(共182张PPT)
第一部分 专题素能提升
模块四 生态
专题(十一) 生态系统及其保护
核心整合篇
01
核心整合练A卷
02
核心整合练B卷
03
热点拓展篇
04
热点拓展练
05
核心整合篇
1.据同化作用类型确认生态系统功能类群
生产者
硝化
分解者
细菌、真菌
消费者
2.能量在各营养级间流动的过程
(1)能量流动的模型
用于生长、发育和繁
殖的能量
(2)“拼图法”分析能量流动的过程
提醒:①计算能量传递效率时,以“营养级”为单位,而不是个体或种群,并且是“同化量”之间,而非“摄入量”或“储存量”。②某营养级流向分解者的能量包括该营养级遗体残骸中的能量和下一营养级粪便中的能量。③有些分解者可为消费者提供能量,如蘑菇可为人提供能量,蚯蚓可为鸡提供能量等,但分解者不可为生产者提供能量。
3.碳循环常见模型解读
生产者
分解者
大气中的CO2库
生产者
消费者
大气中的
CO2库
生产者
分解者
大气中的
CO2库
生产者
消费者
分解者
4.生态系统的信息传递
无机环境
有利于生物种群的繁衍
5.运用结构与功能观理解生态系统的稳定性
6.环境污染的成因及后果归纳
7.生物多样性及其保护
8.生态工程的基本原理
1.(2024·江西卷)假设某个稳定生态系统只存在一条食物链。研究人员调查了一段时间内这条食物链上其中4种生物的相关指标(如表,表中“—”表示该处数据省略)。根据表中数据,判断这4种生物在食物链中的排序,正确的是( )
物 种 流经生物 的能量(kJ) 生物体内镉 浓度(μg/g) 生物承受的捕食压力指数(一般情况下,数值越大,生物被捕食的压力越大)
① — 0.03 15.64
A.④③①② B.④②①③
C.①③②④ D.④①②③
物 种 流经生物 的能量(kJ) 生物体内镉 浓度(μg/g) 生物承受的捕食压力指数(一般情况下,数值越大,生物被捕食的压力越大)
② — 0.08 —
③ 1.60×106 — 1.05
④ 2.13×108 — —
√
D [根据流经生物的能量判断④的营养级低,③的营养级高;根据生物体内镉浓度判断①的营养级低,②的营养级高;根据①承受的捕食压力指数大于③,判断①的营养级低,③的营养级高。结合选项判断D正确。]
2.(2024·广东卷)松树受到松叶蜂幼虫攻击时,会释放植物信息素,吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内,寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食。下列分析错误的是( )
A.该过程中松树释放的信息应是化学信息
B.3种生物凭借该信息素相互联系形成食物链
C.松树和寄生蜂的种间关系属于原始合作
D.该信息有利于维持松林群落的平衡与稳定
√
B [松树释放植物信息素吸引寄生蜂,植物信息素属于化学信息,A正确;松叶蜂幼虫攻击松树不需要凭借该信息,B错误;寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内,寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食,从而减少松树受到攻击,松树受到松叶蜂幼虫攻击时,会释放植物信息素,吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内,两者相互合作,彼此分开也能生存,属于原始合作关系,C正确;通过该信息的调节使得松树、松叶蜂、寄生蜂维持相对稳定,有利于维持松林群落的平衡与稳定,D正确。]
3.(2024·广东卷)“碳汇渔业”,又称“不投饵渔业”,是指充分发挥生物碳汇功能,通过收获水产品直接或间接减少CO2的渔业生产活动,是我国实现“双碳”目标、践行“大食物观”的举措之一。下列生产活动属于“碳汇渔业”的是( )
A.开发海洋牧场,发展深海渔业
B.建设大坝鱼道,保障鱼类洄游
C.控制无序捕捞,实施长江禁渔
D.增加饵料投放,提高渔业产量
√
A [开发海洋牧场,发展深海渔业可获取水产品且不需要投饵,属于“碳汇渔业”,A符合题意;建设大坝鱼道,保障鱼类洄游、控制无序捕捞,实施长江禁渔,均没有收获水产品,不属于“碳汇渔业”,B、C不符合题意;增加饵料投放,不符合“不投饵渔业”,不属于“碳汇渔业”,D不符合题意。]
命题延伸 判断与表达
(1)浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者。(2023·广东卷T13) ( )
√
×
提示:浮游动物摄食藻类,同时又摄食细菌和有机碎屑,属于消费者和分解者。
(2)同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级。(2023·全国甲卷T5) ( )
(3)菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用。(2021·北京卷T11) ( )
√
×
提示:能量只能单向流动不能循环利用。
(4)如图表示气候变化对甲、乙生态系统中种群类型数量的影响。则甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强,乙生态系统在S点后一定经历次生演替过程。(经典高考题) ( )
(5)赤潮和水华的发生与人类活动造成海水富营养化有关。(2020·海南卷T9) ( )
提示:赤潮的发生与海水富营养化有关,水华的发生与淡水富营养化有关。
(6)建立自然保护区属于易地保护,是保护绿孔雀的有效措施。(2020·山东卷T10) ( )
提示:建立自然保护区属于就地保护,是保护绿孔雀的有效措施。
×
×
(7)防护林建设应选择本地种,遵循了生态工程的循环原理。(2023·辽宁卷T5) ( )
×
提示:防护林建设应选择本地种,遵循了生态工程的协调原理。
(8)现发现一种水鸟主要在某湖区的浅水和泥滩中栖息,以湖区的某些植物为其主要的食物来源。湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下,①②③表示生物的生命活动过程,其中①是___________;②是________;③是__________。(2023·新课标卷T33)
水鸟的同化
呼吸作用
分解者利用
(9)热带雨林是陆地上非常高大、茂密的生态系统,物种之丰富、结构之复杂在所有生态系统类型中极为罕见。如果仅从群落垂直结构的角度审视,“结构复杂”具体表现为________________________
________________。雨林中动物种类丰富,但每种动物的个体数不多,从能量流动的角度分析该事实存在的原因是________________
_____________________________________________________________。(2023·浙江6月卷T21)
在垂直结构上的分层现象明
显,动植物种类多
能量流动是逐级递减的,每一营养级都有流向分解者和通过呼吸作用以热能散失的能量
(10)从生态系统稳定性的角度来看,一般来说,森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统,原因是________________________
________________________________________。(2023·全国乙卷T31)
森林生态系统的生物种类多,食物网(营养结构)复杂,自我调节能力强
题组1 生态系统的结构与功能
1.(2024·安徽芜湖模拟)下图为某生态系统的结构模型,其中甲、乙、丙、丁为生态系统中的组成成分,a~e表示某些生理过程,乙中的纵坐标表示生物的能量值。下列叙述错误的是( )
2
4
1
3
题号
A.丁表示非生物的物质和能量
B.乙中存在一个 的食物网
C.bde过程可以没有线粒体参与
D.该生态系统中,使CO2进入群落的是甲
2
4
1
3
题号
√
B [分析题图可知甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者,丁是非生物的物质和能量,A正确;乙是消费者,而食物链的起点是生产者,B错误;d代表消费者的呼吸作用,b代表生产者的呼吸作用,e代表分解者的呼吸作用,呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸,因此bde过程可以没有线粒体参与,C正确;a代表光合作用,该生态系统中,使CO2进入群落的是甲,D正确。]
2
4
1
3
题号
2.(2024·山东济宁三模)下图为某湖泊生态系统能量流动图(单位:J·km-2·a-1)。下列分析正确的是( )
2
4
1
3
题号
注:碎屑是指水体中植物的残枝败叶、动物遗体及其粪便。
A.图示31.1 J·km-2·a-1能量包含Ⅲ粪便中的能量
B.Ⅱ和碎屑之间以含碳有机物的形式实现物质循环
C.第二营养级向第三营养级的能量传递效率约为11.21%
D.该生态系统能量的输出都是通过各营养级的呼吸而实现的
2
4
1
3
题号
√
C [Ⅲ粪便中的能量属于上一营养级Ⅱ的同化量,不包含在
31.1 J·km-2·a-1的能量内,A错误;物质循环是在生物圈中循环的,且碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的,B错误;第二营养级的同化量是896.3 J·km-2·a-1,第三营养级的同化量是100.5 J·km-2·a-1,两营养级之间的传递效率是100.5÷896.3×100%≈11.21%,C正确;生态系统中各营养级的能量输出为呼吸作用消耗,流入下一营养级,流向分解者,未被利用,D错误。]
2
4
1
3
题号
题组2 生态系统的稳定性与环境保护
3.(2024·河北衡水模拟)传统农业会使用大量的化肥农药,而生态农业注重保护和改善生态环境,在不造成环境污染的同时,种植和收获农产品。另外,传统农业追求单一化大规模生产,而生态农业注重生态循环,减量化生产,物种多样化种植。甲、乙两个池塘处于同一地区,甲周围的农田采用传统农业模式,乙周围的农田采用生态农业模式,遇大雨,田地上多余的雨水都会流入对应的池塘内。下列相关叙述错误的是( )
2
4
1
3
题号
A.甲、乙两个池塘中,较容易发生水华现象的是甲
B.与传统农业相比,生态农业的生态系统稳定性较强
C.生态农业种植物种多样化,仅体现了生态工程的整体原理
D.生态农业注重实现农业的可持续发展,尽量不破坏环境
2
4
1
3
题号
√
C [由题意知,甲池塘周围的农田采用传统农业模式,乙池塘周围的农田采用生态农业模式。传统农业会使用大量的化肥农药,遇大雨,田地里的N、P会随着多余的雨水流入甲池塘,因此甲池塘更易引起水华现象,A正确;由题意可知,与传统农业相比,生态农业生态系统更注重物种多样化种植,其营养结构更复杂,稳定性较强,B正确;生态农业种植物种多样化,即可提高生态系统的稳定性,又可产生更高的经济效益,体现了生态工程的自生、整体等原理,C错误;与传统农业相比,生态农业模式实现了物质的良性循环,尽量不破坏环境,实现农业的可持续发展,D正确。]
2
4
1
3
题号
4.(2024·北京模拟)白洋淀是雄安新区最主要的水资源承载体,由于历史原因,白洋淀富营养化严重并失去自净能力。为此,研究人员设计了一套原位生态修复方案,取得了显著的效果。下列修复方案中,目标与措施匹配不正确的一组是( )
2
4
1
3
题号
2
4
1
3
题号
选项 目标 措施
A 分解底泥有机物,减少N元素进入水体 投放需氧微生物菌剂,将有机物分解为
B 吸附悬浮颗粒物,吸收N、P无机盐 构建沉水植物功能群
C 完善食物链,稳定生态系统 增加水生动物,加快物质循环
D 增加溶解氧,促进分解者代谢和增殖 人工曝气推动水体表面和垂向流动
√
A [白洋淀底泥中氧含量较少,不适合需氧微生物的生存,微生物将底泥中有机物分解为,增加了进入水体的N元素,A错误;N、P作为植物生长所需的大量元素,沉水植物根部可吸收水体中N、P等无机盐,降低水体中N、P等元素的含量,同时吸附悬浮颗粒物并促进悬浮颗粒物的降解,B正确;水生动物属于消费者,增加该生态系统中消费者数量,可完善食物链,加快物质循环,提高生态系统的稳定性,C正确;人工曝气推动水体表面和垂向流动,增加水体中的溶解氧,促进分解者的细胞代谢和ATP供应,促进分解者的增殖,D正确。]
