


2025届高三二轮复习生物:生物与环境讲义
展开 这是一份2025届高三二轮复习生物:生物与环境讲义,共55页。
连线织网——循图串知,建构“大概念”知识体系
种群及其动态
系统主干知识
1.图解种群数量特征之间的关系
[微提醒]
①没有性别分化的生物种群不具有性别比例特征。
②封闭的海岛上的生物种群一般不具有迁入(出)率特征。
2.影响种群数量变化的因素
[微提醒]
正确辨别密度制约因素和非密度制约因素
①密度制约因素:食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度相关。
②非密度制约因素:气温、干旱、地震、火灾等因素对种群的作用强度与该种群的密度无关。
3.样方法调查种群密度应注意的问题
(1)调查对象要选熟悉的又容易计数的植物。例如一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物,而选择个体数目容易辨别的双子叶草本植物。
(2)样方法并非只适用于植物。对于活动能力弱、活动范围小的动物,如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等也可用样方法调查。
(3)植物的大小不同,样方面积也应不同。如乔木的样方面积一般为100 m2,灌木为16 m2,草本植物为1 m2。
(4)选取样方时,要注意随机取样。对于方形地块常用五点取样法,狭长地块常用等距取样法。
(5)样方法中的计数要准确。同种生物个体无论大小都要计数,若有正好在边界线上的,应遵循“只计数相邻两边及顶角上的个体”的原则,如图所示,计数结果为10或11。
4.标记重捕法调查种群密度误差分析
5.血细胞计数板及相关计算
(1)血细胞计数板(25×16型,如下图所示)
血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成,其中央有两个计数室。每个计数室划分为9个大方格(如图A所示),每个大方格的面积为1 mm2,加盖玻片后的深度为0.1 mm。因此,每个大方格的容积为0.1 mm3。另外,中央大方格以细线等分为25个中方格(如图B所示),每个中方格又等分为16个小方格,供细胞计数用。
(2)计算公式
①在计数时,先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数,求得每个中方格的平均值,然后再计算出1 mL 菌液中的总菌数。
②设每个中方格的菌数平均值为a,菌液稀释倍数为b,则0.1 mm3菌液中的总菌数为a×25×b。已知1 mL=1 cm3=1 000 mm3,1 mL菌液的总菌数为a×25×10 000×b=250 000 a·b。
澄清概念微点
(一)微点判断
(1)绵羊种群数量的变化与环境条件有关,而与出生率、死亡率变动无关。(×)
(2)性别比例是通过影响种群的出生率和死亡率间接影响种群密度的。(×)
(3)草地中跳蝻的种群密度一般采用样方法进行调查。(√)
(4)用样方法调查草地中某种单子叶植物的种群密度时,一般用五点取样法。(×)
(5)为有效防治蝗灾,应在种群数量为K/2时及时控制种群密度。(×)
(6)在“S”形增长曲线中,当种群数量超过K/2后,种群增长速率减慢,其对应的年龄结构为衰退型。(×)
(二)概念融通
(1)利用人工合成的性引诱剂诱杀雄虫进而降低害虫的种群密度,依据的原理是改变害虫种群正常的性别比例,导致很多雌性个体不能完成交配,降低了害虫种群的出生率,从而降低其种群密度。
(2)样方法中强调随机取样的目的是确保所选择的样方具有代表性,不受主观因素的影响,使通过样方统计的结果(估算值)能更接近真实的情况。
(3)某物种迁移到一个新环境后,种群开始呈“J”形曲线增长的原因是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。一段时间后,呈“S”形曲线增长的原因是资源和空间条件有限,随种群密度增大,种内竞争加剧,天敌数量增多,从而使出生率降低、死亡率升高,直至平衡。
(4)为持续获得最大捕鱼量,应该使被捕鱼群捕捞后的种群数量维持在K/2,原因是此时种群增长速率最大,有利于捕鱼后种群数量的快速恢复。
练明基础考法
题点(一) 种群的数量特征
1.(2023·日照统考)种群生理性调节学说认为,当种群数量上升时,种群内个体间的社群压力增加,个体处于紧张状态,加强了对中枢神经系统的刺激,主要影响垂体和肾上腺功能,一方面生长激素减少,生长代谢受阻,死亡率升高;另一方面性激素分泌减少,生殖受到抑制,出生率降低。反之,种群数量下降时,通过生理性调节,可使种群数量上升。下列叙述错误的是( )
A.生理性调节通过种群内个体的神经—体液调节来实现
B.社群压力下降时,种群的出生率升高,死亡率降低
C.生理性调节会改变种群环境容纳量的大小
D.种群内个体间社群压力属于密度制约因素
解析:选C 由题意可知,生理性调节通过种群内个体的神经—体液调节来实现,A正确。结合题意分析可知,当社群压力下降时,一方面生长激素增加,生长代谢加快,死亡率降低;另一方面性激素分泌增加,促进生殖,出生率升高,B正确。种群的生理性调节不会改变种群环境容纳量的大小,环境容纳量的大小只与种群所处的环境条件有关,C错误。种群内个体间社群压力对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,故种群内个体间的社群压力属于密度制约因素,D正确。
2.(2023·温州模拟)捕食风险能诱导猎物进行防御反应,影响猎物种群密度和繁殖力,探究羚羊种群密度大小与捕食风险关系的实验结果如图所示。羚羊种群密度过大时又会引起种内竞争加剧、死亡率上升,发生自疏现象。下列说法错误的是( )
A.高密度种群可有效降低捕食风险引起的繁殖抑制
B.捕食风险加剧了高密度种群的种内竞争
C.自疏现象有利于羚羊种群数量稳定在K值附近
D.自疏现象可使羚羊种群基因库的基因频率定向改变
解析:选B 分析题图可知,低密度组捕食风险明显降低了种群增长量和繁殖力,而高密度组捕食风险对种群增长量和繁殖力的影响不大,说明高密度种群可有效降低捕食风险引起的繁殖抑制,A正确;捕食风险对高密度组的种群增长量和繁殖力影响不明显,不会加剧其种内竞争,B错误;由题干信息可知,羚羊种群密度过大时会引起种内竞争加剧、死亡率上升,发生自疏现象,显然该现象的发生有利于羚羊种群数量稳定在K值附近,C正确;自疏现象作为自然选择的因素,可使羚羊种群基因库的基因频率定向改变,D正确。
题点(二) 种群密度的调查研究
3.东北鼢鼠会在其生活的洞穴中挖掘土壤并推至地表,形成土丘,造成草地退化。研究人员使用无人机航拍和地面人工实地调查相结合的方法,在不同飞行高度进行拍摄,以确定无人机在进行种群密度调查时的最佳航拍高度,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.此调查法基于东北鼢鼠数量与土丘数量相等的前提
B.人工调查结果是无人机航拍结果准确程度的参照
C.无人机进行种群密度调查时的最佳航拍高度为200 m
D.依据调查得出的种群密度可以预测东北鼢鼠种群数量的变化趋势
解析:选B 此调查法是根据东北鼢鼠在地表形成的土丘来间接调查东北鼢鼠的数量,所以此调查法基于东北鼢鼠的数量与土丘数量成一定的比例,即此调查法并不要求东北鼢鼠数量与土丘数量相等,A错误;人工调查结果是实际值,无人机航拍结果属于估算值,所以人工调查结果是无人机航拍结果准确程度的参照,B正确;由题图知,土丘识别度最高的对应高度应为无人机最佳航拍高度,所以最佳航拍高度为30~50 m,C错误;年龄结构可以预测种群数量的变化趋势,D错误。
4.某小组开展酵母菌培养实验,下图是摇瓶培养中酵母菌种群密度变化曲线。下列相关叙述正确的是( )
A.培养初期,酵母菌因种内竞争强而生长缓慢
B.培养后期,酵母菌的呼吸场所由胞外转为胞内
C.该实验中酵母菌计数应采用抽样检测法
D.转速为150 r/min时,预测种群增长曲线在一定时间范围内呈“J”形
