示_________ 的能量。
10.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)《长江十年禁渔》自2020年1月1日执行,为期10年,常年禁止长江天然渔业资源的生产性捕捞,是长江大保护行动中的重要组成部分。长江江豚是长江现存的唯一鲸豚类动物、国家一级重点保护野生动物,也是检验长江大保护成效和长江生态系统状况的重要指示物种。近些年来通过普查得到的长江江豚的数量信息如表所示,回答下列问题:
普查年份
2006
2012
2017
2022
数量/头
1800
1045
1012
1249
(1)调查长江江豚的种群数量______(填“可以”或“不可以”)用标记重捕法,原因是________________________。
(2)长江江豚在探测环境时发出的高频、低频两种声音信号属于______信息,这种信息传递具有________________________功能。研究长江江豚的生态位,通常要研究它们的栖息地和________________________(答出两点)等。
(3)过去,过度捕捞、水域污染等使长江生物多样性持续下降;如今,实施禁渔使长江生态得到初步修复。表明人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的______进行。
(4)有专家认为,十年禁渔结束后,长江应该可以实行可持续捕捞,简单理解就是“捕大鱼、留小鱼”,从种群数量特征的角度分析采用该方法的目的是________________________。
11.(23-24高二下·湖南岳阳·期末)某天然湿地因游客和垂钓者众多,造成生物多样性下降,近年来水华现象也日趋严重。科研小组研究了导致水华的一种主要硅藻(单细胞藻)在不同环境条件下的增长状况,实验结果如图1所示。为改善生态状况,科研小组在湿地局部区域尝试水体立体生态养殖,其中的部分能量流动过程如图3 所示,图中字母表示能量值(单位:kJ)。
(1)据图1 分析,下列选项正确的有_____
A.CO2浓度升高促进该硅藻数量增长
B.水体pH 下降促进该硅藻数量增长
C.CO2浓度升高抑制该硅藻数量增长
D.水体pH 下降抑制该硅藻数量增长
(2)科研小组用图2所示血细胞计数板计数(计数室体积为0.1mm3),培养液稀释10倍,检测四角上方格(如图2 阴影所示 )中的该藻类数量分别为29、34、26、31,估算培养液中该藻类种群密度约为_____个/mL。
(3)据图3分析,流入该生态系统的总能量是_____(用字母表示),第二营养级到第三营养级的能量传递效率是_____(用字母表示)。
(4)该湿地的水华现象是大量生活污水的进入使_____等元素超标所致。科研小组在该湿地引入了鱼苗后,藻类略微减少,后期又引种了本地一些挺水植物,藻类明显减少。请从种间关系角度具体分析挺水植物导致藻类明显减少的原因_____。
地 城
考点05
人与环境
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南怀化·期末)鱼菜共生系统是一种新型种养复合技术,该系统将养殖废水从鱼塘引入水培床,经过微生物的转化及水培床中植物的吸收,净化后的水流回鱼塘。关于该系统的分析,错误的是( )
A.鱼、菜和微生物分别属于消费者、生产者和分解者
B.蔬菜能从鱼类粪便中获取能量,提高了能量利用率
C.该系统运用了“循环”原理,减少了“废物”的产生
D.该系统通过有机整合,实现了经济、生态效益的双赢
2.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)为推进乡村振兴和生态文明建设,某地实施了多项生态治理措施。下列相关叙述错误的是( )
A.构建畜禽粪污资源化、水产养殖尾水处理系统,需遵循生态工程的循环原理
B.整修农村道路,实现户户通,使用更多的机动车,有利于降低生态足迹
C.种植挺水植物,吸收并移除水体中多余的氮、磷等无机盐,有助于治理被污染的水体
D.修复矿区废弃地生态环境的关键是植被恢复及所需土壤微生物群落的重建
3.(24-25高二下·湖南长沙天心区长沙长郡中学·期末)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。下列叙述正确的是( )
A.引入外来物种一定能提高当地物种多样性
B.保护生物多样性即禁止对资源的开发利用
C.建立自然保护区以及国家公园是对生物多样性最有效的保护
D.易地保护就是指将各种野生动物迁入动物园、水族馆等进行保护
4.(24-25高二下·湖南长沙天心区长沙长郡中学·期末)生态足迹是衡量人类对生态环境影响程度的重要指标,下列相关说法错误的是( )
A.生态足迹是指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面积
B.与食用蔬菜相比,吃牛肉会增大生态足迹
C.生态足迹的值越大,代表人类对生态资源的利用率越高
D.开发清洁能源可减小生态足迹
5.(23-24高二下·湖南湘西·期末)20世纪70年代褐家鼠由外地进入新疆,对新疆生态系统造成危害。研究发现,新疆某地褐家鼠种群的λ值为1.247,种群年龄结构如图所示。下列叙述错误的是( )
A.可用标记重捕法调查其种群密度
B.该种群中老龄个体占比较小
C.调查期间,该种群呈“S”形增长
D.当地生态系统的生物多样性可能会降低
二、解答题
6.(24-25高二下·湖南长沙第一中学·期末)湖南湘西州花垣县子腊村的“稻鱼鸭鸟蛙”共生模式是中国重要农业文化遗产,该系统通过山泉灌溉,在稻田中构建鱼类、鸭子、鸟类、蛙类与水稻(水稻田埂一般还会种植大豆)的立体生态循环。回答下列问题:
(1)湘西州花垣县子腊村采用“稻鱼鸭鸟蛙”共生模式吸引全国各地的专家、媒体等到此寻访,体现了生物多样性的_______价值;而鱼类通过捕食稻田害虫降低农药使用,属于生物多样性的_______价值。
(2)水稻作为该生态系统的生产者,其叶片为昆虫提供栖息场所,种子为鸟类提供食物,这体现了生态位的________(填“时间”或“空间”)维度分化。水稻田埂一般还会种植大豆,从资源利用角度分析,其意义是__________(答出两点)。
(3)与单一种植水稻相比,共生模式需要________(填“增加”或“减少”)含N、P等矿质元素的施肥,为什么?______(至少答出两点)。与单一种植水稻相比,该生态系统中鸭子存在的意义有_______(至少答出两点)。
7.(24-25高二下·湖南永州第一中学·期末)新疆塔克拉玛干沙漠在近期实现了绿色阻沙防护带全面锁边“合龙”,植物种类更加多样,野生动物种群数量增长。工作人员综合采用工程固沙、生物治沙、光伏治沙等技术,固沙阻沙的同时大力发展地方特色沙产业,不仅保障了农业生产稳定性,还显著改善了城镇人居环境。回答下列问题。
(1)调查胡杨在该地区植物中是否占优势,属于_________水平的研究范畴。
(2)锁边“合龙”顺利完成,极大强化了生态屏障功能,体现了生物多样性的_________价值。请分析该地区生态环境持续改善后,抵抗力稳定性明显提高的原因是_________。
(3)绿色阻沙防护带选择种植需水量少且耐旱易活的本土沙生植物,同时形成沙产业,改善了人居环境,这主要体现了_________的生态学原理。
(4)下列关于塔克拉玛干沙漠中沙丘的群落演替,分析正确的是_________。
A.发生在塔克拉玛干沙漠中的沙丘的演替属于初生演替
B.群落演替的结果往往由环境和群落内的生物两者共同作用决定
C.人类的治沙行动改变了沙丘自然演替的方向和速度
D.经过治沙,塔克拉玛干沙漠最终将演替成乔木林立的绿洲
(5)塔克拉玛干沙漠降水量稀少但蒸发量巨大,新种植株脆弱容易缺水死亡;风力极强,风沙容易侵袭掩埋新种植株。在沙漠地区安装一排排的光伏板可用于发电抽取丰富的地下水用于灌溉或清洗光伏板。据此分析“光伏治沙”对防护林种植的作用:_________(答出2点)。
8.(24-25高二下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)草原生态系统在调节气候、防止土地被风沙侵蚀方面起着重要作用。由于过度放牧与过度开垦,青藏高原草地不断退化,草畜矛盾日趋严重,限制了高原畜牧业的可持续发展。请回答下列问题:
(1)草地在受到牲畜轻度采食后,再生能力会增强,尽可能减缓其种群数量的下降,这体现了生态系统具有_______稳定性。重度放牧会导致草地退化,因此在放牧时,应_______,以实现草地的可持续发展。
(2)草原生态系统在调节气候、防止土地被风沙侵蚀方面起着重要作用,此外,大草原的美景还吸引了众多文人墨客,写出了“天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊”等语句,这体现了生物多样性的_______价值。
(3)过度放牧会导致草原沙漠化,促使草原的优势物种由草本植物转变为灌木。灌木丛产生的枯枝落叶较多,但土壤中的腐殖质却比周围草地的少,从生物因素角度分析,出现该现象的原因是_______。
(4)春季牧草返青期是植被生长较为脆弱的时期,通常采用_______(填“春季休牧”或“春季放牧”)的措施保护草原生态系统,原因是_______。
9.(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)2024年11月28日上午,在新疆维和田地区于田县,随着最后10米沙地种上胡杨、梭梭、红柳、玫瑰花苗,长达3046公里的塔克拉玛干沙漠锁边防护带全线“合龙”,构筑起世界最长的环沙漠绿色屏障。
(1)荒漠生态系统的结构包括______,其能量流动和物质循环均沿着_____进行。
(2)塔克拉玛干沙漠降水稀少、昼夜温差大、土壤盐碱化严重,生活在其中的生物为求生存,衍生出了独特的适应策略。下列表述不正确的是______。
A.某些爬行动物以尿素的形式排泄含氮废物,主要是为了减少体内水分损失
B.骆驼刺体内自由水与结合水的比值较高,有利于增强抗旱能力
C.仙人掌的气孔多在夜间开放,有利于在低温时吸收二氧化碳同时进行光合作用
D.骆驼的驼峰内储存脂肪,不仅减少其他部位脂肪分布,加快皮肤散热,在食物匮乏时还可分解供能
(3)塔里木兔是中国的特有物种,仅分布在新疆塔克拉玛干沙漠、塔里木盆地周围分散的绿洲及荒漠地。为调查塔里木兔的种群密度,可采用_______法。调查发现,由于绿洲间沙漠的阻隔,塔里木兔种群被分割成众多隔离小种群,导致种群数量下降,分析其原因是_______。
(4)沙地玫瑰繁茂的枝叶可以有效阻挡风沙,减轻风沙对地表的侵蚀,深入土壤的根系还能够有效固沙锁土,减少水土流失,这体现了生物多样性的________价值。依据生态工程的整体原理,依托沙地产业,当地政府可从哪些方面努力,以实现社会、经济、生态和谐发展?请提出两条设想:_______。
10.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)科研工作者为研究罗浮山自然保护区的黑桫椤(木本蕨类植物)的生态发展及生态保护的相关问题展开了下列研究,该保护区中黑桫椤主要分布于一条溪流的两侧。
(1)研究人员用样方法中的_______方法在溪流两侧样带随机选取了10m×10m的样方20个,记录数据如下。随机取样的原因是_______。根据表中数据估算黑桫椤的种群密度为_______株/m2。
样带
黑桫椤个体数
平均值
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
7
17
6
10
6
16
7
7
15
6
9.7
B
19
6
10
14
8
11
5
8
5
7
9.3
(2)研究黑桫椤的生态位,通常要研究它在研究区域的_______。
(3)黑桫椤可促进碳循环,茎干可药用食用,其化石与恐龙化石并存可研究恐龙兴衰,体现了生物多样性的_______价值。人类活动对野生物种生存环境的破坏主要是导致_______。
11.(24-25高二下·湖南湘潭·期末)2024年2月至今,我国境内发生多起森林火灾,在一定程度上造成生态环境的破坏,森林火灾后植被恢复重建对保护森林资源与生态环境具有重要意义。回答下列问题:
(1)森林群落区别于其他群落的重要特征是______。森林中乔木、灌木和草本植物之间虽然对土壤、空间、阳光的利用存在一定程度的竞争,但可以因______的不同而达到相对平衡的状态,和谐共存。
(2)严重的森林火灾会使森林失去涵养水源和保持水土的作用,引发水涝、干旱、泥石流等自然灾害,这体现了生物多样性的______价值。
(3)植被恢复是灾后重建的重要部分,某地森林火灾后的优势物种高度、物种丰富度、植物甲的种群密度随时间的变化如右图所示。
①森林火灾后植被重建属于______演替,植物甲等植物的繁殖体存在可______(填“加快”或“延缓”)群落演替的速度。
②由图可知,0-30年植物甲的年龄结构是__________型。灾后重建过程中该生态系统的抵抗力稳定性逐渐__________(填“增强”或“减弱”),理由是____________________________________________________。
③随着时间的推移,优势物种的高度逐渐增加,这对该群落的意义是____________________(答出一点即可)。
三、实验题
12.(24-25高二下·湖南长沙岳麓区湖南师范大学附属中学·期末)湖泊中氮、磷含量上升引发水体富营养化,导致蓝细菌(如铜绿微囊藻)等藻类大量繁殖。科研人员利用沉水植物对富营养化湖泊的修复机制进行研究。
(1)选取苦草、黑藻和狐尾藻三种常见的沉水植物为研究对象,它们属于生态系统营养结构中的______________,可吸收水体中的氮用于合成______________(写出两种)等生物大分子,降低富营养化程度。
(2)研究人员取滤除蓝细菌的富营养化湖水,测定初始-N浓度后,均分至相同容器中,分别种植不同组合的沉水植物,120天后再测定-N浓度,-N去除率如图1所示。请据图1分析,降低富营养化的最优种植方案及依据是________。
(3)含狐尾藻相关物质的浸提液可破坏铜绿微囊藻的细胞壁等结构,同时狐尾藻上常附着假单胞菌等多种微生物。分别检测三种提取液对铜绿微囊藻的抑藻效果,结果如图2所示。
综合上述研究及教材知识,推测狐尾藻修复富营养化湖泊的可能机制是_______________(答两点)。
(4)水体富营养化等环境治理引进生物时要遵循生态工程_______原理,实现生物与生物、生物与环境的适应;同时遵循_______原理,实现生态效益和经济效益双丰收。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题07 生物与环境
5大高频考点概览
考点01 群落
考点02 种群
考点03 生态系统的功能
考点04 生态系统的结构
考点05 人与环境
地 城
考点01
群落
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南怀化·期末)酒精是生物实验中常用的试剂。下列关于酒精的相关叙述正确的是( )
选项
实验
作用
A
苏丹Ⅲ染液检测花生中的脂肪
洗去切片上染液的浮色
B
研究土壤中小动物类群的丰富度
引诱土壤中的小动物
C
菊花的组织培养
对幼嫩茎段进行灭菌处理
D
DNA的粗提取与鉴定
溶解DNA并进行提纯
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、苏丹Ⅲ染液检测脂肪时,使用体积分数50%的酒精洗去切片上的浮色,避免多余染料干扰观察。酒精能溶解脂类物质,从而去除未结合的苏丹染料,A正确;
B、研究土壤小动物类群丰富度时,常用70%酒精固定或杀死小动物,而非“引诱”。小动物采集通常利用趋暗趋湿的特性,B错误;
C、菊花组织培养中,幼嫩茎段需用酒精(配合次氯酸钠)进行消毒处理,而非灭菌(灭菌会彻底杀死所有微生物,包括外植体细胞),C错误;
D、DNA粗提取时,体积分数95%的冷酒精用于沉淀DNA(DNA不溶于高浓度酒精),而非溶解DNA。溶解DNA需用2 mol/L的NaCl溶液,D错误。
故选A。
二、多选题
2.(24-25高二下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)某亚热带地区青冈栎林被采伐后的演替过程如图。
下列有关叙述正确的是( )
A.采伐迹地保留了原有青冈栎林的土壤条件和繁殖体,该演替属于次生演替
B.与马尾松林群落相比,灌丛对阳光的利用更充分
C.与灌丛相比,马尾松林的动物分层现象更明显
D.与马尾松林相比,马尾松、青冈栎混交林乔木层的植物种间竞争减弱
【答案】AC
【详解】A、采伐迹地保留了原有青冈栎林的土壤条件和繁殖体,符合次生演替条件,是次生演替,A正确;
B、与马尾松林群落相比,灌丛群落结构简单,对阳光的吸收利用较少,B错误;
C、马尾松林的植物群落分层现象比灌丛更明显,动物要以植物为食或作为栖息场所,所以马尾松林的动物分层现象更明显,C正确;
D、马尾松林只有马尾松一种乔木,没有乔木层的植物种间竞争,马尾松、青冈栎混交林乔木层的植物是马尾松和青冈栎,二者之间存在种间竞争,所以种间竞争增强了,D错误。
故选AC。
3.(24-25高二下·湖南怀化·期末)某校的生物老师组织生物兴趣小组的同学对校园周边的4个不同的群落进行了土壤小动物类群的丰富度调查,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.使用样方法调查不同土壤中小动物类群的丰富度
