摘要:
**基本信息**
以高考真题为载体,构建“命题解码-解题建模-实战刷题”体系,通过概念辨析、定量分析、实践应用三维度提炼解题路径,系统整合群落演替、物种多样性、生态位等核心知识,培养科学思维与生态观。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|群落特征与动态演替分析|1道高考真题|群落演替类型比较、相对多度与种群密度辨析、图表曲线解读|从群落结构特征到演替类型,构建“概念比较-数据推理-影响分析”逻辑链|
|物种多样性的多维度量与保护决策|1道高考真题|物种库与缺失物种逻辑推理、β多样性公式建模与计算、保护类型判断|以物种丰富度为基础,延伸至群落完整性与保护策略,形成“定义-计算-应用”链条|
|生态位的协同进化与群落稳定性分析|1道高考真题|生态位稳定成因分析、β多样性指导保护区规划、协同进化原理应用|从生态位概念出发,结合协同进化与稳定性,构建“特征-机制-保护”逻辑体系|
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
【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.重新概念即时转化:引入“物种库”“β多样性”等生态学新概念,要求现场理解定义并即刻用于推理判断或公式计算,考查知识迁移速度
2.重定量分析与图表解构:以数学公式反推共有物种数、以动态曲线呈现演替进程,将群落比较从定性描述提升为数据测算与趋势推断。
3.重核心概念精准辨析:深入考查优势种与个体数量、群落组成与空间结构、初生与次生演替差异等易混点,设问直指概念本质。
4.重生态学实践应用:以保护区选址、恢复评估指标选择、物种保护类型判定为情境,引导运用群落完整性等原理解决真实保护问题。。
热点·角度·拆解
热点角度01
群落特征与动态演替分析
2025年山东卷:群落的物种组成作为区别不同群落的重要特征;
2024年山东卷 水平结构的概念辨析;
2023年山东卷:初生演替与次生演替的区别;人类活动对群落演替方向和速度的影响
热点角度02
物种多样性的多维度量与保护决策
2025年山东卷 物种库大小的影响因素分析;物种丰富度调查与种群密度估算;物种丰富度与缺失物种数相同不代表物种库相同的逻辑推理;就地保护与易地保护的判断
2024年山东卷 优势种的判定依据;β多样性指导自然保护区规划;β多样性的公式理解与共有物种数计算
2023年山东卷 记名计算法的适用对象;相对多度与种群密度的关系辨析
热点角度03生态位的协同进化与群落稳定性分析
2025年山东卷:生态恢复评估指标的选择;群落完整性的适用情境与优势;物种迁入对生态系统抵抗力稳定性的影响
2024年山东卷 生态位稳定的协同进化解释;
热点角度01群落特征与动态演替分析
析典例·建模型
1.(2023·山东·高考真题)研究群落中植物类群的丰富度时;不仅要统计物种数,还要统计物种在群落中的相对数量。群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比可用相对多度表示。在某退耕农田自然演替过程中,植物物种甲、乙和丙分别在不同阶段占据优势,它们的相对多度与演替时间的关系如图所示。
(1)该群落演替与在火山岩上进行的群落演替相比,除了演替起点的不同,区别还在于该群落演替类型______________(答出2点区别即可)
(2)在研究该群落植物类群丰富度的过程中,统计丙的相对数量采用了记名计算法。根据记名计算法适用对象的特点分析,丙的特点是___________。
(3)据图分析,第30年至第50年乙种群密度的变化是___________(填“增大”“减小”或“不能确定”),原因是_____________。
(4)该农田退耕前后的变化,说明人类活动对群落演替的影响是____________。
【解题建模分析】
一、题型定位
情境来源
学术探究情境——退耕农田自然演替过程中植物类群相对多度的动态变化研究
核心知识
群落演替类型与比较+物种丰富度统计方法+种群密度与相对多度的概念辨析+人类活动对演替的影响
设问结构
四问递进:概念比较→方法选择→数据推理与归因→影响分析(识记→理解→应用→综合)
能力要求
图表信息解读+概念精确辨析+逻辑推理与论证+专业术语规范表达
二、通用解题模板
第一步:信息提取与定位
操作要点
具体做法
本题示例
读题干
快速浏览题干,判断知识模块
群落演替类型与比较+物种丰富度统计方法+种群密度与相对多度的概念辨析+人类活动对演替的影响
看图表
识坐标含义,观曲线走势,抓关键节点
横坐标:演替时间(年);
纵坐标:相对多度(%);
曲线走势:甲先升后降,乙先升后降,丙持续上升;
关键节点:第30-50年乙相对多度下降,丙相对多度上升
划关键词
圈出题目中的核心概念
自然演替、占据优势、相对多度变化、丰富度、记名计算法、种群密度、群落演替类型
第二步:逻辑建模与推理
①概念比较类问题的推理路径
类型
推理路径
本题示例
精准定位
①锁定比较对象
② 判定各自的类型归属
比较对象:退耕农田演替 vs 火山岩演替
退耕农田:有土壤基础→次生演替
火山岩:无土壤无繁殖体→初生演替
定向作答
①回忆教材中该类型的多维度特征
②按题目要求数量筛选最典型差异点作答
初生/次生演替差异维度:速度、时间、影响因素、土壤条件
题干要求答2点,且起点不同已给定
选取:如时间短、速度较快
②方法选择类问题的推理路径
操作步骤
具体做法
本题应用
(1)识别研究方法
锁定题干提及的具体统计方法
题干:“统计丙的相对数量采用了记名计算法”
方法:记名计算法
(2)回溯方法特征
调用教材中该方法的内涵与适用对象
记名计算法:直接数出各种群个体数目
适用条件:个体较大、易于辨认、种群数量有限
(3)反向推导对象特征
由方法适用条件反推研究对象的特点
丙适用于记名计算法,说明丙具备该方法所需条件
丙的特点:个体较大,种群数量有限
③数据陷阱类问题的推理路径
操作步骤
具体做法
本题应用
(1)辨析概念本质
区分“相对多度”与“种群密度”的差异
相对多度:某物种个体数÷群落所有物种个体总数×100%(百分比)
种群密度:某物种个体数÷单位面积或单位体积(绝对数值)
(2)识别数据陷阱
判断曲线下降能否直接等同于密度下降
第30-50年:乙相对多度下降
可能原因:①乙个体数减少;②其他物种个体数增多(分母增大);③两者同时发生
仅知百分比下降,不知分子与分母的具体变化
(3)构建严密论证
使用“若……则……”逻辑判断可能性
若群落个体总数未知,则无法由百分比变化推知绝对数量变化→ 乙种群密度可能增大、减小或不变
(4)规范表述结论
明确写出“不能确定”及其逻辑依据
结论:不能确定
原因:群落中该时间段植物个体总数变化未知,无法确定乙的种群密度变化
④影响归因类问题的推理路径
操作步骤
具体做法
本题应用
(1)对比状态变化
识别题干中人类活动干预前后的差异
退耕前:农田(人工群落)
退耕后:自然演替(物种甲→乙→丙优势更替)
(2)调用教材结论
提取教材中人类活动对演替影响的经典表述
教材标准表述:人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
(3)匹配情境作答
将教材表述与题干情境进行对接
退耕前农田受人类控制,退耕后恢复自然演替 → 说明人类活动改变了演替方向与速度
三、规范作答
(1) 时间短,速度较快
(2) 个体较大,种群数量有限
(3) 不能确定 群落中该时间段植物个体总数变化未知,无法确定乙的种群密度变化
(4) 人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
研考点·通技法
一 群落的结构
1.概念:群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
2.群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。
衡量指标:物种丰富度,即群落中物种数目的多少。
规律:①不同群落物种丰富度不同,一般越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。②不同物种在群落中的地位不同。数量多,且对群落中其他物种的影响很大的物种称为优势种。③群落中的物种组成不是固定不变的。
3.群落的空间结构
2、 群落的演替
1.概念:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
2.两种群落演替类型的比较
类型
内容
初生演替
次生演替
典例
裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段
弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木阶段→乔木阶段
起点
①原先从没有过植被
②虽存在过植被、但被彻底消灭了的地方
虽失去了原有植被,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方
速度
缓慢
较快
经历阶段
较多
较少
演替趋向
形成新的群落
恢复原来的群落
举例
沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替
火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
共同点
群落结构简单→复杂;物种数量逐渐增多;土壤、光能得到更充分的利用;最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态
(3)人类活动对群落演替的影响
破类题·提能力
(2025·山东青岛·二模)植物群落间的相互作用是维持滨海湿地生态系统多样性的基础。研究人员对黄海海滨的某国家级珍禽自然保护区的三种植物群落进行了相关研究,结果如图所示。芦苇群落主要由芦苇、白茅等优势种群组成。碱蓬群落主要由盐地碱蓬、碱蓬、柽柳等种群组成。互花米草群落几乎由单一互花米草种群组成,该物种为外来入侵物种。
(1)根据滨海湿地水文地貌格局和_______等方面的特征可将滨海湿地分为不同的群落类型。滨海湿地中许多鸟类的种群数量呈现出非常明显的季节变化,主要原因是_______。
(2)2002年之后,芦苇群落与互花米草群落出现生态位的重叠。结合上图分析,三种植物群落中竞争能力最弱的是_______群落,该群落面积变化的原因是________。碱蓬从土壤中吸收盐分并聚集在体内、从而转移土壤盐分,促进土壤脱盐。研究表明,芦苇群落面积与土壤含盐量呈负相关,则该湿地三种植物群落从陆向海呈现出的分布格局为_______。
(3)互花米草通过无性繁殖提高种群数量和密度,通过有性繁殖占据新的生境。碱蓬群落中的互花米草主要通过________繁殖方式完成入侵。互花米草入侵导致滨海湿地发生演替,该演替与冰川泥上发生自然演替的主要区别是_________。
(4)生态修复理论中的“上行效应”是指较低营养级的生物通过食物链对高营养级的生物产生影响;“下行效应”是指低营养级生物的种群结构受较高营养级生物的控制。依据该理论,针对互花米草入侵,进行生态系统修复措施为_______。
【答案】(1) 物种组成 迁入和迁出
(2) 碱蓬 2002年之前,生存空间较大,群落面积处于增长状态;之后,由于竞争能力较弱,群落开始下降 芦苇群落—碱蓬群落一互花米草群落
(3) 有性 起点不同、速度不同
(4)引入互花米草天敌
【知识点】群落的演替及其影响因素、生态系统及其稳定性综合
【分析】初生演替:是指一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替。初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
次生演替:原来有的植被虽然已经不存在,但是原来有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
【详解】(1)物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质的最重要的因素,所以可以根据滨海湿地水文地貌格局和物种组成等方面的特征可将滨海湿地分为不同的群落类型。滨海湿地中许多鸟类的种群数量呈现出非常明显的季节变化,主要原因是迁入和迁出。
(2)由图知,2002年之后,碱蓬群落面积急剧下降,所以其竞争能力最弱,该群落面积变化的原因是2002年之前,生存空间较大,群落面积处于增长状态;之后,由于竞争能力较弱,群落开始下降。由题干可知,碱蓬从土壤中吸收盐分并聚集在体内、从而转移土壤盐分,促进土壤脱盐,碱蓬群落主要由盐地碱蓬、碱蓬、柽柳等种群组成,而芦苇群落面积与土壤含盐量呈负相关,推知则该湿地三种植物群落从陆向海呈现出的分布格局为芦苇群落—碱蓬群落一互花米草群落。