解析:选C 培养初期,摇瓶中酵母菌数量较少,种内竞争较弱,酵母菌增长缓慢的原因是种群数量基数小,A错误;无论培养初期还是后期,酵母菌细胞呼吸场所都是胞内,B错误;该实验中酵母菌计数采用抽样检测法,C正确;在图示时间范围内,转速为150 r/min时,种群密度不断增大,但由于营养物质和空间有限且代谢物积累,可预测后期当种群密度增大到一定程度后会保持相对稳定,此时间段内符合“S”形增长曲线,而后随着营养物质馈乏和代谢物积累过多,种群数量逐渐减少至0,D错误。
基础自查(二) 群落及其演替
系统主干知识
1.分类归纳群落的空间结构
[微提醒] 垂直分布≠垂直结构
①垂直分布:高山上植被的垂直分布是由于随海拔升高,温度下降明显,从而导致不同海拔植被(群落)分布不同。如:阔叶林—针叶林—高原草甸—苔原属于四个不同的群落垂直分布(属于水平结构)。
②垂直结构:群落的垂直结构的分层现象是指同一个群落内不同物种在垂直方向上的分层配置情况。
2.概括生态位的特点、研究内容和意义
3.图示解读五种种间关系
4.全面比较初生演替和次生演替
5.辨析演替的方向及物质与能量的变化
[微提醒] 关于群落演替的三个易误点
①演替并不是“取而代之”。演替过程中一些种群取代另一些种群,是一种“优势取代”而非“取而代之”,如形成森林后,乔木占据优势地位,但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。
②演替是“不可逆”的。演替是生物和环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化,但人类活动可使其按不同于自然演替的方向和速度进行。
③群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程。当群落演替到与环境处于平衡状态时,就以相对稳定的群落为发展的顶点。
澄清概念微点
(一)微点判断
(1)多年生草本群落在争夺阳光和空间方面比一年生草本群落更有优势。(√)
(2)某湖泊近岸区和湖心区不完全相同的生物分布,构成群落的水平结构。(√)
(3)草坪中的动物没有分层现象,而树林中的动物具有分层现象。(×)
(4)“苗多欺草,草多欺苗”反映的种间关系是种间竞争。(√)
(5)某岛屿由海底火山喷发形成,现已成为旅游胜地,岛上植被茂盛,风景优美。该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替。(×)
(6)诱虫器的土壤与花盆壁之间要留一定的空隙,以利于土壤小动物的呼吸。(×)
(二)概念融通
(1)据调查,刺萼龙葵一段时间内出现在我国某地的玉米田中,并很快排挤了原有的杂草而成为主要的杂草种类,但该玉米田并未发生群落演替的原因是刺萼龙葵的出现使玉米田中的杂草种类发生改变,但是由于人类活动的影响,刺萼龙葵没有改变玉米田中的优势种,生物群落类型没有发生改变。
(2)物种间的竞争会淘汰弱者保存强者的意义是使有限的空间和食物容纳更多的物种,使自然界形形色色的物种各就各位,达到有序的平衡,有利于生物的进化。
(3)农田生物群落与森林、草原等自然生物群落相比主要区别是农田生物群落物种丰富度低、结构简单,易受外界影响,需要借助人工干预才能维持结构的稳定。
练明基础考法
题点(一) 群落的结构
1.断层抽彩式竞争是指不同物种的竞争能力相差不大的群落中偶尔会出现物种空缺的一个小斑块,哪个物种先占据该斑块生存空间,该物种就会成为优势种群的一种生态现象。下列有关叙述正确的是( )
A.肉食动物和猎物之间存在断层抽彩式竞争
B.断层抽彩式竞争会相对比较激烈
C.环境变化会导致物种空缺小斑块的出现
D.最先占据小斑块生存空间的物种的丰富度会提高
解析:选B 肉食动物和猎物为捕食关系,而断层抽彩式竞争发生在具有种间竞争关系的生物之间,A错误;该斑块生存空间不多,不同物种的竞争能力又相近,因此断层抽彩式竞争会相对比较激烈,B正确;环境变化会导致资源、空间的改变,从而可能导致物种空缺小斑块的出现,C错误;一个群落中的物种数目,称为物种丰富度,而一个物种不存在丰富度,D错误。
2.某学者以3个物种系统进行模型研究,甲物种为捕食者,乙、丙物种为被捕食者。他把“群落”分成50个小室,模拟群落的镶嵌分布特性,生物在各小室间可以迁移。模拟结果是在这样的开放系统中,3个物种共存1 000世代,直到模拟实验结束。模拟重复了10次,实验结果均相同,但如果没有甲物种,乙物种在平均64世代时灭亡。据此分析,下列有关叙述错误的是( )
A.乙、丙两物种之间可能存在着种间竞争关系
B.此模型能证明斯坦利“收割理论”的正确性
C.小室会阻碍同一物种不同个体间的基因交流
D.有甲物种存在时,乙物种的生态位更宽
解析:选C 分析题意可知,甲物种为捕食者,乙、丙物种为被捕食者,有甲存在时,3个物种共存1 000世代,直到模拟实验结束,没有甲存在时,乙物种存在64世代时灭亡,推测乙、丙两物种之间可能在空间和资源等方面存在着种间竞争关系,且能证明斯坦利“收割理论”的正确性,A、B正确;据题意可知,生物在各小室间可以迁移,故小室不会阻碍同一物种不同个体间的基因交流,C错误;有甲物种存在时,甲可以捕食乙的竞争者丙,为乙的生存提供更多空间和资源等,使乙物种的生态位更宽,D正确。
3.(2023·海南高考)海草是一类生长在浅海的单子叶植物,常在不同潮带形成海草床,具有极高的生产力。某海域海草群落的种类及其分布见表。
注:“+”表示存在,“-”表示无。
下列有关叙述错误的是( )
A.可用样方法调查某种海草的种群密度
B.海草叶片表面附着的藻类与海草的种间关系是竞争
C.据表可知,海草群落物种丰富度最高的潮带是低潮带和潮下带上部
D.据表可知,生态位最宽的海草是海神草和二药藻
解析:选D 植物或活动能力弱、活动范围小的动物都可用样方法调查种群密度,A正确;海草叶片表面附着的藻类与海草竞争阳光等资源,二者的种间关系是竞争,B正确;据表可知,低潮带和潮下带上部分布的海草种类最多,海草群落物种丰富度最高,C正确;据表可知,羽叶二药藻和二药藻分布的范围最广,生态位最宽,D错误。
题点(二) 群落的演替
4.(2023·海南高考)某亚热带地区青冈栎林被采伐后的演替过程如图。
下列有关叙述错误的是( )
A.采伐迹地保留了原有青冈栎林的土壤条件和繁殖体,该演替属于次生演替
B.与杂草群落相比,灌丛对阳光的利用更充分
C.与灌丛相比,马尾松林的动物分层现象更明显
D.与马尾松林相比,马尾松、青冈栎混交林乔木层的植物种间竞争减弱
解析:选D 采伐迹地保留了原有青冈栎林的土壤条件和繁殖体,符合次生演替条件,是次生演替,A正确;灌丛比杂草群落结构更复杂,对阳光的吸收利用更充分,B正确;马尾松林的植物群落分层现象比灌丛更明显,动物要以植物为食或作为栖息场所,所以马尾松林的动物分层现象更明显,C正确;马尾松林只有马尾松一种乔木,没有乔木层的植物种间竞争,马尾松、青冈栎混交林乔木层的植物是马尾松和青冈栎,二者之间存在种间竞争,所以种间竞争增强了,D错误。
5.为了研究休牧对高山草甸群落的影响,研究人员进行了不同休牧时间和传统放牧的对照实验。下图表示返青期不同休牧时间和牧草生长旺季主要植物类群重要值(用来反映某一物种在群落中所占的地位和作用,即物种在群落中的优势地位)的关系。下列叙述错误的是( )
A.休牧改变了群落中的优势种,使群落发生了演替
B.相较于阔叶型可食草,放牧的牲畜可能更喜食莎草科植物
C.放牧会改变莎草科和阔叶型可食草间的竞争程度
D.休牧期间,高寒草甸群落的空间结构不会发生变化
解析:选D 据题图可知,CK表示对照,即传统放牧,传统放牧条件下阔叶型可食草重要值最大,随着休牧天数的变化,逐渐转变为莎草科重要值最大,说明休牧改变了群落中的优势种,使群落发生了演替,A正确;分析题图可知,传统放牧条件下,相较于阔叶型可食草,莎草科的重要值更小,推测放牧的牲畜可能更喜食莎草科植物,B正确;与传统放牧条件下相比,在休牧条件下,莎草科的重要值随着休牧天数增加有增长趋势,而阔叶型可食草有下降趋势,说明放牧会改变莎草科和阔叶型可食草间的竞争程度,C正确;群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,结合题图可知,休牧期间,群落的优势种发生了变化,则其空间结构也会发生改变,D错误。