2
4
1
3
题号
√
1.(2024·江苏苏州模拟)猪笼草往往笼口光滑并能分泌蜜露诱捕昆虫,但分布于高山地带的猪笼草边沿粗糙,利于树鼩、鸟类等在笼内排泄。下列叙述正确的是( )
A.不同地区的猪笼草属于同一物种,基因库组成相同
B.鸟类排泄物中的能量越高,其流向猪笼草的能量越低
C.猪笼草可能既属于生产者,又属于消费者和分解者
D.猪笼草分泌蜜露诱捕昆虫,表明行为信息可调整种间关系
核心整合练(十一) 生态系统及其保护[A卷]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
C [能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。不同地区的猪笼草可能属于不同物种,A错误;鸟类排泄物中的能量越高,其流向猪笼草的能量越高,B错误;猪笼草既属于生产者(能够进行光合作用) 也可能属于消费者(可以捕食昆虫)和分解者(能够分解利用树鼩、鸟类的粪便),C正确;猪笼草分泌蜜露吸引昆虫属于化学信息的传递,体现了信息可以调节种间关系的作用,D错误。]
题号
1
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7
2.(2024·山东卷)某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6 g/m2和30 g/m2,据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出,下列说法错误的是( )
A.能量不能由第二营养级流向第一营养级
B.根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低
C.流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量
D.第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
D [能量流动的特点是单向流动、逐级递减,能量不能由第二营养级流向第一营养级,A正确;依据生物富集,金属浓度沿食物链不断升高,故可辅助判断不同物种所处营养级的高低,B正确;第一营养级植物的残枝败叶中的有机物流入分解者、消费者的遗体残骸中的有机物流入分解者,流入生态系统的总能量来自生产者固定的太阳能总量,消费者通过捕食生产者获取能量,故流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量,C正确;该生态系统是稳定的生态系统,第一营养级固定的能量大于第二营养级同化的能量,D错误。]
题号
1
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8
7
3.(2024·广东湛江一模)兴趣小组对校园池塘生态系统进行了能量流动调查,图1表示食物网,图2为该池塘中不同体长鲤鱼的食性比例。下列相关叙述错误的是( )
题号
1
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2
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8
7
A.该生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量
B.增重相同时,体长为2.8 cm的鲤鱼比体长为4.2 cm 的鲤鱼消耗藻类的能量多
C.若体长为4.2 cm的鲤鱼群体增加10 kJ的能量,理论上最少需要100 kJ藻类
D.在藻类暴发季节,投放沼虾比投放相同体重的鲤鱼控制藻类效果好
题号
1
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8
7
√
A [池塘生态系统的结构包括食物链、食物网和生态系统的组成成分,A错误;增重相同时,体长为2.8 cm的鲤鱼从长食物链获取能量比体长为4.2 cm的鲤鱼多,能量损失多,所以消耗藻类的能量多,B正确;若体长为4.2 cm的鲤鱼群体增加10 kJ的能量,理论上最少需要的藻类能量:10×0.25÷20%÷20%+10×0.75÷20%=
100 kJ,C正确;在藻类暴发季节,沼虾仅以藻类为食,而鲤鱼以沼虾为食时,减少了藻类的天敌,所以投放沼虾比投放相同体重的鲤鱼控制藻类效果好,D正确。]
题号
1
3
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6
8
7
4.(2024·安徽卷)磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。磷经岩石风化、溶解、生物吸收利用、微生物分解,进入环境后少量返回生物群落,大部分沉积并进一步形成岩石。岩石风化后磷再次参与循环。下列叙述错误的是( )
A.在生物地球化学循环中,磷元素年周转量比碳元素少
B.人类施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率
C.磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程
D.磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环
√
题号
1
3
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2
4
6
8
7
B [细胞中碳元素的含量高于磷元素,故在生物地球化学循环中,磷元素年周转量比碳元素少,A正确;人类施用磷肥等农业生产活动,使部分磷留在无机环境里,改变磷循环速率,B错误;植物吸收利用的磷可用于合成磷脂、ATP、DNA、RNA等物质,故磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程,C正确;磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环,D正确。]
题号
1
3
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4
6
8
7
5.(2024·广东揭阳二模)广东大雁山森林公园森林覆盖率为98.4%,有维管植物124科347属493种,有陆生脊椎动物16目45科105种,是一处集生态观光、自然教育、休闲度假等功能为一体的城郊型森林公园。下列有关叙述错误的是( )
A.森林公园生态观光和休闲度假等功能体现了生物多样性的直接价值
B.森林公园中有维管植物493种、陆生脊椎动物105种体现了物种多样性
C.和人工林和次生林相比,自然森林公园的病虫害发生的概率会更低
D.建设森林公园兼顾社会、经济和自然效益体现了生态工程的协调原理
√
题号
1
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2
4
6
8
7
D [观赏和旅游是生物多样性的直接价值,A正确;物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度,森林公园中有维管植物493种、陆生脊椎动物105种体现了物种多样性,B正确;与人工林和次生林相比,自然森林公园的营养结构更复杂,病虫害发生的概率会更低,C正确;建设森林公园兼顾社会、经济和自然效益体现了生态工程的整体原理,D错误。]
题号
1
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7
6.(2024·河南郑州二模)我国现代农业发展总体目标是实现生态良好、高质高效、因地制宜、可持续发展的新型生态农业。因此可通过实验示范推广加快构建循环生态农业模式,推动高产、高效种养业转型发展。某地区推行桑基鱼塘模式取得良好的生态和经济效益。下列有关叙述错误的是( )
A.遵循循环原理,塘泥养分如氮、磷、钾及微量元素和能量可被农作物吸收利用
B.遵循整体原理,将生态与社会、经济结合起来形成不可分割的统一整体
C.遵循自生原理,无废弃物农业利用种群的互利共存关系,构建复杂群落
D.循环农业在能量流动方面实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率
√
题号
1
3
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8
7
A [遵循循环原理,塘泥养分如氮、磷、钾及微量元素可被农作物吸收利用,但塘泥中的能量不能被植物吸收利用,A错误;遵循整体原理,将生态与社会、经济结合起来形成不可分割的统一整体,B正确;遵循自生原理,循环农业利用种群的互利共存关系,构建复杂群落,其自我调节能力提高,C正确;循环农业在能量流动方面实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率,D正确。]
题号
1
3
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7
7.(2024·江西卷)福寿螺是一种外来入侵物种,因其食性广泛、繁殖力强,给输入地的生态系统造成不利影响。回答下列问题:
(1)某稻田生态系统中,福寿螺以水稻为食,鸭以福寿螺为食。上述生物组成的食物链中,消费者是________________。
(2)研究人员统计发现,福寿螺入侵某生态系统后,种群数量呈指数增长。从食物和天敌的角度分析,其原因是____________________
_________________________________________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
福寿螺和鸭
福寿螺可以吃的生物
种类多,且没有捕食福寿螺的天敌,数量增长较快
(3)物种多样性与群落内物种的丰富度和均匀度相关(均匀度指群落内物种个体数目分配的均匀程度。一定条件下,物种均匀度提高,多样性也会提高)。研究人员统计了福寿螺入侵某湿地生态系统前后,群落中各科植物的种类及占比(见表)。分析表中的数据可发现,福寿螺的入侵使得该群落中植物的物种多样性__________,判断依据是___________________________________________________
_________________________________________________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
下降
入侵后物种数目减少,丁科植物的各物种的个体数量占比范围增大,该群落的物种均匀度下降
入侵前 入侵后
科 物种数 目(种) 各物种的个体数量占比范围(%) 物种数 目(种) 各物种的个体数量占比范围(%)
甲 10 4.6~4.8 8 1.1~1.8
乙 9 3.1~3.3 7 1.8~2.5
丙 5 3.1~3.3 4 3.0~3.2
丁 3 2.7~2.8 3 19.2~22.8
总个体数(个):2 530 总个体数(个):2 550
题号
1
3
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4
6
8
7
(4)通过“稻鸭共育”技术在稻田中引入鸭防治福寿螺的危害,属于______防治。为了验证“稻鸭共育”技术防治福寿螺的效果,研究人员在引入鸭之前,投放了一定数量的幼龄、中龄和老龄福寿螺(占比分别为70%、20%和10%);引入鸭一段时间后,发现鸭对幼龄、中龄和老龄福寿螺的捕食率分别为95.2%、60.3%和1.2%,结果表明该技术能防治福寿螺危害。从种群年龄结构变化的角度分析,其原因是____________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
