2023届高考生物二轮复习人与环境作业含答案
展开专题二十四 人与环境
高频考点
考点一 人类活动对生态环境的影响
该考点主要内容包括人口增长与生态足迹、全球性生态环境问题及应对措施;考题常以人类面临的生态问题、生态环境的修复治理的实例为背景进行考查。
基础
1.(2019浙江4月选考,1,2分)下列关于全球性生态环境问题的叙述,错误的是( )
A.臭氧层能降低太空紫外线对生物的伤害
B.人类活动对大量野生生物的灭绝没有影响
C.限制二氧化硫和一氧化氮的排放量是防治酸雨的有效措施
D.化石燃料的大量燃烧使二氧化碳的全球平衡受到严重干扰
答案 B
2.(2020北京西城一模,14)皇城根遗址公园以“绿色、人文”为主题,塑造了“梅兰春雨、御泉夏爽、银枫秋色、松竹冬翠”四季景观。公园凭借其注重生态效益的绿化设计,在北京市精品公园评比中入选。以下相关叙述错误的是( )
A.应尽量选用当地树种,为本地动物提供更适宜的栖息环境
B.遗址公园的生物群落由混栽的70多个树种组成
C.公园绿化率占90%以上,利于缓解城市污染状况
D.各类植物混栽,合理布局,实现了人文与自然的和谐统一
答案 B
3.(2020北京西城三模,8)塑料是海洋、湖泊以及河流中最常见的污染物之一,直径小于5 mm的塑料被称为塑料微粒,它们对觅食的海洋动物构成了极大的威胁。海洋环境保护科学方面的联合专家小组评估全球塑料微粒的报告结果显示,已有数万种生物被塑料污染所侵害。以下说法错误的是( )
A.塑料微粒被海洋生物取食后会沿食物链富集,影响海洋生物的生长、繁殖和迁徙
B.塑料还可能会成为某些难降解污染物的载体,增加了动物和人类的健康风险
C.生活中对这些塑料垃圾进行分类和集中处理,可阻断它们通往海洋的“道路”
D.海洋生态系统可通过正反馈调节降低塑料污染的危害,维持整个系统的稳态
答案 D
4.(2022湖北,2,2分)从生物与环境相互关系的角度分析,下列叙述不符合可持续发展理念的是( )
A.工业生产应尽量减少对自然资源的消耗
B.减少农药、化肥等的使用,发展绿色农业
C.经济和社会发展应最大限度地满足当代社会的需求
D.人类的生产活动必须考虑自然生态系统的承载力和自然资源的稳定性
答案 C
重难
5.(2020北京朝阳二模,10)含铅汽油的燃烧、对铅的开采及提取等人类活动都可以增加大气和土壤中的铅含量。植物能吸收含铅物质,动物通过取食植物而在体内累积铅。铅在人体内聚集和浓缩可引发智力障碍、神经麻痹甚至死亡。下列说法错误的是( )
A.营养级越高的生物,其体内铅含量越少
B.铅可以在生物群落和非生物环境之间循环
C.加大清洁能源利用可减少大气中铅的来源
D.可采用生物吸收等方法对铅进行集中处理
答案 A
6.(2022北京海淀一模,12)全球变暖会引起海水酸化,某研究性学习小组同学利用生活中的废旧物品制作下图模拟装置。下列相关叙述,不合理的是( )
A.该装置可探究海水酸化对轮藻生长的影响
B.该装置可模拟过量CO2排入水生生态系统
C.海水酸化不只会影响藻类等生产者的数量
D.碳在生物群落内部的主要传递形式为CO2
答案 D
综合
7.(2022北京海淀一模,10)近年来,北京市人口数量变化如图。下列相关叙述,不正确的是( )
A.常住人口大体呈现先增长后下降的趋势
B.常住外来人口的变化只受到迁出率影响
C.该数据通过人口普查获得,属于调查法
D.人口数量少,不意味着个人生态足迹小
答案 B
8.(2021广东,17,10分)为积极应对全球气候变化,我国政府在2020年的联合国大会上宣布,中国于2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值),力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。这是中国向全世界的郑重承诺,彰显了大国责任。回答下列问题:
(1)在自然生态系统中,植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等,可以自我维持 。自西方工业革命以来,大气中CO2的浓度持续增加,引起全球气候变暖,导致的生态后果主要是 。
(2)生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是 ,消费者通过食物网(链)取食利用, 。
(3)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题,从全球碳循环的主要途径来看,减少 和增加 是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
