重難大題集訓(五)生態(tài)農(nóng)業(yè)和環(huán)境保護1．如圖表示農(nóng)田棄耕多年后植物群落結(jié)構(gòu)的特征，圖中數(shù)據(jù)代表不同植物的數(shù)量所占的比例。請回答下列相關(guān)問題：(1)從棄耕農(nóng)田上開始的演替屬于__________，判斷依據(jù)是_____________________________________________________________________________________________。隨著演替的進行，群落的穩(wěn)定性逐漸增強，原因是________________________________________________________________________。(2)圖示體現(xiàn)的群落的空間結(jié)構(gòu)為_______________________________________________，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢是__________________________________________________________。藤本植物往往以喬木為支撐，在喬木樹冠上形成一個“頂棚”，藤本植物與其他植物的關(guān)系為____________。(3)樣方法是調(diào)查植物種群密度的常用方法，但用樣方法調(diào)查單子葉草本植物的種群密度時結(jié)果往往不準確，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)次生演替原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體群落中物種豐富度逐漸增加，食物網(wǎng)越來越復雜(2)垂直結(jié)構(gòu)顯著提高了群落利用陽光等環(huán)境資源的能力競爭(3)單子葉草本植物常常是叢生或蔓生的，從地上部分難以辨別是一株還是多株解析(2)圖示為喬－灌－草的搭配結(jié)構(gòu)，屬于空間結(jié)構(gòu)中的垂直結(jié)構(gòu)；垂直結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢是顯著提高了群落利用陽光等環(huán)境資源的能力；藤本植物往往以喬木為支撐，在喬木樹冠上形成一個“頂棚”，則藤本植物與其他植物對陽光等資源存在競爭，屬于競爭關(guān)系。(3)由于單子葉草本植物常常是叢生或蔓生的，從地上部分難以辨別是一株還是多株，故用樣方法調(diào)查單子葉草本植物的種群密度時結(jié)果往往不準確。2．(2020·山東，24)與常規(guī)農(nóng)業(yè)相比，有機農(nóng)業(yè)、無公害農(nóng)業(yè)通過禁止或減少化肥、農(nóng)藥的使用，加大有機肥的應用，對土壤生物產(chǎn)生了積極的影響。某土壤中部分生物類群及食物關(guān)系如圖所示，三種農(nóng)業(yè)模式土壤生物情況如表所示。取樣深度(cm)農(nóng)業(yè)模式生物組分(類)食物網(wǎng)復雜程度(相對值)0～10常規(guī)農(nóng)業(yè)151.06有機農(nóng)業(yè)191.23無公害農(nóng)業(yè)171.1010～20常規(guī)農(nóng)業(yè)131.00有機農(nóng)業(yè)181.11無公害農(nóng)業(yè)161.07(1)土壤中的線蟲類群豐富，是土壤食物網(wǎng)的關(guān)鍵組分。若捕食性線蟲為該土壤中的最高營養(yǎng)級，與食細菌線蟲相比，捕食性線蟲同化能量的去向不包括____________________________。某同學根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的概念認為土壤是一個生態(tài)系統(tǒng)，其判斷依據(jù)是________________________________________________________________________________________________。(2)由表中數(shù)據(jù)可知，土壤生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性最高的農(nóng)業(yè)模式為________________，依據(jù)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)經(jīng)測定該土壤中捕食性線蟲體內(nèi)的鎘含量遠遠大于其他生物類群，從土壤生物食物關(guān)系的角度分析，捕食性線蟲體內(nèi)鎘含量高的原因是________________________________________________________________________________________________________________。