摘要:
**基本信息**
以北京生态情境为载体,构建“命题解码-解题建模-实战刷题”三阶训练体系,聚焦种群-群落-生态系统逻辑链,融合生命观念与科学思维,实现方法迁移与考点突破。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|命题解码|3年真题+4趋势|热点角度拆解(种群/群落/生态系统)|从真实情境(湿地/塞罕坝)到机理逻辑(能量流动/信息传递)递进|
|解题建模|3典例+3技法|标记重捕法计算模型、种间关系辨析模板、信息传递类型判断|概念(种群密度)→原理(生态系统功能)→应用(双碳/生物多样性)|
|实战刷题|12题(5真题+7模拟)|图表分析、实验设计、措施评价|整合光合作用/环境保护,强化探究实践与态度责任|
内容正文:
大题05 生态系统
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.情境真实化:以北京本地生态(湿地、森林、城市绿地、塞罕坝、生态修复)为背景,紧扣双碳、生物多样性、生态保护、生态农业热点。
2.机理逻辑化:不考死记,聚焦能量流动计算、物质循环路径、食物网分析、稳定性机制、生态功能评价。
3.综合化:种群→群落→生态系统层层递进,常与光合作用、细胞呼吸、环境保护、可持续发展结合。
4.探究化:侧重图表分析、对照实验、机制验证、措施评价,强调人地协调观。
热点·角度·拆解
热点角度01 种群
2025年北京卷21题(3)(4)种群密度的调查方法及应用
热点角度02 群落
2024年北京卷16题(2)种间关系的判断
2023年北京卷18题(3)种间关系、空间结构
热点角度03 生态系统
2024年北京卷16题(1)生态系统的概念
2023年北京卷18题(2)生态系统的信息传递
热点角度01 种群
析典例·建模型
1.(2025北京卷)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
野生动物个体识别的新方法
识别野生动物个体有助于野外生态学的研究。近年,人们发现可以从动物粪便中提取该动物的DNA,PCR扩增特定的DNA片段,测定产物的长度或序列,据此可识别个体,在此基础上可以获得野生动物的多种生态学信息。
微卫星DNA是一种常用于个体识别的DNA片段,广泛分布于核基因组中。每个微卫星DNA是一段串联重复序列,每个重复单位长度为2~6bp(碱基对),重复数可以达到几十个(图1).基因组中有很多个微卫星DNA,分布在不同位置。每个位置的微卫星DNA可视为一个“基因”,由于重复单位的数目不同,同一位置的微卫星“基因”可以有多个“等位基因”,能组成多种“基因型”.分析多个微卫星“基因”,可得到个体特异的“基因型”组合,由此区分开不同的个体。
依据微卫星“基因”两侧的旁邻序列(图1),设计并合成特异性引物,PCR扩增后,检测扩增片段长度,即可得知所测个体的“等位基因”(以片段长度命名),进而获得该个体的“基因型”。例如,图2是对某种哺乳动物个体A和B的一个微卫星“基因”进行扩增后电泳分析的结果示意图,个体A的“基因型”为177/183。
有一个远离大陆的孤岛,陆生哺乳动物几乎无法到达,人类活动将食肉动物貉带到该岛上。科学家在岛上采集貉的新鲜粪便,提取DNA,扩增并分析了10个微卫星“基因”,结果在30份样品中成功鉴定出个体(如表)。几个月后再次采集貉的新鲜粪便,进行同样的分析,在40份样品中成功鉴定出个体(如表)。据此,科学家估算出该岛上貉的种群数量。
两次采样所鉴定出的貉的个体编号
第一次采集的30份粪便样品所对应的个体编号
N01
N02
N03
N04
N05
N06
N07
N08
N08
N09
N10
N11
N12
N12
N13
N14
N14
N15
N16
N17
N18
N18
N19
N20
N21
N22
N22
N23
N24
N24
第二次采集的40份粪便样品所对应的个体编号
N03
N04
N05
N08
N09
N09
N12
N14
N18
N23
N24
N25
N26
N26
N26
N27
N28
N29
N30
N30
N31
N32
N32
N33
N33
N33
N34
N35
N36
N37
N38
N39
N40
N41
N42
N43
N44
N44
N45
N46
(3)科学家根据表1信息,使用了______法的原理来估算这个岛上貉的种群数量,计算过程及结果为______。
【解题建模】
第一步,答题思路
1.看题干:两次采样、粪便鉴定个体、算种群密度 → 直接锁定标志重捕法。
2.数第一次:数不重复的个体数
3.数第二次:数不重复的个体数 。
3.数重叠:两次都出现的个体数。
4.套公式:N=(M×n)÷m 。
第二步,结合图示信息和模板思路进行思路拆解
第三步,尝试作答
标记重捕 根据标记重捕法的计算公式N=(M×n)/m,则该岛上豹的种群数量N=(24×32)/10≈77(只)。研考点·通技法
一、调查种群密度的方法
1.逐个计数法:调查对象—分布范围较小,个体较大。
2.估算法:调查对象—分布范围较大,个体较小。
样方法—双子叶植物、昆虫卵、蚜虫、跳蝻等。
标记重捕法—活动范围较大的动物。
黑光灯诱捕法—具有趋光性的昆虫。
(1) 样方法:
①调查方法:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。
②取样方法:调查总体为非长条形时,选择五点取样法;调查总体为长条形时,选择等距取样法。
等距取样法
五点取样法
(3) 标记重捕法
①概念:在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例,来估算种群密度;
②计算公式:N=n×M/m(M为第一次捕获数量,N为调查种群的数量 ,m为第二次捕获中的带标记的数量,n为第二次捕获数量),均是部分/整体。
③适用范围:活动能力强,活动范围大的动物。
④注意事项:标志物不能过分醒目;标志物和标志方法不能影响标志对象正常的生理活动;标志物不易脱落;标志个体需与未标志个体混合均匀后再重捕,保证在重捕时被捕的概率相等;确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡;
破类题·提能力
1.(2026·北京石景山·一模)华北豹是太行山区的顶级捕食者,主要猎物为野猪。捕食者通过捕食行为和恐惧效应对猎物生存产生的直接或间接作用,被称为捕食压力。为研究野猪响应华北豹捕食压力的行为与策略,研究者开展了相关研究。
(1)研究者利用红外相机调查太行山区华北豹与野猪的种群密度及行为,与标记重捕法相比,该方法调查可避免因_______对调查对象产生的干扰或伤害。当野猪发现华北豹时,有的会鬃毛竖立、獠牙外露,并伴随呼吸粗重发出警告声,此过程涉及的信息类型有_______。
(2)集群行为是野猪降低华北豹捕食压力的重要策略。研究者对野猪集群规模进行了调查,结果见图1。
①据图1可知,华北豹捕食压力可引起_______。
②进一步研究发现,野猪个体平均警戒时长及频率随集群规模增大而降低。从物质与能量的角度分析,有豹区野猪集群规模变化的生物学意义是_______。
③调查显示野猪集群规模存在上限,从影响种群数量变化的角度分析,可能的原因是_______。
(3)猎物通过多种策略调整提升生存概率的同时,也会对捕食者产生一定影响。研究野猪对华北豹出现概率的影响,得到如图2所示结果。据图2分析,区域内野猪以集群形式出现比例过高时,不仅增强自身防御能力,还可能压缩华北豹其他猎物的_______,导致华北豹捕食成功率下降,从而出现频率降低。
(4)顶级食肉动物的数量是衡量一个生态系统健康水平的重要标准。北京正在推动吸引太行山区华北豹主动迁移回北京西部山区的“迎豹回家”计划。请结合所学推测,在制定该计划具体措施前,研究者还会对_______等方面开展调查研究。
2.(25-26高三上·北京朝阳·期末)青海塔拉滩地处草原向荒漠过渡带,高寒干旱,生态脆弱。近年来,当地建成全球最大集中式光伏电站。研究者对其生态效应展开调查。
(1)塔拉滩土壤贫瘠,在此大规模发展光伏以替代化石能源发电,可减少______,助力实现我国“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”目标。
(2)光伏板结构及功能如图,研究者在光伏园区内外布设多个观测点,监测风速、气温等多项指标,结果见表。
观测区域
项目
风速
(m/s)
5月平均气温
(℃)
5月相对湿度
(%)
10cm土壤湿度
(%)
光伏区
0.74
8.13
60.2
10.34
对照区(野外观测)
3.67
8.83
57.9
6.37
①结合图、表信息推测,光伏板可通过改变______因素来影响其附近植物种群数量和群落结构。
②研究者利用______法调查光伏板下植物丰富度和生物量,并与铺设前的数据相比较,发现植物种类数由21增至32种,整体生物量显著增高。据表分析,光伏板下遮阴区通过______使水分蒸发减少,为植物提供了更稳定的微环境,从而提高该区域植物的______能力,提升了生态系统的能量输入。
(3)基于以上研究,下列推断和建议合理的是______(多选)
A.高寒区自然环境恶劣,生态系统恢复力稳定性较低
B.发展光伏发电对高寒区生态环境有利无害,应大力推广
C.光伏电站建设时可通过预留生态廊道等措施减少生态扰动
D.光伏站的夜间灯光可能作为物理信息干扰动物的生命活动
E.应建立长期生态监测体系,动态评估光伏开发对生态的影响
(4)光伏园区植被过度生长会遮挡光伏板影响发电效益。基于可持续发展的思想,提出一条兼顾发电效率、生态保护和当地牧民利益的解决措施,并说明其优点及遵循的生态学基本原理_____。
热点角度02 群落
析典例·建模型
2.(2024北京高考)花葵的花是两性花,在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上,研究者选择花葵集中分布的区域,在整个花期进行持续观察。
(2)观察发现:有20种昆虫会进入花葵的花中,有3种鸟会将喙伸入花中,这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触(访花),其中鸟类访花频次明显多于昆虫;鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组,一组保持自然状态,一组用疏网屏蔽鸟类访花,统计相对传粉率(如图)。
结果说明________________。由此可知,鸟和花葵的种间关系最可能是______。
A.原始合作 B.互利共生 C.种间竞争 D.寄生
【解题建模】
第一步:答题思路
1 辨析种间关系(关键:区分原始合作与互利共生)
原始合作(A):双方受益,无绝对依存关系,分开后均可独立生存。
互利共生(B):双方受益,相互依存,分开后至少一方难以生存。
种间竞争(C):争夺资源 / 空间,双方受害,与题意不符。
寄生(D):一方获益、一方受害,与题意不符。
2. 结合题干信息判断关系
鸟获益:取食花粉 / 花蜜。
花葵获益:鸟类访花频次高,显著提高传粉率。
无绝对依存:
花葵:屏蔽鸟类后仍有昆虫传粉,大陆上仅昆虫传粉即可繁殖。
鸟类:花粉 / 花蜜仅为补充食物,可独立生存。
综上:双方受益但不相互依存,符合原始合作。
第二步,结合图示信息和模板思路进行思路拆解
第三步,尝试作答
种间竞争 垂直和水平
研考点·通技法
一、种群关系的多角度判断
1.种间竞争与捕食
种间竞争是因争夺资源、空间等生活条件而发生的斗争;捕食则是一种生物以另一种生物为食,目的是获得食物以维持自身生存。
2.捕食与寄生
捕食是获取对方正常组织,造成器官、组织结构不完整,导致对方死亡;寄生是生活在一起的生物,一方获利并对另一方造成损害,但一般并不把对方杀死。
3.互利共生与原始合作(互惠)
原始合作的两种个体分开后各自能独立生活;互利共生的两种个体分开后至少对一方不利。
破类题·提能力
1.(2026·北京通州·一模)克林顿乳牛肝菌(SC)是一种大型真菌,其菌丝与植物根部缠绕,帮助植物有效吸收水分和无机盐,研究者对它们之间的关系展开了研究。
(1)SC等微生物与该区域的植物、动物,共同构成_______。SC可以从植物中获得糖类、氨基酸等营养物质,但生长所需要的维生素无法从植物中获得。
(2)为研究SC生长对不同维生素的需求,将等量的SC菌种转移至新的_______(填“固体”或“液体”)培养基中,使其形成菌落,一段时间后测量菌丝密度,结果如图1,表明对SC生长最为关键的维生素是_______(以下简称关键维生素)。进一步研究显示,SC缺乏关键维生素合成基因,但存在相关转运蛋白基因。
(3)SC周围常分布许多B4细菌,二者共存时SC能够正常生长。为研究B4对SC生长的作用,对B4进行单独培养,或将B4与SC共培养,检测培养基中关键维生素浓度,结果如图2。共培养时关键维生素浓度呈现先上升再下降的趋势,原因是_______。
(4)研究者推测SC分泌的化学物质能够吸引B4,若要证明以上推测,可分别用含等量_______的滤纸等距离置于B4菌落两侧,观察菌落的移动方向,最终证实真菌—细菌—植物三方共生体系的存在。
2.(2026·北京昌平·一模)为改善过度放牧导致的草地退化问题,科研人员以内蒙古呼伦贝尔退化草原为研究对象,探究不同修复方式对草地植被群落特征及土壤养分的影响。
(1)羊草是该草原群落中的优质牧草,其生活力强、个体数量多且生物量大,对群落中其他物种影响也很大,据此判断羊草是该群落中的_____种。
(2)科研人员对同一样地的不同区域分别利用围封(WF)、施用农家肥(NJF)和机械打孔+施用农家肥(DNJF)措施进行处理,一段时间后检测群落的物种丰富度及羊草生物量,结果如图1。
①该研究应选择_______的样地进行实验。
②结果表明_________处理对草地植被群落物种多样性恢复影响最显著。推测农家肥处理对群落物种多样性恢复无明显影响的原因是___________。
(3)已知机械打孔促进物质向土壤深层渗入,土壤含氮量是衡量土壤肥力的核心指标,对生态系统的可持续发展具有重要作用。科研人员进一步探究不同修复处理对土壤氮含量的影响,结果如图2。
实验结果表明DNJF修复处理方式对土壤氮含量提升效果最明显,推测原因是_______。
(4)不同修复措施对退化草原恢复的效果不同,说明人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的_________进行。
热点角度03 生态系统
3.(2024北京卷)为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响,研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验(此实验中人工光源对植物的影响可以忽略;实验期间,天气等环境因素基本稳定)。实验持续15天:1~5天,无人工光照;6~10天,每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间;11~15天,无人工光照。在此期间,每日黄昏前特定时间段,通过多个调查点的装置捕获节肢动物,按食性将其归入三种生态功能团,即植食动物(如蛾类幼虫)、肉食动物(如蜘蛛)和腐食动物(如蚂蚁),结果如图。
第一步:答题思路
1. 明确光在生态系统中的作用。
2. 光作为能量来源和行为信号,直接影响节肢动物的昼夜节律、觅食与避敌行为;人工光照延长了其活动窗口,改变种间相互作用强度与时空匹配关系,进而扰动食物网结构与功能稳定性。
3. 因此,肉食动物活动增强可能加剧种内与种间竞争;群落空间结构在垂直结构和时间结构两个维度发生改变。
第二步,结合图示信息和模板思路进行思路拆解
第三步,尝试作答
(2)信息(或信号)
(3) 种间竞争 垂直和水平
研考点·通技法
一、生态系统中的信息
