内容正文:
专题10 生态系统及人与环境
(
目录
第一部分 知识网络构建
思维导航,融会贯通
第二部分
高考风向解读
洞察考向,感知前沿
第三部分 核心知识串讲
核心串讲
串讲
1
生态系统的结构
串讲
2
生态系统的功能及其稳定性
串讲3 人与环境
能力进阶
能力1 能量计算
热点情境
湿地公园生态修复实践
第四部分 分层精准突破
固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 生态系统的结构
题型02
生态系统的功能及其稳定性
题型03 生态工程
B组·
增分能力练
第五部分
真题
实战进阶
对标高考,感悟考法
)
考情解读
核心要点
高考考情
高考新风向
生态系统的结构
(2024北京卷)生态系统的概念和类型
(2023北京卷)生态系统的结构
1. 碳中和战略下的生态系统功能新视角;
2. 生态修复技术的创新应用;
3. 生态足迹与可持续发展;
4. 生物多样性保护的新维度。
生态系统的功能
(2025北京卷)生态系统的稳定性
(2023北京卷)生态系统的功能
(2022北京卷)生态系统的功能
人与环境
(2025北京卷)生物多样性
(2024北京卷)生态足迹
新风向演练
1.【新考法·细菌与生态】(25-26高三上·北京朝阳·期末)丛枝菌根真菌(AMF)可定植在植物根部,帮助植物吸收无机盐,同时从植物体内获取有机物。研究者将两种AMF(Fm、Ri)分别接种到鱼腥草,检测镉胁迫下的鱼腥草生长情况与镉含量,结果如图。相关叙述正确的是( )
A.AMF为异养型,与鱼腥草是寄生关系
B.镉胁迫会抑制接种AMF的鱼腥草生长
C.两种AMF促进镉在鱼腥草体内的积累
D.镉会富集在高营养级,不参与物质循环
2.(25-26高三上·北京朝阳·期末)黄石公园的狼群由于人类猎杀一度绝迹,使马鹿数量激增,河谷地带的杨树被过度啃食,导致以杨树为食物和筑坝材料的河狸数量锐减,溪流变得更急、更直,河岸侵蚀加剧,湿地面积缩小。重新引入狼群后,马鹿数量减少,最终湿地恢复。下列相关叙述错误的是( )
A.马鹿识别来自狼的物理、化学信息后主动避开河谷等高风险区域
B.狼通过影响马鹿与河狸的种间关系改变非生物环境
C.狼和马鹿之间的双向信息传递使后者种群数量减少,不利于生态平衡
D.可模拟肉食动物传递的物理或化学信息来控制过度繁殖的植食动物
3.【新情境·生态治理】(25-26高三上·北京昌平·期末)近20年来,鄱阳湖枯水期提前且持续延长,导致沉水植被退化,白鹤等候鸟的自然觅食生境遭到破坏,它们被迫聚集到人工藕田与稻田中,使藕田、稻田里的植食性水鸟数量显著增多。通过水利枢纽的科学调度,能够恢复区域水文节律,促进沉水植被逐步恢复,让候鸟重返回自然生境。相关叙述正确的是( )
A.水利枢纽恢复水文、改善湿地,体现人类对群落演替的调控作用
B.人工藕田、稻田为候鸟提供食物和栖息场所,属于就地保护措施
C.沉水植被退化破坏候鸟觅食生境,体现了生物多样性的直接价值
D.由于候鸟的数量减少,鄱阳湖湿地生态系统的恢复力稳定性降低
4.(25-26高三上·北京海淀·期末)鼠兔是广泛分布于高寒草原生态系统中的一种小型食草动物,是许多猛禽的食物来源。研究者调查放牧强度对鼠兔种群密度的影响,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.有效洞口密度可反映高原鼠兔的种群密度
B.鼠兔属于该生态系统的第三营养级
C.适度放牧可增加鼠兔的种群密度
D.鼠兔种群数量增加可导致猛禽数量增加
5.【新载体·能量定量分析】(25-26高三上·北京朝阳·月考)为了促进某自然保护区的恢复,人工投入了较多的物质。为了解该自然保护区生物的生存情况,科研机构对各营养级能量流动情况进行了定量分析,数据如表所示(单位:103KJ/(m2.a)下列叙述正确的是( )
生物类型
自身呼吸消耗的能量
甲
未被利用的能量
流入下一营养级的能量
输入有机物的能量
生产者
1210
256
2933
868
/
初级消费者
252
88
564
A
192
次级消费者
63
23
119
19
68
三级消费者
18
3
10
/
12
A.上表各营养级所有生物构成一个群落
B.表中“甲”代表流向分解者的能量
C.输入有机物的能量不会流向分解者
D.第二营养级流向第三营养级的能量传递效率约为17.97%
核心串讲1 生态系统的结构
1、 生态系统的范围
1. 生态系统概念:在一定空间内,由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
2. 生态系统的范围:生态系统的范围有大有小。生物圈是地球上最大的生态系统,它包括地球上的全部生物及其非生物环境的总和。一个池塘、一片草地、一块农田、一片森林、一条河流等都是生态系统。
3. 结构:由组成成分和营养结构(食物链和食物网)构成。
4. 功能:进行物质循环、能量流动、信息传递。
二、生态系统的结构
1.生态系统组成
组成
类型
作用
地位
非生物的物质与能量
①非生物的物质:空气、水分、无机盐等;
②非生物的能量:阳光、热能;
为生物提供物质和能量,是生物群落赖以生存和发展的基础
是生态系统的必备成分
生产者
光能自养型:绿色植物(主要)、蓝细菌(蓝藻)、光合细菌;
化能自养型:硝化细菌
把无机物转化成有机物,太阳能转化为化学能,为消费者提供食物和栖息场所
生态系统的基石
消费者
①植食性、肉食性、杂食性动物
②营寄生生活的生物(寄生动物:蛔虫、绦虫等;寄生植物:菟丝子等;寄生菌:痢疾杆菌等)
加快生态系统的物质循环
帮助植物传粉和种子的传播
生态系统的重要成分
分解者
①腐生性微生物(乳酸菌、酵母菌、霉菌、蘑菇等)
②腐食性动物(蚯蚓、蜣螂、秃鹫等)
将动植物遗体和动物排遗物分解成无机物,供生产者重新利用。
必需的关键成分
【易错提醒】
1.细菌≠分解者
①细菌不都是分解者,如硝化细菌是自养生物,属于生产者;寄生细菌属于特殊的消费者。
②分解者并不全是细菌。如部分真菌、腐生动物等都是分解者。
2.动物≠消费者
蚯蚓、蜣螂及某些种类的软体动物是以动植物残体为食的腐生动物,属于分解者。
3.生产者≠绿色植物
①蓝细菌、硝化细菌等自养原核生物也是生产者,应该说生产者主要是绿色植物。
②植物不都是生产者,如菟丝子等一些寄生植物营寄生生活,属于消费者。
4.有些生物具有双重“身份”
①猪笼草:属于热带食虫植物,其拥有一个独特的吸取营养的器官:捕虫笼,捕虫笼呈圆筒形,下半部稍膨大,笼口上具有盖子,因其形状像猪笼而得名。猪笼草叶的构造复杂,分叶柄、叶身和卷须。卷须尾部扩大并反卷形成瓶状,可捕食昆虫。叶身可进行光合作用。猪笼草属于生产者和消费者。
②大肠杆菌:消费者:生活在肠道中;分解者:生物在腐烂的有机体中。
三、生态系统的营养结构
1.食物链
(1)概念:生态系统中各生物之间由于吃与被吃关系形成的一种联系。
(2)实例
(3)表现形式:起点总是生产者,终点一般是不被其他动物所食的动物(最高营养级)。
(4)营养级:一般不超过5个营养级。
①绿色植物(生产者):第一营养级;
②动物所处营养级级别=消费者级别+1。
(5)食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的,通常不会逆转。
(6)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,也不一定是一个物种。
【典例1】6.(25-26高三上·北京通州·期末)鸭为杂食性水禽,可取食稻田杂草与小动物。研究人员探究稻鸭共作对稻田杂草的影响,结果如下表,下列叙述正确的是( )
组别
杂草密度(株/m2)
物种丰富度相对值
杂草相对优势度
常规区
40
12.0
0.247
稻鸭区
2.3
5.3
0.089
注:相对优势度表示植物在群落中的优势地位
A.稻鸭共作使稻田物种丰富度降低,自我调节能力增强
B.稻鸭共作减少杂草竞争,提升水稻对光能的利用率
C.鸭是次级消费者,在此生态系统中只属于第三营养级
D.稻鸭区物种丰富度降低,加快了稻田的能量循环利用
【典例2】(2025·北京东城·二模)对我国“奋斗者”号载人潜水器在海洋不同水深采集到的鱼类样本进行分析,部分结果如下表所示。水深6000米以下的区域称为“深渊”,是具有极高压力、极低温度和完全黑暗的特殊环境,却存在着丰富的生物类群。
鱼类
采集水深(m)
检测部位
工业污染物多氯联苯含量(μg/kg)
1
2027
肌肉
3.07
2
2831
肌肉
7.87
3
3425
肌肉
56.02
4
7730
肌肉
11.06
肝脏
1582.2
相关分析正确的是( )
A.深渊中的各种鱼类构成了一个生物群落
B.深渊生态系统不依赖于系统外的能量输入
C.表中4种鱼类构成一条食物链使污染物富集
D.工业污染物多氯联苯的扩散具有全球性
【典例3】(2025·北京东城·一模)下图为基于A种群取食偏好绘制的生态系统食物网,D为某种植物。图中虚线和实线箭头均表示捕食关系,实线箭头的粗细与能量多少呈正相关。下列叙述错误的是( )
A.图中食物网包含了3条食物链
B.A与B之间存在种间竞争关系
C.图中D、C、B指向A的箭头逐渐加粗,不符合能量逐级递减
D.图中D、C、B指向A的箭头逐渐加粗,说明A更偏好取食B
【典例4】(2025·北京丰台·二模)互花米草入侵威胁我国滨海湿地本土植物芦苇的生长。基于下图数据,分析错误的是( )
A.互花米草的叶面积与土壤含水量呈正相关,与土壤盐度呈负相关
B.互花米草受水盐波动影响较小,利于其入侵
C.互花米草入侵会改变湿地生态系统的营养结构
D.滨海湿地的植物以草本为主,该群落不存在垂直结构
【典例5】(2018·北京海淀·一模)为更好地建设雄安新区,科研人员调查白洋淀水域生态系统各成分中难降解的有机氯农药DDT污染状况,得到下表所示检测结果。由数据不能作出的判断是( )
不同成分
水
底泥
水生植物
浮游动物
底栖动物
鲫鱼
DDT含量(μg/kg)
0.1
0.7
6.3
21.0
37.9
19.4
注:鲫鱼主要以植物为食,乌鳢为肉食鱼。
A.DDT在生物群落和无机环境间循环往复
B.DDT几乎污染了白洋淀生态系统所有成分
C.营养级越高,生物体内的DDT含量越高
D.水生植物同化的太阳能只有少部分传递给乌鳢
核心串讲2 生态系统的功能
一、能量流动的过程
1.能量的输入
(1)源头:太阳能(对于人工生态系统,可能还包括人为输入的能量,如饵料中的能量)。
(2)流经生态系统总能量:生产者固定的总的太阳能。
2.能量的传递
(1)途径:食物链和食物网。
(2)形式:有机物中的化学能。
3.转化:太阳能→有机物中的化学能→热能
4.散失
(1)形式:最终以热能形式散失。
(2)过程:呼吸作用。
(
太阳能
生产者通过光合作用固定
呼吸作用以热能形式散失
用于自身生长发育繁殖
流入下一营养级
流向分解者
未被利用
)5.第一营养级的能量流动
6.消费者的能量流动
(
摄入量
粪便中的能量
呼吸作用以热能形式散失
用于自身生长发育繁殖
流入下一营养级
未被利用的
分解者利用
能量属于上一个营养级
)
(
同化量
)
7.特点
(1)单向流动:表现:能量只有沿着食物链由低营养级流向高营养级;原因,生物之间的捕食关系一般不可逆转。
(2)逐级递减:规律,通常相邻两个营养级间能量传递效率为10%~20%。
原因:①各营养级生物的呼吸消耗;
②各营养级同化的能量都会有一部分流入分解者,也会有未被下一营养级利用的部分。
8.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。例如,农田生态系统中的间种套作充分地利用了空间和资源。
(2)帮助人们科学规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。例如,以沼气池为中心的生态工程实现了对能量的多级利用。
(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。例如,合理确定草场的载畜量,充分利用牧草所能提供的能量。
9.生态金字塔
(1)含义:各营养级之间的某种数量关系。
(2)类型
类型项目
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
形状
特点
正金字塔形
一般为正金字塔形,有时会出现倒金字塔形
一般为正金字塔形
象征含义
能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性
一般情况下,生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减
一般情况下,生物量(现存生物有机物的总干重)沿食物链流动逐级递减
每一级含义
每一营养级生物所得能量的多少
每一营养级生物个体的数目
每一营养级生物的有机物总量
二、物质循环
1.概念:
(1)物质:组成生物体的元素。
(2)范围:生物群落和无机环境之间
(3)特点:具有全球性、循环性
2.碳循环
(1)碳的存在形式与循环形式
①在生物群落和非生物环境间:主要以CO2形式循环。
②在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。
③在非生物环境中:主要以CO2和碳酸盐形式存在。
(2)碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用和化能合成作用。
(3)碳返回非生物环境的途径
①生产者、消费者的呼吸作用;
②分解者的呼吸作用;
③化石燃料的燃烧。
3.碳循环的破坏——温室效应
(1)形成原因:主要是大气中CO2增加导致的,一方面是因为化石燃料的大量燃烧,使CO2的排放增加,另一方面是地球植被的严重破坏,使CO2的吸收减少,打破了生物圈中碳循环的平衡。
(2)影响:使气温升高,加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
【易错提醒】
能量流动和物质循环的关系
1.联系:能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,它们同时进行,彼此相互依存,不可分割。能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解等过程。物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。
2.区别:在物质循环过程中,非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用;能量流动则不同,能量在流经生态系统各营养级时,是逐级递减的,而且流动是单方向不循环的。
三、信息传递
1.生态系统信息的种类:物理信息、化学信息、行为信息。
2.信息传递在生态系统中的作用
层次
作用
举例
个体
生命活动的正常进行,离不开信息的作用
蝙蝠的“回声定位”;莴苣、茄、烟草种子的必须接受某种波长的光信息才能萌发生长
种群
生物种群的繁衍,离不开信息的传递
自然界中,植物开花需要光信息刺激,当日照时间达到一定长度时,植物才能够开花(进行生殖生长);昆虫分泌性外激素,引诱同种异性个体前来交尾
生物群落
调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
食物链中“食”与“被食”的关系;草原返青时的“绿色”为食草动物提供可采食的信息;狼根据兔留下的气味去猎捕,兔根据狼的气味或行为特征去躲避
【易错提醒】
判断信息种类
1.根据信息传播途径
(1)涉及声音、颜色、温度等物理因素→物理信息。
(2)信息载体为化学物质→化学信息。
(3)涉及特殊行为→行为信息。
2.据文字表述的着重点
(1)依靠“声音”等物理形式传递给对方→物理信息。
(2)以“肢体语言”等行为传递给对方→行为信息。
(3)依靠“信息素”等化学物质传递给对方→化学信息。
四、生态系统的稳定性
1. 生态平衡
(1)生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态,就是生态平衡。
(2)特征:
①结构平衡:生态系统各组分保持相对稳定
②收支平衡:生产者在一定时间内制造的可供其他生物利用的量,处于比较稳定的状态。
③功能平衡:生产—消费—分解的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新。
(3)调节机制—负反馈调节
2.生态系统的稳定性
(1)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。
(2)原因:生态系统具有自我调节能力。
①生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节,在生态系统中普遍存在。
②自我调节能力的大小:一般来说,生态系统中的组分越多,食物
网越复杂,其自我调节能力就越强。
③生态系统的自我调节能力是有限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡会遭到破坏。
3.稳定性类型
(1)抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力。
(2)恢复力稳定性:生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
(3)联系:一般来说,二者呈负相关。但对极地苔原(冻原)而言,由于其物种组分单一、结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较低.
