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2023届高考生物二轮复习生态系统与生态环境保护学案含答案
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这是一份2023届高考生物二轮复习生态系统与生态环境保护学案含答案，共34页。
第二讲 生态系统与生态环境保护
核心考点一 生态系统的组成
1．根据同化类型判断生态系统功能类群
2．生态系统的结构与功能的关系
考题解密
1．(2022·广东高考，6) 图示某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是( C )
A．a、c是生产者 B．b、e是肉食动物
C．c、f是杂食动物 D．d、f是植食动物
【解析】 a在食物链的起点，是生产者，c能捕食b等，属于消费者，A错误；b在食物链的起点，是生产者，B错误；c和f都能捕食生产者a、b，也都能捕食消费者e，所以c和f属于杂食动物，C正确；d是植食动物，但由C选项解析可知，f属于杂食动物，D错误。
2．(2022·浙江6月，20)生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述错误的是( D )
A．调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链
B．整合调查所得的全部食物链，可构建营养关系更为复杂的食物网
C．归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级
D．测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔
【解析】 生物群落中各物种间通过捕食关系建立食物链，A正确；错综复杂的食物链构成食物网，B正确；营养级是指物种在食物链中的位置，C正确；测算全部食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔，D错误。
变式突破
变式一 生态系统的组成成分
1．(2022·吕梁模拟)如图表示生态系统中四种成分(甲、乙和丙、丁、戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系，以下相关叙述中正确的是( B )
A．甲、乙和丙所包含的所有种群构成群落
B．戊不一定是微生物
C．图中存在竞争关系的只有乙2和丙2
D．丁的含量增加将导致臭氧层被破坏
【解析】 由题图可知甲、丁为双箭头关系，且乙、丙、甲均指向戊，由此推断甲为生产者，乙、丙为消费者，丁为非生物的物质和能量，戊为分解者，甲、乙、丙和戊包含的所有种群构成群落，A错误；分解者也可以是营腐生生活的蚯蚓、蜣螂等，B正确；乙1、丙1间也存在竞争关系，C错误；大量的氟利昂会导致臭氧层的破坏，丁为非生物的物质和能量，不会破坏臭氧层，D错误。
1．(不定项)(2022·山东青岛期末)我国嫦娥四号完成了人类在月球表面进行的首次生物实验。搭载嫦娥四号上月球的“罐子”中有土壤、空气、水和透明设备等，搭载着棉花、油菜、土豆、拟南芥、果蝇和酵母菌六种生物。在条件合适的情况下，这个“罐子”能形成一个简单、微型的生态系统。下列有关说法正确的是( ACD )
A．“罐子”中的六种生物分属生产者、消费者和分解者
B．“罐子”生态系统的结构由生物成分和非生物的物质和能量构成
C．“罐子”生态系统的营养结构简单，抵抗力稳定性较低
D．“罐子”登月为人类今后建立月球基地提供研究基础和经验
【解析】 棉花、油菜、土豆、拟南芥属于生产者，果蝇属于消费者，酵母菌属于分解者；生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链、食物网；生物种类越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高，“罐子”生态系统的营养结构简单，抵抗力稳定性较低；月球生物科普实验，为人类今后建立月球基地提供研究基础和经验。
变式二 食物链和食物网的分析判断
2．(2022·成都模拟)如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物(甲、乙、丙、丁)所含的个体数量和该生物的平均体重如图所示。下列说法正确的是( B )
A．丙是第二营养级，次级消费者
B．若乙的数量增加，则会引起甲和丁的数量增加，丙的数量下降
C．若丁的种群数量下降，则会引起乙和丙的数量下降，甲的数量上升
D．若甲的种群数量下降，则会引起丙和丁的种群数量增加
【解析】 据图分析，丁是生产者，丙是初级消费者，乙是次级消费者，甲是三级消费者，A项错误；若乙的数量增加，则首先引起甲的数量增加，丙的数量下降，丁的数量因丙的下降而增加，B项正确；若丁的种群数量下降，则会引起丙、乙、甲的数量都下降，C项错误；若甲的种群数量下降，则乙的种群数量增加，进而引起丙的数量下降，又导致丁的数量增加，D项错误。
2．(不定项)如图所示为某生态系统的食物网，下列相关叙述正确的是( CD )
A．图中所有生物对应种群的集合，称为该生态系统的群落
B．食草昆虫的锐减对该生态系统的稳定性没有影响
C．该生态系统中共有8条食物链，其中狐处于两条食物链中
D．该食物网中，具有捕食和竞争关系的不仅仅是青蛙和蜘蛛
【解析】 图中食物网只包括生产者和消费者，不包括分解者，因此，图中所有生物不能构成一个群落；食草昆虫的锐减会导致该生态系统的营养结构简单化，致使生态系统的稳定性减弱；该生态系统中共有8条食物链；吃虫的鸟和蜘蛛之间、猫头鹰和蛇之间也是捕食和竞争关系。
核心考点二 生态系统的功能
1．辨清生态系统能量流动的三个易混点
(1)流经生态系统的总能量(是生产者所固定太阳能的总量)强调关键词是“固定”而不是“照射”。
(2)10%～20%是相邻两个营养级的传递效率，不是两个个体之间的传递效率。
(3)能量传递效率≠能量利用率：
①能量传递效率：能量沿食物链流动，以“营养级”为单位，传递效率约为10%～20%。
②能量利用率：能够被人类利用的能量占生产者所同化能量的比值。
2．图解碳循环的过程
(1)碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用、化能合成作用。
(2)碳返回无机环境的途径：
3．生态系统中的信息传递及作用
4．生态系统的稳定性理解及类型比较
(1)稳定性的理解。
①结构相对稳定：生态系统的 各组分 相对稳定。
②功能相对稳定： 物质与能量 输入和输出相对平衡。
③是内部 自我调节 的结果，主要依靠群落内部种间关系及种内竞争实现。
④可打破重建：在遵循生态系统规律的前提下依据人类的需要，打破原有平衡，建立更加高效的平衡。
(2)抵抗力稳定性和恢复力稳定性比较
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
实质
保持自身结构与功能相对稳定
恢复自身结构与功能相对稳定
核心
抵抗干扰，保持原状
遭到破坏，恢复原状
影响
因素
联系
一般情况下二者呈负相关，a为 抵抗力 稳定性，b为 恢复力 稳定性
考题解密
3．(2022·湖南高考，8) 稻—蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式，常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气，蟹能摄食害虫、虫卵和杂草，其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是( B )
A．该种养模式提高了营养级间的能量传递效率
B．采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递
C．硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳)为捕食关系
D．该种养模式可实现物质和能量的循环利用
【解析】 能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，该模式提高了能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，A错误；生态系统的物理信息有光、声、温度、湿度、磁力等，采用灯光诱虫杀虫利用了光，是物理信息的传递，B正确；捕食关系是指群落中两个物种之间的关系，硬壳蟹(非蜕壳)和软壳蟹(蜕壳)属于同一物种，两者之间的摄食不属于捕食关系，C错误；生态系统中的能量传递是单向的，不能循环利用，D错误。
4．(2021·山东高考，24)海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下，M、N表示营养级。
(1)估算海参种群密度时常用样方法，原因是 海参活动能力弱，活动范围小 。
(2)图中M用于生长、发育和繁殖的能量为 2 488 kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为 6.3 %(保留一位小数)，该生态系统中的能量 不能 (填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。
(3)养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从生物群落的角度分析，原因是 由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产量降低 。
(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立体养殖的优点是 能充分利用空间和资源 。在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是 维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产(实现生态效益和经济效益的可持续发展) 。
【解析】 (1)海参由于活动范围小，活动能力弱，所以常用样方法测定种群密度。(2)生长、发育和繁殖的能量＝同化的能量－呼吸作用消耗的能量＝3 281＋2 826－3 619＝2 488 kJ/(m2·a)；由M到N的能量传递效率为386÷(3 281＋2 826)≈6.3%，能量流动的方向是单向的不能循环。(3)牡蛎以浮游植物为食，由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，所以产量降低。(4)海水立体养殖利用了群落结构的特点，优点是能充分利用空间和资源；由于空间和资源是有限的，所以在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产。
变式突破
变式一 考查生态系统的能量流动
3．某城市河流由于生活污水和工业废水的排入，水质逐渐恶化。经过治理后，河水又恢复了清澈。图1表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3种鱼，丁为1种水鸟，甲不摄食藻类，箭头表示能量流动方向)，图2表示部分能量流动关系(图中数字表示同化的能量)。请回答下列问题：
(1)图1所示食物网中，遗漏了一条能量流动途径，该条途径是 水草→甲→丁 。
(2)图1所示食物网中，次级消费者是 丙和丁 ，丁与丙之间的种间关系是 捕食和种间竞争 。
(3)根据图1分析，除了图2中已经标出的能量去向之外，乙的能量去向还有 传递给丙、自身呼吸作用以热能形式散失 。
(4)结合图2分析，图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率 大于 (填“大于”“小于”或“等于”)7.6%。
(5)经检测，水体中含有某种可被生物富集的农药，推测体内此农药含量最高的物种是 丁 。
(6)从生态学角度解释，污染物排放导致水质恶化的主要原因是 河流生态系统自我调节(自我修复)能力有限 。
【解析】 (1)根据题意可知，图1中遗漏的能量流动途径是水草→甲→丁。(2)次级消费者属于第三营养级，故图1所示食物网中的次级消费者为丙和丁；丁可以捕食丙，而丁和丙又均以乙为食，故丁与丙之间的种间关系是捕食和种间竞争。(3)乙在图中所示食物链中不是最高营养级，所以乙的能量有三个去向：流向下一营养级(包括丁和丙)；流向分解者；自身呼吸作用以热能形式散失。(4)因为乙同化的能量为1 900 kJ/(m2·a)，生产者同化的能量为25 000 kJ/(m2·a)，1 900/25 000×100%＝7.6%，而生产者同化的能量除了流向乙外还流向了甲，所以第一营养级到第二营养级能量的传递效率大于7.6%。(5)由题意可知，该农药可沿食物链或食物网富集，则该农药在处于最高营养级的生物体内含量最高。(6)从生态学角度分析，每个生态系统都有一定的自我调节能力，如果超过这个调节能力，则生态系统会崩溃。题中由于生活污水和工业废水的排入，水质逐渐恶化，说明污染物排放已经超过了河流生态系统的自我调节能力。
变式二 考查生态系统的物质循环及其与能量流动的关系
4．科研人员在同一温带草原中选择放牧、割草、围封三种不同利用方式的样地测定湿润年和干旱年的土壤呼吸总量(样地内土壤动物、植被根系和土壤微生物的呼吸总量)，结果如图所示。据图分析正确的是( D )
A．本实验的自变量只有降水量
B．割草样地的土壤呼吸对降水状况反应最不敏感
C．土壤呼吸是草原生态系统中碳输出的唯一途径
D．水分对草原生态系统的碳循环具有明显影响
