福建省莆田市仙游县6所乡镇高中校联盟2023-2024学年高二下学期期中质量检测生物试卷(原卷版+解析版)
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1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题(共15题,第1-10题每题2分,第11-15题每题4分,共40分;每题只有一个选项符合要求)
1. 我国思想家孟子、庄子等曾提出“天人合一”的哲学思想,这种思想体现了人与自然和谐共处的理念。如今,对自然要取之以时、取之有度,追求可持续发展的观念已经深入人心。下列相关叙述错误的是( )
A. 对自然“取之以时、取之有度”有助于生态环境的保护
B. 持续的过度捕捞会改变种群的环境容纳量,导致渔业资源匮乏
C. 科学规划和设计人工生态系统可以使能量得到最有效的利用
D. 生态农业协调了环境污染和经济发展之间的关系
【答案】B
【解析】
【分析】①一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称为K值。②研究能量流动,可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到高效利用。③生态农业是按照生态学原理和生态经济规律,因地制宜地设计、组装、调整和管理农业生产和农村经济的系统工程体系。
【详解】A、对自然“取之以时,取之有度”,是对资源环境的合理利用,该措施有助于生态环境的保护,A正确;
B、环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,过度捕捞一般不会改变环境条件,因此一般不会降低种群的环境容纳量,但会导致渔业资源匮乏,B错误;
C、科学规划和设计人工生态系统可以使能量得到最有效的利用,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,C正确;
D、生态农业是按照生态学原理和生态经济规律,通过人工设计生态工程、协调发展与环境之间、资源利用与保护之间的矛盾,形成生态上与经济上两个良性循环,经济、生态、社会三大效益的统一,因此生态农业协调了环境污染和经济发展之间的关系,D正确。
故选B。
2. 在北京冬奥会上,国家体育场等体育场馆使用了无水免冲智慧生态厕所。冬奥运动员上厕所全程不见一滴水,降解的排泄物还能变肥料,这项“黑科技”中小小的微生物起了大作用。下列叙述错误的是( )
A. 细菌吸收营养物质时,某些膜蛋白会发生构象的改变
B. 无水免冲智慧生态厕所运用的微生物主要分解者
C. 无水免冲智慧生态厕所没有水,但是在转变为肥料的过程中既有水的产生,也有水的消耗
D. 无水免冲智慧生态厕所利用了生物多样性的直接价值、间接价值和潜在价值
【答案】D
【解析】
【分析】生物多样性的价值
直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,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;
间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能);
潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的变化,细菌吸收所需营养物质时,某些物质是主动运输方式,需要载体蛋白的协助,因此转运这些物质的某些膜蛋白会发生自身构象的改变,A正确;
BC、分解者能分解动植物遗体、排出物和残落物中的有机物为无机物归还到无机环境,故无水免冲智慧生态厕所运用的微生物主要分解者,分解者分解有机物转变为肥料(无机物)的过程中既有水的产生,也有水的消耗,BC正确;
D、生物多样性的价值包括:直接价值(能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等)、间接价值(对生态平衡、生物圈稳态的调节功能)、潜在价值(目前人类尚不清楚的价值),无水免冲智慧生态厕所利用了生物多样性的直接价值、间接价值,D错误。
故选D。
3. 在温暖多雨、灌溉发达的长江以南各省市,稻田有麦—稻二熟制,也有麦—稻—稻三熟制,这种种植方式称为复种,是提高单位耕地面积产量的有效措施。相关叙述错误的是( )
A. 复种能使地面的覆盖率增加,减少土壤的水蚀和风蚀
B. 复种使土壤中N、P、K等得到循环利用,无须增施肥料
C. 合理复种可延长光能利用时间,提高光能利用率
D. 采用套种、育苗移栽等栽培技术可克服复种中的季节矛盾,增加效益
【答案】B
【解析】
【分析】复种可充分利用光能,提高单位耕地面积产量,麦-稻-稻三熟制比麦-稻二熟制更能充分利用光能。
【详解】A、复种可充分利用光能,提高地面的覆盖,减少土壤的水蚀和风蚀,A正确;
