某湖泊由于水生植物腐败、污水排放等原因导致水体出现严重有机污染以及水华现象。科研人员创建了三个样池并标号1、2、3,除养分浓度不同(3>2>1)外,其余初始条件均相同且适宜,一段时间后统计了各样池中生产者同化的总能量GPP及呼吸散失量R与水层深度Z的关系如下图。请回答以下问题:
(1)从生态系统的稳定性角度分析,该湖泊生态失衡的原因是_____ 。控制污染源若干年后该湖泊会重新回到原有的生态平衡,这依赖于生态系统具有_____ 性。
(2)图中Z的含义是_____ 。长期处于该点状态时生态系统_____ (填“能”或“不能”)维持稳态。理由是_____ 。
(3)养分浓度对GPP和Zeu的影响分别是_____ ,主要原因是_____ 。
(4)为了治理该湖泊,研究人员采取太阳能水生态修复方案,利用太阳能电机系统产生纵向的高速流来搅动水体,破坏表层生物层的同时将底层低溶解氧的水提升到表层,该方案治理效果良好。请结合群落及生态系统的相关知识和以上信息,从两个角度说明该生态修复方案的作用机理:_____ 、_____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/23/9b39b00d-1614-4714-8576-5a37a713e1a7.png?resizew=415)
(1)从生态系统的稳定性角度分析,该湖泊生态失衡的原因是
(2)图中Z的含义是
(3)养分浓度对GPP和Zeu的影响分别是
(4)为了治理该湖泊,研究人员采取太阳能水生态修复方案,利用太阳能电机系统产生纵向的高速流来搅动水体,破坏表层生物层的同时将底层低溶解氧的水提升到表层,该方案治理效果良好。请结合群落及生态系统的相关知识和以上信息,从两个角度说明该生态修复方案的作用机理:
更新时间:2023-05-23 22:11:00
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解题方法
【推荐1】某牧区气候恶劣,生态系统脆弱,境内生活着国家一级保护动物荒漠猫。该牧区的草原湿地泥炭层深厚,是生态系统物质循环的重要载体之一,也是重要生态屏障。
(1)若要研究该牧区荒漠猫的生态位,通常需要研究它的______ (答出两点即可)。
(2)该牧区草原湿地含有丰富的土壤有机碳(SOC),其主要来源是_____ 。微生物通过分泌水解酶作用于SOC,产物一方面吸收后用于______ ,方面用于呼吸作用满足自身能量所需。
(3)为了探究湿地水位变化对土壤碳含量变化的影响,研究人员取不同水位土样添加一定量13C标记的葡萄糖,在相应水位条件下培养一段时间,然后测定土壤SOC和13C标记的微生物有机碳含量(MBC)。若培养时间过长,所测得MBC值通常______ (填“偏高”或“偏低”);检测结果表明,水位下降会降低土壤SOC而提高MBC,请从微生物分解和合成代谢的角度给出合理的解释:水位下降导致土壤透气性增强,______ 。
(4)在现有技术条件下,维持该牧区一个人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的草地、耕地、建筑用地等面积称为______ 。由表可知,该牧区出现了明显的生态赤字,且呈现______ 趋势,为了避免生态环境进一步恶化,逐步实现可持续发展,请结合当地情况提出一条降低生态赤字的有效建议:______ 。
该牧区资源需求、供给总量(单位:hm2/人)
(1)若要研究该牧区荒漠猫的生态位,通常需要研究它的
(2)该牧区草原湿地含有丰富的土壤有机碳(SOC),其主要来源是
(3)为了探究湿地水位变化对土壤碳含量变化的影响,研究人员取不同水位土样添加一定量13C标记的葡萄糖,在相应水位条件下培养一段时间,然后测定土壤SOC和13C标记的微生物有机碳含量(MBC)。若培养时间过长,所测得MBC值通常
(4)在现有技术条件下,维持该牧区一个人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的草地、耕地、建筑用地等面积称为
该牧区资源需求、供给总量(单位:hm2/人)
土地类型 | 2013年 | 2015年 | 2017年 | 2019年 | ||||
需求 | 供给 | 需求 | 供给 | 需求 | 供给 | 需求 | 供给 | |
草地 | 2.700 | 0.222 | 2.970 | 0.216 | 3.122 | 0.208 | 6.014 | 0.209 |
耕地 | 0.030 | 0.010 | 0.039 | 0.009 | 0.039 | 0.007 | 0.036 | 0.007 |
建筑用地 | 0.0024 | 0 | 0.0029 | 0 | 0.0039 | 0 | 0.0054 | 0 |
