内容正文:
第一部分 专题复习
专题六 生物与环境
目录
CONTENTS
02
教材回归 保障学业水平质量
04
教学侧重 实现核心素养培优
01
课标引领 落实立德树人任务
03
真题精析 领悟高考命题导向
01
课标引领
落实立德树人任务
(一)聚焦大概念
生态系统中的各种成分相互影响,共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递,生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态
1.不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落。
2.生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统,完成物质循环、能量流动和信息传递。
3.生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰,保持或恢复自身结构和功能的相对稳定。
4.人类活动对生态系统的动态平衡有着深远的影响,依据生态学原理保护环境是人类生存和可持续发展的必要条件。
课标引领 落实立德树人任务
(一)聚焦大概念
生态系统中的各种成分相互影响,共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递,生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态
1.不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落。
2.生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统,完成物质循环、能量流动和信息传递。
3.生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰,保持或恢复自身结构和功能的相对稳定。
4.人类活动对生态系统的动态平衡有着深远的影响,依据生态学原理保护环境是人类生存和可持续发展的必要条件。
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(二)学业质量水平表现(教师用书独具)
生命观念
2-1 运用进化与适应观举例说明生物的多样性和统一性;在特定的问题情境中,能以生命观念为指导,分析生命现象,探讨生命活动的规律,设计方案解决简单问题。
3-1 能运用结构与功能观、物质与能量观、稳态与平衡观等观念,举例说明生态系统的平衡原理等;运用进化与适应观举例说明生物的多样性和统一性,以及与环境的关系;在特定的问题情境中,能以生命观念为指导,分析生命现象,探讨生命活动的规律;基于上述观念,能综合运用科学、技术、工程学和数学(STEM)知识和能力,设计方案,解决特定问题。
课标引领 落实立德树人任务
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4-1 能运用结构与功能观、物质与能量观、稳态与平衡观等观念,阐释生态系统的平衡原理等;运用进化与适应观阐释生物的多样性和统一性,以及与环境的关系;在新的问题情境中,能以生命观念为指导,解释生命现象,探究生命活动的规律;基于上述观念,能够将科学、技术、工程学和数学(STEM)知识和能力综合运用在实践活动中,解决生活中的实际问题。
科学思维
2-2 能基于特定的生物学事实,采用归纳与概括、演绎与推理等方法,以文字、图示的形式,说明相关概念的内涵;针对生物学相关问题,能运用科学思维方法展开探讨;在面对有争议的社会议题时,能利用生物学重要概念或原理,通过逻辑推理阐明个人立场。
课标引领 落实立德树人任务
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3-2 能基于给定的事实和证据,采用归纳与概括、演绎与推理等方法,以文字、图示或模型的形式,说明生物与环境等相关概念的内涵,举例说明生物工程与技术的原理及其与社会之间的关系;针对生物学相关问题,能运用科学思维方法展开探讨、审视或论证;在面对有争议的社会议题时,能利用生物学重要概念或原理,通过逻辑推理阐明个人立场,作出决策。
4-2 能基于事实和证据,采用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模等方法,以恰当的形式阐释生物与环境等相关概念的内涵,论述生物工程与技术的原理及其与社会之间的关系;在面对生产、生活中与生物学相关的新问题情境时,能熟练运用科学思维方法展开探讨、审视或论证;在面对有争议的社会议题时,能利用生物学重要概念或原理,通过逻辑推理阐明个人立场,作出决策并解决问题。
课标引领 落实立德树人任务
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科学探究
2-3 能提出生物与环境等相关的生物学问题;能熟练地使用常见的实验器具,制订简单的实验方案或在给出的多个方案中选取恰当的方案并实施,如实记录实验数据,并分析各项数据,得出合理的结论;能与他人合作开展探究活动,规范撰写实验报告,与他人交流所得结果和存在的问题。
3-3 能够针对特定情境提出可探究的生物学问题或生物工程需求,基于给定的条件,设计并实施探究实验方案或工程学实践方案,运用多种方法如实记录和分析实验结果;能举例说明人类的活动对环境产生的影响,以及生物多样性对生态系统的维持、人类生存和发展的重要意义;能主动合作,推进探究方案或工程实践的实施,并运用科学术语报告实验结果。
课标引领 落实立德树人任务
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4-3 能够针对日常生活和生产中的真实情境,提出清晰的、有价值的、可探究的生命科学问题或生物工程需求,查阅相关资料、设计并实施恰当可行的方案,运用多种方法如实记录,创造性地运用数学方法分析实验结果;能论证人类的活动对环境产生的影响,阐释生物多样性对生态系统维持、人类生存和发展的重要意义;在生物学的探究过程中起组织和引领作用,运用科学术语精确阐明实验结果,善于沟通,开展有效的合作。
社会责任
2-4 形成热爱生命、人与自然和谐共处的基本观念,初步形成保护环境意识,参与绿色家庭、绿色学校、绿色社区等行动;养成健康文明的生活方式,并能抵制封建迷信和伪科学;形成敬畏生命的观念,能对有关生物学的社会热点议题进行理性判断。
课标引领 落实立德树人任务
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3-4 形成珍爱生命、人与自然和谐共处的观念,养成保护环境、维护生态平衡的行为习惯,积极参与绿色家庭、绿色学校、绿色社区等行动,并提出人与环境和谐相处的一些建议;养成健康文明的生活方式,自觉抵制封建迷信和伪科学;形成敬畏生命的观念。
4-4 形成珍爱生命、人与自然和谐共处以及可持续发展的观念,养成保护环境、维护生态平衡的行为习惯,积极参与绿色家庭、绿色学校、绿色社区等行动,并提出人与环境和谐相处的合理化建议;养成健康文明的生活方式;能够鉴别并自觉抵制封建迷信和伪科学;能对相应社会热点议题进行科学的评价。
课标引领 落实立德树人任务
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教材回归
保障学业水平质量
02
学习目标 自主检测 XUE XI MU BIAO ZI ZHU JIAN CE
教材回归 保障学业水平质量
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提示:估算种群密度的方法主要包括样方法、标记重捕法和黑光灯诱捕法等。样方法:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。标记重捕法:在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个数占总个体数的比例,来估算种群密度。
为了提高样方法估算种群密度的准确性,样方的大小、数量要合适,并选取多个样方取平均值,关键要做到随机取样。对于标记重捕法来说,标记物要牢固不易自行脱落、标记物不能对标记对象造成伤害、标记物不能过于醒目、初次标记后要令标记个体在群体中充分混匀等因素都可以提高估算准确性。
(1)怎样估算种群密度?如何提高估算的准确性?
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教材回归 保障学业水平质量
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(2)种群的数量特征有哪些?
(3)种群的数量是怎样变化的?
提示:种群数量的特征有种群密度、出生率和死亡率、迁出率和迁入率、年龄结构、性别比例。
提示:种群的数量可能处于增长状态,如种群的“J”形增长、“S”形增长;维持数量的相对稳定;处于波动状态;持续性或急剧的下降等。
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教材回归 保障学业水平质量
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(4)讨论影响种群数量变化的因素,这些因素是如何影响种群特征的?
提示:影响种群数量变化的因素有生物因素和非生物因素。非生物因素包括阳光、温度、水等,非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。生物因素包括食物、天敌等,一般来说食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,称为密度制约因素,而气温、干旱及其他自然灾害对种群数量的作用强度与该种群的密度无关,称为非密度制约因素。
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教材回归 保障学业水平质量
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(5)研究种群的数量变化在保护濒危物种和防治有害生物等方面有哪些应用?
(6)不同群落在物种组成上有哪些差别?群落为什么能形成有机整体?
提示:在保护濒危动物方面,只有获知种群密度、性别比例等特征,以及影响该种群数量变化的因素,才能准确了解该物种的生存状态,预测该种群的数量变化趋势,进而采取合理的保护对策。在渔业等方面可以利用K值的知识实现长期获得较高的捕捞量。在有害生物防治方面,利用降低环境容纳量的方法可以在不造成环境污染的情况下将有害生物数量控制在较低水平。
提示:不同群落其物种的种类不同,优势种不同,不同群落的物种丰富度不同。
不同物种之间存在复杂的相互关系,这些复杂的种间关系,将群落内的多种生物联系成有机的整体。
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教材回归 保障学业水平质量
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(7)群落的空间结构是怎样的?
(8)生态位分化对于群落和物种有什么意义?
(9)陆地生物群落的主要类型有哪些?
提示:在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
提示: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。
提示:荒漠生物群落、草原生物群落、森林生物群落等。
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教材回归 保障学业水平质量
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(10)群落演替有哪些类型?
(11)怎样看待人类活动对群落演替的影响?
提示:群落演替包括两种类型:初生演替和次生演替。
提示:人类的许多活动正在影响群落的演替,往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。例如,砍伐森林可以在短期内改变森林群落中的物种组成和物种丰富度,进而改变群落演替的方向。通过封山育林、治理沙漠、管理草原,甚至建立人工群落等,人类活动也可以使群落朝着物种增多、结构复杂的方向演替。
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教材回归 保障学业水平质量
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(12)生态系统有哪些主要组成成分?它们是如何构成生态系统的?
