专题20 生态系统与生态环境-【十年高考】备战2027年高考生物真题分类解析与应试策略（Word版）
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内容正文：
专题二十 生态系统与生态环境
考点
2017~2021年
2022年
2023年
2024年
2025年
2026年
合计
62.生态系统的结构
1
1
2
4
8
2
18
63.生态系统的物质循环和能量流动
1
1
2
7
9
6
26
64.生态系统的信息传递和稳定性
1
2
3
7
7
4
24
65.人与环境
0
0
1
11
11
6
29
66.生态工程
0
1
2
3
8
6
20
命题热度
本专题命题热度非常高()
课程标准
备考策略
1.阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成,各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体
从近几年高考来看,试题中选择题与非选择题均出现,主要围绕生态系统各组成成分及其作用、食物链及营养级、能量流动过程、物质循环、信息传递、生态系统的稳定性、生物多样性的价值、生态工程的原理等知识考查。多数情境化试题将生态系统与种群、群落结合,考查考生系统分析的思想和方法,提高考生对生命系统与环境关系的认识,并为考生树立人与自然和谐共处的观念、形成生态意识、环保意识和践行绿色低碳生活方式奠定基础。
在高考备考中,考生应注重基础知识的记忆和理解,通过构建概念图加强知识间的联系,实现对知识的深度理解和整体掌握。
2.讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构
3.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环、能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。举例说明利用物质循环和能量流动规律,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源
4.解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系
5.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象
6.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用
7.解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定,并维持动态平衡的能力
8.举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响,如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等
9.阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时,能够通过自我调节维持稳定
10.举例说明根据生态学原理、采用系统工程的方法和技术,达到资源多层次和循环利用的目的,使特定区域中的人和自然环境均受益
考点62生态系统的结构答案P450
1.
(2025·黑吉辽内蒙古,5,2分,难度★★)右图为某森林生态系统的部分食物网。下列叙述正确的是 ( )
A.图中的生物及其非生物环境构成生态系统
B.野猪数量下降时,虎对豹的排斥加剧
C.图中的食物网共由6条食物链组成
D.树木同化的能量约有10%~20%流入野猪
2.(2025·广东,1,2分,难度★★)山水林田湖草沙冰是生命共同体。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
3.(2025·广东,13,4分,难度★★★)食物链可以跨越不同生境(如下图所示)。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
4.(2025·湖北,11,2分,难度★★★)蚯蚓通常栖息在阴暗、潮湿的土壤环境中,以落叶、禽畜粪便和线虫等为食。四溴双酚A(TBBPA)是土壤中常见的污染物之一。科研人员以蚯蚓为实验对象,将其培养在浓度为1 mg/kg的TBBPA污染土壤中进行30天富集实验,然后将蚯蚓转至干净土壤进行30天排出实验,实验结果如下图。下列叙述错误的是 ( )
A.蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者
B.蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和
C.该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA不会沿食物链传递
D.15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍
5.(2025·江西,13,4分,难度★★★)(多选)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.鹤既属于第二营养级,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
6.(2025·陕晋宁青,15,3分,难度★★★)冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊,如图(a)。环境DNA(eDNA)技术通过检测环境样品中特异性基因序列来识别物种,利用该技术分析青藏高原某冰川前缘、溪流到下游湖泊的15个采样点的物种丰富度,如图(b)。下列叙述正确的是( )
图(a)
图(b)
A.冰川前缘至少有2个营养级,湖泊中至少有4个营养级
B.eDNA结果可同时反映水体及周边陆地生态系统物种多样性
C.从高山流石滩到高寒草甸生物的分布体现了群落的垂直结构
D.蓝细菌等生产者固定的太阳能是输入湖泊生态系统的总能量
7.(2024·海南,5,3分,难度★★)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·广西,9,2分,难度★★)在某稳定的鱼塘生态系统中,食物网如图所示,其中鲈鱼为主要经济鱼类。下列说法错误的是 ( )
A.该生态系统中,含有6条食物链
B.该生态系统中,太阳鱼只属于第三营养级
C.消除甲壳类会降低该生态系统的抵抗力稳定性
D.消除捕食性双翅目幼虫,可以提高流入鲈鱼的能量
9.(2024·河北,12,2分,难度★★)天然林可分为单种乔木的纯林和包含多种乔木的混交林。人工林通常是在栽培某树种后,经多年持续去除自然长出的其他树木进行抚育,形成单种乔木的森林。下列叙述错误的是 ( )
A.混交林的多种乔木可为群落中的其他物种创造复杂的生物环境
B.人工林经过抚育,环境中的能量和物质更高效地流向栽培树种
C.天然生长的纯林和人工林都只有单一的乔木树种,群落结构相同
D.与人工林相比,混交林生态系统物种组成更复杂
10.(2023·湖北,9,2分,难度★★★)胁迫是指一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件。水杨酸可以减轻胁迫对植物的不利影响。在镉的胁迫下,添加适宜浓度的水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统,降低丙二醛和H2O2含量,有效缓解镉对苦草的氧化胁迫。下列叙述错误的是 ( )
A.水杨酸能缓解H2O2对苦草的氧化作用
B.在胁迫环境下,苦草种群的环境容纳量下降
C.通过生物富集作用,镉能沿食物链传递到更高营养级
D.在镉的胁迫下,苦草能通过自身的调节作用维持稳态
11.(2022·广东,9,2分,难度★★)右图示某生态系统的食物网,其中字母表示不同的生物,箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是 ( )
A.a、c是生产者
B.b、e是肉食动物
C.c、f是杂食动物
D.d、f是植食动物
12.(讲解 2021·广东,2,2分,难度★★)“葛(葛藤)之覃兮,施与中谷(山谷),维叶萋萋。黄鸟于飞,集于灌木,其鸣喈喈”(节选自《诗经·葛覃》)。诗句中描写的美丽景象构成了一个 ( )
A.黄鸟种群 B.生物群落
C.自然生态系统 D.农业生态系统
13.(2026·黑吉辽内蒙古,22,11分,难度★★★)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。
(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.(2026·陕晋宁青,20,10分,难度★★★★)高原鼠兔曾被认为是加速高寒草甸退化的“害兽”,但研究揭示其对高寒草甸生态系统的稳定有重要贡献。高原鼠兔营穴居,食性与牦牛相近,但偏好植物低矮的生境,会通过自身啃食刈割降低植物高度,便于观望警戒。回答下列问题。
图(a)
图(b)
图(c)
(1)高原鼠兔属于该生态系统组成成分的 ;藏狐是其天敌,两者数量变化趋势是
。
为探究营养元素的循环过程,需分析一定时间内高原鼠兔肌肉和骨骼中某关键营养元素的植物来源,可行的实验方法是 。
(2)据图(a)分析,高原鼠兔在高寒草甸中扮演“有益”与“有害”双重角色的原因是
。
(3)图(b)中甲是没有牦牛放牧时,高原鼠兔在一定时间内种群数量增长曲线;在相同生境中有牦牛放牧时,其种群数量增长曲线最可能是图中的 ,原因是
。
(4)据图(c)分析,随高原鼠兔密度升高,可在野外直接监测 指标以便较快速识别其影响;当该指标低于T点时应及时开展防控,判断依据是 。
15.(2025·浙江,21,12分,难度★★★)稻蛙综合种养技术通过构建稻蛙共养系统,促进水稻种植与蛙类养殖的协同发展,提升了生态和经济效益。黑斑蛙主要摄取动物性食物,也摄取少量植物性食物,排泄的含氮废物主要是尿素。经营者在移栽水稻一段时间后,投放黑斑蛙幼蛙且定期投喂。回答下列问题:
(1)稻田引入黑斑蛙进行养殖,提高食物网的复杂性,使稻田生态系统抵抗外界干扰的能力变 。蛙能捕食稻飞虱等水稻害虫,因此可利用这种关系进行 ,实现水稻的绿色生产。
(2)稻蛙共养系统的能量来源为 。能量可以沿着“水稻→稻飞虱→黑斑蛙→蛇”流动,体现了能量流动的 特点。去除该食物链中的 ,可在一定程度上增加蛙的产量。
(3)生态系统中 的缺失都会导致物质循环停滞,造成系统崩溃。合理投喂饲料可促进蛙的生长,从物质循环角度考虑,这种系统外的物质输入也促进水稻生长,原因是
。
(4)经营者发现,幼蛙投放量过多,反而导致水稻亩产量减少,可能的原因有哪几项? 。
A.蛙会争夺水稻所需的矿质营养
B.食物资源不足,蛙会取食幼嫩稻苗
C.空间资源不足,蛙的频繁活动会影响水稻生长
D.蛙排泄物过多会改变土壤pH,不利于水稻生长
16.(2025·四川,17,11分,难度★★★)川西林盘是人与自然和谐共生的典型代表,一般由宅院、林地及外围耕地等组成。林盘的植被丰富,林地中有乔木、灌丛和草本植物,耕地种植有多种农作物。有人在某林盘选取A、B、C三种样地(见下图),用样方法调查食叶害虫(蚜虫)及其主要天敌(蜘蛛和步甲虫)的种类和数量,结果见下表。回答下列问题。
样地
蚜虫
蜘蛛
步甲虫
物种数
个体数
物种数
个体数
物种数
个体数
A
3
171
8
36
7
32
B
4
234
13
80
10
39
C
3
243
15
78
12
45
注:表中物种数和个体数为多个样方统计的平均值。
(1)该林盘中,蜘蛛和步甲虫均属于 (填生态系统组分);若它们数量大量减少, (填“有利于”“不利于”或“不影响”)能量流向对人类有益的部分。
