内容正文:
专题09生物与环境
考点概览
考点01种群和群落
考点02生态系统
考点03人与环境
种群和群落考点01
1、(2025北京东城二模)华北豹是中国特有的豹亚种,在其主要分布区约93.6万平方千米区域内,设置红外相机连续6年进行监测,全面收集数据,获得了196只华北豹的具体出现坐标,这些坐标分散在不连续的14个核心栖息地。综合各项调查结果,建立华北豹适宜栖息地适应性模型如下图所示。
以下说法错误的是( )
A.利用红外相机监测可以获取华北豹的种群数量
B.核心栖息地不连续有利于华北豹的生存及繁衍
C.华北豹偏好栖息于人为干扰少、海拔较高的湿润区域
D.该调查为建立华北豹自然保护区提供了理论依据
【答案】B
【知识点】种群的概念及特征、种群密度的调查方法及应用、物种在群落中的生态位、生物多样性丧失原因及其保护措施
【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。
【详解】A、利用红外相机监测可以获取华北豹出现场所,依据该数据也可统计其种群数量,A正确;
B、核心栖息地不连续会导致种群隔离,限制基因交流和资源获取,不利于华北豹的生存及繁衍,B错误;
C、根据调查信息可以看到,华北豹偏好栖息于人为干扰少(道路密度较低时栖息地适宜性较高)、海拔较高的湿润区域,C正确;
D、建立自然保护区可以改善保护动物的生存环境,从而提高生物的环境容纳量,图示调查能获取华北豹的适应性模型,因而为建立华北豹自然保护区提供了理论依据,D正确。
故选B。
、2、(2025北京西城二模)下列关于温度对生命活动的影响,叙述正确的是( )
A.群落外貌和结构随温度周期性变化而改变
B.寒冷环境中人体产热大于散热以维持体温
C.植物光合速率随温度的升高不断增加
D.低温破坏酶的空间结构使酶活性降低
【答案】A
【知识点】酶促反应的因素及实验、影响光合作用的因素、体温调节、植物的生长型和群落结构
【分析】低温抑制酶活性,高温、强酸、强碱的等因素会导致酶变性失活。
温度可以通过影响酶活性影响相关的代谢过程。
【详解】A、群落外貌和结构随温度周期性变化而改变,如群落的季节性,A正确;
B、寒冷环境中人体产热=散热,B错误;
C、在达到光合作用的最适温度之前,光合速率会随着温度的升高而升高,超过最适温度,光合速率会随着温度的升高而降低,C错误;
D、低温不破坏酶的空间结构,D错误。
故选A。
3、(2025北京海淀二模)蝗虫为群聚型昆虫。高密度种群中,雌蝗体内P蛋白可结合并促进某种小RNA的高表达,进而调节下游相关基因表达,促进子代同步孵化。下列叙述错误的是( )
A.可利用样方法调查蝗虫的幼虫——跳蝻的种群密度
B.P蛋白对种群密度高低的调节属于非密度制约因素
C.子代同步孵化可导致种群数量在短时间内爆发增长
D.抑制雌蝗体内P蛋白与RNA结合可预防蝗灾发生
【答案】B
【知识点】种群密度的调查方法及应用、影响种群数量变化的因素
【分析】密度制约因素的影响程度与种群密度有密切关系。例如,食物供应、天敌捕食、疾病传播等,这些因素在种群密度高时作用更强,而在种群密度低时作用减弱。非密度制约因素的影响程度与种群密度无关。例如,气候因素(温度、降水、风等)、环境污染、自然灾害等,这些因素对种群数量的影响不随种群密度的变化而变化。
【详解】A、跳蝻活动范围小,活动能力差,可以用样方法调查种群密度,A正确;
B、P蛋白对种群密度高低的调节与种群密度有关,属于密度制约因素,B错误;
C、同步孵化可导致种群数量在短时间内爆发增长,C正确;
D、依据题意,抑制雌蝗体内P蛋白与RNA结合,会抑制子代同步孵化,预防蝗灾发生,D正确。
故选B。
4、(2025北京顺义二模)取样调查法强调从总体中抽取样本调查,并根据样本数据推断总体特征。下列研究活动中,没有采用取样调查法的是( )
A.测定土壤中尿素分解菌的数量
B.研究土壤中小动物类群丰富度
C.调查人群中红绿色盲发病率
D.我国开展的七次全国人口普查
【答案】D
【知识点】调查人群中的遗传病、种群密度的调查方法及应用、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
【分析】调查种群密度常用样方法和标记重捕法。
【详解】A、测定土壤中尿素分解菌的数量,由于土壤中细菌数量庞大,难以对所有细菌进行计数,通常采用稀释涂布平板法等取样调查方法,从土壤样本中获取数据来推断总体中尿素分解菌的数量,A不符合题意;
B、研究土壤中小动物类群丰富度,因土壤中小动物种类和数量众多,不可能对所有小动物进行全面调查,一般通过取样器取样等方法获取部分样本,进而分析总体的小动物类群丰富度,B不符合题意;
C、调查人群中红绿色盲发病率,由于不可能对所有人群逐一检查,常选取一定数量的人群样本进行调查,根据样本中红绿色盲患者的比例来推断整个人群的发病率,C不符合题意;
D、我国开展的七次全国人口普查,是对全国所有人口进行全面的调查统计,并非抽取部分样本进行推断,不属于取样调查法,而是普查法,D符合题意。
故选D。
5、(2025北京昌平二模)研究者测定某地区鲑鱼初始密度与最终密度,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.该地区鲑鱼种群数量呈“J”形增长
B.初始密度越高,鲑鱼种群的最终密度越高
C.随着初始密度增大,种内竞争逐渐减弱
D.不同初始密度的鲑鱼,其最终种群数量趋向K值
【答案】D
【知识点】种群数量增长曲线
【分析】“J”形曲线:指数增长函数,描述在食物充足,无限空间,无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。“S”形曲线:是受限制的指数增长函数,描述食物、空间都有限,有天敌捕食的真实生物数量增长情况,存在环境容纳的最大值K。
【详解】A、由于资源有限,该地区鲑鱼种群数量先增加后相对稳定,呈“S”形增长,A错误;
B、鲑鱼种群的最终密度与环境容纳量(K值)有关,取决于环境而非初始密度,B错误;
C、随着初始密度增大,种内竞争通常会增强,因为资源(如食物、空间)变得更加有限,C错误;
D、种群数量通常会趋向于环境容纳量(K值),无论初始密度如何,最终种群数量都会受到环境资源的限制,趋向于K值,D正确。
故选D。
生态系统考点02
6、(2025北京东城二模)对我国“奋斗者”号载人潜水器在海洋不同水深采集到的鱼类样本进行分析,部分结果如下表所示。水深6000米以下的区域称为“深渊”,是具有极高压力、极低温度和完全黑暗的特殊环境,却存在着丰富的生物类群。
鱼类
采集水深(m)
检测部位
工业污染物多氯联苯含量(μg/kg)
1
2027
肌肉
3.07
2
2831
肌肉
7.87
3
3425
肌肉
56.02
4
7730
肌肉
11.06
肝脏
1582.2
相关分析正确的是( )
A.深渊中的各种鱼类构成了一个生物群落
B.深渊生态系统不依赖于系统外的能量输入
C.表中4种鱼类构成一条食物链使污染物富集
D.工业污染物多氯联苯的扩散具有全球性
【答案】D
【知识点】食物链和食物网、物质循环的概念和特点、生物富集
【分析】1、一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分,生物部分由生产者(绿色植物)、消费者(动物)和分解者(细菌、真菌);非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤(泥沙)等。
2、食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃这种关系的,食物链的正确写法是:生产者→初级消费者→次级消费者…注意起始点是生产者。
【详解】A、相同时间聚集在同一区域或环境内各种生物种群的集合是生物群落,所以深渊内所有生物构成了一个生物群落,而各种鱼类不能构成生物群落,A错误;
B、任何生态系统要正常运转都需要不断地输入能量,B错误;
C、食物链是指生物之间因为食物关系而形成的一种联系;食物链的起点是生产者,终止于最高级消费者,所以4条鱼不能构成一条食物链,C错误;
