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命题点专训(十三)　生物与环境(非选择题)
1．(2024·湖南岳阳模拟)白头鹤是大型迁徙涉禽，我国Ⅰ级重点保护野生动物，对湿地环境质量十分敏感，越冬期一般在泥滩、草滩和稻田中活动，主要以苦草根茎和背角无齿蚌为食。白额雁、小白额雁和豆雁也是湿地常见的三种混群越冬水鸟，在观察过程中发现，豆雁倾向于选择稻田生境，而小白额雁偏爱浅水生境，雁类主要食物资源是苔草的茎、叶及狗牙根等植物的嫩叶，其中部分食性与白头鹤有所重叠。通过观察在各种生境中白头鹤和雁类的觅食回合时间(从低头开始觅食到抬头进行非觅食行为结束，包括寻觅、啄食、处理、吞咽等一系列动作)、觅食回合间隔时间、觅食回合频率(单位时间内的觅食回合次数)，以及取食速率(啄食次数/觅食回合时间)，来评估二者的觅食效率(平均觅食回合时间×平均取食速率×平均觅食回合频率)，结果如下图所示。进而比较在同一生境中，二者是否通过不同的觅食策略进行资源分割。
回答下列问题：
(1)在群落水平上白头鹤与小白额雁的相互关系是________。虽然它们的觅食生境都是泥滩、草滩和稻田等，但每种生物都占据着相对稳定的生态位，其意义是____________________________________________________________________。
(2)白头鹤和雁类越冬期对水域、泥滩、草滩和稻田生境进行资源分割，这种资源分割与各生境中资源的可获得性有关。对于集群水鸟来说，资源的可获得性是制约种群数量动态的重要因素，这在种群水平上属于______________(填“密度制约因素”或“非密度制约因素”)。随着资源可获得性的改变，水鸟的生态位会发生动态变化。当适宜生境减少时，水鸟会通过改变_________________，如改变取食地、取食方式等来获得补偿。
(3)草滩生境中，雁类的取食速率高于白头鹤的取食速率，原因是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)干扰因素影响水鸟的行为模式和觅食效率，当干扰强度过大时，会导致鸟类放弃好的生境。雁类警戒强，其觅食回合时间及取食速率都是泥滩大于稻田，可能原因是____________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　(1)白头鹤与小白额雁的部分食性、生存空间相似，在群落水平上二者的相互关系是种间竞争。每种生物都占据着相对稳定的生态位，这是群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果，有利于不同生物充分利用环境资源。(2)密度制约因素是指影响程度与种群密度有密切关系的因素，对于集群水鸟来说，资源的可获得性是制约种群数量动态的重要因素，这在种群水平上属于密度制约因素。当适宜生境减少时，水鸟会通过改变觅食策略，如改变取食地、取食方式等来获得补偿。(3)白头鹤主要以苦草根茎和背角无齿蚌为食。雁类主要食物资源是苔草的茎、叶及狗牙根、萬草等植物的嫩叶，雁类在草滩以咬食植物的地上叶片为食，而白头鹤要挖取植物的地下根茎为食，草滩的土质硬度大，需要花费更多的时间，且雁类警戒性强，须快速取食，预留更多的警戒时间，因此草滩生境中，雁类的取食速率高于白头鹤的取食速率。(4)干扰因素影响水鸟的行为模式和觅食效率，稻田中人为干扰严重，而泥滩生境距离堤坝、村庄和道路等干扰源最远，干扰相对最小，因此雁类觅食回合时间及取食速率都是泥滩大于稻田。
[答案]　(1)种间竞争　有利于不同生物充分利用环境资源　(2)密度制约因素　觅食策略　(3)雁类在草滩以咬食植物的地上叶片为食，而白头鹤要挖取植物的地下根茎为食，草滩的土质硬度大，需要花费更多的时间(或雁类警戒性强，须快速取食，预留更多的警戒时间)(答案合理即可)　(4)泥滩生境距离堤坝、村庄和道路等干扰源最远，干扰相对最小(或稻田中人为干扰严重)
2．(2024·江苏南通模拟)“人工海水”进行水产养殖容易出现N、P等无机盐含量增多，导致水体富营养化。图甲为水体营养化水平对藻类的影响，图乙为某“人工海水”生态系统中部分能量流动关系图，每一营养级所积累有机物中的能量记为NPP(即净生产量)，腐殖质中的能量记为DOM，呼吸散失的能量记为R，图中GS是指植食者系统所同化的能量，字母为能量数值。
(1)严重的富营养化往往会引起沉水植物的死亡，这是因为____________________________________________________________________。
(2)“人工海水”生态系统中，马尾藻和萱藻是鱼和梭子蟹的主要饵料，裸甲藻可产生甲藻毒素，对水生生物产生毒害作用。用渔网捕鱼时，渔网网眼的大小对种群的________影响较大，进而影响来年的种群密度。该生态系统中梭子蟹的生态位可描述为__________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________(至少答出2点)。
