高中生物全球性生态环境问题综合题

2010年11月在坎昆举行的全球气候大会的重要议题之一是确立各国“气体”排放减排目标。如果坎昆会议制定的所有目标均顺利达成，全球废气排放量可能下降60%，平均气温也将下降2摄氏度。请据此资料回答：
（1）资料中所说的“气体”主要是指，各国气体排放均会对全球气候造成影响，说明生态系统的物质循环具有______________。
（2）下图1为生态系统该气体的生成和构成该气体的某种元素的循环过程，其中甲、乙、丙、丁构成系统的生物群落，箭头表示物质循环方向，则乙是，过程⑤表示_________作用；若过程③和④的成分越复杂，则该生态系统的_____________稳定性越高。

（3）设过程③④代表的生物之间有如图2所示的食物网关系，E若E种群的能量为5．8×10⁹ kJ，B种群的能量为1．3×10⁸ kJ，D种群的能量为1．5×10⁸ kJ，能量传递效率为10%，则A种群的能量是____________kJ；此过程体现了生态系统的能量流动具有__________________的特点。
（4）新型生态农业遵循生态工程中的______________原理，使废物资源化，提高农产品的产量并减少环境污染。

下图1为草原生态系统部分营养结构示意图，图2为单位面积的放牧量与生产者的净生产量（光合作用总量减去呼吸作用总量）的关系图。请据图回答：

（1）图1中鹰和蛇的关系为▲。若鹰体内有机物增加15克，假设鹰从各条食物链中获得的能量是均等的，至少需要消耗植物▲克。
（2）据图2分析：草原的放牧量应控制在图中▲之间，这样既能保持草原生态系统的稳定性，又能获得较多的畜产量。但是由于我国许多草原被开垦为农田，导致土地沙化逐年加重，避免现存草原沙漠化和治理已沙漠化的草原是国家迫在眉睫的重要任务，请为此献计献策：▲。
（3）从保护草原生物多样性来看，如果该草原生态系统的放牧量长期大于图中c点放牧量，生物多样性会▲。从生物多样性的价值来看，草地对水土的保持、调节气候等方面的作用属于生物多样性▲价值。

某红树林国家级湿地自然保护区由滩涂、红树林、围基鱼塘等部分组成。生物兴趣小组对红树林开展了为期一年的生态系统调研活动，请回答下列调研中的有关问题：
（1）对滩涂沙土中小动物类群丰富度的研究时，由于鼠妇、蚯蚓等小动物活动能力强，又因为身体微小，故常利用取样进行采集、调查的方法。
（2）红树林群落中的物种在垂直方向上具有明显的分层现象，这种分层现象对种群生存的意义是。
（3）兴趣小组成员根据调查到的生物类群绘制出碳循环图解（如下图）。从生态系统的组成成分上看，A代表____，C代表。同学们观察到黑脸琵鹭处在图中的最高营养级，则黑脸琵鹭增重0. lkg，至少需要生产者____kg。

（4）对某些运动类群进行解剖发现它们消化道内容物如下表（√表示有此类残骸）

动物类群	消化道内容物
植物	昆虫	螺	沼虾	鱼类	蛙	蛇	鸟类
蝗虫	√
螺	√
沼虾	√
鱼类	√		√	√
蛙		√
鸟类		√		√	√

①上表中所含内容，与完整的生态系统相比缺乏的成分有____。
②上表中处于第二营养级的生物有，鱼类与螺之间的种间关系可能为。
（5）有科学家对一棵树的价值有以下的说法：如果将这棵树伐倒，把木材卖出，这棵树可以卖到50元；如果把这棵树的木料做成家具，此树可升值至1000元，但如果让其继续生长，则这棵树可以保持水土，防风固沙，改善局部环境，制造氧气等，它的价值可以高达30000元。将树木料做成家具是利用其直接价值，而其能保持水土，防风固沙，改善环境是其。

