大题04 生物与环境类(4大热点角度剖析)(大题专练)(江苏专用)2026年高考生物终极冲刺讲练测
2026-04-09
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2份
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68页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 生物与环境 |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.67 MB |
| 发布时间 | 2026-04-09 |
| 更新时间 | 2026-04-13 |
| 作者 | 秀 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57242217.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
大题04 生物与环境类
内容导航
【命题解码·定方向】命题趋势+3年高考真题热点角度拆解
【解题建模·通技法】析典例,建模型,技法贯通破类题/变式
【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
命题·趋势·定位
1.重稳态调节:从种群数量变化、群落演替转向生态系统稳态维持、物质循环与能量流动的动态平衡分析。
2.重情境应用:结合生态农业、生物多样性保护、环境污染治理、碳中和等真实情境,考查解决实际问题能力。
3.重图表分析:以种群增长曲线、能量流动图解、物质循环模式图、种间关系曲线为核心载体,考查信息提取与逻辑推理。
4.重综合关联:与细胞代谢、遗传变异、生命活动调节、环境保护深度融合,突出知识系统性。
5.重实验探究:江苏高考特色,侧重种群密度调查、生态瓶制作、群落丰富度统计等实验设计与误差分析。
热点·角度·拆解
热点角度01 种群特征与数量变化
2025 江苏卷:分析人为干扰下种群数量波动与K 值变化;判断群落种间关系及演替趋势
2024 江苏卷:标志重捕法误差分析;S 型增长曲线解读与环境容纳量应用
2023 江苏卷:种群年龄结构与数量预测;群落垂直分层意义及人类活动对演替的影响
热点角度02 群落结构与演替
2025 江苏卷:复杂食物网营养级计数;判断生物富集与最高营养级生物
2024 江苏卷:区分生产者、消费者、分解者;分析人工生态系统的成分与功能
2023 江苏卷:食物网中生物数量变动的连锁反应;判断食物链条数与能量起点
热点角度03 生态系统的结构与功能
2025 江苏卷:绘制能量流动去向图解;计算相邻营养级传递效率
2024 江苏卷:分析同化量、呼吸量、流向分解者、未利用;能量多级利用意义
2023 江苏卷:能量单向流动逐级递减原因;人工生态系统能量输入与输出计算
热点角度04 生态环境问题与稳定性
2025 江苏卷:负反馈调节机制;抵抗力稳定性与自我调节能力关系
2024 江苏卷:生物多样性间接价值(生态功能);湿地生态恢复措施
2023 江苏卷:水体富营养化原因与治理;生态农业与可持续发展意义
热点角度01 种群特征与数量变化
析典例·建模型
1. (2026·江苏·一模·节选)褐马鸡是我国特有的国家一级保护鸟类。近年来,科研人员围绕其保护开展了系列研究。请回答下列问题:
黄龙山国家级自然保护区是褐马鸡西部种群的核心栖息地。为科学评估该区域的生态状况,科研人员布设红外触发相机进行监测,与传统人工调查相比,此技术在野生动物调查中的主要优点有____________。利用该技术可有效调查研究____________(填序号:①褐马鸡种群密度②土壤真菌多样性③花面狸活动节律④褐马鸡孵化过程)。
【解题建模】
第一步:审题定位
看到红外相机、野生动物监测 → 定位:种群调查技术
第二步:解题思路:种群调查方法
第三步:术语规范答题
答案:(1) 减少人为干扰,实现长期(昼夜不间断)、连续、客观的监测 ①③④
研考点·通技法
破类题·提能力
1.(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%
本地碱蓬
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。
热点角度02 群落结构与演替
析典例·建模型
1.(2026·江苏徐州·一模)科研人员为修复稻田生态系统进行研究,对照区稻田按当地耕作习惯进行日常管理,人工控制区进行如下处理:①稻田冬闲期种植豆科绿肥紫云英,并在盛花期全株翻耕还田;②田埂全年保留禾本科杂草,并在控制区中部设置茭白种植区;③水稻生育期不喷洒杀虫剂,并控制化肥使用。下图是人工控制区和对照区水稻主要害虫稻纵卷叶螟及其两种天敌密度的变化,请回答有关问题:
(1)据图分析,与对照区相比,人工控制区中蜘蛛和寄生蜂的数量________,主要原因:一是稻田田埂全年保留禾本科杂草、控制区中部种植茭白等可为蜘蛛和寄生蜂________;二是不喷洒杀虫剂,________。
(2)底栖动物(如中国圆田螺、苏氏尾鳃蚓、羽摇蚊的幼虫、大脐圆扁螺等)是稻田生态系统中的重要组成部分,调查稻田中底栖动物的丰富度,需要记录每个样方里底栖动物的________。蜘蛛和寄生蜂属于生态系统的________(成分)。它们与稻纵卷叶螟间的种间关系分别是________。
【解题建模】
第一步:快速审题
1.情境:稻田生态修复、绿肥还田、不打农药、保留杂草、种茭白
2.变量:人工控制区 vs 对照区
3.对象:稻纵卷叶螟(害虫)、蜘蛛、寄生蜂(天敌)
4.考点:生态系统结构、种间关系、生物防治、丰富度调查
第二步:解题思路
第三步:规范书写
答案:(1) 更多 提供栖息地和产卵地 增加了寄生蜂和蜘蛛的食物
(2) 物种数目 消费者 捕食、寄生
研考点·通技法
技法: 1.先定概念:看到 “群落” 就答物种组成、丰富度、种间关系、结构、演替;看到 “种群” 就答密度、出生率、年龄结构,不混用概念。
2.看图判关系,按模板作答:垂直结构答光照 / 食物与栖息空间;水平结构答镶嵌分布;
3.演替看起点, 无土壤→初生演替,有土壤有繁殖体→次生演替;
破类题·提能力
1.(2025·江苏徐州·一模)强壮滨箭虫是渤海湾浮游动物中占优势的物种,体长大都在3 ~ 18 mm,活动范围相对有限,主要摄食小型浮游动物,同时还是中、上层鱼类的主要食物来源,在渤海湾海洋生态系统中具有重要作用。科研人员调查了3 ~ 11月份强壮滨箭虫的生物量,结果如图1所示(其余月份为冰封期,不易采样),以及8月份不同体长长强壮滨箭虫的生物量和丰度占比,结果如图2所示,探究影响强壮滨箭虫种群数量变化的因素,以便合理开发渤海湾海洋生物资源。回答下列问题:
(1)调查发现从黄河入海口到远离入海口的远海,强壮滨箭虫的丰度逐渐降低,这体现了群落在________结构上的差异。科研人员将强壮滨箭虫认定为渤海湾浮游动物中占优势的物种的依据是________。
(2)从生态系统的组成成分分析,强壮滨箭虫属于________,若要调查强壮滨箭虫的种群密度,可采用的方法是________。
(3)图1中5 ~7月份强壮滨箭虫的生物量逐渐减少,引起该变化的原因可能有________(答出两点即可)。
(4)结合图1和图2, ________(填“能”或“不能”)认为8月份强壮滨箭虫的种群密度大于9月份的,为什么? ________。
(5)从合理开发渤海湾海洋生物资源角度出发,下列有关对强壮滨箭虫的研究成果的应用,叙述不合理的是________。
A.根据强壮滨箭虫生物量变化规律,确定中、上层鱼类的捕捞时机和捕捞量
B.利用强壮滨箭虫对小型浮游动物的捕食关系,人为增加其数量来消灭小型浮游动物
C.参考不同体长长强壮滨箭虫的丰度占比,评估渤海湾海洋生态系统的健康状况
D.结合强壮滨箭虫在生态系统中的作用,制定保护和开发渤海湾海洋生物资源的综合策略
热点角度03 生态系统的结构与功能
析典例·建模型
1.(2026·江苏无锡·一模·节选)太湖位于长江三角洲的南缘,是中国五大淡水湖之一,在太湖治理前,曾经发生了富营养化等生态问题。
(1)太湖生态系统的结构包括___________,太湖生态系统自我调节能力的基础是___________。太湖在调节气候、涵养水源、旅游等方面发挥重要作用,体现了生物多样性的___________价值。图1是生态系统部分食物链,其中鲤鱼占据第___________营养级。
(2)分析各营养级间能量流动的情况,构建模型如表格所示。流入太湖生态系统的总能量是___________(用文字表述),表中X代表的是___________。第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为___________%(保留一位小数,2分)。
营养级
X
流向分解者的能量
未利用
流向下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
甲
6.8
0.5
7.2
0
11.0
乙
44.0
5.0
95.0
Y
0
丙
9.5
1.5
11.0
3.5
5.0
【解题建模】
第一步:审题定位
1.情境:太湖生态治理、富营养化、淡水湖生态系统、食物网、能量流动模型
2.变量:自然能量流动 + 人工有机物输入
3.对象:浮游植物、浮游动物、底栖动物、鲤鱼、黑鱼、草鱼、鳙鱼等
4.考点:生态系统结构、负反馈调节、生物多样性价值、营养级判断、能量流动计算、传递效率计算
第二步:解题思路
第三步:规范书写
答案:(1) 生态系统的成分和营养结构 负反馈调节 间接、直接 二、三
(2) 生产者固定的太阳能和外来输入有机物中的化学能 呼吸作用散失(自身呼吸消耗)的能量 12.5%
研考点·通技法
破类题·提能力
1.(2026·江苏·一模)太湖流域治理前每年都会因生活污水和工业废水的大量排放出现水华现象,严重威胁生态系统的稳定性及城市饮水安全。请回答下列问题:
(1)图1为太湖生态系统参与碳循环的部分示意图,甲~丁为生态系统的组成成分。其中碳元素以有机物形式传递的过程有______(填序号)。“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等途径,抵消CO2排放总量,达到相对“零排放”。达到“碳中和”时,图1中生产者吸收CO2总量______(填“大于”“等于”或“小于”)所有生物呼吸释放的CO2总量,原因是______。
(2)湖泊中的一些小型鱼类以碎屑和浮游植物为食,从生态系统成分的角度分析,这些鱼类可能属于图1中的______(选填“甲~丁”)。研究该小型鱼类的生态位,需要研究的方面有_______(至少答出三点)。