据图甲分析，“人工海水”生态系统中将营养控制在中营养化水平最佳，从能量流动角度分析其意义是_______________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)裸甲藻大量繁殖会导致水生生物大量死亡，为此科学家引入海菖蒲等海生挺水植物，其作用是既能________________________，又能__________________。若海菖蒲富集Cd、Cr的能力强，则采收后不适合制成家畜饲料使用，原因是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)图乙所示生态系统的结构包括______________________。根据题干及图乙信息可知，植食者系统的NPP为________(用图中字母表示)。经调查，该生态系统的梭子蟹养殖数量已经远超理论承载量，这违背了生态工程的________原理。
[解析]　(1)植物的光合作用需要光照，呼吸作用需要氧气，而严重的富营养化往往会引起沉水植物缺乏光照和氧气，故严重的富营养化往往会引起沉水植物的死亡。(2)用渔网捕鱼时，严格控制网眼大小保护鱼苗，把老年个体捕捞后，使种群的年龄结构变成增长型，对种群的年龄结构影响较大。生态位是指一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，该生态系统中梭子蟹的生态位可描述为梭子蟹生活在人工海水中；以马尾藻和萱藻为食；与鱼存在种间竞争关系。“人工海水”生态系统中将营养控制在中营养化水平最佳，从能量流动角度分析其意义是使能量更多地流向对人类最有益的部分。(3)结合图示信息可知，引入海菖蒲等海生挺水植物并定期收割，其作用是既能有效抑制裸甲藻的繁殖，又能治理水体富营养化。若海菖蒲富集Cd、Cr的能力强，则采收后不适合制成家畜饲料使用，原因是Cd、Cr等重金属沿食物链传递并会在高营养级生物体内积累，造成危害。(4)生态系统的结构包括组成成分和营养结构。NPP即净生产量＝同化量－呼吸作用散失的能量，根据题干及图乙信息可知，植食者系统的NPP为c－a。协调原理要求处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量，该生态系统的梭子蟹养殖数量已经远超理论承载量，这违背了生态工程的协调原理。
[答案]　(1)沉水植物缺乏光照和氧气　(2)年龄结构　梭子蟹生活在人工海水中；以马尾藻和萱藻为食；与鱼存在种间竞争关系　使能量更多地流向对人类最有益的部分　(3)有效抑制裸甲藻的繁殖　治理水体富营养化　Cd、Cr等重金属沿食物链传递并会在高营养级生物体内积累，造成危害　(4)组成成分和营养结构　c－a　协调
3．(2024·湖南长沙一模)农田灌溉水和生活污水若大量汇入河流容易导致河流发生水体富营养化，下图为某村落为解决生活、生产废水污染问题，同时发展农村综合型生态工程的结构示意图，其中生态沟渠中利用生态浮床可种植多种浮水植物和挺水植物。请回答以下问题：
(1)若将生态沟渠看成一个生态系统，则流经该生态系统的能量为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________，
网箱养殖的蟹既能以沟渠中的浮游动植物为食，也能以有机碎屑为食，则蟹在该生态系统中充当________________成分。
(2)当地农民选择在生态浮床上主要种植可食用的水芹菜和茭白，这体现了生态工程建设的____________原理；种植的植物既能为水产养殖提供部分食物，又能从水体中大量吸收____________________，从而防止汇入河流后引起水体富营养化。
(3)若生活污水和养殖废水未经过曝气池处理直接排入网箱养殖区，会导致鱼虾大量死亡，其原因是_________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)农民将曝气池的残渣和生态沟渠的底泥返回田间，田间产出的农作物更多地作为饲料投入养殖区，这两种做法分别____________该村落的生态足迹。
(5)若用类似的生态沟渠净化工业废水(含多种重金属离子及有毒化合物)，在改变生态浮床区种植的植物种类的同时也不再适合发展水产养殖，原因是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　(1)图示为人工构建的生态系统，流经该生态系统的能量为生产者固定的太阳能及输入的有机物中的化学能。网箱养殖的蟹既能以沟渠中的浮游动植物为食，也能以有机碎屑为食，则蟹在该生态系统中充当消费者和分解者。(2)当地农民选择在生态浮床上主要种植可食用的水芹菜和茭白，既考虑了生物对环境的适应性，还考虑了农民的经济收入，体现了生态工程建设的整体、协调原理；种植的植物既能为水产养殖提供部分食物，又能从水体中大量吸收含N、P的无机盐，从而防止汇入河流后引起水体富营养化。(3)由于生活污水和养殖废水中含有大量有机物，分解者在对有机物进行分解时会大量消耗水中的氧气，从而导致鱼虾因缺氧而大量死亡。(4)农民将曝气池的残渣和生态沟渠的底泥返同田间，减少了垃圾的排放，属于减小生态足迹；田间产出的农作物更多地作为饲料投入养殖区，这样可延长食物链，会使能量损耗增加，因此会增大生态足迹。(5)由于工业废水主要含多种重金属离子及有毒化合物，所以应选择能吸附重金属离子和耐毒能力强的植物，并且重金属离子及有毒化合物进入生物体内后不易分解和排出，会沿食物链发生富集作用，所以该水域也不再适合发展水产养殖业。
