备战2025年高考二轮复习生物（广东专版）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.(2024·广东广州一模)东北虎豹国家公园的设立,为东北虎、东北豹等提供了栖息地。遍布园区3万多台红外相机的监测表明,6年内东北虎从27只增加到50只,其中新生幼虎数量10只,野猪、狍子等虎豹猎物也显著增长。下列叙述错误的是( )
A.为了解东北虎种群的年龄结构,需调查不同年龄阶段的个体数目
B.红外相机监测是一种非损伤、低干扰的调查种群密度的方法
C.东北虎数量6年内增加了近一倍,表明种群呈“J”形增长
D.野猪等虎豹猎物的增长提高了东北虎和东北豹的环境容纳量
答案C
解析年龄结构是指种群中各年龄期个体数目的比例,因此为了解东北虎种群的年龄结构,需要调查不同年龄阶段的个体数目,A项正确;红外相机监测是一种非损伤、低干扰的调查种群密度的方法,B项正确;东北虎数量6年内增加了近一倍,但这不能表明种群呈“J”形增长,C项错误;野猪等虎豹猎物的增长提高了东北虎和东北豹的食物供应量,从而提高了东北虎和东北豹的环境容纳量,D项正确。
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·广东佛山一模)草地贪夜蛾是一种玉米害虫,具有极强的远距离迁飞能力。有研究人员在广东省多个地区监测草地贪夜蛾成虫的数量变化情况,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.采用标记重捕法调查草地贪夜蛾卵的密度
B.草地贪夜蛾种群数量变化无地区差异
C.2020年草地贪夜蛾种群数量普遍高于2021年
D.草地贪夜蛾虫害的发生与作物布局、人工管理等因素关系不大
答案C
解析调查草地贪夜蛾卵的密度,一般采用样方法,A项错误;由题图可知,草地贪夜蛾种群数量变化有地区差异,2020年草地贪夜蛾种群数量普遍高于2021年,B项错误,C项正确;草地贪夜蛾虫害的发生与作物布局、人工管理等因素有关,D项错误。
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·广东茂名二模)群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚,不同的群落在外貌和结构上存在差异,生物适应环境的方式不尽相同。下列相关叙述错误的是( )
A.群落类型的形成容易受到水分和温度等因素的影响
B.草原上的动物大都具有挖洞或快速奔跑的特点
C.热带雨林中的乔木往往在树顶形成树冠来争夺阳光
D.荒漠中绝大多数植物的地面株高远大于根系的长度
答案D
解析群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,群落类型的形成容易受到水分和温度等因素的影响,A项正确;草原地势平坦,动物大都具有挖洞或快速奔跑的特点,B项正确;热带雨林中的乔木高大,树的分支不发达,只在树顶形成树冠,以争夺阳光,C项正确;荒漠中绝大多数植物的根系较长,甚至大于地面株高,以便更好地吸收水分,D项错误。
7.(2024·广东广州一模)(10分)土壤中的节肢动物种类繁多,依据其食性可划分为植食性、捕食性、杂食性和腐食性4个功能群,其群落的组成和多样性容易受到土壤环境变化的影响,常被作为土壤质量动态和健康的敏感指标。回答下列问题。
(1)从生态系统组成成分的角度来看,不同的土壤节肢动物可属于 。研究土壤节肢动物的丰富度时,常用的采集方法是 。
(2)为探讨不同施肥方式对土壤质量及小麦产量的影响,科研人员划分不同组实验田,施肥方式分别为复合肥(含N、P和K等的无机化肥)、有机肥、复合肥和有机肥混用。结果如下表所示。
①与无机化肥相比,有机肥的肥效特点是释放 (填“迅速”或“缓慢”),肥效期 (填“较长”或“较短”)。
②结合表格数据,遵循整体和循环的原理,建议选择采用 的施肥方式。
(3)某研究小组在牧草利用率相同的前提下设置无放牧对照组、单独放牧适量藏羊组和单独放牧适量牦牛组3个组别来探究藏羊、牦牛放牧对青藏高原高寒草甸土壤节肢动物群落多样性的影响。结果如下图:
结果表明,两种放牧方式均提升腐食性功能群的类群数,原因可能是 。
