备战2025年高考二轮复习生物（通用版）大单元7生物与环境层级二关键突破提升练（Word版附解析）

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1.(2023·吉林白山模拟)种群密度的调查方法,除了样方法、标记重捕法外,还有粪堆计数法,其原理是动物种群数量与所发现粪堆的数量呈正相关,该方法特别适合因行踪隐蔽或者夜间活动等而不易观察到的动物。下列说法合理的是( )
A.采用粪堆计数法调查时,需要到动物活动密集的区域取样
B.粪堆计数法可以准确计算出动物的种群密度
C.采用粪堆计数法调查时,需要考虑动物的日排便数
D.气候条件变化,如雨水因素,会导致调查结果偏高
答案 C
解析采用粪堆计数法调查时,取样的关键是要做到随机取样,A项不合理;粪堆计数法可以估算出动物的种群密度,不能准确计算,B项不合理;根据现存粪便密度计算种群密度还需要统计动物的平均日排便堆数、粪堆存留时长等,C项合理;气候条件变化,如雨水因素,会导致粪堆被破坏,进而导致调查结果偏低,D项不合理。
2.(2024·河北二模)科学家对某弃耕的农田进行了多年跟踪调查,得到如图所示结果(λ=当年种群数量/前一年种群数量)。下列叙述正确的是( )
A.该弃耕农田发生了初生演替,t5时的物种丰富度大于t1时的物种丰富度
B.调查这两种植物时应在相应植物分布密集的地方取样调查
C.t3时草本优势种A的种群数量大于t2时的种群数量
D.t5时草本优势种A的种群数量小于灌木优势种B
答案 C
解析该弃耕农田发生了次生演替,A项错误;调查这两种植物时应随机取样,B项错误;t3时草本优势种A的种群数量大于t2时的种群数量,因为t2~t3时间段λ大于1,种群数量一直在增加,C项正确;由于未给出种群数量的具体数值,因此无法比较两者的种群数量,D项错误。
3.(2024·湖南长沙模拟)在捕捞业中,为获得最大持续产量(MSY),一般有两种方式:配额限制和努力限制。配额限制即控制在一定时期内收获对象个体的数量,允许收获者在每一季节或每年收获一定数量的猎物种;努力限制是当捕猎对象的种群数量减少后,必须增加收获努力才能获得同样的收获量。下图表示不同努力水平对种群的影响,其中实线表示某种被捕捞生物的净补充量(出生数超出死亡数的部分)随种群密度的变化,虚线表示四种不同努力水平下的收获量。下列说法错误的是( )
A.配额限制适合一些种群数量较少、繁殖能力较弱的经济生物
B.图中可以表示MSY的点是Q点
C.若收获持续保持低努力水平,种群数量将上升至N
D.若没有捕捞,种群达到N点后,种群数量可能围绕N点上下波动
答案 C
解析配额限制即控制在一定时期内收获对象个体的数量,允许收获者在每一季节或每年收获一定数量的猎物种,适合种群数量较少、繁殖能力较弱的经济生物,A项正确。根据题意可知,MSY为最大持续产量,图中的Q点可以表示MSY,该点的种群数量特征是出生率与死亡率的差值最大,B项正确。若持续保持低努力水平,在净补充量和低努力收获量相交之前,净补充量大于收获量,种群数量增加;在相交之后,净补充量小于收获量,种群数量减少,所以种群数量会维持在交点左右,C项错误。若没有捕捞,种群达到N点后,种群数量可能围绕N点上下波动,D项正确。
4.(2024·黑吉辽卷)(10分)为协调渔业资源的开发和保护,实现可持续发展,研究者在近海渔业生态系统的管控区中划分出甲(捕捞)、乙(非捕捞)两区域,以探究捕捞产生的生态效应,部分食物链如图1所示。回答下列问题。
海藻→海胆→岩龙虾
图1
(1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升,海藻生物量下降。捕捞压力加剧了海胆的种内竞争,引起海胆的迁出率和 上升。乙区域禁捕后,捕食者的恢复 (填“缓解”或“加剧”)了海胆的种内竞争,海藻生物量增加。以上研究说明捕捞能 (填“直接”或“间接”)降低海洋生态系统中海藻的生物量。
(2)根据乙区域的研究结果推测,甲区域可通过 调节机制恢复到乙区域的状态。当甲区域达到生态平衡,其具有的特征是结构平衡、功能平衡和 。
