专题(十一) 生态系统和生态环境的保护
1.(2023·南通高三模拟)如图为某池塘生态系统中部分生物之间的营养关系,下列相关叙述正确的是( )
A.池塘中所有的浮游植物构成一个种群
B.不同生物之间的信息传递一般是相互的
C.就个体而言,黑鱼体内贮存的能量最少
D.鳙鱼、浮游动物、底栖动物所处营养级相同
2.(2023·江苏扬州中学高三月考)如图表示某河流生态系统的能量金字塔及相关食物网(甲、乙、丙为3种鱼,甲不摄食藻类,箭头指示能量流动方向,图中遗漏了一个箭头)。下列有关叙述正确的是( )
A.按照能量流动的传递效率,藻类的能量一定有10%~20%被乙同化
B.在不变动各生物营养级的前提下,补充的箭头可以添加在甲、丁之间
C.如果没有丁,生态系统中动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山
D.图中甲和乙属于同一个种群,而处于第三、四营养级的丁属于不同的种群
3.(2023·徐州高三模拟)梨小食心虫是果园的主要害虫之一,为控制其危害,需要多次喷药防治,增加了环境污染的风险。科研人员利用性信息素迷向技术在田间高剂量、多位点释放梨小食心虫性信息素,掩盖雌虫释放的性信息素气味,使雄虫无法找到雌虫,降低成虫交配概率,以达到防治目的。下列叙述错误的是( )
A.多次、大量喷施农药会导致梨小食心虫种群的抗药性增强
B.性信息素迷向技术通过改变梨小食心虫的性别比例来降低其出生率
C.梨小食心虫的性信息素属于化学信息,性信息素迷向技术属于生物防治
D.性信息素影响梨小食心虫的交配,说明种群的繁衍离不开信息的传递
4.(2023·连云港高三模拟)《周颂·良耜》中记载“荼蓼朽止,黍稷茂止”,就是把田间杂草沤作绿肥,使黍稷等作物生长得更为茂盛。下列叙述错误的是( )
A.杂草沤作绿肥,体现了生态工程的循环原理
B.田间锄草调整了农田能量流动方向,使能量更多地流向对人类最有益的部分
C.光不仅为植物的生长提供能量,还作为一种信号,影响、调控其生长发育
D.田间锄草可以疏松土壤,促进农作物根系通过主动运输吸收水和矿质元素
5.下列关于碳循环的叙述,错误的是( )
A.群落稳定阶段植物吸收CO2的速率与生物释放CO2的速率大致相等
B.稻田中养鸭为水稻光合作用补充原料应用了能量和碳往返循环特点
C.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行
D.提高秸秆还田率,增加农田土壤储碳量,可缓解温室效应
6.(多选)某海水立体养殖生态系统中,表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,水下淤泥养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。该生态系统能量流动如图所示,M、N表示营养级[图中数值单位为kJ/(m2·a)]。下列叙述错误的是( )
A.该生态系统中的能量在M、N和遗体残骸间进行循环往复
B.立体养殖技术充分利用了群落的水平结构进行资源整合
C.图中M用于生长、发育和繁殖的能量为2 488 kJ/(m2·a)
D.若增加海带养殖量会增加能量输入,可对其他生物产生影响
7.(多选)绵延百里的滨海滩涂生长着翅碱蓬单一群落,构成了辽河口风景独特的“红海滩”景观,成为重要的生态旅游资源。研究人员对翅碱蓬生物群落进行研究,发现研究区内翅碱蓬生物群落稳定性较差,景观破碎化程度加重,人类活动对其干扰程度增加,进行湿地修复尤为紧迫。下列有关叙述不正确的是( )
A.在沿海建立多种多样的养殖场,可以减小生态足迹
B.在湿地修复过程中,应遵循生态工程的自生原理
C.湿地修复过程中生物多样性的增加会提高翅碱蓬生物群落的稳定性
D.湿地修复后,生物群落的垂直结构不发生变化
8.(2023·南通高三调研)大规模海水养殖使海水中氮、磷的含量增加,水质恶化。生态浮床技术是一种操作简单的水体修复技术,北美海蓬子是一种喜盐植物,如图是用北美海蓬子作浮床植物对养殖南美白对虾海水的净化实验装置示意图。请回答下列问题:
(1)北美海蓬子在生态系统中属于____________(成分),北美海蓬子能净化水体又是一种蔬菜,这体现了生物多样性的________________价值。
(2)北美海蓬子是一种天然喜盐且耐盐的植物,选择其作为浮床植物修复养殖海水主要体现了生态工程的____________原理。
