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3.5生态系统的稳定性
一、单选题
1.(2023高二下·楚雄期中)下图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后,生态系统稳定性的变化。下列叙述错误的是( )
A.S3所代表的面积越小,生态系统的稳定性越高
B.S2所代表的面积越大,生态系统的恢复力稳定性越高
C.在受到干扰后,曲线偏离正常值越晚和幅度越小,说明生态系统的抵抗力稳定性越高
D.在受到干扰前,曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力
2.(2021·海南模拟)2020年2月12日,持续了整整210天的澳大利亚山火终于结束,这场大火烧掉了400公顷的森林,当地植被焚烧严重。相关叙述正确的是( )
A. 火灾后,原来的森林生态系统由于植被破坏严重将发生初生演替
B.原来的森林生态系统在火灾后,群落将不能再次演替至森林阶段
C.森林生态系统的抵抗力稳定性较强,但其自我调节能力依然有限
D.火灾后演替的初期,群落内各种群数量变化均为“J”型曲线
3.(2022高三上·河间开学考)如图为某人工柳林中,林下几种草本植物的种群密度随林木郁闭度(林冠层遮蔽地面的程度)变化的调查数据。下列说法错误的是( )
A.上述影响三种植物种群密度变化的因素是非密度制约因素
B.林木郁闭度越大,林下草本植物的种群密度就越小
C.柳树与三种草本植物之间均存在种间竞争关系
D.人工种植的柳树密度过大会降低该生态系统的自我调节能力
4.(2023·怀仁模拟)如图是用来描述各种生命现象的一个简易模型,下列叙述错误的是( )
A.若A代表食物链的第二营养级,a为同化量,则b可代表用于生长、发育、繁殖的能量,c可代表通过呼吸作用散失的能量
B.若A代表棉铃虫种群,a为诱捕雄虫,则b、c可分别代表性别比例失调和种群密度升高
C.若A代表草原,a为过度放牧,则b、c可分别代表土地荒漠化和物种减少
D.若A代表生态系统的稳定性,a为外界干扰,则b、c可分别代表抵抗力稳定性和恢复力稳定性
5.(2021高二下·榆林月考)下列有关生态系统稳定性和叙述,不正确的是( )
A.生态系统具有自我调节能力,这是生态系统稳定性的基础
B.生态系统内部结构与功能协调,可以提高生态系统稳定性
C.生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用,体现了间接价值
D.生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统恢复力稳定性就越强
6.(2023高二下·保定月考)“稻田养鱼”是一种新兴的生态养殖模式。该模式利用稻田水面养鱼,既可获得鱼产品,又可利用鱼吃掉稻田中的害虫、杂草和腐烂的动植物遗体,排泄粪肥提供有机肥,翻动泥土又能促进肥料分解,可为水稻生长创造良好条件。下列有关叙述正确的是( )
A.鱼在该养殖模式中只充当初级消费者的角色
B.稻田养鱼提高了农田生态系统的恢复力稳定性
C.该养殖模式的群落组成与普通稻田的没有差异
D.稻田中鱼的数量增长受食物和生存空间等因素的限制
7.(2021高二上·葫芦岛期末)下图为自然界碳循环的示意图,图中与生态系统抵抗力稳定性密切相关的标号为( )
A.②③ B.④ C.⑥ D.③⑤
8.(2021高二上·沈阳期末)两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(a)后,其结构和功能的曲线变化情况如图所示,据图不能得出的结论是( )
A.乙生态系统的抵抗力稳定性比甲高
B.若增大对甲生态系统的干扰强度,则C点左移
C.甲生态系统中的营养结构可能比Z生态系统简单
D.图中偏离正常运行范围的程度体现了抵抗力稳定性的大小
9.(2021高二上·包头期末)生态学中,“中度干扰假说”认为,在中等强度干扰(如人工间断砍伐、地面火等)下,群落的物种多样性可能达到最大。下列相关叙述错误的是( )
A.砍伐适量成年树,有助于林下植物的生长,主要是阴生植物增多
B.森林群落中随着植被大量生长,枯枝败叶积累,增加了发生自然火灾的可能性
C.可控范围内的适度地面火能烧尽地面的枯枝败叶,加快了生态系统的物质循环
D.重度干扰会降低群落的物种多样性,导致营养结构简单
10.(2021·重庆模拟)演替是一个漫长的过程,当群落演替到与环境条件处于平衡状态时,演替就不再进行了,此时达到的最终平衡状态就叫顶极群落,图表示不同环境下的顶极群落类型。下列有关叙述错误的是( )
A.在形成顶极群落之前,流入生态系统的总能量一般大于生物群落呼吸消耗的总能量
B.只要时间足够长,北极地区可以从苔原演替到森林群落
C.由图可知,顶极群落的类型受年平均温度和年平均降水量等环境因素的影响
D.苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较低
11.下列关于群落的叙述,错误的是( )
A.在被毁灭群落基质上演替而来的顶极群落称为次生林
B.群落是各个物种适应环境和彼此相互适应过程的产物
C.草原既有垂直结构和水平结构,也有时间结构
D.自然演替过程中群落抵抗外力干扰的能力可能会降低
12.(2021高二下·自贡开学考)近年来多项大型石油化工项目落户广州市南沙,引起环保专家对南沙湿地自然环境的关注。下列有关叙述正确的是( )
A.湿地的破坏不会影响该生态系统生物多样性的间接价值
B.负反馈调节是湿地生态系统自我调节能力的基础
C.南沙湿地群落的物种丰富度会长时间保持不变
D.南沙湿地生态系统如果遭受严重破坏,物种会大量减少,恢复力稳定性降低
13.(2022高三上·河南月考)素有“中华水塔”之称的三江源是中国生态环境安全和水源涵养的关键地区,由于气候变化和人类不合理地开发利用,三江源地区生态环境恶化,严重影响了畜牧业的可持续发展,为此该地区实施了大幅度的减畜工作。下图为三江源地区实施减畜工程前后载畜压力指数(草地现实载畜量与草地理论载畜量的比值)的变化。下列说法错误的是( )
A.修复退化的草场可种植各种灌木和乔木以提高其稳定性
B.现实载畜量高于理论载畜量会使草场退化
C.减畜工程使草地产草量提高,进而使草地载畜压力指数降低
D.减畜后草地仍处于超载状态,恢复和治理的重点应继续放在减畜减压上
14.(2021高二下·明光期末)结构复杂的生态系统能保持一定的稳定性,下列叙述错误的是( )
A.物质和能量的输入和输出相对平衡是生态系统保持稳定性的特征之一
B.一般来说,生态系统的抵抗力稳定性越高则恢复力稳定性越高
C.生态系统动植物种类越多,营养结构越复杂,抵抗力稳定性就越高
D.生态系统的自我调节能力的基础是反馈调节
15.在人工垦荒种植到弃耕过程中,某地经历了人工裸地→农田→草地演变,地上的植被在发生明显变化的同时,地下土壤微生物也随之改变,但其速度明显滞后于地上变化。下列叙述错误的是( )
A.人工垦荒种植改变原有群落演替的方向和速度,弃耕后短时间内不能完全恢复
B.人工垦荒形成的裸地土壤中,土壤微生物群落由于缺少地上植被而没有垂直结构
C.人工垦荒可明显改变地上植被类型,再通过植被来间接影响地下土壤微生物群落
D.该地经历了人工垦荒种植到弃耕后的逐渐恢复,说明生态系统具有自我调节能力
16.下列关于生态系统的稳定性的叙述,错误的是( )
A.生态系统的稳定性是指组成生态系统的各种成分和数量保持不变
B.森林生态系统的食物网越复杂,抵抗力稳定性越强
C.生态系统的稳定性表现在抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面
