专题18 生态系统及其稳定性（期中真题汇编，江苏专用）高三生物上学期

**基本信息** 高三期中生态系统稳定性专题试题汇编，精选江苏多地期中真题，覆盖生态工程等5大高频考点，以石斑鱼循环水养殖、稻虾共作等真实生态情境为载体，突出综合应用能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |非选择题|8题（约80分）|生态工程、能量流动、物质循环等5大考点|以石斑鱼立体养殖系统分析生态工程原理，结合尾水检测数据考查富营养化治理；辽河口修复案例综合群落结构与能量流动计算| |选择题|5题（约20分）|信息传递、能量流动等|以入侵植物根系分泌物调节种间关系考查信息传递功能，稻虾共作模式辨析能量流动途径|

专题18 生态系统及其稳定性 5大高频考点 1. 生态工程 2. 生态系统的能量流动 3. 生态系统的物质循环 4. 生态系统的信息传递 5. 生态系统的结构和功能综合 考点1 生态工程 1．（25-26高三上·江苏镇江·期中）石斑鱼是海洋中高效的“伏击型猎手”，其肉质紧实、营养丰富。工厂化养殖石斑鱼存在养殖周期长、成本高以及易造成水体富营养化等问题。科研人员对传统虾池进行改造，将原有露天虾池改建为循环水养殖车间与池塘网箱区养殖区，构建了如下图所示的石斑鱼循环水立体养殖系统。请回答下列问题： （1）为提高鱼苗成活率、减少种间竞争需选择___________的鱼苗进行大规模的培育，养殖过程中每次投喂前敲击网箱壁有利于石斑鱼形成___________反射以促进其摄食。 （2）循环水养殖车间中的石斑鱼长到0.25kg左右后，投入池塘网箱养殖区进行饲养。在池塘空闲处吊养牡蛎，投放海参、贝类等生物，从生态位的角度分析，有利于___________。网箱养殖区除定期投喂石斑鱼外，每月还需定期投放芽孢杆菌等微生物，它们属于生态系统组成成分中的___________。夏季，网箱养殖区每月还需补充1~2kg小球藻，其目的是___________。 （3）科研人员对6~12月循环水车间排放尾水及池塘网箱区排放尾水的pH值、化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）、悬浮物（SS）进行检测，结果如下表： ①COD是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂量，在一定程度上能够反映水体的污染程度。COD值越高，污染程度___________。 ②传统养殖模式养殖石斑鱼时，水体的___________含量升高引起富营养化，导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖，影响水质和石斑鱼的产量。据表推测，循环水立体养殖系统可以改善富营养化的鱼塘水质，其判断依据是___________。 （4）科研人员构建该立体养殖系统综合考虑了自然、经济和社会之间的关系，遵循了生态工程的___________ 原理。综上分析，石斑鱼循环水立体养殖系统相比于传统养殖模式还具有的优点有___________。 2．（25-26高三上·江苏中华中学·期中）方竹茎的横截面呈四方形，竹叶蒸腾作用强，分布在水分充足、土质沙性较好的山地等。某地实施退耕还林工程，着力构建山水林田湖草沙生命共同体。请回答： （1）方竹具有独特的强韧性双环管状结构，人们利用仿生学原理设计出相关结构可提高汽车的耐撞性，体现了生物多样性的___________价值。实施此工程时，政府积极推广“农户自营”退耕机制，退耕还林后实施 3 - 5 年郁闭，5 年后收益明显，这体现了生态工程的___________原理。随着该工程的推进，此地群落发生了___________演替。 （2）竹材的采伐和竹笋的采收会使竹林的养分输出量___________养分输入量，从而降低土壤肥力。某小组采用竹菌复合种植模式，在竹林下种植食用菌，该模式充分利用了群落的___________结构。竹菌复合经营种植的产出较高，请从种间关系的角度说明原因：___________。食用菌有利于提高土壤疏松度；采收后，土壤中剩余的菌渣营养丰富，有利于提高土壤微生物的丰富度，原因是___________。 （3）在一定条件下，方竹根系提取液能控制铜绿微囊藻的密度，预防湖泊水体发生水华。实验小组为研究其作用机制，在不同条件下共同培养铜绿微囊藻和谷皮菱形藻，测定其种群数量变化情况，结果如下图所示。 根据实验结果分析，方竹抑制铜绿微囊藻增殖的机制可能是___________。 考点2 生态系统的能量流动 1．（25-26高三上·江苏镇江·期中）丹徒高桥镇实施“稻虾共作”生态农业模式，实现了稻和虾的双收益。下列叙述错误的是（　　） A．引入小龙虾会导致稻田群落分层现象更明显 B．虾的排泄物可为水稻的生长提供物质和能量 C．稻和虾均可为人类提供有实用意义的直接价值 D．该模式下还需人为投入饲料以保证获得较高收益 2．（25-26高三上·江苏中华中学·期中）科学家对一个温带森林生态系统的能量流动进行定量分析，结果如图【图中数字为能量值，单位是 J/（cm2·a）】。下列叙述正确的是（　　） A．植食性动物在生态系统中占据相同的生态位 B．从生产者到初级消费者的能量传递效率约为 0.85% C．枯枝落叶层中的物质和能量可以被植物根系吸收利用 D．用于植食性动物生长、发育和繁殖的能量是 1.96×105j/（cm2·a） 3．（25-26高三上·江苏启东·期中）辽河口某废弃盐田启动“裸地—盐沼—潮沟”梯度生态修复工程：①引淡冲盐；②种植海三棱草、碱蓬、柽柳；③构建3处人工潮沟（潮沟：退潮后仍保留海水的小型潮汐通道），周期性引入辽河水。2024年1月科研团队对3个样区：A∶无处理盐田（对照）；B∶盐沼（①②处理）恢复2年；C∶盐沼+潮沟（①②③处理）恢复2年，进行同步取样，在1hm2样区内沿对角线随机设置5个1 m2样方，取平均值。结果见表1、表2。 表1群落结构指标 样区 物种数（S） 个体总数（N） 多样性指数（H） 丰富度指数（D） A 4 120 0.92 0.55 B 8 260 1.65 0.78 C 12 400 2.24 0.89 注：多样性指数是衡量群落中物种丰富程度和分布均匀度的综合指标。丰富度指数是仅衡量群落中物种数量多少的指标。 表2能量学测定（单位∶kJ·m⁻2·a⁻1） 样区 初级生产量 呼吸量 净生产量 输入碎屑量 A 1.0×103 0.9×103 0.1×103 0.2×103 B 2.8×103 1.6×103 1.2×103 0.8×103 C 4.5×103 2.1×103 2.4×103 1.5×103 （1）表1中__________（指标）能直接反映“物种组成”差异。