【解析】 本实验的自变量还有对样地的利用方式，A错误；由柱形图可以看出：割草样地湿润年土壤呼吸总量大于干旱年最明显，故割草样地的土壤呼吸对降水状况反应最敏感，B错误；土壤呼吸不是草原生态系统中碳输出的唯一途径，如植被除根系外的其他部分，动物(除土壤动物)的呼吸作用等，C错误；由图可知：无论哪种草原利用方式，湿润年土壤呼吸总量总是大于干旱年，故水分对草原生态系统的碳循环具有明显影响，D正确。
4．(不定项)(2022·山东济南模拟)某生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知，该生态系统有4个营养级，相邻营养级之间的能量传递效率为10%～20%，且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如表所示，表中能量数值的单位相同。下列叙述正确的是( BC )
种群
甲
乙
丙
丁
戊
能量[J·(cm2·a)－1]
3.56
12.80
10.30
0.48
226.50
A．表中所示的能量总和是流经该生态系统的总能量
B．若土壤中含有一定浓度的重金属铬，则甲生物比乙生物体内污染物浓度铬含量高
C．该生态系统中第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率约为15.4%
D．该生态系统内实现了物质循环，碳元素在各种群间循环的主要存在形式是CO2
【解析】 从表中看出，戊属于该生态系统的生产者，甲、乙、丙、丁都属于该生态系统中的消费者，输入该生态系统的总能量为生产者固定的能量226.50[J·(cm2·a)－1]；根据生物富集的特点，有害物质在食物链中随着营养级别的升高含量逐渐升高，若土壤中含有一定浓度的重金属铬，甲是第三营养级，乙是第二营养级，则甲生物比乙生物体内污染物浓度铬含量高；该生态系统中第二营养级同化总量是12.8＋10.3＝23.1[J·(cm2·a)－1]，第三营养级同化总量是3.56[J·(cm2·a)－1]，故第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为3.56÷23.1×100%≈15.4%；碳在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2，碳在生物群落各种群间循环的形式是含碳有机物。
变式三 生态系统的信息传递
5．(2022·济宁二模)榕树通过分泌化学物质吸引榕小蜂进入隐头花序内部完成传粉，同时榕树的隐头花序为榕小蜂产卵提供场所，为幼虫发育提供营养；蚜虫能利用刺吸口器吸食榕树的汁液，每隔1～2分钟，就会翘起腹部分泌蜜露，吸引蚂蚁舔食，蚂蚁能为蚜虫驱赶天敌。下列叙述错误的是( D )
A．榕树向榕小蜂传递化学信息，利于促进个体的繁殖
B．蚜虫通过寄生危害榕树，蚜虫和榕树之间协同进化
C．信息传递能够调节种间关系，复杂的种间关系有利于维持生态系统的稳定
D．依据能量传递规律，蚜虫可获得榕树同化量的10%～20%
【解析】 榕树通过分泌化学物质吸引榕小蜂进入隐头花序内部完成传粉，即榕树向榕小蜂传递化学信息，利于促进个体的繁殖，A正确；蚜虫寄居在榕树的体表，从榕树组织中吸取汁液获取养料，这属于寄生。蚜虫和榕树之间在相互影响中不断进化和发展，表现为协同进化，B正确；蚜虫吸食榕树的汁液，分泌蜜露吸引蚂蚁舔食，蚂蚁能为蚜虫驱赶天敌，说明信息传递能够调节种间关系，复杂的种间关系有利于维持生态系统的稳定，C正确；10～20%的能量传递效率表示相邻两个营养级间同化量的比，蚜虫一种生物不能代表一个营养级，D错误。
5．(不定项)(2022·长郡中学模拟)稻田养鱼以草鱼为主，也搭配一些鲤鱼和罗非鱼等。在有适口的动物性食物时，草鱼鱼苗优先取食动物性食物后取食植物性食物，体长10 cm以后，以食高等水生植物为主。目前稻田里所知的常见杂草有30～50种，其中轮叶黑藻、苦草等植物的茎叶都是草鱼最喜欢吃的天然饵料。草鱼在没有喜食型的植物性食物时，其他水生植物也都可摄食，即所谓迫食型食物。此外，草鱼也很喜食商品饲料。下列叙述错误的是( AC )
A．稻田里的水稻等植物和草鱼等动物共同构成了稻田生物群落
B．增加草鱼喜食型的植物性食物有利于草鱼的生长
C．草鱼的能量只能来自植物性食物和动物性食物
D．鱼眼睛看到的茎叶颜色与形状属于物理信息
【解析】 稻田里的水稻等植物和草鱼等动物以及微生物等全部生物共同构成了稻田生物群落，A错误；增加草鱼喜食型的植物性食物有利于草鱼更多地摄入和消化食物，有利于草鱼的生长，B正确；草鱼的能量可来自植物性食物、动物性食物和商品饲料，C错误；茎叶的颜色与形状属于物理信息，D正确。
变式四 生态系统的稳定性
6．(2022·杨凌模拟)生态系统的自我调节能力，对于维护生态系统的稳定性起着关键作用。这是通过( C )
A．种群密度的一定的规律性变化而实现的
B．群落与无机环境之间的物质循环而实现的
C．生态系统内部的负反馈调节机制来实现的
D．人工建造“生态屏障”和环境保护来实现的
【解析】 生态系统的自我调节能力与群落的丰富度有关，群落结构越复杂，自我调节能力越大，生态系统的抵抗力稳定性就越强，而负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础，C正确。
6．(不定项)(2022·石家庄模拟)《白洋淀规划》统筹考虑了水量、水质、生态三大要素，以白洋淀水质、水生态恢复目标为抓手，通过补水、治污、清淤、搬迁等措施进行综合治理，全面恢复白洋淀“华北之肾”功能，使“华北明珠”重放光彩。下列叙述正确的是( ABC )
A．负反馈调节是维持白洋淀生态系统自我调节能力的基础
B．白洋淀需要补充系统外的能量维持生态系统的正常功能
C．白洋淀的治理说明人类活动可以影响白洋淀内群落演替的速度和方向
D．人类对白洋淀生态资源的利用会破坏该生态系统的自我调节能力
【解析】 负反馈调节：使生态系统达到保持平衡或稳态，结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化，是维持生态系统自我调节能力的基础，A正确；任何生态系统都需要不断地能量补充，以便维持生态系统的正常功能，B正确；人类活动可以影响群落演替的速度和方向，C正确；人类对白洋淀生态资源的合理利用不会破坏该生态系统的自我调节能力，D错误。
核心考点三 生态环境的保护
1．生物多样性的“3、3、4、1”
2．传统经济与生态经济
传统经济
生态经济
原则
单向线性开放式
循环经济
方式
大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式
实现了原料→产品→原料(产出的污染物)→产品的生产体系，实现了废弃物资源化的循环经济
特点
不注重生态环境的保护，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价
少消耗、多效益、可持续
考题解密
5．(2022·广东高考，1)2022年4月，习近平总书记在海南省考察时指出，热带雨林国家公园是国宝，是水库、粮库、钱库，更是碳库，要充分认识其对国家的战略意义。从生态学的角度看，海南热带雨林的直接价值体现在其( C )
A．具有保持水土、涵养水源和净化水质功能，被誉为“绿色水库”
B．是海南省主要河流发源地，可提供灌溉水源，保障农业丰产丰收
C．形成了独特、多样性的雨林景观，是发展生态旅游的重要资源
D．通过光合作用固定大气中CO2，在植被和土壤中积累形成碳库
【解析】 保持水土、涵养水源和净化水质功能是其在生态系统调节方面的作用，属于间接价值，A不符合题意； 是海南省主要河流发源地，能提供灌溉水，保障农业丰收主要是热带雨林生态调节的体现，属于间接价值，B不符合题意； 形成了独特、多样性的雨林景观，是发展生态旅游的重要资源，属于旅游观赏价值，是直接价值的体现，C符合题意； 通过光合作用固定大气中CO2，在植被和土壤中积累形成碳库，是其在碳循环等环境调节方面的作用，属于间接价值，D不符合题意。
5．(不定项)(2022·山东高考，11)某地长期稳定运行稻田养鸭模式，运行过程中不投放鸭饲料，鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等，鸭粪可作为有机肥料还田。该稻田的水稻产量显著高于普通稻田，且养鸭还会产生额外的经济效益。若该稻田与普通稻田的秸秆均还田且其他影响因素相同，下列说法错误的是( BCD )
A．与普通稻田相比，该稻田需要施加更多的肥料
B．与普通稻田相比，该稻田需要使用更多的农药
C．该稻田与普通稻田的群落空间结构完全相同
D．该稻田比普通稻田的能量的利用率低
【解析】 与普通稻田相比，该模式产物增加，输出增加，故输入的能量应增加，需要对其施加更多的肥料，A正确；根据题意，鸭取食水稻害虫和杂草等，可减少农药的使用，B错误；由于稻田养鸭模式，在稻田中引入了鸭，其相应的生物种类改变，垂直结构也会改变，C错误；与普通稻田相比，该稻田的能量利用率更高，D错误。
变式突破
变式一 掌握全球性的各种环境问题
7．下列关于人类对全球环境影响的叙述，错误的是( C )
A．全球气候变暖能改变全球降雨格局，影响农业生产
B．每一种野生生物的灭绝都是一个独一无二的基因库消失
C．防治酸雨的最有效办法是限制二氧化硫和二氧化碳的排放量
D．最近30多年的人类活动使臭氧的分解作用大于生成作用
【解析】 全球气候变暖会引起大气环流气团向两极推移，改变全球降雨格局，影响农业生产，A正确；基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，地球上的每一个物种都是独一无二的基因库，因此每一种野生生物的灭绝都是一个独一无二的基因库消失，B正确；酸雨是指燃烧煤、石油和天然气时产生的二氧化硫和氮氧化物，在大气中与水分结合而形成的雨，酸雨中所含的酸性物质主要是硫酸和硝酸，酸雨形成的原因主要是人类过度燃烧含硫元素的煤炭、石油等化石燃料，因此防治酸雨最有效的办法是限制二氧化硫的排放量，C错误；最近30多年的人类活动，向空气中排放大量的氟利昂等物质，使臭氧的分解作用大于生成作用，导致臭氧层变薄或出现空洞，D正确。
变式二 理解生物多样性及其保护
8．生物多样性是人类赖以生存和发展的基础。下列有关生物多样性的说法，错误的是( C )
A．模拟苍蝇后翅平衡棒原理，研制出的新型导航仪是利用生物多样性的直接价值
B．建立自然保护区是保护生物多样性最为有效的措施
C．保护生物多样性就是在物种和生态系统两个层次上制定保护战略和采取保护措施
D．引进物种不慎或对引进物种管理、监测不到位可能破坏生物多样性
【解析】 保护生物多样性应在基因、物种及生态系统三个层次上制定保护战略和采取保护措施，C项错误。
8．(不定项)(2022·重庆模拟改编)下列关于生物多样性的叙述，正确的是( ABD )
A．生态系统中捕食者的存在可提高物种多样性
B．不同环境的自然选择是物种多样性形成的重要原因
C．我国生物多样性的保护，可以概括为迁地保护和易地保护
D．大量引进国外物种有可能降低我国的生物多样性
【解析】 捕食者往往捕食个体数量多的物种，使其他物种的生存阻力减小，可以促进物种多样性的提高，A正确；自然选择决定了生物进化的方向，不同环境的自然选择是物种多样性形成的重要原因，B正确；我国的生物多样性的保护，可以概括为就地保护和易地保护两大类，C错误；引进国外物种，一般不引进它的天敌，因此外来物种会大量繁殖，进而影响本地其他生物的生存，会破坏我国生物的多样性，D正确。
变式三 生态农业的建设
9．(2022·石嘴山模拟)珠江三角洲的农民充分利用自然条件，建立该地特有的农业生态系统的良性循环模式：蔗基、鱼塘和桑基、鱼塘。如图是蔗基、鱼塘和桑基、鱼塘的模式图，据图回答下列问题：
(1)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量持续高效地流向 对人类最有益的部分 ；其能量利用率高的原因是其在营养结构上具有 食物链短 的特点。
(2)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过 分解者 的作用，释放出 无机盐、水、CO2 ，被植物利用。
(3)该生态系统把桑基、鱼塘与蔗基、鱼塘有机地组合在一起，该生态系统遵循 自生、循环、协调、整体 原理。
(4)一般来说，生态工程的主要任务是对 已被破坏的生态系统 的修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。
(5)生态工程建设的目的就是遵循 生态学 的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到 经济效益 和 生态效益 的同步发展。
【解析】 (1)与传统农业相比，生态农业的优点是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。图中生态系统具有食物链短的特点。(2)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过分解者的作用，释放出无机盐、水、CO2，被植物利用。(3)该生态系统把桑基、鱼塘和蔗基、鱼塘有机结合在一起，遵循了自生、循环、协调、整体的原理。(4)生态工程的主要任务是通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。(5)生态工程建设的目的就是遵循生态学的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益同步发展。
素养提升
农田中大量施用化肥和农药，未被利用的氮、磷等污染物汇入周边流域会造成水体富营养化。科研人员以“稻—鸭(杂食动物)—鱼(以浮游生物为食)”共作的生态农业模式(RDS)和常规种植模式(CK)下的水稻田为研究对象，探索两种模式下水稻生长各时期水体中氮、磷浓度的变化，结果如下图所示。
