内容正文:
重难点07 植物生命活动的调节、生物与环境
目录
1.命题趋势:明考情知方向
2.重难诠释:知重难、掌技巧、攻薄弱
一、植物激素调节
二、种群
三、群落
四、生态系统
3.创新情境练:(10min)知情境练突破
4.限时提升练:(30min)综合能力提升
广东省近三年考情分析
年份
题号
三年考情分析
2025考向预测
2024
1
食物链和食物网、生态环境保护
考向分析:
植物激素调节:光敏色素、密度制约和非密度制约因素等新教材出现的知识点。
种群动态:种群密度、种群数量变化、种群增长的影响因素(如环境容纳量K值)
群落演替:群落的物种组成、空间结构及演替过程(初生演替、次生演替)是重点,可能结合生态恢复、退耕还林等实际情境考查。
生态系统功能:能量流动、物质循环(如碳循环、氮循环)及信息传递是核心考点。常以非选择题形式考查能量流动的计算、物质循环的过程及生态系统的稳定性。
考向预测:
生态农业:结合生产实际,考查生态系统的结构(如食物链、食物网)及功能(如能量利用率、物质循环效率)。例如,鱼塘生态系统、稻田养鱼等模式可能成为命题背景。
环境保护:生物技术在环境治理中的应用(如生物修复、污染物降解)是新兴考点。可能结合碳中和、生物多样性保护等热点话题,考查学生对生态学原理的实际应用能力。
关注生态农业、环境保护等热点话题,理解生物技术在生态治理中的应用(如生物修复、碳中和)。结合广东本地案例(如珠江流域生态治理、广州美丽城市建设、湛江等沿海地区的海洋建设等),分析生态学原理的实际应用。
8
种间关系,食物链和食物网,生态系统信息传递
12
种群
13
群落的种间关系,丰富度,群落的结构
19
植物激素调节综合应用,生长素的生理作用及实例
2023
6
密度制约因素和非密度制约因素
9
植物扦插与生长素的关系
13
生态系统的成分与物质循环
15
光敏色素与向光性
21
红树林、生态环境保护
2022
1
生物多样性的价值
2
植物生长调节剂
6
食物链与食物网
14
基因频率和生物进化
20
荔枝和生态系统
高分解题技巧:
1、 植物激素调节
1. 植物激素的生理作用及相互关系
项目
合成部位
生理功能
生长素
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
细胞伸长生长、诱导细胞分化;影响器官的生长、发育
赤霉素
幼芽、幼根和未成熟的种子
促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育
细胞分裂素
主要是根尖
促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
脱落酸
根冠和萎蔫的叶片等
抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠
乙烯
植物体的各个部位
促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落
油菜素内酯
促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等
①作用效果相同的实例
促进植物生长
细胞分裂素、生长素、赤霉素
促进植物细胞的分裂
生长素、细胞分裂素
促进果实成熟与脱落
乙烯、脱落酸
延缓衰老
生长素、细胞分裂素
②作用效果相反的实例
器官脱落
生长素和细胞分裂素抑制器官脱落,乙烯和脱落酸促进器官脱落
种子萌发
赤霉素、细胞分裂素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发
叶片衰老
生长素、细胞分裂素抑制叶片衰老,脱落酸促进叶片衰老
顶端优势
高浓度生长素抑制侧芽生长,细胞分裂素和赤霉素可解除顶端优势
③激素比例
决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。例如,黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花,比值较低则有利于分化形成雄花。
2. 植物向性运动
3. 环境因素对植物生命活动的影响
①在自然界中,种子萌发,植株生长、开花、衰老,等等,都会受到光的调控。植物的向光性生长,实际上也是植物对光刺激的反应。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
②光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
③除了光,温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。
④有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用,称为春化作用。冬小麦、冬大麦、蕙兰等就是这样。
⑤“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。这种假说认为,植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实现的。
⑥植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
【高分解题技巧】
1.关键词定位法:
例:题目提到“果实成熟”,直接联想乙烯;提到“促进休眠”,联想脱落酸。
2.排除干扰选项:
生长素“高浓度抑制生长”≠“高浓度杀死植物”(抑制≠致死)。
“顶端优势”是侧芽生长素浓度过高导致,而非顶芽产生抑制物。
3.图表分析:
生长素浓度与作用效果曲线:同一浓度对不同器官作用可能不同(如根、芽、茎的敏感度差异)。
4.实验题规范答题:
实验步骤设计:
① 分组编号(如A组、B组);
② 自变量控制(如A组切除顶芽,B组保留顶芽);
③ 无关变量控制(如相同光照、温度);
④ 观察因变量(如侧芽生长情况)。
5.实验结论表述:
“自变量”导致“因变量”变化,如“顶芽产生的生长素抑制侧芽生长”。
6.对照实验识别:
空白对照(如蒸馏水处理)、自身对照(如同一植株处理前后对比)。
7.曲线题分析技巧“”
生长素分布曲线(如向光性、向地性):
向光性:背光侧浓度>向光侧,但促进生长;
向地性:近地侧浓度高,抑制根生长(根对生长素敏感)。
激素相互作用曲线:
如GA与IAA协同促进茎伸长,但GA单独作用效果较弱。
2、 种群
1.种群其他数量特征
2.种群密度及其调查方法
①逐个计数:分布范围较小,个体较大的种群。
②估算:样方法:适用于植物或运动能力差、活动范围小的动物
标记重捕法:适用运动能力强、活动范围大的动物
用黑光灯诱捕:适用夜间有趋光性的昆虫
抽样检测:适用水体中的微生物
③其他方法:用红外相机照相、拍视频进行分析;(如,东北虎、东北豹)分析粪便中的DNA;(大熊猫)分析成熟个体的声音特征(鲸,长臂猿、鴞、秧鸡等)
3.影响种群数量变化的因素
直接影响
出生率死亡率迁入率迁出率
种群密度
非生物因素生物因素
影响
3、 群落
1. 群落的种间关系
关系
数量坐标图
营养关系图
特点
举例
原始合作
两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。
海葵和寄居蟹
小丑鱼和珊瑚
互利共生
两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。
豆科植物与根瘤菌
寄生
一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。
马蛔虫与马
种间竞争
两种或更多种生物共同利用同样有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。
同一草原上生
活的非洲狮和
斑鬣狗
捕食
一种生物以另一种生物为食的现象。
狼与兔,青蛙与昆虫
2. 群落的空间结构
概念
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
类型
垂直结构
水平结构
表现
垂直方向有明显的分层现象
水平方向上常呈镶嵌分布
决定因素
植物地上分层的环境因素还有温度;
植物地下分层的环境因素则是水分、无机盐等;
动物的分层:取决于栖息空间和食物条件。
地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异以及光照强度的不同;
生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响
原因
在长期自然选择基础上形成的对环境的适应
意义
利于群落整体对自然资源的充分利用
3.群落的季节性
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。
4.生态位
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。
①某种动物的生态位: 栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等
某种植物的生态位: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。
②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间协同进化的结果。
4、 生态系统
1.生态系统的结构
①组成成分
生产者:自养型生物(如绿色植物、蓝细菌、硝化细菌),是生态系统的基石,通过光合作用或化能合成作用固定能量。
消费者:异养型生物(如动物、寄生生物),帮助物质循环和能量流动,但不属于必要成分。
分解者:营腐生生活的生物(如细菌、真菌、蚯蚓),将有机物分解为无机物,是物质循环的关键。
非生物的物质和能量:如阳光、水、无机盐等,是生态系统的基础。
②营养结构与食物链(网)
食物链:以生产者为基础,体现能量单向流动和养分级关系。
注意:同一种生物在不同食物链中可能属于不同养分级(如杂食性动物)。
食物网:反映生物间复杂的营养关系,稳定性更高。若某一环节生物数量变化,需分析其对上下游的影响(如“天敌减少导致被捕食者先增后减”)。
2.生态系统的功能
①能量流动
特点:单向流动、逐级递减,传递效率约为10%~20%。
计算要点:
总能量=生产者固定的太阳能(自然生态系统)或生产者固定量+人工输入(如鱼塘)。
