阶段综合测评(二) (第3~4章)
一、选择题
1.《湿地公约》第十四届缔约方大会正式通过“武汉宣言”,展示共同守护“地球之肾”的全球意愿,向世界宣示了中国推进湿地保护事业高质量发展的决心。下列关于湿地生态系统的叙述正确的是( )
A.太阳能只有通过生产者才能输入到该湿地生态系统中
B.湿地中所有的动物和微生物共同构成完整的生态系统
C.湿地具有的科学研究价值属于生物多样性的间接价值
D.加强保护湿地生态系统有利于物质和能量的循环利用
2.研究人员在某池塘中选择了5种不同生物,并对其消化道内的食物进行分析调查,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
生物种类 A鱼 B鱼 河蚌 水蚤
消化道内的食物 B鱼 水蚤 水蚤、小球藻 小球藻
A.表中生物构成3条食物链
B.河蚌与水蚤为捕食和种间竞争关系
C.若A鱼被大量捕捞,B鱼短时间内将会大量增加
D.物质、能量和信息沿食物链流动
3.下列关于生态系统的基本功能的叙述,错误的是( )
A.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行
B.日照时间的长短会影响某些植物的开花,属于物理信息
C.生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递不都是沿食物链进行的
D.生态系统中的能量流动是单向的,而信息传递一定是双向的
4.下图表示某河流生态系统中各营养级部分生物之间的能量流动情况(甲、乙、丙为3种鱼,丁为1种水鸟)。下列叙述正确的是( )
A.乙的部分同化量以粪便的形式流向了分解者
B.该生态系统的结构包含生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量
C.负反馈调节是该河流生态系统具有自我调节能力的基础
D.测算图中食物链各环节的能量值,可构建该生态系统的能量金字塔
5.在“草→兔→鹰”的食物链中,能量流经兔所处营养级的过程如图所示[数字和字母均表示能量值,单位为J/(cm2·a)]。已知草所处营养级的同化量为500 J/(cm2·a)。下列叙述错误的是( )
A.与圈养兔相比,散养兔的D/B比值较低
B.“C”为用于兔生长、发育和繁殖的能量
C.草与兔所处营养级之间的能量传递效率为16%
D.兔子的粪便中含有草的部分同化量
6.我国积极参与全球环境及气候治理,作出了力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的庄严承诺。下图为我国陆地生态系统碳循环模式图,下列说法正确的是( )
A.目前我国陆地生态系统中,物质和能量是可循环的
B.目前我国陆地生态系统中,大气的碳收入小于碳支出
C.在陆地生态系统中,碳以CO2的形式在群落各营养级之间传递
D.在陆地生态系统中,信息都是沿着食物链(网) 进行传递
7.土壤微生物可降解有机磷农药。生物兴趣小组用有机磷农药“敌百虫”进行验证实验:将几种典型土壤混合后,取等量土壤混合物分装于相同的两容器中,甲组高压灭菌,乙组不灭菌。下列说法错误的是( )
A.甲、乙两组中应喷入等量的“敌百虫”,再置于同一恒温箱中培养相同时间
B.不同土壤中微生物的种类和数量不同,将几种土壤混合后效果可能会更好
C.应再增加一组作为对照,不喷入“敌百虫”,其他处理与甲、乙两组相同
D.实验预期结果应该是甲组“敌百虫”含量不变,乙组含量会降低
8.蚜虫的粪便是含有糖分的黏液,称为“蜜露”。蚂蚁非常喜欢吃“蜜露”,常用触角拍打蚜虫背部,通过拍打产生的振动频率促使蚜虫分泌“蜜露”。蚜虫受到它的天敌瓢虫袭击时,会从尾部发出报警信息素,将危险信息通知其他蚜虫,同时蚂蚁接收到报警信息素就会赶来驱除瓢虫。下列叙述错误的是( )
A.蚂蚁拍打蚜虫背部产生的振动频率属于物理信息
B.信息素等化学信息可以在同种生物或异种生物之间进行传递
C.蚂蚁吃“蜜露”,蚜虫同化量的一部分传递到蚂蚁
D.信息传递能调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定
9.某地在植树造林过程中,没有种植单一的林木,而是在同一片林区中种植了多种树种,形成混交林,并在林下无植被的空地种植中药材。下列对混交林的分析,错误的是( )
A.混交林中树种的选择以适应当地环境的不同树种进行种植
B.林下种植中药材使混交林结构更复杂,自我调节能力更强
C.混交林中有中药材的不断输出,因此不能够达到生态平衡
D.混交林中病虫害较少,是因为混交林的抵抗力稳定性更强
10.下列调查活动或实验操作中不正确的是( )
A.“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”时,可采用抽样检测法对酵母菌计数
B.“调查某双子叶植物的种群密度”时,种群个体数较少时可适当扩大样方面积
C.“探究土壤微生物的分解作用”时,对照组土壤要尽可能排除土壤微生物的作用
D.制作的生态缸需密封,放置于室内通风、光线良好的地方,避免阳光直射
11.生态承载力代表了地球提供资源的能力。下图为1961-2007年间世界人口数量与生态足迹曲线图。下列叙述错误的是( )
A.同种生物的生态承载力会受到环境的影响
B.人口数量快速增加会导致全球生态足迹快速上升
C.合理应用现代生物技术可提高全球生态承载力
D.发达国家的人均生态足迹比不发达国家的低
12.全球性生态环境问题对生物圈的稳态造成了威胁,同时也影响了人类的生存和可持续发展。我们应正确处理环境保护与经济发展的关系,践行经济、社会和生态相互协调的可持续发展理念。下列说法错误的是( )
A.垃圾分类、回收再利用可缩小人类的生态足迹
B.保护生物多样性并不意味着禁止开发和利用,而是应该合理地进行开发和利用
C.我国制定的海洋伏季休渔政策遵循了可持续发展的理念,有利于保护生物的多样性
D.选用耐旱性强的植物在我国西北地区建设防护林,主要遵循了生态工程的整体原理
13.上海市执行垃圾强制分类回收政策,对于垃圾中的有机废弃物将按照“无废化生态社区”模式进行处理。下图为“无废化生态社区”中对有机废弃物进行处理的相关方案。下列相关叙述正确的是( )
A.“无废化生态社区”有别于自然生态系统,其自我调节能力是无限的
B.从资源化无害化角度分析,途径④优于②③
C.有机肥料能为农作物提供营养物质和能量
D.“无废化生态社区”主要遵循的生态学原理是循环原理
14.“微笑天使”长江江豚是国家一级重点保护野生动物,形似海豚,胎生。“十年禁渔”以来长江江豚数量有所恢复,今年将首次尝试将易地保护的江豚放归长江。下列叙述错误的是( )
A.调查长江江豚的种群数量宜用标记重捕法,因初捕受到惊吓后不易被重捕致使调查的数值偏低
B.长江江豚的灭绝会造成重要基因资源的流失,其间接价值缺失对长江流域影响更大
C.长江十年禁渔计划可充分体现就地保护是保护生物多样性的最有效措施
D.适当引入本地水生生物来增强生态系统的稳定性主要遵循了生态工程的自生原理
15.科研人员为筛选出适合土壤镉(Cd)污染修复的植物,以Cd污染的土壤为培养基质,通过温室盆栽实验,比较籽粒苋、龙葵、商陆这3种植物对土壤的修复性能。检测结果如下表(转运系数是指植物地上部分的金属含量与地下部分的金属含量的比值)。下列叙述错误的是( )
植物名称 Cd含量/(mg·kg-1) 转运系数
地下部分 地上部分
籽粒苋 46.60 22.59 0.48
龙葵 16.61 41.39 2.49
商陆 7.87 9.12 1.16
A.Cd参与生态系统物质循环的过程与碳、氮等元素不同,不具有全球性
B.三种植物中对土壤Cd污染的修复能力最强的是籽粒苋
C.若及时收割植物的地上部分并进行无害化处理,则龙葵的修复效果最好
D.培育转运系数低的水稻新品种可降低土壤Cd污染对人体的危害
16.(不定项)下图为某山区推行的“猪—沼—果”生态农业模式示意图。下列相关叙述中错误的是( )
A.图中农作物可以直接利用营养物质中的有机物
B.该生态农业模式利用了循环的生态学基本原理
C.该农业模式可以提高能量传递效率
D.该生态系统中的能量不是单向流动的
17.(不定项)城市景观水体大多为静止或流动性较差的半封闭缓流水体,水环境容量小,易污染。某研究小组以甲、乙、丙三种水生植物为主构建了人工水体净化系统,对某景观水体进行处理。下列说法错误的是( )
A.流经该人工水体净化系统的总能量为生产者所固定的太阳能
B.好氧性细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径
C.该人工水体净化系统中,碳元素在生产者和分解者之间双向传递
D.若流经该人工水体净化系统的污水浓度过大,需进行稀释处理
18.(不定项)湖泊是地球上最重要的水资源之一,湖泊生态系统有两种稳态,如下图所示。下列叙述不正确的是( )
A.当水体富营养化时,浮游植物大量繁殖,生物多样性增加
B.水体富营养化使藻类大量繁殖形成藻型湖泊,藻型湖泊的生态平衡遭到严重破坏
C.定期清理湖泊中的浮游植物和种植挺水植物等措施,有利于湖泊生态修复
D.湖泊生态系统两种稳态的转换,优势物种发生变化,但并未发生群落演替