[答案]　(1)生产者固定的太阳能及输入的有机物中的化学能　消费者和分解者　(2)整体、协调　含N、P的无机盐　(3)生活污水和养殖废水中含有大量有机物，分解者在对有机物进行分解时会大量消耗水中的氧气，导致鱼虾因缺氧而大量死亡　(4)减小和增大　(5)工业废水主要含多种重金属离子及有毒化合物，所以应选择能吸附重金属离子和耐毒能力强的植物，并且重金属离子及有毒化合物进入生物体内后不易分解和排出，会沿食物链发生富集作用，所以不适合发展水产养殖业
(教师用书独具)
1．(2024·湖北荆州一模)珊瑚礁生态系统被称为“海洋中的热带雨林”，珊瑚虫是一种体型微小的腔肠动物，生长过程中分泌的钙质“骨骼”能形成珊瑚礁，因体内有共生的虫黄藻而色彩斑斓。回答下列问题：
(1)若某一种珊瑚虫出现的频率最高，且对其他物种影响也很大，可初步确定是该群落的________。大多数珊瑚礁生长的水深范围是0～50米，影响造礁珊瑚虫分布的主要环境因素是________。
(2)不同含碳物质的碳元素中同位素13C含量不同，13C值是追踪生物食源的常用指标。下图1表示珊瑚虫食源相关物质的13C的来源及13C含量相对值(虫黄藻和珊瑚虫的13C值分别用13CZ和13CH表示)。
①珊瑚虫的13C含量会因其营养来源发生变化，珊瑚虫从海水中浮游生物获取的能量比例越大，13CH值就________。
②分别从珊瑚礁区1和礁区2随机采集珊瑚，检测虫黄藻密度、13CZ值和13CH值，结果如图2、图3 所示 (△13C值＝13CH值－13CZ值)。
已知珊瑚礁区1水体更清澈，虫黄藻光合作用强度更高，但研究显示两个礁区的珊瑚共生体内的有机物总量并无明显差别，结合图1、图2和图3分析，礁区1的珊瑚虫维持体内有机物供应的策略是__________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
礁区2的珊瑚虫维持体内有机物供应的策略是___________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)珊瑚对环境变化极为敏感，若长时间高温胁迫会导致珊瑚虫体内虫黄藻减少或虫黄藻失去颜色，出现白化现象，珊瑚虫死亡。针对已经发生大面积不可逆白化的退化珊瑚礁，修复该生态系统时，选择适量的珊瑚虫等多种生物，既适应环境，又能提高生态系统的自我调节能力，这遵循了____________原理。目前比较成熟的修复技术有两种。一种是人工移植：采摘供体珊瑚移植到退化区域，主要利用珊瑚虫旺盛的无性繁殖能力；另一种是人工培植：供体珊瑚虫排卵时，收集受精卵，在养殖场内人工养殖后投放到退化区域。据此分析人工培植的生态学优势是_______________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　(1)某一种珊瑚虫出现的频率最高，且对其他物种影响也很大，可初步确定是该群落的优势种。大多数珊瑚礁生长的水深范围是0～50米，影响造礁珊瑚虫分布的主要环境因素是光照。(2)①珊瑚虫从虫黄藻获得物质和能量时13C含量相对高， 而从海水中浮游生物获得物质和能量时13C含量相对低， 因此从海水中浮游生物获取的能量比例越大时13CH值就越小。②由图3结果可知，礁区1的△13C值接近于0，所以礁区1的珊瑚虫从海水中浮游生物获取的能量比例很小，因此，礁区1的珊瑚虫通过增加虫黄藻密度，增加虫黄藻光合作用制造有机物的总量维持有机物供应。珊瑚虫在不同环境下的生存策略是在共生的虫黄藻光合作用较强、密度较高的水体，珊瑚虫以虫黄藻光合作用为主要能量来源；在共生的虫黄藻光合作用较弱、密度较低的水体，珊瑚虫通过提高摄取浮游生物的比例补充能量供给(增加异养比例)。(3)修复该生态系统时，选择适量的珊瑚虫等多种生物，既适应环境，又能提高生态系统的自我调节能力，遵循了协调、自生原理。比较成熟的修复技术有两种可知，人工培植的生态学优势是不会对供体区域的珊瑚虫造成伤害，增大修复区域珊瑚虫的遗传多样性。
[答案]　(1)优势种　光照　(2)①越小　②通过增加虫黄藻密度，增加虫黄藻光合作用制造有机物的总量维持有机物供应　礁区2的虫黄藻密度偏低，珊瑚虫可能通过提高捕食浮游生物的能力，维持有机物供应　(3)协调和自生　不会对供体区域的珊瑚虫造成伤害，增大修复区域珊瑚虫的遗传多样性
2．(2024·山东德州二模)生物絮团养虾技术是人为向养殖水体中添加饵料和异养微生物，微生物与水体中的浮游动植物、有机碎屑和一些无机物相互絮凝组成生物絮团，絮团中的微生物可将有机碎屑、无机氮等含氮化合物转化成菌体蛋白，进而被养殖的虾所摄食的一项技术。
(1)流经上述生态系统的总能量除生产者固定的太阳能外，还包括________________________________________________。该生态系统中虽然也存在少量藻类，但其生物量不及人工投放的有机物及微生物的量大，故该系统的生物量金字塔呈________________________________________________________
的形状。
(2)生物絮团属于虾种群数量增长的_____________(填“密度制约因素”或“非密度制约因素”)。与传统的投喂方式相比，生物絮团养殖的优势主要有______________________________________(答出两点即可)。