根据多样性指数（H）和丰富度指数（D），推测样区__________的稳定性最高。 （2）根据表2数据计算可知，样区B的“群落总同化量”为__________kJ·m⁻2·a⁻1，呼吸占比__________%（结果保留整数）。 （3）假设底栖食物链为：微藻→底栖桡足类→底栖鱼。测得样区C底栖鱼同化量为3.6×102 kJ·m⁻2·a⁻1，若微藻→底栖桡足类能量传递效率为15%，底栖桡足类→底栖鱼为12%，那么微藻至少需要提供__________kJ·m⁻2·a⁻1的初级生产量。 （4）“引入潮沟”能同时提高物种多样性指数与净生产量，从“能量分配策略”来看，是因为多样性提高使植物的“生态位分化”，总初级生产量________（填“升高”或“降低”）；从“群落结构”看，是因为垂直结构________（填“升高”或“降低”）种间竞争强度，更多能量用于净生产而非竞争消耗。 （5）有同学对调查方法提出疑问，原因是“在国家标准中，只有草本植物适用于1×1 m的小样方，而柽柳属于乔木”。此外，一些同学还认为调查时间、次数及样方数量设置不合理。请写出你认为合理的调查方法（假设在该生态系统中，至少调查1%的面积其结果才具有合理性）。（答2点） 考点3 生态系统的物质循环 1．（25-26高三上·江苏南通通州·期中）森林碳汇是指森林植物吸收大气中的CO2并将其固定在植被或土壤中，从而减少大气中CO2浓度。下图是碳循环部分示意图，请回答下列问题。 （1）碳在森林群落内部以_______的形式传递；除图示外，碳回归大气的途径还有______。 （2）某研究团队针对无林地、疏林地等不同地块，采用新造林、封山育林和补植套种3种造林模式开展试验，研究土壤碳密度（指单位面积中一定深度土壤的碳总储量）与碳汇功能。各造林模式下造林前、后的土壤碳密度见下表。 造林模式 造林前土壤碳密度（MgC/hm2） 造林5年后土壤碳密（MgC/hm2） 0-20cm 20-40cm 40-60cm 0-20cm 20-40cm 40-60cm 新造林 4.74 2.35 1.28 3.88 2.18 1.18 封山育林 3.04 2.06 2.14 5.04 3.50 4.46 补植套种 4.58 3.65 2.75 7.60 6.28 4.70 注：新造林是指在无林的空白地块上全新营造森林；封山育林是指封禁保护，依靠植被自我繁殖、生长，逐步恢复为成熟森林；补植套种是在现有林地基础上，补充栽植或搭配种植。 ①研究者于造林前、后分别采用“品”字形采样法设定3个采样点，各点按0~20cm、20~40cm、40~60cm分层采集土壤样品。“品”字形采样法和五点取样法都遵循______原则，不掺入主观因素。据表分析，各模式在造林前后______土层土壤碳密度最高：________造林模式的土壤碳汇效益最显著。 ②枯落物与植被根系是土壤-植被系统碳循环的关键联结库，枯落物中碳的去向有______。新造林模式造林后0～20cm土层的土壤碳密度较低，主要原因可能是______。 （3）雷电、干旱高温等自然因素易诱发火灾。研究者在某次火灾发生1年后，测定植被碳密度（指单位土地面积上的所有植被含碳元素的总质量），发现植被碳密度与火灾严重程度呈负相关。据此推测：随山火程度增加，土壤碳储量（指土壤中有机质以及地下根有机物的含量）会______，依据是______。 （4）通过人工造林修复重度火灾区以增加森林碳汇，体现了人类活动往往会使群落按照_______进行。然而，不合理的人工林组成与结构、经营措施会引发生态问题，这主要违背了生态工程的______原理。 考点4 生态系统的信息传递 1．（25-26高三上·江苏淮安·期中）关于生态系统的叙述正确的是（　　） A．数量金字塔和能量金字塔均会出现倒置的情况 B．农田生态系统中的水稻能利用动物粪便中的大部分能量 C．利用昆虫信息素防治有害动物属于生物防治 D．入侵物种可增加生态系统的抵抗力稳定性 2．（25-26高三上·江苏苏州·期中）某入侵植物通过根系分泌物富集能特异性抑制本地植物的病原微生物，从而获得生长优势。其种群扩张后进一步强化此效应，形成不断强大的循环机制。下列相关叙述错误的是（　　） A．信息传递能够调节种间关系，影响群落的演替方向 B．该机制为正反馈调节，以维持入侵后生态系统的稳态 C．入侵植物扩张会导致本地植物种群的环境容纳量下降 D．可用稀释涂布平板法对病原微生物进行分离和计数 考点5 生态系统的结构和功能综合 1．（25-26高三上·江苏淮安·期中）图示河流中碳循环过程，A、B和C为生态系统成分，据图回答问题： （1）挺水层、浮水层和沉水层植物的分布体现了群落的_______结构，挺水植物和浮水植物可通过与蓝细菌竞争_______从而防止河流出现水华现象。 （2）图中A为_______，C流向A的能量主要包括_______中的能量。 （3）环境中碳以DOC/POC、PIC、_______等形式存在，图中过程包含呼吸作用的有_______（填图中序号）。 （4）河流生态系统将碳从陆地转移到海洋，可缓解_______，体现了其_______价值。 2．（25-26高三上·江苏南京师范大学附属中学·期中）在稻田中引入中华绒螯蟹后，形成了以蟹、稻为主导生物的蟹—稻复合养殖体系。中华绒螯蟹主要以浮萍、稗草等植物和碎屑为食，对腐臭的动物尸体尤其感兴趣。下图表示某蟹—稻复合养殖体系主要营养关系。 （1）中华绒螯蟹属于生态系统中的__________成分，与鸟的种间关系是__________；沙塘鳢所处的营养级是__________。 （2）引入中华绒螯蟹后稗草生态位的变化包括__________（答出两条即可），同时鸟的数量明显增多，除图中因素外，影响鸟的数量变化的生物因素还有__________。 （3）为了从蟹—稻复合养殖体系获得更大的稻、蟹产量，需定期投喂饵料，请从能量流动和物质循环的角度分析原因_______________。 （4）现将蟹—稻复合养殖体系与养殖池塘相通，构建如下的工程化养殖体系。 水流经养殖池塘后溶氧量会降低，试分析原因__________。工程化养殖体系与单独养殖体系相比，从物质循环角度分析具备的优点有_______________。（至少回答出两点） 3．（25-26高三上·江苏宿迁中学·期中）骆马湖是江苏省四大湖泊之一，历史上骆马湖又名圣马湖，近年来通过生态修复使植被繁茂、鸟类回归。