(2)与样地A相比,样地B中的高大乔木可降低风速,减少土壤侵蚀,能更好地发挥生物多样性的 价值;同时,样地B的植物群落结构更复杂,有利于增强该样地的 稳定性。
(3)研究结果显示,害虫天敌多样性最高的样地为 ,该样地能维持更多天敌物种共存的原因是
。
(4)土地利用布局对林盘生态系统稳定性有重要影响。综上分析,以下甲、乙、丙三个林盘布局示意图中,生态系统稳定性从高到低依次为 ,依据是
。
17.(2024·北京,16,12分,难度★★★★)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 (单选)。
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。
18.(2023·天津,13,9分,难度★★)为了保护某种候鸟,科学家建立了生态保护区,其中食物网结构如下:
(1)为了保证资源充分利用,应尽量保证生态系统内生物的 不同。
(2)肉食性鱼类不是候鸟的捕食对象,引入它的意义是:
。
(3)肉食性鱼类位于第 营养级。若投放过早,可能会造成低营养级生物 ,所以应较晚投放。
(4)经过合理规划布施,该生态系统加快了 。
考点63生态系统的物质循环和能量流动答案P452
1.(2026·四川,3,3分,难度★★)《荀子·富国篇》里记有“多粪肥田,是农众庶之事也”,说明我国劳动人民自古就十分重视粪便的资源化利用。下列叙述错误的是 ( )
A.施用粪肥有助于提高土壤肥力,改善土壤结构
B.粪便经过微生物发酵,可以产生富含甲烷的气体
C.“多粪肥田”可使粪便中的能量更多地流向农作物
D.粪便还田可减少化肥的使用,有利于降低碳排放
2.(2026·安徽,5,3分,难度★★)生命系统是高度有序的开放系统。下列叙述正确的是 ( )
A.单位时间内,输入生命系统的能量越多,储存的能量就越多
B.物质在生命系统内都能循环利用,而能量却不能循环利用
C.已输入生命系统的能量在维持系统有序性的过程中不断减少
D.稳定的生命系统与系统外的环境之间没有物质和能量的交换
3.(2026·河北,11,2分,难度★)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
4.(2025·山东,12,2分,难度★★)某时刻某动物种群所有个体的有机物中的总能量为①,一段时间后,此种群所有存活个体的有机物中的总能量为②,此种群在这段时间内通过呼吸作用散失的总能量为③,这段时间内死亡个体的有机物中的总能量为④。此种群在此期间无迁入迁出,无个体被捕食,估算这段时间内用于此种群生长、发育和繁殖的总能量时,应使用的表达式为 ( )
A.②-①+④ B.②-①+③
C.②-①-③+④ D.②-①+③+④
5.(2025·福建,2,2分,难度★★)我国航天员在空间站收获并品尝了新鲜的“太空蔬菜”。下列叙述错误的是 ( )
A.太空蔬菜中的激素分布不受微重力的影响
B.太空蔬菜可为航天员提供维生素和膳食纤维
C.太空蔬菜种植可促进空间站内的物质循环
D.太空蔬菜的生长体现了植物对环境的适应性
6.(2025·广西,10,2分,难度★★)某大型淡水湖入湖河口形成了碟形湖。丰水期碟形湖区与主湖区湖水相连,枯水期碟形湖与主湖水流隔断,见下图。下列说法错误的是 ( )
A.枯水期时碟形湖与主湖之间存在物质交换
B.丰水期时碟形湖区和主湖区藻类密度通常相等
C.枯水期时碟形湖和主湖的能量金字塔均为正金字塔形
D.丰水期时相邻两个营养级之间的能量传递效率为10%~20%
7.(2025·云南,13,3分,难度★★)增加碳汇的目的是减少大气中CO2含量。下列措施中无法实现减少碳排或增加碳汇的是 ( )
A.保护湿地 B.植树造林
C.秸秆还田 D.动物饲养
8.(2025·甘肃,14,3分,难度★★)正确认识与理解生态系统的能量流动规律,对合理保护与利用生态系统有重要意义。下列叙述正确的是 ( )
A.提高传递效率就能增加营养级的数量
B.呼吸作用越大,能量的传递效率就越大
C.生物量金字塔也可以出现上宽下窄的情形
D.能量流动的单向性决定了人类不能调整能量流动关系
9.(2024·全国新课标,4,6分,难度★★)采用稻田养蟹的生态农业模式既可提高水稻产量又可收获螃蟹。下列叙述错误的是 ( )
A.该模式中水稻属于第一营养级
B.该模式中水稻和螃蟹处于相同生态位
C.该模式可促进水稻对二氧化碳的吸收
D.该模式中碳循环在无机环境和生物间进行
10.(2024·黑吉辽,16,3分,难度★★★)(多选)下图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的,表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解,剩余积累于土壤。据图分析,下列叙述正确的是 ( )
注植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量,其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。
A.E是太阳照射到生态系统的能量
B.E2属于未被利用的能量
C.E3占净初级生产量的36%
D.E3的产生过程是物质循环的必要环节
11.(2024·山东,12,2分,难度★★★★)某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6 g/m2 和30 g/m2,据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出,下列说法错误的是 ( )
A.能量不能由第二营养级流向第一营养级
B.根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低
C.流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量
D.第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量
12.(2024·安徽,6,3分,难度★★)磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。磷经岩石风化、溶解、生物吸收利用、微生物分解,进入环境后少量返回生物群落,大部分沉积并进一步形成岩石。岩石风化后磷再次参与循环。下列叙述错误的是( )
A.在生物地球化学循环中,磷元素年周转量比碳元素少
B.人类施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率
C.磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程
D.磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环
13.(2024·甘肃,13,3分,难度★★★)土壤镉污染影响粮食生产和食品安全,是人类面临的重要环境问题。种植富集镉的植物可以修复镉污染的土壤。为了筛选这些植物,某科研小组研究了土壤中添加不同浓度镉后植物A和B的生长情况,以不添加镉为对照(镉含量0.82 mg/kg)。一段时间后,测量植物的地上、地下生物量和植物体镉含量,结果如下表。下列叙述错误的是 ( )
镉浓度/
(mg·
kg-1)
地上生物量/
(g·m-2)
地下生物量/
(g·m-2)
植物体镉含量/
(mg·kg-1)
植物A
植物B
植物A
植物B
植物A
植物B
对照
120.7
115.1
23.5
18.0
2.5
2.7
2
101.6
42.5
15.2
7.2
10.1
5.5
5
105.2
35.2
14.3
4.1
12.9
7.4
10
97.4
28.3
12.1
2.3
27.4
11.6
A.在不同浓度的镉处理下,植物A和B都发生了镉的富集
B.与植物A相比,植物B更适合作为土壤镉污染修复植物
C.在被镉污染的土壤中,镉对植物B生长的影响更大
D.若以两种植物作动物饲料,植物A的安全风险更大
14.(2023·山东,13,2分,难度★★★)某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示,该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是 ( )
项目
生产者
固定
来自陆
地的植
物残体
初级消费
者摄入
初级消费
者同化
初级消
费者呼
吸消耗
90
42
84
13.5
3
A.流经该生态系统的总能量为90×105 J/(m2·a)
B.该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级
C.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105 J/(m2·a)
D.初级消费者粪便中的能量为70.5×105 J/(m2·a),该能量由初级消费者流向分解者
15.(2023·广东,13,4分,难度★★★)凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放苗1周内虾苗取食藻类和浮游动物,1周后开始投喂人工饵料,1个月后对虾完全取食人工饵料。1个月后虾池生态系统的物质循环过程见图2。下列叙述正确的是( )
图2
A.1周后藻类和浮游动物增加,水体富营养化程度会减轻
B.1个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位
C.浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者
D.异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养
16.(2022·湖南,8,2分,难度★★)稻—蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式,常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气,蟹能摄食害虫、虫卵和杂草,其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是 ( )
A.该种养模式提高了营养级间的能量传递效率
B.采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递
C.硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳)为捕食关系
D.该种养模式可实现物质和能量的循环利用
17.(2026·山东,24,9分,难度★★★★)图甲为某无人为干预的沙漠样地部分物种生物量的变化。图乙为该样地a~c时段各营养级能量流动情况。a时前,该样地只存在物种A1,物种A2和B2在b时迁入。
甲
乙
注:图中数字为能量数值,单位是J/(m2·a);表示呼吸量,↓表示未利用量;A(2)表示A营养级有A1、A2两个物种,依此类推。
(1)A1具有固沙保水的作用,这体现的生物多样性的价值是 。该样地发生的群落演替属于初生演替,据图甲分析,判断依据是
。
(2)A1的根系不断发育且与其互利共生微生物的菌丝体相互缠绕,胶结沙粒形成沙套,沙套内的含水量和固氮菌数量明显高于沙套外,固沙作用显著,增加了该样地的物种种类。据此分析,影响该群落演替的因素除外界环境变化外,还有 和 。
(3)a~c时段,B1的呼吸量为60 J/(m2·a),未利用量为20 J/(m2·a),B2在b~c时段用于生长、发育和繁殖的能量最大不超过 J/(m2·a)。营养级A到B的能量传递效率为2%,A2的未利用量为90 J/(m2·a),A1的未利用量为 J/(m2·a)。