答案 (1)碳平衡 温室效应加剧,南极冰盖融化,地球海平面上升,对人类和许多生物的生存产生威胁 (2)生产者通过光合作用或化能合成作用利用 分解者通过分解动植物遗体和动物的排遗物利用 (3)化石燃料的开采和使用 绿地面积
考点二 生物多样性及其保护
该考点主要内容包括生物多样性的概念及层次、生物多样性的3种价值、生物多样性丧失的原因及保护措施,常以物种入侵、濒危物种保护等为背景,考查考生对生物多样性的理解与运用。
基础
1.(2021广东,3,2分)近年来我国生态文明建设卓有成效,粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究,记录到146种水鸟,隶属9目21科,其中有国家级保护鸟类14种,近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的( )
A.基因(遗传)多样性和物种多样性
B.种群多样性和物种多样性
C.物种多样性和生态系统多样性
D.基因(遗传)多样性和生态系统多样性
答案 C
2.(2020北京朝阳一模,2)下列有关生物多样性的叙述正确的是 ( )
A.群落演替过程中生物多样性一般会逐渐降低
B.建立动植物园是保护生物多样性最有效的措施
C.湿地能调节气候,体现了生物多样性的直接价值
D.生物多样性包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性
答案 D
3.(2020北京,15,2分)生物安全是国家安全体系的组成部分。新冠肺炎疫情蔓延对我国生物安全防御体系建设提出了新的要求,引起了全社会对生物安全形势的高度关注。以下选项中不会给我国带来生物安全风险的是( )
A.人类及动植物中可能爆(暴)发的重大疫病
B.保护沿海滩涂红树林中的生物多样性
C.全球气候变暖导致生态环境发生改变
D.收集我国公民及生物资源的遗传信息
答案 B
4.(2022湖北,3,2分)生态环境破坏、过度捕捞等导致长江中下游生态退化,渔业资源锐减,长江江豚、中华鲟等长江特有珍稀动物濒临灭绝。为了挽救长江生态环境,国家制定了“长江10年禁渔”等保护政策,对长江生态环境及生物多样性进行保护和修复。下列有关叙述正确的是( )
A.长江鱼类资源稳定恢复的关键在于长期禁渔
B.定期投放本土鱼类鱼苗是促进长江鱼类资源快速恢复的手段之一
C.长江保护应在优先保护地方经济发展的基础上,进行生态修复和生物多样性保护
D.挽救长江江豚等珍稀濒危动物长期有效的措施是建立人工养殖场,进行易地保护和保种
答案 B
5.(2022广东,1,2分)2022年4月,习近平总书记在海南省考察时指出,热带雨林国家公园是国宝,是水库、粮库、钱库,更是碳库,要充分认识其对国家的战略意义。从生态学的角度看,海南热带雨林的直接价值体现在其( )
A.具有保持水土、涵养水源和净化水质功能,被誉为“绿色水库”
B.是海南省主要河流发源地,可提供灌溉水源,保障农业丰产丰收
C.形成了独特、多样性的雨林景观,是发展生态旅游的重要资源
D.通过光合作用固定大气中CO2,在植被和土壤中积累形成碳库
答案 C
重难
6.(2022海南,5,3分)珊瑚生态系统主要由珊瑚礁及生物群落组成,生物多样性丰富。下列有关叙述错误的是( )
A.珊瑚虫为体内虫黄藻提供含氮物质,后者为前者提供有机物质,两者存在互利共生关系
B.珊瑚生态系统具有抵抗不良环境并保持原状的能力,这是恢复力稳定性的表现
C.对珊瑚礁的掠夺式开采会导致珊瑚生态系统遭到破坏
D.珊瑚生态系统生物多样性的形成是协同进化的结果
答案 B
7.(2021湖南,16,4分)(不定项)有研究报道,某地区近40年内森林脊椎动物种群数量减少了80.9%。该时段内,农业和城镇建设用地不断增加,挤占和蚕食自然生态空间,致使森林生态系统破碎化程度增加。下列叙述正确的是 ( )
A.森林群落植物多样性高时,可为动物提供多样的栖息地和食物
B.森林生态系统破碎化有利于生物多样性的形成
C.保护生物多样性,必须禁止一切森林砍伐和野生动物捕获的活动
D.农业和城镇建设需遵循自然、经济、社会相协调的可持续发展理念
答案 AD
8.(2020北京西城期末,13)原产美洲的红耳龟为杂食性淡水龟类,通过贸易进入我国。由于宠物弃养、放生、养殖逃逸等扩散到野外,并已经在长江流域形成野生种群。它们耐受逆境的能力、繁殖和竞争能力均明显强于本土龟类,其携带的沙门氏杆菌可经变温动物传播给恒温动物,是典型的生物入侵物种。以下关于红耳龟的叙述不正确的是( )
