内容正文:
(
3.3生态系统的物质循环
)
1.土壤镉污染影响粮食生产和食品安全,是人类面临的重要环境问题。种植富集镉的植物可以修复镉污染的土壤。为了筛选这些植物、某科研小组研究了土壤中添加不同浓度镉后植物A和B的生长情况,以不添加镉为对照(镉含量0.82mg·kg-1)。一段时间后,测量植物的地上、地下生物量和植物体镉含量,结果如下表。下列叙述错误的是( )
镉浓度(mg·kg-1)
地上生物量(g·m-2)
地下生物量(g·m-2)
植物体镉含量(mg·kg-1)
植物A
植物B
植物A
植物B
植物A
植物B
对照
120.7
115.1
23.5
18.0
2.5
2.7
2
101.6
42.5
15.2
7.2
10.1
5.5
5
105.2
35.2
14.3
4.1
12.9
7.4
10
97.4
28.3
12.1
2.3
27.4
11.6
A.在不同浓度的镉处理下,植物A和B都发生了镉的富集
B.与植物A相比植物B更适合作为土壤镉污染修复植物
C.在被镉污染的土壤中,镉对植物B生长的影响更大
D.若以两种植物作动物饲料,植物A的安全风险更大
2.DDT是一种不易被分解的有机氯类杀虫剂,是最常见的环境污染物之一。研究人员对某海域及三类生物体内的DDT含量进行了相关调查,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.海水中的DDT平均含量低于图中三类生物体内的
B.鱼类可能处于该海域食物链的较高营养级
C.该实验结果说明生物体对DDT具有富集作用
D.生物富集与生态系统的能量流动都是具有全球性的
3.为在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”目标,我国科研人员采取了“碳减排”“碳捕集”“碳封存”和“碳利用”等多种措施。下图为碳循环示意图,图中数字表示生理过程或化学反应,相关表述错误的是( )
A.④过程加速了大气中CO2浓度的升高,使温室效应加剧,全球变暖
B.“碳中和”是指通过植树造林等形式,抵消CO2排放总量,实现相对“零排放”,即实现⑩=①+②+③+④
C.“碳封存”是指将捕集的CO2送到地下或海底封存,该方法可能会对环境造成一定的负面影响
D.当一个生态系统处于稳定阶段时,该生态系统中植物吸收与释放CO2的速率大致相等
4.镉(Cd)是我国水体主要重金属污染物之一,近年来利用植物一微生物联合修复重金属污染成为一种新的技术。研究发现,接种植物促生菌(PGPB)可以促进植物生长,提高植物对镉的富集作用。下图表示接种PGPB后,荷花相应器官中镉的含量(CK表示对照组)下列叙述错误的是( )
A.镉参与生态系统物质循环的过程与碳、氨等元素的循环过程不同
B.被镉污染的水体中,营养级越高的生物,体内镉含量越高
C.未被镉污染的水体中的生物,体内一定不存在镉
D.推测PGPB可促进植物根中的镉向根状茎转移,抑制其向叶转移
5.生态系统氮循环的部分过程如图所示,其中①~⑥表示含氮物质的转化或者传递。植物一般只能吸收利用、等含氮无机盐,无法直接吸收有机物中的氮。人类活动导致全球氮循环严重失衡,会引起水体富营养化等一系列环境问题。下列叙述正确的是( )
注:过程②为硝化细菌的硝化作用;过程⑥为反硝化作用(相关生物将、还原成N2)。
A.生态系统的氮循环指N2转化为含氮无机盐,再经反硝化作用形成N2的过程
B.参与过程①②的生物都属于生物类群A,该成分构成生态系统的基石
C.污染严重的水体中,参与过程⑥的微生物代谢活跃时会加速水体的富营养化
D.过程③④主要通过含氮有机物完成,过程⑤能将氮元素返还至非生物环境
6.使用催腐剂(含腐生细菌、真菌)有助于解决由焚烧秸秆、稻草等带来的环境污染、土地肥力下降等问题。为探究催腐剂对植物落叶的分解作用,某研究小组将带有落叶的表层土壤均分为甲、乙、丙三组,其中甲组不作处理,浇上等量的蒸馏水,三组均放在无菌且其他条件适宜的环境中,每隔一段时间测定未腐烂的落叶量,结果如图所示。下列相关分析正确的是( )
A. 乙组可能是对带有落叶的表层土壤进行了灭菌处理
B.甲组中参与落叶中有机物分解的生物都是细菌或真菌
C.丙组是一段时间后在灭菌的带有落叶的表层土壤中加入了催腐剂