答案(1)消费者、分解者 取样器取样法
(2)①缓慢 较长 ②复合肥和有机肥混用
(3)动物粪便及植物被啃食时掉落的碎屑等增加了腐食性土壤节肢动物的有机物来源
解析(1)由题意可知,土壤节肢动物有植食性、捕食性、杂食性和腐食性4个功能群,前三个功能群和最后一个功能群分别属于生态系统组成成分中的消费者、分解者。土壤节肢动物的活动能力较强,但身体微小,常用的采集方法是取样器取样法。
(2)①无机化肥能被小麦直接吸收,有机肥需要被微生物分解成无机物才能被吸收,因此肥效特点是释放缓慢,但肥效期较长。
②结合表格数据,遵循整体和循环的原理,建议选择采用复合肥和有机肥混用的施肥方式,这种施肥方式下,动物类群最丰富,小麦产量也较高。
(3)由题图可知,两种放牧方式均提升腐食性功能群的类群数,原因可能是与无放牧相比,放牧适量藏羊或牦牛时产生的粪便及植物被啃食时掉落的碎屑等增加了腐食性土壤节肢动物的有机物来源。
突破点3 生态系统的能量流动过程和相关计算
8.(2024·福建宁德二模)GP表示生物同化作用所固定的能量,NP表示生物体储存的能量(NP=GP-R),R表示生物呼吸作用消耗的能量。表格为某地湖泊生态系统中各环节能量的数据相对值,①~④表示营养级,下列叙述正确的是( )
A.重金属铅在该生态系统中含量最高的营养级是②
B.该生态系统中只有一条食物链,④表示第二营养级
C.②中的生物表示生产者,NP表示其净光合作用积累的有机物
D.①表示第四营养级,其GP中的部分能量会通过粪便流向分解者
答案C
解析根据GP可以判断,②为第一营养级,能量值为871,下一营养级的能量值介于87.1~174之间,据此推断④为第二营养级,同理推断第三营养级的能量值介于14.1~28.2之间,①属于第三营养级,推断第四营养级的能量值介于1.5~3之间,③属于第四营养级,根据生物富集效应,重金属铅在该生态系统中含量最高的营养级是③,A项错误;该生态系统中有四个营养级,但是每个营养级不一定只有一种生物,因此不一定只有一条食物链,B项错误;②中的生物表示生产者,GP表示同化作用所固定的能量,在生产者中可表示为总光合作用制造的有机物,R表示生物呼吸作用消耗的有机物,则NP表示其净光合作用积累的有机物,C项正确;①为第三营养级,其GP中的能量为同化作用固定的能量,不包括其粪便中的能量,GP中的部分能量会通过遗体残骸流向分解者,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·广东广州一模)某海水立体养殖场的表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖藻类、生物遗体残骸等为食的海参。该生态系统的能量流动示意图如下,单位为kJ/(m2·a),M、N表示生物类群。下列叙述错误的是( )
A.海水立体养殖生态系统的构建,遵循生态工程的循环、协调等原理
B.生产者的能量流向M,主要与相关生物之间所形成的捕食关系有关
C.N用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量约有1 kJ/(m2·a)
D.M包含的生物类群有挂笼养殖的牡蛎和底层养殖的海参等
答案C
解析构建海水立体养殖生态系统时要考虑生物与环境、生物与生物间的协调与适应的关系,遵循生态工程的循环、协调等原理,A项正确;M与生产者之间是捕食关系,能量流动沿食物链进行流动时是从低营养级到高营养级进行的,即能量只能从生产者流向M,B项正确;由题图可知,N的同化量为386 kJ/(m2·a),通过呼吸作用散失的能量为217 kJ/(m2·a),因此N用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量为386-217=169[kJ/(m2·a)],C项错误;M是第二营养级,包含的生物类群有挂笼养殖的牡蛎和底层养殖的海参等,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·福建厦门三模)日本排放核污水是人为破坏海洋环境的一种行为。下图为某核污水污染的海洋生态系统中物质与能量流动关系示意图。字母代表不同生物组分,带△数值为放射性物质浓度相对值、其余数值表示能量数值,单位为kJ/(cm2·a)。下列叙述错误的是( )
