第九单元 生物与环境(综合训练)(黑吉辽蒙专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-08-27
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摘要:
**基本信息**
以“生物与环境”为核心,通过情境化试题整合种群、群落、生态系统及生态工程知识,构建从微观到宏观的层级逻辑,强化生命观念与科学思维。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|20题(含15单5多)|结合图表(种群曲线/年龄结构)与案例(云南松/哈尼梯田),考查概念辨析与原理应用|从种群特征→群落演替→生态系统功能(能量流动/物质循环)→生态工程原理,形成递进关系|
|非选择题|5题|实验探究(酵母菌种群数量)与综合应用(碳循环模型/重金属富集),强调数据分析与问题解决|以实际生态问题(入侵物种/生态修复)为载体,整合物质与能量观、生态观,体现态度责任|
内容正文:
第九单元 生物与环境
参考答案
一、选择题:共15小题,每小题2分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
C
D
A
A
D
B
C
D
题号
11
12
13
14
15
答案
A
D
D
D
C
二、选择题:共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,至少有一个最符合题目要求。
题号
16
17
18
19
20
答案
ABC
BCD
ACD
ACD
BD
三、非选择题:共5小题,55分。
21.(12分,除标记外,每空2分)
(1)食物和空间充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等 变大(1分) 抽样检测(1分)
(2)氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响 群落利用阳光等环境资源的能力
(3)将重金属转运至地上部分的老叶中,重金属泵入老叶液泡中的更多,通过衰老叶片脱落和叶片外泌,实现高效解毒 定期收割、及时清理落叶,并进行无害化处理
22.(11分,除标记外,每空2分)
(1)生产者固定的太阳能 营养级超过5~6个时,随着能量逐级递减,剩余的能量不能维持一个营养级的生存
(2)水平(1分) 地形、土壤湿度、盐碱度、光照强度
(3)食草昆虫减少→青蛙数量减少→蛇数量减少→豹猫对食草鸟的捕食增加→食草鸟数量减少
(4)BC
23.(10分,除标记外,每空1分)
(1)豆科植物根部共生的根瘤菌能够进行生物固氮
(2)自生
(3)调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定
(4)控制对生态系统的干扰强度;给予相应的物质、能量投入(2分)
(5)间接
(6)(2分)
(7)用于生长发育、繁殖的能量 能量逐级递减,食物链环节越多,消耗的能量越多
24.(11分,除标记外,每空1分)
(1)自身生长、发育和繁殖等生命活动 分解者和(各级)消费者 热能
(2)单向流动 逐级递减
(3)5.9 污染物在生物体内富集,导致消费者消化吸收功能受损,同化量减少;有毒物质沿食物链传递,使高营养级生物呼吸消耗增加(2分) 治理污水排放,减少污染物输入;禁止过度捕捞,实行休渔期制度;开展水生植被恢复和土著鱼类投放(2分)
(4)第一营养级的呼吸量和分解者呼吸作用散失的能量
25.(11分,除标记外,每空1分)
(1)候鸟的迁入率和迁出率随季节变化
(2)丰富度 不同动物所需的食物条件和栖息空间不同(或不同植物可以为动物提供不同的食物条件和栖息空间)
(3)光照、水分、养分等(2分) 原始合作
(4)种间竞争 吸收水中氮、磷;增加水体氧气含量;为动物提供栖息地;提高生态系统的稳定性(2分)
(5)ACD(2分)
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第九单元 生物与环境
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:共15小题,每小题2分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1.植树造林、建立“无废弃物生态农业”是建设美丽中国的重要措施,可以改变人类的生态足迹。下列说法错误的是( )
A.建立生态农业的目的是增大人类的生态足迹
B.生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,人类对生态和环境的影响越大
C.植树造林是在人工林中增加植物种类,主要遵循了生态工程的自生原理
D.“桑基鱼塘”是运用“无废弃物农业”创造的生态农业模式,实现了物质和能量的多级利用
2.干暖河谷地区在冬季十分容易发生火灾,每隔数年,人们会对枯落物进行计划烧除以防止火灾发生。科研人员在计划烧除后调查了该地区云南松种群的年龄结构,结果如图(Ⅰ、Ⅱ为幼年期,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ为成年期,Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ为老年期)。下列叙述错误的是( )
A.该地区云南松种群年龄结构为增长型
B.前几年间,云南松种群呈“J”形增长
C.计划烧除对云南松幼苗有极大杀伤作用
D.短期内,云南松种群内竞争会不断增强
3.内蒙古草原上,某羊群的种群增长速率随时间的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲点的斜率最大,种群增长速率最快
B.甲、乙、丙的年龄结构均为增长型,丁点后年龄结构变为衰退型
C.戊点时,种群数量可能在某数值上下波动
D.若要持续捕获较多羊,则五点中最适合开始捕获的是丙点
4.在一定时间内,以围栏等设施将草地保护起来,不加利用,使牧草恢复生长,从而改善草地植被,提高其产量和质量称为围封。某处草地已明显退化为沙地,对其围封后,统计不同恢复时期的群落优势种,结果如表所示。下列有关分析正确的是( )
恢复阶段
优势种类型
恢复早期
一年生草本植物
恢复中期
多年生草本植物和灌木
恢复后期
多年生草本植物和乔木
A.上述围封过程发生的是群落的初生演替
B.优势种和常见种在群落中对其他物种的影响均很大
C.灌木在与乔木竞争阳光等资源时处于劣势,进而消亡
D.恢复后期,群落的外貌和结构可能会发生有规律的变化
5.云南生态类型丰富,分布有河口红树林、哀牢山原始森林、高原候鸟越冬湿地等群落,下列有关群落结构与演替说法正确的是( )
A.云南河口红树林群落的物种组成和空间结构会发生季节性变化
B.哀牢山森林中枯枝落叶的分布属于生物群落的水平结构
C.哀牢山山顶、山腰、山脚植被类型不同,体现了群落的垂直结构
D.冬季候鸟迁入云南高原湿地改变该湿地群落冬季的物种数目,属于群落演替
6.紫茎泽兰原产于美洲,是我国西南地区常见入侵植物。已知甲、乙和丙皆为本土陆生草本植物,且株高等性状与紫茎泽兰相似,如图表示该地区四种植物的资源状态关系。下列叙述正确的是( )
A.调查该区域乙植物的生态位需要调查其植株高度
B.紫茎泽兰入侵后对甲、乙和丙三种植物的影响相同
C.紫茎泽兰和甲植物的生态位不重叠不可能存在竞争关系
D.若该地区发生火灾则紫茎泽兰不可能重新出现
7.长海县四周环海,海洋资源丰富,有多种浮游植物、浮游动物、鱼虾、贝类及微生物等,下列相关叙述正确的是( )
A.海洋生态系统的营养结构包括非生物的物质和能量及食物链、食物网
B.该海域的生物量金字塔和能量金字塔不可能出现上宽下窄的情况
C.浮游植物同化的能量中约有10%~20%会流向浮游动物
D.每年的禁渔期禁止对鱼虾的捕捞,有利于海洋生态系统的恢复
8.碳中和是指生物圈中的CO2排放量与吸收量相等。下图是某湿地生态系统碳循环示意图,下列分析正确的是( )
A.碳元素在甲、乙、丙之间以含碳有机物的形式循环
B.甲对应的生物可以是木耳、蘑菇等真菌,是生态系统的关键成分
C.达到碳中和后,生态系统的碳循环会明显减慢,生态足迹也会明显减少
D.实现“碳中和”即意味着使①=③+⑤+⑥,即可实现大气CO2的零排放