1.信息的概念:日常生活中可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
2.信息流的概念:生态系统中的生物种群之间,以及它们内部都有信息的产生与交换,能够形成信息传递。
3.信息的种类
种类
概念
例子
物理信息
通过物理过程传递的信息
光、声、温度、湿度、磁场等
化学信息
生物产生的可以传递信息的化学物质
植物生物碱、有机酸等代谢产物,以及动物的性外激素等
行为信息
动物的特殊行为,能够向同种或异种生物传递信息
蜜蜂跳舞、孔雀开屏等
4.信息传递的三要素
(1)信息产生的部位:信息源(来自生物或非生物环境)。
(2)信息传播的媒介:信道(空气、水以及其他介质)。
(3)信息接收的生物或其部位:信息受体(动物的眼、鼻、耳、皮肤,植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质等)
5.信息传递的特点
(1)生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流°。
(2)信息传递存在于生物与非生物环境之间,也存在于同种生物之内或不同生物之间。
(3)多数情况下,信息传递为双向的。
二、信息传递在生态系统中的作用
层次
作用
举例
个体
生命活动的正常进行,离不开信息的作用
①海豚、蝙蝠的回声定位;
②莴苣、茄、烟草的种子必须接收某种波
长的光信息,才能萌发生长
种群
生物种群的繁衍,离不开信息的传递
①植物开花需光信息刺激;
②昆虫分泌性外激素,引诱异性个体
群落和生态系统
调节生物种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
在森林中,狼能够依据兔留下的气味或声音去猎捕兔,兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕
破类题·提能力
1.(2026·北京朝阳·一模)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
草原地下生产力的资源限制规律
草原生态系统主要分布在干旱地区,覆盖约40%的地球陆地面积,具有重要的生态功能。传统观点多基于地上部分的观测,认为随着降水增加,养分对生态系统的限制会加剧。但根系作为获取水分和养分的主要器官,对资源限制的响应可能更加敏感。因此,明确地下生产力养分限制的空间和时间规律,对于理解草原生态系统至关重要。
研究者收集全球干旱区草地387个氮添加实验数据,分析年平均降水量对生产力氮限制强度的影响。其中,氮添加后净生产力与无氮添加净生产力的自然对数值(lnRR)代表氮限制强度,其值越大,说明添加氮对生产力的提升效果越显著。结果表明,地上生产力的氮限制强度随降水量增加而呈线性增强趋势;而地下生产力的氮限制强度随着年平均降水量增加,呈现先增强后减弱的趋势(图1)。在青藏高原长达6年的野外控制实验数据也高度吻合这一规律。
为进一步验证上述规律,研究者在青藏高原高寒草地设置4组处理:空白对照(C)、氮添加(N)、干旱处理(D),截留50%自然降水)、氮添加+干旱处理(ND),并测定了不同降水年份的地下净初级生产力(BNPP),部分结果如图2。
注:同一年份内处理间小写字母完全不同代表差异显著,其余表示差异不显著
研究认为,地下生产力在中间水分条件下出现的氮限制峰值,反映了植物对氮和水分资源的“最大协同限制”机制。这一发现提示,仅从地上部分推断整个生态系统的资源限制可能会导致严重偏差。
(1)干旱属于对草原生态系统的外界干扰,生态系统抵抗该干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力称为________。
(2)收集全球数据的目的是________,而_________实验数据说明了草原生态系统地下生产力氮限制的时间规律。
(3)据图2分析,年降水量低时,地下生产力受氮限制的强度较弱,依据是_______。年降水量中等时,地下生产力受__________限制;年降水量高时,地下生产力主要受水分限制。
(4)水分增加可促进微生物代谢,土壤含氮量升高。请结合氮的供应与需求关系,解释图1中等水分条件下,地下生产力的氮限制最大的原因________________________________。
2.(2026·北京东城·一模)苏铁是现存最古老的种子植物,对其传粉方式进行研究。
(1)动物能通过眼、触角等结构接收植物产生的信息,在获取食物的同时,帮助植物完成传粉,反映出生态系统具有______的功能。
(2)苏铁为雌雄异株植物,一种象鼻虫会主动在雄株和雌株的球果(生殖器官)之间往返飞行,完成传粉。研究发现苏铁的球果有产热现象,且球果发热后会产生更强的红外线。为确定球果通过哪种信息吸引象鼻虫,以球果模型为材料进行如下实验。
实验一:在加热和常温模型表面涂上无味粘虫胶,象鼻虫触碰模型会被黏住。
实验二:用能隔热但不阻断红外线的薄膜分别包裹加热和常温模型。
统计象鼻虫访问两种模型的几率,最终确认球果产生的红外线才是吸引象鼻虫的信息,实验一、二的结果应分别为____________。
(3)象鼻虫在感知到信息时,触角会频繁活动,触角的末节有类似其他昆虫红外感受器的结构,推测此处是象鼻虫感受红外线的部位。记录图1中两组象鼻虫触角的活动,证实推测成立。请填写图1中①、②的实验材料______。
(4)象鼻虫偏好生活于雄球果内。检测相关指标,结果如图2。综合以上信息,阐述苏铁如何驱动象鼻虫往返于雌、雄球果间完成传粉________________________。
(5)苏铁球果颜色单一,象鼻虫的视觉系统较弱且主要在夜间活动。上述传粉方式的形成是经过长期自然选择,苏铁与象鼻虫之间__________________的结果。
(建议用时:90分钟)
刷模拟
1.(2026·北京门头沟·一模)寄生蜂是一类依赖宿主营养完成发育的寄生性昆虫。研究发现,日本灰腹茧蜂(Aj)和果蝇蛹金小蜂(Ld)有共同宿主——黑腹果蝇幼虫,研究人员对相关机制进行探究。
(1)Aj、Ld和黑腹果蝇幼虫,均属于生态系统组成成分中的____________。
(2)研究者检测了两种蜂在无竞争情况下的寄生成功率(图1)。行为观察显示在2龄宿主中Aj搜索宿主所需时长约为Ld的3倍。综合以上信息可知,在2龄宿主中Aj和Ld都能有效寄生,但____________从而能更快完成寄生;____________在2龄和3龄宿主中的寄生成功率无显著差异。
(3)研究者还检测了竞争环境下两种蜂的寄生成功率(图2)。
①结合图2实验结果,Aj和Ld通过____________实现对同种宿主的利用。
②若自然环境中某时期3龄宿主数量减少,预测两种蜂的种群数量可能会出现的变化,并说明理由____________。
(4)成虫盘细胞是幼虫体内未分化的细胞团,将来发育为成虫的主要外部器官。研究发现,Aj所释放毒液中的V蛋白能导致宿主成虫盘细胞凋亡,而不影响宿主其他细胞。请从适应的角度分析Aj通过V蛋白特异性攻击宿主成虫盘细胞的意义____________。
2.(25-26高三上·北京昌平·期末)抗生素已成为重要环境污染因素,在自然水体中不断被检出。为研究抗生素对浮游动物种间关系的影响,科研人员用诺氟沙星、四尾栅藻(如图1)、大型溞(口器较大)和近亲裸腹溞(口器较小)进行实验。
(1)研究发现,诺氟沙星对大型溞和近亲裸腹溞96h的半数致死浓度分别为107.6mg/L和27mg/L。将大型溞或近亲裸腹溞培养在含有不同浓度诺氟沙星的培养基中,检测其跳跃频率,结果如图2。
①选用0-8mg/L而不是高浓度诺氟沙星进行实验的原因是避免高浓度诺氟沙星______,符合______场景。
②图2结果表明近亲裸腹溞对诺氟沙星更敏感,依据是随诺氟沙星浓度升高,______。
(2)已知浮游动物滤食浮游植物(如四尾栅藻)的效率与其运动能力呈正相关,且诺氟沙星浓度影响四尾栅藻不同细胞群体的占比。将大型溞或近亲裸腹溞放在含有四尾栅藻的烧杯中培养,检测大型溞、近亲裸腹溞的滤食效率,结果如图3。推测随诺氟沙星浓度升高,近亲裸腹溞滤食效率降低幅度远低于大型溞的主要原因是:加入诺氟沙星后______,统计结果支持该推测。
(3)取大型溞和近亲裸腹溞各5只,与四尾栅藻置于含不同浓度诺氟沙星的烧杯中共培养,统计种群密度结果如图4。
①前7天两种浮游动物种群密度增长较快,原因是______。
②未添加诺氟沙星条件下,7天后近亲裸腹溞的种群密度下降程度显著高于大型溞,说明近亲裸腹溞______大型溞。
③加入抗生素后对两种浮游动物之间关系的影响是:诺氟沙星使近亲裸腹溞______。
3.(2026·北京西城·一模)种间关系及其维持机制是生态学研究的重点问题。科研人员对蝇子草与夜蛾等传粉昆虫之间的互作关系进行了研究。
(1)生物学在不同结构层次上研究的问题不同。种间关系属于_____水平研究的问题。
(2)夜蛾成虫夜间活动,熊蜂白天出巢访花。为确定蝇子草与夜蛾、熊蜂等的传粉关系,在不同时间段对蝇子草的花进行套袋,一段时间后统计坐果率,结果如图。
①细蝇子草昼夜全套组的坐果率_____其他三组,说明其高度依赖动物传粉。
②观察发现,云南蝇子草的花中有夜蛾卵,部分果实被夜蛾幼虫啃食。图中结果表明夜蛾_____。研究者据此判断,夜蛾与云南蝇子草的种间关系为寄生。
(3)细蝇子草释放挥发性化学物质吸引夜蛾传粉,该实例体现了生态系统中_____对于种群繁衍的重要作用。在授粉后,细蝇子草释放的气味中对传粉者具有主要吸引作用的丁香醛等物质含量显著下降,细蝇子草通过这种机制限制了夜蛾在每朵花中的产卵数量。请分析限制单花产卵数有利于维持二者互惠关系的原因_____。
4.(2026·北京丰台·一模)为探究白车轴草与黑麦草之间是否会因种间竞争而发生资源利用的分化,研究者进行了相关实验。
(1)白车轴草的生态位是指它在群落中的地位或作用,包括所处的________,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。
(2)研究者在甲、乙两个地点对白车轴草进行了移栽和重栽实验。实验处理如图1,检测白车轴草的总干重如图2。
注:1—6表示样地编号,“。”表示白车轴草来源地,箭头表示白车轴草移栽/重栽方向。
①将白车轴草种植在三类实验样地中:移除白车轴草的乙地、移除白车轴草和黑麦草的乙地、________。
②样地3和样地5是对照组,其中样地3的处理是移除________、种植________。
③据图2分析,样地1中白车轴草的总干重显著低于样地2,说明________。样地3与样地4相比无显著差异的原因是________。
(3)综合上述实验结果,可推测乙地白车轴草会因长期与黑麦草竞争而发生________的分化,即产生了________性进化。
5.(2026·北京顺义·一模)骆驼刺生长于塔克拉玛干沙漠,根系深达20m。科学家以骆驼刺为研究对象,研究盐渍生态系统碳循环机制。
(1)碳循环是指组成生物体的________不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。
(2)科研人员使用密闭装置,采用原位野外CO2标记技术对野外生长的骆驼刺开展标记实验,实验装置如图1。
①当传感器检测到CO2浓度降至一定值时,自动向容器1(含一定量的Na213CO3溶液)中注入盐酸,生成13CO2启动标记。之后,当检测到CO2浓度再次下降时,自动向容器2(含_________溶液)中注入盐酸,以维持装置内的CO2浓度,持续20小时后拆除装置。
②拆除装置后第1、7、30、90和360天采集植物样本,测定并计算各样本每克有机碳中的________,可追踪骆驼刺体内有机碳的分配和转移规律,结果如图2。
③分析实验结果,结合有机碳的分配和转移规律,解释骆驼刺适应沙漠环境的生存策略________________________。
(3)进一步研究发现,随时间推移,有机碳从骆驼刺等植物体转移至土壤,积累形式包括植物残体碳和微生物残体碳(微生物死亡后残留在土壤中的细胞壁等难分解成分)。研究发现土壤中微生物残体碳占比远高于植物残体碳。目前干旱区增加碳储备的措施主要是植被的恢复与优化,请结合上述研究成果,在此基础上提出进一步增加碳储备的生态修复建议________________________________。
12.(24-25高三上·北京朝阳·期末)长江口湿地曾生活着海三棱藨草等土著植物、以蟹类为主的植食性动物和多种水鸟。互花米草的入侵导致海三棱藨草大量消失,生物多样性锐减。科研人员进行了退化生态系统的修复研究。
(1)长江口湿地群落中各种土著生物都占据着相对稳定的生态位,这是物种之间及生物与环境间________的结果。互花米草在与土著植物之间的_______关系中占据优势,导致生态平衡被破坏。
(2)生态修复领域的重要理论“梦境假说”认为,停止干扰后,食物链就会按营养级自下而上逐步恢复,原因是停止干扰后群落往往会朝着_______的方向演替。
(3)当地根据“梦境假说”大面积清除互花米草,结果不管是否重新种植海三棱藨草,数年后原生植被都未恢复。为了探究原因,研究者将样地中的互花米草清除后,分成4组地块分别处理,结果如图。
①该实验的目的是探究_______对湿地植被恢复的影响。
②实验结果显示,丁组海三棱藨草数量显著高于其他组,说明_______;乙、丙组海三棱藨草数量无显著差异,推测原因是该湿地中_______导致乙、丙组蟹类数量差异不大。
(4)综合以上研究及所学知识,为“梦境假说”补充内容,以便为修复因生物入侵而退化的生态系统提供指导。_______
刷真题
1.(2025·北京·高考真题)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
野生动物个体识别的新方法
识别野生动物个体有助于野外生态学的研究。近年,人们发现可以从动物粪便中提取该动物的DNA,PCR扩增特定的DNA片段,测定产物的长度或序列,据此可识别个体,在此基础上可以获得野生动物的多种生态学信息。
微卫星DNA是一种常用于个体识别的DNA片段,广泛分布于核基因组中。每个微卫星DNA是一段串联重复序列,每个重复单位长度为2~6bp(碱基对),重复数可以达到几十个(图1)。基因组中有很多个微卫星DNA,分布在不同位置。每个位置的微卫星DNA可视为一个“基因”,由于重复单位的数目不同,同一位置的微卫星“基因”可以有多个“等位基因”,能组成多种“基因型”。分析多个微卫星“基因”,可得到个体特异的“基因型”组合,由此区分开不同的个体。
依据微卫星“基因”两侧的旁邻序列(图1),设计并合成特异性引物,PCR扩增后,检测扩增片段长度,即可得知所测个体的“等位基因”(以片段长度命名),进而获得该个体的“基因型”。例如,图2是对某种哺乳动物个体A和B的一个微卫星“基因”进行扩增后电泳分析的结果示意图,个体A的“基因型”为177/183。
有一个远离大陆的孤岛,陆生哺乳动物几乎无法到达,人类活动将食肉动物貉带到该岛上。科学家在岛上采集貉的新鲜粪便,提取DNA,扩增并分析了10个微卫星“基因”,结果在30份样品中成功鉴定出个体(如表)。几个月后再次采集貉的新鲜粪便,进行同样的分析,在40份样品中成功鉴定出个体(如表)。据此,科学家估算出该岛上貉的种群数量。
两次采样所鉴定出的貉的个体编号
第一次采集的30份粪便样品所对应的个体编号
N01
N02
N03
N04
N05
N06
N07
N08
N08
N09
N10
N11
N12
N12
N13
N14
N14
N15
N16
N17
N18
N18
N19
N20
N21
N22
N22
N23
N24
N24
第二次采集的40份粪便样品所对应的个体编号
N03
N04
N05
N08
N09
N09
N12
N14
N18
N23
N24
N25
N26
N26
N26
N27
N28
N29
N30
N30
N31
N32
N32
N33
N33
N33
N34
N35
N36
N37
N38
N39
N40
N41
N42
N43
N44