D、物质循环具有全球性、循环性,因此工业污染物多氯联苯的扩散具有全球性,D正确。
故选D。
7、(2025北京顺义二模)金合欢为举腹蚁提供住所和蜜汁,举腹蚁通过叮咬或释放蚁酸避免长颈鹿对金合欢树叶的过度采食,外来物种大头蚁会捕食举腹蚁但不主动攻击动物。将上述生物的不同关系以不同线型呈现,绘制成下图,下列相关叙述正确的是( )
A.图中所示生物共同构成生物群落
B.实线单箭头可代表能量流动方向
C.虚线双箭头的种间关系对双方均有利
D.大头蚁入侵不影响长颈鹿的种群数量
【答案】B
【知识点】能量流动的概念和过程、群落中生物的种间关系、影响种群数量变化的因素
【分析】生物之间的关系分种间关系和种内关系两种:种间关系又分互利共生(如藻类和真菌共同生活在一起形成地衣,二者密不可分)、原始合作(如海葵和寄居蟹在一起,互惠互利)、种间竞争(如水稻与稗草)、捕食(如狼吃羊)和寄生(如蛔虫寄生在人体内)等;种内关系又分种内互助(如蜜蜂之间的合作)和种内斗争(如狼群争抢猎物)等。
【详解】A、生物群落是指在一定时间内一定空间内上的分布各物种的种群集合,包括动物、植物、微生物等各个物种的种群。图中仅展示了金合欢、举腹蚁、长颈鹿和大头蚁这几种生物,不能代表该区域所有生物,所以不能共同构成生物群落,A错误;
B、能量流动是单向的,从生产者流向消费者等。图中实线单箭头表示举腹蚁以金合欢为食,能量从金合欢流向举腹蚁,可代表能量流动方向,B正确;
C、虚线双箭头表示金合欢和举腹蚁之间的关系,金合欢为举腹蚁提供住所和蜜汁,举腹蚁通过叮咬或释放蚁酸避免长颈鹿对金合欢树叶的过度采食,这种种间关系对双方均有利,但举腹蚁与长颈鹿之间不是均有利的关系,C错误;
D、大头蚁会捕食举腹蚁,举腹蚁数量减少后,长颈鹿对金合欢树叶的过度采食压力减小,金合欢可能因长颈鹿采食受影响,进而可能影响长颈鹿的食物资源等,从而影响长颈鹿的种群数量,D错误。
故选B。
8、(2025北京朝阳二模)加拿大北方森林中的猞猁主要捕食雪兔,食物不足时也捕食榛鸡。雪兔冬季的食料主要是杨树嫩枝。上述种群的生物量会发生周期波动,下图为一个周期的示意图。相关推测错误的是( )
A.雪兔种群数量下降的原因是食物缺乏和天敌捕食作用强
B.第5年后榛鸡种群数量回升的原因是杨树嫩枝生物量增加
C.导致猞猁和雪兔种群数量周期波动的因素属于密度制约因素
D.杨树嫩枝生物量的动态平衡是生态系统负反馈调节的结果
【答案】B
【知识点】群落中生物的种间关系、生态平衡与生态系统的稳定性及自我调节能力
【分析】雪兔以植物为食,猞猁是以雪兔为食。猞猁的存在不仅制约雪兔的种群数量,使得植物、雪兔、猞猁之间保持相对稳定,而且由于植物资源比较稳定,进而使得另一些以植物为食的动物数量及其食物链相对稳定,因而整个群落可以处在相对稳定的状态。
【详解】A、雪兔的天敌是猞猁,食物主要是杨树嫩枝 。当杨树嫩枝生物量减少,雪兔食物缺乏,同时猞猁捕食作用强,会导致雪兔种群数量下降,A正确;
B、榛鸡与杨树嫩枝不存在直接的食物关系,杨树嫩枝生物量增加不是榛鸡种群数量回升的原因,B错误;
C、密度制约因素是与种群密度相关的因素,猞猁和雪兔存在捕食关系,其种群数量波动受彼此密度影响 ,属于密度制约因素,C正确;
D、生态系统通过负反馈调节维持相对稳定,杨树嫩枝生物量的动态平衡是生态系统负反馈调节的体现 ,D正确。
故选B。
9、(2025北京朝阳二模)对奥林匹克森林公园北园连续9年的碳输入输出观测显示,该森林生态系统能够吸收和固定CO2,利于减少大气CO2含量,表现为“碳汇”。在极端干旱年份,其“碳汇”能力降低。相关叙述正确的是( )
A.碳以有机物的形式在生物群落和非生物环境之间循环
B.该生态系统中,生产者固定的CO2量等于所有生物呼吸释放的CO2量
C.观测期间该森林生态系统输入的总能量低于其散失的总能量
D.干旱导致树木光合速率下降,降低该生态系统的“碳汇”能力
【答案】D
【知识点】物质循环的概念和特点、碳循环
【分析】根据题意分析:碳汇表示生态系统的CO2排放量小于吸收量,整体处于CO2净吸收的状态,碳源则表示为生态系统的CO2排放量大于吸收量。
【详解】A、碳在生物群落和非生物环境之间主要以CO2的形式循环,在生物群落内部以有机物的形式传递,A错误;
B、因为该森林生态系统表现为“碳汇”,说明生产者固定的CO2量大于所有生物呼吸释放的CO2量,这样才能吸收和固定CO2,减少大气中CO2含量,B错误;
C、由于该森林生态系统能吸收和固定CO2,说明其处于生长、发育阶段,输入的总能量应高于其散失的总能量,C错误;
D、根据题意,在极端干旱年份,“碳汇”能力降低,干旱会导致树木光合速率下降,从而使吸收和固定CO2的能力降低,即降低该生态系统的“碳汇”能力,D正确。
故选D。
10、(2025北京丰台二模)濒危物种大树杜鹃是一种集中分布在我国云南山区的高大乔木,具有种子萌发率低、幼苗存活困难等特征,其生境正遭受人类活动破坏。相关叙述错误的是( )
A.通过样方法调查种群密度可为保护提供基础数据
B.随着生境被破坏,大树杜鹃的环境容纳量降低
C.利用快速繁殖技术可极大提高大树杜鹃的遗传多样性
D.封山育林恢复其生境有利于提高生态系统的稳定性
【答案】C
【知识点】种群密度的调查方法及应用、抵抗力稳定性和恢复力稳定性、生物多样性丧失原因及其保护措施
【分析】估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法,其中样方法适用于调查植物或活动能力弱,活动范围小的动物,而标记重捕法适用于调查活动能力强,活动范围大的动物,若生物数量较少且个体较大的生物,可以采用逐个计数法。
【详解】A、濒危物种大树杜鹃是一种集中分布在我国云南山区的高大乔木,而样方法适用于调查集中分布植物的种群密度,能为保护提供基础数据,A正确;
B、随着生境被破坏,不适宜大树杜鹃的生长,因此,大树杜鹃的环境容纳量降低,B正确;
C、植物组织培养技术可以在短时间内获得大量植株,能实现大树杜鹃的快速繁殖,但快速繁殖技术属于无性繁殖技术,因而不能提高大树杜鹃的遗传多样性,C错误;
D、大树杜鹃为濒危物种,封山育林恢复其生境有利于增加大树杜鹃的数量,也有利于提高生态系统的稳定性,D正确。
故选C。
11、(2025北京丰台二模)互花米草入侵威胁我国滨海湿地本土植物芦苇的生长。基于下图数据,分析错误的是( )
A.互花米草的叶面积与土壤含水量呈正相关,与土壤盐度呈负相关
B.互花米草受水盐波动影响较小,利于其入侵
C.互花米草入侵会改变湿地生态系统的营养结构
D.滨海湿地的植物以草本为主,该群落不存在垂直结构
【答案】D
【知识点】植物的生长型和群落结构、生态系统的组成成分、生物多样性及其价值
【分析】从图中可以看出,随着土壤盐度的增加,芦苇的叶面积减小更多,因此会影响其光合作用,进而在该环境中芦苇竞争力低于互花米草。随土壤含水量的增加,芦苇的叶面积增大更多,在该环境中芦苇竞争力搞于互花米草。
【详解】A、据图可知,互花米草的叶面积与土壤含水量总体上呈现正相关的关系,而与土壤盐度呈现出负相关的关系,A正确;
B、与芦苇相比较,互花米草的叶面积随土壤盐度的变化波动较小,所以有利于其入侵,B正确;
C、互花米草的入侵会使生物多样性降低,进而使生物多样性的营养结构发生改变,C正确;
D、滨海湿地的植物以草本为主,任何群落都存在垂直结构和水平结构,D错误。
故选D。
12、(2025北京昌平二模)在农业生产中,常采用多样化种植的方式。与单一化种植相比,多样化种植的农田生态系统抵抗外界干扰能力更强。下列叙述正确的是( )
A.多样化种植的农田生态系统中物种间只有竞争关系
B.多样化比单一化种植的农田生态系统营养结构简单
C.合理的多样化种植通过生态位互补可减少种间竞争
D.多样化种植可提高能量在农田生态系统中的传递效率
【答案】C
【知识点】群落中生物的种间关系、物种在群落中的生态位、能量流动的特点以及研究能量流动的意义、生态平衡与生态系统的稳定性及自我调节能力
