第一篇:城市生态系统中物质循环与再生规律的认识
城市生态系统中物质循环与再生规律的认识
从生态学的角度来说,生态系统中物质循环与再生规律就是生态系统中, 生物借助能量的不停流动, 一方面不断地从自然界摄取物质并合成新的物质, 另一方面又随时分解为原来的简单物质, 即所谓“再生”, 重新被系统中的生产者植物所吸收利用, 进行着不停顿的物质循环。其原理是,物质在生态系统中循环往复分层分级利用。该理论系统有助于对环境污染预防及改善和掌握其对系统稳定性和发展的影响。
城市生态系统从环境学角度分析氛围生物系统和非生物环境,其中生物系统包括城市居民,家养生物,野生生物。非生物环境包含以下三个系统,人工物资系统(住宅、道路、工厂等),环境资源系统(气候、水域、土地、矿产),能源系统(生物能、自然能、化石燃料)。城市生态系统中, 生物借助能量的不停流动, 一方面不断地从自然界摄取物质并合成新的物质, 另一方面又随时分解为原来的简单物质, 即所谓“再生”, 重新被系统中的生产者植物所吸收利用, 进行着不停顿的物质循环。因此要严格防止有毒物质进入生态系统, 以免有毒物质经过生物放大作用和多次循环后富集到危及人类的程度。
城市生态系统的特点就是高度的依赖人的活动和其他生态系统的参与,它的物质循环不具备独立性。一般来说城市的初级生产量极低,要依赖农田生态系统、湿地生态系统、以及森林海洋等诸多生态系统提供食物和其它原料。同时城市大量的输出生产生活垃圾和工业产品(如化肥)。脱离了其他生态系统,城市生态系统很快就会崩溃。
因此,为了充分利用能量,必须设计出能量利用率高的系统。如在生产中,应防止食物链过早截断,过早转入细菌分解;不让废弃物直接被细菌分解,使能量以热的形式散失掉;而是应该经过适当处理,例如先作为原材料,便能更有效地利用能量。也就是通过生态工程设计,提高系统的能量利用效率。
目前城市生态系统中物质循环与再生规律应用与农村相比并不具有优势。主要由于城市居民的生产和生活产生大量的废弃物,以及城市的高速发展造成种种配套条件跟不上所致。所以,引入并且大力开展城市生态工程刻不容缓。因为城市生态工程是一个综合的系统工程,从城市整体的景观规划设计,到具体的城市污水处理工程、城市固体废物处理工程、城市林业生态工程、城市生态建筑、城市环境管理,包括多方面内容,是改善城市生态环境、提高城市居民生活质量的重要手段。
第二篇:建筑材料的再生循环与利用
长期以来,建筑材料主要依据对其提出的力学与功能要求进行开发。结构材料主要追求高强度、高耐久性等,而装饰材料则追求高功能性和造型图案的美观性。但是,随着地球环境的曰益恶化和资源日趋减少。作为建材不仅应具有高强度和高功能性,还必须考虑再生循环的利用问题,使建材工业走可持续发展之路。
建筑材料作为一种产业,节约资源、能源也是为了本身能够持续发展的需要。例如,利用煤矸石制作砖和水泥;利用粉煤灰和煤渣制作蒸养砖和烧结砖,生产陶粒硅酸盐砌块,作混凝土和水泥砂浆的掺合料;利用高炉渣制作水泥和湿碾矿渣混凝土;利用钢渣制作砖和水泥等。
一般来说,传统材料主要追求材料的使用性能。而可持续发展的材料追求的不仅是良好的使用性能,而且从材料的制造、使用、废弃直至再生利用的整个寿命周期中,必须具备与生态环境的协调共存性、舒适性,对资源、能源消耗少,生态环境影响小,再生资源利用率高,或可降解使用的具有优异使用性能的新型材料。
统计表明,我国单位数量产品的能耗与资源消耗比工业先进国家高得多,资源再生利用率低,最终产品只是原料投入的30%,大部分原料变成了废弃物。既消耗了宝贵的资源、能源,又污染了环境。
