高中生物全球性生态环境问题综合题

2015年10月5日 “诺贝尔生理学或医学奖”获奖名单揭晓，来自中国的女药学家屠呦呦获奖，其突出贡献是创制新型抗疟药——青蒿素和双氢青蒿素。青蒿为菊科植物黄花蒿的干燥地上部分，其提取物青蒿素对疟原虫具有强效的杀灭功能，药效几乎“立竿见影”。据此回答下列有关问题。
（1）青蒿属于生态系统成分中的 。调查寄生在大田青蒿体表虫卵种群密度的方法是 。
（2）碳进入生物群落是通过 作用和 作用实现的。碳在生物群落内部以 的形式沿着食物链传递。
（3）青蒿大田栽培中，控制其有害动物数量是提高其产量的措施之一，在有害动物种群密度为 （等于k/2大于 k/2小于 k/2） 时，有利于有害动物的防治。
（4）青蒿同化的能量中，不能被其他生物再度利用的能量是 。
（5）恶性疟疾病人服青蒿素6小时后，疟原虫开始减少， 20小时杀灭率在95%以上，疟疾病症消失，机体康复，这体现了生物多样性的 价值。

气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况：

时期	碳吸收量（kg C·a^－1）	碳释放量（kg C·a^－1）
A	1．20×10^14	1．20×10^14
B	1．20×10^14	1．26×10^14

（1）生态系统碳的吸收主要是通过________作用实现的，碳的释放主要是通过________作用实现的。
（2）表中________时期的生态系统处于稳定状态，原因是__________。
（3）由于过度的人工碳排放，破坏了生态系统的________，导致大气中CO₂增加并引起全球气候变化。
（4）人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特性而制造的，类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的________阶段；又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的________直接发酵转化为燃料乙醇。

湿地公园建设的核心为生态环境的可持续发展。科研人员对某一受到污染的湿地公园的生态环境进行调查。为找出更好的污染治理措施，科研人员做了相关研究，下表表示对几种生物研究的相关结果。请回答下列问题：

（1）据表分析，治理水华效果最好的生物是 。
（2）调查发现该湿地公园主要河道沿途有许多生活污水的排污口，则输入该湿地生态系统的能量有 。进一步调查发现，在轻度污染的条件下公园中的物种丰富度有所增加，在此过程中，公园中群落演替的类型是 。
（3）在该生态系统中，线虫以藻类为食，鲫鱼以藻类和线虫为食。若去掉线虫，鲫鱼的总能量变化趋势是 ，其原因是____ 。
（4）生态学专家提醒：决不能因为该湿地公园具有污水处理能力而向公园中大肆排放污水，否则必将破坏该湿地公园生态系统。这是因为____。

哥本哈根世界气候大会全称《联合国气候变化框架公约》第15次缔约方会议暨《京都议定书》第5次缔约方会议，于2009年12月7～18日在丹麦首都哥本哈根召开。来自192个国家的谈判代表召开峰会，商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，即2012年至2020年的全球CO₂减排协议。下图1为碳循环示意图，图2为食物网。请据图回答：

（1）碳在生物群落内以_____________的形式进行流动。
（2）碳从无机环境进入生物群落的途径①是_____________作用；无机环境中碳的来源有____________（填数字序号）。
（3）“落红不是无情物，化作春泥更护花”，“螳螂捕蝉，黄雀在后”，主要体现了生态系统的_____________________功能特点。
（4）若②中的种群及相互关系如图2，其中鹰和蛇的关系为____________。若鹰体内有机物增加15克，假设鹰从各条食物链中获得的能量是均等的，至少需要消耗植物_______克。
（5）针对全球气候变暖，请你提出关于减排方面合理化建议_______________________。

生物浮床技术是以浮床作为载体，把某些水生植物种植到水面。达到净化水质。防治水华的效果。请回答：
（1）某池塘N、P含量过高，到春季由于___________变得适宜，使各种浮游藻类的数量以__________型增长而形成水华。随着水华形成，导致大量水生动植物死亡，使该生态系统的____________稳定性降低。
（2）生物浮床技术的应用，使该池塘植物的空间结构在___________方向复杂化。由于浮床植物和浮游藻类之间存在对___________和水体中___________的竞争，从而抑制了水华的发生。
（3）生物浮床技术应用的重要环节之一是定期回收浮床并更新水生植物，其主要目的是________________________________________________，促进物质循环。
（4）从能量流动的角度分析，应用生物浮床技术是调整___________________，使能量流向浮床植物，抑制水华发生。

