高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题22生态系统与生态环境的保护课件
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专题22 生态系统与生态环境的保护
生物 (天津市选考专用)
A组 自主命题·天津卷题组
1.(2019天津理综,5,6分)多数植物遭到昆虫蚕食时会分泌茉莉酸,启动抗虫反应,如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发物质等。烟粉虱能合成Bt56蛋白。该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物,抑制茉莉酸启动的抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长。下列叙述错误的是 ( )A.植物产生挥发物质吸引昆虫天敌体现了信息传递调节种间关系的功能B.植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果C.Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的对照组快D.开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可为控制烟粉虱提供防治措施
答案 C 植物体遭受虫害后可产生吸引昆虫天敌的挥发性物质,体现了信息传递可以调节生物的种间关系,A正确;由题意可知,多数植物被昆虫蚕食后可启动抗虫反应,而烟粉虱可产生Bt56蛋白抑制植物的抗虫反应以便蚕食植物,说明植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果,B正确;抑制Bt56基因的表达可使植物的抗虫反应顺利发生,从而使昆虫数量减少,所以Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的对照组慢,C错误;Bt56蛋白会抑制植物的抗虫反应,故开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可以为控制烟粉虱提供防治措施,D正确。
素养解读 本题通过植物的抗虫反应,考查考生获取信息、解决问题的能力以及作出合理判断的能力,体现了对科学思维素养的考查。
知识归纳 从不同角度理解共同进化共同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。共同进化可以通过不同生物间的种间互助(如豆科植物与根瘤菌)或种间竞争(如猎豹与斑马)实现。
2.(2016天津理综,3,6分)在丝瓜地生态系统中,丝瓜、昆虫甲、昆虫乙存在捕食关系。如图为某年度调查甲、乙两种昆虫种群数量变化的结果。下列叙述正确的是 ( ) A.该丝瓜地的碳循环在丝瓜、昆虫与无机环境之间完成B.依据随机取样原则统计成虫数量可计算出昆虫种群密度C.乙与甲的数量比值代表两种昆虫间的能量传递效率D.乙数量的增加会减少甲种群对丝瓜的摄食量
答案 D 碳循环发生在生物群落与无机环境之间,具有全球性,A错误;只统计成虫数量计算出的是成虫的种群密度,B错误;乙与甲的数量比值不能代表两种昆虫间的能量传递效率,C错误;由于乙捕食甲,因此乙数量的增加使甲种群数量减少,从而使甲种群对丝瓜的摄食量减少,D正确。
易混警示 物质循环发生在无机环境和生物群落之间,生物群落包括动物、植物、微生物等。
3.(2014天津理综,3,6分)图a、b分别为农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。下列叙述正确的是 ( ) A.两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系B.两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成C.城市生态系统不具有自我调节能力,抵抗力稳定性低D.流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能
答案 A 信息传递是生态系统的功能之一。生态系统均可通过信息传递调节种间关系,图示两个生态系统不一定只有3个营养级;所有生态系统均具有自我调节能力,城市生态系统自我调节能力较弱,抵抗力稳定性较低;城市生态系统生产者较少,需外界输入大量能量,故流经城市生态系统的总能量包括生产者固定的能量和外界输入的能量。
4.(2018天津理综,8,10分)为研究森林生态系统的碳循环,对西黄松老龄(未砍伐50~250年)和幼龄(砍伐后22年)生态系统的有机碳库及年碳收支进行测定,结果见下表。据表回答:
*净初级生产力:生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率**异养呼吸:消费者和分解者的呼吸作用(1)西黄松群落被砍伐后,可逐渐形成自然幼龄群落,体现了生态系统的 稳定性。(2)大气中的碳主要在叶绿体 部位被固定,进入生物群落。幼龄西黄松群落每平方米有 克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖,储存在生产者活生物量中;其中,部分通过生态系统中 的呼吸作用,部分转变为死有机质和土壤有机碳后通过 的分解作用,返回大气中的CO2库。(3)西黄松幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力 (大于/等于/小于)老龄群
落。根据年碳收支分析,幼龄西黄松群落 (能/不能)降低大气碳总量。
答案 (1)恢复力 (2)基质 360 消费者 分解者 (3)大于 不能
解析 (1)生态系统有抵抗力稳定性和恢复力稳定性,西黄松群落被砍伐后,可逐渐形成自然幼龄群落,体现了生态系统的恢复力稳定性。(2)大气中的碳主要在叶绿体基质部位被固定,进而被还原形成有机物进入生物群落。幼龄西黄松群落每平方米中用于生产者当年的生长、发育、繁殖,储存在生产者活生物量中的碳量等于生产者光合作用固定总碳量减去自身呼吸作用消耗的碳量,即净初级生产力乘以1平方米(360 g/m2×1 m2=360 g)。储存在生产者活生物量中的碳量,部分通过消费者的呼吸作用,部分转变为死有机质和土壤有机碳后通过分解者的分解作用,返回大气中的CO2库。(3)根据表格可知:老龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为 ≈0.037/年;幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为 ≈0.25/年,所以幼龄群落中每克生产者活生物量每年的净初级生产力大于老龄群落。根据年碳收支分析:“收”即净初级生产力,“支”即异养呼吸,360<390,即“收”小于“支”,所以幼龄西黄松群落不能降低大气碳总量。
易错警示 注意每克生产者活生物量每年的净初级生产力等于表格中的净初级生产力除以生产者活生物量,而不是表格中的净初级生产力。
B组 统一命题、省(区、市)卷题组
考点1 生态系统的结构
1.(2019课标全国Ⅱ,6,6分)如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示,并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔,则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草,第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木,第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是 ( )A.前者为金字塔形,后者为倒金字塔形B.前者为倒金字塔形,后者为金字塔形C.前者为金字塔形,后者为金字塔形D.前者为倒金字塔形,后者为倒金字塔形
答案 A 本题以生态系统的结构与功能相关知识为载体,考查考生获取信息的能力;题目通过对比不同生态系统数量金字塔,体现了对科学思维素养中的分析与判断要素的考查。夏季草原生态系统中,第二营养级羊的数量远少于第一营养级牧草的数量,其数量金字塔为金字塔形,而森林生态系统中,第二营养级昆虫的数量远多于第一营养级乔木的数量,其数量金字塔为倒金字塔形,故A正确,B、C、D错误。
