第34讲 生态系统的结构(5年考情+3大核心速记+2大题型专攻)(专项训练)(北京专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-09-18
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摘要:
**基本信息**
以北京考情为导向,构建“考情-核心-专练”三维体系,通过分层训练与方法提炼实现生态系统结构的系统性突破。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|五年考情·精准定向|近5年考题统计、3个北京热点情境|构建“成分—营养级—食物网”知识网络,易混概念对比辨析|考情分析→热点情境关联→备考策略,聚焦高频考点|
|两大核心·主干速记|2大核心知识、10个易错点|食物网数量变化“先增先减”规律,营养级判断方法|组成成分(非生物/生产者/消费者/分解者)→营养结构(食物链/食物网/营养级)→稳定性,形成递进逻辑链|
|分层专练·靶向攻关|基础题(单选+非选择)、情境题(北京模拟)、压轴题(五年真题)|情境题“实际案例-知识点匹配”法,压轴题综合分析技巧|基础巩固→重难突破→真题演练,适配一轮复习梯度需求|
内容正文:
第34讲 生态系统的结构
第一部分 五年考情·精准定向
北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略
第二部分 两大核心·主干速记
一图串联·核心梳理·易错辨析
核心知识01 生态系统的组成成分
核心知识02 生态系统的营养结构
第三部分 分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题(北京视野,单选+非选择题 2大题型)
两年重难·情境题(北京模拟,单选)
五年真题·压轴题(北京视野,单选)
第一部分 五年考情·精准定向
考情概览
新课标要求
考题统计
1. 生态系统的概念是什么?地球上最大的生态系统是什么?
2. 生态系统的组成成分有哪些?各成分的作用和地位是什么?
3. 食物链和食物网的概念是什么?食物链的起点和终点分别是什么?
4. 什么是营养级?如何判断某种生物所处的营养级?
5. 食物网的复杂程度与生态系统稳定性有什么关系?
2024年北京卷,生态系统的组成成分辨析
2023年北京卷,生产者、消费者、分解者的判断
2022年北京卷,食物链的营养级判断与数量变化分析
2021年北京卷,食物网中营养级的确定
2020年北京卷,食物网与生态系统稳定性
1.考查频次:近5年北京高考中,生态系统的结构内容出现频率很高,常以选择题形式考查(分值2-4分),是《生物与环境》模块的基础内容,也是理解能量流动和物质循环的前提。
2.考查要点:重点考查三个方面:一是生态系统的组成成分(非生物物质和能量、生产者、消费者、分解者)的辨析与判断;二是食物链的书写规范与营养级判断;三是食物网的分析(某种生物数量变化对食物网中其他生物的影响)。
热点情境
情境1: 北京翠湖国家城市湿地公园经过生态修复后,形成了由水生植物(芦苇、菖蒲等)、浮游植物(藻类)、浮游动物、鱼类(鲫鱼、草鱼等)、底栖动物以及微生物构成的完整生态系统。管理人员定期监测各生物类群的数量变化,评估生态修复效果。
对应知识点: 生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者的判断);生态系统的营养结构(食物链与食物网)。
情境2:北京延庆区康西草原开展草地生态系统健康评估。研究人员调查了草原上的植物种类(羊草、针茅等)、植食性动物(蝗虫、鼠兔等)、肉食性动物(狐狸、鹰等)以及土壤微生物,分析生态系统的组成完整性和营养结构的复杂程度。
对应知识点:生态系统的成分分析;食物链与食物网的构建;生态系统的稳定性与其营养结构的关系。
情境3: 我国东北虎豹国家公园通过恢复猎物种群(野猪、狍子、马鹿等),完善了森林生态系统的食物网结构,使顶级消费者东北虎和东北豹的种群数量稳步增长。
对应知识点: 食物链与食物网的结构;营养级的能量关系;生态系统稳定性的提高措施。
备考策略
1. 构建“成分—营养级—食物网”三位一体的知识网络
生态系统的结构是理解生态系统功能的基础,要建立系统的分析框架:
(1) 生态系统的组成成分(四类)
成分
类型
作用
地位
非生物物质和能量
阳光、水、空气、无机盐等
为生物提供物质和能量来源
基础
生产者
绿色植物、硝化细菌等(自养生物)
将无机物→有机物,储存能量
基石(最主要成分)
消费者
动物、寄生生物等(异养生物)
促进物质循环,帮助传粉和传播种子
最活跃的成分
分解者
腐生细菌、真菌、腐生动物
将有机物→无机物,归还无机环境
关键成分
(2)食物链的结构规范:
起点:生产者(第一营养级)。
终点:最高营养级(不被其他生物捕食的消费者)。
组成:只包含生产者和消费者,不包含分解者和非生物成分。
箭头指向:由被捕食者指向捕食者(如:草→鼠→蛇→鹰)。
营养级:食物链中的每一个环节。
(3)食物网的分析方法:
数食物链的条数:从生产者开始到最高营养级为止的路径总数。
判断营养级:某生物在食物网中可能占据多个营养级。
分析数量变化:某种生物减少时,其天敌数量减少,其食物数量增加(反之亦然)。
某种生物减少对食物网的影响:应从其所在的所有食物链进行综合分析。
2. 易混淆概念辨析
易混概念
正确辨析
生产者 vs 绿色植物
生产者包括绿色植物(光能自养)和硝化细菌等(化能自养),不一定都是绿色植物
消费者 vs 动物
消费者主要是动物,但寄生植物(如菟丝子)和寄生微生物也是消费者;腐生动物(如蚯蚓、蜣螂)属于分解者,不是消费者
分解者 vs 微生物
分解者主要是腐生细菌和真菌,但微生物不都是分解者(硝化细菌是生产者,寄生细菌是消费者)
食物链 vs 食物网
食物链是单一路径的捕食关系;食物网是许多食物链相互交错连接形成的复杂网络
营养级 vs 食物链环节
营养级是食物链中各个环节的位置;一种生物在食物网中可能属于多个营养级
第一营养级 vs 生产者
第一营养级一定是生产者;生产者一定是第一营养级(二者等价)
3. 食物网中生物数量变化的分析方法
(1)“先增先减,后增后减”规律:
捕食者数量变化往往滞后于被捕食者。
某一营养级生物减少,其天敌随之减少,其食物随之增多。
(2)全面分析原则:
当某种生物在食物网中占据多个营养级时,要综合分析所有食物链的影响。
(3)若某种生物被全部捕杀:
其天敌数量会因食物来源减少而下降。
其食物数量会因天敌消失而增加。
食物网结构变得简单,生态系统抵抗力稳定性降低。
4. 联系实际,关注热点
(1)生态系统的结构调查:北京地区各自然保护区(如松山、百花山)开展生物多样性调查,本质上是调查生态系统的物种组成和营养结构。
(2)外来物种入侵对生态系统结构的影响:入侵物种通过改变食物网结构(如取代本地优势种、切断食物链)导致本地生态系统失衡。
(3)生态修复中的结构重建:城市湿地修复通过重新引入生产者(水生植物)、消费者(鱼类等)和分解者(微生物),重建完整的生态系统结构,恢复其生态功能。
第二部分 两大核心·主干速记
内容速览:生态系统的组成成分,生态系统的营养结构等
一图串联
核心梳理
核心知识1 生态系统的组成成分
考点1: 生态系统的概念和范围
1. 概念
由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
2. 范围
生态系统有大有小,生物圈是地球上最大的生态系统,包括地球上的全部生物及其无机环境。
考点2:生态系统的组成成分
1. 非生物的物质和能量
物质:水、空气、无机盐等。
能量:阳光、热能等。
地位:生态系统的基础,为生物提供物质和能量来源。
2. 生产者
(1)概念:自养生物,主要是绿色植物,还包括蓝藻、硝化细菌等化能自养型微生物。
(2)类型:
光能自养型:绿色植物、蓝藻等(利用光能将无机物合成有机物)。
化能自养型:硝化细菌、铁细菌、硫细菌等(利用化学能将无机物合成有机物)。
(3)作用:
将无机物(CO₂、H₂O等)合成有机物。
将太阳能(或化学能)转化为化学能,储存在有机物中。
为消费者和分解者提供物质和能量来源。
(4)地位:生态系统的基石(最主要的成分,不可缺少)。
3. 消费者
(1)概念:异养生物,主要是动物,还包括寄生生物(如菟丝子、蛔虫等)。
(2)类型:
初级消费者:植食性动物(直接以植物为食)。
次级消费者:以植食性动物为食的肉食性动物。
三级消费者:以次级消费者为食的肉食性动物。
杂食性动物:既食植物也食动物,可同时占据多个营养级。
(3)作用:
加快生态系统的物质循环。
帮助植物传粉和传播种子。
(4)地位:生态系统最活跃的成分。
4. 分解者
(1)概念:异养生物,主要是腐生细菌和腐生真菌,还包括腐生动物(如蚯蚓、蜣螂、秃鹫等)。
(2)作用:
将动植物的遗体、残骸和排泄物中的有机物分解成无机物(CO₂、H₂O、无机盐等)。
将无机物归还到无机环境,供生产者重新利用。
(3)地位:生态系统的关键成分(不可缺少,否则物质循环将停止)。
考点3:各成分之间的相互关系
生产者 → 消费者:提供有机物和能量。
生产者和消费者 → 分解者:提供遗体残骸和排泄物。
分解者 → 生产者:提供无机物(CO₂、无机盐等)。
注意:
生产者、消费者和分解者之间的关系是相互依存、相互制约的,任何一个成分的缺失都会导致生态系统的崩溃。
非生物物质和能量是整个生态系统运转的物质基础和能量来源。
核心知识2 生态系统的营养结构
考点1:食物链
1. 概念
生态系统中各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
2. 食物链的组成
起点:生产者(第一营养级)。
终点:最高营养级(不被其他生物捕食的消费者)。
中间环节:初级消费者(第二营养级)、次级消费者(第三营养级)、三级消费者(第四营养级)等。
表示方式:草→鼠→蛇→鹰。
3. 食物链的特点
只包含生产者和消费者(不包含分解者和非生物成分)。
箭头指向捕食者,表示能量流动的方向。
营养级一般不超过5个(能量逐级递减,到较高营养级时不足以维持种群)。
4. 常见食物链类型
捕食链:最常见类型,由捕食关系形成。
生产者的营养级一定为第一营养级,食物链中不存在分解者。
考点2:食物网
1. 概念
一个生态系统中,许多食物链彼此相互交错连接成的复杂的营养关系。
2. 食物网的成因
一种生物可以以多种生物为食(如杂食动物)。
一种生物可以被多种生物捕食。
3. 食物网的特点
同一种生物在食物网中可以占据多个营养级。
食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力(抵抗力稳定性)越强。
食物网是能量流动和物质循环的渠道。
4. 食物网中生物数量变化的分析方法
变化情况
对其他生物的影响
某生产者数量增加
其直接消费者食物增多→数量增加;其上各级消费者均可能增加
某生产者数量减少
其直接消费者食物减少→数量减少;其上各级消费者均可能减少
某消费者数量增加
其食物数量减少;其天敌数量增加
某消费者数量减少
其食物数量增加;其天敌数量减少
某生物被全部捕杀
其天敌数量减少;其食物数量增加(食物网结构变简单)
考点3:营养级
1. 概念
食物链中的每一个环节(即每一种生物在食物链中所处的层次位置)。
2. 营养级的确定
第一营养级:生产者。
第二营养级:初级消费者(植食性动物)。
第三营养级:次级消费者(以植食性动物为食的肉食性动物)。
第四营养级:三级消费者(以次级消费者为食的肉食性动物)。
以此类推。
3. 不同食物链中营养级的判断
同一种生物在不同食物链中可能属于不同营养级(如杂食动物既可以是初级消费者,也可以是次级消费者)。
判断依据:以该生物在该食物链中的捕食对象确定。
4. 营养级与能量流动的关系
能量沿食物链流动时逐级递减。
营养级越高,获得的能量越少,生物数量越少。
相邻营养级之间的能量传递效率为10%~20%。
考点4:食物链和食物网与生态系统稳定性的关系
食物网越复杂,物种丰富度越高,生态系统的抵抗力稳定性越强。
食物网简单化的后果:自我调节能力下降,生态系统容易崩溃。
保护生态系统的结构是维持生态系统稳定性的基础。
易错辨析(核心知识速记卡)
1. “生产者是生态系统的基石,最主要成分”:没有生产者,消费者和分解者将无法获得有机物和能量。
2. “分解者是生态系统的关键成分,不可缺少”:没有分解者,物质循环将停止,生态系统将崩溃。
3. “消费者不是必不可少的成分”:从理论上讲,没有消费者,生态系统仍可维持(如人工生态系统),但消费者的存在能加速物质循环。
4. “生产者不一定都是绿色植物”:硝化细菌是化能自养型生产者,属于原核生物。
5. “分解者不都是微生物”:蚯蚓、蜣螂等腐生动物也属于分解者。
6. “食物链的起点一定是生产者”:任何食物链都从生产者开始,这是食物链的基本规范。
7. “食物链中不包含分解者”:分解者不参与食物链的构成(食物链是捕食关系,不是分解关系)。
8. “同一种生物可占据多个营养级”:在食物网中,一种杂食动物可以同时属于多个营养级。
9. “能量传递效率与营养级有关”:相邻营养级之间的能量传递效率约为10%~20%。
10. “食物网越复杂,抵抗力稳定性越强”:营养结构复杂程度直接影响生态系统的自我调节能力。
第三部分 分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题(北京视野,单选+非选择题,2大题型)
考查重点:生态系统的组成成分、食物链和食物网
题型一:生态系统的组成成分
一、单选题
1.下列关于生态系统结构与功能的叙述,错误的是( )
A.生态系统的组成成分包括生产者、消费者和分解者三部分
B.生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的
C.生态系统的物质循环具有全球性,因此又叫生物地球化学循环
D.信息传递能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
2.净初级生产力(NPP)是指生产者用于生长、发育和繁殖的能量。科研人员长期研究了青藏高原高寒草地的NPP与牲畜采食率的关系,结果如下图。同时通过统计不同区域高寒草地的干草年产量,发现不同地区的干草年产量差异显著。下列叙述正确的是( )
A.同一高原不同区域产草量存在差异,可能与温度、水分等非生物因素有关
B.适度放牧可提高草地NPP,说明消费者能促进生态系统的物质和能量循环
C.为提升经济效益,可将牲畜采食率长期维持在0.5左右,使能量更多流向对人类有益的部分
D.川滇横断山区干草产量远高于阿里地区,主要原因是其消费者种类更丰富,能量传递效率更高
3.家庭农场推行稻田养鱼种养模式,既能提高经济效益,又能保护环境。稻田为鱼提供适宜的生长环境,鱼以杂草、害虫、浮游植物和浮游动物等为食,鱼的粪便可作为稻田肥料。下列相关叙述错误的是( )
A.稻田中水稻和杂草之间是捕食关系
B.鱼捕食害虫,可减少水稻虫害发生
C.稻田中浮游植物、水稻都是生产者
D.鱼粪便归属于非生物的物质和能量
4.如图①为自然生态系统的生态金字塔,图②为城市生态系统的生态倒金字塔,以下解释符合客观事实的是( )
A.图①或图②生态系统中的细菌都属于分解者,分解者不参与构建生态金字塔
B.图②中流经该生态系统的总能量大于该系统内全部植物所固定的太阳能总量
C.图①生态系统中某入侵植物抑制当地原有动植物,从而占据了生态金字塔的顶端
D.图①中肉食动物所在营养级的能量最多只有绿色植物所在营养级能量的1/5
5.生态系统各组成成分之间相互联系形成一个统一的整体,具有一定的结构和功能。下列叙述正确的是( )
A.生态系统的组成成分仅通过食物链(网)构成统一的整体
B.有机肥可为绿色植物为主的生产者提供物质和能量
C.生态平衡是指生态系统的组成成分和营养结构处于相对稳定的一种状态
D.病毒只能寄生生活,在生态系统的组成成分中属于消费者
二、非选择题
6.某湿地生态系统中生活着多种生物,下表为该生态系统的部分能量流动数据(单位:kJ/(m2·a)),其中A、B、C、D表示不同营养级的生物,E为分解者。请回答下列问题:
营养级
A
B
C
D
同化量
464.5
62.8
12.6
2.1
(1)该湿地生态系统的结构包括________。湿地具有蓄洪防旱、调节气候等功能,这体现了生物多样性的________价值。
(2)表中A表示________,其固定的太阳能总量为________kJ/(m2·a)。能量在第二营养级和第三营养级之间的传递效率为________(保留一位小数)。
(3)该湿地中某种鸟类的种群数量呈"S"形增长,其增长速率最快时的种群数量称为________。从种群特征的角度分析,决定该鸟类种群密度的直接因素是________。
(4)近年来,由于周边农田使用农药,部分农药流入该湿地,导致生物多样性下降。为保护该湿地生态系统,请提出两条合理的保护措施:________。
7.深圳“鲲鹏径一号生态廊桥”(下图)是国内首座人兽分流、生态优先的复合型生态廊道,旨在解决城市道路建设导致山体割裂、野生动物栖息地碎片化的问题。
桥面90%区域留给野生动物,铺设原生土壤,种植80余种乡土浆果类、蜜源类植物,模拟山林温湿度,为豹猫、野猪、猕猴、鼠类、鸟类等营造了贴近自然的栖息与通行环境。某生物兴趣小组以该生态廊桥及周边生态系统为研究对象,开展“城市生态修复与生物多样性保护”项目式学习活动,请结合所学知识完成以下项目任务。
任务一:解构“鲲鹏径一号生态廊桥”之谜