20世纪90年代以来,我国的主要建材产品(如水泥、玻璃、建筑陶瓷、粘土砖、石灰)的产量,均达到世界第一。然而,另一方面的严重问题是:资源与环境的沉重负荷制约着建材工业的可持续发展。
目前,我国每年生产各种建筑材料要消耗资源50亿t以上,消耗能源达2.3亿t标准煤,保温不良的墙体材料造成的热损失达1.2亿t标准煤,破坏农田6700多万ha.同时还排放大量的二氧化碳、二氧化硫和二氧化氮等有害气体和粉尘。如每生产1t水泥熟料要排放1t二氧化碳、0.74 kg二氧化硫、130妇粉尘,每生产1t石灰排放1.8t二氧化碳,仅此两种产品每年排放二氧化碳多达6亿t。又如粘土砖全国每年毁掉约6000多ha土地来烧制,这使本来缺少耕地的我国雪上加霜,所以国家规定要淘汰实心粘土砖,代之以其他再生制品(如利用废渣制砖等)。并从结构上强调逐步取消砖混结构。
我国每年工业固体废弃物的排放量很大,例如火力发电厂产生粉煤灰渣1995年为1.02亿t,到2000年已达到1.53亿t,有6亿t粉煤灰要排入灰场,需占地4000 ha;金属矿山尾矿每年3.5亿t,占地2000-3400ha,每年由此造成的经济损失高达300亿元。据中国环境公报统计,1995年工业固态废弃物累计堆积达66.41亿t,占地5.5万ha,而且问题越来越严重;另外还有大量的建筑废弃物、城市垃圾等。因此,要保持建筑材料的可持续发展,就应寻求新的发展道路,提高生产技术水平,开展建材的再生循环与利用,提高能源、资源的综合利用率。同时进行环境保护,减少环境污染。
最近,日本研究成功利用垃圾焚烧灰和下水道污泥生产特种水泥的技术。他们把这种水泥称为生态水泥.现已建成了日产50t生态水泥的实验生产线。其烧成温度仅为1000℃左右.使能耗大大降低。目前,我国一些单位也正在开展用城市垃圾生产水泥的研究试验工作。
由于在设计上偏重结构性方面的考虑。大多数建材及其构件废弃后。几乎都变成了难以处理的残留物。拆卸和再生利用都很困难。因此,在进行建材及其构件设计时必须有新的设计思想。例如,设想一种像毛衣那样的、当拔出一根线就一下子破坏了整个结构,使之在有效使用期限届满之后能够迅速解体,进行再生循环。因此,要建立新型增强混凝土构件长寿命与再生循环相互兼容的总体寿命设计及其相关技术。还必须从兼顾材料科学和建筑工程学的观点。选用合理的建筑材料及构件,并采用新的建筑技术。
这种可再生循环建筑复合结构及其材料构件的设计概念可用如下实例说明。采用现场整体灌筑方式,一半利用工厂生产的预制构件,只将结合部在现场施工。如柱体是钢筋混凝土构件,梁体是新型增强混凝土构件,结合部由钢制接头做成混合结构形式,这样解体时就比较容易。从建筑材料的再生利用这一观点来讲,混合结构形式是今后建筑技术开发的方向之一。
建筑物解体时,不仅会产生大量的砖头和混凝土废块、木材及金属废料等废弃物,而且无论新建还是拆毁时都会留下建筑残土、污泥等建筑废物。如果能将其大部分作为建材使用,就意味着“建筑废弃物”是“建筑副产品”,这将是认识上的一次飞跃。
建筑污泥的再利用及高质量混凝土骨料的开发。是迫切需要解决的问题。目前.国外处理建筑废土、建筑污泥和混凝土副产物的工作正在进行,例如,将建筑污泥作为混凝土骨料和农业培土:混凝土块作为填筑材料、路基材料、混凝土骨料等。而曾大量排放的废旧沥青。由于再生技术的进步与完善。大部分已通过工地和工厂再生,作为沥青铺设材料被广泛再生利用。
我国的现状是幅员辽阔,人口众多,纯天然材料的资源有限。结构材料不能像日本及西欧国家那样过分强调纯天然制品。对传统的量大面广的建筑材料。应主要强调进行生态环境化的替代和改造。如加强二次资源综合利用,提高材料的再生循环利用率,有必要禁止采用瓷砖对大型建筑物进行外表面装修等。