(13)生态系统具有怎样的营养结构?
提示:生态系统由非生物的物质和能量,生产者,消费者,分解者四部分构成。在生态系统中,生产者通过光合作用,将太阳能固定在有机物中。太阳能转化成化学能,从而可以被生物所利用。消费者通过自身的新陈代谢,将有机物转化为无机物,这些无机物排出体外后又可以被生产者重新利用。分解者将动植物遗体和动物的排遗物分解为无机物,又可以被生产者利用。这四部分缺一不可,紧密联系,使生态系统成为统一的整体。
提示:食物链和食物网是生态系统的营养结构。
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教材回归 保障学业水平质量
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(14)食物网的复杂性对于解决生态学问题有什么启示?
(15)能量在生态系统中是怎样流动的?
提示:一般认为,食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。错综复杂的食物网是使生态系统保持相对稳定的重要条件。我们应保持生态系统的生物多样性,增加生态系统的抵抗力稳定性。
提示:能量在生态系统中沿食物链和食物网流动,具有单向流动,逐级递减两个特点。
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教材回归 保障学业水平质量
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(16)怎样理解生态金字塔?
提示:将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形,并将图形按照营养级的次序排列,可形成一个金字塔图形,叫作能量金字塔。如果用同样的方法表示各个营养级生物量之间的关系,就形成生物量金字塔。如果表示各个营养级的生物个体的数目比值关系,就形成数量金字塔。能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔统称为生态金字塔。
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教材回归 保障学业水平质量
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(17)研究能量流动有什么实践意义?
(18)生态系统的物质循环过程是怎样的?
提示:研究生态系统的能量流动,可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置,增大流入某个生态系统的总能量。可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。还可以帮助人们合理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。
提示:组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。
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教材回归 保障学业水平质量
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(19)物质循环与能量流动的关系是怎样的?
(20)生态系统中的信息有哪些类型?
提示:物质循环和能量流动是生态系统的主要功能,它们同时进行,彼此相互依存,不可分割。能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解等过程。物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。
提示:物理信息,例如:光、声、温度等。
化学信息,例如:植物的生物碱、有机酸等代谢产物,以及动物的性外激素等。
行为信息,例如:鸟类的求偶炫耀、蜜蜂跳舞等。
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(21)生态系统中的信息传递起着什么作用?
(22)如何运用生态系统的信息传递原理提高农作物产量、进行有害动物的防治?
提示:生命活动的正常进行,离不开信息的作用;生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;信息还能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
提示:模拟动物信息吸引大量传粉动物,可提高果树的传粉效率和结实率。
在有害生物防治中,利用光照、声音信号等诱捕或驱赶某些动物,使其远离农田;利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物,降低害虫种群密度;还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配,使有害动物的繁殖力下降,减缓其对农作物的破坏。
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(23)什么是生态平衡?
(24)生态系统如何自我调节?
(25)怎样理解生态系统的稳定性?
提示:生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,就是生态平衡。
提示:生态系统通过负反馈机制进行自我调节。所谓负反馈,是指在一个系统中,系统工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,并且使系统工作的效果减弱或受到限制,它可使系统保持稳定。
提示:生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力,叫作生态系统的稳定性。
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教材回归 保障学业水平质量
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(26)怎样提高生态系统的稳定性?
(27)全球性生态环境问题主要有哪些?这对人类的生存以及可持续发展有哪些影响?
提示:一方面要控制对生态系统的干扰强度,在不超过生态系统自我调节能力的范围内,合理适度地利用生态系统。另一方面,对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质、能量的投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
提示:全球性生态环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性丧失以及环境污染等。对生物圈的稳态造成严重威胁,并影响到人类的生存和发展。
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(28)生物多样性丧失的原因有哪些?
(29)怎样从我做起保护生物多样性?
提示:对野生物种生存环境的破坏和掠夺式利用;环境污染;农业和林业品种的单一化;外来物种的盲目引入。
提示:积极宣传保护野生动物的意义,提高全民族保护生物多样性的意识;从自己做起,不吃、不捕杀野生动物;不穿野生动物皮毛服装;尽量不使用发泡塑料做的一次性餐具和一次性木筷;搞好家庭绿化,推广绿色照明,使用节能灯;不使用燃油机动车、助动车,提倡使用自行车或以步代车;制止、举报各种捕杀野生动物的行为;积极参加各种环保活动,如爱鸟周、植树造林等。
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(30)什么是生态工程?
(31)生态工程建设主要遵循哪些基本原理?
提示:生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,对人工生态系统进行分析、设计和调控,或对已被破坏的生态环境进行修复、重建,从而提高生态系统的生产力或改善生态环境,促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。
提示:生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
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例1 (2024·长春高三模拟)长江江豚被誉为“水中大熊猫”,近年来由于人类活动导致生存环境恶化,长江江豚种群数量急剧下降。目前我国科研人员已对长江江豚成功实施迁地保护,并利用水下生态声学记录仪对其生活习性进行研究,发现长江江豚存在合作捕食的行为,它们会采用翻转身体的方式扩大声呐信号的探测范围来寻找更多的食物。下列说法错误的是( )
A.凡是影响长江江豚出生率和死亡率的环境因素均能影响长江江豚种群的数量
B.迁地保护的长江江豚若生活在相对封闭的空间中,则遗传多样性水平可能下降
C.长江江豚捕食时接收的声呐信号属于物理信息
D.长江江豚的合作捕食行为属于原始合作
解析:原始合作是种间关系,而长江江豚的合作捕食属于同一物种内的互助行为,D错误。
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例2 (多选)(2021·湖北高考) 20世纪末,野生熊猫分布在秦岭、岷山和小相岭等6大山系。全国已建立熊猫自然保护区40余个,野生熊猫栖息地面积大幅增长。在秦岭,栖息地已被分割成5个主要活动区域;在岷山,熊猫被分割成10多个小种群;小相岭山系熊猫栖息地最为破碎,各隔离种群熊猫数量极少。下列叙述正确的是( )
A.熊猫的自然种群个体数量低与其繁育能力有关
B.不同自然保护区的熊猫种群基因库,可能存在一定的差别
C.隔离阻碍了各种群间的基因交流,熊猫小种群内会产生近亲繁殖
D.在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊,可以提高熊猫的种群数
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解析:种群的出生率大于死亡率时,种群的数量会增加,熊猫的自然种群个体数量低与其繁育能力有关,A正确;隔离使不同活动区域的熊猫无法交配,阻碍了各种群间的基因交流,熊猫小种群内会出现近亲繁殖,C正确;在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊,没有了地理隔离,会减少熊猫的种群数,D错误。
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例3 (2024·天津和平区高三联考)某森林生
态系统的相关指标随群落演替时间的变化如图所
示,下列叙述正确的是( )
A.Pg与R的差值表示生产者的有机物积累量
B.Pg达到最大值时,该森林生态系统的自我
调节能力未达到最强
C.Pg与Q的交点对应的年份,该生态系统净初级生产量是Pg的一半
D.各种群的数量在演替过程中都在增加,达到平衡时在环境容纳量上下波动
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解析:生产者有机物的积累量=生产者光
合作用固定的有机物-生产者呼吸消耗的有机物,
但Pg代表生产者固定的太阳能总量,R代表生物
的呼吸作用消耗的总量,因此Pg与R的差值不能
表示生产者的有机物积累量,A错误;Pg达最大
值时,该生态系统的自我调节能力不一定最高,自我调节能力与营养结构的复杂程度有关,B正确;绿色植物通过光合作用所制造的有机物总量为生态系统的初级生产量,初级生产量中,有一部分被植物自身的呼吸所消耗,剩下的用于植物的生长和繁殖,这部分有机物量叫净初级生产量,从图中不能看出该生态系统净初级生产量是Pg的一半,C错误;演替过程中不是所有种群的数量都在增加,D错误。