N44
N45
N46
(1)图2中个体B的“基因型”为______。
(2)使用微卫星DNA鉴定个体时,能区分的个体数是由微卫星“基因”的数目和______的数目决定的。
(3)科学家根据表1信息,使用了______法的原理来估算这个岛上貉的种群数量,计算过程及结果为______。
(4)在上述研究基础上,利用现有DNA样品,设计一个实验方案,了解该岛貉种群的性别比例______。
2.(2024·北京·高考真题)花葵的花是两性花,在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上,研究者选择花葵集中分布的区域,在整个花期进行持续观察。
(1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个_____________。
(2)观察发现:有20种昆虫会进入花葵的花中,有3种鸟会将喙伸入花中,这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触(访花),其中鸟类访花频次明显多于昆虫;鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组,一组保持自然状态,一组用疏网屏蔽鸟类访花,统计相对传粉率(如图)。
结果说明________________。由此可知,鸟和花葵的种间关系最可能是______。
A.原始合作 B.互利共生 C.种间竞争 D.寄生
(3)研究者增加了一组实验,将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究____________。
(4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用,是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势,正如达尔文在日记中写道:“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势_______。
3.(2023·北京·高考真题)为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响,研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验(此实验中人工光源对植物的影响可以忽略;实验期间,天气等环境因素基本稳定)。实验持续15天:1~5天,无人工光照;6~10天,每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间;11~15天,无人工光照。在此期间,每日黄昏前特定时间段,通过多个调查点的装置捕获节肢动物,按食性将其归入三种生态功能团,即植食动物(如蛾类幼虫)、肉食动物(如蜘蛛)和腐食动物(如蚂蚁),结果如图。
(1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度,依据是:与1~5、11~15天相比,______________。
(2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中,人工光照最可能作为___________对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。
(3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响,如:肉食动物在黄昏前活动加强,有限的食物资源导致___________加剧;群落空间结构在___________两个维度发生改变。
(4)有人认为本实验只需进行10天研究即可,没有必要收集11~15天的数据。相比于10天方案,15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外,另一个主要优点是________________。
(5)城市是人类构筑的大型聚集地,在进行城市小型绿地生态景观设计时应__________。
A.不仅满足市民的审美需求,还需考虑对其他生物的影响
B.设置严密围栏,防止动物进入和植物扩散
C.以整体和平衡的观点进行设计,追求生态系统的可持续发展
D.选择长时间景观照明光源时,以有利于植物生长作为唯一标准
4.(2022·北京·高考真题)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
蚜虫的适应策略:蚜虫是陆地生态系统中常见的昆虫。春季蚜虫从受精卵开始发育,迁飞到取食宿主上度过夏季,其间行孤雌生殖,经卵胎生产生大量幼蚜;秋季蚜虫迁飞回产卵宿主,行有性生殖,以受精卵越冬。蚜虫周围生活着很多生物,体内还有布氏菌等多种微生物,这些生物之间的关系如下图。
蚜虫以植物为食。植物通过筛管将以糖类为主的光合产物不断运至根、茎等器官。组成筛管的筛管细胞之间通过筛板上的筛孔互通。筛管受损会引起筛管汁液中Ca2+浓度升高,导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔,以阻止营养物质外泄。蚜虫取食时,将口器刺入植物组织,寻找到筛管,持续吸食筛管汁液,但刺吸的损伤并不引起筛孔堵塞。体外实验表明,筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态,Ca2+浓度提高后P蛋白溶解,加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶。蚜虫仅以筛管汁液为食,其体内的布氏菌从蚜虫获取全部营养元素。筛管汁液的主要营养成分是糖类,所含氮元素极少。这些氮元素绝大部分以氨基酸形式存在,但无法完全满足蚜虫的需求。蚜虫不能合成的氨基酸来源如下表。
氨基酸
组氨酸
异亮氨酸
亮氨酸
赖氨酸
甲硫氨酸
苯丙氨酸
苏氨酸
色氨酸
缬氨酸
植物提供
+
-
-
-
-
-
-
\
-
布氏菌合成
-
+
+
+
+
+
+
\
+
注:“-”代表低于蚜虫需求的量,“+”代表高于蚜虫需求的量,“\”代表难以检出。
蚜虫大量吸食筛管汁液,同时排出大量蜜露。蜜露以糖为主要成分,为蚂蚁等多种生物提供了营养物质。
蚜虫利用这些策略应对各种环境压力,在生态系统中扮演着独特的角色。
(1)蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了_______。从生态系统功能角度分析,图中实线单箭头代表了_______的方向。
(2)蚜虫为布氏菌提供其不能合成的氨基酸,而在蚜虫不能合成的氨基酸中,布氏菌来源的氨基酸与从植物中获取的氨基酸_______。
(3)蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液,而不引起筛孔堵塞,可能是因为蚜虫唾液中有_______的物质。
(4)从文中可知,蚜虫获取足量的氮元素并维持内环境稳态的对策是_______。
(5)从物质与能量以及进化与适应的角度,分析蚜虫在冬季所采取的生殖方式对于种群延续和进化的意义_______。
5.(2021·北京·高考真题)北大西洋沿岸某水域生活着多种海藻和以藻类为食的一种水虱,以及水虱的天敌隆头鱼。柏桉藻在上世纪末被引入,目前已在该水域广泛分布,数量巨大,表现出明显的优势。为探究柏桉藻成功入侵的原因,研究者进行了系列实验。
(1)从生态系统的组成成分划分,柏桉藻属于_________。
(2)用三组水箱模拟该水域的环境。水箱中均放入柏桉藻和甲、乙、丙3种本地藻各0.5克,用纱网分区(见图1);三组水箱中分别放入0、4、8只水虱/箱。10天后对海藻称重,结果如图2,同时记录水虱的分布。
①图2结果说明水虱对本地藻有更强的取食作用,作出判断的依据是:与没有水虱相比,在有水虱的水箱中,_________。
②水虱分布情况记录结果显示,在有水虱的两组中,大部分水虱附着在柏桉藻上,说明水虱对所栖息的海藻种类具有__________。
(3)为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响,在盛有等量海水的水箱中分别放入相应的实验材料,一段时间后检测,结果如图3(甲、乙、丙为上述本地藻)。
该实验的对照组放入的有_________。
(4)研究发现,柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质,若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻,会将两者吐出。请综合上述研究结果,阐明柏桉藻成功入侵的原因________。
6.(2020·北京·高考真题)北极圈附近的A群岛由众多生态环境相似的岛屿组成,是许多海鸟的栖息地。一百多年以前,北极狐被引入到一些岛屿上定居。几十年后发现,无北极狐岛(W岛)的植物群落无明显变化,而有北极狐岛(Y岛)上较高的草本植物明显减少,苔藓增加。为分析北极狐的引入是否导致植物群落的变化,生态学家进行了相关研究。
(1)Y岛的生态系统由岛上所有的生物与__________共同组成,在此生态系统组成成分中,北极狐属于__________者。
(2)研究者调查了若干Y岛和W岛的海鸟密度,统计结果如图。
由图可知,Y岛上的海鸟密度比W岛__________。
(3)进一步调查发现,Y岛上单位面积的植物干重及土壤氮、磷含量均低于W岛。研究者选择Y岛上的若干代表性地块,通过施肥实验证明了Y岛植物干重较低是由土壤肥力低所致。支持此结论的实验结果应为______________。
(4)综所述,请将下列选项排序以解释北极狐的引入导致的植物群落变化。
A.岛屿土壤肥力降低 B.北极狐捕食海鸟
C.土壤中的鸟粪减少D.海鸟数量减少
北极狐引入并定居→__________→__________→__________→__________→植物群落变化
7.(2018·北京·高考真题)因含N、P元素的污染物大量流入,我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复,取得了明显效果。
(1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属于_________。水库中各种生物共同构成______________。
(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鳙_________的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量,以t·hm-2表示):为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鳙的______________。
(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食,由图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量__________,引起该变化的原因是______。
(4)投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预,调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的____________,从而达到改善水质的目的。
(5)鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加渔业产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,请提出两条具体措施________________。
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大题05 生态系统
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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.情境真实化:以北京本地生态(湿地、森林、城市绿地、塞罕坝、生态修复)为背景,紧扣双碳、生物多样性、生态保护、生态农业热点。
2.机理逻辑化:不考死记,聚焦能量流动计算、物质循环路径、食物网分析、稳定性机制、生态功能评价。
3.综合化:种群→群落→生态系统层层递进,常与光合作用、细胞呼吸、环境保护、可持续发展结合。
4.探究化:侧重图表分析、对照实验、机制验证、措施评价,强调人地协调观。
热点·角度·拆解
热点角度01 种群
2025年北京卷21题(3)(4)种群密度的调查方法及应用
热点角度02 群落
2024年北京卷16题(2)种间关系的判断
2023年北京卷18题(3)种间关系、空间结构
热点角度03 生态系统
2024年北京卷16题(1)生态系统的概念
2023年北京卷18题(2)生态系统的信息传递
热点角度01 种群
析典例·建模型
1.(2025北京卷)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
野生动物个体识别的新方法
识别野生动物个体有助于野外生态学的研究。近年,人们发现可以从动物粪便中提取该动物的DNA,PCR扩增特定的DNA片段,测定产物的长度或序列,据此可识别个体,在此基础上可以获得野生动物的多种生态学信息。
微卫星DNA是一种常用于个体识别的DNA片段,广泛分布于核基因组中。每个微卫星DNA是一段串联重复序列,每个重复单位长度为2~6bp(碱基对),重复数可以达到几十个(图1).基因组中有很多个微卫星DNA,分布在不同位置。每个位置的微卫星DNA可视为一个“基因”,由于重复单位的数目不同,同一位置的微卫星“基因”可以有多个“等位基因”,能组成多种“基因型”.分析多个微卫星“基因”,可得到个体特异的“基因型”组合,由此区分开不同的个体。
依据微卫星“基因”两侧的旁邻序列(图1),设计并合成特异性引物,PCR扩增后,检测扩增片段长度,即可得知所测个体的“等位基因”(以片段长度命名),进而获得该个体的“基因型”。例如,图2是对某种哺乳动物个体A和B的一个微卫星“基因”进行扩增后电泳分析的结果示意图,个体A的“基因型”为177/183。
有一个远离大陆的孤岛,陆生哺乳动物几乎无法到达,人类活动将食肉动物貉带到该岛上。科学家在岛上采集貉的新鲜粪便,提取DNA,扩增并分析了10个微卫星“基因”,结果在30份样品中成功鉴定出个体(如表)。几个月后再次采集貉的新鲜粪便,进行同样的分析,在40份样品中成功鉴定出个体(如表)。据此,科学家估算出该岛上貉的种群数量。
两次采样所鉴定出的貉的个体编号
第一次采集的30份粪便样品所对应的个体编号
N01
N02
N03
N04
N05
N06
N07
N08
N08
N09
N10
N11
N12
N12
N13
N14
N14
N15
N16
N17
N18
N18
N19
N20
N21
N22
N22
N23
N24
N24
第二次采集的40份粪便样品所对应的个体编号
N03
N04
N05
N08
N09
N09
N12
N14
N18
N23
N24
N25
N26
N26
N26
N27
N28
N29
N30
N30
N31
N32
N32
N33
N33
N33
N34
N35
N36
N37
N38
N39
N40
N41
N42
N43
N44
N44
N45
N46
(3)科学家根据表1信息,使用了______法的原理来估算这个岛上貉的种群数量,计算过程及结果为______。
【解题建模】
第一步,答题思路
1.看题干:两次采样、粪便鉴定个体、算种群密度 → 直接锁定标志重捕法。
2.数第一次:数不重复的个体数