图1为骆马湖流域参与碳循环的部分示意图，甲～丁为生态系统的组成成分。图2为骆马湖某段生态系统能量流动图（单位：J·cm-2·a-1），I～IV代表各个营养级。请回答下列问题： （1）图1中碳元素以有机物形式传递的过程有_______（填序号），指向丁的途径还有_______，生态系统物质循环的特点是_______。 （2）骆马湖在旅游观光以及涵养水源、调节生态环境等方面发挥着巨大的作用，这体现了生物多样性的________价值。在修复过程中，工作人员同时引入对污水净化能力较强的沉水植物（如金鱼藻）和浮水植物（如睡莲）等，这主要遵循生态工程的______原理，生态恢复说明人类活动可以__________。研究睡莲的生态位通常要研究__________（至少写出2点）等方面。 （3）图2中X的数值应为______，第三营养级向第四营养级的能量传递效率约为______（保留一位小数） 4．（25-26高三上·江苏连云港·期中）为揭示稻鱼共作模式在农业碳减排中的意义，科研人员分析了哈尼梯田区水稻单作和稻鱼共作两种模式的碳足迹，下图为稻鱼共作模式生产过程。请回答下列问题： （1）图中鱼属于第________营养级，鱼类和农田害虫的种间关系是________。 （2）输入梯田生态系统的能量包括________。稻鱼共作模式中加入鱼类可以促进水稻生长的原因有________。 （3）从物质循环的角度分析，需要向梯田中施用氮肥、磷肥的原因是________。增施有机肥会降低梯田水中的含氧量，原因是________。 （4）稻鱼共作模式中，鱼类在水中的活动会________，致使水中溶氧量下降，进而提升产甲烷菌的活性，增加温室气体CH4排放。但同时，该模式通过物种间互惠和资源的互补利用，能够减少________的使用，温室气体N2O等排放相应减少。 （5）科研人员在哈尼梯田区分别调研197户水稻单作和188户稻鱼共作农户，计算得出两种模式碳足迹及净收益数据，相关结果如下表。 生产方式 农资投入碳足迹/（kgCO2-eq/hm2） 生产过程碳足迹/（kgCO2-eq/hm2） 净收益/（元/hm2） 稻鱼共作 2383.73 3604.68 26911.46 水稻单作 2744.77 3603.14 19049.66 注：稻田生产碳足迹包括田间生产过程直接温室气体排放，以及上游生产农资产品间接产生温室气体排放。根据实验结果，对稻鱼共作模式可行性做出判断并说明理由：________，________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题18 生态系统及其稳定性 考点1 生态工程 1.【答案】（1）体质健壮、规格整齐 条件 （2）不同生物充分利用环境资源 分解者 增加水体中氧气供应、吸收污染物、间接为石斑鱼提供食物来源 （3）越大 N、P 循环水养殖车间排放尾水经池塘网箱养殖区处理后，其COD、TN、TP、SS均有下降 （4）整体 养殖过程受外界环境影响小、效率高、周期短、产品种类多、收益高 2.【答案】（1）直接 整体 次生 （2）大于 垂直 竹子等为食用菌提供了有机营养物质，食用菌将有机物转化为无机物，为方竹的生长提供了营养物质 疏松的土壤有利于好氧微生物的生长繁殖；菌渣提供了有机物，使更多的能量流向土壤微生物 （3）方竹根系提取液能促进谷皮菱形藻的繁殖，使谷皮菱形藻通过种间竞争来抑制铜绿微囊藻的繁殖 考点2 生态系统的能量流动 1.【答案】B 2.【答案】B 3.【答案】（1）物种数（S） C （2）3.6×103 44 （3）2×10⁴ （4）升高 降低 （5）①随机选择（或其他抽样方法）25个4 m²（或4个25 m²或其他面积不低于100 m²的设置）的样方，②在四个季节（或设置几个月）进行重复取样（给分要点∶调查面积≥100 m²，以及多时段重复取样，方法合理即可） 考点3 生态系统的物质循环 1.【答案】（1）有机物 分解者的分解作用 （2）随机取样 0-20cm 补植套种 转化为土壤碳、被分解者利用（流向土壤小动物和微生物） 新造林由于大多处于幼林，枯落物较少 （3）减少 山火程度增加植被碳密度下降，而导致植物凋落物减少；植被碳密度下降，转移至地下根的有机物减少 （4）不同于自然演替的速度和方向 协调、自生、整体 考点4 生态系统的信息传递 1.【答案】C 2.【答案】B 考点5 生态系统的结构和功能综合 1.【答案】（1）垂直 光照、CO2、无机盐 （2）分解者 C的遗体残骸和B的粪便 （3）DIC、CO2 ①④⑥ （4）温室效应 间接 2.【答案】（1）消费者、分解者 捕食、种间竞争 三、四 （2）出现频率降低、种群密度减小、植株高度减小等 种内竞争、寄生 （3）投喂饵料能减少中华绒螯蟹从水稻中获得能量，保证水稻产量不受影响；中华绒螯蟹为该生态系统的输出产品，输出的元素不再回归该生态系统 （4）养殖池塘中的鱼类呼吸、好氧菌分解有机物都消耗氧，因此溶氧量降低 提高了系统中物质的利用效率、实现了物质的多级利用、加速了物质循环、减少了饵料投放 3.【答案】（1）③④⑦ 化石燃料的燃烧 全球性和循环性 （2）直接价值和间接 自生 改变群落演替的方向和速度 出现频率、种群密度、植株的高度以及与其它物种的关系 （3）605 16.9% 4.【答案】（1）二、三 捕食和竞争 （2）生产者固定的太阳能和投入的化肥等中的化学能 鱼捕食农田害虫、杂草；鱼的粪便等可以为水稻生长提供肥料 （3）稻田中的氮、磷元素会随稻谷、成鱼等输出而流失，需要补充 有机肥被微生物分解时消耗氧气 （4）增加水体浊度，抑制水生植物、藻类等的光合作用 化肥 （5）可行 稻鱼共作的生态足迹更小的同时拥有更高的净收益 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题18 生态系统及其稳定性 5大高频考点 1. 生态工程 2. 生态系统的能量流动 3. 生态系统的物质循环 4. 生态系统的信息传递 5. 生态系统的结构和功能综合 考点1 生态工程 1．（25-26高三上·江苏镇江·期中）石斑鱼是海洋中高效的“伏击型猎手”，其肉质紧实、营养丰富。工厂化养殖石斑鱼存在养殖周期长、成本高以及易造成水体富营养化等问题。科研人员对传统虾池进行改造，将原有露天虾池改建为循环水养殖车间与池塘网箱区养殖区，构建了如下图所示的石斑鱼循环水立体养殖系统。请回答下列问题： （1）为提高鱼苗成活率、减少种间竞争需选择___________的鱼苗进行大规模的培育，养殖过程中每次投喂前敲击网箱壁有利于石斑鱼形成___________反射以促进其摄食。 （2）循环水养殖车间中的石斑鱼长到0.25kg左右后，投入池塘网箱养殖区进行饲养。在池塘空闲处吊养牡蛎，投放海参、贝类等生物，从生态位的角度分析，有利于___________。网箱养殖区除定期投喂石斑鱼外，每月还需定期投放芽孢杆菌等微生物，它们属于生态系统组成成分中的___________。夏季，网箱养殖区每月还需补充1~2kg小球藻，其目的是___________。 （3）科研人员对6~12月循环水车间排放尾水及池塘网箱区排放尾水的pH值、化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）、悬浮物（SS）进行检测，结果如下表： ①COD是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂量，在一定程度上能够反映水体的污染程度。COD值越高，污染程度___________。 ②传统养殖模式养殖石斑鱼时，水体的___________含量升高引起富营养化，导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖，影响水质和石斑鱼的产量。据表推测，循环水立体养殖系统可以改善富营养化的鱼塘水质，其判断依据是___________。 （4）科研人员构建该立体养殖系统综合考虑了自然、经济和社会之间的关系，遵循了生态工程的___________ 原理。综上分析，石斑鱼循环水立体养殖系统相比于传统养殖模式还具有的优点有___________。 【答案】（1）体质健壮、规格整齐 条件 （2）不同生物充分利用环境资源 分解者 增加水体中氧气供应、吸收污染物、间接为石斑鱼提供食物来源 （3）越大 N、P 循环水养殖车间排放尾水经池塘网箱养殖区处理后，其COD、TN、TP、SS均有下降 （4）整体 养殖过程受外界环境影响小、效率高、周期短、产品种类多、收益高 【解析】种群指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。 生态系统的组成成分包括：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。其中生产者为主要成分。 （1）不同大小的鱼苗之间存在竞争，所以为提高鱼苗成活率、减少种间竞争需选择体质健壮、规格整齐的鱼苗进行大规模的培育，投喂敲击网箱壁的形成是一个由无关刺激（敲击网箱壁）转变为条件刺激的过程，是一个条件反射的建立过程，有利于提高机体具有更强的适应性，如促进其摄食。 （2）群落每种生物都占据着相对稳定的生态位，在石斑鱼池塘空闲处吊养牡蛎，投放海参、贝类等生物，从生态位的角度来分析，有利于不同生物充分利用环境资源。芽孢杆菌等微生物，属于生态系统组成成分中的分解者。夏季代谢旺盛，代谢废物多，网箱养殖区每月补充1~2kg小球藻，小球藻可以进行光合作用，所以补充小球藻可以增加水体中的氧气供应，吸收污染物，同时还可以间接地为石斑鱼提供食物来源。 （3）①COD是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂量，COD值越高，则说明污染程度越高。 ②传统养殖模式养殖石斑鱼时，当水体中的N、P含量过高时，会引起富营养化，进而导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖，影响水质和石斑鱼的产量。依据表格信息可知，循环水养殖车间排放尾水经池塘网箱养殖区处理后，其COD、TN、TP、SS均有所下降，说明循环水立体养殖系统有助于改善富营养化的鱼塘水质。 （4）构建该立体养殖系统综合考虑了自然、经济和社会之间的关系，是生态工程原理整体性原理的体现。与传统养殖模式相比较，石斑鱼循环水立体养殖系统具有受外界环境影响小、效率高、周期短、产品种类多、收益高的优点。 2．（25-26高三上·江苏中华中学·期中）方竹茎的横截面呈四方形，竹叶蒸腾作用强，分布在水分充足、土质沙性较好的山地等。某地实施退耕还林工程，着力构建山水林田湖草沙生命共同体。请回答： （1）方竹具有独特的强韧性双环管状结构，人们利用仿生学原理设计出相关结构可提高汽车的耐撞性，体现了生物多样性的___________价值。实施此工程时，政府积极推广“农户自营”退耕机制，退耕还林后实施 3 - 5 年郁闭，5 年后收益明显，这体现了生态工程的___________原理。随着该工程的推进，此地群落发生了___________演替。 （2）竹材的采伐和竹笋的采收会使竹林的养分输出量___________养分输入量，从而降低土壤肥力。某小组采用竹菌复合种植模式，在竹林下种植食用菌，该模式充分利用了群落的___________结构。竹菌复合经营种植的产出较高，请从种间关系的角度说明原因：___________。食用菌有利于提高土壤疏松度；采收后，土壤中剩余的菌渣营养丰富，有利于提高土壤微生物的丰富度，原因是___________。 （3）在一定条件下，方竹根系提取液能控制铜绿微囊藻的密度，预防湖泊水体发生水华。实验小组为研究其作用机制，在不同条件下共同培养铜绿微囊藻和谷皮菱形藻，测定其种群数量变化情况，结果如下图所示。 根据实验结果分析，方竹抑制铜绿微囊藻增殖的机制可能是___________。 【答案】（1）直接 整体 次生 （2）大于 垂直 竹子等为食用菌提供了有机营养物质，食用菌将有机物转化为无机物，为方竹的生长提供了营养物质 疏松的土壤有利于好氧微生物的生长繁殖；菌渣提供了有机物，使更多的能量流向土壤微生物 （3）方竹根系提取液能促进谷皮菱形藻的繁殖，使谷皮菱形藻通过种间竞争来抑制铜绿微囊藻的繁殖 【解析】生物多样性通常有三个主要的内涵，即生物种类的多样性、基因（遗传）的多样性和生态系统的多样性。其价值主要体现在三个方面：直接使用价值：指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值，如：药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值（野外收获进入贸易市场）等。间接使用价值：一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物，调节碳氧平衡，在调节全球气候变化的作用，主要指维持生态系统的平衡的作用等等。潜在价值：今天还未被利用的那些物种在将来会有利用的价值，栽培植物的野生亲缘种究竟能提供多少对农林业发展有用的遗传材料，是不可估量的。 （1）人们利用仿生学原理设计出的仿方竹薄壁管结构，可用于提高汽车的耐撞性，是直接拿来使用的，体现了生物多样性的直接价值。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，其中整体原理强调系统各组分协调及社会、经济、自然效益的统一，退耕还林涉及收益，体现了生态工程的整体原理。随着该工程的推进，此地群落发生了次生演替。 （2）传统的竹林经营依托于竹材、竹笋的生产，只取不予。可见，竹材采伐和竹笋采收致使方竹林养分输出大于输入，是导致土壤肥力下降的主要原因；在竹林下种植食用菌，使群落在垂直方向上的分层更加明显，套种模式丰富了群落的垂直结构；竹子等为食用菌提供了有机营养物质，食用菌将有机物转化为无机物，为方竹的生长提供了营养物质，竹菌复合经营种植的产出较高；土壤的疏松度增加，导致土壤中氧气含量增加，从而使方竹根系需氧呼吸增强，有利于其对养分的吸收，使更多的能量流向土壤微生物。 （3）分析图中信息可得，未添加方竹根系提取液组铜绿微囊藻密度升高，谷皮菱形藻密度降低，而添加方竹根系提取液组铜绿微囊藻密度降低，谷皮菱形藻密度升高，由此可得方竹根系提取液能促进谷皮菱形藻的繁殖，使谷皮菱形藻通过种间竞争来抑制铜绿微囊藻的繁殖，因此方竹抑制铜绿微囊藻增殖。 考点2 生态系统的能量流动 1．（25-26高三上·江苏镇江·期中）丹徒高桥镇实施“稻虾共作”生态农业模式，实现了稻和虾的双收益。下列叙述错误的是（　　） A．引入小龙虾会导致稻田群落分层现象更明显 B．虾的排泄物可为水稻的生长提供物质和能量 C．稻和虾均可为人类提供有实用意义的直接价值 D．该模式下还需人为投入饲料以保证获得较高收益 【答案】B 【解析】A、引入小龙虾增加了稻田的生物多样性，营养结构更加复杂，群落的垂直分层现象更加明显，有利于提高群落对环境资源的利用能力，A正确； B、虾的排泄物经过微生物分解可以为水稻提供物质，但能量流动是单向的、递减的，排泄物中的能量不能被水稻利用，B错误； C、直接价值包括食用、药用等实用意义，稻对人类提供粮食，虾为人类提供水产品，是生物多样性直接价值的体现，C正确； D、“稻虾共作”模式中，自然食物链可能不足以支撑虾的高产量，人为投入饲料可补充能量和营养，提高经济效益，D正确。 故选B。 2．（25-26高三上·江苏中华中学·期中）科学家对一个温带森林生态系统的能量流动进行定量分析，结果如图【图中数字为能量值，单位是 J/（cm2·a）】。下列叙述正确的是（　　） A．植食性动物在生态系统中占据相同的生态位 B．从生产者到初级消费者的能量传递效率约为 0.85% C．枯枝落叶层中的物质和能量可以被植物根系吸收利用 D．用于植食性动物生长、发育和繁殖的能量是 1.96×105j/（cm2·a） 【答案】B 【解析】A、不同的植食性动物在生态系统中占据不相同的生态位，A错误； B、生产者的同化量为2.31×107J/（cm2•a），初级消费者的同化量等于其摄入的能量减去粪便中的能量，为3.27×105-1.31×105=1.96×105J/（cm2•a），从生产者到初级消费者的能量传递效率为初级消费者的同化量与生产者的同化量比值，约为：1.96×105/2.31×107×100%=0.85％，B正确； C、枯枝落叶层中的物质经微生物分解成无机物后可以被植物根系吸收利用，但能量不能被植物根系吸收利用，C错误； D、植食性动物同化量为：3.27×105-1.31×105=1.96×105J/（cm2•a），用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸作用散失的能量，图中呼吸作用散失能量未知，D错误。 故选B。 3．（25-26高三上·江苏启东·期中）辽河口某废弃盐田启动“裸地—盐沼—潮沟”梯度生态修复工程：①引淡冲盐；②种植海三棱草、碱蓬、柽柳；③构建3处人工潮沟（潮沟：退潮后仍保留海水的小型潮汐通道），周期性引入辽河水。2024年1月科研团队对3个样区：A∶无处理盐田（对照）；B∶盐沼（①②处理）恢复2年；C∶盐沼+潮沟（①②③处理）恢复2年，进行同步取样，在1hm2样区内沿对角线随机设置5个1 m2样方，取平均值。结果见表1、表2。 表1群落结构指标 样区 物种数（S） 个体总数（N） 多样性指数（H） 丰富度指数（D） A 4 120 0.92 0.55 B 8 260 1.65 0.78 C 12 400 2.24 0.89 注：多样性指数是衡量群落中物种丰富程度和分布均匀度的综合指标。丰富度指数是仅衡量群落中物种数量多少的指标。 表2能量学测定（单位∶kJ·m⁻2·a⁻1） 样区 初级生产量 呼吸量 净生产量 输入碎屑量 A 1.0×103 0.9×103 0.1×103 0.2×103 B 2.8×103 1.6×103 1.2×103 0.8×103 C 4.5×103 2.1×103 2.4×103 1.5×103 （1）表1中__________（指标）能直接反映“物种组成”差异。根据多样性指数（H）和丰富度指数（D），推测样区__________的稳定性最高。 （2）根据表2数据计算可知，样区B的“群落总同化量”为__________kJ·m⁻2·a⁻1，呼吸占比__________%（结果保留整数）。 （3）假设底栖食物链为：微藻→底栖桡足类→底栖鱼。测得样区C底栖鱼同化量为3.6×102 kJ·m⁻2·a⁻1，若微藻→底栖桡足类能量传递效率为15%，底栖桡足类→底栖鱼为12%，那么微藻至少需要提供__________kJ·m⁻2·a⁻1的初级生产量。 （4）“引入潮沟”能同时提高物种多样性指数与净生产量，从“能量分配策略”来看，是因为多样性提高使植物的“生态位分化”，总初级生产量________（填“升高”或“降低”）；从“群落结构”看，是因为垂直结构________（填“升高”或“降低”）种间竞争强度，更多能量用于净生产而非竞争消耗。 （5）有同学对调查方法提出疑问，原因是“在国家标准中，只有草本植物适用于1×1 m的小样方，而柽柳属于乔木”。此外，一些同学还认为调查时间、次数及样方数量设置不合理。请写出你认为合理的调查方法（假设在该生态系统中，至少调查1%的面积其结果才具有合理性）。（答2点） 【答案】（1）物种数（S） C （2）3.6×103 44 （3）2×10⁴ （4）升高 降低 （5）①随机选择（或其他抽样方法）25个4 m²（或4个25 m²或其他面积不低于100 m²的设置）的样方，②在四个季节（或设置几个月）进行重复取样（给分要点∶调查面积≥100 m²，以及多时段重复取样，方法合理即可） 【解析】丰富度指的是一个群落中的物种数目的多少。