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2019高考生物全程备考二轮复习教师用书:专题五生态
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第Ⅰ课时 基础自查——学生为主体·抓牢主干,以不变应万变
点点落实(一) 种群的特征、数量变化
[一过基础]
1.理清种群的数量特征及其关系
2.辨析种群增长的两类曲线
(1)曲线分析
项目
“J”型曲线
“S”型曲线
增长模型
前提条件
理想状态:①食物和空间条件充裕;②气候适宜;③没有敌害;④无迁入、迁出
现实状态:①食物、空间有限;②不断变化的自然条件;③有种内斗争和种间竞争
增长率和增长速率
K值
有无
无K值
有K值
(2)“S”型曲线的解读和分析
图
示
解
读
①t1之前,种群数量小于K/2,由于资源和空间相对充裕,种群数量增长较快,当种群数量为K/2时,出生率远大于死亡率,种群增长速率达到最大值;
②t1~t2,由于资源和空间有限,当种群密度增大时,种内斗争加剧,天敌数量增加,种群增长速率下降;
③t2时,种群数量达到K值,此时出生率等于死亡率,种群增长速率为0
(3)种群增长“S”型曲线中K/2的应用
①资源开发与利用:维持被开发和利用资源的种群数量在K/2处,既有较大收获量,又可保持种群高速增长,不影响种群再生。
②有害生物防治:及时控制种群数量,严防达到K/2处(若达到K/2处,可导致该有害生物成灾)。
[二过易错]
(1)可以使用血细胞计数板直接计数蛙卵的密度(2016·江苏卷,T10改编)(×)
(2)探究酵母菌种群数量变化,应设空白对照排除无关变量干扰(2015·四川卷,T3C)(×)
(3)五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度(2015·江苏卷,T9A)(×)
(4)某种群数量呈“S”型增长时,其增长速率逐渐降低(×)
(5)“S”型增长曲线的开始部分是“J”型增长曲线(×)
(6)“J”型增长中,种群的年龄组成都是增长型,在“S”型增长中,当种群数量为K/2值时种群的年龄组成为稳定型(×)
(7)在理想条件下,影响种群数量增长的因素主要是环境容纳量(×)
[三过小题]
1.如图表示种群的各个特征之间的关系,下列叙述正确的是( )
A.利用性引诱剂诱杀害虫会影响甲、乙
B.预测种群数量变化的主要依据是丁
C.调查作物植株上蚜虫的种群密度常采用标志重捕法
D.甲大于乙时,种群数量的变化趋势一定为增长型
解析:选B 由图可知,甲表示出生率和迁入率,乙表示死亡率和迁出率,丙表示性别比例,丁表示年龄组成。利用性引诱剂诱杀害虫会影响丙,通过性别比例失衡影响出生率,A错误;预测种群数量变化的主要依据是年龄组成,B正确;蚜虫活动范围小,个体小,调查其种群密度常采用样方法,C错误;预测种群数量变化的主要依据是年龄组成,甲大于乙时,如果年龄组成为衰退型,随着时间推移,种群数量也会减少,D错误。
2.已知某草原地区的多瓦夫兔种群增长曲线呈“S”型增长,该种群的环境容纳量为K,下列有关叙述正确的是( )
A.种群数量大于K/2后,出生率大于死亡率,种群增长速率减小
B.种群数量达到K后,出生率等于死亡率,种群增长速率为1
C.种群数量达到K后,多瓦夫兔种群的基因频率不发生变化
D.种群数量达到K后,该草原地区的群落结构不会发生变化
解析:选A 种群数量大于K/2后,出生率大于死亡率,种群增长速率减小,A正确;种群数量达到K后,出生率等于死亡率,种群增长速率为0,B错误;种群数量达到K后,因为存在自然选择作用及基因突变和染色体变异,该多瓦夫兔种群的基因频率会发生变化,C错误;种群数量达到K后,即使群落演替到相对稳定的阶段,该草原地区的群落结构也会发生变化,D错误。
3.(2018·全国卷Ⅰ)种群密度是种群的数量特征之一。下列叙述错误的是( )
A.种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果
B.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
C.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单位水体该鱼的产量有可能相同
D.培养瓶中细菌种群数量达到K值前,密度对其增长的制约逐渐减弱
解析:选D 当空间、资源有限时,种群呈S型增长;林场中空间和资源有限,老鼠种群数量的增长会由于密度增加而逐渐减慢;鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,由于鱼的大小不同等,单位水体中产量有可能相同;培养瓶中细菌种群数量达到K值前,由于环境阻力逐渐增大,密度对其增长的制约逐渐增强。
点点落实(二) 群落的结构与演替
[一过基础]
1.辨析群落的四种关系、三种曲线和两种结构
(1)四种种间关系图示
写出A、B、C、D四幅图中a与b的种间关系:
A.互利共生,B.寄生,C.竞争,D.捕食。
(2)三种种间关系曲线
写出图1~3表示的种间关系:
图1:互利共生,图2:捕食,图3:竞争。
(3)两种群落结构比较
垂直结构
水平结构
现象
分层现象
常呈镶嵌分布
决定因素
植物:阳光动物:栖息空间和食物条件
环境因素:地形变化、土壤湿度、盐碱度的差异及光照强度不同;生物因素:生物自身生长特点不同,以及人和动物的影响
2.比较群落演替的两种类型
类型
初生演替
次生演替
起点
原先从没有过植被的环境或曾经有过但被彻底消灭了的环境
虽失去了原有植被,但仍保留了原有土壤条件及植物的种子或其他繁殖体
时间
经历的时间长
经历的时间短
速率
缓慢
较快
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
实例
裸岩上的演替
弃耕农田上的演替
[二过易错]
(1)初生演替中草本阶段与灌木阶段群落的丰富度相同(2015·全国卷Ⅰ,T4A)(×)
(2)森林群落在垂直方向上没有明显的分层现象(2015·海南卷,T22B)(×)
(3)洪泽湖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(√)
(4)在寒温带地区,一场大火使某地的森林大面积烧毁,在以后漫长的时间中,在原林地依次形成了杂草地、白桦为主的阔叶林、云杉为主的针叶林,这种现象称为群落的演替(√)
(5)旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行(√)
(6)群落演替中森林阶段对太阳能的利用比灌木阶段更充分(√)
(7)所有的群落都可演替到森林阶段(×)
[三过小题]
1.下列有关群落的结构与演替的叙述,错误的是( )
A.土壤盐碱度不同,土壤动物群落结构有差异
B.演替达到相对稳定的阶段后群落内物种组成不变
C.群落中不同种群间竞争的结果常表现为相互抑制
D.演替过程中草本阶段与灌木阶段群落的丰富度不同
解析:选B 土壤盐碱度会影响土壤中生物的分布,从而影响土壤动物的群落结构,A正确;演替达到相对稳定的阶段后,群落内物种的组成处于相对稳定的状态,并非一成不变,B错误;种群之间往往会为争夺食物、空间等资源发生竞争,竞争的结果常表现为相互抑制,C正确;演替过程中草本阶段与灌木阶段群落的丰富度不同,灌木阶段群落的丰富度高于草本阶段,D正确。
2.(2019届高三·齐鲁名校模拟)某地区生态环境破坏严重,采用封山育林措施若干年后,现已成为植被茂盛、风景优美的旅游胜地。下列叙述错误的是( )
A.该地区不同地段物种组成上的差异是群落垂直结构的体现
B.该地区封山育林后会经历草本、灌木、乔木三个演替阶段
C.该地区恢复过程中进行的群落演替属于次生演替
D.人类活动可能使群落演替按照不同于自然演替的速度进行
解析:选A 由于地形变化、土壤湿度等差异,使不同地段物种组成上形成的差异是群落的水平结构,同一地段上种群密度也有差异,常呈镶嵌分布,A错误;封山后山坡上很快会长满杂草,土壤条件得到改善后,先是形成灌木林,再经一段时间,乔木开始出现,高大的乔木占据更多的空间,最终蔚然成林,B正确;由于该生态系统原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体,因此该地区恢复过程中进行的群落演替属于次生演替,C正确;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,D正确。
3.(2018·江苏高考)如图是某处沙丘发生自然演替过程中的三个阶段,下列叙述正确的是( )
A.从形成沙丘开始发生的演替是次生演替
B.阶段Ⅰ的沙丘上草本植物占优势,群落尚未形成垂直结构
C.阶段Ⅰ与Ⅱ的沙丘上生长的植物种类完全不同
D.阶段Ⅲ沙丘上的群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强
解析:选D 在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替属于初生演替;草本阶段的群落也存在垂直结构;群落演替是指优势取代而非取而代之,所以阶段Ⅰ与Ⅱ的沙丘上的植物种类并非完全不同;阶段Ⅲ沙丘上的群落生物种类最多,营养结构最复杂,自我调节能力最强,所以对外界干扰的抵抗力稳定性最强。
点点落实(三) 生态系统的结构与功能
[一过基础]
1.理清生态系统中三大类生物成分的作用
(1)生产者:可将无机物转化为有机物,为自养生物,是生态系统的基石。
(2)消费者:能够加快生态系统的物质循环。
(3)分解者:可将有机物分解为无机物,是物质循环的关键环节。
2.图解能量流动的过程和特点
(1)输入某一级消费者的能量是同化量还是摄入量,要看该消费者是否有“→”指向粪便。如图甲中箭头①指的是摄入量,因为有箭头③。没有箭头③时,①代表的是同化量。
(2)图甲中①代表的能量(摄入量)=②+③+④+⑤+现存的兔子。图乙中W1为该营养级同化的能量,等于A1+B1+C1+D1(B1为现存的量)。
(3)某营养级同化能量的两种表述方法
①同化量
②同化量
(4)能量流动的特点:单向流动、逐级递减。
3.理解碳循环及其过程
(1)碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用或化能合成作用。
(2)碳返回无机环境的途径
①生产者、消费者的呼吸作用。
②分解者的分解作用(实质是呼吸作用)。
③化石燃料的燃烧。
4.把握生态系统中的信息传递及作用
[二过易错]
(1)对于一个结构和功能处于恢复过程中的生态系统,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(2018·海南卷,T21D)(×)
(2)食物链各营养级中10%~20%的能量会被分解者利用(2014·江苏卷,T10C)(×)
(3)防治稻田害虫,可提高生产者和消费者之间的能量传递效率(×)
(4)土壤中的硝化细菌是异养生物,因而不属于生产者(×)
(5)生态系统中的物种丰富度越高,食物网的结构会越复杂,生态系统的稳定性越高(√)
(6)碳对生物和生态系统具有重要意义,碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行(√)
(7)生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然有利(×)
[三过小题]
1.如图是某封闭型小型生态缸中3条食物链,下列叙述错误的是( )
A.水溞和绿藻的种间关系为捕食
B.能量在不同营养级间流动时,均有消耗
C.信息可以从水溞传递给鳑鲅,也可以从鳑鲅传递给水溞
D.流经生态缸生态系统的总能量等于缸内动物、植物及微生物体内的能量之和
解析:选D 图中水溞以绿藻为食,体现了水溞和绿藻的捕食关系,A正确;能量在不同营养级间流动时,均有消耗,从而表现为逐级递减,B正确;信息可以从水溞传递给鳑鲅,也可以从鳑鲅传递给水溞,从而体现信息传递的双向性,C正确;流经生态缸生态系统的总能量等于缸内动物、植物及微生物体内的能量与呼吸作用消耗的能量之和,D错误。
2.如图表示生物圈中碳循环过程,其中甲、乙、丙表示生态系统的不同成分。下列有关该图的分析正确的是( )
A.图中生态系统中的食物链是甲→乙→丙
B.碳从生物群落进入无机环境的途径是③⑤⑦
C.碳循环具有全球性,磷循环不具有全球性
D.提高⑥过程有利于维持大气中的碳、氧平衡
解析:选B 由图分析可知,甲为分解者,分解者不参与构成食物链,生态系统中的食物链是乙→丙;碳从生物群落进入无机环境的途径是③生产者的呼吸作用、⑤分解者的呼吸作用和⑦消费者的呼吸作用;碳循环具有全球性,磷循环也具有全球性;提高⑥过程使氧气消耗加大,CO2排放量增多,并不利于维持大气中的碳、氧平衡。
3.(2018·全国卷Ⅲ)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
解析:选B 昆虫以植物或微小动物等为食,属于农田生态系统的消费者;黑光灯传递的光,是通过物理过程传递的信息,属于物理信息;对于具有趋光性的昆虫,可运用黑光灯诱捕的方法调查其种群密度,此外还可运用此方法探究该农田趋光性昆虫的物种数目。
点点落实(四) 生态系统的稳定性及环境保护
[一过基础]
1.理解生态系统的自我调节能力
生态系统能保持动态平衡,是因为生态系统具有一定的自我调节能力,其基础是负反馈调节。
(1)生态系统的生物种类稀少→营养结构简单→自我调节能力弱。