【分析】群落的种间关系中有捕食、种间竞争、寄生和互利共生等,其中种间竞争是两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等;捕食是一种生物以另一种生物为食;寄生是一种生物寄居于另种生物的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活;互利共生是两种生物共同生活在一起, 相互依赖,彼此有利。
【详解】A、多样化生态系统中物种间不仅有竞争,还可能存在互利共生、寄生等关系,A错误;
B、多样化种植会增加物种种类和食物链复杂度,因此营养结构更复杂,B错误;
C、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;生态位互补指不同物种在资源、时间或空间上差异利用,从而减少直接竞争,提高资源利用率,C正确;
D、能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值,多样化种植可提高能量利用率,但不能提高能量在农田生态系统中的传递效率,D错误。
故选C。
13、(2025北京海淀二模)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
蚂蚁引发的生态“蝴蝶效应”
在东非稀树草原上,镰英金合欢是近乎唯一的优势种,它能为举腹蚁提供食物与庇护。举腹蚁在大象觅食金合欢时释放信息素,集结后成群爬进大象口鼻狠咬并释放大量蚁酸,迫使大象离开,从而保护了镰英金合欢。长此以往,大象也变聪明了,它们会用鼻子轻嗅,判断居住在镰英金合欢中的蚂蚁种类和密度,再决定是否取食该树。因此,高密度举腹蚁居住的镰英金合欢得到了很好的保护。镰英金合欢不仅庇护举腹蚁,更是许多动物的“掩体”,直接影响草原的可见度。
研究发现,一种外来的大头蚁会杀死举腹蚁,使镰英金合欢树失去保护,进而导致该地区的生态景观发生了翻天覆地的变化。为研究大头蚁入侵对稀树草原的影响,研究者选取多个样地,每样地上设置若干样方,分别进行不同处理。I组样方不干预任何生物的活动,且大头蚁可入侵;Ⅱ组样方维持草原原有物种,且防止大头蚁入侵。3年后,I组样方可见度高于Ⅱ组样方可见度2.67倍。
斑马以青草和灌木为食,非洲水牛以鲜嫩的水草为食。随着大头蚁的持续入侵,斑马越来越难被捕食。那么,以斑马为食的狮子是否会迁移到未被大头蚁入侵的区域去呢?奇怪的是,狮子在这两种区域的活动程度似乎不相上下。在大头蚁入侵后的十几年中,狮子的数量也并未因大头蚁的入侵而减少。但是,被狮子猎杀的非洲水牛的比例却逐年上升,直接从2000年的0%跃升至2020年的42%。
这场悄悄发生的生态“变革”提醒我们,生态系统是一个相互关联、相互依存的复杂整体,每一个细微的变化都可能引发深远的影响。
(1)大象通过轻嗅判断蚂蚁种类和密度的行为,体现了信息传递能够调节生物的 。
(2)依据文中信息写一条具有3个营养级的食物链 。
(3)下列关于大头蚁入侵的叙述,合理的包括 。
a.可见度增大让斑马更易发现危险,降低了狮子的捕食成功率
b.狮子在大头蚁入侵后,将捕猎活动完全集中在未被入侵区域
c.大头蚁入侵导致大象啃食镰荚金合欢树增多,使可见度提高
d.狮子因为斑马数量逐渐减少,所以更多地转向捕食非洲水牛
(4)除文中第2段所述实验外,研究者还设置了第Ⅲ组样方:用电网围住周边,阻挡大型食草动物进入,仅能允许大头蚁入侵;结果是可见度无显著变化。设置该组样方的目的是 。
(5)从能量流动的过程分析,在大头蚁入侵后狮子数量未发生明显改变的原因是 。
【答案】(1)种间关系
(2)镰英金合欢→斑马→狮子(或镰英金合欢→非洲水牛→狮子)
(3)acd
(4)排除大型食草动物对可见度的影响,确定可见度变化是由大头蚁入侵导致的
(5)虽然斑马数量减少,但狮子更多地捕食非洲水牛,从整个生态系统获取的能量未发生明显改变
【知识点】群落中生物的种间关系、食物链和食物网、能量流动的概念和过程、生态系统中信息的种类、作用及传递过程
【分析】生物之间的关系有种间关系和种内关系两种:种间关系又分互利共生(如藻类和真菌共同生活在一起形成地衣,二者密不可分)、原始合作(如海葵和寄居蟹在一起,互惠互利)、种间竞争(如水稻与稗草)、捕食(如狼吃羊)和寄生(如蛔虫寄生在人体内)等;种内关系又分种内互助(如蜜蜂之间的合作)和种内斗争(如狼群争抢猎物)等。
【详解】(1)大象通过轻嗅判断蚂蚁种类和密度的行为,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的功能。
(2)题意显示,斑马以青草和灌木等植物(如镰英金合欢)为食,狮子以斑马为食,据此相应的包含3个营养级的食物链可以表示为镰英金合欢→斑马→狮子。
(3)a.可见度增大让斑马更易发现危险,降低了狮子的捕食成功率,因而狮子更多捕获水牛,a正确;
b.狮子在大头蚁入侵后,将捕猎活动主要集中在未被入侵区域,而不是完全集中在未被大头蚁入侵的区域,b错误;
c.大头蚁入侵使举腹蚁数量下降,进而导致大象啃食镰荚金合欢树增多,使可见度提高,c正确;
d.狮子因为斑马数量逐渐减少,为了获取食物,所以更多地转向捕食非洲水牛,d正确。
故选acd。
(4)研究者还设置了第Ⅲ组样方:用电网围住周边,阻挡大型食草动物进入,排除大型食草动物的干扰,仅能允许大头蚁入侵,进而探究大头蚁入侵对能见度的影响;结果是可见度无显著变化,该事实说明仅仅是大头蚁的作用并不能引起可见度增加,即设置该组样方的目的是排除大型食草动物对可见度的影响,确定可见度变化是由大头蚁入侵导致的。
(5)从能量流动的过程分析,在大头蚁入侵后狮子数量未发生明显改变,这是因为虽然斑马数量减少,但狮子更多地捕食非洲水牛,因而狮子从整个生态系统获取的能量未发生明显改变,因而狮子的数量不会明显减少。
14、(2025北京顺义二模)大规模采矿会造成严重的重金属污染,科研人员以某岛金矿区的尾砂为对象探究矿区生态修复的有效途径。
(1)重金属元素一般以较稳定的形式存在于环境中,但采矿改变了其在环境中的分布,加速其参与生态系统的 过程。这些重金属元素沿着 逐渐在生物体内聚集,对人体健康造成危害。
(2)植物修复重金属污染是常用方法。科研人员检测金矿尾砂中重金属含量以反映污染情况(下表),并给种植在矿区尾砂中的高羊茅接种根际菌R1或R2,检测其体内重金属累积量(下图)。
指标
Mn(锰)
Pb(铅)
As(砷)
金矿尾砂重金属含量(mg/kg)
1438.69
356.50
231.62
该矿区土壤背景值(mg/kg)
644.00
25.80
9.30
据图可知,接种根际菌可 高羊茅对重金属的富集能力;综合图表分析,接种 菌更利于高羊茅富集尾砂中污染等级较高的两种重金属。
(3)高羊茅对重金属耐受性极强,以下为探究其富集特性的相关证据。
证据1:地上部分重金属浓度与根系重金属浓度的比值随处理浓度增加而增大;
证据2:老叶液泡膜上的重金属转运蛋白(将重金属泵入液泡)表达量是新叶的2-3倍;
证据3:将高羊茅种植在含一定浓度重金属的基质中,若干天后剪取叶片,浸入荧光染色剂(与重金属结合后发荧光)1h再取出叶片.借助特定显微镜仅观测叶片外面,可见荧光出现。
①结合以上证据,分析可知高羊茅耐受重金属的“解毒”机制是 。
②为避免矿区种植的高羊茅体内累积的重金属重新释放到环境中,提出一条可行措施 。
【答案】(1) 物质循环 食物链
(2) 提高 R1
(3) 将重金属转运至地上部老叶,液泡区隔化储存,通过衰老叶片脱落和叶片外泌,实现高效解毒 定期收割、及时清理落叶,并进行无害化处理
【知识点】物质循环的概念和特点
【分析】当生物体摄入含有重金属的食物或水时,重金属会在其体内积累。 而在食物链中,这些重金属会随着食物链的级别不断积累和富集,即所谓的生物放大效应。
【详解】(1)采矿活动释放重金属,重金属元素加速参与生态系统的物质循环过程,沿着食物链逐渐聚集。
(2)根据表格,Pb和As超标倍数最高(Pb超标13.8倍,As超标24.9倍)。若图表显示接种R1后对Pb和As的富集量显著增加,则R1更优。
