高频考点强化练16 生物与环境(Word练习)-【赢在微点·顶层设计】2025年高中生物学高考一轮总复习（不定项版）

高频考点强化练16　生物与环境 　 1.(2023·北京卷,T18)为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响,研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验(此实验中人工光源对植物的影响可以忽略;实验期间,天气等环境因素基本稳定)。实验持续15天:1~5天,无人工光照;6~10天,每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间;11~15天,无人工光照。在此期间,每日黄昏前特定时间段,通过多个调查点的装置捕获节肢动物,按食性将其归入三种生态功能团,即植食动物(如蛾类幼虫)、肉食动物(如蜘蛛)和腐食动物(如蚂蚁),结果如图。 (1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度,依据是:与1~5、11~15天相比,_______________________________________________________________。 (2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中,人工光照最可能作为______________对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。 (3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响,如:肉食动物在黄昏前活动加强,有限的食物资源导致______________加剧;群落空间结构在______________两个维度发生改变。 (4)有人认为本实验只需进行10天研究即可,没有必要收集11~15天的数据。相比于10天方案,15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外,另一个主要优点是_______________________________________________________________。 (5)城市是人类构筑的大型聚集地,在进行城市小型绿地生态景观设计时应______________(填选项字母)。 A.不仅满足市民的审美需求,还需考虑对其他生物的影响 B.设置严密围栏,防止动物进入和植物扩散 C.以整体和平衡的观点进行设计,追求生态系统的可持续发展 D.选择长时间景观照明光源时,以有利于植物生长作为唯一标准 解析　(1)分析题意可知,本实验中动物的活跃程度是通过动物捕获量进行测定的,结合题图可知,与1~5、11~15天相比,6~10天肉食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加,植食动物平均捕获量明显减少,据此推测人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度。(2)光是生态系统中的非生物成分,该研究中人工光照最可能作为信息(物理信息)对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。(3)不同生物生活在一定的空间中,由于环境资源有限会形成种间竞争,故肉食动物在黄昏前活动加强,有限的食物资源导致种间竞争加剧;群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,光照的改变可能通过影响生物的分布而影响两个维度。(4)分析题意可知,1~5天无人工光照,6~10天每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间,11~15天无人工光照,该实验中的光照条件改变可形成前后对照,故相比于10天方案,15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外,另一个主要优点是排除人工光照以外的无关变量的影响,用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响(通过观察去除光照因素后的分布情况进行比较)。(5)进行城市小型绿地生态景观设计时应充分考虑人与自然的协调关系,故不仅满足市民的审美需求,还需考虑对其他生物的影响,A项正确;若设置严密围栏,防止动物进入和植物扩散,可能会影响生态系统间正常的物质交换和信息交流,B项错误;进行城市小型绿地生态景观设计时应以整体和平衡的观点进行设计,追求生态系统的可持续发展,而不应仅满足短期发展,C项正确;选择长时间景观照明光源时,除有利于植物生长外,还应考虑对其他生物的影响及美观性,D项错误。 答案　(1)6~10天肉食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加,植食动物平均捕获量明显减少　(2)信息(或物理信息)　(3)种间竞争　垂直和水平　(4)排除人工光照以外的无关变量的影响(或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响)　(5)AC 2.(2023·全国乙卷,T31)农田生态系统和森林生态系统属于不同类型的生态系统。回答下列问题。 (1)某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物,请从中选择生物,写出一条具有5个营养级的食物链:_____________________________。 (2)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。请从负反馈调节的角度分析,森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是_______________________________________________________________。 (3)从生态系统稳定性的角度来看,一般来说,森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统,原因是_______________________________________________________________。 解析　(1)每条食物链的起点总是生产者,食物链终点是不能被其他生物所捕食的动物,即最高营养级,某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物,具有5个营养级的食物链为玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰。(2)在森林中,当害虫数量增加时,食虫鸟也会增多,害虫种群的增长就受到抑制,这属于负反馈调节,它是生态系统自我调节能力的基础。除了天敌增加,还有食物减少、种内竞争加剧,均可以作为负反馈的条件。(3)森林生态系统的生物种类多,食物网(营养结构)复杂,自我调节能力强,故森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统。 答案　(1)玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰　(2)在森林中,当害虫数量增加时,食虫鸟增多,害虫种群的增长就受到抑制　 (3)森林生态系统的生物种类多,食物网(营养结构)复杂,自我调节能力强 3.人类对食物的需求使海水养殖业迅速发展,海水养殖已经成为海洋渔业的重要部分。目前海水养殖以网箱养殖为主,形成的海水网箱生态系统是一种高密度且高投饵的人工养殖生态系统。请回答下列问题: (1)流入海水网箱生态系统的能量包括_____________________________和饵料中的化学能。海水网箱生态系统作为一种人工养殖生态系统,其抵抗力稳定性较低的原因是_____________________________。 (2)网箱中逃逸的鱼类可能会抑制土著鱼类的繁殖,逃逸的鱼类和土著鱼类可存在的种间关系有______________和捕食。 (3)“海水蔬菜”是指用海水养殖的蔬菜,所需无机盐由海水提供,生长周期短,营养价值高。大面积推广“海水蔬菜”种植的目的包括_______________________________________________________________(写出1点即可)。 (4)袁隆平院士的“海水稻”团队在迪拜的海水稻项目通过应用物联网、大数据、人工智能和云平台等技术对沙漠盐碱地进行了数字化改造,比如可以在“地下”对根系直接进行施水、施肥,实现了智能化水肥循环。 ①可以通过监测某种害虫的______________来预测该种害虫种群数量的变化趋势。从能量流动角度分析,杀灭害虫的意义是____________________________。 ②与传统农田生态系统相比,该农田生态系统的优势有_______________________________________________________________(写出1点即可)。 解析　(1)分析题意可知,流入海水网箱生态系统的能量包括水藻等生产者固定的太阳能和人工投喂饵料中的化学能。海水网箱生态系统中的生物主要是经济类生物,生物种类单一,营养结构简单,自我调节能力弱,抵抗力稳定性较低。(2)网箱中逃逸的鱼类可能会抑制土著鱼类的繁殖,原因可能是网箱中逃逸的鱼类能与土著鱼类争夺饵料和活动空间,并大量吞食土著鱼类的卵或土著鱼类的幼鱼等,因此两者可能存在的种间关系有种间竞争和捕食。(3)由题干材料看出,大面积推广“海水蔬菜”种植的目的有节约淡水资源,缓解水资源短缺的问题;充分利用闲置的盐碱地,减少对耕地的需求压力;减少化肥使用量,有利于保护环境等。(4)①年龄结构可以预测种群数量的变化趋势,故可以通过监测某种害虫的年龄结构来预测该种害虫种群数量的变化趋势。从能量流动角度分析,害虫会捕食作物,诱杀害虫可以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。②该农田生态系统可以在“地下”对根系直接施水、施肥,实现了智能化水肥循环,与传统农田生态系统相比,该农田生态系统的优势为对农作物进行精准施肥,避免肥料的浪费;合理灌溉可以减少水资源的浪费等。 答案　(1)生产者固定的太阳能　海水网箱生态系统的营养结构简单,自我调节能力弱　(2)种间竞争　(3)减少化肥使用量,有利于保护环境(充分利用闲置的盐碱地,减少对耕地的需求压力;节约淡水资源,缓解水资源短缺的问题等)　(4)①年龄结构　调整能量流动关系,使能量更多地流向对人类最有益的部分　②对农作物进行精准施肥,避免肥料的浪费(合理灌溉可以减少水资源的浪费等) 4.沿海养殖区可充分利用海水的深度发展立体养殖。在某海水池塘立体养殖生态系统中,上层养殖以浮游动物为食的海蜇,中间进行鱼类养殖,底泥养殖滤食浮游植物及鱼类粪便的缢蛭。如图表示该生态系统能量流动的部分图解,其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量,d1和d2为从饲料中同化的能量。请回答下列问题: (1)根据题意判断,缢蛭属于生态系统中的_____________________________(填成分)。