19.(不定项)“鱼虾堪入馔,菱耦足供茶”是明代诗人张焕对桑基鱼塘的美丽描述。桑基鱼塘利用桑叶喂蚕,蚕沙(蚕粪)养鱼,鱼塘泥肥桑,实现桑、蚕、鱼之间形成良性循环。下列叙述正确的是( )
A.桑基鱼塘中生物组分通过合理布设,互利共存,遵循自生原理
B.蚕沙所含能量不属于蚕的能量,属于第一营养级
C.桑树通过光合作用释放氧气,体现了生物多样性的直接价值
D.桑基鱼塘通过延长食物链的方法,提高能量利用率,获得更多生物产品
20.如图表示温室内的“鱼—菜共生”人工种植养殖系统,该系统实现了“养鱼不换水,种菜不用土和肥”的良性循环,为人们提供了较多的蔬菜和鱼。下列叙述错误的是( )
A.蔬菜是生产者,可净化水质并为温室中的生物提供氧气
B.鱼类的粪便等被微生物分解后为蔬菜提供物质和能量
C.输入该生态系统的太阳能总量少于该系统输出的能量
D.建立该人工种植养殖系统依据的主要原理是循环原理
二、非选择题
21.(12分)在碳循环过程中,地球系统存储碳的载体称为碳库,通过衡量各碳库对大气CO2的贡献,碳库可分为碳源(向大气中排放CO2)和碳汇(吸收大气CO2),农田生态系统、社会经济系统和大气(CO2)之间碳循环如图所示。
(1)生态系统中的各组分通过____________、____________紧密地联系在一起,形成一个统一整体。碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以______________的形式进行。
(2)从生态系统的概念分析,农田土壤可以看作生态系统的依据是__________________,由图可知,农田土壤碳库由__________________________组成。
(3)农田土壤碳汇等于有机碳的投入与土壤呼吸、肥料分解排放的差值。农作物的碳汇等于____________________与农作物呼吸消耗、人类收获和其他用途消耗量等的差值。图中秸秆还田、保护性耕作和免耕等提高土壤肥力的措施遵循了生态工程的______________原理。
(4)我国提出的“双碳”目标,力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。为实现“双碳”目标,请结合文中信息分别从碳源和碳汇的角度提出具体措施___________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
22.(10分)2023年11月2日,日本正式开始排放第三批次的福岛核污水,并持续排放数周。如图是沿海某生态系统中能量与物质流动关系示意图,图中△数值为放射性物质浓度,剩下数值为能量,单位为kJ/(cm2·a)。回答下列问题:
(1)测算各营养级生物在某一特定时刻,单位面积或单位体积内实际存在的有机物质的鲜重或干重总量,可构建生态系统的__________。
(2)海洋中的浮游生物和鱼类通过不同的生活方式和食物选择,占据了不同的__________,在同水域中共存。根据图中数值计算,流入该生态系统的总能量是_________,能量由B到C的营养级传递效率是_________%(小数点后保留1位)。
(3)核污水影响范围涉及全球,放射性物质的长期效应会通过__________传递而对整个生态系统产生影响。该放射性物质浓度随着营养级的增加不断升高,这种现象称为__________。核污染水还会对生态系统的结构和功能产生不可逆的影响,导致生态系统的破碎和物种灭绝。一旦物种灭绝,则生态系统___________稳定性会下降,其进一步扰乱整个生态系统的平衡。
(4)核污水中的放射性物质属于影响海洋生物的__________。(填“非密度制约因素”或“密度制约因素”)。科学家正试图栽种具备净化核污染水的植物并合理布设,此措施体现了生态工程的__________原理。
23.(8分)云南高原某湖泊流域面积较小,水体自然置换周期长,自净能力较弱。湖泊中的N、P等元素主要通过藻类→浮游动物→虾、银鱼→水鸟、人的途径离水上岸。
(1)该湖泊生态系统的基石是__________等生物。湖泊受到轻微污染时可以实现自净,是因为该生态系统具有__________________。
(2)该湖泊被污染后,虾和银鱼的数量大量减少甚至消失,导致湖泊中的N、P含量急剧增加,从N、P离水途径的角度分析,其原因是____________________________________________________________________。
(3)为了修复该湖泊生态系统,管理人员引入了水生植物海菜花(一种可被人类食用的大型水草),引入后湖泊中的N、P明显减少,从种间关系的角度分析其原因是_________________________________________________________________
____________________________________________________________________,
这体现了生物多样性的__________价值。
(4)为了修复该湖泊生态系统,管理人员还向水体中投放了土著经济鱼类金线鲃,这主要遵循了____________和____________等生态学基本原理。从能量流动研究意义的角度分析,引入海菜花和金线鲃的优势是_________________________
_____________________________________________________________________(答出两点)。
24.(14分)人工鱼礁是人为在海中设置的构造物,能够改善海域生态环境,为海洋生物提供更多栖息和产卵场所。研究者在人工鱼礁养鱼,其中部分能量流动如下图。(字母表示能量,单位:kJ)
(1)该人工鱼礁中鱼类的生物量大于天然海域,其主要原因是__________________。海胆主要以覆盖在岩石上的藻类或海草为食,缺少海胆天敌的人工鱼礁中鱼类生物多样性降低,理由是____________________________
___________________________________________________________________。
(2)图中字母e表示__________________,甲在生态系统中的作用是________________,植物到植食性鱼类的能量传递效率可表示为____________________________________________________________________。
(3)人工鱼礁区养鱼需考虑环境容纳量,避免引起系统的失衡和破坏,体现了生态工程所遵循的__________________基本原理。浮游动物是海洋生态系统中重要的动物类群,以浮游植物、细菌、碎屑等为食物,而它们自身又是很多海洋动物重要的食物来源。浮游动物的分布与海洋环境密切相关。研究者调查了天然海域、海带养殖区、牡蛎养殖区、人工鱼礁区四个区域浮游动物的丰富度,发现人工鱼礁区浮游动物丰富度最高,原因是_______________________________________
____________________________________________________________________。(答出两点即可)
25.(16分)湿地生态系统在蓄洪防旱、调节气候等方面有重要作用。图1为某总面积为600 hm2的湿地受有害物质a污染后,有害物质a的浓度在各营养级部分生物体内的变化情况。图2为某生物兴趣小组根据调查对象构建的食物网。回答下列问题:
(1)图1体现了________现象。该湿地生态系统中燕鸥种群的K值为3 600只。当燕鸥的种群密度为________只/hm2时,其种群增长速率最大。湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感,当日照时间达到一定长度时才会开花,这说明________________离不开信息的传递。
(2)湿地生态系统中的食物关系称为生态系统的________。在分析图2中“水生植物→草鱼→野鸭”食物链时,测得一年中流经野鸭的能量为20千焦,流经草鱼的能量为1 000千焦,有同学认为这不符合能量流动10%~20%的传递效率。你是否同意他的观点并陈述理由。_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)该湿地在某个时期由于污染物大量排放导致生态环境遭到破坏,说明_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
在对受污染后的湿地进行修复时,专家组选择了净化能力较强的多种水生植物并进行合理布设,同时考虑节省投资和维护成本,以上做法遵循了生态工程建设的__________原理。修复后的湿地到处充满生机,阳光正好,微风徐来,“草色青青,散发着阵阵清香”,青草传递给食草昆虫的信息属于____________信息。(共69张PPT)
阶段综合测评(二) (第3~4章)
第4章 人与环境
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一、选择题