B.对小动物类群的数量进行统计采用了记名计算法
C.该调查中,群落2中土壤小动物类群的丰富度最高
D.不同群落中小动物类群和数量不同,可能与腐殖质含量有关
【答案】BCD
【详解】A、土壤小动物类群丰富度调查用取样器取样法,不是样方法,A错误;
B、记名计算法适用于个体较大、种群数量有限的群落,对小动物类群数量统计可采用记名计算法,B正确;
C、群落2的类群数最多,丰富度最高,C正确;
D、腐殖质为土壤小动物提供食物和栖息环境,不同群落腐殖质含量不同,会影响土壤小动物类群和数量,D正确。
故选BCD。
4.(24-25高二下·湖南郴州·期末)物种在种间竞争中通过适应或者改变行为来调整在空间、时间和营养生态位的重叠,以获得最大化收益,实现共存。研究人员对四川小寨子沟国家级自然保护区冷、暖季有蹄类动物的时间生态位进行调查,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.出现频率、种群密度以及它与其他物种的关系等通常属于该有蹄类动物生态位研究的范畴
B.冬季大多数有蹄类动物向南迁移,因此总体上暖季的有蹄类时间生态位有更高的重叠度
C.暖季时中华扭角羚与毛冠鹿出现较大的生态位重叠,竞争能力弱的物种可能会走向灭亡
D.中华斑羚的种群数量受食物、天敌等生物因素的影响,而与光照、温度等非生物因素无关
【答案】AD
【详解】A、出现频率、种群密度以及它与其他物种的关系等通常属于研究植物的生态位范畴,而研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,A错误;
B、据图可知,总体上暖季的有蹄类时间生态位有更高的重叠度,可能是由于环境条件的改善,动物们的活动时间更加灵活,从而导致时间生态位的重叠度增加,B正确;
C、据图可知,毛冠鹿在冷季和暖季的活动时间范围都相对固定,且主要集中在白天,而中华斑羚主要在白天活动,且其活动时间范围在冷季和暖季也基本保持一致,因此暖季时中华扭角羚与毛冠鹿出现较大的生态位重叠,竞争能力弱的物种可能会走向灭亡,C正确;
D、中华斑羚的种群数量不仅受生物因素(食物、天敌、种间关系)影响,还受非生物因素(光照、温度、水分等)的影响,D错误。
故选AD。
三、解答题
5.(24-25高二下·湖南长沙市珺琟高级中学·期末)秦淮河作为南京的“母亲河”,近年来通过生态修复使植被繁茂、鸟类回归。图1为秦淮河流域参与碳循环的部分示意图,甲~丁为生态系统的组成成分。图2为秦淮河某段生态系统能量流动图(单位:J·cm-2·a-1),I~IV代表各个营养级。请回答下列问题:
(1)图1中碳元素以有机物形式传递的过程有______。(填序号)
(2)在修复过程中,工作人员同时引入沉水植物(如金鱼藻)时,需控制种群数量不能超过环境容纳量,这主要遵循生态工程的______原理。研究睡莲的生态位通常要研究______(至少写出2点)。
(3)图2中X的数值应为______,第三营养级向第四营养级的能量传递效率约为______(保留一位小数)。
(4)秦淮河禁渔期结束后,为了合理开发渔业资源,研究人员对某种大型鱼的种群出生率、死亡率及增长速率的动态关系进行研究后,得出图3的数学模型。据图分析,当种群数量为3500条时,为保证种群持续获得较大的产量,当年该鱼的捕获量约为______条。
【答案】(1)③④⑦
(2) 协调 区域内的出现频率、种群密度、植株的高度等特征,以及与其它物种的关系
(3) 605J·cm-2·a-1 16.9%
(4)1000
【分析】生态工程的基本原理有自生、协调、循环和整体。生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。
【详解】(1)图1为秦淮河流域参与碳循环的部分示意图,甲~丁为生态系统的组成成分。根据箭头的指向可推知:甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者,丁是大气中的二氧化碳库。生产者、消费者、分解者构成生物群落,碳元素在生物群落内部以含碳有机物的形式进行传递,因此图1中碳元素以有机物形式传递的过程有③④⑦。
(2)在修复过程中,工作人员同时引入沉水植物(如金鱼藻)时,需控制种群数量不能超过环境容纳量,这主要遵循生态工程的协调原理。研究睡莲的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株的高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
(3)图2中能量的输入等于能量的输出,即554.1+342.2+26.9=100.5+217.7+X,得出X的数值为 605J·cm-2·a-1。第三营养级向第四营养级的能量传递效率为[18.1÷(100.5+6.5)]×100%≈16.9%。
(4)据图3分析,当种群数量为3500条时,为保证种群持续获得较大的产量,当年该鱼的捕获量约为1000条,因为当捕获1000条后,此时的种群数量为2500条,对应的种群增长速率最大。
6.(24-25高二下·湖南长沙第一中学·期末)湖南湘西州花垣县子腊村的“稻鱼鸭鸟蛙”共生模式是中国重要农业文化遗产,该系统通过山泉灌溉,在稻田中构建鱼类、鸭子、鸟类、蛙类与水稻(水稻田埂一般还会种植大豆)的立体生态循环。回答下列问题:
(1)湘西州花垣县子腊村采用“稻鱼鸭鸟蛙”共生模式吸引全国各地的专家、媒体等到此寻访,体现了生物多样性的_______价值;而鱼类通过捕食稻田害虫降低农药使用,属于生物多样性的_______价值。
(2)水稻作为该生态系统的生产者,其叶片为昆虫提供栖息场所,种子为鸟类提供食物,这体现了生态位的________(填“时间”或“空间”)维度分化。水稻田埂一般还会种植大豆,从资源利用角度分析,其意义是__________(答出两点)。
(3)与单一种植水稻相比,共生模式需要________(填“增加”或“减少”)含N、P等矿质元素的施肥,为什么?______(至少答出两点)。与单一种植水稻相比,该生态系统中鸭子存在的意义有_______(至少答出两点)。
【答案】(1) 直接 间接
(2) 空间 充分利用光照、土壤矿质元素等资源;通过大豆根瘤菌固氮提高土壤肥力
(3) 减少 共生系统中鱼类、鸭子的粪便及生物残体经分解者分解后释放N,P等矿质元素;大豆等作物通过生物固氮增加氮素,实现了物质的循环利用:降低外部施肥需求 捕食害虫,减少害虫对水稻的危害;鸭子捕食害虫可调整能量流动方向,使能量更多流向水稻(人类所需方向);鸭子粪便为水稻提供养分:增加生态系统的生物多样性,提高生态系统的稳定性
【分析】1、生物的种间关系主要有(种间)竞争、捕食、寄生和互利共生。生态系统的稳定性与营养结构的复杂程度有关,营养结构越复杂,稳定性就越高,否则就越低。
2、研究能量流动的意义:①可以帮助人们科学规划,设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。②可以帮助人们合理地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。
【详解】(1)生物多样性的直接价位包括科研、观赏、教育等,专家和媒体寻访体现了科研与教育价值,属于生物多样性的直接价值;鱼类通过捕食害虫维持生态系统稳定,属于生态功能,体现生物多样性的间接价值。
(2)叶片和种子提供的栖息场所与食物属于空间维度的生态位分化。大豆与水稻间作充分利用光照、土壤矿质元素等资源,并通过大豆根瘤菌固氮提高土壤肥力。
(3)由于共生系统中鱼类、鸭子的粪便及生物残体经分解者分解后释放N,P等矿质元素;大豆等作物通过生物固氮增加氨素,实现营养物质的循环利用,从而减少了N、P等矿质元素的施肥。与单一种植水稻相比,该生态系统中鸭子存在的意义有捕食害虫,减少害虫对水稻的危害;鸭子捕食害虫可调整能量流动方向,使能量更多流向水稻(人类所需方向);鸭子粪便为水稻提供养分;增加生态系统的生物多样性,提高生态系统的稳定性。
7.(24-25高二下·湖南永州第一中学·期末)新疆塔克拉玛干沙漠在近期实现了绿色阻沙防护带全面锁边“合龙”,植物种类更加多样,野生动物种群数量增长。工作人员综合采用工程固沙、生物治沙、光伏治沙等技术,固沙阻沙的同时大力发展地方特色沙产业,不仅保障了农业生产稳定性,还显著改善了城镇人居环境。回答下列问题。
(1)调查胡杨在该地区植物中是否占优势,属于_________水平的研究范畴。
(2)锁边“合龙”顺利完成,极大强化了生态屏障功能,体现了生物多样性的_________价值。请分析该地区生态环境持续改善后,抵抗力稳定性明显提高的原因是_________。
(3)绿色阻沙防护带选择种植需水量少且耐旱易活的本土沙生植物,同时形成沙产业,改善了人居环境,这主要体现了_________的生态学原理。
(4)下列关于塔克拉玛干沙漠中沙丘的群落演替,分析正确的是_________。
A.发生在塔克拉玛干沙漠中的沙丘的演替属于初生演替
B.群落演替的结果往往由环境和群落内的生物两者共同作用决定
C.人类的治沙行动改变了沙丘自然演替的方向和速度
D.经过治沙,塔克拉玛干沙漠最终将演替成乔木林立的绿洲
(5)塔克拉玛干沙漠降水量稀少但蒸发量巨大,新种植株脆弱容易缺水死亡;风力极强,风沙容易侵袭掩埋新种植株。在沙漠地区安装一排排的光伏板可用于发电抽取丰富的地下水用于灌溉或清洗光伏板。据此分析“光伏治沙”对防护林种植的作用:_________(答出2点)。
【答案】(1)群落
(2) 间接 物种多样性增加,生态系统的营养结构更复杂,自我调节能力增强
(3)协调、整体
(4)ABC
(5)光伏板可降低风速,阻风挡沙,避免风沙掩埋新种植株;光伏发电抽取的地下水以及清洗光伏板流下的污水均可用于灌溉新种植株,帮助植株度过脆弱的生长期,提高防护林植株成活率
【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】(1)调查胡杨在该地区植物中是否占优势,属于群落水平的研究范畴,因为需要从物种间关系和相对优势度角度分析胡杨与其他植物的相互关系及其在群落中的地位。
(2)生态屏障功能强化了防风固沙等生态系统服务,体现了生物多样性的间接价值。植被恢复后,植物种类多样性提升,为动物提供栖息地,野生动物种群增多,生态系统结构更稳定,抗风沙、干旱等显著增强,故该地区生态环境持续改善后,抵抗力稳定性明显提高的原因是物种多样性增加,生态系统的营养结构更复杂,自我调节能力增强。
(3)绿色阻沙防护带选择种植需水量少且耐旱易活的本土沙生植物,体现了生态工程的协调原理,绿色阻沙防护带阻沙同时形成沙产业,改善了人居环境,体现了生态、经济、社会效益的统筹协调,符合生态工程的整体原理。
(4) A、初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替,塔克拉玛干沙漠气候干旱,沙丘缺乏土壤条件和植物繁殖体,因此发生在塔克拉玛干沙漠中的沙丘上的演替属于初生演替,A正确;
B、群落演替的结果往往由环境和群落内的生物共同作用决定,但人类活动对群落演替的影响有时超过其他因素的影响,B正确;
C、若没有人为干预,气候干旱的塔克拉玛干沙漠中的沙丘在自然演替中因自然条件持续恶化不会生长植物,而人类的治沙行动不仅改变了沙丘自然演替的方向,变得绿意盎然,而且加快了其演替的速度,C正确;
D、群落演替的结果往往由环境和群落内的生物共同作用决定的,气候适宜时,可演替到具有乔木的森林阶段,但塔克拉玛干沙漠地处荒漠,降水稀少,极度干旱,能生活耐旱的灌木等植物,但无法形成乔木林立的森林,D错误。
故选ABC。
(5)据题干可知,塔克拉玛干沙漠中新种植的防护林植株脆弱,容易缺水死亡,且容易被风沙掩埋,导致防护林种植和维护难度巨大。而一排排的光伏板相当于高立式沙障,可降低风速、减弱气流,阻风挡沙,抑制沙尘暴产生,减少流沙掩埋植株。同时,光伏发电抽取的地下水以及清洗光伏板流下的污水均可用于灌溉新种植株,帮助植株度过脆弱的生长期,提高防护林植株成活率。
8.(24-25高二下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)草原生态系统在调节气候、防止土地被风沙侵蚀方面起着重要作用。由于过度放牧与过度开垦,青藏高原草地不断退化,草畜矛盾日趋严重,限制了高原畜牧业的可持续发展。请回答下列问题:
(1)草地在受到牲畜轻度采食后,再生能力会增强,尽可能减缓其种群数量的下降,这体现了生态系统具有_______稳定性。重度放牧会导致草地退化,因此在放牧时,应_______,以实现草地的可持续发展。
(2)草原生态系统在调节气候、防止土地被风沙侵蚀方面起着重要作用,此外,大草原的美景还吸引了众多文人墨客,写出了“天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊”等语句,这体现了生物多样性的_______价值。
(3)过度放牧会导致草原沙漠化,促使草原的优势物种由草本植物转变为灌木。灌木丛产生的枯枝落叶较多,但土壤中的腐殖质却比周围草地的少,从生物因素角度分析,出现该现象的原因是_______。
(4)春季牧草返青期是植被生长较为脆弱的时期,通常采用_______(填“春季休牧”或“春季放牧”)的措施保护草原生态系统,原因是_______。
【答案】(1) 抵抗力 合理确定载畜量
(2)间接价值和直接
(3)灌木使草本植物大量减少,土壤中分解者(微生物)数量减少,分解作用减弱
(4) 春季休牧 减少牲畜对牧草的采食,有利于牧草的生长和恢复
【分析】生物多样性的价值是多方面的,直接价值为人类提供了物质和精神需求,间接价值维持了生态系统的稳定和平衡,潜在价值则为人类未来的发展提供了无限可能。保护生物多样性,就是保护人类自身的生存和发展基础。
【详解】(1)生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力,叫做抵抗力稳定性。草地在受到牲畜轻度采食后,能通过增强再生能力减缓种群数量下降,这体现了生态系统抵抗外界干扰的能力,即抵抗力稳定性。为实现草地的可持续发展,在放牧时应合理确定载畜量,避免过度放牧。
(2)草原生态系统调节气候、防止土地风沙侵蚀,这体现了生物多样性的间接价值;大草原美景吸引文人墨客,这体现了生物多样性的直接价值。所以这里体现了生物多样性的间接价值和直接价值。
(3)过度放牧导致草原沙漠化,优势物种转变为灌木后,土壤中腐殖质比周围草地少。从生物因素角度看,是因为灌木使草本植物大量减少,土壤中分解者(微生物)数量减少,分解作用减弱,所以腐殖质减少。
(4)春季牧草返青期植被生长脆弱,通常采用春季休牧的措施。因为春季休牧可以减少牲畜对牧草的采食,有利于牧草的生长和恢复,从而保护草原生态系统。
9.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)科研工作者为研究罗浮山自然保护区的黑桫椤(木本蕨类植物)的生态发展及生态保护的相关问题展开了下列研究,该保护区中黑桫椤主要分布于一条溪流的两侧。
(1)研究人员用样方法中的_______方法在溪流两侧样带随机选取了10m×10m的样方20个,记录数据如下。随机取样的原因是_______。根据表中数据估算黑桫椤的种群密度为_______株/m2。
样带
黑桫椤个体数
平均值
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
7
17
6
10
6
16
7
7
15
6
9.7
B
19
6
10
14
8
11
5
8
5
7
9.3
(2)研究黑桫椤的生态位,通常要研究它在研究区域的_______。
(3)黑桫椤可促进碳循环,茎干可药用食用,其化石与恐龙化石并存可研究恐龙兴衰,体现了生物多样性的_______价值。人类活动对野生物种生存环境的破坏主要是导致_______。
【答案】(1) 等距取样 避免主观因素的影响,使所选取的样方具有代表性 0.095
(2)出现频率、种群密度、植株高度等特征及与其他物种的关系等
(3) 直接和间接 使得某些物种栖息地丧失和碎片化
【分析】1、种群密度的调查方法主要有两种,样方法和标记重捕法。样方法一般适用于植物和活动能力弱、活动范围小的动物,常用的样方法有五点取样法和等距取样法,这个主要是根据地形去判断,取样时关键要做到随机取样;标记重捕法主要适用于活动能力强、活动范围广的动物。
2、在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,叫作生物群落。不同群落的物种组成不同, 物种的数目也有差别。一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
【详解】(1)样方法包括五点取样法和等距取样法等,在溪流两侧两个样带取样,适合采用等距取样法。随机取样是为了避免主观因素的影响,使所选取的样方具有代表性,从而保证估算结果能更准确地反映种群的实际情况。先计算两个样带的平均值,即(9.7 + 9.3)/2 = 9.5(株),每个样方面积是10×10 = 100m2,20个样方总面积为20×100 = 2000m2,总个体数为20×9.5 = 190株,种群密度 = 总个体数÷总面积,即190÷2000 = 0.095株/m2。