基础自查(三) 生态系统的结构和功能
系统主干知识
1.图解生态系统各组成成分之间的关系
2.辨析不同生物在生态系统中的成分归属
3.图解能量流经某营养级的过程
4.图解碳循环过程
5.归纳生态系统中信息的种类及其传递的作用和应用
6.能量流动、物质循环和信息传递的关系
7.根据不同信息构建食物链(网)
(1)依据曲线图构建食物链(网)
(2)依据表格数据(能量值)直接构建食物链(网)
(3)依据表格数据(重金属、DDT等浓度)间接构建食物链(网)
澄清概念微点
(一)微点判断
(1)生态系统的食物链中营养级越高的生物,其体型必然越大。(×)
(2)“大鱼吃小鱼,小鱼吃小虾,小虾吃泥巴”,泥巴中的藻类属于第一营养级。(√)
(3)栽培食用菌,收获后剩余的菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用。(×)
(4)生态茶园中利用茶树废枝栽培灵芝,可提高能量的传递效率。(×)
(5)碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行。(√)
(6)绿孔雀成年雄鸟在繁殖期为驱赶其他雄鸟发出的鸣叫声,属于物理信息。(√)
(二)概念融通
(1)农田收获的所有玉米植株(包括根系、种子)的干重不能代表其同化量,原因是其同化量的一部分在呼吸作用中以热能的形式散失,其余的能量才是用于生长、发育和繁殖的能量。
(2)氮元素在生物群落与非生物环境之间能循环利用。但需不断向农田中施加氮肥,原因是农产品源源不断地从农田生态系统输出,其中的氮元素并不能全部归还土壤。
(3)某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统,判断依据是土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和非生物环境相互作用而形成的统一整体。
(4)(2022·全国甲卷,节选)(题干信息:为保护和合理利用自然资源,某研究小组对某林地的动植物资源进行了调查。)该林地中,植物对动物的作用有为动物提供食物和栖息空间;动物对植物的作用有利于植物的传粉和种子传播、为植物提供CO2和肥料。
练明基础考法
题点(一) 生态系统的结构
1.(2023·全国甲卷)在生态系统中,生产者所固定的能量可以沿着食物链传递,食物链中的每个环节即为一个营养级。下列关于营养级的叙述,错误的是( )
A.同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级
B.作为生产者的绿色植物所固定的能量来源于太阳
C.作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级
D.能量从食物链第一营养级向第二营养级只能单向流动
解析:选C 某种动物在某条食物链中可能属于次级消费者,而在另一条食物链中可能属于三级消费者,即同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级,A正确;绿色植物可通过光合作用制造有机物,属于生产者,其固定的能量来源于太阳,B正确;作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第三营养级,C错误;在生态系统中,能量只能从食物链的第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的各个营养级,不可逆转,也不能循环流动,D正确。
2.(2023·济宁模拟)某人工桃园存在桃粉蚜、斑叶螨以及桃潜叶蛾等果树害虫,几类动物的数量保持相对稳定。下列关于桃园生态金字塔的叙述,错误的是( )
A.桃树和害虫构成的数量金字塔呈倒金字塔形,底部桃树较少,顶部害虫较多
B.桃园中生物量金字塔为上窄下宽,桃树的生物量大于桃园所有害虫的生物量
C.能量金字塔中桃粉蚜、斑叶螨以及桃潜叶蛾位于第二营养级,属于初级消费者
D.桃园爆发桃潜叶蛾灾害时,能量金字塔和生物量金字塔将与数量金字塔形状相似
解析:选D 桃树和害虫构成的数量金字塔呈倒置的金字塔形,底部桃树的数量较少,顶部害虫的数量较多,A正确;桃园生物量金字塔上窄下宽,桃树作为生产者,其生物量大于桃园所有害虫的生物量,B正确;桃粉蚜、斑叶螨以及桃潜叶蛾都是以桃树为食的害虫,位于能量金字塔的第二营养级,为初级消费者,C正确;桃园爆发桃潜叶蛾灾害时,果园的能量金字塔和生物量金字塔都符合上窄下宽的形状,而数量金字塔形状则相反,D错误。
3.(2023·天津二模)蜜獾因喜食蜂蜜而得名。蜜獾常通过跟随善于发现蜂巢但不能捣毁蜂巢的响蜜鴷找到蜂巢,并用利爪捣毁蜂巢,与响蜜鴷分享蜂蜜。下图为某草原生态系统部分组分之间的关系。下列分析正确的是( )
A.蜜獾与响蜜鴷的种间关系为互利共生
B.图中由捕食关系形成的食物链共6条
C.若黑曼巴蛇大量死亡,则短时间内蜜獾和蚱蜢均减少
D.蟾蜍、蚱蜢的存在能够加快草原生态系统的物质循环
解析:选D 蜜獾常通过跟随善于发现蜂巢但不能捣毁蜂巢的响蜜鴷找到蜂巢,并用利爪捣毁蜂巢,与响蜜鴷分享蜂蜜,即两者在一起时对双方都有利,而分开后也可单独生活,说明两者是原始合作关系,A错误;由捕食关系形成的食物链有2条,B错误;若黑曼巴蛇大量死亡,蜜獾可以增加对蟾蜍的捕食从而保持相对稳定,蟾蜍因为蜜獾对其捕食增加、黑曼巴蛇对其的捕食减少,数量可能保持相对稳定,因此蚱蜢的数量也会相对稳定,C错误;蟾蜍、蚱蜢作为消费者,可加快草原生态系统的物质循环,D正确。
题点(二) 生态系统的功能
4.(2023·浙江1月选考)近百年来,随着大气CO2浓度不断增加,全球变暖加剧。为减缓全球变暖,我国政府提出了“碳达峰”和“碳中和”的CO2排放目标,彰显了大国责任。下列措施不利于达成此目标的是( )
A.大量燃烧化石燃料 B.积极推进植树造林
C.大力发展风能发电 D.广泛应用节能技术
解析:选A 大量燃烧化石燃料会排放大量CO2,加剧全球变暖,A符合题意。
5.二化螟以水稻茎和纤维为食,而稻飞虱通过口器刺吸水稻茎叶的汁液。稻螟赤眼蜂可将卵产在二化螟的虫卵内,是二化螟的天敌。二化螟和稻飞虱的存在会导致水稻产生的防御性挥发物发生变化,有稻飞虱生活的水稻对稻螟赤眼蜂的吸引力会下降。下列叙述错误的是( )
A.二化螟和稻飞虱占据着相对稳定的生态位是协同进化的结果
B.二化螟和水稻、稻飞虱和水稻的种间关系分别是捕食和寄生
C.该生态系统的结构由水稻等其他生物及非生物的物质和能量组成
D.水稻产生的防御性挥发物属于化学信息,可调节生物的种间关系
解析:选C 二化螟和稻飞虱占据着相对稳定的生态位是协同进化的结果,A正确;二化螟和水稻、稻飞虱和水稻的关系分别是捕食和寄生,B正确;该生态系统的结构由水稻等其他生物及非生物的物质和能量、食物链和食物网组成,C错误;化学信息是指在生命活动中,生物产生一些可以传递信息的化学物质,故水稻产生的防御性挥发物属于化学信息,可以调节生物的种间关系,D正确。
6.某生态系统中有甲、乙、丙、丁、戊5个种群,每个种群在构成的食物链中只处于一个营养级,各种群的同化量(单位相同)如下表。回答下列问题。
(1)请画出该生态系统中的食物网:____________。乙和丙的种间关系是________。
(2)从生态系统的组成成分的角度分析,能作为“生态系统的基石”的是表格中的种群________,除表格中所列成分外,生态系统的组成成分还包括________________________。
(3)若没有其他的人工能量输入,流经该生态系统的总能量是________,该生态系统中第二和第三营养级之间的能量传递效率是__________(保留1位小数)。