B、农田是人工生态系统,是以提高农作物的产量和效益,使能量更多地流向人类,满足人类的需要为目的的,农田土壤中N、P、K等的含量往往不足以使作物高产,加之农产品源源不断地自农田生态系统输出,其中的N、P、K等元素并不能都归还土壤,所以需要施肥,这与物质循环并不矛盾,B错误;
C、合理复种可延长光能利用时间,提高光能利用率,从而提高作物的单位面积年总产量,C正确;
D、作物种子萌发、生长季节性强,采用套种、育苗移栽等栽培技术可克服复种中的季节矛盾,D正确。
故选B。
4. 《氾胜之书》中关于耕田有如下记载:“春气未通,则土历适不保泽,终岁不宜稼,非粪不解。慎无早耕。须草生,至可耕时,有雨即耕,土相亲,苗独生,草秽烂,皆成良田。”以下分析正确的是( )
A. “农耕宜雨不宜早,不保泽不宜稼”体现水是农田生态系统的基石
B. “草秽烂与粪肥”可为庄稼提供CO2和有机物,有利于农作物生长
C. 可通过除草、除虫,利用种间关系调整能量流动方向实现“苗独生”
D. “草生”→“雨耕”→“苗独生”→“皆成良田”发生了群落的初生演替
【答案】C
【解析】
【分析】1、在生态系统中,生产者通过光合作用,把太阳能固定在它们所制造的有机物中。太阳能变成化学能,从而可以被生物所利用,因此,生产者可以说是生态系统的基石
2、初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。例如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替,如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
【详解】A、“农耕宜雨不宜早,不保泽不宜稼”体现出水等非生物因素对农田生态系统有重要作用,生态系统的基石是生产者, A错误;
B、“草秽烂与粪肥”含有大量的有机物,均可经分解者作用后为庄稼提供CO2和无机盐,B错误;
C、可通过除草、除虫,利用种间关系调整能量流动方向,是能量流向对人类有益的“苗”,实现“苗独生",C正确;
D、“草生”→“雨耕”→“苗独生”→“皆成良田”发生了群落的次生演替,初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替,D错误。
故选C。
5. 如图是“研究土壤中小动物类群的丰富度”实验中常用的两种装置。下列有关叙述正确的是( )
A. 物种丰富度是指一个群落中的物种数目,要全面了解群落结构时只需统计物种丰富度
B. 甲装置主要是利用土壤小动物趋光、趋湿、避热的习性进行采集,乙装置通常用于对体型较小的土壤小动物进行采集
C. 观察土壤小动物特征时,可用普通光学显微镜在40倍物镜和50倍目镜下进行观察
D. 两种装置采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,也可以放入试管中
【答案】D
【解析】
【分析】1、群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,其研究内容包括群落的边界和范围、群落的物种组成、种间关系、群落演替、生态位、空间结构、群落演替等。
2、物种丰富度指一个群落中的物种数目,可以通过取样调查的方法来研究土壤中小动物类群的丰富度,许多土壤动物有较强的活动能力、而且身体微小,因此不适于用样方法进行调查,在进行这类研究时,常用取样器取样的方法进行采集、调查。
【详解】A、仅统计物种丰富度不能全面了解群落的结构,要全面了解群落结构,还需要统计物种的相对数量,A错误;
B、甲装置为诱虫器,主要是利用土壤小动物避光、避热、趋湿的习性进行采集;乙装置为吸虫器,通常用于对体型较小的土壤小动物进行采集,B错误;
C、观察土壤小动物特征时,可借助放大镜、体视显微镜进行观察,若用普通光学显微镜,可在4倍的物镜和5倍的目镜下进行观察,40倍物镜和50倍目镜组合放大倍数太大,C错误;
D、两种装置采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中(将土壤小动物杀死并保存标本),也可以放入试管中(试管中放入湿棉花团,可保持小动物活性),D正确。
故选D。
6. 下列关于种群、群落和生态系统的说法,正确的是( )
A. 种内竞争和种间竞争对种群数量均具有调节作用
B. 群落演替就是群落结构由简单发展为复杂的过程
C. 食物网中的每种生物都可以被多种生物捕食
D. 处于平衡状态的生态系统,抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很高
【答案】A
【解析】
【分析】1、群落演替是一个群落被另一个群落代替过程。
2、处于平衡状态的生态系统中,物质和能量的输入与输出均衡,生物种类的组成稳定。
【详解】A、种内竞争和种间竞争都可以使种群增长受到限制,故对种群数量均具有调节作用,A正确;
B、群落演替是一个群落被另一个群落代替过程,一般由简单发展到复杂,但也有从复杂到简单的例子,如黄土高原,B错误;