2.(2019江苏单科,15,2分)我国生物多样性较低的西部沙漠地区生长着一种叶退化的药用植物锁阳,该植物依附在另一种植物小果白刺的根部生长,从其根部获取营养物质。下列相关叙述正确的是 ( )A.锁阳与小果白刺的种间关系为捕食B.该地区生态系统的自我调节能力较强,恢复力稳定性较高C.种植小果白刺等沙生植物固沙体现了生物多样性的间接价值D.锁阳因长期干旱定向产生了适应环境的突变,并被保留下来
答案 C 本题借助种间关系的相关知识,考查考生运用所学知识与观点,对某些生物学问题解释、推理能力;通过种间关系、生物多样性等内容的设问,体现了对生命观念中稳态与平衡观的考查。由题意知,锁阳从其依附的小果白刺根部获取营养,说明锁阳与小果白刺为寄生关系,A错误;该地区为生物多样性较低的沙漠地区,故该地区生态系统的自我调节能力弱,恢复力稳定性也较低,B错误;小果白刺等沙生植物的固沙作用体现了生物多样性的间接价值,C正确;基因突变具有不定向性,干旱环境对锁阳长期的选择使其产生的适应性突变被保留下来,D错误。
方法技巧 生物多样性价值的判断生物多样性的价值分潜在价值、间接价值和直接价值。潜在价值是指目前人类尚不清楚但可能存在的价值;间接价值是指能对生态平衡、生物圈稳态起调节功能等方面的价值;直接价值是指能为人类提供食物、药物、建材等实用意义的价值,以及旅游、科学研究等非实用意义的价值。
3.(2018课标全国Ⅲ,6,6分)某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查。下列叙述错误的是 ( )A.趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息C.黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度D.黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目
答案 B 本题考查种群密度的调查方法、生态系统的成分与功能等相关知识。农田生态系统中的趋光性昆虫属于消费者,A正确;黑光灯通过物理过程传递信息,该信息属于物理信息,B错误;对于有趋光性的昆虫,用黑光灯诱捕的方法可以调查某种趋光性昆虫的种群密度,也可以探究趋光性昆虫的物种数目,C、D正确。
素养解读 本题通过基础判断的形式考查科学思维中的审视与论证素养。
知识归纳 生态系统中的信息传递生态系统中的信息可分为三类:物理信息、化学信息和行为信息。信息传递作为生态系统的功能之一,可以保证个体生命活动的正常进行和种群的繁衍,也能够调节生物的种间关系,从而维持生态系统的稳定。
4.(2018海南单科,20,2分)某地在建设池塘时,设计了如图所示的食物网,鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层。关于该池塘生态系统的叙述,错误的是 ( ) A.鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者B.消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼C.通气可促进水体中生物残骸分解为无机物D.藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量
答案 D 鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者,A正确;鳜鱼的营养级比鲢鱼高,消耗等量藻类时,鳜鱼的生长量少于鲢鱼,B正确;通气有利于水体中分解者的呼吸作用,促进残骸分解为无机物,C正确;藻类固定的能量大于流入次级消费者的能量,D错误。
5.(2016课标全国Ⅰ,5,6分)在漫长的历史时期内,我们的祖先通过自身的生产和生活实践,积累了对生态方面的感性认识和经验,并形成了一些生态学思想,如:自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识,下列说法错误的是 ( )A.生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律B.若人与自然和谐统一,生产者固定的能量便可反复利用C.“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例D.人类应以保持生态系统相对稳定为原则,确定自己的消耗标准
答案 B 生态系统中生产者固定的能量最终以热能的形式散失,而散失的热能不能被生态系统重新利用,故生态系统中的能量流动具有单向性的特点,B错误。
素养解读 本题通过问题设计的形式考查人与自然的和谐统一观,属于社会责任素养的考查。
审题方法 解题时要注意找到“题眼”,如根据本题的“能量便可反复利用”即可采用直选法解题。
6.(2016课标全国Ⅲ,5,6分)我国谚语中的“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中,捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是 ( )A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向
答案 C 根据题意可写出食物链:植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰。鹰的迁入延长了食物链,使能量消耗的环节(营养级)增加,但没有改变能量流动的方向,C正确、D错误;鹰的迁入使黄雀的数量减少,导致黄雀的食物螳螂的数量增多,进而导致蝉的数量减少,A错误;细菌产生的能量大多以热能的形式散失,不能流向生产者,B错误。
素养解读 本题通过问题设计的形式考查生态系统的营养结构,属于分析与结合能力的考查。
审题方法 题干信息显示鹰捕食黄雀,所以鹰的迁入延长了食物链。
7.(2018课标全国Ⅲ,32,10分)下图是某农业生态系统模式图。 据图回答下列问题:(1)蚯蚓生命活动所需的能量来自生活垃圾中的 (填“有机物”或“无机物”)。生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者,在生态系统中分解者的作用是 。(2)根据生态系统中分解者的作用,若要采用生物方法处理生活垃圾,在确定处理生活垃圾的方案时,通常需要考虑的因素可概括为3个方面,即
。(3)有机肥在土壤中经分解、转化可产生NO3-,通常植物根系对NO3-的吸收是通过 运输完成的。
答案 (1)有机物 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 (2)待分解垃圾的性质,引进的分解者生物的种类,处理环境的理化条件 (3)主动
解析 本题主要考查生态系统的物质循环、生活垃圾的处理、物质运输等知识。(1)蚯蚓为异养生物,属于生态系统中的分解者,分解者的作用是把动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。蚯蚓生命活动所需能量来自生活垃圾中的有机物。(2)用生物方法处理生活垃圾,需考虑分解者的种类、待分解垃圾的性质以及分解者分解垃圾时所处环境的理化条件等。(3)植物根细胞通过主动运输吸收K+、N 等无机盐离子。
素养解读 本题通过三问并列的命题方式综合考查生态系统知识,引导考生关注环境保护、养成健康生活方式,属于社会责任素养的考查。
8.(2018课标全国Ⅱ,31,11分)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用,这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响,此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答下列问题:(1)当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时,原有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多,原因是 。(2)如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某生态系统中,使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转,即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的,那么根据上述“恐惧生态学”知识推测,甲的数量优势地位丧失的可能原因是 (答出一点即可)。(3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现,会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐惧生态学”知识推测,产生这一结果的可能原因有 (答出两点即可)。
答案 (1)生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了,传递到下一营养级的能量较少 (2)甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高,顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多 (3)大型肉食性动物捕食野猪;野猪因恐惧减少了采食
解析 (1)生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了,传递到下一营养级的能量较少,相邻营养级间的能量传递效率大约是10%~20%,所以生态系统中食物链的营养级数量一般不超过5个。(2)顶级肉食性动物引入后,甲的数量优势地位丧失,且不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的。根据“恐惧生态学”知识可推测,甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高,引入顶级肉食性动物后,甲逃离该生态系统的数量比乙多。(3)某种大型肉食性动物在森林中出现后,会减轻野猪对农作物的破坏程度,可能是因为大型肉食性动物捕食野猪,从而减少了野猪数量,也可能是因为野猪因恐惧该大型肉食性动物而减少了对农作物的采食量。
素养解读 本题通过三问并列的命题方式考查生态系统的营养结构中各营养级生物的变化分析,属于科学思维素`养的考查。
解题指导 解答第(2)小题时,应注意不是顶级肉食性动物直接捕食造成甲的数量优势地位丧失,要根据“恐惧生态学”知识推测甲的数量优势地位丧失的可能原因。
9.(2016课标全国Ⅲ,31,8分)冻原生态系统因其生物的生存条件十分严酷而独具特色,有人曾将该生态系统所处的地区称为“不毛之地”。回答下列问题:(1)由于温度的限制作用,冻原上物种的丰富度较低。丰富度是指 。(2)与热带森林生态系统相比,通常冻原生态系统有利于土壤有机物质的积累,其原因是 。(3)通常,生态系统的食物链不会很长,原因是 。
答案 (1)群落中物种数目的多少(2分)(2)低温下,分解者的分解作用弱(3分)(3)能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的(3分,其他合理答案可酌情给分)
解析 (1)丰富度是指群落中物种数目的多少。(2)冻原生态系统中,环境温度低,分解者的数量少且分解能力弱,导致土壤有机物质分解量少,有利于土壤有机物质的积累。(3)因能量沿食物链流动时是逐级递减的,所以生态系统的食物链不会很长。
素养解读 本题通过三问并列的命题方式考查生态系统的能量流动问题,考查考生针对生物学问题的分析、判断、解释,并作出正确结论的能力,属于科学的思维素养的考查。
评分细则 (1)只要答出关键词“物种数目”“生物种类” 即可得2分。回答“个体”“种群”等都不得分。(2)只要回答出关键词“低温、分解作用低”或“低温、分解(降解)酶的活性低”等皆可得3分。错别字不得分。回答“冻原生态系统的稳定性低” “冻原生态系统的成分少”等都不得分。(3)只要答出关键词 “生态系统的能量流动逐级递减”即可得分。只答“单向流动”不得分。
10.(2015课标全国Ⅱ,31,8分)某生态系统总面积为250 km2,假设该生态系统的食物链为甲种植物→乙种动物→丙种动物,乙种动物种群的K值为1 000头。回答下列问题:(1)某次调查发现该生态系统中乙种动物种群数量为550头,则该生态系统中乙种动物的种群密度为 ;当乙种动物的种群密度为 时,其种群增长速度最快。(2)若丙种动物的数量增加,则一段时间后,甲种植物数量也增加,其原因是 。(3)在甲种植物→乙种动物→丙种动物这一食物链中,乙种动物同化的能量 (填“大于”“等于”或“小于”)丙种动物同化的能量。
答案 (1)2.2头·km-2 2头·km-2(每空2分,共4分)(2)由于乙种动物以甲种植物为食,丙种动物的数量增加导致乙种动物的数量减少,从而导致甲种植物数量的增加(3分,其他合理答案也给分)(3)大于(1分)
解析 本题主要考查种群密度、种群数量的变化规律以及能量流动等相关知识。(1)乙种动物的种群密度为550÷250=2.2(头·km-2)。当乙种动物的种群数量为K/2,即种群密度为500÷250=2(头·km-2)时,种群增长速度最快。(2)丙种动物的数量增加,造成乙种动物被丙种动物捕食增多,乙种动物数量减少,从而减少了对甲种植物的捕食,导致甲种植物数量增加。(3)由于能量流动具有逐级递减的特点,所以处于第二营养级的乙种动物同化的能量要大于丙种动物同化的能量。
素养解读 本题通过三问并列的命题方式考查生态系统的结构与能量流动,属于科学思维素养的考查。
易错警示 注意区分种群密度与种群数量。当种群数量达到K/2值时,种群增长速率最快,此时的种群密度为K与种群生活面积(或空间)的比值的一半。
考点2 生态系统的功能及稳定性
1.(2018海南单科,19,2分)某同学将一面镜子竖立在一棵树旁,该树上的一只小鸟飞到镜前,对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述,错误的是 ( )A.小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息B.小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息C.小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息D.激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息
答案 A 小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息,A正确;小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息,B正确;小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息,C正确;激怒小鸟的信息是直接来自非生物的物理信息,D错误。
2.(2018海南单科,21,2分)对于一个结构和功能处于恢复过程中的生态系统,下列推论错误的是 ( )A.适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复B.随着生物多样性的提高,系统的自我调节能力增强C.恢复后的生态系统,其结构和功能可接近受损前的状态D.生物多样性提高后,某营养级的能量可全部流入下一营养级
答案 D 适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复,A正确;随着生物多样性的提高,系统的自我调节能力增强,B正确;恢复后的生态系统,其结构和功能可接近受损前的状态,C正确;生物多样性提高,但能量传递效率保持不变,D错误。
3.(2015海南单科,25,2分)关于草原生态系统能量流动的叙述,错误的是 ( )A.能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程B.分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量C.生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量D.生产者固定的能量除用于自身呼吸外,其余均流入下一营养级
答案 D 本题主要考查生态系统的能量流动等相关知识。能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失过程,A正确;分解者的作用就是将有机物分解成无机物,并从中获取生命活动所需的能量,B正确;生态系统维持正常功能需要不断地输入光能,C正确;生产者固定的能量除用于自身呼吸外,部分流向分解者,部分流向下一营养级,D错误。
易错警示 除最高营养级生物外,每一营养级生物同化的能量有四个去向:呼吸消耗、流向下一营养级、被分解者分解和未被利用。