9.某稻田生态系统中存在食物链“水稻→福寿螺→中华鳖”,该生态系统中部分营养级的能量流动过程如图所示,图中字母代表能量值。下列叙述正确的是( )
A.该生态系统中信息沿食物链从福寿螺向中华鳖单向传递
B.图中表示福寿螺用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量
C.福寿螺的同化量不能100%流入中华鳖与图中d、e、f对应的途径有关
D.由福寿螺流入分解者的能量值可以用图中的c+d+e表示
10.下图为生态系统进行自我调节的模式图,其中生态平衡“置位点”代表生态系统所具有的某个理想状态,A~C表示生态系统的生物组成成分,箭头表示物质的传递方向。下列说法错误的是( )
A.达到“置位点”的生态系统具有结构平衡、功能平衡和收支平衡的特点
B.污水输入河流后,该河流生态系统可能通过正反馈调节偏离“置位点”
C.向农田施肥、灌溉和控制病虫害,有利于农田生态系统达到“置位点”
D.一般而言,A、B、C的生物种类越多,生态系统越容易偏离“置位点”
11.两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(a)后,其结构和功能的变化情况如图所示,下列有关生态系统稳定性的叙述,错误的是( )
A.若乙生态系统受到的干扰强度明显增大,则B点会左移
B.同等强度的干扰下,乙生态系统的抵抗力稳定性比甲强
C.过度干扰使生态系统崩溃,说明生态系统的自我调节能力有限
D.生态系统维持或恢复其结构和功能的基础是负反馈调节
12.云南哈尼梯田是我国劳动人民创造的农耕文明奇观,其“森林—村庄—梯田—水系”四位一体系统如图所示。下列叙述错误的是( )
A.村庄产生的有机废弃物经堆肥处理后施入梯田,实现了能量的多级利用
B.利用鱼、鸭捕食杂草和害虫,减少农药使用,体现了生态工程的自生原理
C.哈尼梯田运转千年不退化,说明该生态系统具有较强的抵抗力稳定性
D.该体系的垂直布局充分利用当地地形和水源条件,主要遵循协调原理
13.云南生态资源得天独厚,森林湿地广布,生态保护与修复成效突出,下列相关叙述正确的是( )
A.云南山林内枯枝落叶的分解过程由生产者和分解者共同主导
B.云南高山杜鹃林区生物多样性的间接价值小于直接价值
C.云南高原湿地公园能够改变当地亚热带季风气候
D.相较于植被遭破坏时期,如今云南退耕还林区域生态系统固碳量大幅增加
14.农业中可能会排放CH4(甲烷)、N2O等温室气体。CH4与农田中产甲烷菌(一种厌氧型细菌)数量有关,N2O与水体中含氮有机物的含量有关。研究人员对稻虾共作模式(图)下稻田CH4和N2O的排放进行了研究。以下分析不合理的是( )
A.稻田温室气体的扩散和排放受水的深度、小龙虾活动等因素影响
B.小龙虾掘穴等行为提高了土壤含氧量,导致CH4排放减少
C.小龙虾的排泄物(含氮元素)量增加会促进N2O的产生与排放
D.小龙虾摄取食物从中同化的能量就是其用于生长发育和繁殖的能量
15.下图为某城市针对生活垃圾实施的资源化综合利用简图,该模式统筹了资源回收与废弃物处理,实现了生态效益与经济效益的统一。下列叙述错误的是( )
A.可回收垃圾进入回收市场主要体现了生态工程的循环原理
B.堆肥厂利用微生物分解有机垃圾主要依赖微生物的有氧呼吸
C.生产肥料产品和制备生物燃料均能实现对废弃物中物质和能量的循环利用
D.该模式能缓解生活垃圾产生的环境压力,有利于保持城市生态系统的平衡
二、选择题:共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,至少有一个最符合题目要求。
16.(学科交叉)我国拥有悠久的农业文明史,古籍中记载了很多体现劳动人民伟大智慧的农作行为。下列叙述正确的是( )
A.《南方草木状》记载:“以蚁巢置于橘树上,蚁食虫,虫不侵,橘获丰。”——利用蚂蚁防治柑橘害虫,体现了捕食关系在生物防治中的调控作用
B.《种树书》记载:“种桑不种漆,种漆不种桑,两木相妨。”——体现了种间竞争对植物分布的影响
C.《齐民要术》记载:“凡五谷,唯岁易为良,若一岁数易,亦不美。”——适度轮作有利,但过度频繁换茬效果不佳,体现了生态系统稳定性与干扰频率的关系
D.《氾胜之书》记载:“区田法,以粪气为美,非必须良田也。”——通过集中施肥改善局部土壤肥力,体现了无机盐对作物产量的决定性作用
17.在人工控制的某农田生态系统中,科研人员对东亚飞蝗种群数量进行了为期6年的监测,同时记录了其主要天敌之--泽蛙的种群数量变化,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.曲线乙代表东亚飞蝗种群数量的变化
B.第3年之后甲种群数量逐渐超越乙种群数量,导致乙种群生存压力变大
C.第3~4年,乙种群数量急剧下降的直接原因是农作物被大量啃食后资源枯竭
D.第5~6年,乙种群数量维持稳定,说明此时其种群数量已达到环境容纳量
18.为有效控制三裂叶豚草(一种外来物种)扩散,科研人员开展了相关探究实验,得到如下实验数据。下列叙述错误的是( )
A.三裂叶豚草扩散使入侵地的生物多样性增加,优势种改变
B.三裂叶豚草与野艾蒿存在种间竞争关系,野艾蒿能抑制三裂叶豚草生长
C.同时引入锈菌和野艾蒿对抑制三裂叶豚草的扩散效果更好
D.引入广聚萤叶甲能快速、彻底抑制三裂叶豚草的扩散
19.某研究者对河北某池塘采用人工养殖模式,主要养殖草鱼等植食性鱼类(第二营养级)与鳜鱼等肉食性鱼类(第三营养级)。下图为该池塘生态系统的部分能量流动图。下列分析正确的是( )
A.D为用于乙自身生长、发育和繁殖的能量
B.丙同化的能量可通过自身的遗体残骸和粪便流向分解者
C.该池塘生态系统中第三营养级的总能量不一定小于第二营养级
D.若乙从饵料中同化的能量为X,则从甲到乙的能量传递效率为[(C-X)/A]×100%
20.辽河三角洲湿地是我国重要的芦苇产区,芦苇种植可调控湿地氮循环。科研人员测定了不同芦苇种植密度下湿地的氮循环相关指标,结果如下图:下列关于该实验的叙述,错误的是( )
A.中密度芦苇种植可有效降低湿地氨挥发,减少氮素损失
B.芦苇植株氮吸收量随种植密度增大而持续增加
C.芦苇吸收增强是导致土壤硝态氮含量降低的原因之一
D.芦苇种植可调控湿地生态系统的氮循环,这体现了生物多样性的直接价值
三、非选择题:共5小题,55分。
21.(12分,除标记外,每空2分)如图1中,图甲是某草原中的昆虫数量变化曲线图;图乙表示某同学进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验得到的曲线图。
(1)图甲中种群数量增长曲线为曲线Ⅰ的前提条件是_____。草原上的昆虫对生态环境破坏极大,若图甲中曲线Ⅱ表示在草原中投放了一定数量的“昆虫的天敌”,天敌发挥明显生态效应的时间段是ef段,若投放的天敌因不适应当地草原的环境部分死亡,则图中α的角度将会_____(填“变大”“变小”或“不变”)。为了绘制得到图乙的曲线图,可采取_____法每天对酵母菌数量进行调查。
(2)土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库,其微小变动会对碳平衡产生巨大影响。研究者通过模拟实验对某草地生态系统开展相关研究。
①据图2分析,该实验的目的是探究低植物多样性条件下,_____。
②若由于气候等条件适宜,这块草地演替成树林,植物类群由草本、灌木和乔木组成,它们形成的垂直结构显著提高了_____。
(3)大规模采矿会造成严重的重金属污染。研究发现:高羊茅是温带优质牧草,对重金属耐受性极强,以下为探究其富集特性的相关证据。
证据1:地上部分重金属浓度与根系重金属浓度的比值随处理浓度增加而增大;
证据2:老叶液泡膜上的重金属转运蛋白(将重金属泵入液泡)表达量是新叶的2-3倍;
证据3:将高羊茅种植在含一定浓度重金属的基质中,若干天后剪取叶片,浸入荧光染色剂(与重金属结合后发荧光)1h再取出叶片,借助特定显微镜仅观测到叶片外面有荧光出现。
①结合以上证据,分析可知高羊茅耐受重金属的“解毒”机制是_____。
②为避免矿区种植的高羊茅体内累积的重金属重新释放到环境中,提出一条可行措施_____。
