第35讲 生态系统的稳定性及人与环境(培优专练)(26年高考真题+强化训练+限时模拟)(全国通用)2027年高考生物一轮复习高效培优系列
2026-07-31
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内容正文:
第35讲 生态系统的稳定性及人与环境(一轮培优练)
目 录
真题·命题感知(含2026高考真题) 1
进阶·强化演练(含情景探究、图表分析、实验探究类) 3
拔高·限时模拟(75分钟 100分) 49
真题·命题感知
1.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)山水林田湖草沙是生命共同体,各组分在生态系统中扮演着不同的角色,彼此紧密联系、相互依存。下列叙述错误的是( )
A.林、草等绿色植物为生态系统的生产者,是生态系统的基石
B.沙化治理能增加植被覆盖,固定更多的CO2,减缓全球变暖
C.各组分相互依存,形成共同体,有利于维持生态系统的平衡稳定
D.保护生命共同体是为了更好地实现其调节生态系统功能的直接价值
命题情境
本题以国家生态文明建设 “山水林田湖草沙生命共同体” 政策为真实时政生态情境,围绕生态系统组分、碳循环、生态稳定性、生物多样性价值展开命题,贴合高考聚焦生态文明、生态保护的热点命题方向,将国家生态治理理念与生态学基础知识结合。
考点解读
核心考点:生态系统生产者功能、碳循环与温室效应、生态系统稳定性、生物多样性直接 / 间接价值区分。
1. 绿色植物属于生产者,通过光合作用制造有机物,是生态系统基石,A 正确;
2. 植被可通过光合作用固定 CO₂,沙化治理恢复植被能提升固碳量,降低大气 CO₂浓度,缓解温室效应,B 正确;
3. 山水林田湖草沙各类生物与无机环境相互制约、依存,提升生态系统自我调节能力,维持稳态,C 正确;
4. 生态调节功能(固碳、涵养水源、防风固沙等)属于间接价值,并非直接价值,D 表述错误。
解题方法
1. 区分生物多样性三类价值:直接价值(食用、观赏、药用)、间接价值(生态调节功能)、潜在价值(未发现利用价值),直接锁定 D 错误;
2. 基础直判法:生产者是生态系统基石、植被固碳、组分协同维持稳态均为课本基础知识点,快速排除 A、B、C;
3. 时政结合分析法:结合生态修复、碳中和背景,理解植被固碳、生命共同体稳定相关逻辑。
答案:D
2.(2026·河南·高考真题)某废弃矿区采用土壤修复及耐污植物种植等措施进行生态修复后,土壤结构和肥力得到改善,植被群落恢复,形成了稳定的生态系统。下列叙述错误的是( )
A.首选本土植物作为耐污植物,并注重耐污植物的多样性
B.该恢复过程体现了生物群落与无机环境之间的相互作用
C.恢复后的生态系统收支平衡,物质和能量的输入与输出保持恒定
D.在生态修复过程中,人为措施使群落演替速度加快、营养结构更复杂
命题情境
本题以矿山废弃地生态修复这一国土生态修复工程为生产实践情境,依托次生演替、生态工程设计、生态系统物质能量流动知识点命题,贴合高考 “生态工程、环境修复” 生活化、工程化命题趋势。
考点解读
核心考点:生态工程物种选择、群落与无机环境相互影响、生态系统物质能量流动特点、人类活动对群落演替的影响。
1. 本土植物适配本地环境,存活率高,多物种搭配提升生态系统抵抗力和稳定性,A 正确;
2. 土壤(无机环境)改良促进植物生长,植物代谢改善土壤肥力,体现群落与无机环境相互作用,B 正确;
3. 稳定生态系统物质、能量输入输出动态平衡,而非绝对恒定,会随季节、环境小幅波动,“保持恒定” 表述错误,C 错误;
4. 人为投放改良土壤、人工种植植物,加快演替速率,增加物种丰富度,营养结构复杂化,D 正确。
解题方法
1. 易错关键词捕捉法:选项中 “恒定” 为绝对化错误表述,稳态是动态平衡而非固定不变,直接判定 C 错;
2. 生态工程原理分析法:依据协调、自生原理,理解选用本土多样植物的意义,判断 A 正确;
3. 演替规律记忆法:牢记人类活动可改变演替速度和方向,快速确认 D 正确。
答案:C
3.(2026·湖北·高考真题)“十五五”规划提出要加快形成绿色生产生活方式,加强资源节约集约利用,开展绿色低碳全民行动。以下做法与上述要求不相符的是( )
A.露天焚烧生活垃圾
B.利用人畜粪便发酵生产沼气
C.采用生物防治技术控制害虫危害
D.倡导“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”的农业生产模式
命题情境
本题以国家 “十五五” 绿色低碳发展规划政策为时政背景,结合农业循环经济、污染治理、清洁能源、绿色防控创设情境,紧扣 “‘双碳’、可持续农业、环境保护” 高考热点,将政策导向与生态环保实践结合。
考点解读
核心考点:环境污染来源、生态循环农业、清洁能源、生物防治优势。
1. 露天焚烧垃圾会释放 CO、粉尘、有毒有害气体,加剧大气污染、碳排放,违背绿色低碳要求,A 不符合;
2. 粪便发酵产沼气,沼气为清洁能源,废弃物资源化利用,低碳环保,B 符合;
3. 生物防治减少农药使用,降低土壤、水体污染,绿色环保,C 符合;
4. 桑蚕渔塘循环模式实现物质循环利用,减少化肥投入,属于循环农业,契合低碳集约理念,D 符合。
解题方法
1. 正向排除法:沼气、生物防治、桑基鱼塘均为典型绿色循环模式,直接排除 B、C、D;
2. 污染逻辑分析法:焚烧垃圾属于大气污染行为,直接判定为不符合低碳要求;
3. 热点积累法:熟记高考常考绿色生态案例:沼气发酵、生物防治、桑基鱼塘、垃圾分类等。
答案:A
进阶·强化演练
情境探究类
1.【时政政策】2026年2月9日,习近平总书记在北京考察时指出:巩固大气、水、土壤环境治理成效,大力推进新污染物治理和生活垃圾分类处置,打造绿色低碳的宜居家园。我国持续推进生态环境治理、建设宜居家园,这一举措是( )
①坚持以人民为中心,满足人民对优美生态环境的需要
②遵循绿色发展理念,推动人与自然和谐共生
③旨在完善基层群众自治制度,提升社区治理水平
④强化政府市场监管职能,消除市场经济自发性弊端
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
【答案】A
【详解】①推进生态环境治理、打造宜居家园,能够满足人民对优美生态环境的需要,体现了坚持以人民为中心的发展思想,①符合题意;
②生态治理遵循了绿色发展理念,有利于推动人与自然和谐共生,②符合题意;
③推进生态环境治理的核心目的是改善生态环境质量,和完善基层群众自治制度无关联,③不符合题意;
④市场经济的自发性是市场经济固有的弊端,只能通过宏观调控弥补,无法消除,④不符合题意。
故选A。
2.【本地乡土】龙子湖是我市东部的天然水域。《凤阳新书》记载,它原来是一片洼地,由于淮水倒灌,形成湖面。为保持水岸优美的生态园林,相关部门移栽多种树木;对湖面漂浮物及时打捞、清理、和消毒;定期投放白鲢、花鲢等有利于净化水体的鱼类。下列说法正确的是( )
A.从一片洼地到现如今的大型滨水公园,已找不到当初优势种群的生物
B.由于湖中生物数量增加,导致湖泊生态系统的自我调节能力明显提高
C.调查岸边田螺种群的密度宜采用样方法,取样时需避开人群嬉戏区域
D.白鲢、花鲢等鱼类有利于净化水体,这体现了生物多样性的间接价值
【答案】D
【解析】1、估算植物种群密度常用方法是样方法。①样方形状:一般以正方形为宜;②取样方法:五点取样法和等距取样法.
2、动物种群密度的调查方法是标志重捕法测量方法:在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后再放回原来的环境中,经过一段时间后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例,估计种群密度。
【详解】A、在群落演替的过程中,优势物种会发生改变,但当初的优势物种不会消失,A错误;
B、由于湖中生物物种增加,湖泊生态系统的自我调节能力明显提高,B错误;
C、调查岸边田螺种群的密度宜采用样方法,取样时应做到随机取样,C错误;
D、白鲢、花鲢等鱼类有利于净化水体,这体现了生物多样性的间接价值,D正确。
故选D。
3.【实践探究】下列关于“调查社区、村镇或学校附近淡水域水质”活动的叙述,错误的是( )
A.实验目的之一是对相应水质进行调查,判断水体是否受到污染
B.调查过程需要观察水样采集地附近的动植物及周边环境
C.实验计划记录表有“测量项目”实验结果记录表无“测量项目”
D.采样和实验前后,都要清洗实验用品
【答案】C
【分析】本实验的内容是调查活动,调查淡水水域水质的活动目的是对学生周围生存环境的水质状况进行调查,测定水质,同时给出改良水质的合理化建议;具体的方法步骤:采集水样,制定计划:实验记录中应含有测量项目、水量、材料用具、主要实验步骤等项目,作出预测、完成实验、得出结论和提出建议等过程。
【详解】A、实验目的中对水质的观察测量和调查来判断水体是否受到污染,A正确;
B、调查过程中观察调查地点附近的动植物分布情况及周边环境是否对水质有明显的影响,B正确;
C、实验计划目录中“测量项目”在实验结果记录中也应该有“测量项目”,C错误;
D、采样和实验后对仪器及实验用品都需要进行清洗和整理,以确保水样不被污染;D正确。
故选C。
4.【农业科研】多数植物遭到昆虫蚕食时会分泌茉莉酸,启动抗虫反应,如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发物质等。烟粉虱能合成Bt56蛋白,该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物,抑制茉莉酸启动的抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长。下列叙述错误的是
A.植物产生挥发物质吸引昆虫天敌体现了信息传递调节种间关系的功能
B.植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果
C.Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的对照组快
D.开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可为控制烟粉虱提供防治措施
【答案】C
【分析】1、信息传递在生态系统中的作用:①生命活动的正常进行,离不开信息的作用;②生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;③信息能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
2、共同进化:不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化。通过漫长的共同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种,而且形成了多种多样的生态系统。
3、目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等。这些方法各有优点,但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治。生物防治中有些是利用信息传递作用。
【详解】植物产生挥发性物质,如吸引昆虫天敌的挥发性物质,可以吸引天敌捕食昆虫,这体现了化学信息传递调节种间关系的功能,A正确;由于任何一个物种都不是单独进化的,因此,植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果,B正确;Bt56蛋白随烟粉虱唾液进入植物,抑制茉莉酸启动的抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长,若Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长会减少,而Bt56基因表达未被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量会增加,C错误;开发能水解Bt56蛋白的转基因植物能够抑制烟粉虱的数量增长,为控制烟粉虱提供防治措施,D正确;因此,本题答案选C。
【点睛】解答本题的关键是: 明确信息传递在生态系统中的作用,共同进化的含义和控制动物危害的技术,再根据题意作答。
5.【动物生态科研】生态行为学的某研究表明,当环境中资源分布发生变化时,动物的社会结构和繁殖策略会相应调整,以最大化繁殖成功率和适应环境。下列现象中,不能用该研究合理解释的是( )
A.干旱年份,某草原上的田鼠减少繁殖频率,群体活动范围缩小
B.森林中果实丰收时,松鼠会扩大储存食物的范围,增加繁殖数量
C.城市公园中,麻雀常年保持固定的巢穴位置和繁殖模式
D.河流中鱼类洄游区域因人类活动改变后,部分鱼类会调整产卵地点
【答案】C
【详解】A、干旱导致资源减少,田鼠减少繁殖频率并缩小活动范围,属于资源变化引发的适应性调整,A错误;
B、果实丰收时,松鼠扩大储食范围并增加繁殖,符合资源丰富时提升繁殖成功率的策略,B错误;
C、城市公园资源分布稳定(如人类定期投喂),麻雀无需调整巢穴和繁殖模式,符合“资源未变则不调整”的结论,但题干研究强调“资源变化引发调整”,而C未涉及资源变化,无法用该研究解释,C正确;
D、鱼类因洄游区域改变调整产卵地点,属于资源变化后的适应性调整,D错误。
故选C。
6.【流域工程】在太湖流域水环境综合治理过程中,采取了一系列措施,如生态防护林建设,生态湿地保护修复,水生植物控制性种养,对河湖的生态清淤解决可能出现的底泥重金属或持久性有机污染物超标问题等,使当地环境得到明显改善。下列叙述错误的是( )
A.河湖生态清淤可降低水华及重金属危害发生的概率
B.生态防护林建设过程中大力种植经济林木,保护环境同时提高经济效益
C.水生植物控制性种养增加食物网复杂性,提高生态系统抵抗力稳定性
D.生态湿地保护修复可增加湖区的生物多样性
【答案】B
【详解】A、河流和湖泊中的淤泥可能积累大量的重金属物质,并且还可能为造成水华的生物提供营养物质,因此河湖生态清淤可降低水华及重金属危害发生的概率,A正确;
B、生态防护林建设过程中 ,应使建成的林木尽可能地构成复杂的生态系统,以提高其抵抗力稳定性,因此应在种植经济林木之余种植其他树种,B错误;
C、对水生植物进行控制性种养可防止其繁殖过度,间接增加环境中食物网的复杂性,从而提高生态系统的抵抗力稳定性,C正确;
D、保护并恢复生态湿地的环境,可以增加该地区的生物多样性,D正确。
故选B。
7.【水产生产】对虾一般取食藻类和浮游动物,同时对人工饵料具有很强的依赖性。人工饵料和对虾会产生有机碎屑,人工饵料、藻类及浮游动物还会形成沉积物,细菌可利用有机碎屑和沉积物。下列叙述正确的是( )
A.推测人工饵料的投入会增加有机碎屑的量,加剧水体富营养化
B.该区域存在食物链“有机碎屑→细菌→藻类→浮游动物→对虾”
C.细菌通过利用有机碎屑和沉积物中的能量从而实现能量的循环利用
D.人工饵料的投入使得对虾同化的能量增加,能量的传递效率提高
【答案】A
【分析】水体富营养化是指水体中氮、磷等营养物质含量过多导致藻类等浮游生物大量繁殖的现象
【详解】A、已知人工饵料和对虾会产生有机碎屑,且人工饵料的投入会增加有机碎屑的量。这些有机碎屑中含有氮、磷等营养物质,当它们进入水体后,会使水体中营养物质增多,从而加剧水体富营养化,A正确;
B、有机碎屑和细菌不会出现在食物链中,B错误;
C、细菌可利用有机碎屑和沉积物中的能量,但不能使能量循环利用,C错误;
D、人工饵料的投入不会提高能量的传递效率,D错误。
故选A。
8.【本土城市工程】为了彻底整治贯城河流域污染问题,2012年以来贵阳市按照“流域统筹、系统治理、上下游共治”原则分阶段对贯城河进行水生态恢复治理,使得由于加盖修建防空洞壕、停车场、绿化景观等设施而“消失”的河流在2024年揭盖得以重见天日。下列叙述错误的是( )
A.贯城河的重见天日可以改善城市生态系统的功能
B.恢复贯城河内的生物种群时,需要考虑环境容纳量
C.对贯城河生态工程建设时只需考虑自然生态系统的规律
D.河流中水生动植物数量的恢复有利于提高生态系统的稳定性
【答案】C
【分析】生物多样性: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,生态系统的营养结构越复杂,自我调节能力越强,稳定性越高。
【详解】A、城市中河流治理恢复,充分发挥调节气候、净化空气、涵养水源、净化水质、美化环境等方面不可替代的作用,不断改善城市人居环境,促进和谐城市构建,A正确;
B、恢复贯城河内的生物种群时,需要处理好生物与生物、生物与环境的协调与平衡,还需要考虑环境容纳量,B正确;
C、生态恢复除了遵循生态工程的自生、循环、协调、整体等生态学基本原理外,还需考虑经济和社会等系统的影响力,C错误;
D、河流中水生动植物数量的恢复,意味着生态系统中物种的丰富度增加,生态系统的营养结构更加复杂,从而有利于提高生态系统的稳定性,D正确。
故选C。
9.【全球生态科普】生态入侵已经成为生态恶化的一个重要原因,在全球濒危植物中,有35%-46%是由外来生物入侵引起的,下列有关生态入侵的说法错误的是( )
A.入侵生物都个体巨大或非常凶猛
B.当地环境非常适宜入侵生物的繁殖
C.当地环境中缺乏抑制入侵生物的物种
D.加强海关检查可以减少生态入侵现象
【答案】A
【分析】外来入侵物种因缺乏天敌或捕食者,并且非常适宜入侵地的环境,其可以通过竞争或占据本地物种的生态位,排挤本地物种,成为优势种群,使本地物种的生存受到影响甚至导致本地物种灭绝。
【详解】A、某些物种可能身体微小或并不凶猛,但是非常适合在该新环境中繁殖,也有可能成为入侵物种,A错误;
B、入侵生物在侵入的环境中可以大量繁殖,说明该环境非常适宜其繁殖,B正确;
C、当地环境中缺乏抑制入侵生物的物种,导致该入侵物种因缺乏天敌或捕食者而大量繁殖,C正确;
D、加强海关检查可以大幅度降低入侵物种的入侵风险,D正确。
故选A。
10.【野生动物保护】豹猫是我国二级保护动物,体型比家猫略大,控制颌骨的肌肉坚强有力,犬齿长而发达。豹猫的食物包括鼠类、兔类、蛙类、爬行类、小型鸟类、昆虫等,因此豹猫与赤狐、雪豹等一同成为我国西南山地的主要食肉物种。据此作出的推测不成立的是( )
A.控制颌骨的肌肉和犬齿发达与其食性相适应
B.豹猫与赤狐、雪豹可能有生态位的重叠
C.被豹猫捕食的生物彼此间都是种间竞争关系
D.豹猫的存在有利于维持当地群落结构复杂性
【答案】C
【分析】种间关系(不同种生物之间的关系):(1)互利共生(同生共死):如豆科植物与根瘤菌;人体中的有些细菌;地衣是真菌和藻类的共生体;(2)捕食(此长彼消、此消彼长):如:兔以植物为食;狼以兔为食;(3)竞争(你死我活):如:大小草履虫;水稻与稗草等;(4)寄生。
【详解】A、生物的性状是在长期的自然选择中形成的,所以控制颌骨的肌肉和犬齿发达与其食性相适应,A正确;
B、豹猫与赤狐、雪豹都是生活在同一空间的肉食种类,所以可能存在生态位的重叠,B正确;
C、被豹猫捕食的生物之间还可能存在捕食关系,例如爬行类的蛇以兔为食,C错误;
D、豹猫的存在增加了当地的物种多样性,避免某一物种占据绝对优势,使其他物种灭绝,有利于维持当地群落结构复杂性,D正确。
故选C。
11.【海洋时政工程】为了打赢渤海综合治理攻坚战,山东强化区域联动和部门协作,多措并举加快建设“水清、滩净、岸绿、湾美、岛靓”的美丽渤海。至2020年,滨海湿地建设和海岸线生态修复,黄河口东方白鹳、黄黑嘴鹃等珍稀鸟类群集,长岛海域斑海豹、大叶藻等海洋生物明显增多,渤海海域生物多样性正在逐步恢复,下列分析正确的是( )
A.加强海岸线生态修复,应该禁止生活污水和工业废水未经处理直接排入,并加强执法检查
B.对濒危物种进行就地保护,应该对其天敌进行灭绝式捕杀,以增加濒危物种的K值
C.为加强滨海湿地建设和海岸线生态修复,应该禁止一切对该地区的开发与利用
D.长岛海域斑海豹、大叶藻等海洋生物数量明显增多,说明该区域物种的丰富度提高
【答案】A
【解析】生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态; 信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。
【详解】A、生活污水和工业废水未经处理,直接排入海岸线水域中,会导致污染加重,所以应禁止,并加强执法检查,A正确;
B、对濒危物种保护时,对其天敌进行数量控制,但不能进行灭绝式捕杀,灭绝式捕杀会导致物种多样性降低,生态系统稳定性降低,B错误;
C、对生态系统的保护和修复,不是禁止开发和利用,而是禁止掠夺式开发与利用,C错误;
D、长岛海域斑海豹、大叶藻等海洋生物明显增多,只是生物的数量增加,物种数目未增加,不能说明该区域物种的丰富度提高,D错误。
故选A。
12.【农田科研】我国东北松嫩平原是我国重要的水稻主产区,稻田生态系统的氮、磷循环直接决定水稻生产力与农田生态环境稳定性。过量施用氮、磷肥易导致土壤肥力下降、周边水体富营养化等问题,科研人员探究了不同氮磷配施模式对寒地稻田生态系统产量形成、养分循环及土壤微生物功能的影响,部分实验结果如下表(常规施氮N3:210kg・hm⁻²,减氮15%N2:178.5kg・hm⁻²;常规施磷P3:105kg・hm⁻²,减磷15%P2:89.25kg・hm⁻²,减磷30%P1:73.5kg・hm⁻²)。结合所学知识,回答下列问题:
处理组
水稻相对产量/%
土壤脲酶相对活性
土壤酸性磷酸酶相对活性
氮素偏生产力/(kg・kg⁻¹)
磷素农学利用率/(kg・kg⁻¹)
N3P3(常规施肥)
100
100
100
38.2
10.6
N3P2(常规氮+减磷15%)
106.8
112.5
121.3
41.2
15.8
N2P1(减氮15%+减磷30%)
98.7
136.2
142.7
44.5
22.3
(1)稻田生态系统的结构包括______;氮、磷元素在该生态系统的生物群落与无机环境之间主要以______的形式循环,完成该循环过程离不开的生物类群在生态系统中的组成成分是______。
(2)与常规施肥N3P3相比,N2P1处理大幅减施氮磷肥仍能实现水稻稳产,据表分析其直接原因是______;结合题干信息,从水稻生理代谢角度分析,该施肥模式实现稳产的机制还有______。
(3)研究发现,N2P1处理显著提升了稻田土壤细菌群落多样性,同时上调了固氮基因(nifH/D/K)、溶磷基因(gcd/gnd)的表达量。从生态系统物质循环角度,分析该变化对稻田氮磷循环的积极作用:______。
(4)长期过量施用氮磷肥,会导致稻田周边淡水生态系统发生富营养化,其发生的主要机理是______;从生态工程原理的角度分析,该现象违背了生态工程的______原理。
(5)为实现东北稻田“稳产增效+生态保护”的绿色农业目标,结合本研究结果,从物质循环与农业生产实践角度,提出两条可推广的合理化措施:______。
【答案】(1) 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) 无机物(离子/化合物) 生产者和分解者
(2) 该处理显著提高了土壤脲酶和酸性磷酸酶活性,大幅提升了氮素偏生产力和磷素农学利用率,促进了水稻对氮磷养分的吸收利用 缓解了高养分投入引起的穗位竞争,促进花前干物质向穗部高效转运,保障了籽粒灌浆和产量形成
(3)固氮、溶磷相关基因上调表达,强化了土壤微生物的固氮作用和有机磷矿化作用,促进了土壤中无效氮、磷向有效态转化,加快了稻田生态系统的氮磷循环速率,提升了土壤氮磷养分的供应能力
(4) 过量的氮、磷随农田排水进入周边水体,导致水体中N、P等矿质元素含量剧增,引起藻类等浮游生物大量繁殖,造成水体富营养化 协调
(5)①以高产为目标的稻田,采用N3P2(常规氮+减磷15%)施肥模式,在保障产量的同时减少磷肥投入,降低环境风险;②以减肥增效为目标的稻田,采用N2P1(减氮15%+减磷30%)施肥模式,在稳产基础上提升养分利用效率,减少化肥面源污染;③结合秸秆还田、绿肥种植等方式,进一步提升土壤微生物多样性,强化土壤氮磷循环能力,减少化肥施用
【详解】(1)稻田生态系统的结构包括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)和营养结构(食物链和食物网); 氮、磷元素在生物群落与无机环境之间主要以无机物(离子/化合物)的形式循环; 完成该循环离不开的生物类群组成成分是生产者、分解者(生产者固定无机氮磷,分解者将有机物分解为无机物返回无机环境)。
(2)与常规施肥N3P3相比,N2P1处理大幅减施氮磷肥仍能实现水稻稳产,直接原因是该处理显著提高了土壤脲酶和酸性磷酸酶活性,大幅提升了氮素偏生产力和磷素农学利用率,促进了水稻对氮磷养分的吸收利用; 从水稻生理代谢角度的稳产机制:缓解了高养分投入引起的穗位竞争,促进花前干物质向穗部高效转运,保障了籽粒灌浆和产量形成。
(3)固氮基因表达量上调,强化了土壤微生物的固氮作用和有机磷矿化作用,促进了土壤中无效氮、磷向有效态转化,加快了稻田生态系统的氮磷循环速率,提升了土壤氮磷养分的供应能力。
(4)过量的氮、磷随农田排水进入周边水体,导致水体中N、P等矿质元素含量剧增,引起藻类等浮游生物大量繁殖,造成水体富营养化。生态系统的生物数量不能超过环境承载力的限度,过量氮磷超出了水体生态系统的自净能力,违背了生态工程协调原理。
(5)从物质循环与农业生产实践角度,提出两条可推广的合理化措施:①以高产为目标的稻田,采用N3P2(常规氮+减磷15%)施肥模式,在保障产量的同时减少磷肥投入,降低环境风险;②以减肥增效为目标的稻田,采用N2P1(减氮15%+减磷30%)施肥模式,在稳产基础上提升养分利用效率,减少化肥面源污染;③结合秸秆还田、绿肥种植等方式,进一步提升土壤微生物多样性,强化土壤氮磷循环能力,减少化肥施用。
13.【本土湿地素材】西溪国家湿地公园以其丰富的生物多样性和优美的自然环境成为观鸟圣地,已记录鸟类达218种,国家一级重点保护鸟类3种,二级重点保护鸟类32种。回答下列问题:
(1)候鸟迁徙季时,西溪湿地的莲花滩区域能看到如北红尾鸲、黑尾蜡嘴雀等候鸟在此停留。这体现了群落的________结构。若想调查黑尾蜡嘴雀的生态位,需要调查它的种间关系,天敌还有____________和____________。
(2)近年来发现西溪湿地中水葫芦疯狂生长,防治水葫芦可以湿地养鸭,或采摘水葫芦喂猪。这样防治不仅可以恢复湿地生态环境还可以___________(从能量流动的角度回答)。
(3)除了可以人为维护湿地的生态环境,湿地生态系统本身也具有一定的________能力,这是通过____________调节完成的。
(4)为了更好的生存和发展,人类社会未来正确的发展道路就是可持续发展。下列不遵循可持续发展理念的是____
A.化石燃料取之不尽用之不竭,可以随意浪费
B.优先购买绿色产品,使用绿色能源
C.不猎杀珍稀动物和受保护的动物
D.把森林全部开垦成农田来提高经济效益
【答案】(1) 时间 食物 栖息地
(2)使能量更多的流向对人类有益的部分
(3) 自我调节 负反馈调节
(4)AD
【详解】(1)群落的时间结构:群落的时间结构指群落的组成和外貌随时间(季节、昼夜)发生有规律的变化。候鸟迁徙是典型的季节变化,不同季节物种组成不同,因此体现的是时间结构。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、与其他物种的关系等。教材中明确指出,调查某种生物的生态位,通常要调查: 它的栖息地(栖息地 / 活动空间) 食物(食物 / 资源利用) 天敌(与其他物种的种间关系)。
(2)研究生态系统的能量流动,有一个重要的实践意义: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。水葫芦疯长会消耗大量资源,其能量无法被人类利用;通过养鸭、喂猪,将水葫芦中的能量转移到鸭、猪体内,最终被人类利用,实现了能量流向的调整。
(3)生态系统的自我调节能力:生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,这就是自我调节能力,也是生态系统稳定性的基础。自我调节能力的基础是负反馈调节:负反馈能使生态系统达到并保持平衡状态,比如种群数量的 “捕食者 - 猎物” 动态平衡,就是典型的负反馈调节。
(4)A、化石燃料是不可再生资源,随意浪费违背了资源可持续利用的原则,A符合题意;
B、绿色产品、绿色能源有利于减少污染、节约资源,符合理念,B不符合题意;
C、保护珍稀动物是保护生物多样性,符合生态可持续发展,C 不符合题意;
D、把森林全部开垦成农田会破坏生态系统,导致水土流失、生物多样性丧失,违背了生态可持续发展,D符合题意。
14.【乡村生态生产】为响应国家“十五五”规划中“加快农业农村现代化,扎实推进乡村全面振兴”、“加快经济社会发展全面绿色转型,建设美丽中国”的号召,某地区聚焦生态农业、循环利用、生物多样性保护、生态修复等方向开展系列生态建设工作。结合该地区的实践措施和相关研究实验,回答下列问题:
(1)措施一:建立和优化“农业废弃物+种茶+养殖+酿酒+沼气”的生态农业模式。该农业模式中涉及的微生物属于生态系统组成成分中的________。与常规农业种植模式相比,该生态农业模式的优势有________(答出1点即可)。农业生态系统中间种套作体现研究能量流动的意义是可以帮助人们________,增大流入某个生态系统的总能量。
(2)措施二:实施生物多样性保护,调查辖区内外来物种,发现部分水体中外来植物长梗满天星泛滥成灾。从种间关系的角度推测出现该现象的原因________。研究表明,凤尾蕨的水浸提液能降低长梗满天星的种群密度,这说明凤尾蕨通过________信息来调节种间关系。若要在该地区引种凤尾蕨对长梗满天星进行生物防治,需要考虑的问题有________(答出2点即可)。
(3)措施三:研究辖区内对矿区不同处理措施的生态恢复效果,研究人员在退化草地上开展相关实验,以周边天然草地为对照组,得到不同处理下的植被与土壤关键指标如下表
处理
植被覆盖度(%)
平均株高(cm)
地上生物量(g/m2)
物种数
补播(R)
41.8
14.79
113.60
8.2
补播+覆土(RRS)
83
17.64
297.60
7.4
补播+覆土+施肥(RRSF)
90.4
18.19
322.40
8.4
天然草地(NG)
92.2
8.36
76.8
11.4
在三种恢复措施中,物种数最多和植被覆盖度最低的处理分别是________(填写字母),若在该矿区的平地上大规模地实施生态修复,你认为最佳的修复措施是________(填写字母)。分析天然草地的物种数为什么比RRSF组更高________。
【答案】(1) 分解者 减少环境污染;实现废弃物的资源化;提高能量的利用率 将生物在时间、空间上进行合理配置
(2) 没有天敌和其他竞争物种 化学 凤尾蕨是否适应当地的环境;凤尾蕨产生的物质是否会抑制本地物种的生长;凤尾蕨对当地资源的争夺能力是否比长梗满天星强
(3) RRSF、R RRSF 施肥,补播的优势牧草仍占据群落主导,抑制了部分原生物种;而天然草地是长期演替的稳定群落,物种多样性更高、生态系统更稳定
【详解】(1)该生态农业模式中的微生物主要功能是分解秸秆、粪便等废弃物中的有机物,在生态系统中属于分解者;生态农业相比常规农业,具有减少环境污染;实现废弃物的资源化;提高能量的利用率等优势;间种套作是人工优化的种植模式,可帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置,增大流入某个生态系统的总能量。
(2)外来物种泛滥从种间关系角度分析:新迁入地没有天敌和其他竞争物种,因此种群快速增长泛滥;凤尾蕨水浸提液中的化学物质发挥作用,属于化学信息调节种间关系;引种生物防治时,需要提前考量凤尾蕨是否适应当地的环境;凤尾蕨产生的物质是否会抑制本地物种的生长;凤尾蕨对当地资源的争夺能力是否比长梗满天星强等问题。
(3)根据表格数据:三种恢复处理中,物种数最多的是RRSF(8.4),植被覆盖度最低的是补播R(41.8%);矿区退化草地生态修复需要快速提升植被覆盖、提高生态系统稳定性,RRSF处理的植被覆盖度接近天然草地,物种数和地上生物量都高于另外两种人工恢复方式,是最佳修复措施;施肥,补播的优势牧草仍占据群落主导,抑制了部分原生物种;而天然草地是长期演替的稳定群落,物种多样性更高、生态系统更稳定,因此物种丰富度更高,物种数更多。
15.【海洋时政科研】2025年9月,国务院批准新建黄岩岛国家级自然保护区,主要保护珊瑚礁生态系统。
(1)在珊瑚礁生态系统中,虫黄藻和珊瑚虫相互依存、彼此有利,虫黄藻供给珊瑚虫营养,珊瑚虫为虫黄藻提供与光合作用有关的原料,两者的种间关系为________。
(2)珊瑚礁可为人提供食物供给和经济来源,也可抵抗风暴和保护海岸不受侵蚀,以上体现了生物多样性的________价值。
(3)研究表明,气候变暖导致虫黄藻离开珊瑚礁出现珊瑚礁白化现象,且已在世界众多珊瑚礁出现,这体现了生态环境问题具有________性。
(4)研究团队调查了同一季节不同珊瑚礁区的虫黄藻密度,结果如下图:
①由图可知,同一季节黄岩岛潟湖内虫黄藻的密度显著________(填“高于”或“低于”)其他珊瑚礁区。
②黄岩岛远离赤道和大陆,据此推测产生①中结果的原因可能是________。
(5)结合上述研究,请提出一条在气候变暖背景下对白化珊瑚礁进行生态修复的措施________。
【答案】(1)互利共生
(2)直接和间接价值
(3)全球
(4) 高于 水温较低(远离赤道,温度适宜虫黄藻生长),人类活动干扰少(污染少,利于虫黄藻繁殖)
(5)人工降温(如在珊瑚礁区设置遮阳设施),减少虫黄藻流失; 减少人类活动干扰(如建立保护区、限制捕捞/污染),保护虫黄藻生存环境; 人工培育耐高温的虫黄藻,接种到白化珊瑚礁; 种植珊瑚,恢复珊瑚礁生态系统,为虫黄藻提供栖息环境
【详解】(1)虫黄藻供给珊瑚虫营养,珊瑚虫为虫黄藻提供光合作用原料,二者相互依存、彼此有利,这种种间关系为互利共生。
(2)提供食物供给和经济来源,属于直接价值;抵抗风暴、保护海岸不受侵蚀,属于间接价值(生态功能)。 因此体现了生物多样性的直接和间接价值。
(3)气候变暖导致的珊瑚礁白化现象在世界众多珊瑚礁出现,说明生态环境问题具有全球性(全球性环境问题会影响全球各地的生态系统)。
(4)对比黄岩岛潟湖(黑色柱)与其他珊瑚礁区(灰色、白色柱)的虫黄藻密度,可见黄岩岛潟湖内虫黄藻的密度显著高于其他珊瑚礁区。 黄岩岛远离赤道(水温相对较低,适合虫黄藻生存)、远离大陆(受人类活动干扰少,污染少),因此推测原因:水温较低(远离赤道,温度适宜虫黄藻生长),人类活动干扰少(污染少,利于虫黄藻繁殖)(答出一点即可,核心逻辑合理即可)。
(5)可从降低温度、减少干扰、人工辅助等角度提出,例如:人工降温(如在珊瑚礁区设置遮阳设施),减少虫黄藻流失; 减少人类活动干扰(如建立保护区、限制捕捞/污染),保护虫黄藻生存环境;人工培育耐高温的虫黄藻,接种到白化珊瑚礁; 种植珊瑚,恢复珊瑚礁生态系统,为虫黄藻提供栖息环境。 (答出一条合理即可)
16.【环境科研】近年来随着工业助剂和表面活性剂的大量使用,含氟污染物在水体中被广泛检出。研究者比较了挺水植物(鸢尾、芦苇)和沉水植物(金鱼藻、眼子菜)对复合污染水体的修复效果,图甲为单独种植时的部分实验结果。
回答下列问题:
(1)N、P营养盐被植物吸收后可参与_____合成(写两种)。吸收的PFAAs在植物体内不易分解,可能会沿着_____在生物体内聚集,最终超过环境浓度,这种现象称作_____。
(2)对照组具有一定的去除率说明水体具有_____能力。由图甲可以得出:①_____;②同一类型的水生植物对同种污染物的净化效果相似。
(3)进一步研究发现(图乙),在挺水植物根系中引入共生菌-丛枝菌根真菌(AMF)能有效提高PFAAs的去除率,可能的原因是_____(答出一点即可)。
(4)结合上述相关研究,提出一个能提高复合污染水体修复效果的研究方向_____。
【答案】(1) 磷脂、ATP、NADPH、NADH、核酸 食物链(食物网) 生物富集
(2) 自我调节 挺水植物对水体中N、P营养盐去除率较高,沉水植物对含氟有机物(PFAAs)去除率较高
(3)AMF可以促进挺水植物对PFAAs的吸收和转移
(4)探究挺水植物和沉水植物混合种植对复合污染水体的净化效果(探究共生菌与挺水植物对复合污染水体的净化机制)
【详解】(1)N、P营养盐被植物吸收后用来合成细胞内的含N、P的有机物,细胞中含N、P的有机物有磷脂、ATP、NADPH、NADH、核酸等。难以分解的污染物(如PFAAs)会沿食物链(食物网)传递,在生物体内不断聚集,浓度高于环境浓度的现象是生物富集。
(2)对照组无植物仍有一定去除率,说明水体生态系统自身具有一定的自净(自我调节)能力。根据图甲可知,挺水植物(鸢尾、芦苇)和沉水植物(金鱼藻、眼子菜)对复合污染水体的修复效果有一定的差别,但是同一类型的水生植物对同种污染物的净化效果相似,其中挺水植物对N、P去除率更高,沉水植物对含氟有机物去除率更高。
(3)由图乙可知,AMF形成的真菌网络扩大了根系吸收面积,可增强植物吸收污染物的能力,从而促进挺水植物对PFAAs的吸收和转移。
(4)图甲比较了单独种植挺水植物(鸢尾、芦苇)和沉水植物(金鱼藻、眼子菜)对复合污染水体的修复效果,基于这些研究,我们可以进一步探究挺水植物和沉水植物混合种植对复合污染水体的净化效果;图乙探究了挺水植物根系中引入共生菌-丛枝菌根真菌(AMF)后对复合污染水体的净化效果,基于这个研究,我们可以进一步探究共生菌与挺水植物对复合污染水体的净化机制。
图表分析类
1.【生态恢复、稳定性区分】我国在恢复生态理论与实验研究中取得显著成果,如图是某亚热带地区森林退化生态系统恢复的过程图,下列说法错误的是( )
A.据图可知,恢复生态学主要利用的理论依据是生物群落演替
B.对亚热带森林退化生态系统进行恢复过程中要恢复其结构和功能
C.适当投入相应的物质和能量,可以加快亚热带森林的生态恢复过程
D.亚热带森林生态系统恢复过程中,其物种多样性和恢复力稳定性都增加
【答案】D
【解析】生态恢复是指帮助恢复和管理生态完整性的过程,生态完整性包括生物多样性、生态过程和结构、区域和历史关系以及可持续文化实践的变异性的关键范围 。生态恢复是对生态系统停止人为干扰,以减轻负荷压力,依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化,或者利用生态系统的这种自我恢复能力,辅以人工措施,使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展;主要指致力于那些在自然突变和人类活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作。
【详解】A、生态系统的恢复过程主要是群落的演替过程,因此恢复生态学的理论依据是生物群落的演替,A正确;
B、恢复生态系统就是要恢复该生态系统的结构和功能,B正确;
C、生态系统的恢复强调其自我调节能力和生物的适应性,充分依靠生态系统自身的能力,并辅以有效的人为手段(物质、能量的投入),从而使生态系统从受损的退化状态恢复到正常的健康状态,C正确;
D、森林生态系统恢复过程中,物种多样性增加,生态结构也更加复杂,其抵抗力稳定性增加,但恢复力稳定性降低,D错误。
故选D。
2.【捕食与群落稳态】湖泊中的滨螺以多种藻类为食,下图为藻类种数与滨螺密度的关系。下列分析不正确的是( )
A.各种藻类之间的关系为竞争
B.滨螺密度过大时,藻类种数明显减少
C.若没有滨螺,藻类多样性会增加
D.中等密度的滨螺可提高该生态系统营养结构的复杂程度
【答案】C
【分析】据图分析,当滨螺数量为零时,藻类的种数为3;在一定范围内,随着滨螺密度的增大,藻类种数增大;当滨螺数量为200左右时,藻类的种数最大;当滨螺数量超过200时,随着滨螺密度的增大,藻类的种数减少。
【详解】A. 各种藻类之间争夺资源和空间,它们之间关系为竞争,A正确;
B. 由图可知,当滨螺密度过大时,藻类的种数明显减少,B正确;
C. 由图可知,当滨螺数量为零时,藻类的种数为3,藻类多样性低,C错误;
D. 在一定范围内,随着滨螺密度的增大,藻类种数增大,在中等密度时达到最大,营养结构最复杂,D正确。
3.【水体自净、生态工程】黄河是中华民族的母亲河,下图是黄河流域某河流生态系统受到生活污水轻度污染后发生净化作用的示意图。下列有关黄河保护的问题,正确的是( )
A.在该河流的AB段,溶解氧减少的主要原因是藻类减少,需氧型细菌大量繁殖,BC段藻类大量繁殖的原因是有机物分解后形成的大量的NH4+等无机盐离子,有利于藻类繁殖
B.黄河流域也曾被重工业中的有毒物质重度污染,且自身的净化作用已不足以消除影响,生物多样性降低,说明此时黄河的抵抗力稳定性已被破坏,移除这些有毒物质遵循生态工程的自生原理
C.为充分利用黄河流域的盐碱地,科学家在盐碱地地区开创了“上粮下藕、藕鱼套养”的农业生态系统模式。在盐碱地开挖鱼塘,挖出的泥土在鱼塘边堆成台田种植作物,鱼塘中养殖咸水鱼并种藕。“上粮下藕”利用了群落的垂直结构实现立体复合种养
D.粮食区可设置一些鸟巢,招引更多的鸟类防害虫,从能量流动的角度分析,这样做的目的是调整能量流动关系,使能量循环利用,高效地流向对人类最有益的部分
【答案】A
【分析】生态农业:是按照生态学原理和经济学原理,运用现代科学技术成果和现代管理手段,以及传统农业的有效经验建立起来的,能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。
【详解】A、AB段藻类减少,释放的氧气减少,(需氧型)细菌大量繁殖,消耗了更多的氧气,因此水体中溶解氧减少。由于AB段细菌将有机物分解形成了较多的NH4+等无机盐离子,为藻类生长繁殖提供的无机盐增加,因此BC段藻类大量繁殖,A正确;
B、“不足以消除”表明生态系统的恢复力稳定性被破坏,移除有毒物质,创造有益于生物组分生长繁殖的条件,遵循自生原理,B错误;
C、“上粮下藕”是指鱼塘种藕,在鱼塘旁边的台田种植作物,鱼塘中养殖咸水鱼并种藕,这体现了群落的水平结构,C错误;
D、在粮食区还可设置一些鸟巢,招引更多的鸟类防治害虫,从能量流动的角度分析,这样做的目的是调整能量流动方向,使能量流动持续高效地流向对人类最有益的部分,在这个过程中,能量不能循环利用,D错误。
故选A。
4.【放牧与草原平衡】放牧量可影响草原中牧草的净生产量,过度放牧会导致牧草现存量减少,甚至引起植被退化。如图表示某草原单位面积放牧量与牧草净生产量的关系(虚线表示未放牧时牧草的净生产量)。下列有关说法错误的是( )
A.放牧强度过大会因为家畜过度踩踏造成土壤板结,导致牧草的生长受影响
B.b点条件下畜产品的产量最高,禁止放牧条件下牧草的净生产量最高
C.放牧强度过大时,家畜进行需更多时间和更长距离的采食,导致个体耗能增加
D.若想保持草原生态系统稳定的同时使畜产品持续高产,需控制不同季节的放牧量
【答案】B
【分析】草原生态系统与森林生态系统相比,动植物种类少,营养结构简单,所以抵抗力稳定性低,恢复力稳定性高;从图中可知,适度放牧可使生产者的净生产量增加;适度放牧可以使生产者的能量持续稳定地流向放养的牲畜,进而提高能量利用率。
【详解】A、放牧强度过大会因为家畜过度踩踏造成土壤板结,植物根细胞呼吸作用减弱影响矿质元素吸收,导致牧草的生长受影响,A正确;
B、从图可知,适量的放牧(0-b点),使得生产者的净生产者多于不放牧的草原,最大放牧量为b点所对应的放牧量,禁止放牧条件下牧草的净生产量并不是最高,放牧量为a时,牧草的净生产量是最高的,B错误;
C、放牧强度过大时,草原植物净生产量降低,家畜采食植物需要消耗更多时间,行走更长距离,因此导致个体耗能增加,C正确;
D、合理控制不同季节的放牧量,可以在增大畜产品经济效益的同时,还增加草原生产的净生产量,维持草原生态系统的稳定,D正确。
故选B。
5.【森林物质循环、稳态】森林凋落物分解是由生物因素和非生物因素共同影响的过程。科研人员开展麻栎一刺槐混交林和麻栎纯林中凋落物分解动态特征研究,结果如下。下列分析正确的是( )
A.分解者能将凋落物中的有机物分解成无机物,为森林植被生长提供能量、CO2和无机盐
B.麻栎一刺槐混交林和麻栎纯林凋落物质量损失量最大值分别出现在第90天和第120天
C.麻栎一刺槐混交林凋落物质量损失量呈现先增加后减小的趋势,且始终高于麻栎纯林
D.两种森林中营腐生生活的细菌和真菌构成生物群落,群落的多样性影响凋落物的分解速度
【答案】B
【分析】生态系统的成分包括生产者,消费者和分解者及非生物的成分和能量,生产者将无机物转化为有机物,消费者通过呼吸作用将有机物转化为无机物,分解者通过分解作用将无机物转化为无机物为生产者提供CO2和无机盐。
【详解】A、分解者能将凋落物中的有机物分解成无机物,为森林植被生长提供CO2和无机盐,不能提供能量,A错误;
B、由图分析,麻栎一刺槐混交林和麻栎纯林凋落物质量损失量最大值分别出现在第90天和第120天,B正确;
C、麻栎一刺槐混交林凋落物质量损失量呈现先增加后减小的趋势,在0~150天高于麻栎纯林凋落物质量损失量,此后低于麻栎纯林,C错误;
D、生物群落由生产者、消费者和分解者构成,D错误。
故选B。
6.【城市生态、生物入侵】近年来城市发展迅速,生境破碎化加剧,群落可入侵性系数提高,生物入侵的风险增加。以北京市核心区、近郊区和远郊区的公园为研究对象,对外来入侵植物进行相关调查,结果如下图所示(入侵强度系数受自然条件和人工管理的影响)。下列叙述错误的是( )
A.城市公园是一个人工生态系统,抵抗力稳定性较低
B.部分入侵植物成为优势种会使公园植被景观被破坏
C.自然条件下核心区公园植物群落抵御入侵植物的能力最强
D.近郊区和远郊区的公园需要适时加强人工管理
【答案】C
【分析】1、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。
2、生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,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。
3、生物多样性的保护:(1)就地保护(自然保护区):就地保护是保护物种多样性最为有效的措施。(2)易地保护:动物园、植物园。(3)利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护。如建立精子库、种子库等。(4)利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护。如人工授精、组织培养和胚胎移植等。
【详解】A、生态系统的组成成分越多,营养结构越复杂,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性越强,人工生态系统,生态系统的组成成分越少,抵抗力稳定性较低,A正确;
B、入侵植物成为优势种,会影响公园内当地的植被,进而影响鸟类的食物栖息空间,B正确;
C、图1可知,核心区公园生境破碎化加剧,群落可入侵性系数高于近郊区和远郊区的公园,因此,抵御入侵植物的能力最差,C错误;
D、入侵强度系数受自然条件和人工管理的影响,为了有效保护公园环境,近郊区和远郊区的公园需要适时加强人工管理,来保护外来入侵植物,D正确。
故选C。
7.【生产力与物种稳定】生态系统的生产力是指生产者制造的有机物总量。有学者以“生产力假说”来解释生物多样性的原因,认为是高生产力造成高的物种丰富度。研究者在某山区研究发现,其生产力随着海拔高度增加而递减,且海拔高度与物种丰富度关系如图所示。由此判断下列哪个叙述正确的是
A.生产力最高的地区是物种丰富度最高的地区
B.海拔1 000 m处物种丰富度低而生产力高
C.高海拔地区的生产力比低海拔地区的高
D.此研究结果支持“生产力假说”
【答案】B
【详解】A、据图示可知,生产力最高的地区物种丰富度最低,A错误;
B、海拔1000m处物种丰富度低而生产力高,B正确;
C、高海拔地区的生产力比低海拔地区的低,C错误;
D、该研究结果不支持“生产力假说,D错误。
故选B。
8.【人工湿地生态维护】下图表示北京奥林匹克森林公园南区的复合垂直流人工湿地,采用的生态污水(常含N、Р等元素和有机物)处理技术。以下叙述错误的是( )
A.湿地植物可吸收污水中N,P元素用于自身的生长发育
B.微生物分解污水中有机物所释放的能量可被植物再利用
C.人工湿地常选用本地物种有利于维持生态系统的稳定性
D.比较进水口、出水口N、P元素含量可评估净化效果
【答案】B
【分析】人工湿地中的植物一般选择芦苇、香蒲、菖蒲、美人蕉等具有一定净化污水能力的,并且宜用本地物种,避免外来物种入侵,导致对当地生态系统生物生存造成威胁。
【详解】A、人工湿地的植物根系,不仅能直接吸附和吸收污水中的N、P等营养物质,而且还为分解者的吸附和代谢提供了良好的环境条件,A正确;
B、生态系统中能量是单向流动的,故微生物分解污水中有机物所释放的能量不能被植物再利用,B错误;
C、人工湿地植物一般宜选用本地物种,避免外来物种入侵(对当地生态系统生物生存造成威胁),以保证当地生态系统的安全性,C正确;
D、进水口的有机污染严重,通过人工湿地的净化,出水口的有机物将减少,而无机物的含量将增加,因此若研究该人工湿地生态污水处理能力,应对进水(口)和出水(口)水质进行监测,通过比较进水和出水N、P含量的差值,来分析人工湿地的净化功能,D正确。
故选B。
9.【循环养殖水体平衡】某生态农场原有一套“稻田-鱼塘”循环系统,将鱼塘的富营养化的水,经过稻田的生态净化后再回流到池塘。2023年,农场决定将鱼塘养殖规模扩大40%,同时保持稻田面积不变。技术人员监测了扩容前后系统关键节点的水质变化,数据如下:
监测指标
扩容前(2022年)
扩容后(2023年)
稻田进水总氮(mg/L)
3.2
5.8
稻田出水总氮(mg/L)
2.1
4.4
稻田氮去除率 (%)
34.4
24.1
鱼塘全年换水频率(次/天)
1次/30天
1次/15天
鱼塘溶解氧最低值(mg/L)
4.5
3.1
基于上述监测数据,对该系统扩容后状况的分析。下列叙述错误的是( )
A.该模式可减少稻田的化肥的施用量
B.鱼塘扩容后稻田对年总氮的去除量下降
C.鱼塘换水频率增加一倍,说明该系统对恶化水质的调节能力下降
D.扩容后溶解氧下降,可通过增氧泵提高溶解氧浓度
【答案】B
【详解】A、鱼塘富营养化水体含有大量氮等水稻生长所需的矿质元素,可被水稻吸收利用,因此能减少稻田化肥的施用量,A正确;
B、年总氮去除量=(进水总氮浓度-出水总氮浓度)×年总水流量。扩容前每次去除氮浓度为3.2-2.1=1.1mg/L,年换水频率为1次/30天;扩容后每次去除氮浓度为5.8-4.4=1.4mg/L,年换水频率为1次/15天,是原来的2倍,因此扩容后年总氮去除量显著高于扩容前,并未下降,B错误;
C、生态系统具有一定的自我调节能力,鱼塘扩容后换水频率翻倍,说明水质更容易恶化,系统对恶化水质的调节能力下降,C正确;
D、增氧泵可向水体通入空气,直接提高水体溶解氧浓度,可改善扩容后溶解氧下降的问题,D正确。
10.【生物富集、生物多样性价值】某湖泊受到低水平原子能工业废料污染后,湖中的食物网各部分锶-90的相对含量如图所示。下列分析错误的是( )
A.水生植物属于第一营养级
B.浮游动物中锶-90含量可能低于750
C.锶-90不易被排出体外使其沿着食物链在生物体内富集
D.引入水生植物清除湖中锶-90体现了生物多样性的直接价值
【答案】D
【详解】A、水生植物是自养型生物,属于生产者,在食物链中为第一营养级,A正确;
B、生物富集规律为:营养级越高,生物体内难以分解的有害物质含量越高。图中物质流动方向为:浮游动物→蛤,说明蛤以浮游动物为食,营养级高于浮游动物,蛤的锶-90含量为750,因此浮游动物的锶-90含量低于750,B正确;
C、锶-90属于难以被生物分解、排出体外的放射性物质,会沿食物链逐渐在生物体内富集,营养级越高含量越高,符合图中规律,C正确;
D、利用水生植物净化水体、清除污染物,属于生态系统的生态功能,体现的是生物多样性间接价值,不是直接价值,D错误。
