1、高频考向练4生物与环境1.掌握不同放牧强度下草地植物物种丰富度和草地植物地上总生物量的变化,对确定合理放牧强度、实现草地的可持续利用具有重要的指导作用。我国广大科研人员在川西北高寒草甸开展了不同放牧强度的实验,结果如下图所示。请回答下列问题。甲乙(1)物种丰富度是指。可采用法调查草地植物物种丰富度。为减小调查的误差,应做到随机取样和。(2)由图甲实验结果可得出的初步结论是。由图乙实验结果可推测,若使川西北高寒草甸保持可持续性利用应采用放牧强度,理由是。(3)不同放牧强度会使高寒草甸植物优势种群发生改变,这属于群落的演替。2.图甲表示某受到严重污染的湖泊生态系统修复后的部分生物的营养关系,图乙表
2、示翘嘴种群密度与净补充量(出生率与死亡率的差)的关系,图中横线表示不同的收获配额(指允许收获者在每一季节或每年收获一定数量的猎物)。据图回答下列问题。(1)调查白鹭的种群密度常用的方法是法。(2)当草鱼数量增加时,翘嘴和白鹭的数量也会增多。一段时间后,草鱼种群数量的增长就会受到抑制,这是生态系统内部调节的结果。(3)该生态系统修复后物种丰富度逐渐。为尽快使该生态系统从受损的退化状态恢复到正常的健康状态,应采取的措施是。(4)分析图乙可知,一定会导致翘嘴种群灭绝的收获配额是图中的(填字母)。既能使翘嘴的收获量最大,又能使翘嘴的种群密度长时间保持稳定,最好应在(填种群密度范围)时收获,收获配额应为
3、(填字母)。3.下图是某同学绘制的江南某湿地保护区的生态系统结构模型,表格是该研究性小组对该湿地的能量流动的调查结果单位为103 kJ/(m2a)。请分析回答下列问题。项目同化能量储存能量呼吸消耗A900200700B18060120C14212D1001882(1)太阳能主要通过图中(填字母)的过程输入到该生态系统。(2)若上图表示该湿地生态系统的碳循环示意图,则图中以CO2形式流动的过程是(填图中序号)。第二营养级到第三营养级的能量传递效率为。(3)生态学上有“中度干扰”假说,即一个生态系统受到中等程度干扰时,由于它具备能力,因此能够维持结构和功能的相对稳定,调节是该能力的基础。(4)该湿
4、地中的某种小鱼取食大鱼身上的寄生虫,小鱼取食前,常在大鱼面前舞蹈一番,还分泌一种化学物质,大鱼才让小鱼取食,据此分析,小鱼和大鱼之间传递的信息类型有,说明信息传递具有的作用。(5)该生态系统中有一条食物链为水藻(W1)水蚤(W2)某种鱼(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.近年来,由于进入某个湖的污水增多,该湿地水体的重金属污染加剧。研究人员发现可通过定期收割、处理湖中沉水植物的地上部分,修复镉等重金属对水体的污染。回答下列问题。(1)此湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、碱蓬、柽柳等,这体现了群落的结构。(2)沉水植物属于生态系统组
5、成成分中的,其根部能从底泥和水中吸收镉等重金属离子,净化水体,体现了生物多样性的价值。(3)研究者从该湖取底泥、水,用来培养本地沉水植物黑藻和菹草。测定两种植物的生长率以及不同部位的镉富集系数和镉迁移系数(指由根系向地上部分的迁移能力),结果如下图和下表所示。沉水植物镉富集系数镉迁移系数地上部分根部黑藻0.330.410.79菹草0.211.010.21综合分析以上结果,研究者认为黑藻是更适合修复镉污染水体的物种,其理由是;。(4)富集镉的沉水植物必须及时收割并作无害化处理,一是因为镉等重金属能够通过逐级积累和浓缩,在高营养级生物体内富集;二是因为通过,可使镉等重金属又回到水体从而造成对水体的