(3)利用生物絮团养虾时，养殖池需要充分曝气和搅拌，原因是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)在该生态系统中，菌体蛋白可被虾食用从而使虾的产量提高，从能量流动角度分析该模式的实践意义是___________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　(1)生物絮团养虾技术是人为向养殖水体中添加饵料和异养微生物，流经上述生态系统的总能量除生产者固定的太阳能外，还包括人工投放的饵料和微生物中所含有的能量。生物量是指在某一特定的时刻，单位面积上积存的有机物质的总量。该生态系统中虽然也存在少量藻类，但其生物量不及人工投放的有机物及微生物的量大，故该系统的生物量金字塔呈上宽下窄倒置的形状。(2)密度制约因素是指影响程度与种群密度有密切关系的因素，如食物、流行性传染病等，虾以生物絮团为食物，因此生物絮团属于虾种群数量增长的密度制约因素。微生物与水体中的浮游动植物、有机碎屑和一些无机物相互絮凝组成生物絮团，絮团中的微生物可将有机碎屑、无机氮等含氮化合物转化成菌体蛋白，进而被养殖的虾所摄食。与传统的投喂方式相比，生物絮团养殖具有降低水体中的 N和P含量、节省饵料的优势。(3)生物絮团中的异养微生物和虾都需要消耗大量的氧气，因此利用生物絮团养虾时，养殖池需要充分曝气和搅拌。(4)在该生态系统中，菌体蛋白可被虾食用从而使虾的产量提高，该模式提高了能量利用率，使能量更多地流向对人类最有益的部分。
[答案]　(1)人工投放的饵料和微生物中所含有的能量　上宽下窄倒置　(2)密度制约因素　降低水体中的N和P含量、节省饵料　(3)生物絮团中的异养微生物和虾都需要消耗大量的氧气　(4)提高了能量利用率，使能量更多地流向对人类最有益的部分
21世纪教育网(www.21cnjy.com)命题点专训(十三)
1．(1)种间竞争　有利于不同生物充分利用环境资源　(2)密度制约因素　觅食策略　(3)雁类在草滩以咬食植物的地上叶片为食，而白头鹤要挖取植物的地下根茎为食，草滩的土质硬度大，需要花费更多的时间(或雁类警戒性强，须快速取食，预留更多的警戒时间)(答案合理即可)　(4)泥滩生境距离堤坝、村庄和道路等干扰源最远，干扰相对最小(或稻田中人为干扰严重)
2．(1)沉水植物缺乏光照和氧气　(2)年龄结构　梭子蟹生活在人工海水中；以马尾藻和萱藻为食；与鱼存在种间竞争关系　使能量更多地流向对人类最有益的部分　(3)有效抑制裸甲藻的繁殖　治理水体富营养化　Cd、Cr等重金属沿食物链传递并会在高营养级生物体内积累，造成危害　(4)组成成分和营养结构　c－a　协调
3．(1)生产者固定的太阳能及输入的有机物中的化学能　消费者和分解者　(2)整体、协调　含N、P的无机盐　(3)生活污水和养殖废水中含有大量有机物，分解者在对有机物进行分解时会大量消耗水中的氧气，导致鱼虾因缺氧而大量死亡　(4)减小和增大　(5)工业废水主要含多种重金属离子及有毒化合物，所以应选择能吸附重金属离子和耐毒能力强的植物，并且重金属离子及有毒化合物进入生物体内后不易分解和排出，会沿食物链发生富集作用，所以不适合发展水产养殖业命题点专训(十三)　生物与环境(非选择题)
1．(2024·湖南岳阳模拟)白头鹤是大型迁徙涉禽，我国Ⅰ级重点保护野生动物，对湿地环境质量十分敏感，越冬期一般在泥滩、草滩和稻田中活动，主要以苦草根茎和背角无齿蚌为食。白额雁、小白额雁和豆雁也是湿地常见的三种混群越冬水鸟，在观察过程中发现，豆雁倾向于选择稻田生境，而小白额雁偏爱浅水生境，雁类主要食物资源是苔草的茎、叶及狗牙根等植物的嫩叶，其中部分食性与白头鹤有所重叠。通过观察在各种生境中白头鹤和雁类的觅食回合时间(从低头开始觅食到抬头进行非觅食行为结束，包括寻觅、啄食、处理、吞咽等一系列动作)、觅食回合间隔时间、觅食回合频率(单位时间内的觅食回合次数)，以及取食速率(啄食次数/觅食回合时间)，来评估二者的觅食效率(平均觅食回合时间×平均取食速率×平均觅食回合频率)，结果如下图所示。进而比较在同一生境中，二者是否通过不同的觅食策略进行资源分割。
回答下列问题：
(1)在群落水平上白头鹤与小白额雁的相互关系是________。虽然它们的觅食生境都是泥滩、草滩和稻田等，但每种生物都占据着相对稳定的生态位，其意义是____________________________________________________________________。
(2)白头鹤和雁类越冬期对水域、泥滩、草滩和稻田生境进行资源分割，这种资源分割与各生境中资源的可获得性有关。对于集群水鸟来说，资源的可获得性是制约种群数量动态的重要因素，这在种群水平上属于______________(填“密度制约因素”或“非密度制约因素”)。随着资源可获得性的改变，水鸟的生态位会发生动态变化。当适宜生境减少时，水鸟会通过改变_________________，如改变取食地、取食方式等来获得补偿。
(3)草滩生境中，雁类的取食速率高于白头鹤的取食速率，原因是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)干扰因素影响水鸟的行为模式和觅食效率，当干扰强度过大时，会导致鸟类放弃好的生境。雁类警戒强，其觅食回合时间及取食速率都是泥滩大于稻田，可能原因是_____________________________________________________________
____________________________________________________________________。
2．(2024·江苏南通模拟)“人工海水”进行水产养殖容易出现N、P等无机盐含量增多，导致水体富营养化。图甲为水体营养化水平对藻类的影响，图乙为某“人工海水”生态系统中部分能量流动关系图，每一营养级所积累有机物中的能量记为NPP(即净生产量)，腐殖质中的能量记为DOM，呼吸散失的能量记为R，图中GS是指植食者系统所同化的能量，字母为能量数值。
