作业18　生态系统与环境保护

7/7作业18生态系统与环境保护1.（2025·山东菏泽模拟）生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统组成成分的叙述，正确的是（）A.动物都属于消费者，其中食草动物属于第二营养级B.细菌都属于分解者，其异化作用类型主要是需氧型和厌氧型C.生产者属于自养型生物，是生态系统中最基本的生物成分D.一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分解析：C食草动物属于第二营养级，多数动物属于消费者，但少数动物（如蚯蚓）能够分解动植物遗体等，属于分解者，A错误；细菌的异化作用类型有需氧型和厌氧型，部分细菌属于分解者，少数细菌（如化能合成细菌）属于生产者，B错误；生产者属于自养型生物，能够通过光合作用等制造有机物，是生态系统中最基本的生物成分，C正确；多数生物只属于生态系统中的一种生物成分，但有些生物（如捕蝇草、猪笼草等）既是生产者，也是消费者，D错误。2.（2025·福建泉州调研）如图是某地推广的“鱼—桑—鸡（菇）”种养模式，并取得了较好的生态效益和经济效益。下列相关叙述错误的是（）A.塘泥中的主要微生物、黑木耳等属于生态系统的分解者B.林下养鸡增加群落垂直结构的复杂性，提高了生态系统的抵抗力稳定性C.“桑叶→蚕→蚕沙→鱼”组成一条完整的食物链D.建立该种养模式时主要遵循了整体、循环等生态工程原理解析：C塘泥中的主要微生物、黑木耳等属于生态系统中的分解者，能将有机物分解为无机物，A正确；林下养鸡增加群落垂直结构的复杂性，增加了生物多样性，提高了生态系统的抵抗力稳定性，B正确；食物链是由生产者和消费者组成，蚕沙不属于食物链的组成成分，C错误；“鱼—桑—鸡（菇）”种养模式取得了较好的生态效益和经济效益，遵循了整体原理，推广的“鱼—桑—鸡（菇）”种养模式，实现了“无废弃物农业”，遵循了循环原理，D正确。3.（2025·湖南永州一模）我国科学家以水稻为基础建立了稻芋蛙鳅共养体系，稻田周围种植芋头，田间养殖青蛙、泥鳅。芋头产生的草酸钙、氢氰酸及生物碱等物质，对昆虫有驱避作用。结合使用频振灯（内置信息素、农药）诱杀害虫、青蛙捕杀害虫，很好地形成了“四周种芋头、空中频灯诱、禾间天敌吃、禾下养蛙鳅”的共养体系，取得了绿色高效益的好结果。下列叙述不正确的是（）A.该生产模式体现了生态工程的自生、循环、协调等原理B.该生产模式中利用芋头驱避昆虫属于化学防治C.频振灯诱杀害虫利用了物理信息、化学信息D.稻芋蛙鳅共养体系物质上不能自给自足，需要往农田中不断施肥解析：B稻芋蛙鳅共养体系生产模式，自我调节、自我更新体现了自生原理，四周种芋头、空中频灯诱、禾间天敌吃、禾下养蛙鳅，体现了物质循环、协调、整体原理，A正确；芋头产生生物碱驱避昆虫属于生物防治，B错误；频振灯（内置信息素、农药）诱杀害虫，频振利用了物理信息，信息素和农药利用了化学信息，C正确；稻芋蛙鳅共养体系，并不能自给自足，共养体系以提高农作物产量为主要目的，其土壤含氮量往往不足以满足作物高产，需要往农田中不断施肥，D正确。4.（2025·山东泰安三模）生态浮床利用了生态工程学原理，可降解水中的无机、有机污染物和重金属等。它以水生植物为主体，运用无土栽培技术原理，以高分子材料等为载体和基质，应用物种间共生关系，充分利用水体空间生态位和营养生态位，建立高效人工生态系统，用以削减水体中的污染负荷，如图所示。下列说法正确的是（）A.生态浮床中各种生物成分要合理布设，体现了整体原理B.流经生态浮床区域的总能量是生产者光合作用固定的能量C.重金属存在生物富集现象，这种现象也存在全球性D.生态浮床固碳、净化水质体现了生物多样性的直接价值解析：C生态浮床中各种生物成分要合理布设，体现了自生原理，A错误；流经生态浮床区域的总能量是生产者固定的能量和有机污染物中的能量，B错误；生态浮床固碳、净化水质体现了生物多样性的间接价值，D错误。5.（2025·山东青岛三模）铜藻和海带都是固着生长的大型褐藻，铜藻因其特有的气囊结构可以漂浮于海面形成漂浮类群。