- 生态工程的实例和发展前景
- 共850题
下面是利用人工湿地净化生活污水(主要含有机物)的原理简图.请据图回答:
(1)人工湿地是一个生态系统,其中芦苇、绿藻、黑藻属于______成分,芦苇属于挺水植物,绿藻属于浮游植物,黑藻属于沉水植物,这一现象体现了群落的______结构.
(2)要维持该生态系统的稳定,在该人工湿地生态系统中,除了以上生物群落外,还必须有______成分.与其他自然生态系统相比,该生态系统能量来源的不同之处是:多了______.
(3)人工湿地可以净化生活污水,但对污水排放量要加以控制,其生态学依据是生态系统的______是有限的.该人工湿地的建立体现了生态工程的基本原理有(答一点)______等.
(4)该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速,其主要原因是______.以下是该人工湿地碳循环未完成图解(部分),请用恰当的箭头和文字完成该图解.
正确答案
解析
解:(1)芦苇、绿藻、黑藻能够进行光合作用合成有机物,属于自养生物,因此它们属于生态系统成分中的生产者.生物群落中群落的垂直结构就是指分层现象,植物分层现象能够充分利用光照等环境资源.芦苇属于挺水植物,绿藻属于浮游植物,黑藻属于沉水植物,它们能充分的利用光能,体现了生物群落的垂直结构.
(2)生态系统的成分包括:生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,以上生物群落包括了黑藻绿藻等生产者,浮游动物等的消费者,细菌真菌等分解者,缺少非生物的物质和能量.该生态系统中能量来源有生产者固定的太阳能和生活污水中有机物中的化学能,比自然生态系统多了一个有机物中的化学能.
(3)生态系统的自我调节能力是有限的,因此要控制污水排放量,不能超过它的承受能力.该人工湿地的建立体现了生态工程的物质循环再生原理、协调与平衡原理、物种多样性原理.
(4)污水中的有机物被水体中的微生物分解,为植物提供氮、磷等无机盐和植物光合作用所需的CO2,从而该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速.植物、动物均会进行呼吸作用产生二氧化碳,微生物的分解作用也能产生二氧化碳,同时二氧化碳也会被植物光合作用利用;植物会被动物摄食,植物的残枝落叶和动物的遗体残骸都会被微生物分解.
故答案为:(16分)
(1)生产者 垂直
(2)非生物的物质和能量 污水中有机物的化学能
(3)自我调节能力 物质循环再生原理(或协调与平衡原理)
(4)水中细菌等微生物分解污水中有机物,为植物提供氮、磷等无机盐和植物光合作用所需的CO2
红旗中学科学探究小组的同学们在老师的带领下到湛江红树林保护区进行了一系列的科学探究活动,他们对红树林区的生物学问题进行了深入的调查,回来后通过查找资料和教师的指导,对许多问题有了科学的认识.请对下列问题也谈谈你的看法:
(1)红树林的植物不止一种,所谓的红树林其实只是一个通称,不论哪一种红树林植物,它的基本结构都是______.从生物学的观点来看,红树林所有的生物组成了一个______,它和无机环境称为湿地生态系统.红树林下生长的海生动物是这个系统里的______,这些动物当然不可能是这个系统里的第______营养级.
(2)由于湛江地处亚热带地区,温热条件较好.夏天的中午虽然阳光直射气温也高,但红树林植物的光合作用强度反而下降,这主要是______影响的结果.流经红树林这个湿地生态系统的能量大部分是这个系统里的植物固定的并经______这一途径转化后的______能,这不仅是系统里能量主要来源,也是地球上生物所需能量的最终来源.
(3)“碳”进入和离开红树林湿地生态系统都是以______的形式,它和其它物质都以不同的形式参与了生物地化循环.
正确答案
解析
解:(1)红树林植物结构和功能的基本单位都是细胞.红树林所有的生物组成群落,群落和无机环境称为湿地生态系统.红树林下生长的海生动物属于消费者,不可能位于第一营养级.