(2)研究植物生态位,通常需要研究其出现频率、植株高度等、种群密度等。
(3)黑桫椤 “促进碳循环” 属于间接价值(维持生态系统功能 );“茎干可药用食用” 是直接价值(实用价值 );“化石与恐龙化石并存研究恐龙兴衰” 是直接价值(科研价值 )。人类活动(如开发、建设 )对野生物种的最大威胁是栖息地丧失和碎片化,如破坏原有生境的连续性,导致物种生存空间缩小、隔离,进而影响繁衍和生存。
10.(24-25高二下·湖南湘潭·期末)2024年2月至今,我国境内发生多起森林火灾,在一定程度上造成生态环境的破坏,森林火灾后植被恢复重建对保护森林资源与生态环境具有重要意义。回答下列问题:
(1)森林群落区别于其他群落的重要特征是______。森林中乔木、灌木和草本植物之间虽然对土壤、空间、阳光的利用存在一定程度的竞争,但可以因______的不同而达到相对平衡的状态,和谐共存。
(2)严重的森林火灾会使森林失去涵养水源和保持水土的作用,引发水涝、干旱、泥石流等自然灾害,这体现了生物多样性的______价值。
(3)植被恢复是灾后重建的重要部分,某地森林火灾后的优势物种高度、物种丰富度、植物甲的种群密度随时间的变化如右图所示。
①森林火灾后植被重建属于______演替,植物甲等植物的繁殖体存在可______(填“加快”或“延缓”)群落演替的速度。
②由图可知,0-30年植物甲的年龄结构是__________型。灾后重建过程中该生态系统的抵抗力稳定性逐渐__________(填“增强”或“减弱”),理由是____________________________________________________。
③随着时间的推移,优势物种的高度逐渐增加,这对该群落的意义是____________________(答出一点即可)。
【答案】(1) 物种组成 生态位
(2)间接
(3) 次生 加快 增长 增强 物种丰富度逐渐增加,营养结构越来越复杂 提高光能利用率,为其他生物提供食物来源和栖息场所
【分析】初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替,如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替,如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
【详解】(1)物种组成是区别不同群落的重要特征,所以森林群落区别于其他群落的重要特征是物种组成。生态位是指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,森林中乔木、灌木和草本植物之间对土壤、空间、阳光利用存在竞争,但可因生态位的不同达到相对平衡状态,和谐共存。
(2)严重森林火灾使森林失去涵养水源和保持水土的作用,引发自然灾害,这体现了生物多样性的间接价值,间接价值是指生物多样性对生态系统起到重要调节功能的价值。
(3)①由于具备土壤和一定的植被条件,故森林火灾后植被重建属于次生演替,植物甲等植物的繁殖体使演替具有一定的起始条件,故能够加快群落演替的速度。
②由图可知,0-30年植物甲的种群密度一直在增加,因此此时间段甲的年龄结构是增长型。一般而言,生态系统的物种丰富度越高,营养结构越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,灾后重建过程中物种丰富度逐渐增加,故抵抗力稳定性也逐渐增强。
③由于植物要进行光合作用,光照是影响植物生长的重要因素,随时间的推移,优势物种的高度逐渐增加,这对该群落的意义是:提高光能利用率,为其他生物提供食物来源和栖息场所。
地 城
考点02
种群
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南怀化·期末)在探究酵母菌种群数量的变化实验中,一段时间后,酵母菌数量增长逐渐停滞,达到环境容纳量。限制酵母菌环境容纳量的因素不包括( )
A.加入溶液的体积
B.加入酵母菌的量
C.加入葡萄糖的浓度
D.加入酵母菌的种类
【答案】B
【分析】环境容纳量(K值)由环境资源、空间、代谢废物积累等因素决定,与初始种群数量无关。
【详解】A、加入溶液的体积直接影响酵母菌的生存空间和资源总量,属于限制因素,A错误;
B、加入酵母菌的初始数量会影响种群增长速率,但不会改变环境容纳量的大小,B正确;
C、葡萄糖浓度是酵母菌的主要营养来源,浓度不足会限制种群数量,C错误;
D、不同种类的酵母菌在相同环境下的生存能力等可能不同,会影响环境容纳量,D错误。
故选B。
2.(24-25高二下·湖南郴州·期末)某兴趣小组为探究培养液中酵母菌种群数量动态变化,设置了甲、乙、丙三个试管,试管中加入的物质和温度条件如表所示,三个试管中酵母菌的种群数量变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
试管编号
甲
乙
丙
试管内成分
培养液/mL
10
10
无菌水/mL
-
-
10
酵母菌母液/mL
0.1
0.1
0.1
温度条件/℃
28
5
28
A.可用血细胞计数板测定酵母菌的种群数量
B.曲线Ⅲ可以表示丙试管中酵母菌种群数量的变化
C.若用马铃薯琼脂培养基培养酵母菌,应将pH调节至酸性
D.若增加酵母菌接种量,其环境容纳量也相应变大
【答案】D
【分析】分析表格和曲线图:甲号试管中含有培养液(营养物质),且温度较适宜酵母菌的生存,因此酵母菌代谢旺盛,能大量繁殖,对应曲线Ⅰ;乙号试管中含有培养液(营养物质),但因温度较低,因此酵母菌代谢不旺,不会大量繁殖,对应曲线Ⅱ;丙号试管温度虽然适宜酵母菌生存,但不含培养液(营养物质),因此酵母菌会因缺少营养物质而死亡,对应曲线Ⅲ。
【详解】A、血细胞计数板适用于酵母菌的计数,A正确;
B、丙试管温度虽然适宜酵母菌生存,但不含培养液(营养物质),因此酵母菌会因缺少营养物质而死亡,对应曲线Ⅲ,B正确;
C、酵母菌是真菌,培养时需要将pH调节至酸性,C正确;
D、环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量,它主要取决于环境条件,而不是接种量。增加酵母菌接种量,只是初始数量增加,但环境容纳量不会相应变大,D错误。
故选D。
3.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)动物粪便中含有数量可观的肠道脱落细胞,分析粪便中的DNA,可以获得某种群的数量信息。某研究小组使用粪便DNA标记重捕法估算某地区雪豹种群密度,所得相关数据如表所示。下列叙述正确的是( )
项目
收集到的粪便样本/份
粪便来源的个体数/只
第一次
120
30
第二次
150
50(15只与第一次采样的个体相匹配)
A.判断两个粪便样本来自同一个体的依据是DNA多样性
B.该方法可用于不易捕获的珍稀动物的种群密度调查
C.该地区的雪豹种群密度约为每平方千米100只
D.同一粪堆被重复采集将使调查结果大于实际结果
【答案】B
【详解】A、判断两个粪便样本是否来自同一动物的依据是DNA的特异性(每个个体的DNA序列具有唯一性),而非DNA多样性(指不同个体间的差异),A错误;
B、粪便DNA法无需直接捕捉动物,通过分析粪便中的DNA即可识别个体,适用于不易捕获的珍稀动物(如雪豹)的种群密度调查,B正确;
C、根据标记重捕法公式,总个体数N=第一次标记数×第二次个体数/重捕标记数=30×50/15=100。但题目未提供调查区域面积,无法得出“每平方千米100只”的密度结论,C错误;
D、重复采集,若未过滤重复样本且误判为不同个体,使调查结果大于实际结果;若通过采样规范或数据分析剔除重复样本,则对结果无显著影响,D错误。
故选B。
4.(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)高寒草甸是青藏高原主要的生态系统,多年来受气候变化和生物干扰的共同影响退化严重。高原鼠广泛分布于青藏高原高寒草甸,常年栖息于地下。有研究发现,高原鼢鼠挖掘洞道时形成的众多土丘,能改变丘间草地的微生境土壤物理性状,进而对该栖息生境下植物群落的多样性、空间结构以及物种组成等产生显著影响。随着高原鼢鼠的干扰强度增大,鼠丘密度增加,样地内植物物种数明显增多,鼠丘间原优势种在群落中占比减少,其他杂草的占比逐渐增加。下列相关叙述不正确的是( )
A.调查鼠丘样地内某杂草的种群密度,常采用的方法是样方法
B.高原鼠干扰造成微生境变化,改变了土壤物理性状,不利于植物群落物种共存
C.受到全球气候变暖加剧以及人为干扰如过度放牧等影响,高寒草甸生态系统最终可能演化为荒漠
D.在高原鼠重度干扰的地区,如果需要恢复到原有的生态系统,可以采用的措施是引入高原鼢鼠的天敌
【答案】B
【详解】种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例,其中种群密度是最基本的数量特征,调查种群密度的方法有样方法和标记重捕法等。
【分析】A、样方法适用于调查植物或活动能力弱的动物的种群密度,杂草属于植物,A正确;
B、题干指出“植物物种数明显增多”,说明高原鼢鼠干扰反而促进了物种共存,而非“不利于”,B错误;
C、全球变暖与过度放牧可能导致高寒草甸退化,超出其恢复力稳定性后演替为荒漠,C正确;
D、引入天敌可通过捕食关系降低高原鼢鼠的种群密度,帮助恢复原有群落结构,D正确。
故选B。
5.(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)生态位重叠指的是两个或两个以上物种在同一空间分享或竞争资源的情况。某研究小组调查了洞庭湖部分野生动物的种群特征,并计算出它们之间的时间生态位重叠指数,如下表。下列叙述错误的是( )
物种
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S1
1
S2
0.36
1
S3
0.40
0.02
1
S4
0.37
0.00
0.93
1
S5
0.73
0.39
0.38
0.36
1
S6
0.70
0.47
0.48
0.46
0.71
1
A.气候变化、栖息地破坏等可能对物种的时间生态位产生影响
B.若物种S2是昼行性动物,则最有可能属于夜行性动物的是物种S3和物种S4
C.物种S6的猎物有最可能是物种S2和物种S4
D.对生活在隐蔽、复杂环境中的猛兽数量进行调查,可使用红外触发相机长期观测或调查粪便、足迹等
【答案】C
【分析】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;生态位是生态学中的一个重要概念,指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色;对于某一生物种群来说,其只能生活在一定环境条件范围内,并利用特定的资源,甚至只能在特殊时间里在该环境出现。
【详解】A、气候变化、栖息地破坏等环境因素会改变物种活动节律,从而影响时间生态位,A正确;
B、S2与S3、S4的重叠指数分别为0.02和0.00,极低,说明活动时间几乎无重叠。若S2为昼行性,S3和S4最可能为夜行性,B正确;
C、S6与S2、S4的重叠指数分别为0.47和0.46,较低,表明活动时间差异较大。捕食者通常需与猎物活动时间重叠以捕食,故S6的猎物更可能是与其重叠指数较高的S5(0.71)和S1(0.70),而非S2和S4,C错误;
D、隐蔽环境中的猛兽难以直接观察,红外触发相机或粪便/足迹调查是常用方法,D正确。
故选C。
6.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)中国传统文化中有很多农牧业生产相关的描述和规律总结,下列有关叙述正确的是( )
A.“地虽瘠薄,常加粪沃,皆可化为良田”描述的是通过施肥改良农田的做法,农作物通过吸收有机肥中的有机物实现物质的循环利用
B.“去其螟螣,及其蟊贼、无害我田稚”描述了农业生产应注重害虫防治,害虫防治时,应该在害虫数量达到K/2时进行防治
C.“鸡宿迟,兆阴雨;鸡宿早,天必好”描述的是人们通过接受动物的行为信息来预测天气情况
D.“夏至棉田草胜苗,除草护棉不可少”描述的是农田中杂草与农作物之间是种间竞争关系,两者生态位重叠越小,竞争越激烈
【答案】C
【分析】种间关系:①捕食:一种生物以另外一种为食的现象;②寄生:一种生物从另一种生物的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象;③竞争:两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象;④原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都彼此受益,但分开后,各自也能独立生活;⑤互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。
【详解】A.植物吸收的是矿质离子,有机肥需分解为无机物后才能被吸收,而“吸收有机物”的表述错误,A错误;
B、害虫防治应在种群数量达到K/2之前进行,此时种群增长速率最快,若在K/2时防治已错过最佳时期,B错误;
C、鸡的归巢时间变化属于行为信息,人们通过观察其行为预测天气,符合信息传递的实际应用,C正确;
D、生态位重叠越大,种间竞争越激烈,而选项中“重叠越小,竞争越激烈”的表述错误,D错误。
故选C。
7.(24-25高二下·湖南湘潭·期末)图1为太湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系,图2.为科研团队对太湖蓝细菌水华的发生规律进行研究得到的结果。据图分析,下列说法正确的是( )
A.流入太湖生态系统的总能量为浮游藻类固定的太阳能
B.结合图2分析,可在5—9月打捞蓝细菌以防治水华
C.夏季水华最易发生,影响夏季太湖蓝细菌数量变化的非生物因素主要有光照、温度、土壤条件等
D.若食浮游生物鱼类的食物由60%浮游动物、40%浮游藻类组成,要收获100kJ的食浮游生物鱼类,至少需要1700kJ的浮游藻类
【答案】D
【分析】题图分析:据图1可知,图示为太湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系。其中蓝藻等浮游藻类为生产者,处于第一营养级,为整个太湖的生物提供有机物。图2为太湖蓝藻水华的发生规律,据图可知,太湖中蓝藻大量生长集中在4-9月。
【详解】A、图1为太湖中部分生物,太湖生态系统中的生产者不只有浮游藻类,A错误;
B、据图2所示,蓝藻在12-2月时下沉在底泥中,如果在此时清除底泥,可有效控制蓝藻数量;蓝藻在3-4月会上浮至上覆水,如果此时在上覆水位置打捞蓝藻,也可以减少蓝藻的数量。经过以上的措施处理,至其大量繁殖的5-9月时,蓝藻的数量就可以控制在较少的范围,B错误;
C、光照给藻类繁殖提供能量,影响其繁殖;温度为藻类光合作用和呼吸作用提供条件,影响其繁殖;由图2可知,当藻类下沉在底泥中时,处于休眠状态,上浮至上覆水才复苏,因此土壤条件不是影响夏季太湖藻类数量变化的非生物因素,C错误;
D、据题意可知,食浮游生物鱼类的食物由60%浮游动物、40%浮游藻类组成,则其从浮游动物和藻类两条途径获得的能量比为3:2,至少需要的能量应按照传递效率20%计算,则所获得的浮游藻类至少需要:3/5×100÷20%÷20%+2/5×100÷20%=1700kJ的浮游藻类,D正确。
故选D。
8.(24-25高二下·湖南湘潭·期末)薇甘菊是多年生绿色藤本植物,在其适生地能攀援、缠绕于乔灌木,重压于其冠层顶部,阻碍附主植物光合作用,继而导致附主死亡。科研人员研究了薇甘菊不同入侵程度对深圳湾红树林生态系统有机碳储量的影响,结果如下表。下列分析正确的是( )
有机碳含量/(t·hm-2)
未入侵区域
轻度入侵区域
重度入侵区域
植被碳库
51.85
50.86
43.54
凋落物碳库
2.01
3.52
5.42
土壤碳库
161.87
143.18
117.74
总计
215.73
197.56
166.70
A.调查薇甘菊种群密度的方法是样方法,薇甘菊与附主植物之间的关系是寄生
B.植被碳库中的碳主要以有机物形式存在,这些碳的主要去路是以食物形式流向初级消费者
C.土壤碳储量减少可能是因为薇甘菊根系密集,使土壤疏松,土壤中厌氧型微生物的分解作用增强
D.随着微甘菊入侵程度的加剧,凋落物碳储量显著增加,其原因是微甘菊入侵导致附主死亡,增加凋落物量
【答案】D
【详解】1、样方法--估算种群密度最常用的方法之一 (1)概念:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。 (2)适用范围:植物种群密度,昆虫卵的密度,蚜虫、跳蝻的密度等。
2、输入第一营养级(生产者)的能量,一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了;另一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在植物体的有机物中。构成植物体的有机物中的能量,一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来;另一部分则被初级消费者摄入体内,这样,能量就流入了第二营养级。
