高中生物全球性生态环境问题综合题

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臭味的浮沫，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：

图1                                    图2
（1）图1示温带湖泊浮游藻类生长的季节性变化，从中可以看出，影响藻类太量繁殖的最主要因素是__________________________________。
（2）图2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沉水植物的死亡，主要是因为_____________________。
（5）当蓝藻爆发时，湖面漂浮一层绿膜，有人认为这是绿藻而不是蓝藻，则可以通过显微镜观察细胞是否具有___________来判断。
（6）在某人工湿地生态系统的水域内种植了挺水、浮水、沉水等植物，这一现象体现群落具有_________结构；芦苇等挺水植物能净化水体污染，体现了保护生物多样具有______价值。芦苇等挺水植物除了能吸收污染物外，还可以分泌次生代谢物抑制藻类生长，这放映了生态系统中的信息传递能______________________。

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。控制蓝藻疯长的同时“变废为宝”，是减轻“绿色灾害”的有效途径。请回答下列有关问题：
(1)从细胞结构上分析，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，对整个生态系统的________功能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，从群落的________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%	60%	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。

下列对其机理叙述正确的是(  )
①植物吸收水中悬物 ②植物吸收水体中氮、磷 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

（10分，每空1分）将某稻田等分为互不干扰的若干小区，均种上水稻苗（28株/m²）和3种杂草（均为1株/m²），随机向不同小区引入不同密度的福寿螺（取食水生植物）。一段时间后，测得各物种日均密度增长率如下图所示。

（1）本实验的自变量是______________________________，用样方法调查水花生种群密度时，常用的取样方法有_______________________________________________。
（2）稻田生态系统中的福寿螺属于__________________，它和鸭舌草之间构成______________关系。
（3）实验期间，中密度处理小区福寿螺种群的出生率_________死亡率，高密度处理小区的水花生种群数量呈_____型增长。
（4）若实验结束后停止人工管理，低密度处理小区将经历____________演替，时间足够长，最可能演替为以____________为主的水生植物群落。
（5）若实验结束后除去福寿螺和杂草，该生态系统的______________稳定性将降低。
（6）水稻开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，才会开花。由此可见         ,离不开信息的传递。

被弃耕的农田多年后将演替至顶极群落（演替所达到的最终平衡状态），其上物种甲、乙、丙的光合速率受光照强度的影响如图所示，据图回答下列问题：

（1）在气候条件适宜的情况下，该弃耕农田最终将演替到相对稳定的          阶段，这种演替属于        。
（2）物种甲、乙、丙在演替的不同阶段开始生长，最先定居于该生态系统的物种可能是            ，至顶极群落后三者在垂直结构上的分布自下而上依次为              。
（3）工厂少量排污后，河流遭受轻微污染一段时间后仍能保持清澈，体现了河流生态系统具有_______稳定性

热带雨林的盛衰消长直接影响全球环境、特别是人类的生存条件。回答相关问题。
（1）热带雨林具有丰富的生物多样性，人类认识到生物多样性的间接价值    （填“大于”“小于”或“等于”）直接价值。
（2）黑桫椤为木本蕨类植物，若需调查雨林中黑桫椤的种群密度，可以采用的方法是       。
（3）海南五指山低地雨林与山地雨林的黑桫椤种群的年龄组成如下图所示（年龄级别从小到大依次是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）。

据图分析，     雨林黑桫椤属增长型种群，判断依据是                                  。
（4）热带雨林在受到轻度干扰时能够保持或恢复自身结构与功能的稳定，这是由于生态系统具有         能力。

由于围湖造田、网箱养鱼、农家乐等无序发展，导致湿地生态功能遭到破坏。为治理生态环境，某地建立了多条截污河道进行湿地恢复。请据图回答问题：

⑴该湿地中所有生物构成 。在污水净化过程中，湿地植物所起的作用是 ；淤泥中的腐生细菌、真菌的作用是  。
⑵研究该湿地生态污水处理能力，应对 的水质进行监测，通过比较其中N、P等含量的差值，来分析人工湿地的净化功能。要治理水体污染，除了依靠湿地生态系统自身的功能外，还应加强对污染源的控制，因为生态系统的 有限。
⑶微囊藻产生的有毒物质会污染水体，在湖滩种植芦苇、茭白等植物，对微囊藻的生长繁殖有一定的抑制作用，主要原因是这些植物与微囊藻之间在利用   等资源（至少答两项）时存在明显的竞争关系。
⑷下图为某池塘能量流动部分示意图，①②③④表示各营养级生物同化的能量，⑤⑥⑦表示各级消费者从人工投放的饲料中同化的能量。初级消费者与次级消费者间的能量传递效率是  （用含序号的算式表示）。