(4)一般来说,生态系统的主要功能包括________、____________,此外还具有信息传递等功能,若某种植物每天必须接受9小时以上的光照才能正常开花,说明信息传递具有____________的功能。
解析:(1)由题意可知,该生态系统中的甲、乙、丙、丁、戊可构成食物链,结合表中各种群的同化量可知,戊同化量最多,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,且乙和丙的同化量大致相同,说明二者处于同一营养级,为种间竞争关系。根据相邻两个营养级之间能量的传递效率为10%~20%以及表格中的数据,可以画出食物网,食物网见答案。(2)由以上分析可知,戊属于该生态系统的生产者。表格中所列成分包括生产者和消费者,生态系统的组成成分还包括非生物的物质和能量、分解者。(3)若没有其他的能量输入,则流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能,即236.50 kJ。第二营养级的同化量为乙和丙同化量之和,即12.80+10.20=23(kJ),第三营养级的同化量为3.56 kJ,则第二和第三营养级之间的能量传递效率为(3.56÷23)×100%≈15.5%。(4)生态系统的主要功能包括能量流动、物质循环和信息传递。光照作为物理信息促进植物开花,说明信息传递具有促进生物种群繁衍的功能。
答案:(1) 种间竞争 (2)戊 非生物的物质和能量、分解者 (3)236.50 kJ 15.5% (4)能量流动 物质循环 促进生物种群的繁衍
基础自查(四) 生态系统的稳定性及人与环境
系统主干知识
1.生态系统的稳定性分析
2.比较归纳生态系统的正反馈调节与负反馈调节
3.归纳概括生物多样性及其保护
[微提醒]
①保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然,并不意味着禁止开发和利用。
②就地保护和易地保护两种方法中保护的对象不同:就地保护除了保护区域内的物种,还保护相应的生态环境;而在物种生存的环境遭到破坏,不再适于物种生存后,就只能实行易地保护。
③外来物种的入侵不一定会引起本地物种数目的增加。如果入侵的物种对当地生物的生存是不利的,则会引起本地物种数目锐减。
4.理解生态工程的4个基本原理
澄清概念微点
(一)微点判断
(1)利用性外激素诱杀害虫属于化学防治。(×)
(2)当食草动物看到青草明显减少时,部分个体会另觅取食地,这体现了生态系统的信息传递功能。(√)
(3)羊和草之间的信息传递有利于调节生物的种间关系,以维持生态系统的平衡与稳定。(√)
(4)红树林生态系统物种丰富,结构相对复杂,具有较强的自我调节能力。(√)
(5)红树林的海岸防护作用和观赏性体现了红树林生态系统的直接价值。(×)
(6)植树造林、绿色出行可以降低人均生态足迹。(√)
(二)概念融通
(1)外来物种入侵就是某物种从它的原产地通过自然或人为的途径迁移到新的生态环境的过程,往往会导致侵入地的生物多样性降低,原因是外来物种在侵入地缺少天敌的制约,具有生存优势。
(2)为避免修建高速公路、铁路造成某些野生动物栖息地的碎片化,可采取的措施有建立专用通道、建立研究中心等。
(3)经测定土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远高于其他生物类群,从土壤生物食物关系的角度分析,捕食性线虫体内镉含量高的原因是镉随着食物链的延长逐渐积累。
练明基础考法
题点(一) 生态系统的稳定性及生态工程
1.(2023·北京高考)近期开始对京西地区多个停采煤矿的采矿废渣山进行生态修复。为尽快恢复生态系统的功能,从演替的角度分析,以下对废渣山治理建议中最合理的是( )
A.放养多种禽畜
B.引入热带速生植物
C.取周边地表土覆盖
D.修筑混凝土护坡
解析:选C 由于废渣山的土壤结构被破坏,不适宜植被生长,不能为多种禽畜提供食物,无法形成稳定复杂的食物网,而盲目引入热带速生植物可能会造成生物入侵,也可能因不能适应当地气候和土壤条件而无法存活,不利于尽快恢复生态系统的功能,A、B不符合题意;矿区生态修复首先是要复绿,而复绿的关键是土壤微生物群落的重建,土壤微生物、土壤小动物和植物根系共同具有改良土壤的重要作用,因此取周边地表土覆盖,有利于恢复生态系统的功能,C符合题意;修筑混凝土护坡不利于植被生长,不利于尽快恢复生态系统的功能,D不符合题意。
2.(2023·广州二模)稳态转换是指在气候变化、人类活动影响下,生态系统的结构和功能可能发生大规模、持续和突然的变化,导致生态系统从一个相对稳定的状态快速重组进入另一个相对稳定状态的现象。其转换过程可用下图“球—杯模型”解释,小球位于“山顶”代表稳态转换的临界点。下列有关叙述错误的是( )
A.若小球到达临界点前又重新回到谷底,说明此生态系统具有抵抗力稳定性
B.“野火烧不尽,春风吹又生”,说明草原生态系统发生了稳态转换
C.生态系统由稳态1转变为稳态2后,生态系统的营养结构将变简单
D.识别生态系统的稳态转换临界点,有利于维持生态平衡
解析:选C 小球到达临界点前又重新回到谷底,说明此生态系统具有一定的抵抗力稳定性,A正确;“野火烧不尽,春风吹又生”,野火过后,草原生态系统可恢复稳态,说明草原生态系统发生了稳态转换,B正确;生态系统由稳态1转变为稳态2后,即生态系统发生稳态转换后,生态系统的营养结构不一定会变简单,也可能变复杂,C错误;识别生态系统的稳态转换临界点,可及时采取相应措施,有利于维持生态平衡,D正确。
3.2023年8月15日是我国首个“全国生态日”。设立“全国生态日”,体现了生态文明建设的重要性,有利于增强全民生态环境保护的思想自觉性和行动自觉性,意义特殊且重要。生态文明建设要建成“美丽”中国。下列关于生态文明标语与体现的内涵,对应正确的有( )
①“生态保护,人类福祉”——生态文明建设的意义和重要性
②“绿色出行,健康生活”——发展低碳交通的必要性和优势
③“生物多样性,生态美丽”——生物多样性保护的意义
④“水清土洁,生态宜居”——打造生态宜居城市的措施和实践
⑤“可持续发展,共享未来”——践行可持续发展理念的必要性和前景
⑥“绿色消费,环保先行”——引导人们实现绿色消费的方式
⑦“生态重建,还原自然”——生态恢复的措施和成果
⑧“全球合作,共同治理”——应对全球生态挑战的国际合作和行动
A.五项 B.六项
C.七项 D.八项
答案:D
题点(二) 生物多样性及其保护
4.由于过度捕捞等导致长江中下游生态退化,许多长江特有珍稀动物濒临灭绝。因此长江流域重点水域全面启动十年禁渔。下列相关叙述不正确的是( )
A.长江中的不同鱼类具有不同的生态位,这有利于长江生物群落充分利用环境资源
B.过度捕捞导致长江中下游生态退化,说明生态系统的自我调节能力具有一定限度
C.十年禁渔,可提高长江鱼类种群的环境容纳量,提高鱼类与长江江豚之间的能量传递效率
D.长江流域重点水域十年禁渔计划属于对生物多样性的就地保护,这是保护生物多样性的最有效措施
解析:选C 十年禁渔,可提高长江鱼类种群的环境容纳量,但不能提高鱼类与长江江豚之间的能量传递效率,C错误。
5.(2023·潍坊二模)水葫芦是世界十大恶性入侵杂草之一,它会吸收水中的氮、磷和重金属物质,但由于其繁殖过快,如不及时打捞,沉水后会污染水质。水葫芦的防治主要有人工打捞之后作为猪饲料、喷洒草甘膦等方法。下列说法错误的是( )
A.人工打捞和喷洒草甘膦分别属于机械防治和化学防治
B.水葫芦种子接受足够光照才能萌发,体现了生命活动的正常进行离不开信息传递
C.以水葫芦为食的猪体内会发生生物富集现象
D.引进外来物种一定会降低当地的生物多样性
解析:选D 生物防治指利用生物之间的寄生、捕食等关系进行防治,人工打捞属于机械防治,喷洒草甘膦属于化学防治,A正确;光属于物理信息,水葫芦种子接受足够光照才能萌发,体现了生命活动的正常进行离不开信息传递,B正确;水葫芦吸收水中的氮、磷和重金属物质,其中的重金属物质进入猪体内后不能被消化、分解、代谢,从而出现生物富集现象,C正确;引进外来物种也可能是有利的,不会降低当地的生物多样性,D错误。