【分析】A、薇甘菊为绿色植物,调查其种群密度使用样方法正确,但其通过攀援、缠绕阻碍附主光合作用导致死亡,属于竞争关系而非寄生,A错误;
B、植被碳库中的碳以有机物形式存在,但主要去路是自身呼吸作用、分解者分解及流向消费者,其中呼吸作用和分解者分解占主导,而非“主要”流向初级消费者,B错误;
C、土壤疏松会提高氧气含量,增强好氧型微生物分解作用,而非厌氧型微生物,C错误;
D、薇甘菊入侵导致附主死亡,死亡植物组织增加凋落物量,与表中凋落物碳库数据递增趋势一致,D正确。
故选D。
二、多选题
9.(24-25高二下·湖南怀化·期末)某校的生物老师组织生物兴趣小组的同学对校园周边的4个不同的群落进行了土壤小动物类群的丰富度调查,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.使用样方法调查不同土壤中小动物类群的丰富度
B.对小动物类群的数量进行统计采用了记名计算法
C.该调查中,群落2中土壤小动物类群的丰富度最高
D.不同群落中小动物类群和数量不同,可能与腐殖质含量有关
【答案】BCD
【详解】A、土壤小动物类群丰富度调查用取样器取样法,不是样方法,A错误;
B、记名计算法适用于个体较大、种群数量有限的群落,对小动物类群数量统计可采用记名计算法,B正确;
C、群落2的类群数最多,丰富度最高,C正确;
D、腐殖质为土壤小动物提供食物和栖息环境,不同群落腐殖质含量不同,会影响土壤小动物类群和数量,D正确。
故选BCD。
三、解答题
10.(24-25高二下·湖南雅礼中学·期末)DDT是一种有机氯农药。化学结构稳定,在环境中不易降解,具有杀虫谱广、药效强劲持久、生产简单、价格便宜等诸多优点。到1945年随着它的使用面积增大,蚊、蝇、虱等明显减少,有效防止了整个欧洲斑疹伤寒的流行,并控制了疟疾和脑炎的传播。1962年《寂静的春天》一书揭露出DDT对生态系统的负面效应,科学家对DDT的争议开始增加,随后的三四十年许多科学家开始关注DDT对人类和动物的不利影响。请回答下列问题:
(1)据调查,疟疾的主要传播者是按蚊,疟原虫通过按蚊叮咬人体而寄生在人体内,引发疟疾。非洲湿热的环境十分利于按蚊的生存。在自然状况下,直接影响按蚊种群密度的主要数量特征是______。
(2)科研人员调查白洋淀水域生态系统各成分中DDT污染的状况,得到如表所示检测结果。
不同成分
水
底泥
浮游及沉水植物
水蚤(浮游动物)
鲫鱼
乌鳢(肉食性鱼)
DDT含量(μg/kg)
0.1
0.7
6.3
21.0
19.4
124.4
①表中所示结果显示,DDT可以沿_______累积,此现象称为_____。
②根据表中各类生物体内DDT含量推测,该水域生态系统中的食物链(网)最可能是_____(填字母)。
a.浮游及沉水植物→水蚤→鲫鱼→乌鳢
b
c
③该生态系统除表中所示成分外,还应有________。
④DDT进入环境就会参与物质循环,物质循环是指__________。自DDT使用至今,地球各处几乎都发现有DDT的累积,这与物质循环具有_____性相关。
(3)目前在DDT的使用问题上,一方面环境学家要求全面禁用DDT,而另一方面疾病控制学家则主张使用DDT,请你根据上述资料,提出关于是否使用DDT的观点及可采取的防控措施:____。
【答案】(1)出生率和死亡率
(2) 食物链 生物富集 c 分解者和非生物物质和能量 组成生物体的元素,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 全球
(3)禁用DDT,可以研发替代DDT的能够在环境中自己降解的灭蚊药物
【分析】种群的特征有:种群密度、出生率和死亡率、年龄组成、性别比例,其中最基本的数量特征是种群密度,出生率和死亡率直接决定种群密度,年龄结构和性别比例影响种群密度。
【详解】(1)在自然状况下,直接影响按蚊种群密度的主要数量特征是出生率和死亡率。
(2)①表中结果显示,DDT可以沿食物链(网)积累,此现象称为生物富集。
②食物链中只含有生产者和消费者,排除水和底泥。根据生物富集原理和表中各类生物体内DDT含量可知,浮游及沉水植物是第一营养级,水蚤(浮游动物)和鲫鱼都是第二营养级,乌鳢(肉食性鱼)是第三营养级。故选c。
③该生态系统除表中所示成分外,还应有分解者和非生物物质和能量。
④物质循环是指组成生物体的元素,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。自DDT使用至今,地球各处几乎都发现有DDT的累积,这与物质循环具有全球性相关。
(3)考虑到两种主张之间的差异,可以考虑禁用DDT,研发替代DDT的对环境友好的灭蚊药物。
11.(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)2024年11月28日上午,在新疆维和田地区于田县,随着最后10米沙地种上胡杨、梭梭、红柳、玫瑰花苗,长达3046公里的塔克拉玛干沙漠锁边防护带全线“合龙”,构筑起世界最长的环沙漠绿色屏障。
(1)荒漠生态系统的结构包括______,其能量流动和物质循环均沿着_____进行。
(2)塔克拉玛干沙漠降水稀少、昼夜温差大、土壤盐碱化严重,生活在其中的生物为求生存,衍生出了独特的适应策略。下列表述不正确的是______。
A.某些爬行动物以尿素的形式排泄含氮废物,主要是为了减少体内水分损失
B.骆驼刺体内自由水与结合水的比值较高,有利于增强抗旱能力
C.仙人掌的气孔多在夜间开放,有利于在低温时吸收二氧化碳同时进行光合作用
D.骆驼的驼峰内储存脂肪,不仅减少其他部位脂肪分布,加快皮肤散热,在食物匮乏时还可分解供能
(3)塔里木兔是中国的特有物种,仅分布在新疆塔克拉玛干沙漠、塔里木盆地周围分散的绿洲及荒漠地。为调查塔里木兔的种群密度,可采用_______法。调查发现,由于绿洲间沙漠的阻隔,塔里木兔种群被分割成众多隔离小种群,导致种群数量下降,分析其原因是_______。
(4)沙地玫瑰繁茂的枝叶可以有效阻挡风沙,减轻风沙对地表的侵蚀,深入土壤的根系还能够有效固沙锁土,减少水土流失,这体现了生物多样性的________价值。依据生态工程的整体原理,依托沙地产业,当地政府可从哪些方面努力,以实现社会、经济、生态和谐发展?请提出两条设想:_______。
【答案】(1) 组成成分和营养结构 食物链和食物网
(2)ABC
(3) 标记重捕 种群内的地理隔离会引起种群(基因交流)减少,(遗传)多样性逐步降低,近亲繁殖的机会增加,患隐性遗传病的概率增加,死亡率升高
(4) 间接 大力发展玫瑰花、肉苁蓉、酸枣等特色种植业,引入珍珠蚌、石斑鱼等海产鱼,拓展种植中药材,比如丹参、地黄等,打造“沙漠花海”生态旅游品牌,引导村民积极参与并增加就业
【分析】1、生态工程所遵循的原理有自生、循环、协调、整体。
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】(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量)和营养结构(食物链和食物网)。生态系统的能量流动和物质循环均沿食物链和食物网进行。
(2)A、某些爬行动物是以尿酸盐的形式排泄含氮废物,不是以尿素的形式排出含氮废物,A错误;
B、骆驼刺生活在干旱环境中,体内自由水与结合水的比值较低,有利于增强抗旱能力,而不是比值较高,B错误;
C、人掌生活在干旱环境中,气孔多在夜间开放,有利于在低温时吸收二氧化碳,为白天的光合作用准备原料,同时夜间温度低可减少水分散失,但夜间不能进行光合作用,C错误;
D、骆驼的驼峰内储存脂肪,不仅减少其他部位脂肪分布,加快皮肤散热,在食物匮乏时还可分解供能,D正确。
故选ABC。
(3)塔里木兔活动能力强、活动范围大,为调查其种群密度,可采用标志重捕法。由于绿洲间沙漠的阻隔,塔里木兔种群被分割成众多隔离小种群,种群内的地理隔离会引起种群(基因交流)减少,(遗传)多样性逐步降低,近亲繁殖的机会增加,患隐性遗传病的概率增加,死亡率升高。
(4)沙地玫瑰繁茂的枝叶可以有效阻挡风沙,减轻风沙对地表的侵蚀,深入土壤的根系还能够有效固沙锁土,减少水土流失,这体现了生物多样性对生态系统起到重要调节功能的间接价值。依据生态工程的整体原理,当地政府可以从以下方面努力:大力发展玫瑰花、肉苁蓉、酸枣等特色种植业,引入珍珠蚌、石斑鱼等海产鱼,拓展种植中药材,比如丹参、地黄等,打造“沙漠花海”生态旅游品牌,引导村民积极参与并增加就业。
12.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)科研工作者为研究罗浮山自然保护区的黑桫椤(木本蕨类植物)的生态发展及生态保护的相关问题展开了下列研究,该保护区中黑桫椤主要分布于一条溪流的两侧。
(1)研究人员用样方法中的_______方法在溪流两侧样带随机选取了10m×10m的样方20个,记录数据如下。随机取样的原因是_______。根据表中数据估算黑桫椤的种群密度为_______株/m2。
样带
黑桫椤个体数
平均值
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
7
17
6
10
6
16
7
7
15
6
9.7
B
19
6
10
14
8
11
5
8
5
7
9.3
(2)研究黑桫椤的生态位,通常要研究它在研究区域的_______。
(3)黑桫椤可促进碳循环,茎干可药用食用,其化石与恐龙化石并存可研究恐龙兴衰,体现了生物多样性的_______价值。人类活动对野生物种生存环境的破坏主要是导致_______。
【答案】(1) 等距取样 避免主观因素的影响,使所选取的样方具有代表性 0.095
(2)出现频率、种群密度、植株高度等特征及与其他物种的关系等
(3) 直接和间接 使得某些物种栖息地丧失和碎片化
【分析】1、种群密度的调查方法主要有两种,样方法和标记重捕法。样方法一般适用于植物和活动能力弱、活动范围小的动物,常用的样方法有五点取样法和等距取样法,这个主要是根据地形去判断,取样时关键要做到随机取样;标记重捕法主要适用于活动能力强、活动范围广的动物。
2、在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,叫作生物群落。不同群落的物种组成不同, 物种的数目也有差别。一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
【详解】(1)样方法包括五点取样法和等距取样法等,在溪流两侧两个样带取样,适合采用等距取样法。随机取样是为了避免主观因素的影响,使所选取的样方具有代表性,从而保证估算结果能更准确地反映种群的实际情况。先计算两个样带的平均值,即(9.7 + 9.3)/2 = 9.5(株),每个样方面积是10×10 = 100m2,20个样方总面积为20×100 = 2000m2,总个体数为20×9.5 = 190株,种群密度 = 总个体数÷总面积,即190÷2000 = 0.095株/m2。
(2)研究植物生态位,通常需要研究其出现频率、植株高度等、种群密度等。
(3)黑桫椤 “促进碳循环” 属于间接价值(维持生态系统功能 );“茎干可药用食用” 是直接价值(实用价值 );“化石与恐龙化石并存研究恐龙兴衰” 是直接价值(科研价值 )。人类活动(如开发、建设 )对野生物种的最大威胁是栖息地丧失和碎片化,如破坏原有生境的连续性,导致物种生存空间缩小、隔离,进而影响繁衍和生存。
地 城
考点03
生态系统的功能
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南雅礼中学·期末)某农场中的能量流动如图,字母A~I代表能量,其中D和G分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量,E和H为摄入的饲料中的能量。下列说法错误的是( )
A.B+C+D是生产者用于生长、发育和繁殖的能量
B.第一和第二营养级之间的能量传递效率为D/(A+B+C+D)×100%
C.第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C+E、I+H
D.第二和第三营养级之间的能量传递效率大于G/(D+E)×100%
【答案】C
【详解】A、第一营养级同化的能量为A+B+C+D,呼吸作用消耗的为A,生产者用于生长、发育和繁殖的能量B+C+D,A正确;
B、第一营养级流入第二营养级能量为D,第一营养级同化的能量为A+B+C+D,所以第一和第二营养级之间的能量传递效率为D/(A+B+C+D)×100%,B正确;
C、粪便中的能量应属于上一营养级流入分解者的能量,由于有人工饲料的投入,所以第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C+E、F+H,C错误;
D、第二营养级同化的能量小于D+E,第三营养级从第二营养级同化的能量为G,第二和第三营养级之间的能量传递效率为大于G/(D+E)×100%,D正确。
故选C。
2.(24-25高二下·湖南怀化·期末)鱼菜共生系统是一种新型种养复合技术,该系统将养殖废水从鱼塘引入水培床,经过微生物的转化及水培床中植物的吸收,净化后的水流回鱼塘。关于该系统的分析,错误的是( )
A.鱼、菜和微生物分别属于消费者、生产者和分解者
B.蔬菜能从鱼类粪便中获取能量,提高了能量利用率
C.该系统运用了“循环”原理,减少了“废物”的产生
D.该系统通过有机整合,实现了经济、生态效益的双赢
【答案】B
【详解】A、鱼是消费者,蔬菜是生产者,微生物作为分解者分解有机物,A正确;
B、蔬菜只能吸收分解者转化后的无机物,无法直接获取粪便中的能量(能量已通过鱼和分解者以热能形式散失),B错误;
C、系统内物质循环利用,符合生态工程的“循环”原理,C正确;
D、资源整合提高了经济效益,同时减少污染,生态效益显著,D正确。
故选B。
3.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)科研人员测定生活在某库区水域中层、具有捕食关系的五种鱼体内两种重金属的含量(ng·g-1),结果如下表,两者生物富集作用近似。下列相关叙述中,错误的是( )
鱼的种类
重金属种类
甲
乙
丙
丁
戊
汞(Hg)
17.8
61.9
70.4
117.0
112.0
铅(Pd)
27.3
34.9
52.5
84.3
75.8
A.上述信息可形成食物链为甲→乙→丙→戊→丁
B.乙、丙、丁和戊四种鱼体内均有来自甲的能量
C.丁和戊两种鱼可能为肉食性鱼,可能存在种间竞争
D.重金属可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地
【答案】A
【分析】生物富集(又称生物浓缩)是指生物体从周围环境中吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内的浓度超过环境浓度的现象,且随着食物链的延长,浓度会逐级升高。据图分析,根据表格中汞和铅的含量,甲体内重金属含量最低,丁体内重金属含量最高,说明丁营养级最高。
【详解】A、食物链的起点必须是生产者,而甲作为鱼类属于消费者,不能作为食物链的起点。A错误;
B、乙、丙、丁、戊的能量均通过捕食关系间接或直接来自甲,而甲的能量来自生产者,因此乙、丙、丁、戊体内含有来自甲的能量,B正确;
C、丁和戊均为肉食性鱼,若两者均捕食丙或存在共同食物来源,则可能形成种间竞争,C正确;
D、重金属可通过大气、水体和生物迁移进行全球扩散,属于生物地球化学循环,D正确。
故选A。
4.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)我国农业生产模式中常将玉米秸秆喂牛,牛粪再还田肥玉米。下列有关该农业生产模式的叙述,错误的是( )
A.该农业生产模式提高了能量的利用率
B.该农业生产模式体现了生态工程的循环原理
C.牛粪还田能使牛同化的部分能量流入分解者
D.该模式减少了对外部化肥的依赖,降低了农业生产对环境的压力
【答案】C
【分析】生态系统的成分包含生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。
【详解】A、该模式通过将玉米秸秆喂牛,再将牛粪还田,实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率,A正确;
B、该模式遵循生态工程的循环原理,通过物质循环再生减少废弃物,B正确;
C、牛粪中的能量属于玉米(生产者)同化的能量,未被牛同化,因此分解者分解牛粪时获得的是生产者固定的能量,而非牛同化的能量,C错误;
D、牛粪还田可替代部分化肥,减少化肥使用,降低环境污染,D正确。
故选C。
5.(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示,该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法错误的是( )
生产者固定
来自陆地的植物残体
初级消费者摄入
初级消费者同化
初级消费者呼吸消耗
能量[×105J/(m2·a)]
95
45
85.4
11.4
3
A.流经该生态系统的总能量是140×105J/(m2·a)
B.该生态系统中能量在第一营养级与第二营养级之间的传递效率约为12%