22.(11分,除标记外,每空2分)龙王山作为重要的国家级自然保护区,其山地森林生态系统具有复杂的营养结构,包含常绿阔叶林、落叶阔叶林等多个植被类型。近年来,该区域食草昆虫受气候变化影响数量显著减少,研究人员通过监测食草昆虫种群数量变化,分析其对该山地森林生态系统的影响(以图示的食物网为例进行模拟分析)。回答下列问题。
(1)该生态系统能量流动的起点是________。一条食物链中营养级一般不超过5~6个,主要原因是_________。
(2)龙王山上同一海拔的不同地段上分布着不同植被类型,这属于群落的_________结构,该结构的形成主要受_________(答出两点即可)等因素的影响。
(3)有人认为食草昆虫数量减少会引起一系列变化:绿色植物数量增加→食草鸟食物更充足→食草鸟数量增多,但实际监测发现食草鸟数量减少,结合“最高营养级生物种群数量相对稳定原则”分析,该现象产生的原因可能是______(用文字与“→”回答)。
(4)下列关于该生态系统的分析,正确的是 。
A.食草昆虫数量减少后,生态系统的抵抗力稳定性会持续降低
B.豹猫可通过负反馈调节,抑制食草鸟种群数量的过度增长
C.食草鸟与食草昆虫之间存在种间竞争,它们共同影响绿色植物的种群数量
D.食草鸟粪便中的能量属于绿色植物同化能量的一部分,最终被生产者利用
23.(真题改编)(10分,除标记外,每空1分)云南地处我国西南边陲,属低纬高原季风气候,地形复杂多样,拥有高山草甸、退化荒山、高原湿地、热带雨林等多种生态系统,是我国生物多样性宝库和全球生物多样性热点区域。近年来,中国科学院昆明动物研究所团队、西双版纳热带植物园研究团队、云南大学生态与环境学院科研人员等,深耕云南生态保护与修复研究,围绕特有物种保护、退化生态系统修复、生态系统功能维持等核心开展工作,为当地生态治理提供了科学支撑。结合所学知识,回答下列问题:
(1)科研人员在滇东、滇中退化山地修复中,常种植豆科植物以改良土壤肥力,其原理是__________________。
(2)研究发现,横断山区人为干扰导致珍稀物种栖息地碎片化,当地通过建设生态走廊连通碎片化栖息地,促进同种生物种群间的基因交流,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。
(3)云南草原生态系统中,昆虫可通过发达的触角感知危险并逃避敌害,说明信息传递在生态系统中的作用是__________________________________。
(4)为维护修复后的生态系统的稳定性,需要采取的措施有_________________________________(答出2点即可)。
(5)科研人员发现,滇西北高山草甸中的粪甲虫能分解草食动物粪便,促进土壤养分循环,该过程体现了生物多样性的________价值;
(6)云南高山草原生态系统的碳循环关键因子包括大气CO₂库、生产者、消费者、分解者,请用箭头连接这些因子,完成该生态系统的碳循环模型。
(7)在云南高山草原生态系统的养殖实践中,鸡可吃杂草,也可吃昆虫。从能量流动角度分析,鸡吃昆虫与吃相同质量的杂草相比,消耗该生态系统生产者的______________更多,原因是_______________________。
24.(11分,除标记外,每空1分)某河流生态系统因长期受人类活动(如过度捕捞、污水排放)的影响,渔产资源持续衰减。研究人员为评估该生态系统的能量流动现状,测定了不同营养级的能量分配与传递情况,结果如下图所示,有机碎屑主要来自各营养级生物的遗体、排遗物等。回答下列问题:
(1)营养级Ⅰ流向有机碎屑的能量属于营养级Ⅰ用于___________的能量。图中有机碎屑中的能量经___________(填生态系统的组成成分)的呼吸作用,最终以___________形式散失。
(2)生态系统的能量流动具有___________ ___________的特点,图中营养级越高,同化量越少。直接体现了其特点。
(3)营养级Ⅱ到Ⅲ的能量传递效率为___________(保留1位小数)%。与自然河流相比,该受污染河流中各营养级间的能量传递效率普遍偏低,从人类活动的角度分析,原因是___________(答出1点即可)。修复受污染河流生态系统的措施是___________(答出1点即可)。
(4)若要判断该河流生态系统是否处于稳态,从能量收支平衡的角度,还需要补充调查的数据是___________。
25.(11分,除标记外,每空1分)衡水湖是华北平原最大的内陆淡水湿地,其核心区芦苇群落是迁徙鸟类的重要栖息地。衡水湖湿地曾因围湖造田、生活污水排放等导致湿地萎缩、水质恶化。通过人工种植适应当地环境条件的芦苇和香蒲等植物、退耕还湿等措施进行生态修复,生物多样性逐渐恢复。某研究团队对芦苇群落进行为期5年的定位监测,获得以下群落垂直分层相关数据。挺水层:芦苇(株高1.5~2.5m,相对优势度65%)、香蒲(株高1.2~1.8m,相对优势度15%);浮水层:荇菜(叶片漂浮,相对优势度8%)、槐叶萍(小型漂浮植物,相对优势度5%);沉水层:黑藻(茎秆沉水,相对优势度7%)。请回答下列问题:
(1)从种群数量特征的角度分析,候鸟迁徙导致衡水湖鸟类种群数量呈现季节性波动的主要原因是_________。
(2)对湿地物种进行________调查可反映该群落的物种组成。不同植物区域的动物优势种有明显差异,其原因是_________。
(3)这种分层可提高群落对________(答出2点)等的利用效率。调研发现,芦苇茎秆上通常附着缢蛏(底栖滤食贝类),它可滤食水中浮游藻类,减少藻类对芦苇的遮光,芦苇则为缢蛏提供附着空间,这种关系属于_________。
(4)2020年衡水湖引入外来物种水葫芦(浮水植物),其相对优势度从初期的5%升至2022年的25%,导致荇菜相对优势度降至3%,这说明水葫芦与荇菜存在________关系。生态修复过程中人工种植芦苇、香蒲等植物除了可以提升水体自净能力,还能提高该生态系统结构的复杂性,种植芦苇、香蒲的作用是________(答出2点)。
(5)通过大力实施退耕还湿、退居还湿等工程,从污染治理转向生态修复,衡水湖国家级自然保护区成为“京津冀最美湿地”。下列叙述正确的是________。
A.定期清除蒲草和水生植物的腐烂沉积物,可降低水华发生的概率
B.衡水湖湿地广泛分布着挺水植物、浮水植物、深水植物等,具有明显的垂直结构,但没有水平结构
C.在保护区发展旅游业,体现了生物多样性的直接价值,也遵循了整体原理
D.市民和游客减少生态足迹,会降低对衡水湖湿地生态环境的负面压力
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第九单元 生物与环境
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:共15小题,每小题2分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1.植树造林、建立“无废弃物生态农业”是建设美丽中国的重要措施,可以改变人类的生态足迹。下列说法错误的是( )
A.建立生态农业的目的是增大人类的生态足迹
B.生态足迹的值越大,代表人类所需的资源越多,人类对生态和环境的影响越大
C.植树造林是在人工林中增加植物种类,主要遵循了生态工程的自生原理
D.“桑基鱼塘”是运用“无废弃物农业”创造的生态农业模式,实现了物质和能量的多级利用
【答案】A
【详解】A、生态农业旨在提高资源利用率,减少废弃物,从而降低人类对自然资源的过度消耗,降低生态足迹,A错误;
B、生态足迹反映资源需求总量,值越大说明资源消耗越多,对生态影响越大,B正确;
C、自生原理强调通过合理配置物种形成互利共存关系,植树造林增加植物种类可增强系统稳定性,符合自生原理,C正确;
D、桑基鱼塘”通过物质循环(如塘泥肥桑)实现多级利用,能量则通过食物链逐级传递,属于多级利用,D正确。
2.干暖河谷地区在冬季十分容易发生火灾,每隔数年,人们会对枯落物进行计划烧除以防止火灾发生。科研人员在计划烧除后调查了该地区云南松种群的年龄结构,结果如图(Ⅰ、Ⅱ为幼年期,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ为成年期,Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ为老年期)。下列叙述错误的是( )
A.该地区云南松种群年龄结构为增长型
B.前几年间,云南松种群呈“J”形增长