(3)由题干知,互花米草通过无性繁殖提高种群数量和密度,通过有性繁殖占据新的生境。碱蓬群落中的互花米草主要通过有性繁殖方式完成入侵。互花米草入侵导致滨海湿地发生演替,该演替为次生演替,冰川泥上发生自然演替为初生演替,两者的主要区别是起点不同、速度不同等。
(4)生态修复理论中的“上行效应”是指较低营养级的生物通过食物链对高营养级的生物产生影响;“下行效应”是指低营养级生物的种群结构受较高营养级生物的控制。依据该理论,互花米草为生产者,属于低营养级,可采用引入引入互花米草天敌的措施,进行生态系统修复。
热点角度02物种多样性的多维度量与保护决策
析典例·建模型
1.(2025·山东·高考真题)某地区内,适宜生存于某群落生态环境的所有物种构成该群落的物种库,物种库大小指物种的总数目。存在于该群落物种库中,但未在该群落出现的物种称为缺失物种。群落完整性可用群落物种丰富度与物种库大小的比值表示。
(1)区别同一地区不同群落的重要特征是_____,该特征也是决定群落性质最重要的因素。调查群落中植物的物种丰富度常用样方法,此法还可用于估算植物种群的_____。
(2)两个群落的物种丰富度相同,缺失物种数也相同,这两个群落的物种库_____(填“一定”或“不一定”)相同,原因是_____。
(3)调查时发现某物种为某群落的缺失物种,在该群落所在地区建立保护区后此物种自然扩散到该群落,针对此物种的保护类型为_____。缺失物种自然扩散到该群落,以该群落为唯一群落的生态系统的抵抗力稳定性_____(填“提高”或“降低”)。
(4)分析受到破坏的荒漠和草原两个群落的生态恢复成功程度的差异时,最合适的指标为_____(填标号)。
A.群落的物种丰富度 B.群落缺失的物种数目 C.群落完整性 D.群落物种库大小
【解题建模分析】
一、题型定位
情境来源
学术概念应用情境——基于“物种库”“缺失物种”“群落完整性”等生态学概念的群落结构分析与保护策略研究
核心知识
群落的物种组成与丰富度+样方法的应用+就地保护+生态系统抵抗力稳定性+新定义概念的逻辑辨析
设问结构
四问递进:基础概念填空→逻辑推理论证→保护类型与稳定性判断→评价指标选择(识记→推理→应用→评价)
能力要求
新定义概念理解与内化+逻辑推理与反例构造+生态学原理应用+最优指标的选择与论证
二、通用解题模板
第一步:信息提取与定位
操作要点
具体做法
本题示例
读题干
快速浏览题干,判断知识模块
群落的物种组成与丰富度+样方法的应用+就地保护+生态系统抵抗力稳定性+新定义概念的逻辑辨析
建模型
将文字定义转化为概念关系图或数学关系式,理清概念间逻辑
物种库=适宜生存的全部物种集合;
缺失物种=物种库-群落实际物种;
群落完整性=群落丰富度÷物种库大小。
三者关系:群落⊆物种库,完整性反映“现存÷应有”的比值
划关键词
圈出题目中的核心概念
物种库、缺失物种、群落完整性、物种组成、样方法、就地保护、抵抗力稳定性等
第二步:逻辑建模与推理
①基础知识类问题的推理路径
类型
推理路径
本题示例
群落特征类
① 识别问题指向(区别群落的特征)
② 调用教材核心概念
题干:“区别同一地区不同群落的重要特征是__”
教材核心:物种组成是区别不同群落的重要特征
答案:群落的物种组成
定向作答
① 识别研究方法
② 回忆该方法的全部用途
题干:“样方法还可用于估算植物种群的____”
样方法用途:物种丰富度调查 + 种群密度估算
答案:种群密度
②新定义辨析类问题的推理路径(重点)
操作步骤
具体做法
本题应用
(1)拆解新定义
① 提取题干中每个新概念的严格定义
② 建立概念间的数学关系
物种库 = 适宜生存的全部物种集合
缺失物种 = 物种库 - 实际群落
群落完整性 = 群落丰富度 ÷ 物种库大小
(2)转化题干条件
① 将题干描述转化为数学表达式
② 识别等式与未知量的关系
条件:丰富度₁=丰富度₂,缺失₁= 缺失₂
即:实际物种数₁ =实际物种数₂,且(库₁-实际₁)=(库₂-实际₂)→可推:库₁= 库₂(数量相等)
陷阱:数量相等 ≠ 物种组成相同
(3)构造反例验证
① 尝试构造满足条件但结论不成立的例子
② 判定答案是“一定”还是“不一定”
反例:群落A含{甲,乙},库A={甲,乙,丙,丁}
群落B含{丙,丁},库B={丙,丁,甲,乙}
丰富度均为2,缺失数均为2,物种库大小均为4
但库A与库B的物种组成不同
结论:物种库不一定相同
③保护类型与稳定性判断类问题的推理路径
操作步骤
具体做法
本题应用
(1)识别保护措施
① 锁定题干描述的保护行动
② 匹配教材中保护类型的定义
题干“建立保护区后此物种自然扩散到该群落”
保护区=划定自然区域保护生态系统
对应:就地保护
(2)判断群落结构变化
① 分析物种迁入对群落的影响
② 推导营养结构与稳定性的关系
缺失物种自然扩散进入→群落物种数增加
→ 营养结构趋于复杂→ 抵抗力稳定性提高
④最优指标选择类问题的推理路径
操作步骤
具体做法
本题应用
(1)理解评价目标
① 明确题目要评价的是什么
② 抓住“恢复成功程度”的核心内涵
评价目标:生态恢复成功程度
不仅要看现有物种数,更要看恢复到“应有水平”的程度
(2)分析备选指标
① 对每个选项进行“能力-局限”分析
② 排除片面或不相关的指标
A.物种丰富度:只反映现有物种数,不知应有多少 → 片面
B.缺失物种数:只反映缺少多少,不知比例 → 片面
C.群落完整性:丰富度÷物种库 → 同时反映现状与目标的距离 → 全面
D.物种库大小:只反映潜在容量 → 不反映实际恢复程度
(3)选最优并论证
选择能最全面反映目标的指标
最优:C.群落完整性
理由:该指标以比值形式呈现,能衡量群落现状相对于其潜在最大丰富度的恢复比例,适合跨群落比较
三、规范作答
(1) 群落的物种组成 种群密度
(2) 不一定 物种丰富度相同,缺失物种数也相同,两群落物种数相同,群落中含有的物种不一定相同
(3) 就地保护 提高
(4) C
研考点·通技法
1、 生物多样性
1.概念:生物多样性:生物圈内所有的微生物、植物、动物等和它们的基因,以及它们与环境共同组成的各种各样的生态系统。
2.类型:①遗传多样性:地球上生物所携带的各种遗传信息的总和以及生物种内基因的变化。
②物种多样性:地球上动物、植物、微生物等生物种类的
③生态系统多样性:地球上生态系统组成、功能及各种生态过程的多样性。
3.生物多样性保护的根本目标:保护、维持并发展现有的生物多样性,合理持续地开发、利用生物资源,保护生物种群持续生存和繁衍所依赖的生态环境,达到人与自然和谐统一
①保护栖息地:划定保护区域
意义:保护荒野地、保存物种和遗传多样性,维持环境服务、保持特殊自然和文化特征,还提供科学研究、教育、旅游和娱乐机会。
②保护物种
就地保护:
措施:在物种分布原生地采取禁猎、禁入、恢复植被等保护管理措施,是大部分物种保护采取的措施。
地位:最有效的保护。
迁地保护:
措施:①在物种的非原生栖息地通过建立野生动物园、植物园、水族馆、种子库、基因库等不同形式的保存或恢复该物种的措施(目的是为有灭绝风险的物种提供一个暂时生存的空间,待其恢复到具备自然生存能力的时候,再重新回到生态系统中);
②在某物种历史分布区域进行重新引入,让其在该区域重新具备自然生存能力,并形成能自我繁殖的野生种群。
破类题·提能力
(2025·山东潍坊·模拟预测)物种多样性往往用辛普森指数衡量,辛普森指数=1-随机取样的两个体属于同种的概率,该指数由丰富度、均匀度决定。群落优势度反映的是优势种对群落的影响,群落内物种数量分布越不均匀,优势种的地位越突出,群落优势度越大。科研人员对两个森林群落进行相关指标的测量结果如表,实验组对群落进行了轻度的人为干扰。
群落
对照组
实验组
辛普森指数(%)
群落优势度
辛普森指数(%)
群落优势度
1
11.4
0.07
14.7
0.06
2
5.50
0.14
8.90
0.05
(1)假设甲、乙两个群落均由两个物种组成,甲群落两物种的个体数分别为180和20,而乙群落两物种的个体数均为50。与甲相比,乙的丰富度_______(填“高”“低”或“相同”);若用辛普森指数衡量,乙的多样性_______(填“高”“低”或“相同”)。
(2)对群落植被进行多样性调查时常采用的方法是_______。通过表中数据分析,实验组对群落的人为干扰是______,实验组比对照组物种多样性升高的原因是_______。
(3)比较群落1和2的实验组,群落2的优势度和辛普森指数都较低,原因可能是_______。轻度干扰后,群落1和2仍能保持稳定,原因是_______。
【答案】(1) 相同 高
(2) 样方法 砍伐一定量的优势种乔木 砍伐一定量的优势种乔木,降低了群落优势度,物种数量分布变得较为均匀,均匀度上升,多样性升高
(3) 与群落1相比,群落2丰富度较低 生态系统具有一定的自我调节能力
【知识点】群落综合、生态平衡与生态系统的稳定性及自我调节能力、植物的生长型和群落结构
【分析】 1、生物多样性包含基因多样性、物种多样性和生态系统多样性;物种多样性包括物种个数的均匀度和物种的丰富度两个方面;辛普森指数是测定群落组织水平的指标之一,群落中种数越多,各种个体分配越均匀,指数越高,指示群落多样性好;
2、物种丰富度:一个群落中的物种数目。辛普森多样性指数基本思想为在无限大小的群落中,随机抽取两个个体,它们属于同一物种的概率取决于物种多样性大小。物种多样性越高,则两个样本属于同一物种的概率越小,属于不同物种的概率越大。
【详解】(1)由于甲乙两个群落均由甲、乙两个物种组成,因此,甲、乙的物种丰富度相同,对于群落甲,随机选取两个个体属于同一物种的概率为=180/200×180/200+20/200×20/200=0.81+0.01=0.82=82%,辛普森多样性指数为1 - 82% = 18%,对于群落乙,随机选取两个个体属于同一物种的概率为=50/100×50/100+50/100×50/100=0.25+0.25=0.5=50%,辛普森多样性指数为1 - 50% = 50%,用辛普森指数衡量,乙的多样性高于群落甲。
(2)对群落植被进行多样性调查时常采用的方法是样方法,通过表中数据分析,实验组的群落优势度下降,因此推测实验组对群落的人为干扰是砍伐一定量的优势种乔木,降低优势物种对群落的影响,即降低了群落优势度,物种数量变得较为均匀,均匀度上升,物种多样性升高。
(3)比较群落1和2的实验组,群落2的优势度和辛普森指数都较低,原因与群落1相比,群落2丰富度较低。轻度干扰后,群落1和2仍能保持稳定,原因是生态系统具有一定的自我调节能力,可以抵抗外界的干扰。
热点角度03生态位的协同进化与群落稳定性分析
析典例·建模型
1.(2024·山东·高考真题)研究群落时,不仅要调查群落的物种丰富度,还要比较不同群落的物种组成。β多样性是指某特定时间点,沿某一环境因素梯度,不同群落间物种组成的变化。它可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示。
(1)群落甲中冷杉的数量很多,据此______(填“能”或“不能”)判断冷杉在该群落中是否占据优势。群落甲中冷杉在不同地段的种群密度不同,这体现了群落空间结构中的______。从协同进化的角度分析,冷杉在群落甲中能占据相对稳定生态位的原因是______。
(2)群落甲、乙的物种丰富度分别为70和80,两群落之间的β多样性为0.4,则两群落的共有物种数为______(填数字)。
(3)根据β多样性可以科学合理规划自然保护区以维系物种多样性。群落丙、丁的物种丰富度分别为56和98,若两群落之间的β多样性高,则应该在群落______(填“丙”“丁”或“丙和丁”)建立自然保护区,理由是______。
【解题建模分析】
一、题型定位
情境来源
学术概念应用情境——基于“β多样性”概念的群落物种组成比较与自然保护区规划研究
核心知识
群落优势种判断+群落空间结构+协同进化与生态位+物种丰富度+新定义公式的数学建模与应用
设问结构
三问递进:基础概念判断与填空→公式建模与数值计算→生态学原理应用与决策(识记→应用→评价)
能力要求
新定义公式的数学建模+计算推理+生态学原理迁移+保护策略的科学论证
二、通用解题模板
第一步:信息提取与定位
操作要点
具体做法
本题示例
读题干
快速浏览题干,判断知识模块
群落的物种组成与丰富度+样方法的应用+就地保护+生态系统抵抗力稳定性+新定义概念的逻辑辨析
建模型
将文字定义转化为数学公式,标注各变量含义
设A物种数 = Sa,B物种数 = Sb;独有物种数 = Da+ Db;共有物种数 = C
则:Sa = C + Db,Sa = C + Db
β = (Da+ Db) ÷ (Sa + Sb)
C = (Sa + Sb - Da- Db) ÷ 2
划关键词
圈出题目中的核心概念
β多样性、独有物种数、优势种、水平结构、生态位、协同进化、物种丰富度
第二步:逻辑建模与推理
①基础知识类问题的推理路径
类型
推理路径
本题示例
优势种判断类
① 锁定题干判断依据
