高中生物全球性生态环境问题综合题

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，结果如下图。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      吨/公顷。
（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）生产者和分解者是维持生态系统稳态不可缺少的成分，两者的功能不同可概括为两个方面：从物质的角度看是                    ：从能量的角度看是                           。

(16分)现代各种工业活动使镉、铅、铜等多种元素在环境中含量大增，对生物产生了一定毒害作用。
（1）为了解镉污染对细胞核的伤害，可取培养在含镉培养液中的蚕豆进行     处理后，利用   染色并制成临时装片，之后在显微镜下观察、比较。
（2）下表是一项研究“镉和锌对蚕豆叶绿素含量的影响”的实验结果（叶绿素含量单位：mg/g·fw）

分析表中数据可以发现，随着土壤中镉浓度的增加，蚕豆的叶绿素含量   ，这将直接影响蚕豆的   速率，不利于植物生长。但如果在受镉污染的土壤中加入   mg/L锌，则可以明显减轻镉对植物的危害。
（3）科研人员尝试利用植物来回收环境中重金属元素,修复受污染的土壤或水体.下图是种植在受到不同程度铅污染的土壤中的三种植物体内铅含量。

上图植物中，最适合用于修复受铅污染较严重地区土壤的是   ，但所种植的植物不宜用作家畜饲料或者沼气池发酵，理由分别是   和   

6月8日是世界海洋日。海洋是生物圈的重要组成部分，与人类的生存和发展息息相关。
 
（1）根据图甲分析，要获得最大持续捕捞量，捕捞后大黄鱼种群数量应处于点。用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则种群密度的估计值（填"偏高""偏低"或"不变"）。
（2）海洋鱼类生活在不同的水层，这体现了生物群落的结构。新建码头的桩柱表面很快被细菌附着，随后依次出现硅藻、藤壶、牡牡蛎等，该过程称为。
（3）图乙表示某海域能量流动简图，表示生态系统的组成成分。图中和（填字母）在碳循环过程中起着关键作用；能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为。      
（4）海洋会受到石油、工业废水、生活污水等污染。如果污染超过海洋生态系统的，海洋生态系统就很难恢复到原来的状态。

某自然保护区地震后，据不完全统计，植被毁损达到30%以上。图1为该地区人为干预下恢复过程的能量流动图（图中单位为KJ/（m²·a）），图2表示恢复过程中某种群的种群密度对种群的出生率和死亡率的影响。请回答：

（1）如图1所示，该生态系统中生产者固定的光能为_______ KJ/（m²·a），第一营养级到第二营养级的能量传递效率为__________（保留一位小数），“有机物输入”流入第三营养级的能量为__________ KJ/（m²·a）（注：图中“有机物输入”流入“植食性动物”的能量为2，“肉食性动物”流向“分解者”的能量为0．05）。
（2）生态系统中能量流动的特点为________；图2中，在________点时，表示该种群已达到环境容纳量（K值）。
（3）随着时间的推移，地震毁损的自然保护区内生物的种类和数量不断恢复的过程属于________演替。

研究发现,每升天然水中含0.01毫克汞或者0.1毫克的杀虫剂,就会对人体造成危害。某研究小组开展了对某湖泊中环境问题的研究。他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E,并对其进行消化道内食物组成的分析;然后又请当地湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定,如下表所示。分析回答下列问题。

生物种类	消化道内 食物组成	千克体重污染物含量/mg
汞	某种杀虫剂
A	鱼(甲)	鱼(乙)	78	96
B	河蚌	水蚤、小球藻	25	57
C	小球藻	/	3	5
D	鱼(乙)	水蚤	10	31
E	水蚤	小球藻	5	15

 

(1)表中生物可能形成的食物链(网)为         ,河蚌(B)和水蚤(E)的关系是                 。
(2)若C中的能量不变,将B的食物比例由C∶E=1∶1调整为2∶1,能量传递效率按10%计算,该生态系统传递给B的能量是原来的       倍。
(3)上图为该湖泊生态系统参与碳循环的示意图,甲、乙、丙、丁代表生态系统的4种成分,图中以CO₂形式流动的是     (填序号),①的生理作用主要是                 ,该生态系统中丙的成分为           。
(4)分析上表,你认为这一湖泊面临的主要环境问题是什么?                         。针对这一问题,你将提出什么样的保护或改善建议?                                   。

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____________燃烧后排除的废气和粉尘；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微克的空气中，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___________________________________________（从能量流动方面考虑两点）。
（3）下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，1000kg的水稻最少可使蛇增重_______。
（4）保护环境，人人有责。保护中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。

下图1是为了处理污水(含有机和无机污染物)而设计建造的人工湿地生态系统，图2是对该湿地生态系统各组成成分的能量流动情况的调查结果，表中甲、乙、丙、丁分别代表不同的营养级，戊表示分解者。据图回答下列问题。

图1

甲	145.9	62.8	83.1	0.066
乙	870.7	369.4	501.3	0.002 3
丙	0.9	0.3	0.6	0.94
丁	141.0	61.9	79.1	0.085
戊	211.5	20.1	191.4	0