调查物种丰富度可以采用样方法。自然条件下，群落的演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展。人类活动可以使群落朝着不同于自然演替的方向和速度进行。 （1）物种数（S）能够“直接”反映物种组成差异；一般来说，生态系统中物种数越多，多样性越高，其抗干扰能力越强，系统越稳定；据此推测样区C的稳定性最高。 （2）群落总同化量=初级生产量+碎屑输入量=2.8×103+0.8×103=3.6×103kJ·m-2·a-1；呼吸占比=呼吸量/群落总同化量=1.6×103/3.6×103≈44%。 （3）假设底栖食物链为：微藻→底栖桡足类→底栖鱼。测得样区C底栖鱼同化量为3.6×102 kJ·m⁻2·a⁻1，微藻为生产者，其初级生产量=同化量，微藻同化量×15%×12%≥底栖鱼同化量（3.6×102），计算得微藻同化量（即初级生产量）≥2×104kJ·m-2·a-1。 （4）植物的生态位分化使得环境资源得到更有效的利用，总初级生产量升高；垂直结构提供了更多物种共存的环境条件，能够有效降低种间竞争强度，进而使更多能量用于净生产而非竞争消耗。 （5）有同学对表中调查方法提出疑问，这是因为“在国家标准中，只有草本植物适用于1×1 m的小样方，而柽柳属于乔木”。此外，一些同学还认为调查时间、次数及样方数量设置不合理，为此需要改进的方面有： ①只有草本植物适用于1 m×1 m的小样方，而柽柳属于乔木，因此不适用于1 m×1 m的小样方进行调查，可以适当扩大样方面积，如2 m×2 m、5 m×5 m；在调查时注意做到随机取样。 ②仅进行一次取样，结果可能具有片面性，且实验缺乏季节重复，1月大多数物种活动不活跃，可能造成调查遗漏。因此合理的做法是在四个季节（或设置几个月）进行重复取样。 考点3 生态系统的物质循环 1．（25-26高三上·江苏南通通州·期中）森林碳汇是指森林植物吸收大气中的CO2并将其固定在植被或土壤中，从而减少大气中CO2浓度。下图是碳循环部分示意图，请回答下列问题。 （1）碳在森林群落内部以_______的形式传递；除图示外，碳回归大气的途径还有______。 （2）某研究团队针对无林地、疏林地等不同地块，采用新造林、封山育林和补植套种3种造林模式开展试验，研究土壤碳密度（指单位面积中一定深度土壤的碳总储量）与碳汇功能。各造林模式下造林前、后的土壤碳密度见下表。 造林模式 造林前土壤碳密度（MgC/hm2） 造林5年后土壤碳密（MgC/hm2） 0-20cm 20-40cm 40-60cm 0-20cm 20-40cm 40-60cm 新造林 4.74 2.35 1.28 3.88 2.18 1.18 封山育林 3.04 2.06 2.14 5.04 3.50 4.46 补植套种 4.58 3.65 2.75 7.60 6.28 4.70 注：新造林是指在无林的空白地块上全新营造森林；封山育林是指封禁保护，依靠植被自我繁殖、生长，逐步恢复为成熟森林；补植套种是在现有林地基础上，补充栽植或搭配种植。 ①研究者于造林前、后分别采用“品”字形采样法设定3个采样点，各点按0~20cm、20~40cm、40~60cm分层采集土壤样品。“品”字形采样法和五点取样法都遵循______原则，不掺入主观因素。据表分析，各模式在造林前后______土层土壤碳密度最高：________造林模式的土壤碳汇效益最显著。 ②枯落物与植被根系是土壤-植被系统碳循环的关键联结库，枯落物中碳的去向有______。新造林模式造林后0～20cm土层的土壤碳密度较低，主要原因可能是______。 （3）雷电、干旱高温等自然因素易诱发火灾。研究者在某次火灾发生1年后，测定植被碳密度（指单位土地面积上的所有植被含碳元素的总质量），发现植被碳密度与火灾严重程度呈负相关。据此推测：随山火程度增加，土壤碳储量（指土壤中有机质以及地下根有机物的含量）会______，依据是______。 （4）通过人工造林修复重度火灾区以增加森林碳汇，体现了人类活动往往会使群落按照_______进行。然而，不合理的人工林组成与结构、经营措施会引发生态问题，这主要违背了生态工程的______原理。 【答案】（1）有机物 分解者的分解作用 （2）随机取样 0-20cm 补植套种 转化为土壤碳、被分解者利用（流向土壤小动物和微生物） 新造林由于大多处于幼林，枯落物较少 （3）减少 山火程度增加植被碳密度下降，而导致植物凋落物减少；植被碳密度下降，转移至地下根的有机物减少 （4）不同于自然演替的速度和方向 协调、自生、整体 【解析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础，遵循着自生、循环、协调、整体等生态学基本原理。 （1）碳在群落内部通过捕食、分解等关系，以含碳有机物的形式传递。除图中动植物呼吸、自然 / 人为干扰外，碳回归大气的途径还包括分解者分解动植物遗体残骸，将有机物中的碳以 CO₂形式释放。 （2）“品” 字形、五点取样法均属于生态学调查中的随机取样方法，目的是避免主观偏差，保证样本代表性。从表格数据看，无论造林前还是造林后，0~20cm 土层的土壤碳密度数值均高于 20~40cm、40~60cm 土层。对比造林前后的碳密度变化：补植套种模式下，各土层碳密度增幅最大，因此其土壤碳汇效益最显著。枯落物与植被根系是土壤-植被系统碳循环的关键联结库，枯落物中碳的去向有转化为土壤碳、被分解者利用（流向土壤小动物和微生物）。新造林模式造林后0～20cm土层的土壤碳密度较低，主要原因可能是新造林由于大多处于幼林，枯落物较少。 （3）火灾程度增加，植被碳密度降低，植被向土壤输入的枯落物、地下根系有机物减少；同时火灾可能直接焚烧土壤表层有机物，导致土壤碳储量减少。 （4）人工造林可干预群落演替，使其演替速度更快、方向更符合人类需求，即体现了人类活动往往会使群落按照不同于自然演替的速度和方向进行。不合理的人工林组成与结构会影响生物组分的自我组织、自我调节能力，即自生原理，也涉及到影响协调原理。经营措施引发生态问题，违背了整体原理。 考点4 生态系统的信息传递 1．（25-26高三上·江苏淮安·期中）关于生态系统的叙述正确的是（　　） A．数量金字塔和能量金字塔均会出现倒置的情况 B．农田生态系统中的水稻能利用动物粪便中的大部分能量 C．利用昆虫信息素防治有害动物属于生物防治 D．