(2)生态系统的生物种类繁多→营养结构复杂→自我调节能力强。
2.理解生态系统的稳定性
生态系统中物种丰富度越大,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越强。生态系统中物种丰富度越小,营养结构越简单,恢复力稳定性越强。
3.理清生物多样性三个层次、三种价值与四类保护
三个层次
基因多样性(同物种内)、物种多样性、生态系统多样性
三种价值
直接价值:工业原料、药用、食用、文学艺术创作、旅游观赏、科学研究
间接价值:防风固沙、调节气候、涵养水源、保持水土
潜在价值:目前尚不清楚的价值
四类保护
就地保护、易地保护、生物技术保护、法制保护
[二过易错]
(1)减少氟利昂的使用,可以防止大气圈臭氧减少(2018· 浙江卷,T2A改编)(√)
(2)就生态系统结构而言,生态瓶的稳定性取决于物种数(2015·江苏卷,T9C)(×)
(3)害虫数量对其天敌鸟类数量的影响一定存在反馈调节(2014·广东卷,T2改编)(√)
(4)落叶阔叶林、针阔叶混交林和针叶林遭到严重破坏时,往往不易在短时间内恢复到原来的状态,原因是其自我调节能力丧失了(×)
(5)污染的湖泊中鱼类大量死亡,腐生细菌增多,进一步加重污染,这种调节是负反馈调节(×)
(6)被有机物轻度污染的流动水体中,距排污口越近的水体中溶解氧越多(×)
(7)许多野生生物的使用价值目前还不清楚,说明生物多样性具有间接价值(×)
[三过小题]
1.生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,下列与之相关的叙述,错误的是( )
A.抵抗力稳定性弱的生态系统恢复力稳定性一定强
B.生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节
C.适当增加草原生态系统的物种丰富度可有效提高其抵抗力稳定性
D.“野火烧不尽,春风吹又生”体现了生态系统的恢复力稳定性
解析:选A 抵抗力稳定性弱的生态系统恢复力稳定性不一定强,如极地苔原生态系统,生物种类少,抵抗力稳定性弱,而且由于温度极低,条件恶劣,恢复力稳定性也很弱。
2.(2019届高三·山东联考)生态浮床是利用浮床的浮力承托水生植物,通常用于修复水体污染的生态系统。下列叙述错误的是( )
A.生态浮床能使物种多样性程度提高
B.浮床植物的根能直接吸收水体中的有机污染物
C.生态浮床净化污水体现了生物多样性的间接价值
D.运用生物防治法处理浮床害虫,有利于环境保护
解析:选B 生态浮床在修复水体污染时,能增加生物多样性,使生态系统的稳定性提高,A正确;浮床植物是生产者,不能直接利用有机污染物,B错误;生态浮床净化污水属于生态功能,体现了生物多样性的间接价值,C正确;运用生物防治法处理浮床害虫,有利于环境保护,D正确。
3.(2017·海南高考)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,种内竞争增强
解析:选D 加强管理后,野生动物的环境容纳量加大,种群数量增加,种内竞争加剧,食物不足,才会出现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。
一、选择题
1.如图为某同学建构的种群各数量特征之间关系的模型,下列有关叙述正确的是( )
注:“+”表示促进或增加,“-”表示抑制或减少。
A.①②③④分别指出生率、死亡率、迁入率和迁出率
B.利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体来控制特征⑤,进而影响种群数量
C.二孩政策的实施有利于调整⑥
D.若通过调控环境条件,使某动物的性成熟推迟,则②会下降
解析:选D 由图可知,①②③④⑤⑥分别指死亡率、出生率、迁出率、迁入率、年龄组成、性别比例,A错误。利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体来控制性别比例(⑥),进而影响种群数量,B错误。二孩政策的实施有利于调整年龄组成(⑤),而性别比例基本不变,C错误。若通过调控环境条件,使某动物的性成熟推迟,则出生率会下降,D正确。
2.连续10年调查某森林中大山雀种群数量得到如图所示的曲线(图中λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数),下列分析正确的是( )
A.第0~2年内大山雀的种群数量保持相对稳定
B.第6年时大山雀的种群数量达到最小值
C.第4年和第8年大山雀的种群数量相等
D.第8~10年内大山雀的种群数量保持相对稳定
解析:选D 在0~2年内,λ值不变且大于1,则大山雀的种群数量不断增加,A错误;第4~8年,λ值小于1,则种群数量在不断减小,第8年时大山雀的种群数量达到最小值,第4年和第8年虽然λ值相同,但种群数量不同,B、C错误;第8~10年内,λ值等于1,大山雀的种群数量保持相对稳定,D正确。
3.下面是某地沙丘中植物群落的演替过程示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.图中沙丘上的群落演替类型属于初生演替
B.引起上述群落演替的环境因素最可能是该地区雨水增多
C.在群落演替过程中,群落中所有种群的数量都呈“S”型增长
D.不同时期群落中优势种群不同与植物对光、肥、水等的生长需求不同有关
解析:选C 在沙丘上进行的群落演替属于初生演替,生物的种类从无到有,A正确;植物类群的增加受多种环境因素影响,如土壤含水量、温度、光照、矿质元素等,不同地区、不同植物、不同生长时期影响生长的因素不同,干旱地区影响植被生长的主要因素是水,B、D正确;演替过程中优势种的数量增加,劣势种数量一般会减少甚至消失,C错误。
4.下列有关种群和群落的叙述,错误的是( )
A.年龄组成能预测种群数量的变化趋势,不能反映种群在一定时期的数量
B.记名计算法一般用于统计个体较大和种群数量有限的群落的丰富度
C.蝌蚪密度过大时,成年蝌蚪分泌有毒物质杀死幼年蝌蚪,属于竞争关系
D.从草本阶段到灌木阶段的演替过程中,草本植物逐渐失去优势地位
解析:选C 年龄组成能预测种群数量的变化趋势,不能反映种群在一定时期的数量,种群密度能够反映种群在一定时期的数量,A正确;记名计算法一般用于统计个体较大和种群数量有限的群落的丰富度,B正确;蝌蚪密度过大时,成年蝌蚪分泌有毒物质杀死幼年蝌蚪,属于种内斗争,C错误;从草本阶段到灌木阶段的演替过程中,草本植物逐渐失去优势地位,灌木变成优势种,D正确。
5.生态学上环境容纳量又称K值,最低起始数量又称N值,科学家研究了某种群的数量变化规律,如图所示为该种群的瞬时增长量随种群数量的变化曲线。下列有关该图的分析,正确的是( )
A.图中K值为750个,N值为20个
B.当种群数量大于K值时,种群数量下降;小于K值时种群数量上升
C.当种群数量小于N值时,种群数量下降;大于N值时种群数量上升
D.若该种群的起始数量分别是75、300、800,则理论上种群的最终数量依次为0、600、600
解析:选D 曲线表示种群瞬时增长量随种群数量的变化,当种群数量大于600时,种群数量下降,所以600为种群的环境容纳量,即K值;当种群数量小于100时,种群的瞬时增长量小于0,所以100是种群数量的最小值,即N值,A错误。当种群数量大于K值(600)时,种群瞬时增长量下降,种群数量下降;当种群数量大于N值(100)小于K值(600)时,种群数量上升;当种群数量小于N值(100)时,种群瞬时增长量小于0,种群数量也下降,B、C错误。当种群数量为75时,种群数量下降,最终数量为0;当种群数量为300时,种群数量增加到K值,最终数量为600;当种群数量为800时,种群数量下降到600后维持稳定,D正确。
6.滇池沿湖滨浅水区种植了香蒲、水竹、水葱、芦苇等植物。人工湿地的建立,既美化了沿湖景观,又改善了湖泊水质,调节了气候。下列相关叙述正确的是( )
A.湖滨浅水区的各种植物之间不存在竞争关系
B.流经人工湿地的能量是生产者体内储存的能量
C.人类的生产活动可改变湿地中群落的演替方向和速度
D.人工湿地能调节气候,体现了生物多样性的直接价值
解析:选C 湖滨浅水区的各种植物相互争夺矿质元素、空气、阳光等,因此它们之间存在竞争关系,A错误;流经人工湿地的能量是生产者固定的全部太阳能,B错误;人类活动往往使得群落演替沿着不同于自然演替的方向和速度进行,C正确;人工湿地能够调节气候,属于其生态功能,体现了生物多样性的间接价值,D错误。
7.习近平总书记在十九大报告中提出,要推进绿色发展,着力解决突出环境问题,加大生态系统保护力度,改革生态环境监管体制,以推动人与自然和谐发展。下列关于生态系统保护和环境保护的说法错误的是( )
A.正确处理人与自然的关系,走可持续发展的道路
B.控制人口增长、保护生物多样性
C.先发展经济,后治理环境
D.建立人口、环境、科技和资源消费之间的协调与平衡
解析:选C 要想解决人类面临的环境问题,必须正确处理人与自然的关系,控制人口增长、保护生物多样性,走可持续发展的道路,A、B正确。人与自然的和谐发展不能先发展经济,后治理环境,可持续发展追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展,C错误。建立起人口、环境、科技和资源消费之间的协调与平衡,才能实现可持续发展,D正确。
8.(2018·临沂模拟)如图表示某生态系统的碳循环示意图,图中箭头表示碳流动的方向。下列有关分析错误的是( )
A.丙和乙的种间关系为捕食和竞争
B.若缺少甲和丁,该生态系统将会崩溃
C.该生态系统的碳循环有其自身的运行规律
D.照射在甲上的太阳能是流经该生态系统的总能量
解析:选D 由图分析可知,甲为生产者,乙和丙为消费者,丁为分解者,乙和丙都能以甲为食物,同时丙又捕食乙,A、B正确;碳循环是在每个生态系统独特的营养结构基础上实现的,有其自身的运行规律,C正确;生产者固定的太阳能是流经该生态系统的总能量,仅是接收到太阳能的很小一部分,D错误。
9.(2019届高三·邯郸摸底)某生态系统中存在食物链“马尾松→松毛虫→杜鹃”,如图表示松毛虫摄入能量的流动方向。下列叙述正确的是( )
A.该食物链中的生物在数量上呈正金字塔模型
B.松毛虫和杜鹃之间的能量传递效率可用e/a表示
C.由松毛虫流入分解者的能量可用c+d+f表示
D.若迁走全部杜鹃,松毛虫的种群数量将呈“J”型增长
解析:选B 据图分析可知,a表示松毛虫同化量,b表示松毛虫用于生长、发育和繁殖的能量,c表示松毛虫粪便量,d表示遗体和残骸,e表示杜鹃同化量,f表示粪便量。该食物链中的生物在能量上呈正金字塔型;数量上松毛虫的数量多于马尾松,不呈现正金字塔形,A错误。松毛虫的同化量是a,杜鹃的同化量是e,能量传递效率可用e/a表示,B正确。由松毛虫流入分解者的能量可用d+f表示,c表示松毛虫粪便量,属于马尾松的能量,C错误。若迁走全部杜鹃,但由于资源和空间是有限的,松毛虫的种群数量将呈现“S”型曲线,D错误。
10.欧亚苔原生态系统的旅鼠以苔草为主要食物。苔草被旅鼠大量啃食时,可产生胰蛋白酶抑制因子,抑制旅鼠消化道内蛋白质的水解,减少了旅鼠小肠上皮细胞对氨基酸的吸收,即苔草的化学防御。如图为某一时期旅鼠种群密度与苔草化学防御水平的研究结果。下列相关叙述错误的是( )
A.生态系统生产者苔草的种群增长受其自身密度制约
B.可推测此前一段时间样地一中旅鼠种群密度过高
C.可预测样地三中的苔草化学防御水平此后将会降低
D.苔草化学防御水平的变化有助于维持苔原生态系统稳态
解析:选C 苔草的种群增长会受到密度因素的制约,如资源空间有限时,种群密度越大,种内斗争越激烈,A正确。由图可知,样地一中苔草化学防御水平很高,可推测此前一段时间样地一中旅鼠种群密度过高,B正确。样地三旅鼠种群密度很高,苔草化学防御水平不高,但是随着旅鼠的大量啃食,可预测样地三中的苔草化学防御水平此后将会升高,C错误。苔草化学防御水平的变化可抑制旅鼠的种群数量剧烈变化,有助于维持苔原生态系统稳态,D正确。
11.科研人员对某封闭小岛连续两年社鼠种群的数量和性别比例(♀∶)进行研究,结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.社鼠雌性个体在秋冬季环境中生存能力低于雄性个体
B.第二年9~11月份有利于社鼠种群密度恢复
C.决定该岛屿社鼠种群数量变化的因素主要是迁入、迁出、出生率和死亡率
D.研究该岛物种丰富度可在种群层次和群落层次上进行
解析:选B 秋冬季时,社鼠种群中雌性明显多于雄性,该季节社鼠种群数量相对较少,A错误;由图可知,第二年9~11月份种群数量持续增加,故有利于社鼠种群密度恢复,B正确;岛屿环境相对封闭,排除了个体迁入和迁出对种群数量波动的影响,因此决定社鼠种群数量变化的因素主要是出生率和死亡率,C错误;研究该岛物种丰富度可在群落层次上进行,D错误。
12.(2019届高三·北京东城区检测)以空间变化代替时间变化进行调查是植物群落演替研究的常用方法。近年来人为开发及黄河下游水量的减少造成地下水位下降,使得青龙湖湿地植物群落发生了较显著变化。研究人员对现阶段该湿地的植物群落分布情况进行调查(群落名称以优势种植物命名),结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.通过统计样方内优势种植物的个体数可获知物种丰富度
B.根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向
