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专题十二 生态系统 人与环境
生态系统的结构与功能
1.(2025·黑吉辽蒙卷)下图为某森林生态系统的部分食物网。下列叙述正确的是( )
A.图中的生物及其非生物环境构成生态系统
B.野猪数量下降时,虎对豹的排斥加剧
C.图中的食物网共由6条食物链组成
D.树木同化的能量约有10%~20%流入野猪
B
解析:B 生态系统是在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体,生物群落包含生产者、消费者和分解者,图中生物只有部分生产者和消费者,A错误;野猪数量下降时,虎会因为食物来源减少而更多地捕食梅花鹿和野兔,虎与豹的种间竞争加大,虎对豹的排斥加剧,B正确;图中的食物网共由8条食物链组成,C错误;能量传递效率是相邻两个营养级之间的,一般为10%~20%,野猪、野兔和梅花鹿同属于第二营养级,树木和草同属于第一营养级,
因此不能判断该食物网中树木同化的能量有多少流
入野猪,D错误。
2.(2024·黑吉辽卷,改编)下图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的,表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解,剩余积累于土壤。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.E是太阳照射到生态系统的能量
B.E2属于未被利用的能量
C.E3占净初级生产量的36%
D.E3的产生过程不是物质循环的必
要环节
C
解析:C E是生产者固定的太阳能,A错误;E2属于呼吸作用散失的热能,B错误;E3占净初级生产量的18×1010÷(50×1010)×100%=36%,C正确;E3的产生过程是依靠分解者的分解作用实现的,是物质循环的必要环节,D错误。
(1)(2022·广东卷)图示某生态系统的食物网,其中字母表示不同的生物,箭头表示能量流动的方向。其中a、c是生产者。( )
(2)(2022·河北卷)某林场对林下无植被空地进行开发,采用了“上层林木+中层藤本药材+下层草本药材+地表药用真菌”的立体复合种植模式,其中林、藤、草和真菌等固定的太阳能是流入该生态系统的总能量。( )
×
×
(3)(2022·江苏卷)人为操纵生态系统营养结构有利于调整能量流动方向和提高能量传递效率。( )
(4)(2023·湖北卷)通过生物富集作用,镉能沿食物链传递到更高营养级。( )
×
√
(5)(2023·新课标卷,节选)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,①、②、③表示生物的生命活动过程,其中①是________;②是________;③是__________。
水鸟同化
呼吸作用
分解者分解
1.据同化类型判断生态系统功能类群
提醒:①生产者一定为“自养型”,“自养型”一定为生产者。
②分解者一定为“腐生型”,“腐生型”一定为分解者。
③生产者未必都是植物,植物未必都是生产者。
④消费者未必都是动物,动物未必都是消费者。
⑤分解者未必都是微生物,微生物未必都是分解者。
2.“拼图法”分析能量流动过程
提醒:①流经生态系统的总能量强调关键词是“固定”而不是“照射”。
②10%~20%是相邻两个营养级的传递效率,不是两个个体之间的传递效率。
③能量传递效率≠能量利用率。
a.能量传递效率:能量沿食物链流动,以“营养级”为单位,传递效率约为10%~20%。
b.能量利用率:能够被人类利用的能量占生产者能量的比值。
3.碳循环的各环节之间的关联判断
提醒:物质在群落内部不循环,以有机物的形式在食物链(网)上单向流动;物质循环是指物质在生物群落与非生物环境之间循环。
4.牢记生态系统中信息传递的种类和作用
命题点
围绕生态系统的结构与功能考查生命观念及社会责任
1.下列有关生态系统的叙述,错误的有( )
①食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系,就是食物网 ②任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充 ③能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔统称为生态金字塔 ④能量的输入对于生态系统无序性的维持是不可缺少的
A.一项 B.两项
C.三项 D.四项
A
解析:A 食物网是许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构,食物网越复杂,生态系统越稳定,①正确;任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能,如果一个生态系统长时期内没有能量输入,这个生态系统就会崩溃,②正确;生态金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔,③正确;生态系统的维持是有序性,④错误。
2.日常生活中的塑料可在自然环境中被分解成直径小于5 mm的颗粒,称为微塑料。微塑料是一种化学性质稳定且较难分解的有机化合物。进入土壤的微塑料会随着自然条件或人类活动而发生迁移,过程如图。已知微塑料可成为致病菌等有害微生物的载体,从而对土壤中多种生物造成毒害。下列叙述错误的是( )