(3)北美海蓬子吸收水体中的氮同化为自身的________________等生物大分子,这些氮元素可能的去向有_____________________________________________________________________。
(4)科研人员利用该实验装置,研究不同覆盖率的北美海蓬子生态浮床对养殖海水总氮浓度以及北美海蓬子、南美白对虾生长的影响,具体操作如下:CK为对照不设置浮床,T1种植海蓬子8棵,浮床覆盖率为25%;T2种植海蓬子16棵,浮床覆盖率为50%;T3种植海蓬子24棵,浮床覆盖率为75%。每套实验装置中分别投放对虾50尾(2月苗)、一定量的海水,每天投喂对虾专用饲料,并定期测定,相关实验结果如下:
处理 海蓬子鲜重增加量/(g·缸-1) 对虾鲜重增加量/(g·缸-1)
CK / 3.2
T1 91.4 21.3
T2 177.5 28.2
T3 277.4 7.1
①实验过程中养殖缸中总氮浓度持续增加的原因有___________________________________。
②根据实验结果分析,不同覆盖面积对北美海蓬子植株个体生长________(填“有”或“无”)明显影响。
③根据本实验结果,在生产实践中北美海蓬子生态浮床的覆盖率应为__________左右,主要依据是__________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
9.(2023·江苏盐城中学高三期末)森林及其产品的固碳功能对减缓气候变化具有重要作用,木质林产品(HWP)是缓解温室效应的重要碳库。图1为HWP在森林阶段的部分碳循环示意图;图2中的曲线a表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量,曲线b表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量。请回答下列问题:
(1)森林生态系统中的碳元素主要以__________的形式储存在植物体内成为森林碳库。当遭遇人为干扰或自然干扰后,原本储存在植物体中的碳就会释放回大气中,其回归途径除了图1中的途径外,还有________________________________________________________________。
(2)图2中a、b两条曲线变化趋势出现差异的主要原因可能是____________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)湿地在上亿年的形成过程中,泥炭不断堆积,形成巨大的“碳库”。湿地对温室气体总量的影响是巨大的,湿地二氧化碳的排放情况与受保护的状况直接相关。据统计,湿地退化排放的二氧化碳约占全球年排放量的11%,其中,泥炭地的破坏会导致每年排放30亿吨二氧化碳。
①湿地的水域中有处于挺水层、浮水层和沉水层的不同生物,形成了群落的____________结构。食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的______________________就是沿着这种渠道进行的。
②湿地中有很多水鸟,多以鱼等水中生物为食。图3表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图[单位:J/(cm2·a)],其中C表示________________________________________,若食物链“水草→鱼→水鸟”中鱼所处的营养级的同化量为500 J/(cm2·a),则鱼和水鸟所处的两营养级能量传递效率为________%。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况,图中未显示出来的能量是________。
(4)科研人员对湿地水体中微囊藻种群数量进行调查,将样液稀释100倍,再采用__________________进行计数。观察到的计数室中细胞分布如图4所示,则1 L样液中,微囊藻的数量是__________个。
(5)政府提出:二氧化碳排放力争于2030年前实现碳达峰,努力争取2060年前实现碳中和。下列相关理解正确的是________(多选)。
a.非生物环境中的碳可在碳循环中被生物群落反复利用