1.《湿地公约》第十四届缔约方大会正式通过“武汉宣言”,展示共同守护“地球之肾”的全球意愿,向世界宣示了中国推进湿地保护事业高质量发展的决心。下列关于湿地生态系统的叙述正确的是( )
A.太阳能只有通过生产者才能输入到该湿地生态系统中
B.湿地中所有的动物和微生物共同构成完整的生态系统
C.湿地具有的科学研究价值属于生物多样性的间接价值
D.加强保护湿地生态系统有利于物质和能量的循环利用
A [生态系统中能量的输入是指生产者通过光合作用将太阳能转化为有机物中的化学能,即太阳能只有通过生产者才能输入到该湿地生态系统中,A正确;生态系统是指该区域所有的生物群落与其生活的无机环境形成的统一整体,即湿地中的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体才能构成完整的生态系统,B错误;生物多样性的直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,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,故湿地具有的科学研究价值属于生物多样性的直接价值,C错误;保护湿地生态系统有利于物质循环的顺利进行,而能量具有单向流动、逐级递减的特点,能量不能循环利用,D错误。]
√
2.研究人员在某池塘中选择了5种不同生物,并对其消化道内的食物进行分析调查,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
A.表中生物构成3条食物链
B.河蚌与水蚤为捕食和种间竞争关系
C.若A鱼被大量捕捞,B鱼短时间内将会大量增加
D.物质、能量和信息沿食物链流动
生物种类 A鱼 B鱼 河蚌 水蚤
消化道内的食物 B鱼 水蚤 水蚤、小球藻 小球藻
D [据表格中各生物消化道中的食物可知,A鱼可以捕食B鱼、B鱼捕食水蚤,河蚌捕食水蚤、小球藻,水蚤捕食小球藻,则食物链有小球藻→水蚤→河蚌、小球藻→河蚌、小球藻→水蚤→B鱼→A鱼,共3条食物链,其中河蚌既可以捕食水蚤,又与水蚤共同竞争小球藻,故两者之间是捕食和种间竞争关系,A、B正确;A鱼捕食B鱼,若A鱼被大量捕捞,B鱼短时间内因缺少捕食者将会大量增加,C正确;生态系统的物质和能量通常沿着食物链和食物网流动,但信息不一定沿着食物链流动,D错误。]
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3.下列关于生态系统的基本功能的叙述,错误的是( )
A.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行
B.日照时间的长短会影响某些植物的开花,属于物理信息
C.生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递不都是沿食物链进行的
D.生态系统中的能量流动是单向的,而信息传递一定是双向的
D [碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行,生物群落主要通过光合作用吸收非生物环境中的CO2,通过呼吸作用将含碳有机物中的碳转化为CO2排放出去,A正确;生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等属于物理信息,因此日照时间的长短会影响某些植物的开花属于物理信息,B正确;信息传递可以发生在生态系统各种成分之间,可以不沿着食物链进行,C正确;生态系统中的能量流动是单向的,信息传递可以发生在生态系统各种成分之间,而且往往是双向的,但也有例外,D错误。]
√
4.下图表示某河流生态系统中各营养级部分生物之间的能量流动情况(甲、乙、丙为3种鱼,丁为1种水鸟)。下列叙述正确的是( )
A.乙的部分同化量以粪便的形式流向了分解者
B.该生态系统的结构包含生
产者、消费者、分解者和非生
物的物质与能量
C.负反馈调节是该河流生态系统具有自我调节能力的基础
D.测算图中食物链各环节的能量值,可构建该生态系统的能量金字塔
C [乙粪便的能量不属于乙的同化量,A错误;生态系统的结构包括:生态系统的成分以及生态系统的营养结构,B错误;负反馈调节能使生态系统保持平衡的状态,是生态系统自我调节能力的基础,C正确;能量金字塔需测定组成食物链的各个营养级的能量,D错误。]
√
5.在“草→兔→鹰”的食物链中,能量流经兔所处营养级的过程如图所示[数字和字母均表示能量值,单位为J/(cm2·a)]。已知草所处营养级的同化量为500 J/(cm2·a)。下列叙述错误的是( )
A.与圈养兔相比,散养兔的D/B比值较低
B.“C”为用于兔生长、发育和繁殖的能
量
C.草与兔所处营养级之间的能量传递效率为16%
D.兔子的粪便中含有草的部分同化量
A [与圈养兔相比,散养兔的D/B比值较高,因为散养兔的活动量包括躲避天敌过程中的活动量均上升,因而呼吸散失的热量更多,A错误;图中B表示同化量,同化量包括呼吸消耗和用于自身生长、发育和繁殖的能量,即“C”为用于兔生长、发育和繁殖的能量,B正确;草所处营养级的同化量为500,兔所处营养级的同化量为30+50=80,则草与兔所处营养级之间的能量传递效率为80÷500×100%=16%,C正确;兔子吃草,即摄入草的能量,但摄入的能量并没有全部都流入兔子体内,粪便中的能量没有流入其体内,不属于兔同化量,属于草同化量的一部分,D正确。]
√
6.我国积极参与全球环境及气候治理,作出了力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的庄严承诺。下图为我国陆地生态系统碳循环模式图,下列说法正确的是( )
A.目前我国陆地生态系统中,物质和能量是可循环的
B.目前我国陆地生态系统中,大气的碳收入小于碳支出
C.在陆地生态系统中,碳以CO2的
形式在群落各营养级之间传递
D.在陆地生态系统中,信息都是沿
着食物链(网) 进行传递
B [物质可循环,而能量只能单向流动,逐级递减,A错误;到2060年前实现碳中和,即碳收入等于碳支出,目前是大气的碳收入小于碳支出,B正确;在陆地生态系统中,碳以有机碳的形式在群落各营养级之间传递,C错误;在陆地生态系统中,信息可以沿着食物链(网) 进行传递,也可以在无机环境和生物群落之间传递,D错误。]
√
7.土壤微生物可降解有机磷农药。生物兴趣小组用有机磷农药“敌百虫”进行验证实验:将几种典型土壤混合后,取等量土壤混合物分装于相同的两容器中,甲组高压灭菌,乙组不灭菌。下列说法错误的是( )
A.甲、乙两组中应喷入等量的“敌百虫”,再置于同一恒温箱中培养相同时间
B.不同土壤中微生物的种类和数量不同,将几种土壤混合后效果可能会更好
C.应再增加一组作为对照,不喷入“敌百虫”,其他处理与甲、乙两组相同
D.实验预期结果应该是甲组“敌百虫”含量不变,乙组含量会降低
C [为遵循对照实验的等量原则和单一变量原则,应向甲、乙两组中喷入等量的“敌百虫”,再置于同一恒温培养箱中培养相同时间,A正确;土壤微生物可降解有机磷农药,由于不同土壤中微生物的种类和数量不同,故将几种土壤混合后效果可能会更好,B正确;由题意可知:甲组高压灭菌,没有微生物,乙组不灭菌,存在土壤微生物,所以甲组为实验组,乙组为对照组,两组相互对照即可得出结论,没有必要再增加一组对照,C错误;实验预期结果可能是甲组“敌百虫”含量不变,乙组含有土壤微生物,“敌百虫”的含量将减少,D正确。]
√
8.蚜虫的粪便是含有糖分的黏液,称为“蜜露”。蚂蚁非常喜欢吃“蜜露”,常用触角拍打蚜虫背部,通过拍打产生的振动频率促使蚜虫分泌“蜜露”。蚜虫受到它的天敌瓢虫袭击时,会从尾部发出报警信息素,将危险信息通知其他蚜虫,同时蚂蚁接收到报警信息素就会赶来驱除瓢虫。下列叙述错误的是( )
A.蚂蚁拍打蚜虫背部产生的振动频率属于物理信息
B.信息素等化学信息可以在同种生物或异种生物之间进行传递
C.蚂蚁吃“蜜露”,蚜虫同化量的一部分传递到蚂蚁
D.信息传递能调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定
C [蚂蚁拍打蚜虫背部产生的振动频率属于物理信息,A正确;蚜虫受到其天敌瓢虫袭击时,会从尾部发出报警信息素,将危险信息通知其他蚜虫,同时蚂蚁接收到报警信息素就会赶来驱除蚜虫天敌,信息素属于化学信息,由此可见,蚜虫发出的化学信息可以在同种或异种生物之间传递,B正确;“蜜露”属于蚜虫的粪便量,粪便量不属于蚜虫的同化量,而属于上一营养级的同化量,C错误;据题干信息,蚂蚁和蚜虫可以通过信息传递调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定,D正确。]
√
9.某地在植树造林过程中,没有种植单一的林木,而是在同一片林区中种植了多种树种,形成混交林,并在林下无植被的空地种植中药材。下列对混交林的分析,错误的是( )
A.混交林中树种的选择以适应当地环境的不同树种进行种植
B.林下种植中药材使混交林结构更复杂,自我调节能力更强
C.混交林中有中药材的不断输出,因此不能够达到生态平衡
D.混交林中病虫害较少,是因为混交林的抵抗力稳定性更强