A.微塑料在生态系统的组成成分中属于非生物的物质和能量
B.吸附在植物根部的微塑料可能抑制根系
对土壤中水和无机盐的吸收
C.微塑料不会改变土壤中生物群落的物种
丰富度
D.生活中应减少塑料的使用,这有利于降
低微塑料污染
C
解析:C 生态系统的组成成分包括生物成分(生产者、消费者和分解者)和非生物成分(非生物的物质和能量)。分析可知,微塑料应属于生态系统组成成分中的非生物的物质和能量,A正确;由图可知,微塑料能吸附在植物根部,这可能会抑制根系对土壤中水和无机盐的吸收,B正确;据题干信息可知,微塑料会对土壤中多种生物
造成毒害,因此,微塑料可能会改变土壤中生物群落的物种丰富度,C错误;我们在日常生活中应该减少塑料的使用,这有利于降低微塑料污染,D正确。
命题点
围绕生态系统的结构与功能考查科学思维及科学探究
3.某人工鱼塘能量流动关系图如下,a、b、c、d表示相关能量。下列叙述正确的是( )
A.流经该生态系统的总能量为a+c+d
B.池塘中的植物、鱼种甲和鱼种乙构成群落
C.鱼种甲到鱼种乙的能量传递效率是b/(a+c)×100%
D.去除鱼种乙,鱼种甲将呈现“J”形增长
C
解析:C 流经该生态系统的总能量为绿色植物所固定的太阳能和投放饲料中的化学能,即为植物固定的太阳能+c+d,A错误;池塘中的所有生物构成群落,B错误;能量的传递效率=某一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%,鱼种乙固定的能量为b,鱼种甲固定的能量为a+c,则鱼种甲到鱼种乙的能量传递效率是b/(a+c)×100%,C正确;由于池塘资源、空间有限,去除鱼种乙,鱼种甲将呈现“S”形增长,D错误。
4.过去的圭塘河因工业污水排入等原因产生了生态退化的问题。经治理后,该地区生态环境已有明显改善,一些居民在河岸边种植了蔬菜。研究人员对河边蔬菜中重金属污染情况进行了调查,结果如下表所示:
蔬菜种类 重金属平均含量(mg·kg-2)
Pb Hg As Cd
叶菜类 0.43 0.02 0.13 0.06
瓜果类 0.04 0.04 0.02 0.03
根菜花 0.12 0.03 0.05 —
下列相关叙述中不正确的是( )
A.圭塘河边土壤环境中重金属Hg、Cd含量可能很低
B.重金属Pb、As和Cd更容易在叶菜类蔬菜中富集
C.蔬菜中的重金属沿食物链富集到人体中,可能造成人体重金属中毒
D.蔬菜中的重金属元素沿食物链传递,能较快地回归到非生物环境
D
解析:D 据表可知,重金属Hg、Cd在蔬菜中的含量较低,故推测圭塘河边土壤环境中重金属Hg、Cd含量可能很低,A正确;据表可知,重金属Pb、As和Cd在叶菜类中的平均含量最高,说明重金属Pb、As和Cd更容易在叶菜类蔬菜中富集,B正确;重金属很难被生物分解,蔬菜中的重金属沿食物链富集到人体中,可能造成人体重金属中毒,C正确;蔬菜中的重金属元素沿食物链传递,可以通过分解者的分解作用回归到非生物环境,但速度较慢,D错误。
5.(不定项)生态系统中具有同种食物来源的两种捕食者之间,存在相互捕食对方的现象,称之为集团内双向捕食(即互为集团内捕食者和集团内猎物),如图所示。这种现象对群落中相关物种的种群动态和害虫的生物防治有着很大影响。下列说法正确的是( )
A.天敌1和天敌2的种间关系为捕食和种间竞争,能量在两者之间能双向流动
B.由于存在相互捕食,农业生产中增加捕食者种类,并不一定能有效抑制害虫数量
C.若通过调查得知某植食性昆虫的年龄结构为增长型,
可预测其种群数量一定会增加
D.根据种间关系可推测出天敌1、天敌2和植食性昆虫之
间的信息传递是双向的
ABD
解析:ABD 能量沿着食物链(网)流动,分析图可知,天敌1和天敌2都捕食植食性昆虫,且天敌1和天敌2相互捕食,所以天敌1和天敌2的种间关系为捕食和种间竞争,能量在两者之间能双向流动,A正确;由于存在相互捕食,农业生产中增加捕食者种类,可能会造成捕食者相互捕食的现象,因此增加捕食者种类并不一定能有效抑制害虫数量,B正确;种群数量受出生率和死亡率、迁入率和迁出率等影响,所以若通过调查得知某植食性昆虫的年龄结构为增长型,其种群数量不一定会
增加,C错误;根据种间关系判断,天敌1、天敌2捕食植食性昆虫,且天敌1和天敌2之间相互捕食,所以它们之间的信息传递是双向的,D正确。
1.(概念表述类)生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者,在生态系统中分解者的作用是______________________________________。
2.(原因分析类)某荔枝园中存在如下食物链:荔枝树→鸡→动物A,鸡的同化量不能100%流入动物A,原因是_____________________________ _____________________________________________________________。
若鸡的同化量与摄入量的比值为M,动物A的同化量与摄入量的比值为N,则M一般小于N,理由是______________________________________ ____________________。
将动植物遗体残骸和动物粪便分解成无机物
鸡的同化量除了流入动物A外,一部分用于自身呼吸作用消耗,一部分被分解者利用,一部分未被利用
植物中的纤维很难被鸡消化吸收,故鸡的同
化量与摄入量之比较小