科研工作者对三种类型的草原进行了调查，请依据调查结果分析回答下列问题。
⑴下表是不同调查面积的物种统计结果（调查面积单位是：cmxcm）。甲、乙、丙三种类型的草原对放牧干扰的抵抗力由强到弱的顺序是           。

面积	1010	2020	4040	8080	9090	100100	110110	120120	130130
甲	3	5	8	14	16	17	19	20	20
乙	3	5	6	9	11	13	13	13	13
丙	2	3	5	8	8	8	8	8	8

⑵通过调查丙草原发现，在狐与兔的捕食与被捕食过程中，反应敏捷的兔和跑的快的狐均得以生存。从进化的角度分析，这是二者        的过程；从生态系统功能的角度分析，信息传递能够调节        ，以维持生态系统的稳定。
⑶通过调査放牧区与未放牧区土壤中小动物的丰富度发现，放牧区小动物的丰富度明显低于未放牧区，说明放牧不仅影响地上植物的生长情况.也会改变放牧区草原群落的           ________结构。线虫、蚯蚓主要以土壤中的腐殖质为食，在生态系统的成分中属于        ，这类生物的活动可以促进生态系统的        。
⑷研究丙草原能量传递关系获得下列图

解，图中字母A、B、C、D、E表示生态系统的成分，字母a、b、c、d表示能量，数字表示生理过程或能量流动方向。流经该生态系统的总能量是通过___   ____过程实现的(填数字序号)。食草动物排出的粪便中仍含有部分能量，这一部分能量流入分解者体内的过程应是图示中的___    _箭头所示(填数字序号)。

蚯蚓是森林中的土壤动物之一，主要以植物的枯枝败叶为食。为探究蚯蚓对森林凋落物的作用，研究者做了如下实验。
（1）森林生态系统中的各种生物称为_______。用样方法调查白桦植物的种群密度时，为尽量减少实验误差，保证数据的科学性，应注意做到__________。从生态系统的成分角度看，蚯蚓属于______，从生态系统的功能角度看，蚯蚓的行为促进了_____。
（2）研究者选择4个树种的叶片做了不同处理，于6～9月进行了室外实验。每种叶片置于两个盆中，与土壤混合均匀，将数目相等的蚯蚓置于其中饲养，统计蚯蚓的食物消耗量，结果如下表。单位体重蚯蚓日平均食物消耗量（mg/(g.d)）

不同处理	蒙古栎	杨	红松	白桦
未分解叶	2．44	5．94	4．79	7．30
半分解叶	7．20	9．42	8．71	5．23

①为排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响，实验所选择蚯蚓要      ，为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响，应该在实验前对土壤进行________ 处理。
②据表分析，蚯蚓对半分解叶的消耗量明显____未分解叶的消耗量，在不同叶片中，对_______最为喜好。由此说明___________是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。
（3）依据上述实验分析，若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树，有利于增加_________的数量和种类，从而增加整个生态系统的______________。

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。

( 8分）某农民在建立的稻田生态系统中，分另在a、b、c、d、e点进行了农药防治 或生物防治(引入螃蟹)，某种水稻害虫种群密度变化情况如图甲(经济阈值是指害虫 种群密度影响农田经济效益的最低值)；该生态系统引入螃蟹后，实现了稻、蟹双丰收，其生态系统模式图如图乙；图丙为该生态系统局部的能量流动示意图，其中字 母代表相应的能量。请分析回答：

(1)图甲中在_________点进行了农药防治，原因是________________。从进化角度分析，这是____________________的结果。
(2)水稻害虫和螃蟹在该生态系统功能中的积极作用是________________________。
(3)图丙中水稻呼吸作用散失的热能可用__________(填字母)表示。
(4)水稻害虫同化的能量D=___________(用字母表示)，一般情况下D／(B+C)的比值约为__________。