(1)严重的富营养化往往会引起沉水植物的死亡，这是因为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)“人工海水”生态系统中，马尾藻和萱藻是鱼和梭子蟹的主要饵料，裸甲藻可产生甲藻毒素，对水生生物产生毒害作用。用渔网捕鱼时，渔网网眼的大小对种群的________影响较大，进而影响来年的种群密度。该生态系统中梭子蟹的生态位可描述为________________________________________________________
______________________________________________________(至少答出2点)。
据图甲分析，“人工海水”生态系统中将营养控制在中营养化水平最佳，从能量流动角度分析其意义是_________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)裸甲藻大量繁殖会导致水生生物大量死亡，为此科学家引入海菖蒲等海生挺水植物，其作用是既能____________________，又能__________________。若海菖蒲富集Cd、Cr的能力强，则采收后不适合制成家畜饲料使用，原因是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)图乙所示生态系统的结构包括______________________。根据题干及图乙信息可知，植食者系统的NPP为________(用图中字母表示)。经调查，该生态系统的梭子蟹养殖数量已经远超理论承载量，这违背了生态工程的________原理。
3．(2024·湖南长沙一模)农田灌溉水和生活污水若大量汇入河流容易导致河流发生水体富营养化，下图为某村落为解决生活、生产废水污染问题，同时发展农村综合型生态工程的结构示意图，其中生态沟渠中利用生态浮床可种植多种浮水植物和挺水植物。请回答以下问题：
(1)若将生态沟渠看成一个生态系统，则流经该生态系统的能量为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________，
网箱养殖的蟹既能以沟渠中的浮游动植物为食，也能以有机碎屑为食，则蟹在该生态系统中充当________________成分。
(2)当地农民选择在生态浮床上主要种植可食用的水芹菜和茭白，这体现了生态工程建设的____________原理；种植的植物既能为水产养殖提供部分食物，又能从水体中大量吸收____________________，从而防止汇入河流后引起水体富营养化。
(3)若生活污水和养殖废水未经过曝气池处理直接排入网箱养殖区，会导致鱼虾大量死亡，其原因是__________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)农民将曝气池的残渣和生态沟渠的底泥返回田间，田间产出的农作物更多地作为饲料投入养殖区，这两种做法分别____________该村落的生态足迹。
(5)若用类似的生态沟渠净化工业废水(含多种重金属离子及有毒化合物)，在改变生态浮床区种植的植物种类的同时也不再适合发展水产养殖，原因是____________________________________________________________________
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命题点专训(十三)　
生物与环境(非选择题)
1．(2024·湖南岳阳模拟)白头鹤是大型迁徙涉禽，我国Ⅰ级重点保护野生动物，对湿地环境质量十分敏感，越冬期一般在泥滩、草滩和稻田中活动，主要以苦草根茎和背角无齿蚌为食。白额雁、小白额雁和豆雁也是湿地常见的三种混群越冬水鸟，在观察过程中发现，豆雁倾向于选择稻田生境，而小白额雁偏爱浅水生境，雁类主要食物资源是苔草的茎、叶及狗牙根等植物的嫩叶，其中部分食性与白头鹤有所重叠。通过观察在各种生境中白头鹤和雁类的觅食回合时间(从低头开始觅食到抬头进行非觅食行为结束，包括寻觅、啄食、处理、吞咽等一系列动作)、觅食回合间隔时间、觅食回合频率(单
位时间内的觅食回合次数)，以及取食速率(啄食次数/觅食回合时间)，来评估二者的觅食效率(平均觅食回合时间×平均取食速率×平均觅食回合频率)，结果如下图所示。进而比较在同一生境中，二者是否通过不同的觅食策略进行资源分割。
回答下列问题：
(1)在群落水平上白头鹤与小白额雁的相互关系是________。虽然它们的觅食生境都是泥滩、草滩和稻田等，但每种生物都占据着相对稳定的生态位，其意义是____________________________________。
种间竞争
有利于不同生物充分利用环境资源
(2)白头鹤和雁类越冬期对水域、泥滩、草滩和稻田生境进行资源分割，这种资源分割与各生境中资源的可获得性有关。对于集群水鸟来说，资源的可获得性是制约种群数量动态的重要因素，这在种群水平上属于______________(填“密度制约因素”或“非密度制约因素”)。随着资源可获得性的改变，水鸟的生态位会发生动态变化。当适宜生境减少时，水鸟会通过改变__________，如改变取食地、取食方式等来获得补偿。
