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课后限时集训(十一)　生态系统、人与环境
(建议用时：30分钟)
一、选择题
1．(2024·河北唐山一模)在稻田中引入河蟹是一种种植与养殖相结合的立体农业生产模式。下表为某稻田中主要生物的消化道中的食物残渣调查结果。下列说法正确的是(　　)
生物种类 稻螟 稻飞虱 蜘蛛 河蟹
胃中食物 水稻、杂草 水稻、杂草 稻螟、稻飞虱 杂草、稻螟、稻飞虱、饵料
A．水稻参与形成4条食物链，蜘蛛位于第二营养级
B．流入稻田生态系统的总能量为水稻、杂草等生产者固定的太阳能
C．引入河蟹一定能使稻田营养结构变得更复杂、自我调节能力增强
D．稻—蟹等立体农业生产模式能实现经济效益和生态效益的双赢
2．(2024·山东卷)某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6 g/m2和30 g/m2，据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出，下列说法错误的是(　　)
A．能量不能由第二营养级流向第一营养级
B．根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低
C．流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量
D．第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量
3．(2024·湖南师大附中模拟)在不影响水稻生产的前提下实施河蟹共生养殖，通过河蟹爬动改善稻田土壤，进一步提高水稻品质和产量，可实现稻养蟹、蟹养稻、稻蟹共生的绿色生产。在这种模式下，河蟹清除田中杂草和害虫，排遗物还可肥田，水稻又为河蟹生长提供了丰富的天然饵料和良好的栖息环境。下列有关叙述正确的是(　　)
A．微生物分解排遗物加快了物质循环，有利于排遗物中的能量流入生产者
B．河蟹与害虫存在捕食及种间竞争关系，与水稻之间存在互利共生关系
C．随季节更替，水稻田的空间结构与物种组成会发生变化，属于群落演替
D．引入河蟹延长了水稻田中的食物链，使能量多级利用，提高了能量利用率
4．(2024·山东聊城二模)鳄雀鳝是鱼类中的活化石，它和恐龙同一时代，鳞片坚硬、肉质粗糙，是肉食性鱼类，食性广泛，缺乏天敌，被称为“顶级淡水鱼杀手”，内脏和鱼卵都有剧毒，其内脏污染物富集程度很高，不具备经济价值。下列叙述错误的是(　　)
A．鳄雀鳝进入天然水域会直接导致该地水生生物的多样性降低
B．鳄雀鳝同化能量的绝大部分以粪便的形式进入分解者的体内
C．鳄雀鳝至少处于第三营养级，在所属食物链中富集的污染物最多
D．鳄雀鳝的内脏和鱼卵有剧毒对其发展成为入侵物种有利
5．(2024·甘肃卷)土壤镉污染影响粮食生产和食品安全，是人类面临的重要环境问题。种植富集镉的植物可以修复镉污染的土壤。为了筛选这些植物，某科研小组研究了土壤中添加不同浓度镉后植物A和B的生长情况，以不添加镉为对照(镉含量0.82 mg·kg-1)。一段时间后，测量植物的地上、地下生物量和植物体镉含量，结果如下表。下列叙述错误的是(　　)
镉浓度(mg·kg-1) 地上生物量(g·m-2) 地下生物量(g·m-2) 植物体镉含量(mg·kg-1)
植物A 植物B 植物A 植物B 植物A 植物B
对照 120.7 115.1 23.5 18.0 2.5 2.7
2 101.6 42.5 15.2 7.2 10.1 5.5
5 105.2 35.2 14.3 4.1 12.9 7.4
10 97.4 28.3 12.1 2.3 27.4 11.6
A．在不同浓度的镉处理下，植物A和B都发生了镉的富集
B．与植物A相比，植物B更适合作为土壤镉污染修复植物
C．在被镉污染的土壤中，镉对植物B生长的影响更大
D．若以两种植物作动物饲料，植物A的安全风险更大
