- 生态工程的实例和发展前景
- 共850题
研究人员对黄河三角洲湿地生态系统进行了相关的生态学调查．图甲是该生态系统的碳循环图解，图乙是一定时间内流经该生态系统各营养级（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）能量的不同去向的相对值（分别用a、b、c、d表示，b表示呼吸作用消耗部分）．请回答：
（1）碳元素在大气与生物群落之间的传递是以______形式进行的，碳循环始终与______结合进行．图甲中的D代表图乙中______部分（用数字表示）．B与E的关系是______．
（2）图乙中，______（用字母表示）代表流入第三营养级的能量；经分析图甲、图乙可知能量流动的特点是______．
（3）温度、食物等信息能使丹顶鹤等候鸟每年从北方迁徙过来繁殖，这说明信息传递在生态系统中的作用是______．
（4）湿地生态系统能够控制洪水、调节气候，体现了生物多样性的______价值．1992年黄河三角洲湿地成为国家级自然保护区，以保护黄河口原生湿地生态系统和珍稀濒危鸟类为主体，这是在______层次上保护生物的多样性．
正确答案
解析
解：（1）碳在无机环境中是以二氧化碳和碳酸盐形式存在的，碳在无机环境和生物群落之间是以二氧化碳形式进行循环的．物质循环和能量流动是同时进行，彼此相互依存，不可分割的．图甲中的D是生产者，代表图乙中I部分．图甲中B以E为食，BE又同时以D为食，所以B与E的关系是捕食和竞争关系．
（2）图乙中，Ⅰ是生产者，第一营养级，Ⅱ是初级消费者，第二营养级，Ⅲ是次级消费者，第三营养级，所以流入第三营养级的能量是b3+c3+d3．经分析图甲、图乙可知能量流动的特点是单向流动、逐级递减．
（3）生态系统信息传递的作用有：1、生命活动的正常进行，离不开信息的作用，生物种群的繁衍，也离不开信息的传递．2、信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定．
（4）生物圈内所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部的基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性．生物多样性的价值有潜在价值、间接价值（生态功能）和直接价值．湿地生态系统能够控制洪水、调节气候，体现了生物多样性的间接价值．生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性．
答案：（1）CO2 能量流动 I 捕食和竞争
（2）a2或（b3+c3+d3） 单向流动、逐级递减
（3）生物种群的繁衍，离不开信息的传递
（4）间接 生态系统、物种和基因
由于人类的活动，影响到海洋滩涂鸟类的迁徙．图1是长江口的某海滩示意图，该海滩包括潮上带、潮间带和潮下带，其中潮问带是指位于大潮的高、低潮位之间，随着潮汐涨落而被淹没和露出的地带．科学工作者在此实施了人工引入互花米草的“种青引鸟”生态工程．6年后，互花米草生长面积明显增加．对该湿地植被类型、分布区域及昆虫种类数、密度进行调查，结果统计见表．根据调查结果，分析回答：
（1）各种生物在潮问带不同高度的分布的差异，体现了群落具有______结构．
（2）互花米草的引入，对该湿地中______（植物）影响最大，这是因为______．
（3）如图2表示该湿地中三类生物之间的关系．
①若表示三者之间能量流动的情况，a、b、c表示能量值，则能确定两者大小关系的是______．
②若表示三者之间碳的流动情况，则a．b、c过程中碳的流动形式是______．
③若表示各类生物间的信息传递，b的信息类型是______，说明信息传递在生态系统中具有______的作用．
（4）你认为此项生态工程是否达到了预期的目的？简要说明理由．______，______．
正确答案
解析
解：（1）由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，这属于群落的水平结构．
（2）海三棱藤草主要分布在中潮区（1.8～2.8m），互花米草主要分布在中高潮区（1．O～3.0m），而硅藻和芦苇的分布没有和互花米草完全重叠，由此可以看出互花米草与海三棱藤草占有相同的生态位，它们之间的竞争比较激烈．
（3）①能量是沿着食物链单向流动、逐级递减的，因此只能判断出一条食物链中各营养级能量的大小．