C.群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一
D.不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化发生改变
解析:选A 通过统计样方内植物物种数和每一种植物的个体数可获知物种丰富度,A错误。植物群落演替研究的方法是以空间变化代替时间变化过程,即以现有群落组成及结构为基础,通过同时研究当前植被空间上的组合,揭示植物群落先后变化的时间过程,故根据现有植物群落分布状况可推测水位下降后群落演替的方向,B正确。群落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,所以群落中优势物种的改变可作为群落演替的标志之一,C正确。不同植物群落与湖心的距离会随着水位变化发生改变,D正确。
二、非选择题
13.某研究小组为研究某地区松毛虫种群数量的变化规律,构建了如图所示数学模型。请回答相关问题:
(1)采用样方法调查该地区松毛虫的种群密度时,取样的关键是要做到____________。在AB段,松毛虫呈“J”型增长,假设最初3 500条,每天增加7.5%,则30天后种群的数量为N30=________________条(用算式表示)。
(2)B点之后,松毛虫种群数量下降的主要原因是灰喜鹊的引入,松毛虫与灰喜鹊的种间关系是__________。利用灰喜鹊防治松毛虫的优点是_____________________________
________________________________________________________________________。
理论上,该地区松毛虫种群数量下降,除了考虑死亡率升高这一因素外,还应考虑的因素是________________________________________________________________________。
(3)CD段两者之间通过__________调节方式,使种群数量保持了动态平衡,这体现了生态系统具有__________能力。
解析:(1)用样方法调查种群密度时,取样的关键是要做到随机取样。在AB段,松毛虫呈“J”型增长,每天增加7.5%,也就是第二天是第一天的(1+7.5%)倍,即λ=1.075,所以N30=3 500×1.07530。(2)B点之后,松毛虫数量下降的主要原因是灰喜鹊的引入,松毛虫与灰喜鹊之间的关系为捕食。利用生物防治的优点是对环境不造成污染,能够将松毛虫数量控制在一定范围内。理论上,某地区的松毛虫种群数量下降,除了考虑死亡率升高这一因素外,还应考虑的因素是种群中个体的迁出等。(3)松毛虫和灰喜鹊之间存在捕食关系,两者之间通过负反馈调节使种群数量保持动态平衡,体现了生态系统具有自我调节能力。
答案:(1)随机取样 3 500×1.07530 (2)捕食 对环境不造成污染,能够将松毛虫数量控制在一定范围内(合理即可) 种群中个体的迁出 (3)负反馈 自我调节
14.(2018·河南六市二联)科研小组对某人工鱼塘的能量流动进行定量分析,得出相关数据,如下表所示。整理资料时,由于疏忽,表中部分项目和数据模糊不能分辨。请你帮助恢复有关数据和项目,并回答有关问题:(能量单位:J·cm-2·a-1,除表中所列的消费者外,其他类型的消费者忽略不计)
生物
类型
甲
传递给分
解者的能量
未利用
的能量
传递给下一
营养级的能量
有机物输
入的能量
生产者
41.0
5.0
97.0
19.0
—
植食性鱼类
7.9
1.1
12
乙
6.0
肉食性鱼类
6.5
0.8
6.2
0.5
10.0
……
……
……
……
……
……
(1)人工鱼塘生态系统的结构包括_______________________________________。流入该生态系统的总能量为________J·cm-2·a-1。
(2)分析表中数据及各营养级能量的分配,表中甲指______________________,数据乙为________。植食性鱼类与肉食性鱼类之间的能量传递效率为________。
(3)如图为该鱼塘中的部分生物所构成的食物网,若鲤鱼从各营养级获得的能量相同,且相邻营养级之间的能量传递效率均为20%,当鲤鱼同化50 kJ的能量时,则需要水生植物和浮游植物同化的能量为________kJ。
(4)若该鱼塘废弃若干年后成为湿地,这属于________演替,该湿地能净化生活污水且有摄影爱好者前来取景,体现了生物多样性的____________价值。
解析:(1)由题干信息可知,该生态系统为人工生态系统,生态系统的结构包括生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者及非生命的物质和能量)和营养结构(食物链和食物网)。表中数据为该生态系统部分营养级能量流动的定量统计,依据生态系统能量流动的原理:在特定时间和空间内,某一营养级同化的能量有两个大的去路,一是呼吸作用消耗,二是用于自身生长、发育和繁殖;非最高营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量又有三个去路:流向下一营养级、流向分解者及未利用。所以甲为呼
吸作用消耗的能量,则该生态系统生产者同化的总能量为41.0+5.0+97.0+19.0=162(J·cm-2·a-1)。因该鱼塘为人工生态系统,存在人为的能量投放(有机物输入的能量),故流经该生态系统的总能量为162+6.0+10.0=178(J·cm-2·a-1)。(2)由表中数据可知,生产者传给下一营养级(植食性鱼类)的能量为19.0 J·cm-2·a-1。人为输入给植食性鱼类的能量为6.0 J·cm-2·a-1,则植食性鱼类同化的总能量为25 J·cm-2·a-1,故乙=25-(7.9+1.1+12)=4,此数值为植食性鱼类传给肉食性鱼类的能量,则植食性鱼类和肉食性鱼类的能量传递效率为4/25×100%=16%。(3)依题意,该食物网中鲤鱼从各营养级获得的能量相同,能量传递效率为20%,由食物网可知,鲤鱼从第一营养级和第二营养级获取能量,故当鲤鱼同化50 kJ的能量时,需要水生植物和浮游植物同化的能量为25 kJ×5+25 kJ×5×5=750 kJ。(4)废弃鱼塘的演替属于次生演替,该湿地净化污水,是对环境的修复和改善,体现了生物多样性的间接价值,吸引摄影爱好者前来取景,是生物多样性的旅游观赏价值,为直接价值。
答案:(1)生态系统的组成成分、食物链和食物网(或生态系统的组成成分和营养结构) 178 (2)呼吸作用消耗的能量 4 16% (3)750 (4)次生 间接和直接
第Ⅱ课时 高考研究——教师为主导·锁定高考范围,备考更高效
高考地位
本专题在全国卷高考中会涉及1~2道考题,分值一般为10分左右
高考题型
选择题与非选择题均常呈现
高考热点
1
以具体环境条件下生物数量变化为情境,考查种群的特征、种间关系、种群密度的调查方法及其变化规律
2
以某一时间段某一区域生物种群的变化为载体,综合考查种群与群落、群落演替等相关知识
3
结合具体的食物链和食物网,考查生态系统的结构;从能量流动和物质循环的过程和原理,信息传递的种类和意义,以及相关原理在生产实践中的应用等方面入手考查生态系统的功能
考点(一) 种群的特征及数量变化
[师说考点]
1.区分种群增长率、增长速率与λ值
(1)增长率、增长速率
图
示
解
读
①增长率=(末数-初数)/初数=(Nt-N0)/N0(无单位)。“J”型曲线增长率为恒定值,“S”型曲线增长率逐渐下降;
②增长速率=(末数-初数)/单位时间=(Nt-N0)/t(有单位,如个/年)。“J”型曲线增长速率一直上升,也呈“J”型,“S”型曲线增长速率呈“钟型”
(2)对λ的理解
①“J”型增长的数学模型Nt=N0λt中,λ代表种群数量是一年前种群数量的倍数,而不是增长率。
②当λ>1时,种群数量增多;当λ=1时,种群数量保持稳定;当λ<1时,种群数量减少。
2.牢记种群密度的两种调查方法
项目
样方法
标志重捕法
适用
范围
植物或活动能力较弱的动物
活动能力强和范围大的动物,如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类等
方法
步骤
(1)随机取样;
(2)计数每个样方的个体数;
(3)求解所有样方种群密度的平均值,即该种群的种群密度
(1)在被调查范围内捕获一些个体并标记后放回;
(2)一段时间后重捕;
(3)按如下公式计算:
=
3.明确调查数据统计中的误差
(1)样方法误差归纳
①未做到随机取样。
②未找到分布比较均匀的地块,导致数量过密或过稀。
③未对多个样方取平均值。
④样方边线上的个体未做到计上不计下,计左不计右,而是全部统计。
(2)标志重捕法误差归纳
①标志物易脱落:可导致重捕个体中带标记的个体数据偏小,据计算公式N总=初捕数×再捕数/再捕中的标记数推知,再捕中标记数若减小则N总会比真实值偏大。
②被捕一次后,难以被再次捕获:可导致再次捕获的个体中标记数偏小,最终统计结果偏差与①相同,即相对真实值偏大。
③标记物影响了动物活动,导致易被捕捉:可导致再次捕获的个体中标记数偏大,依据公式可推知,计算所得结果比真实值应偏小。
④调查期间有较多个体出生、死亡或迁入、迁出。
[精研题点]
题点(一) 考查种群数量的增长规律及应用
1.假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长,该种群的增长速率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家畜,则应在种群数量合适时开始捕获,下列四个种群数量中合适的是( )
A.甲点对应的种群数量 B.乙点对应的种群数量
C.丙点对应的种群数量 D.丁点对应的种群数量
解析:选D 根据题图,种群数量约为最大种群数量的1/2时,种群增长速率最大,种群有最大持续产量。与甲、乙、丙点相比,在丁点时捕获,捕获后使种群处于最大增长速率附近,能达到持续尽可能多地收获该种家畜的目的。
2.(2019届高三·青岛模拟)1859年,一位英格兰农场主将欧洲兔带到澳大利亚草原放养,后来对袋鼠等本地生物造成极大威胁。生态专家先后采用引入狐狸(y1年)和粘液瘤病毒(y2年)等手段进行防治,结果如图所示。下列推断错误的是( )
A.引入狐狸防治欧洲兔效果不佳的原因可能是狐狸捕食较多的袋鼠
B.引入的病毒能防治欧洲兔但对袋鼠影响不大,原因是病毒的专性寄生
C.O~y1年欧洲兔的年龄结构为增长型,y1年时为防治的最佳时间
D.若调查中被标记的部分个体标志物脱落,则调查结果比实际值偏大
解析:选C 在y1年引入狐狸防治后,欧洲兔的数量不降反而上升,同时袋鼠的数量持续下降,其原因可能是引入的狐狸对食物具有选择性,会捕食较多的袋鼠,A正确;在y2年引入粘液瘤病毒防治后,欧洲兔数量大量减少,同时袋鼠数量大量增加,说明引入的粘液瘤病毒能有效地防治欧洲兔但对袋鼠影响不大,原因是病毒的专一性寄生,B正确;O~y1年欧洲兔的数量增加,其年龄组成可能为增长型,但是防治外来物种入侵的最佳时间应该是开始时最好,C错误;若调查某种群密度时,被标记的部分个体标志物脱落,则会导致重捕获个体中含第一次标志的个体数变小,从而导致调查结果比实际值偏大,D正确。
[易错点拨]
有关K值的几个误判
(1)K值不是一成不变的:K值会随着环境的改变而发生变化,当环境遭到破坏时,K值会下降;当环境条件改善时,K值会上升。
(2)在环境不遭受破坏的情况下,种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候,会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
(3)K值并不是种群数量的最大值:K值是环境容纳量,即在保证环境不被破坏的前提下所能容纳的最大值;种群数量所达到的最大值会超过K值,但这个值存在的时间很短,因为种群数量超过K值时环境已遭到破坏。
题点(二) 考查种群密度的调查
3.(2017·全国卷Ⅲ)某陆生植物种群的个体数量较少,若用样方法调查其密度,下列做法合理的是( )
A.将样方内的个体进行标记后再计数
B.进行随机取样,适当扩大样方的面积
C.采用等距取样法,适当减少样方数量
D.采用五点取样法,适当缩小样方面积
解析:选B 根据题干信息“某陆生植物种群的个体数量较少”,在用样方法调查时,选取的样方过小,可能导致收集到的数据较少,偶然性较大,因此需要适当扩大样方的面积或者增加样方的数量,C、D项不合理,B项合理。用样方法调查植物种群密度时不需要对样方内的个体进行标记,A项不合理。
4.样方法和标志重捕法是调查种群密度的常用方法,下列相关叙述正确的是( )
A.对于个体较大、活动能力较强的动物可以采用标志重捕法调查
B.样方法是调查种群密度的常用方法,物种丰富度研究不能采用该种方法进行
C.五点取样时,应选择个体分布较为均匀的区域进行取样
D.重捕时方法不当造成已捕获的标记个体死亡,会导致估算数值比实际数值偏大
解析:选A 对于个体较大、活动能力较强的动物可以采用标志重捕法调查;样方法是调查种群密度的常用方法,物种丰富度研究也能采用该种方法进行,如礁石上的贝类;选取样方时,一定要做到随机取样;第二次已捕获的标记个体死亡,不影响统计结果,不会影响估算数值。
题点(三) 综合考查种群与群落的相关知识
5.(2019届高三·北京海淀区模拟)蛞蝓既取食牧草A也取食牧草B。为研究牧草间的竞争和蛞蝓的捕食对牧草A存活的影响,生态学家在牧场内选择多个样方进行实验,实验处理及结果如图所示。据此作出的分析,合理的是( )
A.该牧场的群落仅包括牧草A、B和蛞蝓三种生物
B.应选取牧草生长状况差异较大的不同样方进行实验
C.没有蛞蝓捕食条件下,竞争对牧草A存活影响显著
D.去除样方中的牧草B减少了蛞蝓对牧草A的取食
解析:选D 同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,叫做群落,所以该牧场的群落包括牧场内所有的生物;该实验要研究牧草间的竞争和蛞蝓的捕食对牧草A存活的影响,所以牧草的生长状况属于无关变量,应选取牧草生长状况基本相同的不同样方进行实验;没有蛞蝓捕食条件下,即不去除牧草B、有隔离网组与去除牧草B、有隔离网组的样方内牧草A的相对数量相同,两组对照说明竞争对牧草A存活没有影响;据图可知,去除牧草B、无隔离网组样方内牧草A的相对数量明显多于不去除牧草B、无隔离网组,说明去除样方中的牧草B减少了蛞蝓对牧草A的取食,使牧草A的相对数量增加。
6.某灌木(称m灌木)是一种寄生在猫爪藤上的荒漠植物,如图是在干旱季节里,此灌木对猫爪藤果实产量影响的数据统计。当干旱情况不严重时,寄生灌木不影响生长的果实数。下列有关分析,正确的是( )
A.当干旱现象不出现时,猫爪藤和m灌木种群都将呈现出“J”型增长曲线
B.当干旱情况不严重时,每棵猫爪藤果实数量如题干图所示
C.假设猫爪藤受到m灌木影响程度逐年增加时,猫爪藤的数量将先增后减
D.荒漠被不断治理改良的过程属于次生演替,群落有机物的总量将增加
解析:选D 当干旱现象不出现时,由于其他资源和空间是有限的,猫爪藤和m灌木种群都将呈现出“S”型增长曲线,A错误;当干旱情况不严重时,寄生灌木不影响猫爪藤的果实数,不会出现题图所示的柱状图,B错误;根据题中信息无法判断猫爪藤是处于稳定阶段还是增长阶段,故当猫爪藤受到m灌木影响程度逐年增加时,猫爪藤的数量变化无法判断,C错误;荒漠被不断治理改良的过程是在以前的基础上进行的,属于次生演替,在演替过程中,随群落中物种数量的增加,有机物的总量将增加,D正确。
[锁定热点]
1.下列关于种群密度和群落丰富度的调查,叙述错误的是( )
A.调查种群密度一定要遵循随机取样的原则
B.样方法可用于某些植物、动物种群密度的调查
C.酵母菌种群数量的调查中应振荡试管后取样
D.土壤小动物丰富度的调查方法为记名计算法或目测估计法
解析:选D 土壤小动物丰富度的常用调查方法为取样器取样法,丰富度的统计方法有记名计算法和目测估计法,D错误。
2.某生物兴趣小组对一种以优质牧草的根为食的田鼠进行了一段时间的追踪调查,绘制出如图曲线。下列分析正确的是( )
A.图示属于模型建构法,该模型的种类与构建DNA双螺旋结构模型的种类相同
B.如果田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,则统计的种群密度会比实际值偏小
C.图中K值反映的是环境容纳量,该值不受气候因素的影响
D.图中种群的增长速率最大的点为C点,此时该种群的年龄组成为增长型
解析:选D 图示种群数量增长曲线为“S”型,属于数学模型;DNA双螺旋结构模型属于物理模型,A错误。调查田鼠种群密度的方法是标志重捕法,田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉,会导致统计的种群密度比实际值偏大,B错误。图中K值反映的是环境容纳量,受环境因素的影响(如气候),C错误。图中的C点对应K/2,此时该种群的增长速率最大,C点之后的一段时间,种群数量增加,C点时种群的年龄组成为增长型,D正确。
3.(2019届高三·合肥模拟)地上枯落物是指由植物地上部分产生并归还到地表的所有有机物质的总称,细枯落物主要由凋落的叶片和草本植物组成,粗糙木质枯落物主要是死亡的木本植物的茎。全球陆生生态系统两类枯落物产量随纬度的变化如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.全球陆地生态系统枯落物的产量随着纬度的升高而降低
B.同一纬度条件下不同地点间枯落物产量不会存在显著差异
C.细枯落物产量远高于粗糙木质枯落物的原因是生长周期较短
D.覆盖在地表上的枯落物可以影响土壤群落的物种丰富度
解析:选B 从曲线的总体趋势看,全球陆地生态系统枯落物的产量随着纬度的升高而降低,A正确;同一纬度条件下,不同地点间枯落物产量可能存在显著差异,如同纬度的山地和平原,B错误;根据题干信息可知,产生细枯落物的叶片和草本植物生长周期短于产生粗糙木质枯落物的木本植物的茎,C正确;覆盖在地表上的枯落物可以被土壤动物取食,也可以被微生物分解,从而影响土壤群落的物种丰富度,D正确。
考点(二) 生态系统的结构与功能
[师说考点]
1.熟知食物链的几种变式
图示
解读
图1是以每个营养级中有机物的多少为依据,食物链是丙→甲→乙→丁;图2表示的是生态系统的物质循环图解,其中D是生产者,A是消费者,B是分解者,C是无机环境,包含的食物链是D→A
2.掌握复杂食物网中某种群数量变化分析技巧
(1)生产者相对稳定,即生产者比消费者稳定得多,所以当某一种群数量发生变化时,一般不需考虑生产者数量的增加或减少。
(2)处于最高营养级的种群有多种食物来源时,若其中一条食物链中断,则该种群可通过多捕食其他生物而维持其数量基本不变。此时,数量减少的应为最高营养级所捕食的剩余环节:如图所示食物网中若食草鸟减少时,兔因更多地被鹰捕食而减少而不宜答作兔因绿色植物增多而增多。
3.关注能量流动“最值”计算中的两对“题眼”
进行能量流动计算不仅应关注“最多、最少”题眼,还应关注“需要……”与“获得……”,具体分析如下(以A→B→C→D为例)。
(1)“最多需要植物……”:D的能量为已知项(设为x),计算时应“逆推”,能量传递效率应按10%计算,公式为x÷(10%)n,此处n为食物链中“→”数,如上述食物链中n为“3”。
(2)“最少需要植物……”:此类计算与(1)方法相同仍需“逆推”,但需将传递效率换为20%,即x÷(20%)n。
(3)“最多获得多少能量”:A的能量为已知项(设为y),计算时应“顺推”,能量传递效率按20%计算,公式为y×(20%)n,n仍为“→”数。
(4)“最少获得多少能量”:此类计算与(3)方法相同,仍需“顺推”,但需将传递效率换为10%,即y×(10%)n。
(5)确定食物网中的“最多”和“最少”问题
①低营养级“最少”被消耗多少或高营养级“最多”增重多少:需选择最短食物链和最高能量传递效率20%进行计算。
②低营养级“最多”被消耗多少或高营养级“最少”增重多少:需选择最长食物链和最低能量传递效率10%进行计算。
[精研题点]
题点(一) 考查生态系统的成分及营养结构分析
1.(2019届高三·福建六校联考)如图表示生态系统中四种成分(甲、乙和丙、丁、戊所对应方框各代表一种成分)之间的关系,以下相关叙述错误的是( )
①硝化细菌属于戊,是生态系统中的关键成分
②图中的食物链有3条,其中甲是生态系统的基石
③图中存在竞争关系的只有乙2和丙2
④丁的含量增加能提高甲制造有机物的速率
⑤一般情况下,图中丙1→乙2的能量传递效率不会超过20%
A.①④⑤ B.①③
C.②③ D.②④⑤
解析:选B 硝化细菌能够通过化能合成作用制造有机物,属于生产者,戊是分解者,分解者是生态系统中的关键成分,①错误;食物链是由生产者和消费者组成的,所以图中有3条食物链,其中生产者是生态系统中的基石,②正确;图中存在竞争关系的有乙1和丙1、乙2和丙2,③错误;丁主要指二氧化碳,其含量增加会使光合速率提高,④正确;食物链中,营养级之间的能量传递效率为10%~20%,一般不会超过20%,⑤正确。
2.(2019届高三·山西五校摸底)某地一河段受有害物质a污染后,a的浓度在各营养级部分生物种类体内的变化情况如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.燕鸥处于第三营养级
B.图示生物形成的食物链属于捕食食物链
C.有害物质a沿食物链单向传递,含量不断减少
D.随着食物链延长,各营养级的能量减少
解析:选C 由图分析可知,该食物链为藻类→鱼→燕鸥→银鸥,燕鸥处于第三营养级,A正确;图示生物由于食物关系而形成的食物链属于捕食食物链,B正确;由于生物富集作用,有害物质a沿食物链单向传递,含量不断增多,C错误;能量流动的特点是单向流动、逐级递减,因此随着食物链延长各营养级的能量减少,D正确。
题点(二) 考查生态系统的结构和功能
3.分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图,相关叙述错误的是( )
A.能量①④的总和可能小于生产者所固定的太阳能总量
B.生物圈的物质是自给自足的,能量是需要不断补充的
C.丁中包含的生物可能处于食物链的最高营养级
D.碳元素以CO2形式进入生物群落,又以CO2的形式离开生物群落返回无机环境
解析:选C 分析图中的信息可知,甲是生产者,乙和丙是消费者,丁是分解者。生产者固定的能量有四个去向:自身呼吸消耗、流向初级消费者、被分解者利用、未被利用。图中①④的总和是生产者、消费者和分解者呼吸散失的能量,在生态系统中,生物体内有些能量可能没有被利用,故①④的总和可能小于生产者所固定的太阳能总量,A正确。从题图中可以看出,生态系统的物质可以循环再生,如碳元素以CO2的形式进入生物群落,又以CO2的形式离开生物群落返回无机环境,而能量(太阳能)必须不断得到补充,B、D正确。丁为分解者,不参与构成食物链,C错误。
4.(2019届高三·常州模拟)大闸蟹是以植物为主的杂食性甲壳类,因其味道鲜美而被大量养殖。如图为养殖大闸蟹的阳澄湖某水域生态系统能量流动的部分图解,其中字母表示能量(单位:kJ)。下列对该图的分析正确的是( )
A.流经阳澄湖该养殖区域的总能量为a
B.植物到大闸蟹的能量传递效率为c/(b+2)×100%
C.图中d代表大闸蟹用于生长、发育、繁殖的能量
D.该区域由于有人工的管理,生态系统稳定性一定比自然区域高
解析:选C 流经阳澄湖该养殖区域的总能量为a与输入的有机物中的能量之和,A错误;植物到大闸蟹的能量传递效率为c/a×100%,B错误;图中d代表大闸蟹用于生长、发育、繁殖的能量,C正确;该区域由于有人工的管理,能提高生态系统的稳定性,但不一定比自然区域高,D错误。
题点(三) 结合生产实际,采用图或文字综合考查生态的相关知识
5.如图为某草原生态系统的部分营养结构,请据图回答下列问题:
(1)该草原地广人稀,该地区的生物群落________(填“存在”或“不存在”)垂直结构。
(2)生态系统中低营养级个体数量一般较多,高营养级个体数量一般较少。从能量流动方面分析,原因是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)从图中表示出的营养结构分析,写出苍鹰处于较低营养级时的食物链:________________________________________________________________________。
若设法除去了该生态系统中的狐和蜥蜴,且蝗虫、兔、鼠从植物中获得的能量相等,则苍鹰获得的能量增加1 kJ时,至少需要植物多提供________kJ(结果保留整数)的能量。
(4)在草原上,当草原返青时,绿色为食草动物提供了可以采食的信息,这说明信息能够调节____________________________,以维持生态系统的稳定。
解析:(1)任何群落中都具有垂直结构。(2)生态系统的能量流动是逐级递减的,营养级越高的生物,获得的能量越少,因此低营养级个体数量一般较多,高营养级个体数量一般较少。(3)根据图示分析可知,苍鹰处于第三、四营养级,其处于第三营养级时涉及的两条食物链为:植物→兔→苍鹰和植物→蝗虫→苍鹰。除去狐和蜥蜴后,能量流动通过3条食物链,即植物→蝗虫→苍鹰、植物→兔→苍鹰、植物→鼠→蛇→苍鹰。假设至少需要植物多提供的能量为x,根据题意,能量传递效率按照20%计算,则x/3×20%×20%+x/3×20%×20%+x/3×20%×20%×20%=1 kJ,解得x=34 kJ。(4)生态系统的信息传递能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
答案:(1)存在 (2)能量流动是逐级递减的,营养级越高获得的能量越少 (3)植物→兔→苍鹰和植物→蝗虫→苍鹰 34 (4)生物的种间关系
[锁定热点]
1.如图所示为某生态系统内的食物网,其中箭头未标出,已知图中各食物链的起点和终点是一致的。下列相关叙述正确的是( )
A.若该食物网中最高营养级为三级消费者,则a是生产者
B.若a属于第二营养级,则b是生产者
C.若e固定的能量最多,则e是生产者
D.该食物网共有3条或4条食物链
解析:选C 若该食物网中最高营养级是三级消费者(第四营养级),则食物链的起点可以是a或e,A错误;当b或c为生产者时,a都属于第二营养级,B错误;根据能量单向流动、逐级递减的特点可知,固定能量最多的一定是生产者,C正确;根据“图中各食物链的起点和终点是一致的”可推出,该食物网的起点一定不是d,其他作为起点时,都只有3条食物链,D错误。
2.下表是某农田生态系统中田鼠种群摄食植物后能量流动情况,下列叙述错误的是( )
摄食量
粪便量
呼吸散失量
能量(J/hm2·a-1)
1.05×1010
3.50×109
4.55×109
A.田鼠粪便量包含在其摄食量之中
B.田鼠摄食量减去粪便量和呼吸散失量即为同化量