C.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为8.4×105J/(m2·a)
D.初级消费者粪便中的能量为74×105J/(m2·a)
【答案】B
【详解】A、流经该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能(95×10⁵ J/(m²·a))和输入的陆地植物残体(45×10⁵ J/(m²·a)),总和为140×10⁵ J/(m²·a),A正确;
B、能量传递效率为相邻营养级同化量之比。第一营养级(生产者)同化量为95×10⁵ J/(m²·a),第二营养级(初级消费者)同化量为11.4×10⁵ J/(m²·a)。但初级消费者的同化量可能部分来自陆地残体(外源输入,不属于生产者同化量),因此实际传递效率应仅计算来自生产者的部分,而题干未提供具体数据,无法计算出第一营养级与第二营养级之间的传递效率,B错误;
C、初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量=同化量(11.4×10⁵)-呼吸消耗(3×10⁵)=8.4×10⁵ J/(m²·a),C正确;
D、初级消费者粪便中的能量=摄入量(85.4×10⁵)-同化量(11.4×10⁵)=74×10⁵ J/(m²·a),D正确。
故选B。
二、解答题
6.(24-25高二下·珺琟高级中学·期末)秦淮河作为南京的“母亲河”,近年来通过生态修复使植被繁茂、鸟类回归。图1为秦淮河流域参与碳循环的部分示意图,甲~丁为生态系统的组成成分。图2为秦淮河某段生态系统能量流动图(单位:J·cm-2·a-1),I~IV代表各个营养级。请回答下列问题:
(1)图1中碳元素以有机物形式传递的过程有______。(填序号)
(2)在修复过程中,工作人员同时引入沉水植物(如金鱼藻)时,需控制种群数量不能超过环境容纳量,这主要遵循生态工程的______原理。研究睡莲的生态位通常要研究______(至少写出2点)。
(3)图2中X的数值应为______,第三营养级向第四营养级的能量传递效率约为______(保留一位小数)。
(4)秦淮河禁渔期结束后,为了合理开发渔业资源,研究人员对某种大型鱼的种群出生率、死亡率及增长速率的动态关系进行研究后,得出图3的数学模型。据图分析,当种群数量为3500条时,为保证种群持续获得较大的产量,当年该鱼的捕获量约为______条。
【答案】(1)③④⑦
(2) 协调 区域内的出现频率、种群密度、植株的高度等特征,以及与其它物种的关系
(3) 605J·cm-2·a-1 16.9%
(4)1000
【分析】生态工程的基本原理有自生、协调、循环和整体。生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。
【详解】(1)图1为秦淮河流域参与碳循环的部分示意图,甲~丁为生态系统的组成成分。根据箭头的指向可推知:甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者,丁是大气中的二氧化碳库。生产者、消费者、分解者构成生物群落,碳元素在生物群落内部以含碳有机物的形式进行传递,因此图1中碳元素以有机物形式传递的过程有③④⑦。
(2)在修复过程中,工作人员同时引入沉水植物(如金鱼藻)时,需控制种群数量不能超过环境容纳量,这主要遵循生态工程的协调原理。研究睡莲的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株的高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
(3)图2中能量的输入等于能量的输出,即554.1+342.2+26.9=100.5+217.7+X,得出X的数值为 605J·cm-2·a-1。第三营养级向第四营养级的能量传递效率为[18.1÷(100.5+6.5)]×100%≈16.9%。
(4)据图3分析,当种群数量为3500条时,为保证种群持续获得较大的产量,当年该鱼的捕获量约为1000条,因为当捕获1000条后,此时的种群数量为2500条,对应的种群增长速率最大。
7.(24-25高二下·湖南雅礼中学·期末)DDT是一种有机氯农药。化学结构稳定,在环境中不易降解,具有杀虫谱广、药效强劲持久、生产简单、价格便宜等诸多优点。到1945年随着它的使用面积增大,蚊、蝇、虱等明显减少,有效防止了整个欧洲斑疹伤寒的流行,并控制了疟疾和脑炎的传播。1962年《寂静的春天》一书揭露出DDT对生态系统的负面效应,科学家对DDT的争议开始增加,随后的三四十年许多科学家开始关注DDT对人类和动物的不利影响。请回答下列问题:
(1)据调查,疟疾的主要传播者是按蚊,疟原虫通过按蚊叮咬人体而寄生在人体内,引发疟疾。非洲湿热的环境十分利于按蚊的生存。在自然状况下,直接影响按蚊种群密度的主要数量特征是______。
(2)科研人员调查白洋淀水域生态系统各成分中DDT污染的状况,得到如表所示检测结果。
不同成分
水
底泥
浮游及沉水植物
水蚤(浮游动物)
鲫鱼
乌鳢(肉食性鱼)
DDT含量(μg/kg)
0.1
0.7
6.3
21.0
19.4
124.4
①表中所示结果显示,DDT可以沿_______累积,此现象称为_____。
②根据表中各类生物体内DDT含量推测,该水域生态系统中的食物链(网)最可能是_____(填字母)。
a.浮游及沉水植物→水蚤→鲫鱼→乌鳢
b
c
③该生态系统除表中所示成分外,还应有________。
④DDT进入环境就会参与物质循环,物质循环是指__________。自DDT使用至今,地球各处几乎都发现有DDT的累积,这与物质循环具有_____性相关。
(3)目前在DDT的使用问题上,一方面环境学家要求全面禁用DDT,而另一方面疾病控制学家则主张使用DDT,请你根据上述资料,提出关于是否使用DDT的观点及可采取的防控措施:____。
【答案】(1)出生率和死亡率
(2) 食物链 生物富集 c 分解者和非生物物质和能量 组成生物体的元素,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 全球
(3)禁用DDT,可以研发替代DDT的能够在环境中自己降解的灭蚊药物
【分析】种群的特征有:种群密度、出生率和死亡率、年龄组成、性别比例,其中最基本的数量特征是种群密度,出生率和死亡率直接决定种群密度,年龄结构和性别比例影响种群密度。
【详解】(1)在自然状况下,直接影响按蚊种群密度的主要数量特征是出生率和死亡率。
(2)①表中结果显示,DDT可以沿食物链(网)积累,此现象称为生物富集。
②食物链中只含有生产者和消费者,排除水和底泥。根据生物富集原理和表中各类生物体内DDT含量可知,浮游及沉水植物是第一营养级,水蚤(浮游动物)和鲫鱼都是第二营养级,乌鳢(肉食性鱼)是第三营养级。故选c。
③该生态系统除表中所示成分外,还应有分解者和非生物物质和能量。
④物质循环是指组成生物体的元素,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。自DDT使用至今,地球各处几乎都发现有DDT的累积,这与物质循环具有全球性相关。
(3)考虑到两种主张之间的差异,可以考虑禁用DDT,研发替代DDT的对环境友好的灭蚊药物。
8.(24-25高二下·湖南郴州·期末)水体污染已成为世界各国共同关注的环境问题。科研人员为筛选适合华北某地区镉(Cd)污染修复的水生植物,用不同浓度Cd溶液处理本地沉水植物和浮水植物,并检测不同浓度Cd溶液下两类植物的生长量和单位干重Cd的含量,结果如下图1所示。回答下列问题:
(1)从生态系统的组成成分分析,用于修复镉(Cd)污染的水生植物属于__________。由图1可知,水体Cd浓度较大时,应选__________植物用于修复水体,依据是__________。
(2)为了进一步筛选,研究人员从Cd污染水体中取底泥,分别栽培苦藻、灯笼藻和眼子菜,并测定不同部位的富集系数(代表富集能力)和迁移系数(指由地下部分向地上部分的迁移能力)。根据图2的研究结果,若要采用及时收割地上部分并无害化处理以达到修复目的,则应选择__________作为最佳植物。
(3)应用该植物进行富营养化水体修复时,科研人员利用人工生物浮床技术(如图3)对水体污染进行治理,请你分别从生态系统的物质和能量角度分析,人工生物浮床能有效治理该流域水体污染的原因。
①物质角度:_______________。
②能量角度:_______________。
【答案】(1) 生产者 沉水 浮水植物的单位干重镉含量略高于沉水植物,但沉水植物生长量明显大于浮水植物,因此在Cd浓度较大时,沉水植物吸收镉总含量大于浮水植物
(2)苦藻
(3) 浮床水生植物的根系可吸收含氮、磷等元素的无机盐,净化水质 浮床水生植物能够有效阻挡阳光(或“与藻类竞争阳光”),抑制藻类的光合作用
【分析】生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。
【详解】(1)水生植物属于生产者。分析图1可知,在Cd浓度较大时,浮水植物的单位干重镉含量略高于沉水植物,但沉水植物生长量明显大于浮水植物,因此在Cd浓度较大时,沉水植物吸收镉总含量大于浮水植物,故水体Cd浓度较大时,应选沉水植物用于修复水体。
(2)分析图2可知,与其它植物相比,苦藻地上部分富集能力和迁移能力较强,故黑藻是最适合修复Cd污染水体的物种。
(3)生态浮床技术的应用使水域群落的空间结构在垂直与水平方向上复杂化了,因而提高了生物对空间、资源的利用能力。 ①从物质角度,浮床水生植物可吸收含氨、磷等元素的无机盐,净化水质; ②从能量角度,浮床水生植物能够有效阻挡阳光(或与藻类竞争阳光),抑制藻类的光合作用,故人工生物浮床能有效治理该流域水体污染。
9.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)某地引进稻鸭共作技术,并将部分退耕还林地建成果园。鸭以稻田内的杂草和害虫为食,且鸭的活动能起到中耕增氧效果,刺激水稻生长,其粪便可做肥料。最终实现稻与鸭双丰收,且可减少农药、化肥的开支。回答下列问题:
(1)鸭粪需要经微生物分解成无机物后才能被水稻吸收,鸭粪为微生物提供的营养物质包括碳源、_______。
(2)稻纵卷叶螟是水稻的主要害虫之一,配备人工光源的智能虫情监测系统可实现远程自动采集虫害信息,并诱杀害虫;人工光源向稻纵卷叶螟传递的是______信息,利用该类型信息防治稻纵卷叶螟属于________防治。
(3)区别农田生物群落与果园生物群落的重要特征是________。从能量流动的角度分析,稻鸭共作能实现稻与鸭双丰收的主要原因是________。
(4)退耕农田在自然条件下可以演替为森林,但仍需要进行人工造林,目的是______。
(5)免耕栽培是指不进行耕翻、中耕等耕作,同时尽可能地将作物秸秆等残茬覆盖表土的栽培方法。免耕是低碳农业重要的技术之一,与传统耕作相比,免耕栽培能减少碳排放的原因是______(答出1点)。
【答案】(1)氮源、水和无机盐
(2) 物理 生物
(3) 物种组成 稻鸭共作可合理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(或实现了对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率)
(4)加快演替速度,缩短建设周期,在较短时间内获得生态效益
(5)节约了耕作所需的人力、机械、能源的投入(或减少了土壤有机碳的分解)
【分析】生态系统的信息种类有物理、化学和行为信息。防治分为物理、化学和生物防治。生态系统的三大基本功能是物质循环、能量流动和信息传递。
【详解】(1)鸭粪中含有有机物,微生物分解有机物时,鸭粪为微生物提供碳源(来自有机物中的碳)、氮源(来自有机物中的氮,如蛋白质等含氮物质)、水和无机盐(鸭粪中含有的矿物质等)。
(2)人工光源发出的光属于物理信息,因为光的波长、强度等是物理性质。利用昆虫对光的趋性(物理信息)来诱杀害虫,这种利用生物之间的关系或生物的特性来防治害虫的方法属于生物防治,因为它是利用了生物的行为等特性,没有使用化学农药。
(3)物种组成是区别不同群落的重要特征,所以区别农田生物群落与果园生物群落的重要特征是物种组成。从能量流动的角度分析,稻鸭共作能实现稻与鸭双丰收的主要原因是合理地调整了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(或实现了对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率)。鸭以杂草和害虫为食,减少了杂草和害虫对能量的消耗,同时鸭粪肥田,促进了水稻对能量的吸收利用。
(4) 退耕农田在自然条件下可以演替为森林,但自然演替的速度较慢,进行人工造林可以加快演替速度,缩短建设周期,在较短时间内获得生态效益。
(5)与传统耕作相比,免耕栽培能减少碳排放的原因节约了耕作所需的人力、机械、能源的投入(或减少了土壤有机碳的分解)。
三、实验题
10.(24-25高二下·湖南怀化·期末)一般情况下,植物开花时间与传粉动物的活跃期会相互重叠和匹配,全球气候变化可能导致两者的活跃期不匹配(物候错配),进而影响植物的结实。延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物,全球气温升高会使延胡索提前开花。科研人员监测了延胡索开花起始时间并统计结实率(如图所示)。回答以下问题。
(1)引起延胡索提前开花的温度属于生态系统信息传递中的______信息。
(2)检测数据表明:延胡索开花起始时间越早,______。据此推测熊蜂一般在4月上旬的活跃度______(填“高”“低”或“无法确定”)。
(3)为进一步验证物候错配会影响延胡索结实。科研人员在物候错配的区域设置同等条件的A和B两个样地。其中,A样地中的延胡索______;B样地中的延胡索则进行人工授粉,分别统计两样地延胡索的结实率。支持“物候错配会造成延胡索自然结实率降低”观点的实验结果为______。
(4)为了减轻物候错配造成的影响,生产上可采用的措施有______。
【答案】(1)物理
(2) 结实率越低 低
(3) 自然条件下培养 A地结实率低于B地
(4)进行人工授粉
【分析】生态系统中的信息种类有物理信息、化学信息、行为信息。光、声、温度、湿度、磁力等通过物理过程传递的信息叫物理信息。化学信息是指生物在生命活动过程中,产生的一些可以传递信息的化学物质。行为信息是指动物的一些特殊行为对于同种或异种生物能够传递某种信息,即生物的行为特征可以体现行为信息。
【详解】(1)光、声、温度、湿度、磁力等通过物理过程传递的信息叫物理信息,故引起延胡索提前开花的温度属于生态系统信息传递中的物理信息。
(2)据图可知,延胡索开花起始时间越早,结实率越低。延胡索需要依靠熊蜂传粉,故推测延胡索在4月结实率低是因为熊蜂的活跃度不高,导致花朵未授粉无法发育成果实。
(3)物候错配会影响延胡索的结实,其本质是开花时间与传粉动物活跃期不匹配影响植物的传粉,B进行人工授粉是运用了“加法原理”,那么A应该为不做处理,自然条件下培养。只有进行人工授粉的实验组结实率大于对照组才能支持“物候错配会造成延胡索自然结实率降低”,因此,A地结实率低于B地。
(4)为了减轻物候错配造成的影响,生产上可采用的措施有进行人工授粉,授粉之后才可发育成果实。
地 城
考点04
生态系统的结构
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南长沙天心区长沙长郡中学·期末)研究人员调查了某生态系统的一条食物链,一段时间内其中4种生物的相关指标如表所示,其中“—”表示该处数据未知。据表推测,这4种生物在食物链中由低营养级到高营养级的排序,最可能的是( )
物种
物种所含的碳总量/g
生物体内汞浓度/(μg·g-1)
物种被捕食量/相对值
①
0.03
15.64
②
0.08
-
③
2.13×108
-
-
④
1.60×106
-
1.05
A.④①②③ B.④②①③ C.③①②④ D.④③①②
【答案】C
【分析】生态系统中能量流动特点:能量沿着食物链流动时是单向流动、逐级递减的。因为各营养级生物都会通过呼吸作用等散失部分能量,且能量不能循环利用,所以营养级越高,可利用的能量越少。
【详解】根据物种所含碳总量判断:在生态系统中,能量沿着食物链流动时是逐级递减的,而碳元素是能量的载体,一般来说,营养级越低,所含的碳总量越多。③所含的碳总量为2.13×108g,④所含的碳总量为1.60×106g,①和②所含碳总量未知,但从③和④的数据对比可知,③的碳总量远大于④,所以③的营养级低于④,可初步判断③是生产者或较低营养级生物,④是较高营养级生物。
根据生物体内汞浓度判断:生物富集作用是指有害物质(如重金属等)会随着食物链的传递在生物体内逐渐积累,营养级越高,生物体内有害物质的浓度越高。①生物体内汞浓度为0.03μg/g,②生物体内汞浓度为0.08μg/g,①和②相比,②的汞浓度高于①,所以②的营养级高于①。
根据物种被捕食量判断:①物种被捕食量相对值为15.64,④物种被捕食量相对值为1.05,说明①更容易被捕食,一般来说,在食物链中低营养级生物更容易被捕食,所以①的营养级低于④。 综合以上分析,③的碳总量最多,营养级最低;④的碳总量相对较少且不容易被捕食,营养级最高;①的汞浓度低于②且被捕食量相对较大,所以①的营养级低于②。因此,这4种生物在食物链中由低营养级到高营养级的排序最可能是③①②④,C正确,ABD错误。