6、二次污染。5.鄱阳湖平原中某小型天然湖泊原有少量鱼类,后改造为人工鱼塘,投饵养殖植食性鱼类和肉食性鱼类,两类鱼均无滤食浮游生物的能力。养殖前后生态调查的数据见下表,请回答下列问题。生物类群、物种数和生物量调查结果养殖前养殖后水生高等植物物种数/种135生物量(湿重)/(gm-2)56020浮游藻类物种数/种1120生物量(干重)/(gm-2)210鱼类物种数/种158生物量(湿重)/(gm-2)30750虾、贝类等小型动物物种数/种258生物量(湿重)/(gm-2)5513(1)从种间关系的角度分析,水生高等植物明显减少的直接原因是与浮游藻类的大量繁殖。(2)养殖后,流经该湖泊生态系统的总能量
7、包括和。(3)如果肉食性鱼类只摄食虾、贝类等小型动物,不摄食饵料,按目前的状态发展,之后的一个时期内,肉食性鱼类的总量将会(填“增加”“减少”或“不变”)。(4)若浮游藻类继续大量繁殖,则会危及养殖鱼类的安全,甚至造成鱼类大量死亡。由这种原因导致鱼类大量死亡的时间往往发生在一天中的(填“凌晨”“中午”或“傍晚”),因为此时间段。6.研究人员研究漂浮植物满江红、浮叶植物萍蓬草、挺水植物菖蒲和沉水植物金鱼藻对某富营养化水生生态系统的净化效果,分别种植四类植物后,测得该富营养化水生生态系统中总氮质量浓度变化结果如下图所示。请回答下列问题。(1)这些水生植物的空间分布形成群落的结构。(2)满江红是一年
8、生草本植物,一年内输入满江红的能量除了流向其他生物外,其余能量的去向有。(3)水体富营养化造成满江红大量繁殖,对金鱼藻生长影响最大,其原因是。(4)据图分析,去除总氮效果最好的是,去除率最大达到。除了种植水生植物,请你根据生态学相关知识,再提出一条具体治理措施:。答案：1.答案(1)群落中物种数目的多少样方取各样方的平均值(2)随放牧强度增加、放牧时间延长,物种丰富度降低中度随放牧时间延长,中度放牧草地上总生物量变化最小(3)次生解析由图甲可知,随着时间的推移,不管是轻度放牧、中度放牧,还是重度放牧,后一年的物种丰富度都比前一年低,同一年中随着放牧强度增加,物种丰富度也降低,故由图甲实验结果可
9、得出的初步结论是随放牧强度增加、放牧时间延长,物种丰富度降低。由图乙实验结果可推测,若使川西北高寒草甸保持可持续性利用应采用中度放牧强度,理由是随放牧时间延长,中度放牧草地上总生物量变化最小。2.答案(1)标志重捕(2)负反馈(3)增大辅以有效的人为手段(物质、能量的投入)(4)A种群密度大于cB解析(1)白鹭活动能力较强,常用标志重捕法调查其种群密度。(2)当草鱼数量增加时,翘嘴和白鹭的数量也会增多。一段时间后,草鱼种群数量的增长就会受到抑制,这是生态系统内部负反馈调节的结果。(3)该生态系统修复后物种丰富度逐渐增大。为尽快使该生态系统从受损的退化状态恢复到正常的健康状态,应辅以有效的人为手
10、段,如物质、能量的投入等。(4)由图乙可知,收获配额为A时,收获配额始终大于净补充量,一定会导致翘嘴种群灭绝。要使翘嘴的种群密度长时间保持稳定,应在种群密度大于c时捕获,收获配额应为B。3.答案(1)A光合作用(2)14%(3)自我调节负反馈(4)行为信息和化学信息调节种间关系,维持生态系统稳定(5)还有一部分流入了与水蚤同一营养级的其他生物体内解析(1)太阳能主要是通过图中A生产者的光合作用过程输入到生态系统中,这是流入到生态系统的总能量,因此,生产者是生态系统的基石。(2)图中A、B、C、D等生物构成群落,E表示非生物的物质和能量。在图示的碳循环示意图中,无机环境和生物群落之间以CO2形式