(4)该生态系统的第一营养级中,未利用量占比较高,可能的原因是 (填标号)。
A.分解者分解有机物的速率慢
B.消费者数量少,对物质循环的促进作用弱
C.气温高,植物的呼吸作用强,代谢旺盛
18.(2026·云南,20,10分,难度★★★★)研究人员在某海滨荒滩开展生态恢复实验。实验基于当地的一条食物链“海三棱藨草(藨草)→天津厚蟹(厚蟹)→锯缘青蟹(青蟹)”,在样方内种植藨草并引入厚蟹,随后设置实验组(引入青蟹)与对照组(不引入青蟹),结果如图所示。
回答下列问题。
(1)该食物链中,青蟹属于 级消费者。
(2)实验组藨草种群密度的变化符合 (填“A”或“B”)曲线,6月中旬样方内厚蟹种群密度可能会 (填“高于”“低于”或“等于”)对照组。若A曲线的模式使海滨生态恢复,而B曲线的模式使海滨回到荒滩状态,则可说明种间相互作用结果影响了群落演替的 。
(3)增加植物固碳量是实现“双碳”目标的措施之一,碳流入藨草的途径为光合作用,流出藨草的途径有
(答出3点即可)。“下行效应”理论认为高营养级会调控低营养级,从而调控生产者的固碳量。理论上,一条食物链的偶数营养级生物量增加会使生产者固碳量 ,但在自然生态系统中难以验证,其原因是
。
要提升本实验中植物的固碳量,可以采取的措施有 (答出1点即可)。
19.(2026·贵州,19,9分,难度★★)
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,结果如图所示。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 。
20.(2025·天津,13,12分,难度★★★)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 。
21.(2025·黑吉辽内蒙古,23,11分,难度★★★)粪甲虫是一类嗜粪昆虫的总称,其中金龟科和蜉金龟科粪甲虫以粪便为食,隐翅虫科则主要捕食粪便中滋生的某些小型无脊椎动物。大环内酯类兽药(ML)可以有效治疗畜禽的呼吸道疾病,但其在粪便中的残留会显著影响一些粪甲虫的存活和后代孵化。回答下列问题。
(1)草原生态系统粪甲虫种类繁多,体现了生物多样性中的 。金龟科和蜉金龟科粪甲虫能够快速分解草场中的粪便,促进土壤养分循环,体现了生物多样性的 价值。
(2)用箭头连接下列草原生态系统中的关键因子,完成碳循环模型。
(3)对使用ML前后同一草场的粪甲虫进行调查,通常采用陷阱法取样,陷阱位置的选择应符合 原则;陷阱中新鲜牛粪的气味吸引粪甲虫,属于生态系统中的 信息传递。
(4)分类统计诱捕到的粪甲虫,结果见下表。由表可知,ML使用后粪甲虫数量明显 ,优势科变为了 (填科名),这种变化将会使草场牛粪的清除速度下降,影响草场的生态功能。
粪甲
虫种
类
ML使用前
ML使用后
平均数量/
(只·陷阱-1)
个体
占比
平均数量/
(只·陷阱-1)
个体
占比
蜉金
龟科
121.7
62.3%
29.9
44.4%
金龟
科
73.7
37.7%
0.8
1.2%
隐翅
虫科
0
0
36.6
54.4%
(5)为了维持草场畜牧业的可持续发展,降低兽药残留对当地粪甲虫的影响,可采用的方法包括 。(多选)
A.研发低残留、易降解兽药
B.制定严格用药指南,避免过量使用兽药
C.引入新的粪甲虫种类
D.培育抗病力强的牲畜品种,减少兽药使用
22.(2025·海南,19,10分,难度★★★★)坡垒是海南热带雨林的标志性物种,现存野生种群个体数量极少且多为老树,已列为国家一级保护野生植物。目前海南已成功实现坡垒的人工繁育,在多地形成人工林,已知坡垒幼苗随着苗龄增加需光性增强。回答下列问题。
(1)为了精准统计坡垒野生种群的个体数量,应采用的调查方法是 。
(2)在调查坡垒的生态位时,除了调查其自身特征外,还需要调查与其他物种的 。
(3)热带雨林素有“热带密林”之称,森林下层直射光呈不连续分布,这会影响群落的 结构,导致耐荫性较差的草本植物种群呈现 分布。海南热带雨林中现存坡垒野生种群更新困难,从坡垒自身生长习性角度分析其原因:
。
(4)碳库是生态系统的总碳储量。森林生态系统的碳库以有机碳为主。坡垒可增加热带雨林的碳库,从物质循环角度分析,坡垒在热带雨林中存储并输送有机碳的方式有
(答出2点即可)。
(5)为促进海南热带雨林国家公园内坡垒种群恢复,除了采取提高遗传多样性的措施外,还可采取的合理措施有
(答出2点即可)。
23.(2025·贵州,19,9分,难度★★★)喀斯特洞穴是一种相对封闭的特殊生态系统,洞穴内全年温度相对恒定,食物短缺。随着人类活动范围增大,喀斯特洞穴原生境被破坏难以恢复。因此,研究喀斯特洞穴生态系统的结构和功能具有重要意义。回答下列问题:
(1)研究喀斯特洞穴生态系统的结构,首先要调查该生态系统的 ,分析各物种之间的营养级关系,绘制食物网。研究发现,喀斯特洞穴生态系统有多条食物链,但第一营养级往往来自洞穴外,最可能的原因是
。
(2)喀斯特洞穴内的昆虫能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 。
进一步研究发现,喀斯特洞穴生态系统的能量传递效率相对较高,从能量流动的角度分析,主要原因是 。
(3)喀斯特洞穴是研究动物进化的理想场所。根据喀斯特洞穴的特点分析其在动物进化研究中的优势是
。(答出2点即可)
24.(2024·天津,13,10分,难度★★★★)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
注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*
2 636
1 624
总呼吸量
260
186
注总初级生产量表征生产者通过光合作用固定的总能量。
25.(2024·湖南,20,11分,难度★★★★)土壤中的微生物数量与脲酶活性可反映土壤的肥力状况。为研究不同施肥方式对土壤微生物数量和脲酶活性的影响,试验分组如下:不施肥(CK)、有机肥(M)、化肥(NP)、麦秸还田(S)、有机肥+化肥(M+NP)、麦秸还田+化肥(S+NP),其中,NP中氮肥为尿素,麦秸未经处理直接还田,结果如图所示。回答下列问题。
图a
图b
(1)从生态系统组成成分分析,土壤中的微生物主要属于 ,施用的肥料属于 。M、NP和S三种施肥方式中,对土壤微生物数量影响最大的是 。
(2)研究还表明,与CK组相比,S组小麦产量差异不显著。据图a分析,其原因是 ;秸秆可用于生产畜禽饲料和食用菌,畜禽粪便和使用过的食用菌培养基用于还田,该利用方式能降低生态足迹的原因是
。
(3)下列说法错误的是 (填序号)。
①合理施肥可以提高氮的循环效率
②施肥可增加土壤微生物数量和脲酶活性
③为提高土壤肥力,短期内施用有机肥比化肥更有效
④施用有机肥时,松土可促进有氧呼吸
26.(2021·山东,24,10分,难度★★★)海水立体养殖中,表层养殖海带等大型藻类,海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎,底层养殖以底栖微藻、生物残体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如图所示(单位:kJ/(m2·a),M、N表示营养级。
(1)估算海参种群密度时常用样方法,原因是 。
(2)图中M用于生长、发育和繁殖的能量为 kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为 %(保留一位小数),该生态系统中的能量 (填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。
(3)养殖的海带数量过多,造成牡蛎减产,从生物群落的角度分析,原因是
。
(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理,依据这一原理进行海水立体养殖的优点是 。在构建海水立体养殖生态系统时,需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素,从而确定每种生物之间的合适比例,这样做的目的是 。
考点64生态系统的信息传递和稳定性答案P456
1.(2026·广东,10,2分,难度★★)广东省众多的古村落周边常有被充分保护的防护林,可供村民、游客休憩。下列叙述错误的是( )
A.光照的差异是防护林群落中植物垂直分层的主要原因
B.防护林最终会演替为与环境相适应的稳定群落
C.清除外来入侵物种不利于防护林物种多样性维持
D.若干扰超过一定限度,防护林生态系统稳定性会下降
2.(2026·陕晋宁青,13,3分,难度★★)中级捕食者对顶级捕食者普遍存在恐惧效应,但顶级捕食者吃剩的食物也可能是其食物来源。研究人员将收集的东北虎尿液喷洒至地面上的人工鸟巢附近,探究虎尿对中级捕食者捕食的影响,结果如图。下列叙述错误的是 ( )
A.该实验结果表明虎尿对中级捕食者的吸引效应超过恐惧效应
B.东北虎的活动增加了自然界鸟类受到中级捕食者捕食的压力
C.中级捕食者摄取东北虎吃剩的食物可促进生态系统物质循环
D.虎尿作为化学信息可调节种间关系,这体现了生物多样性的间接价值
3.(2025·浙江,19,2分,难度★★)某种植物生长在灰色背景的自然环境中,有灰色叶片植株和绿色叶片植株,是某蝴蝶幼虫的主要食物。在两种颜色叶片中间,放置幼虫并统计叶片被取食的比例。另放置两种颜色的假叶片,一段时间后统计附近有蝴蝶卵的假叶片比例。结果如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.幼虫能区分两种颜色的叶片并有选择地取食
B.叶片颜色可影响自然环境中该植物被取食的概率
C.蝴蝶在寻找叶片并产卵的过程中利用了化学信息
D.即使环境背景颜色发生变化,两个实验结果也不变
4.(2025·湖南,13,4分,难度★★★)(多选)某人擅自在一湖泊中“放生”大量鲶鱼。短期内鲶鱼大量死亡,导致水质恶化,造成生态资源损失,此人被判承担相关责任。下列叙述正确的是 ( )
A.鲶鱼同化的能量可用于自身生长发育繁殖
B.鲶鱼死亡的原因可能是水体中氧气不足
C.鲶鱼死亡与水质恶化间存在负反馈调节
D.移除死鱼有助于缩短该湖泊恢复原状的时间
5.(2025·河南,11,3分,难度★★★)黄河流域是我国重要的生态屏障和经济地带,研究和保护黄河湿地生物多样性意义重大。某区域黄河湿地不同积水生境中植物物种的调查结果如图。下列叙述错误的是 ( )
A.永久性积水退去后的植物群落演替属于次生演替
B.积水生境中的植物具有适应所处非生物环境的共同特征
C.积水频次和积水量均可以影响湿地生态系统的抵抗力稳定性
D.影响季节性水涝生境中植物物种数量的关键生态因子属于密度制约因素
6.(2025·甘肃,13,3分,难度★★)凤眼蓝原产于美洲,最初作为观赏花卉引入我国。数十年后,凤眼蓝逃逸到野外,在湖泊、河流蔓延,造成河道堵塞、水生生物死亡,变成外来入侵种。关于此现象,下列叙述错误的是 ( )
A.外来物种可影响生态系统,但不一定都成为外来入侵种
B.凤眼蓝生物量的快速增长,有利于水生生态系统的稳定
C.凤眼蓝扩散到湖泊、河流,改变了水生生态系统的结构
D.凤眼蓝蔓延侵害土著生物,影响群落内物种的相互关系
7.(2024·江苏,4,2分,难度★★)为了防治莲藕食根金花虫,研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝,并开展相关研究,结果见下表。下列相关叙述错误的是 ( )
套养方式
莲藕食根金花虫防治率/%
藕增产率/%
单独套养泥鳅
81.3
8.2
单独套养黄鳝
75.7
3.6
混合套养
泥鳅和黄鳝
94.2
13.9
A.混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率