② 辨析“数量多”与“占优势”的本质区别
题干:“冷杉数量很多”
数量多≠优势种
优势种判断需综合:生态功能、生物量、对其他物种的影响等
答案:不能
空间结构类
① 识别题干空间分布特征
② 匹配水平/垂直结构的定义
题干:“不同地段的种群密度不同”
地段=水平方向上的空间异质性→ 对应:水平结构
生态位成因类
① 锁定理论视角(协同进化)
② 构建“相互作用→适应→稳定”的因果链
题干:“从协同进化的角度分析冷杉占据稳定生态位的原因”
协同进化:物种与物种、物种与无机环境之间相互选择
因果链:长期自然选择→相互适应→形成稳定生态关系
答案:冷杉与无机环境及其他物种在长期自然选择中相互影响、共同进化,形成相对稳定的生态关系
②公式建模与计算类问题的推理路径(重点)
操作步骤
具体做法
本题应用
(1)还原公式定义
① 用数学符号重新表述文字定义
② 明确各变量的生物学含义
设群落甲物种数=S₁=70,群落乙物种数=S₂=80
D₁=甲独有物种数,D₂=乙独有物种数,C=共有物种数
β = (D₁ + D₂) ÷ (S₁ + S₂) = 0.4
且 S₁ = C + D₁,S₂ = C + D₂
(2)建立方程求解
① 将已知数值代入
② 推导共有物种数的代数表达式
由β = 0.4 得:(D₁ + D₂) ÷ (70 + 80) = 0.4
→ D₁ + D₂ = 150 × 0.4 = 60
由 S₁ + S₂ = (C + D₁) + (C + D₂) = 2C + (D₁ + D₂)
70 + 80 = 2C + 60
2C = 90
C = 45
(3)验证与作答
① 代入检验等式是否成立
② 用简洁数字作答
验证:D₁ + D₂ = 60,C = 45
S₁ = 45 + D₁ = 70 → D₁ = 25
S₂ = 45 + D₂ = 80 → D₂ = 35
D₁ + D₂ = 60,β = 60 ÷ 150 = 0.4 ✓
答案:45
③科学决策类问题的推理路径
操作步骤
具体做法
本题应用
(1)理解决策目标
① 明确题目要决策什么
② 将目标与核心概念的内涵关联
决策目标:规划自然保护区以维系物种多样性
β多样性的生态学含义:β值越高,两群落物种组成差异越大,独有物种越多
(2)分析给定条件
① 提取数值条件
② 推导条件对应的生态学事实
条件:群落丙(S=56)、丁(S=98),β多样性高
β高 → 丙和丁独有物种数之和占比大
两群落各含大量对方不存在的物种
(3)做出最优决策
① 依据生态保护原则(最大限度保护物种)
② 给出选址方案理由
保护原则:保护更多独有物种→需同时覆盖两群落
选址:丙和丁
理由:两群落β多样性高,特有物种多,同时保护可最大限度维系物种多样性
三、规范作答
(1) 不能 水平结构
冷杉与无机环境以及其他物种在长期的自然选择过程中相互影响,共同进化,形成了相对稳定的生态关系
(2) 45
(3) 丙和丁
丙和丁特有的物种多,在群落丙和丁建立自然保护区,可以保护更多的物种,维系物种多样性
研考点·通技法
1、 生态位
概念:一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。
3. 理论要点
(1)生态位宽度:一个物种利用的各种各样不同资源综合的幅度。一种生物或生物类群所表现出来的资源利用的多样性。可利用的资源少,生态位的宽度就大,促使生态位泛化;资源丰富,可供选择的生态位宽度减小,促使生态位特化。
(2)生态位重叠:不同物种生态位的重叠现象(或共同利用),生态位重叠是竞争的必要条件但并不是绝对条件,而决定于资源状态。资源丰富,生态位重叠也不发生种间竞争;资源贫乏,生态位稍有重叠,发生激奋的竞争关系。
(3)生态位分离:两个物种在资源的利用上分离程度。如果许多物种占据一个特定的环境,它们共同生活下去,必然要存在某种生态位差别,否则很难永久地共存。
(4)生态位移动:种群对资源利用的变动,这是环境胁迫或竞争的结果。
破类题·提能力
(2025·山东·二模)城市残存森林斑块是指城市化过程中发生退化但未转变为城市用地的一种自然或者半自然的森林斑块。研究发现,这些森林斑块中的生物多样性呈现下降趋势,物种组成差异逐渐增大。
(1)生态系统的功能有_____。木材、药材等多种资源均可来自森林,由此体现出生物多样性的_____价值。
(2)在森林生态系统中,每种生物所处的生态位相对稳定。从协同进化的角度分析,生态位相对稳定的原因是______。若要研究森林中某种植物的生态位,通常需要研究的因素有______(至少答出两条)。
(3)森林城市化进程中,野生物种的生存环境遭到破坏,主要表现为______,因此,生物多样性呈现下降趋势,对于生物多样性的保护,最有效的方式是就地保护,也就是______。
(4)研究发现,森林斑块中某些关键物种的消失导致了连锁反应,例如:某种传粉昆虫的消失导致依赖其传粉的植物繁殖率下降;某种捕食性动物的消失导致其猎物数量激增,进而对下层植被造成严重破坏。信息传递在上述现象中发挥了重要作用,具体表现为______。
【答案】(1) 物质循环、能量流动、信息传递 直接
(2) 群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果 在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种间的关系
(3) 使得某些物种的栖息地丧失和碎片化 建立自然保护区或国家公园
(4)能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定;生物种群的繁衍,离不开信息传递
【知识点】生物多样性及其价值、物种在群落中的生态位、生物多样性丧失原因及其保护措施、生态系统中信息的种类、作用及传递过程
【分析】1、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。研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系。
2、信息传递在生态系统中的作用(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用;(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息传递;(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,经维持生态系统的稳定。
【详解】(1)生态系统的功能有物质循环、能量流动、信息传递。直接价值指对人类有食用、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价值,故木材、药材等多种资源均可来自森林,由此体现出生物多样性的直接价值。
(2)在森林生态系统中,每种生物所处的生态位相对稳定。从协同进化的角度分析,生态位相对稳定的原因是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。若要研究森林中某种植物的生态位,通常需要研究的因素有在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种间的关系。
(3)森林城市化进程中,野生物种的生存环境遭到破坏,主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和碎片化,因此,生物多样性呈现下降趋势,对于生物多样性的保护,最有效的方式是就地保护,也就是建立自然保护区或国家公园。
(4)研究发现,森林斑块中某些关键物种的消失导致了连锁反应,例如:某种传粉昆虫的消失导致依赖其传粉的植物繁殖率下降;某种捕食性动物的消失导致其猎物数量激增,进而对下层植被造成严重破坏。信息传递在上述现象中发挥了重要作用,具体表现为一是能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定,二是生物种群的繁衍,离不开信息传递。
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刷模拟
1.(2025·山东·二模)生境斑块从一种类型逐渐转变为另一种类型,会导致生物多样性格局发生重大变化。研究者在某国家公园中调查了原始林和改造林中地栖蜘蛛丰富度,并基于此数据利用计算机模拟、公式推导等方法,对生境转变引起的生物多样性变化进行评估。
(1)在原始林和改造林中分别抓取蜘蛛,统计所抓得蜘蛛的物种数,获得原始林和改造林的数据库。随抓取蜘蛛数量增加,蜘蛛物种丰富度的变化如图1所示。
①在生态系统组分中蜘蛛属于_________,这种组分的作用是_________。在统计物种数时,一方面使用_________法计算物种的相对数量,另一方面给相对数量高的物种更高权重计算物种丰富度。
②在抓取蜘蛛达到300~500 只左右时,再继续抓取到的蜘蛛其物种相对数量增加均_________(填“较高”或“较低”),判断依据是________。
③分析图中结果,有人担心对原始林的过度改造会破坏该生态系统的稳定性,理由是________。
(2)为评估上述担忧,研究者基于上述数据进行模拟:若有20%的栖息地从原始林转变为改造林,则从原始林数据库中随机取80%的蜘蛛、从改造林数据库中随机取20%的蜘蛛,组成新群落,按照同样的方法统计新群落的蜘蛛物种丰富度。以此类推,得到图2所示的模拟数据。由图可知,当原始林向改造林的转换率为_________时,群落的蜘蛛物种丰富度将高于最初未转换时,推测原因是①此阶段中原始林丢失的物种为相对数量低的物种,不会引起新群落物种丰富度的明显下降;②_________。
【答案】(1) 消费者 加快物质循环,对于植物的传粉和种子的传播有重要作用 记名计算 较低 继续增加抓取量后,蜘蛛物种丰富度几乎不再增大 改造林的物种丰富度低于原始林
(2) 0~50% 改造林中的相对数量高的物种已经出现,可以提高新群落物种丰富度
【知识点】抵抗力稳定性和恢复力稳定性、生态系统的组成成分、群落的物种组成以及丰富度的相关探究实验
【分析】物种丰富度:一个群落中的物种数目。辛普森多样性指数基本思想为在无限大小的群落中,随机抽取两个个体,它们属于同一物种的概率取决于物种多样性大小。物种多样性越高,则两个样本属于同一物种的概率越小,属于不同物种的概率越大。
【详解】(1)①蜘蛛通过捕食昆虫或其他小动物获取能量,属于消费者;消费者加快物质循环,对于植物的传粉和种子的传播有重要作用;统计某数量有限的乔木的相对数量可采用记名计算法。因为记名计算法适用于个体较大、种群数量有限的物种,乔木符合这些特点。②在抓取蜘蛛达到300~500 只左右时,继续增加抓取量后,蜘蛛物种丰富度几乎不再增大。③改造林的物种丰富度低于原始林,营养结构简单,抵抗力稳定性低,因此对原始林的过度改造会破坏该生态系统的稳定性。
(2)原始林转换比例为0时,物种丰富度为10,结合图2可知,当原始林向改造林的转换率为0~50%时,群落的蜘蛛物种丰富度将高于最初未转换时,推测原因是①此阶段中原始林丢失的物种为相对数量低的物种,不会引起新群落物种丰富度的明显下降;②改造林中的相对数量高的物种已经出现,可以提高新群落物种丰富度。
2.(2026·山东德州·二模)为践行国家提出的“小而美”宜居宜业和美乡村建设要求,某居民开发了“退田还湿一藕虾共养一生态旅游”发展模式。与原传统湿地养殖相比,新发展模式水体水生植物、底栖动物、微生物等增多,有机污染物、N、P含量均显著降低,抵抗力稳定性增强,综合经济效益明显提高。回答下列问题。
(1)新发展模式水体中草鱼因食物充裕会出现出生率上升、死亡率下降的现象,此时草鱼种群年龄组成类型为_____型。草鱼数量的增加使得草鱼天敌数量增多,天敌增多反而抑制草鱼种群数量的增长,这种调节方式属于_____调节,其意义是_____。
(2)从生态系统物质循环的角度分析,新发展模式水体中有机污染物、N、P含量均显著降低的主要原因是:①_____;②_____。人工管控减少外源污染物输入,进一步降低水体富营养化程度。
(3)“小而美”生态模式既改善了生态环境,又提高了社会和经济效益,体现了生态工程的_____原理。
【答案】(1) 增长 负反馈 维持种群数量的相对稳定,避免过度增长或衰退,保障生态系统稳定性
(2) 底栖动物、微生物的分解作用加速有机物分解 水生植物大量吸收水体中的N、P等无机盐
(3)整体
【知识点】种群的概念及特征、影响种群数量变化的因素、水体富营养化、生态工程的特点及基本原理
【详解】(1)题干中说:草鱼因食物充裕,出生率上升、死亡率下降,说明种群数量在未来一段时间内会持续增长,因此年龄组成属于增长型。草鱼数量增加 → 天敌数量增多 → 反过来抑制草鱼种群增长,这种结果反过来抑制过程本身的调节方式,属于负反馈调节。负反馈调节的核心意义是:维持种群数量的相对稳定,避免过度增长或衰退,保障生态系统的稳定性。