(2)夏天的中午阳光直射,使得气温也高,叶片气孔关闭,二氧化碳来源减少,使得红树林植物的光合作用强度下降.流经红树林这个湿地生态系统的能量大部分是植物固定,能量转换的过程是光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能,则太阳能是地球上生物所需能量的最终来源.
(3)“碳”进入和离开红树林湿地生态系统都是以CO2的形式.
故答案为:
(1)细胞 群落 消费者 一
(2)叶片气孔关闭 光能→活跃的化学能→稳定的化学能(光能→化学能) 太阳
(3)CO2
为了更好的处理城市污水,某地简历了以芦苇、黑藻、绿藻等植物为主的人工湿地,利用人工湿地净化污水.下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、湿地中的芦苇、绿藻、黑藻等属于生产者,细菌等属于分解者,A错误;
B、人工湿地生态系统生物种类少抵抗力稳定性比自然湿地弱,B错误;
C、大型挺水植物能吸收水体中的营养,降低富营养化程度,抑制水藻的生长.微生物分解污水中的有机物,产生的二氧化碳会被植物吸收利用,所以人工湿地对维持城市生态系统的稳定性起着重要的作用,C正确;
D、流经该生态系统的总能量=生产者所固定的太阳能+污水中所含有的有机物中的化学能,人工湿地生态系统的能量来不受污水排放量的影响,D错误.
故选:C.
I.建立人工湿地公园(如图)是解决城市水污染的新思路,请据图回答相关问题:
(1)输入人工湿地的能量有______.
(2)人工湿地公园中的芦苇属于挺水植物,绿藻属于浮游植物,黑藻属于沉水植物.这一现象体现了群落的垂直结构.季节性的变化对湿地净化功能有一定的影响,其影响主要是温度的变化,温度明显影响湿地微生物的生长繁殖以及活性,不同季节湿地植物吸收和利用有机物的能力存在显著差异.湿地生物受到的这些影响最根本的是细胞内______的受到了影响.
(3)人工湿地可以净化城市污水,但应对污水排放量加以控制,其生态学依据是______
(4)、除净化水质外,人工湿地还具有旅游观光功能.这主要体现了生物多样性的______价值.
Ⅱ.某鼠的自然种群中,体色有三种:黄色、黑色、灰色.其生化反应原理如图所示,其中基因B能抑制基因b的表达.纯合aa的个体由于缺乏酶1,使黄色素在鼠体内积累过多而导致50%的个体死亡.请回答下列相关问题:
(1)从图中可看出:基因型为aabb个体的体色是______.
(2)从题意可知,体色为黄色的鼠具有______种基因型.
(3)若让一只黄色雌鼠与一只灰色雄鼠交配,F1全为黑色鼠,由此可推知两亲本的基因型为______
(4)让(3)小题中产生的多只F1成年雌、雄鼠自由交配,则F2代个体表现型及其比例应表示为______.若让F2中的灰色鼠与黄色鼠杂交,子代中纯合灰色鼠所占比例为______
(5)两只黑色鼠交配,后代只有黄色和黑色,且比例为1:6,则这两只黑色鼠其中一只的基因型一定是______.
正确答案
解析
解:Ⅰ(1)该生态系统中能量来源有生产者固定的太阳能和生活污水中有机物中的化学能.
(2)温度能影响酶的活性,影响代谢从而湿地微生物的生长繁殖以及活性.
(3)生态系统的自我调节能力是有限的,因此要控制污水排放量,不能超过它的承受能力.
(2)湿地生态系统具有旅游观光功能,体现了生物多样性的直接价值.
Ⅱ(1)根据图示可知,只有aa__的个体不能合成酶1,从而表现为黄色,所以基因型为aabb个体的体色是 黄色.
(2)根据图示可知,只有aa__的个体不能合成酶1,从而表现为黄色,A_B_表现青色;A_bb表现灰色,故黄色鼠的基因型有:aaBB、aaBb、aabb.