水稻生长时期各处理区氮磷浓度变化
注：TN表示水体的总氮量，TP表示水体的总磷量
(1)传统农业种植模式往往以单一的农作物种植为主，虫害严重，主要原因是： 传统种植模式下的农田生态系统营养结构简单，生态系统的抵抗力稳定性(或自我调节能力)较低 。
(2)RDS模式对灌溉水至分蘖前期中TN、TP的去除率均 大于 (填“大于”“小于”或“无显著差异”)CK模式，一是因为 鸭(鱼)粪便的有机物被微生物分解为水稻提供无机盐 ，从而减少了化肥的使用；二是因为鸭的穿行与啄食刺激了水稻根系的生长，促进了 水稻对N、P的吸收 。
(3)研究人员又测定了不同生长时期水稻田中的浮游藻类生物量，发现RDS组显著低于CK组，推测其可能的原因是 鱼和鸭的捕食作用和N、P含量降低不利于藻类的生长繁殖 (简述2点)。
(4)RDS模式通过鸭、鱼的引入最终实现了稻鸭鱼多丰收。请结合该模式中鸭、鱼、水稻、浮游藻类、害虫的种间关系，从生态系统能量流动的角度对上述结果进行解释： ①鸭和鱼取食浮游藻类，减少其与水稻的竞争，使水稻能获得更多营养；②鸭捕食害虫，减少水稻流向害虫的能量，让更多能量留在水稻体内；③浮游生物的能量流入鱼和鸭体内，害虫的能量流向鸭，最终实现水稻、鸭、鱼同时增产；④合理调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 。
【解析】 (1)传统农业种植以单一农作物种植为主，物种丰富度低，营养结构简单，自我调节能力较低，生态系统的抵抗力稳定性较低，所以虫害严重。(2)根据图示分析可知，灌溉水至分蘖前期，RDS模式下的TN和TP浓度均低于CK模式，说明RDS模式对TN、TP的去除率均大于CK模式，结合题干信息分析其原因：一方面RDS是以“稻—鸭(杂食动物)—鱼(以浮游生物为食)”为种养模式，该模式下以鸭鱼粪便有机物被微生物分解，为水稻提供无机盐(或鸭鱼粪便为水稻提供有机肥)，从而减少了化肥的使用；另一方面鸭的穿行与啄食刺激了水稻根系的生长，促进了水稻对N、P的吸收。(3)RDS是以“稻—鸭(杂食动物)—鱼(以浮游生物为食)”为种养模式，该模式下鱼和鸭取食浮游藻类，以及N、P含量降低影响了藻类的光合作用，从而导致RDS组浮游藻类生物量显著低于CK组。(4)RDS模式下，水稻和浮游藻类均可进行光合作用，其中鸭和鱼取食浮游藻类，减少其与水稻的竞争，使水稻能获得更多营养；鸭捕食害虫，减少水稻流向害虫的能量，让更多能量留在水稻体内；浮游藻类的能量流入鱼和鸭体内，害虫的能量流向鸭，最终实现水稻、鸭、鱼同时增产。
1．(2022·安阳模拟)科研人员对某湖泊中一个岛屿上的社鼠种群特征进行了调查研究，部分结果如图。下列分析正确的是( D )
A．社鼠在夏秋季出生率大于死亡率
B．迁入和迁出是影响社鼠种群密度的主要因素
C．社鼠种群增大过程中，种群的雌雄性别比例下降，且雌性死亡率低
D．性别比例维持较高水平时不利于社鼠种群数量的增加
【解析】 与春季相比，夏秋季种群数量下降，说明社鼠在夏秋季时出生率小于死亡率，A错误；该种群是位于某湖泊中一个岛屿上，迁入和迁出不是影响社鼠种群密度的主要因素，性别比例是影响社鼠种群密度的主要因素，B错误；在上半年，社鼠种群增大过程中，种群的雌雄性别比例下降，说明雌性死亡率高，C错误；在秋冬两季，雌雄性别比例都大于1.5，但种群数量明显较少，说明性别比例维持较高水平时不利于社鼠种群数量的增加，D正确。
2．(2022·山西运城模拟)如图表示某草原生态系统部分生物关系示意图，下列有关说法正确的是( D )
A．若食物链的第一营养级生物减少，则第二及以后营养级的相关生物不一定会减少
B．该图缺少生态系统组成成分中的分解者、非生物的物质
C．若青蛙突然减少，理论上兔和食草鸟的数量将增加
D．一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强
【解析】 若食物链的第一营养级生物减少，则第二及以后营养级的相关生物都会减少，A错误；该图缺少生态系统组成成分中的分解者、非生物的物质和能量，B错误；若青蛙突然减少，理论上鹰的数量将增加，因为鹰的营养级由第三、五营养级变为第三营养级，兔和食草鸟的数量将减少，C错误；一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强，D正确。
3．(2022·黄冈模拟)下图为部分碳循环示意图，下列叙述正确的是( D )
A．图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中，能量流动是单向、逐级递减的
B．生产者为第一营养级，①②⑥⑧之和为生产者固定的总能量
C．根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳来自⑥过程
D．①⑦⑧过程以CO2的形式进行，②③④⑤⑥过程以有机物的形式进行
【解析】 图中Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分别表示初级消费者、次级消费者和分解者，由生产者、Ⅱ和Ⅲ构成的食物链中，能量流动是单向、逐级递减的，A错误；流经该生态系统的总能量是生产者通过①过程固定的能量，B错误；根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳来自①过程，C错误；碳由无机环境进入生物群落的过程①和由生物群落返回无机环境的过程⑦⑧均以CO2的形式进行，碳在生物群落内的流动过程②③④⑤⑥都以有机物的形式进行，D正确。
4．(2022·重庆模拟)将粪便等作为有机肥料施用到农田中以实现“无废弃物农业”、污水净化等是建设美丽中国的重要措施。下列相关叙述正确的是( C )
A．当人和自然和谐统一，生态系统中的能量便可反复利用
B．生态系统的物质循环和能量流动是两个相对独立的过程
C．“无废弃物农业”实现了能量的多级利用，但没有提高能量传递效率
D．某种土壤小动物专以鸡粪为食，则说明鸡同化的能量中至少有10%流入该小动物种群
【解析】 生态系统中的能量不能反复利用，A错误；生态系统中的物质循环和能量流动是相互依存、不可分割的整体，B错误；“无废弃物农业”实现了能量的多级利用，但没有提高能量传递效率，C正确；鸡粪中的能量是鸡的上一营养级生物同化的能量，所以流入该小动物种群的能量不是鸡同化的能量，D错误。
5．(2022·余姚模拟)农田生态系统是指人类在以作物为中心的农田中，利用生物和非生物环境之间以及生物种群之间的相互关系，通过合理的生态结构和高效生态机能，进行能量转化和物质循环，并按人类社会需要进行物质生产的综合体，下列说法错误的是( D )
A．农田生态系统生物多样性显著低于同一地区的自然生态系统
B．农田生态系统的生物与环境两大组分都受人的支配和干预
C．农田生态系统同样具有能量流动、物质循环和信息传递功能
D．农田生态系统由于结构简单，不存在水平结构和垂直结构
【解析】 农田生态系统生物多样性显著低于同一地区的自然生态系统，A正确；农田生态系统的生物与环境两大组分都受人的支配和干预，B正确；农田生态系统同样具有能量流动、物质循环和信息传递功能，C正确；农田生态系统虽然结构简单，但仍然存在水平结构和垂直结构，D错误。
6．(2022·舟山模拟)化感作用指植物通过向外分泌化学物质对周围其他植物产生的影响。科学家通过对化感作用的研究，发现松与赤杨、锦鸡儿与杨树种在一起有良好的作用，而松与接骨木、榆树与栎树都具有相克现象，不能种在一起。以下相关叙述错误的是( A )
A．化感作用均表现为相互促进效果
B．化感作用影响植物群落的物种组成
C．可以利用化感作用合理地相间种植两种或两种以上作物
D．化感作用体现了生态系统的信息传递功能
【解析】 由题意可知，化感作用不仅有相互促进的效果，也有相互抑制和克制的效果，A错误；化感作用有相互促进和克制效果，所以会影响植物群落的物种组成，B正确；可以利用化感作用合理地相间种植两种或两种以上的植物，如题中松和赤杨种在一起具有良好的效果，C正确；植物通过分泌化学物质对其他植物产生影响，体现了生态系统信息传递的功能，D正确。
7．(2022·海口模拟)如图表示不同生态系统中环境变化对生物群落的影响，a和b表示两个不同的生物群落。下列有关叙述正确的是( D )
A．a群落代表低多样性生物群落，b群落代表高多样性生物群落
B．a群落遭到生物入侵一定会使生态系统结构变复杂，抵抗力稳定性增强
C．b群落物种单一，容易随环境的变化而变化
D．a、b群落均具备一定的缓冲外来冲击的能力
【解析】 由图可知，在相同环境条件的影响下，b群落的变化明显，说明其生物多样性较低，A错误；a群落遭到生物入侵可能会使生态系统结构变简单，抵抗力稳定性减弱，B错误；图中无法判断b群落物种情况，C错误；群落a、b均具备一定的缓冲外来冲击的能力，只是能力大小不同，D正确。
8．(2022·长春模拟)生物多样性指数是群落结构和功能复杂性的度量指标，地上生物量是指单位面积内植物地上部分的有机物的总量。如图为河西走廊某沙柳人工样地中沙柳种群地上生物量与多样性指数的关系，下列叙述正确的是( C )
A．沙柳群落内所有的植物、动物和微生物共同构成了生物多样性
B．随着种植面积的增大，该样地的多样性指数先增大后减小
C．随着地上生物量逐渐增加，该样地的自我调节能力先增强后减弱
D．先后种植的沙柳高低错落，构成了群落的垂直结构
【解析】 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，A错误；地上生物量是指单位面积内植物地上部分有机物总量，并不能看出随着种植面积增大，该地的多样性指数先变大后减小，B错误；随着地上生物量不断增加，多样性指数先增大后减小，故该地的自我调节能力先增强后减弱，C正确；沙柳只是一种生物，而水平结构和垂直结构都是群落的特征，D错误。
9．(2022·聊城一模)在两个或两个以上不同性质的生态系统交互作用处，由于某些生态因子或系统属性的差异和协同作用而引起系统某些组分及行为的较大变化称为边缘效应。边缘效应在其性质上可分为正效应和负效应，正效应表现出效应区比相邻生态系统具有更为优良的特性，如生产力提高、物种多样性增加等。下列相关叙述错误的是( D )
A．自然生态系统和人工生态系统都可能形成边缘效应
B．引起边缘效应的生态因子包括物质、能量和信息等方面
C．边缘效应往往会增加物种数量，也会降低某物种的种群密度
D．效应区内生态系统的抵抗力稳定性比相邻生态系统高
【解析】 自然生态系统和人工生态系统都可能形成边缘效应，A正确；引起边缘效应的生态因子包括物质、能量和信息等方面，B正确；边缘效应往往会增加物种数量，也会降低某物种的种群密度，C正确；边缘效应在其性质上可分为正效应和负效应，效应区内生态系统的抵抗力稳定性不一定比相邻生态系统高，D错误。
10．(2022·牡丹江模拟)低碳生活、绿色经济已成为人类共识。近期国务院政府工作报告中明确提出了“碳达峰”的目标，并制定碳排放达峰的行动方案，其中包括植树造林、节能减排、利用新能源等形式。下列有关说法错误的是( A )
A．碳在生物群落和非生物环境之间主要是以含碳有机物的形式进行循环
B．人类活动大量利用煤、石油等化石燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡
C．碳循环具有全球性，因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境
D．通过光合作用或化能合成作用，大气中的CO2转化为含碳有机物
【解析】 碳在生物群落和非生物环境之间主要是以二氧化碳的形式进行循环，A错误；人类活动大量利用煤、石油等化石燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡，B正确；碳循环具有全球性，因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境，C正确；通过光合作用或化能合成作用，大气中的CO2转化为含碳有机物，D正确。
11．(2022·济南二模)为了促进某自然保护区的恢复，人工投入了较多的物质。为了解该自然保护区生物的生存情况，科研机构对各营养级能量流动情况进行了定量分析，数据如表所示[单位：103kJ/(m2·a)]。下列叙述正确的是( C )
能量类型
生物类型
自身呼吸消耗的能量
甲
未被利用的
能量
流入下一营养级的能量
输入有机物的能量
生产者
1 210
256
2 933
868
－
初级消费者
252
88
564
A
192
次级消费者
63
23
B
19
68
三级消费者
18
C
10
－
12
A.该自然保护区的结构由非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者构成
B．流入该自然保护区的总能量为5.267×106 kJ/(m2·a)
C．表中“甲”代表流向分解者的能量，“B”的数值为119，“C”的数值为3
D．第二营养级流向第三营养级的能量传递效率约为17.97%
【解析】 该自然保护区的结构由生态系统的组成成分和营养结构组成，其中组成成分由非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者构成，A错误；流入该自然保护区的总能量为生产者固定的全部太阳能＋输入有机物的能量＝1 210＋256＋2 933＋868＋192＋68＋12＝5.539×106 kJ/(m2·a)，B错误；表中“甲”代表流向分解者的能量，“A”的数值为868＋192－252－88－564＝156，“B”的数值为156＋68－63－23－19＝119，“C”的数值为19＋12－18－10＝3，C正确；第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为第三营养级从第二营养级得到的同化量(A)÷第二营养级的同化量＝156÷(868＋192)≈14.72%，D错误。