图2
(1)流经该生态系统的总能量是___                   _____。第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为________(保留两位有效数字)。
(2)请据图2画出该湿地生态系统的食物链________________。图2中不同营养级体内DDT含量的特点是___________________________________
(3)对该人工湿地作用效果进行检测，结果见下表。其中化学耗氧量(COD)表示在一定条件下氧化1 L水中有机物所需的氧气量；生化耗氧量(BOD)表示微生物分解一定体积水中有机物所需的氧气量。

项目
进水	750	360	700
出水	150	50	25

COD、BOD值越高，表明________污染程度越高；总氮量的降低表明，植物的吸收作用可________(填“降低”或“升高”)水体富营养化程度。
(4)该生态系统在建设过程中，对污水流入设计了流量和流速控制开关，并且在系统的底部铺设了通气的管网。前者是因为___         _____，后者的目的是促进____                     _     。

为研究无机盐输入对湖水中藻类生长的影响，科研人员从湖泊中随机取样，进行了系列实验，测量时以水体叶绿素总量代表藻类的数量。下图表示湖水中添加不同浓度的无机磷对藻类数量变化的影响。回答下列问题：

（1）实验结果表明，增加湖水中无机磷含量，总体上看能________（促进/抑制）藻类增长，实验组和对照组藻类数量达到峰值后均下降的主要原因是________
（2）科研人员同时还做了添加不同浓度的氮元素（NO₃^-）对藻类生长影响的实验，该实验对照组处理是其它培养条件与实验组相同，但不添加________。在另一组的实验中，实验组按一定浓度梯度同时添加氮、磷元素，结果表明，该组藻类增长数目大于相应的只添加的氮元素处理组，但与（1）中只添加的磷元素相近，这些结果说明________。
(3)相关研究还表明,水域生态系统中藻类和细菌等微生物间存在着复杂的关系,细菌是该生态系统成份中的________，在物质循环中起的作用是________。一些海洋细菌被证实能产生植物激素，促进藻类生长，后者为细菌繁殖提供有机物，这是两类生物的________进化。

2005年，北江水体受到镉等重金属严重污染，严重影响水体动植物的生长发育。有关技术部门开展投入聚合物降低水体污染程度的研究，并取得了很多相关的技术数据，与此同时，北江流域下游匀受镇。台水厂也生产出符合国家标准的自水(镉浓度不超过0．005mg／L)。下表是在镉污染水体中投放聚合物后对西种植物的研究数据。

请你据此进行回答：
(1)在发生严重的镉污染时，可以采用      投入水体降低污染程度，使该水体达到工业排水的标准。
(2)测定         的含量时需使用无水乙醇作为溶剂。
(3)当水体受到严重的重金属污染时，水中动物的群体数量将会      ，食物链将受到    。此外，当植物体内镉含量较高时，植物呼吸速率          。
(4)某课外小组同学探究不同程度镉污染的水对水稻种子发芽率的影响，
①假设：                        。
②请设计不同温度条件下，不同浓度镉污染的水对水稻浸种发芽率影响的数据记录表。

(16分)日光中的紫外线B波段( UV-B)大部分被臭氧层吸收，大气臭氧层变薄会导致照射到地表的UV-B辐射增加。小球藻是一种单细胞藻类，是鱼类等海洋生物的饵料，其生长状况受紫外线辐射量的影响。科学家利用6个培养皿，设置了以下剂量（如下表）研究UV-B辐射对小球藻生长的影响，请完善实验设计并回答问题。

培养皿编号	UV-B辐射剂量（J/m^2）	小球藻相对增长率（×10^4）
A0	？	20
A1	0.2	27
A2	0.8	26
A3	1.4	14
A4	2.0	10
A5	2.6	6

注：各培养皿分别加入适量且等量的含小球藻的培养液
（1）本实验的自变量是              。A₀的辐射剂量是        J/m²，该组在实验中的作用是                    。
（2）在本实验所用的辐射剂量中，能抑制小球藻生长的剂量有       个。为减少实验误差，本实验还应                                                     。
（3）如果用纸层析法对小球藻的色素进行分离，利用的原理是                      。研磨时加入碳酸钙可防止                              。
（4）科学家还发现高剂量的UV-B辐射对其他海藻的生长也有抑制作用，所以认为这可能导致海洋生态系统生物总量减少。从能量流动的角度分析，原因是UV-B辐射剂量增高导致                   。

某小型湖泊旁边有很多荒地，下图甲表示某荒地在春季时主要生物之间的食物关系，图乙是图甲相应的能量金字塔。

（1）在图甲中，共有    条食物链，既是初级消费者又是次级消费者的是      ，蛇在图乙中属于       （字母）营养级层次。
（2）由于新农村建设在此选址修建，部分荒地或被房屋、道路代替，或被用于种植、放牧，使群落结构发生显著变化，这种群落演替的类型是           。群落的空间结构包括            和            。
（3）上图丙表示污水排放量对湖泊中各生物的生物量的影响。在污水排放量较小时，生物量的变化不大，说明该生态系统具有一定的         稳定性，随着排污量增加，最终生态系统崩溃，说明          。