(1)“鲲鹏径一号生态廊桥”通过种植乡土植物、铺设原生土壤,与周边的山林重新连接,使原本被道路割裂的区域再次形成一个完整的________。廊桥设计中模拟山林温湿度,这主要是对生态系统中________因素进行人工调控。
(2)廊桥桥面种植了80余种乡土浆果类和蜜源类植物。选取的植物以本地物种为主,目的是避免________。一号生态廊桥铺设的原生土壤含有丰富的“微生物”,它所起的主要作用是________,这保障了生态系统中物质的循环。
(3)请利用材料中提到的生物(至少包含三种),写出一条可能通过“鲲鹏径一号生态廊桥”进行迁移或觅食的生物所形成的食物链:________。流经此食物链的所有能量,最终都来源于________。廊桥的建设,保障了野生动物能够在隔离的栖息地之间安全移动,这有助于维持生态系统中能量沿着________渠道的畅通流动。
任务二:培养生态保护素养
(4)保护豹猫等多种野生动物,实质是保护________的多样性。生物种类越丰富,生态系统的________能力越强。
(5)“鲲鹏径一号生态廊桥”体现了“生态优先”的设计理念。作为一名中学生,在本地社区或学校,你可以如何借鉴这种“为动物让路”或“模拟自然”的思路,提出或参与一项保护生物多样性的具体实践?请简要说明:________。
8.中国是普氏野马的故乡,普氏野马曾因盗猎等原因在野外消失。1985年中国启动了“野马返乡”计划,经过持续二十多年的繁育、野化、放归,普氏野马终于在荒野上“立住了脚”。
(1)普氏野马体色棕黄,被毛浓密,_____的繁殖特征提高了后代成活率,但其仍然面临繁殖率低的生存难题。
(2)第一次野马野放在新疆乌伦古河南岸,这里芨芨草、梭梭等植被丰富。芨芨草根系十分发达,深度最长可超过3米,作为荒漠生态系统的_____,为其他生物提供_____和能量。但因生物种类少,_____能力较弱,荒漠生态系统易遭受破坏。
(3)当牧草被啃食时,牧草的防卫反应会加强,同时普氏野马形成特殊的酶进行解毒,这是牧草与普氏野马经历了_____的结果。
(4)二十一世纪初,我国多次与国外互换交流普氏野马,有助于改善其_____多样性,对提高普氏野马成活率及抗病能力起到积极作用。
(5)2020年,科学家利用40年前冷冻保存的普氏野马的皮肤细胞,成功克隆出了世界上第一匹克隆马——库尔特。过程如图:
“库尔特”的繁殖方式属于_____生殖,其长相与提供冷冻皮肤细胞的野马十分相像,这是因为_____控制生物的生长发育与遗传。
(6)普氏野马每天要吃数十公斤的草料,下图示其体内胃酸分泌的部分调节途径。由此可见,①→②的传导速度比③的传导速度_____(填“快”或“慢”),胃酸分泌受到______的共同调节,胃酸可杀死草料中的多种病菌,属于_____免疫。
9.“多营养层次”是一种海水生态养殖新模式。在上层挂绳养殖海带等藻类,在中层挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类,在底层设置人工鱼礁,为鱼虾等提供生长、产卵和栖息的场所,养殖龙虾、海参等底栖杂食动物,如图1,请据此回答下列问题。
(1)从生态系统的成分上看,牡蛎可以作_____。“多营养层次”提升了群落空间结构的_____方向上的复杂程度。
(2)养殖初期,龙虾数量会迅速增加,从种群特征角度分析,导致龙虾数量上升的直接原因是_______。
(3)图2表示该生态系统的部分能量流动,M、N表示营养级[单位为kJ/(m2·a)]。海水立体养殖时,有效选择所养殖的生物并合理布设,遵循了生态工程的_____原理。由M到N的能量传递效率为_____。
(4)如图3所示,I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示龙虾种群数量变化的四种情况。a点时设置人工鱼礁,若设置后龙虾产量增加,则设置后龙虾种群数量变化的曲线是_____。此时在进行捕捞作业时,为保持龙虾种群的可持续增长,捕捞后应该使种群数量保持在______左右。
(5)增加龙虾、海参等底栖杂食动物还能有效提升养殖区自净能力的原因是_____________________。
题型二:食物链和食物网
一、单选题
1.某天然湖泊中一条食物链结构为:芦苇→芦禾草螟→鱼→白鹭。已知白鹭在该地区没有天敌。下列说法错误的是( )
A.流经该湖泊的能量为生产者固定的太阳能
B.鱼粪便中的能量可能属于芦禾草螟同化的能量
C.白鹭同化的能量的流动途径和鱼同化的不完全相同
D.芦禾草螟流向鱼的能量最多是芦禾草螟摄入量的10%
2.研究人员在制作某种蛇(甲)标本时发现其消化道中存在某种植物(乙)的种子。已知蛇是严格的肉食性动物,某种啮齿类动物(丙)进食时会暂时将植物种子存于嘴巴两侧的颊囊中。据此推断,这三种生物可能存在的食物关系是( )
A.甲→乙→丙 B.乙→甲→丙
C.丙→乙→甲 D.乙→丙→甲
3.设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”,下图为某“加环”示意图,据图判断下列有关叙述正确的是( )
A.用残渣培育食用菌和蛆蛹,提高了能量的传递效率
B.用玉米副产品玉米芯生产木糖醇,可增加经济效益
C.用蛆蛹粪便作有机肥还田,运用能量循环再生原理
D.在离开人的管理条件下,该生态工程仍可以正常运转
4.下列关于生态系统结构与功能的叙述,正确的是( )
A.生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者
B.食物网的复杂程度只取决于生产者的种类
C.能量流动特点是单向流动、逐级递减
D.生态系统中的物质循环和能量流动相互独立、互不影响
5.20世纪60年代,青海湖裸鲤因过度捕捞数量锐减。1994年起封湖育鱼后种群逐渐恢复,近年来趋于稳定。裸鲤主要以浮游动物、藻类为食,也是鸬鹚等水鸟的食物来源。下列叙述正确的是( )
A.恢复初期裸鲤种群呈“J”形增长,原因是食物和空间条件充裕
B.在“藻类→浮游动物→裸鲤→鸬鹚”食物链中,鸬鹚处于第四营养级
C.裸鲤同化的能量中,约10%~20%用于自身生长发育繁殖,其余全部通过呼吸作用散失
D.裸鲤数量趋于稳定时,其种群增长速率为0,且出生率和死亡率均为0
6.小龙虾是杂食性动物,能以水生植物、昆虫和动物尸体等为食。科研人员通过建立“稻虾共作”的综合种养模式,改善水稻种植环境,提高了经济效益和生态效益。下列叙述错误的是( )
A.小龙虾在稻虾共作系统中属于消费者和分解者
B.小龙虾捕食害虫和杂草能使能量更多地流向水稻
C.与水稻单作相比,稻虾共作不利于实现碳中和目标
D.稻虾共作实现了生态系统物质和能量的多层次利用
二、多选题
7.某草原生态系统的食物网如下图所示。下列分析正确的是( )
A.该食物网中共有5条食物链
B.蛇和鹰之间既有捕食关系又有竞争关系
C.若蛇的数量大量减少,则短期内鼠的数量将增加
D.鹰在该食物网中处于第三、第四营养级
两年重难·情境题(主要北京模拟,单选+非选择题)
设题创新:生态系统的结构及组分,人类活动对生态系统的影响
1、 单选题
1.(2026·北京顺义·二模)下列生物中,属于分解者的是( )
A.利用化学能同化 的硝化细菌
B.池塘中以鱼、虾等为食的乌鳢
C.从朽木中获取营养的猴头菇
D.寄生在豆科植物上的菟丝子
2.(2026·北京昌平·一模)下图为某海洋牧场区生态系统部分食物网示意图,其中来自碎屑功能组(以有机碎屑为营养来源的生物集合)的物质占系统总物质来源的37.7%,来自浮游植物和大型藻类的占62.3%。相关叙述错误的是( )
注:圆圈大小代表生物量;1~4为营养级
A.能量从第1到第4营养级呈现单向流动、逐级递减的特点
B.以生产者为起点的食物链在物质流动中占主导地位
C.最高营养级生物的能量根本来源是碎屑和生产者
D.若适度捕捞虾类和蟹类不会造成生态系统崩溃
3.(2026·北京朝阳·一模)自2021年长江实施10年禁渔以来,江豚数量显著增加,而中华鲟数量无明显变化。下列叙述错误的是( )
A.长江中所有生物及其生活环境共同构成生态系统
B.分解者分解鱼类遗体产生的能量供生产者利用
C.生态系统各组分紧密联系,禁渔无法解决所有生态问题
D.禁渔可能通过调整捕食关系调控浮游藻类数量,改善水质
4.(2024·全国甲卷·高考真题)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示,图中→表示种群之间数量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是( )
A.甲数量的变化不会对丙数量产生影响
B.乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
C.丙可能是初级消费者,也可能是次级消费者
D.能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是丙→乙→甲
5.(2024·北京·模拟预测)白洋淀是雄安新区最主要的水资源承载体,由于历史原因,白洋淀富营养化严重并失去自净能力。为此,研究人员设计了一套原位生态修复方案,取得了显著的效果。下列修复方案中,目标与措施匹配不正确的一组是( )
目标
措施
A
分解底泥有机物,减少N素进入水体
投放需氧微生物菌剂,将有机物分解为NH4+
B
吸附悬浮颗粒物,吸收N、P无机盐
构建沉水植物功能群
C
完善食物链,稳定生态系统
增加水生动物,加快物质循环
D
增加溶解氧,促进分解者代谢和增殖
人工曝气推动水体表面和垂向流动
A.A B.B C.C D.D
6.(2024·北京海淀·二模)乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量,以CO和氨水等为主要原料合成乙醇、蛋白质等有机物。我国科学家利用乙醇梭菌发酵,收集发酵产物和菌体,作为燃料和饲料。以下有关叙述不正确的是( )
A.乙醇梭菌属于生态系统组成成分中的生产者
B.利用乙醇梭菌生产燃料和饲料体现了生物多样性的间接价值
C.以乙醇梭菌菌体蛋白作为饲料有助于提高能量利用率
D.使用乙醇梭菌发酵产物作为燃料有助于减少化石燃料导致的污染
7.(2024·北京门头沟·一模)太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种,但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同种蜗牛之间外壳相似性高,生活在不同区域的不同种蜗牛之间外壳相似性低。下列叙述正确的是( )
A.该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库
B.该岛上的所有蜗牛和其它生物构成了生态系统
C.不同种蜗牛占据的生态位不同,不利于充分利用环境资源
D.同一区域内的不同种蜗牛具有相似外壳是自然选择的结果
8.(2024·北京石景山·一模)海洋牧场是一种海洋人工生态系统,通过在特定海域投放人工鱼礁等措施,构建或修复海洋生物生长、繁殖、索饵或避敌所需的场所,以实现海洋生态保护和渔业资源持续高效产出。下列叙述不正确的是( )
A.海洋牧场可增加某些经济鱼类种群的环境容纳量
B.附着在人工鱼礁表面的藻类属于生产者
C.海洋牧场的生态系统稳定性比邻近海域高
D.海洋牧场调整了能量流动的方向,提高了能量传递效率
9.(2023·北京平谷·一模)细胞内ATP、NADPH耗尽会导致骨关节炎发生。研究者利用植物的光合作用原理来调节动物细胞内的ATP和NADPH浓度。因此,将小鼠的细胞膜包裹的类囊体注射到关节炎小鼠的关节部位,使类囊体成功进入软骨细胞内,发现小鼠的退行性关节软骨细胞恢复到年轻状态。下列说法错误的是( )
A.类囊体中有相关合成ATP和NADPH的酶
B.实验组需在对小鼠无创伤的光照下进行实验
C.类囊体被小鼠细胞膜包裹可降低免疫排斥反应
D.注射类囊体的实验鼠在生态系统中属于生产者
二、非选择题
10.(2024·北京西城·二模)为防止食草动物啃食,非洲稀树草原上生活的哨刺金合欢树除了长满锐利的长刺外,还长着一种特殊的刺(图1),刺的下面膨大中空,能给蚂蚁提供巢穴。同时树叶基部有蜜腺,当受到食草动物攻击时会分泌蜜汁吸引蚂蚁巡逻,蚂蚁的叮咬可以逼退食草动物。
(1)哨刺金合欢树是生态系统组成成分中的______,食草动物促进了稀树草原生态系统的______。该生态系统长期维持相对稳定状态,是因其具有一定的______能力。
(2)稀树草原上常见的三种蚂蚁Cm、Cn和Tp争相占领哨刺金合欢树,通常一棵树上只存在一种蚂蚁。研究人员调查了不同高度的金合欢树被三种蚂蚁占领的比例(图2),据图可知三种蚂蚁中______的竞争能力最强,约占据了一半的哨刺金合欢树。
(3)进一步的研究发现Cn和Tp具有不同的生存策略。下表统计了被三种不同蚂蚁占据的哨刺金合欢树的相关特征。
蚂蚁种类
Cm
Cn
Tp
蜜腺啃食率
33%
48%
90%
芽啃食率
0
97%
0
顶端优势指数
40%
30%
43%
①据表推测,Tp通过______,使这棵哨刺金合欢树失去对其它蚂蚁的吸引力:而Cn则通过啃食芽对哨刺金合欢树进行“剪枝”,去除金合欢树的______,减少与其他树的联系,避免邻近树上蚂蚁的“入侵”。
②基于此研究得出“侵占蚂蚁的种类”与“哨刺金合欢树高度”的因果关系是______。
(4)有研究表明,当蜜汁减少时,Cm会饲养一种能分泌蜜汁的蚧壳虫“解馋”,这种蚧壳虫不仅对植物生长不利同时还传播疾病。生物学家曾用栅栏围起哨刺金合欢树以避免食草动物的采食,十年后发现这些受保护的哨刺金合欢树日渐枯萎、死亡。推测围栏造成哨刺金合欢树死亡的原因,并阐述该结果对你的启示______。
11.(2024·北京朝阳·一模)水稻矮缩病毒(RDV)可借助叶蝉侵染水稻。研究者对三种生物的互作关系进行了研究。
(1)RDV与水稻种间关系是____;叶蝉通过取食水稻获得水稻同化的____,在生态系统营养结构中处于____。
(2)利用携带RDV的叶蝉(带毒叶蝉)取食水稻后移除叶蝉,获得带毒水稻作为实验组;用____取食水稻后移除叶蝉,获得对照组水稻。将15头饥饿处理的叶蝉接入图1装置两株水稻的中心点,统计水稻上的叶蝉数量,结果如图2。
图2体现出不带毒、带毒叶蝉对水稻的取食偏好分别是____。
(3)研究发现,RDV感染使水稻释放两种挥发性物质E和H。将叶蝉置于图3a所示的四臂嗅觉仪的中心,其中一臂连接气味源,统计一段时间内叶蝉在四个区域停留的时间,如图3b、c。
①据图3b、c分析E、H对叶蝉的作用____。
②现有无法合成E的突变体甲,无法合成H的突变体乙。利用图1装置设计实验验证“RDV通过诱导水稻产生挥发性物质影响叶蝉的取食偏好”。
组别
左侧水稻
右侧水稻
不带毒叶蝉的实验结果
带毒叶蝉的实验结果
1
野生型
突变体甲
a
a
2
带毒野生型
带毒突变体甲
3
野生型
突变体乙
a
a
4
带毒野生型
带毒突变体乙
请依据图3结果,预期本实验结果____(选择字母填于表内)。
a.左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同
b.左侧水稻上的叶蝉数量多于右侧水稻
c.左侧水稻上的叶蝉数量少于右侧水稻
(4)进一步研究发现,病毒会影响叶蝉嗅觉相关基因的表达。RDV对水稻和叶蝉的影响有利于RDV在水稻间____和繁殖,这是____的结果。
五年真题·压轴题(主要北京视野,单选)
高频考点:生态系统的组成成分、食物链和食物网综合
1、 单选题
1.(2026·河北·高考真题)某城市在公园搭建“蚯蚓塔”,蚯蚓以塔内添加的落叶等有机物质为食,从而能更好地生长繁殖。下列分析错误的是( )
A.蚯蚓的摄食等活动有助于加速生态系统的物质循环
B.蚯蚓数量的增加可提高各营养级间的能量传递效率
C.蚯蚓塔的设置应考虑土壤动物趋暗和避高温的特性
D.蚯蚓塔的建造应兼顾生态改良与人居生活
2.(2025·海南·高考真题)红树林是潮间带的重要生态系统,为候鸟提供了越冬场所。红树林中存在许多奇特生物,如分布于海南东寨港红树林的白边侧足海天牛吸食绿藻后,能留存叶绿体在自身细胞中进行光合作用。下列有关叙述正确的是( )
A.红树林的物种组成和空间结构无季节性变化 B.东寨港的所有红树植物组成一个种群
C.常被水淹的红树植物生长不受水分限制 D.白边侧足海天牛在生态系统中既是生产者也是消费者
3.(2025·云南·高考真题)我国劳动人民在长期农业生产实践中总结了大量经验,体现出劳动人民的勤劳与智慧。下列分析错误的是( )
A.“打顶去心,果枝满头”:去掉顶芽,可以消除顶端优势,促进侧枝发育
B.“要得果子好,蜂子把花咬”:蜜蜂可帮助传粉提高受精率,增加果实数量
C.“庄稼一枝花,全靠肥当家”:作物可吸收有机肥中残留蛋白质,加速生长
D.“瓜熟蒂落”:乙烯含量升高可促进瓜果成熟,脱落酸含量升高可促进其脱落
4.(2025·广东·高考真题)食物链可以跨越不同生境(如图)。下列分析正确的是( )
A.蜜蜂和油菜之间是互利共生关系
B.鱼在该食物链中属于四级消费者
C.增加鱼的数量可使池塘周边的油菜籽增产
D.将水陆生境联系成一个整体的关键种是鱼
5.(2025·广东·高考真题)草地蘑菇圈是大量蘑菇呈圈带状分布的一种生态现象(如图)。通过对圈上、圈内和圈外的植物和土壤进行调查分析,可揭示蘑菇圈形成对草地群落和土壤的影响。下列叙述错误的是( )
A.调查草地上植物和土壤分别采用样方法和取样器取样法
B.圈上植物长得高呈现明显的圈带形成草地群落垂直结构
C.蘑菇菌丝促进土壤有机质分解使圈上土壤速效养分增加
D.圈上植物种群的优势度增加可影响草地群落的物种组成
6.(2025·广东·高考真题)山水林田湖草沙是生命共同体。这一生态文明理念最能体现生态系统的( )