D.催腐剂降解落叶产生的能量和CO2可被植物重新吸收利用
7.下图是研究某草原生态系统碳循环的示意图,其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,A、B、C、D是丙中四种关系密切的生物。下列有关叙述正确的是( )
A.图中以植食性动物为食的消费者只有D
B.碳主要以含碳有机物的形式在生物群落和无机环境之间循环
C.如果去掉丁,则对碳循环没有影响
D.乙、丙、丁中的碳主要是通过呼吸作用释放到甲中
8.“碳达峰”是指CO2的排放量达到历史最高值之后逐步回落,是CO2排放量由增转降的拐点。下图为碳循环示意图,其中A~D表示生态系统的组成成分,①~⑦为相关途径。下列相关叙述正确的是( )
A.C是生产者,和A、B、D共同构成生态系统
B.碳进入非生物环境的途径有①②③⑤⑥⑦
C.碳达峰后生态系统的碳循环会明显减慢
D.大力植树种草,提高森林覆盖率可缓解因⑦过程造成的温室效应
9.某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm左右)为实验材料,研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用,对土壤处理情况见下表。与此有关的叙述不正确的是( )
组别
1组
2组
3组
4组
土壤
灭菌
不灭菌
灭菌
不灭菌
处理
湿润
湿润
较干燥
较干燥
A.探究的问题是不同土壤湿度条件下,土壤微生物对落叶的分解作用
B.预期结果是1、3组的落叶不被分解,2、4组中的落叶被不同程度的分解
C.为了控制实验中的无关变量,作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
D.该实验的自变量为土壤是否灭菌处理,实验中的对照组是1和3
10.土壤中的微生物、作物的根系和土壤动物的呼吸都会释放出大量的CO2,统称为土壤呼吸,土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节。下图是不同条件下土壤呼吸的日变化动态。下列分析错误的是( )
注:Rs–裸为裸土土壤呼吸速率;Rs–苔为苔藓覆盖土壤呼吸速率;Rs–凋为凋落物覆盖土壤呼吸速率。
A.凋落物中的能量可直接供给分解者和其他各营养级生物利用
B.该生态系统中对碳循环起关键作用的是生产者和分解者
C.土壤表层凋落物的覆盖情况会影响土壤中有机物的分解速率
D.土壤表层的覆盖物能提高土壤呼吸速率的原因可能与提高温度有关
11.在碳循环过程中,地球系统存储碳的载体称为碳库,森林土壤碳库在全球气候调控和碳平衡维持方面具有至关重要的作用。土壤微食物网是森林生态系统地上-地下碳转化的关键驱动者。如图是土壤部分生物微食物网及碳库转化的主要途径。
(1)生态系统的碳循环指_______不断的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。图中e代表的途径是_______,若要实现碳中和目标,要满足_______关系(用图中a-e表示)。
(2)我国北方针叶林土壤中有机质含量较南方热带雨林高,是储存碳的良好碳库。从分解者的角度分析,其原因是______________。
(3)根食性线虫主要危害植物根系,研究表明长期施用有机肥后土壤中根食性线虫的数量减少,依据图中信息分析主要原因是______________。
(4)土壤碳库转化离不开能量驱动,生态系统的物质循环和能量流动的关系有_____________(答出1点即可)。
12.碳储量通常指一个碳库(森林、海洋、土地等)中碳的存留量。碳密度为单位面积的碳储量。研究人员对某森林碳储量及碳密度进行了分析,数据如下表。下列说法正确的是( )
乔木不同林龄组
幼龄林
中龄林
近熟林
成熟林
过熟林
碳密度(t/hm2)
16.43
17.46
22.32
30.12
13.32
碳储量(t)
20760.3
13936.28
17363.1
12922.17
1903.27
A.碳在生物群落中主要以二氧化碳的形式循环
B.由数据分析可得,碳密度与林龄呈正相关
C.对过熟林适当砍伐,有利于提高该森林的碳储量
D.提高幼龄林在该森林中的种植比例,有利于提高森林碳储量
