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热点题型4生物学中的职业规划
1.人类对食物的需求使海水养殖业迅速发展,海水养殖已经成为海洋渔业的重要部分。目前海
水养殖以网箱养殖为主,形成的海水网箱生态系统是一种高密度且高投饵的人工养殖生态系
统。请回答下列问题:
(1)流入海水网箱生态系统的能量包括
和饵料中的化学能。海水网箱生态系统作
为一种人工养殖生态系统,其抵抗干扰保持稳态的能力较低的原因是
(2)网箱中逃逸的鱼类可能会抑制土著鱼类的繁殖,逃逸的鱼类和土著鱼类可存在的种间关
系有
和捕食。
(3)“海水蔬菜”是指用海水养殖的蔬菜,所需无机盐由海水提供,生长周期短,营养价值高。
大面积推广“海水蔬菜”种植的目的包括
(答出一点即可)。
(4)袁隆平院士的“海水稻”团队在迪拜的海水稻项目通过应用物联网、大数据、人工智能和
云平台等技术对沙漠盐碱地进行了数字化改造,比如可以在“地下”对根系直接进行施
水、施肥,实现了智能化水肥循环。
①可以通过监测某种害虫的
来预测该种害虫种群数量的变化趋势。从能
量流动角度分析,杀灭害虫的意义是
②与传统农田生态系统相比,该农田生态系统的优势有哪些?
(答出一点即可)。
2.(2023·陕西咸阳模拟预测)近年来,某城市的城中湖在每年的7~8月份都会不同程度地发
生水华现象,该市的环保科研人员进行了“种植沉水植物对水华水域进行生态修复”的研究。
(1)导致水华现象发生的非生物因素主要有
(答出两点即可)。
(2)研究员为探究虾草、苦草两种沉水植物抑制浮游藻类的途径,在该湖的不同区域进行实
验,并测定了各区域水体中的总氮(T),总磷(TP)、叶绿素a含量等指标,实验结果如
图1、图2所示。请根据实验结果回答相关问题。
1.8
▣TN▣TP
10.08
1
10.06
30
0.04
(V/
20
1.2
0.02
10
1.0
0.00
0☐
虾草苦草无草
虾草苦草无草
处理
处理
处理
处理处理处理
图1
图2
①图1结果说明
(至少答出两点)。
②据图2可知,两种沉水植物可以抑制“水华”的爆发,得出这一结论是因为水样中的叶
绿素a含量可以反映
的多少。
③根据图1和图2分析,
(填“N”或“P”)对浮游藻类的生长影响更大,依据
是
、0
进阶突破·专项练07
3.(2023·江苏宿迁月考)黄顶菊耐盐碱、耐贫瘠、繁殖力极强,一旦入侵农田将严重威胁农业
生产和生态环境安全。农技人员在一遭其入侵的农田生态系统开展了轻度、中度、重度入侵
区的群落植物多样性调查,结果如图。请分析回答问题:
(1)该农田不同地段分布有不同的生物类群,这体现了群落
茶30▲轻度◆中度量重度
的
结构。该农田中所有黄顶菊植株的总和称
20
为
影响其数量变化的直接因素是
10
,当其数量处于较长时期的相对稳
246810121月份
定阶段表明其数量已经达到了
不同群落物种数的动态变化
(2)若要调查该地区植物种类,宜采用
法。图中植物物种数量随时间变化较小的区
域是
原因是
(3)黄顶菊能分泌化学物质抑制其他植物生长发育,说明信息传递能
,进
而维持生态系统的平衡与稳定。
(4)下表为该农田生态系统的一条食物链A→B→C中各种群一年内能量的同化、利用和传递
等的统计数据(单位:×10k·m2·a1)。
同化的总
用于生长和繁
呼吸
传递给
传递给下
未被利用
种群
能量
殖的能量
消耗
分解者
一营养级
的能量
A
65.0
3.0
14.0
45.0
B
14.0
5
0.5
2.5
C
2
0.6
1.4
微量(不计)
无
由表可知,种群A和种群B之间的能量传递效率约为
%(保留两位小数),种群
B呼吸消耗的能量为
kJ·m2.a1。
4.(2023·山东菏泽期末)生态学家对某温带草原上甲、乙两种小型动物种群数量的变化进行
相关研究,结果如图所示,曲线表示当年的种群数量(N)和一年后的种群数量(N)之间的
关系,虚线表示N1=N,已知乙主要捕食甲。回答下列问题:
(1)生态学家建构的该曲线图属于
模型。用标志重捕法调查
+种群数量/N,)
S4.
乙种群数量时,动物被标志后,若少量标志物丢失,则调查数据与
实际值相比会
(2)当种群数量小于n时,种群数量增长较快的动物是
,S1~S2,
乙种群数量变化趋势为
,判断依据是
种群数量/W)
(3)生物因素和非生物因素都会影响种群数量的变化,乙种群数量是影响甲种群数量变化的
(填“外源性因素”或“内源性因素”)。随着时间的推移,群落可能会发生演替,
演替的原因除人类活动的干扰和环境不断变化外,还有
(答出两点即可)。
08黑白题生物1选择性必修二ZK解析:(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食
物链和食物网):生态系统的主要功能包括物质循环和能量流动,此
外还有信息传递等功能。(2)根据题意,可知能量流动最大效率为
20%,一只生活在湿地中的杂食动物体重为18kg,假如这只动物的
食物有1/3×18=6kg来自植物,1/2×18=9kg来自植食动物,1/6×
18=3kg来自以植食动物为食的小型肉食动物,这只动物生长过程
中最少需要6×5+9×5×5+3×5×5×5=630kg植物。(3)草原上草的
“绿色”为昆虫提供了采食的信息,草与昆虫属于不同物种,因此体
现了信息传递调节种群之间的活动的功能。(4)湿地生态系统具有
改善水质、蓄洪防旱、调节气候等方面的重要作用,这属于生态功能,
体现了生物多样性的间接使用价值。(5)外来物种引入要慎重,避
免造成当地生物多样性的降低,因为外来物种在引入地初期,如果环
境条件适宜,没有天敌,种群增长会类似于“J”形曲线,可能会使当地
物种的生存受到威胁,降低引入地的物种多样性。(6)景观建筑修
建时,小桥桥基、假山往往打洞,这为东方田鼠提供了绝好的栖息环
境,它们繁殖能力很强,在最初的一个月内,种群数量每天增加
1.57%。假设东方田鼠种群迁人初期为3000只,在最初的一个月
内,种群数量每天增加1.57%,则入=1+1.57%=1.0157,根据种群数
量增长公式N=N。×X“,则30天后该种群的数量(N3o)为:N0=
3000×(1.0157)30只。
热点题型3关注农业发展一立体农业
1.C解析:阳生植物在上层,吸收大部分的太阳能,阴生植物在下层,
吸收漏下来的阳光,这种间作的立体农业利用了生物群落的垂直结
构,A正确;先种草莓,采收后种蔬菜,相当于一年多收几次作物,是
由于草莓和蔬菜生长发育的季节和时间不同即利用了两者生长周期
的差异,B正确:与传统农业相比,立体农田的物种多样性增加,立体
农业生态系统的营养结构复杂,营养结构越复杂,恢复稳态的能力就
越弱,C错误;立体农业生态系统中,间作和轮作合理利用了空间和
资源,D正确。故选C。
2.D解析:由题图2可知,8天后,处理组(种植油麦菜)水体中的氨氨
含量低于对照组,因此该系统可以明显地净化水体中的氨氨,A正
确;由题图2可知,随着时间的延长,对照组和处理组两组水体中的
氨氮含量整体均呈下降趋势,B正确:未被摄人的饲料、鱼排出的粪
便等有机氮经微生物分解为氨氮,氨氮可被水体中生物所利用,因此
微生物在水体净化中发挥重要作用,C正确:该系统实现物质循环利
用,能量无法循环,D错误。故选D。
四解题指导
结合题意和题图2分析可知,本实验的自变量是处理天数和油麦
莱种植的有无,因变量是水体中的氨氮含量,据此分析作答。
3.A解析:样方法适用于调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物
海参活动能力弱,活动范围小,因此估算海参种群密度时常用样方
法,A正确;题图中M的同化量为=3281+2226=5507kJ/(m2·a)
题图中M中未利用的能量=同化的能量-呼吸作用消耗的能量-流
向下一营养级的能量-流向遗体残骸的能量=5507-2019-2102
386=1000kJ/(m2·a),B错误;由第二个营养级到第三个营养级的
能量传递效率约为=386÷5507×100%≈7.0%,C错误;生态系统中
的能量单向流动、逐级递减,D错误。故选A。
四解题指导
分析图形:图示表示某海水立体养殖生态系统的能量流动示意
图,图中生产者呼吸作用消耗6553kJ/(m2·a),流向M的能量
为3281kJ/(m2·a),流向遗体残骸6561k/(m2·a):M同化的
能量为3281+2226=5507kJ/(m2·a),其中有2019kJ/(m2·
a)用于呼吸作用,流向下一营养级386kJ/(m2·a),流向遗体残
骸2102kJ/(m2·a):N同化的能量为386kJ/(m2·a),其中有
217kJ/(m2·a)用于呼吸作用,流向遗体残骸168kJ/(m2·a)。
4.(1)任何生态系统都在不断散失能量(或能量是单向流动、逐级递减
的,不能循环利用)(2)生产者固定的太阳能、粪便中有机物的能
量、来自鱼苗体内的能量(3)不能(4)鱼通过需氧呼吸消耗水体
中氧气,分解者通过需氧呼吸分解粪便中的有机物时,大量消耗氧
专项练参考答案
气使能量更多地流向对人类有益的部分(5)增大了梯田生态系
统内营养结构的复杂程度
解析:(1)根据生态系统能量流动的定义可知,任何生态系统都在不
断散失能量,所以一个稳定的生态系统必须有源源不断的能量输人。
(2)在梯田内种植水稻后,生产者可通过光合作用固定太阳能,另
外,流入梯田的粪便中的有机物蕴含能量,流入梯田的鱼苗体内也有
能量。(3)高山不同海拔的植被不同,不同海拔对应不同的群落,所
以养殖种鱼的场所,培育秧苗的场所,水稻生长的场所,动、植物的分
布存在一定的差异,不能体现出群落的垂直结构。(4)鱼通过需氧
呼吸消耗梯田内水中的氧气,分解者通过需氧呼吸分解粪便中的有
机物时,也会大量消耗梯田内水中的氧气,进而导致水中氧含量下
降。成鱼能以杂草和害虫为食,增加了农作物中的能量,从能量流动
的角度分析,使能量更多地流向对人类有益的部分。(5)梯田内养
鱼,增大了梯田生态系统内营养结构的复杂程度,进而提高了该生态
系统抵抗干扰保持稳态的能力。
5.(1)它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等(2)由于氮
元素不断通过产品输出该生态系统,故要往农田中不断施加氮肥
减少了环境污染(或减少化肥农药等使用);可收获更多产品,增加
收益(3)合理地调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人
类最有益的部分(4)D/(A+B+C+D)×100%(5)C+E(或D+E)
F+H(或G+H)
解析:(1)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。因此,研究某种蛙的生态位,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。(2)农田生态系统中由于氮元素不断通
过产品输出该生态系统,故要往农田中不断施加氨肥。“稻一萍一
蛙”这种立体养殖与传统单一模式相比,充分利用了群落的垂直结
构,提高了物种丰富度,减少化肥农药等的使用,从而减少了环境污
染,可收获更多产品,增加收益,实现了生态效益和经济效益的可持
续发展。(3)从能量流动的角度分析,稻田养殖蛙减少农作物中的
害虫,合理地调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有
益的部分。(4)据题图可知,第一个营养级的固定量是A+B+C+D
第一个营养级传递到第二个营养级之间的能量是D,能量传递效率
是D/(A+B+C+D)×100%。(5)第二个营养级粪便中的能量属于第
一个营养级和人工饲料输人,即C+E(或D+E),第三个营养级粪便
中的能量属于第二个营养级和人工饲料输人F+H(或G+H)。
热点题型4生物学中的职业规划
1.(1)生产者固定的太阳能海水网箱生态系统的营养结构简单,自
我调节能力弱(2)竞争(3)减少化肥使用量,有利于保护环境;
充分利用闲置的盐碱地,减少对耕地的需求压力;节约淡水资源,缓
解水资源短缺的问题等(4)①年龄结构调整能量流动关系,使
能量更多地流向对人类最有益的部分。②对农作物进行精准施肥,
避免肥料的浪费:合理灌溉可以减少水资源的浪费等
解析:(1)分析题意可知,流人海水网箱生态系统的能量包括水藻等
生产者固定的太阳能和人工投喂饵料中的化学能。海水网箱生态系
统中的生物主要是经济类生物,生物种类单一,营养结构简单,自我
调节能力弱,抵抗干扰保持稳态的能力较低。(2)网箱中逃逸的鱼
类可能会抑制土著鱼类的繁殖,原因可能是网箱中逃逸的鱼类能与
土著鱼类争夺饵料和活动空间,并大量吞食土著鱼类的卵或土著鱼
类的幼鱼等,因此两者可能存在的种间关系有竞争和捕食。(3)由
题干材料看出,大面积推广“海水蔬菜”种植的目的有节约淡水资
源,缓解水资源短缺的问题;充分利用闲置的盐碱地,减少对耕地的
需求压力:减少化肥使用量,有利于保护环境等。(4)①年龄结构可
以预测种群数量的变化趋势,故可以通过监测某种害虫的年龄结构
来预测该种害虫种群数量的变化趋势。从能量流动角度分析,害虫
会捕食作物,诱杀害虫可以调整能量流动的关系,使能量持续高效地
流向对人类最有益的部分。②该农田生态系统可以在“地下”对根
黑白题29
系直接施水、施肥,实现了智能化水肥循环,与传统农田生态系统相
比,该农业生态系统的优势为对农作物进行精准施肥,避免肥料的浪
费:合理灌溉可以减少水资源的浪费等。
2.(1)水体中N、P等含量较高;温度较高:光照较强(2)①虾草和苦
草均能有效降低水体的总氨(TN)和总磷(TP);虾草更能有效降低
TN,苦草更能有效降低TP②浮游藻类(单细胞藻类和蓝细菌)
③N与苦草相比,虾草降低总氮的效果更好,同时水样中叶绿素
含量更低,浮游藻类的数量更少
解析:(1)水华的产生是水体富营养化,导致单细胞藻类和蓝细菌大
量繁殖,主要非生物因素是过量的N、P等无机盐离子富集:浮游藻
类进行光合作用,温度较高,光照较强也可导致藻类大量繁殖。
(2)①分析题图1可知:用两种沉水植物处理后,水体中的总氮
(TWN)、总磷(TP)含量均下降,说明种植虾草和苦草均能有效降低水
体的总氮和总磷:用虾草处理的水体中TN含量下降值比苦草处理
的大,说明虾草更能有效降低总氨:而用苦草处理的水体中TP含量
下降值比虾草处理的大,说明苦草更能有效降低总磷。②分析题
图2可知:用两种沉水植物处理后,水样中叶绿素a含量均明显下降,
而水样中叶绿素a含量与单细胞藻类和蓝细菌有关,这说明水样中
单细胞藻类和蓝细菌数量明显下降,沉水植物可以抑制“水华”的爆
发。③叶绿素a含量高代表浮游藻类多,由题图2可知,虾草处理后
的叶绿素a更少,说明虾草处理对浮游藻类的生长影响更大,由题图
1可知,虾草处理比苦草处理时N降低得更多,由此可见N对浮游藻
类的生长影响更大。
四解题指导
分析题图1:用两种沉水植物处理后,水体中的总氨、总磷含量均
下降,说明种植虾草、苦草均能有效降低水体的总氮和总磷。分
析题图2:用两种沉水植物处理后,水样中叶绿素a含量均明显
下降。
3.(1)水平种群出生率、死亡率、迁入率、迁出率环境容纳量(或
K值)(2)样方重度入侵区重度入侵区已形成以黄顶菊为优
势的稳定群落(3)调节种群之间的活动(4)11.029×10
解析:(1)在水平方向上具有不同结构体现了群落的水平结构,所以
农田不同地段分布有不同的生物类群,这体现了群落的水平结构。
农田中所有黄顶菊植株的总和称为种群,种群是同种生物的集合。
影响种群数量变化的直接因素是出生率、死亡率、迁入率和迁出率。
环境容纳量是指特定环境所能维持的种群数量的最大值,可用K值
表示。当其数量处于较长时期的相对稳定阶段表明其数量已经达到
了环境容纳量,即K值。(2)调查植物的种类,可采用样方法。根
据分析可知,重度入侵区植物物种数随时间变化较小,原因是重度入
侵区已形成以黄顶菊为优势的稳定群落。(3)黄顶菊能分祕化学物
质抑制其他植物生长发育,可见,信息传递能够调节种群之间的活
动,以维持生态系统的稳定。(4)由题表可知,输入到种群A的总能
量为65.0+3.0+14.0+45=127kJ·m2·a1:种群A和种群B之间的
能量传递效率约为14÷127×100%≈11.02%。种群B呼吸消耗的能
量=B的同化量-B用于自身生长和繁殖的能量=14-5=9×
106kJ·m-2·a1。
4.(1)数学偏大(2)甲先增大后趋于稳定S1~S2的变化
中,N41一直大于N,种群数量增加,S2时N+1=N种群数量趋于稳
定(3)外源性因素生物的迁入和迁出、群落内部种群相互关系
的变化
解析:(1)生态学家建构的曲线图属于数学模型。根据标志重捕法
计算公式:种群中个体数:标志总数=重捕总数:重捕中被标志的
个体数,若少量标志物丢失,则重捕中被标志的个体数减小,故种群
密度调查的结果会偏大。(2)当种群数量小于n时,乙种动物
N+1/N,小于1,种群数量减小,甲种动物的N+1/N,大于1,种群数量
增加,所以种群数量增长较快的动物是甲。S1~S2,乙种动物的
选择性必修二·ZK
N1/N,大于1,种群数量的变化趋势是增加,S2时,N1/N,等于1,种
群数量不变,趋于稳定。(3)外源性因素是指影响种群密度的外部
因素,主要包括气候、食物、捕食、疾病、寄生等。根据题干中甲、乙之
间存在着捕食关系,所以乙种群数量是影响甲种群数量变化的外源
性因素。影响演替的因素有很多,除了人类活动的干扰和环境的不
断变化之外,还有群落外界环境的变化,生物的迁人和迁出、群落内
部种群相互关系的变化。
四名师点睛
解答本题的关键是明确甲、乙两条曲线高于或低于虚线的含义:
虚线表示N+1=N,种群数量不变。
热点题型5生态系统中能量流动分析模型
1.D解析:生物体同化量的去向包括呼吸散失、被分解者分解利用、未
被利用、流向下一营养级等,但最高营养级的能量并不流入下一营养
级,A错误;乙模式为高竞争影响,说明该物种与其他物种的生态位
有较大重叠,导致与其他生物的竞争更激烈,种群用于繁殖的能量比
例就更小,不利于对环境资源的充分利用,B错误;与其他生物的竞
争越激烈、被捕食压力越大,消耗的能量就越多,导致种群用于生长
和繁殖的能量比例就越小,C错误;为防治农田鼠害,可引人天敌,使
鼠的能量分配向情况丙模式转变,使种群用于生长和繁殖的能量比
例较少,从而降低鼠的环境容纳量,D正确。故选D。
2.C解析:生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分包括
生物成分(即生产者、消费者、分解者)和非生物环境,A错误。营养
级的同化量有4个去向:①自身呼吸消耗:②流向下一营养级;③流
向分解者:④未被利用。据题表分析,农作物流入下一营养级(包括
鸡和人)的能量为(110-21-58)×104=31×104kJ,鸡的同化量为
(10+8)×104=18×104kJ,所以农作物流向人的能量是31×104kJ-
18×104kJ=13×104kJ,鸡流入下一营养级(即人)的能量为(8-2
3)×104=3×104kJ,所以人通过食物网获得的能量为13×104+3×
104=1.6×105kJ,B错误。两个营养级之间的能量传递效率是指相
邻的两个营养级同化量之间的比值,该生态系统中第一个营养级到
第二个营养级的能量传递效率约为(31×104)÷[(110+70)×104]×
100%≈17.2%,C正确。流经该生态系统的总能量除了包含植物所
同化的能量外,还应该有投喂的饲料等有机物中的化学能,D错误。
故选C。
3.B解析:流经人工鱼塘的总能量是生产者固定的太阳能和投放饲料
中有机物中的能量,A错误:题图甲中,E是生产者固定的太阳能总
量,A,是呼吸作用消耗的能量,B,可以表示生产者中未利用部分的能
量,C,是流向分解者的能量,E,是流向下一营养级的能量,B正确;题
图乙中,摄人量=粪便中的能量+同化量,Z表示初级消费者粪便中
的能量,X表示初级消费者的同化量:同化量=呼吸消耗的能量+用
于自身生长和繁殖的能量,Y表示呼吸消耗的能量,N表示用于自身
生长和繁殖的能量,初级消费者用于自身生长和繁殖的能量可用题
图乙中的N表示,C错误;乌鳢捕食初级消费者后未同化部分的能量
是指乌鳢粪便中的能量,属于上一营养级(即初级消费者)同化量中
流入分解者的能量,包含在M中,D错误。故选B。
4.D解析:各营养级之内,所有输入的能量和输出的能量相等。因此
植食动物传递给肉食动物的能量是(14+2-4-9-0.5)×103=2.5×
103kJ·m2·a1,肉食动物输出的能量是(2.1+5.1+0.25+0.05)×
103=7.5×103kJ·m2·a1,所以肉食动物需补偿输入的能量为7.5×
103-2.5×103=5000kJ·m2·a1,A正确:第二个营养级总能量为
16×103kJ·m2·a1,其中呼吸消耗的能量是4×103kJ·m-2·a1,
因此用于植食动物自身生长和繁殖的能量是1.2×104kJ·m2·a1,
B正确;第二个营养级与第三个营养级之间能量传递效率=从第二
个营养级流入第三个营养级的能量/第二个营养级同化量×100%=
[(14+2-4-9-0.5)×103/(14+2)×103]×100%≈15.6%,C正确:题
图中营养级越高,需要补偿输入的能量值越大,说明受影响较大,
D错误。故选D。
黑白题30