4.(2015福建理综,4,6分)下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值,单位是J·m-2·a-1)。下列叙述正确的是 ( ) A.该食物网中最高营养级为第六营养级B.该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%C.太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357 J·m-2·a-1D.该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统
答案 B 该食物网中最长的食物链为:浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼,最高营养级为第五营养级;该食物网中第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(3 780+4 200)÷31 920×100%=25%;太阳鱼呼吸作用消耗的能量、流向分解者的能量和未被利用的能量共计1 483-126=1 357(J·m-2·a-1);该食物网中的生物只有生产者和消费者,没有分解者,不能和无机环境构成一个生态系统。
易错警示 能量传递效率=(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%,下一营养级若为多个,应先求和再计算传递效率。
5.(2019课标全国Ⅰ,31,8分)某果园中存在A、B两种果树害虫,果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫;使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减轻B的危害。回答下列问题。(1)果园中包含害虫A的一条食物链是 。该食物链的第三营养级是 。(2)A和B之间存在种间竞争关系,种间竞争通常是指 。(3)性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于 。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体,从而破坏B种群的 ,导致 降低,从而减轻B的危害。
答案 (1)果树→A→C C(2)两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象(3)化学信息 性别比例 种群密度
解析 本题借助生态系统结构与功能的相关知识,考查综合运用所学知识解决生物学问题的能力;通过分析种间关系及害虫防治方法,体现了生命观念中的稳态与平衡观。(1)本题中食物链的起点必须是生产者果树,且后续提到“该食物链的第三营养级是”,所以该食物链是果树→A→C。鸟(C)以果树害虫(A)为食,属于次级消费者,位于第三营养级。(2)种间竞争是指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象。(3)人工合成的性引诱剂属于生态系统中的化学信息,利用其诱杀B种群的雄性个体,可以破坏B种群的性别比例,使很多雌性个体不能完成交配产生后代,从而使该种害虫的种群密度明显降低。
知识归纳 信息传递的种类、特点及其在生态系统中的作用生态系统中信息种类包括物理信息(如光、声、温度、湿度、磁力等)、化学信息(如生物碱、有机酸等物质)和行为信息(动物的特殊行为);信息传递可以发生在生物与生物之间及生物与环境之间,并不一定从低营养级向高营养级传递。信息传递在生物种群的繁衍、调节生物的种间关系以及维持生态系统的稳定性过程中都发挥着重要作用。
6.(2018江苏单科,28,8分)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,箭头指示能量流动方向),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: 图1
(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 。(2)图1所示食物网中,次级消费者是 ,丁与丙之间的种间关系是 。(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 。(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 (在“大
于”、“小于”或“等于”中选择)7.6%。(5)经检测,水体中含有某种可被生物富集的农药,推测此农药含量最高的物种是 。(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 。
答案 (1)水草→甲→丁(2)丙和丁 捕食和竞争(3)传递给丙、自身呼吸作用以热能形式散失(4)大于(5)丁(6)河流生态系统自我调节(自我修复)能力有限
解析 (1)生态系统中的能量沿着食物链(网)流动。图中第二营养级中的甲的能量可以流向第三营养级丙、丁,图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,图中属于第三营养级的生物有丙、丁。(3)生态系统的能量流动中,初级消费者(乙)的能量有三个去向,一是自身呼吸作用以热能的形式散失,二是流向下一营养级(丙和丁),三是被分解者分解利用。(4)第二营养级包括甲和乙,第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(甲+乙)/25 000,甲同化的能量未知,乙同化的能量为1 900 kJ,故第一、二营养级的传递效率大于7.6%(1 900/25 000×100%)。(5)被生物富集的农药在最高营养级中的含量最高,即丁中农药含量最高。(6)生态系统具有自我调节能力,但其自我调节能力是有一定限度的,当河流的污染物超过生态系统能自我调节的范围时,就会造成河流水质恶化。
知识拓展 生物富集生物有机体从周围环境中吸收的某种元素或化合物如果难以排出或分解,就会使生物有机体中该物质的平衡浓度超过环境中该物质浓度。当更高营养级的生物捕食该生物后,难以排出或分解的物质继续在体内累积。
7.(2017海南单科,28,8分)回答下列与生态系统稳定性有关的问题:(1)生态系统的稳定性是指 。(2)在广袤的非洲草原上,食草动物如同“割草机”一样,通过迁徙在不同的草场上采食,这一现象年复一年地进行着,然而食草动物所处的草原生态系统却表现出了稳定性,这是由于该生态系统具有 。(3)草→蚱蜢→青蛙→蛇→鹰是草原生态系统的一条食物链,在这条食物链中,次级消费者是 ,在生态系统中消费者的作用有 (答出两点即可)。
答案 (1)生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力(2)自我调节的能力(3)青蛙 消费者是实现生态系统物质循环和能量流动的重要环节;调节种间关系;维持种群和生态系统的稳定性
解析 (2)生态系统之所以能够保持稳定性,是因为生态系统具有一定的自我调节能力。(3)该食物链中,草为生产者,蚱蜢、青蛙、蛇、鹰分别属于初级、次级、三级和四级消费者。消费者在生态系统中可以帮助植物传粉和传播种子,能够促进生态系统物质循环和能量流动,还可以调节种间关系,维持种群和生态系统的稳定性。
8.(2015海南单科,28,9分)回答下列关于红树林生态系统的问题:(1)红树林具有调节气候、保护海岸的作用。从生物多样性价值的角度分析,这种作用所具有的价值属于 (填“间接”或“潜在”)价值。(2)某红树林生态系统的碳循环如图所示。图中A是一种气体,B、C、D、E和F表示生物成分,箭头表示碳流动的方向。 图中A表示 ,生物成分E表示 ,生物成分F表示 , 表示初级消费者。
答案 (1)间接(1分)(2)CO2 生产者 分解者 C(每空2分,共8分)
解析 本题主要考查生物的多样性、物质循环等知识。(1)红树林对生态系统起到重要调节功能,属于间接价值。(2)双向箭头两端分别为生产者和大气中的CO2(无机环境),分析图示可知:A表示CO2,E表示生产者,F表示分解者,C表示初级消费者。
解题关键 根据单双箭头判断生产者、消费者、分解者和CO2是解题关键。
考点3 生态环境的保护
1.(2019北京理综,5,6分)为减少某自然水体中N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响,环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体。选择其中3种植物分别置于试验池中,90天后测定它们吸收N、P的量,结果见下表。