13.图1为某生态系统碳循环过程示意图,图2为该生态系统能量流动的过程示意图,图中d、e、f表示相应营养级的同化量。下列叙述正确的是( )
A.图1中甲表示生产者、丙表示次级消费者
B.生态系统处于生态平衡时,图1中①=②+⑥+⑤
C.图2中初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为e-b
D.图2中j包括次级消费者粪便和遗体残骸中的能量
14.磷循环“始”于岩石的风化,“终”于海洋的沉积(不考虑磷的气体形式,如图),在维持生态平衡中发挥着重要作用。
回答下列问题:
(1)磷在生物群落和无机环境之间循环的主要形式是_______,被作物吸收、进入细胞后主要用于合成_______两类生物大分子。
(2)与碳循环相比,磷循环的不同之处有_______(选填序号:①易沉积;②周期长;③全球性),导致磷资源易匮乏,自然条件下,磷更易成为_______(选填“水体”或“陆地”)生态系统初级生产力的重要限制因素。
(3)适当施用磷肥有利于提高水生生物产量,但过量使用会加速磷资源匮乏。据图分析,过量施肥加速磷资源匮乏的原因是_______。农田及土壤中磷流失会影响作物产量,针对这一问题从循环角度提出合理的农田管理措施,并简述原理:_______。
(4)在农业生产中,即使采取相关措施有效降低了磷流失,仍需要往农田不断施加磷肥,试分析其中的原因:_______。
15.我国科研团队在辽宁盘锦滨海湿地开展了“蓝碳生态系统碳循环”研究。该湿地由盐沼植物(如碱蓬、芦苇)、贝类、鱼类及微生物组成。研究人员构建了该湿地碳循环模式图(图1),并测定了部分能量流动数据(图2)。回答下列问题:
营养级
同化量
呼吸消耗
流向下一营养级
流向分解者
未被利用
生产者
9800
3200
2100
2800
1700
初级消费者(贝类)
2100
900
350
650
200
图2:能量流动数据(单位:kJ·m-2·a-1)
(1)图1中属于呼吸作用的是______(填图中字母),贝类作为消费者在生态系统中的作用是______。
(2)根据图2,流经该生态系统的总能量为___kJ·m-2·a-1,其中贝类用于生长发育繁殖的能量为______kJ·m-2·a-1。鱼类粪便中的能量属于贝类流向______的能量。
(3)有机碳封存是指将有机碳以稳定的形态固定在土壤、水体等系统中,以减少CO2的释放,有机碳封存是实现碳中和的重要途径之一,请结合图1的碳循环过程,从碳元素来源角度,提出1条增强该湿地碳封存能力的措施:______。
(4)若人类活动导致湿地微生物数量减少,会使碳循环的速率_________,原因是______。
答案以及解析
1.答案:B
解析:A、由表可知,与对照组相比,不同浓度的镉处理下,植物A和B的植物体镉含量都有所增加,说明植物A和B都发生了镉的富集,A正确;B、由表可知,在不同浓度的镉处理下,植物A的植物体镉含量,地上生物量和地下生物量都高于植物B,所以与植物B相比,植物A更适合作为土壤镉污染修复植物,B错误;C、由表可知,在相同的镉浓度处理下,植物A的地上生物量和地下生物量都高于植物B,说明在被镉污染的土壤中,镉对植物B生长的影响更大,C正确;D、由表可知,在不同浓度的镉处理下,植物A的植物体镉含量高于植物B,说明植物A对镉的富集能力更强,若以植物A作动物饲料,镉会沿着食物链进行富集,安全风险更大,D正确。故选B。
2.答案:D
解析:D(×)生物富集具有全球性,能量流动不具有全球性。
3.答案:D
解析:A、④为化石燃料燃烧,会释放大量CO2,加速大气中CO2浓度升高,加剧温室效应和全球变暖,A正确;
B、“碳中和”是指CO2吸收量等于排放量,实现相对零排放,图中⑩为生产者光合作用吸收CO2,①②③④为CO2释放途径,需满足⑩=①+②+③+④,B正确;
C、碳封存将CO2封存于地下或海底,可能改变局部环境,如影响海洋生态系统,存在一定负面影响,C正确;
D、生态系统稳定时,生产者固定CO2速率等于整个生态系统(生产者、消费者、分解者)释放CO2速率,并非仅植物吸收与释放速率相等,植物光合作用吸收、呼吸作用释放,稳定时植物吸收速率大于自身释放速率,差值为生物群落其他生物呼吸释放量,D错误。
故选D。
4.答案:C
