备战2025年高考二轮复习生物（河北版）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·湖南长沙一模)马世骏院士揭示了飞蝗爆发的主要原因是水、旱灾相间发生。干旱的年份,地面植被稀疏,土壤变得坚实,蝗虫产卵数大为增加;适时的大范围降雨促使蝗虫卵快速孵化;长时间阴湿多雨的环境则易使蝗虫间流行疾病,雨雪还能直接杀灭蝗虫卵。内蒙古曾通过引进鸭子控制蝗灾。下列相关叙述错误的是( )
A.相比杀虫剂治蝗,鸭子治蝗属于生物防治
B.蝗虫间的流行性疾病能影响其种群密度,属于非密度制约因素
C.由题干材料可知非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的
D.调查蝗虫卵的密度有利于及时监控和预报蝗灾
答案B
解析相比杀虫剂治蝗,鸭子治蝗属于生物防治,该防治方法具有不污染环境等优点,A项正确;蝗虫间的流行性疾病是密度制约因素,当种群密度大时,个体间的接触就频繁,流行性疾病也容易蔓延,因此其影响程度与种群密度有密切关系,B项错误;气候、季节、降水等的变化,影响程度与种群密度没有关系,属于非密度制约因素,由题干材料可知非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的,C项正确;调查蝗虫卵的密度能及时监控和预报蝗灾,D项正确。
2.(2024·湖南衡阳模拟)某相对稳定的森林生态系统,甲、乙两种动物种群的死亡率和出生率随各自种群密度的变化而变化的情况如图所示。下列叙述错误的是( )
A.N1和N3分别是甲、乙种群的环境容纳量
B.N2时,密度制约因素对甲种群数量变化影响更大
C.甲、乙种群数量变化会受到温度、相对湿度、天敌等多种非密度制约因素的影响
D.甲种群一般是大型动物,与乙种群相比较其觅食生境的范围更宽广
答案C
解析N1时甲种群的死亡率=出生率,数量稳定,是甲种群的环境容纳量,N3时乙种群的死亡率=出生率,数量稳定,是乙种群的环境容纳量,A项正确;N2时,甲种群的死亡率大于出生率,乙种群的出生率大于死亡率,则说明密度制约因素对甲种群数量变化影响更大,B项正确;天敌属于密度制约因素,C项错误;据图分析,甲种群的K值应小于乙种群,则甲种群一般是大型动物,与乙种群相比较其觅食生境的范围更宽广,D项正确。
3.(多选)(2024·湖南长沙模拟改编)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。下列说法正确的是( )
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ABD
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·湖南长沙一模)茶树喜阴,适合与多种果树搭配种植,土表大量的枯枝落叶及阴湿环境特别适合茶树菇等多种菇类的生长,于是形成了果树—茶树—菇的立体种植模式。下列有关分析正确的是( )
A.果树、茶树和菇构成的垂直结构使得三者能接受更多的光照进行光合作用
B.该种植模式要定期除草,否则草本植物会跟菇竞争有机物而导致菇减产
C.果树、茶树和菇类各自占据的空间位置即为它们的生态位
D.不同果树搭配种植,可提高果园对病虫害的抵抗能力
答案D
解析菇类属于分解者,不能利用光能进行光合作用,A项错误;菇类属于分解者,利用现成的有机物生活,草本植物能进行光合作用,因此草本植物不会跟菇竞争有机物,B项错误;生态位不只包括物种所处的空间位置,还包括占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,C项错误;不同果树搭配种植,生态系统的营养结构更加复杂,抵抗力稳定性更强,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.(多选)(2024·湖南模拟改编)某水生生态系统中,流经M种群的能量去路如下图所示[单位:kJ/(cm2·a)]。下列叙述不正确的是( )
A.M种群属于生态系统的消费者
B.M种群呼吸消耗的能量,在其同化的能量中约占59%
C.该生态系统中,第二、三营养级的传递效率约为6.3%
D.由于能量流动的特点,M所同化的能量一定小于生产者同化的能量
答案ACD
解析图示显示,M的能量来源包括生产者和遗体残骸,因此M种群在该生态系统中既属于消费者也属于分解者,A项错误;M种群同化的能量为3 281+2 826=6 107[kJ/(cm2·a)],其呼吸消耗的能量为3 281+2 826-386-2 102=3 619[kJ/(cm2·a)],在其同化的能量中占3 619÷6 107×100%≈59%,B项正确;图中M只是一个种群,因此不能计算出该生态系统中第二、三营养级的传递效率,C项错误;M所同化的能量还来源于遗体残骸,所以M同化的能量不一定小于生产者同化的能量,D项错误。