(5)提高生态系统稳定性
①意义:持续不断地满足人类生活所需;使人类生活与生产的环境保持稳定。
②措施
a.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。
b.对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质和能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
【典例1】(25-26高三上·北京丰台·期末)下图为某地区能量流动分析图,图中数值表示能层值,单位为,各营养级下方的数值表示该营养级的同化能,R表示呼吸消耗。下列叙述错误的是( )
A.输入该系统的总能量为
B.各营养级之间的能量传递效率为
C.第二营养级流入分解者的能量小于
D.呼吸消耗的能量以热能形式散失,无法再流入该系统
【典例2】(25-26高三上·北京西城·期末)如图为圈养赤狐的能流图,数值以每天每千克体重的千卡数表示。相关叙述正确的是( )
A.每天输入赤狐的总能量为223千卡/千克体重
B.粪便中的能量为赤狐同化后流向分解者的能量
C.生产量是用于赤狐生长发育等生命活动的能量
D.野外赤狐生存斗争更激烈时呼吸散失能量会更低
【典例3】(25-26高三上·北京海淀·期末)研究发现,我国特有植物宽口杓兰能吸引昆虫进入花囊取食,昆虫离开时帮助传粉,因此结实率远高于通过气味吸引昆虫却不提供食物的“欺骗性”传粉兰花。下列叙述错误的是( )
A.花囊结构与其吸引昆虫传粉的功能相适应
B.传粉者有识别“欺骗性”传粉兰花的策略
C.该现象说明生物和无机环境之间协同进化
D.该现象说明生物种群的繁衍离不开信息传递
【典例4】(2025·北京通州·一模)橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现,雄虫能提供某种物质给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素。下列叙述正确的是( )
A.橘小实蝇的雄虫吸引雌虫的信息素属于物理信息
B.雄虫直肠中的芽孢杆菌不利于橘小实蝇种群繁衍
C.利用上述信息素诱杀橘小实蝇的雌虫属于化学防治
D.利用信息素的诱杀可改变橘小实蝇种群的性别比例
【典例5】(2025·北京通州·一模)为了防治莲藕食根金花虫,研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝,统计研究结果见下表。相关叙述错误的是( )
套养方式
莲藕食根金花虫防治率(%)
藕增产率(%)
单独套养泥鳅
81.3
8.2
单独套养黄鳝
75.7
3.6
混合套养泥鳅和黄鳝
94.2
13.9
A.混合套养中,泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系
B.混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率
C.混合套养显著影响了食物链相邻营养级的能量传递效率
D.生物防治可优化生态系统能量流动方向,提高经济效益
核心串讲3 人与环境
一、人口增长与生态足迹
1.生态足迹概念及换算
(1)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。
(2)换算
2.生态足迹示意图
3. 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就越大。因此,为了减小生态压力,应减小生态足迹的值。
(2)生活方式不同,生态足迹的大小可能不同。例如:步行与开车出行 吃牛肉与食用蔬菜 (牛所处的营养级比蔬菜高,牛生存所需的资源占有一定的草地面积,吸收牛生命活动产生的CO2也占有一定的森林、草地或农业面积,所以食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹要大。)
二、生物多样性及其保护
1.层次
(1)遗传(基因)多样性:地球上所有生物携带的遗传信息的总和。
(2)物种多样性:自然界中每个物种都具有独特性。
(3)生态系统多样性:地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化,还包括生态系统的组成、结构、功能等随着时间变化而变化的多样性。
2.物多样性的价值
(1)直接价值:有食用、药用和工业原料等实用意义的价值。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。
(2)间接价值:间接价值>直接价值
①主要体现在调节生态系统的功能等方面:
②促进生态系统中基因流动和协同进化等。
(3)潜在价值:目前人们尚不太清楚的价值。
3.保护:就地保护、异地保护、利用生物技术对濒危物种的基因进行保护、加强立法、执法、宣传教育。做好生态系统管理,深入保育研究。
三、生态工程原理
1.自生
(1)理论基础:系统中的生物组分通过各种相互作用(特别是种间关系)而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
(2)意义:①生物多样性程度高可提高系统的自我调节能力和抵抗力稳定性,有利于维持系统较高的生产力和系统自生能力;
②合理选择生物组分,有利于改善和优化系统的结构、改善系统的功能。
(3)措施:①有效选择生物组分并合理布设;
②考虑各生物组分之间的生态位差异,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;
③尽量提高生物多样性程度,提高生态系统的自我调节能力;
④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环境条件。
(4)实例:在湿地修复过程中,选择污染物净化能力较强的多种水生植物;通过移除湖泊、河流中富营养化沉积物和有毒物质,减少水体污染物,增加水体溶氧量,改善水生生物的生境。
2.协调
(1)理论基础:生物与环境、生物与生物之间的协调与适应。
(2)意义:生物适应环境、生物数量不超过环境承载力(环境容纳量),可避免系统的失衡和破坏。
(3)措施:①根据环境条件选择有较高生态适应性的生物组分;②根据环境承载力,确定各组分的投入量。
(4)实例:西北地区降水少,却曾被硬性规定种植乔木类的杨树,出现“灰色长城”现象;太湖富营养化问题、过度放牧。
3.循环
(1)理论基础:物质循环。
(2)意义:①减少废物产生,避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响;
②保证主要物质或元素具有较高的转化率。
(3)措施:通过系统设计实现不断循环,使一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用。
(4)实例:无废弃物农业。
4.整体
(1)理论基础:
①协同进化使自然生态系统中的各种成分形成一个有机整体;
②人类处于社会—经济—自然复合而成的系统中,要统一协调各种关系。
(2) 意义:
①改变优化结构,改善系统功能;
②统一协调各种关系,保障系统的平衡与稳定。
(3) 措施:
①遵从自然生态系统的规律,各组分之间比例要适当,不同组分之间的构成要有序;
②统一协调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护之间的关系。
(4)实例:林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题。
【典例1】(25-26高三上·北京朝阳·期末)滇池曾因凤眼莲爆发使生态功能严重退化。在实施大规模打捞清除后,湖泊群落并未恢复为原有的稳定状态,而是开始了新的演替过程。下列相关叙述正确的是( )
A.新的演替属于次生演替
B.打捞清除严重破坏生态系统的稳定性
C.自然条件下,群落必然形成结构更复杂的顶级群落
D.演替方向完全取决于水生植物之间的种间关系
【典例2】(25-26高三上·北京通州·期末)山东莱州芙蓉岛的国家级海洋牧场是我国首个风机直供绿电的现代化海洋牧场,该项目可实现自动补充饲料,投喂,清除贝类及藻类附着的功能。下列叙述错误的是( )
A.投喂的饲料可为藻类生长提供能量
B.海洋牧场可提高生态系统抵抗力稳定性
C.海洋牧场的建设可以降低人类生态足迹
D.该项目体现了生态工程的整体性原理
【典例3】(25-26高三上·北京丰台·期末)千灵山片区自1999年起关停矿山,启动千灵山山体修复工程,现已建成千灵山旅游风景区。下列叙述错误的是( )
A.修复的关键在于植被修复和土壤微生物群落重建
B.修复后,生物之间能通过各种相互作用实现自组织
C.修复过程中群落的水平结构逐渐复杂,垂直结构变化较小
D.修复时要遵循整体原理,综合考虑自然、经济和社会因素
【典例4】(25-26高三上·北京西城·期末)某自然保护区不同演替阶段(先锋阶段→中期阶段→稳定阶段→顶极阶段)林下植物组成如图所示。相关叙述错误的是( )
A.草本植物的物种丰富度在稳定阶段达到最大
B.顶极阶段草本和灌木种类下降可能与光照有关
C.随着演替的进行,土壤和光能得到更充分利用
D.顶极阶段该生态系统的稳定性急剧下降
【典例5】(25-26高三上·北京丰台·开学考试)某湿地恢复工程引入本地沉水植物和底栖动物。监测发现,植被增加后水体透明度提高,藻类减少,鱼类多样性上升,鸟类种类增加。下列分析正确的是( )
A.引入沉水植物和底栖动物属于群落演替中的初生演替
B.水体透明度增加是由于浮游藻类被沉水植物全部取代
C.鱼类多样性上升表明该湿地生态系统的抵抗力稳定性增强
D.鸟类种类增加仅与水生植物增加有关,与鱼类多样性无关
能力1 能量计算
1.“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指相应营养级未利用的能量。
(2)相应营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B₁+C₁+D₁、B₂+C₂+D₂。
2.有关“最值”计算
(1)假设食物链为A→B→C→D,则计算某一生物所获得的最多(或最少)的能量规律如下:
已知
问题
求解方法
D营养级净增重M
最少需要A营养级多少
x×(20%)³=M
最多需要A营养级多少
x×(10%)³=M
A营养级净增重N
D营养级最多增重多少
N×(20%)³=y
D营养级最少增重多少
N×(10%)³=y
注意
涉及“最多”与“最少”问题时,应注意能量传递效率10%和20%两个值的运用
(2)涉及多条食物链的能量流动计算时,若根据要求只能选择食物网中的一条食物链,计算某一生物获得的最多(或最少)的能量。其规律如下:
3.具有人工能量输入的能量传递效率计算
人工输入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的能量传递效率时,应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入第二营养级的能量)×100%。
【典例1】(2025·北京西城·一模)下图分别示意生态系统某生物量金字塔(左)和某数量金字塔(右),叙述正确的是( )
A.第一营养级干重值可代表流经该生态系统的总能量
B.左图第三营养级到第四营养级能量传递效率约为13.6%
C.数量金字塔呈上宽下窄的形态是由于害虫破坏了生态系统稳定性
D.上窄下宽的能量金字塔直观反映能量流动逐级递减的特点
【典例2】(2025·北京房山·一模)海水立体养殖能有效减少饲料投放,降低赤潮风险。表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖微藻、生物残体残骸等为食的海参。下图为某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图,M、N表示营养级,其中数字代表能量数值,单位是KJ·m-2·a-1.下列叙述错误的是( )
A.能量从M流向N时的传递效率约为11.8% B.M属于生态系统成分中的消费者和分解者
C.若增加海带养殖量,会使牡蛎的产量降低 D.海水立体养殖充分利用了群落的空间结构
热点情境01 湿地公园生态修复实践
情境解读:
北京近年来建设了众多大型湿地公园,湿地公园具有调蓄洪水、减缓水旱灾害、自然净化污水、为野生动物提供栖息地等生态功能,但不能改变温带季风气候这种大尺度气候类型,只能在局部小范围对气候起到调节作用。
典型例题:
1.(2025·北京·模拟预测)湿地是候鸟的重要栖息地,某地因城市扩张 和外来物种入侵等因素导致湿地严重退化。为修复湿地,采取了植被恢复和消杀外来物种等措施。下列关于湿地修复的叙述,错误的是( )
A.遵循自生、协调、整体等生态工程原理 B.能使流经该生态系统的总能量有所增加
C.仅能提高生物多样性的直接价值 D.提高该生态系统的抵抗力稳定性
2.(25-26高三上·北京海淀·阶段练习)近年在宋庄蓄滞洪区实施了生态修复工程,生态效应逐渐显现,该地区已成为北京城市副中心防洪格局的绿色安全屏障。下列对生态工程原理与对应的修复措施的描述不合理的是( )
A.循环——选择含微生物的填料置于湿地中以提高能量循环效率
B.协调——选择耐涝的本地植物以实现生物与环境的协调与适应
C.整体——选择同时具备经济和观赏价值的生物以实现生态与社会、经济结合
D.自生——选择净化能力强的多种生态位有差异的植物以维持系统的自生能力
3.(2025·北京丰台·一模)海南新盈红树林湿地公园分别于2010年、2020年进行了退塘还林还湿,并于2022年对新老退塘红树林自然恢复植被物种进行调查,结果如下表。相关叙述错误的是( )
样地
乔木层
灌木层
草本层
新退塘外围样地
白骨壤、红海榄、桐花树
白骨壤
------
新退塘样地
------
------
白骨壤、桐花树
老退塘外围样地
木榄、红海榄、榄李、海漆、正红树、桐花树
榄李、桐花树
红海榄
老退塘样地
红海榄、白骨壤、木榄、桐花树
红海榄、白骨壤、木榄、桐花树、拉关木、榄李
红海榄、桐花树、拉关木
A.该红树林群落演替顺序为白骨壤+桐花树→白骨壤+红海榄+桐花树→多种植物
B.红树林退塘后经过10~12年的自然恢复可以形成较稳定的群落
C.红树林具有防浪护坡、净化水污染等作用,体现了生物多样性的直接价值
D.人工种植与恢复红树林主要遵循生态工程的协调原理
01 生态系统的结构
1.(2025·北京朝阳·一模)研究者在不同培养瓶内培养小球藻和以小球藻为食的水蚤,获得下图所示研究结果。据图可得出( )
A.小球藻种群和水蚤种群在培养瓶内呈“J”形增长
B.培养瓶内的小球藻和水蚤构成一个微型生态系统
C.小球藻生物量与流向水蚤的能量值呈正相关
D.增加乙、丙瓶中磷含量可能使水蚤干重日增长率增加
2.(2025·北京石景山·一模)松树受到松叶蜂幼虫攻击时,会释放植物信息素,吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内,寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食。下列分析不正确的是( )
A.该过程中松树释放的信息素属于化学信息
B.3种生物凭借该信息相互联系形成食物链
C.松树和寄生蜂的种间关系属于原始合作
D.该信息有利于维持松林生态系统的平衡与稳定
3.(2024·北京海淀·二模)乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量,以CO和氨水等为主要原料合成乙醇、蛋白质等有机物。我国科学家利用乙醇梭菌发酵,收集发酵产物和菌体,作为燃料和饲料。以下有关叙述不正确的是( )
A.乙醇梭菌属于生态系统组成成分中的生产者
B.利用乙醇梭菌生产燃料和饲料体现了生物多样性的间接价值
C.以乙醇梭菌菌体蛋白作为饲料有助于提高能量利用率
D.使用乙醇梭菌发酵产物作为燃料有助于减少化石燃料导致的污染
4.(2024·北京顺义·一模)滨螺是潮间带常见的软体动物,以多种藻类为食,尤其喜食浒苔。科研人员对潮间带中滨螺的种群密度与藻类种类的关系进行了相关研究,实验结果如图。下列推测不合理的是( )
A.滨螺位于第二营养级
B.藻类种类下降是滨螺过度捕食的结果
C.藻类多样性的增加与滨螺捕食无关
D.浒苔可能是潮间带的优势种
5.(2024·北京门头沟·一模)太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种,但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同种蜗牛之间外壳相似性高,生活在不同区域的不同种蜗牛之间外壳相似性低。下列叙述正确的是( )
A.该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库
B.该岛上的所有蜗牛和其他生物构成了生态系统
C.不同种蜗牛占据的生态位不同,不利于充分利用环境资源
D.同一区域内的不同种蜗牛具有相似外壳是自然选择的结果
6.(2025·北京·模拟预测)在加利福尼亚的圣卡塔利娜岛潮下带的岩礁区域同时存在多种腹足动物(以波缘星螺为主)和固生性双壳动物(以猿头蛤为主),波缘星螺和猿头蛤都以环境中的微生物和腐殖质为食。在岩礁区域还存在多种能够同时取食波缘星螺和猿头蛤的动物,如断沟龙虾。为探明波缘星螺和猿头蛤之间的相互关系,研究者进行了如下系列实验。
(1)从生态系统的组成成分来看,波缘星螺和猿头蛤都属于 ,由于自然环境中的微生物等食物资源丰富,这两种生物由于直接争夺资源导致的竞争关系 。
(2)在自然环境中,波缘星螺主要分布在没有岩缝的鹅卵石区域,而猿头蛤主要分布在有较大圆石和岩缝的区域。研究者将猿头蛤人工引入到鹅卵石区域后,测定了龙虾种群密度和波缘星螺死亡率的变化,结果如下图所示。
①波缘星螺和猿头蛤分布区域的差异性,说明两种生物具备不同的 。
②引入猿头蛤后断沟龙虾和波缘星螺的数量变化如图1所示,据此可以推测,断沟龙虾更偏好以 为食。
(3)请根据上述信息推测鹅卵石区域引入猿头蛤后,波缘星螺数量变化的原因 。
(4)下列与断沟龙虾、波缘星螺和猿头蛤有关的说法中,合理的是
A.与波缘星螺相比,猿头蛤繁殖能力较强、种群恢复速度较快
B.猿头蛤和波缘星螺在生态系统中处于不同的营养级
C.在鹅卵石区域引入猿头蛤后,该生物最终会成为这一地区的顶级消费者
D.猿头蛤种群在竞争中获得的收益大于被断沟龙虾捕食所经受的损失
02 生态系统功能及其稳定性
7.(25-26高三上·北京昌平·期末)在澳大利亚南部,小兔兰开花时,其唇瓣会模拟当地一种雌性蚂蚁的形态,吸引有繁殖需求的雄性蚂蚁前来“假交配”,雄蚁在这一过程中帮助小兔兰完成授粉。相关叙述正确的是( )
A.雄蚁假交配行为是为帮助小兔兰授粉而产生的有利变异
B.小兔兰与雄蚁的这种相互关系是长期协同进化的结果
C.小兔兰与当地雄蚁之间的种间关系为互利共生
D.小兔兰与雄性蚂蚁之间不存在信息传递
8.(25-26高三上·北京朝阳·月考)多刺金合欢树是非洲稀树草原上的“生命之树”。它能为长颈鹿提供食物,当长颈鹿取食金合欢树叶时,金合欢树会释放乙烯气体报警,邻近金合欢树接收到信息后会迅速增加叶片中的单宁酸含量,使叶片变得难以食用,长颈鹿则以长舌头、厚嘴唇和特殊的肝脏解毒机制来应对。下列相关叙述正确的是( )
A.金合欢树对稀树草原环境的适应是协同进化的结果
B.金合欢树的生长状况可以负反馈调节长颈鹿的数量
C.乙烯报警体现了信息传递能够调节生物的种间关系
D.长颈鹿解毒机制由金合欢树产生的单宁酸诱导突变而来
9.(2025·北京·模拟预测)北京平谷区某地利用桃树下的闲置空地种植大球盖菇,发展“农林废弃物—林下菌菇生产—菌渣有机肥还林”的生产模式,社会、经济和生态效益显著。相关叙述错误的是( )
A.桃树与菌菇立体种植,捕获不同高度太阳能,增大流入生态系统的总能量
B.农林废弃物养菌,菌渣作为肥料还林,实现了对能量的多级利用
C.该生产模式属于“无废弃物农业”,应用了生态工程的“循环”原理
D.林下种菇增加了群落结构的复杂度,提高了群落利用环境资源的能力
10.(2025高三·北京·专题练习)云南红河哈尼梯田被誉为“森林-村寨-梯田-河流”四位一体的可持续发展生态系统(如图)。当地有稻鱼共作的传统,鱼吃害虫、杂草和浮游生物,鱼粪可以肥田。相关叙述错误的是( )
A.山顶森林能够涵养水源和保持水土
B.森林、村寨、梯田和河流四者间的关系体现了生态工程的整体原理
C.稻鱼共作能减少农药和化肥的使用,具有生态效益和经济效益
D.稻鱼共作通过调整能量流动关系,实现能量的循环利用
11.(2025·北京·模拟预测)湿地是候鸟的重要栖息地,某地因城市扩张和外来物种入侵等因素导致湿地严重退化。为修复湿地,采取了植被恢复和消杀外来物种等措施。下列湿地修复的叙述,错误的是( )
A.仅能提高生物多样性的直接价值
B.提高该生态系统的抵抗力稳定性
C.遵循自生、协调、整体等生态工程原理
D.能使流经该生态系统的总能量有所增加
12.(24-25高三上·北京西城·期末)草地贪夜蛾幼虫啃食玉米等作物,研究者探究食蚜蝇是否可用来防治草地贪夜蛾。
(1)食蚜蝇幼虫可捕食蚜虫。只有当蚜虫吸食叶片汁液刺激植物释放挥发性物质时,才能吸引食蚜蝇成虫前来产卵,这一现象体现生态系统具有 的功能。据此写出涉及上述4种生物的食物网 ,以表示能量流动的渠道。
(2)贪夜蛾和食蚜蝇的发育均经历受精卵→幼虫→蛹→成虫四个阶段,幼虫每蜕皮一次,虫龄增加一龄。将贪夜蛾幼虫和玉米叶放于同一培养皿中,2h后再将饥饿的食蚜蝇幼虫投入其中,统计贪夜蛾幼虫被捕食情况,实验分组及结果如图1。
结果显示,贪夜蛾幼虫被捕食量与 有关。另有实验发现,3龄及以上的贪夜蛾幼虫可反向捕食食蚜蝇所有虫龄幼虫。
(3)在培养皿中,分别用蚜虫、1~2龄贪夜蛾幼虫饲喂2龄食蚜蝇幼虫,统计各阶段食蚜蝇的存活率,结果如图2,图中各期存活率峰值后的变化与虫龄转化和死亡有关。
结果表明,与以贪夜蛾幼虫为食相比,以蚜虫为食对食蚜蝇种群繁衍更有利,判断依据是 。
(4)综合上述研究结果,研究者认为食蚜蝇可能不适合用于防治贪夜蛾,理由是 ,需补充在 进行的实验才能确认。
