内容正文:
专题09生物与环境
考点概览
考点01 种群与群落
考点02 生态系统
种群与群落考点01
1.(2025·江苏南京·二模)废弃矿山的生态修复有自然修复和人工修复两种方式。矿藏开采往往会造成生态环境的严重破坏,自然修复比较慢。人工修复能够通过人工制造表土、插种等措施加快矿区生态环境的改善,使生物多样性逐渐恢复到原来的水平。下列说法正确的是( )
A.废弃矿山发生的自然修复过程比较慢,属于初生演替
B.修复过程中动物取食植物减缓了群落演替速度,不利于自然修复
C.修复过程中食物网逐渐趋于复杂,不同物种生态位重叠程度增加
D.早期修复过程中,人工播种应该优先选用本地乔木,提高群落的垂直结构的复杂程度
【答案】C
【分析】初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如地下茎)的地方发生的演替。
【详解】A、废弃矿山虽然生态环境被严重破坏,但仍保留了一定的土壤条件和植物种子等繁殖体,发生的自然修复过程属于次生演替,而不是初生演替,A错误。
B、修复过程中动物取食植物是群落演替过程中的正常现象,动物的活动可以促进物质循环等,不一定会减缓群落演替速度,也并非不利于自然修复,B错误。
C、在修复过程中,随着生物种类的增加,食物网逐渐趋于复杂,不同物种为了获取资源等,生态位重叠程度可能会增加,C正确。
D、早期修复过程中,由于矿区环境恶劣,人工播种应该优先选用适应性强的本地草本植物,而不是乔木,草本植物对环境要求相对较低,更容易在恶劣环境中生长,之后再逐渐增加植物的复杂程度,D错误。
故选C。
2.(2025·江苏·二模)关于种群密度及其调查,下列叙述正确的是( )
A.一块草地上所有蒲公英的数量就是这个蒲公英种群的种群密度
B.调查面积为20m×30m菠菜地里蜗牛的种群密度时采用五点取样法较为适宜
C.用标志重捕法调查农田土壤动物蚯蚓的种群密度时需考虑标志物类型和标志方法
D.分析大熊猫粪便DNA中高度保守的毛色控制基因获得大熊猫种群的数量信息
【答案】B
【分析】不同动物的粪便具有不同的特征。先区分粪便来自哪种动物,再分析这种动物的粪便来自多少个个体,就可以获得种群的数量信息。要想获得大熊猫种群的数量信息,可采集大量大熊猫的粪便,通过分析其中的微卫星DNA分子标记,可确定数量。
该取样方法称为非损伤性取样法,主要适用于珍稀濒危动物,这种方法的样品来源可以是动物的粪便、食物残渣、脱落的毛发和尿液等,可在不伤害甚至不必见到动物的情况下利用这些样品提取动物DNA并进行PCR扩增从而进行生物个体遗传信息的分析。其中微卫星DNA分子(又名简单重复序列)是由简单重复的DNA序列组成,每单元长度在1~10bp之间,广泛分布于真核生物基因组中,因重复单元数目不同而呈现高度多态性(即重复次数在个体间差异显著)。通过PCR扩增和基因型比对区分不同个体。
【详解】A、种群密度指的是种群在单位面积或单位体积中的个体数,选项A中“一块草地上所有蒲公英的数量”指的是所有个体数,A错误;
B、样方法适用于活动范围小和活动能力弱的动物,该方法主要分为五点取样法和等距取样法。选项中调查对象为蜗牛活动能力范围小且活动能力弱,同时该菠菜地形为20m×30m,接近于正方形而非狭长地形,因此选择样方法的五点取样法较为适宜,B正确;
C、标志重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物,而土壤中蚯蚓属于活动能力弱和活动范围小的对象,因此不适于用标重捕法,C错误;
D、题干中所说的“高度保守的毛色控制基因”指的是具有高度相似性或同一性的核苷酸序列,进行扩增后无法准确区分DNA的来源,因此选择高度保守的毛色基因无法获得大熊猫种群的数量信息,D错误。
故选B。
3.(2025·江苏南京·二模)“探究培养液中某种酵母种群数量的动态变化”实验中,某样品经两次10倍稀释后,再经等体积的台盼蓝染液染色后,用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)进行计数,观察到一个中方格的菌体数如图。下列叙述正确的是( )
A.计数时统计的数据为中方格的相邻两边和夹角上的菌体数
B.定量培养液中的酵母菌K值会受起始菌体数量的影响
C.高倍镜下能看到完整的计数室,计数时不需要移动装片
D.以图示菌体数为平均值估算,培养液中活菌的密度为4.5×108个·mL-1
【答案】D
【分析】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化实验的原理:
(1)酵母菌可以用液体培养基来培养,培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关,我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线,从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。
(2)利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法,这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目,所以一般用于单细胞微生物数量的测定,由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的,所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。
【详解】A、计数同一样品时,应统计计数室中的5个中方格(由图可知该血细胞计数板规格是25×16),再取平均值,计数的原则是计上不计下,计左不计右,A错误;
B、定量培养液中的酵母菌K值不受起始菌体数量的影响,因为K值的大小受到环境条件的限制,与起始数量基本无关,B错误;
C、高倍镜下不能看到完整的计数室,计数时需要移动装片,C错误;
D、图中一个中格16小格中的酵母菌数总共有12个,其中3个被台盼蓝染色,说明为死细胞,不计数,则可计数酵母菌为9个,等体积染色相当于稀释两倍,培养液中的酵母菌数为=每个小格中的平均酵母菌数×400个小格×酵母菌培养稀释倍数×10000,则该1mL样品中酵母菌数约=9÷16×400÷0.1×100×2×1000=4.5×108个·mL-1,D正确。
故选D。
4.(2025·江苏南通·二模)两种肉食性螳螂在许多地方共存,它们的食性有共性,也有差异。它们的生命周期有2至3周的时差。相关叙述错误的是( )
A.同一地区的两种螳螂属于不同种群,它们之间存在生殖隔离
B.两种螳螂食性有差异、生命周期有时差是生态位分化的表现
C.两种螳螂生态位的分化,加剧两者之间的种间竞争
D.在生态系统中两种螳螂与被捕食者之间存在信息交流
【答案】C
【分析】1、样方法--估算种群密度最常用的方法之一
(1)概念:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。
(2)适用范围:植物种群密度,昆虫卵的密度,蚜虫、跳蝻的密度等。
2、标志重捕法
(1)前提条件:标志个体与未标志个体重捕的概率相等。调查期内没有新的出生和死亡,无迁入和迁出。
(2)适用范围:活动能力强和范围大的动物,如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物。
【详解】A、同一地区的两种螳螂属于不同种群说明两者属于两个物种,它们之间存在生殖隔离,A正确;
B、一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。两种螳螂食性有差异、生命周期有时差是生态位分化的表现,B正确;
C、生态位的分化是自然条件下种间竞争的结果,即竞争会导致生态位的分化,生态位分化后种间竞争减小,C错误;
D、生态系统中的信息传递往往是双向的,在生态系统中两种螳螂与其被捕食者之间存在信息交流,D正确。
故选C。
5.(2025·江苏淮安·二模)下图表示一生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线。下列说法错误的是( )
A.t3 时甲种群的数量可能大于 t5 时乙种群的数量
B.t3 ~t5(不含 t3 、t5 )时间内,甲、乙两种群的年龄结构不同
C.t2 ~t4 时间内, 甲种群的死亡率升高,种群数量先增大后减小
D.若乙种群为养殖的草鱼,在 t4 时进行捕捞有利于持续获得较大鱼产量
【答案】D
【分析】坐标的纵轴为“种群增长速率”,分析甲、乙两种群的数量变化可以看出,它们的关系属于竞争力悬殊较大的竞争,从结果看,乙处于竞争优势地位。S形曲线的增长速率是先增大后减小,最后变为0(即K值时)。
【详解】A、t3时甲种群的增长速率为0,此时种群数量最大,t5时乙种群的增长速率为0,种群数量最大,但不知道初始值,无法比较甲和乙的种群数量,即t3时甲种群的数量可能大于t5时乙种群的数量,A正确;
B、甲在t3~t5种群增长速率为负值,使得种群数量减少,种群的年龄结构为衰退型;乙在t3~t5种群增长速率为正值,使得种群数量增加,种群的年龄结构为增长型,B正确;
C、t2~t3时间内,甲种群的增长速率大于0,种群数量呈现增加趋势,t3后甲的种群增长速率为负值,种群数量减少,出生率和死亡率决定种群密度,因此t2 ~t4时间内, 甲种群的死亡率升高,C正确;
D、若乙种群为养殖的草鱼,则在t4时,种群增长速率最大,容易恢复减少的种群数量,因此捕捞后使种群数量处于t4对应的种群数量有利于持续获得较大鱼产量,即应在超过t4时捕捞,使捕捞后的种群数量维持在t4时,D错误。
故选D。
