内容正文:
鹤华中学2025-2026学年第二学期第一阶段性测试生物学科
满分:100分考试时间:75分钟
一、单项选择题(20小题,每小题2分,共计40分)
1. 逆行演替是指生物群落在受到外部干扰或破坏的情况下,朝着结构简单的方向发展。下列关于逆行演替的叙述,正确的是( )
A. 物种丰富度上升 B. 能量流动渠道减少
C. 物质积累速率加快 D. 自我调节能力提高
2. 2024年我国印发了《关于建立碳足迹管理体系的实施方案》,旨在加快建立我国碳足迹管理体系,促进生产生活方式绿色低碳转型,助力“双碳”目标实现。下列相关叙述正确的是( )
A. 碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积
B. 应制定重点产品碳足迹核算规则标准,鼓励采购碳足迹低的产品
C. 多利用清洁能源和增加食用肉类的生活方式都利于减小生态足迹
D. 当生态承载力总量大于生态足迹总量时,不利于实现可持续发展
3. 如图装置既可用于制作葡萄酒,也可用于制作葡萄醋。下列关于该装置的分析,正确的是( )
A. 可使用同一菌种制作葡萄酒和葡萄醋
B. 制作葡萄酒时要持续关闭阀a和阀b
C. 制作葡萄醋时要持续打开阀a和阀b
D. 增加菌种接种量可提高葡萄醋的产量
4. 以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A. ①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B. ②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C. ③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D. ④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
5. 科研人员在野外调查时绘制了某草原生态系统的食物网,部分结构如图所示。下列相关分析正确的是( )
A. 该食物网共有6条食物链,其中的老鹰占有3个不同的营养级
B. 土壤中的铅、汞等重金属经生物富集作用在老鹰体内含量最高
C. 如果蛇的数量突然减少,老鹰因食物减少其数量也减少
D. 狐狸增重3kg,若来源于兔子和田鼠的食物比例为2∶1,则最多需要消耗草75kg
6. 蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B. 蚯粪、残渣作为肥料还田,使物质与能量循环利用
C. 农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D. 提高生物多样性程度有助于生态系统维持自生能力
7. 图1表示某生态系统中能量流动简图,A、B、C、D表示生态系统的组成成分。图2代表其中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系,图2中“→”表示种群之间数量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。以下说法正确的是( )
A. 图1若给D喂养饲料,可提高D、C间的能量传递效率,使C获得更多能量
B. 图1的C中2.7×105J/(m2·a)是指用于自身生长、发育和繁殖的能量
C. 图2能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是丙→乙→甲
D. 图2中甲呼吸作用消耗的能量大于流向乙和丙的总和
8. 从海藻中提取生物柴油(海藻中含有的油脂可替代石油,用于工业和柴油发动机)的未来发展可促进CO2的吸收,实现碳封存,获得更多的副产品及培养更优质的藻类品种,有关的碳循环过程如图所示,珊瑚虫以海藻为食。下列叙述错误的是( )
A. 碳在群落和无机环境之间循环,主要是以CO2的形式进行
B. 珊瑚虫的存在不利于生物柴油的生产,应将其彻底消灭
C. 化石燃料的大量燃烧是导致温室效应的主要原因
D. 用海藻开发生物柴油供应工厂可降低生态足迹
9. 下图1为某生态系统中食物链所反映出的能量流动情况, 图中的箭头符号为能量的流动方向, 单位为kcal/(m²·年); 图2为某一生态系统的能量金字塔, 其中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级, E1、E2代表能量的形式。以下分析正确的是( )
A. 图1中次级消费者的粪便量属于该营养级同化量的一部分
B. 据图2可知Ⅳ为分解者, 能够利用各营养级转移来的能量
C. 图1中第一营养级到第二营养级的能量传递效率是11.25%
D. 图2中E1=储存在各营养级中的总能量+E2
10. 某环保小组对某库区水域的生物体开展重金属污染调查,部分生物体内镉(Cd)浓度如下表所示(单位:ppm)。下列叙述正确的是( )
生物类别
藻类
鱼类甲
鱼类乙
鱼类丙
Cd浓度
0.01
0.92
8.8
21.9
A. 鱼类丙的食物可以是鱼类甲或鱼类乙,不可能是藻类
B. 该水域中的一条食物链为:藻类→鱼类甲→鱼类乙→鱼类丙
C. 肉食性鱼乙体内Cd浓度高于植食性鱼甲,说明其同化量更多
D. 藻类作为生产者其体内Cd浓度最低,说明分解者未参与富集
11. 关于生态系统的信息传递,下列叙述错误的是( )
A. 物理信息的来源可以是非生物环境
B. 行为信息只能在同种动物之间传递
C. 植物气味为食草动物提供化学信息
D. 植物的芽、叶等可以接收多种信息
12. 新质生产力本身就是绿色生产力。新质生产力不仅与经济效率提升、生产关系革新有关,还涉及绿色发展和生态文明建设。下列以新质生产力赋能绿色发展的叙述,错误的是( )
A. 转基因技术可用于培育抗虫、抗病毒作物
B. 沼气发酵工程实现了资源和能量的循环利用
C. 秸秆还田、轮耕轮休有利于提高土壤肥力
D. 利用CO2人工合成淀粉可减小生态足迹
13. 某地因地制宜实施了“春夏种稻、冬闲种薯、薯糠喂牛、粪尿肥田”的生态农业模式,提高了当地的经济收入,减少了环境污染。下列有关分析正确的是( )
A. 该模式通过物质循环和能量多级利用,实现了物质和能量的自给自足
B. 用薯糠喂牛可提高牛的同化量,从而提高营养级间的能量传递效率
C. 粪尿肥田减少了化肥使用,符合生态工程的循环等原理
D. 水稻和薯类轮作会加剧土壤养分消耗,导致生态系统稳定性下降
14. 某地因过度放牧导致当地天然草地退化,引发水土流失,加剧了土地沙漠化。2005年起,政府实施了生态工程建设,种植了抗旱抗风沙的植被,科学确定载畜量。下表是该地生态工程实施前后总生态足迹与总生态承载力的统计结果。下列叙述错误的是( )
年份
总生态足迹(×104hm2)
总生态承载力(×104hm2)
2005年
165.5
178.7
2022年
243.7
260.1
A. 生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的耕地、草地和林地的面积