题号
1
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4
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8
7
引入鸭一段时间后,发现鸭对幼龄、中龄和老龄福寿螺的捕食率分别为95.2%、60.3%和1.2%,会导致之后幼龄和中龄的个体数剩余少于老龄个体数,年龄结构会逐渐变为衰退型,最终数量减少甚至灭绝,所以该技术能防治福寿螺危害
生物
[解析] (1)某稻田生态系统中,福寿螺以水稻为食,鸭以福寿螺为食,上述生物组成的食物链中水稻为生产者,福寿螺和鸭为消费者。
(2)福寿螺入侵某生态系统后,种群数量呈指数增长的原因可能是该生态系统中福寿螺可以吃的生物种类多,且没有捕食福寿螺的天敌,数量增长较快。
题号
1
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8
7
(3)均匀度指群落内物种个体数目分配的均匀程度。一定条件下,物种均匀度提高,多样性也会提高,由表格可知,入侵后物种数目减少,丁科植物的各物种的个体数量占比范围大,该群落物种均匀度下降,植物多样性下降。
(4)通过“稻鸭共育”技术在稻田中引入鸭防治福寿螺的危害,属于生物防治;引入鸭一段时间后,发现鸭对幼龄、中龄和老龄福寿螺的捕食率分别为95.2%、60.3%和1.2%,会导致之后幼龄和中龄的个体数剩余少于老龄个体数,年龄结构会逐渐变为衰退型,最终数量减少甚至灭绝,所以该技术能防治福寿螺危害。
题号
1
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7
8.(2024·辽宁沈阳模拟)人工湿地是一种生态污水处理工程系统,20世纪80年代后期被引入中国,随后其数量快速增长。人工湿地与传统污水处理厂相比,投资低、成本低、效率高,具有多重生态服务功能。如图为某市人工湿地结构和污水处理示意图,结合所学知识回答下列问题:
题号
1
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6
8
7
(1)处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、_______平衡和_______平衡的特征。
(2)为防止污水浓度过高,造成微生物过度失水死亡,在将污水排入处理系统前,一般要先对流入的污水进行____________________,同时还要控制单位时间污水的输入量,原因是__________________
_________________________________________________________。
(3)若某种药物A由于处理不当随污水进入该人工湿地处理系统,则水体可能出现________________现象,从而使某些藻类种群大暴发,进而导致鱼虾类大量死亡。
题号
1
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5
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8
7
收支
功能
一定的稀释处理
人工湿地污水处理系统的处理污水能力有一定限度
富营养化
(4)同时沿海湿地是巨大的“碳库”,对于碳循环的稳定进行具有重要的作用,这体现了生物多样性的______价值。试分析湿地被称为“碳库”的原因是___________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
题号
1
3
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8
7
间接
湿地中植物种类丰富,通过光合作用吸收大气中的二氧化碳,转化为有机碳,由于湿地底部相对厌氧的环境限制了有机物的分解,使湿地中固定的有机物不断堆积,起到储存碳的作用
[解析] (1)处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、收支平衡和功能平衡的特征。
(2)为防止污水浓度过高,造成微生物过度失水死亡,在将污水排入处理系统前,一般要先对流入的污水进行一定的稀释处理,降低其浓度,同时还要控制单位时间污水的输入量,原因是人工湿地污水处理系统的处理污水能力有一定限度。
(3)若某种药物A由于处理不当随污水进入该人工湿地处理系统,则水体可能出现富营养化现象,从而使某些藻类种群大暴发,进而导致鱼虾类大量死亡。
题号
1
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7
(4)同时沿海湿地是巨大的“碳库”,对于碳循环的稳定进行具有重要的作用,这体现了生物多样性的间接价值。湿地被称为“碳库”的原因是湿地中植物种类丰富,通过光合作用吸收大气中的二氧化碳,转化为有机碳,由于湿地底部相对厌氧的环境限制了有机物的分解,使湿地中固定的有机物不断堆积,起到储存碳的作用。
题号
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(教师用书独具)
1.(2024·北京卷)1961年到2007年间全球人类的生态足迹如图所示,下列叙述错误的是( )
A.1961年到2007年间人类的生态足迹从未明显下降过
B.2005年人类的生态足迹约为地球生态容量的1.4倍
C.绿色出行、节水节能等生活方式会增加生态足迹
D.人类命运共同体意识是引导人类利用科技缩小生态足迹的重要基础
√
C [由题图可知,1961年到2007年间人类的生态足迹一直在上升,从未明显下降过,A正确;由题图可知,2005年人类的生态足迹为1.4个地球,约为地球生态容量1.0个地球的1.4倍,B正确;绿色出行、节水节能等生活方式会降低生态足迹,C错误;人类命运共同体意识是引导人类利用科技缩小生态足迹的重要基础,这种意识让人们在面对全球性的挑战,如气候变化、资源短缺、环境污染等问题时,共同应对,携手合作,D正确。]
2.纪录片《航拍中国》中对黑龙江美景的解说中曾这样写到:“这趟旅程,我们将拥抱肥沃的黑土地,它拥有的平原,创造农业奇迹,它哺育的湖泊,动静相宜。往西飞行,加入冬捕者的行列,赶赴一场和丹顶鹤的空中约会。不远处一座石油城市,正散发着迷人的湿地风情。”回答下列问题:
(1)黑龙江平原在粮食生产过程中大力推行生态农业,把玉米秸秆作为饲料喂牲畜,牲畜粪便进入沼气池等,从生态系统的能量流动角度分析,该过程提高了____________________。区别生态农业群落与传统农业群落的重要特征是_____________________________。
能量的利用率
群落的物种组成
建立生态农业种养模式时,需要考虑养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素,从而确定各种生物之间的合理比例,目的:________
____________________________________________________________________________________________________________________。
充分利用生态资源,维持生态系统的稳定性,保持养殖产品的持续高产(实现生态效益和经济效益的可持续发展)
(2)下图为总面积为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。图中物质a含量随营养级升高而上升的现象称为________________;物质a是通过________________________________在生物体内富集。
生物富集
食物链或食物网
(3)双鸭山以丰富的历史内涵和资源禀赋被誉为“挹娄王城、湿地之都、煤电基地,北国粮仓”。湿地具有涵养水源、调节气候、为人类提供休闲娱乐的场所等重要功能,体现了生物多样性的____________________________价值。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,这体现信息传递的作用是_____________________________________。
间接(价值)和直接
生物种群的繁衍离不开信息的传递
(4)在对受污染的湿地修复过程中,需要清除底泥,其意义在于____________________________________________________________________________________________________________________。
在选择种植水生植物方面,你的建议是________________________
_______________________________________________________________________ (答两点)。
选择对污染物净化能力较强的多种水生植物;尽量选择本地水生植物;选择环境适应能力比较强的水生植物
防止底泥中的有机物分解,使N、P和重金属元素等溶出,再次污染水体
[解析] (1)把玉米秸秆作为饲料喂牲畜,牲畜粪便进入沼气池等,从生态系统的能量流动角度分析,该过程提高了能量的利用率。要认识一个群落,首先要分析该群落的物种组成。物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质的重要因素。区别生态农业群落与传统农业群落的重要特征是群落的物种组成。由于空间和资源是有限的,所以在构建生态农业种养模式时,需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素,从而确定每种生物之间的合适比例,充分利用生态资源,维持生态系统的稳定性,保持养殖产品的持续高产。
(2)题图中有害物质a的含量随营养级升高而上升,其沿着食物链或食物网在营养级越高的生物体内含量越多的现象称为生物富集。
(3)湿地具有涵养水源、调节气候的功能,属于生态系统的间接价值,为人类提供休闲娱乐的场所属于生态系统的直接价值。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,利于生物之间进行传粉,这体现了生物种群的繁衍离不开信息的传递。
(4)在对受污染的湿地修复过程中,为了防止底泥中的有机物分解,使 N、P和重金属元素等溶出,再次污染水体,因此,在湿地修复过程中需要清除底泥。在选择种植水生植物方面,应选择对污染物净化能力较强的多种水生植物;为了防止生物入侵,尽量选择本地水生植物,选择环境适应能力比较强的水生植物。
√
1.(2024·湖南怀化三模)在某河流生态系统中,摇蚊取食刚毛藻、附生硅藻和念珠藻等底栖藻类;摇蚊会被捕食性昆虫、昏白鱼和三刺鱼的幼鱼捕食;昏白鱼和三刺鱼的幼鱼又会被虹鳟的幼鱼捕食;捕食性昆虫会被虹鳟成鱼和昏白鱼成鱼捕食;昏白鱼成鱼也直接食用底栖藻类,形成该河流的食物网。下列分析错误的是( )
A.该食物网中最短的食物链仅有三个营养级
B.虹鳟的发育程度不同,其消费者级别也不同
C.昏白鱼占有三个营养级,捕食性昆虫占有一个营养级
D.杀灭摇蚊以后,三刺鱼、捕食性昆虫和虹鳟都可能不能生存
核心整合练(十一) 生态系统及其保护[B卷]
题号
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A [由题意可知,该食物网中最短的食物链为底栖藻类→摇蚊→三刺鱼(或捕食性昆虫)→虹鳟,共四个营养级,A错误。由题意可知,昏白鱼和三刺鱼的幼鱼又会被虹鳟的幼鱼捕食;捕食性昆虫会被虹鳟成鱼和昏白鱼成鱼捕食,说明虹鳟的发育程度不同,其消费者级别也不同,幼鱼属于第四营养级,成鱼属于第三营养级,B正确。昏白鱼占有三个营养级(第二、三、四营养级),捕食性昆虫占有一个营养级(第三营养级),C正确。杀灭摇蚊以后,三刺鱼、捕食性昆虫和虹鳟因缺乏食物,可能都不能生存,D正确。]
题号