(2)底栖动物、微生物等增多,微生物作为分解者,将有机污染物分解为 CO₂、无机盐等无机物; 底栖动物(如螺、蚌)也会摄食有机碎屑,加速有机物的分解过程。因此,有机污染物被快速分解,含量显著降低。水生植物(如芦苇、沉水植物)可以通过根系大量吸收水体中的 N、P 等无机盐,用于合成自身的蛋白质、核酸、磷脂等物质;这些 N、P 被固定在植物体内,随植物的定期收割或生长周期,从水体中移除,从而降低水体的 N、P 含量,缓解富营养化。
(3)“小而美” 模式同时改善了生态环境(抵抗力稳定性增强、水质改善)、社会效益(宜居宜业)和经济效益(综合效益明显提高),体现了生态工程的整体原理。
3.(2026·山东日照·一模)滨鸟是湿地生态功能的指示种,主要以食草蟹类为食。互花米草是外来物种,它的入侵导致滨海湿地的生态功能退化。为探索修复退化湿地的有效策略,研究人员在黄海沿岸互花米草入侵区域选取4块样地,人工移除互花米草后,针对海三棱藨草、食草蟹类和滨鸟进行了四组野外控制实验,结果如图所示。
(1)生态修复理论中的“上行效应”假说认为:在退化生态系统中,当加大力度恢复植被后,生态系统会沿食物链从低营养级到高营养级逐步恢复。据图分析,该实验结果不能支持这一假说的理由:________。
(2)比较②③组结果可知,在退化滨海湿地的生态恢复中起关键作用的生物是________。结合实验原理分析,④组人工移除食草蟹类的目的是________,从种间关系和生态系统营养结构分析,该组生物多样性指数显著升高的原因是由于食草蟹类对海三棱藨草的________,致使食物链(网)逐步恢复,退化生态系统逐步修复。
(3)根据上述研究结果,尝试提出1条快速修复退化生态系统的策略:________。
【答案】(1)②组的生物多样性指数与①组无明显差异
(2) 滨鸟 模拟滨鸟的(高强度)捕食 捕食压力小
(3)恢复高营养级生物的数量(或控制植食性动物的数量)
【知识点】食物链和食物网、群落的演替及其影响因素、群落中生物的种间关系
【分析】群落演替是指一个群落被另一个群落替代的过程,该过程中会发生优势种的取代。演替可以分为初生演替和次生演替。种间关系主要有原始合作、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。
【详解】(1)“上行效应”假说认为在退化生态系统中,加大力度恢复植被后,生态系统会沿食物链从低营养级到高营养级逐步恢复。据图可知,②组是重建植被+滨鸟自由进出,与①组(自然恢复+滨鸟自由进出)相比,②组重建了植被,若支持假说,生物多样性应该提高,但从图中看到②组的生物多样性指数与①组相比无明显差异,所以实验结果不支持上述假说。
(2)根据②组重建植被+滨鸟自由进出,③组重建植被+防止滨鸟进入结果推测,滨鸟数量较少或缺乏较高强度的滨鸟,对食草蟹的捕食较弱,食草蟹数量较多,导致食草蟹类对海三棱藨草幼苗的捕食强度较大,幼苗无法长时间存活,说明滨鸟在退化滨海湿地的生态恢复中起到关键作用。④组实施人工移除食草蟹类,模拟了滨鸟对食草蟹类的捕食作用,从而使食草蟹类对海三棱藨草的捕食压力减小,海三棱藨草的数量逐渐增多,食物链逐步恢复,整个生态系统恢复,生物多样性显著提高。
(3)据上述研究结果可知,退化生态系统修复的策略包括:大力恢复植被(第一营养级),同时重视和利用高营养级生物的调节作用或重视恢复高营养级生物的数量或控制第二营养级(植食性动物)的数量。
4.(2026·山东济宁·一模)20世纪70年代以来,我国生态工程的理论和实践都取得了长足进展。在进行生态工程建设时,应当根据当地的实际条件,因地制宜地进行。回答下列问题。
(1)受人类活动的影响,部分水域受到N、P污染出现水华现象,鱼、虾、贝类大量死亡,进一步引起藻类疯长,生态环境发生这种变化的过程是生态系统____(填“正”或“负”)反馈调节的结果。生态农场中设置一些鸟巢,招引更多的鸟类防治害虫,从能量流动的角度分析,这样做的目的是____。
(2)长江江豚是濒危物种,调查长江江豚的种群密度时,可用无人机搭载高清相机或热成像仪,在大面积区域进行航拍,然后通过图像识别技术进行识别和计数,该方法的优点是____。能从根本上维持江豚物种延续的保护措施是建立____,并结合现代生物技术对其遗传资源进行长期保存。
(3)针对人为干扰造成的野生动物栖息地碎片化,可通过建设生态走廊以促进生物种群间的____,实现物种间互利共存和种群的再生更新,该措施主要是遵循生态工程的____原理。
(4)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,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。为减小重金属、有毒有机化合物以及一些放射性物质对人类的危害,需要世界各国共同参与,主要原因是____。
【答案】(1) 正 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
(2) 非损伤性,低干扰,调查范围广 自然保护区
(3) 基因交流 自生
(4) 食物链 生物富集具有全球性
【知识点】生物富集、生态工程的特点及基本原理、生物多样性丧失原因及其保护措施、能量流动的特点以及研究能量流动的意义
【分析】生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。摄入量=粪便量+同化量,非最高营养级的同化量的去向包括:呼吸作用以热能形式散失的能量、流入下一营养级。流向分解者和未被利用的能量。 研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。 研究生态系统的能量流动,可以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。 研究生态系统的能量流动,还可以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。 生态农业:秸秆做肥料喂牲畜,可获得肉、蛋、奶等;将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料,可以生产沼气提供能源;沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田,这样就实现了对能量的多级利用,从而大大提高了能量的利用率。
【详解】(1)水华发生后,鱼、虾、贝类死亡,其残体分解又会释放更多N、P,进一步促进藻类疯长,使生态偏离稳态,属于正反馈调节。从能量流动角度,招引鸟类防治害虫,目的是调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分(减少害虫消耗的能量,让更多能量留存到农作物等人类可利用的部分)。
(2)长江江豚是濒危物种,调查长江江豚的种群密度时,可用无人机搭载高清相机或热成像仪,在大面积区域进行航拍,然后通过图像识别技术进行识别和计数,该方法的优点是非损伤性,低干扰,调查范围广。能从根本上维持江豚物种延续的保护措施是建立自然保护区,进行就地保护。
(3)建设生态走廊可促进物种种群间的基因交流(打破栖息地碎片化造成的地理隔离,避免近亲繁殖衰退)。实现物种间互利共存和种群的再生更新,该措施主要是遵循生态工程的自生原理。由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新进而维持就是系统的自生。
(4)重金属元素会沿着食物链(网)发生生物富集,在生物体内逐级聚集。 这些有害物质可通过大气、水、生物迁徙等在全球范围内扩散,生物富集具有全球性。
5.(2026·山东聊城·一模)聊城市“东昌湖幸福河湖建设项目”涉及对东昌湖国家湿地公园部分区域的生态修复和功能提升。回答下列问题:
(1)湿地公园浅水区,微囊藻(一种蓝细菌)随水体富营养化有爆发趋势。在生态系统中,微囊藻属于______。微囊藻大量繁殖,会造成鱼虾等大量死亡,致使生态系统的______稳定性下降,同时,微囊藻通过分泌一些化学物质来抑制其他微囊藻的生长(自毒现象),微囊藻的自毒现象属于限制其种群数量增长的______(填“密度”或“非密度”)制约因素。
(2)生态系统恢复过程中,补植芦苇、菖蒲等湿地先锋植物,加快群落的______演替(填“初生”或“次生”)。在水体分层配置上出现沉水植物(苦草)、浮叶植物(睡莲)、挺水植物(香蒲),构架植物群落分层布置的意义是______。挺水植物还可以通过遮挡阳光、吸收无机盐等抑制微囊藻的繁殖,进而治理富营养化,这主要遵循了生态工程的______原理。
(3)在湿地设置鸟类栖木和浅滩岛屿,吸引鹭科等湿地指示物种回归,恢复“水生植物→昆虫→鸟类”食物链。鸟类回归该生态系统,可以促进水生植物的生长。从物质循环的角度考虑,可能的原因是______。
(4)对湿地进行维护工作,需要及时清除水葫芦、福寿螺等入侵物种,因为入侵物种会导致______。
A.物种多样性上升
B.原来的食物链、食物网结构发生改变
C.生态系统中本地物种生态位变窄
D.改变群落演替的方向和速度
【答案】(1) 生产者 抵抗力 密度
(2) 次生 提高了群落利用阳光等环境资源的能力 自生
(3)鸟类的粪便等排泄物为水生植物提供了更多的无机盐(N、P 等),促进了物质循环,从而促进水生植物生长
(4)BCD
【知识点】群落的演替及其影响因素、生态系统的组成成分、抵抗力稳定性和恢复力稳定性、生态工程的特点及基本原理
【分析】生物多样性的价值分别是直接价值、间接价值和潜在价值。生物对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的是生物多样性的直接价值。间接价值是生物对生态系统起到重要调节作用的价值。潜在使用价值是指潜藏的、一旦条件成熟就可能发挥出来的价值。
【详解】(1)微囊藻是蓝细菌,可进行光合作用,将无机物转化为有机物,属于生态系统中的生产者。鱼虾等大量死亡会降低生态系统的物种丰富度和营养结构复杂度,导致生态系统的抵抗力稳定性下降。微囊藻的自毒现象是在种群密度较高时才会出现的抑制作用,属于密度制约因素。
(2)湿地公园是在原有土壤条件和植物繁殖体保留的基础上进行的生态修复,因此属于次生演替。
植物群落的分层布局,能使不同层次的植物更充分地利用光照、水分和无机盐等环境资源,提高了资源利用率。
挺水植物通过遮光、吸收无机盐抑制微囊藻繁殖,是利用生物之间的相互作用来治理污染,遵循了生态工程的自生原理。
(3)从物质循环角度看,鸟类回归后,其粪便等排泄物可以为水生植物提供更多的无机盐(如 N、P 等),促进了物质循环,从而促进水生植物的生长。
(4)A 、入侵物种通常会导致本地物种减少,物种多样性下降,A错误;
B、入侵物种(如水葫芦、福寿螺)会导致原来的食物链、食物网结构发生改变,因为入侵物种会与本地物种竞争资源,捕食本地物种,破坏原有营养结构,B正确;
C、入侵物种会导致生态系统中本地物种生态位变窄,因为入侵物种占据了本地物种的生存空间和资源,C正确;
D、入侵物种会改变群落演替的方向和速度,因为入侵物种的优势会压制本地物种,使群落演替偏离原有轨道,D正确。
故选BCD。
6.(2026·山东临沂·一模)热带雨林是陆地生态系统中生物多样性最丰富的森林类型之一。
(1)用于区别不同群落的重要特征是______。在热带雨林中,植物对动物的作用有______;动物对植物的作用有______。
(2)雨林中动物种类丰富,但每种动物的个体数不多,从能量流动角度分析,该事实存在的原因是______。
(3)研究发现,热带雨林优势树种通过“同种负密度制约”促进物种共存,维持极高的生物多样性。如图所示为优势树种的“同种负密度制约”现象。
①以下对产生“同种负密度制约”现象的解释合理的是______(填选项)。
A.母树附近光照不足,影响了幼苗存活种子的数量
B.母树附近土壤中专一性致病菌更丰富,导致幼苗死亡率上升
C.母树附近其幼苗密度过高时,释放化学信息影响幼苗的存活率
D.母树附近捕食者对种子的选择性取食强度加大,降低了种子成为幼苗的概率
E.母树附近凋落叶阻止了幼苗对土壤中水分和养分的吸收,降低了幼苗的存活率
②“同种负密度制约”维持热带雨林极高生物多样性的原因是______。
【答案】(1) 物种组成 为动物提供食物和栖息空间 对植物的传粉和种子传播具有重要作用
(2)能量流动是逐级递减的;当输入到每一营养级的能量一定时,某营养级生物种类越多,每个种群获得的能量越少,个体数量就越少
(3) BCD 优势树种降低其周围幼苗种群密度,为其他物种的生存提供了资源和空间
【知识点】生物多样性及其价值、能量流动的特点以及研究能量流动的意义、植物的生长型和群落结构、影响种群数量变化的因素
【分析】分析题意,从图中看出,后代与母树的距离越远,种子数量越少,后代存活的概率越高,这是“同种负密度制约”现象。