C、最高营养级的生物不能被捕食,C错误;
D、生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性一般情况下呈负相关,D错误。
故选A。
7. 塞罕坝森林公园是保护首都北京的“绿色屏障”,森林覆盖率高达80%,现已成为著名的旅游景点和避暑胜地,此森林生态系统中存在食物链“樟子松一松毛虫→杜鹃”,如图表示松毛虫摄入能量的流动方向,下列叙述正确的是( )
A. 流经该生态系统的总能量是樟子松固定的全部太阳能
B. 若研究一个月内松毛虫所处营养级能量去向,则图中没有缺少的能量去向
C. 图中B表示松毛虫用于生长、发育、繁殖的能量,松毛虫和杜鹃之间的能量传递效率为E/A×100%
D. 春天,森林中雌雄鸟上下翻飞,互相追逐,彼此通过飞翔来了解对方,这种现象说明信息传递有调节生命活动正常进行的功能
【答案】C
【解析】
【分析】流入某一营养级的能量(同化量)=呼吸作用散失的能量+用于生长发育、繁殖的能量(以有机物形式储存起来)=呼吸作用散失的能量+(被同化)流向下一营养级的能量+流向分解者的能量+(未利用的能量)。生态系统中生产者和消费者之间由于食物关系会形成一定的营养结构。食物链和(食物链交织而成的)食物网是由生产者和消费者之间存在食物关系形成的。相邻养级之间的能量传递效率=下一级同化的能量/上一级同化的能量×100%。
【详解】A、该生态系统不仅只有樟子松一种生产者,流入的总能量是全部生产者固定的能量,A错误;
B、若研究一个月内松毛虫所处营养级的能量去向,则图中缺少的能量去向是未利用的能量,B错误;
C、图中A表示松毛虫同化的能量,B表示松毛虫用于生长、发育、繁殖的能量 ,杜鹃同化的能量是E,松毛虫和杜鹃之间的能量传递效率为E/A×100%,C正确;
D、春天,森林中雌雄鸟上下翻飞,互相追逐,彼此通过飞翔来了解对方,这种现象说明信息传递对于种群的繁衍是必需的,并未体现出种间关系,D错误。
故选C。
8. 天山云杉林的郁闭度较大,导致林下灌木极其稀疏。在天山云杉林的林冠层中产生空隙的部分叫做林隙,是天山云杉幼苗生长的重要场所。研究发现天山云杉幼苗在林隙呈聚集分布,随树龄增加种内竞争加剧,成年后种群密度下降。下列叙述正确的是( )
A. 在较大的林隙中,天山云杉的数量每年以一定的倍数增长
B. 幼苗在春夏季生长较快,其主要影响因素属于密度制约因素
C. 随郁闭度增大,天山云杉林的丰富度降低,恢复力稳定性减弱
D. 在林下和林隙,不同种群的种群密度存在差别体现了群落的水平结构
【答案】D
【解析】
【分析】一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短缺的影响就越大,因此,这些因素称为密度制约因素。而气温和干皇等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素。例如,在遭遇寒流时,有些昆虫种群不论其种群密度高低,所有个体都会死亡。
【详解】A、由题意可知,天山云杉幼苗在林隙呈聚集分布,随树龄增加种内竞争加剧,成年后种群密度下降,因此在较大的林隙中,天山云杉的数量每年也不会以一定的倍数增长,A错误;
B、幼苗在春夏季生长较快,是因为气温升高外、日照延长、降水增多等非密度制约因素影响的,B错误;
C、森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度,即主要取决于林下植物受到的光照强度,随着郁闭度增大,天山云杉林的丰富度降低,其抵抗力稳定性减弱、恢复力稳定性增强,C错误;
D、在林下和林隙,不同种群的种群密度存在差别体现了群落的水平结构,D正确。
故选D。
9. 稻鸭共作技术是一种新型的综合农业技术。在稻田里发挥鸭子的“杀虫禽”、“除草禽”的作用,实现了稻鸭双丰收。下列有关叙述正确的是( )
A. 水稻和鸭子共作技术依赖于水稻和鸭子互利共生的关系
B. 鸭子和害虫、杂草间相互制约,维持彼此数量的相对稳定
C. 鸭子粪便中的能量属于鸭子同化的能量,该能量将流向分解者
D. 水稻的根能直接吸收鸭子粪便中的有机物,并获取其中的能量
【答案】B
【解析】
【分析】能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程。能量流动是生态系统的重要功能,在生态系统中,生物与环境,生物与生物间的密切联系,可以通过能量流动来实现,能量流动两大特点:单向流动,逐级递减。
【详解】A、互利共生是指两种生物共同生活在一起,相互依存,彼此有利,水稻和鸭子不存在互利共生的关系,A错误;
B、鸭子和害虫、杂草之间存在捕食关系,它们相互制约,维持彼此数量的相对稳定,B正确;
C、鸭子粪便中的能量属于上一营养级生物同化的能量,不属于鸭子同化的能量,该能量将流向分解者,C错误;
D、水稻的根不能吸收有机物,只能利用经微生物分解后的无机物,D错误。
故选B。