如图是生态系统碳循环示意图，其中A、B、C、D是系统内各生物成分。请分析回答：

（1）在物质循环过程中，同时伴随着。若A增加100 kg，则最多需要Ckg。
（2）A的同化量少于D的同化量的主要原因是：
①；
②。
（3）在生态系统中，生物因受生活条件改变的影响而发生适应性变异，这种变异属于由环境引起的表现型的定向变异，这种变异不能遗传给后代。请依据“中心法则”的观点进行解释
。
（4）目前，地球大气中的二氧化碳浓度有升高的趋势，其根本原因是①
②。
（5）春天,牧草返青时,食草动物纷至沓来.这体现了生态系统的功能.

某环保研究所搜集了4种生物的资料研究环境污染物对生物的影响。并用于生态风险评估（见下表）。

生物种类	RQ
铅（Pb）	汞（Hg）
A	某种小乔木	0．55	0．75
B	某种植食性动物	0．84	1．36
C	某种大型真菌	0．48	0．91
D	某种肉食性动物	1．35	2．05

（1）生态系统的成分主要包括。一个封闭的、功能完善的生态系统，无需从外界获得物质就可长期维持其正常功能。但是如果在一个较长时期内断绝对它的，这个生态系统就会自行消亡。
（2）碳在生物群落中的传递主要以的形式进行。若D每增重10kg至少消耗Akg。
（3）利用表中信息在下图框中绘出该生态系统的碳循环简图。

（4）在生态系统的营养结构中，越高，生物铅、汞的浓度也越高，即有毒、有害物质沿食物链传递过程中具有富集作用。
（5）进行生态风险评估时，需要计算出一个风险商数（RQ）。每一种生物的RQ是污染物的摄入剂量对临界水平的比率。RQ＜1显示污染物对生物的健康只构成低风险，RQ≥l则显示污染物可能对生物有害。运用表中RQ数据分析汞、铅对该生态系统内4种生物生存的影响是：。

回答下列两个问题：
I．在草原生态系统中，有蹄类放牧量与植被净光合作用合成量之间的关系(净光合作用合成量=光合作用合成量一呼吸作用消耗量)可用图甲表示，图中虚线代表未放牧时，草原植被的净光合作用合成量。请据图回答下列问题：
(1)草原最大放牧量控制为点的放牧量。
(2)如果该草原生态系统的放牧量长期维持在D点，将造成的后果
是。
Ⅱ．图乙表示某种群在自然环境中的增长曲线，据图回答下列问题：
(1)图乙中t3后种群数量不能无限增长的原因是。
(2) 若图乙表示某地有害昆虫种群数量的变化，防治虫灾应在点时进行。
(3) 在这三大生态系统中，自动调节能力最强的是，生态系统最容易被破坏的是。

2007年，陕西镇坪“华南虎”事件重新引起了人们对这种濒危生物的关注。华
南虎(又称中国虎)是我国特有的亚种，全球只剩下不到100只，在野外生存的华南虎可能只
有lO到30只。影响它们数量的首要原因是人虎冲突。一只虎至少需要15到30平方公里活
动空间。近代的人口迅速增长，导致华南虎的栖息地碎裂化、岛屿化，很难满足华南虎的生
存和繁殖的要求。第二个原因就是华南虎的很多食物是人类的经济动物，当人们的猎杀使这
些动物的种群密度降低到一定程度时，华南虎已经很难生存。
（1）华南虎和东北虎均为我国国家一级保护动物，它们属于一个物种的两个不同亚种。
从进化的角度看，其差异的实质是种群不同。

(2)上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B的倍。
（3）如何解释当栖息地碎裂化、岛屿化时，华南虎的生存和繁殖就变得异常困难：
、。