解析:A(√)由于镉元素进入机体后,很难分解和排出,因此镉参与生态系统物质循环的过程与碳、氨等元素的循环过程不同;B(√)被镉污染的水体中,由于生物的富集作用,营养级越高的生物,体内镉含量越高;C(×)未被镉污染的水体中的生物,由于食物链和食物网的联系,或者由于降水或呼吸空气,体内可能存在镉。
。
5.答案:D
解析:A(×)生态系统的氮循环指组成生物体的氮元素在生物群落和非生物环境之间循环往复的过程;B(×)生物类群A是生产者,为生态系统的基石,参与过程①的是固氮菌(如根瘤菌),固氮菌不属于生物类群A,参与过程②的生物是硝化细菌,硝化细菌是化能自养细菌,属于生物类群A;C(×)污染严重的水体中含氮无机盐会增多,参与过程⑥的微生物代谢活跃时,水中的含氮无机盐如、会被大量还原为N2进入大气,因此能减轻水体的富营养化程度;D(√)过程③④发生在生物群落内部,氮元素以含氮有机物的形式传递,过程⑤是分解者的分解作用,能将氮元素返还非生物环境。
6.答案:A
解析:本题通过文字及图像信息考查学生的信息获取及分析能力,重点在于对分解者的分解作用的研究。乙组落叶几乎未被分解,应该是缺乏分解者,可推测是对带有落叶的表层土壤进行了灭菌处理,A正确;甲组中参与落叶中有机物分解的生物除细菌、真菌外还有土壤小动物,B错误;丙组结果在开始一段时间与甲相同,一段时间后,未腐烂的落叶量明显少于甲组,可推测丙组是在带有落叶的表层土壤中加入了催腐剂,而非先灭菌再加催腐剂,C错误;催腐剂降解秸秆产生的无机盐离子通过根系被植物吸收,CO2释放到大气中,通过气孔被吸收,D错误。
7.答案:D
解析:图中甲是无机环境,乙是生产者,丙代表各级消费者,其中A为植食性动物,以植食性动物为食的消费者有B、C、 D,A错误;碳主要以二氧化碳的形式在生物群落和无机环境之间循环,B错误;丁为分解者,分解者的作用是将植物的残枝落叶、动物粪便、遗体等有机碳分解形成二氧化碳,如果去掉分解者,腐殖质中的碳元素返回无机环境的过程将受阻,即碳循环受阻,C错误;乙是生产者,丙代表各级消费者,丁代表分解者,三者中的碳主要是通过呼吸作用释放到甲(无机环境)中,D正确。
8.答案:D
解析:生态系统的组成成分包括生产者、分解者、消费者和非生物的物质和能量,图中C是生产者,D是分解者,A、B是消费者,由于缺少非生物的物质和能量,A、B、C、D不能构成生态系统A错误;⑥是捕食过程,发生在群落内,B错误;碳达峰后CO2的排放量会下降,但碳循环不会明显减慢,C错误:大气中的CO2主要通过绿色植物的光合作用进入生物群落,因此大力植树种草,提高森林覆盖率可缓解因⑦(化石燃料燃烧)造成的温室效应,D正确。
9.答案:D
解析:A、实验组2组合4组可以形成对照,变量是土壤的湿润程度,来研究土壤微生物对落叶的分解作用,A正确;
B、1组和3组由于没有微生物,落叶不被分解,2组和4组由于有微生物,落叶不同程度的被分解,B正确;
C、为了控制实验中的无关变量,作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理,消除微生物的影响,C正确;
D、该实验的变量有两个,一个是灭菌、不灭菌,一个是湿润、不湿润.自变量是灭菌、不灭菌,在湿润条件下1、2形成对照,在干燥条件下3、4形成对照,所以1、3分别是两组对照实验的对照组,D错误。
故选:D。
10.答案:A
解析:凋落物中的能量可直接供给分解者和部分第二营养级生物利用,A项错误。碳循环中起关键作用的是生产者和分解者,B项正确。土壤表层凋落物的覆盖情况会影响土壤中分解者的分布,从而会影响有机物的分解速率,C项正确。土壤表层的覆盖物可以提高土壤温度,所以可以提高土壤呼吸速率,D项正确。
11.答案:(1)碳元素;化石燃料燃烧;a=b+c+d+e(或者ab+c+d+e)
(2)气温低导致微生物分解作用较弱,产生二氧化碳较少,碳较多的以有机物的形式存在于土壤中
(3)长期施用有机肥后腐生细菌增加使食菌线虫和杂食性线虫数量增加,进而引起捕食性线虫增加,捕食性线虫对根食性线虫捕食量增大,且根食性线虫的被捕食量多于其因植物根系生长而增加的量
(4)能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解等过程;物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返
