高中生物全球性生态环境问题综合题

湿地生态系统拥有强大的生态净化作用，是地球上一种独特的、多功能的生态系统，据统计1公顷湿地生态系统每年创造的价值高达1.4万美元，是热带雨林的7倍，是农田生态系统的160倍。湿地还是许多珍稀野生动植物赖以生存的基础，对维护生态平衡、保护生物多样性具有特殊的意义。下图所示为某湿地生态系统，当污染物随水流进入湿地时，湿地水体中碳元素的迁移和转化途径，据图回答下列问题。

(1)湿地生态系统的成分一般可以概括为____________以及生产者、消费者和分解者四种基本成分。湿地生态系统是通过物质循环、能量流动和____________所构成的占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体。

(2)湿地水体中碳元素的迁移和转化途径有多种湿地生物的代谢活动参与，图中a和b所代表的生理过程分别为____________和____________。

(3)现今，大量的人类活动如过度放牧、工业排放等使湿地的污染程度加重。过度放牧，导致很多湿地植物不能有规律的完成其生活周期，导致湿地植物的____________丧失，破坏了湿地生态系统的良性循环；工业排放的没有净化的污水中含有高浓度的镉、铅等，如果人食用湿地鱼类，也将对健康造成极大的危害，原因是____________。

奶牛场每天排放大量的粪便、饲料残渣，如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。下图是某奶牛场废水处理流程图，请回答：

(1)输入此氧化塘的能量有________。
(2)氧化塘后部的溶解氧含量比前部的________。
(3)废水流入厌氧池前，需经稀释处理，是为了防止________________。
(4)氧化塘后部种植莲等挺水植物，有利于减少出水口处水中的浮游藻类，原因是________________________________________。
(5)控制废水流入氧化塘的速率，除有利于氧化塘中有机物被充分分解外，还有利于________，使出水口处的水质达到排放要求。

备受瞩目的历届全球气候大会的重要议题之一是确立各国“X气体”减排目标；如果制定的所有目标均顺利完成，全球“X气体”排放量可能下降60%，平均气温也将下降2摄氏度，请据此资料回答：

(1)资料中所说的“X气体”主要是指      ，各国气体排放均会对全球气候造成影响，说明生态系统的物质循环具有               的特点。
(2)上图1为生态系统中该气体的生成和构成该气体的某种元素的循环过程，其中甲、乙、丙、丁构成系统的生物群落，箭头表示物质循环方向，则乙是        ，过程⑤表示
作用，若过程③和④的成分越复杂，则该生态系统的       稳定性越高。
(3)设过程③④代表的生物之间有如图2所示的食物关系，若E种群的能量为5.8×10⁹ kJ，B种群的能量为1.3×10⁸ kJ ，D种群的能量为1.5×10⁸ kJ ，能量传递效率为10% ，则A种群的能量
是        kJ；此过程体现了生态系统的能量流动具有　                 的特点。
(4)请再列举两项影响人类发展的全球性的环境问题：                    (任意两项即可)。

我国是受荒漠化危害最为严重的国家之一。近年来，京津冀地区频受沙尘暴之苦，保护生态环境，大力开展植树种草、治理水土流失、防止沙漠化等是当前的紧要任务。
(1)据研究，京津冀沙尘暴的沙主要来自黄土高原和内蒙古高原，西部生态环境的改变首先要解决的非生物因素是________。
(2)在退耕还林、还草过程中，要注意树种、草种不要过于单一。这种做法所依据的主要生态工程原理是________________，其目的是提高生态系统的抵抗力稳定性。
(3)近年来大力推广的生态农业是一个自我维持的生态系统，其特点是保持和完善系统内的生态平衡，其设计的原则是能量的__________和物质的__________，以求得最大的生产力和可持续发展。我国农民收集一切可能的有机物质使其转变为有机肥料、保持土壤肥力的做法称为________农业。
(4)某科研小组想利用基因工程技术培育抗旱植物用于治理水土流失。将抗旱基因导入植物细胞采用最多的方法是____________。要检测抗旱基因是否插入到受体细胞的DNA中，采用的是____________技术。若检测结果表明抗旱基因已经插入到受体细胞的DNA中，则培育的植株________(填“一定”或“不一定”)具有抗旱性状。