C.计划烧除对云南松幼苗有极大杀伤作用
D.短期内,云南松种群内竞争会不断增强
【答案】B
【详解】A、该种群中幼年个体占比高,为增长型,种群数量会逐渐增加,因此该地区云南松种群呈现增长趋势,A正确;
B、J”形增长仅发生在食物和空间充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争的理想条件下。干暖河谷地区存在资源限制、种内竞争及计划烧除的干扰,不符合“J”形增长的前提,因此前几年间云南松种群不会呈“J”形增长,B错误;
C、计划烧除会清除枯落物,火焰和高温对体型小、抗逆性弱的云南松幼苗具有极大杀伤作用,C正确;
D、增长型种群短期内个体数量会不断增多,云南松对阳光、水分、养分等资源的需求增加,种群内个体间的竞争会不断增强,D正确。
3.内蒙古草原上,某羊群的种群增长速率随时间的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲点的斜率最大,种群增长速率最快
B.甲、乙、丙的年龄结构均为增长型,丁点后年龄结构变为衰退型
C.戊点时,种群数量可能在某数值上下波动
D.若要持续捕获较多羊,则五点中最适合开始捕获的是丙点
【答案】C
【详解】A、据图分析,曲线的最高点时,对应种群的K/2,此时种群数量增长最快,A错误;
B、图示甲、乙、丙、丁四点的种群数量都在增加,因此年龄结构都是增长型,B错误;
C、戊点时,种群数量达到K值,并且在K值上下波动,C正确;
D、若要持续尽可能多地捕获羊,则保证捕获后的种群数量维持在K/2左右,由图可知,甲、乙、丙数量没有达到K/2,丁超过K/2,因此选择丁点可以使每次捕获后,羊种群数量降低到K/2,保持最大增长速率,D错误。
4.在一定时间内,以围栏等设施将草地保护起来,不加利用,使牧草恢复生长,从而改善草地植被,提高其产量和质量称为围封。某处草地已明显退化为沙地,对其围封后,统计不同恢复时期的群落优势种,结果如表所示。下列有关分析正确的是( )
恢复阶段
优势种类型
恢复早期
一年生草本植物
恢复中期
多年生草本植物和灌木
恢复后期
多年生草本植物和乔木
A.上述围封过程发生的是群落的初生演替
B.优势种和常见种在群落中对其他物种的影响均很大
C.灌木在与乔木竞争阳光等资源时处于劣势,进而消亡
D.恢复后期,群落的外貌和结构可能会发生有规律的变化
【答案】D
【详解】A、该退化沙地仍保留了土壤条件以及植物的种子等繁殖体,围封过程发生的是群落的次生演替,并非初生演替,A错误;
B、优势种在群落中数量多、影响力大,对其他物种的影响很大;常见种仅出现频率较高,对群落的影响远小于优势种,B错误;
C、恢复后期灌木不再是优势种,并未消亡,只是在与乔木竞争阳光等资源时处于劣势,种群数量下降,C错误;
D、恢复后期群落结构相对稳定,受光照、温度等季节性变化的影响,群落的外貌和结构会发生有规律的季相变化,D正确。
5.云南生态类型丰富,分布有河口红树林、哀牢山原始森林、高原候鸟越冬湿地等群落,下列有关群落结构与演替说法正确的是( )
A.云南河口红树林群落的物种组成和空间结构会发生季节性变化
B.哀牢山森林中枯枝落叶的分布属于生物群落的水平结构
C.哀牢山山顶、山腰、山脚植被类型不同,体现了群落的垂直结构
D.冬季候鸟迁入云南高原湿地改变该湿地群落冬季的物种数目,属于群落演替
【答案】A
【详解】A、阳光、温度、水分等环境因素会随季节发生规律性变化,因此群落的物种组成和空间结构也会出现季节性变化,A正确;
B、生物群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,枯枝落叶不属于生物,因此其分布不属于群落的水平结构,B错误;
C、哀牢山山顶、山腰、山脚属于不同的地段,因海拔差异导致温度等环境条件不同,植被类型不同,这体现的是群落的水平结构;群落的垂直结构是指同一个群落内部不同高度的分层现象,C错误;
D、群落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,冬季候鸟迁入属于季节性的物种数量临时变化,并未发生群落的替代,不属于群落演替,D错误。
6.紫茎泽兰原产于美洲,是我国西南地区常见入侵植物。已知甲、乙和丙皆为本土陆生草本植物,且株高等性状与紫茎泽兰相似,如图表示该地区四种植物的资源状态关系。下列叙述正确的是( )
A.调查该区域乙植物的生态位需要调查其植株高度
B.紫茎泽兰入侵后对甲、乙和丙三种植物的影响相同
C.紫茎泽兰和甲植物的生态位不重叠不可能存在竞争关系
D.若该地区发生火灾则紫茎泽兰不可能重新出现
【答案】A
【详解】A、研究植物生态位时,通常需要调查其种群密度、植株高度、出现频率及与其他物种的关系等内容,因此调查乙植物的生态位需要调查植株高度,A正确;
B、由图可知,紫茎泽兰和丙的资源重叠程度最高,和乙次之,和甲几乎无重叠,因此入侵后对三种植物的影响不同,对丙的影响最大,B错误;
C、生态位包含多个资源维度,图示仅为某一资源维度的状态,即使该维度生态位不重叠,二者也可能因争夺生存空间、土壤养分等共同资源存在竞争关系,C错误;
D、火灾后该区域发生的是次生演替,土壤中可能保留紫茎泽兰的种子或繁殖体,因此紫茎泽兰可能重新出现,D错误。
7.长海县四周环海,海洋资源丰富,有多种浮游植物、浮游动物、鱼虾、贝类及微生物等,下列相关叙述正确的是( )
A.海洋生态系统的营养结构包括非生物的物质和能量及食物链、食物网
B.该海域的生物量金字塔和能量金字塔不可能出现上宽下窄的情况
C.浮游植物同化的能量中约有10%~20%会流向浮游动物
D.每年的禁渔期禁止对鱼虾的捕捞,有利于海洋生态系统的恢复
【答案】D
【详解】A、生态系统的营养结构仅包括食物链和食物网,非生物的物质和能量属于生态系统的组成成分,不属于营养结构范畴,A错误;
B、能量流动是逐级递减的,能量金字塔永远为正金字塔形,不会出现上宽下窄的情况,但海洋生态系统中浮游植物个体小、繁殖周期短、易被浮游动物大量捕食,某一时刻的生物量可能低于浮游动物,生物量金字塔可出现上宽下窄的倒置情况,B错误;
C、10%~20%是相邻两个营养级之间的能量传递效率,浮游植物属于第一营养级,其同化的能量是流向整个第二营养级(包含浮游动物及其他植食性生物),并非仅有10%~20%流向浮游动物这一种群,C错误;
D、禁渔期禁止捕捞可减少人类活动对鱼虾种群的干扰,保障鱼虾的繁殖、生长,有利于鱼虾种群数量恢复,进而维持海洋生态系统的结构和功能稳定,促进海洋生态系统恢复,D正确。
8.碳中和是指生物圈中的CO2排放量与吸收量相等。下图是某湿地生态系统碳循环示意图,下列分析正确的是( )
A.碳元素在甲、乙、丙之间以含碳有机物的形式循环
B.甲对应的生物可以是木耳、蘑菇等真菌,是生态系统的关键成分
C.达到碳中和后,生态系统的碳循环会明显减慢,生态足迹也会明显减少
D.实现“碳中和”即意味着使①=③+⑤+⑥,即可实现大气CO2的零排放
【答案】B
【详解】A、碳在生物成分间以有机物形式流动,但是生物群落内部不能进行碳循环,A错误;
B、甲为分解者,木耳、蘑菇属于分解者,但生态系统的关键成分(基石)是生产者,分解者不属于关键成分,B正确;
C、碳中和只是使CO2的排放量与吸收量达到平衡,并不会使生态系统的碳循环明显减慢。生态足迹是指在现有技术条件下,维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。碳中和后,生态系统的物质循环等过程依然正常进行,生态足迹不会因为碳中和而明显减少,C错误;
D、碳中和是指CO2的排放量与吸收量相等,若①=③+⑤+⑥,还同时存在化石燃料燃烧等过程,应该①>③+⑤+⑥,才可能实现碳中和,D错误。
9.某稻田生态系统中存在食物链“水稻→福寿螺→中华鳖”,该生态系统中部分营养级的能量流动过程如图所示,图中字母代表能量值。下列叙述正确的是( )
A.该生态系统中信息沿食物链从福寿螺向中华鳖单向传递
B.图中表示福寿螺用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量
C.福寿螺的同化量不能100%流入中华鳖与图中d、e、f对应的途径有关
D.由福寿螺流入分解者的能量值可以用图中的c+d+e表示
【答案】C
【详解】A、生态系统的信息传递往往是双向的,并非沿食物链单向传递,A错误;