入侵物种可增加生态系统的抵抗力稳定性 【答案】C 【解析】A、能量通过营养级逐级递减，能量金字塔不会出现倒置的情况，A错误； B、动物粪便中有机物通过分解者的分解作用转变成无机物，被植物吸收利用，所以水稻不能直接利用粪便中有机物中的大部分能量，B错误； C、利用昆虫信息素防治有害动物属于生物防治，C正确； D、入侵物种也可导致物种多样性降低，生态系统的抵抗力稳定性降低，D错误。 故选C。 2．（25-26高三上·江苏苏州·期中）某入侵植物通过根系分泌物富集能特异性抑制本地植物的病原微生物，从而获得生长优势。其种群扩张后进一步强化此效应，形成不断强大的循环机制。下列相关叙述错误的是（　　） A．信息传递能够调节种间关系，影响群落的演替方向 B．该机制为正反馈调节，以维持入侵后生态系统的稳态 C．入侵植物扩张会导致本地植物种群的环境容纳量下降 D．可用稀释涂布平板法对病原微生物进行分离和计数 【答案】B 【解析】A、入侵植物通过根系分泌物（化学信息）抑制本地植物，体现信息传递调节种间关系，并改变群落演替方向，A正确； B、正反馈会打破原有稳态，加速入侵植物扩张，而负反馈才维持稳态，题干中正反馈强化入侵效应，破坏本地生态平衡，B错误； C、入侵植物通过抑制本地植物获取资源，导致本地植物的环境容纳量（K值）下降，C正确； D、稀释涂布平板法可通过单菌落计数分离微生物，适用于病原微生物的分离和计数，D正确。 故选B。 考点5 生态系统的结构和功能综合 1．（25-26高三上·江苏淮安·期中）图示河流中碳循环过程，A、B和C为生态系统成分，据图回答问题： （1）挺水层、浮水层和沉水层植物的分布体现了群落的_______结构，挺水植物和浮水植物可通过与蓝细菌竞争_______从而防止河流出现水华现象。 （2）图中A为_______，C流向A的能量主要包括_______中的能量。 （3）环境中碳以DOC/POC、PIC、_______等形式存在，图中过程包含呼吸作用的有_______（填图中序号）。 （4）河流生态系统将碳从陆地转移到海洋，可缓解_______，体现了其_______价值。 【答案】（1）垂直 光照、CO2、无机盐 （2）分解者 C的遗体残骸和B的粪便 （3）DIC、CO2 ①④⑥ （4）温室效应 间接 【解析】生物群落的结构包括空间结构——垂直结构和水平结构，群落的外貌和时间节律，群落中的动植物在垂直方向上有分层现象，水平方向上有镶嵌分布现象，且其中的动植物的种类也不同。 （1）挺水层、浮水层和沉水层植物的分布是群落的垂直结构（不同水层的分层现象）；挺水植物和浮水植物与蓝细菌竞争阳光、无机盐（如 N、P）和CO2，减少蓝细菌的繁殖，从而防止水华。 （2）图中 A 是分解者；C（消费者）流向 A（分解者）的能量主要包括C 的遗体残骸、B 的粪便中的能量（消费者的粪便属于上一营养级的同化量，最终被分解者利用）。 （3）如图可知，环境中碳以DOC/POC、PIC、DIC、CO2的形式存在，①④⑥包含呼吸作用，⑦⑧表示无机物和有机物之间的转换，③⑤包含光合作用过程。 （4）河流生态系统将碳从陆地转移到海洋，可减少大气中 CO2含量，缓解温室效应，这体现了生态系统的间接价值（对生态环境的调节作用）。 2．（25-26高三上·江苏南京师范大学附属中学·期中）在稻田中引入中华绒螯蟹后，形成了以蟹、稻为主导生物的蟹—稻复合养殖体系。中华绒螯蟹主要以浮萍、稗草等植物和碎屑为食，对腐臭的动物尸体尤其感兴趣。下图表示某蟹—稻复合养殖体系主要营养关系。 （1）中华绒螯蟹属于生态系统中的__________成分，与鸟的种间关系是__________；沙塘鳢所处的营养级是__________。 （2）引入中华绒螯蟹后稗草生态位的变化包括__________（答出两条即可），同时鸟的数量明显增多，除图中因素外，影响鸟的数量变化的生物因素还有__________。 （3）为了从蟹—稻复合养殖体系获得更大的稻、蟹产量，需定期投喂饵料，请从能量流动和物质循环的角度分析原因_______________。 （4）现将蟹—稻复合养殖体系与养殖池塘相通，构建如下的工程化养殖体系。 水流经养殖池塘后溶氧量会降低，试分析原因__________。工程化养殖体系与单独养殖体系相比，从物质循环角度分析具备的优点有_______________。（至少回答出两点） 【答案】（1）消费者、分解者 捕食、种间竞争 三、四 （2）出现频率降低、种群密度减小、植株高度减小等 种内竞争、寄生 （3）投喂饵料能减少中华绒螯蟹从水稻中获得能量，保证水稻产量不受影响；中华绒螯蟹为该生态系统的输出产品，输出的元素不再回归该生态系统 （4）养殖池塘中的鱼类呼吸、好氧菌分解有机物都消耗氧，因此溶氧量降低 提高了系统中物质的利用效率、实现了物质的多级利用、加速了物质循环、减少了饵料投放 【解析】生态系统的结构包括：生产者、消费者、分解者、非生物物质和能量和食物链（食物网）。 生态系统能量流动的意义：能实现能量的多级利用，提高能量的利用率；能调整生态系统中能量流动的方向，是能量流向对人类最有益的部分。 （1）中华绒螯蟹属于植食性动物，并且还能分解碎屑，属于生态系统中的消费者和分解者，中华绒螯蟹可被鸟捕食，又与鸟有共同的食物（浮萍和碎屑）来源，所以与鸟的种间关系是捕食、种间竞争，分析食物网可知，沙塘鳢所处的营养级是三、四营养级。 （2）中华绒螯蟹主要以浮萍、稗草等植物和碎屑为食，引入中华绒螯蟹后稗草生态位的变化包括出现频率降低、种群密度减小、植株高度减小等；生物因素一般指其他物种和同物种对该种群数量的影响，影响鸟的数量变化的生物因素还有种内竞争、寄生。 （3）为获得更大的稻、蟹产量，投喂饵料能减少中华绒螯蟹从水稻中获得能量，保证水稻产量不受影响；中华绒螯蟹为该生态系统的输出产品，输出的元素不再回归该生态系统。 （4）养殖池塘中的鱼类呼吸、好氧菌分解有机物都消耗氧，因此溶氧量降低；工程化养殖体系与单独养殖体系相比，工程化养殖体系有些物质可以循环利用，并且实现了物质的多级利用、加速了物质循环、减少了饵料投放。 3．（25-26高三上·江苏宿迁中学·期中）骆马湖是江苏省四大湖泊之一，历史上骆马湖又名圣马湖，近年来通过生态修复使植被繁茂、鸟类回归。图1为骆马湖流域参与碳循环的部分示意图，甲～丁为生态系统的组成成分。图2为骆马湖某段生态系统能量流动图（单位：J·cm-2·a-1），I～IV代表各个营养级。请回答下列问题： （1）图1中碳元素以有机物形式传递的过程有_______（填序号），指向丁的途径还有_______，生态系统物质循环的特点是_______。 （2）骆马湖在旅游观光以及涵养水源、调节生态环境等方面发挥着巨大的作用，这体现了生物多样性的________价值。在修复过程中，工作人员同时引入对污水净化能力较强的沉水植物（如金鱼藻）和浮水植物（如睡莲）等，这主要遵循生态工程的______原理，生态恢复说明人类活动可以__________。研究睡莲的生态位通常要研究__________（至少写出2点）等方面。 （3）图2中X的数值应为______，第三营养级向第四营养级的能量传递效率约为______（保留一位小数） 【答案】（1）③④⑦ 化石燃料的燃烧 全球性和循环性 （2）直接价值和间接 自生 改变群落演替的方向和速度 出现频率、种群密度、植株的高度以及与其它物种的关系 （3）605 16.9% 【解析】题图分析，图1为碳循环示意，由于生产者和大气二氧化碳之间为双箭头，并且所有生物均进行呼吸作用产生二氧化碳，因此图1中丁是大气二氧化碳库，甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者。 （1）图1为碳循环示意图，由于生产者和大气二氧化碳之间为双箭头，并且所有生物均进行呼吸作用产生二氧化碳，因此图中丁是大气二氧化碳库，甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者，碳元素在生物群落内部是以含碳有机物的形式进行传递的，因此，图1中碳元素以有机物形式传递的过程有③④⑦；指向丁二氧化碳库的途径还有化石燃料的燃烧。生态系统物质循环的特点有全球性、循环性。 （2）直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值，间接价值是对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能），骆马湖在旅游观光以及涵养水源调节生态环境等方面发挥着巨大的作用，这体现了生物多样性的直接价值和间接价值。在修复过程中，工作人员同时引入对污水净化能力较强的沉水植物（如金鱼藻）和浮水植物（如睡莲）等，这主要遵循生态工程的自生原理，即利用不同植物对环境的需求进行设计的。生态恢复，说明人类活动可以改变群落演替的方向和速度。研究睡莲的生态位需要研究的内容包括睡莲在调查范围内的出现频率、种群密度、植株的高度等特征，以及与其它物种的关系。 （3）图2中根据能量输入=能量输出，即554.1+342.2+26.9=100.5+217.7+X，得出X的值为 605J·km-2·a-1，第三营养级同化的能量为（100.5+6.5）J·km-2·a-1，第四营养级从第三营养级同化的能量为18.1J·km-2·a-1，能量传递效率约为=18.1/（100.5+6.5）×100%=16.9%。 4．（25-26高三上·江苏连云港·期中）为揭示稻鱼共作模式在农业碳减排中的意义，科研人员分析了哈尼梯田区水稻单作和稻鱼共作两种模式的碳足迹，下图为稻鱼共作模式生产过程。请回答下列问题： （1）图中鱼属于第________营养级，鱼类和农田害虫的种间关系是________。 （2）输入梯田生态系统的能量包括________。稻鱼共作模式中加入鱼类可以促进水稻生长的原因有________。 （3）从物质循环的角度分析，需要向梯田中施用氮肥、磷肥的原因是________。增施有机肥会降低梯田水中的含氧量，原因是________。 （4）稻鱼共作模式中，鱼类在水中的活动会________，致使水中溶氧量下降，进而提升产甲烷菌的活性，增加温室气体CH4排放。但同时，该模式通过物种间互惠和资源的互补利用，能够减少________的使用，温室气体N2O等排放相应减少。 （5）科研人员在哈尼梯田区分别调研197户水稻单作和188户稻鱼共作农户，计算得出两种模式碳足迹及净收益数据，相关结果如下表。 生产方式 农资投入碳足迹/（kgCO2-eq/hm2） 生产过程碳足迹/（kgCO2-eq/hm2） 净收益/（元/hm2） 稻鱼共作 2383.73 3604.68 26911.46 水稻单作 2744.77 3603.14 19049.66 注：稻田生产碳足迹包括田间生产过程直接温室气体排放，以及上游生产农资产品间接产生温室气体排放。根据实验结果，对稻鱼共作模式可行性做出判断并说明理由：________，________。 【答案】（1）二、三 捕食和竞争 （2）生产者固定的太阳能和投入的化肥等中的化学能 鱼捕食农田害虫、杂草；鱼的粪便等可以为水稻生长提供肥料 （3）稻田中的氮、磷元素会随稻谷、成鱼等输出而流失，需要补充 有机肥被微生物分解时消耗氧气 （4）增加水体浊度，抑制水生植物、藻类等的光合作用 化肥 （5）可行 稻鱼共作的生态足迹更小的同时拥有更高的净收益 【解析】生态工程是指应用生态系统中物质循环原理，结合系统工程的最优化方法设计的分层多级利用物质的生产工艺系统，其目的是将生物群落内不同物种共生、物质与能量多级利用、环境自净和物质循环再生等原理与系统工程的优化方法相结合，达到资源多层次和循环利用的目的。 （1）据图可知：鱼以水生动物和水生植物为食，所以鱼为第二、三营养级，鱼类捕食农田害虫，同时二者可能竞争水生植物等资源，故种间关系为捕食和种间竞争。 （2）据图分析可知：输入梯田生态系统的能量包括生产者固定的太阳能，以及人工投入的化肥等含有的化学能，鱼类捕食害虫，减少害虫对水稻的破坏；鱼类的粪便等经分解后可为水稻提供养分，因此能促进水稻生长。 （3）水稻收获、成鱼捕捞会使稻田中的氮、磷元素流失，为维持物质循环，需要向梯田中施用氮肥、磷肥，有机肥被微生物分解时进行有氧呼吸，消耗水中的氧气，从而降低稻田水中的含氧量。 （4）鱼类在水中活动会搅动水体，增加水体浊度，抑制水生植物、藻类等的光合作用，导致水中溶氧量下降。稻鱼共作模式通过物种间互惠和资源互补，可减少化肥（提供养分）、农药（防治害虫）的使用，进而减少温室气体N2O等的排放。 （5）据表可知：稻鱼共作的农资投入碳足迹（2383.73 kgCO2-eq/hm2）低于水稻单作（2744.77 kgCO2-eq/hm2），说明其在农资投入环节的碳减排效果更优。而且稻鱼共作的净收益（26911.46 元/hm2）远高于水稻单作（19049.66 元/hm2），体现出更好的经济回报。综上所述：相比水稻单作，稻鱼共作的生态足迹更小的同时拥有更高的净收益，因此具有可行性。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $