明清时期,我国南方长江三角洲、珠江三角洲低洼内涝积水地或河网发达地区的先民们,就探索出一种桑基鱼塘的农业生产模式:陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑。这样可以将陆地种植与鱼塘养殖结合起来,把原本割裂的生产系统通过优化组合,有机地整合在一起(如图)。请据图回答:
(1)该生态系统的生产者是____________,碳元素在无机环境和生物群落间循环的主要形式是____________。
(2)鱼类对声音、光、气味、温度等____________信息能做出相应的反应,从而采取捕食、繁殖等行为,这说明信息传递依次对____________和____________起着重要作用。
(3)桑基鱼塘生态系统既能够为人类提供食物、生活用品,也能够调节气候、涵养水源等。这体现了生物多样性的____________价值。桑基鱼塘将家蚕幼虫的干燥粪便由废弃物变成了渔业生产的饲料,此做法依据的生态工程原理是____________原理。
(4)假如该生态系统中有一条食物链“A→B→C”。各营养级一年的能量变化如下表所示(单位:J/(cm2·a))。请分析并回答以下问题:
营养级 | 同化的总能量 | 用于生长、发育和繁殖的能量 | 呼吸消耗 | 传递给分解者 | 传给下一营养级 | 未被利用能量 |
A | 209.5 | 99.5 | 8.0 | 38.0 | 64.0 | |
B | 38.0 | 17.0 | 4.5 | 6.5 | ||
C | 2.0 | 微量(不计) | — |
据表分析,用于A生长、发育和繁殖的能量为____________J/(cm2·a),能量从B到C的传递效率为____________(保留小数点后一位)。
(5)某研究性学习小组在当地环保部门的指导下,对某池塘内一种重金属元素的污染情况进行了调查,其数据见下表,重金属的含量以质量分数表示。请据表回答相关问题:
调查对象 | 重金属含量/10-6 |
池塘水 | 0.02 |
浮游动物 | 2 |
浮游植物 | 0.5 |
大鱼 | 10 |
小鱼 | 5 |
重金属元素在池塘中的各种生物体内分布的规律是________________________,这种规律称为生物的____________作用。如果你是该小组的成员,你会向环保部门提出哪些建议?(请从污染源头和治理手段等方面来思考,答出一条即可)____________________________________。
桑和稻 CO2 物理、化学 生命活动的正常进行 生物种群的繁衍 直接和间接 物质循环再生 110 15.8% 营养级越高,生物体内重金属含量越高 富集 调查当地工厂排污情况,做好污水处理工作控制污水排放途径,避免将污水直接排入环境中
【分析】
1、生态系统中能量流动的特点是:单向流动、逐级递减。
2、能量去路:
①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能;
②流向下一营养级;
③残体、粪便等被分解者分解;
④未被利用:包括生物每年的积累量,也包括动植物残体以化学燃料形式被储存起来的能量。
即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
3、生态系统信息传递的种类:物理信息、化学信息、行为信息;
4、信息传递在生态系统中的作用:
(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用;
(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息传递;
(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,使维持生态系统的稳定。
【详解】
(1)该生态系统的生产者是桑和稻;碳在无机环境和生物群落间循环的主要形式是CO2。
(2)声音、光、温度属于物理信息,气味属于化学信息,信息对捕食行为有影响,说明信息对生命活动的正常进行有作用,信息对繁殖行为有影响,说明信息影响生物种群的繁衍。
(3)生态系统既能够为人类提供食物、生活用品,这是生态系统的直接价值,调节气候、涵养水源是生态系统的间接价值;桑基鱼塘将家蚕幼虫的干燥粪便由废弃物变成了渔业生产的饲料,依据的生态工程原理是物质循环再生原理。
(4)A生长、发育和繁殖的能量=同化的能量-呼吸作用消耗的能量=209.5-99.5=110 J/(cm2·a);C同化的能量=17.5-4.5-6.5=6,所以能量从B到C的传递效率为6/38=15.8%
(5)重金属元素在池塘中的各种生物体内分布的规律是营养级越高,生物体内重金属含量越高,这是生物的富集作用;可以通过调查当地工厂排污情况,做好污水处理工作,控制污水排放途径,避免将污水直接排入环境中等方法减少污染。
【点睛】
本题综合考查生态学的知识,需要考生掌握生态系统的功能(物质循环、能量流动和信息传递),难点分析清楚能量流动的去路,掌握计算方法。
生态系统的组成:
1.生态系统的概念与内涵
(1)概念:生态系统是由生物群落与其无机环境相互作用而形成的统一整体。
2.生态系统的成分
成分 | 归类 | 各成分的组成 | 在生态系统中的作用 | 地位 |
非生物的物质和能量 | 无机物、有机物、气候、能源 | 生物群落中的物质和能星的根本来源 | 必需成分 | |
生产者 | 自养生物 | (1)绿色植物(2)光合细菌和蓝藻(3)化能合成细菌,如铁细菌 | 将无机环境中的物质和能量通过光合作用引入生物群落,为消费者、分解者提供物质和能量 | 基石 |
消费者 | 异养生物 | (1)绝大多数动物(2)寄生生物 | 帮助生产者传粉、传播种子等 | 最活跃的成分 |
分解者 | 异养生物 | (l)腐生细菌和真菌(2)腐食动物,如蚯蚓、蜣螂等 | 把动植物遗体、排出物和残落物中的有机物分解成简单的无机物 | 循环的关键成分 |
生态系统的组成:非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。
生态系统:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
易错点拨:
1、细菌并不都是分解者,如硝化细菌是自养型生物,属于生产者;寄生细菌属子特殊的消费者。
2、动物并不都是消费者,如蜣螂、蚯蚓、某些原生动物等以植物残体、粪便为食的腐食动物属于分解者。
3、生产者并不都是绿色植物,如蓝藻、硝化细菌等原核生物也是生产者,应该说生产者包括绿色植物。
4、植物并不都是生产者,如菟丝子营寄生生活,属于消费者。
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