密度制约因素
觅食策略
(3)草滩生境中，雁类的取食速率高于白头鹤的取食速率，原因是___________________________________________________________
___________________________________________________________
__________________________________________________________。
(4)干扰因素影响水鸟的行为模式和觅食效率，当干扰强度过大时，会导致鸟类放弃好的生境。雁类警戒强，其觅食回合时间及取食速率都是泥滩大于稻田，可能原因是____________________________
_________________________________________________________。
雁类在草滩以咬食植物的地上叶片为食，而白头鹤要挖取植物的地
下根茎为食，草滩的土质硬度大，需要花费更多的时间(或雁类警戒
性强，须快速取食，预留更多的警戒时间)(答案合理即可)
泥滩生境距离堤坝、村庄和道
路等干扰源最远，干扰相对最小(或稻田中人为干扰严重)
[解析]　(1)白头鹤与小白额雁的部分食性、生存空间相似，在群落水平上二者的相互关系是种间竞争。每种生物都占据着相对稳定的生态位，这是群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果，有利于不同生物充分利用环境资源。
(2)密度制约因素是指影响程度与种群密度有密切关系的因素，对于集群水鸟来说，资源的可获得性是制约种群数量动态的重要因素，这在种群水平上属于密度制约因素。当适宜生境减少时，水鸟会通过改变觅食策略，如改变取食地、取食方式等来获得补偿。
(3)白头鹤主要以苦草根茎和背角无齿蚌为食。雁类主要食物资源是苔草的茎、叶及狗牙根、萬草等植物的嫩叶，雁类在草滩以咬食植物的地上叶片为食，而白头鹤要挖取植物的地下根茎为食，草滩的土质硬度大，需要花费更多的时间，且雁类警戒性强，须快速取食，预留更多的警戒时间，因此草滩生境中，雁类的取食速率高于白头鹤的取食速率。
(4)干扰因素影响水鸟的行为模式和觅食效率，稻田中人为干扰严重，而泥滩生境距离堤坝、村庄和道路等干扰源最远，干扰相对最小，因此雁类觅食回合时间及取食速率都是泥滩大于稻田。
2．(2024·江苏南通模拟)“人工海水”进行水产养殖容易出现N、P等无机盐含量增多，导致水体富营养化。图甲为水体营养化水平对藻类的影响，图乙为某“人工海水”生态系统中部分能量流动关系图，每一营养级所积累有机物中的能量记为NPP(即净生产量)，腐殖质中的能量记为DOM，呼吸散失的能量记为R，图中GS是指植食者系统所同化的能量，
字母为能量数值。
(1)严重的富营养化往往会引起沉水植物的死亡，这是因为___________________________。
(2)“人工海水”生态系统中，马尾藻和萱藻是鱼和梭子蟹的主要饵料，裸甲藻可产生甲藻毒素，对水生生物产生毒害作用。用渔网捕鱼时，渔网网眼的大小对种群的________影响较大，进而影响来年的种群密度。该生态系统中梭子蟹的生态位可描述为____________
_____________________________________________________(至少答出2点)。
沉水植物缺乏光照和氧气
年龄结构
梭子蟹生活在
人工海水中；以马尾藻和萱藻为食；与鱼存在种间竞争关系
据图甲分析，“人工海水”生态系统中将营养控制在中营养化水平最佳，从能量流动角度分析其意义是__________________________
______________。
使能量更多地流向对人类最
有益的部分
(3)裸甲藻大量繁殖会导致水生生物大量死亡，为此科学家引入海菖蒲等海生挺水植物，其作用是既能________________________，又能__________________。若海菖蒲富集Cd、Cr的能力强，则采收后不适合制成家畜饲料使用，原因是____________________________
_______________________________________。
有效抑制裸甲藻的繁殖
治理水体富营养化
Cd、Cr等重金属沿食物链传递并
会在高营养级生物体内积累，造成危害
(4)图乙所示生态系统的结构包括______________________。根据题干及图乙信息可知，植食者系统的NPP为________(用图中字母表示)。经调查，该生态系统的梭子蟹养殖数量已经远超理论承载量，这违背了生态工程的________原理。
组成成分和营养结构
c－a
协调
[解析]　(1)植物的光合作用需要光照，呼吸作用需要氧气，而严重的富营养化往往会引起沉水植物缺乏光照和氧气，故严重的富营养化往往会引起沉水植物的死亡。
(2)用渔网捕鱼时，严格控制网眼大小保护鱼苗，把老年个体捕捞后，使种群的年龄结构变成增长型，对种群的年龄结构影响较大。生态位是指一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，该生态系统中梭子蟹的生态位可描述为梭子蟹生活在人工海水中；以马尾藻和萱藻为食；与鱼存在种间竞争关系。“人工海水”生态系统中将营养控制在中营养化水平最佳，从能量流动角度分析其意义是使能量更多地流向对人类最有益的部分。