某营养级同化量=摄入量−粪便量,传递效率=(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。
实践应用:农业生态系统中通过延长食物链(如秸秆喂牲畜)提高能量利用率,而非传递效率。
②物质循环(以碳循环为例)
过程:通过光合作用固定CO₂,经食物链传递,最终通过呼吸作用、分解作用返回大气。
关键环节:生产者的光合作用和分解者的分解作用,消费者通过呼吸参与循环。
与能量流动的关系:物质是能量的载体,能量驱动物质循环。
③信息传递
类型:物理信息(如光、声)、化学信息(如性外激素)、行为信息(如蜜蜂舞蹈)。
作用:调节种内关系(如求偶)、种间关系(如捕食),维持生态系统稳定性。
3.生态系统的稳定性与环境保护
①稳定性类型
抵抗力稳定性:抵抗干扰保持原状的能力,与物种多样性、营养结构复杂度正相关。
恢复力稳定性:受破坏后恢复原状的能力,通常与抵抗力稳定性呈负相关。
②环境保护应用
生态农业:如稻蟹共作,通过物质多级利用(蟹粪作肥料)减少污染,提高能量利用率。
生物防治:利用信息传递(如性外激素诱捕害虫)替代农药,减少环境污染。
4、高频考点与易错分析
①易混淆概念
分解者与消费者:分解者处理动植物遗体,消费者直接取食活体生物(如蜣螂是分解者,寄生菌是消费者)。
能量传递效率≠能量利用率:前者为自然规律(10%~20%),后者可通过技术手段提高(如秸秆再利用)。
②典型题型
生态金字塔分析:数量金字塔可能倒置(如树→虫→鸟),能量金字塔始终正置。
碳循环示意图:需明确各成分(生产者、消费者、分解者、大气CO₂库)的箭头指向。
【复习建议】
1. 强化图表分析:如能量流动图解、碳循环模型、种群数量波动曲线等。
2. 结合实例理解:如海洋牧场(IMTA模式)、森林土壤呼吸动态等,提升综合应用能力。
3. 关注生态热点:如碳中和、生物多样性保护,链接教材知识分析实际案例。
五、生物多样性及其保护
1.概念:生物圈内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因,以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。
即,遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。
2.生物多样性的价值
直接价值:生产生活用的原料,科学研究、旅游观赏、文学艺术创作都属于直接价值
间接价值:生态功能。例如,蓄洪防旱、防风固沙,净化水质,调节气候等。
潜在价值:目前人类尚不清楚的
3. 生物多样性的保护
①就地保护:是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等,这是对生物多样性最有效的保护。
②易地保护:是指把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。例如,建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。
③建立精子库、种子库、基因库,利用生物技术对濒危物种的基因进行保护,等等,也是保护濒危物种的重要措施。
保护生物多样性,关键是处理好人与自然的相互关系。
保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发和利用大自然,并不意味着禁止开发和利用。
(建议用时:10分钟)
一、单选题
1.(种群+群落)全球气候变暖导致北极地区冻土大规模解冻,影响了北极地区的生态环境。下列叙述错误的是( )
A.北极地区生态系统脆弱与物种丰富度低有关
B.气候变暖会导致北极地区各种群的K值变小
C.伴随气候变暖,北极苔原生物群落发生次生演替
D.气候变暖过程中,北极地区动物生态位发生改变
2.(自疏现象+种群)自疏现象是一种同种植物或固着性动物因种群密度过大而引起种群个体死亡,进而密度减少的现象。下图表示废弃茶园中某种茶树数目和单株株高的关系,这与生态学描述的自疏现象高度吻合。下列关于种群密度及种群数量变化的叙述,正确的是( )
A.废弃后由茶树的高度变化推测茶园的垂直结构更加复杂
B.宜采用标记重捕法调查茶园中某土壤小动物的种群密度
C.茶树种群出现自疏现象的原因主要是光照、无机盐等资源有限
D.废弃后该茶园中茶树种群数量变化表现为典型的“S”形增长
3.(新情景+种群+能量流动)厚壳玉黍螺是潮间带常见的一种捕食者,行动缓慢,活动范围小,喜食各种藻类尤其是浒苔。藻类种数与厚壳玉黍螺种群密度变化的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.若将厚壳玉黍螺迁入一个新的没有天敌的海域,则其种群数量会呈“J”形增长
B.须采用标记重捕法对厚壳玉黍螺进行密度调查,同时需要注意标记物不能影响厚壳玉黍螺的行动能力
C.浒苔可能为潮间带藻类的优势物种,随着它被捕食,所腾出的资源和空间有利于其他藻类生长
D.浒苔所同化的能量中大部分通过呼吸作用以热能的形式散失,只有 10%~20%流向了厚壳玉黍螺
4.(植物激素+酶)为了探究植物激素对种子萌发的影响,在已知赤霉素(GA)处理大麦种子能引起α-淀粉酶基因转录生成mRNA量增加的基础之上,某课题组又进一步用GA、脱落酸(ABA)对大麦种子进行不同处理,检测处理后的大麦种子α-淀粉酶合成量,结果如表(“+”表示有,“-”表示无,其中“+”的数量表示α-淀粉酶合成量的多少)。
分组处理
对照组
加GA
加ABA
加GA和ABA
α-淀粉酶合成量
++
+++
-
+
下列有关叙述正确的是( )
A.由实验可知种子的萌发过程根本上要受GA和ABA共同调控
B.ABA能促进大麦种子淀粉的水解
C.GA与ABA在α-淀粉酶合成方面具有拮抗作用
D.能合成ABA的大麦种子易穗上发芽
5.(光敏色素+光和色素)某研究小组以福鼎大白茶为研究对象,采用黑网、红网、蓝网遮阴处理以改变茶树生长的光环境,以自然光照条件下生长的茶树为对照组,检测不同遮阴处理下茶树叶片的植物激素水平,相对含量变化如下表。
植物激素
对照组
黑网组
红网组
蓝网组
脱落酸
0.98
0.97
0.51
1.76
赤霉素
0.96
0.95
1.36
1.98
生长素
0.95
0.94
1.21
1.86
下列分析错误的是( )
A.不同遮阴处理下激素含量变化不同可能与体内不同的光敏色素有关
B.蓝网遮阴处理对茶树叶片中检测的三种激素积累均表现为促进作用
C.红网遮阴处理脱落酸含量的变化可引起植株抗逆性增强
D.黑网遮阴处理导致光照强度减弱,而光合色素的吸收光谱可能未发生改变
6.(油菜素+植物激素的运输)油菜素(BR)是植物体内一种重要激素,研究人员用放射性碳标记的IAA处理根尖,检测油菜素对生长素运输的影响。实验方法及结果如图所示,下列叙述正确的是( )
A.BR是植物体内产生的调控植物生长发育的大量有机物
B.生长素在植物根部只能由形态学上端运输至形态学下端
C.实验结果表明油菜素可以抑制根尖中生长素的极性运输
D.BR的合成量及信号传导过程均影响生长素在根部的运输
7.(S型曲线变型+种群密度的新题型)种群增长率等于出生率减死亡率。不同物种的甲、乙种群在一段时间内的增长率与种群密度的关系如图所示。已知随时间推移种群密度逐渐增加,a为种群延续所需的最小种群数量所对应的种群密度;甲、乙中有一个种群个体间存在共同抵御天敌等种内互助。下列说法正确的是( )
A.乙种群存在种内互助
B.由a至c,乙种群单位时间内增加的个体数逐渐增多
C.由a至c,乙种群的数量增长曲线呈“J”形
D.a至b阶段,甲种群的年龄结构为衰退型
(建议用时:30分钟)
一、单选题
1.(2024·广东揭阳·二模)广东大雁山森林公园森林覆盖率为98.4%,有维管植物124科347属493种,有陆生脊椎动物16目45科105种,是一处集生态观光、自然教育、休闲度假等功能为一体的城郊型森林公园。下列有关叙述错误的是( )
A.森林公园生态观光和休闲度假等功能体现了生物多样性的直接价值
B.森林公园中有维管植物493种、陆生脊椎动物105种体现了物种多样性
C.和人工林和次生林相比,自然森林公园的病虫害发生的概率会更低
D.建设森林公园兼顾社会、经济和自然效益体现了生态工程的协调原理
2.(2024·山东·高考真题)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6g/m2和30g/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
3.(2025·广东肇庆·二模)稻菇轮作是一种生态高效种植模式。广东某地正式开启稻菇轮作的土地利用新模式,如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.当地农田生态系统中引进的大球盖菇,是该系统中的分解者之一
B.该模式沿袭了“无废弃农业”的传统,菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料
C.该模式充分利用了水稻秸秆中的能量,提高了能量传递效率
D.菌糠除作为肥料外,还可作饲料,实现了物质在植物、真菌和动物间的转移
4.(2025·广东肇庆·二模)植物通过发出吸引或抑制特定微生物的化学信号来影响其根际微生物群,研究人员设计出了植物与其根际细菌之间的分子信号通路,这一信号合成系统有助于小麦和玉米等非豆科类作物利用根瘤菌成功固氮。下列叙述错误的是( )
A.该项技术体现了生态系统中的信息传递可以调整生物的种间关系
B.杂草不会从小麦和玉米等非豆科类作物和根瘤菌之间的关联中受益
C.根瘤菌是能进行光合作用的生产者
D.该技术的优势是提高作物产量和减少化肥使用量
5.(2024·黑龙江·模拟预测)生境丧失和破碎是生物多样性降低的主要原因。下图显示一个爬行动物种群(图1)被设计中的高速公路和铁路隔离成相互孤立的a、b、c、d4个小种群(图2)的变化情况,道路不改变原生境和种群中的个体数量。下列叙述错误的是( )
A.生境破碎是该物种生存面临的主要威胁
B.隔离可导致每个小种群内基因频率发生改变
C.道路设计应考虑为野生动物预留迁移的通道
D.与原种群相比,每个孤立小种群的数量特征不变
6.(2024·广东·二模)广东在全国率先实施公益林效益补偿制度。下列公益林改造措施中,与生态工程原理对应正确的是( )