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例4 (2024·北京石景山区一模)碳汇是指吸
收大气中CO2的过程或活动。研究者以嫩江流域流
动沙丘上的樟子松(针叶)和杨树(阔叶)人工林为研
究对象,测定其生态系统碳储量。
(1)碳元素在________________________之间
不断循环,使大气CO2含量相对稳定。在流动沙丘
上营造人工林不仅能防风固沙,还可增加碳汇,这体现了生物多样性的________价值。
(2)不同人工林的碳储量如图所示。研究结果说明,林型和林龄对嫩江沙地人工林生态系统碳储量均有显著影响。依据是: ___________________________________________ ___________________________________________________________________________。
生物群落和非生物环境
间接
相同林龄的樟子松林与杨树林相比,二者的生态系统碳储量存在显著差异;同种林型不同林龄之间的生态系统碳储量存在显著差异
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(3)生态系统碳储量主要包括植被碳储量和土壤碳储量。植被碳储量包括群落________结构上乔木层、灌木层、草本层植物体中的碳,及凋落物层的碳。土壤碳储量包括土壤中的有机碳及根系中的碳。不同成熟林的碳储量分配情况(见表)说明,________(填“阔叶”或“针叶”)凋落物更易被分解为可溶性有机碳和微小植物残片,进而传输到土壤中并稳定储存。
表 不同成熟林的碳储量分配表
垂直
阔叶
碳储量林型 植被碳储量(t·hm-2) 土壤碳储量(t·hm-2)
樟子松成熟林 148.53 49.65
杨树成熟林 66.03 48.30
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(4)嫩江沙地成熟人工林的生态系统碳储量约为我国森林生态系统碳储量均值的50%,还存在一定增汇潜力。下列措施中,有利于该区域人工林碳汇增加,且与生态工程原理对应正确的是________。
A.单一种植碳储量更高的樟子松人工林,遵循协调原理
B.继续关注林龄变化对碳储量的影响,遵循循环原理
C.适当补充种植与优势树种生态位不同的其他树种,遵循自生原理
D.兼顾经济和社会效益,研究与碳储量相关的非生物因素,遵循整体原理
CD
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解析:(3)生态系统碳储量主要包括植被碳储量
和土壤碳储量,樟子松成熟林土壤碳储量占生态系
统碳储量的49.65÷(148.53+49.65)×100%≈25.1%,
杨树成熟林土壤碳储量占生态系统碳储量的48.30÷
(66.03+48.30)×100%≈42.2%,凋落物中的碳是包
含在植被碳储量中的,如果凋落物被分解为可溶性有机碳和微小植物残片进而传输到土壤中稳定保存,那就由植被碳储量转化为土壤碳储量,因此生态系统碳储量中土壤碳储量占比越大,说明凋落物更易被分解为可溶性有机碳和微小植物残片进而传输到土壤中稳定保存,那么由数值可知,阔叶(杨树成熟林)凋落物更易被分解为可溶性有机碳和微小植物残片进而传输到土壤中稳定保存。
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(4)协调原理是指生物与环境以及生物与生物
之间的协调,因此,单一种植碳储量更高的樟子松
人工林并未遵循协调原理,此外单一树种的人工林
容易爆发病虫害,因此不应单一种植樟子松的人工
林,A错误;继续关注林龄变化对碳储量的影响,
注重生物与环境的适应,遵循的是协调原理,B错
误;适当补充种植与优势树种生态位不同的其他树种,使得人工林更加稳定,能够自我更新,遵循了自生原理,C正确;兼顾经济和社会效益,研究与碳储量相关的非生物因素,使得经济、社会、生态共同发展,遵循整体原理,D正确。
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例5 (2022·湖北,22)下图为生态系统结构的一般模型,据图回答下列问题。
(1)图中A代表________;肉食性动物1的数量________(填“一定”或“不一定”)少于植食性动物的数量。
(2)如果②、③、④代表能量流动过程,④代表的能量大约是②的________。
分解者
不一定
1%~4%
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(3)如果图中生产者是农作物棉花,为了
提高棉花产量,从物质或能量的角度分析,
针对②的调控措施及理由分别是___________
_____________________________________
____________________________;针对⑦的
调控措施及理由分别是__________________
______________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
控制(减少)植食性动物的数量,使棉花固定的能量更多地流向对人类最有益的部分
合理密植,增施有
机肥,喷淋降温等;合理密植可改善通风条
件,分解者分解有机物可产生供生长需要的无机盐、CO2等,喷淋降温可缓解因强光照高温导致的光合“午休”现象,从而满足光合作用对CO2的需求
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解析:(1)生态系统中的分解者可将动植物遗体
和动物排遗物分解成无机物,故图中A为分解者。在
食物链中,植食性动物中的能量大于肉食性动物,但
肉食性动物1的数量不一定少于植食性动物的数量。
(2)②、③、④分别为第二、三、四营养级同化
的能量,根据能量传递效率10%~20%计算,④代表
的能量最少是②的10%×10%=1%,④代表的能量
最多是②的20%×20%=4%,即④代表的能量大约是②的1%~4%。
(3)从物质或能量的角度分析,要提高棉花产量,需控制以其为食的动物数量,使能量更多地流向对人类最有益的部分;⑦表示生产者固定CO2与产生CO2的过程,可通过合理密植、增施有机肥、喷淋降温等调控措施提高棉花产量,理由见答案。
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真题精析
领悟高考命题导向
03
1.(2024·全国甲卷,5)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示,图中→表示种群之间数量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是( )
A.甲数量的变化不会对丙数量产生影响
B.乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
C.丙可能是初级消费者,也可能是次级消费者
D.能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是
丙→乙→甲
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46
解析:分析题图可知,甲数量增加导致乙数量增加进而导致丙数量增加,甲数量下降导致乙数量下降进而导致丙数量下降,可见甲数量的变化会间接对丙数量产生影响,A错误;由A项分析可知,乙捕食甲,同时乙又被丙捕食,可见乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者,B正确;由B项分析可知,乙捕食甲,丙捕食乙,故丙不可能是初级消费者,可能是次级消费者,C错误;由B项分析可知,乙捕食甲,丙捕食乙,则甲、乙、丙三者的能量流动方向是甲→乙→丙,D错误。
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47
2.(2024·湖北,7)研究发现,某种芦鹀分布在不同地区的三个种群,因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶有关的鸣唱特征,相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶有关的鸣唱特征,在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是( )
A.芦鹀的鸣唱声属于物理信息
B.求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果
C.芦鹀之间通过鸣唱形成信息流,芦鹀既是信息源又是信息受体
D.和求偶有关的鸣唱特征的差异,表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离
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48
解析:物理信息是指通过物理过程传递的信息,芦鹀的鸣唱声属于物理信息,A正确;某种芦鹀分布在不同地区的三个种群,因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧,由此可知,求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果,B正确;完整信息传递过程包括了信息源、信道和信息受体,芦鹀之间通过鸣唱形成信息流,芦鹀既是信息源又是信息受体,C正确;生殖隔离是判断两个种群是否为同一物种的主要依据,即二者能否杂交以及杂交子代是否可育,而鸣唱特征属于种群间的差异,无法表明这三个芦鹀种群是否存在生殖隔离,D错误。
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49
3.(2024·湖北,2) 2021年3月,习近平总书记在考察武夷山国家公园时指出,建立以国家公园为主体的自然保护地体系,目的就是按照山水林田湖草是一个生命共同体的理念,保持自然生态系统的原真性和完整性,保护生物多样性。根据以上精神,结合生物学知识,下列叙述错误的是( )
A.在国家公园中引入外来物种,有可能导致生物多样性下降
B.建立动物园和植物园,能够更好地对濒危动植物进行就地保护
C.规范人类活动、修复受损生境,有利于自然生态系统的发育和稳定
D.在破碎化生境之间建立生态廊道,是恢复自然生态系统完整性的重要措施
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50
解析:在国家公园中引入外来物种,可能造成物种入侵,从而导致生物多样性下降,A正确;建立动物园和植物园属于易地保护,就地保护的主要形式是建立自然保护区以及国家公园等,B错误;规范人类活动,加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识,修复受损生境,有利于自然生态系统的发育和稳定,C正确;生态廊道指适应生物迁移或栖息的通道,可将保护区之间或与之隔离的其他生境相连,在破碎化生境之间建立生态廊道,是恢复自然生态系统完整性的重要措施,D正确。
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51
4.(2024·广东,8)松树受到松叶蜂幼虫攻击时,会释放植物信息素,吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内,寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食。下列分析错误的是( )