海蜇作为海水立体养殖的主打品种输出到市场,其虽可滤食水体中的浮游动物,但规模养殖仍需定期投喂饲料。从物质循环的角度分析,其原因是_______________________________________________________________。 (2)流经该生态系统的总能量______________(填“大于”“等于”或“小于”)生产者固定的能量,第二和第三营养级之间的能量传递效率为_____________________________(用图中字母表示)。 (3)上述海水池塘立体养殖模式的外貌和结构会随每年四季变化发生规律性改变,体现了群落的______________。在不同的水层养殖不同种类的生物,大大提升了群落______________方向上结构的复杂程度,据此分析海水立体养殖的优势为_______________________________________________________________。 (4)在构建海水立体养殖生态系统时,需充分考虑人类生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积,即______________;还需考虑所养殖生物的生态位差异、种间关系,并且使这些物种形成互利共存的关系等,即遵循生态工程中的______________原理。 解析　(1)根据题意,缢蛭滤食浮游植物,说明其属于生态系统的(初级)消费者,滤食鱼类粪便,说明其又是分解者,故缢蛭属于生态系统中的(初级)消费者和分解者。海蜇作为该生态系统的输出产品,输出的元素不能回归该生态系统,故规模养殖需要定期投喂饲料,保证海蜇的输出。(2)流经该生态系统的能量包括生产者固定的能量和人工饲料中的化学能,所以流经该生态系统的总能量大于生产者固定的能量,第二营养级同化量=a2+d1,第二和第三营养级之间的能量传递效率=b3/(a2+d1)×100%,又由于能量守恒,第二营养级同化量也可表示为b1+b2+b3,因而上述能量传递效率也可表示为b3/(b1+b2+b3)×100%。(3)由于阳光、温度和水分等随季节而变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化,体现了群落的季节性。题述海水池塘立体养殖模式群落的垂直结构表现在可以在不同的水层养殖不同种类的生物,能充分利用环境资源(空间和资源)。(4)在构建海水立体养殖生态系统时,需要考虑多方面的因素,例如生态足迹大小,还需要考虑所养殖生物的生态位差异、种间关系,并且使这些物种形成互利共存的关系等,即遵循生态工程中的自生原理。 答案　(1)(初级)消费者和分解者　海蜇作为该生态系统的输出产品,输出的元素不能回归该生态系统　(2)大于　×100%或×100%　(3)季节性　垂直　能充分利用环境资源(空间和资源)　(4)生态足迹(生态占用)　自生 5.(科学探究)科学家发现一生态系统遭到某外来物种入侵,随即开展了轻度、中度、重度入侵区的群落植物多样性调查,结果如图甲;同时对轻度入侵区的能量流动进行了研究,结果如图乙[注:图中数字为能量数值,单位是J/(hm2·a)],请回答下列问题: 甲　物种丰富度的动态变化 乙　能量流动示意图 (1)物种丰富度是指_____________________________,其随入侵程度的增加而______________。 (2)该入侵物种能分泌化学物质抑制其他植物生长发育,同时能引起昆虫和其他动物拒食。入侵物种与本地植物之间构成______________关系,说明信息传递能_______________________________________________________________。 (3)研究发现:黑麦草能抑制该入侵物种的生长。为了解其抑制机制,进行了如下实验: ①用完全营养液培养黑麦草幼苗一段时间。 ②取一定量培养过黑麦草的营养液,加入用于培养该入侵物种幼苗的完全营养液中作为实验组,对照组加入等量的培养该入侵物种幼苗的完全营养液。 ③在适宜条件下培养一段时间,观察并比较两组入侵物种幼苗的生长情况。 由以上实验步骤可知,该实验的目的是探究_______________________________________________________________。 (4)图乙中初级消费者到次级消费者的能量传递效率是______________。 解析　(1)一个群落中的物种数目称为物种丰富度。由题图甲可知,随着入侵程度的增加,物种数目逐渐减少,即物种丰富度逐渐减小。由题图甲可知,重度入侵区的物种数变化较小。(2)该入侵物种能分泌化学物质抑制其他植物生长发育,同时能引起昆虫和其他动物拒食,说明该入侵物种最可能为植物,其与本地植物之间构成种间竞争关系。该入侵物种分泌的化学物质属于化学信息,该信息传递能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。(3)该入侵物种能分泌化学物质抑制其他植物生长发育,黑麦草能抑制该入侵物种的生长,为了解其抑制机制而展开研究,故该实验的目的是探究黑麦草是否分泌某种物质抑制该入侵物种的生长。(4)某一营养级同化的能量=摄入的能量-粪便中含有的能量。由题图乙可知,从初级消费者到次级消费者的能量传递效率=(2.44×107-1.9×106)÷(1.05×109-3×108)×100%=3%。 答案　(1)一个群落中的物种数目　减小　(2)种间竞争　调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定　(3)黑麦草是否分泌某种物质抑制该入侵物种的生长 (4)3% 学科网（北京）股份有限公司 $$