C [混交林中树种的选择以适应当地环境的不同树种进行种植,这样有利于提高混交林种植的成功率,进而可以使生态系统的组分更多,营养结构更为复杂,自我调节能力更强,A正确;林下种植中药材使混交林中物种丰富度更高,营养结构更复杂,自我调节能力更强,B正确;混交林中有中药材的不断输出,因此需要增加物质和能量的投入,但并不意味着不能够达到生态平衡,C错误;因为混交林中营养结构复杂,自我调节能力强,因而抵抗力稳定性更强,因此混交林中病虫害较少,D正确。]
√
10.下列调查活动或实验操作中不正确的是( )
A.“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”时,可采用抽样检测法对酵母菌计数
B.“调查某双子叶植物的种群密度”时,种群个体数较少时可适当扩大样方面积
C.“探究土壤微生物的分解作用”时,对照组土壤要尽可能排除土壤微生物的作用
D.制作的生态缸需密封,放置于室内通风、光线良好的地方,避免阳光直射
C [“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”时,可用抽样检测—显微计数法,A正确;“调查某双子叶植物的种群密度”实验中,取样时要随机取样,种群个体数较少时可以扩大样方面积,B正确;“探究土壤微生物的分解作用”实验中,对照组是自然条件下的土壤,实验组土壤要灭菌,尽可能排除微生物的干扰,C错误;设计并制作生态缸的实验中,应将密闭的生态缸放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射,以防止温度过高导致其中的生物死亡,D正确。]
√
11.生态承载力代表了地球提供资源的能力。下图为1961-2007年间世界人口数量与生态足迹曲线图。下列叙述错误的是( )
A.同种生物的生态承载力会受到环境的影响
B.人口数量快速增加会导致全球生
态足迹快速上升
C.合理应用现代生物技术可提高全
球生态承载力
D.发达国家的人均生态足迹比不发
达国家的低
D [生态承载力是指一定条件下生态系统为人类活动和生物生存所能持续提供的最大生态服务能力,特别是资源与环境的最大供容能力,同种生物的生态承载力会受到环境的影响,A正确;人口数量快速增加会导致资源利用增加,导致全球生态足迹快速上升,B正确;生物技术可以有效处理污水、废气和固体废物,可提高全球生态承载力,C正确;经济越发达的国家,人们的消费水平越高,如开车出行增加了对道路、停车场的直接占用面积,同时增加了吸收尾气所需要的林地面积等,经济发达国家的人均生态足迹值远大于不发达国家的人均生态足迹值,D错误。]
√
12.全球性生态环境问题对生物圈的稳态造成了威胁,同时也影响了人类的生存和可持续发展。我们应正确处理环境保护与经济发展的关系,践行经济、社会和生态相互协调的可持续发展理念。下列说法错误的是( )
A.垃圾分类、回收再利用可缩小人类的生态足迹
B.保护生物多样性并不意味着禁止开发和利用,而是应该合理地进行开发和利用
C.我国制定的海洋伏季休渔政策遵循了可持续发展的理念,有利于保护生物的多样性
D.选用耐旱性强的植物在我国西北地区建设防护林,主要遵循了生态工程的整体原理
D [垃圾分类、回收再利用可减少二氧化碳的排放,缩小人类的生态足迹,A正确;保护生物多样性可以合理利用动植物资源,不是禁止开发动植物资源,B正确;我国制定的海洋伏季休渔政策,既遵循了可持续发展的理念,也有利于保护生物的多样性,C正确;选用耐旱性强的植物在我国西北地区建设防护林,主要遵循了生态工程的协调原理,D错误。]
√
13.上海市执行垃圾强制分类回收政策,对于垃圾中的有机废弃物将按照“无废化生态社区”模式进行处理。下图为“无废化生态社区”中对有机废弃物进行处理的相关方案。下列相关叙述正确的是( )
A.“无废化生态社区”有别于自然生
态系统,其自我调节能力是无限的
B.从资源化无害化角度分析,途径④
优于②③
C.有机肥料能为农作物提供营养物质和能量
D.“无废化生态社区”主要遵循的生态学原理是循环原理
D [“无废化生态社区”是人类参与较多的生态系统,有别于自然生态系统,但其自我调节能力仍是有一定限度的,A错误;从资源化、无害化角度分析,通过多层分级利用有机废弃物中的物质,既充分利用有机物中的能量,又减少环境污染,因此途径②③优于④,B错误;有机肥料被分解者分解后能为农作物提供无机盐等营养物质,但不能为农作物提供能量,C错误;循环原理是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高,即保证物质循环再生。“无废化生态社区”模式提高了物质循环速率和能量利用的效率,主要遵循的生态学原理为循环原理,D正确。]
√
14.“微笑天使”长江江豚是国家一级重点保护野生动物,形似海豚,胎生。“十年禁渔”以来长江江豚数量有所恢复,今年将首次尝试将易地保护的江豚放归长江。下列叙述错误的是( )
A.调查长江江豚的种群数量宜用标记重捕法,因初捕受到惊吓后不易被重捕致使调查的数值偏低
B.长江江豚的灭绝会造成重要基因资源的流失,其间接价值缺失对长江流域影响更大
C.长江十年禁渔计划可充分体现就地保护是保护生物多样性的最有效措施
D.适当引入本地水生生物来增强生态系统的稳定性主要遵循了生态工程的自生原理
A [长江江豚数量稀少,调查长江江豚的种群数量宜用逐个计数法,A错误;长江江豚的绝迹会造成其生物多样性价值也随之消失,间接价值缺失对长江流域影响更大,因为生物多样性的间接价值大于其直接价值,B正确;根据题意分析,为了保护长江生态,实施了长江十年禁渔计划,属于就地保护,就地保护是保护生物多样性的最有效措施,C正确;自生原理需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设,应尽量提高生物多样性程度,利用种群之间互利共存的关系,构建复合的群落,适当引入本地水生生物来增强物种多样性,主要遵循了生态工程的自生原理,D正确。]
15.科研人员为筛选出适合土壤镉(Cd)污染修复的植物,以Cd污染的土壤为培养基质,通过温室盆栽实验,比较籽粒苋、龙葵、商陆这3种植物对土壤的修复性能。检测结果如下表(转运系数是指植物地上部分的金属含量与地下部分的金属含量的比值)。下列叙述错误的是( )
植物名称 Cd含量/(mg·kg-1) 转运系数
地下部分 地上部分
籽粒苋 46.60 22.59 0.48
龙葵 16.61 41.39 2.49
商陆 7.87 9.12 1.16
√
A.Cd参与生态系统物质循环的过程与碳、氮等元素不同,不具有全球性
B.三种植物中对土壤Cd污染的修复能力最强的是籽粒苋
C.若及时收割植物的地上部分并进行无害化处理,则龙葵的修复效果最好
D.培育转运系数低的水稻新品种可降低土壤Cd污染对人体的危害
A [Cd是化学元素,参与物质循环具有全球性,A错误;从表格中看出,籽粒苋地上部分和地下部分的Cd含量高,说明富集Cd的能力较强,Cd污染修复效果最好的植物是籽粒苋,B正确;若要采用及时收割地上部分并无害化处理的方法以达到修复目的,需要选择地上部分的Cd含量高以及转运系数最高的植物,通过比较分析,龙葵地上部分的Cd含量高,转运系数也较高,是最佳的植物,C正确;水稻主要收获种子,转运系数最低,则地上部分含有Cd少,所以可培育转运系数低的水稻新品种来降低土壤Cd污染对人体的危害,D正确。]
√
16.(不定项)下图为某山区推行的“猪—沼—果”生态农业模式示意图。下列相关叙述中错误的是( )
A.图中农作物可以直接利用营养物质
中的有机物
B.该生态农业模式利用了循环的生态
学基本原理
C.该农业模式可以提高能量传递效率
D.该生态系统中的能量不是单向流动的
√
√
ACD [农作物是植物可以吸收无机物,不能直接利用有机物,A错误;该生态农业模式利用了循环的生态学基本原理,B正确;能量传递效率不能够提高,在10%~20%之间,C错误;生态系统中的能量都是单向流动、逐级递减的,D错误。]
√
17.(不定项)城市景观水体大多为静止或流动性较差的半封闭缓流水体,水环境容量小,易污染。某研究小组以甲、乙、丙三种水生植物为主构建了人工水体净化系统,对某景观水体进行处理。下列说法错误的是( )
A.流经该人工水体净化系统的总能量为生产者所固定的太阳能
B.好氧性细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径
C.该人工水体净化系统中,碳元素在生产者和分解者之间双向传递
D.若流经该人工水体净化系统的污水浓度过大,需进行稀释处理
√
AC [由于生活污水中含有有机物,有机物中含有能量,所以流经该生态系统的总能量大于全部生产者固定的太阳能,A错误;好氧性细菌、真菌等微生物能分解污水中的有机物,是净化污水的重要途径,B正确;该人工水体净化系统中,碳元素能从生产者流向分解者,在生产者和分解者之间单向传递,C错误;若流经该人工水体净化系统的污水浓度过大,可能会影响水生植物的生命活动,需进行稀释处理,D正确。]
√
18.(不定项)湖泊是地球上最重要的水资源之一,湖泊生态系统有两种稳态,如下图所示。下列叙述不正确的是( )
A.当水体富营养化时,浮游植物大量繁殖,生物多样性增加
B.水体富营养化使藻类大量繁殖形成藻型湖泊,藻型湖泊的生态平衡遭到严重破坏
C.定期清理湖泊中的浮游植物和种植挺水植物等措施,有利于湖泊生态修复