3.数第二次:数不重复的个体数 。
3.数重叠:两次都出现的个体数。
4.套公式:N=(M×n)÷m 。
第二步,结合图示信息和模板思路进行思路拆解
第三步,尝试作答
标记重捕 根据标记重捕法的计算公式N=(M×n)/m,则该岛上豹的种群数量N=(24×32)/10≈77(只)。研考点·通技法
一、调查种群密度的方法
1.逐个计数法:调查对象—分布范围较小,个体较大。
2.估算法:调查对象—分布范围较大,个体较小。
样方法—双子叶植物、昆虫卵、蚜虫、跳蝻等。
标记重捕法—活动范围较大的动物。
黑光灯诱捕法—具有趋光性的昆虫。
(1) 样方法:
①调查方法:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。
②取样方法:调查总体为非长条形时,选择五点取样法;调查总体为长条形时,选择等距取样法。
等距取样法
五点取样法
(3) 标记重捕法
①概念:在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例,来估算种群密度;
②计算公式:N=n×M/m(M为第一次捕获数量,N为调查种群的数量 ,m为第二次捕获中的带标记的数量,n为第二次捕获数量),均是部分/整体。
③适用范围:活动能力强,活动范围大的动物。
④注意事项:标志物不能过分醒目;标志物和标志方法不能影响标志对象正常的生理活动;标志物不易脱落;标志个体需与未标志个体混合均匀后再重捕,保证在重捕时被捕的概率相等;确保调查期间没有个体的迁入、迁出、出生、死亡;
破类题·提能力
1.(2026·北京石景山·一模)华北豹是太行山区的顶级捕食者,主要猎物为野猪。捕食者通过捕食行为和恐惧效应对猎物生存产生的直接或间接作用,被称为捕食压力。为研究野猪响应华北豹捕食压力的行为与策略,研究者开展了相关研究。
(1)研究者利用红外相机调查太行山区华北豹与野猪的种群密度及行为,与标记重捕法相比,该方法调查可避免因_______对调查对象产生的干扰或伤害。当野猪发现华北豹时,有的会鬃毛竖立、獠牙外露,并伴随呼吸粗重发出警告声,此过程涉及的信息类型有_______。
(2)集群行为是野猪降低华北豹捕食压力的重要策略。研究者对野猪集群规模进行了调查,结果见图1。
①据图1可知,华北豹捕食压力可引起_______。
②进一步研究发现,野猪个体平均警戒时长及频率随集群规模增大而降低。从物质与能量的角度分析,有豹区野猪集群规模变化的生物学意义是_______。
③调查显示野猪集群规模存在上限,从影响种群数量变化的角度分析,可能的原因是_______。
(3)猎物通过多种策略调整提升生存概率的同时,也会对捕食者产生一定影响。研究野猪对华北豹出现概率的影响,得到如图2所示结果。据图2分析,区域内野猪以集群形式出现比例过高时,不仅增强自身防御能力,还可能压缩华北豹其他猎物的_______,导致华北豹捕食成功率下降,从而出现频率降低。
(4)顶级食肉动物的数量是衡量一个生态系统健康水平的重要标准。北京正在推动吸引太行山区华北豹主动迁移回北京西部山区的“迎豹回家”计划。请结合所学推测,在制定该计划具体措施前,研究者还会对_______等方面开展调查研究。
【答案】(1) 人为操作(或“捕捉、标记、放归等人为干预”) 物理信息和行为信息
(2) 野猪集群规模增大 节省个体用于警戒的能量消耗,使更多能量用于生长、繁殖等生命活动 资源(食物、空间)有限;种内竞争加剧;疾病传播风险上升;或天敌更容易定位大集群等(任答1-2点,合理即可)
(3)生态位(或“活动空间、觅食范围、栖息地、食物资源、生存空间”等)
(4)栖息地质量、食物资源、种间关系、人为干扰等(任答1-2点,合理即可)
【详解】(1)对比两种调查方法的优劣,红外相机属于非侵入式监测,可避免人为捕捉、标记等操作对动物造成的应激、伤害或行为干扰。“鬃毛竖立、獠牙外露”属于行为信息;“呼吸粗重发出警告声”属于通过声音传递的物理信息(声波属于物理信号)。
(2)①从柱状图对比得出结论,“有豹区”的野猪集群规模明显高于“无豹区”,说明捕食压力促使野猪形成更大集群。
②集群越大,个体平均警戒时间越少,每个个体可将原本用于警戒的能量转移到觅食、生长、繁殖上,提高种群整体适应性和生存效率。
③集群虽有利防御,但过大则导致资源竞争加剧、传染病易传播、隐蔽性下降等,最终受环境容纳量(K值)制约。
(3)野猪集群增强了防御能力,同时可能占据更多空间/资源,挤压了华北豹捕食其他猎物的生态位或生存空间,从而迫使豹减少出现,捕食成功率下降。
(4)为确保华北豹成功迁入并维持种群,需评估北京西部山区的生态系统承载力,重点包括: 栖息地质量(森林覆盖率、地形连通性、隐蔽性等)、食物资源(主要猎物(如野猪)的种群密度与稳定性)、种间关系(是否存在竞争者或天敌威胁)、人为干扰(道路密度、农田扩张、人类活动强度)等。
2.(25-26高三上·北京朝阳·期末)青海塔拉滩地处草原向荒漠过渡带,高寒干旱,生态脆弱。近年来,当地建成全球最大集中式光伏电站。研究者对其生态效应展开调查。
(1)塔拉滩土壤贫瘠,在此大规模发展光伏以替代化石能源发电,可减少______,助力实现我国“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”目标。
(2)光伏板结构及功能如图,研究者在光伏园区内外布设多个观测点,监测风速、气温等多项指标,结果见表。
观测区域
项目
风速
(m/s)
5月平均气温
(℃)
5月相对湿度
(%)
10cm土壤湿度
(%)
光伏区
0.74
8.13
60.2
10.34
对照区(野外观测)
3.67
8.83
57.9
6.37
①结合图、表信息推测,光伏板可通过改变______因素来影响其附近植物种群数量和群落结构。
②研究者利用______法调查光伏板下植物丰富度和生物量,并与铺设前的数据相比较,发现植物种类数由21增至32种,整体生物量显著增高。据表分析,光伏板下遮阴区通过______使水分蒸发减少,为植物提供了更稳定的微环境,从而提高该区域植物的______能力,提升了生态系统的能量输入。
(3)基于以上研究,下列推断和建议合理的是______(多选)
A.高寒区自然环境恶劣,生态系统恢复力稳定性较低
B.发展光伏发电对高寒区生态环境有利无害,应大力推广
C.光伏电站建设时可通过预留生态廊道等措施减少生态扰动
D.光伏站的夜间灯光可能作为物理信息干扰动物的生命活动
E.应建立长期生态监测体系,动态评估光伏开发对生态的影响
(4)光伏园区植被过度生长会遮挡光伏板影响发电效益。基于可持续发展的思想,提出一条兼顾发电效率、生态保护和当地牧民利益的解决措施,并说明其优点及遵循的生态学基本原理_____。
【答案】(1)碳排放
(2) 非生物 样方 降低风速和温度 光合作用
(3)ACDE
(4)措施:在园区合理放牧
优点:降低园区割草成本,保障发电效率;牲畜粪便促进植被生长,增加牧民收入
原理:循环、整体
【详解】(1)化石能源在燃烧过程中会释放大量的二氧化碳等温室气体,而光伏能源是一种清洁能源,它利用太阳能进行发电,在发电过程中不会产生二氧化碳等温室气体的排放,塔拉滩大规模发展光伏以替代化石能源发电,就可以减少因使用化石能源而产生的二氧化碳排放,从而助力实现我国“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”目标。
(2)①分析题图和题表可知,光伏板会遮挡阳光,改变了光照强度,还会影响风速、温度、相对湿度和土壤湿度,这些因素均属于非生物因素。
②调查光伏板下植物丰富度和生物量常用样方法。据表分析,光伏板下遮阴区通过增加降低风速和温度使水分蒸发减少,为植物提供了更稳定的微环境;流经自然生态系统的总能量主要是生产者所固定的太阳能,故能提高该区域植物的光合作用能力,提升了生态系统的能量输入。
(3)A、高寒区自然环境恶劣,生物种类非常少,营养结构极其简单,一旦遭到破坏,恢复起来就比较困难,所以其恢复力稳定性较低,A正确;
B、发展光伏发电虽然在一定程度上有其优势,但不能说对高寒区生态环境有利无害。光伏电站的建设可能会破坏地表植被、影响野生动物的栖息地等,所以不能盲目大力推广,B错误;
C、预留生态廊道可以为野生动物提供迁徙、觅食等通道,减少光伏电站建设对生态系统的分割和干扰,有利于维持生态系统的完整性和稳定性,C正确;
D、物理信息是指通过物理过程传递的信息,如光、声、温度、湿度等。光伏站的夜间灯光属于光信息,可能会干扰动物的生物钟、繁殖行为、捕食行为等生命活动,D正确;
E、由于光伏开发对生态环境的影响是一个长期的过程,建立长期生态监测体系可以及时了解生态系统的变化情况,动态评估光伏开发对生态的影响,以便采取相应的措施进行调整和保护,E正确。
故选ACDE。
(4)光伏园区植被过度生长会遮挡光伏板影响发电效益。基于可持续发展的思想,解决措施是:考虑到光伏园区植被过度生长影响发电效益,同时要兼顾生态保护和牧民利益,可在园区合理放牧。
优点:降低园区割草成本,保障发电效率;牲畜粪便促进植被生长,增加牧民收入。
遵循的生态学基本原理:牛羊取食植物后,其排泄物可作为有机肥回归土壤,促进植物再生,体现了“循环”原理;适度放牧,确定合理的畜牧量,体现了“协调”原理;“光伏+放牧”模式将发电、生态保护、牧民增收三者结合,体现了“整体”原理。
热点角度02 群落
析典例·建模型
1.(2024北京高考)花葵的花是两性花,在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上,研究者选择花葵集中分布的区域,在整个花期进行持续观察。
(2)观察发现:有20种昆虫会进入花葵的花中,有3种鸟会将喙伸入花中,这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触(访花),其中鸟类访花频次明显多于昆虫;鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组,一组保持自然状态,一组用疏网屏蔽鸟类访花,统计相对传粉率(如图)。
结果说明________________。由此可知,鸟和花葵的种间关系最可能是______。
A.原始合作 B.互利共生 C.种间竞争 D.寄生
【解题建模】
第一步:答题思路
1 辨析种间关系(关键:区分原始合作与互利共生)
原始合作(A):双方受益,无绝对依存关系,分开后均可独立生存。
互利共生(B):双方受益,相互依存,分开后至少一方难以生存。
种间竞争(C):争夺资源 / 空间,双方受害,与题意不符。
寄生(D):一方获益、一方受害,与题意不符。
2. 结合题干信息判断关系
鸟获益:取食花粉 / 花蜜。
花葵获益:鸟类访花频次高,显著提高传粉率。
无绝对依存:
花葵:屏蔽鸟类后仍有昆虫传粉,大陆上仅昆虫传粉即可繁殖。
鸟类:花粉 / 花蜜仅为补充食物,可独立生存。
综上:双方受益但不相互依存,符合原始合作。
第二步,结合图示信息和模板思路进行思路拆解
第三步,尝试作答
种间竞争 垂直和水平
研考点·通技法
一、种群关系的多角度判断
1.种间竞争与捕食
种间竞争是因争夺资源、空间等生活条件而发生的斗争;捕食则是一种生物以另一种生物为食,目的是获得食物以维持自身生存。
2.捕食与寄生
捕食是获取对方正常组织,造成器官、组织结构不完整,导致对方死亡;寄生是生活在一起的生物,一方获利并对另一方造成损害,但一般并不把对方杀死。
3.互利共生与原始合作(互惠)
原始合作的两种个体分开后各自能独立生活;互利共生的两种个体分开后至少对一方不利。
破类题·提能力
1.(2026·北京通州·一模)克林顿乳牛肝菌(SC)是一种大型真菌,其菌丝与植物根部缠绕,帮助植物有效吸收水分和无机盐,研究者对它们之间的关系展开了研究。
(1)SC等微生物与该区域的植物、动物,共同构成_______。SC可以从植物中获得糖类、氨基酸等营养物质,但生长所需要的维生素无法从植物中获得。
(2)为研究SC生长对不同维生素的需求,将等量的SC菌种转移至新的_______(填“固体”或“液体”)培养基中,使其形成菌落,一段时间后测量菌丝密度,结果如图1,表明对SC生长最为关键的维生素是_______(以下简称关键维生素)。进一步研究显示,SC缺乏关键维生素合成基因,但存在相关转运蛋白基因。
(3)SC周围常分布许多B4细菌,二者共存时SC能够正常生长。为研究B4对SC生长的作用,对B4进行单独培养,或将B4与SC共培养,检测培养基中关键维生素浓度,结果如图2。共培养时关键维生素浓度呈现先上升再下降的趋势,原因是_______。
(4)研究者推测SC分泌的化学物质能够吸引B4,若要证明以上推测,可分别用含等量_______的滤纸等距离置于B4菌落两侧,观察菌落的移动方向,最终证实真菌—细菌—植物三方共生体系的存在。
【答案】(1)生物群落
(2) 固体 VB1
(3)B4分泌的VB1被SC吸收利用
(4)无菌水、SC分泌物(未培养过SC的培养液、培养过SC的培养液)
【详解】(1)SC等微生物与该区域的植物、动物,共同构成生物群落,即包括了该区域内所有的生物。
(2)为研究SC生长对不同维生素的需求,将等量的SC菌种转移至新的“固体”培养基中,使其形成菌落,菌落只能在固体培养基上产生,因而选择固体培养基,一段时间后测量菌丝密度,结果如图1,图中缺少VB1与缺少全部维生素效果相同,其他维生素的缺乏均有一定的生长,因而表明对SC生长最为关键的维生素是VB1。进一步研究显示,SC缺乏关键维生素合成基因,但存在相关转运蛋白基因。
(3)SC周围常分布许多B4细菌,二者共存时SC能够正常生长。为研究B4对SC生长的作用,对B4进行单独培养,或将B4与SC共培养,检测培养基中关键维生素浓度,结果如图2。B4单独培养时关键维生素浓度表现为逐渐上升而后达到稳定的状态,说明B4能产生关键维生素,二者共培养时关键维生素浓度呈现先上升再下降的趋势,说明B4分泌的VB1被SC吸收利用。
(4)研究者推测SC分泌的化学物质能够吸引B4,则实验设计中的自变量为是否有SC的分泌物,若要证明以上推测,可分别用含等量无菌水、SC分泌物(未培养过SC的培养液、培养过SC的培养液)的滤纸等距离置于B4菌落两侧,观察菌落的移动方向,若含有SC分泌物的滤纸上分布的B4更多,则可最终证实真菌—细菌—植物三方共生体系的存在。
2.(2026·北京昌平·一模)为改善过度放牧导致的草地退化问题,科研人员以内蒙古呼伦贝尔退化草原为研究对象,探究不同修复方式对草地植被群落特征及土壤养分的影响。
(1)羊草是该草原群落中的优质牧草,其生活力强、个体数量多且生物量大,对群落中其他物种影响也很大,据此判断羊草是该群落中的_____种。
(2)科研人员对同一样地的不同区域分别利用围封(WF)、施用农家肥(NJF)和机械打孔+施用农家肥(DNJF)措施进行处理,一段时间后检测群落的物种丰富度及羊草生物量,结果如图1。
①该研究应选择_______的样地进行实验。
②结果表明_________处理对草地植被群落物种多样性恢复影响最显著。推测农家肥处理对群落物种多样性恢复无明显影响的原因是___________。
(3)已知机械打孔促进物质向土壤深层渗入,土壤含氮量是衡量土壤肥力的核心指标,对生态系统的可持续发展具有重要作用。科研人员进一步探究不同修复处理对土壤氮含量的影响,结果如图2。
实验结果表明DNJF修复处理方式对土壤氮含量提升效果最明显,推测原因是_______。
(4)不同修复措施对退化草原恢复的效果不同,说明人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的_________进行。
【答案】(1)优势
(2) 草地已退化 围封 羊草数量增加导致种间竞争加剧
(3)施用农家肥可增加土壤中有机氮含量,机械打孔促进有机氮向土壤深层渗入,且改善土壤通气性,有利于微生物将有机氮分解为无机氮
(4)方向和速度
