资源描述
2019-2021北京高三(上)期末生物汇编
生态系统的稳定性
一、单选题
1.(2019·北京通州·高三期末)2018年2月16日四川雅江爆发森林大火,失火面积超过100公顷。下列有关叙述正确的是( )
A.此地区生物群落需经过初生演替才能恢复原来的样子
B.火灾过后,四川雅江地区生态系统的恢复力稳定性比原来增强
C.“山上多栽树,等于修水库”体现了生物多样性的直接价值
D.火灾产生的后果已超出了该地区生态系统自我调节能力限度,将无法恢复
2.(2019·北京市十一学校高三期末)负反馈调节是维持生命系统平衡或稳态的重要调节机制。下列不属于负反馈调节的是
A.长期服用睾丸酮会导致促性腺激素释放激素含量减少
B.大量猎杀草原食肉动物,导致食草动物的数量先升后降
C.在酶促反应中,反应终产物过量致使酶的活性下降
D.湖泊受污染后鱼类数量减少,鱼体死亡腐烂进一步加重污染
二、综合题
3.(2021·北京通州·高三期末)风景优美的西湖如今也受到了因水体污染导致的“富营养化”困扰,于是科研人员通过种植沉水植物在此进行了生态修复工程。
(1)西湖中的植物包括各种挺水植物、浮水植物和沉水植物,这体现出西湖群落中植物的_____结构。整个西湖属于一个_____,在轻微污染时,它可以通过_____来抵抗外界污染,这种能使自身结构和功能保持原状的能力叫作_____。
(2)研究者用菹草、苦草两种沉水植物在西湖不同“实验区”进行种植实验,并测定了各区域水体中的总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a含量等指标,实验结果如图1、图2所示。请根据实验结果回答相关问题。
①图1结果主要说明:_____。
②水样中的叶绿素a含量可代表浮游藻类(单细胞藻类和蓝藻)的数量。由图2可推测两种植物可能对“水华”的爆发起到_____(选填“促使”或“抑制”)作用,请结合图1以及植物代谢和“水华”相关知识说出推测该作用的理由(写出两点即可)_____、_____。
③根据图1、图2实验结果,有研究者利用两种植物对已在一定程度上被污染的西湖某些区域进行了生态修复。实施生态修复后,经检测发现该水体中_____,实验结果基本相符,证明这些区域“富营养化”得到了明显缓解。
(3)鉴于水域中的细菌对生态系统的变化反应迅速,在生态修复过程中,细菌物种的数量可以作为评判生态修复效果的一项重要指标。科研人员提取不同处理区水体细菌的16s-rDNA(能体现不同菌属之间的差异)进行PCR,电泳结果如下图所示:分析下图结果可知,经菹草和苦草处理后,水体中细菌的种类_____(选填“增加”或“减少”),该结果对我们的启示是:可以通过分析河水中_____来监测水质污染情况。
(4)北运河在北京市流域涉及包括通州在内的10个区。研究者对各流域段水质多次调查结果显示,水中叶绿素a的季节变化很明显,夏季含量最高。综合评价结果表明:北运河水中TP和TN含量均为我国地表水环境质量V类标准的2.12~9.79倍;其水质在-年四季皆为富养型,夏季水体质量在中-重度污染之间。请综合本题信息,提出防止北运河水质“富营养化”进一步加剧,并对已污染水体进行生态修复的两条措施(要求“防控”和“修复”措施各写1条):_____、_____。
4.(2021·北京朝阳·高三期末)为了对重金属镉(Cd)污染的水体进行生物修复,科研人员进行了相关研究。
(1)湿地植物作为生态系统营养结构中的_____,可吸收污水中的_____等营养物质以及重金属镉等有害物质。
(2)科研人员选择水芹菜、灯芯草和水葫芦三种湿地植物设置了4种配植方式,利用水培法模拟被镉污染的人工湿地,检测植物配植对模拟人工湿地的影响,结果如下图。
①配植方式依次是:(A)水芹菜3株+水葫芦3株、(B)水芹菜3株+灯芯草3丛、(C)_____、(D)_____ +灯芯草2丛。
②据图1可知,4种配植方式的人工湿地中Cd的去除率大小顺序在第3天和第7天时分别为_____和_____。说明随着处理时间的延长,人工湿地中配植种类更多样的植物会促进系统对Cd的去除。
③图2结果表明_____;综合图1、2结果可知,实验结束时人工湿地中的溶解氧含量与Cd的去除率呈_____。
(3)根系泌氧是指水生植物通过通气组织将光合作用产生的氧气运输到根部,并释放到根际土壤或水体的过程。这种现象是长期水体缺氧环境对植物进行_____的结果。研究证实水生植物根系泌氧有助于植物对水体污染物的去除,请将下列选项排序_____,对此进行解释。
A. 植物可吸收的营养物质增多
B. 微生物产生酶分解根系周围大分子
C. 好氧微生物在植物根系表面聚集繁殖
D. 植物生长更加旺盛,提高污水净化效率
E. 提高水体溶解氧改善根系周围的微环境
5.(2021·北京东城·高三期末)人类的不合理活动极易造成干旱、半干旱地区土地退化从而形成荒漠,灌丛是荒漠生态系统中的一种重要植被类型。研究人员对我国某地荒漠灌丛生境进行了一系列研究。
(1)灌丛具有抗逆性强、抗旱、耐盐等特性,还具有调节土壤水分、改善土壤结构等多种功能,这体现了灌丛生物多样性的_________价值。
(2)研究人员对灌丛生境调查后绘制了结构模型(见下图),土壤中的细菌和真菌属于生态系统成分中的_________,其主要的作用是_________。
蚂蚁占据第_________营养级,请将能量流经蚂蚁所在营养级的示意图补充完整_________。
(3)对处于不同发展阶段的灌丛生境中植物和微生物的种类及土壤中的氮含量进行调查,结果见下表。
植物种类(种)
细菌多样性指数(ACE)
土壤中氮含量(g/kg)
初级阶段
11
3694.97±676.29
0.04±0.01
发育阶段
12
3939.91±510.61
0.05±0.01
成熟阶段
18
3853.56±487.31
0.06±0.01
注:ACE指数越大,表明丰富度越高
从表中数据可知,随灌丛的发育和演化,其中植物和细菌的变化分别是_________。综合表中数据变化,下列叙述合理的包括_________。
A.土壤氮含量逐渐增多与土壤微生物的作用有关
B.从初级阶段演化到成熟阶段的过程属于初生演替
C.如果演替的时间足够长,该地一定能够演替形成森林
D.随灌丛的逐渐成熟,生态系统的抵抗力稳定性逐渐增强
E.灌丛植物可以改良土壤,土壤环境影响植物,二者相互作用
6.(2021··高三期末)“稻鸭共生”是我国重点推广的生态农业模式之一,在防害增效、生态环保等方面效果显著。
(1)该稻田生态系统中,水稻和杂草之间存在______关系;稻飞虱是水稻的主要害虫,吸食水稻汁液,属于生态系统中的______者。
(2)为研究稻田养鸭对水稻产量、土壤和水稻病虫害防控等的影响,在稻苗密度、灌溉条件和田间日常管理均匀一致的水田,用田埂和铁丝网划分为有鸭活动区和无鸭活动区,实验分四组进行,一段时间后,测定相应的指标,结果如下表:
处理组别
土壤有机质相对含量/%
土壤微生物数量/(106g-1)
杂草密度/m2
稻飞虱相对密度/%
水稻产量/(kg·hm-2)
稻鸭共生(DR)
127.6
细菌真菌
放线菌
23.3104.7
109.6
2
33
8507
受稻鸭共生区田面水影响,但无鸭子进入(ND)
119.3
细菌真菌
放线菌
23.197.0
87.7
45
60
7667
受稻鸭共生区田面水影响,无鸭子进入,但人工除草(NDW)
118.7
细菌真菌
放线菌
13.097.4
80.3
19
30
8241
不受稻鸭共生区田面水影响,水稻单作(CK)
100
细菌真菌
放线菌
10.169.6
51.2
25
100
5977
①测定放鸭后一段时间内田面水中总氮含量,结果如下图所示,曲线A是指______组,曲线B为______组(填处理组别字母)。据表可知稻田放鸭以后,鸭粪提高了______,进而提高了田面水中的总氮量。但是与施用化肥效果不同,在稻田鸭收获后,鸭粪能持续分解一段时间,因此,稻鸭共生的田面水总氮含量仍持续较高。
②请分析ND组水稻产量明显低于DR组和NDW组的原因______。
③下列对结果的分析和推测中,正确的有______。
A.提高水稻的种植密度对稻鸭系统的垂直结构不会产生影响
B.与CK相比,ND处理阻挡了鸭子取食杂草,因此杂草密度最高
C.鸭子排粪肥田,部分能量经粪肥流向水稻,利于能量的多级利用
D.鸭子的游动改善田间通风透光条件,提高稻田的光合作用效率
E. 鸭子搅动水面,有利于加速微生物的增殖和分解作用、驱赶稻飞虱
F. 鸭子可作为水田化学除草剂和杀虫剂的良好替代品,减少环境污染
(3)请用箭头和文字表示“稻鸭共生”生态模式下的碳元素和能量流入生物群落的形式和途径。
______
7.(2021·北京石景山·高三期末)放牧会直接或间接地影响草原的物质循环和能量流动。有研究者汇总了多项对内蒙古草原放牧的研究,分析不同放牧强度对草原的影响。
(1)草原上所有的生物与非生物环境共同组成了一个_______。草原上的牛羊属于_______者。牛羊啃食牧草后同化的能量,除通过自身呼吸作用以热能形式散失以外,还可能的去向是:_______。
(2)研究者比较了不同放牧强度对草原上植物生物量的影响,统计结果如下图。由图可知,与未放牧草原相比,轻度放牧的草原植物地上和地下生物量均略有上升。随着放牧强度的增加,_______。
(3)研究还发现,与未放牧草原相比,轻度放牧的草原土壤有机碳含量显著升高。对此现象的解释正确的是_______。
a. 轻度放牧条件下, 牲畜粪便能提升土壤的有机碳含量
b. 轻度放牧条件下, 牲畜粪便少,其中的有机碳很快被分解
c. 植物被啃食后不断长出新叶, 更多的碳被分配到地上部分
d. 植物为了适应放牧的干扰会把更多的生物量转移到地下部分
e. 啃食造成植物凋落物的增加,进入土壤并作为新鲜碳源
f. 啃食造成枯枝落叶量减少, 降低了土壤有机碳的输入
(4)轻度放牧时,牲畜采食会刺激牧草一定程度的补偿生长,同时抑制牧草对草地资源的竞争, 为其它生产者提供了更多的生存空间。这反映生态系统具有_______。
8.(2021·北京·高三期末)稻田养蟹是我国稻作区重要的生态农业模式。下图稻蟹共生稻田生态系统结构简图。
(1)与单作稻田比,稻蟹共生稻田生态系统的_______更复杂,因此其稳定性_______。
(2)该稻蟹共生稻田生态系统的能量来源有_______。稻田引入河蟹,促进了能量的多级利用,使能量更多地流向了对人类有益的部分,请写出一条能量传递途径并据此说明。_______
(3)为探究稻田养蟹对水稻产量和杂草密度的影响,进行小区实验,结果如下表所示。
处理
杂草密度(株/m2)
水稻产量(kg/hm2)
养蟹、投饵
7.67
10495
不养蟹、不投饵
11.73
9665
稻田引入河蟹后,水稻产量得到提高,可能的原因有_______ (请从两方面作出解释)。
(4)稻田养蟹有助于提高生态效益,请分析说明_______。
9.(2020·北京通州·高三期末)水华是指淡水水体中蓝藻等藻类植物大量繁殖后使水体呈现绿色的一种生态现象,水华会引发水生态系统的灾害和饮用水安全风险。请分析回答下列问题:
(1)蓝藻能产生黏液层,主要由胞外多糖组成,具有粘滞性, 易形成网状群体,网状群体可以避免浮游动物________、病毒或细菌的侵染以及其他不良环境对蓝藻的伤害。胞外多糖在细胞间形成孔隙,为蓝藻细胞提供浮力上浮占据有利的________。黏液层和网状群体的出现提高了蓝藻的________能力。
(2)蓝藻可以产生毒素抑制其他藻类生长,逐渐在群落演替中成为________,蓝藻型生态系统具有较强的聚集N、P的能力,一旦形成则具有较强的________,不容易被外界干扰破坏。
(3)为研究水生植物对水体富营养化的净化效果,研究者采用水葫芦和轮叶黑藻对富营养化湖水进行了模拟实验。挑选长势及大小接近的株体,每个处理组水箱中加入鲜重为0.6kg的水葫芦或轮叶黑藻,每组设置3个平行,每隔12天测定水中总氮(TN)和总磷(TP)含量,结果如下图所示:
根据实验结果,请对水葫芦和轮叶黑藻治污效果进行简单评价________ 。
10.(2019·北京市十一学校高三期末)多种多样的植物在生态系统中发挥的功能各不相同,构成不同的功能群。同一功能群中的植物则具有相似的结构或功能。为研究生态系统的植物功能群对空心莲子草入侵的影响,科研人员进行了生态学实验。
(1)该生态系统中所有生物构成_________,从生态系统的营养结构上来说空心莲子草属于_________,其同化类型是_________。
(2)空心莲子草是外来物种,引入后由于在本地物种中缺乏_________的制约,因而得以迅速繁殖。空心莲子草与本地植物之间为_________关系,导致本地植物的生存受到影响,生物多样性降低,导致生态系统的_________稳定性下降,威胁生态安全。
(3)科研人员将一个圆形样地划分为A区、B区和C1-C5区,除A区外,其余区域大小相同。各区种植情况如图1所示,其中C3-C5区中植物功能群数目相同但物种数目分别为4、8、16种。第3、7和13天测定B、C区空心莲子草入侵状况,得到图2所示结果。
①科研人员种植顺序应为____________。
a.A区和C区同时种植
b.先种植A区,一段时间后再种植C区
c.先种植C区,一段时间后再种植A区
②据图2分析,C区空心莲子草入侵程度均低于B区,说明_________。
③分析C1-C5区的数据,可得出的结论是____________。
11.(2019·北京房山·高三期末)旅游活动对景区的生态环境会产生深远影响。植被是景区生态系统的重要组成部分,对人为干扰敏感,能间接反映旅游干扰的生态效应。科研人员对四川峨眉山景区进行了相关研究。请回答问题:
(1)植被属于峨眉山景区生态系统成分中的______。研究人员采用______法调查景区植物丰富度和种群密度,运用此方法时要注意______。
(2)生态调查过程中,研究人员重点记录了乔木、灌木、草本的各项指标,结果如表所示。表中数据反映了群落的______结构,与对照相比,人为干扰区各个层植物的丰富度有所下降,其中______层下降幅度最大,可能原因是______。
表旅游干扰对峨眉山景区植被的影响
处理
调查类型
均匀度指数
丰富度指数
优势度指数
对照
乔木
0.41
3.1
0.49
灌木
0.49
5.2
0.56
草本
0.67
8.7
0.59
干扰区
乔木
0.39
2.6
0.45
灌木
0.45
4.8
0.52
草本
0.55
6.1
0.53
(3)由于人为干扰,峨眉山景区的物种多样性下降,导致群落的营养结构______,生态系统的抵抗力稳定性______。景区从人为干扰破坏到恢复峨眉山自然景观需要经历______演替。
(4)为了保护生态环境,恢复峨眉山景区的自然景观,请从影响生态系统稳定性因素的角度思考,给出恢复峨眉山景区自然景观两条合理的建议______。
三、实验题
12.(2019·北京海淀·高三期末)多种多样的植物在生态系统中发挥的功能各不相同,构成不同的功能群。同一功能群中的植物则具有相似的结构或功能。为研究生态系统的植物功能群对空心莲子草入侵的影响,科研人员进行了生态学实验。
(1)空心莲子草是外来物种,引入后由于在本地物种中缺乏_______的制约,因而得以迅速繁殖。空心莲子草与本地植物之间为________关系,导致本地植物的生存受到影响,生物多样性降低,导致生态系统的________稳定性下降,威胁生态安全。
(2)科研人员将一个圆形样地划分为A区、B区和C1~C5区,除A区外,其余区域大小相同。各区种植情况如图1所示,其中C3~C5区中植物功能群数目相同但物种数目分别为4、8、16种。第3、7和13天测定B、C区空心莲子草入侵状况,得到图2所示结果。
①科研人员种植顺序应为______。
a.A区和C区同时种植
b.先种植A区,一段时间后再种植C区
c.先种植C区,一段时间后再种植A区
②据图2分析,C区空心莲子草入侵程度均低于B区,说明_________________。
③分析C1~C5区的数据,可得出的结论是__________________________。
参考答案
1.B
【分析】群落演替的类型:
类型项目
初生演替
次生演替
起点
在一从来没有过植被,或者原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方
在原有植被虽已不存在,但是保留有土壤条件,甚至种子或其他繁殖体的地方
时间
经历时间漫长
经历时间较短
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
实例
裸岩上的演替
森林砍伐地、弃耕地上的演替
【详解】此地需经过次生演替才能恢复原来的样子,A错误;火灾过后,森林生态系统的结构变得简单,因此其恢复力稳定性增强,B正确;“山上多栽树,等于修水库”体现了生物多样性的间接价值,C错误; 生态系统具有自我调节能力,火灾产生的后果没有超出了该地区生态系统自我调节能力限度,仍然可以恢复,D错误。
2.D
【详解】负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化;正反馈调节是指某一生成的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的变化。长期服用睾丸酮会导致促性腺激素释放激素含量减少,属于负反馈调节,A正确;大量猎杀草原食肉动物,导致食草动物的数量先升后降,属于负反馈调节,B正确;在酶促反应中,反应终产物过量致使酶的活性下降,C正确;湖泊受污染后鱼类数量减少,鱼体死亡腐烂进一步加重污染,属于正反馈调节,D错误。
3. 垂直 (湖泊)生态系统 自我调节 抵抗力稳定性 种植范草和苦草均能有效降低水体的总氮和总磷(或TN、TP) 抑制 两种植物能吸收水中部分N、P 两种植物的光合作用可为初级消费者提供氧气,使其正常生活并繁殖,能吃掉更多浮游藻类(其他答案合理也给分) 总氮和总磷(或TN、TP)含量降低,浮游藻类数量减少 增加 细菌种类的变化情况 防控措施:严格控制工业、农业、生活污水中的N。 P等污染物向河道排放:污水要经过处理厂处理,达标后方可排放:在“水华”高发季节,随时监测水体中N、P和叶绿素a含量以及细菌的种类多少: 修复措施:种植多种适合本地生长且吸收N、P能力较强的沉水植物
【分析】
1、分析图1:用两种沉水植物处理后,水体中的总氮(TN)、总磷(TP)含量均下降,说明种植菹草和苦草均能有效降低水体的总氮和总磷;用菹草处理的水体中总氮(TN)含量下降值比苦草处理的大,说明菹草更能有效降低总氮;而用苦草处理的水体中总磷(TP)含量下降值比菹草处理的大,说明苦草更能有效降低总磷。
2、分析图2:用两种沉水植物处理后,水样中叶绿素a含量均明显下降,而水样中叶绿素a含量与单细胞藻类和蓝藻有关,说明水样中单细胞藻类和蓝藻数量明显下降,沉水植物可以抑制“水华”的爆发。
3、分析(3)图:16s-rDNA能体现不同菌属之间的差异,而菹草和苦草处理区水体细菌的16s-rDNA电泳条带都比无草的对照组多;说明菹草和苦草处理后水体细菌的丰富度均大于无草处理后水体细菌的丰富度,种植菹草和苦草可以较好实现生态修复。
【详解】
(1)该生态系统中生活着各种挺水植物、浮水植物和沉水植物,这种空间分布属于群落的垂直结构;整个西湖包括其所有的生物和阳光、空气等无机环境,构成一个生态系统;湖泊是生态系统,具有自我调节能力,在受到外界干扰时,生态系统通过自我调节来抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持相对稳定,这种能使自身结构和功能保持原状的能力叫作抵抗力稳定性。
(2)
①用两种沉水植物处理后,水体中的总氮(TN)、总磷(TP)含量均下降,说明种植菹草和苦草均能有效降低水体的总氮和总磷。
②由图2可知,用两种沉水植物处理后,水样中叶绿素a含量均明显下降,而水样中叶绿素a含量与单细胞藻类和蓝藻有关,说明水样中单细胞藻类和蓝藻数量明显下降,沉水植物可以抑制“水华”的爆发;原因可能是:两种植物能吸收水中部分N、P;两种植物的光合作用可为初级消费者提供氧气,使其正常生活并繁殖,能吃掉更多浮游藻类。
③富营养化的原因是水体中N、P含量过高,引起浮游藻类增多,故若发现总氮和总磷(或TN、TP)含量降低,浮游藻类数量减少,可证明证明这些区域“富营养化”得到了明显缓解。
(3)据图3分析:16s-rDNA能体现不同菌属之间的差异,而菹草和苦草处理区水体细菌的16s-rDNA电泳条带都比无草的对照组多,即经菹草和苦草处理后,水体中细菌的种类增多;据此可以通过分析河水中细菌种类的变化情况来监测水质污染情况。
(4)由上述种植菹草和苦草,使水体中的总氮(TN)、总磷(TP)含量均下降;菹草和苦草处理后水体细菌的丰富度增加,可以较好实现生态修复等信息可得到,对防止北运河水质“富营养化”进一步加剧,并对已污染水体进行生态修复提出的修复措施有:
防控措施:严格控制工业、农业、生活污水中的N。 P等污染物向河道排放:污水要经过处理厂处理,达标后方可排放:在“水华”高发季节,随时监测水体中N、P和叶绿素a含量以及细菌的种类多少:
修复措施:种植多种适合本地生长且吸收N、P能力较强的沉水植物。
【点睛】本题以西湖的生态修复工程为背景考查生态系统的组成成分及稳定性等相关知识,主要以相关治理数据考查考生有效提取信息,进行相关数据分析,用数学方式准确地描述生物学方面的内容,运用所学知识解决生态治理问题的能力。
4. 第一营养级(生产者) 水、无机盐 水葫芦3株+灯芯草3丛 水芹菜2株+水葫芦2株 C>D>A>B D>C>A>B 人工湿地中配植更多样的植物可提高水体溶解氧 正相关 (自然)选择 ECBAD
【分析】
分析图1:该实验的目的为探究植物配植对人工湿地Cd去除率的影响,自变量处理时间和植物的种类,因变量为Cd去除率。实验结果表明,随着处理时间的延长,人工湿地中配植种类更多样的植物会促进系统对Cd的去除。
分析图2:自变量为植物的种类和数量,因变量为溶氧量,由图可知:人工湿地中配植更多样的植物可提高水体溶解氧。
【详解】
(1)植物是作为生态系统中的生产者,湿地植物作为生态系统营养结构中的第一营养级,可吸收污水中的水、无机盐等营养物质以及重金属镉等有害物质。
(2)①根据单一变量和对照原则,A组的处理为水芹菜3株+水葫芦3株,B组的处理为水芹菜3株+灯芯草3丛,则C组的处理可为水葫芦3株+灯芯草3丛,D组的处理为水芹菜2株+水葫芦2株 +灯芯草2丛,在遵循控制无关变量(每组的植物总数不变)的原则下,这样A和B可对照,A和C可对照,ABC和D组对照,共同说明植物种类和处理时间与Cd去除率大小的关系。
②据图1可知,4种配植方式的人工湿地中Cd的去除率大小顺序在第3天和第7天时分别为 C>D>A>B和D>C>A>B。说明随着处理时间的延长,人工湿地中配植种类更多样的植物会促进系统对Cd的去除。
③图2结果表明D组的种类越多,溶氧量最多,即人工湿地中配植更多样的植物可提高水体溶解氧;综合图1、2结果可知,实验结束时人工湿地中D组种类越多,溶解氧含量越高,Cd的去除率也越高,溶解氧含量与Cd的去除率呈正相关。
(3)根系泌氧是指水生植物通过通气组织将光合作用产生的氧气运输到根部,并释放到根际土壤或水体的过程。这种现象是长期水体缺氧环境对植物进行自然选择的结果。水生植物根系泌氧可提高水体溶解氧改善根系周围的微环境,进而使得好氧微生物在植物根系表面聚集繁殖,微生物产生酶分解根系周围大分子,使得植物可吸收的营养物质增多, 植物生长更加旺盛,提高污水净化效率,即水生植物根系泌氧有助于植物对水体污染物的去除的顺序为ECBAD。
【点睛】本题通过研究植物种类和处理时间对溶氧量、环境水体污染的关系,进而找到环境修复的生态方法。
5. 间接 分解者 将动植物遗体残骸中的有机物分解为无机物 二 植物种类逐渐增多,细菌种类先增多后略降低 A D E
【分析】1、生物多样性价值:生物对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的。间接价值:生物对生态系统起到重要调节作用的价值。潜在使用价值是指潜藏的、一旦条件成熟就可能发挥出来的价值。
2、生态系统有四个主要的组成成分:即非生物环境、生产者、消费者和分解者。
3、流入某一营养级的能量在一定时间内的去路可以有四条:(1)自身呼吸消耗(2)流入下一营养级(3)被分解者分解(4)未被自身呼吸消耗,也未被后一营养级和分解者利用,即“未利用”。
【详解】
(1)调节土壤水分、改善土壤结构属于生物对生态系统起到重要调节作用的价值,属于间接价值。
(2)分解者是指生态系统中细菌、真菌和放线菌等具有分解能力的生物,也包括某些原生动物和腐食性动物。它们能把动植物残体中复杂的有机物,分解成简单的无机物,释放到环境中,供生产者再一次利用;蚂蚁以植物为食,占据第二营养级,蚂蚁所在营养级的能量去路有三个,呼吸散失,流向下一营养级,被分解者利用。
(3)据图分析,随灌丛的发育和演化,植物种类越来越多,细菌多样性指数先增多后减少,土壤含氮量增加;
A、土壤氮含量逐渐增多是土壤微生物的分解作用,把有机物转变成无机物造成的,A正确;
B、演化过程中土壤条件基本保留,属于次生演替,B错误;
C、如果气候条件适宜,能够演替到森林阶段,C错误;
D、随灌丛的逐渐成熟,生物种类增多,营养结构复杂,抵抗力稳定性增强,D正确;E、灌丛植物可以改良土壤,土壤环境影响植物,二者相互作用,E正确。
【点睛】本题考查生物多样的价值,生态系统成分和能量流动,群落演替和生态系统稳定性知识,解答本题需要学生在学习过程中构建相关知识网络结构,理清各知识点之间的关系,属于考纲中综合运用能力的考查。
6. 竞争 消费者 DR、ND、NDW CK 土壤有机质相对含量和土壤微生物数量 无鸭子取食杂草和人工除草,杂草与水稻竞争;无鸭子和人工活动,稻飞虱密度高,稻飞虱吸食水稻,使水稻产量降低。 DEF
【分析】
1、由表格可知,稻鱼共生系统与水稻单种系统相比减少农药使用,降低环境污染、充分合理利用资源,利于维持生态系统稳态。
2、生物的种间关系主要有竞争、捕食、寄生于互利共生。生态系统的稳定性与营养结构的复杂程度有关,营养结构越复杂,稳定性就越高,否则就越低。
【详解】
(1)杂草与水稻相互争夺阳光、水分、无机盐和生存的空间等,属于竞争关系;稻飞虱是水稻的主要害虫,吸食水稻汁液,属于生态系统中的消费者。
(2)
①鸭粪可以提高水中的有机质含量,进而提高水中的总氮量,由图可以看出A组是稻鸭共生(DR)组、受稻鸭共生区田面水影响,但无鸭子进入(ND)和受稻鸭共生区田面水影响,无鸭子进入,但人工除草(NDW),B组的水中的总氮量基本相同,是不受稻鸭共生区田面水影响,水稻单作(CK)组。据表可知稻田放鸭以后,鸭粪提高了土壤有机质相对含量和土壤微生物数量,进而提高了田面水中的总氮量。
②ND组中,杂草密度和稻飞虱相对密度均高于DR组和NDW组,因为ND组中无鸭子取食杂草和人工除草,杂草与水稻竞争;无鸭子和人工活动,稻飞虱密度高,稻飞虱吸食水稻,使水稻产量降低。
③
A、在稻鸭系统中,提高水稻的种植密度会使水稻和杂草之间竞争加剧,可能会使原本在群落中优势明显的杂草地位下降,而其他杂草的优势地位明显上升,所有会对稻鸭系统的垂直结构产生影响,A错误;
B、与CK相比,ND处理杂草密度最高的原因是受到稻鸭共生区田面水影响土壤有机质相对含量较高,有利于杂草的生长繁殖,并且没有鸭子的取食和人工除草活动,B错误;
C、鸭子粪便可以肥田,其粪便被微生物分解产生的物质可以被植物利用,实现了物质的循环利用,而不能直接将能量流向水稻,C错误;
D、鸭子游动可以改善田间通风透光条件,可以提高植物对光能的利用提供植物充足的二氧化碳,从而提高稻田的光合作用效率,D正确;
E、鸭子搅动田水增加了稻田的溶氧量,促进水稻根部的有氧呼吸,有利于营养物质的吸收,促进了好氧微生物的生长繁殖和分解作用,同时也驱赶稻飞虱,E正确;
F、鸭子可以减少杂草和稻飞虱的数量,可作为水田化学除草剂和杀虫剂的良好替代品,节约了生产成本,减少环境污染,F正确。
故选DEF。
(3)“稻鸭共生”生态模式下的碳元素和能量通过生产者的光合作用进入生物群落。具体途径如图所示: 。
【点睛】本题以生态农业为背景主要考查生物的种间关系,生态系统的物质循环和能量流动等相关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断。
7. 生态系统 消费 一部分被下一营养级摄入,还有一部分遗体残骸被分解者通过呼吸作用利用 地上和地下生物量都有显著下降的趋势 ade 一定的自我调节能力
【分析】
1、生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。
2、由图可知,与未放牧草原相比,轻度放牧的草原植物地上和地下生物量均略有上升,随着放牧强度的增加,地上和地下生物量都有显著下降的趋势。
3、生态系统具有自我调节能力,生态系统才能维持相对稳定,生态系统的稳定性表现在两个方面:一方面是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力,叫做抵抗力稳定性,另一方面是生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力,叫做恢复力稳定,负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础。
【详解】
(1)草原上所有的生物与非生物环境共同组成了一个生态系统。草原上的草属于生产者,牛羊属于消费者,牛羊啃食牧草后同化的能量,有三个去向:一部分用于自身呼吸作用以热能形式散失,一部分被下一营养级摄入后流向下一营养级,还有一部分遗体残骸被分解者通过呼吸作用利用。
(2)由图可知,与未放牧草原相比,轻度放牧的草原植物地上和地下生物量均略有上升,随着放牧强度的增加,地上和地下生物量都有显著下降的趋势,重度放牧使地上和地下生物量最低。
(3)研究发现,与未放牧草原相比,轻度放牧的草原土壤有机碳含量显著升高,其原因有: 轻度放牧条件下, 牲畜粪便被分解者分解,能提升土壤的有机碳含量,a正确,b错误;牛羊会啃咬植物地上部分, 植物为了适应放牧的干扰会把更多的生物量转移到地下部分,c错误,d正确; 啃食造成植物凋落物的增加,进入土壤并作为新鲜碳源,使土壤有机碳含量显著升高,e正确,f错误。故选ade。
(4)轻度放牧时,牲畜采食会刺激牧草一定程度的补偿生长,同时抑制牧草对草地资源的竞争, 为其它生产者提供了更多的生存空间。这反映生态系统具有一定的自我调节能力。
【点睛】解答本题的关键是能够根据题干的信息,准确分析从轻度放牧到重度放牧,生物量分配比、土壤有机质及各养分含量的变化。
8. 营养结构 更高 阳光、饵料 单作稻田:阳光→杂草;稻蟹联合种养:阳光→杂草→河蟹。稻蟹联合种养生态系统中,能量流动增加了河蟹这一营养级,使杂草得能量更多的能量流向了河蟹--对人类有益的部分 杂草密度降低,减少了与水稻的竞争,水稻因而得到更多的光、CO2和无机盐用于生长。河蟹捕食稻田昆虫,减少了昆虫对水稻的取食和危害,增加了水稻产量。残饵经过微生物的分解作用,提高了土壤肥力 河蟹为水稻除虫、除草,减少了杀虫剂和除草剂的使用,有利于减轻农业污染,改善农业生态环境
【分析】
1、生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高;反之,生物种类越少,营养结构越简单,生态系统的自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低。
2、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可;物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态;信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。
【详解】
(1)与单作稻田比,稻蟹共生稻田生态系统的营养结构更复杂,因此其稳定性更高。
(2)该稻蟹共生稻田生态系统的能量来源有阳光、饵料。该稻蟹共生稻田生态系统中能量传递途径有:单作稻田:阳光→杂草;稻蟹联合种养:阳光→杂草→河蟹。稻蟹联合种养生态系统中,能量流动增加了河蟹这一营养级,使杂草得能量更多的能量流向了河蟹--对人类有益的部分。
(3)杂草密度降低,减少了与水稻的竞争,水稻因而得到更多的光、CO2和无机盐用于生长。河蟹捕食稻田昆虫,减少了昆虫对水稻的取食和危害,增加了水稻产量。残饵经过微生物的分解作用,提高了土壤肥力。因此稻田引入河蟹后,水稻产量得到提高。
(4)河蟹为水稻除虫、除草,减少了杀虫剂和除草剂的使用,有利于减轻农业污染,改善农业生态环境。因此稻田养蟹有助于提高生态效益。
【点睛】本题结合图示,考查生态系统的功能和稳定性,意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度,培养了学生分析图形、获取信息、解决问题的综合应用的能力。
9. 捕食 生活空间 适应环境(生存) 优势物种 抵抗力稳定性 试验初期,轮叶黑藻对水体 TN、TP消减效果优于水葫芦,而从长期的削减效率来看,水葫芦处理组要优于轮叶黑藻处理组。
【分析】
1、水华是淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象,是水体富营养化的一种特征,主要由于生活及工农业生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后,蓝藻、绿藻等藻类成为水体中的优势种群,大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。
2、分析折线图:用水葫芦和轮叶黑藻对富营养化湖水进行了模拟实验,以研究水生植物对水体富营养化的净化效果,在8月14日之前,轮叶黑藻对水体 TN消减效果优于水葫芦,之后轮叶黑藻对水体 TN消减效果不如水葫芦;在8月2日之前,轮叶黑藻对水体 TN消减效果优于水葫芦,之后轮叶黑藻对水体 TN消减效果不如水葫芦。
【详解】
(1)蓝藻能产生黏液层,主要由胞外多糖组成,具有粘滞性, 易形成网状群体,网状群体可以避免浮游动物捕食、病毒或细菌的侵染以及其他不良环境对蓝藻的伤害。胞外多糖在细胞间形成孔隙,为蓝藻细胞提供浮力上浮占据有利的生活空间。黏液层和网状群体的出现提高了蓝藻的适应环境(生存)能力。
(2)蓝藻可以产生毒素抑制其他藻类生长,逐渐在群落演替中成为优势物种,蓝藻型生态系统具有较强的聚集N、P的能力,一旦形成则具有较强的抵抗力稳定性,不容易被外界干扰破坏。
(3)折线图所示为水葫芦和轮叶黑藻对富营养化湖水中TN、TP消减效果,在实验初期,轮叶黑藻对水体 TN、TP消减效果优于水葫芦,而从长期的削减效率来看,水葫芦处理组要优于轮叶黑藻处理组。
【点睛】本题考查了水华的形成、物种的抵抗力稳定性和利用水生植物对水体富营养化的治理,考点较多,考查考生灵活运用知识解决实际问题的能力。
10.
(1) 群落##生物群落
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