D.湖泊生态系统两种稳态的
转换,优势物种发生变化,但
并未发生群落演替
√
√
ABD [当水体富营养化时,浮游植物大量繁殖,但可能会引起恶性循环,进而可能会导致生物多样性减少,A错误;水体富营养化使藻类大量繁殖形成藻型湖泊,形成另一种稳定状态,即藻型湖泊的生态平衡未必遭到严重破坏,B错误;定期清理湖泊中的浮游植物和种植挺水植物等措施,挺水植物的存在能抑制藻类的大量繁殖,促进水体净化,因而有利于湖泊生态修复,C正确;湖泊生态系统两种稳态的转换,优势物种发生变化,说明发生了群落演替,D错误。]
√
19.(不定项)“鱼虾堪入馔,菱耦足供茶”是明代诗人张焕对桑基鱼塘的美丽描述。桑基鱼塘利用桑叶喂蚕,蚕沙(蚕粪)养鱼,鱼塘泥肥桑,实现桑、蚕、鱼之间形成良性循环。下列叙述正确的是( )
A.桑基鱼塘中生物组分通过合理布设,互利共存,遵循自生原理
B.蚕沙所含能量不属于蚕的能量,属于第一营养级
C.桑树通过光合作用释放氧气,体现了生物多样性的直接价值
D.桑基鱼塘通过延长食物链的方法,提高能量利用率,获得更多生物产品
√
AB [遵循自生原理需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设,故桑基鱼塘中生物组分通过合理布设,互利共存,遵循了自生原理,A正确;蚕沙所含能量没有被蚕同化,不属于蚕的能量,属于第一营养级的能量,B正确;桑树通过光合作用释放氧气,表现了生物多样性的生态功能,体现了生物多样性的间接价值,C错误;桑基鱼塘实现了对能量的多级利用,从而提高了能量利用率,但并没有延长食物链,D错误。]
√
20.如图表示温室内的“鱼—菜共生”人工种植养殖系统,该系统实现了“养鱼不换水,种菜不用土和肥”的良性循环,为人们提供了较多的蔬菜和鱼。下列叙述错误的是( )
A.蔬菜是生产者,可净化水质并为温室中的
生物提供氧气
B.鱼类的粪便等被微生物分解后为蔬菜提供
物质和能量
C.输入该生态系统的太阳能总量少于该系统输出的能量
D.建立该人工种植养殖系统依据的主要原理是循环原理
B [由图示可知,蔬菜通过光合作用产生氧气,吸收水中的无机盐用于生长发育,因此蔬菜是生产者,可以为鱼类提供净化后的水和氧气,A正确;鱼类的粪便等被微生物分解后产生无机盐,可为蔬菜的生长提供物质,但不能提供能量,B错误;由于该生态系统是农业生态工程,需要投入种子和鱼苗,所以输入该生态系统的太阳能总量少于该系统输出的能量,C正确;根据以上分析可知,建立该人工种植养殖系统依据的主要原理是循环原理,D正确。]
二、非选择题
21.(12分)在碳循环过程中,地球系统存储碳的载体称为碳库,通过衡量各碳库对大气CO2的贡献,碳库可分为碳源(向大气中排放CO2)和碳汇(吸收大气CO2),农田生态系统、社会经济系统和大气(CO2)之间碳循环如图所示。
(1)生态系统中的各组分通过____________、____________紧密地联系在一起,形成一个统一整体。碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以______________的形式进行。
(2)从生态系统的概念分析,农田土壤可以看作生态系统的依据是
__________________________________________________________,由图可知,农田土壤碳库由__________________________________组成。
能量流动
物质循环
二氧化碳
农田土壤为生物群落和相应的非生物环境相互作用形成的统一整体
土壤有机碳、微生物活动和根系生长
(3)农田土壤碳汇等于有机碳的投入与土壤呼吸、肥料分解排放的差值。农作物的碳汇等于________________________________与农作物呼吸消耗、人类收获和其他用途消耗量等的差值。图中秸秆还田、保护性耕作和免耕等提高土壤肥力的措施遵循了生态工程的_____原理。
(4)我国提出的“双碳”目标,力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。为实现“双碳”目标,请结合文中信息分别从碳源和碳汇的角度提出具体措施_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
农作物光合作用固定的二氧化碳量
循环
减少碳源方面:节能减排、调整能源结
构、推广清洁能源、发展替代能源等;增加碳汇方面:植树造林、保护海洋生态(或生态保护、建设和管理)等
[解析] (1)生态系统中的各种组成成分,正是通过能量流动和物质循环,才能够紧密地联系在一起,形成一个统一的整体。碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行。(2)农田土壤为生物群落和相应的非生物环境相互作用形成的统一整体,可以看作生态系统。依题意,碳库可分为碳源(向大气中排放CO2)和碳汇(吸收大气CO2),则农田土壤碳库由土壤有机碳、微生物活动和根系生长三部分构成。
(3)秸秆还田、保护性耕作和免耕等提高土壤肥力的措施既保证各个环节的物质迁移顺畅也保证主要物质或元素的转化率较高,且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地被后一环节利用,减少整个生产环节“废物”的产生,因此,遵循了生态工程的循环原理。(4)实现我国提出的“双碳”目标,则要力争减少碳排放、增加碳吸收。措施有:减少碳源方面:节能减排、调整能源结构、推广清洁能源、发展替代能源等具体措施; 增加碳汇方面:植树造林、保护海洋生态(或生态保护、建设和管理)等具体措施。
22.(10分)2023年11月2日,日本正式开始排放第三批次的福岛核污水,并持续排放数周。如图是沿海某生态系统中能量与物质流动关系示意图,图中△数值为放射性物质浓度,剩下数值为能量,单位为kJ/(cm2·a)。回答下列问题:
(1)测算各营养级生物在某一特定时刻,单位面积或单位体积内实际存在的有机物质的鲜重或干重总量,可构建生态系统的______________。
(2)海洋中的浮游生物和鱼类通过不同的生活方式和食物选择,占据了不同的__________,在同水域中共存。根据图中数值计算,流入该生态系统的总能量是_________________,能量由B到C的营养级传递效率是_________%(小数点后保留1位)。
生物量金字塔
生态位
466 kJ/(cm2·a)
20.6
(3)核污水影响范围涉及全球,放射性物质的长期效应会通过______________传递而对整个生态系统产生影响。该放射性物质浓度随着营养级的增加不断升高,这种现象称为__________。核污染水还会对生态系统的结构和功能产生不可逆的影响,导致生态系统的破碎和物种灭绝。一旦物种灭绝,则生态系统________稳定性会下降,其进一步扰乱整个生态系统的平衡。
(4)核污水中的放射性物质属于影响海洋生物的________________。(填“非密度制约因素”或“密度制约因素”)。科学家正试图栽种具备净化核污染水的植物并合理布设,此措施体现了生态工程的_____原理。
食物链(食物网)
生物富集
抵抗力
非密度制约因素
自生
[解析] (1)将单位时间内各营养级所得到的生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系数值转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列,可形成一个金字塔图形,叫作生物量金字塔。(2)一个物种在群落中的地位和作用,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。海洋中的浮游生物和鱼类通过不同的生活方式和食物选择,占据了不同的生态位。生产者固定的太阳能总量是流经生态系统的总能量,据图可知,图示中A为生产者,流经该生态系统的总能量=63+97+306=466 kJ/(cm2·a)。能量从B到C的传递效率是B、C之间同化能量的比值,即13÷63×100%≈20.6%。
(3)结合图示可以看出,该有毒物质在环境中的浓度很低,但随着营养级的增加不断升高,经食物链(食物网)进行生物富集,因此营养级越高的生物受害越大,这种现象叫作生物富集。一旦物种灭绝,生态系统的物种丰富度下降,生态系统营养结构变简单,则导致生态系统抵抗力稳定性下降,其进一步扰乱整个生态系统的平衡。(4)对种群的作用强度与该种群的密度无关,这样的影响因素被称为非密度制约因素。核污水中的放射性物质对种群的作用强度与该种群的密度无关,属于影响海洋生物的非密度制约因素。通过栽种具备净化核污染水的植物并合理布设的措施来改造环境,此措施体现了生态工程的自生原理。
23.(8分)云南高原某湖泊流域面积较小,水体自然置换周期长,自净能力较弱。湖泊中的N、P等元素主要通过藻类→浮游动物→虾、银鱼→水鸟、人的途径离水上岸。
(1)该湖泊生态系统的基石是__________等生物。湖泊受到轻微污染时可以实现自净,是因为该生态系统具有__________________。