B.3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率
C.混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系
D.生物防治优化了生态系统的能量流动方向,提高了经济效益和生态效益
8.(2024·福建,8,2分,难度★★)橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现,雄虫能提供底物给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素。下列叙述错误的是 ( )
A.橘小实蝇雄虫吸引雌虫的信息素属于化学信息
B.雄虫直肠中的芽孢杆菌有利于橘小实蝇种群繁衍
C.利用该信息素诱杀橘小实蝇雌虫属于化学防治
D.用含该信息素的诱杀饵剂可改变橘小实蝇种群的性别比例
9.(2024·重庆,6,3分,难度★★)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,如图推断最合理的是 ( )
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
10.(2024·河北,17,3分,难度★★★)(多选)通过系统性生态治理,如清淤补水、种植水生植物和投放有益微生物等措施,白洋淀湿地生态环境明显改善。下列叙述正确的是 ( )
A.清除淀区淤泥减少了系统中氮和磷的含量,可使水华发生概率降低
B.对白洋淀补水后,可大力引入外来物种以提高生物多样性
C.种植水生植物使淀区食物网复杂化后,生态系统抵抗力稳定性增强
D.水中投放能降解有机污染物的有益微生物可促进物质循环
11.(2024·湖北,7,2分,难度★★★)研究发现,某种芦鹀分布在不同地区的三个种群,因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶有关的鸣唱特征,相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶有关的鸣唱特征,在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是 ( )
A.芦鹀的鸣唱声属于物理信息
B.求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果
C.芦鹀之间通过鸣唱形成信息流,芦鹀既是信息源又是信息受体
D.和求偶有关的鸣唱特征的差异,表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离
12.(2024·广西,1,2分,难度★)唐诗“翠羽春禽满树喧”描绘了满树鸟儿欢快鸣叫的画面,其中“翠羽”指青翠的羽毛,“喧”指鸣叫。关于“翠羽”和“喧”在生态系统中的作用,说法错误的是 ( )
A.“翠羽”有利于种群繁衍
B.两者皆可调节种间关系
C.“喧”可表示个体间联络
D.两者皆属于化学信息
13.(2023·江苏,14,2分,难度★★★)在江苏沿海湿地生态系统中,生态位重叠的两种动物甲、乙发生生态位分化,如图所示。甲主要以植物a为食,乙主要以植物b为食,两者又共同以植食性动物c为食。下列相关叙述错误的是 ( )
A.a、c分别处于第一、二营养级,其生态位重叠
B.a、b中的能量沿着食物链单向流动、逐级递减,最终以热能形式散失
C.生物群落中物种的生态位受生物因素影响,也与非生物因素有关
D.生态位分化是经自然选择形成的生物适应性,提高了生物对环境资源的利用率
14.(2023·湖南,4,2分,难度★★)“油菜花开陌野黄,清香扑鼻蜂蝶舞。”菜籽油是主要的食用油之一,秸秆和菜籽饼可作为肥料还田。下列叙述错误的是 ( )
A.油菜花通过物理、化学信息吸引蜂蝶
B.蜜蜂、蝴蝶和油菜之间存在协同进化
C.蜂蝶与油菜的种间关系属于互利共生
D.秸秆和菜籽饼还田后可提高土壤物种丰富度
15.(2023·湖南,13,4分,难度★★★)党的二十大报告指出:我们要推进美丽中国建设,坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理,统筹产业结构调整、污染治理、生态保护、应对气候变化,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展。下列叙述错误的是 ( )
A.一体化保护有利于提高生态系统的抵抗力稳定性
B.一体化保护体现了生态系统的整体性和系统性
C.一体化保护和系统治理有助于协调生态足迹与生态承载力的关系
D.运用自生原理可以从根本上达到一体化保护和系统治理
16.(2022·天津,4,4分,难度★)天津市针对甘肃古浪县水资源短缺现状,实施“农业水利现代化与智慧灌溉技术帮扶项目”,通过水肥一体化智慧灌溉和高标准农田建设,助力落实国家“药肥双减”目标,实现乡村全面振兴。项目需遵循一定生态学原理。下列原理有误的是 ( )
A.人工生态系统具有一定的自我调节能力
B.项目实施可促进生态系统的物质与能量循环
C.对人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质投入
D.根据实际需要,合理使用水肥
17.(2022·河北,18,3分,难度★★)(多选)某林场对林下无植被空地进行开发,采用了“上层林木+中层藤本药材+下层草本药材+地表药用真菌”的立体复合种植模式。下列叙述正确的是( )
A.林、藤、草和真菌等固定的太阳能是流入该生态系统的总能量
B.该模式改变了生态系统物质循环的渠道
C.该模式提高了生态系统的抵抗力稳定性
D.该模式利用群落的垂直结构提高了群落利用环境资源的能力
18.(2021·广东,3,2分,难度★★★)近年来我国生态文明建设卓有成效,粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究,记录到146种水鸟,隶属9目21科,其中有国家级保护鸟类14种,近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的 ( )
A.基因多样性和物种多样性
B.种群多样性和物种多样性
C.物种多样性和生态系统多样性
D.基因多样性和生态系统多样性
19.(2026·湖南,18,12分,难度★★★)湿地松从原产地北美洲引入南美洲后,表现出较强的入侵能力。为探究其原因,科研人员调查了三种生境中土壤微小动物线虫的类群,结果如表所示。回答下列问题。
生境
类型
入侵时
间/年
线虫种类
数/种
植食性线虫
数量/条·
100 g-1干土
植食性线
虫数量所
占比例/%
原生灌
草丛
0
26
470
74.7
灌草丛—
湿地松
20~30
28
218
68.9
湿地松
纯林
65
17
22
38.0
(1)采集和调查土壤线虫类群的常用方法是 ,记录每种生境下各样品中的线虫种类后,统计土壤线虫种类应 (填“取平均值”“取并集”或“取交集”)。
(2)植食性线虫同化的能量,一部分用于生长、发育和繁殖等生命活动,储存在体内有机物中;另一部分 。
(3)湿地松引入原生灌草丛后表现出较强入侵能力的原因可能是
(答出两点即可)。
(4)与入侵20~30年时相比,入侵65年时生态系统的抵抗力稳定性 ,原因是
。
20.(2026·河南,19,11分,难度★★★)某地因地制宜推广“茶园+林下经济”模式,构建“自然生态+人文生态”的双重价值体系,提升生态系统的承载力与产出效益,实现生态环境保护与资源利用的协同发展。回答下列问题:
(1)在茶树间种植低矮的草本中药材,虽然茶树和中药材对环境资源的利用存在一定的 (填种间关系),但可因 的不同而达到相对平衡状态,和谐共存。
(2)林下放养家禽有助于提升茶园生态系统的产出效益。茶园中的声音、温度会影响家禽的生长发育,声音、温度属于生态系统中的 信息,这体现了信息传递在生态系统中的作用为
。
(3)万亩茶园连绵起伏,与周边的溪流、养殖场和村落构成人与自然和谐共生格局。该复合型生态系统提高了当地的经济效益和生态效益,这体现了生物多样性的 价值。从生态系统主要功能的角度分析,该复合型生态系统经济效益提升的原因是
。
(4)为改善茶园土壤结构、提高土壤肥力、保护生物多样性,从施肥和病虫害防治两个方面各提供一点建议: ,
。
21.(2025·山东,24,9分,难度★★★)某地区内,适宜生存于某群落生态环境的所有物种构成该群落的物种库,物种库大小指物种的总数目。存在于该群落物种库中,但未在该群落出现的物种称为缺失物种。群落完整性可用群落物种丰富度与物种库大小的比值表示。
(1)区别同一地区不同群落的重要特征是 ,该特征也是决定群落性质最重要的因素。调查群落中植物的物种丰富度常用样方法,此法还可用于估算植物种群的 。
(2)两个群落的物种丰富度相同,缺失物种数也相同,这两个群落的物种库 (填“一定”或“不一定”)相同,原因是
。
(3)调查时发现某物种为某群落的缺失物种,在该群落所在地区建立保护区后此物种自然扩散到该群落,针对此物种的保护类型为 。缺失物种自然扩散到该群落,以该群落为唯一群落的生态系统的抵抗力稳定性 (填“提高”或“降低”)。
(4)分析受到破坏的荒漠和草原两个群落的生态恢复成功程度的差异时,最合适的指标为 (填字母)。
A.群落的物种丰富度
B.群落缺失的物种数目
C.群落完整性
D.群落物种库大小
22.(2025·湖北,21,16分,难度★★★)在荒漠生态系统中,螨虫、跳虫等小型节肢动物对凋落物和有机碎屑的分解发挥着重要作用,这种作用主要是通过取食真菌、传播真菌孢子和捕食噬菌线虫来完成的。基于此,科研人员开展了以下两个相关实验:
实验①:分别使用杀真菌剂和杀虫剂(杀灭小型节肢动物)对荒漠灌木植物柠条的凋落物和有机碎屑进行处理,发现使用杀真菌剂后,分解作用减少了29%;使用杀虫剂后,分解作用减少了53%。
实验②:清除柠条凋落物和有机碎屑中的小型节肢动物(主要是螨虫),使得噬菌线虫(取食细菌等)数量增加、细菌数量减少,分解作用减少40%;而清除噬菌线虫和小型节肢动物,使细菌数量增加。
回答下列问题。
(1)区别荒漠群落和森林群落的重要依据是 。
(2)上述荒漠生态系统中,排除小型节肢动物后,噬菌线虫种群增长曲线呈 形;清除线虫和小型节肢动物后,生态系统抵抗力稳定性的变化是: (填序号)。
①变强 ②不变
③变弱 ④无法判断
(3)根据上述材料,画出噬菌线虫的能量输入与输出的示意图。
(4)根据上述材料分析,螨虫通过直接调节 的种群大小,从而对荒漠生态系统中凋落物和有机碎屑的分解产生影响。
(5)从生态系统功能的角度,评价杀虫剂等农药对生态系统的影响:
。
23.(2025·河北,21,11分,难度★★★)我国东北虎豹国家公园的设立使东北虎和东北豹的生存环境明显改善。为更好保护东北虎和东北豹,研究者根据国家公园内人类活动强度,将调查区域分为人类低干扰点和高干扰点,以研究人类活动对相关动物活动节律的影响。回答下列问题。
(1)梅花鹿是东北虎的主要猎物,二者的种间关系是 。对二者种间关系的研究属于 (填“种群”或“群落”)水平的研究。人类活动产生的噪音会影响动物的活动节律,这些噪音属于生态系统中的 信息。
(2)在人类低干扰点和高干扰点,大型食肉动物(东北虎、东北豹)和梅花鹿的日活动节律如下图所示。低干扰点的大型食肉动物和梅花鹿的活动时间都集中在晨昏,但也存在一定差异,二者分别占据着相对稳定的生态位,这是 的结果。与低干扰点相比,高干扰点的大型食肉动物在 (填“日间”或“夜间”)的活跃度明显较高。
注相对活跃度表示某时间点出现的次数与全天出现总次数的比值;重叠度表示大型食肉动物和梅花鹿日活动节律的重叠程度。
(3)如果大型食肉动物和梅花鹿每天的活动次数不变,据上图所示,从重叠度角度分析人类高干扰对大型食肉动物的影响是
。
(4)根据上述研究结果,在东北虎豹国家公园内可以从哪些方面提高东北虎和东北豹的环境容纳量?