(3)已知让一只黄色雌鼠(aa__)与一只灰色雄鼠(A_bb)交配,F1全为黑色鼠(A_B_),说明两亲本的基因型分别为aaBB、AAbb,F1全黑色鼠基因型为AaBb.
(4)已知F1全黑色鼠基因型为AaBb,让多只F1成年雌、雄鼠自由交配,后代个体表现型比例应为黄色(aa__):黑色(A_B_):灰色(A_bb)=:
:
=4:9:3,但由于纯合aa的个体由于缺乏酶1使黄色素在鼠内积累过多而导致50%的个体死亡,所以后代表现型比例为黄色:黑色:灰色=2:9:3.若让F2中的灰色鼠(A_bb)与黄色鼠(aa__)杂交,子代灰色鼠的基因型是Aabb,全部是杂合子.
(5)由题意知,青色鼠的基因型为A_B_,两只青色鼠交配,后代有黄色鼠,说明两只青色鼠都为Aa,后代无灰色鼠,则亲代必有一只基因型为为BB,故青色鼠其中一只基因型一定是AaBB.
故答案为:
Ⅰ(1)光能和有机物中的化学能
(2)酶的活性或酶所需要适应的条件
(3)生态系统的自我调节能力是有限的
(4)直接使用(或美学)
Ⅱ(1)黄色
(2)3
(3)aaBB AAbb
(4)黑色:灰色:黄色=9:3:2 0
(5)AaBB
近年来各地规模化养殖发展很快,但规模化养殖场污水的排放造成的环境污染问题也日渐突出.因此,必须对养殖业污水进行处理和生态综合利用,如图是集污水净化、休闲、养鱼为一体的人工湿地示意图.据图1回答问题:
(1)输入该湿地生态系统的能量有______和______.
(2)______生物的______作用是净化污水的重要途径.
(3)该人工湿地中的浮游藻类等植物生长迅速,其主要原因是______.
(4)在调查该人工湿地中鱼的种群密度时,常用的估算方法是______.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______.不能仅仅依靠人工湿地对污水的净化,还应该加强对污染源的控制,理由是______.
(5)假设在该人工湿地中有A、B、C、D四种鱼,其营养结构如图2所示.
若该鱼塘只有C种鱼,种群的数量变化曲线如图3中I所示,池塘的承载量(K值)是______;若该鱼塘中只有A和D两种鱼,种群数量变化曲线如图3______所示:若该鱼塘中只有A和B两种鱼(假设二者都只取食同一种藻类),两种鱼种群数量变化曲线如图3中______图所示.
正确答案
解析
解:(1)输入该湿地生态系统的能量有生产者固定的太阳能和污水中有机物的能量.
(2)细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径,为了提高分解的效率,可采取的有效措施是向水体中通入空气,让微生物进行有氧呼吸.
(3)该人工湿地中的浮游藻类等植物生长迅速,其主要原因是微生物将污水中有机物分解,为藻类等植物提供了充足的含N、P的无机盐等.
(4)鱼的活动范围大,所以调查该人工湿地中鱼的种群密度时,常用的估算方法是标志重捕法.次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其它繁殖体的地方发生的演替.因此该群落演替类型是次生演替.生态系统的自我调节能力是有限的,因此不能仅仅依靠人工湿地对污水的净化,还应该加强对污染源的控制.
(5)由图乙I曲线可知,该池塘的承载量(K值)是b;若该鱼塘中只有A和D两种鱼,由于它们之间为捕食关系,所以种群数量变化曲线如图Ⅲ所示;若该鱼塘中只有A和B两种鱼(假设二者都只取食同一种藻类),它们之间为竞争关系,所以两种鱼种群数量变化曲线如Ⅱ图所示.
故答案为:
(1)生产者固定的太阳能 污水中有机物的能量
(2)细菌、真菌等微 分解
(3)微生物将污水中有机物分解,为藻类等植物提供了充足的含N、P的无机盐等
(4)标志重捕法 次生演替 生态系统的自动调节能力是有限的
(5)bⅢⅡ
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.请分析回答下列问题.