6.(2025·江苏南京·二模)绿花百合生长在海拔1400米至2250米的山坡林下,花呈绿白色,气味芳香,观赏性强,具有较高的研究和开发利用价值,是国家二级重点保护野生植物。
(1)绿花百合所在生物群落中决定地上植物分层的环境因素主要是 ;决定植物地下分层的环境因素则是 等。绿花百合除观赏外,它的鳞茎也可供药用,这体现了生物多样性的 价值。
(2)百合叶螟会在百合叶子背面产卵,导致叶子出现褐色的斑点,影响其生长和美观。调查虫卵密度的常用方法是 。百合叶螟大量繁殖会导致百合大量死亡,从生态平衡的角度分析,生态系统的 平衡受到破坏。
(3)研究小组研究了百合叶螟种群数量与被捕食率、补充率的关系,模型如图1所示。被捕食率是指百合叶螟被其天敌捕食的比率;补充率是指在没有被捕食的情况下,百合叶螟增长的比率。当其种群数量介于m与n之间时,种群数量会逐渐稳定在图中 点,判断依据是 。
(4)某研究小组从百合生长的土壤中分离到一种单细胞真菌,配制了5mL样液,对样液进行100倍稀释后,用血细胞计数板对其进行计数,结果如图2。样液中真菌的个数约为 个。预计样液中真菌的活体个数比此结果 (填大还是小)。
【答案】(1) 光照(温度) 水分、无机盐 直接
(2) 样方法 结构
(3) m 被捕食率大于补充率,种群数量会逐渐下降而后稳定在m
(4) 3×109 小
【分析】题图分析:图中显示的种群数量变化情况为,m点之前种群数量增加(m对应的相对比率值之前补充率大于被捕食率,由于补充率代表没有被捕食的情况下猎物增长的比率,所以种群数量会增加),m点和n点对应的相对比率之间被捕食率大于补充率,种群数量会减少;n点和p点对应的相对比例之间补充率大于被捕食率,种群数量会增加,并在P点种群数量保持稳定。
【详解】(1)绿花百合所在生物群落中决定地上植物分层的环境因素主要是光照、温度;决定植物地下分层的环境因素则是水、无机盐等。绿花百合除观赏外,它的鳞茎也可供药用,这体现了生物多样性的直接价值。
(2)虫卵几乎无活动能力,所以调查虫卵密度的常用方法是样方法。百合叶螟大量繁殖会导致百合大量死亡,会打破生态系统的各组分的平衡,进而使生态系统的结构平衡遭到破坏。
(3)当百合叶螟种群数量介于m与n之间时,补充率小于被捕食率,种群数量减少,最后维持在m点。
(4)据图可知,一个中方格内有24个单细胞真菌,因此一个大方格内单细胞真菌的数量为2425=600个,一个大方格的样本的体积为0.1mm3,0.1mm3=0.0001cm3=0.0001mL,则1mL样液中真菌的数量为600104100=6108个,5mL样液中,单细胞真菌的数量为56108=3109个,由于血细胞计数板是将死菌和活菌均统计在内,所以预计样液中真菌的活体个数比此结果小。
生态系统考点02
7.(2025·江苏南通·二模)候鸟在迁徙中保持正确的前进方向是非常重要的,为了研究城市人工光照对我国典型候鸟定向能力(包括定向角度、定向强烈程度)和活跃度的影响,研究者利用候鸟黄喉进行以下室内研究。下列分析错误的是( )
注:箭头方向表示定向角度,箭头长度表示定向强烈程度,黑点表示脚印数量,代表活跃度
A.天然光照和人工光照都是物理信息,影响候鸟黄喉迁徙的方向
B.图1、4自变量是光的颜色,绿光下候鸟黄喉鸱能保持正确的迁徙方向
C.图4、6说明随绿光光照强度增加,候鸟黄喉定向强烈程度越来越小
D.候鸟迁徙期间活跃度如果过高,不利于候鸟迁徙的顺利完成
【答案】B
【分析】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,称为物理信息,图中城市光源对鸟类的影响即为物理信息。
【详解】A、生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息,天然光照和人工光照都是物理信息,影响候鸟黄喉鹀迁徙的方向,A正确;
B、据图分析,图1、4的自变量是光的颜色以及辐射度,发现当给予适宜辐射度的天然光和绿光时,鸟类的定向强烈程度很高,说明可以保持正确方向,B错误;
C、分析图4、6,发现随着光照强度增加,定向强烈程度越来越小,而且定向角度越来越偏,说明鸟类越来越迷失方向,候鸟黄喉鹀定向强烈程度越来越小,不能保持正确方向,C正确;
D、图示箭头长度表示定向强烈程度,黑点表示脚印数量,代表活跃度,结合图示可知,候鸟迁徙期间活跃度如果过高,不利于候鸟迁徙的顺利完成,D正确。
故选B。
8.(2025·江苏南通·二模)洪泛区是指江河两岸,湖周海滨等易受洪水淹没的区域,这些区域土地肥沃,生物种类丰富,综合利用生物学知识构建生态护坡,可有效减轻洪灾对生产的影响。图示为某河流生态护坡的模式图。下列说法错误的是( )
A.物种组成是区别淹没区与水位变动区两个区域群落的重要特征
B.偶然洪泛区到淹没区的生物种类不同体现了平均洪水区群落的水平结构
C.淹没区中两种鱼的食性重叠越多,说明二者的生态位分化越不明显
D.该区域内的动植物通过复杂的食物关系实现了物质循环和能量流动
【答案】D
【分析】生态位:一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。群落中的每种生物都占据着相对稳定的生态位,有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果。
【详解】A、群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,A正确;
B、水平结构是水平方向上由于光照强度地形明暗湿度等因素的影响,不同地段上分布着不同的生物种群,偶然洪泛区到淹没区的生物种类不同 现了群落的水平结构,B正确;
C、一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位,两种鱼的食性重叠越多,说明二者的生态位分化越不明显,种间竞争会加剧,C正确;
D、物质循环发生在生物群落与无机环境之间,该区域的生物并不能通过食物关系实现物质循环,D错误。
故选D。
9.(2025·江苏南通·二模)两种肉食性螳螂在许多地方共存,它们的食性有共性,也有差异。它们的生命周期有2至3周的时差。相关叙述错误的是( )
A.同一地区的两种螳螂属于不同种群,它们之间存在生殖隔离
B.两种螳螂食性有差异、生命周期有时差是生态位分化的表现
C.两种螳螂生态位的分化,加剧两者之间的种间竞争
D.在生态系统中两种螳螂与被捕食者之间存在信息交流
【答案】C
【分析】1、生态位是一个物种所处的环境以及其本身生活习性的总称。每个物种都有自己独特的生态位,借以跟其他物种作出区别。生态位包括该物种觅食的地点,食物的种类和大小,还有其每日的和季节性的生物节律。
2、研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等;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。
【详解】A、同一地区的两种螳螂属于两个物种,不同种群,它们之间存在生殖隔离。A正确;
B、生态位是指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,两种螳螂食性有差异、生命周期有时差是生态位分化的表现,B正确;
C、两种螳螂生态位的分化,不会由于食物或生活资源而发生激烈的竞争,减弱两者之间的种间竞争,C错误;
D、生态系统的信息传递可以发生在捕食者与被捕食者之间,进而调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定,D正确。
故选C。
10.(2025·江苏盐城·二模)图1表示某生态系统主要种群A~H之间的营养关系,图2表示该生态系统中物种1、2、3的环境容纳量和某时刻种群的实际大小,下列叙述错误的是( )
A.图1中营养结构共有6条食物链,种群H属于次级和三级消费者
B.图1中第一到第二营养级的能量传递效率等于
C.图2中物种1该时刻后的增长速率可能先增大后减小
D.图2中据物种1、2、3的环境容纳量无法判断它们的营养关系
【答案】B
【分析】1、生态系统的结构包括四种组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)和营养结构(食物链和食物网)。
2、一般情况下,流入生态系统的总能量指生态系统里所有的生产者固定的能量, 能量在沿食物链传递的平均效率为10%-20%,即一个营养级中的能量只有10%-20%的能量被下一个营养级所利用。
【详解】A、根据图1的营养关系可知,可以数出6条食物链,分别是B→A→E、B→C→D→E、B→C→A→E、B→C→G→H、F→D→E、F→G→H,种群H在不同的食物链中分别处于第三和第四营养级,因此属于次级和三级消费者,A正确
B、根据图1的营养关系可知,A、D、G属于第二、三营养级,故A、D、G的同化量包括由第一营养级和第二营养级传递来的能量,因此图1中第一到第二营养级的能量传递效率小于(A+C+D+G)的同化量 /(B+F)的同化量 ×100%,B错误;
C、根据图2可知,物种1的实际种群大小远低于其环境容纳量,因此在资源和空间充足的情况下,种群会先快速增长,随着种群接近环境容纳量,增长速率会逐渐减小,最终种群数量在K值附近波动,C正确;
D、环境容纳量的大小主要取决于资源、空间等环境因素,而营养关系需要通过食物链或食物网来判断,仅凭环境容纳量无法直接推断物种之间的营养关系,D正确。
故选B。
11.(2025·江苏盐城·二模)研究人员利用人工智能技术成功训练出一个 AI 算法,该算法可以在声音记录中既快又准地 检测到蓝鲸的 D-calls(D-calls 是成年雌雄蓝鲸在栖息地觅食时发出的“社交 ”叫声)。下列相关 叙述正确的是( )
A.成年蓝鲸的 D-calls 是觅食时的特殊行为,属于同种生物之间传递的行为信息