B. 当地居民减少食物中肉类所占的比例,有助于减少生态足迹
C. 治理草地沙化和制定合理载畜量的措施遵循了自生和协调原理
D. 数据显示2022年生态盈余较之前增加,表明生态工程建设初见成效
15. 宋代朱肱在《北山酒经》中记载了“卧浆”法:“造酒最在浆,…,不得过夏。”其核心是在三伏天将小麦煮粥,借助空气中的乳酸菌等自然发酵成酸浆。次年酿酒时,以此酸浆浸米、蒸煮,再加入酒曲发酵。此法可有效抑制杂菌,提升酒质。下列关于“卧浆”法的现代生物学解释,错误的是( )
A. “浆不得过夏”:酸浆若储存过久,其积累的酒精可能被醋酸菌转化为乙酸导致酸败
B. “三伏天卧浆”:夏季温度较高有利于乳酸菌等微生物快速繁殖,缩短酸浆成熟时间
C. “以酸浆浸米”:酸浆较低pH值可抑制大多数杂菌生长,为酵母菌创造竞争优势环境
D. “酸浆煮粥”:蒸煮酸浆的目的是使原料淀粉糊化并杀菌,确保纯种酵母菌发酵
16. 一种广泛使用的除草剂(含氮有机化合物)在土壤中不易降解,长期使用可污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤,可按下图程序选育能降解该除草剂的细菌。下列说法错误的( )
A. 分离目的菌所用的培养基应该是添加该除草剂的无氮固体培养基
B. 步骤C第5次划线后要对接种环进行灼烧灭菌
C. 将未接种的平板在相同条件下培养,可以判断培养基是否灭菌合格
D. 步骤D的两种菌落氮源相同,应该选择透明圈大的菌落进行扩大培养
17. 乳糖不耐受人群体内缺乏乳糖酶,不能完全消化母乳或牛乳中的乳糖,从而引起腹痛、腹胀、腹泻等肠胃不适。为了去除牛乳中的乳糖,某科研团队从奶酪中分离纯化出了高产乳糖酶的酵母菌,过程如图所示。其中X-gal是一种无色物质,能被乳糖酶分解为半乳糖和蓝色的溴靛蓝,使菌落呈蓝色。下列说法正确的是( )
A. 培养基甲应该为适合酵母菌生长的选择培养基
B. 纯培养过程中,配置好培养基后须依次进行灭菌、调节酸碱度和倒平板操作
C. 若培养基乙中菌落数超过300,说明接种菌液的稀释倍数过大
D. 以菌落为中心,透明圈最大的菌落乳糖酶产量最大或酶活性最高
18. 土壤中凋落物能为真菌提供营养物质。为探究土壤真菌丰富度和植物多样性对生态系统多功能性的调节作用,研究人员在温室中构建多个实验植物群落,开展了一系列研究,部分结果如下,下列叙述错误的是( )
A. 处理组用杀菌剂处理后立即进行实验,以保证结果准确
B. 土壤中凋落物分解速率可以指示生态系统的物质循环功能
C. 植物丰富度增加能缓解真菌丰富度下降造成的生态系统多功能性下降
D. 真菌丰富度下降可能导致植物对有限土壤资源的竞争加剧
19. 研究发现褪黑素(MT)和生长素(IAA)均能影响植物根系的生长。为进一步验证MT和IAA的关系,研究者进行了外源施加低浓度MT或IAA对野生型拟南芥和IAA合成缺陷突变体根系生长的影响实验,结果如图。下列分析正确的是( )
A. 低浓度MT促进根系生长,高浓度MT抑制根系生长
B. MT和IAA之间存在协同作用
C. MT能够促进野生型拟南芥和IAA突变体的根系伸长
D. 初步推测MT依赖于IAA的作用促进拟南芥根系伸长
20. 某自然保护区近年来通过建立生态走廊,连接了多个分散的森林斑块,并禁止了核心区的旅游活动。科学家发现,该区域内濒危物种华南虎的种群数量趋于稳定,同时森林中昆虫、鸟类等生物的种类显著增加。下列叙述正确的是( )
A. 建立生态走廊导致不同斑块的物种互相竞争,减少了生物多样性
B. 禁止旅游活动属于就地保护,可减少人类干扰对生态系统的破坏
C. 对该地区应禁止一切形式的开发和利用
D. 保护华南虎的意义仅在于其直接价值和潜在价值,与其他物种无关
二、非选择题(4小题,共计60分)
21. 顺德鹭鸟园坐落在顺德中心城区,是珠三角候鸟迁徙廊道上重要的栖息地。为加强绿美广东生态建设,环保部门通过修复水系、更新竹林、重塑果基鱼塘等措施,对鹭鸟园进行生态修复,将其建设成为环境优美、鸟语花香的云鹭湿地公园。回答下列问题:
(1)云鹭湿地公园有50多种鸟类,包括白鹭、夜鹭、池鹭等,这体现了生物多样性中的______多样性。公园内广阔的湿地水域可以涵养水源和调节气候,众多鸟类可供游客观赏和摄影,这体现了生物多样性的______价值。
(2)为改善鹭鸟栖息环境,环保部门挖填鹭鸟园四周浅水区域建造浅滩,如图所示。
修复过程中,引入了适合鹭鸟栖息的灌木和适应当地环境的底栖动物等,这遵循了生态工程的______原理。从鹭鸟保护的角度,结合图9说明营造浅滩自然生境的意义是______(答出两点即可)。
(3)针对鹭鸟的栖息地出现碎片化和斑块化的现象,在修复过程还打通了四条区域生态廊道,该措施有利于______,从而保护鹭鸟的遗传多样性。
22. 在传统高密度和高投饵量的养殖模式下,残饵、排泄物和生物尸体等有机物不断沉积于水体底部,从而造成水质恶化,导致养殖容量下降。多营养层次生态养殖模式是将虾类、贝类、鱼类、海参、海胆、大型藻类等有效整合在同一区域中进行养殖,实现在不扩大养殖面积的基础上增加养殖总产量、养殖废物资源化利用,经济效益和生态效益显著。回答下列问题:
(1)该人工生态系统中,植食性鱼类位于第_______营养级。底层养殖的海参属于生态系统组成成分中的_______。据图分析该生态养殖模式遵循的生态工程原理是_______(答两点)。
(2)多营养层次生态养殖模式可实现物质和能量的多级利用,与能量流动相比,碳循环的特点是_______。
(3)经调查,该生态系统的部分能量流动示意图如下图(该图涉及的食物链只有三个营养级)。图中数字表示能量[单位:J/(cm2·a)],不考虑碎屑食物链。
图中字母B表示_______能量,其中第二、三营养级间的能量传递效率为_______(保留小数点后一位)。科研人员将肉食性鱼类的数量维持在较低水平,并实现了第一、二营养级间的较高能量传递效率,这说明研究生态系统的能量流动,可以帮助人们_______。
23. 白色污染是对废塑料污染环境现象的一种形象称谓,是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的包装袋、农用地膜、一次性餐具、塑料瓶等塑料制品使用后被弃置成为固体废物,由于难以降解处理,给生态环境造成严重污染。我国科学家发现蜡螟可以吃塑料,并从其肠道内分离出了能够降解聚乙烯(塑料的组成成分,缩写为 PE)的细菌。某科研小组计划在实验室分离纯化出能高效降解聚乙烯的细菌(目标菌),然后获取相关酶,以期实现塑料的生物酶降解。分离纯化目的菌的过程如图1所示。回答下列问题:
(1)过程④使用的培养基成分除水、无机盐、氮源外,还应添加的物质有________。
(2)若在④的各个平板上统计的菌落数分别为110个、126个和148个,则每克肠道内容物含有的降解菌为________个。若过程④平板上的菌落难以数清,则很可能与图中过程________(填图中序号)有关。