11.【高原生态、生物保护】食肉动物的食性生态位
青藏高原是地球上少数仍保留较完整食肉动物物种的地区,其捕食者和猎物的生物多样性构成了该生态系统复杂的食性生态位。
(1)研究食性生态位需调查青藏高原食肉动物的种群密度,研究人员调查时挖陷阱捕获野生动物,拍照识别个体的斑纹、疤痕后再放归,该方法属于________。(单选)
A.样方法 B.标记重捕法 C.样线法 D.逐个计数法
(2)据已经学知识判断,食肉动物在食物链的营养级地位可能为________。(编号选填)
①第一营养级 ②第二营养级 ③第三营养级 ④第四营养级
(3)研究人员在青藏高原索加、扎青和昂赛三个研究区域通过粪便DNA鉴定,将食肉动物划分为大型食肉动物和中型食肉动物两类,这两大类生物在生态学上构成________。(单选)
A.种群 B.物种 C.群落 D.生态系统
研究发现,食肉动物之间存在错综复杂的食物网关系。以索加地区为例,食肉动物与猎物的捕食关系如图。
(4)当地牧民为保护植被,采取大规模灭鼠兔的行动,该行为可能会导致该生态系统________。(多选)
A.抵抗力稳定性降低 B.物种丰富度降低
C.恢复力稳定性降低 D.营养结构趋向简单
(5)图表示食肉动物的精细“食谱”,下列表述正确的是________。(多选)
A.该食谱是自然选择的结果 B.食谱细分意味着生态位分化
C.食谱细分有助于减少种间竞争 D.食谱重叠度与物种多样性正相关
(6)研究人员监测发现,该地区鼠兔种群增长曲线接近“S”型。下列表述正确的是________。(多选)
A.种群的增长速率在K/2时最大
B.环境、种间和种内关系均会影响环境容纳量
C.年龄组成可通过影响出生率和死亡率而影响种群数量
D.若兔狲大量减少,鼠兔的K值会升高,但增长速率不变
(7)雪豹、藏狐等珍稀食肉动物有利于维持高原生物多样性,具有重要的保护价值。下列关于生物多样性及其保护的表述,正确的是________。(多选)
A.雪豹个体基因差异体现遗传多样性
B.青藏高原食肉动物共存体现物种多样性
C.提倡建立野生动物园保护雪豹等珍稀食肉动物
D.禁猎、禁入、恢复植被等措施有利于保护雪豹等珍稀食肉动物
【答案】(1)B
(2)③④
(3)C
(4)ABD
(5)ABC
(6)ABC
(7)ABD
【详解】(1)先捕获动物,通过斑纹、疤痕标记,放归后再次捕获,根据重捕中标记个体比例估算种群密度,属于标记重捕法,B正确。
故选B。
(2)第一营养级:生产者(植物);第二营养级:植食性动物。 食肉动物捕食植食性动物为第三营养级,捕食其他食肉动物为第四营养级③④正确。
故选③④。
(3)群落是区域内所有生物的集合,可按营养级、食性等功能类群划分。这里的 “大型食肉动物”“中型食肉动物” 是群落中食肉动物功能群的两个亚类,属于群落的组成部分,C符合题意。
故选C。
(4)ABD、大规模灭鼠兔→以鼠兔为食的动物食物减少→物种丰富度降低、营养结构变简单→抵抗力稳定性降低,ABD正确;
C、恢复力稳定性一般与抵抗力稳定性负相关,抵抗力降低则恢复力升高,C错误。
故选ABD。
(5)A、食谱是长期自然选择形成的,A正确;
B、食谱细分 =生态位分化,物种利用资源方式不同,B正确;
C、生态位分化→种间竞争减弱,C正确;
D、食谱重叠度高→竞争强→物种多样性降低,D错误。
故选ABC。
(6)A、S 型增长K/2 时增长速率最大,A正确;
B、环境容纳量 K 受环境、种内 / 种间关系共同影响,B正确;
C、年龄组成通过影响出生率、死亡率间接影响种群数量,C正确;
D、兔狲减少→鼠兔天敌减少→K 值升高,增长速率也会改变,D错误。
故选ABC。
(7)A、个体间基因差异体现遗传多样性,A正确;
B、多种食肉动物共存体现物种多样性,B正确;
C、保护雪豹优先就地保护(自然保护区),野生动物园属于易地保护,C错误;
D、禁猎、恢复植被等提高雪豹的K值,有利于雪豹生存,D正确。
故选ABD。
12.【海洋富营养化治理】海草床被誉为“海洋之肺”,是一个由多种海草植物构成的海洋生态系统,其结构如下图所示。为更好地保护海草床,科研人员开展了海草床的浮水层藻类和沉水层海草的调查研究,结果如下表所示。
不同营养化程度下海草床浮水层藻类生物量与沉水层海草密度调查结果
组别
样带1
样带2
样带3
富营养化程度
低
中
高
浮水层藻类生物量/(g·m-2)
3.59
5.73
19.18
沉水层海草密度/(株·m-2)
310.67
206.67
217.33
注:生物量指某一时刻单位面积内实存生活的有机物总量。
回答下列问题:
(1)海草作为海草床生态系统中的___________,为海胆、海龟等提供食物,也为海胆提供了躲避天敌的场所,沉水层海草和浮水层藻类分别利用了海洋水体的不同空间,体现了群落的___________结构。
(2)据表分析,随着水体营养化程度升高,浮水层藻类生物量呈现___________趋势。结合生态系统的相关知识,推测富营养化导致海草减少的原因是水体富营养化为藻类提供___________,导致藻类大量繁殖而___________,沉水海草的___________(填生理过程)受到抑制,最终导致海草繁殖受阻,种群密度降低;从能量流动和物质循环角度分析,海草减少会进一步对该生态系统产生的连锁影响是___________,最终导致生态系统功能失衡。
(3)为落实“绿水青山就是金山银山”的生态理念,从维护生态平衡的角度,可建议相关部门通过___________(答出2点即可)等措施来保护海草床。
【答案】(1) 生产者 垂直
(2) 上升(增加) N、P等元素 遮挡沉水层光照 光合作用 海草是生态系统的主要生产者,其减少会导致生态系统固定的太阳能减少,沿食物链传递的能量不足;同时海草吸收N、P、CO2等物质的能力下降,物质循环速率减慢,进而影响消费者的食物供应和生存环境(生产者减少使水体溶解氧含量下降角度回答也可)
(3)减少污染物向海洋排放;合理清除过量浮水藻类,避免其过度遮光;建立海草床自然保护区,减少人为干扰(答出2点且合理即可)
【详解】(1)生态系统的生产者是指能利用光能或化学能,将无机物转化为有机物的生物,主要包括绿色植物、光合细菌等。 海草属于沉水植物,可通过光合作用固定太阳能,将 CO₂和水合成有机物,是海草床生态系统的基石,为海胆、海龟等消费者提供食物来源,因此属于生产者。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象,主要受光照、温度、溶氧量等环境因素影响。 水平结构:指群落在水平方向上的镶嵌分布,主要受地形、湿度、土壤条件等影响。 沉水层海草生活在水体下层,浮水层藻类生活在水体上层,二者利用了水体不同深度的空间资源,属于群落的垂直结构。
(2)表格数据显示:随着富营养化程度从低到高,藻类生物量持续升高,呈现显著上升的趋势。水体富营养化(N、P 含量升高)为藻类提供了充足的氮、磷等营养物质,突破了藻类的生长限制因子。 藻类快速增殖,在水体上层形成密集的藻层,对阳光的遮挡作用显著增强。 沉水层海草依赖光照进行光合作用,上层藻类的遮光导致海草获得的光照不足,光合作用速率大幅下降,无法合成足够的有机物维持生长繁殖,最终种群密度降低。 海草是该生态系统的主要生产者,其减少会导致流经生态系统的总能量(生产者固定的太阳能总量)大幅下降,进而导致以海草为食的初级消费者(如海胆)数量减少,次级消费者(如海龟、鱼类)因食物不足数量下降,食物链和食物网被破坏,能量流动受阻;海草吸收N、P、CO2等物质的能力下降,物质循环速率减慢,进而影响消费者的食物供应和生存环境;同时,大量藻类死亡后被分解者分解,会消耗水体中的溶解氧,释放含氮、磷的无机盐,进一步加剧水体缺氧和富营养化,形成恶性循环,最终导致物质循环失衡。
(3)生态保护的核心思路是切断富营养化的源头+修复受损生态系统+加强保护管理,以下是符合题意的措施: 减少污染物向海洋排放,减少氮、磷排放:严格管控周边生活污水、工业废水和农业面源污染,降低水体营养盐输入,从根源上抑制藻类爆发。 建立海草床自然保护区,减少人为干扰:划定保护范围,禁止过度捕捞、围填海、底拖网作业等破坏海草生境的活动,保护海草床的完整性。 藻类治理:合理清除过量浮水藻类,避免其过度遮光。
13.【农田生态、微型生态平衡】稻田综合种养是绿色生态的农渔(禽)发展模式,契合当下推进农药化肥减量、促进农业绿色高质量发展的要求,实现了“一水两用、一田双收、稳粮增收、粮养双赢”的良好效益。下图是稻鸭共作农田生态系统中的部分碳元素转移过程,箭头表示碳元素的传递方向。回答下列问题:
(1)图中碳元素以____________的形式进行转移,图中箭头指向需修改之处有:__________、________。
(2)若图中鸭子的食物比例由水稻、杂草:植食性昆虫=1:2,调整为3:2,那么调整后鸭子获得的能量值是原来的________(能量传递效率按20%计算,保留小数点后两位)倍。
(3)与稻鸭共作模式相比,稻单作模式下生态系统的________稳定性更高。
(4)二化螟、稻纵卷叶螟是导致水稻减产的主要害虫。二化螟幼虫喜钻入稻茎为害,稻纵卷叶螟幼虫喜取食上表皮及叶肉。苏云金芽孢杆菌对二化螟、稻纵卷叶螟等多种害虫具有杀虫活性,可制成杀虫剂(Bt药液)。科研人员比较不同剂量的Bt药液对二化螟幼虫和稻纵卷叶螟幼虫的杀虫效果,结果如图所示。根据题干信息分析,Bt药液对_____幼虫的杀灭效果较好,另一害虫存活率相对较高的原因是____________________。
(5)某同学依据生态系统原理,将稻田中的基本组分进行合理组织,设计了一个生态缸。下列关于生态缸的叙述,错误的是_。
A.生态缸中消费者的存在加快了该生态系统的物质循环
B.生态缸中所有的动物和植物共同构成了一个微生态系统
C.生态缸需要放在不通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射
D.生态缸中生物死亡、水质恶化造成生态系统进一步失衡属于正反馈调节
E.生态缸是密闭的,外部环境对生态缸的生态平衡没有影响
【答案】(1) 二氧化碳、含碳有机物 增加分解者→大气 去掉植食性昆虫→水稻、杂草
(2)1.41
(3)恢复力
(4) 稻纵卷叶螟 二化螟幼虫钻入稻茎为害,导致药剂不易直接接触到虫体
(5)BCE
【分析】1、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。
2、碳元素在生物群落和环境之间主要以二氧化碳的形式转移,在生物群落内部以含碳有机物的形式转移。
【详解】(1)碳元素在生物群落和环境之间主要以二氧化碳的形式转移,在生物群落内部以含碳有机物的形式转移;图中分解者通过分解作用也会向大气中释放二氧化碳,所以应该增加分解者→大气,水稻、杂草可以被植食性昆虫取食,但植食性昆虫无法被水稻、杂草取食,所以应该去掉植食性昆虫→水稻、杂草。
(2)当鸭子的食物比例为水稻、杂草:植食性昆虫=1:2时,设水稻、杂草含有的能量为X,鸭含有的能量为Y,Y/3÷20%+2Y/3÷20%÷20%=X,可得出X=55Y/3;当鸭子的食物比例调整为水稻、杂草:植食性昆虫=3:2时,设水稻、杂草含有的能量为N,鸭含有的能量为M,3M/5÷20%+2M/5÷20%÷20%=N,可得出13M=N;水稻、杂草含有的能量不变,即X=N,55Y/3=13M,M÷Y=1.41。
(3)与稻鸭共作模式相比,稻单作模式下的生态系统物种单一,食物网简单,自我调节能力弱,抵抗力稳定性低,恢复力稳定性高。
(4)从曲线的变化趋势来看,相较于用Bt药液1/5、1/2推荐剂量以及推荐剂量组处理二化螟幼虫,稻纵卷叶螟幼虫存活率均在Bt药液处理后第2天时就显著下降,且第4天和第5天的存活率也显著低于二化螟幼虫,故Bt药液对稻纵卷叶螟幼虫的杀灭效果较好。二化螟幼虫钻入稻茎为害,导致药剂不易直接接触到虫体。
(5)A、生态缸中消费者的存在加快了该生态系统的物质循环,A正确;
B、生态缸中所有的生物和无机环境共同构成了一个微生态系统,B错误;
C、生态缸需要放在通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射,C错误;
D、生态缸中生物死亡、水质恶化造成生态系统进一步失衡属于正反馈调节,D正确;
E、生态缸虽然是密闭的,但外部环境也对生态缸的生态平衡有影响,E错误。
故选BCE。
14.【高原生态修复原理】位于青藏高原东北部的青海省,分布着雪山冰川、湖泊湿地、高原草甸、沙地荒漠等多种生态系统,因其贮藏着丰富的动植物资源被誉为“青藏高原基因库”。2016年习总书记在青海考察时强调:“青海最大的价值在生态、最大的责任在生态、最大的潜力也在生态”,为此青海省投入了大量资金用于修复、治理生态环境,目前恶化的自然环境得到有效改善,生态治理成绩显著。
(1)欲判断青海省的生态系统是否处于生态平衡状态,应看其是否符合_____三个方面的特征。湖泊湿地群落不同于沙地荒漠群落的重要特征是_____。
(2)鼠兔是高原草甸上分布广泛的啮齿动物,以矮小的紫花针茅等多种牧草为食,喜挖洞、繁殖快,可引起草地沙化。鼠兔在生态系统中的地位不可或缺,其主要作用是_____。近几年农牧人员通过在草地沙化区域补种披碱草的方式大大降低了鼠兔的危害。补种披碱草后,原本低矮的牧草逐渐被高大的披碱草取代,群落的_____结构发生改变。
(3)下图表示对高原草甸中三个不同营养级所含能量进行的分析,其中a~a2表示上一年留下来的能量,e~e2表示呼吸作用消耗的能量,b~b2表示未被利用的能量,则该草原生态系统初级消费者粪便中的能量包含在_____中;初级消费者和次级消费者之间的能量传递效率为_____。(用图中字母表示)
(4)生产者是生态系统的基石,考虑到年降水量少等自然因素的影响,生态专家建议青海省在生态修复治理过程中应选择抗旱保湿能力强的灌木和草本植物,充分考虑这些植物的_____,并通过合理的人工设计,使这些物种形成互利共存的关系,构建出复合的群落。以上设计体现的生态学基本原理是_____。
【答案】(1) 结构平衡、功能平衡和收支平衡 物种组成不同
(2) 加快生态系统的物质循环,对于植物的传粉和种子的传播具有重要作用 水平结构和垂直结构
(3) d c1/c×100%
(4) 生态位的差异和种间关系 自生和协调
【分析】群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成的,主要包括垂直结构和水平结构。
1、群落垂直结构:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象;植物主要受阳光的影响,动物主要受食物和栖息空间的影响。
2、群落水平结构:由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素,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异。
【详解】(1)生态平衡的特征包括:结构平衡、功能平衡和收支平衡三个方面。物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质的重要因素,湖泊湿地群落不同于沙地荒漠群落的重要特征是物种组成不同。
(2)鼠兔为消费者,消费者在生态系统中可以加快生态系统的物质循环,对于植物的传粉和种子的传播具有重要作用。
群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成的,主要包括垂直结构和水平结构,补种披碱草后,原本低矮的牧草逐渐被高大的披碱草取代,群落的水平结构和垂直结构发生改变。
(3)a~a2表示上一年留下来的能量,b~b2表示未被利用的能量,c~c2表示流向下一营养级的能量,d~d2表示被分解者利用的能量,e~e2表示呼吸作用消耗的能量,初级消费者粪便中的能量包含在上一营养级(生产者)流向分解者中的能量,即d。初级消费者和次级消费者之间的能量传递效率=初级消费者流向次级消费者的能量÷生产者流向初级消费者的能量=c1/c×100%。
(4)生态专家建议青海省在生态修复治理过程中应选择抗旱保湿能力强的灌木和草本植物,充分考虑这些植物的生态位的差异和种间关系,并通过合理的人工设计,使这些物种形成互利共存的关系,构建出复合的群落。这体现了生态学的自生(由各种组分形成的整体可以自我维持)和协调(需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应、环境容纳量等问题)原理。
15.【人工鱼礁海洋稳态】海州湾海域拥有丰富的渔业资源,但由于人为活动,生态环境遭受破坏。为了修复生态环境和养护渔业资源,当地建立了以人工鱼礁为主的海洋保护区。保护区中含有大量的有机碎屑(生物残骸、粪便等),浮游动物可以有机碎屑为食。研究人员统计人工渔礁生态系统各营养级的生物量,结果见表1。
表1 人工渔礁生态系统中各营养级生物量
营养级
生物量(t/km2)
生态系统
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
第五营养级
人工渔礁生态系统
浮游植物10.58
有机碎屑80.32
3.028
1.467
0.284
0.0398
回答下列问题:
(1)从生态系统的组成成分分析,浮游动物属于__________。各种浮游动物之间利用相同的食物资源,存在__________重叠的现象。
(2)由表中数据可形成该生态系统的生物量金字塔。生物量是__________。
(3)人工渔礁生态系统的建立不仅改善了海域生态环境,还提高了该海域对某种经济鱼类的__________,体现了生物多样性的__________价值。
(4)河口生态系统在连接陆地和海洋的结构和功能上发挥着重要作用。研究人员对人工渔礁生态系统和河口生态系统的部分生态指标进行了调查统计(结果见表2),提出人工渔礁生态系统虽然不如河口生态系统成熟,但食物网结构更加复杂多样。根据表中数据分析,其依据是__________。由此表明人工渔礁的建设有助于渔业资源养护并推动海州湾生态系统走向稳定的状态。
表2 人工渔礁生态系统和河口生态系统生态指标比较
生态指标
生态系统
优势度/容纳量
多样性指数
人工渔礁生态系统
0.52
1.35
河口生态系统
0.71
0.53
【答案】(1) 消费者和分解者 生态位
(2)营养级所容纳的有机物的总干重
(3) 环境容纳量(或K值) 直接和间接
(4)人工渔礁生态系统优势度/容纳量较低;多样性指数更高
【分析】1、生物多样性的价值:
(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,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。
2、一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
3、一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
4、生物量是指每个营养级所容纳的有机物的总干重。
【详解】(1)浮游动物以浮游植物为食,依题意,浮游动物还可以有机碎屑为食,因此,从生态系统的组成成分分析,浮游动物属于消费者和分解者。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。各种浮游动物之间利用相同的食物资源,存在生态位重叠的现象。
(2)生物量是指每个营养级所容纳的有机物的总干重。如果将单位时间内各营养级所得到的生物量数值转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列,可形成一个金字塔图形,叫作生物量金字塔。
(3)人工渔礁生态系统的建立改善了海域生态环境,为生物提供更多的资源和空间,使得某种经济鱼类的环境容纳量增大;某种经济鱼类的环境容纳量增大,产生的经济效益增大,这体现了生物多样性的直接价值。人工鱼礁生态系统的建立改善了海域生态环境,增加了生物多样性,提高了生态系统的稳定性,体现了生物多样性的间接价值。
(4)多样性指数是用来描述一个群落的多样性的统计量。在生态学中,它被用来描述生态系统中的生物多样性。据表中数据分析,与河口生态系统相比,人工鱼礁生态系统的人工渔礁生态系统优势度/容纳量较低,多样性指数更高,因此,人工渔礁生态系统虽然不如河口生态系统成熟,但生物更多样,食物网结构更复杂。
16.【湿地净水、水体治理】无瓣海桑与芦苇湿地对富营养化水体都具有净化作用,但净化效果有差异。科研人员在热带某地区设置3个水质监测实验点:样地1是未经植物净化的水体,样地2、3分别是流经芦苇湿地和无瓣海桑湿地的水体,按不同季节连续采样,对水样的生化需氧量(BOD,是一种用微生物代谢作用所消耗的溶解氧量来间接表示水体被有机物污染程度的一个重要指标)、总氮(TN)含量进行测定,结果如下。请回答下列问题:
(1)无瓣海桑与芦苇属于湿地生态系统的_______________(组成成分),净化水体的主要原理是____________________,湿地对富营养化水体具有净化作用体现了生物多样性的________________________价值。
(2)据图1推测,__________(季节)的有机物污染较为严重,判断的依据是______________。
(3)据图2可知,夏季水体中总N含量较低,一方面由于雨季使水流量增大以及土壤的吸附能力增强,另一方面由于夏季植物_________________,对N的需求量增加,用于合成较多的__________________等生物大分子。
(4)结果表明,__________________湿地系统对水体的净化效果较好,且________(季节)净化效率更显著。
(5)在城市建立湿地景观公园对环境污染治理具有十分重要的作用,设计方案时提高其净化能力的措施有___________________。
【答案】(1) 生产者 无瓣海桑与芦苇能过滤、吸附污染物,同时能吸收水体中的无机盐 间接
(2) 秋、冬季 样地1中秋、冬季BOD值较大,说明有机物污染程度高
(3) 代谢旺盛、生长速度快 蛋白质、核酸
(4) 无瓣海桑 冬季
(5)选择净化效果较好的动植物种类,并适当增加数量:完善群落结构,以便分层治理:适当增加湿地面积等
【分析】生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。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,植物体光合作用的原料是二氧化碳和水。消费者主要指各种动物,在促进生物圈中的物质循环中起重要作用。分解者是指细菌和真菌等营腐生生活的微生物,它们能将动物残体中的有机物分解成无机物归还无机环境,促进了物质的循环。
【详解】(1)无瓣海桑与芦苇是植物,属于湿地生态系统的生产者 。无瓣海桑与芦苇能过滤、吸附污染物,同时能吸收水体中的无机盐,从而净化水体,体现了生物多样性的间接价值。
(2)据图1推测可知,样地1中秋、冬季BOD值较大,说明有机物污染程度高,因此,相对而言,秋、冬季有机物污染更为严重。
(3)夏季雨水增大,更多的低氮土壤被带到湿地,增强了湿地土壤对N的吸附能力,同时,夏季植物代谢旺盛、生长速度快,对N的需求量增加,更多的N被用于合蛋白质、核酸等,因此,夏季水体中总N含量较低。
(4)通过图2分析可知,相较于未经植物净化的水体,芦苇湿地在夏秋冬三个季度对水体有明显的净化作用,无瓣海桑湿四季无对水体有明显的净化作用,从净化的效果上来说,无瓣海桑的净化效果更好,尤其是在冬季最好。
(5)在城市建立湿地景观公园时,选择净化效果较好的动植物种类并适当增加数量,完善群落结构以便分层治理,适当增加湿地面积等均可有效发挥公园对环境污染治理的重要作用。
【点睛】掌握生态系统结构与功能,能从题干获取关键信息与所知识结合,进行综合分析是解题的关键。
实验探究类
1.【干旱干扰对草原稳态、初级生产的影响】极端干旱会给生态环境和经济发展带来严重影响,科研人员在我国草原开展相关研究。
(1)极端干旱会降低草原生态系统维持或恢复自身______处于相对平衡状态的能力。
(2)草原降水主要集中在生长季。科研人员在草原上建立多个实验点,每个实验点随机选择邻近的3个大小相同的样地进行实验,如下表。
组别
对样地的处理
样地1
始终不覆盖遮雨棚,接受自然降雨。
每个样地四周向地下深挖并用塑料隔板隔开,以防止水分侧向移动。
样地2
连续4年在生长季5~8月覆盖透明遮雨棚,减少66%的自然降雨量。
样地3
连续4年在生长季6~7月覆盖透明遮雨棚,减少100%的自然降雨量。
科研人员应对样地2进行的操作是:收集并测定样地2的自然降雨量,并补充______。样地2和样地3的处理模拟了不同______的极端干旱。
(3)科研人员每年生长季开始和结束时,分别测定三个样地植物的干重,计算干重增加值,结果如下图。
①依据生态系统能量流动过程分析,生长季植物增加的干重中的能量=______(请选用下列字母,并用“+”或“-”构成的数学表达式来表示)。
a.被初级消费者同化的能量 b.生产者的枯落物等被分解者利用的能量
c.生产者通过光合作用固定的太阳能 d.生产者呼吸作用消耗的能量
②图中结果表明,______。
(4)草原生态系统的牧草具有经济价值。极端干旱造成某草原生态系统牧草提供量下降,欲测算牧草提供量下降造成的直接经济损失,需要收集的数据包括该草原生态系统面积、______。
【答案】(1)结构和功能
(2) 34%的降雨量 时间和不同强度
(3) c-a-b-d 生长季降水减少会导致植物干重增加值大幅降低,且极端干旱持续时间越短、干旱强度越大,生态系统越难以恢复
(4)单位面积的牧草减产量、单位面积的牧草经济价值
【分析】1、生态系统的稳定性:生态系统维持或恢复自身结构和功能处于相对平衡状态的能力。当生态系统受到外界干扰(此干扰没有超过限度)时,生态系统能够通过自我调节得以恢复,从而维持相对稳定的结构和功能。
2、净初级生产量:是生产者用于生长和繁殖的净能量。净初级生产量=植物光合作用固定的太阳能-植物呼吸作用消耗的能量。
【详解】(1)极端干旱已经属于极端环境,其会降低草原生态系统维持或恢复自身结构和功能处于相对平衡状态的能力。
