1选择题
我国某滨海城市在推进生态修复工程时,对一片遭受围填海破坏的滨海滩涂湿地进行了系统治理:首先移除外来入侵物种互花米草,再补种本地耐盐碱的芦苇、碱蓬等先锋草本植物,并在滩涂外围人工营造浅水区,为迁徙水鸟提供觅食与停歇场所。工程实施三年后,调查数据显示:滩涂湿地内植物物种数由 12 种增加到 34 种,越冬水鸟数量由不足 200 只增加到 5000 余只,湿地的水质净化能力明显提升。相关生态监测数据如下表:
指标 修复前 修复 1 年后 修复 3 年后
------------------------ ------ ----------- -----------
植物物种数(种) 12 21 34
越冬水鸟数量(只) 180 1200 5100
湿地水体总氮含量(mg/L) 3.2 2.1 1.1
外来入侵植物覆盖率(%) 46 18 3
下列关于该生态修复工程的分析,错误的是( )
- A. 补种耐盐碱的芦苇、碱蓬等先锋物种,主要体现了生态工程的协调与平衡原理,使生物与滩涂盐碱环境相适应
- B. 在治理过程中同时考虑湿地生态功能恢复、城市景观改善与居民休闲需求,体现了生态工程的整体性原理
- C. 修复后植物物种数和越冬水鸟数量增加,说明该湿地的物种多样性和基因多样性均得到提高
- D. 在滩涂原址上清除外来入侵种并恢复本地植被,属于就地保护,是保护生物多样性最为有效的措施
答案:C
解析:本题以滨海湿地生态修复这一社会热点情境为背景,考查生态工程原理与生物多样性层次、保护方式。A 项:芦苇、碱蓬耐盐碱,是适应滩涂恶劣环境的先锋物种,使生物与环境相协调,体现协调与平衡原理,正确。B 项:同时考虑生态、经济(景观、休闲)与社会需求,体现整体性原理,正确。C 项:植物物种数、水鸟数量增加,反映的是物种丰富度提高,即物种多样性增加;基因多样性(遗传多样性)指种内基因库的丰富程度,题干数据不能直接说明其提高;生态系统多样性指生态系统类型的多样,本题也未体现。因此 C 项把物种多样性直接等同于基因多样性,说法错误。D 项:在原生态环境中清除外来入侵种、恢复本地植被,属于就地保护,就地保护是保护生物多样性最有效的措施,正确。易错点:一是混淆生物多样性的三个层次(基因多样性、物种多样性、生态系统多样性),看到
2选择题
1.已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的
是()
- A. ①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
- B. ③④⑤都是生物大分子,都以碳链为骨架
- C. ①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
- D. ④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
答案:C
解析:【详解】A、酶的化学本质是蛋白质或RNA,抗体的化学本质是蛋白质,激素的化学本质是有机物,如蛋
白质、氨基酸的衍生物、脂质等,只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的,A错误;
B、糖原是生物大分子,脂肪不是生物大分子,且激素不一定是大分子物质,如甲状腺激素是含碘的氨基酸,
B错误;
C、酶的化学本质是蛋白质或RNA,抗体的化学成分是蛋白质,蛋白质是由氨基酸连接而成的多聚体,核酸是由核苷酸连接而成的多聚体,氨基酸和核苷酸都含有氮元素,C正确;
D、人体主要的能源物质是糖类,核酸是生物的遗传物质,脂肪是机体主要的储能物质,D错误。
故选C。
3填空题
阅读材料,回答下列问题。
【材料一】2023年,我国宣布设立一批国家公园,对青藏高原、东北虎栖息地等典型生态系统实施就地保护。监测数据显示,某国家公园内东北虎种群数量由设立前的约27只恢复至约50只,其猎物马鹿、野猪的种群数量也明显回升。
【材料二】某地曾引进外来水生植物用于城市河道景观美化,该植物繁殖极快,短时间内覆盖水面,导致水下光照不足,本地沉水植物大量死亡,以本地水草为食的鱼类数量锐减,水鸟也因食物减少而迁离。
【材料三】下表为某研究团队对三类生态系统的调查数据:
生态系统类型 物种丰富度 食物网复杂程度 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
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热带雨林 高 复杂 强 弱
温带草原 中 中等 中 中
农田 低 简单 弱 强
(1)材料一中,对东北虎及其栖息地实施国家公园保护,属于__________保护,这也是保护生物多样性__________(填"最有效"或"效果较差")的方式;若将濒危个体迁入动物园繁育,则属于__________保护。
(2)生物多样性包括__________多样性、物种多样性和__________多样性三个层次。材料一中东北虎种群内个体间毛色花纹的差异,体现了__________多样性。
(3)材料二中,外来水生植物与本地沉水植物之间主要存在__________关系;本地水草减少导致鱼类、水鸟数量下降,说明生态系统的__________稳定性被破坏,其根本原因是该生态系统的物种丰富度降低、营养结构变__________,自我调节能力__________。
(4)结合材料三,热带雨林抵抗力稳定性强而恢复力稳定性弱的原因是__________。若某生态系统的物种丰富度低且营养结构简单,则其抵抗力稳定性__________。
答案:(1)就地;最有效;易地。
(2)基因(或遗传);生态系统;基因(或遗传)。
(3)竞争;抵抗力;简单;减弱。
(4)热带雨林物种丰富度高、营养结构复杂,自我调节能力强,因此抵抗力稳定性强;但其生物生长周期长、环境条件(如高温高湿)特殊,一旦遭到严重破坏,短时间内难以恢复,因此恢复力稳定性弱。若某生态系统物种丰富度低、营养结构简单,则自我调节能力弱,抵抗力稳定性弱。
解析:本题以国家公园建设、外来物种入侵、生态系统稳定性调查数据为情境,考查人与环境、生物多样性层次与保护、生态系统稳定性等考点。
(1)易错点:混淆"就地保护"与"易地保护"。就地保护指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区、国家公园等,是最有效的保护方式;易地保护指把保护对象从原地迁出(如动物园、植物园、濒危动物繁育中心)进行保护。
(2)易错点:生物多样性的三个层次是基因(遗传)多样性、物种多样性、生态系统多样性,常漏写"基因"层次;种群内个体差异属于基因(遗传)层次,不是物种层次。
(3)易错点:外来水生植物与本地沉水植物争夺阳光、空间等共同资源,属竞争关系,不是捕食;抵抗力稳定性指生态系统抵抗外界干扰并保持原状的能力,与营养结构复杂程度正相关。
(4)易错点:误认为"抵抗力稳定性与恢复力稳定性一定呈负相关"。教材规律是在环境条件相同时二者大致呈负相关,但如北极苔原生态系统,物种少、环境恶劣,抵抗力和恢复力都弱。答题需从"营养结构复杂程度→自我调节能力→抵抗力稳定性"的逻辑链分析,并注意恢复力稳定性受环境条件制约。
4解答题
阅读材料,回答下列问题。
【材料】2024年,某南方乡村推广"稻—萍—鱼"立体种养模式:稻田上层种植水稻,水面中下层放养浮萍,水中放养草鱼和鲤鱼;鱼捕食稻田害虫与浮萍,鱼粪和浮萍残体为水稻提供肥料;稻田四周种植蜜源植物,吸引天敌昆虫控制害虫。该模式使化肥使用量减少约40%,农药使用量减少约60%,稻米产量与单一种稻模式基本持平,且每亩增收约1200元。
已知信息:在该模式中,水稻同化的太阳能为 1.2×10⁷ kJ/(亩·年),浮萍同化的太阳能为 3.0×10⁶ kJ/(亩·年),草鱼、鲤鱼等第二、三营养级动物同化的总能量约为 1.2×10⁶ kJ/(亩·年);能量传递效率按 10%~20% 计算。
(1)从群落结构角度分析,"稻—萍—鱼"模式充分利用了群落的__________结构,从而提高了__________等环境资源的利用率。
(2)与单一种稻模式相比,该模式中化肥、农药使用量大幅下降,请从物质循环和种间关系角度解释原因:__________。
(3)有人认为"该模式提高了能量传递效率,所以能量利用率更高"。请判断该说法是否正确,并说明理由:__________。
(4)若只考虑水稻→害虫→鱼这一条食物链,水稻同化的能量为 1.2×10⁷ kJ,则鱼同化的能量范围是__________ kJ~__________ kJ(用传递效率 10%~20% 计算)。
(5)若要将该模式推广到北方某干旱盐碱地区,请从生态系统稳定性角度提出两点建议,并说明依据。
答案:(1)垂直;光能(和空间、无机盐等)。
(2)①物质循环角度:鱼粪、浮萍残体被分解者分解后为水稻提供无机盐(矿质元素),促进稻田内物质的循环利用,减少化肥投入;②种间关系角度:鱼捕食害虫、天敌昆虫捕食害虫,通过种间关系(捕食)控制害虫数量,减少农药使用。
(3)不正确。能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,一般为 10%~20%,不会因种养模式改变而提高;该模式通过合理增加食物链环节(如鱼捕食害虫、浮萍),实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率(减少了能量浪费),但并未提高传递效率。
(4)1.2×10⁵;4.8×10⁵。计算:鱼同化量最少 = 1.2×10⁷×10%×10% = 1.2×10⁵ kJ;最多 = 1.2×10⁷×20%×20% = 4.8×10⁵ kJ。
(5)示例:①选择耐盐碱、耐旱的本地物种(或引入适生本地种)替代南方品种,因为本地物种适应当地环境、成活率高、维护成本低,且不易成为入侵物种,有利于维持生态系统稳定性;②增加生物种类、构建复杂垂直结构(如种植耐盐碱挺水植物与沉水植物),提高物种丰富度和营养结构复杂程度,增强生态系统的自我调节能力和抵抗力稳定性;③控制放养密度,避免过度利用导致生态系统破坏,保持生态系统在受到干扰后仍能恢复(示例答出两点且理由合理即可)。
解析:本题以"稻—萍—鱼"立体农业这一社会热点(生态农业、乡村振兴)为情境,综合考查群落结构、物质循环、能量流动计算、生态系统稳定性与人与环境的关系。
(1)易错点:只罗列生物组成(水稻、浮萍、鱼),不指出其利用的是群落的垂直结构,答不出"提高光能、空间等资源利用率"。
(2)易错点:停留在"鱼粪是肥料"的现象描述,未上升到"物质循环""捕食关系控制害虫"的生态学原理层面。
(3)易错点:把"能量利用率"与"能量传递效率"混为一谈。传递效率是相邻营养级同化量之比,通常固定在 10%~20%,不因人为设计改变;多级利用提高的是能量利用率,不是传递效率。
(4)易错点:
①混淆"同化量"与"摄入量"(摄入量 = 同化量 + 粪便量),本题明确问同化量;
②求最大值时误用 10%、求最小值时误用 20%。正确思路:求鱼同化量的最小值,每一级都按最低传递效率 10% 计算,即 1.2×10⁷×10%×10% = 1.2×10⁵ kJ;求最大值,每一级都按最高传递效率 20% 计算,即 1.2×10⁷×20%×20% = 4.8×10⁵ kJ。
(5)易错点:建议与生态学原理脱节(如只说"多施肥""多打药"),或忽略"本地物种优先""提高生物多样性以增强抵抗力稳定性""就地保护最有效"等核心观点。答题须做到"建议 + 生态学依据"一一对应。
5解答题
阅读下列材料,回答问题。
材料一:2024年,我国多地新闻报道了外来入侵物种"加拿大一枝黄花"扩散事件。某市郊一块荒地上,科研人员于2022年春随机选取10个1m×1m的样方,调查该植物的种群密度,各样方内植株数分别为:12、18、15、21、16、14、19、17、13、15。调查发现,在该植物进入荒地初期(2020年),其种群数量增长近似呈"J"型,平均每3个月种群数量变为原来的1.5倍。
材料二:2022年秋,该市启动"荒地复绿"生态修复工程,采用人工补播本地草本植物并封育保护,同时引入本地优势昆虫取食加拿大一枝黄花。2024年秋复查,该入侵植物种群密度明显下降,本地植物物种数由原来的9种增加到23种,本地蛙类、蝴蝶等动物也重新出现。
(1)根据材料一,计算该荒地加拿大一枝黄花的种群密度(写出计算过程,并注明单位)。
(2)2020年该植物进入荒地初期,若初始种群数量为N₀,t以"3个月"为单位时间,请写出t时刻种群数量Nt的表达式;若t以"年"为单位,Nt的表达式又应如何改写?
(3)材料二中,该市采取的生态修复措施体现了保护生物多样性的哪种主要方式?并说明理由。
(4)生物多样性包括哪三个层次?材料二中本地植物物种数由9种增加到23种,主要体现了哪个层次多样性的恢复?请再举出材料二中体现另外两个层次的例子。
答案:(1)10个样方内植株总数为:12+18+15+21+16+14+19+17+13+15=160(株),样方平均值为160÷10=16,故该荒地加拿大一枝黄花的种群密度约为16株/m²。
(2)以"3个月"为单位时间时,λ=1.5,故Nt=N₀×1.5^t(t以3个月为单位)。若以"年"为单位,则1年=4个3个月,λ=1.5⁴=5.0625,故Nt=N₀×5.0625^t(t以年为单位),或写成Nt=N₀×1.5^(4t)。
(3)属于就地保护。理由:该市在原荒地(原生境)上通过补播本地植物、封育、引入本地天敌昆虫等措施,在原地恢复群落结构与生态功能,保护了当地物种及其生存环境,未将物种迁出原栖息地,符合就地保护(如建立自然保护区、原地修复)的含义;就地保护是保护生物多样性最有效的方式。
(4)生物多样性包括基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。本地植物物种数由9种增加到23种,体现的是物种多样性的恢复。材料二中体现另外两个层次的例子:①本地蛙类、蝴蝶等动物重新出现,与多种本地植物共同构成更复杂的食物网,群落结构与营养关系多样,体现生态系统多样性的改善(荒地群落→复绿草地群落,生态系统类型与结构更丰富);②本地植物种群内部存在不同基因型个体(如补播的本地草本种子来源于多个本地种群),体现基因(遗传)多样性。
解析:(1)易错点:把10个样方的株数直接相加当作密度(应取平均值);样方面积为1m×1m=1m²,故平均值单位直接为株/m²,无需换算。
(2)易错点:混淆λ与增长率。λ=1.5表示每单位时间种群数量变为原来的1.5倍,增长率=λ-1=0.5。若改用年为单位,必须把3个月换算进指数,λ年=1.5⁴,而非1.5×4。
(3)易错点:误答"易地保护"。易地保护指把物种迁出原地(如动物园、植物园、种子库),本题是在原荒地就地修复,属于就地保护;同时应牢记"就地保护最有效"。
(4)易错点:把生物多样性三层次记成"个体、种群、群落",正确为基因、物种、生态系统三个层次;物种数增加属物种层次,不要与基因多样性或生态系统多样性混淆。
6解答题
阅读下列材料,回答问题。
材料一:2024年联合国气候变化大会期间,某新闻报道指出,全球大气CO₂浓度已由工业革命前的约280μmol/mol上升到420μmol/mol以上。下表为某研究团队对我国北方某森林生态系统碳通量的监测数据(单位:gC·m⁻²·a⁻¹):
碳通量项目 针叶林区 阔叶林区 采伐迹地
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生产者光合作用固定CO₂ 1100 1450 320
生产者呼吸作用释放CO₂ 420 520 130
消费者与分解者呼吸作用释放CO₂ 260 380 210
化石燃料燃烧等人为释放CO₂ 60 60 260
材料二:该采伐迹地原为成熟阔叶林,2018年因商业采伐被砍伐后,地表裸露,土壤有机质分解加快。科研人员观察到,迹地上首先出现一年生草本植物,随后灌木增多,几年后已有幼树定居,群落结构逐渐复杂,鸟类和昆虫种类明显增加。
(1)根据材料一,碳在生物群落内部主要以什么形式流动?碳从生物群落返回无机环境的途径有哪些?
(2)分别计算针叶林区和阔叶林区"生产者光合作用固定的CO₂"与"生产者呼吸作用释放的CO₂"的差值,并说明该差值的生物学含义。
(3)材料二中采伐迹地发生的群落变化属于哪种演替类型?与"荒漠沙丘上开始的演替"相比,该演替速度更快、经历的阶段更少,主要原因是什么?
(4)材料二中,迹地群落由"草本→灌木→幼树"的垂直结构逐渐形成,这种垂直分层主要受什么因素影响?对群落的意义是什么?
(5)材料一显示采伐迹地化石燃料燃烧等人为释放CO₂量明显偏高。请从"人与环境"的角度,提出两条既能减缓温室效应又能保护生物多样性的具体措施。
答案:(1)碳在生物群落内部主要以含碳有机物(有机物)的形式沿食物链(网)流动;碳从生物群落返回无机环境(大气CO₂库)的途径有:生产者、消费者、分解者的呼吸作用,以及化石燃料的燃烧。
(2)针叶林区:1100-420=680(gC·m⁻²·a⁻¹);阔叶林区:1450-520=930(gC·m⁻²·a⁻¹)。该差值表示生产者通过光合作用净固定的碳量(即生产者的净初级生产量,NPP),这部分碳可用于生长、发育和繁殖,并流向消费者和分解者。
(3)属于次生演替。原因:采伐迹地虽经破坏,但原有的土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子、繁殖体(根、地下茎等)及部分微生物和小动物,因此演替速度快、经历的阶段少;而沙丘上开始的初生演替缺乏土壤和繁殖体,需从形成土壤开始,速度极慢。
(4)垂直分层主要受光照强度的影响(植物分层主要由光照决定)。意义:显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力;植物的分层又为动物提供了不同的食物和栖息空间,从而也使动物出现分层现象,提高了整个群落对环境资源的利用效率。
(5)示例:①减少化石燃料燃烧,发展太阳能、风能等清洁能源,降低CO₂排放,减缓温室效应,同时减轻酸雨等对森林生态系统的破坏,保护物种多样性;②停止对成熟林的商业皆伐,实行封山育林、就地建立自然保护区或国家公园,恢复森林群落的垂直结构和营养结构,增强生态系统固碳能力,同时保护基因、物种和生态系统三个层次的多样性。(其他合理答案如植树造林、退耕还林、减少毁林开荒、加强生物多样性就地保护立法等,答出两条且能兼顾减缓温室效应与保护生物多样性即可)
解析:(1)易错点:误认为碳在生物群落内部以CO₂形式流动——CO₂只出现在生物群落与无机环境之间,在群落内部是含碳有机物;易漏答"化石燃料燃烧"这一重要途径,而它正是温室效应加剧的关键。
(2)易错点:把"光合固定-呼吸释放"误当作总初级生产量(GPP)。光合作用固定的总量是GPP,扣除生产者自身呼吸后的差值才是净初级生产量(NPP),代表可用于生长繁殖的有机物积累量。
(3)易错点:把采伐迹地的演替误判为初生演替。判断关键是看原有土壤条件和繁殖体是否保留:保留则为次生演替,完全裸岩/沙丘从零开始才是初生演替。
(4)易错点:把垂直分层的主导因素答成温度或水分——森林群落植物垂直分层主要由光照强度决定;动物分层主要受植物分层提供的食物与栖息空间影响,而非温度。
(5)易错点:只答"多种树"而未联系温室效应与生物多样性两方面,或只谈减排不谈保护。作答须同时兼顾"减缓温室效应(控制CO₂排放/增加固定)"与"保护生物多样性(就地保护最有效)"两个落点。
7解答题
阅读材料,回答下列问题。
【材料一】2023年,我国某沿海湿地开展互花米草治理专项行动。互花米草是一种外来入侵草本植物,繁殖力强,会挤占本地芦苇、碱蓬等植物的生存空间,导致滩涂上鸟类觅食与筑巢的场所减少。监测数据显示,该湿地互花米草分布区的植物物种数由治理前的18种降至9种,鸟类种类由42种降至27种。
【材料二】治理过程中,当地采用"刈割+围淹"的物理方法清除互花米草,并在清除区补种本地碱蓬和芦苇;同时划定核心区,禁止游人进入,保留完整的滩涂—浅水—深水过渡带。
【材料三】治理前后该湿地部分种群数量变化监测数据如下:
监测对象 治理前种群密度 治理后第2年种群密度 变化趋势
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互花米草 36株/m² 2株/m² 显著下降
本地碱蓬 4株/m² 15株/m² 明显上升
某越冬水鸟(只/km²) 120 210 明显上升
(1)从影响种群数量变化的非生物因素角度分析:互花米草大量繁殖后,本地碱蓬种群密度显著下降的主要原因是什么?请写出完整的因果链。
(2)材料一中,植物物种数和鸟类种类同时下降,说明该湿地的生物多样性在 层次和 层次上均受到威胁。生物多样性除上述两个层次外,还包括 层次。
(3)材料二中,"划定核心区、禁止游人进入"属于生物多样性保护中的 保护,这是保护生物多样性 的措施;而将濒危鸟类的受精卵送入人工孵化中心繁育则属于 保护。
(4)某同学认为:"外来物种一定会降低当地的生物多样性,因此应将所有外来物种全部清除。"请结合材料,从生态系统的组成成分和能量流动的角度对该观点进行简要评析。
答案:(1)互花米草植株高大、密度大,遮挡阳光,使本地碱蓬获得的光照显著减少(非生物因素:阳光);同时互花米草根系密集,争夺土壤中的水分和无机盐(非生物因素:水、无机盐)。光照和水、无机盐不足使碱蓬光合作用减弱、生长受阻,种子萌发率和结实率下降,即出生率降低;同时植株衰弱,死亡率升高。出生率降低、死亡率升高共同导致碱蓬种群密度下降。
(2)物种(或物种多样性);生态系统(或生态系统多样性);基因(或遗传多样性、基因多样性)。
(3)就地;最有效;易地。
(4)该观点不完全正确。①并非所有外来物种都会成为入侵物种,只有在缺乏天敌、繁殖力强且大量占据资源时才会造成危害;材料中的互花米草确实挤占了本地物种的生存空间,使本地物种数和鸟类种类下降,导致物种多样性降低,需要治理。②从生态系统的组成成分看,外来植物是生产者,能固定太阳能,也是生态系统不可缺少的成分,若"全部清除"会造成生态系统组成成分缺失,破坏生态系统的结构。③从能量流动看,生产者是能量输入生态系统的起点,盲目清除大量生产者会减少流入生态系统的总能量,影响各级消费者的能量供给。④正确做法是:对造成危害的入侵物种进行科学防控,同时保护本地物种,维持生态系统结构与功能的稳定,而不是将所有外来物种一律清除。
解析:(1)易错点:只笼统回答"环境不好""互花米草抢营养",未指明具体非生物因素(光照、水分、无机盐),也未与出生率、死亡率建立因果链。答题必须写清"因素→生命活动→出生率/死亡率→种群密度"的完整链条。
(2)易错点:生物多样性三个层次(基因、物种、生态系统)记混或漏写。材料中"植物物种数、鸟类种类"对应物种层次,"滩涂—浅水—深水过渡带被破坏"对应生态系统层次。
(3)易错点:混淆就地保护与易地保护。就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区等,是最有效的保护措施;易地保护是把保护对象从原地迁出,如动物园、植物园、濒危动物繁育中心。
(4)易错点:一味否定外来物种,或一味认为外来物种无害;未能从生态系统组成成分(生产者是生态系统必需成分)和能量流动(生产者固定太阳能是能量输入起点)角度论证,评析缺乏生态学依据。
8解答题
阅读材料,回答下列问题。
【材料一】2024年,我国发布《关于推进绿色低碳发展、积极稳妥推进碳达峰碳中和的意见》。某市为降低碳排放,对辖区内甲、乙两个面积相近的湿地公园开展对比监测。甲公园保留自然芦苇群落和浅水湖面,乙公园大面积硬化湖岸、种植单一草坪并引入大量景观灯。
【材料二】两个公园一年内的部分监测数据如下:
监测指标 甲公园 乙公园
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植物种类数 63 12
土壤小动物类群数 28 9
夜间灯光开启时长 0 h 10 h
某夜行性蛙类相对数量 100 12
湖水藻类水华发生次数 0 5
【材料三】研究人员发现,乙公园夜间强光照射下,夜行性蛙类鸣叫求偶时间明显缩短,蝌蚪存活率下降;同时,湖岸硬化使水鸟失去觅食的浅滩,芦苇等挺水植物减少后,湖水中氮、磷含量上升,藻类大量繁殖。
(1)材料三中,夜间灯光照射属于 信息,蛙类鸣叫求偶属于 信息,二者共同说明信息传递能够 (填"影响生物的生命活动"或"调节种间关系")。
(2)芦苇等挺水植物能吸收湖水中的氮、磷,减缓藻类水华的发生。从生态系统的组成成分看,芦苇属于 ;湖水中的藻类属于 ;湖底淤泥中分解动植物遗体的腐生细菌属于 ;湖水、阳光、无机盐属于 。若某同学认为"湖底有机碎屑属于分解者",该说法是否正确?请说明理由。
(3)甲公园植物种类多、营养结构复杂,请从生态系统稳定性的角度解释甲公园比乙公园更不易发生藻类水华的原因。
(4)若甲公园某食物链为:浮游植物→浮游动物→小鱼→大鱼。已知浮游植物同化量为8.0×10⁶ kJ/a,各营养级间能量传递效率均为10%。请计算大鱼同化量,并说明该食物链的能量金字塔为何一定是正金字塔形,而数量金字塔却可能出现倒置。
答案:(1)物理;行为;影响生物的生命活动。
(2)芦苇属于生产者;藻类属于生产者;腐生细菌属于分解者;湖水、阳光、无机盐属于非生物的物质和能量。该说法不正确。有机碎屑是动植物遗体、排泄物等含有的有机物,是被分解的对象,本身不能分解其他有机物,因此属于非生物的物质和能量(或属于生态系统中的有机物),而不属于分解者。
(3)甲公园物种丰富、营养结构(食物链和食物网)复杂,自我调节能力强,抵抗力稳定性高:挺水植物与浮游植物竞争氮、磷等无机盐,使藻类难以大量繁殖;同时浮游动物、鱼类等消费者可捕食藻类,通过负反馈调节抑制藻类数量增加,因此不易发生水华。乙公园物种少、营养结构简单,自我调节能力弱,抵抗力稳定性低,受到氮、磷输入等干扰时藻类易爆发。
(4)浮游动物同化量=8.0×10⁶×10%=8.0×10⁵ kJ/a;小鱼同化量=8.0×10⁵×10%=8.0×10⁴ kJ/a;大鱼同化量=8.0×10⁴×10%=8.0×10³ kJ/a。
能量金字塔之所以一定是正金字塔形,是因为能量沿食物链流动时逐级递减,每个营养级同化的能量都小于前一营养级(传递效率约10%~20%),且呼吸作用散失的热能不能被再利用,所以下层营养级能量一定多于上层,不会出现倒置。数量金字塔可能出现倒置,是因为统计的是个体数目,一株大树上可生活大量昆虫,即一个生产者个体可支持多个消费者个体,此时上层个体数可能多于下层。
解析:(1)易错点:将光、声、温度等物理因素误判为化学信息;将蛙类鸣叫、蜜蜂跳舞等特殊行为误判为物理信息(声音虽是物理形式,但求偶鸣叫、舞蹈属于行为信息)。判断关键是信息的载体:光、声、温度、湿度等为物理信息,代谢产物(生物碱、有机酸、性外激素、花香)为化学信息,特殊行为为行为信息。
(2)易错点:①把湖底有机碎屑当作分解者——它是被分解的有机物,不是分解者;②认为所有微生物都是分解者——硝化细菌等化能合成作用的细菌属于生产者;③湖水、阳光、无机盐应归入"非生物的物质和能量",不要漏写"能量"。
(3)易错点:只答"甲公园物种多"而不落到"营养结构复杂→自我调节能力强→抵抗力稳定性高"的逻辑链上;未指出挺水植物与藻类竞争无机盐、消费者捕食藻类这两条具体途径。
(4)易错点:①传递效率按20%计算或指数算错,逐级相乘应为8.0×10⁶×(0.1)³=8.0×10³ kJ/a;②混淆能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔的形状特点——只有能量金字塔在任何情况下都是正金字塔形,数量金字塔和生物量金字塔都可能倒置。