A.该过程中松树释放的信息应是化学信息
B.3种生物凭借该信息相互联系形成食物链
C.松树和寄生蜂的种间关系属于原始合作
D.该信息有利于维持松林群落的平衡与稳定
解析:松树释放的植物信息素属于化学信息,A正确;松树和寄生蜂的种间关系属于原始合作关系,C正确;该信息可调节种间关系,使松树受到松叶蜂幼虫的攻击减少,利于维持松林群落的平衡与稳定,D正确。
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52
5.(2023·新课标卷,4)为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动物资源,研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据,为生态学研究提供了相关依据。下列叙述错误的是( )
A.通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种丰富度
B.与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小
C.采用红外触发相机拍摄技术可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度
D.该技术能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量,不能调查幼年个体数量
解析:采用红外触发相机自动拍摄技术,不需要直接观察或捕捉,就能调查种群密度或种群数量或物种丰富度,对野生哺乳动物的生活干扰相对较小,A、B、C正确;幼年个体也会在拍摄区域活动,用红外触发相机自动拍摄技术也能调查幼年个体数量,D错误。
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53
6.(2023·广东,6)某地区蝗虫在秋季产卵后死亡,以卵越冬。某年秋季降温提前,大量蝗虫在产卵前死亡,次年该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降的合理解释是( )
A.密度制约因素导致出生率下降
B.密度制约因素导致死亡率上升
C.非密度制约因素导致出生率下降
D.非密度制约因素导致死亡率上升
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54
解析:一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,这些因素称为密度制约因素;气温、干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,这些因素称为非密度制约因素。本题中某年秋季降温(属于非密度制约因素)提前,大量蝗虫在产卵前死亡,会导致次年该地区蝗虫的出生率下降,进而导致其种群密度下降,C符合题意。
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55
7.(2023·海南,5)某亚热带地区青冈栎林被采伐后的演替过程如图。
下列有关叙述错误的是( )
A.采伐迹地保留了原有青冈栎林的土壤条件和繁殖体,该演替属于次生演替
B.与杂草群落相比,灌丛对阳光的利用更充分
C.与灌丛相比,马尾松林的动物分层现象更明显
D.与马尾松林相比,马尾松、青冈栎混交林乔木层的植物种间竞争减弱
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56
解析:与杂草群落相比,灌丛垂直结构更复杂,更能充分利用阳光,B正确;与灌丛相比,马尾松林可以为动物提供更广阔的栖息空间和食物条件,使动物的分层现象更明显,C正确;与马尾松林相比,马尾松、青冈栎混交林乔木层的结构更复杂,植物对阳光等环境资源的竞争更激烈,种间竞争增强,D错误。
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57
8.(2022·山东,12)根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1000条鱼售卖,第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布,则该鱼塘中鱼的初始数量约为( )
A.2×104条
B.4×104条
C.6×104条
D.8×104条
解析:由题“根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量”,假设该种群总数为x,则有1000/x=950/(x-1000),计算得出x=2×104,即该鱼塘中鱼的初始数量为2×104条,A正确。
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58
9.(2024·山东,12)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
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59
解析:能量流动的特点为单向流动,不能由第二营养级流向第一营养级,A正确;营养级越高,生物体内具有富集效应的金属浓度就越大,B正确;能量流动的起点为第一营养级固定的能量,故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,C正确;能量在流动过程中是逐级递减的,在生态系统无有机物输入的情况下,第一营养级固定的能量应大于第二营养级同化的能量,D错误。
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60
10.(2024·广东,13)为探究人类活动对鸟类
食性及物种多样性的影响,研究者调查了某地的
自然保护区、农田和城区3种生境中雀形目鸟类
的物种数量(取样的方法和条件一致),结果见图。
下列分析错误的是( )
A.自然保护区的植被群落类型多样,鸟类物种丰富度高
B.农田的鸟类比自然保护区鸟类的种间竞争更小
C.自然保护区鸟类比其他生境的鸟类有更宽的空间生态位
D.人类活动产生的空白生态位有利于杂食性鸟类迁入
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61
解析:由图可知,自然保护区鸟类物种数量明显高
于农田和城区,鸟类物种丰富度高,推测原因为自然保护
区的植被群落类型多样,群落的空间结构更加复杂,可为
鸟类提供更多的栖息空间和食物条件,因此自然保护区鸟
类比其他生境的鸟类有更宽的空间生态位,A、C正确;影
响鸟类种间竞争的因素包括空间和资源等,据图仅可了解
到农田和自然保护区的雀形目鸟类的物种数量,不知道农田和自然保护区可提供的资源及鸟类个体的数量等,故无法比较两生境中鸟类种间竞争的大小,B错误;由图可知,农田和城区中杂食性鸟类的物种数量大致相同且均明显高于自然保护区,可判断人类活动产生的空白生态位有利于杂食性鸟类迁入,D正确。
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62
11.(2023·湖北,9)胁迫是指一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件。水杨酸可以减轻胁迫对植物的不利影响。在镉的胁迫下,添加适宜浓度的水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统,降低丙二醛和H2O2含量,有效缓解镉对苦草的氧化胁迫。下列叙述错误的是( )
A.水杨酸能缓解H2O2对苦草的氧化作用
B.在胁迫环境下,苦草种群的环境容纳量下降
C.通过生物富集作用,镉能沿食物链传递到更高营养级
D.在镉的胁迫下,苦草能通过自身的调节作用维持稳态
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63
解析:据题干信息可知,添加适宜浓度的水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统,降低丙二醛和H2O2含量,因此水杨酸能缓解H2O2对苦草的氧化作用,A正确;胁迫是指一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件,因此在胁迫环境下,苦草种群的环境容纳量下降,B正确;生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,镉会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,因此,通过生物富集作用,镉能沿食物链传递到更高营养级,C正确;苦草自身的调节作用是有一定限度的,在镉的胁迫下,苦草不能通过自身的调节作用维持稳态,D错误。
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64
12.(多选)(2023·山东,19,改编)某种动物的种群具有Allee效应,该动物的种群初始密度与种群增长速率之间的对应关系如图所示。其中种群增长速率表示单位时间增加的个体数。下列分析正确的是( )
A.初始密度介于0~a时,种群数量最终会降为0
B.初始密度介于a~c时,种群出生率大于死亡率
C.将种群保持在初始密度c所对应的种群数量,
有利于持续获得较大的捕获量
D.若自然状态下该动物种群雌雄数量相等,人为提高雄性占比会使b点左移
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65
解析:据图分析,初始密度介于0~a时,种群的增长速率为负值,表示该阶段的种群数量会不断下降,经过一定时间后,种群数量最终会降为0,A正确;初始密度介于a~b时,种群的增长速率为负值,此时种群的出生率小于死亡率(不考虑迁入迁出),B错误;初始密度为c时,种群的增长速率最大,将种群保持在该初始密度所对应的种群数量,有利于持续获得较大的捕获量,C正确;b点时种群的增长速率为0,此时种群的出生率等于死亡率,人为提高雄性个体的占比,会影响性别比例,降低增长速率,达到种群出生率等于死亡率的初始密度值会增大,b点右移,D错误。
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66
13.(2022·湖南,8)稻—蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式,常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气,蟹能摄食害虫、虫卵和杂草,其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是( )
A.该种养模式提高了营养级间的能量传递效率
B.采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递
C.硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳)为捕食关系
D.该种养模式可实现物质和能量的循环利用
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67
解析:能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,该模式提高了空间、资源的利用率,不能提高能量的传递效率,A错误;生态系统的物理信息有光、声、温度、湿度、磁力等,采用灯光诱虫杀虫利用了光,是物理信息的传递,B正确;捕食关系是指群落中两个物种之间的关系,硬壳蟹(非蜕壳)和软壳蟹(蜕壳)属于同一物种,两者之间的摄食关系不属于捕食,C错误;生态系统中的能量传递是单向的,不能循环利用,D错误。