【详解】(1)物种组成是群落的最基本特征,所以用于区别不同群落的重要特征是群落的物种组成; 热带雨林降雨比较丰富,群落的垂直结构明显,植物为动物提供了丰富的食物和栖息空间,动物对植物的传粉和种子传播具有重要作用。
(2)能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,当输入到每一营养级的能量一定时,某营养级生物种类越多,每个种群获得的能量越少,个体数量就越少,因此虽然雨林中动物种类丰富,但每种动物的个体数不多。
(3)A、从图中看出,后代与母树的距离越远,种子数量越少,后代存活的概率越高,这是“同种负密度制约”现象。可以维持较高的生物多样性,说明母树周围也存在光照且能够满足其他物种的生存,说明该现象不是由于光照不足造成,A错误;
B、母树附近土壤中专一性致病菌更丰富,可以使同种的生物不能存活,导致幼苗死亡率上升,引起“同种负密度制约”现象,B正确;
C、母树附近其幼苗密度过高时,可能会释放化学信息影响幼苗的存活率,使周围的本物种数目减少,C正确;
D、母树附近可能存在捕食者对种子的选择性取食强度加大,使母树周围本物种种子数目减少,D正确;
E、如果母树附近凋落叶阻止了幼苗对土壤中水分和养分的吸收,降低了幼苗的存活率,则其他物种也不能生存,E错误。
综上所述,BCD正确。
②“同种负密度制约”使母树周围的同种生物减少,优势树种降低其周围幼苗种群密度,为其他物种提供了生存空间和资源。
7.(2026·山东菏泽·一模)近年来,我国治沙成效显著。在绿洲外围沙漠边缘种植沙蒿等草本植物固沙覆绿,前沿地带构建柽柳、沙棘等乔灌结合的防沙林带,内部建设农田防护林网,治沙效果较好。
(1)从沙丘到防沙林的演替类型为________。防沙林带中草本、灌木与乔木的分区搭配体现了群落的________结构。在防沙林中发现某种植物的种群数量每年都以100%的增长率(出生率-死亡率)增加,假定该植物的种群初始数量为N0,则三年后它的数量将达到________。
(2)在防沙林带监测发现,蜥蜴能通过感知柽柳分泌的化学物质定位并取食其果实,又在取食过程中帮助柽柳传播种子,这体现了信息传递在生态系统中的作用是________。
(3)测定某防沙林中蜥蜴种群某时刻所有个体的有机物总量为a,一段时间后,存活个体中有机物的总能量为b,死亡个体中有机物的总能量为c,这段时间内蜥蜴种群通过呼吸作用散失的总能量为d.若该蜥蜴种群在此期间无迁入迁出,无个体被捕食,估算这段时间内用于此种群生长、发育和繁殖的总能量为________。
(4)生态学中有“中度干扰”假说,即一个生态系统受到中度干扰时,由于它具备一定的自我调节能力,能够维持自身的相对稳定。生态系统具备这种自我调节能力的基础是________。调查发现,轻度放牧和中度放牧会提高草原群落的物种丰富度,从生物因素角度分析,其原因是________。
【答案】(1) 初生演替 水平 8N0
(2)调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定
(3)b+c-a
(4) 负反馈调节 轻度放牧和中度放牧,牛羊较多地啃食(适口性好的)优势种植物,为其他植物的生存腾出空间
【知识点】生态平衡与生态系统的稳定性及自我调节能力、能量流动的相关计算、群落的演替及其影响因素、植物的生长型和群落结构
【分析】初生演替:发生于以前没有植被覆盖过的原生裸地上的群落演替叫做初生演替,如光裸岩石上进行的演替;
次生演替:在次生裸地(原群落被破坏、有植物繁殖体)上发生的演替,如火灾过后的草原发生的演替。
【详解】(1)从沙丘开始的演替属于初生演替,因为沙丘上原本没有土壤条件等。垂直结构是指群落在空间上上下分层的现象,例如乔木层、灌木层、草本层等,而题目中提到的“草本、灌木和乔木的分区搭配”是水平方向上的分布,属于水平结构。分析题意,某种植物的种群数量每年都以100%的增长率(出生率-死亡率)增加,假定该植物的种群初始数量为N0,则两年后它的数量将达到N0(1+100%)3=8N0。
(2)蜥蜴能通过感知柽柳分泌的化学物质定位并取食其果实,又在取食过程中帮助柽柳传播种子,这体现了信息传递在生态系统中的作用是调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
(3)蜥蜴种群某时刻所有个体的有机物总量为a,存活个体中有机物的总能量为b,死亡个体中有机物的总能量为c,呼吸作用散失的总能量为d。因为同化量=呼吸散失量+用于生长、发育和繁殖的能量,而用于生长、发育和繁殖的能量又等于存活个体有机物总能量与死亡个体有机物总能量之和,再减去某时刻所有个体的有机物总量为a,所以这段时间内用于此种群生长、发育和繁殖的总能量为b+c-a。
(4)生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。轻度放牧和中度放牧会提高草原群落的物种丰富度,从生物因素角度分析,是因为轻度放牧和中度放牧,牛羊较多地啃食(适口性好的)优势种植物,为其他植物的生存腾出空间。
8.(2026·山东枣庄·一模)兰湖位于浙江中部地区,是集水域—湿地—林地为一体的复合生态系统,也是浙江省首批观鸟胜地。目前已监测记录到176种鸟类,其中国家级重点保护鸟类有38种,包括彩鹮、东方白鹳等一级保护动物。回答下列问题:
(1)兰湖的“水域—湿地—林地”复合生境体现了群落的_________结构。已记录到176种鸟类,体现了_________多样性。
(2)每年冬季东方白鹳南迁至兰湖越冬,体现了群落的_________变化,影响兰湖东方白鹳种群密度的因素主要是________。
(3)为更好地保护东方白鹳,可从________(写2个调查指标)进行调查,以确定其生态位。调查发现,在食物链“植物→食草鱼→东方白鹳”中,与东方白鹳相比,食草鱼的同化量和摄入量的比值明显较低,最可能的原因是________。
【答案】(1) 水平 遗传和物种
(2) 季节性 迁入率和迁出率
(3) 食物、栖息地、天敌、与其他物种的关系等 食草鱼摄入的有机物含大量纤维素,不易被消化吸收,能量随粪便排出的比例大
【知识点】群落的季节性、能量流动的概念和过程、植物的生长型和群落结构
【分析】1、种群的数量特征中,种群密度是最基本的数量特征。出生率、死亡率、迁入率、迁出率直接影响种群密度;年龄结构通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度,是预测种群密度变化趋势的主要依据;性别比例通过影响出生率间接影响种群密度。
2、生物多样性:(1)概念:生物圈内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性。(2)层次:生物多样性包括遗传多样性(又称基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。(3)价值:包括直接价值、间接价值和潜在价值。
【详解】(1)群落的水平结构是指不同地段因环境差异形成的不同种群分布(如 “水域→湿地→林地” 是不同生境的空间分布),因此兰湖的复合生境体现了群落的水平结构。“176种鸟类”体现了物种的种类差异(物种多样性),而每种鸟类内部又有基因差异(遗传多样性),因此体现了遗传和物种多样性。
(2)东方白鹳冬季南迁是随季节变化的种群变动,属于群落的季节性变化(群落的物种组成会随季节发生周期性波动)。东方白鹳是冬季迁入、春季迁出的候鸟,其种群密度主要由迁入兰湖的个体数(迁入率)和离开兰湖的个体数(迁出率)决定。
(3)生态位是物种在群落中的“地位”,包括它的食物来源、栖息场所、天敌、与其他物种的关系等,调查这些指标可明确东方白鹳的生态位。同化量=摄入量-粪便量,食草鱼以植物为食(植物含大量纤维素),而纤维素难以被食草鱼消化吸收,会随粪便排出,导致食草鱼的粪便量占摄入量的比例高,因此其同化量与摄入量的比值明显低于东方白鹳(东方白鹳的食物是动物,易消化吸收)。
9.(2025·山东日照·三模)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,实验步骤如下:
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:以某湖泊中浮游植物(p)、浮游动物(m、b和d)、虾(e)构建食物链(网)模型:p+(b+d)+e、①+e、p+(b-m)+e;p+(b+d)、p+(b+d)+m、p+(b+m)。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湖泊培养。
步骤4:测量各营养级的同化量并计算能量传递效率和STC值。
(1)在“浮游植物→浮游动物→虾”食物链(网)中,浮游植物的同化量只有一小部分转化为浮游动物的同化量,其原因是浮游植物的同化量_______。
(2)步骤2中①处的内容应为_______。步骤3中放回湖泊培养的实验装置至少需要_______套,每组装置中还需加入湖底沉积物以提供_______(填生态系统的成分)。
(3)上述实验测得浮游动物群落组成与STC之间的关系如下图。由图可知,决定STC强度的关键因素是能量传递效率而非初级生产力,依据是_______。根据这一研究结果可推知,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)一部分在呼吸作用中以热能形式散失,一部分流向分解者,一部分未被利用
(2) p+(b + d + m) 54 分解者和非生物的物质和能量
(3) 相同浮游动物群落组成(相同能量传递效率)下,不同初级生产力对应的STC值基本相同 四
【知识点】能量流动的相关计算、能量流动的特点以及研究能量流动的意义、食物链和食物网、生态系统的组成成分
【分析】能量沿着食物链和食物网单向传递、逐级递减。
【详解】(1)在食物链中,能量传递是逐级递减的。浮游植物的同化量只有一小部分转化为浮游动物的同化量,原因在于浮游植物同化的能量,一部分在自身呼吸作用中以热能的形式散失了;一部分流向了分解者;还有一部分是未被利用的能量,所以只有少部分能传递给浮游动物。
(2) 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)。 实验中有高磷、中磷、低磷3种不同营养供应水平的水体,且每种水体中要放入6种不同的生物组合,为保证实验的准确性,每种处理至少设置3组重复实验,所以放回湖泊培养的实验装置至少需要3×6×3 = 54套。 湖底沉积物中含有分解者,能够将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,同时也能提供非生物的物质和能量,所以每组装置中加入湖底沉积物以提供分解者和非生物的物质和能量。
(3) 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,这就说明决定STC强度的关键因素是能量传递效率而非初级生产力。
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,浮游植物属干第一营养级,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。
10.(2025·山东潍坊·二模)盖度是评估生态系统健康的重要指标。群落的总盖度指群落中的植被投影覆盖面积占样地面积的百分比,分盖度是一种植物的投影覆盖面积占样地面积的百分比,相对盖度是群落中某种植物的分盖度占所有植物分盖度总和的百分比。
(1)若某群落中共有三种植物A、B、C,分盖度分别为25%、20%、35%,则A的相对盖度为_________。相对盖度高的植物________(填“一定”或“不一定”)是群落的优势种,原因是________。
(2)在互花米草入侵地栽种外来植物无瓣海桑,因无瓣海桑生长快,能迅速提升入侵地的群落盖度。使互花米草因缺乏光照而减少。与本地植物幼苗相比,无瓣海桑幼苗在高盖度的环境种成活率低,逐渐被本地植物替代,促进了本地植物群落的恢复。由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程_____(填“属于”“不属于”或“无法判断”)群落演替,判断依据是_______。
(3)某林场利用板栗喜光、茶树耐阴的特性,在板栗林里栽培茶树,提高了群落的盖度。从能量流动的角度分析这样做的目的是______。
【答案】(1) 31.25% 不一定 相对盖度高的植物数量不一定多,对其他生物的影响不一定大
(2) 属于 该过程种群落的优势种发生了改变
(3)盖度增加提高了对阳光的利用率,进而提高流入生态系统的总能量
【知识点】能量流动的特点以及研究能量流动的意义、群落的演替及其影响因素
【分析】群落的演替是指随着时间的推移,一个群落被另一个群落替代的过程,这种替代只是优势取代。由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程,种群落的优势种发生了改变,属于群落演替中的次生演替。
