一、关注全球性生态环境问题
1.生态环境问题的类型及主要原因(填表)
类型
主要原因
全球气候变化
CO2等温室气体的大量排放
水资源短缺
①人口多;②污染严重
臭氧层破坏
氟利昂等物质的大量排放
酸雨
化石燃料的燃烧
土地荒漠化
植被的破坏
海洋污染
①污染物通过河流和空气进入海洋;
②石油泄露和倾倒污染物等
生物多样性锐减
生物生存的环境被破坏
2.特点:全球性。
3.影响:对生物圈的稳态造成严重威胁,并且影响到人类的生存和发展。
二、保护生物多样性
1.生物多样性的构成:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物的多样性。
2.生物多样性的三个层次:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
3.生物多样性的价值
三、保护生物多样性的措施
1.保护措施
(1)就地保护
①含义:指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及风景名胜区等。
②意义:对生物多样性最有效的保护。
(2)易地保护
①含义:指把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。
②实例:建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。
③意义:为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。
(3)利用生物技术保护
①建立精子库、种子库等,利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等。
②利用人工授精、组织培养和胚胎移植等生物技术,加强对珍稀、濒危物种的保护。
(4)加强立法、执法和宣传教育。
2.保护生物多样性的关键:协调好人与生态环境的关系。
3.保护与利用的关系
保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式地开发利用,提倡合理利用。
四、可持续发展——人类的必然选择
1.可持续发展的含义是“在不牺牲未来几代人需要的情况下,满足我们这代人的需要”,它追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展。
2.实现可持续发展的措施
(1)保护生物多样性。
(2)保护环境和资源。
(3)建立人口、环境、科技和资源消费之间的协调与平衡关系。
1.生物多样性的内容包括哪些?
2.生物多样性有哪些价值?
3.保护生物多样性的措施有哪些方面?
4.什么是可持续发展?坚持可持续发展有什么意义?
探究点一
关注全球性生态环境问题
[共研探究]
阅读教材,试分析人类面临的全球性生态环境问题。
1.全球生态问题的类型、原因、结果与措施(填表)
类型
原因
结果
措施
温室
效应
煤炭、石油等化石燃料燃烧释放大量CO2
全球变暖、海平面上升、干旱、暴雨范围扩大并频现
①大力植树造林
②减少化石燃料燃烧,开发新能源
水污染
生活污水、工业废水进入水体
富营养化,在海水中表现为赤潮,湖泊中表现为水华
净化污水
臭氧层破坏
氟利昂等物质的大量排放
皮肤癌和白内障患病率上升,植物光合作用受抑制
减少使用和排放氟利昂等
酸雨
煤、石油等化石燃料的大量燃烧
破坏植被和腐蚀建筑物
减少过度排放SO2等气体
土地
荒漠化
植被破坏,草原过度放牧,森林过度砍伐
沙尘暴遮天蔽日
①合理利用草原②部分地区退耕还草、还林、还湖等
2.如今的天气预报中增加了紫外线指数,提醒人们出行需要预防紫外线。这一现象主要与臭氧层破坏有关,导致这一环境问题的主要原因是氟利昂等物质的大量排放。
3.分析温室效应、酸雨问题的成因和防治。
提示:(1)成因:植被减少(吸收CO2、SO2减少),化石燃料大量燃烧(排放CO2、SO2增多),超出了环境的自动净化能力。
(2)防治措施:大量植树造林(增加吸收力),开发新能源,减少化石燃料的燃烧(减少排放)。
4.渤海湾漏油事件属于海洋污染,举例说明它对生态环境造成的影响。
提示:植物不能进行光合作用,鱼类不能生存等。石油覆盖海域成为死海。
[总结升华]
生态环境污染的类型及危害
污染情况
成因
危害
水体污染
无机污染
水中富含N、P元素
水体缺氧,水生生物大量死亡
有机污染
水中富含有机物
异养生物过度繁殖使河水变黑发臭
重金属
污染
重金属、农药进
入食物链
较高营养级生物体内毒素浓度高
大气
污染
温室效应
大气中CO2过多
气温升高、
海平面上升
有毒气体
大气中SO2过多
污染可引起酸雨,
危害植物生长
海洋
污染
富营养化
生活污水、工业污水、
石油泄漏等污染物
赤潮,生物大量死亡
[对点演练]
1.全球性生态环境问题及原因(连线)
探究点二
保护生物多样性与可持续发展
[共研探究]
1.生物多样性的概念和层次
(1)概念:生物圈内所有的动物、植物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。
(2)层次:它包含三个层次:基因多样性、物种多样性、生态系统多样性,其中最根本的层次是基因,最有效的层次是生态系统。
2.生物多样性的价值
(1)直接价值
根据上述图示分析:张家界风景区异峰巧石、山泉飞瀑、深林奇树及珍禽异兽共同组成了一幅幅相映成趣、妩媚动人的自然绝景,这说明生物多样性具有直接价值,供人们游览观赏。
(2)间接价值:对生态系统起重要调节功能(也叫生态功能)。
分析教材P125“思考与讨论”中的实例,思考下面的问题。
①红树林的消失对其他生物的生存发展有何影响?对周边的其他生态系统呢?对人们的生活有没有影响?
提示:红树林的消失,使得潮间带多种鱼类、甲壳类、贝类以及多种水鸟因生态环境改变而无法生存和繁衍,并且影响附近多种生态系统的稳定性,最终使大量的物种无法生存和发展。红树林能维持滨海湿地生态系统的稳定性,具有防风、抗海潮侵蚀海岸的作用。因此,红树林的消失还将直接影响附近的农田、养殖场、森林和城市等多种生态系统的稳定性,这对于人们的生活和生产都会产生很大的影响。
②由此可以看出,红树林具有维持生态系统稳定性的功能,我们把这种价值称为间接价值。
(3)潜在价值:大量野生生物的价值目前尚不清楚,但将来可能有重要作用,一旦这些野生生物从地球上消失,就无法再生。
3.生物多样性的保护
保护生物的多样性就是保护人类宝贵的可利用资源,具有非常重要的意义。阅读教材后分析回答相关问题。
(1)保护生物的多样性
①保护生物多样性的措施有就地保护、易地保护、利用生物技术保护等措施。
②保护生物多样性的三个层次中,最主要最有效的保护层次是保护生态系统多样性。
(2)生物多样性的价值
我国制定了多部法律法规来保护野生生物资源,这是因为野生生物在维护生物的多样性、保持生态平衡等方面有极其重要的作用,这体现了野生生物的间接使用价值。
(3)把大批野生生物迁入动物园、水族馆等进行保护属于易地保护。
(4)分析就地保护是最有效的生物多样性保护措施的原因。
提示:就地保护不仅保护了物种的多样性,而且还保护了生物的栖息地即生物赖以生存的环境。
(5)探讨利用克隆技术繁殖濒危动物,能否增加生物的多样性。
提示:克隆技术是一种无性繁殖技术,是对某一动物的复制,不能增加生物的多样性。
[总结升华]
1.生物多样性的内涵及各层次之间的关系
2.生物多样性成因分析
(1)生物多样性形成的根本原因和直接原因
从分子水平上看,生物多样性形成的直接原因是蛋白质的多样性,生物多样性形成的根本原因是DNA分子中基因的多样性。具体可表示为:
[根本原因] [直接原因] [即生物多样性]
(2)从进化角度解释:生物多样性是生物所生存的多种多样的环境对生物进行不同方向的自然选择形成的。
【易错易混】 与生物多样性有关的三点提示
(1)生物多样性强调的是物种多样性,而不是种群多样性。
(2)外来物种的入侵不一定会引起本地物种数目的增加,如果入侵的物种对当地生物是不利的,则会引起本地物种数目锐减。
(3)生物多样性的原因从不同角度进行理解有不同的解释,从进化角度看,物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。
[对点演练]
2.下图表示生物多样性的三个不同层次,结合图示判断相关说法的正误。
(1)图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示基因多样性、种群多样性和生态系统多样性( )
(2)红树林的防风消浪作用属于生物多样性的间接价值( )
(3)生物多样性的潜在价值就是其生态功能( )
(4)禁止对自然资源的开发是可持续发展的必然要求( )
(5)以自然景观为对象的生态旅游体现生物多样性的间接价值( )
(6)外来物种的入侵能够增加生物的多样性( )
解析:(1)题中图像分别表示基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。(3)生物多样性的间接价值是指其生物多样性的生态功能,潜在价值则是指尚未发现的价值。(4)保护生物多样性并不意味着禁止开发利用资源,而是有计划的利用。(5)旅游观赏应属于直接价值。(6)外来物种入侵因其缺少天敌制约而导致生物多样性遭到破坏。
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
1.(2017·北京高考)酸雨指pH小于5.6的大气降水。在实验室中模拟酸雨喷淋樟树和楝树的树苗。结果发现,楝树的高度比对照组低约40%,而樟树的高度没有明显差异。结合生态学知识所作的合理推测是( )
A.酸雨对楝树种群中个体的株高影响较明显
B.酸雨对樟树种群密度的影响比对楝树的大
C.森林生态系统物种丰(富)度不受酸雨影响
D.楝树生长的群落中,其他树种都不耐酸雨
解析:选A 楝树在酸雨喷淋环境下比对照组高度低了约40%,而樟树的高度没有明显差异,因此酸雨对楝树种群中个体的株高影响较明显。题干信息没有给出酸雨对两个树种的种群密度、物种丰富度的影响及其他树种对酸雨的耐受性的相关信息,不能得出B、C、D项所述推测。
2.造成温室效应的原因和缓解全球温室效应危机的措施依次是( )
A.煤、石油、天然气大量燃烧;营造森林绿地
B.SO2等有毒气体的大量产生;种植夹竹桃等能大量吸收SO2的植物
C.人造含氟制冷剂的泄漏;采用无氟制冷剂
D.汽车和工厂排放的废气烟尘;收取排污费,限令整改
解析:选A 首先要明确,产生温室效应的原因是大气中CO2的含量增加,而大气中CO2的含量增加的原因是煤、石油、天然气的大量燃烧。降低CO2浓度的最有效措施是营造森林绿地,这样不仅可缓解温室效应,而且还可改善环境中的其他方面。
3.关于生物多样性的保护,正确的是( )
A.自然保护区的功能是接纳各地迁移和捕来的野生动物并加以保护
B.鼓励人们进入保护区,给鸟类建巢、喂食
C.易地保护就是把大批野生动物迁入动物园、水族馆等进行保护
D.对于珍稀濒危物种,禁止一切形式的猎采及买卖
解析:选D 目前,我国的自然保护区主要有三种类型:一是森林及其他类型的自然保护区;二是自然历史遗迹自然保护区;三是野生动物类型的自然保护区。保护生物多样性原则上是就地保护,易地保护主要是给行将灭绝的生物另选一个条件适宜的自然环境而非动物园、水族馆等。人们大量地进入保护区给鸟类建巢、喂食,会干扰动物正常的生理活动,亦不可取。
4.简要回答生物多样性的有关问题:
(1)生物性状表现多样性的直接原因是_______________________________________,
从分子水平看生物多样性的根本原因是_____________________________________,
从进化角度看生物多样性产生的原因是______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)保护生物多样性就是在_______、________、________三个层次上采取保护战略和保护措施。其中重要而有效的手段是________________________。
解析:解答此题应从如下两步进行分析,第一步通过回忆“基因控制蛋白质合成”的有关知识,掌握蛋白质的合成是由基因控制的。而蛋白质又是生命活动的体现者,决定着生物的性状。由于DNA上的基因的多样性,导致蛋白质的多种多样,从而决定了生物的多样性。第二步仔细阅读题目,依据题意作答。生物性状表现多样性的直接原因是蛋白质的多样性,根本原因是DNA上基因的多样性。保护生物多样性是在基因、物种、生态系统三个层次上采取保护措施。其中建立自然保护区是重要而有效的手段。