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2.(2024·浙江绍兴模拟)镉(Cd)是我国水体主要重金属污染物之一,近年来利用植物—微生物联合修复重金属污染环境成为一种新的技术。研究发现,接种植物促生菌(PGPB)可以促进植物生长,提高其对镉的富集作用。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( )
题号
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A.接种PGPB后,荷花植株中镉的总量减少
B.生物未接触被镉污染水体,体内也可能存在镉
C.被镉污染的水体中,营养级越高的生物,镉含量越高
D.镉参与生态系统物质循环的过程与碳元素的循环过程不同
题号
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√
A [接种植物促生菌(PGPB)可以促进植物生长,提高其对镉的富集作用,根据图表可知,接种PGPB以后,荷花植株中镉的总量应该是升高,A错误;未被镉污染水体中的生物若捕食了体内有镉的生物,体内可能存在镉,B正确;镉难以被分解,由于生物的富集作用,营养级越高的生物,镉含量越高,C正确;铅、镉、汞等一些重金属是有害物质,这些物质一旦进入生物体内就会形成比较稳定的化合物,不易被生物体排出,从而积累在生物体内,它们的循环过程与碳元素的循环过程不同,D正确。]
题号
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3.(2024·湖北卷)研究发现,某种芦鹀分布在不同地区的三个种群,因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶有关的鸣唱特征,相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶有关的鸣唱特征,在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是( )
A.芦鹀的鸣唱声属于物理信息
B.求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果
C.芦鹀之间通过鸣唱形成信息流,芦鹀既是信息源又是信息受体
D.和求偶有关的鸣唱特征的差异,表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离
√
题号
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D [物理信息是指通过物理过程传递的信息,芦鹀的鸣唱声属于物理信息,A正确;某种芦鹀分布在不同地区的三个种群,因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧,由此可知,求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果,B正确;完整信息传递过程包括了信息源、信道和信息受体,芦鹀之间通过鸣唱形成信息流,芦鹀既是信息源又是信息受体,C正确;判断两个种群是否为同一物种,主要依据是它们是否存在生殖隔离,即二者的杂交子代是否可育,由和求偶有关的鸣唱特征的差异,无法判断这三个芦鹀种群是否存在生殖隔离,D错误。]
题号
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4.(2024·湖北武汉二模)桉树林是我国西南地区重要的经济林,人工林易出现生物学上的不稳定性。主要表现为抵御异常气候变化能力弱、容易遭到病虫攻击和容易产生地力衰退等。下列关于提高人工桉树林稳定性的措施不合理的是( )
A.搂走桉树林内枯枝落叶
B.土壤中接种固氮菌株
C.选择性混种其他树种
D.控制桉树林病虫害
√
题号
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A [搂走桉树林内枯枝落叶,影响分解者的分解作用,分解者种类减少,不利于提高人工桉树林稳定性,A错误;土壤中接种固氮菌株,增加微生物种类,利于提高人工桉树林稳定性,B正确;选择性混种其他树种,提高生物群落的丰富度,利于提高人工桉树林稳定性,C正确;控制桉树林病虫害,降低对桉树林的破坏,利于提高人工桉树林稳定性,D正确。]
题号
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5.(2024·湖北卷)据报道,2015年到2019年长江经济带人均生态足迹由0.3212 hm2下降至0.2958 hm2,5年的下降率为7.91%。人均生态承载力从0.4607 hm2下降到0.4498 hm2,5年的下降率为2.37%。结合上述数据,下列叙述错误的是( )
A.长江经济带这5年处于生态盈余的状态
B.长江经济带这5年的环境容纳量维持不变
C.长江经济带居民绿色环保的生活方式有利于生态足迹的降低
D.农业科技化和耕地质量的提升可提高长江经济带的生态承载力
√
题号
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B [长江经济带这5年,人均生态承载力从0.4607 hm2下降到
0.4498 hm2,人均生态足迹由0.3212 hm2下降至0.2958 hm2,人均生态承载力一直大于人均生态足迹,处于生态盈余的状态,A正确;生态承载力是指某区域在一定条件下区域资源与环境的最大供应能力,生态承载力下降,所以这5年的环境容纳量改变,B错误;长江经济带居民绿色环保的生活方式降低吸纳废物所需的土地及水域面积,有利于生态足迹的降低,C正确;农业科技化和耕地质量的提升可提高生产资源的能力,可提高长江经济带的生态承载力,D正确。]
题号
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6.(2024·福建龙岩三模)农业秸秆废物是指在农业生产中剩余的植物茎叶部分,以前常用焚烧方式回归自然处理。为减少焚烧导致的空气污染,目前研究多采用肥料化、饲料化、基料化、燃料化等模式进行废物利用。下列相关叙述正确的是( )
A.草食动物因具有发达的消化器官可以消化秸秆饲料
B.相比传统能源,使用秸秆作为生物燃料能降低酸雨的形成
C.秸秆在沼气池中处理成沼渣后还田,提高了能量的传递效率
D.秸秆作为栽培基料培育菌菇,体现了生物多样性的潜在价值
√
题号
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B [秸秆饲料里富含纤维素,草食动物即使具有发达的消化器官,也需要借助共生的微生物合成并分泌的纤维素酶才能分解这类物质,A错误;秸秆的主要成分为纤维素,作为生物燃料燃烧产生CO2和水,相比传统能源,秸秆作为生物燃料能降低酸雨的形成,B正确;秸秆在沼气池中处理成沼渣后还田,实现了能量的多级利用,提高了能量利用率,C错误;秸秆作为栽培基料培育菌菇,具有实用意义,体现了生物多样性的直接价值,D错误。]
题号
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7.(2024·河南郑州三模)“蓝碳”也叫“蓝色碳汇”,即海洋碳汇,指利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳,并将其固定、储存在海洋中的过程。威海已成为“蓝碳”资源“富集地”,其海草床面积不断扩大,为大天鹅越冬栖息提供了充足的食物;通过补充菲律宾蛤仔、脉红螺等,海草床的生物多样性不断增加;加强碳汇渔业资源修复,推广了多营养层次综合立体养殖模式如进行贝藻养殖和鱼类养殖。回答下列问题:
题号
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(1)海洋碳库可分为碳源和碳汇,海洋中的动植物遗体及部分污水有机物属于________________。海洋中的一些塑料垃圾被分解为微塑料,微塑料可在鱼类和人体内富集,其在生态系统中富集的渠道是_______________。
(2)研究大天鹅的生态位,除了要研究大天鹅的栖息地外,还需要研究其_________________________________。碳汇渔业可通过渔业生产活动促进水生生物吸收_________________,从而减缓水体酸度和气候变暖效应。
题号
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碳源
食物链和食物网
食物、天敌以及与其他物种的关系
大气中的二氧化碳
(3)人们在水的上层挂绳养殖海带等藻类;在水的中层用网箱养殖投饵性鱼类;在底层投放人工鱼礁,养殖底栖杂食动物。这种养殖模式提升了群落____结构的复杂程度,提高了__________________,增加了经济效益和生态效益。
题号
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垂直
空间和资源的利用率
(4)假设威海湿地海域仅存在食物链:浮游植物→脉红螺→大天鹅,能量流经第二营养级脉红螺的示意图如下。图中的B代表_________
_________________________,脉红螺粪便中的能量属于_________同化量中流向___________的能量。
题号
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脉红螺用
于生长、发育和繁殖的能量
浮游植物
分解者
[解析] (1)根据题干信息可知,碳汇指的是利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳,并将其固定、储存在海洋中的过程。而海洋中的动植物遗体及部分污水有机物被分解后产生二氧化碳,属于碳源。生物富集现象在生态系统中依赖的传递渠道是食物链和食物网,最高营养级的微塑料含量最高。
题号
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(2)一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源情况以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。研究某种动物的生态位通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系。根据题干信息可知,碳汇渔业可以通过渔业生产活动促进水生生物吸收大气中的二氧化碳,并将其固定、储存在海洋中,从而能够减缓水体酸度和气候变暖效应。
(3)在水的上层挂绳养殖海带等藻类;在水的中层用网箱养殖投饵性鱼类;在底层投放人工鱼礁,养殖底栖杂食动物,属于垂直结构的分布,该养殖模式提升了群落垂直结构的复杂程度,提高了空间和资源的利用率,增加了经济效益和生态效益。
题号
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(4)流入第二营养级的能量,一部分在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失;另一部分用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动;其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用。根据题意可知,该区域内仅存在的食物链为浮游植物→脉红螺→大天鹅。题图为第二营养级脉红螺的能量示意图,图中A表示的是脉红螺的同化量,图中的B代表脉红螺用于生长、发育和繁殖的能量,脉红螺粪便中的能量属于第一营养级浮游植物同化量中流向分解者的能量。
题号
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8.(2024·河北卷)我国采取了多种措施对大熊猫实施保护,但在其栖息地一定范围内依旧存在人类活动的干扰。第四次全国大熊猫调查结果如图所示,大熊猫主要分布于六个山系,各山系的种群间存在地理隔离。
题号