随着淡水资源的日益短缺和需水量的不断增加，许多缺水城市和地区无新的水源可开发利用，污水的回收、净化和再用已成为解决水资源短缺的有效措施。建立人工湿地，形成藻菌共生污水系统，对生活和工业污水进行净化处理。下图是某人工湿地实现废水处理的流程图。请回答：

（1）氧化塘中的植物有挺水植物、浮游植物和沉水植物，形成了群落的        结构，这种结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。氧化塘中的风车草、圆田螺、细菌等生物共同构成             。湿地生态系统具有较高的生物多样性，一般情况下食物网越复杂，         稳定性越高。
（2）此人工湿地中的菌类等微生物作为分解者的作用是               。输入此氧化塘的能量（类型）有                。
（3）氧化塘后部种植莲等挺水植物，有利于减少出水口处水中的浮游藻类，原因是      。
（4）某人工湿地生态系统中主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，各种群生物体内某重金属的含量如下表。

种群	甲	乙	丙	丁	戊
重金属含量（μg/Kg鲜重）	0.0037	0.0037	0.035	0.035	0.34

 
已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。根据表中数据分析上述食物网中处于第二营养级的是     。

为研究城市环境污染和A植物生命活动的关系，相关人员进行了如下研究。
（1）研究者测定了不同污染程度下A植物叶片光合色素的相关指标，结果如图1。请回答下列问题：

①叶绿体中色素分布在              ，可用              提取叶片中的色素。
②据图1可知，随污染程度的加剧，叶绿素的含量              ，其中叶绿素b含量变化的程度              （大于/小于/等于）叶绿素a。
③进一步分析，随污染加剧，叶片中色素含量的变化会直接影响光合作用的              阶段，进而使叶片中制造有机物的量              （增加/减少）。
（2）研究发现，与A植物共生的细菌X对受重金属污染的A植物的生长有影响。
①实验一：采集污染地区累积重金属的A植物，从其体内分离得到共生菌X。
a．植物组织块消毒后，用无菌水多次冲洗，将最后一次冲洗过植物组织块的无菌水涂布于适宜的固体培养基上，适宜条件下培养一定时间后，若              ，则证明植物组织块表面已达到无菌状态。
b．在无菌条件下，将经a步骤处理的植物组织块制作浸出液并梯度稀释，涂布于适宜的固体培养基上，培养一定时间后，培养基上出现不同形态的菌落，表明              。
c．将上述步骤中得到的细菌，在含              的选择培养基中培养，从而得到耐重金属的共生细菌X。
②实验二：观察在重金属污染条件下细菌X对A植物生长的影响。
a．将细菌X与体内无细菌的A植物共培养，得到与细菌X共生的A植物若干株；将等量体内无细菌的A植物作为对照。
b．将上述植物在含不同浓度的重金属培养液中培养，观察其生长状况，结果如图2（忽略植物体中细菌X的重量）。

通过以上结果可以得出的结论是                                         。
③经检测，重金属在与细菌X共生的A植物组织和对照植物组织中的浓度相同，且单位体积植物组织中水含量相同。结合图2可以得出，与细菌X共生的A植物中重金属的总量较对照植物              （高/低/相等）。
④综上所述，同体内无细菌的A植物相比，与细菌X共生的A植物              （利于/不利于）清除环境中的重金属污染物。

下图1表示某生态系统中各成分之间的联系，图2表示某人工马尾松林中主要生物之间的关系以及各种群对能量的使用情况（净同化量=同化量一呼吸消耗量），据图回答问题：

（1）图1中能构成群落的成分是__________（用字母表示），若某地区因环境污染造成E中出现部分白化苗，则D的数量将__________。
（2）通常，人工生态系统的           稳定性较低，图2反映出生态系统普遍存在的            调节的概念模型。若因某原因，植食昆虫数量急剧下降，迫使食虫鸟飞向其他松林觅食，此过程体现了信息传递能                                    的作用。
（3）表格中，净同化量指的是用于                             的能量；“？”处数值为            ，未被利用的能量最终去路的形式是________。

图一表示土壤中镉化物严重污染地区，通过栽种吸镉植物回收镉化物的实验流程；图二表示两种植物对土壤中镉化物吸收能力的测试结果及干物质燃烧的气化温度。已知镉化物的气化温度420℃。请回答。
                                             
