第十单元 生物与环境（教师用书）-【新高考方案】2025版高考生物Ⅰ一轮总复习

第十单元|生物与环境 第1讲　种群及其动态 【学习目标】　 1.列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征； 2．尝试建立数学模型解释种群的数量变动，理解种群的“J”形和“S”形增长特点； 3．举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物种群的数量变化； 4．通过“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，深化种群数量变化特点，掌握血细胞计数板的使用方法。 建构知识体系 主题研习(一)　种群的数量特征及种群密度的调查方法(深化·提能型) 　　　　　　　　　　　　　　 (一)种群的数量特征 1．种群密度是种群最基本的数量特征。 2．直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁出率和迁入率。 3．年龄结构在一定程度上能预测种群数量的变化趋势。年龄结构是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的。 4．性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。 (二)种群密度的调查方法 1．逐个计数法：分布范围较小、个体较大的种群，如调查某山坡上的珙桐密度。 2．估算法 (1)黑光灯诱捕法：适用于趋光性昆虫。 (2)样方法和标记重捕法 项目 样方法 标记重捕法 调查 对象 植物或活动范围小、活动能力弱的动物 活动能力强、活动范围大的动物 调查 程序 一种群的数量特征及年龄结构类型分析 1．比较种群年龄结构的三种类型 (1)统计图(以稳定型和增长型为例) 注：纵轴示年龄，横轴示各年龄段人口占总人口的百分比。 (2)曲线图和柱形图 模式图 增长型 稳定型 衰退型 曲线图 柱形图 2．年龄结构类型的判断技巧 无论何种图形，均应注意各年龄期个体的比例——增长型中的幼年个体多，老年个体少；稳定型中的各年龄期个体比例基本相等；衰退型中的幼年个体少，老年个体多。 [例1]　(2023·天津高考)人口老龄化将对种群密度产生影响，下列数量特征与此无关的是(　 ) A．出生率 B．死亡率 C．年龄结构 D．性别比例 [解析]　人口老龄化会导致出生率降低、死亡率升高，A、B不符合题意；老龄化会导致人口的年龄结构成为衰退型，C不符合题意；理论上男女比例是1∶1，人口老龄化一般不会影响性别比例，D符合题意。 [答案]　D [例2]　(2023·浙江1月选考)在我国江南的一片水稻田中生活着某种有害昆虫。为了解虫情，先后两次(间隔3天)对该种群展开了调查，前后两次调查得到的数据统计结果如图所示。在两次调查间隔期内，该昆虫种群最可能遭遇到的事件为(　 ) A．受寒潮侵袭 B．遭杀虫剂消杀 C．被天敌捕杀 D．被性外激素诱杀 [解析]　对比两次调查结果可知，与第1次调查结果相比，第2次调查结果显示，数量明显减少的是雄性生殖期的昆虫，推测在两次调查间隔期间，该昆虫种群最可能遭遇到的事件是被性外激素诱杀，D符合题意。 [答案]　D 二种群密度的调查方法分析 1．种群密度调查中的注意事项 (1)选取样方时，要注意随机取样。对于方形地块常用五点取样法(如图甲)，狭长地块常用等距取样法(如图乙)。 (2)样方法中计数要准确。同种生物个体无论大小都要计数，若有正好处在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则，如图所示(图中黑色为计数个体)。 (3)标记重捕法中标记物要合适。不能过于醒目；不能影响被标记对象的正常生理活动；标记物不易脱落，能维持一定时间。 (4)标记重捕法中两次捕捉间种群数量要稳定。被调查种群在调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象。 2．利用标记重捕法估算种群密度的误差分析 [例3]　(2023·全国新课标卷)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]　研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术，不需要直接观察或捕捉个体，就能调查种群密度、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，也能触发相机自动拍摄照片或视频，则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。 [答案]　D [例4]　(2023·山东高考)对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察， 并统计了这些灰松鼠的存活情况，结果如图。下列说法正确的是(　 ) A．所观察的这些灰松鼠构成一个种群 B．准确统计该年出生的所有灰松鼠数量需用标记重捕法 C．据图可推测出该地的灰松鼠种内竞争逐年减弱 D．对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体 [解析]　种群是指在一定的空间范围内同种生物的所有个体形成的集合，根据题意可知，观察的并不是该地的全部灰松鼠，A错误；标记重捕法是调查种群密度的一种估算法，并不能准确统计该年出生的所有灰松鼠数量，B错误；由图分析可知，随着灰松鼠年龄的增大，其存活数逐渐下降，推测该地灰松鼠种群的年龄结构为增长型，种群数量呈上升趋势，种内竞争逐年增强，C错误；由图可知，灰松鼠幼体的存活数较其成体的存活数变化大，说明幼体的死亡率相对较高，故对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体，D正确。 [答案]　D 题点(一)　种群的数量特征 1．(2024·运城统考)经调查统计，某种群年龄结构组成如下图所示，下列分析合理的是(　 ) A．因为性别比例异常所以不能构成增长型种群 B．据图中各生殖期个体数目情况可判断，该种群是处于增长状态的某果树种群 C．依据雌性个体较多可判断，该种群是人为选择淘汰后的某蛋鸡种群 D．因为生殖期雄性较多所以不可能是受到性引诱剂诱杀后的种群 解析：选D　图中为年龄结构示意图，该种群雌性个体多于雄性个体，生殖前期个体多，生殖后期个体少，属于增长型种群，A错误；果树是两性花植物，无雌性和雄性之分，B错误；人为选择淘汰后的某蛋鸡种群主要用于生产鸡蛋供人们食用，一般不需要雄性个体，C错误；性引诱剂会诱杀生殖期的雄性个体，题中处于生殖期的雄性个体较多，不可能是受到性引诱剂诱杀后的种群，D正确。 2．(2024·东莞一模)乔木种群的径级结构(代表年龄结构)可以反映种群与环境之间的相互关系，预测种群未来发展趋势。研究人员调查了甲、乙两地不同坡向某种乔木的径级结构，结果如图。下列叙述错误的是(　 ) 注：Ⅰ和Ⅱ为幼年期，Ⅲ和Ⅳ为成年期，Ⅴ和Ⅵ为老年期。 A．环境可以影响种群的年龄结构 B．乙地阳坡的种群密度比甲地阳坡的种群密度低 C．乙地阳坡的种群年龄结构为衰退型 D．可预测甲地阴坡的种群数量会增多 解析：选B　甲地阳坡各径级的个体数相当，属于稳定型；乙地阳坡的老年期个体数>中年期个体数>幼年期个体数，属于衰退型，由此可知，环境可以影响种群的年龄结构，A、C正确。乙地阳坡的种群密度为10＋15＋20＋25＋30＋40＝140(株·500 m－2)，甲地阳坡的种群密度为20＋20＋5＋20＋25＋20＝110(株·500 m－2)，故乙地阳坡的种群密度比甲地阳坡的种群密度高，B错误；甲地阴坡的幼年期个体数多，老年期个体数少，年龄结构为增长型，则可预测甲地阴坡的种群数量会增多，D正确。 题点(二)　种群密度的调查方法 3．科学家通过如下方法调查了保护区内白头叶猴的数量：采集保护区内白头叶猴的粪便，共500份。分析粪便中残存细胞的微卫星DNA，鉴定出这些粪便来自200个个体。一定时间后再次以相同的方法采集白头叶猴的粪便，共470份，经检测这些粪便来自190个个体，其中38个个体是第一次采集中出现过的。根据以上信息判断，下列说法错误的是(　 ) A．估算保护区内白头叶猴的种群数量为1 000只 B．若调查期间有同种白头叶猴迁入，则调查结果比实际结果偏小 C．为了保证调查数据的准确性，两次采样的范围应保持一致 D．微卫星DNA具有个体特异性是该调查统计依据的原理之一 解析：选B　第一次收集到的动物粪便来自200个个体，第二次收集到的动物粪便来自190个个体，其中38个个体与第一次收集的相同，因此可利用公式估算保护区内白头叶猴的种群数量为200×190÷38＝1 000只，A正确；若调查期间有同种白头叶猴迁入，会导致检测出的个体数偏多，即调查结果比实际结果偏大，B错误；为了保证调查数据的准确性，两次采样的范围应保持一致，是遵循实验的无关变量一致原则，C正确；不同生物的DNA分子不同，故微卫星DNA具有个体特异性是该调查统计依据的原理之一，D正确。 4．(2024·北京东城统考)雌雄异株植物普遍存在性别比例偏离1∶1的现象，环境因子是造成这一现象的原因之一。斑子麻黄是耐贫瘠、干旱、寒冷的雌雄异株植物，下图为某山坡不同区域斑子麻黄种群调查结果，其中S1、S2样地的土壤水分、养分均优于S3、S4。下列分析不正确的是(　 ) A．可以采用样方法调查斑子麻黄种群的性别比例 B．S2样地斑子麻黄种群的年龄结构为衰退型 C．土壤水分和养分条件差的环境下雄株存活率比雌株高 D．海拔越高则斑子麻黄种群性别比例偏离越明显 解析：选D　样方法适用于调查植物的种群密度等数据，故可以采用样方法调查斑子麻黄种群的性别比例，A正确；S2样地斑子麻黄种群中幼年个体最少，老年个体最多，故该样地的年龄结构为衰退型，B正确；据题意可知，S1、S2样地的土壤水分、养分均优于S3、S4，而图示S3、S4样地中雄株比例∶雌株比例＞1，据此推测土壤水分和养分条件差的环境下雄株存活率比雌株高，C正确；图中数据无法说明海拔越高，则斑子麻黄种群性别比例偏离越明显，D错误。 主题研习(二)　种群数量的变化及影响种群数量变化的因素(深化·提能型) 　　　　　　　　　　　　　　 (一)建构种群增长模型的方法 1．数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。 2．建构步骤 3．表达形式 (1)数学公式：科学、准确，但不够直观。 (2)曲线图：直观，但不够精确。 (二)种群数量的增长和波动 1．种群的“J”形增长和“S”形增长 项目 “J”形增长 “S”形增长 增长 模型 前提 条件 食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等 资源和空间有限、受其他生物的制约等 曲线 特点 种群数量每年以一定的倍数增长，没有K值 种群数量达到环境容纳量，即K值后，将停止增长，K/2时种群达到最大增长速率 2.种群数量的波动 (1)大多数生物的种群数量总是在波动中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。 (2)当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。 (3)当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡。 (三)影响种群数量变化的因素 1．生物因素和非生物因素 2．密度制约因素和非密度制约因素 密度 制约因素 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 非密度 制约因素 气温和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 (四)种群研究的应用 1．野生生物资源的保护和利用 (1)为濒危动物提供合理的保护对策。 (2)渔业生产中，中等强度的捕捞(捕捞后使鱼的种群数量处在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。 2．有害生物的防治：既适当采用化学和物理的方法控制现存有害生物的种群数量，又可以通过引入天敌、减少食物等方法，降低其环境容纳量。 (一)种群的“J”形增长和“S”形增长模型分析 1．“J”形增长中λ和增长率的关系 (1)种群“J”形增长的数学模型：Nt＝N0λt，λ代表种群数量增长倍数，即某时段结束时种群数量为初始数量的倍数，而非增长率。 增长率＝(末数－初数)/初数×100%＝(N0λt＋1－N0λt)/N0λt×100%＝(λ－1)×100%。 (2)种群增长倍数λ与增长率的关系 曲线模型 模型解读 ②λ＝1时，增长率＝0，种群数量稳定，如图中B、D点。 ③λ＜1时，增长率＜0，种群数量下降，如图中BD段(不包括B、D点)。 ④本曲线图中，种群的最大数量出现在B点；种群的最小数量出现在D点 2．种群增长率和增长速率 (1)两者计算公式 假设某一种群的数量在某一单位时间t(如一年)内，由初始数量N0增长到数量Nt，则该种群的增长率和增长速率的计算公式分别为： 增长率＝(末数－初数)/初数×100%＝(Nt－N0)/N0×100%(无单位)； 增长速率＝(末数－初数)/单位时间＝(Nt－N0)/t(有单位，如个/年)。 (2)“J”形曲线和“S”形曲线的增长率和增长速率 类型 “J”形曲线 “S”形曲线 增长率 增长 速率 [例1]　(2024年1月·甘肃高考适应性演练)浮游生物的多少在很大程度上影响着水体的质量。在我国北方，夏季降水量多， 冲刷到水体中的营养物质多，浮游生物迅速繁殖，水体浑浊；冬季降水量少，冲刷到水体中的营养物质减少，浮游生物生长缓慢，水体清澈。如图反映了一段时间内北方某湖泊的绿藻种群数量变化，下列描述不合理的是(　 ) A．t1时刻前绿藻种群数量不受密度制约 B．若不考虑捕食因素，t2～t3时期是冬季 C．t4～t5时期内湖泊可能出现了富营养化 D．t1～t5时期内绿藻种群K值发生了变化 [解析]　t1时刻前绿藻种群数量增长呈“S”形，数量增长本身受密度制约，数量越多，增长越缓慢，A错误；不考虑捕食因素，因为t2～t3时期种群数量较少，可推知是因为冬季降水量少，冲刷到水体中的营养物质减少，浮游生物生长缓慢导致的，所以是冬季，B正确；t4～t5时期内绿藻种群数量持续增长，K值比t2～t3更大，而绿藻的K值大小与营养物质有关，所以可能是富营养化导致的，C正确；由以上分析可知，t1～t5时期内绿藻所处的环境条件(如温度、营养物质含量等)在不断变化，则其种群K值发生了变化，D正确。 [答案]　A [例2]　(2024·重庆模拟)r对策与K对策是种群适应环境的两种形式，r对策生物通常个体小，寿命短，产生多而小的后代，且对后代缺乏保护，K对策生物则与之相反。如图所示为两种对策生物当年种群密度Nt与下一年种群密度Nt＋1的关系，相关叙述错误的是(　 ) A．蝗虫属于r对策生物 B．当种群密度小于N1时，K对策种群将会灭亡 C．该曲线中K对策种群的数量达到最多时为N2 D．当种群密度为N3时，r对策种群的年龄结构为衰退型 [解析]　蝗虫个体小，寿命短，生殖力强但存活率低，亲代对后代缺乏保护，属于r对策生物，A正确；当种群密度小于N1时，K对策生物数量少且持续减少，种群将会灭亡，B正确；分析题图可知，N1之前和N2之后K对策生物数量持续减少，只有N1到N2之间持续增加，故N2为K对策生物最大种群数量，C正确；当种群密度为N3时，r对策的Nt＋1与Nt的比值大于1，种群数量增多，年龄结构为增长型，D错误。 [答案]　D 二K值及其在生产中的应用 1．K值的表示方法 2．K值与K/2在生产中的应用 [例3]　(2024·成都一模)研究人员在研究某种捕食者与其猎物关系时，构建了猎物种群数量与被捕食率、补充率的关系模型，如图，其中补充率代表没有被捕食的情况下猎物增长的比率。下列说法错误的是(　 ) A．猎物净增长说明出生率大于死亡率，猎物净减少说明出生率小于死亡率 B．若该猎物表示害虫，当数量超过B点时，会导致该虫害的爆发 C．猎物种群数量介于A～B之间时，种群数量会逐渐稳定在A点 D．猎物种群数量超过B点时，种群可能出现K值，且K值为C点 [解析]　猎物净增长和净减少除了与出生率和死亡率相关，还与迁入率和迁出率有关，A错误；猎物种群数量超过B点时，补充率大于被捕食率，种群数量会逐渐增大，若该猎物表示害虫，当数量超过B点时，会导致该虫害的爆发，B正确；物种群数量介于A～B点之间时，被捕食率大于补充率，种群数量会逐渐稳定在A点，C正确；猎物种群数量超过B点时，补充率大于被捕食率，种群数量会增加，在C点保持稳定，故种群可能出现K值，且K值为C点，D正确。 [答案]　A 1．逻辑斯谛增长是指在空间有限、资源有限和受到其他生物制约条件下的种群增长方式，其增长曲线很像英文字母S，因而又称“S”形增长，如图所示。相关叙述正确的是(　 ) A．K值代表种群数量达到稳定后的一个平均值，称为环境容纳量 B．K/2时单位时间内种群增长量最大，K值时出生率为零 C．与“S”形增长相比，“J”形增长无K值且增长速率保持不变 D．对于害虫，应在K/2与K值之间选择合适时间进行防治 解析：选A　种群的“S”形增长中，种群数量达到稳定后，种群数量会在一定水平上下波动，K值代表此时种群数量的一个平均值，称为环境容纳量，A正确；K/2时单位时间内种群增长量最大，K值时出生率等于死亡率，但一般不为零，B错误；与“S”形增长相比，“J”形增长无K值且增长速率逐渐增大，C错误；对于害虫，应在K/2之前选择合适时间进行防治，D错误。 2．(2024·长葛模拟)某实验小组探究在食物充足的条件下，草履虫种群的数量 增长情况，实验结果如图所示。下列说法正确的是(　 ) A．AB段草履虫种群增长缓慢的原因是死亡的个体数量较多 B．BC段草履虫种群增长速率逐渐减慢可能与代谢产物的积累有关 C．CD段草履虫种群数量增长曲线为理想状态下的“J”形增长 D．食物对草履虫种群数量增长的限制属于非密度制约因素 解析：选B　根据图示可知，AB段种群数量增长缓慢，原因是该阶段草履虫的个体数目少，出生的个体数目也较少，A错误；BC段草履虫增长速率逐渐减慢可能与代谢产物的积累有关，B正确；CD段可能受某种条件影响，种群数量增加，但是“J”形增长需在食物、空间等多种条件均理想时才可形成，故其种群数量不一定呈“J”形增长，C错误；食物因素属于密度制约因素，D错误。 主题研习(三)　探究培养液中酵母菌种群数量的变化(实验·探究型) 　　　　　　　　　　　 1．实验原理 (1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。 (2)在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“J”形曲线增长；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈“S”形曲线增长。 (3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法。 2．实验流程 3．结果分析 数量 变化 曲线 c点前 酵母菌的增长符合“S”形曲线增长模型 de段 曲线 下降 原因可能是营养物质随着消耗逐渐减少，有害产物逐渐积累，培养液的pH等理化性质发生改变等 4．实验关键问题分析 (1)从试管中吸出培养液进行计数之前，需将试管轻轻振荡几次，其原因是使培养液中的酵母菌均匀分布，以保证估算的准确性。 (2)如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当将培养液稀释一定倍数(如10倍)后重新计数。 (3)对于压在小方格界线上的酵母菌，计数时应只计数相邻两边及其顶点的酵母菌(一般是“计上不计下，计左不计右”，类似于“样方法”的计数)。 5．血细胞计数板及其使用 血细胞计数板 通常有两种，一种是一个大方格分成16个中方格，每个中方格又分成25个小方格；另一种是一个大方格分成25个中方格，每个中方格又分成16个小方格。但无论哪种规格的计数板，每个大方格都有16×25＝400(个)小方格。(计数板长、宽均为1 mm，深度为0.1 mm) 计数方法 对于16×25的计数板而言，计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量；而对于25×16的计数板而言，计四角和正中间的(共5个)中方格共计80个小方格中的个体数量。(如下图所示) 计算方法 ①16×25型的计数板：酵母细胞个数/mL＝(100个小方格细胞总数/100)×400×10_000×稀释倍数 ②25×16型的计数板：酵母细胞个数/mL＝(80个小方格细胞总数/80)×400×10_000×稀释倍数 1．某同学在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中，可能观察到的细胞分散情况如图2所示。下列有关推断正确的是(　 ) A．该血细胞计数板上有2个计数室，计数室的高度为1 mm B．若实验中多次出现图2中c的现象，可能是由于样液未充分摇匀或稀释倍数不够所致 C．若计数板1个大方格中有16个中方格，4个中方格中酵母菌总数为55个，则10 mL培养液中酵母菌的数量为2.2×106个 D．本实验不需要设置对照实验，也不需要统计芽体(新个体)的数量 解析：选B　血细胞计数板上有2个计数室，计数室的高度为0.1 mm，A错误；若实验中多次出现图2中c的现象，即细胞重叠，说明样液未充分摇匀或稀释倍数不够，B正确；若计数板1个大方格中有16个中方格，4个中方格中酵母菌总数为55个，则10 mL培养液中酵母菌的数量约为55×(16÷4)×10 000×10＝2.2×107(个)，C错误；本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照，酵母菌产生的芽体是新个体，所以统计菌体数量时，需要统计酵母菌芽体的数量，D错误。 2．(2024·黄冈二模)在“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，其中某次样品稀释10倍后，在25×16型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，让样液渗入计数室时，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 解析：选C　25×16型的血细胞计数板计算公式：酵母细胞个数/1 mL＝1个中方格中酵母菌数×25×10 000×稀释倍数，因此该培养液中酵母菌种群密度＝250/5×25×10 000×10＝1.25×108(个/mL)，A正确；先盖盖玻片，盖玻片一侧滴加少量样液，让样液自行渗入计数室，待菌体全部沉降到计数室底部再进行计数，该过程不能用吸水纸吸引，多余的培养液可用滤纸吸去，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，每天在相同时间取样计数并记录数据，确保两次计数之间的时间间隔相同，这7天的数据在时间上形成前后对照，D正确。 　　　　　　　　　　　　　　　　 |考|教|衔|接|——教材隐性命题点发掘 (一)教材素材“深加工” 1．(选择性必修2 P4“与社会的联系”拓展分析)下表为我国第六次和第七次全国人口普查的部分数据。下列关于2010～2020年内我国人口变化情况的叙述，错误的是(　 ) 年份 年龄结构/% 性别比例/% 0～14岁 15～59岁 >60岁 女性 男性 第六次 (2010年) 16.60 70.14 13.26 48.73 51.27 第七次 (2020年) 17.95 63.35 18.70 48.76 51.24 A.人口普查采用逐户逐人直接计数的方法进行数量统计 B．年龄结构和性别比例都可以影响一个国家的人口数量 C．我国人口老龄化程度加剧，及时进行生育政策调整有助于缓解该现状 D．我国男女性别比例有所改善，不同地区的性别比例通常相同 解析：选D　我国进行全国人口普查常采用逐户逐人直接询问调查的方法，A正确；年龄结构可通过影响出生率和死亡率影响种群数量，性别比例可通过影响出生率来影响种群数量，因此年龄结构和性别比例都可以影响一个国家的人口数量，B正确；与第六次调查结果相比，第七次调查结果中>60岁的群体所占比例增加，且大于了0～14岁群体所占的比例，说明我国人口老龄化程度加剧，生育政策调整有助于缓解该现状，C正确；不同地区的性别比例不一定相同，但比较两次总体调查结果可知，我国男女性别比例有所改善，D错误。 2．(选择性必修2 P17“拓展应用T2”变式训练)20世纪初，人们将驼鹿引入一个孤岛，任由驼鹿种群自然发展。该种群1915～1960年的数量变化情况如下图。下列说法错误的是(　 ) A．1915～1960年，驼鹿种群数量的变化趋势为先增加后减少最后趋于稳定 B．1915～1930年，驼鹿种群数量不断增加的原因可能有资源空间充裕、气候适宜、没有敌害等 C．1930年之前驼鹿种群数量急剧增加，可能造成环境破坏，最终导致驼鹿K值下降 D．1947～1960年直接决定驼鹿种群大小的数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率 解析：选D　由图可以看出，驼鹿迁入后，驼鹿的种群数量变化趋势为先增加后减少最后趋于稳定，A正确；当一个种群进入一个新环境后，由于在一段时间内没有天敌，再加上食物和空间充裕、气候适宜等，种群的数量变化近似“J”形增长，B正确；1930年前驼鹿种群数量急剧增加，可能引发食物资源短缺，种内竞争加剧，进而导致生存环境利用过度，造成环境破坏，最终导致K值下降，C正确；人们将驼鹿引入一个孤岛，任由驼鹿种群自然发展，孤岛上不存在驼鹿的迁入与迁出，D错误。 (二)科学思维“融会通” 3．(选择性必修2 P12“拓展应用T2”应用分析)假设有人承包了一个鱼塘，正在因投放多少鱼苗而困惑：投放后密度过大，鱼竞争激烈，死亡率会升高；投放后密度过小，水体的资源和空间不能充分利用。提出你解决难题的措施：放养生活在不同水层的鱼，控制鱼类的种群密度在K/2左右。 4．(选择性必修2 P20“非选择题T2”素材应用)根据教材相关材料回答下列问题。 (1)高山、湖泊等自然因素将普氏原羚分隔为4个种群，导致种群间基因交流受阻，这种现象称为地理隔离。 (2)调查普氏原羚的种群密度，科学家可利用航拍等技术进行逐个计数，其原因是普氏原羚个体数量少(种群小)，航拍移动灵活方便计数；航拍对普氏原羚惊扰小；普氏原羚个头较大便于航拍。 (3)草原围栏的存在影响了普氏原羚的繁殖行为，导致种群的出生率(填数量特征)降低，进而限制其种群密度的增长。 (4)由于围栏对普氏原羚的活动有很大的影响，多个普氏原羚的保护机构都在推进围栏刺丝的拆除、降低围栏高度等工作，但这些措施增加了狼和藏狐捕食家畜甚至伤人事件的发生，损害了牧民的利益。综上所述，请你提出两项保护普氏原羚的可行性建议：建立专门的普氏原羚保护区， 明确保护和管理的责任；在合适的区域建立生态廊道， 促进种群间基因交流；建立生态补偿(经济赔偿)机制， 缓解牧民生活与动物保护之间的矛盾。 |应|用|创|新|——新情境问题的建模训练 1．(2023·辽宁高考)在布氏田鼠种群数量爆发年份，种内竞争加剧，导致出生率下降、个体免疫力减弱，翌年种群数量大幅度减少；在种群数量低的年份，情况完全相反。下列叙述错误的是(　 ) A．布氏田鼠种群数量达到K/2时，种内竞争强度最小 B．布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能不变 C．布氏田鼠种群数量爆发年份，天敌捕食成功的概率提高 D．布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用 解析：选A　布氏田鼠种群数量达到K/2时，种群增长速率最大，此时种内竞争强度不是最小，A错误。环境容纳量主要受环境因素的影响，布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能不变，B正确。布氏田鼠种群数量爆发年份，由于布氏田鼠的数量增加，其天敌捕食成功的概率将会提高，C正确。由题干信息可知，布氏田鼠种群密度对种群数量变化起负反馈调节作用，D正确。 2．某同学设计实验探究小球藻种群数量的变化，方法步骤如下。已知吸光度值与容器中小球藻的叶绿素总含量呈正相关，相关叙述正确的是(　 ) A．①中需设置的空白对照组：锥形瓶中直接加入不含小球藻的100 mL培养液 B．②中每次取样前应保持锥形瓶静置，且每次测定用同一仪器和比色皿 C．结果显示小球藻种群数量在第4天左右达到K值 D．温度、小球藻初始密度、营养物质等非密度制约因素能制约小球藻种群的增长 解析：选C　本实验的目的是探究小球藻种群数量的变化，因此，①中可以不设置空白对照组，而是通过实验组自身前后对照，对获得的相关数据进行分析，A错误；②中每次取样前应对锥形瓶振荡，使其内小球藻均匀分布，且每次测定用同一仪器和比色皿，B错误；实验结果显示小球藻种群数量在第4天以及此后的检测中达到相对稳定状态，即在第4天左右达到K值，C正确；营养物质属于密度制约因素，D错误。 一、选择题 1．下列关于种群数量特征的叙述，不正确的是(　 ) A．种群密度是种群最基本的数量特征，可采用估算的方法对其进行调查 B．直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率 C．年龄结构仅通过影响种群的死亡率来影响种群数量变化 D．性别比例通过影响种群的出生率来间接影响种群密度 解析：选C　种群密度是种群最基本的数量特征，由于种群数量较大，一般采用估算的方法对其进行调查，A正确；出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群数量变化的直接因素，B正确；年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率来影响种群数量变化，C错误；性别比例通过影响种群的出生率来间接影响种群密度，D正确。 2．下列有关调查动物种群密度方法的叙述，正确的是(　 ) A．探究培养液中酵母菌数量变化不需要设置对照组，不需要做重复实验 B．对于活动能力强、活动范围大的动物最好采用样方法调查种群密度 C．用标记重捕法调查种群密度时，个体被捕捉的概率应相等，且与标记状况、年龄和性别无关 D．通常采用标记重捕法调查农作物上蚜虫的种群密度和植物叶片上的昆虫卵的密度 解析：选C　探究培养液中酵母菌数量变化不需要设置对照组，需要做重复实验，A错误；对于活动能力强、活动范围大的动物，最好采用标记重捕法调查种群密度，B错误；用标记重捕法调查种群密度时，标记不能过分醒目，标记个体与未标记个体在重捕时被捕获的概率应该相同，且与标记状况、年龄和性别无关，C正确；农作物上的蚜虫、昆虫卵常采用样方法来调查种群密度，D错误。 3．