(3)为了合理开发渔业资源,建构生态学模型,探究岩龙虾种群出生率和死亡率与其数量的动态关系。仅基于模型(图2)分析,对处于B状态的岩龙虾种群进行捕捞时,为持续获得较大的岩龙虾产量,当年捕捞量应为 只;当年最大捕捞量不能超过 只,否则需要采取有效保护措施保证岩龙虾种群的延续,原因是 。
图2
答案(1)死亡率 缓解 间接 (2)负反馈 收支平衡 (3)10 30 处于B状态的岩龙虾种群数量为35只,若当年最大捕捞量超过30只,则种群数量小于5只,此时种群的出生率小于死亡率,种群无法延续
解析(1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升,加剧了海胆的种内竞争,引起海胆的迁出率和死亡率上升。乙区域禁捕后,捕食者数量恢复,大量捕食海胆,导致海胆数量下降,缓解了海胆的种内竞争。以上研究说明捕捞能通过影响海胆的数量间接降低海洋生态系统中海藻的生物量。(2)生态系统的自我调节能力是以负反馈调节机制为基础的。处于生态平衡的生态系统具有三大特征——结构平衡、功能平衡和收支平衡。(3)种群数量为25只时增长速率最大,故为持续获得较大的捕捞量,当年捕捞量应为35-25=10(只),当出生率小于死亡率(种群数量小于5)时,种群无法延续,故当年的最大捕捞量不能超过35-5=30(只)。
突破点2 群落的结构与演替
5.(2024·贵州模拟)长白山是我国珍贵的自然资源之一,拥有丰富的植物和动物资源。北坡从山麓到山顶依次分布着针阔叶混交林、针叶林、岳桦林和高山冻原。在针阔叶混交林中,分布着山雀、杜鹃、柳莺等形形色色的鸟类。下列叙述正确的是( )
A.从山麓到山顶出现不同植被类型,属于群落的垂直结构
B.分析针叶林中不同动物的种间关系,属于种群水平上研究的问题
C.针阔叶混交林的四季景观有所不同,是群落演替的结果
D.觅食环境完全相同的两种鸟,其生态位仍可能存在差异
答案 D
解析垂直结构是指群落内部不同生物在垂直方向上的分层现象,从山麓到山顶依次出现不同植被类型,不属于群落的垂直结构,A项错误;分析针叶林中不同动物的种间关系,属于群落水平上研究的问题,B项错误;群落的演替指随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,针阔叶混交林的四季景观有所不同,是群落的季节性,C项错误;研究某种动物的生态位,通常要研究它的食物、天敌、栖息地、与其他物种的关系等,觅食环境完全相同的两种鸟,其生态位仍可能存在差异,D项正确。
6.(2024·广西模拟)相对多度是群落野外调查的一种估测指标,是指群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比。在某退耕农田自然演替过程中,植物甲、乙和丙分别在不同阶段占据优势,它们的相对多度与演替时间的关系如图一所示。乙种群的增长速率如图二所示。下列说法正确的是( )
图一
图二

A.该群落演替类型是次生演替,随着演替进行,植物对阳光的利用更充分
B.该群落中甲、乙、丙的相对多度发生改变,会导致群落的类型发生改变
C.随着演替的进行,植物甲会消失,乙和丙中最可能为乔木的是丙
D.图二中的cd段对应图一第30年至第50年,因为乙种群的增长速率在下降
答案 A
解析在退耕农田上发生的演替为次生演替,随着演替进行,植物种类增多,群落的结构更复杂,植物对阳光的利用更充分,A项正确;相对多度是指群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比,相对多度发生改变,不一定会导致群落的类型发生改变,B项错误;次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段,丙是最晚出现的,最有可能是乔木,但植物甲不会消失,C项错误;图一中纵坐标为相对多度,是该种植物个体数占该群落所有植物个体数的百分比,而不是具体的数目,其变化无法直接反映种群密度的变化,在第30年至第50年,虽然乙植物的相对多度在减小,但无法确定其具体的种群数量的变化趋势,也就无法确定增长速率的变化趋势,D项错误。