D.生态系统的稳定性并不是恒定不变的
17.(2022高二上·电白期末)下图表示处于平衡状态的某生物种群由某些外界环境变化导致种群中生物个体数量改变时的四种情形,下列有关产生这些变化的原因的分析中,正确的是( )
①若图甲所示为草原生态系统中某种群,则a点后变化的原因可能是过度放牧
②若图乙所示为某发酵罐中菌种数量,则b点后变化的原因可能是后期添加一定量的同种菌种
③图丙中c点后发生的变化表明生存环境发生剧烈变化,不再适合生存
④图丁曲线可用于指导渔业捕捞,为了获得最大可持续捕捞量,应在K/2点捕捞
A.一种正确 B.两种正确 C.三种正确 D.四种正确
18.(2021高二上·葫芦岛期末)下图a、b分别为农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是
A.两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系
B.两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成
C.城市生态系统不具有自我调节能力,抵抗力稳定性低
D.流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能
19.生态农业是能获得较高的经济、生态和社会效益的现代化农业。下列关于生态农业的叙述不正确的是( )
A.该生态系统中食物链和营养级越多越好
B.比传统农业生态系统的抵抗力稳定性强
C.设计的主要原理是能量的多级利用和物质循环再生
D.属于人工生态系统,对病虫害一般采用生物防治
20.(2022·江苏)在某生态系统中引入一定数最的一种动物,以其中一种植物为食。该植物种群基因型频率初始态状时为0.36AA、0.50Aa和0.14aa。最终稳定状态时为0.17AA、0.49Aa和0.34aa。下列相关推测合理的是()
A.该植物种群中基因型aa个体存活能力很弱,可食程度很高
B.随着动物世代增多,该物种群基因库中A基因频率逐渐增大
C.该动物种群密度最终趋于相对稳定是由于捕食关系而非种内竞争
D.生物群落的负反馈调节是该生态系统自我调节能力的基础
21.(2023高二下·常熟期中)生态浮床是将经过筛选的水生或半水生植物栽植于浮床上,如下图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.通过植物根系大量吸收N、P等元素,可减少水体富营养化
B.为了防止浮床中富集的N、P重新进入水体,应该定期收割浮床上的植物
C.生态浮床的应用体现了生物多样性的直接价值大于其间接价值
D.生态浮床可以增加生态系统的营养结构,提高生态系统的自我调节能力
22.(2022高三下·白山月考)下列对生态系统相关规律的叙述,正确的是( )
A.动物的行为信息可传递给同种或异种生物
B.所有阶段森林生态系统输入的能量均等于输出的能量
C.森林生态系统的抵抗力稳定性低于草原生态系统的
D.生态系统的组成成分越简单,其恢复力稳定性将越强
23.(2022高一下·长安期末)下列关于生态系统稳定性的叙述,不正确的是( )
A.负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础
B.生态系统“遭到破坏、恢复原状”属于恢复力稳定性
C.人们对自然生存系统的干扰不应超过其抵抗力稳定性
D.热带雨林营养结构复杂,其恢复力稳定性强
24.下列关于种群、群落和生态系统的叙述,正确的是( )
①气候、食物、天敌和传染病都将影响到大熊猫的种群密度 ②在弃耕农田演替至森林的过程中,丰富度和有机物总量均不断增加 ③农田生态系统对太阳能的利用率高于森林生态系统 ④与北极苔原相比,热带雨林抵抗力稳定性高、恢复力稳定性低
A.①② B.①②③ C.①③④ D.①②③④
25.(2021高二上·包头期末)日益恶化的生态环境,越来越受到各国科学家的普遍关注。下列相关叙述,错误的是( )
A.某湖泊的水质持续恶化与该湖泊生态系统的负反馈调节有关
B.过度放牧导致草原生态系统退化,牲畜的环境容纳量会变小
C.雾霾现象可自行退去,说明生态系统具有一定的自我调节能力
D.全球气候变暖的主要原因是人类过度使用化石燃料,大量排放温室气体
二、实验探究题
26.(2022高二下·湖州期中)科研人员为修复稻田生态系统进行研究,对照区稻田按当地耕作习惯进行日常管理,人工控制区进行如下处理:
①稻田冬闲期种植豆科绿肥紫云英,并在盛花期全株翻耕还田;
②田埂全年保留禾本科杂草,并在控制区中部设置茭白种植区;
③水稻生育期不喷洒杀虫剂,并控制化肥使用。
图2是人工控制区和对照区水稻主要害虫稻纵卷叶螟(如图1)及其两种天敌密度的变化,请回答下列问题:
(1)研究中常用 法调查稻纵卷叶螟种群密度。蜘蛛和寄生蜂属于生态系统的 (成分),蜘蛛与稻纵卷叶螟的种间关系是 。
(2)与对照区相比,人工控制区中蜘蛛和寄生蜂的数量 ,主要原因:一是稻田田埂全年保留禾本科杂草,控制区中部种植茭白等可为寄生蜂和蜘蛛提供栖息地和产卵地;二是不喷洒杀虫剂, 。
(3)生态修复实施5年后,人工控制区和对照区效益调查比较如下表:
处理 杀虫剂使用次数/次季-1 氨肥使用量/g·m-2 水稻产量/g·m-2 经济效率/元·m-2
控制区 0.0 18.44 847.93 2.59
对照区 4.0 21.29 786.31 2.36
①从物质循环角度看,稻田生态系统需要施氮肥的原因是 。与对照区相比,控制区氮肥使用量较少的主要原因是 。②N元素在水稻、稻纵卷叶螟、蜘蛛间传递的主要形式是 。
(4)根据该研究可知,在实施稻田生态工程修复时,可以通过保护 种类和数量,增加生态系统结构的复杂性,提高生态系统的 ,既能有效控制虫害,又能提高经济效益,最终实现生态和经济效益的协调与提高。
27.(2022高二下·衡水期中)草原生态系统是以各种草本植物为主体的生物群落与其环境构成的功能统一体,它是重要的畜牧业生产基地。适度放牧可以使草场的放牧量与草场的承载能力达到一种动态平衡,保持家畜正常的生产放牧强度。
(1)草原上的食草动物对不同牧草采食的选择会形成镶嵌的大小斑块,这构成群落的 结构。与禁牧相比,适度放牧有利于群落丰富度的增加,原因是 。
(2)光既用于生产者的光合作用,为生态系统提供能量,又作为 调节动植物的生命活动。
(3)随着物种的增多,生态系统自我调节能力逐渐提高,其基础是 。当某种大型肉食性动物迁入到该区域时,原有食物链的营养级有可能增加,但生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多,原因是 。
(4)随着放牧强度的增大,该草原的优势牧草由多年生优质牧草转变为一年生劣质牧草,该过程 (填“发生”或“未发生”)群落演替,判断依据是 。
三、综合题
28.(2023高二下·宁波期末)斑纹小贻贝是一种外来入侵物种,2021年至2023年,它在我国沿海部分城市的分布有所扩大。回答下列问题:
(1)斑纹小贻贝附着生活在潮间带区域,该区域内所有斑纹小贻贝形成的集合称为 。调查斑纹小贻贝密度常用的方法是 。
(2)斑纹小贻贝主要以浮游植物、溶解有机物为食,是生态系统组成成分中的 ,它与当地贻贝、牡蛎等其他生物竞争食物与空间等资源,极大占据了后者的 。研究显示,斑纹小贻贝喜栖内湾,特别在污染严重的海区其生物量较大,钴、镍和锌等重金属可通过食物链在斑纹小贻贝体内不断聚集,这种现象称作 。
(3)斑纹小贻贝的出现不仅使养殖业损失严重,也降低了 多样性,可能的原因是 。