11．(不定项)(2022·衡水中学模拟)向稻田中引入一定数量的草鱼(以杂草为食)、鲢鱼(以浮游生物为食)和鲤鱼(以藻类和底栖动物为食)，构成稻鱼共生系统。下列有关叙述错误的是( AC )
A．水稻、鱼类、杂草和稻田中的分解者构成生物群落
B．稻田中三种鱼类的种群数量可能呈“S”形增长
C．鱼类粪便中的能量可以通过分解者流向水稻
D．稻田引入草鱼、鲢鱼和鲤鱼，增加了该生态系统的稳定性
【解析】 群落包括相同时间聚集在一定地域的所有生物，稻鱼共生系统中，除了水稻、杂草、鱼类和分解者外，还应包括藻类、底栖动物等，A错误；稻田中的三种鱼类以不同生物为食，在食物方面不存在种间竞争，但由于资源和空间是有限的，该三种鱼类的种群数量可能呈“S”形增长，B正确；能量流动是单向的，不能循环利用，因此鱼类粪便中的能量被分解者分解以热能的形式散失，不能流向水稻，C错误；稻田中引入草鱼、鲢鱼和鲤鱼，增加了物种组成，增加了生态系统的稳定性，D正确。
12．下面的图1和图2表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率与死亡率之差)和种群密度的关系，下列有关叙述正确的是( D )
A．图1中曲线a代表死亡率，曲线b代表出生率
B．海洋鱼类捕捞后应使鱼类的数量保持在图1的E点
C．图2中在F点控制有害动物最有效
D．图2中G点代表种群的环境容纳量
【解析】 图1中曲线a代表出生率，曲线b代表死亡率；海洋鱼类捕捞后应使鱼类的数量保持在K/2时，E点为K值；在F点时种群数量增长最快，不利于控制有害动物的数量；图2中的G点对应图1中的E点，均表示种群的环境容纳量。
12．(不定项)(2022·宿迁模拟)蓝细菌水华是亟待解决的全球性问题。CO2浓度升高会促进蓝细菌的增殖，而且同一物种的个体对当前CO2的响应可能会因该个体先前所处环境条件(预适应)的不同而不同。下图是不同预适应条件下的蓝细菌在较高CO2浓度时的种群数量变化。下列说法错误的是( ABD )
A．N、P、Fe等元素污染引起的蓝细菌大量繁殖导致水华
B．可利用血细胞计数板实时监测蓝细菌种群密度的变化
C．CO2排放增加将导致富营养化水体的蓝细菌水华更为严重
D．可通过极高密度种植水生植物吸收水体污染物治理水华
【解析】 N和P等元素污染引起的蓝细菌大量繁殖导致水华，没有Fe，A项错误；应利用细菌计数板实时监测蓝细菌种群密度的变化，B项错误；高浓度CO2本来就可提高光合速率，同时根据图可以看出蓝细菌适应了高浓度CO2，还会在同等条件下有更高的种群密度，C项正确；水体污染物治理水华不是利用极高密度，应考虑协调原理，D项错误。
13．(2021·全国甲卷高考真题)捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，能量在生态系统中是沿食物链流动的。回答下列问题：
(1)在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，这一现象对捕食者的意义是 避免自己没有食物，无法生存下去 (答出1点即可)。
(2)青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析，这条食物链上能量流动的特点是 单向流动，逐级递减 。
(3)森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统，林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以 (赛达伯格湖)湖泊 生态系统为研究对象得出的。
【解析】 (1)在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用，对捕食者而言，不会导致没有猎物可以捕食而饿死，无法生存下去。(2)能量在生态系统中是沿食物链流动的，能量流动是单向的，不可逆转，也不能循环流动，在流动过程中逐级递减，能量传递效率一般在10%～20%。(3)林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，最终得出能量流动特点。
14．(2021·海南，24)海南坡鹿是海南特有的国家级保护动物，曾濒临灭绝。经过多年的严格保护，海南坡鹿的种群及其栖息地得到有效恢复。回答下列问题。
(1)海南坡鹿是植食性动物，在食物链中处于第 二 营养级，坡鹿同化的能量主要通过 呼吸作用 以热能的形式散失。
(2)雄鹿常通过吼叫、嗅闻等方式获得繁殖机会，其中嗅闻利用的信息种类属于 化学信息 。
(3)为严格保护海南坡鹿，有效增加种群数量，保护区将300公顷土地加上围栏作为坡鹿驯化区。若该围栏内最多可容纳426只坡鹿，则最好将围栏内坡鹿数量维持在 213 只左右，超出该数量的坡鹿可进行易地保护。将围栏内的坡鹿维持在该数量的依据是 该数量下有利于海南坡鹿数量的快速增加 。
(4)海南坡鹿的主要食物包括林下的草本植物和低矮灌木，保护区人员通过选择性砍伐林中的一些高大植株可增加坡鹿的食物资源，主要依据是 提高草本植物和低矮灌木对光照的利用率，为海南坡鹿提供食物资源 。
【解析】 (1)海南坡鹿是植食性动物，故海南坡鹿在食物链中处于第二营养级；坡鹿同化的能量主要通过呼吸作用以热能的形式散失。(2)嗅闻的对象是能产生气味的物质，故该信息种类属于化学信息。(3)若该围栏内最多可容纳426只坡鹿(K值)，则最好将围栏内坡鹿数量维持在213只左右，因213只的数量是该环境的K/2值，在该数量下种群增长速率最大，有利于海南坡鹿数量的快速增加。(4)影响植物分布和生长的主要因素是光照，由于高大植株在光照资源的竞争中占优势，导致林下的草本植物和低矮灌木获得阳光较少，长势差，海南坡鹿的主要食物来源减少，故保护区人员通过选择性砍伐林中的一些高大植株可增加坡鹿的食物资源。
15．(2021·福建，18)一般情况下，植物开花时间与传粉动物的活跃期会相互重叠和匹配。全球气候变化可能对植物开花时间或传粉动物活跃期产生影响，导致原本时间上匹配关系发生改变，称为物候错配。物候错配会影响植物的传粉和结实，可引起粮食减产，甚至发生生态安全问题。生产上为了减轻物候错配造成的影响，常通过人工授粉提高产量。回答下列问题：
(1)光和温度属于生态系统信息传递中的 物理 信息。
(2)延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物。全球气温升高会使延胡索开花起始时间提前，测取延胡索开花起始时间数据并统计结实率(如图)，监测数据表明 时间越早，结实率越低 。从物候错配的角度分析延胡索结实率降低的原因是 延胡索提前开花，导致开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少，传粉受影响，结实率降低 。
(3)为进一步验证物候错配会影响延胡索的传粉和结实，科研人员在物候错配的区域设置同等条件的A和B两个样地。其中，A样地中的延胡索保持自然状态生长；B样地中的延胡索则进行 人工授粉 ，分别统计两样地延胡索的结实率。支持“物候错配会造成延胡索自然结实率降低”观点的实验结果为 A样地结实率低于B样地 。
【解析】 (1)通过物理过程传递的信息称为物理信息，光和温度属于生态系统信息传递中的物理信息。
(2)分析图表可知，实验的自变量为开花起始时间，因变量为结实率，据图可知，开花起始时间越早，结实率越低；结合题干信息“延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物”“全球气温升高会使延胡索提前开花”可知，由于全球气温升高，延胡索提前开花，导致开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少，传粉受影响，结实率降低。(3)分析题意可知，本实验目的为验证物候错配会影响延胡索的传粉和结实，则实验的自变量为物候错配是否被打破，可通过人工授粉与否控制，因变量为结实率，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：在物候错配的区域设置同等条件的A和B两个样地。其中，A样地中的延胡索保持自然状态生长；B样地中的延胡索则进行人工授粉，分别统计两样地延胡索的结实率。若“物候错配会造成延胡索自然结实率降低”，则自然生长的A样地(物候错配保持组)结实率低于B样地(物候错配被打破组)。
16．(2021·河北高考真题)为探究全球气候变暖对生态系统的影响，研究者将20个人工淡水池塘均分成两组，对照组保持环境温度，实验组始终比对照组高4 ℃(利用温控装置)，并从附近淡水栖息地搜集水生生物投入池塘。连续多年观测发现，池塘逐渐形成主要由浮游植物和浮游动物组成的群落。第15年时，池塘中浮游植物和浮游动物生物量(单位体积水体中生物体的质量)的检测结果如图。
回答下列问题：
(1)池塘生物群落区别于湖泊生物群落的重要特征为 群落的物种组成 ，池塘生物群落从简单到复杂的过程中发生了 次生 演替。
(2)某种水生生物被投入池塘后，其种群数量将呈 “S” 形增长，若该生物种群密度在较长时期保持相对稳定，表明其种群数量已达到了 环境容纳量 。
(3)从能量流动角度分析，升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是 生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快 。
(4)碳在池塘生物群落中主要以 含碳有机物 的形式传递，碳循环具有全球性的主要原因是 碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行，大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动 。
【解析】 (1)要认识一个群落，首先要分析该群落的物种组成，群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。池塘生物群落从简单到复杂的过程中，由于原有的土壤条件等都有保留，所以该过程中发生了群落的次生演替。(2)某种水生生物被投入池塘后，由于池塘空间和资源有限，其种群数量会呈“S”形曲线增长。当该种群密度处于较长期的相对稳定阶段，表明其种群数量已达到了环境容纳量。(3)食物链中每一营养级同化的能量除了自身呼吸消耗和被下一营养级同化以外，还有一部分能量被分解者分解利用。从生态系统的能量流动角度分析，升高温度可能会导致每一营养级生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快，从而导致生态系统总生物量降低。(4)碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在，碳在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在，并通过食物链在生物群落中传递；碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行，大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动，所以具有全球性。
17．(2022·丹东模拟)如图是某市第一中学修建的一个人工湿地，池塘边有一片芦苇滩，池塘底部种植了大量睡莲，水中放养了大量鱼类。一段时间后，睡莲全部被鱼吃光，后来学校每天用食堂的剩饭、剩菜饲喂鱼苗，“水体严重富营养化”等问题又出现了。该校生物兴趣小组尝试将池塘水泵入芦苇滩以净化水质。请分析回答：
(1)输入该生态系统的能量有 生产者固定的太阳能和投喂的剩饭、剩菜中有机物内的化学能 。
(2)为监测池塘水质的变化，兴趣小组在每周周六的7：00、12：00、17：00三个时间点测定池塘水的pH，推测pH最高的时间点是 17：00 ，原因是 白天水中植物光合作用吸收CO2，pH增大 。
(3)为改善池塘水质，学校每天上午9：00开始将池塘水泵入芦苇滩，再从出水口引回，如此循环处理6 h，6 h循环水量约为池塘总水量的10%。下表是兴趣小组某天从进水口和出水口分别采集水样测定的相关指标的结果：
①与进水口比较，出水口的总磷、总氮含量均有所下降的原因是芦苇 吸收氮和磷；阻滞、减缓水流，利于物质沉降(意思相近即可) 。
②除上述因素之外，芦苇滩生物净化水质的途径还有(写出2点) 化学分解、微生物的分解作用 。
(4)结合所学知识，请为该校改善池塘水体富营养化提出两条合理化的建议： 适当捕一部分鱼类 、 池塘中栽植沉水植物(或更换清洁的水，或浮床生态工艺法净化污水) 。
【解析】 (1)根据题意可知，输入该生态系统的能量有生产者固定的太阳能和投喂的剩饭、剩菜中有机物内的化学能。(2)影响池塘水pH改变的主要原因是水中的二氧化碳的含量变化，由于在白天植物进行光合作用，吸收二氧化碳，导致池塘中的二氧化碳减少，使得池塘水pH增大，因此推测pH最高的时间点是17：00。(3)①由于芦苇等水生植物吸收池塘水中的N、P等元素用于植物的生长发育；芦苇根、茎对水流起阻滞、减缓作用，利于一些物质沉降，从而改善了富营养化的池塘的水质。②生态系统自我调节一般包括物理沉降、化学分解、微生物分解三个方面。除上述因素之外，芦苇滩生物净化水质的途径还有化学分解和微生物的分解作用。(4)根据题意可知，池塘污染是由于池塘中的鱼类将池塘底的睡莲全部吃光，后又因为投入的食堂的剩饭、剩菜饲喂鱼引起了富营养化的问题，因此改善水质可以适当捕获一部分鱼类，维持池塘生态系统的物质循环；其次根据通过芦苇塘的循环处理使水质得到改善，可以采取池塘中栽植沉水植物或更换清洁的水或者采用浮床生态工艺法净化污水的做法，改善池塘水质。
第二讲 生态系统与生态环境保护
核心考点一 生态系统的组成
1．根据同化类型判断生态系统功能类群
2．生态系统的结构与功能的关系
考题解密
1．(2022·广东高考，6) 图示某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是( C )
A．a、c是生产者 B．b、e是肉食动物
C．c、f是杂食动物 D．d、f是植食动物
【解析】 a在食物链的起点，是生产者，c能捕食b等，属于消费者，A错误；b在食物链的起点，是生产者，B错误；c和f都能捕食生产者a、b，也都能捕食消费者e，所以c和f属于杂食动物，C正确；d是植食动物，但由C选项解析可知，f属于杂食动物，D错误。
2．(2022·浙江6月，20)生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述错误的是( D )
A．调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链
B．整合调查所得的全部食物链，可构建营养关系更为复杂的食物网
C．归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级
D．测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔
【解析】 生物群落中各物种间通过捕食关系建立食物链，A正确；错综复杂的食物链构成食物网，B正确；营养级是指物种在食物链中的位置，C正确；测算全部食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔，D错误。
变式突破
变式一 生态系统的组成成分
1．(2022·吕梁模拟)如图表示生态系统中四种成分(甲、乙和丙、丁、戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系，以下相关叙述中正确的是( B )
A．甲、乙和丙所包含的所有种群构成群落
B．戊不一定是微生物
C．图中存在竞争关系的只有乙2和丙2
D．丁的含量增加将导致臭氧层被破坏
【解析】 由题图可知甲、丁为双箭头关系，且乙、丙、甲均指向戊，由此推断甲为生产者，乙、丙为消费者，丁为非生物的物质和能量，戊为分解者，甲、乙、丙和戊包含的所有种群构成群落，A错误；分解者也可以是营腐生生活的蚯蚓、蜣螂等，B正确；乙1、丙1间也存在竞争关系，C错误；大量的氟利昂会导致臭氧层的破坏，丁为非生物的物质和能量，不会破坏臭氧层，D错误。
1．(不定项)(2022·山东青岛期末)我国嫦娥四号完成了人类在月球表面进行的首次生物实验。搭载嫦娥四号上月球的“罐子”中有土壤、空气、水和透明设备等，搭载着棉花、油菜、土豆、拟南芥、果蝇和酵母菌六种生物。在条件合适的情况下，这个“罐子”能形成一个简单、微型的生态系统。下列有关说法正确的是( ACD )
A．“罐子”中的六种生物分属生产者、消费者和分解者
B．“罐子”生态系统的结构由生物成分和非生物的物质和能量构成
C．“罐子”生态系统的营养结构简单，抵抗力稳定性较低
D．“罐子”登月为人类今后建立月球基地提供研究基础和经验
【解析】 棉花、油菜、土豆、拟南芥属于生产者，果蝇属于消费者，酵母菌属于分解者；生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链、食物网；生物种类越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高，“罐子”生态系统的营养结构简单，抵抗力稳定性较低；月球生物科普实验，为人类今后建立月球基地提供研究基础和经验。
变式二 食物链和食物网的分析判断
2．(2022·成都模拟)如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物(甲、乙、丙、丁)所含的个体数量和该生物的平均体重如图所示。下列说法正确的是( B )
A．丙是第二营养级，次级消费者
B．若乙的数量增加，则会引起甲和丁的数量增加，丙的数量下降
C．若丁的种群数量下降，则会引起乙和丙的数量下降，甲的数量上升
D．若甲的种群数量下降，则会引起丙和丁的种群数量增加
【解析】 据图分析，丁是生产者，丙是初级消费者，乙是次级消费者，甲是三级消费者，A项错误；若乙的数量增加，则首先引起甲的数量增加，丙的数量下降，丁的数量因丙的下降而增加，B项正确；若丁的种群数量下降，则会引起丙、乙、甲的数量都下降，C项错误；若甲的种群数量下降，则乙的种群数量增加，进而引起丙的数量下降，又导致丁的数量增加，D项错误。
2．(不定项)如图所示为某生态系统的食物网，下列相关叙述正确的是( CD )
A．图中所有生物对应种群的集合，称为该生态系统的群落
B．食草昆虫的锐减对该生态系统的稳定性没有影响
C．该生态系统中共有8条食物链，其中狐处于两条食物链中
D．该食物网中，具有捕食和竞争关系的不仅仅是青蛙和蜘蛛
【解析】 图中食物网只包括生产者和消费者，不包括分解者，因此，图中所有生物不能构成一个群落；食草昆虫的锐减会导致该生态系统的营养结构简单化，致使生态系统的稳定性减弱；该生态系统中共有8条食物链；吃虫的鸟和蜘蛛之间、猫头鹰和蛇之间也是捕食和竞争关系。
核心考点二 生态系统的功能
1．辨清生态系统能量流动的三个易混点
(1)流经生态系统的总能量(是生产者所固定太阳能的总量)强调关键词是“固定”而不是“照射”。
(2)10%～20%是相邻两个营养级的传递效率，不是两个个体之间的传递效率。
(3)能量传递效率≠能量利用率：
①能量传递效率：能量沿食物链流动，以“营养级”为单位，传递效率约为10%～20%。
②能量利用率：能够被人类利用的能量占生产者所同化能量的比值。
2．图解碳循环的过程
(1)碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用、化能合成作用。
(2)碳返回无机环境的途径：
3．生态系统中的信息传递及作用
4．生态系统的稳定性理解及类型比较
(1)稳定性的理解。
①结构相对稳定：生态系统的 各组分 相对稳定。
②功能相对稳定： 物质与能量 输入和输出相对平衡。
③是内部 自我调节 的结果，主要依靠群落内部种间关系及种内竞争实现。
④可打破重建：在遵循生态系统规律的前提下依据人类的需要，打破原有平衡，建立更加高效的平衡。
(2)抵抗力稳定性和恢复力稳定性比较
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
实质
保持自身结构与功能相对稳定
恢复自身结构与功能相对稳定
核心
抵抗干扰，保持原状
遭到破坏，恢复原状
影响
因素
联系
一般情况下二者呈负相关，a为 抵抗力 稳定性，b为 恢复力 稳定性
考题解密
3．(2022·湖南高考，8) 稻—蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式，常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气，蟹能摄食害虫、虫卵和杂草，其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是( B )
A．该种养模式提高了营养级间的能量传递效率
B．采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递
C．硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳)为捕食关系
D．该种养模式可实现物质和能量的循环利用
【解析】 能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，该模式提高了能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，A错误；生态系统的物理信息有光、声、温度、湿度、磁力等，采用灯光诱虫杀虫利用了光，是物理信息的传递，B正确；捕食关系是指群落中两个物种之间的关系，硬壳蟹(非蜕壳)和软壳蟹(蜕壳)属于同一物种，两者之间的摄食不属于捕食关系，C错误；生态系统中的能量传递是单向的，不能循环利用，D错误。
4．(2021·山东高考，24)海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下，M、N表示营养级。
(1)估算海参种群密度时常用样方法，原因是 海参活动能力弱，活动范围小 。
(2)图中M用于生长、发育和繁殖的能量为 2 488 kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为 6.3 %(保留一位小数)，该生态系统中的能量 不能 (填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。
(3)养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从生物群落的角度分析，原因是 由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产量降低 。
(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立体养殖的优点是 能充分利用空间和资源 。在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是 维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产(实现生态效益和经济效益的可持续发展) 。
【解析】 (1)海参由于活动范围小，活动能力弱，所以常用样方法测定种群密度。(2)生长、发育和繁殖的能量＝同化的能量－呼吸作用消耗的能量＝3 281＋2 826－3 619＝2 488 kJ/(m2·a)；由M到N的能量传递效率为386÷(3 281＋2 826)≈6.3%，能量流动的方向是单向的不能循环。(3)牡蛎以浮游植物为食，由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，所以产量降低。(4)海水立体养殖利用了群落结构的特点，优点是能充分利用空间和资源；由于空间和资源是有限的，所以在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产。
变式突破
变式一 考查生态系统的能量流动
3．某城市河流由于生活污水和工业废水的排入，水质逐渐恶化。经过治理后，河水又恢复了清澈。图1表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3种鱼，丁为1种水鸟，甲不摄食藻类，箭头表示能量流动方向)，图2表示部分能量流动关系(图中数字表示同化的能量)。请回答下列问题：
(1)图1所示食物网中，遗漏了一条能量流动途径，该条途径是 水草→甲→丁 。
(2)图1所示食物网中，次级消费者是 丙和丁 ，丁与丙之间的种间关系是 捕食和种间竞争 。
(3)根据图1分析，除了图2中已经标出的能量去向之外，乙的能量去向还有 传递给丙、自身呼吸作用以热能形式散失 。
(4)结合图2分析，图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率 大于 (填“大于”“小于”或“等于”)7.6%。
(5)经检测，水体中含有某种可被生物富集的农药，推测体内此农药含量最高的物种是 丁 。
(6)从生态学角度解释，污染物排放导致水质恶化的主要原因是 河流生态系统自我调节(自我修复)能力有限 。
【解析】 (1)根据题意可知，图1中遗漏的能量流动途径是水草→甲→丁。(2)次级消费者属于第三营养级，故图1所示食物网中的次级消费者为丙和丁；丁可以捕食丙，而丁和丙又均以乙为食，故丁与丙之间的种间关系是捕食和种间竞争。(3)乙在图中所示食物链中不是最高营养级，所以乙的能量有三个去向：流向下一营养级(包括丁和丙)；流向分解者；自身呼吸作用以热能形式散失。(4)因为乙同化的能量为1 900 kJ/(m2·a)，生产者同化的能量为25 000 kJ/(m2·a)，1 900/25 000×100%＝7.6%，而生产者同化的能量除了流向乙外还流向了甲，所以第一营养级到第二营养级能量的传递效率大于7.6%。(5)由题意可知，该农药可沿食物链或食物网富集，则该农药在处于最高营养级的生物体内含量最高。(6)从生态学角度分析，每个生态系统都有一定的自我调节能力，如果超过这个调节能力，则生态系统会崩溃。题中由于生活污水和工业废水的排入，水质逐渐恶化，说明污染物排放已经超过了河流生态系统的自我调节能力。
变式二 考查生态系统的物质循环及其与能量流动的关系
4．科研人员在同一温带草原中选择放牧、割草、围封三种不同利用方式的样地测定湿润年和干旱年的土壤呼吸总量(样地内土壤动物、植被根系和土壤微生物的呼吸总量)，结果如图所示。据图分析正确的是( D )
A．本实验的自变量只有降水量
B．割草样地的土壤呼吸对降水状况反应最不敏感
C．土壤呼吸是草原生态系统中碳输出的唯一途径
D．水分对草原生态系统的碳循环具有明显影响
【解析】 本实验的自变量还有对样地的利用方式，A错误；由柱形图可以看出：割草样地湿润年土壤呼吸总量大于干旱年最明显，故割草样地的土壤呼吸对降水状况反应最敏感，B错误；土壤呼吸不是草原生态系统中碳输出的唯一途径，如植被除根系外的其他部分，动物(除土壤动物)的呼吸作用等，C错误；由图可知：无论哪种草原利用方式，湿润年土壤呼吸总量总是大于干旱年，故水分对草原生态系统的碳循环具有明显影响，D正确。
4．(不定项)(2022·山东济南模拟)某生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知，该生态系统有4个营养级，相邻营养级之间的能量传递效率为10%～20%，且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如表所示，表中能量数值的单位相同。下列叙述正确的是( BC )
种群
甲
乙
丙
丁
戊
能量[J·(cm2·a)－1]
3.56
12.80
10.30
0.48
226.50
A．表中所示的能量总和是流经该生态系统的总能量
B．若土壤中含有一定浓度的重金属铬，则甲生物比乙生物体内污染物浓度铬含量高
C．该生态系统中第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率约为15.4%
D．该生态系统内实现了物质循环，碳元素在各种群间循环的主要存在形式是CO2
【解析】 从表中看出，戊属于该生态系统的生产者，甲、乙、丙、丁都属于该生态系统中的消费者，输入该生态系统的总能量为生产者固定的能量226.50[J·(cm2·a)－1]；根据生物富集的特点，有害物质在食物链中随着营养级别的升高含量逐渐升高，若土壤中含有一定浓度的重金属铬，甲是第三营养级，乙是第二营养级，则甲生物比乙生物体内污染物浓度铬含量高；该生态系统中第二营养级同化总量是12.8＋10.3＝23.1[J·(cm2·a)－1]，第三营养级同化总量是3.56[J·(cm2·a)－1]，故第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为3.56÷23.1×100%≈15.4%；碳在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2，碳在生物群落各种群间循环的形式是含碳有机物。
变式三 生态系统的信息传递
5．(2022·济宁二模)榕树通过分泌化学物质吸引榕小蜂进入隐头花序内部完成传粉，同时榕树的隐头花序为榕小蜂产卵提供场所，为幼虫发育提供营养；蚜虫能利用刺吸口器吸食榕树的汁液，每隔1～2分钟，就会翘起腹部分泌蜜露，吸引蚂蚁舔食，蚂蚁能为蚜虫驱赶天敌。下列叙述错误的是( D )
A．榕树向榕小蜂传递化学信息，利于促进个体的繁殖
B．蚜虫通过寄生危害榕树，蚜虫和榕树之间协同进化
C．信息传递能够调节种间关系，复杂的种间关系有利于维持生态系统的稳定
D．依据能量传递规律，蚜虫可获得榕树同化量的10%～20%
【解析】 榕树通过分泌化学物质吸引榕小蜂进入隐头花序内部完成传粉，即榕树向榕小蜂传递化学信息，利于促进个体的繁殖，A正确；蚜虫寄居在榕树的体表，从榕树组织中吸取汁液获取养料，这属于寄生。蚜虫和榕树之间在相互影响中不断进化和发展，表现为协同进化，B正确；蚜虫吸食榕树的汁液，分泌蜜露吸引蚂蚁舔食，蚂蚁能为蚜虫驱赶天敌，说明信息传递能够调节种间关系，复杂的种间关系有利于维持生态系统的稳定，C正确；10～20%的能量传递效率表示相邻两个营养级间同化量的比，蚜虫一种生物不能代表一个营养级，D错误。
5．(不定项)(2022·长郡中学模拟)稻田养鱼以草鱼为主，也搭配一些鲤鱼和罗非鱼等。在有适口的动物性食物时，草鱼鱼苗优先取食动物性食物后取食植物性食物，体长10 cm以后，以食高等水生植物为主。目前稻田里所知的常见杂草有30～50种，其中轮叶黑藻、苦草等植物的茎叶都是草鱼最喜欢吃的天然饵料。草鱼在没有喜食型的植物性食物时，其他水生植物也都可摄食，即所谓迫食型食物。此外，草鱼也很喜食商品饲料。下列叙述错误的是( AC )
A．稻田里的水稻等植物和草鱼等动物共同构成了稻田生物群落
B．增加草鱼喜食型的植物性食物有利于草鱼的生长
C．草鱼的能量只能来自植物性食物和动物性食物
D．鱼眼睛看到的茎叶颜色与形状属于物理信息
【解析】 稻田里的水稻等植物和草鱼等动物以及微生物等全部生物共同构成了稻田生物群落，A错误；增加草鱼喜食型的植物性食物有利于草鱼更多地摄入和消化食物，有利于草鱼的生长，B正确；草鱼的能量可来自植物性食物、动物性食物和商品饲料，C错误；茎叶的颜色与形状属于物理信息，D正确。
变式四 生态系统的稳定性
6．(2022·杨凌模拟)生态系统的自我调节能力，对于维护生态系统的稳定性起着关键作用。这是通过( C )
A．种群密度的一定的规律性变化而实现的
B．群落与无机环境之间的物质循环而实现的
C．生态系统内部的负反馈调节机制来实现的
D．人工建造“生态屏障”和环境保护来实现的
【解析】 生态系统的自我调节能力与群落的丰富度有关，群落结构越复杂，自我调节能力越大，生态系统的抵抗力稳定性就越强，而负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础，C正确。
6．(不定项)(2022·石家庄模拟)《白洋淀规划》统筹考虑了水量、水质、生态三大要素，以白洋淀水质、水生态恢复目标为抓手，通过补水、治污、清淤、搬迁等措施进行综合治理，全面恢复白洋淀“华北之肾”功能，使“华北明珠”重放光彩。下列叙述正确的是( ABC )
A．负反馈调节是维持白洋淀生态系统自我调节能力的基础
B．白洋淀需要补充系统外的能量维持生态系统的正常功能
C．白洋淀的治理说明人类活动可以影响白洋淀内群落演替的速度和方向
D．人类对白洋淀生态资源的利用会破坏该生态系统的自我调节能力
【解析】 负反馈调节：使生态系统达到保持平衡或稳态，结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化，是维持生态系统自我调节能力的基础，A正确；任何生态系统都需要不断地能量补充，以便维持生态系统的正常功能，B正确；人类活动可以影响群落演替的速度和方向，C正确；人类对白洋淀生态资源的合理利用不会破坏该生态系统的自我调节能力，D错误。
核心考点三 生态环境的保护
1．生物多样性的“3、3、4、1”
2．传统经济与生态经济
传统经济
生态经济
原则
单向线性开放式
循环经济
方式
大量使用化肥、农药、机械的农业生产方式
实现了原料→产品→原料(产出的污染物)→产品的生产体系，实现了废弃物资源化的循环经济
特点
不注重生态环境的保护，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价
少消耗、多效益、可持续
考题解密
5．(2022·广东高考，1)2022年4月，习近平总书记在海南省考察时指出，热带雨林国家公园是国宝，是水库、粮库、钱库，更是碳库，要充分认识其对国家的战略意义。从生态学的角度看，海南热带雨林的直接价值体现在其( C )
A．具有保持水土、涵养水源和净化水质功能，被誉为“绿色水库”
B．是海南省主要河流发源地，可提供灌溉水源，保障农业丰产丰收
C．形成了独特、多样性的雨林景观，是发展生态旅游的重要资源
D．通过光合作用固定大气中CO2，在植被和土壤中积累形成碳库
【解析】 保持水土、涵养水源和净化水质功能是其在生态系统调节方面的作用，属于间接价值，A不符合题意； 是海南省主要河流发源地，能提供灌溉水，保障农业丰收主要是热带雨林生态调节的体现，属于间接价值，B不符合题意； 形成了独特、多样性的雨林景观，是发展生态旅游的重要资源，属于旅游观赏价值，是直接价值的体现，C符合题意； 通过光合作用固定大气中CO2，在植被和土壤中积累形成碳库，是其在碳循环等环境调节方面的作用，属于间接价值，D不符合题意。
5．(不定项)(2022·山东高考，11)某地长期稳定运行稻田养鸭模式，运行过程中不投放鸭饲料，鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等，鸭粪可作为有机肥料还田。该稻田的水稻产量显著高于普通稻田，且养鸭还会产生额外的经济效益。若该稻田与普通稻田的秸秆均还田且其他影响因素相同，下列说法错误的是( BCD )
A．与普通稻田相比，该稻田需要施加更多的肥料
B．与普通稻田相比，该稻田需要使用更多的农药
C．该稻田与普通稻田的群落空间结构完全相同
D．该稻田比普通稻田的能量的利用率低
【解析】 与普通稻田相比，该模式产物增加，输出增加，故输入的能量应增加，需要对其施加更多的肥料，A正确；根据题意，鸭取食水稻害虫和杂草等，可减少农药的使用，B错误；由于稻田养鸭模式，在稻田中引入了鸭，其相应的生物种类改变，垂直结构也会改变，C错误；与普通稻田相比，该稻田的能量利用率更高，D错误。
变式突破
变式一 掌握全球性的各种环境问题
7．下列关于人类对全球环境影响的叙述，错误的是( C )
A．全球气候变暖能改变全球降雨格局，影响农业生产
B．每一种野生生物的灭绝都是一个独一无二的基因库消失
C．防治酸雨的最有效办法是限制二氧化硫和二氧化碳的排放量
D．最近30多年的人类活动使臭氧的分解作用大于生成作用
【解析】 全球气候变暖会引起大气环流气团向两极推移，改变全球降雨格局，影响农业生产，A正确；基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，地球上的每一个物种都是独一无二的基因库，因此每一种野生生物的灭绝都是一个独一无二的基因库消失，B正确；酸雨是指燃烧煤、石油和天然气时产生的二氧化硫和氮氧化物，在大气中与水分结合而形成的雨，酸雨中所含的酸性物质主要是硫酸和硝酸，酸雨形成的原因主要是人类过度燃烧含硫元素的煤炭、石油等化石燃料，因此防治酸雨最有效的办法是限制二氧化硫的排放量，C错误；最近30多年的人类活动，向空气中排放大量的氟利昂等物质，使臭氧的分解作用大于生成作用，导致臭氧层变薄或出现空洞，D正确。
变式二 理解生物多样性及其保护
8．生物多样性是人类赖以生存和发展的基础。下列有关生物多样性的说法，错误的是( C )
A．模拟苍蝇后翅平衡棒原理，研制出的新型导航仪是利用生物多样性的直接价值
B．建立自然保护区是保护生物多样性最为有效的措施
C．保护生物多样性就是在物种和生态系统两个层次上制定保护战略和采取保护措施
D．引进物种不慎或对引进物种管理、监测不到位可能破坏生物多样性
【解析】 保护生物多样性应在基因、物种及生态系统三个层次上制定保护战略和采取保护措施，C项错误。
8．(不定项)(2022·重庆模拟改编)下列关于生物多样性的叙述，正确的是( ABD )
A．生态系统中捕食者的存在可提高物种多样性
B．不同环境的自然选择是物种多样性形成的重要原因
C．我国生物多样性的保护，可以概括为迁地保护和易地保护
D．大量引进国外物种有可能降低我国的生物多样性
【解析】 捕食者往往捕食个体数量多的物种，使其他物种的生存阻力减小，可以促进物种多样性的提高，A正确；自然选择决定了生物进化的方向，不同环境的自然选择是物种多样性形成的重要原因，B正确；我国的生物多样性的保护，可以概括为就地保护和易地保护两大类，C错误；引进国外物种，一般不引进它的天敌，因此外来物种会大量繁殖，进而影响本地其他生物的生存，会破坏我国生物的多样性，D正确。
变式三 生态农业的建设
9．(2022·石嘴山模拟)珠江三角洲的农民充分利用自然条件，建立该地特有的农业生态系统的良性循环模式：蔗基、鱼塘和桑基、鱼塘。如图是蔗基、鱼塘和桑基、鱼塘的模式图，据图回答下列问题：
(1)建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量持续高效地流向 对人类最有益的部分 ；其能量利用率高的原因是其在营养结构上具有 食物链短 的特点。
(2)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过 分解者 的作用，释放出 无机盐、水、CO2 ，被植物利用。
(3)该生态系统把桑基、鱼塘与蔗基、鱼塘有机地组合在一起，该生态系统遵循 自生、循环、协调、整体 原理。
(4)一般来说，生态工程的主要任务是对 已被破坏的生态系统 的修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。
(5)生态工程建设的目的就是遵循 生态学 的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到 经济效益 和 生态效益 的同步发展。
【解析】 (1)与传统农业相比，生态农业的优点是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。图中生态系统具有食物链短的特点。(2)蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过分解者的作用，释放出无机盐、水、CO2，被植物利用。(3)该生态系统把桑基、鱼塘和蔗基、鱼塘有机结合在一起，遵循了自生、循环、协调、整体的原理。(4)生态工程的主要任务是通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。(5)生态工程建设的目的就是遵循生态学的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益同步发展。
素养提升
农田中大量施用化肥和农药，未被利用的氮、磷等污染物汇入周边流域会造成水体富营养化。科研人员以“稻—鸭(杂食动物)—鱼(以浮游生物为食)”共作的生态农业模式(RDS)和常规种植模式(CK)下的水稻田为研究对象，探索两种模式下水稻生长各时期水体中氮、磷浓度的变化，结果如下图所示。
水稻生长时期各处理区氮磷浓度变化
注：TN表示水体的总氮量，TP表示水体的总磷量
(1)传统农业种植模式往往以单一的农作物种植为主，虫害严重，主要原因是： 传统种植模式下的农田生态系统营养结构简单，生态系统的抵抗力稳定性(或自我调节能力)较低 。
(2)RDS模式对灌溉水至分蘖前期中TN、TP的去除率均 大于 (填“大于”“小于”或“无显著差异”)CK模式，一是因为 鸭(鱼)粪便的有机物被微生物分解为水稻提供无机盐 ，从而减少了化肥的使用；二是因为鸭的穿行与啄食刺激了水稻根系的生长，促进了 水稻对N、P的吸收 。
(3)研究人员又测定了不同生长时期水稻田中的浮游藻类生物量，发现RDS组显著低于CK组，推测其可能的原因是 鱼和鸭的捕食作用和N、P含量降低不利于藻类的生长繁殖 (简述2点)。
(4)RDS模式通过鸭、鱼的引入最终实现了稻鸭鱼多丰收。请结合该模式中鸭、鱼、水稻、浮游藻类、害虫的种间关系，从生态系统能量流动的角度对上述结果进行解释： ①鸭和鱼取食浮游藻类，减少其与水稻的竞争，使水稻能获得更多营养；②鸭捕食害虫，减少水稻流向害虫的能量，让更多能量留在水稻体内；③浮游生物的能量流入鱼和鸭体内，害虫的能量流向鸭，最终实现水稻、鸭、鱼同时增产；④合理调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 。
【解析】 (1)传统农业种植以单一农作物种植为主，物种丰富度低，营养结构简单，自我调节能力较低，生态系统的抵抗力稳定性较低，所以虫害严重。(2)根据图示分析可知，灌溉水至分蘖前期，RDS模式下的TN和TP浓度均低于CK模式，说明RDS模式对TN、TP的去除率均大于CK模式，结合题干信息分析其原因：一方面RDS是以“稻—鸭(杂食动物)—鱼(以浮游生物为食)”为种养模式，该模式下以鸭鱼粪便有机物被微生物分解，为水稻提供无机盐(或鸭鱼粪便为水稻提供有机肥)，从而减少了化肥的使用；另一方面鸭的穿行与啄食刺激了水稻根系的生长，促进了水稻对N、P的吸收。(3)RDS是以“稻—鸭(杂食动物)—鱼(以浮游生物为食)”为种养模式，该模式下鱼和鸭取食浮游藻类，以及N、P含量降低影响了藻类的光合作用，从而导致RDS组浮游藻类生物量显著低于CK组。(4)RDS模式下，水稻和浮游藻类均可进行光合作用，其中鸭和鱼取食浮游藻类，减少其与水稻的竞争，使水稻能获得更多营养；鸭捕食害虫，减少水稻流向害虫的能量，让更多能量留在水稻体内；浮游藻类的能量流入鱼和鸭体内，害虫的能量流向鸭，最终实现水稻、鸭、鱼同时增产。
1．(2022·安阳模拟)科研人员对某湖泊中一个岛屿上的社鼠种群特征进行了调查研究，部分结果如图。下列分析正确的是( D )
A．社鼠在夏秋季出生率大于死亡率
B．迁入和迁出是影响社鼠种群密度的主要因素
C．社鼠种群增大过程中，种群的雌雄性别比例下降，且雌性死亡率低
D．性别比例维持较高水平时不利于社鼠种群数量的增加
【解析】 与春季相比，夏秋季种群数量下降，说明社鼠在夏秋季时出生率小于死亡率，A错误；该种群是位于某湖泊中一个岛屿上，迁入和迁出不是影响社鼠种群密度的主要因素，性别比例是影响社鼠种群密度的主要因素，B错误；在上半年，社鼠种群增大过程中，种群的雌雄性别比例下降，说明雌性死亡率高，C错误；在秋冬两季，雌雄性别比例都大于1.5，但种群数量明显较少，说明性别比例维持较高水平时不利于社鼠种群数量的增加，D正确。
2．(2022·山西运城模拟)如图表示某草原生态系统部分生物关系示意图，下列有关说法正确的是( D )
A．若食物链的第一营养级生物减少，则第二及以后营养级的相关生物不一定会减少
B．该图缺少生态系统组成成分中的分解者、非生物的物质
C．若青蛙突然减少，理论上兔和食草鸟的数量将增加
D．一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强
【解析】 若食物链的第一营养级生物减少，则第二及以后营养级的相关生物都会减少，A错误；该图缺少生态系统组成成分中的分解者、非生物的物质和能量，B错误；若青蛙突然减少，理论上鹰的数量将增加，因为鹰的营养级由第三、五营养级变为第三营养级，兔和食草鸟的数量将减少，C错误；一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强，D正确。
3．(2022·黄冈模拟)下图为部分碳循环示意图，下列叙述正确的是( D )
A．图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中，能量流动是单向、逐级递减的
B．生产者为第一营养级，①②⑥⑧之和为生产者固定的总能量
C．根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳来自⑥过程
D．①⑦⑧过程以CO2的形式进行，②③④⑤⑥过程以有机物的形式进行
【解析】 图中Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分别表示初级消费者、次级消费者和分解者，由生产者、Ⅱ和Ⅲ构成的食物链中，能量流动是单向、逐级递减的，A错误；流经该生态系统的总能量是生产者通过①过程固定的能量，B错误；根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳来自①过程，C错误；碳由无机环境进入生物群落的过程①和由生物群落返回无机环境的过程⑦⑧均以CO2的形式进行，碳在生物群落内的流动过程②③④⑤⑥都以有机物的形式进行，D正确。
4．(2022·重庆模拟)将粪便等作为有机肥料施用到农田中以实现“无废弃物农业”、污水净化等是建设美丽中国的重要措施。下列相关叙述正确的是( C )
A．当人和自然和谐统一，生态系统中的能量便可反复利用
B．生态系统的物质循环和能量流动是两个相对独立的过程
C．“无废弃物农业”实现了能量的多级利用，但没有提高能量传递效率
D．某种土壤小动物专以鸡粪为食，则说明鸡同化的能量中至少有10%流入该小动物种群
【解析】 生态系统中的能量不能反复利用，A错误；生态系统中的物质循环和能量流动是相互依存、不可分割的整体，B错误；“无废弃物农业”实现了能量的多级利用，但没有提高能量传递效率，C正确；鸡粪中的能量是鸡的上一营养级生物同化的能量，所以流入该小动物种群的能量不是鸡同化的能量，D错误。
5．(2022·余姚模拟)农田生态系统是指人类在以作物为中心的农田中，利用生物和非生物环境之间以及生物种群之间的相互关系，通过合理的生态结构和高效生态机能，进行能量转化和物质循环，并按人类社会需要进行物质生产的综合体，下列说法错误的是( D )
A．农田生态系统生物多样性显著低于同一地区的自然生态系统
B．农田生态系统的生物与环境两大组分都受人的支配和干预
C．农田生态系统同样具有能量流动、物质循环和信息传递功能
D．农田生态系统由于结构简单，不存在水平结构和垂直结构
【解析】 农田生态系统生物多样性显著低于同一地区的自然生态系统，A正确；农田生态系统的生物与环境两大组分都受人的支配和干预，B正确；农田生态系统同样具有能量流动、物质循环和信息传递功能，C正确；农田生态系统虽然结构简单，但仍然存在水平结构和垂直结构，D错误。
6．(2022·舟山模拟)化感作用指植物通过向外分泌化学物质对周围其他植物产生的影响。科学家通过对化感作用的研究，发现松与赤杨、锦鸡儿与杨树种在一起有良好的作用，而松与接骨木、榆树与栎树都具有相克现象，不能种在一起。以下相关叙述错误的是( A )
A．化感作用均表现为相互促进效果
B．化感作用影响植物群落的物种组成
C．可以利用化感作用合理地相间种植两种或两种以上作物
D．化感作用体现了生态系统的信息传递功能
【解析】 由题意可知，化感作用不仅有相互促进的效果，也有相互抑制和克制的效果，A错误；化感作用有相互促进和克制效果，所以会影响植物群落的物种组成，B正确；可以利用化感作用合理地相间种植两种或两种以上的植物，如题中松和赤杨种在一起具有良好的效果，C正确；植物通过分泌化学物质对其他植物产生影响，体现了生态系统信息传递的功能，D正确。
7．(2022·海口模拟)如图表示不同生态系统中环境变化对生物群落的影响，a和b表示两个不同的生物群落。下列有关叙述正确的是( D )
A．a群落代表低多样性生物群落，b群落代表高多样性生物群落
B．a群落遭到生物入侵一定会使生态系统结构变复杂，抵抗力稳定性增强
C．b群落物种单一，容易随环境的变化而变化
D．a、b群落均具备一定的缓冲外来冲击的能力
【解析】 由图可知，在相同环境条件的影响下，b群落的变化明显，说明其生物多样性较低，A错误；a群落遭到生物入侵可能会使生态系统结构变简单，抵抗力稳定性减弱，B错误；图中无法判断b群落物种情况，C错误；群落a、b均具备一定的缓冲外来冲击的能力，只是能力大小不同，D正确。
8．(2022·长春模拟)生物多样性指数是群落结构和功能复杂性的度量指标，地上生物量是指单位面积内植物地上部分的有机物的总量。如图为河西走廊某沙柳人工样地中沙柳种群地上生物量与多样性指数的关系，下列叙述正确的是( C )
A．沙柳群落内所有的植物、动物和微生物共同构成了生物多样性
B．随着种植面积的增大，该样地的多样性指数先增大后减小
C．随着地上生物量逐渐增加，该样地的自我调节能力先增强后减弱
D．先后种植的沙柳高低错落，构成了群落的垂直结构
【解析】 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，A错误；地上生物量是指单位面积内植物地上部分有机物总量，并不能看出随着种植面积增大，该地的多样性指数先变大后减小，B错误；随着地上生物量不断增加，多样性指数先增大后减小，故该地的自我调节能力先增强后减弱，C正确；沙柳只是一种生物，而水平结构和垂直结构都是群落的特征，D错误。
9．(2022·聊城一模)在两个或两个以上不同性质的生态系统交互作用处，由于某些生态因子或系统属性的差异和协同作用而引起系统某些组分及行为的较大变化称为边缘效应。边缘效应在其性质上可分为正效应和负效应，正效应表现出效应区比相邻生态系统具有更为优良的特性，如生产力提高、物种多样性增加等。下列相关叙述错误的是( D )
A．自然生态系统和人工生态系统都可能形成边缘效应
B．引起边缘效应的生态因子包括物质、能量和信息等方面
C．边缘效应往往会增加物种数量，也会降低某物种的种群密度
D．效应区内生态系统的抵抗力稳定性比相邻生态系统高
【解析】 自然生态系统和人工生态系统都可能形成边缘效应，A正确；引起边缘效应的生态因子包括物质、能量和信息等方面，B正确；边缘效应往往会增加物种数量，也会降低某物种的种群密度，C正确；边缘效应在其性质上可分为正效应和负效应，效应区内生态系统的抵抗力稳定性不一定比相邻生态系统高，D错误。
10．(2022·牡丹江模拟)低碳生活、绿色经济已成为人类共识。近期国务院政府工作报告中明确提出了“碳达峰”的目标，并制定碳排放达峰的行动方案，其中包括植树造林、节能减排、利用新能源等形式。下列有关说法错误的是( A )
A．碳在生物群落和非生物环境之间主要是以含碳有机物的形式进行循环
B．人类活动大量利用煤、石油等化石燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡
C．碳循环具有全球性，因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境
D．通过光合作用或化能合成作用，大气中的CO2转化为含碳有机物
【解析】 碳在生物群落和非生物环境之间主要是以二氧化碳的形式进行循环，A错误；人类活动大量利用煤、石油等化石燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡，B正确；碳循环具有全球性，因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境，C正确；通过光合作用或化能合成作用，大气中的CO2转化为含碳有机物，D正确。
11．(2022·济南二模)为了促进某自然保护区的恢复，人工投入了较多的物质。为了解该自然保护区生物的生存情况，科研机构对各营养级能量流动情况进行了定量分析，数据如表所示[单位：103kJ/(m2·a)]。下列叙述正确的是( C )
能量类型
生物类型
自身呼吸消耗的能量
甲
未被利用的
能量
流入下一营养级的能量
输入有机物的能量
生产者
1 210
256
2 933
868
－
初级消费者
252
88
564
A
192
次级消费者
63
23
B
19
68
三级消费者
18
C
10
－
12
A.该自然保护区的结构由非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者构成
B．流入该自然保护区的总能量为5.267×106 kJ/(m2·a)
C．表中“甲”代表流向分解者的能量，“B”的数值为119，“C”的数值为3
D．第二营养级流向第三营养级的能量传递效率约为17.97%
【解析】 该自然保护区的结构由生态系统的组成成分和营养结构组成，其中组成成分由非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者构成，A错误；流入该自然保护区的总能量为生产者固定的全部太阳能＋输入有机物的能量＝1 210＋256＋2 933＋868＋192＋68＋12＝5.539×106 kJ/(m2·a)，B错误；表中“甲”代表流向分解者的能量，“A”的数值为868＋192－252－88－564＝156，“B”的数值为156＋68－63－23－19＝119，“C”的数值为19＋12－18－10＝3，C正确；第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为第三营养级从第二营养级得到的同化量(A)÷第二营养级的同化量＝156÷(868＋192)≈14.72%，D错误。
