高中生物全球性生态环境问题综合题

科学家对某温带森林生态系统的能量流动进行了定量分析，结果如下表。请回答问题。

生产者固定的太阳能	用于树根、树干树枝、树叶生长	植食动物 摄入	植食动物 粪便	枯枝、落叶、死根	未被分解
			1.31

（1）调查温带森林生态系统中土壤小动物类群丰富度常采用的方法是_____________。
（2）据表中的能量值分析，生态系统的各种成分中，__________的呼吸作用是能量流动的主要去向，该森林生态系统中，能量由生产者到初级消费者的传递效率约为________％（保留小数点后2位）。
（3）森林中自下而上分别有草本植物、灌木和乔木，形成群落的_________结构，这种结构显著作用是_______________________。
（4）少量动物的迁入和迁出，不会使森林中的生物种类和数量发生明显变化，这说明生态系统具有____________能力。

现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池曝光池兼氧池植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：
⑴污水流经厌氧沉淀池。曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过          呼吸将有机物分解。
⑵植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了         
（生态系统、菌落、种群）。在植物池的食物网中，植物位于第          营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于                   所固定的      能。
生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、             和             等原理
一般来说，生态工程的主要任务是对           进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。

为观察生态系统稳定性，设计4个密闭、透明的生态缸，各缸内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲缸是最稳定的生态系统。

组成成分	光	水草	藻类	浮游动物	小鱼	泥沙
生态缸编号	甲	＋	＋	＋	＋	－	＋
乙	－	＋	＋	＋	－	＋
丙	＋	＋	＋	＋	－	－
丁	＋	＋	＋	＋	＋	＋

注：“＋”表示有；“－”表示无
请回答以下问题。
(1)乙缸中，藻类的种群密度变化趋势为_______，原因是___________________。
(2)丙缸比甲缸有较多的有机物，原因是__________________________________。
(3)丁缸与甲缸相比，氧气含量_____，原因是_____________________________。
(4)根据观测结果，得出结论：
①_____________________________________________________________；
②___________________________________________________________。

阅读下列材料并回答问题：
材料一：科学家对某生态系统营养级和能量流动进行调查，结果如表所示。其中a～d表示不同营养级，e为分解者；GP表示生物同化作用所固定的能量：R表示生物呼吸消耗的能量；NP表示生物体贮存的能量（单位：l0²kJ/m² /m）。

材料二：“系统”是由相互依存的若干个要素组成，具有特定功能的有机整体。系统存在于一定的环境中并与环境相适应。生态系统是指在一定的空间内，生物部分和非生物部分形成的一个相互作用、彼此依存的生态学功能单位。
材料三：生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。当受到同等强度的干扰时，某森林生态系统（图中实线）和某草原生态系统（图中虚线）的变化如图所示。

（1）材料一中，各营养级生物体内贮存能量的计算式为____。该生态系统能量流动的渠道最可能是   （用字母和箭头表示），在第三、第四营养级间能量的传递效率约为      %。若该生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则有机物的总量会         。
（2）从材料二“系统”的观点看，生命系统中的最小、最大单元分别是   和   。生态系统是生物与环境之间进行       的基本功能单位。
（3）生产者和分解者是维持生态系统稳态不可缺少的成分，两者的功能从物质的角度看是   ：从能量的角度看是       。
（4）根据材料三可以看出，这两种生态系统的两种稳定性的高低可描述为__     _。

建立人工湿地公园是解决城市水污染的新思路，根据下面的示意图回答相关问题。

(1)人工湿地是一个生态系统，其中芦苇、绿藻、黑藻属于________，芦苇、绿藻、黑藻分布于不同水层，这一现象体现了群落在________结构上有明显的________现象。该生态系统中浮游动物的种群密度是由                            决定的。
(2)与其他自然生态系统相比，输入该生态系统的能量有______________和____________。
(3)人工湿地可以净化城市污水，但对污水排放量还要加以控制，原因是__________________________。
(4)除净化水质外，人工湿地还具有旅游观光和蓄洪防旱等多方面的功能，这主要是体现了生物多样性的_______________价值。
(5)实地调查中发现，该湿地物种丰富度逐渐增加，其群落演替类型是___    ___。
(6)若在此基础上，进一步建立一个集污水净化、休闲、养鱼为一体的新型人工生态系统，其主要目的是________________________________________。

2013年初，国务院下发了《循环经济发展战略及近期行动计划》，明确指出要构建循环型农业体系，提出到2015年实现秸秆综合利用率提高到80%，推进畜禽养殖清洁生产等目标。下图是某地区为实现该目标构建的农业体系模式图，请据图回答：