漂浮铜藻聚集后能够在海面构建起“移动的生态系统”，为鸟类、鱼类等提供栖息、产卵与育幼的场所。但是，继浒苔绿潮暴发后，铜藻金潮的大规模形成对沿海地区的生态环境、渔业生产等造成严重影响。下列说法正确的是（）A.人为促进铜藻“移动的生态系统”的构建，能够提高海洋中鱼类的生物量B.伴随全球变暖及近海养殖业营养输入加剧，可导致金潮暴发的频率增加C.铜藻缠绕在海带养殖筏架上，海带通过竞争光照等资源抑制铜藻的生长D.铜藻富含岩藻黄素等抗癌活性物质，极具开发潜力，体现了生物多样性的潜在价值解析：B虽然铜藻“移动的生态系统”能为鱼类提供栖息、产卵与育幼场所，但铜藻金潮大规模形成会对沿海地区生态环境和渔业生产造成严重影响，不能单纯人为促进其构建来提高海洋中鱼类的生物量，A错误；全球变暖及近海养殖业营养输入加剧，会使海洋生态环境发生变化，为铜藻的大量繁殖提供有利条件，从而可能导致金潮暴发的频率增加，B正确；铜藻缠绕在海带养殖筏架上，应该是铜藻竞争光照等资源抑制海带的生长，而不是海带抑制铜藻生长，C错误；铜藻富含岩藻黄素等抗癌活性物质，极具开发潜力，这体现的是生物多样性的直接价值，而不是潜在价值，D错误。6.（2025·福建漳州一模）“小养殖、小种植、小加工、小工匠”四小农场是社会主义新农村建设和推进乡村振兴的重要力量。以下为一个小型人工农场的模式图及该农场中农作物和鸡的能量值（单位：×104kJ）。下列相关叙述错误的是（）项目净同化量（同化量－呼吸消耗量）呼吸消耗量流向分解者未利用农作物110702054鸡81023A.该小型生态系统的结构包括该生态系统中的所有生物成分及其营养结构B.鸡粪便中的能量是农作物净同化量或农作物流向分解者能量的一部分C.农作物流向人的能量是1.8×105kJ，第一、第二营养级的能量传递效率为20％D.该生态农场中，人食用农作物与食用鸡这两个途径相比，食用鸡的生态足迹更大解析：A生态系统的结构包括生态系统的组成成分（所有生物成分和非生物的物质与能量）和营养结构（食物链和食物网），A错误；鸡粪便中的能量属于上一营养级农作物同化量的一部分，且这部分能量会被分解者利用，也就是农作物净同化量或农作物流向分解者能量的一部分，B正确；该小型生态系统的食物链有两条，①农作物→人，②农作物→鸡→人，农作物流向下一营养级的能量为110－20－54＝36，其中农作物流向鸡的能量为鸡的同化量＝8＋10＝18，则可计算农作物流向人的能量为36－18＝18×104kJ＝1.8×105kJ；第一、第二营养级的能量传递效率为（18＋18）/（110＋70）×100％＝20％，C正确；人食用鸡的过程中，能量在食物链传递有损失，相比直接食用农作物，需要更多的生态资源来支持，所以食用鸡的生态足迹更大，D正确。7.（2025·陕西西安模拟）研究人员对湿地样地进行排水实验模拟湿地水位下降对碳循环过程的影响。在某湿地采集野外淹水土壤和排水土壤，向土壤中添加等量13C标记的葡萄糖用来研究CO2的来源，设置不添加葡萄糖的土壤为对照组，一段时间后检测气体释放量，结果如图。下列说法正确的是（）A.根据实验结果分析可知湿地水位下降、面积减小可能使温室效应加剧，影响生态平衡B.淹水土壤中13C标记CO2比例更大，说明淹水土壤中微生物对有机碳的分解能力明显大于排水土壤中的微生物C.湿地的直接价值包括为人类提供旅游观赏、科学研究和植物能进行光合作用制造有机物、固碳、供氧等功能D.碳循环是指仅通过生产者的光合作用和微生物的分解作用，将碳元素在生物群落和无机环境之间以CO2形式反复循环的过程解析：A湿地水位下降会导致湿地面积减小，使更多有机碳被分解为CO2释放到大气中，加剧温室效应，影响生态平衡，A正确；从图中可看出，排水土壤相较于淹水土壤释放的CO2量更高，说明排水后土壤通气状况改善，微生物分解有机物更旺盛，故淹水土壤中微生物对有机碳的分解能力明显小于排水土壤中的微生物，B错误；直接价值是对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值，生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面。