(2)该湖泊被污染后,虾和银鱼的数量大量减少甚至消失,导致湖泊中的N、P含量急剧增加,从N、P离水途径的角度分析,其原因是________________________________________________________________。
藻类
自我调节能力
虾和银鱼减少,水鸟捕食和人类捕捞减少,导致湖泊中的N、P离水减少
(3)为了修复该湖泊生态系统,管理人员引入了水生植物海菜花(一种可被人类食用的大型水草),引入后湖泊中的N、P明显减少,从种间关系的角度分析其原因是________________________________________________________________________________________________,这体现了生物多样性的________________价值。
海菜花在与藻类竞争中占据优势,吸收了水
体中的N、P,海菜花被人类采食后,吸收的N、P离水上岸
直接价值和间接
(4)为了修复该湖泊生态系统,管理人员还向水体中投放了土著经济鱼类金线鲃,这主要遵循了________和_______等生态学基本原理。从能量流动研究意义的角度分析,引入海菜花和金线鲃的优势是________________________________________________________________(答出两点)。
协调
整体
增大流入湖泊的总能量,并使能量持续高效地流向对人类最有益
的部分
[解析] (1)生产者是生态系统的基石,该生态系统中的生产者主要是藻类等生物。由于湖泊具有一定的自我调节能力,因此湖泊受到轻微污染时,可以通过自身的净化作用很快恢复到接近原来的状态。(2)湖泊中的N、P等元素主要通过藻类→浮游动物→虾、银鱼→水鸟、人的途径离水上岸,虾和银鱼减少,水鸟捕食和人类捕捞减少,导致湖泊中的N、P离水减少,使得湖泊中的N、P含量急剧增加。
(3)管理人员引入了水生植物海菜花后,海菜花在与藻类竞争中占据优势,吸收了水体中的N、P,海菜花被人类采食后,吸收的N、P离水上岸,从而使湖泊中的N、P明显减少。引入的水生植物海菜花可被人类食用,同时还能净化水质,体现了生物多样性的直接和间接价值。(4)为了修复该湖泊生态系统,管理人员还向水体中投放了土著经济鱼类金线鲃,既考虑了生物与当地环境的适应,也考虑了经济收入,遵循了生态工程的协调和整体原理。修复该湖泊生态系统时,引入海菜花和金线鲃,增大流入湖泊的总能量,并使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
24.(14分)人工鱼礁是人为在海中设置的构造物,能够改善海域生态环境,为海洋生物提供更多栖息和产卵场所。研究者在人工鱼礁养鱼,其中部分能量流动如下图。(字母表示能量,单位:kJ)
(1)该人工鱼礁中鱼类的生物量大于天然海域,其主要原因是____________________________________。海胆主要以覆盖在岩石上的藻类或海草为食,缺少海胆天敌的人工鱼礁中鱼类生物多样性降低,理由是______________________________________________。
(2)图中字母e表示_________________________,甲在生态系统中的作用是___________________________________,植物到植食性鱼类的能量传递效率可表示为__________________________。
饲料增加了人工鱼礁的能量输入
投入饲
海胆数量增加,藻类数量减少,造成鱼类食物减少
植食性鱼类呼吸消耗的能量
加快物质循环,将有机物分解为无机物
(b+e+h-m-n)/a×100%
(3)人工鱼礁区养鱼需考虑环境容纳量,避免引起系统的失衡和破坏,体现了生态工程所遵循的______基本原理。浮游动物是海洋生态系统中重要的动物类群,以浮游植物、细菌、碎屑等为食物,而它们自身又是很多海洋动物重要的食物来源。浮游动物的分布与海洋环境密切相关。研究者调查了天然海域、海带养殖区、牡蛎养殖区、人工鱼礁区四个区域浮游动物的丰富度,发现人工鱼礁区浮游动物丰富度最高,原因是_________________________________________
___________________________________________。(答出两点即可)
协调
人工鱼礁为浮游动物提供栖息和产卵场所;增
加的海洋动物其粪便、碎屑为浮游动物提供食物
[解析] (1)人工鱼礁中的能量来源于生产者固定的太阳能和人工投喂饲料中的能量,由于投入饲料增加了人工鱼礁的能量输入,所以人工鱼礁中鱼类的生物量大于天然海域。缺少了海胆的天敌,导致海胆数目增加,海胆主要以覆盖在岩石上的藻类或海草为食,所以藻类或海草大量减少,造成鱼类食物减少,因此鱼类生物多样性降低。(2)e是植食性鱼类同化能量的一部分,同化的能量=传递给分解者的能量+传递至下一个营养级的能量+呼吸作用消耗,所以e表示植食性鱼类呼吸消耗的能量,从图中看出,三个营养级均有能量传递至甲,所以甲是分解者,在生态系统中可以加快物质循环,
将有机物分解为无机物。植物同化的能量为a,植食性鱼类传递至下一个营养级的能量为b-n,所以植食性鱼类从植物中获得的能量为e+h+b-n-m,所以二者之间能量传递效率为(b+e+h-m-n)/a×100%。(3)人工鱼礁区养鱼需考虑环境容纳量,避免引起系统的失衡和破坏,体现了生态工程所遵循的协调原理;人工鱼礁可以为浮游动物提供栖息和产卵场所;增加的海洋动物其粪便、碎屑为浮游动物提供食物,所以人工鱼礁区浮游动物丰富度最高。
25.(16分)湿地生态系统在蓄洪防旱、调节气候等方面有重要作用。图1为某总面积为600 hm2的湿地受有害物质a污染后,有害物质a的浓度在各营养级部分生物体内的变化情况。图2为某生物兴趣小组根据调查对象构建的食物网。回答下列问题:
(1)图1体现了________现象。该湿地生态系统中燕鸥种群的K值为3 600只。当燕鸥的种群密度为____只/hm2时,其种群增长速率最大。湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感,当日照时间达到一定长度时才会开花,这说明_______________离不开信息的传递。
生物富集
3
生物种群的繁衍
(2)湿地生态系统中的食物关系称为生态系统的________。在分析图2中“水生植物→草鱼→野鸭”食物链时,测得一年中流经野鸭的能量为20千焦,流经草鱼的能量为1 000千焦,有同学认为这不符合能量流动10%~20%的传递效率。你是否同意他的观点并陈述理由。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
营养结构
不同意;10%~20%指的是营养级之间的能量传递效率,不是生物之间的。草鱼还有部分能量流入鹭,野鸭体内的能量也不仅仅来自草鱼,还有来自其他食物的部分,与营养级间的能量传递效率不矛盾
(3)该湿地在某个时期由于污染物大量排放导致生态环境遭到破坏,说明_____________________________________。
在对受污染后的湿地进行修复时,专家组选择了净化能力较强的多种水生植物并进行合理布设,同时考虑节省投资和维护成本,以上做法遵循了生态工程建设的___________原理。修复后的湿地到处充满生机,阳光正好,微风徐来,“草色青青,散发着阵阵清香”,青草传递给食草昆虫的信息属于____________信息。
生态系统的自我调节能力是有一定限度的
自生、整体
物理和化学
[解析] (1)图1表示有害物质a的浓度在各营养级部分生物体内的变化情况。结合图示可以看出随着营养级的升高,物质a在生物体中的浓度逐渐升高,体现了生物富集现象,该湿地生态系统中燕鸥种群的K值为3 600只。当燕鸥的种群密度为K/2=3 600/2=1 800只时,种群的增长速率最大,此时的种群密度为1 800÷600=3只/hm2。湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感,当日照时间达到一定长度时才会开花,这体现了生态系统中信息传递在种群方面的作用,即生物种群的繁衍离不开信息的传递。
(2)湿地生态系统的生物因为食物关系而形成的联系称为生态系统的营养结构,包括食物链和食物网。在分析水生植物→草鱼→野鸭食物链时,测得一年中流经野鸭的能量为20千焦,流经草鱼的能量为1 000千焦,有同学认为这不符合能量流动10%~20%的传递效率。此观点不正确,因为草鱼体内的能量不仅仅流入野鸭体内,有一部分的能量流入鹭,且野鸭体内的能量也不仅仅来自草鱼,还来自鲫鱼和鲶鱼等。
(3)生态系统具有一定的自我调节能力,但这种能力是有限度的,当外来干扰超过这个限度时,生态平衡就会失调,进而导致生态环境遭到破坏。在对受污染后的湿地进行修复时,专家组选择了净化能力较强的多种水生植物并进行合理布设(多种水生植物的利用体现的是自生原理),同时考虑节省投资和维护成本(运用的是生态系统的整体原理),即以上做法遵循了生态工程建设的自生、整体原理。修复后的湿地到处充满生机,阳光正好,微风徐来,“草色青青,散发着阵阵清香”,草色提供的是物理信息,而阵阵清香来自化学物质,可见青草传递给食草昆虫的信息包括物理信息和化学信息。阶段综合测评(二)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A D D C A B C C C C