eq \a\vs4\al([基础考法评价]) 基础评价(一) 种群与群落
一、选择题
1.(2023·广东高考)某地区蝗虫在秋季产卵后死亡,以卵越冬。某年秋季降温提前,大量蝗虫在产卵前死亡,次年该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降的合理解释是( )
A.密度制约因素导致出生率下降
B.密度制约因素导致死亡率上升
C.非密度制约因素导致出生率下降
D.非密度制约因素导致死亡率上升
解析:选C 由题干信息可知,蝗虫以卵越冬,某年秋季降温提前,大量蝗虫在产卵前死亡,导致次年该地区蝗虫的种群密度明显下降,气温属于非密度制约因素,故蝗虫种群密度下降是因为非密度制约因素导致出生率下降,C符合题意。
2.(2023·衡水二模)科学家曾指出,没有一个自然种群能无限制地增长,必然有许多因素使种群数量减少。图中1、2代表密度制约因素和非密度制约因素随种群密度的改变对种群死亡率的影响曲线。下列叙述正确的是( )
A.图中的1代表密度制约因素,如自然灾害和气温等
B.图中的2代表非密度制约因素,如食物、天敌和传染病等
C.密度制约因素对种群数量变化的影响不存在负反馈调节机制
D.非密度制约因素对种群数量变化的影响可通过密度制约因素来调节
解析:选D 据题图可知,图中1的死亡率随种群密度增大而升高,则1代表密度制约因素,如食物、天敌和传染病等,A错误。图中2的死亡率随种群密度增大而保持不变,则2代表非密度制约因素,如自然灾害和气温等,B错误。密度制约因素对种群数量变化的影响是通过负反馈调节机制实现的,当种群数量超过环境容纳量时,密度制约因素的作用增强,使出生率下降、死亡率上升,从而使种群增长受到抑制;当种群数量降低到环境容纳量以下时,密度制约因素的作用减弱,从而使种群增长加快,C错误。非密度制约因素对种群数量变化的影响,可通过密度制约因素来调节,例如,当由于某种自然灾害使种群数量下降时,食物等密度制约因素的作用就会减弱,从而使种群的出生率上升,种群数量还可能恢复到原来的水平,D正确。
3.青海沙蜥是一种小型爬行动物,它们的种群数量和洞穴数量呈正比,可以通过计算青海沙蜥洞穴的数量来估计其种群密度。我国科研人员利用样方法调查某草原中两块各105 m2样地中青海沙蜥洞穴密度的差异,以下四种调查方案较合理的是( )
A.在每块样地中各设置1个105m2的大样方,将整个样地中的青海沙蜥洞穴都清点一遍,然后比较两者的差异
B.在每块样地中各设置1个50 m×50 m的样方,比较2个样方中的青海沙蜥洞穴数量差异以代表两块样地中青海沙蜥洞穴数量的差异
C.在每块样地中各设置2个25 m×25 m的样方,分别求出每块样地中2个样方里的青海沙蜥洞穴数量的平均数,从而比较两块样地中青海沙蜥洞穴数量的差异
D.在每块样地中各设置5个25 m×25 m的样方,分别求出每块样地中5个样方里的青海沙蜥洞穴数量的平均数,从而比较两块样地中青海沙蜥洞穴数量的差异
解析:选D 105 m2的样方面积太大,将整个样地中的青海沙蜥洞穴都清点一遍需要消耗较多的人力物力,A不合理;各设置1个50 m×50 m的样方或各设置2个25 m×25 m的样方,样方数量太少,使得实验结果可信度不高,B、C不合理;在每块样地中各设置5个25 m×25 m的样方,样方的大小和数量适宜,且取平均值后可以比较两块样地中青海沙蜥洞穴数量的差异,进而可得出两块样地洞穴密度的差异,故D较合理。
4.(2023·安阳二模)自然界中,当一种生物迁入一个条件适宜的新分布地时,初始阶段一般会出现较快增长,当种群数量达到一定值时,增长便会慢下来,并稳定在K值(环境容纳量)附近。若N值代表种群的数量,研究(K-N)/K随时间的变化趋势可得到许多有用的数据。下列有关叙述错误的是( )
A.K值时种内竞争激烈,且出生率约等于死亡率
B.K值指在一定环境条件下种群达到的最大数量
C.(K-N)/K可代表种群增长的未利用空间
D.渔业上使捕捞后鱼的剩余量为K/2,可持续获得较大的捕捞量
解析:选B 当种群数量到达K值时,由于资源、空间有限,种群数量多,故种内竞争激烈,且K值时,种群数量稳定,故出生率约等于死亡率,A正确;K值是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,种群所达到的最大数量可能超过K值,B错误;N值代表种群的数量,K值为环境容纳量,(K-N)/K可代表种群增长的未利用空间,C正确;使捕捞后鱼的剩余量接近K/2,此时鱼种群的增长速率最快,能够在保持持续产量的同时获得较大的捕捞量,D正确。
5.(2023·蚌埠三模)安徽三汊河国家湿地公园是淮河流域保存较好的一块平原沼泽草本湿地。随着湿地保护修复工作的不断加强,湿地鸟类的种类也有所增加。下列叙述错误的是( )
A.三汊河湿地修复前后生物种类、数量均存在差异,这是次生演替的结果
B.进行修复时在不同区域种植不同种类植物,这遵循了协调原理
C.三汊河湿地底泥中的有机物属于该生态系统中未利用的能量
D.三汊河湿地群落演替过程中,新物种逐渐出现原物种逐渐消失
解析:选D 三汊河湿地修复前后生物种类、数量均存在差异,这种差异的发生是次生演替的结果,A正确;湿地建设中不同区域选择种植不同种类的植物,便于植物与环境的适应,体现了生态工程的协调原理,B正确;三汊河湿地底泥中的有机物属于该生态系统中未利用的能量,但随着时间的推移,这些有机物中的能量可以被分解者利用,C正确;群落演替的实质是优势取代的过程,并不意味着新物种的出现、原物种的消失,D错误。
6.(2023·衡水模拟)斑点叉尾鱼和鲢鱼是常见的淡水养殖鱼类,人们常常将它们混合放养以取得更好的经济效益。科研人员对两种鱼所摄取的食物种类和数量进行研究,并绘制了如图曲线。下列结论正确的是( )
A.d越小,说明两种生物之间的种间竞争越弱
B.b越大,说明斑点叉尾鱼适应环境的能力越强
C.对生态位的研究属于在种群水平上的研究
D.斑点叉尾鱼和鲢鱼之间不存在种间竞争关系
解析:选B d越小,两个种群摄取食物的重叠度越高,种间竞争也就越激烈,A错误;b越大,该种群的生态位越广,捕食对象也越多,则斑点叉尾鱼适应环境的能力越强,B正确;对生态位的研究属于在群落水平上研究的问题,C错误;斑点叉尾鱼和鲢鱼对应曲线之间有交叉部分,即两者会摄食相同的食物,因此存在种间竞争关系,D错误。
7.红山茶具有重要的生物学意义和经济价值。为探索红山茶濒危的原因,科研人员对某茶园进行调查,并分析红山茶种群的年龄结构和生存力,进行种群结构动态量化特征和未来发展趋势的研究,结果如图所示(“龄级”是指红山茶年龄的分级)。下列说法正确的是( )
A.高低不同的红山茶构成了群落的垂直结构
B.由图可推测,红山茶的年龄结构为衰退型
C.红山茶龄级与图中的危险率呈正相关
D.随着时间的推移红山茶种群发生了次生演替
解析:选C 红山茶种群内植株的株高不同和个体的出生与死亡属于种群水平的变化,群落的空间结构和群落演替属于群落水平研究的问题,A、D错误;图中的红山茶生存率随着龄级的增加而减小,累计死亡率随着龄级的增加而增加,说明幼龄个体多,老龄个体少,因此红山茶的年龄结构为增长型,B错误;从图中可以看出红山茶龄级越高危险率越高,二者呈正相关,C正确。
8.(2023·黄冈月考)研究者调查了管理方式相同的“茶树与马尾松间作茶园”和“常规茶园”中的叶蝉及其天敌蜘蛛,结果如下表所示。下列叙述不正确的是( )
A.游猎型蜘蛛和结网型蜘蛛存在种间竞争关系
B.马尾松遮阴有利于结网型蜘蛛的生存和繁殖
C.与常规茶园相比,间作茶园显著改变了群落的水平结构
D.天敌增加是间作茶园中叶蝉环境容纳量降低的主要原因
解析:选C 游猎型蜘蛛和结网型蜘蛛都捕食叶蝉,存在种间竞争关系,A正确;间作茶园中结网型蜘蛛丰富度比常规茶园中大,游猎型蜘蛛丰富度相同,则马尾松遮阴有利于结网型蜘蛛的生存和繁殖,B正确;间作茶园与常规茶园在垂直方向上的群落分布差异较大,群落的水平结构并没有发生显著改变,C错误;间作茶园中蜘蛛总数较大,能捕食更多叶蝉,降低了叶蝉的环境容纳量,D正确。