未来建材工业总的发展原则应该是:具有健康、安全、环保的基本特征,具有轻质、高强、耐用、多功能的优良技术性能和美学功能。还必须符合节能、节地、利废三个条件。
建筑材料的再生利用还涉及处理成本、机械设备、工艺流程等技术经济问题。目前,与新材料相比,再生材料有价格高、现场通用性差等问题,综合利用时有一些不足之处。但是,一定要从环境保护及资源利用效率的角度出发,来进行成本效益的综合分析,并确定再生利用经济效益的评价方法。
总之。从环境和再生利用的角度看,许多建材加工、生产技术及制品都值得加以改进,人们的观念也需要从社会的和环境的角度进一步更新。尤其是新材料的开发应用,要最大限度地降低环境污染。整个建材系统在保证物质生产和文明水平不断提高的同时,还要有利于维护地球生态环境和资源利用,使建筑材料真正成为可持续发展的产业
第三篇:生态系统中的能量流动和物质循环教案
生态系统中的能量流动和物质循环教案
教师裴育平
一、教学目标
1、使学生初步认识生态系统中的能量流动、物质循环对生物界的重要性。
2、使学生了解生态系统的能量流动与物质循环的特点。
3、使学生理解掌握能量流动和物质循环过程,以及它们在生态系统中的重要意义。
二、教学重、难点 教学重点
1、生态系统的能量流动过程及特点。
2、碳循环过程。教学难点
1、生态系统能量流动的特点分析。
2、生态系统能量流动与物质循环的关系。
三、教学方法 讲述、讨论、演示
四、学时安排 1学时
五、教学过程
一、导入
师:请大家欣赏一段动画!并讨论后面的问题。(大屏幕出示这样的情境动画)
鲁宾逊流落到一个荒岛上,那里除了有能饮用的水以外,几乎没有任何食物,随身尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。然后出示问题:你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援?试说明理由。下面有两项选择:
1、先吃鸡,再吃玉米。
2、先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。学生讨论。
师:大家都很聪明,都选择第二个答案,理由也比较充分,因为第二种吃法可以给他提供更多的能量,使他能维持更长的时间来等待救援。一切生命活动都伴随着能量的变化,没有能量的供给也就没有生命和生态系统。能量的流入、传递、转化和散失的过程就是能量流动,在能量流动的过程中伴随着物质循环。那么,生态系统中的能量是怎样流动的?物质是怎样循环的呢?这就是我们今天要研究的主要问题。
二、新课教学
活动一:生态系统的能量流动
1、学生阅读课文,思考问题:
生态系统能量的源头是什么?怎样流入生态系统的?能量流动的渠道是什么?能量是怎样流动的?
2、播放课件:生态系统中能量流动的示意图。
3、学生回答:生态系统中能量的源头是太阳能。
4、引导启发:不是所有的太阳能都参与生态系统中的能量流动,只有被生产者固定的太阳能才能流动。
5、师生谈话:生产者是如何固定太阳能的呢?是生产者(绿色植物)通过光合作用,把太阳能固定在有机物中的。那么能量又是怎样流动的呢?是通过食物链和食物网进行流动的。我们把食物链和食物网中的各个营养层次称为营养级。那么能量是怎样逐级流动的呢?第一级是绿色植物,第二级是以植物为食的动物,第三级是以植食性动物为食的肉食动物。以此类推。
6、分组讨论:能量在流动过程中将发生怎样的变化呢?你能发现什么规律么?