10.(2024·山东卷)某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6 g/m2和30 g/m2,据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出,下列说法错误的是( )
A.能量不能由第二营养级流向第一营养级
B.根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低
C.流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量
D.第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量
答案D
解析由于存在捕食关系,能量沿食物链和食物网单向流动,故能量不能由第二营养级流向第一营养级,A项正确;生物富集会使金属沿食物链逐级在生物体内富集,据其浓度可辅助判断不同物种在营养结构中所处营养级的高低,B项正确;能量是由第一营养级固定并流入生态系统的,所以流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量,C项正确;由于能量流动是逐级递减的,故第一营养级固定的能量大于第二营养级同化的能量,D项错误。
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·湖南长沙模拟)(8分)二化螟和褐飞虱在水稻植株上产卵繁殖,导致水稻减产。科研人员对这两种害虫进行相关研究以提高水稻产量。回答下列问题。
(1)科研人员在害虫寄生情况不同的四组水稻植株上分别放置等量的发育状况相近的二化螟若干,7 d后分别测定各组水稻植株上放置的二化螟虫体质量,处理及结果如下图所示。
实验结果表明,褐飞虱对新放置的二化螟的影响为 。
(2)研究发现,二化螟为钻蛀性害虫,以水稻茎秆纤维等为食,褐飞虱主要刺吸水稻茎叶汁液。两种害虫种间竞争较弱的主要原因是两者的取食部位和食物成分等 发生了分化。
(3)下表是该生态系统中甲、乙、丙三个种群构成的一条食物链中的能量流动情况(单位:×106 kJ/a)。
①种群丙用于生长、发育和繁殖的能量为 kJ/a。此食物链的能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为 %(保留1位小数)。
②稻螟赤眼蜂是二化螟的天敌,可将卵产在二化螟的虫卵内。科研人员利用稻螟赤眼蜂来防治二化螟,从能量流动的角度分析,此种防治有利于 。
答案(1)褐飞虱单独存在时有利于二化螟虫体生长,与二化螟共同寄生时可减弱二化螟种内竞争
(2)生态位
(3)①7.85×108 16.3% ②调整能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分(或水稻)
解析(1)据图分析,1组和3组对比可知,褐飞虱单独存在时有利于二化螟虫体生长;2组和4组比较可知,仅有二化螟存在的情况下虫体平均质量低于二化螟和褐飞虱共同寄生的虫体平均质量,故褐飞虱与二化螟共同寄生时可减弱二化螟种内竞争,利于二化螟虫体生长。
(2)两者虽然均在水稻植株上取食,但取食部位、食物成分等不同,说明生态位发生了分化。
(3)①根据表中能量数据可推出,该食物链为丙→甲→乙,则种群丙用于生长、发育和繁殖的能量=被分解者利用的能量+流入下一营养级的能量+未被利用的能量=(69+246+470)×106=7.85×108kJ/a;能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为246×106÷(7.85×108+727×106)×100%≈16.3%。
②二化螟和褐飞虱在水稻植株上产卵繁殖,导致水稻减产,利用稻螟赤眼蜂来防治二化螟,有利于调整能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
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
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
种群
同化
量
用于生
长、发育
和繁殖
呼吸
消耗
传给下
一营
养级
传给
分解者
未被
利用
甲
246
100
13
51
乙
36
9
4
丙
727
69
470