9.如图所示,以多年生草本为优势种的某高草草原①,由于烧荒和放牧,逐渐演替成②,一段时间后,②中出现的一些鼠尾草灌木和蒿类释放出萜烯类化学物质,抑制一年生草本植物的生长,进而演替成③。下列叙述不正确的是( )
A.从①到②,高草种群数量下降是由非密度制约因素引起的
B.③取代②是因为鼠尾草灌木和蒿类繁殖力较强
C.当环境条件适宜时,经过较长时间发展③可能演替到森林阶段
D.人为干扰和生物因素均可改变群落演替的方向
解析:选B 从①到②,高草种群数量下降是由烧荒、放牧引起的,烧荒的影响程度与种群密度无关,属于非密度制约因素,A正确;②中出现的一些鼠尾草灌木和蒿类释放出萜烯类化学物质,抑制一年生草本植物的生长,进而演替成③,并不是因为鼠尾草灌木和蒿类繁殖力较强,B错误;当环境条件适宜时,③可能通过长时间的发展演替到森林阶段,C正确;生物群落的演替是群落内部因素与外界环境因素综合作用的结果,人为干扰和生物因素均可改变群落演替的方向,D正确。
10.(2023·苏州二模)刈割是一种常见的草地利用和管理方式,它可以通过利用植物的补偿性生长,促进牧草生长并影响牧草品质。研究发现,对多年生黑麦草和白三叶混播草地持续刈割干扰利于黑麦草和白三叶种群生长的正效应发挥,但低频刈割相比对照(不刈割)将导致种间竞争增强。下列相关分析不正确的是( )
A.刈割可以改变牧草营养物质的沉积和分配方向,进而影响牧草品质
B.黑麦草和白三叶之间的种间竞争主要表现在对光照、养分、水分等资源上
C.推测随刈割频率的增加,黑麦草和白三叶的种间竞争逐渐趋于明显
D.若刈割时期和刈割频率相同,草地生态系统产草量和种间竞争力可能不同
解析:选C 刈割可以通过利用植物的补偿性生长,改变牧草营养物质的沉积和分配方向,进而影响牧草品质,A正确;黑麦草和白三叶之间的种间竞争主要表现在对光照、养分、水分等资源上,B正确;由题意可知,低频刈割会导致黑麦草和白三叶的种间竞争增强,但持续刈割干扰利于两种群生长的正效应发挥,C错误;草地生态系统产草量和种间竞争力除受刈割时期和刈割频率的影响外,还受其他因素的影响,如刈割方式、刈割强度等,D正确。
二、非选择题
11.青海云杉是我国特有树种,喜寒冷潮湿环境,是祁连山主要的森林植被类型。回答下列问题:
(1)某青海云杉种群中不同大小个体的数量如图所示,该种群的年龄结构属于________型。青海云杉的种子小而轻、具有膜翅,从进化与适应的角度,分析该形态特征对于种群发展的意义是______________________________________________________
______________________________________________________。
进一步调查发现,青海云杉幼苗通常聚集分布于林窗(乔木层个体死亡,在树冠部分造成的空隙)下,产生该现象的原因可能是_________________________________________
______________________________________________________。
(2)为探索青海云杉林群落的演替规律,于某年夏季分别在祁连山典型天然林(该区域群落演替的最终阶段)、相邻区域演替时间为40年和10年的人工林选取样方。为保证科学性和严谨性,林地中样方的选择需保证_____________________________________________
____________________________________________________(至少答出两点)基本一致,
取样的关键是________________。这种研究方法属于________________________(填“空间代替时间”或“时间代替空间”)的方法。
(3)生态学上常以植物越冬时休眠芽的位置高低划分植物的生活型。对以上三种林地中不同生活型植物的物种数量进行调查统计,结果如表所示。据表推测,理论上人工林自然演替过程中,各生活型植物出现的顺序是________________________(以文字和箭头的形式表示,一年生草本以种子越冬)。
解析:(1)根据题图可知,幼苗、小树、中树、大树个体数量依次减少,故该种群的年龄结构属于增长型。青海云杉种子小而轻且具有膜翅,适于随风传播,能借助风力传播到更远的地方,这样不仅可以增大种群分布范围,还能有效降低种内竞争,利于种群的繁衍。森林中林窗下光照强度相对其他区域较强,更利于青海云杉幼苗的生长,因此青海云杉幼苗常聚集分布于林窗。(2)为保证科学性和严谨性,三个不同林地中样方的大小、数量、海拔高度、气候条件、土壤条件、坡度、坡向等要基本一致,取样的关键是随机取样,不能掺入主观因素。这种研究方法用发展中的不同林地样方的研究代替演替的时间,属于空间代替时间的方法。(3)一年生草本生活型在演替过程中物种数量不断减少,说明是最先出现的生活型植物,高位芽植物在演替过程中物种数量不断增多,说明是最后出现的生活型植物,地面芽植物在10年人工林向40年人工林演替阶段物种数量增多,之后演替过程中减少,说明是第二位出现的生活型植物。
答案:(1)增长 利于种子借助风力传播,扩大种群范围,减少种内竞争(或有利于种群繁衍) 林窗下阳光更为充足,更利于青海云杉幼苗的生长
(2)样方的大小(面积)、样方的数量、海拔高度、气候条件、土壤条件、坡度、坡向等 随机取样 空间代替时间 (3)一年生草本→地面芽植物→高位芽植物
基础评价(二) 生态系统和人与环境
一、选择题
1.(2023·浙江6月选考)自从践行生态文明建设以来,“酸雨”在我国发生的频率及强度都有明显下降。下列措施中,对减少“酸雨”发生效果最明显的是( )
A.大力推广风能、光能等绿色能源替代化石燃料
B.通过技术升级使化石燃料的燃烧率提高
C.将化石燃料燃烧产生的废气集中排放
D.将用煤量大的企业搬离城市中心
解析:选A 减少“酸雨”最有效的方法是减少硫氧化物和氮氧化物的排放量,具体措施有减少煤炭和石油的消耗量、开发无污染新能源、减少二氧化硫的排放量等。故选A。
2.(2023·武汉二模)“窗前修竹霭如云,巧语春禽只听闻”是宋朝诗人对岭南风光的描述。下列相关叙述正确的是( )
A.“修竹”和“春禽”等生物构成了一个生态系统
B.高低错落的修竹体现了群落具有一定的垂直结构
C.“春禽巧语”是通过物理信息调节种间关系和促进种群繁衍
D.诗人通过赏景而写诗体现了生物多样性的潜在价值
解析:选C 修竹和春禽等生物作为生态系统中生物群落的一部分,不能构成一个生态系统,A错误;高低错落的修竹为一个种群,种群内个体不能体现群落的垂直结构,B错误;“春禽巧语”是通过物理信息调节种间关系和促进种群繁衍,维持生态平衡,C正确;诗人通过赏景而写诗体现了生物多样性的直接价值,D错误。
3.稻田养殖青蛙和小龙虾是一种新的养殖方式,能够减少稻田虫害,提高水稻产量,增加收入,实现绿色生产。如图是某稻田部分食物网示意图,下列分析正确的是( )
A.该食物网共有6条食物链,小龙虾属于第二、第三两个营养级
B.该食物网中缺少的生态系统组成成分是非生物的物质和能量
C.如果该生态系统中使用DDT,则这种杀虫剂在水稻和杂草中含量最高
D.信息传递有利于青蛙捕捉稻飞虱,也有利于稻飞虱躲避青蛙的捕食
解析:选D 该食物网中的食物链有水稻→稻飞虱→青蛙、水稻→稻飞虱→小龙虾、水稻→三化螟→青蛙、水稻→三化螟→小龙虾、杂草→三化螟→青蛙、杂草→三化螟→小龙虾、杂草→小龙虾,共7条,其中小龙虾属于第二、第三两个营养级,A错误;该食物网中包含生产者和消费者,缺少的生态系统组成成分是分解者以及非生物的物质和能量,B错误;DDT会沿着食物链富集,营养级越高,其体内积累的DDT越多,若该生态系统中使用DDT,则这种杀虫剂在青蛙和小龙虾中含量最高,C错误;信息在生态系统内往往进行双向传递,有利于调节生物的种间关系,如有利于捕食者(青蛙)对被捕食者(稻飞虱)进行捕捉,也有利于被捕食者(稻飞虱)躲避捕食者(青蛙)的捕食,D正确。