03 人与环境
13.(2025·北京·模拟预测)某荔枝园尝试发展“果、药、网”一体化立体农业模式,在荔枝园梯埂处种植砂仁等多年生中药材,梯埂内侧根据不同季节种植绞股蓝等一年生草本药材,并结合网络电商平台、乡村生态旅游等推动“线上+线下同步发展”。下列有关叙述错误的是( )
A.立体农业充分利用了群落的垂直、水平结构和季节性,符合生态工程协调原理
B.该农业模式合理设计了不同植物的生态位,充分利用了生态系统的空间和资源
C.种植一年生药材需要每年投入人力进行管理,不符合生态工程自生的原理
D.线上线下同步发展遵循了生态工程的整体原理,实现了社会、经济、生态相互协调
14.(2025·北京大兴·模拟预测)珊瑚礁被誉为“海洋中的热带雨林”。近年来随着全球气候变化及人类活动影响加剧,珊瑚礁生物多样性缩减、生态功能退化现象日益突出。科学家研究了珊瑚礁覆盖率下降和相应的栖息地结构改变对珊瑚礁鱼类丰富度产生的影响,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.珊瑚礁覆盖率损失百分比与鱼类丰富度变化之间的总体关系是非线性的
B.珊瑚礁覆盖率适度下降对珊瑚礁鱼类的多样性产生有限或积极的影响
C.珊瑚礁覆盖率适度下降和结构破坏造成鱼类栖息地的多样性显著降低
D.珊瑚礁损失率大于60%可能导致鱼类物种种类的增加少于物种的灭绝
15..(2025·北京东城·二模)华北豹是中国特有的豹亚种,在其主要分布区约93.6万平方千米区域内,设置红外相机连续6年进行监测,全面收集数据,获得了196只华北豹的具体出现坐标,这些坐标分散在不连续的14个核心栖息地。综合各项调查结果,建立华北豹适宜栖息地适应性模型如下图所示。
以下说法错误的是( )
A.利用红外相机监测可以获取华北豹的种群数量
B.核心栖息地不连续有利于华北豹的生存及繁衍
C.华北豹偏好栖息于人为干扰少、海拔较高的湿润区域
D.该调查为建立华北豹自然保护区提供了理论依据
16.(2025·北京朝阳·二模)北京市朝阳区以建设“人与自然和谐共生”的城区为目标,在生物多样性保护方面取得了积极成果。下列措施中,不属于生物多样性保护措施的是( )
A.在温榆河公园为野生动植物营建荒野封闭区
B.加快骨干河湖水系的循环连通,推进水生态廊道建设
C.加强对建筑施工单位的管理以及噪声扰民问题的查处
D.在全区各大公园悬挂人工巢箱,栽植本土蜜源类植物
17.(2025·北京西城·二模)人工橡胶林因物种单一被称为绿色荒漠。某地区探索“胶—茶一鸡”生态农业模式,即在橡胶林内间作茶树,并大规模养鸡以此提高经济效益和生态效益。下列叙述错误的是( )
A.橡胶、茶树和鸡共同构成农林复合生态系统
B.“胶—茶—鸡”生态农业遵循协调和整体等原理
C.大规模养鸡加快了生态系统物质循环和能量流动
D.改造人工橡胶林体现人类活动对群落演替的影响
1.(24-25高三上·北京朝阳·期末)调查发现,胶州湾渔场生态系统输入的总能量与呼吸散失总能量的比值(P/R)为2.518,而同纬度C海区的P/R为1.181.相关推测合理的是( )
A.胶州湾渔场生产者固定的太阳能总量高于C海区
B.胶州湾渔场相邻营养级间的能量传递效率高于C海区
C.若海区被大量有毒物质污染将导致P/R值快速升高
D.降低鱼类捕捞强度有利于促进胶州湾渔场P/R值下降
2.(24-25高三上·北京丰台·期末)多度用于统计一个群落中各个物种个体的相对数量。研究人员对某生态系统经受干扰时、干扰后的变化情况进行调查,结果如图。下列叙述不正确的是( )
A.生态系统受干扰时物种A的多度明显下降
B.物种B与物种A存在着种间竞争的关系
C.B的竞争力因生态系统受到干扰而高于A
D.无B存在时物种A的恢复力稳定性更强
3.(24-25高三上·北京·阶段练习)我国珠江三角洲某地桑基鱼塘的能量流动简图如下。据图判断以下说法正确的是( )
A.输入该生态系统的总能量846795MW/hm2,是植物实际光合量之和
B.第一、二营养级间能量传递效率是蚕和鱼同化量与植物净光合量之比
C.生产中用蚕粪喂鱼和塘泥肥田能够实现物质和能量的循环利用
D.该生产模式把单个生产系统优化组合,大大提高了系统生产力
4.(2024·北京昌平·二模)铷(Rb)元素标记技术可用于研究生物之间的关系。胡萝卜微管蚜是农业主要害虫之一,异色瓢虫是其天敌。研究者在人工环境中向蛇床草喷施RbCl溶液,检测三种生物的Rb含量,结果如下图。相关叙述错误的是( )
A.实验前需检测蛇床草和昆虫体内Rb含量
B.喷施RbCl溶液后再移入昆虫
C.蚜虫和异色瓢虫是通过食物链被Rb标记
D.蚜虫到异色瓢虫的能量传递效率接近100%
5.(2024·北京东城·二模)近年在宋庄蓄滞洪区实施了生态修复工程,生态效应逐渐显现,该地区已成为北京城市副中心防洪格局的绿色安全屏障,下列对生态修复措施的描述不合理的是( )
A.选择含微生物的填料置于湿地中以提高能量传递效率
B.选择耐涝的本地植物是考虑到生物与环境的协调与适应
C.选择同时具备经济和观赏价值的生物体现生态与社会、经济结合
D.选择污染物净化能力较强的多种水生生物有助于生态系统维持自生能力
6.(2024·北京昌平·二模)北京宋庄蓄滞洪区引入温榆河水,通过构建人工湿地实现区域生态修复。构建过程宜选择多种耐污能力强、净化效果好、经济和观赏价值高的植物,湿地中还应适当布置含微生物的覆膜填料,以便引入、培育湿地微生物。通过生态修复,蓄滞洪区水生动、植物逐渐丰富。相关叙述错误的是( )
A.选择植物还需考虑生态位差异
B.引入湿地微生物可促进物质循环
C.人工的生态修复降低该生态系统的稳定性
D.该生态工程既改善环境又提高社会和经济效益,体现了整体原理
7.(25-26高三上·北京昌平·期末)水资源生态足迹EFwr是衡量区域水资源可持续利用的重要指标。下图为2012—2022年天津市水资源量生态足迹及生活用水、工业用水、农业用水、生态用水四类用水量变化。相关叙述错误的是( )
A.农业用水占比最高,说明农业水资源利用效率低
B.天津市工业节水技术推广、高耗水产业转型工作效果显著
C.生态用水增长显著,体现天津市对生态系统修复的重视
D.天津市水资源生态足迹整体呈“波动下降”的趋势
8.(25-26高三上·北京朝阳·期末)乙醇汽油由燃料乙醇和普通汽油按比例调和而成。可降低空气中污染物的排放。下列叙述错误的是( )
A.燃料乙醇可通过微生物发酵制得,属于可再生能源
B.生产燃料乙醇的主要原料可以是玉米、小麦等粮食作物
C.使用乙醇汽油减少NO2等污染物排放,可改善空气质量
D.大量使用粮食生产燃料乙醇不会对粮食安全造成风险
9.(25-26高三上·北京房山·期末)房山区在长沟、牛口峪等地建有湿地公园,其生态功能不包括( )
A.改变北京气候类型 B.调蓄洪水
C.净化水质 D.提供栖息地
10.(25-26高三上·北京房山·期末)国家公园体系的全面建设,为我国众多珍稀野生动植物构筑了一道坚实的生态屏障。下列叙述错误的是( )
A.保护区内珍稀物种种群增长不受环境限制
B.不同国家公园的植被差异体现生态系统多样性
C.国家公园体系建设实现了生物多样性的就地保护
D.保护生物多样性是合理利用而非禁止开发
11.(25-26高三上·北京朝阳·期末)太平洋鳕鱼是北太平洋重要的底栖经济鱼类。研究者在寒流影响的A区(寒流带来的无机盐促进浮游植物生长)和暖流影响的B区(暖流利于底栖微藻的繁殖)开展生态研究,发现两区域鳕鱼食性存在显著差异。
(1)北太平洋鳕鱼生活的海域中全部生物及其非生物环境共同构成 。该区域生物之间的关系如图1,从生态系统功能角度分析,图中实线箭头代表了 的方向。
(2)研究者对鳕鱼胃腔中不同食物类群重量进行测量,结果如图2,据此推测A、B区大型鳕鱼食性相对稳定而小型鳕鱼的食性存在明显分化,依据是 。
(3)胃内容物分析易受短期摄食、消化偏差等影响。为获得更稳定的营养关系信息,研究者采用稳定同位素技术进行分析,结果如图3。
注:δ13C(碳同位素比值)、δ15N(氮同位素比值)分别反映生物体的食物来源和生物体在食物网中的营养级高低。
①通常相邻营养级间δ15N差异约为3.4‰,随营养级增加,δ15N值增加,这一现象称为 。
②13C通常沉积在有机质中 ,在浮游植物体内较少。结果显示小型鳕鱼δ13C和δ15N值 ,说明小型鳕鱼食性分化是不同温度洋流引起的 导致的。
③综合图2和图3信息,试评价胃内容物分析与稳定同位素技术在研究鱼类食性时的优势与不足 。
(4)从进化与适应角度,分析大型和小型鳕鱼在生态位上的分化对物种延续的意义 。
12.(2025·北京通州·一模)鲸鱼自然死亡后会沉降到海底形成“鲸落”,对维持海洋生态平衡有重要意义。研究人员对鲸落的形成过程展开研究。
(1)鲸落的形成阶段如表所示,回答下列问题。
阶段
持续时间(年)
主要生物
特点
移动清道夫阶段
1—2
大型食腐动物
鲸体表软组织被迅速清除
机会主义者阶段
2—5
异养细菌和无脊椎类动物
鲸骨和散落有机物被啃食
硫化阶段
50—100
食骨蠕虫、硫化细菌、贻贝等
分解鲸骨中脂肪,产生的被自养硫化菌利用
①在不同阶段,一个群落逐渐被另一个群落替代的过程称为 。
②硫化阶段的食骨蠕虫可以在鲸骨上打洞,虫体内的厌氧菌深入鲸骨分解脂肪为蠕虫提供营养,蠕虫和厌氧菌的关系为 。该阶段鲸落生态系统的能量来源是 ,因而可持续数十年之久。
(2)研究人员在鲸尸附近的某空间连续监测了24h,统计了不同动物类群的丰度(如下图),请在下图右侧的二维坐标系中绘图描述捕食动物的生态位 。
注:相对丰度描述群落中某类生物的个体数量占比。
(3)鲸落是鲸对大自然的馈赠,部分物种目前只在鲸落中被发现。人类对鲸的滥杀行为导致海洋生物 的破坏,亟待解决。
13.(2025·北京顺义·一模)大规模采矿会造成严重的重金属污染,科研人员以某岛金矿区的尾砂为对象探究矿区生态修复的有效途径。
(1)重金属元素一般以较稳定的形式存在于环境中,但采矿改变了其在环境中的分布,加速其参与生态系统的 过程。这些重金属元素沿着 逐渐在生物体内聚集,对人体健康造成危害。
(2)植物修复重金属污染是常用方法。科研人员检测金矿尾砂中重金属含量以反映污染情况(下表),并给种植在矿区尾砂中的高羊茅接种根际菌R1或R2,检测其体内重金属累积量(下图)。
指标
Mn(锰)
Pb(铅)
As(砷)
金矿尾砂重金属含量(mg/kg)
1438.69
356.50
231.62
该矿区土壤背景值(mg/kg)
644.00
25.80
9.30
据图可知,接种根际菌可 高羊茅对重金属的富集能力;综合图表分析,接种 菌更利于高羊茅富集尾砂中污染等级较高的两种重金属。
(3)高羊茅对重金属耐受性极强,以下为探究其富集特性的相关证据。
证据1:地上部分重金属浓度与根系重金属浓度的比值随处理浓度增加而增大;
证据2:老叶液泡膜上的重金属转运蛋白(将重金属泵入液泡)表达量是新叶的2-3倍;
证据3:将高羊茅种植在含一定浓度重金属的基质中,若干天后剪取叶片,浸入荧光染色剂(与重金属结合后发荧光)1h再取出叶片.借助特定显微镜仅观测叶片外面,可见荧光出现。
①结合以上证据,分析可知高羊茅耐受重金属的“解毒”机制是 。
②为避免矿区种植的高羊茅体内累积的重金属重新释放到环境中,提出一条可行措施 。
1.(2025·北京·高考真题)近年来,北京建设了许多大型湿地公园,对于生态环境的改善产生了积极作用。以下关于湿地公园生态功能的叙述错误的是( )
A.调蓄洪水,减缓水旱灾害 B.改变温带季风气候
C.自然净化污水 D.为野生动物提供栖息地
2.(2025·北京·高考真题)塞罕坝曾森林茂密,后来由于人类活动破坏而逐渐变成荒原。上世纪60年代以来,林业工人不断努力,种植了华北落叶松等多种树木,如今已将森林覆盖率提高到75%以上,成为人类改善自然环境的典范。下列叙述错误的是( )
A.塞罕坝造林经验可推广到各类荒原的治理,以提高森林覆盖率
B.植树造林时要尽量种植多种树木,以利于提高生态系统稳定性
C.塞罕坝的变化说明,人类活动可以影响群落演替的进程和方向
D.与上世纪60年代相比,现在塞罕坝生态系统的固碳量大幅增加
3.(2023·北京·高考真题)近期开始对京西地区多个停采煤矿的采矿废渣山进行生态修复。为尽快恢复生态系统的功能,从演替的角度分析,以下对废渣山治理建议中最合理的是( )
A.放养多种禽畜 B.引入热带速生植物
C.取周边地表土覆盖 D.修筑混凝土护坡
4.(2022·北京·高考真题)鱼腥蓝细菌分布广泛,它不仅可以进行光合作用,还具有固氮能力。关于该蓝细菌的叙述,不正确的是( )
A.属于自养生物 B.可以进行细胞呼吸
C.DNA位于细胞核中 D.在物质循环中发挥作用
5.(2024·北京·高考真题)花葵的花是两性花,在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上,研究者选择花葵集中分布的区域,在整个花期进行持续观察。
(1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个 。
(2)观察发现:有20种昆虫会进入花葵的花中,有3种鸟会将喙伸入花中,这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触(访花),其中鸟类访花频次明显多于昆虫;鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组,一组保持自然状态,一组用疏网屏蔽鸟类访花,统计相对传粉率(如图)。
结果说明 。由此可知,鸟和花葵的种间关系最可能是 。
A.原始合作 B.互利共生 C.种间竞争 D.寄生
(3)研究者增加了一组实验,将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究 。
(4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用,是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势,正如达尔文在日记中写道:“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势 。
6.(2023·北京·高考真题)为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响,研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验(此实验中人工光源对植物的影响可以忽略;实验期间,天气等环境因素基本稳定)。实验持续15天:1~5天,无人工光照;6~10天,每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间;11~15天,无人工光照。在此期间,每日黄昏前特定时间段,通过多个调查点的装置捕获节肢动物,按食性将其归入三种生态功能团,即植食动物(如蛾类幼虫)、肉食动物(如蜘蛛)和腐食动物(如蚂蚁),结果如图。
(1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度,依据是:与1~5、11~15天相比, 。
(2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中,人工光照最可能作为 对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。
(3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响,如:肉食动物在黄昏前活动加强,有限的食物资源导致 加剧;群落空间结构在 两个维度发生改变。
(4)有人认为本实验只需进行10天研究即可,没有必要收集11~15天的数据。相比于10天方案,15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外,另一个主要优点是 。
(5)城市是人类构筑的大型聚集地,在进行城市小型绿地生态景观设计时应__________。
A.不仅满足市民的审美需求,还需考虑对其他生物的影响
B.设置严密围栏,防止动物进入和植物扩散
C.以整体和平衡的观点进行设计,追求生态系统的可持续发展
D.选择长时间景观照明光源时,以有利于植物生长作为唯一标准
7.(2022·北京·高考真题)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
蚜虫的适应策略:蚜虫是陆地生态系统中常见的昆虫。春季蚜虫从受精卵开始发育,迁飞到取食宿主上度过夏季,其间行孤雌生殖,经卵胎生产生大量幼蚜;秋季蚜虫迁飞回产卵宿主,行有性生殖,以受精卵越冬。蚜虫周围生活着很多生物,体内还有布氏菌等多种微生物,这些生物之间的关系如下图。
蚜虫以植物为食。植物通过筛管将以糖类为主的光合产物不断运至根、茎等器官。组成筛管的筛管细胞之间通过筛板上的筛孔互通。筛管受损会引起筛管汁液中Ca2+浓度升高,导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔,以阻止营养物质外泄。蚜虫取食时,将口器刺入植物组织,寻找到筛管,持续吸食筛管汁液,但刺吸的损伤并不引起筛孔堵塞。体外实验表明,筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态,Ca2+浓度提高后P蛋白溶解,加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶。蚜虫仅以筛管汁液为食,其体内的布氏菌从蚜虫获取全部营养元素。筛管汁液的主要营养成分是糖类,所含氮元素极少。这些氮元素绝大部分以氨基酸形式存在,但无法完全满足蚜虫的需求。蚜虫不能合成的氨基酸来源如下表。
氨基酸
组氨酸
异亮氨酸
亮氨酸
赖氨酸
甲硫氨酸
苯丙氨酸
苏氨酸
色氨酸
缬氨酸
植物提供
+
-
-
-
-
-
-
\
-
布氏菌合成
-
+
+
+
+
+
+
\
+
注:“-”代表低于蚜虫需求的量,“+”代表高于蚜虫需求的量,“\”代表难以检出。
蚜虫大量吸食筛管汁液,同时排出大量蜜露。蜜露以糖为主要成分,为蚂蚁等多种生物提供了营养物质。
蚜虫利用这些策略应对各种环境压力,在生态系统中扮演着独特的角色。
(1)蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了 。从生态系统功能角度分析,图中实线单箭头代表了 的方向。
(2)蚜虫为布氏菌提供其不能合成的氨基酸,而在蚜虫不能合成的氨基酸中,布氏菌来源的氨基酸与从植物中获取的氨基酸 。
(3)蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液,而不引起筛孔堵塞,可能是因为蚜虫唾液中有 的物质。
(4)从文中可知,蚜虫获取足量的氮元素并维持内环境稳态的对策是 。
(5)从物质与能量以及进化与适应的角度,分析蚜虫在冬季所采取的生殖方式对于种群延续和进化的意义 。
8.(2021·北京·高考真题)北大西洋沿岸某水域生活着多种海藻和以藻类为食的一种水虱,以及水虱的天敌隆头鱼。柏桉藻在上世纪末被引入,目前已在该水域广泛分布,数量巨大,表现出明显的优势。为探究柏桉藻成功入侵的原因,研究者进行了系列实验。
(1)从生态系统的组成成分划分,柏桉藻属于 。
(2)用三组水箱模拟该水域的环境。水箱中均放入柏桉藻和甲、乙、丙3种本地藻各0.5克,用纱网分区(见图1);三组水箱中分别放入0、4、8只水虱/箱。10天后对海藻称重,结果如图2,同时记录水虱的分布。
①图2结果说明水虱对本地藻有更强的取食作用,作出判断的依据是:与没有水虱相比,在有水虱的水箱中, 。
②水虱分布情况记录结果显示,在有水虱的两组中,大部分水虱附着在柏桉藻上,说明水虱对所栖息的海藻种类具有 。
(3)为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响,在盛有等量海水的水箱中分别放入相应的实验材料,一段时间后检测,结果如图3(甲、乙、丙为上述本地藻)。
该实验的对照组放入的有 。
(4)研究发现,柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质,若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻,会将两者吐出。请综合上述研究结果,阐明柏桉藻成功入侵的原因 。
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专题10 生态系统及人与环境
(
目录
第一部分 知识网络构建
思维导航,融会贯通
第二部分
高考风向解读
洞察考向,感知前沿
第三部分 核心知识串讲
核心串讲
串讲
1
生态系统的结构
串讲
2
生态系统的功能及其稳定性
串讲3 人与环境
能力进阶
能力1 能量计算
热点情境
湿地公园生态修复实践
第四部分 分层精准突破
固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 生态系统的结构
题型02
生态系统的功能及其稳定性
题型03 生态工程
B组·
增分能力练
第五部分
真题
实战进阶
对标高考,感悟考法
)
考情解读
核心要点
高考考情
高考新风向
生态系统的结构
(2024北京卷)生态系统的概念和类型
(2023北京卷)生态系统的结构
1. 碳中和战略下的生态系统功能新视角;
2. 生态修复技术的创新应用;
3. 生态足迹与可持续发展;
4. 生物多样性保护的新维度。
生态系统的功能
(2025北京卷)生态系统的稳定性
(2023北京卷)生态系统的功能
(2022北京卷)生态系统的功能
人与环境
(2025北京卷)生物多样性
(2024北京卷)生态足迹
新风向演练
1.【新考法·细菌与生态】(25-26高三上·北京朝阳·期末)丛枝菌根真菌(AMF)可定植在植物根部,帮助植物吸收无机盐,同时从植物体内获取有机物。研究者将两种AMF(Fm、Ri)分别接种到鱼腥草,检测镉胁迫下的鱼腥草生长情况与镉含量,结果如图。相关叙述正确的是( )
A.AMF为异养型,与鱼腥草是寄生关系
B.镉胁迫会抑制接种AMF的鱼腥草生长
C.两种AMF促进镉在鱼腥草体内的积累
D.镉会富集在高营养级,不参与物质循环
【答案】C
【详解】A、丛枝菌根真菌(AMF)从植物体内获取有机物,说明AMF是异养型生物,同时帮助植物吸收无机盐,二者相互依存,双方都得利,因此与鱼腥草是互利共生关系,A错误;
B、由图可知,接种AMF的鱼腥草各营养器官的干重都高于对照组,因此在镉胁迫下,接种AMF会促进鱼腥草生长,B错误;
C、由图可知,接种AMF的鱼腥草各营养器官的镉含量都高于对照组,因此两种AMF促进镉在鱼腥草体内的积累,C正确;
D、镉为重金属,会通过食物链富集到高营养级,但所有物质都参与物质循环,D错误。
故选C。
2.(25-26高三上·北京朝阳·期末)黄石公园的狼群由于人类猎杀一度绝迹,使马鹿数量激增,河谷地带的杨树被过度啃食,导致以杨树为食物和筑坝材料的河狸数量锐减,溪流变得更急、更直,河岸侵蚀加剧,湿地面积缩小。重新引入狼群后,马鹿数量减少,最终湿地恢复。下列相关叙述错误的是( )
A.马鹿识别来自狼的物理、化学信息后主动避开河谷等高风险区域
B.狼通过影响马鹿与河狸的种间关系改变非生物环境
C.狼和马鹿之间的双向信息传递使后者种群数量减少,不利于生态平衡
D.可模拟肉食动物传递的物理或化学信息来控制过度繁殖的植食动物
【答案】C
【详解】A、马鹿通过感知狼的声音(物理信息)、气味(化学信息)等避开高风险区域,属于生态系统的信息传递功能,A正确;
B、狼与马鹿存在捕食关系,狼的引入减少了马鹿数量,使马鹿对杨树的过度啃食减弱,河狸(依赖杨树)与马鹿的种间竞争关系缓解,进而改善溪流、湿地等非生物环境,B正确;
C、狼与马鹿间的双向信息传递(如狼的捕食信息、马鹿的躲避行为)可调节种群数量,最终恢复湿地生态系统,有利于生态平衡,C错误;
D、利用人工模拟食肉动物的物理信息(如声音)或化学信息(如气味)可控制植食动物过度繁殖,属于生物防治的应用,D正确。
故选C。
3.【新情境·生态治理】(25-26高三上·北京昌平·期末)近20年来,鄱阳湖枯水期提前且持续延长,导致沉水植被退化,白鹤等候鸟的自然觅食生境遭到破坏,它们被迫聚集到人工藕田与稻田中,使藕田、稻田里的植食性水鸟数量显著增多。通过水利枢纽的科学调度,能够恢复区域水文节律,促进沉水植被逐步恢复,让候鸟重返回自然生境。相关叙述正确的是( )
A.水利枢纽恢复水文、改善湿地,体现人类对群落演替的调控作用
B.人工藕田、稻田为候鸟提供食物和栖息场所,属于就地保护措施
C.沉水植被退化破坏候鸟觅食生境,体现了生物多样性的直接价值
D.由于候鸟的数量减少,鄱阳湖湿地生态系统的恢复力稳定性降低
【答案】A
【详解】A、水利枢纽通过科学调度恢复区域水文节律,促进沉水植被恢复,体现了人类活动对群落演替方向和速度的调控作用,A正确;
B、就地保护是指在自然栖息地建立自然保护区等措施,人工藕田和稻田属于人为改造的环境,不属于就地保护,B错误;
C、沉水植被退化破坏候鸟觅食生境,主要影响生态系统的调节功能,体现了生物多样性的间接价值,C错误;
D、恢复力稳定性指生态系统受干扰后恢复原状的能力,候鸟数量减少导致生物多样性降低,会削弱抵抗力稳定性(抵抗干扰的能力),但恢复力稳定性通常与物种丰富度呈负相关,D错误。
故选A。
4.(25-26高三上·北京海淀·期末)鼠兔是广泛分布于高寒草原生态系统中的一种小型食草动物,是许多猛禽的食物来源。研究者调查放牧强度对鼠兔种群密度的影响,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.有效洞口密度可反映高原鼠兔的种群密度
B.鼠兔属于该生态系统的第三营养级
C.适度放牧可增加鼠兔的种群密度
D.鼠兔种群数量增加可导致猛禽数量增加
【答案】B
【详解】A、动物需要栖息地,因此,有效洞口密度可反映高原鼠兔的种群密度,A正确;
B、鼠兔是一种小型食草动物,属于该生态系统的第二营养级,B错误;
C、题图可知,在一定范围内,随着放牧强度的增强,有效洞口密度先增后减,适度放牧可增加鼠兔的种群密度,C正确;
D、鼠兔是许多猛禽的食物来源,鼠兔种群数量增加可导致猛禽数量增加,D正确。
故选B。
5.【新载体·能量定量分析】(25-26高三上·北京朝阳·月考)为了促进某自然保护区的恢复,人工投入了较多的物质。为了解该自然保护区生物的生存情况,科研机构对各营养级能量流动情况进行了定量分析,数据如表所示(单位:103KJ/(m2.a)下列叙述正确的是( )
生物类型
自身呼吸消耗的能量
甲
未被利用的能量
流入下一营养级的能量
输入有机物的能量
生产者
1210
256
2933
868
/
初级消费者
252
88
564
A
192
次级消费者
63
23
119
19
68
三级消费者
18
3
10
/
12
A.上表各营养级所有生物构成一个群落
B.表中“甲”代表流向分解者的能量
C.输入有机物的能量不会流向分解者
D.第二营养级流向第三营养级的能量传递效率约为17.97%
【答案】B
【详解】A、上表各营养级所有生物只是包括了生产者和消费者,分解者没有在其中包括,因此上表各营养级所有生物不能构成一个群落,A错误;
B、生态系统中某一营养级的能量去向包括:自身呼吸消耗、流向下一营养级、未被利用、流向分解者。表格中“甲”所在列对应生产者的能量分配,生产者能量去向为:自身呼吸消耗(1210)、甲(256)、未被利用(2933)、流入下一营养级(868),因此甲应为流向分解者的能量,B正确;
C、输入有机物的能量(如人工投放的有机物)会被分解者分解利用,因此会流向分解者,C错误;
D、分析图表数据可知:表中“甲”代表流向分解者的能量,“A”的数值为868+192-252-88-564=156,第二营养级流向第三营养级的能量传递效率约为第三营养级(次级消费者)从第二营养级(初级消费者)得到的同化量(A)÷第二营养级的同化量=156÷(868+192)×100%=14.72%,D错误。
故选B。
核心串讲1 生态系统的结构
1、 生态系统的范围
1. 生态系统概念:在一定空间内,由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
2. 生态系统的范围:生态系统的范围有大有小。生物圈是地球上最大的生态系统,它包括地球上的全部生物及其非生物环境的总和。一个池塘、一片草地、一块农田、一片森林、一条河流等都是生态系统。
3. 结构:由组成成分和营养结构(食物链和食物网)构成。
4. 功能:进行物质循环、能量流动、信息传递。
二、生态系统的结构
1.生态系统组成
组成
类型
作用
地位
非生物的物质与能量
①非生物的物质:空气、水分、无机盐等;
②非生物的能量:阳光、热能;
为生物提供物质和能量,是生物群落赖以生存和发展的基础
是生态系统的必备成分
生产者
光能自养型:绿色植物(主要)、蓝细菌(蓝藻)、光合细菌;
化能自养型:硝化细菌
把无机物转化成有机物,太阳能转化为化学能,为消费者提供食物和栖息场所
生态系统的基石
消费者
①植食性、肉食性、杂食性动物
②营寄生生活的生物(寄生动物:蛔虫、绦虫等;寄生植物:菟丝子等;寄生菌:痢疾杆菌等)
加快生态系统的物质循环
帮助植物传粉和种子的传播
生态系统的重要成分
分解者
①腐生性微生物(乳酸菌、酵母菌、霉菌、蘑菇等)
②腐食性动物(蚯蚓、蜣螂、秃鹫等)
将动植物遗体和动物排遗物分解成无机物,供生产者重新利用。
必需的关键成分
【易错提醒】
1.细菌≠分解者
①细菌不都是分解者,如硝化细菌是自养生物,属于生产者;寄生细菌属于特殊的消费者。
②分解者并不全是细菌。如部分真菌、腐生动物等都是分解者。
2.动物≠消费者
蚯蚓、蜣螂及某些种类的软体动物是以动植物残体为食的腐生动物,属于分解者。
3.生产者≠绿色植物
①蓝细菌、硝化细菌等自养原核生物也是生产者,应该说生产者主要是绿色植物。
②植物不都是生产者,如菟丝子等一些寄生植物营寄生生活,属于消费者。
4.有些生物具有双重“身份”
①猪笼草:属于热带食虫植物,其拥有一个独特的吸取营养的器官:捕虫笼,捕虫笼呈圆筒形,下半部稍膨大,笼口上具有盖子,因其形状像猪笼而得名。猪笼草叶的构造复杂,分叶柄、叶身和卷须。卷须尾部扩大并反卷形成瓶状,可捕食昆虫。叶身可进行光合作用。猪笼草属于生产者和消费者。
②大肠杆菌:消费者:生活在肠道中;分解者:生物在腐烂的有机体中。
三、生态系统的营养结构
1.食物链
(1)概念:生态系统中各生物之间由于吃与被吃关系形成的一种联系。
(2)实例
(3)表现形式:起点总是生产者,终点一般是不被其他动物所食的动物(最高营养级)。
(4)营养级:一般不超过5个营养级。
①绿色植物(生产者):第一营养级;
②动物所处营养级级别=消费者级别+1。
(5)食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的,通常不会逆转。
(6)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,也不一定是一个物种。
【典例1】6.(25-26高三上·北京通州·期末)鸭为杂食性水禽,可取食稻田杂草与小动物。研究人员探究稻鸭共作对稻田杂草的影响,结果如下表,下列叙述正确的是( )
组别
杂草密度(株/m2)
物种丰富度相对值
杂草相对优势度
常规区
40
12.0
0.247
稻鸭区
2.3
5.3
0.089
注:相对优势度表示植物在群落中的优势地位
A.稻鸭共作使稻田物种丰富度降低,自我调节能力增强
B.稻鸭共作减少杂草竞争,提升水稻对光能的利用率
C.鸭是次级消费者,在此生态系统中只属于第三营养级
D.稻鸭区物种丰富度降低,加快了稻田的能量循环利用
【答案】B
【详解】A、稻鸭共作使物种丰富度相对值从12.0降至5.3,说明物种丰富度降低。生态系统自我调节能力与物种丰富度正相关,丰富度降低会导致自我调节能力减弱,A错误;
B、稻鸭区杂草密度显著降低(40→2.3株/m²),减少了杂草与水稻对光照等资源的竞争,使水稻能更充分地利用光能进行光合作用,B正确;
C、鸭为杂食性,既取食杂草(初级消费者)也取食小动物(次级消费者),因此在其食物链中可属于第二营养级(植食)或第三营养级(肉食),并非"只属于第三营养级",C错误;
D、物种丰富度降低会减少能量流动的渠道(食物链数量),但能量流动是单向逐级递减的,不存在"循环利用"(循环指可重复利用,如物质循环),D错误。
故选B。
【典例2】(2025·北京东城·二模)对我国“奋斗者”号载人潜水器在海洋不同水深采集到的鱼类样本进行分析,部分结果如下表所示。水深6000米以下的区域称为“深渊”,是具有极高压力、极低温度和完全黑暗的特殊环境,却存在着丰富的生物类群。
鱼类
采集水深(m)
检测部位
工业污染物多氯联苯含量(μg/kg)
1
2027
肌肉
3.07
2
2831
肌肉
7.87
3
3425
肌肉
56.02
4
7730
肌肉
11.06
肝脏
1582.2
相关分析正确的是( )
A.深渊中的各种鱼类构成了一个生物群落
B.深渊生态系统不依赖于系统外的能量输入
C.表中4种鱼类构成一条食物链使污染物富集
D.工业污染物多氯联苯的扩散具有全球性
【答案】D
【详解】A、相同时间聚集在同一区域或环境内各种生物种群的集合是生物群落,所以深渊内所有生物构成了一个生物群落,而各种鱼类不能构成生物群落,A错误;
B、任何生态系统要正常运转都需要不断地输入能量,B错误;
C、食物链是指生物之间因为食物关系而形成的一种联系;食物链的起点是生产者,终止于最高级消费者,所以4条鱼不能构成一条食物链,C错误;
D、物质循环具有全球性、循环性,因此工业污染物多氯联苯的扩散具有全球性,D正确。
故选D。
【典例3】(2025·北京东城·一模)下图为基于A种群取食偏好绘制的生态系统食物网,D为某种植物。图中虚线和实线箭头均表示捕食关系,实线箭头的粗细与能量多少呈正相关。下列叙述错误的是( )
A.图中食物网包含了3条食物链
B.A与B之间存在种间竞争关系
C.图中D、C、B指向A的箭头逐渐加粗,不符合能量逐级递减
D.图中D、C、B指向A的箭头逐渐加粗,说明A更偏好取食B
【答案】C
【详解】A、图中食物网中共包含了3条食物链,分别是:DA,DCA,DCBA,A正确;
B、据图可知,A和B均以C为食,说明二者之间存在种间竞争关系,B正确;
C、实线箭头的粗细与能量多少呈正相关,图中D、C、B指向A的箭头逐渐加粗,但仍符合能量逐级递减的特点,C错误;
D、图示表示基于A种群取食偏好绘制的生态系统食物网,实线箭头的粗细与能量多少呈正相关,图中D、C、B指向A的箭头逐渐加粗,说明A更偏好取食B,其次是C、D,D正确。
故选C。
【典例4】(2025·北京丰台·二模)互花米草入侵威胁我国滨海湿地本土植物芦苇的生长。基于下图数据,分析错误的是( )
A.互花米草的叶面积与土壤含水量呈正相关,与土壤盐度呈负相关
B.互花米草受水盐波动影响较小,利于其入侵
C.互花米草入侵会改变湿地生态系统的营养结构
D.滨海湿地的植物以草本为主,该群落不存在垂直结构
【答案】D
【详解】A、据图可知,互花米草的叶面积与土壤含水量总体上呈现正相关的关系,而与土壤盐度呈现出负相关的关系,A正确;
B、与芦苇相比较,互花米草的叶面积随土壤盐度的变化波动较小,所以有利于其入侵,B正确;
C、互花米草的入侵会使生物多样性降低,进而使生物多样性的营养结构发生改变,C正确;
D、滨海湿地的植物以草本为主,任何群落都存在垂直结构和水平结构,D错误。
故选D。
【典例5】(2018·北京海淀·一模)为更好地建设雄安新区,科研人员调查白洋淀水域生态系统各成分中难降解的有机氯农药DDT污染状况,得到下表所示检测结果。由数据不能作出的判断是( )
不同成分
水
底泥
水生植物
浮游动物
底栖动物
鲫鱼
DDT含量(μg/kg)
0.1
0.7
6.3
21.0
37.9
19.4
注:鲫鱼主要以植物为食,乌鳢为肉食鱼。
A.DDT在生物群落和无机环境间循环往复
B.DDT几乎污染了白洋淀生态系统所有成分
C.营养级越高,生物体内的DDT含量越高
D.水生植物同化的太阳能只有少部分传递给乌鳢
【答案】A
【详解】A、DDT属于在生物体中难降解的有机氯农药,也很难排出体外,因此其会随着营养级的增加,在生物体内不断富集,不会在生物群落和无机环境间循环往复,A错误;
B、根据表格数据可知,该生态系统的所有成分中都含有一定浓度的DDT,说明DDT几乎污染了白洋淀生态系统所有成分,B正确;
C、结合A选项的分析可知,食物链中营养级越高的生物,体内富集的DDT越多,C正确;
D、鲫鱼主要以植物为食,乌鳢为肉食鱼,根据能量流动的单向传递、逐级递减的特点可知,水生植物同化的太阳能只有少部分传递给乌鳢,D正确。
故选A。
核心串讲2 生态系统的功能
一、能量流动的过程
1.能量的输入
(1)源头:太阳能(对于人工生态系统,可能还包括人为输入的能量,如饵料中的能量)。
(2)流经生态系统总能量:生产者固定的总的太阳能。
2.能量的传递
(1)途径:食物链和食物网。
(2)形式:有机物中的化学能。
3.转化:太阳能→有机物中的化学能→热能
4.散失
(1)形式:最终以热能形式散失。
(2)过程:呼吸作用。
(
太阳能
生产者通过光合作用固定
呼吸作用以热能形式散失
用于自身生长发育繁殖
流入下一营养级
流向分解者
未被利用
)5.第一营养级的能量流动
6.消费者的能量流动
(
摄入量
粪便中的能量
呼吸作用以热能形式散失
用于自身生长发育繁殖
流入下一营养级
未被利用的
分解者利用
能量属于上一个营养级
)
(
同化量
)
7.特点
(1)单向流动:表现:能量只有沿着食物链由低营养级流向高营养级;原因,生物之间的捕食关系一般不可逆转。
(2)逐级递减:规律,通常相邻两个营养级间能量传递效率为10%~20%。
原因:①各营养级生物的呼吸消耗;
②各营养级同化的能量都会有一部分流入分解者,也会有未被下一营养级利用的部分。
8.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。例如,农田生态系统中的间种套作充分地利用了空间和资源。
(2)帮助人们科学规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。例如,以沼气池为中心的生态工程实现了对能量的多级利用。
(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。例如,合理确定草场的载畜量,充分利用牧草所能提供的能量。
9.生态金字塔
(1)含义:各营养级之间的某种数量关系。
(2)类型
类型项目
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
形状
特点
正金字塔形
一般为正金字塔形,有时会出现倒金字塔形
一般为正金字塔形
象征含义
能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性
一般情况下,生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减
一般情况下,生物量(现存生物有机物的总干重)沿食物链流动逐级递减
每一级含义
每一营养级生物所得能量的多少
每一营养级生物个体的数目
每一营养级生物的有机物总量
二、物质循环
1.概念:
(1)物质:组成生物体的元素。
(2)范围:生物群落和无机环境之间
(3)特点:具有全球性、循环性
2.碳循环
(1)碳的存在形式与循环形式
①在生物群落和非生物环境间:主要以CO2形式循环。
②在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。
③在非生物环境中:主要以CO2和碳酸盐形式存在。
(2)碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用和化能合成作用。
(3)碳返回非生物环境的途径
①生产者、消费者的呼吸作用;
②分解者的呼吸作用;
③化石燃料的燃烧。
3.碳循环的破坏——温室效应
(1)形成原因:主要是大气中CO2增加导致的,一方面是因为化石燃料的大量燃烧,使CO2的排放增加,另一方面是地球植被的严重破坏,使CO2的吸收减少,打破了生物圈中碳循环的平衡。
(2)影响:使气温升高,加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
【易错提醒】
能量流动和物质循环的关系
1.联系:能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,它们同时进行,彼此相互依存,不可分割。能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解等过程。物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。
2.区别:在物质循环过程中,非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用;能量流动则不同,能量在流经生态系统各营养级时,是逐级递减的,而且流动是单方向不循环的。
三、信息传递
1.生态系统信息的种类:物理信息、化学信息、行为信息。
2.信息传递在生态系统中的作用
层次
作用
举例
个体
生命活动的正常进行,离不开信息的作用
蝙蝠的“回声定位”;莴苣、茄、烟草种子的必须接受某种波长的光信息才能萌发生长
种群
生物种群的繁衍,离不开信息的传递
自然界中,植物开花需要光信息刺激,当日照时间达到一定长度时,植物才能够开花(进行生殖生长);昆虫分泌性外激素,引诱同种异性个体前来交尾
生物群落
调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
食物链中“食”与“被食”的关系;草原返青时的“绿色”为食草动物提供可采食的信息;狼根据兔留下的气味去猎捕,兔根据狼的气味或行为特征去躲避
【易错提醒】
判断信息种类
1.根据信息传播途径
(1)涉及声音、颜色、温度等物理因素→物理信息。
(2)信息载体为化学物质→化学信息。
(3)涉及特殊行为→行为信息。
2.据文字表述的着重点
(1)依靠“声音”等物理形式传递给对方→物理信息。
(2)以“肢体语言”等行为传递给对方→行为信息。
(3)依靠“信息素”等化学物质传递给对方→化学信息。
四、生态系统的稳定性
1. 生态平衡
(1)生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态,就是生态平衡。
(2)特征:
①结构平衡:生态系统各组分保持相对稳定
②收支平衡:生产者在一定时间内制造的可供其他生物利用的量,处于比较稳定的状态。
③功能平衡:生产—消费—分解的生态过程正常进行,保证了物质总在循环,能量不断流动,生物个体持续发展和更新。
(3)调节机制—负反馈调节
2.生态系统的稳定性
(1)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。
(2)原因:生态系统具有自我调节能力。
①生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节,在生态系统中普遍存在。
②自我调节能力的大小:一般来说,生态系统中的组分越多,食物
网越复杂,其自我调节能力就越强。
③生态系统的自我调节能力是有限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的稳定性急剧下降,生态平衡会遭到破坏。
3.稳定性类型
(1)抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力。
(2)恢复力稳定性:生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
(3)联系:一般来说,二者呈负相关。但对极地苔原(冻原)而言,由于其物种组分单一、结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较低.
(5)提高生态系统稳定性
①意义:持续不断地满足人类生活所需;使人类生活与生产的环境保持稳定。
②措施
a.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。
b.对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质和能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
【典例1】(25-26高三上·北京丰台·期末)下图为某地区能量流动分析图,图中数值表示能层值,单位为,各营养级下方的数值表示该营养级的同化能,R表示呼吸消耗。下列叙述错误的是( )
A.输入该系统的总能量为
B.各营养级之间的能量传递效率为
C.第二营养级流入分解者的能量小于
D.呼吸消耗的能量以热能形式散失,无法再流入该系统
【答案】B
【详解】A、输入该生态系统的总能量是生产者(第一营养级)固定的太阳能总量,即第一营养级的同化量871.27×102kJ/(m2⋅a),A正确;
B、能量传递效率计算公式为:传递效率=某一营养级的同化量/上一个营养级的同化量×100%,第一→第二营养级:141.10/871.27×100%≈16.2%(在10%~20%范围内),第二→第三营养级:15.91/141.10×100%≈11.3%(在10%~20%范围内),第三→第四营养级:0.88/15.91×100%≈5.5%(低于10%)。因此,并非所有相邻营养级间的传递效率都在10%~20%范围内,B错误;
C、第二营养级的同化量为141.10×102kJ/(m2⋅a),其中一部分通过呼吸消耗为79.13×102kJ/(m2⋅a),一部分传递到第三营养级为15.91×102kJ/(m2⋅a),还有一部分流向分解者和未被利用,所以第二营养级流入分解者的能量小于141.10-79.13- 15.91= 46.06×102kJ/(m2⋅a),C正确;
D、呼吸消耗的能量以热能形式散失,而热能不能被生态系统重新利用,无法再流入该系统,D正确。
故选B。
【典例2】(25-26高三上·北京西城·期末)如图为圈养赤狐的能流图,数值以每天每千克体重的千卡数表示。相关叙述正确的是( )
A.每天输入赤狐的总能量为223千卡/千克体重
B.粪便中的能量为赤狐同化后流向分解者的能量
C.生产量是用于赤狐生长发育等生命活动的能量
D.野外赤狐生存斗争更激烈时呼吸散失能量会更低
【答案】C
【详解】A、从图中只能知道赤狐摄取的能量为223千卡/千克体重,但由于存在粪便中的能量(未被同化),所以每天输入赤狐的总能量并不是223千卡/千克体重,实际上每天输入赤狐的总能量是上一营养级同化的能量中流入赤狐的部分即摄入量-粪便中的能量=223-20=203千卡/千克体重,A错误;
B、粪便中的能量属于上一营养级同化的能量,并不属于赤狐同化后的能量,赤狐同化后流向分解者的能量是吸收后未被利用以及遗体残骸中的能量等,B错误;
C、生产量是吸收的能量减去呼吸消耗的能量,也就是用于赤狐生长发育和繁殖等生命活动的能量,从图中可以看出吸收量为203千卡/千克体重,呼吸消耗量为193千卡/千克体重,生产量为203−193=10千卡/千克体重,C正确;
D、野外赤狐生存斗争更激烈时,为了维持自身的生存和各种生命活动,需要更多的能量,呼吸作用会加强,呼吸散失能量会更高,而不是更低,D错误。
故选C。
【典例3】(25-26高三上·北京海淀·期末)研究发现,我国特有植物宽口杓兰能吸引昆虫进入花囊取食,昆虫离开时帮助传粉,因此结实率远高于通过气味吸引昆虫却不提供食物的“欺骗性”传粉兰花。下列叙述错误的是( )
A.花囊结构与其吸引昆虫传粉的功能相适应
B.传粉者有识别“欺骗性”传粉兰花的策略
C.该现象说明生物和无机环境之间协同进化
D.该现象说明生物种群的繁衍离不开信息传递
【答案】C
【详解】A、宽口杓兰的花囊结构为昆虫提供食物,吸引其进入并完成传粉,体现了结构与功能相适应,A正确;
B、欺骗性传粉兰花仅通过气味吸引昆虫却不提供食物,导致结实率低,说明传粉者(昆虫)已进化出识别欺骗性信号的策略以避免无效访问,B正确;
C、协同进化指生物与生物之间或生物与无机环境之间的相互影响和共同进化。题干仅涉及兰花与传粉昆虫的相互作用(生物因素),未涉及无机环境(如气候、土壤等),C错误;
D、宽口杓兰通过花囊结构传递物理信息,欺骗性兰花通过气味传递化学信息,二者均利用信息传递吸引昆虫以实现传粉,说明生物种群的繁衍依赖信息传递,D正确。
故选C。
【典例4】(2025·北京通州·一模)橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现,雄虫能提供某种物质给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素。下列叙述正确的是( )
A.橘小实蝇的雄虫吸引雌虫的信息素属于物理信息
B.雄虫直肠中的芽孢杆菌不利于橘小实蝇种群繁衍
C.利用上述信息素诱杀橘小实蝇的雌虫属于化学防治
D.利用信息素的诱杀可改变橘小实蝇种群的性别比例
【答案】D
【详解】A、信息素是化学物质,用于个体间通讯,属于化学信息(如激素、气味等),而物理信息包括光、声、温度等非化学因素,A错误;
B、雄虫直肠中的芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素,有助于交配和种群繁衍,B错误;
C、利用信息素诱杀害虫属于生物防治(如利用天敌或行为调控),化学防治是指使用化学药剂(如杀虫剂)直接杀灭害虫,C错误;
D、利用信息素诱杀雌虫,会减少雌性个体数量,导致种群性别比例(雌雄个体比例)改变,D正确;
故选D。
【典例5】(2025·北京通州·一模)为了防治莲藕食根金花虫,研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝,统计研究结果见下表。相关叙述错误的是( )
套养方式
莲藕食根金花虫防治率(%)
藕增产率(%)
单独套养泥鳅
81.3
8.2
单独套养黄鳝
75.7
3.6
混合套养泥鳅和黄鳝
94.2
13.9
A.混合套养中,泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系
B.混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率
C.混合套养显著影响了食物链相邻营养级的能量传递效率
D.生物防治可优化生态系统能量流动方向,提高经济效益
【答案】C
【详解】A、泥鳅和黄鳝均以莲藕食根金花虫为食,生态位重叠,存在竞争关系,A正确;
B、混合套养时防治率(94.2%)和增产率(13.9%)均高于单独套养泥鳅(81.3%、8.2%)或黄鳝(75.7%、3.6%),说明更有利于防治害虫和提高产量,B正确;
C、混合套养通过增加捕食者数量控制害虫,优化了能量流动,但能量传递效率是指相邻营养级间能量转化的比例(如生产者到初级消费者),由生态系统特性决定,不受套养方式影响,C错误;
D、生物防治引入天敌控制害虫,减少了害虫对藕的能量消耗,使更多能量流向藕的生产,优化了能量流动方向,提高经济效益,D正确;
故选C。
核心串讲3 人与环境
一、人口增长与生态足迹
1.生态足迹概念及换算
(1)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。
(2)换算
2.生态足迹示意图
3. 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就越大。因此,为了减小生态压力,应减小生态足迹的值。
(2)生活方式不同,生态足迹的大小可能不同。例如:步行与开车出行 吃牛肉与食用蔬菜 (牛所处的营养级比蔬菜高,牛生存所需的资源占有一定的草地面积,吸收牛生命活动产生的CO2也占有一定的森林、草地或农业面积,所以食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹要大。)
二、生物多样性及其保护
1.层次
(1)遗传(基因)多样性:地球上所有生物携带的遗传信息的总和。
(2)物种多样性:自然界中每个物种都具有独特性。
(3)生态系统多样性:地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化,还包括生态系统的组成、结构、功能等随着时间变化而变化的多样性。
2.物多样性的价值
(1)直接价值:有食用、药用和工业原料等实用意义的价值。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。
(2)间接价值:间接价值>直接价值
①主要体现在调节生态系统的功能等方面:
②促进生态系统中基因流动和协同进化等。
(3)潜在价值:目前人们尚不太清楚的价值。
3.保护:就地保护、异地保护、利用生物技术对濒危物种的基因进行保护、加强立法、执法、宣传教育。做好生态系统管理,深入保育研究。
三、生态工程原理
1.自生
(1)理论基础:系统中的生物组分通过各种相互作用(特别是种间关系)而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
(2)意义:①生物多样性程度高可提高系统的自我调节能力和抵抗力稳定性,有利于维持系统较高的生产力和系统自生能力;
②合理选择生物组分,有利于改善和优化系统的结构、改善系统的功能。
(3)措施:①有效选择生物组分并合理布设;
②考虑各生物组分之间的生态位差异,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;
③尽量提高生物多样性程度,提高生态系统的自我调节能力;
④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环境条件。
(4)实例:在湿地修复过程中,选择污染物净化能力较强的多种水生植物;通过移除湖泊、河流中富营养化沉积物和有毒物质,减少水体污染物,增加水体溶氧量,改善水生生物的生境。
2.协调
(1)理论基础:生物与环境、生物与生物之间的协调与适应。
(2)意义:生物适应环境、生物数量不超过环境承载力(环境容纳量),可避免系统的失衡和破坏。
(3)措施:①根据环境条件选择有较高生态适应性的生物组分;②根据环境承载力,确定各组分的投入量。
(4)实例:西北地区降水少,却曾被硬性规定种植乔木类的杨树,出现“灰色长城”现象;太湖富营养化问题、过度放牧。
3.循环
(1)理论基础:物质循环。
(2)意义:①减少废物产生,避免环境污染及其对系统稳定和发展的影响;
②保证主要物质或元素具有较高的转化率。
(3)措施:通过系统设计实现不断循环,使一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用。
(4)实例:无废弃物农业。
4.整体
(1)理论基础:
①协同进化使自然生态系统中的各种成分形成一个有机整体;
②人类处于社会—经济—自然复合而成的系统中,要统一协调各种关系。
(2) 意义:
①改变优化结构,改善系统功能;
②统一协调各种关系,保障系统的平衡与稳定。
(3) 措施:
①遵从自然生态系统的规律,各组分之间比例要适当,不同组分之间的构成要有序;
②统一协调当前与长远、局部与整体、开发建设与环境保护之间的关系。
(4)实例:林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题。
【典例1】(25-26高三上·北京朝阳·期末)滇池曾因凤眼莲爆发使生态功能严重退化。在实施大规模打捞清除后,湖泊群落并未恢复为原有的稳定状态,而是开始了新的演替过程。下列相关叙述正确的是( )
A.新的演替属于次生演替
B.打捞清除严重破坏生态系统的稳定性
C.自然条件下,群落必然形成结构更复杂的顶级群落
D.演替方向完全取决于水生植物之间的种间关系
【答案】A
【详解】A、新的演替是在原有群落被破坏后,但土壤等基本条件保留的基础上发生的演替,属于次生演替,A正确;
B、打捞清除凤眼莲是为了恢复生态平衡,并未严重破坏生态系统稳定性,反而有助于恢复其稳定性,B错误;
C、顶级群落的形成受环境限制(如干旱地区无法形成森林),并非必然形成结构更复杂的群落,C错误;
D、演替方向受气候、土壤、人类活动等多因素影响,种间关系只是因素之一,D错误;
故选A。
【典例2】(25-26高三上·北京通州·期末)山东莱州芙蓉岛的国家级海洋牧场是我国首个风机直供绿电的现代化海洋牧场,该项目可实现自动补充饲料,投喂,清除贝类及藻类附着的功能。下列叙述错误的是( )
A.投喂的饲料可为藻类生长提供能量
B.海洋牧场可提高生态系统抵抗力稳定性
C.海洋牧场的建设可以降低人类生态足迹
D.该项目体现了生态工程的整体性原理
【答案】A
【详解】A、投喂的饲料主要是给养殖的动物(如鱼虾等)提供能量和营养的,而藻类属于自养生物,它们是通过光合作用自己制造有机物,不需要依赖饲料提供能量。因此,饲料不能为藻类生长提供能量,A错误;
B、海洋牧场通过增加生物种类和优化结构,提升生态系统自我调节能力,从而提高抵抗力稳定性,B正确;
C、生态足迹指维持某一人口单位所需的资源量,海洋牧场实现资源高效利用(如绿电供能、自动管理),减少资源消耗,降低人类生态足迹,C正确;
D生态工程的整体性原理强调要兼顾生态、经济和社会三个方面的效益。这个海洋牧场项目既利用风机供电实现了生态友好的养殖模式,又能通过产出水产品带来经济效益,还保障了渔业资源的可持续发展,体现了生态工程的整体性原理,D正确。
故选A。
【典例3】(25-26高三上·北京丰台·期末)千灵山片区自1999年起关停矿山,启动千灵山山体修复工程,现已建成千灵山旅游风景区。下列叙述错误的是( )
A.修复的关键在于植被修复和土壤微生物群落重建
B.修复后,生物之间能通过各种相互作用实现自组织
C.修复过程中群落的水平结构逐渐复杂,垂直结构变化较小
D.修复时要遵循整体原理,综合考虑自然、经济和社会因素
【答案】C
【详解】A、矿山的修复的核心是恢复生态系统的结构和功能,植被修复能固定水土,能为该生态系统提供生产者;土壤微生物群落重建能为生态系统提供分解者,二者结合使该生态系统能物质循环和能量流动,因此是修复的关键,A正确;
B、修复后的生态系统中,生物之间通过种间竞争、捕食、互利共生等种间关系实现自我调节(自组织),使生态系统趋于稳定,B正确;
C、修复过程中,群落会发生次生演替,在演替过程中随着物种丰富度增加,群落的垂直结构和水平结构会逐渐变得更复杂,而非变化较小,C错误;
D、生态工程需遵循整体原理,综合考虑自然、经济和社会因素,实现生态效益、经济效益和社会效益的统一,D正确。
故选C。
【典例4】(25-26高三上·北京西城·期末)某自然保护区不同演替阶段(先锋阶段→中期阶段→稳定阶段→顶极阶段)林下植物组成如图所示。相关叙述错误的是( )
A.草本植物的物种丰富度在稳定阶段达到最大
B.顶极阶段草本和灌木种类下降可能与光照有关
C.随着演替的进行,土壤和光能得到更充分利用
D.顶极阶段该生态系统的稳定性急剧下降
【答案】D
【详解】A、从图中可以清晰地看到,在稳定阶段,草本植物所对应的柱状图高度是最高的。柱状图的高度代表了物种数量,物种数量越多意味着物种丰富度越高。所以,草本植物的物种丰富度在稳定阶段达到最大,A正确;
B、在顶极阶段,随着植物群落的整体演替和发展,高大的乔木逐渐占据优势。这些高大的乔木会遮挡大量的阳光,使得林下的光照条件发生改变。草本和灌木由于相对矮小,在获取光照方面处于劣势,一些对光照需求较高的草本和灌木种类可能无法适应这种低光照环境,从而导致种类下降。所以,顶极阶段草本和灌木种类下降可能与光照有关,B正确;
C、随着群落演替从先锋阶段逐步向中期阶段、稳定阶段直至顶极阶段推进,植物种类逐渐增多且结构日益复杂。不同层次的植物能够更充分地利用不同强度的光照,同时植物的根系也能更好地吸收土壤中的水分和养分,并且植物的生长活动还能改善土壤结构。因此,随着演替的进行,土壤和光能能够得到更充分的利用,C正确;
D、顶极阶段是群落演替的相对稳定阶段,此时群落的结构和功能已经达到了相对稳定的状态。生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,在顶极阶段,生态系统的抵抗力稳定性较高,能够较好地抵抗外界干扰,保持自身结构和功能的稳定;虽然恢复力稳定性可能相对较低,但整体生态系统的稳定性提高,D错误。
故选D。
【典例5】(25-26高三上·北京丰台·开学考试)某湿地恢复工程引入本地沉水植物和底栖动物。监测发现,植被增加后水体透明度提高,藻类减少,鱼类多样性上升,鸟类种类增加。下列分析正确的是( )
A.引入沉水植物和底栖动物属于群落演替中的初生演替
B.水体透明度增加是由于浮游藻类被沉水植物全部取代
C.鱼类多样性上升表明该湿地生态系统的抵抗力稳定性增强
D.鸟类种类增加仅与水生植物增加有关,与鱼类多样性无关
【答案】C
【详解】A、引入本地物种属于人为干预下的群落演替,属于次生演替而非初生演替,初生演替发生在无生物存在的区域,A错误;
B、沉水植物与浮游藻类竞争光照和营养,导致浮游藻类减少,但浮游藻类不会被完全取代,B错误;
C、鱼类多样性上升意味着生态系统的营养结构更复杂,自我调节能力增强,抵抗力稳定性提高,C正确;
D、水生植物能为鸟类提供栖息地,鱼类能为鸟类提供食物,因此鸟类种类增加与水生植物增加有关,也与鱼类多样性有关,D错误。
故选C。
能力1 能量计算
1.“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指相应营养级未利用的能量。
(2)相应营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B₁+C₁+D₁、B₂+C₂+D₂。
2.有关“最值”计算
(1)假设食物链为A→B→C→D,则计算某一生物所获得的最多(或最少)的能量规律如下:
已知
问题
求解方法
D营养级净增重M
最少需要A营养级多少
x×(20%)³=M
最多需要A营养级多少
x×(10%)³=M
A营养级净增重N
D营养级最多增重多少
N×(20%)³=y
D营养级最少增重多少
N×(10%)³=y
注意
涉及“最多”与“最少”问题时,应注意能量传递效率10%和20%两个值的运用
(2)涉及多条食物链的能量流动计算时,若根据要求只能选择食物网中的一条食物链,计算某一生物获得的最多(或最少)的能量。其规律如下:
3.具有人工能量输入的能量传递效率计算
人工输入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的能量传递效率时,应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入第二营养级的能量)×100%。
【典例1】(2025·北京西城·一模)下图分别示意生态系统某生物量金字塔(左)和某数量金字塔(右),叙述正确的是( )
A.第一营养级干重值可代表流经该生态系统的总能量
B.左图第三营养级到第四营养级能量传递效率约为13.6%
C.数量金字塔呈上宽下窄的形态是由于害虫破坏了生态系统稳定性
D.上窄下宽的能量金字塔直观反映能量流动逐级递减的特点
【答案】D
【详解】AB、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。 左图中仅给出了各营养级的干重值,干重值并不等同于同化量,所以无法根据这些干重值计算第三营养级到第四营养级的能量传递效率,AB错误;
C、数量金字塔呈现上宽下窄的形态,是因为昆虫个体小,数量多,树个体大,数量少,这是不同生物个体大小和数量的自然差异导致的,而不是害虫破坏了生态系统稳定性,C错误;
D、能量金字塔上窄下宽,直观地反映了能量在生态系统中流动时逐级递减的特点,即营养级越高,所含能量越少,D正确。
故选D。
【典例2】(2025·北京房山·一模)海水立体养殖能有效减少饲料投放,降低赤潮风险。表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖微藻、生物残体残骸等为食的海参。下图为某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图,M、N表示营养级,其中数字代表能量数值,单位是KJ·m-2·a-1.下列叙述错误的是( )
A.能量从M流向N时的传递效率约为11.8% B.M属于生态系统成分中的消费者和分解者
C.若增加海带养殖量,会使牡蛎的产量降低 D.海水立体养殖充分利用了群落的空间结构
【答案】A
【详解】A、能量从M流向N的传递效率约为386÷(3281+2826)×100%≈6.3%,A错误;
B、M属于生态系统成分中的消费者和分解者,B正确;
C、牡蛎以浮游植物为食,海带与浮游植物是种间竞争关系,若增加海带养殖量,浮游植物数量下降,牡蛎的食物减少,则牡蛎产量降低,C正确;
D、立体农业充分利用了群落的空间结构,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式,D正确。
故选A。
热点情境01 湿地公园生态修复实践
情境解读:
北京近年来建设了众多大型湿地公园,湿地公园具有调蓄洪水、减缓水旱灾害、自然净化污水、为野生动物提供栖息地等生态功能,但不能改变温带季风气候这种大尺度气候类型,只能在局部小范围对气候起到调节作用。
典型例题:
1.(2025·北京·模拟预测)湿地是候鸟的重要栖息地,某地因城市扩张 和外来物种入侵等因素导致湿地严重退化。为修复湿地,采取了植被恢复和消杀外来物种等措施。下列关于湿地修复的叙述,错误的是( )
A.遵循自生、协调、整体等生态工程原理 B.能使流经该生态系统的总能量有所增加
C.仅能提高生物多样性的直接价值 D.提高该生态系统的抵抗力稳定性
【答案】C
【详解】A、根据题意“采取了植被恢复和消杀外来物种等措施”可知,湿地恢复工程遵循了生态工程的自生、协调、整体等生态工程原理,可更好的修复湿地,A正确;
B、由于恢复植被增加了生产者的数量,因此使流经该生态系统的总能量有所增加,B正确;
C、种植水生植被有助于生态修复,这属于生态功能,体现了生物多样性的间接价值,C错误;
D、修复湿地增加了湿地面积,会提高生物生存的面积,使生物多样性提高,进而提高了生态系统的抵抗力稳定性,D正确。
故选C。
2.(25-26高三上·北京海淀·阶段练习)近年在宋庄蓄滞洪区实施了生态修复工程,生态效应逐渐显现,该地区已成为北京城市副中心防洪格局的绿色安全屏障。下列对生态工程原理与对应的修复措施的描述不合理的是( )
A.循环——选择含微生物的填料置于湿地中以提高能量循环效率
B.协调——选择耐涝的本地植物以实现生物与环境的协调与适应
C.整体——选择同时具备经济和观赏价值的生物以实现生态与社会、经济结合
D.自生——选择净化能力强的多种生态位有差异的植物以维持系统的自生能力
【答案】A
【详解】A、选择含微生物的填料置于湿地中以提高能量的利用效率,而能量不能循环,A错误;
B、选择耐涝的本地植物,能适应当地的环境,成活率较高,体现了循环原理,B正确;
C、选择同时具备经济和观赏价值的生物以实现生态与社会、经济结合,体现了整体原则,C正确;
D、选择污染物净化能力较强的多种水生生物吸收水体中的化学元素,有助于生态系统维持自生能力,使水域生态系统达到相对稳定状态,体现了自生原理,D正确。
故选A。
3.(2025·北京丰台·一模)海南新盈红树林湿地公园分别于2010年、2020年进行了退塘还林还湿,并于2022年对新老退塘红树林自然恢复植被物种进行调查,结果如下表。相关叙述错误的是( )
样地
乔木层
灌木层
草本层
新退塘外围样地
白骨壤、红海榄、桐花树
白骨壤
------
新退塘样地
------
------
白骨壤、桐花树
老退塘外围样地
木榄、红海榄、榄李、海漆、正红树、桐花树
榄李、桐花树
红海榄
老退塘样地
红海榄、白骨壤、木榄、桐花树
红海榄、白骨壤、木榄、桐花树、拉关木、榄李
红海榄、桐花树、拉关木
A.该红树林群落演替顺序为白骨壤+桐花树→白骨壤+红海榄+桐花树→多种植物
B.红树林退塘后经过10~12年的自然恢复可以形成较稳定的群落
C.红树林具有防浪护坡、净化水污染等作用,体现了生物多样性的直接价值
D.人工种植与恢复红树林主要遵循生态工程的协调原理
【答案】C
【详解】A、在群落演替中,乔木往往占据优势地位,据表可知,新退塘外围样地的乔木层主要是白骨壤、红海榄和桐花树,而老退塘外围样地和老退塘样地的植物种类更加丰富,说明群落演替过程中植物种类逐渐增加,故该红树林群落演替顺序为白骨壤+桐花树→白骨壤+红海榄+桐花树→多种植物,A正确。
B、据表可知,新退塘样地(退塘后约2年)的植物种类相对较少,而老退塘样地(退塘后约12年)的植物种类明显增多,说明经过10~12年的自然恢复,群落结构更加稳定,B正确;
C、红树林的防浪护坡、净化水污染等生态功能体现了生物多样性的间接价值,而非直接价值,C错误;
D、人工种植与恢复红树林需要考虑与周围环境的协调,如土壤、气候等因素,以确保红树林的健康生长和生态功能的发挥,体现了生态工程的协调原理,D正确。
故选C。
01 生态系统的结构
1.(2025·北京朝阳·一模)研究者在不同培养瓶内培养小球藻和以小球藻为食的水蚤,获得下图所示研究结果。据图可得出( )
A.小球藻种群和水蚤种群在培养瓶内呈“J”形增长
B.培养瓶内的小球藻和水蚤构成一个微型生态系统
C.小球藻生物量与流向水蚤的能量值呈正相关
D.增加乙、丙瓶中磷含量可能使水蚤干重日增长率增加
【答案】D
【详解】A、培养瓶内的资源和空间都是有限的,小球藻种群和水蚤种群在培养瓶内呈“S”形增长,A错误;
B、生态系统包括非生物成分和生物成分,培养瓶内的小球藻和水蚤只是包含了部分生物,不能构成一个微型生态系统,B错误;
C、据图分析甲、乙、丙三瓶内的小球藻生物量依次在增加,但是三瓶中的水蚤的干重增长率在减少,所以可推测小球藻生物量与流向水蚤的能量值呈负相关,C错误;
D、据图分析甲瓶中的磷碳比乙、丙较高,水蚤干重日增长率增加比乙、丙瓶的高,因此可推测增加乙、丙瓶中磷含量可能使水蚤干重日增长率增加,D正确。
故选D。
2.(2025·北京石景山·一模)松树受到松叶蜂幼虫攻击时,会释放植物信息素,吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内,寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食。下列分析不正确的是( )
A.该过程中松树释放的信息素属于化学信息
B.3种生物凭借该信息相互联系形成食物链
C.松树和寄生蜂的种间关系属于原始合作
D.该信息有利于维持松林生态系统的平衡与稳定
【答案】B
【详解】A、松树释放植物信息素吸引寄生蜂,植物信息素属于化学信息,A正确;
B、食物链是指在生态系统中,各种生物之间通过食物关系相互联系形成的链状结构,松叶蜂幼虫攻击松树不需要凭借该信息,B错误;
C、寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内,寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食,从而减少松树受到攻击,松树受到松叶蜂幼虫攻击时,会释放植物信息素,吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内,两者相互合作,彼此也能分开,属于原始合作关系,C正确;
D、通过该信息的调节松树、松叶蜂、寄生蜂之间的种间关系,有利于维持松林群落的平衡与稳定,D正确。
故选B。
3.(2024·北京海淀·二模)乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量,以CO和氨水等为主要原料合成乙醇、蛋白质等有机物。我国科学家利用乙醇梭菌发酵,收集发酵产物和菌体,作为燃料和饲料。以下有关叙述不正确的是( )
A.乙醇梭菌属于生态系统组成成分中的生产者
B.利用乙醇梭菌生产燃料和饲料体现了生物多样性的间接价值
C.以乙醇梭菌菌体蛋白作为饲料有助于提高能量利用率
D.使用乙醇梭菌发酵产物作为燃料有助于减少化石燃料导致的污染
【答案】B
【详解】A、乙醇梭菌能以无机物为原料,合成有机物,属于生态系统组成成分中的生产者,A正确;
B、利用乙醇梭菌生产燃料和饲料体现了生物多样性的直接价值,B错误;
C、乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量,利用乙醇梭菌发酵,收集发酵产物和菌体,作为燃料和饲料,有助于提高能量利用率,C正确;
D、化石燃料燃烧会形成污染,乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量,以CO和氨水等为主要原料合成乙醇、蛋白质等有机物,使用乙醇梭菌发酵产物作为燃料有助于减少化石燃料导致的污染,D正确。
故选B。
4.(2024·北京顺义·一模)滨螺是潮间带常见的软体动物,以多种藻类为食,尤其喜食浒苔。科研人员对潮间带中滨螺的种群密度与藻类种类的关系进行了相关研究,实验结果如图。下列推测不合理的是( )
A.滨螺位于第二营养级
B.藻类种类下降是滨螺过度捕食的结果
C.藻类多样性的增加与滨螺捕食无关
D.浒苔可能是潮间带的优势种
【答案】C
【详解】A、藻类是生产者,是第一营养级,滨螺以多种藻类为食,这说明滨螺位于第二营养级,A正确;
B、滨螺在高密度时,需要的食物量增大,藻类种类减少,这说明藻类种类下降是滨螺过度捕食的结果,B正确;
C、滨螺在中等密度时,藻类种数最多,多样性最高,说明滨螺的适度捕食提高了藻类的物种多样性,C错误;
D、优势种是指数量很多、对其他物种的影响很大的物种,滨螺尤其喜食浒苔,浒苔可能是潮间带的优势种,D正确。
故选C。
5.(2024·北京门头沟·一模)太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种,但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同种蜗牛之间外壳相似性高,生活在不同区域的不同种蜗牛之间外壳相似性低。下列叙述正确的是( )
A.该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库
B.该岛上的所有蜗牛和其它生物构成了生态系统
C.不同种蜗牛占据的生态位不同,不利于充分利用环境资源
D.同一区域内的不同种蜗牛具有相似外壳是自然选择的结果
【答案】D
【详解】A、基因库是指一个种群的全部个体所含有的全部基因,而该岛上的蜗牛有上百个物种,故其全部基因不能组成一个基因库,A错误;
B、生态系统由生物群落及该群落生物所生活的环境共同组成,该岛上的所有蜗牛和其它生物不包含它们的生活环境,因此,不能构成了生态系统,B错误;
C、不同种蜗牛占据的生态位不同,有利于充分利用环境资源,C错误;
D、同一区域内的不同蜗牛物种所处的环境相同,具有相似的外壳,是自然选择的结果,D正确。
故选D。
6.(2025·北京·模拟预测)在加利福尼亚的圣卡塔利娜岛潮下带的岩礁区域同时存在多种腹足动物(以波缘星螺为主)和固生性双壳动物(以猿头蛤为主),波缘星螺和猿头蛤都以环境中的微生物和腐殖质为食。在岩礁区域还存在多种能够同时取食波缘星螺和猿头蛤的动物,如断沟龙虾。为探明波缘星螺和猿头蛤之间的相互关系,研究者进行了如下系列实验。
(1)从生态系统的组成成分来看,波缘星螺和猿头蛤都属于 ,由于自然环境中的微生物等食物资源丰富,这两种生物由于直接争夺资源导致的竞争关系 。
(2)在自然环境中,波缘星螺主要分布在没有岩缝的鹅卵石区域,而猿头蛤主要分布在有较大圆石和岩缝的区域。研究者将猿头蛤人工引入到鹅卵石区域后,测定了龙虾种群密度和波缘星螺死亡率的变化,结果如下图所示。
①波缘星螺和猿头蛤分布区域的差异性,说明两种生物具备不同的 。
②引入猿头蛤后断沟龙虾和波缘星螺的数量变化如图1所示,据此可以推测,断沟龙虾更偏好以 为食。
(3)请根据上述信息推测鹅卵石区域引入猿头蛤后,波缘星螺数量变化的原因 。
(4)下列与断沟龙虾、波缘星螺和猿头蛤有关的说法中,合理的是
A.与波缘星螺相比,猿头蛤繁殖能力较强、种群恢复速度较快
B.猿头蛤和波缘星螺在生态系统中处于不同的营养级
C.在鹅卵石区域引入猿头蛤后,该生物最终会成为这一地区的顶级消费者
D.猿头蛤种群在竞争中获得的收益大于被断沟龙虾捕食所经受的损失
【答案】(1) 分解者和消费者 较弱
(2) 生态位 波缘星螺
(3)头蛤与波缘星螺具有竞争关系,抢占了波缘星螺的栖息地
(4)D
【详解】(1)波缘星螺和猿头蛤都以环境中的微生物和腐殖质为食,属于生态系统中的分解者和消费者。由于自然环境中的微生物等食物资源丰富,这两种生物由于直接争夺资源导致的竞争关系较弱。
(2)①波缘星螺和猿头蛤分布区域的差异性,说明两种生物具备不同的生态位。
②断沟龙虾能够同时取食波缘星螺和猿头蛤,引入猿头蛤后断,断沟龙虾的数量增加,波缘星螺的相对死亡率提高了,说明断沟龙虾更偏好捕食波缘星螺。
(3)波缘星螺主要分布在没有岩缝的鹅卵石区域,而猿头蛤主要分布在有较大圆石和岩缝的区域,根据图示引入猿头蛤后断沟龙虾密度上升、波缘星螺死亡率上升,可能的原因是猿头蛤与波缘星螺具有竞争关系,抢占了波缘星螺的栖息地,导致波缘星螺死亡率增加。
(4)A、从题干信息不能得出猿头蛤繁殖能力较强的结论,A错误;
B、猿头蛤和波缘星螺在生态系统中都以环境中的微生物和腐殖质为食,可能处于相同的营养级,B错误;
C、在鹅卵石区域引入猿头蛤后,猿头蛤仍然要被断沟龙虾捕食,所以不会成为顶级消费者,C错误;
D、断沟龙虾主要捕食波缘星螺,而猿头蛤和波缘星螺是竞争关系,所以猿头蛤种群在竞争中获得的收益大于被断沟龙虾捕食所经受的损失,种群数量会增加,D正确。
故选D。
02 生态系统功能及其稳定性
7.(25-26高三上·北京昌平·期末)在澳大利亚南部,小兔兰开花时,其唇瓣会模拟当地一种雌性蚂蚁的形态,吸引有繁殖需求的雄性蚂蚁前来“假交配”,雄蚁在这一过程中帮助小兔兰完成授粉。相关叙述正确的是( )
A.雄蚁假交配行为是为帮助小兔兰授粉而产生的有利变异
B.小兔兰与雄蚁的这种相互关系是长期协同进化的结果
C.小兔兰与当地雄蚁之间的种间关系为互利共生
D.小兔兰与雄性蚂蚁之间不存在信息传递
【答案】B
【详解】A、雄蚁的假交配行为是其本能行为,由遗传物质决定,并非为帮助小兔兰而产生的“有利变异”,变异是随机的,自然选择保留了对个体生存和繁殖有利的行为,但该行为并非主动适应小兔兰的需求,A错误;
B、协同进化指不同物种之间在相互影响中共同进化,小兔兰的唇瓣模拟雌蚁形态吸引雄蚁,雄蚁在“假交配”过程中帮助小兔兰完成授粉,这种相互适应的关系是长期协同进化的结果,B正确;
C、互利共生需要双方都从关系中获益,小兔兰通过雄蚁完成授粉获得了收益,但雄蚁并没有从这个过程中得到好处,反而被欺骗,因此不属于互利共生,C错误;
D、小兔兰唇瓣模拟雌蚁形态属于物理信息(形态、颜色),吸引雄蚁完成授粉,体现了信息传递在种间关系中的作用,D错误。
故选B。
8.(25-26高三上·北京朝阳·月考)多刺金合欢树是非洲稀树草原上的“生命之树”。它能为长颈鹿提供食物,当长颈鹿取食金合欢树叶时,金合欢树会释放乙烯气体报警,邻近金合欢树接收到信息后会迅速增加叶片中的单宁酸含量,使叶片变得难以食用,长颈鹿则以长舌头、厚嘴唇和特殊的肝脏解毒机制来应对。下列相关叙述正确的是( )
A.金合欢树对稀树草原环境的适应是协同进化的结果
B.金合欢树的生长状况可以负反馈调节长颈鹿的数量
C.乙烯报警体现了信息传递能够调节生物的种间关系
D.长颈鹿解毒机制由金合欢树产生的单宁酸诱导突变而来
【答案】A
【详解】A、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,金合欢树对稀树草原环境的适应是生物与无机环境协同进化的结果,A正确;
B、负反馈调节是指系统工作的效果反过来作为信息调节该系统的工作,以维持稳定,金合欢树的生长状况(如被取食程度)可能影响长颈鹿的食物来源,但长颈鹿数量还受天敌、空间等多种因素影响,不能直接说金合欢树的生长状况负反馈调节长颈鹿数量,B错误;
C、金合欢树释放乙烯气体报警,邻近金合欢树接收到信息后做出反应,这体现的是信息传递在生物种群内(同种生物之间)调节生物的种内关系,而非种间关系,C错误;
D、长颈鹿的解毒机制是自然选择的结果(具有解毒能力的个体更易生存繁殖),而非单宁酸诱导的突变(突变本身是随机的,自然选择保留有利变异),D错误。
故选A。
9.(2025·北京·模拟预测)北京平谷区某地利用桃树下的闲置空地种植大球盖菇,发展“农林废弃物—林下菌菇生产—菌渣有机肥还林”的生产模式,社会、经济和生态效益显著。相关叙述错误的是( )
A.桃树与菌菇立体种植,捕获不同高度太阳能,增大流入生态系统的总能量
B.农林废弃物养菌,菌渣作为肥料还林,实现了对能量的多级利用
C.该生产模式属于“无废弃物农业”,应用了生态工程的“循环”原理
D.林下种菇增加了群落结构的复杂度,提高了群落利用环境资源的能力
【答案】A
【详解】A、菌菇属于分解者,不能捕获太阳能,A错误;
B、农林废弃物养菌,菌渣作为肥料还林,实现了对能量的多级利用,B正确;
C、该模式将废弃物转化为菌菇和肥料,实现物质循环再生,符合“无废弃物农业”理念,应用了生态工程的循环原理,C正确;
D、林下种菇增加了物种丰富度和群落垂直结构复杂度,使资源利用更充分,提高了群落利用光、水、养分等环境资源的能力,D正确。
故选A。
10.(2025高三·北京·专题练习)云南红河哈尼梯田被誉为“森林-村寨-梯田-河流”四位一体的可持续发展生态系统(如图)。当地有稻鱼共作的传统,鱼吃害虫、杂草和浮游生物,鱼粪可以肥田。相关叙述错误的是( )
A.山顶森林能够涵养水源和保持水土
B.森林、村寨、梯田和河流四者间的关系体现了生态工程的整体原理
C.稻鱼共作能减少农药和化肥的使用,具有生态效益和经济效益
D.稻鱼共作通过调整能量流动关系,实现能量的循环利用
【答案】D
【详解】A、山顶森林的植被能够涵养水源,防止水土流失,保持土壤的肥力和水分,A正确;
B、森林、村寨、梯田和河流四者之间的关系体现了生态工程的整体原理,即各个组成部分相互依存、相互作用,共同构成一个完整的生态系统,同时实现了经济、社会和生态效益,B正确;
C、稻鱼共作是一种生态农业模式,鱼类可以吃掉稻田中的害虫和杂草,减少农药的使用,同时鱼粪可以作为天然肥料,减少化肥的使用,既具有生态效益,又能提高经济效益,C正确;
D、稻鱼共作可以调整能量流动关系,但能量在生态系统中是单向流动的,不能循环利用,D错误。
故选D。
11.(2025·北京·模拟预测)湿地是候鸟的重要栖息地,某地因城市扩张和外来物种入侵等因素导致湿地严重退化。为修复湿地,采取了植被恢复和消杀外来物种等措施。下列湿地修复的叙述,错误的是( )
A.仅能提高生物多样性的直接价值
B.提高该生态系统的抵抗力稳定性
C.遵循自生、协调、整体等生态工程原理
D.能使流经该生态系统的总能量有所增加
【答案】A
【分析】关于生物多样性的价值,科学家一般概括为以下三方面:一是目前人类尚不清楚的潜在价值;二是对生态系统起到重要调节功能的间接价值(也叫做生态功能,如森林和草地对水土的保持作用,湿地在蓄洪防旱、调节 气候等方面的作用;三是对人类有食用、药用和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直接价值。
【详解】A、修复湿地有助于生态修复,这属于生态功能,能提高生物多样性的间接价值,A错误;
B、修复湿地增加了湿地面积,会提高生物生存的面积,使生物多样性提高,进而提高了生态系统的抵抗力稳定性,B正确;
C、根据题意“采取了植被恢复和消杀外来物种等措施”可知,湿地恢复工程遵循了生态工程的自生、协调、整体等生态工程原理,可更好的修复湿地,C正确;
D、由于恢复植被增加了生产者的数量,因此使流经该生态系统的总能量有所增加,D正确。
故选A。
12.(24-25高三上·北京西城·期末)草地贪夜蛾幼虫啃食玉米等作物,研究者探究食蚜蝇是否可用来防治草地贪夜蛾。
(1)食蚜蝇幼虫可捕食蚜虫。只有当蚜虫吸食叶片汁液刺激植物释放挥发性物质时,才能吸引食蚜蝇成虫前来产卵,这一现象体现生态系统具有 的功能。据此写出涉及上述4种生物的食物网 ,以表示能量流动的渠道。
(2)贪夜蛾和食蚜蝇的发育均经历受精卵→幼虫→蛹→成虫四个阶段,幼虫每蜕皮一次,虫龄增加一龄。将贪夜蛾幼虫和玉米叶放于同一培养皿中,2h后再将饥饿的食蚜蝇幼虫投入其中,统计贪夜蛾幼虫被捕食情况,实验分组及结果如图1。
结果显示,贪夜蛾幼虫被捕食量与 有关。另有实验发现,3龄及以上的贪夜蛾幼虫可反向捕食食蚜蝇所有虫龄幼虫。
(3)在培养皿中,分别用蚜虫、1~2龄贪夜蛾幼虫饲喂2龄食蚜蝇幼虫,统计各阶段食蚜蝇的存活率,结果如图2,图中各期存活率峰值后的变化与虫龄转化和死亡有关。
结果表明,与以贪夜蛾幼虫为食相比,以蚜虫为食对食蚜蝇种群繁衍更有利,判断依据是 。
(4)综合上述研究结果,研究者认为食蚜蝇可能不适合用于防治贪夜蛾,理由是 ,需补充在 进行的实验才能确认。
【答案】(1) 信息传递
(2)贪夜蛾幼虫的密度、虫龄及食蚜蝇幼虫虫龄
(3)以蚜虫为食的食蚜蝇幼虫发育为成虫的比例高,成虫存活时间长
(4) 贪夜蛾幼虫可反向捕食食蚜蝇幼虫;食蚜蝇产卵需要引入蚜虫后的刺激,而蚜虫引入 又增加了田间害虫;食蚜蝇幼虫以贪夜蛾幼虫为食对发育不利 田间
【分析】病虫害生物防治是指使用各种有益生物或生物的代谢产物来控制病虫害。生物防治和化学防治比较具有经济、有用、安全、污染小和产生抗药性慢等长处。成功的生物防治方法主要包括以虫治虫、以菌治虫、以病毒治虫、生物制剂防治病虫害等。生物防治是现在发展无公害生产的先进措施,特别适合绿色无公害蔬菜生产基地推广应用。
【详解】(1)食蚜蝇幼虫可捕食蚜虫。只有当蚜虫吸食叶片汁液刺激植物释放挥发性物质时,才能吸引食蚜蝇成虫前来产卵,该过程依赖化学信息的传递,体现生态系统具有信息传递的功能,说明生态系统信息传递能调节种间关系维持生态系统的稳定,题意显示,食蚜蝇以蚜虫为食,蚜虫以植物为食,草地贪夜蛾幼虫啃食玉米等作物,据此可将上述4种生物的食物网关系为: 。
(2)实验结果显示,贪夜蛾幼虫被捕食量与贪夜蛾幼虫的密度、虫龄及食蚜蝇幼虫虫龄有关。另有实验发现,3龄及以上的贪夜蛾幼虫可反向捕食食蚜蝇所有虫龄幼虫。
(3)结果表明,与以贪夜蛾幼虫为食相比,以蚜虫为食的食蚜蝇幼虫发育为成虫的比例高,成虫存活时间长,因而对食蚜蝇种群繁衍更有利。
(4)综合上述研究结果,贪夜蛾幼虫可反向捕食食蚜蝇幼虫;食蚜蝇产卵需要引入蚜虫后的刺激,而蚜虫引入 又增加了田间害虫;食蚜蝇幼虫以贪夜蛾幼虫为食对发育不利,因而研究者认为食蚜蝇可能不适合用于防治贪夜蛾,为了证明该结论,需补充在上述实验的基础上在田间进行的实验才能确认。
03 人与环境
13.(2025·北京·模拟预测)某荔枝园尝试发展“果、药、网”一体化立体农业模式,在荔枝园梯埂处种植砂仁等多年生中药材,梯埂内侧根据不同季节种植绞股蓝等一年生草本药材,并结合网络电商平台、乡村生态旅游等推动“线上+线下同步发展”。下列有关叙述错误的是( )
A.立体农业充分利用了群落的垂直、水平结构和季节性,符合生态工程协调原理
B.该农业模式合理设计了不同植物的生态位,充分利用了生态系统的空间和资源
C.种植一年生药材需要每年投入人力进行管理,不符合生态工程自生的原理
D.线上线下同步发展遵循了生态工程的整体原理,实现了社会、经济、生态相互协调
【答案】C
【详解】A、立体农业充分利用了群落的空间结构和季节性,需要考虑生物与生物、生物与环境的协调与适应,符合生态工程协调原理,A正确;
B、荔枝园尝试发展“果、药、网”一体化立体农业模式,在荔枝园梯埂处种植砂仁等多年生中药材,梯梗内侧根据不同季节种植绞股蓝等一年生草本药材,该农业模式合理设计了不同植物的生态位,充分利用了生态系统的空间和资源,B正确;
C、立体农业作为人工生态工程,也具备一定的自组织、自我优化、自我调节、自我更新与维持能力,但是其自生能力仍低于自然生态系统,因此为了维持稳态,仍需要一定的人力、物力投入,C错误;
D、结合网络电商平台、乡村生态旅游等推动“线上+线下同步发展”,促进了经济发展,遵循了生态工程的整体原理,D正确。
故选C。
14.(2025·北京大兴·模拟预测)珊瑚礁被誉为“海洋中的热带雨林”。近年来随着全球气候变化及人类活动影响加剧,珊瑚礁生物多样性缩减、生态功能退化现象日益突出。科学家研究了珊瑚礁覆盖率下降和相应的栖息地结构改变对珊瑚礁鱼类丰富度产生的影响,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.珊瑚礁覆盖率损失百分比与鱼类丰富度变化之间的总体关系是非线性的
B.珊瑚礁覆盖率适度下降对珊瑚礁鱼类的多样性产生有限或积极的影响
C.珊瑚礁覆盖率适度下降和结构破坏造成鱼类栖息地的多样性显著降低
D.珊瑚礁损失率大于60%可能导致鱼类物种种类的增加少于物种的灭绝
【答案】C
【详解】A、结合图示可以看出,珊瑚礁覆盖率损失百分比与鱼类丰富度变化之间的总体关系是非线性的(出现上下波动),A正确;
B、根据图示可以看出,珊瑚礁覆盖率适度下降引起鱼类物种丰富的适度增长,因而推测,珊瑚礁覆盖率适度下降对珊瑚礁鱼类的多样性产生有限或积极的影响,B正确;
C、图中显示在覆盖率损失较小时,鱼类丰富度可能变化不大甚至短暂增加,C错误;
D、图中显示,珊瑚礁损失率大于60%,鱼类丰富度显著下降,可能导致鱼类物种种类的增加少于物种的灭绝,D正确。
故选C。
15..(2025·北京东城·二模)华北豹是中国特有的豹亚种,在其主要分布区约93.6万平方千米区域内,设置红外相机连续6年进行监测,全面收集数据,获得了196只华北豹的具体出现坐标,这些坐标分散在不连续的14个核心栖息地。综合各项调查结果,建立华北豹适宜栖息地适应性模型如下图所示。
以下说法错误的是( )
A.利用红外相机监测可以获取华北豹的种群数量
B.核心栖息地不连续有利于华北豹的生存及繁衍
C.华北豹偏好栖息于人为干扰少、海拔较高的湿润区域
D.该调查为建立华北豹自然保护区提供了理论依据
【答案】B
【详解】A、利用红外相机监测可以获取华北豹出现场所,依据该数据也可统计其种群数量,A正确;
B、核心栖息地不连续会导致种群隔离,限制基因交流和资源获取,不利于华北豹的生存及繁衍,B错误;
C、根据调查信息可以看到,华北豹偏好栖息于人为干扰少(道路密度较低时栖息地适宜性较高)、海拔较高的湿润区域,C正确;
D、建立自然保护区可以改善保护动物的生存环境,从而提高生物的环境容纳量,图示调查能获取华北豹的适应性模型,因而为建立华北豹自然保护区提供了理论依据,D正确。
故选B。
16.(2025·北京朝阳·二模)北京市朝阳区以建设“人与自然和谐共生”的城区为目标,在生物多样性保护方面取得了积极成果。下列措施中,不属于生物多样性保护措施的是( )
A.在温榆河公园为野生动植物营建荒野封闭区
B.加快骨干河湖水系的循环连通,推进水生态廊道建设
C.加强对建筑施工单位的管理以及噪声扰民问题的查处
D.在全区各大公园悬挂人工巢箱,栽植本土蜜源类植物
【答案】C
【详解】A、在温榆河公园为野生动植物营建荒野封闭区,属于就地保护,为野生动植物提供相对稳定的生存环境,有利于保护生物多样性,属于生物多样性保护措施,A不符合题意;
B、加快骨干河湖水系的循环连通,推进水生态廊道建设,改善了水生生物的生存环境,有利于保护生物多样性,属于生物多样性保护措施,B不符合题意;
C、加强对建筑施工单位的管理以及噪声扰民问题的查处,主要是为了减少噪声对人类生活的影响,与保护生物多样性无关,不属于生物多样性保护措施,C符合题意;
D、在全区各大公园悬挂人工巢箱,栽植本土蜜源类植物,为鸟类等生物提供栖息和食物来源,有利于保护生物多样性,属于生物多样性保护措施,D不符合题意。
故选C。
17.(2025·北京西城·二模)人工橡胶林因物种单一被称为绿色荒漠。某地区探索“胶—茶一鸡”生态农业模式,即在橡胶林内间作茶树,并大规模养鸡以此提高经济效益和生态效益。下列叙述错误的是( )
A.橡胶、茶树和鸡共同构成农林复合生态系统
B.“胶—茶—鸡”生态农业遵循协调和整体等原理
C.大规模养鸡加快了生态系统物质循环和能量流动
D.改造人工橡胶林体现人类活动对群落演替的影响
【答案】A
【详解】A、生态系统是由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。橡胶、茶树和鸡只是生态系统中的部分生物,不能共同构成农林复合生态系统,还缺少无机环境等成分,A错误;
B、“胶—茶—鸡”生态农业考虑了生物与环境的协调,以及整体的经济效益和生态效益等,遵循了协调和整体等原理,B正确;
C、鸡作为消费者,大规模养鸡增加了消费者的数量,消费者能加快生态系统的物质循环和促进能量流动,C正确;
D、人类通过改造人工橡胶林,使其转变为“胶—茶—鸡”生态农业模式,这体现了人类活动对群落演替方向和速度的影响,D正确。
故选A。
1.(24-25高三上·北京朝阳·期末)调查发现,胶州湾渔场生态系统输入的总能量与呼吸散失总能量的比值(P/R)为2.518,而同纬度C海区的P/R为1.181.相关推测合理的是( )
A.胶州湾渔场生产者固定的太阳能总量高于C海区
B.胶州湾渔场相邻营养级间的能量传递效率高于C海区
C.若海区被大量有毒物质污染将导致P/R值快速升高
D.降低鱼类捕捞强度有利于促进胶州湾渔场P/R值下降
【答案】D
【详解】A、生态系统输入的总能量与呼吸散失总能量的比值(P/R)越大,说明保留在生态系统中的有机物越多,该比值不能直接说明生产者固定的太阳能总量大小,因此根据题意不能判断胶州湾渔场生产者固定的太阳能总量高于C海区,A错误;
B、若要计算相邻营养级间的能量传递效率需要获得相邻两个营养级的同化量,根据(P/R)无法获得相邻两个营养级的同化量,因此根据题意无法比较胶州湾渔场和C海区相邻营养级间的能量传递效率大小,B错误;
C、若海区被大量有毒物质污染,会影响生物生存,可能导致生产者和消费者等生物数量减少等多种变化,但分解者的数量也会快速增加,分解者的分解作用加强,呼吸散失的热能增加,因此不一定会导致P/R值快速升高,C错误;
D、降低鱼类捕捞强度,会使鱼类数量增加,鱼类等消费者的呼吸作用散失的能量会增加,而输入到生态系统的总能量相对稳定,因此有利于促进胶州湾渔场P/R值下降,D正确。
故选D。
2.(24-25高三上·北京丰台·期末)多度用于统计一个群落中各个物种个体的相对数量。研究人员对某生态系统经受干扰时、干扰后的变化情况进行调查,结果如图。下列叙述不正确的是( )
A.生态系统受干扰时物种A的多度明显下降
B.物种B与物种A存在着种间竞争的关系
C.B的竞争力因生态系统受到干扰而高于A
D.无B存在时物种A的恢复力稳定性更强
【答案】D
【详解】A、据图可知,受到干扰时,无论是只有物种A存在,还是物种A和物种B同时存在,物种A的多度都明显下降,A正确;
B、据图,受到干扰时,物种A的多度和物种B的多度呈此消彼长的关系,二者的种间关系是种间竞争,B正确;
C、受到干扰时,物种A的多度明显下降,物种B的多度明显上升,说明B的竞争力高于A,C正确;
D、无B存在时,营养关系会变得简单,物种A所在的生态系统的抵抗力稳定性减弱,恢复力稳定性增强,而不是物种A的恢复力稳定性更强,D错误。
故选D。
3.(24-25高三上·北京·阶段练习)我国珠江三角洲某地桑基鱼塘的能量流动简图如下。据图判断以下说法正确的是( )
A.输入该生态系统的总能量846795MW/hm2,是植物实际光合量之和
B.第一、二营养级间能量传递效率是蚕和鱼同化量与植物净光合量之比
C.生产中用蚕粪喂鱼和塘泥肥田能够实现物质和能量的循环利用
D.该生产模式把单个生产系统优化组合,大大提高了系统生产力
【答案】D
【详解】A、输入该生态系统的总能量除了植物实际光合量之和,还有人工输入的能量,总能量大于846795MJ/hm2,A错误;
B、第一、二营养级间能量传递效率是蚕和鱼同化量与植物总光合量之比,B错误;
C、生产中用蚕粪喂鱼和塘泥肥田能够实现物质循环利用和能量的多级利用,C错误;
D、该生态系统把很多单个生产系统通过优化组合,有机地整合在一起,成为一个新的高效系统,大大提高了系统生产力,体现了生态工程的整体原理,D正确。
故选D。
4.(2024·北京昌平·二模)铷(Rb)元素标记技术可用于研究生物之间的关系。胡萝卜微管蚜是农业主要害虫之一,异色瓢虫是其天敌。研究者在人工环境中向蛇床草喷施RbCl溶液,检测三种生物的Rb含量,结果如下图。相关叙述错误的是( )
A.实验前需检测蛇床草和昆虫体内Rb含量
B.喷施RbCl溶液后再移入昆虫
C.蚜虫和异色瓢虫是通过食物链被Rb标记
D.蚜虫到异色瓢虫的能量传递效率接近100%
【答案】D
【详解】A、实验前需检测蛇床草和昆虫体内Rb含量,作为初始数据与后期的数据形成自身前后对照,A正确;
B、本实验目的是用铷(Rb)元素标记技术研究生物之间的关系,为保证实验结果的准确性,保证昆虫体内的(Rb)元素来自于其他生物而非环境,喷施RbCl溶液后再移入昆虫,B正确;
C、由于实验中向蛇床草喷施RbCl溶液,而实验结果蚜虫和异色瓢虫也出现Rb,说明蚜虫和异色瓢虫是通过食物链被Rb标记,C正确;
D、能量传递效率是相邻两个营养之间同化量的比值,通常是10%-20%,蚜虫和异色瓢虫是两个种群而非两个完整的营养级,能量传递效率并非100%,图中两者的Rb含量基本一致是生物富集的结果,D错误。
故选D。
5.(2024·北京东城·二模)近年在宋庄蓄滞洪区实施了生态修复工程,生态效应逐渐显现,该地区已成为北京城市副中心防洪格局的绿色安全屏障,下列对生态修复措施的描述不合理的是( )
A.选择含微生物的填料置于湿地中以提高能量传递效率
B.选择耐涝的本地植物是考虑到生物与环境的协调与适应
C.选择同时具备经济和观赏价值的生物体现生态与社会、经济结合
D.选择污染物净化能力较强的多种水生生物有助于生态系统维持自生能力
【答案】A
【详解】A、选择含微生物的填料置于湿地中以提高能量的利用效率而不能提高能量传递效率,A错误;
B、选择耐涝的本地植物,不仅成活率高,而且体现着当地的生态景观特点,这是充分考虑到生物与环境的协调与适应,B正确;
C、选择同时具备经济和观赏价值的生物考虑到建设生态工程遵循的整体性原理,体现了生态与社会、经济相结合,C正确;
D、选择污染物净化能力较强的多种水生生物吸收水体中的化学元素,有助于生态系统维持自生能力,使水域生态系统达到相对稳定状态,D正确。
故选A。
6.(2024·北京昌平·二模)北京宋庄蓄滞洪区引入温榆河水,通过构建人工湿地实现区域生态修复。构建过程宜选择多种耐污能力强、净化效果好、经济和观赏价值高的植物,湿地中还应适当布置含微生物的覆膜填料,以便引入、培育湿地微生物。通过生态修复,蓄滞洪区水生动、植物逐渐丰富。相关叙述错误的是( )
A.选择植物还需考虑生态位差异
B.引入湿地微生物可促进物质循环
C.人工的生态修复降低该生态系统的稳定性
D.该生态工程既改善环境又提高社会和经济效益,体现了整体原理
【答案】C
【详解】A、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,选择植物还需考虑生态位差异,包括它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,A正确;
B、湿地微生物包括分解者和消费者等,引入湿地微生物可促进物质循环,B正确;
C、人工的生态修复能够增加生物种类,营养结构变复杂,可增加该生态系统的抵抗力稳定性,C错误;
D、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,该生态工程既改善环境又提高社会和经济效益,体现了整体原理,D正确。
故选C。
7.(25-26高三上·北京昌平·期末)水资源生态足迹EFwr是衡量区域水资源可持续利用的重要指标。下图为2012—2022年天津市水资源量生态足迹及生活用水、工业用水、农业用水、生态用水四类用水量变化。相关叙述错误的是( )
A.农业用水占比最高,说明农业水资源利用效率低
B.天津市工业节水技术推广、高耗水产业转型工作效果显著
C.生态用水增长显著,体现天津市对生态系统修复的重视
D.天津市水资源生态足迹整体呈“波动下降”的趋势
【答案】A
【详解】A、农业用水占比高仅反映农业用水量在总用水量中的份额大,可能由农业生产规模(如耕地面积、种植结构)决定(如灌溉需求大)。而水资源利用效率需通过“单位产出用水量”(如每公斤粮食用水量、每公顷农田用水量)衡量,图表中未提供农业产出数据(如粮食产量),无法从“占比高”直接推出“效率低”,A错误;
B、由图可得工业用水从2012年到2019年保持相对稳定的趋势,2019年后用水下降,说明节水技术(如循环用水、废水处理回用)和高耗水产业(如钢铁、化工)转型(向低耗水产业转移)有效减少了工业用水量,B正确;
C、生态用水(如河流补水、湿地修复、城市绿化用水)增长显著(曲线呈持续上升趋势),直接反映城市对生态系统修复的投入增加,C正确;
D、 由图可知水资源量的生态足迹表现为整体波动但逐步下降(如2012年较高,之后虽有小幅波动,但2022年较2012年明显降低),则说明整体呈波动下降趋势,D正确。
故选A。
8.(25-26高三上·北京朝阳·期末)乙醇汽油由燃料乙醇和普通汽油按比例调和而成。可降低空气中污染物的排放。下列叙述错误的是( )
A.燃料乙醇可通过微生物发酵制得,属于可再生能源
B.生产燃料乙醇的主要原料可以是玉米、小麦等粮食作物
C.使用乙醇汽油减少NO2等污染物排放,可改善空气质量
D.大量使用粮食生产燃料乙醇不会对粮食安全造成风险
【答案】D
【详解】A、燃料乙醇可通过酵母菌等微生物的无氧呼吸(发酵)将淀粉或糖类转化为乙醇,该过程利用生物质能,属于可再生能源,A正确;
B、玉米、小麦等粮食作物富含淀粉,经酶水解为葡萄糖后可作为微生物发酵的原料生产乙醇,B正确;
C、乙醇燃烧产物主要为CO₂和H₂O,相比普通汽油,能减少氮氧化物(如NO₂)、碳氢化合物等污染物的排放,从而改善空气质量,C正确;
D、粮食作物是重要的食物来源,若大规模用于生产燃料乙醇,可能加剧粮食供需矛盾,对粮食安全构成风险,D错误。
故选D。
9.(25-26高三上·北京房山·期末)房山区在长沟、牛口峪等地建有湿地公园,其生态功能不包括( )
A.改变北京气候类型 B.调蓄洪水
C.净化水质 D.提供栖息地
【答案】A
【详解】A、湿地可通过蒸腾作用增加空气湿度,调节局部小气候,但无法改变一个地区的气候类型(如北京属于温带季风气候),A符合题意;
B、湿地能蓄积雨水,削减洪峰,具有调蓄洪水的功能,B不符合题意;
C、湿地中的植物、微生物可吸附和降解污染物,起到净化水质的作用,C不符合题意;
D、湿地为水生生物、鸟类等提供生存和繁殖场所,是重要的生物栖息地,D不符合题意。
故选A。
10.(25-26高三上·北京房山·期末)国家公园体系的全面建设,为我国众多珍稀野生动植物构筑了一道坚实的生态屏障。下列叙述错误的是( )
A.保护区内珍稀物种种群增长不受环境限制
B.不同国家公园的植被差异体现生态系统多样性
C.国家公园体系建设实现了生物多样性的就地保护
D.保护生物多样性是合理利用而非禁止开发
【答案】A
【详解】A、保护区内珍稀物种种群增长受环境容纳量(K值)限制,遵循S型增长规律,不可能无限增长,A错误;
B、不同国家公园的植被差异反映的是群落类型或生态系统类型的多样性,属于生态系统多样性范畴,B正确;
C、国家公园通过划定自然区域实施保护,符合就地保护(建立自然保护区)的核心定义,C正确;
D、生物多样性保护强调可持续利用,需平衡保护与发展的关系,而非完全禁止开发资源,D正确。
故选A。
11.(25-26高三上·北京朝阳·期末)太平洋鳕鱼是北太平洋重要的底栖经济鱼类。研究者在寒流影响的A区(寒流带来的无机盐促进浮游植物生长)和暖流影响的B区(暖流利于底栖微藻的繁殖)开展生态研究,发现两区域鳕鱼食性存在显著差异。
(1)北太平洋鳕鱼生活的海域中全部生物及其非生物环境共同构成 。该区域生物之间的关系如图1,从生态系统功能角度分析,图中实线箭头代表了 的方向。
(2)研究者对鳕鱼胃腔中不同食物类群重量进行测量,结果如图2,据此推测A、B区大型鳕鱼食性相对稳定而小型鳕鱼的食性存在明显分化,依据是 。
(3)胃内容物分析易受短期摄食、消化偏差等影响。为获得更稳定的营养关系信息,研究者采用稳定同位素技术进行分析,结果如图3。
注:δ13C(碳同位素比值)、δ15N(氮同位素比值)分别反映生物体的食物来源和生物体在食物网中的营养级高低。
①通常相邻营养级间δ15N差异约为3.4‰,随营养级增加,δ15N值增加,这一现象称为 。
②13C通常沉积在有机质中 ,在浮游植物体内较少。结果显示小型鳕鱼δ13C和δ15N值 ,说明小型鳕鱼食性分化是不同温度洋流引起的 导致的。
③综合图2和图3信息,试评价胃内容物分析与稳定同位素技术在研究鱼类食性时的优势与不足 。
(4)从进化与适应角度,分析大型和小型鳕鱼在生态位上的分化对物种延续的意义 。
【答案】(1) 生态系统 能量流动(和物质循环)
(2)A、B区大型鳕鱼的食物组成中,小型鱼类的占比极高且稳定在80%左右,而小型鳕鱼在A区主要摄食磷虾和端足类,在B区主要摄食长额虾类,食性存在显著差异
(3) 生物富集 在A、B区间显著差异 食物来源不同 胃内容物分析操作简便,能够直接反映短期摄食的具体生物类群,但易受消化程度和摄食偶然性等因素的影响,而使其结果稳定性差;稳定同位素技术可反映长期的营养关系(营养来源和营养级位置),结果更稳定,但无法确定具体的食物种类,且操作繁琐。两种方法联合使用可以更全面、更准确地反映鱼类食性
(4)大型鳕鱼和小型鳕鱼在食物和空间上出现了生态位分化,减少了对有限资源的直接竞争,使该物种在不同发育阶段都能更有效地利用环境中的不同资源,增强对不同洋流环境的适应范围,有利于种群在复杂环境中的稳定和延续,是长期自然选择的结果
【详解】(1)生态系统是一定空间内,全部生物与其非生物环境相互作用而形成的统一整体。在食物网中,箭头表示捕食关系,从生态系统功能的角度分析,箭头代表能量流动的方向,能量沿着食物链或食物网单向流动、逐级递减;由于物质是能量的载体,所以也可以代表物质循环的方向。
(2)由图可知,A、B区大型鳕鱼的食物组成中,小型鱼类的占比极高且稳定在80%左右,而小型鳕鱼在A区主要摄食磷虾和端足类,在B区主要摄食长额虾类,因此二者食性存在显著差异。
(3)①δ15N是稳定同位素,通常相邻营养级间δ15N差异约为3.4‰,说明同一营养级上的许多生物种群,从周围环境中蓄积该元素,且其含量会随营养级升高而增加,这一现象称为生物富集。
②δ13C(碳同位素比值)反映食物来源,δ15N(氮同位素比值)反映营养级,由于13C通常沉积在有机质中 ,在浮游植物体内较少,因此以浮游植物作为食物来源的小型鳕鱼δ13C(碳同位素比值)就低,由图3可知,A、B区小型鳕鱼的δ13C和δ15N数据点分布差异大,说明两数值在两区差异显著。寒流影响的A区,主要是浮游植物生长,暖流影响的B区,主要是底栖微藻的繁殖,所以不同温度的洋流导致生产者的种类不同,进而使小型鳕鱼的食物来源产生差异,最终引发食性分化,因此小型鳕鱼食性分化是不同温度洋流引起的食物来源不同导致的。
③综合图2和图3信息,胃内容物分析操作简便,能够直接反映短期摄食的具体生物类群,但易受消化程度和摄食偶然性等因素的影响,而使其结果稳定性差;稳定同位素技术可反映长期的营养关系(营养来源和营养级位置),结果更稳定,但无法确定具体的食物种类,且操作繁琐。两种方法联合使用可以更全面、更准确地反映鱼类食性。
(4)大型鳕鱼和小型鳕鱼在食物和空间上出现了生态位分化,减少了对有限资源的直接竞争,使该物种在不同发育阶段都能更有效地利用环境中的不同资源,增强对不同洋流环境的适应范围,有利于种群在复杂环境中的稳定和延续,是长期自然选择的结果。
12.(2025·北京通州·一模)鲸鱼自然死亡后会沉降到海底形成“鲸落”,对维持海洋生态平衡有重要意义。研究人员对鲸落的形成过程展开研究。
(1)鲸落的形成阶段如表所示,回答下列问题。
阶段
持续时间(年)
主要生物
特点
移动清道夫阶段
1—2
大型食腐动物
鲸体表软组织被迅速清除
机会主义者阶段
2—5
异养细菌和无脊椎类动物
鲸骨和散落有机物被啃食
硫化阶段
50—100
食骨蠕虫、硫化细菌、贻贝等
分解鲸骨中脂肪,产生的被自养硫化菌利用
①在不同阶段,一个群落逐渐被另一个群落替代的过程称为 。
②硫化阶段的食骨蠕虫可以在鲸骨上打洞,虫体内的厌氧菌深入鲸骨分解脂肪为蠕虫提供营养,蠕虫和厌氧菌的关系为 。该阶段鲸落生态系统的能量来源是 ,因而可持续数十年之久。
(2)研究人员在鲸尸附近的某空间连续监测了24h,统计了不同动物类群的丰度(如下图),请在下图右侧的二维坐标系中绘图描述捕食动物的生态位 。
注:相对丰度描述群落中某类生物的个体数量占比。
(3)鲸落是鲸对大自然的馈赠,部分物种目前只在鲸落中被发现。人类对鲸的滥杀行为导致海洋生物 的破坏,亟待解决。
【答案】(1) 群落演替 互利共生 鲸骨有机物和自养生物固定的能量(鲸鱼有机物和硫化细菌同化的能量)
(2)
(3)多样性
【详解】(1)在不同阶段,一个群落逐渐被另一个群落替代的过程称为群落演替;食骨蠕虫体内的厌氧菌深入鲸骨分解脂肪为蠕虫提供营养,蠕虫和厌氧菌相互依存,彼此有利,它们的关系为互利共生。在移动清道夫阶段和机会主义者阶段,生物利用鲸鱼体内的有机物,在硫化阶段,鲸骨腐烂时产生硫化氢,自养硫化菌能将硫化氢合成有机物,为其他生物提供能量,所以该阶段鲸落生态系统的能量来源是鲸骨有机物和自养生物固定的能量(鲸鱼有机物和硫化细菌同化的能量)。
(2)通过24h不同动物的丰度图可知腐生动物和捕食动物出现时间不同,所以其生态位在时间上不会重叠,如图所示
(3)人类对鲸的滥杀行为导致海洋生物数量减少,破坏海洋生物的多样性。
13.(2025·北京顺义·一模)大规模采矿会造成严重的重金属污染,科研人员以某岛金矿区的尾砂为对象探究矿区生态修复的有效途径。
(1)重金属元素一般以较稳定的形式存在于环境中,但采矿改变了其在环境中的分布,加速其参与生态系统的 过程。这些重金属元素沿着 逐渐在生物体内聚集,对人体健康造成危害。
(2)植物修复重金属污染是常用方法。科研人员检测金矿尾砂中重金属含量以反映污染情况(下表),并给种植在矿区尾砂中的高羊茅接种根际菌R1或R2,检测其体内重金属累积量(下图)。
指标
Mn(锰)
Pb(铅)
As(砷)
金矿尾砂重金属含量(mg/kg)
1438.69
356.50
231.62
该矿区土壤背景值(mg/kg)
644.00
25.80
9.30
据图可知,接种根际菌可 高羊茅对重金属的富集能力;综合图表分析,接种 菌更利于高羊茅富集尾砂中污染等级较高的两种重金属。
(3)高羊茅对重金属耐受性极强,以下为探究其富集特性的相关证据。
证据1:地上部分重金属浓度与根系重金属浓度的比值随处理浓度增加而增大;
证据2:老叶液泡膜上的重金属转运蛋白(将重金属泵入液泡)表达量是新叶的2-3倍;
证据3:将高羊茅种植在含一定浓度重金属的基质中,若干天后剪取叶片,浸入荧光染色剂(与重金属结合后发荧光)1h再取出叶片.借助特定显微镜仅观测叶片外面,可见荧光出现。
①结合以上证据,分析可知高羊茅耐受重金属的“解毒”机制是 。
②为避免矿区种植的高羊茅体内累积的重金属重新释放到环境中,提出一条可行措施 。
【答案】(1) 物质循环 食物链
(2) 提高 R1
(3) 将重金属转运至地上部老叶,液泡区隔化储存,通过衰老叶片脱落和叶片外泌,实现高效解毒 定期收割、及时清理落叶,并进行无害化处理
【详解】(1)采矿活动释放重金属,重金属元素加速参与生态系统的物质循环过程,沿着食物链逐渐聚集。
(2)根据表格,Pb和As超标倍数最高(Pb超标13.8倍,As超标24.9倍)。若图表显示接种R1后对Pb和As的富集量显著增加,则R1更优。
(3)由图表分析,高羊茅耐受重金属的“解毒”机制是将重金属从根系转运至地上部分,通过液泡膜上的转运蛋白将重金属泵入老叶液泡中储存,并通过衰老叶片脱落和叶片外泌,实现高效解毒。为避免矿区种植的高羊茅体内累积的重金属重新释放到环境中,可行措施有定期收割高羊茅的地上部分并进行集中处理(如焚烧后安全填埋或回收重金属),避免植物腐烂导致重金属重新释放。
1.(2025·北京·高考真题)近年来,北京建设了许多大型湿地公园,对于生态环境的改善产生了积极作用。以下关于湿地公园生态功能的叙述错误的是( )
A.调蓄洪水,减缓水旱灾害 B.改变温带季风气候
C.自然净化污水 D.为野生动物提供栖息地
【答案】B
【详解】湿地是地球上具有多种独特功能的生态系统,它不仅为人类提供大量食物、原料和水资源,而且在维持生态平衡、保持生物多样性和珍稀物种资源以及涵养水源、蓄洪防旱、降解污染、调节气候、补充地下水、控制土壤侵蚀等方面均起到重要作用。。
【分析】A、湿地能蓄存大量水分,调节区域水量,有效减缓洪水和干旱,A正确;
B、湿地公园的面积相对整个地区的气候影响范围较小,不能改变温带季风气候这种大尺度的气候类型,只能在局部小范围对气候起到一定的调节作用,如增加空气湿度等,B错误;
C、湿地通过物理沉降、微生物分解等作用净化污染物,C正确;
D、湿地为鸟类、鱼类等提供生存和繁殖场所,D正确;
故选B。
2.(2025·北京·高考真题)塞罕坝曾森林茂密,后来由于人类活动破坏而逐渐变成荒原。上世纪60年代以来,林业工人不断努力,种植了华北落叶松等多种树木,如今已将森林覆盖率提高到75%以上,成为人类改善自然环境的典范。下列叙述错误的是( )
A.塞罕坝造林经验可推广到各类荒原的治理,以提高森林覆盖率
B.植树造林时要尽量种植多种树木,以利于提高生态系统稳定性
C.塞罕坝的变化说明,人类活动可以影响群落演替的进程和方向
D.与上世纪60年代相比,现在塞罕坝生态系统的固碳量大幅增加
【答案】A
【分析】生态系统的稳定性是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,原因:生态系统具有一定的自我调节能力;调节基础:负反馈调节。群落是一个动态系统,是不断发展变化的;随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程称为群落演替;人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【详解】A、不同荒原的环境条件(如气候、土壤等)差异较大,塞罕坝的造林经验基于当地特定条件,不能直接推广到所有类型的荒原治理,A错误;
B、增加物种多样性可提高生态系统的抵抗力稳定性,种植多种树木符合这一原理,B正确;
C、人类活动(如植树造林)能改变群落演替的速度和方向,塞罕坝的恢复是典型实例,C正确;
D、森林覆盖率的提高意味着生产者(如华北落叶松)数量增加,光合作用固定CO₂的能力增强,生态系统的总固碳量必然增加,D正确;
故选A。
3.(2023·北京·高考真题)近期开始对京西地区多个停采煤矿的采矿废渣山进行生态修复。为尽快恢复生态系统的功能,从演替的角度分析,以下对废渣山治理建议中最合理的是( )
A.放养多种禽畜 B.引入热带速生植物
C.取周边地表土覆盖 D.修筑混凝土护坡
【答案】C
【详解】AB、由于当地的土壤结构被破坏,不适宜植被生长,热带速生植物不能适应当时气候和土壤条件,且当地的植被不能为多种禽畜提供食物,无法形成稳定复杂的食物网,不利于尽快恢复生态系统的功能,AB不符合题意;
C、矿区生态修复首先是要复绿,而复绿的关键是土壤微生物群落的重建,土壤微生物、土壤小动物和植物根系共同具有改良土壤的重要作用,因此取周边地表土覆盖,有利于恢复生态系统的功能,C符合题意;
D、修筑混凝土护坡不利于植被生长,不利于尽快恢复生态系统的功能,D不符合题意。
故选C。
4.(2022·北京·高考真题)鱼腥蓝细菌分布广泛,它不仅可以进行光合作用,还具有固氮能力。关于该蓝细菌的叙述,不正确的是( )
A.属于自养生物 B.可以进行细胞呼吸
C.DNA位于细胞核中 D.在物质循环中发挥作用
【答案】C
【详解】A、蓝细菌能进行光合作用,属于自养生物,A正确;
B、蓝细菌进行的是有氧呼吸,B正确;
C、蓝细菌属于原核生物,没有细胞核,DNA主要位于拟核中,C错误;
D、蓝细菌在生态系统中属于生产者,在物质循环中起重要作用,D正确。
故选C。
5.(2024·北京·高考真题)花葵的花是两性花,在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上,研究者选择花葵集中分布的区域,在整个花期进行持续观察。
(1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个 。
(2)观察发现:有20种昆虫会进入花葵的花中,有3种鸟会将喙伸入花中,这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触(访花),其中鸟类访花频次明显多于昆虫;鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组,一组保持自然状态,一组用疏网屏蔽鸟类访花,统计相对传粉率(如图)。
结果说明 。由此可知,鸟和花葵的种间关系最可能是 。
A.原始合作 B.互利共生 C.种间竞争 D.寄生
(3)研究者增加了一组实验,将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究 。
(4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用,是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势,正如达尔文在日记中写道:“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势 。
【答案】(1)生态系统
(2) 鸟类可帮助花葵传粉 A
(3)无昆虫和鸟类传粉,花葵能否完成自花传粉,及花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高
(4)狭小空间和天然地理隔离,使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流;小岛的自然环境与陆地不同,对生物的选择作用不同,生物能够进化出与陆地生物不同的物种特征;此外,岛屿环境资源有限,不同物种之间竞争激烈,生物为了更好地适应环境,进化速度更快
【详解】(1)生态系统属于生命系统结构层次,即在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体,故小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统。
(2)自然状态下,昆虫和鸟类都可以访花,图中的结果表明,疏网屏蔽鸟类访花组与自然状态组相比,相对传粉率显著降低,这说明用疏网屏蔽鸟类访花后,鸟类无法对花葵进行传粉,花葵只能依赖能通过网孔的昆虫进行传粉,减少了花葵与花葵之间的传粉过程,导致相对传粉率与自然状态组相比显著降低,即鸟类可帮助花葵传粉。本题中的鸟类可以帮助花葵传粉,花葵能为鸟类提供花粉或花蜜作为补充食物,鸟和花葵分开后,各自也能独立生活,不影响生存,所以两者是原始合作关系,故选A。
(3)将花葵花蕾进行套袋处理后花葵无法进行异花传粉,因此该实验的目的是探究没有昆虫和鸟类传粉时,花葵能否完成自花传粉,并通过计算自花传粉的传粉率来比较花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高。
(4)与陆地相比,小岛的自然环境不同,狭小空间和天然地理隔离,使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流,这是“小岛”在进化研究中的主要优势之一;此外,岛屿环境资源有限,不同物种之间竞争激烈,生物为了更好地适应环境,进化速度更快。
6.(2023·北京·高考真题)为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响,研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验(此实验中人工光源对植物的影响可以忽略;实验期间,天气等环境因素基本稳定)。实验持续15天:1~5天,无人工光照;6~10天,每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间;11~15天,无人工光照。在此期间,每日黄昏前特定时间段,通过多个调查点的装置捕获节肢动物,按食性将其归入三种生态功能团,即植食动物(如蛾类幼虫)、肉食动物(如蜘蛛)和腐食动物(如蚂蚁),结果如图。
(1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度,依据是:与1~5、11~15天相比, 。
(2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中,人工光照最可能作为 对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。
(3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响,如:肉食动物在黄昏前活动加强,有限的食物资源导致 加剧;群落空间结构在 两个维度发生改变。
(4)有人认为本实验只需进行10天研究即可,没有必要收集11~15天的数据。相比于10天方案,15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外,另一个主要优点是 。
(5)城市是人类构筑的大型聚集地,在进行城市小型绿地生态景观设计时应__________。
A.不仅满足市民的审美需求,还需考虑对其他生物的影响
B.设置严密围栏,防止动物进入和植物扩散
C.以整体和平衡的观点进行设计,追求生态系统的可持续发展
D.选择长时间景观照明光源时,以有利于植物生长作为唯一标准
【答案】(1)6~10天节肢动物的平均捕获量有明显改变
(2)信息(或信号)
(3) 种间竞争 垂直和水平
(4)
排除人工光照以外的无关变量的影响(或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响)
(5)
AC
【详解】(1)分析题意可知,本实验中动物的活跃程度是通过动物捕获量进行测定的,结合图示可知,与1~5、11~15天相比,6~10天节肢动物的平均捕获量有明显改变,据此推测人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度。
(2)生态系统的组成包括非生物的物质和能量,该研究中人工光照最可能作为信息(物理信息)对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。
(3)不同生物生活在一定的空间中,由于环境资源有限会形成种间竞争,故肉食动物在黄昏前活动加强,有限的食物资源导致种间竞争加剧;群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,光照的改变可能通过影响生物的分布而影响两个维度。
(4)分析题意可知,1~5天无人工光照,6~10天每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间,11~15天无人工光照,该实验中的光照条件改变可形成前后对照,故相比于10天方案,15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外,另一个主要优点排除人工光照以外的无关变量的影响(或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响)。
(5)A、进行城市小型绿地生态景观设计时应充分考虑人与自然的协调关系,故不仅满足市民的审美需求,还需考虑对其他生物的影响,A正确;
B、若设置严密围栏,防止动物进入和植物扩散,可能会影响生态系统间正常的物质交换和信息交流,B错误;
C、进行城市小型绿地生态景观设计时应以整体和平衡的观点进行设计,追求生态系统的可持续发展,而不应仅满足短期发展,C正确;
D、选择长时间景观照明光源时,除有利于植物生长外,还应考虑对于其他生物的影响及美观性,D错误。
故选AC。
7.(2022·北京·高考真题)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
蚜虫的适应策略:蚜虫是陆地生态系统中常见的昆虫。春季蚜虫从受精卵开始发育,迁飞到取食宿主上度过夏季,其间行孤雌生殖,经卵胎生产生大量幼蚜;秋季蚜虫迁飞回产卵宿主,行有性生殖,以受精卵越冬。蚜虫周围生活着很多生物,体内还有布氏菌等多种微生物,这些生物之间的关系如下图。
蚜虫以植物为食。植物通过筛管将以糖类为主的光合产物不断运至根、茎等器官。组成筛管的筛管细胞之间通过筛板上的筛孔互通。筛管受损会引起筛管汁液中Ca2+浓度升高,导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔,以阻止营养物质外泄。蚜虫取食时,将口器刺入植物组织,寻找到筛管,持续吸食筛管汁液,但刺吸的损伤并不引起筛孔堵塞。体外实验表明,筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态,Ca2+浓度提高后P蛋白溶解,加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶。蚜虫仅以筛管汁液为食,其体内的布氏菌从蚜虫获取全部营养元素。筛管汁液的主要营养成分是糖类,所含氮元素极少。这些氮元素绝大部分以氨基酸形式存在,但无法完全满足蚜虫的需求。蚜虫不能合成的氨基酸来源如下表。
氨基酸
组氨酸
异亮氨酸
亮氨酸
赖氨酸
甲硫氨酸
苯丙氨酸
苏氨酸
色氨酸
缬氨酸
植物提供
+
-
-
-
-
-
-
\
-
布氏菌合成
-
+
+
+
+
+
+
\
+
注:“-”代表低于蚜虫需求的量,“+”代表高于蚜虫需求的量,“\”代表难以检出。
蚜虫大量吸食筛管汁液,同时排出大量蜜露。蜜露以糖为主要成分,为蚂蚁等多种生物提供了营养物质。
蚜虫利用这些策略应对各种环境压力,在生态系统中扮演着独特的角色。
(1)蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了 。从生态系统功能角度分析,图中实线单箭头代表了 的方向。
(2)蚜虫为布氏菌提供其不能合成的氨基酸,而在蚜虫不能合成的氨基酸中,布氏菌来源的氨基酸与从植物中获取的氨基酸 。
(3)蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液,而不引起筛孔堵塞,可能是因为蚜虫唾液中有 的物质。
(4)从文中可知,蚜虫获取足量的氮元素并维持内环境稳态的对策是 。
(5)从物质与能量以及进化与适应的角度,分析蚜虫在冬季所采取的生殖方式对于种群延续和进化的意义 。
【答案】(1) 群落 能量流动
(2)相互补充
(3)抑制Ca2+对P蛋白作用
(4)通过吸食大量的筛管汁液获取氮元素,同时以蜜露形式排出多余的糖分
(5)蚜虫通过有性生殖,以受精卵形式越冬,降低对物质和能量的需求,度过恶劣环境,保持种群延续;借助基因重组,增加遗传多样性,为选择提供原材料。
【详解】(1)蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了群落。由图可知,实线单箭头从植物指向蚜虫,从蚜虫指向瓢虫或草蛉,代表了能量流动的方向。
(2)蚜虫为布氏菌提供其不能合成的氨基酸,布氏菌与植物为蚜虫提供蚜虫自身不能合成的氨基酸,蚜虫不能合成的氨基酸中,布氏菌来源的氨基酸与从植物中获取的氨基酸相互补充。
(3)由题可知,筛管汁液中Ca2+浓度升高,导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔,以阻止营养物质外泄。实验表明,筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态,Ca2+浓度提高后P蛋白溶解,加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶,可推测唾液中有抑制Ca2+对P蛋白作用的物质,使蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液,而不引起筛孔堵塞。
(4)由题可知,筛管汁液的主要营养成分是糖类,所含氮元素极少,蚜虫大量吸食筛管汁液,同时排出大量蜜露,蜜露以糖为主要成分。可推测蚜虫获取足量的氮元素并维持内环境稳态的对策是通过吸食大量的筛管汁液获取氮元素,同时以蜜露形式排出多余的糖分。
(5)春季蚜虫从受精卵开始发育,迁飞到取食宿主上度过夏季,其间行孤雌生殖,经卵胎生产生大量幼蚜,秋季蚜虫迁飞回产卵宿主,行有性生殖,以受精卵越冬。蚜虫通过有性生殖,以受精卵形式越冬,以降低对物质和能量的需求,度过恶劣环境,保持种群延续;借助基因重组,增加遗传多样性,为选择提供原材料。
8.(2021·北京·高考真题)北大西洋沿岸某水域生活着多种海藻和以藻类为食的一种水虱,以及水虱的天敌隆头鱼。柏桉藻在上世纪末被引入,目前已在该水域广泛分布,数量巨大,表现出明显的优势。为探究柏桉藻成功入侵的原因,研究者进行了系列实验。
(1)从生态系统的组成成分划分,柏桉藻属于 。
(2)用三组水箱模拟该水域的环境。水箱中均放入柏桉藻和甲、乙、丙3种本地藻各0.5克,用纱网分区(见图1);三组水箱中分别放入0、4、8只水虱/箱。10天后对海藻称重,结果如图2,同时记录水虱的分布。
①图2结果说明水虱对本地藻有更强的取食作用,作出判断的依据是:与没有水虱相比,在有水虱的水箱中, 。
②水虱分布情况记录结果显示,在有水虱的两组中,大部分水虱附着在柏桉藻上,说明水虱对所栖息的海藻种类具有 。
(3)为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响,在盛有等量海水的水箱中分别放入相应的实验材料,一段时间后检测,结果如图3(甲、乙、丙为上述本地藻)。
该实验的对照组放入的有 。
(4)研究发现,柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质,若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻,会将两者吐出。请综合上述研究结果,阐明柏桉藻成功入侵的原因 。
【答案】(1)生产者
(2) 柏桉藻重量增加值明显提高,而本地藻的变化则相反 选择性/偏好性
(3)隆头鱼和水虱
(4)因柏桉藻含有令动物不适的化学物质,能为水虱提供庇护场所,有利于水虱种群扩大。水虱偏好取食本地藻,有助于柏桉藻获得竞争优势,因此柏桉藻能够成功入侵。
【详解】(1)生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,柏桉藻属于植物,能进行光合作用,故其为生产者。
(2)①由图2可知,与没有水虱相比,有水虱的本地藻甲、乙重量增加值比柏桉藻重量增加值要低,甚至本地藻丙重量增加值为负值,说明本地藻丙不但没有增加,反而减少了,故与没有水虱相比,在有水虱的水箱中,柏桉藻重量增加值明显提高,而本地藻的变化则相反。
②在有水虱的两组中,大部分水虱附着在柏桉藻上,说明水虱更喜爱柏桉藻,体现了水虱对所栖息的海藻种类具有偏好性。
(3)本实验研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响,实验的自变量为海藻的种类,因变量为水虱的生存率,故实验的对照组应不放海藻,直接放入隆头鱼和水虱,观察统计水虱的生存率。
(4)物种成功入侵的原因可大致归为食物、空间资源充足,天敌少,物种之间竞争弱。由于柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质,则隆头鱼对附着在柏桉藻上的水虱捕食少,导致水虱数量增多。又因为水虱更喜欢取食本地藻,导致本地藻的数量减少,从而为柏桉藻获得了竞争优势,最终柏桉藻入侵成功。
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