C.田鼠同化的能量中约有35%用于其生长、发育和繁殖
D.以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为1.40×109 J/hm2·a-1
解析:选B 田鼠粪便量包含在其摄食量之中,A正确;田鼠摄食量减去粪便量即为同化量,B错误;田鼠同化的能量中用于其生长、发育和繁殖的比例为(1.05×1010-3.50×109-4.55×109)÷(1.05×1010-3.50×109)=35%,C正确;以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为(1.05×1010-3.5×109)×20%=1.40×109(J/hm2·a-1),D正确。
3.如图为某生态系统的碳循环示意图(Ⅰ~Ⅳ表示生态系统的成分,①~⑧表示相关过程),下列叙述正确的是( )
A.图示的碳循环路径是完整的
B.流经该生态系统的总能量是通过①过程实现的
C.图中以CO2的形式进行的过程有①⑥⑦⑧,以有机物的形式进行的过程有②③④⑤
D.图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中,能量流动是单向、逐级递减的
解析:选B 碳循环路径除了图中的途径外,还有化石燃料的燃烧途径,A错误;流经该生态系统的总能量是生产者通过①过程固定的能量,B正确;①⑦⑧过程以CO2的形式进行,②③④⑤⑥过程以有机物的形式进行,C错误;Ⅳ是分解者,不是食物链的成分,食物链只能是由生产者和消费者构成的营养结构,D错误。
[课堂巩固落实]
1.图甲为种群数量增长的“J”型和“S”型曲线,图乙为两种增长方式中增长速率的变化情况。下列相关叙述正确的是( )
A.图甲中b曲线对应的是“J”型增长曲线
B.图乙②中曲线的顶点与图甲b曲线的最大值相对应
C.图甲中的阴影部分可代表环境阻力大小
D.自然情况下种群一定不会出现图甲中a曲线所示的增长方式
解析:选C 图甲中a曲线是“J”型增长曲线,b曲线是“S”型增长曲线,图乙①中增长速率一直在增加,表示的是呈“J”型增长的种群增长速率,②中增长速率先增大后减小,表示的是呈“S”型增长的种群增长速率。图乙②中曲线的顶点表示种群增长速率最大,与图甲b曲线的K/2相对应。图甲中两条曲线之间的阴影部分可代表环境阻力大小。外来物种入侵后的早期,会出现图甲中a曲线所示的增长方式。
2.图1所示为某林区发生中度火烧后植被的演替过程,图2是该林区草本、灌木、乔木的“物种数—样方面积”曲线。下列有关分析错误的是( )
A.在该火烧迹地上发生的演替是次生演替
B.与①相比,③中群落对光的利用更充分
C.火烧后,草本、灌木的丰富度均先下降后保持相对稳定
D.用样方法调查乔木时,应选取的最小样方面积是S1
解析:选D 在该火烧迹地上发生的演替是次生演替,A正确;因③具有更复杂的垂直结构,因此与①相比,③中群落对光的利用更充分,B正确;分析图1曲线可知,火烧后,草本、灌木的丰富度均为先下降后趋于稳定,C正确;由于乔木、灌木、草本的个体大小逐渐减小,结合图1分析可知,图2中最下方的曲线为乔木对应的曲线,因此,乔木物种数达到最大值所需的最小样方面积是S3,D错误。
3.图中甲、乙、丙构成一条完整的食物链。下列相关分析正确的是( )
A.甲通过光合作用推动该生态系统的能量流动
B.能量在该食物链中以有机物的形式循环流动
C.图中甲、丙数量之比在10%~20%之间
D.若乙数量锐减,短时间内甲、丙数量上升
解析:选A 由图分析可知,甲是生产者,丙是初级消费者,乙是次级消费者。在一个食物链中营养级别越高,生物的相对数量越少,营养级别越低,生物的相对数量越多。根据生物的相对数量关系图可知,该食物链是:甲→丙→乙。因此甲通过光合作用推动该生态系统的能量流动,A正确;能量不能循环流动,B错误;图中甲、丙能量之比在10%~20%之间,C错误;若乙生物数量锐减,短时间内丙生物的数量增加,甲生物的数量减少,D错误。
4.某草原生态系统的一条食物链甲→乙→丙中,各种群在一年时间内对能量的同化、利用和传递等的数量统计(单位:百万千焦/年)如下表。下列相关叙述正确的是( )
种
群
输入的
总能量
用于生长
发育和繁
殖的能量
呼吸
消耗
传递给
分解者
传递给下
一营养级
未被利用
的能量
甲
65.5
3
15
41.5
乙
15
5
0.5
2.5
丙
2
0.6
1.4
微量
无
A.种群甲、乙、丙构成了该生态系统的生物群落
B.种群乙呼吸消耗的能量为5百万千焦/年
C.能量从种群乙到种群丙的传递效率为12%
D.种群甲储存在体内的能量为59.5百万千焦/年
解析:选D 群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,种群甲、乙、丙不包含该生态系统的所有生物,不能构成该生态系统的生物群落,A错误;输入的总能量=呼吸消耗+生长发育和繁殖的能量(又叫储存的能量),用于生长发育和繁殖的能量=流向分解者的能量+流向下一营养级的能量+未被利用的能量,则种群乙呼吸消耗的能量为15-5=10(百万千焦/年),B错误;能量从种群乙到种群丙的传递效率为2/15×100%≈13.3%,C错误;种群甲储存在体内的能量即净同化量=传递给分解者+传递给下一营养级+未被分解利用的能量=3+15+41.5=59.5(百万千焦/年),D正确。
5.澳大利亚草原上天然牧草资源丰富,生存着种类繁多的生物,如图为草原上部分生物之间的关系图。请回答下列问题:
(1)该食物网中的生物________(填“能”或“不能”)构成群落,原因是________________________________________________________________________。
(2)草原生态系统中的草________(填“有”或“没有”)分层现象。要调查土壤中小动物类群丰富度,常用______法进行采集、调查。
(3)若该食物网中杂食性小鸟和草原犬鼠同化的能量分别为a、b;小型猛禽摄入的能量为c,用于呼吸消耗的能量为d,用于生长、发育和繁殖的能量为e,则能量从杂食性小鸟和草原犬鼠到小型猛禽的传递效率为__________×100%。
(4)19世纪,为了发展农业,当地政府鼓励猎人射杀袋狼。大约在20世纪30年代,最后一只袋狼被射杀,从此袋狼在地球上消失。从生物多样性的角度考虑,____________的多样性降低,生态系统的____________能力下降。
解析:(1)该食物网中的生物仅是生态系统中的部分生物,因此不能构成一个群落。(2)草原生态系统中的草存在垂直分层现象。要调查该草原生态系统土壤中小动物类群丰富度,可采用取样器取样法进行采集、调查。(3)能量从杂食性小鸟和草原犬鼠到小型猛禽的传递效率=(d+e)/(a+b)×100%。(4)袋狼的灭绝,导致基因多样性和物种多样性降低,生态系统的自我调节能力下降。
答案:(1)不能 没有包括该区域中的所有生物
(2)有 取样器取样 (3)(d+e)/(a+b)
(4)基因和物种 自我调节
[课下检测过关]
一、选择题
1.某田鼠种群在年初有220只个体,一年中因被鼬捕食和自然死亡共50只,自然繁殖出生30只,年底此田鼠种群有200只个体。下列叙述错误的是( )
A.在这一年内,此田鼠种群的年龄组成可能是衰退型
B.用标志重捕法调查此田鼠种群密度时得到的结果是估计值
C.这一年内此田鼠种群基因库减小表明种群发生了进化
D.食物条件和鼬的数量均会影响此田鼠种群的环境容纳量
解析:选C 在这一年内,此田鼠种群的出生率小于死亡率,故年龄组成可能是衰退型;用标志重捕法调查此田鼠种群密度时得到的结果是估计值;这一年内此田鼠种群数量减少表明其基因库减小,但生物进化的实质是种群基因频率的改变,种群基因库减小不能说明种群发生了进化;食物的多少和天敌的数量均会影响田鼠种群的环境容纳量。
2.(2018·成都检测)图中甲、乙为同一群落中的两个种群,曲线表示δ(δ=出生率/死亡率)随时间的变化。下列叙述正确的是( )
A.t1和t4时刻乙种群的种群密度相同
B.t2时刻甲、乙种群的自然增长率一定相同
C.t2和t3时刻乙种群的自然增长率一定相同
D.t2→t4甲种群密度先上升后下降
解析:选D 分析图示可知,在t1→t4时间内,乙种群的δ大于1,说明乙种群的数量在不断增加,因此t1和t4时刻乙种群的种群密度不同,A错误;t2时刻虽然甲、乙种群的δ值相等,均为1.5,但由于不清楚甲、乙种群的起始数量,所以二者的自然增长率不一定相同,B错误;在t2→t3时间内,乙种群的δ大于1,说明乙种群的数量在不断增加,t3时刻乙种群数量多于t2时刻,因此t2和t3时刻乙种群的自然增长率不一定相同,C错误;t2→t4时间内,甲种群的δ值由大于1逐渐降至为小于1,说明甲种群的数量先增后减,因此t2→t4甲种群密度先上升后下降, D正确。
3.(2019届高三·保定模拟)某农村有大量人员外出务工,导致很多农田弃耕。如图表示某弃耕农田中,某种草本植物种群密度变化曲线,其中A点农田弃耕,C点出现灌木。下列说法错误的是( )
A.该草本植物种群密度的调查可采用样方法,调查时要注意随机取样
B.D点之后可能会出现乔木,演替过程中物种的丰富度不断增加
C.BC段该植物种群密度不再增加的主要原因可能是天敌数量增加、种内斗争加剧等
D.地表生满杂草、灌木等植被有利于防风固沙,这体现了生物多样性的间接价值
解析:选B 植物种群密度的调查可采用样方法,取样的关键是要做到随机取样,A正确;D点之后可能会出现乔木,群落自然演替过程中,物种的丰富度可能稳定或减少,B错误;BC段该植物种群密度不再增加的制约因素可能是天敌数量增加、生活资源减少导致种内斗争加剧,C正确;植被具有防风固沙、调节气候等作用,体现了生物多样性的间接价值,D正确。
4.(2018·济南模拟)当沙丁鱼水产业生态系统崩塌后,前期海蜇的种类不变、数量增加,且微生物的分解作用加强,后期虾虎鱼种群数量增加(虾虎鱼以海蜇为食),该生态系统的部分食物链恢复。下列叙述错误的是( )
A.该生态系统从崩溃到部分恢复的过程中发生了次生演替
B.微生物分解作用加强,使物质循环加快能量利用率提高
C.沙丁鱼水产业的崩溃导致该生态系统抵抗力稳定性下降
D.在该生态系统恢复过程中,虾虎鱼种群数量呈“S”型增长
解析:选B 由题干信息可知,该生态系统从崩溃到部分恢复的过程中发生了次生演替,A正确;微生物分解作用加强,使物质循环加快,能量利用率并没有提高,B错误;沙丁鱼水产业崩溃,物种丰富度下降,营养结构简单,导致该生态系统抵抗力稳定性下降,C正确;该生态系统恢复过程中,虾虎鱼种群数量呈“S”型增长,D正确。
5.(2019届高三·泉州模拟)某湿地生态系统食物网如图所示,下列有关分析错误的是( )
A.该食物网中有6条食物链,朱鹮位于第三营养级
B.该食物网中,朱鹮与鱼类的种间关系是竞争和捕食
C.流入朱鹮的总能量小于鱼类和贝类的总能量之和
D.大量捕捞鱼类将使该生态系统自我调节能力下降
解析:选A 由图可知,该食物网有6条食物链,但是朱鹮位于第三或第四营养级,A错误;食物网中,朱鹮以鱼类为食,两者的种间关系为捕食,朱鹮与鱼类都以贝类为食,则两者的种间关系为竞争,B正确;鱼类和贝类同化的能量大于朱鹮同化的总能量,因为鱼类和贝类同化的能量中绝大部分被自身呼吸消耗,少部分流向分解者,C正确;大量捕捞鱼类,导致鱼类数量减少,使生态系统的自我调节能力下降,D正确。
6.下表表示某地甲、乙两个种群数量变化关系。据表分析,下列说法正确的是( )
年份
一
二
三
四
五
六
七
甲种群数量/
乙种群数量
1.3
1.35
1.1
0.95
0.65
0.33
0
A.甲、乙两种群均为“S”型增长,增长速率均受本身密度制约
B.甲、乙两种群为捕食关系,其中乙为捕食者,甲为被捕食者
C.甲、乙两种群为竞争关系,第四年开始乙种群占优势,且甲种群逐步被淘汰
D.甲、乙两种群可分别代表草原中的兔子和牛,二者是此消彼长的竞争关系
解析:选C 根据表格中的数据只能分析出甲种群数量先多于乙种群数量,然后甲种群数量下降多于乙种群数量,并不能判断出两种群的增长模式,A错误;前三年甲种群数量与乙种群数量比值大于1,三年后该比值小于1,且越来越低,说明甲、乙两种群为竞争关系,前三年两个种群数量都增加,但是甲增加得更快,第四年开始乙种群占优势,且甲种群逐步被淘汰,B错误,C正确;草原中的兔子和牛是此消彼长的竞争关系,不会出现被淘汰的现象,D错误。
7.(2018·张家界高三三模)如图所示为鳄鱼种群数量变化的四种情况,其中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处于三种不同的自然条件下,而曲线Ⅳ处于理想状态下。不考虑天灾,下列相关叙述错误的是( )
A.理想状态下,鳄鱼种群的增长率大小与种群密度的大小没有关联
B.若鳄鱼的栖息地在a点被严重破坏,则将出现曲线Ⅰ的下降趋势
C.出现曲线Ⅲ的变化趋势,源于在b点人为捕杀了一定数量的鳄鱼
D.若在b点没有任何人为干扰,则鳄鱼的种群数量将在K1上下波动
解析:选C 理想状态下,鳄鱼种群呈“J”型增长,增长率一直不变,不受种群密度大小的影响,A正确;若鳄鱼的栖息地在a点被严重破坏,则鳄鱼种群数量会大量减少,将出现曲线Ⅰ的下降趋势,B正确;曲线Ⅲ种群数量大量减少,且最后K值维持在较低水平,说明环境容纳量发生了改变,而人为捕杀不会改变环境容纳量,C错误;若在b点没有任何人为干扰,则鳄鱼的种群数量将出现曲线Ⅱ的趋势,即鳄鱼的种群数量将在K1上下波动,D正确。