A.单一种植碳储量更高的桉树人工林,遵循循环原理
B.打造“无废弃物林业”保证土壤肥力,遵循整体原理
C.兼顾生态环境、经济旅游和政策文化等效益,遵循协调原理
D.适当补充种植与优势树种生态位不同的本土树种,遵循自生原理
7.(2024·福建厦门·二模)喜阳植物若受到周围其他竞争者的遮阴,会表现出茎、叶柄快速伸长的现象,称为避阴反应。农田中玉米和大豆间作时,玉米对大豆具有遮阴作用,严重时会引发大豆的避阴反应。研究发现,光敏色素和转录因子PIFs参与了避阴反应的调控,其作用机制如图所示。
下列说法正确的是( )
A.光敏色素是色素-蛋白复合体,植物只能通过光敏色素感知光信号
B.光敏色素Pr可进入细胞核,直接参与基因的表达
C.当红光/远红光值下降时,未磷酸化的PIFs能激活相关基因的表达促进避阴反应
D.PIFs基因缺陷的大豆突变体的避阴反应更加显著
8.(2024高三上·福建泉州·专题练习)研究人员检测猕猴桃果实发育和成熟过程中几种激素的含量变化,结果如图所示,下列叙述正确的是( )
A.生长素在猕猴桃果实发育早期为细胞提供能量促进果实生长
B.四种激素在不同时期各自独立调控猕猴桃果实发育和成熟
C.四种激素在调节猕猴桃果实发育过程中表现出一定的顺序性
D.使用膨大剂处理猕猴桃有助于提高果实甜度和延长储存时间
9.(2024·山东·高考真题)棉蚜是个体微小、肉眼可见的害虫。与不抗棉蚜棉花品种相比,抗棉蚜棉花品种体内某种次生代谢物的含量高,该次生代谢物对棉蚜有一定的毒害作用。下列说法错误的是( )
A.统计棉田不同害虫物种的相对数量时可用目测估计法
B.棉蚜天敌对棉蚜种群的作用强度与棉蚜种群的密度有关
C.提高棉花体内该次生代谢物的含量用于防治棉蚜属于化学防治
D.若用该次生代谢物防治棉蚜,需评估其对棉蚜天敌的影响
10.(2024·北京·高考真题)朱鹮曾广泛分布于东亚,一度濒临灭绝。我国朱鹮的数量从1981年在陕西发现时的7只增加到如今的万只以上,其中北京动物园38岁的朱鹮“平平”及其27个子女对此有很大贡献。相关叙述错误的是( )
A.北京动物园所有朱鹮构成的集合是一个种群
B.朱鹮数量已达到原栖息地的环境容纳量
C.“平平”及其后代的成功繁育属于易地保护
D.对朱鹮的保护有利于提高生物多样性
11.(2024·广东·高考真题)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
12.(2024·广东·高考真题)“碳汇渔业”,又称“不投饵渔业”,是指充分发挥生物碳汇功能,通过收获水产品直接或间接减少CO2的渔业生产活动,是我国实现“双碳”目标、践行“大食物观”的举措之一。下列生产活动属于“碳汇渔业”的是( )
A.开发海洋牧场,发展深海渔业
B.建设大坝鱼道,保障鱼类洄游
C.控制无序捕捞,实施长江禁渔
D.增加饵料投放,提高渔业产量
二、非选择题
13.(2024·广东湛江·二模)太湖是我国的五大淡水湖泊之一,分为梅梁湖湖区、东太湖湖区、贡湖湖区等多个湖区,湖中浮游生物种类丰富。浮游甲壳动物是水生生态系统的重要组成部分,摄食藻类,同时又是许多鱼类的重要食物。回答下列问题:
(1)水生生态系统的结构包括 、 两个方面。浮游甲壳动物在水生生态系统中的作用是 。
(2)科研人员分别在梅梁湖湖区和东太湖湖区采样,统计分析两个湖区的总氮量(TN)和总磷量(TP)以及浮游甲壳动物的密度,结果如图 1 和图 2 所示。梅梁湖湖区的浮游甲壳动物密度明显高于东太湖湖区的,其原因主要是 。若挺水水生植物大量生长,则浮游甲壳动物的密度会 (“升高”或“降低”)。
(3)随着太湖周边区域经济的发展,太湖的富营养化也逐渐加重。科研人员根据其他地区富营养化治理的经验,向太湖引种高等挺水水生植物和鲢鱼、鳙鱼等鱼类,通过相互之间的种间竞争和捕食关系自发构成有序的整体,这主要体现了生态工程的 原理,同时还需要应用太阳能水生修复系统改善太湖水质,增加水体溶氧量,其目的是 。
14.(2025·广东肇庆·二模)我国草原处于不同程度的退化状态,草原保护修复任务十分艰巨。近年来,我国加大草原保护建设投入力度,采取建立牧草种子基地、围栏封育期人工投放优质牧草种子、土壤培肥等措施,已取得较好成果。请回答以下问题:
(1)草原中的牧草和羊分别通过 (填方式)获取碳元素。多数牧草根系发达,可防风固沙、保持水土,这体现了生物多样性的 价值。
(2)研究人员对放牧区草原生态系统的能量流动进行研究时发现,从草到羊的能量传递效率远远小于10%,原因是 。为提高草原中从草到羊的能量传递效率,以下措施可行的是 。
A.将羊进行圈养,减少活动范围
B.选择消化吸收能力强的优良羊
C.利用微生物对收割的草进行发酵
D.缩短食物链
(3)围栏封育是指利用围栏将草地封存,禁止使用,以确保草地得到休养,但长期围栏封育并不利于沙化土地的恢复,可能的原因是 (从捕食者在进化和生态系统中的作用两个角度作答)。
(4)为研究不同培肥模式对沙化草地土壤改良与植被恢复的影响,研究人员进行了实验,实验分组如下:不施肥(CK)、无机肥(N)、有机肥(0)、无机肥+有机肥(NO),对土壤pH、土壤有机质、植被覆盖度和地上生物量的影响如图所示。
结果表明:①施用无机肥能提高 ,但会导致土壤 ,配施有机肥有减缓作用;②据图丙分析,施 (填“无机肥”或“有机肥”)更利于沙化草地的恢复,原因可能是 。基于以上实验结果,为进一步优化培肥模式,提高沙化草地生态修复效率,可进一步研究的方向是 。
15.(2025·广东茂名·一模)生物多样性是人类赖以生存和发展的物质基础,目前外来物种入侵已经成为生物多样性丧失的主要原因之一。生态小组对广东境内出现的部分入侵物种进行了调查和研究,结果如下表所示,回答下列问题:
物种
原产地
主要危害
紫茎泽兰
中美洲
形成单优群落,排斥本地植物
大瓶螺
亚马逊河流
繁殖能力强,食量极大
飞机草
中美洲
产生化学物质排挤本地物种,全株有毒,昆虫拒食
(1)生物多样性包括 。紫茎泽兰入侵生境后,会导致群落发生 演替。
(2)大瓶螺入侵常常会在当地形成单优群落,其原因是 ,单优群落的形成会降低生态系统的 稳定性。
(3)充分考虑生态工程的协调原理、生态位以及生态系统的信息传递功能,试从生物防治的角度提出治理外来物种入侵的有效策略 (至少答3点)。
(4)飞机草目前尚无有效的防控方法,试结合表格提出一个防控方案设想 。
16.(2024·北京·高考真题)花葵的花是两性花,在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上,研究者选择花葵集中分布的区域,在整个花期进行持续观察。
(1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个 。
(2)观察发现:有20种昆虫会进入花葵的花中,有3种鸟会将喙伸入花中,这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触(访花),其中鸟类访花频次明显多于昆虫;鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组,一组保持自然状态,一组用疏网屏蔽鸟类访花,统计相对传粉率(如图)。
结果说明 。由此可知,鸟和花葵的种间关系最可能是 。
A.原始合作 B.互利共生 C.种间竞争 D.寄生
(3)研究者增加了一组实验,将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究 。
(4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用,是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势,正如达尔文在日记中写道:“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势 。
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重难点07 植物生命活动的调节、生物与环境
目录
1.命题趋势:明考情知方向
2.重难诠释:知重难、掌技巧、攻薄弱
一、植物激素调节
二、种群
三、群落
四、生态系统
3.创新情境练:(10min)知情境练突破
4.限时提升练:(30min)综合能力提升
广东省近三年考情分析
年份
题号
三年考情分析
2025考向预测
2024
1
食物链和食物网、生态环境保护
考向分析:
植物激素调节:光敏色素、密度制约和非密度制约因素等新教材出现的知识点。
种群动态:种群密度、种群数量变化、种群增长的影响因素(如环境容纳量K值)
群落演替:群落的物种组成、空间结构及演替过程(初生演替、次生演替)是重点,可能结合生态恢复、退耕还林等实际情境考查。
生态系统功能:能量流动、物质循环(如碳循环、氮循环)及信息传递是核心考点。常以非选择题形式考查能量流动的计算、物质循环的过程及生态系统的稳定性。
考向预测:
生态农业:结合生产实际,考查生态系统的结构(如食物链、食物网)及功能(如能量利用率、物质循环效率)。例如,鱼塘生态系统、稻田养鱼等模式可能成为命题背景。
环境保护:生物技术在环境治理中的应用(如生物修复、污染物降解)是新兴考点。可能结合碳中和、生物多样性保护等热点话题,考查学生对生态学原理的实际应用能力。
关注生态农业、环境保护等热点话题,理解生物技术在生态治理中的应用(如生物修复、碳中和)。结合广东本地案例(如珠江流域生态治理、广州美丽城市建设、湛江等沿海地区的海洋建设等),分析生态学原理的实际应用。
8
种间关系,食物链和食物网,生态系统信息传递
12
种群
13
群落的种间关系,丰富度,群落的结构
19
植物激素调节综合应用,生长素的生理作用及实例
2023
6
密度制约因素和非密度制约因素
9
植物扦插与生长素的关系
13
生态系统的成分与物质循环
15
光敏色素与向光性
21
红树林、生态环境保护
2022
1
生物多样性的价值
2
植物生长调节剂
6
食物链与食物网
14
基因频率和生物进化
20
荔枝和生态系统
高分解题技巧:
1、 植物激素调节
1. 植物激素的生理作用及相互关系
项目
合成部位
生理功能
生长素
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
细胞伸长生长、诱导细胞分化;影响器官的生长、发育
赤霉素
幼芽、幼根和未成熟的种子