A.整体性 B.独立性 C.稳定性 D.层次性
7.(2024·海南·高考真题)海龟是国家一级重点保护野生动物,其上岸产卵的行为促进了海洋与陆地间的物质循环和能量流动。在龟卵孵化过程中,巢穴的物质和能量与周围环境的关系如图。下列有关叙述错误的是( )
A.龟卵中的能量来自母龟同化的能量
B.螃蟹能取食幼龟和死亡胚胎:说明螃蟹既是消费者,又是分解者
C.巢穴周围的绿色植物能将根插入发育中的龟卵吸收营养,说明二者存在寄生关系
D.巢穴中的部分物质通过雨水冲刷回到海洋,可为近海的生物提供营养物质
8.(2024·重庆·高考真题)为了解动物共存方式,科学家调查M1等西南3个山系肉食动物的捕食偏好,如图推断最合理的( )
A.棕熊从低营养级中获得能量少,对其所在生态系统的影响较弱
B.M2的豹猫和雪豹均为三级消费者,处于第四营养级
C.3个山系中,M3的肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高
D.大型捕食者偏好捕食小型猎物,大、小型肉食动物通过生态位分离实现共存
二、多选题
9.(2025·江西·高考真题)下图为某湖泊生态系统中的部分食物网。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.鹤既属于第二,又属于第三营养级
B.一般情况下,雕获得的能量不高于2.4×106kJ
C.碳元素从水草进入到鱼的主要形式是有机物
D.鼠和鹤的数量变化体现了生态系统的正反馈调节
三、非选择题
10.(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_______。
11.(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________。
12.(2026·贵州·高考真题)茶产业是贵州省重点发展的特色优势产业。茶园中配置其他树种时,茶树修剪物和其他树种凋落物可作为茶园肥力的重要来源,研究人员对修剪物和凋落物的分解率进行研究,结果如图。回答下列问题:
(1)茶园生态系统成分中除生物成分外,还有_____,茶树修剪物和其他树种凋落物的能量主要流向生物成分中的_____________。
(2)据图推测,选择________与茶树配置更有利于养分返回土壤,理由是_____。
(3)除图中自变量外,若要进一步探究土壤中凋落物分解率的影响因素,不考虑环境理化性质和微生物,实验还可设置的自变量有_____。(答出两点)
(4)茶园中配置某些树种能吸引害虫的天敌从而提高茶叶产量,从能量流动的角度分析,其原因是_______________。
13.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)伴生植物可有效防控作物害虫。研究人员利用万寿菊防治旱稻田害虫,调查了旱稻种植期内的害虫及其天敌(节肢动物类)数量,实验分组和结果如下:
组别
处理方法
T1
种植旱稻
T2
在旱稻田周围种植万寿菊
T3
对旱稻喷洒万寿菊提取物
T4
在旱稻田周围种植万寿菊且对旱稻喷洒万寿菊提取物
(1)据柱状图分析,种植万寿菊可通过________实现对农田害虫的调控,从而提高农田生态系统的________能力。
(2)实验中观察到,害虫天敌草蛉主要捕食旱稻田内的害虫(如二化螟、稻飞虱),草蛉还能捕食以万寿菊为食的花蓟马等昆虫。请根据上述给出的营养关系绘制包含旱稻、万寿菊、二化螟、稻飞虱、花蓟马和草蛉的食物网________(请在答题卡指定区域作答)。
(3)旱稻生长的不同时期,二化螟等害虫数量变化较大。当旱稻田中的害虫较少时,害虫天敌会捕食万寿菊上的昆虫作为补充食物,这种补充食物对天敌种群的作用是________,这种作用在后续旱稻田害虫数量增多时的意义是________。
(4)统计分析后,T2、T3和T4对害虫的控制效果基本一致,为了实现长期控害和可持续发展,生产实践中应优先选择使用________方法。
(5)为实现更好的防控效果,需结合防控目标和作物特点。下列叙述正确的是________(多选)。
A.害虫天敌的活动范围能够覆盖农田作物
B.害虫天敌应保持食物生态位的高度重叠
C.避免伴生植物生长时与作物产生竞争
D.伴生植物应易于控制,避免造成物种入侵
14.(2025·天津·高考真题)牡蛎具有强大的净水与碳沉积能力,可大量滤食水体中的浮游植物及碎屑等有机颗粒物,其中大部分未被利用而排出,有的沉积至底层、暂不进入物质循环,有的再次成为碎屑。为有效保护牡蛎礁生态系统,对某天然牡蛎礁的物质循环和能量流动进行研究。
(1)区别牡蛎礁群落与其他生物群落的重要特征是_____不同。采用样方法调查牡蛎礁的物种时,应做到_____取样。
(2)牡蛎是第_____营养级的主要组成物种。已知牡蛎流向捕食者的能量传递效率为0.5%,推测此生态系统中高营养级生物的数量较_____。
(3)下图是牡蛎参与的部分碳循环途径,请在图中补充另外两条碳元素进出牡蛎的路径_____。
(4)为提高此类牡蛎礁生态系统稳定性,恢复高营养级生物的数量,应先禁止捕捞高营养级生物,待种群数量恢复后再适度捕捞,使其维持在K/2处,理由是_____。
15.(2025·福建·高考真题)麋鹿是我国一级保护动物,喜食外来入侵种互花米草。某滩涂湿地互花米草泛滥成灾,导致当地草本植物基本消失。为保护麋鹿和治理互花米草,该地设置围栏区放养麋鹿。上述物种种群数量在互花米草入侵后变化如图。回答下列问题:
注:A、B、C和D分别表示不同的物种。
(1)物种D属于该生态系统组成成分的_____。
(2)若将同等条件的麋鹿在阶段Ⅱ引入围栏区,_____(填“会”或“不会”)影响围栏区内麋鹿的环境容纳量,理由是_____。
(3)由图可知,存在两个发生植物种群衰退的阶段,土壤肥力增加较多的是阶段_____。该阶段C种群生态位_____(填“会”或“不会”)发生改变,原因是_____。
16.(2024·天津·高考真题)海洋生态系统的结构与功能研究对渔业资源管理具有指导意义。渤海十年间相关调查数据统计如下。
表1 渤海生态系统各营养级间的转换效率*(%)
营养级
十年前
当前
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
浮游植物
6.7
14.7
18.6
19.6
8.9
19.9
25.0
23.5
碎屑
7.2
15.4
18.8
19.7
6.8
21.3
24.5
23.9
转换效率为相邻两个营养级间生产量(用于生长、发育和繁殖的能量)的比值
(1)捕食食物链以浮游植物为起点,碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点,两类食物链第Ⅱ营养级的生物分别属于生态系统的_____和_____。
(2)由表1可知,当前捕食食物链各营养级间的转换效率比十年前_____,表明渤海各营养级生物未被利用的和流向碎屑的能量_____。
(3)“总初级生产量/总呼吸量”是表征生态系统成熟度的重要指标,数值越小,成熟度越高,数值趋向于1时,生态系统中没有多余的生产量可利用。据此,分析表2可知,_____时期渤海生态系统成熟度较高,表示_____减少,需采取相应管理措施恢复渔业资源。
表2 渤海生态系统特征[t/(km2·a)]
系统特征
十年前
当前
总初级生产量*
2636
1624
总呼吸量
260
186
*总初级生产量表征生产者通过光合作用固定的总能量
17.(2024·江苏·高考真题)某保护区地势较为平坦,植被类型属于热带稀树灌丛草原,生活着坡鹿、猛禽和蟒蛇等动物。请回答下列问题:
(1)坡鹿为珍稀保护动物,主要以草本植物的嫩叶为食。保护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛,这种群落演替类型称为________。科研人员对坡鹿在火烧地和非火烧地的采食与休息行为进行研究,结果如图1,形成该结果的原因是________。
(2)保护区的草原上,植物个体常呈不均匀分布,这体现了群落水平结构的主要特征是________。为了研究火烧法对植被的影响,科研人员采用样方法进行调查,群落结构越复杂,样方面积应越________。
(3)为了研究坡鹿粪便对保护区土壤动物类群丰富度的影响,科研人员用吸虫器采集土壤样方中的动物后,常选用________溶液固定保存。蚯蚓、蜈蚣等一些土壤动物可以作为中药材,这体现了生物多样性的________价值。
(4)研究保护区内动物的食物结构,常用的方法有直接观察法、胃容物分析法、粪便分析法。若调查湖泊下层鱼类的食性,在上述方法中优先选用________。对于食性庞杂的鱼类,可检测其所在水域中不同营养级生物体内稳定性同位素15N含量,从而判断该鱼类在生态系统中的营养地位,其依据的生态学原理是________。
(5)科研人员在野外调查的基础上绘制了保护区食物网,部分结构如图2所示。相关叙述错误的有________(填序号)。
①该图没有显示的生态系统成分是分解者
②动植物之间的营养关系主要包括种间关系和种内关系
③有的食虫鸟在相应食物链上为三级消费者、第四营养级
④采用标记重捕法可以精确掌握保护区坡鹿的种群密度
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第34讲 生态系统的结构
第一部分 五年考情·精准定向
北京考情概览 北京热点情境 北京备考策略
第二部分 两大核心·主干速记
一图串联·核心梳理·易错辨析
核心知识01 生态系统的组成成分
核心知识02 生态系统的营养结构
第三部分 分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题(北京视野,单选+非选择题 2大题型)
两年重难·情境题(北京模拟,单选)
五年真题·压轴题(北京视野,单选)
第一部分 五年考情·精准定向
考情概览
新课标要求
考题统计
1. 生态系统的概念是什么?地球上最大的生态系统是什么?
2. 生态系统的组成成分有哪些?各成分的作用和地位是什么?
3. 食物链和食物网的概念是什么?食物链的起点和终点分别是什么?
4. 什么是营养级?如何判断某种生物所处的营养级?
5. 食物网的复杂程度与生态系统稳定性有什么关系?
2024年北京卷,生态系统的组成成分辨析
2023年北京卷,生产者、消费者、分解者的判断
2022年北京卷,食物链的营养级判断与数量变化分析
2021年北京卷,食物网中营养级的确定
2020年北京卷,食物网与生态系统稳定性
1.考查频次:近5年北京高考中,生态系统的结构内容出现频率很高,常以选择题形式考查(分值2-4分),是《生物与环境》模块的基础内容,也是理解能量流动和物质循环的前提。
2.考查要点:重点考查三个方面:一是生态系统的组成成分(非生物物质和能量、生产者、消费者、分解者)的辨析与判断;二是食物链的书写规范与营养级判断;三是食物网的分析(某种生物数量变化对食物网中其他生物的影响)。
热点情境
情境1: 北京翠湖国家城市湿地公园经过生态修复后,形成了由水生植物(芦苇、菖蒲等)、浮游植物(藻类)、浮游动物、鱼类(鲫鱼、草鱼等)、底栖动物以及微生物构成的完整生态系统。管理人员定期监测各生物类群的数量变化,评估生态修复效果。
对应知识点: 生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者的判断);生态系统的营养结构(食物链与食物网)。
情境2:北京延庆区康西草原开展草地生态系统健康评估。研究人员调查了草原上的植物种类(羊草、针茅等)、植食性动物(蝗虫、鼠兔等)、肉食性动物(狐狸、鹰等)以及土壤微生物,分析生态系统的组成完整性和营养结构的复杂程度。
对应知识点:生态系统的成分分析;食物链与食物网的构建;生态系统的稳定性与其营养结构的关系。
情境3: 我国东北虎豹国家公园通过恢复猎物种群(野猪、狍子、马鹿等),完善了森林生态系统的食物网结构,使顶级消费者东北虎和东北豹的种群数量稳步增长。
对应知识点: 食物链与食物网的结构;营养级的能量关系;生态系统稳定性的提高措施。
备考策略
1. 构建“成分—营养级—食物网”三位一体的知识网络
生态系统的结构是理解生态系统功能的基础,要建立系统的分析框架:
(1) 生态系统的组成成分(四类)
成分
类型
作用
地位
非生物物质和能量
阳光、水、空气、无机盐等
为生物提供物质和能量来源
基础
生产者
绿色植物、硝化细菌等(自养生物)
将无机物→有机物,储存能量
基石(最主要成分)
消费者
动物、寄生生物等(异养生物)
促进物质循环,帮助传粉和传播种子
最活跃的成分
分解者
腐生细菌、真菌、腐生动物
将有机物→无机物,归还无机环境
关键成分
(2)食物链的结构规范:
起点:生产者(第一营养级)。
终点:最高营养级(不被其他生物捕食的消费者)。
组成:只包含生产者和消费者,不包含分解者和非生物成分。
箭头指向:由被捕食者指向捕食者(如:草→鼠→蛇→鹰)。
营养级:食物链中的每一个环节。
(3)食物网的分析方法:
数食物链的条数:从生产者开始到最高营养级为止的路径总数。
判断营养级:某生物在食物网中可能占据多个营养级。
分析数量变化:某种生物减少时,其天敌数量减少,其食物数量增加(反之亦然)。
某种生物减少对食物网的影响:应从其所在的所有食物链进行综合分析。
2. 易混淆概念辨析
易混概念
正确辨析
生产者 vs 绿色植物
生产者包括绿色植物(光能自养)和硝化细菌等(化能自养),不一定都是绿色植物
消费者 vs 动物
消费者主要是动物,但寄生植物(如菟丝子)和寄生微生物也是消费者;腐生动物(如蚯蚓、蜣螂)属于分解者,不是消费者
分解者 vs 微生物
分解者主要是腐生细菌和真菌,但微生物不都是分解者(硝化细菌是生产者,寄生细菌是消费者)
食物链 vs 食物网
食物链是单一路径的捕食关系;食物网是许多食物链相互交错连接形成的复杂网络
营养级 vs 食物链环节
营养级是食物链中各个环节的位置;一种生物在食物网中可能属于多个营养级
第一营养级 vs 生产者
第一营养级一定是生产者;生产者一定是第一营养级(二者等价)
3. 食物网中生物数量变化的分析方法
(1)“先增先减,后增后减”规律:
捕食者数量变化往往滞后于被捕食者。
某一营养级生物减少,其天敌随之减少,其食物随之增多。
(2)全面分析原则:
当某种生物在食物网中占据多个营养级时,要综合分析所有食物链的影响。
(3)若某种生物被全部捕杀:
其天敌数量会因食物来源减少而下降。
其食物数量会因天敌消失而增加。
食物网结构变得简单,生态系统抵抗力稳定性降低。
4. 联系实际,关注热点
(1)生态系统的结构调查:北京地区各自然保护区(如松山、百花山)开展生物多样性调查,本质上是调查生态系统的物种组成和营养结构。
(2)外来物种入侵对生态系统结构的影响:入侵物种通过改变食物网结构(如取代本地优势种、切断食物链)导致本地生态系统失衡。
(3)生态修复中的结构重建:城市湿地修复通过重新引入生产者(水生植物)、消费者(鱼类等)和分解者(微生物),重建完整的生态系统结构,恢复其生态功能。
第二部分 两大核心·主干速记
内容速览:生态系统的组成成分,生态系统的营养结构等
一图串联
核心梳理
核心知识1 生态系统的组成成分
考点1: 生态系统的概念和范围
1. 概念
由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
2. 范围
生态系统有大有小,生物圈是地球上最大的生态系统,包括地球上的全部生物及其无机环境。
考点2:生态系统的组成成分
1. 非生物的物质和能量
物质:水、空气、无机盐等。
能量:阳光、热能等。
地位:生态系统的基础,为生物提供物质和能量来源。
2. 生产者
(1)概念:自养生物,主要是绿色植物,还包括蓝藻、硝化细菌等化能自养型微生物。
(2)类型:
光能自养型:绿色植物、蓝藻等(利用光能将无机物合成有机物)。
化能自养型:硝化细菌、铁细菌、硫细菌等(利用化学能将无机物合成有机物)。
(3)作用:
将无机物(CO₂、H₂O等)合成有机物。
将太阳能(或化学能)转化为化学能,储存在有机物中。
为消费者和分解者提供物质和能量来源。
(4)地位:生态系统的基石(最主要的成分,不可缺少)。
3. 消费者
(1)概念:异养生物,主要是动物,还包括寄生生物(如菟丝子、蛔虫等)。
(2)类型:
初级消费者:植食性动物(直接以植物为食)。
次级消费者:以植食性动物为食的肉食性动物。
三级消费者:以次级消费者为食的肉食性动物。
杂食性动物:既食植物也食动物,可同时占据多个营养级。
(3)作用:
加快生态系统的物质循环。
帮助植物传粉和传播种子。
(4)地位:生态系统最活跃的成分。
4. 分解者
(1)概念:异养生物,主要是腐生细菌和腐生真菌,还包括腐生动物(如蚯蚓、蜣螂、秃鹫等)。
(2)作用:
将动植物的遗体、残骸和排泄物中的有机物分解成无机物(CO₂、H₂O、无机盐等)。
将无机物归还到无机环境,供生产者重新利用。
(3)地位:生态系统的关键成分(不可缺少,否则物质循环将停止)。
考点3:各成分之间的相互关系
生产者 → 消费者:提供有机物和能量。
生产者和消费者 → 分解者:提供遗体残骸和排泄物。
分解者 → 生产者:提供无机物(CO₂、无机盐等)。
注意:
生产者、消费者和分解者之间的关系是相互依存、相互制约的,任何一个成分的缺失都会导致生态系统的崩溃。
非生物物质和能量是整个生态系统运转的物质基础和能量来源。
核心知识2 生态系统的营养结构
考点1:食物链
1. 概念
生态系统中各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
2. 食物链的组成