(3)科研人员初步筛选出 XJDLM- 8、XJDLM- 3、XJDLM-12 三个菌株,并对这三个菌株降解聚乙烯的能力进行了探究,实验结果如图2所示。由实验结果可知,菌株生长量与聚乙烯失重率的关系为________;其中________菌株的生长和对聚乙烯的降解效果最佳。
(4)研究人员欲扩大培养分离的菌株进而发酵获得大量降解PE的酶,大致流程如图3所示。若获得的菌种为原核生物,可采用诱变育种方法培育出适用于生产用的菌种,该方法的缺点是________。发酵过程中可通过监测________来了解发酵进程。可采用琼脂糖凝胶电泳法对降解PE的酶进行鉴定,其原理是________。
24. 外来物种入侵会威胁本地生物多样性。为探究豆科与非豆科外来入侵植物和本土植物对胁迫(干旱、营养限制)的响应,研究人员在温室中进行了单独种植实验,测定并计算出生物量相对胁迫响应(生物量RSR),结果如图甲。回答下列问题:
注:生物量RSR用于量化胁迫对植物的影响,绝对值越大,表示胁迫对植物造成的负面影响越大。
(1)气候适宜、______及缺乏天敌的条件下,外来物种快速增长,威胁本地生物多样性。
(2)图甲结果表明营养限制条件下受到影响最大的是______,可能原因是______。
(3)为进一步探究胁迫对外来与本地植物竞争的影响,研究人员进行了配对种植实验以模拟种间竞争(同盆种植一对豆科或一对非豆科外来种和本地种幼苗),测定其生物量竞争比(生物量CR),结果如图乙。
注:生物量CR>1表示外来种对本地种造成的竞争压力更强,生物量CR<1则表示相反情况。
研究结果表明,在干旱贫瘠生境的生态修复与入侵物种管理中,外来______(填“豆科植物”或“非豆科植物”)的潜在风险更大,依据是______。
(4)基于以上研究结果,为了增强本地群落抵抗外来植物入侵的能力,可以采取的种植方案是______。
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鹤华中学2025-2026学年第二学期第一阶段性测试生物学科
满分:100分考试时间:75分钟
一、单项选择题(20小题,每小题2分,共计40分)
1. 逆行演替是指生物群落在受到外部干扰或破坏的情况下,朝着结构简单的方向发展。下列关于逆行演替的叙述,正确的是( )
A. 物种丰富度上升 B. 能量流动渠道减少
C. 物质积累速率加快 D. 自我调节能力提高
【答案】B
【解析】
【详解】A、逆行演替过程中群落结构逐渐简化,物种数目减少,因此物种丰富度下降,A错误;
B、能量流动的渠道是食物链和食物网,逆行演替过程中物种减少、营养结构变简单,食物链(网)复杂度降低,因此能量流动渠道减少,B正确;
C、逆行演替过程中生产者等生物类群减少,群落固定的能量、合成的有机物总量减少,物质积累速率减慢,C错误;
D、生态系统的自我调节能力与营养结构的复杂程度呈正相关,逆行演替营养结构变简单,因此自我调节能力降低,D错误。
2. 2024年我国印发了《关于建立碳足迹管理体系的实施方案》,旨在加快建立我国碳足迹管理体系,促进生产生活方式绿色低碳转型,助力“双碳”目标实现。下列相关叙述正确的是( )
A. 碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积
B. 应制定重点产品碳足迹核算规则标准,鼓励采购碳足迹低的产品
C. 多利用清洁能源和增加食用肉类的生活方式都利于减小生态足迹
D. 当生态承载力总量大于生态足迹总量时,不利于实现可持续发展
【答案】B
【解析】
【详解】A、碳足迹是指企业、活动、产品或个人通过交通运输、食品生产和消费以及各类生产过程等引起的温室气体排放的集合, 吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积是碳汇相关概念,并非碳足迹,A错误;
B、应制定重点产品碳足迹核算规则标准,鼓励采购碳足迹低(即碳排放少 )的产品,这样有利于促进生产生活方式绿色低碳转型,助力 “双碳” 目标实现,B正确;
C、肉类生产过程中(如畜禽养殖 )会产生较多的碳排放,多食用肉类的生活方式不利于减小生态足迹;而多利用清洁能源(减少化石燃料使用,降低碳排放 )有利于减小生态足迹,C错误;
D、当生态承载力总量大于生态足迹总量时,说明生态系统可以承受人类活动带来的影响,有利于实现可持续发展;反之,当生态承载力总量小于生态足迹总量时,不利于可持续发展,D错误。
故选B。
3. 如图装置既可用于制作葡萄酒,也可用于制作葡萄醋。下列关于该装置的分析,正确的是( )
A. 可使用同一菌种制作葡萄酒和葡萄醋
B. 制作葡萄酒时要持续关闭阀a和阀b
C. 制作葡萄醋时要持续打开阀a和阀b
D. 增加菌种接种量可提高葡萄醋的产量
【答案】C
【解析】
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌,酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖,把糖分解成二氧化碳和水;在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精,酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~25℃;反应中是否有酒精的产生,可用酸性重铬酸钾来检验,该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【详解】A、制作果酒的菌种为酵母菌,制作果醋的菌种为醋酸菌,A错误;
B、利用该装置制作果酒时,由于制作果酒利用的是酵母菌的无氧呼吸,故需保持无氧环境,操作时应一直关紧阀a,发酵过程中会产生二氧化碳,还需要适时打开阀b,排出二氧化碳,B错误;
C、果醋发酵利用的是醋酸菌,醋酸菌是好氧菌,发酵过程中需要提供有氧环境,此时阀a、阀b要持续打开,C正确;
D、增加菌种接种量能加快发酵速度,但不能提高葡萄醋的产量,D错误。
故选C。
4. 以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是( )
A. ①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B. ②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C. ③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D. ④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
【答案】C
【解析】
【分析】泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
(1)泡菜的制作流程是:选择原料、配置盐水、调味装坛、密封发酵。
(2)选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。
(3)原料加工:将新鲜蔬菜修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状。