某草场总面积为25 hm2，某研究小组欲对该草场上老鼠的种群密度进行调查，第一次捕获了80只老鼠并都做好标记原地放回，一段时间后对该草场上的老鼠再次调查，第二次捕获的老鼠中有20只被标记，30只未被标记。据此估计，该草场上老鼠的种群密度为(　 ) A．200只/hm2 B．8只/hm2 C．125只/hm2 D．5只/hm2 解析：选B　由题意可知，第一次捕获并标记80只老鼠，第二次捕获50只，其中有上次标记的个体20只，根据标记重捕法计算公式估算种群中个体总数＝80×50÷20＝200(只)，草场总面积为25 hm2，因此该草场上老鼠的种群密度约为200÷25＝8(只/hm2)，故选B。 4．如图是有关种群数量特征的概念图，下列有关分析错误的是(　 ) A．①表示种群密度，是制约种群增长的因素之一 B．利用人工合成的性引诱剂诱杀雄性害虫，破坏了正常的⑤ C．预测种群数量变化的主要依据是④ D．春运期间，深圳市的人口数量变化主要取决于②③ 解析：选D　①表示种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征，种群密度是制约种群增长的因素之一，A正确；⑤是性别比例，利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫，破坏了性别比例，进而通过降低出生率，使种群数量下降，B正确；④是年龄结构，年龄结构可以预测种群数量发展的变化趋势，C正确；②是出生率，③是死亡率，春运期间，深圳市的人口数量变化主要取决于迁入率和迁出率，D错误。 5．下列有关密度制约因素和非密度制约因素的说法，错误的是(　 ) A．禽流感病毒引起某种鸟类大量死亡，属于影响种群数量的密度制约因素 B．使用杀虫剂使种群数量大幅下降属于非密度制约因素 C．“S”形增长的种群，在增长过程中受密度制约因素影响逐渐变小 D．生物种群数量的不规则波动往往与非密度制约因素有关 解析：选C　禽流感病毒对鸟类种群数量的影响程度与鸟类的密度密切相关，因而属于影响鸟类数量的密度制约因素，A正确；由于杀虫剂的喷洒是均匀喷洒的，其影响程度与种群密度关系不大，属于非密度制约因素，B正确；“S”形增长的种群，在增长过程中随着种群密度的增加，受到空间和资源的限制越来越大，因此随着种群数量的增加，受密度制约因素影响逐渐变大，C错误；非密度制约因素一般是随机发生的，其往往造成种群数量的不规则波动，D正确。 6.生物的种群数量会受到多种因素的影响。如图表示某种群的数量变化，A点时，由于某种因素的改变，环境容纳量由K1变化为K2，导致这种变化的因素最不可能是(　 ) A．该种群的活动范围扩大 B．该种群生物的食物增多 C．该种群的天敌大量迁出 D．该种群迁出了大量同种个体 解析：选D　若该种群的活动范围扩大，空间和食物资源增多，可使K值增大，A不符合题意；若该种群生物的食物增多，可使K值增大，B不符合题意；若该种群的天敌大量迁出，天敌数量减少，可使K值增大，C不符合题意；该种群迁出了大量同种个体，种群数量减少，但环境条件没发生改变，故K值不变，D符合题意。 7．(2024·武汉质检)《吕氏春秋》中说：“竭泽而渔，岂不获得，而明年无鱼”。某鱼塘为增加经济收入，需定期多次投放养殖鱼的鱼苗，科学利用生态学原理增加鱼类产量。下列相关叙述正确的是(　 ) A．为了持续获得最大捕捞量，捕鱼后种群数量应维持在K左右 B．调查该鱼塘中某种养殖鱼的种群密度，可用于确定捕捞最佳时间点 C．增加饵料的投放，养殖鱼的环境容纳量不会发生改变 D．用网眼较小的渔网捕捞，有利于捕后鱼种群数量快速恢复 解析：选B　K/2时种群数量增长较快，较易恢复，因此为了持续获得最大捕捞量，捕鱼后种群数量需要维持在K/2左右，A错误；调查该鱼塘中某种养殖鱼的种群密度，可以用于确定合适的捕捞量和捕捞最佳时间点，B正确；增加饵料的投放，鱼的食物增多，环境容纳量可能增大，C错误；用网眼较小的渔网捕捞，往往导致大鱼和小鱼都会被捕，因此捕捞后鱼种群剩余数量较少，不利于捕后鱼种群数量快速恢复，D错误。 8．由于环境的变化，浮游植物种群数量可能会发生不可预测的波动，这种波动在不同月份可能会有所不同。浮游植物通常是小型、寿命短 、繁殖速度较快的生物，如图所示为某池塘中浮游植物数量随环境变化的趋势曲线。下列相关叙述错误的是(　 ) A．该水域中浮游植物数量随环境变化呈现“S”形增长，5月达到K值 B．推测浮游植物数量变化主要是由温度和营养物质的变化造成的 C．与长寿命生物相比，浮游植物等小型短寿命生物的数量更易发生巨大变化 D．浮游植物爆发性增殖引发水华，可能会通过正反馈调节造成大量水生生物死亡 解析：选A　该池塘中浮游植物数量随环境的变化并未呈现出典型的“S”形增长曲线，且5月达到的数量为一年中的最大值，并非K值，A错误；不同月份温度不同，营养物质也会有差异，根据图示可推测导致浮游植物数量变化的主要因素是温度和营养物质，B正确；与长寿命生物相比，浮游植物等小型的短寿命生物适应环境能力较弱，种群数量更易发生巨大变化，C正确；浮游植物爆发性增殖会引发水华，可能会通过正反馈调节机制造成大量水生生物死亡，D正确。 9．(2024·柳州一模)某生物实验小组将酵母菌接种到装有10 mL液体培养基的试管中，通气培养并定时取样 (培养液稀释了100倍)，采用规格为16×25(400小格，0.1 mm3)的血细胞计数板进行计数，然后绘制增长曲线。如图为a、b两批次酵母菌细胞数量的增长曲线。下列叙述正确的是(　 ) A．取样前应先振荡试管，目的是使酵母菌分布均匀，制片时应先滴加样液再盖盖玻片 B．比较两批次酵母菌t1时刻种内竞争的强度和t2时刻培养液中营养物质的剩余量依次是a<b、a>b C．为减小计数时的误差，可在计数前采用台盼蓝染液染色，t2后继续培养，细胞数量将一直保持相对稳定 D．某时刻对a批次取样计数，若四角上中格的细胞数量分别为22、26、24、28，则此时刻培养液中细胞数量约为4×108个 解析：选B　用血细胞计数板计数时，应先放置盖玻片，在盖玻片的边缘滴加培养液，待培养液从边缘处自行渗入计数室，再吸去多余培养液，A错误。t1时刻b的数量大于a，种内竞争的强度为a<b；t2时刻之前b中的细胞数量大于a中的细胞数量，消耗的营养物质多，t2时刻培养液中营养物质的剩余量为a>b，B正确。t2时a、b两个批次的酵母菌细胞数量基本都已经达到K值，若继续培养，由于营养物质过度消耗，有害代谢产物大量积累，pH不适宜等，最终使得细胞的数量均下降，C错误。某时刻对a批次取样计数，若四角上中格的细胞数量分别为22、26、24、28,1 mL培养液中细胞数量约为(22＋26＋24＋28)÷4×16×104×100＝4×108个，则此时刻培养液中细胞数量约为4×108×10＝4×109个，D错误。 二、非选择题 10．如图表示森林生态系统中某种鸟的种群数量增长速率变化情况，回答下列问题： (1)由题图曲线可知，该鸟的种群数量呈________形增长，P点时该种群的年龄结构类型是________，图中________时刻该鸟种群的种内竞争最激烈。 (2)可利用________法对该鸟的种群数量进行估算。t1时捕捉该类鸟20只，标记后原地放回。t3时进行第二次捕捉，结果发现50只内有5只带有标记物。若被标记个体在调查期间没有死亡，则t1时该鸟的种群数量约为________只。 (3)在自然环境中，种群数量有时会在K值上下波动，K值是指______________________________。 (4)森林中有多种鸟，它们分别占据了不同空间层次，表现为明显的分层现象，该现象取决于____________。 解析：(1)据题图曲线可知，该鸟的种群数量呈“S”形增长。P点时，种群的数量没有达到K值，年龄结构是增长型。种内竞争最激烈的时间是种群数量最高的点，资源和空间不变时，图中t3时种群数量达到K值，种内竞争最激烈。(2)鸟类活动能力强，活动范围大，所以用标记重捕法调查其种群数量。根据计算公式可计算t3时总数是20×50÷5＝200(只)，t1时总数是K/2＝100(只)。(3)一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。(4)群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，因此，动物也有分层现象。即动物的分层现象取决于植物的分层情况。 答案：(1)“S”　增长型　t3　(2)标记重捕　100　(3)一定的环境条件所能维持的种群最大数量　(4)植物的分层情况 11．马世骏院士是蜚声中外的生态学家，是我国生态学研究的奠基人之一。他在国内的生态学研究是从蝗灾的防治开始的。 (1)调查某草原东亚飞蝗的种群密度一般用系统取样和扫网法相结合的方法，而不用标记重捕法的原因是__________________________________________________ __________________________________________________。 图1为一种捕捉器，捕捉蝗虫时应将捕捉器尽量________(填“远离”或“接触”)草地，在样方内以图2中________(填字母)方式捕捉蝗虫以利于准确计数。 (2)图3是某区域在若干年内发生的若干次蝗灾的月份统计图。为了给预防蝗灾提供科学依据，研究者对气温、降水量变化与蝗虫数量变化的关系进行了研究，结果如图4所示。图3、4所示模型属于________模型，该模型的优点是________________________。据此模型分析，____________________________________是蝗虫爆发式增长的主要原因，又因为东亚飞蝗喜在坚实的土地中产卵，适度的松土可以________(填“提高”或“降低”)蝗虫的环境容纳量。 (3)有人提议，蝗灾发生时危害重重，应该想尽办法将蝗虫灭绝。也有人持否定意见，从生物多样性的角度看，持否定意见的人的理由是_____________________________________ __________________________________________________________________________。 解析：(1)蝗虫迁移能力强，活动范围太大，个体小难标记，故调查某草原东亚飞蝗的种群密度一般用系统取样和扫网法相结合的方法。用图1捕捉器捕捉蝗虫时，由于蝗虫在草地活动，故应将捕捉器尽量接触草地，以图2中C方式捕捉蝗虫时，捕捉到的蝗虫不易跑出，利于准确计数。(2)图中3、4以曲线图的形式表示统计结果，曲线图是数学模型的一种表现形式，它可以更直观地观察到变化的趋势；据图3分析，蝗灾在5～7月份发生次数最多，在这期间气温较高，降水量较少，故气温高、降水量低是蝗虫爆发式增长的主要原因。适度松土可以使坚实的土壤变得松软，不利于东亚飞蝗产卵，因此降低了蝗虫的环境容纳量。(3)蝗虫属于生态系统的成分，不灭绝蝗虫有利于保护生物多样性，增加食物链和食物网的复杂程度，有利于维持生态系统的稳定。 答案：(1)蝗虫活动范围太大，个体小难标记(蝗虫迁移能力强)　接触　C　(2)数学　可以更直观地观察到变化的趋势　气温高、降水量低　降低　(3)保护生物多样性，增加食物链和食物网的复杂程度，有利于维持生态系统的稳定 第2讲　群落及其演替 　　　【学习目标】　 1.描述群落具有垂直结构和水平结构等空间结构特征，并可随时间而改变； 2.阐明一个群落替代另一个群落的演替过程，包括初生演替和次生演替两种类型； 3.分析不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点； 4.说明人类活动会对群落的结构和演替产生一定的影响。 建构知识体系 　 主题研习(一)　群落的结构(深化·提能型) 　　　　　　　　　　　　　　　　 (一)群落及群落的物种组成 1．群落的概念：群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。 2．群落水平上研究的问题 3．群落的物种组成 意义 群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素 指标 物种丰富度，即群落中物种数目的多少 规律 不同群落的物种丰富度不同，一般来说，越靠近热带地区，物种丰富度越高 在群落中，有些物种数量很多且对群落中其他物种的影响也很大；还有一些物种虽然在群落中比较常见，但对其他物种的影响不大 群落中物种组成并非固定不变，而是随时间和环境的变化而变化 (二)各种种间关系的特点与实例(连线) [微提醒]　明确种内关系包括种内竞争和种内互助等；种间关系包括原始合作、捕食、种间竞争、寄生和互利共生等。 (三)群落的空间结构 类型 垂直结构 水平结构 现象 分层现象 镶嵌分布 决定 因素 植物分层：光照、温度、水分和无机盐等 动物分层：栖息空间和食物条件 地形变化、光照强度的不同、土壤湿度和盐碱度的差异、生物自身生长特点不同，以及人与动物的影响等 意义 在长期自然选择基础上形成的对环境的适应，有利于群落整体对自然资源的充分利用，如植物的垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力 (四)群落的季节性和生态位 1．群落的季节性 影响因素 阳光、温度和水分等随季节而变化 变化规律 群落的外貌和结构会随季节发生有规律的变化 2.生态位 (1)概念：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。 (2)特点：每个物种都有自己在群落中的地位或作用。 (3)形成：是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。 (4)动、植物生态位的研究内容及意义 (一)群落中生物种间关系的类型和曲线分析 [例1]　革蜱是一种寄生类昆虫，其幼虫和若虫常寄生于啮齿类动物体内，而其成虫常选择大型哺乳动物进行寄生，其成虫在叮咬人畜时会释放毒素，使人和动物患森林脑炎。下图是某林区的红松果实、某种小型鼠(以红松果实为食)和革蜱的数量变化曲线图，下列相关叙述正确的是(　 ) A．该林区内动物患森林脑炎的概率变化趋势可能与曲线②相似 B．该林区红松、小型鼠和革蜱三种生物共同构成一个群落 C．可通过化学药物喷洒等生物防治方法控制革蜱危害 D．如果革蜱的数量减少，红松果实的数量会增加 [解析]　林区动物因革蜱叮咬而易患森林脑炎，因此可推测发病率会呈现与曲线②相似的波动特征，A正确；生物群落包括一定区域内的所有生物，该林区红松、小型鼠和革蜱三种生物不能构成一个群落，B错误；通过化学药物喷洒防治革蜱不属于生物防治，C错误；如果革蜱的数量减少，对于小型鼠的影响减少，小型鼠数量增加，则对于红松果实的采食增加，红松果实数量减少，D错误。 [答案]　A |认|知|生|成| 1．生物种间关系的数量坐标图和营养关系图 类型 互利 共生 原始 合作 寄生 种间竞争 捕食 数量坐标图 营养关系图 常见 形式： 无明确的 营养关系 2．生物种间关系的判断(结合上表图示分析) [微提醒]　在竞争力不同的两种生物中，一方可能会因竞争力弱而灭绝，而寄生关系中，一般不会淘汰其中一方物种。 3．寄生与捕食关系的辨析 (1)寄生者在宿主那里吸取的营养物质一般是宿主体内的汁液、血液或宿主从外界环境中摄取的营养物质；如果一种生物摄取其他生物的全部或部分为食，则为捕食关系，如蚊子与人为寄生关系，蝗虫与青草为捕食关系。 (2)捕食关系中，捕食者一般不会导致被捕食者灭绝；寄生关系中，寄生生物一般不会导致宿主死亡。这都与长期的自然选择有关，在相互选择的作用下，捕食者与被捕食者、寄生者与宿主长期共存。 [微提醒]　腐生不同于寄生。腐生是以动植物等的遗体为营养来源，而寄生则以活的生物体作为营养的来源。 二群落空间结构的类型和判断 [例2]　长白山北坡从山麓到山顶依次出现针阔叶混交林、针叶林、岳桦林和高山冻原。针阔叶混交林中的乔木层有红松、红皮云杉、白桦等多种植物，在林冠层生活着小杜鹃、大杜鹃、黑枕黄鹂等鸟类。下列分析错误的是(　 ) A．从山麓到山顶依次出现不同的森林类型是群落的垂直结构 B．针阔叶混交林中的红松和红皮云杉间存在种间竞争关系 C．针阔叶混交林物种丰富度大，植物分层复杂，提高了光能利用率 D．森林中鸟类的垂直分层取决于栖息空间和食物条件 [解析]　山麓到山顶依次出现不同的森林类型是群落的垂直地带性分布，不属于群落垂直结构，A错误；红松和红皮云杉的生长都需要阳光、水分、无机盐等，因此红松和红皮云杉间存在种间竞争关系，B正确；针阔叶混交林物种丰富度大，不同植物分层情况复杂，由于在不同高度有不同的植物，故提高了光能利用率，C正确；森林的垂直结构为不同的鸟类提供了不同的生存环境，故森林中鸟类的垂直分层取决于栖息空间和食物条件，D正确。 [答案]　A |认|知|生|成|　群落的垂直结构呈分层分布 1．影响陆生植物地上分布的主要因素是光照强度。 2．影响水生植物分布的主要因素是光的波长。不同波长的光在水体中的透射能力不同，波长越短透射能力越强，如下图所示： 3．高山上植物的分布取决于温度，从山顶到山脚下，分布着不同的植物类群，属于植被的垂直地带性分布，不属于群落的垂直结构。如下图所示： 4．影响动物垂直分层现象的因素主要是食物条件和栖息空间。 [微提醒]　“竹林中的竹子高低错落有致”不属于群落的垂直结构，垂直结构涉及的是群落中“不同物种”在空间垂直方向上呈现“分层”现象，竹林中的竹子是种群，不具有群落的空间结构。 题点(一)　群落的组成与种间关系 1．下列有关群落及其物种组成的叙述，正确的是(　 ) A．一个池塘中的各种鱼和植物构成了一个生物群落 B．不同群落中物种丰富度不同，一般来说，越靠近热带地区，物种丰富度越高 C．同一物种之间的大鱼吃小鱼、狼吃羊是捕食现象 D．群落中数量多的物种就是优势种 解析：选B　一个生态系统的全部生物构成一个生物群落，一个池塘的各种鱼和植物只是池塘生态系统的部分生物，A错误；捕食是不同物种间的关系，同一物种之间的大鱼吃小鱼不属于捕食关系，C错误；优势种是指在群落中对其他物种影响大的物种，物种数量多并不一定是优势种，D错误。 2．(2024·北京模拟)下图中甲、乙、丙分别表示在有限空间内培养(或饲养)两种生物的实验结果，下列叙述错误的是(　 ) A．豆科植物与根瘤菌的种群数量变化关系如图甲所示 B．甲、乙、丙分别表示的是互利共生、捕食、种间竞争关系 C．图乙中Ⅱ生物对Ⅰ生物的进化有害无益 D．图丙中实验初期，种内互助与种间竞争并存，后期Ⅲ的种内竞争加剧 解析：选C　豆科植物与根瘤菌的种间关系是互利共生，与图甲相符，A正确；据图并结合题意可知，甲表示的种间关系是互利共生，乙是捕食，丙是种间竞争，B正确；捕食者与被捕食者相互选择，协同进化，因此捕食关系对被捕食者的进化有益，C错误；根据图丙可知，开始时两物种都能存在，说明存在种内互助与种间竞争，后期一种生物消失，Ⅲ的种群密度增大，其种内竞争加剧，D正确。 题点(二)　群落的空间结构分析 3．植物群落的垂直结构是植物群落在空间上的垂直分化，是植物器官在地上不同高度和地下不同深度的空间垂直配置。下列关于植物群落分层现象叙述错误的是(　 ) A．地上分层显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力 B．地下分层是植物充分利用地下空间及养分的一种生态适应 C．分层现象都是通过植物与非生物环境相互作用的结果 D．植物地下部分的分层影响了土壤小动物的分布 解析：选C　分层现象是群落中各种群之间及种群与非生物环境之间相互作用的结果，C错误。 4．(2024·肇庆一模)东莞市同沙水库践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念，引进了浮游植物、挺水植物、沉水植物、浮游动物等10余种生物来治理水质污染，其中耐盐性挺水植物莞草对水体污染物有一定的吸收能力。下列有关说法正确的是(　 ) A．浮游植物、挺水植物、沉水植物、浮游动物等10余种生物构成了生物群落 B．同沙水库中莞草的生态位通常包括它的种群密度、栖息地以及它与其他物种的关系 C．引进的多种生物不会改变群落的垂直结构和水平结构 D．莞草和其他浮游植物、沉水植物竞争无机盐和阳光 解析：选D　群落是相同时间聚集在一定区域所有生物的集合，选项中不包括该区域所有生物，不能构成生物群落，A错误；植物生态位主要研究在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度及与其他物种的关系等，B错误；引进的多种生物会改变群落的垂直结构和水平结构，C错误；莞草和其他浮游植物、沉水植物会竞争无机盐和阳光等资源，D正确。 主题研习(二)　研究土壤中小动物类群的丰富度(实验·探究型) 　　　　　　　　　　 1．实验原理 (1)土壤条件：不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些小动物的良好栖息场所。 (2)取样方法：许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，常用取样器取样的方法进行采集、调查。 (3)统计方法 记名 计算法 指在一定面积(体积)的样地中，直接数出各个种群的个体数目。一般用于个体较大，种群数量有限的物种 目测估 计法 按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。等级的划分和表示方法有：非常多、多、较多、较少、少、很少，等等 2.实验流程 3．采集小动物所用到的仪器 (1)诱虫器(A图)：该装置中的电灯是发挥作用的主要部件，该装置利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，使土壤动物远离光源、热源。在用该装置采集小动物时，花盆壁和放在其中的土壤之间留一定空隙的目的是便于空气流通。 (2)吸虫器(B图)：该装置中纱布的作用是防止将土壤小动物吸走。 1．下列关于种群密度、群落丰富度调查实验的叙述，正确的是(　 ) A．调查某有翅、趋光性强的昆虫种群密度可用样方法 B．调查土壤小动物丰富度时，记名计算法常用于个体较小、种群数量较多的物种 C．记名计算法能统计出土壤中小动物类群的丰富度和小动物的种群密度 D．用取样器取样法调查土壤小动物丰富度的原因是土壤小动物的活动能力弱 解析：选C　某有翅、趋光性强的昆虫活动能力强、活动范围大，不可用样方法调查其种群密度，可用黑光灯诱捕法调查，A错误；调查土壤小动物丰富度时，记名计算法常用于个体较大、种群数量有限的物种，B错误；对于土壤小动物而言，记名计算法能统计出土壤中小动物类群的丰富度和小动物的种群密度，C正确；用取样器取样法调查土壤小动物丰富度的原因是土壤小动物的活动能力强，身体微小，D错误。 2.如图为某草地土壤小动物丰富度的垂直分布图。下列有关叙述正确的是(　 ) A．图中土壤小动物丰富度最高的深度段是60～80 cm B．采集小动物时，体型较大的小动物可以用包着纱布的镊子夹取 C．统计土壤小动物的具体方法可能是取样器取样法 D．采用带灯罩的热光源收集土壤中的小动物，利用了土壤小动物的趋光性 解析：选B　图中土壤小动物丰富度最高的深度段是0～20 cm，A错误；采集小动物时，发现体型较大的小动物，可用包着纱布的镊子取出来，体型较小的可用吸虫器采集，B正确；统计土壤小动物的具体方法可能是目测估计法或记名计算法，而取样器取样的方法是调查方法，C错误；利用小动物的避光、避热性，收集土壤中的小动物可采用带灯罩的热光源，D错误。 主题研习(三)　群落的主要类型及群落的演替(基础·自学型) 　　　　　　　　　　　　　　　　 (一)群落的主要类型 1．分类依据及主要类型 (1)分类依据：外貌特征和物种组成。 (2)主要类型：陆地生物群落、湿地生物群落、海洋生物群落。 2．陆地群落的类型、结构特点和常见生物(连线) 3．群落中生物的适应性 (1)影响群落类型的主要因素：水分、温度等。 (2)生物对群落的适应性 ①生活在某一群落中的生物都能适应所处的非生物环境。 ②群落中不同种群之间通过复杂的种间关系，相互依存、相互制约形成有机整体，从而维持种群之间的协调和平衡。 ③群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。 (二)群落的演替 1．演替的概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。 2．群落演替的类型比较 项目 初生演替 次生演替 起点 从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方 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 过程 以裸岩上的演替为例 以弃耕农田上的演替为例 时间 经历的时间比较 经历的时间比较 趋势 形成新群落 恢复原来的群落 实例 沙丘、火山岩、冰川泥地 火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕农田 3.群落演替的方向及变化分析 项目 大多数自然群落 受污染或破坏的群落 方向 简单→复杂→稳定 复杂→简单→稳定 能量 变化 增加并趋向于稳定 减少并趋向于稳定 物质 变化 4．人类活动对群落演替的影响 [微点判断] (1)荒漠生物群落和草原生物群落动植物的种类较少，群落结构相对简单。(√) (2)生活在森林里的动物都不能生活在草原。(×) (3)湿地生物群落中的动植物都是水生生物。(×) (4)(2022·河北卷)演替到稳定阶段的群落具有相对不变的物种组成和结构。(√) (5)(2022·江苏卷)湖泊经地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段和灌木阶段可初生演替出森林。(×) 题点(一)　群落的主要类型和特点 1．(2024·盐城一模)长期生活在极端温度环境中的生物，通过气候影响或进化变异，在形态结构、生理和行为等方面表现出明显的适应性。下列有关叙述错误的是(　 ) A．变温动物体内酶的活性在冬眠状态下比活动状态下低 B．生活于寒温带的貂熊耳小、尾短、毛长，有利于抗寒 C．草原植物往往叶片狭窄，表面有蜡质层，主要是有利于适应低温环境 D．沙漠中的仙人掌气孔在夜晚才开放，主要是有利于适应高温干旱环境 解析：选C　冬眠状态的变温动物体内温度较低，酶的活性比活动状态下低，有利于其减少冬眠期间的物质消耗，A正确；耳小、尾短、毛长能减少散热，利于保温，以适应寒冷环境，有利于抗寒，B正确；草原植物往往叶片狭窄，表面有蜡质层，主要是有利于适应干旱环境，C错误；沙漠中的仙人掌气孔在夜晚才开放，白天关闭，有利于降低蒸腾作用，同时不影响光合作用中CO2的供应，是其适应高温干旱环境的一种表现，D正确。 2．根据群落的外貌和物种组成等方面的差异，可将陆地的群落大致分为荒漠、草原、森林等类型。甲、乙、丙三种群落类型的代表动植物分布情况如下表所示，下列推测不合理的是(　 ) 群落类型 甲 乙 丙 代表动物 蜥蜴、蛇 松鼠、蜂猴 斑马、狮子 代表植物 仙人掌、 骆驼刺 三叶橡胶树、 望天树 尖毛草 A.甲中植被极度稀疏，动物均有独特的生存方式以适应环境 B．甲中物种少，群落结构非常简单，生物群落不存在垂直分层现象 C．乙中的植物种类丰富，其中生活着大量树栖和攀缘生活的动物 D．丙主要分布在不同年份或季节雨量不均匀的区域，鱼类及水生动物相对较少 解析：选B　甲中代表植物为仙人掌、骆驼刺，说明甲为荒漠生物群落，荒漠分布在极度干旱区，植被极度稀疏，动物均有独特的生存方式以适应环境，但其中的生物群落存在一定的垂直分层现象，A正确，B错误；乙表示森林生物群落，乙中的植物种类丰富，其中生活着大量树栖和攀缘生活的动物，C正确；丙表示草原生物群落，主要分布在不同年份或季节雨量不均匀的区域，动植物种类相对较少，D正确。 题点(二)　群落演替的类型及其规律 3．(2024·梅州预测)受气候影响，某地的马尾松林会向针阔叶混交林以及常绿阔叶林过渡，但由于马尾松寿命长，自然演替需要很长时间。研究发现，松材线虫入侵马尾松林群落后，马尾松死亡造成林窗(林冠层空隙)开放，改变了林内资源和空间分布，导致阔叶树种进入群落并迅速生长起来。以下相关说法错误的是(　 ) A．松材线虫的入侵改变了马尾松林群落演替的速度和方向 B．松材线虫入侵后马尾松林群落演替的类型属于次生演替 C．在染病的马尾松林补种当地阔叶树种可加快演替的进行 D．在松材线虫集中分布处选取样方，估算的松材线虫种群密度会偏大 解析：选A　结合题意可知松材线虫的入侵只改变了马尾松林群落演替的速度，并未改变其向针阔叶混交林以及常绿阔叶林演替的方向，A错误；该地在松材线虫入侵之前就存在生物，故松材线虫入侵后马尾松林群落演替的类型属于次生演替，B正确；马尾松寿命长，自然演替需要很长时间，松材线虫入侵后，阔叶树种在竞争中占有优势，补种当地阔叶树种，增加优势种的数量可加快演替的进行，C正确；利用样方法进行种群密度的调查时关键要做到随机取样，在松材线虫集中分布处选取样方，估算的松材线虫种群密度会偏大，D正确。 4．(2023·浙江6月选考)群落演替是一个缓慢、持续的动态过程，短时间的观察难以发现这个过程，但是有些现象的出现，可以一窥其演替进行的状态。下列事实的出现，可以用来推断群落演替正在进行着的是(　 ) A．毛竹林中的竹笋明显长高 B．在浮叶根生植物群落中出现了挺水植物 C．荷塘中荷花盛开、荷叶逐渐覆盖了整片水面 D．在常绿阔叶林中马尾松的部分个体因感染松材线虫死亡 解析：选B　竹笋明显长高属于生物个体生长；在浮叶根生植物群落中出现了挺水植物，群落中物种组成发生改变，属于群落的演替；荷塘中荷花盛开、荷叶逐渐覆盖了整片水面，没有物种替代和群落类型替代；在常绿阔叶林中马尾松的部分个体因感染松材线虫死亡属于种群数量波动，故选B。 5．(2023·海南高考)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 解析：选D　采伐迹地保留了原有青冈栎林的土壤条件和繁殖体，符合次生演替条件，属于次生演替，A正确；灌丛比杂草群落结构更复杂，对阳光的吸收利用更充分，B正确；马尾松林的植物群落分层现象比灌丛更明显，动物要以植物为食或作为栖息场所，所以马尾松林的动物分层现象更明显，C正确；马尾松林只有马尾松一种乔木，没有乔木层的植物种间竞争，马尾松、青冈栎混交林乔木层的植物是马尾松和青冈栎，二者之间存在种间竞争，所以种间竞争增强了，D错误。 [反思·收获] “三看法”判断初生演替与次生演替 (1)一看：演替起点 ①从没有过植被或原有植被被彻底消灭→初生演替。 ②原有植被已不存在，但土壤条件基本保留，甚至还保留了植物种子或其他繁殖体→次生演替。 (2)二看：影响因素 ①自然因素→初生演替。 ②人类活动较为关键→次生演替。 (3)三看：时间速度 ①经历时间长，速度慢→初生演替。 ②经历时间短，速度快→次生演替。　　 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 |考|教|衔|接|——教材隐性命题点发掘 (一)教材素材“深加工” 1．(选择性必修2 P25“思考·讨论”素材分析)某地海边潮间带分布着海星、藤壶、贻贝、帽贝、石鳖等动物，海星可以捕食该群落中的其他四种生物，其他生物之间不存在捕食关系。