2021届高考生物人教版一轮创新教学案:第9单元 第33讲 生态系统的稳定性和生态环境的保护
展开第33讲 生态系统的稳定性和生态环境的保护
[考纲明细] 1.生态系统的稳定性(Ⅱ) 2.人口增长对环境的影响(Ⅱ) 3.全球性的环境问题(Ⅰ) 4.生物多样性保护的意义和措施(Ⅱ)
考点1 生态系统的稳定性
1.概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
2.形成原因:生态系统具有一定的自我调节能力。
(1)实例
(2)基础:负反馈调节,在生态系统中普遍存在。
(3)特点:生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力会迅速丧失,生态系统原状难以恢复。
3.生态系统稳定性的两种类型
(1)含义
抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。
恢复力稳定性:生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
(2)两种类型的比较
项目 | 抵抗力稳定性 | 恢复力稳定性 | |
区别 | 实质 | 保持自身的结构与功能相对稳定 | 恢复自身的结构与功能相对稳定 |
核心 | 抵抗干扰,保持原状 | 遭到破坏,恢复原状 | |
影响因素 | 生态系统中物种丰富度越大,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强 | 一般情况下生态系统中物种丰富度越小,营养结构越简单,恢复力稳定性越强 | |
二者联系 | ①相反关系:抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性弱,反之亦然;②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力,它们相互作用,共同维持生态系统的稳定。如图所示: 特例:冻原、沙漠等生态系统两种稳定性都比较低 |
4.提高生态系统稳定性的措施
(1)控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。
(2)对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构和功能的协调。
1.(必修3 P116技能应用T2改编)某地农业部门在防治棉铃虫问题上,提出了两种方案——Ⅰ.喷洒高效农药;Ⅱ.放养赤眼蜂(其为棉铃虫天敌)。请评价哪种方案更有利于提高农田生态系统的稳定性?说明理由。
提示 放养赤眼蜂。因为喷洒高效农药,在消灭棉铃虫的同时,也会杀死大量的棉铃虫的天敌。留下的具有抗药性的棉铃虫失去了天敌的控制,就容易再度大爆发。在棉田中放养赤眼蜂,由于棉铃虫和赤眼蜂在数量上存在相互制约的关系,因此,能够将棉铃虫的数量长期控制在较低水平。从这个角度看,这个方案有利于提高农田生态系统的稳定性。
2.(必修3 P116知识迁移T2)下图是河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化作用示意图。
请根据图回答:
(1)在该河流的AB段上,溶解氧大量减少的主要原因是什么?
(2)在该河流的BC段上,藻类大量繁殖的主要原因是什么?
(3)水中溶解氧含量逐渐恢复的主要原因是什么?
(4)若酿造厂或味精厂将大量含有有机物的废水排入该河流,对河流生态系统可能造成的最严重的后果是什么?
提示 (1)藻类数量减少;需氧型细菌大量繁殖,溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗。
(2)有机物分解后形成的大量的NH等无机盐离子,有利于藻类的大量繁殖。
(3)藻类通过光合作用释放氧气;有机物减少,需氧型细菌数量下降,因而对溶解氧的消耗量减少。
(4)河流中生物大量死亡,该生态系统的稳定性遭到破坏。
题组一 反馈调节
1.下列有关负反馈调节的叙述中,错误的是( )
A.负反馈调节在生物群落中普遍存在,但在生物群落与无机环境之间不存在
B.当农田里蚜虫的数量增多时,七星瓢虫的数量也会增多,这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制,这属于生物群落内的负反馈调节
C.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
D.甲状腺激素分泌的调节存在负反馈调节
答案 A
解析 负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,不仅存在于生物群落内部,也存在于生物群落与无机环境之间,A错误、C正确;七星瓢虫捕食蚜虫,二者之间依靠负反馈调节维持相对平衡,B正确;人体甲状腺激素分泌的调节也存在负反馈调节,D正确。
2.(2019·河北九校高三联考)生态系统之所以能维持自身结构与功能的相对稳定,是因为生态系统具有自我调节能力,以下不属于生态系统自我调节的实例的是( )
A.某森林经过火灾后,许多种子萌发,迅速长成新植株
B.某种动物在其种群密度较高时繁殖能力下降
C.使用毒鼠药控制农田中老鼠的种群增长
D.某森林食虫鸟的数量因害虫数量的增加而增加
答案 C