(3)结合图示信息可知，引入海菖蒲等海生挺水植物并定期收割，其作用是既能有效抑制裸甲藻的繁殖，又能治理水体富营养化。若海菖蒲富集Cd、Cr的能力强，则采收后不适合制成家畜饲料使用，原因是Cd、Cr等重金属沿食物链传递并会在高营养级生物体内积累，造成危害。
(4)生态系统的结构包括组成成分和营养结构。NPP即净生产量＝同化量－呼吸作用散失的能量，根据题干及图乙信息可知，植食者系统的NPP为c－a。协调原理要求处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量，该生态系统的梭子蟹养殖数量已经远超理论承载量，这违背了生态工程的协调原理。
3．(2024·湖南长沙一模)农田灌溉水和生活污水若大量汇入河流容易导致河流发生水体富营养化，下图为某村落为解决生活、生产废水污染问题，同时发展农村综合型生态工程的结构示意图，其中生态沟渠中利用生态浮床可种植多种浮水植物和挺水植物。请回答以下问题：
(1)若将生态沟渠看成一个生态系统，则流经该生态系统的能量为____________________________________________，网箱养殖的蟹既能以沟渠中的浮游动植物为食，也能以有机碎屑为食，则蟹在该生态系统中充当________________成分。
生产者固定的太阳能及输入的有机物中的化学能
消费者和分解者
(2)当地农民选择在生态浮床上主要种植可食用的水芹菜和茭白，这体现了生态工程建设的____________原理；种植的植物既能为水产养殖提供部分食物，又能从水体中大量吸收________________，从而防止汇入河流后引起水体富营养化。
(3)若生活污水和养殖废水未经过曝气池处理直接排入网箱养殖区，会导致鱼虾大量死亡，其原因是______________________________
___________________________________________________________
_______________________。
整体、协调
含N、P的无机盐
生活污水和养殖废水中含有大量有
机物，分解者在对有机物进行分解时会大量消耗水中的氧气，导致
鱼虾因缺氧而大量死亡
(4)农民将曝气池的残渣和生态沟渠的底泥返回田间，田间产出的农作物更多地作为饲料投入养殖区，这两种做法分别____________该村落的生态足迹。
减小和增大
(5)若用类似的生态沟渠净化工业废水(含多种重金属离子及有毒化合物)，在改变生态浮床区种植的植物种类的同时也不再适合发展水产养殖，原因是_____________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
____________________________________。
工业废水主要含多种重金属离子及有毒化合物，所
以应选择能吸附重金属离子和耐毒能力强的植物，并且重金属离子
及有毒化合物进入生物体内后不易分解和排出，会沿食物链发生富集作用，所以不适合发展水产养殖业
[解析]　(1)图示为人工构建的生态系统，流经该生态系统的能量为生产者固定的太阳能及输入的有机物中的化学能。网箱养殖的蟹既能以沟渠中的浮游动植物为食，也能以有机碎屑为食，则蟹在该生态系统中充当消费者和分解者。
(2)当地农民选择在生态浮床上主要种植可食用的水芹菜和茭白，既考虑了生物对环境的适应性，还考虑了农民的经济收入，体现了生态工程建设的整体、协调原理；种植的植物既能为水产养殖提供部分食物，又能从水体中大量吸收含N、P的无机盐，从而防止汇入河流后引起水体富营养化。
(3)由于生活污水和养殖废水中含有大量有机物，分解者在对有机物进行分解时会大量消耗水中的氧气，从而导致鱼虾因缺氧而大量死亡。
(4)农民将曝气池的残渣和生态沟渠的底泥返同田间，减少了垃圾的排放，属于减小生态足迹；田间产出的农作物更多地作为饲料投入养殖区，这样可延长食物链，会使能量损耗增加，因此会增大生态足迹。
(5)由于工业废水主要含多种重金属离子及有毒化合物，所以应选择能吸附重金属离子和耐毒能力强的植物，并且重金属离子及有毒化合物进入生物体内后不易分解和排出，会沿食物链发生富集作用，所以该水域也不再适合发展水产养殖业。
(教师用书独具)
1．(2024·湖北荆州一模)珊瑚礁生态系统被称为“海洋中的热带雨林”，珊瑚虫是一种体型微小的腔肠动物，生长过程中分泌的钙质“骨骼”能形成珊瑚礁，因体内有共生的虫黄藻而色彩斑斓。回答下列问题：
(1)若某一种珊瑚虫出现的频率最高，且对其他物种影响也很大，可初步确定是该群落的________。大多数珊瑚礁生长的水深范围是0～50米，影响造礁珊瑚虫分布的主要环境因素是________。
优势种
光照
(2)不同含碳物质的碳元素中同位素13C含量不同，13C值是追踪生物食源的常用指标。下图1表示珊瑚虫食源相关物质的13C的来源及13C含量相对值(虫黄藻和珊瑚虫的13C值分别用13CZ和13CH表示)。
①珊瑚虫的13C含量会因其营养来源发生变化，珊瑚虫从海水中浮游生物获取的能量比例越大，13CH值就________。
②分别从珊瑚礁区1和礁区2随机采集珊瑚，检测虫黄藻密度、13CZ值和13CH值，结果如图2、图3 所示 (△13C值＝13CH值－13CZ值)。
越小
已知珊瑚礁区1水体更清澈，虫黄藻光合作用强度更高，但研究显示两个礁区的珊瑚共生体内的有机物总量并无明显差别，结合图1、图2和图3分析，礁区1的珊瑚虫维持体内有机物供应的策略是_____