10. 红腹锦鸡俗称“金鸡”,是甘肃、四川和贵州三省的“省鸟”,是我国特有珍稀鸟类。某自然保护区内,红腹锦鸡以山坡和灌木丛中植物的根茎、种子、果实、昆虫或其他小型动物为食,研究者用标记重捕法对红腹锦鸡的种群密度进行调查,统计分析。下列叙述错误的是( )
A. 重捕的部分个体标记物脱落,调查结果会偏大
B. 红腹锦鸡种群生活在树冠层、树枝上和地面上体现了分层现象
C. 红腹锦鸡往往取食个体数量多的沙棘,可能导致物种丰富度增加
D. 在该自然保护区内,不存在长期与红腹锦鸡生态位完全相同的物种
【答案】B
【解析】
【分析】标记重捕法只适用于运动能力较强和活动范围广的动物,种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数/标记后重新捕获数。
【详解】A、如果进行重捕时,重捕的部分个体标记物脱落,会导致重捕中标记个体数较少,调查结果变大,A正确;
B、红腹锦鸡种群生活在树冠层、树枝上和地面上体现了不属于垂直结构的分层现象,B错误;
C、红腹锦鸡往往取食个体数量多的沙棘,为其他物种的生存留出空间,导致物种丰富度增加,C正确;
D、生态位包括该物种觅食的地点,食物的种类和大小,还有其每日的和季节性的生物节律,食性相似的不同种鸟类占据不同的生态位,能有效减少种间竞争,因此在该自然保护区内,不会存在与褐马鸡生态位完全相同的物种,D正确。
故选B。
11. 科研机构以一年生植物紫花苜蓿为实验材料,探究了初始播种密度与存活密度的关系,实验结果如图所示。下列相关说法正确的是( )
A. 根据曲线图可知,实验的自变量为存活密度和时间
B. 六条曲线下降趋势不同是年龄组成的差异造成的
C. 相比于其他组,E、F组在存活密度下降过程中,种内斗争可能较为剧烈
D. 初始播种密度越小,后期存活密度下降幅度越小,说明初始播种密度越小,产量越高
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知,实验的自变量为初始播种密度和时间,因变量为存活密度。
【详解】A、根据曲线图可知,实验的自变量为初始播种密度和时间,A错误;
B、六条曲线下降趋势不同是初始播种密度的差异造成的,B错误;
C、分析题图可知,相比于其他组,E、F组在存活密度下降过程中,存活密度均比其他组的大,由此可知种内斗争可能较为剧烈,C正确;
D、初始播种密度越小,后期存活密度下降幅度越小,不能说明产量越高,D错误。
故选C。
12. 体型相对较大的拟谷盗和体型相对较小的锯谷盗,是两种以面粉等有机质为食的甲虫。它们在高温潮湿的环境中竞争时的种群数量动态变化如下图所示。图(a)容器中只放面粉,图(b)容器内加放中空极细玻璃管。下列分析错误的是( )
A. 若拟谷盗和锯谷盗生活在同一自然群落中,二者的生态位可能相差不大
B. 图(a)容器中,锯谷盗在竞争中占劣势,拟谷盗数量快速达到环境容纳量
C. 图(b)容器内加放的极细玻璃管为拟谷盗提供了隐蔽场所,使两种甲虫实现了共存
D. 面粉中的拟谷盗和锯谷盗属于分解者,可通过自身的新陈代谢,将有机物转化为无机物
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析,左图实验中拟谷盗的种群数量增加,而锯谷盗种群数量基本不变,而右图实验中拟谷盗的种群数量增加,锯谷盗种群数量增长速率较慢,说明拟谷盗的竞争力始终大于锯谷盗;容器内加放细玻璃管后,两种生物的种群数量都增加,说明细玻璃管对两种昆虫的生活都有利。
【详解】A、据图可知,无论是在容器中只放面粉环境,还是容器内加放中空极细玻璃管的环境,拟谷盗和锯谷盗的竞争都较为激烈,推测若拟谷盗和锯谷盗生活在同一自然群落中,二者的生态位可能相差不大,A正确;
B、据左图可知,图(a)容器中,锯谷盗数量非常少,在竞争中占劣势,而拟谷盗数量快速达到环境容纳量,B正确;
C、右图实验中拟谷盗的种群数量增加,锯谷盗种群数量增长速率较慢,说明拟谷盗的竞争力始终大于锯谷盗,形成右图的竞争结果最可能的原因是锯谷盗比拟谷盗个体小,玻璃管为锯谷盗提供隐蔽场所,两种甲虫的竞争关系没有改变,没有共存,C错误;
D、面粉中的拟谷盗和锯谷盗都是以面粉等有机质为食的甲虫,属于分解者,可通过自身的新陈代谢,将有机物转化为无机物,D正确。
故选C。
13. 高原鼠兔所挖掘的洞穴可为许多小型鸟类提供巢穴,小型鸟类可为高原鼠兔预警天敌。高原鼠兔有多种天敌,如藏狐。为研究捕食风险对高原鼠兔种群密度增长率的影响,研究人员用仿生无人机模拟捕食者,得到如图所示的结果。下列叙述错误的是( )
A. 高原鼠兔和小型鸟类的种间关系为原始合作
B. 仿生无人机模拟高原鼠兔的捕食者给高原鼠兔传递的信息有物理信息
C. 据图可推测高密度的高原鼠兔可以有效地降低由捕食风险带来的繁殖抑制
D. 高原鼠兔传递给藏狐的能量占高原鼠兔同化量的10%~20%
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分又包括非生物的物质和能量,生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物。