7、播放课件:生态系统能量流向示意图。
(推荐一个同学归纳其中心内容,其他同学补充,老师点拨指导。)
8、师生交流:在能量流动的过程中,绿色植物固定的太阳能有三个去处:一部分被自身的生命活动消耗了,即通过细胞呼吸释放和生命活动利用了;储存在体内的能量一部分流入下一营养级;没被利用的枯枝落叶和下一营养级摄食未消化而排出的粪便中的这一部分被分解者释放出来。因此,可以看出,能量在流动的过程中是逐级递减的。
2、复习巩固:写出光合作用和呼吸作用的公式,说明二氧化碳在此过程中的作用。
3、学生分组讨论,并完成教材P92的填图,结合书中的课文,练习描述碳循环。
4、师生共同小结:大气中的二氧化碳进入生态系统中,主要依赖于绿色植物的光合作用,使二氧化碳变成有机物,再通过食物链进入动物和其他生物体中,因此从碳循环可见绿色植物是生态系统的基石;除此之外,微生物也能把二氧化碳合成为有机物。另外,生物体内的有机物,通过呼吸作用可将二氧化碳放回到大气中;还有一部分生物遗体没有被分解者分解,转变成为地下的石油和煤,暂时脱离循环,但一经开采燃烧,便可产生二氧化碳返回碳循环。
5、教师引导探索:近年来,由于人类大量地采伐森林,再加上燃烧化石燃料以及环境污染,因而使大气中CO2的浓度明显增加,导致温室效应。那么应如何解决这一问题呢?请大家发表自己的看法。
6、小组讨论并回答。活动三:全课总结,课外延伸
师:生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网实现的,物质是能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动,而能量又作为动力,使物质能够不断地在生态系统和无机环境之间循环往复,两者密不可分。
师:请大家阅读书后的课外探究,了解什么是水体富营养化,并且回去做模拟实验,或制作一个小的生态球。
【教后反思】
从学生喜欢的动画入手,给学生以生动形象的感性认识,引导学生思考,再加上教师语言的小结,直接切入本课主题,贴近学生生活,激发学生兴趣,调动学生学习的积极性,吸引学生注意,将枯燥的问题形象化、生动化和趣味化。设计思想本部分内容是本节课的教学重点也是难点。本部分的教学策略是先设计问题情境,让学生带着问题阅读教材,然后播放教师自己制作的直观性较强的“能量流动图解”使学生对“能量流动”从感性认识上升到理性认识,再通过学生小组讨论与教师引导启发相结合、师生谈话等教学方法,使学生对“能量流动的过程”有深刻的理解,突出体现新课标“面向全体学生、提高学生生物科学素养”的理念,培养学生的逻辑思维、辨证思维和发散思维,对生态系统是中食物链和食物网的理解更加深刻,让学生感受到生物之间是紧密联系的,有利于培养学生辩证的生物学观点。
本节课的另一个教学重点也是难点。我采用的教学策略是:从回顾旧知入手,通过知识迁移把新旧知识融会贯通,再通过分析、讨论、交流、填空等形式加深对“碳的循环”知识的理解;通过“课堂延伸”引导学生利用新知识去解决实际问题,学以致用;运用科学知识解决实际的、现实生活和社会生活中的问题的理念,并展开科学、技术、社会的关系(STS)教育,并通过“温室效应”问题的讨论,增强学生的环境意识。
通过简单的语言对能量流动与物质循环之间的关系进行概括,使学生知道生态系统中的生物之间是彼此联系的,能量流动和物质循环也是密不可分的。有利于学生树立普遍联系的辩证的生物学观点。再加上课外探究的设计,使学生更加理解能量流动和物质循环的实际意义,将课堂内容引申至实际生活,有利于激发学生实践探索的欲望,有利于学生养成良好的科学思维习惯培养学生的科学态度和科学的世界观。
第四篇:生态系统中的能量流动和物质循环教案
生态系统中的能量流动和物质循环
知识目标:
描述生态系统中的能量流动; 描述生态系统中的物质循环; 说出生态系统中能量的最终来源。能力目标:培养学生分析问题的能力 情感目标:培养学生珍爱生命的情感 重点:
概述生态系统中的能量流动; 描述生态系统中的物质循环。难点:生态系统中的物质循环和能量流动 导入:
问:我们每天为什么要吃各种食物?(获得营养物质和能量)思考 述:今天我们一起来了解生态系统中的特质如何循环,能量怎样流动。
生态系统中的能量流动
问:每天克们不论工作、学习还是生活都需要许多能量,其他生物也一样,这些能量最根本的来源是什么? 太阳(能)
问:太阳能首先进入哪种物体内? 植物
问:通过什么方式进入? 光合作用
(通过光合作用固定在有机物中)