6．(2024·河北石家庄二模)滹沱河经过近十年的生态修复，由原来鸟类罕见的“垃圾河”蝶变成环境优美的湿地生态系统。下列叙述错误的是(　　)
A．该工程以生态系统的自组织和自我调节功能为基础
B．该工程在提升物种多样性的同时也提升了遗传多样性
C．滹沱河湿地生物多样性的直接价值明显大于间接价值
D．多种植物的种植提升了该湿地生态系统的抵抗力稳定性
7．(2024·湖南张家界二模)为探究香菇草、石菖蒲对富营养化池塘污水中总氮质量浓度的净化效果，某研究小组设计了如下4组实验：香菇草单独种植组(T1)、石菖蒲单独种植组(T2)、香菇草和石菖蒲混合种植组(T3)、不栽植物的水样组(CK)。实验结果如图所示。下列有关叙述中，不正确的是(　　)
A．香菇草、石菖蒲等能净化水质体现了生物多样性的间接价值
B．选择合适的植物净化污水体现了生态工程的协调和自生原理
C．CK组的总氮质量浓度降低与污水中的微生物的净化作用等有关
D．香菇草和石菖蒲混种组的生物多样性最高，对氮的净化能力最强
8．(不定项)(2024·河北保定二模)科技人员在某村推广“稻菇轮作”露地栽培模式，利用水稻收获后的空闲稻田和秸秆发酵做成的培养基质种植赤松茸等食用菌。该模式可实现种菇与种粮不争地、不争季节、不争劳动力，并提高农民收入。下列相关叙述正确的是(　　)
A．与传统稻田相比，“稻菇轮作”模式提高了稻田生态系统的能量输入
B．秸秆发酵的时间过长会影响栽培基料上赤松茸等食用菌的生长、繁殖
C．“菌糠还田”能将有机物中的能量传给水稻，提高了能量的传递效率
D．“稻菇轮作”促进了稻田生态系统的物质循环，提高了能量的利用率
9．(不定项)(2024·山东淄博一模)熵是系统无序程度的度量，熵越大，生态系统的无序程度越大。生态系统的总熵为 dS，dS＝dS1＋dS2，其中dS1为生态系统内部产生的熵变，此值恒大于零。dS2为生态系统与环境发生物质和能量交换后产生的熵流，其值可大于零、小于零或等于零。下列关于生态系统熵的说法，正确的是(　　)
A．生态系统是个开放系统
B．能量的持续输入可为生态系统提供负熵
C．人类的干扰活动有利于减少dS
D．减少生态系统的熵增是可持续发展的基础
二、非选择题
10．(2024·山东泰安一模)我国南方地区推广的稻蟹共生系统是可持续性综合发展新模式，具体来说是在稻田中引入螃蟹种群后形成的以蟹、稻为主导的复合农田生态系统，实现了“一水两用、一地双收”，获得了良好的经济和生态效益。
(1)中华绒螯蟹是杂食性动物，喜食水生杂草、昆虫、鱼等，对腐臭的动物尸体也很爱食。中华绒螯蟹在生态系统中所属的成分为________________。不确定中华绒螯蟹的投放量，应根据食物网中的营养级，调查投放池塘中华绒螯蟹____________的生物积累量。
(2)实验塘于6月投放中华绒螯蟹蟹苗，10月份收获成蟹，调查各食物种类的生物量结果如下：
10月收获期各组分 生物量t·km-2·a-1
稻田单作生态系统 蟹—稻复合生态系统
总生物量 8 674.90 25 123.66
水生杂草生物量占比 7.91% 5.81%
鱼类生物量占比 0.27% 0.12%
中华绒螯蟹生物量占比 — 0.20%
其他 59.56% 58.69%
水稻生物量占比 32.26% 35.18%
①加入中华绒螯蟹________(填“能”或“不能”)使能量更多地流向对人类有益的方向，你的判断依据是_____________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②请从种间关系和物质循环的角度分析稻田引入中华绒螯蟹后，水稻生物量占比发生变化的原因可能是______________________________________________
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________(每个角度至少答出一点)。
(3)该生态系统的部分食物网如图所示，如果A的能量直接流到C的比例由1/3调整为1/2，能量传递效率按10%计算，则C获得的能量是原来的________倍。