【详解】(1)群落中优势种的核心特征是生活力强、个体数量多、生物量大,对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用,对群落中其他物种影响也很大,题干中羊草完全符合这一特征,因此羊草是该群落中的优势种;
(2)①本实验的自变量是不同的修复方式(围封、施用农家肥等),为了遵循单一变量原则,排除无关变量的干扰,需要选择初始状态一致、均已退化的草地样地进行实验,保证除修复方式外,其他环境条件(如土壤、地形、初始植被状态等)完全相同,确保实验结果是由不同修复方式引起的;
②从图1左图(物种丰富度指数)可以直接看出,围封(WF)组的物种丰富度远高于对照组、NJF组、DNJF组,因此围封(WF)处理对草地植被群落物种多样性恢复影响最显著;农家肥(NJF)处理会为植物提供充足的营养,促进羊草等优势牧草的生长,使羊草生物量大幅提升(图1右图),羊草作为优势种,竞争能力大幅增强,与其他物种的种间竞争加剧,抑制了其他物种的生存和繁殖,因此对群落物种多样性恢复无明显影响;
(3)DNJF修复处理方式对土壤氮含量提升效果最明显的原因是施用农家肥直接为土壤补充了大量有机氮,从源头上提升了土壤的氮素总量,机械打孔一方面促进有机氮向土壤深层(15~30cm)渗入,提升了深层土壤的氮含量,另一方面改善了土壤的通气性,为好氧微生物提供了充足的氧气,促进微生物的繁殖与代谢,加速微生物将有机氮分解为植物可利用的无机氮,最终显著提升了土壤全氮含量;
(4)自然状态下,群落演替有其自身的方向和速度,而人类活动(如本题中不同的修复措施)会改变群落演替的环境条件,使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
热点角度03 生态系统
3.(2024北京卷)为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响,研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验(此实验中人工光源对植物的影响可以忽略;实验期间,天气等环境因素基本稳定)。实验持续15天:1~5天,无人工光照;6~10天,每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间;11~15天,无人工光照。在此期间,每日黄昏前特定时间段,通过多个调查点的装置捕获节肢动物,按食性将其归入三种生态功能团,即植食动物(如蛾类幼虫)、肉食动物(如蜘蛛)和腐食动物(如蚂蚁),结果如图。
第一步:答题思路
1. 明确光在生态系统中的作用。
2. 光作为能量来源和行为信号,直接影响节肢动物的昼夜节律、觅食与避敌行为;人工光照延长了其活动窗口,改变种间相互作用强度与时空匹配关系,进而扰动食物网结构与功能稳定性。
3. 因此,肉食动物活动增强可能加剧种内与种间竞争;群落空间结构在垂直结构和时间结构两个维度发生改变。
第二步,结合图示信息和模板思路进行思路拆解
第三步,尝试作答
(2)信息(或信号)
(3) 种间竞争 垂直和水平
研考点·通技法
一、生态系统中的信息
1.信息的概念:日常生活中可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
2.信息流的概念:生态系统中的生物种群之间,以及它们内部都有信息的产生与交换,能够形成信息传递。
3.信息的种类
种类
概念
例子
物理信息
通过物理过程传递的信息
光、声、温度、湿度、磁场等
化学信息
生物产生的可以传递信息的化学物质
植物生物碱、有机酸等代谢产物,以及动物的性外激素等
行为信息
动物的特殊行为,能够向同种或异种生物传递信息
蜜蜂跳舞、孔雀开屏等
4.信息传递的三要素
(1)信息产生的部位:信息源(来自生物或非生物环境)。
(2)信息传播的媒介:信道(空气、水以及其他介质)。
(3)信息接收的生物或其部位:信息受体(动物的眼、鼻、耳、皮肤,植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质等)
5.信息传递的特点
(1)生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流°。
(2)信息传递存在于生物与非生物环境之间,也存在于同种生物之内或不同生物之间。
(3)多数情况下,信息传递为双向的。
二、信息传递在生态系统中的作用
层次
作用
举例
个体
生命活动的正常进行,离不开信息的作用
①海豚、蝙蝠的回声定位;
②莴苣、茄、烟草的种子必须接收某种波
长的光信息,才能萌发生长
种群
生物种群的繁衍,离不开信息的传递
①植物开花需光信息刺激;
②昆虫分泌性外激素,引诱异性个体
群落和生态系统
调节生物种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
在森林中,狼能够依据兔留下的气味或声音去猎捕兔,兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕
破类题·提能力
1.(2026·北京朝阳·一模)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
草原地下生产力的资源限制规律
草原生态系统主要分布在干旱地区,覆盖约40%的地球陆地面积,具有重要的生态功能。传统观点多基于地上部分的观测,认为随着降水增加,养分对生态系统的限制会加剧。但根系作为获取水分和养分的主要器官,对资源限制的响应可能更加敏感。因此,明确地下生产力养分限制的空间和时间规律,对于理解草原生态系统至关重要。
研究者收集全球干旱区草地387个氮添加实验数据,分析年平均降水量对生产力氮限制强度的影响。其中,氮添加后净生产力与无氮添加净生产力的自然对数值(lnRR)代表氮限制强度,其值越大,说明添加氮对生产力的提升效果越显著。结果表明,地上生产力的氮限制强度随降水量增加而呈线性增强趋势;而地下生产力的氮限制强度随着年平均降水量增加,呈现先增强后减弱的趋势(图1)。在青藏高原长达6年的野外控制实验数据也高度吻合这一规律。
为进一步验证上述规律,研究者在青藏高原高寒草地设置4组处理:空白对照(C)、氮添加(N)、干旱处理(D),截留50%自然降水)、氮添加+干旱处理(ND),并测定了不同降水年份的地下净初级生产力(BNPP),部分结果如图2。
注:同一年份内处理间小写字母完全不同代表差异显著,其余表示差异不显著
研究认为,地下生产力在中间水分条件下出现的氮限制峰值,反映了植物对氮和水分资源的“最大协同限制”机制。这一发现提示,仅从地上部分推断整个生态系统的资源限制可能会导致严重偏差。
(1)干旱属于对草原生态系统的外界干扰,生态系统抵抗该干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力称为________。
(2)收集全球数据的目的是________,而_________实验数据说明了草原生态系统地下生产力氮限制的时间规律。
(3)据图2分析,年降水量低时,地下生产力受氮限制的强度较弱,依据是_______。年降水量中等时,地下生产力受__________限制;年降水量高时,地下生产力主要受水分限制。
(4)水分增加可促进微生物代谢,土壤含氮量升高。请结合氮的供应与需求关系,解释图1中等水分条件下,地下生产力的氮限制最大的原因________________________________。
【答案】(1)抵抗力稳定性
(2) 探究地下生产力氮限制强度随降水量变化的空间规律(得出普遍规律); 青藏高原长达6年的野外控制实验
(3) 与对照组相比,氮添加处理的地下净初级生产力提升不显著(差异不显著) 氮和水分
(4)水分升高到中等水平时,水分条件改善促进植物地下部分生长,对氮的需求大幅增加;虽然水分增加促进微生物代谢,提升了土壤供氮量,但供氮量的增长无法满足需求的增长,氮的供需缺口达到最大,因此氮限制强度最大
【详解】(1)生态系统抵抗外界干扰、保持自身结构和功能原状的能力为抵抗力稳定性。这里干旱属于对草原生态系统的外界干扰,因此,生态系统抵抗该干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力称为抵抗力稳定性。
(2)收集全球多地点的实验数据,可扩大样本范围,得到普适性规律,避免偶然性,提升结论可靠性;而青藏高原长达6年的长期野外实验,能够反映地下生产力氮限制的时间变化规律。
(3)图2结果显示,同一年份处理间小写字母有重叠则差异不显著:低降水量下对照组(C,ab)和氮添加组(N,a)差异不显著,说明加氮未显著提升地下生产力,因此氮限制强度弱。根据题干所述"最大协同限制"机制,中等降水量下氮限制强度最高,同时受到水分和氮的共同限制。
(4)低水分条件下,植物生长受水分限制,对氮的需求量小,氮限制弱;水分增加到中等程度时,水分条件改善促进植物生长,植物对氮的需求量大幅提升;虽然水分增加促进微生物代谢,提高了土壤供氮量,但供氮量的增加幅度小于植物对氮需求量的增加幅度,氮的供需缺口最大,因此氮限制强度最大;高水分条件下,土壤供氮量随微生物代谢进一步提升,供需缺口逐渐缓解,氮限制减弱,因此中等水分条件下地下生产力的氮限制最大。
2.(2026·北京东城·一模)苏铁是现存最古老的种子植物,对其传粉方式进行研究。
(1)动物能通过眼、触角等结构接收植物产生的信息,在获取食物的同时,帮助植物完成传粉,反映出生态系统具有______的功能。
(2)苏铁为雌雄异株植物,一种象鼻虫会主动在雄株和雌株的球果(生殖器官)之间往返飞行,完成传粉。研究发现苏铁的球果有产热现象,且球果发热后会产生更强的红外线。为确定球果通过哪种信息吸引象鼻虫,以球果模型为材料进行如下实验。
实验一:在加热和常温模型表面涂上无味粘虫胶,象鼻虫触碰模型会被黏住。
实验二:用能隔热但不阻断红外线的薄膜分别包裹加热和常温模型。
统计象鼻虫访问两种模型的几率,最终确认球果产生的红外线才是吸引象鼻虫的信息,实验一、二的结果应分别为____________。
(3)象鼻虫在感知到信息时,触角会频繁活动,触角的末节有类似其他昆虫红外感受器的结构,推测此处是象鼻虫感受红外线的部位。记录图1中两组象鼻虫触角的活动,证实推测成立。请填写图1中①、②的实验材料______。
(4)象鼻虫偏好生活于雄球果内。检测相关指标,结果如图2。综合以上信息,阐述苏铁如何驱动象鼻虫往返于雌、雄球果间完成传粉________________________。
(5)苏铁球果颜色单一,象鼻虫的视觉系统较弱且主要在夜间活动。上述传粉方式的形成是经过长期自然选择,苏铁与象鼻虫之间__________________的结果。
【答案】(1)信息传递
(2)实验一:象鼻虫访问加热球果模型的几率显著高于常温模型
实验二:象鼻虫访问加热球果模型的几率显著高于常温模型
(3)①正常触角的象鼻虫(不处理)②切除触角末节的象鼻虫
(4)18:00前,象鼻虫位于雄球果内;18:00后,雄球果降温,雌球果升温,驱动象鼻虫从红外线强度较低的雄球果移动至红外线强度较高的雌球果,完成传粉;雌球果降温后象鼻虫将回到雄球果
(5)协同进化
【详解】(1)生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递,植物传递信息给动物,动物帮助植物传粉,体现了生态系统的信息传递功能,信息传递可以调节种间关系,维持生态系统的相对稳定。
(2)实验结论是红外线吸引象鼻虫:实验一中未阻断红外线,加热模型红外线更强,因此象鼻虫访问加热球果模型的几率显著高于常温模型;实验二中隔热但不阻断红外线,由于是红外线吸引象鼻虫,实验二的结果为象鼻虫访问加热球果模型的几率显著高于常温模型。
(3)实验目的是验证触角末节是感受红外线的部位,实验的自变量是触角末节是否完整(功能是否正常):①组红外线处理后触角活动明显增强,说明是末节正常的实验组,即①为正常触角的象鼻虫(不处理);②组红外线处理后活动没有明显增强,说明感受器被破坏,即②为切除触角末节的象鼻虫,与图中结果一致。
(4)结合图2结果和题干信息,雌雄球果产热时间不同,通过红外线引导象鼻虫转移:18:00前,象鼻虫位于雄球果内;18:00后,雄球果降温,雌球果升温,驱动象鼻虫从红外线强度较低的雄球果移动至红外线强度较高的雌球果,完成传粉;雌球果降温后象鼻虫将回到雄球果。
(5)不同物种之间相互适应、相互选择,共同进化(协同进化),苏铁和象鼻虫的这种传粉关系是长期自然选择下协同进化的结果。
(建议用时:90分钟)
刷模拟
1.(2026·北京门头沟·一模)寄生蜂是一类依赖宿主营养完成发育的寄生性昆虫。研究发现,日本灰腹茧蜂(Aj)和果蝇蛹金小蜂(Ld)有共同宿主——黑腹果蝇幼虫,研究人员对相关机制进行探究。
(1)Aj、Ld和黑腹果蝇幼虫,均属于生态系统组成成分中的____________。
(2)研究者检测了两种蜂在无竞争情况下的寄生成功率(图1)。行为观察显示在2龄宿主中Aj搜索宿主所需时长约为Ld的3倍。综合以上信息可知,在2龄宿主中Aj和Ld都能有效寄生,但____________从而能更快完成寄生;____________在2龄和3龄宿主中的寄生成功率无显著差异。
(3)研究者还检测了竞争环境下两种蜂的寄生成功率(图2)。
①结合图2实验结果,Aj和Ld通过____________实现对同种宿主的利用。
②若自然环境中某时期3龄宿主数量减少,预测两种蜂的种群数量可能会出现的变化,并说明理由____________。
(4)成虫盘细胞是幼虫体内未分化的细胞团,将来发育为成虫的主要外部器官。研究发现,Aj所释放毒液中的V蛋白能导致宿主成虫盘细胞凋亡,而不影响宿主其他细胞。请从适应的角度分析Aj通过V蛋白特异性攻击宿主成虫盘细胞的意义____________。
【答案】(1)消费者
(2) Ld搜索宿主所需时间更短 Aj
(3) 寄生不同龄期的宿主 两种蜂种群数量均下降,理由是:3龄宿主数量减少导致Aj因宿主不足种群数量下降,Ld因Aj与其争夺2龄宿主,竞争加剧,种群数量下降。
(4)
延迟宿主发育,为蜂幼虫争取更长的取食和发育时间,特异性攻击成虫盘而非其他组织,避免宿主过早死亡导致资源中断,从而有利于Aj种群的延续
【详解】(1)生态系统的组成成分包括生产者、消费者和分解者。寄生蜂依赖宿主营养完成发育,黑腹果蝇幼虫是寄生蜂的宿主,所以Aj、Ld和黑腹果蝇幼虫均属于生态系统组成成分中的消费者。
(2)根据“行为观察显示在2龄宿主中Aj搜索宿主所需时长约为Ld的3倍”以及图1中无竞争情况下两种蜂在2龄宿主的寄生成功率相关信息,可知在2龄宿主中Aj和Ld都能有效寄生,但Ld搜索宿主所需时间更短,从而能更快完成寄生;从图1中两种蜂在2龄和3龄宿主的寄生成功率数据来看,Aj在2龄和3龄宿主中的寄生成功率无显著差异。
(3)①结合图2竞争环境下两种蜂的寄生成功率实验结果,Aj和Ld通过寄生不同龄期的宿主实现对同种宿主的利用。
②若自然环境中某时期3龄宿主数量减少,两种蜂种群数量均下降,理由是:3龄宿主数量减少导致Aj因宿主不足种群数量下降,Ld因Aj与其争夺2龄宿主,竞争加剧,种群数量下降。
(4)Aj通过V蛋白特异性攻击宿主成虫盘细胞的意义是延迟宿主发育,为蜂幼虫争取更长的取食和发育时间,特异性攻击成虫盘而非其他组织,避免宿主过早死亡导致资源中断,从而有利于Aj种群的延续。
2.(25-26高三上·北京昌平·期末)抗生素已成为重要环境污染因素,在自然水体中不断被检出。为研究抗生素对浮游动物种间关系的影响,科研人员用诺氟沙星、四尾栅藻(如图1)、大型溞(口器较大)和近亲裸腹溞(口器较小)进行实验。
(1)研究发现,诺氟沙星对大型溞和近亲裸腹溞96h的半数致死浓度分别为107.6mg/L和27mg/L。将大型溞或近亲裸腹溞培养在含有不同浓度诺氟沙星的培养基中,检测其跳跃频率,结果如图2。
①选用0-8mg/L而不是高浓度诺氟沙星进行实验的原因是避免高浓度诺氟沙星______,符合______场景。