阅读64,讨论能量被固定在绿色植物体内后如何继续流动? 思考:
1、能量伴随什么流动?(食物链)思考
2、能量由哪种生物流向哪种生物?(被取食者—取食者)
3、在流动过程中能量是否有流失?(呼吸)逐级递减
述:通过上述分析可以知道,能量从一种生物的流向另一种生物时,是不是100%传递?(图片)答:不是,有一部分散失了 单向流动
述:刚才我们还了解到,能量由被取食者流向取食者,能不能倒过来,由取食者流向被取食者呢? 不能,能量流动具有单向性 物质循环
述:在能量流动的过程中也必然伴随着物质循环
述:自然界中许多物质如N、P、S、C等元素都可循环,我们要详细了解C循环。
物质循环:构成生物体的基本元素不断从无机环境到生物群落,又从生物群落回到无机环境。述:我们重点了解碳循环
问:生态系统中的碳主要以什么形式存了?(CO2,有机物)回答(图片:碳循环)
根据图片完成课本讨论题 讨论 动植物—CO2(呼吸)动物—有机物(摄取)动植物遗体—煤、石油、泥炭cte(有机物)煤等—CO2(燃烧)
述:通过这样一系列反应实现了碳元素的不断循环,反复利用。选择题
1.生态系统中,绿色植物固定的太阳能沿着食物链的传递叫做
()A.能量输出
B.能量交换C.能量输入 D.能量流动 2.生态系
统
中的能
量
流
动
开
始
于
()A.绿色植物 B.真菌C.动物
D.人 3.下列能
够
完
整
表
示
食
物
链的是
()
A. 猫头鹰捕食田鼠,蛇捕食田鼠 B. C. 大鱼吃小鱼,小鱼吃是米 螳螂捕蝉,黄雀在后
D. 狐狸吃兔子,兔子吃草 判断题
1.生态系统中的物质循环实质上就是碳循环。
()
2.生态系统中的能量流动严格遵守着生产者流向消费者,再流向分解()
者
这
一
顺
序。
第五篇:课时跟踪检测(三十三) 生态系统的物质循环、信息传递与稳定性
课时跟踪检测(三十三)生态系统的物质循环、信息传递与稳定性
一、选择题
1.下列有关生态系统中信息传递的叙述,正确的是()A.生态系统中的信息分为物理信息和化学信息两大类 B.生态系统中的信息来源于生物群落中的各种生物
C.牧草生长旺盛时,为食草动物提供采食信息,这对食草动物有利,对牧草不利 D.植物生命活动过程中产生的生物碱、有机酸等代谢产物就是化学信息 2.下列有关生态系统稳定性的叙述,错误的是()A.抵抗力稳定性弱的生态系统恢复力稳定性一定强 B.生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节
C.适当增加草原生态系统的物种丰富度可有效提高其抵抗力稳定性 D.“野火烧不尽,春风吹又生”体现了生态系统的恢复力稳定性
3.环境问题是全世界人民密切关注的问题,以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式越来越成为促进国家经济持续增长和可持续发展的重要经济模式。下列说法正确的是()A.煤、石油和天然气的大量燃烧,致使大气中的CO2急剧增加 B.大气中CO2进入生物群落的方式只能是植物的光合作用 C.生物群落中的碳元素进入大气的方式只能是微生物的分解作用 D.大力植树造林是缓解温室效应的唯一方法 4.下列事例中,属于恢复力稳定性的是()A.由于乱砍滥伐,长江流域森林面积急剧减少,引发了百年不遇的洪涝灾害 B.当天气干旱时,草原生态系统中的动植物种类和数量一般不会有太大变化 C.乡村一个池塘,每天都有人到池塘边洗东西,可每天早晨池水依然清澈如故 D.一个相对封闭的生态系统中闯入某种大型肉食动物后,生态系统的各种成分相互作用直到恢复原来的状态
5.某池塘演变早期,藻类大量繁殖,食藻浮游动物水蚤随之大量繁殖,导致藻类数量减少,接着又引起水蚤减少。后期因排入污水,引起部分水蚤死亡,加重了污染,导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述,正确的是()A.早期不属于负反馈调节,后期属于负反馈调节 B.早期属于负反馈调节,后期属于正反馈调节 C.早期、后期均属于负反馈调节 D.早期、后期均属于正反馈调节
6.据了解,野生扬子鳄种群的雌、雄比例一般稳定在5∶1左右,这样的性别比是由孵化时的温度所决定的。繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰轰”的声音,雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置。当声音大时,雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿温度较低处,则产生较多的雌鳄。以上事实说明生态系统中信息传递()A.能够调节生物种间关系,以维持生态系统的稳定 B.影响生物种群的繁衍,维持种群数量的稳定 C.维持生物体正常生命活动,调节生物内环境的稳态 D.对生物进行自然选择,促进生物进化