(4)配制盐水:按照比例配制盐水,并煮沸冷却。原因是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。
(5)泡菜的制作:将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀,装入泡菜坛内,装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满,再徐徐注入配制好的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖。在坛盖边沿的水槽中注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在发酵过程中要注意经常补充水槽中的水。
【详解】A、盐水煮沸是为了杀灭杂菌,沸盐水冷却后再倒入坛中主要是为了防止菜料表面的乳酸菌被杀死,A错误;
B、②盐水需要浸没全部菜料,造成无氧环境,有利于乳酸菌无氧呼吸,B错误;
C、③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水,为了制造无氧环境,同时可排出初期酵母菌等发酵产生的气体,C正确;
D、④检测泡菜中亚硝酸盐的含量,腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少,D错误。
故选C。
5. 科研人员在野外调查时绘制了某草原生态系统的食物网,部分结构如图所示。下列相关分析正确的是( )
A. 该食物网共有6条食物链,其中的老鹰占有3个不同的营养级
B. 土壤中的铅、汞等重金属经生物富集作用在老鹰体内含量最高
C. 如果蛇的数量突然减少,老鹰因食物减少其数量也减少
D. 狐狸增重3kg,若来源于兔子和田鼠的食物比例为2∶1,则最多需要消耗草75kg
【答案】B
【解析】
【分析】食物链起点是生产者(多为绿色植物,能通过光合作用制造有机物),终点是不被其他动物所食的顶级消费者(最高营养级生物),中间为各级消费者(直接或间接以生产者为食的动物),不包含分解者(如细菌、真菌等,靠分解动植物遗体获取能量)和非生物部分(阳光、空气等)。生产者为第一营养级,初级消费者(直接吃生产者的动物)为第二营养级,次级消费者(吃初级消费者的动物)为第三营养级,以此类推,营养级越高,生物获取能量越少,数量通常也越少 。
【详解】A、食物链以生产者为起点,以最高级消费者为终点。该食物网中的食物链有:草→兔子→狐狸→老鹰;草→兔子→老鹰;草→田鼠→狐狸→老鹰;草→田鼠→老鹰;草→田鼠→蛇→老鹰;草→蝗虫→蛇→老鹰,共6条。老鹰在“草→兔子→老鹰”“草→田鼠→老鹰”中处于第三营养级,在“草→田鼠→蛇→老鹰”“草→蝗虫→蛇→老鹰” 中处于第四营养级,共2个不同营养级,A错误;
B、重金属在生物体内难以分解和排出,会随着食物链不断积累,即生物富集作用,营养级越高的生物,体内重金属含量越高。老鹰在食物网中处于最高营养级,所以土壤中的铅、汞等重金属经生物富集作用在老鹰体内含量最高,B正确;
C、蛇数量突然减少,老鹰还可以捕食兔子、田鼠,老鹰的食物来源还有其他渠道,其数量不一定减少,C错误。
D、计算最多消耗草的量,应按照能量传递效率10%计算。狐狸增重3kg,来源于兔子和田鼠的食物比例为 2:1,则来源于兔子的能量是2kg,来源于田鼠的能量是1kg。来源于兔子时,最多需要草:2÷10%÷10%=200kg;来源于田鼠时,最多需要草:1÷10%÷10%=100kg,总共最多需要消耗草200+100=300kg,D错误。
故选B。
6. 蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。下图为某农业生态系统的示意图,下列叙述正确的是( )
A. 该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B. 蚯粪、残渣作为肥料还田,使物质与能量循环利用
C. 农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D. 提高生物多样性程度有助于生态系统维持自生能力
【答案】D
【解析】
【详解】A、生态系统中的微生物不一定是分解者,如硝化细菌为生产者,A错误;
B、该生态系统中,物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用,体现了物质循环再生原理,但是能量不能循环,B错误;
C、植物获得的能量来自太阳能,C错误;
D、提高生物多样性程度,生态系统的营养结构越复杂,自我调节能力就越强,有助于维持生态系统的稳定性,有助于生态系统维持自生能力,D正确。
故选D。
7. 图1表示某生态系统中能量流动简图,A、B、C、D表示生态系统的组成成分。图2代表其中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系,图2中“→”表示种群之间数量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。以下说法正确的是( )
A. 图1若给D喂养饲料,可提高D、C间的能量传递效率,使C获得更多能量
B. 图1的C中2.7×105J/(m2·a)是指用于自身生长、发育和繁殖的能量
C. 图2能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是丙→乙→甲
D. 图2中甲呼吸作用消耗的能量大于流向乙和丙的总和
【答案】D
【解析】
【分析】图1中:A是生产者、D是初级消费者、C是次级消费者、B是分解者。
图2中:三种生物的数量相互制约,存在捕食关系,根据数量关系可知,三者组成的食物链为甲→乙→丙。
【详解】A、图1中,若给D喂养饲料,可以提高D的同化量,可以提高D流向C的能量,但相邻营养级之间的能量传递效率还是10%-20%,不能提高能量传递效率,A错误;
B、图1的C中2.7×105J/(m2·a)是指C的同化量,B错误;
C、被捕食者数量增加会引起捕食者数量增加,捕食者数量增加会引起被捕食者数量减少,故图2中的能量流动方向为甲→乙→丙,C错误;
D、甲的同化量大多以热能的形式散失,只有10%-20%流向下一营养级,故甲呼吸作用消耗的能量大于流向乙和丙的总和,D正确。
故选D。
8. 从海藻中提取生物柴油(海藻中含有的油脂可替代石油,用于工业和柴油发动机)的未来发展可促进CO2的吸收,实现碳封存,获得更多的副产品及培养更优质的藻类品种,有关的碳循环过程如图所示,珊瑚虫以海藻为食。下列叙述错误的是( )
A. 碳在群落和无机环境之间循环,主要是以CO2的形式进行
B. 珊瑚虫的存在不利于生物柴油的生产,应将其彻底消灭
C. 化石燃料的大量燃烧是导致温室效应的主要原因
D. 用海藻开发生物柴油供应工厂可降低生态足迹
【答案】B
【解析】