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
D D D A A ACD AC ABD AB B
21.(1)能量流动 物质循环 二氧化碳 (2)农田土壤为生物群落和相应的非生物环境相互作用形成的统一整体 土壤有机碳、微生物活动和根系生长 (3)农作物光合作用固定的二氧化碳量 循环 (4)减少碳源方面:节能减排、调整能源结构、推广清洁能源、发展替代能源等;增加碳汇方面:植树造林、保护海洋生态(或生态保护、建设和管理)等
22.(1)生物量金字塔 (2)生态位 466 kJ/(cm2·a) 20.6 (3)食物链(食物网) 生物富集 抵抗力 (4)非密度制约因素 自生
23.(1)藻类 自我调节能力 (2)虾和银鱼减少,水鸟捕食和人类捕捞减少,导致湖泊中的N、P离水减少 (3)海菜花在与藻类竞争中占据优势,吸收了水体中的N、P,海菜花被人类采食后,吸收的N、P离水上岸 直接价值和间接 (4)协调 整体 增大流入湖泊的总能量,并使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
24.(1)投入饲料增加了人工鱼礁的能量输入 海胆数量增加,藻类数量减少,造成鱼类食物减少 (2)植食性鱼类呼吸消耗的能量 加快物质循环,将有机物分解为无机物 (b+e+h-m-n)/a×100% (3)协调 人工鱼礁为浮游动物提供栖息和产卵场所;增加的海洋动物其粪便、碎屑为浮游动物提供食物
25.(1)生物富集 3 生物种群的繁衍 (2)营养结构 不同意;10%~20%指的是营养级之间的能量传递效率,不是生物之间的。草鱼还有部分能量流入鹭,野鸭体内的能量也不仅仅来自草鱼,还有来自其他食物的部分,与营养级间的能量传递效率不矛盾 (3)生态系统的自我调节能力是有一定限度的 自生、整体 物理和化学
1.A [生态系统中能量的输入是指生产者通过光合作用将太阳能转化为有机物中的化学能,即太阳能只有通过生产者才能输入到该湿地生态系统中,A正确;生态系统是指该区域所有的生物群落与其生活的无机环境形成的统一整体,即湿地中的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体才能构成完整的生态系统,B错误;生物多样性的直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,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,故湿地具有的科学研究价值属于生物多样性的直接价值,C错误;保护湿地生态系统有利于物质循环的顺利进行,而能量具有单向流动、逐级递减的特点,能量不能循环利用,D错误。]
2.D [据表格中各生物消化道中的食物可知,A鱼可以捕食B鱼、B鱼捕食水蚤,河蚌捕食水蚤、小球藻,水蚤捕食小球藻,则食物链有小球藻→水蚤→河蚌、小球藻→河蚌、小球藻→水蚤→B鱼→A鱼,共3条食物链,其中河蚌既可以捕食水蚤,又与水蚤共同竞争小球藻,故两者之间是捕食和种间竞争关系,A、B正确;A鱼捕食B鱼,若A鱼被大量捕捞,B鱼短时间内因缺少捕食者将会大量增加,C正确;生态系统的物质和能量通常沿着食物链和食物网流动,但信息不一定沿着食物链流动,D错误。]
3.D [碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行,生物群落主要通过光合作用吸收非生物环境中的CO2,通过呼吸作用将含碳有机物中的碳转化为CO2排放出去,A正确;生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等属于物理信息,因此日照时间的长短会影响某些植物的开花属于物理信息,B正确;信息传递可以发生在生态系统各种成分之间,可以不沿着食物链进行,C正确;生态系统中的能量流动是单向的,信息传递可以发生在生态系统各种成分之间,而且往往是双向的,但也有例外,D错误。]
4.C [乙粪便的能量不属于乙的同化量,A错误;生态系统的结构包括:生态系统的成分以及生态系统的营养结构,B错误;负反馈调节能使生态系统保持平衡的状态,是生态系统自我调节能力的基础,C正确;能量金字塔需测定组成食物链的各个营养级的能量,D错误。]
5.A [与圈养兔相比,散养兔的D/B比值较高,因为散养兔的活动量包括躲避天敌过程中的活动量均上升,因而呼吸散失的热量更多,A错误;图中B表示同化量,同化量包括呼吸消耗和用于自身生长、发育和繁殖的能量,即“C”为用于兔生长、发育和繁殖的能量,B正确;草所处营养级的同化量为500,兔所处营养级的同化量为30+50=80,则草与兔所处营养级之间的能量传递效率为80÷500×100%=16%,C正确;兔子吃草,即摄入草的能量,但摄入的能量并没有全部都流入兔子体内,粪便中的能量没有流入其体内,不属于兔同化量,属于草同化量的一部分,D正确。]
6.B [物质可循环,而能量只能单向流动,逐级递减,A错误;到2060年前实现碳中和,即碳收入等于碳支出,目前是大气的碳收入小于碳支出,B正确;在陆地生态系统中,碳以有机碳的形式在群落各营养级之间传递,C错误;在陆地生态系统中,信息可以沿着食物链(网) 进行传递,也可以在无机环境和生物群落之间传递,D错误。]
7.C [为遵循对照实验的等量原则和单一变量原则,应向甲、乙两组中喷入等量的“敌百虫”,再置于同一恒温培养箱中培养相同时间,A正确;土壤微生物可降解有机磷农药,由于不同土壤中微生物的种类和数量不同,故将几种土壤混合后效果可能会更好,B正确;由题意可知:甲组高压灭菌,没有微生物,乙组不灭菌,存在土壤微生物,所以甲组为实验组,乙组为对照组,两组相互对照即可得出结论,没有必要再增加一组对照,C错误;实验预期结果可能是甲组“敌百虫”含量不变,乙组含有土壤微生物,“敌百虫”的含量将减少,D正确。]
8.C [蚂蚁拍打蚜虫背部产生的振动频率属于物理信息,A正确;蚜虫受到其天敌瓢虫袭击时,会从尾部发出报警信息素,将危险信息通知其他蚜虫,同时蚂蚁接收到报警信息素就会赶来驱除蚜虫天敌,信息素属于化学信息,由此可见,蚜虫发出的化学信息可以在同种或异种生物之间传递,B正确;“蜜露”属于蚜虫的粪便量,粪便量不属于蚜虫的同化量,而属于上一营养级的同化量,C错误;据题干信息,蚂蚁和蚜虫可以通过信息传递调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定,D正确。]
9.C [混交林中树种的选择以适应当地环境的不同树种进行种植,这样有利于提高混交林种植的成功率,进而可以使生态系统的组分更多,营养结构更为复杂,自我调节能力更强,A正确;林下种植中药材使混交林中物种丰富度更高,营养结构更复杂,自我调节能力更强,B正确;混交林中有中药材的不断输出,因此需要增加物质和能量的投入,但并不意味着不能够达到生态平衡,C错误;因为混交林中营养结构复杂,自我调节能力强,因而抵抗力稳定性更强,因此混交林中病虫害较少,D正确。]
10.C [“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”时,可用抽样检测—显微计数法,A正确;“调查某双子叶植物的种群密度”实验中,取样时要随机取样,种群个体数较少时可以扩大样方面积,B正确;“探究土壤微生物的分解作用”实验中,对照组是自然条件下的土壤,实验组土壤要灭菌,尽可能排除微生物的干扰,C错误;设计并制作生态缸的实验中,应将密闭的生态缸放置于室内通风、光线良好的地方,但要避免阳光直接照射,以防止温度过高导致其中的生物死亡,D正确。]
11.D [生态承载力是指一定条件下生态系统为人类活动和生物生存所能持续提供的最大生态服务能力,特别是资源与环境的最大供容能力,同种生物的生态承载力会受到环境的影响,A正确;人口数量快速增加会导致资源利用增加,导致全球生态足迹快速上升,B正确;生物技术可以有效处理污水、废气和固体废物,可提高全球生态承载力,C正确;经济越发达的国家,人们的消费水平越高,如开车出行增加了对道路、停车场的直接占用面积,同时增加了吸收尾气所需要的林地面积等,经济发达国家的人均生态足迹值远大于不发达国家的人均生态足迹值,D错误。]
12.D [垃圾分类、回收再利用可减少二氧化碳的排放,缩小人类的生态足迹,A正确;保护生物多样性可以合理利用动植物资源,不是禁止开发动植物资源,B正确;我国制定的海洋伏季休渔政策,既遵循了可持续发展的理念,也有利于保护生物的多样性,C正确;选用耐旱性强的植物在我国西北地区建设防护林,主要遵循了生态工程的协调原理,D错误。]
13.D [“无废化生态社区”是人类参与较多的生态系统,有别于自然生态系统,但其自我调节能力仍是有一定限度的,A错误;从资源化、无害化角度分析,通过多层分级利用有机废弃物中的物质,既充分利用有机物中的能量,又减少环境污染,因此途径②③优于④,B错误;有机肥料被分解者分解后能为农作物提供无机盐等营养物质,但不能为农作物提供能量,C错误;循环原理是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高,即保证物质循环再生。“无废化生态社区”模式提高了物质循环速率和能量利用的效率,主要遵循的生态学原理为循环原理,D正确。]