(4)为提高中华绒螯蟹的产量，养殖人员往往会投放玉米碎屑等饵料，未被食用的饵料会随定期排放的废水进入周围水体，引发水体的富营养化。为实现生态效益和经济效应的双赢，请提出两条具体措施：______________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
11．(2024·山东潍坊二模)在生态测量中常用丰富度指数、均匀度指数和多样性指数来衡量群落的丰富度、均匀度和物种多样性的高低。群落中各个种群的种群数量越相近，均匀度越高。丰富度和均匀度共同决定了物种多样性。为了研究放牧对草原生态系统多样性的影响，研究人员对六块草地进行同等强度的放牧，并测量放牧前后各个生态指标，如下图所示。
(1)在草原生态系统中，部分草地植物的凋落物常会释放酚类、萜类等次生代谢物，通过土壤和空气抑制其他牧草的生长，在此过程中土壤和空气被称为________。食草动物通过采食这部分植物，减少凋落物对其他牧草的抑制作用，该过程体现信息传递的作用是_____________________________________。
(2)据图分析，放牧________(填“一定”或“不一定”)降低草原物种的多样性，依据是______________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)调查发现，放牧后草地1优势种的优势度明显下降，据图推测，放牧前后草地1多样性指数变化不明显的原因是_____________________________________
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放牧后部分草地的多样性下降，对生态环境造成破坏，请从生态工程协调原理的角度提出适当的解决方案：_____________________________________________
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)课后限时集训(十一)
1．D　[表中水稻参与形成的食物链有水稻→稻螟→蜘蛛，水稻→稻螟→河蟹，水稻→稻飞虱→蜘蛛，水稻→稻飞虱→河蟹，共4条食物链，蜘蛛位于第三营养级，A错误；该生态系统属于人工生态系统，加入了饵料，因此流经该稻田的总能量为生产者固定的太阳能和饵料中的化学能，B错误；引入河蟹，若河蟹大量繁殖，可能会使稻田营养结构变得更简单、自我调节能力减弱，C错误；稻—蟹等立体农业生产模式，能实现经济效益和生态效益的双赢，D正确。]
2．D　[能量流动的特点是单向流动、逐级递减，能量不能由第二营养级流向第一营养级，A正确；依据生物富集，金属浓度沿食物链不断升高，故可辅助判断不同物种所处营养级的高低，B正确；第一营养级植物的残枝败叶中的有机物流入分解者、消费者的遗体残骸中的有机物流入分解者，流入生态系统的总能量来自生产者固定的太阳能总量，消费者通过捕食生产者获取能量，故流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量，C正确；该生态系统是稳定的生态系统，第一营养级固定的能量大于第二营养级同化的能量，D错误。]
3．D　[河蟹疏松了稻田土壤，有利于微生物对排遗物进行分解，产生了较多的矿质营养，有利于植物生长，排遗物中的能量流入了分解者，A错误；河蟹清除杂草，害虫吃水稻和杂草，河蟹吃害虫，河蟹与害虫存在捕食及种间竞争关系，由于水稻和河蟹可以分开培育，且分开培育之后生活不受影响，故不是互利共生关系，B错误；随季节更替，水稻田的空间结构与物种组成会发生变化，属于群落的季节性，并非群落演替，C错误；引入河蟹延长了水稻田中的食物链，使能量更多地流向对人类有益的部分，提高了能量利用率，D正确。]