②图2结果表明近亲裸腹溞对诺氟沙星更敏感,依据是随诺氟沙星浓度升高,______。
(2)已知浮游动物滤食浮游植物(如四尾栅藻)的效率与其运动能力呈正相关,且诺氟沙星浓度影响四尾栅藻不同细胞群体的占比。将大型溞或近亲裸腹溞放在含有四尾栅藻的烧杯中培养,检测大型溞、近亲裸腹溞的滤食效率,结果如图3。推测随诺氟沙星浓度升高,近亲裸腹溞滤食效率降低幅度远低于大型溞的主要原因是:加入诺氟沙星后______,统计结果支持该推测。
(3)取大型溞和近亲裸腹溞各5只,与四尾栅藻置于含不同浓度诺氟沙星的烧杯中共培养,统计种群密度结果如图4。
①前7天两种浮游动物种群密度增长较快,原因是______。
②未添加诺氟沙星条件下,7天后近亲裸腹溞的种群密度下降程度显著高于大型溞,说明近亲裸腹溞______大型溞。
③加入抗生素后对两种浮游动物之间关系的影响是:诺氟沙星使近亲裸腹溞______。
【答案】(1) 导致实验动物死亡,实验无法进行 慢性毒性 近亲裸腹溞的跳跃频率下降幅度显著大于大型溞
(2)四尾栅藻群体细胞占比降低、单细胞或两细胞群体占比增加,更适合口器较小的近亲裸腹溞滤食,而大型溞依赖口器滤食多细胞群体,受影响更大
(3) 食物充足、生存空间充裕,种内斗争较弱 竞争能力弱于 竞争优势增强,种群密度下降幅度减小(或种群数量相对稳定)
【详解】(1)①诺氟沙星对大型溞和近亲裸腹溞96h的半数致死浓度分别为107.6mg/L和27mg/L。因此选用0-8mg/L而不是高浓度诺氟沙星进行实验的原因是避免高浓度诺氟沙星导致实验动物死亡,实验无法进行,符合慢性毒性的场景。
②图2结果表明近亲裸腹溞对诺氟沙星更敏感,依据是随诺氟沙星浓度升高,近亲裸腹溞的跳跃频率下降幅度显著大于大型溞。
(2)据题干信息可知,浮游动物滤食浮游植物(如四尾栅藻)的效率与其运动能力呈正相关,且诺氟沙星浓度影响四尾栅藻不同细胞群体的占比,结合图2可知,诺氟沙星会降低溞的跳跃频率(运动能力),但近亲裸腹溞运动能力下降幅度小于大型溞;四尾栅藻群体占比随诺氟沙星变化,近亲裸腹溞口器小,对栅藻群体大小的适配性更好,因此滤食效率降低幅度远低于大型溞。故加入诺氟沙星后四尾栅藻群体细胞占比降低、单细胞或两细胞群体占比增加,更适合口器较小的近亲裸腹溞滤食,而大型溞依赖口器滤食多细胞群体,受影响更大,据此推测随诺氟沙星浓度升高后,近亲裸腹溞滤食效率降低幅度远低于大型溞。
(3)①据题干信息可知,初期食物充足(四尾栅藻充足)、生存空间充裕,种内斗争较弱、抗生素浓度影响尚未完全抑制繁殖,因此前7天两种浮游动物种群密度增长较快。
②未添加诺氟沙星条件下,7天后近亲裸腹溞的种群密度下降程度显著高于大型溞,说明近亲裸腹溞竞争能力弱于大型溞。
③图 4 显示:加入诺氟沙星后,近亲裸腹溞在高浓度下种群密度甚至超过对照组并显著增长,说明诺氟沙星使近亲裸腹溞竞争优势增强,种群密度下降幅度减小(或种群数量相对稳定)。
3.(2026·北京西城·一模)种间关系及其维持机制是生态学研究的重点问题。科研人员对蝇子草与夜蛾等传粉昆虫之间的互作关系进行了研究。
(1)生物学在不同结构层次上研究的问题不同。种间关系属于_____水平研究的问题。
(2)夜蛾成虫夜间活动,熊蜂白天出巢访花。为确定蝇子草与夜蛾、熊蜂等的传粉关系,在不同时间段对蝇子草的花进行套袋,一段时间后统计坐果率,结果如图。
①细蝇子草昼夜全套组的坐果率_____其他三组,说明其高度依赖动物传粉。
②观察发现,云南蝇子草的花中有夜蛾卵,部分果实被夜蛾幼虫啃食。图中结果表明夜蛾_____。研究者据此判断,夜蛾与云南蝇子草的种间关系为寄生。
(3)细蝇子草释放挥发性化学物质吸引夜蛾传粉,该实例体现了生态系统中_____对于种群繁衍的重要作用。在授粉后,细蝇子草释放的气味中对传粉者具有主要吸引作用的丁香醛等物质含量显著下降,细蝇子草通过这种机制限制了夜蛾在每朵花中的产卵数量。请分析限制单花产卵数有利于维持二者互惠关系的原因_____。
【答案】(1)群落
(2) 远低于 夜蛾没有对云南蝇子草进行有效传粉
(3) 信息传递 限制单花产卵数,可降低夜蛾种内竞争,增加幼虫成活率;同时减少夜蛾对蝇子草果实的消耗
【详解】(1)生命系统的结构层次包括细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。其中,群落水平研究的问题包括种间关系、优势种等,所以种间关系属于群落水平研究的问题。
(2)①据图可知,细蝇子草昼夜全套组的坐果率远低于其他三组。因为坐果率低,说明其高度依赖动物传粉。
②观察图中云南蝇子草不同套袋处理的坐果率,昼开夜套组(白天有传粉者,夜晚无)坐果率高于昼套夜开组(白天无传粉者,夜晚有),这表明夜蛾没有对云南蝇子草进行有效传粉,基于此研究者判断夜蛾与云南蝇子草的种间关系为寄生。
(3)细蝇子草释放挥发性化学物质吸引夜蛾传粉,此实例体现了生态系统中信息传递对于种群繁衍的重要作用。限制单花产卵数有利于维持二者互惠关系的原因是:限制单花产卵数,可降低夜蛾种内竞争,增加幼虫成活率;同时减少夜蛾对蝇子草果实的消耗,从而保证细蝇子草能成功繁殖后代,进而为细蝇子草提供持续的传粉服务,维持二者的互惠关系。
4.(2026·北京丰台·一模)为探究白车轴草与黑麦草之间是否会因种间竞争而发生资源利用的分化,研究者进行了相关实验。
(1)白车轴草的生态位是指它在群落中的地位或作用,包括所处的________,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。
(2)研究者在甲、乙两个地点对白车轴草进行了移栽和重栽实验。实验处理如图1,检测白车轴草的总干重如图2。
注:1—6表示样地编号,“。”表示白车轴草来源地,箭头表示白车轴草移栽/重栽方向。
①将白车轴草种植在三类实验样地中:移除白车轴草的乙地、移除白车轴草和黑麦草的乙地、________。
②样地3和样地5是对照组,其中样地3的处理是移除________、种植________。
③据图2分析,样地1中白车轴草的总干重显著低于样地2,说明________。样地3与样地4相比无显著差异的原因是________。
(3)综合上述实验结果,可推测乙地白车轴草会因长期与黑麦草竞争而发生________的分化,即产生了________性进化。
【答案】(1)空间位置
(2) 移除白车轴草的甲地 白车轴草 乙地的白车轴草 黑麦草与白车轴草之间存在显著的种间竞争,黑麦草会明显抑制白车轴草的生长 来自两物种地(乙地)的白车轴草与黑麦草的竞争较弱
(3) 生态位 适应
【详解】(1)生态位包括该物种所处的空间位置、占用资源情况、与其他物种的种间关系等,是物种在群落中的功能地位总和。
(2)①实验围绕 “有无黑麦草”“有无白车轴草” 设置三组处理,除已给出的两组外,第三组为移除白车轴草的甲地。②样地3和样地5是对照组,样地5是移除白车轴草后,重新种植在甲地,即样地3是原地重栽对照,因样地3的处理是移除白车轴草,种植乙地来源的白车轴草(原地白车轴草);③据图2分析,样地1中白车轴草的总干重显著低于样地2,样地 1 保留黑麦草,样地 2 移除黑麦草;样地 1 干重显著更低,说明黑麦草与白车轴草之间存在显著的种间竞争,黑麦草会明显抑制白车轴草的生长。样地 3 移除黑麦草、样地4 两种植物均移除,二者干重无显著差异,说明来自两物种地(乙地)的白车轴草与黑麦草的竞争较弱。
(3)长期与黑麦草共存,使乙地白车轴草在资源利用方式、资源获取策略上发生生态位的分化,以减少竞争压力,这种因种间竞争导致的进化为适应进化。
5.(2026·北京顺义·一模)骆驼刺生长于塔克拉玛干沙漠,根系深达20m。科学家以骆驼刺为研究对象,研究盐渍生态系统碳循环机制。
(1)碳循环是指组成生物体的________不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。
(2)科研人员使用密闭装置,采用原位野外CO2标记技术对野外生长的骆驼刺开展标记实验,实验装置如图1。
①当传感器检测到CO2浓度降至一定值时,自动向容器1(含一定量的Na213CO3溶液)中注入盐酸,生成13CO2启动标记。之后,当检测到CO2浓度再次下降时,自动向容器2(含_________溶液)中注入盐酸,以维持装置内的CO2浓度,持续20小时后拆除装置。
②拆除装置后第1、7、30、90和360天采集植物样本,测定并计算各样本每克有机碳中的________,可追踪骆驼刺体内有机碳的分配和转移规律,结果如图2。
③分析实验结果,结合有机碳的分配和转移规律,解释骆驼刺适应沙漠环境的生存策略________________________。
(3)进一步研究发现,随时间推移,有机碳从骆驼刺等植物体转移至土壤,积累形式包括植物残体碳和微生物残体碳(微生物死亡后残留在土壤中的细胞壁等难分解成分)。研究发现土壤中微生物残体碳占比远高于植物残体碳。目前干旱区增加碳储备的措施主要是植被的恢复与优化,请结合上述研究成果,在此基础上提出进一步增加碳储备的生态修复建议________________________________。
【答案】(1)碳元素
(2) Na213CO3 13C含量 光合产物优先分配给刺,减少蒸腾并抵御啃食;随时间推移,光合产物逐渐转移至根。用于深层吸水,适应沙漠干旱环境
(3)通过增加土壤微生物,增加干旱区土壤碳储备能力
【详解】(1)碳循环是指组成生物体的碳元素不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。
(2)①当传感器检测到CO2浓度降至一定值时,自动向容器1(含一定量的Na213CO3溶液)中注入盐酸,生成13CO2启动标记。之后,当检测到CO2浓度再次下降时,为维持装置内的CO2浓度,应向容器2中加入Na213CO3溶液,因为Na213CO3溶液可以在注入盐酸时释放13CO2。
②拆除装置后第1、7、30、90和360天采集植物样本,要追踪骆驼刺体内有机碳的分配和转移规律,需测定并计算各样本每克有机碳中的13C含量(或13C占有机碳的比例)。
③分析图2实验结果,结合有机碳的分配和转移规律,骆驼刺适应沙漠环境的生存策略为:光合产物优先分配给刺,减少蒸腾并抵御啃食;随时间推移,光合产物逐渐转移至根。用于深层吸水,适应沙漠干旱环境,为后续生长提供物质和能量储备。
(3)因为土壤中微生物残体碳占比远高于植物残体碳,所以在植被恢复与优化基础上,进一步增加碳储备的生态修复建议为:通过增加土壤微生物,增加干旱区土壤碳储备能力。
6.(24-25高三上·北京朝阳·期末)长江口湿地曾生活着海三棱藨草等土著植物、以蟹类为主的植食性动物和多种水鸟。互花米草的入侵导致海三棱藨草大量消失,生物多样性锐减。科研人员进行了退化生态系统的修复研究。
(1)长江口湿地群落中各种土著生物都占据着相对稳定的生态位,这是物种之间及生物与环境间________的结果。互花米草在与土著植物之间的_______关系中占据优势,导致生态平衡被破坏。
(2)生态修复领域的重要理论“梦境假说”认为,停止干扰后,食物链就会按营养级自下而上逐步恢复,原因是停止干扰后群落往往会朝着_______的方向演替。
(3)当地根据“梦境假说”大面积清除互花米草,结果不管是否重新种植海三棱藨草,数年后原生植被都未恢复。为了探究原因,研究者将样地中的互花米草清除后,分成4组地块分别处理,结果如图。
①该实验的目的是探究_______对湿地植被恢复的影响。
②实验结果显示,丁组海三棱藨草数量显著高于其他组,说明_______;乙、丙组海三棱藨草数量无显著差异,推测原因是该湿地中_______导致乙、丙组蟹类数量差异不大。
(4)综合以上研究及所学知识,为“梦境假说”补充内容,以便为修复因生物入侵而退化的生态系统提供指导。_______
【答案】(1) 协同进化 种间竞争
(2)物种增多、结构复杂
(3) 人工种植和蟹类数量(水鸟捕食蟹类强度) 蟹类取食强度过大(蟹类数量过多/水鸟对蟹类捕食不足)导致植被难以恢复 水鸟数量少
(4) 仅去除入侵植物还不够,还应该人工种植土著植物,并在恢复初期通过引入肉食动物等措施以限制植食动物数量,才能尽快形成稳定的生态系统
【分析】 生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。
【详解】(1)由于物种之间及生物与环境间存在协同进化,使群落中各种生物都占据着相对稳定的生态位。互花米草的入侵后,在与土著植物之间的竞争关系中占据优势,导致海三棱藨草大量消失,生物多样性锐减,生态平衡被破坏。
(2)“梦境假说”认为,停止干扰后,食物链会按营养级自下而上逐步恢复,当不利于因素停止干扰后群落,会使群落物种增多、结构复杂,食物链就会按营养级自下而上逐步恢复。
(3)①分析图中甲乙丙丁曲线可知,该实验的自变量为是否种植海三棱藨草和水鸟捕食蟹类强度,因变量为植物的数量,即实验目的是人工种植和蟹类数量(水鸟捕食蟹类强度)对湿地植被恢复的影响。
②实验结果显示,丁组(种植海三棱藨草,模拟水鸟对蟹类进行高强度捕食)的海三棱藨草数量显著高于其他组,说明在水鸟的作用下,蟹类减少而导致海三棱藨草增加,据此推测蟹类取食强度过大(蟹类数量过多/水鸟对蟹类捕食不足)导致植被难以恢复;乙(种植海三棱藨草,不干预水鸟对蟹类的捕食)、丙组(种植海三棱藨草,隔绝水鸟对蟹类的捕食),两组的自变量是水鸟对蟹类有无,实验结果显示海三棱藨草数量无显著差异,推测原因是该湿地中水鸟数量少导致乙、丙组蟹类数量差异不大。
(4)综合以上研究及所学知识,为“梦境假说”补充内容:在生态系统修复过程中,除了依靠群落的自然演替,还可以通过适度引入或调控关键物种(如鸟类)的取食强度,来加快植被的恢复速度,同时避免单一物种过度竞争,维持生态系统的多样性与稳定性。
刷真题
1.(2025·北京·高考真题)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
野生动物个体识别的新方法
识别野生动物个体有助于野外生态学的研究。近年,人们发现可以从动物粪便中提取该动物的DNA,PCR扩增特定的DNA片段,测定产物的长度或序列,据此可识别个体,在此基础上可以获得野生动物的多种生态学信息。
微卫星DNA是一种常用于个体识别的DNA片段,广泛分布于核基因组中。每个微卫星DNA是一段串联重复序列,每个重复单位长度为2~6bp(碱基对),重复数可以达到几十个(图1)。基因组中有很多个微卫星DNA,分布在不同位置。每个位置的微卫星DNA可视为一个“基因”,由于重复单位的数目不同,同一位置的微卫星“基因”可以有多个“等位基因”,能组成多种“基因型”。分析多个微卫星“基因”,可得到个体特异的“基因型”组合,由此区分开不同的个体。
依据微卫星“基因”两侧的旁邻序列(图1),设计并合成特异性引物,PCR扩增后,检测扩增片段长度,即可得知所测个体的“等位基因”(以片段长度命名),进而获得该个体的“基因型”。例如,图2是对某种哺乳动物个体A和B的一个微卫星“基因”进行扩增后电泳分析的结果示意图,个体A的“基因型”为177/183。
有一个远离大陆的孤岛,陆生哺乳动物几乎无法到达,人类活动将食肉动物貉带到该岛上。科学家在岛上采集貉的新鲜粪便,提取DNA,扩增并分析了10个微卫星“基因”,结果在30份样品中成功鉴定出个体(如表)。几个月后再次采集貉的新鲜粪便,进行同样的分析,在40份样品中成功鉴定出个体(如表)。据此,科学家估算出该岛上貉的种群数量。
两次采样所鉴定出的貉的个体编号
第一次采集的30份粪便样品所对应的个体编号
N01
N02
N03
N04
N05
N06
N07
N08
N08
N09
N10
N11
N12
N12
N13
N14
N14
N15
N16
N17
N18
N18
N19
N20
N21
N22
N22
N23
N24
N24
第二次采集的40份粪便样品所对应的个体编号
N03
N04
N05
N08
N09
N09
N12
N14
N18
N23
N24
N25
N26
N26
N26
N27
N28
N29
N30