结合表中数据,为达到降低该自然水体中N、P的最佳效果,推断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是 ( )A.植物a和b,群落的水平结构将保持不变B.植物a和b,导致该水体中的食物链缩短C.植物a和c,这两种植物种群密度会增加D.植物a和c,群落中能量流动方向将改变
答案 C 本题借助种群、群落与生态系统相关知识,考查考生获取信息、解决生物学问题的能力;通过解决N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响,体现了社会责任素养中的保护环境要素。依据表格数据可知,投放植物a和c,降低该自然水体中N、P的效果最佳。环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体,若投放植物a和b(均为浮水植物),由于a和b增多,群落的水平结构将会改变,A错误;由于生物种类没变,所以该水体中食物链长度一般不变,群落中能量流动方向一般也不变,B、D错误;若投放植物a和c,由于这两种植物处于不同水层,相互之间竞争较少,且两者均能吸收较多N、P,因此,这两种植物种群密度会增加,C正确。
2.(2017海南单科,19,2分)加强管理后,某自然保护区中过去难觅踪迹的大型食肉、食草野生动物种群得到了恢复。数年后,出现了保护区中的某种大型食草动物经常到保护区外的农田中采食的现象。针对该现象,下列叙述最为合理的是 ( )A.该现象说明野生动物是人类的忠实朋友B.该现象说明人与野生动物形成了和谐相处的关系C.该现象说明野生动物正在积极地寻求人类的帮助D.该现象说明该种动物的种群数量增大,种内竞争增加
答案 D 该动物“经常到农田中采食”,这说明它不是人类的忠实朋友,也没有与人形成和谐相处的关系,A、B错误;“经常到农田中采食”不是积极地寻求人类的帮助的行为,C错误;该现象说明保护区内食物资源不足,该动物种群数量增大,种内竞争增强,需要更多食物,D正确。
3.(2017北京理综,3,6分)酸雨指pH小于5.6的大气降水。在实验室中模拟酸雨喷淋樟树和楝树的树苗。结果发现,楝树的高度比对照组低约40%,而樟树的高度没有明显差异。结合生态学知识所作的合理推测是 ( )A.酸雨对楝树种群中个体的株高影响较明显B.酸雨对樟树种群密度的影响比对楝树的大C.森林生态系统物种丰(富)度不受酸雨影响D.楝树生长的群落中,其他树种都不耐酸雨
答案 A 本题主要考查实验分析能力。分析题干可知,该实验探究酸雨对樟树和楝树树苗株高的影响,根据实验结果可知,酸雨对楝树株高影响(抑制生长)明显,对樟树影响不大,A正确;从该实验结果不能确定酸雨对樟树及楝树种群密度、森林生态系统物种丰富度及其他树种的影响,B、C、D错误。
4.(2017江苏单科,9,2分)江苏省徐州市多年来围绕“一城青山半城湖”理念,实施了一系列生态建设工程,生态效应逐渐显现。下列有关该生态工程的分析评价不合理的是 ( )A.使物种多样性程度显著提高B.使生物群落的组成更为复杂C.使生态系统的类型更为多样D.其主要目的是提高生物多样性的直接价值
答案 D 题干信息“生态效应逐渐显现”,说明生物的种类和数量增加,群落的物种组成更为复杂,生态系统多样性显著提高,A、B、C合理;生物多样性的生态效应属于生物多样性的间接价值,D不合理。
5.(2017江苏单科,20,2分)为修复长期使用农药导致有机物污染的农田,向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂。下列相关叙述中错误的是 ( )A.加入菌剂可增加土壤中的物种多样性,提高土壤生态系统的稳定性B.该菌剂减少了残留农药进入农作物,一定程度上阻碍了土壤中的物质循环C.土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类,降低害虫的优势度D.农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径,体现了基因多样性的应用价值
答案 B 向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂,可增加土壤中的物种多样性,从而提高土壤生态系统的稳定性,A项正确;该菌剂可加快有机物的分解,减少了残留农药进入农作物,在一定程度上促进了土壤中的物质循环,B项错误;土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类,使营养结构更复杂,从而降低害虫的优势度,C项正确;每个物种都是一个独特的基因库,农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径,体现了基因多样性的应用价值,D项正确。
6.(2016浙江普通高校选考,1,2分)下列关于水污染治理的措施,错误的是 ( )A.大规模围湖造田 B.严格控制污染源C.清理河道淤泥 D.建立污水处理厂
答案 A 大规模围湖造田,会导致物种多样性降低,破坏生态环境,A错误。
7.(2015江苏单科,14,2分,0.631)下列关于生物多样性的叙述,正确的是 ( )A.生态系统多样性是物种多样性的保证B.各种中药材的药用功能体现了生物多样性的间接价值C.大量引进国外物种是增加当地生物多样性的重要措施D.混合树种的天然林比单一树种的人工林更容易被病虫害毁灭
答案 A 生态系统的多样性是物种多样性的保证,A正确;各种中药材的药用功能体现了生物多样性的直接价值,B错误;大量引进国外物种可能会造成生物入侵,使当地生物多样性降低,C错误;混合树种的天然林比单一树种的人工林物种丰富,营养结构复杂,抵抗力稳定性强,不容易被病虫害毁灭,D错误。
易错警示 生物多样性的间接价值指其生态价值。
C组 教师专用题组
1.(2015海南单科,23,2分)俗话说:“大鱼吃小鱼,小鱼吃小虾,小虾吃泥巴”。某同学据此设计了一个水池生态系统。下列属于该生态系统第一营养级的是 ( )A.小鱼吃的小虾 B.吃小鱼的大鱼C.泥巴中的藻类 D.泥巴中的大肠杆菌
答案 C 本题主要考查生态系统的营养结构中营养级判断等知识。属于生态系统第一营养级的是生产者,藻类可以进行光合作用,属于生产者,C正确;小虾和大鱼都属于消费者,大肠杆菌属于分解者,A、B、D错误。
方法技巧 藻类能通过光合作用利用无机物合成有机物,处于食物链的第一营养级。
2.(2017江苏单科,26,8分)某地因采矿导致地表下沉,成为无法利用的荒地。为了改变这种状况,有关部门因地制宜,通过引水等措施,将该地改造成湿地生态公园,一些生物陆续迁入,并逐渐形成相对稳定的生物群落。如图是该公园生态系统食物网的一部分,请回答下列问题: (1)该公园生物群落的变化属于 演替。(2)图中昆虫与杂食性鱼类之间的种间关系有 。
(3)在黑斑蛙的繁殖季节,雄蛙通过叫声这种 信息求偶;雌蛙通常在近岸水深10~30 cm的草丛间产卵,可采用 法了解该蛙卵块的密度。(4)因该水域有些渗漏,补水时曾不慎引入含除草剂的水,导致一些水草死亡。水草腐烂后,图中所示的生物类群中最先快速增殖的是 。(5)图中既含有初级消费者,又含有次级消费者的生物类群有 。若蛙类与猛禽之间还存在1个营养级,请写出该营养级中2类不同纲的生物: 。
答案 (8分)(1)次生 (2)捕食和竞争 (3)物理 等距取样 (4)浮游生物类 (5)底栖动物类、杂食性鱼类、滤食性鱼类 蛇类、肉食性鱼类、鼠类(任写其中两类)
解析 本题考查群落演替、生态系统中食物网等的相关知识。(1)次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物和种子或其他繁殖体的地方发生的演替,该公园生物群落变化属于次生演替。(2)由于昆虫和杂食性鱼类都捕食水草,又存在捕食关系,故它们的种间关系有捕食和竞争。(3)声音属物理信息,因为雌蛙通常在近岸水深10~30 cm的草丛间产卵,所以可采用等距取样法调查其卵块的密度。(4)水草腐烂后,一些浮游生物会对其进行分解而最先快速增殖。(5)蛙类可被蛇类和肉食性鱼类、鼠类等生物捕食,同时猛禽又可捕食肉食性鱼类、蛇类和鼠类等生物。
易错警示 雌蛙通常在近岸水深10~30 cm的草丛间产卵,可看出在岸边最好用等距取样法调查卵块密度;水草腐烂后,最先快速增殖的生物应是水中属于分解者的一些浮游生物。
3.(2014海南单科,16,2分)关于土壤微生物的叙述,错误的是 ( )A.土壤微生物参与生态系统的物质循环B.土壤微生物可作为生态系统的分解者C.秸秆经土壤微生物分解后可被农作物再利用D.土壤中的硝化细菌是异养生物,因而不属于生产者