图甲是某草原生态系统中碳循环模式图，图中ABCD表示生态系统的成分，图乙为其中部分营养结构。请据图回答：
   
(1)图甲中过程①表示___________，图乙中的生物对应图甲中哪些成分________（用字母表示）。
(2)若草固定的总能量为6.8x10⁹  kJ，食草昆虫和鼠摄取的总能量是1.3xl0⁸kJ，则人最少能获得能量____________kJ。
(3)若蛇取食鼠的比例由1/4调整到1/2，从理论上分析，改变取食比例后蛇体重增加lkg，人比原来多增重________kg。（能量传递效率按20﹪计算）
(4)该草原曾发生过火灾，但此后又慢慢恢复，这属于群落的________演替。从生态系统的角度分析，这体现了生态系统具有自我调节能力，这种能力的大小取决于__________的复杂程度，基础是________。

“温室效应，是由于人类活动导致的二氧化碳过量排放引起，其不但会使气候暖化，还溶于水中导致海洋酸化。这两种变化共同影响着海洋生物。

（1）珊瑚所受的破坏尤其严重。珊瑚由珊瑚虫不断增殖堆积而成，因其体内生活着虫黄藻而呈现美丽颜色。据甲图，珊瑚虫与虫黄藻的关系是_______________。即使背光面有充裕的空间，珊瑚也只向见光面扩展，这是因为虫黄藻利用光照进行___________________，为珊瑚虫的生长提供有机物等。珊瑚礁为许多动植物提供了生活环境，从生命系统的结构层次来看，这构成了一个__________________。
（2）生物能在一定程度上耐受海水酸化。乙图表示在酸化的海水中，动物细胞除了通过缓冲物质等的作用，还可以通过__________________方式直接将多余的H⁺泵出去，维持酸碱平衡。
（3）假设海水pH值在漫长的岁月中缓慢变化，某种生物有望不断进化从而适应酸性环境，其实质是该生物种群不断保留和积累_________________的过程。
（4）减少二氧化碳排放是解决问题的关键，为此需要世界各国通力合作，这是因为碳循环具有_______特点。

(共10分)为了解决城市水污染问题，建立人工湿地公园可起到重要作用，根据下图回答相关问题。

（1）图中的人工湿地是一个生态系统，该生态系统中属于生产者的生物有         。对该生态系统滩涂沙土中小动物类群丰富度的研究时，由于鼠妇（俗称“潮虫”）、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）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，原因是生态系统的              是有限的。
（4）近年来发现人工湿地还具有蓄洪防旱的功能，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           。

阅读下列材料，请回答问题：
材料一：“稻鱼共生系统”中，鲤鱼通过冲撞稻秧，导致稻飞虱落入水中并食之。水稻在给鲤鱼提供食物（水稻叶片）的同时，还能够抵挡烈日照射，降低表层水温。
材料二：科研人员对稻鱼系统、水稻单种系统进行了调查，结果如下表。

处理	调查农户（户）	农药投入 （kg·hm^-2）	农药使用次数（次）	水稻产量（kg·hm^-2）	鱼产量（kg·hm^-2）
稻鱼系统	123	7.36	3.1	6364.51	438.34
水稻单种	111	10.49	6.5	6458.66	—

（1）在该“稻鱼共生系统”中，信息传递体现在             之间，水稻的功能是           ，鲤鱼与稻飞虱的关系为           。
（2）在该“稻鱼共生系统”中可形成简单食物网，鲤鱼食物中，水稻由原来的2/5调整为1/3，稻池中鲤鱼数量将变为原来的          %（传递效率按20%算，保留小数点后一位有效数字）。
（3）材料二中，稻鱼系统与水稻单种系统相比，取得了明显的生态效益和经济效益，分别表现在                             、                         。

稻田养鱼在我国有悠久的历史，在鱼苗较大时放养雏鸭，可进一步提高经济生态效益。鱼和鸭的食物来源包括稻田中的各种浮游植物、浮游动物，及落到水中的卷叶螟等水稻害虫。回答下列问题：
（1）构建该稻田生态系统时还需要考虑投放的鱼鸭数量，这运用了_______生态工程原理。
（2）水稻遭遇虫害时会释放某些物质，引来天敌消灭害虫，这体现了生态系统的_______功能。而放养雏鸭既可防治稻田害虫，还可增加土壤肥力，从而减少_______。
（3）与传统水稻种植相比，稻田放养鱼鸭增加了生态系统中_______的复杂程度，从而加快了该生态系统_______的速率。
（4）补充完成该稻田生态系统的能量流动图解（不考虑与人的联系）：