（每空1分，共10分）
在2010年上海世博会上，“低碳”演绎得美妙绝伦。世博会上，许多低耗环保的新型材料也一一亮相，会“呼吸”的墙壁、地板随处可见。在上海世博会E片区，是以英国贝丁顿“零能耗”社区为原形的“世博零碳馆”……
根据材料，回答下列问题：
（1）英国馆的核心是一座“种子”圣殿。实际上，种子并非植物新生命的开端。人类和植物一样，新生命的开端是，我们全身的细胞都来自它的分裂。植物种子萌发时所需营养由提供。
（2）日本馆的展示主题是“像生命一样会呼吸的建筑”。请你写出生物有氧呼吸的反应式。
（3）瑞士馆的造型是一个想象中未来世界的轮廓，顶部是一片青葱的草地。观众可在十分钟内乘坐环状缆车从底楼到顶楼。而法国馆以“感性城市”为题，顶部也是一片绿色。屋顶的草坪可以进行光合作用。植物吸收CO₂是光合作用中的反应阶段。光合作用中，水光解时释放出了，此过程依赖叶绿体中的特殊结构是。
（4）“零碳”餐厅中，烧饭用的沼气是食物残渣在地下发酵产生的，发酵离不开细菌等微生物。细菌和人体细胞的主要区别是。
A．有无细胞器 B．有无核物质
C．有无DNA D．有无成形的细胞核
（5）“零碳馆”房顶的绿色植物吸收的CO₂在植物细胞内的转移途径是。
A．CO₂→C₅→葡萄糖 B．CO₂→C₃→葡萄粮
C．CO₂→叶绿素→C₅→葡萄糖 D．CO₂→叶绿素→C₃→葡萄糖
（6）下列哪一种能源不是真正的“零碳”能源（多选）
A．某种植物转化的乙醇 B．风能
C．太阳能 D．可转化为沼气的物质（如剩饭剩菜）
E．氢能

（22分）分析回答下面Ⅰ、Ⅱ两题：
Ⅰ．某同学做了一个用以测定光照强度与生态系统稳定性关系的实验。将若干小球藻、水草及小鱼各一份（完全相同）放入甲、乙两个等同的盛有河水的玻璃缸内，使之处于气密状态，对乙缸进行遮光处理。实验处在一定适宜温度的暗室中，并从距玻璃缸0.3m处用不同功率的灯泡分别给予光照1h。期间用仪器记录了容器内氧气浓度的变化（浓度单位是g/m³），结果如下表。

	15W	20W	25W	30W	35W	40W	45W
甲缸	－6	－4	－2	0	+2	+5	+10
乙缸	－10	－10	－10	－10	－10	－10	－10

（1）实验中乙生态缸是用来测定__________________________。
（2）甲生态缸在光照25W时产生的氧气量____________g/m³。
（3）光照强度至少大于_______W时才能维持甲缸生态系统处于相对稳定状态。
Ⅱ．果蝇(2N=8)常常作为遗传学实验材料。
（1）欲测定果蝇基因组的DNA序列，应测_____________条染色体上的DNA。
（2）实验室某一个小组发现了1只灰体残翅雌果蝇(未交配过)，另一小组发现了1只黑体长翅雄果蝇。两个小组将这2只果蝇进行下述实验：a. 把灰体残翅雌果蝇和黑体长翅雄果蝇放入同一容器中培养，使其交配并产生足够的后代F₁。b. F₁成熟后观察雌雄果蝇的性状，发现全是灰体长翅。c. F_l雌雄果蝇相互交配产生F₂，观察其性状并记录结果。d. 统计分析F₂的各种表现型及其比例。根据上述材料回答：
①从F_l所表现出的性状推断长翅与残翅的遗传方式是_______________(细胞质/细胞核)遗传。
②若已知控制黑体、灰体性状的基因位于细胞核中，能否通过预测F₂黑体、灰体的性状表现来推断控制黑体、灰体的基因是位于常染色体上还是x染色体上?请简要说明理由。
____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________
③已知果蝇中，控制眼色的基因位于X染色体上，控制体色的基因位于常染色体上。在体色和眼色这两对相对性状中，正交与反交产生子代结果不一致的亲本组合性状分别是_________________。
④控制果蝇体色的基因与固氮基因相比，其基因结构特点是____________________。
（3）基因突变大多数对生物有害，甚至导致死亡。在做果蝇实验时发现1只突变型(单基因突变)的雌蝇与1只野生型的雄蝇交配，F₁中野生型与突变型之比为2：1，且雌雄个体之比也为2∶1。产生这种现象的原因是__________________________________________
___________________________________________________________________________。