（1）土壤中的重金属可以通过       逐级富集，从而危及人类的健康。
（2）研究表明，某些植物能促使吸收来的重金属与                  、有机酸等结合而分别沉积到细胞壁和液泡等处，并依靠         （细胞结构）的功能，使污染物与体内的敏感分子或部位隔离，不干扰正常的细胞代谢。对栽培的此类植物要及时收割，否则，植物体内的重金属可能通过            等途径重返土壤中。
（3）如果图中气体过量排放至大气，将加剧                等全球性生态环境问题。部分气体及灰分物质重新进入栽培区再度被利用的过程体现了生态系统的              功能。
（4）两种植物的根对镉化物吸收有差异的具体原因是细胞膜上                   。你认为治理并回收镉化物适宜选择的植物是          ，理由有                                    。

图1为某草原生态系统食物网简图；图2所示为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动图解，图中字母代表相应能量。据图回答以下问题：

（1）图1中麻雀与蝗虫的种间关系是   。
（2）若第二营养级的生物全部迁走，则草的多样性会     。鹰和野兔虽为捕食关系，但二者却在草 原上长期共存，不断发展，这种现象叫做  。
（3）图2中表示桑树用于生长发育繁殖的能量是（字母作答），表示蚕丝中所含的能量来 自蚕中的    （字母作答），第一营养级到第二营养级的能量传递效率为    （字母作答）。

下图为某人工生态系统能量流动图，能量单位为10³ KJ /(m²·y)。请回答：

（1）如图所示，输入该生态系统的总能量是指_____，第二营养级到第三营养级的能量传递效率为_____。
（2）图中A表示       ，图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式是         。
（3）若图中营养级间的能量传递效率均为20%，则肉食性动物能得到的最高能量值是     ×10³KJ/(m²·y)。
（4）随着时间的推移，地震毁损的自然保护区内生物的种类和数量不断恢复的过程属于_____演替。

下表是某池塘生态系统内一个食物网中6个种群有机物同化量的数值，其中是生产者的只有A。

种群	A	B	C	D	E	F
有机物同化量（kg）	5000	390	110	29	21	5

（1）据测定，A种群在充足光照条件下，每小时释放氧气的量为32mg，在黑暗的环境中每小时释放二氧化碳的量为44mg，则A种群在充足光照条件下，每小时制造有机物（以葡萄糖为例计算）         mg。
（2）若按能量传递效率为10%计算，该食物网最多有      条食物链，E和D之间的种间关系是         ，E和F之间的种间关系是             。
（3）如果向该池塘引入以F为专一食物的水生动物，A、B、C、D、E5个种群中密度首先下降的
是              。一般情况下，池塘生态系统的结构和功能能够维持相对稳定，表明池塘生态系统的内部具有一定的                  能力，这种能力的大小与生态系统的       关系密切。
（4）由于违规排放大量污水，引起池塘中A大量繁殖，水体富营养化严重。通过加大挺水植物的栽培量和投放食浮游植物的鱼类可以有效地遏制该现象，其中挺水植物起到通过遮光来影响A的生长和                 的作用。

合理密养、立体养殖是提高池塘养殖经济效益的有效措施。
（1）某池塘中有水草、绿藻、草鱼、鳙鱼（主要摄食浮游动物）和鳜鱼（肉食性），以及水溞、轮虫等浮游动物。请按主要捕食关系，绘出该池塘生态系统的食物网。
（2）轮虫和水溞的种间关系是________________。
（3）研究池塘生态系统不同水层光合速率，对确定鱼的放养种类和密度有参考价值。从池塘不同深度采集水样，分别装入黑白瓶中（白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布包裹的玻璃瓶）并封闭。然后将黑白瓶对应悬挂于原水样采集位置，同时测定各水层剩余水样溶氧量，作为初始溶氧量。24h后，测定各黑白瓶中溶氧量。若测得某水层初始溶氧量为A mg·L^-1,白瓶溶氧量为B mg·L^-1,黑瓶溶氧量为C mg·L^-1，则该水层总光合速率为_______mg·L^-1·d^-1。若上午黑白瓶被悬挂于水深25cm处时，白瓶意外坠落至池塘底部，短时间内，该瓶内绿藻叶绿体中C₃含量____________。
（4）从群落结构的角度分析，立体养殖可以           。从能量流动的角度分析，合理密养可以             。