在一个实验样地中，人为去除所有的海星，几个月后，藤壶在该样地中占有优势，数量最多；再过一段时间，贻贝成为最终的优势物种。下列分析正确的是(　 ) A．优势物种就是群落中数量最多的物种 B．种群内部的生物因素不会影响藤壶种群的数量变化 C．该群落发展的最终结果不可能是藤壶和贻贝共存于同一个群落中 D．该实验说明捕食可通过影响群落中种间竞争的强弱，进而调节种群密度 解析：选D　一些物种虽然在群落中比较常见，但对其他物种的影响不大，它们就不占优势，即优势物种不一定是群落中数量最多的物种，A错误；随着种群的增长，种内竞争会加剧，从而使种群的增长受到限制，因此种群内部的生物因素会影响藤壶种群的数量变化，B错误；群落演替并不意味着前一阶段的优势物种彻底消亡，因此该群落发展的最终结果可能是藤壶和贻贝共存于同一个群落中，C错误；海星和该群落中的其他四种生物的种间关系为捕食，其他生物之间的种间关系为种间竞争，通过比较去除海星前后，该群落中各物种数量变化，可说明捕食可通过影响群落中种间竞争的强弱，进而调节种群密度，D正确。 2．(选择性必修2 P29“拓展应用T3”变式训练)捕食者在猎杀猎物时，场面比较血腥。有的地方，人们曾经为了保护某些食草动物而特意消灭捕食者，结果却事与愿违。下列说法错误的是(　 ) A．捕食者存在可以避免被捕食者过度繁殖而加剧种内竞争 B．捕食者存在减少了群落内物种丰富度 C．捕食者捕食老弱病残个体，促进了被捕食者种群的发展 D．捕食者与被捕食者协同进化 解析：选B　捕食者存在可以避免被捕食者过度繁殖，减少种内竞争，A正确；捕食者的存在不会减少群落内的物种丰富度，B错误；捕食者捕食老弱病残个体，客观上起到了促进种群发展的作用，C正确；捕食者和被捕食者存在协同进化，D正确。 3．(选择性必修2 P43“相关信息”素材分析)随着我国国土绿化和防沙治沙工程的持续推进，我国北方的绿色屏障不断加固和拓展，实现了从“沙进人退”到“沙退人进”“人沙和谐”的历史性转变。下列叙述错误的是(　 ) A．从“沙进人退”到“沙退人进”“人沙和谐”的转变属于初生演替 B．人类的活动往往会使群落演替按不同于自然演替的方向和速度进行 C．在沙漠治理过程中要遵循自然规律，推进植树种草、合理灌溉、防风固沙等措施 D．群落演替不是永无休止的过程，沙化土地最终会演替成与当地环境相适应的群落 解析：选A　沙漠中存在少数生物，从“沙进人退”到“沙退人进”“人沙和谐”的转变属于次生演替，A错误；人类的活动往往会使群落演替按不同于自然演替的方向和速度进行，B正确；科学的推进植树种草、合理灌溉、防风固沙等措施要遵循自然规律，C正确；群落演替是一个漫长过程，但不是永无休止的过程，沙化土地最终会演替成与当地环境相适应的群落，D正确。 (二)科学思维“融会通” 4．(选择性必修2 P28“与社会的联系”原理分析)青鱼、草鱼、鳙鱼和鲢鱼是我国传统的四大家鱼，最晚在明代，我国劳动人民就已经将四大家鱼混养以提高效益，其生态学原理是利用了四大家鱼在池塘中占据着不同的生态位，可以充分利用池塘的空间和资源。 5．(选择性必修2 P40“图2­12弃耕农田上的演替”探究思考) (1)示意图中乔木最终取代灌木成为优势种的原因是乔木比灌木更高大，获得阳光等资源的能力更强。 (2)在弃耕农田上发生的演替，最后发展到的阶段可能是森林阶段、草本植物阶段或稀疏的灌木阶段等，导致形成不同群落类型的主要原因是气候条件不同。 |应|用|创|新|——新情境问题的建模训练 1．雅鲁藏布大峡谷位于我国西藏东南部，具有我国最完整的植被垂直分布类型。研究者在雅鲁藏布大峡谷地区开展了红外相机监测调查工作，共记录到136个物种。分析部分物种的活动范围和季节性之后发现，有蹄类动物(如鬣羚)和食肉动物(如云豹)的相对丰富度在旱季均显著高于雨季。下列说法错误的是(　 ) A．该地区的物种丰富度为136个物种 B．两类动物在旱季和雨季的活动体现了群落的季节性 C．旱季植物资源贫乏可能是导致有蹄类动物旱季活动旺盛的因素之一 D．食肉动物在旱季活动频繁有利于其捕食有蹄类动物 解析：选A　研究者在雅鲁藏布大峡谷地区开展了红外相机监测调查工作，共记录到136个物种，该地区还可能存在未记录到的物种，A错误；有蹄类动物(如鬣羚)和食肉动物(如云豹)的相对丰富度在旱季均显著高于雨季，故两类动物在旱季和雨季的活动体现了群落的季节性，B正确；旱季植物资源贫乏，有蹄类动物为了觅食活动会相对旺盛，故旱季植物资源贫乏可能是导致有蹄类动物旱季活动旺盛的因素之一，C正确；旱季植物资源贫乏，有蹄类动物活动旺盛，食肉动物以有蹄类动物为食，其在旱季活动频繁有利于其捕食有蹄类动物，D正确。 2．(2024·佛山一模)生态位是一个物种在群落中的地位和作用，可分为基础生态位和实际生态位。前者是指物种所能栖息的理论上的最大空间，即在没有竞争和捕食的胁迫下，能够在更广的条件和资源范围内得到生长繁殖；后者是物种实际占有的空间。如图是某地区三种动物觅食活动的时间分布图。下列相关叙述错误的是(　 ) A．在气候适宜、空间充足的条件下，三种生物占据的生态位为基础生态位 B．三种动物活动时间不完全相同，减少了生态位重叠，是长期自然选择的结果 C．研究某动物的生态位，不仅要研究其活动规律，还需要研究它的食物、天敌等因素 D．三种动物只在特定的时间段活动有利于对当地环境资源的充分利用 解析：选A　由题意可知，即使在气候适宜、空间充足的条件下，三种生物依然存在竞争和捕食的胁迫，因此三种生物占据的生态位不是基础生态位，A错误。 3．某科研团队曾经进行过一项长期的“公园草场”实验研究。实验中将草地分为对照组和处理组，处理组每年进行一次施肥，对照组不做任何处理，结果如图所示。有关叙述正确的是(　 ) A．所研究草地区域上的所有植被构成群落 B．研究期间对照组草地的优势种没有改变 C．草地中不同生物种群呈现镶嵌分布，该群落的空间结构只有水平结构 D．实验组物种多样性降低可能与施肥促进了某种优势物种的生长有关 解析：选D　群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，A错误；由题图可知，研究期间对照组草地的物种多样性和均匀度变化不大，但是无法确定优势种是否改变，B错误；草地群落的空间结构既包括水平结构又包括垂直结构，C错误；实验组与对照组的变量为施肥处理，可能是由于施肥促进了某种优势物种的生长，使其他生物数量减少，D正确。 一、选择题 1．下列有关群落的叙述，正确的是(　 ) A．群落是生态系统的生物部分，包含着该区域的所有种群 B．群落演替的方向和速度主要与气候、土壤等条件有关，与人类活动无关 C．从灌木阶段到乔木阶段的演替过程中，乔木层完全取代了灌木层 D．在草本群落中没有垂直结构，群落中的生物因捕食可形成食物链 解析：选A　群落是在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，因此群落是生态系统的生物部分，包含着该区域的所有种群，A正确；人类活动会改变群落演替的速度和方向，B错误；从灌木阶段到乔木阶段的演替过程中，乔木层只是取代了灌木层的优势地位，而不是将其完全取代，C错误；群落的结构包括垂直结构和水平结构，在草本群落中既有垂直结构，也有水平结构，D错误。 2．生物与环境是相适应的，不同类型的生物群落中生活的生物有所不同，下列关于陆地生物群落的叙述，错误的是(　 ) A．不同陆地生物群落的物种组成存在差异，且存在季节性变化 B．森林生物群落中，阳生植物多居上层，阴生植物则生活在林下 C．草本植物与乔木、灌木竞争中处于劣势，热带雨林中没有草本植物 D．群落中不同物种占据的生态位不尽相同，可使环境资源得到最有效利用 解析：选C　不同的陆地生物群落的物种组成不完全相同，并且是可变的，存在季节性变化，A正确；阴生植物在弱光下也能正常生长，森林生物群落中，阳生植物多居上层，阴生植物则生活在林下，B正确；热带雨林群落中，乔木是优势种，但也有草本植物存在，只是草本植物不占优势，C错误；群落中每种生物都有自己在群落中的地位或作用，且均相对稳定，这有利于不同生物充分利用环境资源，D正确。 3．某地山坡上生长着一种灌木，这种灌木释放出挥发性的化学物质，经雨淋后进入土壤中，能抑制其他植物种子的萌发和草本植物的生长。当火灾烧尽了此类灌木，其他草本植物便趁机生长繁盛，直到此种灌木再次出现时，这种化学抑制作用又再次出现。下列说法错误的是(　 ) A．该种灌木释放的化学物质调节的是种内关系 B．该种灌木释放出的化学物质属于化学信息 C．该种灌木与它抑制的植物之间的关系是种间竞争关系 D．火灾过后的山坡发生次生演替 解析：选A　由题干信息“这种灌木释放出挥发性的化学物质，经雨淋后进入土壤中，能抑制其他植物种子的萌发和草本植物的生长”，可以推断该化学物质调节的是种间关系，A错误；这种灌木释放出来的是一种挥发性的化学物质，因此属于化学信息，B正确；灌木和它抑制的草本植物是不同物种，它们之间的关系是种间竞争关系，C正确；火灾后的山坡保留了土壤等基本条件，发生的演替属于次生演替，D正确。 4．群落恢复是通过自然或人工辅助手段，使已遭到破坏的群落恢复其结构和功能，并达到稳态的过程。下列相关叙述正确的是(　 ) A．群落恢复过程实际上属于群落的初生演替过程 B．群落恢复过程中物种丰富度总体会呈现上升趋势 C．群落恢复过程中植物和动物的分层现象同时出现 D．引入繁殖能力强的外来物种可提高群落恢复速率 解析：选B　群落恢复过程实际上是在原有的土壤条件上进行的演替，属于群落的次生演替过程，A错误；群落恢复过程中，会使得群落中物种多样性提高，营养结构复杂程度增加，故物种丰富度总体会呈现上升趋势，B正确；群落在恢复之前也存在植物和动物的分层现象，并不是恢复过程中才会出现，C错误；引入繁殖能力强的外来物种可能会造成生物入侵，破坏生态平衡，降低群落恢复速率，D错误。 5．某湖泊生活着水草、鲢鱼、鳙鱼和野鸭等生物，由于排入工业废水导致污染严重，人们引入苦草、黑藻等沉水植物和螺蛳等底栖动物来修复该生态系统。下列叙述错误的是(　 ) A．该生态系统修复后物种丰富度逐渐增加，其群落演替类型是次生演替 B．鲢鱼和鳙鱼一般都喜居于水的中上层，所以它们具有相同的生态位 C．由于湖底土壤条件的不同，苦草、黑藻分布在不同水域，体现了群落的水平结构 D．研究该湖泊中各种生物的数量变化，属于在群落水平上进行的研究 解析：选B　根据题干信息“人们引入苦草、黑藻等沉水植物和螺蛳等底栖动物来修复该生态系统”可知，生态系统修复后物种丰富度逐渐增加，其群落演替类型是次生演替，A正确；鲢鱼和鳙鱼一般都喜居于水的中上层，但是食性等方面不同，所以它们具有不完全相同的生态位，B错误；由于湖底土壤条件的不同，苦草、黑藻分布在不同水域，体现了群落的水平结构，C正确；研究该湖泊中各种生物的数量变化，即一个群落中各生物种群的数量变化，是在群落水平上进行的研究，D正确。 6．生活在同一群落的各种生物所起的作用是明显不同的。下列叙述错误的是(　 ) A．草原群落中生态位不同的生物可能具有共同的天敌 B．群落中的某一物种的生态位是固定不变的 C．研究植物的生态位需要研究其种群密度和在研究区域内的出现频率等特征 D．森林中的乔木、灌木植物之间可以因生态位的不同而达到相对平衡的状态 解析：选B　生态位不同的生物可能被同一种生物捕食，所以草原群落中生态位不同的生物可能具有共同的天敌，A正确；如果环境发生重大变化，某种生物的食物资源、天敌或生存空间发生变化，该生物的生态位可能会随之改变，因此群落中的某一物种的生态位不是固定不变的，B错误；研究某植物的生态位，通常要研究它在该区域内的出现频率、种群密度、与其他物种的关系等，C正确；森林中的乔木、灌木与草本植物之间存在一定程度的竞争，但可因生态位的不同而达到相对平衡的状态，D正确。 7．(2024·西安一模)按演替方向，生物群落的演替可分为进展演替和逆行演替。某地区由于气候越来越干燥，经过数万年的演替，森林逐渐被灌丛取代。近些年来，由于人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化。下列与群落演替有关的叙述错误的是(　 ) A．群落演替受非生物环境的影响，不一定能达到森林阶段 B．上述生物群落的演替会导致植被稀疏，属于逆行演替 C．该地区人类的过度开垦活动使得该地区群落的演替速度发生改变 D．推测进展演替过程中早期的种群不会在新形成的群落里出现 解析：选D　群落的演替能否到达森林阶段，受环境条件影响，如在缺水等恶劣的环境条件中就无法达到森林阶段，即群落演替受非生物环境的影响，不一定能达到森林阶段，A正确；由于人类过度开垦，导致局部灌丛出现了荒漠化，演替过程中生物种类逐渐减少，即人类的活动加快了群落的演替速度，这属于逆行演替，B、C正确；群落演替是优势取代，而不是完全取而代之，因此进展演替过程中早期的种群也可能在新形成的群落里出现，D错误。 8．退耕还林是践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念的重要措施之一，下图表示科研人员对某地不同退耕年限群落的植物物种数目变化的调查结果。下列说法正确的是(　 ) A．种群密度是区分不同群落的重要特征 B．在该演替的过程中，草本植物的种类逐渐减少 C．与初生演替相比，退耕还林加快了该区域群落演替的速度 D．在演替过程中，灌木最终会被乔木取代而消失 解析：选C　群落的物种组成是区分不同群落的重要特征，A错误；结合图示可以看出，在该演替的过程中，草本植物的物种数目逐渐增多而后减少最后趋于稳定，B错误；与初生演替相比，退耕还林是人为条件下对群落演替速度和方向的改变，该过程属于次生演替过程，加快了该区域群落演替的速度，C正确；在演替过程中，只要条件适宜，灌木的优势地位最终会被乔木取代，但不会消失，D错误。 9．所谓频度，就是群落中某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比。凡频度在1%～20%的植物种类归为A级，21%～40%者为B级，41%～60%者为C级，61%～80%者为D级，81%～100%者为E级。研究发现，在植物种类分布均匀且稳定性较高的生物群落中，各频度级植物物种在该群落植物物种总数中的占比呈现一定的规律，如下图所示。下列有关叙述错误的是(　 ) A．A频度级物种数所占百分比最大，故其中物种分布最广 B．若属于C频度的植物有15种，则该植物类群的丰富度约为167种 C．调查发现，在E级中的植物甲不是优势种，则甲的分布特点是密度小，范围比较广 D．若乙是该群落的优势种，则它的频度最可能属于E级 解析：选A　A频度级的植物在群落中出现的样方数占全部样方数的比例相对最少，则其中的物种分布范围较窄，A错误；由题图可知，C频度级物种数所占百分比为9%，若属于C频度的植物有15种，则该植物类群的丰富度为15÷9%≈167(种)，B正确；在E级中的植物分布范围广，出现频度高，但E级中的植物甲不是优势种，说明甲的分布特点是密度小，范围比较广，C正确；优势物种不仅数量很多，它们对群落中其他物种的影响也很大，乙是该群落的优势种，则它的频度最可能属于E级，D正确。 10．(2024·滨州期末)大山雀与杂色山雀的分布区域大部分重叠，且同域繁殖。为探讨同域共存机制，科研小组在研究地随机悬挂若干山雀式人工巢箱来招引这两种山雀，比较二者在巢址选择、产卵数以及繁殖时间上的差异，结果如下表。下列说法错误的是(　 ) 种群 巢址选择 平均每窝 产卵数 繁殖高峰 大山雀 距地面30 m以上且隐蔽条件较好的巢箱 8～11枚 4月中旬～5月下旬，5月下旬～6月中旬 杂色 山雀 距水、道路较近的针阔混交林边缘的巢箱 6～7枚 4月下旬～5月中旬，6月下旬 A.栖息空间和食物条件是影响其巢址选择的非生物因素 B．大山雀将繁殖高峰提前有利于在争夺空间和资源中占据优势 C．杂色山雀可能采取低产卵数、高孵化率的对策来提高繁殖成功率 D．种间竞争导致的生态位部分分离是实现同域共存的基础 解析：选A　食物条件关系到两种山雀与其他生物的种间关系，属于生物因素，A错误；据表可知，两种山雀分布区域大部分重叠，为了能够达到同域共存，大山雀将繁殖高峰提前到4月中旬，可能有利于其在争夺空间和资源中占据优势，B正确；据表可知，杂色山雀平均每窝产卵数更低，其可能采取低产卵数、高孵化率的对策来提高繁殖成功率，C正确；种间竞争可以导致两种山雀采取不同的生活对策(比如巢址选择、繁殖高峰期等)来实现生态位部分分离，从而实现同域共存，D正确。 二、非选择题 11．三江源地区位于青藏高原腹地，是长江、黄河和澜沧江的源头汇水区，被誉为“中华水塔”。20世纪末期，因气候变化和人为干扰，该地区环境恶化、草地退化、沙化严重。我国政府通过建立三江源国家公园，对当地的生态环境进行修复。请回答下列问题： (1)根据群落的外貌和__________等方面的差异，可以将陆地群落大致分为荒漠、草原、森林等类型。群落在水平方向上，由于土壤湿度和盐碱度的差异、________________(答出1点即可)、生物自身生长特点的不同，以及人和动物的影响等因素，不同地段的种群往往呈现镶嵌分布。 (2)调查发现，沙化地区的优势种是树冠低矮、根系发达的灌木，请结合灌木的特点解释其适应沙化环境的原因__________________________________________________________ __________________________________________________________(答出1点即可)。 (3)退牧还草是我国政府实施的保护措施之一。退牧还草过程中群落发生了演替，该群落的演替与在火山岩上进行的群落演替相比，除了演替起点不同，区别还在于该群落演替类型______________________________________(答出2点即可)。 (4)与草原群落相比，森林群落动物分层现象较为复杂，原因是_________________ ______________________________________________________________________。 解析：(1)区分不同群落的重要特征是群落的外貌和物种组成等，根据群落的外貌和物种组成等方面的差异，可以将陆地群落大致分为荒漠、草原、森林等类型；群落在水平方向上，由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、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等因素，不同地段上往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，它们常呈镶嵌分布。(2)沙化地区的优势种是树冠低矮、根系发达的灌木，灌木树冠低矮，可以抗倒伏；根系发达，具有防风固沙的功能，且能从土壤中吸收较多的水分，从而适应沙化环境。(3)退牧还草过程中，群落发生的演替是在有一定植被基础上进行的，为次生演替，火山岩上进行的群落演替类型为初生演替。次生演替比初生演替时间短(速度快)，趋向于恢复原来的群落，经历的阶段相对较少。(4)动物的分层与食物和栖息地有关，与草原相比，森林的营养结构更加复杂，植物种类更多、群落的垂直分层现象也更复杂，从而为动物提供的食物条件和栖息空间也更加复杂多样。 答案：(1)物种组成　地形的变化；光照强度不同　(2)灌木树冠低矮，具有抗倒伏的特性；根系发达，能从土壤中吸收较多的水分(能够防风固沙)，从而适应沙化环境　(3)时间更短(速度更快)，趋向于恢复原来的群落，经历的阶段相对较少　(4)森林群落与草原群落相比，其植物种类更多、分层现象更复杂，因而可为动物提供的栖息空间和食物也就更多、更复杂 12．如图为某条小河流从高山湖泊进入大河的示意图及A处水域浮游植物在一年内的数量变化曲线图，其中食品工厂会向河流排污(含大量有机物)。结合所学知识，回答下列问题： (1)高山、河流、村庄中的生物分别属于不同的群落，区分不同群落的重要特征是群落的__________，该河流生态系统中的能量来源主要有_________________________________ __________________________________________________________________________。 (2)食品工厂向河流排污，导致鱼类因为缺少氧气而大量死亡，使水体变浑浊。但是村庄附近的河流又能清澈见底了，这依赖于该河流的__________能力。若过度排污，会导致该河流生态系统的__________锐减。 (3)某同学欲调查食品工厂附近土壤小动物的丰富度，应采用____________法采集、调查；将土样带回实验室后，用诱虫器采集小动物时，忘记打开装置的电灯，导致统计结果______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (4)对A处水域浮游植物数量变化分析发现，在4～6月份光照强度较高但浮游植物的数量却很低，原因可能是______________________________________________________。 (5)小河边的芦苇，不仅可以用于造纸，还可以保持水土、涵养水源、调节气候，体现了生物多样性的______________价值。 解析：(1)区分不同群落的重要特征是群落的物种组成；分析题干信息可知，食品工厂会向河流排污(含大量有机物)，故河流生态系统中的能量来源主要是生产者固定的太阳能和工厂污水有机物中储存的化学能。(2)食品工厂向河流排污，使河流中好氧性细菌急剧增多，导致河流中O2含量急剧减少，从而导致鱼类大量死亡，但是在村庄附近的河流又保持清澈见底，这依赖于该河流的自我调节能力。若过度排污，超过河流的自我调节能力，会导致该河流生态系统的生物多样性锐减。(3)调查土壤小动物的丰富度应采用取样器取样法采集、调查；将土样带回实验室后，用诱虫器采集小动物时，忘记打开装置的电灯，不能更好地利用小动物的避光性和避高温性，导致统计结果偏小。(4)由图可知，4～6月份，虽然光照强度较高，但无机盐含量较低，不能满足浮游植物对无机盐的需求，导致其数量很低。(5)芦苇造纸体现了生物多样性的直接价值，保持水土、涵养水源、调节气候等为生态功能，体现了生物多样性的间接价值。 答案：(1)物种组成　河流中生产者固定的太阳能和食品工厂排污中有机物所含有化学能　(2)自我调节　生物多样性　(3)取样器取样　偏小　(4)水域中无机盐的浓度低，影响浮游植物的生长和繁殖　(5)直接价值和间接 第3讲　生态系统的结构和能量流动 【学习目标】　 1.阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体；　 2.讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构；　 3.分析生态系统中的能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律；　 4.举例说明利用生态系统能量流动的规律，在生产实践中能够合理提高能量利用率；　 5.解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。 建构知识体系 　 第一课时　系统主干知识，夯实备考基础 主题研习(一)　生态系统的结构(基础·自学型) (一)生态系统及其组成成分 1．对生态系统的理解 概念 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 范围 有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈 结构 由组成成分和营养结构(食物链和食物网)构成 功能 进行物质循环、能量流动、信息传递 2．生态系统的组成成分 (1)非生物的物质和能量：光、热、水、空气、无机盐等。 (2)生物群落 组分 生产者 消费者 分解者 营养方式 自养 异养 异养 生物类型 光合自养生物：绿色植物和蓝细菌等化能自养生物：硝化细菌等 大多数动物、寄生植物(如菟丝子)、寄生细菌(如结核分枝杆菌) 腐生细菌、真菌、腐食动物 地位 生态系统的基石，主要成分 生态系统最活跃部分，但非必要成分 生态系统的关键成分，必要成分 作用 ①合成有机物，储存能量 ②为消费者提供食物和栖息场所 ①加快生态系统的物质循环 ②帮助植物传粉和传播种子 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，供生产者重新利用 (3)生态系统各成分的相互关系图解 (二)生态系统的营养结构 1．食物链 (1)食物链中的营养级 (2)食物链的特点 ①食物链起点是生产者，终点是不被其他动物所食的动物(最高营养级)。 ②食物链中的捕食关系是经长期自然选择形成的，通常不会逆转，具有单向性。 ③食物链中的营养级一般不超过个。 ④某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群。 2．食物网 [微点判断] (1)(2023·浙江1月选考)由荒漠改造成的枸杞园与原荒漠相比，食物链和食物网基本不变。(×) (2)(2022·浙江6月选考)归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级。(√) (3)生产者都是绿色植物，分解者都是微生物。(×) (4)自养型生物一定都是生产者；腐生型生物一定都是分解者；生产者一定处于第一营养级。(√) (5)在生态系统的营养结构中，食物网可使每种生物都限定在一条食物链的固定位置上。(×) (6)食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。(×) 题点(一)　生态系统的组成成分及相互关系 1．下列有关生态系统组成成分的叙述，错误的是(　 ) A．自养生物都属于生产者，都可以进行光合作用，把无机物转变成有机物 B．寄生在人体内的各种细菌都属于消费者 C．分解者都是腐生生物，是生态系统不可缺少的成分 D．非生物的物质和能量是指阳光、水分、空气等 解析：选A　自养生物都属于生产者，但不一定都可以进行光合作用，如硝化细菌，A错误；营寄生生活的细菌属于消费者，B正确；分解者是营腐生生活的生物，是生态系统不可缺少的成分，C正确；非生物的物质和能量主要包括阳光、水分、空气、无机盐等，D正确。 2．调查发现某种蜣螂不仅吃粪便，还取食蜈蚣、千足虫等。与普通蜣螂相比，这种蜣螂后腿卷曲，便于捕猎，头部窄而长，便于进食千足虫等昆虫的内脏。由此得出的结论不恰当的是(　 ) A．该种蜣螂在生态系统中既是消费者又是分解者 B．该种蜣螂与千足虫之间的种间关系只有捕食关系 C．该地区的所有生物和非生物环境构成了生态系统 D．该种蜣螂作为进化研究的材料体现了生物多样性的直接价值 解析：选B　根据题干信息“某种蜣螂不仅吃粪便，还取食蜈蚣、千足虫”，说明该种蜣螂在生态系统中既是消费者又是分解者，A不符合题意；该种蜣螂与千足虫之间存在捕食关系，但两者均作为分解者时可能存在共同的食物，因此也可能存在种间竞争关系，B符合题意；该地区的所有生物和非生物环境构成了生态系统，C不符合题意；该种蜣螂作为进化研究的材料是科研价值的体现，因此体现了生物多样性的直接价值，D不符合题意。 题点(二)　食物链和食物网 3．下列有关生态系统中食物网和食物链的叙述，错误的是(　 ) A．生产者和消费者是食物网中必不可少的两类生物 B．一般食物网越复杂的生态系统其抵抗力稳定性越强 C．种间竞争和捕食关系是食物网中常见的种间关系 D．营养级越多的食物网中食物链的条数就越多 解析：选D　生产者和消费者这两类生物通过捕食关系构成了食物链，食物链彼此相互交错连接成食物网，食物网可呈现出捕食和种间竞争关系，A、C正确；生态系统的抵抗力稳定性与其营养结构的复杂程度呈正相关，而营养结构的复杂程度又可体现食物网的复杂程度，B正确；营养级多的食物网中的食物链之间交叉捕食的关系可能较少，这样的食物网中的食物链相对较少，D错误。 4.如图表示某草原生态系统部分生物关系示意图，下列有关说法正确的是(　 ) A．若食物链的第一营养级生物减少，则第二及以后营养级的相关生物不一定会减少 B．该图只缺少生态系统组成成分中的分解者 C．若青蛙突然减少，理论上兔和食草鸟的数量将增加 D．图中存在3条食物链，鹰属于第三和第五营养级 解析：选D　由于第一营养级的生物是其他营养级生物直接或间接的食物来源，则若食物链的第一营养级生物减少，则第二及以后营养级的相关生物都会减少，A错误；图中绿色植物属于生产者，其余动物均为消费者，该图缺少生态系统组成成分中的分解者、非生物的物质和能量，B错误；若青蛙突然减少，一方面会导致蛇减少，鹰为了维持自身数量稳定，对兔和食草鸟的捕食将增加，另一方面会导致食草昆虫增加，进而导致绿色植物减少，因缺少食物，兔和食草鸟的数量将减少，C错误；分析题图可知，图中存在3条食物链，鹰属于第三和第五营养级，D正确。 1．辨析生态系统组成成分的三类“不一定”和两类“一定” 三类 “不一定” ①生产者不一定是植物(如蓝细菌等是原核生物)，植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活，属于消费者)。 ②消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等)，动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等属于分解者)。 ③分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不一定是分解者(如硝化细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者) 两类 “一定” ①生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者。 ②营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物 2．食物网中生物数量变化的分析 (1)食物链的第一营养级生物数量减少，相关生物数量都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。 (2)“天敌”减少，被捕食者数量增加，但随着数量增加，种内竞争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定。 (3)“中间”营养级生物减少的情况，举例如下： 若青蛙突然减少，一方面以它为食的蛇将减少，鹰通过增加捕食兔和食草鸟来维持自身的能量和物质需求，另一方面会导致食草昆虫增加，进而导致绿色植物减少，因缺少食物，从而导致兔、食草鸟减少。因鹰不只捕食蛇一种生物，它可以依靠其他食物来源维持数量基本不变。 主题研习(二)　生态系统的能量流动(深化·提能型)　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 (一)能量流动的概念理解(一般情况下) (二)能量流动的过程及特点 1．第一营养级能量流动图解 2．第二营养级能量流动过程分析 (1)粪便中的能量(c)不属于(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分，则输入该营养级的总能量是指图中的(填字母)。 (2)初级消费者同化的能量(b)＝呼吸消耗的能量(d)＋用于生长、发育和繁殖的能量(e)。 3．能量流动的特点 (1)单向流动：能量只能沿着食物链由营养级流向营养级。 (2)逐级递减：相邻两个营养级间的能量传递效率一般为10%～20%。 (三)生态金字塔的类型及特点 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 形状 (一般情况) (一般情况) 每一阶含义 每一营养级生物所含能量的多少 每一营养级生物个体的数量 每一营养级生物所含的有机物的总干重 象征含义 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特点 一般情况下，生物个体数量在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般情况下，生物体的总干重随营养级升高而逐级递减 特征 上窄下宽的正金字塔形 一般为正金字塔形，但可能出现“倒置”，如“树→昆虫→鸟” 一般为正金字塔形 (四)研究能量流动的实践意义 1．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。 2．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。 3．帮助人们合理地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。 一能量流动的过程分析 [例1]　(2024·惠州一模)如图是某自然生态系统能量流动图解(局部)，其中W1为生产者固定的太阳能，正确的是(　 ) A．该生态系统能量流动的总量为B2＋C2＋D2 B．初级消费者同化的总能量为A2＋B2＋C2＋D2 C．由生产者到初级消费者的能量传递效率为(B2＋C2＋D2)/D1×100% D．图中B1为生产者用于生长、发育、繁殖的能量 [解析]　W1是流经该生态系统的总能量，A错误；初级消费者同化的总能量为D1，即A2＋B2＋C2＋D2，B正确；生产者到初级消费者的能量传递效率为D1/W1×100%，即(A2＋B2＋C2＋D2)/W1×100%，C错误；图中B1＋C1＋D1的总能量为生产者储存在体内用于生长、发育、繁殖的能量，D错误。 [答案]　B [例2]　(2023·全国新课标卷，节选)现发现一种水鸟主要在某湖区的浅水和泥滩中栖息，以湖区的某些植物为其主要的食物来源。湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下，①②③表示生物的生命活动过程，其中①是水鸟同化；②是________________；③是_______________。 [解析]　水鸟摄入的能量，一部分流入其体内，即水鸟同化，另一部分未被同化，以粪便的形式排出。水鸟同化的能量一部分通过自身的呼吸作用以热能的形式散失，另一部分用于自身的生长、发育和繁殖。粪便和遗体残骸会被分解者分解。 [答案]　呼吸作用(细胞呼吸)　分解者分解 |认|知|生|成|　“拼图法”分析能量流动过程 (1)W1、D1指相应营养级的同化量，B1、B2指相应营养级中未被利用的能量。 (2)各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2。 (3)能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，相邻两个营养级的传递效率等于D1/W1×100%，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%。 (4)利用“拼图法”可得关系式： 二能量流动的特点分析与应用 [例3]　(2024年1月·安徽高考适应性演练)研究人员对某森林生态系统一年内的能量流动进行了研究，结果如下表(单位：J·m－2·a－1)。根据表中信息，下列有关该生态系统的叙述正确的是(　 ) 生产者 植食性动物 肉食性动物 分解者 流入能量 9.8×108 1.5×108 2.1×107 — 呼吸作用 6.1×108 8.1×107 1.6×107 1.7×108 A.肉食性动物处在食物链的第三营养级 B．相邻营养级间的能量传递效率都相同 C．初级消费者摄入的总能量是1.5×108 J·m－2·a－1 D．该生态系统未利用的能量约1.03×108 J·m－2·a－1 [解析]　肉食性动物不一定捕食植食性动物，也可能捕食肉食性动物，因此肉食性动物不一定处在食物链的第三营养级，A错误；相邻营养级间的能量传递效率一般在10%～20%，相邻营养级间的能量传递效率不一定都相同，B错误；流入植食性动物的能量为初级消费者的同化量，摄入量＝同化量＋粪便量，因此初级消费者摄入的总能量应大于1.5×108 J·m－2·a－1，C错误；该生态系统未利用的能量＝生产者同化的能量－所有生物呼吸作用散失的能量＝9.8×108－6.1×108－8.1×107－1.6×107－1.7×108＝1.03×108 (J·m－2·a－1)，D正确。 [答案]　D |认|知|生|成| 1．能量单向流动的原因 (1)能量流动是沿食物链进行的，一般来说，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。 (2)各营养级通过呼吸作用所散失的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。 2．能量逐级递减的原因 (1)各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。 (2)各营养级的能量都会有一部分流入分解者，还有未被下一营养级生物利用的部分。 题点(一)　能量流动的过程及特点 1．(2023·全国甲卷)在生态系统中，生产者所固定的能量可以沿着食物链传递，食物链中的每个环节即为一个营养级。下列关于营养级的叙述，错误的是(　 ) A．同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级 B．作为生产者的绿色植物所固定的能量来源于太阳 C．作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级 D．能量从食物链第一营养级流向第二营养级只能单向流动 解析：选C　某种动物在某条食物链中可能属于次级消费者，而在另一条食物链中可能属于三级消费者，即同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级，A正确；绿色植物可通过光合作用制造有机物，属于生产者，其固定的能量来源于太阳，B正确；作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第三营养级，C错误；在生态系统中，能量只能从食物链的第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不能循环流动，D正确。 2．某农场中的能量流动过程如图所示，字母A～I代表能量，其中D和G分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，E和H为摄入的饲料中的能量。下列说法正确的是(　 ) A．通过增加该生态系统的营养级数目可有效提高生态系统的稳定性 B．该区域的所有生物通过复杂的食物关系实现了物质循环 C．第二和第三营养级之间的能量传递效率大于G/(D＋E)×100% D．第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C、I 解析：选C　生态系统的稳定性与该生态系统的营养结构的复杂程度有关，若该生态系统营养结构简单，则通过增加该生态系统的营养级数目不能有效提高该生态系统的稳定性，A错误；生态系统的物质循环是在生物群落和非生物环境之间进行，具有全球性，只是该区域的所有生物通过复杂的食物关系无法实现物质循环，B错误；由题意可知，第三营养级从第二营养级同化的能量为G，第二营养级的同化量小于D＋E，因此第二和第三营养级之间的能量传递效率大于G/(D＋E)×100%，C正确；粪便中的能量应属于上一营养级流入分解者的能量，由于有人工饲料的投入，所以第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C＋E、F＋H ，D错误。 题点(二)　生态金字塔的类型及特点 3．生态金字塔可表示自然生态系统中食物链和食物网各营养级间某种比例关系。下列有关叙述正确的是(　 ) A．生态金字塔的最顶层代表的是分解者 B．生物量金字塔可表示每个营养级所容纳的有机物的总鲜重之间的关系 C．能量金字塔和数量金字塔均不会出现倒置的金字塔形 D．生态金字塔启示人们人类的活动必须遵循自然规律才能实现可持续发展 解析：选D　生态金字塔的最顶层代表的是最高营养级，分解者不参与生态金字塔的构建，A错误；生物量金字塔可表示各个营养级生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系，B错误；数量金字塔可能会出现倒金字塔形，例如在森林生态系统中，乔木等植物的数量比昆虫等小动物的数量少，C错误；生态金字塔告诉人们，大自然的负载能力是有限的，绝不可能超过负载能力去供养金字塔顶端的消费者，人类的活动必须遵循这个自然的法则，才能实现可持续发展，D正确。 4．(2024年1月·贵州高考适应性演练)研究人员对某地“草→田鼠→鼬”的能量流动进行研究，得到能量金字塔如图所示。下列叙述正确的是(　 ) A．该能量金字塔以个体数量和生物量为指标来绘制 B．该能量金字塔可以显示各营养级之间的食物关系 C．由图可知，鼬既能从田鼠获得能量，也能从草获得能量 D．由图可知，田鼠的摄入量等于同化量、呼吸量和热量之和 解析：选B　该能量金字塔以各营养级的能量为指标来绘制，A错误；能量流动具有单向流动逐级递减的特点，该能量金字塔可以显示各营养级之间的食物关系，B正确；由“草→田鼠→鼬”可知，鼬只能从田鼠获得能量，C错误；田鼠的摄入量等于同化量加上粪便中的能量，D错误。 题点(三)　能量流动原理的应用 5．(2024·南宁模拟)立体农业是利用群落的空间结构原理，为充分利用空间和资源而发展起来的一种农业生产模式。秧藕养鱼是一种池塘立体生态种养模式：水体的上层主要是以浮游植物为食的鲢鱼，中层主要是以水生植物为食的草鱼，底层主要是以软体动物为食的青鱼。某秧藕养鱼立体农业生态系统的能量流动如图，图中的英文字母表示能量。 (1)据图可知，生产者输入该生态系统的能量值为________，该生态系统的正常运行需要有机物的不断输入，原因是__________________________________________________。 (2)图中字母d表示______________。 (3)鱼塘的人工管理十分重要，若种植的莲藕数量过多，会造成鲢鱼减产，从种间关系的角度分析，原因是_____________________________________。在夏季，可利用昆虫的趋光性，用________诱捕池塘上空的飞蛾为鱼类补充食物。 (4)秧藕养鱼立体生态种养模式在生产实践中获得了较高的经济效益，从群落水平阐述其原理主要是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________________。 解析：(1)生产者输入该生态系统的能量值为植物固定的太阳能a；该生态系统生产者固定的太阳能不足以供应该生态系统输出及呼吸作用散失的能量，因此需要有机物的不断输入。(2)图中的d来自生产者和消费者的同化量，表示流向分解者的能量。(3)根据题目信息可知鲢鱼主要是以浮游植物为食物，而莲藕与浮游植物为种间竞争关系，若莲藕数量过多，由于莲藕的竞争使浮游植物数量下降，鲢鱼的食物减少，则会造成鲢鱼减产；利用昆虫的趋光性可采用黑光灯诱捕池塘上空的飞蛾为鱼类补充食物。(4)原理见答案。 答案：(1)a　该生态系统输出及呼吸作用散失的能量大于生产者固定的能量　(2)流向分解者的能量　(3)由于莲藕的竞争使浮游植物数量下降，鲢鱼的食物减少　黑光灯　(4)鱼类的立体放养使池塘群落具有合理的垂直结构，充分利用了池塘水体的空间资源，也提高了能量的利用率 　[反思·收获] 辨析能量流动的两个“不等于” (1)动物的同化量不等于摄入量 ①同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量。 ②摄入量是消费者摄入的能量，同化量＝摄入量－粪便量。 (2)生态系统的能量传递效率不等于能量利用率 ①能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%。其计算公式为：能量传递效率＝(一个营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。 ②能量利用率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值。合理调整能量流动，可提高能量的利用率。　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 |考|教|衔|接|——教材隐性命题点发掘 (一)教材素材“深加工” 1．(选择性必修2 P52“拓展应用”变式训练)如图是某海洋生态系统中，生产者固定太阳能(E)与水深(h)的关系曲线。下列说法不正确的是(　 ) A．在远洋水域，从水深30 m处开始，随着水深增加固定太阳能的数量逐渐减少，影响这一变化的主要非生物因素是光 B．在水深小于20 m的水域中，近海中生产者固定的太阳能比远洋水域中生产者固定的太阳能多，主要是因为近海水体中矿质元素多 C．近海水域水深为10 m左右时，生产者的数量可能最多 D．生活在水深100 m以下的生物，从生态系统的组成成分看，只能是分解者 解析：选D　从水深30 m处开始，随着水深增加光照强度减弱，由题图可知，水生植物固定太阳能的数量也逐渐减少，故影响这一变化的主要非生物因素是光，A正确；在水深小于20 m的水域中，近海中矿质元素多，植物数量较多，因此生产者固定的太阳能比相同水深的远洋海域中生产者固定的太阳能多，B正确；从表中数据可以看出，近海水域水深10 m左右处，生产者固定的太阳能最多，故该处生产者的数量可能最多，C正确；生活在水深100 m以下的生物，从生态系统的成分看除分解者外，还有消费者，D错误。 2．(选择性必修2 P57“旁栏思考”拓展分析)能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔统称为生态金字塔。下列关于生态金字塔的叙述，错误的是(　 ) A．能量金字塔直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系，由于能量在流动过程中总是逐级递减，因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形 B．人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，会对地球上现有的生态环境造成更大的压力 C．如果消费者个体小而生产者个体大，如昆虫和树，那么数量金字塔就会呈现上宽下窄的倒置金字塔形 D．即使生产者的个体小，寿命短，例如浮游植物，那么该生态系统的生物量金字塔也一定是上窄下宽的金字塔形 解析：选D　能量在营养级之间只能单向流动，且逐级递减，能量金字塔直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系，通常都是上窄下宽的金字塔形，A正确；能量沿着食物链逐级递减，人类位于食物链的顶端，人口数量日益增长，会对地球上现有的生态环境造成更大的压力，B正确；数量金字塔是各营养级之间的数量关系，如果消费者个体小而生产者个体大，如昆虫和树，那么数量金字塔就会呈现上宽下窄的倒置金字塔形，C正确；浮游植物的个体小，寿命短，但繁殖速度快，在某一特定时刻，单位面积或体积内实际存在的有机物质的总干重可能比浮游动物少，则该生态系统的生物量金字塔会呈现上宽下窄的倒置金字塔形，D错误。 (二)科学思维“融会通” 3．(选择性必修2 P60“拓展应用T1”建模分析)下图是两个农业生态系统的模式图，图a中农作物为人类提供的食物量、为家禽和家畜提供的饲料量，都与图b相同。据图回答下列问题： (1)请写出图a中含有的食物链：______________________________。 (2)上图______(填“a”或“b”)生态系统的能量能够更多地被人类利用，因为设计人工生态系统，能实现能量的__________，从而大大提高__________。 (3)受环境影响，农田不同地段同种农作物生长情况不同，________(填“能”或“不能”)体现了群落的空间结构，解释原因：______________________________________________。 (4)图b中沼气池燃烧产生的CO2进入大棚的意义是_________________________ __________________________________________________________________________。 解析：(1)图a中含有的食物链是农作物→人，农作物→家禽、家畜→人。(2)由于图b所示生态系统中流向分解者的能量，还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类利用，所以图b所示生态系统的能量能够更多地被人类利用，即该生态系统实现了能量的多级利用，大大提高了能量的利用率。(3)受环境影响，农田不同地段同种农作物生长情况不同，不能体现群落的空间结构，因为同种农作物不能构成群落，所以不能体现群落的空间结构。(4)生活燃料燃烧产生的CO2进入大棚后可以提高大棚中CO2的浓度，为植物的光合作用提供原料，促进农作物的光合作用，提高产量。 答案：(1)农作物→人，农作物→家禽、家畜→人　(2)b　多级利用　能量利用率　(3)不能　同种农作物不能构成群落，所以不能体现群落的空间结构　(4)为植物的光合作用提供原料，促进农作物的光合作用，提高产量 |应|用|创|新|——新情境问题的建模训练 1．生态系统中，捕食者的捕食行为会下行传递，直接或间接影响更低营养级生物，称为营养级联。在甲、乙两个相邻的湖泊中，食物链均为浮游植物→浮游动物→食浮游动物鱼类→食鱼动物。研究人员将甲中90%食鱼动物移入乙，同时将90%的食浮游动物鱼类从乙移向甲，若甲、乙两个湖泊存在明显的营养级联，则可能出现的结果是(　 ) A．甲中浮游植物增加，乙中浮游植物减少 B．甲中浮游植物不变，乙中浮游植物不变 C．甲中浮游动物增加，乙中浮游动物不变 D．甲中浮游动物增加，乙中浮游动物减少 解析：选A　将甲中90%食鱼动物移入乙，同时将90%的食浮游动物鱼类从乙移向甲，甲中食鱼动物减少，食浮游动物鱼类增多，会导致浮游动物减少，进一步导致浮游植物增多；乙中食鱼动物增多，食浮游动物鱼类减少，会导致浮游动物增多，进一步导致浮游植物减少，A正确。 2．在畜禽养殖业中，料肉比是指动物增重1 kg所消耗的饲料质量，比如猪、牛和羊以玉米种子和秸秆做成的饲料为食物，其料肉比为2∶1～3∶1。下列关于饲料中玉米的质量不能全部转化为畜禽增长质量的原因分析错误的是(　 ) A．玉米生长过程中，通过细胞呼吸消耗一部分能量 B．投喂饲料时，部分饲料并未被畜禽摄入体内 C．畜禽摄入的食物中，有一部分以粪便形式排出体外 D．畜禽生命活动过程中，通过细胞呼吸消耗一部分能量 解析：选A　玉米生长过程中，通过细胞呼吸消耗的一部分能量，并未储存在饲料中，因此不会导致饲料中玉米的质量不能全部转化为畜禽增长质量，A错误；投喂饲料时，部分饲料并未被畜禽摄入体内，会导致饲料中玉米的质量不能全部转化为畜禽增长质量，B正确；由于同化量＝摄入量－粪便中的能量，因此畜禽摄入的食物中，有一部分以粪便形式排出体外，导致饲料中玉米的质量不能全部转化为畜禽增长质量，C正确；畜禽同化的能量有一部分通过呼吸作用散失，使其同化的能量不能全部用于生长发育，导致饲料中玉米的质量不能全部转化为畜禽增长质量，D正确。 3．“营养级联”是指在具有3个或更多营养级的生态系统中，一个营养级受压制后，会通过食物链的传递，间接引起其他非相邻营养级物种种群明显变化的现象。某海底海藻森林生态系统存在“海獭—海胆—海藻”营养级联。海獭消失与存在对鱼类丰富度和白头海雕的食物组成的影响如图。据图分析，下列推断错误的是(　 ) A．海藻森林中，某营养级的变化可影响到其他多个营养级 B．海獭以海胆和海藻为食，为该区域的初级、次级消费者 C．海獭消失区域，白头海雕主要以鸟类为食可能是因鱼类减少 D．该海藻森林中可能还存在“白头海雕—某鱼类—海藻”营养级联 解析：选B　据图可知，海獭活动区的鱼类丰富度明显高于海獭消失区，且对于白头海雕的食物组成有明显影响，说明海藻森林中，某营养级的变化可影响到其他多个营养级，A正确；分析题意，海底海藻森林生态系统存在“海獭—海胆—海藻”营养级联，而“营养级联”是指一个营养级受压制后，间接引起其他非相邻营养级物种种群明显变化的现象，据此推测海獭、海胆、海藻属于非相邻营养级，则海獭不是该区域的初级、次级消费者，B错误；结合图示可知，海獭消失区域的鱼类丰富度明显降低，据此推测海獭消失区域的白头海雕主要以鸟类为食可能是因鱼类减少，C正确；由题干中“营养级联”定义可知，若白头海雕与某种鱼类和海藻三者之间为非相邻营养级，则该海藻森林中可能还存在“白头海雕—某鱼类—海藻”营养级联，D正确。 一、选择题 1．下列关于生态系统结构的叙述，正确的是(　 ) A．生态系统的结构是指生态系统的生产者、消费者和分解者 B．在“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现的食物链中，蝉是第一营养级 C．细菌都是分解者，是生态系统不可缺少的成分 D．植食性动物在生态系统中有加快物质循环的作用 解析：选D　生态系统的结构由组成成分及营养结构两部分组成，生态系统的组成成分是指生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，食物链和食物网是生态系统的营养结构，A错误；捕食食物链的起点是生产者，所以在“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现的食物链中，蝉并不是第一营养级，B错误；细菌并非都是分解者，如光合细菌能够进行光合作用，为生产者，C错误；植食性动物在生态系统中属于消费者，消费者的存在能够加快生态系统的物质循环，D正确。 2．生态农业是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段以及传统农业的有效经验建立起来的。下列说法错误的是(　 ) A．生态农业中生物群落与无机环境相互作用形成统一整体 B．生态农业稳态的维持须严格控制外界的干扰强度 C．生态农业建立的过程中不需要人为进行物质和能量的投入 D．生态农业能通过物质的多级利用进而提高能量的利用率 解析：选C　生态农业是一个人工生态系统，生态系统由生物群落与无机环境组成，二者相互作用形成统一整体，A正确；生态农业是一个人工生态系统，物种丰富度较自然生态系统少，抵抗力稳定性差，为维持其生态平衡，提高生态系统的稳定，要人工严格控制外界对该生态系统的干扰程度，B正确；生态农业是一个人工生态系统，且是利用强度较大的生态系统，人在其中发挥着重要的作用，建立的过程中需要人为进行物质和能量的投入，C错误；生态农业能通过物质的多级利用进而提高能量的利用率，D正确。 3．二化螟以水稻茎秆纤维为食，而稻飞虱刺吸水稻茎叶汁液。稻螟赤眼蜂可将卵产在二化螟的虫卵内，是二化螟的天敌。水稻产生的防御性挥发物会对二化螟和稻飞虱有驱赶作用，有稻飞虱生活的水稻对稻螟赤眼蜂的吸引力会下降。下列叙述正确的是(　 ) A．二化螟和稻飞虱的生态位重叠较大，种间竞争激烈 B．水稻及周围其他生物、非生物的物质及能量共同构成生态系统 C．二化螟和水稻、稻飞虱和水稻的关系分别是寄生和捕食 D．利用水稻产生的防御性挥发物防治害虫，属于化学防治 解析：选B　据题干信息“二化螟以水稻茎秆纤维为食，而稻飞虱刺吸水稻茎叶汁液”可知，二者在食物的获取方面虽然都是从水稻植株中获取，但是部位不同，生态位重叠较小且有稻飞虱生活的水稻对稻螟赤眼蜂的吸引力会下降，而稻螟赤眼蜂是二化螟的天敌，故稻飞虱的存在对二化螟的生存是有利的，并未体现二者之间竞争激烈，A错误；水稻及周围其他生物(所有生物)、非生物的物质及能量可构成生态系统，B正确；根据题干描述，二化螟和水稻、稻飞虱和水稻的关系分别是捕食和寄生，C错误；利用水稻产生的防御性挥发物防治害虫，属于生物防治，D错误。 4．如图曲线表示某生态系统中三个不同种群的生长繁衍情况。已知种群c是自养生物，下列说法错误的是(　 ) A．该生态系统简单食物链可表示为c→b→a B．种群b在第3～7年个体数下降是由于a的增加和c的减少 C．b和a的存在能加快该生态系统的物质循环 D．一定自然区域内，a、b、c三个种群中全部的生物构成生物群落 解析：选D　根据题图分析可知，c是生产者，a和b都是消费者，且b的数量先于a的数量减少和增加，说明b是初级消费者，a是次级消费者，则该生态系统简单食物链可表示为c→b→a，A正确；根据a、b、c三个曲线可知，种群b在第3～7年，由于食物的减少和捕食者的数量增加，导致数量下降，B正确；b和a都是消费者，消费者能够加快生态系统的物质循环，C正确；a、b、c三个种群不能代表一定自然区域内的所有生物种群，故不能构成生物群落，D错误。 5．研究人员利用古环境DNA，绘制出某地约200万年前的生态样貌：一片生长着杨树、桦树和崖柏及各种灌木、草本植物的平原中，生活着乳齿象、驯鹿等多种动物。下列有关上述生态系统的说法，正确的是(　 ) A．该区域动植物及其生存的无机环境，构成了该生态系统 B．该生态系统中可捕食野兔的动物，一定只处于第三营养级 C．该生态系统通过复杂的食物网可以实现对能量的循环利用 D．该生态系统中生物种类繁多，营养结构复杂，抵抗力稳定性较强 解析：选D　生态系统是指一定空间内，由生物群落和它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，故该区域动植物及其生存的无机环境，无法构成该生态系统，A错误；在生态系统中，一种植食性动物(如野兔)可被多种肉食性动物所食，该捕食者也可以捕食多种动物，故其不一定只处于第三营养级，B错误；生态系统中的能量无法循环利用，C错误；生态系统中生物的种类和数量越多，食物网越复杂，自我调节能力就越强，抵抗外界干扰保持稳态的能力就越强，D正确。 6．下图是某人工湖生态系统中能量流动的部分图解，其中字母表示同化量。下列叙述正确的是(　 ) A．浮游动物和鱼类作为消费者，在生态系统中可加快物质和能量的循环 B．甲种鱼和乙种鱼之间的能量传递效率为d/(b＋c＋e)×100% C．向该人工湖中投放的饲料越多，甲种鱼和乙种鱼的数量就越多 D．该生态系统中每种生物的能量去向都有呼吸作用散失和流入下一营养级 解析：选B　浮游动物和鱼类作为消费者，在生态系统中可加快物质循环，但能量不能循环，A错误；相邻营养级间的能量传递效率＝某一营养级同化量/上一营养级同化量×100%，乙种鱼从甲种鱼处同化的能量为d，而甲种鱼同化的能量为b＋c＋e，则甲种鱼和乙种鱼间的能量传递效率为d/(b＋c＋e)×100%，B正确；向该人工湖中投放的饲料过多，可能导致水质变差，鱼类减少，C错误；最高营养级无流入下一营养级的能量，D错误。 7．现有两个不同类型的陆地自然生态系统Ⅰ和Ⅱ，各营养级生物数量的相对值如图所示，若流入Ⅰ和Ⅱ的总能量相同，据图分析相关说法正确的是(　 ) A．Ⅰ和Ⅱ的生态金字塔形状相同，均无倒置情况 B．若Ⅰ、Ⅱ处于平衡状态，则Ⅰ、Ⅱ第一营养级制造的有机物大于各营养级消耗的有机物之和 C．Ⅰ中现存消费者的总能量小于Ⅱ中现存消费者的总能量 D．Ⅰ和Ⅱ之间的抵抗外界干扰能力的大小关系是Ⅰ小于Ⅱ 解析：选B　生态系统Ⅱ第一营养级数量比第二营养级少，出现了生态金字塔中的数量金字塔倒置的现象，A错误；若Ⅰ、Ⅱ处于平衡状态，则第一营养级制造的有机物大于各营养级消耗的有机物之和，保证自身呼吸消耗和对其他营养级的能量供应，B正确；由于两营养级生产者数量不同，其自身消耗的能量不同，且营养级之间能量传递效率未知，因此生态系统Ⅰ中现存的消费者的总能量与生态系统Ⅱ中现存的消费者的总能量大小无法比较，C错误；据图无法判断Ⅰ和Ⅱ两个生态系统的生物多样性及食物网的复杂程度，因此无法判断Ⅰ和Ⅱ抗外界干扰能力的大小关系，D错误。 8．(2024·太原联考)如图为某水生生态系统中部分生物间的关系， 后来人们向该生态系统中引入肉食性鱼类，该鱼类可以锯缘青蟹、浮游动物、牡蛎为食。下列相关分析正确的是(　 ) A．该生态系统的营养结构由生物、非生物的物质和能量构成 B．牡蛎处于第二、三营养级，属于次级消费者和三级消费者 C．若浮游动物数量大量减少，则牡蛎和贻贝的数量也会减少 D．引入肉食性鱼类后该食物网有6条食物链，最多有5个营养级 解析：选D　生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构两部分，营养结构包括食物链和食物网，其由生产者和消费者组成，A错误；牡蛎所在的食物链有浮游植物→牡蛎、浮游植物→浮游动物→牡蛎，所以牡蛎处于第二、三营养级，属于初级消费者和次级消费者，B错误；能量流动是单向流动、逐级递减的，图示牡蛎与浮游动物、贻贝与浮游动物是种间竞争和捕食关系，若浮游动物减少，牡蛎和贻贝更多地捕食浮游植物，食物链变短，能量损耗减少，短时间内数量可能会增加，C错误；由题图可知，引入肉食性鱼类后该食物网中共有6条食物链，最高营养级为第5营养级，D正确。 9．下表为某草原生态系统中甲、乙、丙三种生物构成的一条食物链的能量流动情况，单位为J/(hm2·a)。分析表中数据，下列有关叙述正确的是(　 ) A.甲为生态系统的基石，乙为初级消费者，处于第二营养级 B．同化量小于摄入量是因为有部分能量随粪便传递给生产者 C．丙用于个体生长、发育、繁殖的能量值为107 J/(hm2·a) D．能量在第二营养级和第三营养级之间的传递效率约为3% 解析：选C　能量逐级递减，由同化量大小可知，三种生物构成的食物链为甲→丙→乙，乙为次级消费者，处于第三营养级，A错误；同化量与粪便量之和等于摄入量，而粪便中能量可传递给分解者，不能传递给生产者，B错误；丙用于生长、发育、繁殖的能量＝同化量－呼吸散失的能量＝7.25×108－7.15×108＝107 J/(hm2·a)，C正确；由表中数据可知，能量在乙和丙两种生物之间的传递效率为(2.25×107)÷(7.25×108)×100%≈3%，但乙和丙不能代表该生态系统的两个营养级，D错误。 二、非选择题 10．洞庭湖曾经经历过几次大规模围垦造田，湖域面积大幅减小，生物多样性锐减，蓄洪调水能力大大降低，而导致湖区及长江流域洪水泛滥时有发生。