促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育
细胞分裂素
主要是根尖
促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
脱落酸
根冠和萎蔫的叶片等
抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠
乙烯
植物体的各个部位
促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落
油菜素内酯
促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等
①作用效果相同的实例
促进植物生长
细胞分裂素、生长素、赤霉素
促进植物细胞的分裂
生长素、细胞分裂素
促进果实成熟与脱落
乙烯、脱落酸
延缓衰老
生长素、细胞分裂素
②作用效果相反的实例
器官脱落
生长素和细胞分裂素抑制器官脱落,乙烯和脱落酸促进器官脱落
种子萌发
赤霉素、细胞分裂素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发
叶片衰老
生长素、细胞分裂素抑制叶片衰老,脱落酸促进叶片衰老
顶端优势
高浓度生长素抑制侧芽生长,细胞分裂素和赤霉素可解除顶端优势
③激素比例
决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。例如,黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花,比值较低则有利于分化形成雄花。
2. 植物向性运动
3. 环境因素对植物生命活动的影响
①在自然界中,种子萌发,植株生长、开花、衰老,等等,都会受到光的调控。植物的向光性生长,实际上也是植物对光刺激的反应。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
②光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
③除了光,温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。
④有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用,称为春化作用。冬小麦、冬大麦、蕙兰等就是这样。
⑤“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。这种假说认为,植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实现的。
⑥植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
【高分解题技巧】
1.关键词定位法:
例:题目提到“果实成熟”,直接联想乙烯;提到“促进休眠”,联想脱落酸。
2.排除干扰选项:
生长素“高浓度抑制生长”≠“高浓度杀死植物”(抑制≠致死)。
“顶端优势”是侧芽生长素浓度过高导致,而非顶芽产生抑制物。
3.图表分析:
生长素浓度与作用效果曲线:同一浓度对不同器官作用可能不同(如根、芽、茎的敏感度差异)。
4.实验题规范答题:
实验步骤设计:
① 分组编号(如A组、B组);
② 自变量控制(如A组切除顶芽,B组保留顶芽);
③ 无关变量控制(如相同光照、温度);
④ 观察因变量(如侧芽生长情况)。
5.实验结论表述:
“自变量”导致“因变量”变化,如“顶芽产生的生长素抑制侧芽生长”。
6.对照实验识别:
空白对照(如蒸馏水处理)、自身对照(如同一植株处理前后对比)。
7.曲线题分析技巧“”
生长素分布曲线(如向光性、向地性):
向光性:背光侧浓度>向光侧,但促进生长;
向地性:近地侧浓度高,抑制根生长(根对生长素敏感)。
激素相互作用曲线:
如GA与IAA协同促进茎伸长,但GA单独作用效果较弱。
2、 种群
1.种群其他数量特征
2.种群密度及其调查方法
①逐个计数:分布范围较小,个体较大的种群。
②估算:样方法:适用于植物或运动能力差、活动范围小的动物
标记重捕法:适用运动能力强、活动范围大的动物
用黑光灯诱捕:适用夜间有趋光性的昆虫
抽样检测:适用水体中的微生物
③其他方法:用红外相机照相、拍视频进行分析;(如,东北虎、东北豹)分析粪便中的DNA;(大熊猫)分析成熟个体的声音特征(鲸,长臂猿、鴞、秧鸡等)
3.影响种群数量变化的因素
直接影响
出生率死亡率迁入率迁出率
种群密度
非生物因素生物因素
影响
3、 群落
1. 群落的种间关系
关系
数量坐标图
营养关系图
特点
举例
原始合作
两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。
海葵和寄居蟹
小丑鱼和珊瑚
互利共生
两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。
豆科植物与根瘤菌
寄生
一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。
马蛔虫与马
种间竞争
两种或更多种生物共同利用同样有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。
同一草原上生
活的非洲狮和
斑鬣狗
捕食
一种生物以另一种生物为食的现象。
狼与兔,青蛙与昆虫
2. 群落的空间结构
概念
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
类型
垂直结构
水平结构
表现
垂直方向有明显的分层现象
水平方向上常呈镶嵌分布
决定因素
植物地上分层的环境因素还有温度;
植物地下分层的环境因素则是水分、无机盐等;
动物的分层:取决于栖息空间和食物条件。
地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异以及光照强度的不同;
生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响
原因
在长期自然选择基础上形成的对环境的适应
意义
利于群落整体对自然资源的充分利用
3.群落的季节性
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。
4.生态位
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。
①某种动物的生态位: 栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等
某种植物的生态位: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。
②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间协同进化的结果。
4、 生态系统
1.生态系统的结构
①组成成分
生产者:自养型生物(如绿色植物、蓝细菌、硝化细菌),是生态系统的基石,通过光合作用或化能合成作用固定能量。
消费者:异养型生物(如动物、寄生生物),帮助物质循环和能量流动,但不属于必要成分。
分解者:营腐生生活的生物(如细菌、真菌、蚯蚓),将有机物分解为无机物,是物质循环的关键。
非生物的物质和能量:如阳光、水、无机盐等,是生态系统的基础。
②营养结构与食物链(网)
食物链:以生产者为基础,体现能量单向流动和养分级关系。
注意:同一种生物在不同食物链中可能属于不同养分级(如杂食性动物)。
食物网:反映生物间复杂的营养关系,稳定性更高。若某一环节生物数量变化,需分析其对上下游的影响(如“天敌减少导致被捕食者先增后减”)。
2.生态系统的功能
①能量流动
特点:单向流动、逐级递减,传递效率约为10%~20%。
计算要点:
总能量=生产者固定的太阳能(自然生态系统)或生产者固定量+人工输入(如鱼塘)。
某营养级同化量=摄入量−粪便量,传递效率=(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。
实践应用:农业生态系统中通过延长食物链(如秸秆喂牲畜)提高能量利用率,而非传递效率。
②物质循环(以碳循环为例)
过程:通过光合作用固定CO₂,经食物链传递,最终通过呼吸作用、分解作用返回大气。
关键环节:生产者的光合作用和分解者的分解作用,消费者通过呼吸参与循环。
与能量流动的关系:物质是能量的载体,能量驱动物质循环。
③信息传递
类型:物理信息(如光、声)、化学信息(如性外激素)、行为信息(如蜜蜂舞蹈)。
作用:调节种内关系(如求偶)、种间关系(如捕食),维持生态系统稳定性。
3.生态系统的稳定性与环境保护
①稳定性类型
抵抗力稳定性:抵抗干扰保持原状的能力,与物种多样性、营养结构复杂度正相关。
恢复力稳定性:受破坏后恢复原状的能力,通常与抵抗力稳定性呈负相关。
②环境保护应用
生态农业:如稻蟹共作,通过物质多级利用(蟹粪作肥料)减少污染,提高能量利用率。
生物防治:利用信息传递(如性外激素诱捕害虫)替代农药,减少环境污染。
4、高频考点与易错分析
①易混淆概念
分解者与消费者:分解者处理动植物遗体,消费者直接取食活体生物(如蜣螂是分解者,寄生菌是消费者)。
能量传递效率≠能量利用率:前者为自然规律(10%~20%),后者可通过技术手段提高(如秸秆再利用)。
②典型题型
生态金字塔分析:数量金字塔可能倒置(如树→虫→鸟),能量金字塔始终正置。
碳循环示意图:需明确各成分(生产者、消费者、分解者、大气CO₂库)的箭头指向。
【复习建议】
1. 强化图表分析:如能量流动图解、碳循环模型、种群数量波动曲线等。
2. 结合实例理解:如海洋牧场(IMTA模式)、森林土壤呼吸动态等,提升综合应用能力。
3. 关注生态热点:如碳中和、生物多样性保护,链接教材知识分析实际案例。
五、生物多样性及其保护
1.概念:生物圈内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因,以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。
即,遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。
2.生物多样性的价值