A.红耳龟与扩散区域的本土龟类形成种间竞争关系
B.红耳龟携带的沙门氏杆菌有可能传染给人类
C.红耳龟入侵能增加生物多样性和生态系统稳定性
D.提高生态防范意识是防止生物入侵的重要方式
答案 C
综合
9.(2020山东,10,2分)为加大对濒危物种绿孔雀的保护,我国建立了自然保护区,将割裂的栖息地连接起来,促进了绿孔雀种群数量的增加。下列说法错误的是( )
A.将割裂的栖息地连接,促进了绿孔雀间的基因交流
B.提高出生率是增加绿孔雀种群数量的重要途径
C.绿孔雀成年雄鸟在繁殖期为驱赶其他雄鸟发出的鸣叫声,属于物理信息
D.建立自然保护区属于易地保护,是保护绿孔雀的有效措施
答案 D
10.(2022海南,19,10分)海南热带雨林国家公园拥有我国连片面积最大的热带雨林,包括霸王岭、鹦哥岭、五指山等片区。回答下列问题。
(1)海南热带雨林具有固碳功能,能够吸收并固定 ,有助于减缓全球气候变暖。
(2)海南热带雨林国家公园物种丰富、景色优美,具有极高的科学研究和旅游观赏价值,这体现了生物多样性的 价值。为了保护海南热带雨林的生物资源,特别是保护濒危物种的基因资源,除建立精子库外,还可建立 (答出2点即可)。
(3)海南热带雨林国家公园中,森林生态系统生物多样性具有较高的间接价值,该价值主要体现为调节生态系统的功能,如固碳供氧、 (再答出2点即可)。
(4)生活在霸王岭片区的中国特有长臂猿——海南长臂猿,已被世界自然保护联盟列为极度濒危物种。研究发现,海南长臂猿栖息地的丧失和碎片化导致其种群数量减少,这是因为 。针对栖息地的丧失,应采取的具体保护措施有 ,以增加海南长臂猿的栖息地面积;针对栖息地的碎片化,应建立 ,使海南长臂猿碎片化的栖息地连成片。
答案 (1)CO2 (2)直接 种子库、基因库等 (3)防风固沙、调节气候等 (4)海南长臂猿栖息地的丧失和碎片化导致种群的生存受到影响,繁殖力下降,种群数量减少 退耕还林 自然保护区
考点三 生态工程
该考点主要内容包括生态工程的优点、所遵循的基本原理、生态工程的发展前景及实例;考生需熟知常见的生态工程实例,如稻—蟹共作、无废弃物农业等。
基础
1.(2020北京三月适应性考试,12)常规稻作指田间仅种植水稻,稻—蟹共作指利用稻田养蟹。水稻田为河蟹提供了栖息场所,河蟹通过取食稻田虫子,减轻稻田虫害,河蟹的粪便可以作为肥料利于水稻生长。与常规稻作相比,从生态学角度对稻—蟹共作模式的分析,错误的是( )
A.使水稻和河蟹之间建立原始合作关系
B.使水稻和河蟹之间的能量循环流动
C.改变了稻田群落的物种组成
D.改变了稻田中食物网的结构
答案 B
2.(2022湖南,8,2分)稻-蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式,常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气,蟹能摄食害虫、虫卵和杂草,其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是( )
A.该种养模式提高了营养级间的能量传递效率
B.采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递
C.硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳)为捕食关系
D.该种养模式可实现物质和能量的循环利用
答案 B
3.(2020江苏,24,3分)(多选)蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。如图为某农业生态系统的示意图,下列叙述正确的是( )
A.该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B.该生态工程设计突出体现了物质循环再生(循环)的原理
C.农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D.影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度、含水量等
答案 BD
重难
4.(2020北京西城三模,10)长期使用化肥可使土壤酸碱化,导致土壤肥力下降并污染环境。下列修复和改良酸碱化土壤的措施中,不属于生物工程措施的是( )
A.设计构建物质和能量多级利用的现代农业种植体系
B.增施有机肥,种植耐酸碱的农作物,秸秆还田