b.不是每个生态系统都可依靠自身实现碳中和
c.二氧化碳排放增多是导致气温升高的化学信息
d.发展低碳经济、植树造林是实现碳平衡的有效手段
10.长江江豚是评估长江生态系统状况的重要指示物种,目前其种群极度濒危。如图是长江江豚某自然保护区部分生物类群及食物关系示意图,如表是其部分生态系统特征参数。回答下列问题:
特征参数 数值[单位:t/(km2·n)]
系统总呼吸量(TR) 169.68
流向碎屑总量(TDE) 917.08
系统总生产量(TP) 889.90
总初级生产量(TPP) 797.94
注:总初级生产量与总呼吸量的比值(TPP/TR)是用来描述生态系统发育程度的参数指标。状态较为稳定的生态系统TPP/TR值为1。
(1)调查活动能力强的动物的种群密度常用方法是________________,而科研人员通过监测长江江豚独特的声呐信号调查其种群数量,这种方法的优点是____________________________。
(2)长江江豚与鲌的种间关系是________。该自然保护区禁渔后的鲌等食鱼性鱼类的增多____________(填“有利于”或“不利于”)长江江豚数量增长。
(3)该保护区生态系统________(填“达到”或“未达到”)成熟生态系统的标准,能量的积累__________(填“大于”或“小于”)消耗,若适当增加该保护区生态系统中__________________________的生物量,提高能量的利用率,则可以提升该长江江豚自然保护区栖息地质量。
(4)船舶噪声干扰长江江豚个体间声通讯,这体现了信息传递在生态系统中的作用是________________________;航运发展及水利建设使长江江豚栖息地破碎化,导致其环境容纳量______,主要原因是________________________。
(5)下列关于长江江豚栖息地的叙述正确的是________。
A.洞庭湖、鄱阳湖湿地调蓄洪水体现了生物多样性的直接价值
B.过度渔业捕捞、污染物排放是长江江豚种群数量减少的重要原因
C.合理开发利用长江河道资源的同时应当在非航道开展鱼类栖息地修复
D.长江十年禁渔计划及《长江保护法》的实施有助于提高该生态系统的恢复力稳定性
专题(十一) 生态系统和生态环境的保护
1.B [池塘中所有的浮游植物不是一个物种,故不能构成一个种群,A错误;信息传递一般是双向的,故不同生物之间的信息传递一般是相互的,B正确;能量沿着食物链流动逐级递减,是针对营养级而言的,就个体而言,黑鱼体内贮存的能量不一定最少,C错误;底栖动物的食物来源是有机碎屑,属于分解者,不在营养级中,鳙鱼捕食浮游动物,两者所处的营养级不同,D错误。]
2.B [能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,一般在10%~20%,第一营养级除藻类外还有水草,第二营养级含有甲、乙,故按照能量流动的传递效率,藻类的能量不一定有10%~20%被乙同化,A错误;甲、乙、丙为3种鱼,在不变动各生物营养级的前提下,补充的箭头可以添加在甲、丁之间,B正确;如果没有分解者,生态系统中动植物的遗体和动物的排遗物会堆积如山,而分解者不属于食物链中的成分,不对应丁,C错误;种群是指在一定空间范围内,同种生物所有个体形成的集合,图中甲和乙属于第二营养级,但据题干信息可知,两者为不同生物,故不是同一种群;丁虽在不同食物链中属于不同营养级,但是同一物种,可能是同一种群,D错误。]
3.B [性信息素迷向技术是通过掩盖雌虫释放的性信息素气味,使雄虫无法找到雌虫,降低成虫交配概率,并没有改变性别比例,B错误。]
4.D [田间锄草可以疏松土壤,促进农作物根系的有氧呼吸过程,进而可促进植物通过主动运输吸收矿质元素,有利于农作物增产,但吸收水分的过程是被动运输,不需要消耗能量,D错误。]
5.B [能量只能单向流动,不能循环,B错误。]
6.AB [能量不能循环往复利用,A错误;海水立体养殖利用了群落垂直结构的特点,优点是能充分利用空间和资源,B错误;M同化的能量是3 281+2 826=6 107 kJ/(m2·a),M用于生长、发育和繁殖的能量=M同化能量-M呼吸作用消耗量=6 107-3 619=2 488 kJ/(m2·a),C正确;若增加海带养殖量会增加能量输入,直接以海带为食的生物种群数量会上升,继而影响其他生物种群的数量,D正确。]