起点:生产者(第一营养级)。
终点:最高营养级(不被其他生物捕食的消费者)。
中间环节:初级消费者(第二营养级)、次级消费者(第三营养级)、三级消费者(第四营养级)等。
表示方式:草→鼠→蛇→鹰。
3. 食物链的特点
只包含生产者和消费者(不包含分解者和非生物成分)。
箭头指向捕食者,表示能量流动的方向。
营养级一般不超过5个(能量逐级递减,到较高营养级时不足以维持种群)。
4. 常见食物链类型
捕食链:最常见类型,由捕食关系形成。
生产者的营养级一定为第一营养级,食物链中不存在分解者。
考点2:食物网
1. 概念
一个生态系统中,许多食物链彼此相互交错连接成的复杂的营养关系。
2. 食物网的成因
一种生物可以以多种生物为食(如杂食动物)。
一种生物可以被多种生物捕食。
3. 食物网的特点
同一种生物在食物网中可以占据多个营养级。
食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力(抵抗力稳定性)越强。
食物网是能量流动和物质循环的渠道。
4. 食物网中生物数量变化的分析方法
变化情况
对其他生物的影响
某生产者数量增加
其直接消费者食物增多→数量增加;其上各级消费者均可能增加
某生产者数量减少
其直接消费者食物减少→数量减少;其上各级消费者均可能减少
某消费者数量增加
其食物数量减少;其天敌数量增加
某消费者数量减少
其食物数量增加;其天敌数量减少
某生物被全部捕杀
其天敌数量减少;其食物数量增加(食物网结构变简单)
考点3:营养级
1. 概念
食物链中的每一个环节(即每一种生物在食物链中所处的层次位置)。
2. 营养级的确定
第一营养级:生产者。
第二营养级:初级消费者(植食性动物)。
第三营养级:次级消费者(以植食性动物为食的肉食性动物)。
第四营养级:三级消费者(以次级消费者为食的肉食性动物)。
以此类推。
3. 不同食物链中营养级的判断
同一种生物在不同食物链中可能属于不同营养级(如杂食动物既可以是初级消费者,也可以是次级消费者)。
判断依据:以该生物在该食物链中的捕食对象确定。
4. 营养级与能量流动的关系
能量沿食物链流动时逐级递减。
营养级越高,获得的能量越少,生物数量越少。
相邻营养级之间的能量传递效率为10%~20%。
考点4:食物链和食物网与生态系统稳定性的关系
食物网越复杂,物种丰富度越高,生态系统的抵抗力稳定性越强。
食物网简单化的后果:自我调节能力下降,生态系统容易崩溃。
保护生态系统的结构是维持生态系统稳定性的基础。
易错辨析(核心知识速记卡)
1. “生产者是生态系统的基石,最主要成分”:没有生产者,消费者和分解者将无法获得有机物和能量。
2. “分解者是生态系统的关键成分,不可缺少”:没有分解者,物质循环将停止,生态系统将崩溃。
3. “消费者不是必不可少的成分”:从理论上讲,没有消费者,生态系统仍可维持(如人工生态系统),但消费者的存在能加速物质循环。
4. “生产者不一定都是绿色植物”:硝化细菌是化能自养型生产者,属于原核生物。
5. “分解者不都是微生物”:蚯蚓、蜣螂等腐生动物也属于分解者。
6. “食物链的起点一定是生产者”:任何食物链都从生产者开始,这是食物链的基本规范。
7. “食物链中不包含分解者”:分解者不参与食物链的构成(食物链是捕食关系,不是分解关系)。
8. “同一种生物可占据多个营养级”:在食物网中,一种杂食动物可以同时属于多个营养级。
9. “能量传递效率与营养级有关”:相邻营养级之间的能量传递效率约为10%~20%。
10. “食物网越复杂,抵抗力稳定性越强”:营养结构复杂程度直接影响生态系统的自我调节能力。
第三部分 分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题(北京视野,单选+非选择题,2大题型)
考查重点:生态系统的组成、食物链及食物网
题型一:生态系统的组成
一、单选题
1.下列关于生态系统结构与功能的叙述,错误的是( )
A.生态系统的组成成分包括生产者、消费者和分解者三部分
B.生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的
C.生态系统的物质循环具有全球性,因此又叫生物地球化学循环
D.信息传递能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定
【答案】A
【详解】A、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、分解者四部分,A错误;
B、生态系统中能量只能沿食物链从低营养级向高营养级单向流动,且能量在各营养级之间的传递效率大约为10% - 20%,因此能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,B正确;
C、生态系统的物质循环指组成生物体的元素在生物群落和无机环境之间循环,该循环具有全球性,因此又被称为生物地球化学循环,C正确;
D、信息传递能够调节生物的种间关系,从而维持生态系统的平衡与稳定,D正确。
2.净初级生产力(NPP)是指生产者用于生长、发育和繁殖的能量。科研人员长期研究了青藏高原高寒草地的NPP与牲畜采食率的关系,结果如下图。同时通过统计不同区域高寒草地的干草年产量,发现不同地区的干草年产量差异显著。下列叙述正确的是( )
A.同一高原不同区域产草量存在差异,可能与温度、水分等非生物因素有关
B.适度放牧可提高草地NPP,说明消费者能促进生态系统的物质和能量循环
C.为提升经济效益,可将牲畜采食率长期维持在0.5左右,使能量更多流向对人类有益的部分
D.川滇横断山区干草产量远高于阿里地区,主要原因是其消费者种类更丰富,能量传递效率更高
【答案】A
【详解】A、同一高原不同区域的温度、水分、光照等非生物因素存在差异,会影响生产者的光合作用效率,进而导致产草量存在差异,A正确;
B、由图可知,随着采食率升高,草地NPP逐渐降低,适度放牧并不能提高NPP;且生态系统中能量是单向流动、逐级递减的,不存在能量循环,B错误;
C、采食率为0.5左右时,草地NPP处于最低值,长期维持该采食率会导致草场退化、生产力下降,反而会降低经济效益,C错误;
D、干草产量属于生产者的净生产量,川滇横断山区干草产量更高的主要原因是其水热等非生物条件更适宜植物生长,与消费者种类、能量传递效率无关,且能量传递效率通常稳定在10%~20%,不会随消费者丰富度升高而提高,D错误。
3.家庭农场推行稻田养鱼种养模式,既能提高经济效益,又能保护环境。稻田为鱼提供适宜的生长环境,鱼以杂草、害虫、浮游植物和浮游动物等为食,鱼的粪便可作为稻田肥料。下列相关叙述错误的是( )
A.稻田中水稻和杂草之间是捕食关系
B.鱼捕食害虫,可减少水稻虫害发生
C.稻田中浮游植物、水稻都是生产者
D.鱼粪便归属于非生物的物质和能量
【答案】A
【详解】A、稻田中水稻和杂草相互争夺阳光、水分、无机盐等资源,二者是竞争关系,并非捕食关系,A错误;
B、鱼以害虫为食,能够减少害虫的数量,从而降低水稻虫害的发生,B正确;
C、浮游植物和水稻都能通过光合作用制造有机物,为自身和其他生物提供物质和能量,都属于生产者,C正确;
D、鱼的粪便已经脱离鱼的身体,属于生态系统中非生物的物质和能量部分,D正确。
4.如图①为自然生态系统的生态金字塔,图②为城市生态系统的生态倒金字塔,以下解释符合客观事实的是( )
A.图①或图②生态系统中的细菌都属于分解者,分解者不参与构建生态金字塔
B.图②中流经该生态系统的总能量大于该系统内全部植物所固定的太阳能总量
C.图①生态系统中某入侵植物抑制当地原有动植物,从而占据了生态金字塔的顶端
D.图①中肉食动物所在营养级的能量最多只有绿色植物所在营养级能量的1/5
【答案】B
【详解】A、细菌在生态系统中角色多样:可为生产者(如硝化细菌)、消费者(如寄生菌)或分解者,A错误;
B、图②为城市生态系统,其能量来源不仅包括本地植物固定的太阳能,更依赖大量外部输入(如粮食、燃料等);因此,图②中流经该生态系统的总能量大于该系统内全部植物所固定的太阳能总量,B正确;
C、入侵植物仍属生产者,位于第一营养级,无法跃升至顶端(肉食动物所在营养级),C错误;
D、图①中肉食动物若处于第三营养级,按最大能量传递效率20%计算,其能量最多为:E肉食动物=E植物×20%×20%=4%⋅E植物远低于“1/5(20%)”,D错误。
5.生态系统各组成成分之间相互联系形成一个统一的整体,具有一定的结构和功能。下列叙述正确的是( )
A.生态系统的组成成分仅通过食物链(网)构成统一的整体
B.有机肥可为绿色植物为主的生产者提供物质和能量
C.生态平衡是指生态系统的组成成分和营养结构处于相对稳定的一种状态
D.病毒只能寄生生活,在生态系统的组成成分中属于消费者
【答案】D
【详解】A、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、分解者,食物链(网)仅体现生产者和消费者之间的捕食关系,各成分还可通过物质循环、能量流动、信息传递等联系形成统一整体,A错误;
B、有机肥为有机物,需经分解者分解为无机物后才能被生产者吸收利用,生产者是自养生物,能量来自光能(或化能合成作用的化学能),无法利用有机肥中的能量,B错误;
C、生态平衡是指生态系统的结构(组成成分、营养结构)和功能(物质循环、能量流动、信息传递)都处于相对稳定的状态,C错误;
D、营寄生生活的生物属于消费者,病毒只能寄生在活细胞内获取营养物质,因此在生态系统组成成分中属于消费者,D正确。
二、非选择题
6.某湿地生态系统中生活着多种生物,下表为该生态系统的部分能量流动数据(单位:kJ/(m2·a)),其中A、B、C、D表示不同营养级的生物,E为分解者。请回答下列问题:
营养级
A
B
C
D
同化量
464.5
62.8
12.6
2.1
(1)该湿地生态系统的结构包括________。湿地具有蓄洪防旱、调节气候等功能,这体现了生物多样性的________价值。
(2)表中A表示________,其固定的太阳能总量为________kJ/(m2·a)。能量在第二营养级和第三营养级之间的传递效率为________(保留一位小数)。
(3)该湿地中某种鸟类的种群数量呈"S"形增长,其增长速率最快时的种群数量称为________。从种群特征的角度分析,决定该鸟类种群密度的直接因素是________。
(4)近年来,由于周边农田使用农药,部分农药流入该湿地,导致生物多样性下降。为保护该湿地生态系统,请提出两条合理的保护措施:________。
【答案】(1) 生态系统的组成成分和营养结构(食物链、食物网) 间接
(2) 生产者(第一营养级) 464.5 20.1%
(3) K/2(环境容纳量的一半) 出生率和死亡率、迁入率和迁出率
(4)①减少周边农田农药的使用,采用生物防治害虫;②建立湿地自然保护区;③加强对湿地生态系统的监测和管理;④控制污染源,防止水体富营养化(答出两点合理即可)
【详解】(1)生态系统的结构包括两部分:一是生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量),二是营养结构(食物链和食物网)。直接价值是指食用、药用、工业原料等实用意义,或旅游观赏、科学研究等非实用意义的价值;潜在价值是目前未知的价值;湿地的蓄洪防旱、调节气候等功能属于生态功能,体现了生物多样性的间接价值。
(2)能量流动具有单向流动,逐级递减的特点,故A为第一营养级,即生产者,其固定的太阳能总量等于其同化量464.5 kJ/(m²·a)。 第二营养级为B,第三营养级为C,第四营养级是D,能量在第二营养级和第三营养级之间的传递效率为12.6/62.8×100%≈20.1%。
(3)该湿地中某种鸟类的种群数量呈“S”形增长,其增长速率最快时的种群数量称为K/2(或环境容纳量的一半)。 从种群特征的角度分析,决定该鸟类种群密度的直接因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
(4)近年来,由于周边农田使用农药,部分农药流入该湿地,导致生物多样性下降,可通过减少周边农田农药的使用,采用生物防治害虫;建立湿地自然保护区;加强对湿地生态系统的监测和管理;控制污染源,防止水体富营养化(答出两点合理即可)保护该湿地生态系统。
7.深圳“鲲鹏径一号生态廊桥”(下图)是国内首座人兽分流、生态优先的复合型生态廊道,旨在解决城市道路建设导致山体割裂、野生动物栖息地碎片化的问题。
桥面90%区域留给野生动物,铺设原生土壤,种植80余种乡土浆果类、蜜源类植物,模拟山林温湿度,为豹猫、野猪、猕猴、鼠类、鸟类等营造了贴近自然的栖息与通行环境。某生物兴趣小组以该生态廊桥及周边生态系统为研究对象,开展“城市生态修复与生物多样性保护”项目式学习活动,请结合所学知识完成以下项目任务。
任务一:解构“鲲鹏径一号生态廊桥”之谜
(1)“鲲鹏径一号生态廊桥”通过种植乡土植物、铺设原生土壤,与周边的山林重新连接,使原本被道路割裂的区域再次形成一个完整的________。廊桥设计中模拟山林温湿度,这主要是对生态系统中________因素进行人工调控。
(2)廊桥桥面种植了80余种乡土浆果类和蜜源类植物。选取的植物以本地物种为主,目的是避免________。一号生态廊桥铺设的原生土壤含有丰富的“微生物”,它所起的主要作用是________,这保障了生态系统中物质的循环。
(3)请利用材料中提到的生物(至少包含三种),写出一条可能通过“鲲鹏径一号生态廊桥”进行迁移或觅食的生物所形成的食物链:________。流经此食物链的所有能量,最终都来源于________。廊桥的建设,保障了野生动物能够在隔离的栖息地之间安全移动,这有助于维持生态系统中能量沿着________渠道的畅通流动。
任务二:培养生态保护素养
(4)保护豹猫等多种野生动物,实质是保护________的多样性。生物种类越丰富,生态系统的________能力越强。
(5)“鲲鹏径一号生态廊桥”体现了“生态优先”的设计理念。作为一名中学生,在本地社区或学校,你可以如何借鉴这种“为动物让路”或“模拟自然”的思路,提出或参与一项保护生物多样性的具体实践?请简要说明:________。
【答案】(1) 生态系统 非生物
(2) 外来物种入侵 分解有机物,促进物质循环
(3) 浆果类植物→鼠→豹猫 太阳能 食物链和食物网
(4) 基因/遗传 自动调节/自我调节
(5)在校园设置人工鸟巢/保护校园绿植,为小动物提供栖息环境
【详解】(1)在一定的地域内,生物和环境组成的统一的整体,叫作生态系统。可见鲲鹏径一号生态廊桥”通过种植乡土植物、铺设原生土壤,与周边的山林重新连接,使原本被道路割裂的区域再次形成一个完整的生态系统。环境中影响生物生活和分布的各种因素称为生态因素,包括非生物因素和生物因素,非生物因素主要包括:光、温度、水、空气、土壤等,因此廊桥设计中模拟山林温湿度,这主要是对生态系统中非生物因素进行人工调控。
(2)廊桥桥面种植了80余种乡土浆果类和蜜源类植物。选取的植物以本地物种为主,目的是避免外来物种入侵。外来物种一旦适应并繁殖,可能挤占本地植物生存空间,破坏本地生态平衡。微生物(细菌、真菌等)在生态系统中主要扮演分解者的角色,将动植物遗体、粪便等有机物分解成无机物(如二氧化碳、水、无机盐),归还到环境中,供植物再利用,促进了物质循环。因此一号生态廊桥铺设的原生土壤含有丰富的“微生物”,它所起的主要作用是分解有机物,促进物质循环,这保障了生态系统中物质的循环。
(3)食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系,食物链的起始点是生产者。材料中提到的生物(至少包含三种),写出一条可能通过“鲲鹏径一号生态廊桥”进行迁移或觅食的生物所形成的食物链:浆果类植物→鼠→豹猫。生态系统中所有能量的根本来源是太阳能(通过光合作用进入生物界)。流经此食物链的所有能量,最终都来源于太阳能。生态系统中的物质和能量沿食物链和食物网流动。廊桥的建设,保障了野生动物能够在隔离的栖息地之间安全移动,这有助于维持生态系统中能量沿着食物链和食物网渠道的畅通流动。
(4)生物多样性包括三个层次:遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。保护“豹猫等多种野生动物” 保护的是物种多样性,实质是保护基因(遗传)多样性。生态系统内物种越丰富,营养结构越复杂,生态系统的自动调节能力(或自我调节能力)越强。
(5)作为一名中学生,可以采取如下措施保护生物多样性:在校园设置人工鸟巢;保护校园绿植,为小动物提供栖息环境等。
8.中国是普氏野马的故乡,普氏野马曾因盗猎等原因在野外消失。1985年中国启动了“野马返乡”计划,经过持续二十多年的繁育、野化、放归,普氏野马终于在荒野上“立住了脚”。
(1)普氏野马体色棕黄,被毛浓密,_____的繁殖特征提高了后代成活率,但其仍然面临繁殖率低的生存难题。
(2)第一次野马野放在新疆乌伦古河南岸,这里芨芨草、梭梭等植被丰富。芨芨草根系十分发达,深度最长可超过3米,作为荒漠生态系统的_____,为其他生物提供_____和能量。但因生物种类少,_____能力较弱,荒漠生态系统易遭受破坏。
(3)当牧草被啃食时,牧草的防卫反应会加强,同时普氏野马形成特殊的酶进行解毒,这是牧草与普氏野马经历了_____的结果。
(4)二十一世纪初,我国多次与国外互换交流普氏野马,有助于改善其_____多样性,对提高普氏野马成活率及抗病能力起到积极作用。
(5)2020年,科学家利用40年前冷冻保存的普氏野马的皮肤细胞,成功克隆出了世界上第一匹克隆马——库尔特。过程如图:
“库尔特”的繁殖方式属于_____生殖,其长相与提供冷冻皮肤细胞的野马十分相像,这是因为_____控制生物的生长发育与遗传。
(6)普氏野马每天要吃数十公斤的草料,下图示其体内胃酸分泌的部分调节途径。由此可见,①→②的传导速度比③的传导速度_____(填“快”或“慢”),胃酸分泌受到______的共同调节,胃酸可杀死草料中的多种病菌,属于_____免疫。
【答案】(1)胎生、哺乳
(2) 生产者 物质 自我调节
(3)相互选择
(4)基因/遗传
(5) 无性 细胞核
(6) 快 神经和激素 非特异性
【详解】(1)普氏野马属于哺乳动物,具有胎生、哺乳的特征,该繁殖特征为幼崽提供了稳定的生活环境和充足的营养,大大提高了后代的成活率。
(2)芨芨草是绿色植物,能够通过光合作用制造有机物,为自身和其他生物提供物质和能量,属于生态系统中的生产者。生态系统具有一定的自我调节能力,但荒漠生态系统生物种类少,营养结构简单,所以自我调节能力较弱,易遭受破坏。
(3)自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰,这就是自然选择。当牧草被啃食时,牧草会加强防卫反应,同时普氏野马会形成特殊的酶进行解毒,这是牧草与普氏野马在长期的生存斗争中相互选择的结果。
(4)与国外互换交流普氏野马,引入不同个体的基因,有助于改善普氏野马的基因多样性(或遗传多样性),使种群基因库更加丰富,从而提高其成活率及抗病能力。
(5)克隆过程没有经过两性生殖细胞的结合,属于无性生殖。细胞核是遗传信息库,控制着生物的生长发育与遗传,“库尔特”的细胞核来自提供冷冻皮肤细胞的野马,所以其长相与提供冷冻皮肤细胞的野马十分相像。
(6)③是通过激素调节,激素调节的速度较慢;①→②是神经调节,神经调节的速度快,所以①→②的传导速度比③的传导速度快。由图可知,胃酸分泌既受到神经调节,又受到激素调节,是神经和激素共同调节的结果。胃酸可杀死草料中的多种病菌,是人生来就有的,不针对某一种特定的病原体,属于非特异性免疫。
9.“多营养层次”是一种海水生态养殖新模式。在上层挂绳养殖海带等藻类,在中层挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类,在底层设置人工鱼礁,为鱼虾等提供生长、产卵和栖息的场所,养殖龙虾、海参等底栖杂食动物,如图1,请据此回答下列问题。
(1)从生态系统的成分上看,牡蛎可以作_____。“多营养层次”提升了群落空间结构的_____方向上的复杂程度。
(2)养殖初期,龙虾数量会迅速增加,从种群特征角度分析,导致龙虾数量上升的直接原因是_______。
(3)图2表示该生态系统的部分能量流动,M、N表示营养级[单位为kJ/(m2·a)]。海水立体养殖时,有效选择所养殖的生物并合理布设,遵循了生态工程的_____原理。由M到N的能量传递效率为_____。
(4)如图3所示,I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示龙虾种群数量变化的四种情况。a点时设置人工鱼礁,若设置后龙虾产量增加,则设置后龙虾种群数量变化的曲线是_____。此时在进行捕捞作业时,为保持龙虾种群的可持续增长,捕捞后应该使种群数量保持在______左右。
(5)增加龙虾、海参等底栖杂食动物还能有效提升养殖区自净能力的原因是_____________________。
【答案】(1) 消费者和分解者 垂直
(2)出生率>死亡率
(3) 自生 6.3%
(4) Ⅰ 1/2K1
(5)引入底栖动物使养殖区生态系统营养结构更加复杂,抵抗力稳定性增强。
【详解】(1)牡蛎以浮游动物为食,属于消费者,牡蛎可以分解有机质和有机碎屑,属于分解者,因此从生态系统的成分上看,牡蛎可以作消费者和分解者。“多营养层次” 模式在不同水层(上层海带、中层牡蛎、底层鱼虾等)进行养殖,提升了群落空间结构的垂直方向上的复杂程度。
(2)从种群特征角度分析,导致养殖初期龙虾数量迅速上升的直接原因是出生率大于死亡率。
(3)海水立体养殖时,有效选择所养殖的生物并合理布设,充分利用了空间和资源,通过生物组分的合理布局实现系统自我维持和高效利用,遵循了生态工程的自生原理。由图2可知,M的同化量=3281+2826=6107kJ/(m²・a),N的同化量=386 kJ/(m²・a) ,由M到N的能量传递效率=386/6107×100%≈6.3%。
(4)a点时设置人工鱼礁,若设置后龙虾产量增加,则设置后龙虾种群数量变化的曲线是Ⅰ,因为Ⅱ、Ⅲ均下降,Ⅳ为J型增长,不会出现。此时在进行捕捞作业时,捕捞后应该使种群数量保持在1/2K1左右,此时增长速率最快,最容易恢复至K1值又能获得较大的捕获量。
(5)引入底栖动物使养殖区生态系统营养结构更加复杂,抵抗力稳定性增强,从而提升了养殖区的自净能力。
题型二:食物链及食物网
一、单选题
1.某天然湖泊中一条食物链结构为:芦苇→芦禾草螟→鱼→白鹭。已知白鹭在该地区没有天敌。下列说法错误的是( )
A.流经该湖泊的能量为生产者固定的太阳能
B.鱼粪便中的能量可能属于芦禾草螟同化的能量
C.白鹭同化的能量的流动途径和鱼同化的不完全相同
D.芦禾草螟流向鱼的能量最多是芦禾草螟摄入量的10%
【答案】D
【详解】A、在天然湖泊中流经生态系统的总能量通常指生产者固定的太阳能总量,A正确;
B、鱼粪便中的能量属于未被鱼同化的能量,在食物链中应归属于上一营养级(芦禾草螟)的同化量,B正确;
C、鱼同化的能量可流向白鹭(下一营养级)、分解者及呼吸消耗,而白鹭作为顶级消费者,其同化量仅流向分解者和呼吸消耗,二者去向不完全相同,C正确;
D、能量在相邻营养级间的传递效率一般为10%~20%,鱼最多能从芦禾草螟那里获得其同化能量的10%~20%,D错误。
故选D。
2.研究人员在制作某种蛇(甲)标本时发现其消化道中存在某种植物(乙)的种子。已知蛇是严格的肉食性动物,某种啮齿类动物(丙)进食时会暂时将植物种子存于嘴巴两侧的颊囊中。据此推断,这三种生物可能存在的食物关系是( )
A.甲→乙→丙 B.乙→甲→丙
C.丙→乙→甲 D.乙→丙→甲
【答案】D
【详解】根据题干可知甲(蛇)为纯肉食动物,不会直接取食植物乙的种子;丙(啮齿动物)取食乙的种子,并将种子储存在颊囊;蛇捕食啮齿类动物丙,丙颊囊内留存的乙种子随之进入蛇的消化道,故三种生物可能存在的食物关系是乙→丙→甲,D正确,ABC错误。
3.设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”,下图为某“加环”示意图,据图判断下列有关叙述正确的是( )
A.用残渣培育食用菌和蛆蛹,提高了能量的传递效率
B.用玉米副产品玉米芯生产木糖醇,可增加经济效益
C.用蛆蛹粪便作有机肥还田,运用能量循环再生原理
D.在离开人的管理条件下,该生态工程仍可以正常运转
【答案】B
【详解】A、用残渣来培育食用菌和蛆蛹,生态系统中增加了分解者,提高了能量利用效率,但不能提高能量传递效率,A错误;
B、将玉米的副产品玉米芯生成木糖醇,变废为宝,增加经济效益,B正确;
C、用蛆蛹排泄物作有机肥还田,使物质重复使用,运用了物质循环再生原理,而能量不能循环,C错误;
D、该生态系统人起到了决定性的作用,所以在离开人的管理条件下,该生态工程就不能正常运转,是一个人工生态系统,D错误。
4.下列关于生态系统结构与功能的叙述,正确的是( )
A.生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者
B.食物网的复杂程度只取决于生产者的种类
C.能量流动特点是单向流动、逐级递减
D.生态系统中的物质循环和能量流动相互独立、互不影响
【答案】C
【详解】A、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、分解者,A错误;
B、食物网是不同食物链彼此交错连接形成的营养结构,其复杂程度由生产者和消费者的种类共同决定,B错误;
C、生态系统的能量只能沿食物链从低营养级向高营养级流动,且能量传递效率约为10%~20%,故生态系统能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,C正确;
D、物质循环和能量流动相互依存、不可分割,物质是能量的载体,能量是物质循环的动力,二者并非相互独立,D错误。
5.20世纪60年代,青海湖裸鲤因过度捕捞数量锐减。1994年起封湖育鱼后种群逐渐恢复,近年趋于稳定。裸鲤主要以浮游动物、藻类为食,也是鸬鹚等水鸟的食物来源。下列叙述正确的是( )
A.恢复初期裸鲤种群呈“J”形增长,原因是食物和空间条件充裕
B.在“藻类→浮游动物→裸鲤→鸬鹚”食物链中,鸬鹚处于第四营养级
C.裸鲤同化的能量中,约10%~20%用于自身生长发育繁殖,其余全部通过呼吸作用散失
D.裸鲤数量趋于稳定时,其种群增长速率为0,且出生率和死亡率均为0
【答案】B
【详解】A、“J”形增长的前提是食物和空间充裕、无天敌、气候适宜等理想条件,恢复初期裸鲤生存资源有限,且存在鸬鹚等天敌,存在环境阻力,种群为“S”形增长的初期阶段,并非“J”形增长,A错误;
B、营养级从生产者开始计数,藻类是第一营养级,浮游动物为第二营养级,裸鲤为第三营养级,鸬鹚属于第四营养级,B正确;
C、10%~20%是相邻两个营养级之间的能量传递效率,并非单一个体同化量中用于生长发育繁殖的占比;裸鲤同化的能量一部分通过呼吸散失,剩余全部用于自身生长发育繁殖,该占比远高于10%~20%,C错误;
D、种群数量趋于稳定时增长速率为0,实质是出生率等于死亡率,并非出生率和死亡率均为0,D错误。
6.小龙虾是杂食性动物,能以水生植物、昆虫和动物尸体等为食。科研人员通过建立“稻虾共作”的综合种养模式,改善水稻种植环境,提高了经济效益和生态效益。下列叙述错误的是( )
A.小龙虾在稻虾共作系统中属于消费者和分解者
B.小龙虾捕食害虫和杂草能使能量更多地流向水稻
C.与水稻单作相比,稻虾共作不利于实现碳中和目标
D.稻虾共作实现了生态系统物质和能量的多层次利用
【答案】C
【详解】A、小龙虾取食活的水生植物、昆虫时属于消费者,取食动物尸体时可分解有机物,属于分解者,A正确;
B、小龙虾捕食害虫和杂草,减少了害虫对水稻的取食、杂草与水稻的资源竞争,调整了能量流动的方向,使能量更多地流向水稻,B正确;
C、与水稻单作相比,稻虾共作可减少化肥、农药的使用,降低生产过程的碳排放,同时生态系统组分更复杂,生产者固定CO₂的能力提升,有利于实现碳中和目标,C错误;
D、稻虾共作属于生态农业模式,可将原本被杂草、害虫等占用的物质和能量通过小龙虾进行二次利用,实现了生态系统物质和能量的多层次利用,提高了资源利用率,D正确。
二、多选题
7.某草原生态系统的食物网如下图所示。下列分析正确的是( )
A.该食物网中共有5条食物链
B.蛇和鹰之间既有捕食关系又有竞争关系
C.若蛇的数量大量减少,则短期内鼠的数量将增加
D.鹰在该食物网中处于第三、第四营养级
【答案】ABD
【详解】A、食物链共5条,分别为草→兔→狐、草→兔→鹰、草→鼠→狐、草→鼠→鹰、草→鼠→蛇→鹰,A正确;
B、鹰捕食蛇且都以鼠为食,有捕食和竞争关系,B正确;
C、蛇减少,鼠被蛇捕食减少,但鹰可能更多捕食鼠,短期内鼠数量不一定增加,C错误;
D、鹰在草→兔→鹰中为第三营养级,在草→鼠→蛇→鹰中为第四营养级,D正确。
两年重难·情境题(主要北京模拟,单选+非选择题)
设题创新:生态系统的组成,食物链和食物网,人类活动对生态系统的影响等内容
一、单选题
1.(2026·北京顺义·二模)下列生物中,属于分解者的是( )
A.利用化学能同化 的硝化细菌
B.池塘中以鱼、虾等为食的乌鳢
C.从朽木中获取营养的猴头菇
D.寄生在豆科植物上的菟丝子
【答案】C
【详解】A、硝化细菌能通过化能合成作用同化CO2合成有机物,属于自养生物,是生产者,A不符合题意;
B、乌鳢以活的鱼、虾为食,营捕食生活,属于消费者,B不符合题意;
C、猴头菇属于真菌,从朽木(动植物遗体)中获取有机物,营腐生生活,属于分解者,C符合题意;
D、菟丝子寄生在活的豆科植物上,从宿主活细胞中获取营养,营寄生生活,属于消费者,D不符合题意。
2.(2026·北京昌平·一模)下图为某海洋牧场区生态系统部分食物网示意图,其中来自碎屑功能组(以有机碎屑为营养来源的生物集合)的物质占系统总物质来源的37.7%,来自浮游植物和大型藻类的占62.3%。相关叙述错误的是( )
注:圆圈大小代表生物量;1~4为营养级
A.能量从第1到第4营养级呈现单向流动、逐级递减的特点
B.以生产者为起点的食物链在物质流动中占主导地位
C.最高营养级生物的能量根本来源是碎屑和生产者
D.若适度捕捞虾类和蟹类不会造成生态系统崩溃
【答案】C
【详解】A、能量沿食物链营养级流动的特点为单向流动、逐级递减,即能量从第1到第4营养级呈现单向流动、逐级递减的特点,A正确;
B、由题意可知,来自生产者浮游植物和大型藻类的物质占系统总物质来源的62.3%,高于碎屑来源的占比,因此以生产者为起点的食物链在物质流动中占主导地位,B正确;
C、生态系统中能量的根本来源是生产者固定的太阳能;有机碎屑的能量本质也来源于生产者固定的太阳能,并非能量的根本来源,C错误;
D、该生态系统食物网复杂,具有一定的自我调节能力,适度捕捞虾类和蟹类不会破坏生态系统稳态,不会造成生态系统崩溃,D正确。
3.(2026·北京朝阳·一模)自2021年长江实施10年禁渔以来,江豚数量显著增加,而中华鲟数量无明显变化。下列叙述错误的是( )
A.长江中所有生物及其生活环境共同构成生态系统
B.分解者分解鱼类遗体产生的能量供生产者利用
C.生态系统各组分紧密联系,禁渔无法解决所有生态问题
D.禁渔可能通过调整捕食关系调控浮游藻类数量,改善水质
【答案】B
【详解】A、生态系统是由生物群落与它的无机环境相互作用形成的统一整体,长江中所有生物加上其生活的无机环境共同构成长江生态系统,A正确;
B、分解者分解鱼类遗体时,有机物中的化学能大部分以热能形式散失,生产者只能利用光能或化能合成作用的化学能,无法利用分解者释放的热能,B错误;
C、影响生物生存的因素包括过度捕捞、栖息地破坏、水污染等,禁渔仅能解决过度捕捞的问题,无法解决所有生态问题,C正确;
D、禁渔会调整鱼类的种群数量,进而通过捕食关系调控浮游动物和浮游藻类的数量,改善水质,D正确。
4.(2024·全国甲卷·高考真题)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示,图中→表示种群之间数量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是( )
A.甲数量的变化不会对丙数量产生影响
B.乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
C.丙可能是初级消费者,也可能是次级消费者
D.能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是丙→乙→甲
【答案】B
【分析】分析题图可知,甲数量增加导致乙数量增加,而乙数量增加导致丙数量增加、甲数量下降;乙数量下降导致丙数量下降、甲数量增加,可见甲、乙、丙三者的能量流动方向是甲→乙→丙。
【详解】A、分析题图可知,甲数量增加导致乙数量增加,而乙数量增加导致丙数量增加;甲数量下降导致乙数量下降,而乙数量下降导致丙数量下降;可见甲数量的变化会间接对丙数量产生影响,A错误;
B、由A项分析可知,乙捕食甲,同时乙又被丙捕食,可见乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者,B正确;
C、由B项分析可知,乙捕食甲,丙捕食乙,故丙不可能是初级消费者,可能是次级消费者,C错误;
D、分析题图可知,甲数量增加导致乙数量增加,而乙数量增加导致丙数量增加、甲数量下降;乙数量下降导致丙数量下降、甲数量增加,可见甲、乙、丙三者的能量流动方向是甲→乙→丙,D错误。
故选B。
5.(2024·北京·模拟预测)白洋淀是雄安新区最主要的水资源承载体,由于历史原因,白洋淀富营养化严重并失去自净能力。为此,研究人员设计了一套原位生态修复方案,取得了显著的效果。下列修复方案中,目标与措施匹配不正确的一组是( )
目标
措施
A
分解底泥有机物,减少N素进入水体
投放需氧微生物菌剂,将有机物分解为NH4+
B
吸附悬浮颗粒物,吸收N、P无机盐
构建沉水植物功能群
C
完善食物链,稳定生态系统
增加水生动物,加快物质循环
D
增加溶解氧,促进分解者代谢和增殖
人工曝气推动水体表面和垂向流动
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【分析】水体富营养化指的是水体中N、P等营养盐含量过多而引起藻类植物、浮游植物及浮游动物大量繁殖,大量进行有氧呼吸导致水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。
【详解】A、白洋淀底泥中氧含量较少,不适合需氧微生物的生存,微生物将底泥中有机物分解为无机氮,增加了进入水体的N素,A错误;
B、N、P元素作为植物生长所需的大量元素,沉水植物根部可吸收水体中N、P等无机盐,降低水体中N、P等元素的含量,同时吸附悬浮颗粒物并促进悬浮颗粒物的降解,B正确;
C、水生动物属于消费者,增加该生态系统中消费者数量,可完善食物链,加快物质循环,提高生态系统稳定性,C正确;
D、人工 爆气推动水体表面和垂向流动,增加水体中的溶解氧,促进分解者的细胞代谢和ATP供应,促进分解者的增殖,D正确。
故选A。