【详解】A、根据题干信息“高原鼠兔所挖掘的洞穴可为许多小型鸟类提供生存的巢穴,鸟类也可为高原鼠兔提供天敌预警”,可判断高原鼠兔和小型鸟类的种间关系为原始合作,A正确;
B、仿生无人机模拟高原鼠兔的捕食者给高原鼠兔传递的信息,如声音,为物理信息,B正确;
C、据图可知,在无人机的干扰下,低密度组高原鼠兔种群密度增长率显著降低,而高密度组种群密度增长率无显著差异或略增,所以可推测高密度的高原鼠兔可以有效地降低由捕食风险带来的繁殖抑制,C正确;
D、能量传递效率指的是相邻两个营养级之间的同化量之比,而不是两种生物间的同化量之比,D错误。
故选D。
14. 凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物,1周后开始投喂人工饵料,1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程见图。下列叙述正确的是( )
A. 1周后藻类和浮游动物增加,水体富营养化程度会减轻
B. 1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位
C. 浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者
D. 异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统的组成成分有:生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。
【详解】A、1周后开始投喂人工饵料,虾池中有机碎屑含量增加,水体中N、P等无机盐增多,水体富营养化严重,A错误;
B、藻类作为生产者,在物质循环中占主要地位,B正确;
C、浮游动物摄食藻类,同时浮游动物摄食细菌和有机碎屑,属于消费者和分解者,C错误;
D、异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物和有机碎屑提供营养,D错误。
故选B。
15. 某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示,该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是( )
A. 流经该生态系统的总能量为90×105J/(m2·a)
B. 该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级
C. 初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105J/(m2•a)
D. 初级消费者粪便中的能量为70.5×105J/(m2·a),该能量由初级消费者流向分解者
【答案】C
【解析】
【分析】生物摄入能量一部分被同化,另一部分以粪便的形式被分解者利用;被同化的能量一部分被用于自身生长和繁殖,另一部分通过呼吸作用以热能的形式散出;被用于自身生长和繁殖的能量一部分以遗体、残骸的形式被分解者利用,另一部分以被下一营养级摄入。
【详解】A、该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食,因此可知,流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体中的能量,即90+42=132×105J/(m2·a),A错误;
B、表格中没有显示生产者流入到初级消费者的能量,因此无法计算有多少能量流入下一营养级,B错误;
C、初级消费者同化量为13.5×105J/(m2•a),初级消费者呼吸消耗能量为3×105J/(m2•a),因此初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗能量=10.5×105J/(m2•a),C正确;
D、初级消费者摄入量包括粪便量和次级消费者同化量,同化量又包括呼吸作用以热能形式散失的量和用于生长、发育和繁殖的量,生长、发育和繁殖的量又分为流向下一营养级的量和被分解者利用的量,因此初级消费者粪便中的能量不会由初级消费者流向分解者,D错误。
故选C。
二、非选择题(本题共5题,共60分)
16. 乌鲁木齐市大浦沟固体垃圾填埋场运行多年后于2016年关闭,其中填埋的垃圾包括厨余垃圾、有害垃圾、可回收垃圾等。有关部门对关闭后的填埋场进行相应处理,以便进行植被修复。回答下列问题。
(1)厨余垃圾中的有机物主要被生态系统中的____(成分)分解,其中一部分能量通过呼吸作用以____形式散失。
(2)填埋场中的废旧电池、废水银温度计等有害垃圾需特殊处理,其目的之一是可防止重金属进入土壤被植物吸收形成生物富集现象,该现象是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其____的现象。