(1)构建循环型农业体系有效解决了_________两种主要废弃物的再生利用问题，实现了物质循环利用，提高了_________，减少了环境污染。
(2)图中所示生物中属于分解者的是_________；若牛同化的能量是akJ，其中最多有_________kJ流入蚯蚓体内。
(3)若农田中一种动物数量增加会导致另一种动物数量减少，则它们之间的关系是_________。现要调查农田土壤中小动物的丰富度，最好采用_________法。
(4)农田生态系统弃耕一段时间后，会长出多种杂草和小灌木，其抵抗力稳定性会_________，原因是________________________。

圆石藻是一种海洋浮游生物，代谢过程中会产牛二甲基硫醚（ DMS）。下图是DMS在海洋中生成的主要过程，分析回答

（1）从生态系统的组成成分上看，圆石藻属于      。圆石藻，浮游动物和海洋细菌等生物共同构成____    ，经研究圆石藻对海洋气候变化有影响，这体现了生物多样性的____价值。
（2）圆石藻大量繁殖会诱发病毒侵染其细胞，从而使其数量下降，这体现了生态系统可通过____调节机制维持自身的相对稳定。
（3）研究发现，海洋中许多生物能促进DMS氧化分解，最终产生SO₄^2-，从而加快了生态系统的____。
（4）图中浮游动物所同化的能量除经自身呼吸作用以热能的形式散失外，还将流向____。中间产物X浓度上升到一定程度时，它能作为一种化学信息使浮游动物对圆石藻的捕食明显减少，这体现了生态系统中信息传递的作用是____。

研究人员对某淡水湖泊生态系统进行了如下各项调查研究。请分析回答。
（1）通过调查，绘制出如图所示能量关系。该调查涉及了_____________个营养级。第一和第二营养级间的能量传递效率远低于10%，主要原因是作为该生态系统的主要生产者浮游植物生命周期短，有大量浮游植物沉入水底，其中的能量被湖中________________利用。根据图中的数据，该湖泊底泥中有机物的总量变化趋势是________________。

(2)调查发现，该湖泊目前污染严重，工作人员建立的下图所示人工湿地，展示了较新的城市污水（富含N、P，也有有机物）处理技术。（箭头表示水流方向）

①人工湿地植物一般宜选用本地物种，避免________________________,以保证当地生态系统的安全。
②人工湿地的植物根系常形成一个网络样结构，网络中的根系不仅能直接吸收污水中的___________________等营养物质，而且还为分解者提供了良好的环境条件，使其充分发挥作用降解污水中的______________。
③流经该人工湿地生态系统的总能量________________(大于、等于、小于)该生态系统生产者固定的全部能量。
④实地调查发现，该湿地生态系统物种丰富度逐年增加，其群落演替类型是_________________。
⑤人工湿地虽可以净化城市污水，但对污水排放量还是要加以控制，原因是             。若要判断该人工湿地生态系统污水处理能力，应对____________________的水质进行检测，通过比较其中N、P及有机污染物的差值，来分析人工湿地的净化能力。

华南虎有个让中国人自豪的名字——“中国虎”，全球只剩下不到100只。华南虎和大熊猫都是我国的珍稀保护动物，它们体型相近，曾经都有较大的种群数量,由于栖息地破坏导致它们的数量锐减,请回答有关问题：
(1)从生态系统能量流动的特点分析，大熊猫比华南虎有一定生存优势的原因是______________________________________________________。
(2)成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记，传递的信息类型属于________。该信息来源于____________.
(3)下图是能量流经华南虎种群的示意图，其中A表示华南虎的摄入量。那么，B、D依次表示华南虎的           、            。而要确保华南虎的能量需求，其生存领地的相关植物所固定的能量至少应达到_____

(4)大熊猫对人类有观赏、科学研究等重要意义，体现了生物多样性的______价值。近几十年来，人类才认识到生物多样性的_____价值明显大于它的直接价值。建立自然保护区，改善栖息环境，以提高________，是提高大熊猫种群密度的根本措施。该措施属于___________,是对生物多样性最有效的保护。

研究人员对黄河三角洲湿地生态系统进行了相关的生态学调查。图甲是该生态系统的碳循环图解，图乙是一定时间内流经该生态系统各营养级（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）能量的不同去向的相对值(分别用a、b、c、d表示，b表示呼吸作用消耗部分)。请回答：

（1）碳元素在大气与生物群落之间的传递是以                形式进行的，碳循环始终与              结合进行。图甲中的D代表图乙中    部分（用数字表示）。B与E的关系是                   。
（2）图乙中，                   （用字母表示）代表流入第三营养级的能量；经分析图甲、图乙可知能量流动的特点是                              。
（3）温度、食物等信息能使丹顶鹤等候鸟每年从北方迁徙过来繁殖，说明信息传递在生态系统中的作用是                                                      。
（4）湿地生态系统能够控制洪水、调节气候，体现了生物多样性的      价值。1992年黄河三角洲湿地成为国家级自然保护区，以保护黄河口原生湿地生态系统和珍稀濒危鸟类为主体，这是在                         层次上保护生物的多样性。

草原生态系统进行着能景流动、物质循环和信息传递。请回答_：
(1)对某草原生态系统中一个由草、田鼠和黄鼬三个环节组成的食物链进行了能量流动分析，得到下表相关数据(单位为:cal • hm-² • a-¹)。NP(净同化量）= GP(总同化量)-R(呼吸量)。

上表中代表田鼠的是_______,该食物链中，第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为______。由表中数据分析可知，该数据不在10%〜20%的范围内的主要原因是_____________。
(2)下图是草原生态系统中田鼠种群的增长速率随时间变化的曲线图。

该种群在___________时期处于增长阶段。为了有效防止鼠害，应在__________时期及时控制其种群密度。
②若田鼠种群年初时的个体数为100,年末时为110，其中新生个体数为20,死亡个体数为10,则该种群的年出生率为______，种群的增长率为________。
(3)在草原上过度放牧可导致草场退化、草地荒漠化。对于退化草地，采取围栏封育、松土改良等措施仍可使其恢复原状，这说明草原生态系统具有_______________。

下图表示某草原生态系统的食物网，请回答：

（1）该草原生态系统中鹰位于第      营养级；图中影响兔种群数量变化的种间关系是 。
（2）若某种原因导致蛇全部死亡，而狐的数目不变，则环境容纳 鹰的敷目会   ．原因是     。
（3）若调查该生态系统某区域鼠的种群密度，可采用的方法是      ； 若用取样器取样进行土壤中小动物类群丰富度的研究，采集到的所有小动物 （填“能”或“不能”）构成土壤中的一个群落。
（4）图中的食物网络结构简单，因此，该草原生态系统的   能力较差 ，其  稳定性也相应较低。
（5）驱动整个生态系统运转的能量主要来源于  的太阳能，除图中所示的生物类群外，该生态系统的生物组成成分还应有 才能保证其物质循环的正常进行。

某科研小组对薇甘菊入侵红树林的有关状况进行研究，选取未受入侵的红树林群落、轻度入侵的“红树林—薇甘菊”群落、重度入侵的薇甘菊为主的群落和无植被覆盖的光滩（分别编号为A、B、C、D）进行实验，实验结果如下表。该小组还研究了红树林植被的碳转移途径，如下图。请作答。

（1）薇甘菊与某种红树之间存在的种间关系是               。从光滩上开始的群落演替类型属于            演替。
（2）据图分析，途径①是指                      ，一年内植被碳储量的净增加量是                   。
（3）薇甘菊入侵使表层土壤有机碳含量减少，最可能的原因是                                     。
（4）为避免人类活动对红树林的影响，国家建立了深圳湾红树林自然保护区，这属于生物多样性保护措施中的                        。
（5）由上表结果可知，该实验（或课题）的名称是                              ；可得出的结论是：                             。

佛山是岭南水乡，遍布2800多条河涌，但其中大部分存在不同程度的污染。
(1)上世纪80年代初大多数河涌仍能保持清澈，但随着污水排放增多，河涌的生态平衡遭到破坏，这说明____________是有限的。
(2)学生科技实践小组在某河涌上设置了3个监测点，相关水质指标检测结果如下图所示。判断____________号监测点的水华现象最严重，依据是____________。被污染水体的溶氧量都偏低，这主要是由于微生物的____________。

(3)从监测点取水样，制作____________，在显微镜下观察藻类。调查发现，污染越严重的水样藻类的种类越少，这是在____________水平上进行的研究。
(4)治理河涌水华，可利用____________等关系，向水体引入植食性鱼类和大型挺水植物。经生态修复后，河涌中生物____________将会升高。

某草原生态系统的食物网如图。

（1）图中食物网较简单，因此，该草原生态系统的________能力较差，其________稳定性也相应较低。
（2）如果图中草能提供1000kJ的能量，营养级间的能量传递效率为10%～20%，那么鹰占据的营养级能够得到的最高能量值是________kJ。若外来生物入侵该地区，则会导致该草原的____________锐减或丧失。
（3）影响图中兔种群数量变化的种间因素是_______和________。若某年兔种群的K值为9000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加4000只，则兔种群的K值变为________只。用标志重捕法调查该区的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果________(填“偏高”或“偏低”)。