某生态系统中有A、B、C、D四种生物，构成食物链A_+B_+C，D为分解者，能量右图是该生态系统中能量流人B处发生的一系列变化示意图。请据图回答相关问题：

（1）若图中的甲表示B的同化能量，则乙、丙分别表示：乙、丙、。圆褐固氮菌可能参与其中的过程（填图中序号）。
（2）大气中的CO₂进入该生态系统的生理过程是，碳在生物群落内以形式进行传递。
（3）当生态系统处于相对稳定状态时，B的种群数量一般处于（填“K”或“K／2”）值，此时种群数量的增长率为。若要提高生态系统的抵
抗力稳定性，二般可采用的措施为。

I．下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。

请据图回答：
（1）生态系统的碳循环是指碳元素在之间不断循环的过程。
（2） $X$与甲中图示生物类群的能量来源不同， $X$代表的生物为； $Y$的细胞结构与丙中图示生物不同， $Y$的细胞结构最主要的特点是。
（3）大气中的 $C{O}_2$在甲中图示的处（在 $a～d$中选择）合成有机物；含碳有机物在甲中图示的处（在 $a～d$中选择）可以分解为 $C{O}_2$。
（4）化石燃料除燃烧外，还可以通过途径产生 $C{O}_2$。
Ⅱ.为研究"圆褐固氮菌对某种植物枝条生根作用的影响"，设计相关实验，结果如下图。试管内基质为灭菌的珍珠岩（起固定、通气和吸水作用）。
加入物质
请据图回答：
（1）为了排除其他微生物对实验结果的影响，配制的灭菌培养液在成分上应具备的主要特点是。
（2） $A$中枝条的下端切口处（有／无）生长素， $A与C$对比说明：。
（3）上述实验综合分析表明，圆褐固氮菌能促进该植物枝条生根。为进一步探究"圆褐固氮菌是否分泌了促生根物质"，请完成下列实验：
①用灭菌培养液培养圆褐固氮菌。
②将培养物过滤，得到菌体和无菌滤过液。
③实验分两组：甲组试管中加入基质和灭菌水；乙组取若干试管，加入相同基质，再分别加入。
④分别插入同类枝条，培养并观察。
结果分析：如果，则表明圆褐固氮菌分泌了促生根物质。

有一位生态学家，对5个生态系统中的生物群落的组成情况进行了调查，调查结果如下表：表中种1、种2……代表不同的物种；A、B……代表不同的生物群落；表中的数据表示每个物种的种群密度（单位：个体数100/m2）

生物群落	种1	种2	种3	种4	种5	种6	种7	种8	种9	种10
A	0	900	40	0	0	30	20	0	0	0
B	0	220	240	200	210	100	10	20	0	0
C	700	200	50	50	0	0	0	0	0	0
D	560	400	40	0	0	0	0	0	0	0
E	5	5	1	2	3	4	30	50	800	100

请对上述数据仔细分析后回答下列问题：
（1）上述5个生物群落中，当同时受到大规模虫害袭击时，你认为受影响最小的是___________。
（2）结合上面的信息，在建立人工生态林时应注意以下问题：①选择________的植物种类；②适当增加种植树种，其目的是_________________；③考虑不同植物生长占据的不同空间，以增加群落____________结构的复杂程度。
（3）在生态系统中，种群的增长通常呈_________曲线。