7.(2024·甘肃张掖三模)(10分)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果。群落内两个生态位重叠的物种会向着占有不同空间、食性、活动时间或其他生态习性分化,这种在同一区域,由于种间竞争而导致的环境需求发生错位的现象,称为同域共存机制。请回答下列问题。
(1)一个物种的生态位是指这个物种在群落中的地位和作用,包括 ,
以及与其他物种的关系等。同域共存机制可能会使两个种群生态位的重叠度 (填“升高”或“降低”)。
(2)“为了躲避狼,兔选择夜晚活动” (填“属于”或“不属于”)同域共存机制,判断依据是 。
(3)三裂叶豚草是世界公认的恶性入侵杂草。科研人员比较了三裂叶豚草入侵初期和未入侵时荒地早春植物群落的各物种生态位宽度,结果如图所示,三裂叶豚草入侵在短期内对 的生存有利,对 的生态位宽度影响最大。在三裂叶豚草入侵后,随着时间的推移,该生态系统最可能发生的变化有 (答出2点即可)。
答案(1)所处的空间位置,占用资源的情况 降低
(2)不属于 同域共存机制出现在具有种间竞争关系的两个物种之间,而狼与兔之间是捕食关系
(3)蒲公英和葎草 蔊菜 群落内大部分物种的生态位宽度下降,物种丰富度可能会降低,生态系统的自我调节能力下降
解析(1)一个物种的生态位是指这个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。同域共存机制会导致两个种群的生态位发生改变,重叠度降低。(2)同域共存机制出现在具有种间竞争关系的两个物种之间,而狼与兔之间是捕食关系,可见“为了躲避狼,兔选择夜晚活动”不属于同域共存机制。(3)三裂叶豚草入侵后,蒲公英和葎草的生态位变宽,说明三裂叶豚草入侵在短期内对它们的生存有利。由题图可知,三裂叶豚草入侵后,蔊菜的生态位宽度变化最大,下降的幅度最大。三裂叶豚草入侵后,葶苈、鹅肠菜、藜、蔊菜的生态位宽度均下降,且蔊菜的生态位宽度下降幅度最大。随着时间的推移,生态系统会发生一系列变化,群落内大部分物种的生态位宽度下降,物种丰富度可能会降低,植物种类减少,导致动物栖息地和食物来源受限,则本地动物种类可能减少,生态系统的自我调节能力下降。
突破点3 生态系统的能量流动过程和相关计算
8.(2024·辽宁模拟)科研人员调查了某人工鱼塘一年的能量流动相关数值,其中部分能量数值如下表所示,下列相关叙述正确的是( )
A.流经该人工鱼塘的总能量为1×107 kJ/(m2·a)
B.鱼流向分解者的能量为3×105 kJ/(m2·a)
C.鱼用于生长、发育和繁殖的能量为5×105 kJ/(m2·a)
D.第一营养级到第二营养级的能量传递效率为15%
答案 C
解析流经该生态系统的总能量为生产者固定的能量和人工投入的饲料中的能量,为(100+20)×105=1.2×107[kJ/(m2·a)],A项错误;鱼的同化量=(18-3)×105=15×105[kJ/(m2·a)],鱼的同化量等于呼吸作用散失的能量、流向分解者的能量、流向下一营养级的能量和未利用的能量,根据表格信息无法得知鱼未利用的能量和流向下一营养级的能量,因此,流向分解者的能量无法计算,B项错误;鱼的同化量=摄入量-粪便量=(18-3)×105=15×105[kJ/(m2·a)],该部分能量等于呼吸作用散失的能量和用于自身生长、发育和繁殖的能量,因此鱼用于自身生长、发育和繁殖的能量为(15-10)×105=5×105[kJ/(m2·a)],C项正确;表格中显示生产者固定的能量为100×105 kJ/(m2·a),鱼的同化量为(18-3)×105=15×105[kJ/(m2·a)],其同化量中有一部分来自饲料,因此无法计算第一营养级到第二营养级的能量传递效率,D项错误。
9. 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。图甲是某海域中大黄鱼种群增长速率随种群数量的变化情况;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成分。下列相关叙述正确的是( )
甲
乙
A.要获得该海域中大黄鱼的最大持续捕捞量,捕捞后大黄鱼种群数量应为a
B.图甲中大黄鱼数量为c时,该种群的年龄结构应为衰退型
C.图乙中能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为20%