(答出两点即可)。
24.(2024·海南,19,10分,难度★★★)海南海防林包括本土自然林中的青皮林、人工种植的木麻黄林等,是海岸沿线防风固沙的重要生态屏障。回答下列问题。
(1)青皮植株高大、分枝茂盛、根系发达。青皮林被当地人称为“雨神”,表明青皮林除了防风固沙外,还具有 的生态功能(答出1点即可)。
(2)石梅湾青皮林中,青皮的相对密度为0.93,其他树种为0.07,说明青皮在该群落中处于 地位。在青皮种群数量中,幼苗占53%,幼树占40%,成树占7%,说明该种群的年龄结构为 型。
(3)海南有多个不同的青皮种群,若将其他种群的青皮引入石梅湾青皮林,可提高石梅湾青皮种群的 多样性。
(4)外来物种木麻黄能释放出化学物质,抑制周围其他植物生长,这是木麻黄林稳定性低的重要因素,原因是
。
(5)为了提升海防林的稳定性,促进人工木麻黄林逐渐转变为本土自然海防林,从群落演替的角度考虑,可采取的措施是
。
考点65人与环境答案P459
1.(2026·黑吉辽内蒙古,6,2分,难度★)山水林田湖草沙是生命共同体,各组分在生态系统中扮演着不同的角色,彼此紧密联系、相互依存。下列叙述错误的是 ( )
A.林、草等绿色植物为生态系统的生产者,是生态系统的基石
B.沙化治理能增加植被覆盖,固定更多的CO2,减缓全球变暖
C.各组分相互依存,形成共同体,有利于维持生态系统的平衡稳定
D.保护生命共同体是为了更好地实现其调节生态系统功能的直接价值
2.(2026·山东,13,2分,难度★)生态足迹可用于评价人类对生态和环境的影响。下列说法错误的是 ( )
A.吸收人类代谢产生的二氧化碳所需的森林面积属于碳足迹
B.生态足迹的值越大,代表人类所需要的资源越多
C.增加食物中的低营养级生物所占比例,有助于降低生态足迹
D.利用生态工程的循环原理减少废弃物产生,有助于降低生态足迹
3.(2026·广东,1,2分,难度★)我国大力推进生态文明建设,促进人与自然和谐共生。下列叙述错误的是 ( )
A.生态环境法典的颁布,有利于对生态环境的系统性保护
B.国家公园和国家植物园的建立,可有效保护生物多样性
C.退耕还林工程的实施,有利于区域可持续发展
D.绿色生活方式的倡导和践行,增大了生态足迹
4.(2026·四川,4,3分,难度★★)长江十年禁渔实施以来,长江鱼类资源和生物多样性恢复持续向好,顶级捕食者长江江豚种群数量增长已超30%。下列叙述错误的是 ( )
A.长江生物多样性恢复说明人类活动可改变群落演替的方向
B.长江江豚种群数量增加说明能量传递至最高营养级的效率增加
C.禁渔措施减小了环境阻力,提升了长江江豚的环境容纳量
D.长江江豚种群数量增加体现了禁渔这一就地保护措施的有效性
5.(2026·河南,11,3分,难度★★)黄河中下游某湿地自然保护区建立若干年后,生态环境得到显著改善,生物种类增多,越冬大天鹅数量从几百只增至一万余只。下列叙述正确的是 ( )
A.大天鹅迁徙表明群落的物种组成和空间结构会发生季节性改变
B.保护区内大天鹅种群数量的增长不受资源、空间等方面的限制
C.该保护措施属于易地保护,可通过人工繁育增加大天鹅种群数量
D.湿地生态系统的抵抗力稳定性取决于大天鹅这一优势物种的数量
6.(2026·河北,12,2分,难度★)当全球生态足迹总量大于生态承载力(地球提供资源的能力)总量时,地球会进入生态超载状态。下列举措不能减缓生态超载的是 ( )
A.开展植树造林,增加植物固碳
B.倡导绿色出行,降低能源消耗
C.扩大采矿规模,提升资源供给
D.推行生物防治,减少农药使用
7.(2025·北京,12,2分,难度★★)塞罕坝曾森林茂密,后来由于人类活动破坏而逐渐变成荒原。上世纪60年代以来,林业工人不断努力,种植了华北落叶松等多种树木,如今已将森林覆盖率提高到75%以上,成为人类改善自然环境的典范。下列叙述错误的是 ( )
A.塞罕坝造林经验可推广到各类荒原的治理,以提高森林覆盖率
B.植树造林时要尽量种植多种树木,以利于提高生态系统稳定性
C.塞罕坝的变化说明,人类活动可以影响群落演替的进程和方向
D.与上世纪60年代相比,现在塞罕坝生态系统的固碳量大幅增加
8.(2025·江苏,5,2分,难度★★)江苏某地运用生态修复工程技术,将废弃矿区建设成为中国最美的乡村湿地之一。下列相关叙述错误的是 ( )
A.先从非生物因素入手,改善地貌条件、治理水体污染、修建引水工程
B.构建适合本地、结构良好的植被体系,提高生产者的生物量
C.生态修复工程调整了生态系统的营养结构
D.建设合理景观,综合提高其经济、生态等生物多样性的直接价值
9.(2025·浙江,1,2分,难度★)湿地被誉为“地球之肾”,下列关于湿地生态保护的叙述,错误的是( )
A.完全依赖自然演替
B.严格管控污水排放
C.设立生态保护区域
D.科学地引入物种
10.(2025·福建,5,2分,难度★★)登革热等蚊媒病毒传染病威胁人类健康。蚊子叮咬蚊媒病毒感染者后,病毒会转移至蚊唾液腺,当蚊子再次叮咬时会发生传染。下列叙述错误的是 ( )
A.蚊子和人都是登革病毒的宿主
B.利用不育雄蚊防治蚊虫属于生物防治
C.喷施不易分解的灭蚊杀虫剂易引起生物富集
D.为预防登革热灭绝蚊子不影响生物多样性价值
11.(2025·重庆,5,3分,难度★★)在国家政策和相关法规的保障下,大熊猫种群保护取得了显著的成效。我国科研工作者对某山系的大熊猫种群先后进行了多次普查。其中,第三次普查和第四次普查的栖息地变化如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.大熊猫生活环境复杂,野外普查时不适宜采用标记重捕法统计其数量
B.栖息地的改变会影响该区域大熊猫的环境容纳量
C.栖息地的改变可提高大熊猫种群的遗传多样性
D.大熊猫栖息地的改善,会导致当地大熊猫的种群数量呈“J”形增长
12.(2025·四川,2,3分,难度★★)我国大熊猫保护工作已取得显著成效,但仍面临部分种群遗传多样性较低的问题。下列措施中不属于保护大熊猫遗传多样性的是 ( )
A.选繁殖能力强的个体进行人工繁育
B.建立基因库保存不同种群的遗传材料
C.建立生态走廊促进种群间基因交流
D.在隔离的小种群中引入野化放归个体
13.(2025·湖北,1,2分,难度★★)2023年7月,习近平总书记在全国生态环境保护大会上发表的重要讲话中强调:着力提升生态系统多样性、稳定性、持续性,要站在维护国家生态安全、中华民族永续发展和对人类文明负责的高度,加强生态保护和修复,为子孙后代留下山清水秀的生态空间。下列措施不符合以上精神的是 ( )
A.通过大规模围湖造田扩大耕地面积,提高粮食产量
B.对有代表性的自然生态系统和珍稀物种栖息地进行保护
C.对过度利用的森林与草原进行封育,待恢复到较好状态时再适度利用
D.开展大规模国土绿化行动,推进“三北”防护林体系建设和京津风沙源治理
14.(2025·河北,10,2分,难度★★)口袋公园是指在城市中利用零星空地建设的小型绿地,可满足群众就近休闲需求,为群众增添身边的绿、眼前的美。下列分析错误的是 ( )
A.大量口袋公园的建设有效增加了绿地面积,有助于吸收和固定CO2
B.适当提高口袋公园的植物多样性,可增强其抵抗力稳定性
C.口袋公园生态系统不具备自我调节能力,需依赖人工维护
D.从空地到公园,鸟类等动物类群逐渐丰富,加快了生态系统的物质循环
15.(2024·北京,10,2分,难度★★)朱鹮曾广泛分布于东亚,一度濒临灭绝。我国朱鹮的数量从1981年在陕西发现时的7只增加到如今的万只以上,其中北京动物园38岁的朱鹮“平平”及其27个子女对此有很大贡献。下列相关叙述错误的是 ( )
A.北京动物园所有朱鹮构成的集合是一个种群
B.朱鹮数量已达到原栖息地的环境容纳量
C.“平平”及其后代的成功繁育属于易地保护
D.对朱鹮的保护有利于提高生物多样性
16.(2024·北京,15,2分,难度★★)1961年到2007年间全球人类的生态足迹如图所示,下列叙述错误的是 ( )
A.1961年到2007年间人类的生态足迹从未明显下降过
B.2005年人类的生态足迹约为地球生态容量的1.4倍
C.绿色出行、节水节能等生活方式会增加生态足迹
D.人类命运共同体意识是引导人类利用科技缩小生态足迹的重要基础
17.(2024·黑吉辽,4,2分,难度★★★)关于人类活动对生态环境的影响,下列叙述错误的是 ( )
A.清洁能源的使用能够降低碳足迹
B.在近海中网箱养鱼不会影响海洋生态系统
C.全球性的生态环境问题往往与人类活动有关
D.水泥生产不是导致温室效应加剧的唯一原因
18.(2024·广东,1,2分,难度★★)“碳汇渔业”,又称“不投饵渔业”,是指充分发挥生物碳汇功能,通过收获水产品直接或间接减少CO2的渔业生产活动,是我国实现“双碳”目标、践行“大食物观”的举措之一。下列生产活动属于“碳汇渔业”的是 ( )
A.开发海洋牧场,发展深海渔业
B.建设大坝鱼道,保障鱼类洄游
C.控制无序捕捞,实施长江禁渔
D.增加饵料投放,提高渔业产量
19.(2024·海南,6,3分,难度★★)发展生态农业有助于乡村振兴。某乡村因地制宜实施了“春夏种稻、冬闲种薯、薯糠喂牛、粪尿肥田”的生态农业模式,提高了当地的经济收入,减少了环境污染。下列有关该生态农业模式的叙述,错误的是( )
A.该模式的农田生态系统能自我优化、自我调节、自我更新
B.可保持土壤肥力,改善土壤结构
C.可减少化肥使用和水体富营养化
D.既遵循了自然规律,又考虑了经济和社会因素
20.(2024·湖北,2,2分,难度★★)2021年3月,习近平总书记在考察武夷山国家公园时指出,建立以国家公园为主体的自然保护地体系,目的就是按照山水林田湖草是一个生命共同体的理念,保持自然生态系统的原真性和完整性,保护生物多样性。根据以上精神,结合生物学知识,下列叙述错误的是 ( )
A.在国家公园中引入外来物种,有可能导致生物多样性下降
B.建立动物园和植物园,能够更好地对濒危动植物进行就地保护
C.规范人类活动、修复受损生境,有利于自然生态系统的发育和稳定