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68
14.(2024·湖南,20)土壤中的微生物数量与脲酶活性可反映土壤的肥力状况。为研究不同施肥方式对土壤微生物数量和脲酶活性的影响,试验分组如下:不施肥(CK)、有机肥(M)、化肥(NP)、麦秸还田(S)、有机肥+化肥(M+NP)、麦秸还田+化肥(S+NP),其中,NP中氮肥为尿素,麦秸未经处理直接还田,结果如图所示。回答下列问题:
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69
(1)从生态系统组成成分分析,土壤中的微生物主要属于________,施用的肥料属于_________________。M、NP和S三种施肥方式中,对土壤微生物数量影响最大的是____。
(2)研究还表明,与CK组相比,S组小麦产量差异不显著。据图a分析,其原因是_________________________________________________________________________;秸秆可用于生产畜禽饲料和食用菌,畜禽粪便和使用过的食用菌培养基用于还田,该利用方式能降低生态足迹的原因是______________________________________________________ _____________________。
分解者
非生物的物质和能量
NP
麦秸还田对微生物的数量几乎没有影响,对增加土壤中无机盐含量的影响不大
实现物质和能量的多级利用,提高能量利用率,减少人类对生态和环境的影响
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70
(3)下列说法错误的是________(填序号)。
①合理施肥可以提高氮的循环效率
②施肥可增加土壤微生物数量和脲酶活性
③为提高土壤肥力,短期内施用有机肥比化肥更有效
④施用有机肥时,松土可促进有氧呼吸
②③
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71
解析:(1)生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。土壤中的大部分微生物能将动植物遗体和动物排遗物分解成无机物,因此主要属于分解者;施用的肥料属于非生物的物质和能量。根据图a可知,与CK相比,M、NP和S三种施肥方式中,NP组的微生物数量最多,故对土壤微生物数量影响最大的是NP。
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72
(2)据图a可以看出,与CK组相比,S组对土壤微生物的数量几乎没有影响,且微生物能将土壤中有机物分解为无机物,该组对增加土壤中无机盐含量的影响不大,导致小麦产量差异不显著。秸秆用于生产畜禽饲料和食用菌,畜禽粪便和使用过的食用菌培养基用于还田,该方式实现了物质和能量的多级利用,可提高能量的利用率,从而减少人类对生态和环境的影响,降低生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积,导致生态足迹降低。
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73
(3)据图a可知,施用化肥及有机肥+化肥可以显著增加土壤微生物数量;据图b可知,施用有机肥+化肥可以显著提高土壤中脲酶活性,据此可得,合理施肥可提高氮的循环效率,①正确;施肥的方式不同,对土壤微生物数量和脲酶活性的影响也存在差异,其中麦秸还田对土壤微生物的数量几乎没有影响,但可降低脲酶活性,②错误;据图a、b分析可知,与施用有机肥(M)相比,施用化肥(NP)后土壤微生物增加的数量更多,脲酶活性增加的幅度更大,故短期内施用化肥比施用有机肥提高土壤肥力的效果好,③错误;施用有机肥(M)时,松土可增加土壤中的氧气含量,利于土壤中需氧微生物的有氧呼吸,④正确。
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74
15.(2023·广东,21)上世纪70~90年代珠海淇澳岛红树林植被退化,形成的裸滩被外来入侵植物互花米草占据,天然红树林秋茄(乔木)—老鼠簕(灌木)群落仅存32 hm2。为保护和恢复红树林植被,科技人员在互花米草侵占的滩涂上成功种植红树植物无瓣海桑,现已营造以无瓣海桑为主的人工红树林600 hm2。各林龄群落的相关特征见下表。
红树林群落
(林龄) 群落高度(m) 植物种类(种) 树冠层郁闭度(%) 林下互花米草密度(株/m2) 林下无瓣海桑更新幼苗密度(株/100 m2) 林下秋茄更新幼苗密度(株/100 m2)
无瓣海桑群落(3年) 3.2 3 70 30 0 0
无瓣海桑群落(8年) 11.0 3 80 15 10 0
无瓣海桑群落(16年) 12.5 2 90 0 0 0
秋茄—老鼠簕群落(>50年) 5.7 4 90 0 0 19
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75
(1)在红树林植被恢复进程中,由裸滩经互花米草群落到无瓣海桑群落的过程称为___________。恢复的红树林既是海岸的天然防护林,也是多种水鸟栖息和繁殖场所,体现了生物多样性的________价值。
(2)无瓣海桑能起到快速实现红树林恢复和控制互花米草的双重效果,其使互花米草消退的主要原因是______________________________________________________________ ___________________________。
(3)无瓣海桑是引种自南亚地区的大乔木,生长速度快,5年能大量开花结果,现已适应华南滨海湿地。有学者认为无瓣海桑有可能成为新的外来入侵植物。据表分析,提出你的观点和理由__________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
次生演替
间接
无瓣海桑对互花米草有较强的遮阴作用,导致互花米草无法获得充足光照而生长受抑制
无瓣海桑不会成为新的外来入侵植物,理由:随着时间的推移,林下无瓣海桑无法更新幼苗,林下秋茄实现更新幼苗,红树林群落也由无瓣海桑群落演替为秋茄—老鼠簕群落,无瓣海桑在竞争中不占优势,所以不会成为新的入侵植物
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76
(4)淇澳岛红树林现为大面积人工种植的无瓣海桑纯林。为进一步提高该生态系统的稳定性,根据生态工程自生原理并考虑不同植物的生态位差异,提出合理的无瓣海桑群落改造建议______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________ 。
选择适量适合在滩涂上生长,植株高度高于无瓣海桑的多种本土植物,以及一些适合在无瓣海桑群落林下生长的本土阴生植物进行种植,尽量提高生物多样性程度,利用它们的种间关系达到共存的目的
解析:(1)次生演替是指在原有植被虽已不存在,但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的地方发生的演替。由裸滩经互花米草群落到无瓣海桑群落的过程称为次生演替。恢复的红树林是海岸的天然防护林和多种水鸟栖息和繁殖场所,体现了生物多样性的间接价值。
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77
(2)分析表中数据知,无瓣海桑群落林龄在3~16年间,随着林龄增加,群落高度上升,树冠层郁闭度增加,由于无瓣海桑的高度高于互花米草,其对互花米草有遮阴作用,导致互花米草无法获得充足的光照而生长受抑制,同时在无瓣海桑群落林龄为3~8年间,林下无瓣海桑更新幼苗密度增加,因此无瓣海桑能起到快速实现红树林恢复和控制互花米草的双重效果。
(4)为进一步提高该生态系统的稳定性,一方面可以选择适量适合在滩涂上生长,植株高度高于无瓣海桑的多种本土植物进行种植,另一方面可以种植一些适合在无瓣海桑群落林下生长的本土阴生植物,利用它们的种间关系达到共存的目的。
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78
教学侧重
实现核心素养培优
04
(1)种群数量特征及变化
例1 大约在1800年,绵羊被引入到塔斯马尼亚岛,绵羊种群呈“S”形曲线增长,直到1860年才稳定在170万头左右。下列叙述正确的是( )
A.绵羊种群数量的变化与环境条件有关,而与出生率、死亡率变动无关
B.绵羊种群在达到环境容纳量之前,每单位时间内种群增长的倍数不变
C.若绵羊种群密度增大,相应病原微生物的致病力和传播速度减小
D.若草的生物量不变而种类发生改变,绵羊种群的环境容纳量可能发生变化
概念2.1 不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落
教学侧重 实现核心素养培优
80
解析:绵羊种群数量除与环境条件有关外,出生率和死亡率也会影响种群数量的变化:出生率大于死亡率种群数量增加,而死亡率大于出生率种群数量减少,A错误;病原微生物的致病力和传播速度会随着绵羊种群密度的增加而增加,C错误;若草的生物量不变而种类发生改变,则绵羊的食物来源可能会受影响,故绵羊种群的环境容纳量可能发生变化,D正确。
教学侧重 实现核心素养培优
81
(2)群落
例2 (2024·长治模拟)在没有竞争和捕食存在的情况下,一个物种潜在的生态位空间称为基础生态位,即该物种所能栖息的理论的最大空间。一个物种实际占有的生态位空间叫作实际生态位。下列相关叙述错误的是( )
A.研究某种植物的生态位需要研究植株高度
B.一个物种的基础生态位一般大于实际生态位
C.实际生态位重叠越大的两个物种之间的竞争可能越激烈
D.根瘤菌与大豆之间的互利共生缩小了大豆的实际生态位
教学侧重 实现核心素养培优
82
解析:研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,A正确;一个物种的基础生态位是理想状况下的,没有竞争和捕食,一般会大于实际生态位,B正确;实际生态位重叠越大,则两个物种之间共用的空间、资源越多,两个物种之间的竞争越激烈,C正确;根瘤菌与大豆之间的互利共生使大豆占有的生态位空间扩大,共生有根瘤菌的大豆能在氮贫瘠的土壤中生长,扩大了大豆的实际生态位,D错误。
教学侧重 实现核心素养培优
83
例3 (多选)(2024·辽宁省实验中学10月联考)关于群落的结构和演替,下列叙述错误的是( )
A.生物的生态位不会随各种因素的变化而变化
B.群落垂直分层现象提高了生物对环境资源的利用能力
C.群落的初生演替和次生演替的主要区别是初始条件不同
D.发生在裸岩和弃耕农田上的演替都经历苔藓阶段、草本阶段
教学侧重 实现核心素养培优
84
解析:一个物种在群落中的地位或作用,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,称为这个物种的生态位,生物的生态位会随各种因素的变化而变化,A错误;群落中植物的垂直分层现象提高了生物对阳光等环境资源的利用能力,B正确;根据初生演替和次生演替的定义可知,群落的初生演替和次生演替主要是根据初始条件差异划分的,故初生演替和次生演替的主要区别是初始条件不同,C正确;发生在裸岩上的演替经历苔藓阶段,弃耕农田上的演替一般不经历苔藓阶段,D错误。
教学侧重 实现核心素养培优
85
(1)样方法
例4 如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度,下列做法中正确的是( )