图甲是某草原生态系统中碳循环模式图，图中A、B、C、D表示生态系统的成分，①②③为特定的生理过程，图乙表示该系统中部分生物间的食物关系。请据图分析回答：

（1）图乙中的生物对应图甲中的_____（用字母表示）。在①、③过程中碳主要以_____形式进行循环。
（2）如要调查该生态系统中蒲公英的种群密度，通常采用_______法。
（3）图乙中，若鼠和昆虫粪便中的能量为M，呼吸作用消耗的能量为R，用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为N，则图中第二营养级的同化量可表示为________。
（4）图乙中，若蛇的食物有4／5来自鼠，1／5来自蛙，能量传递效率为10％。则从理论上讲，蛇每增加1kJ能量，需消耗植物_____kJ，假如蛇的食物中，鼠的比例变为2／5，消耗相同的植物，蛇同化的能量是原来的_______。
（5）该生态系统中每种生物在生长发育过程中不断地与其他生物进行着信息交流，其作用在于_________。
（6）该草原曾发生过火灾，但此后又慢慢恢复，该过程属于________，从生态系统的角度分析，这体现了生态系统具有_______能力，这种能力的大小主要取决于___________。

图甲表示某温带草原生态系统的能量流和部分物质流，图乙表示某种群迁入该生态系统一定时间内λ值和时间的关系。请据图回答：

（1）从图甲分析，无机环境中的物质和能量主要是通过 过程进入生物群落，图中“”表示生态系统的 ；生态系统中能量是不能循环流动的，原因是 不能被生物体用于合成有机物。
（2）由图乙可知，该种群在第 年时，达到种群的环境容纳量（K值）。当种群在第10～30年时期内，种内斗争的变化趋势是 。若要保护该物种，最好的保护措施是 。
（3）若此草原正向着森林群落演替，在演替过程中，群落利用 的能力显著提高了。
（4）在该生态系统中发现了一种抗逆基因。若将其用于培育优良的作物新品种，则利用了其 价值。
（5）草原上狮子与羚羊可根据对方的气味进行猎捕和躲避猎捕，说明 能调节种间关系以维持生态系统的稳定性。

图甲表示某自然保护区的能量流动过程〔单位为10³kJ/（m²·y）〕，A、B、C、D代表不同类型的生物，每一营养级所同化的能量都被分为E₁、E₂两部分。图乙表示某一种野生动物的数量变化曲线。请回答下列问题：

（1）图甲中C代表______ ，E₂散失到环境中的形式是______。
（2）E₁代表的含义___________ 。
（3）为了保证各营养级能量的需求，随着营养级升高，人为输入的有机物应该______ ，图中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为_______（保留小数点后一位）。
（4）生态学上有“中度干扰”假说，就是一个生态系统受到中等程度干扰时，由于它们具备____ 能力，能够维持自身的相对稳定，人类无需参与。但是超过6级的地震灾害对于生态系统来说却是灾难性的，这说明___ 。
（5）乙图AB段表示地震后该动物数量急剧下降，决定其数量变化的主要因素是___ 。D点后一般采用_____ 方法对该种群进行数量调查。

好的养分管理可以兼顾作物高产和生物资源的保护。试验区油菜田发生的杂草有看麦娘、日本看麦娘、菵草、牛繁缕、小飞蓬等杂草。研究者将油菜田划分为不施肥、纯施氮肥、单施化肥（NPK平衡施肥）、化肥配施猪粪、化肥配施油菜桔杆五个小区进行研究。长期不同施肥方式对油菜田杂草群落物种多样性研究结果如下表：

多样性指标	施肥处理
不施肥	纯施氮肥	单施化肥	化肥配施猪粪	化肥配施油菜桔杆
物种丰富度	9．0	11	5．0	7．3	8．3
辛普森多样性指数	0．29	0．23	0．52	0．53	0．89
物种均匀度	0．68	0．70	0．48	0．44	0．13

（1）油菜田中能进行生殖的所有看麦娘个体含有的全部基因，称为看麦娘的 。看麦娘、日本看麦娘、菵草、牛繁缕、小飞蓬等杂草的差异体现了 多样性。
（2）对研究结果进行分析,下列说话不正确的是 (多选）
A．辛普森多样性指数随物种均匀度增大而增大
B．合理施肥能保证杂草物种多样性，又能控制杂草的危害
C．纯氮肥区的物种丰富度最高，说明此区域物种多样性最大
D．去除所有杂草，促进油菜快速生长是本研究的研究目标
（3）试验区旁有一块地，其内鼠群有少数个体趾间有轻微的蹼，后来环境改变成为沼泽，多年以后，该鼠群中大多数个体有趾蹼，下列解释正确的是（）
A．此时新的物种已经产生
B．环境的定向选择使有蹼的基因频率逐渐增大
C．为了适应环境的变化，无蹼鼠逐渐长出了趾蹼
D．环境导致无蹼基因突变为有蹼基因