【详解】(1)若某群落中共有三种植物A、B、C,分盖度分别为25%、20%、35%,则A的相对盖度为25%÷(25%+20%+35%)×100%=31.25%。相对盖度高的植物数量不一定多,对其他生物的影响不一定大,所以相对盖度高的植物不一定是群落的优势种。
(2)由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程,种群落的优势种发生了改变,属于群落演替中的次生演替。
(3)在板栗林里栽培茶树,提高了对阳光的利用率,进而提高流入生态系统的总能量,使能量流向人类有益的方向。
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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
【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.重新概念即时转化:引入“物种库”“β多样性”等生态学新概念,要求现场理解定义并即刻用于推理判断或公式计算,考查知识迁移速度
2.重定量分析与图表解构:以数学公式反推共有物种数、以动态曲线呈现演替进程,将群落比较从定性描述提升为数据测算与趋势推断。
3.重核心概念精准辨析:深入考查优势种与个体数量、群落组成与空间结构、初生与次生演替差异等易混点,设问直指概念本质。
4.重生态学实践应用:以保护区选址、恢复评估指标选择、物种保护类型判定为情境,引导运用群落完整性等原理解决真实保护问题。。
热点·角度·拆解
热点角度01
群落特征与动态演替分析
2025年山东卷:群落的物种组成作为区别不同群落的重要特征;
2024年山东卷 水平结构的概念辨析;
2023年山东卷:初生演替与次生演替的区别;人类活动对群落演替方向和速度的影响
热点角度02
物种多样性的多维度量与保护决策
2025年山东卷 物种库大小的影响因素分析;物种丰富度调查与种群密度估算;物种丰富度与缺失物种数相同不代表物种库相同的逻辑推理;就地保护与易地保护的判断
2024年山东卷 优势种的判定依据;β多样性指导自然保护区规划;β多样性的公式理解与共有物种数计算
2023年山东卷 记名计算法的适用对象;相对多度与种群密度的关系辨析
热点角度03生态位的协同进化与群落稳定性分析
2025年山东卷:生态恢复评估指标的选择;群落完整性的适用情境与优势;物种迁入对生态系统抵抗力稳定性的影响
2024年山东卷 生态位稳定的协同进化解释;
热点角度01群落特征与动态演替分析
析典例·建模型
1.(2023·山东·高考真题)研究群落中植物类群的丰富度时;不仅要统计物种数,还要统计物种在群落中的相对数量。群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比可用相对多度表示。在某退耕农田自然演替过程中,植物物种甲、乙和丙分别在不同阶段占据优势,它们的相对多度与演替时间的关系如图所示。
(1)该群落演替与在火山岩上进行的群落演替相比,除了演替起点的不同,区别还在于该群落演替类型______________(答出2点区别即可)
(2)在研究该群落植物类群丰富度的过程中,统计丙的相对数量采用了记名计算法。根据记名计算法适用对象的特点分析,丙的特点是___________。
(3)据图分析,第30年至第50年乙种群密度的变化是___________(填“增大”“减小”或“不能确定”),原因是_____________。
(4)该农田退耕前后的变化,说明人类活动对群落演替的影响是____________。
【解题建模分析】
一、题型定位
情境来源
学术探究情境——退耕农田自然演替过程中植物类群相对多度的动态变化研究
核心知识
群落演替类型与比较+物种丰富度统计方法+种群密度与相对多度的概念辨析+人类活动对演替的影响
设问结构
四问递进:概念比较→方法选择→数据推理与归因→影响分析(识记→理解→应用→综合)
能力要求
图表信息解读+概念精确辨析+逻辑推理与论证+专业术语规范表达
二、通用解题模板
第一步:信息提取与定位
操作要点
具体做法
本题示例
读题干
快速浏览题干,判断知识模块
群落演替类型与比较+物种丰富度统计方法+种群密度与相对多度的概念辨析+人类活动对演替的影响
看图表
识坐标含义,观曲线走势,抓关键节点
横坐标:演替时间(年);
纵坐标:相对多度(%);
曲线走势:甲先升后降,乙先升后降,丙持续上升;
关键节点:第30-50年乙相对多度下降,丙相对多度上升
划关键词
圈出题目中的核心概念
自然演替、占据优势、相对多度变化、丰富度、记名计算法、种群密度、群落演替类型
第二步:逻辑建模与推理
①概念比较类问题的推理路径
类型
推理路径
本题示例
精准定位
①锁定比较对象
② 判定各自的类型归属
比较对象:退耕农田演替 vs 火山岩演替
退耕农田:有土壤基础→次生演替
火山岩:无土壤无繁殖体→初生演替
定向作答
①回忆教材中该类型的多维度特征
②按题目要求数量筛选最典型差异点作答
初生/次生演替差异维度:速度、时间、影响因素、土壤条件
题干要求答2点,且起点不同已给定
选取:如时间短、速度较快
②方法选择类问题的推理路径
操作步骤
具体做法
本题应用
(1)识别研究方法
锁定题干提及的具体统计方法
题干:“统计丙的相对数量采用了记名计算法”
方法:记名计算法
(2)回溯方法特征
调用教材中该方法的内涵与适用对象
记名计算法:直接数出各种群个体数目
适用条件:个体较大、易于辨认、种群数量有限
(3)反向推导对象特征
由方法适用条件反推研究对象的特点
丙适用于记名计算法,说明丙具备该方法所需条件
丙的特点:个体较大,种群数量有限
③数据陷阱类问题的推理路径
操作步骤
具体做法
本题应用
(1)辨析概念本质
区分“相对多度”与“种群密度”的差异
相对多度:某物种个体数÷群落所有物种个体总数×100%(百分比)
种群密度:某物种个体数÷单位面积或单位体积(绝对数值)
(2)识别数据陷阱
判断曲线下降能否直接等同于密度下降
第30-50年:乙相对多度下降
可能原因:①乙个体数减少;②其他物种个体数增多(分母增大);③两者同时发生
仅知百分比下降,不知分子与分母的具体变化
(3)构建严密论证
使用“若……则……”逻辑判断可能性
若群落个体总数未知,则无法由百分比变化推知绝对数量变化→ 乙种群密度可能增大、减小或不变
(4)规范表述结论
明确写出“不能确定”及其逻辑依据
结论:不能确定
原因:群落中该时间段植物个体总数变化未知,无法确定乙的种群密度变化
④影响归因类问题的推理路径
操作步骤
具体做法
本题应用
(1)对比状态变化
识别题干中人类活动干预前后的差异
退耕前:农田(人工群落)
退耕后:自然演替(物种甲→乙→丙优势更替)
(2)调用教材结论
提取教材中人类活动对演替影响的经典表述
教材标准表述:人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
(3)匹配情境作答
将教材表述与题干情境进行对接
退耕前农田受人类控制,退耕后恢复自然演替 → 说明人类活动改变了演替方向与速度
三、规范作答
(1) 时间短,速度较快
(2) 个体较大,种群数量有限
(3) 不能确定 群落中该时间段植物个体总数变化未知,无法确定乙的种群密度变化
(4) 人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
研考点·通技法
一 群落的结构
1.概念:群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
2.群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。
衡量指标:物种丰富度,即群落中物种数目的多少。
规律:①不同群落物种丰富度不同,一般越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。②不同物种在群落中的地位不同。数量多,且对群落中其他物种的影响很大的物种称为优势种。③群落中的物种组成不是固定不变的。
3.群落的空间结构
2、 群落的演替
1.概念:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
2.两种群落演替类型的比较
类型
内容
初生演替
次生演替
典例
裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段
弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木阶段→乔木阶段
起点
①原先从没有过植被
②虽存在过植被、但被彻底消灭了的地方
虽失去了原有植被,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方
速度
缓慢
较快
经历阶段
较多
较少
演替趋向
形成新的群落
恢复原来的群落
举例
沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替
火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
共同点
群落结构简单→复杂;物种数量逐渐增多;土壤、光能得到更充分的利用;最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定的状态
(3)人类活动对群落演替的影响
破类题·提能力
(2025·山东青岛·二模)植物群落间的相互作用是维持滨海湿地生态系统多样性的基础。研究人员对黄海海滨的某国家级珍禽自然保护区的三种植物群落进行了相关研究,结果如图所示。芦苇群落主要由芦苇、白茅等优势种群组成。碱蓬群落主要由盐地碱蓬、碱蓬、柽柳等种群组成。互花米草群落几乎由单一互花米草种群组成,该物种为外来入侵物种。
(1)根据滨海湿地水文地貌格局和_______等方面的特征可将滨海湿地分为不同的群落类型。滨海湿地中许多鸟类的种群数量呈现出非常明显的季节变化,主要原因是_______。
(2)2002年之后,芦苇群落与互花米草群落出现生态位的重叠。结合上图分析,三种植物群落中竞争能力最弱的是_______群落,该群落面积变化的原因是________。碱蓬从土壤中吸收盐分并聚集在体内、从而转移土壤盐分,促进土壤脱盐。研究表明,芦苇群落面积与土壤含盐量呈负相关,则该湿地三种植物群落从陆向海呈现出的分布格局为_______。
(3)互花米草通过无性繁殖提高种群数量和密度,通过有性繁殖占据新的生境。碱蓬群落中的互花米草主要通过________繁殖方式完成入侵。互花米草入侵导致滨海湿地发生演替,该演替与冰川泥上发生自然演替的主要区别是_________。
(4)生态修复理论中的“上行效应”是指较低营养级的生物通过食物链对高营养级的生物产生影响;“下行效应”是指低营养级生物的种群结构受较高营养级生物的控制。依据该理论,针对互花米草入侵,进行生态系统修复措施为_______。
热点角度02物种多样性的多维度量与保护决策
析典例·建模型
1.(2025·山东·高考真题)某地区内,适宜生存于某群落生态环境的所有物种构成该群落的物种库,物种库大小指物种的总数目。存在于该群落物种库中,但未在该群落出现的物种称为缺失物种。群落完整性可用群落物种丰富度与物种库大小的比值表示。
(1)区别同一地区不同群落的重要特征是_____,该特征也是决定群落性质最重要的因素。调查群落中植物的物种丰富度常用样方法,此法还可用于估算植物种群的_____。
(2)两个群落的物种丰富度相同,缺失物种数也相同,这两个群落的物种库_____(填“一定”或“不一定”)相同,原因是_____。
(3)调查时发现某物种为某群落的缺失物种,在该群落所在地区建立保护区后此物种自然扩散到该群落,针对此物种的保护类型为_____。缺失物种自然扩散到该群落,以该群落为唯一群落的生态系统的抵抗力稳定性_____(填“提高”或“降低”)。
(4)分析受到破坏的荒漠和草原两个群落的生态恢复成功程度的差异时,最合适的指标为_____(填标号)。
A.群落的物种丰富度 B.群落缺失的物种数目 C.群落完整性 D.群落物种库大小
【解题建模分析】
一、题型定位
情境来源
学术概念应用情境——基于“物种库”“缺失物种”“群落完整性”等生态学概念的群落结构分析与保护策略研究
核心知识
群落的物种组成与丰富度+样方法的应用+就地保护+生态系统抵抗力稳定性+新定义概念的逻辑辨析
设问结构
四问递进:基础概念填空→逻辑推理论证→保护类型与稳定性判断→评价指标选择(识记→推理→应用→评价)
能力要求
新定义概念理解与内化+逻辑推理与反例构造+生态学原理应用+最优指标的选择与论证
二、通用解题模板
第一步:信息提取与定位
操作要点
具体做法
本题示例
读题干
快速浏览题干,判断知识模块
群落的物种组成与丰富度+样方法的应用+就地保护+生态系统抵抗力稳定性+新定义概念的逻辑辨析
