高中 | 二 生态工程的实例和发展前景 题目答案及解析

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选择性必修二 生物与环境

第四章 人与环境

第3节 生态工程

二 生态工程的实例和发展前景

红树林是海陆交界地带的特殊生态系统。为了探究树种及潮位对红树林生态修复工程早期的固碳效果(用碳密度表示)的影响,研究者选取了某红树林生态修复工程中$\rm 3$个相同面积种植块为研究对象,分别为高潮位(一天内水淹时间短)区桐花树($\rm HAc$)、高潮位区无瓣海桑($\rm HSa$)和低潮位(一天内水淹时间长)区无瓣海桑($\rm LSa$),为基于碳汇(森林吸收并储存$\rm CO_2$的量)功能的红树林生态修复工程选址、选种提供参考。在$\rm 2\sim 3$年内获取的数据如表和图所示。

造林时间样地植株密度$\rm /$(株$\rm ·hm^{-2}$株高$\rm /m$
$\rm 2$$\rm HAc$$\rm 4666.67$$\rm 0.88$
$\rm LSa$$\rm 2933.33$$\rm 2.87$
$\rm HSa$$\rm 1133.33$$\rm 2.48$
$\rm 3$$\rm HAc$$\rm 3600$$\rm 1.22$
$\rm LSa$$\rm 1900$$\rm 3.04$
$\rm HSa$$\rm 1000$$\rm 3.38$

该红树林生态系统的植物通过根系固着土壤,减少土壤流失,防风消浪,保护海岸等作用,体现了生态系统的                 价值。

[["间接使用"]]

生物多样性具有直接价值、间接价值和潜在价值,其中对人类有食用、药用、科学研究、艺术观赏等作用的价值为直接价值,对生态系统的结构和功能具有调控作用的价值为间接价值,该红树林生态系统的植物通过根系固着土壤,减少土壤流失,防风消浪,保护海岸等作用,体现了生态系统的间接价值。

研究某区域内苗木的种类、数目应采用                 法。在相同潮位条件下,红树林修复$\rm 3$年后,拥有更高                 的桐花树群落具有更高的固碳量。

[["样方法","植株密度"]]

研究苗木的种类、数目应采用样方法,在相同潮位条件下,红树林修复$\rm 3$年后,$\rm HAc$拥有更高植株密度,其桐花树群落具有更高的固碳量。

在造林$\rm 2\sim 3$年内,表中与$\rm LSa$样地相比,$\rm HSa$样地表现出的特点是                                                                。由此推断滩地高度的提升有助于提高造林的植株存活率。通过研究对比两个样地的植物凋落物(与土壤表面紧密接触,极易腐烂分解)和土壤肥力发现,在植物凋落物总量相同的情况下,$\rm HSa$样地土壤肥力高于$\rm LSa$样地,原因是                                                                

[["

植株密度降幅小,植株高度增幅大;$\\rm HSa$样地受潮汐冲刷的时间较短,植物凋落物被分解量更高

"]]

$\rm HSa$样地是高潮位区无瓣海桑,$\rm LSa$样地是低潮位区无瓣海桑,与$\rm LSa$样地相比,$\rm HSa$样地表现出的特点是植株密度降幅小,植株高度增幅大。在植物凋落物量相同的情况下,$\rm HSa$样地土壤肥力高于 $\rm LSa$样地,原因是$\rm HSa$样地受潮汐冲刷的时间较短,植物凋落物被分解量更高。

如下图所示为模拟该红树林生态系统的碳循环示意图,字母代表部分组成成分,①$\rm -$⑥代表相应的生理过程或生产活动。回答下列问题。

①碳循环过程中,碳元素在生态系统的不同组成成分间以                的形式进行传递。

②图中$\rm D$为第                个营养级。假定$\rm B$中的能量不变,将$\rm D$的食物(能量)比例由$\rm B:C=1:1$调整为$\rm 2:1$(能量传递效率按$\rm 10\%$计算),该生态系统传递给$\rm D$的能量将是原来的                倍。

[["

含碳有机物和$\\rm CO_{2}$;第四、第五;$\\rm 1.375$$\\rm \\dfrac{11}{8}$

"]]

①碳循环是指组成生物体的碳元素,在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。碳元素生物群落和无机环境之间通过$\rm CO_{2}$的形式循环,在生物群落内部以含碳有机物的形式进行传递,因此碳元素在生态系统的不同组成成分间以含碳有机物和$\rm CO_{2}$的形式进行传递。

②由图可知,在$\rm P→A→B→D$食物链中,$\rm D$为第四营养级,在$\rm P→A→B→C→D$食物链中,$\rm D$为第五营养级,因此图中$\rm D$为第四、第五营养级。按原来的取食比例,若$\rm D$获得的能量为$\rm X$,则需要$\rm B$的能量为$\rm \dfrac{X}{2}\div 10\%+\dfrac{X}{2}\div 10\%\div 10\%=55X$,调整取食比例后,若$\rm D$获得的能量为$\rm Y$,则则需要$\rm B$的能量为$\rm \dfrac{2Y}{3}\div 10\%+\dfrac{Y}{3}\div 10\%\div 10\%=40Y$$\rm B$中的能量不变,则$\rm 55X=40Y$$\rm\dfrac{Y}{X}=1.375$倍。

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