良好的生态环境是社会经济发展的重要载体。图24表示利用人工生态湿地净化生活污水的原理示意图，图表示该生态系统的碳循环过程。请据图回答问题：

（1）在研究该生态系统的主要植物类群时，常用______法调查各种群的种群密度，并主要依据种群的_______来预测种群数量的变化趋势。
（2）图2中芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这一现象体现了群落的_______结构，这些植物在图2中可用_______表示（填字母）。要维持该生态系统的稳定，在该人工湿地生态系统中，除了图中所示的生物群落外，还必须有_______成分。
（3）输入该湿地的能量有_________。碳在图2的A、B、C间以________的形式进行传递。
（4）该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速，其主要原因是_______。当生活污水过度流入人工生态湿地会使该生态系统遭到破坏，这说明生态系统的_________是有一定限度的。

图甲为人为改造后的一个农业生态系统中物质和能量流动部分图解，人和鸡以玉米种子为食，牛以玉米秸秆为食．图乙为牛到人的能量流动示意图．回答下列问题：

（1）图甲反映的食物链有 条，人和牛的关系是 ．
（2）图甲中沼气池和食用菌能提高生态系统中能量的 ．
（3）图乙中②、③代表的生理过程是 ．
（4）图甲中若人的食物有80%来自于玉米，7%来自于鸡，13%来自于牛，则人每获得1kJ能量，至少需要玉米固定 kJ太阳能．

蝗虫灾害已成为草原农牧业生产重大危害之一，生态学家特进行试验来研究草原上四种
主要蝗虫密度对牧草产量（牧草产量=牧草补偿量一蝗虫取食量）的影响，结果如下图。

（1）该试验的因变量是 ，根据试验结果建立 模型。
（2）对草原危害最大的蝗虫是 ，它与其它蝗虫的关系是
（3）当狭翅雏蝗密度为5头/m²时，牧草产量增加，原因是_ ，说明蝗虫只有达到一定量才会导致危害，因为生态系统具有_ 。
（4）禾本科植物是草场的主要牧草，冷篙和星毛萎陵菜是草场退化代表植物。以下为防治蝗虫的不同处理方式对草原植物群落产生的影响。

①如长时间进行化学防治，会使草原经历_ 演替．最可能演替为以 为主的植物群落。
②用绿僵菌防治更有利于保护生物的多样性，原因是 为使草原可持续发展．
我国已建立多个自然保护区．这属于 保护。

图甲表示草原生态系统的能量流和部分物质流，图乙表示某种群迁入该生态统一段时间内种群增长倍率和时间的关系，图丙是能量流动示意图，图丁是有关的食物网。请回答下列问题：


（1）由图甲分析，无机环境中的物质和能量主要是通过 进入生物群落，；生态系统能量不循环流动的原因是 ；物质可以反复利用的主要原因是生态系统组成成分中的
经过呼吸作用将有机物分解为无机物，无机物可被生物群落重新利用。
（2）由图乙可知，种群密度在 年时，达到种群的环境容纳量（K值）。种群密度在第10--30年时期内，种内斗争变化趋势是 。
（3）若此草原向森林群落演替，在这一演替过程中，显著提高了群落利用 的能力；同时也使生态系抵抗力统稳定性逐渐增强。
（4）若该生态系统一年固定碳量为12×10¹⁹千克，1千克葡萄糖储存1．6×10⁴KJ能量，生产者一年细胞呼吸作用消耗葡萄糖8×10²⁰千克，那么一年该生态系统的生产者用于生长发育繁殖的能量为 KJ。
（5）图丙中A表示 。初级消费者到次级消费者的能量传递效率是 。
（6）假设鹰从各条食物链中获得的能量是均等的，若鹰体内有机物增加15g，至少需要消耗植物__ g。

农作物复合种植既充分利用有效光辐射，又利于病虫害的生物防治。某研究小组调查某单一和复合种植农田中各类昆虫的数量百分比如下表：

请据表分析回答下列问题：
（1）调查昆虫幼虫种群密度常用的方法是_________。
（2）农作物和昆虫的种间关系有__________。从该农田生态系统成分看，腐生性昆虫属于_______。
（3）复合种植农田中害虫明显减少的原因是复合种植农田中肉食性昆虫、寄生性昆虫的多。单一种植农田和复合种植农田中的营养信息不同，其作用结果也不相同，说明信息传递能_________。
（4）复合种植农田生态系统的营养结构复杂，因此_______稳定性高。田间管理时及时清除杂草的目的是
______________________________。

现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池曝光池兼氧池植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：
（1）污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过 呼吸将有机物分解。
（2）植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了 （生态系统、群落、种群）。在植物池的食物网中，植物位于第 营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于所固定的 能。
（3）生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、 和 等原理
（4）一般来说，生态工程的主要任务是对 进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。