B、图中是福寿螺的同化量,福寿螺用于生长、发育和繁殖的能量是,B错误;
C、福寿螺的同化量有三个去向:呼吸作用散失()、流入分解者(是福寿螺遗体残骸、是中华鳖粪便,属于福寿螺的能量)、流入下一营养级中华鳖,因此其同化量无法100%流入中华鳖,与对应的途径有关,C正确;
D、是福寿螺的粪便,属于上一营养级水稻的能量,福寿螺流入分解者的能量为,D错误。
10.下图为生态系统进行自我调节的模式图,其中生态平衡“置位点”代表生态系统所具有的某个理想状态,A~C表示生态系统的生物组成成分,箭头表示物质的传递方向。下列说法错误的是( )
A.达到“置位点”的生态系统具有结构平衡、功能平衡和收支平衡的特点
B.污水输入河流后,该河流生态系统可能通过正反馈调节偏离“置位点”
C.向农田施肥、灌溉和控制病虫害,有利于农田生态系统达到“置位点”
D.一般而言,A、B、C的生物种类越多,生态系统越容易偏离“置位点”
【答案】D
【详解】A、达到“置位点”的生态系统意味着该生态系统处于生态平衡状态,因而表现为结构平衡、功能平衡和收支平衡的特点,A正确;
B、正反馈调节会使生态系统进一步偏离原稳态,若污水输入量超过河流生态系统的自我调节能力,可能通过正反馈调节加剧污染,偏离“置位点”,B正确;
C、农田生态系统是人工生态系统,人类通过施肥、灌溉、控制病虫害等措施减少有害因素的干扰,调整生态系统的结构和功能,有利于农田生态系统维持稳态,达到“置位点”,C正确;
D、一般而言,A、B、C的生物种类越多,则生态系统的营养结构越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高,越不容易偏离“置位点”,D错误。
11.两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(a)后,其结构和功能的变化情况如图所示,下列有关生态系统稳定性的叙述,错误的是( )
A.若乙生态系统受到的干扰强度明显增大,则B点会左移
B.同等强度的干扰下,乙生态系统的抵抗力稳定性比甲强
C.过度干扰使生态系统崩溃,说明生态系统的自我调节能力有限
D.生态系统维持或恢复其结构和功能的基础是负反馈调节
【答案】A
【详解】A、若乙生态系统受到的干扰强度明显增大,其结构和功能受到的破坏更严重,达到结构功能最低值的时间更晚、恢复所需时间更长,B点应右移,A错误;
B、抵抗力稳定性是生态系统抵抗干扰、保持自身结构和功能相对稳定的能力,同等强度干扰下,乙结构和功能偏离正常运行范围的幅度小于甲,说明乙抵抗力稳定性比甲强,B正确;
C、生态系统的自我调节能力具有一定限度,当干扰超过该限度时,生态系统会崩溃无法维持正常功能,C正确;
D、负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,是生态系统维持或恢复自身结构和功能相对稳定的基础,D正确。
12.云南哈尼梯田是我国劳动人民创造的农耕文明奇观,其“森林—村庄—梯田—水系”四位一体系统如图所示。下列叙述错误的是( )
A.村庄产生的有机废弃物经堆肥处理后施入梯田,实现了能量的多级利用
B.利用鱼、鸭捕食杂草和害虫,减少农药使用,体现了生态工程的自生原理
C.哈尼梯田运转千年不退化,说明该生态系统具有较强的抵抗力稳定性
D.该体系的垂直布局充分利用当地地形和水源条件,主要遵循协调原理
【答案】D
【详解】A、村庄的有机废弃物经堆肥处理后,被分解者分解为无机物供梯田农作物利用,实现了能量的多级利用,提高了能量利用率,A正确;
B、生态工程的自生原理指生物组分通过自组织、自我调节形成有序结构,维持系统功能。引入鱼、鸭捕食杂草和害虫,利用种间关系控制有害生物、增加系统稳定性,体现了自生原理,B正确;
C、抵抗力稳定性是生态系统抵抗外界干扰、维持自身结构功能稳定的能力,哈尼梯田运转千年不退化,说明该生态系统抵抗力稳定性较强,C正确;
D、协调原理核心是强调生物与环境相协调,兼顾环境容纳量;该体系依据海拔地形垂直布局,统一协调森林、村庄、梯田、水系各组分的关系,兼顾自然、经济整体效益,主要遵循整体原理,不是协调原理,D错误。
13.云南生态资源得天独厚,森林湿地广布,生态保护与修复成效突出,下列相关叙述正确的是( )
A.云南山林内枯枝落叶的分解过程由生产者和分解者共同主导
B.云南高山杜鹃林区生物多样性的间接价值小于直接价值
C.云南高原湿地公园能够改变当地亚热带季风气候
D.相较于植被遭破坏时期,如今云南退耕还林区域生态系统固碳量大幅增加
【答案】D
【详解】A、枯枝落叶的分解过程由分解者主导,生产者的作用是通过光合作用或化能合成作用制造有机物,不参与分解过程的主导,A错误;
B、生物多样性的间接价值指的是其生态调节功能,间接价值远大于直接价值(食用、药用、观赏等价值),B错误;
C、高原湿地公园只能调节局部小气候,无法改变由大气环流、海陆位置等决定的亚热带季风气候这一宏观气候类型,C错误;
D、退耕还林后区域植被覆盖率大幅提升,生产者通过光合作用固定的二氧化碳量显著增加,生态系统整体固碳量较植被破坏时期大幅增加,D正确。
14.农业中可能会排放CH4(甲烷)、N2O等温室气体。CH4与农田中产甲烷菌(一种厌氧型细菌)数量有关,N2O与水体中含氮有机物的含量有关。研究人员对稻虾共作模式(图)下稻田CH4和N2O的排放进行了研究。以下分析不合理的是( )
A.稻田温室气体的扩散和排放受水的深度、小龙虾活动等因素影响
B.小龙虾掘穴等行为提高了土壤含氧量,导致CH4排放减少
C.小龙虾的排泄物(含氮元素)量增加会促进N2O的产生与排放
D.小龙虾摄取食物从中同化的能量就是其用于生长发育和繁殖的能量
【答案】D
【详解】A、水的深度会影响气体扩散效率和水体溶氧量,题图可知,小龙虾掘穴等行为可以提高土壤含氧量,抑制厌氧型细菌产生CH4,因此稻田温室气体的扩散和排放受水的深度、小龙虾活动等因素影响,A正确;
B、小龙虾掘穴等行为可以提高土壤含氧量,而土壤含氧量提高会抑制厌氧型细菌——产甲烷菌产生CH4(甲烷),从而导致CH4排放减少,B正确;
C、由题干可知N2O的排放量与水体中含氮有机物含量正相关,小龙虾含氮的排泄物增加会提高水体含氮有机物含量,促进N2O的产生与排放,C正确;
D、小龙虾同化的能量分为两部分,一部分通过呼吸作用以热能形式散失,另一部分才是用于自身生长发育和繁殖的能量,因此同化的能量不等同于用于生长发育繁殖的能量,D错误。
15.下图为某城市针对生活垃圾实施的资源化综合利用简图,该模式统筹了资源回收与废弃物处理,实现了生态效益与经济效益的统一。下列叙述错误的是( )
A.可回收垃圾进入回收市场主要体现了生态工程的循环原理
B.堆肥厂利用微生物分解有机垃圾主要依赖微生物的有氧呼吸
C.生产肥料产品和制备生物燃料均能实现对废弃物中物质和能量的循环利用
D.该模式能缓解生活垃圾产生的环境压力,有利于保持城市生态系统的平衡
【答案】C
【详解】A、可回收垃圾进入回收市场被重复加工利用,实现了物质的循环往复使用,主要体现了生态工程的循环原理,A正确;
B、堆肥处理时通常会预留通气空间,主要依赖好氧微生物的有氧呼吸将有机垃圾彻底分解,B正确;
C、生态系统中物质可以循环利用,但能量是单向流动、逐级递减的,无法实现循环利用,该过程仅实现了物质循环和能量的多级利用,C错误;
D、该模式对生活垃圾进行分类处理和资源化利用,减少了垃圾带来的环境污染,缓解了环境压力,有利于维持城市生态系统的结构和功能稳定,保持生态平衡,D正确。
二、选择题:共5小题,每小题3分,共15分,在每小题给出的四个选项中,至少有一个最符合题目要求。
16.(学科交叉)我国拥有悠久的农业文明史,古籍中记载了很多体现劳动人民伟大智慧的农作行为。下列叙述正确的是( )
A.《南方草木状》记载:“以蚁巢置于橘树上,蚁食虫,虫不侵,橘获丰。”——利用蚂蚁防治柑橘害虫,体现了捕食关系在生物防治中的调控作用
B.《种树书》记载:“种桑不种漆,种漆不种桑,两木相妨。”——体现了种间竞争对植物分布的影响
C.《齐民要术》记载:“凡五谷,唯岁易为良,若一岁数易,亦不美。”——适度轮作有利,但过度频繁换茬效果不佳,体现了生态系统稳定性与干扰频率的关系
D.《氾胜之书》记载:“区田法,以粪气为美,非必须良田也。”——通过集中施肥改善局部土壤肥力,体现了无机盐对作物产量的决定性作用
【答案】ABC