建模型
将文字定义转化为概念关系图或数学关系式,理清概念间逻辑
物种库=适宜生存的全部物种集合;
缺失物种=物种库-群落实际物种;
群落完整性=群落丰富度÷物种库大小。
三者关系:群落⊆物种库,完整性反映“现存÷应有”的比值
划关键词
圈出题目中的核心概念
物种库、缺失物种、群落完整性、物种组成、样方法、就地保护、抵抗力稳定性等
第二步:逻辑建模与推理
①基础知识类问题的推理路径
类型
推理路径
本题示例
群落特征类
① 识别问题指向(区别群落的特征)
② 调用教材核心概念
题干:“区别同一地区不同群落的重要特征是__”
教材核心:物种组成是区别不同群落的重要特征
答案:群落的物种组成
定向作答
① 识别研究方法
② 回忆该方法的全部用途
题干:“样方法还可用于估算植物种群的____”
样方法用途:物种丰富度调查 + 种群密度估算
答案:种群密度
②新定义辨析类问题的推理路径(重点)
操作步骤
具体做法
本题应用
(1)拆解新定义
① 提取题干中每个新概念的严格定义
② 建立概念间的数学关系
物种库 = 适宜生存的全部物种集合
缺失物种 = 物种库 - 实际群落
群落完整性 = 群落丰富度 ÷ 物种库大小
(2)转化题干条件
① 将题干描述转化为数学表达式
② 识别等式与未知量的关系
条件:丰富度₁=丰富度₂,缺失₁= 缺失₂
即:实际物种数₁ =实际物种数₂,且(库₁-实际₁)=(库₂-实际₂)→可推:库₁= 库₂(数量相等)
陷阱:数量相等 ≠ 物种组成相同
(3)构造反例验证
① 尝试构造满足条件但结论不成立的例子
② 判定答案是“一定”还是“不一定”
反例:群落A含{甲,乙},库A={甲,乙,丙,丁}
群落B含{丙,丁},库B={丙,丁,甲,乙}
丰富度均为2,缺失数均为2,物种库大小均为4
但库A与库B的物种组成不同
结论:物种库不一定相同
③保护类型与稳定性判断类问题的推理路径
操作步骤
具体做法
本题应用
(1)识别保护措施
① 锁定题干描述的保护行动
② 匹配教材中保护类型的定义
题干“建立保护区后此物种自然扩散到该群落”
保护区=划定自然区域保护生态系统
对应:就地保护
(2)判断群落结构变化
① 分析物种迁入对群落的影响
② 推导营养结构与稳定性的关系
缺失物种自然扩散进入→群落物种数增加
→ 营养结构趋于复杂→ 抵抗力稳定性提高
④最优指标选择类问题的推理路径
操作步骤
具体做法
本题应用
(1)理解评价目标
① 明确题目要评价的是什么
② 抓住“恢复成功程度”的核心内涵
评价目标:生态恢复成功程度
不仅要看现有物种数,更要看恢复到“应有水平”的程度
(2)分析备选指标
① 对每个选项进行“能力-局限”分析
② 排除片面或不相关的指标
A.物种丰富度:只反映现有物种数,不知应有多少 → 片面
B.缺失物种数:只反映缺少多少,不知比例 → 片面
C.群落完整性:丰富度÷物种库 → 同时反映现状与目标的距离 → 全面
D.物种库大小:只反映潜在容量 → 不反映实际恢复程度
(3)选最优并论证
选择能最全面反映目标的指标
最优:C.群落完整性
理由:该指标以比值形式呈现,能衡量群落现状相对于其潜在最大丰富度的恢复比例,适合跨群落比较
三、规范作答
(1) 群落的物种组成 种群密度
(2) 不一定 物种丰富度相同,缺失物种数也相同,两群落物种数相同,群落中含有的物种不一定相同
(3) 就地保护 提高
(4) C
研考点·通技法
1、 生物多样性
1.概念:生物多样性:生物圈内所有的微生物、植物、动物等和它们的基因,以及它们与环境共同组成的各种各样的生态系统。
2.类型:①遗传多样性:地球上生物所携带的各种遗传信息的总和以及生物种内基因的变化。
②物种多样性:地球上动物、植物、微生物等生物种类的
③生态系统多样性:地球上生态系统组成、功能及各种生态过程的多样性。
3.生物多样性保护的根本目标:保护、维持并发展现有的生物多样性,合理持续地开发、利用生物资源,保护生物种群持续生存和繁衍所依赖的生态环境,达到人与自然和谐统一
①保护栖息地:划定保护区域
意义:保护荒野地、保存物种和遗传多样性,维持环境服务、保持特殊自然和文化特征,还提供科学研究、教育、旅游和娱乐机会。
②保护物种
就地保护:
措施:在物种分布原生地采取禁猎、禁入、恢复植被等保护管理措施,是大部分物种保护采取的措施。
地位:最有效的保护。
迁地保护:
措施:①在物种的非原生栖息地通过建立野生动物园、植物园、水族馆、种子库、基因库等不同形式的保存或恢复该物种的措施(目的是为有灭绝风险的物种提供一个暂时生存的空间,待其恢复到具备自然生存能力的时候,再重新回到生态系统中);
②在某物种历史分布区域进行重新引入,让其在该区域重新具备自然生存能力,并形成能自我繁殖的野生种群。
破类题·提能力
(2025·山东潍坊·模拟预测)物种多样性往往用辛普森指数衡量,辛普森指数=1-随机取样的两个体属于同种的概率,该指数由丰富度、均匀度决定。群落优势度反映的是优势种对群落的影响,群落内物种数量分布越不均匀,优势种的地位越突出,群落优势度越大。科研人员对两个森林群落进行相关指标的测量结果如表,实验组对群落进行了轻度的人为干扰。
群落
对照组
实验组
辛普森指数(%)
群落优势度
辛普森指数(%)
群落优势度
1
11.4
0.07
14.7
0.06
2
5.50
0.14
8.90
0.05
(1)假设甲、乙两个群落均由两个物种组成,甲群落两物种的个体数分别为180和20,而乙群落两物种的个体数均为50。与甲相比,乙的丰富度_______(填“高”“低”或“相同”);若用辛普森指数衡量,乙的多样性_______(填“高”“低”或“相同”)。
(2)对群落植被进行多样性调查时常采用的方法是_______。通过表中数据分析,实验组对群落的人为干扰是______,实验组比对照组物种多样性升高的原因是_______。
(3)比较群落1和2的实验组,群落2的优势度和辛普森指数都较低,原因可能是_______。轻度干扰后,群落1和2仍能保持稳定,原因是_______。
热点角度03生态位的协同进化与群落稳定性分析
析典例·建模型
1.(2024·山东·高考真题)研究群落时,不仅要调查群落的物种丰富度,还要比较不同群落的物种组成。β多样性是指某特定时间点,沿某一环境因素梯度,不同群落间物种组成的变化。它可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示。
(1)群落甲中冷杉的数量很多,据此______(填“能”或“不能”)判断冷杉在该群落中是否占据优势。群落甲中冷杉在不同地段的种群密度不同,这体现了群落空间结构中的______。从协同进化的角度分析,冷杉在群落甲中能占据相对稳定生态位的原因是______。
(2)群落甲、乙的物种丰富度分别为70和80,两群落之间的β多样性为0.4,则两群落的共有物种数为______(填数字)。
(3)根据β多样性可以科学合理规划自然保护区以维系物种多样性。群落丙、丁的物种丰富度分别为56和98,若两群落之间的β多样性高,则应该在群落______(填“丙”“丁”或“丙和丁”)建立自然保护区,理由是______。
【解题建模分析】
一、题型定位
情境来源
学术概念应用情境——基于“β多样性”概念的群落物种组成比较与自然保护区规划研究
核心知识
群落优势种判断+群落空间结构+协同进化与生态位+物种丰富度+新定义公式的数学建模与应用
设问结构
三问递进:基础概念判断与填空→公式建模与数值计算→生态学原理应用与决策(识记→应用→评价)
能力要求
新定义公式的数学建模+计算推理+生态学原理迁移+保护策略的科学论证
二、通用解题模板
第一步:信息提取与定位
操作要点
具体做法
本题示例
读题干
快速浏览题干,判断知识模块
群落的物种组成与丰富度+样方法的应用+就地保护+生态系统抵抗力稳定性+新定义概念的逻辑辨析
建模型
将文字定义转化为数学公式,标注各变量含义
设A物种数 = Sa,B物种数 = Sb;独有物种数 = Da+ Db;共有物种数 = C
则:Sa = C + Db,Sa = C + Db
β = (Da+ Db) ÷ (Sa + Sb)
C = (Sa + Sb - Da- Db) ÷ 2
划关键词
圈出题目中的核心概念
β多样性、独有物种数、优势种、水平结构、生态位、协同进化、物种丰富度
第二步:逻辑建模与推理
①基础知识类问题的推理路径
类型
推理路径
本题示例
优势种判断类
① 锁定题干判断依据
② 辨析“数量多”与“占优势”的本质区别
题干:“冷杉数量很多”
数量多≠优势种
优势种判断需综合:生态功能、生物量、对其他物种的影响等
答案:不能
空间结构类
① 识别题干空间分布特征
② 匹配水平/垂直结构的定义
题干:“不同地段的种群密度不同”
地段=水平方向上的空间异质性→ 对应:水平结构
生态位成因类
① 锁定理论视角(协同进化)
② 构建“相互作用→适应→稳定”的因果链
题干:“从协同进化的角度分析冷杉占据稳定生态位的原因”
协同进化:物种与物种、物种与无机环境之间相互选择
因果链:长期自然选择→相互适应→形成稳定生态关系
答案:冷杉与无机环境及其他物种在长期自然选择中相互影响、共同进化,形成相对稳定的生态关系
②公式建模与计算类问题的推理路径(重点)
操作步骤
具体做法
本题应用
(1)还原公式定义
① 用数学符号重新表述文字定义
② 明确各变量的生物学含义
设群落甲物种数=S₁=70,群落乙物种数=S₂=80
D₁=甲独有物种数,D₂=乙独有物种数,C=共有物种数
β = (D₁ + D₂) ÷ (S₁ + S₂) = 0.4
且 S₁ = C + D₁,S₂ = C + D₂
(2)建立方程求解
① 将已知数值代入
② 推导共有物种数的代数表达式
由β = 0.4 得:(D₁ + D₂) ÷ (70 + 80) = 0.4
→ D₁ + D₂ = 150 × 0.4 = 60
由 S₁ + S₂ = (C + D₁) + (C + D₂) = 2C + (D₁ + D₂)
70 + 80 = 2C + 60
2C = 90
C = 45
(3)验证与作答
① 代入检验等式是否成立
② 用简洁数字作答
验证:D₁ + D₂ = 60,C = 45
S₁ = 45 + D₁ = 70 → D₁ = 25
S₂ = 45 + D₂ = 80 → D₂ = 35
D₁ + D₂ = 60,β = 60 ÷ 150 = 0.4 ✓
答案:45
③科学决策类问题的推理路径
操作步骤
具体做法
本题应用
(1)理解决策目标
① 明确题目要决策什么
② 将目标与核心概念的内涵关联
决策目标:规划自然保护区以维系物种多样性
β多样性的生态学含义:β值越高,两群落物种组成差异越大,独有物种越多
(2)分析给定条件
① 提取数值条件
② 推导条件对应的生态学事实
条件:群落丙(S=56)、丁(S=98),β多样性高
β高 → 丙和丁独有物种数之和占比大
两群落各含大量对方不存在的物种
(3)做出最优决策
① 依据生态保护原则(最大限度保护物种)
② 给出选址方案理由
保护原则:保护更多独有物种→需同时覆盖两群落
选址:丙和丁
理由:两群落β多样性高,特有物种多,同时保护可最大限度维系物种多样性
三、规范作答
(1) 不能 水平结构
冷杉与无机环境以及其他物种在长期的自然选择过程中相互影响,共同进化,形成了相对稳定的生态关系
(2) 45
(3) 丙和丁
丙和丁特有的物种多,在群落丙和丁建立自然保护区,可以保护更多的物种,维系物种多样性
研考点·通技法
1、 生态位
概念:一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。
3. 理论要点
(1)生态位宽度:一个物种利用的各种各样不同资源综合的幅度。一种生物或生物类群所表现出来的资源利用的多样性。可利用的资源少,生态位的宽度就大,促使生态位泛化;资源丰富,可供选择的生态位宽度减小,促使生态位特化。
(2)生态位重叠:不同物种生态位的重叠现象(或共同利用),生态位重叠是竞争的必要条件但并不是绝对条件,而决定于资源状态。资源丰富,生态位重叠也不发生种间竞争;资源贫乏,生态位稍有重叠,发生激奋的竞争关系。
(3)生态位分离:两个物种在资源的利用上分离程度。如果许多物种占据一个特定的环境,它们共同生活下去,必然要存在某种生态位差别,否则很难永久地共存。
(4)生态位移动:种群对资源利用的变动,这是环境胁迫或竞争的结果。
破类题·提能力
(2025·山东·二模)城市残存森林斑块是指城市化过程中发生退化但未转变为城市用地的一种自然或者半自然的森林斑块。研究发现,这些森林斑块中的生物多样性呈现下降趋势,物种组成差异逐渐增大。
(1)生态系统的功能有_____。木材、药材等多种资源均可来自森林,由此体现出生物多样性的_____价值。
(2)在森林生态系统中,每种生物所处的生态位相对稳定。从协同进化的角度分析,生态位相对稳定的原因是______。若要研究森林中某种植物的生态位,通常需要研究的因素有______(至少答出两条)。