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回答下列问题:
(1)割竹挖笋和放牧使大熊猫食物资源减少,人和家畜属于影响大熊猫种群数量的________________因素。采矿和旅游开发等使大熊猫栖息地的部分森林转化为裸岩或草地,生态系统中消费者获得的总能量________。森林面积减少,土壤保持和水源涵养等功能下降,这些功能属于生物多样性的______价值。
题号
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生物(密度制约)
减少
间接
(2)调查结果表明,大熊猫种群数量与____________和__________呈正相关。天然林保护、退耕还林及自然保护区建设使大熊猫栖息地面积扩大,且______资源增多,提高了栖息地对大熊猫的环境容纳量。而旅游开发和路网扩张等使大熊猫栖息地丧失和__________导致大熊猫被分为33个局域种群,种群增长受限。
题号
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栖息地面积
竹林面积
食物
碎片化
(3)调查结果表明,岷山山系大熊猫栖息地面积和竹林面积最大,秦岭山系的秦岭箭竹等大熊猫主食竹资源最丰富,这些环境特征有利于提高种群的繁殖能力。据此分析,环境资源如何通过改变出生率和死亡率影响大熊猫种群密度:______________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
题号
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丰富的食物资源和适宜的栖息空间可以提高大熊猫的繁殖,增加出生率,也可以降低种内竞争,减少死亡率,进而提高大熊猫的种群密度;大熊猫栖息地面积和竹林面积减小,大熊猫种群繁殖能力减弱,出生率降低,同时种内竞争增强,死亡率增加,导致大熊猫种群密度减小
(4)综合分析,除了就地保护,另提出2条保护大熊猫的措施:_____
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
题号
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将大
熊猫从当前栖息地迁移到其他适宜生存的地区,有助于扩大大熊猫的遗传多样性;也可以建立大熊猫繁育中心,进行人工繁殖与饲
养,可以增加大熊猫的数量,减轻野外种群的压力;制定更严格的法律法规,加大对大熊猫栖息地保护的力度,对非法捕猎、贩卖大熊猫及其制品的行为进行严厉打击,保护大熊猫的生存权益
[解析] (1)人和家畜会与大熊猫竞争食物资源,属于种间竞争关系,属于影响大熊猫种群数量的生物因素,因为对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,也称为密度制约因素;采矿和旅游开发等导致森林面积减少,生态系统中生产者减少,固定的太阳能减少,因此生态系统中消费者获得的总能量减少;森林面积减少,土壤保持和水源涵养等功能下降,这属于调节生态系统的功能,属于间接价值。
题号
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(2)由题图可知,与大熊猫种群数量曲线变化趋势一致的有栖息地面积和竹林面积,说明大熊猫种群数量与栖息地面积和竹林面积呈正相关;由图可知,竹林面积和栖息地面积与大熊猫种群数量呈正比,因此通过天然林保护、退耕还林及自然保护区建设使大熊猫栖息地面积扩大和食物(竹林面积)资源增多,可提高栖息地对大熊猫的环境容纳量;根据题意,人类活动导致大熊猫被分为33个局域种群,说明人类活动导致大熊猫栖息地丧失和碎片化。
题号
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(3)根据题意,栖息地面积和食物资源均会影响种群繁殖能力,即影响种群出生率,则大熊猫栖息地面积和竹林面积增大,会提高种群繁殖能力,出生率上升,同时种内竞争减弱,死亡率减小,进而提高种群密度,若大熊猫栖息地面积和竹林面积减小,大熊猫种群繁殖能力减弱,出生率降低,同时种内竞争增强,死亡率增加,导致大熊猫种群密度减小。
题号
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(4)对于保护大熊猫的措施,除了就地保护之外,还可以易地保护,如将大熊猫从当前栖息地迁移到其他适宜生存的地区,这样可以避免栖息地破坏、人类干扰等问题,同时也有助于扩大大熊猫的遗传多样性。在新的栖息地,大熊猫可以获得更多的食物资源和生存空间,从而提高其生存和繁殖机会。也可以建立大熊猫繁育中心,进行人工繁殖与饲养,可以增加大熊猫的数量,减轻野外种群的压力;制定更严格的法律法规,加大对大熊猫栖息地保护的力度,对非法捕猎、贩卖大熊猫及其制品的行为进行严厉打击,保护大熊猫的生存权益;还可利用人工授精技术增加大熊猫的出生率等。
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(教师用书独具)
1.(2024·广东河源开学考试)稻蟹共生系统水稻栽培模式是一种新型稻田种养模式,能推动水稻种植变革和加快现代农业发展,如图是该种养模式中碳循环部分模式图,该设计充分考虑了生态、经济、社会效益。下列叙述正确的是( )
A.流经该生态系统的总能量是杂草、水稻和藻类等固定的太阳能的总量
B.碳在过程②③④中的传递形式是含碳有机物
C.若表示完整的碳循环模式图,还缺少生产者、消费者、分解者的呼吸作用
D.该种养模式只遵循了生态工程建设的自生原理,提高了该系统的能量利用效率
√
B [流经该生态系统的总能量是杂草、水稻和藻类等固定的太阳能和饵料中的化学能,A错误;碳在生产者、消费者和分解者之间的传递形式是含碳有机物,B正确;过程①为生产者的光合作用,过程⑤为微生物的分解作用,因此该模式图若表示完整的碳循环模式图,还缺少生产者和消费者的呼吸作用,C错误;稻蟹共生系统水稻的设计充分考虑了生态、经济、社会效益,还遵循了生态工程建设的整体原理,D错误。]
2.(2024·江苏扬州模拟)湿地生态系统具有多种功能,在保护生态环境、调节碳循环等方面,具有不可替代的重要作用。下图1为某人工湿地污水处理系统的示意图(“→”表示水流方向),图2为生物圈中碳循环的部分过程示意图。请回答下列问题:
(1)流经图1所示生态系统的总能量为___________________________
__________________________,其中流入湿地植物的能量一部分去向是_________________________,另一部分去向是______________
______________________________。
生产者固定的太阳能总量和污水中有机物的化学能
经呼吸作用以热能形式散失
用于自身生长、
发育和繁殖
(2)在湿地修复工程中,往往优先选择具有较强污染物净化能力的本地湿地植物,这体现了生态工程建设的____原理;其次还需要考虑这些植物各自的生态位差异,以及它们之间的种间关系,通过合理的人工设计,使这些物种形成互利共存的关系,这体现了生态工程建设的____原理。请尝试分析湿地植物能够净化水质的主要原因有_______________________________________________________________________________________________________ (答出2点即可)。
协调
自生
可吸收水体中的氮、磷等元素;为根系微生物提供附着基质、栖息场所,加速根系周围的有机碎屑分解
(3)物质循环中的“物质”指的是______________________________
__________,图2中_____(填图中字母)属于生产者,碳在A、B、C、D间以_______形式进行流动。“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等途径,抵消CO2排放总量,达到CO2相对“零排放”。要实现“碳中和”需要世界各国共同参与,主要原因是碳循环具有__________的特点。达到“碳中和”时,图2中生产者吸收CO2总量________(填“大于”“等于”或“小于”)消费者和分解者释放的CO2总量。
组成生物体的C、H、O、N、P、
S等元素
A
有机物
全球性
大于
[解析] (1)分析图1可知,流经图1人工湿地生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能总量和污水中有机物的化学能。湿地植物同化的能量,一部分经呼吸作用以热能的形式散失,另一部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动。
(2)在湿地修复工程中,往往优先选择具有较强污染物净化能力的本地湿地植物,使生物与环境达到协调与平衡,体现了生态工程建设的协调原理;植物各自的生态位差异,以及它们之间的种间关系,通过合理的人工设计,使这些物种形成互利共存的关系,体现了生物的自组织作用,属于自生原理。湿地中的植物,可吸收水体中的氮、磷等元素构成自身的物质;湿地植物根系发达,为根系微生物提供附着基质、栖息场所(氧气);湿地植物可形成过滤层,加速根系周围的有机碎屑分解。
(3)物质循环指的是组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素的循环,元素可能存在于不同的化合物中。图2中的A能利用大气中的CO2,属于生产者,B为初级消费者,C为次级消费者,D为分解者。可见,碳在A、B、C、D间以有机物形式进行流动。碳循环具有全球性,因此要实现“碳中和”需要世界各国共同参与。达到“碳中和”时,生产者吸收的CO2总量应等于CO2排放总量,而CO2排放总量除包括消费者和分解者释放的CO2总量外,还包括化石燃料的开采和使用过程中排放的CO2,所以图中生产者吸收的CO2总量大于消费者和分解者释放的CO2总量。
热点拓展一 生态假说
1.竞争排斥原理
这一原理基于实验观察,指出当两个物种在没有其他干扰的情况下完全竞争同一资源时,其中一个物种最终会被另一个物种完全排斥出生存环境。这是因为在有限的资源条件下,不能有两个物种共享完全相同的生态位。
热点拓展篇
2.瓦尔特法则
描述了物种在不同季节变化中如何沿着环境梯度(例如温度和湿度)移动以找到其适应的生态位。例如,一些植物在旱季可能会向湿润的地方迁移,而在雨季则可能向干燥地方迁移。
3.食物链稳定性假说
这一假说指出,食物链中的物种数量越多,系统的稳定性就越低。这是因为物种间的相互作用和依赖关系增加,导致食物链中的扰动更容易影响到其他物种。
4.中度干扰假说
这一假说认为中度的环境干扰(例如定期的火灾或飓风)会促进生态系统的物种多样性,因为这既可以防止主导物种完全占据生态位,也可以为其他物种提供空间。运用“中度干扰假说”能有效保护防护林,也能实现林业、牧业资源的合理利用。
5.伯格曼法则
这一生物地理学规则指出,某物种在寒冷地区的个体体型往往比在温暖地区的体型大。这可能是因为较大的体型有助于减少热量损失,从而在寒冷地区获得适应性优势。
6.最后产量恒值法则
在一定范围内,当条件相同时,不管一个种群的密度如何,最后产量差不多总是一样的。这反映了在资源有限的环境中,超过最适密度时,如果密度继续提高,虽然个体数量增加,但植株间的竞争加剧,个体变小,因而总的产量不会再增加。
7.自疏现象
随着播种密度的提高,种内对资源的竞争不仅影响到植株生长发育的速度,也影响到植株的存活率。在高密度的样方出现植株死亡的现象称为自疏现象。
8.阿利效应
也称负竞争效应、稀疏效应。种群过密或过疏都是不利的,都可能对种群增长产生抑制性影响。群聚可能会增加个体间对营养、食物和空间的竞争,但这经常被群体存活力的提高抵消,因为群聚具有保护自身、发现资源或调节小气候或微环境条件的能力。
拓展应用
1.(2024·广东卷)Janzen-Connel假说(詹曾-康奈尔假说)认为,某些植物母株周围会积累对自身有害的病原菌、昆虫等,从而抑制母株附近自身种子的萌发和幼苗的生长。下列现象中,不能用该假说合理解释的是( )