后来，政府施行相关政策，大力退耕还湖，洞庭湖生态环境日益好转，沙鸥翔集，锦鳞游泳，重现一派鱼米之乡的新景象。图甲表示洞庭湖某滩涂上生物间的关系，图乙表示能量流经昆虫的部分途径，请据图回答下列问题。 (1)从生态系统的结构来看，该洞庭湖滩涂生态系统除图甲内容外，还应包括____________________。 (2)从围湖造田到退耕还湖，滩涂生物群落发生很大变化，这种现象属于________演替。 (3)若黄鼠狼通过捕食鸟和鼠获得的能量比例为1∶4，则黄鼠狼的同化量增加5 kg，至多需要消耗草________ kg。 (4)图乙中，B表示__________________的能量；除了图中所示，第二营养级同化的能量还有一部分的流向是________。 (5)大力退耕还湖，洞庭湖生态环境日益好转，洞庭湖具有强大的蓄水功能，对于调节河川径流、拦截地表径流、控制洪水具有巨大作用，这体现了生物多样性的________价值。 解析：(1) 生态系统包含非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。该洞庭湖滩涂生态系统除图甲中的生产者和消费者外，还应包括非生物物质和能量、分解者。(2)从围湖造田到退耕还湖，因为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，属于次生演替。(3)黄鼠狼分别通过两条食物链获得能量，若黄鼠狼通过捕食鸟和鼠获得的能量比例为1∶4，则黄鼠狼的同化量增加5 kg，当能量传递效率为10%时，消耗草最多，此时需要消耗草5×4/5÷10%÷10%＋5×1/5÷10%÷10%÷10%＝1 400(kg)。(4)图乙中，B表示昆虫用于生长、发育、繁殖的能量，第二营养级同化的能量流向：一部分在其呼吸作用中以热能的形式散失，一部分以遗体残骸的形式被分解者利用，如果被次级消费者捕食，一部分能量就流入了第三营养级，剩下的一部分是未利用的能量。因此除了图中所示，第二营养级同化的能量还有一部分的流向是未利用。(5)题干信息体现了生物多样性的间接价值。 答案：(1)非生物的物质和能量、分解者　(2)次生　(3)1 400　(4)昆虫用于生长、发育和繁殖　未利用　(5)间接 11．图1是一个大型净水塘，塘的前部有吸附大颗粒的吸附基质，中部水面有固定化小球藻的圆柱浮床，小球藻可以吸收重金属离子，塘的后部生存着藻类、荷、芦苇、鱼、虾、蚌、水丝蚓(一种水中生活的蚯蚓)，塘的底部为厚厚的河泥，回答下列问题。 (1)图1所示的生态系统的结构包括__________和____________。池塘后部生物的差异分布主要体现了群落具有________结构。 (2)采用__________法对水塘中鱼的数量进行调查，其增长速率变化如图2所示。其中t2所对应的数量称为______________。 (3)科研小组对该人工鱼塘的能量流动进行定量分析，得出相关数据，如表所示[能量单位：J/(cm2·a)，除表中所列的消费者外，其他类型的消费者忽略不计]。 不同能量 生产者 植食鱼类 肉食鱼类 流入下一营养级的能量 14.0 2.5 0.24 A 22.9 3.9 2.0 流向分解者的能量 3.1 0.6 0.06 有机物输入的能量 — 2.0 5.0 未被利用的能量 70.0 9.0 5.2 分析表中数据及各营养级能量的分配，表中A是指________________，流经本生态系统的总能量为________J/(cm2·a)。第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率是________(百分数保留小数点后一位)。 解析：(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。群落的空间结构包括水平结构和垂直结构。观察图1，池塘后部生物分布在垂直方向上，具有明显的垂直分层现象，生物的差异分布体现出群落具有垂直结构。(2)水塘中鱼的活动范围大，活动能力强，应采用标记重捕法对水塘中鱼的数量进行调查，种群的增长速率在t2时降为0，种群数量到达最大值，故t2所对应的数量称为环境容纳量(K值)。(3)由于各营养级生物同化的能量有四个去向：一部分流向下一营养级、一部分流向分解者、一部分用于自身呼吸消耗和一部分储存(未利用)，所以表中A是指呼吸作用散失的能量；流经该生态系统的总能量＝生产者固定的全部太阳能＋有机物输入的能量＝14.0＋22.9＋3.1＋70.0＋2.0＋5.0＝117[J/(cm2·a)]；第一营养级同化的能量＝14.0＋22.9＋3.1＋70.0＝110[J/(cm2·a)]，第二营养级同化的能量为14 J/(cm2·a)，则第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率＝(14÷110)×100%≈12.7%。 答案：(1)组成成分　营养结构(食物链和食物网)　垂直　(2)标记重捕　环境容纳量(K值)　 (3)呼吸作用散失的能量　117　12.7%第二课时　锁定热点题型，强化迁移应用 生态系统营养结构的构建与能量流动的相关计算是高考中的重要命题点，也是生物与环境模块教学的重点和难点，本课时对“构建食物链(网)的一般方法”和“能量流动的相关计算”两个常考题型进行深入剖析，以期帮助考生熟练掌握这两类试题的解答方法。 题型(一)　构建食物链(网)的一般方法 　　　　　　　　　　　　　　　　 [典例导析] [例1]　(2022·浙江6月选考)生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述错误的是(　 ) A．调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链 B．整合调查所得的全部食物链，可构建营养关系更为复杂的食物网 C．归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级 D．测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔 [解析]　可通过调查生物群落中各物种间的捕食关系建立食物链，A正确；错综复杂的食物链构成食物网，B正确；营养级是指物种在食物链中的位置，C正确；测算全部食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔，D错误。 [答案]　D [例2]　(2023·全国乙卷、湖北卷，节选) (1)某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物，请从中选择生物，写出一条具有5个营养级的食物链：______________________。 (2)我国是世界上雪豹数量最多的国家，并且拥有全球面积最大的雪豹栖息地，岩羊和牦牛是雪豹的主要捕食对象。据此写出一条食物链________________。 [解析]　食物链的起点是生产者，终点是处于最高营养级的生物(消费者)。(1)该农田生态系统中具有5个营养级的食物链：玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰。(2)由题干材料信息可知，岩羊和牦牛是雪豹的主要捕食对象，则食物链为绿色植物→岩羊→雪豹或绿色植物→牦牛→雪豹。 [答案]　(1)玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰　 (2)绿色植物→岩羊→雪豹(或绿色植物→牦牛→雪豹) [思维建模] 1．根据种群数量变化曲线图构建食物链 (1)分析依据：先上升、先下降者为被捕食者。 (2)图中食物链：乙→丙→甲。 2．根据所含能量(生物量)构建食物链(网) (1)分析依据：根据相邻营养级间能量传递效率约为10%～20%，可推测能量相差在5倍以内，很可能为同一营养级。 (2)分析结果：图1可形成一条食物链为丙→甲→乙→丁。图2生物可形成食物网：。 3．根据生物体内有害物质的浓度构建食物链(网) 生物体 A B C D E 有机汞浓度/ppm 0.06 7 0.51 68 0.39 (1)分析依据：生物的富集作用。重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外，所以此类物质会随着食物链逐级积累，即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多，其含量往往是上一营养级个体含量的5～10倍。 (2)分析结果：表中生物可构成的食物网如下图所示。 4．根据提供的食物信息构建食物链(网) (1)信息：古树上有红蜘蛛、蚜虫、草蛉、七星瓢虫、麻雀、花喜鹊6种动物，它们之间的关系是草蛉、七星瓢虫捕食红蜘蛛、蚜虫；红蜘蛛、蚜虫以植物的各器官为食物；麻雀、花喜鹊以红蜘蛛、蚜虫、草蛉为食。 (2)依据捕食关系由低营养级→高营养级直接绘图，可得到的食物网如下图所示。 [应用体验] 1．森林生态系统中存在着复杂的食物关系，下图表示森林中的一个食物网，其中数字表示该生物的个体数量，括号内的数字表示该生物的平均体重。下列叙述正确的是(　 ) A．图中的I表示分解者，处于第三、第四营养级 B．除去D后的一段时间内，生产者的数量会增加 C．图中共含有6条食物链，处于第三营养级的生物有4种 D．该食物网中的生物与非生物环境共同构成森林生态系统 解析：选C　该食物网只有生产者和消费者，没有分解者，图中的I表示消费者，处于第三、第四营养级，A错误；若除去D，I捕食的B、C、F和H增加，F、H减少，E、G增多，E、G消耗的生产者数量会有所增加，所以在一定时间内，生产者的数量将减少，B错误；从图中分析A为生产者，其他个体为消费者，共有6条食物链，分别是A→B→I，A→C→D→I，A→C→I，A→G→H→I，A→E→D→I，A→E→F→I，占据第三营养级的生物有D、F、I、H，C正确；生态系统是由生物群落和非生物环境构成，该食物网只有生产者和消费者，没有分解者，不能构成生物群落，因此也不能构成生态系统，D错误。 2．图1表示生态系统中各成分之间的联系，图2为一定时间内某一生态系统中的几个种群的数量变化曲线。据图分析，下列说法正确的是(　 ) A．图1中共有2条食物链 B．种群丙在a、b、c、d四个时期中增长率最大的是a时期 C．图1中能构成生物群落的是B、C、D、E、F，图2中的乙相当于图1中的B D．某地区因环境污染造成E中出现部分白化苗，F、D的数量也都将减少 解析：选D　根据图1可知，E是生产者，A是大气中的二氧化碳库，B、D、F都属于消费者，C是分解者，B、D、E、F每个营养级可能含有多个种群，无法确定含有几条食物链，A错误；种群丙在 a时期种群数量最多，但种群增长率不是最大，B错误；图1中能构成生物群落的是B、C、D、E、F，图2中的乙是初级消费者，可以相当于图1中的F，C错误；某地区因环境污染造成E中出现部分白化苗，光合作用固定的太阳能减少，则B、F、D的数量也都将减少，D正确。 3．(2024·邢台开学考)某地发现了一种色彩艳丽但是鲜为人知的小花——异檐花，引发了广泛关注。异檐花原产于美洲，每株异檐花可产生几千甚至几万粒种子，其种子小而轻，能随风远飘，繁殖能力极强，在入侵地能成为优势物种，抑制本土植物的生长。回答下列问题： (1)如图是物种入侵前当地生态系统部分营养级的能量金字塔示意图，请根据图示内容，在下面方框中画出图中各种生物可能组成的食物网的示意图。 　 (2)若要研究异檐花的生态位，可以研究异檐花在研究区域内的__________________________________________________ __________________________________________________(答出2点)。 (3)异檐花入侵后，在入侵地中能够快速繁殖，但是其种群数量不能持续表现为“J”形增长，限制其种群数量增长的因素可能是______________。异檐花在入侵地成为优势物种，能抑制本土植物的生长，使入侵地的群落发生了________演替。 (4)异檐花入侵使当地生态系统的抵抗力稳定性下降，其原因是______________________________________________________________________。有学者提出引入其专食性天敌来制约异檐花的蔓延，其依据是________________________________ __________________________________________________________________________。 解析：(1)据图可知，图中的甲是生产者，乙属于初级消费者，丙属于初级消费者和次级消费者，食物网见答案。(2) 生态位是指一个物种在生物群落中的地位和作用，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。(3)异檐花入侵后，在入侵地中能够快速繁殖，但是其种群数量不能持续表现为“J”形增长，可能是因为环境资源有限；异檐花在入侵地发生的演替由于具备土壤和一定的植被条件，故属于次生演替。(4)一般而言，生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，异檐花入侵使当地生态系统的抵抗力稳定性下降，其原因是入侵物种导致本地的物种数量减少，营养结构变简单，抵抗力稳定性降低；引入其专食性天敌可减少异檐花的数量，同时不对其他生物造成危害，利于环境保护。 答案：(1) (2)出现频率、种群密度、植株高度、它与其他物种的关系等　(3)有限的环境资源　次生　(4)入侵物种导致本地的物种数量减少，营养结构变简单　专食性天敌可减少异檐花的数量，同时不对其他生物造成危害 题型(二)　能量流动的相关计算 　　　　　　　　　　　　　　　　 [典例导析] [例1]　(2023·山东高考)某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示，该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是(　 ) A.流经该生态系统的总能量为90×105 J/(m2·a) B．该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级 C．初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105 J/(m2·a) D．初级消费者粪便中的能量为70.5×105 J/(m2·a)，该能量由初级消费者流向分解者 [解析]　由题干信息“该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食”可知，流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体中的能量，即(90＋42)×105＝132×105 J/(m2·a)，A错误；表格中没有显示生产者流入初级消费者的能量，因此无法计算该生态系统的生产者有多少能量流入下一营养级，B错误；初级消费者同化量为13.5×105 J/(m2·a)，初级消费者呼吸消耗量为3×105 J/(m2·a)，因此初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸消耗量＝10.5×105 J/(m2·a)，C正确；初级消费者摄入量包括粪便量和同化量，因此初级消费者粪便中的能量为84－13.5＝70.5×105 J/(m2·a)，属于第一营养级流向分解者的能量，D错误。 [答案]　C [例2]　(2022·湖北高考)如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②③④代表能量流动过程，④代表的能量一般是②的__________。 (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_____________________________________________ __________________________________________________________________________。 [解析]　(1)据题意可知，A能将遗体、粪便、碎屑等中的有机物分解形成无机物，返回无机环境中，因此A表示分解者。高营养级的生物数量可能会多于低营养级的生物数量，因此肉食性动物1的数量不一定少于植食性动物的数量。(2)能量在相邻两个营养级间的传递效率一般是10%～20%，②表示植食性动物的同化量，③表示肉食性动物1的同化量，是②的10%～20%，④表示肉食动物性2的同化量，是③的10%～20%，因此④代表的能量一般是②的1%～4%。(3)针对②和⑦的调控措施及理由见答案。 [答案]　(1)分解者　不一定　(2)1%～4% (3)控制(或减少)植食性动物的数量，使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株中　合理密植，改善通风条件，满足光合作用对CO2的需求；增施有机肥，分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2，满足棉花生长需要；喷淋降温，缓解强光照和高温导致的“午休”，满足光合作用对CO2的需求，减弱呼吸作用 [思维建模] 1．能量传递效率的计算 (1)计算公式 能量传递效率＝×100% (2)有关能量传递效率3个注意点 ①确定相关的食物链(网)，理清生物在营养级上的差别。 ②能量传递效率是相邻两个营养级的传递效率，不是两个个体或食物网中的两个物种之间的传递效率。 ③一般情况下，能量在两个相邻营养级间的传递效率是10%～20%，特殊状态时，能量传递效率可以低于10%，但一般不高于20%。 2．能量传递效率的相关“最值”计算 若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。 (1)在食物链A→B→C→D中，则有 注：①食物链越短，最高营养级获得的能量越多； ②生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过程中损耗的能量越少。 (2)在食物网中，则有 3．能量传递效率的有关“定值”计算 (1)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计算。 (2)如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物中获得能量，且各途径获得的能量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。 4．能量来源比例改变的计算 在具体计算时务必先澄清分配比例，再确定求解中应“顺推(用乘法)”还是“逆推(用除法)”，以右图食物网为例。 (1)若已知“植物同化量(A)”，并告知其“传向动物与直接传向人比例由1∶1调整为1∶2”，求解人最多增重变化(M)，计算时宜“顺推(用乘法)” 调整前 A×1/2×1/5＋A×1/2×2＝M1 调整后 A×2/3×1/5＋A×1/3×2＝M2 (2)若已知“人同化量(M)”，并告知人的食物来源“素食、肉食由1∶1调整为2∶1”，求解最少需要植物量(A)，计算时应“逆推(用除法)” 调整前 调整后 ＋＝A1 ＋＝A2 5．具有人工能量输入的计算 人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入到第二营养级的能量)×100%。 [应用体验] 1．(2024·周口联考)图示为某淡水湖泊的能量金字塔，下列叙述正确的是(　 ) A．图中的所有生物以及非生物环境构成一个生态系统 B．能量以CO2和有机物的形式在各营养级之间传递 C．图中丙 →丁的能量传递效率约为8.77% D．若该生态系统为人工鱼塘，则输入该生态系统的总能量大于25 000 kJ/(m2·a) 解析：选D　图中缺少分解者，不能构成一个生态系统，A错误；能量以有机物的形式在各营养级之间传递，B错误；图中第三营养级(包括丙和丁)到第四营养级(丁)的能量传递效率约为8.77%，丙→丁的能量传递效率无法计算，C错误；若该生态系统为人工鱼塘，则输入该生态系统的能量还包括人工饲喂部分，因此总能量大于25 000 kJ/(m2·a)，D正确。 2．如图是滨海湿地生态系统的部分能量流动示意图(不考虑未利用的能量)，其中A、B表示生态系统组成成分[图中数值单位为J/(m2·a)]。请回答下列问题： (1)与该图相比，食物网未包含的生态系统的组成成分是________________________。滨海湿地生态系统的抵抗力稳定性与__________________________________有关。 (2)B粪便中的能量________(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应属于图中________(填数值)中的能量。 (3)A属于该生态系统的____________，A用于生长、发育和繁殖的能量为______J/(m2·a)，由A到B的能量传递效率约为______(保留一位小数)。 (4)B比A的能量少的原因是________________________________________________(答出两点)。 解析：(1)与该图相比食物网未包含的生态系统的组成成分是分解者和非生物的物质和能量。滨海湿地生态系统的抵抗力稳定性与物种丰富度及营养结构复杂程度有关，丰富度越高，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强。(2)B粪便中的能量不属于该营养级同化的能量，应被包含在上一营养级流向分解者的能量中，即图中1 500中的能量。(3)A可以取食生产者，也可以从遗体残骸中获取能量，因此A属于该生态系统的消费者和分解者，A用于生长、发育和繁殖的能量等于同化量减去呼吸消耗量，A的同化量为3 500＋2 500＝6 000[J/(m2·a)]，呼吸消耗的能量为4 000 J/(m2·a)，因此用于生长、发育和繁殖的能量等于2 000 J/(m2·a)。能量传递效率为相邻两个营养级的同化量之比，B的同化量为2 000－1 500＝500[J/(m2·a)]，因此A到B的能量传递效率为500/6 000×100%≈8.3%。(4)由于A的呼吸作用消耗了很多的能量，而且A遗体残骸中的能量被分解者利用而未传递下去，因此B比A的能量少。 答案：(1)分解者、非生物的物质和能量　物种丰富度和营养结构复杂程度　(2)不属于　1 500　(3)消费者和分解者　2 000　8.3%　(4)A同化的能量一部分经呼吸作用散失，一部分流向分解者 一、选择题 1．下列关于某生态系统中部分生物之间的关系(如图)，叙述错误的是(　 ) A．草为生产者 B．鹰为肉食动物 C．鼠为次级消费者 D．草与鸟为捕食关系 解析：选C　由题图可知，该生态系统中，鼠吃草，鼠为初级消费者，C错误。 2．南宋辛弃疾的词句“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”描绘了一幅稻田美景。下列有关稻田生态系统的说法错误的是(　 ) A．流经该生态系统的总能量大于水稻固定的太阳能总量 B．青蛙的摄食量减去自身呼吸消耗的能量是用于自身生长、发育、繁殖的能量 C．该生态系统能帮助人们合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分 D．青蛙在该生态系统中可属于第三营养级 解析：选B　流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，该生态系统的生产者不只有水稻，此外，还可能有人为施加的能量，A正确；青蛙的摄食量减去粪便中的能量是同化量，同化量减去自身呼吸消耗的能量是用于自身生长、发育、繁殖的能量，B错误；蛙可捕食害虫，能帮助人们合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分，C正确；该生态系统中存在水稻→害虫→青蛙的食物链，青蛙可属于第三营养级，D正确。 3．(2024·成都五校联考)如图为某自然生态系统的营养结构，字母表示不同营养级的生物，箭头表示捕食关系。下列判断错误的是(　 ) A．图中有种间竞争关系的只有D与F B．图中F属于第三、第四营养级 C．生产者A固定的能量是流经整个生态系统的总能量 D．生物F的数量不一定是该生态系统中数量最少的 解析：选A　图中有种间竞争关系的除了D与F外，还有D与E、B与C，A错误；图中F在A→B→F和A→B→D→F(A→C→D→F、A→C→E→F)中分别属于第三、第四营养级，B正确；该生态系统是自然生态系统，生产者固定的能量是流经整个生态系统的总能量，C正确；一般情况下，最高营养级的生物个体数量最少，但数量金字塔可能会出现倒置现象，D正确。 4．下图是某湖泊中主要物种之间形成的食物网。若向该湖泊投放捕食鱼类的乌鳢、鲶等大型肉食性鱼类，下列分析正确的是(　 ) A．鲤与秀丽白虾之间的捕食、种间竞争关系发生改变 B．黄颡鱼、银鲫、鲢和鲤的减少量等于乌鳢、鲶的增加量 C．秀丽白虾、浮游动物的生物总量先增加，最终趋于稳定 D．绿藻、硅藻、浮萍和芦苇等生产者的生物总量迅速减少 解析：选C　投放捕食鱼类的乌鳢、鲶等大型肉食性鱼类，鲤与秀丽白虾之间仍存在捕食、种间竞争关系，A错误；能量流动是逐级递减的，黄颡鱼、银鲫、鲢和鲤的减少量多于乌鳢、鲶的增加量，B错误；投放捕食鱼类的乌鳢、鲶等大型肉食性鱼类，黄颡鱼、银鲫、鲢和鲤的生物量减少，对秀丽白虾、浮游动物的捕食量减少，秀丽白虾和浮游动物的生物总量先增加，最终趋于稳定，在此过程中，由于银鲫、鲢、鲤、浮游动物、秀丽白虾均可直接食用绿藻、硅藻、浮萍和芦苇等生产者，故生产者的生物总量变化不确定，C正确，D错误。 5．某农场中甲、乙、丙三种生物归属于三个营养级，三者的数量变化曲线(不都是消费者)如图1所示；该农场中的能量流动简图如图2所示，其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，d1和d2为同化人工饲料的能量。下列相关叙述正确的是(　 ) A．甲、乙、丙构成了农场的生物群落 B．图1中丙、乙可能分别属于第二、第三营养级，且乙和丙的种间关系为捕食 C．图2中第二、第三营养级粪便中的能量分别属于b2、c2 D．该农场中第二和第三营养级之间的能量传递效率等于b3/(a2＋d1)×100% 解析：选D　甲、乙、丙三种生物归属于三个营养级，说明其中不含分解者，而群落包括所有生物，因此，甲、乙、丙不能构成农场的生物群落，A错误；据图1可知，甲的数量最多，且相对稳定，为生产者，根据乙、丙之间先升先降的为被捕食者，可知乙为被捕食者，所以食物链为甲→乙→丙，乙为第二营养级，丙为第三营养级，即乙和丙的种间关系为捕食，B错误；某营养级粪便中的能量是其没有同化的能量，属于上一营养级同化的能量中流向分解者的一部分，所以，图2中第二、第三营养级粪便中的能量分别属于a3、b2，C错误；能量传递效率指的是相邻的高营养级与低营养级之间同化量的比值，则该农场中第二和第三营养级之间的能量传递效率为b3/(a2＋d1)×100%，D正确。 6．下图为某湖泊生态系统能量流动的部分示意图，其中P为浮游植物，D为碎屑，各营养级的能量包括了单位时间内被捕食、自身呼吸、进入碎屑以及输出到系统外能量的总和(单位：t·km－2·y－1)。下列相关说法正确的是(　 ) A．流经该生态系统的总能量为1 076.9 t·km－2·y－1 B．第二营养级和第三营养级间的能量传递效率约为6.86% C．第四营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量是1.13 t·km－2·y－1 D．该生态系统中的能量是沿着P→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ这一条食物链流动的 解析：选B　流经该生态系统的总能量为第一营养级所固定能量，但P呼吸消耗的能量未知，不能计算流经该生态系统的总能量，A错误；第二营养级和第三营养级间的能量传递效率为31.10/(191.70＋261.70)×100%≈6.86%，B正确；第四营养级用于自身生长、发育、繁殖的能量是流入下一营养级的量＋流入碎屑的量＝0.16＋0.55＝0.71(t·km－2·y－1)，C错误；该生态系统中的食物链是从P开始到最高营养级结束，Ⅳ有流向下一营养级的能量，故其不是最高营养级，则P→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ不是一条完整食物链，D错误。 7．如图所示的食物网中，最初戊的食物有1/5来自乙，1/5来自丙，3/5来自丁。为了促进戊的发展，将戊的食物比例调整为1/2来自乙，1/4来自丙，1/4来自丁。若能量从生产者到消费者的能量传递效率为10%，从消费者到消费者的能量传递效率为20%。理论上现在养活的戊的数量是最初的多少倍？(　 ) A．1.4 B．1.5 C．1.6 D．1.7 解析：选D　以戊体重增加1 g消耗甲计算。(1)调整前：在甲→乙→戊食物链中，需要甲：1/5÷20%÷10%＝10(g)；在甲→丙→戊食物链中，需要甲：1/5÷20%÷10%＝10(g)；在甲→丙→丁→戊食物链中，需要甲：3/5÷20%÷20%÷10%＝150(g)，所以共需要甲为170 g；(2)调整后：在甲→乙→戊食物链中，需要甲：1/2÷20%÷10%＝25(g)；在甲→丙→戊食物链中，需要甲：1/4÷20%÷10%＝12.5(g)；在甲→丙→丁→戊食物链中，需要甲：1/4÷20%÷20%÷10%＝62.5(g)，所以共需要植物为100 g。则理论上现在养活的戊的数量是最初的1.7倍，故选D。 8．研究人员对某自然生态系统的营养关系进行了初步分析，结果如下表所示(单位：t·km－2·a－1)。下列说法错误的是(　 ) 营养级 同化量 未利用 分解者分解 呼吸量 Ⅳ 1.42 0.42 0.19 0.81 Ⅲ ？ 15.00 11.94 39.31 Ⅱ 3 825.37 1 986.70 547.00 1 224.00 Ⅰ 23 804.42 3 252.00 2 877.00 13 850.05 A.该生态系统生产者固定的太阳能的总量为23 804.42 t·km－2·a－1 B．从第一营养级到第二营养级的能量传递效率大约为16% C．第三营养级的同化量为66.25 t·km－2·a－1 D．该生态系统需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持该生态系统的正常功能 解析：选C　生产者固定的太阳能的总量是输入该生态系统的总能量，即该生态系统第一营养级生物的同化量，即为23 804.42 t·km－2·a－1，A正确；从第一营养级到第二营养级的能量传递效率＝3 825.37÷23 804.42×100%≈16%，B正确；第三营养级同化的能量＝被下一营养级同化的能量(第四营养级同化的能量) ＋呼吸散失的能量＋流向分解者的能量＋未被利用部分，故第三营养级的同化量＝1.42＋15＋11.94＋39.31＝67.67(t·km－2·a－1), C错误；任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能，D正确。 