(3)由图表分析,高羊茅耐受重金属的“解毒”机制是将重金属从根系转运至地上部分,通过液泡膜上的转运蛋白将重金属泵入老叶液泡中储存,并通过衰老叶片脱落和叶片外泌,实现高效解毒。为避免矿区种植的高羊茅体内累积的重金属重新释放到环境中,可行措施有定期收割高羊茅的地上部分并进行集中处理(如焚烧后安全填埋或回收重金属),避免植物腐烂导致重金属重新释放。
15、(2025北京朝阳二模)传统观点认为果蝇的性选择行为属于性间选择,即雌蝇通过比较雄蝇求偶信息的质量来主动选择交配对象,研究者对此进行了研究。
(1)果蝇种群的性别比例会影响种群的 ,进而影响种群密度。雄蝇求偶时,在雌蝇近距离处振动单侧翅膀,发出“求偶歌声”,继而雌蝇发生阴道板开放等性接受行为,这体现了生态系统中信息传递具有调节 的作用。
(2)取多只有翅雄蝇和切除翅的雄蝇,分别与雌蝇进行一雄一雌配对实验(MF),观察交配情况(图1)。结果说明雄蝇必须有 才能获得交配。
(3)为探究雌蝇是否根据歌声选择雄蝇,研究者进行了多组三蝇实验(图2),各组雌蝇均交配后,结束实验,结果如图3。雌蝇在与竞争雄蝇距离均较近时,能否区分求偶歌声的来源?请进行判断并说明依据 。
(4)雄蝇竞争求偶过程中,会在求偶歌声间隙突然快速扇动双翅,发出高频的“攻击歌声”。研究者推测竞争诱发雄蝇发出攻击歌声,从而提高自身求偶成功率。进一步研究获得以下事实,其中支持此推测的有______。
A.MF实验中人工播放求偶歌声会引发雄蝇发出攻击歌声,白噪声无此效应
B.MMF实验中雄蝇快速扇动双翅,会推开竞争对手,使其与雌蝇距离增大
C.攻击歌声可削弱雌蝇对人工播放的求偶歌声的响应,阴道板开放率下降
D.降低雄蝇R85神经元活性,会抑制其发出攻击歌声,不影响其发出求偶歌声
E.降低雄蝇攻击歌声的发生能力会显著降低其在求偶竞争中的成功率
(5)综合以上研究结果,对果蝇性选择行为的传统观点进行修正 。
【答案】(1) 出生率 种群繁衍
(2)求偶歌声
(3)不能,此情况下两种雄蝇交配成功占比相近。
(4)ABCE
(5)果蝇种群中雄蝇之间进行同性竞争,获胜的雄蝇获得交配权
【知识点】影响种群数量变化的因素、生态系统中信息的种类、作用及传递过程、验证性实验与探究性实验
【分析】生态系统中信息的类型:物理信息:生态系统中的光、声颜色、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息;化学信息:生物在生命活动过程中,产生的一些可以传递信息的化学物质;行为信息:是指某些动物通过某些特殊行为,在同种或异种生物间传递的某种信息。
【详解】(1)种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。其中性别比例会影响种群的出生率,进而影响种群密度。雄蝇求偶时,在雌蝇近距离处振动单侧翅膀,发出“求偶歌声”,继而雌蝇发生阴道板开放等性接受行为,这体现了生态系统中信息传递具有调节生物种群繁衍的作用。
(2)取多只有翅雄蝇和切除翅的雄蝇,分别与雌蝇进行一雄一雌配对实验(MMF),观察交配情况(图1)。由图1可知,雄蝇必须有求偶歌声才能获得交配。
(3)由图3可以看出,雌蝇在与竞争雄蝇距离均较近时,两种雄蝇交配成功占比相近,因此不能区分求偶歌声的来源。
(4)A、MF实验中人工播放求偶歌声会引发雄蝇发出攻击歌声,白噪声无此效应 -- 说明竞争(有求偶歌声刺激)会诱发雄蝇发出攻击歌声,支持推测,A正确;
B、MF实验中雄蝇快速扇动双翅,会推开竞争对手,使其与雌蝇距离增大 -- 使自身在竞争中更具优势,从而提高求偶成功率,支持推测,B正确;
C、攻击歌声可削弱雌蝇对人工播放的求偶歌声的响应,会影响雌蝇接收信号。阴道板开放率下降支持推测,C正确;
D、降低雄蝇R85神经元活性,会抑制其发出攻击歌声,会抑制其发出求偶歌声,D错误;
E、降低雄蝇攻击歌声的发生能力,会减少求偶歌声,会显著降低其在求偶竞争中的成功率,E正确。
故选ABCE。
(5)综合以上研究结果可知,雄蝇的攻击歌声在性选择中也起到重要作用,因此对果蝇性选择行为的传统观点进行修正为:果蝇的性选择行为不仅存在性间选择,果蝇种群中雄蝇之间进行同性竞争,获胜的雄蝇获得交配权。
16、(2025北京丰台二模)气候变化引起的全球草原极端干旱事件日益频繁,干旱事件结束后可能会对草原产生持续影响(干旱遗留效应)。
(1)草原群落的净初级生产力(ANPP)是草原生态功能的重要指标,是指植物在单位时间内通过 固定的有机碳量,扣除 后的净积累量。干旱条件下,植物叶片气孔关闭,直接影响了光合作用 过程,从而使光合速率降低。
(2)极端干旱会引起植物生理状况发生变化,后续条件改变引起草原ANPP增加(减少),表现为正(负)遗留效应。2014~2017年期间,研究者在某草原5个地块进行了为期4年的梯度降水实验,地块1~5的年降水量分别为100、150、200、250、300mm(小于150mm即为极端干旱),2018年所有地块恢复自然降水(250mm),结果如图1。结果表明 。
(3)草原有一年生植物(初夏萌发)和多年生植物(早春萌发)两大类群。统计极端干旱条件下在2017年的一年生植物密度,增加了268.5%,多年生植物密度下降了62.6%。结合图2,分析图1中地块1的2018年ANPP增加量远大于其它地块的原因是 ,导致一年生植物生长旺盛,最终显著提高了群落ANPP。
(4)基于以上研究,请从草原生态系统恢复的角度,提出一项草原极端干旱后的修复措施 。
【答案】(1) 光合作用 呼吸作用消耗 二氧化碳的固定
(2)极端干旱后恢复自然降水,地块1~5均表现出正遗留效应,且地块1的正遗留效应最显著
(3)极端干旱使多年生植物密度下降,为一年生植物提供了更多的生存空间和资源
(4)适当增加一年生植物的种植比例,促进草原生态系统的恢复
【知识点】光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化、影响种群数量变化的因素
【分析】合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【详解】(1)净初级生产力通常定义为单位时间内植物通过光合作用固定的有机碳量减去其呼吸消耗后的净积累量;气孔关闭会减少 CO₂ 的吸收,从而主要影响光合作用暗反应二氧化碳的固定过程。
(2)分析题意,地块1~5的年降水量分别为100、150、200、250、300mm(小于150mm即为极端干旱),由图 1 可见,地块1-地块3的ANPP 增幅较大,4-5增幅不明显,说明极端干旱后恢复自然降水,地块1~5均表现出正遗留效应,且地块1的正遗留效应最显著。
(3)一年生植物和多年生植物存在空间和资源的竞争,结合图示可知,极端干旱使多年生植物密度下降,为一年生植物提供了更多的生存空间和资源,导致地块 1 的 ANPP 提升尤为显著。
(4)基于以上研究,草原极端干旱后的修复措施是适当增加一年生植物的种植比例,促进草原生态系统的恢复。
17、(2025北京昌平二模)为探究入侵植物V.rossicum对入侵地植物群落结构和多样性的影响,研究者调查了其入侵地的14个样点中的所有植物。
(1)一般情况下,外来物种入侵后,可能会造成入侵地生物多样性降低,生态系统维持自身 处于相对平衡状态的能力减弱,使原有生态系统的 稳定性下降。
(2)研究者调查了入侵地的数据,比较了包含入侵植物(白色散点)与不包含入侵植物(黑色散点)的数据,结果如下图。根据散点数据,若横轴数据和纵轴数据存在明显的相关性,则可生成趋势线;反之,则无趋势线生成。
①由图1可知,包含入侵植物的群落平均高度的变化趋势为: 。当入侵植物大量繁殖时,它们会缠绕在一起形成密集的植被层,抑制下层植物的生长。据此分析,入侵植物对入侵地植物群落结构和资源利用可能产生的影响是:使入侵地植物群落 。
②结合图2分析,入侵植物可能对入侵地植物群落的演替方向产生的影响是: 。
(3)请提出一项治理入侵植物的生态措施,并阐述其原理 。
【答案】(1) 结构与功能 抵抗力