直接价值:生产生活用的原料,科学研究、旅游观赏、文学艺术创作都属于直接价值
间接价值:生态功能。例如,蓄洪防旱、防风固沙,净化水质,调节气候等。
潜在价值:目前人类尚不清楚的
3. 生物多样性的保护
①就地保护:是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等,这是对生物多样性最有效的保护。
②易地保护:是指把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护。例如,建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。
③建立精子库、种子库、基因库,利用生物技术对濒危物种的基因进行保护,等等,也是保护濒危物种的重要措施。
保护生物多样性,关键是处理好人与自然的相互关系。
保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发和利用大自然,并不意味着禁止开发和利用。
(建议用时:10分钟)
一、单选题
1.(种群+群落)全球气候变暖导致北极地区冻土大规模解冻,影响了北极地区的生态环境。下列叙述错误的是( )
A.北极地区生态系统脆弱与物种丰富度低有关
B.气候变暖会导致北极地区各种群的K值变小
C.伴随气候变暖,北极苔原生物群落发生次生演替
D.气候变暖过程中,北极地区动物生态位发生改变
【答案】B
【分析】1、生态系统中的组成成分越多,营养结构就越复杂,生态系统的自动调节能力就越强,其抵抗力稳定性就越强,相反的其恢复力稳定性就越弱。
2、北极生态系统动植物种类稀少,营养结构简单,其抵抗力稳定性和恢复力稳定性都弱。
【详解】A、温度通过影响酶的活性影响代谢,由于温度的限制,北极地区生态系统中物种数目少,丰富度极低,所以生态系统脆弱,A正确;
B、气候变暖会导致北极地区各种群的K值可能会变大也可能会变小,也有可能不变,B错误;
C、伴随气候变暖,有利于灌木的生长,北极苔原生物群落发生次生演替,C正确;
D、气候变暖过程中,温度上升,北极地区动物生态位会发生改变,D正确。
故选B。
2.(自疏现象+种群)自疏现象是一种同种植物或固着性动物因种群密度过大而引起种群个体死亡,进而密度减少的现象。下图表示废弃茶园中某种茶树数目和单株株高的关系,这与生态学描述的自疏现象高度吻合。下列关于种群密度及种群数量变化的叙述,正确的是( )
A.废弃后由茶树的高度变化推测茶园的垂直结构更加复杂
B.宜采用标记重捕法调查茶园中某土壤小动物的种群密度
C.茶树种群出现自疏现象的原因主要是光照、无机盐等资源有限
D.废弃后该茶园中茶树种群数量变化表现为典型的“S”形增长
【答案】C
【分析】种群密度的调查方法有:样方法和标记重捕法;对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标记重捕法;而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。研究土壤中小动物类群丰富度常用取样器取样法。
【详解】A、废弃后茶树数量减少,株高增加,但缺乏人为投入的肥料,茶园的垂直结构不一定会更加复杂,A错误;
B、宜采用取样器取样法调查茶园中某土壤小动物的种群密度,B错误;
C、茶树种群出现自疏现象的原因主要是光照、无机盐等资源有限,从而造成种内竞争加剧,C正确;
D、“S”形增长曲线的种群增长速率先增加,后降低,该图表示废弃茶园中某种茶树数目和单株株高的关系,因此不能判断废弃后该茶园中茶树种群数量变化表现为典型的“S”形增长,D错误。
故选C。
3.(新情景+种群+能量流动)厚壳玉黍螺是潮间带常见的一种捕食者,行动缓慢,活动范围小,喜食各种藻类尤其是浒苔。藻类种数与厚壳玉黍螺种群密度变化的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.若将厚壳玉黍螺迁入一个新的没有天敌的海域,则其种群数量会呈“J”形增长
B.须采用标记重捕法对厚壳玉黍螺进行密度调查,同时需要注意标记物不能影响厚壳玉黍螺的行动能力
C.浒苔可能为潮间带藻类的优势物种,随着它被捕食,所腾出的资源和空间有利于其他藻类生长
D.浒苔所同化的能量中大部分通过呼吸作用以热能的形式散失,只有 10%~20%流向了厚壳玉黍螺
【答案】C
【分析】分析图示可知,在一定范围内,随着滨螺密度的增加,藻类种数(多样性)逐渐增加,超过一定范围,随着滨螺密度的增加,藻类种数(多样性)降低。
【详解】A、种群数量的增长受到食物、空间、气候、天敌及其他竞争物种的影响,因此若将厚壳玉黍螺迁入一个新的没有天敌的海域,则其种群数量不一定会呈“J”形增长,A错误;
B、厚壳玉黍螺行动缓慢,活动能力弱,调查其种群密度不适宜用标记重捕法,B错误;
C、由图可知,随滨螺密度的变化,群落物种多样性先升高后降低,根据题意“滨螺吃很多藻类,尤其喜食一种小型绿藻——浒苔,浒苔是该群落中优势种”,随着它被捕食,所腾出的资源和空间有利于其他藻类生长,C正确;
D、能量传递效率指的是相邻营养级之间的能量传递,,不是两种生物之间,D错误。
故选C。
4.(植物激素+酶)为了探究植物激素对种子萌发的影响,在已知赤霉素(GA)处理大麦种子能引起α-淀粉酶基因转录生成mRNA量增加的基础之上,某课题组又进一步用GA、脱落酸(ABA)对大麦种子进行不同处理,检测处理后的大麦种子α-淀粉酶合成量,结果如表(“+”表示有,“-”表示无,其中“+”的数量表示α-淀粉酶合成量的多少)。
分组处理
对照组
加GA
加ABA
加GA和ABA
α-淀粉酶合成量
++
+++
-
+
下列有关叙述正确的是( )
A.由实验可知种子的萌发过程根本上要受GA和ABA共同调控
B.ABA能促进大麦种子淀粉的水解
C.GA与ABA在α-淀粉酶合成方面具有拮抗作用
D.能合成ABA的大麦种子易穗上发芽
【答案】C
【分析】(1)赤霉素合成部位:未成熟的种子、幼根和幼芽;
(2)赤霉素主要作用:①促进细胞伸长,引起植株增高,②促进种子萌发和果实发育;
(3)脱落酸合成部位:根冠、萎蔫的叶片等,将要脱落的器官和组织中含量多;
(4)脱落酸主要作用:①抑制细胞分裂,②促进叶和果实的衰老与脱落。
【详解】A、种子的萌发过程根本上要受基因调控,A错误;
B、根据表格可知,加ABA的组无α-淀粉酶合成,故可推知ABA抑制大麦种子淀粉的水解,B错误;
C、GA促进α-淀粉酶的合成,ABA抑制α-淀粉酶,二者在α-淀粉酶合成方面具有拮抗作用,C正确;
D、因为ABA抑制α-淀粉酶的合成,因此ABA抑制种子的萌发,能合成ABA的大麦种子穗上发芽现象减弱,D错误。
故选C。
5.(光敏色素+光和色素)某研究小组以福鼎大白茶为研究对象,采用黑网、红网、蓝网遮阴处理以改变茶树生长的光环境,以自然光照条件下生长的茶树为对照组,检测不同遮阴处理下茶树叶片的植物激素水平,相对含量变化如下表。
植物激素
对照组
黑网组
红网组
蓝网组
脱落酸
0.98
0.97
0.51
1.76
赤霉素
0.96
0.95
1.36
1.98
生长素
0.95
0.94
1.21
1.86
下列分析错误的是( )
A.不同遮阴处理下激素含量变化不同可能与体内不同的光敏色素有关
B.蓝网遮阴处理对茶树叶片中检测的三种激素积累均表现为促进作用
C.红网遮阴处理脱落酸含量的变化可引起植株抗逆性增强
D.黑网遮阴处理导致光照强度减弱,而光合色素的吸收光谱可能未发生改变
【答案】C
【分析】分析图表,自变量为光环境不同,因变量检测了各种植物激素含量。由结果可知,黑网遮阴处理对脱落酸、赤霉素、生长素影响不大;红网处理可降低脱落酸含量,增加赤霉素与生长素的含量;蓝网处理可增加脱落酸、赤霉素以及生长素的含量。
【详解】A、根据题意,光作为信号对植物生长发育起调节作用,过程需要光敏色素接收光信号。因此,不同遮阴处理下激素含量变化不同可能与体内不同的光敏色素有关,A正确;
B、由题表可知,蓝网处理组与对象组相比,脱落酸、赤霉素以及生长素含量均增加,则说明蓝网遮阴处理对三种激素积累均表现为促进作用,B正确;
C、脱落酸可通过促进气孔关闭提高植物抗旱等抗逆性,红网遮阴处理导致脱落酸含量下降,说明红网遮阴处理可能引起植株抗逆性减弱,C错误;
D、光合色素的吸收光谱指各种光合色素对各种波长的光的吸收百分比,黑网遮阴处理不影响光合色素的吸收光谱,D正确。
故选C。
6.(油菜素+植物激素的运输)油菜素(BR)是植物体内一种重要激素,研究人员用放射性碳标记的IAA处理根尖,检测油菜素对生长素运输的影响。实验方法及结果如图所示,下列叙述正确的是( )
A.BR是植物体内产生的调控植物生长发育的大量有机物
B.生长素在植物根部只能由形态学上端运输至形态学下端
C.实验结果表明油菜素可以抑制根尖中生长素的极性运输
D.BR的合成量及信号传导过程均影响生长素在根部的运输
【答案】D
【分析】从图中可知,两种实验情况下,都检测到了放射性碳标记的IAA,故生长素在根部的运输方向为“双向”的,而加了BR的组检测到的IAA放射性都多于对照组,可以看出添加BR 促进了生长素的运输,但用放射性碳标记根尖部位生长素的组中,检测到中部放射性碳标记的生长素含量更多,故BR对尖端到中部的运输过程促进作用更强。
【详解】A、油菜素(BR)是植物体内一种重要激素,激素在生物体内含量较少,A错误;
B、生长素的极性运输时是指生长素从形态学的上端运输到形态学的下端,根据图示,处理根上部,在根尖检测到放射性;处理根尖,在根中部也检测到放射性,说明标记的生长素在根部的运输方向是双向的,B错误;
C、根据图中数据,加了BR的组检测到的IAA放射性都多于对照组,可以看出添加BR促进了生长素的运输,C错误;
D、据图可知,加了BR的组和空白对照组、BR缺失突变体和BR敏感性降低突变体两组实验中IAA放射性都不同,说明BR的合成量及信号传导过程均影响生长素在根部的运输,D正确。
故选D。
7.(S型曲线变型+种群密度的新题型)种群增长率等于出生率减死亡率。不同物种的甲、乙种群在一段时间内的增长率与种群密度的关系如图所示。已知随时间推移种群密度逐渐增加,a为种群延续所需的最小种群数量所对应的种群密度;甲、乙中有一个种群个体间存在共同抵御天敌等种内互助。下列说法正确的是( )
A.乙种群存在种内互助
B.由a至c,乙种群单位时间内增加的个体数逐渐增多
C.由a至c,乙种群的数量增长曲线呈“J”形
D.a至b阶段,甲种群的年龄结构为衰退型
【答案】A