4．B　[鳄雀鳝食性广泛，缺乏天敌，进入天然水域会直接导致该地水生生物的多样性下降，A正确；鳄雀鳝粪便中的能量不属于它的同化量的一部分，B错误；鳄雀鳝是一种肉食性鱼类，至少处于第三营养级，因缺乏天敌，属于最高营养级，在所属食物链中富集的污染物最多，C正确；鳄雀鳝的内脏和鱼卵有剧毒，鳄雀鳝会用毒素来保护自己的鱼卵不被吃掉，对其发展成为入侵物种有利，D正确。]
5．B　[由表可知，与对照组相比，不同浓度的镉处理下，植物A和B的植物体镉含量都有所增加，说明植物A和B都发生了镉的富集，A正确；由表可知，在不同浓度的镉处理下，植物A的植物体镉含量，地上生物量和地下生物量都高于植物B，所以与植物B相比，植物A更适合作为土壤镉污染修复植物，B错误；由表可知，在相同的镉浓度处理下，植物A的地上生物量和地下生物量都高于植物B，说明在被镉污染的土壤中，镉对植物B生长的影响更大，C正确；由表可知，在不同浓度的镉处理下，植物A的植物体镉含量高于植物B，说明植物A对镉的富集能力更强，若以植物A作动物饲料，镉会沿着食物链进行富集，安全风险更大，D正确。]
6．C　[该生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着自生、循环、协调、整体等生态学基本原理，A正确；生物种类的多样性实质上是基因的多样性，动物的遗传多样性是物种多样性的基础，决定了物种的多样性，该工程在提升物种多样性的同时也提升了遗传多样性，B正确；生物多样性的间接价值远远大于直接价值，C错误；多种植物的种植，使其营养结构变得复杂，自我调节能力变强，提升了该湿地生态系统的抵抗力稳定性，D正确。]
7．D　[香菇草、石菖蒲等能净化水质，体现了生物多样性的间接价值，A正确；选择合适的植物净化污水体现了生态工程的协调和自生原理，B正确；据图可知，CK组的总氮质量浓度也降低了，推测与污水中的微生物的净化作用等有关，C正确；香菇草单独种植组对氮的净化能力最强，D错误。]
8．BD　[栽培赤松茸等食用菌是利用分解者将秸秆中的能量转变为人可食用的产品，该方法提高了能量利用率，但并没有提高该稻田生态系统的能量输入，A错误；秸秆的发酵时间过长会积累较高浓度的酒精，影响赤松茸等菌种的接种，同时发酵时间过长会降低栽培基料中的有机物含量，降低赤松茸等食用菌可分解利用的有机物含量，使其生长、繁殖受到限制，B正确；“菌糠还田”主要是利用有机物被分解者分解后产生的无机盐提供给水稻吸收，有机物中的能量水稻无法吸收利用，C错误；该生态农业模式，沿袭了“无废弃物农业”的传统，将秸秆中的能量转化为有用的食用菌产品，从而提高人类对该稻田生态系统的能量利用率，D正确。]
9．ABD　[由题干信息可知，生态系统能与环境发生物质和能量交换，所以生态系统是个开放系统，A正确；由题意可知，dS1＞0，能量的持续输入可使生态系统更稳定，则dS的值越小，又因为dS＝dS1＋dS2，环境中能量dS2的持续输入可为生态系统提供负熵，B正确；人类的干扰活动可能会破坏生态系统的稳定性，使生态系统的无序程度变大，会增大dS，C错误；由题干信息可知，熵是系统无序程度的度量，熵越大，生态系统的无序程度越大，所以减少生态系统的熵增有利于生态系统稳定，是可持续发展的基础，D正确。]
10．(1)消费者、分解者　上一营养级(食物)　(2)①能　收获了中华绒螯蟹，水稻生物量增加　②中华绒螯蟹食用水生植物，减少其与水稻的竞争；食用腐臭的动物尸体，促进物质循环　(3)1.27　(4)定期适度捕捞中华绒螯蟹；对废水中饵料进行处理后再排放；按需投放饵料；定期合理投放幼蟹
11．(1)信道　调节生物的种间关系　(2)不一定　放牧后，草地1的物种多样性不变，草地2～5的物种多样性降低，而草地6的物种多样性上升　(3)物种多样性由丰富度和均匀度共同决定；放牧降低了草地1优势种的竞争力，使更多的物种出现在草地，丰富度升高，但不同物种间的种群数量差异性增加，均匀度下降，所以多样性指数变化不明显　不同草地环境承载力的限度不同，根据环境承载力的大小合理调整不同草地的放牧强度

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