(2)由表格信息可知,样地2连续4年在生长季5~8月(共4个月)覆盖透明遮雨棚,透明遮雨棚的覆盖会导致样地无法正常接受自然降雨,因此需要对样地2的自然降雨量进行收集和测定,并给样地2补充34%的自然降雨量,从而达到“减少66%的自然降雨量”的目的。样地3连续4年在生长季6~7月(共2个月)覆盖透明遮雨棚,减少100%的自然降雨量,对比样地2和样地3的处理可知,二者模拟了不同时间和不同强度的极端干旱。
(3)①植物增加的干重中的能量即为净初级生产量,因此生长季植物增加的干重中的能量=c-a-b-d。
②分析图示可知,随着时间的增加,样地1的干重增加值连年升高且幅度较大;样地2的干重增加值在前3年逐渐降低,但在第4年略有上升;样地3的干重增加值连年降低。这表明生长季降水减少会导致植物干重增加值大幅降低,且极端干旱持续时间越短、干旱强度越大,生态系统越难以恢复。
(4)欲测算牧草提供量下降造成的直接经济损失,需要收集的数据包括该草原生态系统面积、单位面积的牧草减产量和单位面积的牧草经济价值,然后通过公式“直接经济损失=该草原生态系统面积单位面积的牧草减产量单位面积的牧草经济价值”进行计算即可。
2.【耐盐植物改良盐碱地、生物多样性间接价值】柽柳属植物因其较强的耐盐碱性已成为盐碱地利用和改良的主要树种。为探究柽柳属植物耐盐碱的机理,研究人员采用多花柽柳和多枝柽柳扦插苗为实验材料,设置5个NaCl溶液浓度梯度处理,A1~A5组NaCl溶液浓度(%)分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8,之后测定两种柽柳植物的可溶性糖含量和过氧化氢酶含量。(正常情况下,植物体内过氧化氢不会影响植物的生长发育,但在逆境条件下,过量的过氧化氢会导致膜系统损伤):
(1)据研究普通植物很难在盐碱地存活,请分析这种现象的原因___________。
(2)该实验自变量是___________,据图分析___________更适合在盐碱地生长,该植物能适应盐碱地的机理是___________。
(3)利用柽柳属植物改良盐碱地,体现了生物多样性的___________价值。
(4)通过对河西走廊10年人工柽柳林的土壤含水量调查显示,人工柽柳林下土壤含水量明显高于人工柽柳林外区域,表明柽柳属植物对盐碱地有一定的改良作用。请从生态系统的角度分析会有哪些变化___________。
【答案】(1)植物的根细胞液浓度小于土壤溶液浓度,导致根细胞无法从土壤溶液中渗透吸水甚至萎蔫
(2) NaCl溶液浓度、柽柳种类 多花柽柳 多花柽柳通过代谢变化产生可溶性糖,增加细胞渗透压;过氧化氢酶相对含量增加,保持膜系统的稳定性
(3)间接
(4)物种多样性增加、群落结构变的复杂
【分析】从图1和图2可以看出,在不同盐浓度(A1−A5组 )条件下,多花柽柳的可溶性糖含量和过氧化氢酶相对含量的变化趋势更有利于其在盐碱地生存。
【详解】(1)盐碱地土壤溶液浓度较大,若植物的根细胞液浓度小于土壤溶液浓度,导致根细胞无法从土壤溶液中渗透吸水甚至萎蔫,含水量不足的植物不能正常生长甚至死亡,故普通植物不能在盐碱地生长。
(2)根据题意可知本实验的自变量是NaCl溶液浓度与柽柳种类。从图1和图2可以看出,在不同NaCl溶液浓度(A1−A5组 )条件下,多花柽柳的可溶性糖含量和过氧化氢酶相对含量的变化趋势更有利于其在盐碱地生存。在盐碱环境中,土壤溶液浓度高,植物易失水。多花柽柳产生可溶性糖,可使细胞液浓度升高,增加细胞渗透压,从而有利于细胞从外界吸收水分,维持细胞的正常生理功能。正常情况下植物体内过氧化氢无害,但逆境下过量会损伤膜系统。多花柽柳的过氧化氢酶相对含量增加,可及时分解过氧化氢,避免膜系统受损,维持细胞结构和功能的稳定,使其更适应盐碱地环境。
(3)生物多样性的直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值;间接价值是对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。柽柳属植物改良盐碱地,体现了生物多样性的间接价值。
(4)从生态系统角度来看,人工柽柳林使土壤含水量增加、对盐碱地有改良作用会带来以下变化:1、物种多样性会增加,因为对于动物来说,土壤含水量增加和盐碱度降低后,小型无脊椎动物如蚯蚓等的生存环境改善。蚯蚓喜欢湿润且盐分不太高的土壤环境,这里的环境适宜会使蚯蚓数量增多。它们在土壤中穿梭、吞食有机物等,能够疏松土壤。鸟类方面,更多昆虫的存在会吸引食虫鸟类,像麻雀等可能会增加在此地的觅食活动,从而增加了该区域的鸟类种类和数量。植物方面,除了柽柳本身,一些原本难以在盐碱地生长的草本植物可能开始萌发和生长。例如碱蓬等耐盐植物的种子可能在这种改良后的环境中开始发芽,逐渐丰富植被的种类。2、群落结构变的更为复杂,原因是以柽柳为基础,食草昆虫可能会在柽柳上取食,然后被食虫鸟捕食;土壤中的微生物分解死亡的动植物残体,为土壤提供养分,促进柽柳等植物的生长,形成更稳定的食物网结构。
3.【密闭生态缸的结构与稳定性影响因素】生态系统是一个复杂的网络,由生物群落和非生物环境组成,并通过能量流动、物质循环和信息传递来维持其稳定。为了深入理解生态系统的结构与功能,以及它们之间的相互关系,设计生态缸并实施以下探究性实验。
实验目的:探究并理解生态系统的基本组成成分,包括生物群落和非生物环境;分析并理解生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程;观察并分析生态系统中碳、氮等物质的循环过程;探究生态系统稳定性的表现及其影响因素。
实验材料:透明塑料缸、沙石和土壤、水生植物、小型水生动物、池塘水、光照设备、测量工具(如温度计、氧气传感器、pH计等,用于监测非生物环境参数)、数据记录本和笔(记录实验数据和观察结果)。
实验步骤:将塑料缸洗净,底部铺设一层沙石和土壤,种植水生植物于土壤中或悬浮于水中,加入池塘水,引入小型水生动物,然后密封塑料缸。定时监测装置内氧含量的变化、水质的变化等。
设置实验变量:设计对照组和实验组,对照组保持原始生态系统状态,实验组增加一个或减少一个变量。
回答下列问题:
(1)该生态缸是一个生态系统,该生态系统的稳定性表现为______两个方面。从能量流动和物质循环角度分析,该生态缸与外界环境之间有_______,无______。
(2)该生态缸中的分解者主要来自______,它们在该生态缸中的主要作用是_______。
(3)为了验证分解者对生态系统稳定性维持的重要性,与对照组相比,实验组需额外进行的操作是_______。
(4)忽略厌氧生物的干扰,一段时间后,若要检测该生态缸中,生产者固定的总能量与生物群落消耗的总能量之间的大小关系,依据提供的材料用具,可以通过测量______,间接反映两者的大小关系。
【答案】(1) 抵抗力稳定性和恢复力稳定性 能量交换 物质交换
(2) 土壤和池塘水 将动植物遗体和动物的排遗物分解为无机物(促进能量的流动和物质的循环,同时维持生物多样性和生态系统的稳定性)
(3)透明塑料缸、沙石和土壤、池塘水需进行灭菌处理
(4)起始时生态缸氧气含量和一段时间后生态缸内的氧气含量,并进行比较
【分析】1、分析柱形图,实验组温度比对照组温度高4℃,实验组中浮游植物和浮游动物的生物量均低于对照组。
2、一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值,K值并不是一成不变的。
3、随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫作群落演替,包括初生演替和次生演替两种类型。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。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。
【详解】(1)生态系统的稳定性表现为抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面。生态缸是密闭的,所以与外界没有物质交换。任何生态系统都需要源源不断的能量输入,也源源不断的散失热能,所以生态缸与外界环境有能量交换。
(2)该生态缸中的分解者主要来自土壤和池塘水。小型水生动物在该生态系统扮演消费者的角色,在该生态缸的主要作用是将动植物遗体和动物的排遗物分解为无机物。
(3)为了验证分解者对生态系统稳定性维持的重要性,对照组有分解者,实验组应无分解者,所以与对照组相比,实验组需额外进行的操作是透明塑料缸、沙石和土壤、池塘水需进行灭菌处理。
(4)水生植物通过光合作用固定光能,同时释放氧气,而生物通过有氧呼吸消耗有机物,一段时间后,若要检测该生态缸中,生产者固定的总能量与生物群落消耗的总能量之间的大小关系,则可以通过测量起始时生态缸氧气含量和一段时间后生态缸内的氧气含量,并进行比较,间接反映两者的大小关系。
4.【水生植物净化富营养水体、生态农业循环】淡水水域富营养化会形成让人讨厌的水华。水华不仅影响水环境景观效果,还引起水源污染。为更好地修复水体,开发、利用水生植物,某研究小组设计了4组实验:①香菇草单独种植(T1)、②石菖蒲单独种植(T2)、③香菇草和石菖蒲混合种植(T3)、④不栽植植物的水样(CK)。探究了香菇草、石菖蒲对富营养化池塘污水中总氮质量浓度的净化效果以及它们种植前后鲜重的变化量,结果如图a、图b所示。
回答下列问题:
(1)香菇草、石菖蒲除了具有抑制水华发生、净化水质作用以外还具有景观美化效果,体现了生物多样性的____________价值。工业污水中的重金属进入池塘后会在香菇草和石菖蒲体内积累、浓缩,这种现象称为_____________。研究小组选择水生植物修复污水而不选择陆生植物修复污水,体现了生态工程的____________原理。
(2)据图a可知,空白对照组污水中总氮质量浓度也会降低,原因可能是_____________。
(3)据图a、图b可知,香菇草和石菖蒲混合种植时污水的净化效果比香菇草单独种植时污水的净化效果______________,原因可能是___________________。
(4)为优化富营养化水体造景实验材料,研究小组拟以香菇草和石菖蒲混合种植、香菇草单独种植为对照组,从植物造景的美学性以及植物选择多样性角度设计下一步实验。他们设计的实验组可能是____________。
(5)为开发、利用香菇草,研究小组的设计方案是:香菇草和糖渣等加工成饲料→饲料用于喂猪→猪粪用于喂鱼→塘泥作为甘蔗肥料→甘蔗用于制糖。请从物质和能量角度评价该农业生产模式的优点_____________(答出两点即可)。
【答案】(1) 直接和间接 生物富集 协调
(2)污水自身具有净化作用(或污水中的微生物具有净化作用)
(3) 差 石菖蒲和香菇草竞争资源,抑制了香菇草正常生长,进而使香菇草污水净化能力降低
(4)石菖蒲和具有美学性及净化能力的水生植物混合种植/具有美学性及净化能力的不同种水生植物混合种植
(5)①实现了物质的循环利用;②实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率
【分析】1、生物多样性的价值:直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值,间接价值主要体现在调节生态系统功能方面,生物多样性还具有许多目前人们尚不清楚的潜在价值。
2、分析题图,图a表示香菇草、石菖蒲对富营养化池塘污水中总氮质量浓度的净化效果,可以看出,随着种植时间的增加,池塘污水中总氮质量浓度均在减少,其中香菇草单独种植效果最好,香菇草和石菖蒲混合种植效果次之;图b表示香菇草、石菖蒲种植前后鲜重的变化量,同样是香菇草单独种植效果最好,香菇草和石菖蒲混合种植效果次之。
【详解】(1)抑制水华发生、净化水质作用体现了生物多样性的间接价值,景观美化效果体现了生物多样性的直接价值。生物从周围环境中吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象称为生物富集现象。在进行生态工程建设时,生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题,研究小组选择水生植物修复污水而不选择陆生植物修复污水,体现了生态工程的协调原理。
(2)据图a可知,空白对照组污水中总氮质量浓度也会降低,原因可能是污水自身具有净化作用(或污水中的微生物具有净化作用)。
(3)据图a、图b可知,香菇草和石菖蒲混合种植时污水的净化效果比香菇草单独种植时污水的净化效果差,原因可能是石菖蒲和香菇草竞争资源,抑制了香菇草正常生长,进而使香菇草污水净化能力降低。
(4)为优化富营养化水体造景实验材料,研究小组拟以香菇草和石菖蒲混合种植、香菇草单独种植为对照组,从植物造景的美学性以及植物选择多样性角度设计下一步实验。他们设计的实验组可能是石菖蒲和具有美学性及净化能力的水生植物混合种植或具有美学性及净化能力的不同种水生植物混合种植。
(5)这种生态农业模式充分利用了塘渣、猪粪等废弃物中的物质和能量,提高了经济效益,实现物质循环利用和能量的多级利用。
5.【乡土植物混种修复水土流失、群落稳态】陕晋青宁四省份地处黄土高原,水土流失严重,乡土植物沙棘、白羊草是生态修复的核心物种。某科研团队围绕“沙棘与白羊草的种间关系及生态修复效果”开展实验,实验设置三组:对照组(不种植任何植物)、实验组1(单独种植沙棘)、实验组2(沙棘与白羊草混种),培养一段时间后,测定各组土壤含水量、有机质含量、群落物种丰富度及沙棘、白羊草的种群密度,结果如下表(部分数据):
组别
土壤含水
量(%)
土壤有机
质含量(g/kg)
群落物
种丰富度
沙棘种群
密度(株/m²)
白羊草种群
密度(株/m²)
对照组
8.2
15.3
2.1
0
0
实验组1
12.5
28.7
3.8
6.3
0
实验组2
15.1
36.9
5.2
4.8
12.6
请结合实验结果及所学知识,回答下列问题:
(1)实验组2中,沙棘与白羊草的种间关系是什么?请结合实验数据说明理由______。
(2)与实验组1相比,实验组2的土壤含水量和有机质含量更高,请分析其原因_____。
(3)结合实验结果,分析沙棘与白羊草混种对黄土高原生态修复的意义,为当地生态治理提供合理建议______。
【答案】(1)种间关系:互利共生。理由:与单独种植沙棘(实验组1)相比,混种组(实验组2)中沙棘种群密度虽略有下降,但土壤含水量、有机质含量显著升高,且群落物种丰富度提升;沙棘与白羊草混种时,二者可通过分层利用阳光、水分和无机盐,相互促进生长,提升整体生态效益,符合互利共生的种间关系特征
(2)① 混种组中,沙棘(灌木)与白羊草(草本)形成分层结构,可减少土壤水分蒸发,提高土壤含水量;② 两种植物的枯枝落叶量更多,经分解者分解后,可增加土壤有机质含量;③ 根系更发达,可促进土壤微生物活动,进一步提升土壤肥力,增加有机质积累。
(3)意义:沙棘与白羊草混种可提高土壤含水量和有机质含量,改善土壤结构;提升群落物种丰富度,促进群落演替,增强生态系统的稳定性和抵抗力稳定性,更利于黄土高原水土流失的治理。建议:① 优先选用沙棘、白羊草等乡土植物进行生态修复,降低外来物种入侵风险;② 采用混种模式,提高生态修复效果;③ 定期监测群落结构和土壤条件,及时调整种植方案
【详解】(1)由于与单独种植沙棘(实验组1)相比,混种组(实验组2)中沙棘种群密度虽略有下降,但土壤含水量、有机质含量显著升高,且群落物种丰富度提升;沙棘与白羊草混种时,二者可通过分层利用阳光、水分和无机盐,相互促进生长,提升整体生态效益,因此判断沙棘与白羊草的种间关系是互利共生。
(2)与实验组1相比,实验组2的土壤含水量和有机质含量更高,原因是① 混种组中,沙棘(灌木)与白羊草(草本)形成分层结构,可减少土壤水分蒸发,提高土壤含水量;② 两种植物的枯枝落叶量更多,经分解者分解后,可增加土壤有机质含量;③ 根系更发达,可促进土壤微生物活动,进一步提升土壤肥力,增加有机质积累。
(3)沙棘与白羊草混种对黄土高原生态修复的意义是沙棘与白羊草混种可提高土壤含水量和有机质含量,改善土壤结构;提升群落物种丰富度,促进群落演替,增强生态系统的稳定性和抵抗力稳定性,更利于黄土高原水土流失的治理。给出的生态治理的建议:① 优先选用沙棘、白羊草等乡土植物进行生态修复,降低外来物种入侵风险;② 采用混种模式,提高生态修复效果;③ 定期监测群落结构和土壤条件,及时调整种植方案。
6.【就地保护与生物多样性、人为干扰调控】武夷山国家公园保存着世界同纬度带最完整、面积最大的中亚热带原生性森林生态系统,有“蛇的王国”美誉。随着生态保护措施的深入推进,森林覆盖率和生态环境质量稳步提升,为各类野生动物的繁衍生息提供了良好条件。
(1)从保护生物多样性的措施来看,建立武夷山国家公园属于____(填“就地”或“易地”)保护。生物多样性包括三个层次,建立武夷山国家公园对____多样性能起到很好的保护作用。
(2)为实现人与自然和谐共生,以下措施中,合理可行的是____(填选项,多选)。
A.建立“生态廊道”,连接碎片化的栖息地
B.严格保护蛇类的主要食物资源,并人工投放大量的饲料
C.从其他保护区大量引入蛇类天敌,以快速控制蛇类种群数量
D.将园内部分珍稀濒危蛇类捕获后,移入动物园进行集中繁育和展示
E.利用蛇类对特定化学气味的趋避性,在人类活动区周边设置“防蛇带”
(3)银环蛇蛇毒成分复杂,毒性较大,咬伤后须及时治疗。目前银环蛇蛇毒的治疗方案有血清治疗、L-谷氨酰胺(Gln)治疗等。为探究腹腔注射L-谷氨酰胺(Gln)用于银环蛇蛇毒对机体损伤的治疗效果。研究人员将32只健康小鼠随机均分4组,编号A~D并进行以下实验:
A组:肌肉注射0.05ml生理盐水;腹腔注射0.1ml生理盐水(时间不限)。
B组:肌肉注射?;腹腔注射0.1ml生理盐水。
C组:肌肉注射0.05ml银环蛇毒;腹腔即刻注射0.1mlGln。
D组:肌肉注射0.05ml银环蛇毒;1h后腹腔注射0.1mlGln。
①补充B组实验处理:____。
4h后取出各组小鼠肺部组织并检测相应蛋白质含量,结果见图1.
注:HSP70蛋白和HO-1蛋白对组织损伤具有保护作用;p65蛋白磷酸化形成P-P65,P-P65激活炎症信号通路诱发细胞损伤;β-actin作为内参蛋白,用于参照细胞中目的蛋白的提取率。
②根据图1实验结果,完善腹腔注射Gln能显著缓解银环蛇蛇毒诱发肺部细胞损伤的机理图。( )中填“+”或“-”。
【答案】(1) 就地 基因多样性、物种多样性、生态系统多样性
(2)AE
(3) 注射0.05ml银环蛇毒
【分析】生物多样性保护措施与生态治理策略;通过对照实验探究L-谷氨酰胺(Gln)对银环蛇蛇毒损伤的治疗机制。B组作为损伤对照组,需补充“肌肉注射0.05ml银环蛇毒”以建立毒性模型。
【详解】(1)从保护生物多样性的措施来看,建立武夷山国家公园属于就地保护。建立武夷山国家公园对基因多样性、物种多样性、生态系统多样性(生物多样性三个层次)均能起到很好的保护作用。
(2)A、在碎片化的栖息地建立生态廊道可以联系碎片化生境,突破了地理隔离,促进种群基因交流,保护了生物多样性,实现了人与自然和谐共生,A符合题意;
B、大量投放人工饲料,会污染环境,不利于实现可持续发展,B不符合题意;
C、引入外来天敌可能导致外来物种入侵风险,破坏本地生态平衡,不符合生物防治的生态安全原则,C不符合题意;
D、捕获部分濒危物种,在动物园中进行易地繁殖,这措施属于易地保护措施,保护生物多样性最有效的措施是就地保护,D不符合题意;
E、利用化学物质在人类活动区周边设置“防蛇带”驱避蛇类,利用了种间关系,属于生物防治,可实现人和自然和谐共生,E符合题意。
故选A、E。
(3)①为探究腹腔注射L-谷氨酰胺(Gln)用于银环蛇蛇毒对机体损伤的治疗效果,实验自变量为小鼠类型、是否注射L-谷氨酰胺(Gln)及注射时间,因变量为小鼠肺部组织状况及相应蛋白质含量。各组处理方式如下:A组肌肉注射0.05ml生理盐水,腹腔注射0.1ml生理盐水。作为空白对照组,用于比较其他组别的差异;B组肌肉注射0.05ml银环蛇毒,腹腔注射0.1ml生理盐水,作为模型对照组,用于观察正常情况下(无蛇毒、无Gln)小鼠肺部组织的蛋白质表达基线水平。C组肌肉注射0.05ml银环蛇毒,腹腔即刻注射0.1ml Gln。作用:探究在被银环蛇咬伤后,立即使用Gln进行治疗的效果。D组肌肉注射0.05ml银环蛇毒,1小时后腹腔注射0.1ml Gln。探究在被银环蛇咬伤后,延迟1小时再使用Gln进行治疗的效果。
②Gln能够抑制p65蛋白的磷酸化过程,从而减少P-P65的生成,进而抑制炎症信号通路的激活,最终减轻细胞损伤。根据图1可知,Gln处理使HSP70和HO-1蛋白表达增加(+),使P-P65蛋白表达减少(-)。HSP70和HO-1蛋白对组织损伤具有保护作用,故可以降低细胞损伤。
7.【人工林间伐对林下物种、生态稳定的调控】研究者以某杉木人工林为研究对象,探究了不同间伐强度对林下植物多样性和地上生物量的影响,结果如下表。
间伐强度
灌木层
草本层
林下植物物种数
地上生物量(g/m2)
林下植物物种数
地上生物量(g/m2)
M1(0%)
10
143.19
5
136.22
M2(20%)
18
183.90
9
88.82
M3(40%)
35
234.99
11
64.66
回答下列问题:
(1)研究者采用_____法选取了地形条件、杉木生长状态基本一致的人工林样地,对其进行不同强度的间伐。3年后通过调查_____,比较林下植物多样性的高低。
(2)调查发现,灌木层和草本层的林下植物物种数均随间伐强度的增加而_____,可能原因是较高强度的间伐导致树冠层空隙增加,改善了林下_____(答出2点即可)等环境条件。草本层地上生物量随间伐强度的增加而呈下降趋势,主要原因是间伐改变了群落的_____结构,使植物对资源的利用也发生改变。
(3)与标志重捕法相比,利用红外触发相机自动拍摄技术调查该人工林的动物资源,其优点有_____。
A.对动物的生活干扰较小 B.可同时对多种动物进行调查
C.操作较繁琐,经济成本较高 D.连续拍照有益于昼夜连续客观统计
(4)研究发现,流浪猫经常出没的人工林区域中,小型野生哺乳动物和鸟类的数量下降,其可能原因是_____。
A.流浪猫是优势种 B.流浪猫的食性广泛
C.流浪猫的捕食能力强 D.流浪猫在该生态系统中缺少天敌
(5)对该人工林当年的能量流动进行分析,发现净初级生产量一部分随枯枝落叶被_____利用,还有一部分以木材形式移出了系统,极少部分沿着_____流动。杉木人工林由于植被种类单一,抵御外界干扰的能力较差,结合本研究分析,可通过_____措施增强其保持稳态的能力。
【答案】(1) 样方(五点取样、等距取样) 林下植物物种类(物种丰富度)
(2) 增加(增多) 光照、土壤、水分、氧气等 垂直
(3)ABD
(4)BCD
(5) 分解者 食物链(食物网) 适当提高间伐强度(M3间伐或40%强度的间伐)
【分析】1、根据题意,研究者所作实验的自变量为不同间伐强度,因变量为林下植物多样性和地上生物量。由实验结果可知,在实验所示范围内,灌木层中,林下植物数与地上生物量均随间伐强度的增加而增加;草本层中,林下植物物种数随间伐强度的增加而增加,但地上生物量随间伐强度的增加而减少。
2、一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。
3、一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。
【详解】(1)本实验自变量为间伐强度不同,因变量检测林下植物多样性和地上生物量,在设置自变量时,应使用样方法取样,在不同样方中采取不同的间伐强度,三年后调查林下植物种类数判断植物多样性的程度。
(2)由实验结果可知,在实验所示范围内,灌木层中,林下植物数与地上生物量均随间伐强度的增加而增加;草本层中,林下植物物种数随间伐强度的增加而增加,但地上生物量随间伐强度的增加而减少;灌木层和草本层中林下植物物种数均随间伐强度的增加而增加,可能原因是较高强度的间伐导致树冠层空隙增加,改善了林下光照、氧气、二氧化碳等条件,间伐强度增加,减少了植物对土壤中矿质元素的竞争程度等;草本层间伐使群落竖直方向上的垂直结构变得更简单,对自然资源的利用率下降,导致地上生物量减少。
(3)红外触发相机自动拍摄技术的工作原理主要是通过红外传感器对目标物体进行探测,当目标物体进入红外传感器的探测范围时,红外传感器会发出信号,该信号触发相机进行拍摄。操作过程中,只需把电量充足的红外线触发相机安装于被调查动物的活动区域内,使其拍摄目标动物的影像,过程中可有多个目标动物。适宜时间后取回相机,分析影像资料,确定目标动物的个体身份,以估算种群密度。过程中人类活动较少,对动物的干扰较小,且操作简单不繁琐。
故选ABD。
(4)A、优势种指在群落中数量很多,对群落中其他物种的影响也很大,占据优势地位,流浪猫在群落中地位不符合上述特征,A错误;
B、流浪猫的食性广泛,可捕食小型哺乳动物和鸟类,同时与某些食性相同的生物竞争食物,导致小型野生哺乳动物和鸟类的数量下降,B正确;
C、流浪猫的捕食能力强,导致被捕食动物死亡率增加,种群数量下降,C正确;
D、流浪猫的天敌很少,导致流浪猫的种群数量因不会被捕食而处于相对稳定,种群整体捕食能力与竞争能力较强,导致小型野生哺乳动物和鸟类的数量下降,D正确。
故选BCD。
(5)净初级生产力中的能量,一部分会随枯枝落叶等会被分解者分解利用,一部分会沿着食物链和食物网被下一营养级同化,一部分会以木材的形式运出该生态系统;一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越高,抵抗力稳定性就越高,因此,想要提高杉木人工林的抵抗力稳定性,可通过增加其物种丰富度实现,由实验结果可知,适当提高间伐强度可提高植物物种丰富度。
拔高·限时模拟
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。
1.稳态转换是指在气候变化、人类活动影响下,生态系统的结构和功能可能发生大规模、持续和突然的变化,导致生态系统从一个相对稳定的状态快速重组进入另一个相对稳定状态的现象。其转换过程可用下图“球—杯模型”解释,小球位于“山顶”代表稳态转换的临界点。下列叙述错误的是( )