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【推荐2】图1为某草原生态系统的部分碳循环示意图,甲~丁为生态系统的组成成分;图2为该生态系统的部分能量流动示意图(不考虑未利用的能量)。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/7/2608978174976000/2611872164216832/STEM/328e5789-655f-4792-8666-7b9679abc381.png)
(1)图1中,碳进入无机环境的途径是_____ (填序号),能量进入群落的主要途径是____ (填序号)。
(2)生态系统的结构包括__________ 和__________ 。图2中B表示__________ 。若鼠摄入能量为2.2x109kJ,A中能量为1.6x109kJ,B中能量为1.2x109kJ,狼同化能量为2.4x108kJ,则该生态系统中鼠到狼的能量传递效率为____________ 。
(3)由图2可以总结出生态系统能量流动的主要特点是____________________ 。
(4)调查发现某些植物的种子必须接受某种波长的光处理才能萌发生长,这说明____________________ 。
(5)生态系统的能量流动和物质循环是同时进行的:物质作为能量的载体,使能量沿着________ 流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/7/2608978174976000/2611872164216832/STEM/328e5789-655f-4792-8666-7b9679abc381.png)
(1)图1中,碳进入无机环境的途径是
(2)生态系统的结构包括
(3)由图2可以总结出生态系统能量流动的主要特点是
(4)调查发现某些植物的种子必须接受某种波长的光处理才能萌发生长,这说明
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【推荐3】在某农田生态系统中存在农作物、杂草、蛙、田鼠、昆虫、蛇等生物。如图表示该生态系统中能量流经田鼠的示意图,请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/7/3/2239039446605824/2243047184957440/STEM/10990aa306f8409a870e38aa8d94f3d7.png?resizew=317)
(1)图中A表示__________________ ;B中能量的去向除了被分解者利用、被次级消费者摄入外,还有一部分是___________ 。
(2)当生态系统处于相对稳定状态时,田鼠的种群数量一般处于________ (填“K”或“K/2”)值,此时种群数量的增长速率为______ 。
(3)从能量流动角度分析,农田中除杂草、去虫害、灭田鼠的目的是______ 。
(4)在农作物→田鼠→蛇这条食物链中,从农作物到田鼠的能量传递效率不在10% ~20%这一范围内,其原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/7/3/2239039446605824/2243047184957440/STEM/10990aa306f8409a870e38aa8d94f3d7.png?resizew=317)
(1)图中A表示
(2)当生态系统处于相对稳定状态时,田鼠的种群数量一般处于
(3)从能量流动角度分析,农田中除杂草、去虫害、灭田鼠的目的是
(4)在农作物→田鼠→蛇这条食物链中,从农作物到田鼠的能量传递效率不在10% ~20%这一范围内,其原因是
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(0.65)
【推荐1】某城市河流由于生活污水和工业废水的排入,水质逐渐恶化。经过治理后,河水又恢复了清澈。下图1表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3种鱼,丁是以这三种鱼为食的一种水鸟,甲不摄食藻类,箭头指示能量流动方向),下图2表示部分能量流动关系(图中数字表示同化的能量)。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/11/2503856415514624/2504761101705216/STEM/8c9ab662-170d-4b0d-b42b-63fe9cb31316.png?resizew=521)