7.(2015·泰州模拟)下图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程,则图甲、图乙、图丙可依次表示()
A.能量流动、碳的循环、信息传递 B.能量流动、信息传递、碳的循环 C.碳的循环、能量流动、信息传递 D.信息传递、能量流动、碳的循环
8.(2015·西安模拟)下面是某城市人工湿地示意图,需要补充完善的碳循环过程包括()
A.植物光合作用大气中CO2 B.动物―――→大气中CO
2C.植物光合作用大气中CO2和动物―――→大气中CO2
D.以上均错误
9.(2015·南昌调研)下面是某农业生态系统模式图,有关该系统的叙述错误的是()呼吸作用
呼吸作用呼吸作用呼吸作用
A.微生物利用的是农作物通过光合作用固定的能量 B.多途径利用农作物可提高该系统中能量的传递效率 C.沼渣、沼液作为肥料还田可以促进物质循环再利用 D.食用菌、产甲烷杆菌及蚯蚓是该生态系统中的分解者
10.(2015·合肥质检)下面为生物圈中碳元素的循环过程,下列有关叙述正确的是()
A.④过程代表绿色植物的光合作用,③过程代表化能合成作用 B.图中甲、乙、丙分别代表消费者、生产者和分解者 C.物质循环是指碳元素在甲、乙、丙间以有机物的形式传递 D.图中甲、乙、丙包含的所有种群共同构成生物群落
11.下图一为科学家提供的大气中近40年每月平均CO2浓度图,图乙为碳元素在生态系统中循环的模式图,“甲、乙、丙”表示生态系统的生物成分,“a~g”表示生理过程。下列相关叙述中,正确的是()
A.图一所示CO2浓度逐年升高,主要原因是植物被破坏,使CO2的消耗减少 B.图二中c过程代表光合作用,f过程代表微生物的呼吸作用 C.图二中甲代表的营养级在生态系统的食物链中占有的碳元素最多 D.图二中丙所代表的生物的细胞内没有成形的细胞核
12.生态系统的一个重要特点是它常常趋向于稳态。下图甲代表载畜量对草原中生产者的净生产量的影响(净生产量即生产者光合作用所制造的有机物总量与自身呼吸消耗量的差值)。图乙表示生殖数量、死亡数量与种群大小的关系。下列说法错误的是()
A.从图甲可知,c点以后生态系统的稳态将受到破坏 B.从图甲可知,适量的放牧不会破坏草原生态系统的稳态 C.从图乙可知,P点时种群的年龄组成为衰退型
D.从图乙可知,F点表示该环境所能维持的种群最大数量
二、非选择题
13.(2015·湖北八市联考)下面为生物圈中碳循环示意图,其中①至⑩表示过程,Ⅰ至Ⅳ表示细胞中的某些结构。据图分析回答下列相关的问题:
(1)图中表示绿色植物光合作用过程的是________,表示呼吸作用过程的是________(请用图中数字符号填写)。
(2)甲代表的生态系统成分是________,该成分包括绿色植物和X,其中的X在过程①中与绿色
植
物
最
主
要的不
同
之
处
是__________________________________________________。
丙代表分解者,其中的Y主要指________类生物。
(3)图中结构Ⅲ与 Ⅳ最主要的区别是___________________________________________ ________________________________________________________________________。(4)正常情况下,①=②+③+④,故大气中的CO2含量相对平衡,但是⑥这一途径使地层中经过千百万年而积存的碳元素在很短的时间内大量释放,打破了生物圈中碳循环的平衡,导致温室效应,对人类的生存构成威胁。请你提出降低温室效应的措施(至少两条):
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。14.下图1是某生态系统中碳循环模式图,图2为某生态农业发展模式图,据图回答下列问题:
(1)图1中甲代表的生物成分是________,B代表的生理过程是__________。造成温室效应的主要原因是____________________。若第二营养级的生物具有食用和药用价值,则说明生物多样性具有________价值。