A.计数甲地内蒲公英的总数,再除以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度
B.计数所有样方内蒲公英总数,除以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度
C.计算出每个样方中蒲公英的密度,求出所有样方蒲公英密度的平均值,作为甲地蒲公英的种群密度
D.求出所有样方蒲公英的总数,除以所有样方的面积之和,再乘以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度
教学侧重 实现核心素养培优
86
解析:A项表述的是逐个计数法,不是样方法,A错误;计数所有样方内蒲公英总数,再除以甲地面积(甲地面积比样方面积大),求得的甲地蒲公英的种群密度较正常数值小,B错误;随机取样后,应先计算出每个样方中蒲公英的密度,再求出所有样方蒲公英密度的平均值,C正确;D项得出的是甲地蒲公英的估算总数,不是种群密度,D错误。
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87
(2)标记重捕法
例5 (2021·山东等级考)调查1公顷范围内某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记39只鼠,第二次捕获34只鼠,其中有标记的鼠15只。标记物不影响鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态,若探测到第一次标记的鼠在重捕前有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定,则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于(结果取整数)( )
A.66只/公顷
B.77只/公顷
C.83只/公顷
D.88只/公顷
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88
解析:分析题意可知:调查1公顷范围内某种鼠的种群密度时,第一次捕获并标记39只鼠中有5只由于竞争、天敌等自然因素死亡,且鼠总量不变,故可将第一次标记的鼠的数量视为39-5=34只,第二次捕获34只鼠,其中有标记的鼠15只,设该区域该种鼠的种群数量为x只,则根据计算公式可知,(39-5)/x=15/34,解得x≈77.07,面积为1公顷,故该区域该种鼠的实际种群密度最接近于77只/公顷,B正确。
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89
(3)抽样检测法
例6 (2024·黄冈中学高三模拟)在“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中,其中某次样品稀释10倍后,在25×16型(1个大方格分为25个中方格,每个中方格又分为16个小方格)血细胞计数板上计数5个中方格酵母菌总数为250个,下列叙述错误的是( )
A.利用计算公式可估算出培养液中酵母菌的种群密度约为1.25×108个/mL
B.先盖盖玻片,盖玻片一侧滴加少量样液,让样液渗入计数室,不能用吸水纸吸引
C.营养条件和温度等是影响培养液中酵母菌种群数量变化的非密度制约因素
D.连续观察7天,每天在相同时间取样计数并记录数据,在时间上形成前后对照
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90
解析:25×16型的血细胞计数板计算公式:酵母细胞个数/mL=1个中方格中酵母菌数×25×10000×稀释倍数,因此该培养液中酵母菌的种群密度=250÷5×25×10000×10=1.25×108个/mL,A正确;先盖盖玻片,在盖玻片边缘滴加少量样液,让样液自行渗入计数室,该过程不能用吸水纸吸引,B正确;温度是影响酵母菌种群数量变化的非密度制约因素,营养条件是制约其数量变化的密度制约因素,C错误;连续观察7天,每天在相同的时间取样计数并记录数据,确保两次计数之间间隔的时间相同,这7天的数据在时间上形成前后对照,D正确。
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91
(4)取样器取样法
例7 某研究性学习小组开展了“不同土壤中小动物类群丰富度的调查”活动,结果如表所示,下列相关叙述正确的是( )
取样地点 取样时间 动物种类及数量
蚂蚁 蚯蚓 蜈蚣
溪边土壤 上午10点 很少 较多 非常多
晚上10点 少 多 较多
山地土壤 上午10点 非常多 较少 较少
晚上10点 较多 少 很少
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A.该小组统计物种相对数量的方法是取样器取样法
B.该实验的目的是探究土壤水分对土壤动物类群分布的影响
C.可依据土壤小动物趋暗、趋热等特性来设计诱虫器
D.土壤动物群落存在垂直结构和水平结构
解析:由表格信息可知,该小组统计物种相对数量的方法是目测估计法,A错误;由题表信息可知本实验探究了水分和温度(不同取样时间)对土壤动物类群分布的影响,B错误;可依据土壤小动物趋暗、趋湿、避高温等特性来设计诱虫器,C错误;群落都具有垂直结构和水平结构,土壤动物群落也不例外,D正确。
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例8 (多选)(2024·石家庄3月质检)生活在加
拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研究人员在90
多年的时间里,对猞猁和雪兔的种群数量做了研
究,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.在环境不受破坏的情况下,一定空间中
种群的最大数量称为K值,在1890~1935年,雪兔的K值大约为60000只
B.猞猁和雪兔相互制约,它们的种群数量在一定范围内波动,处于相对稳定状态,存在负反馈调节
C.可食植物增加和猞猁减少是雪兔数量在一段时间内能够急剧增加的生物因素,属于密度制约因素
D.猞猁占据着稳定的生态位,可充分利用环境资源,是猞猁个体间及猞猁和环境之间协同进化的结果
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94
解析:在环境不受破坏的情况下,一定
空间所能维持的种群最大数量称为K值,A错
误;猞猁和雪兔相互制约,它们的种群数量在
一定范围内波动,处于相对稳定状态,猞猁种
群数量上升会加大对雪兔的捕食压力,导致雪
兔死亡率上升而种群数量下降,雪兔种群数量
下降,又导致猞猁的食物匮乏,从而猞猁种群出生率下降、死亡率上升,其种群数量下降,即存在负反馈调节,B正确;可食植物增加和猞猁减少是雪兔数量在一段时间内能够急剧增加的生物因素,属于密度制约因素,C正确;协同进化是指不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展,D错误。
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95
例9 (2021·天津等级考)为研究降水量影响草原小型啮齿动物种群密度的机制,科研人员以田鼠幼鼠为材料进行了一系列实验。其中,野外实验在内蒙古半干旱草原开展,将相同体重的幼鼠放入不同样地中,5个月后测定相关指标,部分结果见下图。
(1)由图1可知,___________组田鼠体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活、育龄个体增多,影响田鼠种群的__________________,从而直接导致种群密度增加。
增加降水
出生率和死亡率
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(2)由图2可知,增加降水有利于________生长,其在田鼠食谱中所占比例增加,田鼠食谱发生变化。
(3)随后在室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱,分别对两组田鼠幼鼠进行饲喂,一段时间后,比较两组田鼠体重增幅。该实验的目的为___________________________________________________。
羊草
检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起
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(4)进一步研究发现,增加降水引起田鼠食谱变化后,田鼠肠道微生物组成也发生变化,其中能利用草中的纤维素等物质合成并分泌短链脂肪酸(田鼠的能量来源之一)的微生物比例显著增加。田鼠与这类微生物的种间关系为___________。请在图中用箭头标示三类生物之间的能量流动方向。
互利共生
答案:
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解析:(1)分析图1可知,增加降水组田鼠体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活,可以降低死亡率,育龄个体增多可以提高出生率,即通过影响种群的出生率和死亡率,从而直接导致种群密度增加。
(2)分析图2可知,增加降水组羊草的相对生物量明显增加,即有利于羊草的生长。
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99
(3)室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱进行实验,可以排除食谱外其他因素对实验结果的影响,目的是检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起。
(4)分析题意可知,田鼠肠道微生物可以为田鼠提供短链脂肪酸,则田鼠与这类微生物的种间关系为互利共生。三类生物之间的能量流动方向见答案。
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100
(1)生态系统的结构
例1 (2024·广东佛山质检)蜜獾因喜食蜂蜜而得名。蜜獾常通过跟随善于发现蜂巢但不能捣毁蜂巢的响蜜找到蜂巢,并用利爪捣毁蜂巢,与响蜜分享蜂蜜。如图为非洲某草原生态系统部分组分之间的关系。下列分析正确的是( )
A.蜜獾与响蜜的种间关系为互利共生
B.图中由捕食关系构成的食物链共6条
C.若黑曼巴蛇大量死亡,则短时间内蜜獾和蚱蜢均减少
D.蟾蜍、蚱蜢的存在能够加快草原生态系统的物质循环
概念2.2 生物群落与非生物的环境因素互相作用形成多样化的生态系统,完成物质循环、能量流动和信息传递
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101
解析:互利共生指两种生物长期共同生活
在一起,相互依存,彼此有利,由题意可知,蜜
獾与响蜜的种间关系不是互利共生,A错误;
捕食食物链中只包含生产者和消费者,不包括非
生物的物质和能量、分解者,所以图中由捕食关
系构成的食物链有2条,即植物→蚱蜢→蟾蜍→黑曼巴蛇→蜜獾,植物→蚱蜢→蟾蜍→蜜獾,B错误;若黑曼巴蛇大量死亡,则蜜獾大量捕食蟾蜍,蟾蜍数量减少,从而使蚱蜢数量增加,蜜獾所处的营养级降低,获得的能量增多,蜜獾数量增加,C错误;蟾蜍、蚱蜢为消费者,消费者的存在能够加快草原生态系统的物质循环,D正确。
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102
(2)能量流动
例2 (多选)(2024·北京海淀高三期末改编)我国长江口水域生态系统能量流动简图如下,图中数字为能量数值,单位t/(km2·a),据图判断以下分析不正确的是( )