(4)植食性線蟲主要危害植物根系，研究表明，長期施用有機肥后土壤中植食性線蟲的數(shù)量減少，依據(jù)圖中信息分析，主要原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)流入下一個營養(yǎng)級土壤是由各類土壤生物組成的生物群落和無機環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體(2)有機農(nóng)業(yè)生物組分多，食物網(wǎng)復雜程度高(3)鎘隨著食物鏈的延長逐漸積累(4)長期施用有機肥后腐生細菌增加使食細菌線蟲增加，從而引起捕食性線蟲增加，植食性線蟲因被大量捕食而減少，其減少量多于其因植物根系增長而增加的量解析(1)若捕食性線蟲處于最高營養(yǎng)級，其捕食食細菌線蟲，根據(jù)能量流動的過程分析，捕食性線蟲與食細菌線蟲相比，捕食性線蟲同化的能量不會流入下一個營養(yǎng)級。生態(tài)系統(tǒng)是由生物群落與它的無機環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。土壤中各種生物組成的生物群落及其生活的無機環(huán)境組成一個統(tǒng)一整體，所以土壤是一個生態(tài)系統(tǒng)。(2)土壤中生物種類和食物網(wǎng)的復雜程度決定了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，生物組分越多，食物網(wǎng)越復雜，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性越高，表中數(shù)據(jù)說明有機農(nóng)業(yè)的生物組分多、食物網(wǎng)復雜，其穩(wěn)定性最高。(3)生態(tài)系統(tǒng)中，一些有害物質(zhì)如鉛、汞、銅等重金屬和某些殺蟲劑，可以通過食物鏈在生物體內(nèi)不斷積累，使其濃度隨著營養(yǎng)級級別的升高而逐漸增加，這種現(xiàn)象叫生物富集。鎘等有害物質(zhì)隨食物鏈延長逐漸積累，處于最高營養(yǎng)級的生物中鎘含量最多。3．(2022·陜西西安中學高三模擬預測)2020年2月，東非地區(qū)蝗災肆虐，蝗蟲數(shù)量之多幾十年未見，且這種現(xiàn)象未來可能會更加普遍。聯(lián)合國發(fā)布了一項警告，稱目前東非大部分地區(qū)都有大量的沙漠蝗蟲。目前，肯尼亞的一個蝗蟲群長40公里，寬60公里，每平方公里可聚集1.5億只蝗蟲。據(jù)估計，即使是小型蟲群，每天也能吃掉3.5萬人的食物。(1)某蝗蟲種群攝入的能量流動情況如下表所示，單位：J/(hm2·a)。攝入量同化量呼吸量1.65×1097.80×1087.50×108該種群同化量中只有__________%(保留小數(shù)點后一位)用于生長、發(fā)育和繁殖。(2)單只沙漠蝗(一種短角蝗蟲)單獨生存時，其顏色為淺棕色，造成的破壞相對較小。然而，當環(huán)境適宜時，尤其是在大雨和龍卷風之后，大量蝗蟲會聚集在同一地點，其顏色會轉(zhuǎn)為粉紅色(未成熟)，接著再轉(zhuǎn)為黃色(成熟)，并形成蟲群。這一過程被稱為“群聚化”。從生態(tài)系統(tǒng)功能的角度分析，有序蝗群的形成與生態(tài)系統(tǒng)的______________有關(guān)，生態(tài)系統(tǒng)的這一功能還能夠調(diào)節(jié)________________以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。蝗蟲還能釋放信息素促使蝗蟲聚集，聚集的蝗蟲導致信息素的釋放量增加，進一步加劇了蝗蟲的聚集，這種調(diào)節(jié)方式屬于__________(填“正反饋”或“負反饋”)調(diào)節(jié)。(3)人類現(xiàn)在尚無對付一大群蝗蟲的可靠辦法。蟲群的出沒和移動難以預測，它們會以非常快的速度橫越遼闊且往往偏遠的地區(qū)。人類可以通過飛機或無人機對蟲群噴灑殺蟲劑，且最佳戰(zhàn)術(shù)是在蝗蟲開始群聚前就噴灑殺蟲劑，該方法殺蟲率高、滅殺范圍廣，但該防治方法的缺點是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出兩點)。從生態(tài)系統(tǒng)能量流動的角度分析，消滅蝗蟲可保證農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)良性發(fā)展的意義是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)3.8(2)信息傳遞生物的種間關(guān)系正反饋(3)蝗蟲抗藥性增強、農(nóng)藥藥效降低、蝗蟲天敵減少、環(huán)境污染加劇、破壞生態(tài)平衡等調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠纸馕?1)攝入量＝同化量＋糞便量，同化量＝呼吸量＋用于生長、發(fā)育和繁殖的量。表中用于生長、發(fā)育和繁殖的量＝(7.8－7.5)×108＝0.3×108[J/(hm2·a)]，占同化量的比例為(0.3×108)/(7.8×108)×100%≈3.8%。