A.排放的核污水属于海洋生态系统中的非生物的物质和能量
B.该生态系统中A用于自身生长、发育、繁殖的能量为369 kJ/(cm2·a)
C.放射性物质会沿着食物链在生物体内富集,该现象具有全球性特点
D.D为该生态系统的最高营养级生物,其体内的放射性物质浓度最高
答案D
解析排放的核污水中含有化学物质(蕴含化学能),故排放的核污水属于海洋生态系统中的非生物的物质和能量,A项正确;该生态系统中A用于自身生长、发育、繁殖的能量为306+63=369[kJ/(m2·a)],B项正确;放射性物质会沿着食物链在生物体内富集,该现象具有全球性特点,C项正确;D为该生态系统的分解者,C为该生态系统的最高营养级生物,其体内的放射性物质浓度最高,D项错误。
13.(2024·福建厦门二模)(10分)稻鸭萍共作复合系统具备除草、控虫、增肥等多重效应。水稻田为绿萍(小型浮游植物)、鸭子提供了良好的生长环境。绿萍具有固氮作用,并为鸭子提供了充足饲料。鸭子不断踩踏、取食稻田杂草,捕食昆虫等,鸭粪可还田增肥。为了进一步研究稻鸭萍共作复合系统的主要生态功能,实验设置了对照区(CK)、稻萍区(RA)、稻鸭共作区(RD)和稻鸭萍共作区(RDA)共4个处理组,相关研究结果如下表所示。
稻鸭萍共作对水稻田的影响
请回答下列问题。
(1)水稻田中引入绿萍、鸭子等物种,利用了不同生物各自生态位的差异,这有利于 。
(2)可采用 调查杂草的种群密度。此生态系统中除草、控虫效果最佳的为 区。
(3)在RDA处理的稻田中,土壤氮素含量显著高于其他处理区,原因可能是 。
(4)从能量流动的角度分析,建立稻鸭萍共作复合系统的意义是 。
答案(1)不同生物充分利用环境资源(如阳光、空间、营养物质等)
(2)样方法 稻鸭萍共作(RDA)
(3)绿萍具有生物固氮能力,绿萍被分解者分解后增加了稻田土壤氮素含量;绿萍被鸭子取食后以粪便的形式回归稻田,经过微生物的分解作用,提高了RDA处理组的稻田土壤氮素含量,对稻田土壤产生显著增肥效应
(4)合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
解析(1)生态位是指一个物种在种群中的地位和作用,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。水稻田中引入绿萍、鸭子等物种,利用了不同生物各自生态位的差异,这有利于不同生物充分利用环境资源(如阳光、空间、营养物质等)。
(2)样方法适用于调查活动能力弱、活动范围小的动物以及单子叶植物的种群密度,所以可采用样方法调查杂草的种群密度。分析表格数据可知,稻鸭萍共作区(RDA)的杂草密度和稻飞虱密度最低,所以此生态系统中除草、控虫效果最佳的为稻鸭萍共作区(RDA)。
(3)在RDA处理组的稻田中,土壤氮素含量显著高于其他处理区的原因可能是绿萍具有生物固氮能力,绿萍被分解者分解后增加了稻田土壤氮素含量;绿萍被鸭子取食后以粪便的形式回归稻田,经过微生物的分解作用,提高了RDA处理组的稻田土壤氮素含量,对稻田土壤产生显著增肥效应。
(4)从能量流动的角度分析,建立稻鸭萍共作复合系统的意义是合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
施肥方式
对照
复合肥
有机肥
复合肥和
有机肥混用
土壤节肢动物类群数/个
13
22
38
38
土壤节肢动物个体总数/只
92
96
213
164
小麦产量/(kg·hm-2)
1 667
6 667
5 667
6 000
项目
①
②
③
④
分解者
GP
15
871
1.88
141
211
NP
2
370
0.34
62
19
R
13
501
1.54
79
192
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
处理
杂草密度/(株·m-2)
每百丛稻飞虱数量/头
土壤氮素含量/(mg·kg-1)
CK
122.8
2 516
93.6
RA
45.9
1 918
94.5
RD
4.8
1 584
94.8
RDA
1.3
1 399
100.2