(1)图1所示食物网中,遗漏了一条能量流动途径,该条途径是________ 。
(2)图1所示食物网中,次级消费者是________ ,丁与丙之间的种间关系是________ 。
(3)根据图1分析,除了图2中已经标出的能量去向之外,乙的能量去向还有________ 。
(4)结合图2分析,图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率________ (大于/小于/等于)7.6%。
(5)森林中,狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者,兔同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。可见,信息传递具有________ 的作用。
(6)河流受到含重金属的工业废水的污染,图中________ 生物受害最严重。从生态学角度解释,污染物排放导致水质恶化的主要原因是:________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/11/2503856415514624/2504761101705216/STEM/8c9ab662-170d-4b0d-b42b-63fe9cb31316.png?resizew=521)
(1)图1所示食物网中,遗漏了一条能量流动途径,该条途径是
(2)图1所示食物网中,次级消费者是
(3)根据图1分析,除了图2中已经标出的能量去向之外,乙的能量去向还有
(4)结合图2分析,图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率
(5)森林中,狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者,兔同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。可见,信息传递具有
(6)河流受到含重金属的工业废水的污染,图中
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【推荐2】发展以农家乐为主题的生态农业是现代农业创新、农民创业的一种模式,如在长势喜人的水稻田附近建立“藕一鱼”共同种养的人工鱼塘供人们垂钓。这些现化生态农业模式不仅可以提高经济效益,还可以有效地降低污染。请分析回答下列问题:
(1)“藕一鱼”共养模式中,鱼类的粪便可以为莲藕生长提供肥料,鱼所同化的能量______________ (填“能”或“不能”)流向莲藕。池塘中的植物具有明显的分层现象,这种现象主要与不同水域深度的__________ 不同密切相关。
(2)有些游客会将一些废弃物和垃圾扔进池塘,但并未引起池塘生态系统的破坏,原因是池塘生态系统具有一定的______________ ,它的基础是____________ 。水稻每年固定的太阳能,其中一部分流向分解者,这一部分流入分解者的能量来自水稻的残枝落叶和__________________________ 。
(3)研究某一鱼塘时发现,其中某种成年鱼生活在底层,取食多种底栖动物,而该种鱼的幼体生活在水体上层滤食浮游动物和浮游藻类。由此可见,该种鱼发育阶段不同,在食物链(网)中所处的___________ 可能不同,该种鱼的幼体与浮游动物具有_________________ 的关系。若该种鱼的幼体的食物比例由浮游藻类:浮游动物=1:1调整为2:1,能量传递效率按10%计算,该生态系统能承载该种鱼的幼体的量是原来的______ 倍。
(1)“藕一鱼”共养模式中,鱼类的粪便可以为莲藕生长提供肥料,鱼所同化的能量
(2)有些游客会将一些废弃物和垃圾扔进池塘,但并未引起池塘生态系统的破坏,原因是池塘生态系统具有一定的
(3)研究某一鱼塘时发现,其中某种成年鱼生活在底层,取食多种底栖动物,而该种鱼的幼体生活在水体上层滤食浮游动物和浮游藻类。由此可见,该种鱼发育阶段不同,在食物链(网)中所处的
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【推荐3】如图净水塘的前部有吸附大颗粒的吸附基质,中部水面有固定化小球藻的圆柱浮床,小球藻可以吸收重金属离子。塘的后部生存着藻类、荷、芦苇、鱼、虾、蚌、水丝蚓(一种水中生活的蚯蚓),塘的底部为厚厚的河泥,回答下列问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/29/2882832346546176/2885802756235264/STEM/ce917b0e-33be-45bf-ac06-c55a90b789e2.png?resizew=566)