(3)某研究团队对该生态系统的能量流动进行定量分析,数据如下表所示[X表示能量流动的去向之一,Y、Z为能量值,单位:J·cm-2·a-1,植食性动物与肉食性动物分别作为一个营养级研究]。据表分析,X是指______,流入该生态系统的总能量是______J·cm-2·a-1。能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是______(保留一位小数)。在修复过程中,工作人员在考虑社会经济效益的同时还须引入对污水净化能力较强的本地水生植物等,这主要遵循生态工程的______原理。
生物类型
X
流向分解者的能量
未利用
流向下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
生产者
42.0
4.0
90.0
Y
0
植食性动物
8.5
1.5
10.5
Z
6.0
肉食性动物
5.8
0.5
6.2
0
10.5
(4)现需统计某区域蓝藻(蓝细菌)的种群密度,采用血球计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)计数,图2表示稀释100倍后蓝藻的分布情况,若以该计数结果作为每个中方格的平均值,则样液中蓝藻细胞的密度是_______个/mL。血球计数板使用后需清洗,具体的清洗方法是_______。
热点角度04 生态环境问题与稳定性
析典例·建模型
1.(2025·江苏徐州·二模)微山湖湖区采用“三池两坝”模式发展养殖业,实现了可持续发展,具体模式如图所示。该模式利用水生植物吸收氮磷,滤食性水生动物去除藻类,降低了尾水氮磷含量,减少了农业面源污染,改善了养殖环境,推动了渔业产业转型升级,助力构建现代渔业产业体系。请回答下列问题∶
(1)在生态沟渠内设置生物浮床,种植水生植物,吸收水中的污染物,选择生物浮床的生物时要遵循生态工程建设的_______原理。某滤食性水生动物种群数量在夏季显著增加,主要是因为夏季________、温度适宜,藻类等水生植物光合作用强,生长迅速,为滤食性水生动物提供充足的_______。同时,适宜的水温能提高滤食性水生动物的_______,促进其繁殖和新陈代谢,使其数量显著增加。
(2)在沉淀池内设置“之”字形挡水设施,并在池中种植芦苇等水生植物,将河道改造为沉淀池的过程体现的群落演替类型是_______,芦苇能大量吸收污水中N、P等营养物质,故需要定期收割输出该生态系统,请从物质循环角度解释这种操作的原因∶_______。
(3)曝气池面积为尾水处理设施总面积的5%左右,曝气头设置密度不小于每3平方米1个,并及时通入大量空气,这样操作的原因是_______。
(4)“三池两坝”模式尾水处理系统在进行养殖业污水治理过程中增加了湿地面积,这对当地生物多样性的间接价值提升体现在______。
A.为人们提供了更多观赏湿地景观的机会
B.吸引更多游客前来,促进经济发展
C.增强了区域生态系统的稳定性,调节气候、涵养水源等
D.可以开发更多与湿地相关的旅游项目
【解题建模】
第一步:审题定位
1.情境:人工湿地、生态养殖、尾水处理、三池两坝、水生植物吸收氮磷、曝气增氧
2.变量:自然河道→人工改造沉淀池、生态沟渠、曝气池、生态净化池
3.对象:水生植物、滤食性动物、微生物、藻类、N、P 污染物
4.考点:生态工程原理、种群数量变化、群落演替、物质循环、有氧呼吸、生物多样性价值
第二步:解题思路
答案:(1) 协调 光照充足 食物 酶活性
(2) 次生演替 N、P等元素在生态系统中可以循环利用,只有输出该生态系统才能真正降低其在该生态系统中的含量
(3)空气中含有氧气,可以为曝气池中微生物的有氧呼吸分解污染物提供氧气
(4)C
研考点·通技法
破类题·提能力
1.(2025·江苏苏州·三模)我国建立了国家公园和自然保护区等多种自然保护地,对濒危野生动物如华北豹的保护起到了积极作用。根据所学知识回答下列问题。
(1)建立自然保护地属于保护生物多样性的_______(填“就地保护”或“异地保护”)措施。生物多样性的间接价值主要体现在________等方面,此外,生物多样性在促进生态系统中________等方面也具有重要的生态价值。
(2)更先进的自然保护地建设理念由原来的保护目标物种转变为保护_______(填“基因库”或“生态系统”),这种转变的生态学依据是_______。
(3)科研人员采用红外触发相机获取了某地连续两年华北豹的大量清晰影像,根据“花纹唯一性”特点可识别华北豹个体,华北豹的种群密度估算公式为d=ab/cs。其中,d为华北豹的种群密度,S为调查面积,a代表第1年华北豹个体数,b为________,c为_________。
(4)某濒危野生动物栖息地碎片化的研究结果如图,结果表明局域种群的个体数量越少,灭绝概率越_______(填“高”或“低”),可能原因有_______。
(5)自然保护地建立后,从较长时间尺度看,濒危野生动物的种群数量变化趋势是_________,分析其原因是_______。
(建议用时:45分钟)
刷真题
1.(2025·江苏·高考真题)川金丝猴是我国特有的珍稀濒危物种,为了更好地保护这一物种,研究者开展了以下研究。请回答下列问题:
(1)川金丝猴警戒行为具有监测捕食者和同种个体的功能,这说明生物之间的关系有______。川金丝猴的警戒行为依赖于环境中获取的信息,信息类型有______。川金丝猴根据这些信息及时作出反应,一方面可以降低被捕食风险,另一方面为争夺______获得更多机会。
(2)川金丝猴以植食为主,消化道中部分微生物直接参与高纤维食物的消化,这些微生物与川金丝猴构成______关系。
(3)研究者为了进一步研究川金丝猴的食性,采集其粪便样本,进行DNA提取、扩增,部分实验过程如下。请完成下表:
实验目的
简要操作步骤
释放DNA
在去杂后的样本中加入裂解液
析出DNA
离心后取①______,加入乙醇
②______
在沉淀物中加入纯水
扩增DNA
将③______、引物、样本DNA、含有Mg²⁺缓冲
液、超纯水等加入PCR管中,进行PCR
(4)为分析川金丝猴摄食的植物种类,研究者设计一对引物F和R,能同时扩增出不同种植物叶绿体中的rbeL基因片段,是因为引物F和R的碱基能与rbcL基因的保守序列的碱基______。用引物F和R对4种植物样本甲~丁的叶绿体基因组DNA进行扩增测序,结果如图所示。若对4个样本的扩增产物进行DNA电泳条带分析,能检出的样本是______。研究者用引物F和R对川金丝猴粪便DNA进行扩增并测序,得到的序列有图中的3种序列,据此可确定川金丝猴摄食的植物有______。若要更准确鉴定出川金丝猴摄食的植物,参照叶绿体基因库,还需选用______的保守序列设计引物,对川金丝猴粪便DNA进行扩增、测序分析。
注:“·”表示与植物甲对应位置上相同的碱基:“……”表示省略200个碱基
(5)依据上述研究,保护川金丝猴可采取的措施有______(填字母)。
a.建立川金丝猴生态廊道,促进种群间基因交流
b.保护川金丝猴栖息地的植被和它喜食的植物
c.需用标记重捕法定期重捕,以精确监测种群数量
d.主要依赖迁地保护,扩大川金丝猴种群数量
2.(2024·江苏·高考真题)某保护区地势较为平坦,植被类型属于热带稀树灌丛草原,生活着坡鹿、猛禽和蟒蛇等动物。请回答下列问题:
(1)坡鹿为珍稀保护动物,主要以草本植物的嫩叶为食。保护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛,这种群落演替类型称为________。科研人员对坡鹿在火烧地和非火烧地的采食与休息行为进行研究,结果如图1,形成该结果的原因是________。
(2)保护区的草原上,植物个体常呈不均匀分布,这体现了群落水平结构的主要特征是________。为了研究火烧法对植被的影响,科研人员采用样方法进行调查,群落结构越复杂,样方面积应越________。
(3)为了研究坡鹿粪便对保护区土壤动物类群丰富度的影响,科研人员用吸虫器采集土壤样方中的动物后,常选用________溶液固定保存。蚯蚓、蜈蚣等一些土壤动物可以作为中药材,这体现了生物多样性的________价值。
(4)研究保护区内动物的食物结构,常用的方法有直接观察法、胃容物分析法、粪便分析法。若调查湖泊下层鱼类的食性,在上述方法中优先选用________。对于食性庞杂的鱼类,可检测其所在水域中不同营养级生物体内稳定性同位素15N含量,从而判断该鱼类在生态系统中的营养地位,其依据的生态学原理是________。
(5)科研人员在野外调查的基础上绘制了保护区食物网,部分结构如图2所示。相关叙述错误的有________(填序号)。
①该图没有显示的生态系统成分是分解者
②动植物之间的营养关系主要包括种间关系和种内关系
③有的食虫鸟在相应食物链上为三级消费者、第四营养级
④采用标记重捕法可以精确掌握保护区坡鹿的种群密度
刷模拟
1.(2026·江苏镇江·一模)微塑料是直径小于5mm的含碳有机颗粒物,易在生产、使用过程中进入环境被水生生物误食并危害生态系统稳定性。研究团队调查了某湖泊四种鱼类体内的微塑料丰度,结果如下表所示。请回答下列问题:
内容物种
摄食习性
栖息水层
胃肠道微塑料平均丰度
(单位组织中微塑料的数量,个/条)
乌鳢
肉食性
底层
39.5
草鱼
草食性
中下层
15.5
麦穗鱼
杂食性
中上层
6.5
食蚊鱼
杂食性
表层
1.0
(1)从生态系统组成成分看,环境中的微塑料属于______。
(2)不同鱼类胃肠道中微塑料丰度存在差异,可能与它们的______有关。微塑料可通过______在乌鳢等高营养级生物中聚集。微塑料为有机颗粒物,但鱼类不能利用其中的能量,原因是______。
(3)研究发现,微塑料在体内累积会导致水生动物繁殖率降低、幼体发育异常死亡增加,这直接改变了种群的______,导致种群密度下降。
(4)柠檬烯是一种强疏水性的萜类物质,能在细胞表面形成“疏水层”。图示研究人员设计的利用转基因蓝细菌综合处理含微塑料污水的生物处理系统工作流程。请回答:
①改造蓝细菌:将柠檬烯合成酶基因导入蓝细菌,从而获得能分泌柠檬烯的工程菌,该育种方法依据的变异原理是______。
②微塑料去除和污水处理:一方面,蓝细菌吸收污水中的N、P以减轻水体______程度;另一方面分泌的柠檬烯主动吸附具有______(选填“亲水性”或“疏水性”)的微塑料颗粒,促进其聚集沉降。
③生物塑料薄膜的生产:制成的生物塑料薄膜呈现“金绿色”,这是因为其中含有蓝细菌的______和类胡萝卜素等光合色素。
④与传统物理吸附方法相比,该生物处理系统的优势有______。
2.(2026·江苏南通·一模)某地区由于常发生石体崩塌、泥石流等,造成植被严重毁坏。为科学建构人工林并合理配置林下植被提供依据,以实现生态系统近自然快速修复,科研人员种植了3种乔木,林下植物自然生长,6年后进行调查并测定相关指标,结果如下表,其中生态位宽度反映生物利用资源的能力。请回答下列问题。
林分
平均树高/m
平均胸径/cm
郁闭度
林下植物多样性指数
林下生态位宽度前5的植物
(有下划线表示入侵种)
本地植物
入侵植物
湿地松林
4.92
7.47
0.54