___________________________________________________________
__________。
增加虫黄藻密度，增加虫黄藻光合作用制造有机物的总量维持有机
通过
物供应
礁区2的珊瑚虫维持体内有机物供应的策略是___________________
_________________________________________________________。
礁区2的虫黄藻密度
偏低，珊瑚虫可能通过提高捕食浮游生物的能力，维持有机物供应
(3)珊瑚对环境变化极为敏感，若长时间高温胁迫会导致珊瑚虫体内虫黄藻减少或虫黄藻失去颜色，出现白化现象，珊瑚虫死亡。针对已经发生大面积不可逆白化的退化珊瑚礁，修复该生态系统时，选择适量的珊瑚虫等多种生物，既适应环境，又能提高生态系统的自我调节能力，这遵循了____________原理。目前比较成熟的修复技术有两种。一种是人工移植：采摘供体珊瑚移植到退化区域，主要利用珊瑚虫旺盛的无性繁殖能力；另一种是人工培植：供体珊瑚虫排卵时，收集受精卵，在养殖场内人工养殖后投放到退化区域。据此分析人工培植的生态学优势是______________________________
_____________________________________。
协调和自生
不会对供体区域的珊瑚虫造成伤
害，增大修复区域珊瑚虫的遗传多样性
[解析]　(1)某一种珊瑚虫出现的频率最高，且对其他物种影响也很大，可初步确定是该群落的优势种。大多数珊瑚礁生长的水深范围是0～50米，影响造礁珊瑚虫分布的主要环境因素是光照。
(2)①珊瑚虫从虫黄藻获得物质和能量时13C含量相对高， 而从海水中浮游生物获得物质和能量时13C含量相对低， 因此从海水中浮游生物获取的能量比例越大时13CH值就越小。
②由图3结果可知，礁区1的△13C值接近于0，所以礁区1的珊瑚虫从海水中浮游生物获取的能量比例很小，因此，礁区1的珊瑚虫通过增加虫黄藻密度，增加虫黄藻光合作用制造有机物的总量维持有机物供应。珊瑚虫在不同环境下的生存策略是在共生的虫黄藻光合作用较强、密度较高的水体，珊瑚虫以虫黄藻光合作用为主要能量来源；在共生的虫黄藻光合作用较弱、密度较低的水体，珊瑚虫通过提高摄取浮游生物的比例补充能量供给(增加异养比例)。
(3)修复该生态系统时，选择适量的珊瑚虫等多种生物，既适应环境，又能提高生态系统的自我调节能力，遵循了协调、自生原理。比较成熟的修复技术有两种可知，人工培植的生态学优势是不会对供体区域的珊瑚虫造成伤害，增大修复区域珊瑚虫的遗传多样性。
2．(2024·山东德州二模)生物絮团养虾技术是人为向养殖水体中添加饵料和异养微生物，微生物与水体中的浮游动植物、有机碎屑和一些无机物相互絮凝组成生物絮团，絮团中的微生物可将有机碎屑、无机氮等含氮化合物转化成菌体蛋白，进而被养殖的虾所摄食的一项技术。
(1)流经上述生态系统的总能量除生产者固定的太阳能外，还包括_______________________________________。该生态系统中虽然也存在少量藻类，但其生物量不及人工投放的有机物及微生物的量大，故该系统的生物量金字塔呈_______________的形状。
人工投放的饵料和微生物中所含有的能量
上宽下窄倒置
(2)生物絮团属于虾种群数量增长的_____________(填“密度制约因素”或“非密度制约因素”)。与传统的投喂方式相比，生物絮团养殖的优势主要有__________________________________(答出两点即可)。
(3)利用生物絮团养虾时，养殖池需要充分曝气和搅拌，原因是_______________________________________________。
密度制约因素
降低水体中的N和P含量、节省饵料
生物絮团中的异养微生物和虾都需要消耗大量的氧气
(4)在该生态系统中，菌体蛋白可被虾食用从而使虾的产量提高，从能量流动角度分析该模式的实践意义是________________________
__________________________________。
提高了能量利用率，使能
量更多地流向对人类最有益的部分
[解析]　(1)生物絮团养虾技术是人为向养殖水体中添加饵料和异养微生物，流经上述生态系统的总能量除生产者固定的太阳能外，还包括人工投放的饵料和微生物中所含有的能量。生物量是指在某一特定的时刻，单位面积上积存的有机物质的总量。该生态系统中虽然也存在少量藻类，但其生物量不及人工投放的有机物及微生物的量大，故该系统的生物量金字塔呈上宽下窄倒置的形状。
(2)密度制约因素是指影响程度与种群密度有密切关系的因素，如食物、流行性传染病等，虾以生物絮团为食物，因此生物絮团属于虾种群数量增长的密度制约因素。微生物与水体中的浮游动植物、有机碎屑和一些无机物相互絮凝组成生物絮团，絮团中的微生物可将有机碎屑、无机氮等含氮化合物转化成菌体蛋白，进而被养殖的虾所摄食。与传统的投喂方式相比，生物絮团养殖具有降低水体中的 N和P含量、节省饵料的优势。
(3)生物絮团中的异养微生物和虾都需要消耗大量的氧气，因此利用生物絮团养虾时，养殖池需要充分曝气和搅拌。
(4)在该生态系统中，菌体蛋白可被虾食用从而使虾的产量提高，该模式提高了能量利用率，使能量更多地流向对人类最有益的部分。

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