A.亚热带常绿阔叶林中楠木幼苗距离母株越远,其密度越大
B.鸟巢兰种子远离母株萌发时,缺少土壤共生菌,幼苗死亡
C.中药材三七连续原地栽种,会暴发病虫害导致产量降低
D.我国农业实践中采用的水旱轮作,可减少农药的使用量
√
B [亚热带常绿阔叶林中楠木幼苗距离母株越远,其密度越大,说明幼苗距离母株越远,植物母株的抑制作用越弱,A不符合题意;鸟巢兰种子远离母株萌发时,缺少土壤共生菌,幼苗死亡,说明距离母株越远,植物母株的抑制作用越强,B符合题意;中药材三七连续原地栽种,会暴发病虫害导致产量降低,说明距离越近,抑制作用越显著,C不符合题意;我国农业实践中采用的水旱轮作,可避免植物母株积累对自身有害的病原菌、昆虫等,可减少农药的使用量,D不符合题意。]
2.(2024·江西二模)种群密度效应是指在一定时间内,当种群的个体数目增加时,就必定会出现相邻个体之间的相互影响。种群密度效应包括两个重要的法则:一是在一定范围内,当条件相同时,物种个体平均重量W与密度d的乘积是个常数Ki,最后Ki总是基本一致,即产量恒定法则;二是随着密度增加,种内斗争加剧,引起种群个体死亡而密度减少,即自疏现象。下列相关说法错误的是( )
A.生产中可依据种群密度效应确定农作物的种植密度
B.“自疏”通过直接影响种群的死亡率来调节种群密度
C.出现产量恒定法则的原因是自然生态系统的资源和空间都是有限的
D.自疏现象是一种正反馈调节的结果,一般来说,种群密度越大,自疏现象越明显
√
D [在一定范围内,当条件相同时,物种个体平均重量W与种群密度d的乘积是个常数Ki,最后Ki总是基本一致,即产量恒定法则,根据此原则可确定农作物的种植密度,A正确;自疏现象是随着密度增加,种内斗争加剧,引起种群个体死亡而密度减少的现象,“自疏”通过直接影响种群的死亡率来调节种群密度,B正确;出现产量恒定法则的原因是自然生态系统的资源和空间都是有限的,此时种群的环境容纳量是一定的,而种群中个体的最大重量也是一定的,C正确;自疏现象是随着密度增加,种内斗争加剧,引起种群个体死亡而密度减少,是负反馈调节,D错误。]
热点拓展二 碳源、碳汇、碳达峰与碳中和
1.碳源和碳汇
碳源是指能够释放二氧化碳或其他温室气体到大气中的地点、过程或系统。碳源是导致大气中温室气体浓度上升的主要原因。碳汇是指通过植树造林、植被恢复等措施,吸收大气中二氧化碳,从而减少温室气体在大气中浓度的过程。这个过程可以减少大气中的温室气体含量,并起到减缓全球气候变化的作用。
碳汇和碳源是地球上碳循环的两个重要方面。我们需要通过保护自然碳汇、发展可持续的碳汇项目和减少人为碳源的排放等措施,来共同实现碳平衡和可持续发展的目标。
2.碳达峰与碳中和
碳达峰:在某一个时点,二氧化碳的排放不再增长达到峰值,之后逐步回落。碳达峰是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点,标志着碳排放与经济发展实现脱钩。
碳中和:在一定时间内产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的CO2排放量,实现CO2“零排放”。
“碳中和”的措施
(1)少排放:节能减排、低碳生活。
(2)不排放:开发利用新能源。
(3)负排放:植树造林、直接捕获碳等。
拓展应用
1.(2024·广东茂名三模)碳中和是指通过节能减排、植树造林等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量。下列关于“碳中和”的叙述,正确的是( )
A.达到碳中和需要实现二氧化碳的零排放
B.森林植物被大量破坏后,碳的固定量会降低
C.太阳能电池板的应用不利于实现碳中和
D.过度的人工碳排放可能会导致海平面下降
√
B [碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现二氧化碳零排放,A错误;森林植物被大量破坏后,影响绿色植物的光合作用,因此碳的固定量会降低,B正确;太阳能电池板的应用有利于实现碳中和,C错误;过度的人工碳排放可能会导致海平面上升,D错误。]
2.(2021·广东卷)为积极应对全球气候变化,我国政府在2020年的联合国大会上宣布,中国于2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值),力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。这是中国向全世界的郑重承诺,彰显了大国责任。回答下列问题:
(1)在自然生态系统中,植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等,可以自我维持________。自西方工业革命以来,大气中CO2的浓度持续增加,引起全球气候变暖,导致的生态后果主要是______________________________。
碳中和
冰川融化、海平面上升
(2)生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是_________________________________________________________,
消费者通过食物网(链)取食利用,_____________________________
_________________________________________________________。
(3)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题,从全球碳循环的主要途径来看,减少_____________和增加_________是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
生产者通过光合作用或化能合成作用固定CO2
分解者通过分解作用分解植物的残枝败叶、动物的遗体残骸和排遗物中的含碳有机物
碳释放
碳存储
[解析] (1)由题意可知,碳中和是指CO2排放量与减少量相等。植物等从大气中摄取碳的过程会使CO2减少,生物释放碳的过程会使CO2增加,自然生态系统中CO2的减少速率与增加速率大致相等,可以自我维持碳中和。自从西方工业革命以来,大气中CO2的浓度持续增加,从而引起全球气候变暖,导致的生态后果主要是冰川融化、海平面上升。(2)生态系统中各种生物摄取碳的方式分别是生产者通过光合作用或化能合成作用固定CO2,消费者通过食物网(链)取食利用,分解者通过分解作用分解植物的残枝败叶、动物的遗体残骸和排遗物中的含碳有机物。(3)从全球碳循环的主要途径来看,通过减少化石燃料燃烧、开发新能源等减少CO2的排放量,和通过植树造林等增加CO2的吸收,是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
热点拓展三 生态浮岛
生态浮岛,又称生态浮床、人工浮床,生态浮岛技术是以可漂浮材料为基质或载体,将高等水生植物或陆生植物栽植到富营养化水域中,通过植物的根系吸收或吸附作用,削减水体中的氮、磷及有机污染物质,从而净化水质的生物防治法,同时通过收获植物的方法将水体中的富营养物质搬离水体,改善水质,创造良好的水环境。生态浮岛能显著降低水中的COD(化学需氧量)、氮、磷的含量,使水体透明度大幅度提高,同时水质指标也得到有效的改善,特别是对藻类有很好的抑制效果。
生态浮岛的净化原理:
(1)浮床植物在生长过程中吸收水体中氮、磷等营养物质以满足自身需要,到收获季节时通过收割达到去除氮、磷的目的;另外,部分浮床植物还能吸收水体中的重金属,并在其体内“富集”。
(2)发达的植物根系在水中形成浓密网状结构,能吸附水中悬浮颗粒物(SS),通过SS沉降将污染物移出水体,提高对污染物的净化能力。
(3)植物根系巨大的表面积成为微生物生长附着的载体,硝化菌、反硝化菌等大量微生物在根系处形成生物膜,通过生物膜的吸收降解作用提高对污染物的净化能力。
(4)植物通过光合作用生成O2,并通过植物组织传送到植物根系,并分泌到水体中,增加水中溶解氧含量,防止水体缺氧,对治理水体黑臭具有良好的效果。
(5)生态浮床本身能够遮蔽阳光,从而减弱水体中浮游藻类的光合作用,加之接触沉淀作用,加快浮游藻类的沉淀,使水体透明度提高。
(6)许多浮床植物(如美人蕉等)在生长过程中能够分泌出化感类物质,对藻类、病毒类成分具有一定的抑制灭活作用。
(7)生态浮床的根系处有丰富的氧气、充足的养分和稳定的环境,因此成为了水体生物栖息、产卵、繁殖的场所,强化了水体的自净能力。
拓展应用
1.下图为一富营养化河流生态修复工程的示意图,下列叙述错误的是( )
A.曝气可增加厌氧微生物降解有机污染物的能力
B.吸附基质增加了微生物附着的表面积,提高了净化效果
C.植物浮床有吸收水体氮、磷的能力,可减少富营养化
D.增加水体透明度,恢复水草生长是该修复工程的目标之一
√
A [曝气可增加溶氧量,进而降低厌氧微生物降解有机污染物的能力,A错误;吸附基质增加了微生物附着的面积,有利于微生物的生理活动,可促进有机污染物的降解,因此能够提高净化效果,B正确;借助植物浮床,可使植物庞大的根系透过小孔牢牢的固定在水体中,植物的根系从水体中吸收氮、磷等物质,可减少水体富营养化,增加水体透明度,恢复水生植物生长,从而起到了改善和净化水质的效果,可见,增加水体透明度,恢复水草生长是该修复工程的目标之一,C、D正确。]
2.(2024·辽宁沈阳模拟)为解决某江南水乡河水水质污染问题,研究者将构建的生态浮岛放置在模拟河道中,分析生态浮岛的水质净化效能。生态浮岛上部为土壤层,种植香蒲、美人蕉等植物,底部由对污染物具有很强吸附效果的火山岩构成。基于对生态系统稳定性的认识,下列说法正确的是( )
A.河水受到轻度污染时,通过物理沉降、化学分解和微生物分解水体中的污染物,很快消除污染,这体现了生态系统具有恢复力稳定性
B.在河道中构建生态浮岛可用于河水的生态修复,此项修复措施依据的生态工程原理主要是自生
C.生态系统的结构处于相对稳定状态时即达到了生态平衡
D.除构建生态浮岛外,还可以在河道中大规模养殖各种经济鱼类作为修复措施
√
B [河水受到轻度污染时,通过物理沉降、化学分解和微生物分解水体中的污染物,很快消除污染,这体现了生态系统具有抵抗力稳定性,A错误;生态浮岛上部为土壤层,种植香蒲、美人蕉等植物,底部由对污染物具有很强吸附效果的火山岩构成,有效选择生物组分并合理布设,主要体现了生态工程的自生原理,B正确;生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,C错误;在河道中大规模养殖各种经济鱼类,鱼类的遗体、粪便等会加剧水体污染,不利于该地的生态修复,D错误。]
热点拓展四 生境碎片化与物种入侵
1.生境碎片化
生境碎片化,是指原本大面积连续分布的生境由于人为或自然原因被分割成多个空间上相对隔离的小生境的现象。这一现象对种群产生了深远的影响,具体表现在以下几个方面:
(1)减少栖息地面积
生境碎片化直接导致了生物可利用的合适生境数量减少。原本连续的生境被分割成小块后,每个小斑块的面积都远小于原生境,这限制了种群的活动范围和生存空间。
(2)增加种群隔离
碎片化后的生境之间被不同的背景基质所隔离,这使得种群间的个体和基因交流受到阻碍,降低了种群的遗传多样性。遗传多样性的降低会使种群在面对环境变化时更加脆弱,增加了灭绝的风险。
(3)改变种群动态
生境碎片化可能导致种群数量的波动和不稳定。在破碎化的生境中,种群更容易受到环境变化和人类活动的影响,如气候变化、疾病传播、捕食压力增加等。同时,破碎化的生境也可能导致种群分布的不均匀性,一些区域种群密度过高,而另一些区域则种群稀少甚至灭绝。
(4)加剧竞争和捕食压力
生境碎片化改变了原有的食物链和生态系统结构。边缘生境的增加可能导致捕食者和被捕食者的分布和数量发生变化,加剧了种间竞争和捕食压力。
(5)引入外来物种和疾病
生境碎片化使得小生境更容易受到外来物种和疾病的侵入。外来物种可能在新环境中迅速繁殖并占据优势地位,对原有种群造成威胁。