I.乌鱼能治疗各种痔及湿痹、面目浮肿,利大小便.为了研究污染物对乌鱼塘中生物的影响,研究人员选取了该池塘中的5种不同生物,并对其消化道内食物进行分析,结果如上表.
①乌鱼的药用意义体现了其______价值.
②根据表格分析,水蚤和泥鳅的关系是______.
③调查池塘中乌鱼的种群密度可以采取的方法是______,池塘中______两种生物减少可使乌鱼的种群密度上升.
Ⅱ.调查发现,该湖泊目前污染严重,工作人员建立了复合垂直流人工湿地,展示了新的污水 (富含N、P)处理技术.下图示复合垂直流人工湿地构造示意图(箭头示水流方向).
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性.
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附和吸收污水中的______等营养物质,而且还为______提供了良好的环境条件,使其充分发挥分解作用降解污水中的有机物.湿地基质常使用碎石等多种材质,碎石间留有一些空隙有利于促进根部细胞的______.
③若研究该人工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含量的差值,来分析人工湿地的净化功能.
正确答案
解析
解:Ⅰ、①乌鱼的药用意义体现了其直接价值.
②根据表格分析,该湖泊生态系统有3条食物链分别是小球藻→河蚌,小球藻→水蚤→泥鳅→乌鱼,小球藻→泥鳅→乌鱼,食物链中上下级是捕食关系,河蚌、水蚤和泥鳅都在第二营养级以水藻为食是竞争关系.
③标志重捕法适用于活动范围广,个体较大的动物,乌鱼符合这个要求,所以调查池塘中乌鱼的种群密度可以采取的方法是标志重捕法;根据题中食物链的关系,只有乌鱼的捕食者和竞争者减少或者是乌鱼的被捕食者(食物)增加,乌鱼的数量才会上升,题中乌鱼的捕食者和竞争者不存在,只有食物增加才能实现,乌鱼的食物是泥鳅,泥鳅要增加,竞争者要减少,竞争者是水蚤和河蚌.
Ⅱ、①人工湿地要避免生态入侵,一般宜选用本地物种,以保证当地生态系统的安全性.
②人工湿地的植物根系常形成一个网络样结构,氧气供应充足,促进根系吸收污水中的 N、P等营养物质,而且还为分解者提供了良好的环境条件;人工湿地基质常使用碎石等多种材质,碎石间留有一些空隙有利于促进根部细胞进行有氧呼吸,防止无氧呼吸产生酒精.
③进水口的有机污染严重,通过人工湿地的净化,出水口的有机物将减少,而无机物的含量将增加,因此若研究该人工湿地生态污水处理能力,应对进水口和出水口水质进行监测,通过比较进水和出水N、P含量的差值,来分析人工湿地的净化功能.
故答案为:
(1)①直接
②捕食和竞争
③标志重捕法 水蚤和河蚌
Ⅱ①外来物种入侵
②N、P 分解者 呼吸作用
③进水口和出水口
如图是某城市人工湿地示意图,请回答问题:
(1)请在图中用恰当的箭头和文字补充完善该人工湿地生态系统的碳循环过程.
(2)人工湿地可以净化城市污水,说明生态系统具有一定的______能力,实现这一能力的机制是______.
(3)人工湿地中的植物除绿藻(浮游植物)外,还有芦苇(挺水植物)和黑藻(沉水植物)等,这一现象体现了群落的______结构.
(4)若在此基础上,进一步建立一个集污水净化、养鱼为一体的新型人工生态系统,其主要目的是______,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分.
正确答案
解析
解:(1)大气中的CO2进入生物群落是通过植物的光合作用;大气中CO2的主要来源:微生物的分解作用、动植物的呼吸作用.
(2)人工湿地可以净化城市污水,说明生态系统具有一定的自我调节能力,基础是负反馈.