8.如图是我国某城市建立的人工湿地,主要是处理生活污水(主要含有机物)。下列相关叙述正确的是( )
A.该人工湿地所有生物构成了群落,有明显的垂直结构
B.生活污水的净化仅依赖于细菌、真菌等微生物的分解作用
C.流经该湿地系统的总能量是生产者固定的太阳能总量
D.湿地的调节能力较强,故对污水排放量可以不加控制
解析:选A 同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合叫群落,该人工湿地的所有生物构成了群落,由其组成可知该群落具有垂直结构,A正确。流入该人工湿地的生活污水含有的主要污染物是有机物,其净化既可以依赖于微生物降解,又可以依赖于物理沉降和化学分解,以及芦苇、黑藻、绿藻等植物的吸收和利用,B错误。流经该生态系统的总能量除了生产者固定的太阳能外,还有流入的生活污水中的能量,C错误。湿地的净化能力较强,但不是无限的,若排入的污水过多,超过了其承受范围,该生态系统就会被破坏,所以应对污水排放量加以控制,D错误。
9.图1为某池塘生态系统中4种生物的食物网,图2为不同体长d种群的食性相对值。下列叙述错误的是( )
A.c和d之间的种间关系是竞争和捕食
B.若体长为6.5 cm的d种群增重1 kg,至少需要消耗第一营养级生物10 kg
C.若向池塘中投放大量体长小于2.8 cm的d种群,一定时间内a、b数量会增加
D.池塘中的植物能实现水体净化,体现了生物多样性的直接价值
解析:选D d捕食c,为捕食关系,c和d都捕食a和b,为竞争关系,故c和d之间的种间关系是竞争和捕食;若体长为6.5 cm的d种群增重1 kg,肉食性占25%,植食性占75%,至少需要消耗第一营养级生物为1×25%÷20%÷20%+1×75%÷20%=10(kg);若池塘中投放大量体长小于2.8 cm的d种群,它们为100%的肉食性动物,而a、b为植物,不被d种群捕食,故一定时间内a、b数量会增加;池塘中的植物能实现水体净化,体现了生物多样性的间接价值。
10.某同学画出了3个表示生态系统部分碳循环的示意图,下列分析错误的是( )
A.碳元素在无机环境与生物群落之间传递时,只有生产者与无机环境之间的传递是双向的,其他成分间都是单向的,因此,3个图中生产者都是甲
B.图1中丙能促进生态系统的物质循环和能量流动
C.图2中甲、乙、丁、戊构成群落,碳在其中流动的形式是有机物
D.若使图1、图2、图3完整表示碳循环,需补充化石燃料燃烧产生CO2
解析:选A 图3中戊是生产者,甲是无机环境,A错误;图1中丙是消费者,能促进生态系统的物质循环和能量流动,B正确;图2中甲是生产者,乙和丁是消费者,戊是分解者,它们共同构成群落,在生物群落内部碳以有机物的形式流动,C正确;图中大气中CO2的来源只有生产者和消费者呼吸作用,缺少化石燃料的燃烧,D正确。
二、非选择题
11.如图表示草原上某野兔种群数量的变化(K0表示野兔种群在无天敌进入时的环境容纳量),请分析回答相关问题:
(1)图中O→b时间段内野兔的出生率________(填“大于”“等于”或“小于”)死亡率,具体原因是______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某种天敌在图中标注的某个时间点迁入,一段时间后,野兔种群数量达到相对稳定状态,则该时间点最可能是________。在捕食压力下,野兔种群的环境容纳量降至________。
(3)用标志重捕法调查该草原上某区域野兔的种群数量时,若部分标记个体迁出,则导致调查结果________(填“偏高”或“偏低”);对捕获的野兔进行性别比例调查,发现其雌、雄比例稍大于1,该比例________(填“有利”或“不利”)于种群增长。
(4)该草原随着环境的不断变化,可能慢慢长出小灌木丛,甚至有可能继续演替形成森林,整个过程属于________。演替过程中不断出现新的优势种群,这主要体现了不同植被类型对________的竞争能力不同。
解析:(1)根据图示O→b时间段内,野兔种群数量持续增长,说明野兔的出生率大于死亡率,具体原因是此时间段内空间和资源充裕、气候适宜、没有天敌等。(2)从c时间点后种群数量上升速度减慢,说明环境阻力加大,所以天敌最可能是在c时间点迁入,并且一段时间后种群数量在K2~K3附近波动,整体呈“S”型增长,说明野兔种群的环境容纳量降至K2~K3。(3)部分标记个体迁出,导致捕获的野兔中标记个体的数目减少,根据种群密度的计算公式可知,调查结果将会偏高。雌、雄比例稍大于1,雌性个体多,有利于繁殖产生后代。(4)在原有植被的基础上慢慢长出小灌木丛,进一步发展到森林的演替方式属于次生演替,新的植被类型对阳光的竞争能力较强,原有植被的优势地位被取代。
答案:(1)大于 空间和资源充裕、气候适宜、没有敌害等 (2)c K2~K3 (3)偏高 有利 (4)次生演替 阳光
12.图1是草原生态系统中的某食物网,图2是该生态系统的碳循环示意图。其中甲、乙、丙、丁表示生态系统的相关成分。请回答下列问题:
(1)图1中蜘蛛和蛙的关系是____________。
(2)图2中甲到乙的箭头表示的生理过程主要是________________。从生态系统的成分看,与图2比较,图1中没有的是________(用图2中文字回答)。
(3)利用标志重捕法调查蛙的种群密度时,若标记个体更易被捕食,会导致最后的估算结果________(填“偏大”或“偏小”)。此生态系统中生物分布在不同的高度,体现了群落的________结构。
(4)对图1中兔的能量流动进行分析如表所示(数字表示能量值,单位为kJ·cm-2·a-1),则兔的同化量为____________。
所摄入食
物中能量
粪便中能量
用于生长、发育
和繁殖的能量
呼吸作用
散失能量
98.9
30.0
10.3
58.6
解析:(1)蜘蛛和蛙都能以食草昆虫为食,蛙又以蜘蛛为食,因此二者的种间关系为竞争和捕食。(2)图2中甲是大气中的CO2库,乙是生产者,丙为消费者,丁为分解者,所以甲到乙的箭头表示的生理过程主要是光合作用。与图2比较,图1中只有生产者和消费者,没有甲、丁。(3)采用标志重捕法调查蛙的种群密度时,若标记个体更易被捕食,则重捕个体中被标记的个体数会减少,从而导致最后的估算结果偏大。生物分布在不同的高度,体现了群落的垂直结构。(4)兔的同化量等于其所摄入食物中的能量减去粪便中的能量,或是用于生长、发育和繁殖的能量与呼吸作用散失能量之和,即为98.9-30.0=68.9(kJ·cm-2·a-1)或10.3+58.6=68.9(kJ·cm-2·a-1)。
答案:(1)竞争和捕食 (2)光合作用 甲、丁
(3)偏大 垂直 (4)68.9 kJ·cm-2·a-1
13.(2018·北京高考)因含N、P元素的污染物大量流入,我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复,取得了明显效果。
(1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属于________。水库中各种生物共同构成________。
(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鳙的____________的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量,以t·hm-2表示)。为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鳙的____________。
(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食。由如图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量____________,引起该变化的原因是___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预,调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的________,从而达到改善水质的目的。
(5)鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加渔业产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,请提出两条具体措施________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)引起水库生态系统中“水华”的藻类,可利用太阳能合成有机物,属于生产者。生物群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。(2)欲确定鲢、鳙的投放量,需考虑投放区鲢、鳙的捕食对象的生物积累量,然后根据能量传递效率计算出鲢、鳙的投放量。为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀水库中鲢、鳙的捕食者(天敌)。(3)分析柱状图,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放后,银鱼的生物积累量明显下降,可能原因是鲢、鳙和银鱼都以浮游动物为食,三者之间存在竞争关系。(4)通过在水库中人为投放鲢、鳙这一方法,调整水库中相关物种(如浮游动物、藻类)生物积累量的比例,从而达到改善水质的目的。(5)为了实现生态效益和经济效益的双赢,要注意控制鲢、鳙的数量,如定期适度捕捞鲢、鳙;定期合理投放鲢、鳙;控制性捕杀鲢、鳙的捕食者等;还要注意控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响。
答案:(1)生产者 (生物)群落 (2)捕食对象(食物) 捕食者(天敌) (3)明显下降 鲢、鳙与银鱼在食物上存在竞争关系 (4)比例 (5)定期适度捕捞鲢、鳙;定期合理投放鲢、鳙;控制性捕杀鲢、鳙的捕食者;控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响
第Ⅲ课时 大题增分——问题为主轴·找到失分点,才是增分点
[典例] (2018·全国卷Ⅰ,T29,10分)回答下列问题:
(1)大自然中,猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食,而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会,猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生态学上称为________。
(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”,食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性,在这个过程中,捕食者使物种多样性增加的方式是______________________________
________________________________________________________________________。
(3)太阳能进入生态系统的主要过程是_______________________________________
________________________________________________________________________。
分解者通过______________________________________________________________
_______________________________________________来获得生命活动所需的能量。
答案:(1)协同进化(或共同进化) (2)捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的生存提供机会 (3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中 呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解,[三步答题示范]
第一步:通读题目抓关键信息,能答的顺势答出来
第(1)小题第1空:根据题干信息,考查共同进化的概念,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,这就是共同进化,猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变, 这种现象在生态学上也称为共同进化。
第(3)小题第1空,直接提取教材知识,太阳能进入生态系统的主要途径是生产者的光合作用,通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中。
第二步:化第一步的答案为解题信息,再通读全题稳答中档题
第(3)小题第2空,根据题干,关键要知道分解者的分解作用其实就是细胞的呼吸作用,从而能理解分解者的分解作用就是将有机物氧化分解成无机物,从而释放出能量,被生命活动所利用。
第三步:随着答案的不断被填出,题目信息越来越完整,集中精力拿下拉分题
第(2)小题:根据题干,“收割理论”是指捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性。
