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

研究者提出了“多营养层次”海水生态养殖模式,即在上层挂绳养殖海带等藻类,中层挂笼养殖扇贝等滤食性贝类,底层设置人工鱼礁,养殖海参等底栖杂食动物。某地设置以人工鱼礁、海带养殖和扇贝养殖为主体的“海洋牧场”,其内部部分构造和物质循环关系如图$\rm 1$所示。

流经该生态系统的总能量是                                                                。扇贝每增加$\rm 1\;\rm g$,最多需要消耗                $\rm \;\rm g$浮游植物。若海带经济效益更高,渔民养殖海带数量更多,会导致扇贝的产量                

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生产者固定的总能量和人工投入的饵料能量;$\\rm 100$;下降

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流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量和人工投入的饵料能量;扇贝与浮游植物间的食物链为:浮游植物$\rm →$浮游动物$\rm →$扇贝,因此扇贝每增加$\rm 1\;\rm g$,最多需要消耗浮游植物(能量传递效率用$\rm 10\%$来计算):$\rm 1\div 10\%\div 10\%=100\;\rm g$;海带和浮游植物都需要吸收利用植物营养元素,所以海带和浮游植物之间存在竞争关系,因为海带和浮游植物之间存在竞争关系,所以若养殖海带数量过多,那么浮游植物的数量会下降,因此会导致扇贝的食物来源减少,产量下降。

要维持该生态系统稳定,需要定期投喂饵料,请从物质循环的角度分析其原因                                                                

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该生态系统向外输出产品,输出的元素不能及时回归该生态系统

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由图可知,扇贝作为该生态系统的输出产品,其中的元素不能回归该生态系统,且浮游植物等提供的能量无法满足大量扇贝的能量需求,因此还需定期投喂饵料。

该生态系统四个区域海水的无机氮与活性磷含量(与海水富营养化程度呈正相关)如图$\rm 2$所示。

图中结果表明,扇贝养殖区的海水富营养化程度最高,可能是一方面该区域的残饵、粪便等被分解者分解,释放出$\rm N$$\rm P$;另一方面是该区域的浮游植物等被捕食强度大,导致                                                                。近海区域,由于人类活动, 常常海水富营养化程度较高,容易发生赤潮。海带养殖能一定程度                (填“升高”“降低”或“不影响”)赤潮的发生。

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生产者少,吸收的$\\rm N$$\\rm P$少;降低

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由图$\rm 2$可知,扇贝养殖区海水中无机氮与活性磷酸盐的含量最高,结合海水的无机氮与活性磷含量与海水富营养化程度呈正相关,可知扇贝养殖区的海水富营养化程度最高,主要是因为扇贝养殖区产生的残饵、粪便等被会分解者分解,释放出$\rm N$$\rm P$,使该区域$\rm N$$\rm P$含量增多;同时浮游植物作为生产者,能吸收$\rm N$$\rm P$等元素以合成有机物,而扇贝养殖区大量取食浮游植物,导致生产者大量减少,则吸收的$\rm N$$\rm P$少,使该区域$\rm N$$\rm P$含量增多;海带可以吸收利用$\rm N$$\rm P$等元素,会降低水体中$\rm N$$\rm P$的含量,海带养殖能一定程度降低赤潮的发生。

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