例如，植物能进行光合作用，具有制造有机物、固碳、供氧等功能，C错误；碳循环是指碳通过生产者的光合作用从大气中进入生物群落，生物通过呼吸作用、分解者的分解作用以及化石燃料的燃烧等途径，将碳以二氧化碳的形式又返回到大气中的循环过程，D错误。8.〔多选〕（2025·江苏南京调研）研究人员为研究某农田生态系统中几种生物的种间关系，给玉米施加含有放射性标记的尿素，一段时间后在甲、乙、丙三种动物中检测到的放射性情况如图。下列说法正确的是（）A.若有机肥中的放射性来自单一元素，则该元素可能是15NB.图中甲可能是次级消费者，属于第三营养级C.该放射性元素经过的食物链可能是玉米→乙→甲→丙D.放射性元素经代谢排出是甲、乙、丙放射性强度降低的原因之一解析：BCD15N不具有放射性，若有机肥中的放射性来自单一元素，则该元素不可能是15N，A错误；根据图中放射性出现的先后顺序可确定，丙捕食甲，甲捕食乙，乙以玉米为食，因此，图中甲可能是次级消费者，属于第三营养级，B正确；根据B项分析可知，该放射性元素经过的食物链可能是玉米→乙→甲→丙，C正确；放射性强度会随着甲、乙、丙代谢废物的排出而降低，D正确。9.〔多选〕（2025·河北衡水二模）下图为某生态系统物质循环和能量流动的部分示意图，图中甲～丁代表不同组成成分。下列叙述错误的是（）A.若该图表示碳循环过程，则d过程主要是以CO2的形式进行B.若该图代表能量流动过程，且d为乙的粪便量，则乙用于自身生长、发育和繁殖的能量为b－d－cC.若该图代表能量流动过程，且d为乙的粪便量，则第一、二营养级之间的能量传递效率为（b－d）/a×100％D.若环境中出现铬污染，则铬浓度最高的是丁解析：AD碳在生物群落内部主要是以含碳有机物的形式进行传递的，A错误；由图可知，b为乙的摄入量，d是乙的粪便量，c是乙呼吸散失的能量，所以乙用于自身生长、发育和繁殖的能量是b－d－c，B正确；两个营养级之间的能量传递效率是两个营养级的同化量之比，第一营养级的同化量为a；b为乙的摄入量，d为乙的粪便量，则第二营养级的同化量为b－d，第一到第二营养级的能量传递效率是（b－d）/a×100％，C正确；若环境中出现铬污染，则铬浓度最高的是丙（最高营养级），而丁是分解者，D错误。10.（2025·云南高考20题）云南某地苹果糖度高、香味浓，果农为打造高原生态苹果，可在生态苹果林中种植大豆，并在果树侧枝悬挂黄色粘虫板引诱捕杀害虫。回答下列问题：（1）种植大豆后，可以降低含（填“氮”“磷”或“钾”）化肥的使用，原因是。（2）悬挂黄色粘虫板是利用信息引诱捕杀害虫，从而减少害虫数量；与化学防治相比，其优点是（答出2点即可）；从能量流动的角度分析，防治害虫的意义是。（3）生物多样性的间接价值在该生态果林中的体现有（答出2点即可）。答案：（1）氮大豆根部有根瘤菌，根瘤菌能将空气中的氮气转化为含氮的养料供大豆利用（2）物理减少环境污染、减少对有益生物的伤害合理调整能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分（3）保持水土、调节气候解析：（1）大豆根部有根瘤菌，根瘤菌能与大豆互利共生，根瘤菌可将空气中的氮气转化为含氮的养料供大豆利用，所以种植大豆后，可以降低含氮化肥的使用。（2）因为黄色粘虫板是利用害虫对颜色（黄色）这种物理信息的趋性来引诱害虫的。与化学防治相比，优点有减少环境污染、减少对有益生物的伤害。化学防治使用的农药可能会残留在环境中，对土壤、水源等造成污染，同时也可能误杀一些有益生物；而悬挂黄色粘虫板这种物理防治方法相对环保且对有益生物影响较小。从能量流动的角度分析，防治害虫的意义是合理调整能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。害虫会取食果树等植物，消耗能量，防治害虫可以减少能量流向害虫，让更多能量流向苹果等对人类有益的部分。（3）生物多样性的间接价值在该生态果林中的体现有保持水土、调节气候。生态果林中的植物等生物可以通过根系等保持土壤，减少水土流失；同时植物的蒸腾作用等可以参与调节局部气候。11.