答案 D 土壤微生物以腐生为主,所以多数为生态系统的分解者,参与生态系统的物质循环,A、B正确;秸秆经土壤微生物分解成水、无机盐和二氧化碳,这些成分可被农作物再利用,C正确;硝化细菌是化能自养型生物,在生态系统中属于生产者,D错误。
4.(2014海南单科,17,2分)用各营养级生物的能量、数量构建的金字塔分别称为能量金字塔、数量金字塔。在某一栎林中,第一营养级生物为栎树,第二营养级生物为昆虫,第三营养级生物为蛙、蜥蜴和鸟,第四营养级生物为蛇。该栎林数量金字塔的示意图是 ( )
答案 B 分析生态系统的数量金字塔需要参考生物个体的大小。第一、二营养级分别是栎树(体型很大)和昆虫,所以第二营养级生物的数量多于第一营养级的,A错误;与第二营养级生物相比,第三营养级生物含有的能量少,并且生物个体较大,所以第三营养级生物的数量少于第二营养级的,同理可知蛇的数量会更少,故选B。
5.(2014海南单科,18,2分)在某水生生态系统中,分布有水鸟、藻类、芦苇等动植物,某些水鸟具有秋季迁徙的习性。下列叙述错误的是 ( )A.该水生生态系统的物种数量随季节而发生变化B.减少芦苇和藻类后,输入该水生生态系统的能量维持不变C.藻类和芦苇等生产者固定的能量是流经该生态系统的总能量D.该水生生态系统动植物残体被微生物分解后可产生含氮化合物
答案 B 随季节变化某些水鸟会发生迁徙,所以该生态系统的物种数量会发生变化,A正确;输入该生态系统的能量是指生产者(芦苇和藻类等)固定的太阳能,所以芦苇和藻类减少,输入该生态系统的能量将减少,B错误、C正确;动植物残体的有机物(部分含有氮)被微生物分解后,可产生含氮化合物,D正确。
A组 2017—2019年高考模拟·考点基础题组
考点1 生态系统的结构
1.(2019湖南永州一模,35)某种甲虫以土壤中的落叶为主要食物,假如没有这些甲虫,落叶将严重堆积,最终导致落叶林生长不良。以下分析正确的是 ( )A.这种甲虫属于次级消费者B.这种甲虫与落叶树之间为捕食关系C.这种甲虫对落叶林的物质循环有促进作用D.这种甲虫在能量金字塔中位于底部
答案 C 由这种“甲虫以土壤中的落叶为主要食物,假如没有这些甲虫,落叶层将严重堆积”可知,甲虫应该属于生态系统中的分解者,A错误;食物链中的生物之间是捕食关系,而甲虫是分解者,不属于食物链的成分,B错误;甲虫属于分解者,能够促进生态系统的物质循环,C正确;甲虫是分解者,而能量金字塔的底部是生产者,D错误。
2.(2018山东寿光期末,26,1.5分)下列关于生态系统组成成分的叙述,错误的是 ( )A.自然生态系统需要源源不断地输入太阳能B.土壤微生物都可作为生态系统的分解者C.消费者能加快生态系统的物质循环D.菟丝子等寄生植物不属于生产者
答案 B 输入自然生态系统的总能量主要是生产者(绿色植物)固定的太阳能,A正确;土壤中的硝化细菌是生产者,B错误;消费者的存在能够加快生态系统的物质循环,C正确;寄生植物如菟丝子是消费者,不是生产者,D正确。
3.(2019湖南益阳期末,24)汉·韩婴《韩诗外传》:“螳螂方欲食蝉,而不知黄雀在后,举其颈欲琢而食之也”。下列关于某生态系统中蝉、螳螂(捕食40余种害虫)和黄雀的叙述,正确的是 ( )A.当地面上无蝉时,螳螂种群不会随之消失B.大量捕杀黄雀,螳螂的种群密度会一直增大C.调查黄雀的种群密度时,样方大小需适当D.“蝉→螳螂→黄雀”是一条完整的食物链
答案 A 螳螂能捕食40余种害虫,当地面上无蝉时,螳螂可以以其他害虫为食,螳螂种群不会随之消失,A正确;题中食物链组成为“植物→蝉→螳螂→黄雀”,大量捕杀黄雀,螳螂的种群密度会增大,蝉的种群密度会减小,随后螳螂的种群密度也会减小,B、D错误;黄雀的活动范围较大,活动能力较强,需用标志重捕法调查黄雀的种群密度,C错误。
考点2 生态系统的功能与稳定性
1.(2019天津和平一模,3)如图为碳循环的部分示意图,相关说法正确的是 ( ) A.碳循环是指CO2在生物圈中的循环过程B.伴随甲过程的进行,能量输入到生物群落中C.乙过程只代表生物的呼吸作用D.能完成该循环的生物一定含有叶绿体和线粒体
答案 B 在生态系统(生物圈)中碳元素可以循环,在生物之间碳元素以有机物的形式传递,在无机环境和群落之间碳元素以CO2的形式循环,A错误;甲过程主要为光合作用固定二氧化碳的过程,光合作用将光能转化为化学能储存在有机物中,B正确;有机物可以通过呼吸作用、分解作用和化石燃料的燃烧等过程变为CO2,C错误;无叶绿体和线粒体的光合细菌(或蓝藻)也能完成该循环,D错误。
2.(2019天津和平二模,4)用经过处理的鸡粪沼液来培养小球藻,以降低沼液中的氮、磷等含量。下列叙述正确的是 ( )A.鸡粪便中所含的能量属于鸡未摄入的能量B.此生态系统中,小球藻既是生产者,又是分解者C.小球藻吸收的沼液中的无机氮可用于自身合成淀粉D.对鸡粪沼液的处理能提高能量的利用率
答案 D 鸡粪便中的能量属于鸡摄入能量中的未同化部分,属于上一营养级中流向分解者的能量,A错误;题目中并没有小球藻分解有机物的信息,所以不能推测出小球藻是分解者,B错误;小球藻吸收的沼液中的无机氮可用于自身合成蛋白质,淀粉不含N元素,C错误;鸡粪中的能量本应流向分解者,但是重新利用后可以再次流向人类,该处理提高了能量的利用率,并没有提高能量传递效率,D正确。
3.(2019天津河北二模2,6分)下表是能量流经某种植食性动物时的情况,下列说法正确的是 ( )
A.X表示的能量为200 J/(cm2·a)B.流向第三营养级生物的能量至多为40 J/(cm2·a)C.该植食性动物同化的能量中有20%通过呼吸作用散失掉D.表中四个量之间没有一定的数量关系
答案 B 根据表格分析,表中的各个量有一定的数量关系,摄食量=同化量(呼吸消耗量+用于生长、发育和繁殖的能量)+非同化量(粪便量),所以呼吸消耗量X=摄食量-非同化量(粪便量)-用于生长、发育和繁殖的能量=530-330-110=90[J/(cm2·a)],流向第三营养级的能量最多为第二营养级同化量的20%,即(530-330)×20%=40[J/(cm2·a)],该植食性动物同化的能量中呼吸作用散失掉90/200=45%。综合分析,B选项正确。
4.(2019天津河西三模,6)如图为能量流动示意图,其中a1是流入第一营养级的总能量,下列相关说法正确的是 ( ) A.第一营养级传递给分解者的总能量是a4B.能量散失a3不能再被生物同化利用C.a1、a2、a3、a6中的能量都以稳定化学能的形式存在D.第一营养级和第二营养级之间能量传递效率是a6/a2×100%
答案 B 第一营养级传递给分解者的总能量是a4+a7,A选项错误;a3是第一营养级呼吸作用散失的能量,无法再被生物同化,B选项正确,C选项错误;第一营养级和第二营养级之间能量传递效率是a6/a1×100%,D选项错误。
考点3 生态环境的保护
1.(2019湖南常德期末,25)2018年环境日主题确定为“美丽中国,我是行动者”,即希望人们尊重自然,保护自然,像爱护眼睛一样爱护生态环境,像对待生命一样对待生态环境,使我们国家天更蓝、山更绿、水更清、环境更优美。下列有关叙述,错误的是 ( )A.低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡B.生物多样性的形成过程就是新物种形成的过程C.合理开发和利用野生资源是对生物多样性保护的有效措施D.森林具有的保持水土、调节气候等功能体现了生物多样性的间接价值
答案 B 低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡,A正确;生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性,所以生物多样性的形成过程不仅仅是新物种的形成过程,B错误;合理开发和利用野生资源是对生物多样性保护的有效措施,C正确;森林具有的保持水土、调节气候等功能体现了生物多样性的间接价值,D正确。
2.(2019福建三明期末,50)下列关于生物多样性及其保护措施的叙述,正确的是 ( )A.禁止开发和利用自然资源是保护生物多样性的基本原则B.建立自然保护区以及风景名胜区是对生物多样性最有效的保护C.湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用属于生物多样性的直接价值D.生物多样性是指地球上所有的植物、动物和微生物
答案 B 保护生物多样性并非禁止开发和利用,而是反对盲目地、掠夺式地开发利用,合理地开发和利用是有效的保护,A错误;就地保护是对生物多样性的最有效的保护,就地保护包括建立自然保护区以及风景名胜区等,B正确;湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用属于生物多样性的间接价值,C错误;生物多样性包括物种多样性、基因多样性、生态系统多样性,D错误。