1.3
0.7
白茅、鬼针草、芒、假臭草
尾叶桉林
9.97
8.34
0.56
1.2
0.3
芒萁、筒轴茅、假臭草、芒、桃金娘
大叶相思林
9.91
7.63
0.83
0.9
0.3
芒、红毛草、鬼针草、鸟毛蕨、薇甘菊
(1)种植乔木幼苗前后,群落发生的变化属于________演替。与自然演替相比,该演替的特点是_______。
(2)调查林下植物多样性时,研究人员在每种林分中分别设置10个20m×20m的大样方,并在每个大样方中的________(位置)设置5个2m×2m的小样方,对每个小样方中的________进行调查统计。
(3)研究某植物的生态位需要研究________,生态位宽度越大的植物在群落演替的过程中越能成为优势种,从种间关系分析其主要原因是________。
(4)据调查结果分析,林下植物多样性最低的林分是________,主要原因是________。
(5)科研人员建议在该地区生态修复初期优先选择尾叶桉来建构人工林,理由是________。科研人员对尾叶桉林下植物进行了下图所示的配置,依据是________。
3.(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的数值应为________,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。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_________。
4.(2025·江苏镇江·三模)长江口是我国最大的河口生态系统,安氏白虾、葛氏长臂虾和脊尾白虾是长江口虾类资源中的优势种类,也是肉食性鱼类的天然饵料生物。回答下列问题:
(1)调查安氏白虾、葛氏长臂虾和脊尾白虾在群落中的生态位,有利于了解这三种生物种间竞争和共存关系。下列哪些因素会影响它们的生态位?________
A.栖息场所 B.食物 C.活动时间 D.天敌以及与其他生物的种间关系
(2)营养生态位可反映物种在食物网中占据的位置和功能,稳定同位素技术是调查营养生态位的常用方法。已知生物体内的碳同位素与其食源相近,而氮同位素在生态系统能量流动过程中不断富集,故生物组织中的碳、氮同位素比值(δ13C、δ15N)常分别用于揭示________来源和________位置。某研究团队采用该技术调查这三种虾的碳、氮同位素比值,结果如图。
已知浮游动物食物源的δ13C值要小于底栖食物源,分析调查结果可知,随着水深增加,这三种生物的分布依次为________,这体现了群落的________结构。在长江口水域中安氏白虾的种群数量最大,结合调查结果推测可能的原因是________。基于生态系统的能量流动具有________的特点,可推测________的总生物量相对较少。
(3)人类通过捕捞可以收获鱼虾等食物资源,这体现了生物多样性的________价值。但过度捕捞虾类资源会导致长江中的肉食性鱼类的环境容纳量________。因此人类的活动在注重经济效应和社会效应时,还必须注意生态效益,这遵循了生态工程的________原理。
5.(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)。
6.(2025·江苏苏州·三模)塞罕坝某人工林场早期多为单一树种模式,土壤肥力逐渐衰退。研究者对人工林进行多树种混交(M)、间伐(TH)改造,以未改造的人工林(CK)作为对照,调查改造后不同林场的土壤动物类群数以及第一年凋落物分解过程中全氮残留量的变化,结果分别如图1、表所示。请回答下列问题。
表凋落物分解过程中全氮残留量的变化(g)
分解时间
M
TH
CK
初始
0.38
0.343
0.37
5月
0.127
0.213
0.236
7月
0.117
0.112
0.114
9月
0.209
0.231
0.138
注:全氮是指土壤中有机氮和无机氮的总和
(1)为研究林场土壤动物类群数,研究人员通常采用_______法进行采集和调查。土壤的深度不同,动物类群数不同,这是不同土壤动物类群_______分化的结果,从而实现共存。
(2)土壤动物类群数可以指示土壤肥力的变化,据图1和表推测,混交和间伐改造可以提高土壤肥力的原因是_______。5-7月间伐林凋落物全氮残留量低于对照林,其原因可能是间伐后林下_______,导致分解者对凋落物中的含氮有机物分解作用加快,氮元素释放速度加快。
(3)林场的外貌和结构会随四季发生有规律的改变,这种现象叫作群落的_______。夏季林冠层局部发生虫害,但能很快恢复,体现生态系统具有_______稳定性,且林冠层虫害有利于林下植被的生长,其原因是_______。
(4)为合理开发林场资源,研究人员研究了某经济树种的种群出生率、死亡率、增长速率与种群数量的关系,如图2。对处于B状态(34株)的种群进行间伐时,为持续获得较大的效益,当年间伐量应为_______株。当年最大间伐量不能超过_______株,否则会因________而影响种群的延续。
7.(2025·江苏·三模)植被盖度是指植被覆盖地面的面积比例,生态系统中不同类型植被盖度会影响动物栖息地的选择。某地区雉鹑体色为灰褐色,是我国特有的物种,对环境较敏感,主要食物关系如图1.科研人员对该地区雉鹑繁殖季(春夏季)和非繁殖季(秋冬季,有较长的雪期)的生存环境中各种植被的盖度进行调查,结果如图2。请回答下列问题。
(1)调查雉鹑种群密度时常采用红外线相机陷阱法,即通过红外传感器触发相机自动拍摄或录像记录动物。与标记重捕法相比,该方法的主要优势有对生物伤害少、__________。
(2)图1中雉鹑同化的能量除呼吸消耗外,去向还有__________。雉鹑繁殖地生境的群落外貌和结构因春、夏、秋、冬的变化而发生规律性的变化,这称之为__________。
(3)雉鹑繁殖地生境中自上而下分布乔木、灌木、草本等体现了群落的__________结构。乔木盖度与草本盖度一般呈__________(关系),主要原因是__________。
(4)当雉鹑发现捕食者时,可通过短促尖锐的警戒声,头部摆动、颈部伸直等动作来提醒同伴,这些属于生态系统中的__________信息。
(5)据图2分析,雉鹑在繁殖季更多选择生活在__________盖度较大的环境中,这有利于__________;非繁殖季雉鹑更多选择生活在__________环境中,这有利于__________。
8.(2025·江苏·二模)营养级联效应(STC)描述了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。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。
9.(2025·江苏盐城·三模)在自然界,有些捕食者种群和猎物种群的数量变化常呈现周期性的波动,如图1所示。而在人工生态系统中,这种周期性波动通常被弱化或消除,因为人们可通过调整能量流动关系获得更多好产品,如图2为某人工养殖蟹塘生态系统中能量流动过程的部分示意图。请回答下列与生态系统相关的问题。
(1)由图1可知,表示捕食者种群数量变化的曲线是______,捕食者与猎物之间相互制约,互为循环因果关系,这种关系的维持总是以______调节机制为基础。在自然界中,捕食者种群和猎物种群的数量变化并不都符合图1所示模型,其原因可能是________(答出1点即可)。
(2)捕食者根据食性情况可分为泛化种(食性广泛的物种)和特化种(只捕食特定猎物的物种)。泛化种的存在会增加物种的多样性,其意义是_______。而对于特化种来说,如果猎物是该区域的优势种,则其对猎物的捕食往往会________(填“提高”或“降低”)物种多样性。
(3)图2初级消费者粪便中的能量包含在_______(填“④”、“⑤”或“⑥”)中,③/②×100%所得的数据______(填“是”或“不是”)该生态系统第二和第三营养级间的能量传递效率,理由是_______。
(4)饵料中富含N、P等元素,从物质循环的角度分析,在人工养殖的蟹塘中,需要不断投入饵料的原因是_______。从对环境影响的角度分析,投入饵料又不宜过剩的原因是________。
(5)人们将蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕体内,使家蚕产生出一种特殊的复合纤维蛋白,体现了生物多样性的______价值。
(6)已知蜘蛛的食物1/2直接来源于斜纹夜蛾,1/2来源于瓢虫,若蜘蛛的食物2/3直接来源于斜纹夜蛾,1/3来源于瓢虫,若水稻固定的能量不变,理论上,蜘蛛获得的能量是原来的______倍(能量传递效率按10%计算,小数点后保留1位数字)。
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大题04 生物与环境类
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【命题解码·定方向】命题趋势+3年高考真题热点角度拆解
【解题建模·通技法】析典例,建模型,技法贯通破类题/变式
【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
命题·趋势·定位
1.重稳态调节:从种群数量变化、群落演替转向生态系统稳态维持、物质循环与能量流动的动态平衡分析。
2.重情境应用:结合生态农业、生物多样性保护、环境污染治理、碳中和等真实情境,考查解决实际问题能力。
3.重图表分析:以种群增长曲线、能量流动图解、物质循环模式图、种间关系曲线为核心载体,考查信息提取与逻辑推理。
4.重综合关联:与细胞代谢、遗传变异、生命活动调节、环境保护深度融合,突出知识系统性。
5.重实验探究:江苏高考特色,侧重种群密度调查、生态瓶制作、群落丰富度统计等实验设计与误差分析。
热点·角度·拆解
热点角度01 种群特征与数量变化
2025 江苏卷:分析人为干扰下种群数量波动与K 值变化;判断群落种间关系及演替趋势
2024 江苏卷:标志重捕法误差分析;S 型增长曲线解读与环境容纳量应用
2023 江苏卷:种群年龄结构与数量预测;群落垂直分层意义及人类活动对演替的影响
热点角度02 群落结构与演替
2025 江苏卷:复杂食物网营养级计数;判断生物富集与最高营养级生物
2024 江苏卷:区分生产者、消费者、分解者;分析人工生态系统的成分与功能
2023 江苏卷:食物网中生物数量变动的连锁反应;判断食物链条数与能量起点
热点角度03 生态系统的结构与功能
2025 江苏卷:绘制能量流动去向图解;计算相邻营养级传递效率
2024 江苏卷:分析同化量、呼吸量、流向分解者、未利用;能量多级利用意义
2023 江苏卷:能量单向流动逐级递减原因;人工生态系统能量输入与输出计算
热点角度04 生态环境问题与稳定性
2025 江苏卷:负反馈调节机制;抵抗力稳定性与自我调节能力关系
2024 江苏卷:生物多样性间接价值(生态功能);湿地生态恢复措施
2023 江苏卷:水体富营养化原因与治理;生态农业与可持续发展意义
热点角度01 种群特征与数量变化
析典例·建模型
1. (2026·江苏·一模·节选)褐马鸡是我国特有的国家一级保护鸟类。近年来,科研人员围绕其保护开展了系列研究。请回答下列问题:
黄龙山国家级自然保护区是褐马鸡西部种群的核心栖息地。为科学评估该区域的生态状况,科研人员布设红外触发相机进行监测,与传统人工调查相比,此技术在野生动物调查中的主要优点有____________。利用该技术可有效调查研究____________(填序号:①褐马鸡种群密度②土壤真菌多样性③花面狸活动节律④褐马鸡孵化过程)。
【解题建模】
第一步:审题定位
看到红外相机、野生动物监测 → 定位:种群调查技术
第二步:解题思路:种群调查方法
第三步:术语规范答题
答案:(1) 减少人为干扰,实现长期(昼夜不间断)、连续、客观的监测 ①③④
研考点·通技法
破类题·提能力
1.(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%
本地碱蓬
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。
热点角度02 群落结构与演替
析典例·建模型
1.(2026·江苏徐州·一模)科研人员为修复稻田生态系统进行研究,对照区稻田按当地耕作习惯进行日常管理,人工控制区进行如下处理:①稻田冬闲期种植豆科绿肥紫云英,并在盛花期全株翻耕还田;②田埂全年保留禾本科杂草,并在控制区中部设置茭白种植区;③水稻生育期不喷洒杀虫剂,并控制化肥使用。下图是人工控制区和对照区水稻主要害虫稻纵卷叶螟及其两种天敌密度的变化,请回答有关问题:
(1)据图分析,与对照区相比,人工控制区中蜘蛛和寄生蜂的数量________,主要原因:一是稻田田埂全年保留禾本科杂草、控制区中部种植茭白等可为蜘蛛和寄生蜂________;二是不喷洒杀虫剂,________。
(2)底栖动物(如中国圆田螺、苏氏尾鳃蚓、羽摇蚊的幼虫、大脐圆扁螺等)是稻田生态系统中的重要组成部分,调查稻田中底栖动物的丰富度,需要记录每个样方里底栖动物的________。蜘蛛和寄生蜂属于生态系统的________(成分)。它们与稻纵卷叶螟间的种间关系分别是________。
【解题建模】
第一步:快速审题
1.情境:稻田生态修复、绿肥还田、不打农药、保留杂草、种茭白
2.变量:人工控制区 vs 对照区
3.对象:稻纵卷叶螟(害虫)、蜘蛛、寄生蜂(天敌)
4.考点:生态系统结构、种间关系、生物防治、丰富度调查
第二步:解题思路
第三步:规范书写
答案:(1) 更多 提供栖息地和产卵地 增加了寄生蜂和蜘蛛的食物
(2) 物种数目 消费者 捕食、寄生
研考点·通技法
技法: 1.先定概念:看到 “群落” 就答物种组成、丰富度、种间关系、结构、演替;看到 “种群” 就答密度、出生率、年龄结构,不混用概念。
2.看图判关系,按模板作答:垂直结构答光照 / 食物与栖息空间;水平结构答镶嵌分布;
3.演替看起点, 无土壤→初生演替,有土壤有繁殖体→次生演替;
破类题·提能力
1.(2025·江苏徐州·一模)强壮滨箭虫是渤海湾浮游动物中占优势的物种,体长大都在3 ~ 18 mm,活动范围相对有限,主要摄食小型浮游动物,同时还是中、上层鱼类的主要食物来源,在渤海湾海洋生态系统中具有重要作用。科研人员调查了3 ~ 11月份强壮滨箭虫的生物量,结果如图1所示(其余月份为冰封期,不易采样),以及8月份不同体长长强壮滨箭虫的生物量和丰度占比,结果如图2所示,探究影响强壮滨箭虫种群数量变化的因素,以便合理开发渤海湾海洋生物资源。回答下列问题:
(1)调查发现从黄河入海口到远离入海口的远海,强壮滨箭虫的丰度逐渐降低,这体现了群落在________结构上的差异。科研人员将强壮滨箭虫认定为渤海湾浮游动物中占优势的物种的依据是________。
(2)从生态系统的组成成分分析,强壮滨箭虫属于________,若要调查强壮滨箭虫的种群密度,可采用的方法是________。
(3)图1中5 ~7月份强壮滨箭虫的生物量逐渐减少,引起该变化的原因可能有________(答出两点即可)。
(4)结合图1和图2, ________(填“能”或“不能”)认为8月份强壮滨箭虫的种群密度大于9月份的,为什么? ________。
(5)从合理开发渤海湾海洋生物资源角度出发,下列有关对强壮滨箭虫的研究成果的应用,叙述不合理的是________。
A.根据强壮滨箭虫生物量变化规律,确定中、上层鱼类的捕捞时机和捕捞量
B.利用强壮滨箭虫对小型浮游动物的捕食关系,人为增加其数量来消灭小型浮游动物
C.参考不同体长长强壮滨箭虫的丰度占比,评估渤海湾海洋生态系统的健康状况
D.结合强壮滨箭虫在生态系统中的作用,制定保护和开发渤海湾海洋生物资源的综合策略
【答案】(1) 水平 数量多、在生态系统中具有重要作用
(2) 消费者 抽样检测法
(3)小型浮游动物数量减少、中上层鱼类数量增加(或食物减少、天敌数量增多)
(4) 不能 生物量受个体大小和种群数量影响,在未知体长的情况下,仅依据生物量无法确定种群密度大小,有可能8月份个体大但数量比9月份少(或不同体长的个体生物量不同,不同月份不同体长的个体数也不同;或数量多的情况下如果个体很小,其种群生物量也比较小;或种群生物量 = 种群数量×个体平均生物量)
(5)B
【详解】(1)从黄河入海口到远离入海口的远海,属于水平方向的研究,而不同地段强壮滨箭虫的丰度逐渐降低,说明群落在水平结构上存在差异。占优势的物种不仅在数量上占优势(丰度),还要在生态系统中具有重要作用。
(2)强壮滨箭虫主要摄食小型浮游动物,属于生态系统组成成分中的消费者。由于强壮滨箭虫个体较小且活动范围相对有限,可采用抽样检测法,类似植物种群密度调查的样方法。
(3)影响动物生物量变化的因素主要从食物来源和天敌角度思考。图1中5 ~7月份强壮滨箭虫的生物量逐渐减少,从食物来源看,可能是因为小型浮游动物数量减少;从天敌的角度看可能是中上层鱼类数量增加(或食物减少、天敌数量增多)。
(4)图2主要反映了8月份不同体长强壮滨箭虫的生物量和丰度存在差异,由于种群生物量 = 种群数量×个体平均生物量,生物量受个体大小和种群数量影响,在未知9月份体长状态的情况下,仅根据生物量无法判断种群密度的大小。
(5)A、强壮滨箭虫是中、上层鱼类的主要食物来源,根据其生物量变化规律,可以确定中、上层鱼类食物充足的时期,合理确定捕捞时机和捕捞量,A正确;
B、虽然强壮滨箭虫可捕食小型浮游动物,但人为增加其数量来消灭小型浮游动物,会破坏生态系统的食物链和食物网,导致生态系统失衡,B错误;
C、不同体长强壮滨箭虫的丰度占比能反映其种群结构,进而评估渤海湾海洋生态系统的健康状况,为合理开发利用渤海湾海洋生物资源提供依据,C正确;
D、结合强壮滨箭虫在生态系统中的作用,综合考虑其与其他生物的关系,制定保护和开发渤海湾海洋生物资源的综合策略,有利于实现可持续发展,D正确。
故选B。
热点角度03 生态系统的结构与功能
析典例·建模型
1.(2026·江苏无锡·一模·节选)太湖位于长江三角洲的南缘,是中国五大淡水湖之一,在太湖治理前,曾经发生了富营养化等生态问题。
(1)太湖生态系统的结构包括___________,太湖生态系统自我调节能力的基础是___________。太湖在调节气候、涵养水源、旅游等方面发挥重要作用,体现了生物多样性的___________价值。图1是生态系统部分食物链,其中鲤鱼占据第___________营养级。
(2)分析各营养级间能量流动的情况,构建模型如表格所示。流入太湖生态系统的总能量是___________(用文字表述),表中X代表的是___________。第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为___________%(保留一位小数,2分)。
营养级
X
流向分解者的能量
未利用
流向下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
甲
6.8
0.5
7.2
0
11.0
乙
44.0
5.0
95.0
Y
0
丙
9.5
1.5
11.0
3.5
5.0
【解题建模】
第一步:审题定位
1.情境:太湖生态治理、富营养化、淡水湖生态系统、食物网、能量流动模型
2.变量:自然能量流动 + 人工有机物输入
3.对象:浮游植物、浮游动物、底栖动物、鲤鱼、黑鱼、草鱼、鳙鱼等
4.考点:生态系统结构、负反馈调节、生物多样性价值、营养级判断、能量流动计算、传递效率计算
第二步:解题思路
第三步:规范书写
答案:(1) 生态系统的成分和营养结构 负反馈调节 间接、直接 二、三
(2) 生产者固定的太阳能和外来输入有机物中的化学能 呼吸作用散失(自身呼吸消耗)的能量 12.5%
研考点·通技法
破类题·提能力
1.(2026·江苏·一模)太湖流域治理前每年都会因生活污水和工业废水的大量排放出现水华现象,严重威胁生态系统的稳定性及城市饮水安全。请回答下列问题:
(1)图1为太湖生态系统参与碳循环的部分示意图,甲~丁为生态系统的组成成分。其中碳元素以有机物形式传递的过程有______(填序号)。“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等途径,抵消CO2排放总量,达到相对“零排放”。达到“碳中和”时,图1中生产者吸收CO2总量______(填“大于”“等于”或“小于”)所有生物呼吸释放的CO2总量,原因是______。
(2)湖泊中的一些小型鱼类以碎屑和浮游植物为食,从生态系统成分的角度分析,这些鱼类可能属于图1中的______(选填“甲~丁”)。研究该小型鱼类的生态位,需要研究的方面有_______(至少答出三点)。
(3)某研究团队对该生态系统的能量流动进行定量分析,数据如下表所示[X表示能量流动的去向之一,Y、Z为能量值,单位:J·cm-2·a-1,植食性动物与肉食性动物分别作为一个营养级研究]。据表分析,X是指______,流入该生态系统的总能量是______J·cm-2·a-1。能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是______(保留一位小数)。在修复过程中,工作人员在考虑社会经济效益的同时还须引入对污水净化能力较强的本地水生植物等,这主要遵循生态工程的______原理。
生物类型
X
流向分解者的能量
未利用
流向下一营养级的能量
外来有机物输入的能量
生产者
42.0
4.0
90.0
Y
0
植食性动物
8.5
1.5
10.5
Z
6.0
肉食性动物
5.8
0.5
6.2
0
10.5
(4)现需统计某区域蓝藻(蓝细菌)的种群密度,采用血球计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)计数,图2表示稀释100倍后蓝藻的分布情况,若以该计数结果作为每个中方格的平均值,则样液中蓝藻细胞的密度是_______个/mL。血球计数板使用后需清洗,具体的清洗方法是_______。
【答案】(1) ③④⑤ 大于 达到碳中和时,CO2的释放量还应包括化石燃料燃烧产生的CO2
(2) 丙、丁 栖息地、食物、天敌、与其它物种的关系
(3) 呼吸作用散失的能量 169 8.9% 整体性、自生、协调
(4) 1.92×108 清水(或自来水)冲洗干净,自行晾干(或吹风机吹干)
【详解】(1)图1中,甲是大气中的CO2库,乙是生产者,丙是消费者,丁是分解者。碳在生物群落内部以有机物形式传递,对应的过程是③(生产者到消费者)、④(消费者到分解者)、⑤(生产者到分解者)。达到“碳中和”时,生产者吸收CO2总量大于所有生物呼吸释放的CO2总量,因为达到碳中和时,CO2的释放量还应包括化石燃料燃烧产生的CO2。
(2)湖泊中的一些小型鱼类以碎屑和浮游植物为食,从生态系统成分角度,以碎屑为食属于分解者,以浮游植物为食属于消费者,所以这些鱼类可能属于图1中的丙(消费者)、丁(分解者)。研究该小型鱼类的生态位,需要研究其在该区域的栖息地、食物、天敌、与其他物种的关系等。
(3)在生态系统能量流动中,X是指呼吸作用散失的能量。流入该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和外来有机物输入的能量,生产者固定的太阳能为42.0+4.0+90.0+Y,植食性动物的同化量为8.5+1.5+10.5+Z,且植食性动物的同化量等于生产者流向它的能量Y加上外来有机物输入的6.0,即Y+6.0=8.5+1.5+10.5+Z,肉食性动物的同化量为5.8+0.5+6.2+0=Z+10.5,可算出Z=2,Y=16.5,流入该生态系统的总能量是42.0+4.0+90.0+16.5+6.0+10.5=169J·cm-2·a-1。能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是 Z÷(Y+6)×100%=2÷22.5×100%≈8.9%。在修复过程中引入对污水净化能力较强的本地水生植物等,遵循生态工程的自生和协调原理,还考虑了社会经济效益,体现了整体性原理。
(4)估算样液中蓝藻细胞的密度的常用方法称为抽样检测法,由图中及血球计数板规格可知,该血球计数板共16个中方格,一个中方格上有12个蓝细菌,故1mL蓝细菌培养液含有的蓝细菌数量为12÷25×400×104×100=1.92×108个。血球计数板使用后需清洗,具体的清洗方法是用清水(或自来水)冲洗干净,自行晾干(或吹风机吹干),切勿用硬物洗刷。
热点角度04 生态环境问题与稳定性
析典例·建模型
1.(2025·江苏徐州·二模)微山湖湖区采用“三池两坝”模式发展养殖业,实现了可持续发展,具体模式如图所示。该模式利用水生植物吸收氮磷,滤食性水生动物去除藻类,降低了尾水氮磷含量,减少了农业面源污染,改善了养殖环境,推动了渔业产业转型升级,助力构建现代渔业产业体系。请回答下列问题∶
(1)在生态沟渠内设置生物浮床,种植水生植物,吸收水中的污染物,选择生物浮床的生物时要遵循生态工程建设的_______原理。某滤食性水生动物种群数量在夏季显著增加,主要是因为夏季________、温度适宜,藻类等水生植物光合作用强,生长迅速,为滤食性水生动物提供充足的_______。同时,适宜的水温能提高滤食性水生动物的_______,促进其繁殖和新陈代谢,使其数量显著增加。
(2)在沉淀池内设置“之”字形挡水设施,并在池中种植芦苇等水生植物,将河道改造为沉淀池的过程体现的群落演替类型是_______,芦苇能大量吸收污水中N、P等营养物质,故需要定期收割输出该生态系统,请从物质循环角度解释这种操作的原因∶_______。
(3)曝气池面积为尾水处理设施总面积的5%左右,曝气头设置密度不小于每3平方米1个,并及时通入大量空气,这样操作的原因是_______。
(4)“三池两坝”模式尾水处理系统在进行养殖业污水治理过程中增加了湿地面积,这对当地生物多样性的间接价值提升体现在______。
A.为人们提供了更多观赏湿地景观的机会
B.吸引更多游客前来,促进经济发展
C.增强了区域生态系统的稳定性,调节气候、涵养水源等
D.可以开发更多与湿地相关的旅游项目
【解题建模】
第一步:审题定位
1.情境:人工湿地、生态养殖、尾水处理、三池两坝、水生植物吸收氮磷、曝气增氧
2.变量:自然河道→人工改造沉淀池、生态沟渠、曝气池、生态净化池
3.对象:水生植物、滤食性动物、微生物、藻类、N、P 污染物
4.考点:生态工程原理、种群数量变化、群落演替、物质循环、有氧呼吸、生物多样性价值
第二步:解题思路
答案:(1) 协调 光照充足 食物 酶活性
(2) 次生演替 N、P等元素在生态系统中可以循环利用,只有输出该生态系统才能真正降低其在该生态系统中的含量
(3)空气中含有氧气,可以为曝气池中微生物的有氧呼吸分解污染物提供氧气
(4)C
研考点·通技法
破类题·提能力
1.(2025·江苏苏州·三模)我国建立了国家公园和自然保护区等多种自然保护地,对濒危野生动物如华北豹的保护起到了积极作用。根据所学知识回答下列问题。
(1)建立自然保护地属于保护生物多样性的_______(填“就地保护”或“异地保护”)措施。生物多样性的间接价值主要体现在________等方面,此外,生物多样性在促进生态系统中________等方面也具有重要的生态价值。
(2)更先进的自然保护地建设理念由原来的保护目标物种转变为保护_______(填“基因库”或“生态系统”),这种转变的生态学依据是_______。
(3)科研人员采用红外触发相机获取了某地连续两年华北豹的大量清晰影像,根据“花纹唯一性”特点可识别华北豹个体,华北豹的种群密度估算公式为d=ab/cs。其中,d为华北豹的种群密度,S为调查面积,a代表第1年华北豹个体数,b为________,c为_________。
(4)某濒危野生动物栖息地碎片化的研究结果如图,结果表明局域种群的个体数量越少,灭绝概率越_______(填“高”或“低”),可能原因有_______。
(5)自然保护地建立后,从较长时间尺度看,濒危野生动物的种群数量变化趋势是_________,分析其原因是_______。
【答案】(1) 就地保护 调节生态系统的功能 基因流动和协同进化
(2) 生态系统 保护生态系统相当于既保护了生物(物种的多样性和遗传的多样性),又保护了生物的生存环境,生态系统稳定性增强
(3) 第2年个体总数 第2年重复拍摄到的第1年的个体数
(4) 高 栖息地的碎片化导致动物种群的基因交流减少,长期的近亲繁殖导致后代遗传多样性降低,对环境的适应性下降,种群数量下降
(5) 先增长后趋于稳定 前期资源充足,出生率大于死亡率,种群快速增长,后期环境容纳量有限,出生率和死亡率接近,种群数量趋于稳定
【分析】利用红外相机拍照的方法调查种群密度,其数据的分析类似标记重捕法,第一年拍照的个数总数相当于第一次捕获并标记的数量,第2年拍照获得的个体总数相当于重捕的总数,而第2年重复拍摄到的第1年个体数相当于带有标记的个体数,根据标记重捕法的计算公式:种群数量=第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体数÷第二次捕获的个体中带有标记的个体数。
【详解】(1)建立自然保护地属于保护生物多样性的就地保护。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,如防风固沙,调节气候等。此外,在促进生态系统中的基因流动和协同进化等方面也具有重要的生态价值。
(2)生态工程的建设理念由目标物种保护转变为整个生态系统的保护,这种转变的生态学依据是任何一个物种不能脱离无机环境而存在,保护生态系统相当于既保护了生物(物种的多样性和遗传的多样性),又保护了生物的生存环境,生态系统稳定性增强。
(3)标记重捕法调查种群密度的计算公式为:种群数量=第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体数÷第二次捕获的个体中带有标记的个体数,因此若华北豹的种群密度估算公式为d=ab/cs。其中,d为华北豹的种群密度,S为调查面积,a代表第1年华北豹个体数,则b为第2年拍摄的个体总数,相当于重捕的总数,c为第2年重复拍摄到的第1年的个体数,相当于重捕中个体中带有标记的个体数。
(4)据图可知,随着局域种群的个体数量增加,灭绝概率逐渐降低最后为0,因此局域种群的个体数量越少,灭绝概率越高。这是因为栖息地的碎片化会导致动物种群的基因交流减少,长期的近亲繁殖导致后代遗传多样性降低,对环境的适应性下降,种群数量下降,因此灭绝概率升高。
(5)自然保护地建立后,濒危野生动物获得了良好的环境资源,前期资源充足,种群中的出生率大于死亡率,种群数量快速增长,后期由于环境容纳量有限,出生率和死亡率接近,种群数量趋于稳定,因此从较长时间尺度看,濒危野生动物的种群数量变化趋势是先增长后趋于稳定。
(建议用时:45分钟)
刷真题
1.(2025·江苏·高考真题)川金丝猴是我国特有的珍稀濒危物种,为了更好地保护这一物种,研究者开展了以下研究。请回答下列问题:
(1)川金丝猴警戒行为具有监测捕食者和同种个体的功能,这说明生物之间的关系有______。川金丝猴的警戒行为依赖于环境中获取的信息,信息类型有______。川金丝猴根据这些信息及时作出反应,一方面可以降低被捕食风险,另一方面为争夺______获得更多机会。
(2)川金丝猴以植食为主,消化道中部分微生物直接参与高纤维食物的消化,这些微生物与川金丝猴构成______关系。
(3)研究者为了进一步研究川金丝猴的食性,采集其粪便样本,进行DNA提取、扩增,部分实验过程如下。请完成下表:
实验目的
简要操作步骤
释放DNA
在去杂后的样本中加入裂解液
析出DNA
离心后取①______,加入乙醇
②______
在沉淀物中加入纯水
扩增DNA
将③______、引物、样本DNA、含有Mg²⁺缓冲
液、超纯水等加入PCR管中,进行PCR
(4)为分析川金丝猴摄食的植物种类,研究者设计一对引物F和R,能同时扩增出不同种植物叶绿体中的rbeL基因片段,是因为引物F和R的碱基能与rbcL基因的保守序列的碱基______。用引物F和R对4种植物样本甲~丁的叶绿体基因组DNA进行扩增测序,结果如图所示。若对4个样本的扩增产物进行DNA电泳条带分析,能检出的样本是______。研究者用引物F和R对川金丝猴粪便DNA进行扩增并测序,得到的序列有图中的3种序列,据此可确定川金丝猴摄食的植物有______。若要更准确鉴定出川金丝猴摄食的植物,参照叶绿体基因库,还需选用______的保守序列设计引物,对川金丝猴粪便DNA进行扩增、测序分析。
注:“·”表示与植物甲对应位置上相同的碱基:“……”表示省略200个碱基
(5)依据上述研究,保护川金丝猴可采取的措施有______(填字母)。
a.建立川金丝猴生态廊道,促进种群间基因交流
b.保护川金丝猴栖息地的植被和它喜食的植物
c.需用标记重捕法定期重捕,以精确监测种群数量
d.主要依赖迁地保护,扩大川金丝猴种群数量
【答案】(1) 捕食和种内竞争 物理信息、化学信息、行为信息 食物和空间、配偶等
(2)互利共生
(3) 上清液 溶解DNA 4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶
(4) 互补配对 丁 丙丁 叶绿体基因组其他DNA 片段
(5)ab
【详解】(1)捕食者与川金丝猴是捕食关系,川金丝猴和同种个体之间是种内竞争关系。生态系统中信息的种类有物理信息、化学信息和行为信息。川金丝猴根据这些信息及时作出反应,一方面可以降低被捕食风险,另一方面为争夺食物和空间等资源获得更多机会。
(2)川金丝猴以植食为主,消化道中部分微生物直接参与高纤维食物的消化,这些微生物从川金丝猴胃内获取营养物质,又能为川金丝猴分解纤维素,两者构成互利共生关系。
(3)研究者为了进一步研究川金丝猴的食性,采集其粪便样本,进行DNA提取、扩增,部分实验过程如下:释放DNA:在去杂后的样本中加入裂解液,细胞裂解,内容物释放,→析出DNA:DNA呈溶解状态,离心后取①上清液,再加入乙醇,DNA不溶于酒精→故在沉淀物中加入纯水,②再次溶解DNA→扩增DNA:PCR扩增DNA,需要将③4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、引物、样本DNA、含有Mg²⁺缓冲液、超纯水等加入PCR管中,进行PCR。
(4)为分析川金丝猴摄食的植物种类,研究者设计一对引物F和R,能同时扩增出不同种植物叶绿体中的rbeL基因片段,是因为引物F和R的碱基能与rbeL基因的保守序列的碱基互补配对,从而在耐高温的DNA聚合酶的作用下延伸子链。用引物F和R对4种植物样本甲~丁的叶绿体基因组DNA进行扩增测序,结果如图所示,可知植物甲乙丙的条带一样长,植物丁的短,对4个样本的扩增产物进行DNA电泳条带分析,只能区分不同长度的DNA片段,故能检出的样本是丁。研究者用引物F和R对川金丝猴粪便DNA进行扩增并测序,得到的序列有图中的3种序列,说明摄食的植物有三种,甲和乙的序列相同,不能确定,故据此可确定川金丝猴摄食的植物有丙和丁。选用叶绿体的其他基因的保守序列设计引物,对川金丝猴粪便DNA进行扩增、测序分析,能更准确鉴定出川金丝猴摄食的植物。
(5) a、建立川金丝猴生态廊道,促进种群间基因交流,能够保护川金丝猴遗传多样性和物种多样性,a正确;
b、保护川金丝猴栖息地的植被和它喜食的植物,能够保护川金丝猴,b正确;
c、川金丝猴是我国特有的珍稀濒危物种,不能用标记重捕法定期重捕,c错误;
d、保护川金丝猴主要依赖就地保护,d错误。
故选ab。
2.(2024·江苏·高考真题)某保护区地势较为平坦,植被类型属于热带稀树灌丛草原,生活着坡鹿、猛禽和蟒蛇等动物。请回答下列问题:
(1)坡鹿为珍稀保护动物,主要以草本植物的嫩叶为食。保护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛,这种群落演替类型称为________。科研人员对坡鹿在火烧地和非火烧地的采食与休息行为进行研究,结果如图1,形成该结果的原因是________。
(2)保护区的草原上,植物个体常呈不均匀分布,这体现了群落水平结构的主要特征是________。为了研究火烧法对植被的影响,科研人员采用样方法进行调查,群落结构越复杂,样方面积应越________。
(3)为了研究坡鹿粪便对保护区土壤动物类群丰富度的影响,科研人员用吸虫器采集土壤样方中的动物后,常选用________溶液固定保存。蚯蚓、蜈蚣等一些土壤动物可以作为中药材,这体现了生物多样性的________价值。
(4)研究保护区内动物的食物结构,常用的方法有直接观察法、胃容物分析法、粪便分析法。若调查湖泊下层鱼类的食性,在上述方法中优先选用________。对于食性庞杂的鱼类,可检测其所在水域中不同营养级生物体内稳定性同位素15N含量,从而判断该鱼类在生态系统中的营养地位,其依据的生态学原理是________。
(5)科研人员在野外调查的基础上绘制了保护区食物网,部分结构如图2所示。相关叙述错误的有________(填序号)。
①该图没有显示的生态系统成分是分解者
②动植物之间的营养关系主要包括种间关系和种内关系
③有的食虫鸟在相应食物链上为三级消费者、第四营养级
④采用标记重捕法可以精确掌握保护区坡鹿的种群密度
【答案】(1) 次生演替 坡鹿在火烧地采食次数多,是因为火烧 地为坡鹿提供草本植物的嫩叶,而在非火烧地休息次数 多,是因为灌木和稀少的树木能提供很好的隐蔽保护
(2) 镶嵌分布 大
(3) 体积分数 70%酒精 直接
(4) 胃内容物分析法 15N 含量随营养级升高而增加(生物富集)
(5)①②④
【详解】(1)次生演替是指原来的植物群落由于火灾、洪水、崖崩、风灾、人类活动等原因大部分消失后所发生的演替。保护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛,这种群落演替类型是次生演替。分析图1,坡鹿在火烧地的采食行为比非火烧地更频繁,而休息行为比非火烧地更少。形成该结果的原因是火烧地的植物更嫩,草本植物的生长更加繁盛,因此坡鹿在火烧地的采食活动更频繁,而非火烧地提供遮蔽,坡鹿休息次数较多。
(2)群落的水平结构由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,呈镶嵌性分布。保护区的草原上,植物个体常呈不均匀分布,这体现了群落水平结构的主要特征是镶嵌性分布。群落结构越复杂,样方面积需要越大以获得代表性的样本数据。
(3)用吸虫器采集土壤样方中的动物后,采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,以固定杀死小动物并保存。生物多样性的直接价值是指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值。例如,药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值等。蚯蚓、蜈蚣等一些土壤动物可以作为中药材,体现了生物多样性的直接价值。
(4)湖泊下层鱼类的胃内容物分析可以直接反映其食性,所以调查湖泊下层鱼类的食性,优先选用胃容物分析法。生物富集是指某些在自然界不能降解或难降解的化学物质,在环境中通过食物链的延长和营养级的增加在生物体内逐级富集,浓度越来越大。所以对于食性庞杂的鱼类,可检测其所在水域中不同营养级生物体内稳定性同位素15N含量,从而判断该鱼类在生态系统中的营养地位,其依据的生态学原理是15N 含量随营养级升高而增加(生物富集)。
(5)①、生态系统的组成部分为非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。该图没有显示的生态系统成分是非生物的物质和能量和分解者,①错误;
②、动植物之间的营养关系主要包括捕食、寄生和共生等,②错误;
③、图是部分食物网,所以可能存在食虫鸟捕食肉食性昆虫的情况,此时食虫鸟就是三级消费者、第四营养级,③正确;
④、标记重捕法是估算种群密度的方法,所以调查得到的种群密度一般不是最精确的现实反映。所以采用标记重捕法并不能精确掌握保护区坡鹿的种群密度,④错误。
故选①②④。
刷模拟
1.(2026·江苏镇江·一模)微塑料是直径小于5mm的含碳有机颗粒物,易在生产、使用过程中进入环境被水生生物误食并危害生态系统稳定性。研究团队调查了某湖泊四种鱼类体内的微塑料丰度,结果如下表所示。请回答下列问题:
内容物种
摄食习性
栖息水层
胃肠道微塑料平均丰度
(单位组织中微塑料的数量,个/条)
乌鳢
肉食性
底层
39.5
草鱼
草食性
中下层
15.5
麦穗鱼
杂食性
中上层
6.5
食蚊鱼
杂食性
表层
1.0
(1)从生态系统组成成分看,环境中的微塑料属于______。
(2)不同鱼类胃肠道中微塑料丰度存在差异,可能与它们的______有关。微塑料可通过______在乌鳢等高营养级生物中聚集。微塑料为有机颗粒物,但鱼类不能利用其中的能量,原因是______。
(3)研究发现,微塑料在体内累积会导致水生动物繁殖率降低、幼体发育异常死亡增加,这直接改变了种群的______,导致种群密度下降。
(4)柠檬烯是一种强疏水性的萜类物质,能在细胞表面形成“疏水层”。图示研究人员设计的利用转基因蓝细菌综合处理含微塑料污水的生物处理系统工作流程。请回答:
①改造蓝细菌:将柠檬烯合成酶基因导入蓝细菌,从而获得能分泌柠檬烯的工程菌,该育种方法依据的变异原理是______。
②微塑料去除和污水处理:一方面,蓝细菌吸收污水中的N、P以减轻水体______程度;另一方面分泌的柠檬烯主动吸附具有______(选填“亲水性”或“疏水性”)的微塑料颗粒,促进其聚集沉降。
③生物塑料薄膜的生产:制成的生物塑料薄膜呈现“金绿色”,这是因为其中含有蓝细菌的______和类胡萝卜素等光合色素。
④与传统物理吸附方法相比,该生物处理系统的优势有______。
【答案】(1)非生物的物质和能量
(2) 摄食习性与栖息水层 食物链(网) 体内缺乏相应的酶无法将其分解
(3)出生率和死亡率
(4) 基因重组 富营养化 疏水性 叶绿素、藻蓝素 可同步去除N、P和微塑料;可实现污染物资源化;蓝细菌可利用光能生长繁殖,运行能耗较低,成本低等
【详解】(1)从生态系统组成成分看,环境中的微塑料属于非生物的物质和能量。
(2)不同鱼类胃肠道微塑料丰度存在差异,可能与它们的摄食习性与栖息水层有关。 微塑料可通过食物链(食物网)在乌鳢等高营养级生物中富集。微塑料为有机颗粒物,但鱼类不能利用其中的能量,原因是体内缺乏相应的酶无法将其分解。
(3)研究发现,微塑料在体内累积会导致水生动物繁殖率降低、幼体发育异常且死亡增加,这直接改变了种群的出生率和死亡率,导致种群密度下降。
(4)① 将柠檬烯合成酶基因导入蓝细菌,从而获得能分泌柠檬烯的工程菌,该育种方法依据的变异原理是基因重组。
② 一方面,蓝细菌吸收污水中的N、P以减轻水体富营养化程度;另一方面分泌的柠檬烯主动吸附具有疏水性的微塑料颗粒,促进其聚集沉降。
③ 生物塑料薄膜降解的过程中,剩余的生物膜颗粒能“变废为宝”,这是因为其中含有蓝细菌的藻蓝素和叶绿素等光合色素。
④ 与传统物理吸附方法相比,该处理系统的优势有可同步去除N、P和微塑料;可实现污染物资源化;蓝细菌可利用光能生长繁殖,运行能耗较低,成本低等。
2.(2026·江苏南通·一模)某地区由于常发生石体崩塌、泥石流等,造成植被严重毁坏。为科学建构人工林并合理配置林下植被提供依据,以实现生态系统近自然快速修复,科研人员种植了3种乔木,林下植物自然生长,6年后进行调查并测定相关指标,结果如下表,其中生态位宽度反映生物利用资源的能力。请回答下列问题。
林分
平均树高/m
平均胸径/cm
郁闭度
林下植物多样性指数
林下生态位宽度前5的植物
(有下划线表示入侵种)
本地植物
入侵植物
湿地松林
4.92
7.47
0.54
1.3
0.7
白茅、鬼针草、芒、假臭草
尾叶桉林
9.97
8.34
0.56
1.2
0.3
芒萁、筒轴茅、假臭草、芒、桃金娘
大叶相思林
9.91
7.63
0.83
0.9
0.3
芒、红毛草、鬼针草、鸟毛蕨、薇甘菊
(1)种植乔木幼苗前后,群落发生的变化属于________演替。与自然演替相比,该演替的特点是_______。
(2)调查林下植物多样性时,研究人员在每种林分中分别设置10个20m×20m的大样方,并在每个大样方中的________(位置)设置5个2m×2m的小样方,对每个小样方中的________进行调查统计。
(3)研究某植物的生态位需要研究________,生态位宽度越大的植物在群落演替的过程中越能成为优势种,从种间关系分析其主要原因是________。
(4)据调查结果分析,林下植物多样性最低的林分是________,主要原因是________。
(5)科研人员建议在该地区生态修复初期优先选择尾叶桉来建构人工林,理由是________。科研人员对尾叶桉林下植物进行了下图所示的配置,依据是________。
【答案】(1) 次生 人为改变演替的方向和速度
(2) 四角和中心 林下植物的物种数及每种的个体数
(3) 其在区域内出现的频率、种群密度、植株高度,以及与其他物种的关系(或占据的空间、长势,以及与其他物种的关系) 利用资源的能力强,在竞争中处于优势
(4) 大叶相思林 郁闭度高,林下透光率低
(5) 尾叶桉生长快,林下本土植物丰富,外来入侵植物少 在尾叶桉林下的生态位宽度大,且不是入侵种(是本地物种)
【详解】(1)次生演替发生在原生植被受破坏但未彻底消灭、土壤条件较好的次生裸地上。该地区植被虽严重毁坏,但原有土壤结构保留,故为次生演替。与自然演替相比,人工种植乔木属于人为干扰,会改变演替的方向和速度,这与自然演替依赖自然过程的特点不同。
(2)在生态学调查中,为了保证样本的随机性和代表性,避免主观选择导致的误差,通常采用“五点取样法”。即在大样方的四个角和几何中心位置设置小样方。计算“多样性指数”和“生态位宽度”需要两个最基本的数据:一是物种丰富度(有多少种),二是种群密度/多度(每种有多少个体)。
(3)生态位是物种在群落中的地位和作用,需从植物自身生存特征如:出现频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系(或占据的空间、长势,以及与其他物种的关系)进行研究,才能全面反映其在群落中的生态角色。根据题干 “生态位宽度反映生物利用资源的能力”,生态位宽度大的物种,能更广泛地利用光、水、养分等资源,在种间竞争中更易获取生存优势,因此更可能成为优势种。
(4)对比表格数据,大叶相思林的郁闭度为0.83,远高于湿地松林(0.54)和尾叶桉林(0.56)。郁闭度高意味着乔木层遮挡阳光能力强,林下透光率低。而植物生长依赖光照进行光合作用,透光率不足会限制林下植物的生长和繁殖,导致物种难以存活,最终使本地植物多样性指数(0.9)成为三种林分中最低。
(5)从表格可见,尾叶桉平均树高(9.97m)和胸径(8.34cm)均优于湿地松,生长速度快,能快速构建森林群落结构,加速生态修复进程。同时,其林下本地植物多样性指数(1.2)较高、入侵植物多样性指数(0.3)较低,说明尾叶桉林能为本土植物提供良好生长环境,且不易引发入侵物种泛滥问题。配置林下植物时,选择在尾叶桉林下生态位宽度大的物种,因其利用资源能力强,易适应林下环境;且非入侵种的特性可避免破坏本地生态平衡,维持群落稳定性。
3.(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的数值应为________,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。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
【详解】(1)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。根据箭头的指向可推知:甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者,丁是大气中的二氧化碳库。生产者、消费者、分解者构成生物群落,碳元素在生物群落内部以含碳有机物的形式进行传递,因此图1中碳元素以有机物形式传递的过程有③④⑦;指向丁的途径还有化石燃料的燃烧。
(2)秦淮河在旅游观光方面的作用体现了生物多样性的直接价值,秦淮河在涵养水源调节生态环境等方面发挥的作用体现了生物多样性的间接价值。
(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和浮水植物等,其目的是创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖,以及它们形成互利共存关系的条件,这主要遵循生态工程的自生原理。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,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株的高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
(4)图2中能量的输入等于能量的输出,即554.1+342.2+26.9=100.5+217.7+X,得出X的数值为 605J·cm-2·a-1。第三营养级向第四营养级的能量传递效率为[18.1÷(100.5+6.5)]×100%≈16.9%。
(5)据图3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,因为当种群数量降到500条以下时,该种群的死亡率会大于出生率,种群会衰退,无法恢复,因而最大捕捞量为3500-500=3000条。
4.(2025·江苏镇江·三模)长江口是我国最大的河口生态系统,安氏白虾、葛氏长臂虾和脊尾白虾是长江口虾类资源中的优势种类,也是肉食性鱼类的天然饵料生物。回答下列问题:
(1)调查安氏白虾、葛氏长臂虾和脊尾白虾在群落中的生态位,有利于了解这三种生物种间竞争和共存关系。下列哪些因素会影响它们的生态位?________
A.栖息场所 B.食物 C.活动时间 D.天敌以及与其他生物的种间关系
(2)营养生态位可反映物种在食物网中占据的位置和功能,稳定同位素技术是调查营养生态位的常用方法。已知生物体内的碳同位素与其食源相近,而氮同位素在生态系统能量流动过程中不断富集,故生物组织中的碳、氮同位素比值(δ13C、δ15N)常分别用于揭示________来源和________位置。某研究团队采用该技术调查这三种虾的碳、氮同位素比值,结果如图。
已知浮游动物食物源的δ13C值要小于底栖食物源,分析调查结果可知,随着水深增加,这三种生物的分布依次为________,这体现了群落的________结构。在长江口水域中安氏白虾的种群数量最大,结合调查结果推测可能的原因是________。基于生态系统的能量流动具有________的特点,可推测________的总生物量相对较少。
(3)人类通过捕捞可以收获鱼虾等食物资源,这体现了生物多样性的________价值。但过度捕捞虾类资源会导致长江中的肉食性鱼类的环境容纳量________。因此人类的活动在注重经济效应和社会效应时,还必须注意生态效益,这遵循了生态工程的________原理。
【答案】(1)ABCD
(2) 食物 营养级 安氏白虾、脊尾白虾、葛氏长臂虾 垂直 安氏白虾具有更宽的δ13C、δ15N值范围,说明其具有更广泛的食物来源、更多元的营养关系(以及更强的资源利用能力) 逐级递减 脊尾白虾
(3) 直接 降低 整体
【详解】(1)动物研究其生态位,需要研究的方面有:它的栖息地、食物、天敌以及与其它物种的关系等,故栖息场所、食物、活动时间、天敌以及与其他生物的种间关系都会影响其生态位,ABCD正确。
故选ABCD。
(2)依据题意,营养生态位反映物种在食物网中占据的位置和功能,且生物体内的碳同位素与其食源相近,而氮同位素在生态系统能量流动过程中不断富集,故生物组织的碳、氮同位素比值(δ13C、δ15N)常分别用于揭示摄食来源和营养级位置(通过富集情况推断其位置);图示纵坐标是氮同位素比值δ15N,横坐标是碳同位素比值δ13C,又因为浮游动物食物源的δ13C值要小于底栖食物源,结合图示可知,随着水深增加,这三种生物的分布依次为安氏白虾、脊尾白虾、葛氏长臂虾(随横坐标数值变化推知);群落内不同生物垂直方向上的分布是垂直结构;结合图示可知,安氏白虾具有更宽的δ13C、δ15N值范围,说明其具有更广泛的食物来源、更多元的营养关系以及更强的资源利用能力,故在长江口水域中安氏白虾的种群数量最大;由于生态系统的能量流动特点之一是逐级递减,故脊尾白虾(氮同位素在生态系统能量流动过程中不断富集,其含量最高)处于较高营养级,总生物量相对较少。
(3)直接价值是对人类有食用、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,人类通过捕捞可以收获鱼虾等食物资源,这体现了生物多样性的直接价值;环境容纳量是一定的环境条件下所能维持的种群最大数量,过度捕捞虾类资源会导致长江中的肉食性鱼类的环境容纳量降低。因此人类的活动在注重经济效应和社会效应时,还必须注意生态效益,这遵循了生态工程的整体原理。
5.(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
【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。
6.(2025·江苏苏州·三模)塞罕坝某人工林场早期多为单一树种模式,土壤肥力逐渐衰退。研究者对人工林进行多树种混交(M)、间伐(TH)改造,以未改造的人工林(CK)作为对照,调查改造后不同林场的土壤动物类群数以及第一年凋落物分解过程中全氮残留量的变化,结果分别如图1、表所示。请回答下列问题。
表凋落物分解过程中全氮残留量的变化(g)
分解时间
M
TH
CK
初始
0.38
0.343
0.37
5月
0.127
0.213
0.236
7月
0.117
0.112
0.114
9月
0.209
0.231
0.138
注:全氮是指土壤中有机氮和无机氮的总和
(1)为研究林场土壤动物类群数,研究人员通常采用_______法进行采集和调查。土壤的深度不同,动物类群数不同,这是不同土壤动物类群_______分化的结果,从而实现共存。
(2)土壤动物类群数可以指示土壤肥力的变化,据图1和表推测,混交和间伐改造可以提高土壤肥力的原因是_______。5-7月间伐林凋落物全氮残留量低于对照林,其原因可能是间伐后林下_______,导致分解者对凋落物中的含氮有机物分解作用加快,氮元素释放速度加快。
(3)林场的外貌和结构会随四季发生有规律的改变,这种现象叫作群落的_______。夏季林冠层局部发生虫害,但能很快恢复,体现生态系统具有_______稳定性,且林冠层虫害有利于林下植被的生长,其原因是_______。
(4)为合理开发林场资源,研究人员研究了某经济树种的种群出生率、死亡率、增长速率与种群数量的关系,如图2。对处于B状态(34株)的种群进行间伐时,为持续获得较大的效益,当年间伐量应为_______株。当年最大间伐量不能超过_______株,否则会因________而影响种群的延续。
【答案】(1) 取样器取样 生态位
(2) 间伐和混交改造增加了土壤动物的类群数,加速凋落物分解 (光照增强)地表温度升高
(3) 季节性 抵抗力 林冠层郁闭度减小,有利于林下植物获得更多光照
(4) 9 29 出生率小于死亡率
【详解】(1)土壤动物中许多有较强的活动能力,而且身体微小,在研究林场土壤动物类群数时,通常采用取样器取样法进行采集和调查。一个物种在群落中的地位或角色,称为这个物种的生态位,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。土壤的深度不同,动物类群数不同,这是不同土壤动物类群生态位分化的结果,从而实现共存。
(2)土壤动物类群对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用,因此土壤动物类群数可以指示土壤肥力的变化。图1显示:多树种混交(M)和间伐(TH)改造后,二者的土壤动物类群数均高于未改造的人工林(CK),说明间伐(TH)和混交(M)改造增加了土壤动物的类群数,加速凋落物分解,因此可以提高土壤肥力。表中信息显示:5-7月,间伐林凋落物全氮残留量低于对照林,究其原因可能是间伐后,林下光照增强,地表温度升高,导致分解者对凋落物中的含氮有机物分解作用加快,氮元素释放速度加快。
(3)群落的季节性是指由于阳光、温度和水分等随季节而变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。林场的外貌和结构会随四季发生有规律的改变,这种现象称为群落的季节性。生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力称为抵抗力稳定性,夏季林冠层局部发生虫害,但能很快恢复,体现了生态系统具有抵抗力稳定性。林冠层虫害,导致林冠层郁闭度减小,有利于林下植物获得更多光照,有利于林下植被的生长。
(4)“S”形增长的种群,在种群数量达到K/2左右时,其增长速率最大,可持续获得较大的效益。由图2可知:种群处于A状态(5株)时出生率与死亡率相等,种群的增长速率最大值为25株/年,对处于B状态(34株)的种群进行间伐时,为持续获得较大的效益,当年间伐量应为34株-25株=9株,当年最大间伐量不能超过34株-5株=29株,否则会因出生率小于死亡率而影响种群的延续。
7.(2025·江苏·三模)植被盖度是指植被覆盖地面的面积比例,生态系统中不同类型植被盖度会影响动物栖息地的选择。某地区雉鹑体色为灰褐色,是我国特有的物种,对环境较敏感,主要食物关系如图1.科研人员对该地区雉鹑繁殖季(春夏季)和非繁殖季(秋冬季,有较长的雪期)的生存环境中各种植被的盖度进行调查,结果如图2。请回答下列问题。
(1)调查雉鹑种群密度时常采用红外线相机陷阱法,即通过红外传感器触发相机自动拍摄或录像记录动物。与标记重捕法相比,该方法的主要优势有对生物伤害少、__________。
(2)图1中雉鹑同化的能量除呼吸消耗外,去向还有__________。雉鹑繁殖地生境的群落外貌和结构因春、夏、秋、冬的变化而发生规律性的变化,这称之为__________。
(3)雉鹑繁殖地生境中自上而下分布乔木、灌木、草本等体现了群落的__________结构。乔木盖度与草本盖度一般呈__________(关系),主要原因是__________。
(4)当雉鹑发现捕食者时,可通过短促尖锐的警戒声,头部摆动、颈部伸直等动作来提醒同伴,这些属于生态系统中的__________信息。
(5)据图2分析,雉鹑在繁殖季更多选择生活在__________盖度较大的环境中,这有利于__________;非繁殖季雉鹑更多选择生活在__________环境中,这有利于__________。
【答案】(1)不受调查区域天气地形影响、可长期连续监测
(2) 流向分解者、流向金雕和红隼 群落的季节性(季相)
(3) 垂直 负相关 乔木盖度大导致林下光照不足、乔木的深根系对水分和养分的竞争力更强
(4)物理和行为
(5) 草本 获得足够的食物哺育后代 乔木和落叶盖度大、草本盖度小 隐蔽躲避天敌、获得食物
【详解】(1)红外相机无需人工频繁进入调查区域,适用于复杂地形或恶劣天气,且可持续记录数据,减少人为干扰。
(2)同化能量去向包括呼吸消耗(已排除)、分解者(遗体残骸)和流向捕食者(金雕、红隼为天敌)。群落结构和外貌随季节周期性变化的现象称为群落的季节性(季相)。
(3)雉鹑繁殖地生境中自上而下分布乔木、灌木、草本等,分层现象体现群落的垂直结构。由图2分析,乔木盖度与草本盖度一般呈负相关,乔木盖度大时,林下光照弱、根系资源竞争加剧,抑制草本植物生长。
(4)短促尖锐的声音属于物理信息,头部摆动、颈部伸直属于行为信息。
(5)据图2分析,繁殖季选择草本盖度大。原因是草本植物嫩叶和植食性昆虫是雉鹑繁殖期的主要食物(图1),高草本盖度为育雏提供充足食物。非繁殖季(秋冬季,有较长的雪期)选择乔木和落叶盖度大、草本盖度小。乔木和落叶层提供隐蔽性(隐蔽躲避天敌),同时易于获取落叶中的果实和种子(获取食物)。
8.(2025·江苏·二模)营养级联效应(STC)描述了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。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
【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。
9.(2025·江苏盐城·三模)在自然界,有些捕食者种群和猎物种群的数量变化常呈现周期性的波动,如图1所示。而在人工生态系统中,这种周期性波动通常被弱化或消除,因为人们可通过调整能量流动关系获得更多好产品,如图2为某人工养殖蟹塘生态系统中能量流动过程的部分示意图。请回答下列与生态系统相关的问题。
(1)由图1可知,表示捕食者种群数量变化的曲线是______,捕食者与猎物之间相互制约,互为循环因果关系,这种关系的维持总是以______调节机制为基础。在自然界中,捕食者种群和猎物种群的数量变化并不都符合图1所示模型,其原因可能是________(答出1点即可)。
(2)捕食者根据食性情况可分为泛化种(食性广泛的物种)和特化种(只捕食特定猎物的物种)。泛化种的存在会增加物种的多样性,其意义是_______。而对于特化种来说,如果猎物是该区域的优势种,则其对猎物的捕食往往会________(填“提高”或“降低”)物种多样性。
(3)图2初级消费者粪便中的能量包含在_______(填“④”、“⑤”或“⑥”)中,③/②×100%所得的数据______(填“是”或“不是”)该生态系统第二和第三营养级间的能量传递效率,理由是_______。
(4)饵料中富含N、P等元素,从物质循环的角度分析,在人工养殖的蟹塘中,需要不断投入饵料的原因是_______。从对环境影响的角度分析,投入饵料又不宜过剩的原因是________。
(5)人们将蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕体内,使家蚕产生出一种特殊的复合纤维蛋白,体现了生物多样性的______价值。
(6)已知蜘蛛的食物1/2直接来源于斜纹夜蛾,1/2来源于瓢虫,若蜘蛛的食物2/3直接来源于斜纹夜蛾,1/3来源于瓢虫,若水稻固定的能量不变,理论上,蜘蛛获得的能量是原来的______倍(能量传递效率按10%计算,小数点后保留1位数字)。
【答案】(1) A 负反馈 该捕食者种群有多种猎物;该猎物种群有多种捕食者;捕食者种群数量过小,不足以制约猎物种群增长
(2) 避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间 提高
(3) ④ 不是 河蟹的同化量有部分来自饵料/河蟹只属于第三营养级的部分种群
(4) N、P等元素不断通过产品(蟹)输出到该生态系统外/蟹塘中的物质满足不了消费者的需求 避免引起富营养化
(5)直接
(6)1.4
【详解】(1)据图1可知,B曲线表现为先增加、先减少的趋势,说明B曲线为被捕食者,而A曲线为捕食者,捕食者与猎物之间相互制约,互为循环因果关系,这种关系的维持总是以负反馈调节机制为基础的。但是若该猎物种群有多种捕食者;该捕食者种群有多种猎物;被捕食者种群数量非常大,而捕食者种群数量过小,捕食的猎物有限,不足以制约猎物种群增长,猎物数量还会出现升高,即不会出现图示中的曲线变化。
(2)泛化种的食性广泛,由于其捕食作用,避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,有利于其他物种的生存。特化种只捕食特定猎物的物种,如果猎物是该区域的优势种,则该区域的资源和空间能被更多物种占有,能提高物种多样性。
(3)初级消费者粪便中的能量属于上一营养级,即生产者同化量①的一部分,最终流向分解者,所以初级消费者粪便中的能量包含在④中,能量传递效率发生在营养级和营养级之间,而③所代表的河蟹同化量,只是第三营养级同化量的一部分,所以③/②×100%所得的数据不是该生态系统第二和第三营养级间的能量传递效率。
(4)从物质循环角度来看,N、P等元素会不断地以农产品(如河蟹)输出的形式,输出到生态系统之外,所以在人工养殖的蟹塘中,需要不断投入饵料补充N和P等元素。但N和P的元素不宜过多,否则会引起富营养化,所以投入的饵料也不宜过剩。
(5)将蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕体内,使家蚕产生出一种特殊的复合纤维蛋白,这是利用了蜘蛛的科研价值,且后续这种转基因家蚕能够大量生产,也会产生较大的经济价值,科研价值和经济价值都属于生物多样性的直接价值。
(6)蜘蛛和瓢虫都以斜纹夜蛾为食,同时蜘蛛也捕食瓢虫,所以蜘蛛与瓢虫的种间关系为捕食和种间竞争。设蜘蛛食物变化前获得的能量为x,变化后获得的能量为y,则有(x/2÷10%÷10%)+(x /2÷10%÷10%÷10%)=(2y/3÷10%÷10%)+(y/3÷10%÷10%÷10%),得y/x≈1.4。
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