(3)森林城市化进程中,野生物种的生存环境遭到破坏,主要表现为______,因此,生物多样性呈现下降趋势,对于生物多样性的保护,最有效的方式是就地保护,也就是______。
(4)研究发现,森林斑块中某些关键物种的消失导致了连锁反应,例如:某种传粉昆虫的消失导致依赖其传粉的植物繁殖率下降;某种捕食性动物的消失导致其猎物数量激增,进而对下层植被造成严重破坏。信息传递在上述现象中发挥了重要作用,具体表现为______。
(建议用时:90分钟)
刷模拟
1.(2025·山东·二模)生境斑块从一种类型逐渐转变为另一种类型,会导致生物多样性格局发生重大变化。研究者在某国家公园中调查了原始林和改造林中地栖蜘蛛丰富度,并基于此数据利用计算机模拟、公式推导等方法,对生境转变引起的生物多样性变化进行评估。
(1)在原始林和改造林中分别抓取蜘蛛,统计所抓得蜘蛛的物种数,获得原始林和改造林的数据库。随抓取蜘蛛数量增加,蜘蛛物种丰富度的变化如图1所示。
①在生态系统组分中蜘蛛属于_________,这种组分的作用是_________。在统计物种数时,一方面使用_________法计算物种的相对数量,另一方面给相对数量高的物种更高权重计算物种丰富度。
②在抓取蜘蛛达到300~500 只左右时,再继续抓取到的蜘蛛其物种相对数量增加均_________(填“较高”或“较低”),判断依据是________。
③分析图中结果,有人担心对原始林的过度改造会破坏该生态系统的稳定性,理由是________。
(2)为评估上述担忧,研究者基于上述数据进行模拟:若有20%的栖息地从原始林转变为改造林,则从原始林数据库中随机取80%的蜘蛛、从改造林数据库中随机取20%的蜘蛛,组成新群落,按照同样的方法统计新群落的蜘蛛物种丰富度。以此类推,得到图2所示的模拟数据。由图可知,当原始林向改造林的转换率为_________时,群落的蜘蛛物种丰富度将高于最初未转换时,推测原因是①此阶段中原始林丢失的物种为相对数量低的物种,不会引起新群落物种丰富度的明显下降;②_________。
2.(2026·山东德州·二模)为践行国家提出的“小而美”宜居宜业和美乡村建设要求,某居民开发了“退田还湿一藕虾共养一生态旅游”发展模式。与原传统湿地养殖相比,新发展模式水体水生植物、底栖动物、微生物等增多,有机污染物、N、P含量均显著降低,抵抗力稳定性增强,综合经济效益明显提高。回答下列问题。
(1)新发展模式水体中草鱼因食物充裕会出现出生率上升、死亡率下降的现象,此时草鱼种群年龄组成类型为_____型。草鱼数量的增加使得草鱼天敌数量增多,天敌增多反而抑制草鱼种群数量的增长,这种调节方式属于_____调节,其意义是_____。
(2)从生态系统物质循环的角度分析,新发展模式水体中有机污染物、N、P含量均显著降低的主要原因是:①_____;②_____。人工管控减少外源污染物输入,进一步降低水体富营养化程度。
(3)“小而美”生态模式既改善了生态环境,又提高了社会和经济效益,体现了生态工程的_____原理。
3.(2026·山东日照·一模)滨鸟是湿地生态功能的指示种,主要以食草蟹类为食。互花米草是外来物种,它的入侵导致滨海湿地的生态功能退化。为探索修复退化湿地的有效策略,研究人员在黄海沿岸互花米草入侵区域选取4块样地,人工移除互花米草后,针对海三棱藨草、食草蟹类和滨鸟进行了四组野外控制实验,结果如图所示。
(1)生态修复理论中的“上行效应”假说认为:在退化生态系统中,当加大力度恢复植被后,生态系统会沿食物链从低营养级到高营养级逐步恢复。据图分析,该实验结果不能支持这一假说的理由:________。
(2)比较②③组结果可知,在退化滨海湿地的生态恢复中起关键作用的生物是________。结合实验原理分析,④组人工移除食草蟹类的目的是________,从种间关系和生态系统营养结构分析,该组生物多样性指数显著升高的原因是由于食草蟹类对海三棱藨草的________,致使食物链(网)逐步恢复,退化生态系统逐步修复。
(3)根据上述研究结果,尝试提出1条快速修复退化生态系统的策略:________。
4.(2026·山东济宁·一模)20世纪70年代以来,我国生态工程的理论和实践都取得了长足进展。在进行生态工程建设时,应当根据当地的实际条件,因地制宜地进行。回答下列问题。
(1)受人类活动的影响,部分水域受到N、P污染出现水华现象,鱼、虾、贝类大量死亡,进一步引起藻类疯长,生态环境发生这种变化的过程是生态系统____(填“正”或“负”)反馈调节的结果。生态农场中设置一些鸟巢,招引更多的鸟类防治害虫,从能量流动的角度分析,这样做的目的是____。
(2)长江江豚是濒危物种,调查长江江豚的种群密度时,可用无人机搭载高清相机或热成像仪,在大面积区域进行航拍,然后通过图像识别技术进行识别和计数,该方法的优点是____。能从根本上维持江豚物种延续的保护措施是建立____,并结合现代生物技术对其遗传资源进行长期保存。
(3)针对人为干扰造成的野生动物栖息地碎片化,可通过建设生态走廊以促进生物种群间的____,实现物种间互利共存和种群的再生更新,该措施主要是遵循生态工程的____原理。
(4)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,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。为减小重金属、有毒有机化合物以及一些放射性物质对人类的危害,需要世界各国共同参与,主要原因是____。
5.(2026·山东聊城·一模)聊城市“东昌湖幸福河湖建设项目”涉及对东昌湖国家湿地公园部分区域的生态修复和功能提升。回答下列问题:
(1)湿地公园浅水区,微囊藻(一种蓝细菌)随水体富营养化有爆发趋势。在生态系统中,微囊藻属于______。微囊藻大量繁殖,会造成鱼虾等大量死亡,致使生态系统的______稳定性下降,同时,微囊藻通过分泌一些化学物质来抑制其他微囊藻的生长(自毒现象),微囊藻的自毒现象属于限制其种群数量增长的______(填“密度”或“非密度”)制约因素。
(2)生态系统恢复过程中,补植芦苇、菖蒲等湿地先锋植物,加快群落的______演替(填“初生”或“次生”)。在水体分层配置上出现沉水植物(苦草)、浮叶植物(睡莲)、挺水植物(香蒲),构架植物群落分层布置的意义是______。挺水植物还可以通过遮挡阳光、吸收无机盐等抑制微囊藻的繁殖,进而治理富营养化,这主要遵循了生态工程的______原理。
(3)在湿地设置鸟类栖木和浅滩岛屿,吸引鹭科等湿地指示物种回归,恢复“水生植物→昆虫→鸟类”食物链。鸟类回归该生态系统,可以促进水生植物的生长。从物质循环的角度考虑,可能的原因是______。
(4)对湿地进行维护工作,需要及时清除水葫芦、福寿螺等入侵物种,因为入侵物种会导致______。
A.物种多样性上升
B.原来的食物链、食物网结构发生改变
C.生态系统中本地物种生态位变窄
D.改变群落演替的方向和速度
6.(2026·山东临沂·一模)热带雨林是陆地生态系统中生物多样性最丰富的森林类型之一。
(1)用于区别不同群落的重要特征是______。在热带雨林中,植物对动物的作用有______;动物对植物的作用有______。
(2)雨林中动物种类丰富,但每种动物的个体数不多,从能量流动角度分析,该事实存在的原因是______。
(3)研究发现,热带雨林优势树种通过“同种负密度制约”促进物种共存,维持极高的生物多样性。如图所示为优势树种的“同种负密度制约”现象。
①以下对产生“同种负密度制约”现象的解释合理的是______(填选项)。
A.母树附近光照不足,影响了幼苗存活种子的数量
B.母树附近土壤中专一性致病菌更丰富,导致幼苗死亡率上升
C.母树附近其幼苗密度过高时,释放化学信息影响幼苗的存活率
D.母树附近捕食者对种子的选择性取食强度加大,降低了种子成为幼苗的概率
E.母树附近凋落叶阻止了幼苗对土壤中水分和养分的吸收,降低了幼苗的存活率
②“同种负密度制约”维持热带雨林极高生物多样性的原因是______。
7.(2026·山东菏泽·一模)近年来,我国治沙成效显著。在绿洲外围沙漠边缘种植沙蒿等草本植物固沙覆绿,前沿地带构建柽柳、沙棘等乔灌结合的防沙林带,内部建设农田防护林网,治沙效果较好。
(1)从沙丘到防沙林的演替类型为________。防沙林带中草本、灌木与乔木的分区搭配体现了群落的________结构。在防沙林中发现某种植物的种群数量每年都以100%的增长率(出生率-死亡率)增加,假定该植物的种群初始数量为N0,则三年后它的数量将达到________。
(2)在防沙林带监测发现,蜥蜴能通过感知柽柳分泌的化学物质定位并取食其果实,又在取食过程中帮助柽柳传播种子,这体现了信息传递在生态系统中的作用是________。
(3)测定某防沙林中蜥蜴种群某时刻所有个体的有机物总量为a,一段时间后,存活个体中有机物的总能量为b,死亡个体中有机物的总能量为c,这段时间内蜥蜴种群通过呼吸作用散失的总能量为d.若该蜥蜴种群在此期间无迁入迁出,无个体被捕食,估算这段时间内用于此种群生长、发育和繁殖的总能量为________。
(4)生态学中有“中度干扰”假说,即一个生态系统受到中度干扰时,由于它具备一定的自我调节能力,能够维持自身的相对稳定。生态系统具备这种自我调节能力的基础是________。调查发现,轻度放牧和中度放牧会提高草原群落的物种丰富度,从生物因素角度分析,其原因是________。
8.(2026·山东枣庄·一模)兰湖位于浙江中部地区,是集水域—湿地—林地为一体的复合生态系统,也是浙江省首批观鸟胜地。目前已监测记录到176种鸟类,其中国家级重点保护鸟类有38种,包括彩鹮、东方白鹳等一级保护动物。回答下列问题:
(1)兰湖的“水域—湿地—林地”复合生境体现了群落的_________结构。已记录到176种鸟类,体现了_________多样性。
(2)每年冬季东方白鹳南迁至兰湖越冬,体现了群落的_________变化,影响兰湖东方白鹳种群密度的因素主要是________。
(3)为更好地保护东方白鹳,可从________(写2个调查指标)进行调查,以确定其生态位。调查发现,在食物链“植物→食草鱼→东方白鹳”中,与东方白鹳相比,食草鱼的同化量和摄入量的比值明显较低,最可能的原因是________。
9.(2025·山东日照·三模)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,实验步骤如下:
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:以某湖泊中浮游植物(p)、浮游动物(m、b和d)、虾(e)构建食物链(网)模型:p+(b+d)+e、①+e、p+(b-m)+e;p+(b+d)、p+(b+d)+m、p+(b+m)。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湖泊培养。
步骤4:测量各营养级的同化量并计算能量传递效率和STC值。
(1)在“浮游植物→浮游动物→虾”食物链(网)中,浮游植物的同化量只有一小部分转化为浮游动物的同化量,其原因是浮游植物的同化量_______。
(2)步骤2中①处的内容应为_______。步骤3中放回湖泊培养的实验装置至少需要_______套,每组装置中还需加入湖底沉积物以提供_______(填生态系统的成分)。
(3)上述实验测得浮游动物群落组成与STC之间的关系如下图。由图可知,决定STC强度的关键因素是能量传递效率而非初级生产力,依据是_______。根据这一研究结果可推知,适当增加第_______营养级的数量有助于恢复富营养化的湖泊。
10.(2025·山东潍坊·二模)盖度是评估生态系统健康的重要指标。群落的总盖度指群落中的植被投影覆盖面积占样地面积的百分比,分盖度是一种植物的投影覆盖面积占样地面积的百分比,相对盖度是群落中某种植物的分盖度占所有植物分盖度总和的百分比。
(1)若某群落中共有三种植物A、B、C,分盖度分别为25%、20%、35%,则A的相对盖度为_________。相对盖度高的植物________(填“一定”或“不一定”)是群落的优势种,原因是________。
(2)在互花米草入侵地栽种外来植物无瓣海桑,因无瓣海桑生长快,能迅速提升入侵地的群落盖度。使互花米草因缺乏光照而减少。与本地植物幼苗相比,无瓣海桑幼苗在高盖度的环境种成活率低,逐渐被本地植物替代,促进了本地植物群落的恢复。由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程_____(填“属于”“不属于”或“无法判断”)群落演替,判断依据是_______。
(3)某林场利用板栗喜光、茶树耐阴的特性,在板栗林里栽培茶树,提高了群落的盖度。从能量流动的角度分析这样做的目的是______。
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