(2) 随着入侵植物占比增加,群落平均高度增加 垂直结构变得简单,上层植物对光等资源的竞争增强,下层植物获得的资源减少 使入侵地植物群落的演替方向发生改变,可能朝着有利于入侵植物的方向发展
(3)引入入侵植物的天敌。原理:利用生物之间的捕食或寄生关系,减少入侵植物的数量,从而控制其种群密度,恢复生态系统的平衡和生物多样性
【知识点】植物的生长型和群落结构、群落的演替及其影响因素、生态平衡与生态系统的稳定性及自我调节能力、抵抗力稳定性和恢复力稳定性
【分析】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。负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具备自我调节能力的基础。正是由于生态系统具有自我调节能力,生态系统才能维持相对稳定。人们把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。
【详解】(1)生物多样性程度越高,生态系统自我调节能力越强。若生物入侵造成生态系统生物多样性降低,则生态系统自我调节能力降低,生态系统维持自身结构和功能处于相对平衡状态的能力减弱,使原有生态系统的抵抗力稳定性下降。
(2)①据图1可知,随着入侵植物占比增加,群落平均高度增加。依题意,当入侵植物大量繁殖时,它们会缠绕在一起形成密集的植被层,抑制下层植物的生长。因此,入侵植物繁殖会使垂直结构变得简单,上层植物对光等资源的竞争增强,下层植物获得的资源减少。
②据图2可知,随着入侵植物占比增加,群落的丰富度在减小,因此,入侵植物可能使入侵地植物群落演替方向发生改变,可能使群落朝着有利于入侵植物的方向发展。
(3)一个群落中不同生物之间存在捕食或寄生关系,通过捕食或寄生关系可抑制入侵植物的数量,减少入侵植物的数量,从而控制其种群密度,恢复生态系统的平衡和生物多样性,故可引入入侵植物的天敌,以控制入侵植物数量,维持生态系统的多样性。
人与环境考点03
18、(2025北京西城二模)由于过度捕猎和对栖息地的破坏,我国特有动物普氏原羚曾濒临灭绝。近年来采取的保护措施使其数量已达2793只,但生存仍面临严重威胁。因道路和牧场围栏阻隔,现存普氏原羚被隔离在13个分布区内。下列叙述错误的是( )
A.每个分布区内的普氏原羚构成一个种群
B.围栏阻隔减少了普氏原羚种内基因交流
C.通过大量捕杀狼等天敌可保护普氏原羚
D.对栖息地的破坏导致生物多样性降低
【答案】C
【知识点】生物多样性丧失原因及其保护措施
【分析】种群是指在一定的自然区域内,同种生物的全部个体。保护生物多样性的措施有就地保护、易地保护、加强教育和宣传、健全法律法规。
【详解】A、种群是指在一定的自然区域内,同种生物的全部个体。每个分布区内的普氏原羚生活在特定的区域,且属于同一物种,符合种群的定义,所以每个分布区内的普氏原羚构成一个种群,A正确;
B、道路和牧场围栏阻隔了不同分布区的普氏原羚,使得它们难以相遇并进行交配。由于围栏的存在,普氏原羚种内个体之间的交配机会大大减少,也就减少了种内基因交流,B正确;
C、大量捕杀狼等天敌,短期内可能会使普氏原羚的生存压力减小,数量有所增加。但从生态系统的角度来看,狼等天敌在生态系统中处于特定的营养级,对维持生态系统的稳定和平衡起着重要作用。大量捕杀天敌会破坏生态系统的食物链和食物网,导致生态系统失衡。例如,狼减少后,狼的猎物(如一些食草动物)可能会大量繁殖,进而可能过度啃食植被,破坏普氏原羚的栖息地,最终可能对普氏原羚的长期生存产生不利影响。所以不能通过大量捕杀狼等天敌来保护普氏原羚,C错误;
D、栖息地的破坏会导致生物的生存空间减少,食物资源等也会相应减少。许多生物可能因为无法适应被破坏的环境而死亡或迁移,这会使物种的数量减少,进而导致生物多样性降低,D正确。
故选C。
19、(2025北京西城二模)人工橡胶林因物种单一被称为绿色荒漠。某地区探索“胶—茶一鸡”生态农业模式,即在橡胶林内间作茶树,并大规模养鸡以此提高经济效益和生态效益。下列叙述错误的是( )
A.橡胶、茶树和鸡共同构成农林复合生态系统
B.“胶—茶—鸡”生态农业遵循协调和整体等原理
C.大规模养鸡加快了生态系统物质循环和能量流动
D.改造人工橡胶林体现人类活动对群落演替的影响
【答案】A
【知识点】群落的演替及其影响因素、生态系统的组成成分、能量流动的特点以及研究能量流动的意义、生态工程的特点及基本原理
【分析】1、群落的演替:随着时间的推移,生物群落中一些物种侵入,另一些物种消失,群落组成和环境向一定方向产生有顺序的发展变化,称为演替,可分为初生演替与次生演替,人类活动对群落演替的影响远远超过其他因素;
2、生态农业的自生、整体、协调、循环等原理是生态农业设计和实施的基础,这些原理共同构成了生态农业的理论框架。
(1)自生原理强调生态系统的自我调控和维持能力。它涉及自组织、自我调节、自我优化和自我更新等机制,自生原理要求选择合适的生物组分并创造有利于它们生长和互利共存的条件;
(2)整体原理强调生态系统的整体性和综合性。它要求在设计和实施生态农业时,必须考虑自然、经济和社会的复合系统。整体原理不仅关注自然生态系统的结构和功能,还考虑经济系统的利润和社会系统的效益,确保整体功能最优;
(3)协调原理涉及生物与环境、生物与生物之间的协调共生。在生态农业中,协调原理要求处理好生物与环境、生物与生物之间的关系,确保它们之间的协调与适应。这包括考虑环境容纳量、种群密度与资源分配的关系,确保生物组分在环境中的合理配置和生存发展;
(4)循环原理强调物质的循环利用和再生。
【详解】A、生态系统是由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。橡胶、茶树和鸡只是生态系统中的部分生物,不能共同构成农林复合生态系统,还缺少无机环境等成分,A错误;
B、“胶—茶—鸡”生态农业考虑了生物与环境的协调,以及整体的经济效益和生态效益等,遵循了协调和整体等原理,B正确;
C、鸡作为消费者,大规模养鸡增加了消费者的数量,消费者能加快生态系统的物质循环和促进能量流动,C正确;
D、人类通过改造人工橡胶林,使其转变为“胶—茶—鸡”生态农业模式,这体现了人类活动对群落演替方向和速度的影响,D正确。
故选A。
20、(2025北京顺义二模)新质生产力是一种绿色生产力,通过科技创新推动经济和社会的绿色转型。下列生产、生活方式与此不符的是( )
A.开垦原始森林,增加耕地面积
B.电池技术革新,降低能源浪费
C.发展光伏发电,开发清洁能源
D.智能垃圾回收,减轻环境污染
【答案】A
【知识点】全球性的环境问题及环境污染的防治
【分析】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。生态工程建设的目的就是遵循生态学规律,充分发挥资源的生产潜能,防止环境污染,达到经济效益和生态效益的同步发展。与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。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】A、开垦原始森林,增加耕地面积未涉及绿色生产力,A符合题意;
B、电池技术革新利用了新的技术提高能源利用效率,降低能源浪费,B不符合题意;
C、建设大型风电光伏基地可以开发清洁能源,可以减少化石燃料的燃烧,减少碳排放,C不符合题意;
D、通过科技创新来智能垃圾回收可减少人类对资源的浪费,减轻环境污染,实现绿色转型,D不符合题意。
故选A。
21、(2025北京朝阳二模)云南红河哈尼梯田被誉为“森林-村寨-梯田-河流”四位一体的可持续发展生态系统(如图)。当地有稻鱼共作的传统,鱼吃害虫、杂草和浮游生物,鱼粪可以肥田。相关叙述错误的是( )
A.山顶森林能够涵养水源和保持水土
B.森林、村寨、梯田和河流四者间的关系体现了生态工程的整体原理
C.稻鱼共作能减少农药和化肥的使用,具有生态效益和经济效益
D.稻鱼共作通过调整能量流动关系,实现能量的循环利用