D.在破碎化生境之间建立生态廊道,是恢复自然生态系统完整性的重要措施
21.(2024·湖北,3,2分,难度★★★)据报道,2015年到2019年长江经济带人均生态足迹由0.321 2 hm2下降至0.295 8 hm2,5年的下降率为7.91%。人均生态承载力从0.460 7 hm2下降到0.449 8 hm2,5年的下降率为2.37%。结合上述数据,下列叙述错误的是 ( )
A.长江经济带这5年处于生态盈余的状态
B.长江经济带这5年的环境容纳量维持不变
C.长江经济带居民绿色环保的生活方式有利于生态足迹的降低
D.农业科技化和耕地质量的提升可提高长江经济带的生态承载力
22.(2024·贵州,12,3分,难度★★)孑遗植物桫椤,在贵州数量多、分布面积大。调查发现,常有害虫啃食桫椤嫩叶,影响桫椤的生长、发育和繁殖。下列叙述正确的是 ( )
A.桫椤的植株高度不属于生态位的研究范畴
B.建立孑遗植物桫椤的基因库属于易地保护
C.桫椤有观赏性属于生物多样性的潜在价值
D.能量从桫椤流向害虫的最大传递效率为20%
23.(2025·云南,20,10分,难度★★★)云南某地苹果糖度高、香味浓,果农为打造高原生态苹果,可在生态苹果林中种植大豆,并在果树侧枝悬挂黄色粘虫板引诱捕杀害虫。回答下列问题:
(1)种植大豆后,可以降低含 (填“氮”“磷”或“钾”)化肥的使用,原因是
。
(2)悬挂黄色粘虫板是利用 信息引诱捕杀害虫,从而减少害虫数量;与化学防治相比,其优点是 (答出2点即可);从能量流动的角度分析,防治害虫的意义是 。
(3)生物多样性的间接价值在该生态果林中的体现有
(答出2点即可)。
24.(2025·重庆,18,11分,难度★★★)草地生态系统是全球分布最广阔的生态系统之一,随着生物入侵的日益增加,草地生态系统的保护和恢复迫在眉睫。
(1)加拿大一枝黄花是草地生态系统的一级危害入侵植物。入侵后会造成 。
①草地物种多样性下降
②草地原来的食物链、食物网结构发生改变
③草地生态系统中本地植物生态位变窄
④草地生态系统抵抗力稳定性增强
A.①②④
B.①③④
C.②③④
D.①②③
(2)为探究草地生态系统对抗生物入侵的机制,我国科研人员开展如图1所示实验,结果见图2。
图1
图2
①该实验的自变量是 和 。
②根据灭菌土壤中入侵植物生物量的变化,可推出本地植物品种数量的变化会导致 发生改变,从而促进入侵植物的生长。新鲜土壤中,入侵植物生物量随本地植物品种数量的增加而下降。导致该结果的主要因素是 。
③结果表明,草地生态系统可通过土壤的 调节机制抑制入侵植物生长,维持草地生态系统的稳定性。为对抗入侵植物对草地生态系统的干扰,可采取的措施是
。
25.(2025·陕晋宁青,20,10分,难度★★★)过度放牧会导致土地退化,禁牧封育是防治荒漠化和开展风沙治理的重要措施。研究人员在黄土高原半干旱区对不同禁牧封育年限的群落开展植物多样性调查,结果如下表。其中,辛普森多样性指数越大表示群落物种多样性水平越高。回答下列问题。
禁牧
封育
时长
/年
物种数/种
物种总
数/种
辛普森多
样性指数
半灌木
多年生
草本
一年生
草本
0
0
11
2
13
0.6
3
2
16
4
22
0.8
6
2
19
6
27
0.9
10
2
21
5
28
0.9
15
2
22
2
26
0.8
注深色方块代表样方的相对位置。
图(a)
图(b)
(1)开展植物种群密度调查时常用样方法。研究区域的植物分布不均匀,理论上样方设置较合理的是图(a)中的 (填“A”“B”或“C”),其原因是 。
(2)本研究结果说明生态系统遭到一定程度的破坏后,经过一段时间,可以恢复到接近原来的状态,这是由于生态系统具有 。
(3)根据表中物种数量变化分析,研究区域禁牧封育后发生的群落演替类型为 ,该群落最终演替成为灌草群落。若在该半干旱地区大量种植阔叶乔木,生态系统稳定性会 ,其原因是
。
(4)据表可知,随禁牧封育时间延长,物种多样性的变化趋势是 ,该结果说明 ;针对其中出现的问题,结合图(b)所示,对长期禁牧封育的群落恢复提出可行优化建议:
。
26.(2024·全国新课标,33,10分,难度★★)厦门筼筜湖经生态治理后环境宜人,成为城市会客厅,是我国生态修复的典型案例。回答下列问题。
(1)湖泊水体的氮浓度是评价水质的指标之一,原因是
。
(2)湖区的红树林可提高固碳效率、净化水体。在湖区生态系统中,红树植物参与碳循环的主要途径有光合作用、呼吸作用,还有 (答出2点即可)。
(3)湖区水质改善后鸟类的种类和数目增加。鸟类属于消费者,消费者在生态系统中的作用是 (答出2点即可)。
(4)生态修复后湖区生态系统的生物多样性增加,保护生物多样性的意义是
。
27.(2024·广东,20,15分,难度★★★★)某湖泊曾处于重度富营养化状态,水面漂浮着大量浮游藻类。管理部门通过控源、清淤、换水以及引种沉水植物等手段,成功实现了水体生态恢复。引种的3种多年生草本沉水植物(①金鱼藻、②黑藻、③苦草,答题时植物名称可用对应序号表示)在不同光照强度下光合速率及水质净化能力见下图。
图a
图b
回答下列问题。
(1)湖水富营养化时,浮游藻类大量繁殖,水体透明度低,湖底光照不足。原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于 的有机物,最终衰退和消亡。
(2)生态恢复后,该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构,从湖底到水面依次是 ,其原因是
。
(3)为了达到湖水净化的目的,选择引种上述3种草本沉水植物的理由是 ,三者配合能实现综合治理效果。
(4)上述3种草本沉水植物中只有黑藻具C4光合作用途径(浓缩CO2形成高浓度C4后,再分解成CO2传递给C5)使其在CO2受限的水体中仍可有效地进行光合作用,在水生植物群落中竞争力较强。根据图a设计一个简单的实验方案,验证黑藻的碳浓缩优势,完成下列表格。
实验设计方案
实验材料
对照组: 实验组:黑藻
实验条件
控制光照强度为 μmol/(m2·s)
营养及环境条件相同且适宜,培养时间相同
控制条件
测量指标
(5)目前在湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良,此外,大量沉水植物叶片凋落,需及时打捞,增加维护成本。针对这两个实际问题从生态学角度提出合理的解决措施。
。
28.(2024·河北,21,11分,难度★★★★)我国采取了多种措施对大熊猫实施保护,但在其栖息地一定范围内依旧存在人类活动的干扰。第四次全国大熊猫调查结果如下图所示,大熊猫主要分布于六个山系,各山系的种群间存在地理隔离。
回答下列问题。
(1)割竹挖笋和放牧使大熊猫食物资源减少,人和家畜属于影响大熊猫种群数量的 因素。采矿和旅游开发等使大熊猫栖息地的部分森林转化为裸岩或草地,生态系统中消费者获得的总能量 。森林面积减少,土壤保持和水源涵养等功能下降,这些功能属于生物多样性的 价值。
(2)调查结果表明,大熊猫种群数量与 和 呈正相关。天然林保护、退耕还林及自然保护区建设使大熊猫栖息地面积扩大,且 资源增多,提高了栖息地对大熊猫的环境容纳量。而旅游开发和路网扩张等使大熊猫栖息地丧失和 导致大熊猫被分为33个局域种群,种群增长受限。
(3)调查结果表明,岷山山系大熊猫栖息地面积和竹林面积最大,秦岭山系的秦岭箭竹等大熊猫主食竹资源最丰富,这些环境特征有利于提高种群的繁殖能力。据此分析,环境资源如何通过改变出生率和死亡率影响大熊猫种群密度:
。
(4)综合分析,除了就地保护,另提出两条保护大熊猫的措施:
。
29.(2023·广东,21,12分,难度★★★★)上世纪70~90年代珠海淇澳岛红树林植被退化,形成的裸滩被外来入侵植物互花米草占据,天然红树林秋茄(乔木)—老鼠簕(灌木)群落仅存32 hm2。为保护和恢复红树林植被,科技人员在互花米草侵占的滩涂上成功种植红树植物无瓣海桑,现已营造以无瓣海桑为主的人工红树林600 hm2。各林龄群落的相关特征见下表。
红树林群落(林龄)
群落
植物
树冠层
林下互花
林下无瓣
海桑更新
林下秋茄更新幼苗密度/(株·10-2m-2)
无瓣海桑群落(3年)
3.2
3
70
30
0
0
无瓣海桑群落(8年)
11.0
3
80
15
10
0
无瓣海桑群落(16年)
12.5
2
90
0
0
0
秋茄—老鼠簕群落(>50年)
5.7
4
90
0
0
19
回答下列问题。
(1)在红树林植被恢复进程中,由裸滩经互花米草群落到无瓣海桑群落的过程称为 。恢复的红树林既是海岸的天然防护林,也是多种水鸟栖息和繁殖的场所,体现了生物多样性的 价值。
(2)无瓣海桑能起到快速实现红树林恢复和控制互花米草的双重效果,其使互花米草消退的主要原因是
。
(3)无瓣海桑是引种自南亚地区的大乔木,生长速度快,5年能大量开花结果,现已适应华南滨海湿地。有学者认为无瓣海桑有可能成为新的外来入侵植物。据表分析,提出你的观点和理由:
。
(4)淇澳岛红树林现为大面积人工种植的无瓣海桑纯林。为进一步提高该生态系统的稳定性,根据生态工程自生原理并考虑不同植物的生态位差异,提出合理的无瓣海桑群落改造建议:
。
考点66生态工程答案P463
1.(2026·黑吉辽内蒙古,7,2分,难度★★)秸秆覆盖还田、免耕播种等黑土地保护技术使土壤有机碳含量增加,土壤生物多样性也高于传统耕作,作物产量增加。下列叙述错误的是 ( )
A.该技术为分解者提供了更多的有机物来源
B.秸秆中部分有机碳分解后,以无机碳的形式流向非生物环境
C.该技术使秸秆中的能量经微生物更多地流向农作物
D.该技术兼顾经济效益与生态保护,符合整体原理
2.(2026·云南,13,3分,难度★★)全球珊瑚礁生态系统退化严重,其中多种鱼的种群数量低于环境容纳量的一半。下列说法错误的是 ( )
A.渔业捕捞体现了生物多样性的直接价值
B.人工恢复珊瑚礁生态系统应遵循生态工程的整体原理
C.人工恢复可以辅助珊瑚礁生态系统提升稳定性
D.生态系统恢复过程中鱼的环境容纳量将维持稳定