易错警示 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,还应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,就只能施行易地保护了。
3.(2019湖南永州一模,36)下列属于生物多样性的间接价值的是( )A.科学家根据苍蝇平衡棒的导航原理,研制了新型的导航仪B.野生生物相互依存、相互制约,共同维持生态系统的稳态C.生物多样性为培育农作物、家畜和家禽新品种提供不可缺少的基因库D.“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”激发人们文学艺术创作灵感
答案 B 科学家根据苍蝇平衡棒的导航原理,研制了新型的导航仪,这属于生物多样性的直接价值,A错误;生物多样性间接价值指的是生物多样性的生态功能,如森林和草地对水土的保持作用、调节气候,野生生物相互依存、相互制约,共同维系生态系统的稳态等,B正确;生物多样性为培育农作物、家畜和家禽新品种提供不可缺少的基因库,这属于生物多样性的直接价值,C错误;“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”,激发人们文学艺术创作灵感,这属于生物多样性的直接价值,D错误。
B组 2017—2019年高考模拟·专题综合题组时间:30分钟 分值:60分一、选择题(每题5分,共30分)
1.(2019天津河东一模,4)如图是草原上食草动物对于牧草的净光合量(净光合量=光合作用合成量-呼吸作用消耗量)的影响。下列叙述中错误的是 ( ) A.a为放牧量的最适点B.适量的食草动物能增加牧草的净光合量C.该草场对食草动物的最大容纳量在b点D.没有食草动物的草地比有食草动物的草地物质循环快
答案 D 图像表示放牧量与净光合量之间的关系,其中放牧量为a时净光合量最大,所以a为最适放牧点,A正确;由图像分析,当放牧量由0→a时净光合量越来越大,B正确;当放牧量为b时净光合量与不放牧的时候持平,所以b点是草场对食草动物的最大容纳量,C正确;消费者能促进物质循环加快,D错误。
2.(2019天津九校联考,5)图甲表示能量在生态系统中的流动过程,其中A、B、C表示不同类型的生物。图乙是B1中两个种群的数量变化。下列说法正确的是 ( ) A.图甲中A、B、C共同组成一个群落,三者都是生态系统中不可缺少的成分B.图乙中两个种群之间的关系是竞争,种群②的数量会无限增加C.B2中动物的食性会影响种群①、②的数量变化,若B2中的生物大量死亡,短时间内A中生物的数量增加D.若要使B2储存的能量为x,最多需要A固定太阳能的量为y,则x与y的关系式应为y=100x
答案 D A是生产者,B1、B2是消费者,C是分解者,其中生产者和分解者是生态系统不可缺少的一部分,A错误;①的种群数量下降后②的种群数量仍在上升,后维持在一定的高度,但由于食物、空间有限和天敌的影响,②的种群数量不能无限增加,B错误;若B2中生物大量死亡,短时间内B1生物数量大量上升,A的生物数量大幅下降,C错误;能量传递效率是相邻两个营养级同化量之间的比值,所以若B2同化的能量是x,A固定的太阳能是y,能量传递效率按10%计算,则y=100x,D正确。
3.(2019天津南开中学月考,6)如图是生态系统能量流动的部分图解,N1~N6表示能量数值。下列分析正确的是 ( ) A.自然生态系统 ×100%的值一般介于10%~20%之间B.若N6全部来自N4,则蜣螂未获得初级消费者所同化的能量C.当某种初级消费者的种群数量达到K值时,此种群的增长速率最大D.散失的热能可重新用于合成有机物,从而实现生态系统的物质循环
答案 B 能量传递效率公式为第(n+1)营养级同化量/第n营养级同化量,n5/n2×100%的值介于10%~20%之间,A错误;N6的能量来自初级消费者粪便中的能量,而初级消费者粪便中的能量来自生产者,并非来自初级消费者所同化的能量,B正确;当种群数量在K/2时种群增长速率最大,C错误;散失的热能不能再次吸收,食物链中能量单向流动逐级递减,D错误。
4.(2019天津河西二模,4)如图为某“生态农业”的模式图,下列有关叙述错误的是 ( ) A.该“生态农业”涉及的原理有物质循环再生原理和整体性原理等B.在池塘生态系统中,为获得最大经济效益,鱼的放养量最好控制在K/2左右C.使用河泥不仅能够提高土壤肥力,也能增加环境中CO2浓度,利于农作物增产D.沼气池实现了物质和能量的多级利用,减少了环境污染,提高了能量传递效率
答案 D 由于生态农业中考虑了物质循环再生因素和当地人民的经济因素,所以利用了物质循环再生原理和整体性原理,A正确;捕鱼业中鱼的数量维持在K/2时鱼群的种群增长速率最大,能获得最大的经济效益,B正确;使用河泥既能增加无机盐含量提高土壤肥力,又能增加环境中CO2浓度,以上都利于农作物增产,C正确;沼气池实现了物质和能量的多级利用,但并没有提高能量传递效率,D错误。
5.(2019天津河东,2)下列有关生态系统的叙述,不正确的是 ( )A.生态系统的物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行的B.生态农业利用了能量多级利用的原理,提高了能量在各营养级间的传递效率C.生态系统各个生物之间的信息传递是双向进行的D.负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定
答案 B 生态系统的物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行的,A正确;生态农业利用了能量多级利用原理,提高了能量利用率,使更多的能量流向人类,B错误;生态系统中生物与生物之间双向传递信息,C正确;生态系统有一定的自我调节能力的基础是负反馈调节,D正确。
6.(2019天津十二校联考二模,2)如图中a、b、c表示生物学有关内容,其中不符合图示关系的是 ( ) A.若该图表示捕食食物链,则a为生产者,b为消费者,c为分解者B.若该图表示兴奋在突触的传递,则a为突触前膜,b为突触间隙,c为突触后膜C.若该图表示分泌蛋白合成与加工过程,则a为核糖体,b为内质网,c为高尔基体D.若该图表示植物组织培养的过程,则a为离体组织,b为愈伤组织,c为试管苗
答案 A 食物链以生产者开始,以消费者结束,不含分解者,A错误;突触结构中信号由突触前膜(电信号)传递到突触间隙(化学信号)再到突触后膜(电信号),B正确;蛋白质的合成与加工过程中先由核糖体合成蛋白质,再由内质网初步加工,高尔基体进一步加工,同时线粒体供能,C正确;植物组培过程中,离体组织在避光、无菌、无毒、植物激素的条件下脱分化为愈伤组织,再经一定处理再分化为试管苗,D正确。
二、非选择题(共30分)
7.(2019天津十二校联考一模,7)(10分)某湖泊是我国著名的风景旅游区,也是一个浅水型城市富营养化湖泊。科研人员利用沉水植物对该湖泊进行生态修复工程。(1)该湖泊可以通过 抵御和消除一定限度的外来干扰,保持或恢复自身结构和功能的相对稳定。
图1
(2)图1是湖泊生态系统中部分生物间的食物关系,若甲和丙粪便中的能量为M,呼吸作用消耗的能量为R,用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为N,则图中第二营养级的同化量可表示为 。(3)科研人员用菹草、苦草两种沉水植物在湖泊不同处理区域进行实验,并测量水体中的总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a含量等指标,实验结果如图2、图3所示:图2说明 。水样中的叶绿素a含量可以代表浮游藻类的多少,由图3可知,沉水植物可以 “水
华”的爆发。
图2
图3(4)细菌的丰富度变化可以作为评判生态修复效果的重要指标。科研人员提取不同处理区水体细菌的16S-rDNA(能体现不同菌属之间的差异)进行PCR,电泳结果如图4所示:
图4
湖泊生态系统中,大部分细菌属于生态系统中的 (成分)。据图4结果分析可知,种植菹草和苦草可以较好地实现生态修复,证据是 。(5)某生物被引入该湖泊后,其种群基因型频率变化如下:
通过对该物种引入前后种群基因型频率的比较,该物种在引入后是否发生进化? 。判断的依据是 。
答案 (1)自我调节[或(负)反馈调节](2)N+R(3)种植菹草和苦草均能有效降低水体的总氮含量和总磷含量,但菹草更能有效降低总氮含量,苦草更能有效降低总磷含量 抑制(4)分解者 菹草和苦草处理的水体细菌的丰富度(种类)均大于无草处理(答细菌数量增多不给分) (5)是 种群的基因频率发生了变化