(4)若斑纹小贻贝进一步扩散与增长,一旦超过了该海域生态系统的 能力,生态平衡将很难恢复。目前,我国己采取行动,如通过投放斑纹小贻贝的天敌,及时清理浮游植物等措施,维持海域生态系统的 。
29.(2022高二下·万州月考)利用生态工程的相关知识,回答下列问题:
(1)在农业和林业生产中,连年种植单一品种会造成病虫害增加,其主要原因是生态系统的 稳定性降低,这主要违反了生态工程的 原理。
(2)某生态农业以沼气工程为中心,各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼,人、畜、禽粪便作为原料生产沼气,沼渣和沼液返还农田、菜园、果园、苗圃、鱼塘,这主要体现了生态工程的 原理。该生态系统把鱼塘、农田、果园等有机地组合在一起,优化了系统结构,有助于生态系统维持自生能力,该生态农业中的所有生物共同组成了 (填“生态系统”“群落”或“种群”)。该生态农业与传统农业相比,具有的明显优势是 、 。
30.(2021·湖北模拟)稳定性是衡量生态系统稳定状况的一个重要指标。湿地作为全球五大生态系统之一,在污水处理方面有着重要作用。回答下列问题。
(1)生态系统稳定性是指 。
(2)当湿地生态系统受到自然、人为因素干扰而不能通过其 消除影响时,就会破坏湿地的生态平衡,使其发生演替,此种演替属于 演替。
(3)某人工湿地的小型鱼类生活在水体上层,草食性鱼类等生活在水体中层,青鱼等生活在水体下层,这体现了群落的垂直结构,该结构形成的原因是不同鱼类具有不同的 。
在利用人工湿地净化养殖场排放的污水时要控制污水流入的速率,这有利于污染物通过物理沉降、 和 消除一部分污染,还有利于芦苇、浮游藻类等植物对 的充分吸收,以防止水体的富营养化。
(4)湿地生态系统是自然界最富生物多样性的生态景观,请例举其多样性的间接价值∶ (至少列举两个)。湿地生态系统是人类最重要的生存环境之一,请提出提高湿地生态系统稳定性的措施∶ (至少2条)。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A、S3所代表的面积越小,生态系统的稳定性越高,A正确;
B、S2所代表的面积越大,生态系统的恢复力稳定性越低,B错误;
C、在受到干扰后,曲线偏离正常范围越晚和幅度越小,说明生态系统的抵抗力稳定性越高,C正确:
D、由图可知在受到干扰之前,曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力,D正确。
故答案为:B。
【分析】由图可知:在受到干扰之前,曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力,生态系统的稳定性与营养结构相关,营养结构越复杂生态系统的稳定性越高,反之则越低,S3所代表的面积表示生态系统的总稳定性,S2所代表的面积越大生态系统的恢复力稳定性越低,S1所代表的面积越大,生态系统的抵抗力稳定性越高。
2.【答案】C
【解析】【解答】A、火灾后的演替属于次生演替,A错误,不符合题意;
B、演替最终发展成顶级群落,如果条件允许仍然可以再次演替至森林阶段,B错误,不符合题意;
C、森林物种数目多,营养结构复杂,自我调节能力大,抵抗力稳定性高,但有限,超过森林生态系统自身更新和自我调节能力时,会导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍,C正确,与题意相符;
D、演替初期,由于各种群存在竞争,不是所有的种群数量变化都为“J”型曲线,D错误,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、群落演替的类型:(1)初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替,初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。(2)次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
2、群落演替的特点可描述为:(1)群落发展有顺序、有规律地向一个方向发展,因而是能预见的。(2)演替是由群落引起物理环境改变的结果,即演替是由群落控制的。(3)演替以稳定的生态系统为发展顶点,即形成顶极群落。
3、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩渍。
3.【答案】B
【解析】【解答】A、上述影响三种植物种群密度变化的因素是光照,属于非密度制约因素,A正确;
B、由曲线可知,林木郁闭度越大,林下一年蓬和加拿大一枝黄花的种群密度就越小,但刺儿菜的种群密度先增大后减小,B错误;
C、人工柳林中,柳树与三种草本植物之间均存在种间竞争关系,C正确;
D、人工种植的柳树密度过大会使其他草本植物种群密度下降,降低该生态系统的自我调节能力,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、影响种群数量变化的因素包括生物因素和非生物因素,动物种群数量受生物因素影响的同时,也受气温、日照和降水等非生物因素的影响,气候、季节、降水等的变化,影响程度与种群密度没有关系,属于非密度制约因素,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。
2、种间关系包括:①互利共生:两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等;②捕食:一种生物以另一种生物为食的现象,比如兔和草,狼和羊;③竞争:两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等;④寄生:一种生物寄居于另一种生物的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活;⑤原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。
3、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
4.【答案】B
【解析】【解答】A、若A是第二营养级,a是其同化量,同化量可以分为用于其自身生长发育繁殖的能量b和呼吸散失的能量c,A正确;
B、若a表示诱捕雄虫,A表示棉铃虫种群,则该种群的性别比例会失调,种群密度会下降,B错误;
C、若a是多度放牧,则会造成A草原荒漠化b和物种减少c,C正确;
D、a为外界干扰,则b、c可分别代表抵抗力稳定性和恢复力稳定性,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、营养级摄入能量的摄入量=同化量+粪便量。同化量=呼吸消耗的能量+用于生长发育和繁殖等生命活动的能量=呼吸消耗的能量+流向下一营养级+未被利用+流向分解者的能量。
2、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着相反的关系。
5.【答案】D
【解析】【解答】A、生态系统的稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,而这种能力就是生态系统的自我调节能力,A正确;
B、由生态系统稳定性的定义可知生态系统内部结构与功能的协调,可以提高生态系统稳定性,B正确;
C、生物种类越多,生态系统的营养结构越复杂,生态系统的稳定性越强,即生物多样性对维持生态系统的稳定性具有重要作用,体现了其间接价值,C正确;
D、恢复力稳定性是指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原有状态的能力,生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,系统一旦遭到破坏,恢复原状的时间越长,难度也越大,D错误。
故答案为:D。
【分析】 关于生态系统稳定性 简介:
1、生态系统稳定性定义:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定能力;
2、生态系统稳定性种类:①恢复力稳定性指生态系统经过适当的调节,恢复到原状的能力;②抵抗力稳定性指生态系统抵抗外界干扰保持原状的能力;
3、生态系统具有稳定性的原因:自我调节能力(负反馈调节是自我调节能力的基础)能力大小由生态系统的组分和食物网的复杂程度有关,生态系统的组分越多和食物网越复杂自我调节能力就越强。但自我调节能力是有限度的,超过自我调节能力限度的干扰会使生态系统崩溃。抵抗力稳定性越强恢复力稳定性越弱(如:森林)。抵抗力稳定性越弱恢复力稳定性越强(如:草原、北极冻原)。
4、应用:
①对生态系统的干扰不应超过生态系统的自我调节能力;
②对人类利用强度较大的生态系统应实施相应的物质能量的投入保证内部结构与功能的协调。
6.【答案】D
【解析】【解答】A、由题干“鱼吃掉稻田中的害虫”可知,鱼还可以作为次级消费者,A错误;
B、由题干描述可知,稻田养鱼可以提高该生态系统的物种多样性,食物链和食物网也更加复杂,因此可以提高抵抗力稳定性,而同一个生态系统中抵抗力稳定性和恢复力稳定性常呈反相关,因此该农田生态系统的恢复力稳定性不会提高,B错误;
C、该养殖模式的群落相较于普通稻田,物种多样性提高,物种组成更加丰富,C错误;
D、动物种群数量增长受食物和空间资源的限制,因此该稻田中鱼的数量增长受食物和生存空间等因素的限制,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
7.【答案】B
【解析】【解答】生态系统的抵抗力主要与营养结构的复杂程度有关,动植物的种类越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性越高,所以即图中的④捕食关系与生态系统抵抗力稳定性密切相关。B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】1、生态系统的稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,包括抵抗力稳定性与恢复力稳定性。生态系统成分越单纯,结构越简单抵抗力稳定性越低,反之亦然。草原生态系统恢复力稳定性较强,草地破坏后能恢复,而森林恢复很困难.抵抗力稳定性强的生态系统,它的恢复力稳定就弱
2、题图示为自然界碳循环的示意图,其中①表示光合作用,②③表示呼吸作用,④表示捕食关系,⑤⑥⑦表示微生物的分解作用,⑧表示化学燃料的燃烧。据此答题。
8.【答案】B
【解析】【解答】A、受到同等强度的干扰后,乙生态系统偏离正常运行范围小,时间短,故乙生态系统的抵抗力稳定性高于甲,A正确;
B、若增大对甲生态系统的干扰强度,则甲偏离正常运行范围更大,恢复所需时间更长,C点右移,B错误;
C、乙生态系统的抵抗力稳定性高于甲生态系统,一般来说,营养结构越复杂,该生态系统的抵抗力稳定性越高,则甲生态系统中的营养结构可能比乙生态系统简单,C正确;
D、图中偏离正常运行范围的程度体现了抵抗力稳定性的大小,D正确。
故答案为:B。
【分析】通过曲线图辨析抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系
[图形解读]
(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。
(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小,偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标,偏离大说明抵抗力稳定性弱,反之,抵抗力稳定性强。
(3)x可以表示恢复到原状态所需的时间,x越大,表示恢复力稳定性越弱,反之,恢复力稳定性越强。
(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积,可作为总稳定性的定量指标,这一面积越大,即x与y越大,则说明这个生态系统的总稳定性越低。
9.【答案】A
【解析】【解答】A、砍伐适量成年树,导致光的遮挡减少,有助于林下植物的生长,主要是阳生植物增多,A错误;
B、森林群落中随着植被大量生长,枯枝败叶积累,易引发火灾,B正确;
C、可控范围内的适度地面火能烧尽地面的枯枝败叶,使有机物变为二氧化碳等无机物回归无机环境,加快了生态系统的物质循环,C正确;
D、重度干扰可能会导致某些生物数量减少,甚至灭绝,降低群落的物种多样性,导致营养结构简单,D正确。
故答案为:A。
【分析】 1、在中等强度干扰(如人工间断砍伐、地面火等)下,群落的物种多样性可能达到最大。重度干扰可能导致多数生物受到伤害,物质多样性降低。
2、成年树比较高大,砍伐后,中等高度的树木及灌木将会长势旺盛,这些植物主要是阳生植物。
3、火烧地面枯枝败叶,把里面的有机物变成二氧化碳,把碳回到大气。
4、枯枝败叶变得逐渐干燥,容易引发火灾。
10.【答案】B
【解析】【解答】A、在形成顶极群落之前,群落的总生产量增加,群落的有机物总量增加,说明流入生态系统的总能量(生产者固定的总能量)一般大于生物群落呼吸消耗的总能量,A正确;
B、由于环境条件恶劣,北极地区不能从苔原演替到森林群落,B错误;
C、据图分析可知,顶极群落的类型受年平均温度和年平均降水量等环境因素的影响,C正确;
D、由于环境条件恶劣,苔原生态系统的生物种类较少,营养结构较简单,故其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较低,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、群落演替的原因:生物群落的演替是群落内部因素(包括种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。
2、群落演替的类型:(1)初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替,初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。(2)次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
3、群落演替的特点可描述为:(1)群落发展有顺序、有规律地向一个方向发展,因而是能预见的。(2)演替是由群落引起物理环境改变的结果,即演替是由群落控制的。(3)演替以稳定的生态系统为发展顶点,即形成顶极群落。
4、人类活动会改变群落演替的方向和速度。
11.【答案】A
【解析】【解答】A、被毁灭群落基质有土壤条件,所以发生在这上面的演替称为次生演替,形成的森林为次生林,不一定是顶级群落,A错误;
B、组成群落的物种不是一种随意组合,而是通过长期发展和自然选择保存下来的,实际上群落就是各个物种适应环境和彼此相互适应过程的产物,B正确;
C、草原上有高低不同的植物,所以有垂直结构,在不同地段分布的物种不同,所以有水平结构,随着时间的变化,物种不同,所以有时间结构,C正确;
D、自然演替过程中群落抵抗外力干扰的能力可能会降低,例如自然条件下发生荒漠化,导致物种数目减少,D正确。
故答案为:A。
【分析】 1、群落演替类型:
(1)初生演替: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演替,如:沙丘、火山岩、冰川泥。演替过程:裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段(顶级群落)。
(2) 次生演替: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(如发芽地下茎)的地方发生的演替。
2、群落的空间结构包括:①垂直结构:具有明显的分层现象,意义是植物的垂直结构提高了群落利用阳光等环境资源能力;植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,所以动物也有分层现象(垂直结构);②水平结构:由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,它们呈镶嵌分布。
3、生态系统具有稳定性的原因:自我调节能力(负反馈调节是自我调节能力的基础)能力大小由生态系统的组分和食物网的复杂程度有关,生态系统的组分越多和食物网越复杂自我调节能力就越强。
12.【答案】B
【解析】【解答】湿地的破坏,该生态系统生物多样性的直接价值、间接价值和潜在价值都会受到影响,A错误.
生态系统都有一定的自我调节能力,自我调节能力的基础是负反馈调节,B正确.
人类活动影响群落的演替,物种丰富度也会发生变化,C错误.
生态系统遭受严重破坏,物种会大量减少,抵抗力稳定性降低,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、生态多样性的价值:直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值;间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能);潜在价值:目前人类不清楚的价值。
2、负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础;生态系统中的组成成分越多,营养结构就越复杂,生态系统的自动调节能力就越强,其抵抗力稳定性就越强,相反的其恢复力稳定性就越弱。
13.【答案】A
【解析】【解答】A、种植植物应考虑当地的环境,本地区环境条件特殊,不能通过随意种植各种各样的灌木和乔木以提高其稳定性,A错误;
B、现实载畜量高于理论载畜量超过了草场的最大承载量,因而使草场退化,B正确;
C、减畜工程有利于草地恢复生长,使草地产草量提高,同时也使草地载畜压力指数降低,C正确;
D、减畜后草地仍处于超载状态,由于草场的恢复需要一定的时间,因此,恢复和治理的重点应继续放在减畜减压上,D正确。
故答案为:A。
【分析】生态系统的稳定性: (1)形成原因: 生态系统具有一定的自我调节能力。 (2)调节基础:负反馈调节。 (3)特点:生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力会迅速丧失,生态系统原状难以恢复。
14.【答案】B
【解析】【解答】A、物质和能量的输入和输出相对平衡是生态系统保持稳定性的特征之一,A正确;
B、一般来说,生态系统的抵抗力稳定性越高则恢复力稳定性越低,B错误;
C、生态系统动植物种类越多,营养结构越复杂,抵抗力稳定性就越高,C正确;
D、生态系统自我调节能力的基础是反馈调节,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、生态系统的稳定性:
(1)形成原因: 生态系统具有一定的自我调节能力。
(2)调节基础:负反馈调节。
(3)特点:生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力会迅速丧失,生态系统原状难以恢复。
2、生态系统的组分越多,食物网越复杂,自我调节能力一般越强,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越低。
15.【答案】B
【解析】【解答】人工垦荒种植可以改变该地原有群落演替的方向和速度,弃耕后短时间内该地不能完全恢复生态系统的原有结构,A项正确;任何生物群落均有空间结构(包括垂直结构和水平结构),人工垦荒形成的裸地土壤中,虽然缺少地上植被,但土壤微生物群落在地下不同土层中也存在垂直结构,B项错误;地上植被是该地生物群落的主要生产者,土壤中的微生物又是生物群落的主要分解者,地上植被类型也会引起土壤微生物的变化,故人工垦荒可以明显改变地上植被类型,再通过植被来间接影响地下土壤微生物群落,C项正确;该地生态系统在人为影响消除后逐渐恢复,说明生态系统具有自我调节能力,可以维持生态系统的相对稳定,D项正确。故答案为:B。
【分析】1、人类活动会改变群落演替的方向和速度。
2、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。(1)垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。原因:①植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为:乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为:猫头鹰(森林上层),大山雀(灌木层),鹿、野猪(地面活动),蚯及部分微生物(落叶层和土壤)。(2)水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因:由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,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,它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果,既有利于充分利用资源,又有利于缓解种间竞争,导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
3、生态系统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。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
4、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节。
16.【答案】A
【解析】【解答】 AC、 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,叫作生态系统的稳定性,这种稳定性表现在抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面,A错误,C正确;
吧、森林生态系统的食物网越复杂,生物种类就越多,抵抗力稳定性越强,B正确;
D、生态系统的稳定性并不是恒定不变的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性将遭到破坏,D正确。
故答案为:A。
【分析】 1、生态系统的稳定性:
(1)抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。
(2)恢复力稳定性:生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力。
2、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着相反的关系。
17.【答案】B
【解析】【解答】①若图甲所示为草原生态系统中某种群,由于过度放牧会导致牧草减少,所以a点后的变化可能原因是过度放牧,①正确;
②若图乙所示为某发酵罐中菌种数量,则b点后变化原因可能是后期添加一定量的营养,②错误;
③图丙中,当外界干扰超过生态系统自动调节能力时,生态系统被破坏,种群数量急剧下降,所以c点后发生的变化表明生存环境发生剧烈变化,不再适合生存,③正确;
④当种群数量维持K/2时,种群的增长速率最大,图丁曲线可用于指导渔业捕捞,为了获得最大日捕捞量,捕捞的剩余量应为K/2,可以保护鱼类资源可持续发展,④错误。
故答案为:B。
【分析】1、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
2、环境容纳量=K值。在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响。环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。为了合理利用资源,应该在种群数量超过K/2时捕获,使得每次捕获后,种群数量降低到K/2,这样可以保证此时种群数量尽快地恢复。
18.【答案】A
【解析】【解答】生态系统的功能:物质循环、能量流动、信息传递,其中信息传递在生态系统中的作用之一是信息能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定,A正确。图a和图b中动物的营养级不确定,故无法判断两图中有几个营养级,B错误。城市生态系统也具自我调节能力,只是城市生态系统的自我调节能力较弱,抵抗力稳定性低而已,C错误。图b为城市生态系统的生物量,其中人的生命物质总量明显多于植物的生命物质总量,由此可推知城市生态系统的能量输入主要来自外界现成的有机物的输入,D错误。故答案为:A。
【分析】生态系统中金字塔的分类:
(1)能量金字塔,是以单位时间内,生态系统中各营养级生物所获得的能量数值为指标绘制成的金字塔。
(2)生物量金字塔,将每个营养级现存生物的有机物质量用面积表示,由低到高绘制成图,即为生物量金字塔。
(3)生物数量金字塔,将每个营养级现存个体数量用面积表示,由低到高绘制成图,即为生物数量金字塔。
不同生态系统中金字塔会出现倒置的情况。
19.【答案】A
【解析】【解答】生态农业中食物链和营养级不是越多越好,且营养级越多消耗的能量越多,A项错误;生态农业比传统农业生态系统的生物种类多,自我调节能力强,抵抗力稳定性也强,B项正确;生态农业设计的主要原理是能量的多级利用和物质循环再生,C项正确;生态农业属于人工生态系统,对病虫害一般采用生物防治,D项正确。
【分析】 1、食物链和营养级越多,营养级消耗的能量越多,提升能量的利用率,但是未必有更多能量流向人类;
2、一般情况下,食物链、食物网和营养级越多,生态系统的结构越复杂,抵抗力稳定性越强,恢复力稳定性越弱;
3、生物防治是利用生物之间的行为信息传递信息进出防治有害生物的一种方法。
20.【答案】D
【解析】【解答】A、如果该植物种群中基因型aa个体存活能力很弱,可食程度很高,则aa会逐渐被淘汰,aa这个基因型的概率会降低非常明显,而题中该基因型的概率变化不明显,A错误;
B、该种群初始状态时,A的基因频率为0.36+0.5×(1/2)=0.61;最终稳定状态时,A的基因频率为0.17+0.49×(1/2)=0.415,所以随着动物世代增多,该物种种群基因库中A基因频率会减小,达到稳定后基因频率不变,B错误;
C、该动物种群密度最终趋于相对稳定,既有捕食关系也有种内竞争,是捕食和种内竞争共同作用的结果,C错误;
D、生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高。
2、显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半;隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。
21.【答案】C
【解析】【解答】A、水体中的N、P含量过高而引起的富营养化,通过植物根系大量吸收N、P等元素,可减少水体富营养化,A正确;
B、在水域生态系统中,N、P等元素在生物群落和无机环境之间进行循环流动,为了防止浮床中富集的N、P重新进入水体,应该定期收割浮床上的植物,B正确;
C、生态浮床的应用体现了生物多样性的间接价值大于其直接价值,C错误;
D、一般来说,生态系统中的生物种类越多,物种丰富度增加,营养结构越复杂,自我调节能力就越强,生态浮床增加了生物种类,可以增加生态系统的营养结构,提高生态系统的自我调节能力,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
2、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高。
22.【答案】A
【解析】【解答】A.动物的行为信息可以传递给同种生物,也可以传递给异种生物,A符合题意;
B.森林形成阶段系统输入的能量大于输出的能量,B不符合题意;
C.森林生态系统的抵抗力稳定性高于草原生态系统的,C不符合题意;
D.生态系统的组成成分越简单,其恢复力稳定不一定越强,例如冻原生态系统组成成分简单,但恢复力稳定性也较差,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】1.动物的特殊行为,主要指各种动作,这些动作也能够向同种或异种生物传递某种信息,即动物的行为特征可以体现为行为信息。
2.抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。
恢复力稳定性:生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
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,抵抗力稳定性越高。
23.【答案】D
【解析】【解答】A、自我调节能力包括负反馈调节,负反馈调节由利用生态系统维持动态的平衡,A正确;
B、
【分析】生态系统的自我调节能力
(1)调节基础:负反馈调节。负反馈调节在生态系统中普遍存在,不仅存在于生物群落内部,还存在于生物群落与无机环境之间。
(2)抵抗力稳定性和恢复力稳定性
抵抗力稳定性
①概念:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状(不受损害)的能力。
②特点:一般来说,生态系统的组分越多,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,反之则越低。
恢复力稳定性:生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
24.【答案】A
【解析】【解答】森林生态系统垂直结构明显,对太阳能的利用率较高。北极苔原温度极低,其抵抗力稳定性与恢复力稳定性都较低,热带雨林物种丰富,抵抗力稳定性与恢复力稳定性都高于北极苔原。
【分析】 1、气候、食物可以影响种群的迁入率、迁出率、死亡率等,天敌和传染病可以影响种群的死亡率等,这些都是种群的数量特征;
2、从低级群落演替到高级群落,土壤条件变得优越,食物和栖息环境改善,生物群落的丰富度增加,营养结构变得复杂,抵抗力稳定性增加,恢复力稳定性降低;
3、人工生态系统一般情况下没有高级的群落的生态系统复杂。
25.【答案】A
【解析】【解答】A、某湖泊的水质持续恶化主要与该湖泊生态系统的正反馈调节或人类持续排污有关,A错误;
B、过度放牧导致草原生态系统退化,而草原生态系统退化,牲畜的环境容纳量会变小,B正确;
C、环境由差变好是生态系统自我调节的体现,所以雾霾现象可自行退去,说明生态系统有一定的自我调节能力,C正确;
D、温室效应导致全球气候变暖,其主要原因是化石燃料的过量燃烧,排放过多温室气体二氧化碳所致,D正确。
故答案为:A。
【分析】 1、水质恶化导致鱼类和贝类等大量死亡,导致水质进一步恶化;调节结果促进调节因素,使平衡偏离,属于正反馈调节。
2、生态系统退化导致生产者数量减少,不利于动物的生存。
3、生态系统具有稳定性的原因:自我调节能力(负反馈调节是自我调节能力的基础)能力大小由生态系统的组分和食物网的复杂程度有关,生态系统的组分越多和食物网越复杂自我调节能力就越强。但自我调节能力是有限度的,超过自我调节能力限度的干扰会使生态系统崩溃。
4、气候变暖主要由于温室气体引起的温室效应导致,极端恶劣天气出现和绿色植被破坏、环境污染等因素有关。
26.【答案】(1)样方;消费者;捕食
(2)更多;增加了寄生蜂和蜘蛛的食物
(3)输出的水稻产物中含有氮元素;控制区种植了豆科绿肥紫云英,紫云英具有固氮的功能(或根瘤菌有固氮作用);含氮有机物
(4)害虫的天敌;抵抗力稳定性(或稳态)
【解析】【解答】(1)稻纵卷叶螟的活动能力弱、活动范围小,常采用样方法调查其种群密度。蜘蛛和寄生蜂都是稻纵卷叶螟的天敌,都属于生态系统的消费者,蜘蛛会吃稻纵卷叶螟,两者之间为捕食关系。
(2)根据图2分析可知,与对照区相比,人工控制区中蜘蛛和寄生蜂的数量更多,结合题干对于人工控制区进行的处理可知其主要原因有两个:一是稻田田埂全年保留禾本科杂草、控制区中部种植茭白等可为寄生蜂和蜘蛛提供栖息地和产卵地;二是不喷洒杀虫剂,不会杀死稻纵卷叶螟,而稻纵卷叶螟是寄生蜂和蜘蛛的食物,故不喷洒杀虫剂,增加了寄生蜂和蜘蛛的食物。
(3)①从氮循环的角度分析,由于输出的水稻产物中含有氮元素,所以稻田生态系统需要施氮肥;根据题干对于人工控制区进行的处理可知,控制区种植了豆科绿肥紫云英,而豆科绿肥紫云英具有固氮的功能(其根部的根瘤菌具有固氮能力),因此与对照区相比,控制区氮肥使用量较少。
②物质在生物群落中主要以有机物的形式存在,因此N元素在水稻、稻纵卷叶螟、蜘蛛间传递的主要形式是含氮有机物。
(4)生态系统的抵抗力稳定性与其结构的复杂性呈正相关,生态系统的结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性越高。保护害虫天敌种类和数量,增加了生态系统结构的复杂性,提高了生态系统的抵抗力稳定性,既减少害虫的数量,还使得水稻的产量增多,即通过保护害虫天敌种类和数量既能有效控制虫害,又能提高经济,最终实现生态和经济效益的协调与提高。
【分析】1、种群密度的调查方法:
(1)逐个计数法:分布范围小,个体较大的生物。
(2)黑灯诱捕法:趋光性昆虫。
(3)样方法:多数植物和活动范围小活动能力弱的动物。
(4)标志重捕法:活动范围大活动能力强的动物。
2、 生态系统的组成成分:
(1)生产者:包括光合自养型生物和化能自养型生物,能够合成有机物储存能量,并为消费者提供食物和栖息场所。
(2)消费者:包括大多数动物、寄生植物、寄生细菌等,能够加快物质循环,帮助植物传粉和传播种子。
(3)分解者:包括腐生细菌和真菌、腐生动物,将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。
(4)非生物的物质和能量:光、水、空气、无机盐等。
3、生态系统的组分越多,食物网越复杂,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性越高。恢复力稳定性越弱。
27.【答案】(1)水平;适度放牧可避免一种或几种牧草占绝对优势的局面,为其他物种的成长腾出空间
(2)信息
(3)负反馈调节;能量流动具有逐级递减的特点,营养级数量过多,最高营养级所获能量不足以维持其生存
(4)发生;该草原的优势物种发生了改变
【解析】【解答】(1)群落水平结构的特征是镶嵌性,故牧草形成镶嵌的大小斑块,构成了群落的水平结构。根据收割理论的相关观点,捕食者往往捕食个体数量较多的物种,可避免一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间,故与禁牧相比,适度放牧可避免一种或少数几种牧草在草原生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的成长腾出空间。
(2)光是生态系统的重要成分,其在生态系统中的作用是:①用于生产者的光合作用,为生态系统提供能量;②作为信息调节动植物的生命活动。
(3)随着物种增多,使该生态系统稳定性逐渐升高,原因是生态系统中自我调节能力逐渐提高,其基础是负反馈调节,当某种大型肉食性动物迁入到该区域时,原有食物链的营养级有可能增加,但生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多,因为能量流动具有逐级递减的特点,营养级数量过多,到达最高营养级所获能量不足以维持其生存。
(4)群落演替是指随着时间的迁移,一个群落被另一个群落代替的过程。据题干信息该草原的优势牧草由多年生优质牧草转变为一年生劣质牧草可知,该草原优势种发生了变化,因此发生了群落演替。
【分析】1、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。(1)垂直结构:指群落在垂直方向上的分层现象。原因:①植物的分层与对光的利用有关,群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱,不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为:乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物,其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为:猫头鹰(森林上层),大山雀(灌木层),鹿、野猪(地面活动),蚯及部分微生物(落叶层和土壤)。(2)水平结构:指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因:由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,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,它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果,既有利于充分利用资源,又有利于缓解种间竞争,导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
2、光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调控。
3、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
4、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