解析:(1)生态系统的碳循环是指碳元素不断的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,碳循环的形式主要是二氧化碳。图中e代表的途径是化石燃料的燃烧,若要实现碳中和目标,要满足a=b+c+d+e关系,即生产者固定的二氧化碳等于地球上所有生物的呼吸释放的二氧化碳以及化石燃料燃烧释放的二氧化碳之和。
(2)我国北方针叶林土壤中有机质含量较南方热带雨林高,是储存碳的良好碳库。这是因为北方气温低导致微生物分解作用较弱,产生二氧化碳较少,碳较多的以有机物的形式存在于土壤中,即其中的碳元素没有释放到大气中。
(3)根食性线虫主要危害植物根系,研究表明长期施用有机肥后土壤中根食性线虫的数量减少,这是由于长期施用有机肥后腐生细菌增加使食菌线虫和杂食性线虫数量增加,进而引起捕食性线虫增加,捕食性线虫对根食性线虫捕食量增大,且根食性线虫的被捕食量多于其因植物根系生长而增加的量,因而表现为根食性线虫数量下降。
(4)土壤碳库转化离不开能量驱动,生态系统的物质循环和能量流动的关系表现为:能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解等过程,即物质的合成与分解过程伴随着能量的储存和释放;物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返,物质循环和能量流动是相互依存、不可分割的。
12.答案:C
解析:需先明确碳循环形式及碳密度、碳储量的概念,再结合表格数据判断各选项表述的正确性。
选项A
碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行,而在生物群落内部,碳主要以含碳有机物的形式通过食物链传递。该选项混淆了生物群落内部与群落和无机环境之间的碳循环形式,因此A错误。
选项B
正相关是指两个变量随年龄增长而同步增加。由表格数据可知,幼龄林到成熟林阶段,碳密度依次为16.43、17.46、22.32、30.12(逐渐增加),但过熟林的碳密度骤降至13.32,并非随林龄持续增加,因此碳密度与林龄不呈正相关,B错误。
选项C
过熟林的碳密度(13.32t/hm2)和碳储量(1903.27t)均为表格中最低。对过熟林适当砍伐后,可通过补种幼树等方式促进森林生长,加速光合作用固定碳,从而提高森林整体的碳储量,C正确。
选项D
幼龄林的碳储量最高(20760.3t)是因其现存面积较大,但碳密度最低(16.43t/hm2)。若提高幼龄林的种植比例,需砍伐碳密度更高的成熟林(30.12t/hm2),可能导致单位面积的固碳效率下降,反而降低森林总碳储量,D错误。
13.答案:BC
解析:A、图1中甲表示生产者、丙表示分解者,A错误;
B、生态系统处于生态平衡时,生产者固定的总碳量(即①,代表从大气CO2库进入生产者的碳),需要等于所有生物的呼吸释放的碳总和:也就是生产者的呼吸② + 消费者的呼吸⑥ + 分解者的呼吸⑤,B正确;
C、图 2中e 是初级消费者同化量;b 是初级消费者呼吸散失的能量。用于生长发育繁殖能量 = 同化量 − 呼吸散失能量 = e−b,C正确;
D、k是初级消费者流向分解者的能量,包含初级消费者遗体残骸和次级消费者粪便中的能量,次级消费者遗体残骸中的能量属于次级消费者的同化量,不属于j,D错误。
14.答案:(1)磷酸盐;DNA和RNA
(2)①②;陆地
(3)过量施用磷肥后,更多磷会通过径流等途径进入水体,最终形成海洋沉积物难以被生物利用,加速了可利用磷的匮乏;可将农田作物秸秆还田,原理是秸秆中的磷可通过分解者的分解作用重新转化为土壤中的磷酸盐,供作物循环利用,减少磷流失(或“种植绿肥作物,绿肥分解后补充土壤磷素;或对畜禽粪便等有机肥腐熟后还田,利用生物残体分解释放磷素实现磷的循环利用”,合理即可。
(4)农田是人工输出型生态系统,收获的农产品会将磷带出农田系统,自然磷循环补充土壤磷的速率极慢,无法弥补农产品带走的磷素损失,因此需要持续施加磷肥。
解析:(1)①磷不存在气体形式,无机环境中的磷经岩石风化等过程主要以磷酸盐(或)的形式存在,可被生产者直接吸收,因此磷在生物群落和无机环境之间循环的主要形式为磷酸盐。