3.(措施目的类)人们不断地对江南某湿地保护区进行除草、杀虫,目的是_____________________________________________________________ ___________。
调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
4.(科学探究类)食蚊鱼因其对蚊虫种群数量有一定的控制作用而被许多地方引进。食蚊鱼食性杂,可捕食多种动物的卵及幼体,占用土著鱼类的生存空间,对入侵地的生态平衡和生物多样性产生影响。研究人员研究食蚊鱼对其生活环境中常见的2种蚊子幼虫的捕食现象,在摇蚊幼虫数/伊蚊幼虫数分别为15/15、25/25、35/35、45
/45的保鲜盒中各放入1尾禁食12 h的食蚊鱼,3 h后统计各保鲜盒中食蚊鱼对2种蚊子幼虫的捕食情况,结果如图所示。
从图中可以得出结论:___________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
蚊子幼虫数量较少时,食蚊鱼对伊蚊幼虫和摇蚊幼虫的捕食量差异不明显;蚊子幼虫数量较多时,食蚊鱼对伊蚊幼虫的捕食量随伊蚊幼虫数量的增多而增加,对摇蚊幼虫的捕食量随摇蚊幼虫数量的增多变化不大
微专题2
生态系统的稳定性、环境保护与生态工程
1.(2025·黑吉辽蒙卷)为修复矿藏开采对土壤、植被等造成的毁坏,采用生态工程技术对矿区开展生态修复。下列叙述错误的是( )
A.修复首先要对土壤进行改良,为植物生长提供条件
B.修复应遵循生态工程的协调原理,因地制宜配置物种
C.修复后,植物多样性提升,丰富了动物栖息环境,促进了群落演替
D.修复后,生物群落能实现自我更新和维持,体现了生态工程整体原理
D
解析:D 植物生长需要土壤提供水和无机盐等,因此修复首先要对土壤进行改良,A正确;修复应遵循生态工程的协调原理,协调原理强调生态系统内部生物与生物之间、生物与环境的协调与适应,因地制宜配置物种有利于生态恢复,B正确;植物为动物提供食物和栖息空间,修复后,植物多样性提升,促进了动物多样性提升,改变了群落的物种组成和空间结构等,促进了群落演替,C正确;群落能实现自我更新和维持,体现了生态工程的自生原理,D错误。
2.(2024·甘肃卷)沙漠化防治一直是困扰人类的难题。为了固定流沙、保障包兰铁路的运行,我国人民探索出将麦草插入沙丘防止沙流动的“草方格”固沙技术。流沙固定后,“草方格”内原有沙生植物种子萌发、生长,群落逐渐形成,沙漠化得到治理。在“草方格”内种植沙生植物,可加速治沙进程。甘肃古浪八步沙林场等地利用该技术,成功阻挡了沙漠的侵袭,生态效益显著,成为沙漠化治理的典范。关于“草方格”技术,下列叙述错误的是
( )
A.采用“草方格”技术进行流沙固定、植被恢复遵循了生态工程的自生原理
B.在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物遵循了生态工程的协调原理
C.在未经人工种植的“草方格”内,植物定植、群落形成过程属于初生演替
D.实施“草方格”生态工程促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现
C
解析:C 采用“草方格”技术进行流沙固定,有益于生物组分生长、发育、繁殖,使植被逐渐恢复,该过程遵循了生态工程的自生原理,A正确;在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物时考虑了生物与环境、生物与生物的协调与适应,遵循了生态工程的协调原理,B正确;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,而次生演替指原有的植被虽然已经不存在,但是原有的土壤基本保留,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,“草方格”内保留有原有沙生植物种子,故该群落形成过程属于次生演替,C错误;“草方格”固沙技术能防止沙子流动,有利于植被恢复,促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现,D正确。
(1)(2023·湖北卷)胁迫是指一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件。在镉的胁迫下,苦草能通过自身的调节作用维持稳态。( )
(2)(2022·河北卷)某林场对林下无植被空地进行开发,采用了“上层林木+中层藤本药材+下层草本药材+地表药用真菌”的立体复合种植模式。其中该模式提高了生态系统的抵抗力稳定性。( )
(3)(2022·广东卷)2022年4月,习近平总书记在海南省考察时指出,热带雨林国家公园是国宝,是水库、粮库、钱库,更是碳库,要充分认识其对国家的战略意义。从生态学的角度看,海南热带雨林的直接价值体现在其具有保持水土、涵养水源和净化水质功能,被誉为“绿色水库”。( )
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√
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(4)(2023·全国乙卷,节选)农田生态系统和森林生态系统属于不同类型的生态系统。回答下列问题:
①负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。请从负反馈调节的角度分析,森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是__________________ ________________________________________________。
②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__________________________________ __________________________________。
在森林中,当害虫数量增加时,食虫鸟增多,害虫种群的增长就受到抑制
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
1.“三看法”判断生态系统调节中的正反馈和负反馈
类型 正反馈调节 负反馈调节
“看”调
节方式 加速最初发生变化的那种成分所发生的变化 抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化
“看”调节
结果 常使生态系统远离稳态 有利于生态系统保持相对稳定
类型 正反馈调节 负反馈调节
“看”实例
分析
已污染的湖泊污染加剧
草原上植食性动
物与植物的平衡
2.“三看法”判断抵抗力稳定性和恢复力稳定性
提醒:①生态系统中的正反馈调节往往带有破坏性。
②一般来说,生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈负相关,但有些生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性都很低,如北极苔原生态系统、荒漠生态系统等。
3.关注生物多样性的“3、3、4、1”
4.生态工程基本原理的判断方法
(1)体现物种多,营养关系复杂→自生原理。
(2)强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→循环原理。
(3)强调生物与环境的协调与平衡,涉及环境承载力→协调原理。
(4)涉及自然、经济和社会,指整个系统,如林业生态工程建设→整体原理。
命题点
围绕生态系统的稳定性及调节机制考查生命观念及社会责任
1.极端天气会使蝗虫蔓延,对农业、经济和环境构成重大威胁。中国科学院团队在《自然》发表文章指出:群居蝗虫释放的4-乙烯基苯甲醚(4VA)对群居型和散居型飞蝗的不同发育阶段和性别都有很强吸引力,蝗虫通过定位在锥型感器中的嗅觉受体OR35,能够快速感应4VA从而聚集。下列叙述正确的是( )
A.蝗虫数量的这种波动属于非周期性波动
B.信息素4VA通过负反馈调节蝗虫种群密度,以维持生态系统的相对稳定
C.用人工合成4VA群聚蝗虫并将其诱杀,属于化学防治
D.用样方法对蝗虫幼虫进行调查,即可得蝗虫种群密度
A
解析:A 极端天气使蝗虫蔓延,因此蝗虫数量的这种波动属于非周期性波动,A正确;4VA能够响应蝗虫种群密度的变化,并随着种群密度增加而增加,说明4VA让蝗虫聚集,然后种群数目增多,又反过来使得4VA增多,再吸引更多的蝗虫,为正反馈调节,B错误;化学防治是利用药物直接杀死有害生物,4VA是蝗虫产生释放的,利用人工合成的4VA诱捕蝗虫利用的是生态系统信息传递的原理,所以属于生物防治,C错误;用样方法对蝗虫幼虫进行调查,只能得到蝗虫幼虫的密度,不能得到蝗虫种群密度,D错误。
2.两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,由图不能得出的结论是( )
A.同等强度的干扰下,乙生态系统的抵抗力稳定性比甲高
B.同等强度的干扰下,若乙生态系统干扰提前,则B点左移
C.若甲生态系统的干扰强度增大,则C点右移
D.乙生态系统B点后一定有新的物种产生
D
解析:D 从图中可看出,甲、乙两个生态系统受到干扰后,与乙相比,甲生态系统的结构和功能恢复原状所需要的时间长,波动范围大,说明甲的抵抗力稳定性低,乙的抵抗力稳定性高,A不符合题意;若乙生态系统干扰提前,其结构和功能恢复至正常运行范围的时间也会提前,即B点左移,B不符合题意;若甲的干扰强度增大,则恢复原状所需要的时间延长,C点右移,C不符合题意;乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生,D符合题意。
命题点
围绕生态足迹与生物多样性及其保护考查社会责任
3.持续推动绿色发展,减小生态足迹。有利于建设人与自然和谐共生的美丽中国。下列叙述错误的是( )
A.生活中,与乘坐电梯上下楼相比,走楼梯会减小生态足迹
B.生态足迹的值与人类对生态和环境的影响程度呈负相关
C.人口规模、生活方式及技术条件等因素均会影响生态足迹
D.研究生态足迹有利于践行经济、社会和生态相互协调的可持续发展理念
B
解析:B 与乘坐电梯上下楼相比,走楼梯会降低资源消耗,从而减小生态足迹,A正确;生态足迹的值越大,人类所需的资源越多,对生态和环境的影响就越大,即生态足迹的值与人类对生态和环境的影响程度呈正相关,B错误;人口规模、生活方式及技术条件等因素均会影响生态足迹,研究生态足迹有利于践行经济、社会和生态相互协调的可持续发展理念,C、D正确。
4.秦岭中西段为濒危动物大熊猫最后的生存家园,为加大对大熊猫的保护,我国在秦岭建立了大熊猫自然保护区,将割裂的栖息地连接起来,促进了大熊猫种群数量的增加。下列说法错误的是( )
A.将割裂的栖息地连接可消除地理隔离,进而促进大熊猫间的基因交流