(3)某研究小组欲探究填埋场土壤中的纸类降解是否与土壤微生物有关,用含有纸类的填埋场土壤为实验材料,设计实验组和对照组,两组的处理方法分别是____。
(4)垃圾填埋并覆盖土壤后,需要运用生态工程的协调原理进行植被修复,要考虑到____的协调与适应。可选本地常见植物紫穗槐进行植被修复,紫穗槐属于豆科植物,叶小,幼枝被毛,根部发达生长速度快,选择紫穗槐进行植被修复的原因可能是____(答出2点即可)。
【答案】(1) ①. 分解者 ②. 热能
(2)在生物体内的浓度超过环境中的浓度
(3)实验组的土壤不做处理,放入适量纸类,在温度等适合微生物生长的条件下放置观察;对照组的土壤灭菌处理,放入与实验组等量纸类,在与实验组相同的条件下放置观察
(4) ①. 物种与生态环境 ②. 吸附空气中大颗粒有害物质,保持水土
【解析】
【分析】生态系统的组成成分:非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。
在生态系统中,某些重金属盐类和难于分解的有机物等有害物质可以通过食物链和食物网在生物体内不断积累,其浓度随着消费者级别的升高而逐步增加,这种现象叫生物富集。
【小问1详解】
生态系统的组成成分:非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,分解者分解有机物;呼吸作用是生物的共有特征,生物进行呼吸作用分解有机物消耗氧,释放能量,其中一部分能量通过呼吸作用以热能形式散失。
【小问2详解】
生物富集,又称生物浓缩,是生物有机体或处于同一营养级上的许多生物种群,从周围环境中蓄积某种元素或难以分解的化合物,使生物有机体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象。
【小问3详解】
要设计有无土壤细菌的变量:实验组的土壤不做处理,放入适量纸类,在温度等适合微生物生长的条件下放置观察;对照组的土壤灭菌处理,放入与实验组等量纸类,在与实验组相同的条件下放置观察。
【小问4详解】
生态平衡指的是一个系统中或群落中各种生物体之间的相对稳定状态,即生物种群数量、结构和功能保持在可持续水平上,并满足全面协调发展的要求,因此要保证物种和生态环境的协调与适应;紫穗槐的幼苗有绒毛,可吸附空气中大颗粒有害物质,保持水土。
17. 近年来,草原鼠害日益严重,不仅引发了草原的沙漠化,还威胁着草原生态和我国畜牧业的健康发展。草原上栖息着50 多种鼠类,对草原形成大面积危害的鼠类主要是布氏田鼠、草原鼢鼠等。研究人员为了解某草原的鼠害情况,对该草原鼠种群进行了调查。图1为种群数量特征的概念图。在调查该草原某种鼠的种群数量时,计算当年种群数量与一年前种群数量的比值(λ),并得到如图2所示的曲线。请回答下列问题:
(1)图1中a表示___。
(2)研究人员采用标记重捕法对草原布氏田鼠进行了种群密度调查。布氏田鼠天性警觉,在操作无误的情况下,调查的结果比实际值___,最可能的原因是___。
(3)分析图2,前4年该鼠种群数量___(填“增大”“减小”或“基本不变”)。第8-16年该鼠的种群数量变化为___。
(4)为应对严重的草原鼠害,结合图1的概念图,该地采取投放莪术醇(雌性不育剂)的措施,该措施能够控制鼠类种群密度的原理是___。
【答案】(1)性别比例(性比)
(2) ①. 高(大) ②. 草原中布氏田鼠的天性警觉,重捕的个体中被标记的数量减少
(3) ①. 基本不变 ②. 第8~10年,种群数量减少,第10~16年,种群数量增加
(4)降低了种群的出生率
【解析】
【分析】一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度,样方法调查种群密度时关键要做到随机取样。对活动能力大的动物常用标记重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标记个体→重捕并计数→计算种群密度。
【小问1详解】
种群密度是种群最基本的数量特征,因此c为种群密度。a通过影响出生率影响种群密度,可知a为性别比例。b通过影响出生率和死亡率影响种群密度,b为年龄结构。
【小问2详解】
标记重捕法调查到的种群个体总数=(第一次捕捉并标记数×第二次捕捉数)/重捕标记数,由于布氏田鼠的天性警觉,重捕的布氏田鼠中被标记的数量少了,故计算所得的平均种群密度比实际的高。
【小问3详解】
分析图2,前4年λ=1,所以该种群数量基本不变;由于8~10年时λ<1,种群数量减少,第10~16年时λ>1,此时种群数量增加。所以该鼠的种群数量第8~16年的变化为,第8~10年,种群数量减少,第10~16年,种群数量增加。
【小问4详解】
投放莪术醇(雌性不育剂),就会使很多雌性个体不育,无法产生后代,导致出生率降低,从而使鼠的种群密度明显降低,达到控制鼠数量的目的。