【详解】A、蚂蚁取食柑橘害虫,利用物种间的捕食关系控制害虫数量,属于典型的生物防治,A正确;
B、桑树和漆树是两个不同的物种,共同种植时会竞争阳光、水分、矿质营养等生存资源,存在种间竞争关系,“两木相妨”体现了种间竞争会影响植物的分布,B正确;
C、轮作属于对农田生态系统的人为干扰,适度轮作(每年换茬)有利于维持农田土壤肥力、减少病虫害,保持农田较高生产力;过度频繁换茬会打破土壤养分平衡,反而产量不佳,体现了生态系统稳定性与干扰频率的关系,C正确;
D、施肥为作物生长提供了无机盐,可提高产量,但无机盐只是影响作物产量的环境因素,作物产量由遗传和环境共同作用,无机盐不起决定性作用,D错误。
17.在人工控制的某农田生态系统中,科研人员对东亚飞蝗种群数量进行了为期6年的监测,同时记录了其主要天敌之--泽蛙的种群数量变化,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.曲线乙代表东亚飞蝗种群数量的变化
B.第3年之后甲种群数量逐渐超越乙种群数量,导致乙种群生存压力变大
C.第3~4年,乙种群数量急剧下降的直接原因是农作物被大量啃食后资源枯竭
D.第5~6年,乙种群数量维持稳定,说明此时其种群数量已达到环境容纳量
【答案】BCD
【详解】A、东亚飞蝗是泽蛙的捕食对象,属于被捕食者,捕食者数量随着被捕食者数量的增加而增加,被捕食者的种群数量最大值出现时间早于捕食者,因此曲线乙代表东亚飞蝗的种群数量变化,A正确;
B、甲、乙种群对应不同的纵坐标刻度,甲为泽蛙,种群数量始终远低于东亚飞蝗,不存在数量超越乙的情况,乙生存压力增大是天敌甲数量上升导致的,B错误;
C、第3~4年乙种群数量急剧下降的直接原因是天敌泽蛙(甲)的种群数量大幅升高,东亚飞蝗被捕食的数量增加,而非农作物资源枯竭,C错误;
D、环境容纳量是环境条件不受破坏时,一定空间所能维持的种群最大数量,环境容纳量受食物、天敌数量等因素的影响,由于该农田生态系统受人工控制,因此虽然第5~6年乙种群的数量维持稳定,但不能确定种群数量达到了环境容纳量,D错误。
18.为有效控制三裂叶豚草(一种外来物种)扩散,科研人员开展了相关探究实验,得到如下实验数据。下列叙述错误的是( )
A.三裂叶豚草扩散使入侵地的生物多样性增加,优势种改变
B.三裂叶豚草与野艾蒿存在种间竞争关系,野艾蒿能抑制三裂叶豚草生长
C.同时引入锈菌和野艾蒿对抑制三裂叶豚草的扩散效果更好
D.引入广聚萤叶甲能快速、彻底抑制三裂叶豚草的扩散
【答案】ACD
【详解】A、三裂叶豚草属于外来入侵物种,扩散过程中会挤占本地物种的阳光、水分、养分等生存资源,抑制本地物种生长甚至导致本地物种灭绝,会使入侵地的生物多样性降低,而非增加,A错误;
B、野艾蒿与三裂叶豚草均为植物,会争夺阳光、水分、土壤养分等资源,属于种间竞争关系;从图中可以看到,三裂叶豚草+野艾蒿组的生物量远低于对照组,且逐年下降,说明野艾蒿能显著抑制三裂叶豚草的生长,B正确;
C、虽然锈菌(专一寄生)和野艾蒿(种间竞争)单独使用时均能抑制三裂叶豚草的生长,但图中没有同时引入两者的实验组,无法直接得出“同时引入效果更好”的结论,C错误;
D、对比单独种植组和加入广聚萤叶甲的组,两组的三裂叶豚草生物量无明显差异,说明广聚萤叶甲几乎不能抑制三裂叶豚草生长,更无法实现快速、彻底抑制其扩散的效果,D错误。
19.某研究者对河北某池塘采用人工养殖模式,主要养殖草鱼等植食性鱼类(第二营养级)与鳜鱼等肉食性鱼类(第三营养级)。下图为该池塘生态系统的部分能量流动图。下列分析正确的是( )
A.D为用于乙自身生长、发育和繁殖的能量
B.丙同化的能量可通过自身的遗体残骸和粪便流向分解者
C.该池塘生态系统中第三营养级的总能量不一定小于第二营养级
D.若乙从饵料中同化的能量为X,则从甲到乙的能量传递效率为[(C-X)/A]×100%
【答案】ACD
【详解】A、图中C是植食性鱼类摄入的能量B减去F(粪便等中的能量)后的部分,为植食性鱼类同化的能量,G为植食性鱼类呼吸消耗的能量,因此,D为用于植食性鱼类自身生长、发育和繁殖的能量,A正确;
B、丙粪便中的能量不属于丙同化的能量,属于上一营养级同化的能量,B错误;
C、因为有人工饲料的投放,所以该池塘生态系统中第三营养级的总能量不一定小于第二营养级,C正确;
D、若植食性鱼类从饵料中同化的能量为X,则来自生产者的同化的能量为C-X,因此从生产者(甲)到植食性鱼类(乙)的能量传递效率为[(C-X)/A]×100%,D正确。
20.辽河三角洲湿地是我国重要的芦苇产区,芦苇种植可调控湿地氮循环。科研人员测定了不同芦苇种植密度下湿地的氮循环相关指标,结果如下图:下列关于该实验的叙述,错误的是( )
A.中密度芦苇种植可有效降低湿地氨挥发,减少氮素损失
B.芦苇植株氮吸收量随种植密度增大而持续增加
C.芦苇吸收增强是导致土壤硝态氮含量降低的原因之一
D.芦苇种植可调控湿地生态系统的氮循环,这体现了生物多样性的直接价值
【答案】BD
【详解】A 、中密度组氨挥发量最低,说明该密度可减少氮素损失,A正确;
B、高密度组芦苇植株氮吸收量低于中密度组,并非持续增加,B错误;
C、芦苇吸收硝态氮,同时生物反硝化作用将硝态氮转化为 N₂,导致土壤硝态氮含量降低,C正确;
D、生物多样性的直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值;而芦苇调控氮循环是维持生态系统稳定的功能,属于间接价值(生态功能价值),D错误。
三、非选择题:共5小题,55分。
21.(12分,除标记外,每空2分)如图1中,图甲是某草原中的昆虫数量变化曲线图;图乙表示某同学进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验得到的曲线图。
(1)图甲中种群数量增长曲线为曲线Ⅰ的前提条件是_____。草原上的昆虫对生态环境破坏极大,若图甲中曲线Ⅱ表示在草原中投放了一定数量的“昆虫的天敌”,天敌发挥明显生态效应的时间段是ef段,若投放的天敌因不适应当地草原的环境部分死亡,则图中α的角度将会_____(填“变大”“变小”或“不变”)。为了绘制得到图乙的曲线图,可采取_____法每天对酵母菌数量进行调查。
(2)土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库,其微小变动会对碳平衡产生巨大影响。研究者通过模拟实验对某草地生态系统开展相关研究。
①据图2分析,该实验的目的是探究低植物多样性条件下,_____。
②若由于气候等条件适宜,这块草地演替成树林,植物类群由草本、灌木和乔木组成,它们形成的垂直结构显著提高了_____。
(3)大规模采矿会造成严重的重金属污染。研究发现:高羊茅是温带优质牧草,对重金属耐受性极强,以下为探究其富集特性的相关证据。
证据1:地上部分重金属浓度与根系重金属浓度的比值随处理浓度增加而增大;
证据2:老叶液泡膜上的重金属转运蛋白(将重金属泵入液泡)表达量是新叶的2-3倍;
证据3:将高羊茅种植在含一定浓度重金属的基质中,若干天后剪取叶片,浸入荧光染色剂(与重金属结合后发荧光)1h再取出叶片,借助特定显微镜仅观测到叶片外面有荧光出现。
①结合以上证据,分析可知高羊茅耐受重金属的“解毒”机制是_____。
②为避免矿区种植的高羊茅体内累积的重金属重新释放到环境中,提出一条可行措施_____。
【答案】(12分,除标记外,每空2分)
(1)食物和空间充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等 变大(1分) 抽样检测(1分)
(2)氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响 群落利用阳光等环境资源的能力
(3)将重金属转运至地上部分的老叶中,重金属泵入老叶液泡中的更多,通过衰老叶片脱落和叶片外泌,实现高效解毒 定期收割、及时清理落叶,并进行无害化处理
【详解】(1)图甲中曲线Ⅰ为J型增长曲线,该曲线出现的前提是食物和空间充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等理想条件。自然环境中资源、空间有限,种群一般呈S型增长。投放昆虫天敌后,天敌会抑制昆虫种群数量增长。若天敌部分死亡,其控虫效果下降,昆虫种群数量下降幅度变小,曲线Ⅱ下降趋势变缓,因此图中α的角度变大。探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验,无法对全部酵母菌计数,需采用抽样检测法,定期取样、借助显微镜统计数量,进而绘制种群数量变化曲线。