故选C。
2.(23-24高二下·湖南衡阳衡郡高级中学有限公司·期末)在自然界中,水蚤与三刺鱼、三刺鱼与翠鸟之间存在捕食关系。科研小组利用不同密度水蚤的人工水域和悬挂在水域上的翠鸟模型(实验区域没有翠鸟的活动),研究了饥饿状态下的三刺鱼的取食行为,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.自然界中,水蚤与三刺鱼、翠鸟构成一条完整食物链
B.实验过程中,翠鸟模型可以向三刺鱼传递物理信息
C.本实验以水蚤密度为自变量,三刺鱼的进攻次数为因变量,遵循单一变量原则
D.有“危险”时,三刺鱼的取食次数会随水蚤密度的增大而增大
【答案】B
【分析】由坐标图可知,在无翠鸟的情况下,三刺鱼主要在水蚤密度高水域取食,因为可以让三刺鱼获得更多能量;在有翠鸟的情况下,三刺鱼会改变取食策略,主要在水蚤密度低水域取食,主要是要逃避被翠鸟捕食的危险。
【详解】A、食物链的起点是生产者,而水蚤是动物,不是生产者,因此“水蚤→三刺鱼→翠鸟”不能构成一条食物链,A错误;
B、生态系统中信息的种类包括物理信息、化学信息、行为信息,实验过程中,翠鸟模型传递给三刺鱼的是物理信息,B正确;
C、本题研究的是不同密度水蚤和有无翠鸟对三刺鱼取食的影响,实验的自变量是水蚤密度和有无翠鸟模型,C错误;
D、由图可知,有翠鸟模型时,即有“危险”时,三刺鱼的取食次数在水蚤低密度时反而比中密度、高密度时还多,所以并不是随水蚤密度的增大而增大,D错误。
故选B。
3.(23-24高二下·湖南郴州·期末)下图为某养殖池塘能量流动的部分过程图解,其中字母表示能量(单位:KJ)。下列相关叙述正确的是( )
A.流经该生态系统的总能量为 大闸蟹的同化量等于c+2
B.从植物到大闸蟹的能量传递效率为(c/a)×100%
C.大闸蟹排出的尿液中存在有机物的能量属于c,而粪便中的能量不属于c
D.若对该池塘的营养结构进行优化,可提高从植物到大闸蟹的能量传递效率与能量利用率
【答案】C
【分析】1.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。2.生态系统的能量流动:(1)生态系统的能量流动:生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能,传递沿食物链、食物网,散失通过呼吸作用以热能形式散失的。(2)每一营养级能量的去路:①流向下一营养级(最高营养级除外),②自身呼吸消耗,③分解者分解利用,④未被利用。(3)特点:单向的、逐级递减的(中底层为第一营养级,生产者能量最多,其次为初级消费者,能量金字塔不可倒置,数量金字塔可倒置)。(4)能量传递效率:10%-20%。
【详解】A、由图可知,流经该生态系统的总能量为生者固定的能量a和输入有机物中的能量,即 大闸蟹的同化量为c,A 错误;
B、由于大闸蟹的同化量是在消耗植物和有机物输入的能量的基础上获得的,因此植物到大闸蟹的能量传递效率为(c-2)/a×100%,B错误;
C、大闸蟹排出的尿液中的有机物中的能量是其同化量的一部分,即属于c,而粪便中的能量属于上一营养级的同化量,C 正确;
D、若对该池塘的营养结构进行优化,不能提高从植物到大闸蟹的能量传递效率,但可以提高能量的利用率,D错误。
故选C。
4.(23-24高二下·湖南部分学校·期末)中国的古诗词中蕴含着很多生态学的知识,下列分析正确的是( )
A.“落红不是无情物,化作春泥更护花”,诗句中体现了生态系统中的物质是可以循环的
B.“油菜花开陌野黄,清香扑鼻蜂蝶舞”,诗句中只体现了信息传递能够调节种间关系
C.“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”,诗句中白鹭的空间分布属于群落的水平结构
D.“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知”,诗句中包含了生态系统的所有成分
【答案】A
【分析】生态系统的组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者四部分。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;分解者是营腐生生活的微生物或动物,主要将动植物的遗体和动物的排遗物分解成有机物。
【详解】A 、“落红不是无情物,化作春泥更护花”,表明落花等被分解者分解后形成的无机物可被植物重新吸收利用,体现了生态系统中的物质是可以循环的,A 正确;
B、“油菜花开陌野黄,清香扑鼻蜂蝶舞”,既体现了信息传递能够调节种间关系,也体现了生物种群的繁衍离不开信息传递,B 错误;
C、 “两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”,描述的是生物的垂直分布,不属于群落的水平结构,C 错误;
D、“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知”,诗句中没有包含分解者等成分,不能说包含了生态系统的所有成分,D 错误。
故选A。
5.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)黄猄蚁食性杂,可捕食柑橘灰象甲、柑橘潜叶甲等多种害虫,并能驱赶天牛和蝽象等,防止它们在柑橘上产卵,是柑橘园中害虫最大的天敌。黄猄蚁的繁殖盛期及活跃期与柑橘园中害虫发生期基本吻合,果农利用黄猄蚁进行害虫防治,并辅之以人工捕捉害虫,基本上可在不使用化学农药的情况下,将害虫控制在较低水平。下列有关叙述错误的是( )
A.柑橘园中长时间的种间竞争可能导致生态位的分化
B.果农利用黄猄蚁进行害虫防治,属于生物防治
C.决定黄猄蚁种群数量的直接因素是出生率、死亡率和迁入率、迁出率
D.黄猄蚁同化的能量一部分用于自身生长、发育和繁殖,另一部分以遗体残骸的形式被分解者利用
【答案】D
【分析】生态位指的是物种在群落中的地位和作用。研究动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,研究植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征。
【详解】A、柑橘园中长时间的种间竞争可能导致生态位的分化,这是协同进化的结果,通过生态位分化不同物种之间的竞争会减弱,A正确;
B、果农利用黄猄蚁进行害虫防治,属于生物防治,该方法效果虽然缓慢,但持久,也不会污染环境,B正确;
C、决定黄猄蚁种群数量的直接因素是出生率、死亡率和迁入率、迁出率,所有影响出生率和死亡率的因素都会影响种群数量,C正确;
D、黄猄蚁同化的能量一部分用于自身生长、发育和繁殖,另一部分以呼吸作用方式散失,D错误。
故选D。
二、多选题
6.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)在塑料制品生产和使用过程中会产生大量的微塑料(直径小于5mm的含碳有机物),它们以颗粒等形态释放到环境中,影响动植物生长及人类健康。微塑料易被动物误食,且无法消化,长期累积使动物产生饱腹感而减少摄食,导致动物营养不良。下列叙述正确的是( )
A.从生态系统的组成成分分析,环境中的微塑料属于非生物的物质和能量
B.微生物进入土壤后,土壤生态系统短期内未受到显著影响,说明生态系统具有较强的恢复力稳定性
C.微塑料不易降解,营养级越高的生物,微塑料含量越少
D.推广使用非塑料购物袋是减轻微塑料污染的有效措施之一
【答案】AD
【分析】生态系统的结构包括两部分内容:
(1)生态系统的成分:由非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者组成;
(2)生态系统的营养结构:食物链和食物网。
【详解】A、从生态系统的组成成分分析,环境中的微塑料属于非生物的物质和能量,通常微生物难于将其分解,A正确;
B、微生物进入土壤后,土壤生态系统短期内未受到显著影响,一方面是由于微塑料不容易被分解,另一方面说明生态系统具有较强的抵抗力稳定性,B错误;
C、微塑料不易降解,进入生物体中之后会在生物体内富集,表现为营养级越高的生物,微塑料含量越多,C错误;
D、微塑料易被动物误食,且无法消化,进而可能对人类健康造成影响,因此,推广使用非塑料购物袋是减轻微塑料污染的有效措施之一,D正确。
故选AD。
三、解答题
7.(24-25高二下·湖南长沙天心区长沙长郡中学·期末)图1表示某天然池塘生态系统中各成分之间的联系,图2表示能量流经F营养级的示意图(a、b、c1、c2表示能量)。回答下列问题:
(1)生态系统由________等基本组分组成。图1中缺少的箭头是________(用图中字母加箭头表示)。
(2)结合图1与图2进行分析,图2中粪便所含能量________(填“属于”或“不属于”)E的同化量。F流入下一营养级D的能量最多是_________(填序号,多选)。
①0.2a②0.2b③0.2(b+c1)④0.2(a+c)
(3)高密度水产养殖常会引起鱼塘富营养化,利用稻田生态系统净化(如图3所示),能有效解决这一问题。稻田生态系统对池塘水质的净化,体现了生物多样性的_________价值。
(4)出现藻类水华的鱼塘尾水流经稻田后,B处水样中藻类数量相对于A处大大减少,从生态学角度分析,藻类大量减少的原因有______(至少写出两点)。
【答案】(1) 生产者、消费者、分解者以及非生物的物质和能量 E→C
(2) 属于 ①③
(3)间接
(4)水稻竞争光照和营养、动物摄食、微生物竞争等
【分析】分析图3:出现富营养化的水体流经稻田时,为水稻生长提供了一定的N、P等元素营养,稻田中的好氧、厌氧、兼性厌氧微生物分解了大量有机物,流出稻田的水使得有机物大量减少,出现藻类水华的鱼塘尾水流经稻田后,水稻与藻类竞争光照和营养、同时动物摄食、微生物等产生杀藻物质等因素导致藻类数量减少。
【详解】(1)生态系统的组成成分:非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。分析图1:首先根据双向箭头及太阳光能的输入可判断出A是无机环境、E是生产者;其次判断分解者,分解者除了一个箭头指向无机环境外,其他箭头都指进来,因此C为分解者;其余均为消费者,即B、D和F均为消费者,图1中缺少的箭头是E→C。
(2)图2 中F摄入的能量包括同化的能量(a)和粪便中的能量两部分,图2中粪便所含能量不属于F,属于上一营养级生产者E的同化量;同化的能量(a)又分为两部分:用于自身的生长、发育、繁殖(b)和呼吸热散失的一部分(c1),a=b+c1,两个营养级之间传递效率最多为20%,因此F流入下一营养级D的能量最多是①0.2a,也可以是③0.2(b+c1),故选①③。
(3)间接使用价值: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的作用,主要指维持生态系统的平衡的作用等等。稻田生态系统对池塘水质的净化,体现了生物多样性的间接价值。
(4)出现藻类水华的鱼塘尾水通过A流经稻田后,B处水样中藻类数量大大减少.从生态学角度分析,藻类数量减少的原因有稻田植物竞争光照和营养、动物摄食、微生物等产生杀藻物质引起的。
8.(24-25高二下·湖南邵阳·期末)南美白对虾是沿海渔民养殖的重要经济动物,在养殖过程中由于饵料投放,会导致养殖水体恶化产量降低。为解决该问题某研究团队利用生态浮床技术来进行水环境生态修复,北美海蓬子,凭借其对高盐环境的卓越适应能力,成为构建水上生态净化系统的理想材料,下图为该研究团队利用北美海蓬子植入定制浮床,构建了一套针对南美白对虾养殖海水净化的动态模拟生态系统。请回答下列问题:
(1)该生态系统的结构包括______,北美海蓬子既能净化水体又能食用,这体现了生物多样性的______价值。
(2)与森林生态系统相比,该人工生态系统稳定性较差,原因是______。
(3)北美海蓬子光合作用所固定的太阳能______南美白对虾(“是”或“不是”)流经该生态系统的总能量,理由是______。
(4)研究人员在研究时,不仅考虑了北美海蓬子的投放量,更考虑了自然、经济和社会等系统的影响力,这体现了生态工程的______原理。
【答案】(1) 生态系统的组成成分和营养结构 间接和直接
(2)物种多样性低、营养结构简单
(3) 不是 还应包括来自其他生产者固定的太阳能
(4)协调、整体
【分析】生物多样性的直接价值是对人类有食用、药用和作为工业原料等实 用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等 非实用意义的价值。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,植物能进行光合作用,具有制造有机物、固碳、供氧等功能;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。直到近几十年来,人类才逐渐认识到,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】(1)生态系统的结构包括组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物物质能量)和营养结构(食物链、食物网)。北美海蓬子“净化水体”属于间接价值(生态功能),“食用”属于直接价值(对人类的实用意义)。
(2)与森林生态系统相比,该人工生态系统物种丰富度低,营养结构简单,自我调节能力弱,稳定性较差。
(3)北美海蓬子光合作用所固定的太阳能不是南美白对虾流经该生态系统的总能量,因为此生态系统的生产者除了北美海蓬子外还有其他的生产者,因此流经该生态系统的总能量除了北美海蓬子光合作用所固定的太阳能外,还应包括来自其他生产者固定的太阳能。
(4)生态工程的整体性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。生态浮床技术既能修复养殖海水(生态方面),又能增加当地经济收入(经济方面),主要体现了生态工程的协调和整体性原理。
9.(23-24高二下·湖南湘西·期末)广东省持续推进南岭国家森林公园建设,推动建成统一规范高效的国家公园体制,探索生态系统严格保护和资源合理利用平衡模式,建设人与自然和谐共生的绿美广东。回答下列问题:
(1)南岭国家森林公园生态系统由该区域所有的生物和_________ 共同组成。该公园内的黄腹角雉属于生态系统组成成分中的_________ 。
(2)生态系统中植物群落的分层为动物创造了_________ 。该生态系统中存在一条食物链:水藻→水蚤→鲫鱼→东方白鹳。鲫鱼同化的能量大于东方白鹳同化的能量,其生态学原理是_________ 。
(3)南岭国家森林公园中的真兽小灵猫主要以各类小昆虫为食。若图中初级消费者为昆虫,次级消费者为真兽小灵猫,则a表示_________ 的能量,b表示_________ 的能量。
【答案】(1) 生物生存的无机环境 消费者
(2) 栖息空间和食物条件 能量沿着食物链传递时逐级递减
(3) 昆虫同化 昆虫用于生长、发育和繁殖
【分析】1、生态系统指在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。
2、某一营养级能量的来源与去路分析:(1)能量来源消费者的能量来自上一营养级同化的能量生产者的能量主要来自太阳能(2)能量去向:流入某一营养级的能量去向可从以下两个角度分析:①定量不定时(在足够长的时间内能量的最终去路)a.自身呼吸消耗;b.流入下一营养级(最高营养级除外);c.被分解者分解利用。②定量定时:流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条:a.自身呼吸消耗;b.流入下一营养级;c.被分解者分解利用;d.未利用,即未被自身呼吸消耗,也未被下一营养级和分解者利用,如果是以年为单位研究,这部分的能量将保留到下一年,因此“未利用”是指在有限的时间“还没来得及被利用的能量”。
【详解】(1)在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体叫做生态系统。因此生态系统由该区域所有的生物和生物生存的无机环境共同组成。
黄腹角雉是一种鸟,属于生态系统组成成分中的消费者。
(2)生态系统中的生物群落在垂直方向表现出明显的分层现现象,这是群落的垂直结构,其中植物群落的分层为动物创造了栖息空间和食物条件。
在水藻→水蚤→鲫鱼→东方白鹳这条食物链中,由于能量沿着食物链传递时逐级递减,所以鲫鱼同化的能量大于东方白鹳同化的能量。
(3)图中a是由初级消费者摄入量除去粪便量的部分能量, 表示初级消费者即昆虫同化的能量,同化的能量除了用于自身呼吸作用散失以外,其它都用于昆虫自身的生长、发育和繁殖,所以b表示昆虫用于生长、发育和繁殖的能量。
【点睛】
本题考查生态系统组成成分、能量流动等的相关知识,意在考查学生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确结论的能力。