2.物种入侵
外来物种是指借助人类活动越过不能自然逾越的空间障碍,而进入一个原来并没有该物种存在的生态系统的物种。如果这些外来物种在新的生态系统中入侵成功,能够自行繁殖和扩散,而且对当地的生态系统和景观造成了明显的改变,它们就变成外来入侵物种。
外来物种入侵的负面影响主要表现在以下几个方面:
(1)破坏景观的自然性和完整性
外来植物物种入侵后,会乘机扎根、繁殖,不断扩张,逐渐发展为优势种,使得原有的天然植被景观遭到破坏,并阻碍植被的自然恢复。
(2)摧毁生态系统
由于外来入侵物种杀死或排挤当地植物,依靠当地植物生存的动物也就紧跟着大量减少,引起生态系统中物种的单一化,从而导致很多相应的生态问题,包括引起水土流失、虫灾以及当地特有的生物资源丧失等,最终导致生态系统的崩溃。
(3)危害物种多样性
外来入侵物种中的一些恶性杂草,如紫茎泽兰、微甘菊、反枝苋等,可分泌某些化合物抑制其他植物发芽和生长,排挤本土植物并阻碍植被的自然恢复。外域病虫害的入侵会导致严重灾害。
(4)影响遗传多样性
残存的次生植被常被入侵种分割、包围和渗透,使本土生物种群的分布区进一步破碎化,还可以造成一些物种的近亲繁殖和遗传漂变。有些入侵种可与同属近缘种,甚至不同属的种杂交,入侵种与本地种的基因交流可能导致后者的遗传侵蚀。
拓展应用
1.(2024·安徽安庆二模)分布于碎片化生境中的极小种群野生植物,个体数量极少,具一般都已低于种群延续所需要的最小种群数量。若不及时采取适当的措施进行保护,这些小种群植物将在当地消失而导致生物多样性锐减。下列相关叙述错误的是( )
A.如果已形成极小种群的野生植物对人类的利用价值不大则无需保护
B.生态系统的结构和功能等随时间变化而变化的多样性属于生物多样性
C.若是长时间不可逆环境退化导致某种植物出现极小种群则应易地保护
D.分布于不同碎片生境中的同种植物之间传粉困难会降低其遗传多样性
√
A [生物多样性是人类赖以生存和发展的基础,即使对人类的利用价值不大,也需要保护,A错误;生态系统的结构和功能等随时间变化而变化的多样性属于生态系统多样性,属于生物多样性,B正确;若是长时间不可逆环境退化导致某种植物出现极小种群,说明其生存和繁衍受到严重威胁,则应易地保护,C正确;分布于不同碎片生境中的同种植物之间传粉困难会降低该种植物的数量,降低其遗传多样性,D正确。]
2.(2023·重庆卷)阅读下列材料,回答问题。
有研究发现,在某滨海湿地,互花米草入侵5年后,导致耐高盐的碱蓬大面积萎缩而芦苇扩张,这种变化的关键驱动因素是不同生态系统之间的“长距离相互作用”(由非生物物质等介导),如图1所示。
假设有3种植食性昆虫分别以芦苇、碱蓬和互花米草为主要食物,昆虫数量变化能够反映所食植物种群数量变化。互花米草入侵后3种植食性昆虫数量变化如图2所示。
(1)据材料分析,本研究中介导“长距离相互作用”的非生物物质是_____。
(2)图2中,若昆虫①以互花米草为食,则昆虫③以_______________为食;互花米草入侵5年后,昆虫②数量持续降低,直接原因是____________________________________________。
(3)物种之间的关系可随环境变化表现为正相互作用(对一方有利,另一方无影响或对双方有利)或负相互作用(如:竞争)。1~N年,芦苇和互花米草种间关系的变化是____________________________。
盐
碱蓬
昆虫②的食物芦苇种群数量降低
正相互作用转为负相互作用
(4)互花米草入侵5年后,该湿地生态系统极有可能发生的变化有_____ (多选)。
A.互花米草向内陆和海洋两方向扩展
B.群落内物种丰富度逐渐增加并趋于稳定
C.群落水平结构和垂直结构均更加复杂
D.为某些非本地昆虫提供生态位
E.生态系统自我调节能力下降
ADE
[解析] (1)结合题干“有研究发现,在某滨海湿地,互花米草入侵5年后,导致耐高盐的碱蓬大面积萎缩而芦苇扩张”推测,本研究中介导“长距离相互作用”的非生物物质是盐。
(2)结合题干“昆虫数量变化能够反映所食植物种群数量变化”,且互花米草入侵5年后,导致耐高盐的碱蓬大面积萎缩而芦苇扩张,题图2中,若昆虫①以互花米草为食,则昆虫③以碱蓬为食(题图2中③的数量一直在减少);互花米草入侵5年后,昆虫②数量持续降低,直接原因是昆虫②的食物芦苇种群数量降低。
(3)结合题干“有研究发现,在某滨海湿地,互花米草入侵5年后,导致耐高盐的碱蓬大面积萎缩而芦苇扩张”可知,一开始,互花米草的入侵有利于芦苇数量的增加,过了5年之后,互花米草的数量仍在增加而芦苇的数量在减少,故1~N年,芦苇和互花米草种间关系的变化是正相互作用转为负相互作用。
(4)结合图2可知,互花米草对陆地和海水的适应性均较好,数量均能较多的增加,互花米草可以向内陆和海洋两方向扩展,A正确;由于互花米草的入侵,导致碱蓬数量减少,芦苇在入侵5年后数量也在减少,故群落内物种丰富度(物种数目的多少)呈下降趋势,群落水平结构和垂直结构也变得更为简单,生态系统自我调节能力下降,B、C错误,E正确;互花米草属于外来物种,使得以其为食的昆虫①数量增多,为其提供生态位,D正确。
√
1.(2024·湖北卷)2021年3月,习近平总书记在考察武夷山国家公园时指出,建立以国家公园为主体的自然保护地体系,目的就是按照山水林田湖草是一个生命共同体的理念,保持自然生态系统的原真性和完整性,保护生物多样性。根据以上精神,结合生物学知识,下列叙述错误的是( )
A.在国家公园中引入外来物种,有可能导致生物多样性下降
B.建立动物园和植物园,能够更好地对濒危动植物进行就地保护
C.规范人类活动、修复受损生境,有利于自然生态系统的发育和稳定
D.在破碎化生境之间建立生态廊道,是恢复自然生态系统完整性的重要措施
热点拓展练(十一) 生态系统及其保护
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
B [在国家公园中引入外来物种,可能造成物种入侵,从而导致生物多样性下降,A正确;建立动物园和植物园属于易地保护,就地保护的主要形式是建立自然保护区,B错误;规范人类活动,加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识,修复受损生境,有利于自然生态系统的发育和稳定,保持自然生态系统的原真性和完整性,C正确;生态廊道指适应生物迁移或栖息的通道,可将保护区之间或与之隔离的其他生境相连,在破碎化生境之间建立生态廊道,是恢复自然生态系统完整性的重要措施,D正确。]
题号
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2.(2024·河北衡水模拟)群聚有利于种群的增长和存活,过密或过疏都可阻止其增长,并对生殖产生负作用。每种生物都有自己的最适密度。有些生物在种群密度很低时,其种群数量不增反降,甚至会走向灭绝,这就是阿利效应。下列叙述错误的是( )
A.生态恢复工程中,少量引入生物就可以依靠自然演替恢复其生态功能
B.栖息地碎片化可使阿利效应出现的概率升高,加速物种的灭绝
C.适宜的种群密度对于种群中的个体寻找配偶和逃避敌害是必不可少的
D.阿利效应的存在会减缓外来入侵物种的入侵过程
√
题号
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A [生态恢复工程中,需要引入一定量的生物然后依靠自然演替恢复其生态功能,A错误;栖息地碎片化导致种群数量下降,可使阿利效应出现的概率升高,加速物种的灭绝,B正确;每种生物都有自己的最适密度,适宜的种群密度对于种群中的个体寻找配偶和逃避敌害是必不可少的,C正确;阿利效应的存在会减缓外来入侵物种的入侵过程,外来物种初期由于种群密度很低,可能会降低数量,甚至灭绝,D正确。]
题号
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3.(2024·福建泉州二模)生态学家认为,一定时间内,当种群数量增加时,必定会出现临近个体之间的相互影响,种群变动调节恢复至平均密度以适应密度限制,即种群数量具有明显的密度制约效应。按照此理论,下列分析错误的是( )
A.随着种群密度的增加,密度制约效应使种群的出生率降低,死亡率增加
B.当条件相同时,在一定范围内,种群数量与个体平均重量的乘积可能是个定值
C.种间关系尤其是捕食关系会使种群数量在变动过程中趋向恢复至平均密度
D.地震、火灾、天敌等的作用强度与种群密度无关,不会引发密度制约效应
√
题号
1
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9
D [随着种群密度的增加,密度制约效应使种群的出生率降低,死亡率增加,维持适宜的种群密度,A正确;根据密度制约效应的理论可知,当条件相同时,在一定范围内,种群数量与个体平均重量的乘积可能是个定值,B正确;种间关系尤其是捕食关系具有调节作用,会使种群数量在变动过程中趋向恢复至平均密度,C正确;天敌的作用强度与种群密度有关,属于密度制约效应,D错误。]
题号
1
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9
4.(2024·江苏南通模拟)海草床是近海具有极高初级生产力的海洋生态系统,对海洋有机碳埋藏贡献大。近年来,由于人类活动和气候变化等影响,海草床快速退化。下列相关叙述错误的是( )
A.海草床的初级生产力与海草光合固碳能力呈正相关
B.近海水体富营养化会提高海草床生态系统恢复力稳定性
C.海草床的快速退化可使该生态系统由“碳汇”转为“碳源”
D.可通过生境恢复、植株移植等方法进行海草床生态修复
√
题号
1
3
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4
6
8
7
9
B [初级生产力是指生态系统中植物群落在单位时间、单位面积上所产生有机物质的总量,海草作为海洋生态系统中主要的生产者,初级生产力与海草光合固碳能力呈正相关,A正确;近海水体富营养化,藻类大量繁殖,藻类死亡后,被微生物分解,导致水体溶氧量降低,不利于海草生长,不利于该区域生态环境的恢复,会降低海草床生态系统恢复力稳定性,B错误;海草床急剧衰退,其沉积物有机碳储存潜力下降,海草床生态系统从吸收CO2的“碳汇”转变为排放CO2的“碳源”,C正确;可通过生境恢复的措施恢复该区域的水质,通过植株移植增加该区域的生产者数量等方法进行海草床生态修复,D正确。]
题号
1
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9
5.(2024·广西南宁模拟)碳中和要求碳的排放量等于吸收量,可采取以下4种途径实现:碳替代(清洁能源替代化石能源)、碳减排(减少碳的排放)、碳封存(收集CO2,实施地质封存,使化石能源的碳回归地层)、碳循环(人工碳转化和森林固定CO2)。下列叙述错误的是( )
A.通过大量植树造林增加CO2的吸收量是实现碳中和的主要途径之一
B.达到碳中和时,生物圈内所有生物呼吸释放的CO2等于CO2的吸收量
C.碳封存使部分碳脱离碳循环,碳替代可弥补能源的不足,实现碳减排
D.对海洋生态系统进行改善可通过碳循环、碳封存等途径实现碳中和
√
题号
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B [通过大量植树造林增加CO2的吸收量是实现碳中和的主要途径之一,A正确;达到碳中和时,碳的释放量等于碳的吸收量,而碳的释放量不是只有生物圈内所有生物呼吸释放的CO2还有化石燃料燃烧释放的CO2等,B错误;由题意可知,碳替代指清洁能源替代化石能源,碳封存使部分碳脱离碳循环,碳替代可弥补能源的不足,实现碳减排,C正确;海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用,对海洋生态系统进行改善通过碳循环、碳封存等途径实现碳中和,D正确。]
题号