14.A [长江江豚数量稀少,调查长江江豚的种群数量宜用逐个计数法,A错误;长江江豚的绝迹会造成其生物多样性价值也随之消失,间接价值缺失对长江流域影响更大,因为生物多样性的间接价值大于其直接价值,B正确;根据题意分析,为了保护长江生态,实施了长江十年禁渔计划,属于就地保护,就地保护是保护生物多样性的最有效措施,C正确;自生原理需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设,应尽量提高生物多样性程度,利用种群之间互利共存的关系,构建复合的群落,适当引入本地水生生物来增强物种多样性,主要遵循了生态工程的自生原理,D正确。]
15.A [Cd是化学元素,参与物质循环具有全球性,A错误;从表格中看出,籽粒苋地上部分和地下部分的Cd含量高,说明富集Cd的能力较强,Cd污染修复效果最好的植物是籽粒苋,B正确;若要采用及时收割地上部分并无害化处理的方法以达到修复目的,需要选择地上部分的Cd含量高以及转运系数最高的植物,通过比较分析,龙葵地上部分的Cd含量高,转运系数也较高,是最佳的植物,C正确;水稻主要收获种子,转运系数最低,则地上部分含有Cd少,所以可培育转运系数低的水稻新品种来降低土壤Cd污染对人体的危害,D正确。]
16.ACD [农作物是植物可以吸收无机物,不能直接利用有机物,A错误;该生态农业模式利用了循环的生态学基本原理,B正确;能量传递效率不能够提高,在10%~20%之间,C错误;生态系统中的能量都是单向流动、逐级递减的,D错误。]
17.AC [由于生活污水中含有有机物,有机物中含有能量,所以流经该生态系统的总能量大于全部生产者固定的太阳能,A错误;好氧性细菌、真菌等微生物能分解污水中的有机物,是净化污水的重要途径,B正确;该人工水体净化系统中,碳元素能从生产者流向分解者,在生产者和分解者之间单向传递,C错误;若流经该人工水体净化系统的污水浓度过大,可能会影响水生植物的生命活动,需进行稀释处理,D正确。]
18.ABD [当水体富营养化时,浮游植物大量繁殖,但可能会引起恶性循环,进而可能会导致生物多样性减少,A错误;水体富营养化使藻类大量繁殖形成藻型湖泊,形成另一种稳定状态,即藻型湖泊的生态平衡未必遭到严重破坏,B错误;定期清理湖泊中的浮游植物和种植挺水植物等措施,挺水植物的存在能抑制藻类的大量繁殖,促进水体净化,因而有利于湖泊生态修复,C正确;湖泊生态系统两种稳态的转换,优势物种发生变化,说明发生了群落演替,D错误。]
19.AB [遵循自生原理需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设,故桑基鱼塘中生物组分通过合理布设,互利共存,遵循了自生原理,A正确;蚕沙所含能量没有被蚕同化,不属于蚕的能量,属于第一营养级的能量,B正确;桑树通过光合作用释放氧气,表现了生物多样性的生态功能,体现了生物多样性的间接价值,C错误;桑基鱼塘实现了对能量的多级利用,从而提高了能量利用率,但并没有延长食物链,D错误。]
20.B [由图示可知,蔬菜通过光合作用产生氧气,吸收水中的无机盐用于生长发育,因此蔬菜是生产者,可以为鱼类提供净化后的水和氧气,A正确;鱼类的粪便等被微生物分解后产生无机盐,可为蔬菜的生长提供物质,但不能提供能量,B错误;由于该生态系统是农业生态工程,需要投入种子和鱼苗,所以输入该生态系统的太阳能总量少于该系统输出的能量,C正确;根据以上分析可知,建立该人工种植养殖系统依据的主要原理是循环原理,D正确。]
22.(1)将单位时间内各营养级所得到的生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系数值转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列,可形成一个金字塔图形,叫作生物量金字塔。(2)一个物种在群落中的地位和作用,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。海洋中的浮游生物和鱼类通过不同的生活方式和食物选择,占据了不同的生态位。生产者固定的太阳能总量是流经生态系统的总能量,据图可知,图示中A为生产者,流经该生态系统的总能量=63+97+306=466 kJ/(cm2·a)。能量从B到C的传递效率是B、C之间同化能量的比值,即13÷63×100%≈20.6%。(3)结合图示可以看出,该有毒物质在环境中的浓度很低,但随着营养级的增加不断升高,经食物链(食物网)进行生物富集,因此营养级越高的生物受害越大,这种现象叫作生物富集。一旦物种灭绝,生态系统的物种丰富度下降,生态系统营养结构变简单,则导致生态系统抵抗力稳定性下降,其进一步扰乱整个生态系统的平衡。(4)对种群的作用强度与该种群的密度无关,这样的影响因素被称为非密度制约因素。核污水中的放射性物质对种群的作用强度与该种群的密度无关,属于影响海洋生物的非密度制约因素。通过栽种具备净化核污染水的植物并合理布设的措施来改造环境,此措施体现了生态工程的自生原理。
23.(1)生产者是生态系统的基石,该生态系统中的生产者主要是藻类等生物。由于湖泊具有一定的自我调节能力,因此湖泊受到轻微污染时,可以通过自身的净化作用很快恢复到接近原来的状态。(2)湖泊中的N、P等元素主要通过藻类→浮游动物→虾、银鱼→水鸟、人的途径离水上岸,虾和银鱼减少,水鸟捕食和人类捕捞减少,导致湖泊中的N、P离水减少,使得湖泊中的N、P含量急剧增加。(3)管理人员引入了水生植物海菜花后,海菜花在与藻类竞争中占据优势,吸收了水体中的N、P,海菜花被人类采食后,吸收的N、P离水上岸,从而使湖泊中的N、P明显减少。引入的水生植物海菜花可被人类食用,同时还能净化水质,体现了生物多样性的直接和间接价值。(4)为了修复该湖泊生态系统,管理人员还向水体中投放了土著经济鱼类金线鲃,既考虑了生物与当地环境的适应,也考虑了经济收入,遵循了生态工程的协调和整体原理。修复该湖泊生态系统时,引入海菜花和金线鲃,增大流入湖泊的总能量,并使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
24.(1)人工鱼礁中的能量来源于生产者固定的太阳能和人工投喂饲料中的能量,由于投入饲料增加了人工鱼礁的能量输入,所以人工鱼礁中鱼类的生物量大于天然海域。缺少了海胆的天敌,导致海胆数目增加,海胆主要以覆盖在岩石上的藻类或海草为食,所以藻类或海草大量减少,造成鱼类食物减少,因此鱼类生物多样性降低。(2)e是植食性鱼类同化能量的一部分,同化的能量=传递给分解者的能量+传递至下一个营养级的能量+呼吸作用消耗,所以e表示植食性鱼类呼吸消耗的能量,从图中看出,三个营养级均有能量传递至甲,所以甲是分解者,在生态系统中可以加快物质循环,将有机物分解为无机物。植物同化的能量为a,植食性鱼类传递至下一个营养级的能量为b-n,所以植食性鱼类从植物中获得的能量为e+h+b-n-m,所以二者之间能量传递效率为(b+e+h-m-n)/a×100%。(3)人工鱼礁区养鱼需考虑环境容纳量,避免引起系统的失衡和破坏,体现了生态工程所遵循的协调原理;人工鱼礁可以为浮游动物提供栖息和产卵场所;增加的海洋动物其粪便、碎屑为浮游动物提供食物,所以人工鱼礁区浮游动物丰富度最高。
25.(1)图1表示有害物质a的浓度在各营养级部分生物体内的变化情况。结合图示可以看出随着营养级的升高,物质a在生物体中的浓度逐渐升高,体现了生物富集现象,该湿地生态系统中燕鸥种群的K值为3 600只。当燕鸥的种群密度为K/2=3 600/2=1 800只时,种群的增长速率最大,此时的种群密度为1 800÷600=3只/hm2。湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感,当日照时间达到一定长度时才会开花,这体现了生态系统中信息传递在种群方面的作用,即生物种群的繁衍离不开信息的传递。(2)湿地生态系统的生物因为食物关系而形成的联系称为生态系统的营养结构,包括食物链和食物网。在分析水生植物→草鱼→野鸭食物链时,测得一年中流经野鸭的能量为20千焦,流经草鱼的能量为1 000千焦,有同学认为这不符合能量流动10%~20%的传递效率。此观点不正确,因为草鱼体内的能量不仅仅流入野鸭体内,有一部分的能量流入鹭,且野鸭体内的能量也不仅仅来自草鱼,还来自鲫鱼和鲶鱼等。(3)生态系统具有一定的自我调节能力,但这种能力是有限度的,当外来干扰超过这个限度时,生态平衡就会失调,进而导致生态环境遭到破坏。在对受污染后的湿地进行修复时,专家组选择了净化能力较强的多种水生植物并进行合理布设(多种水生植物的利用体现的是自生原理),同时考虑节省投资和维护成本(运用的是生态系统的整体原理),即以上做法遵循了生态工程建设的自生、整体原理。修复后的湿地到处充满生机,阳光正好,微风徐来,“草色青青,散发着阵阵清香”,草色提供的是物理信息,而阵阵清香来自化学物质,可见青草传递给食草昆虫的信息包括物理信息和化学信息。