C.施用化学改良剂或一些矿质肥料改善土壤的理化性质
D.分离和筛选耐酸碱的微生物作为功能菌制成微生物肥料
答案 C
5.(2022北京朝阳一模,15)冬奥会作为一项国际大型体育赛事,竞赛场馆、道路等设施的建设,大规模的人员聚集等,都会对环境造成一定压力。为此,北京2022年冬奥会通过建立动植物监测系统、动物救助中心、低碳交通保障体系、垃圾回收利用体系等多项举措,兑现了“绿色办奥”的庄严承诺,成为历史上首个实现“碳中和”的冬奥会。下列说法错误的是( )
A.冬奥会设计遵循循环、协调、整体等生态学原理
B.对动植物的系列保护措施只保护了物种的多样性
C.垃圾回收再利用提高了生态系统的能量利用效率
D.北京冬奥会采取的系列举措有效降低了生态足迹
答案 B
综合
6.(2020全国Ⅱ,38,15分)植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设美丽中国的重要措施。回答下列有关生态工程的问题:
(1)在植树造林时,一般认为,全部种植一种植物的做法是不可取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比,按照种植一种植物方式所构建的生态系统,其抵抗力稳定性 。抵抗力稳定性的含义是 。
(2)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式,其做法是收集有机物质,包括人畜粪便、枯枝落叶等,采用堆肥和沤肥等多种方式,把它们转变为有机肥料,再施用到农田中。施用有机肥料的优点是 (答出3点即可)。在有机肥料的形成过程中,微生物起到了重要作用,这些微生物属于生态系统组分中的 。
(3)在污水净化过程中,除发挥污水处理厂的作用外,若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素,请提供一个方案: 。
答案 (1)低 生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状或不受损害的能力 (2)改善了土壤结构;培育了土壤微生物;实现了土壤养分的循环利用 分解者 (3)种植能吸收这些金属元素的水生植物,再从植物中回收金属
题型模板
题型一 常见生态问题及治理
典型模型
生态环境问题及治理
模型特征:近年来,环境问题成为突出问题,同时也成为了高考考查的重点,常以水体污染、土壤污染、物种入侵等具体生态问题为背景,综合考查应用生态系统的结构和功能等基础知识解决环境保护等实际问题的能力。
1.(2021北京西城二模,17)镉(Cd)是土壤中最具毒性的污染物之一,土壤镉污染已成为世界各国共同关注的环境问题。通过盆栽实验,对利用植物修复镉污染土壤进行了研究。
(1)镉在土壤中主要以难溶的Cd(OH)2、CdCO3等沉淀或Cd2+形式存在。Cd2+进入植物体内,会诱导活性氧的产生。植物的抗氧化系统(如超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT等)可清除活性氧,抵抗镉对植物的毒害。镉可通过 逐级积累,最终危害人体健康。
(2)取未污染农田表层土,加入不同比例的镉,制成不同镉浓度的土壤。将籽粒苋种子点播在土壤中,90天后检测,结果如图。
① 籽粒苋能够 ,因此属于生态系统成分中的生产者。
② 对检测结果的分析正确的有 。
A.籽粒苋对镉污染土壤有一定的修复作用
B.籽粒苋植株干重变化表明,高浓度的镉抑制籽粒苋生长
C.SOD活性变化表明,100 mg/kg的镉毒害小于50 mg/kg的镉
D.低浓度的镉可刺激微生物的繁殖
(3)密旋链霉菌是一种营腐生生活的放线菌。向镉污染土壤中接种1.5 g/kg的密旋链霉菌菌剂,然后点播籽粒苋种子,90天后检测各项指标,结果如表。
分组
籽粒苋
土壤
植株镉
含量
(mg·
kg-1)
植株
干重
(g/
株)
SOD
活性
(U·
g-1)
CAT活性
(U·g-1·
min-1)
总镉
含量
(mg·
kg-1)
Cd2+
含量
(mg·
kg-1)
pH
对照组
70.05
15.10
75
2.50
45.83
12.12
6.65
实验组
90.26
22.52
90
2.80
40.62
14.51
6.47
分析表中数据可知,接种密旋链霉菌对籽粒苋修复镉污染土壤具有促进作用。请解释这种促进作用的可能原因(从三方面进行解释)。
(4)研究表明,适当施加有机肥(鸡粪)可提高密旋链霉菌—籽粒苋联合修复镉污染土壤的效果,试分析可能的原因。