3.(2026·贵州,13,3分,难度★★)某市利用无人机对城区进行三维扫描估算城市绿量(地面上植物绿色部分的总和),为城市绿地空间规划提供参考。下列叙述错误的是 ( )
A.城市绿量的增加表征生产者固定的太阳能总量增加
B.城市绿量主要反映了植被的规模、生物量和物种丰富度
C.城市绿量的优化有助于缓解城区高温化现象,体现人与自然和谐共生
D.城市绿地空间规划要遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理
4.(2026·河南,12,3分,难度★★)某废弃矿区采用土壤修复及耐污植物种植等措施进行生态修复后,土壤结构和肥力得到改善,植被群落恢复,形成了稳定的生态系统。下列叙述错误的是 ( )
A.首选本土植物作为耐污植物,并注重耐污植物的多样性
B.该恢复过程体现了生物群落与无机环境之间的相互作用
C.恢复后的生态系统收支平衡,物质和能量的输入与输出保持恒定
D.在生态修复过程中,人为措施使群落演替速度加快、营养结构更复杂
5.(2025·北京,13,2分,难度★★)近年来,北京建设了许多大型湿地公园,对于生态环境的改善产生了积极作用。以下关于湿地公园生态功能的叙述,错误的是 ( )
A.调蓄洪水,减缓水旱灾害
B.改变温带季风气候
C.自然净化污水
D.为野生动物提供栖息地
6.(2025·黑吉辽内蒙古,6,2分,难度★★)为修复矿藏开采对土壤、植被等造成的毁坏,采用生态工程技术对矿区开展生态修复。下列叙述错误的是 ( )
A.修复首先要对土壤进行改良,为植物生长提供条件
B.修复应遵循生态工程的协调原理,因地制宜配置物种
C.修复后,植物多样性提升,丰富了动物栖息环境,促进了群落演替
D.修复后,生物群落能实现自我更新和维持,体现了生态工程整体原理
7.(2025·福建,12,4分,难度★★★)为探究种养关系,科研人员构建了“稻田-鱼塘循环水养殖系统”,如图所示,鱼塘养殖水被泵入水塔后,流经稻田、集水池和生态沟,再回流到鱼塘。稻田进入水和流出水中可溶性氧气浓度(DO)、总氮浓度(TN)和总磷浓度(TP)的检测结果如下表。
指标
进入水
流出水
DO(mg/L)
7.02
12.05
TN(mg/L)
3.84
2.64
TP(mg/L)
0.84
0.65
关于该系统,下列叙述错误的是 ( )
A.同时提高了鱼塘的氧含量和稻田肥力
B.同时增大了水稻和鱼塘的能量输入
C.能够降低稻田的施肥量并改善环境
D.可减少鱼塘污染物,体现了循环原理
8.(2025·湖北,10,2分,难度★★★)深秋时节,有机蔬菜种植基地常会收集大量塘泥堆置于池塘周边,待其自然风干,再经过冬季自然腐熟后,次年可作为优质有机肥。根据上述材料,下列叙述错误的是 ( )
A.塘泥不能直接用作有机肥是因为其水分含量过高
B.腐熟过程中发挥核心作用的是微生物的分解活动
C.处理后的塘泥作为有机肥,可有效提升土壤肥力
D.塘泥的资源化利用符合生态学循环原理,有助于农业可持续发展
9.(2025·江西,5,2分,难度★★)生物治沙在我国的防沙治沙工程中发挥了重要作用,沙区普遍依照“以水定绿”的策略,在绿洲外围沙漠边缘育草覆绿,绿洲前沿地带种植胡杨、梭梭等乔灌木结合的防沙林带,绿洲内部地带建设农田防护林网。下列叙述错误的是 ( )
A.草和乔灌木的分区搭配体现了群落的垂直结构
B.生物治沙增加了沙漠生态系统食物网的复杂性
C.生物治沙提高了沙漠生态系统的抵抗力稳定性
D.“以水定绿”的策略体现了生态工程的协调原理
10.(2025·河北,11,2分,难度★★)被誉为“太行新愚公”的李保国在太行山区摸索出了一种成功的生态经济沟建设模式——山顶种植水土保持林、山腰种植干果林和山脚种植水果林,切实践行了“绿水青山就是金山银山”的理念。下列叙述错误的是 ( )
A.山顶、山腰和山脚不同林种的布局体现了群落的垂直结构
B.生态经济沟的建设提高了当地的生态效益和经济效益
C.该模式体现了生物与环境的协调与适应
D.生态经济沟的建设促进了人与自然的和谐发展
11.(2024·黑吉辽,5,2分,难度★★★)弗兰克氏菌能够与沙棘等非豆科木本植物形成根瘤,进行高效的共生固氮,促进植物根系生长,增强其对旱、寒等逆境的适应性。下列叙述错误的是( )
A.沙棘可作为西北干旱地区的修复树种
B.在矿区废弃地选择种植沙棘,未遵循生态工程的协调原理
C.二者共生改良土壤条件,可为其他树种的生长创造良好环境
D.研究弗兰克氏菌的遗传多样性有利于沙棘在生态修复中的应用
12.(2024·湖南,3,2分,难度★★)湿地是一种独特的生态系统,是绿水青山的重要组成部分。下列叙述错误的是 ( )
A.在城市地区建设人工湿地可改善生态环境
B.移除湖泊中富营养化沉积物有利于生态系统的恢复
C.移栽适应当地环境的植物遵循了生态工程的协调原理
D.气温和害虫对湿地某植物种群的作用强度与该种群的密度有关
13.(2024·甘肃,14,3分,难度★★★)沙漠化防治一直是困扰人类的难题。为了固定流沙、保障包兰铁路的运行,我国人民探索出将麦草插入沙丘防止沙流动的“草方格”固沙技术。流沙固定后,“草方格”内原有沙生植物种子萌发、生长,群落逐渐形成,沙漠化得到治理。在“草方格”内种植沙生植物,可加速治沙进程。甘肃古浪八步沙林场等地利用该技术,成功阻挡了沙漠的侵袭,生态效益显著,成为沙漠化治理的典范。关于“草方格”技术,下列叙述错误的是 ( )
A.采用“草方格”技术进行流沙固定、植被恢复遵循了生态工程的自生原理
B.在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物遵循了生态工程的协调原理
C.在未经人工种植的“草方格”内,植物定植、群落形成过程属于初生演替
D.实施“草方格”生态工程促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现
14.(2023·北京,11,2分,难度★★)近期开始对京西地区多个停采煤矿的采矿废渣山进行生态修复。为尽快恢复生态系统的功能,从演替的角度分析,以下对废渣山治理建议中最合理的是 ( )
A.放养多种禽畜
B.引入热带速生植物
C.取周边地表土覆盖
D.修筑混凝土护坡
15.(2023·辽宁,5,2分,难度★★★)人工防护林具有防风、固沙及保护农田等作用,对维护区域生态系统稳定具有重要意义。下列叙述正确的是( )
A.防护林通过自组织、自我调节可实现自身结构与功能的协调
B.防护林建设应选择本地种,遵循了生态工程的循环原理
C.防护林建成后,若失去人类的维护将会发生初生演替
D.防护林的防风、固沙及保护农田的作用体现了生物多样性的直接价值
16.(2022·山东,11,2分,难度★★★)某地长期稳定运行稻田养鸭模式,运行过程中不投放鸭饲料,鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等,鸭粪可作为有机肥料还田。该稻田的水稻产量显著高于普通稻田,且养鸭还会产生额外的经济效益。若该稻田与普通稻田的秸秆均还田且其他影响因素相同,下列说法正确的是 ( )
A.与普通稻田相比,该稻田需要施加更多的肥料
B.与普通稻田相比,该稻田需要使用更多的农药
C.该稻田与普通稻田的群落空间结构完全相同
D.该稻田比普通稻田的能量的利用率低
17.(2026·广东,19,12分,难度★★★★)水库兼具水源供给与生态旅游服务功能,但部分水库面临水质退化与富营养化等问题,影响了区域可持续发展。研究人员以某大型水库为对象,系统分析其生态系统结构与能量流动规律(如图),以采取适当管理措施实现生态与经济协同增效。
回答下列问题。
(1)图中显示,多个营养级不同食性的鱼类均有部分能量流出该生态系统,主要用于休闲垂钓和食用等。这体现了生物多样性的 价值。
(2)在有限的库区水域内,某种优势鱼类种群数量的增加会导致病原体传播加速,进而抑制种群数量的进一步增长。这种影响因素属于
。
(3)水库生态系统存在“清水态”和“浊水态”两种状态。若当前水库处于水华严重的浊水态,仅通过减少氮磷输入无法使其自动恢复为清水态。据图,从生态系统能量流动的角度推测其主要原因是
(答两点)。
(4)针对(3)中所述原因,可采取的生态调控措施包括 ,
这些措施体现了生态工程遵循的基本原理有 (答两点)。
18.(2026·四川,17,10分,难度★★★★)优势树种四川红杉的更新对川西亚高山退化森林的修复非常关键。有人研究了施加菌剂MF对四川红杉在草地和灌丛两类退化生境定居的影响,相关指标的结果如图所示。回答下列问题。
(1)四川正全面推进“天府森林四库建设”,森林生态系统修复需同时兼顾水库、钱库、粮库和碳库建设,这体现了生态工程的 原理。
(2)不同生物适应的环境存在差异。与草地相比,灌丛有利于红杉种子的萌发和幼苗存活,结合图中数据推测原因是
。
(3)MF由当地土壤分离的一种微生物制成,可增加土壤肥力。从生态安全角度分析,使用本地微生物可以 。通常来说,施肥有利于植物生长,但施加MF后,幼苗的存活率却下降,结合图中数据,从种间相互作用的角度解释该现象
。
(4)根据上述研究结果综合分析,在退化生境中播种红杉时,下列措施能有效促进生态系统修复的有 (填序号)。
①移除灌木 ②施加MF ③施加保水剂 ④去除落叶层 ⑤施用有机肥
(5)为评估修复后的森林是否有效提高了生态系统碳储量,除植物生物量外,还可监测的指标有 (写出2点即可)。
19.(2025·湖南,19,11分,难度★★★)为探究施肥方式和土壤水分对微生物利用秸秆中碳的影响,采集分别用有机肥和含等量养分的化肥处理的表层土壤,再添加等量玉米秸秆,在适宜水分或干旱胁迫条件下培养。源于秸秆的CO2-C(表示CO2中的C)排放结果如图所示。回答下列问题:
(1)碳在生物群落内部传递的形式是 。碳循环在生命系统结构层次的 中完成,体现了全球性。
(2)追踪秸秆中碳的去向可采用 法。
(3)无论在适宜水分还是干旱胁迫条件下,施用 (填“化肥”或“有机肥”)更能促进秸秆中有机物的氧化分解。