(1)河泥中主要分布的生态系统成分是______ ,净水塘在由图3组成的食物网中,其中虾、鲫鱼等消费者在生态系统中的作用是____________________________________ 。
(2)池塘后部生物的差异分布体现了群落具有____________ 结构。
(3)当污水进入净水塘后,除被净水塘内微生物分解外,还可通过__________ 和___________ 等方法很快消除污染。
(4)下列不属于东亚飞蝗种群特征的有____________ (填序号)。
①丰富度 ②出生率 ③集群分布 ④互利共生 ⑤演替
(5)图2是该生态系统相邻的两个营养级的能量流动示意图,字母代表能量,请用图中的字母和计算符号表示:甲的同化量为____________ ,乙用于生长、发育、繁殖的能量值为____________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/29/2882832346546176/2885802756235264/STEM/ce917b0e-33be-45bf-ac06-c55a90b789e2.png?resizew=566)
(1)河泥中主要分布的生态系统成分是
(2)池塘后部生物的差异分布体现了群落具有
(3)当污水进入净水塘后,除被净水塘内微生物分解外,还可通过
(4)下列不属于东亚飞蝗种群特征的有
①丰富度 ②出生率 ③集群分布 ④互利共生 ⑤演替
(5)图2是该生态系统相邻的两个营养级的能量流动示意图,字母代表能量,请用图中的字母和计算符号表示:甲的同化量为
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【推荐1】为进一步推进草原地区的退耕还草生态工程建设,某研究团队对一草原中的若干撂荒地(人为开垦种植农作物几年后,不再继续耕种,任其荒芜的地块)进行了长期跟踪研究,下表是他们获得的部分研究数据,表中群落组成以优势植物的种类来表示,物种多样性指数越高,物种的数量越多,该地天然草场的物种多样性指数为2.8346,请回答下列问题:
(1)草原中包括很多种动物、植物和微生物,调查______ 可以更好了解群落结构和内部环境。第18年,克氏针茅草的分布呈一丛一丛的斑块状分布,其间生长着其他的草本植物,这反映群落具有______ 结构。
(2)在撂荒地发生的演替中,第2年的优势种藜在第4年被羊草所替代,这说明两个物种的生态位存在____ 现象。第22年时,撂荒地是否演替为顶极群落?_____ (填“是”或“不是”),理由是______ 。
(3)跟踪研究的这几年间,土壤动物类群的丰富度也发生了变化,调查土壤动物时可使用______ 取样,对土样中体型较小的动物进行分离时,应将分离装置中的电灯______ (填“打开”或“关闭”)。随着撂荒年限的增加,物种多样性指数不断提高,增加了该生态系统中_____ 的复杂程度,提高了该生态系统的抵抗力稳定性。
(4)下图为撂荒地中能量流经某几个营养级的示意图(a~i表示能量值,①一③表示生理过程)。图中分解者获得的i中的能量来源于第______ 营养级,该生态系统中能量从第二营养级传递到第三营养级的效率可表示为____ 100%。
搭荒年限(年) | 群落组成 | 重要值贡献率 | 物种多样性指数 |
2 | 藜+狗尾草 | 90.89 | 0.9308 |
4 | 羊草+狗尾草 | 68.86 | 1.6427 |
18 | 糙隐子草+克氏针芋 | 67.8 | 1.8239 |
22 | 沙地委陵菜+糙隐子草 | 50.44 | 2.0661 |
(1)草原中包括很多种动物、植物和微生物,调查
(2)在撂荒地发生的演替中,第2年的优势种藜在第4年被羊草所替代,这说明两个物种的生态位存在
(3)跟踪研究的这几年间,土壤动物类群的丰富度也发生了变化,调查土壤动物时可使用
(4)下图为撂荒地中能量流经某几个营养级的示意图(a~i表示能量值,①一③表示生理过程)。图中分解者获得的i中的能量来源于第
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/22/dcc1e8c0-5064-466e-affc-65658d2ac907.png?resizew=564)
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【推荐2】两个或多个群落之间(或生态地带之间)的过渡区域,称为群落交错区,如图1所示。群落交错区的环境条件比较复杂,在群落交错区的物种的数目及一些物种的密度的增大趋势被称为边缘效应。在庄稼一草地交错区生存了许多天性警觉的啮齿类动物,如大足鼠。图2中的圆圈处为放养鹌鹑的群落交错区,养殖人员通过增加边缘的长度、交错区面积的方法来提高鹌鹑的产量和质量。回答下列问题:________ ,其同化量一部分通过呼吸作用散失,其余________ 。