A.此生态系统中生产者固定的总
能量为911.6 t/(km2·a)
B.第三营养级输出的60.77 t/(km2·a)
能量中包含有第三营养级生物粪便中的能量
C.第三营养级到第四营养级的能量传
递效率约为9.6%
D.长江口水域生态系统已达到相对稳定状态
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103
解析:生产者固定的总能量包括呼吸作用中以热能形式散失的能量、流向分解者的能量和流向下一营养级的能量,911.6 t/(km2·a)指生产者流向下一营养级的能量,而非生产者固定的总能量,A错误;第三营养级生物粪便中的能量属于第二营养级生物的同化量,而不属于第三营养级输出的60.77 t/(km2·a)能量,B错误;第三营养级到第四营养级的能量传递效率=18.76/195.07×100%≈9.6%,C正确;当该生态系统的总生产量与总呼吸量的比值约为1时,说明该生态系统达到相对稳定状态,但从图中无法得知浮游植物的呼吸量,故不能确定该生态系统是否达到相对稳定状态,D错误。
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104
(3)物质循环
例3 (2024·湖北十一校联考)双碳,即碳达峰与碳
中和的简称。我国力争2030年前实现碳达峰(CO2的排放
量不再增长,达到峰值),2060年前实现碳中和(CO2排
放量与减少量相等)。如图为某生态系统的碳循环示意
图,图中字母表示生态系统的组成成分,数字表示CO2
的排放量或减少量。下列叙述错误的是( )
A.实现碳达峰后,空气中CO2的浓度仍可能会增加
B.图中C、D能通过食物关系促进生态系统的物质循环和能量流动
C.若用图中的数字构建碳中和数学模型,则该数学模型是①=②+④+⑥
D.与碳在生物成分和环境之间传递相关的细胞器是线粒体和叶绿体
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105
解析:碳达峰指在某一个时间点,二氧化碳的排放不再增长达到峰值,之后逐步回落,而空气中二氧化碳浓度受排放和吸收双重影响,故实现碳达峰后,空气中CO2浓度仍可能增加,A正确;消费者在生态系统中通过食物关系促进物质循环和能量流动,题图中C和D表示消费者,B正确;题图中CO2的排放量包括②、④、⑥、⑦、⑧,CO2的减少量为①,而碳中和指CO2排放量与减少量相等,因此用图中的数字构建的碳中和数学模型是①=②+④+⑥+⑦+⑧,C错误。
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例4 (2024·山东模拟) DDT是一种不易
被分解的有机类杀虫剂,是最常见的环境污
染物之一。研究人员对某海域及三类生物体
内的DDT含量进行了相关调查,结果如图。
下列叙述错误的是( )
A.海水中的DDT平均含量均低于图中
三类生物体内的
B.图中鱼类可能处于该海域食物链的较高营养级
C.该实验结果说明生物体对DDT具有富集作用
D.生物富集与生态系统的能量流动都是全球性的
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107
解析:据图所示,在三个采样点,海水中的DDT平均含量均低于图中三类生物体内,A正确;根据DDT在食物链中的富集现象及特点,鱼类中DDT含量最高,说明其在食物链中所处的营养级较高,B正确;生物的富集具有全球性,能量流动没有全球性,D错误。
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108
(4)信息传递
例5 有些植物在遭受疾病或干旱时会提前开花。研究人员发现,饥饿的熊蜂频繁在叶片上打洞但并不多做停留,也没有把切割下的叶片带回巢穴。被熊蜂打洞的植物会提前15~16天开花。人为模仿熊蜂在叶片上打洞后发现,植物虽然提前开花,但提前速度远比不上熊蜂打洞的效果。下列叙述不正确的是( )
A.植物遭受疾病或干旱时提前开花是对逆境的适应
B.饥饿的熊蜂在叶片上打洞是为了取食植物叶片
C.推测熊蜂打洞可给植物传递物理信息和化学信息
D.熊蜂打洞让植物提前开花能调节生物种间关系
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解析:植物遭受疾病或干旱时提前开花是对逆境的适应,是适应环境的表现,A正确;根据题意,饥饿的熊蜂频繁在叶片上打洞但并不多做停留,也并未将切割下的叶片带回巢穴,可推测饥饿的熊蜂在叶片上打洞应该不是为了取食,B错误;人为模仿熊蜂在叶片上打洞后发现,植物虽提前开花,但提前速度远比不上熊蜂打洞的效果,推测熊蜂打洞可给植物传递物理信息和化学信息,从而促进提前开花,C正确;熊蜂打洞让植物提前开花能调节生物种间关系,维持生态系统的稳定,D正确。
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例6 (多选)在生态系统中,能量流动和物
质循环是紧密地结合在一起同时进行的,它们
把各个组分有机地联结成为一个整体,从而维
持了生态系统的持续存在。下图为某海域能量
流动简图,A、B、C、D表示生态系统的组成成分。下列叙述不正确的是( )
A.图中A是生产者,流入该生态系统的总能量为7.5×106 J/(m2·a)
B.图中B、C、D是消费者,加快了物质循环和能量流动
C.能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为20%
D.A营养级用于生长、发育和繁殖的能量为5.6×106 J/(m2·a)
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解析:由图可知,流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,A为生产者,其固定的太阳能为7.5×106 J/(m2·a),A正确;C、D为消费者,消费者可以加速生态系统的物质循环,B错误;由图可知,B为分解者,D为初级消费者,其能量来源除A(生产者)以外还来自B,因此第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率低于20%,C错误;A为生产者,生产者用于生长、发育和繁殖的能量为其固定的总能量减去其呼吸消耗的能量,其呼吸消耗的能量题目中未给出,无法计算,D错误。
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112
例7 (2024·东城区模拟)白洋淀是华北平原为数不多的大湖,受自然条件和人类活动影响,白洋淀发生了富营养化等生态问题,为此研究人员开展了研究。
(1)白洋淀在调节京津冀地区气候、涵养水源等方面发挥重要作用,体现了生物多样性的________价值。
(2)研究人员在2009年对白洋淀生态系统的结构和功能进行评估分析。
①图1是生态系统的部分食物链,它反映了系统中生物成分之间的________结构,其中鲤鱼占据第________营养级。
间接
营养
二、三
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113
②分析各营养级间能量流动的情况,构建模型如图2。
据图2分析,此生态系统中第二和第三营养级之间的能量传递效率是________。碎屑中的能量除图中所示外,还会流向________。
16.1%
分解者
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114
(3)研究人员分析了2009~2015年间白洋淀的富营养化程度与部分生物的生物量变化情况,结果如图3。
注:实线表示富营养化指数;虚线表示各种生物的生物量。
结合图1和图3分析,2009~2010年间富营养化程度变化引起草鱼生物量下降的可能原因是____________________________________________________________ ____________________________________________________。
水体富营养化程度上升,浮游植物生物量增多,导致沉水植物生物量下降,草鱼的主要食物来源减少,草鱼生物量下降
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(4)水体富营养化是我国乃至世界湖泊的重大环境问题,下列能缓解白洋淀富营养化的科学合理的措施有________。
A.控制工业和生活污水向白洋淀的排放
B.投放以浮游植物为食的鳙鱼
C.减少挺水和沉水植物的种植面积
D.利用物理方法去除水体中的N、P
E.从国外引入高效吸收N、P的植物
ABD
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(3)分析图3,2009~2010年间,随着水体富营养化程度上升,浮游植物生物量增多,沉水植物生物量下降,草鱼生物量下降,结合图1和图3分析,2009~2010年间富营养化程度变化引起草鱼生物量下降的可能原因是水体富营养化程度上升,浮游植物生物量增多,导致沉水植物生物量下降,草鱼的主要食物来源减少,草鱼生物量下降。
(4)水体富营养化是由于水体中N、P超标,引起浮游植物大量繁殖导致,故能缓解白洋淀富营养化的科学合理的措施有:控制工业和生活污水向白洋淀的排放、投放以浮游植物为食的鳙鱼、利用物理方法去除水体中的N、P,故选A、B、D。
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生态系统稳定性
例1 (2024·湖南岳阳市调研)某江南水乡小城,曾经是一派“小桥、流水、人家”的怡人景象。几百年来,当地百姓在河流上游淘米洗菜,在下游洗澡洗衣,河水的水质一直保持良好。20世纪70年代由于大量生活污水和工业废水排入河道,水质恶化。20世纪90年代,当地采取多种措施进行控制,水质仍然较差。下列相关说法正确的是( )
概念2.3 生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定程度的外来干扰,保持或恢复自身结构和功能的相对稳定
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A.当地百姓在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣,河水仍能保持清澈的原因是生态系统具有恢复力稳定性
B.该河流生态系统的结构包括河流中所有生物及无机环境两个方面
C.大量生活污水和工业废水排入河道,使该生态系统的抵抗力稳定性遭到了破坏,导致水质恶化无法恢复
D.流入该生态系统的能量来自生产者固定的太阳能以及生活污水和工业废水中的有机物中的化学能
解析:河水仍能保持清澈的原因应该是生态系统具有抵抗力稳定性,A错误;生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链、食物网两个方面,B错误;大量生活污水和工业废水排入河道,导致生态系统稳定性(抵抗力和恢复力稳定性)遭到破坏,C错误。
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例2 (2024·雅礼中学高三自主测试一)
某湖泊由于受周围工厂排污和生活污水的影
响,导致该湖泊水质变差,出现水体“富营
养化”的现象。河蚬以水中微小生物和有机
碎屑为食,使水质变清。科研人员设计了不同河蚬密度的实验以研究河蚬对富营养化水体的改善效果,结果如图所示(注:TN、TP分别表示水体总氮和总磷量)。回答下列问题:
(1)生态平衡是指生态系统的_____________处于相对稳定的一种状态,工厂排污和生活污水使该湖泊生态失衡的原因是________________________________________________ ________________________________________________________________________(从生态系统的稳定性角度分析)。
结构和功能
生态系统的自我调节能力有限,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡就会遭到严重的破坏
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121
(2)水体出现富营养化后,蓝细菌和________等生物大量繁殖形成水华现象,调查蓝细菌的种群密度可以采用____________的方法。
(3)河蚬在生态系统成分中属于________________,据图分析,可以得出的结论是_______________________________________________________________。
藻类
抽样检测
消费者和分解者
河蚬可以抑制藻类的生长繁殖,且抑制效果与河蚬的密度成正相关
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(4)治理后,该湖泊水质得以恢复,水清鱼肥,不仅能涵养水源,还为渔民带来了可观的经济收入,这体现了生态系统的____________价值。下表表示能量流经第二和第三营养级的情况(表中数值代表能量,单位kJ),表中①的数值为________kJ,输入该生态系统的总能量________(填“大于”“等于”或“小于”)该生态系统各营养级的呼吸作用散失的能量及分解者通过分解作用散失的能量之和。
直接和间接
用于生长发育繁殖的能量 呼吸作用散失量 流入分解者 未利用
第二营养级 ① 223.5 355 32.09
第三营养级 134.5 367.4 86.62 10.54
888.99
大于
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解析:(3)分析题意可知,河蚬以水中微小生物和有机碎屑为食,因此属于消费者和分解者;由图分析可知,与对照组相比,河蚬组的TN和TP含量均降低,且河蚬密度越高,TN和TP越低,据此可以得出:河蚬可以抑制藻类的生长繁殖,且抑制效果与河蚬的密度成正相关。
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(4)治理后,该湖泊水质得以恢复,水清鱼肥,能涵养水源,体现了间接价值,还为渔民带来了可观的经济收入,这体现了生态系统的直接价值;能量流动过程中,同化量=用于生长发育繁殖的能量+呼吸作用散失量=(流入分解者的能量+未利用的能量+流向下一营养级的能量)+呼吸作用散失的能量,则图中数据关系为①+223.5=(355+32.09+134.5+367.4)+223.5,可推知①=888.99 kJ;由于存在未利用的能量,输入该生态系统的总能量,大于该生态系统各营养级的呼吸作用散失的能量及分解者通过分解作用散失的能量之和。
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(1)生物多样性的价值以及生物多样性丧失的主要原因
例1 (2024·石家庄二模)滹沱河经过近十年的生态修复,由原来鸟类罕见的“垃圾河”蝶变成环境优美的湿地生态系统。目前滹沱河生态区共种植乔木52种、灌木89种、草本花卉104种,优美的生态环境不仅吸引了80余种鸟类栖息繁衍,还吸引了众多市民休闲赏景。下列叙述错误的是( )
A.该工程以生态系统的自组织和自我调节功能为基础
B.该工程在提升物种多样性的同时也提升了遗传多样性
C.滹沱河湿地生物多样性的直接价值明显大于间接价值
D.多种植物的种植提升了该湿地生态系统的抵抗力稳定性
概念2.4 人类活动对生态系统的动态平衡有着深远的影响,依据生态学原理保护环境是人类生存和可持续发展的必要条件
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例2 (多选)生境破碎化指原来连续成片的生境,
由于人类建设活动的破坏和干扰,被分割、破碎,形
成分散、孤立的生境碎片的现象。科研人员对高(1~
3)、中(4~6)、低(7~9)三种不同破碎度的样地进行
相关调查,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.生境碎片化会加重物种灭绝,导致群落中物种多样性下降
B.生境碎片的面积越小,破碎度越大,对种群密度影响越小
C.调查时,在不同生境碎片中所选的样地数目和面积应适宜
D.人类活动引起的生境碎片化会改变群落演替的速度和方向
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解析:从图中可以看出,生境碎片化程度越高,种群密度越低,所以推测生境碎片化会加重物种灭绝,导致群落中物种多样性下降,A正确;生境碎片的面积越小,破碎度越大,对种群密度影响越大,B错误。
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(2)生态工程所遵循的基本原理:整体、协调、循环、自生
例3 (2024·河南高考适应性测试)湿地修复需要考虑水生植物的污染物净化能力,也要考虑这些植物的生态位。下列相关叙述错误的是( )
A.湿地修复需以生态系统的自组织、自我调节功能为基础
B.植物种群研究的核心是种群的数量特征和数量变化规律
C.湿地的物质循环、能量流动和信息传递都是沿食物链进行的
D.湿地修复需要遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理
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解析:生态系统的自组织、自我调节功能是生态工程的基础,是生态系统结构与功能相适应的基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理,A、D正确;种群研究的核心是种群的数量特征和数量变化规律,B正确;信息传递可以发生在生态系统各种成分之间,可以不沿着食物链进行,C错误。
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例4 (2024·湖北宜荆荆随恩高三12
月联考)某城市为治理工业污水、生
活废水,建立城市湿地公园,同时其能为
市民提供休闲场所。如图所示,A区域主要
种植挺水植物芦苇,B、C区域主要种植沉水植物伊乐藻、苦草。其中芦苇生长快,同时能大量吸收污水中N、P,还具有较强的重金属吸附能力。以下说法错误的是( )
A.城市湿地公园体现出生物多样性的直接价值和间接价值
B.选取种植的植物一般为本土物种,符合生态工程中的协调原理
C.待芦苇成熟收割后,可以将其作为原料直接加工成牲畜饲料,以此提高能量利用率
D.与进水口相比,出水口的水样中N、P含量更低、有毒物质更少、溶解氧更多
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解析:城市湿地公园可以作为市民休闲场所体现出生物多样性的直接价值,可以治理污染水体体现出间接价值,A正确;选取种植的植物一般为本土物种,便于生物与生物、生物与环境之间相互适应,符合生态工程中的协调原理,B正确;该芦苇是用于吸附水体中重金属,不可以将其作为原料直接加工成牲畜饲料,C错误。
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例5 (2024·武汉高三模拟)自开启农耕文明以来,农田成为人类从自然界获取食物的重要来源。人类不断探索利用自然规律解决农田危机。回答下列问题:
(1)《汉书》中记载“种谷必杂五种,以备灾害。”其中“杂五种”利用了________(填“遗传”“物种”或“生态系统”)多样性,以降低病原菌的变异速度,保证谷类的产量。书中又建议“田中不得有树,用妨五谷”,请从能量流动的角度解释其原因: _________________________________________________________________ ______________。
(2)阴生植物三七的根部是一种常用的中药材。科研人员开展了思茅松林下三七有机种植试验研究,提高了三七的品质。
物种
调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,保证五谷的产量
教学侧重 实现核心素养培优
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①在高光照条件下,三七通过增加向根部运输一定量的有机物、减少叶面积等方式适应环境,此条件下三七产量下降的原因是____________________________ ______________________________________________。
②思茅松林为三七提供了适宜的环境。一方面,松针掉落于土壤,经微生物的分解作用增加了________________(至少答两种物质)的含量,有利于三七光合速率的提高;另一方面,思茅松分泌的某些化感物质对病原菌有较强的抑制作用,说明信息传递在生态系统中的作用是__________________________________________ __________________。
③该种植实验中,利用了生态工程的_______________原理实现废物的再利用,使农药和化肥的使用量均减少,形成了良好的社会、经济效益。
叶面积减少使净光合作用积累有机物的降幅大于向根部运输有机物的增幅
CO2、无机盐
调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
循环和整体
教学侧重 实现核心素养培优
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解析:(2)①三七是阴生植物,生长在光照较弱的地方,在高光照条件下,三七叶面积减少使光合作用的面积减少,而有机物不断向根部运输,从而导致净光合作用积累有机物的降幅大于向根部运输有机物的增幅,因此产量下降。②松针掉落于土壤,土壤中的微生物可以将其中的有机物分解为无机盐和CO2,有利于三七光合速率的提高;思茅松分泌的某些化感物质对病原菌有较强的抑制作用,说明信息传递能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。③思茅松林下种植三七,思茅松可以遮挡阳光,促进三七的生长,而松针被微生物分解后,可以为三七提供营养物质,实现废物的再利用,思茅松分泌的某些化感物质对病原菌有较强的抑制作用,使农药和化肥的使用量均减少,形成了良好的社会、经济效益,体现了生态工程的循环和整体原理。
教学侧重 实现核心素养培优
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R
解析:(1)白洋淀在调节京津冀地区气候、涵养水源等方面发挥重要作用,体现了生物多样性的间接价值。
(2)①生态系统的食物链、食物网就是生态系统的营养结构,它反映了系统中生物成分的复杂营养关系,由图1可知,图中有食物链和腐食链,鲤鱼所在的食物链有:沉水植物→鲤鱼→黑鱼、浮游植物→鲤鱼→黑鱼、浮游植物→浮游动物→鲤鱼→黑鱼,故其中鲤鱼占据第二、三营养级。②据图2分析,第二营养级同化的能量包括两部分,一是第一营养级输入的(1473)、二是通过碎屑输入的(1651),第三营养级同化的能量为501.9,故此生态系统中第二和第三营养级之间的能量传递效率是eq \f(501.9,1473+1651)×100%≈16.1%。碎屑中的能量除图中所示外,还会流向分解者。
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