B.维持保护区内适量的天敌或竞争者,对大熊猫种群的健康发展有利
C.大熊猫用粪便在其生活领地周边做标记以警示同类,这属于化学信息
D.大熊猫捕食竹鼠(以竹子为食)时属于第二营养级,吃竹笋时则属于初级消费者
D
解析:D 割裂的栖息地会使得原种群出现地理隔离,大熊猫间不能进行基因交流,将割裂的栖息地连接起来会消除这一障碍,A正确;适量的天敌或竞争者,对大熊猫活动、捕食、提升生存技能等方面有利,可以促进种群的健康发展,B正确;粪便标记属于化学信息,C 正确;大熊猫捕食竹鼠(以竹子为食)时属于次级消费者,位于第三营养级,吃竹笋时则属于初级消费者,位于第二营养级,D错误。
命题点
关注生态工程
5.科学家通过建立城市湿地景观公园来治理被污染的水体,如图所示(注:A区域为挺水植物芦苇,B、C区域为沉水植物伊乐藻、苦草),图中箭头代表水流方向。芦苇生长快,能大量吸收污水中N、P等营养物质,同时对汞等重金属及其他有害物质具有较强的富集能力。一段时间后,污染的水体环境明显改善。下列叙述正确的是( )
A.伊乐藻、苦草和芦苇的分布体现
了群落的垂直结构
B.生物污水中的有机物也可以被湿
地景观公园中的植物吸收
C.收割的芦苇可以加工为饲料卖给
养牛场提高能量利用率
D.选择多种净化污染能力强的植物体现了生态工程的自生原理
D
解析:D 由图可知,A区域为挺水植物芦苇,B、C区域为沉水植物伊乐藻、苦草,因此伊乐藻、苦草和芦苇的分布体现了群落的水平结构,A错误;植物能吸收无机物,但不能直接吸收有机物,B错误;由题干信息可知,芦苇对汞等重金属及其他有害物质具有较强的富集能力,因此不能将芦苇加工为饲料,C错误;选择多种净化污染能力强的植物有利于对污染水体的净化,体现
了生态工程的自生原
理,D正确。
6.(不定项)为研究不同放牧强度对某草原生态系统的影响,某研究小组将某草地划分为三个区域,五年间分别进行不同放牧强度承载实验,相关数据如图所示。下列说法不正确的是( )
A.轻度放牧会改变植物间的竞争程度进而
调节物种丰富度
B.不同放牧强度会导致草原生态系统的抵
抗力稳定性不同
C.放牧均会显著降低物种丰富度和植物有
机物积累量
D.确定合理的放牧强度利用了生态工程的协调原理
C
解析:C 轻度放牧时,植物数量较少,种间竞争程度较低,从而调节物种丰富度,A正确。由题图可知,与禁止放牧相比,轻度放牧条件下,物种丰富度提高,植物净光合作用量增加,因此抵抗力稳定性增强;重度放牧条件下,物种丰富度降低,植物净光合作用量减少,因此抵抗力稳定性降低,不同放牧强度会导致草原生态系统的抵抗力稳定性不同,B正确。由题图可知,重度放牧会降低物种丰富度和植物有机物积累量,但是轻度放牧不会导致二者减小,C错误。合理
放牧考虑环境容纳量,以便处理好生物和环境、生物和生物的协调与平衡,遵循了生态工程的协调原理,D正确。
1.(原因分析类)(1)在果园、农田等人工生态系统中,可以通过增加食物链来提高生态系统的稳定性,其原因是_____________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹大的原因是什么?___________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
农田和果园等人工生态系统食物链单一,自身稳定性差,易受病虫害破坏。通过研究生物之间的相互关系,增加或延长食物链,使之成为立体农田和立体果园,可以提高生态系统的稳定性,同时获得更多的产品。例如,水田养鱼、果园养鸡等
牛所处的营养级比蔬菜高,牛生存所需的资源占有一定的草地面积,牛生命活动产生的CO2也占有一定的森林、草地或农田面积,所以食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹要大
2.(方案评价类)为了进一步提升长江流域生物多样性,有人提出:可大量围捕生长在长江流域的大型本土凶猛肉食性鳡鱼。你认为该方案可行吗?请你对该方案作出判断,说明判断理由_______________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________。
不可行,鳡鱼往往捕食个体数量多的鱼类,这样就会避免一种或少数几种鱼类在生态系统中占绝对优势的局面,为其他鱼类的形成腾出空间,其存在有利于增加物种多样性
3
4
5
6
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8
9
10
1
2
(限时:45分钟)
一、单项选择题
1.红树林生态系统是由生长在热带海岸泥滩上的红树科植物与其周围环境共同构成的生态功能统一体。潮汐变化和含盐分的水对红树科植物的生长十分重要。下列说法正确的是( )
A.植物、动物、微生物及非生物的物质和能量等构成红树林生态系统的结构
B.红树科植物具有耐盐特性,在一定盐度海水下可能成为优势种
C.潮汐变化会影响红树科植物的种群密度,不会影响红树林的空间结构
D.红树科植物的生长发育需要从海滩淤泥中获得必需的物质和能量
课时作业
训练(十二) 生态系统 人与环境
B
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4
5
6
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8
9
10
1
2
解析:B 生态系统的结构不仅包括组成成分(植物、动物、微生物及非生物的物质和能量),还包括营养结构(即食物链和食物网),A错误;由题干可知,含盐分的水对红树科植物的生长十分重要,可推测红树科植物具有耐盐特性,在热带海岸泥滩上生长,其最有可能因适应能力较强而成为优势种,B正确;红树科植物生长在潮间带,深受潮汐的影响,涨潮时泡在海水中,退潮时露出水面,潮汐变化会影响红树科植物的种群密度,也会影响红树林在潮间带的空间分布,C错误;红树科植物不能利用海滩淤泥中的能量,D错误。
2
1
3
4
5
6
7
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10
2.如图为某废弃草场部分能量流动关系图,每一营养级所积累有机物中的能量记为NPP,即净生产量;腐殖质中的能量记为DOM;呼吸散失的能量记为R。图中GS是指植食者系统所同化的能量。方框和箭头的相对大小与其蕴含及流动的能量多少相对应,图中数字为能量数值[单位:J/(cm2·a)]。下列说法错误的是( )
A.草场生态系统的结构包括组成成分
和营养结构
B.从能量流动的角度分析,图中NPP
是指用于生长发育繁殖的能量
C.植食者系统的NPP可表示为GS-R1
D.已知图中营养级间能量传递效率为
15%,生产者未利用的能量占其同化量
的2.5%,则生产者呼吸消耗的能量为400 J/(cm2·a)
D
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解析:D 植食者系统所同化的能量为180 J/(cm2·a),生产者同化量为180÷0.15=1200 [J/(cm2·a)],生产者呼吸消耗的能量=同化量-未利用-流向分解者-流向下一营养级=1200-1200×0.025-540-180=450 [J/(cm2·a)],D错误。
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3
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3.大气CO2浓度的升高会影响到水体中藻类的生长,水环境中碳循环的部分过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.水环境的碳循环是指碳元素在藻类等生物体内以含碳有机物的循环
B.图示生物群落中的碳元素只能通过CO2的形式返回无机碳系统
C.绿藻、褐藻、红藻分别分布于水
体表层、中层、深层,体现了群落
的垂直结构
D.该水体中藻类植物众多会消耗大
量水体中的氧,不利于该生态系统
C
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体现了群落的垂直结构,C正确;藻类植物是空气中氧气的主要制造者,图中水体中藻类植物的存在可以增加水体的氧含量,对水体生态系统是有利的,D错误。
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4.某公园内一条河的河床建有如图所示的人工湿地,在该人工湿地中引入满江红、芦苇、水芹和凤眼蓝等水生植物。以下说法错误的是( )
A.人工湿地内的所有生物构成的生态系统,具有蓄洪防旱、净化水质、调节气候等生态功能
B.出水口水样中可溶性有机物浓度显著下降的主要原因是湿地中的分解者将有机物分解为无机物
C.人工湿地受到轻微污染后通过自身的净化作用,仍能够保持原来的状态的能力称为抵抗力稳定性
D.在人工湿地的进水口到出水口的不同位置,选择种植不同的湿地植物,体现了群落的水平结构
A
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解析:A 人工湿地内的所有生物和它的非生物环境构成的生态系统,具有蓄洪防旱、净化水质、调节气候等生态功能,A错误。
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5.“恐惧生态学”认为恐惧能影响猎物的取食行为。某岛屿上中型肉食动物浣熊的天敌——大型肉食动物被人类猎杀殆尽后,浣量捕食蟹类(如红黄道蟹)和鱼类(如线鳚),导致生态平衡受到破坏。为探究恢复生态平衡的对策,研究者在观测区播放浣熊的捕食者和非捕食者的叫声,一段时间后调查统计,结果如图。下列叙述错误的是( )
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A.大型肉食动物的捕食会导致物种的多样性降低
B.恐惧使浣熊躲避或离开观测区,并减少了捕食时间,从而提高了观测区内线鳚的种群数量
C.捕食者的叫声属于物理信息,实验说明生态系统的信息传递能调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定与平衡
D.若当地的浣熊随后也灭绝,群落的优势种可能会发生变化
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解析:A 据图可知,在观测区播放浣熊的捕食者的叫声后,浣熊的捕食时间与出没时间都减少,而红黄道蟹和线鳚都增多,说明大型肉食动物的捕食不会导致物种的多样性降低,反而对生物多样性的维持有积极作用,A错误。
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6.地球是人类共同的家园,保护环境是全球各国的责任。近些年来,我国采取了一系列措施,使整体生态环境得到了明显改善。下列有关叙述正确的是( )
A.通过减少氟利昂的排放来治理酸雨问题
B.增大人们食物中的素食的比例,可在一定程度上降低生态足迹
C.通过对保护对象建立繁育中心进行就地保护
D.园林既能改善生态环境,又能提高社会和经济效益,体现了生态工程的协调原理
B
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解析:B 酸雨主要是工业排放的废气中含有大量含硫氧化物和含氮氧化物,减少硫氧化物和氮氧化物的排放能够有效防治酸雨,通过减少氟利昂的排放是防治臭氧层破坏的措施,A错误;吃素食与吃肉食相比,能降低人的营养级,减少能量的损耗,故增大人们食物中的素食的比例,可在一定程度上降低生态足迹,B正确;将濒危生物迁出原地,移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心,进行特殊的保护和管理属于易地保护,因此通过对保护对象建立繁育中心进行易地保护,C错误;园林既能改善生态环境,又能提高社会和经济效益,体现了生态工程的整体原理,D错误。
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二、不定项选择题
7.与常规农业相比,有机农业加大了有机肥的应用,禁止或减少了化肥、农药的使用。某农业生态系统的土壤中存在“植物根系→植食性线虫→捕食性线虫”和“腐生细菌→食细菌线虫→捕食性线虫”两种食物链。研究人员调查不同农业模式下,土壤的生物和食物网情况,结果如表。下列分析正确的是( )
取样深度/cm 农业模式 生物组分/种 食物网复杂程度相对值
0~10 常规农业 15 1.06
有机农业 19 1.23
10~20 常规农业 13 1.00
有机农业 18 1.11
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A.捕食性线虫属于次级消费者,腐生细菌属于生产者
B.有机农业生态系统的物种丰富度高,抵抗力稳定性高
C.长期施用有机肥不利于减少植食性线虫对作物根系的危害
D.腐生细菌和食细菌线虫可通过呼吸作用为作物生长提供CO2
解析:BD 捕食性线虫处于第三营养级,属于次级消费者,腐生细菌从动、植物遗体或其他有机物中吸取养料,属于分解者,A错误;有机农业生态系统的物种丰富度高、生物多样性复杂、抵抗力稳定性高、恢复力稳定性低,B正确;长期施用有机肥能增加腐生细菌的数量,导致食细菌线虫和捕食性线虫增多,捕食性线虫捕食的植食性线虫增多,从而减少了植食性线虫对作物根系的危害,C错误;作物进行光合作用需要CO2作为原料,腐生细菌和食细菌线虫可通过呼吸作用为作物生长提供CO2,D正确。
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8.绿水青山就是金山银山的发展理念深入人心。多年前某林场为了短期内增加经济效益,大规模砍伐林木,搞“砍树经济”,造成林木大面积退化。为了恢复林场的生态环境,当地政府实施了“禁伐令”,并引导农户发展种植食用菌、花卉苗圃、中药材等,生态逐步得到恢复,既给林场带来生态效益,又给当地农民带来经济效益。下列说法不正确的是
( )
A.“砍树经济”导致该生态系统的稳定性降低
B.“禁伐令”实施后,生态环境逐步恢复,此过程中群落演替的类型是次生演替
C.生态恢复的过程中,提高经济效益的同时兼顾了社会、自然发展,主要体现了生态工程建设的协调原理
D.带来生态效益的同时,又给当地农民带来经济效益,体现了生物多样性的直接和间接价值
C
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解析:C “砍树经济”导致林木大面积退化,因而生态系统中物种丰富度下降,营养结构变得简单,自我调节能力下降,因此该生态系统的稳定性降低,A正确;“禁伐令”实施后,生态环境逐步恢复,即生态系统中物种丰富度逐渐上升,此过程中群落演替的类型是属于次生演替,因为该演替过程中原有的土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体,因此演替的速度较快,B正确;生态恢复的过程中,提高经济效益的同时兼顾了社会、自然发展,主要体现了生态工程建设的整体原理,C错误;生态恢复在带来生态效益(间接价值)的同时,又给当地农民带来经济效益(直接价值),是生物多样性的直接和间接价值的体现,且生态系统的间接价值大于直接价值,D正确。
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三、非选择题
9.为研究捕食者对被捕食者的影响,科研人员选取了海滨常见的滨蟹、玉黍螺、墨角藻进行实验。
(1)滨蟹在海岸潮间带中是玉黍螺的捕食者,玉黍螺取食墨角藻。滨蟹和玉黍螺均为生态系统组成成分中的________________,它们构成的食物链是生态系统________________________功能实现的渠道。
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(2)科研人员制作了四个培养箱(水流可通过),每个培养箱内放置两块平板,平板上长有墨角藻供玉黍螺取食。四个培养箱分别进行处理(如图1),若干天后计数并统计平板上墨角藻的存留率。
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①本实验中d组的作用是排除____________________________对实验结果产生的影响。