A.生态系统由稳态1转变为稳态2后,部分物种的生态位可能会发生变化
B.识别生态系统的稳态转换临界点,有利于维持生态平衡
C.稳态转换后,生态系统的自我调节能力增强,抵抗力稳定性下降
D.“球—杯模型”也可以解释人体内环境稳态的变化,其调节机制是神经—体液—免疫调节
【答案】C
【分析】抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统的生物物种的多少和营养结构的复杂程度。生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越高;而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力,恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在相反的关系。
【详解】A、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。当生态系统由稳态1转变为稳态2后,生态系统的结构和功能发生了变化,部分物种所处的环境条件、资源状况等可能改变,所以其生态位可能会发生变化,A正确;
B、识别生态系统的稳态转换临界点,能够提前了解生态系统即将发生重大变化的信号。在临界点到来之前,可以采取相应的保护或干预措施,避免生态系统发生不利于平衡的转换,从而有利于维持生态平衡,B正确;
C、稳态转换后,生态系统从一个相对稳定状态进入另一个相对稳定状态,但一般来说,生态系统的自我调节能力和抵抗力稳定性的变化并非固定是增强或下降。通常情况下,生态系统的结构和功能发生较大改变时,自我调节能力可能下降,抵抗力稳定性也随之降低,C错误;
D、人体内环境稳态的调节机制是神经 - 体液 - 免疫调节网络。“球 - 杯模型”可以用来解释人体内环境稳态的变化,当内环境受到各种因素(如外界环境变化、疾病等)影响时,可能会发生稳态转换,就如同模型中小球从一个稳定状态向另一个稳定状态转变,而这种转变过程是通过神经 - 体液 - 免疫调节来实现的,D正确。
故选C。
2.美丽的千湖国家湿地公园位于宝鸡市千阳县境内,它是以河流湿地为主,集河流、库塘、沼泽特征于一体,拥有丰富的生态资源,被人们誉为“黄土高原上的一颗明珠”。良好的环境与多年以来系统的生态治理密切相关,下列有关叙述正确的是( )
A.千湖湿地是一个庞大的生态系统,其结构由湿地全部的动、植物及微生物组成
B.该湿地生态系统中某种鸟类的食物多样,可能同时处于第一、二、三营养级
C.进入冬季会有多种候鸟前来湿地觅食,这说明生命活动的正常进行离不开信息传递
D.千湖湿地景色秀美,吸引广大游客前来休闲度假,这体现了生物多样性的间接价值
【答案】C
【分析】生物多样性的价值,科学家一般概括为以下几个方面:直接价值、间接价值以及目前人类尚不清楚的潜在价值。
【详解】A、千湖湿地是一个庞大的生态系统,其结构由湿地全部的动、植物及微生物和其生活的非生物环境组成,A错误;
B、该湿地生态系统中某种鸟类不可能处于第一营养级,B错误;
C、进入冬季会有多种候鸟前来湿地觅食,这说明生命活动的正常进行离不开信息传递,C正确;
D、千湖湿地景色秀美,吸引广大游客前来休闲度假,这体现了生物多样性的直接价值,D错误。
故选C。
3.处理后的核废水中仍残留大量3H、14C、131I等放射性元素,这些放射性元素难降解且更容易被海洋生物吸收。研究显示,受到放射性污染的核废水一旦排入太平洋,从排放日起,57天内放射性物质将扩散至太平洋大半个区域。下列叙述错误的是( )
A.污染海域中营养级越高的生物,体内积累的放射性物质含量越高
B.物质循环具有全球性,因此核污染将会影响全球的水资源安全
C.核废水排放入海后会提高生物变异频率,增加物种多样性
D.放射性物质属于物理致癌因子,可能会使生物致畸致癌
【答案】C
【分析】1、因为同位素具有不同的特性,所以可用不同的方法检测出来。有些同位素能够发生衰变而产生放射性,因此易于检测。14C就是碳的一种放射性同位素。例如,研究光合作用时可以利用标记的二氧化碳 (14CO2) 进行实验,以追踪碳元素在植物体内的运行和变化,所以14C称为示踪原子,这种研究技术称为同位素示踪。同位素不仅可用于科学研究,也可用于疾病的诊断和治疗。
2、生态系统中的无机物,在光合作用中被合成为可被生物利用的有机物。这些有机物的一部分通过生物的呼吸作用又被分解为无机物,而大部分是在生物死亡后才被分解者分解为无机物的。这些无机物可以重新回到生态系统中被生产者吸收利用,从而完成生态系统中的物质循环。物质循环主要有水循环、碳循环和氮循环等。
【详解】A、由于放射性物质不易分解,在食物链中有富集作用,营养级越高的生物,体内积累的放射性物质含量越高,A正确;
B、物质循环包括水循环、碳循环和氮循环等,具有全球性,因此核污染将会影响全球的水资源安全,B正确;
C、生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统的多样性三个层次,核废水排放入海后会提高生物变异概率,但不一定会增加生物多样性,C错误;
D、放射性物质会产生各种射线,属于物理致癌因子,可以导致细胞癌变。进而会使生物致畸致癌,D正确。
故选C。
4.若核电站将含有对海洋环境有害的核污水放入大海,某研究机构计算结果显示,从排放日起,57天内放射性物质将扩散至太平洋大半个区域。下列说法错误的是( )
A.物质循环具有全球性,因此核污染将会影响全球的水资源安全
B.核污染产生废水无法彻底净化达标,说明人类海水净化处理技术有限
C.核污染将会使海洋生物产生变异,不食用海产品就不会对人类造成伤害
D.核不扩散条约各个国家都应遵守,地球是人类共同的家园
【答案】C
【分析】生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网的渠道实现的,物质是能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动,而能量又作为动力,使物质能够不断地在生态系统和无机环境之间循环往复,两者密不可分。
【详解】A、物质循环具有全球性、循环性,因此核污染将会随着物质循环过程影响全球的水资源安全,A正确;
B、由于人类对海水净化处理技术有限,因此,核污染产生废水无法彻底净化达标,B正确;
C、核污染不仅涉及元素本身,重要的是这些元素产生的核辐射可能会使海洋生物产生变异,因为这种核辐射对人类造成的伤害是不可避免的,即使是在不食用海产品的情况下也是如此,C错误;
D、核不扩散条约各个国家都应遵守且都有责任遵守,因为地球是人类共同的家园,保护地球是我们每个地球人都应该做到的,D正确。
故选C。
5.2025年6月大庆市龙凤湿地的东二排干水生态保护修复工程即将竣工。该项目主要从生态修复、生态缓冲带、生态护岸、人工湿地四个部分进行修复和改善,可有效改善龙凤湿地河口区水生态环境质量。下列叙述错误的是( )
A.通过补植多种植物并进行合理布设实现净化水质,体现的生态工程原理是自生
B.缓冲带可减少人类干扰的影响,使湿地依靠自然演替等机制恢复生态功能
C.引入耐污能力强的外来植物,一定能快速修复污染水域并提高生物多样性
D.人工湿地需要不断得到来自系统外的能量补充,以维持其正常功能
【答案】C
【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。 生态工程的协调原理:处理好生物与生物、生物与环境的协调与平衡,此外还需要考虑环境容纳量。
【详解】A、在湿地修复过程中,选择净化能力较强的多种水生植物并进行合理布设,使其产生自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持,遵循了生态工程建设的自生原理,A正确;
B、缓冲带可减少人类干扰,借助自然演替机制恢复生态功能,符合生态修复逻辑,B正确;
C、外来物种可能成为入侵种,对当地生物多样性造成威胁,因此引入耐污能力强的外来植物,不一定会提高生物多样性,C错误;
D、能量流动的特点是单向流动、逐级递减,所以任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能,D正确。
故选C。
6.某地区在不同发展阶段的社会经济与生态足迹数据如下表所示。下列说法错误的是( )
阶段
人口(万人)
城镇化率(%)
人均消费支出(万元)
人均生态足迹(gha)
总生态足迹(万 gha)
甲
500
30
1.2
2.5
1250
乙
800
50
2.5
4.0
3200
丙
1200
70
4.5
6.5
7800
注:总生态足迹=人口数量×人均生态足迹
A.从甲阶段到丙阶段,人口增长是总生态足迹增加的主要因素
B.乙阶段的人均生态足迹比甲阶段增加了60%
C.丙阶段总生态足迹最大,该阶段对生态环境的压力可能最大
D.人均生态足迹的变化与人均消费支出的变化趋势一致
【答案】A
【详解】A、从甲阶段到丙阶段,经计算,人口增长带来的总生态足迹增量为1750万gha,人均生态足迹增长带来的总生态足迹增量为4800万gha,人均生态足迹增长是总生态足迹增加的主要因素,而非人口增长,A错误;
B、乙阶段人均生态足迹为4.0gha,甲阶段为2.5gha,增加比例为(4.0-2.5)÷2.5×100%=60%,B正确;
C、总生态足迹越高,代表人类消耗的资源、排放的废弃物越多,对生态环境的压力越大,丙阶段总生态足迹最大,对生态环境的压力可能最大,C正确;
D、从甲到丙阶段,人均消费支出持续升高,人均生态足迹也同步持续升高,二者变化趋势一致,D正确。
7.下图为生态修复后某国家湿地公园内旅游步道附近植物分布示意图。下列分析错误的是( )
A.建立国家湿地公园属于对生物多样性最有效的保护措施
B.步道两侧陡坡、缓坡、沼泽地的植物差异体现了群落的水平结构
C.游客的踩踏会使湿生植物物种数显著减少,中生植物物种数显著增加
D.为保护湿地公园内的主要分布植物,应当适当减小旅游强度
【答案】C
【详解】A、建立湿地公园属于就地保护,是保护生物多样性最有效的方式,A正确;
B、不同地段植物差异体现了群落水平结构,B正确;
C、图表仅显示湿生植物比例减少,中生植物比例增加,无法直接推断物种数变化。踩踏可能使整体植物多样性下降,而非仅湿生植物减少,中生植物增加,C错误;
D、减少旅游强度可减轻人为干扰,保护湿生植物,D正确。
故选C。
8.下图表示生态系统中生产者和初级消费者的能量类型和去向(d表示营养级未被利用的能量)。相关叙述错误的是( )
A.生产者和初级消费者获得能量的方式不相同
B.生产者用于生长发育和繁殖的能量值是b1+c1+d1
C.生产者到初级消费者的能量传递效率为b1/(a1+b1+c1+d1)×100%
D.初级消费者粪便中的能量属于生产者所同化的能量
【答案】C
【分析】能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和丧失的过程。能量流动是生态系统的重要功能,在生态系统中,生物与环境,生物与生物间的密切联系,可以通过能量流动来实现。能量流动两大特点:(1)能量流动是单向的;(2)能量逐级递减。
【详解】A、生产者通过自养的方式获得物质和能量,初级消费者通过异养获得物质和能量,A正确;
B、根据图示可知,b1 是初级消费者摄入的能量,生产者用于生长发育和繁殖的能量值是b1+c1+d1 ,B正确;
C、b1 是初级消费者摄入的能量,不是同化量,生产者到初级消费者的能量传递效率为(a2+b2+c2+d2)/(a1+b1+c1+d1)×100% ,C错误;
D、初级消费者粪便中的能量存在于有机物中,没有被初级消费者同化,属于生产者所同化的能量,D正确。
故选C。
9.研究人员调查了某扇贝人工养殖区某时间段内流经各个主要功能组的能量(用生物量表示),如下表所示。生态系统中的能量传递效率约为10%,扇贝的养殖容量与现有养殖量相比最大可增加20%。下列叙述错误的是( )
主要功能组
底栖海藻
浮游植物
有机碎屑
扇贝
六线鱼
星康吉鳗
生物量(t/km2)
16.3
26.2
83
160
1.2
0.26
A.该系统初级消费者流向次级消费者的能量低于16t/km2
B.扇贝的生物量为190t/km2时会降低生态系统的稳定性
C.该时间段内系统流经初级消费者的能量高于流经生产者的能量
D.星康吉鳗与六线鱼之间可能存在种间竞争和捕食关系
【答案】B
【详解】A、初级消费者流向次级消费者的能量为次级消费者的总同化量,表格中次级消费者六线鱼和星康吉鳗的总生物量为1.2+0.26=1.46t/km2,远低于160×10%=16t/km2,A正确;
B、现有扇贝生物量为160t/km2,题干说明养殖容量较现有最大可增加20%,因此扇贝的养殖容量为160×(1+20%)=192t/km2,190t/km2低于养殖容量,不会降低生态系统的稳定性,B错误;
C、流经生产者的总能量为底栖海藻和浮游植物固定的总能量,即16.3+26.2=42.5t/km2,该生态系统为人工养殖区,初级消费者的能量除来自生产者外,还有其他有机物等外来能量输入,仅扇贝的生物量就达160t/km2,远高于生产者总能量,因此流经初级消费者的能量高于流经生产者的能量,C正确;
D、星康吉鳗与六线鱼可能都以扇贝为食,存在种间竞争关系,也可能星康吉鳗捕食六线鱼,存在捕食关系,D正确。
10.禁牧围封是对退化草地生态系统恢复和重建的重要手段。为探究不同围封时间对退化草地植物群落的影响,研究人员测定了在围封2年、6年、10年下某放牧草场的相关指标,结果如表。下列叙述错误的是( )
物种丰富度
植被总盖度
地上植被生物量
优势植物
围封前
12.67
31.38
66.37
一年生杂草
围封2年
18.67
38.28
72.72
一年生禾草
围封6年
20.67
46.30
105.2
一年生牧草
围封10年
17.30
52.30
140.26
多年生灌木
A.围封后该草场植物群落演替的速度和方向都发生了改变
B.围封后该草场植物垂直分层现象更加明显,对光能的利用率提高
C.围封后该草场功能得到恢复,体现生态系统具有恢复力稳定性
D.长期围封更有利于增加草场物种丰富度,提高牧草的环境容纳量
【答案】D
【详解】A、围封前优势植物为一年生杂草,围封后依次演替为一年生禾草、一年生牧草、多年生灌木,演替方向由退化向恢复转变,且物种组成变化明显,表明演替速度和方向均发生改变,A正确;
B、随着围封时间延长,植被总盖度和地上生物量显著增加,优势植物由低矮的一年生植物向较高的多年生灌木转变,群落结构更复杂,垂直分层更明显,光能利用效率提高,B正确;
C、围封后植被盖度、生物量、物种组成等指标均向良好方向发展,说明生态系统在解除干扰(放牧)后逐渐恢复,体现了恢复力稳定性,C正确;
D、表格数据显示,物种丰富度在围封2年(18.67)和6年(20.67)上升,但围封10年(17.30)反而下降,说明并非围封时间越长物种丰富度越高。因此“长期围封更有利于增加物种丰富度”的说法与数据不符,D错误。
11.洗衣、淋浴等产生的生活污水是水污染的重要来源。下图为某污水排放点下游河流中溶解氧(DO)与生化需氧量(BOD)随距离变化的曲线。下列叙述错误的是( )
A.微生物消耗氧气分解有机物是生态系统物质循环的重要环节
B.排放点下游BOD骤升和DO骤降说明河流生态系统恢复力稳定性有限
C.河流中段DO值低于临界值对生态系统的营养结构造成严重破坏
D.降低人类活动的生态足迹是保护河流生态安全的有效措施之一
【答案】B
【详解】A、微生物(分解者)消耗氧气分解有机物,将有机物中的碳等元素释放回无机环境,这是生态系统物质循环的重要环节,A正确;
B、污水排放后,BOD骤升、DO骤降,说明河流生态系统受到了严重污染。这里体现的是生态系统抵抗力稳定性有限(抵抗干扰的能力不足),B错误;
C、河流中段DO值低于鱼类生存临界值,会导致鱼类等需氧生物大量死亡,食物链断裂,生态系统的营养结构会遭到严重破坏,C正确;
D、降低人类活动的生态足迹(减少污水排放、减少资源消耗),可以减轻对河流生态系统的压力,是保护河流生态安全的有效措施,D正确。
12.孟子曰:“不违农时,谷不可胜食也;数罟(密网)不入洿池,鱼鳖不可胜食也;斧斤以时入山林,材木不可胜用也。”下列相关叙述错误的是( )
①冬小麦秋季播种,经冬季低温诱导才能在春季开花的春化作用是对生存环境的一种适应
②光照、温度等物理信息会影响植物生命活动的正常进行和种群的繁衍
③用“密网”捕捞会直接影响种群的出生率从而影响种群密度
④人类活动使群落向着不同于自然演替的方向和速度演替
⑤中等强度的森林砍伐(约K/2左右)有利于获得最大经济效益和生态效益
⑥生态系统的自我调节能力是负反馈调节产生的基础
A.①③④⑥ B.③④⑥ C.③④ D.③⑥
【答案】B
【分析】生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实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冬小麦秋季播种,经冬季低温诱导才能在春季开花的春化作用是对生存环境的一种适应,①正确;
②生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息属于物理信息,光照、温度等物理信息对于植物生命活动的正常进行和种群的繁衍,②正确;
③捕鱼时渔网的疏密程度可以影响种群的年龄结构进而影响种群密度:渔网网目过小,许多幼鱼也会被捕捞上来,影响鱼种群的年龄结构,进而影响鱼种群的出生率,造成来年鱼产量降低,③错误;
④随时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,叫做演替,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,不是一定不同于自然演替的方向和速度演替,④错误;
⑤中等强度的森林砍伐(约K/2左右)时,种群的增长速率最大,有利于获得最大经济效益和生态效益,⑤正确;
⑥负反馈调节在生态系统中是普遍存在的,它是生态系统具备自我调节能力的基础,⑥错误。
综上③④⑥错误,ACD错误,B正确。
故选B。
13.近年来,我国大力推进生态文明建设,采取一系列措施促进人与自然和谐共生。下列措施和有关叙述合理的是( )
A.我国人口基数大,生态足迹总量上升,生态承载力总量必然下降
B.长江流域十年禁渔可有效提高长江水域野生鱼类的环境容纳量
C.大量焚烧农作物秸秆,将产生的灰烬用作底肥,给农作物补充部分矿质元素
D.矿区废弃地生态修复的关键是尽可能依靠自然演替恢复其生态功能
【答案】B
【详解】A、生态承载力总量不仅取决于人口数量,还与资源利用效率、生态保护措施等多种因素有关。虽然我国人口基数大,生态足迹总量上升,但通过有效的生态保护和资源合理利用等措施,生态承载力总量不一定下降,A错误;
B、长江流域十年禁渔,减少了人类对野生鱼类的捕捞压力,为野生鱼类提供了更宽松的生存和繁殖环境,从而可有效提高长江水域野生鱼类的环境容纳量,B正确;
C、大量焚烧农作物秸秆会造成大气污染等环境问题,虽然灰烬能给农作物补充部分矿质元素,但这种方式对环境的负面影响较大,不是一种合理的措施,C错误;
D、矿区废弃地的生态修复往往需要人工干预,因为矿区废弃地的生态环境遭到严重破坏,自然演替过程缓慢且难以恢复到理想状态,一般需要采取植被恢复等人工措施来加速生态修复,D错误。
故选B。
14.第七届联合国环境大会的主题为“推动构建韧性地球的可持续解决方案”。生态足迹是衡量人类对自然资源利用程度的重要指标,生态承载力则反映区域生态系统的资源供给能力,二者的对比可判断区域可持续发展状态。下列叙述错误的是( )
A.优先选择乘坐公共交通,注意节约用电、用纸等,有利于缓解全球气候变暖
B.多开发利用风能、潮汐能、太阳能等不可枯竭的资源是人类未来的发展趋势
C.若某区域生态足迹总量大于生态承载力,说明该区域处于生态赤字,可持续发展能力弱
D.当前我国新增人口逐年减少,生态足迹总值一定随之有所下降
【答案】D
【详解】A、选择公共交通、节约用电用纸可减少化石能源消耗,降低二氧化碳排放量,有利于缓解全球气候变暖,A正确;
B、风能、潮汐能、太阳能属于不可枯竭的可再生清洁能源,开发此类能源可减少化石能源依赖,降低生态压力,是人类未来发展趋势,B正确;
C、当生态足迹总量大于生态承载力时,区域生态系统的资源供给无法满足人类需求,处于生态赤字状态,可持续发展能力弱,C正确;
D、生态足迹总值不仅受人口数量影响,还与人均资源消费水平、经济发展模式等因素有关,我国新增人口逐年减少,但总人口仍可能增长,且人均消费水平若提升,生态足迹总值不一定下降,D错误。
15.我国力争在2060年前实现碳中和,使CO2排放量与吸收量相等,这是可持续发展的重要保障;人们采用生态足迹定量判断一个国家或地区可持续发展状况。下列说法错误的是( )
A.达到碳中和时,生物圈内所有生物呼吸释放的CO2等于CO2的吸收量
B.湿地保护可有效实现碳中和,体现了生物多样性的间接价值
C.低碳生活和绿色农业可以减小生态足迹
D.一个地区的生态足迹越大,可持续发展能力越弱
【答案】A
【分析】碳中和是指企业、团体或个人在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的CO2排放量,实现CO2的“零排放”。实现碳中和是实现可持续发展的战略举措。
【详解】A、达到碳中和时,生物圈内所有生物呼吸释放的CO2和工厂等化石燃料的燃烧产生的二氧化碳总量等于所有生物固定的CO2总量,A错误;
B、湿地保护可有效实现碳中和,从而实现对生态环境的保护,体现了生物多样性的间接价值,B正确;
C、低碳生活和绿色农业减少了二氧化碳的排放,减少了吸纳废物的土地及水域的面积,从而减小生态足迹,C正确;
D、一个地区的生态足迹越大,说明维持某一人口单位生存所需要的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积越大,对于资源的利用越多,可持续发展能力越弱,D正确。
故选A。
二、非选择题:本题共5题,共55分。
16.(除标注外,每空1分,共10分)森林火灾会导致成熟阶段的优势树种死亡,从而在林冠层形成空隙称为林窗,图1是某森林发生火灾后40年间物种种类的统计图。科研人员对多年生马尾松人工林进行团状采伐,形成小型林窗(100~225m2)、中型林窗(625~900m2)和大型林窗(1225~1600m2),每个类型林窗9个,以未采伐的马尾松人工纯林作为对照,测定了不同林窗中不同土层的土壤动物类群数目,结果如图2,请分析回答:
(1)森林火灾后发生的群落演替类型为___________,判断的依据是___________。
(2)在林窗演替的过程中,植物的垂直结构会发生改变,由于植物可为动物提供___________,故动物在群落中的垂直结构也会发生改变。
(3)由图1可知,当林窗区域发展到30~40年时,生物多样性会减低,推测其原因可能是___________,所以为更有效地保护生物多样性可定期合理开采木材,这有利于群落的发展。
(4)调查土壤中小动物类群的丰富度常用___________;由图2可知,与纯林相比不同大小的林窗中各土层的土壤动物类群数目___________,其中___________(填“小”或“中”或“大”)型林窗是该人工林改造的最佳方案。
【答案】(1) 次生演替 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(2分)
(2)食物条件和栖息空间(2分)
(3)林窗关闭,森林下层植物获取阳光减少,导致动植物种类减少(2分)
(4) 取样器取样法 增加 中
【分析】初生演替:指在从未有过生物生长或原有生物群落被彻底消灭了的裸地(如裸岩、沙丘、火山岩、冰川泥等)上发生的演替,起点是无生物存在的环境,过程缓慢,需经历漫长时间才能形成稳定群落。
【详解】(1)森林火灾后原有的土壤条件基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体,故森林火灾后发生的群落演替类型为次生演替。
(2)垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象,由于植物可为动物提供食物条件和栖息空间,故动物在群落中的垂直结构也发生改变。
(3)当林窗区域发展到30~40年时,则会出现林窗关闭,森林下层植物获取阳光减少,减弱植物的光合作用,进而导致动植物种类减少,即生物多样性会降低。
(4)调查土壤中小动物类群的丰富度常用取样器取样法。由图2可知,与纯林相比不同大小的林窗中各土层的土壤动物类群数目增加,其中中型林窗是该人工林改造的最佳方案,因为中型林窗不同土层的土壤动物类群数目最多。
17.(每空1分,共9分)镇海棘螈是棘螈属仅有的三个物种之一,也是现存最古老的两栖动物之一。镇海棘螈在全球范围内,仅分布于浙江省宁波市北仑区林场几处狭窄区域,生境高度破碎化。因其野外种群数量极其稀少,且呈持续减少的趋势,被列入世界自然保护联盟(IUCN)受威胁物种红色名录极度濒危(CR)等级。同时也是《国家重点保护野生动物名录》内的国家一级保护野生动物,被誉为宁波“大熊猫”。
(1)每年11月下旬至第二年的4月为镇海棘螈冬眠期,这是群落_______的体现。镇海棘螈白天很少活动,晚上出来觅食,这是______分化的结果。镇海棘螈数量稀少,不宜用传统的______法进行种群数量调查。
(2)镇海棘螈以蚯蚓、蜗牛、小型螺类、蜈蚣等为食,从生态系统成分分析,它属于生态系统中的_______。下表为北仑区林场某区域的能量流动情况(相对值),表中X代表的能量为______,研究者统计蚯蚓、蜗牛、小型螺类、蜈蚣等生物量,再根据营养级之间的能量传递效率可以估算评价镇海棘螈的生存状况,下表中第三营养级与下一营养级之间的能量传递效率为______(保留小数点后一位小数)。
生物类型
X
传递给分解者的能量
未利用的能量
传给下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
生产者
62
8.3
?
23.0
0
初级消费者
12.5
2.5
13.0
Y
8.0
次级消费者
7.4
?