7.AD [在沿海建立多种多样的养殖场,会消耗更多资源并产生大量废物,不能减小生态足迹,A错误;湿地修复过程中生物多样性的增加会增强生态系统的自我调节能力,提高生物群落的稳定性,C正确;湿地修复后,物种丰富度增加,生物群落的垂直结构也会发生变化,D错误。]
8.(1)生产者 间接和直接 (2)协调 (3)蛋白质、核酸 流向下一营养级或流向分解者 (4)①对虾粪便的排泄和饵料残留 ②无 ③50% 覆盖率为50%左右时对虾产量高,同时对氮的去除率高
解析 (2)北美海蓬子是一种天然喜盐且耐盐的植物,选择其作为浮床植物修复养殖海水主要体现了生态工程的协调原理。(3)蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N,有些还含有S,核酸的元素组成是C、H、O、N、P,且蛋白质和核酸都是大分子,因此植物吸收的氮同化为自身的核酸和蛋白质;这些氮元素可能沿着食物链和食物网流向下一营养级或流向分解者。(4)因为对虾粪便的排泄和饵料残留,所以养殖缸中总氮浓度持续增加。根据实验结果分析,不同覆盖面积对北美海蓬子植株个体生长无明显影响。覆盖率为50%左右时对虾产量高,同时对氮的去除率高,故北美海蓬子生态浮床的覆盖率应为50%左右。
9.(1)有机物(含碳有机物) 微生物(分解者)的分解作用 (2)不同时间生产者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同
(3)①垂直 物质循环和能量流动 ②该营养级用于生长、发育和繁殖的能量 16 未被利用的能量 (4)血细胞计数板 1.5×1011 (5)abd
解析 (1)森林生态系统中的碳元素主要以含碳有机物的形式储存在植物体内成为森林碳库。当遭遇人为干扰或自然干扰后,原本储存在植物体中的碳就会释放回大气中,其回归途径除了图1中的途径外,还有微生物的分解作用。(2)图2中的曲线a表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量,曲线b表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量,二者之间的变化趋势不同,其原因是不同时间生产者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同。(3)①湿地的水域中有处于挺水层、浮水层和沉水层的不同生物,形成了群落垂直方向上的垂直结构。生态系统的物质循环和能量流动是沿食物链和食物网进行的。②图3表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图,动物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量,各营养级动物的同化量去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育和繁殖的能量。故其中C表示该营养级用于生长、发育和繁殖的能量,若食物链“水草→鱼→水鸟”中鱼所处的营养级的同化量为500 J/(cm2·a),由图3可知,水鸟的同化量为80 J/(cm2·a),则两营养级的能量传递效率为80÷500×100%=16%。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况,图中未显示出来的能量是未被利用的能量。(4)科研人员将样液稀释100倍,再采用血细胞计数板进行计数。在计数时,通常数4或5个中方格的总菌数,然后求每个中方格中的平均值,再根据计数室的规格(16或25)得出大方格中的总菌数。图4中五个样点的微囊藻数分别为5、6、6、7、6(四个边角及中间),则一个大方格的总微囊藻数为(5+6+6+6+7)÷5×25=150个,因此1 mL中微囊藻的数量为150×104×100=1.5×108(个),故1 L样液中,微囊藻的数量是1.5×1011个。(5)二氧化碳排放增多导致气温升高的过程中,二氧化碳作为物理信息,c错误。
10.(1)标记重捕法 避免对长江江豚造成伤害(或对长江江豚的影响较小) (2)种间竞争 不利于 (3)未达到 大于 鲤鱼、浮游动物、中上层小型鱼类 (4)有利于生命活动的正常进行(或有利于生物种群的繁衍) 降低 食物和栖息的空间减少 (5)BC