(5)为进一步提高对镉污染土壤的修复效果,请提出一个新的研究课题。
答案 (1)食物链 (2)①利用CO2制造有机物 ②ABD (3)密旋链霉菌可产生酸性物质,使Cd(OH)2等沉淀溶解,促进了植物对镉的吸收;接种密旋链霉菌促进了籽粒苋生长,提高了吸收镉的总量;接种密旋链霉菌提高了籽粒苋 CAT、SOD的活性,增强了籽粒苋的抗镉性。 (4)有机肥可以为密旋链霉菌提供营养和能量,促进其繁殖;有机肥可改善土壤结构,有机肥经微生物分解后为植物提供营养,促进了籽粒苋生长;植物和密旋链霉菌生物量的增加提高了修复镉污染土壤的效果。 (5)利用转基因技术提高植物对镉的耐受性和富集能力的研究。超富集植物对镉的吸收、转运和累积的机制的研究。多种植物合理配置对修复镉污染土壤的影响及机制的研究。(合理即可)
2.(2021北京,17,12分)北大西洋沿岸某水域生活着多种海藻和以藻类为食的一种水虱,以及水虱的天敌隆头鱼。柏桉藻在上世纪末被引入,目前已在该水域广泛分布,数量巨大,表现出明显的优势。为探究柏桉藻成功入侵的原因,研究者进行了系列实验。
(1)从生态系统的组成成分划分,柏桉藻属于 。
(2)用三组水箱模拟该水域的环境。水箱中均放入柏桉藻和甲、乙、丙3种本地藻各0.5克,用纱网分区(见图1);三组水箱中分别放入0、4、8只水虱/箱。10天后对海藻称重,结果如图2,同时记录水虱的分布。
图1
图2
①图2结果说明水虱对本地藻有更强的取食作用,作出判断的依据是:与没有水虱相比,在有水虱的水箱中, 。
②水虱分布情况记录结果显示,在有水虱的两组中,大部分水虱附着在柏桉藻上,说明水虱对所栖息的海藻种类具有 。
(3)为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响,在盛有等量海水的水箱中分别放入相应的实验材料,一段时间后检测,结果如图3(甲、乙、丙为上述本地藻)。
图3
该实验的对照组放入的有 。
(4)研究发现,柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质,若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻,会将两者吐出。请综合上述研究结果,阐明柏桉藻成功入侵的原因。
答案 (1)生产者 (2)①柏桉藻重量增加值明显提高,而本地藻的变化则相反 ②选择性/偏好性 (3)隆头鱼和水虱 (4)因柏桉藻含有令动物不适的化学物质,能为水虱提供庇护场所,有利于水虱种群扩大;水虱偏好取食本地藻,有助于柏桉藻获得竞争优势。因此柏桉藻能够成功入侵。
实践应用
3.(2020北京海淀二模,20)阅读材料,回答问题。
城市生活与全球性生态环境问题
日益发达的全球交流,让地球变成了小小的“地球村”,我们每个人的生活不仅关乎自己,也关乎城市乃至全球环境,可能导致产生全球性生态环境问题。2014年首届联合国环境大会将海洋塑料垃圾污染列为近十年最值得关注的十大紧迫环境问题之一,与全球气候变化、臭氧层破坏等重大全球性环境问题同等重要。
塑料制品的生产与使用导致塑料垃圾大量进入环境,扩散于陆地、湖泊、海岸线、大洋表面、海底乃至深渊。目前,全球每年约有15亿吨塑料垃圾进入陆地和海洋环境中,到2050年,估计将会有120亿吨塑料垃圾进入环境,这些塑料不会彻底“消失”,它们在紫外线和较低温度下分解成更小的碎片,即微塑料(直径5 mm以下的塑料颗粒)。我国科学家调查马里亚纳海沟5 108 m~10 908 m深的表层沉积物,发现微塑料含量竟然达到200~2 200个/dm3,明显高于海洋表面水层。微塑料极易被海洋动物误食并分布于肠道、肌肉等组织中。例如,研究发现从苏格兰捕获的挪威龙虾有83%的个体含有微塑料,英吉利海峡的10种鱼体内也发现有吞食的微塑料碎片。
目前,污水处理工艺主要是针对污水中氮、磷等常规污染物的去除,并未就微塑料的去除进行专门设计,所以仍有相当多的微塑料随污水处理厂排出的水直接或经河流进入海洋中。
一些全球性的环境问题,向源头追溯,与城市生活的方方面面息息相关。北京并不算是紧邻海洋的城市,但城市生活中,每个人都是塑料垃圾的制造者,也就对遥远的海洋产生了间接的影响。日常生活中的塑料垃圾若经过分类回收、合理处理,则可有效降低塑料垃圾产生量,也能大大减少海洋微塑料的产生。
海洋微塑料污染只是全球性生态环境问题发展的一个缩影。人们在享受方便、快捷、舒适的城市生活的同时,环境也为我们“买了单”,而且可能不只是我们这一代人,我们子子孙孙的环境也为我们“买了单”,你如何思考和认识这样的代价?如何减少环境为你的生活“买单”?