N30
N31
N32
N32
N33
N33
N33
N34
N35
N36
N37
N38
N39
N40
N41
N42
N43
N44
N44
N45
N46
(1)图2中个体B的“基因型”为______。
(2)使用微卫星DNA鉴定个体时,能区分的个体数是由微卫星“基因”的数目和______的数目决定的。
(3)科学家根据表1信息,使用了______法的原理来估算这个岛上貉的种群数量,计算过程及结果为______。
(4)在上述研究基础上,利用现有DNA样品,设计一个实验方案,了解该岛貉种群的性别比例______。
【答案】(1)174/174
(2)每个微卫星“基因”的“等位基因”
(3) 标记重捕 根据标记重捕法的计算公式N=(M×n)/m,则该岛上豹的种群数量N=(24×32)/10≈77(只)。
(4)选取X和Y染色体上长度不同的DNA片段,设计貉的特异性引物,对现有DNA样品进行扩增。产物中只有X片段为雌性,同时有X和Y片段的为雄性。计数46个个体中的雌雄数目,可得性别比例
【详解】(1)从图 2 中可知,个体 B 扩增后的电泳条带对应的片段只有长度为 174 ,根据 “以片段长度命名” 等位基因进而确定基因型的规则,个体 B 的 “基因型” 为 174/174。
(2)根据题干信息 “每个位置的微卫星 DNA 可视为一个‘基因’,由于重复单位的数目不同,同一位置的微卫星‘基因’可以有多个‘等位基因’,能组成多种‘基因型’,分析多个微卫星‘基因’,可得到个体特异的‘基因型’组合,由此区分开不同的个体” 可知,使用微卫星 DNA 鉴定个体时,能区分的个体数是由微卫星 “基因” 的数目和每个微卫星“基因”的“等位基因”决定的。
(3)科学家采用了标记重捕法的原理来估算种群数量。第一次采集 30 份粪便样品鉴定出 24 个不同个体(相当于标记数M=24),第二次采集 40 份粪便样品鉴定出 32 个不同个体(相当于重捕数n=32),其中两次都有的个体数为 10 个(相当于重捕中被标记的个体数m=10)。根据标记重捕法的计算公式N=(M×n)/m,则该岛上貉的种群数量N=(24×32)/10≈77(只)。
(4)选取X和Y染色体上长度不同的DNA片段,设计貉的特异性引物,对现有DNA样 品进行扩增。产物中只有X片段为雌性,同时有X和Y片段的为雄性。计数46个个体中的雌雄数目,可得性别比例。
2.(2024·北京·高考真题)花葵的花是两性花,在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上,研究者选择花葵集中分布的区域,在整个花期进行持续观察。
(1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个_____________。
(2)观察发现:有20种昆虫会进入花葵的花中,有3种鸟会将喙伸入花中,这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触(访花),其中鸟类访花频次明显多于昆虫;鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组,一组保持自然状态,一组用疏网屏蔽鸟类访花,统计相对传粉率(如图)。
结果说明________________。由此可知,鸟和花葵的种间关系最可能是______。
A.原始合作 B.互利共生 C.种间竞争 D.寄生
(3)研究者增加了一组实验,将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究____________。
(4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用,是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势,正如达尔文在日记中写道:“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势_______。
【答案】(1)生态系统
(2) 鸟类可帮助花葵传粉 A
(3)无昆虫和鸟类传粉,花葵能否完成自花传粉,及花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高
(4)狭小空间和天然地理隔离,使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流;小岛的自然环境与陆地不同,对生物的选择作用不同,生物能够进化出与陆地生物不同的物种特征;此外,岛屿环境资源有限,不同物种之间竞争激烈,生物为了更好地适应环境,进化速度更快
【详解】(1)生态系统属于生命系统结构层次,即在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体,故小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统。
(2)自然状态下,昆虫和鸟类都可以访花,图中的结果表明,疏网屏蔽鸟类访花组与自然状态组相比,相对传粉率显著降低,这说明用疏网屏蔽鸟类访花后,鸟类无法对花葵进行传粉,花葵只能依赖能通过网孔的昆虫进行传粉,减少了花葵与花葵之间的传粉过程,导致相对传粉率与自然状态组相比显著降低,即鸟类可帮助花葵传粉。本题中的鸟类可以帮助花葵传粉,花葵能为鸟类提供花粉或花蜜作为补充食物,鸟和花葵分开后,各自也能独立生活,不影响生存,所以两者是原始合作关系,故选A。
(3)将花葵花蕾进行套袋处理后花葵无法进行异花传粉,因此该实验的目的是探究没有昆虫和鸟类传粉时,花葵能否完成自花传粉,并通过计算自花传粉的传粉率来比较花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高。
(4)与陆地相比,小岛的自然环境不同,狭小空间和天然地理隔离,使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流,这是“小岛”在进化研究中的主要优势之一;此外,岛屿环境资源有限,不同物种之间竞争激烈,生物为了更好地适应环境,进化速度更快。
3.(2023·北京·高考真题)为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响,研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验(此实验中人工光源对植物的影响可以忽略;实验期间,天气等环境因素基本稳定)。实验持续15天:1~5天,无人工光照;6~10天,每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间;11~15天,无人工光照。在此期间,每日黄昏前特定时间段,通过多个调查点的装置捕获节肢动物,按食性将其归入三种生态功能团,即植食动物(如蛾类幼虫)、肉食动物(如蜘蛛)和腐食动物(如蚂蚁),结果如图。
(1)动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度,依据是:与1~5、11~15天相比,______________。
(2)光是生态系统中的非生物成分。在本研究中,人工光照最可能作为___________对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。
(3)增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响,如:肉食动物在黄昏前活动加强,有限的食物资源导致___________加剧;群落空间结构在___________两个维度发生改变。
(4)有人认为本实验只需进行10天研究即可,没有必要收集11~15天的数据。相比于10天方案,15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外,另一个主要优点是________________。
(5)城市是人类构筑的大型聚集地,在进行城市小型绿地生态景观设计时应__________。
A.不仅满足市民的审美需求,还需考虑对其他生物的影响
B.设置严密围栏,防止动物进入和植物扩散
C.以整体和平衡的观点进行设计,追求生态系统的可持续发展
D.选择长时间景观照明光源时,以有利于植物生长作为唯一标准
【答案】(1)6~10天节肢动物的平均捕获量有明显改变
(2)信息(或信号)
(3) 种间竞争 垂直和水平
(4)
排除人工光照以外的无关变量的影响(或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响)
(5)
AC
【详解】(1)分析题意可知,本实验中动物的活跃程度是通过动物捕获量进行测定的,结合图示可知,与1~5、11~15天相比,6~10天节肢动物的平均捕获量有明显改变,据此推测人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度。
(2)生态系统的组成包括非生物的物质和能量,该研究中人工光照最可能作为信息(物理信息)对节肢动物产生影响,从而在生态系统中发挥作用。
(3)不同生物生活在一定的空间中,由于环境资源有限会形成种间竞争,故肉食动物在黄昏前活动加强,有限的食物资源导致种间竞争加剧;群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,光照的改变可能通过影响生物的分布而影响两个维度。
(4)分析题意可知,1~5天无人工光照,6~10天每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间,11~15天无人工光照,该实验中的光照条件改变可形成前后对照,故相比于10天方案,15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外,另一个主要优点排除人工光照以外的无关变量的影响(或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响)。
(5)A、进行城市小型绿地生态景观设计时应充分考虑人与自然的协调关系,故不仅满足市民的审美需求,还需考虑对其他生物的影响,A正确;
B、若设置严密围栏,防止动物进入和植物扩散,可能会影响生态系统间正常的物质交换和信息交流,B错误;
C、进行城市小型绿地生态景观设计时应以整体和平衡的观点进行设计,追求生态系统的可持续发展,而不应仅满足短期发展,C正确;
D、选择长时间景观照明光源时,除有利于植物生长外,还应考虑对于其他生物的影响及美观性,D错误。
故选AC。
4.(2022·北京·高考真题)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
蚜虫的适应策略:蚜虫是陆地生态系统中常见的昆虫。春季蚜虫从受精卵开始发育,迁飞到取食宿主上度过夏季,其间行孤雌生殖,经卵胎生产生大量幼蚜;秋季蚜虫迁飞回产卵宿主,行有性生殖,以受精卵越冬。蚜虫周围生活着很多生物,体内还有布氏菌等多种微生物,这些生物之间的关系如下图。
蚜虫以植物为食。植物通过筛管将以糖类为主的光合产物不断运至根、茎等器官。组成筛管的筛管细胞之间通过筛板上的筛孔互通。筛管受损会引起筛管汁液中Ca2+浓度升高,导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔,以阻止营养物质外泄。蚜虫取食时,将口器刺入植物组织,寻找到筛管,持续吸食筛管汁液,但刺吸的损伤并不引起筛孔堵塞。体外实验表明,筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态,Ca2+浓度提高后P蛋白溶解,加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶。蚜虫仅以筛管汁液为食,其体内的布氏菌从蚜虫获取全部营养元素。筛管汁液的主要营养成分是糖类,所含氮元素极少。这些氮元素绝大部分以氨基酸形式存在,但无法完全满足蚜虫的需求。蚜虫不能合成的氨基酸来源如下表。
氨基酸
组氨酸
异亮氨酸
亮氨酸
赖氨酸
甲硫氨酸
苯丙氨酸
苏氨酸
色氨酸
缬氨酸
植物提供
+
-
-
-
-
-
-
\
-
布氏菌合成
-
+
+
+
+
+
+
\
+
注:“-”代表低于蚜虫需求的量,“+”代表高于蚜虫需求的量,“\”代表难以检出。
蚜虫大量吸食筛管汁液,同时排出大量蜜露。蜜露以糖为主要成分,为蚂蚁等多种生物提供了营养物质。
蚜虫利用这些策略应对各种环境压力,在生态系统中扮演着独特的角色。
(1)蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了_______。从生态系统功能角度分析,图中实线单箭头代表了_______的方向。
(2)蚜虫为布氏菌提供其不能合成的氨基酸,而在蚜虫不能合成的氨基酸中,布氏菌来源的氨基酸与从植物中获取的氨基酸_______。
(3)蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液,而不引起筛孔堵塞,可能是因为蚜虫唾液中有_______的物质。
(4)从文中可知,蚜虫获取足量的氮元素并维持内环境稳态的对策是_______。
(5)从物质与能量以及进化与适应的角度,分析蚜虫在冬季所采取的生殖方式对于种群延续和进化的意义_______。
【答案】(1) 群落 能量流动
(2)相互补充
(3)抑制Ca2+对P蛋白作用
(4)通过吸食大量的筛管汁液获取氮元素,同时以蜜露形式排出多余的糖分
(5)蚜虫通过有性生殖,以受精卵形式越冬,降低对物质和能量的需求,度过恶劣环境,保持种群延续;借助基因重组,增加遗传多样性,为选择提供原材料。
【详解】(1)蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了群落。由图可知,实线单箭头从植物指向蚜虫,从蚜虫指向瓢虫或草蛉,代表了能量流动的方向。
(2)蚜虫为布氏菌提供其不能合成的氨基酸,布氏菌与植物为蚜虫提供蚜虫自身不能合成的氨基酸,蚜虫不能合成的氨基酸中,布氏菌来源的氨基酸与从植物中获取的氨基酸相互补充。
(3)由题可知,筛管汁液中Ca2+浓度升高,导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔,以阻止营养物质外泄。实验表明,筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态,Ca2+浓度提高后P蛋白溶解,加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶,可推测唾液中有抑制Ca2+对P蛋白作用的物质,使蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液,而不引起筛孔堵塞。
(4)由题可知,筛管汁液的主要营养成分是糖类,所含氮元素极少,蚜虫大量吸食筛管汁液,同时排出大量蜜露,蜜露以糖为主要成分。可推测蚜虫获取足量的氮元素并维持内环境稳态的对策是通过吸食大量的筛管汁液获取氮元素,同时以蜜露形式排出多余的糖分。
(5)春季蚜虫从受精卵开始发育,迁飞到取食宿主上度过夏季,其间行孤雌生殖,经卵胎生产生大量幼蚜,秋季蚜虫迁飞回产卵宿主,行有性生殖,以受精卵越冬。蚜虫通过有性生殖,以受精卵形式越冬,以降低对物质和能量的需求,度过恶劣环境,保持种群延续;借助基因重组,增加遗传多样性,为选择提供原材料。
5.(2021·北京·高考真题)北大西洋沿岸某水域生活着多种海藻和以藻类为食的一种水虱,以及水虱的天敌隆头鱼。柏桉藻在上世纪末被引入,目前已在该水域广泛分布,数量巨大,表现出明显的优势。为探究柏桉藻成功入侵的原因,研究者进行了系列实验。