【分析】由图可知,横坐标是种群密度,纵坐标是种群增长率,随种群密度增加,甲种群增长率逐渐下降,乙种群增长率先增大后逐渐下降。
【详解】A、a为种群延续所需的最小种群数量所对应的种群密度,而由a至c,乙种群的种群增长率先增大后减小,说明其存在种内互助,避免种群灭绝,A正确;
B、由a至c,乙种群种群增长率先增大后减小,说明呈S形增长,增加的个体数目先增大后减小,B错误;
C、由a至c,乙种群的种群增长率先增大后逐渐下降为0,增长率变为0时,种群数量达到最大,故乙种群数量增长曲线呈“S”形,C错误;
D、a至b阶段,甲种群增长率大于0,即出生率大于死亡率,其年龄结构为增长型,D错误。
故选A。
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一、单选题
1.(2024·广东揭阳·二模)广东大雁山森林公园森林覆盖率为98.4%,有维管植物124科347属493种,有陆生脊椎动物16目45科105种,是一处集生态观光、自然教育、休闲度假等功能为一体的城郊型森林公园。下列有关叙述错误的是( )
A.森林公园生态观光和休闲度假等功能体现了生物多样性的直接价值
B.森林公园中有维管植物493种、陆生脊椎动物105种体现了物种多样性
C.和人工林和次生林相比,自然森林公园的病虫害发生的概率会更低
D.建设森林公园兼顾社会、经济和自然效益体现了生态工程的协调原理
【答案】D
【分析】生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
【详解】A、观赏和旅游是生物多样性的直接价值,A正确;
B、物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度,森林公园中有维管植物493种、陆生脊椎动物105种体现了物种多样性,B正确;
C、和人工林和次生林相比,自然森林公园的营养结构更复杂,病虫害发生的概率会更低,C正确;
D、建设森林公园兼顾社会、经济和自然效益体现了生态工程的整体原理,D错误。
故选D。
2.(2024·山东·高考真题)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6g/m2和30g/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
【分析】生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减。又称生物浓缩,是生物体从周围环境中吸收、蓄积某种元素或难分解化合物,使生物有机体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象。其浓度随着食物链不断升高。
【详解】A、能量流动的特点是单向流动、逐级递减,能量不能由第二营养级流向第一营养级,A正确;
B、依据生物富集,金属浓度沿食物链不断升高,故可辅助判断不同物种所处营养级的高低,B正确;
C、第一营养级植物的残枝败叶中的有机物流入分解者、消费者的遗体残骸中的有机物流入分解者,流入生态系统的总能量来自于生产者固定的太阳能总量,消费者通过捕食生产者获取能量,故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,C正确;
D、该生态系统是稳定的生态系统,第一营养级固定的能量大于第二营养级同化的能量,D错误。
故选D。
3.(2025·广东肇庆·二模)稻菇轮作是一种生态高效种植模式。广东某地正式开启稻菇轮作的土地利用新模式,如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.当地农田生态系统中引进的大球盖菇,是该系统中的分解者之一
B.该模式沿袭了“无废弃农业”的传统,菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料
C.该模式充分利用了水稻秸秆中的能量,提高了能量传递效率
D.菌糠除作为肥料外,还可作饲料,实现了物质在植物、真菌和动物间的转移
【答案】C
【分析】1、农业生态工程,就是在一定的区域范围内因地制宜应用生态农业技术,将多种农业生物生产进一步组装为合理的生态农业系统。农业生态工程有效地运用生态系统中各种生物的共生原理,多种成分相互协调和促进和功能原理以及物质和能量多层次多途径利用和转化的原理,从而建立能合理利用自然资源,保持生态稳定和持续高效功能的农业生态系统。
2、据题干信息可知,该生态农业模式,沿袭了“无废弃物农业”的传统,充分利用了秸秆中的能量,从而提高能量的利用率,菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料,实现了物质的循环利用,该模式既让土地休养生息,在确保土地的肥力的同时又增加了生态效益和经济效益。
【详解】A、由图可知,大球盖菇接种在以秸秆发酵的栽培基料上,属于该生态系统中的分解者,A正确;
B、该模式沿袭了“无废弃物农业”的传统,遵循物质循环再生原理,菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料,实现了物质的循环利用,B正确;
C、该模式充分利用了秸秆中的能量,从而提高了能量的利用率,但不能提高能量的传递效率,C错误;
D、水稻秸秆经发酵可栽培食用菌,而菌糠可作肥料或饲料,故实现了物质在植物、真菌和动物间的转移,D正确。
故选C。
4.(2025·广东肇庆·二模)植物通过发出吸引或抑制特定微生物的化学信号来影响其根际微生物群,研究人员设计出了植物与其根际细菌之间的分子信号通路,这一信号合成系统有助于小麦和玉米等非豆科类作物利用根瘤菌成功固氮。下列叙述错误的是( )
A.该项技术体现了生态系统中的信息传递可以调整生物的种间关系
B.杂草不会从小麦和玉米等非豆科类作物和根瘤菌之间的关联中受益
C.根瘤菌是能进行光合作用的生产者
D.该技术的优势是提高作物产量和减少化肥使用量
【答案】C
【分析】根瘤菌能为豆科植物提供氮元素,豆科植物能为根瘤菌提供有机物,因此双方生活对彼此都有利,是互助互利关系。
【详解】A、小麦和玉米等非豆科类作物可以通过该信号合成系统与其根系周围细菌进行“交流”,从而调整生物的种间关系,A正确;
B、这一信号合成系统有助于小麦和玉米等非豆科类作物利用根瘤菌成功固氮,可避免杂草从中获益,B正确;
C、根瘤菌的代谢类型属于异养需氧型,是消费者,不是生产者,C错误;
D、该技术使小麦和玉米等非豆科类作物利用根瘤菌成功固氮,可减少化肥的使用量,同时提高作物产量,D正确。
故选C。
5.(2024·黑龙江·模拟预测)生境丧失和破碎是生物多样性降低的主要原因。下图显示一个爬行动物种群(图1)被设计中的高速公路和铁路隔离成相互孤立的a、b、c、d4个小种群(图2)的变化情况,道路不改变原生境和种群中的个体数量。下列叙述错误的是( )
A.生境破碎是该物种生存面临的主要威胁
B.隔离可导致每个小种群内基因频率发生改变
C.道路设计应考虑为野生动物预留迁移的通道
D.与原种群相比,每个孤立小种群的数量特征不变
【答案】D
【分析】群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和死亡率、年龄结构和性别比列。
【详解】A、生境破坏是指由于人类活动或自然灾害等原因,导致一个生物的栖息地被分割成多个小块,使得生物种群被隔离,不利于生物的生存和繁殖,是该物种生存面临的主要威胁,A正确;
B、隔离会导致每个小种群内个体的不同基因型的比例出现差异,进而引起每个小种群内基因频率发生改变,B正确;
C、道路设计应考虑为野生动物预留迁移的通道,以减少对野生动物的影响,C正确;
D、与原种群相比,每个孤立小种群的数量特征会发生改变,种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和死亡率、年龄结构和性别比列,隔离导致小种群之间不能进行自由交配,可能会影响出生率和迁入率率,从而改变种群的数量,D错误。
故选D。
6.(2024·广东·二模)广东在全国率先实施公益林效益补偿制度。下列公益林改造措施中,与生态工程原理对应正确的是( )
A.单一种植碳储量更高的桉树人工林,遵循循环原理
B.打造“无废弃物林业”保证土壤肥力,遵循整体原理
C.兼顾生态环境、经济旅游和政策文化等效益,遵循协调原理
D.适当补充种植与优势树种生态位不同的本土树种,遵循自生原理
【答案】D
【分析】生态工程原理有自生原理(由各种组分形成的整体可以自我维持)、循环原理(猪粪等废物充分的被利用)、整体原理(需要遵从自然生态系统的规律,考虑经济和社会等的影响力)、协调原理(需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应、环境容纳量等问题)等。
【详解】A、单一种植碳储量更高的桉树人工林,该过程更多考虑了公益林效益,因而遵循整体原理,A错误;
B、打造“无废弃物林业”保证土壤肥力,实现了物质和能量的多级利用,遵循循环原理,B错误;
C、兼顾生态环境、经济旅游和政策文化等效益,实现了社会、自然和经济的统一,遵循整体原理,C错误;
D、适当补充种植与优势树种生态位不同的本土树种,增加物种多样性,提高了生态系统的自我调节能力,遵循自生原理,D正确。
故选D。
7.(2024·福建厦门·二模)喜阳植物若受到周围其他竞争者的遮阴,会表现出茎、叶柄快速伸长的现象,称为避阴反应。农田中玉米和大豆间作时,玉米对大豆具有遮阴作用,严重时会引发大豆的避阴反应。研究发现,光敏色素和转录因子PIFs参与了避阴反应的调控,其作用机制如图所示。
下列说法正确的是( )
A.光敏色素是色素-蛋白复合体,植物只能通过光敏色素感知光信号
B.光敏色素Pr可进入细胞核,直接参与基因的表达
C.当红光/远红光值下降时,未磷酸化的PIFs能激活相关基因的表达促进避阴反应
D.PIFs基因缺陷的大豆突变体的避阴反应更加显著
【答案】C
【分析】光敏色素是一类蛋白质(色素-蛋白复合体)。光照调控植物生长发育的反应机制:不同的光照条件→光敏色素被激活,(空间)结构发生变化→信号经过信息传递系统传导到细胞核内→细胞核内特定基因的转录变化(表达)→转录形成RNA→蛋白质→表现出生物学效应。
【详解】A、光敏色素是色素-蛋白复合体,植物可以通过光感应蛋白质和光敏色素来感知光信号,A错误;