答案:(1)蛋白质的多样性 DNA上基因的多样性 生物生活的多种多样的环境,对生物进行不同方向的自然选择而形成的 (2)基因 物种 生态系统 就地保护即建立自然保护区
【基础题组】
1.(2017·江苏高考)江苏省徐州市多年来围绕“一城青山半城湖”理念,实施了一系列生态建设工程,生态效应逐渐显现。下列有关该生态工程的分析评价不合理的是( )
A.使物种多样性程度显著提高
B.使生物群落的组成更为复杂
C.使生态系统的类型更为多样
D.其主要目的是提高生物多样性的直接价值
解析:选D 生态建设工程的主要目的是提高生物多样性的间接价值,而不是直接价值。
2.微山湖是山东境内的一个面积较大的湖泊,二十年前这里是碧波万顷、鱼儿满湖、野鸭成群,“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”的美丽景象。二十年来,湖区四周县市的工业快速发展,城市居民急增,因而大量的工业废水、生活废水、垃圾涌入该湖。湖水变得不仅很浑浊,而且腥臭难闻。据有关专家说,近几年来,微山湖中已消失了一些物种,如四鼻孔鲤鱼、野鸭、水螅等,上述现象说明的道理主要是( )
A.环境污染是破坏生物多样性的重要原因
B.掠夺式的开发是破坏生物多样性的主要原因
C.外来物种入侵破坏了生物的多样性
D.环境教育缺乏是破坏生物多样性的根本原因
解析:选A 认真审题不难发现环境污染的同时,生物种类减少,最终造成生物多样性的破坏。
3.下列关于生物多样性价值的实例中,属于间接价值的是( )
A.大自然中的许多植物具有药用价值
B.湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用
C.模拟鸟类外形的原理研制飞机
D.对人体有害的病原体所具有的尚不清楚的价值
解析:选B 间接价值也叫做生态功能,故湿地蓄洪防旱、调节气候的作用属于生物多样性的间接价值。大自然中植物具有的药用价值、模拟鸟类外形的原理研制飞机都属于生物多样性的直接价值。对人体有害的病原体所存在的尚不清楚的价值是生物多样性的潜在价值。
4.下列属于生物多样性间接价值的是( )
A.“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”,激发人们文学艺术创作灵感
B.生物相互依存、相互制约,共同维系生态系统的稳态
C.科学家根据苍蝇平衡棒的导航原理,研制了新型的导航仪
D.水力可以发电,属于可再生能源,可以降低工业CO2的产生量,有利于可持续发展
解析:选B 对人类有食用、药用等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等价值均属于直接价值;对生态系统起调节作用的属于间接价值;作用尚不清楚的为潜在价值。选项A、C、D均属于直接价值。
5.20世纪60年代初期,我们为曾用天然气作为车动力而深感“贫油国”之耻辱,然而,现在途经天安门的公交车均已改为油、气两用车。今天,以天然气作为车动力的主要原因是( )
A.我国天然气资源非常丰富
B.我国石油资源已枯竭
C.天然气燃烧后产生CO2和H2O,减轻城市的大气污染
D.与开采石油相比,开采天然气不会造成对生态环境的破坏
解析:选C 天然气的主要成分是甲烷,燃烧后产生CO2和H2O,不产生含氮废物和硫化物,能有效减轻城市的大气污染。
6.下列措施符合保护物种多样性原则的是( )
A.为美化城市环境,随意从国外引进多种观赏类植物
B.为保护草场、减少沙化,要杀死所有危害草原的黄鼠
C.将东北虎迁入野生动物园繁育,并进行部分的野外回归实验
D.为控制水葫芦在我国造成的严重灾害,应将其天敌引入我国
解析:选C 从国外引进的观赏类植物一旦流入自然生态系统,可能因缺少天敌而大量繁殖,造成严重灾害。水葫芦是外来物种,因缺少天敌而大量繁殖,造成河道堵塞等危害,若将其天敌引入我国,可能会造成新的生态危害。若杀死所有危害草原的黄鼠,其天敌会因食物减少而死亡,破坏了生物多样性,因此,应通过生物防治将黄鼠控制在一定数量内,使其不对草场造成危害即可。生物多样性保护措施之一是易地保护,用于保护生存条件不复存在、物种数量极少或难以找到配偶的动物。东北虎属濒危物种,应进行易地保护。
7.如图是可持续发展战略中对森林的两种开发模式Ⅰ、Ⅱ,其中叙述错误的是( )
A.完全砍伐后再种植的树通常具有一样的树龄
B.选择性砍伐使森林变得更有层次和多样性
C.选择Ⅱ模式更有利于森林的可持续发展
D.进行大面积砍伐,让其自身恢复
解析:选D 对物种多样性的保护,并不意味着不开发不利用,而是合理地开发利用,使森林更有层次和多样性,这样更有利于生态系统的稳定,有利于森林可持续发展。完全砍伐后再种植的树通常具有一样的树龄。
8.生态入侵是指由于人类有意或无意地把某种生物带入适宜它栖息和繁衍的地区后,其种群不断扩大,分布区域稳定扩展的现象。例如,紫茎泽兰原产于墨西哥,解放前由缅甸、越南进入我国云南,并由此扩展到广西、贵州等地区,连接成片,成为当地的“害草”。紫茎泽兰“入侵”到一个新环境的初期,可能会( )
①其种群数量在一段时间内呈“J”型增长
②其种群数量增长不受天敌制约
③其种群可能会威胁到新环境内的物种多样性
④其种群会使生态系统的营养结构趋于复杂
A.②③④ B.①③④
C.①②③ D.①②④
解析:选C 外来物种入侵到新环境的初期,由于没有天敌,环境条件适宜,一段时间内种群数量呈“J”型增长,与所在环境中同一营养级生物进行竞争,而导致侵入地物种的生存受到威胁,从而减少侵入地的物种数,破坏侵入地的生物多样性,使生态系统的营养结构趋于简单。
【能力题组】
9.某城市的一块荒地在城市发展过程中被改造成另一个相对稳定的生态系统,改造前后的一些变化见下表。下列据此作出的相关判断,错误的是( )
植物种类
植被覆盖率
群落中的植物优势种
改造前
20种
10%
狗尾草、艾蒿、蒲公英
改造后
30种
25%
菖蒲、芦苇、睡莲
A.改造增加了该区域的湿地面积
B.改造后该区域的植物多样性增加
C.改造后该区域的小气候得到改善
D.改造的主要目的是为人们提供丰富的生产和生活物质
解析:选D 改造前优势种无水生植物,改造后物种数目增多,水生植物成为优势种,因此改造增加了该区域的湿地面积,增加了物种多样性;因植被覆盖率提高,使得该区域的小气候得到了进一步的改善;改造的目的是增加物种多样性,提高生态系统稳定性,改善人类的生活条件,而不是为人们提供生产和生活物质。
10.由中国科学院和云南省共同建成的“中国西南野生生物种质资源库”曾被评为中国科技十大新闻之一(种质资源又称遗传资源)。野生生物种质资源库( )
A.是从生态系统的层次上保护了生物多样性
B.对今后的生物科学研究具有直接价值
C.其建立可以完全阻止野生生物的灭绝
D.由于是人工建立的,因此对维持生态系统的稳定性没有价值
解析:选B 种质资源又被称为遗传资源,建立野生生物种质资源库是在基因层次上保护生物多样性。建立的种质资源库具有较高的科研价值,其建立对生物多样性的保护具有较好的效果,但不能完全阻止生物的灭绝,人工建立的种质资源库对生态系统稳定性的维持具有一定的作用。
11.(2017·海南高考)加强管理后,某自然保护区中过去难觅踪迹的大型食肉、食草野生动物种群得到了恢复。数年后,出现了保护区中的某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食的现象。针对该现象,下列叙述最为合理的是( )
A.该现象说明野生动物是人类的忠实朋友
B.该现象说明人与野生动物形成了和谐相处的关系
C.该现象说明野生动物正在积极地寻求人类的帮助
D.该现象说明该种动物的种群数量增大,种内斗争增强
解析:选D 保护区中的某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食,破坏粮食作物,不能说明野生动物是人类的忠实朋友,以及人与野生动物形成了和谐相处的关系。该现象说明野生动物由于食物不足,正在觅食,不是积极地寻求人类的帮助。该现象说明该种动物的种群数量增大,种内斗争增强,保护区内资源不足,需要外出觅食。
12.(2016·全国卷Ⅰ)在漫长的历史时期内,我们的祖先通过自身的生产和生活实践,积累了对生态方面的感性认识和经验,并形成了一些生态学思想,如:自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识,下列说法错误的是( )
A.生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律
B.若人与自然和谐统一,生产者固定的能量便可反复利用
C.“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例
D.人类应以保持生态系统相对稳定为原则,确定自己的消耗标准
解析:选B 生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律,人类只能认识并利用其运行规律,不能改变它。生产者固定的能量可多级利用,但不能反复利用。“退耕还林、还草”可防风固沙、涵养水源等,是体现自然与人和谐统一思想的实例。人类应以保持生态系统相对稳定为原则,确定自己的消耗标准,避免过度消耗,破坏生态环境。
13.请运用生态学知识和原理,回答下列问题:
(1)传统农业中,常常采用燃烧农作物秸秆获得灰分肥田,该做法的优点是使秸秆中________较快地归还给土壤,但最大弊端是________,而且储存于秸秆有机物中的能量未得到合理利用。现代农业中,合理利用农作物秸秆和家畜粪便制沼气、种蘑菇、养蚯蚓,大大提高了生态系统的______________,沼气池中微生物、蘑菇、蚯蚓等都属于生态系统中的________。这种做法正是建立生态农业发展循环经济的一种模式,利用的是生态学中能量多级利用和________的基本原理。
(2)某地区实施退耕还林政策,采取禁伐、禁猎等措施,有利于改善生态环境,保护当地的野生动物资源,提高许多野生种群的____________,提高该生态系统的物种______________。
(3)目前我国有400多种外来入侵物种,其中危害最严重的11种每年给我国造成大约600亿元的损失。由于大多数外来入侵物种适应性和________都非常强,且在新环境中缺乏________制约,外来物种一旦入侵成功,会对当地物种种类、种群结构、食物链结构、生物多样性等造成一系列影响,进而威胁农业生物安全和生态安全。
解析:(1)作物秸秆燃烧可使秸秆中的无机盐较快地归还给土壤,但也会污染环境。现代农业中,利用农作物秸秆和家畜粪便制沼气,可以提高能量利用率。沼气池中的微生物、蘑菇、蚯蚓等在生态系统中属于分解者。这种生态农业,充分利用了生态学中的能量多级利用和物质循环再生原理。(2)退耕还林、禁伐禁猎等措施可以提高野生生物种群的环境容纳量,提高生态系统的物种多样性。(3)外来入侵物种的适应性和繁殖能力大都非常强,且缺乏天敌制约,在一定时间内种群数量常呈“J”型增长,对当地的生物多样性造成严重危害。
答案:(1)无机盐 污染空气(或污染环境) 能量利用率 分解者 物质循环再生 (2)环境容纳量(K值) 多样性 (3)繁殖能力 天敌
14.请回答关于生物多样性的问题:
(1)从分子水平上看,生物性状多样性的根本原因是________________,直接原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)从进化角度来看,生物性状具有多样性是________________________________形成的。
(3)从整个生物界来看,不同的生态环境中分布着不同类型的群落,这反映了________水平的多样性。
(4)从红豆杉的树皮和针叶中分离纯化出的紫杉醇,是一种对子宫癌、乳腺癌、白血病等癌症有特殊疗效的抗癌药物。从生物多样性价值角度来看,红豆杉具有________。
(5)某生态学家以“保护和利用草原生态系统生物多样性”为课题,对某草原进行了几项专题研究,并绘制了单位面积的放牧量与生产者的净生产量的关系图,如图所示,图中的横虚线代表未放牧时,草原中生产者的净生产量。请据图分析并回答下列问题:
①放牧量应控制在图中b点和c点之间,为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②如果该草原生态系统的放牧量长期在图中c点以后,会对生物多样性造成什么样的影响?
________________________________________________________________________。
③生态学家建议在此草原中引入鼠类的天敌和草食性昆虫的天敌,从能量流动的角度看,其目的是_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④该草原生态系统与森林生态系统相比较,其自我调节能力较小,原因是________________________________________________________________________。
解析:草原放牧量如果控制在图中b点之前,则生产者的净生产量没有达到最高值,资源利用不充分,但是如果超过c点,则生产者的净生产量又低于未放牧时的净生产量,因此放牧量要介于b点和c点之间,这样既能保持草原生态系统的稳定性,又能获得较高的畜产量。如果长期超过c点,就会导致草原退化、沙化,生物多样性降低。在此草原中引入鼠类的天敌和草食性昆虫的天敌之后,可以减少对牧草的消耗,能使能量尽可能多地流向对人类有益的部分。草原生态系统与森林生态系统相比,其自我调节能力较小,原因是群落中物种种类较少,营养结构简单。
答案:(1)遗传物质的多样性 蛋白质分子的多样性 (2)多样的环境对生物种群进行不同方向的自然选择 (3)生态系统 (4)直接价值 (5)①既能保持草原生态系统的稳定性,又能获得较高的畜产量 ②草原退化、沙化,生物多样性降低 ③使能量尽可能多地流向对人类有益的部分 ④群落营养结构简单
15.近年来,一些城镇、社区修建了人工湖泊,以改善居民生活环境。某新建人工湖泊的生物类群关系如图所示,请回答下列问题:
(1)该湖泊生态系统食物链有________条,鱼类与贝类的关系是________________________________________________________________________。
(2)该湖泊被排入过量居民生活污水后,水体逐渐变绿、发臭,从生物因素分析,湖水变绿的原因是________________,发臭的原因是_________________________________。
(3)有人利用贝类滤食藻类的习性进行控制藻类的实验,实验结果如图所示。
从图中可以看出,虽然挂养贝类的水体中藻类密度呈上升趋势,仍能推论贝类可以有效控制藻类,理由是__________________________。贝类对藻类最大滤食量在第________ d。
(4)(多选)有的湖泊中藻类虽然得到了有效控制,但湖中水草却疯长了,并带来负面影响,下列控制水草疯长不合理的措施是( )
A.打捞水草,开发利用 B.引水稀释
C.使用除草剂 D.控制污水排入
(5)有人提出大量引种水花生、水葫芦抑制藻类及水草疯长。你认为这样做会引起哪些不良后果?
________________________________________________________________________。
解析:水草和藻类为生产者,水禽营养级最高,据图可知该生态系统食物链有6条,鱼类与贝类的关系既为捕食又为竞争;水体逐渐变绿是水体富营养化,藻类大量繁殖的结果,水体变臭是由有机物被分解产生的代谢产物造成的;引水稀释为水草的生长提供了充足空间,使用除草剂会对水域造成污染,二者均不合理;盲目进行引种,会破坏生态系统的稳定性,由于缺少天敌及其他制约因素,会造成引入物种疯长。
答案:(1)6 捕食、竞争 (2)藻类大量繁殖 厌氧型微生物分解有机物释放气体 (3)挂养贝类水体的藻类密度小于对照组 5 (4)BC (5)水花生、水葫芦疯长,外来物种入侵,破坏生态系统的稳定性
阶段质量检测(四) 生态系统及其稳定性、生态环境的保护
(时间:60分钟;满分:100分)
一、选择题(每小题2.5分,共50分)
1.下图为生态系统结构的关系图,a代表的成分是( )
A.生产者 B.消费者
C.分解者 D.不能确定
解析:选B 生态系统包括生物群落和无机环境,生物群落包括生产者、消费者和分解者。从箭头的方向分析,a的能量和物质来自b,并可传递给c,所以a代表消费者。
2.下列选项中可称作生态系统的是( )
A.一个湖泊中的浮游生物和所有分解者
B.烧杯中取自池塘的水、泥土和浮游生物
C.一个池塘中的所有水蚤和分解者
D.一个鱼缸中的所有金鱼和水草
解析:选B 生态系统是指生物群落及其无机环境相互作用的自然系统。生态系统的组成成分一般包括四种:非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。其中非生物的物质和能量相当于生态系统概念中的无机环境,生产者、消费者和分解者的总和是生态系统的生物成分,也就是概念中的生物群落。只要具备生态系统的这四种成分,就可以看作一个生态系统。由此可见,A、C、D三个选项中所描述的内容与生态系统的概念都不符。
3.如图表示个体、种群、群落和生态系统间的关系,有关表述正确的是( )
A.图中a表示生态系统,b表示群落,c表示种群,d表示个体
B.一片鱼塘中所有的动植物可用c表示
C.b的未来发展趋势可通过年龄组成来预测
D.d的主要成分是生产者、消费者和分解者
解析:选C 图中a表示个体,b表示种群,c表示群落,d表示生态系统。一片鱼塘中的所有动植物既不是种群(有多个物种),也不是群落(缺少微生物),也不是生态系统(没有微生物和无机环境)。生态系统的主要成分是生产者、消费者和分解者,还有非生物的物质和能量。
4.下图所示是一个陆地生态系统食物网的结构模式图。相关叙述错误的是( )
A.此生态系统中的生产者有2种,是该生态系统的主要成分
B.若丙种群数量下降20%,辛种群不会发生明显变化
C.在该食物网中辛占有3个营养级
D.既存在竞争关系又有捕食关系的只发生在丁和辛、丙和乙之间
解析:选D 从图中可以看出,甲、戊都是生产者。与丙可能处于同一营养级的生物还有乙和丁,因此丙的数量减少,辛种群数量不会发生明显变化。辛在食物网中占有3个营养级。除丁和辛、丙和乙存在竞争和捕食关系外,乙和丁之间也存在竞争和捕食关系。
5.某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图。某个时期,当地居民大量捕杀鼬,导致岛上鼠种群暴发,随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染。以下叙述错误的是( )
A.生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的分解者
B.兔与人的种间关系是竞争和捕食,鼠疫杆菌与人的种间关系是寄生
C.通常情况下,寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响小于鼬对鼠种群数量的影响
D.植物中的能量能通过3条食物链传递给鹰,鹰所处的营养级为第三和第四营养级
解析:选D 蘑菇为真菌,依靠分解有机物获取能量。兔与人竞争植物,兔又被人捕食,兔与人为捕食和竞争关系;鼠疫杆菌寄生在人体内;通常情况下,寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响很小,而捕食者对被捕食者数量的影响较大;植物中的能量能通过4条食物链传递给鹰。
6.下列有关生态系统结构和功能的叙述,错误的是( )
A.生态系统的结构包括生态系统的成分与营养结构
B.物质循环过程需要能量的驱动,能量流动需要物质作为载体
C.每种动物在生态系统中只能处在一个营养级上
D.人工制作生态瓶要避免阳光直射,瓶内各种成分齐全,比例适中
解析:选C 每种生物在食物网中的不同食物链中所处的营养级不同,每种生物在生态系统中不一定处在一个营养级上。
7.在一个生态系统中,某草食动物同化的能量等于( )
A.生产者固定的太阳能总量
B.生产者固定的太阳能总量减去生产者的呼吸量
C.被草食动物吃了的植物中所含的能量减去粪便中所含的能量
D.用于草食动物的生长、发育、繁殖等生命活动所需的能量
解析:选C 生产者固定的太阳能的总量是流经生态系统的总能量;草食动物所同化的能量等于生产者固定的太阳能的总量减去生产者的呼吸散失的热量和粪便等排遗物中的能量;草食动物所同化的能量等于被草食动物摄食的植物所含的能量减去粪便等排遗物中的能量;草食动物所同化的能量等于用于草食动物的生长、发育、繁殖等生命活动所需的能量和呼吸消耗的能量之和。
8.下图为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少),下列选项中错误的是( )
A.图中b=h+f+d+g
B.生产者与初级消费者之间的能量传递效率为c/a×100%
C.图中乙代表初级消费者用于生长、发育、繁殖的能量
D.缩短食物链不能提高能量传递效率
解析:选A 图中b=h+c,c=f+d,因此b=h+f+d; 生产者与初级消费者之间的能量传递效率为c/a×100%;图中c表示初级消费者的同化量,f表示呼吸作用消耗的能量,d表示初级消费者用于生长、发育、繁殖的能量;缩短食物链不可以提高能量传递效率。
9.下列对于生态系统的相关叙述中,正确的是( )
A.生态系统的食物链中营养级越高的生物,其体型必然越大
B.直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量
C.生物多样性的丰富程度与自然选择无关
D.基因多样性较高的种群适应环境能力强
解析:选D 生态系统的食物链中营养级越高的生物,所含能量越少,但体型不一定越大;以低营养级的生物为食消耗生态系统中的能量更少;生物与生活的环境相适应,因此生物多样性的丰富程度与自然选择有关。
10.如图为一食物网。若要使丙体重增加x,已知其食用的动物性食物(乙)所占比例为a,则至少需要的生产者(甲)的量为y,那么x与y的关系可表示为( )
A.y=90ax+10x B.y=25ax+5x
C.y=20ax+5x D.y=10ax+10x
解析:选C 由题干中的“至少”可知,应该按最大传递效率20%计算,a表示动物性食物(乙)所占比例,则1-a表示直接从生产者(甲)获得食物所占比例,故有(1-a)x÷20%+ax÷20%÷20%=y,即y=20ax+5x。
11.有关下图的描述中,正确的是( )
A.若y表示不同种植物的遗传多样性,则在剧烈变化的环境中生存能力最强的是d
B.若y表示不同类型的生态系统的物种多样性,则恢复力稳定性最强的是d
C.若y表示四个鸽种群的个体数,则d种群被鹰攻击的成功率最大
D.若y表示某有毒物质在某生态系统各营养级中的含量,则d代表生产者
解析:选A 若a、b、c、d表示四个不同种植物的遗传多样性,d的遗传多样性最高,最能适应剧烈变化的环境;生态系统的组分和食物网越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性越强,恢复力稳定性越弱;若y表示四个鸽种群中的个体数,四个鸽种群中d的数量最大,但种群密度不一定最大;某有毒物质在某生态系统各营养级中的含量越高,营养级越高,d代表最高营养级。
12.下图为生态系统信息传递模式图,下列有关叙述正确的是( )
①信息传递是双向的,能量流动和物质循环也是双向的
②生态系统的功能主要是能量流动和物质循环,还有信息传递 ③物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力 ④生态系统各成分间都有各种形式的信息传递
A.①② B.②③
C.①③④ D.②③④
解析:选B ①错误,能量流动是单向的。④错误,生态系统的各成分间都有信息传递,但并非都存在各种形式。
13.下列生产活动不利于保护生物多样性的是( )
A.在一块田地中收割小麦后再种植玉米
B.在某池塘中养殖多种鱼并有计划地捕鱼
C.将湖泊中的一部分筑坝围成能种植水稻的良田
D.将濒临灭绝的白鳍豚人工繁育
解析:选C 农田生态系统是人工建立的生态系统,人为控制的种植活动不会破坏生态系统。池塘中有计划地捕捞不会使鱼类大量减少,会使鱼类繁殖和生长发育的速度加快。人工繁育白鳍豚属于易地保护,是保护生物多样性的措施之一。围湖造田,减少湖泊的面积和水容量,必然破坏了原有的生态系统,能引起一些物种的灭绝。
14.某草原生态系统的一条食物链甲→乙→丙中,各种群在一年时间内对能量的同化、利用和传递等的数量统计(单位:MJ/a)如下表。下列相关叙述正确的是( )
种群
输入的总能量
用于生长发育和繁殖的能量
呼吸消耗
传递给分解者
传递给下一营养级
未被利用的能量
甲
65.5
3.0
15.0
41.5
乙
15.0
5
0.5
2.5
丙
2
0.6
1.4
微量
(不计)
无
A.种群甲、乙、丙构成了该生态系统的生物群落
B.种群乙呼吸消耗的能量为 5 MJ/a
C.能量从种群乙到种群丙的传递效率为 12%
D.种群甲储存在体内的能量为 59.5 MJ/a
解析:选D 群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,种群甲、乙、丙不包含该生态系统的所有生物,则不能构成该生态系统的生物群落;输入总能量=呼吸消耗+生长发育和繁殖的能量(又叫储存的能量),生长发育和繁殖的能量=流向分解者+流向下一营养极+未利用,则种群乙呼吸消耗的能量为15-5= 10 MJ/a;相邻两营养级的能量传递效率等于相邻两营养级的同化量之比,表格中输入的总能量即为各营养级同化量,则能量从种群乙到种群丙的传递效率为2/15×100%=13.3%;种群甲储存在体内的能量即净同化量=传递给分解者+传递给下一营养级+未被利用的能量=3.0+15.0+41.5=59.5(MJ/a)。
15.下列有关生态系统功能的描述,错误的是( )
A.物质循环的关键环节是分解者的分解作用
B.物质流是循环的,能量流是单向的,信息流往往是双向的
C.一个生态系统的营养级越多,消耗的能量就越多,人类可利用的能量就越少
D.信息传递有利于沟通生物群落与非生物环境之间、生物与生物之间的关系,具有调节生态系统稳定性的作用
解析:选C 物质循环是指生态系统中,组成生物体的各种化学元素,在无机环境和生物群落之间往复循环的过程。其中的关键环节是分解者的分解作用。物质流是循环利用的,能量流是单向的、逐级递减的,而信息流却是双向的。就一条食物链而言,营养级越多,消耗的能量就越多,传递下来的能量就越少,但作为一个生态系统,组分越多,食物网越复杂,自我调节能力越强,人从中可利用的能量就越多,因为人不仅可以利用各种动物,还可利用各种植物,如森林生态系统比草原生态系统营养级多,其消耗的能量也多,但人类可利用的能量也越多;信息传递不仅保证生命活动的正常进行、生物种群的繁衍,还能够调节生物种间关系以及生物与非生物环境之间的关系,以维持生态系统的稳定。
16.如图表示生物圈中碳元素的循环过程,下列有关叙述正确的是( )
A.图中乙都是自养生物,细胞中不一定有叶绿体,但都含有色素
B.适度松土可以促进①过程,加快物质循环
C.②过程的加剧是造成温室效应的主要原因
D.达到平衡状态的生态系统,③和④的量基本相等
解析:选C 图中甲、乙、丙分别表示分解者、生产者和消费者。其中乙(生产者)细胞中不一定含色素,如硝化细菌是化能自养型生物;①过程是消费者的呼吸作用,与松土无关;达到平衡状态的生态系统中④(光合作用)的量大于③(植物呼吸作用)的量;化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。
17.生态学家对某弃耕农田的一条食物链中的能量流动进行研究,结果如下表所示,单位是J/(hm2·a)。下列叙述错误的是( )
植物
田鼠
鼬
固定的
太阳能
摄入量
同化量
呼吸量
摄入量
同化量
呼吸量
2.45×
1011
1.05×
109
7.50×
108
7.15×
108
2.44×
107
2.25×
107
2.18×
107
A.田鼠未同化的能量为3.00×108 J/(hm2·a)
B.田鼠到鼬的能量传递效率约为2.3%
C.鼬同化量中用于生长、发育、繁殖的不到5%
D.该食物链各营养级之间存在负反馈调节机制
解析:选B 田鼠的摄入量减去同化量等于未被同化量,为1.05×109-7.50×108=3.00×108[J/(hm2·a)];田鼠到鼬的能量传递效率为2.25×107÷7.50×108=3%;鼬同化的能量中用于生长、发育、繁殖的比例为(2.25×107-2.18×107)÷2.25×107=3.1%;食物链中捕食者数量的增加会抑制被捕食者数量的增加,而被捕食者数量的增加会促进捕食者数量的增加。
18.温室效应是指由于全球二氧化碳等气体的排放量不断增加,导致地球平均气温不断上升的现象。下面是某兴趣小组设计的模拟生物圈“温室效应”的实验装置,有关叙述正确的是( )
A.M和N是一组对照实验,其中起对照作用的是N
B.图中生态瓶内有河水、水草、小鱼、泥沙等成分,因此生态瓶实质上就是一个群落
C.如果N内的温度比M内的低,则可证明“温室效应”会导致气温上升
D.为了减缓温室效应,人类应倡导低碳生活
解析:选D 通过分析比较M、N两装置,发现唯一不同的是二氧化碳的浓度,所以两实验装置为对照实验组,单一变量为二氧化碳浓度,本实验探究的是高二氧化碳浓度对温度的影响,所以实验组为N组,起对照作用的是M组;装置中既有非生物的物质和能量:河水、泥沙、光等,又有生物成分:水草、小鱼、微生物等,符合生态系统的概念;实验一段时间后,如果N内的温度比M内的高,说明高浓度二氧化碳气体能够导致气温的升高,则可证明“温室效应”会导致气温上升;为了减缓温室效应,人类应倡导低碳生活。
19.森林生态系统能长期维持相对稳定状态的原因是( )
①生物多样性是自我调节能力的基础 ②其抵抗力稳定性要比草原生态系统高 ③其恢复力稳定性要比农田生态系统高 ④有比较复杂的营养结构 ⑤太阳能是维持生态系统正常运转的动力 ⑥生产者和分解者构成生物圈中无机物和有机物的循环回路 ⑦一种生物大量减少后,其位置可由同一营养级的多种生物取代
⑧能量可以随着季节的变化而产生波动
A.①③⑤⑥⑧ B.②③④⑥⑦
C.①②④⑤⑦ D.①③④⑤⑧
解析:选C 森林生态系统的稳定性与系统的自我调节能力大小有关,一般来说,营养结构越复杂,各个营养级的生物种类越多,系统的自我调节能力就越大,抵抗力稳定性就越高。抵抗力稳定性较高的生态系统,恢复力稳定性就越低。
20.平时多关注一下时事新闻,你会经常看到世界各地自然灾害频发,探究缘由,很多都是因为人类自身生产活动引起的。在下列各组选项中,三者之间具有逐级的因果关系的是( )
A.寒潮、霜冻、盐碱化
B.地震、泥石流、水土流失
C.酸雨、臭氧层破坏、杀伤性紫外线
D.森林减少、温室效应、海平面上升
解析:选D 寒潮可引起霜冻,但土壤盐碱化与前两项无关;泥石流是洪涝灾害的一种结果,导致大量水土流失,与地震无关;酸雨和臭氧层破坏是两种生态环境问题,氟利昂等物质大量排放导致臭氧层破坏,引起杀伤性紫外线照射到地面的量增加;森林减少,光合作用吸收的CO2减少,引起温室效应,导致海平面上升。
二、非选择题(共50分)
21.(12分)图1为某温带稀树草原食物网的部分示意图,图2为某生物的种群密度与出生率、死亡率的关系图,请据图回答:
(1)在狼与兔的捕食与被捕食过程中,反应敏捷的兔和跑得快的狼均能很好的生存。从生物进化的角度分析,这是二者__________________________________的结果:
从生态系统的功能角度分析,信息传递能够____________________,以维持生态系统的稳定和发展。
(2)若图2所示的种群为某鼠种群。在C点时,鼠种群的年龄组成类型为________,在无迁入和迁出的情况下,该种群数量每年均以150%的增长速率(出生率-死亡率)增长,若该种群初始数量为N,则两年后它们的数量将达到________。
(3)采用样方法调查该稀树草原中风信子的种群密度,选取样方的关键在于________。若同时统计各样方中物种数目,则可以起到调查____________的作用。
(4)在图1所示的稀树草原食物网中,共有________条食物链。假设每种动物从上一营养级不同生物中获得的能量相同且能量传递效率均为10%,若狼种群增重6 kg,需要消耗草________kg。
(5)某年气温明显增高,食物丰富,稀树草原昆虫数量也增多,但并没有呈现“J”型增长的状态,这是________调节的结果。多年来,该稀树草原牧民大力植树种草,使草原生态环境明显好转,牧业产量呈持续增长势头,说明人类活动能影响群落演替的________,也使生态系统的抵抗力稳定性得以增强。
解析:(1)共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,在狼与兔的捕食与被捕食过程中,反应敏捷的兔和跑得快的狼均能很好的生存。从生物进化的角度分析,这是二者相互选择、共同进化的结果;从生态学的角度分析,信息传递能够调节种间关系,以维持生态系统的稳定和发展。(2)在C点时,出生率大于死亡率,且此时两者的差值最大,所以鼠种群的年龄组成类型为增长型;在无迁入和迁出的情况下,该种群数量每年均以150%的速率(出生率-死亡率)增长,若该种群初始数量为N,则两年后它们的数量将达到N×(1+150%)×(1+150%)=6.25N。(3)采用样方法调查该稀树草原中风信子的种群密度,选取样方的关键在于随机取样;群落中物种数目的多少称为丰富度,若同时统计各样方中物种数目,则可以起到调查物种丰富度的作用。(4)食物链的数法应该从生产者开始,沿着箭头走到最高消费者,结合图解可知该食物网中包括5条食物链;假设每种动物从上一营养级不同生物中获得的能量相同且能量传递效率均为10%,若狼种群增重6 kg,需要消耗兔和红狐各30 kg;而红狐增重30 kg,需要消耗兔、臭鼬和鸟各100 kg;依此类推,需要消耗兔、鼠、昆虫的总量分别为(30+100)kg、(1 000+500)kg、500 kg,因此,共需要消耗草1 300+15 000+5 000=21 300(kg)。(5)某年气温明显增高,食物丰富,稀树草原昆虫数量也增多,但并没有呈现“J”型增长的状态,这是由于昆虫增多,造成其天敌鸟类也会增多,这属于负反馈调节;多年来,该稀树草原牧民大力植树种草,使草原生境明显好转,牧业产量呈持续增长势头,说明人类活动能影响群落演替的速度和方向,也使生态系统的抵抗力稳定性得以增强。
答案:(1)相互选择(或共同进化) 调节种间关系
(2)增长型 6.25 N (3)随机取样 物种丰富度
(4)5 21 300 (5)负反馈 速度和方向
22.(8分)如图是某草原生态系统中的食物网。请据图回答下列问题:
(1)草原生态系统组成成分除图示生物外,还有_______________________________
________________________________________________________________________。
(2)鹰与蛇的种间关系是________,鹰所处的营养级是________。
(3)如果鼠种群的死亡率较高,则鼠种群的数量一定会下降吗?________,试分析原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)能量沿食物链流动时逐级递减的原因是_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)草原生态系统组成成分中除食物链的生物成分外,还包括分解者和非生物的物质和能量。(2)鹰与蛇的种间关系有两种:一种是竞争关系,因为食物都可来源于老鼠。鹰吃蛇,这又是捕食关系。在食物链植物→兔→鹰中,鹰处于第三营养级;在食物链植物→鼠→蛇→鹰中,鹰处于第四营养级。(3)鼠种群中,若出生率高于死亡率,则种群数量上升,若出生率小于死亡率,则种群数量下降。
答案:(1)分解者、非生物的物质和能量
(2)捕食、竞争 第三、四营养级
(3)不一定 出生率不能确定,如果出生率高于死亡率则种群数量上升,反之则下降
(4)每一营养级生物自身呼吸消耗;未被下一营养级捕食;作为排遗物、遗体等被分解者利用
23.(14分)近段时间我国持续出现的雾霾天气,给人们的健康与生活造成了很大影响,其中的罪魁祸首要归咎于化石燃料的不良排放,如图为生态系统“碳”元素的循环途径,请回答下列问题:
(1)该生态系统中A、B(B1、B2、B3)、C共同构成了________。图中食物链是________________________________________________________________________
(用图中字母和箭头表示)。
(2)碳元素通过①________________________途径进入生物群落,②为生物的________作用,为防止雾霾天气,人们应采取的措施是________________。
(3)成分C所起的作用是_________________________________________________。
(4)图中捕食者能依据被捕食者的气味捕猎,说明信息传递在生态系统中的作用是________________________________________________________________________。
(5)若图中生产者固定的太阳能为600 kJ,则该生态系统中次级消费者最少可得到能量________kJ。
(6)森林能保持水土,调节气候,但森林遭到毁灭性破坏时不能自动恢复,这一事实说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)A、B、C三种生物成分共同构成生物群落,食物链为A→B1→B2→B3。(2)碳元素通过①绿色植物的光合作用和硝化细菌的化能合成作用进入生物群落,②为生物的呼吸作用;为了减缓温室效应,人们应大量植树造林,减少化石燃料的燃烧。(3)C为分解者,将动植物尸体中的有机物转化成无机物回归到无机环境中去。(4)图中捕食者能依据被捕食者的气味捕猎,说明信息传递可以调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定性。(5)生产者固定的太阳能为600kJ,则该生态系统中次级消费者最少可得到能量600×10%×10%=6 kJ。(6)森林能保持水土,调节气候,但森林遭到毁灭性破坏时不能自动恢复,说明生态系统的自我调节能力是有限度的。
答案:(1)生物群落 A→B1→B2→B3 (2)绿色植物的光合作用和硝化细菌的化能合成作用 呼吸 大量植树造林,减少化石燃料的燃烧,改善化石燃料的品质
(3)将动植物尸体中的有机物转化为无机物回归到无机环境中去 (4)调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定性 (5)6 (6)生态系统的自我调节能力是有限度的
24.(8分)图甲表示某草原生态系统的食物网简图,其中E(20 000 kJ)表示牧草一年固定的太阳能总量,E1、E2、E3(E1+E2+E3=3 000 kJ)分别表示牲畜、昆虫和鼠三者同化的能量。牧草呼吸消耗的能量为2 500 kJ,牲畜、昆虫和鼠三者呼吸消耗的能量为600 kJ,三者粪便中的能量为500 kJ。图乙表示该草原中某一种群的λ随时间变化的曲线。据图回答相关问题:
(1)图甲中鹰与狐狸的关系是________________。该食物网中由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为________。
(2)图乙曲线所示种群在前5年种群数量的变化类型是____________增长,在1~20年中种群数量最多的是第________年,20~30年中种群的增长率为________。
(3)该草原在第10年曾发生火灾,“野火烧不尽,春风吹又生”是对火灾过后草原生物群落________过程的真实写照,这体现了生态系统的______稳定性。
解析:(1)从甲图中可知鹰与狐狸既有捕食关系又有竞争关系;由第一营养级到第二营养级的能量传递效率=3 000/20 000=15%。(2)乙图中λ-1表示种群的增长率,前5年增长率不变,种群数量变化与“J”型增长相符;10~20年间增长率为负值,因而在1~20年中种群数量最多的是第10年;20~30年中种群的增长率为0。(3)火灾过后草原发生次生演替,体现了该生态系统的恢复力稳定性。
答案:(1)捕食和竞争 15% (2)“J”型 10 0
(3)次生演替 恢复力
25.(8分)果园是一个比较复杂的生态系统,回答下列有关问题:
(1)果树害虫与其天敌属于生态系统成分中的____________________。果园中的所有果树是否构成一个群落________(填“是”或“否”)。采用样方法调查果园中苹果树的种群密度时,常用的取样方法之一是________。
(2)天敌控制果树害虫与喷施农药相比,其优点包括:①能够更有效控制害虫数量,②_____________________________________________________________等。
(3)某果园中,有一条食物链为:柑橘(W1)→蚜虫(W2)→七星瓢虫(W3),括号内为该生物每年的同化量,正常情况下测算,发现W2远小于1/10W1,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实践表明,在果园种草,可以大大降低害虫对果园的破坏作用,这主要是因为这一措施使果园生态系统________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)动物为生态系统的消费者;群落指同一地域所有生物,果园中除了果树,还有动物、微生物等,故果园中的所有果树不是群落;取样方法有五点取样法和等距取样法。(2)天敌控制果树害虫与喷施农药相比,优点为:①能够更有效控制害虫数量,②没有环境污染等。(3)由于果树的同化量中有部分被自身细胞呼吸消耗,而且除了蚜虫还有其他动物以果树为能量来源,故W2远小于1/10W1。(4)果园种草使果园生态系统营养结构更复杂,增加了抵抗力稳定性,可以大大降低害虫对果园的破坏作用。
答案:(1)消费者 否 五点取样法(或等距取样法)
(2)减少环境污染(或作用时间更持久)
(3)果树的同化量中有部分被自身消耗,还有一部分流入与蚜虫同营养级的其他种群(顺序可变)
(4)营养结构复杂,增加了抵抗力稳定性
期末质量检测
(时间:60分钟;满分:100分)
一、选择题(每小题2.5分,共50分)
1.下图表示人体内细胞与外界环境进行物质交换的过程。甲、乙、丙、丁表示直接与内环境进行物质交换的四种器官,①②表示有关的生理过程,下列说法错误的是( )
A.内环境和甲交换气体必须通过的结构是肺泡壁和毛细血管壁
B.内环境中的葡萄糖进入细胞的运输方式主要是主动运输
C.丙、丁代表的分别是肾脏和皮肤
D.垂体分泌释放的抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收
解析:选D 甲为呼吸系统的主要器官——肺,内环境血浆中的CO2通过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡排出体外,外界的O2通过肺泡壁和毛细血管壁进入血浆运输到组织细胞。内环境中的葡萄糖进入细胞大多需要消耗ATP和载体协助,主要为主动运输,进入红细胞为协助扩散。丙为泌尿系统的主要器官——肾脏,排出尿液,丁为皮肤,排出汗液。抗利尿激素在下丘脑合成分泌,由垂体释放,可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,降低细胞外液渗透压。
2.细胞内、外液可以发生许多生理过程,其中不是发生在细胞外液中的是( )
A.神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的特异性受体结合
B.激素通过体液运输与靶细胞结合,调节生命活动
C.神经递质和激素的合成过程
D.抗原和抗体结合后形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化
解析:选C 细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴。突触间隙液体为组织液。激素主要通过血浆运输到达靶细胞。神经递质和激素的合成在细胞内。抗原和抗体结合主要发生在血浆。
3.高等动物生命活动调节过程中,信号分子在细胞间起重要作用。下图为细胞之间信息传递的模型,图中Ⅰ、Ⅱ表示细胞,E、F表示物质。据图分析,下列说法错误的是( )
A.若上图表示缩手反射过程,细胞Ⅱ膜上的F表示受体蛋白
B.若上图表示初次免疫过程中抗原经吞噬细胞处理后呈递给Ⅱ,则E应结合在Ⅰ的膜上
C.若上图表示血糖调节过程,且E与F结合后,Ⅱ内糖原含量上升,则Ⅰ代表胰岛A细胞
D.如上图所示,若E与F结合后,促使Ⅱ产生并释放了一种物质X,且X使E的生成量增加,这种调节方式属于反馈调节
解析:选C 若题图表示缩手反射过程,信号分子为神经递质,细胞Ⅱ膜上的F表示受体蛋白;若题图表示初次免疫过程中抗原经吞噬细胞处理后呈递给Ⅱ,则根据免疫反应示意图中抗原呈递过程可知E应结合在Ⅰ的膜上;若题图表示血糖调节过程,且E与F结合后,Ⅱ内糖原含量上升,则信号分子为胰岛素,Ⅰ应代表胰岛B细胞;若E与F结合后,促使Ⅱ产生并释放了一种物质X,且X使E的生成量增加,这种调节方式属于反馈调节。
4.下图表示神经系统和内分泌系统之间的联系,有关分析错误的是( )
A.下丘脑是内分泌的枢纽,又是神经中枢,但受大脑皮层控制
B.图中下丘脑、垂体也能分泌激素,如下丘脑分泌多种促激素
C.若图中内分泌腺是甲状腺,当它的分泌物增多时,可抑制垂体和下丘脑的活动
D.当人体饮水不足或食物过咸时,下丘脑分泌并由垂体释放的抗利尿激素增多
解析:选B 下丘脑是内分泌的枢纽,但受最高级神经中枢大脑皮层的控制;下丘脑分泌的是促激素释放激素;甲状腺激素过多时会抑制垂体和下丘脑的分泌活动;当人体饮水不足或食物过咸时,细胞外液渗透压升高,会导致由下丘脑分泌并由垂体释放的抗利尿激素增多,减少尿液量。
5.激素在动植物生长发育过程中起着非常重要的调节作用。下列所示调节中,不可能发生促进或抑制作用的是( )
A.生长素→果实发育,生长素→发芽
B.生长素→乙烯合成,乙烯→生长素
C.性激素→下丘脑,性激素→垂体
D.甲状腺激素→甲状腺,促甲状腺激素→垂体
解析:选D 生长素能促进果实发育,促进植株生长、发芽。生长素含量高时,能促进乙烯的合成,当乙烯含量升高时,反过来又抑制了生长素促进细胞伸长的作用。性激素含量高时能反馈抑制下丘脑和垂体的作用。甲状腺激素能促进甲状腺细胞的代谢活动,促甲状腺激素只能作用于甲状腺,而不能作用于垂体。
6.如图是生物甲与生物乙的种群数量变化曲线,下列分析正确的是( )
A.有生物乙时,甲的数量在第6周时达到K值
B.生物乙存在时,对生物甲会产生有利影响
C.无生物乙时,生物甲的种群数量呈指数增长
D.无生物乙时,1~3周生物甲种群出生率大于死亡率
解析:选D 由图可知,有生物乙时,甲的数量在第3周时就达到了K值;有生物乙时比无生物乙时,生物甲的数量减少了,所以生物乙存在对生物甲有不利影响;由图可知,无论生物乙存在与否,生物甲的数量均为“S”型增长;由图可知,无生物乙时,1~3周生物甲的数量在一直上升,所以不考虑迁入、迁出的情况下出生率大于死亡率。
7.如图为人体体液免疫过程的示意图,当机体再次接触相同抗原时,a~d四种免疫细胞中,能迅速增殖分化的是( )
A.a B.b C.c D.d
解析:选D 由图可知,a为T细胞,b为B细胞,c为效应B细胞,d为记忆B细胞。当机体再次接触相同抗原时,记忆B细胞能迅速增殖分化形成效应B细胞。
8.下列有关生物体对刺激做出反应的叙述,错误的是( )
A.病毒感染→人体浆细胞分泌特异性抗体→清除病毒
B.外界温度降低→哺乳动物体温调节中枢兴奋→体温稳定
C.摄入高糖食品→人体胰岛A细胞分泌增加→血糖水平回落
D.单侧光照→植物体生长素重新分布→向光弯曲
解析:选C 病毒感染人体后,人体B细胞通过特异性免疫分化出浆细胞,再由浆细胞分泌特异性抗体并经吞噬细胞彻底清除病毒;当外界温度降低时,哺乳动物位于体温调节中枢的下丘脑部分细胞兴奋,通过神经—体液调节以维持体温稳定;摄入高糖食品时,人体胰岛B细胞分泌胰岛素增加,使血糖水平降低;单侧光照可引起植物体内生长素的不均匀分布,即向光侧生长素分布少,背光侧生长素分布多,导致植物向光弯曲生长。
9.下列有关人体内“水平衡”调节的叙述,错误的是( )
A.人体水平衡调节中枢在下丘脑
B.调节水平衡的重要激素是抗利尿激素
C.人体内缺水时会产生渴觉,渴觉中枢在下丘脑
D.如果一次饮水过多,血浆渗透压会降低
解析:选C 人体水平衡调节中枢在下丘脑;调节水平衡的重要激素是抗利尿激素;人体内缺水时,细胞外液渗透压升高,则大脑皮层产生渴觉;大量饮水,细胞外液渗透压降低,血浆渗透压也会降低。
10.如图所示,a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验,d为一植株被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,有单侧光照,下列对实验结果的描述,正确的是( )
A.a、b向光弯曲生长,c背光弯曲生长
B.a直立生长,b、c向光弯曲生长
C.图d中如果固定植株,旋转纸盒,一段时间后,植株向左弯曲生长
D.图d中如果将纸盒和植株一起旋转,则植株向纸盒开口方向弯曲生长
解析:选D 图a中生长素不能通过玻璃片,a直立生长;图c中由于含生长素的琼脂块放在向光侧,因此去尖端的胚芽鞘背光弯曲生长;图d中若只转动盒子,胚芽鞘会向右弯曲生长;图d中如果将纸盒和植株一起旋转,则只有小孔部位受到单侧光照射,胚芽鞘会弯向小孔生长。
11.下列有关种群与群落的叙述,正确的是( )
A.稳定型种群的数量不可能突破K值
B.种群呈“S”型增长过程中,在达到K值之前就是“J”型增长
C.种群密度不能反映出种群在将来一段时间内的变化趋势
D.森林中各种生物的垂直分层现象是由光照决定的
解析:选C 稳定型种群的数量围绕K值上下小范围波动;种群呈“S”型增长过程中增长率在不断发生变化,而“J”型增长过程中增长率自始至终不变;种群密度只能反映种群目前的大小,不能反映出种群在将来一段时间内的变化趋势;森林中植物的垂直分层现象是由光照决定的,动物的垂直分层现象主要是由食物和栖息地决定的。
12.神经递质乙酰胆碱与突触后膜的乙酰胆碱受体(AChR)结合,突触后膜兴奋,引起肌肉收缩,重症肌无力患者体内该过程出现异常,其发病机理如图所示,下列叙述错误的是( )
A.抗a抗体引发的重症肌无力属于自身免疫病
B.抗a抗体与物质a的结合物不能被吞噬细胞清除
C.物质a可激活记忆细胞增殖分化为浆细胞导致病情加重
D.患者体内乙酰胆碱与突触后膜的AChR特异性结合减少
解析:选B 根据题意分析可知重症肌无力属于自身免疫病;抗a抗体与物质a的结合物能被吞噬细胞清除;物质a作为抗原能激活B细胞增殖分化为浆细胞,浆细胞产生抗a抗体,从而导致病情加重;抗a抗体能与乙酰胆碱竞争AChR,因此患者体内乙酰胆碱与突触后膜的AChR特异性结合减少。
13.肆虐的埃博拉病毒是引起人类和灵长类动物发生埃博拉出血热的病原体,埃博拉出血热(EBHF)是当今世界上最致命的病毒性出血热。感染者症状与同为纤维病毒科的马尔堡病毒相似,包括恶心、呕吐、腹泻、肤色改变、全身酸痛、体内出血、体外出血、发烧等。如图是埃博拉病毒侵入人体发生免疫反应的某个阶段示意图,下列叙述错误的是( )
A.调节人体发热的中枢在下丘脑
B.严重的呕吐、腹泻会导致内环境稳态遭到破坏
C.接受细胞①呈递抗原的细胞②可能是B淋巴细胞
D.经过细胞①中溶酶体的处理,可以暴露病原体的抗原
解析:选C 调节体温的中枢是下丘脑,所以调节人体发热的中枢在下丘脑;严重的呕吐、腹泻会导致机体丢失大量的水分和无机盐,造成内环境稳态的破坏;接受细胞①呈递抗原的细胞②是T淋巴细胞;经过吞噬细胞中溶酶体的处理,可以暴露病原体的抗原。
14.下列关于植物生命活动调节的叙述,正确的是( )
A.喷施一定浓度的生长素类似物可以保花保果,也能促进果实成熟
B.柳树侧芽的快速生长需要顶芽提供生长素,运输方式为极性运输
C.脱落酸能够通过调控细胞的基因组的表达,促进果实衰老和脱落
D.密封贮藏导致水果各种激素合成增加,协同调节果实发育和成熟
解析:选C 一定浓度的生长素类似物可以保花保果,但是不能促进果实成熟,乙烯有促进果实成熟的作用;植物有顶端优势现象,顶芽的生长抑制侧芽,是因为侧芽处生长素浓度过高,所以侧芽快速生长,可能是顶芽被摘除;脱落酸能够通过调控细胞的基因组的表达,促进果实衰老和脱落;植物的生命活动受多种激素的调节,某一生理活动中,有的激素分泌多,有的激素分泌少。
15.科研人员对海洋中的某种食用生物进行研究,得出与种群密度相关的出生率和死亡率的变化,如图所示。下列说法错误的是( )
A.在b点时种群数量的增长速率最大
B.在d点时种群出生率等于死亡率,种群数量稳定
C.d点时种群的年龄组成为稳定型
D.c点时种群的年龄组成为衰退型
解析:选D 种群密度为b时,出生率大于死亡率,且此时两者的差值最大,因此种群的增长速率最大;种群密度为d时,出生率等于死亡率,种群数量增长率为0,此时种群数量相对稳定,种群的年龄组成为稳定型;c点时出生率大于死亡率,种群的年龄组成为增长型。
16.某弃耕农田植物种类40年间的变化情况如下表。下列叙述错误的是( )
1
4
15
25
40
草本
28
27
26
30
34
灌木
0
3
4
12
19
乔木
0
0
0
14
23
总计
28
30
30
56
76
A.该弃耕农田的群落演替经历了草本、灌木、乔木三个阶段
B.乔木阶段物种丰富度最高,群落结构最复杂
C.表中的数据是在植物丰富的区域采用样方法获得的
D.该群落的种间关系包括竞争、捕食、互利共生及寄生等
解析:选C 由表可知,该弃耕农田的群落演替经历了草本、灌木、乔木三个阶段;乔木阶段物种数量多,物种丰富度最高,群落结构最复杂;样方法是种群密度的调查方法,不适用于物种丰富度的调查;该群落的种间关系包括竞争、捕食、互利共生及寄生等,互利共生属于种间互助,竞争、捕食、寄生属于种间斗争。
17.如图是3个圆所构成的关系图,其中甲为大圆,乙和丙分别为大圆之内的小圆。符合这种关系的是( )
A.突触、突触前膜、突触小体
B.细胞外液、血浆、组织液
C.种群特征、种群数量特征、物种丰富度
D.生态系统功能、能量流动、食物链和食物网
解析:选B 突触由突触前膜、突触间隙、突触后膜组成;细胞外液包括血浆、淋巴及组织液;种群特征包括种群数量特征和种群空间特征;生态系统的功能包括能量流动、物质循环、信息传递。
18.下表是对一个相对封闭的生态系统中几个种群(存在着营养关系)的能量调查结果:
种群
甲
乙
丙
丁
戊
能量(107 kg·m-2)
2.50
13.30
9.80
0.28
220.00
图①~④是根据该表数据做出的一些分析,其中与表中数据不相符合的是( )
A.①③ B.②③
C.②④ D.①④
解析:选A 从表格数据可知乙与丙为同一营养级(其能量不符合10%~20%的传递效率),故其食物链为:戊乙甲丁丙,能量金字塔如图②所示。图③中两曲线为捕食关系,而从食物链中可知乙与丙不是捕食关系,而是竞争关系。当除去甲与丁后,乙、丙大量繁殖,竞争加剧,可能有一个种群在竞争中被淘汰,如图④。综上所述,不能与表中数据符合的是①③。
19.广西梧州发现一处可谓植物中的“大熊猫”的万年野生水稻,该野生稻的发现具有重要价值。下列叙述错误的是( )
A.对野生稻进行保护可以保护基因多样性
B.利用杂交技术可以改良现有栽培水稻的基因库
C.野生稻的光合效率很高,因此可以直接引种栽培
D.栽培水稻与野生稻发生竞争,导致水稻产量下降
解析:选C 对野生稻可以通过保护基因多样性来进行保护;利用杂交技术可以使现有水稻的基因库中引入新的基因;可以将野生稻优良性状的基因通过转基因的方式导入现有水稻中培育新品种;野生稻与水稻竞争激烈,导致水稻产量下降。
20.设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”,下图就是一种“加环”示意图,据图判断,下列说法错误的是( )
A.用残渣来培育食用菌和蛆蛹,实现了物质的多级利用
B.用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇,可增加经济效益
C.用蛆蛹粪便作有机肥还田,运用了物质循环再生原理
D.在离开人的管理条件下,该生态工程仍可以正常运转
解析:选D 生态农业是人们根据生产生活的实际需要,同时根据生态系统中能量和物质的多级利用原理进行设计的,离开了人的管理,生态系统就不能正常运转;残渣和粪便的使用体现了物质的多级和循环利用。
二、非选择题(共50分)
21.(10分)如图甲和图乙是人体免疫调节的模式图,请据图回答下列问题:
(1)图甲中进行增殖、分化的细胞是________,能够特异性识别抗原的细胞有________________________________________________________________________。
(2)人体患天花、伤寒等疾病后,终生不再感染。当天花病毒再次入侵时,人体消灭病原体的主要过程是__________________________________________________
________________________________________________________________________
(用箭头和图中的文字、数字序号表示)。
(3)细胞G的名称是________,其作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。机体对外来移植器官的排斥主要
与________过程有关(填“图甲”或“图乙”)。
(4)使细胞C增殖、分化有两种信号刺激,一种信号是______________,另一种信号是________________________________________________________________________。
(5)在抗原、淋巴因子、溶菌酶和编码抗体的基因这四种物质中不属于免疫活性物质的是________________________________________________________________________。
解析:由图示信息可推出细胞A、B、C、D、E、F、G分别为吞噬细胞、T细胞、B细胞、浆细胞、记忆B细胞、宿主细胞和效应T细胞。图甲中B淋巴细胞和记忆B细胞在接受抗原刺激后能增殖、分化;能特异性识别抗原的细胞是T细胞、B细胞和记忆B细胞。当抗原再次入侵时,记忆细胞能迅速识别抗原,产生更快、更强的二次免疫反应。在器官移植过程中,免疫系统会对外来器官产生细胞免疫反应。
答案:(1)细胞C、细胞E 细胞B、细胞C、细胞E
(2)抗原④,细胞E⑦,细胞D⑧,沉淀或凝集反应(吞噬细胞吞噬消化) (3)效应T细胞 与细胞F密切接触,使其裂解死亡,释放抗原 图乙 (4)抗原与细胞C的抗原识别受体直接结合 细胞B产生的淋巴因子作用于细胞C (5)抗原和编码抗体的基因
22.(14分)图1表示人体血糖浓度发生变化和人体受寒冷刺激后部分调节过程的示意图(A、B、C、D表示激素),图2表示神经系统对内分泌功能的调节方式(有甲、乙、丙三种方式)。(横线上填文字,[ ]内填编号)
(1)人体在寒冷环境下,可通过图1中激素[ ]分泌量的增加和细胞内________的活动增强以增加产热量,同时机体还可以通过皮肤血管收缩等变化以减少散热。人体体温调节的中枢及产生寒冷感觉的场所分别是________________。
(2)若切除动物的甲状腺,血液中促甲状腺激素释放激素和图1中A的浓度会________,如果定期给该动物注射定量的激素B,血液中促甲状腺激素释放激素和图1中A的浓度会________________。据图1分析,此调节方式属于图2中的________模式。
(3)抗利尿激素的合成和分泌是通过图2中______模式调节的,当人体内________升高时,其分泌量增加。抗利尿激素作用于肾小管细胞,肾小管上皮细胞的内环境是________。
(4)尿量超过3 L/d称尿崩,尿崩症的病因有多种,一是抗利尿激素分泌量____________,二是肾小管细胞表面缺乏________而使抗利尿激素不能发挥作用。
(5)人在空腹或饥饿时,血糖下降,一方面可以直接刺激________,引起胰高血糖素分泌增加,胰高血糖素作用的靶细胞是__________;另一方面也可以通过图2中的________模式调节分泌量。
(6)图3表示在神经纤维内Y和Z点插入微电极及灵敏电压计,在X处施以足够的刺激后,记录电极所记录的膜电位变化;图4中①~④为可能记录到的膜电位变化图。下列各项的叙述中,正确的是( )
A.电位变化为图①;记录电极为Y
B.电位变化为图②;记录电极为Z
C.电位变化为图③;记录电极为Z
D.电位变化为图④;记录电极为Y
解析:(1)寒冷环境下,A(促甲状腺激素)、B(甲状腺激素)和C(肾上腺素)的分泌量明显增加,使细胞呼吸增强以增加产热量;人体体温调节的中枢位于下丘脑,产生寒冷感觉的中枢位于大脑皮层。(2)切除动物的甲状腺,身体内的甲状腺激素含量减少,为了促进甲状腺分泌甲状腺激素,血液中促甲状腺激素释放激素和图1中A(促甲状腺激素)的浓度会增高,定期给该动物注射定量的激素B(甲状腺激素),由于负反馈调节机制,血液中促甲状腺激素释放激素和图1中A(促甲状腺激素)的浓度会恢复到原来水平。注射的激素B超过一定水平,则血液中促甲状腺激素释放激素和图1中A的浓度会下降,据图1分析,此调节方式属于图2中的甲模式。(3)抗利尿激素由下丘脑分泌、垂体后叶释放,属于图2中的乙模式,当人体内细胞外液渗透压升高时,抗利尿激素分泌量增加。(4)抗利尿激素分泌量不足,引起尿崩症,肾脏相应细胞表面缺乏抗利尿激素受体,而使抗利尿激素不能发挥作用。(5)血糖下降,一方面可以直接刺激胰岛A细胞使胰高血糖素分泌增加,促进肝糖原和脂肪分解;另一方面下丘脑也可以通过神经系统作用于腺体,分泌激素,属于丙模式。(6)根据题图可知,电流表的两电极在神经纤维膜内,在Y电极的左侧X处给以足够的刺激后,兴奋先后经过左右两电极,分别引起电流表指针两次方向相反的偏转,图4中①~④中只有④符合要求,且记录电极为Y。
答案:(1)A、B、C 氧化分解(细胞呼吸) 下丘脑和大脑皮层 (2)增高 降低到原来水平 甲 (3)乙 细胞外液渗透压 组织液 (4)不足 抗利尿激素受体 (5)胰岛A细胞 肝细胞、脂肪细胞(缺一不可) 丙 (6)D
23.(8分)图甲是一个草原生态系统的物质循环和能量流动示意图;图乙是该生态系统中鼠摄食后能量的流向示意图(图中a~e代表过程,A~C代表能量)。请据图回答:
(1)草原群落中的碳元素进入无机环境的途径是______(填图中字母),能量进入群落的途径是______(填图中字母)。
(2)为控制草原鼠害,对鼠的种群密度进行调查宜采用____________法;若多次调查所获得的数据基本不变,说明该鼠种群的年龄组成为___________型。某时期调查发现,该草原鼠种群的年龄组成如图丙,该鼠种群数量变动趋势是_______________,该变动将直接导致______________,使草原生态系统遭到严重破坏。
(3)狼能够依据鼠留下的气味去捕食,鼠同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕,这说明信息能够____________________________,维持生态系统的稳定。
(4)图乙中的A表示鼠同化的总能量,B的含义为__________________________;B的能量除图中所示去路外,还有一部分是________________________。
解析:(1)草原群落中的碳元素进入无机环境的途径是d(呼吸作用)和e(分解作用);能量进入群落的途径是a(绿色植物的光合作用)。(2)估算种群密度的常用方法有样方法和标志重捕法,其中标志重捕法适用于调查活动能力强、活动范围广的动物(如鼠)的种群密度。若多次调查所获得的数据基本不变,说明该鼠种群的数量保持相对稳定,因此其年龄组成为稳定型。图丙属于增长型,说明该鼠种群数量会逐渐升高,这将直接导致牧草被大量捕食,使草原生态系统遭到严重破坏。(3)狼能够依据鼠留下的气味去捕食,鼠同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕,这说明信息能够调节种间关系,维持生态系统的稳定。(4)图乙中B表示鼠用于生长、发育和繁殖的能量;某一营养级(最高营养级除外)的去向:自身呼吸消耗、流向下一营养级、分解者分解利用、未被利用,因此B的能量除图中所示去路外,还有一部分未被利用。
答案:(1)d、e a (2)标志重捕 稳定 逐渐升高 牧草被大量捕食 (3)调节种间关系 (4)用于生长、发育和繁殖的能量 未被利用
24.(8分)生长素在植物体各器官都有分布,具有重要作用,请回答下列相关问题:
(1)图1表示植物不同器官对不同浓度生长素的反应,图中曲线的来历:材料培养→用某种溶剂配置的一定浓度的生长素溶液处理→测量、记录→统计、计算并分析。如果选择小麦,需要将切取的胚芽鞘尖端下的一段用蒸馏水浸泡,其目的是去除________对实验结果的干扰。图中的三条曲线呈现出的生长素调节作用的共同特点是________;A、B、C三点的生长素对不同器官的作用效果说明________________________________________________________________________。
(2)图2表示赤霉素对植物体内生长素含量的调节关系,图示中X表示赤霉素对生长素的分解具有________作用,这种作用很可能是通过降低该过程中________的活性实现的。
(3)生长素的化学本质是________。青少年食用豆芽,豆芽中所含的生长素________(填“会”或“不会”)影响其身体的生长发育。
(4)农业上棉花“打顶”有利于增产,依据的原理是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)由于胚芽鞘尖端能合成生长素,所以要将切取的胚芽鞘尖端下的一段用蒸馏水浸泡,以去除内源激素对结果的干扰。图1中的三条曲线呈现出生长素生理作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。相同浓度的生长素对不同器官的作用效果说明不同器官对生长素浓度的敏感性不同。(2)由图2中所示信息可知,赤霉素通过促进色氨酸合成生长素,促进细胞伸长,进而可确定赤霉素对生长素的分解具有抑制作用。激素主要调节细胞的代谢,因此这种抑制作用很可能是通过降低该过程中酶的活性来实现的。(3)生长素的化学本质是吲哚乙酸,由于促进人体生长、发育的生长激素与植物生长素成分不同,前者是蛋白质类物质,后者是吲哚乙酸,所以青少年食用豆芽,豆芽中所含的生长素不会影响身体的生长发育。(4)顶端优势指顶芽优先生长,侧芽受到抑制的现象,农业上棉花“打顶”有利于增产,依据的原理是解除顶端优势。
答案:(1)自身生长素 两重性 不同器官对生长素浓度的敏感性不同 (2)抑制 酶 (3)吲哚乙酸 不会
(4)解除顶端优势
25.(10分)黄河三角洲是河、海、陆三者交互作用形成的湿地生态系统,资源丰富,类型多,包括河口、浅海、滩涂、沼泽、河流等天然湿地和盐田、鱼虾养殖塘、水库、稻田等人工湿地。到2020年,这里将率先建成经济繁荣、环境优美、生活富裕的国家级高效生态经济区。
(1)浅海湿地的各种生物共同构成一个________,沼泽湿地的主要功能包括能量流动、物质循环和________。
(2)湿地生态系统能够较长时间保持动态平衡,是因为该生态系统具有一定的______________能力,其基础是________。
(3)为探究菖蒲(一种湿地植物)对污水的净化作用,某研究小组进行了以下实验:
第一步:从4个不同地点采集生活污水、工业污水、混合污水、人工池塘水,编号分别为1~4;
第二步:分别测定4种水样的BOD(水中有机污染物经微生物分解所需要的氧气量)和总氮含量;
第三步:取等量的上述4种水样,分别加入到4个相同的透明玻璃容器中,再将等重量的4份菖蒲分别在4个容器中水培15天,定期观察、记录。结果表明菖蒲在各种水样中生长良好。
第四步:取经过菖蒲处理的4种水样,再次测定其BOD(单位:mg/L)和总氮含量(单位:mg/L)。数据整理后,如下图所示。
①4种水样中有机污染物浓度最高的是____________水样。4水样在实验中起________作用。
②湿地生态系统能够有效缓解水体富营养化,其根本原因是菖蒲对________________________________________________________________________的吸收。
③菖蒲具有的净化污水的功能属于生物多样性的________价值。
(4)黄河三角洲被国际湿地组织的官员誉为“鸟类的国际机场”,决定鸟类种群密度变化的直接因素包括______________________、____________________。
答案:(1)生物群落 信息传递 (2)自我调节 负反馈调节 (3)①1 对照 ②N等无机盐离子 ③间接 (4)出生率和死亡率 迁入率和迁出率
课件42张PPT。“课时达标检测”见“课时达标检测(二十一)”
(单击进入电子文档)“阶段质量检测”见“阶段质量检测 (四)”
(单击进入电子文档)期末质量检测
(单击进入电子文档)谢谢!课时达标训练(二十一) 保护我们共同的家园
【基础题组】
1.(2017·江苏高考)江苏省徐州市多年来围绕“一城青山半城湖”理念,实施了一系列生态建设工程,生态效应逐渐显现。下列有关该生态工程的分析评价不合理的是( )
A.使物种多样性程度显著提高
B.使生物群落的组成更为复杂
C.使生态系统的类型更为多样
D.其主要目的是提高生物多样性的直接价值
解析:选D 生态建设工程的主要目的是提高生物多样性的间接价值,而不是直接价值。
2.微山湖是山东境内的一个面积较大的湖泊,二十年前这里是碧波万顷、鱼儿满湖、野鸭成群,“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”的美丽景象。二十年来,湖区四周县市的工业快速发展,城市居民急增,因而大量的工业废水、生活废水、垃圾涌入该湖。湖水变得不仅很浑浊,而且腥臭难闻。据有关专家说,近几年来,微山湖中已消失了一些物种,如四鼻孔鲤鱼、野鸭、水螅等,上述现象说明的道理主要是( )
A.环境污染是破坏生物多样性的重要原因
B.掠夺式的开发是破坏生物多样性的主要原因
C.外来物种入侵破坏了生物的多样性
D.环境教育缺乏是破坏生物多样性的根本原因
解析:选A 认真审题不难发现环境污染的同时,生物种类减少,最终造成生物多样性的破坏。
3.下列关于生物多样性价值的实例中,属于间接价值的是( )
A.大自然中的许多植物具有药用价值
B.湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用
C.模拟鸟类外形的原理研制飞机
D.对人体有害的病原体所具有的尚不清楚的价值
解析:选B 间接价值也叫做生态功能,故湿地蓄洪防旱、调节气候的作用属于生物多样性的间接价值。大自然中植物具有的药用价值、模拟鸟类外形的原理研制飞机都属于生物多样性的直接价值。对人体有害的病原体所存在的尚不清楚的价值是生物多样性的潜在价值。
4.下列属于生物多样性间接价值的是( )
A.“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”,激发人们文学艺术创作灵感
B.生物相互依存、相互制约,共同维系生态系统的稳态
C.科学家根据苍蝇平衡棒的导航原理,研制了新型的导航仪
D.水力可以发电,属于可再生能源,可以降低工业CO2的产生量,有利于可持续发展
解析:选B 对人类有食用、药用等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等价值均属于直接价值;对生态系统起调节作用的属于间接价值;作用尚不清楚的为潜在价值。选项A、C、D均属于直接价值。
5.20世纪60年代初期,我们为曾用天然气作为车动力而深感“贫油国”之耻辱,然而,现在途经天安门的公交车均已改为油、气两用车。今天,以天然气作为车动力的主要原因是( )
A.我国天然气资源非常丰富
B.我国石油资源已枯竭
C.天然气燃烧后产生CO2和H2O,减轻城市的大气污染
D.与开采石油相比,开采天然气不会造成对生态环境的破坏
解析:选C 天然气的主要成分是甲烷,燃烧后产生CO2和H2O,不产生含氮废物和硫化物,能有效减轻城市的大气污染。
6.下列措施符合保护物种多样性原则的是( )
A.为美化城市环境,随意从国外引进多种观赏类植物
B.为保护草场、减少沙化,要杀死所有危害草原的黄鼠
C.将东北虎迁入野生动物园繁育,并进行部分的野外回归实验
D.为控制水葫芦在我国造成的严重灾害,应将其天敌引入我国
解析:选C 从国外引进的观赏类植物一旦流入自然生态系统,可能因缺少天敌而大量繁殖,造成严重灾害。水葫芦是外来物种,因缺少天敌而大量繁殖,造成河道堵塞等危害,若将其天敌引入我国,可能会造成新的生态危害。若杀死所有危害草原的黄鼠,其天敌会因食物减少而死亡,破坏了生物多样性,因此,应通过生物防治将黄鼠控制在一定数量内,使其不对草场造成危害即可。生物多样性保护措施之一是易地保护,用于保护生存条件不复存在、物种数量极少或难以找到配偶的动物。东北虎属濒危物种,应进行易地保护。
7.如图是可持续发展战略中对森林的两种开发模式Ⅰ、Ⅱ,其中叙述错误的是( )
A.完全砍伐后再种植的树通常具有一样的树龄
B.选择性砍伐使森林变得更有层次和多样性
C.选择Ⅱ模式更有利于森林的可持续发展
D.进行大面积砍伐,让其自身恢复
解析:选D 对物种多样性的保护,并不意味着不开发不利用,而是合理地开发利用,使森林更有层次和多样性,这样更有利于生态系统的稳定,有利于森林可持续发展。完全砍伐后再种植的树通常具有一样的树龄。
8.生态入侵是指由于人类有意或无意地把某种生物带入适宜它栖息和繁衍的地区后,其种群不断扩大,分布区域稳定扩展的现象。例如,紫茎泽兰原产于墨西哥,解放前由缅甸、越南进入我国云南,并由此扩展到广西、贵州等地区,连接成片,成为当地的“害草”。紫茎泽兰“入侵”到一个新环境的初期,可能会( )
①其种群数量在一段时间内呈“J”型增长
②其种群数量增长不受天敌制约
③其种群可能会威胁到新环境内的物种多样性
④其种群会使生态系统的营养结构趋于复杂
A.②③④ B.①③④
C.①②③ D.①②④
解析:选C 外来物种入侵到新环境的初期,由于没有天敌,环境条件适宜,一段时间内种群数量呈“J”型增长,与所在环境中同一营养级生物进行竞争,而导致侵入地物种的生存受到威胁,从而减少侵入地的物种数,破坏侵入地的生物多样性,使生态系统的营养结构趋于简单。
【能力题组】
9.某城市的一块荒地在城市发展过程中被改造成另一个相对稳定的生态系统,改造前后的一些变化见下表。下列据此作出的相关判断,错误的是( )
植物种类
植被覆盖率
群落中的植物优势种
改造前
20种
10%
狗尾草、艾蒿、蒲公英
改造后
30种
25%
菖蒲、芦苇、睡莲
A.改造增加了该区域的湿地面积
B.改造后该区域的植物多样性增加
C.改造后该区域的小气候得到改善
D.改造的主要目的是为人们提供丰富的生产和生活物质
解析:选D 改造前优势种无水生植物,改造后物种数目增多,水生植物成为优势种,因此改造增加了该区域的湿地面积,增加了物种多样性;因植被覆盖率提高,使得该区域的小气候得到了进一步的改善;改造的目的是增加物种多样性,提高生态系统稳定性,改善人类的生活条件,而不是为人们提供生产和生活物质。
10.由中国科学院和云南省共同建成的“中国西南野生生物种质资源库”曾被评为中国科技十大新闻之一(种质资源又称遗传资源)。野生生物种质资源库( )
A.是从生态系统的层次上保护了生物多样性
B.对今后的生物科学研究具有直接价值
C.其建立可以完全阻止野生生物的灭绝
D.由于是人工建立的,因此对维持生态系统的稳定性没有价值
解析:选B 种质资源又被称为遗传资源,建立野生生物种质资源库是在基因层次上保护生物多样性。建立的种质资源库具有较高的科研价值,其建立对生物多样性的保护具有较好的效果,但不能完全阻止生物的灭绝,人工建立的种质资源库对生态系统稳定性的维持具有一定的作用。
11.(2017·海南高考)加强管理后,某自然保护区中过去难觅踪迹的大型食肉、食草野生动物种群得到了恢复。数年后,出现了保护区中的某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食的现象。针对该现象,下列叙述最为合理的是( )
A.该现象说明野生动物是人类的忠实朋友
B.该现象说明人与野生动物形成了和谐相处的关系
C.该现象说明野生动物正在积极地寻求人类的帮助
D.该现象说明该种动物的种群数量增大,种内斗争增强
解析:选D 保护区中的某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食,破坏粮食作物,不能说明野生动物是人类的忠实朋友,以及人与野生动物形成了和谐相处的关系。该现象说明野生动物由于食物不足,正在觅食,不是积极地寻求人类的帮助。该现象说明该种动物的种群数量增大,种内斗争增强,保护区内资源不足,需要外出觅食。
12.(2016·全国卷Ⅰ)在漫长的历史时期内,我们的祖先通过自身的生产和生活实践,积累了对生态方面的感性认识和经验,并形成了一些生态学思想,如:自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识,下列说法错误的是( )
A.生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律
B.若人与自然和谐统一,生产者固定的能量便可反复利用
C.“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例
D.人类应以保持生态系统相对稳定为原则,确定自己的消耗标准
解析:选B 生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律,人类只能认识并利用其运行规律,不能改变它。生产者固定的能量可多级利用,但不能反复利用。“退耕还林、还草”可防风固沙、涵养水源等,是体现自然与人和谐统一思想的实例。人类应以保持生态系统相对稳定为原则,确定自己的消耗标准,避免过度消耗,破坏生态环境。
13.请运用生态学知识和原理,回答下列问题:
(1)传统农业中,常常采用燃烧农作物秸秆获得灰分肥田,该做法的优点是使秸秆中________较快地归还给土壤,但最大弊端是________,而且储存于秸秆有机物中的能量未得到合理利用。现代农业中,合理利用农作物秸秆和家畜粪便制沼气、种蘑菇、养蚯蚓,大大提高了生态系统的______________,沼气池中微生物、蘑菇、蚯蚓等都属于生态系统中的________。这种做法正是建立生态农业发展循环经济的一种模式,利用的是生态学中能量多级利用和________的基本原理。
(2)某地区实施退耕还林政策,采取禁伐、禁猎等措施,有利于改善生态环境,保护当地的野生动物资源,提高许多野生种群的____________,提高该生态系统的物种______________。
(3)目前我国有400多种外来入侵物种,其中危害最严重的11种每年给我国造成大约600亿元的损失。由于大多数外来入侵物种适应性和________都非常强,且在新环境中缺乏________制约,外来物种一旦入侵成功,会对当地物种种类、种群结构、食物链结构、生物多样性等造成一系列影响,进而威胁农业生物安全和生态安全。
解析:(1)作物秸秆燃烧可使秸秆中的无机盐较快地归还给土壤,但也会污染环境。现代农业中,利用农作物秸秆和家畜粪便制沼气,可以提高能量利用率。沼气池中的微生物、蘑菇、蚯蚓等在生态系统中属于分解者。这种生态农业,充分利用了生态学中的能量多级利用和物质循环再生原理。(2)退耕还林、禁伐禁猎等措施可以提高野生生物种群的环境容纳量,提高生态系统的物种多样性。(3)外来入侵物种的适应性和繁殖能力大都非常强,且缺乏天敌制约,在一定时间内种群数量常呈“J”型增长,对当地的生物多样性造成严重危害。
答案:(1)无机盐 污染空气(或污染环境) 能量利用率 分解者 物质循环再生 (2)环境容纳量(K值) 多样性 (3)繁殖能力 天敌
14.请回答关于生物多样性的问题:
(1)从分子水平上看,生物性状多样性的根本原因是________________,直接原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)从进化角度来看,生物性状具有多样性是________________________________形成的。
(3)从整个生物界来看,不同的生态环境中分布着不同类型的群落,这反映了________水平的多样性。
(4)从红豆杉的树皮和针叶中分离纯化出的紫杉醇,是一种对子宫癌、乳腺癌、白血病等癌症有特殊疗效的抗癌药物。从生物多样性价值角度来看,红豆杉具有________。
(5)某生态学家以“保护和利用草原生态系统生物多样性”为课题,对某草原进行了几项专题研究,并绘制了单位面积的放牧量与生产者的净生产量的关系图,如图所示,图中的横虚线代表未放牧时,草原中生产者的净生产量。请据图分析并回答下列问题:
①放牧量应控制在图中b点和c点之间,为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②如果该草原生态系统的放牧量长期在图中c点以后,会对生物多样性造成什么样的影响?
________________________________________________________________________。
③生态学家建议在此草原中引入鼠类的天敌和草食性昆虫的天敌,从能量流动的角度看,其目的是_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④该草原生态系统与森林生态系统相比较,其自我调节能力较小,原因是________________________________________________________________________。
解析:草原放牧量如果控制在图中b点之前,则生产者的净生产量没有达到最高值,资源利用不充分,但是如果超过c点,则生产者的净生产量又低于未放牧时的净生产量,因此放牧量要介于b点和c点之间,这样既能保持草原生态系统的稳定性,又能获得较高的畜产量。如果长期超过c点,就会导致草原退化、沙化,生物多样性降低。在此草原中引入鼠类的天敌和草食性昆虫的天敌之后,可以减少对牧草的消耗,能使能量尽可能多地流向对人类有益的部分。草原生态系统与森林生态系统相比,其自我调节能力较小,原因是群落中物种种类较少,营养结构简单。
答案:(1)遗传物质的多样性 蛋白质分子的多样性 (2)多样的环境对生物种群进行不同方向的自然选择 (3)生态系统 (4)直接价值 (5)①既能保持草原生态系统的稳定性,又能获得较高的畜产量 ②草原退化、沙化,生物多样性降低 ③使能量尽可能多地流向对人类有益的部分 ④群落营养结构简单
15.近年来,一些城镇、社区修建了人工湖泊,以改善居民生活环境。某新建人工湖泊的生物类群关系如图所示,请回答下列问题:
(1)该湖泊生态系统食物链有________条,鱼类与贝类的关系是________________________________________________________________________。
(2)该湖泊被排入过量居民生活污水后,水体逐渐变绿、发臭,从生物因素分析,湖水变绿的原因是________________,发臭的原因是_________________________________。
(3)有人利用贝类滤食藻类的习性进行控制藻类的实验,实验结果如图所示。
从图中可以看出,虽然挂养贝类的水体中藻类密度呈上升趋势,仍能推论贝类可以有效控制藻类,理由是__________________________。贝类对藻类最大滤食量在第________ d。
(4)(多选)有的湖泊中藻类虽然得到了有效控制,但湖中水草却疯长了,并带来负面影响,下列控制水草疯长不合理的措施是( )
A.打捞水草,开发利用 B.引水稀释
C.使用除草剂 D.控制污水排入
(5)有人提出大量引种水花生、水葫芦抑制藻类及水草疯长。你认为这样做会引起哪些不良后果?
________________________________________________________________________。
解析:水草和藻类为生产者,水禽营养级最高,据图可知该生态系统食物链有6条,鱼类与贝类的关系既为捕食又为竞争;水体逐渐变绿是水体富营养化,藻类大量繁殖的结果,水体变臭是由有机物被分解产生的代谢产物造成的;引水稀释为水草的生长提供了充足空间,使用除草剂会对水域造成污染,二者均不合理;盲目进行引种,会破坏生态系统的稳定性,由于缺少天敌及其他制约因素,会造成引入物种疯长。
答案:(1)6 捕食、竞争 (2)藻类大量繁殖 厌氧型微生物分解有机物释放气体 (3)挂养贝类水体的藻类密度小于对照组 5 (4)BC (5)水花生、水葫芦疯长,外来物种入侵,破坏生态系统的稳定性