高中生物全球性生态环境问题综合题

近几年来，工业污染使得湿地生态系统不断遭到破坏。科学工作者为修复被破坏的生态系统，在某地进行了人工引入互花米草的“种青引鸟”生态工程实验。在实验前后分别对该湿地植被类型、昆虫种类数、密度进行调查，结果统计见下表。根据调查结果，分析回答：
注：海蓬子和互花米草都生长在潮间带。

	主要植物类型	昆虫种类数	昆虫密度实验前
实验前	实验后	实验前	实验后	实验前	实验后
实验区	海蓬子	互花米草	47	20	14只/m^2	2.3只/m^2
对照区	海蓬子	海蓬子	47	40	13只/m^2	11只/m^2

(1)生态系统的结构包括　　　　　　。
(2)调查该湿地中互花米草的种群密度应采用　　　 　　　法。实验结果说明了人类活动能影响群落演替的　　　　　　　　　　　　。
(3)根据下侧的食物网，回答下列问题：

①a、b、c过程中碳的流动形式　　　 　　　。
②若鸟的食物有互花米草和植食性昆虫，由原来的2∶1调整为1∶1后，鸟的数量变为原来的　　　 　　　。(传递效率按20%计算)
③互花米草与植食昆虫之间进行的信息传递在生态系统中具有　　　　　　的作用。
④鸟与植食性昆虫相比，能量流动的去向缺少了　　　　　　途径。
(4)你认为此项生态工程是否达到了预期的目的　　　 　　。简要说明理由　　　 　　　。

(16分)现代各种工业活动使镉、铅、铜等多种元素在环境中含量大增，对生物产生了一定毒害作用。
（1）为了解镉污染对细胞核的伤害，可取培养在含镉培养液中的蚕豆进行     处理后，利用   染色并制成临时装片，之后在显微镜下观察、比较。
（2）下表是一项研究“镉和锌对蚕豆叶绿素含量的影响”的实验结果（叶绿素含量单位：mg/g·fw）

分析表中数据可以发现，随着土壤中镉浓度的增加，蚕豆的叶绿素含量   ，这将直接影响蚕豆的   速率，不利于植物生长。但如果在受镉污染的土壤中加入   mg/L锌，则可以明显减轻镉对植物的危害。
（3）科研人员尝试利用植物来回收环境中重金属元素,修复受污染的土壤或水体.下图是种植在受到不同程度铅污染的土壤中的三种植物体内铅含量。

上图植物中，最适合用于修复受铅污染较严重地区土壤的是   ，但所种植的植物不宜用作家畜饲料或者沼气池发酵，理由分别是   和   

为研究无机盐输入对湖水中藻类生长的影响，科研人员从湖泊中随机取样，进行了系列实验，测量时以水体叶绿素总量代表藻类的数量。下图表示湖水中添加不同浓度的无机磷对藻类数量变化的影响。回答下列问题：

（1）实验结果表明，增加湖水中无机磷含量，总体上看能________（促进/抑制）藻类增长，实验组和对照组藻类数量达到峰值后均下降的主要原因是________
（2）科研人员同时还做了添加不同浓度的氮元素（NO₃^-）对藻类生长影响的实验，该实验对照组处理是其它培养条件与实验组相同，但不添加________。在另一组的实验中，实验组按一定浓度梯度同时添加氮、磷元素，结果表明，该组藻类增长数目大于相应的只添加的氮元素处理组，但与（1）中只添加的磷元素相近，这些结果说明________。
(3)相关研究还表明,水域生态系统中藻类和细菌等微生物间存在着复杂的关系,细菌是该生态系统成份中的________，在物质循环中起的作用是________。一些海洋细菌被证实能产生植物激素，促进藻类生长，后者为细菌繁殖提供有机物，这是两类生物的________进化。

在稻田放养鸭，利用鸭的杂食性以及活动性，不仅能吃掉稻田内的杂草害虫，还能对稻田土壤起到中耕的作用，同时鸭排出的粪便可作为肥料，在稻田里就能生产出无公害的大米和鸭肉。为此，研究人员对稻鸭共作进行了相关实验，结果如下表。

	杂草密度（株/m^2）	物种丰富度（种）]	杂草相对优势度
草龙	节节菜	稗草	陌上菜	异型莎草
常规区	40	12.0	0.247	0.189	0.100	0.102	0.094
稻鸭区	2.3	5.0	0	0.259	0.271	0.089	0

注：相对优势度表示植物在群落中的优势地位
（1）调查杂草密度采用的方法是   ，表中杂草密度数值应采用多组调查结果的   值。
（2）物种丰富度的变化表明稻鸭共作能显著降低稻田群落中杂草的        。由于稻鸭共作，原本在群落中优势明显的   地位下降，而有些杂草的优势地位明显上升，在群落中各个生物种群分别占据了不同的空间，由此推测采取不同的处理方法会对稻田群落的   有不同的影响。
（3）稻田生态系统中的   能将鸭的粪便分解成  以促进水稻的生长。鸭的引入增加了稻田生态系统中的复杂性，从而使该生态系统的    功能提高。

某自然保护区地震后，据不完全统计，植被毁损达到30%以上。图1为该地区人为干预下恢复过程的能量流动图（图中单位为KJ/（m²·a）），图2表示恢复过程中某种群的种群密度对种群的出生率和死亡率的影响。请回答：

（1）如图1所示，该生态系统中生产者固定的光能为_______ KJ/（m²·a），第一营养级到第二营养级的能量传递效率为__________（保留一位小数），“有机物输入”流入第三营养级的能量为__________ KJ/（m²·a）（注：图中“有机物输入”流入“植食性动物”的能量为2，“肉食性动物”流向“分解者”的能量为0．05）。
（2）生态系统中能量流动的特点为________；图2中，在________点时，表示该种群已达到环境容纳量（K值）。
（3）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。