菌根是由菌根真菌与植物根系形成的联合体，菌根真菌从土壤中吸收养分和水分供给植物，植物为菌根真菌提供糖类等有机物，下表为不同温度下菌根对玉米幼苗光合特性影响的实验结果。

组别		光合作用速度 （μmolCO2·m^-2·s^-1）	气孔导度* （mmol·m^-2·s^-1）	细胞间CO2浓度 （μmol·mol^-1）	叶绿素 相对含量
25℃	有菌根 无菌根	8.8 6.5	62 62	50 120	39 33
18℃	有菌根 无菌根	6.4 3.8	58 42	78 157	31 28
5℃	有菌根 无菌根	4.0 1.4	44 17	80 242	26 23
*气孔导度是描述气孔开放程度的是

 
请回答下列问题;
⑴菌根真菌与玉米的种间关系是_________
⑵25⁰C的条件下，与无菌根玉米相比，有菌根玉米叶肉细胞对CO₂的利用率_________。
⑶15⁰C的条件下，与无菌根玉米相比，有菌根玉米光合作用速率很高，据表分析，其原因有①_________________ ，促进了光反应；②________________ ，促进了暗反应。
⑷实验结果表明，菌根能提高玉米的光合作用速率，在_________条件下提高的比例最大
⑸在菌根形成率低的某高寒草甸实验区进行菌根真菌接种，可提高部分牧草的菌根的形成率，下图为接种菌根真菌后实验区内两种主要牧草种群密度和群落物种丰富度的变化结果。

①图中种群密度数据应采用样方调查结果的_________值。
②据图推测，两种牧草中菌根依赖程度更高的是_________，接种菌种真菌后，该实验区生态系统抵抗力稳定性提高，其原因是___________________________________。

互花米草起源于美洲，秸秆密集粗壮、地下根系发达，能够促进泥沙的快速沉降和淤积，因此，许多国家为了保滩护堤、促淤造陆，先后加以引进。但是其在潮滩湿地生境中超强的繁殖力，威胁着海滨湿地当地物种。请回答下列问题。
（1）互花米草适宜生活于潮间带，引种初期，其增长方式为             ，引种后生长受当地环境影响，其中            是影响互花米草种群最强烈的的外源性因素。
（2）互花米草广泛用于海岸线作为生态护坡，但一般不单纯种植，而与白茅、芦苇等植物一起种植，其目的是通过提高生物多样性来提高生态系统的                 。
（3）下图是海岸线上互花米草等植被从开始建设直至稳定过程中，总初级生产量和净初级生产量与叶面积指数的变化示意图。其总初级生产量变化为              ，净初级生产量和总初级生产量的比值                ，（填“逐年增大”、“基本不变”或“逐年变小”）。图中叶面积指数与净初级生产量关系对农业生产的启示是：种植作物时要注意                 。

生态学家对某池塘进行能量流动调查，下表是此生态系统第一、第二、第三营养级的能量分析表(单位：J/hm^－2·a^－1)。请回答下列问题：

食物链	植物	植食动物	肉食动物
GP	463	63	12.6
R	96	18.8	7.5
未利用	293	29.3	5
分解者分解	12.6	2.1	微量

注：GP表示生物同化作用固定的能量，R表示生物呼吸消耗的能量。
(1)池塘中的各种生物共同构成一个___          __。某个季节由于光照减弱，导致某种鱼类向上转移，此现象表明环境因素的改变可使生物群落的___         ____发生改变。
(2)从表中数据可知，第二营养级和第三营养级的能量传递效率为____________，若粪便迅速被分解，植食动物粪便中的能量属于表中的____________(填表中数值)J·hm^－2·a^－1的一部分。
(3)某地区为解决食物短缺问题，将某种生长迅速的外来鱼大量引进某池塘生态系统，导致生物多样性下降，这种鱼与本地原有物种可能存在的种间关系有___________            ________。
(4)由于生活污水的排放，池塘中的N、P含量升高，会引起水体的富营养化，导致藻类等浮游生物大量繁殖，它们死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量_____      ___，造成鱼类数量减少，进一步破坏了生态系统稳态，这种调节方式称为______        __。