在一些营养丰富的水体中，有些蓝藻常于夏季大量繁殖，并在水面形成一层蓝绿色而有腥自味的浮沫，称为“水华”。大规模的蓝藻爆发，被称为“绿潮”。绿潮引起水质恶化，严重时耗尽水中氧气而造成鱼类的死亡。请分析回答下列问题：

（1）图21示温带湖泊浮游藻类生长的季节性变化，从中可以看出，影响藻类大量繁殖的最主要因素是。
（2）图22表示对受到轻度污染的湖泊的调查结果，结果表明，湿地生态系统具有相当高的性。
（3）试解释“绿潮严重时耗尽水中氧气”的主要原因：。
（4）严重的水华往往会引起图23所示沉水植物的死亡，这是因为（要求答出两点主要原因）。

（5）我市许多景区水域都由于污染，浮游藻类大量繁殖，水体浑浊晦暗，透明度减小，景致大为减色。相关部门为了湖水还清，曾多次投放化学杀藻剂紧急处理。此种处理方法虽然可以取得眼见的效果，但存在的主要缺点是，并可能危害到生物。
（6）某些景区采纳专家建议，在水域内种植图23所示植物，同时投放鲢鱼、草鱼等植食性鱼类，取得了很好的治理效果。在修复该生态系统的结构、功能过程中，上述措施发挥的作用是：①利用了这些植物与浮游藻类的关系，制约了浮游藻类的数量；②草食鱼类可以，制约了浮游藻类的数量。

人口问题已经成为我国和全世界非常严重的问题，请根据材料回答下列问题：
（1）图A、B为两个国家人口年龄组成图，纵轴表示年龄，横轴表示各年龄段人口占总人口的百分比。 国家未来的人口增长率高。

♀

♂

♀

♂

（2）下图表示我国人口增长的情况，在1600年—2000年间，我国人口基本以 型曲线增长，因此，在20世纪80年代以来，我国全面推进了 政策。

（3）近年来，我国人口出生率和自然增长率都明显下降，但老年化问题日趋严重。目前我国60岁以上的老年人达1．32亿，占总人口的10%，已经步入老年型国家的行列。据联合国统计，1950—2000年世界老年人增长为176%，而我国为217%。据美国有关统计显示，65岁及以上人口比例从7%上升到14%需要的时间是：法国为115年、瑞典为85年、美国为66年、英国为45年，而我国只需要25年。根据这些材料，你认为我国人口中老年人所占的比例还会升高吗? 现行的相关政策应当调整吗？为什么？

(12分) 近年来，一种原产于南美，被称为“植物杀手”的藤本植物——薇甘菊正在我国大肆扩散，对本地生物多样性和农业生产造成了巨大威胁。
（1）薇甘菊生长具有趋光性，很容易向上层生长、扩展，并象被子一样把树木全部覆盖，致使成片的植物枯死。受侵害的植物大量死亡的主要原因是：被薇甘菊缠绕覆盖的植物____________________________。从生态学角度看，薇甘菊是生态系统成分中的________________________。薇甘菊与受其侵害的植物之间的关系是______________。
（2）薇甘菊在土壤潮湿疏松、有机质丰富、阳光充足的环境中，生长特别迅速。但不耐阴和土壤贫瘠。由此可见，限制薇甘菊生长的主要非生物因素是____________________。
（3）薇甘菊与我们常见的菊花虽然同属菊科，但不是同一个物种。支持这一判断的最重要的依据是：自然条件下，他们之间存在着____________________。
（4）对薇甘菊进行种群密度取样调查时，常采用______________________。
（5）薇甘菊除了可以产生种子外，还可以通过每个枝条，另生成新的植株，这种生殖方式称为____________________。
（6）如果下图表示薇甘菊所在生态系统碳循环示意图，已知D为大气，那么在此生态系统中各成分中A为__________，B为__________，碳元素在A、B之间的流动是以___________________形式进行的。进入此生态系统的总能量是____________________，在流动过程中具__________________特点。