B、由图可知,光敏色素存在于细胞质基质中,以Pr形式存在,不能进入细胞核,未磷酸化的PIFs能激活相关基因的表达促进避阴反应,B错误;
C、由图可知,当红光/远红光值下降时,会将有活性的光敏色素Pfr转化为无活性的光敏色素Pr,留在细胞质基质,在细胞核中未磷酸化的PIFs能激活相关基因的表达促进避阴反应,C正确;
D、由图可知,在细胞核中未磷酸化的PIFs能激活相关基因的表达促进避阴反应,当PIFs基因缺陷时,不能激活相关基因的表达,从而不会出现避阴反应,D错误。
故选C。
8.(2024高三上·福建泉州·专题练习)研究人员检测猕猴桃果实发育和成熟过程中几种激素的含量变化,结果如图所示,下列叙述正确的是( )
A.生长素在猕猴桃果实发育早期为细胞提供能量促进果实生长
B.四种激素在不同时期各自独立调控猕猴桃果实发育和成熟
C.四种激素在调节猕猴桃果实发育过程中表现出一定的顺序性
D.使用膨大剂处理猕猴桃有助于提高果实甜度和延长储存时间
【答案】C
【分析】在植物的生长发育过程中,各种激素相互作用共同调节。细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂;生长素的生理作用两重性,表现在:生长素既能促进生长也能抑制生长,既能促进发芽也能抑制发芽,既能防止落花落果也能疏花疏果;脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落;乙烯的主要作用是促进果实成熟。
【详解】A、激素不为细胞的生长提供能量,只是起到调节作用,A错误;
B、在植物的生长发育过程中,各种激素相互作用共同调节。四种激素在不同时期共同调控猕猴桃果实发育和成熟,B错误;
C、由图可知,四种激素在调节猕猴桃果实发育过程中表现出一定的顺序性,C正确;
D、使用高浓度膨大剂,能达到加快长势的目的,但是不能提高果实甜度和延长储存时间,D错误。
故选C。
9.(2024·山东·高考真题)棉蚜是个体微小、肉眼可见的害虫。与不抗棉蚜棉花品种相比,抗棉蚜棉花品种体内某种次生代谢物的含量高,该次生代谢物对棉蚜有一定的毒害作用。下列说法错误的是( )
A.统计棉田不同害虫物种的相对数量时可用目测估计法
B.棉蚜天敌对棉蚜种群的作用强度与棉蚜种群的密度有关
C.提高棉花体内该次生代谢物的含量用于防治棉蚜属于化学防治
D.若用该次生代谢物防治棉蚜,需评估其对棉蚜天敌的影响
【答案】C
【分析】1、探究土壤中动物类群丰富度时,常用取样器取样法进行采集,用目测估计法或记名计算法进行统计。
2、影响种群数量变化的因素分两类,一类是密度制约因素,即影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、流行性传染病等;另一类是非密度制约因素,即影响程度与种群密度无关的因素,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。
【详解】A、统计棉田不同害虫物种的相对数量时可用目测估计法或记名计算法,A正确;
B、棉蚜天敌属于密度制约因素,因此棉蚜天敌对棉蚜种群的作用强度与棉蚜种群的密度有关,B正确;
C、提高棉花体内该次生代谢物的含量用于防治棉蚜属于生物防治,C错误;
D、该次生代谢物对棉蚜有一定的毒害作用,也可能对棉蚜天敌也有影响,说明若用该次生代谢物防治棉蚜,需评估其对棉蚜天敌的影响,D正确。
故选C。
10.(2024·北京·高考真题)朱鹮曾广泛分布于东亚,一度濒临灭绝。我国朱鹮的数量从1981年在陕西发现时的7只增加到如今的万只以上,其中北京动物园38岁的朱鹮“平平”及其27个子女对此有很大贡献。相关叙述错误的是( )
A.北京动物园所有朱鹮构成的集合是一个种群
B.朱鹮数量已达到原栖息地的环境容纳量
C.“平平”及其后代的成功繁育属于易地保护
D.对朱鹮的保护有利于提高生物多样性
【答案】B
【分析】生物多样性的保护:①就地保护(自然保护区) :就地保护是保护物种多样性最为有效的措施。②易地保护:动物园、植物园。③利用生物技术对生物进行濒危物种的基因保护。如建立精子库、种子库等。④利用生物技术对生物进行濒危物种保护。如人工授精、组织培养和胚胎移植等。
【详解】A、北京动物园所有朱鹮属于同种生物构成的集合,是一个种群,A正确;
B、我国朱鹮的数量不断增加,说明朱鹮数量还没达到原栖息地的环境容纳量,B错误;
C、“平平”及其后代离开原来的栖息地来到动物园,属于易地保护,C正确;
D、对朱鹮的保护有利于提高生物多样性,进而提高当地生态系统的稳定性,D正确。
故选B。
11.(2024·广东·高考真题)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
【答案】B
【分析】生态系统中的信息大致可以分为物理信息、化学信息、行为信息。生物在生命活动过程中,会产生一些可以传递信息的化学物质,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,就是化学信息。生态系统中信息传递的作用:(1)有利于正常生命活动的进行;(2)有利于生物种群的繁衍;(3)调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
【详解】A、松树释放植物信息素吸引寄生蜂,植物信息素属于化学信息,A正确;
B、松叶蜂幼虫攻击松树不需要凭借该信息,B错误;
C、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,从而减少松树受到攻击,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,两者相互合作,彼此也能分开,属于原始合作关系,C正确;
D、通过该信息的调节使得松鼠、松叶蜂、寄生蜂维持相对稳定,有利于维持松林群落的平衡与稳定,D正确。
故选B。
12.(2024·广东·高考真题)“碳汇渔业”,又称“不投饵渔业”,是指充分发挥生物碳汇功能,通过收获水产品直接或间接减少CO2的渔业生产活动,是我国实现“双碳”目标、践行“大食物观”的举措之一。下列生产活动属于“碳汇渔业”的是( )
A.开发海洋牧场,发展深海渔业
B.建设大坝鱼道,保障鱼类洄游
C.控制无序捕捞,实施长江禁渔
D.增加饵料投放,提高渔业产量
【答案】A
【分析】碳汇渔业定义:按照碳汇和碳源的定义以及海洋生物固碳的特点,碳汇渔业就是指通过渔业生产活动促进水生生物吸收水体中的二氧化碳,并通过收获把这些碳移出水体的过程和机制,也被称为“可移出的碳汇”。碳汇渔业就是能够充分发挥碳汇功能,直接或间接吸收并储存水体中的CO2,降低大气中的CO2浓度,进而减缓水体酸度和气候变暖的渔业生产活动的泛称。
【详解】A、开发海洋牧场,发展深海渔业可获取水产品且不需要投饵,属于“碳汇渔业”,A符合题意;
BC、建设大坝鱼道,保障鱼类洄游、控制无序捕捞,实施长江禁渔,均没有收获水产品,不属于“碳汇渔业”,BC不符合题意;
D、增加饵料投放,不符合“不投饵渔业”,不属于“碳汇渔业”,D不符合题意。
故选A。
二、非选择题
13.(2024·广东湛江·二模)太湖是我国的五大淡水湖泊之一,分为梅梁湖湖区、东太湖湖区、贡湖湖区等多个湖区,湖中浮游生物种类丰富。浮游甲壳动物是水生生态系统的重要组成部分,摄食藻类,同时又是许多鱼类的重要食物。回答下列问题:
(1)水生生态系统的结构包括 、 两个方面。浮游甲壳动物在水生生态系统中的作用是 。
(2)科研人员分别在梅梁湖湖区和东太湖湖区采样,统计分析两个湖区的总氮量(TN)和总磷量(TP)以及浮游甲壳动物的密度,结果如图 1 和图 2 所示。梅梁湖湖区的浮游甲壳动物密度明显高于东太湖湖区的,其原因主要是 。若挺水水生植物大量生长,则浮游甲壳动物的密度会 (“升高”或“降低”)。
(3)随着太湖周边区域经济的发展,太湖的富营养化也逐渐加重。科研人员根据其他地区富营养化治理的经验,向太湖引种高等挺水水生植物和鲢鱼、鳙鱼等鱼类,通过相互之间的种间竞争和捕食关系自发构成有序的整体,这主要体现了生态工程的 原理,同时还需要应用太阳能水生修复系统改善太湖水质,增加水体溶氧量,其目的是 。
【答案】(1) 组成成分 食物链和食物网(或营养结构) 加快生态系统的物质循环
(2) 梅梁湖湖区的TN和 TP 大于东太湖湖区的,更有利于藻类的生长和繁殖,使得梅梁湖湖区的浮游甲壳动物的食物更加充裕 降低
(3) 自生 创造有益于太湖中生物组分的生长、发育、繁殖及它们形成互利共存关系的条件
【分析】 生态工程所遵循的原理: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。
【详解】(1)生态系统的结构包括组成成分、食物链和食物网两个方面。浮游甲壳动物在水生生态系统中属于消费者,其作用是能够加快生态系统的物质循环。
(2)浮游甲壳动物主要以藻类为食,N、P等无机盐被藻类吸收后有利于藻类的生长和繁殖。梅梁湖湖区的 TN 和 TP 大于东太湖湖区的,使得梅梁湖湖区浮游甲壳动物的食物更加充裕。高等水生植物与藻类之间是种间竞争关系,通过与藻类竞争 N、P等无机养分和光照,从而抑制藻类的生长和繁殖,使得浮游甲壳动物的食物减少,导致其密度降低。
(3)高等挺水水生植物与藻类之间是种间竞争关系。鲢鱼、鳙鱼等鱼类以浮游生物为食,因此鱼类与藻类之间是捕食关系。藻类、高等水生植物、浮游甲壳动物、鲢鱼、鳙鱼等通过种间竞争和捕食关系进行自组织,实现系统结构和功能的协调,形成有序的整体,体现了生态工程的自生原理。同时,应用太阳能水生修复系统改善太湖水质,增加水体溶氧量,以创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖及它们形成互利共生关系的条件。
14.(2025·广东肇庆·二模)我国草原处于不同程度的退化状态,草原保护修复任务十分艰巨。近年来,我国加大草原保护建设投入力度,采取建立牧草种子基地、围栏封育期人工投放优质牧草种子、土壤培肥等措施,已取得较好成果。请回答以下问题:
(1)草原中的牧草和羊分别通过 (填方式)获取碳元素。多数牧草根系发达,可防风固沙、保持水土,这体现了生物多样性的 价值。
(2)研究人员对放牧区草原生态系统的能量流动进行研究时发现,从草到羊的能量传递效率远远小于10%,原因是 。为提高草原中从草到羊的能量传递效率,以下措施可行的是 。
A.将羊进行圈养,减少活动范围
B.选择消化吸收能力强的优良羊