解析 (1)湖泊属于水域生态系统,其可通过自我调节抵御和消除一定限度的外来干扰。(2)某营养级粪便中的能量属于上一营养级同化量,未被该营养级同化,该营养级同化量可分为呼吸作用消耗的能量和用于生长、发育和繁殖等的能量,故第二营养级同化量为N+R。(3)与无草处理对比可知,种植菹草和苦草均能有效降低水体的总氮含量和总磷含量,但菹草更能有效降低总氮含量,苦草更能有效降低总磷含量。菹草、苦草属于沉水植物,由图3知,沉水植物可有效抑制因藻类疯狂生长所引起的“水华”的爆发。(4)湖泊生态系统中,大部分细菌属于生态系统中的分解者。电泳结果显示,菹草和苦草处理的水体细菌的丰富度均大于无草处理的水体细菌的丰富度,说明种植菹草和苦草可以较好地实现生态修复。(5)该生物引入前、引种到本地5年后、引种到本地8年后,Aa的基因型频率分别为38%、30%、16%,A的基因频率= ×100%,则A基因频率分别为70%、75%和86%,种群基因频率发生了变化,故该物种在引入后发生了进化。
8.(2019天津红桥一模,8)(10分)位于天津滨海新区的北大港湿地是天津面积最大的湿地自然保护区。生物多样性丰富、生态系统完整,常年有140余种水鸟在此迁徙、停歇、越冬和繁殖。某兴趣小组对该生态系统进行了调研。请回答相关问题:(1)对湿地中国家一级保护鸟类东方白鹳的种群密度进行调查,应采用 法。(2)生物圈中存在许多湿地,湿地生态系统的间接价值主要是 。(3)兴趣小组根据调查到的生物类群绘制出碳循环示意图,如图所示: ①请写出图中的食物链: ②进入繁殖季节,图中E的雄性可以根据雌性散发的气味去追踪雌性,由此可以说明信息传递在生态系统中的作用是能够 。
(4)若F粪便中的能量为M,呼吸作用消耗的能量为R,用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为N,则该植食性动物的同化量可表示为 。
答案 (1)标志重捕 (2)蓄洪防旱,调节气候 (3)①D→F→E→B ②维持生物种群的繁衍 (4)N+R
解析 (1)鸟类等活动力强的生物使用标志重捕法调查种群密度。(2)生物多样性的间接价值是改善生态环境,调节气候,保持水土的功能(蓄洪防旱)。(3)图中A是无机环境,D是生产者,F、E、B分别是初级消费者、次级消费者和三级消费者,C是分解者。所以食物链为D→F→E→B。雌性分泌性外激素吸引雄性说明信息传递能够维持生物种群的繁衍。(4)植食性动物F的同化量等于用于呼吸消耗的能量(R)与用于生长、发育和繁殖的能量(N)之和。
9.(2019天津一中月考,7)(10分)海洋是生物圈的重要组成部分,与人类的生存和发展息息相关。
(1)根据图甲分析,要获得最大持续捕捞量,捕捞后大黄鱼种群数量应处于 点。(2)图乙表示某海域能量流动简图,A、B、C、D表示生态系统的组成部分。图中在碳循环过程中起着关键作用的两种成分是 (填字母);能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为 。(3)海洋鱼类生活在不同的水层,这体现了生物群落的 结构。新建码头的水泥桩柱表面很快被细菌附着,随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等,该过程称为 。
答案 (1)b(2)A和B 20%(3)垂直 (群落的)演替(或初生演替)
解析 (1)若想获得最大持续捕捞量,应使捕捞后大黄鱼种群数量处于K/2,此时的种群增长速率最大,种群数量对应b点。(2)生态系统中生物部分起关键作用的两种成分是生产者(A)和分解者(B),消费者仅仅加速物质循环。第一和第二营养级之间的传递效率为 ×100%=20%。(3)海洋鱼类生活在不同的水层,具有明显的分层现象,这体现了生物群落的垂直结构。随着时间的推移,新建码头的桩柱表面被细菌附着,随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等生物种群, 构成一个群落,该过程为群落的演替。由于新建码头的桩柱表面原本是不毛之地,因此属于初生演替。
C组 2017—2019年高考模拟·应用创新题组
1.(2019 5·3原创预测卷四,6)下列描述的生态学现象,不准确的是 ( )A.生态系统中的能量流动,一般不超过4~5个营养级B.任何生态系统都需要不断地得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能C.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础D.农田的生物多样性价值大于湿地的
答案 D 由于生态系统的能量流动具有逐级递减的特点,且相邻营养级之间的能量传递效率为10%~20%,所以生态系统中的能量流动一般不超过4~5个营养级,A正确;任何生态系统都需要不断地得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能,B正确;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;生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值,农田的直接价值可能大于湿地的,但是其间接价值远远小于湿地的,D错误。
2.(2019 5·3原创冲刺卷二,6)以下关于信息传递的说法,不正确的是 ( )A.生物接受信息、处理信息和利用信息的能力可提高其对环境的适应性B.对动物生长有调节作用的生长激素属于信息传递中的化学信息C.在生态系统中,某些植物在长日照条件下才开花,说明信息传递有利于种群的繁衍D.利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用
答案 B 任何生物,如果没有接受信息、处理信息和利用信息的能力,就无法进行正常的生命活动,就无法适应环境,A正确;信息传递可发生在同一物种的不同个体之间或不同物种之间,还可存在于生物与无机环境之间,而动物的生长激素是在生物个体体内发挥作用的,不属于信息传递的范畴,B错误;日照时间的长短属于物理信息,开花与植物种群的繁衍密切相关,所以在生态系统中,某些植物在长日照条件下才开花,说明信息传递有利于种群的繁衍,C正确;用黑光灯诱捕法调查昆虫的种群密度,利用了昆虫的趋光性特点,这属于对生态系统中物理信息传递的应用,D正确。
3.(2019 5·3原创冲刺卷七,5)有关农田生态系统的说法正确的是 ( )A.农田生态系统中种间关系只有捕食和寄生B.延长食物链有利于提高农田生态系统的稳定性C.农田生态系统中的生产者不只有农作物和杂草等绿色植物D.利用性引诱剂诱杀雄性害虫可以增加农作物的种群密度
答案 C 农田生态系统中的种间关系除了捕食和寄生关系外,还存在农作物和杂草之间的竞争关系等,A项不正确;延长食物链增加了生态系统的能量消耗,不一定有利于提高农田生态系统的稳定性,B项不正确;农田生态系统中的生产者不是只有农作物和杂草等绿色植物,还有硝化细菌等,C项正确;利用性引诱剂诱杀雄性害虫可以降低害虫种群密度及其对农作物的损害,但不一定能增加农作物的种群密度,D项不正确。
创新点 命题的创新。生态系统中种间关系复杂,需要全面考虑;利用性引诱剂诱杀雄性害虫可以增加农作物产量,但往往不能提高其种群密度。
4.(2019 5·3原创预测卷五,32)如图表示不同网目(网眼直径)和不同捕捞强度对东海鳕鱼捕获量的影响。据图回答下列问题: (1)调查鳕鱼的种群密度可以采用 法, 持久保持捕捞强度Ⅱ会导致鳕鱼的种群数量 ,保持捕捞强度Ⅰ同时用大网目捕鱼更有利于鱼群的持续发展,其原因是 。
(2)相同捕捞强度、不同网目对鳕鱼种群的 (出生率、死亡率、迁入率、迁出率、性别比例)影响不同,从而影响种群数量。在我国东海渔场每年进入夏季鱼类繁殖期时就采取休渔的措施,该措施符合的生态学意义是 。
答案 (10分,每空2分) (1)标志重捕 不断减少 年龄组成更接近稳定型 (2)出生率和死亡率 使能量持续高效地流向人
解析 (1)对于活动能力强的鱼群适宜用标志重捕法调查其种群密度,鱼群的数量能长期维持稳定可以推测该鱼群的年龄组成是稳定型。(2)网目的大小导致鱼群的年龄组成发生明显变化,而年龄组成影响了出生率和死亡率。合理捕捞,使能量持续地流向下一个营养级。
创新点 捕捞强度的概念并不明确,但也不需要考生去认识这个概念,只需要利用图形信息,就能解题。这为思维能力强的学生留下发挥的空间。第九单元 实验与探究
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