11、进行往复循环,即图中都是以CO2形式流动的过程。图中的食物链为ADC,该食物链中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为第三营养级的同化量第二营养级的同化量=14100100%=14%。(3)生态学上有“中度干扰”假说,即一个生态系统受到中等程度干扰时,由于它具备自我调节能力,因此能够维持结构和功能的相对稳定,该过程中负反馈调节是该能力的基础。(4)该湿地中的某种小鱼取食大鱼身上的寄生虫,小鱼取食前,常在大鱼面前舞蹈一番,属于行为信息;小鱼还分泌一种化学物质,大鱼才让小鱼取食,此时,小鱼分泌的化学物质,属于化学信息,该过程显示,信息传递能够调节种间关系,维持生态系统的稳定。(5)能量传递效率指的
12、是营养级之间的传递效率,据此可知W2远小于1/10W1的原因是有一部分流入了与水蚤同一营养级的其他生物体内。4.答案(1)水平(2)生产者间接(3)黑藻的生长率大于菹草黑藻地上部分对镉的富集能力强于菹草(或黑藻的镉迁移系数高、有利于收割地上部分进行处理等)(4)食物链(和食物网)生态系统的物质循环(或微生物对死亡动植物的分解作用)解析(1)湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、碱蓬、柽柳等,这体现了群落的水平结构。(2)沉水植物属于生态系统组成成分中的生产者,其根部能从底泥和水中吸收镉等重金属离子,净化水体,体现了生物多样性的间接价值。(3)由题图和题表可知,黑藻的生长率大于菹草且黑藻地上部分
13、对镉的富集能力强于菹草,故黑藻是更适合修复镉污染水体的物种。(4)富集镉的沉水植物必须及时收割并作无害化处理,一是因为镉等重金属能够通过食物链和食物网逐级积累和浓缩,在高营养级生物体内富集;二是因为通过生态系统的物质循环(植物体和动物死亡腐烂后通过微生物的分解作用)使镉等重金属返回水体而造成水体的二次污染。5.答案(1)捕食者(植食性鱼类)增多(2)饵料中的能量生产者固定的太阳能(3)减少(4)凌晨水中的氧含量最低解析(1)水生高等植物在养殖鱼类后明显减少,从种间关系的角度分析,其原因有两个:一是植食性鱼类增多后捕食的水生高等植物增多,二是浮游藻类大量繁殖与水生高等植物形成竞争。(2)人工养殖
14、时投放了饵料,饵料中含有能量,因此,养殖后流经该生态系统的能量包括生产者所固定的太阳能和投放的饵料中的能量。(3)养殖后虾、贝类等小型动物生物量减少,若肉食性鱼类只摄食虾、贝类等小型动物,根据能量流动逐级递减,可知肉食性鱼类的生物量将会减少。(4)白天浮游藻类进行光合作用释放氧气,水中的氧气含量高,但晚上浮游藻类进行有氧呼吸,消耗水中的氧气,因此,与中午和傍晚比,凌晨时水中的氧气含量最低,此时鱼类容易死亡。6.答案(1)垂直(2)通过呼吸作用散失、未被利用(储存在未被分解的有机物中)(3)满江红大量繁殖会覆盖整个水面,遮挡阳光,光照不足会影响金鱼藻的光合作用(4)菖蒲77.8%控制进入湖内的污
15、染物,同时清淤挖泥、引水冲污;利用微生物分解含氮、磷的有机物解析(1)漂浮植物满江红、浮叶植物萍蓬草、挺水植物菖蒲和沉水植物金鱼藻分布在不同深度的水中,体现了群落的垂直结构。(2)输入满江红的能量除了流向第二营养级和流向分解者以外,还有通过呼吸作用散失、未被利用的部分(或储存在未被分解的有机物中)。(3)满江红大量繁殖后,会覆盖整个水面,遮挡阳光,金鱼藻生活在水下,光照不足会影响其光合作用。二者之间会争夺阳光和营养物质,是竞争关系。(4)种植菖蒲后,水中的总氮浓度降低的最快,去除率最大达到(18-4)18100%77.8%,去除总氮效果最好。除了种植水生植物,治理富营养化还可以从控制和消除外源污染入手,尽量控制进入湖内的污染物,同时清淤挖泥、引水冲污;利用微生物分解含氮、磷的有机物。