11．(不定项)(2022·衡水中学模拟)向稻田中引入一定数量的草鱼(以杂草为食)、鲢鱼(以浮游生物为食)和鲤鱼(以藻类和底栖动物为食)，构成稻鱼共生系统。下列有关叙述错误的是( AC )
A．水稻、鱼类、杂草和稻田中的分解者构成生物群落
B．稻田中三种鱼类的种群数量可能呈“S”形增长
C．鱼类粪便中的能量可以通过分解者流向水稻
D．稻田引入草鱼、鲢鱼和鲤鱼，增加了该生态系统的稳定性
【解析】 群落包括相同时间聚集在一定地域的所有生物，稻鱼共生系统中，除了水稻、杂草、鱼类和分解者外，还应包括藻类、底栖动物等，A错误；稻田中的三种鱼类以不同生物为食，在食物方面不存在种间竞争，但由于资源和空间是有限的，该三种鱼类的种群数量可能呈“S”形增长，B正确；能量流动是单向的，不能循环利用，因此鱼类粪便中的能量被分解者分解以热能的形式散失，不能流向水稻，C错误；稻田中引入草鱼、鲢鱼和鲤鱼，增加了物种组成，增加了生态系统的稳定性，D正确。
12．下面的图1和图2表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率与死亡率之差)和种群密度的关系，下列有关叙述正确的是( D )
A．图1中曲线a代表死亡率，曲线b代表出生率
B．海洋鱼类捕捞后应使鱼类的数量保持在图1的E点
C．图2中在F点控制有害动物最有效
D．图2中G点代表种群的环境容纳量
【解析】 图1中曲线a代表出生率，曲线b代表死亡率；海洋鱼类捕捞后应使鱼类的数量保持在K/2时，E点为K值；在F点时种群数量增长最快，不利于控制有害动物的数量；图2中的G点对应图1中的E点，均表示种群的环境容纳量。
12．(不定项)(2022·宿迁模拟)蓝细菌水华是亟待解决的全球性问题。CO2浓度升高会促进蓝细菌的增殖，而且同一物种的个体对当前CO2的响应可能会因该个体先前所处环境条件(预适应)的不同而不同。下图是不同预适应条件下的蓝细菌在较高CO2浓度时的种群数量变化。下列说法错误的是( ABD )
A．N、P、Fe等元素污染引起的蓝细菌大量繁殖导致水华
B．可利用血细胞计数板实时监测蓝细菌种群密度的变化
C．CO2排放增加将导致富营养化水体的蓝细菌水华更为严重
D．可通过极高密度种植水生植物吸收水体污染物治理水华
【解析】 N和P等元素污染引起的蓝细菌大量繁殖导致水华，没有Fe，A项错误；应利用细菌计数板实时监测蓝细菌种群密度的变化，B项错误；高浓度CO2本来就可提高光合速率，同时根据图可以看出蓝细菌适应了高浓度CO2，还会在同等条件下有更高的种群密度，C项正确；水体污染物治理水华不是利用极高密度，应考虑协调原理，D项错误。
13．(2021·全国甲卷高考真题)捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，能量在生态系统中是沿食物链流动的。回答下列问题：
(1)在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，这一现象对捕食者的意义是 避免自己没有食物，无法生存下去 (答出1点即可)。
(2)青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析，这条食物链上能量流动的特点是 单向流动，逐级递减 。
(3)森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统，林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以 (赛达伯格湖)湖泊 生态系统为研究对象得出的。
【解析】 (1)在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用，对捕食者而言，不会导致没有猎物可以捕食而饿死，无法生存下去。(2)能量在生态系统中是沿食物链流动的，能量流动是单向的，不可逆转，也不能循环流动，在流动过程中逐级递减，能量传递效率一般在10%～20%。(3)林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，最终得出能量流动特点。
14．(2021·海南，24)海南坡鹿是海南特有的国家级保护动物，曾濒临灭绝。经过多年的严格保护，海南坡鹿的种群及其栖息地得到有效恢复。回答下列问题。
(1)海南坡鹿是植食性动物，在食物链中处于第 二 营养级，坡鹿同化的能量主要通过 呼吸作用 以热能的形式散失。
(2)雄鹿常通过吼叫、嗅闻等方式获得繁殖机会，其中嗅闻利用的信息种类属于 化学信息 。
(3)为严格保护海南坡鹿，有效增加种群数量，保护区将300公顷土地加上围栏作为坡鹿驯化区。若该围栏内最多可容纳426只坡鹿，则最好将围栏内坡鹿数量维持在 213 只左右，超出该数量的坡鹿可进行易地保护。将围栏内的坡鹿维持在该数量的依据是 该数量下有利于海南坡鹿数量的快速增加 。
(4)海南坡鹿的主要食物包括林下的草本植物和低矮灌木，保护区人员通过选择性砍伐林中的一些高大植株可增加坡鹿的食物资源，主要依据是 提高草本植物和低矮灌木对光照的利用率，为海南坡鹿提供食物资源 。
【解析】 (1)海南坡鹿是植食性动物，故海南坡鹿在食物链中处于第二营养级；坡鹿同化的能量主要通过呼吸作用以热能的形式散失。(2)嗅闻的对象是能产生气味的物质，故该信息种类属于化学信息。(3)若该围栏内最多可容纳426只坡鹿(K值)，则最好将围栏内坡鹿数量维持在213只左右，因213只的数量是该环境的K/2值，在该数量下种群增长速率最大，有利于海南坡鹿数量的快速增加。(4)影响植物分布和生长的主要因素是光照，由于高大植株在光照资源的竞争中占优势，导致林下的草本植物和低矮灌木获得阳光较少，长势差，海南坡鹿的主要食物来源减少，故保护区人员通过选择性砍伐林中的一些高大植株可增加坡鹿的食物资源。
15．(2021·福建，18)一般情况下，植物开花时间与传粉动物的活跃期会相互重叠和匹配。全球气候变化可能对植物开花时间或传粉动物活跃期产生影响，导致原本时间上匹配关系发生改变，称为物候错配。物候错配会影响植物的传粉和结实，可引起粮食减产，甚至发生生态安全问题。生产上为了减轻物候错配造成的影响，常通过人工授粉提高产量。回答下列问题：
(1)光和温度属于生态系统信息传递中的 物理 信息。
(2)延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物。全球气温升高会使延胡索开花起始时间提前，测取延胡索开花起始时间数据并统计结实率(如图)，监测数据表明 时间越早，结实率越低 。从物候错配的角度分析延胡索结实率降低的原因是 延胡索提前开花，导致开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少，传粉受影响，结实率降低 。
(3)为进一步验证物候错配会影响延胡索的传粉和结实，科研人员在物候错配的区域设置同等条件的A和B两个样地。其中，A样地中的延胡索保持自然状态生长；B样地中的延胡索则进行 人工授粉 ，分别统计两样地延胡索的结实率。支持“物候错配会造成延胡索自然结实率降低”观点的实验结果为 A样地结实率低于B样地 。
【解析】 (1)通过物理过程传递的信息称为物理信息，光和温度属于生态系统信息传递中的物理信息。
(2)分析图表可知，实验的自变量为开花起始时间，因变量为结实率，据图可知，开花起始时间越早，结实率越低；结合题干信息“延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物”“全球气温升高会使延胡索提前开花”可知，由于全球气温升高，延胡索提前开花，导致开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少，传粉受影响，结实率降低。(3)分析题意可知，本实验目的为验证物候错配会影响延胡索的传粉和结实，则实验的自变量为物候错配是否被打破，可通过人工授粉与否控制，因变量为结实率，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：在物候错配的区域设置同等条件的A和B两个样地。其中，A样地中的延胡索保持自然状态生长；B样地中的延胡索则进行人工授粉，分别统计两样地延胡索的结实率。若“物候错配会造成延胡索自然结实率降低”，则自然生长的A样地(物候错配保持组)结实率低于B样地(物候错配被打破组)。
16．(2021·河北高考真题)为探究全球气候变暖对生态系统的影响，研究者将20个人工淡水池塘均分成两组，对照组保持环境温度，实验组始终比对照组高4 ℃(利用温控装置)，并从附近淡水栖息地搜集水生生物投入池塘。连续多年观测发现，池塘逐渐形成主要由浮游植物和浮游动物组成的群落。第15年时，池塘中浮游植物和浮游动物生物量(单位体积水体中生物体的质量)的检测结果如图。
回答下列问题：
(1)池塘生物群落区别于湖泊生物群落的重要特征为 群落的物种组成 ，池塘生物群落从简单到复杂的过程中发生了 次生 演替。
(2)某种水生生物被投入池塘后，其种群数量将呈 “S” 形增长，若该生物种群密度在较长时期保持相对稳定，表明其种群数量已达到了 环境容纳量 。
(3)从能量流动角度分析，升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是 生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快 。
(4)碳在池塘生物群落中主要以 含碳有机物 的形式传递，碳循环具有全球性的主要原因是 碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行，大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动 。
【解析】 (1)要认识一个群落，首先要分析该群落的物种组成，群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。池塘生物群落从简单到复杂的过程中，由于原有的土壤条件等都有保留，所以该过程中发生了群落的次生演替。(2)某种水生生物被投入池塘后，由于池塘空间和资源有限，其种群数量会呈“S”形曲线增长。当该种群密度处于较长期的相对稳定阶段，表明其种群数量已达到了环境容纳量。(3)食物链中每一营养级同化的能量除了自身呼吸消耗和被下一营养级同化以外，还有一部分能量被分解者分解利用。从生态系统的能量流动角度分析，升高温度可能会导致每一营养级生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快，从而导致生态系统总生物量降低。(4)碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在，碳在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在，并通过食物链在生物群落中传递；碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行，大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动，所以具有全球性。
17．(2022·丹东模拟)如图是某市第一中学修建的一个人工湿地，池塘边有一片芦苇滩，池塘底部种植了大量睡莲，水中放养了大量鱼类。一段时间后，睡莲全部被鱼吃光，后来学校每天用食堂的剩饭、剩菜饲喂鱼苗，“水体严重富营养化”等问题又出现了。该校生物兴趣小组尝试将池塘水泵入芦苇滩以净化水质。请分析回答：
(1)输入该生态系统的能量有 生产者固定的太阳能和投喂的剩饭、剩菜中有机物内的化学能 。
(2)为监测池塘水质的变化，兴趣小组在每周周六的7：00、12：00、17：00三个时间点测定池塘水的pH，推测pH最高的时间点是 17：00 ，原因是 白天水中植物光合作用吸收CO2，pH增大 。
(3)为改善池塘水质，学校每天上午9：00开始将池塘水泵入芦苇滩，再从出水口引回，如此循环处理6 h，6 h循环水量约为池塘总水量的10%。下表是兴趣小组某天从进水口和出水口分别采集水样测定的相关指标的结果：
①与进水口比较，出水口的总磷、总氮含量均有所下降的原因是芦苇 吸收氮和磷；阻滞、减缓水流，利于物质沉降(意思相近即可) 。
②除上述因素之外，芦苇滩生物净化水质的途径还有(写出2点) 化学分解、微生物的分解作用 。
(4)结合所学知识，请为该校改善池塘水体富营养化提出两条合理化的建议： 适当捕一部分鱼类 、 池塘中栽植沉水植物(或更换清洁的水，或浮床生态工艺法净化污水) 。
【解析】 (1)根据题意可知，输入该生态系统的能量有生产者固定的太阳能和投喂的剩饭、剩菜中有机物内的化学能。(2)影响池塘水pH改变的主要原因是水中的二氧化碳的含量变化，由于在白天植物进行光合作用，吸收二氧化碳，导致池塘中的二氧化碳减少，使得池塘水pH增大，因此推测pH最高的时间点是17：00。(3)①由于芦苇等水生植物吸收池塘水中的N、P等元素用于植物的生长发育；芦苇根、茎对水流起阻滞、减缓作用，利于一些物质沉降，从而改善了富营养化的池塘的水质。②生态系统自我调节一般包括物理沉降、化学分解、微生物分解三个方面。除上述因素之外，芦苇滩生物净化水质的途径还有化学分解和微生物的分解作用。(4)根据题意可知，池塘污染是由于池塘中的鱼类将池塘底的睡莲全部吃光，后又因为投入的食堂的剩饭、剩菜饲喂鱼引起了富营养化的问题，因此改善水质可以适当捕获一部分鱼类，维持池塘生态系统的物质循环；其次根据通过芦苇塘的循环处理使水质得到改善，可以采取池塘中栽植沉水植物或更换清洁的水或者采用浮床生态工艺法净化污水的做法，改善池塘水质。
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