【答案】D
【知识点】能量流动的特点以及研究能量流动的意义、生态工程的特点及基本原理、生物多样性及其价值
【分析】生态工程依据的生态学原理:(1)自生:由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。要求:有效的选择生物组分并合理布设;创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件。(2)循环:指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化,既保证各个环节的物质迁移顺畅,也保证主要物质或元素的转化率较高。即保证物质循环再生。(3)协调:即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求:处理好协调问题,需要考虑环境容纳量。(4)整体:树立整体观,遵循整体原理。
【详解】A、山顶森林的植被能够涵养水源,防止水土流失,保持土壤的肥力和水分,A正确;
B、森林、村寨、梯田和河流四者之间的关系体现了生态工程的整体原理,即各个组成部分相互依存、相互作用,共同构成一个完整的生态系统,同时实现了经济、社会和生态效益,B正确;
C、稻鱼共作是一种生态农业模式,鱼类可以吃掉稻田中的害虫和杂草,减少农药的使用,同时鱼粪可以作为天然肥料,减少化肥的使用,既具有生态效益,又能提高经济效益,C正确;
D、稻鱼共作可以调整能量流动关系,但能量在生态系统中是单向流动的,不能循环利用,D错误。
故选D。
22、(2025北京朝阳二模)北京市朝阳区以建设“人与自然和谐共生”的城区为目标,在生物多样性保护方面取得了积极成果。下列措施中,不属于生物多样性保护措施的是( )
A.在温榆河公园为野生动植物营建荒野封闭区
B.加快骨干河湖水系的循环连通,推进水生态廊道建设
C.加强对建筑施工单位的管理以及噪声扰民问题的查处
D.在全区各大公园悬挂人工巢箱,栽植本土蜜源类植物
【答案】C
【知识点】生物多样性丧失原因及其保护措施
【分析】生物的多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,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。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
【详解】A、在温榆河公园为野生动植物营建荒野封闭区,属于就地保护,为野生动植物提供相对稳定的生存环境,有利于保护生物多样性,属于生物多样性保护措施,A不符合题意;
B、加快骨干河湖水系的循环连通,推进水生态廊道建设,改善了水生生物的生存环境,有利于保护生物多样性,属于生物多样性保护措施,B不符合题意;
C、加强对建筑施工单位的管理以及噪声扰民问题的查处,主要是为了减少噪声对人类生活的影响,与保护生物多样性无关,不属于生物多样性保护措施,C符合题意;
D、在全区各大公园悬挂人工巢箱,栽植本土蜜源类植物,为鸟类等生物提供栖息和食物来源,有利于保护生物多样性,属于生物多样性保护措施,D不符合题意。
故选C。
23、(2025北京东城二模)学习以下材料,回答(1)~(3)题。
塔克拉玛干沙漠治理:从困境到希望的生态征程
塔克拉玛干沙漠是世界第二大流动沙漠。大规模垦荒导致植被破坏、土壤保水能力下降、盐碱化,形成“过度开发—土地沙化—继续垦荒”的恶性循环,严重时沙漠边界每年推进超百米。
在早期治理过程中,种植高耗水杨树的失败经验促使人们改进治理方法。柽柳成为重要的治沙植物之一。柽柳的根系(图1)水平分布半径最大可达27m,是冠幅半径的5.7倍。在研究植物根系时,常用TI(拓扑指数)反映植物根系的分支模式,TI=lgA/lgM。如图2,A为内部连接数,即最长根系节点之间连接数;M为外部连接数,即植物根系所有与外部土壤连接的小根总数。图2所示根系的A=4,M=8,TI约为0.67.TI可以反映根系空间分布及水、肥吸收能力。
《尔雅翼》中提及柽柳:“天之将雨,柽先知,起气以应,又负霜雪不凋,乃木之圣者也。故字从圣。”柽柳可感知空气湿度,在下雨前会奋力喷发种子,形成红色的烟雾。柽柳的叶片退化为鳞片状,叶面积小(图4)。此外,叶片具有“泌盐腺”排出盐分。
2024年11月28日,塔克拉玛干绿色阻沙防护带工程实现全面锁边“合龙”,这是世界上最长的环沙漠绿色生态屏障。这是我国生态治理的伟大胜利,也为全球生态治理贡献了中国力量。
(1)大规模垦荒改变了群落演替的 。早期治理时,种植杨树失败,其原因是违背了生态工程中的 原理。
(2)图3所示根系的TI指数为 。根据图1~3分析,TI值越 ,根系在土层中的横向扩展能力越强,有助于植物获取营养。
(3)研究发现,在沙漠种植柽柳3年后,此地可以栽种其他树种。与地衣类比,柽柳可作为沙漠的“先锋植物”。请根据文中叙述,从适应环境和影响环境的角度各举一例说明其适宜作为“先锋植物”的原因。 。
【答案】(1) 方向和速度 协调与平衡
(2) 1 小
(3)适应环境:柽柳叶片退化为鳞片状,叶面积小,且具有“泌盐腺”排出盐分,能适应沙漠干旱、高盐碱的环境 ;影响环境:柽柳根系水平分布半径大,TI值小,根系横向扩展能力强,能固定土壤,改善土壤条件,为其他树种生长创造条件
【知识点】群落的演替及其影响因素、生态工程的特点及基本原理、生态工程的实例分析
【分析】生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理,建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高能量的利用率,减少环境污染。
【详解】(1)大规模垦荒改变了群落演替的方向和速度,杨树耗水量大,不能适应沙漠缺水环境,所以早期在沙漠中种植杨树失败违背了协调和平衡的原理。
(2)TI(拓扑指数)=lgA/lgM,A为内部连接数,即最长根系节点之间连接数;M为外部连接数,即植物根系所有与外部土壤连接的小根总数,从图3可以看出A=5,M=5,所以TI为1,比较图2和图3,可以发现TI值越小,即内部连接数小,外部连接数越大,根系在土层中的横向扩展能力越强,有助于植物获取营养。
(3)柽柳的叶片退化为鳞片状,叶面积小且具有“泌盐腺”排出盐分,能适应沙漠干旱、高盐碱的环境 ;
从图1看出,柽柳的根系水平分布半径最大可达27m,是冠幅半径的5.7倍,TI值较小,根系横向扩展能力强,能固定土壤,改善土壤条件,为其他树种生长创造条件。所以怪柳可作为沙漠的“先锋植物”。
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专题09生物与环境
考点概览
考点01种群和群落
考点02生态系统
考点03人与环境
种群和群落考点01
1、(2025北京东城二模)华北豹是中国特有的豹亚种,在其主要分布区约93.6万平方千米区域内,设置红外相机连续6年进行监测,全面收集数据,获得了196只华北豹的具体出现坐标,这些坐标分散在不连续的14个核心栖息地。综合各项调查结果,建立华北豹适宜栖息地适应性模型如下图所示。
以下说法错误的是( )
A.利用红外相机监测可以获取华北豹的种群数量
B.核心栖息地不连续有利于华北豹的生存及繁衍
C.华北豹偏好栖息于人为干扰少、海拔较高的湿润区域
D.该调查为建立华北豹自然保护区提供了理论依据
、2、(2025北京西城二模)下列关于温度对生命活动的影响,叙述正确的是( )
A.群落外貌和结构随温度周期性变化而改变
B.寒冷环境中人体产热大于散热以维持体温
C.植物光合速率随温度的升高不断增加
D.低温破坏酶的空间结构使酶活性降低
3、(2025北京海淀二模)蝗虫为群聚型昆虫。高密度种群中,雌蝗体内P蛋白可结合并促进某种小RNA的高表达,进而调节下游相关基因表达,促进子代同步孵化。下列叙述错误的是( )
A.可利用样方法调查蝗虫的幼虫——跳蝻的种群密度
B.P蛋白对种群密度高低的调节属于非密度制约因素