6.(2024·北京海淀·二模)乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量,以CO和氨水等为主要原料合成乙醇、蛋白质等有机物。我国科学家利用乙醇梭菌发酵,收集发酵产物和菌体,作为燃料和饲料。以下有关叙述不正确的是( )
A.乙醇梭菌属于生态系统组成成分中的生产者
B.利用乙醇梭菌生产燃料和饲料体现了生物多样性的间接价值
C.以乙醇梭菌菌体蛋白作为饲料有助于提高能量利用率
D.使用乙醇梭菌发酵产物作为燃料有助于减少化石燃料导致的污染
【答案】B
【分析】生物多样性通常有三个主要的内涵,即生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性。其价值主要体现在三个方面:
直接价值:指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值,如:药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值(野外收获进入贸易市场)等。
间接价值:一般表现为涵养水源、净化水质、巩固堤岸、防止土壤侵蚀、降低洪峰、改善地方气候、吸收污染物,调节碳氧平衡,在调节全球气候变化的作用,主要指维持生态系统的平衡的作用等等。
潜在价值:今天还未被利用的哪些物种在将来会有利用的价值,栽培植物的野生亲缘种究竟能提供多少对农林业发展有用的遗传材料,是不可估量的。
【详解】A、乙醇梭菌能以无机物为原料,合成有机物,属于生态系统组成成分中的生产者,A正确;
B、利用乙醇梭菌生产燃料和饲料体现了生物多样性的直接价值,B错误;
C、乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量,利用乙醇梭菌发酵,收集发酵产物和菌体,作为燃料和饲料,有助于提高能量利用率,C正确;
D、化石燃料燃烧会形成污染,乙醇梭菌可利用氧化H2释放的能量,以CO和氨水等为主要原料合成乙醇、蛋白质等有机物,使用乙醇梭菌发酵产物作为燃料有助于减少化石燃料导致的污染,D正确。
故选B。
7.(2024·北京门头沟·一模)太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种,但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同种蜗牛之间外壳相似性高,生活在不同区域的不同种蜗牛之间外壳相似性低。下列叙述正确的是( )
A.该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库
B.该岛上的所有蜗牛和其它生物构成了生态系统
C.不同种蜗牛占据的生态位不同,不利于充分利用环境资源
D.同一区域内的不同种蜗牛具有相似外壳是自然选择的结果
【答案】D
【分析】1、一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
2、一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。
3、生物多样性主要包括三个层次的内容:遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。
【详解】A、基因库是指一个种群的全部个体所含有的全部基因,而该岛上的蜗牛有上百个物种,故其全部基因不能组成一个基因库,A错误;
B、生态系统由生物群落及该群落生物所生活的环境共同组成,该岛上的所有蜗牛和其它生物不包含它们的生活环境,因此,不能构成了生态系统,B错误;
C、不同种蜗牛占据的生态位不同,有利于充分利用环境资源,C错误;
D、同一区域内的不同蜗牛物种所处的环境相同,具有相似的外壳,是自然选择的结果,D正确。
故选D。
8.(2024·北京石景山·一模)海洋牧场是一种海洋人工生态系统,通过在特定海域投放人工鱼礁等措施,构建或修复海洋生物生长、繁殖、索饵或避敌所需的场所,以实现海洋生态保护和渔业资源持续高效产出。下列叙述不正确的是( )
A.海洋牧场可增加某些经济鱼类种群的环境容纳量
B.附着在人工鱼礁表面的藻类属于生产者
C.海洋牧场的生态系统稳定性比邻近海域高
D.海洋牧场调整了能量流动的方向,提高了能量传递效率
【答案】D
【分析】环境容纳量指的是一定环境条件下,所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,随着种群生活环境的改善,其环境容纳量会增加。
【详解】A、生存环境改善,可提高种群的环境容纳量,故海洋牧场改善了海洋生物的生存环境,可使某些经济鱼类种群的环境容纳量提高,A正确;
B、附着在人工鱼礁表面的藻类能进行光合作用,属于生产者,B正确;
C、海洋牧场是一种海洋人工生态系统,通过在特定海域投放人工鱼礁等措施,构建或修复海洋生物生长、繁殖、索饵或避敌所需的场所,即海洋牧场中物种丰富度高,据此可推测,海洋牧场的生态系统稳定性比邻近海域高,C正确;
D、海洋牧场调整了能量流动的方向,提高了能量利用率,不能提高能量传递效率,D错误。
故选D。
9.(2023·北京平谷·一模)细胞内ATP、NADPH耗尽会导致骨关节炎发生。研究者利用植物的光合作用原理来调节动物细胞内的ATP和NADPH浓度。因此,将小鼠的细胞膜包裹的类囊体注射到关节炎小鼠的关节部位,使类囊体成功进入软骨细胞内,发现小鼠的退行性关节软骨细胞恢复到年轻状态。下列说法错误的是( )
A.类囊体中有相关合成ATP和NADPH的酶
B.实验组需在对小鼠无创伤的光照下进行实验
C.类囊体被小鼠细胞膜包裹可降低免疫排斥反应
D.注射类囊体的实验鼠在生态系统中属于生产者
【答案】D
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用干水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP。暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【详解】A、植物光合作用的光反应可产生ATP和NADPH,而光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜,因此类囊体中有相关合成ATP和NADPH的酶,A正确;
B、由于类囊体薄膜需要在光下才能产生ATP和NADPH,因此实验组需在对小鼠无创伤的光照下进行实验,B正确;
C、小鼠细胞膜上的组织相容性抗原不会被小鼠的免疫系统识别而发生免疫反应,因此类囊体被小鼠细胞膜包裹可降低免疫排斥反应,C正确;
D、注射类囊体的实验鼠只能在光下产生ATP和NADPH,并不能通过光合作用合成有机物,因此在生态系统中不属于生产者,仍属于消费者,D错误。
故选D。
二、非选择题
10.(2024·北京西城·二模)为防止食草动物啃食,非洲稀树草原上生活的哨刺金合欢树除了长满锐利的长刺外,还长着一种特殊的刺(图1),刺的下面膨大中空,能给蚂蚁提供巢穴。同时树叶基部有蜜腺,当受到食草动物攻击时会分泌蜜汁吸引蚂蚁巡逻,蚂蚁的叮咬可以逼退食草动物。
(1)哨刺金合欢树是生态系统组成成分中的______,食草动物促进了稀树草原生态系统的______。该生态系统长期维持相对稳定状态,是因其具有一定的______能力。
(2)稀树草原上常见的三种蚂蚁Cm、Cn和Tp争相占领哨刺金合欢树,通常一棵树上只存在一种蚂蚁。研究人员调查了不同高度的金合欢树被三种蚂蚁占领的比例(图2),据图可知三种蚂蚁中______的竞争能力最强,约占据了一半的哨刺金合欢树。
(3)进一步的研究发现Cn和Tp具有不同的生存策略。下表统计了被三种不同蚂蚁占据的哨刺金合欢树的相关特征。
蚂蚁种类
Cm
Cn
Tp
蜜腺啃食率
33%
48%
90%
芽啃食率
0
97%
0
顶端优势指数
40%
30%
43%
①据表推测,Tp通过______,使这棵哨刺金合欢树失去对其它蚂蚁的吸引力:而Cn则通过啃食芽对哨刺金合欢树进行“剪枝”,去除金合欢树的______,减少与其他树的联系,避免邻近树上蚂蚁的“入侵”。
②基于此研究得出“侵占蚂蚁的种类”与“哨刺金合欢树高度”的因果关系是______。
(4)有研究表明,当蜜汁减少时,Cm会饲养一种能分泌蜜汁的蚧壳虫“解馋”,这种蚧壳虫不仅对植物生长不利同时还传播疾病。生物学家曾用栅栏围起哨刺金合欢树以避免食草动物的采食,十年后发现这些受保护的哨刺金合欢树日渐枯萎、死亡。推测围栏造成哨刺金合欢树死亡的原因,并阐述该结果对你的启示______。
【答案】(1) 生产者 物质循环和能量流动 自我调节
(2)Cm
(3) 大量啃食蜜腺 顶端优势 侵占蚂蚁种类不同导致哨刺金合欢树生长高度差异。
(4)原因:栅栏围起导致食草动物刺激减少,哨刺金合欢树减少蜜汁分泌,Cm缺少食物,而扩大饲养蚧壳虫,影响植物生长,传播病害,导致金合欢树死亡
启示:生物多样性对生态系统的稳定性具有重要的意义;自然生态系统存在一定的自我调节能力(稳定性),尽量减少人类活动对生态系统稳定性的干扰。(1分,答出一点给分,合理即可)
【分析】生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。生态系统具有稳定性的原因是具有一定的自我调节能力。
【详解】(1)哨刺金合欢树是生态系统组成成分中的生产者,食草动物促进了稀树草原生态系统的物质循环和能量流动。该生态系统长期维持相对稳定状态,是因其具有一定的自我调节能力。
(2)稀树草原上常见的三种蚂蚁Cm、Cn和Tp争相占领哨刺金合欢树,通常一棵树上只存在一种蚂蚁。研究人员调查了不同高度的金合欢树被三种蚂蚁占领的比例(图2),据图可知三种蚂蚁中Cm占领比例最高,所以Cm的竞争能力最强,约占据了一半的哨刺金合欢树。
(3)①据表推测,Tp蜜腺啃食率最大,Tp通过大量啃食蜜腺,使这棵哨刺金合欢树失去对其它蚂蚁的吸引力:而Cn芽啃食率最大,则Cn通过啃食芽对哨刺金合欢树进行“剪枝”,去除金合欢树的顶端优势,减少与其他树的联系,避免邻近树上蚂蚁的“入侵”。
②基于此研究得出“侵占蚂蚁的种类”与“哨刺金合欢树高度”的因果关系是侵占蚂蚁种类不同导致哨刺金合欢树生长高度差异。
(4)有研究表明,当蜜汁减少时,Cm会饲养一种能分泌蜜汁的蚧壳虫“解馋”,这种蚧壳虫不仅对植物生长不利同时还传播疾病。生物学家曾用栅栏围起哨刺金合欢树以避免食草动物的采食,十年后发现这些受保护的哨刺金合欢树日渐枯萎、死亡。推测围栏造成哨刺金合欢树死亡的原因是:栅栏围起导致食草动物刺激减少,哨刺金合欢树减少蜜汁分泌,Cm缺少食物,而扩大饲养蚧壳虫,影响植物生长,传播病害,导致金合欢树死亡,该结果给我们的启示是:生物多样性对生态系统的稳定性具有重要的意义;自然生态系统存在一定的自我调节能力(稳定性),尽量减少人类活动对生态系统稳定性的干扰。
11.(2024·北京朝阳·一模)水稻矮缩病毒(RDV)可借助叶蝉侵染水稻。研究者对三种生物的互作关系进行了研究。
(1)RDV与水稻种间关系是____;叶蝉通过取食水稻获得水稻同化的____,在生态系统营养结构中处于____。
(2)利用携带RDV的叶蝉(带毒叶蝉)取食水稻后移除叶蝉,获得带毒水稻作为实验组;用____取食水稻后移除叶蝉,获得对照组水稻。将15头饥饿处理的叶蝉接入图1装置两株水稻的中心点,统计水稻上的叶蝉数量,结果如图2。
图2体现出不带毒、带毒叶蝉对水稻的取食偏好分别是____。
(3)研究发现,RDV感染使水稻释放两种挥发性物质E和H。将叶蝉置于图3a所示的四臂嗅觉仪的中心,其中一臂连接气味源,统计一段时间内叶蝉在四个区域停留的时间,如图3b、c。
①据图3b、c分析E、H对叶蝉的作用____。
②现有无法合成E的突变体甲,无法合成H的突变体乙。利用图1装置设计实验验证“RDV通过诱导水稻产生挥发性物质影响叶蝉的取食偏好”。
组别
左侧水稻
右侧水稻
不带毒叶蝉的实验结果
带毒叶蝉的实验结果
1
野生型
突变体甲
a
a
2
带毒野生型
带毒突变体甲
3
野生型
突变体乙
a
a
4
带毒野生型
带毒突变体乙
请依据图3结果,预期本实验结果____(选择字母填于表内)。
a.左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同
b.左侧水稻上的叶蝉数量多于右侧水稻
c.左侧水稻上的叶蝉数量少于右侧水稻
(4)进一步研究发现,病毒会影响叶蝉嗅觉相关基因的表达。RDV对水稻和叶蝉的影响有利于RDV在水稻间____和繁殖,这是____的结果。
【答案】(1) 寄生 物质和能量 第二营养级
(2) (相同数量的)不带毒叶蝉 (不带毒叶蝉偏好取食)带毒水稻;(带毒叶蝉偏好取食)不带毒水稻
(3) E只吸引不带毒叶蝉,H只对带毒叶蝉有趋避作用
组别
左侧水稻
右侧水稻
不带毒叶蝉的实验结果
带毒叶蝉的实验结果
1
野生型
突变体甲
a
a
2
带毒野生型
带毒突变体甲
b
a
3
野生型
突变体乙
a
a
4
带毒野生型
带毒突变体乙
a
c
(4) 传播 进化(自然选择)
【分析】群落的种间关系中有捕食、种间竞争、寄生和互利共生等,寄生,即两种生物在一起生活,一方受益,另一方受害,后者给前者提供营养物质和居住场所,这种生物的关系称为寄生。
【详解】(1)RDV寄生在水稻的活细胞中才能生长繁殖,故RDV与水稻种间关系是寄生;叶蝉通过取食水稻获得水稻同化的物质和能量,属于初级消费者,在生态系统营养结构中处于第二营养级。
(2)分析题意可知,该实验的自变量是叶蝉是否带毒,故应用(相同数量的)不带毒叶蝉取食水稻后移除叶蝉,获得对照组水稻。分析图2,实验组中含有不带毒叶蝉的数量多于对照组,实验组中含有带毒叶蝉的数量少于对照组,由此可知,图2体现出不带毒、带毒叶蝉对水稻的取食偏好分别是(不带毒叶蝉偏好取食)带毒水稻、(带毒叶蝉偏好取食)不带毒水稻。
(3)①分析图3,不带毒叶蝉在靠近物质E区域聚集,带毒叶蝉在远离物质H区域聚集,由此可知,E、H对叶蝉的作用:E只吸引不带毒叶蝉,H只对带毒叶蝉有趋避作用。
②组别2带毒野生型可以合成物质E和物质H,突变体甲无法合成E,左侧水稻为带毒野生型会吸引不带毒叶蝉,右侧水稻不会吸引不带毒叶蝉,故不带毒叶蝉的实验结果为b左侧水稻上的叶蝉数量多于右侧水稻;左侧水稻和右侧水稻都会对带毒叶蝉有趋避作用,故带毒叶蝉的实验结果为a左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同。组别4带毒野生型可以合成物质E和物质H,突变体乙无法合成H,左侧水稻和右侧水稻都会吸引不带毒叶蝉,故不带毒叶蝉的实验结果为a左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同;左侧水稻对带毒叶蝉有趋避作用,右侧水稻对带毒叶蝉没有趋避作用,故带毒叶蝉的实验结果为c左侧水稻上的叶蝉数量少于右侧水稻。具体如表:
组别
左侧水稻
右侧水稻
不带毒叶蝉的实验结果
带毒叶蝉的实验结果
1
野生型
突变体甲
a
a
2
带毒野生型
带毒突变体甲
b
a
3
野生型
突变体乙
a
a
4
带毒野生型
带毒突变体乙
a
c
(4)进一步研究发现,病毒会影响叶蝉嗅觉相关基因的表达。RDV对水稻和叶蝉的影响有利于RDV在水稻间传播和繁殖,这是进化(自然选择)的结果。
五年真题·压轴题(主要北京视野,单选)
高频考点:生态系统的结构、食物链及食物网综合
一、单选题
1.(2026·河北·高考真题)某城市在公园搭建“蚯蚓塔”,蚯蚓以塔内添加的落叶等有机物质为食,从而能更好地生长繁殖。下列分析错误的是( )
A.蚯蚓的摄食等活动有助于加速生态系统的物质循环
B.蚯蚓数量的增加可提高各营养级间的能量传递效率
C.蚯蚓塔的设置应考虑土壤动物趋暗和避高温的特性
D.蚯蚓塔的建造应兼顾生态改良与人居生活
【答案】B
【详解】A、蚯蚓属于生态系统中的分解者,可将摄食的落叶等有机物分解为无机物返回无机环境,其摄食等代谢活动能加速生态系统的物质循环,A正确;
B、能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值,通常稳定在10%~20%,不会因某个生物类群的数量增加而提高,且蚯蚓属于分解者,不参与捕食食物链的营养级构成,B错误;
C、蚯蚓具有趋暗、避高温的生活习性,蚯蚓塔的设置符合该特性才能保证蚯蚓正常生长繁殖,发挥其作用,C正确;
D、蚯蚓塔建造在城市公园中,既需要实现分解有机废物、改良土壤的生态效益,也需要避免对居民的休闲活动造成负面影响,应兼顾生态改良与人居生活,D正确。
2.(2025·海南·高考真题)红树林是潮间带的重要生态系统,为候鸟提供了越冬场所。红树林中存在许多奇特生物,如分布于海南东寨港红树林的白边侧足海天牛吸食绿藻后,能留存叶绿体在自身细胞中进行光合作用。下列有关叙述正确的是( )
A.红树林的物种组成和空间结构无季节性变化 B.东寨港的所有红树植物组成一个种群
C.常被水淹的红树植物生长不受水分限制 D.白边侧足海天牛在生态系统中既是生产者也是消费者
【答案】D
【详解】A、红树林位于潮间带,受潮汐、季节变化(如温度、降水、候鸟迁徙)影响,物种组成(如鸟类、植物)和空间结构(如垂直分层)会发生季节性变化,A错误;
B、种群指同一时间、同一区域内同种生物个体的总和。东寨港的红树植物包括多个物种,不属于同一物种,因此不能组成一个种群,B错误;
C、水分是红树植物生长的限制因子,尽管红树植物通过气生根等适应机制耐受水淹,但长期水淹会导致缺氧,影响其生长和分布,C错误;
D、白边侧足海天牛吸食绿藻(异养行为,属于消费者),同时能保留叶绿体进行光合作用(自养行为,属于生产者),因此在生态系统中既是生产者也是消费者,D正确。