某弃耕农田多年后形成荒地,甲表示荒地中某阶段田鼠的种群数量变化,乙为该荒地生态系统第一、二、三营养级生物的能量分析表(单位为百万千焦)。

营养级	同化量	未利用量	分解者分解量	呼吸量
一	2.48×10^11	2.0×10^11	1.69×10^10	2.8×10^10
二	3.1×10^9	4.6×10^8	6.6×10^8	1.53×10^9
三	4.5×10^8	8.0×10^7	4.0×10^7	2.3×10^8

甲                  乙
(1)甲图中虚线表示    ,M点时出生率    (填“>”“<”或“=”)死亡率(不考虑迁入和迁出)。
(2)当田鼠种群中有鼠疫发生时,其种群数量的变动可对应甲图中的    段(用图中字母表示),鼠疫杆菌与田鼠的种间关系是    。
(3)若田鼠为该荒地唯一植食性动物,则田鼠的同化量为    百万千焦,田鼠粪便中的能量属于    营养级的能量。能量在第二、三营养级之间的传递效率为    %。

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
______________________________。

生态学者对某弃耕荒地不同营养级的能量流动数值进行统计分析，结果如下表（单位：略）

营养级	同化能量	未被利用能量	分解者分解量	呼吸释放量
A	471．8	293	12．5	96．3
B	12．6	5	微量	7．5
C	70	36．5	2．1	18．8

（1）由表可知能量流动的特点是          ，原因是下一营养级不能获得表中的    个方面的能量。
（2）据表分析第二营养级到第三营养级的能量传递效率为          。该荒地的群落演替类型为                   。
（3）调查A中某生物的种群密度常用的方法是          ，该方法的抽样原则是             。
（4）生产者的绿色吸引消费者前来捕食，这属于哪种类型的信息传递：             ；体现了信息传递的                       作用。

如图为某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分；A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物，其生物量所占比例如图所示；下表为该生态系统能量流动数据表（不考虑未利用的能量），请回答下列请问题：

营养级	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	分解者
从上一营养级固定的能量（KJ）		141．0	15．9	0．9	221．7
呼吸消耗的能量（KJ）	501．2	79．1	13．2	0．5	192．6

（1）生态系统具有一定的结构，除了甲、乙、丙、丁所示的组成成分外，还包括         。表中的Ⅰ和分解者分别对应图中         。
（2）图中A生物为第       营养级，其下一营养级生物为        （填字母）；据表分析，A与下一营养级的能量传递效率为        （保留小数点后一位）。
（3）图中②③过程中碳的传递形式分别是          、          。
（4）该生态系统在蓄洪防旱、调节气候等方面有重要作用，这属于生物多样性的     价值。

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。

如下两幅图中，图甲是食物关系图，图乙是生态系统的碳循环图解，图丙为能量流动示意图（单位：J/hm²·a）。乙图中A～D代表生态系统的4种成分，①～⑦代表碳元素在生态系统中循环的途径。请仔细分析图并回答下列问题。

（1）图甲是一个简单的______，含有______条食物链。如果蚱蜢突然减少，蚯蚓的数量在短时间内将先_____。
（2）已知图甲中各营养级之间的能量转化效率为10%，若一种生物摄食两种以上的上一营养级的生物，它们被摄食的生物量相等，则鹰每增加9千克生物量，需消耗生产者________千克。
（3）图乙中A代表________，碳在C中以________形式存在。
（4）图乙中代表光合作用的是______（填序号），生态系统维持自身结构和功能相对稳定的能力基础是     。
（5）流经某生态系统的总能量是指           ；能量流动具有单向、不循环的特点，主要原因是由于生物不能利用代谢中产生的           。

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。

“稻鱼共生系统”中，鲤鱼冲撞稻秧导致稻飞虱等害虫落入水中并食之，同时使清晨水稻叶片上的露水坠入水中，减少稻瘟病原孢子产生和菌丝体生长；鲤鱼的游动，又可引起水浑浊，抑制水中杂草的生长；稻叶在给鲤鱼提供食物的同时，还为鲤鱼生长创造良好环境。请回答下列有关问题：
（1）生态系统的结构包括              ；该生态系统的主要成分是        ；该生态系统中的鲤鱼与稻飞虱的关系为            。
（2）该生态系统的群落在垂直方向上的结构特点是         ，若某一外来物种入侵该系统，则会导致该生态系统的         锐减，         稳定性降低。
（3）科学家通过研究该生态系统中生物间的捕食关系，构建了一个捕食者，猎物模型，如下图所示（图中箭头所指方向代表曲线变化趋势），仅从模型分析，最可能代表猎物和捕食者K值的数据分别是     和____；其曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的      调节。

（4）某一简单的生态系统只有一条具有三个营养级的食物链，下图是该生态系统中某动物取食过程中能量的损失情况，其中字母表示能量值，a是流经该生态系统的总能量，该生态系统中，第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率是        。（用相应的字母表示），分析此图中净生产量k，该部分能量也就是用于      。

如图为某同学根据相关知识点构建的知识模型图，回答下列问题：

（1）若A为裸岩阶段，C为森林阶段，这属于群落的     演替．在此过程中，物种的丰富度会      （填“增加”或“减少”），生态系统的自我调节能力会    （填“增强”或“减弱”）．
（2）若B表示食草动物，则A属于    营养级．若C增加1kg，则至少需要消耗A     kg．
（3）若B表示生物群落，A、c表示大气中的C0₂库，则完成B→C过程的生理作用是      ．
（4）若A表示日照，B表示盛开的梨花，C表示被花香吸引的昆虫，则在A→B、B→C之间传递的信息种类依次是     、     ．

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l/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                     。