C.子代同步孵化可导致种群数量在短时间内爆发增长
D.抑制雌蝗体内P蛋白与RNA结合可预防蝗灾发生
4、(2025北京顺义二模)取样调查法强调从总体中抽取样本调查,并根据样本数据推断总体特征。下列研究活动中,没有采用取样调查法的是( )
A.测定土壤中尿素分解菌的数量
B.研究土壤中小动物类群丰富度
C.调查人群中红绿色盲发病率
D.我国开展的七次全国人口普查
5、(2025北京昌平二模)研究者测定某地区鲑鱼初始密度与最终密度,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.该地区鲑鱼种群数量呈“J”形增长
B.初始密度越高,鲑鱼种群的最终密度越高
C.随着初始密度增大,种内竞争逐渐减弱
D.不同初始密度的鲑鱼,其最终种群数量趋向K值
生态系统考点02
6、(2025北京东城二模)对我国“奋斗者”号载人潜水器在海洋不同水深采集到的鱼类样本进行分析,部分结果如下表所示。水深6000米以下的区域称为“深渊”,是具有极高压力、极低温度和完全黑暗的特殊环境,却存在着丰富的生物类群。
鱼类
采集水深(m)
检测部位
工业污染物多氯联苯含量(μg/kg)
1
2027
肌肉
3.07
2
2831
肌肉
7.87
3
3425
肌肉
56.02
4
7730
肌肉
11.06
肝脏
1582.2
相关分析正确的是( )
A.深渊中的各种鱼类构成了一个生物群落
B.深渊生态系统不依赖于系统外的能量输入
C.表中4种鱼类构成一条食物链使污染物富集
D.工业污染物多氯联苯的扩散具有全球性
7、(2025北京顺义二模)金合欢为举腹蚁提供住所和蜜汁,举腹蚁通过叮咬或释放蚁酸避免长颈鹿对金合欢树叶的过度采食,外来物种大头蚁会捕食举腹蚁但不主动攻击动物。将上述生物的不同关系以不同线型呈现,绘制成下图,下列相关叙述正确的是( )
A.图中所示生物共同构成生物群落
B.实线单箭头可代表能量流动方向
C.虚线双箭头的种间关系对双方均有利
D.大头蚁入侵不影响长颈鹿的种群数量
8、(2025北京朝阳二模)加拿大北方森林中的猞猁主要捕食雪兔,食物不足时也捕食榛鸡。雪兔冬季的食料主要是杨树嫩枝。上述种群的生物量会发生周期波动,下图为一个周期的示意图。相关推测错误的是( )
A.雪兔种群数量下降的原因是食物缺乏和天敌捕食作用强
B.第5年后榛鸡种群数量回升的原因是杨树嫩枝生物量增加
C.导致猞猁和雪兔种群数量周期波动的因素属于密度制约因素
D.杨树嫩枝生物量的动态平衡是生态系统负反馈调节的结果
9、(2025北京朝阳二模)对奥林匹克森林公园北园连续9年的碳输入输出观测显示,该森林生态系统能够吸收和固定CO2,利于减少大气CO2含量,表现为“碳汇”。在极端干旱年份,其“碳汇”能力降低。相关叙述正确的是( )
A.碳以有机物的形式在生物群落和非生物环境之间循环
B.该生态系统中,生产者固定的CO2量等于所有生物呼吸释放的CO2量
C.观测期间该森林生态系统输入的总能量低于其散失的总能量
D.干旱导致树木光合速率下降,降低该生态系统的“碳汇”能力
10、(2025北京丰台二模)濒危物种大树杜鹃是一种集中分布在我国云南山区的高大乔木,具有种子萌发率低、幼苗存活困难等特征,其生境正遭受人类活动破坏。相关叙述错误的是( )
A.通过样方法调查种群密度可为保护提供基础数据
B.随着生境被破坏,大树杜鹃的环境容纳量降低
C.利用快速繁殖技术可极大提高大树杜鹃的遗传多样性
D.封山育林恢复其生境有利于提高生态系统的稳定性
11、(2025北京丰台二模)互花米草入侵威胁我国滨海湿地本土植物芦苇的生长。基于下图数据,分析错误的是( )
A.互花米草的叶面积与土壤含水量呈正相关,与土壤盐度呈负相关
B.互花米草受水盐波动影响较小,利于其入侵
C.互花米草入侵会改变湿地生态系统的营养结构
D.滨海湿地的植物以草本为主,该群落不存在垂直结构
12、(2025北京昌平二模)在农业生产中,常采用多样化种植的方式。与单一化种植相比,多样化种植的农田生态系统抵抗外界干扰能力更强。下列叙述正确的是( )
A.多样化种植的农田生态系统中物种间只有竞争关系
B.多样化比单一化种植的农田生态系统营养结构简单
C.合理的多样化种植通过生态位互补可减少种间竞争
D.多样化种植可提高能量在农田生态系统中的传递效率
13、(2025北京海淀二模)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
蚂蚁引发的生态“蝴蝶效应”
在东非稀树草原上,镰英金合欢是近乎唯一的优势种,它能为举腹蚁提供食物与庇护。举腹蚁在大象觅食金合欢时释放信息素,集结后成群爬进大象口鼻狠咬并释放大量蚁酸,迫使大象离开,从而保护了镰英金合欢。长此以往,大象也变聪明了,它们会用鼻子轻嗅,判断居住在镰英金合欢中的蚂蚁种类和密度,再决定是否取食该树。因此,高密度举腹蚁居住的镰英金合欢得到了很好的保护。镰英金合欢不仅庇护举腹蚁,更是许多动物的“掩体”,直接影响草原的可见度。
研究发现,一种外来的大头蚁会杀死举腹蚁,使镰英金合欢树失去保护,进而导致该地区的生态景观发生了翻天覆地的变化。为研究大头蚁入侵对稀树草原的影响,研究者选取多个样地,每样地上设置若干样方,分别进行不同处理。I组样方不干预任何生物的活动,且大头蚁可入侵;Ⅱ组样方维持草原原有物种,且防止大头蚁入侵。3年后,I组样方可见度高于Ⅱ组样方可见度2.67倍。
斑马以青草和灌木为食,非洲水牛以鲜嫩的水草为食。随着大头蚁的持续入侵,斑马越来越难被捕食。那么,以斑马为食的狮子是否会迁移到未被大头蚁入侵的区域去呢?奇怪的是,狮子在这两种区域的活动程度似乎不相上下。在大头蚁入侵后的十几年中,狮子的数量也并未因大头蚁的入侵而减少。但是,被狮子猎杀的非洲水牛的比例却逐年上升,直接从2000年的0%跃升至2020年的42%。
这场悄悄发生的生态“变革”提醒我们,生态系统是一个相互关联、相互依存的复杂整体,每一个细微的变化都可能引发深远的影响。
(1)大象通过轻嗅判断蚂蚁种类和密度的行为,体现了信息传递能够调节生物的 。
(2)依据文中信息写一条具有3个营养级的食物链 。
(3)下列关于大头蚁入侵的叙述,合理的包括 。
a.可见度增大让斑马更易发现危险,降低了狮子的捕食成功率
b.狮子在大头蚁入侵后,将捕猎活动完全集中在未被入侵区域
c.大头蚁入侵导致大象啃食镰荚金合欢树增多,使可见度提高
d.狮子因为斑马数量逐渐减少,所以更多地转向捕食非洲水牛
(4)除文中第2段所述实验外,研究者还设置了第Ⅲ组样方:用电网围住周边,阻挡大型食草动物进入,仅能允许大头蚁入侵;结果是可见度无显著变化。设置该组样方的目的是 。
(5)从能量流动的过程分析,在大头蚁入侵后狮子数量未发生明显改变的原因是 。
14、(2025北京顺义二模)大规模采矿会造成严重的重金属污染,科研人员以某岛金矿区的尾砂为对象探究矿区生态修复的有效途径。
(1)重金属元素一般以较稳定的形式存在于环境中,但采矿改变了其在环境中的分布,加速其参与生态系统的 过程。这些重金属元素沿着 逐渐在生物体内聚集,对人体健康造成危害。
(2)植物修复重金属污染是常用方法。科研人员检测金矿尾砂中重金属含量以反映污染情况(下表),并给种植在矿区尾砂中的高羊茅接种根际菌R1或R2,检测其体内重金属累积量(下图)。
指标
Mn(锰)
Pb(铅)
As(砷)
金矿尾砂重金属含量(mg/kg)
1438.69
356.50
231.62
该矿区土壤背景值(mg/kg)
644.00
25.80
9.30
据图可知,接种根际菌可 高羊茅对重金属的富集能力;综合图表分析,接种 菌更利于高羊茅富集尾砂中污染等级较高的两种重金属。
(3)高羊茅对重金属耐受性极强,以下为探究其富集特性的相关证据。
证据1:地上部分重金属浓度与根系重金属浓度的比值随处理浓度增加而增大;
证据2:老叶液泡膜上的重金属转运蛋白(将重金属泵入液泡)表达量是新叶的2-3倍;
证据3:将高羊茅种植在含一定浓度重金属的基质中,若干天后剪取叶片,浸入荧光染色剂(与重金属结合后发荧光)1h再取出叶片.借助特定显微镜仅观测叶片外面,可见荧光出现。