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6.(2024·广东肇庆三模)某镇对辖区富营养化水体实施了生态恢复,包括引入生态浮床、增加贝类等底栖动物、放养滤食性鱼类等措施。生态浮床是将芦苇、美人蕉等挺水植物种植于浮在水面的材料上来改善水体生态环境。下列相关叙述正确的是( )
A.水体中N、P含量超标,有利于蓝细菌吸收后用于叶绿素和类胡萝卜素的合成
B.碳元素可通过该生态系统完成物质循环的全过程
C.滤食性鱼类同化作用获得的部分能量随粪便流入分解者体内
D.生态浮床中的挺水植物既可吸收水中无机盐,又能遮光抑制藻类生长、繁殖
√
题号
1
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D [蓝细菌细胞中不含类胡萝卜素,A错误;生态系统的物质循环的范围是生物圈,碳元素可通过生物圈完成物质循环的全过程,不能通过该生态系统完成物质循环的全过程,B错误;滤食性鱼类的粪便中的能量不属于滤食性鱼类的同化量,C错误;生态浮床中的挺水植物既可吸收水中无机盐,通过竞争又能遮光抑制藻类生长、繁殖,D正确。]
题号
1
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7.(2024·北京海淀二模)千岛湖分布着众多岛屿,商陆是岛屿上的入侵植物,食果鸟取食商陆果肉有助于其种子繁殖和传播,研究发现周围空旷的岛屿被商陆入侵程度比周围密布小岛的岛屿更严重。下列叙述不正确的是( )
A.商陆、食果鸟等岛上的所有生物共同构成了生物群落
B.食果鸟对商陆的取食减缓了商陆入侵
C.若岛屿物种丰富度较高,商陆入侵程度较轻
D.食果鸟的活动范围可影响商陆在不同岛屿的入侵程度
√
题号
1
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B [生物群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,因此商陆、食果鸟等岛上的所有生物共同构成了生物群落,A正确;由题意可知,食果鸟取食商陆果肉有助于其种子繁殖和传播,故食果鸟对商陆的取食加速了商陆入侵,B错误;岛屿物种丰富度较高,营养结构复杂,自我调节能力较强,抵抗力稳定性高,商陆入侵程度较轻,C正确;由题意可知,食果鸟取食商陆果肉有助于其种子繁殖和传播,因此食果鸟的活动范围可影响商陆在不同岛屿的入侵程度,D正确。]
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8.(2022·辽宁卷)碳达峰和碳中和目标的提出是构建人类命运共同体的时代要求,增加碳存储是实现碳中和的重要举措。被海洋捕获的碳称为蓝碳,滨海湿地是海岸带蓝碳生态系统的主体。回答下列问题:
(1)碳存储离不开碳循环。生态系统碳循环是指组成生物体的碳元素在____________和___________之间循环往复的过程。
(2)滨海湿地单位面积的碳埋藏速率是陆地生态系统的15倍,主要原因是湿地中饱和水环境使土壤微生物处于_____条件,导致土壤有机质分解速率____。
题号
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生物群落
非生物环境
缺氧
低
(3)为促进受损湿地的次生演替,提高湿地蓝碳储量,某省实施“退 养还湿”生态修复工程(如图1)。该工程应遵循__________________
___________________(答出两点即可)生态学基本原理,根据物种在湿地群落中的________差异,适时补种适宜的物种,以加快群落演替速度。
―→
图1
题号
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自生、整体、协调、
循环(答出两点即可)
生态位
(4)测定盐沼湿地不同植物群落的碳储量,发现翅碱蓬阶段为
180.5 kg·hm-2、芦苇阶段为3 367.2 kg·hm-2,说明在________________
_____的不同阶段,盐沼湿地植被的碳储量差异很大。
(5)图2是盐沼湿地中两种主要植物翅碱蓬、芦苇的示
意图。据图分析可知,对促进海岸滩涂淤积,增加盐
沼湿地面积贡献度高的植物是__________,原因是
____________________________________________
____________________________________________。
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群落演替(或次生
芦苇
与翅碱蓬相比,芦苇的根系发达,有利于保持水土,促进海岸滩涂淤积,增加盐沼湿地面积
演替)
[解析] (1)生态系统碳循环是指组成生物体的碳元素在生物群落和非生物环境之间循环往复的过程。
(2)湿地中饱和水环境使土壤微生物处于缺氧条件,导致土壤有机质分解速率低,所以滨海湿地单位面积的碳埋藏速率是陆地生态系统的15倍。
(3)在湿地修复过程中,应遵循自生、整体、协调、循环等生态学基本原理,选择污染物净化能力较强的多种水生植物,还需要考虑这些植物各自的生态位差异,以及它们之间的种间关系,适时补种适宜的物种,以加快群落演替速度。
题号
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(4)湿地发生的演替是次生演替,测定盐沼湿地不同植物群落的碳储量,发现翅碱蓬阶段为180.5 kg·hm-2、芦苇阶段为3 367.2 kg·hm-2,说明在群落演替(次生演替)的不同阶段,盐沼湿地植被的碳储量差异很大。
(5)分析图2可知,与翅碱蓬相比,芦苇的根系发达,有利于保持水土,促进海岸滩涂淤积,所以是增加盐沼湿地面积贡献度高的植物。
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9.(2022·河北卷)中国丹顶鹤的主要繁殖地在扎龙自然保护区,其主要越冬栖息地为苏北地区。人类在丹顶鹤栖息地分布点及周围的活动使其栖息地面积减小、生境破碎化。调查结果显示,苏北地区丹顶鹤越冬种群数量1991~1999年均值为873只,2000~2015年均值为642只;丹顶鹤主要越冬栖息地中的沼泽地和盐田相关指标的变化见下表。回答下列问题:
题号
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栖息地类型 栖息地面积(km2) 斑块数(个) 斑块平均面积(km2)
1995年 2005年 2015年 1995年 2005年 2015年 1995年 2005年 2015年
沼泽地 1 502 916 752 427 426 389 3.51 2.15 1.93
盐田 1 155 1 105 1 026 98 214 287 11.79 5.17 3.57
(1)斑块平均面积减小是生境破碎化的重要体现。据表分析,沼泽地生境破碎化是________导致的,而盐田生境破碎化则是__________导致的。
(2)在苏北地区,决定丹顶鹤越冬种群大小的三个种群数量特征是_________________________________________________________。
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人类活动
盐田的开采
死亡率、迁入率、迁出率
(3)生态系统的自我调节能力以_____________机制为基础,该机制的作用是使生态系统的结构和功能保持________。沼泽生态系统受到破坏后物种数量减少,生态系统自我调节能力_________。
(4)丹顶鹤的食性特征、种群数量及动态等领域尚有很多未知的生态学问题,可供科研工作者研究。丹顶鹤的这种价值属于________。
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负反馈调节
相对稳定
下降
直接价值
[解析] (1)分析数据可知,从1995~2015年,沼泽地栖息面积逐渐减小,斑块数量下降,斑块平均面积下降,可能是人类活动导致的;而盐田的栖息地面积先下降后上升,斑块数上升,斑块平均面积下降,很有可能是因为盐田的开采导致盐田生境破碎化。
(2)决定种群数量大小的是出生率、死亡率、迁入率和迁出率,根据题干信息可知,“丹顶鹤的主要繁殖地在扎龙自然保护区,其主要越冬栖息地为苏北地区”,所以在苏北地区,决定丹顶鹤越冬种群大小的三个种群数量特征是死亡率、迁入率、迁出率。
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(3)生态系统的自我调节能力是以负反馈调节为基础的,该调节机制能使生态系统的结构和功能保持相对稳定的状态。沼泽生态系统受到破坏后物种数量减少,营养结构变简单,自我调节能力下降。
(4)对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)属于间接价值,用于科研研究的属于直接价值。
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(教师用书独具)
(2024·湖北武汉模拟)三叶鬼针草是农田常见的外来恶性杂草,其入侵严重影响农作物的生长。为探究三叶鬼针草快速入侵的原因以及防治方法,研究者进行了相关研究。
(1)农田生物群落的物种之间及生物与环境间____________的结果是每种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是________________
_________________________________________________________。
协同进化
有利于不同生物充分利用环境资源
(2)由于三叶鬼针草入侵后种群数量迅速增加,与农田作物争夺水分、阳光、空间等而产生的__________加剧,严重影响农作物的生长。
(3)三叶鬼针草能分泌某种物质影响邻近植物的生长,这可能是三叶鬼针草能快速入侵的另一个重要原因。研究者利用三叶鬼针草叶水提液处理玉米幼苗,实验结果如下表。
种间竞争
三叶鬼针草叶水提液浓度/(g·mL-1) 根长/cm 苗高/cm 苗鲜重/g
0 10.5±0.2 17.2±0.6 48.78±4.50
0.005 11.5±1.1 17.5±0.4 62.44±2.32
0.010 10.5±0.7 16.8±0.2 45.85±2.50
0.020 8.1±0.3 15.7±0.4 42.83±0.32
0.040 8.0±0.3 15.7±0.5 40.88±1.66
研究者在三叶鬼针草叶水提液中发现了大量的挥发性萜类等化感物质,植物利用化感物质对邻近作物传递的信息属于____________信息。由表中信息可推测,不同浓度的三叶鬼针草叶水提液对玉米幼苗的生长影响表现出的特点为________________________________
_________________________________________________________。
化学
三叶鬼针草叶水提液浓度小于
0.005 g·mL-1时起促进作用,大于0.005 g·mL-1时起抑制作用
(4)农业生产中发现农田种植甘薯可显著抑制三叶鬼针草的入侵,这种防控手段属于__________。结合以上内容推测种植甘薯可抑制三叶鬼针草入侵的原因有_______________________________________
_____________________________________________ (答出2点可能的原因)。
生物防治
甘薯是蔓藤植物,产生的化感作用抑制三叶鬼针草的入侵、甘薯与三叶鬼针草在竞争中占优势
[解析] (1)在群落中,每种生物都占据着相对稳定的生态位,研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌、与其他物种的关系,这样有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
(2)种间竞争是两种或更多种生物共同利用同样的有限资源而产生的相互排斥的现象。在种间竞争中常常是