4.(2023·衡水二模)胡杨一般生长在土壤贫瘠的荒漠里,所在之处炎热干旱。受水资源短缺的影响,一些远离水源的胡杨难逃死亡厄运。据说胡杨有“生而千年不死,死而千年不倒,倒而千年不烂”的特点。下列说法错误的是( )
A.胡杨林中生物种类少,营养结构简单,恢复力稳定性较强
B.胡杨在恶劣环境中“生而千年不死”是生物与环境协同进化的结果
C.“死而千年不倒,倒而千年不烂”与所处环境缺水、分解者少有关
D.生产者种类和数量少是荒漠中土壤贫瘠的重要原因之一
解析:选A 胡杨林中生物种类少,营养结构简单,抵抗力稳定性弱,由于其所处环境条件恶劣,恢复力稳定性也低,A错误;胡杨在恶劣环境中“生而千年不死”说明胡杨适应此环境,是生物与环境协同进化的结果,B正确;“死而千年不倒,倒而千年不烂”是由于所处环境缺水、分解者少,胡杨的残枝败叶被分解得慢,C正确;生产者是生态系统的基石,荒漠中生产者种类和数量少,营养结构简单,生态系统的稳定性低,土壤贫瘠,D正确。
5.(2023·绥化二模)红树林是陆地向海洋过渡的盐生森林生态系统,红树植物通过物理、化学以及生物过程对土壤重金属污染物进行吸收、积累以及转移,进而起到净化作用。以下分析错误的是( )
A.红树林的净化作用体现了生物多样性的间接价值
B.若绝大部分重金属元素主要积累在根部,则可减少向消费者传递
C.重金属元素也参与生态系统的物质循环,但不具有全球性
D.植物体内重金属元素浓度超过环境浓度的现象,属于生物富集
解析:选C 红树林的净化作用属于生态功能,体现了生物多样性的间接价值,A正确;消费者主要取食植物的地上部分,若绝大部分重金属元素主要积累在根部,则可减少向消费者传递,B正确;重金属元素也参与生态系统的物质循环,因此具有全球性,C错误;生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,称作生物富集,D正确。
6.(2023·青岛一模)下图为我国稻蟹共作生态系统结构简图。下列说法错误的是( )
A.与单作稻田相比,输入的能量来源于饵料和粪肥
B.与单作稻田相比,营养结构更加复杂从而提高了生态系统的抵抗力稳定性
C.与单作稻田相比,水稻产量提高的原因有河蟹捕食稻田昆虫和杂草
D.河蟹取食老叶、河蟹粪便还田均体现了生态工程中的循环原理
解析:选A 该稻蟹共作生态系统的能量来源有阳光、饵料,A错误;稻蟹共作生态系统的营养结构复杂,生态系统的自我调节能力强,从而提高了生态系统的抵抗力稳定性,B正确;与单作稻田相比,稻蟹共作生态系统中河蟹捕食稻田昆虫和杂草, 杂草密度降低,减少了与水稻的竞争,水稻因而得到更多的光、CO2和无机盐等用于生长,河蟹捕食稻田昆虫,减少了稻田昆虫对水稻的取食和危害,增加了水稻产量,C正确;生态工程的循环原理是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高,故河蟹取食老叶、河蟹粪便还田均体现了生态工程中的循环原理,D正确。
7.我国传统文化源远流长,传统文化中有许多蕴含着生物学知识的语句,下列有关叙述不正确的是( )
A.“毋覆巢,毋杀孩虫、胎夭飞鸟,毋麛毋卵”描述了对动物资源利用时,应避免捕杀幼年个体,这样有利于维持种群正常的性别比例,提高出生率
B.“去其螟螣,及其蟊贼,无害我田稚”描述了农业生产应避免虫害,体现了合理调整能量流动关系,使能量持续流向对人类最有益的部分
C.“水光潋滟晴方好,山色空蒙雨亦奇”,山清水秀的美景常常令人赏心悦目、流连忘返,也能激发诗人的创作灵感,这说明生物的多样性具有直接价值
D.“睹一蝉,方得美荫而忘其身,螳螂执翳而搏之,见得而忘其形;异鹊从而利之,见利而忘其真”,体现的是生物之间的捕食关系
解析:选A “毋覆巢,毋杀孩虫、胎夭飞鸟,毋麛毋卵”描述了对动物资源利用时,应避免捕杀幼年个体,这样有利于维持种群正常的年龄结构,A错误;除去害虫,能合理调整能量流动关系,使能量持续流向对人类最有益的部分,B正确;自然美景激发了诗人的创作灵感体现了生物多样性的直接价值,C正确;D项中语句描述的是螳螂以蝉为食,异鹊以螳螂为食的捕食关系,D正确。
8.(2023·南通二模)下图是南通某地推广的“鱼—桑—鸡(菇)”种养模式,并取得了较好的生态和经济效益。下列相关叙述不正确的是( )
A.塘泥中的主要微生物、黑木耳等属于生态系统的分解者
B.林下养鸡增加群落垂直结构的复杂性,提高了生态系统的抵抗力稳定性
C.“桑叶→蚕→蚕沙→鱼”组成一条完整的食物链
D.建立该种养模式时主要遵循了整体、循环等生态工程原理
解析:选C 塘泥中的主要微生物、黑木耳等属于生态系统的分解者,能将有机物分解为无机物,A正确;林下养鸡增加群落垂直结构的复杂性,增加了生物多样性,提高了生态系统的抵抗力稳定性,B正确;食物链是由生产者和消费者组成,蚕沙不属于食物链的组成成分,C错误;通过“鱼—桑—鸡(菇)”种养模式,实现了“无废弃物农业”,取得了较好的生态和经济效益,因此建立该种养模式时主要遵循了整体、循环等生态工程原理,D正确。
二、非选择题
9.(2023·温州二模)“河长制”是地方政府落实水资源保护、水污染防治等主体责任的制度创新。为治理养殖场粪便污水的排放造成的环境污染,某地用芦苇、鱼、藻类植物、浮游动物、细菌、真菌等构建了人工湿地,通过沉降、分解和作为鱼的饵料等措施对污水进行处理和综合利用,取得了良好的效益。回答下列问题:
(1)养殖场粪便污水属于有机型污染,可通过____________等生物的分解作用降解污水中的有机物。若短时间内排放的污水太多,常会造成水体缺氧,其原因是________________________。
(2)人工湿地中的芦苇、鱼、藻类植物、浮游动物、细菌、真菌等生物共同组成了______________(填“生态系统”“群落”或“种群”)。流经该湿地的总能量是__________________________________。
(3)调查发现,该湿地中的物种数逐年增加,其营养结构趋于复杂,则该湿地生态系统的__________(填“抵抗力”或“恢复力”)稳定性增强。这一过程中发生的群落演替的类型为________________。
解析:(1)有机型污染中,水体中主要存在一些分解者,即细菌、真菌等生物,其通过分解作用降解污水中的有机物,若短时间内排放的污水太多,水体中的微生物也会增多,微生物(细菌、真菌)有氧呼吸旺盛,消耗大量氧气,造成水体缺氧。(2)人工湿地中的芦苇、鱼、藻类植物、浮游动物、细菌、真菌等生物共同组成了群落。流经该湿地的总能量是生产者固定的太阳能和污水中有机物中的化学能。(3)生态系统的生物种类越多,营养结构越复杂,其抵抗力稳定性越强,恢复力稳定性越弱,因此湿地中的物种数逐年增加,其营养结构趋于复杂,则该湿地生态系统的抵抗力稳定性增强。由于湿地生态系统保留了适合植物生长的土壤,还保留了植物的种子及其他繁殖体,因此这一过程中发生的群落演替的类型为次生演替。
答案:(1)细菌、真菌 污水多使微生物(细菌、真菌)增多,微生物有氧呼吸旺盛,消耗大量氧气 (2)群落 生产者固定的太阳能和污水中有机物中的化学能 (3)抵抗力 次生演替
10.(2023·无锡三模)在新农村建设中,循环经济结合农业生态观光旅游、餐饮、采摘、垂钓一体化生产服务系统,即新循环农业模式(如图)越来越受到人们的重视。这一模式下,生产因素互为条件、互为利用和循环永续,整个生产过程做到了废弃物的减量化排放,大幅降低农药、兽药、化肥等有害物质和煤炭等不可再生能源的使用量,从而形成清洁生产、低投入、低消耗、低排放和高效率的生产格局。回答下列问题:
(1)大豆、玉米等农作物的秸秆可以还田,家禽、家畜产生的粪便可以投入沼气池生产沼气,沼渣可以肥田,这些做法依据的是生态工程的________原理。生活污水不能直接排放,是因为污水中含有的________________会造成水体富营养化。