(2)信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的功能之一，當資源變得缺乏時，蝗蟲有序成群這一行為與生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞功能有關(guān)，有利于其生命活動的正常進行，生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞還能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。反饋調(diào)節(jié)是生命系統(tǒng)中非常普遍的調(diào)節(jié)機制，有正反饋和負反饋調(diào)節(jié)兩種方式。正反饋調(diào)節(jié)使得系統(tǒng)偏離平衡，負反饋調(diào)節(jié)使得系統(tǒng)回歸平衡。蝗蟲還能釋放信息素促使蝗蟲聚集，聚集的蝗蟲導致信息素的釋放量增加，進一步加劇了蝗蟲的聚集，這種調(diào)節(jié)方式屬于正反饋。4．(2022·天津高三一模)人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經(jīng)人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學、生物三重協(xié)同作用，對污水、污泥進行處理的一種技術(shù)。如圖甲是某人工濕地公園污水處理示意圖。回答下列問題：(1)圖甲不同區(qū)域選擇種植不同類型的植物，在凈化水體的同時又能美化環(huán)境，這體現(xiàn)了生態(tài)工程建設的整體性(和協(xié)調(diào)與平衡)原理。A區(qū)域中以挺水植物蘆葦為主，B、C區(qū)域以沉水植物伊樂藻、苦草為主，體現(xiàn)了群落的____________結(jié)構(gòu)。(2)人工濕地中植物的根系不能吸收__________，但可以為____________吸附和代謝提供良好的環(huán)境條件，利于水質(zhì)凈化。但人們對污水排放量要加以控制，原因是____________________。其調(diào)節(jié)機制為____________調(diào)節(jié)。(3)圖乙表示該人工濕地公園草魚的種群數(shù)量增長速率隨時間的變化情況，如果在t2時用標志重捕法調(diào)查草魚的種群密度，第一次捕獲60條全部標記釋放，一段時間后進行了第二次捕捉，其中沒有標記的30條、標記的20條，估算草魚種群在t1時是____________條。(4)為提高生物多樣性的____________價值，某地進一步建立了一個集種植、養(yǎng)殖和休閑為一體的新型人工生態(tài)系統(tǒng)。科研小組對該新型人工生態(tài)系統(tǒng)的能量流動進行定量分析，得出相關(guān)數(shù)據(jù)，如下表所示(部分數(shù)據(jù)未給出，能量單位為J/cm2·a，肉食性動物作為只占據(jù)一個營養(yǎng)級研究)。生物類型X傳遞給分解者的能量未利用的能量傳給下一營養(yǎng)級的能量外來有機物輸入的能量生產(chǎn)者44.05.095.020.00植食性動物9.51.511.0Y5.0肉食性動物6.30.56.50.711.0據(jù)表分析，流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為__________J/cm2·a，X是指__________的能量，數(shù)據(jù)Y為__________J/cm2·a。答案(1)水平(2)有機物微生物(分解者)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有一定限度的反饋(負反饋)(3)75(4)直接180呼吸作用散失3解析(1)A區(qū)域中以挺水植物蘆葦為主，B、C區(qū)域以沉水植物伊樂藻、苦草為主，A、B、C不同區(qū)域種植的植物不同，體現(xiàn)了群落的水平結(jié)構(gòu)。(2)人工濕地中植物的根系不能吸收有機物，但可以為微生物吸附和代謝提供良好的環(huán)境條件，利于水質(zhì)凈化；人們對污水排放量要加以控制，原因是生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有一定限度的，若打破其自我調(diào)節(jié)能力，則有可能造成穩(wěn)態(tài)失衡；生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)的基礎的負反饋調(diào)節(jié)。(3)分析圖乙：t1時種群有最大增長速率，對應種群增長曲線中的K/2值，如果在t2時用標志重捕法調(diào)查草魚的種群密度，第一次捕獲60條全部標記釋放，一段時間后進行了第二次捕捉，其中沒有標記的30條、標記的20條，則t1時種群數(shù)量為60×(20＋30)÷20×1/2＝75(條)。(4)直接價值是指對人類有食用、藥用和作為工業(yè)原料等實用意義的，以及有旅游觀賞、科學研究和文學藝術(shù)創(chuàng)作等非實用