解析 森林经过火灾后,许多种子萌发,迅速长成新植株,说明生态系统具有恢复力稳定性,属于生态系统自我调节的实例,A不符合题意;某种动物在其种群密度较高时繁殖能力下降,使该种群的数量保持相对稳定,属于生态系统自我调节的实例,B不符合题意;使用毒鼠药控制农田中老鼠的种群增长,不属于生态系统自我调节的实例,C符合题意;森林食虫鸟的数量因害虫数量的增加而增加,使害虫种群的增长受抑制,属于生态系统自我调节的实例,D不符合题意。
生态系统调节中正反馈和负反馈的比较
比较项目 | 正反馈调节 | 负反馈调节 |
调节方式 | 加速最初发生变化的那种成分所发生的变化 | 抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化 |
结果 | 常使生态系统远离稳态 | 有利于生态系统保持相对稳定 |
实例分析 |
题组二 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系
3.(2019·临川一中模拟)如图为某一生态系统的稳定性图解,对此图理解不正确的是( )
A.一般情况下,b可代表恢复力稳定性
B.一般情况下,自我调节能力与a曲线相似
C.抵抗力稳定性与营养结构呈正相关
D.所有生态系统都符合这一数学模型
答案 D
解析 一般情况下,营养结构越复杂,恢复力稳定性越弱,b可代表恢复力稳定性,则a可代表抵抗力稳定性,A正确;一般情况下,营养结构越复杂,自我调节能力越强,与a曲线相似,B正确;营养结构越复杂,抵抗力稳定性越高,二者呈正相关,C正确;北极苔原生态系统,营养结构简单,抵抗力稳定性弱,恢复力稳定性也弱,不符合这一模型,D错误。
4.下列有关生态系统稳定性说法错误的是( )
A.温带针阔混交林比热带雨林的抵抗力稳定性低
B.同等强度干扰下,草原生态系统比沙漠生态系统恢复的速度慢
C.不同的生态系统,抵抗力稳定性和恢复力稳定性不同
D.负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础
答案 B
解析 温带针阔混交林比热带雨林的物种丰富度低,自我调节能力弱,抵抗力稳定性低,A正确;同等强度干扰下,由于沙漠环境比较恶劣,恢复力比较弱,所以草原生态系统比沙漠生态系统恢复的速度快,B错误;不同的生态系统物种丰富度不同,则抵抗力稳定性和恢复力稳定性不同,C正确;负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础,当生态系统中某一成分发生变化后,通过负反馈调节能抑制或减弱最初发生的变化所产生的影响,使生态系统达到和维持稳态,D正确。
抵抗力稳定性与恢复力稳定性的判断方法
(1)
(2)强调“生态系统稳定性高低”时,必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性,因为二者一般呈负相关。
(3)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断:某一生态系统在彻底破坏之前,受到外界干扰,遭到一定程度的破坏而恢复的过程,应视为抵抗力稳定性,如河流轻度污染的净化;若遭到彻底破坏,则其恢复过程应视为恢复力稳定性,如火灾后草原的恢复等。
实验16 设计并制作生态缸,观察其稳定性
1.实验流程
2.实验设计要求
设计要求 | 相关分析 |
生态缸必须是封闭的 | 防止外界生物或非生物因素的干扰 |
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力,成分齐全(具有生产者、消费者和分解者) | 生态缸中能够进行物质循环和能量流动,在一定时期内保持稳定 |
生态缸的材料必须透明 | 为光合作用提供光能;便于观察 |
生态缸宜小不宜大,缸中的水量应适宜,要留出一定的空间 | 便于操作;缸内储备一定量的空气 |
3.生态缸稳定性观察与分析
(1)观察稳定性,可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。
(2)由于生态缸中的生态系统极为简单,自我调节能力极差,所以抵抗力稳定性极低,生态系统的稳定性极易被破坏。因此,生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。
近年来,市面上出现了很多观赏性小生态瓶,为人们的生活增添了乐趣。如图是一个简易生态瓶的示意图。回答下列问题:
(1)在一定时间范围内,小生态瓶内__________(填“能”或“不能”)进行碳、氧、氮、磷等元素的循环利用,原因是_____________________________________________________________________________________________。
(2)简易生态瓶能在一定时间内维持相对稳定,这是因为生态系统具有一定的________能力,但简易生态瓶的抵抗力稳定性很低,原因是________________________________________________________________________。
(3)为尽可能长时间维持生态瓶的相对稳定,应将该生态瓶置于________________处,并避免阳光直射。若要在该生态瓶中添加小动物,则应注意各营养级生物之间的合适比例,从能量流动的角度分析,这是因为________________________________________。
答案 (1)能 该生态瓶内有生产者和分解者,能通过光合、呼吸、分解等生理过程实现各元素的循环利用
(2)自我调节 该生态系统生物种类少,营养结构简单,自我调节能力很弱
(3)通风、光线良好 能量流动是逐级递减的
考点2 人口增长与全球性环境问题
1.人口增长
(1)我国的人口现状与前景
①现状:人口出生率和自然增长率明显下降,目前已进入了低生育水平国家的行列。
②前景:人口基数大,在较长的时期内仍将持续增长。
③目标:2020年,人口总数要控制在14.5亿以内;21世纪中叶,人口总数达到峰值以后,将开始缓慢下降。
(2)人口增长对生态环境的影响
①人均耕地减少,粮食需求增加。
②自然资源被大量消耗。
③环境污染加剧等。
(3)协调人口与环境的关系
①继续控制人口增长。
②加大保护资源和环境的力度。
③监控、治理江河湖泊及海域的污染。
④加强生物多样性保护和自然保护区建设。
⑤推进生态农业。
2.全球性的环境问题
(1)生态环境问题的类型及主要成因
类型 | 主要成因 |
全球气候变化 | CO2等温室气体的大量排放 |
水资源短缺 | 人口多,污染严重 |
臭氧层破坏 | 氟利昂等物质的大量排放 |
酸雨 | 化石燃料的大量燃烧 |
土地荒漠化 | 植被的破坏 |
海洋污染 | 污染物通过河流和空气进入海洋;石油泄露和倾倒污染物等 |
生物多样性锐减 | 生物生存的环境被破坏 |
(2)特点:全球性。
(3)影响:对生物圈的稳态造成严重威胁,并且影响到人类的生存和发展。
题组一 人口增长对环境的影响
1.下列关于人口增长对生态环境的影响的说法,错误的是( )
A.人的生存需要粮食,人口增长促使人们过度利用耕地和开垦更多的农田,从而又会使人口继续增多
B.人的生存除需要粮食等各种农产品以外,还有其他物质和精神需求,因此人口增长也会给生态环境造成更大压力
C.随着社会的发展和进步,人口增长对环境的压力将会自然减小
D.我国在发展中遇到的困难和问题,许多都与人口众多有直接关系
答案 C
解析 人的生存需要粮食和耕地,人口增长会促使人们过度利用耕地和开垦更多的农田,而要想耕地多,就需要有更多的劳动力去开垦,因而就会使人口继续增多,A正确;人的很多需求都会随人口的增多而给生态环境造成压力,而且随着社会的发展与进步,人类的需求水平还将不断提高,这将对生态环境造成更大的压力,B正确,C错误;我国在发展中遇到的许多困难和问题,如人均耕地、人均淡水量都极低等,都与人口众多有直接关系,D正确。
2.由于人口增长会造成一系列环境问题,直接影响人体健康。所以如果人口增长得不到有效控制,则造成( )
①水资源短缺 ②人均耕地面积大幅度减少 ③生物多样性锐减 ④环境污染加剧
A.①② B.①②③
C.①②④ D.①②③④
答案 D
解析 人口过多和过快增长会直接影响经济的发展和人民生活水平的提高。人的生存需要一定空间,同时也离不开食物,因此就需要耕地,人口增长往往促使人们过度利用耕地和开垦出更多的农田。所以,人口过度增长会造成粮食供应不足、就业压力加大、教育经费短缺、环境污染加剧、森林资源、水资源和能源短缺、生物多样性锐减等问题。
题组二 环境污染的来源及后果
3.下列关于全球性生态环境问题的描述,错误的是( )
A.化石燃料的大量燃烧会导致温室效应、酸雨等环境问题
B.引入外来物种不一定增加当地的生物多样性
C.解决粮食短缺问题的一个重要措施是大量开垦草地
D.保护森林就是将合理利用森林资源和保护森林资源有机结合起来
答案 C
解析 大量开垦草地会造成植被的破坏,引发环境问题,C错误。
4.“赤潮”被喻为“红色幽灵”,国际上也称其为“有害藻华”,是海洋生态系统中的一种异常现象。随着环境污染的日益加剧,我国海域发生赤潮的次数也呈逐年上升趋势。下列关于“赤潮”的表述不正确的是( )
A.赤潮发生时水体多变为红色,进而会导致鱼、虾、贝类的死亡
B.生活中减少含磷洗涤剂的使用可以降低赤潮发生的概率
C.赤潮发生时水中的溶解氧含量降低
D.化肥的使用、生活污水的排放不会引起赤潮
答案 D
解析 “赤潮”被称为“有害藻华”,说明发生赤潮会导致大量呈红色的有害藻类爆发式繁殖,进而导致鱼、虾、贝类的死亡,A正确;藻类爆发式繁殖是由于水体内排放大量含氮、磷的各种污染物,所以减少含磷洗涤剂的使用可以降低赤潮发生的概率,B正确;赤潮发生时由于水体中好氧分解者增多,消耗了大量的氧气,另一方面,藻类的繁殖,覆盖在水平面上使水中其他自养生物的光合作用减弱,产氧减少,所以水中的含氧量降低,C正确;化肥和生活污水含大量氮和磷,化肥的大量使用、生活污水的排放都会引起赤潮,D错误。
(1)人类活动超出了环境的承受能力,这是环境问题产生的根本原因。
(2)水体富营养化产生机制如下:
考点3 生物多样性及其保护
1.生物多样性及其保护
(1)生物多样性的内容
①范围:生物圈中。
②层次
(2)生物多样性的价值
①直接价值:食用、药用、文学艺术创作等。
②间接价值(生态功能):调节气候、涵养水源等。
③潜在价值:目前人类尚不清楚的价值。
(3)保护生物多样性的措施
①就地保护:在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及风景名胜区等,是对生物多样性最有效的保护。
②易地保护:把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。
③利用生物技术对濒危物种的基因进行保护。
④加强立法、执法和宣传教育。
2.可持续发展——人类的必然选择
(1)内涵
追求的是自然、社会、经济的持久而协调的发展。
(2)实现措施
①保护生物多样性。
②保护环境和资源。
③建立人口、环境、科技和资源消费之间的协调与平衡。
题组一 生物多样性的内容及价值
1.下列有关生物多样性的叙述,错误的是( )
A.生物多样性是指在一定时空中所有物种及其基因和生态系统的总称
B.生物多样性的形成是生物与生物之间、生物与无机环境之间共同进化的结果
C.自然保护区具有科研、科普、旅游等功能,体现生物多样性的间接价值
D.建立自然保护区、风景名胜区等就地保护是保护生物多样性最有效的措施
答案 C
解析 自然保护区的科研、科普、旅游功能,体现生物多样性的直接价值,C错误。
2.(2019·山东淄博实验中学高三月考)下列有关生物多样性和进化的叙述,正确的是( )
A.基因突变和自然选择均定向改变种群的基因频率
B.群落演替过程中生物多样性增加,生物不发生进化
C.共生关系的两种生物在进化过程中可形成适应对方的特征
D.生态系统保持相对稳定,体现了生物多样性的直接价值
答案 C
解析 基因突变不能定向改变种群基因频率,只能提供生物进化的原材料,A错误;群落演替的过程中,生物周围的环境在不断的发生变化,对生物不断的进行选择,改变种群的基因频率,故生物也在不断进化,B错误;共生关系的两种生物在进化的过程中,互相选择对方,故可形成适应对方的特征,C正确;对生态系统的调节作用,属于生物多样性的间接价值,D错误。
生物多样性的原因分析
(1)从分子水平看:
―→―→
(2)从进化角度看:物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。
题组二 结合实例分析生物多样性的保护
3.下列措施符合保护物种多样性原则的是( )
A.为美化城市环境,随意从国外引进多种观赏类植物
B.将东北虎迁入野生动物园繁育,并进行部分的野外回归实验
C.为保护草场,减少沙化,要杀死所有危害草原的黄鼠
D.为控制水葫芦在我国造成的严重灾害,应将其天敌引入我国
答案 B
解析 我们知道引进外来物种,一般不引进它的天敌,因此外来物种就会因为缺少天敌,而数量大增,进而与其他生物争夺生存资源,从而影响了其他生物的生存,甚至引起其他生物的死亡,就会破坏生物的多样性,因此,不经论证引进一些外来物种的做法是错误的,A不符合题意;东北虎是濒危物种,要加以保护,如迁入野生动物园繁育,并进行部分的野外回归实验,B符合题意;任何一个物种都是一个基因库,一个物种一旦灭绝,将永远不可能再生,它所携带的基因库也将永远消失,动物和植物之间通过食物链和食物网相互联系在一起,促进了生态系统的平衡,如对于老鼠等有害动物要想办法控制其数量,而不能全部杀死,C不符合题意;为控制水葫芦在我国造成的严重灾害,将其天敌引入我国,其天敌又会因为缺乏天敌而数量大增,从而影响其他生物的生存,危及整个生态系统,D不符合题意。
4.龙血树是一种生长在我国云南、海南等地的观赏树种,其树脂可加工成一种名贵的中药。随着人们对龙血树野生资源掠夺性采伐,龙血树资源日趋枯竭,被列为珍稀濒危保护植物。下列有关叙述中,错误的是( )
A.龙血树对人类有直接价值
B.人类活动是造成龙血树成为濒危物种的主要原因
C.可以利用现代生物技术对龙血树的基因进行保护
D.为了保护龙血树,应禁止人类对龙血树进行任何形式的开发和利用
答案 D
解析 生物多样性的直接价值是指对人类有食用、药用和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,所以龙血树对人类具有直接价值,A正确;生物多样性被破坏的主要原因是人类活动,B正确;可以利用现代生物技术对龙血树的基因进行保护,如建立遗传资源种质库、植物基因库,C正确;保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式地开发利用,而不意味着禁止开发和利用,D错误。
高考热点突破
1.(2017·北京高考)酸雨指pH小于5.6的大气降水。在实验室中模拟酸雨喷淋樟树和楝树的树苗。结果发现,楝树的高度比对照组低约40%,而樟树的高度没有明显差异。结合生态学知识所作的合理推测是( )
A.酸雨对楝树种群中个体的株高影响较明显
B.酸雨对樟树种群密度的影响比对楝树的大
C.森林生态系统物种丰(富)度不受酸雨影响
D.楝树生长的群落中,其他树种都不耐酸雨
答案 A
解析 经过模拟酸雨处理,楝树的高度比对照组低约40%,而樟树的高度没有明显差异,说明酸雨对楝树种群中个体的株高影响较明显,A正确;据题可知,酸雨仅对楝树的株高影响较大,对樟树影响较小,据此无法判断酸雨对种群密度的影响,B错误;本题仅确定了酸雨对两树种株高的影响,对其他植物有何影响不清楚,所以不能确定酸雨对物种丰(富)度是否有影响,C错误;该实验只能说明酸雨对楝树的生长产生影响,并不能说明楝树生长的群落中的其他树种都不耐酸雨,D错误。
2.(2017·江苏高考)江苏省徐州市多年来围绕“一城青山半城湖”理念,实施了一系列生态建设工程,生态效应逐渐显现。下列有关该生态工程的分析评价不合理的是( )
A.使物种多样性程度显著提高
B.使生物群落的组成更为复杂
C.使生态系统的类型更为多样
D.其主要目的是提高生物多样性的直接价值
答案 D
解析 生态建设工程的主要目的是提高生物多样性的间接价值,而不是直接价值。
3.(2016·江苏高考)为修复长期使用农药导致有机物污染的农田,向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂。下列相关叙述中错误的是( )
A.加入菌剂可增加土壤中的物种多样性,提高土壤生态系统的稳定性
B.该菌剂减少了残留农药进入农作物,一定程度上阻碍了土壤中的物质循环
C.土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类,降低害虫的优势度
D.农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径,体现了基因多样性的应用价值
答案 B
解析 向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂,可增加土壤中的物种多样性,从而提高土壤生态系统的稳定性,A正确;该菌剂可加快有机物的分解,减少了残留农药进入农作物,在一定程度上促进了土壤中的物质循环,B错误;土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类,使营养结构更复杂,从而降低害虫的优势度,C正确;每个物种都是一个独特的基因库,农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径,体现了基因多样性的应用价值,D正确。
4.(2018·北京高考)因含N、P元素的污染物大量流入,我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复,取得了明显效果。
(1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属于________。水库中各种生物共同构成________。
(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鳙的________的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量,以t·hm-2表示);为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鳙的________。
(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食。由下图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量________,引起该变化的原因是________________________________________________________________________。
(4)投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预,调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的__________,从而达到改善水质的目的。
(5)鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加渔业产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,请提出两条具体措施________________________________________________________________________。
答案 (1)生产者 (生物)群落
(2)捕食对象/食物 捕食者/天敌
(3)明显下降 鲢、鳙与银鱼在食物上存在竞争关系
(4)比例
(5)定期适度捕捞鲢、鳙;定期合理投放鲢、鳙;控制性捕杀鲢、鳙的捕食者;控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响
解析 (1)藻类能进行光合作用并作为浮游动物的食物,故藻类属于生产者;水库中的各种生物,就包括了这一范围内所有的生物,构成一个群落。
(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据本水库食物网中的营养级,调查投放区鲢鱼和鳙鱼的食物,即上一营养级藻类和浮游动物生物积累量,投放适量的鱼苗;为保证鲢、鳙的成活率,还要防止其天敌的捕食,故应捕杀鲢鱼、鳙鱼的天敌。
(3)据图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量显著下降,引起该变化的原因是,投放鲢鱼和鳙鱼捕食浮游动物和藻类,导致浮游动物减少,银鱼的食物来源减少,导致银鱼数量下降,故银鱼生物积累量下降。
(4)通过投放鲢、鳙,该生态系统中不同生物的生物积累量发生了改变,故人为调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的比例,从而达到改善水质的目的。
5.(2016·江苏高考)高密度水产养殖常会引起池塘水体富营养化,影响养殖。如图为利用稻田生态系统净化鱼塘尾水的示意图,箭头所指为水流方向。请回答下列问题:
(1)鱼塘大量投饵后,水体常会出现有害的硫化物,这些硫化物最可能是饵料中的________分解产生的。
(2)图示系统在实现了水资源循环利用的同时,鱼塘富营养化水还为水稻生长提供了一定的________元素营养。
(3)为调查图中稻田害虫的发生状况,可采用________法,分别统计________的种群密度。
(4)通过稻田净化,B处水样中可溶性有机物浓度比A处显著下降,其主要原因是在稻田中的________(填序号)微生物分解了大量有机物。
①好氧 ②光合放氧 ③厌氧 ④兼性厌氧
(5)出现藻类水华的鱼塘尾水流经稻田后,B处水样中藻类数量大大减少。从生态学角度分析,藻类数量减少的原因有________________________________________________________________________。
答案 (1)蛋白质
(2)N、P
(3)五点取样 各种害虫
(4)①③④
(5)与水稻竞争光照和营养、动物摄食、微生物等产生杀藻物质
解析 (1)蛋白质中含硫,而糖类、核酸、脂质中均不含硫。
(2)富营养化的水可为水稻的生长提供一定的N、P等矿质元素。
(3)调查稻田害虫的种群密度可用五点取样法,且需要分别统计各种害虫的种群密度。
(4)稻田中水体上层氧气浓度较高,好氧菌和兼性厌氧菌均可分解有机物,水体下层缺乏氧气,主要依靠厌氧菌和兼性厌氧菌分解有机物。光合放氧微生物属于生产者,不能分解利用水中的有机物。
(5)富营养化的水经过稻田净化时,水体中的部分矿质元素被水稻吸收,水体中的矿质元素减少会导致藻类减少;水稻遮光会使藻类光合作用降低,引起藻类减少;消费者可以捕食一部分藻类;微生物等产生的杀藻物质也可使藻类减少。
课时作业
一、选择题
1.下列关于生态系统稳定性的叙述,错误的是( )
A.在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后,其抵抗力稳定性提高
B.在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后,其抵抗力稳定性提高
C.在一块牧草地上栽种乔木形成树林后,其恢复力稳定性下降
D.一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后,其抵抗力稳定性提高
答案 B
解析 通过管理提高某一种牧草产量,会影响其他植物的生长和种类增多,甚至影响某些动物的生长和种类增多,导致此生态系统抵抗力稳定性降低,B错误。
2.(2019·湖北省稳派教育第二次联考)日益恶化的生态环境,越来越受到各国的普遍关注。下列相关叙述,错误的是( )
A.某湖泊的水质持续恶化与该湖泊生态系统的负反馈调节有关
B.过度放牧导致草原生态系统退化,牲畜的环境容纳量会变小
C.雾霾现象可自行退去,说明生态系统有一定的自我调节能力
D.全球气候变暖的主要原因是人类过度使用化石燃料
答案 A
解析 某湖泊的水质持续恶化主要与该湖泊生态系统的正反馈调节或人类持续排污有关,A错误;草原生态系统退化,牲畜的环境容纳量一定会变小,B正确;环境遭到干扰,很快恢复是生态系统自我调节能力的体现,C正确;全球气候变暖,也就是温室效应,而温室效应主要是化石燃料的过度燃烧,排放过多温室气体所致,D正确。
3.下列有关人口增长与环境关系的叙述中,正确的是( )
A.目前人口数量已经超出了地球环境容纳量
B.生物种群消长规律完全适用于人口增长情况
C.人口过度增长与自然灾害频繁发生有密切联系
D.科技进步能解决因人口增长过快而导致的资源短缺问题
答案 C
解析 目前全球人口继续增长,说明全球人口数量没有超出地球环境容纳量,A错误;人口增长还要受到国家政策、经济、政治的影响,生物种群消长规律不完全适用于人口增长情况,B错误;人口的过度增长导致资源被过度消耗和环境被破坏,自然灾害的频繁发生与人口的过度增长有密切的联系,C正确;科技进步也不能完全解决因人口增长过快导致的资源短缺问题,因为有些资源的再生速度很慢,有些资源是不可再生的,是无法通过科技来解决的,D错误。
4.下列有关生态系统稳定性,正确的是( )
A.生态系统的自我调节能力主要是通过反馈调节来实现的
B.同等强度干扰下,草原生态系统比沙漠生态系统恢复的慢
C.外来物种入侵会增加物种多样性,提高生态系统的稳定性
D.河流受到轻度污染时,能通过物理沉降、化学分解和微生物分解来保持原状,属于恢复力稳定性
答案 A
解析 生态系统的自我调节能力主要是通过反馈调节来实现的,A正确;同等强度干扰下,草原生态系统比沙漠生态系统恢复的快,B错误;外来物种入侵可能会危及当地物种,降低物种多样性,降低生态系统的稳定性,C错误;河流受到轻度污染时,能通过物理沉降、化学分解和微生物分解来保持原状,属于抵抗力稳定性,D错误。
5.(2019·河北武邑六模)2017年,江西省靖安县获得国家首批“绿水青山就是金山银山”实践创新基地和“国家生态文明建设示范市(县)”两大殊荣。“虽为千家县,正在清华间”,被唐宋八大家之一的曾巩赞叹过的靖安美景,正日渐成为当地居民和子孙后代的宝贵财富。下列有关叙述正确的是( )
A.应该禁止对靖安县的开发,继续保持现状
B.“虽为千家县,正在清华间”中的靖安美景,体现了生物多样性的间接价值
C.保护生物多样性,关键是要协调好人与生态环境的关系
D.如果在靖安县建设生态工程,可以提高能量传递效率,提高生产力
答案 C
解析 保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式地开发利用,而不意味着禁止开发和利用,所以对靖安县的美景也不应该禁止开发,A错误;“虽为千家县,正在清华间”中的靖安美景,是直接让人感受到的美景体验,这体现了生物多样性的直接价值,B错误;保护生物多样性,关键是要协调好人与生态环境的关系,如合理利用自然资源、防止环境污染等,C正确;能量传递效率是生态系统中相邻营养级之间的同化量比率,通常是不能人为改变,即便是在建设的生态工程中也不能,D错误。
6.(2019·北京石景山检测)地球上各种不同类型的生态系统具有不同的自我调节能力。与农田、草原等生态系统相比较,热带雨林的自我调节能力特点是( )
A.种群数量调节能力强,抵抗外界干扰能力弱
B.分解力弱,生产力强
C.抵抗力稳定性强,而恢复力稳定性弱
D.能量流动速度快,物质循环速度慢
答案 C
解析 与农田、草原等生态系统相比较,热带雨林的组成成分最复杂,自我调节能力强,抵抗力稳定性强,而恢复力稳定性弱,A错误,C正确;热带雨林中生产者、消费者和分解者的数量均较农田、草原等生态系统多,故生产力强,分解力也强,B错误;能量流动和物质循环是同时进行、紧密联系的,森林生态系统的物质循环和能量流动速度都较快,D错误。
7.下列调节过程不属于负反馈调节作用的是( )
A.人体血糖浓度上升引起胰岛素分泌增加,血糖浓度降低
B.大量猎杀草原食肉动物,导致食草动物的数量先升后降
C.甲状腺激素分泌过量抑制下丘脑和垂体的分泌活动,进而使甲状腺激素的分泌减少
D.湖泊受污染后鱼类数量减少,鱼体死亡腐烂进一步加重污染
答案 D
解析 人体血糖浓度上升引起胰岛素分泌增加,胰岛素分泌增加导致血糖浓度下降,属于负反馈调节,A属于;大量猎杀草原食肉动物,导致食草动物的数量上升,食草动物的数量上升导致食肉动物数量上升,接着食草动物的数量下降,属于负反馈调节,B属于;甲状腺分泌甲状腺激素过量时,会抑制下丘脑和垂体的分泌活动,导致促甲状腺激素分泌减少,进而使甲状腺激素分泌减少,属于负反馈调节,C属于;湖泊受污染后鱼体死亡,尸体腐烂进一步加重污染,导致鱼类数量进一步减少,属于正反馈调节,D不属于。
8.(2020·黑龙江大庆中学模拟)下列属于生物多样性间接价值的是( )
A.“碧玉妆成一树高,万条垂下绿丝绦”,激发人们文学艺术创作灵感
B.野生生物相互依存、相互制约,共同维系生态系统的稳态
C.从金鸡纳树中提取奎宁用来治疗疟疾
D.生物多样性是培育农作物、家畜和家禽新品种不可缺少的基因库
答案 B
解析 “碧玉妆成一树高,万条垂下绿丝绦”,激发人们文学艺术创作灵感,这属于生物多样性的直接价值,A不属于;生物多样性的间接价值是指生物多样性的生态功能,如森林和草地保持水土、调节气候的作用,野生生物相互依存、相互制约,共同维持生态系统的稳态等,B属于;从金鸡纳树中提取奎宁用来治疗疟疾,属于生物多样性的直接价值,C不属于;生物多样性是培育农作物、家畜和家禽新品种不可缺少的基因库,这也属于生物多样性的直接价值,D不属于。
9.2017年“国际生物多样性日”的主题为“生物多样性与可持续旅游”。下列有关生物多样性的叙述中,正确的是( )
A.我国制定的海洋伏季休渔政策既是保护生物多样性的举措也遵循可持续发展的理念
B.热带雨林具有的旅游观赏和保持水土的功能均体现了生物多样性的直接价值
C.长白山自然保护区和北京南海子麋鹿繁育中心均属于保护生物多样性中的就地保护
D.生物多样性是长期生物进化的结果,生物多样性锐减不属于全球性生态环境问题
答案 A
解析 海洋伏季休渔政策是科学合理地利用资源的举措,既有利于保护生物多样性也遵循可持续发展理念,A正确;热带雨林具有的旅游观赏和保持水土的功能,分别体现了生物多样性的直接价值和间接价值,B错误;长白山自然保护区和北京南海子麋鹿繁育中心分别属于保护生物多样性措施中的就地保护和易地保护,C错误;生物多样性锐减属于全球性生态环境问题之一,D错误。
10.近年来保定护城河发生严重水华现象,水体发绿发臭,对生态环境和居民生活造成影响。关于此次生态现象的说法不正确的是( )
A.造成此次生态现象的主要原因是外来物种入侵
B.此次事件将对该水域的生物多样性造成严重破坏
C.从生态学角度分析,是水体富营养化导致藻类大量繁殖
D.在湖水中投放以藻类为食的动物将有利于提高该生态系统的抵抗力稳定性
答案 A
解析 由题意可知,水华现象是在特定的环境条件下,水域中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象,水华现象主要是由于城市和工业废水的增加而导致的富营养化现象,A错误,C正确;水华现象将使该水域的生物大量死亡,生物多样性被严重破坏,B正确;在湖水中投放以藻类为食的动物将有利于提高该生态系统的抵抗力稳定性,D正确。
11.(2019·江西鹰潭江西月考)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小;x表示恢复到原状态所需的时间;曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列说法正确的是( )
A.在正常作用范围内,生态系统中生物的种类和数量一直保持不变
B.对同一个生态系统来说,y值和x值之间成正相关
C.在遭到干扰时,x、y值的大小与生物种类有关,与数量无关
D.TS值越小,这个生态系统的总稳定性越小
答案 B
解析 在正常作用范围内,生态系统中生物的种类和数量处于一个相对稳定的状态,而不是保持不变,A错误;y的大小反映了抵抗力稳定性大小,x表示生态系统的恢复力稳定性高低,对于同一个生态系统来说,y越大,受到的干扰就越大,则恢复到原来状态所需要的时间就越长,B正确;x、y值的大小与生物种类和数量有关,生态系统中生物的种类和数量越多,营养结构(食物网)越复杂,自我调节能力越强,则抵抗力稳定性越强,C错误;TS值是生态系统遭到破坏后偏离正常水平的程度,该值越小,则表示生态系统的总稳定性越大,D错误。
12.(2020·陕西省第四次模拟)由于不断加剧的人类活动的影响,生物多样性正以前所未有的速度丧失,为了采取有效的行动保护受到严重威胁的生物多样性,国内外开展了大量的研究,下列措施不合理的是( )
A.对自然遗迹、陆地水体、海域等不同类型的生态系统实施就地保护
B.对珍稀濒危物种实施易地保护
C.加强公众教育、提高国民对生物多样性保护的意识
D.强化法规法律制度建设,依法禁止任何形式的开发和利用
答案 D
解析 对自然遗迹、陆地水体、海域等不同类型的生态系统,应该实施就地保护,A正确;珍稀濒危物种,原来的生存环境已经不适宜其生存,应该实施易地保护,B正确;加强公众教育,提高国民对生物多样性保护的意识,C正确;强化法规法律制度建设,禁止不合理的开发和利用,D错误。
二、非选择题
13.(2019·宁夏银川模拟)六盘山横贯陕甘宁三省区,在宁夏境内森林覆盖率达到46%,有金钱豹、林麝、金雕、红腹锦鸡等30多种国家珍稀动物,因“清凉世界”“丝路古道”“回族之乡”“红色之旅”等旅游品牌而引人注目。请回答下列问题:
(1)从红军长征纪念馆旁的山麓到山顶,不同海拔分布着不同类型的动植物,这属于群落的________结构。
(2)建立该自然保护区是从生态系统多样性、物种多样性、________三个层次对生物多样性进行保护。
(3)建立自然保护区的目的是维持生态系统的稳定性。生态系统稳定性表现在____________________两个方面。
(4)该保护区内生物多样性直接价值__________(填“大于”或“小于”)其间接价值。
答案 (1)水平 (2)基因多样性
(3)抵抗力稳定性和恢复力稳定性
(4)小于
14.(2020·江西景德镇质检)我国环境形势的基本状况是:从总体上看,我国生态环境恶化的趋势初步得到遏制,部分地区有所改善,但目前我国环境形势依然严峻,不容乐观。
(1)“牵着你的手,却看不见你”不是美丽中国,“厚德载‘雾’,自强不‘吸’”不是全面小康。
①导致大范围雾霾天气形成的人为因素很多,如大量________燃烧后排出的废气和粉尘;汽车尾气的排放;建筑工地的扬尘等。
②世界卫生组织(WHO)颁布的空气质量准则认为,如长期暴露在超过空气质量准则值PM2.5——即每立方米微粒超过10 μg的空气中,人类总死亡率、心肺疾病死亡率和肺癌死亡率都会增加,这将可能直接导致________下降。
(2)沼气是清洁能源之一,其主要成分是甲烷(CH4)。使用粪便、秸秆、杂草等作为生产沼气的原料,优点是__________________________________。
(3)如图为某农田生态系统以及对秸秆进行进一步利用的示意图:
①写出图中的营养结构:________________________,其中与蛇不构成捕食关系的生物是________。
②从理论上说,1000 kg的水稻最少可使蛇增重______________。
(4)保护环境,人人有责。保护我国生物多样性从日常生活小事做起,如少用或不用一次性物品、植树造林、不乱砍滥伐等,坚持走________道路,反对盲目地、掠夺式地开发利用。
答案 (1)①化石燃料 ②人口密度
(2)可实现能量的多级利用,使能量尽量多地流向对人类最有益的部分
(3)① 水稻、昆虫 ②1 kg
(4)可持续发展
解析 (1)①导致大范围雾霾天气形成的人为因素很多,如大量化石燃料燃烧后排出的废气和粉尘,汽车尾气的排放,建筑工地的扬尘等。②人类总死亡率增加时,这将可能直接导致人口密度下降。
(2)使用粪便、秸秆、杂草等作为生产沼气的原料,可实现能量的多级利用,使能量尽量多地流向对人类最有益的部分。
(3)①营养结构是指食物链和食物网,根据图示可知,其中的食物网为:,其中蛇能捕食鼠和青蛙,因此与蛇不构成捕食关系的生物是水稻、昆虫。②从理论上说,求1000 kg的水稻最少可使蛇增重多少应该选择最长的食物链,能量传递效率按
照10%计算为1000×10%×10%×10%=1(kg)。
15.生态浮床是指将植物种植于浮于水面的床体上,充分利用各种生物有效进行水体修复的技术。如图为某水域中生态浮床示意图,请据图回答问题:
(1)生态浮床体现了群落中植物在________________方向上的结构特征,可以为鸟类及鱼类提供多样化的________________条件。
(2)水体中的有机污染物最终进入浮床植物体内经历的过程是______________________________________。
(3)污水流入后仍能保持动态平衡,这是由于该生态系统的物种丰富度高,________,进而自我调节能力较强,生态浮床既具有处理污水的功能,同时还可以美化环境,体现了生物多样性的____________________价值。
(4)污水流经生态净化系统后,流出水样中藻类数量大大减少,降低水体富营养化的危害。从生态学角度分析,藻类数量减少的原因可能有_________________________________________________________________。
答案 (1)垂直和水平 栖息空间和食物
(2)有机物先经过微生物分解形成无机物后,被植物吸收
(3)营养结构复杂 间接价值和直接价值
(4)被消费者捕食,与浮床植物竞争中获得的光照和营养元素减少,限制其生长和繁殖
解析 (3)污水流入后仍能保持动态平衡,这是由于该生态系统的物种丰富度高、营养结构复杂,抵抗力稳定性强,生态浮床具有处理污水的功能,这体现生物多样性的间接价值,浮床还可以美化环境,这体现了生物多样性的直接价值。