(2)图2中农作物所积累的有机物中能量的去向有_________________________________ ________________________________________________________________________。从生态系统的主要功能分析,该生态农业较好地实现了____________________________。
(3)如果要提高该农业生态系统的抵抗力稳定性,依据生态系统中生物种群间的相互关系,应科学增加农田中的________。
(4)图2中属于图1中丙代表的生物有_________________________________________。15.(2015·银川模拟)淡水鱼类养殖是将鱼种投放到水体中并加以一定的饲养管理,或对水体中的鱼类资源进行繁殖和保护,从而获得高产的养殖方式。养殖技术人员对某池塘生态系统的营养结构和能量流动情况调查后,得到了下面甲图所示的食物网,乙图表示某生态系统功能随时间的变化曲线。请分析回答下列问题:
(1)甲图的生物中,含能量最少的是________,因为能量流动的特点是________________________________________________________________________。
该生态系统中有食物链________条,鲫鱼处于第________营养级。
(2)如果去除该生态系统中的浮游动物和双翅目幼虫,则黑鱼的产量将________,生态系统的抵抗力将________。
(3)甲图的食物网中,浮游植物为摇蚊幼虫提供了可以采食及栖息的信息,黑鱼能够根据鲫鱼量的信息控制繁殖,这说明了生态系统中信息传递的作用是________________________ ________________________________________________________________________。(4)乙图中两条虚线之间的部分表示___________________________________________。(5)y表示外来干扰对生态系统的影响,y越大,说明该生态系统______________;x越大,说明该生态系统____________;一个生态系统的x与y组成的面积越大,该生态系统____________。
答
案
1.选D 生态系统中的信息包括物理信息、化学信息和行为信息三大类;生态系统中的信息可以来自生物,也可以来自无机环境;牧草生长旺盛时,为食草动物提供采食信息,这对食草动物有利,对牧草也有利,这样可以调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。
2.选A 抵抗力稳定性弱的生态系统恢复力稳定性不一定强,如极地苔原生态系统,生物种类少,抵抗力稳定性弱,但由于温度极低,条件恶劣,恢复力稳定性也很弱。
3.选A近代工业的迅速发展,导致化学燃料大量燃烧,打破了生物圈中碳循环的平衡,因此减缓温室效应的重要措施是减少化学燃料的燃烧。光合作用和化能合成作用都能够固定大气中的CO2。动植物的呼吸作用和微生物的分解作用都能释放CO2。
4.选D A项为生态系统稳定性被破坏后对自然环境的影响;B、C项均表现为“抵抗干扰、保持原状”,故为抵抗力稳定性;D项表现为“遭到破坏,恢复原状”,故为恢复力稳定性。
5.选B 负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化,题干中所述的早期符合负反馈调节的机制。正反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的变化,题干中所述的后期属于正反馈调节。
6.选B 根据题干信息可知,生态系统中信息传递能够影响生物种群的繁衍,维持种群数量的稳定。
7.选C 图甲表示生态系统中的碳循环,图乙表示生态系统的能量流动,图丙体现双向性,因此为信息传递。
8.选C 图中只有生物成分之间及微生物与大气中CO2间的碳流动过程,缺乏植物和动物与大气间的CO2交换过程,大气中的CO2进入生物群落主要依赖于植物的光合作用,生物群落中的碳进入大气主要通过植物、动物和微生物的呼吸作用(图中已有微生物的分解作用)。
9.选B 流经该生态系统的能量是生产者固定的太阳能总量,因此微生物利用的是农作物通过光合作用固定的能量;多途径利用农作物,可提高能量利用率,不能提高能量传递效率;沼渣、沼液肥田可以促进物质循环利用;营腐生生活的食用菌、产甲烷杆菌及蚯蚓都是该生态系统中的分解者。