(1)据文中信息分析,海洋生态系统中受微塑料影响最严重的成分是 。
(2)微塑料 (填“会”或“不会”)通过食物链富集并出现在海洋鸟类体内。请阐述理由: 。
(3)除了本文提及的全球性生态环境问题,请再列举出其他两个全球性生态环境问题: 。
(4)微生物学研究为解决海洋微塑料污染提供了一些思路,请写出一种利用微生物学相关知识,解决海洋微塑料污染的思路: 。
(5)2020年5月1日起,北京市实行新版《北京市生活垃圾管理条例》,在下列垃圾类别中,塑料饮料瓶、塑料洗发水瓶等属于 。
A.厨余垃圾 B.可回收垃圾
C.有害垃圾 D.其他垃圾
(6)我国战国时期的思想家庄子等主张“天人合一”的哲学观念,体现出追求人与自然协调一致的美好理想。今天,可持续发展观念已是针对全球性生态环境等问题形成的新思维。请阐述可持续发展的含义: 。
答案 (1)消费者 (2)会 微塑料在体内不易被分解,可通过捕食关系沿食物链从低营养级向高营养级生物转移 (3)水资源短缺、土地荒漠化和生物多样性锐减(写出其中两点即可) (4)通过突变或转基因技术筛选、分离海水环境中微塑料高效降解菌,优化其在海洋环境中的降解能力 (5)B (6)在不牺牲未来几代人需要的情况下,满足这代人的需要,追求自然、经济、社会的持久和协调的发展
题型二 生态农业与生态工程
典型模型
农村综合生态工程
模型特征:与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。以生态工程实例为背景,综合考查生态系统的结构、功能、稳定性、生物多样性以及生态工程原理等内容。
1.(2020北京密云一模,15)生态农业是能获得较高的经济、生态和社会效益的现代化农业。下列关于生态农业的叙述不正确的是( )
A.该生态系统中食物链和营养级越多越好
B.比传统农业生态系统的抵抗力稳定性强
C.设计的主要原理是能量的多级利用和循环
D.属于人工生态系统,对病虫害一般采用生物防治
答案 A
变式题型
变式 立体农业
2.(2021山东,24,10分)海水立体养殖中,表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下,M、N表示营养级。
(1)估算海参种群密度时常用样方法,原因是 。
(2)图中M用于生长、发育和繁殖的能量为 kJ/ (m2·a )。由M到N的能量传递效率为 %(保留一位小数),该生态系统中的能量 (填:“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。
(3)养殖的海带数量过多,造成牡蛎减产。从生物群落的角度分析,原因是 。
(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理,依据这一原理进行海水立体养殖的优点是 。在构建海水立体养殖生态系统时,需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素,从而确定每种生物之间的合适比例,这样做的目的是 。
答案 (1)海参活动能力弱,活动范围小 (2)2 488 6.3 不能 (3)由于海带的竞争,浮游植物数量下降,牡蛎的食物减少,产量降低 (4)能充分利用空间和资源 维持生态系统的稳定性,保持养殖产品的持续高产(或:实现生态效益和经济效益的可持续发展)
实践应用
3.(2021北京西城期末,16)稻田养蟹是我国稻作区重要的生态农业模式。下图是稻—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方向,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
10 495
不养蟹、不投饵
11.73
9 665
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。