(1)从生态系统的组成成分划分,柏桉藻属于_________。
(2)用三组水箱模拟该水域的环境。水箱中均放入柏桉藻和甲、乙、丙3种本地藻各0.5克,用纱网分区(见图1);三组水箱中分别放入0、4、8只水虱/箱。10天后对海藻称重,结果如图2,同时记录水虱的分布。
①图2结果说明水虱对本地藻有更强的取食作用,作出判断的依据是:与没有水虱相比,在有水虱的水箱中,_________。
②水虱分布情况记录结果显示,在有水虱的两组中,大部分水虱附着在柏桉藻上,说明水虱对所栖息的海藻种类具有__________。
(3)为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响,在盛有等量海水的水箱中分别放入相应的实验材料,一段时间后检测,结果如图3(甲、乙、丙为上述本地藻)。
该实验的对照组放入的有_________。
(4)研究发现,柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质,若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻,会将两者吐出。请综合上述研究结果,阐明柏桉藻成功入侵的原因________。
【答案】(1)生产者
(2) 柏桉藻重量增加值明显提高,而本地藻的变化则相反 选择性/偏好性
(3)隆头鱼和水虱
(4)因柏桉藻含有令动物不适的化学物质,能为水虱提供庇护场所,有利于水虱种群扩大。水虱偏好取食本地藻,有助于柏桉藻获得竞争优势,因此柏桉藻能够成功入侵。
【详解】(1)生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,柏桉藻属于植物,能进行光合作用,故其为生产者。
(2)①由图2可知,与没有水虱相比,有水虱的本地藻甲、乙重量增加值比柏桉藻重量增加值要低,甚至本地藻丙重量增加值为负值,说明本地藻丙不但没有增加,反而减少了,故与没有水虱相比,在有水虱的水箱中,柏桉藻重量增加值明显提高,而本地藻的变化则相反。
②在有水虱的两组中,大部分水虱附着在柏桉藻上,说明水虱更喜爱柏桉藻,体现了水虱对所栖息的海藻种类具有偏好性。
(3)本实验研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响,实验的自变量为海藻的种类,因变量为水虱的生存率,故实验的对照组应不放海藻,直接放入隆头鱼和水虱,观察统计水虱的生存率。
(4)物种成功入侵的原因可大致归为食物、空间资源充足,天敌少,物种之间竞争弱。由于柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质,则隆头鱼对附着在柏桉藻上的水虱捕食少,导致水虱数量增多。又因为水虱更喜欢取食本地藻,导致本地藻的数量减少,从而为柏桉藻获得了竞争优势,最终柏桉藻入侵成功。
【点睛】本题考查了生态系统的结构、群落种间关系的相关内容,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
6.(2020·北京·高考真题)北极圈附近的A群岛由众多生态环境相似的岛屿组成,是许多海鸟的栖息地。一百多年以前,北极狐被引入到一些岛屿上定居。几十年后发现,无北极狐岛(W岛)的植物群落无明显变化,而有北极狐岛(Y岛)上较高的草本植物明显减少,苔藓增加。为分析北极狐的引入是否导致植物群落的变化,生态学家进行了相关研究。
(1)Y岛的生态系统由岛上所有的生物与__________共同组成,在此生态系统组成成分中,北极狐属于__________者。
(2)研究者调查了若干Y岛和W岛的海鸟密度,统计结果如图。
由图可知,Y岛上的海鸟密度比W岛__________。
(3)进一步调查发现,Y岛上单位面积的植物干重及土壤氮、磷含量均低于W岛。研究者选择Y岛上的若干代表性地块,通过施肥实验证明了Y岛植物干重较低是由土壤肥力低所致。支持此结论的实验结果应为______________。
(4)综所述,请将下列选项排序以解释北极狐的引入导致的植物群落变化。
A.岛屿土壤肥力降低 B.北极狐捕食海鸟
C.土壤中的鸟粪减少D.海鸟数量减少
北极狐引入并定居→__________→__________→__________→__________→植物群落变化
【答案】 非生物的物质和能量 消费者 低 在Y岛选择若干代表性地块,通过适量施肥实验后发现Y岛植物干重有所恢复,与W岛差异不显著 B D C A
【详解】(1)某一区域的所有生物和非生物的物质和能量构成生态系统,在此生态系统组成成分中,北极狐属于消费者。
(2)由图可知,Y岛的海鸟种群密度低于W岛。
(3)为验证Y岛植物干重较低是否由土壤肥力低所致,需对Y岛植物进行适量施肥,观察Y岛植物干重是否恢复,如果有所恢复说明Y岛植物干重较低是由土壤肥力低导致的。
(4)由此推断,Y岛植物干重之所以低,是因为北极狐的引入定居,海鸟被北极狐捕食,导致海鸟数目下降,进而使得土壤中的鸟粪减少,最终导致土壤肥力下降,植物群落发生变化。
【点睛】该题目主要考查考生获取信息的能力,知识点本身难度不大,在平时训练中注重学生逻辑思维能力的培养。
7.(2018·北京·高考真题)因含N、P元素的污染物大量流入,我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复,取得了明显效果。
(1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属于_________。水库中各种生物共同构成______________。
(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鳙_________的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量,以t·hm-2表示):为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鳙的______________。
(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食,由图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量__________,引起该变化的原因是______。
(4)投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预,调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的____________,从而达到改善水质的目的。
(5)鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加渔业产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,请提出两条具体措施________________。
【答案】 生产者 (生物)群落 捕食对象/食物 捕食者/天敌 明显下降 鲢、鳙与银鱼在食物上存在竞争关系 比例 定期适度捕捞鲢、鳙;定期合理投放鲢、鳙;控制性捕杀鲢、鳙的捕食者;控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响
【详解】(1)藻类能进行光合作用并作为浮游动物的食物,故藻类属于生产者;水库中的各种生物,就包括了这一范围内所有的生物,构成一个群落;
(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据本水库食物网中的营养级,要调查投放区鲢鱼和鳙鱼的食物,即上一营养级藻类和浮游动物生物积累量,投放适量的鱼苗;为保证鲢、鳙的成活率,还要防止其天敌的捕食,故应捕杀鲢鱼、鳙鱼的天敌;
(3)据图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量显著下降,引起该变化的原因是,投放鲢鱼和鳙鱼捕食浮游动物和藻类,导致浮游动物减少,银鱼的食物来源减少,导致银鱼数量下降;
(4)通过投放鲢、鳙,该生态系统中不同生物的生物积累量发生了改变,故人为调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的比例,从而达到改善水质的目的;
(5)具体措施是:适量地投放鲢、鳙;适量增加投放浮游动物确保鲢、鳙有足够的食物来源;为保证鲢、鳙的成活率,控制鲢鱼、鳙鱼的天敌数量;减少人类活动对水库的干扰等。
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大题05 生态系统
答案版
热点角度01 种群
析典例·建模型
1.标记重捕 根据标记重捕法的计算公式N=(M×n)/m,则该岛上豹的种群数量N=(24×32)/10≈77(只)。
破类题·提能力
1.(1) 人为操作(或“捕捉、标记、放归等人为干预”) 物理信息和行为信息
(2) 野猪集群规模增大 节省个体用于警戒的能量消耗,使更多能量用于生长、繁殖等生命活动 资源(食物、空间)有限;种内竞争加剧;疾病传播风险上升;或天敌更容易定位大集群等(任答1-2点,合理即可)
(3)生态位(或“活动空间、觅食范围、栖息地、食物资源、生存空间”等)
(4)栖息地质量、食物资源、种间关系、人为干扰等(任答1-2点,合理即可)
2.(1)碳排放
(2) 非生物 样方 降低风速和温度 光合作用
(3)ACDE
(4)措施:在园区合理放牧
优点:降低园区割草成本,保障发电效率;牲畜粪便促进植被生长,增加牧民收入
原理:循环、整体
热点角度02 群落
析典例·建模型
1.种间竞争 垂直和水平
破类题·提能力
1.(1)生物群落
(2) 固体 VB1
(3)B4分泌的VB1被SC吸收利用
(4)无菌水、SC分泌物(未培养过SC的培养液、培养过SC的培养液)
2.(1)优势
(2) 草地已退化 围封 羊草数量增加导致种间竞争加剧
(3)施用农家肥可增加土壤中有机氮含量,机械打孔促进有机氮向土壤深层渗入,且改善土壤通气性,有利于微生物将有机氮分解为无机氮
(4)方向和速度
热点角度03 生态系统
析典例·建模型
1.(2)信息(或信号)
(3) 种间竞争 垂直和水平
破类题·提能力
1.(1)抵抗力稳定性
(2) 探究地下生产力氮限制强度随降水量变化的空间规律(得出普遍规律); 青藏高原长达6年的野外控制实验
(3) 与对照组相比,氮添加处理的地下净初级生产力提升不显著(差异不显著) 氮和水分
(4)水分升高到中等水平时,水分条件改善促进植物地下部分生长,对氮的需求大幅增加;虽然水分增加促进微生物代谢,提升了土壤供氮量,但供氮量的增长无法满足需求的增长,氮的供需缺口达到最大,因此氮限制强度最大
2.(1)信息传递
(2)实验一:象鼻虫访问加热球果模型的几率显著高于常温模型
实验二:象鼻虫访问加热球果模型的几率显著高于常温模型
(3)①正常触角的象鼻虫(不处理)②切除触角末节的象鼻虫
(4)18:00前,象鼻虫位于雄球果内;18:00后,雄球果降温,雌球果升温,驱动象鼻虫从红外线强度较低的雄球果移动至红外线强度较高的雌球果,完成传粉;雌球果降温后象鼻虫将回到雄球果
(5)协同进化
(建议用时:90分钟)
刷模拟
1.(1)消费者
(2) Ld搜索宿主所需时间更短 Aj
(3) 寄生不同龄期的宿主 两种蜂种群数量均下降,理由是:3龄宿主数量减少导致Aj因宿主不足种群数量下降,Ld因Aj与其争夺2龄宿主,竞争加剧,种群数量下降。
(4)
延迟宿主发育,为蜂幼虫争取更长的取食和发育时间,特异性攻击成虫盘而非其他组织,避免宿主过早死亡导致资源中断,从而有利于Aj种群的延续
2.(1) 导致实验动物死亡,实验无法进行 慢性毒性 近亲裸腹溞的跳跃频率下降幅度显著大于大型溞
(2)四尾栅藻群体细胞占比降低、单细胞或两细胞群体占比增加,更适合口器较小的近亲裸腹溞滤食,而大型溞依赖口器滤食多细胞群体,受影响更大
(3) 食物充足、生存空间充裕,种内斗争较弱 竞争能力弱于 竞争优势增强,种群密度下降幅度减小(或种群数量相对稳定)
3.(1)群落
(2) 远低于 夜蛾没有对云南蝇子草进行有效传粉
(3) 信息传递 限制单花产卵数,可降低夜蛾种内竞争,增加幼虫成活率;同时减少夜蛾对蝇子草果实的消耗
4.(1)空间位置
(2) 移除白车轴草的甲地 白车轴草 乙地的白车轴草 黑麦草与白车轴草之间存在显著的种间竞争,黑麦草会明显抑制白车轴草的生长 来自两物种地(乙地)的白车轴草与黑麦草的竞争较弱
(3) 生态位 适应
5.(1)碳元素
(2) Na213CO3 13C含量 光合产物优先分配给刺,减少蒸腾并抵御啃食;随时间推移,光合产物逐渐转移至根。用于深层吸水,适应沙漠干旱环境
(3)通过增加土壤微生物,增加干旱区土壤碳储备能力
6.(1) 协同进化 种间竞争
(2)物种增多、结构复杂
(3) 人工种植和蟹类数量(水鸟捕食蟹类强度) 蟹类取食强度过大(蟹类数量过多/水鸟对蟹类捕食不足)导致植被难以恢复 水鸟数量少
(4) 仅去除入侵植物还不够,还应该人工种植土著植物,并在恢复初期通过引入肉食动物等措施以限制植食动物数量,才能尽快形成稳定的生态系统
刷真题
1.(1)174/174
(2)每个微卫星“基因”的“等位基因”
(3) 标记重捕 根据标记重捕法的计算公式N=(M×n)/m,则该岛上豹的种群数量N=(24×32)/10≈77(只)。
(4)选取X和Y染色体上长度不同的DNA片段,设计貉的特异性引物,对现有DNA样品进行扩增。产物中只有X片段为雌性,同时有X和Y片段的为雄性。计数46个个体中的雌雄数目,可得性别比例
2.(1)生态系统
(2) 鸟类可帮助花葵传粉 A
(3)无昆虫和鸟类传粉,花葵能否完成自花传粉,及花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高
(4)狭小空间和天然地理隔离,使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流;小岛的自然环境与陆地不同,对生物的选择作用不同,生物能够进化出与陆地生物不同的物种特征;此外,岛屿环境资源有限,不同物种之间竞争激烈,生物为了更好地适应环境,进化速度更快
3.(1)6~10天节肢动物的平均捕获量有明显改变
(2)信息(或信号)
(3) 种间竞争 垂直和水平
(4)
排除人工光照以外的无关变量的影响(或用于分析人工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响)
(5)
AC
4.(1) 群落 能量流动
(2)相互补充
(3)抑制Ca2+对P蛋白作用
(4)通过吸食大量的筛管汁液获取氮元素,同时以蜜露形式排出多余的糖分
(5)蚜虫通过有性生殖,以受精卵形式越冬,降低对物质和能量的需求,度过恶劣环境,保持种群延续;借助基因重组,增加遗传多样性,为选择提供原材料。
5.(1)生产者
(2) 柏桉藻重量增加值明显提高,而本地藻的变化则相反 选择性/偏好性
(3)隆头鱼和水虱
(4)因柏桉藻含有令动物不适的化学物质,能为水虱提供庇护场所,有利于水虱种群扩大。水虱偏好取食本地藻,有助于柏桉藻获得竞争优势,因此柏桉藻能够成功入侵。
6. 非生物的物质和能量 消费者 低 在Y岛选择若干代表性地块,通过适量施肥实验后发现Y岛植物干重有所恢复,与W岛差异不显著 B D C A
7. 生产者 (生物)群落 捕食对象/食物 捕食者/天敌 明显下降 鲢、鳙与银鱼在食物上存在竞争关系 比例 定期适度捕捞鲢、鳙;定期合理投放鲢、鳙;控制性捕杀鲢、鳙的捕食者;控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响
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