①结合以上证据,分析可知高羊茅耐受重金属的“解毒”机制是 。
②为避免矿区种植的高羊茅体内累积的重金属重新释放到环境中,提出一条可行措施 。
15、(2025北京朝阳二模)传统观点认为果蝇的性选择行为属于性间选择,即雌蝇通过比较雄蝇求偶信息的质量来主动选择交配对象,研究者对此进行了研究。
(1)果蝇种群的性别比例会影响种群的 ,进而影响种群密度。雄蝇求偶时,在雌蝇近距离处振动单侧翅膀,发出“求偶歌声”,继而雌蝇发生阴道板开放等性接受行为,这体现了生态系统中信息传递具有调节 的作用。
(2)取多只有翅雄蝇和切除翅的雄蝇,分别与雌蝇进行一雄一雌配对实验(MF),观察交配情况(图1)。结果说明雄蝇必须有 才能获得交配。
(3)为探究雌蝇是否根据歌声选择雄蝇,研究者进行了多组三蝇实验(图2),各组雌蝇均交配后,结束实验,结果如图3。雌蝇在与竞争雄蝇距离均较近时,能否区分求偶歌声的来源?请进行判断并说明依据 。
(4)雄蝇竞争求偶过程中,会在求偶歌声间隙突然快速扇动双翅,发出高频的“攻击歌声”。研究者推测竞争诱发雄蝇发出攻击歌声,从而提高自身求偶成功率。进一步研究获得以下事实,其中支持此推测的有______。
A.MF实验中人工播放求偶歌声会引发雄蝇发出攻击歌声,白噪声无此效应
B.MMF实验中雄蝇快速扇动双翅,会推开竞争对手,使其与雌蝇距离增大
C.攻击歌声可削弱雌蝇对人工播放的求偶歌声的响应,阴道板开放率下降
D.降低雄蝇R85神经元活性,会抑制其发出攻击歌声,不影响其发出求偶歌声
E.降低雄蝇攻击歌声的发生能力会显著降低其在求偶竞争中的成功率
(5)综合以上研究结果,对果蝇性选择行为的传统观点进行修正 。
16、(2025北京丰台二模)气候变化引起的全球草原极端干旱事件日益频繁,干旱事件结束后可能会对草原产生持续影响(干旱遗留效应)。
(1)草原群落的净初级生产力(ANPP)是草原生态功能的重要指标,是指植物在单位时间内通过 固定的有机碳量,扣除 后的净积累量。干旱条件下,植物叶片气孔关闭,直接影响了光合作用 过程,从而使光合速率降低。
(2)极端干旱会引起植物生理状况发生变化,后续条件改变引起草原ANPP增加(减少),表现为正(负)遗留效应。2014~2017年期间,研究者在某草原5个地块进行了为期4年的梯度降水实验,地块1~5的年降水量分别为100、150、200、250、300mm(小于150mm即为极端干旱),2018年所有地块恢复自然降水(250mm),结果如图1。结果表明 。
(3)草原有一年生植物(初夏萌发)和多年生植物(早春萌发)两大类群。统计极端干旱条件下在2017年的一年生植物密度,增加了268.5%,多年生植物密度下降了62.6%。结合图2,分析图1中地块1的2018年ANPP增加量远大于其它地块的原因是 ,导致一年生植物生长旺盛,最终显著提高了群落ANPP。
(4)基于以上研究,请从草原生态系统恢复的角度,提出一项草原极端干旱后的修复措施 。
17、(2025北京昌平二模)为探究入侵植物V.rossicum对入侵地植物群落结构和多样性的影响,研究者调查了其入侵地的14个样点中的所有植物。
(1)一般情况下,外来物种入侵后,可能会造成入侵地生物多样性降低,生态系统维持自身 处于相对平衡状态的能力减弱,使原有生态系统的 稳定性下降。
(2)研究者调查了入侵地的数据,比较了包含入侵植物(白色散点)与不包含入侵植物(黑色散点)的数据,结果如下图。根据散点数据,若横轴数据和纵轴数据存在明显的相关性,则可生成趋势线;反之,则无趋势线生成。
①由图1可知,包含入侵植物的群落平均高度的变化趋势为: 。当入侵植物大量繁殖时,它们会缠绕在一起形成密集的植被层,抑制下层植物的生长。据此分析,入侵植物对入侵地植物群落结构和资源利用可能产生的影响是:使入侵地植物群落 。
②结合图2分析,入侵植物可能对入侵地植物群落的演替方向产生的影响是: 。
(3)请提出一项治理入侵植物的生态措施,并阐述其原理 。
人与环境考点03
18、(2025北京西城二模)由于过度捕猎和对栖息地的破坏,我国特有动物普氏原羚曾濒临灭绝。近年来采取的保护措施使其数量已达2793只,但生存仍面临严重威胁。因道路和牧场围栏阻隔,现存普氏原羚被隔离在13个分布区内。下列叙述错误的是( )
A.每个分布区内的普氏原羚构成一个种群
B.围栏阻隔减少了普氏原羚种内基因交流
C.通过大量捕杀狼等天敌可保护普氏原羚
D.对栖息地的破坏导致生物多样性降低
19、(2025北京西城二模)人工橡胶林因物种单一被称为绿色荒漠。某地区探索“胶—茶一鸡”生态农业模式,即在橡胶林内间作茶树,并大规模养鸡以此提高经济效益和生态效益。下列叙述错误的是( )
A.橡胶、茶树和鸡共同构成农林复合生态系统
B.“胶—茶—鸡”生态农业遵循协调和整体等原理
C.大规模养鸡加快了生态系统物质循环和能量流动
D.改造人工橡胶林体现人类活动对群落演替的影响
20、(2025北京顺义二模)新质生产力是一种绿色生产力,通过科技创新推动经济和社会的绿色转型。下列生产、生活方式与此不符的是( )
A.开垦原始森林,增加耕地面积
B.电池技术革新,降低能源浪费
C.发展光伏发电,开发清洁能源
D.智能垃圾回收,减轻环境污染
21、(2025北京朝阳二模)云南红河哈尼梯田被誉为“森林-村寨-梯田-河流”四位一体的可持续发展生态系统(如图)。当地有稻鱼共作的传统,鱼吃害虫、杂草和浮游生物,鱼粪可以肥田。相关叙述错误的是( )
A.山顶森林能够涵养水源和保持水土
B.森林、村寨、梯田和河流四者间的关系体现了生态工程的整体原理
C.稻鱼共作能减少农药和化肥的使用,具有生态效益和经济效益
D.稻鱼共作通过调整能量流动关系,实现能量的循环利用
22、(2025北京朝阳二模)北京市朝阳区以建设“人与自然和谐共生”的城区为目标,在生物多样性保护方面取得了积极成果。下列措施中,不属于生物多样性保护措施的是( )
A.在温榆河公园为野生动植物营建荒野封闭区
B.加快骨干河湖水系的循环连通,推进水生态廊道建设
C.加强对建筑施工单位的管理以及噪声扰民问题的查处
D.在全区各大公园悬挂人工巢箱,栽植本土蜜源类植物
23、(2025北京东城二模)学习以下材料,回答(1)~(3)题。
塔克拉玛干沙漠治理:从困境到希望的生态征程
塔克拉玛干沙漠是世界第二大流动沙漠。大规模垦荒导致植被破坏、土壤保水能力下降、盐碱化,形成“过度开发—土地沙化—继续垦荒”的恶性循环,严重时沙漠边界每年推进超百米。
在早期治理过程中,种植高耗水杨树的失败经验促使人们改进治理方法。柽柳成为重要的治沙植物之一。柽柳的根系(图1)水平分布半径最大可达27m,是冠幅半径的5.7倍。在研究植物根系时,常用TI(拓扑指数)反映植物根系的分支模式,TI=lgA/lgM。如图2,A为内部连接数,即最长根系节点之间连接数;M为外部连接数,即植物根系所有与外部土壤连接的小根总数。图2所示根系的A=4,M=8,TI约为0.67.TI可以反映根系空间分布及水、肥吸收能力。
《尔雅翼》中提及柽柳:“天之将雨,柽先知,起气以应,又负霜雪不凋,乃木之圣者也。故字从圣。”柽柳可感知空气湿度,在下雨前会奋力喷发种子,形成红色的烟雾。柽柳的叶片退化为鳞片状,叶面积小(图4)。此外,叶片具有“泌盐腺”排出盐分。
2024年11月28日,塔克拉玛干绿色阻沙防护带工程实现全面锁边“合龙”,这是世界上最长的环沙漠绿色生态屏障。这是我国生态治理的伟大胜利,也为全球生态治理贡献了中国力量。
(1)大规模垦荒改变了群落演替的 。早期治理时,种植杨树失败,其原因是违背了生态工程中的 原理。
(2)图3所示根系的TI指数为 。根据图1~3分析,TI值越 ,根系在土层中的横向扩展能力越强,有助于植物获取营养。
(3)研究发现,在沙漠种植柽柳3年后,此地可以栽种其他树种。与地衣类比,柽柳可作为沙漠的“先锋植物”。请根据文中叙述,从适应环境和影响环境的角度各举一例说明其适宜作为“先锋植物”的原因。 。
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