（2025·广东高考17题）热带雨林土壤中磷元素大部分以植物不能直接吸收利用的复杂有机磷形式存在，是植物生长和幼苗更新的主要限制因素。热带雨林中绝大多数植物都与菌根真菌形成互利共生关系，菌根真菌为植物提供矿质元素和水分，并从宿主植物获得生长必需的碳水化合物，其中，乔木主要与丛枝菌根（AM）或外生菌根（ECM）真菌共生（图a）。为探究AM和ECM真菌对宿主植物磷元素吸收的作用，科学家选取AM和ECM树种开展盆栽实验，向接种菌根真菌后的幼苗分别提供Na3PO4（无机磷）、腺苷酸（简单有机磷）、植酸（复杂有机磷）和水（空白对照），种植一段时间后测定幼苗生长情况（图b）。回答下列问题：（1）不同类型的菌根植物可以利用土壤中不同形式的磷元素，形成树种间进而实现稳定共存。（2）热带雨林中冠层优势度较高的树种主要来自龙脑香科，以约3％的物种数占据30％以上的个体数。推测这些树种主要与共生，原因是。同时，母树还可以通过地下菌丝网络实现“亲代抚育”，帮助幼苗突破林下光照不足的限制，可能的机制是。植物和菌根真菌间的互利共生越来越高效、相互依赖程度越来越高，这种生态学现象属于。（3）随着群落内宿主植物个体数增加，其对应的地下菌丝网络功能越强，越有利于同种个体生长和幼苗更新，这一过程属于调节；但个体数增加到一定程度后，种内竞争加剧进而抑制种群进一步增长。上述调控机制共同维持了的相对稳定。（4）针对退化热带雨林开展生态修复工程，结合植物根际生态过程，提出合理建议以恢复生物多样性：。答案：（1）生态位分化（2）外生菌根（ECM）真菌与其他组别相比，ECM树种在植酸（复杂有机磷）处理下相对生物量最高，说明其能将复杂有机酸分解利用母树通过菌丝网络向幼苗传输碳源和养分协同进化（3）正反馈种群数量（4）接种多种菌根真菌；搭配AM和ECM树种种植；重建地下菌丝网络解析：（1）一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位，分析题意可知，不同类型的菌根植物（AM和ECM）能够利用不同形式的磷元素（无机磷、简单有机磷、复杂有机磷），说明它们通过利用不同的资源避免了直接竞争，这种资源利用的差异称为生态位分化，是物种间稳定共存的重要机制。（2）由题可知，乔木主要与丛枝菌根（AM）或外生菌根（ECM）真菌共生，分析图b可知，ECM树种在植酸（复杂有机磷）条件下生长更好，而热带雨林土壤中磷元素大部分以植物不能直接吸收利用的复杂有机磷形式存在，说明ECM真菌能高效分解复杂有机磷（如植酸），适应热带雨林贫磷土壤，故推测这些树种主要与ECM真菌共生；据图a可知，ECM树种存在较为复杂的地下菌丝网络，据此推测“亲代抚育”机制是通过菌丝网络传输资源（如碳水化合物或磷），支持幼苗在光照不足的林下生长；植物和菌根真菌间的互利共生越来越高效、相互依赖程度越来越高，是不同生物之间、生物与无机环境之间协同进化的结果。（3）随着群落内宿主植物个体数增加，其对应的地下菌丝网络功能越强，越有利于同种个体生长和幼苗更新，该过程中新结果跟老结果呈正相关，属于正反馈调节；个体数增加到一定程度后，种内竞争加剧进而抑制种群进一步增长，正反馈与种内竞争（负反馈）共同调控种群数量，从而维持了种群数量的相对稳定。（4）恢复生态需兼顾磷元素利用多样性，可以引入多样化菌根真菌（如AM和ECM），提升不同磷源的利用效率；种植共生树种组合，促进生态位互补；重建地下菌丝网络，加速养分循环和幼苗更新。12.（2024·广西高考20题）紫茎泽兰原产于美洲，是我国西南地区常见入侵植物，常在入侵地草本层成为单一优势种，给农林牧业带来经济损失。回答下列问题：（1）紫茎泽兰入侵后，最终会使生物多样性。（2）已知甲、乙和丙皆为本土陆生草本植物，且株高等性状与紫茎泽兰相似。图（a）为4种植物的生态位关系，由此可知紫茎泽兰入侵后对植物影响最大，原因是：；图（b）为上述4种植物的分布区域，其中2种植物分布已注明，若要采集甲和丙植物，最可能分别在和生境采集到。（3）相比原产地，入侵后紫茎泽兰改变了叶片中氮元素的分配模式，具体情况见下表。从种间关系角度分析，入侵地紫茎泽兰减少用于防御的氮含量的原因是：。氮元素含量的相关指标（mg·m－2）原产地入侵地叶片细胞壁中