6.2
Z
15.0
三级消费者
4.7
0.8
3.3
1.8
8.0
(3)镇海棘螈的栖息地植被茂密,但该生态系统的______稳定性较弱,若想对镇海棘螈进行就地保护,你认为最有效的措施是______。实行该措施后,镇海棘螈种群数量预计将呈______增长。
【答案】(1) 季节性 生态位 标志重捕法
(2) 消费者 呼吸作用散失的能量 14.4%
(3) 恢复力 建立自然保护区(就地保护) “S”形
【分析】1、标志重捕法:适用于活动能力强,活动范围大的动物。
2、群落的季节性:(1)概念:由于阳光、温度和水分等随季节而变化,群落的外貌和结构也会随之发生变化。(2)原因:植物的萌发、生长、开花、死亡等生命周期不同;动物的季节性迁移、冬眠和夏眠等。
3、消费者的组成:绝大多数动物;寄生植物、寄生细菌。
4、生态系统的稳定性: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。
【详解】(1)每年11月下旬至第二年的4月,镇海棘螈进入冬眠期,冬眠期与季节性有关,这是群落季节性的体现。镇海棘螈白天很少活动,晚上出来觅食,体现不同时间段取食,是生态位分化的结果。镇海棘螈数量稀少且活动能力弱,不适合标志重捕法,通常采用逐个计数法。
(2)镇海棘螈以蚯蚓、蜗牛、小型螺类、蜈蚣等为食,属于生态系统中消费者;据图表分析,X代表的能量为呼吸作用散失的能量。第四营养级(三级消费者)的总同化量 = 4.7+0.8+3.3+1.8=Z + 8.0 =,Z=2.6,第三营养级(次级消费者)的总同化量=7.4+?+6.2+Z=Y+15,第二营养级(三级消费者)的总同化量=12.5+2.5+13.0+Y=23.0+8.0,Y=3,则次级消费者传递给分解者的能量(?)=1.8,第三营养级与下一营养级之间的能量传递效率=2.6/18=14.4%。
(3)栖息地植被茂密,代表生态系统组分多,即表明抵抗力稳定性高,恢复力稳定性弱;为有效地就地保护镇海棘螈,应就地保护,建立自然保护区及国家公园等。实行该措施后,因为有环境阻力存在,镇海棘螈种群数量预计将呈“S”形增长。
18.(每空2分,共14分)青海塔拉滩地处草原向荒漠过渡带,高寒干旱,生态脆弱。近年来,当地建成全球最大集中式光伏电站。研究者对其生态效应展开调查。
(1)塔拉滩土壤贫瘠,在此大规模发展光伏以替代化石能源发电,可减少______,助力实现我国“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”目标。
(2)光伏板结构及功能如图,研究者在光伏园区内外布设多个观测点,监测风速、气温等多项指标,结果见表。
观测区域项目
风速(m/s)
5月平均气温(℃)
5月相对湿度(%)
10cm土壤湿度(%)
光伏区
0.74
8.13
60.2
10.34
对照区(野外观测)
3.67
8.83
57.9
6.37
①结合图、表信息推测,光伏板可通过改变______(填“生物”、“非生物”)因素来影响其附近植物种群数量和群落结构。
②研究者利用______法调查光伏板下植物丰富度和生物量,并与铺设前的数据相比较,发现植物种类数由21增至32种,整体生物量显著增高。据表分析,光伏板下遮阴区通过______使水分蒸发减少,为植物提供了更稳定的微环境,从而提高该区域植物的______能力,提升了生态系统的能量输入。
(3)基于以上研究,下列推断和建议合理的是_(多选)
A.高寒区自然环境恶劣,生态系统恢复力稳定性较低
B.发展光伏发电对高寒区生态环境有利无害,应大力推广
C.光伏电站建设时可通过预留生态廊道等措施减少生态扰动
D.光伏站的夜间灯光可能作为物理信息干扰动物的生命活动
E.应建立长期生态监测体系,动态评估光伏开发对生态的影响
(4)光伏园区植被过度生长会遮挡光伏板影响发电效益。基于可持续发展的思想,提出一条兼顾发电效率、生态保护和当地牧民利益的解决措施,并说明其优点______。
【答案】(1)二氧化碳排放
(2) 非生物 样方 降低风速和温度 光合作用
(3)ACDE
(4)措施:在光伏板下定期放牧 优点:放牧时牛羊等食草动物取食可控制植被高度,减少人工割草的成本和干扰的同时保证发电效率,同时也为当地牧民提供了额外的收入来源
【详解】(1)化石能源燃烧会释放大量二氧化碳,光伏发电替代化石能源发电可减少二氧化碳(温室气体)排放,助力我国“双碳”目标的实现。
(2)①结合图、表信息,光伏板可通过改变光照、温度、水分、风速等非生物因素,影响附近植物种群数量和群落结构。
②研究者利用样方法调查光伏板下植物丰富度和生物量。光伏板下遮阴区通过降低风速、减少光照(降低温度)使水分蒸发减少,为植物提供了更稳定的微环境,从而提高该区域植物的光合作用能力,提升了生态系统的能量输入。
(3)A、高寒区自然环境恶劣,生态系统结构简单,恢复力稳定性较低,A正确;
B、发展光伏发电对高寒区生态环境并非“有利无害”,其建设和运营仍可能带来生态扰动,B错误;
C、光伏电站建设时预留生态廊道,可减少对动物迁徙和群落连通性的干扰,C正确;
D、光伏站的夜间灯光属于物理信息,可能干扰动物的节律行为,D正确;
E、建立长期生态监测体系,可动态评估光伏开发的生态影响,E正确。
(4)示例方案:措施:在光伏板下定期放牧。优点:放牧时牛羊等食草动物取食可控制植被高度,减少人工割草的成本和干扰的同时保证发电效率,同时也为当地牧民提供了额外的收入来源。
19.(除标注外,每1分,共10分)2020年,一场罕见的蝗灾席卷东非和亚欧大陆,毁坏大量草场、农田,对粮食安全造成巨大威胁。某地科学工作者进行了相关研究,发现草场蝗虫密度对牧草产量的影响结果如下图所示(其中牧草产量=牧草补偿量-蝗虫取食量)。请回答下列问题:
(1)该实验的目的是研究 ____________________________________。
(2)由图可知,当蝗虫密度小于5只/m2时,牧草产量仍可能增加,原因是____________,表明蝗虫种群密度足够大时才会导致危害,其原因是生态系统具有___________________。
(3)从生态系统能量流动的角度分析,有关国家和机构合作来进行灭蝗减灾的意义是___________________,从而缓解可能出现的粮食短缺危机。
(4)造成此次灾害的蝗虫有散居型和群居型两种类型。群居型蝗虫体内会产生对鸟类有毒的氢氰酸,使其被鸟类捕食的概率降低,这一过程说明信息传递在调节__________中起着重要作用。粉红椋鸟号称“蝗虫收割机”,主要捕食__________型蝗虫。若一只粉红椋鸟每天摄入蝗虫约180只(约含能量2870kJ),假设不同营养级之间能量传递效率为20%,且粪便量很少,则该鸟正常情况下从中获取的能量值_________(填“大于”“等于”或“小于”)574kJ。
(5)中科院动物研究所研究表明,散居型蝗虫密度增大时,体内会大量释放“集群信息素”,在蝗虫的触角上存在有感知该种信息的嗅觉受体,从而使蝗虫由散居转化为群居,这项研究使绿色可持续防控成为可能。据此研究,下列有关蝗灾防治的设想可行的是(填序号)__________。
①可人工合成“集群信息素”,从而在田间长期监测蝗虫的种群动态
②可根据“集群信息素”的结构设计拮抗剂,从而阻止蝗虫的聚集
③可利用基因编辑技术敲除蝶虫的嗅觉受体基因,从而使蝗虫无法集群
④可使用较高浓度的“集群信息素”代替农药来杀死蝗虫,减少环境污染
【答案】(1)不同种类蝗虫的种群密度对牧草产量的影响(2分)
(2) 牧草补偿量大于蝗虫取食量 一定的自我调节能力(抵抗力稳定性)
(3)调整生态系统的能量流动关系,使能量更多地流向对人类有益的部分(2分)
(4) 种间关系 散居 大于
(5)①②
【分析】据图分析,图中显示该实验的自变量有蝗虫的种类(四种蝗虫)和蝗虫密度,因变量是牧草产量,因此该实验的目的是研究不同种类蝗虫的种群密度对牧草产量的影响;四条曲线都显示:当蝗虫种群密度到达一定值后,牧草产量都表现为不断降低;牧草产量=牧草补偿量-蝗虫取食量,当牧草补偿量大于蝗虫取食量时,牧草产量增加,而牧草补偿量小于蝗虫取食量时,牧草产量较小。
【详解】(1)据图分析,图中显示该实验的自变量有蝗虫的种类(四种蝗虫)和蝗虫密度,因变量是牧草产量,因此该实验是研究不同种类蝗虫的种群密度对牧草产量的影响。
(2)牧草产量=牧草补偿量-蝗虫取食量,图中当蝗虫密度小于5只/m2时,牧草产量仍可能增加,原因是牧草补偿量大于蝗虫取食量;由曲线图分析可知,当蝗虫种群密度足够大时才会导致危害,说明生态系统具有一定的自我调节能力。
(3)从生态系统能量流动的角度分析,有关国家和机构合作来进行灭蝗减灾的意义是调整生态系统的能量流动关系,使能量更多地流向对人类有益的部分,从而缓解可能出现的粮食短缺危机。
(4)群居型蝗虫体内会产生对鸟类有毒的氢氰酸,使得鸟类不敢捕食它们,进而导致其被鸟类捕食的几率大大降低,说明信息传递可以调整生物的种间关系。蝗虫有散居型和群居型两种类型,粉红椋鸟号称“蝗虫收割机”,食量惊人,能够展开地毯式的搜索方式,吃到各种隐藏方式的蝗虫,其主要捕食的是散居型蝗虫。已知一只粉红椋鸟每天摄入蝗虫约180只(约含能量2870kJ),而同化量=摄入量-粪便量,且粪便量很少,则该鸟正常情况下从中获取的能量值是肯定大于574kJ。
(5)①根据题干信息可知,集群信息素可以使得密度增大的蝗虫种群由散居转化为群居,因此可人工合成“集群信息素”,从而在田间长期监测蝗虫的种群动态,①正确;
②已知集群信息素可以使得密度增大的蝗虫种群由散居转化为群居,因此可以根据“集群信息素”的结构设计拮抗剂,阻止分散的蝗虫聚集在一起,②正确;
③利用基因编辑技术敲除蝗虫的嗅觉受体基因,导致蝗虫不能产生相应的感觉受体,不能感受集群信息素,进而阻止蝗虫聚集,但是通过该技术防止蝗灾是不现实的,总不能将所有蝗虫的基因都敲除吧,还不如将实验用的蝗虫直接杀死,③错误;
④集群信息素可以阻止蝗虫聚集,但是不能杀死蝗虫,④错误。
故选①②。
20.(除标注外,每空1分,共12分)玉米是全球重要的粮食作物,其生长受环境因素影响显著。研究表明,大气中CO2浓度和温度的变化会对玉米的光合性能及水分利用效率(用光合速率/蒸腾速率的比值表示)产生影响。某科研团队利用大型人工气候室进行了相关实验,探究CO2浓度和温度对玉米净光合速率、气孔导度和水分利用效率的影响,实验结果如图所示。回答下列问题:
(1)玉米的光合作用过程中,位于叶绿体中______上的叶绿素主要吸收______光,通过光反应产生的______将参与暗反应的______过程。
(2)植物的净光合速率很大程度上取决于位于______中的Rubisco(核酮糖-1,5—二磷酸羧化酶,参与催化CO2固定反应)的活性。据实验结果分析,在正常CO2浓度条件下,与T25/19℃相比,T37/31℃高温状态下玉米净光合速率______(填“上升”或“下降”)。
(3)根据实验结果可知,CO2浓度升高能______(填“缓解”或“加剧”)温度升高对玉米水分利用效率的不利影响,试说出其机制:______。
(4)由于全球气候变暖,对植物的生长发育产生深远影响。结合题中信息,试从应对气候变化、保障玉米产量的角度,提出1条农田管理的合理措施:_______。
【答案】(1) 类囊体薄膜(或“基粒”) 红光和蓝紫 NADPH和ATP (2分) C3的还原
(2) 叶绿体基质 下降
(3) 缓解 高温环境下,增加CO2浓度能提高净光合速率,同时降低气孔导度,从而减少蒸腾作用散失的水分量,最终提高水分利用效率,缓解温度升高对叶片水分利用效率不利的影响(2分)
(4)高温季节,通过增施有机肥的方式提高农田中CO2浓度(2分)
【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用,使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光,而只是依赖于NADPH和ATP的提供,故称为暗反应阶段。
【详解】(1)玉米光合作用过程中,光反应阶段在叶绿体中的类囊体薄膜上进行,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,进行水的光解产生NADPH和ATP,NADPH和ATP用于暗反应中C3的还原过程。
(2)Rubisco参与催化CO2固定反应,CO2固定属于暗反应阶段,场所在叶绿体基质。根据实验结果分析,在正常CO2浓度条件下,与T25/19℃相比,T37/31℃高温状态下玉米净光合速率下降。
(3)分析图表数据,在温度升高时,水分利用效率呈下降趋势,而当CO2浓度升高后,在相同温度条件下,水分利用效率的数值比CO2浓度低时要高,所以CO2浓度升高能缓解温度升高对叶片水分利用效率的不利影响,其机制是高温环境下,增加CO2浓度能提高净光合速率,同时降低气孔导度,从而减少蒸腾作用散失的水分量,最终提高水分利用效率,缓解温度升高对玉米水分利用效率的不利影响。
(4)全球气候变暖,增施有机肥可促进土壤微生物分解有机物,释放CO2,提高农田中CO2浓度,根据实验结论,这有助于缓解高温对玉米光合作用和水分利用效率的不利影响,从而保障产量。
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第35讲 生态系统的稳定性及人与环境(一轮培优练)
目 录
真题·命题感知(含2026高考真题) 1
进阶·强化演练(含情景探究、图表分析、实验探究类) 3
拔高·限时模拟(75分钟 100分) 49
真题·命题感知
1.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)山水林田湖草沙是生命共同体,各组分在生态系统中扮演着不同的角色,彼此紧密联系、相互依存。下列叙述错误的是( )
A.林、草等绿色植物为生态系统的生产者,是生态系统的基石
B.沙化治理能增加植被覆盖,固定更多的CO2,减缓全球变暖
C.各组分相互依存,形成共同体,有利于维持生态系统的平衡稳定
D.保护生命共同体是为了更好地实现其调节生态系统功能的直接价值
2.(2026·河南·高考真题)某废弃矿区采用土壤修复及耐污植物种植等措施进行生态修复后,土壤结构和肥力得到改善,植被群落恢复,形成了稳定的生态系统。下列叙述错误的是( )
A.首选本土植物作为耐污植物,并注重耐污植物的多样性
B.该恢复过程体现了生物群落与无机环境之间的相互作用
C.恢复后的生态系统收支平衡,物质和能量的输入与输出保持恒定
D.在生态修复过程中,人为措施使群落演替速度加快、营养结构更复杂
3.(2026·湖北·高考真题)“十五五”规划提出要加快形成绿色生产生活方式,加强资源节约集约利用,开展绿色低碳全民行动。以下做法与上述要求不相符的是( )
A.露天焚烧生活垃圾
B.利用人畜粪便发酵生产沼气
C.采用生物防治技术控制害虫危害
D.倡导“陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑”的农业生产模式
进阶·强化演练
情境探究类
1.【时政政策】2026年2月9日,习近平总书记在北京考察时指出:巩固大气、水、土壤环境治理成效,大力推进新污染物治理和生活垃圾分类处置,打造绿色低碳的宜居家园。我国持续推进生态环境治理、建设宜居家园,这一举措是( )
①坚持以人民为中心,满足人民对优美生态环境的需要
②遵循绿色发展理念,推动人与自然和谐共生
③旨在完善基层群众自治制度,提升社区治理水平
④强化政府市场监管职能,消除市场经济自发性弊端
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
2.【本地乡土】龙子湖是我市东部的天然水域。《凤阳新书》记载,它原来是一片洼地,由于淮水倒灌,形成湖面。为保持水岸优美的生态园林,相关部门移栽多种树木;对湖面漂浮物及时打捞、清理、和消毒;定期投放白鲢、花鲢等有利于净化水体的鱼类。下列说法正确的是( )
A.从一片洼地到现如今的大型滨水公园,已找不到当初优势种群的生物
B.由于湖中生物数量增加,导致湖泊生态系统的自我调节能力明显提高
C.调查岸边田螺种群的密度宜采用样方法,取样时需避开人群嬉戏区域
D.白鲢、花鲢等鱼类有利于净化水体,这体现了生物多样性的间接价值
3.【实践探究】下列关于“调查社区、村镇或学校附近淡水域水质”活动的叙述,错误的是( )
A.实验目的之一是对相应水质进行调查,判断水体是否受到污染
B.调查过程需要观察水样采集地附近的动植物及周边环境
C.实验计划记录表有“测量项目”实验结果记录表无“测量项目”
D.采样和实验前后,都要清洗实验用品
4.【农业科研】多数植物遭到昆虫蚕食时会分泌茉莉酸,启动抗虫反应,如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发物质等。烟粉虱能合成Bt56蛋白,该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物,抑制茉莉酸启动的抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长。下列叙述错误的是
A.植物产生挥发物质吸引昆虫天敌体现了信息传递调节种间关系的功能
B.植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果
C.Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的对照组快
D.开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可为控制烟粉虱提供防治措施
5.【动物生态科研】生态行为学的某研究表明,当环境中资源分布发生变化时,动物的社会结构和繁殖策略会相应调整,以最大化繁殖成功率和适应环境。下列现象中,不能用该研究合理解释的是( )
A.干旱年份,某草原上的田鼠减少繁殖频率,群体活动范围缩小
B.森林中果实丰收时,松鼠会扩大储存食物的范围,增加繁殖数量
C.城市公园中,麻雀常年保持固定的巢穴位置和繁殖模式
D.河流中鱼类洄游区域因人类活动改变后,部分鱼类会调整产卵地点
6.【流域工程】在太湖流域水环境综合治理过程中,采取了一系列措施,如生态防护林建设,生态湿地保护修复,水生植物控制性种养,对河湖的生态清淤解决可能出现的底泥重金属或持久性有机污染物超标问题等,使当地环境得到明显改善。下列叙述错误的是( )
A.河湖生态清淤可降低水华及重金属危害发生的概率
B.生态防护林建设过程中大力种植经济林木,保护环境同时提高经济效益
C.水生植物控制性种养增加食物网复杂性,提高生态系统抵抗力稳定性
D.生态湿地保护修复可增加湖区的生物多样性
7.【水产生产】对虾一般取食藻类和浮游动物,同时对人工饵料具有很强的依赖性。人工饵料和对虾会产生有机碎屑,人工饵料、藻类及浮游动物还会形成沉积物,细菌可利用有机碎屑和沉积物。下列叙述正确的是( )
A.推测人工饵料的投入会增加有机碎屑的量,加剧水体富营养化
B.该区域存在食物链“有机碎屑→细菌→藻类→浮游动物→对虾”
C.细菌通过利用有机碎屑和沉积物中的能量从而实现能量的循环利用
D.人工饵料的投入使得对虾同化的能量增加,能量的传递效率提高
8.【本土城市工程】为了彻底整治贯城河流域污染问题,2012年以来贵阳市按照“流域统筹、系统治理、上下游共治”原则分阶段对贯城河进行水生态恢复治理,使得由于加盖修建防空洞壕、停车场、绿化景观等设施而“消失”的河流在2024年揭盖得以重见天日。下列叙述错误的是( )
A.贯城河的重见天日可以改善城市生态系统的功能
B.恢复贯城河内的生物种群时,需要考虑环境容纳量
C.对贯城河生态工程建设时只需考虑自然生态系统的规律
D.河流中水生动植物数量的恢复有利于提高生态系统的稳定性
9.【全球生态科普】生态入侵已经成为生态恶化的一个重要原因,在全球濒危植物中,有35%-46%是由外来生物入侵引起的,下列有关生态入侵的说法错误的是( )
A.入侵生物都个体巨大或非常凶猛
B.当地环境非常适宜入侵生物的繁殖
C.当地环境中缺乏抑制入侵生物的物种
D.加强海关检查可以减少生态入侵现象
10.【野生动物保护】豹猫是我国二级保护动物,体型比家猫略大,控制颌骨的肌肉坚强有力,犬齿长而发达。豹猫的食物包括鼠类、兔类、蛙类、爬行类、小型鸟类、昆虫等,因此豹猫与赤狐、雪豹等一同成为我国西南山地的主要食肉物种。据此作出的推测不成立的是( )
A.控制颌骨的肌肉和犬齿发达与其食性相适应
B.豹猫与赤狐、雪豹可能有生态位的重叠
C.被豹猫捕食的生物彼此间都是种间竞争关系
D.豹猫的存在有利于维持当地群落结构复杂性
11.【海洋时政工程】为了打赢渤海综合治理攻坚战,山东强化区域联动和部门协作,多措并举加快建设“水清、滩净、岸绿、湾美、岛靓”的美丽渤海。至2020年,滨海湿地建设和海岸线生态修复,黄河口东方白鹳、黄黑嘴鹃等珍稀鸟类群集,长岛海域斑海豹、大叶藻等海洋生物明显增多,渤海海域生物多样性正在逐步恢复,下列分析正确的是( )
A.加强海岸线生态修复,应该禁止生活污水和工业废水未经处理直接排入,并加强执法检查
B.对濒危物种进行就地保护,应该对其天敌进行灭绝式捕杀,以增加濒危物种的K值
C.为加强滨海湿地建设和海岸线生态修复,应该禁止一切对该地区的开发与利用
D.长岛海域斑海豹、大叶藻等海洋生物数量明显增多,说明该区域物种的丰富度提高
12.【农田科研】我国东北松嫩平原是我国重要的水稻主产区,稻田生态系统的氮、磷循环直接决定水稻生产力与农田生态环境稳定性。过量施用氮、磷肥易导致土壤肥力下降、周边水体富营养化等问题,科研人员探究了不同氮磷配施模式对寒地稻田生态系统产量形成、养分循环及土壤微生物功能的影响,部分实验结果如下表(常规施氮N3:210kg・hm⁻²,减氮15%N2:178.5kg・hm⁻²;常规施磷P3:105kg・hm⁻²,减磷15%P2:89.25kg・hm⁻²,减磷30%P1:73.5kg・hm⁻²)。结合所学知识,回答下列问题:
处理组
水稻相对产量/%
土壤脲酶相对活性
土壤酸性磷酸酶相对活性
氮素偏生产力/(kg・kg⁻¹)
磷素农学利用率/(kg・kg⁻¹)
N3P3(常规施肥)
100
100
100
38.2
10.6
N3P2(常规氮+减磷15%)
106.8
112.5
121.3
41.2
15.8
N2P1(减氮15%+减磷30%)
98.7
136.2
142.7
44.5
22.3
(1)稻田生态系统的结构包括______;氮、磷元素在该生态系统的生物群落与无机环境之间主要以______的形式循环,完成该循环过程离不开的生物类群在生态系统中的组成成分是______。
(2)与常规施肥N3P3相比,N2P1处理大幅减施氮磷肥仍能实现水稻稳产,据表分析其直接原因是______;结合题干信息,从水稻生理代谢角度分析,该施肥模式实现稳产的机制还有______。
(3)研究发现,N2P1处理显著提升了稻田土壤细菌群落多样性,同时上调了固氮基因(nifH/D/K)、溶磷基因(gcd/gnd)的表达量。从生态系统物质循环角度,分析该变化对稻田氮磷循环的积极作用:______。
(4)长期过量施用氮磷肥,会导致稻田周边淡水生态系统发生富营养化,其发生的主要机理是______;从生态工程原理的角度分析,该现象违背了生态工程的______原理。
(5)为实现东北稻田“稳产增效+生态保护”的绿色农业目标,结合本研究结果,从物质循环与农业生产实践角度,提出两条可推广的合理化措施:______。
13.【本土湿地素材】西溪国家湿地公园以其丰富的生物多样性和优美的自然环境成为观鸟圣地,已记录鸟类达218种,国家一级重点保护鸟类3种,二级重点保护鸟类32种。回答下列问题:
(1)候鸟迁徙季时,西溪湿地的莲花滩区域能看到如北红尾鸲、黑尾蜡嘴雀等候鸟在此停留。这体现了群落的________结构。若想调查黑尾蜡嘴雀的生态位,需要调查它的种间关系,天敌还有____________和____________。
(2)近年来发现西溪湿地中水葫芦疯狂生长,防治水葫芦可以湿地养鸭,或采摘水葫芦喂猪。这样防治不仅可以恢复湿地生态环境还可以___________(从能量流动的角度回答)。
(3)除了可以人为维护湿地的生态环境,湿地生态系统本身也具有一定的________能力,这是通过____________调节完成的。
(4)为了更好的生存和发展,人类社会未来正确的发展道路就是可持续发展。下列不遵循可持续发展理念的是____
A.化石燃料取之不尽用之不竭,可以随意浪费
B.优先购买绿色产品,使用绿色能源
C.不猎杀珍稀动物和受保护的动物
D.把森林全部开垦成农田来提高经济效益
14.【乡村生态生产】为响应国家“十五五”规划中“加快农业农村现代化,扎实推进乡村全面振兴”、“加快经济社会发展全面绿色转型,建设美丽中国”的号召,某地区聚焦生态农业、循环利用、生物多样性保护、生态修复等方向开展系列生态建设工作。结合该地区的实践措施和相关研究实验,回答下列问题:
(1)措施一:建立和优化“农业废弃物+种茶+养殖+酿酒+沼气”的生态农业模式。该农业模式中涉及的微生物属于生态系统组成成分中的________。与常规农业种植模式相比,该生态农业模式的优势有________(答出1点即可)。农业生态系统中间种套作体现研究能量流动的意义是可以帮助人们________,增大流入某个生态系统的总能量。
(2)措施二:实施生物多样性保护,调查辖区内外来物种,发现部分水体中外来植物长梗满天星泛滥成灾。从种间关系的角度推测出现该现象的原因________。研究表明,凤尾蕨的水浸提液能降低长梗满天星的种群密度,这说明凤尾蕨通过________信息来调节种间关系。若要在该地区引种凤尾蕨对长梗满天星进行生物防治,需要考虑的问题有________(答出2点即可)。
(3)措施三:研究辖区内对矿区不同处理措施的生态恢复效果,研究人员在退化草地上开展相关实验,以周边天然草地为对照组,得到不同处理下的植被与土壤关键指标如下表
处理
植被覆盖度(%)
平均株高(cm)
地上生物量(g/m2)
物种数
补播(R)
41.8
14.79
113.60
8.2
补播+覆土(RRS)
83
17.64
297.60
7.4
补播+覆土+施肥(RRSF)
90.4
18.19
322.40
8.4
天然草地(NG)
92.2
8.36
76.8
11.4
在三种恢复措施中,物种数最多和植被覆盖度最低的处理分别是________(填写字母),若在该矿区的平地上大规模地实施生态修复,你认为最佳的修复措施是________(填写字母)。分析天然草地的物种数为什么比RRSF组更高________。
15.【海洋时政科研】2025年9月,国务院批准新建黄岩岛国家级自然保护区,主要保护珊瑚礁生态系统。
(1)在珊瑚礁生态系统中,虫黄藻和珊瑚虫相互依存、彼此有利,虫黄藻供给珊瑚虫营养,珊瑚虫为虫黄藻提供与光合作用有关的原料,两者的种间关系为________。