D.图乙中一定存在食物链A→D→B
答案 C
解析要获得该海域中大黄鱼的最大持续捕捞量,应使大黄鱼种群的增长速率维持在最大,对应K/2,故捕捞后大黄鱼种群数量应为b,A项错误;图甲中大黄鱼数量为c时,对应的种群增长速率大于0,此时该种群的年龄结构为增长型,B项错误;能量在第一营养级和第二营养级间的传递效率为(1.5×106)/(7.5×106)×100%=20%,C项正确;图乙中,由于能量流动有逐级递减的特点,且相邻营养级间的能量传递效率为10%~20%,所以A为生产者,D为初级消费者,C为次级消费者,B为分解者,食物链中不含分解者,D项错误。
10.(2024·山东日照二模)科学家对某生态系统中几种不同动物的同化效率(同化量/摄入量)和生长效率(生产量/同化量)进行研究,相关数据见下表。生产量是指呼吸作用消耗后所净剩的能量值,它以有机物的形式累积在生态系统中。单位为kJ/(m2·a)。下列说法错误的是( )
A.动物的同化效率可能与其食性有关
B.蜘蛛粪便中的能量为0.7 kJ/(m2·a)
C.恒温动物的生长效率往往高于变温动物的生长效率
D.适当提高养殖动物的同化效率和生长效率可提高经济效益
答案 C
解析同化效率的高低不仅取决于该生物所处的营养级,还因食物性质或类型不同而有明显的差异,通常肉食性动物的同化效率要高于植食性动物,A项正确;蜘蛛粪便中的能量为12.6-11.9=0.7[kJ/(m2·a)],B项正确;变温动物的呼吸速率随着温度的改变而改变,恒温动物更需要依靠呼吸作用释放的热量维持体温相对稳定,而同化量等于呼吸作用散失的热能与用于生长、发育和繁殖的能量之和,故变温动物的生长效率一般高于恒温动物,C项错误;适当提高养殖动物的同化效率和生长效率可提高经济效益,D项正确。
11.(2024·甘肃模拟)下表是某海洋生态系统中五个种群的能量数值,单位为×102 kJ/(m2·a),且每个种群只占一个营养级,己为分解者。下列相关叙述正确的是( )
A.甲最可能是初级消费者,占据第一营养级
B.在这五个种群中,丁处于第五营养级
C.该生态系统中第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.4%
D.该生态系统中各营养级间的信息传递都是单向的
答案 C
解析生态系统中第一营养级生物,即生产者的能量最多,即丙为生产者,其同化的能量为9.628×104 kJ/(m2·a),A项错误;同化的能量=用于生长、发育和繁殖的能量+呼吸作用消耗的能量,所以甲同化的能量=(66.2+84.6)×102=150.8×102[kJ/(m2·a)],乙同化的能量=(2.1+9.7)=11.8×102[kJ/(m2·a)],丙同化的能量=(408.5+554.3)=962.8×102[kJ/(m2·a)],丁同化的能量=(0.8+1.6)=2.4×102[kJ/(m2·a)],戊同化的能量=(1.9+9.5)×102=11.4×102[kJ/(m2·a)],所以食物链是丙→甲→乙→丁和丙→甲→戊→丁,即丁处于第四营养级,B项错误;甲为第二营养级,甲同化量为150.8×102 kJ/(m2·a),第三营养级的同化量=(11.8+11.4)×102=23.2×102[kJ/(m2·a)],故该生态系统中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为(23.2×102)/(150.8×102)×100%≈15.4%,C项正确;该生态系统中各营养级间的信息传递往往是双向的,D项错误。
12.(2024·山东菏泽一模)(14分)某淡水湖泊由于长期受到人类活动及自然因素的影响,面临着严重的水体恶化、水华频频暴发和生态环境恶化等问题。为改善该湖泊的生态环境,人们采取了许多措施进行综合治理,部分治理措施如下。
措施一:采取限磷措施,提倡使用无磷洗涤用品,大力兴建污水处理系统,对污水处理后再排入湖内。
措施二:在特定的区域种植凤眼蓝和芦苇等植物,定期收割和清除凤眼蓝和芦苇。
措施三:放养白鲢、鳙鱼及挂养贝类等滤食藻类的水生动物,控制藻类的疯长。
经过多年治理,该湖泊的水质得到明显改善,水生生物的种类和数量有所增加。请回答下列问题。