(2018·全国卷Ⅲ,T32,10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NO,通常植物根系对NO的吸收是通过________运输完成的。
[参考答案] (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
[送诊样卷]
[阅卷评点]
第(1)问由于基础掌握不牢,表达不准确而失分。
第(1)小题第2空,不能准确记忆分解者的作用造成失分。
第(2)问由于审题不清,理解不到位而失分。
题干明确要求是从3个方面,由于审题不清造成漏答或错答,需要考虑的因素为以下几个方面:了解生活垃圾的性质以确定能分解该垃圾的分解者;选择能分解垃圾中有机物的分解者;调整处理垃圾的理化条件(温度、湿度、pH等)以便适合分解者生活,快速降解有机物。
1.大兴安岭自然保护区的植被类型依次有草丛沼泽、灌丛沼泽、白桦沼泽、落叶松沼泽、森林等。科研人员对该保护区进行了相关调查。回答下列问题:
(1)几种植被类型中植被的种类具有显著差异,这主要体现了群落的__________结构。
(2)调查森林中某种鸟的数量,常用_______________________________________法。
从种群特征分析,一段时间内决定其数量变动的直接因素有________________________________________________________________________。
(3)草丛沼泽中的虾根据水波的振动情况躲避敌害,这体现了信息传递能够________________________________________________________________________。
(4)建立自然保护区属于________保护的方式之一。森林的某些树种是优良的建筑材料、纸浆材料和家具材料等,这体现了生物多样性的__________价值。
解析:(1)几种植被类型中植被的种类具有显著差异,主要体现了群落的水平结构。(2)鸟的活动能力强,活动范围广,常用标志重捕法调查其数量。种群特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比例,一段时间内决定其数量变动的直接因素有出生率和死亡率、迁入率和迁出率。(3)草丛沼泽中的虾根据水波的振动情况躲避敌害,这体现了信息传递能够调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。(4)建立自然保护区属于就地保护。优良的建筑材料、纸浆材料和家具材料体现了生物多样性的直接价值。
答案:(1)水平 (2)标志重捕 出生率和死亡率、迁入率和迁出率 (3)调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定 (4)就地 直接
2.某柑橘果园中蜜蜂成群,生活着一定数量的吸食柑橘茎秆汁液的蚜虫,在蚜虫猖獗的年份,人们从别的地区引入某种瓢虫,有效地控制了蚜害,避免了柑橘产量的大幅度下降。如图是引进瓢虫后蚜虫数量变化的示意图,请回答下列问题:
(1)果园中,蚜虫在果园生态系统中属于____________(成分)。瓢虫与当地蚜虫的捕食者之间是__________关系。
(2)通过不同的“舞蹈”动作,蜜蜂个体间“告知”蜜源的方向和距离。这些“舞蹈”动作是一种________信息。在蜜蜂数量减少的年份,柑橘产量会有不同程度的下降,原因最可能是________________________________________________________________________。
(3)在第b年→第c年期间,蚜虫的数量________(填“大于”“等于”或“小于”)瓢虫的数量。从生态系统能量流动的角度分析,通过引入瓢虫控制蚜害的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)由于人们盲目追求高效益而大量使用农药,最初的几年中几乎没有虫害发生,从第d年开始,蚜害再次大爆发,原因可能是___________________________________________。
解析:(1)蚜虫寄生在柑橘上,在生态系统中,属于消费者。从曲线图可以看出,瓢虫与蚜虫之间是捕食关系,则瓢虫与蚜虫的捕食者之间是竞争关系。(2)蜜蜂是社会性群居生物,通过群体内的分工合作维持种群的繁衍,蜜蜂之间通过不同的行为进行信息传递,它们独特的舞蹈动作就是行为信息。蜜蜂可为柑橘传粉,使柑橘产量提高,在蜜蜂减少的年份,柑橘受粉受到影响,导致柑橘的产量下降。(3)从生态系统能量流动的角度分析,蚜虫所含有的能量多于瓢虫;从生物数量角度分析,蚜虫的个体小于瓢虫,数量大于瓢虫。人们引入瓢虫的目的是控制蚜虫的危害,通过调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向人类。(4)人们盲目使用农药防治蚜虫,在消灭蚜虫的同时也杀死了蚜虫的天敌。失去天敌制约的蚜虫会大量繁殖,导致蚜害再次大爆发。
答案:(1)(初级)消费者 竞争 (2)行为 蜜蜂采集花粉可为柑橘传粉,蜜蜂数量减少时柑橘受粉受到影响,从而影响果实的发育 (3)大于 调整生态系统中的能量流动或使能量尽可能多地流向人类 (4)人们使用农药杀死蚜虫的同时,也杀灭了蚜虫的天敌
3.生态学家做过这样一个实验:在0.5 mL培养液中放入5个大草履虫,然后每隔24小时统计一次大草履虫的数量,经反复实验,得出图中所示结果,从图中可以看出:
(1)大草履虫所处的实验环境条件是有限的,因此,种群增长不可能按照________曲线增长。
(2)在有限环境中,随着________________密度的上升,个体间对有限的空间、食物和其他生活条件的种内斗争加剧,这就会使大草履虫的出生率____________,死亡率__________________,从而使大草履虫种群数量增长率________。
(3)当种群数量达到环境条件所允许的最大值(K)时,种群数量将停止增长,保持相对稳定,这种增长为________曲线增长。
解析:(1)由于实验环境条件是有限的,因此,种群增长不可能按照“J”型曲线增长,只能按“S”型曲线增长。(2)在有限环境中,随着种群密度的上升,个体间对有限的空间、食物和其他生活条件的种内斗争加剧,这就会使大草履虫的出生率下降,死亡率上升,从而使大草履虫种群数量增长率下降,按“S”型曲线增长。(3)当种群数量达到环境条件所允许的最大值(K)时,出生率和死亡率相等,种群数量将停止增长,保持相对稳定,这种增长为“S”型曲线增长。
答案:(1)“J”型 (2)种群 下降 上升 下降
(3)“S”型
4.(2019届高三·凉山州检测)某科研机构研究了放牧对草原的影响,测得优质牧草垂穗披碱草和毒草黄花棘豆的光合速率如图所示,请回答下列问题:
(1)草原群落区别于其他群落的重要特征是群落的__________,其数目的多少称为_______________。
(2)可用_____________法调查优质牧草的种群密度,以确定放牧对优质牧草种群数量的影响。实验期间,放牧区的优质牧草种群数量呈________________型增长。
(3)垂穗披碱草释放的氧气来自________的分解。当光照强度小于3时,氧气释放速率主要受______________的影响。
(4)当光照强度为6时,与禁牧相比,放牧中的黄花棘豆的叶绿体产生氧气速率______________。
(5)在强光照下,过度放牧更有利于_____________的增长。所以,合理确定草原的放牧量,才能使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,这是利用了能量流动具有_______________的特点。
(6)假设该草原植物固定的总能量是 6 800 kJ/hm2,现存植物中的总能量是 3 850 kJ/hm2,植物呼吸消耗及流入分解者的能量是 2 270 kJ/hm2,则能量在第一、二营养级之间的传递效率是_______________。
解析:(1)区别群落的重要特征是物种组成,其数目的多少称为丰富度。(2)调查牧草种群密度时,常用样方法。由图可知放牧区的优质牧草种群数量呈“S”型增长。(3)植物释放的氧气来自水的光解。当光照强度小于3时,由图可知氧气释放速率的主要因素是横坐标光照强度的影响。(4)由曲线图可知,当光照强度为6时,放牧中的黄花棘豆与禁牧时氧气释放速率曲线重合,说明净光合速率相等,但由于放牧时呼吸速率较大,故与禁牧相比,放牧中的黄花棘豆的叶绿体产生氧气速率较大。(5)由图分析可知在强光照下,放牧有利于黄花棘豆的生长。所以,合理确定草原的放牧量,才能使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,这是利用了能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。(6)传递效率是营养级同化量之比,流入第二营养级的能量是6 800-3 850-2 270=680(kJ/hm2),即同化量,所以能量在第一、二营养级之间的传递效率为680/6 800=10%。
答案:(1)物种组成 丰富度 (2)样方 S (3)水 光照强度 (4)较大 (5)黄花棘豆 单向流动、逐级递减 (6)10%
1.黑寡妇蜘蛛通常生活在温带或热带地区,它们一般以各种昆虫为食,不过偶尔它们也捕食马陆和蜈蚣等动物。请回答下列问题:
(1)黑寡妇蜘蛛通常生活在温带或热带地区,而在其他地区很少见,这是___________的结果。在温带或热带地区,群落的空间结构包括____________________等方面。
(2)当猎物缠在网上,黑寡妇蜘蛛就迅速从栖所出击,用坚韧的网将猎物稳妥地包裹住。上述过程中存在的信息类型主要是________________________。
(3)交配后,雌性黑寡妇蜘蛛往往杀死并吃掉雄性黑寡妇蜘蛛,雌、雄黑寡妇蜘蛛之间的这种关系________(填“能”或“不能”)称为捕食关系,理由是______________________
________________________________________________________________________。
(4)黑寡妇蜘蛛捕食马陆和蜈蚣后,其摄入的能量一部分被同化,而另一部分将流向_________。黑寡妇蜘蛛同化的能量中用于________________的能量不能被生物再度利用。
解析:(1)生物的进化过程即不断适应环境的过程,是长期自然选择的结果。黑寡妇蜘蛛通常生活在温带或热带地区,而在其他地区很少见,这是长期自然选择的结果。一般而言,群落的空间结构都包括垂直结构和水平结构等方面。(2)当猎物缠在网上,会引起蛛网振动,黑寡妇蜘蛛得到蛛网振动这个信息后,会迅速从栖所出击,用坚韧的网将猎物稳妥地包裹住。故上述过程中存在的信息类型主要是物理信息。(3)雌、雄黑寡妇蜘蛛属于同一物种,而捕食是种间关系,所以雌、雄黑寡妇蜘蛛之间不存在捕食关系。(4)消费者摄入能量=消费者同化能量+粪便中能量,粪便中能量将流向分解者。一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量,其中呼吸作用所散失的能量不能再被利用。
答案:(1)(长期)自然选择 垂直结构和水平结构
(2)物理信息 (3)不能 雌、雄黑寡妇蜘蛛属于同一物种,而捕食是种间关系 (4)分解者 呼吸作用散失
2.如图是某草原生态系统中的碳循环模式图,请据图回答下列问题:
(1)图中丙的作用是________________________________
___________________________________________________。
(2)若鼠以甲为食,则鹰处于第________营养级,若鹰的捕食对象为鹰提供的能量均等,则鹰同化1 kJ的能量最多需要生产者同化________kJ的能量。
(3)用标志重捕法调查鼠种群密度时,在2 hm2范围内,第一次捕获50只鼠,做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间后,重新捕获30只,其中带标记的有10只,则该鼠的种群密度约为________只/hm2。
(4)图中鼠、蛇和鹰之间的相互关系是在________(填“个体”“种群”或“群落”)水平上进行研究获得的。在自然生态系统中,由于蛇和鹰的存在,一般不会发生鼠害,同时,鼠的数量也会影响蛇和鹰的数量。由此可见,生物种间数量保持相对稳定的调节属于________。
解析:(1)据图分析可知,甲表示生产者,丙表示分解者,丙的作用是将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。(2)若鼠以甲为食,图中的食物链有甲→鼠→鹰,甲→鼠→蛇→鹰,则鹰分别处于第三、四营养级;若鹰的捕食对象为鹰提供的能量均等,则鹰同化1 kJ的能量最多需要生产者同化的能量是(1/2×10×10)+(1/2×10×10×10)=550 kJ。(3)根据标志重捕法估算公式:种群数量=(重捕个体数/重捕中标记数)×初次捕获标记数,该鼠的种群密度=(30/10×50)×1/2=75只/hm2。(4)生物间的种间关系是群落水平研究的问题。生物系统具有自我调节能力,生物种间数量保持相对稳定的调节属于反馈调节机制。