答案 (1)营养结构 更高 (2)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,使杂草的能量流向河蟹,即能量更多地流向了对人类有益的方向。 (3)杂草密度降低,减少了与水稻的竞争,水稻得到更多的光、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 (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。
情境应用
简单情境
1.物种入侵(2022北京东城一模,16)互花米草入侵是当前我国滨海湿地面临的严重威胁之一,科研人员针对其入侵的原因与防治方法开展了相关研究。
(1)互花米草被列入我国首批外来入侵物种名单。严重的外来物种入侵会导致当地原有植物种类锐减,使 降低甚至丧失。
(2)芦苇是分布于我国滨海湿地的一种本土植物,与互花米草具有相似的生态位,二者之间的关系是 。研究人员在东海岸10个湿地进行调查,在每块湿地 选取3~5个取样点,采集植物和土壤样本,测定相关数据,结果如图。
如图显示: ,该结果可以说明互花米草受水盐波动影响较小,推测这是互花米草成功入侵的原因之一。
(3)植物可以向环境释放化学物质,对同种或异种植物产生影响。研究人员制备了不同植物浸提液,分别用来处理本地植物黑麦草的种子,结果如图。结果表明芦苇释放的化学物质 。
(4)若采用在互花米草入侵地浇灌芦苇浸提液的方法,帮助入侵地的群落恢复,还需要进行哪些研究?(答出一条即可)
答案 (1)生物多样性 (2)种间竞争 随机 随土壤盐度增加和含水量下降,互花米草比芦苇叶面积下降幅度小 (3)能缓解互花米草释放的化学物质对黑麦草种子萌发的抑制作用 (4)研究促进黑麦草生长的芦苇浸提液的最适浓度;研究芦苇浸提液对其他本地植物生长的影响。(答出一条,合理即可)
陌生情境
2.探究入侵物种抑制本地生物生长的机制(2022北京朝阳一模,17)1935年加拿大一枝黄花作为观赏植物在我国引种后,入侵到农田等环境中,表现出明显的优势。为探究其快速入侵的原因,研究者进行了系列实验。
(1)在生态系统营养结构中,加拿大一枝黄花属于 。
(2)为研究加拿大一枝黄花对农作物的化感作用(某种生物释放的化学物质对生态系统中生物生长产生影响),研究者利用其鲜叶浸提液处理小麦和绿豆,结果如图1。
图1
由图1可知,加拿大一枝黄花产生的化感物质对农作物的生长影响不同,依据是: 。
(3)研究者推测化感作用和资源竞争是植物入侵的原因。通过设置不同土壤条件,对本地具有化感作用的植物与加拿大一枝黄花进行比较。实验步骤如下:
A.在不同氮素浓度下,用上述供体植物和小麦各10株共培养,30天后与相同氮素浓度下单独培养的小麦比较干重,计算生物干扰率。
B.移出各培养箱中的植物,将培养液调至实验初始时的氮素浓度水平,移入 ,30天后比较干重,计算化感作用干扰率。
图2
资源竞争干扰率这一指标反映本地化感植物、加拿大一枝黄花与小麦竞争氮素资源对小麦生长情况的影响,则资源竞争干扰率= 。基于图2实验结果,有人认为不能证明加拿大一枝黄花具有入侵优势,你是否支持上述观点,请阐明理由: 。
(4)硝化细菌能够将土壤中的NO2-氧化为植物根系能够利用的NO3-。在低氮土壤环境下,加拿大一枝黄花根系分泌物能够促进硝化细菌的数量增加。综合上述研究结果,阐述加拿大一枝黄花成功入侵的原因: 。
答案 (1)第一营养级 (2)不同浓度的鲜叶浸提液对小麦种子幼根生长均有抑制作用,且一定范围内与浓度呈正相关;对绿豆幼根生长的作用表现出低浓度促进、高浓度抑制 (3)与实验步骤A初始时生长状况相同的10株小麦 生物干扰率-化感作用干扰率 不支持,各种氮素浓度水平下,加拿大一枝黄花对小麦的生物干扰率、化感作用干扰率以及资源竞争干扰率均高于本地植物 (4)加拿大一枝黄花分泌的化感物质抑制植物生长;通过促进硝化细菌繁殖,提高土壤中氮素含量,增强其资源竞争优势
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