10.(23-24高二下·湖南邵阳·期末)《长江十年禁渔》自2020年1月1日执行,为期10年,常年禁止长江天然渔业资源的生产性捕捞,是长江大保护行动中的重要组成部分。长江江豚是长江现存的唯一鲸豚类动物、国家一级重点保护野生动物,也是检验长江大保护成效和长江生态系统状况的重要指示物种。近些年来通过普查得到的长江江豚的数量信息如表所示,回答下列问题:
普查年份
2006
2012
2017
2022
数量/头
1800
1045
1012
1249
(1)调查长江江豚的种群数量______(填“可以”或“不可以”)用标记重捕法,原因是________________________。
(2)长江江豚在探测环境时发出的高频、低频两种声音信号属于______信息,这种信息传递具有________________________功能。研究长江江豚的生态位,通常要研究它们的栖息地和________________________(答出两点)等。
(3)过去,过度捕捞、水域污染等使长江生物多样性持续下降;如今,实施禁渔使长江生态得到初步修复。表明人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的______进行。
(4)有专家认为,十年禁渔结束后,长江应该可以实行可持续捕捞,简单理解就是“捕大鱼、留小鱼”,从种群数量特征的角度分析采用该方法的目的是________________________。
【答案】(1) 不可以 长江江豚是国家保护动物,且数量较少。
(2) 物理 维持生命活动的正常进行 食物、天敌以及与其他物种的关系
(3)速度和方向
(4)使鱼群的年龄结构为增长型,有利于鱼种群数量的增长
【分析】1、生态系统中信息的种类:物理信息、行为信息、化学信息;信息传递在生态系统中的作用:(1)个体方面:生命活动的正常进行离不开信息的作用。(2)种群方面:生物种群的繁衍离不开信息的传递。(3)群落与生态系统方面:信息传递能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
2、一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源情况,以及与其他物种之间的关系等,称为这个物种的生态位。研究某动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系;研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种之间的关系。
【详解】(1)标记重捕法适合用于活动能力强、活动范围广的动物的种群密度的调查,但长江江豚是国家保护动物,且数量较少,故调查长江江豚的种群数量不可以用标记重捕法。
(2)生态系统中信息的种类有物理信息、行为信息和化学信息。长江江豚在探测环境时发出的高频、低频两种声音信号属于物理信息,这种信息传递具有维持生命活动的正常进行的功能。研究长江江豚的生态位,通常要研究它们的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系。
(3)群落的演替有初生演替和次生演替两种类型,过去,过度捕捞、水域污染等使长江生物多样性持续下降;如今,实施禁渔使长江生态得到初步修复,说明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。
(4)种群的年龄结构有增长型、稳定型和衰退型三种类型。“捕大鱼、留小鱼”的方法可以使鱼群的年龄结构为增长型,有利于鱼种群数量的增长。
11.(23-24高二下·湖南岳阳·期末)某天然湿地因游客和垂钓者众多,造成生物多样性下降,近年来水华现象也日趋严重。科研小组研究了导致水华的一种主要硅藻(单细胞藻)在不同环境条件下的增长状况,实验结果如图1所示。为改善生态状况,科研小组在湿地局部区域尝试水体立体生态养殖,其中的部分能量流动过程如图3 所示,图中字母表示能量值(单位:kJ)。
(1)据图1 分析,下列选项正确的有_____
A.CO2浓度升高促进该硅藻数量增长
B.水体pH 下降促进该硅藻数量增长
C.CO2浓度升高抑制该硅藻数量增长
D.水体pH 下降抑制该硅藻数量增长
(2)科研小组用图2所示血细胞计数板计数(计数室体积为0.1mm3),培养液稀释10倍,检测四角上方格(如图2 阴影所示 )中的该藻类数量分别为29、34、26、31,估算培养液中该藻类种群密度约为_____个/mL。
(3)据图3分析,流入该生态系统的总能量是_____(用字母表示),第二营养级到第三营养级的能量传递效率是_____(用字母表示)。
(4)该湿地的水华现象是大量生活污水的进入使_____等元素超标所致。科研小组在该湿地引入了鱼苗后,藻类略微减少,后期又引种了本地一些挺水植物,藻类明显减少。请从种间关系角度具体分析挺水植物导致藻类明显减少的原因_____。
【答案】(1)AD
(2)4.8×108
(3) a+m+n (c-n)/b
(4) N、P 挺水植物与藻类竞争阳光和水体中的 N、P等无机盐,且在竞争中处于优势
【分析】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(以有机物形式储存起来)=呼吸作用散失的能量+(被同化)流向下一营养级的能量(最高营养级除外)+流向分解者的能量+(未利用的能量)。生态系统中生产者和消费者之间由于食物关系会形成一定的营养结构。食物链和(食物链交织而成的)食物网是由生产者和消费者之间存在食物关系形成的。相邻养级之间的能量传递效率=(下一级同化的能量÷上一级同化的能量)×100%。
【详解】(1)从图中看出,水体 pH 下降抑制了该硅藻数量增长,而不是促进。CO₂浓度升高促进了该硅藻数量增长,不是抑制。因此随CO2浓度升高对该藻增长起促进作用,pH下降对其增长的抑制作用,AD正确,BC错误。故选AD。
(2)根据图2可知该血细胞计数板的规格为16×25,即血细胞计数板有16个中方格、400个小方格,对应的种群密度(29+34+26+31)÷4×16÷0.1×10×104=4.8×108个/ml。
(3)据图3分析,流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和外来有机物输入,也就是a+m+n。第二营养级到第三营养级的能量传递效率是(第三营养级同化的能量(来自第二营养级的部分)÷第二营养级同化的能量)×100%=(c-n)/b。
(4)N、P元素是植物生长必需的元素,若该湿地公园因大量生活污水的进入导致N、P等元素超标,会引起藻类大量繁殖引起水华。在引入了本地一些挺水植物和鱼苗后,藻类明显减少,这是因为挺水植物可以与藻类竞争阳光,也可以吸收水体中的N、P等无机盐,且在竞争中处于优势。
地 城
考点05
人与环境
一、单选题
1.(24-25高二下·湖南怀化·期末)鱼菜共生系统是一种新型种养复合技术,该系统将养殖废水从鱼塘引入水培床,经过微生物的转化及水培床中植物的吸收,净化后的水流回鱼塘。关于该系统的分析,错误的是( )
A.鱼、菜和微生物分别属于消费者、生产者和分解者
B.蔬菜能从鱼类粪便中获取能量,提高了能量利用率
C.该系统运用了“循环”原理,减少了“废物”的产生
D.该系统通过有机整合,实现了经济、生态效益的双赢
【答案】B
【详解】A、鱼是消费者,蔬菜是生产者,微生物作为分解者分解有机物,A正确;
B、蔬菜只能吸收分解者转化后的无机物,无法直接获取粪便中的能量(能量已通过鱼和分解者以热能形式散失),B错误;
C、系统内物质循环利用,符合生态工程的“循环”原理,C正确;
D、资源整合提高了经济效益,同时减少污染,生态效益显著,D正确。
故选B。
2.(24-25高二下·湖南衡阳·期末)为推进乡村振兴和生态文明建设,某地实施了多项生态治理措施。下列相关叙述错误的是( )
A.构建畜禽粪污资源化、水产养殖尾水处理系统,需遵循生态工程的循环原理
B.整修农村道路,实现户户通,使用更多的机动车,有利于降低生态足迹
C.种植挺水植物,吸收并移除水体中多余的氮、磷等无机盐,有助于治理被污染的水体
D.修复矿区废弃地生态环境的关键是植被恢复及所需土壤微生物群落的重建
【答案】B
【详解】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、循环、协调、整体等生态学基本原理。
【分析】A、畜禽粪污资源化和尾水处理系统通过物质循环再利用,减少废弃物排放,符合生态工程的循环原理,A正确;
B、使用更多机动车会增加能源消耗和污染排放,导致生态足迹增大,而非降低,B错误;
C、挺水植物通过吸收氮、磷等无机盐,减少水体富营养化,属于生物修复手段,C正确;
D、矿区生态修复的关键在于恢复植被和土壤微生物群落,以重建生态系统的结构和功能,D正确。
故选B。
3.(24-25高二下·湖南长沙天心区长沙长郡中学·期末)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。下列叙述正确的是( )
A.引入外来物种一定能提高当地物种多样性
B.保护生物多样性即禁止对资源的开发利用
C.建立自然保护区以及国家公园是对生物多样性最有效的保护
D.易地保护就是指将各种野生动物迁入动物园、水族馆等进行保护
【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。保护生物多样性最有效的措施是就地保护。
【详解】A、引入外来物种可能导致生态入侵,破坏原有生态平衡,反而降低物种多样性,A错误;
B、保护生物多样性强调合理利用而非绝对禁止,如可持续利用资源,B错误;
C、建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,C正确;
D、易地保护主要针对濒危物种,且包括植物园、繁育中心等,并非所有野生动物都迁入动物园,D错误。
故选C。
4.(24-25高二下·湖南长沙天心区长沙长郡中学·期末)生态足迹是衡量人类对生态环境影响程度的重要指标,下列相关说法错误的是( )
A.生态足迹是指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面积
B.与食用蔬菜相比,吃牛肉会增大生态足迹
C.生态足迹的值越大,代表人类对生态资源的利用率越高
D.开发清洁能源可减小生态足迹
【答案】C
【详解】生态足迹是衡量人类对地球生态系统需求的一种量化指标,它将人类为满足自身生存和发展所消耗的各种资源(如食物、水、能源等)以及产生的废弃物(如二氧化碳等),转化为维持这些消费和吸收废弃物所需的生物生产性土地和水域面积。
【分析】A、生态足迹的定义是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面积,描述与教材一致,A正确;
B、牛肉生产涉及更高营养级的能量传递(能量损失约90%),需消耗更多资源(如饲料、土地),因此比蔬菜的生态足迹大,B正确;
C、生态足迹值大表示资源消耗多、环境压力大,与“利用率高”无直接关联,反而可能说明资源利用效率低,C错误;
D、清洁能源(如太阳能、风能)减少化石燃料使用,降低污染和资源消耗,从而减小生态足迹,D正确。
故选C。
5.(23-24高二下·湖南湘西·期末)20世纪70年代褐家鼠由外地进入新疆,对新疆生态系统造成危害。研究发现,新疆某地褐家鼠种群的λ值为1.247,种群年龄结构如图所示。下列叙述错误的是( )
A.可用标记重捕法调查其种群密度
B.该种群中老龄个体占比较小
C.调查期间,该种群呈“S”形增长
D.当地生态系统的生物多样性可能会降低
【答案】C
【分析】年龄组成(年龄结构):一个种群中各年龄期的个体数目的比例(包括增长型、稳定型、衰退型),年龄组成可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
【详解】A、鼠属于活动能力较强的动物,可用标记重捕法调查其种群密度,A正确;
B、由题图可知,该种群中老龄个体占比较小,B正确;
C、调查期间家鼠种群的λ值是定值,说明种群呈“J”型增长,C错误;
D、该种群为增长型,在扩大过程中,会侵占大量生态资源,当地生态系统物种丰富度会降低,食物网更单一,D正确。
故选C。
二、解答题
6.(24-25高二下·湖南长沙第一中学·期末)湖南湘西州花垣县子腊村的“稻鱼鸭鸟蛙”共生模式是中国重要农业文化遗产,该系统通过山泉灌溉,在稻田中构建鱼类、鸭子、鸟类、蛙类与水稻(水稻田埂一般还会种植大豆)的立体生态循环。回答下列问题:
(1)湘西州花垣县子腊村采用“稻鱼鸭鸟蛙”共生模式吸引全国各地的专家、媒体等到此寻访,体现了生物多样性的_______价值;而鱼类通过捕食稻田害虫降低农药使用,属于生物多样性的_______价值。
(2)水稻作为该生态系统的生产者,其叶片为昆虫提供栖息场所,种子为鸟类提供食物,这体现了生态位的________(填“时间”或“空间”)维度分化。水稻田埂一般还会种植大豆,从资源利用角度分析,其意义是__________(答出两点)。
(3)与单一种植水稻相比,共生模式需要________(填“增加”或“减少”)含N、P等矿质元素的施肥,为什么?______(至少答出两点)。与单一种植水稻相比,该生态系统中鸭子存在的意义有_______(至少答出两点)。
【答案】(1) 直接 间接
(2) 空间 充分利用光照、土壤矿质元素等资源;通过大豆根瘤菌固氮提高土壤肥力
(3) 减少 共生系统中鱼类、鸭子的粪便及生物残体经分解者分解后释放N,P等矿质元素;大豆等作物通过生物固氮增加氮素,实现了物质的循环利用:降低外部施肥需求 捕食害虫,减少害虫对水稻的危害;鸭子捕食害虫可调整能量流动方向,使能量更多流向水稻(人类所需方向);鸭子粪便为水稻提供养分:增加生态系统的生物多样性,提高生态系统的稳定性
【分析】1、生物的种间关系主要有(种间)竞争、捕食、寄生和互利共生。生态系统的稳定性与营养结构的复杂程度有关,营养结构越复杂,稳定性就越高,否则就越低。
2、研究能量流动的意义:①可以帮助人们科学规划,设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。②可以帮助人们合理地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。
【详解】(1)生物多样性的直接价位包括科研、观赏、教育等,专家和媒体寻访体现了科研与教育价值,属于生物多样性的直接价值;鱼类通过捕食害虫维持生态系统稳定,属于生态功能,体现生物多样性的间接价值。
(2)叶片和种子提供的栖息场所与食物属于空间维度的生态位分化。大豆与水稻间作充分利用光照、土壤矿质元素等资源,并通过大豆根瘤菌固氮提高土壤肥力。
(3)由于共生系统中鱼类、鸭子的粪便及生物残体经分解者分解后释放N,P等矿质元素;大豆等作物通过生物固氮增加氨素,实现营养物质的循环利用,从而减少了N、P等矿质元素的施肥。与单一种植水稻相比,该生态系统中鸭子存在的意义有捕食害虫,减少害虫对水稻的危害;鸭子捕食害虫可调整能量流动方向,使能量更多流向水稻(人类所需方向);鸭子粪便为水稻提供养分;增加生态系统的生物多样性,提高生态系统的稳定性。
7.(24-25高二下·湖南永州第一中学·期末)新疆塔克拉玛干沙漠在近期实现了绿色阻沙防护带全面锁边“合龙”,植物种类更加多样,野生动物种群数量增长。工作人员综合采用工程固沙、生物治沙、光伏治沙等技术,固沙阻沙的同时大力发展地方特色沙产业,不仅保障了农业生产稳定性,还显著改善了城镇人居环境。回答下列问题。
(1)调查胡杨在该地区植物中是否占优势,属于_________水平的研究范畴。
(2)锁边“合龙”顺利完成,极大强化了生态屏障功能,体现了生物多样性的_________价值。请分析该地区生态环境持续改善后,抵抗力稳定性明显提高的原因是_________。
(3)绿色阻沙防护带选择种植需水量少且耐旱易活的本土沙生植物,同时形成沙产业,改善了人居环境,这主要体现了_________的生态学原理。
(4)下列关于塔克拉玛干沙漠中沙丘的群落演替,分析正确的是_________。
A.发生在塔克拉玛干沙漠中的沙丘的演替属于初生演替
B.群落演替的结果往往由环境和群落内的生物两者共同作用决定
C.人类的治沙行动改变了沙丘自然演替的方向和速度
D.经过治沙,塔克拉玛干沙漠最终将演替成乔木林立的绿洲
(5)塔克拉玛干沙漠降水量稀少但蒸发量巨大,新种植株脆弱容易缺水死亡;风力极强,风沙容易侵袭掩埋新种植株。在沙漠地区安装一排排的光伏板可用于发电抽取丰富的地下水用于灌溉或清洗光伏板。据此分析“光伏治沙”对防护林种植的作用:_________(答出2点)。
【答案】(1)群落
(2) 间接 物种多样性增加,生态系统的营养结构更复杂,自我调节能力增强
(3)协调、整体
(4)ABC
(5)光伏板可降低风速,阻风挡沙,避免风沙掩埋新种植株;光伏发电抽取的地下水以及清洗光伏板流下的污水均可用于灌溉新种植株,帮助植株度过脆弱的生长期,提高防护林植株成活率
【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】(1)调查胡杨在该地区植物中是否占优势,属于群落水平的研究范畴,因为需要从物种间关系和相对优势度角度分析胡杨与其他植物的相互关系及其在群落中的地位。