故选D。
3.(2025·云南·高考真题)我国劳动人民在长期农业生产实践中总结了大量经验,体现出劳动人民的勤劳与智慧。下列分析错误的是( )
A.“打顶去心,果枝满头”:去掉顶芽,可以消除顶端优势,促进侧枝发育
B.“要得果子好,蜂子把花咬”:蜜蜂可帮助传粉提高受精率,增加果实数量
C.“庄稼一枝花,全靠肥当家”:作物可吸收有机肥中残留蛋白质,加速生长
D.“瓜熟蒂落”:乙烯含量升高可促进瓜果成熟,脱落酸含量升高可促进其脱落
【答案】C
【分析】由植物体内产 生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,叫作植物激素。 植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过 程中的所有生命活动,包括赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质
【详解】A、“打顶去心,果枝满头”,顶芽会产生生长素,向下运输积累在侧芽部位,抑制侧芽生长,这就是顶端优势,去掉顶芽后,侧芽部位生长素浓度降低,抑制作用解除,从而可以促进侧枝发育,A正确;
B、“要得果子好,蜂子把花咬”,许多植物需要经过传粉受精才能形成果实和种子,蜜蜂在采集花蜜的过程中可以帮助植物传粉,使花粉落到雌蕊柱头上,完成受精过程,提高受精率,进而增加果实数量,B正确;
C、“庄稼一枝花,全靠肥当家”,作物不能直接吸收有机肥中残留的蛋白质,有机肥中的有机物需要经过土壤中微生物的分解,转化为无机物(如二氧化碳、水、无机盐等)后,才能被植物吸收利用,加速生长,C错误;
D、“瓜熟蒂落”,在果实成熟过程中乙烯含量升高,乙烯具有促进果实成熟的作用;在果实脱落时脱落酸含量升高,脱落酸能促进叶和果实的衰老和脱落,D正确。
故选C。
4.(2025·广东·高考真题)食物链可以跨越不同生境(如图)。下列分析正确的是( )
A.蜜蜂和油菜之间是互利共生关系
B.鱼在该食物链中属于四级消费者
C.增加鱼的数量可使池塘周边的油菜籽增产
D.将水陆生境联系成一个整体的关键种是鱼
【答案】C
【分析】群落的种间关系中有捕食、种间竞争、寄生和互利共生等,其中种间竞争是两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等;捕食是一种生物以另一种生物为食;寄生是一种生物寄居于另种生物的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活;互利共生是两种生物共同生活在一起, 相互依赖,彼此有利。
【详解】A、分析题意可知,蜜蜂通过采蜜为油菜传粉,帮助油菜完成繁殖,油菜则为蜜蜂提供食物等条件,两者之间存在原始合作关系(蜜蜂和油菜共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活),A错误;
B、该食物链是油菜→蜜蜂→蜻蜓→鱼,鱼在该食物链中属于第四营养级,三级消费者,B错误;
C、一定范围内,增加鱼的数量能够减少蜻蜓数目,蜻蜓数量减少会对蜜蜂的捕食减少,则蜜蜂数量增加,利于为油菜传粉,帮助油菜完成繁殖,使池塘周边的油菜籽增产,C正确;
D、分析题意,食物链可以跨越不同生境,结合图示可知,蜻蜓的幼虫生活在水中,而成虫可生活在陆地,是将水陆生境联系成一个整体的关键种,D错误。
故选C。
5.(2025·广东·高考真题)草地蘑菇圈是大量蘑菇呈圈带状分布的一种生态现象(如图)。通过对圈上、圈内和圈外的植物和土壤进行调查分析,可揭示蘑菇圈形成对草地群落和土壤的影响。下列叙述错误的是( )
A.调查草地上植物和土壤分别采用样方法和取样器取样法
B.圈上植物长得高呈现明显的圈带形成草地群落垂直结构
C.蘑菇菌丝促进土壤有机质分解使圈上土壤速效养分增加
D.圈上植物种群的优势度增加可影响草地群落的物种组成
【答案】B
【分析】群落的空间结构分为垂直结构和水平结构:(1)群落的垂直结构:指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是分层现象,即在垂直方向上分成许多层次的现象。影响植物群落垂直分层的主要因素是光照,影响动物群落垂直分层的主要因素为食物和栖息空间。(2)群落水平结构:在水平方向上,由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响,不同地段往往分布着不同的种群,种群密度也有差别。群落水平结构的特征是镶嵌性。镶嵌性即植物种类在水平方向不均匀配置,使群落在外形上表现为斑块相间的现象。
【详解】A、植物无活动能力,调查通常采用样方法;土壤调查则常用取样器取样法(如采集土壤小动物或分析土壤成分),A正确;
B、垂直结构是指群落分层现象(如乔木层、灌木层、草本层等),而圈上植物呈圈带状分布,是空间分布差异,属于群落的水平结构,B错误;
C、蘑菇属于分解者,其菌丝可通过分解作用加速有机质降解,释放速效养分(如氮、磷等),C正确;
D、优势度高的植物可能竞争资源(如光照、水分),从而改变其他物种的分布或数量,D正确。
故选B。
6.(2025·广东·高考真题)山水林田湖草沙是生命共同体。这一生态文明理念最能体现生态系统的( )
A.整体性 B.独立性 C.稳定性 D.层次性
【答案】A
【分析】生物圈是指地球上全部生物及其无机环境的总和,是一个统一的整体,包括大气圈的底部、水圈大部和岩石圈的上部,是地球上最大的生态系统,是所有生物的家。生物圈中有着多种多样的生态系统,如草原生态系统、湿地生态系统、海洋生态系统、森林生态系统、淡水生态系统、农田生态系统、城市生态系统等等。
【详解】生物圈中的山水林田湖草沙是不同的生态系统类型,属于一个生命共同体,生命共同体是一个统一的整体,A正确,BCD错误。
故选A。
7.(2024·海南·高考真题)海龟是国家一级重点保护野生动物,其上岸产卵的行为促进了海洋与陆地间的物质循环和能量流动。在龟卵孵化过程中,巢穴的物质和能量与周围环境的关系如图。下列有关叙述错误的是( )
A.龟卵中的能量来自母龟同化的能量
B.螃蟹能取食幼龟和死亡胚胎:说明螃蟹既是消费者,又是分解者
C.巢穴周围的绿色植物能将根插入发育中的龟卵吸收营养,说明二者存在寄生关系
D.巢穴中的部分物质通过雨水冲刷回到海洋,可为近海的生物提供营养物质
【答案】C
【分析】输入第一营养级的能量,一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了;另一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动,储存在植物体的有机物中。构成植物体的有机物中的能量,一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来;另一部分则被初级消费者摄入体内,这样,能量就流人了第二营养级。流入第二营养级的能量,一部分在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失;另一部分用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动,其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用。如果初级消费者被次级消费者捕食,能量就流入了第三营养级。
【详解】A、母龟同化的能量一部分在呼吸作用中以热能的形式散失;另一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用,因此龟卵中的能量来自母龟同化的能量,A正确;
B、螃蟹取食幼龟说明螃蟹是消费者,螃蟹取食死亡龟的胚胎,说明螃蟹是分解者,B正确;
C、植物通常从土壤中吸收水分和矿物质,不会吸收龟卵中的物质,因此二者不存在寄生关系,C错误;
D、巢穴中的部分物质(如卵、卵壳、死亡的胚胎)通过雨水冲刷回到海洋,可为近海的生物提供营养物质,D正确。
故选C。
8.(2024·重庆·高考真题)为了解动物共存方式,科学家调查M1等西南3个山系肉食动物的捕食偏好,如图推断最合理的( )
A.棕熊从低营养级中获得能量少,对其所在生态系统的影响较弱
B.M2的豹猫和雪豹均为三级消费者,处于第四营养级
C.3个山系中,M3的肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高
D.大型捕食者偏好捕食小型猎物,大、小型肉食动物通过生态位分离实现共存
【答案】C
【分析】题图分析,食肉动物与其猎物的体重之间存在正相关性,体型相近的食肉动物之间具有更高程度的食性重叠。
【详解】A、棕熊为顶级的大型肉食动物,处于食物链的顶端,对其所在的生态系统的影响较大,A错误;
B、豹猫和雪豹为肉食动物,可能属于次级消费者、三级消费者等,处于第三、第四营养级等,B错误;
C、有图可知,三个山系中,M3的肉食动物最多,食物网最复杂,肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高,C正确;
D、食肉动物与其猎物的体重之间存在正相关性,一般来说,大型捕食者偏好捕食大型猎物,D错误。
故选C。
二、多选题
9.(2025·江西·高考真题)下图为某湖泊生态系统中的部分食物网。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.鹤既属于第二,又属于第三营养级
B.一般情况下,雕获得的能量不高于2.4×106kJ
C.碳元素从水草进入到鱼的主要形式是有机物
D.鼠和鹤的数量变化体现了生态系统的正反馈调节
【答案】AC
【详解】A、由图可知,鹤可以以第一营养级的植物为食,也可以第二营养级的鼠和鱼为食,因此鹤既属于第二,又属于第三营养级,A正确;
B、能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,在相邻营养级间的传递效率为10%~20%,该食物网为某湖泊生态系统中的部分食物网,雕可能有其他的食物来源,因此雕获得的能量有可能高于2.4×106kJ,B错误;
C、鱼通过捕食获得水草中的碳,即碳元素从水草进入到鱼的主要形式是有机物,C正确;
D、鼠增多导致鹤增多,鹤增多导致鼠减少,可知鼠和鹤的数量变化体现了生态系统的负反馈调节,D错误。
故选AC。
三、非选择题
10.(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
【分析】【关键能力】
(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
生态系统
生态系统是指一定空间内,生物群落与它所在的非生物环境相互作用形成的统一整体
小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统
种间关系
包括原始合作、互利共生、种间竞争、寄生等
屏蔽鸟类后,其不能参与授粉,屏蔽后鸟类和花都能完成正常生活,说明二者为原始合作关系
(2)逻辑推理与论证
【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。
11.(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。
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物。
【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。
12.(2026·贵州·高考真题)茶产业是贵州省重点发展的特色优势产业。茶园中配置其他树种时,茶树修剪物和其他树种凋落物可作为茶园肥力的重要来源,研究人员对修剪物和凋落物的分解率进行研究,结果如图。回答下列问题:
(1)茶园生态系统成分中除生物成分外,还有_____,茶树修剪物和其他树种凋落物的能量主要流向生物成分中的_____________。
(2)据图推测,选择________与茶树配置更有利于养分返回土壤,理由是_____。
(3)除图中自变量外,若要进一步探究土壤中凋落物分解率的影响因素,不考虑环境理化性质和微生物,实验还可设置的自变量有_____。(答出两点)
(4)茶园中配置某些树种能吸引害虫的天敌从而提高茶叶产量,从能量流动的角度分析,其原因是_______________。
【答案】(1) 非生物的物质和能量 分解者
(2) 亮叶桦 相同分解时间下,亮叶桦凋落物分解率高于茶树和杉木,可将更有利于将养分返回土壤
(3)凋落物的颗粒大小、不同凋落物的混合比例
(4)调整了能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
【详解】(1)生态系统的组成分为生物成分(生产者、消费者、分解者)和非生物的物质和能量,因此除生物成分外,还有非生物的物质和能量;茶树修剪物、树种凋落物是有机残体,主要被分解者分解利用,因此能量主要流向分解者。
(2)从曲线可知,任意相同分解时间下,亮叶桦的分解率都高于茶树和杉木,分解率越高,释放到土壤的养分越多,因此更有利于养分返回土壤。
(3)题图中自变量为分解时间、凋落物种类,题干排除了环境理化性质和微生物,因此可从凋落物本身性质设置自变量,如凋落物颗粒大小(影响分解接触面积)、不同凋落物混合比例等。
(4)吸引害虫天敌可以降低害虫对茶树的取食危害,减少能量流向害虫,从能量流动的角度分析,该操作调整了能量流动关系,使更多地能量流向人类需要的茶叶,即流向对人类最有益的部分,因此提高了茶叶产量。
13.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)伴生植物可有效防控作物害虫。研究人员利用万寿菊防治旱稻田害虫,调查了旱稻种植期内的害虫及其天敌(节肢动物类)数量,实验分组和结果如下:
组别
处理方法
T1
种植旱稻
T2
在旱稻田周围种植万寿菊
T3
对旱稻喷洒万寿菊提取物
T4
在旱稻田周围种植万寿菊且对旱稻喷洒万寿菊提取物
(1)据柱状图分析,种植万寿菊可通过________实现对农田害虫的调控,从而提高农田生态系统的________能力。
(2)实验中观察到,害虫天敌草蛉主要捕食旱稻田内的害虫(如二化螟、稻飞虱),草蛉还能捕食以万寿菊为食的花蓟马等昆虫。请根据上述给出的营养关系绘制包含旱稻、万寿菊、二化螟、稻飞虱、花蓟马和草蛉的食物网________(请在答题卡指定区域作答)。
(3)旱稻生长的不同时期,二化螟等害虫数量变化较大。当旱稻田中的害虫较少时,害虫天敌会捕食万寿菊上的昆虫作为补充食物,这种补充食物对天敌种群的作用是________,这种作用在后续旱稻田害虫数量增多时的意义是________。
(4)统计分析后,T2、T3和T4对害虫的控制效果基本一致,为了实现长期控害和可持续发展,生产实践中应优先选择使用________方法。
(5)为实现更好的防控效果,需结合防控目标和作物特点。下列叙述正确的是________(多选)。
A.害虫天敌的活动范围能够覆盖农田作物
B.害虫天敌应保持食物生态位的高度重叠
C.避免伴生植物生长时与作物产生竞争
D.伴生植物应易于控制,避免造成物种入侵
【答案】(1) 增加害虫天敌的数量 自我调节能力
(2)
(3) 维持天敌种群数量,避免天敌因食物不足导致种群数量下降 当害虫数量增多时,足够数量的天敌可以快速控制害虫种群增长,更好地发挥控害作用
(4)T2(在旱稻田周围种植万寿菊)
(5)ACD
【详解】(1)从柱状图可知,种植万寿菊后,害虫天敌数量显著提升,害虫数量下降,因此种植万寿菊是通过增加害虫天敌数量调控害虫;天敌增加后农田生态系统营养结构更复杂,提高了生态系统的自我调节能力。
(2)旱稻和万寿菊是生产者;二化螟、稻飞虱取食旱稻,花蓟马取食万寿菊;草蛉捕食二化螟、稻飞虱、花蓟马,食物网如图:。
(3)害虫减少时,补充食物可保证天敌的食物供应,维持天敌种群规模;当后续害虫爆发时,已经维持一定数量的天敌可以迅速发挥捕食作用,抑制害虫种群增长,达到控害效果。
(4)三种处理控害效果相近,种植万寿菊不需要持续喷洒提取物,更环保经济,可长期维持天敌种群,生产实践中应优先选择使用T2(在旱稻田周围种植万寿菊)方法。
(5)A、只有天敌活动范围覆盖农田,才能捕食农田中的作物害虫,达到控害效果,A正确;
B、天敌食物生态位高度重叠会加剧种间竞争,不利于天敌种群维持,也不利于对多种害虫的防控,B错误;
C、伴生植物若和作物竞争光、水、无机盐,会抑制作物生长,因此需要避免伴生植物与作物竞争,C正确;
D、伴生植物若失控容易成为入侵物种,破坏当地生态,因此需要易于控制,避免物种入侵,D正确。
14.(2025·天津·高考真题)牡蛎具有强大的净水与碳沉积能力,可大量滤食水体中的浮游植物及碎屑等有机颗粒物,其中大部分未被利用而排出,有的沉积至底层、暂不进入物质循环,有的再次成为碎屑。为有效保护牡蛎礁生态系统,对某天然牡蛎礁的物质循环和能量流动进行研究。
(1)区别牡蛎礁群落与其他生物群落的重要特征是_____不同。采用样方法调查牡蛎礁的物种时,应做到_____取样。
(2)牡蛎是第_____营养级的主要组成物种。已知牡蛎流向捕食者的能量传递效率为0.5%,推测此生态系统中高营养级生物的数量较_____。
(3)下图是牡蛎参与的部分碳循环途径,请在图中补充另外两条碳元素进出牡蛎的路径_____。
(4)为提高此类牡蛎礁生态系统稳定性,恢复高营养级生物的数量,应先禁止捕捞高营养级生物,待种群数量恢复后再适度捕捞,使其维持在K/2处,理由是_____。