【分析】生态足迹:又叫生态占用,指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积。生态足迹越大,代表人类所需的资源越多,对生态和环境的影响越大。
【详解】A、碳在生物群落内部主要以含碳有机物的形式传递,在生物群落与无机环境之间以二氧化碳的形式传递,A正确;
B、珊瑚虫可以增加生物多样性,不能彻底消灭,B错误;
C、温室效应形成的主要原因是化石燃料的大量燃烧,大气中的二氧化碳含量增多,导致生物圈中的碳循环平衡被打破,C正确;
D、生态足迹指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积,从海藻中提取生物柴油供应工厂,有助于降低生态足迹,D正确。
故选B。
9. 下图1为某生态系统中食物链所反映出的能量流动情况, 图中的箭头符号为能量的流动方向, 单位为kcal/(m²·年); 图2为某一生态系统的能量金字塔, 其中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级, E1、E2代表能量的形式。以下分析正确的是( )
A. 图1中次级消费者的粪便量属于该营养级同化量的一部分
B. 据图2可知Ⅳ为分解者, 能够利用各营养级转移来的能量
C. 图1中第一营养级到第二营养级的能量传递效率是11.25%
D. 图2中E1=储存在各营养级中的总能量+E2
【答案】C
【解析】
【分析】1、生态系统中能量流动的特点是:单向流动、逐级递减。
2、能量去路:①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能;②流向下一营养级;③残体、粪便等被分解者分解;④未被利用:包括生物每年的积累量,也包括动植物残体以化学燃料形式被储存起来的能量。即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
【详解】A、次级消费者粪便属于初级消费者同化量(摄入未消化部分 ),并非次级消费者同化量,A错误;
B、能量金字塔的 Ⅰ - Ⅳ 为生产者、消费者,不包含分解者(分解者不占营养级 ),B错误;
C、能量传递效率 =(第二营养级同化量 ÷ 第一营养级同化量 )× 100% 。第一营养级(生产者 )同化量16000,第二营养级(初级消费者 )同化量1800,则效率 = (1800÷16000)×100%=11.25% ,C正确;
D、流入某一营养级的能量(同化量)=呼吸作用散失的能量+用于生长发育、繁殖的能量(储存的能量),E1是生产者固定的太阳能(同化量),E1=Ⅰ呼吸作用散失的能量+Ⅰ中储存的能量,E2是所有生物呼吸散失热能,D错误。
故选C。
10. 某环保小组对某库区水域的生物体开展重金属污染调查,部分生物体内镉(Cd)浓度如下表所示(单位:ppm)。下列叙述正确的是( )
生物类别
藻类
鱼类甲
鱼类乙
鱼类丙
Cd浓度
0.01
0.92
8.8
21.9
A. 鱼类丙的食物可以是鱼类甲或鱼类乙,不可能是藻类
B. 该水域中的一条食物链为:藻类→鱼类甲→鱼类乙→鱼类丙
C. 肉食性鱼乙体内Cd浓度高于植食性鱼甲,说明其同化量更多
D. 藻类作为生产者其体内Cd浓度最低,说明分解者未参与富集
【答案】B
【解析】
【详解】A、鱼类丙的Cd浓度最高,处于最高营养级,其食物应为鱼类乙或更高营养级的生物,而非直接以藻类(生产者)为食、但若丙以甲为食,则甲需处于次级消费者位置,但乙的浓度远高于甲,说明乙处于更高营养级,丙无法以甲为食,因此,丙的食物只能是乙,而非甲或藻类,A错误;
B、Cd浓度递增顺序为藻类→甲→乙→丙,符合营养级逐级升高的规律,说明该水域存在此食物链,B正确;
C、乙营养级更高,同化的能量更少,C错误;
D、分解者通过分解藻类残骸参与镉的循环,但富集主要通过食物链传递,D错误。
故选B。
11. 关于生态系统的信息传递,下列叙述错误的是( )
A. 物理信息的来源可以是非生物环境
B. 行为信息只能在同种动物之间传递
C. 植物气味为食草动物提供化学信息
D. 植物的芽、叶等可以接收多种信息
【答案】B
【解析】
【详解】A、物理信息可以来源于生物或非生物环境,A正确;
B、行为信息通常在同种动物间传递,如孔雀开屏,但某些情况下也可在异种间传递,如捕食者识别猎物行为,B错误;
C、植物气味属于化学信息,可引导食草动物取食或驱避天敌,C正确;
D、植物的芽、叶能接收物理信息(如光照)、化学信息(如其他生物释放的挥发性化学物质)等多种信息,D正确。
故选B。
12. 新质生产力本身就是绿色生产力。新质生产力不仅与经济效率提升、生产关系革新有关,还涉及绿色发展和生态文明建设。下列以新质生产力赋能绿色发展的叙述,错误的是( )
A. 转基因技术可用于培育抗虫、抗病毒作物
B. 沼气发酵工程实现了资源和能量的循环利用
C. 秸秆还田、轮耕轮休有利于提高土壤肥力
D. 利用CO2人工合成淀粉可减小生态足迹
【答案】B
【解析】
【详解】A、转基因技术通过导入抗虫、抗病毒基因,减少农药使用,降低环境污染,符合绿色发展理念,A正确;
B、沼气发酵工程实现了物质的循环利用(如有机物分解为沼气、肥料),但能量在发酵过程中以热能形式散失,无法循环利用,B错误;
C、秸秆还田可增加土壤有机质,轮耕轮休避免土壤养分过度消耗,均有利于维持土壤肥力,C正确;
D、CO2人工合成淀粉减少对传统农业的依赖,降低土地资源消耗,从而减小生态足迹(人类对生态系统需求的面积),D正确。
故选B。
13. 某地因地制宜实施了“春夏种稻、冬闲种薯、薯糠喂牛、粪尿肥田”的生态农业模式,提高了当地的经济收入,减少了环境污染。下列有关分析正确的是( )
A. 该模式通过物质循环和能量多级利用,实现了物质和能量的自给自足
B. 用薯糠喂牛可提高牛的同化量,从而提高营养级间的能量传递效率
C. 粪尿肥田减少了化肥使用,符合生态工程的循环等原理
D. 水稻和薯类轮作会加剧土壤养分消耗,导致生态系统稳定性下降
【答案】C
【解析】
【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。生态工程基本原理的判断方法:①循环→强调物质循环,废物利用,减轻环境污染;②自生→体现物种多,营养关系复杂,涉及结构、功能、系统组分的比例关系;③协调→强调生物与环境的协调与平衡,涉及环境承载力;④整体→涉及自然、经济和社会
【详解】A、该模式通过物质循环和能量多级利用提高了资源利用率,但生态系统中的能量需依赖太阳能输入,无法自给自足,A错误;
B、薯糠喂牛可提高牛的同化量,但能量传递效率不会因此提高,B错误;
C、粪尿肥田将废弃物资源化,减少化肥使用,符合生态工程的循环原理,C正确;
D、轮作可均衡利用土壤养分,避免单一作物过度消耗特定元素,从而提高生态系统稳定性,D错误;
故选C。
14. 某地因过度放牧导致当地天然草地退化,引发水土流失,加剧了土地沙漠化。2005年起,政府实施了生态工程建设,种植了抗旱抗风沙的植被,科学确定载畜量。下表是该地生态工程实施前后总生态足迹与总生态承载力的统计结果。下列叙述错误的是( )
年份
总生态足迹(×104hm2)