②生物群落内部，碳是以含碳有机物的形势流动的．
③互花米草具有抗风浪的特点，并且花粉也能够吸引昆虫，因此互花米草传递给植食昆虫的有物理信息和化学信息，这说明信息传递在生态系统中具有调节种间关系，维持生态系统稳定性的功能．
（4）表格中可以看出，互花米草处的昆虫种类为30种，昆虫密度为2.3只/m2，明显少于海三棱藤草群落，鸟类食物减少，因而不能达到“种青引草”的目的．
故答案为：（9分）（每空1分，特别说明除外）
（1）水平
（2）海三棱藤草 互花米草与海三棱藤草生活在相似的环境中（占有相同的生态位），竞争激烈
（3）①b和c ②有机物 ③物理信息、化学信息（缺一不给分） 调节种间关系，维持生态系统稳定性
（4）没有． 因为调查表明与海三棱藤草群落相比，互花米草群落中昆虫种类数与密度减小，鸟类食物减少，因而不能达到“种青引草”的目的（2分）
（1）输入该湿地生态系统的能量有______和______．
（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______．
（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______．
（4）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______．
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、真菌等好氧性微生物的分解作用是净化污水的重要途径，可采取的有效措施是向水体中通入空气，让好氧性快速大量繁殖微生物进行有氧呼吸提高分解的效率．
（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二氧化碳、水和无机盐，为藻类等植物提供了充足的含N、P的无机盐等．
（4）实地调查中发现，该湿地物种丰富度逐渐增加，其群落生态位的变化趋势是多样性增加，其群落演替类型是次生演替；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，理由是生态系统的自我调节能力是有限的．
故答案为：
（1）生产者固定的太阳能 污水中有机物的能量
（2）向水体中通入空气
（3）含N、P的无机盐等
（4）次生演替 生态系统的自我调节能力是有限的
某城市注重生态文明的建设，建立人工湿地，形成藻菌共生污水净化系统，对生活和工业污水进行净化处理．
（1）人工湿地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具有______结构；湿地生态系统具有较高的生物多样性，一般情况下食物网越复杂，______稳定性越高；除净化水质外，人工湿地还具有旅游观光和蓄洪防旱等方面的功能，这主要体现了生物多样性______的______价值．
（2）如图是某人工湿地实现废水处理的流程图．请回答：
①输入此氧化塘的能量（类型）有______．氧化塘中的风车草、圆田螺、细菌等生物共同构成______．
②废水流入厌氧池前，需经稀释处理，是为了防止厌氧池中微生物______．
③氧化塘后部种植莲等挺水植物，有利于减少出水口处水中的浮游藻类，原因是______．
（3）某人工湿地生态系统中主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，各种群生物体内某重金属的含量如下表．
已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外．假设在这5个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食．根据表中数据分析上述食物网中处于第二营养级的是______．
正确答案
解析
解：（1）群落在空间结构包括水平结构和垂直结构．在垂直方向上，人工湿地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，具有明显的分层现象，体现群落具有垂直结构；湿地生态系统具有较高的生物多样性，则由于营养结构食物网越复杂，抵抗力稳定性越高；人工湿地还具有旅游观光体现生物多样性的直接价值，蓄洪防旱体现了生物多样性的间接价值．
（2）①输入此氧化塘的能量有太阳能和污染物中的化学能；氧化塘中的风车草、圆田螺、细菌等全部生物共同构成生物群落．
②为了防止厌氧池中微生物失水过多死亡，废水流入厌氧池前需经稀释处理．