(2)珊瑚礁可为人提供食物供给和经济来源,也可抵抗风暴和保护海岸不受侵蚀,以上体现了生物多样性的________价值。
(3)研究表明,气候变暖导致虫黄藻离开珊瑚礁出现珊瑚礁白化现象,且已在世界众多珊瑚礁出现,这体现了生态环境问题具有________性。
(4)研究团队调查了同一季节不同珊瑚礁区的虫黄藻密度,结果如下图:
①由图可知,同一季节黄岩岛潟湖内虫黄藻的密度显著________(填“高于”或“低于”)其他珊瑚礁区。
②黄岩岛远离赤道和大陆,据此推测产生①中结果的原因可能是________。
(5)结合上述研究,请提出一条在气候变暖背景下对白化珊瑚礁进行生态修复的措施________。
16.【环境科研】近年来随着工业助剂和表面活性剂的大量使用,含氟污染物在水体中被广泛检出。研究者比较了挺水植物(鸢尾、芦苇)和沉水植物(金鱼藻、眼子菜)对复合污染水体的修复效果,图甲为单独种植时的部分实验结果。
回答下列问题:
(1)N、P营养盐被植物吸收后可参与_____合成(写两种)。吸收的PFAAs在植物体内不易分解,可能会沿着_____在生物体内聚集,最终超过环境浓度,这种现象称作_____。
(2)对照组具有一定的去除率说明水体具有_____能力。由图甲可以得出:①_____;②同一类型的水生植物对同种污染物的净化效果相似。
(3)进一步研究发现(图乙),在挺水植物根系中引入共生菌-丛枝菌根真菌(AMF)能有效提高PFAAs的去除率,可能的原因是_____(答出一点即可)。
(4)结合上述相关研究,提出一个能提高复合污染水体修复效果的研究方向_____。
图表分析类
1.【生态恢复、稳定性区分】我国在恢复生态理论与实验研究中取得显著成果,如图是某亚热带地区森林退化生态系统恢复的过程图,下列说法错误的是( )
A.据图可知,恢复生态学主要利用的理论依据是生物群落演替
B.对亚热带森林退化生态系统进行恢复过程中要恢复其结构和功能
C.适当投入相应的物质和能量,可以加快亚热带森林的生态恢复过程
D.亚热带森林生态系统恢复过程中,其物种多样性和恢复力稳定性都增加
2.【捕食与群落稳态】湖泊中的滨螺以多种藻类为食,下图为藻类种数与滨螺密度的关系。下列分析不正确的是( )
A.各种藻类之间的关系为竞争
B.滨螺密度过大时,藻类种数明显减少
C.若没有滨螺,藻类多样性会增加
D.中等密度的滨螺可提高该生态系统营养结构的复杂程度
3.【水体自净、生态工程】黄河是中华民族的母亲河,下图是黄河流域某河流生态系统受到生活污水轻度污染后发生净化作用的示意图。下列有关黄河保护的问题,正确的是( )
A.在该河流的AB段,溶解氧减少的主要原因是藻类减少,需氧型细菌大量繁殖,BC段藻类大量繁殖的原因是有机物分解后形成的大量的NH4+等无机盐离子,有利于藻类繁殖
B.黄河流域也曾被重工业中的有毒物质重度污染,且自身的净化作用已不足以消除影响,生物多样性降低,说明此时黄河的抵抗力稳定性已被破坏,移除这些有毒物质遵循生态工程的自生原理
C.为充分利用黄河流域的盐碱地,科学家在盐碱地地区开创了“上粮下藕、藕鱼套养”的农业生态系统模式。在盐碱地开挖鱼塘,挖出的泥土在鱼塘边堆成台田种植作物,鱼塘中养殖咸水鱼并种藕。“上粮下藕”利用了群落的垂直结构实现立体复合种养
D.粮食区可设置一些鸟巢,招引更多的鸟类防害虫,从能量流动的角度分析,这样做的目的是调整能量流动关系,使能量循环利用,高效地流向对人类最有益的部分
4.【放牧与草原平衡】放牧量可影响草原中牧草的净生产量,过度放牧会导致牧草现存量减少,甚至引起植被退化。如图表示某草原单位面积放牧量与牧草净生产量的关系(虚线表示未放牧时牧草的净生产量)。下列有关说法错误的是( )
A.放牧强度过大会因为家畜过度踩踏造成土壤板结,导致牧草的生长受影响
B.b点条件下畜产品的产量最高,禁止放牧条件下牧草的净生产量最高
C.放牧强度过大时,家畜进行需更多时间和更长距离的采食,导致个体耗能增加
D.若想保持草原生态系统稳定的同时使畜产品持续高产,需控制不同季节的放牧量
5.【森林物质循环、稳态】森林凋落物分解是由生物因素和非生物因素共同影响的过程。科研人员开展麻栎一刺槐混交林和麻栎纯林中凋落物分解动态特征研究,结果如下。下列分析正确的是( )
A.分解者能将凋落物中的有机物分解成无机物,为森林植被生长提供能量、CO2和无机盐
B.麻栎一刺槐混交林和麻栎纯林凋落物质量损失量最大值分别出现在第90天和第120天
C.麻栎一刺槐混交林凋落物质量损失量呈现先增加后减小的趋势,且始终高于麻栎纯林
D.两种森林中营腐生生活的细菌和真菌构成生物群落,群落的多样性影响凋落物的分解速度
6.【城市生态、生物入侵】近年来城市发展迅速,生境破碎化加剧,群落可入侵性系数提高,生物入侵的风险增加。以北京市核心区、近郊区和远郊区的公园为研究对象,对外来入侵植物进行相关调查,结果如下图所示(入侵强度系数受自然条件和人工管理的影响)。下列叙述错误的是( )
A.城市公园是一个人工生态系统,抵抗力稳定性较低
B.部分入侵植物成为优势种会使公园植被景观被破坏
C.自然条件下核心区公园植物群落抵御入侵植物的能力最强
D.近郊区和远郊区的公园需要适时加强人工管理
7.【生产力与物种稳定】生态系统的生产力是指生产者制造的有机物总量。有学者以“生产力假说”来解释生物多样性的原因,认为是高生产力造成高的物种丰富度。研究者在某山区研究发现,其生产力随着海拔高度增加而递减,且海拔高度与物种丰富度关系如图所示。由此判断下列哪个叙述正确的是
A.生产力最高的地区是物种丰富度最高的地区
B.海拔1 000 m处物种丰富度低而生产力高
C.高海拔地区的生产力比低海拔地区的高
D.此研究结果支持“生产力假说”
8.【人工湿地生态维护】下图表示北京奥林匹克森林公园南区的复合垂直流人工湿地,采用的生态污水(常含N、Р等元素和有机物)处理技术。以下叙述错误的是( )
A.湿地植物可吸收污水中N,P元素用于自身的生长发育
B.微生物分解污水中有机物所释放的能量可被植物再利用
C.人工湿地常选用本地物种有利于维持生态系统的稳定性
D.比较进水口、出水口N、P元素含量可评估净化效果
9.【循环养殖水体平衡】某生态农场原有一套“稻田-鱼塘”循环系统,将鱼塘的富营养化的水,经过稻田的生态净化后再回流到池塘。2023年,农场决定将鱼塘养殖规模扩大40%,同时保持稻田面积不变。技术人员监测了扩容前后系统关键节点的水质变化,数据如下:
监测指标
扩容前(2022年)
扩容后(2023年)
稻田进水总氮(mg/L)
3.2
5.8
稻田出水总氮(mg/L)
2.1
4.4
稻田氮去除率 (%)
34.4
24.1
鱼塘全年换水频率(次/天)
1次/30天
1次/15天
鱼塘溶解氧最低值(mg/L)
4.5
3.1
基于上述监测数据,对该系统扩容后状况的分析。下列叙述错误的是( )
A.该模式可减少稻田的化肥的施用量
B.鱼塘扩容后稻田对年总氮的去除量下降
C.鱼塘换水频率增加一倍,说明该系统对恶化水质的调节能力下降
D.扩容后溶解氧下降,可通过增氧泵提高溶解氧浓度
10.【生物富集、生物多样性价值】某湖泊受到低水平原子能工业废料污染后,湖中的食物网各部分锶-90的相对含量如图所示。下列分析错误的是( )
A.水生植物属于第一营养级
B.浮游动物中锶-90含量可能低于750
C.锶-90不易被排出体外使其沿着食物链在生物体内富集
D.引入水生植物清除湖中锶-90体现了生物多样性的直接价值
11.【高原生态、生物保护】食肉动物的食性生态位
青藏高原是地球上少数仍保留较完整食肉动物物种的地区,其捕食者和猎物的生物多样性构成了该生态系统复杂的食性生态位。
(1)研究食性生态位需调查青藏高原食肉动物的种群密度,研究人员调查时挖陷阱捕获野生动物,拍照识别个体的斑纹、疤痕后再放归,该方法属于________。(单选)
A.样方法 B.标记重捕法 C.样线法 D.逐个计数法
(2)据已经学知识判断,食肉动物在食物链的营养级地位可能为________。(编号选填)
①第一营养级 ②第二营养级 ③第三营养级 ④第四营养级
(3)研究人员在青藏高原索加、扎青和昂赛三个研究区域通过粪便DNA鉴定,将食肉动物划分为大型食肉动物和中型食肉动物两类,这两大类生物在生态学上构成________。(单选)
A.种群 B.物种 C.群落 D.生态系统
研究发现,食肉动物之间存在错综复杂的食物网关系。以索加地区为例,食肉动物与猎物的捕食关系如图。
(4)当地牧民为保护植被,采取大规模灭鼠兔的行动,该行为可能会导致该生态系统________。(多选)
A.抵抗力稳定性降低 B.物种丰富度降低
C.恢复力稳定性降低 D.营养结构趋向简单
(5)图表示食肉动物的精细“食谱”,下列表述正确的是________。(多选)
A.该食谱是自然选择的结果 B.食谱细分意味着生态位分化
C.食谱细分有助于减少种间竞争 D.食谱重叠度与物种多样性正相关
(6)研究人员监测发现,该地区鼠兔种群增长曲线接近“S”型。下列表述正确的是________。(多选)
A.种群的增长速率在K/2时最大
B.环境、种间和种内关系均会影响环境容纳量
C.年龄组成可通过影响出生率和死亡率而影响种群数量
D.若兔狲大量减少,鼠兔的K值会升高,但增长速率不变
(7)雪豹、藏狐等珍稀食肉动物有利于维持高原生物多样性,具有重要的保护价值。下列关于生物多样性及其保护的表述,正确的是________。(多选)
A.雪豹个体基因差异体现遗传多样性
B.青藏高原食肉动物共存体现物种多样性
C.提倡建立野生动物园保护雪豹等珍稀食肉动物
D.禁猎、禁入、恢复植被等措施有利于保护雪豹等珍稀食肉动物
12.【海洋富营养化治理】海草床被誉为“海洋之肺”,是一个由多种海草植物构成的海洋生态系统,其结构如下图所示。为更好地保护海草床,科研人员开展了海草床的浮水层藻类和沉水层海草的调查研究,结果如下表所示。
不同营养化程度下海草床浮水层藻类生物量与沉水层海草密度调查结果
组别
样带1
样带2
样带3
富营养化程度
低
中
高
浮水层藻类生物量/(g·m-2)
3.59
5.73
19.18
沉水层海草密度/(株·m-2)
310.67
206.67
217.33
注:生物量指某一时刻单位面积内实存生活的有机物总量。
回答下列问题:
(1)海草作为海草床生态系统中的___________,为海胆、海龟等提供食物,也为海胆提供了躲避天敌的场所,沉水层海草和浮水层藻类分别利用了海洋水体的不同空间,体现了群落的___________结构。
(2)据表分析,随着水体营养化程度升高,浮水层藻类生物量呈现___________趋势。结合生态系统的相关知识,推测富营养化导致海草减少的原因是水体富营养化为藻类提供___________,导致藻类大量繁殖而___________,沉水海草的___________(填生理过程)受到抑制,最终导致海草繁殖受阻,种群密度降低;从能量流动和物质循环角度分析,海草减少会进一步对该生态系统产生的连锁影响是___________,最终导致生态系统功能失衡。
(3)为落实“绿水青山就是金山银山”的生态理念,从维护生态平衡的角度,可建议相关部门通过___________(答出2点即可)等措施来保护海草床。
13.【农田生态、微型生态平衡】稻田综合种养是绿色生态的农渔(禽)发展模式,契合当下推进农药化肥减量、促进农业绿色高质量发展的要求,实现了“一水两用、一田双收、稳粮增收、粮养双赢”的良好效益。下图是稻鸭共作农田生态系统中的部分碳元素转移过程,箭头表示碳元素的传递方向。回答下列问题:
(1)图中碳元素以____________的形式进行转移,图中箭头指向需修改之处有:__________、________。
(2)若图中鸭子的食物比例由水稻、杂草:植食性昆虫=1:2,调整为3:2,那么调整后鸭子获得的能量值是原来的________(能量传递效率按20%计算,保留小数点后两位)倍。
(3)与稻鸭共作模式相比,稻单作模式下生态系统的________稳定性更高。
(4)二化螟、稻纵卷叶螟是导致水稻减产的主要害虫。二化螟幼虫喜钻入稻茎为害,稻纵卷叶螟幼虫喜取食上表皮及叶肉。苏云金芽孢杆菌对二化螟、稻纵卷叶螟等多种害虫具有杀虫活性,可制成杀虫剂(Bt药液)。科研人员比较不同剂量的Bt药液对二化螟幼虫和稻纵卷叶螟幼虫的杀虫效果,结果如图所示。根据题干信息分析,Bt药液对_____幼虫的杀灭效果较好,另一害虫存活率相对较高的原因是____________________。
(5)某同学依据生态系统原理,将稻田中的基本组分进行合理组织,设计了一个生态缸。下列关于生态缸的叙述,错误的是_。
A.生态缸中消费者的存在加快了该生态系统的物质循环
B.生态缸中所有的动物和植物共同构成了一个微生态系统
C.生态缸需要放在不通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射
D.生态缸中生物死亡、水质恶化造成生态系统进一步失衡属于正反馈调节
E.生态缸是密闭的,外部环境对生态缸的生态平衡没有影响
14.【高原生态修复原理】位于青藏高原东北部的青海省,分布着雪山冰川、湖泊湿地、高原草甸、沙地荒漠等多种生态系统,因其贮藏着丰富的动植物资源被誉为“青藏高原基因库”。2016年习总书记在青海考察时强调:“青海最大的价值在生态、最大的责任在生态、最大的潜力也在生态”,为此青海省投入了大量资金用于修复、治理生态环境,目前恶化的自然环境得到有效改善,生态治理成绩显著。
(1)欲判断青海省的生态系统是否处于生态平衡状态,应看其是否符合_____三个方面的特征。湖泊湿地群落不同于沙地荒漠群落的重要特征是_____。
(2)鼠兔是高原草甸上分布广泛的啮齿动物,以矮小的紫花针茅等多种牧草为食,喜挖洞、繁殖快,可引起草地沙化。鼠兔在生态系统中的地位不可或缺,其主要作用是_____。近几年农牧人员通过在草地沙化区域补种披碱草的方式大大降低了鼠兔的危害。补种披碱草后,原本低矮的牧草逐渐被高大的披碱草取代,群落的_____结构发生改变。
(3)下图表示对高原草甸中三个不同营养级所含能量进行的分析,其中a~a2表示上一年留下来的能量,e~e2表示呼吸作用消耗的能量,b~b2表示未被利用的能量,则该草原生态系统初级消费者粪便中的能量包含在_____中;初级消费者和次级消费者之间的能量传递效率为_____。(用图中字母表示)
(4)生产者是生态系统的基石,考虑到年降水量少等自然因素的影响,生态专家建议青海省在生态修复治理过程中应选择抗旱保湿能力强的灌木和草本植物,充分考虑这些植物的_____,并通过合理的人工设计,使这些物种形成互利共存的关系,构建出复合的群落。以上设计体现的生态学基本原理是_____。
15.【人工鱼礁海洋稳态】海州湾海域拥有丰富的渔业资源,但由于人为活动,生态环境遭受破坏。为了修复生态环境和养护渔业资源,当地建立了以人工鱼礁为主的海洋保护区。保护区中含有大量的有机碎屑(生物残骸、粪便等),浮游动物可以有机碎屑为食。研究人员统计人工渔礁生态系统各营养级的生物量,结果见表1。
表1 人工渔礁生态系统中各营养级生物量
营养级
生物量(t/km2)
生态系统
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
第五营养级
人工渔礁生态系统
浮游植物10.58
有机碎屑80.32
3.028
1.467
0.284
0.0398
回答下列问题:
(1)从生态系统的组成成分分析,浮游动物属于__________。各种浮游动物之间利用相同的食物资源,存在__________重叠的现象。
(2)由表中数据可形成该生态系统的生物量金字塔。生物量是__________。
(3)人工渔礁生态系统的建立不仅改善了海域生态环境,还提高了该海域对某种经济鱼类的__________,体现了生物多样性的__________价值。
(4)河口生态系统在连接陆地和海洋的结构和功能上发挥着重要作用。研究人员对人工渔礁生态系统和河口生态系统的部分生态指标进行了调查统计(结果见表2),提出人工渔礁生态系统虽然不如河口生态系统成熟,但食物网结构更加复杂多样。根据表中数据分析,其依据是__________。由此表明人工渔礁的建设有助于渔业资源养护并推动海州湾生态系统走向稳定的状态。
表2 人工渔礁生态系统和河口生态系统生态指标比较
生态指标
生态系统
优势度/容纳量
多样性指数
人工渔礁生态系统
0.52
1.35
河口生态系统
0.71
0.53
16.【湿地净水、水体治理】无瓣海桑与芦苇湿地对富营养化水体都具有净化作用,但净化效果有差异。科研人员在热带某地区设置3个水质监测实验点:样地1是未经植物净化的水体,样地2、3分别是流经芦苇湿地和无瓣海桑湿地的水体,按不同季节连续采样,对水样的生化需氧量(BOD,是一种用微生物代谢作用所消耗的溶解氧量来间接表示水体被有机物污染程度的一个重要指标)、总氮(TN)含量进行测定,结果如下。请回答下列问题:
(1)无瓣海桑与芦苇属于湿地生态系统的_______________(组成成分),净化水体的主要原理是____________________,湿地对富营养化水体具有净化作用体现了生物多样性的________________________价值。
(2)据图1推测,__________(季节)的有机物污染较为严重,判断的依据是______________。
(3)据图2可知,夏季水体中总N含量较低,一方面由于雨季使水流量增大以及土壤的吸附能力增强,另一方面由于夏季植物_________________,对N的需求量增加,用于合成较多的__________________等生物大分子。
(4)结果表明,__________________湿地系统对水体的净化效果较好,且________(季节)净化效率更显著。
(5)在城市建立湿地景观公园对环境污染治理具有十分重要的作用,设计方案时提高其净化能力的措施有___________________。
实验探究类
1.【干旱干扰对草原稳态、初级生产的影响】极端干旱会给生态环境和经济发展带来严重影响,科研人员在我国草原开展相关研究。
(1)极端干旱会降低草原生态系统维持或恢复自身______处于相对平衡状态的能力。
(2)草原降水主要集中在生长季。科研人员在草原上建立多个实验点,每个实验点随机选择邻近的3个大小相同的样地进行实验,如下表。
组别
对样地的处理
样地1
始终不覆盖遮雨棚,接受自然降雨。
每个样地四周向地下深挖并用塑料隔板隔开,以防止水分侧向移动。
样地2
连续4年在生长季5~8月覆盖透明遮雨棚,减少66%的自然降雨量。
样地3
连续4年在生长季6~7月覆盖透明遮雨棚,减少100%的自然降雨量。
科研人员应对样地2进行的操作是:收集并测定样地2的自然降雨量,并补充______。样地2和样地3的处理模拟了不同______的极端干旱。
(3)科研人员每年生长季开始和结束时,分别测定三个样地植物的干重,计算干重增加值,结果如下图。
①依据生态系统能量流动过程分析,生长季植物增加的干重中的能量=______(请选用下列字母,并用“+”或“-”构成的数学表达式来表示)。
a.被初级消费者同化的能量 b.生产者的枯落物等被分解者利用的能量
c.生产者通过光合作用固定的太阳能 d.生产者呼吸作用消耗的能量
②图中结果表明,______。
(4)草原生态系统的牧草具有经济价值。极端干旱造成某草原生态系统牧草提供量下降,欲测算牧草提供量下降造成的直接经济损失,需要收集的数据包括该草原生态系统面积、______。
2.【耐盐植物改良盐碱地、生物多样性间接价值】柽柳属植物因其较强的耐盐碱性已成为盐碱地利用和改良的主要树种。为探究柽柳属植物耐盐碱的机理,研究人员采用多花柽柳和多枝柽柳扦插苗为实验材料,设置5个NaCl溶液浓度梯度处理,A1~A5组NaCl溶液浓度(%)分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8,之后测定两种柽柳植物的可溶性糖含量和过氧化氢酶含量。(正常情况下,植物体内过氧化氢不会影响植物的生长发育,但在逆境条件下,过量的过氧化氢会导致膜系统损伤):
(1)据研究普通植物很难在盐碱地存活,请分析这种现象的原因___________。
(2)该实验自变量是___________,据图分析___________更适合在盐碱地生长,该植物能适应盐碱地的机理是___________。
(3)利用柽柳属植物改良盐碱地,体现了生物多样性的___________价值。
(4)通过对河西走廊10年人工柽柳林的土壤含水量调查显示,人工柽柳林下土壤含水量明显高于人工柽柳林外区域,表明柽柳属植物对盐碱地有一定的改良作用。请从生态系统的角度分析会有哪些变化___________。
3.【密闭生态缸的结构与稳定性影响因素】生态系统是一个复杂的网络,由生物群落和非生物环境组成,并通过能量流动、物质循环和信息传递来维持其稳定。为了深入理解生态系统的结构与功能,以及它们之间的相互关系,设计生态缸并实施以下探究性实验。
实验目的:探究并理解生态系统的基本组成成分,包括生物群落和非生物环境;分析并理解生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程;观察并分析生态系统中碳、氮等物质的循环过程;探究生态系统稳定性的表现及其影响因素。
实验材料:透明塑料缸、沙石和土壤、水生植物、小型水生动物、池塘水、光照设备、测量工具(如温度计、氧气传感器、pH计等,用于监测非生物环境参数)、数据记录本和笔(记录实验数据和观察结果)。
实验步骤:将塑料缸洗净,底部铺设一层沙石和土壤,种植水生植物于土壤中或悬浮于水中,加入池塘水,引入小型水生动物,然后密封塑料缸。定时监测装置内氧含量的变化、水质的变化等。
设置实验变量:设计对照组和实验组,对照组保持原始生态系统状态,实验组增加一个或减少一个变量。
回答下列问题:
(1)该生态缸是一个生态系统,该生态系统的稳定性表现为______两个方面。从能量流动和物质循环角度分析,该生态缸与外界环境之间有_______,无______。
(2)该生态缸中的分解者主要来自______,它们在该生态缸中的主要作用是_______。
(3)为了验证分解者对生态系统稳定性维持的重要性,与对照组相比,实验组需额外进行的操作是_______。
(4)忽略厌氧生物的干扰,一段时间后,若要检测该生态缸中,生产者固定的总能量与生物群落消耗的总能量之间的大小关系,依据提供的材料用具,可以通过测量______,间接反映两者的大小关系。
4.【水生植物净化富营养水体、生态农业循环】淡水水域富营养化会形成让人讨厌的水华。水华不仅影响水环境景观效果,还引起水源污染。为更好地修复水体,开发、利用水生植物,某研究小组设计了4组实验:①香菇草单独种植(T1)、②石菖蒲单独种植(T2)、③香菇草和石菖蒲混合种植(T3)、④不栽植植物的水样(CK)。探究了香菇草、石菖蒲对富营养化池塘污水中总氮质量浓度的净化效果以及它们种植前后鲜重的变化量,结果如图a、图b所示。
回答下列问题:
(1)香菇草、石菖蒲除了具有抑制水华发生、净化水质作用以外还具有景观美化效果,体现了生物多样性的____________价值。工业污水中的重金属进入池塘后会在香菇草和石菖蒲体内积累、浓缩,这种现象称为_____________。研究小组选择水生植物修复污水而不选择陆生植物修复污水,体现了生态工程的____________原理。
(2)据图a可知,空白对照组污水中总氮质量浓度也会降低,原因可能是_____________。
(3)据图a、图b可知,香菇草和石菖蒲混合种植时污水的净化效果比香菇草单独种植时污水的净化效果______________,原因可能是___________________。
(4)为优化富营养化水体造景实验材料,研究小组拟以香菇草和石菖蒲混合种植、香菇草单独种植为对照组,从植物造景的美学性以及植物选择多样性角度设计下一步实验。他们设计的实验组可能是____________。
(5)为开发、利用香菇草,研究小组的设计方案是:香菇草和糖渣等加工成饲料→饲料用于喂猪→猪粪用于喂鱼→塘泥作为甘蔗肥料→甘蔗用于制糖。请从物质和能量角度评价该农业生产模式的优点_____________(答出两点即可)。
5.【乡土植物混种修复水土流失、群落稳态】陕晋青宁四省份地处黄土高原,水土流失严重,乡土植物沙棘、白羊草是生态修复的核心物种。某科研团队围绕“沙棘与白羊草的种间关系及生态修复效果”开展实验,实验设置三组:对照组(不种植任何植物)、实验组1(单独种植沙棘)、实验组2(沙棘与白羊草混种),培养一段时间后,测定各组土壤含水量、有机质含量、群落物种丰富度及沙棘、白羊草的种群密度,结果如下表(部分数据):
组别
土壤含水
量(%)
土壤有机
质含量(g/kg)
群落物
种丰富度
沙棘种群
密度(株/m²)
白羊草种群
密度(株/m²)
对照组
8.2
15.3
2.1
0
0
实验组1
12.5
28.7
3.8
6.3
0
实验组2
15.1
36.9
5.2
4.8
12.6
请结合实验结果及所学知识,回答下列问题:
(1)实验组2中,沙棘与白羊草的种间关系是什么?请结合实验数据说明理由______。
(2)与实验组1相比,实验组2的土壤含水量和有机质含量更高,请分析其原因_____。
(3)结合实验结果,分析沙棘与白羊草混种对黄土高原生态修复的意义,为当地生态治理提供合理建议______。
6.【就地保护与生物多样性、人为干扰调控】武夷山国家公园保存着世界同纬度带最完整、面积最大的中亚热带原生性森林生态系统,有“蛇的王国”美誉。随着生态保护措施的深入推进,森林覆盖率和生态环境质量稳步提升,为各类野生动物的繁衍生息提供了良好条件。
(1)从保护生物多样性的措施来看,建立武夷山国家公园属于____(填“就地”或“易地”)保护。生物多样性包括三个层次,建立武夷山国家公园对____多样性能起到很好的保护作用。
(2)为实现人与自然和谐共生,以下措施中,合理可行的是____(填选项,多选)。
A.建立“生态廊道”,连接碎片化的栖息地
B.严格保护蛇类的主要食物资源,并人工投放大量的饲料
C.从其他保护区大量引入蛇类天敌,以快速控制蛇类种群数量
D.将园内部分珍稀濒危蛇类捕获后,移入动物园进行集中繁育和展示
E.利用蛇类对特定化学气味的趋避性,在人类活动区周边设置“防蛇带”
(3)银环蛇蛇毒成分复杂,毒性较大,咬伤后须及时治疗。目前银环蛇蛇毒的治疗方案有血清治疗、L-谷氨酰胺(Gln)治疗等。为探究腹腔注射L-谷氨酰胺(Gln)用于银环蛇蛇毒对机体损伤的治疗效果。研究人员将32只健康小鼠随机均分4组,编号A~D并进行以下实验:
A组:肌肉注射0.05ml生理盐水;腹腔注射0.1ml生理盐水(时间不限)。
B组:肌肉注射?;腹腔注射0.1ml生理盐水。
C组:肌肉注射0.05ml银环蛇毒;腹腔即刻注射0.1mlGln。
D组:肌肉注射0.05ml银环蛇毒;1h后腹腔注射0.1mlGln。
①补充B组实验处理:____。
4h后取出各组小鼠肺部组织并检测相应蛋白质含量,结果见图1.