总生态承载力(×104hm2)
2005年
165.5
178.7
2022年
243.7
260.1
A. 生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的耕地、草地和林地的面积
B. 当地居民减少食物中肉类所占的比例,有助于减少生态足迹
C. 治理草地沙化和制定合理载畜量的措施遵循了自生和协调原理
D. 数据显示2022年生态盈余较之前增加,表明生态工程建设初见成效
【答案】A
【解析】
【详解】A、生态足迹是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积,包括耕地、草地、林地、渔业用地、建设用地及碳足迹,A错误;
B、肉类生产消耗的资源更多,减少肉类比例可降低对草地、耕地的需求,从而减少生态足迹,B正确;
C、治理沙化通过恢复植被体现自生原理,合理载畜量遵循协调原理(生物与资源协调),C正确;
D、2022年生态承载力(260.1)超过生态足迹(243.7),盈余为16.4×104hm2,较2005年(13.2×104hm2)增加,表明生态工程建设初见成效,D正确。
故选A。
15. 宋代朱肱在《北山酒经》中记载了“卧浆”法:“造酒最在浆,…,不得过夏。”其核心是在三伏天将小麦煮粥,借助空气中的乳酸菌等自然发酵成酸浆。次年酿酒时,以此酸浆浸米、蒸煮,再加入酒曲发酵。此法可有效抑制杂菌,提升酒质。下列关于“卧浆”法的现代生物学解释,错误的是( )
A. “浆不得过夏”:酸浆若储存过久,其积累的酒精可能被醋酸菌转化为乙酸导致酸败
B. “三伏天卧浆”:夏季温度较高有利于乳酸菌等微生物快速繁殖,缩短酸浆成熟时间
C. “以酸浆浸米”:酸浆较低pH值可抑制大多数杂菌生长,为酵母菌创造竞争优势环境
D. “酸浆煮粥”:蒸煮酸浆的目的是使原料淀粉糊化并杀菌,确保纯种酵母菌发酵
【答案】D
【解析】
【详解】A、酸浆发酵过程中会有少量酵母菌活动产生酒精,若储存过久密封不严,醋酸菌可在有氧条件下将酒精转化为乙酸,导致酸浆酸败,A正确;
B、微生物的生长繁殖需要适宜温度,三伏天温度较高,符合乳酸菌等微生物的最适生长温度范围,可加快其繁殖速率,缩短酸浆成熟时间,B正确;
C、酸浆中乳酸菌发酵产生乳酸,使体系pH较低,大多数杂菌无法耐受酸性环境被抑制,而酵母菌耐酸性较强,因此酸浆能为酵母菌创造竞争优势环境,C正确;
D、传统酿酒使用的酒曲含有酵母菌、霉菌等多种微生物,属于混菌发酵,无法实现纯种酵母菌发酵,D错误。
16. 一种广泛使用的除草剂(含氮有机化合物)在土壤中不易降解,长期使用可污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤,可按下图程序选育能降解该除草剂的细菌。下列说法错误的( )
A. 分离目的菌所用的培养基应该是添加该除草剂的无氮固体培养基
B. 步骤C第5次划线后要对接种环进行灼烧灭菌
C. 将未接种的平板在相同条件下培养,可以判断培养基是否灭菌合格
D. 步骤D的两种菌落氮源相同,应该选择透明圈大的菌落进行扩大培养
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析:该实验是从土壤中筛选分离能降解除草剂的微生物的过程。这样的实验要将土壤稀释处理,以除草剂为唯一的氮源进行处理筛选土壤微生物,以菌落计数法进行统计计数。
【详解】A、实验目的是找到分解除草剂的微生物,该过程用的是固体选择培养基,所用培养基应以该除草剂为唯一氮源,即添加该除草剂的无氮固体培养基,A正确;
B、平板划线法第一次划线前和最后一次划线后都要对接种环进行灼烧灭菌,B正确;
C、将未接种的平板在相同条件下培养作为对照,可以判断培养基是否灭菌合格,C正确;
D、无透明圈的菌落以空气中的氮气作为氮源,有透明圈的菌落以该除草剂作为氮源,两者氮源不同,应该选择透明圈半径与菌落半径比值大的菌落进行扩大培养,D错误。
故选D。
17. 乳糖不耐受人群体内缺乏乳糖酶,不能完全消化母乳或牛乳中的乳糖,从而引起腹痛、腹胀、腹泻等肠胃不适。为了去除牛乳中的乳糖,某科研团队从奶酪中分离纯化出了高产乳糖酶的酵母菌,过程如图所示。其中X-gal是一种无色物质,能被乳糖酶分解为半乳糖和蓝色的溴靛蓝,使菌落呈蓝色。下列说法正确的是( )
A. 培养基甲应该为适合酵母菌生长的选择培养基
B. 纯培养过程中,配置好培养基后须依次进行灭菌、调节酸碱度和倒平板操作
C. 若培养基乙中菌落数超过300,说明接种菌液的稀释倍数过大
D. 以菌落为中心,透明圈最大的菌落乳糖酶产量最大或酶活性最高
【答案】A
【解析】
【分析】1、分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体,这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上,之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物;
2、微生物常见的接种的方法:(1)平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;(2)稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落;
3、常用的灭菌方法有湿热灭菌(常用高压蒸汽灭菌)、干热灭菌和灼烧灭菌。
【详解】A、从奶酪中分离纯化高产乳糖酶的酵母菌,需要在培养基中加入能筛选出高产乳糖酶酵母菌的成分,培养基甲应是适合酵母菌生长的选择培养基,它可以抑制其他杂菌生长,有利于筛选出目标酵母菌,A正确;
B、纯培养过程中,配置好培养基后应先调节酸碱度,再进行灭菌,最后倒平板操作。若先灭菌再调节酸碱度,会导致培养基被再次污染,B错误;
C、培养基乙中菌落数超过300,说明稀释倍数不够,需进一步稀释,C错误;
D、Xgal是一种无色物质,能被乳糖酶分解为半乳糖和蓝色的溴靛蓝,使菌落呈蓝色,所以,以菌落为中心,蓝色圈直径最大的菌落表明乳糖酶含量最大或者活性最高,D错误。
故选A。
18. 土壤中凋落物能为真菌提供营养物质。为探究土壤真菌丰富度和植物多样性对生态系统多功能性的调节作用,研究人员在温室中构建多个实验植物群落,开展了一系列研究,部分结果如下,下列叙述错误的是( )
A. 处理组用杀菌剂处理后立即进行实验,以保证结果准确
B. 土壤中凋落物分解速率可以指示生态系统的物质循环功能
C. 植物丰富度增加能缓解真菌丰富度下降造成的生态系统多功能性下降
D. 真菌丰富度下降可能导致植物对有限土壤资源的竞争加剧
【答案】A
【解析】
【详解】A、用杀菌剂处理后,若立即进行实验,残留的杀菌剂会持续影响土壤生物(不仅会继续作用于真菌,还可能干扰植物或其他土壤微生物的正常生命活动),对实验结果造成额外干扰,需要待杀菌剂作用稳定、残留消除后再开展实验,才能保证结果准确,A错误;
B、凋落物分解是分解者将有机物分解、归还到无机环境的过程,属于生态系统物质循环的核心环节,因此凋落物分解速率可以指示生态系统的物质循环功能,B正确;
C、处理组(真菌丰富度下降)的生态系统多功能性整体低于对照组,且从图中可知,随着植物丰富度升高,处理组的生态系统多功能性逐渐接近对照组,说明植物丰富度增加能缓解真菌丰富度下降造成的生态系统多功能性下降,C正确;
D、土壤真菌可分解凋落物释放植物可利用的营养物质,真菌丰富度下降后,土壤中可利用的有效资源减少,会导致植物对有限土壤资源的竞争加剧,D正确。
19. 研究发现褪黑素(MT)和生长素(IAA)均能影响植物根系的生长。为进一步验证MT和IAA的关系,研究者进行了外源施加低浓度MT或IAA对野生型拟南芥和IAA合成缺陷突变体根系生长的影响实验,结果如图。下列分析正确的是( )
A. 低浓度MT促进根系生长,高浓度MT抑制根系生长
B. MT和IAA之间存在协同作用
C. MT能够促进野生型拟南芥和IAA突变体的根系伸长
D. 初步推测MT依赖于IAA的作用促进拟南芥根系伸长
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据实验结果可知,低浓度MT促进根系生长,但不能看出高浓度MT抑制根系生长,A错误;
B、本实验没有设置MT和IAA共同处理的实验组,无法证明二者存在协同作用,B错误;
C、MT处理IAA合成缺陷突变体后,根长与对照组无显著差异,说明MT不能促进该突变体的根系伸长,C错误;
D、MT仅在可以合成IAA的野生型中发挥促进根系伸长的作用,在IAA合成缺陷突变体中无促进效果,因此可推测MT促进拟南芥根系伸长依赖于IAA的作用,D正确。
20. 某自然保护区近年来通过建立生态走廊,连接了多个分散的森林斑块,并禁止了核心区的旅游活动。科学家发现,该区域内濒危物种华南虎的种群数量趋于稳定,同时森林中昆虫、鸟类等生物的种类显著增加。下列叙述正确的是( )
A. 建立生态走廊导致不同斑块的物种互相竞争,减少了生物多样性
B. 禁止旅游活动属于就地保护,可减少人类干扰对生态系统的破坏
C. 对该地区应禁止一切形式的开发和利用
D. 保护华南虎的意义仅在于其直接价值和潜在价值,与其他物种无关
【答案】B
【解析】
【详解】A、建立生态走廊连接了分散的森林斑块,促进了物种的迁移与基因交流,增强了生态系统的稳定性,反而可能增加生物多样性,A错误;
B、禁止核心区旅游活动属于就地保护(如建立自然保护区),可减少人类活动对生态系统的直接干扰,有利于生态恢复,B正确;
C、保护生态系统需遵循可持续发展原则,合理利用资源而非完全禁止开发(如科研或适度生态旅游),C错误;
D、生物多样性的价值包括直接、间接和潜在价值。保护华南虎不仅体现直接和潜在价值,其作为顶级消费者对维持生态平衡(间接价值)也至关重要,D错误。
故选B。
二、非选择题(4小题,共计60分)
21. 顺德鹭鸟园坐落在顺德中心城区,是珠三角候鸟迁徙廊道上重要的栖息地。为加强绿美广东生态建设,环保部门通过修复水系、更新竹林、重塑果基鱼塘等措施,对鹭鸟园进行生态修复,将其建设成为环境优美、鸟语花香的云鹭湿地公园。回答下列问题:
(1)云鹭湿地公园有50多种鸟类,包括白鹭、夜鹭、池鹭等,这体现了生物多样性中的______多样性。公园内广阔的湿地水域可以涵养水源和调节气候,众多鸟类可供游客观赏和摄影,这体现了生物多样性的______价值。
(2)为改善鹭鸟栖息环境,环保部门挖填鹭鸟园四周浅水区域建造浅滩,如图所示。
修复过程中,引入了适合鹭鸟栖息的灌木和适应当地环境的底栖动物等,这遵循了生态工程的______原理。从鹭鸟保护的角度,结合图9说明营造浅滩自然生境的意义是______(答出两点即可)。
(3)针对鹭鸟的栖息地出现碎片化和斑块化的现象,在修复过程还打通了四条区域生态廊道,该措施有利于______,从而保护鹭鸟的遗传多样性。
【答案】(1) ①. 物种 ②. 间接、直接
(2) ①. 协调 ②. 满足鱼虾、蛙类等动物的栖息需求,为鹭鸟提供充足的食物条件;栽种更多灌木、草丛等,有利于鹭鸟栖息和筑巢;增加与人类活动区的距离,减少人类对鹭鸟的干扰等
(3)促进种群之间的基因交流
【解析】
【分析】生物多样性的价值:
(1)直接价值:是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等;
(2)间接价值:是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能;
(3)潜在价值:指目前人类尚不清楚的价值。
【小问1详解】
生物多样性包括物种多样性、基因多样性和生态系统多样性。这里提到有50多种鸟类,体现的是物种多样性。湿地公园的水域涵养水源、调节气候属于生态功能,体现间接价值,供游客观赏摄影属于直接价值(直接对人类有实用意义或非实用意义)。
【小问2详解】
引入适合当地环境的植物和动物,遵循了协调原理,即生物与环境的协调。营造浅滩自然生境,满足鱼虾、蛙类等动物的栖息需求,为鹭鸟提供充足的食物条件;栽种更多灌木、草丛等,有利于鹭鸟栖息和筑巢;增加与人类活动区的距离,减少人类对鹭鸟的干扰等。
【小问3详解】
栖息地碎片化会阻碍种群间的基因交流,导致遗传多样性降低,打通区域生态廊道,有利于促进种群之间的基因交流,从而保护鹭鸟的遗传多样性。
22. 在传统高密度和高投饵量的养殖模式下,残饵、排泄物和生物尸体等有机物不断沉积于水体底部,从而造成水质恶化,导致养殖容量下降。多营养层次生态养殖模式是将虾类、贝类、鱼类、海参、海胆、大型藻类等有效整合在同一区域中进行养殖,实现在不扩大养殖面积的基础上增加养殖总产量、养殖废物资源化利用,经济效益和生态效益显著。回答下列问题:
(1)该人工生态系统中,植食性鱼类位于第_______营养级。底层养殖的海参属于生态系统组成成分中的_______。据图分析该生态养殖模式遵循的生态工程原理是_______(答两点)。
(2)多营养层次生态养殖模式可实现物质和能量的多级利用,与能量流动相比,碳循环的特点是_______。
(3)经调查,该生态系统的部分能量流动示意图如下图(该图涉及的食物链只有三个营养级)。图中数字表示能量[单位:J/(cm2·a)],不考虑碎屑食物链。
图中字母B表示_______能量,其中第二、三营养级间的能量传递效率为_______(保留小数点后一位)。科研人员将肉食性鱼类的数量维持在较低水平,并实现了第一、二营养级间的较高能量传递效率,这说明研究生态系统的能量流动,可以帮助人们_______。
【答案】(1) ①. 二 ②. 分解者 ③. 循环、整体、协调、自生
(2)可以被生物群落反复利用(碳在无机环境和生物群落之间循环往复),具有全球性
(3) ①. 未被利用的 ②. 7.3% ③. 合理地调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。
【小问1详解】
植食性鱼类以植物为食,处于第二营养级。图中海参以饲料残屑、粪便为营养来源,因此属于分解者,作用是将饲料残屑和粪便中的有机物分解成无机物,返回到非生物环境中。该生态系统实现了废物的资源化,体现了循环原理,以自然、经济、社会作为一个整体,体现了整体原理。 在设置多营养层次生态养殖模式时,需考虑所养殖生物的种间关系,从而使这些物种形成互利共存的关系,从而形成协调统一的整体,这主要体现了生态工程的自生原理。