答案:(1)将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 (2)三、四 550 (3)75 (4)群落 反馈调节
3.太平洋中大量的塑料废物被分解成微观粒子后会被浮游动物吞食,而塑料中含有某些致癌的化学成分,这对位于食物链上端的海洋生物和人类构成了威胁。如图为海洋食物网的部分示意图,请据图回答下列问题:
(1)此食物网包括________条食物链,人占第__________营养级。
(2)生态系统除包括图示成分外,还包括________________________________________。
(3)若浮游动物、水母、磷虾、金枪鱼的同化量分别为a、b、c、d,若上一营养级流向下一营养级的能量均等分配,则在此食物网中,人同化的能量至少为_____________。
(4)现有甲、乙、丙、丁、戊、己6个种群,各种群生物体内某致癌物的相对含量如表所示。
种群
甲
乙
丙
丁
戊
己
相对含量(×10-3)
43
0.57
0.57
5
0.08
5
已知该致癌物被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这6个种群构成的食物网中,消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食,据表中数据绘出该生态系统的食物网。
解析:(1)据图分析,该食物网有3条食物链,分别是浮游植物→浮游动物→水母→金枪鱼→人,浮游植物→浮游动物→磷虾→金枪鱼→人,浮游植物→浮游动物→磷虾→人。人占第四、五营养级。(2)生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,而图中只有生产者和消费者。(3)由题干中的“至少”可知,能量的传递效率按10%来计算,所以人同化的能量至少为10%×(1/2)c+10%d。(4)该致癌物含量在食物链中具有生物富集现象,即营养级越高,该致癌物含量越高;由表中数据可知,戊为第一营养级,乙和丙为第二营养级,丁和己为第三营养级,甲为第四营养级。
答案:(1)3 四、五 (2)分解者、非生物的物质和能量 (3)5%c+10%d (4)如图所示:
4.图1表示某草原生态系统的能量流动示意图,图2表示连续几年检测的某种食草动物种群的数量增长变化曲线,图中λ=t年种群数量/(t-1)年种群数量。回答下列问题:
(1)图1中所有的生物构成了________。草原上因不同区域土壤湿度不同而生长着不同的牧草,这体现了群落的________结构。
(2)流经该草原生态系统的总能量是__________________________________。图1中未标明的能量流动去向是______________________。
(3)若图2中表示的某种食草动物是草原中的兔子,可采用标志重捕法调查兔子的种群密度,估算中需要的数据除第一次捕获并标记的兔子数量外,还需要的数据有________________________________________________________________________。
图2中兔子的种群密度在____________________时达到K值。
(4)草原上狼和兔子的行为活动信息可被对方感知,这有利于捕食和被捕食,体现出信息传递具有____________________________的作用,有利于维持生态系统的稳定。
解析:(1)图1中的所有生物共同构成了生物群落。草原上因不同区域土壤湿度不同而生长着不同的牧草,说明群落在水平方向上存在差异,体现了群落的水平结构。(2)流经该草原生态系统的总能量是生产者固定的总的太阳能。图中未标明的能量流动去向是各个营养级生物呼吸作用散失的热能。(3)标志重捕法计算公式为:种群中个体数(N)÷标记总数=重捕总数÷重捕中被标记的个体数,因此实验中需要的数据除第一次捕获并标记的兔子数量外,还需要第二次捕获的兔子总数及其中被标记的兔子数量。当λ大于1时,兔子的种群数量增加;当λ小于1时,数量就会下降;当λ=1时,数量维持相对稳定,由此可得出,兔子的种群数量在第5年的中期或后期时达到K值。(4)狼和兔子的行为活动信息可被对方感知,有利于被捕食和捕食,这体现了信息传递能够调节生物的种间关系,以利于维持生态系统的稳定。
答案:(1)生物群落 水平 (2)生产者固定的总的太阳能 呼吸作用散失的热能 (3)第二次捕获的兔子总数及其中被标记的兔子数量 第5年的中期或后期
(4)调节生物的种间关系
5.某浅水湖泊由于过度捕捞导致鲈鱼(主要捕食鱼类)濒临绝迹,此时湖中主要有浮游藻类、沉水植物、螺(捕食藻类)和鲤鱼(主要捕食螺)等生物。在保留或去除鲤鱼的条件下,分别测定浮游藻类和沉水植物的生物量(干重),测定结果如图所示。
(1)浮游藻类和沉水植物分别生长在湖泊表层和下层,这体现了群落的________结构。
(2)该生态系统中各种鱼类存在的作用是__________________________________
________________________。
(3)图中曲线________(填字母)代表去除鲤鱼后,浮游藻类生物量的变化;保留鲤鱼的水域中,沉水植物的生物量变化曲线为图中的________(填字母)。
(4)沉水植物对净化水体起重要作用,从提高生态系统的稳定性考虑,可采取________________的措施来增加沉水植物的种群密度。该措施实施后,湖泊中各生物的种群数量在较长时期内能保持动态平衡,说明生态系统具有一定的自我调节能力,其基础是________________。
解析:(1)浮游藻类和沉水植物分别生长在湖泊表层和下层,呈分层分布,这是群落垂直结构的体现。(2)该生态系统中各种鱼类都属于消费者,消费者的存在可以加快生态系统的物质循环。(3)根据食物链和曲线图分析,去除鲤鱼后,由于螺的大量繁殖,会使浮游藻类大量减少,即图中曲线C可代表去除鲤鱼后浮游藻类生物量的变化;保留鲤鱼的水域中,由于螺被捕食而减少,会使浮游藻类数量大量增加,浮游藻类遮挡阳光,从而使沉水植物的生物量大大减少,故此情况下沉水植物的生物量变化可用图中的曲线D表示。(4)沉水植物对净化水体起重要作用,从提高生态系统的稳定性考虑,可采取重建鲈鱼种群的措施来增加沉水植物的种群密度;该措施实施后,湖泊中各生物的种群数量在较长时期内能保持动态平衡,说明生态系统具有一定的自我调节能力,其基础是负反馈调节。
答案:(1)垂直 (2)能够加快生态系统的物质循环
(3)C D (4)重建鲈鱼种群 负反馈调节
6.(2019届高三·郑州模拟)科研人员对姜太公山常绿落叶针阔混交林内繁殖季节时鹭类组成和筑巢高度情况进行了调查,调查结果如表所示。据此回答下列问题:
筑巢
高度(m)
池鹭
(只)
白鹭
(只)
夜鹭
(只)
牛背鹭
(只)
鹭鸟总
数(只)
6~8
6
6
8
0
20
8~10
52
6
6
2
66
10~12
14
4
4
2
24
12~14
10
22
4
0
36
(1)表中数据显示,该森林群落鹭类中的优势种是________。表中数据的获得是科研人员在林内从山脚到山顶________________(填“随机”或“在密度大的地方”)选取9块(10m×10m)样方,逐个调查、统计并记录得出的。调查这些树种上某鹭类的种群密度常采用的方法是____________,正常情况下,所得数据比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
(2)4种鹭在林内乔木层筑巢高度不同体现了群落的_______结构,这种分布特点体现了鸟类对群落_______资源的合理利用。
(3)当不同鹭类利用同一资源时,会发生生态位的重叠。本次的调查结果显示,白鹭与夜鹭的生态位重叠程度最大,然而,白鹭主要在白天飞向西南方向活动、觅食,而夜鹭主要在傍晚飞向西北方向活动、觅食。由于这两种鹭鸟在觅食时间和方向上的改变,错开了取食相同食物资源的____________和____________,可以使之得到较为均衡的资源利用,二者之间的________关系趋于缓和,从而实现共存,这是进化过程中这两种鹭鸟对环境________的必然结果。
解析:(1)表中池鹭的种群数量最多,是该森林群落鹭类中的优势种。采用样方法调查鹭类筑巢高度时,样方应该随机选取。调查鸟类的种群密度常采用的方法是标志重捕法。由于被捕捉过的鸟,不容易再被捕捉,所以正常情况下,所得数据比真实值偏大。(2)筑巢高度不同表明群落内具有明显的垂直分层现象,这种分布特点体现了鸟类对群落空间资源的合理利用。(3)白鹭主要在白天飞向西南方向活动、觅食,而夜鹭主要在傍晚飞向西北方向活动、觅食,可见这两种鹭鸟在觅食时间、觅食方向上发生了改变,这样错开了取食相同食物资源的高峰时间和取食地点,可以使之得到较为均衡的资源利用,二者之间的竞争关系趋于缓和,从而实现共存,这是进化过程中这两种鹭鸟对环境适应的必然结果。
答案:(1)池鹭 随机 标志重捕法 偏大 (2)垂直 空间 (3)高峰时间(或高峰时期) 取食地点 竞争 适应
7.(2019届高三·辽宁联考)图1是某湿地生态系统的碳循环模式图,图2为该湿地生态系统部分生物之间的食物关系。请据图回答下列问题:
(1)图1中丁为_____________________。图1生态系统中_____________共同构成生物群落。碳元素主要通过________(填序号)途径进入生物群落。为了减缓温室效应,人们可采取的措施是________________________________________________________________________。
(2)图2所示的食物网中与图1中甲所处营养级相同的生物是________,其中食草昆虫与鼠的关系是________。
(3)该湿地中的植物除绿藻(浮游植物)外,还有芦苇(挺水植物)和苦草、黑藻(沉水植物)等,这一现象体现了群落的________结构。
(4)该湿地可以净化污水,说明生态系统具有一定的__________能力,实现这一能力的机制是____________。
解析:(1)图1中甲为生产者,乙为消费者,丙为分解者,丁为大气中的二氧化碳库。某区域内所有生物构成生物群落,包括该区域的生产者、消费者和分解者。碳元素主要通过②途径,即植物的光合作用进入生物群落。大量植树造林,减少化石燃料的燃烧等有利于减缓温室效应。(2)图1中甲为生产者,图2中的草也为生产者,处于同一营养级。食草昆虫与鼠都吃草,二者为竞争关系。(3)该湿地中的植物除绿藻(浮游植物)外,还有芦苇(挺水植物)和苦草、黑藻(沉水植物)等,这一现象体现了群落的垂直结构。(4)该湿地可以净化污水,说明生态系统具有一定的自我调节能力。反馈调节机制是生态系统自我调节能力的基础。
答案:(1)大气中的二氧化碳库 甲、乙、丙 ② 大量植树造林,减少化石燃料的燃烧等 (2)草 竞争 (3)垂直 (4)自我调节 负反馈调节(或反馈调节)
8.某科研小组在塞罕坝地区做了如下调查研究,请回答下列问题:
(1)科研人员对塞罕坝地区的几种植物类型中鸟类资源的调查统计结果如下表:
鸟类丰富度(种)
平均种群密度(只/hm2)
森林
55
16.36
灌丛沼泽
23
14.39
草丛沼泽
21
3.94
调查上述鸟类的种群密度,采用的方法为____________,随着时间的推移,塞罕坝地区从沙地荒原最终发展成森林的过程属于________演替。表格数据显示森林中鸟类的平均种群密度最大,这说明森林为鸟类的生存提供了更多的____________________。
(2)近年来,塞罕坝地区某些农户开始发展生态果园模式,如图所示:
①从能量流动角度分析,设计该生态系统的意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。若该生态系统中,
家禽的能量4/5来自杂草,1/5来自害虫,那么家禽增重1 kg,至少需要消耗________kg生产者。
②从物质循环角度分析,碳元素在该生物群落内部以________的形式传递。
③从信息传递角度分析,果树开花期,果农利用一种小型蜜蜂传粉,蜜蜂传粉时相互通过跳摆尾舞或振动翅膀发出嗡嗡声来进行交流,上述信息分别属于________信息、________信息。
解析:(1)鸟类活动能力强、活动范围大,若要调查其种群密度,应采用标志重捕法;随着时间的推移,塞罕坝地区从沙地荒原最终发展成森林的过程属于次生演替;森林为鸟类的生存提供了更多的食物和栖息空间。(2)①设计生态果园的意义是合理地调节能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分;根据题干信息,家禽通过两条食物链增加体重,“至少需要多少生产者”说明按照传递效率最大计算,所以在食物链杂草→鸡鸭中,家禽从杂草中获得的增重所需的生产者的重量为1×4/5÷20%=4(kg);在食物链杂草→害虫→鸡鸭中,家禽从害虫获取的增重所需的生产者的重量为1×1/5÷20%÷20%=5(kg),则家禽增重1 kg,至少需要消耗生产者的重量为4+5=9(kg);②碳元素在生物群落内部以有机物的形式传递;③蜜蜂传粉时相互通过跳摆尾舞进行交流,属于行为信息;振动翅膀发出嗡嗡声属于物理信息。
答案:(1)标志重捕法 次生 食物和栖息空间
(2)①合理地调节能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分(合理即可) 9 ②(含碳)有机物 ③行为 物理
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