(3)人工湿地中的植物绿藻为浮游植物,还有芦苇为挺水植物,黑藻为沉水植物,体现了群落具有垂直结构.
(4)人工生态系统建立的目的是设法调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分.
故答案为:
(1)植物⇌大气中CO2 动物→大气中CO2
(2)自我调节 负反馈调节(或反馈调节)
(3)垂直
(4)调整能量流动的关系(方向)
(2015秋•淄博月考)将废弃农田改造成芦苇湿地,通过生物降解、吸收,可以有效解决生活污水和农业生产对水源造成的污染问题.下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、芦苇湿地生态系统在物质上能自给自足,但是在能量上不是自给自足,其需要吸收太阳能,A错误;
B、该湿地不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现,B正确;
C、废弃的农田保留了土壤条件,甚至还有生物的繁殖体,从废弃的农田到芦苇湿地的变化属于次生演替,该过程体现了人类对群落演替的影响,C正确;
D、芦苇湿地中生物种类多样,可利用负反馈调节维持其结构和功能的相对稳定,D正确.
故选:A.
某地为净化处理以有机物为主的生活污水而建有一人工湿地,如图为该人工湿地 生态系统的碳循环图解,其中的生物主要有芦苇、荷花、绿藻、黑藻、轮虫以及人工放养的鱼 和鸭等.请据图回答问题:
(1)在研究该生态系统的主要植物类群时,常用______法调查各种群的种群密度,并主要依据种群的______来预测种群数量的变化趋势.
(2)输入该人工湿地的能量有______和______
(3)人工湿地中的芦苇、荷花属于挺水棺物,绿藻属于浮游植物,黑藻域于沉水棺物,这一现象体现了群落具有______结构.湿地生态系统被称为“地球之肾”体现了生物多样性的______价值.
(4)图中除C代表的部分外,其余字母代表的部分共同构成______,碳在其内主要以______ 的形式进行流动.
(5)当人工湿地遭到生活污水的轻微污染时,主要通过图中______ (填字母)的降解作用消除污染保持原状.但生活污水过里流入会使该生态系统遭到破坏,这说明生态系统的______是有一定限度的.
正确答案
解析
解:(1)估算种群密度最常用的方法有样方法和标志重捕法,而植物一般选用样方法.依据种群的年龄组成来预测种群数量的变化趋势.
(2)一般生态系统的总能量就是指生产者固定的太阳能,但是生活污水中有机物的能量也被微生物利用了.
(3)生物群落中群落的垂直结构就是指分层现象,植物分层现象能够充分利用光照等环境资源.湿地生态系统被称为“地球之肾”,体现了物种多样性的间接价值中的生态价值.
(4)图中A表示生产者、B表示消费者、D表示分解者,C表示大气中的二氧化碳.生态系统中生产者、消费者、分解者共同构成生物群落,碳在生物群落内部以含碳有机物的形式进行流动的.
(5)当人工湿地遭到生活污水的轻微污染时,可以通过微生物的降解作用消除污染保持原状,但是生态系统的自动调节能力是有限的.
故答案为:
(1)样方 年龄组成
(2)(生产者固定的)光能 生活污水中有机物中的化学能
(3)垂直 间接
(4)生物群落 有机物
(5)B 自动调节能力
如图是苏南某地利用人工湿地处理城市污水的部分示意图.下列有关叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、流经该生态系统的总能量=生产者所固定的太阳能+污水中所含有的有机物中的化学能,流经该生态系统的总能量大于生产者所固定的太阳能,A正确;
B、芦苇属于种群,因此芦苇在湿地边沿随地势高低分布不同,属于群落的水平结构,B正确;
C、生物多样性包括直接价值、间接价值和潜在价值,污水净化是一种生态功能,属于生物多样性的间接价值,C正确;
D、湿地中只有芦苇、绿藻、黑藻等属于生产者,细菌等属于分解者,所以该人工湿地的构建没有充分运用了物质和能量循环再生、多级利用的原理,D错误.
故选:ABC.
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