(2)从图2自变量可看出,实验设置了有无氮添加、有无适度放牧两组变量,实验对象为低植物多样性的草地,因变量是土壤有机碳含量。因此实验目的是:探究低植物多样性条件下,氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响。草本、灌木、乔木形成的群落垂直分层结构,能让不同层次的植物充分利用光照、空间等资源,显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
(3)结合三条证据逐一分析:证据1:重金属更多从根系转运到地上部分;证据2:老叶液泡膜转运蛋白表达量远高于新叶,说明老叶能将更多重金属转运并储存在液泡中,降低重金属对细胞的毒害; 证据3:荧光仅出现在叶片外侧,说明叶片可将重金属分泌到体外。综合可知解毒机制:将重金属转运至地上部分的老叶中,重金属泵入老叶液泡中的更多,通过衰老叶片脱落和叶片外泌,实现高效解毒。②高羊茅体内富集重金属后,若植株腐烂、落叶散落,重金属会重回土壤。因此可行措施:定期收割、及时清理落叶,并进行无害化处理(避免植株残体分解造成重金属二次污染)。
22.(11分,除标记外,每空2分)龙王山作为重要的国家级自然保护区,其山地森林生态系统具有复杂的营养结构,包含常绿阔叶林、落叶阔叶林等多个植被类型。近年来,该区域食草昆虫受气候变化影响数量显著减少,研究人员通过监测食草昆虫种群数量变化,分析其对该山地森林生态系统的影响(以图示的食物网为例进行模拟分析)。回答下列问题。
(1)该生态系统能量流动的起点是________。一条食物链中营养级一般不超过5~6个,主要原因是_________。
(2)龙王山上同一海拔的不同地段上分布着不同植被类型,这属于群落的_________结构,该结构的形成主要受_________(答出两点即可)等因素的影响。
(3)有人认为食草昆虫数量减少会引起一系列变化:绿色植物数量增加→食草鸟食物更充足→食草鸟数量增多,但实际监测发现食草鸟数量减少,结合“最高营养级生物种群数量相对稳定原则”分析,该现象产生的原因可能是______(用文字与“→”回答)。
(4)下列关于该生态系统的分析,正确的是 。
A.食草昆虫数量减少后,生态系统的抵抗力稳定性会持续降低
B.豹猫可通过负反馈调节,抑制食草鸟种群数量的过度增长
C.食草鸟与食草昆虫之间存在种间竞争,它们共同影响绿色植物的种群数量
D.食草鸟粪便中的能量属于绿色植物同化能量的一部分,最终被生产者利用
【答案】(11分,除标记外,每空2分)
(1)生产者固定的太阳能 营养级超过5~6个时,随着能量逐级递减,剩余的能量不能维持一个营养级的生存
(2)水平(1分) 地形、土壤湿度、盐碱度、光照强度
(3)食草昆虫减少→青蛙数量减少→蛇数量减少→豹猫对食草鸟的捕食增加→食草鸟数量减少
(4)BC
【详解】(1)该生态系统能量流动的起点是生产者固定的太阳能。由于能量流动是单向流动、逐级递减的,当营养级超过5~6个时,随着能量逐级递减,剩余的能量不能维持一个营养级的生存。故一条食物链中营养级一般不超过5~6个。
(2)龙王山上同一海拔的不同地段上分布着不同植被类型,是由于地形等引起的,属于群落的水平结构,水平结构与地形、土壤湿度、盐碱度、光照强度等因素均有关。
(3)根据 “最高营养级生物种群数量相对稳定原则”,豹猫作为该食物网的最高级消费者,其总数量不会轻易发生大幅变化。当食草昆虫减少,青蛙、蛇的数量随之下降,豹猫的捕食来源减少,因此会加大对食草鸟(和兔)的捕食压力,最终导致食草鸟数量减少,即食草昆虫减少→青蛙数量减少→蛇数量减少→豹猫对食草鸟的捕食增加→食草鸟数量减少。
(4)A 、食草昆虫数量减少,只是食物网的一个环节发生变化,生态系统的抵抗力稳定性不会 “持续降低”,因为该生态系统营养结构复杂,具有一定的自我调节能力,其他物种可能会通过生态位调整缓解影响,A错误;
B 、豹猫与食草鸟之间存在捕食关系,当食草鸟数量增多时,豹猫的食物来源更充足,其数量会增加,进而抑制食草鸟种群数量的过度增长,这属于负反馈调节,B正确;
C、食草鸟与食草昆虫都以绿色植物为食,二者存在种间竞争关系,它们的数量变化会共同影响绿色植物的种群数量,C正确;
D 、食草鸟粪便中的能量属于上一营养级(绿色植物)同化的能量,这部分能量最终会被分解者分解利用,D错误。
23.(真题改编)(10分,除标记外,每空1分)云南地处我国西南边陲,属低纬高原季风气候,地形复杂多样,拥有高山草甸、退化荒山、高原湿地、热带雨林等多种生态系统,是我国生物多样性宝库和全球生物多样性热点区域。近年来,中国科学院昆明动物研究所团队、西双版纳热带植物园研究团队、云南大学生态与环境学院科研人员等,深耕云南生态保护与修复研究,围绕特有物种保护、退化生态系统修复、生态系统功能维持等核心开展工作,为当地生态治理提供了科学支撑。结合所学知识,回答下列问题:
(1)科研人员在滇东、滇中退化山地修复中,常种植豆科植物以改良土壤肥力,其原理是__________________。
(2)研究发现,横断山区人为干扰导致珍稀物种栖息地碎片化,当地通过建设生态走廊连通碎片化栖息地,促进同种生物种群间的基因交流,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。
(3)云南草原生态系统中,昆虫可通过发达的触角感知危险并逃避敌害,说明信息传递在生态系统中的作用是__________________________________。
(4)为维护修复后的生态系统的稳定性,需要采取的措施有_________________________________(答出2点即可)。
(5)科研人员发现,滇西北高山草甸中的粪甲虫能分解草食动物粪便,促进土壤养分循环,该过程体现了生物多样性的________价值;
(6)云南高山草原生态系统的碳循环关键因子包括大气CO₂库、生产者、消费者、分解者,请用箭头连接这些因子,完成该生态系统的碳循环模型。
(7)在云南高山草原生态系统的养殖实践中,鸡可吃杂草,也可吃昆虫。从能量流动角度分析,鸡吃昆虫与吃相同质量的杂草相比,消耗该生态系统生产者的______________更多,原因是_______________________。
【答案】(10分,除标记外,每空1分)
(1)豆科植物根部共生的根瘤菌能够进行生物固氮
(2)自生
(3)调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定
(4)控制对生态系统的干扰强度;给予相应的物质、能量投入(2分)
(5)间接
(6)(2分)
(7)用于生长发育、繁殖的能量 能量逐级递减,食物链环节越多,消耗的能量越多
【详解】(1)根瘤菌与豆科植物互利共生,与豆科植物根部共生的根瘤菌能够进行生物固氮,可将大气中的氮气转化为含氮养料供给植物,增加土壤氮含量,从而改良贫瘠土壤的肥力。
(2)研究发现,横断山区人为干扰导致珍稀物种栖息地碎片化,当地通过建设生态走廊连通碎片化栖息地,促进同种生物种群间的基因交流,实现物种间互利共存和种群的再生更新。由此判断,该措施主要是遵循生态工程的自生原理。
(3)昆虫感知危险逃避敌害,调节了昆虫(被捕食者)和敌害(捕食者)的种间关系,减少了昆虫被捕食的概率,维持了生态系统的结构与功能稳定,体现了信息调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
(4)生态系统的自我调节能力有限,要维持其稳定性,一方面要控制对生态系统的干扰强度,避免超出其自我调节范围,另一方面对利用强度高的生态系统给予相应的物质、能量投入,保障其结构功能稳定。
(5)生物多样性的间接价值是指对生态系统起到的调节功能,粪甲虫促进土壤养分循环,属于生态功能,体现间接价值。
(6)生产者(牧草)可通过光合作用固定大气CO₂,又通过呼吸作用释放CO₂回大气;消费者(食草动物)捕食牧草,自身呼吸释放CO₂,遗体排遗物被分解者分解;分解者分解生产者和消费者的残体排遗物,将有机物分解为CO₂释放回大气。该生态系统的碳循环模型为:见答案。