②生物大分子中,核酸的基本组成单位核苷酸含有磷酸基团,必然含有磷元素;部分功能蛋白为磷蛋白(含磷酸修饰),也含有磷元素,因此磷进入细胞后主要用于合成核酸、蛋白质两类生物大分子。
(2)①碳循环具有气态形式(CO2),可随大气进行全球性扩散,循环周期短;而磷没有气态形式,易在海洋沉积,且沉积的磷需以万年为单位的地质抬升才能回归陆地,循环周期极长,不具备明显的全球性,因此与碳循环相比,磷循环的不同之处为①②。
②由于大部分磷沉积到海洋后难以回到陆地,陆地生态系统可利用的磷补给速率极慢,因此磷更易成为陆地生态系统初级生产力的重要限制因素。
(3)①过量施用的磷肥无法被作物全部吸收,未被利用的磷会随地表径流进入水体,最终通过沉积作用汇入海洋沉积物,而海洋沉积物中的磷极难回归陆地被生物利用,加快了陆地可利用磷的流失,因此会加速磷资源匮乏。
②合理农田管理措施及原理:
可选择推行秸秆还田:秸秆中的有机磷经分解者分解后转化为土壤中的无机磷酸盐,可被作物重新吸收利用,实现磷的循环利用,减少土壤磷的损失,降低磷肥需求;也可选择采取等高耕作、地表覆盖等措施减少水土流失:减少土壤中的磷酸盐随径流流失,降低土壤磷的损失,两类答案均合理。
(4)农田属于人工生态系统,作物合成的含磷有机物会随农产品持续输出到农田生态系统之外,大量磷元素无法归还到农田土壤中,因此即使降低了磷的流失,土壤中的磷仍会随农产品输出不断减少,需要不断施加磷肥补充土壤中的磷素,以满足作物生长的需求。
15.答案:(1)BCD;加快生态系统的物质循环(帮助植物传播种子)
(2)9800;1200;分解者
(3)增加盐沼植物或浮游植物的种植量(促进光合作用固定CO2,增加有机物输入);减少贝类、鱼类的捕捞量(增加遗体或排泄物的碳沉积)
(4)变慢;微生物(分解者)数量减少,分解作用减弱,动植物遗体、排泄物中的有机物无法及时分解
解析:(1)呼吸作用是生物将有机物分解并释放二氧化碳回大气的过程。在图1中,盐沼植物/浮游植物(生产者)通过B过程向大气释放二氧化碳,贝类通过C过程向大气释放二氧化碳,鱼类通过D过程向大气释放二氧化碳,所以属于呼吸作用的是BCD。消费者在生态系统中的作用是加快生态系统的物质循环,有些消费者还对植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。在该生态系统中,贝类作为消费者,其作用是加快生态系统的物质循环(帮助植物传播种子)。
(2)流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量,从图2可知生产者同化量为9800kJ⋅m−2⋅a−1,所以流经该生态系统的总能量为9800kJ⋅m−2⋅a−1。初级消费者(贝类)用于生长发育繁殖的能量=同化量−呼吸消耗,即2100−900=1200kJ⋅m−2⋅a−1,所以贝类用于生长发育繁殖的能量为1200kJ⋅m−2⋅a−1。鱼类粪便中的能量是鱼类未同化的能量,属于上一营养级(贝类)同化量中流向分解者的能量,所以鱼类粪便中的能量属于贝类流向分解者的能量。
(3)从碳元素来源角度增强该湿地碳封存能力,可增加盐沼植物/浮游植物的种植量,因为它们通过光合作用吸收大气中的二氧化碳,更多的植物能固定更多的碳,从而增强碳封存能力。另一方面,可以减少贝类、鱼类的捕捞量,进而增加遗体/排泄物的碳沉积,从而增强碳封存能力。所以,结合图1的碳循环过程,从碳元素来源角度,提出1条增强该湿地碳封存能力的措施:增加盐沼植物或浮游植物的种植量(促进光合作用固定CO2,增加有机物输入);减少贝类、鱼类的捕捞量(增加遗体或排泄物的碳沉积)。
(4)湿地微生物在碳循环中起重要作用,它们能分解有机物释放二氧化碳等。若人类活动导致湿地微生物数量减少,会导致微生物分解有机物的速度减慢,使得碳从有机物中释放回大气等循环过程变缓,从而使碳循环的速率减慢。所以,若人类活动导致湿地微生物数量减少,会使碳循环的速率变慢,原因是微生物(分解者)数量减少,分解作用减弱,动植物遗体、排泄物中的有机物无法及时分解。
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