C.利用微生物对收割的草进行发酵
D.缩短食物链
(3)围栏封育是指利用围栏将草地封存,禁止使用,以确保草地得到休养,但长期围栏封育并不利于沙化土地的恢复,可能的原因是 (从捕食者在进化和生态系统中的作用两个角度作答)。
(4)为研究不同培肥模式对沙化草地土壤改良与植被恢复的影响,研究人员进行了实验,实验分组如下:不施肥(CK)、无机肥(N)、有机肥(0)、无机肥+有机肥(NO),对土壤pH、土壤有机质、植被覆盖度和地上生物量的影响如图所示。
结果表明:①施用无机肥能提高 ,但会导致土壤 ,配施有机肥有减缓作用;②据图丙分析,施 (填“无机肥”或“有机肥”)更利于沙化草地的恢复,原因可能是 。基于以上实验结果,为进一步优化培肥模式,提高沙化草地生态修复效率,可进一步研究的方向是 。
【答案】(1) 光合作用、摄食 间接
(2) 还有部分草被其他食草动物所食 B、C
(3)长期围栏封育会打破家畜与草原原有动植物的混居关系,使少数物种处于绝对优势,不利于生物多样性的增加;家畜的粪便分解后可为植物生长提供所需的矿质元素,长期围栏封育会导致这些营养物质无法及时补充,影响物质循环和能量流动
(4) 土壤有机质含量、植被覆盖度和地上生物量 酸化 无机肥 沙化草地中微生物对有机肥的分解作用下降,使有机肥的可利用性降低 研究无机肥、有机肥的种类或配比对沙化草地生态修复的作用
【分析】植物通过光合作用将碳元素合成有机物,从而获取碳元素。能量传递效率=下一营养级同化的能量/上一营养级同化的能量。
【详解】(1)牧草通过光合作用将CO2固定为含碳有机物来获取碳元素,羊通过摄食牧草获取碳元素。牧草根系发达,可防风固沙、保持水土,这体现了生物多样性的间接价值。
(2)两个营养级之间的能量传递效率约为10%~20%,营养级是处于食物链某一环节上的全部生物的总和,因此草和羊之间的能量传递效率会远小于10%,因为还有部分草被其他食草动物所食。能量传递效率高低一般取决于3个环节:上一营养级生物同化的总能量有多少用于自身呼吸消耗;净生产量中有多少可以被下一营养级生物食用;被下一营养级生物食用的部分又有多少能够被消化和吸收。因此选择消化吸收能力强的优良羊、利用微生物对收割的草进行发酵可提高草原中从草到羊的能量传递效率,BC正确,AD错误。
故选BC。
(3)围栏封育有利于被破坏的草原生态系统的恢复,但围栏封育的时间并不是越长越好,首先长期围栏封育会打破家畜与草原原有动植物的混居关系,使少数物种处于绝对优势,所以不利于生物多样性的增加;同时家畜的粪便分解后可为植物生长提供所需的矿质元素,长期围栏封育会导致这些营养物质无法及时补充,影响物质循环和能量流动。
(4)根据实验结果可知,施用无机肥能提高土壤有机质含量、植被覆盖度和地上生物量,但会导致土壤酸化(或pH降低),进而影响植被的生长,配施有机肥有减缓作用;由图丙可知,无机肥组植被覆盖度更高,更利于沙化草地的恢复,原因可能是沙化草地中微生物对有机肥的分解作用下降,使肥料的可利用性降低。基于以上实验结果可知,无机肥和有机肥混合使用效果更好;为进一步优化培肥模式,提高沙化草地生态修复效率,可进一步研究的方向是无机肥、有机肥的种类或配比对沙化草地生态修复的作用。
15.(2025·广东茂名·一模)生物多样性是人类赖以生存和发展的物质基础,目前外来物种入侵已经成为生物多样性丧失的主要原因之一。生态小组对广东境内出现的部分入侵物种进行了调查和研究,结果如下表所示,回答下列问题:
物种
原产地
主要危害
紫茎泽兰
中美洲
形成单优群落,排斥本地植物
大瓶螺
亚马逊河流
繁殖能力强,食量极大
飞机草
中美洲
产生化学物质排挤本地物种,全株有毒,昆虫拒食
(1)生物多样性包括 。紫茎泽兰入侵生境后,会导致群落发生 演替。
(2)大瓶螺入侵常常会在当地形成单优群落,其原因是 ,单优群落的形成会降低生态系统的 稳定性。
(3)充分考虑生态工程的协调原理、生态位以及生态系统的信息传递功能,试从生物防治的角度提出治理外来物种入侵的有效策略 (至少答3点)。
(4)飞机草目前尚无有效的防控方法,试结合表格提出一个防控方案设想 。
【答案】(1) 遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性 次生
(2) 大瓶螺繁殖能力强,食量极大,能占据大量的环境资源,导致其他多种物种的消亡,从而形成单优群落 抵抗力
(3)引入外来物种的天敌;增加和入侵物种生态位相似的本地物种,和入侵发生竞争;利用信息素干扰入侵物种的繁殖
(4)探索利用基因编辑技术来改造有毒植物,降低其毒性或改变其生长特性,使其更易于被天敌所捕食或与其他生物竞争中处于劣势
【分析】入侵种在入侵地的生长条件适宜、缺乏天敌、入侵种本身竞争力强、适应性强,在与本地物种的竞争中占据优势,生物入侵会导致入侵地生物多样性降低,生态系统的自我调节能力降低,稳定性降低。
【详解】(1)生物多样性包含基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性。紫茎泽兰属于入侵物种,会导致群落发生次生演替,形成单优群落,排斥本地植物。
(2)由于大瓶螺繁殖能力强,食量极大,能占据大量的环境资源,导致其他多种物种的消亡,从而形成单优群落,而单优群落的形成会导致生物多样性下降,营养结构变得简单,导致生态系统的抵抗力稳定性下降。
(3)生物防治常利用生物之间的种间关系如捕食、寄生等进行防治,也可以利用生物产生的化学物质进行防治,而协调强调生物要适应环境及生物的数量不能超过环境容纳量,生态位包含食物、天敌、种间关系等,可以通过引入外来物种的天敌进行防治,来降低该外来物种的环境容纳量;也可以通过增加和入侵物种生态位相似的本地物种,去和入侵物种竞争,减少入侵物种的数量;也可以通过信息素干扰入侵物种的繁殖等措施减少入侵物种的数量。
(4)飞机草能产生化学物质排挤本地物种,且全株有毒,昆虫拒食,可以通过基因编辑技术对飞机草的基因进行改造,降低其毒性,通过昆虫的取食来降低其数量,也可以设法改变其生长特性,使其容易被天敌捕食,或降低飞机草的竞争力。
16.(2024·北京·高考真题)花葵的花是两性花,在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上,研究者选择花葵集中分布的区域,在整个花期进行持续观察。
(1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个 。
(2)观察发现:有20种昆虫会进入花葵的花中,有3种鸟会将喙伸入花中,这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触(访花),其中鸟类访花频次明显多于昆虫;鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组,一组保持自然状态,一组用疏网屏蔽鸟类访花,统计相对传粉率(如图)。
结果说明 。由此可知,鸟和花葵的种间关系最可能是 。
A.原始合作 B.互利共生 C.种间竞争 D.寄生
(3)研究者增加了一组实验,将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究 。
(4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用,是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势,正如达尔文在日记中写道:“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势 。
【答案】(1)生态系统
(2) 鸟类可帮助花葵传粉 A
(3)无昆虫和鸟类传粉,花葵能否完成自花传粉,及花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高
(4)狭小空间和天然地理隔离,使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流;小岛的自然环境与陆地不同,对生物的选择作用不同,生物能够进化出与陆地生物不同的物种特征;此外,岛屿环境资源有限,不同物种之间竞争激烈,生物为了更好地适应环境,进化速度更快
【分析】【关键能力】
(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
生态系统
生态系统是指一定空间内,生物群落与它所在的非生物环境相互作用形成的统一整体
小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统
种间关系
包括原始合作、互利共生、种间竞争、寄生等
屏蔽鸟类后,其不能参与授粉,屏蔽后鸟类和花都能完成正常生活,说明二者为原始合作关系
(2)逻辑推理与论证
【详解】(1)生态系统属于生命系统结构层次,即在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体,故小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统。
(2)自然状态下,昆虫和鸟类都可以访花,图中的结果表明,疏网屏蔽鸟类访花组与自然状态组相比,相对传粉率显著降低,这说明用疏网屏蔽鸟类访花后,鸟类无法对花葵进行传粉,花葵只能依赖能通过网孔的昆虫进行传粉,减少了花葵与花葵之间的传粉过程,导致相对传粉率与自然状态组相比显著降低,即鸟类可帮助花葵传粉。本题中的鸟类可以帮助花葵传粉,花葵能为鸟类提供花粉或花蜜作为补充食物,鸟和花葵分开后,各自也能独立生活,不影响生存,所以两者是原始合作关系,故选A。
(3)将花葵花蕾进行套袋处理后花葵无法进行异花传粉,因此该实验的目的是探究没有昆虫和鸟类传粉时,花葵能否完成自花传粉,并通过计算自花传粉的传粉率来比较花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高。
(4)与陆地相比,小岛的自然环境不同,狭小空间和天然地理隔离,使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流,这是“小岛”在进化研究中的主要优势之一;此外,岛屿环境资源有限,不同物种之间竞争激烈,生物为了更好地适应环境,进化速度更快。
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