(1)磷元素在生物群落内部以 的形式流动。从物质循环的角度分析,限磷及对污水处理后再排放的目的是 。
(2)芦苇等挺水植物能够显著降低藻类等沉水植物的数量,原因是 。
种植凤眼蓝需要采取严格的围网防逃措施,若凤眼蓝大量扩散逃逸到整个湖区并大量繁殖,有可能造成 。
(3)对治理后的湖泊生态系统的能量流动进行定量分析,结果如下表所示,X表示能量流动的去向之一,Y、Z为能量值,能量单位为J/(cm2·a),植食性动物、肉食性动物作为一个营养级研究。据表分析,X是指 的能量,流入该生态系统的总能量为 J/(cm2·a)。植食性动物到肉食性动物的能量传递效率是 (保留一位小数)。
(4)水域污染、过度捕捞等人类活动使水体生物多样性持续下降,人们还通过禁渔等措施修复生态环境,使生态系统的 稳定性提高。从上述实例可以发现,人类活动往往会使群落演替 。
答案(1)(含磷)有机物 防止水体中N、P等过多引起水体富营养化,降低藻类数量,避免水质恶化和水华暴发
(2)挺水植物在与沉水植物竞争阳光等环境资源时占优势,从而抑制沉水植物的生长 生物多样性降低,生态系统的稳定性被破坏
(3)分解者利用 180.5 15.4%
(4)抵抗力 按照不同于自然演替的速度和方向进行
解析(1)物质循环在生物群落内部以有机物的形式传递,所以磷元素在生物群落内部以(含磷)有机物的形式流动。物质循环沿着食物链和食物网进行,N、P等过多时,会导致藻类疯长,浮游动物随之增多,进而导致水质恶化和水华等现象,所以限磷及对污水处理后再排放的目的是防止水体中N、P等过多引起水体富营养化,降低藻类数量,避免水质恶化和水华暴发。(2)芦苇等挺水植物能够显著降低藻类等沉水植物的数量,原因是挺水植物在与沉水植物竞争阳光等环境资源时占优势,使沉水植物缺少光照,从而抑制沉水植物的生长。种植凤眼蓝需要采取严格的围网防逃措施,若凤眼蓝大量扩散逃逸到整个湖区并大量繁殖,有可能导致生物入侵,造成生物多样性降低,生态系统的稳定性被破坏。(3)流入某营养级的能量有4个去向:呼吸作用散失、流入分解者、流向下一营养级和未利用,故X是指分解者利用的能量;植食性动物的能量流入肉食性动物的能量=肉食性动物同化的总能量-外界投入的能量,即6.8+7.2+0.5-10.5=4,即Z=4。生产者流入植食性动物的能量=植食性动物同化的总能量-外界投入的能量,即9.5+1.5+11+Z(4)-6=20,即Y=20。该生态系统有外部能量的输入,因此流入该生态系统的总能量为生产者固定的能量和外部输入能量的总和,即44.0+5.0+95.0+20+6+10.5=180.5[J/(cm2·a)]。植食性动物到肉食性动物的能量传递效率是Z÷(Y+6)×100%=4÷26×100%≈15.4%。(4)水域污染、过度捕捞等人类活动使水体生物多样性持续下降,人们还通过禁渔等措施修复生态环境,使生物多样性增加,营养结构复杂化,自我调节能力增强,使生态系统的抵抗力稳定性提高。从上述实例可以发现,人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
种类
生产者固定的能量
饲料投入
鱼摄入的量
鱼粪便中的能量
鱼通过呼吸作用散失的能量
能量/(×
105 kJ·m-2·a-1)
100
20
18
3
10
动物种类
摄入量
同化量
生产量
蜘蛛(肉食,变温动物)
12.60
11.90
1.90
蝗虫(植食,变温动物)
3.71
1.37
0.51
田鼠(植食,恒温动物)
7.40
6.70
0.10
麻雀(杂食,恒温动物)
4.00
3.60
0.05
项目
甲
乙
丙
丁
戊
己
种群用于生长、发育和繁殖的能量
66.2
2.1
408.5
0.8
1.9
21.1
呼吸作用消耗的能量
84.6
9.7
554.3
1.6
9.5
211.0
生物
类型
呼吸作用散失的能量
X
未利用
流向下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
生产者
44.0
5.0
95.0
Y
0
植食性
动物
9.5
1.5
11.0
Z
6.0
肉食性
动物
6.8
0.5
7.2
0
10.5