B.采用标记重捕法可估算蓝鲸种群数量,据此可预测蓝鲸种群未来的增长趋势
C.该算法有助于提高对蓝鲸种群动态的监测效率,便于人类了解蓝鲸的分布情况
D.D-Calls 具有高度的个体和季节性变化,通常用于调查南极地区蓝鲸的种群密度
【答案】C
【分析】1、调查种群密度常用样方法和标记重捕法,其中样方法适用于调査植物和活动能力弱、活动范围小的动物,而标记重捕法适用于调查活动能力强、活动范围大的动物。
2、在调査生活在隐蔽、复杂环境中的动物,特别是猛禽和猛兽时,样方法和标记重捕法就不适用了。为此,科学家开发出一些不需要直接观察或捕捉,就能调查种群密度或种群数量的新方法,例如红外线触发相机自动拍摄法、通过分析动物的粪便、声音等进行调查的方法。
【详解】A、D-calls 是成年雌雄蓝鲸在栖息地觅食时发出的“社交 ”叫声,故成年蓝鲸的D-calls属于物理信息,A错误;
B、采用标记重捕法可估算蓝鲸种群数量,但预测蓝鲸种群未来的增长趋势是通过年龄结构,B错误;
C、该算法有助于提高对蓝鲸种群动态的监测效率,便于人类了解蓝鲸的分布情况,C正确;
D、D-cals是成年雌雄蓝鲸在栖息地觅食时发出的“社交”叫声,种群具有年龄结构这一特征,所以D-Calls不能用于调查南极地区蓝鲸的种群密度,D错误。
故选C。
12.(2025·江苏淮安·二模)二化螟、褐飞虱是水稻的主要害虫。二化螟主要啃食水稻茎秆,褐飞虱则刺吸茎叶汁液。褐飞虱偏爱在二化螟为害的稻株上取食产卵。稻螟赤眼蜂是二化螟的天敌,而褐飞虱会降低水稻挥发物对稻螟赤眼蜂的吸引。下列说法错误的是( )
A.二化螟、褐飞虱二者存在原始合作关系
B.可采用样方法对褐飞虱的虫卵密度进行调查
C.褐飞虱的存在会抑制水稻对二化螟的防御反应
D.水稻挥发物的作用体现了水稻的生命活动离不开信息的传递
【答案】D
【分析】种间关系:①捕食:一种生物以另外一种为食的现象;②寄生:一种生物从另一种生物的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象;③种间竞争:两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象;④原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都彼此受益,但分开后,各自也能独立生活;⑤互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。
【详解】A、二化螟以水稻茎秆为食,褐飞虱主要刺吸水稻茎叶汁液,褐飞虱偏爱在二化螟为害的稻株上取食产卵。稻螟赤眼蜂是二化螟的天敌,而褐飞虱会降低水稻挥发物对稻螟赤眼蜂的吸引,两者在一起生存互为有利,因此为原始合作,A正确;
B、褐飞虱的虫卵活动能力弱,活动范围小,因此可采用样方法对褐飞虱的虫卵密度进行调查,B正确;
C、褐飞虱会降低水稻挥发物对稻螟赤眼蜂的吸引,因此褐飞虱的存在会抑制水稻对二化螟的防御反应,C正确;
D、水稻挥发物对稻螟赤眼蜂有吸引作用,而稻螟赤眼蜂是二化螟的天敌,二化螟主要啃食水稻茎秆,因此水稻挥发物可减少二化螟对水稻的危害,上述实例中包括了化学信息,化学信息在不同物种之间的传递体现了信息传递能调节生物种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定,D错误。
故选D。
13.(2025·江苏·二模)丹顶鹤是我国一级保护动物,野生丹顶鹤的主要繁殖地在黑龙江扎龙自然保护区,主要越冬栖息地在江苏盐城地区的沿海滩涂,右图为盐城地区沿海滩涂湿地生态系统中部分食物关系图(图中数字为能量数值,单位为kJ/m2∙a)。请回答下列相关问题。
(1)在盐城沿海滩涂,科研人员通过“样方选定→航空拍照→识别照片中丹顶鹤”的方法调查了丹顶鹤的种群密度,与标志重捕法相比,该调查方法除了对丹顶鹤不良影响小之外还具有 的优点,同时从照片中发现该地区的群落外貌和结构会随季节变化而发生规律性变化,这体现了群落的 性。影响盐城海滩丹顶鹤种群密度的三个种群数量特征是 。
(2)如图食物网中,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为 %(精确到小数点后一位),丹顶鹤与 之间的种间关系既有捕食又有种间竞争。厚蟹同化的氮元素的去向有 。
(3)调查结果显示,盐城地区丹顶鹤越冬种群数量1991~1999年均值为873只,2000~2015年均值为642只,丹顶鹤主要越冬栖息地中的沼泽地和盐田相关指标的变化如下表:
栖息地
类型
栖息地面积(km2)
斑块数(个)
斑块平均面积(km2)
1995年
2005年
2015年
1995年
2005年
2015年
1995年
2005年
2015年
沼泽地
1502
916
752
427
426
389
3.51
2.15
1.93
盐田
1155
1105
1026
98
214
287
11.79
5.17
3.57
研究表明,人类活动导致栖息地生境破碎化是丹顶鹤越冬种群数量减少的重要原因,斑块平均面积减小是生境破碎化的重要体现。据表分析,导致丹顶鹤栖息地生境破碎化的原因是 。
(4)丹顶鹤作为杂食性动物,最喜欢在低矮的碱蓬地里捕食,互花米草入侵后丹顶鹤越冬种群数量减少,科研人员研究了丹顶鹤对不同生境选择的偏好以及影响因素,结果如下表:
植被高度cm
植被盖度%
可用植物生物量g/m2
底栖生物量g/m2
丹顶鹤生境选择性%
本地碱篷
38.22
34.13
761.25
52.50
44.20
互花米草
162.19
88.89
1832.00
112.10
0.73
人工管理芦苇(收割前)
187.07
97.50
714.50
40.60
12.79
人工管理芦苇(收割后)
5.00
3.13
56.09
32.10
36.72
①影响丹顶鹤生境选择性的最重要的两个因素是 。
②互花米草入侵后海滩群落发生 演替。互花米草入侵导致丹顶鹤数量减少的原因是本地碱蓬减少导致 减少,同时互花米草 不利于丹顶鹤的活动。
【答案】(1) 调查周期短,操作简便 季节 迁入率、迁出率、死亡率
(2) 15.5 厚蟹 流向分解者、流向丹顶鹤和黑嘴鸥
(3)沼泽地栖息地面积减小和盐田斑块数增加导致栖息地生境破碎化
(4) 植被高度和盖度 次生 丹顶鹤的食物和栖息空间减少 过高过密
【分析】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)年龄结构和性别比例不直接决定种群密度,年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率,从而预测种群数量变化趋势,性别比例能够影响种群的出生率间接影响种群密度。
【详解】(1)标志重捕法需要捕获调查对象并做标记,再进行重捕计数,从而计算出种群密度,而航空拍照识别的方法不需要捕获丹顶鹤,也不需要二次重捕,因此相比较而言对丹顶鹤的生活影响较小,操作更简便,调查周期更短。群落外貌和结构会随季节变化而发生规律性变化,这是群落的季节性。影响种群密度的数量特征有出生率、死亡率、迁入率和迁出率,而根据题干可知丹顶鹤的主要繁殖地在黑龙江,因此影响盐城海滩丹顶鹤种群密度的三个数量特征为死亡率、迁入率和迁出率。
(2)由图中食物网可知,属于第二营养级的有厚蟹、螺、黑嘴鸥、丹顶鹤,属于第三营养级的有黑嘴鸥和丹顶鹤,其中黑嘴鸥作为第二营养级时同化量为100,丹顶鹤作为第二营养级时同化量为320,因此黑嘴鸥作为第三营养级时同化量为980-100=880,丹顶鹤作为第三营养级时同化量为1210-320=890;第二营养级总同化量为5600+5410+100+320=11430,第三营养级总同化量为880+890=1770,传递效率为1770÷11430=15.5%。丹顶鹤和厚蟹都以碱蓬为食,丹顶鹤也以厚蟹为食,因此丹顶鹤和厚蟹既存在捕食关系又存在种间竞争。厚蟹同化的氮元素可用于自身生长发育,进一步流向下一营养级或分解者,因此去向有黑嘴鸥、丹顶鹤和分解者。
(3)根据表格可知,沼泽地栖息地面积减小和盐田斑块数增加导致栖息地生境破碎化的原因。
(4)①根据表格可知,植被高度和植被盖度更低的生境,丹顶鹤生境选择性更高,其他两项的高低与丹顶鹤生境选择性高低没有明显正比或反比关系,因此影响丹顶鹤生境选择性最重要的两个因素是植被高度和盖度。
②初生演替指的是原有的植被彻底消灭后发生的演替,而互花米草入侵海滩时,海滩上有原生植物,因此属于次生演替。互花米草植被高度和盖度都大于碱蓬,因此碱蓬减少会导致丹顶鹤的栖息空间减少,丹顶鹤以碱蓬为食,因此丹顶鹤的食物也减少,互花米草过高的高度和盖度(即过高过密)不利于丹顶鹤的行动。
14.(2025·江苏·二模)营养级联效应(STC)描述了在群落中图2移除或添加顶级捕食者后对较低营养级产生的显著间接影响的过程。为研究初级生产力(生产者固定的总能量)和能量传递效率对STC强度的影响,研究人员构建了具有强烈STC效应的“浮游植物→浮游动物→虾”食物链模型进行实验,步骤如下。请回答下列问题。
步骤1:配制不同营养供应水平(高磷、中磷、低磷)的水体。
步骤2:以太湖中的浮游植物(p)、浮游动物(m、b和d)、秀丽白虾(e)构建食物链模型:p+(b+d)+c、______+e、p+(b+m)+e;p+(b+d)、p+(b+d+m)、p+(b+m)。其中m易被捕食且营养丰富,d很难被捕食且营养含量低;浮游动物中不同物种比例相等且总密度相同。
步骤3:将上述生物组合分别放入装有高磷、中磷、低磷水体的容器中并放回太湖培养。
步骤4:测量各营养级的生物量并计算能量传递效率和STC值。
(1)完善实验步骤2中 处的内容。
(2)在“浮游植物→浮游动物→虾”食物链中,浮游植物固定的能量只有一小部分能转化为浮游动物的生物量,其原因有 。
(3)步骤3放回太湖培养的实验装置至少需要 套,每组装置中还需另外加入湖底沉积物以提供生态系统的 (填生态系统的成分);实验装置放回太湖培养的目的是 。
(4)上述实验测得的浮游动物群落组成与STC之间的关系如下图。
结果表明 (填“初级生产力”或“能量传递效率”)是STC强度的决定因素,理由有 。
(5)STC体现了生态系统通过 调节维持其结构和功能的相对稳定,根据STC机制,适当增加第 营养级的数量有助于恢复富营养化的湖泊。
【答案】(1)p+(b+d+m)
(2)浮游植物固定的能量去路除了传给下一营养级外,还有三个去路,分别是自身呼吸作用以热能的形式散失、流入分解者、暂时未利用
(3) 54 分解者、非生物的物质和能量 为了保持实验条件与自然生活条件一致
(4) 能量传递效率 有d存在,无m,STC强度无明显差异,无d存在,有m,STC强度存在明显差异,m易被捕食且营养丰富,d很难被捕食且营养含量低,说明是能量传递效率决定STC强度
(5) 负反馈 第四营养级
【分析】 营养级联效应(Trophic Cascades,简称 STC)是生态学中的一个重要概念,描述的是食物链中顶级捕食者的变化通过自上而下的调控(Top-down Control),逐级影响较低营养级生物种群乃至整个生态系统的现象。这一效应揭示了捕食者与猎物之间的复杂相互作用如何重塑生态系统的结构和功能。
【详解】(1)步骤2中构建不同食物链模型时,前三种组合的食物链起点均为P,终点均为e,不同是浮游动物m、b、d的组合,后三种组合的食物链起点均为P,终点是浮游动物m、b、d的不同的组合,所以前三种与后三种浮游动物的不同组合应该是一致的,对照下来,前三种组合的第二种组合应该p+(b+d+m)。
(2)浮游植物固定的能量没有百分百传递给下一营养级,是因为浮游植物固定的能量去路除了传给下一营养级外,还有三个去路,分别是自身呼吸作用以热能的形式散失、流入分解者、暂时未利用。
(3)步骤3放回太湖培养的实验装置至有两组自变量,一组是高磷、中磷、低磷水体,另一组同的生物组合构成食物链(共6条),3乘以6就18种类别,同时遵行平行重复原则,每一种类型再设置3组进行实验,18乘以3就54,所以至少需要54套。生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,湖底湖底沉积物提供分解者、非生物的物质和能量。实验装置放回太湖,模拟的是自然环境,为了保持实验条件与自然生活条件一致。
(4)从图中可以看出,在浮游动物群落组成相同的情况下,不同初级生产力(不同磷浓度代表不同初级生产力 )对应的 STC 值变化不大;而当浮游动物群落组成改变(涉及能量传递效率改变 )时,STC 值有明显差异,所以能量传递效率是 STC 强度的决定因素。
(5)生态系统能够维持其结构和功能的稳定是因为生态系统具有自我调节能力,负反馈是生态系统具有自我调节能力的基础。;STC的概念是在群落中移除或添加顶级捕食者后对较低营养级产生的显著间接影响的过程,在这里恢复富营养化湖泊,主要是影响富营养化导致的浮游植物大量繁殖的问题,浮游植物属于第一营养级,属于低营养级,根据概念,应该改变的最高营养级的数量,根据建构的“浮游植物→浮游动物→虾”食物链模型,虾已经是第三营养级了,我们可通过增加虾的下一个营养级即第四营养级的数量去影响富营养化导致的浮游植物(低营养级),进而恢复富营养化湖泊。
15.(2025·江苏盐城·二模)某滩涂浅海区是青脚鹬等候鸟的迁徙驿站,拟在该地区建设具有如下食物关系的人工湿地以保护候鸟。请回答:
(1)随机选取地面上三条样线,长度为1km,以一定的速度步行观察,借助望远镜记录样线两侧各25m内看到的青脚鹬数量,分别为5、6、10只,则该地青脚鹬的种群密度约为 。
(2)对于该食物关系示意图的叙述,错误的有_______(填序号)。
A.该图没有显示的生态系统成分是分解者
B.肉食性鱼类属于三级或四级消费者
C.在上图中,碳元素和氮元素均主要以有机物的形式传递
D.物质循环、能量流动和信息传递都沿着食物链、食物网进行
(3)稳定同位素溯源技术通过测定食物中稳定同位素(如13C)确定食物来源,选择碳元素的主要依据是 。
(4)候鸟的迁徙行为会使该浅海区生物群落表现出明显的 。调查某种候鸟的生态位,除需调查其栖息地、食物、天敌外,还需调查 。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是物种之间及生物与环境间 的结果。
(5)依据迁徙的性质,可以把鸟类分为留鸟、旅鸟和候鸟几种类型。科研人员研究了某区域内不同生境中鸟类的居留型特征,如下图所示。其中,公园、乡村农田和人工灌木丛三类生境中 占比最高,请分析可能的原因是 。
(6)该滩涂浅海生态系统是否处于生态平衡状态,应看其是否符合结构平衡、功能平衡、 三个方面的特征。
(7)科学放牧能充分利用草原的资源,随着放牧强度的增加,会破坏草原生态系统的稳定。某些地区在对草原进行生态恢复时,需要在不同区域选择种植不同类型的植物,同时还应兼顾各种生物的数量,不能超过环境承载能力,避免系统的失衡和破坏,这主要体现了生态工程建设的 原理。调查草群丰富度时,选择样方要做到 。
【答案】(1)140只/km2
(2)ABD
(3)有机物以碳链为骨架
(4) 季节性 与其他物种的关系等 协同进化
(5) 留鸟 公园、乡村农田和人工灌木丛受人类活动影响较大,环境相对稳定,食物资源相对稳定且充足,适合留鸟生存,不需要进行长距离迁徙寻找食物和栖息地等
(6)收支平衡
(7) 协调 随机取样
【分析】生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。也被称为生态龛,表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。生态位不仅包括生物在非生物环境中的位置,如栖息地的温度、湿度等,还包括其在生物环境中的位置,如食物和能量来源、以及与天敌的关系等。
【详解】(1)三条样线长度均为1km,样线总长度为3×1km=3km,观察宽度为两侧各25m,那么观察总宽度为2×25m = 50m=0.05km,样线所覆盖的面积S = 3km×0.05km = 0.15km2。 总共观察到的青脚鹬数量为5 + 6+10 = 21只。 根据种群密度公式种群密度=种群数量/种群生存面积,则种群密度=21/0.15=140只/km2。
(2)A、图中包括生产者、消费者,有机碎屑属于非生物的物质和能量,图中以碎屑为食的生物属于分解者,A错误;
B、根据题意信息可知,肉食性鱼类属于二级或三级消费者,B错误;
C、在生物群落内部,碳元素和氮元素主要以有机物的形式传递,C正确;
D、物质循环是在生物群落和无机环境之间循环的,并不只是沿着食物链、食物网进行的,能量流动和信息传递是沿着食物链、食物网进行的,D错误。
故选ABD。
(3)因为食物中的有机物以碳链为骨架,因此可以通过测定食物中稳定同位素(如 13C)确定食物来源。
(4)候鸟的迁徙行为会使生物的种类和数量发生周期性变化,这会使该浅海区生物群落表现出明显的季节性;生态位是指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;调查某种候鸟的生态位,除需调查其栖息地、食物、天敌外,还需调查与其他物种的关系等;群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
(5)由图可知,公园、乡村农田和人工灌木丛三类生境中留鸟占比最高,可能的原因是公园、乡村农田和人工灌木丛受人类活动影响较大,环境相对稳定,食物资源相对稳定且充足,适合留鸟生存,不需要进行长距离迁徙寻找食物和栖息地等。
(6)判断一个生态系统是否处于平衡状态要看其是否符合结构平衡、功能平衡、收支平衡三个方面的特征。
(7)在不同区域选择种植不同类型的植物,同时还应兼顾各种生物的数量,不能超过环境承载能力,避免系统的失衡和破坏,这主要体现了生态工程建设的协调原理。选样方需随机取样,不能刻意去选某一块作为样方。
16.(2025·江苏南京·二模)秦淮河作为南京的“母亲河”,近年来通过生态修复使植被繁茂、鸟类回归。图1为秦淮河流域参与碳循环的部分示意图,甲~丁为生态系统的组成成分。图2为秦淮河某段生态系统能量流动图(单位:J·cm-2.a-1),I~IV 代表各个营养级。请回答下列问题:
(1)图1中碳元素以有机物形式传递的过程有 (填序号),指向丁的途径还有 。
(2)秦淮河在旅游观光以及涵养水源调节生态环境等方面发挥着巨大的作用,这体现了生物多样性的 价值。
(3)在修复过程中,工作人员同时引入对污水净化能力较强的沉水植物(如金鱼藻)和浮水植物(如睡莲)等,这主要遵循生态工程的 原理。从群落结构角度分析这种做法的优势: 。研究睡莲的生态位通常要研究 (至少写出2点)等方面。
(4)图2中X的值应为 J·cm-2.a-1,第三营养级向第四营养级的能量传递效率约为 (保留一位小数)。
(5)秦淮河禁渔期结束后,为了合理开发渔业资源,研究人员对某种大型鱼的种群出生率、死亡率及增长速率的动态关系研究后,若得出图3的数学模型,则据图分析,当种群数量为3500条时,为保证种群持续获得较大的产量,当年该鱼的捕获量约为 条;当年最大捕捞量不能超过 条,否则需要采取有效保护措施保证该鱼种群的延续,原因是 。
【答案】(1) ③④⑦ 化石燃料的燃烧
(2)直接和间接
(3) 自生 增加了群落结构的复杂程度,有利于生物充分利用环境资源 区域内的出现频率、种群密度、植株的高度等特征,以及与其它物种的关系
(4) 605 16.9%
(5) 1000 3000 当种群数量降到500条以下时,死亡率会大于出生率,种群会衰退
【分析】题图分析,图1为碳循环示意,由于生产者和大气二氧化碳之间为双箭头,并且所有生物均进行呼吸作用产生二氧化碳,因此图丁是大气二氧化碳库,甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者。生物多样性价值:直接价值、间接价值、潜在价值。
【详解】(1) 图1为碳循环示意,由于生产者和大气二氧化碳之间为双箭头,并且所有生物均进行呼吸作用产生二氧化碳,因此图丁是大气二氧化碳库,甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者,碳元素在生物群落内部是以含碳有机物的形式进行传递的,因此,图1中碳元素以有机物形式传递的过程有③④⑦;指向丁二氧化碳库的途径还有化石燃料的燃烧。
(2)直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值,间接价值是对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能),秦淮河在旅游观光以及涵养水源调节生态环境等方面发挥着巨大的作用,这体现了生物多样性的直接价值和间接价值。
(3)在修复过程中,工作人员同时引入对污水净化能力较强的沉水植物(如金鱼藻)和浮水植物(如睡莲)等,这主要遵循生态工程的自生原理,即利用不同植物对环境的需求进行设计的。从群落结构角度分析这种做法的优势表现在增加了群落结构的复杂程度(合理设计垂直结构),有利于生物充分利用环境资源。研究睡莲的生态位需要研究的内容包括睡莲在调查范围内的出现频率、种群密度、植株的高度等特征,以及与其它物种的关系。
(4) 图2中根据能量输入=能量输出,即554.1+342.2+26.9=100.5+217.7+X,得出X的值为 605J·km-2·a-1,第三营养级向第四营养级的能量传递效率约为=18.1/(100.5+6.5)×100%=16.9%。
(5)则据图分析,当种群数量为3500条时,为保证种群持续获得较大的产量,当年该鱼的捕获量约为1000条,因为当捕获1000条后,此时的种群数量为2500条,对应的种群增长速率最大;当年最大捕捞量不能超过3000条,因为当种群数量低于500条时,该种群的出生率低于死亡率,种群出现衰退,无法恢复,因而最大捕捞量为3500-500=3000条。
【点睛】
17.(2025·江苏南通·二模)碳汇渔业是指通过渔业生产促进水生生物吸收二氧化碳,并通过收获海产品把这些碳移出水体,不投饵的渔业生产活动,它可以缓解温室效应。某地碳汇渔业模式为:上层挂绳养殖藻类,中层挂笼养殖滤食性贝类,底层投放人工鱼礁并养殖刺参,其中贝类可以将钙化为请分析回答:
(1)据图1和图2分析,该渔业生态系统中贝类属于 ,各生态系统组分及 构成生态系统的结构。其中碳循环是指碳元素在 之间以的形式进行的循环。
(2)该碳汇渔业模式运用了群落的空间结构原理,依据这一原理进行海水立体养殖的优点是 。该人工群落相比自然群落的变化说明人类活动可以改变 。
(3)据图1分析,该生态系统从大气中固定的 (填“大于”、“小于”或“等于”)该生态系统中的生物呼吸作用释放的。大气中进入海洋水体后经 过程被利用,从而缓解温室效应。
(4)该生态系统中存在如图2所示的能量关系,贝类用于自身生长、发育、繁殖的能量为 。除图示去向外,贝类同化的能量还包括 。
(5)碳汇渔业不仅提高了海水的固碳能力,并且通过人类收获海产品提高经济效益,这体现了生态工程的 原理。除立体养殖之外,人们还通过多吃低营养级海产品(如藻类)、利用风力为人工渔业提供电力等,从而尽可能缩小 ,实现可持续发展。
【答案】(1) 消费者和分解者 食物链、食物网(营养结构) 生物群落与非生物环境之间
(2) 充分利用空间及资源 演替的速度和方向
(3) 大于 藻类的光合作用、贝类的钙化作用
(4) 5307-X 未被利用、流向人类
(5) 整体 生态足迹
【分析】1、生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。
2、碳循环是指碳元素在生物与无机环境之间以的形式进行的循环。
【详解】(1)根据题意可知,贝类虑食藻类且能利用有机碎屑,故该渔业生态系统中贝类属于消费者和分解者,各生态系统组分及食物链、食物网构成生态系统的结构。其中碳循环是指碳元素在生物群落与非生物环境之间之间以的形式进行的循环。
(2)该碳汇渔业模式运用了群落的空间结构原理,对不同成分进行了分层,进行海水立体养殖的优点是充分利用空间及资源。该人工群落相比自然群落的变化说明人类活动可以改变演替的速度和方向。
(3)该生态系统从大气中吸收的CO₂用于藻类的光合作用等,而生态系统中的生物呼吸作用释放的CO₂只是其中一部分。由于该碳汇渔业模式能缓解温室效应,说明吸收的CO₂量大于释放的CO₂量,所以该生态系统从大气中吸收的CO₂大于该生态系统中的生物呼吸作用释放的CO₂。 大气中CO₂进入海洋水体后,经藻类的光合作用(将CO₂转化为有机物)、贝类的钙化作用(将CO₂钙化为CaCO₃ )过程被利用,从而缓解温室效应。
(4)据图2可知,贝类同化的能量为3281+2026=5307kJ,呼吸消耗为X,所以贝类用于自身生长、发育、繁殖的能量为5307-X。图示去向包括呼吸消耗,流向分解者,除图示去向外,贝类同化的能量还包括未被利用、流向人类。
(5)碳汇渔业不仅提高了海水的固碳能力,并且通过人类收获海产品提高经济效益,这体现了生态工程的整体原理。除立体养殖之外,人们还通过多吃低营养级海产品(如藻类)、利用风力为人工渔业提供电力等,从而尽可能缩小生态足迹,实现可持续发展。
18.(2025·江苏南通·二模)在长江口某盐沼湿地,科研人员尝试引种互花米草,以达到“种青引鸟”的目的。随着互花米草的快速扩散,与本土植物形成激烈竞争,出现了互花米草群落(互花米草为优势种)、本土芦苇群落(芦苇为优势种)。互花米草和芦苇的生物量都在每年的夏、秋季达到最大。但互花米草冬季枯萎期短,且能保留一定的绿色植株。同时互花米草是典型的盐生植物,春季(4月)后由于体内的活性物质积累从而具有较强的抗虫特性。科研人员研究了两种群落中三类昆虫的物种数、个体数的季节性变化,结果如下图。请回答下列问题:
(1)尝试引入互花米草,以实现“种青引鸟”是利用了生物多样性的 价值。
(2)采集的“肉食和寄生性昆虫”“腐食性昆虫”分别属于生态系统中的 (成分)。采集的昆虫麻醉后,置于体积分数为70%的酒精溶液中保存,麻醉的目的是 。
(3)与芦苇群落相比,2~4月互花米草群落中植食性昆虫物种数、个体数变化的特点是 ,这主要与 有关。
(4)2~4月互花米草群落中导致肉食和寄生性昆虫物种数、个体数均上升的主要影响因素有 ,导致腐食性昆虫物种数、个体数均上升的主要影响因素是 。
(5)根据本实验结果,预测“种青引鸟”的目的能否实现?简要说明理由。 。
【答案】(1)间接
(2) 消费者、分解者 避免昆虫受伤、保持形态、结构完整,便于物种鉴定和个体计数
(3) 上升速度更快(或增长更迅速等) 互花米草在冬季枯萎期短,且能保留一定的绿色植株(或互花米草在冬季枯萎期短,或互花米草能保留一定的绿色植株)
(4) 食物(宿主)增加,气温升高 气温升高
(5)难以实现,因为昆虫是鸟的重要食物来源,互花米草入侵导致昆虫的物种数和个体数下降
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,其中组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物成分,营养结构包括食物链和食物网。
【详解】(1)生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面,引入互花米草的“种青引鸟”生态工程,改善了生态环 境,这体现了生物多样性的间接价值。
(2)生态系统的成分包括生产者、消费者和分解者。“肉食和寄生性昆虫”以其他生物为食,属于消费者;“腐食性昆虫”以动植物遗体等有机物为食,属于分解者。采集的昆虫麻醉后,置于体积分数为70%的酒精溶液中保存,麻醉的目的是避免昆虫受伤、保持形态、结构完整,便于物种鉴定和个体计数。
(3)从图中可以看出,与芦苇群落相比,2 - 4月互花米草群落中植食性昆虫物种数、个体数上升速度更快(或增长更迅速等),这是因为互花米草在冬季枯萎期短,且能保留一定的绿色植株(或互花米草在冬季枯萎期短,或互花米草能保留一定的绿色植株)。
(4)因为食物(宿主)增加,气温升高,更适合生长,所以2~4月互花米草群落中导致肉食和寄生性昆虫物种数、个体数均上升,导致腐食性昆虫物种数、个体数均上升的主要影响因素是气温升高,使腐烂速度加快,有利于腐食性昆虫的生长。
(5)昆虫是鸟的重要食物来源,互花米草入侵导致昆虫的物种数和个体数下降,所以“种青引鸟”的目的很难实现。
19.(2025·江苏盐城·二模)小麦黄矮病是一种由介体蚜虫传播的大麦黄倭病毒(BYDVs)侵染寄主植物后引起的病毒病害,寄主植物被BYDVs侵染后出现植株矮化、叶片失绿,分蘖减少,不育以至不能结实。研究者对三种生物的互作关系进行了研究。
(1)秋季小麦出苗后,下部叶片会聚集大量蚜虫,常见的蚜虫有二叉蚜、麦长管蚜、麦无网长管蚜、禾谷缢管蚜等,为调查麦田蚜虫的发生状况,可采用样方法统计蚜虫的 。
(2)下列属于麦田某种蚜虫种群基本特征的有 (填序号)。
①迁入率 ②原始合作 ③物种丰富度 ④空间分布 ⑤水平镶嵌
(3)BYDVs与小麦种间关系是 。小麦遭遇蚜虫时,会释放某种化学物质引来蚜虫的天敌消灭蚜虫,这体现了信息传递在生态系统中具有的功能是 。
(4)科研人员利用病毒侵染后的带毒小麦对介体蚜虫选择寄主植物行为的影响进行了如下实验:
实验目的
实验操作及结果
小麦处理
将健康小麦种子处理后,播种至小方盆中放置于人工气候箱中培养,待长至两叶一心期,选取 小麦植株若干。
将带毒蚜虫接种至部分健康小麦,获得带毒小麦,记为实验组;等量健康小麦(即不带毒小麦)记为对照组。随后人工彻底清除叶片上的所有蚜虫。
制作蚜虫选择性装置
进行实验
实验前,将带毒蚜虫和不带毒蚜虫进行饥饿处理。
分别将200头带毒和不带毒蚜虫从装置的塑料桶顶部的纱网口处接入,12h后观察记录蚜虫在小麦上的取食定位情况。重复测试3次的目的是 。
实验结果
得出结论
。
(5)作为麦田生态系统中重要组成的蚜虫寄生蜂,对蚜虫的种群数量起到一定的控制作用。科研人员为研究小麦植株上蚜虫的种类和不同蚜虫体内寄生蜂种类,利用PCR技术和琼脂糖凝胶电泳法进行检测,结果如图甲所示。据此结果,用箭头在图乙中绘制出三者之间的能量传递关系 。
【答案】(1)种群密度
(2)①④
(3) 寄生 调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定
(4) 长势一致 获取带毒小麦 减小实验误差,避免偶然性 带毒蚜虫明显偏好不带毒小麦植株,而不带毒蚜虫则没有明显的偏好差异
(5)
【分析】1、植物和活动范围小和活动能力能力弱的动物,调查种群密度采用样方法;活动能力强和活动范围广的动物采用标记重捕法。
2、信息传递在生态系统中的作用:个体的生命活动的正常进行,离不开信息的传递;生物种群的繁衍,离不开信息的传递;能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
【详解】(1)由于蚜虫活动范围小和活动能力弱,可采用样方法统计蚜虫的种群密度。
(2)种群特征包括数量特征和空间特征,种群的数量特征有:种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、性别比例、年龄组成,种群的空间特征即种群的空间分布,包括均匀分布、集群分布、随机分布,故选①迁入率和④空间分布,其他属于群落的特征。
(3)BYDVs是病毒,不能独立生活,与小麦种间关系是寄生;小麦遭遇蚜虫时,会释放某种化学物质引来蚜虫的天敌消灭蚜虫,这体现了信息传递在生态系统中具有的功能是调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。
(4)将健康小麦种子处理后,播种至小方盆中放置于人工气候箱中培养,待长至两叶一心期,选取长势一致的小麦植株若干,以保证无关变量一致;将带毒蚜虫接种至部分健康小麦,获得带毒小麦,记为实验组,等量健康小麦(即不带毒小麦)记为对照组,随后人工彻底清除叶片上的所有蚜虫,该操作步骤的目的在于获取带毒小麦;重复测试3次的目的是减小实验误差,避免偶然性,提高实验结果的准确性和可靠性;带毒蚜虫对不带毒小麦植株的选择率(55.67%)显著高于对带毒小麦植株的选择率(25.17%),表明带毒蚜虫更倾向于选择不带毒的小麦植株进行取食和寄生,而不带毒蚜虫对带毒小麦植株和不带毒小麦植株的选择率较为接近,分别为31.00%和37.67%,表明不带毒蚜虫对带毒和不带毒小麦植株的选择性差异不大,故该实验的结论为带毒蚜虫明显偏好不带毒小麦植株,而不带毒蚜虫则没有明显的偏好差异,这可能与带毒小麦植株的生理状态变化有关,例如带毒小麦可能释放某些化学信号,影响蚜虫的选择行为。
(5)据图甲可知,植株1的能量可流向蚜虫d,蚜虫d的能量可流向寄生蜂e、h,植株1的能量可流向蚜虫b,蚜虫d的能量可流向寄生蜂e、g,如图所示:。
20.(2025·江苏扬州·二模)六朝古都南京,山水城林资源丰富“清水绿岸、鱼翔浅底”已成为秦淮区大小河湖的现实写照。部分河域曾经受到污染,后经过治理,得以控制,物种多样性有了明显的增加,水质明显提升。
(1)科研人员在寻找理想的污染治理措施过程中,通过采集水样,分别放入不同生物,检测水体中的多项指标如下表。请回答下列问题:
生物
毒素含量ug/L
铵盐吸收率
有机物去除率
硅藻
0.11
51%
0
蓝细菌
0.56
79%
0
红假单胞光合菌
0
85%
93%
(注:红假单胞光合菌体内含多种光合色素,在无光条件下可分解水体中的有机物。)
①红假单胞光合菌在生态系统的组成成分中属于 。治理该水体污染效果最好的生物是 ,理由是 。
②秦淮河流域水利治理过程中,挖掘涵养和蓄滞水源潜力,提高流域雨洪资源调蓄能力,通过提供美学享受和健身空间来缓解人类压力,提高人类身心健康水平,体现了生物多样性的 价值。
(2)近年来,通过构建如图所示的“沉水生态系统”,湖的生态系统逐渐恢复。
据图及相关信息推测,中心湖生态系统稳态被破坏的进程依次是 。(编号排序)
①中心湖的生态系统中食物网被严重破坏
②水体富营养化导致蓝藻爆发,消耗水体溶解氧
③残饵、垃圾、落叶等沉积水底,释放氮、磷营养物质
(3)以前中心湖水污染严重,生态系统随之发生了很大变化,但还能维持一定的功能,这反映了该生态系统具有 能力。
(4)据图及已学知识推测,建构“沉水生态系统”能有效改善中心湖水体富营养化现象的原因包括 。
A.拦污帘拦截水生动物的尸体避免污染物排放
B.水生植物吸收水体中的N、P等营养物质用于生长
C.吸附在生物栅栏上的固氮菌吸收并固定水体中的N
D.水生动物通过食物网降低水体中的N、P等营养物质
(5)图中的挺水植物凤眼莲能开鲜艳的花,吸引昆虫,根部的分泌物能抑制藻类的生长,这体现了生态系统信息传递能 。
(6)若利用机械除藻、太阳能补充溶解氧,是利用生态工程 原理治理水污染。
【答案】(1) 生产者和分解者 红假单胞光合菌 不产生毒素且对铵盐和有机物的去除率高 间接、直接
(2)③②①
(3)自我调节
(4)ABD
(5)有利于种群繁衍,调节生物种间关系,维持生态系统的相对稳定
(6)自生
【分析】生物多样性价值主要体现在三个方面:直接使用价值:指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值,如:药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值(野外收获进入贸易市场)等。间接使用价值:表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物,调节碳氧平衡,在调节全球气候变化的作用,主要指维持生态系统的平衡的作用等等。潜在价值:今天还未被利用的哪些物种在将来会有利用的价值,栽培植物的野生亲缘种究竟能提供多少对农林业发展有用的遗传材料,是不可估量的。
【详解】(1)①红假单胞光合菌是一种光合细菌,但在无光条件下可分解有机物化能异养生长,因此其在生态系统中既属于生产者又属于分解者;红假单胞光合菌不产生毒素且对铵盐和有机物的去除率最高,因此治理该湖泊污染效果最好的生物是红假单胞光合菌。
②秦淮河流域可以涵养和蓄滞水源潜力,这是间接价值的体现,而提供美学享受和健身空间来缓解人类压力提高人类身心健康水平,体现了生态系统的直接价值。
(2)结合图可知,残饵、垃圾、落叶等沉积水底,释放氮、磷营养物质,水体富营养化导致蓝藻爆发,消耗水体溶解氧,最后中心湖的生态系统中食物网被严重破坏,故中心湖生态系统稳态被破坏的进程依次是③②①。
(3)生态系统具有一定的自我调节能力,具有稳定性,因此中心湖水污染严重,生态系统随之发生了很大变化,但还能维持一定的功能。
(4)A、拦污帘拦截水生动物的尸体避免污染物排放,可使水体中分解者的活动减弱,消耗氧气较少,A正确;
B、水生植物吸收水体中的N、P等营养物质用于生长,可有效较少水体中的氮磷等物质,B正确;
C、吸附在生物栅栏上的固氮菌能够利用氮气固定氮元素,导致水中的N增加,所以增强了水体富营养化现象,C错误;
D、水生动物通过食物网获取能量和物质,在这个过程中会吸收水体中的N、P等营养物质。 从而降低水体中这些营养物质的浓度,有助于改善水体富营养化状况,D正确。
故选ABD。
(5)挺水植物凤眼莲能开鲜艳的花,吸引昆虫传粉,说明生态系统信息传递有利于种群繁衍;根部的分泌物能抑制藻类的生长,说明生态系统信息传递能调节种间关系,持生态系统的相对稳定。
(6)若利用机械除藻、太阳能补充溶解氧,是利用生态工程的自生原理,由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。
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专题09生物与环境
考点概览
考点01 种群与群落
考点02 生态系统
种群与群落考点01
1.(2025·江苏南京·二模)废弃矿山的生态修复有自然修复和人工修复两种方式。矿藏开采往往会造成生态环境的严重破坏,自然修复比较慢。人工修复能够通过人工制造表土、插种等措施加快矿区生态环境的改善,使生物多样性逐渐恢复到原来的水平。下列说法正确的是( )
A.废弃矿山发生的自然修复过程比较慢,属于初生演替
B.修复过程中动物取食植物减缓了群落演替速度,不利于自然修复
C.修复过程中食物网逐渐趋于复杂,不同物种生态位重叠程度增加
D.早期修复过程中,人工播种应该优先选用本地乔木,提高群落的垂直结构的复杂程度
2.(2025·江苏·二模)关于种群密度及其调查,下列叙述正确的是( )
A.一块草地上所有蒲公英的数量就是这个蒲公英种群的种群密度
B.调查面积为20m×30m菠菜地里蜗牛的种群密度时采用五点取样法较为适宜
C.用标志重捕法调查农田土壤动物蚯蚓的种群密度时需考虑标志物类型和标志方法
D.分析大熊猫粪便DNA中高度保守的毛色控制基因获得大熊猫种群的数量信息
3.(2025·江苏南京·二模)“探究培养液中某种酵母种群数量的动态变化”实验中,某样品经两次10倍稀释后,再经等体积的台盼蓝染液染色后,用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)进行计数,观察到一个中方格的菌体数如图。下列叙述正确的是( )
A.计数时统计的数据为中方格的相邻两边和夹角上的菌体数
B.定量培养液中的酵母菌K值会受起始菌体数量的影响
C.高倍镜下能看到完整的计数室,计数时不需要移动装片
D.以图示菌体数为平均值估算,培养液中活菌的密度为4.5×108个·mL-1
4.(2025·江苏南通·二模)两种肉食性螳螂在许多地方共存,它们的食性有共性,也有差异。它们的生命周期有2至3周的时差。相关叙述错误的是( )
A.同一地区的两种螳螂属于不同种群,它们之间存在生殖隔离
B.两种螳螂食性有差异、生命周期有时差是生态位分化的表现
C.两种螳螂生态位的分化,加剧两者之间的种间竞争
D.在生态系统中两种螳螂与被捕食者之间存在信息交流
5.(2025·江苏淮安·二模)下图表示一生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线。下列说法错误的是( )
A.t3 时甲种群的数量可能大于 t5 时乙种群的数量
B.t3 ~t5(不含 t3 、t5 )时间内,甲、乙两种群的年龄结构不同
C.t2 ~t4 时间内, 甲种群的死亡率升高,种群数量先增大后减小
D.若乙种群为养殖的草鱼,在 t4 时进行捕捞有利于持续获得较大鱼产量
6.(2025·江苏南京·二模)绿花百合生长在海拔1400米至2250米的山坡林下,花呈绿白色,气味芳香,观赏性强,具有较高的研究和开发利用价值,是国家二级重点保护野生植物。
(1)绿花百合所在生物群落中决定地上植物分层的环境因素主要是 ;决定植物地下分层的环境因素则是 等。绿花百合除观赏外,它的鳞茎也可供药用,这体现了生物多样性的 价值。
(2)百合叶螟会在百合叶子背面产卵,导致叶子出现褐色的斑点,影响其生长和美观。调查虫卵密度的常用方法是 。百合叶螟大量繁殖会导致百合大量死亡,从生态平衡的角度分析,生态系统的 平衡受到破坏。
(3)研究小组研究了百合叶螟种群数量与被捕食率、补充率的关系,模型如图1所示。被捕食率是指百合叶螟被其天敌捕食的比率;补充率是指在没有被捕食的情况下,百合叶螟增长的比率。当其种群数量介于m与n之间时,种群数量会逐渐稳定在图中 点,判断依据是 。
(4)某研究小组从百合生长的土壤中分离到一种单细胞真菌,配制了5mL样液,对样液进行100倍稀释后,用血细胞计数板对其进行计数,结果如图2。样液中真菌的个数约为 个。预计样液中真菌的活体个数比此结果 (填大还是小)。
生态系统考点02
7.(2025·江苏南通·二模)候鸟在迁徙中保持正确的前进方向是非常重要的,为了研究城市人工光照对我国典型候鸟定向能力(包括定向角度、定向强烈程度)和活跃度的影响,研究者利用候鸟黄喉进行以下室内研究。下列分析错误的是( )
注:箭头方向表示定向角度,箭头长度表示定向强烈程度,黑点表示脚印数量,代表活跃度
A.天然光照和人工光照都是物理信息,影响候鸟黄喉迁徙的方向
B.图1、4自变量是光的颜色,绿光下候鸟黄喉鸱能保持正确的迁徙方向
C.图4、6说明随绿光光照强度增加,候鸟黄喉定向强烈程度越来越小
D.候鸟迁徙期间活跃度如果过高,不利于候鸟迁徙的顺利完成
8.(2025·江苏南通·二模)洪泛区是指江河两岸,湖周海滨等易受洪水淹没的区域,这些区域土地肥沃,生物种类丰富,综合利用生物学知识构建生态护坡,可有效减轻洪灾对生产的影响。图示为某河流生态护坡的模式图。下列说法错误的是( )
A.物种组成是区别淹没区与水位变动区两个区域群落的重要特征
B.偶然洪泛区到淹没区的生物种类不同体现了平均洪水区群落的水平结构
C.淹没区中两种鱼的食性重叠越多,说明二者的生态位分化越不明显
D.该区域内的动植物通过复杂的食物关系实现了物质循环和能量流动
9.(2025·江苏南通·二模)两种肉食性螳螂在许多地方共存,它们的食性有共性,也有差异。它们的生命周期有2至3周的时差。相关叙述错误的是( )
A.同一地区的两种螳螂属于不同种群,它们之间存在生殖隔离
B.两种螳螂食性有差异、生命周期有时差是生态位分化的表现
C.两种螳螂生态位的分化,加剧两者之间的种间竞争
D.在生态系统中两种螳螂与被捕食者之间存在信息交流
10.(2025·江苏盐城·二模)图1表示某生态系统主要种群A~H之间的营养关系,图2表示该生态系统中物种1、2、3的环境容纳量和某时刻种群的实际大小,下列叙述错误的是( )
A.图1中营养结构共有6条食物链,种群H属于次级和三级消费者
B.图1中第一到第二营养级的能量传递效率等于
C.图2中物种1该时刻后的增长速率可能先增大后减小
D.图2中据物种1、2、3的环境容纳量无法判断它们的营养关系
11.(2025·江苏盐城·二模)研究人员利用人工智能技术成功训练出一个 AI 算法,该算法可以在声音记录中既快又准地 检测到蓝鲸的 D-calls(D-calls 是成年雌雄蓝鲸在栖息地觅食时发出的“社交 ”叫声)。下列相关 叙述正确的是( )
A.成年蓝鲸的 D-calls 是觅食时的特殊行为,属于同种生物之间传递的行为信息
B.采用标记重捕法可估算蓝鲸种群数量,据此可预测蓝鲸种群未来的增长趋势
C.该算法有助于提高对蓝鲸种群动态的监测效率,便于人类了解蓝鲸的分布情况
D.D-Calls 具有高度的个体和季节性变化,通常用于调查南极地区蓝鲸的种群密度
12.(2025·江苏淮安·二模)二化螟、褐飞虱是水稻的主要害虫。二化螟主要啃食水稻茎秆,褐飞虱则刺吸茎叶汁液。褐飞虱偏爱在二化螟为害的稻株上取食产卵。稻螟赤眼蜂是二化螟的天敌,而褐飞虱会降低水稻挥发物对稻螟赤眼蜂的吸引。下列说法错误的是( )
A.二化螟、褐飞虱二者存在原始合作关系
B.可采用样方法对褐飞虱的虫卵密度进行调查
C.褐飞虱的存在会抑制水稻对二化螟的防御反应
D.水稻挥发物的作用体现了水稻的生命活动离不开信息的传递
13.(2025·江苏·二模)丹顶鹤是我国一级保护动物,野生丹顶鹤的主要繁殖地在黑龙江扎龙自然保护区,主要越冬栖息地在江苏盐城地区的沿海滩涂,右图为盐城地区沿海滩涂湿地生态系统中部分食物关系图(图中数字为能量数值,单位为kJ/m2∙a)。请回答下列相关问题。
(1)在盐城沿海滩涂,科研人员通过“样方选定→航空拍照→识别照片中丹顶鹤”的方法调查了丹顶鹤的种群密度,与标志重捕法相比,该调查方法除了对丹顶鹤不良影响小之外还具有 的优点,同时从照片中发现该地区的群落外貌和结构会随季节变化而发生规律性变化,这体现了群落的 性。影响盐城海滩丹顶鹤种群密度的三个种群数量特征是 。
(2)如图食物网中,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为 %(精确到小数点后一位),丹顶鹤与 之间的种间关系既有捕食又有种间竞争。厚蟹同化的氮元素的去向有 。
(3)调查结果显示,盐城地区丹顶鹤越冬种群数量1991~1999年均值为873只,2000~2015年均值为642只,丹顶鹤主要越冬栖息地中的沼泽地和盐田相关指标的变化如下表:
栖息地
类型
栖息地面积(km2)
斑块数(个)
斑块平均面积(km2)
1995年
2005年
2015年
1995年
2005年
2015年
1995年
2005年
2015年
沼泽地
1502
916
752
427
426
389
3.51
2.15
1.93
盐田
1155
1105
1026
98
214
287
11.79
5.17
3.57
研究表明,人类活动导致栖息地生境破碎化是丹顶鹤越冬种群数量减少的重要原因,斑块平均面积减小是生境破碎化的重要体现。据表分析,导致丹顶鹤栖息地生境破碎化的原因是 。
(4)丹顶鹤作为杂食性动物,最喜欢在低矮的碱蓬地里捕食,互花米草入侵后丹顶鹤越冬种群数量减少,科研人员研究了丹顶鹤对不同生境选择的偏好以及影响因素,结果如下表:
植被高度cm
植被盖度%
可用植物生物量g/m2
底栖生物量g/m2
丹顶鹤生境选择性%
本地碱篷
38.22
34.13
761.25
52.50
44.20
互花米草
162.19
88.89
1832.00
112.10
0.73
人工管理芦苇(收割前)
187.07
97.50
714.50
40.60
12.79
人工管理芦苇(收割后)
5.00
3.13
56.09
32.10
36.72
①影响丹顶鹤生境选择性的最重要的两个因素是 。
②互花米草入侵后海滩群落发生 演替。互花米草入侵导致丹顶鹤数量减少的原因是本地碱蓬减少导致 减少,同时互花米草 不利于丹顶鹤的活动。
14.(2025·江苏·二模)营养级联效应(STC)描述了在群落中图2移除或添加顶级捕食者后对较低营养级产生的显著间接影响的过程。为研究初级生产力(生产者固定的总能量)和能量传递效率对STC强度的影响,研究人员构建了具有强烈STC效应的“浮游植物→浮游动物→虾”食物链模型进行实验,步骤如下。请回答下列问题。
步骤1:配制不同营养供应水平(高磷、中磷、低磷)的水体。
步骤2:以太湖中的浮游植物(p)、浮游动物(m、b和d)、秀丽白虾(e)构建食物链模型:p+(b+d)+c、______+e、p+(b+m)+e;p+(b+d)、p+(b+d+m)、p+(b+m)。其中m易被捕食且营养丰富,d很难被捕食且营养含量低;浮游动物中不同物种比例相等且总密度相同。
步骤3:将上述生物组合分别放入装有高磷、中磷、低磷水体的容器中并放回太湖培养。
步骤4:测量各营养级的生物量并计算能量传递效率和STC值。
(1)完善实验步骤2中 处的内容。
(2)在“浮游植物→浮游动物→虾”食物链中,浮游植物固定的能量只有一小部分能转化为浮游动物的生物量,其原因有 。
(3)步骤3放回太湖培养的实验装置至少需要 套,每组装置中还需另外加入湖底沉积物以提供生态系统的 (填生态系统的成分);实验装置放回太湖培养的目的是 。
(4)上述实验测得的浮游动物群落组成与STC之间的关系如下图。
结果表明 (填“初级生产力”或“能量传递效率”)是STC强度的决定因素,理由有 。
(5)STC体现了生态系统通过 调节维持其结构和功能的相对稳定,根据STC机制,适当增加第 营养级的数量有助于恢复富营养化的湖泊。
15.(2025·江苏盐城·二模)某滩涂浅海区是青脚鹬等候鸟的迁徙驿站,拟在该地区建设具有如下食物关系的人工湿地以保护候鸟。请回答:
(1)随机选取地面上三条样线,长度为1km,以一定的速度步行观察,借助望远镜记录样线两侧各25m内看到的青脚鹬数量,分别为5、6、10只,则该地青脚鹬的种群密度约为 。
(2)对于该食物关系示意图的叙述,错误的有_______(填序号)。
A.该图没有显示的生态系统成分是分解者
B.肉食性鱼类属于三级或四级消费者
C.在上图中,碳元素和氮元素均主要以有机物的形式传递
D.物质循环、能量流动和信息传递都沿着食物链、食物网进行
(3)稳定同位素溯源技术通过测定食物中稳定同位素(如13C)确定食物来源,选择碳元素的主要依据是 。
(4)候鸟的迁徙行为会使该浅海区生物群落表现出明显的 。调查某种候鸟的生态位,除需调查其栖息地、食物、天敌外,还需调查 。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这是物种之间及生物与环境间 的结果。
(5)依据迁徙的性质,可以把鸟类分为留鸟、旅鸟和候鸟几种类型。科研人员研究了某区域内不同生境中鸟类的居留型特征,如下图所示。其中,公园、乡村农田和人工灌木丛三类生境中 占比最高,请分析可能的原因是 。
(6)该滩涂浅海生态系统是否处于生态平衡状态,应看其是否符合结构平衡、功能平衡、 三个方面的特征。
(7)科学放牧能充分利用草原的资源,随着放牧强度的增加,会破坏草原生态系统的稳定。某些地区在对草原进行生态恢复时,需要在不同区域选择种植不同类型的植物,同时还应兼顾各种生物的数量,不能超过环境承载能力,避免系统的失衡和破坏,这主要体现了生态工程建设的 原理。调查草群丰富度时,选择样方要做到 。
16.(2025·江苏南京·二模)秦淮河作为南京的“母亲河”,近年来通过生态修复使植被繁茂、鸟类回归。图1为秦淮河流域参与碳循环的部分示意图,甲~丁为生态系统的组成成分。图2为秦淮河某段生态系统能量流动图(单位:J·cm-2.a-1),I~IV 代表各个营养级。请回答下列问题:
(1)图1中碳元素以有机物形式传递的过程有 (填序号),指向丁的途径还有 。
(2)秦淮河在旅游观光以及涵养水源调节生态环境等方面发挥着巨大的作用,这体现了生物多样性的 价值。
(3)在修复过程中,工作人员同时引入对污水净化能力较强的沉水植物(如金鱼藻)和浮水植物(如睡莲)等,这主要遵循生态工程的 原理。从群落结构角度分析这种做法的优势: 。研究睡莲的生态位通常要研究 (至少写出2点)等方面。
(4)图2中X的值应为 J·cm-2.a-1,第三营养级向第四营养级的能量传递效率约为 (保留一位小数)。
(5)秦淮河禁渔期结束后,为了合理开发渔业资源,研究人员对某种大型鱼的种群出生率、死亡率及增长速率的动态关系研究后,若得出图3的数学模型,则据图分析,当种群数量为3500条时,为保证种群持续获得较大的产量,当年该鱼的捕获量约为 条;当年最大捕捞量不能超过 条,否则需要采取有效保护措施保证该鱼种群的延续,原因是 。
17.(2025·江苏南通·二模)碳汇渔业是指通过渔业生产促进水生生物吸收二氧化碳,并通过收获海产品把这些碳移出水体,不投饵的渔业生产活动,它可以缓解温室效应。某地碳汇渔业模式为:上层挂绳养殖藻类,中层挂笼养殖滤食性贝类,底层投放人工鱼礁并养殖刺参,其中贝类可以将钙化为请分析回答:
(1)据图1和图2分析,该渔业生态系统中贝类属于 ,各生态系统组分及 构成生态系统的结构。其中碳循环是指碳元素在 之间以的形式进行的循环。
(2)该碳汇渔业模式运用了群落的空间结构原理,依据这一原理进行海水立体养殖的优点是 。该人工群落相比自然群落的变化说明人类活动可以改变 。
(3)据图1分析,该生态系统从大气中固定的 (填“大于”、“小于”或“等于”)该生态系统中的生物呼吸作用释放的。大气中进入海洋水体后经 过程被利用,从而缓解温室效应。
(4)该生态系统中存在如图2所示的能量关系,贝类用于自身生长、发育、繁殖的能量为 。除图示去向外,贝类同化的能量还包括 。
(5)碳汇渔业不仅提高了海水的固碳能力,并且通过人类收获海产品提高经济效益,这体现了生态工程的 原理。除立体养殖之外,人们还通过多吃低营养级海产品(如藻类)、利用风力为人工渔业提供电力等,从而尽可能缩小 ,实现可持续发展。
18.(2025·江苏南通·二模)在长江口某盐沼湿地,科研人员尝试引种互花米草,以达到“种青引鸟”的目的。随着互花米草的快速扩散,与本土植物形成激烈竞争,出现了互花米草群落(互花米草为优势种)、本土芦苇群落(芦苇为优势种)。互花米草和芦苇的生物量都在每年的夏、秋季达到最大。但互花米草冬季枯萎期短,且能保留一定的绿色植株。同时互花米草是典型的盐生植物,春季(4月)后由于体内的活性物质积累从而具有较强的抗虫特性。科研人员研究了两种群落中三类昆虫的物种数、个体数的季节性变化,结果如下图。请回答下列问题:
(1)尝试引入互花米草,以实现“种青引鸟”是利用了生物多样性的 价值。
(2)采集的“肉食和寄生性昆虫”“腐食性昆虫”分别属于生态系统中的 (成分)。采集的昆虫麻醉后,置于体积分数为70%的酒精溶液中保存,麻醉的目的是 。
(3)与芦苇群落相比,2~4月互花米草群落中植食性昆虫物种数、个体数变化的特点是 ,这主要与 有关。
(4)2~4月互花米草群落中导致肉食和寄生性昆虫物种数、个体数均上升的主要影响因素有 ,导致腐食性昆虫物种数、个体数均上升的主要影响因素是 。
(5)根据本实验结果,预测“种青引鸟”的目的能否实现?简要说明理由。 。
19.(2025·江苏盐城·二模)小麦黄矮病是一种由介体蚜虫传播的大麦黄倭病毒(BYDVs)侵染寄主植物后引起的病毒病害,寄主植物被BYDVs侵染后出现植株矮化、叶片失绿,分蘖减少,不育以至不能结实。研究者对三种生物的互作关系进行了研究。
(1)秋季小麦出苗后,下部叶片会聚集大量蚜虫,常见的蚜虫有二叉蚜、麦长管蚜、麦无网长管蚜、禾谷缢管蚜等,为调查麦田蚜虫的发生状况,可采用样方法统计蚜虫的 。
(2)下列属于麦田某种蚜虫种群基本特征的有 (填序号)。
①迁入率 ②原始合作 ③物种丰富度 ④空间分布 ⑤水平镶嵌
(3)BYDVs与小麦种间关系是 。小麦遭遇蚜虫时,会释放某种化学物质引来蚜虫的天敌消灭蚜虫,这体现了信息传递在生态系统中具有的功能是 。
(4)科研人员利用病毒侵染后的带毒小麦对介体蚜虫选择寄主植物行为的影响进行了如下实验:
实验目的
实验操作及结果
小麦处理
将健康小麦种子处理后,播种至小方盆中放置于人工气候箱中培养,待长至两叶一心期,选取 小麦植株若干。
将带毒蚜虫接种至部分健康小麦,获得带毒小麦,记为实验组;等量健康小麦(即不带毒小麦)记为对照组。随后人工彻底清除叶片上的所有蚜虫。
制作蚜虫选择性装置
进行实验
实验前,将带毒蚜虫和不带毒蚜虫进行饥饿处理。
分别将200头带毒和不带毒蚜虫从装置的塑料桶顶部的纱网口处接入,12h后观察记录蚜虫在小麦上的取食定位情况。重复测试3次的目的是 。
实验结果
得出结论
。
(5)作为麦田生态系统中重要组成的蚜虫寄生蜂,对蚜虫的种群数量起到一定的控制作用。科研人员为研究小麦植株上蚜虫的种类和不同蚜虫体内寄生蜂种类,利用PCR技术和琼脂糖凝胶电泳法进行检测,结果如图甲所示。据此结果,用箭头在图乙中绘制出三者之间的能量传递关系 。
20.(2025·江苏扬州·二模)六朝古都南京,山水城林资源丰富“清水绿岸、鱼翔浅底”已成为秦淮区大小河湖的现实写照。部分河域曾经受到污染,后经过治理,得以控制,物种多样性有了明显的增加,水质明显提升。
(1)科研人员在寻找理想的污染治理措施过程中,通过采集水样,分别放入不同生物,检测水体中的多项指标如下表。请回答下列问题:
生物
毒素含量ug/L
铵盐吸收率
有机物去除率
硅藻
0.11
51%
0
蓝细菌
0.56
79%
0
红假单胞光合菌
0
85%
93%
(注:红假单胞光合菌体内含多种光合色素,在无光条件下可分解水体中的有机物。)
①红假单胞光合菌在生态系统的组成成分中属于 。治理该水体污染效果最好的生物是 ,理由是 。
②秦淮河流域水利治理过程中,挖掘涵养和蓄滞水源潜力,提高流域雨洪资源调蓄能力,通过提供美学享受和健身空间来缓解人类压力,提高人类身心健康水平,体现了生物多样性的 价值。
(2)近年来,通过构建如图所示的“沉水生态系统”,湖的生态系统逐渐恢复。
据图及相关信息推测,中心湖生态系统稳态被破坏的进程依次是 。(编号排序)
①中心湖的生态系统中食物网被严重破坏
②水体富营养化导致蓝藻爆发,消耗水体溶解氧
③残饵、垃圾、落叶等沉积水底,释放氮、磷营养物质
(3)以前中心湖水污染严重,生态系统随之发生了很大变化,但还能维持一定的功能,这反映了该生态系统具有 能力。
(4)据图及已学知识推测,建构“沉水生态系统”能有效改善中心湖水体富营养化现象的原因包括 。
A.拦污帘拦截水生动物的尸体避免污染物排放
B.水生植物吸收水体中的N、P等营养物质用于生长
C.吸附在生物栅栏上的固氮菌吸收并固定水体中的N
D.水生动物通过食物网降低水体中的N、P等营养物质
(5)图中的挺水植物凤眼莲能开鲜艳的花,吸引昆虫,根部的分泌物能抑制藻类的生长,这体现了生态系统信息传递能 。
(6)若利用机械除藻、太阳能补充溶解氧,是利用生态工程 原理治理水污染。
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