9．(2024·湖北十堰统考)某兴趣小组调查了某人工鱼塘食物网及其能量流动情况，部分结果如图所示，数字为能量数值，单位是J·m－2·a－l。下列叙述正确的是(　 ) A．输入生态系统的总能量为3.192×104J·m－2·a－1 B．清除幽蚊幼虫可能有利于鲈鱼增产 C．上述食物网中相邻两个营养级的能量传递效率均为10%～20% D．太阳鱼捕食摇蚊幼虫，摇蚊幼虫食用太阳鱼的粪便，如此可实现能量在两者之间的循环流动 解析：选B　该生态系统为人工鱼塘，输入该生态系统的总能量为鱼塘中生产者同化的太阳能和人工输入的能量，所以输入该生态系统中的总能量应大于3.192×104 J·m－2·a－1，A错误；能量是单向流动、逐级递减的，营养级越高，获得的能量越少，幽蚊幼虫存在时，太阳鱼为第三、四营养级，清除幽蚊幼虫，太阳鱼为第三营养级，营养级降低后太阳鱼获得的能量增多，其数量会增多，导致鲈鱼数量增多，所以清除幽蚊幼虫可能有利于鲈鱼增产，B正确；题图中第一营养级浮游植物的同化量为31 920 J·m－2·a－1，第二营养级浮游动物和摇蚊幼虫的同化量为(3 780＋4 200)＝7 980 J·m－2·a－1，第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率是7 980/31 920×100%＝25%，该值不在10%～20%，C错误；能量是单向流动、逐级递减的，且太阳鱼粪便中的能量不属于太阳鱼同化的能量，而是其上一营养级同化的能量，所以能量在太阳鱼和摇蚊幼虫之间不能循环流动，D错误。 二、非选择题 10．自然湿地对当地气候及鸟类生存发挥着重要作用。某湿地由于围海养 殖，过度农业开发等使水体中沉积大量有机体，导致自然湿地减少了700多平方公里，当地水鸟物种数量由260多种减少到94种。2015年起该地政府启动“退养还湿”生态修复工程，2019年当地水鸟物种数量增加到112种。如图为该地部分营养结构。回答下列问题： (1)请写出图中最长的食物链：____________________________________。水草等被称为该生态系统中的基石，原因是__________________________________________________ _________________________________________________________________________。 (2)有人认为猛禽的存在不利于该湿地生态系统中鱼类的生存，你是否赞同这种观点，并请说明理由：____________________________________________________________________ __________________________________________________________________________。 (3)调查发现某草食性鱼类种群摄入的能量流动情况如下表所示，单位J/(hm2·a)。 摄入量 粪便量 呼吸量 流向分解者 8.5×108 2.5×108 4.5×108 6×107 该鱼种群同化的能量中约___________%流向了下一营养级。 解析：(1)每条食物链的起点总是生产者，食物链终点是不能被其他生物所捕食的动物，即最高营养级，该图中最长的食物链：水草→昆虫→杂食性鱼类→肉食性鱼类→猛禽。水草等生产者能将太阳能转化为有机物中的化学能，供其他生物所利用，因此水草等生产者称为该生态系统中的基石。(2)猛禽吃掉的大多是鱼类中年老、病弱的个体，客观上起到了促进鱼类发展的作用，因此猛禽的存在有利于该湿地生态系统中鱼类的生存。(3)生物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量，各级动物的同化量去向包括呼吸作用的消耗、流向下一营养级的能量、流向分解者的能量、未被利用的能量，因此该鱼种群同化的能量为8.5×108－2.5×108＝6×108[J/(hm2·a)]，流向了下一营养级的能量为6×108－4.5×108－6×107＝9×107[J/(hm2·a)]，该鱼种群同化的能量中约(9×107)÷(6×108)×100%＝15%流向了下一营养级。 答案：(1)水草→昆虫→杂食性鱼类→肉食性鱼类→猛禽　水草等生产者能将太阳能转化为有机物中的化学能，供其他生物所利用　(2)不赞同，猛禽吃掉的大多是鱼类中年老、病弱的个体，客观上起到了促进鱼类发展的作用　(3)15　 11．海洋是生物圈的重要组成部分，是人类赖以生存的气候调节器。有关人员调查某海域得到能量流动的数据图如下。请回答以下问题： (1)甲、乙、丙、丁表示生态系统的生物组成成分，图中________是生态系统的基石，________是分解者，请用文字和箭头表示出图中存在的食物链或食物网：____________。 (2)输入该生态系统的总能量是______J/(m2·a)，能量在第二营养级和第三营养级之间的传递效率约为______，能量金字塔是将单位时间内各个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________的次序排列所得。 (3)海洋中的珊瑚虫可以根据环境中温度变化而调节自身体内的酶，以保持正常的代谢状态，温度属于生态系统中的________信息。由此体现__________________________，离不开信息的作用。 (4)近年来的研究发现，油漆中的有机锡释放入海可形成污染物，该污染物会沿着________在生物体内聚集，对鱼类、鸟类甚至人类造成危害。 解析：(1)生态系统的基石是生产者，甲能接收太阳能，所以甲是生产者；甲、乙、丙都有能量流入丁，所以丁是分解者，乙、丙是消费者，因此图示的食物链为甲→乙→丙。(2)流入该生态系统的总能量是生产者固定的能量，甲是生产者，因此输入该生态系统的总能量是7.5×106 J/(m2·a)，第二营养级和第三营养级之间的能量传递效率约为(2.7×105)÷(1.5×106)×100%＝18%。能量金字塔是将单位时间内各个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所得。(3)温度是物理特征，所以通过温度传递的信息属于物理信息，这个过程体现了生命活动的正常进行离不开信息传递。(4)有些难以降解的化合物进入生物体后会沿着食物链在生物体内聚集，对鱼类、鸟类甚至人类造成危害。 答案：(1)甲　丁　甲→乙→丙　(2)7.5×106　18%　营养级　(3)物理　生命活动的正常进行　(4)食物链第4讲　生态系统的物质循环、信息传递和稳定性 【学习目标】　 1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的规律，能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源；　 2.举例说出生态系统中信息传递的类型及作用；　 3.解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定，并维持动态平衡的能力；　 4.举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响；　 5.阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时，能够通过自我调节维持稳定。 建构知识体系 　 主题研习(一)　生态系统的物质循环(深化·提能型)　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 (一)碳循环和物质循环 1．碳的存在形式与循环形式 循环形式 生物群落与非生物环境之间：主要以CO2形式循环 存在形式 生物群落内部：以含碳有机物形式存在； 非生物环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在 2.碳循环途径 碳进入 生物群落 ①生产者的光合作用； ②化能合成作用 碳返回 非生物环境 ①生产者、消费者的呼吸作用； ②分解者的分解作用(实质是呼吸作用)； ③化石燃料的燃烧 3.碳循环的过程 4．物质循环的概念分析 物质 组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素 范围 非生物环境生物群落 特点 具有全球性、循环往复 5．探究土壤微生物的分解作用 (1)实验原理 ①土壤中存在着的营腐生生活的细菌、真菌等微生物是分解者。 ②分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物，分解速度与环境中的温度、水等生态因子相关。 (2)实验流程 实验假设 土壤微生物能分解落叶使之腐烂 实验设计 实验组：对土壤高温处理 对照组：对土壤不做任何处理 实验现象 在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组 结论分析 土壤微生物能分解落叶使之腐烂 (二)生物富集 1．概念：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。 2．富集的过程 (1)途径：食物链(网)。 (2)实例——铅的富集过程 3．特点 (1)食物链中营养级越高，生物富集的某种物质浓度就越高。 (2)生物富集也具有全球性。 (三)能量流动和物质循环的关系 1．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。 2．二者同时进行，相互依存、不可分割。 一生态系统物质循环的过程分析 [例1]　(2023·广东高考)凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物，1周后开始投喂人工饵料，1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程见下图。下列叙述正确的是(　 ) A．1周后藻类和浮游动物增加，水体富营养化程度会减轻 B．1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位 C．浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑，属于消费者 D．异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养 [解析]　结合题中信息可知，1周后开始投喂人工饵料，水体中N、P等无机盐含量增多，水体的富营养化程度会增加，A错误；生产者是生态系统的基石，其可以吸收N、P等无机盐，为浮游动物提供有机物，一个月后藻类在虾池的物质循环中仍处于主要地位，B正确；分析题图可知，有的浮游动物摄食有机碎屑，属于分解者，C错误；异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物和有机碎屑提供营养，D错误。 [答案]　B [例2]　(2024·天津四校联考)如图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述正确的是(　 ) A．自然界中④过程只有绿色植物的光合作用 B．图中A、B、C分别代表消费者、生产者和分解者 C．碳循环是指碳元素在A、B、C之间以有机物的形式传递 D．图中A、B、C包含的所有种群共同构成生物群落 [解析]　④代表光合作用，故自然界中④过程不只有绿色植物可以进行，光合细菌也可以进行，A错误；由图示信息可知，B与大气中二氧化碳存在双向箭头，故B代表生产者，B和C都有箭头指向A，故A代表分解者，则C代表消费者，B错误；碳循环是指碳元素在生物群落和非生物环境间进行的循环，C错误；图中的B(生产者)、C(消费者)和A(分解者)包含的所有种群共同构成生物群落，D正确。 [答案]　D |认|知|生|成|　用模型建构法分析碳循环模式图 (1)建构模型：在碳循环中，只有生产者与大气中的CO2库(非生物的物质和能量)之间是双向箭头，生产者、消费者、分解者都有箭头指向大气中的CO2库。除大气中的CO2库外，生产者、消费者都有箭头指向分解者。快速判断碳循环模型如下： (2)模型应用 ①图1中A～D代表的成分依次是生产者、大气中的CO2库、消费者、分解者。 ②图2中A代表生产者，B、D代表消费者，E代表分解者，C代表大气中的CO2库。 ③图3中，E代表生产者，B、D、F代表消费者，C代表分解者，A代表大气中的CO2库。 (二)物质循环与能量流动、生物富集的关系 [例3]　(2024·昆明开学考)下列关于生态系统物质循环和能量流动过程的说法，不正确的是(　 ) A．生物圈中的物质可以循环利用，但能量不能循环利用 B．蜣螂以牛粪为食，即获得了牛的同化量中的一部分能量 C．能量流动和物质循环是同时进行的，彼此相互依存，不可分割 D．生态系统的能量逐级递减与生物的呼吸作用散失热量有关 [解析]　物质可以在生物群落和非生物环境之间循环利用，能量流动是单向的，不能循环利用，A正确；牛的粪便中的能量不属于牛同化的能量，应该属于其上一营养级同化的能量，B错误；物质是能量的载体，能量作为动力，使得物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往复，可见能量流动和物质循环是同时进行的，彼此相互依存，不可分割，C正确；生物体同化的能量大部分通过呼吸作用以热能的形式散失了，且还有一部分被分解者分解和没有被下一营养级全部利用，所以能量流动是逐渐递减的，D正确。 [答案]　B [例4]　 (2024·武汉模拟)如图为某条食物链中各生物体内有毒物质的相对含量，其中甲、乙、丙、丁4种生物各自只占一个营养级，且构成一条食物链。下列叙述正确的是(　 ) A．甲可能为分解者，能将有机物分解成无机物被绿色植物再利用 B．乙为次级消费者，其粪便中含有的能量是上一营养级同化量的一部分 C．丙为生产者，其同化的能量去向有以热能形式散失和流向下一营养级甲 D．通过对食物链逐级富集过程的研究，可以认识污染物的迁移转化规律 [解析]　分解者不参与食物链的构成，A错误；乙为初级消费者，B错误；丙为三级消费者，其同化的能量去向有未利用部分、以热能形式散失和流向分解者，不会流向下一营养级，且甲为丙的上一营养级，C错误；污染物沿着食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端，因此通过对食物链逐级富集过程的研究，可以认识污染物的迁移转化规律，D正确。 [答案]　D |认|知|生|成| 物质循环与能量流动、生物富集的比较 (1)三者的区别 项目 物质循环 能量流动 生物富集 范围 生物圈 生态系统各营养级 生态系统各营养级 特点 全球性、循环往复运动 单向流动、逐级递减 单向流动、逐级积累、全球性 过程 在生物群落与非生物环境间往复循环 沿食物链(网) 沿食物链(网) (2)三者的联系 ①在群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网，且相互联系，同时进行，相互依存，不可分割。 ②能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解等过程。 ③物质是能量沿食物链(网)流动的载体，能量是物质在生物群落和非生物环境间循环往返的动力，也是生物富集的动力。 ④某些物质在沿食物链(网)流动时会发生生物富集。 题点(一)　物质循环与生物富集 1．物质循环对于维持生态系统的稳态有重要作用。下列关于物质循环的叙述，正确的是(　 ) A．碳等元素在生物群落和非生物环境之间是不断循环的 B．一般生物所处营养级越低，其有机物含量越低 C．碳在生物群落内部以二氧化碳的形式传递 D．与秸秆燃烧相比，秸秆还田在一定程度上可加剧温室效应 解析：选A　能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减的，而生物体中的能量是储存在有机物中，所以一般生物所处营养级越低，其有机物含量越高，B错误；碳在生物群落内部以含碳有机物的形式传递，C错误；燃烧是一个剧烈的化学反应，二氧化碳快速释放，而秸秆在土壤中被微生物分解是一个缓慢的过程，二氧化碳缓慢、逐步释放，将秸秆还田与将秸秆燃烧相比，将秸秆还田可以在一定程度上减缓温室效应，D错误。 2．多氯联苯(PCB)是一种人工合成的、具有强致畸性的持久性有机污染物。研究人员调查了某海域中部分水产动物肌肉组织中PCB含量，结果如表。下列叙述错误的是(　 ) 水产动物 叫姑鱼 中华海鲶 斑鰶 青石斑 火枪乌贼 肌肉组织中PCB平均含量/(μg/kg) 0.12 0.15 0.18 0.01 0.08 A.表中数据表明PCB在生物体内存在富集现象 B．PCB参与物质循环的过程与碳循环过程相同 C．根据结果推测，青石斑可能处于较低营养级 D．此研究对人类食用水产品的种类有指导意义 解析：选B　多氯联苯(PCB)是持久性有机污染物，难以降解，由表中数据可知，PCB在不同生物体内含量不同，故PCB在生物体内存在富集现象，A正确。碳循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳，在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气，有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物，而PCB通过迁移和转化从而发生物理、化学和生物化学等的变化形式来进行物质循环，故PCB参与物质循环的过程与碳循环过程有差异，B错误；分析表格数据可知，青石斑肌肉组织中PCB平均含量是0.01，与其他动物相比含量较低，由此推测，青石斑可能处于较低营养级，C正确；不同水产动物肌肉组织中PCB平均含量有差异，故此研究对人类食用水产品的种类具有一定指导意义，D正确。 题点(二)　物质循环与能量流动的关系 3．(2024·长葛联考)下图为某生态系统的物质循环和能量流动简图。A表示生产者，B、C表示消费者，D表示分解者，能量①和④表示热能。结合简图判断，下列叙述错误的是(　 ) A．能量流动是指太阳能经A输入，经B、C、D传递、转化和散失 B．能量在流动过程中逐级递减的原因之一是由于能量通过呼吸作用以①④的形式散失 C．碳以CO2的形式进出群落，以有机物的形式在群落中传递 D．物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动 解析：选A　能量流动是指太阳能经A输入，即经光合作用把光能转化为有机物中的化学能，在A中也伴随着能量的转化和散失，能量经B、C、D的传递、转化和散失，完成能量的流动，A错误；能量在流动过程中逐级递减的原因之一是每个营养级都会发生呼吸作用，在此过程中，能量以热能的形式散失，①④表示热能，B正确；碳以CO2的形式通过光合作用进入群落，再以有机物的形式在群落中传递，最后以CO2的形式返回非生物环境，C正确；物质是能量的载体，使能量以有机物中的化学能的形式沿着食物链(网)流动，能量是物质循环的动力，推动物质在生物群落和非生物环境之间循环往复，D正确。 4．(2024·柳州一模)人类活动在不断改变地球的生物化学循环，其中主要的原因是大气中的CO2浓度不断攀升。大气CO2浓度的升高会影响到水体中藻类的生长，水环境中碳循环的部分过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　 ) A．能量作为物质的载体，使物质沿着食物链(网)流动 B．该示意图可体现碳循环具有循环往复的特点 C．藻类可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环 D．从物质循环的角度看，藻类碳元素的根本来源是大气中的CO2 解析：选A　生态系统的能量流动和物质循环是同时进行的，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复，A错误。由示意图可知，物质可以从生物群落到非生物环境，又可以从非生物环境到生物群落，体现了物质循环具有循环往复运动的特点，B正确。藻类通过呼吸作用和光合作用完成碳在生物与非生物环境间的相互转化，参与生态系统的碳循环，C正确；由题图可知，藻类中的碳元素归根结底来源于大气中的CO2，D正确。 主题研习(二)　生态系统的信息传递(基础·自学型)　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 (一)生态系统中信息的传递 1．信息的种类、概念、来源、传递形式及实例 种类 概念 来源 传递形式 实例 物理信息 自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息 非生物环境(光、声、温度、湿度、磁场等)和生物个体或群体(声、颜色、性状等) 物理过程 蜘蛛网的振动频率、狼的嚎叫声、植物的颜色、海豚的回声定位 化学信息 生物产生的可以传递信息的化学物质 植物的生物碱、有机酸等代谢产物，动物的性外激素等 以化学物质为信息载体 昆虫的性外激素、狗的尿液和粪便、植物体散发出的花香气味 行为信息 动物通过其特殊行为向同种或异种生物传递的某种信息 动物的特殊行为，主要指各种动作 动物的异常表现及行为 牛椋鸟的跳跃等报警行为、蜜蜂跳舞、孔雀开屏、豪猪竖刺 2．信息传递的三要素 信息源 信息产生的部位 信道 信息传播的媒介 信息受体 信息接收的生物或其部位 3．信息传递在生态系统中的作用 个体水平 生命活动的正常进行，离不开信息的作用 种群水平 生物种群的繁衍，离不开信息的传递 群落水平 信息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 4.信息传递在农业生产中的应用 (1)提高农畜产品的产量。如利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，就可以提高果树的传粉效率和结实率。 (2)对有害动物进行控制。如利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。 (二)归纳总结生态系统三大功能的关系 项目 能量流动 物质循环 信息传递 特点 单向流动，逐级递减 全球性、循环性 往往是双向的 范围 生态系统 生物圈 生物之间，生物与非生物环境之间 途径 主要是食物链和食物网 多种 多种 地位 物质循环的动力 能量流动的载体 决定物质循环和能量流动的方向和状态 联系 同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体 [微点判断] (1)(2023·湖南卷)油菜花通过物理、化学信息吸引蜂蝶。(√) (2)(2022·湖南卷)采用灯光诱虫杀虫是利用了物理信息的传递。(√) (3)(2021·江苏卷)在繁殖季节，白鹭求偶时发出的鸣叫声属于行为信息。(×) (4)(2021·河北卷)玫瑰通过吸引天敌防治害虫，体现了生态系统信息传递调节生物种间关系的功能。(√) (5)物理信息的来源可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。(√) (6)在生态系统的信息传递中，需要植物的叶、芽及细胞中的光敏色素等信息受体。(√) (7)利用性外激素诱杀害虫属于化学防治。(×) 题点(一)　信息的种类和功能 1．下列关于生态系统信息传递的自然现象中，表述错误的是(　 ) A．“关关雎鸠，在河之洲”中的“关关”是属于物理信息 B．花香引蝶、老马识途和心猿意马属于化学信息 C．捕虫草产生香甜的分泌液诱捕昆虫，空气是信道 D．唐菖蒲在每天的日照长度大于12小时时才能开花，其细胞中的光敏色素是信息受体 解析：选B　“关关雎鸠”指关关鸣叫的水鸟，“关关”指的是鸟叫声，声音属于生态系统的物理信息，A正确；花香引蝶中气味属于化学信息，老马识途是通过气味，属于化学信息，心猿意马不属于生态系统的信息传递，B错误；捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来并将其捕食，属于化学信息，空气是信道，C正确；在受到光照刺激后，光敏色素结构会发生变化，调控细胞中的基因表达过程，表现出生物学效应，此时细胞中的光敏色素是信息受体，D正确。 2．研究发现，在一片柳树林中，一旦某一棵树遭受虫害，其新叶中的石炭碱分泌量就会大量增加，从而抵御害虫。而这棵柳树释放的乙烯通过风媒作用，给邻近的柳树发出危险及预防信号，使得在这棵柳树周围70 m范围内的其他柳树新生叶片中的石炭碱含量增加，且越靠近被虫害的树，叶片中的石炭碱含量越高。下列相关说法错误的是(　 ) A．柳树释放的乙烯是一种化学信息 B．该实例体现了信息可以调节种间关系维持生态系统的稳定 C．柳树具备上述防御功能是柳树与其天敌协同进化的结果 D．利用乙烯防治柳树林中害虫的方法属于化学防治 解析：选D　柳树释放的乙烯通过风媒作用，给邻近的柳树发出危险及预防信号，乙烯是一种化学信息，A正确；该实例体现了信息可以调节柳树与害虫关系，柳树与害虫是不同的物种，体现了信息可以调节种间关系维持生态系统的稳定，B正确；柳树具备题述的防御功能是柳树与其天敌在长期的生存斗争中形成的，是生物与生物之间协同进化的结果，C正确；利用乙烯防治柳树林中害虫的方法属于利用一种生物释放的化学物质防治另一种生物，属于生物防治，D错误。 题点(二)　信息传递在生产中的应用 3．某农场种植着粮食作物、果树，同时还饲养着优质的家禽、家畜等。下列哪组属于利用物理信息传递的原理来提高农畜产品的产量(　 ) ①延长家禽的光照时间，提高产蛋率　②施放性引诱剂，控制害虫数量　③播放结群信号录音引来鸟类捕食害虫 A．①②　　　　　　　 B．②③ C．①③ D．①②③ 解析：选C　①③所述属于物理信息的利用；②所述属于化学信息的利用。 4．(2024·郑州模拟)梨小食心虫是果园的主要害虫之一，为控制其危害，需要多次喷药防治，增加了环境污染的风险。科研人员利用性信息素迷向技术在田间高剂量、多位点释放梨小食心虫性信息素，掩盖雌虫释放的性信息素气味，使雄虫无法找到雌虫，降低成虫交配概率，以达到防治目的。下列叙述错误的是(　 ) A．多次、大量喷施农药会导致梨小食心虫种群的抗药性增强 B．性信息素迷向技术通过改变梨小食心虫的性别比例来降低其出生率 C．梨小食心虫的性信息素属于化学信息，性信息素迷向技术属于生物防治 D．性信息素影响梨小食心虫的交配，说明种群的繁衍离不开信息的传递 解析：选B　多次、大量喷施农药会将有抗药性的个体筛选出来，后代中具有抗药性的个体会逐渐增多，种群的抗药性增强，A正确；性信息素迷向技术是通过掩盖雌虫释放的性信息素气味，使雄虫无法找到雌虫，降低成虫交配概率，并没有改变性别比例，B错误；性信息素属于化学信息，利用性信息素迷向技术既可以达到防治害虫的目的，又不会对环境造成污染，属于生物防治，C正确；性信息素迷向技术可以掩盖雌虫释放的性信息素气味，从而导致成虫交配概率降低，说明种群的繁衍离不开信息的传递，D正确。 1．判断信息种类的两种方法 2．控制动物危害的三种方法 控制动物危害的技术方法大致有三种：化学防治、生物防治和机械防治。这些方法各有优点，但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的、有效的生物防治。在有害生物的防治中，有些就是利用信息来发挥作用的。 主题研习(三)　生态系统的稳定性(深化·提能型)　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 (一)生态平衡与生态系统的稳定性 1．生态平衡 概念 生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态 特征 ①结构平衡：生态系统的各组分保持相对稳定；②功能平衡：生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证物质循环和能量流动的正常进行；③收支平衡：物质和能量的输入与输出平衡 调节 机制 负反馈机制 2．生态系统的稳定性 概念 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 原因 具有自我调节能力 特点 生态系统的自我调节能力是有限的 3．抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较 项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 实质 保持自身结构与功能相对稳定 恢复自身结构与功能相对稳定 核心 抵抗干扰、保持原状 遭到破坏、恢复原状 影响 因素 一般生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高 一般生态系统中物种丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越高 4．提高生态系统的稳定性 (1)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。 (2)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。 (二)设计生态缸 设计要求 原因分析 生态缸必须是封闭的 防止外界生物或非生物因素的干扰 生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，种类齐全(具有生产者、消费者和分解者) 使生态缸中的生态系统能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定 生态缸的材料必须透明 为光合作用提供光能，保持生态缸内温度，便于观察 生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间 便于操作，且使缸内储备一定量的空气 生态缸应放置于室内通风、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射 防止水温过高导致水生植物死亡 选择的动物不宜过多，个体不宜太大 减少对氧气的消耗，防止氧气的产生量小于消耗量 (一)生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系 |情|境|探|究| 如图表示抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系。分析回答有关问题： (1)y的大小可以作为抵抗力稳定性强弱的指标，y越大说明抵抗力稳定性越________(填“强”或“弱”)。 (2)x可以表示恢复到原状所需的时间，x大小与恢复力稳定性的关系是x越大，表示恢复力稳定性越______(填“强”或“弱”)。 (3)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，说明这个生态系统的总稳定性越_____(填“高”或“低”)。 (4)据图可知，受到一定强度的干扰后，生态系统的功能能够恢复正常作用范围，原因是生态系统具有一定的__________能力，这种能力的基础是____________。 (5)热带雨林与草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的y值要______(填“大于”或“小于”)热带雨林的y值，原因是与热带雨林相比，草原生态系统____________________________________________，所以抵抗力稳定性弱。 答案：(1)弱　(2)弱　(3)低　(4)自我调节　负反馈调节　(5)大于　生物组分少、营养结构简单、自我调节能力弱 |认|知|生|成| 1．生态系统抵抗力稳定性大小的判断 2．抵抗力稳定性和恢复力稳定性之间的关系 (1)一般呈负相关，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差。 (2)二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定。如图所示： 二生态系统稳态的两类调节方式 |情|境|探|究| 生态平衡是一种动态平衡，包括结构和功能上的相对稳定。图中“置位点”为生态系统所具有的某个理想状态，其中A、B、C表示其生物成分，A、B、C间的箭头表示物质的传递方向。请分析并回答下列问题： (1)自然生态系统中，能量的输入依赖于________(填图中字母)，碳元素在A、B、C之间以________________的形式传递。 (2)信息传递存在于______________(填图中字母)之间，而且这种传递一般是______________的。动物捕食过程中通过鸣叫给同伴传递的信息属于________________。 (3)任何生态系统都具有一定的抵抗外界干扰、保持生态平衡的特性，该特性称为____________稳定性，一般而言，A、B、C的种类越多，该稳定性越______。 (4)某池塘中，早期藻类大量繁殖，导致食藻浮游动物(如水蚤等)大量繁殖，接着藻类减少，又引起水蚤等食藻浮游动物减少；后期排入污水，加速水蚤死亡，污染加重，导致更多水蚤死亡。此过程中，早期属于____反馈调节，后期属于______反馈调节。 答案：(1)A　含碳有机物　(2)A、B、C　双向　 物理信息　(3)抵抗力　强　(4)负　正 |认|知|生|成|　正反馈调节与负反馈调节的比较 项目 正反馈调节 负反馈调节 调节方式 加速最初发生变化的那种成分所发生的变化 抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化 结果 常使生态系统远离稳态 有利于生态系统保持相对稳定 实例分析 已污染的湖泊污染加剧 草原上食草动物与植物的平衡 题点(一)　生态平衡与生态系统的稳定性 1．我们经常在媒体上看到“生态平衡”的概念，下列关于“生态平衡”和“生态系统稳定性”的叙述，不正确的是(　 ) A．生态平衡是生态系统发展到一定阶段，生态系统的结构与功能处于相对稳定的一种状态 B．生态系统的稳定性是生态系统具有的维持或恢复其结构与功能处于相对平衡状态的能力 C．生态系统的自我调节能力是生态系统稳定性和生态平衡的基础 D．生态平衡与生态系统的稳定性没有关系 解析：选D　生态平衡是生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，人们把生态系统维持或恢复这种状态的能力，叫作生态系统的稳定性，生态系统的稳定性强调的是生态系统维持生态平衡的能力，故生态平衡与生态系统的稳定性有关，D错误。 2．北极冻原生态系统的动植物种类稀少，营养结构简单，其中生产者主要是生长缓慢的地衣，其他生物大都直接或间接地依靠地衣来维持生活。下列说法正确的是(　 ) A．北极冻原生态系统中的生物群落不存在垂直结构 B．输入北极冻原生态系统的太阳能，不能被生物循环利用 C．如果北极冻原生态系统遭受铅污染，则地衣中铅的浓度最高 D．北极冻原生态系统的抵抗力稳定性较低，恢复力稳定性较高 解析：选B　北极冻原生态系统虽然动植物种类稀少，但其中的生物群落也存在垂直结构，A错误；输入生态系统的能量，具有单向流动、逐级递减的特点，不能被生物循环利用，B正确；如果北极冻原生态系统遭受铅污染，铅会沿食物链不断积累和浓缩，在营养级高的生物体内浓度高，C错误；北极冻原生态系统营养结构简单，而且环境恶劣，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低，D错误。 题点(二)　生态缸的制作与分析 3．某兴趣小组设计了以下实验来验证生态系统的一些相关问题：取4个完全相同、密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表(表中“＋”表示 有，“－”表示无)。经过一段时间的培养后，下列判断错误的是(　 ) A.甲瓶生态系统成分齐全，如果生物数量比例适中，甲瓶生态系统的抵抗力稳定性相对较高 B．乙瓶无光照，生态系统没有能量来源，故维持时间不长 C．若实验前将丙瓶非生物装置进行灭菌处理，则丙瓶中有机物将大量积累 D．与丙瓶比较，丁瓶中氧气含量较高，有机物积累少 解析：选D　甲瓶中的生态系统成分齐全，如果生物数量比例适中，抵抗力稳定性会比较高，A正确；乙瓶无光照，没有能量来源，植物不能进行光合作用产生氧气和有机物，因此乙瓶维持时间不长，B正确；若实验前将丙瓶非生物装置进行灭菌处理，丙瓶由于无泥沙，即无分解者，故会积累较多的有机物，C正确；与丙瓶相比，丁瓶中多了泥沙，泥沙中的分解者呼吸消耗大量氧气，因此丁瓶中氧气含量低，D错误。 　　　　　　　　　　　　　　　　 |考|教|衔|接|——教材隐性命题点发掘 (一)教材素材“深加工” 1．(选择性必修2 P63“与社会联系”素材分析)生态系统碳平衡取决于生产者光合作用固定碳量与各种生物成分呼吸作用释放碳量的消长关系。若碳的固定量大于释放量，则该生态系统为碳汇；反之则该生态系统为碳源。下列叙述错误的是(　 ) A．碳在生物群落内部以有机物的形式传递 B．碳汇造林在一定程度上可以“抵消”全球的碳排放 C．加快化石燃料的开采和使用是减少碳源的有效措施 D．将农作物秸秆还田可以提高农田土壤中储碳量 解析：选C　碳在生物群落内部以含碳有机物的形式进行传递，A正确；碳汇是指碳的固定量大于释放量，碳汇造林在一定程度上可以“抵消”全球的碳排放，体现出物质循环具有全球性，B正确；加快化石燃料的开采和使用不能减少碳源，C错误；农作物秸秆还田能增加土壤有机质的含量，而有机质中含有大量碳元素，故将农作物秸秆还田可以提高农田土壤中储碳量，D正确。 2．(选择性必修2 P77“拓展应用”变式训练)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。请基于对生态系统稳定性的认识，判断下列叙述错误的是(　 ) A．生态系统的稳定性表现在两个方面：抵抗力稳定性和恢复力稳定性 B．生态系统的结构处于相对稳定状态时即达到了生态平衡 C．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一定的自我调节能力 D．20世纪90年代当地采取的措施没有明显的效果，可能原因是生态系统被破坏后，生物组分减少，营养结构越来越简单，生态系统稳定性难以恢复 解析：选B　生态系统的稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，可见生态系统的稳定性表现在两个方面，即抵抗力稳定性和恢复力稳定性，A正确；生态平衡是生态系统的结构和功能都处于相对稳定的一种状态，B错误；当地百姓在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水仍然保持清澈，说明生态系统具有一定的自我调节能力，C正确；当地采取的措施没有明显的效果，可能原因是生态系统被破坏后，生物组分减少，营养结构越来越简单，生态系统稳定性难以恢复，进而说明人类活动对生态系统的干扰强度超过了生态系统的自我调节能力范围，D正确。 (二)科学思维“融会通” 3．(选择性必修2 P67“拓展应用T2”拓展)农业生态系统的基石是农作物。氮元素在生物群落和非生物环境之间不断循环，农田土壤中氮的含量往往不足，还要不断往农田中施加氮肥的主要原因是农产品不断地输出使部分氮元素不能返回农业生态系统。 4．(选择性必修2 P72“课外实践”探究应用)草原上某些雌性蛾类能通过特殊腺体分泌信息素，信息素可以通过空气传播来吸引雄蛾。该信息素在生态系统中的作用是有利于生物种群的繁衍。利用以下实验材料及用具，设计实验验证昆虫之间存在化学信息的传递。 实验材料及用具：空白的滤纸，放置过雌蛾的滤纸，敞口的玻璃瓶20个，雄蛾40只。(简要写出实验设计思路并预期实验结果) 设计思路：将20个敞口的玻璃瓶随机均等分为甲、乙两组，甲组玻璃瓶放入放置过雌蛾的滤纸，乙组玻璃瓶放入等量空白的滤纸，置于相同、适宜且有40只雄蛾的环境中，一段时间后统计两组玻璃瓶中雄蛾的数量。 实验结果：甲组玻璃瓶中雄蛾的数量多于乙组。 |应|用|创|新|——新情境问题的建模训练 1．(2024·济南模拟)黑条矮缩病毒(SRBSDV)是南方水稻最主要的病害病毒之一，由迁飞性害虫白背飞虱传播。研究表明，SRBSDV编码的P6蛋白是调控水稻乙烯信号的效应蛋白。病毒侵染前期，P6蛋白增强乙烯信号，促进病毒的增殖并驱避白背飞虱；病毒侵染后期，P6蛋白抑制乙烯信号，增强水稻对白背飞虱的引诱能力，白背飞虱通过刺吸病株汁液，促进病毒传播和扩散。下列说法正确的是(　 ) A．病毒和水稻为寄生关系，白背飞虱和水稻为捕食关系 B．乙烯属于化学信息，该信息能调节生物的种间关系 C．利用昆虫信息素诱捕白背飞虱属于化学防治 D．将抗白背飞虱基因导入南方水稻增加了物种多样性 解析：选B　据题意可知，黑条矮缩病毒(SRBSDV)是南方水稻最主要的病害病毒之一，说明病毒与水稻为寄生关系；白背飞虱通过刺吸病株汁液，促进病毒传播和扩散，说明白背飞虱和水稻为寄生关系，A错误。乙烯属于化学物质，属于化学信息，据题意乙烯可以促进病毒的增殖并驱避白背飞虱，说明该信息能调节生物的种间关系，B正确。利用昆虫信息素诱捕白背飞虱是利用化学信息进行的生物防治，C错误。将抗白背飞虱基因导入南方水稻增加了基因的多样性，但是并未形成新物种，所以并没有增加物种多样性，D错误。 2．嫦娥四号生物科普试验载荷新闻发布会宣布人类首次在月面的生物生长培育试验成功，棉花种子在月球上发出嫩芽，这是人类在月球上种植出的第一片植物绿叶。科普实验所用的载荷罐是一个密封的罐体，内有棉花、油菜、酵母菌和果蝇等六种生物，还有18毫升水，以及土壤、空气、热控和两个记录生物生长状态的相机。下列分析错误的是(　 ) A．该载荷罐相当于一个生态缸，维持其正常运行需要输入光 B．从生态系统的组成成分看，酵母菌属于消费者 C．罐内的生物不是孤立的，它们之间存在物质、能量和信息的联系 D．该系统的抵抗力稳定性较差，若让食物网变复杂，可能增加其稳定性 解析：选B　载荷罐是一个密封的罐体，内有棉花、油菜、酵母菌和果蝇等六种生物，还有18毫升水，以及土壤、空气、热控和两个记录生物生长状态的相机，则该载荷罐相当于一个生态缸，维持其正常运行需要输入光，以满足其中生产者的光合作用所需，A正确；从生态系统的组成成分看，酵母菌是微生物，属于分解者，B错误；罐内的生物不是孤立的，它们与所处的非生物环境之间构成一个小的生态系统，彼此之间存在物质、能量和信息的联系，C正确；一般而言， 生态系统中的生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，该系统的抵抗力稳定性较差，若让食物网变复杂，可能增加其稳定性，D正确。 3．花萼山生物种类繁多，生态环境优美，是人们康养度假的胜地。某校生物研学小组对该生态环境进行了调查，绘制了图一花萼山森林生态系统部分成分示意图(①～④表示某种生理活动，a、b、c表示丙中的三种生物)和图二生态系统组成图解。下列分析错误的是(　 ) A．花萼山生态系统的能量最终来自图一中乙合成的有机物 B．图一中③对维持生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡起重要作用 C．一般情况下，花萼山生态系统比农田生态系统的自我调节能力更强一些 D．图一中甲对应图二中③，若图一受有毒物质污染，则食物网中c有毒物质积累最多 解析：选A　花萼山生态系统的能量最终来自太阳(光能)，A错误；绿色植物通过光合作用，不断消耗大气中的二氧化碳，同时释放氧气，故图一中③(光合作用)对维持生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡起重要作用，B正确；一般情况下，花萼山生态系统生物组分多，营养结构复杂，比农田生态系统的自我调节能力更强一些，C正确；图一中甲对应图二中③，均为分解者，图一中食物链为：乙→a→b→c、乙→a→c，因此若图一受有毒物质污染，则食物网中c有毒物质积累最多，D正确。 一、选择题 1．下列关于生态系统中信息传递的叙述，正确的是(　 ) A．在黑斑蛙的繁殖季节，雄蛙求偶的叫声是一种行为信息 B．某种鸟通过点头或鞠躬追求配偶，这一现象说明生态系统中的信息传递可以调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定 C．利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田，传递的是行为信息 D．莴苣种子必须接收某种波长的光信息才能萌发，说明生命活动的正常进行离不开信息传递 解析：选D　在黑斑蛙的繁殖季节，雄蛙通过叫声求偶，叫声属于物理信息，A错误；某种鸟通过点头或鞠躬追求配偶，这一现象说明生态系统中的信息传递与种群的繁衍密切相关，且同一物种内不存在种间关系，B错误；利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田，利用了物理信息，C错误；光作为物理信息，刺激莴苣种子萌发，说明生命活动的正常进行离不开信息传递，D正确。 2．为研究森林生态系统的碳循环，对西黄松老龄(未砍伐50～250年)和幼龄(砍伐后22年)生态系统的有机碳库及年碳收支进行测定，结果见下表(其中净初级生产力是指生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率；异养呼吸是指消费者和分解者的呼吸作用)。下列叙述错误的是(　 ) 西黄松生态系统种类 老龄 幼龄 生产者活生物量/(g/m2) 12 730 1 460 死有机质/(g/m2) 2 560 3 240 土壤有机碳/(g/m2) 5 330 4 310 净初级生产力/[g/(m2·年)] 470 360 异养呼吸/[g/(m2·年)] 440 390 A.西黄松被砍伐后逐渐形成自然幼龄群落，体现了生态系统的恢复力稳定性 B．幼龄西黄松群落每平方米有360克碳用于生产者当年的生长、发育和繁殖 C．幼龄西黄松群落中每克生产者活生物量的净初级生产力小于老龄群落 D．根据年碳收支分析，幼龄西黄松群落不能降低大气碳总量 解析：选C　生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，西黄松群落被砍伐后，可逐渐形成自然幼龄群落，体现了生态系统的恢复力稳定性，A正确；已知净初级生产力指的是生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率，因此表格数据显示，幼龄西黄松群落每平方米有360克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖，储存在生产者活生物量中，B正确；幼龄西黄松群落生产者的活生物量比老龄群落生产者的活生物量少得多，但二者净初级生产力相对差距较少，所以幼龄西黄松群落中每克生产者活生物量的净初级生产力大于老龄群落，C错误；分析表格数据，根据年碳收支分析，对幼龄西黄松群落来说，年净初级生产力小于年异养呼吸产碳量，故幼龄西黄松群落不能降低大气碳总量，D正确。 3．某地区的河流曾因工业污水排入等原因产生了生态退化的问题。经治理后，该地区生态环境已有明显改善，一些居民在河岸边种植了蔬菜。研究人员对河边蔬菜中重金属污染情况进行了调查，结果如下表所示： 下列相关叙述不正确的是(　 ) A．河边土壤环境中重金属Hg、Cd含量可能很低 B．重金属Pb、As和Cd更容易在叶菜类蔬菜中富集 C．蔬菜中的重金属沿食物链富集到人体中，可能造成人体重金属中毒 D．蔬菜中的重金属元素沿食物链传递，能较快地回归到非生物环境 解析：选D　据表可知，重金属Hg、Cd在各类蔬菜中的含量均较低，故推测圭塘河边土壤环境中重金属Hg、Cd含量可能很低，A正确；重金属Pb、As和Cd在叶菜类中的平均含量最高，说明重金属Pb、As和Cd更容易在叶菜类蔬菜中富集，B正确；重金属很难被生物分解，蔬菜中的重金属沿食物链富集到人体中，可能造成人体重金属中毒，C正确；蔬菜中的重金属元素沿食物链传递，能在高营养级生物体内富集，就算最终可以通过分解者的分解作用回归到非生物环境，其速度也较慢，D错误。 4．如图为生态系统信息传递模式图，下列叙述正确的是(　 ) ①信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的　②生态系统的功能主要是能量流动、物质循环和信息传递　③物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力　④生态系统各成分间有各种形式的信息传递 A．①② B．②③ C．①③④ D．②③④ 解析：选D　信息传递往往是双向的，能量流动是单向的，①错误；能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的基本功能，②正确；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态，③正确；由图可知，生态系统各成分间都有各种形式的信息传递，④正确。故选D。 5．本世纪之前张毕湖内物种丰富，然而因数十年的养殖，湖泊遭受到了巨大的破坏，湖泊生态功能也基本丧失。2019年，硚口区启动张毕湖水环境治理工程，现在张毕湖各子湖实现了由“藻型湖泊”到“草型湖泊”的转变。下列叙述错误的是(　 ) A．湖泊生态系统比人工生态系统的自我调节能力更强 B．湖泊爆发水华后的主要危害是降低了水体中的溶氧量 C．张毕湖由“藻型湖泊”变为“草型湖泊”的过程属于群落的次生演替 D．张毕湖营养结构的复杂程度升高会导致营养级之间能量传递效率随之升高 解析：选D　湖泊生态系统比人工生态系统营养结构复杂，因此自我调节能力更强，A正确；湖泊爆发水华后的主要危害是降低了水体中的溶氧量，使得生物无法存活，B正确；张毕湖由“藻型湖泊”到“草型湖泊”的过程中群落类型发生改变，属于群落的次生演替，C正确；张毕湖营养结构的复杂程度升高不会改变营养级之间能量传递效率，D错误。 6．研究者设计了一个养猪场废水处理系统，具体流程如下图所示。下列相关叙述错误的是(　 ) A．氧化塘中的植物、动物、细菌等全部生物共同构成生物群落 B．氧化塘后部种植挺水植物，通过竞争有机物从而抑制藻类生长 C．废水不能过量流入氧化塘，因为生态系统的自我调节能力是有限的 D．废水流入厌氧池前，加水稀释处理可以防止微生物过度失水而死亡 解析：选B　氧化塘中的植物、动物、细菌等全部生物共同构成生物群落，A正确；植物和藻类都是自养型生物，不能直接利用有机物，它们竞争的是无机盐和阳光等，B错误；生态系统的自我调节能力是有一定限度的，废水不过量流入氧化塘是为了避免生态系统的自我调节能力被打破，而导致生态系统的稳定性被打破，C正确；废水流入厌氧池前，浓度太高，为避免微生物过度失水死亡，需要加水稀释处理，D正确。 7．重金属污染指由重金属及其化合物造成的环境污染，主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属超标制品等人为因素所致。下列相关叙述正确的是(　 ) A．重金属会沿着食物链逐级浓缩积累于食物链顶端，不具有全球性 B．利用植物修复技术来治理重金属污染的土壤时，宜选择外来观赏植物 C．被重金属污染的生态系统经一段时间后能恢复原状是因为生态系统具有抵抗力稳定性 D．定期收割重金属污染水体中沉水植物的地上部分，有助于净化、修复污染水体 解析：选D　重金属会沿着食物链逐级浓缩积累于食物链顶端，生态系统内物质循环，具有全球性，A错误；利用植物修复技术来治理重金属污染的土壤时，宜选择符合要求的本地植物，而不是外来观赏植物，否则易造成生物入侵，B错误；被重金属污染的生态系统经一段时间后能恢复原状是因为生态系统具有恢复力稳定性，C错误；定期收割重金属污染水体中沉水植物的地上部分，有助于净化、修复污染水体，D正确。 8．(2024·泉州期末)氮是组成细胞的基本元素之一，在自然界以多种形式存在。氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分，图示为氮循环部分过程。下列说法正确的是(　 ) A．氮循环是指氮气在生物群落和非生物环境之间的循环 B．氮在农田生态系统中能够循环往复利用 C．硝化作用主要由分解者完成，同时伴随着能量流动 D．无机氮进入生物群落的途径有生物固氮和植物根系吸收 解析：选D　氮循环是指氮元素在生物群落和非生物环境之间的循环过程，A错误；由于农田生态系统中氮元素伴随农作物输出，故氮在农田生态系统中不能够循环往复利用，B错误；硝化作用主要由生产者完成，C错误；结合图示可知，无机氮进入生物群落的途径有生物固氮(硝化作用)和植物根系吸收(无机盐离子)，D正确。 9．(2024·周口联考)如图是某河流受到不同程度污染与恢复速率的关系，下列说法错误的是(　 ) A．一定范围内，污染程度越大，河流的恢复速率越慢，需要的恢复时间越长 B．水体富营养化导致更多生物死亡，这又加重了水体的污染，体现了正反馈调节 C．b点之后造成的污染难以恢复的原因是超过了河流的自我调节能力 D．适量增加该河流各个营养级的生物种类能提高其恢复力稳定性 解析：选D　由图可以看出，一定范围内，污染程度越大，河流的恢复速率越慢，需要的恢复时间越长，A正确；水体富营养化导致更多生物死亡，更多生物死亡进一步加重水体污染，属于正反馈调节，B正确；河流的自我调节能力有限，超过了自我调节的范围(如b点之后)，就难以恢复，C正确；适量增加该河流各个营养级的生物种类，能提高生态系统营养结构的复杂性，进而提高其抵抗力稳定性，而恢复力稳定性降低，D错误。 10．(2024·宿迁检测)冷蒿是菊科蒿属植物，有止痛、消炎、镇咳作用。有研究表明冷蒿可向环境释放化感物质影响周围植物的正常生长，研究者利用不同浓度的冷蒿茎叶浸水提取液处理糙隐子草、羊草、克氏针茅这三种伴生植物幼苗，实验结果如下图所示。下列分析错误的是(　 ) A．冷蒿可用作药学研究，体现了生物多样性的潜在价值 B．冷蒿释放的化感物质属于化学信息 C．冷蒿释放的化感物质对羊草幼根的影响为低浓度促进生长高浓度抑制生长 D．糙隐子草在冷蒿草原上可以较好生长，可能是因为化感物质的浓度对其幼根的生长有促进作用 解析：选A　冷蒿可用作药学研究，体现了生物多样性的直接价值，A错误；冷蒿释放的化感物质属于化学信息，可以通过信息传递，调节种间关系，B正确；冷蒿释放的化感物质对羊草和糙隐子草的幼根的影响都是低浓度促进生长，高浓度抑制生长，糙隐子草在冷蒿草原上可以较好生长，可能是因为冷蒿草原上的化感物质浓度较低，对糙隐子草幼根的生长有促进作用，C、D正确。 二、非选择题 11．某乡镇建设生态农业工程，发展粮、桑、渔、畜产业，其生态农业模式如图所示。回答下列问题： (1)上图中流入池塘生态系统的能量包括_________________________________________ __________________________________________________________________________。 (2)与桑树单种相比，“桑园养鸡”的模式能提高经济效益和生态效益，原因是________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________。 (3)土壤的肥力是种植业的基础，该生态工程有利于提高土壤的肥力，据图说出依据是________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________。 (4)本地某果园使用除草剂清除果园的杂草，同时给果树施用化肥，对环境有一定污染。林业工作者建议在林下种植大豆，请简要说明设计依据：____________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)图中池塘生态系统有各种植物，是池塘生态系统的生产者；沼气池往池塘中排放沼渣、沼液，桑园生态系统中的蚕沙投入池塘，蚕沙、沼渣和沼液中含有各种有机物，所以流入该池塘生态系统的能量包括生产者固定的太阳能和沼渣、沼液、蚕沙中有机物含有的化学能。(2)①桑园养鸡模式获得了鸡、鸡蛋产品，比单种桑树收获的经济效益高；②桑园养鸡模式中，鸡吃害虫，减轻虫害，桑园生物更多样，营养结构更复杂，提高了生态系统稳定性，提高了生态效益。(3)植物从土壤中吸收各种无机盐，土壤的肥力以其中无机盐的含量为衡量标准。该生态系统河泥和沼液中含有丰富的有机物，这些有机物被微生物分解后，产生二氧化碳和含氮、磷等的无机盐，这些无机盐和二氧化碳都有利于农作物和桑树进行光合作用。(4)在林下种植大豆，大豆生长比杂草高，在对光的竞争中占优势，杂草生长被抑制，可减少除草剂的使用，同时，大豆中的根瘤菌有固氮能力，可以为果树提供氮肥，以减少化肥的使用。 答案：(1)生产者固定的太阳能和沼渣、沼液、蚕沙中有机物含有的化学能　(2)①鸡是一种养殖产品，可提高经济效益；②鸡捕食桑园害虫，能减轻虫害，提高生态系统稳定性　(3)河泥和沼液中的有机物被微生物分解后产生的二氧化碳和含氮、磷等的无机盐，有利于农作物和桑树进行光合作用　(4)大豆通过竞争减少杂草数量，同时为果树提供氮肥，减少除草剂和化肥的使用 12．生物兴趣小组对某农田生态系统的碳循环过程进行了调查，并绘制碳循环过程示意图。回答相关问题： (1)据图分析，输入农田生态系统的能量包括__________________________________。 (2)农田中经常发生虫害，农田生态系统中蝗虫根据农作物的“绿色”进行采食，这说明生态系统中信息传递的作用是__________________________________________。从能量流动的角度分析，农民下田拔草，捕捉害虫，喷洒农药，目的是_________________________。 (3)在农田生态系统中，农作物通过过程①________________从大气中吸收二氧化碳并固定在农作物体内。土壤碳库中的有机物由分解者通过过程②____________转变成无机物重新被植物利用。 (4)人类活动加速了农田生态系统碳循环的进程，有同学认为生态系统物质是循环利用的，无需不断向农田中施加肥料。你是否同意该同学的观点？________，请给出你的理由 ________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________。 解析：(1)从图中看出输入农田生态系统中的能量有农作物固定的太阳能、种子和有机肥中含有的化学能。(2)农田生态系统中蝗虫根据农作物的“绿色”进行采食，这说明生态系统中信息传递具有调节生物的种间关系，以维持生态系统稳定的作用，农民下田拔草，捕捉害虫，喷洒农药，目的是调整农田生态系统的能量流动方向，使能量更多地流向农作物 (对人类有益的部分)。(3)过程①是光合作用，农作物通过光合作用从大气中吸收二氧化碳并固定在农作物体内。过程②是分解者的分解作用(呼吸作用)，土壤碳库中的有机物由分解者通过分解作用(呼吸作用)转变成无机物重新被植物利用。(4)由于农产品源源不断自农田生态系统中输出，其中的元素不能归还土壤，所以需要不断地施加肥料，这与物质循环不矛盾，所以不同意该同学观点。 答案：(1)农作物(植物)固定的太阳能、种子和有机肥中含有的化学能　(2)调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定　改变能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分　(3)光合作用　分解作用(或呼吸作用)　(4)不同意　农产品源源不断自农田生态系统中输出，其中的元素不能归还土壤，所以需要不断地施加肥料 13．研究人员对东北虎豹国家公园的生态环境、森林灌草层动植物的组成、林区灯下趋光性昆虫的多样性等进行了相关调查。请回答下列问题。 (1)调查公园气候条件、人为干扰因素以及顶级消费者(东北虎、东北豹)的捕食对象(马鹿、梅花鹿等)的种群密度、年龄结构等，可确定国家公园内东北虎、东北豹的____________。公园环境逐年改善，相较于其他动植物，东北虎、东北豹的种群数量有所增加但总数仍较少，从生态系统功能的角度分析，原因主要是_______________________________________。 (2)灌草层是有蹄类动物取食的主要区域，该区域根据林木覆盖程度可分为郁闭林和开阔地两种主要地形。收集并检测几类常被取食植物的生物积累量，发现开阔地生物积累量显著高于郁闭林，出现该现象的主要原因是______________________，有利于植物生长和有机物的积累。区别开阔地、郁闭林中不同生物群落的重要特征是________，这种差异体现了群落的________结构。 (3)该生态系统中，东北虎捕食摄入体内的食物，其中的能量去向包括________________________________、随尸体残骸等流向分解者。利用标记重捕法调查国家公园内丛林鼠的种群密度时，由于丛林鼠的记忆力较强，会导致调查结果与真实结果相比________。 (4)为研究公园林区灯下趋光性昆虫的多样性，研究人员在1月到12月采用频振式杀虫灯进行调查，结果如下图所示。 ①该灯的杀虫机理是运用光、波、色、味四种诱杀方式杀灭害虫，其应用原理涉及信息传递中的__________信息。 ②调查时杀虫灯每天需________打开和关闭，据上图调查结果分析，下列叙述错误的有________。 A．物种丰富度的增加导致个体总数的增加 B．趋光性昆虫在4月份时增长速率最大 C．个体总数和物种丰富度存在季节性变化 解析：(1)为确定国家公园内东北虎、东北豹的环境容纳量，可通过调查公园气候条件、人为干扰因素以及其捕食对象(马鹿、梅花鹿等)的种群密度、年龄结构等情况确定。