(2)治理沙漠的过程中会出现群落交错区,若要研究群落交错区的特殊性,往往需要研究________________ (写出2个即可)等群落层面的问题。群落交错区的植被变化,可作为气候变化的预警,当森林草原交错区的乔木越来越占优势时,说明气候越趋于________ (“干旱”或“湿润”)。
(3)草地和矮林一草地交错区存在某种害虫,两群落均会遭受害虫的损害,但矮林—草原交错区受到的损害小于草地。从生态系统稳定性的角度分析,原因是________________ 。
(4)明代著名医学家李时珍在《本草纲目》中曾指出,鹌鹑的肉、蛋有补五脏、益中续气、实筋骨、耐寒暑、消热结之功效。利用群落交错区的边缘效应,养殖人员采用图2中的鹌鹑放养模式,主要原因是________ 。
(2)治理沙漠的过程中会出现群落交错区,若要研究群落交错区的特殊性,往往需要研究
(3)草地和矮林一草地交错区存在某种害虫,两群落均会遭受害虫的损害,但矮林—草原交错区受到的损害小于草地。从生态系统稳定性的角度分析,原因是
(4)明代著名医学家李时珍在《本草纲目》中曾指出,鹌鹑的肉、蛋有补五脏、益中续气、实筋骨、耐寒暑、消热结之功效。利用群落交错区的边缘效应,养殖人员采用图2中的鹌鹑放养模式,主要原因是
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【推荐3】营养级联是指生态系统中某个营养级的生物数量明显改变后,其他营养级的生物数量会发生变化的效应,该效应会影响生态系统的稳定性。研究人员利用小球藻、大型溞和豆娘幼虫作为实验生物,对聚乙烯微塑料(简称微塑料)引起的营养级联效应进行研究,结果如图1和图2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/631a3a1d-a258-400b-a241-96ae38d9452c.png?resizew=342)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/ba174516-f866-4ca2-abc3-5fc9171f308a.png?resizew=345)
(1)调查水体中小球藻种群密度常采用的方法是___________ 。
(2)据图1可知,随着微塑料污染程度增大,对大型溞运动频率的抑制作用___________ (填“增强”、“减弱”或“先降后升”)。
(3)据图分析,在“小球藻→大型溞”体系中,微塑料污染会导致小球藻的种群密度___________ ,原因是___________ 。
(4)在“小球藻→大型溞→豆娘幼虫”食物链中,营养级联的强度可用下列公式进行初步估算:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/6b38b166-bf8b-4f36-bcda-b2c8a56d22a1.png?resizew=542)
①据图可知微塑料污染会导致这种营养级联强度_____________ (填“增大”或“减小”),判断依据是___________ 。
②营养级联强度的改变可能危及生态系统稳定性的原因是___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/631a3a1d-a258-400b-a241-96ae38d9452c.png?resizew=342)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/ba174516-f866-4ca2-abc3-5fc9171f308a.png?resizew=345)
(1)调查水体中小球藻种群密度常采用的方法是
(2)据图1可知,随着微塑料污染程度增大,对大型溞运动频率的抑制作用
(3)据图分析,在“小球藻→大型溞”体系中,微塑料污染会导致小球藻的种群密度
(4)在“小球藻→大型溞→豆娘幼虫”食物链中,营养级联的强度可用下列公式进行初步估算:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/6b38b166-bf8b-4f36-bcda-b2c8a56d22a1.png?resizew=542)
①据图可知微塑料污染会导致这种营养级联强度
②营养级联强度的改变可能危及生态系统稳定性的原因是
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