③氧化塘后部种植莲等挺水植物，有利于减少出水口处水中的浮游藻类，原因是挺水植物起遮光作用，影响浮游藻类进行光合作用；挺水植物从水中大量吸收N、P等，影响藻类繁殖．
（3）重金属在生物体内的含量随着食物链营养级的升高而增加，则根据表中数据分析，食物网中处于第一营养级的是甲和乙，处于第二营养级的是丙和丁，处于第三营养级的是戊．
故答案为：
（1）垂直结构 抵抗力 直接价值和间接（答全才给分）
（2）①太阳能和化学能 生物群落
②失水过多死亡
③挺水植物起遮光作用，影响浮游藻类进行光合作用；挺水植物从水中大量吸收N、P等，影响藻类繁殖．（答任意一点就给分）
（3）丙和丁
由于经济发展和人口增长，污水排放量增加．为解决杭州市生活饮用水问题，某水厂建设了水源生态湿地．下面为人工湿地群落组成简图，请据图回答问题：
（1）输入该人工湿地的总能量为______和水中原有有机物的化学能．
（2）湿地中芦苇、绿藻和黑藻等植物的分层配置，体现了群落的______结构．
（3）某化工厂违规排放大量污水，引起部分浮游动物死亡，进一步加重了污染，进而导致更多生物死亡，该过程属于______调节．
（4）在人工干预下，湿地物种逐渐丰富，这属于群落的______演替．若没有人工干预，该湿地最终将发育成亚热带常绿阔叶林，这主要是由当地的______决定．
（5）在图中，用箭头和必要的文字表示能量的流动方向
正确答案
解析
解：（1）人工湿地生态系统中有生产者，输入该生态系统的能量是生产者固定的太阳能和污水有机物中所含的能量．
（2）湿地中芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，分层配置，体现了群落的垂直结构．
（3）正反馈的结果会加强这个过程，污染引起部分浮游动物死亡，进一步加重了污染，进而导致更多生物死亡，属于正反馈．
（4）在人工干预下，湿地物种逐渐丰富，这属于群落的次生演替．
（5）答题要点：可利用的太阳能被浮游植物吸收利用，浮游植物和富有动物以及细菌真菌的呼吸作用以热能散失，浮游植物和浮游动物被分解者分解等．
故答案为：
（1）生产者固定的太阳能
（2）垂直
（3）正反馈
（4）次生演替 平均温度和年降水量
（5）
海珠湿地公园是城市内湖湿地与半自然果林镶嵌交混的复合湿地生态系统，被称为广州市的“南肺”和“肾”．
（1）湿地生态系统中各生物种群占据不同的位置，这体现了群落的______结构．除图中的螺蛳（以藻类为食）和几种水生植物代表的生态系统成分外，湿地生态系统还包括______成分．
（2）海珠湿地生态系统被称为广州之“肾”，是因为其具有______功能．但是，如果湿地生态系统长期遭到生活污水的污染，就容易发生水华现象，导致______锐减，从而降低生态系统的稳定性．因此，海珠湿地后期改造主要是通过种植多种植物来降解生活污染物，解决水华问题，此举主要体现了生态工程______的原理．
（3）某研究小组同学发现，同时使用黑藻和好氧细菌能够大大提高生活污水的处理效果，请简述其原理：______．
正确答案
解析
解：（1）湿地生态系统中各生物种群占据不同的位置，体现了群落的空间结构，包括垂直和水平结构．除图中的螺蛳（以藻类为食）和几种水生植物代表的生态系统成分外，湿地生态系统还包括非生物的物质和能量、分解者．
（2）湿地生态系统被称为“地球之肾”，是因为其具有净化水体、调节气候的功能．如果湿地生态系统长期遭到生活污水的污染，就容易发生水华现象，导致生物多样性锐减，从而降低生态系统的抵抗力稳定性．根据物种多样性原理，珠海湿地后期改造主要是通过种植多种植物来降解生活污染物，来解决水华问题．
（3）由于好氧细菌分解有机物产生CO2有利于黑藻生长，黑藻利用CO2进行光合作用产生O2促进好氧细菌分解污水中的有机物，所以同时使用黑藻和好氧细菌能够大大提高污水处理效果．
故答案为：
（1）空间（垂直和水平） 非生物的物质和能量、分解者
（2）净化水体 生物多样性 抵抗力 物种多样性
（3）好氧细菌分解有机物产生CO2有利于黑藻生长，黑藻利用CO2进行光合作用产生O2促进好氧细菌分解污水中的有机物
下面是利用人工湿地处理城市污水的部份示意图，有关叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、由于城市污水中含有机物，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、群落的垂直结构是指不同种群在垂直空间位置不同，其中芦苇（挺水植物）、绿藻（浮游植物）、黑藻（沉水植物）在空间上的分布体现群落的垂直结构，而芦苇只是一个物种，故B错误；
C、藻类植物通吸收Mg2+的运输方式是主动运输，条件是需要载体和能量，故C错误；
D、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，故D正确．
故选：AD．
正确答案
解析
解：A、污水流经人工湿地后，水中有机物有所减少，这是水体中微生物的分解作用，而植物不能直接利用水体中的有机物，并且植物呼吸作用是分解有机物，故A错误；
B、污水流经人工湿地后，植物可以从水体中吸收N、P、K等无机盐，从而降低水体中的无机营养，故B错误；
C、由表中进出口检测的COD和BOD数据可知，污水流经人工湿地后，水中的有机物在减少，原因可能是由于湿地通过物理沉降、微生物分解和植物吸收等作用，从而净化了污水，这样水体的富营养化也得到了改善，故C正确；
D、人工湿地中的能量输入有生产者的光合作用和污水中的有机物，物质循环属于生态系统的功能，故D错误．
故选C．
（2015秋•寿光市校级月考）被誉为地球的“肾脏”的生态系统是（ ）
正确答案
解析
解：A、森林生态系统主要分布在湿润和半湿润地区，动植物种类繁多．是地球环境中最具有生物多样性的地区．森林在涵养水源，保持水土方面起着重要作用，有绿色水库之称．因此没有抵御洪水、调节径流、“排毒”、“解毒”的功能，A错误；
B、草原生态系统分布在干旱地区，这里年降雨量很少．与森林生态系统相比，草原生态系统的动植物种类要少得多，群落的结构也不如前者复杂．因此没有抵御洪水、调节径流、“排毒”、“解毒”的功能，B错误；
C、海洋生态系统由生物群落及其环境相互作用所构成的自然生态系统．海洋将成为人类获取蛋白质、工业原料和能源的重要场所．因此没有抵御洪水、调节径流、“排毒”、“解毒”的功能，C错误；
D、湿地生态系统广泛分布于世界各地，是地球上生物多样性丰富和生产力较高的生态系统．湿地是地球上具有多种功能的生态系统，可以沉淀、排除、吸收和降解有毒物质，因而被誉为“地球之肾”，D正确．
故选：D．
湿地是地球上生物生产力最大的生态系统之一．如红树林、河流、湖泊和稻田等都属于湿地．
（1）在湿地生态系统中，碳元索主要通过______过程被固定在有机物中，并沿着______ 进行传递．
（2）与稻田相比，湖泊的______稳定性较强，但随着水体富营养化程度日趋严重，淡水湖泊藻类水华频繁发生，这说明______
（3 ）湿地是被喻为“地球之肾”，这体现了生物多样性的价值．既要保护珍贵的湿地资源，又要保证沿岸居民的增产增收，这体现了生态工程的______原理．
（4）人工打捞和投放大量化学杀藻剂紧急处理是常用的治理水华的方法．近年来，研究者采用投放植食性鱼类和种植大型挺水植物构建生态修复系统的方法，收到较好的效果．
①在该修复生态系统中，主要成分是______；
②杀藻剂处理水藻与生物修复的方法相比，主要缺点是______（写一条即可）；
③鱼类等消费者的功能是：______；
④写出该修复生态系统中的一条食物链______．
正确答案
解析
解：（1）无机环境中碳元素主要是通过绿色植物的光合作用被固定在有机物中，并沿着食物链（网）进行传递．
（2）稻田生态系统的动植物种类较少，群落的结构单一，抵抗力稳定性低．相对而言，湖泊生态系统的生物种类多，营养结构复杂，自我调节能力强，因此抵抗力稳定性强，但是这种自动调节能力是有一定的限度的．
（3）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．既要保护珍贵的湿地资源，又要保证沿岸居民的增产增收，这体现了生态工程的整体性原理．
（4）①生产者是指自养生物，一般包括绿色植物、蓝藻和硝化细菌等，因此该生态系统中的生产者是藻类、挺水植物．
②杀藻剂处理水藻会导致环境污染（杀伤天敌）、使藻类产生抗药性、持续时间短很快又会爆发等．
③鱼类等消费者的功能是可以加快生态系统的物质循环．
④食物链包括生产者和消费者，起点为生产者．
故答案为：
（1）光合作用 食物链（网）
（2）抵抗力 生态系统的自我调节能力是有一定限度的
（3）间接 整体性
（4）①藻类、挺水植物
②环境污染、使藻类产生抗药性、持续时间短很快又会爆发
③加快生态系统的物质循环
④浮游植物→植食性鱼类（→肉食性鱼类）
扫码查看完整答案与解析