10.选D 由图示信息可知,甲代表分解者,乙代表生产者,丙代表消费者,④过程代表光合作用和化能合成作用,③过程代表呼吸作用;碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境间进行的循环;图中的生产者、消费者和分解者共同构成了生物群落。
11.选C 图一中CO2浓度逐年升高主要是由化学燃料的燃烧造成的;
图二中甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者,丁是无机环境中的CO2库,c过程为消费者的呼吸作用,f过程为分解者的呼吸作用;甲是生态系统的第一营养级,固定的有机物中的能量是流经生态系统的总能量,因此占有的碳元素最多;丙是分解者,其中有真核生物也有原核生物,真核生物有成形的细胞核。
12.选C 根据图甲可知,c点以后生产者的净生产量小于a点,生产系统的稳态将遭到破坏;由图甲可知适量的放牧使生产者的净生产量增加,不会破坏草原生态系统的稳态;根据图乙可知P点时种群的出生率等于死亡率,其年龄组成为稳定型;F点表示该环境所能维持的种群最大数量,即“S”型曲线中的K值。
13.解析:(1)图中过程①表示光合作用或化能合成作用利用二氧化碳的过程,过程②③④分别表示生产者、消费者和分解者通过呼吸作用释放CO2。(2)甲是自养型生物,因此属于生产者;生产者除绿色植物外,还包括能通过化能合成作用合成有机物的生产者,与绿色植物比较,这类生物将无机物转化为有机物所利用的能量来自体外环境中某些无机物氧化释放的化学能。分解者主要是指营腐生生活的细菌和真菌,则Y主要指真菌。(3)结构Ⅲ和Ⅳ分别是真核细胞的细胞核和原核细胞的拟核,细胞核有核膜包被,拟核没有核膜包被。(4)温室效应是由大气中CO2含量增加引起的,降低温室效应,可以增加大气中CO2的“去路”,即可以通过植树造林来消耗大气中更多的CO2,同时减少大气中CO2的“来源”,即可以通过减少化学燃料的燃烧,同时开发新能源替代化学燃料来实现。
答案:(1)① ②③④(2)生产者 不能利用光能,但是能利用体外环境中的某些无机物氧化释放的化学能来制造有机物 真菌(3)Ⅲ有以核膜为界限的细胞核,而Ⅳ没有(4)①植树造林;②减少煤和石油的燃烧;③开发新型能源(答案合理即可)14.解析:结合图1分析碳循环过程可知,甲代表生产者、乙代表消费者、丙代表分解者,A代表的生理过程是光合作用、B代表的生理过程是细胞呼吸,主要是有氧呼吸。产生温室效应的主要原因是大气中CO2过多,而大气中CO2过多是人类大量燃烧化学燃料造成的。图2中农作物起着重要的作用,其固定的有机物中能量的去向有:流向下一个营养级、自身呼吸消耗、被分解者分解。生态农业的建立实现了物质的循环利用和能量的多级利用,减少了能量的浪费和环境污染。生态系统的抵抗力稳定性与其营养结构的复杂程度有关,生物种类越多,其抵抗力稳定性越高。图1中丙代表分解者,图2中属于分解者的生物有蚯蚓、食用菌。
答案:(1)生产者 细胞呼吸 化学燃料过快过多的燃烧 直接(2)流向下一个营养级、自身呼吸消耗、被分解者分解 物质的循环利用和能量的多级利用(3)生物种类(4)食用菌、蚯蚓 15.解析:(1)甲图中黑鱼所占的营养级最高,其所含能量最少,原因是能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。该食物网中食物链有3条,分别为:浮游植物→浮游动物→双翅目幼虫→鲫鱼→黑鱼,浮游植物→浮游动物→鲫鱼→黑鱼,浮游植物→摇蚊幼虫→鲫鱼→黑鱼。鲫鱼处于第三和第四营养级。(2)如果除去浮游动物和双翅目幼虫,必然导致摇蚊幼虫增多,可推出黑鱼的产量将会上升;因为物种丰富度减少,所以该生态系统的抵抗力会降低。(3)浮游植物为摇蚊幼虫提供了可以采食及栖息的信息,黑鱼能够根据鲫鱼量的信息控制繁殖,这些体现了信息传递调节生物种间关系、维持生态系统稳定性的功能。(4)乙图的虚线部分表示处于动态平衡,说明是生态系统的稳定性。(5)y表示外来干扰对生态系统的影响,偏离程度越大,说明越容易受到破坏,抵抗力越小;x表示破坏后恢复平衡的时间,x越大则恢复平衡越慢,说明恢复力越小。
答案:(1)黑鱼 单向流动、逐级递减 3 三、四(2)上升 下降(3)调节生物种间关系,维持生态系统的稳定(4)生态系统的稳定性(5)抵抗力越小 恢复力越小 稳定性越差