随着公园环境逐年改善，相较于其他动植物，东北虎、东北豹的种群数量有所增加但总数仍较少，其原因是东北虎、东北豹在国家公园内是最高营养级，营养级越高，可利用的能量越少，种群的数量也就越少。(2)调查发现开阔地生物积累量显著高于郁闭林，其主要原因是开阔地较郁闭林光照充足，有利于植物光合作用，进而有利于植物生长和有机物的积累。群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，因此，区别开阔地、郁闭林中不同生物群落的重要特征应该是物种组成，这种差异体现了群落的水平结构。(3)东北虎作为国家公园中的最高营养级生物，其捕食摄入体内的食物中的能量去向包括随粪便排出、用于自身呼吸消耗、随尸体残骸流向分解者。利用标记重捕法调查国家公园内丛林鼠的种群密度时，由于丛林鼠的记忆力较强，会导致重捕的个体中被标记的个体数偏小，因此，调查结果与真实结果相比偏大。(4)①光、波、色属于物理信息，气味属于化学信息，即该灯的杀虫机理是运用物理和化学信息对生物的影响设计的。②调查趋光性昆虫的多样性时，杀虫灯需每天定时打开和关闭，进而可以减少无关变量的影响，使调查结果更准确。由题图可知，在4～5月份，物种丰富度增加，但个体总数减少，A错误；趋光性昆虫个体总数在4月份时下降，增长速率不是最大，B错误；在1月到12月间，个体总数和物种丰富度均有不同程度的波动，存在季节性变化，C正确。 答案：(1)环境容纳量(K值)　营养级越高，可利用的能量越少，种群的数量也就越少　(2)开阔地比郁闭林光照充足　物种组成　水平　(3)随粪便排出(排遗物)、用于自身呼吸消耗　偏大　 (4)①物理、化学　②定时(或同一时间)　AB 第5讲　人与环境 【学习目标】　 1.探讨人口增长会对环境造成压力；全球性环境问题对生物圈的稳态造成威胁，同时也对人类的生存和可持续发展造成影响；　 2.概述生物多样性对维持生态系统的稳定性以及人类生存和发展的重要意义，并尝试提出人与环境和谐相处的合理化建议；　 3.举例说明根据生态学原理、采用系统工程的方法和技术，达到资源多层次和循环利用的目的，使特定区域中的人和自然环境均受益；　 4.形成“环境保护需要从我做起”的意识。 建构知识体系 主题研习(一)　人类活动对生态环境的影响(基础·自学型) 　　　　　　　　　　　　 (一)人口增长与生态足迹 1．人口增长与环境的关系 人类的生活和生产活动都会消耗地球上的资源，并产生大量废物。从世界范围看，人口的持续增长，可能给全球的生态环境带来越来越大的压力。 2．生态足迹 概念 生态足迹又叫生态占用，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积 内容 特点 ①生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，对生态和环境的影响越大； ②生活方式不同，生态足迹的大小可能不同 (二)关注全球性生态环境问题 环境问题 形成原因 防治措施 全球气候变化 煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中CO2浓度升高 植树种草，减少化石燃料的燃烧，使用清洁能源等 水资源 短缺 可用淡水资源少，人口剧增及人类活动加剧短缺危机 节约用水，治理污染等 臭氧层破坏 氟氯烃、哈龙等化合物的使用 减少使用和排放氟氯烃、哈龙等物质 土地荒漠化 植被的破坏 保护草地，植树造林 生物多样性丧失 生物生存的环境被破坏 就地保护和易地保护等 环境污染 排放到大气、水体和土壤中的污染物过多 减少污染物排放，对污染物进行无害化处理等 　 　[微点判断] (1)光盘行动、桑基鱼塘和秸秆焚烧都能减少生态足迹。(×) (2)人口在地球上可以不断增长。(×) (3)发达国家经济发展快、人口增长慢，但人均生态足迹不一定小。(√) (4)生活方式的不同会影响生态足迹的大小。(√) (5)大力推广风能、光能等绿色能源替代化石燃料对减少“酸雨”发生效果较明显。(√) (6)土地荒漠化的主要原因是植被的破坏。(√) (7)水体富营养化、藻类植物大量繁殖，主要是由于有毒物质在生物体内的积累和浓缩。(×) 题点(一)　人口增长与生态足迹 1．持续推动绿色发展，减小生态足迹，有利于建设人与自然和谐共生的美丽家园。下列叙述错误的是(　 ) A．生活中，与乘坐电梯上下楼相比，走楼梯会减小生态足迹 B．生态足迹的值与人类对生态和环境的影响程度呈负相关 C．人口规模、生活方式及技术条件等因素均会影响生态足迹 D．研究生态足迹有利于践行经济、社会和生态相互协调的可持续发展理念 解析：选B　与乘坐电梯上下楼相比，走楼梯会降低资源消耗，从而减小生态足迹，A正确；人类所需的资源越多，生态足迹的值就越大，对生态和环境的影响也就越大，即生态足迹的值与人类对生态和环境的影响程度呈正相关，B错误；人口规模、生活方式及技术条件等因素均会影响生态足迹，研究生态足迹有利于践行经济、社会和生态相互协调的可持续发展理念，C、D正确。 2．科学家研究了1961～2014年间全球生态足迹总量和生态承载力(地球为人类提供资源的能力)总量的变化情况，结果如图所示。下列叙述正确的是(　 ) A．生态足迹越大，人类所需的资源越少，对环境和生态的影响越小 B．若全球生态赤字持续扩大，可能会造成生态系统崩溃等严重后果 C．降低肉食类食物比例，可有效提高能量传递效率，减小生态足迹 D．开发新能源、提高生产效率、提升消费水平，均可提高生态承载力 解析：选B　生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，则其对生态和环境的影响越大，所以开发新能源、提高生产效率可以减小生态足迹，从而提高生态承载力，但提升消费水平不能提高生态承载力，A、D错误；由图可知，一个地区的生态承载力大于生态足迹时，出现生态盈余，而一个地区的生态承载力小于生态足迹时，则出现生态赤字，若全球生态赤字持续扩大，可能会造成生态系统崩溃等严重后果，B正确；低碳出行、降低肉食类食物比例、多吃素食等可减少人类对资源的消耗，因而可有效减小生态足迹，但能量的传递效率不能提高，C错误。 题点(二)　全球性的环境问题 3．全球性生态环境问题受到各国的普遍关注。下列相关叙述错误的是(　 ) A．臭氧可以保护人类和其他生物免受短波辐射的伤害 B．全球气候变暖的主要原因是人类过度使用化石燃料 C．雾霾现象可自行退去，说明生态系统有一定的自我调节能力 D．某湖泊的水质持续恶化与该生态系统的负反馈调节有关 解析：选D　臭氧可以保护人类和其他生物免受短波辐射的伤害，A正确；人类过度使用化石燃料，导致大量释放二氧化碳是全球气候变暖的主要原因，B正确；雾霾现象可自行退去，说明生态系统有一定的自我调节能力，但这种自我调节能力是有一定限度的，所以人类不能无限制地排放污染环境的物质，C正确；某湖泊的水质持续恶化与该生态系统的正反馈调节有关，D错误。 主题研习(二)　生物多样性及其保护(基础·自学型) 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．生物多样性及其价值 (1)生物多样性的层次 遗传(基因) 多样性 地球上所有生物携带的遗传信息的总和 物种多样性 自然界中每个物种都具有独特性 生态系统 多样性 生境、生物群落和生态系统的多样化 生态系统的组成、结构、功能等随着时间变化而变化的多样性 (2)生物多样性的价值 直接价值 对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的，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价值 间接价值 主要体现在调节生态系统的功能等方面 潜在价值 目前人们尚不太清楚的价值 2．生物多样性丧失的原因 (1)野生物种生存环境的破坏和掠夺式利用：①栖息地丧失和碎片化；②过度采伐、滥捕乱猎。 (2)环境污染造成生物多样性丧失。 (3)农业和林业品种单一化导致遗传多样性丧失，以及与之相应的经长期协同进化的物种消失。 (4)外来物种盲目引入导致物种灭绝。 3．保护生物多样性的措施 [微点判断] (1)(2022·浙江6月选考)生态系统多样性不属于生物多样性。(×) (2)(2023·江苏卷)天然林保护是实现碳中和的重要措施，主要体现了生物多样性的直接价值。(×) (3)(2023·湖北卷)中国科学家利用栽培稻甲和野生稻乙杂交，培育出兼具两者优点的品系丙，该成果体现了生物多样性的间接价值。(×) (4)(2022·北京卷)国家植物园以植物易地保护为重点开展工作。这些工作应包括将濒危植物与其近缘种杂交培育观赏植物。(×) (5)(2022·海南卷)珊瑚生态系统生物多样性的形成是协同进化的结果。(√) (6)(2022·湖北卷)挽救长江江豚等珍稀濒危动物长期有效的措施是建立人工养殖场，进行易地保护和保种。(×) 题点(一)　生物多样性及其价值 1．生态系统多样性是指地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化以及生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性。下列相关叙述错误的是(　 ) A．生态系统多样性是物种多样性的保证 B．协同进化是生态系统多样性形成的原因 C．冻原生态系统抵抗力稳定性弱，但恢复力稳定性强 D．全球气候变暖会影响生态系统内生态过程的变化 解析：选C　各种生物的生存依赖于其各自的生存环境，故生态系统多样性是物种多样性的保证，A正确；协同进化是指生物与生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，协同进化是生态系统多样性形成的原因，B正确；冻原生态系统物种组成简单，抵抗力稳定性弱，但由于温度等恶劣的环境因素，其恢复力稳定性也弱，C错误；全球气候变暖会影响生态系统内生态过程的变化，从而影响生物多样性，D正确。 2．红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带，以红树植物为主体的木本植物群落。红树林生态系统能捕获和储存大量有机碳并埋藏在土壤里，被称为海岸带“蓝碳”。迄今为止，在我国红树林湿地记录到的生物物种数超过3 000种，红树林也因此被称为生物多样性最高的海洋生态系统之一，下列有关叙述错误的是(　 ) A．红树林生态系统的生物物种数超过3 000种，体现了生态系统多样性 B．红树林生态系统的扩大有利于提高生态承载力 C．海岸带“蓝碳”的形成，体现了生物多样性的间接价值 D．提高红树林生态系统的面积，有利于提高海岸带“蓝碳”的储量 解析：选A　红树林生态系统的生物物种数超过3 000种，体现了生物多样性中的物种多样性，A错误；红树林生态系统能捕获和储存大量有机碳并埋藏在土壤里，被称为海岸带“蓝碳”，红树林生态系统的扩大有利于提高生态承载力，提高红树林生态系统的面积，有利于提高海岸带“蓝碳”的储量，B、D正确；间接价值是对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能的价值)，海岸带“蓝碳”的形成，体现了生物多样性的间接价值，C正确。 题点(二)　保护生物多样性的措施 3．我国加快推进以国家公园为主体的自然保护地体系建设， 提升生态系统质量和稳定性， 加强野生稻等种源物种的保护， 推进华南虎等濒危物种的人工繁育等。下列叙述错误的是(　 ) A．加强生物多样性保护需要完善相关的法律法规 B．保护生物多样性，关键是要提高生态系统的稳定性 C．建立国家公园等就地保护措施， 是对生物多样性最有效的保护 D．对华南虎等濒危物种可以通过建立精子库、基因库等对其基因进行保护 解析：选B　加强教育和法制管理，完善相关的法律法规，提高公民的环境保护意识，是加强生物多样性保护的重要措施，A正确；保护生物多样性，关键是要处理好人与自然的相互关系，减少人类对环境的过度使用，B错误；建立国家公园属于就地保护，是对当地生物多样性最有效的保护，C正确；建立精子库、基因库等，是除就地保护和易地保护外的保护濒危物种的重要措施，D正确。 [反思·收获] 生物多样性及其保护的易错点 (1)保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式地开发利用，而并不意味着禁止开发和利用。 (2)就地保护和易地保护两种方法中保护的对象不同。就地保护除了保护区域内的物种，还应保护相应的生态环境；而易地保护是针对濒危的物种进行保护。 (3)外来物种的入侵不一定会引起本地物种数目的增加；如果入侵的物种对当地生物的生存是不利的，则会引起本地物种数目锐减。 (4)生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。　　　　 主题研习(三)　生态工程(深化·提能型) 　　　　　　　　　　　　　　　　 一生态工程的含义分析 [例1]　下列关于生态工程的说法，错误的是(　 ) A．生态工程应用了生态学和系统学等学科的基本原理和方法 B．“无废弃物农业”遵循了生态工程的循环原理，提高了能量的传递效率 C．“西北防护林”工程建设要选择与环境相适应的树种，体现了生态工程的协调原理 D．与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系 [解析]　生态工程可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，A正确；“无废弃物农业”实现了系统中的物质迁移和转化，主要体现了循环原理，但不能提高能量传递效率，B错误；“西北防护林”工程建设中考虑树种与环境的适应，体现了协调原理，C正确；与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系，D正确。 [答案]　B |认|知|生|成|　从不同角度理解生态工程 原理、方法 应用生态学和系统学等学科的基本原理、方法 任务 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 措施 分析、设计、调控人工生态系统或修复、重建已被破坏的生态环境 目的 遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益同步发展 特点 少消耗、多效益、可持续 二掌握生态工程遵循的基本原理 [例2]　下列关于生态工程所遵循的基本原理的叙述，错误的是(　 ) A．选择净化能力强且能互利共生的多种水生生物修复湿地，体现了协调原理 B．桑基鱼塘农业生产模式中将蚕沙喂鱼、塘泥培桑，体现了循环原理 C．生态工程建设时，号召农民种树的同时要考虑农民的生活问题，体现了整体原理 D．以降低水体污染物和增加溶氧量的方式改善湿地水生生物生存环境，体现了自生原理 [解析]　遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设，在湿地修复过程中，应该选择污染物净化能力较强的多种水生植物，还需要考虑这些植物各自的生态位差异，以及它们之间的种间关系，通过合理的人工设计，使这些物种形成互利共存的关系，A错误。 [答案]　A |认|知|生|成|　生态工程的四种基本原理及应用 原理 含义 应用 自生 由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生 ①遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设；还需要考虑生态位差异，以及它们之间的种间关系。②要维持系统的自生，就需要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 循环 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 通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生 协调 生物与生物、生物与环境的协调与适应 需要考虑生态适应性和环境容纳量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏 整体 各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的 人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力 三生态工程的实例分析 [例3]　黄土高原是我国典型的生态脆弱区和生态—气候过渡带。为了控制水土流失、阻止土地退化和恢复生态系统健康，近几十年来黄土高原实施了大规模的植被恢复和矿区重建工程。经过持续努力，黄土高原的生态条件发生了变化，植被覆盖度显著提高，高原地表实现了由“黄”到“绿”的转变。下列相关叙述错误的是(　 ) A．黄土高原植被恢复和矿区重建工程遵循的生态学原理主要有整体原理、协调原理等 B．高原地表由“黄”到“绿”的转变过程中，该生态系统组分逐渐增多，抵抗力稳定性逐渐增强 C．矿区废弃地生态修复的关键在于尽可能依靠自然演替恢复其生态功能 D．这个案例说明人类活动改变了群落演替的速度和方向 [解析]　黄土高原植被恢复和矿区重建工程要考虑到生物的生态适应性，遵从自然生态系统的规律，故遵循的生态学原理主要有整体原理、协调原理等，A正确； 高原地表由“黄”到“绿”的转变过程中，植被越来越多，该生态系统组分逐渐增多，其抵抗力稳定性增强，B正确； 矿区废弃地的生态工程恢复关键在于植被的恢复，以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建，近几十年来黄土高原实施了大规模的植被恢复和矿区重建工程，主要依靠人工演替恢复其生态功能，C错误； 这个案例中高原地表实现了由“黄”到“绿”的转变，说明人类活动改变了群落演替的速度和方向，D正确。 [答案]　C |认|知|生|成|　三类常见生态工程的实例分析 实例 主要问题 原理 主要对策 案例 农村综合发展型生态工程 怎样实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下有较多的产出，以解决人多地少的矛盾 循环、整体 建立农村综合发展型生态工程 以沼气工程为中心的生态工程 湿地生态恢复工程 湿地缩小和破坏、环境污染和过度利用等 自生、协调、整体 控制污染、退田还湿、引进动植物 厦门筼筜湖的生态恢复工程 矿区废弃地的生态恢复工程 矿区生态环境问题 协调、整体 修复土地、植被恢复 赤峰市元宝山矿区生态恢复工程 题点(一)　生态工程的基本原理 1．城市高架桥桥底空间光照和降水相对较少，汽车尾气污染较重，管理维护频率低，常为城市管理的“灰色地带”。某城市积极贯彻绿色发展理念，对桥底空间进行改造，将“桥下灰”转变为了“生态绿”。在改造过程中，相关措施与原理相匹配的是(　 ) A．选择不同类型的植物搭配种植并合理布设，符合协调原理 B．选择种植生长缓慢、长久不落叶、生长周期长的植物，符合循环原理 C．选择种植耐阴、耐热、耐旱、抗污染能力强的植物，符合自生原理 D．设置雨水收集系统用于植物浇灌，增设民众游乐设施，符合整体原理 解析：选D　有效选择生物组分并合理布设，要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，故选择不同类型的植物搭配种植并合理布设，符合自生原理，A错误；循环原理是指在生态工程中促进物质的迁移与转化，既保证各环节物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率高，故选择种植生长缓慢、长久不落叶、生长周期长的植物，不符合循环原理，B错误；协调原理是指生物与环境、生物与生物之间要协调与适应，选择种植耐阴、耐热、耐旱、抗污染能力强的植物，符合协调原理，C错误；整体原理是指遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，考虑经济和社会的影响力，故设置雨水收集系统用于植物浇灌，增设民众游乐设施，符合整体原理，D正确。 2．下图是一种新型的“稻鱼共生”复合耕作体系，它通过水稻栽培技术、水产养殖技术的对接与集成创新，大大降低了水稻病虫草害和污染，有利于农业可持续发展，实现养鱼无水质忧患，种稻不施肥而正常生长的生态共生效应。下列有关复合耕作体系的描述错误的是(　 ) A．利用群落的空间结构可实现生态和经济效益双赢 B．实现了物质和能量的循环利用 C．有利于可持续发展的原因是物质分层、分级利用 D．构建时考虑生物与环境、生物与生物的关系体现了协调原理 解析：选B　分析题图可知，该复合系统上层种水稻，下层养鱼，降低了水稻病虫草害，减少农药成本投入、减轻了农药对环境的污染；鱼的粪便、水稻的枯枝败叶被微生物分解成无机盐，溶解于水体又供水稻吸收利用，减少了肥料成本的投入；同时收获的鱼还能有经济效益，所以“稻鱼共生”复合耕作体系利用群落的空间结构中的垂直结构，实现生态和经济效益双赢，A正确。“稻鱼共生”复合耕作体系可通过水体中微生物等分解者、水稻等生产者、鱼类等消费者实现物质的循环利用，但能量无法循环利用，B错误。“稻鱼共生”复合耕作体系，利用稻、鱼之间良性共生的关系，实现物质分层、分级利用，促进物质循环，有利于农业可持续发展，C正确。在进行生态工程建设时，生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题，这些关系体现了协调原理，D正确。 题点(二)　生态工程的实例 3．为了推进乡村振兴，某地积极推广“温室鱼菜共生种养模式”，其主要结构和原理如图所示。下列相关叙述错误的是(　 ) A．设计该系统时遵循循环、协调等生态工程基本原理 B．蓄水池适当光照可增加水中藻类数量，既能降低水中无机盐浓度，又能为鱼类提供丰富食物 C．适当增加养殖鱼的种类，丰富群落的垂直结构，有利于空间和营养等资源的充分利用 D．栽培基质和砾石层中的微生物有利于分解鱼粪，为果蔬生长提供物质和能量 解析：选D　农村综合发展型生态工程是一个物质和能量多级利用的工程，其利用的生态系统基本原理有循环原理、协调原理等，A正确；蓄水池适当增加光照，可以增加水中的藻类的数量，藻类增多，吸收水中无机盐的能力增强，水中无机盐的浓度降低，同时为鱼类提供了丰富的食物，B正确；垂直结构是群落在空间中的垂直分布或分层现象，适当增加养殖鱼的种类，可以丰富群落的垂直结构，有利于空间和营养等资源的充分利用，C正确；微生物分解鱼粪可以为果蔬提供无机盐等营养物质，但是不能提供能量，D错误。 4．(2024年1月·广西高考适应性演练)植物对重金属的生物富集系数是指某种重金属元素在植物体内与土壤中含量的比值。某矿区三个样地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的污染程度依次加重，统计甲、乙植物对矿区重金属铅(Pb)、镉(Cd)及锌(Zn)的富集系数如表所示。据表分析，以下叙述合理的是(　 ) A．两种植物体内重金属含量高于土壤 B．甲更适合用于该矿区土壤修复 C．乙对Pb的富集能力高于Cd和Zn D．乙对Cd富集量与土壤污染程度无关 解析：选B　Pb污染程度为Ⅰ、Ⅱ时，乙对Pb的富集系数均小于1，说明体内重金属含量低于土壤，A错误；甲对Pb、Cd和Zn的富集系数均高于乙，说明甲更易吸收重金属，因此甲更适合用于该矿区土壤修复，B正确；乙对Pb的富集系数均小于Cd和Zn的富集系数，因此乙对Pb的富集能力低于Cd和Zn，C错误；随土壤污染程度依次加重，乙对Cd的富集系数逐渐增大，因此乙对Cd富集量与土壤污染程度有关，D错误。 　　　　　　　　　　　　　　　　 |考|教|衔|接|——教材隐性命题点发掘 (一)教材素材“深加工” 1．(选择性必修2 P89“科学·技术·社会”素材分析)曾经，这里是“黄沙遮天日，飞鸟无栖树”的荒漠沙地；如今，这里是有着百万亩人工林海、守卫京津的重要生态屏障。三代人，河北省塞罕坝林场建设者们，听从党的召唤，用青春与奋斗，创造了荒原变林海的“人间奇迹”，以实际行动诠释了“绿水青山就是金山银山”的理念。下列叙述错误的是(　 ) A．曾经的塞罕坝群落中的生物往往具有耐旱特性，如某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物 B．塞罕坝几十年间的变化说明人类的活动可以使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行 C．如今的塞罕坝林场具有防风固沙、水土保持作用，体现了生物多样性的直接价值 D．几十年间，由荒原变林海，塞罕坝林场的物种多样性逐渐增加，抵抗力稳定性逐渐增强 解析：选C　曾经的塞罕坝群落处于的荒漠沙地中，因而其中的生物往往具有耐旱特性，如某些爬行动物以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物，A正确；塞罕坝几十年间的变化说明人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行，从而实现对大自然的改造，B正确；如今的塞罕坝林场具有防风固沙、水土保持作用，在生态平衡中起着重要作用，这体现了生物多样性的间接价值，C错误；几十年间，由荒原变林海，塞罕坝林场的物种多样性逐渐增加，营养结构变得复杂，自我调节能力变大，抵抗力稳定性逐渐增强，D正确。 2．(选择性必修2 P93“批判性思维”实践应用)《中华人民共和国野生动物保护法》的实施为保护、拯救珍贵及濒危野生动物，保护、发展和合理利用野生动物资源，维护生态平衡提供了法律保障。下列有关野生动物保护的叙述，错误的是(　 ) A．威胁野生物种生存的人类活动，主要是对野生物种生存环境的破坏和掠夺式利用 B．对于濒危野生动物最有效的保护措施是易地保护 C．有些威胁生物多样性的生产建设活动，不一定都是人类主观上要对野生动物赶尽杀绝。例如，修建高速公路、铁路造成的野生物种栖息地的碎片化 D．建立精子库、基因库等，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护也是生物多样性保护的重要措施 解析：选B　威胁野生物种生存的人类活动，主要是对野生物种生存环境的破坏和掠夺式利用，使得某些物种的栖息地丧失和碎片化，种群数量大大减少，A正确；对于濒危野生动物最有效的保护措施是就地保护，包括建立自然保护区及国家公园等，B错误；修建高速公路、铁路造成的野生物种栖息地的碎片化，是人类的生存、发展和动物生存之间的矛盾，并不是主观上要对野生动物赶尽杀绝，因此我们应该反对人类中心论，处理好人与自然的关系，C正确；建立精子库、基因库等，可以保存濒危物种的精子和基因，有利于对生物多样性中的物种和遗传物质进行离体保护，即这也是保护生物多样性的重要措施，D正确。 3．(选择性必修2 P102“思考·讨论”原理应用)明清时期，我国南方长江三角洲等地先民就探索出一种桑基鱼塘的农业生产模式，将原本割裂的生态系统通过优化组合，有机整合在一起。下列相关叙述正确的是(　 ) A．蚕排泄物喂鱼体现了物质与能量可以从蚕流向鱼 B．该生态系统主要由人进行控制，无需信息传递的调节 C．为提高经济收益，应大量投放不同种类的鱼苗 D．陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑体现了循环原理 解析：选D　蚕排泄物不属于蚕同化的能量，而是第一营养级同化的能量，所以蚕排泄物喂鱼体现了物质与能量可以从桑树流向鱼，A错误；信息传递能使生命活动正常进行，促进生物种群繁衍，还能调节生物之间的种间关系，维持生态系统的稳定，所以虽然桑基鱼塘生态系统主要由人进行控制， 但是仍然需信息传递的调节，B错误；因食物资源、空间资源是有限的，为提高经济收益，应适量投放不同种类的鱼苗，C错误；陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑体现了循环原理，D正确。 (二)科学思维“融会通” 4．(选择性必修2 P83“旁栏思考”探究分析)食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹要大的原因是牛处于第二营养级，蔬菜处于第一营养级，而能量流动是逐级递减的，所以食用牛肉消耗的资源多；牛会排放温室气体，而种植蔬菜会利用CO2。 5．(选择性必修2 P96“拓展应用T1”素材挖掘)秦岭地区的大熊猫被分割成几个局域种群，个别局域种群极小。2017年，有关部门决定统筹规划、建设秦岭国家公园。 (1)从生态系统能量流动特点分析，大熊猫比华南虎有一定生存优势的原因是所处的营养级低。 (2)栖息地碎片化使大熊猫被分割成多个种群，不利于种群的延续，其原因是地理隔离导致不能进行基因交流。 (3)我国各级政府在践行“绿水青山就是金山银山”理念过程中，有些地方甚至提出了“宁要绿水青山，不要金山银山”的口号。从生物多样性价值的角度分析，这是因为生物多样性的间接价值大于直接价值。 |应|用|创|新|——新情境问题的建模训练 1．生物在自然条件下，数量减少到维持种群繁衍所需的最小值以下时，灭绝几乎是笃定的结局，这种状态称为物种的功能性灭绝。处于功能性灭绝状态的生物，通过采取合理的保护措施，使种群数量逐步恢复，如朱鹮、大熊猫等。下列相关叙述错误的是(　 ) A．处于功能性灭绝的朱鹮种群已丧失其生态功能，不具有间接价值 B．处于功能性灭绝的大熊猫种群内信息传递成本增大，自然繁殖成功率低 C．保护朱鹮栖息地、建立大熊猫人工繁育基地属于不同的保护措施 D．栖息地破坏、气候变化及人类猎杀是生物出现功能性灭绝的主要原因 解析：选A　处于功能性灭绝的朱鹮种群还可持续存在一段时间，仍能发挥一定的生态功能，具有间接价值，A错误；处于功能性灭绝的大熊猫种群数量少，个体间相遇概率大大降低，种内信息传递成本增大，自然繁殖成功率低，B正确；朱鹮栖息地的保护属于就地保护措施，建立大熊猫人工繁育基地属于易地保护措施，C正确；栖息地破坏并减少、气候变化及人类猎杀是生物数量锐减的主要原因，D正确。 2．西山是对太原境内西部山脉的泛称，自古就有“水上西山如挂屏，郁郁苍苍三十里”的美誉。然而，近代西山曾是化工基地的核心区域，由于破坏只留下布满疮疤的荒山。后来经过十余年的人工修复，目前，西山已成为城市“绿肺”“森林氧吧”。下列相关叙述错误的是(　 ) A．西山修复后，该地区生态系统的抵抗力稳定性增强 B．从荒山状态恢复到城市“绿肺”状态属于群落的次生演替 C．目前西山已成为旅游景点，体现了生物多样性的间接价值 D．修复时根据地质和环境种植植物，体现了生态工程的协调原理 解析：选C　西山修复后，植被恢复，生物种类增加，生态系统营养结构变得复杂，所以抵抗力稳定性增强，A正确；充分依靠生态系统的自我调节能力与生物的适应性，并辅以有效的人为手段，使生态系统从荒山状态恢复到城市“绿肺”状态，进行的演替属于次生演替，B正确；修复后的西山地区已成为旅游景点，这体现了生物多样性的直接价值，C错误；修复时根据地质和环境种植植物，体现了生态修复的协调原理，D正确。 3．河岸带的生态修复对滨水生态系统的保护具有重$$