【小问2详解】
能量流动的特点是单向流动、逐级递减,碳循环可以在生物群落和无机环境之间循环往复,且具有全球性的,这些是能量流动所不具备的。
【小问3详解】
第三营养级是最高营养级,其同化量分为三个部分:呼吸作用散失的能量、流向分解者的能量、未利用的能量,根据各部分的箭头可知,B表示未被利用的能量。第二营养级的同化量为514+1156=1670J/(cm2·a),第三营养级的同化量即A=1170-640-564-344=122J/(cm2·a),第二、三营养级间的能量传递效率为122÷1670×100%=7.3%。科研人员将肉食性鱼类的数量维持在较低水平,并实现了第一、二营养级间的较高能量传递效率,说明人们通过研究能量流动关系,可以合理地调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
23. 白色污染是对废塑料污染环境现象的一种形象称谓,是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的包装袋、农用地膜、一次性餐具、塑料瓶等塑料制品使用后被弃置成为固体废物,由于难以降解处理,给生态环境造成严重污染。我国科学家发现蜡螟可以吃塑料,并从其肠道内分离出了能够降解聚乙烯(塑料的组成成分,缩写为 PE)的细菌。某科研小组计划在实验室分离纯化出能高效降解聚乙烯的细菌(目标菌),然后获取相关酶,以期实现塑料的生物酶降解。分离纯化目的菌的过程如图1所示。回答下列问题:
(1)过程④使用的培养基成分除水、无机盐、氮源外,还应添加的物质有________。
(2)若在④的各个平板上统计的菌落数分别为110个、126个和148个,则每克肠道内容物含有的降解菌为________个。若过程④平板上的菌落难以数清,则很可能与图中过程________(填图中序号)有关。
(3)科研人员初步筛选出 XJDLM- 8、XJDLM- 3、XJDLM-12 三个菌株,并对这三个菌株降解聚乙烯的能力进行了探究,实验结果如图2所示。由实验结果可知,菌株生长量与聚乙烯失重率的关系为________;其中________菌株的生长和对聚乙烯的降解效果最佳。
(4)研究人员欲扩大培养分离的菌株进而发酵获得大量降解PE的酶,大致流程如图3所示。若获得的菌种为原核生物,可采用诱变育种方法培育出适用于生产用的菌种,该方法的缺点是________。发酵过程中可通过监测________来了解发酵进程。可采用琼脂糖凝胶电泳法对降解PE的酶进行鉴定,其原理是________。
【答案】(1)PE(聚乙烯)、琼脂
(2) ①. 1.28×107 ②. ③
(3) ①. 呈正相关 ②. XJDLM-8
(4) ①. 有利变异少,需要处理大量实验材料,具有不确定性 ②. 聚乙烯失重率 ③. 相对分子质量不同的蛋白质在琼脂糖凝胶中移动速度不同
【解析】
【小问1详解】
微生物常见的接种的方法:①平板划线法:将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板,接种,划线,在恒温箱里培养。在线的开始部分,微生物往往连在一起生长,随着线的延伸,菌数逐渐减少,最后可能形成单个菌落;②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后,均匀涂布在培养皿表面,经培养后可形成单个菌落。
【小问2详解】
每克肠道内容物含有的降解菌为(110+126+148)/3×102×103=1.28×107个;若过程④平板上的菌落难以数清,则很可能涂布浓度太高导致的,即与图中过程③有关;
【小问3详解】
由图2可知,随着培养时间的延长,OD值与聚乙烯失重率均有所增加,说明菌株生长量与聚乙烯失重率呈正相关,其中XJDLM-8菌株的生长和对聚乙烯的降解效果最佳。
【小问4详解】
由于突变的不定向性和低频性,导致诱变育种过程中有利变异少,需要处理大量实验材料,具有不确定性,发酵过程中可通过监测聚乙烯失重率来了解发酵进程。可采用琼脂糖凝胶电泳法对降解PE的酶进行鉴定,其原理是相对分子质量不同的蛋白质在琼脂糖凝胶中移动速度不同,例如相对分子质量较大的蛋白质,不进入凝胶颗粒内部、路径短、速度快。
24. 外来物种入侵会威胁本地生物多样性。为探究豆科与非豆科外来入侵植物和本土植物对胁迫(干旱、营养限制)的响应,研究人员在温室中进行了单独种植实验,测定并计算出生物量相对胁迫响应(生物量RSR),结果如图甲。回答下列问题:
注:生物量RSR用于量化胁迫对植物的影响,绝对值越大,表示胁迫对植物造成的负面影响越大。
(1)气候适宜、______及缺乏天敌的条件下,外来物种快速增长,威胁本地生物多样性。
(2)图甲结果表明营养限制条件下受到影响最大的是______,可能原因是______。
(3)为进一步探究胁迫对外来与本地植物竞争的影响,研究人员进行了配对种植实验以模拟种间竞争(同盆种植一对豆科或一对非豆科外来种和本地种幼苗),测定其生物量竞争比(生物量CR),结果如图乙。
注:生物量CR>1表示外来种对本地种造成的竞争压力更强,生物量CR<1则表示相反情况。
研究结果表明,在干旱贫瘠生境的生态修复与入侵物种管理中,外来______(填“豆科植物”或“非豆科植物”)的潜在风险更大,依据是______。
(4)基于以上研究结果,为了增强本地群落抵抗外来植物入侵的能力,可以采取的种植方案是______。
【答案】(1)资源充裕/空间充裕/营养物质充裕
(2) ①. 非豆科本地物种/本地非豆科植物 ②. 非豆科植物无法固氮,无法缓解养分胁迫
(3) ①. 非豆科植物 ②. 与正常环境相比,干旱及营养限制环境下,非豆科植物CR均远大于1,而豆科植物CR仅略大于1
(4)增加本地豆科植物种植比例、种植密度
【解析】
【小问1详解】
外来物种进入新栖息地后,在气候适宜、资源和空间充足、缺乏天敌的条件下,会呈类似J形快速增长,威胁本地生物多样性。
【小问2详解】
根据题干信息,生物量RSR绝对值越大,胁迫负面影响越大,图甲中营养限制条件下,非豆科本地植物的RSR绝对值最大,而豆科可与根瘤菌共生固氮,适应低营养环境能力更强,非豆科无法自主固氮,本地非豆科对营养限制的耐受能力更弱,因此受影响更大。
【小问3详解】
根据题干,CR>1说明外来种对本地种竞争压力更强,入侵风险更高,图乙显示,干旱、营养限制条件下,非豆科外来植物的CR远大于1,也明显高于豆科外来植物,因此非豆科外来植物在干旱贫瘠生境的潜在入侵风险更大。
【小问4详解】
结合研究结果,本地非豆科在胁迫下受影响大,外来非豆科竞争优势强,为了增强本地群落抵抗外来植物入侵的能力,可以增加本地豆科植物种植比例、种植密度进而提升本地豆科植物的竞争能力,抵抗外来入侵。
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