假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最初仅有的四个动植物种群，其a、c、d的营养关系为，a与b的关系如右图，a是该生态系统主要的自养生物，请回答：

（1）该生态系统中a和b的种间关系是________。
（2）若d大量死亡，则一定时间内种群密度增加的种群是________，种群密度减少的种群是________。
（3）当受到外界的破坏后，经过一段时间，该生态系统可以恢复到原来的状态，说明该生态系统具有一定的________________。
（4）为了调查该系统c种群的密度，捕获了50个个体，将这些个体标记后放掉，一段时间后重新捕获了40个个体，其中有5个带有标记，c种群的数量约为________个。

海洋是生物圈的重要组成部分，与人类的生存和发展息息相关。
   
（1）根据图甲分析，要获得最大持续捕捞量，捕捞后大黄鱼种群数量应处于__________点。用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则种群密度的估计值__________（填“偏高”“偏低”或“不变”）。
（2）海洋鱼类生活在不同的水层，这体现了生物群落的________结构。新建码头的桩柱表面很快被细菌附着，随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等，该过程称为_____________。
（3）图乙表示某海域能量流动简图，A、B、C、D表示生态系统的组成成分。图中________和_________（填字母）在碳循环过程中起着关键作用；能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为___________。
（4）海洋会受到石油、工业废水、生活污水等污染。如果污染超过海洋生态系统的________________，海洋生态系统就很难恢复到原来的状态。

(10分)奶牛场每天排放大量的粪便、饲料残渣，如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。甲图为某奶牛场将以上废弃物置于水中制成的废水后进行处理的流程图(出水口的水通过小河流入大河)，乙图为小河中的浮游植物在一年内的变化曲线图，请回答：

（1）废水流入厌氧池前，需经稀释处理，是为了防止    。厌氧池中的微生物主要作用是        。
（2）初期，氧化塘藻类大量繁殖，氧气过度消耗，水生生物因缺氧而死亡，其尸体被微生物分解加剧氧气消耗并产生有毒物质，污染进一步加剧。上述污染进一步加剧的过程属于______调节。

A．负反馈

B．正反馈

C．激素

D．负反馈和正反馈

（3）后来，氧化塘后部大量种植莲等挺水植物，使出水口处水中的浮游藻类减少，原因是__________。氧化塘生态系统的主要成分是________，氧化塘后部的溶解氧含量比前部的     。
（4）控制废水流入氧化塘的速率，除有利于氧化塘中有机物被充分分解外，还有利于          ，使出水口处的水质达到排放要求。废水不能过量流入氧化塘，说明生态系统的                   。
（5）根据乙图推测，小河中的无机盐1-2月大量下降的主要原因是           ，12月限制浮游植物繁殖的主要因素是           。

氮、磷等无机营养物质大量排入水体，会造成水体富营养化，严重时可引发蓝藻爆发，使水域生态遭到破坏。控制蓝藻疯长，同时“变废为宝”是减轻“绿包灾害”的有效途径。请回答下列有关问题：
(1)从细胞结构分析，蓝藻属于________生物，很多蓝藻可以同时进行____________和固氮作用，这在生物界是十分独特的，对整个生物圈____________________具有十分重要的作用。
(2)蓝藻与其他水生生物构成了该水域生态系统中的______________，由于某些蓝藻具有气囊，在水域中有趋表聚集的现象，从__________________的角度看，这些蓝藻处于其上层。
(3)下表为某湖泊不同营养状态的各种藻类种群组成情况。

营养 状态	藻类种群组成
铜绿微 囊藻	鱼腥藻	斜生 栅藻	汉氏菱 形藻	薄甲藻	小定鞭 金藻
重度富 营养	50%	25%	14%	10%	0.5%	0.5%
中度富 营养	5%	40%	42%	12%	0.5%	0.5%
轻度富 营养	0	25%	605	14%	0.5%	0.5%
贫营养	0	0.5%	10%	11.5%	10%	68%

据表分析，检测水中重度富营养化的指示生物是____________________，在中度富营养化水体环境中，竞争最激烈的是__________________________。
(4)采用浮床生态工艺法(如图所示)可治理水体污染，改善水质。其机理正确的是 (　)

①植物吸收水中悬浮物　②植物吸收水中的NO₃^-、PO₃^-等，降低水中氮、磷等含量　
③浮床遮光，抑制浮游藻类的生长繁殖，防止水华发生　④浮床下方水体氧浓度升高，减少微生物种类和数量
A．①④　　     　B．②④　   　　C．②③　　  　D．①③
(5)蓝藻资源化利用有多种方式。从蓝藻中可以提取能发出紫色荧光的藻蓝蛋白，可作为生物实验研究中的______________________。绿色能源工程可以利用蓝藻来制作生物柴油，由此推测蓝藻体内含有丰富的______________类物质。