(2)若上述生态系统中有一条食物链为大豆→大豆卷叶螟→青蛙→蛇。食物链的营养级一般不超过5个的原因是______________________________________________________
______________________________________________________。
(3)新循环农业模式中害虫防治常采用______________的方法,以大幅降低农药等的使用量,从而减少环境污染。农田中的生物可以通过捕食与被捕食传递信息,体现了信息传递在生态系统中的作用是_____________________________________________________。
解析:(1)大豆、玉米等农作物的秸秆还田,家禽、家畜产生的粪便投入沼气池生产沼气,沼渣可以肥田,这些做法依据的是生态工程的循环原理。生活污水中含N、P等植物生长需要的矿质元素,直接排放能引起水体的富营养化。(2)生态系统的能量沿食物链流动逐级递减,营养级越多,在能量流动的过程中消耗的能量就越多,流经5个营养级后所剩下的能量不足以再维持一个种群生存的最小需要量,故食物链的营养级一般不超过5个。(3)新循环农业模式中害虫防治常采用生物防治的方法,它的最大优点是不污染环境。农田中的生物可以通过捕食与被捕食传递信息,说明生态系统的信息传递可以调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
答案:(1)循环 N、P等矿质元素 (2)能量沿着食物链的流动是逐级递减的,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多,流经5个营养级后所剩下的能量不足以再维持一个种群生存的最小需要量 (3)生物防治 调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定
微专题(一) 种群数量变化曲线的分析及应用
真题测评·试能力
1.(2023·山东高考)对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察,并统计了这些灰松鼠的存活情况,结果如图。下列说法正确的是( )
A.所观察的这些灰松鼠构成一个种群
B.准确统计该年出生的所有灰松鼠数量需用标记重捕法
C.据图可推测出该地的灰松鼠种内竞争逐年减弱
D.对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体
解析:选D 种群是指在一定的空间范围内同种生物的所有个体形成的集合,根据题意可知,观察的并不是该地的全部灰松鼠,A错误;标记重捕法是调查种群密度的一种估算法,并不能准确统计该年出生的所有灰松鼠数量,B错误;由图分析可知,随着灰松鼠年龄的增大,其存活数逐渐下降,但当地灰松鼠的种群数量未知,不能推断其种内竞争的情况,C错误;由图可知,灰松鼠幼体的存活数较其成体的存活数变化大,说明幼体的死亡率相对较高,故对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体,D正确。
2.(2023·山东高考改编)某种动物的种群具有阿利效应,该动物的种群初始密度与种群增长速率之间的对应关系如图所示。其中种群增长速率表示单位时间增加的个体数。下列分析不正确的是( )
A.初始密度介于0~a时,种群数量最终会降为0
B.初始密度介于a~c时,种群出生率大于死亡率
C.将种群保持在初始密度c所对应的种群数量,有利于持续获得较大的捕获量
D.若自然状态下该动物种群雌雄数量相等,人为提高雄性占比会使b点右移
解析:选B 初始密度介于0~a时,种群增长速率小于0,因而种群数量最终会降为0,A正确;初始密度介于a~c时,应分两段来分析。在初始密度小于b时,其死亡率大于出生率,当初始密度大于b时,其出生率大于死亡率,表现为种群数量上升,B错误;将种群保持在初始密度c所对应的种群数量,此时种群增长速率最大,有利于持续获得较大的捕获量,C正确;自然状态下该动物种群雌雄数量相等,从性别比例上看有利于种群数量增长,若人为提高雄性占比,则会导致一定程度上的性别比例失调,不利于种群数量增长,因而会使b点右移,D正确。
3.(2022·山东高考)一个繁殖周期后的种群数量可表示为该种群的补充量。某实验水域中定期投入适量的饲料,其他因素稳定。图中曲线Ⅰ表示该实验水域中某种水生动物的亲体数量与补充量的关系,曲线Ⅱ表示亲体数量与补充量相等。下列说法正确的是( )
A.亲体数量约为1 000个时,可获得最大持续捕捞量
B.亲体数量约为500个时,单位时间内增加的数量最多
C.亲体数量大于1 000个时,补充量与亲体数量相等,种群达到稳定状态
D.饲料是影响该种群数量变化的非密度制约因素
解析:选B 亲体数量约为1 000个时,该种群的补充量等于亲体数量,即出生率等于死亡率,是K值,根据种群的增长速率变化可知,捕捞后种群数量处于K/2时可获得最大持续捕捞量,A错误;种群数量处于K/2时单位时间内增加的数量最多,即亲体数量约为500个时,单位时间内增加的数量最多,B正确;由图可知,亲体数量等于1 000个时,补充量与亲体数量已经相等,种群已经达到稳定状态,C错误;一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,这些因素称为密度制约因素,饲料是影响该种群数量变化的密度制约因素,D错误。
深化学习·提素养
1.种群数量增长模型分析
2.λ值和K值分析
(1)λ值变动分析:种群数量每年以一定的倍数增长,第二年数量为第一年的λ倍,由此,若λ=1,则种群数量不变(稳定);若λ>1,则种群数量增长;若λ>1且恒定时,则种群数量呈“J”形增长;若λ<1,则种群数量下降。如下图所示:
(2)K值确认:K值即一定的环境条件所能维持的种群最大数量——实际环境中种群数量往往在K值上下波动,如图所示:
eq \a\vs4\al([典例]) (2023·北京模拟)某动物的种群增长速率变化如图所示,在A、B两点对应的时间利用标记重捕法进行了种群数量的调查,A点时捕捉了40只进行标记后放回,B点时进行第二次捕捉,捕获了50只不带标记的和10只带标记的动物。下列叙述正确的是( )
A.A、B两点对应的种群出生率等于死亡率
B.T1时对应的种群数量是环境容纳量
C.在A点时实际种群数量小于240只
D.B点时种群的年龄结构是衰退型
[解析] 分析题图,A、B两点种群增长速率均为正值,可知对应的种群出生率大于死亡率,A错误;T2时种群增长速率为零,对应的种群数量是环境容纳量,B错误;根据标记重捕法的计算,若种群数量维持稳定,且种群数量为N,第一次捕捉数为M,第二次捕捉数为n,带标记数为m,则有N=M×n÷m,在种群数量没有增加的前提下,A点的种群数量为40×(50+10)÷10=240(只),但由于重捕发生在B点,A至B期间有大量新个体出生,不带标记,使得n/m值偏大,计算所得N值偏大,A点实际种群数量应小于240只,C正确;B点时种群增长速率为正值,种群数量增加,年龄结构是增长型,D错误。
[答案] C
[思维建模]
从三个维度理解种群“S”形增长
考法训练·融会通
考法(一) 种群数量变化曲线
1.(2023·枣庄模拟)科研小组调查某城市6年间常住人口、常住外来人口增长率变化情况(如图)。下列叙述正确的是( )
A.沿海城市常住外来人口增长率的变化受迁入率、迁出率的影响较大
B.常住人口和常住外来人口都呈现先增长后下降的趋势
C.常住人口数量大致呈“S”形增长,第3年达到K值
D.第5至第6年人口数量相对稳定,这期间的城市生态足迹相对稳定
解析:选A 沿海城市常住外来人口流动较大,其增长率的变化受迁入率和迁出率的影响较大,A正确;由曲线图可知,常住人口增长率先>0,最终会0,故常住外来人口呈现增长趋势,B错误;“S”形增长曲线的增长率应是一直降低最后趋于0,而图示常住人口增长率先上升后下降,最终
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