注:HSP70蛋白和HO-1蛋白对组织损伤具有保护作用;p65蛋白磷酸化形成P-P65,P-P65激活炎症信号通路诱发细胞损伤;β-actin作为内参蛋白,用于参照细胞中目的蛋白的提取率。
②根据图1实验结果,完善腹腔注射Gln能显著缓解银环蛇蛇毒诱发肺部细胞损伤的机理图。( )中填“+”或“-”。
7.【人工林间伐对林下物种、生态稳定的调控】研究者以某杉木人工林为研究对象,探究了不同间伐强度对林下植物多样性和地上生物量的影响,结果如下表。
间伐强度
灌木层
草本层
林下植物物种数
地上生物量(g/m2)
林下植物物种数
地上生物量(g/m2)
M1(0%)
10
143.19
5
136.22
M2(20%)
18
183.90
9
88.82
M3(40%)
35
234.99
11
64.66
回答下列问题:
(1)研究者采用_____法选取了地形条件、杉木生长状态基本一致的人工林样地,对其进行不同强度的间伐。3年后通过调查_____,比较林下植物多样性的高低。
(2)调查发现,灌木层和草本层的林下植物物种数均随间伐强度的增加而_____,可能原因是较高强度的间伐导致树冠层空隙增加,改善了林下_____(答出2点即可)等环境条件。草本层地上生物量随间伐强度的增加而呈下降趋势,主要原因是间伐改变了群落的_____结构,使植物对资源的利用也发生改变。
(3)与标志重捕法相比,利用红外触发相机自动拍摄技术调查该人工林的动物资源,其优点有_____。
A.对动物的生活干扰较小 B.可同时对多种动物进行调查
C.操作较繁琐,经济成本较高 D.连续拍照有益于昼夜连续客观统计
(4)研究发现,流浪猫经常出没的人工林区域中,小型野生哺乳动物和鸟类的数量下降,其可能原因是_____。
A.流浪猫是优势种 B.流浪猫的食性广泛
C.流浪猫的捕食能力强 D.流浪猫在该生态系统中缺少天敌
(5)对该人工林当年的能量流动进行分析,发现净初级生产量一部分随枯枝落叶被_____利用,还有一部分以木材形式移出了系统,极少部分沿着_____流动。杉木人工林由于植被种类单一,抵御外界干扰的能力较差,结合本研究分析,可通过_____措施增强其保持稳态的能力。
拔高·限时模拟
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。
1.稳态转换是指在气候变化、人类活动影响下,生态系统的结构和功能可能发生大规模、持续和突然的变化,导致生态系统从一个相对稳定的状态快速重组进入另一个相对稳定状态的现象。其转换过程可用下图“球—杯模型”解释,小球位于“山顶”代表稳态转换的临界点。下列叙述错误的是( )
A.生态系统由稳态1转变为稳态2后,部分物种的生态位可能会发生变化
B.识别生态系统的稳态转换临界点,有利于维持生态平衡
C.稳态转换后,生态系统的自我调节能力增强,抵抗力稳定性下降
D.“球—杯模型”也可以解释人体内环境稳态的变化,其调节机制是神经—体液—免疫调节
2.美丽的千湖国家湿地公园位于宝鸡市千阳县境内,它是以河流湿地为主,集河流、库塘、沼泽特征于一体,拥有丰富的生态资源,被人们誉为“黄土高原上的一颗明珠”。良好的环境与多年以来系统的生态治理密切相关,下列有关叙述正确的是( )
A.千湖湿地是一个庞大的生态系统,其结构由湿地全部的动、植物及微生物组成
B.该湿地生态系统中某种鸟类的食物多样,可能同时处于第一、二、三营养级
C.进入冬季会有多种候鸟前来湿地觅食,这说明生命活动的正常进行离不开信息传递
D.千湖湿地景色秀美,吸引广大游客前来休闲度假,这体现了生物多样性的间接价值
3.处理后的核废水中仍残留大量3H、14C、131I等放射性元素,这些放射性元素难降解且更容易被海洋生物吸收。研究显示,受到放射性污染的核废水一旦排入太平洋,从排放日起,57天内放射性物质将扩散至太平洋大半个区域。下列叙述错误的是( )
A.污染海域中营养级越高的生物,体内积累的放射性物质含量越高
B.物质循环具有全球性,因此核污染将会影响全球的水资源安全
C.核废水排放入海后会提高生物变异频率,增加物种多样性
D.放射性物质属于物理致癌因子,可能会使生物致畸致癌
4.若核电站将含有对海洋环境有害的核污水放入大海,某研究机构计算结果显示,从排放日起,57天内放射性物质将扩散至太平洋大半个区域。下列说法错误的是( )
A.物质循环具有全球性,因此核污染将会影响全球的水资源安全
B.核污染产生废水无法彻底净化达标,说明人类海水净化处理技术有限
C.核污染将会使海洋生物产生变异,不食用海产品就不会对人类造成伤害
D.核不扩散条约各个国家都应遵守,地球是人类共同的家园
5.2025年6月大庆市龙凤湿地的东二排干水生态保护修复工程即将竣工。该项目主要从生态修复、生态缓冲带、生态护岸、人工湿地四个部分进行修复和改善,可有效改善龙凤湿地河口区水生态环境质量。下列叙述错误的是( )
A.通过补植多种植物并进行合理布设实现净化水质,体现的生态工程原理是自生
B.缓冲带可减少人类干扰的影响,使湿地依靠自然演替等机制恢复生态功能
C.引入耐污能力强的外来植物,一定能快速修复污染水域并提高生物多样性
D.人工湿地需要不断得到来自系统外的能量补充,以维持其正常功能
6.某地区在不同发展阶段的社会经济与生态足迹数据如下表所示。下列说法错误的是( )
阶段
人口(万人)
城镇化率(%)
人均消费支出(万元)
人均生态足迹(gha)
总生态足迹(万 gha)
甲
500
30
1.2
2.5
1250
乙
800
50
2.5
4.0
3200
丙
1200
70
4.5
6.5
7800
注:总生态足迹=人口数量×人均生态足迹
A.从甲阶段到丙阶段,人口增长是总生态足迹增加的主要因素
B.乙阶段的人均生态足迹比甲阶段增加了60%
C.丙阶段总生态足迹最大,该阶段对生态环境的压力可能最大
D.人均生态足迹的变化与人均消费支出的变化趋势一致
7.下图为生态修复后某国家湿地公园内旅游步道附近植物分布示意图。下列分析错误的是( )
A.建立国家湿地公园属于对生物多样性最有效的保护措施
B.步道两侧陡坡、缓坡、沼泽地的植物差异体现了群落的水平结构
C.游客的踩踏会使湿生植物物种数显著减少,中生植物物种数显著增加
D.为保护湿地公园内的主要分布植物,应当适当减小旅游强度
8.下图表示生态系统中生产者和初级消费者的能量类型和去向(d表示营养级未被利用的能量)。相关叙述错误的是( )
A.生产者和初级消费者获得能量的方式不相同
B.生产者用于生长发育和繁殖的能量值是b1+c1+d1
C.生产者到初级消费者的能量传递效率为b1/(a1+b1+c1+d1)×100%
D.初级消费者粪便中的能量属于生产者所同化的能量
9.研究人员调查了某扇贝人工养殖区某时间段内流经各个主要功能组的能量(用生物量表示),如下表所示。生态系统中的能量传递效率约为10%,扇贝的养殖容量与现有养殖量相比最大可增加20%。下列叙述错误的是( )
主要功能组
底栖海藻
浮游植物
有机碎屑
扇贝
六线鱼
星康吉鳗
生物量(t/km2)
16.3
26.2
83
160
1.2
0.26
A.该系统初级消费者流向次级消费者的能量低于16t/km2
B.扇贝的生物量为190t/km2时会降低生态系统的稳定性
C.该时间段内系统流经初级消费者的能量高于流经生产者的能量
D.星康吉鳗与六线鱼之间可能存在种间竞争和捕食关系
10.禁牧围封是对退化草地生态系统恢复和重建的重要手段。为探究不同围封时间对退化草地植物群落的影响,研究人员测定了在围封2年、6年、10年下某放牧草场的相关指标,结果如表。下列叙述错误的是( )
物种丰富度
植被总盖度
地上植被生物量
优势植物
围封前
12.67
31.38
66.37
一年生杂草
围封2年
18.67
38.28
72.72
一年生禾草
围封6年
20.67
46.30
105.2
一年生牧草
围封10年
17.30
52.30
140.26
多年生灌木
A.围封后该草场植物群落演替的速度和方向都发生了改变
B.围封后该草场植物垂直分层现象更加明显,对光能的利用率提高
C.围封后该草场功能得到恢复,体现生态系统具有恢复力稳定性
D.长期围封更有利于增加草场物种丰富度,提高牧草的环境容纳量
11.洗衣、淋浴等产生的生活污水是水污染的重要来源。下图为某污水排放点下游河流中溶解氧(DO)与生化需氧量(BOD)随距离变化的曲线。下列叙述错误的是( )
A.微生物消耗氧气分解有机物是生态系统物质循环的重要环节
B.排放点下游BOD骤升和DO骤降说明河流生态系统恢复力稳定性有限
C.河流中段DO值低于临界值对生态系统的营养结构造成严重破坏
D.降低人类活动的生态足迹是保护河流生态安全的有效措施之一
12.孟子曰:“不违农时,谷不可胜食也;数罟(密网)不入洿池,鱼鳖不可胜食也;斧斤以时入山林,材木不可胜用也。”下列相关叙述错误的是( )
①冬小麦秋季播种,经冬季低温诱导才能在春季开花的春化作用是对生存环境的一种适应
②光照、温度等物理信息会影响植物生命活动的正常进行和种群的繁衍
③用“密网”捕捞会直接影响种群的出生率从而影响种群密度
④人类活动使群落向着不同于自然演替的方向和速度演替
⑤中等强度的森林砍伐(约K/2左右)有利于获得最大经济效益和生态效益
⑥生态系统的自我调节能力是负反馈调节产生的基础
A.①③④⑥ B.③④⑥ C.③④ D.③⑥
13.近年来,我国大力推进生态文明建设,采取一系列措施促进人与自然和谐共生。下列措施和有关叙述合理的是( )
A.我国人口基数大,生态足迹总量上升,生态承载力总量必然下降
B.长江流域十年禁渔可有效提高长江水域野生鱼类的环境容纳量
C.大量焚烧农作物秸秆,将产生的灰烬用作底肥,给农作物补充部分矿质元素
D.矿区废弃地生态修复的关键是尽可能依靠自然演替恢复其生态功能
14.第七届联合国环境大会的主题为“推动构建韧性地球的可持续解决方案”。生态足迹是衡量人类对自然资源利用程度的重要指标,生态承载力则反映区域生态系统的资源供给能力,二者的对比可判断区域可持续发展状态。下列叙述错误的是( )
A.优先选择乘坐公共交通,注意节约用电、用纸等,有利于缓解全球气候变暖
B.多开发利用风能、潮汐能、太阳能等不可枯竭的资源是人类未来的发展趋势
C.若某区域生态足迹总量大于生态承载力,说明该区域处于生态赤字,可持续发展能力弱
D.当前我国新增人口逐年减少,生态足迹总值一定随之有所下降
15.我国力争在2060年前实现碳中和,使CO2排放量与吸收量相等,这是可持续发展的重要保障;人们采用生态足迹定量判断一个国家或地区可持续发展状况。下列说法错误的是( )
A.达到碳中和时,生物圈内所有生物呼吸释放的CO2等于CO2的吸收量
B.湿地保护可有效实现碳中和,体现了生物多样性的间接价值
C.低碳生活和绿色农业可以减小生态足迹
D.一个地区的生态足迹越大,可持续发展能力越弱
二、非选择题:本题共5题,共55分。
16.(除标注外,每空1分,共10分)森林火灾会导致成熟阶段的优势树种死亡,从而在林冠层形成空隙称为林窗,图1是某森林发生火灾后40年间物种种类的统计图。科研人员对多年生马尾松人工林进行团状采伐,形成小型林窗(100~225m2)、中型林窗(625~900m2)和大型林窗(1225~1600m2),每个类型林窗9个,以未采伐的马尾松人工纯林作为对照,测定了不同林窗中不同土层的土壤动物类群数目,结果如图2,请分析回答:
(1)森林火灾后发生的群落演替类型为___________,判断的依据是___________。
(2)在林窗演替的过程中,植物的垂直结构会发生改变,由于植物可为动物提供___________,故动物在群落中的垂直结构也会发生改变。
(3)由图1可知,当林窗区域发展到30~40年时,生物多样性会减低,推测其原因可能是___________,所以为更有效地保护生物多样性可定期合理开采木材,这有利于群落的发展。
(4)调查土壤中小动物类群的丰富度常用___________;由图2可知,与纯林相比不同大小的林窗中各土层的土壤动物类群数目___________,其中___________(填“小”或“中”或“大”)型林窗是该人工林改造的最佳方案。
17.(每空1分,共9分)镇海棘螈是棘螈属仅有的三个物种之一,也是现存最古老的两栖动物之一。镇海棘螈在全球范围内,仅分布于浙江省宁波市北仑区林场几处狭窄区域,生境高度破碎化。因其野外种群数量极其稀少,且呈持续减少的趋势,被列入世界自然保护联盟(IUCN)受威胁物种红色名录极度濒危(CR)等级。同时也是《国家重点保护野生动物名录》内的国家一级保护野生动物,被誉为宁波“大熊猫”。
(1)每年11月下旬至第二年的4月为镇海棘螈冬眠期,这是群落_______的体现。镇海棘螈白天很少活动,晚上出来觅食,这是______分化的结果。镇海棘螈数量稀少,不宜用传统的______法进行种群数量调查。
(2)镇海棘螈以蚯蚓、蜗牛、小型螺类、蜈蚣等为食,从生态系统成分分析,它属于生态系统中的_______。下表为北仑区林场某区域的能量流动情况(相对值),表中X代表的能量为______,研究者统计蚯蚓、蜗牛、小型螺类、蜈蚣等生物量,再根据营养级之间的能量传递效率可以估算评价镇海棘螈的生存状况,下表中第三营养级与下一营养级之间的能量传递效率为______(保留小数点后一位小数)。
生物类型
X
传递给分解者的能量
未利用的能量
传给下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
生产者
62
8.3
?
23.0
0
初级消费者
12.5
2.5
13.0
Y
8.0
次级消费者
7.4
?
6.2
Z
15.0
三级消费者
4.7
0.8
3.3
1.8
8.0
(3)镇海棘螈的栖息地植被茂密,但该生态系统的______稳定性较弱,若想对镇海棘螈进行就地保护,你认为最有效的措施是______。实行该措施后,镇海棘螈种群数量预计将呈______增长。
18.(每空2分,共14分)青海塔拉滩地处草原向荒漠过渡带,高寒干旱,生态脆弱。近年来,当地建成全球最大集中式光伏电站。研究者对其生态效应展开调查。
(1)塔拉滩土壤贫瘠,在此大规模发展光伏以替代化石能源发电,可减少______,助力实现我国“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”目标。
(2)光伏板结构及功能如图,研究者在光伏园区内外布设多个观测点,监测风速、气温等多项指标,结果见表。
观测区域项目
风速(m/s)
5月平均气温(℃)
5月相对湿度(%)
10cm土壤湿度(%)
光伏区
0.74
8.13
60.2
10.34
对照区(野外观测)
3.67
8.83
57.9
6.37
①结合图、表信息推测,光伏板可通过改变______(填“生物”、“非生物”)因素来影响其附近植物种群数量和群落结构。
②研究者利用______法调查光伏板下植物丰富度和生物量,并与铺设前的数据相比较,发现植物种类数由21增至32种,整体生物量显著增高。据表分析,光伏板下遮阴区通过______使水分蒸发减少,为植物提供了更稳定的微环境,从而提高该区域植物的______能力,提升了生态系统的能量输入。
(3)基于以上研究,下列推断和建议合理的是_(多选)
A.高寒区自然环境恶劣,生态系统恢复力稳定性较低
B.发展光伏发电对高寒区生态环境有利无害,应大力推广
C.光伏电站建设时可通过预留生态廊道等措施减少生态扰动
D.光伏站的夜间灯光可能作为物理信息干扰动物的生命活动
E.应建立长期生态监测体系,动态评估光伏开发对生态的影响
(4)光伏园区植被过度生长会遮挡光伏板影响发电效益。基于可持续发展的思想,提出一条兼顾发电效率、生态保护和当地牧民利益的解决措施,并说明其优点______。
19.(除标注外,每1分,共10分)2020年,一场罕见的蝗灾席卷东非和亚欧大陆,毁坏大量草场、农田,对粮食安全造成巨大威胁。某地科学工作者进行了相关研究,发现草场蝗虫密度对牧草产量的影响结果如下图所示(其中牧草产量=牧草补偿量-蝗虫取食量)。请回答下列问题:
(1)该实验的目的是研究 ____________________________________。
(2)由图可知,当蝗虫密度小于5只/m2时,牧草产量仍可能增加,原因是____________,表明蝗虫种群密度足够大时才会导致危害,其原因是生态系统具有___________________。
(3)从生态系统能量流动的角度分析,有关国家和机构合作来进行灭蝗减灾的意义是___________________,从而缓解可能出现的粮食短缺危机。
(4)造成此次灾害的蝗虫有散居型和群居型两种类型。群居型蝗虫体内会产生对鸟类有毒的氢氰酸,使其被鸟类捕食的概率降低,这一过程说明信息传递在调节__________中起着重要作用。粉红椋鸟号称“蝗虫收割机”,主要捕食__________型蝗虫。若一只粉红椋鸟每天摄入蝗虫约180只(约含能量2870kJ),假设不同营养级之间能量传递效率为20%,且粪便量很少,则该鸟正常情况下从中获取的能量值_________(填“大于”“等于”或“小于”)574kJ。
(5)中科院动物研究所研究表明,散居型蝗虫密度增大时,体内会大量释放“集群信息素”,在蝗虫的触角上存在有感知该种信息的嗅觉受体,从而使蝗虫由散居转化为群居,这项研究使绿色可持续防控成为可能。据此研究,下列有关蝗灾防治的设想可行的是(填序号)__________。
①可人工合成“集群信息素”,从而在田间长期监测蝗虫的种群动态
②可根据“集群信息素”的结构设计拮抗剂,从而阻止蝗虫的聚集
③可利用基因编辑技术敲除蝶虫的嗅觉受体基因,从而使蝗虫无法集群
④可使用较高浓度的“集群信息素”代替农药来杀死蝗虫,减少环境污染
20.(除标注外,每空1分,共12分)玉米是全球重要的粮食作物,其生长受环境因素影响显著。研究表明,大气中CO2浓度和温度的变化会对玉米的光合性能及水分利用效率(用光合速率/蒸腾速率的比值表示)产生影响。某科研团队利用大型人工气候室进行了相关实验,探究CO2浓度和温度对玉米净光合速率、气孔导度和水分利用效率的影响,实验结果如图所示。回答下列问题:
(1)玉米的光合作用过程中,位于叶绿体中______上的叶绿素主要吸收______光,通过光反应产生的______将参与暗反应的______过程。
(2)植物的净光合速率很大程度上取决于位于______中的Rubisco(核酮糖-1,5—二磷酸羧化酶,参与催化CO2固定反应)的活性。据实验结果分析,在正常CO2浓度条件下,与T25/19℃相比,T37/31℃高温状态下玉米净光合速率______(填“上升”或“下降”)。
(3)根据实验结果可知,CO2浓度升高能______(填“缓解”或“加剧”)温度升高对玉米水分利用效率的不利影响,试说出其机制:______。
(4)由于全球气候变暖,对植物的生长发育产生深远影响。结合题中信息,试从应对气候变化、保障玉米产量的角度,提出1条农田管理的合理措施:_______。
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第35讲 生态系统的稳定性及人与环境(一轮培优练)
参考答案
真题·命题感知
题号
1
2
3
答案
D
C
A
进阶·强化演练
情境探究类
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
C
C
C
B
A
C
A
C
题号
11
答案
A
12【答案】(1) 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) 无机物(离子/化合物) 生产者和分解者
(2) 该处理显著提高了土壤脲酶和酸性磷酸酶活性,大幅提升了氮素偏生产力和磷素农学利用率,促进了水稻对氮磷养分的吸收利用 缓解了高养分投入引起的穗位竞争,促进花前干物质向穗部高效转运,保障了籽粒灌浆和产量形成
(3)固氮、溶磷相关基因上调表达,强化了土壤微生物的固氮作用和有机磷矿化作用,促进了土壤中无效氮、磷向有效态转化,加快了稻田生态系统的氮磷循环速率,提升了土壤氮磷养分的供应能力
(4) 过量的氮、磷随农田排水进入周边水体,导致水体中N、P等矿质元素含量剧增,引起藻类等浮游生物大量繁殖,造成水体富营养化 协调
(5)①以高产为目标的稻田,采用N3P2(常规氮+减磷15%)施肥模式,在保障产量的同时减少磷肥投入,降低环境风险;②以减肥增效为目标的稻田,采用N2P1(减氮15%+减磷30%)施肥模式,在稳产基础上提升养分利用效率,减少化肥面源污染;③结合秸秆还田、绿肥种植等方式,进一步提升土壤微生物多样性,强化土壤氮磷循环能力,减少化肥施用
13.【答案】(1) 时间 食物 栖息地
(2)使能量更多的流向对人类有益的部分
(3) 自我调节 负反馈调节
(4)AD
14.【答案】(1) 分解者 减少环境污染;实现废弃物的资源化;提高能量的利用率 将生物在时间、空间上进行合理配置
(2) 没有天敌和其他竞争物种 化学 凤尾蕨是否适应当地的环境;凤尾蕨产生的物质是否会抑制本地物种的生长;凤尾蕨对当地资源的争夺能力是否比长梗满天星强
(3) RRSF、R RRSF 施肥,补播的优势牧草仍占据群落主导,抑制了部分原生物种;而天然草地是长期演替的稳定群落,物种多样性更高、生态系统更稳定
15.【答案】(1)互利共生
(2)直接和间接价值
(3)全球
(4) 高于 水温较低(远离赤道,温度适宜虫黄藻生长),人类活动干扰少(污染少,利于虫黄藻繁殖)
(5)人工降温(如在珊瑚礁区设置遮阳设施),减少虫黄藻流失; 减少人类活动干扰(如建立保护区、限制捕捞/污染),保护虫黄藻生存环境; 人工培育耐高温的虫黄藻,接种到白化珊瑚礁; 种植珊瑚,恢复珊瑚礁生态系统,为虫黄藻提供栖息环境
16.【答案】(1) 磷脂、ATP、NADPH、NADH、核酸 食物链(食物网) 生物富集
(2) 自我调节 挺水植物对水体中N、P营养盐去除率较高,沉水植物对含氟有机物(PFAAs)去除率较高
(3)AMF可以促进挺水植物对PFAAs的吸收和转移
(4)探究挺水植物和沉水植物混合种植对复合污染水体的净化效果(探究共生菌与挺水植物对复合污染水体的净化机制)
图表分析类
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
A
B
B
C
B
B
B
D
11.【答案】(1)B
(2)③④
(3)C
(4)ABD
(5)ABC
(6)ABC
(7)ABD
12 【答案】(1) 生产者 垂直
(2) 上升(增加) N、P等元素 遮挡沉水层光照 光合作用 海草是生态系统的主要生产者,其减少会导致生态系统固定的太阳能减少,沿食物链传递的能量不足;同时海草吸收N、P、CO2等物质的能力下降,物质循环速率减慢,进而影响消费者的食物供应和生存环境(生产者减少使水体溶解氧含量下降角度回答也可)
(3)减少污染物向海洋排放;合理清除过量浮水藻类,避免其过度遮光;建立海草床自然保护区,减少人为干扰(答出2点且合理即可)
13【答案】(1) 二氧化碳、含碳有机物 增加分解者→大气 去掉植食性昆虫→水稻、杂草
(2)1.41
(3)恢复力
(4) 稻纵卷叶螟 二化螟幼虫钻入稻茎为害,导致药剂不易直接接触到虫体
(5)BCE
14.【答案】(1) 结构平衡、功能平衡和收支平衡 物种组成不同
(2) 加快生态系统的物质循环,对于植物的传粉和种子的传播具有重要作用 水平结构和垂直结构
(3) d c1/c×100%
(4) 生态位的差异和种间关系 自生和协调
15.【答案】(1) 消费者和分解者 生态位
(2)营养级所容纳的有机物的总干重
(3) 环境容纳量(或K值) 直接和间接
(4)人工鱼礁生态系统优势度/容纳量较低;多样性指数更高
16.【答案】(1) 生产者 无瓣海桑与芦苇能过滤、吸附污染物,同时能吸收水体中的无机盐 间接
(2) 秋、冬季 样地1中秋、冬季BOD值较大,说明有机物污染程度高
(3) 代谢旺盛、生长速度快 蛋白质、核酸
(4) 无瓣海桑 冬季
(5)选择净化效果较好的动植物种类,并适当增加数量:完善群落结构,以便分层治理:适当增加湿地面积等
实验探究类
1【答案】(1)结构和功能
(2) 34%的降雨量 时间和不同强度
(3) c-a-b-d 生长季降水减少会导致植物干重增加值大幅降低,且极端干旱持续时间越短、干旱强度越大,生态系统越难以恢复
(4)单位面积的牧草减产量、单位面积的牧草经济价值
2【答案】(1)植物的根细胞液浓度小于土壤溶液浓度,导致根细胞无法从土壤溶液中渗透吸水甚至萎蔫
(2) NaCl溶液浓度、柽柳种类 多花柽柳 多花柽柳通过代谢变化产生可溶性糖,增加细胞渗透压;过氧化氢酶相对含量增加,保持膜系统的稳定性
(3)间接
(4)物种多样性增加、群落结构变的复杂
3.【答案】(1) 抵抗力稳定性和恢复力稳定性 能量交换 物质交换
(2) 土壤和池塘水 将动植物遗体和动物的排遗物分解为无机物(促进能量的流动和物质的循环,同时维持生物多样性和生态系统的稳定性)
(3)透明塑料缸、沙石和土壤、池塘水需进行灭菌处理
(4)起始时生态缸氧气含量和一段时间后生态缸内的氧气含量,并进行比较
4.【答案】(1) 直接和间接 生物富集 协调
(2)污水自身具有净化作用(或污水中的微生物具有净化作用)
(3) 差 石菖蒲和香菇草竞争资源,抑制了香菇草正常生长,进而使香菇草污水净化能力降低
(4)石菖蒲和具有美学性及净化能力的水生植物混合种植/具有美学性及净化能力的不同种水生植物混合种植
(5)①实现了物质的循环利用;②实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率
5.【答案】(1)种间关系:互利共生。理由:与单独种植沙棘(实验组1)相比,混种组(实验组2)中沙棘种群密度虽略有下降,但土壤含水量、有机质含量显著升高,且群落物种丰富度提升;沙棘与白羊草混种时,二者可通过分层利用阳光、水分和无机盐,相互促进生长,提升整体生态效益,符合互利共生的种间关系特征
(2)① 混种组中,沙棘(灌木)与白羊草(草本)形成分层结构,可减少土壤水分蒸发,提高土壤含水量;② 两种植物的枯枝落叶量更多,经分解者分解后,可增加土壤有机质含量;③ 根系更发达,可促进土壤微生物活动,进一步提升土壤肥力,增加有机质积累。
(3)意义:沙棘与白羊草混种可提高土壤含水量和有机质含量,改善土壤结构;提升群落物种丰富度,促进群落演替,增强生态系统的稳定性和抵抗力稳定性,更利于黄土高原水土流失的治理。建议:① 优先选用沙棘、白羊草等乡土植物进行生态修复,降低外来物种入侵风险;② 采用混种模式,提高生态修复效果;③ 定期监测群落结构和土壤条件,及时调整种植方案
6.【答案】(1) 就地 基因多样性、物种多样性、生态系统多样性
(2)AE
(3) 注射0.05ml银环蛇毒
7【答案】(1) 样方(五点取样、等距取样) 林下植物物种类(物种丰富度)
(2) 增加(增多) 光照、土壤、水分、氧气等 垂直
(3)ABD
(4)BCD
(5) 分解者 食物链(食物网) 适当提高间伐强度(M3间伐或40%强度的间伐)
拔高·限时模拟
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
C
C
C
A
C
C
B
D
题号
11
12
13
14
15
答案
B
B
B
D
A
16.(除标注外,每空1分,共10分)
(1) 次生演替 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(2分)
(2)食物条件和栖息空间(2分)
(3)林窗关闭,森林下层植物获取阳光减少,导致动植物种类减少(2分)
(4) 取样器取样法 增加 中
17.(每空1分,共9分)
(1) 季节性 生态位 标志重捕法
(2) 消费者 呼吸作用散失的能量 14.4%
(3) 恢复力 建立自然保护区(就地保护) “S”形
18.(每空2分,共14分)
(1)二氧化碳排放
(2) 非生物 样方 降低风速和温度 光合作用
(3)ACDE
(4)措施:在光伏板下定期放牧 优点:放牧时牛羊等食草动物取食可控制植被高度,减少人工割草的成本和干扰的同时保证发电效率,同时也为当地牧民提供了额外的收入来源
19.(除标注外,每1分,共10分)
(1)不同种类蝗虫的种群密度对牧草产量的影响(2分)
(2) 牧草补偿量大于蝗虫取食量 一定的自我调节能力(抵抗力稳定性)
(3)调整生态系统的能量流动关系,使能量更多地流向对人类有益的部分(2分)
(4) 种间关系 散居 大于
(5)①②
20.(除标注外,每空1分,共12分)
(1) 类囊体薄膜(或“基粒”) 红光和蓝紫 NADPH和ATP (2分) C3的还原
(2) 叶绿体基质 下降
(3) 缓解 高温环境下,增加CO2浓度能提高净光合速率,同时降低气孔导度,从而减少蒸腾作用散失的水分量,最终提高水分利用效率,缓解温度升高对叶片水分利用效率不利的影响(2分)
(4)高温季节,通过增施有机肥的方式提高农田中CO2浓度(2分)
答案第1页,共2页
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