【答案】(1) 物种组成 随机
(2) 二 少
(3)
(4)种群增长速率最快,有利于持续获得较大捕捞量
【分析】在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,叫作生物群落,简称群落,要认识一个群落,首先要分析该群落的物种组成。物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。
【详解】(1)群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,所以区别牡蛎礁群落与其他生物群落的重要特征是群落的物种组成不同。采用样方法调查种群密度时,为了使结果更准确,应做到随机取样。
(2)牡蛎可大量滤食水体中的浮游植物及碎屑等有机颗粒物,浮游植物属于第一营养级,牡蛎滤食浮游植物,属于第二营养级的主要组成物种。已知牡蛎流向捕食者的能量传递效率为0.5%,由于能量流动具有逐级递减的特点,传递效率低,所以此生态系统中高营养级生物获得的能量少,数量较少。
(3)碳元素进出牡蛎的路径,除了图中所示,还应该有:牡蛎被捕食者捕食,从而使碳进入下一营养级,即流入次级消费者,牡蛎还可大量滤食水体中的碎屑等有机颗粒物,从而使碎屑等有机颗粒物中的碳元素进入牡蛎体内,所以另外两条碳元素进出牡蛎的路径如图。
(4)在K/2处,种群增长速率最快,此时适度捕捞,既能使种群保持较大的增长速率,快速恢复种群数量,又能获得较多的捕捞量,所以为提高此类牡蛎礁生态系统稳定性,恢复高营养级生物的数量,应先禁止捕捞高营养级生物,待种群数量恢复后再适度捕捞,使其维持在K/2处,理由是K/2时种群增长速率最快,有利于持续获得较大捕捞量。
15.(2025·福建·高考真题)麋鹿是我国一级保护动物,喜食外来入侵种互花米草。某滩涂湿地互花米草泛滥成灾,导致当地草本植物基本消失。为保护麋鹿和治理互花米草,该地设置围栏区放养麋鹿。上述物种种群数量在互花米草入侵后变化如图。回答下列问题:
注:A、B、C和D分别表示不同的物种。
(1)物种D属于该生态系统组成成分的_____。
(2)若将同等条件的麋鹿在阶段Ⅱ引入围栏区,_____(填“会”或“不会”)影响围栏区内麋鹿的环境容纳量,理由是_____。
(3)由图可知,存在两个发生植物种群衰退的阶段,土壤肥力增加较多的是阶段_____。该阶段C种群生态位_____(填“会”或“不会”)发生改变,原因是_____。
【答案】(1)消费者
(2) 不会 在阶段Ⅱ和Ⅲ,互花米草最大种群数量和围栏空间不变
(3) Ⅲ 会 受麋鹿捕食,互花米草种群密度下降
【分析】1、种群数量增长的”J“型曲线:在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下种群数量的增长类型;种群增长的“S”型曲线:自然界的资源和空间是有限的,当种群密度增大时,种内竞争就会加剧,以该种群为食的捕食者数量也会增加。
2、环境容纳量(K值):指在环境条件不被破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量。
3、在食物充足,无限空间,无天敌等理想条件下生物具有无限增长的潜能。
【详解】(1)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。物种D是麋鹿,喜食互花米草(生产者),属于直接以生产者为食的生物,因此属于消费者。
(2)环境容纳量(K值)是指环境条件不受破坏时,一定空间所能维持的种群最大数量,其大小由环境资源(食物、空间等)和生物制约因素决定。在阶段Ⅱ引入同等条件的麋鹿时,互花米草的最大种群数量和围栏空间均未改变(即麋鹿的食物资源和生存空间未发生变化),因此不会影响围栏内麋鹿的环境容纳量。
(3)植物种群衰退的阶段为阶段Ⅰ和阶段Ⅲ。在阶段Ⅲ,由于麋鹿捕食互花米草,互花米草种群密度下降,其原本占据的土壤养分等资源被释放,因此土壤肥力增加较多的是阶段Ⅲ。 生态位是指物种在群落中的地位或作用,包括空间位置、资源占用、与其他物种的关系等。阶段Ⅲ中,C种群(互花米草)受麋鹿捕食,种群密度下降,其资源占用情况和与其他物种的相互关系发生改变,因此C种群生态位会发生改变。
16.(2024·天津·高考真题)海洋生态系统的结构与功能研究对渔业资源管理具有指导意义。渤海十年间相关调查数据统计如下。
表1 渤海生态系统各营养级间的转换效率*(%)
营养级
十年前
当前
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
浮游植物
6.7
14.7
18.6
19.6
8.9
19.9
25.0
23.5
碎屑
7.2
15.4
18.8
19.7
6.8
21.3
24.5
23.9
转换效率为相邻两个营养级间生产量(用于生长、发育和繁殖的能量)的比值
(1)捕食食物链以浮游植物为起点,碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点,两类食物链第Ⅱ营养级的生物分别属于生态系统的_____和_____。
(2)由表1可知,当前捕食食物链各营养级间的转换效率比十年前_____,表明渤海各营养级生物未被利用的和流向碎屑的能量_____。
(3)“总初级生产量/总呼吸量”是表征生态系统成熟度的重要指标,数值越小,成熟度越高,数值趋向于1时,生态系统中没有多余的生产量可利用。据此,分析表2可知,_____时期渤海生态系统成熟度较高,表示_____减少,需采取相应管理措施恢复渔业资源。
表2 渤海生态系统特征[t/(km2·a)]
系统特征
十年前
当前
总初级生产量*
2636
1624
总呼吸量
260
186
*总初级生产量表征生产者通过光合作用固定的总能量
【答案】(1) 消费者 分解者
(2) 高 减少
(3) 当前 剩余生产量(或多余的生产量,或可利用生产量)
【分析】1、生态系统的结构包括四种组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者)和营养结构(食物链和食物网)。
2、流入生态系统的总能量指生态系统里所有的生产者固定的能量, 能量在沿食物链传递的平均效率为10%~20%,即一个营养级中的能量只有10%~20%的能量被下一个营养级所利用。
【详解】(1)捕食食物链以浮游植物为起点,该类食物链第Ⅱ营养级的生物属于生态系统的消费者; 碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点,该类食物链第Ⅱ营养级的生物属于生态系统的分解者。
(2)分析表1数据可知,当前捕食食物链各营养级间的转换效率比十年前高,即相邻两个营养级间用于生长、发育和繁殖的能量的比值更高,说明渤海各营养级生物未被利用的和流向碎屑的能量减少。
(3)分析表2数据可知,十年前生态系统成熟度=总初级生产量/总呼吸量= 2636÷260 = 10.14 ,当前生态系统成熟度= 1624÷186= 8.73,数值更小,所以当前时期渤海生态系统成熟度较高,表示生态系统中多余的生产量减少,需要采取相应管理措施恢复渔业资源。
17.(2024·江苏·高考真题)某保护区地势较为平坦,植被类型属于热带稀树灌丛草原,生活着坡鹿、猛禽和蟒蛇等动物。请回答下列问题:
(1)坡鹿为珍稀保护动物,主要以草本植物的嫩叶为食。保护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛,这种群落演替类型称为________。科研人员对坡鹿在火烧地和非火烧地的采食与休息行为进行研究,结果如图1,形成该结果的原因是________。
(2)保护区的草原上,植物个体常呈不均匀分布,这体现了群落水平结构的主要特征是________。为了研究火烧法对植被的影响,科研人员采用样方法进行调查,群落结构越复杂,样方面积应越________。
(3)为了研究坡鹿粪便对保护区土壤动物类群丰富度的影响,科研人员用吸虫器采集土壤样方中的动物后,常选用________溶液固定保存。蚯蚓、蜈蚣等一些土壤动物可以作为中药材,这体现了生物多样性的________价值。
(4)研究保护区内动物的食物结构,常用的方法有直接观察法、胃容物分析法、粪便分析法。若调查湖泊下层鱼类的食性,在上述方法中优先选用________。对于食性庞杂的鱼类,可检测其所在水域中不同营养级生物体内稳定性同位素15N含量,从而判断该鱼类在生态系统中的营养地位,其依据的生态学原理是________。
(5)科研人员在野外调查的基础上绘制了保护区食物网,部分结构如图2所示。相关叙述错误的有________(填序号)。
①该图没有显示的生态系统成分是分解者
②动植物之间的营养关系主要包括种间关系和种内关系
③有的食虫鸟在相应食物链上为三级消费者、第四营养级
④采用标记重捕法可以精确掌握保护区坡鹿的种群密度
【答案】(1) 次生演替 坡鹿在火烧地采食次数多,是因为火烧 地为坡鹿提供草本植物的嫩叶,而在非火烧地休息次数 多,是因为灌木和稀少的树木能提供很好的隐蔽保护
(2) 镶嵌分布 大
(3) 体积分数 70%酒精 直接
(4) 胃内容物分析法 15N 含量随营养级升高而增加(生物富集)
(5)①②④
【分析】【关键能力】
(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
群落的结构及演替
群落结构分水平结构和垂直结构,垂直结构体现分层特点,水平结构体现镶嵌特点;群落的演替分初生演替和次生演替
演替后群落与演替前群落结构发生变化,生物的活动也随之发生变化
固定保存生物样本及生物多样性的价值
用取样器取样法采集动物样本时,要用70%的酒精固定样本,防止腐败;生物多位性有直接价值、间接价值及潜在价值
采集动物后固定保存;蚯蚓、蜈蚣等一些土壤动物可以作为中药材
调查湖泊下层鱼类的食性
生态系统中的各种生物通过捕食关系形成捕食链
鱼类生活在湖泊的下层,无法直接观察,且其粪便排放在水中,也不便分析
通过检测生物体内稳定性同位素15N含量判定该生物营养地位依据的生态学原理
生物富集是指某些在自然界不能降解或难降解的化学物质,在环境中通过食物链的延长和营养级的增加在生物体内逐级富集的现象
稳定性同位素15N含量会随营养级升高而升高
食物网的构成分析
食物网是在生态系统中生物间错综复杂的网状食物关系
食物网中只含有生产者和消费者两种成分,且坡鹿为珍稀保护动物
(2)逻辑推理与论证:
【详解】(1)次生演替是指原来的植物群落由于火灾、洪水、崖崩、风灾、人类活动等原因大部分消失后所发生的演替。护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛,这种群落演替类型是次生演替。分析图1,坡鹿在火烧地的采食行为比非火烧地更频繁,而休息行为比非火烧地更少。形成该结果的原因是火烧地的植物更嫩,草本植物的生长更加繁盛,因此坡鹿在火烧地的采食活动更频繁,而非火烧地提供遮蔽,坡鹿休息次数较多。
(2)群落的水平结构由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,呈镶嵌性分布。保护区的草原上,植物个体常呈不均匀分布,这体现了群落水平结构的主要特征是镶嵌性分布。群落结构越复杂,样方面积需要越大以获得代表性的样本数据。
(3)用吸虫器采集土壤样方中的动物后,采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,以固定杀死小动物并保存。生物多样性的直接价值是指对人类的社会生活有直接影响和作用的价值。例如,药用价值、观赏价值、食用价值和生产使用价值等。蚯蚓、蜈蚣等一些土壤动物可以作为中药材,体现了生物多样性的直接价值。
(4)湖泊下层鱼类的胃内容物分析可以直接反映其食性,所以调查湖泊下层鱼类的食性,优先选用胃容物分析法。生物富集是指某些在自然界不能降解或难降解的化学物质,在环境中通过食物链的延长和营养级的增加在生物体内逐级富集,浓度越来越大。所以对于食性庞杂的鱼类,可检测其所在水域中不同营养级生物体内稳定性同位素15N含量,从而判断该鱼类在生态系统中的营养地位,其依据的生态学原理是15N 含量随营养级升高而增加(生物富集)。
(5)①、生态系统的组成部分为非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。该图没有显示的生态系统成分是非生物的物质和能量和分解者,①错误;
②、动植物之间的营养关系主要包括捕食、寄生和共生等,②错误;
③、图是部分食物网,所以可能存在食虫鸟捕食肉食性昆虫的情况,此时食虫鸟就是三级消费者、第四营养级,③正确;
④、标记重捕法是估算种群密度的方法,所以调查得到的种群密度一般不是最精确的现实反映。所以采用标记重捕法并不能精确掌握保护区坡鹿的种群密度,④错误。
故选①②④。
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第34讲 生态系统的结构
分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题
题型一:
题号
1
2
3
4
5
答案
A
A
A
B
D
6.(1) 生态系统的组成成分和营养结构(食物链、食物网) 间接
(2) 生产者(第一营养级) 464.5 20.1%
(3) K/2(环境容纳量的一半) 出生率和死亡率、迁入率和迁出率
(4)①减少周边农田农药的使用,采用生物防治害虫;②建立湿地自然保护区;③加强对湿地生态系统的监测和管理;④控制污染源,防止水体富营养化(答出两点合理即可)
7.(1) 生态系统 非生物
(2) 外来物种入侵 分解有机物,促进物质循环
(3) 浆果类植物→鼠→豹猫 太阳能 食物链和食物网
(4) 基因/遗传 自动调节/自我调节
(5)在校园设置人工鸟巢/保护校园绿植,为小动物提供栖息环境
8.(1)胎生、哺乳
(2) 生产者 物质 自我调节
(3)相互选择
(4)基因/遗传
(5) 无性 细胞核
(6) 快 神经和激素 非特异性
9.(1) 消费者和分解者 垂直
(2)出生率>死亡率
(3) 自生 6.3%
(4) Ⅰ 1/2K1
(5)引入底栖动物使养殖区生态系统营养结构更加复杂,抵抗力稳定性增强。
题型二:
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
D
D
B
C
B
C
ABD
两年重难·情境题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
C
C
B
B
A
B
D
D
D
10.(1) 生产者 物质循环和能量流动 自我调节
(2)Cm
(3) 大量啃食蜜腺 顶端优势 侵占蚂蚁种类不同导致哨刺金合欢树生长高度差异。
(4)原因:栅栏围起导致食草动物刺激减少,哨刺金合欢树减少蜜汁分泌,Cm缺少食物,而扩大饲养蚧壳虫,影响植物生长,传播病害,导致金合欢树死亡
启示:生物多样性对生态系统的稳定性具有重要的意义;自然生态系统存在一定的自我调节能力(稳定性),尽量减少人类活动对生态系统稳定性的干扰。(1分,答出一点给分,合理即可)
11.(1) 寄生 物质和能量 第二营养级
(2) (相同数量的)不带毒叶蝉 (不带毒叶蝉偏好取食)带毒水稻;(带毒叶蝉偏好取食)不带毒水稻
(3) E只吸引不带毒叶蝉,H只对带毒叶蝉有趋避作用
组别
左侧水稻
右侧水稻
不带毒叶蝉的实验结果
带毒叶蝉的实验结果
1
野生型
突变体甲
a
a
2
带毒野生型
带毒突变体甲
b
a
3
野生型
突变体乙
a
a
4
带毒野生型
带毒突变体乙
a
c
(4) 传播 进化(自然选择)
五年真题·压轴题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
B
D
C
C
B
A
C
C
AC
10.(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
11.(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。
12.(1) 非生物的物质和能量 分解者
(2) 亮叶桦 相同分解时间下,亮叶桦凋落物分解率高于茶树和杉木,可将更有利于将养分返回土壤
(3)凋落物的颗粒大小、不同凋落物的混合比例
(4)调整了能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
13.(1) 增加害虫天敌的数量 自我调节能力
(2)
(3) 维持天敌种群数量,避免天敌因食物不足导致种群数量下降 当害虫数量增多时,足够数量的天敌可以快速控制害虫种群增长,更好地发挥控害作用
(4)T2(在旱稻田周围种植万寿菊)
(5)ACD
14.(1) 物种组成 随机
(2) 二 少
(3)
(4)种群增长速率最快,有利于持续获得较大捕捞量
15.(1)消费者
(2) 不会 在阶段Ⅱ和Ⅲ,互花米草最大种群数量和围栏空间不变
(3) Ⅲ 会 受麋鹿捕食,互花米草种群密度下降
16.(1) 消费者 分解者
(2) 高 减少
(3) 当前 剩余生产量(或多余的生产量,或可利用生产量)
17.(1) 次生演替 坡鹿在火烧地采食次数多,是因为火烧 地为坡鹿提供草本植物的嫩叶,而在非火烧地休息次数 多,是因为灌木和稀少的树木能提供很好的隐蔽保护
(2) 镶嵌分布 大
(3) 体积分数 70%酒精 直接
(4) 胃内容物分析法 15N 含量随营养级升高而增加(生物富集)
(5)①②④
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