(2)生态屏障功能强化了防风固沙等生态系统服务,体现了生物多样性的间接价值。植被恢复后,植物种类多样性提升,为动物提供栖息地,野生动物种群增多,生态系统结构更稳定,抗风沙、干旱等显著增强,故该地区生态环境持续改善后,抵抗力稳定性明显提高的原因是物种多样性增加,生态系统的营养结构更复杂,自我调节能力增强。
(3)绿色阻沙防护带选择种植需水量少且耐旱易活的本土沙生植物,体现了生态工程的协调原理,绿色阻沙防护带阻沙同时形成沙产业,改善了人居环境,体现了生态、经济、社会效益的统筹协调,符合生态工程的整体原理。
(4) A、初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替,塔克拉玛干沙漠气候干旱,沙丘缺乏土壤条件和植物繁殖体,因此发生在塔克拉玛干沙漠中的沙丘上的演替属于初生演替,A正确;
B、群落演替的结果往往由环境和群落内的生物共同作用决定,但人类活动对群落演替的影响有时超过其他因素的影响,B正确;
C、若没有人为干预,气候干旱的塔克拉玛干沙漠中的沙丘在自然演替中因自然条件持续恶化不会生长植物,而人类的治沙行动不仅改变了沙丘自然演替的方向,变得绿意盎然,而且加快了其演替的速度,C正确;
D、群落演替的结果往往由环境和群落内的生物共同作用决定的,气候适宜时,可演替到具有乔木的森林阶段,但塔克拉玛干沙漠地处荒漠,降水稀少,极度干旱,能生活耐旱的灌木等植物,但无法形成乔木林立的森林,D错误。
故选ABC。
(5)据题干可知,塔克拉玛干沙漠中新种植的防护林植株脆弱,容易缺水死亡,且容易被风沙掩埋,导致防护林种植和维护难度巨大。而一排排的光伏板相当于高立式沙障,可降低风速、减弱气流,阻风挡沙,抑制沙尘暴产生,减少流沙掩埋植株。同时,光伏发电抽取的地下水以及清洗光伏板流下的污水均可用于灌溉新种植株,帮助植株度过脆弱的生长期,提高防护林植株成活率。
8.(24-25高二下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)草原生态系统在调节气候、防止土地被风沙侵蚀方面起着重要作用。由于过度放牧与过度开垦,青藏高原草地不断退化,草畜矛盾日趋严重,限制了高原畜牧业的可持续发展。请回答下列问题:
(1)草地在受到牲畜轻度采食后,再生能力会增强,尽可能减缓其种群数量的下降,这体现了生态系统具有_______稳定性。重度放牧会导致草地退化,因此在放牧时,应_______,以实现草地的可持续发展。
(2)草原生态系统在调节气候、防止土地被风沙侵蚀方面起着重要作用,此外,大草原的美景还吸引了众多文人墨客,写出了“天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊”等语句,这体现了生物多样性的_______价值。
(3)过度放牧会导致草原沙漠化,促使草原的优势物种由草本植物转变为灌木。灌木丛产生的枯枝落叶较多,但土壤中的腐殖质却比周围草地的少,从生物因素角度分析,出现该现象的原因是_______。
(4)春季牧草返青期是植被生长较为脆弱的时期,通常采用_______(填“春季休牧”或“春季放牧”)的措施保护草原生态系统,原因是_______。
【答案】(1) 抵抗力 合理确定载畜量
(2)间接价值和直接
(3)灌木使草本植物大量减少,土壤中分解者(微生物)数量减少,分解作用减弱
(4) 春季休牧 减少牲畜对牧草的采食,有利于牧草的生长和恢复
【分析】生物多样性的价值是多方面的,直接价值为人类提供了物质和精神需求,间接价值维持了生态系统的稳定和平衡,潜在价值则为人类未来的发展提供了无限可能。保护生物多样性,就是保护人类自身的生存和发展基础。
【详解】(1)生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力,叫做抵抗力稳定性。草地在受到牲畜轻度采食后,能通过增强再生能力减缓种群数量下降,这体现了生态系统抵抗外界干扰的能力,即抵抗力稳定性。为实现草地的可持续发展,在放牧时应合理确定载畜量,避免过度放牧。
(2)草原生态系统调节气候、防止土地风沙侵蚀,这体现了生物多样性的间接价值;大草原美景吸引文人墨客,这体现了生物多样性的直接价值。所以这里体现了生物多样性的间接价值和直接价值。
(3)过度放牧导致草原沙漠化,优势物种转变为灌木后,土壤中腐殖质比周围草地少。从生物因素角度看,是因为灌木使草本植物大量减少,土壤中分解者(微生物)数量减少,分解作用减弱,所以腐殖质减少。
(4)春季牧草返青期植被生长脆弱,通常采用春季休牧的措施。因为春季休牧可以减少牲畜对牧草的采食,有利于牧草的生长和恢复,从而保护草原生态系统。
9.(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)2024年11月28日上午,在新疆维和田地区于田县,随着最后10米沙地种上胡杨、梭梭、红柳、玫瑰花苗,长达3046公里的塔克拉玛干沙漠锁边防护带全线“合龙”,构筑起世界最长的环沙漠绿色屏障。
(1)荒漠生态系统的结构包括______,其能量流动和物质循环均沿着_____进行。
(2)塔克拉玛干沙漠降水稀少、昼夜温差大、土壤盐碱化严重,生活在其中的生物为求生存,衍生出了独特的适应策略。下列表述不正确的是______。
A.某些爬行动物以尿素的形式排泄含氮废物,主要是为了减少体内水分损失
B.骆驼刺体内自由水与结合水的比值较高,有利于增强抗旱能力
C.仙人掌的气孔多在夜间开放,有利于在低温时吸收二氧化碳同时进行光合作用
D.骆驼的驼峰内储存脂肪,不仅减少其他部位脂肪分布,加快皮肤散热,在食物匮乏时还可分解供能
(3)塔里木兔是中国的特有物种,仅分布在新疆塔克拉玛干沙漠、塔里木盆地周围分散的绿洲及荒漠地。为调查塔里木兔的种群密度,可采用_______法。调查发现,由于绿洲间沙漠的阻隔,塔里木兔种群被分割成众多隔离小种群,导致种群数量下降,分析其原因是_______。
(4)沙地玫瑰繁茂的枝叶可以有效阻挡风沙,减轻风沙对地表的侵蚀,深入土壤的根系还能够有效固沙锁土,减少水土流失,这体现了生物多样性的________价值。依据生态工程的整体原理,依托沙地产业,当地政府可从哪些方面努力,以实现社会、经济、生态和谐发展?请提出两条设想:_______。
【答案】(1) 组成成分和营养结构 食物链和食物网
(2)ABC
(3) 标记重捕 种群内的地理隔离会引起种群(基因交流)减少,(遗传)多样性逐步降低,近亲繁殖的机会增加,患隐性遗传病的概率增加,死亡率升高
(4) 间接 大力发展玫瑰花、肉苁蓉、酸枣等特色种植业,引入珍珠蚌、石斑鱼等海产鱼,拓展种植中药材,比如丹参、地黄等,打造“沙漠花海”生态旅游品牌,引导村民积极参与并增加就业
【分析】1、生态工程所遵循的原理有自生、循环、协调、整体。
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】(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量)和营养结构(食物链和食物网)。生态系统的能量流动和物质循环均沿食物链和食物网进行。
(2)A、某些爬行动物是以尿酸盐的形式排泄含氮废物,不是以尿素的形式排出含氮废物,A错误;
B、骆驼刺生活在干旱环境中,体内自由水与结合水的比值较低,有利于增强抗旱能力,而不是比值较高,B错误;
C、人掌生活在干旱环境中,气孔多在夜间开放,有利于在低温时吸收二氧化碳,为白天的光合作用准备原料,同时夜间温度低可减少水分散失,但夜间不能进行光合作用,C错误;
D、骆驼的驼峰内储存脂肪,不仅减少其他部位脂肪分布,加快皮肤散热,在食物匮乏时还可分解供能,D正确。
故选ABC。
(3)塔里木兔活动能力强、活动范围大,为调查其种群密度,可采用标志重捕法。由于绿洲间沙漠的阻隔,塔里木兔种群被分割成众多隔离小种群,种群内的地理隔离会引起种群(基因交流)减少,(遗传)多样性逐步降低,近亲繁殖的机会增加,患隐性遗传病的概率增加,死亡率升高。
(4)沙地玫瑰繁茂的枝叶可以有效阻挡风沙,减轻风沙对地表的侵蚀,深入土壤的根系还能够有效固沙锁土,减少水土流失,这体现了生物多样性对生态系统起到重要调节功能的间接价值。依据生态工程的整体原理,当地政府可以从以下方面努力:大力发展玫瑰花、肉苁蓉、酸枣等特色种植业,引入珍珠蚌、石斑鱼等海产鱼,拓展种植中药材,比如丹参、地黄等,打造“沙漠花海”生态旅游品牌,引导村民积极参与并增加就业。
10.(24-25高二下·湖南岳阳·期末)科研工作者为研究罗浮山自然保护区的黑桫椤(木本蕨类植物)的生态发展及生态保护的相关问题展开了下列研究,该保护区中黑桫椤主要分布于一条溪流的两侧。
(1)研究人员用样方法中的_______方法在溪流两侧样带随机选取了10m×10m的样方20个,记录数据如下。随机取样的原因是_______。根据表中数据估算黑桫椤的种群密度为_______株/m2。
样带
黑桫椤个体数
平均值
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
7
17
6
10
6
16
7
7
15
6
9.7
B
19
6
10
14
8
11
5
8
5
7
9.3
(2)研究黑桫椤的生态位,通常要研究它在研究区域的_______。
(3)黑桫椤可促进碳循环,茎干可药用食用,其化石与恐龙化石并存可研究恐龙兴衰,体现了生物多样性的_______价值。人类活动对野生物种生存环境的破坏主要是导致_______。
【答案】(1) 等距取样 避免主观因素的影响,使所选取的样方具有代表性 0.095
(2)出现频率、种群密度、植株高度等特征及与其他物种的关系等
(3) 直接和间接 使得某些物种栖息地丧失和碎片化
【分析】1、种群密度的调查方法主要有两种,样方法和标记重捕法。样方法一般适用于植物和活动能力弱、活动范围小的动物,常用的样方法有五点取样法和等距取样法,这个主要是根据地形去判断,取样时关键要做到随机取样;标记重捕法主要适用于活动能力强、活动范围广的动物。
2、在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,叫作生物群落。不同群落的物种组成不同, 物种的数目也有差别。一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
【详解】(1)样方法包括五点取样法和等距取样法等,在溪流两侧两个样带取样,适合采用等距取样法。随机取样是为了避免主观因素的影响,使所选取的样方具有代表性,从而保证估算结果能更准确地反映种群的实际情况。先计算两个样带的平均值,即(9.7 + 9.3)/2 = 9.5(株),每个样方面积是10×10 = 100m2,20个样方总面积为20×100 = 2000m2,总个体数为20×9.5 = 190株,种群密度 = 总个体数÷总面积,即190÷2000 = 0.095株/m2。
(2)研究植物生态位,通常需要研究其出现频率、植株高度等、种群密度等。
(3)黑桫椤 “促进碳循环” 属于间接价值(维持生态系统功能 );“茎干可药用食用” 是直接价值(实用价值 );“化石与恐龙化石并存研究恐龙兴衰” 是直接价值(科研价值 )。人类活动(如开发、建设 )对野生物种的最大威胁是栖息地丧失和碎片化,如破坏原有生境的连续性,导致物种生存空间缩小、隔离,进而影响繁衍和生存。
11.(24-25高二下·湖南湘潭·期末)2024年2月至今,我国境内发生多起森林火灾,在一定程度上造成生态环境的破坏,森林火灾后植被恢复重建对保护森林资源与生态环境具有重要意义。回答下列问题:
(1)森林群落区别于其他群落的重要特征是______。森林中乔木、灌木和草本植物之间虽然对土壤、空间、阳光的利用存在一定程度的竞争,但可以因______的不同而达到相对平衡的状态,和谐共存。
(2)严重的森林火灾会使森林失去涵养水源和保持水土的作用,引发水涝、干旱、泥石流等自然灾害,这体现了生物多样性的______价值。
(3)植被恢复是灾后重建的重要部分,某地森林火灾后的优势物种高度、物种丰富度、植物甲的种群密度随时间的变化如右图所示。
①森林火灾后植被重建属于______演替,植物甲等植物的繁殖体存在可______(填“加快”或“延缓”)群落演替的速度。
②由图可知,0-30年植物甲的年龄结构是__________型。灾后重建过程中该生态系统的抵抗力稳定性逐渐__________(填“增强”或“减弱”),理由是____________________________________________________。
③随着时间的推移,优势物种的高度逐渐增加,这对该群落的意义是____________________(答出一点即可)。
【答案】(1) 物种组成 生态位
(2)间接
(3) 次生 加快 增长 增强 物种丰富度逐渐增加,营养结构越来越复杂 提高光能利用率,为其他生物提供食物来源和栖息场所
【分析】初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替,如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替,如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
【详解】(1)物种组成是区别不同群落的重要特征,所以森林群落区别于其他群落的重要特征是物种组成。生态位是指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,森林中乔木、灌木和草本植物之间对土壤、空间、阳光利用存在竞争,但可因生态位的不同达到相对平衡状态,和谐共存。
(2)严重森林火灾使森林失去涵养水源和保持水土的作用,引发自然灾害,这体现了生物多样性的间接价值,间接价值是指生物多样性对生态系统起到重要调节功能的价值。
(3)①由于具备土壤和一定的植被条件,故森林火灾后植被重建属于次生演替,植物甲等植物的繁殖体使演替具有一定的起始条件,故能够加快群落演替的速度。
②由图可知,0-30年植物甲的种群密度一直在增加,因此此时间段甲的年龄结构是增长型。一般而言,生态系统的物种丰富度越高,营养结构越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,灾后重建过程中物种丰富度逐渐增加,故抵抗力稳定性也逐渐增强。
③由于植物要进行光合作用,光照是影响植物生长的重要因素,随时间的推移,优势物种的高度逐渐增加,这对该群落的意义是:提高光能利用率,为其他生物提供食物来源和栖息场所。
三、实验题
12.(24-25高二下·湖南长沙岳麓区湖南师范大学附属中学·期末)湖泊中氮、磷含量上升引发水体富营养化,导致蓝细菌(如铜绿微囊藻)等藻类大量繁殖。科研人员利用沉水植物对富营养化湖泊的修复机制进行研究。
(1)选取苦草、黑藻和狐尾藻三种常见的沉水植物为研究对象,它们属于生态系统营养结构中的______________,可吸收水体中的氮用于合成______________(写出两种)等生物大分子,降低富营养化程度。
(2)研究人员取滤除蓝细菌的富营养化湖水,测定初始-N浓度后,均分至相同容器中,分别种植不同组合的沉水植物,120天后再测定-N浓度,-N去除率如图1所示。请据图1分析,降低富营养化的最优种植方案及依据是________。
(3)含狐尾藻相关物质的浸提液可破坏铜绿微囊藻的细胞壁等结构,同时狐尾藻上常附着假单胞菌等多种微生物。分别检测三种提取液对铜绿微囊藻的抑藻效果,结果如图2所示。
综合上述研究及教材知识,推测狐尾藻修复富营养化湖泊的可能机制是_______________(答两点)。
(4)水体富营养化等环境治理引进生物时要遵循生态工程_______原理,实现生物与生物、生物与环境的适应;同时遵循_______原理,实现生态效益和经济效益双丰收。
【答案】(1) 第一营养级 蛋白质、核酸(DNA或RNA)
(2)种植狐尾藻,依据是狐尾藻的NH4+-N去除率高于对照组和其它组合种植
(3)狐尾藻可吸收NH4+-N,减少湖泊中N含量,竞争性抑制铜绿微囊藻繁殖;狐尾藻可产生化学物质,并与假单胞菌联合作用,通过破坏铜绿微囊藻细胞结构,达到抑藻作用;狐尾藻可与铜绿微囊藻竞争光照抑制铜绿微囊藻光合作用
(4) 协调 整体
【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。
【详解】(1)沉水植物在生态系统中属于生产者,能够通过光合作用将无机物转化为有机物,故它们属于生态系统营养结构中的第一营养级,它们吸收水体中的氮元素主要用于合成蛋白质和核酸(DNA或RNA)等生物大分子,这些物质是细胞结构和功能的重要组成部分,通过吸收氮元素,沉水植物有助于减少水体中的营养物质,从而缓解富营养化现象。
(2)据图1分析,狐尾藻的NH4+-N去除率高于对照组和其它组合种植,故降低富营养化的最优种植方案是种植狐尾藻。
(3)分析图2结合教材知识可知,狐尾藻可吸收NH4+-N,减少湖泊中N含量,竞争性抑制铜绿微囊藻繁殖;狐尾藻可产生化学物质,并与假单胞菌联合作用,通过破坏铜绿微囊藻细胞结构,达到抑藻作用;狐尾藻可与铜绿微囊藻竞争光照抑制铜绿微囊藻光合作用。
(4)水体富营养化等环境治理引进生物时要遵循生态工程的协调原理,处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡;同时遵循整体原理,实现生态效益和经济效益双丰收。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。