18. 东方白鹳在东亚地区曾是常见的鸟类,由于人类对自然的过度开发利用、过度捕猎等原因导致种群数量急剧减少。目前东方白鹳集中于俄罗斯远东地区和中国东北繁殖,越冬主要在我国的鄱阳湖等地。鄱阳湖是亚洲最大的越冬候鸟栖息地,每年有数十万只候鸟飞抵鄱阳湖湿地越冬。研究人员对越冬的东方白鹳数量进行了调查,结果见下表。
鄱阳湖越冬的东方白鹤比例
(1)研究东方白鹳的生态位,通常要研究它的________等内容(填三项)。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是______。
(2)鄱阳湖湿地公园水体区域、水位涨落区及外围的滨湖平原、丘陵岗地植被分布有较大的差异,这体现了群落的____________结构。每年枯水期,鄱阳湖水位下降,湖床变成万亩草原,植食性动物数量增多。“绿草黄花”为植食性动物提供了可以采食的信息,该信息属于______信息,体现了信息传递在生态系统中的作用是_________。
(3)每年冬季,大量的东方白鹳在鄱阳湖越冬,此时,该地生物群落体现出明显的__________变化。决定该地生物群落性质最重要的因素是__________。一年中直接决定该湿地内东方白鹳种群密度变化的主要因素是___________(填种群数量特征)。
【答案】(1) ①. 栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系 ②. 有利于不同生物之间充分利用环境资源
(2) ①. 水平 ②. 物理 ③. 调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
(3) ①. 季节性 ②. 物种组成 ③. 迁入率和迁出率
【解析】
【分析】生态系统的信息分为物理信息、化学信息和行为信息。生态系统的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息。生物在生命活动过程中,产生一些可以传递信息的化学物质,诸如植物的生物碱、有机酸等代谢产物,以及动物的性外激素等,这就是化学信息。动物的特殊行为,对于同种和异种也能够传递某种信息,即生物的行为特征可以体现为行为信息。
【小问1详解】
研究动物的生态位,通常研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系,即研究东方白鹳这种动物的生态位需要研究上述内容;群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是有利于充分地利用环境资源。
【小问2详解】
鄱阳湖湿地公园水体区域、水位涨落区及外围的滨湖平原、丘陵岗地植被分布有较大的差异,这描述的是在水平方向上的差异,因而体现了群落的水平结构。“绿草黄花”属于物理信息,体现了信息可以调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
【小问3详解】
每年冬季,大量的东方白鹳在鄱阳湖越冬,生物群落体现出明显的季节性变化。群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,即物种组成是决定生物群落性质最重要的因素。题意信息显示,东方白鹳繁殖集中于俄罗斯远东地区和中国东北,因此一年中直接决定该湿地内东方白鹳种群密度变化的主要因素是迁入率和迁出率。
19. 为探究外来物种入侵的原因,研究者在加拿大一枝黄花(SC)入侵地以其入侵不同阶段的植物群落为研究对象,对本土植物物种常见优势种的生态位变化进行了定量分析,如下表所示,请回答下列问题。
表:不同入侵梯度样地中常见本土植物的生态位宽度
(1)区别不同群落的重要特征是______,可用丰富度反映其数量。
(2)由表中数据可得,随SC入侵密度逐渐增加,______(填表中序号)的生态位宽度明显减少,这说明_______。
(3)研究者测量了上述几种植物体内氮元素的含量,发现SC体内氮元素含量远高于生态位宽度明显减少的植物,据此可初步推测SC能成功入侵的原因是_____。为进一步验证该推测,科研人员探究了氮元素(用铵态氮处理,单位:mml·L-1)对SC地下部分和地上部分生物量的影响,部分结果如下图(对照组用10mml·L-1铵态氮处理)所示。
实验结果表明,SC能成功入侵的机制是:_______,从而提高自身的环境适应能力。
(4)相关部门接收到SC的举报信息后,一般采取的措施为在其种子成熟前连根拔出,分析其原因为_______。
【答案】(1)物种组成
(2) ①. ①⑥⑦ ②. 入侵种与①⑥⑦生态位重叠大,种间竞争激烈
(3) ①. SC的根系发达,氮元素的积累能力强,在低氮环境中,促进地下部分生长 ②. 扩大吸收氮的面积,在高氮环境中,促进地上部分生长来增加光合作用
(4)有效减少种子传播,避免其无性繁殖
【解析】
【分析】1、群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,其研究内容包括群落的边界和范围、群落的物种组成、种间关系、群落演替、生态位、空间结构、群落演替等。
2、生态位是指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,研究植物的生态位,需要研究的方面有它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度以及它与其他物种的关系等;各种生物都占据着相对稳定的生态位,有利于不同生物充分利用环境资源。
【小问1详解】
物种组成是区分不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素,可用丰富度反映其数量。
【小问2详解】
根据表格数据可知,随着SC入侵梯度增加,①⑥⑦数量逐渐减少,说明其生态位宽度明显减少,说明①⑥⑦与SC的生态位有较大重叠,SC与它们之间的种间竞争强烈。
【小问3详解】
植物体通过根系吸收氮素,根据题意SC体内氮元素含量远高于生态位宽度明显减少的植物,可能是SC(的根系发达)氮元素的积累能力强,使其在竞争中占有优势,使其数量增加,生态位扩大。据图可知,在低氮条件下,地下生物量大于对照组,说明可促进地下部分的生长来扩大其吸收氮的面积;在高氮条件下,地上生物量增加,推测其通过促进地上部分来增加光照面积,从而提高自身的环境适应能力。
【小问4详解】
SC根状茎发达,传播速度快,与周围植物争夺阳光和肥料,对生物多样性造成严重威胁,因此为清除该植物,可在种子成熟前,连根拔除,有效减少种子传播;通过根(无性繁殖器官)拔除后,可避免其无性繁殖。
20. 北大西洋沿岸某水域生活着多种海藻和以藻类为食一种水虱,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。
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)。
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。
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物。
【小问1详解】
生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,柏桉藻属于植物,能进行光合作用,故其为生产者。
【小问2详解】
①由图2可知,与没有水虱相比,有水虱的本地藻甲、乙重量增加值比柏桉藻重量增加值要低,甚至本地藻丙重量增加值为负值,说明本地藻丙不但没有增加,反而减少了,故与没有水虱相比,在有水虱的水箱中,柏桉藻重量增加值明显提高,而本地藻的变化则相反。
②在有水虱的两组中,大部分水虱附着在柏桉藻上,说明水虱更喜爱柏桉藻,体现了水虱对所栖息的海藻种类具有偏好性。
【小问3详解】
本实验研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响,实验的自变量为海藻的种类,因变量为水虱的生存率,故实验的对照组应不放海藻,直接放入隆头鱼和水虱,观察统计水虱的生存率。
【小问4详解】
物种成功入侵的原因可大致归为食物、空间资源充足,天敌少,物种之间竞争弱。由于柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质,则隆头鱼对附着在柏桉藻上的水虱捕食少,导致水虱数量增多。又因为水虱更喜欢取食本地藻,导致本地藻的数量减少,从而为柏桉藻获得了竞争优势,最终柏桉藻入侵成功。
【点睛】本题考查了生态系统的结构、群落种间关系的相关内容,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。生产者固定
来自陆地的植物残体
初级消费者摄入
初级消费者同化
初级消费者呼吸消耗
能量[105J/(m2•a)]
90
42
84
13.5
3
年份
2004
2005
2016
2018
2019
2020
鄱阳湖东方白鹳数量
1491
602
1898
6046
3461
5871
东方白鹳总越冬数量
1697
1194
1974
6460
4814
5919
越冬比例(%)
88%
50%
96%
94%
72%
99%
本土植物物种
SC入侵梯度(株数/m2)
0
5月7日
11月13日
>18
①野老鹳草
0.6753
0.4864
0.3955
0.1991
②禺毛茛
0.2
03827
0.3997
0.4894
③天胡荽
0.2982
0.3476
0.3816
0.4503
④蛇含委陵菜
0.3875
0.4727
04869
0.5878
⑤细柄草
0.6979
0.6864
0.7885
0.8715
⑥白茅
0.7695
0.5438
0.466
0.3839
⑦雀稗
0.8876
0.4648
0.281
0.1993
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