(7)生态系统能量逐级递减,食物链环节越多,消耗的能量越多。生产者的同化量-呼吸作用以热能形式散失的能量=用于生长发育、繁殖的能量。而用于生长发育、繁殖的能量中,一部分能量流向下一营养级。杂草是第一营养级,昆虫是第二营养级,鸡吃昆虫时属于第三营养级,比吃杂草(第二营养级)多经过一个营养级,能量传递中消耗更多,因此获得相同质量的有机物,需要消耗生产者(杂草)的用于生长发育、繁殖的能量更多。
24.(11分,除标记外,每空1分)某河流生态系统因长期受人类活动(如过度捕捞、污水排放)的影响,渔产资源持续衰减。研究人员为评估该生态系统的能量流动现状,测定了不同营养级的能量分配与传递情况,结果如下图所示,有机碎屑主要来自各营养级生物的遗体、排遗物等。回答下列问题:
(1)营养级Ⅰ流向有机碎屑的能量属于营养级Ⅰ用于___________的能量。图中有机碎屑中的能量经___________(填生态系统的组成成分)的呼吸作用,最终以___________形式散失。
(2)生态系统的能量流动具有___________ ___________的特点,图中营养级越高,同化量越少。直接体现了其特点。
(3)营养级Ⅱ到Ⅲ的能量传递效率为___________(保留1位小数)%。与自然河流相比,该受污染河流中各营养级间的能量传递效率普遍偏低,从人类活动的角度分析,原因是___________(答出1点即可)。修复受污染河流生态系统的措施是___________(答出1点即可)。
(4)若要判断该河流生态系统是否处于稳态,从能量收支平衡的角度,还需要补充调查的数据是___________。
【答案】(11分,除标记外,每空1分)
(1)自身生长、发育和繁殖等生命活动 分解者和(各级)消费者 热能
(2)单向流动 逐级递减
(3)5.9 污染物在生物体内富集,导致消费者消化吸收功能受损,同化量减少;有毒物质沿食物链传递,使高营养级生物呼吸消耗增加(2分) 治理污水排放,减少污染物输入;禁止过度捕捞,实行休渔期制度;开展水生植被恢复和土著鱼类投放(2分)
(4)第一营养级的呼吸量和分解者呼吸作用散失的能量
【详解】(1)生物同化的能量分为两部分:一部分通过呼吸作用以热能散失,另一部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动。流向有机碎屑(遗体、排遗物)、流向下一营养级的能量,都属于生物用于生长、发育和繁殖的能量。 有机碎屑会被分解者分解利用,也可被部分消费者取食;这些生物通过呼吸作用分解有机物,最终将有机物中的化学能以热能的形式散失到无机环境中。
(2)单向流动:能量只能从低营养级流向高营养级,不可逆转、不能循环; 逐级递减:能量在相邻营养级之间传递时,每一级都会因呼吸消耗、流向分解者等损失大部分能量,因此营养级越高,同化的总能量越少,本题图示直接体现了该特点。
(3)能量传递效率=下一营养级从上一营养级同化的能量÷本营养级总同化量×100%:营养级Ⅱ的总同化量=从营养级Ⅰ获得的53.06+ 从有机碎屑获得的111.97=165.03 J/(cm2⋅a),传递给Ⅲ的能量为9.74 J/(cm2⋅a),因此传递效率=9.74÷165.03×100%≈5.9%。与自然河流相比,该受污染河流中各营养级间的能量传递效率普遍偏低,原因是污染物在生物体内富集,导致消费者消化吸收功能受损,同化量减少;有毒物质沿食物链传递,使高营养级生物呼吸消耗增加。修复受污染河流生态系统的措施是治理污水排放,减少污染物输入;禁止过度捕捞,实行休渔期制度;开展水生植被恢复和土著鱼类投放。
(4)从能量收支平衡判断生态系统稳态: 生态系统输入的总能量主要是生产者(第一营养级)固定的太阳能; 输出的能量主要包括生产者呼吸散失的能量、分解者呼吸散失的能量。 若输入总能量 ≈ 输出总能量,生态系统能量收支平衡,处于稳态。因此需要补充调查第一营养级呼吸量、分解者呼吸散失的能量。
25.(11分,除标记外,每空1分)衡水湖是华北平原最大的内陆淡水湿地,其核心区芦苇群落是迁徙鸟类的重要栖息地。衡水湖湿地曾因围湖造田、生活污水排放等导致湿地萎缩、水质恶化。通过人工种植适应当地环境条件的芦苇和香蒲等植物、退耕还湿等措施进行生态修复,生物多样性逐渐恢复。某研究团队对芦苇群落进行为期5年的定位监测,获得以下群落垂直分层相关数据。挺水层:芦苇(株高1.5~2.5m,相对优势度65%)、香蒲(株高1.2~1.8m,相对优势度15%);浮水层:荇菜(叶片漂浮,相对优势度8%)、槐叶萍(小型漂浮植物,相对优势度5%);沉水层:黑藻(茎秆沉水,相对优势度7%)。请回答下列问题:
(1)从种群数量特征的角度分析,候鸟迁徙导致衡水湖鸟类种群数量呈现季节性波动的主要原因是_________。
(2)对湿地物种进行________调查可反映该群落的物种组成。不同植物区域的动物优势种有明显差异,其原因是_________。
(3)这种分层可提高群落对________(答出2点)等的利用效率。调研发现,芦苇茎秆上通常附着缢蛏(底栖滤食贝类),它可滤食水中浮游藻类,减少藻类对芦苇的遮光,芦苇则为缢蛏提供附着空间,这种关系属于_________。
(4)2020年衡水湖引入外来物种水葫芦(浮水植物),其相对优势度从初期的5%升至2022年的25%,导致荇菜相对优势度降至3%,这说明水葫芦与荇菜存在________关系。生态修复过程中人工种植芦苇、香蒲等植物除了可以提升水体自净能力,还能提高该生态系统结构的复杂性,种植芦苇、香蒲的作用是________(答出2点)。
(5)通过大力实施退耕还湿、退居还湿等工程,从污染治理转向生态修复,衡水湖国家级自然保护区成为“京津冀最美湿地”。下列叙述正确的是________。
A.定期清除蒲草和水生植物的腐烂沉积物,可降低水华发生的概率
B.衡水湖湿地广泛分布着挺水植物、浮水植物、深水植物等,具有明显的垂直结构,但没有水平结构
C.在保护区发展旅游业,体现了生物多样性的直接价值,也遵循了整体原理
D.市民和游客减少生态足迹,会降低对衡水湖湿地生态环境的负面压力
【答案】(11分,除标记外,每空1分)
(1)候鸟的迁入率和迁出率随季节变化
(2)丰富度 不同动物所需的食物条件和栖息空间不同(或不同植物可以为动物提供不同的食物条件和栖息空间)
(3)光照、水分、养分等(2分) 原始合作
(4)种间竞争 吸收水中氮、磷;增加水体氧气含量;为动物提供栖息地;提高生态系统的稳定性(2分)
(5)ACD(2分)
【详解】(1)候鸟随着季节变化会发生迁徙,所以候鸟迁徙导致衡水湖鸟类种群数量呈现季节性波动的主要原因是候鸟的迁入率和迁出率随季节变化。
(2)物种丰富度是指群落中物种数目的多少,对湿地物种进行物种丰富度调查可反映该群落的物种组成。不同植物区域的食物条件和栖息环境不同,动物会选择适合自己生存的食物和栖息环境,所以导致不同植物区域的动物优势种有明显差异。
(3)不同水层植物对光照的需求不一样,因此光照导致了这种垂直分布的差异。这种垂直分布的差异可以提高群落对光照、水分、养分等资源的利用效率;据题意可知,芦苇和缢蛏长期共同生活在一起,缢蛏通过滤食水中浮游藻类,减少藻类对芦苇的遮光,芦苇则为缢蛏提供附着空间,二者相互依存,对彼此有利,为原始合作关系。
(4)水葫芦从入侵初期的次要物种转变为优势种(相对优势度25%),原浮水层优势种荇菜相对优势度下降(从 8%→3%),群落优势种结构发生改变,说明二者之间存在种间竞争关系;芦苇、菖蒲等植物可吸收水中氮、磷,降低水体中营养物质的含量,同时芦苇、菖蒲等植物还可以为动物提供栖息地,增加生物多样性使营养结构变得复杂,提高生态系统的稳定性。
(5)A、水华是由水体中 N、P 等矿质元素增多导致水体中蓝细菌和绿藻等大量繁殖所致,定期清除蒲草和水生植物的腐烂沉积物,可使蒲草和水生植物吸收利用的N、P 等元素无法通过微生物分解返回水体,可通过降低水体中 N、P 的来源而降低水华发生的概率,A正确;
B、衡水湖湿地既有垂直结构又有水平结构,B 错误;
C、发展旅游业属于生物多样性的直接价值(如观赏价值),整体原理要求生态工程需统筹生态、经济和社会效益,发展旅游业符合该原理,C正确;
D、生态足迹指维持某一人口单位所需的资源量,减少生态足迹可降低资源消耗和环境污染,从而减轻对湿地生态系统的压力,D 正确。
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