②本实验用带孔不透明的隔板隔开滨蟹和玉黍螺,防止滨蟹直接捕食玉黍螺,但滨蟹传递的________________信息能对玉黍螺取食墨角藻产生影响。
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(3)上述实验统计得到的墨角藻存留率如图2。依据实验结果可得出的结论是________________。
(4)在上述实验中,信息传递的作用是____________________。
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解析:(1)滨蟹以玉黍螺为食,玉黍螺取食墨角藻。滨蟹和玉黍螺均直接或间接以生产者为食,为生态系统中的消费者,它们可构成一条食物链,可表示为墨角藻→玉黍螺→滨蟹,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着食物链(网)进行的。
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(2)①本实验中d组的作用是作为对照,目的是排除环境因素引起的墨角藻生长或死亡对实验结果产生的影响,从而确定捕食者的存在对墨角藻的影响效果。②本实验用带孔不透明的隔板隔开滨蟹和玉黍螺,防止滨蟹直接捕食玉黍螺,但滨蟹传递的化学信息能对玉黍螺造成影响,进而影响玉黍螺对墨角藻的取食。
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(3)根据图2结果可以看出,在滨蟹存在的情况下,墨角藻存留率较大,说明玉黍螺受到捕食者的影响,减少了对墨角藻的取食,而在无滨蟹存在的情况下,小玉黍螺的取食量大于大玉黍螺的取食量,由此得出的结论可表述为滨蟹传递的化学信息能明显抑制玉黍螺取食墨角藻,且对小玉黍螺取食的影响更大。
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(4)在上述实验中,玉黍螺可获得捕食者的信息,进而影响了其捕食情况,说明信息传递能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
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答案:(1)消费者 物质循环和能量流动 (2)①环境因素引起的墨角藻生长或死亡 ②化学 (3)滨蟹传递的化学信息明显抑制玉黍螺取食墨角藻,且对小玉黍螺取食的影响更大 (4)能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
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10.海岸带是海洋与陆地相互交接、相互作用的地区,这里物种较为丰富,有海藻、藤壶和海星等。在泥质海滩上,栖息着大量的蛤、沙蚕和甲壳动物。随着社会发展,人类活动对海岸带产生的影响越来越大。回答下列问题:
(1)泥质海滩上的生物群落______________(填“具有”或“不具有”)垂直结构。
(2)海岸带受人类活动的影响比较大,往往使群落演替按照________(填“不同”或“相同”)于自然演替的方向和速度进行。通常泥质海滩中土壤有机质的含量比较高,这些土壤有机质的来源有________________。
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(3)生态位可以分成不同类型,营养生态位反映了物种间食物组成的相似程度,空间生态位反映的是不同物种在空间分布上的重叠程度。在泥质沙滩上A和B两物种存在激烈的竞争关系,从生态位角度分析原因可能是________________。
(4)如图表示该地中某些生物的捕食关系。若水藻类的能量中比例为a的部分直接提供给杂食性鱼类,则要使杂食性鱼类的能量增加m kJ,至少需要消耗水藻类的能量__________kJ。
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解析:(1)大多数群落在垂直方向上都具有明显的分层现象。任何一个群落都有垂直结构,如泥质海滩上的生物群落具有垂直结构。(2)人类活动能够改变群落的演替方向和速度,能够使群落沿着不同于自然演替的方向和速度进行。泥质海滩中土壤有机质的含量比较高,主要来源于人类活动的输入,生物的遗体残骸或者凋落物。
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(3)由于A和B两种群的营养生态位相似度很高,空间生态位的重叠度也很高,因此在泥质沙滩上A和B两物种存在激烈的竞争关系。(4)求至少需要消耗水藻类时按能量传递效率20%计算,食物链按照①水藻类→植食性鱼类→杂食性鱼类和②水藻类→杂食性鱼类来计算,水藻类的能量中比例为a的部分直接提供给杂食性鱼类,假设至少需要消耗水藻类的能量为X,则根据题意20%×20%(1-a)X+20%×Xa=m,X=25m/(4a+1)。
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答案:(1)具有 (2)不同 人类活动的输入,生物的遗体残骸或者凋落物 (3)A和B两种群的营养生态位相似度很高,空间生态位的重叠度也很高 (4)25m/(4a+1)