5、群落演替的特点可描述为:(1)群落发展有顺序、有规律地向一个方向发展,因而是能预见的。(2)演替是由群落引起物理环境改变的结果,即演替是由群落控制的。(3)演替以稳定的生态系统为发展顶点,即形成顶极群落。
28.【答案】(1)种群;样方法
(2)消费者、分解者;生态位;生物富集
(3)物种;斑纹小贻贝优势明显,导致本地群落中物种丰富度下降
(4)自我调节;稳定性
【解析】【解答】(1)种群是一定区域同种生物的全部个体,潮间带区域所有斑纹小贻贝形成的集合称为种群;斑纹小贻贝活动能力弱、活动范围小,可用样方法调查其种群密度。
(2)斑纹小贻贝主要以浮游植物为食,是消费者,也可溶解有机物为食,是生态系统组成成分中的分解者;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,斑纹小贻贝与当地贻贝、牡蛎等其他生物竞争食物与空间等资源,极大占据了后者的生态位;生物富集是指生物体从周围环境吸收、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,斑纹小贻贝喜栖内湾,特别在污染严重的海区其生物量较大,钴、镍和锌等重金属可通过食物链在斑纹小贻贝体内不断聚集,这种现象称作生物富集。
(3)由于斑纹小贻贝优势明显,导致本地群落中物种丰富度下降,故会导致本地的物种多样性降低。
(4)生态系统具有一定的自我调节能力,若斑纹小贻贝进一步扩散与增长,一旦超过了该海域生态系统的自我调节能力,生态平衡将很难恢复;通过投放斑纹小贻贝的天敌,及时清理浮游植物等措施,可维持海域生态系统的稳定性。
【分析】1、估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
2、生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
3、生态位是指物种利用群落各种资源的幅度以及该物种与群落中其他物种相互关系的总和,它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。
4、生物富集:生物体从周围环境吸收、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。一旦含有铅的生物被更高营养级的动物食用,铅就会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端。
5、生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物(动物、植物、微生物)物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。它包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
6、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
29.【答案】(1)抵抗力;自生
(2)循环;群落;能量多级利用;减少对环境的污染
【解析】【解答】 (1)一般来说,生态系统的营养结构越简单,抵抗力稳定性越低,其越容易遭到破坏;在农业和林业生产中,连年种植单一化品种会造成病虫害增加,这主要违反了生态工程的自生原理。
(2)某农业生态系统以沼气工程为中心,各类植物的秸杆、枝叶用来生产饲料喂养富、禽、鱼、人、富、禽的粪便作为原料生产沼气,沼渣水返还农田、菜园、果园、苗圃、鱼塘,使得物质能够循环利用,这体现了生态工程的循环原理。群落是指一定区域内的所有生物(所有种群) 的集合,故该生态系统中的所有生物共同组成了群落;该生态系统与传统农业相比,具有的明显优势是可实现物质与能量的多级利用,减少对能源和资源的消耗,减轻对环境的污染。
【分析】1、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。
2、生态工程的基本原理:
(1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
(2)循环:通过系统设计实现不断循环,使前一环节产生的废物尽可能的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。
(3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。
(4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
30.【答案】(1)生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力
(2)自我调节能力;次生
(3)食物条件和栖息空间;化学分解;微生物分解;无机盐(N 和P)
(4)具有抵御洪水、调节气候、维护生物多样性、保持区域生态平衡等多种生态和环境功能;控制对湿地生态系统干扰的程度;对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力;建立湿地生态系统稳定性评价体系,制定相应政策和措施,加强管理;通过宣传提高人们的生态保护意识
【解析】【解答】(1)生态系统的稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。(2)当湿地生态系统受到自然、人为因素干扰而不能通过其自我调节能力消除影响时,就会破坏湿地的生态平衡,使其发生演替,由于仍保留原有的土壤条件等,此种演替属于次生演替。(3)由于植物为动物提供了不同的食物条件和栖息空间,使小型鱼类生活在水体上层,草食性鱼类等生活在水体中层,青鱼等生活在水体下层,这体现了群落的垂直结构。在利用人工湿地净化养殖场排放的污水时要控制污水流入的速率,这有利于污染物通过物理沉降、化学分解和微生物分解消除一部分污染,还有利于芦苇、浮游藻类等植物对无机盐(N 和P)的充分吸收,以防止水体的富营养化。(4)湿地生态系统的间接价值主要体现在具有抵御洪水、调节气候、维护生物多样性、保持区域生态平衡等多种生态和环境功能。提高湿地生态系统稳定性的措施:控制对湿地生态系统干扰的程度;对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力;建立湿地生态系统稳定性评价体系,制定相应政策和措施,加强管理;通过宣传提高人们的生态保护意识。
【分析】1、生态系统的稳定性:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。2、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叫生态系统的稳定性,生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。生态系统内部结构与功能的协调,能提高生态系统稳定性,生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越强。3、群落的结构特征
垂直结构:在垂直方向上,大多数群落(陆生群落、水生群落)具有明显的分层现象,植物主要受光照、温度等的影响,动物主要受食物的影响。
水平结构:由于不同地区的环境条件不同,即空间的非均一性,使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,形成了生物在水平方向上的配置状况。
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