(4)秸秆用于沼气工程既改善了生态环境,又提高了社会和经济效益,体现了生态工程的 原理。秸秆还可在沙漠中用于防风固沙,使土壤颗粒和有机物逐渐增多,为 的形成创造条件,有利于植被形成,逐渐提高生物多样性。
20.(2025·河南,19,10分,难度★★★)烟粉虱是世界范围内常见的农业害虫,入侵性极强,严重危害番茄的生产。研究人员调查了番茄田中不同条件下烟粉虱种群密度的动态变化,结果如图所示。
回答下列问题:
(1)烟粉虱喜在番茄嫩叶背面吸食汁液获取营养,其与番茄的种间关系为 。当番茄田中无天敌和竞争者时,10周内烟粉虱种群呈 形增长。
(2)当番茄田中有烟粉虱的捕食者而无竞争者时,图中表示烟粉虱种群密度变化的曲线是 (填“A”“B”或“C”),理由是
。
(3)通过引入天敌控制烟粉虱种群增长,属于控制动物危害技术方法中的 ,为减轻烟粉虱的危害,还可以采用的无公害方法是 (多选)。
A.间作或轮作
B.使用杀虫剂
C.性信息素诱捕
D.灯光诱捕
(4)实施“番茄—草莓”立体种植可实现生态效益和经济效益的双赢,这主要体现了生态工程设计的 原理。在设计立体农业时,应充分考虑群落结构中的 和 以减少作物之间的生态位重叠(不同物种对同一资源的共同利用)。
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专题二十 生态系统与生态环境
考点62 生态系统的结构
1.B 生态系统是指生物群落与无机环境相互作用形成的统一整体,图中所示为部分食物网,且所列生物只包含了生产者和消费者,还缺少分解者,A项错误。野猪数量下降时,虎的食物减少,虎和豹在食物方面的竞争加剧,虎对豹的排斥加剧,B项正确。图中的食物网共由8条食物链组成,C项错误。能量传递效率是指相邻营养级之间的传递比例,第一营养级(包括树木、草等)同化的能量约有10%~20%流入第二营养级(包括野猪、梅花鹿、野兔等),D项错误。
2.A 本题考查生态系统的特点。山水林田湖草沙冰是不同的生态系统类型,多种多样的生态系统组成了生物圈,生物圈是一个统一的整体,因此山水林田湖草沙冰是生命共同体,这一生态文明理念最能体现生态系统的整体性,A项符合题意。
3.C 本题考查种间关系、食物链及生态系统的结构和功能。由题图可知,蜜蜂通过采蜜为油菜传粉,油菜则为蜜蜂提供食物,两者之间存在捕食和原始合作关系,而不是互利共生关系A项错误。假设蜻蜓幼虫吃的是生产者,则蜻蜓幼虫是第二营养级,鱼捕食蜻蜓幼虫,是第三营养级,属于次级消费者;若蜻蜓幼虫吃的是吃生产者的生物(初级消费者),那鱼就是第四营养级,属于三级消费者,因此,无法确定鱼属于第几营养级、几级消费者,B项错误。在一定范围内,增加鱼的数量能够减少蜻蜓数目,从而减少蜻蜓对蜜蜂的捕食,使蜜蜂数量增加,有利于油菜传粉提高结实率,从而使池塘周边的油菜籽增产,C项正确。由题图可知,蜻蜓的幼虫生活在水中,成虫生活在陆地上,故蜻蜓是将水陆生境联系成一个整体的关键种,D项错误。
4.C 蚯蚓以落叶、禽畜粪便和线虫等为食,在生态系统中既是消费者也是分解者,A项正确。据题图可知,蚯蚓体内TBBPA浓度大约在20天时达到最大值,所以蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和,B项正确。该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,蚯蚓体内的TBBPA会进入其他捕食者体内,从而沿食物链传递,C项错误。15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是8 μg/g,初始实验环境中TBBPA的浓度为1 mg/kg,前者大约是后者的8倍,D项正确。
5.AC 本题考查生态系统的结构及功能,考查学生的识图、理解与推理能力。由题图可知,鹤可以以第一营养级的植物为食,也可以以第二营养级的鼠和鱼为食,因此鹤既属于第二营养级,又属于第三营养级,A项正确;一般情况下,生态系统中食物链的能量传递效率为10%~20%。如果雕要获得最高的能量,则能量需要以20%的效率,在最短的食物链上传递,即雕获得的能量来自水草→鹤→雕、水草→鱼→雕或水草→鼠→雕这三条食物链。题干中“不高于”,也即最高不超过的意思,因此雕获得的最高能量为(3×108 kJ)×0.2×0.2=1.2×107 kJ,B项错误;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项正确;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项错误。
6.B 据图(b)可知,冰川前缘存在蓝细菌、硅藻和无脊椎动物,蓝细菌、硅藻为生产者,无脊椎动物为消费者,所以至少有2个营养级,湖泊中还存在脊椎动物,脊椎动物中还可能存在次级消费者,即第三营养级,但不确定是否存在第四营养级,A项错误。eDNA技术通过检测环境样品中特异性基因序列来识别物种,而且冰川融水会将溪流沿岸的有机物残体等带入湖泊,所以eDNA结果可同时反映水体及周边陆地生态系统物种多样性,B项正确。高山流石滩和高寒草甸位于不同的水平位置,生物的分布体现了群落的水平结构,C项错误。输入湖泊生态系统的总能量除了生产者固定的太阳能,还有有机物残体中的化学能,D项错误。
7.C 母龟同化的能量中有一部分专门用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,因此龟卵中的能量来自母龟同化的能量,A项正确。螃蟹取食幼龟,说明螃蟹是消费者;螃蟹取食死亡胚胎,说明螃蟹是分解者,B项正确。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项错误。巢穴中的部分物质(如卵、卵壳、死亡胚胎)通过雨水冲刷回到海洋,可为近海的生物提供营养物质,D项正确。
8.B 该生态系统中以藻类为起点到最高营养级一共有6条食物链,A项正确。该生态系统中,太阳鱼属于第三、第四营养级,B项错误。消除甲壳类会减少生物多样性,导致生态系统的抵抗力稳定性降低,C项正确。消除捕食性双翅目幼虫,鲈鱼的营养级降低,从该食物网中获得的能量会增多,D项正确。
9.C 混交林的乔木种类多样,可以为群落中的其他物种创造复杂的生物环境,A项正确。人工林通常是在栽培某树种后,经多年持续去除自然长出的其他树木进行抚育,形成单种乔木的森林,减少了其他树种的竞争,使环境中的能量和物质更高效地流向栽培树种,B项正确。天然生长的纯林和人工林属于不同的群落,物种组成不同,群落结构也不同,C项错误。与人工林相比,混交林生态系统物种组成更复杂,D项正确。
10.D 水杨酸可激活苦草体内抗氧化酶系统,降低H2O2含量,进而缓解H2O2对苦草的氧化作用,A项正确。胁迫条件会影响植物的生长、生存和繁殖,从而降低种群的数量和密度,B项正确。镉可以通过生物富集作用沿食物链传递到更高的营养级,从而对生态系统造成影响,C项正确。胁迫是指一种显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件,在镉胁迫下,植物可能会表现出一定的适应性和抗胁迫能力,但并不意味着能完全维持稳态,镉胁迫会对苦草的生理和生化过程产生不利影响,可能导致生长抑制和损伤,D项错误。
11.C 由图可知,a、b处于第一营养级,为生产者,c处于第二、四营养级,是消费者,e处于第三营养级,是肉食动物,A项错误,B项错误。c和f都占有第二、四营养级,是杂食动物,d处于第二营养级,是植食动物,C项正确,D项错误。
12.C 诗句中的“山谷”属于非生物的物质和能量,“黄鸟”是消费者,“灌木”是生产者,虽然没有直接描写分解者,但是足以说明诗句中描写的景象构成了一个自然生态系统,C项正确。
13.
(1)增加害虫天敌的种群数量(吸引天敌栖息、通过天敌的捕食作用) 自我调节
(2)
(3)维持天敌种群数量相对稳定,避免害虫匮乏时天敌种群大幅衰退 天敌种群可快速增殖,及时控制害虫数量,防止虫害爆发 (4)T2(在旱稻田周围种植万寿菊) (5)ACD
解析 本题结合万寿菊生态防控旱稻田害虫的实验设计与结果,考查生物防治机制、食物网构建、种群数量调控及生态农业可持续发展等知识,以及科学思维、社会责任等学科素养。(1)对比柱状图中T1与T2组可知,种植万寿菊后天敌节肢动物数量显著上升、害虫数量下降,说明万寿菊能吸引害虫天敌,增加害虫天敌的数量,依靠天敌的捕食作用调控害虫种群。物种丰富度提升使生态系统的营养结构更复杂,进而提高农田生态系统的自我调节能力,增强抵抗力稳定性。(2)根据题干的营养关系梳理食物链:旱稻作为生产者被二化螟、稻飞虱取食,万寿菊被花蓟马取食;草蛉为最高营养级,可捕食二化螟、稻飞虱和花蓟马,三条食物链共同构成该群落的食物网。(3)旱稻田害虫数量较少时,万寿菊上的花蓟马可作为补充食物,保障天敌的能量供应,维持天敌种群规模,避免天敌因食物匮乏而数量骤降。当后续旱稻田害虫数量增多时,已保有一定规模的天敌种群可快速增殖,及时发挥控害作用,有效防止害虫种群爆发,提升防控的时效性。(4)T2通过种植伴生植物实现生态调控,属于长效的生物防治模式,可长期维持天敌种群与生态平衡,符合可持续发展要求;而喷施万寿菊提取物的T3、T4组需人工反复施用,长期成本高且生态效益弱,因此生产实践优先选择T2方案。(5)天敌活动范围覆盖农田作物才能有效捕食田间害虫,达成防控目标,A项正确;天敌食物生态位高度重叠会加剧种间竞争,不利于天敌群落稳定,防控害虫需依托天敌较宽的食物生态位以维持种群存续,B项错误;伴生植物若与作物过度竞争光照、养分等资源,会降低作物产量,生产中需规避该问题,C项正确;伴生植物需具备可控性,防止其扩散蔓延成为外来入侵物种,破坏农田生态系统,D项正确。
14.
(1)(初级)消费者 高原鼠兔数量先增先减,藏狐数量后增后减(藏狐数量随鼠兔数量的增减而增减,随后又会抑制对方数量的变化) 放射性同位素标记法(或稳定同位素示踪技术)
(2)在一定密度范围内,植物群落物种多样性随鼠兔密度的升高而增大,体现有益作用;当鼠兔有效洞口密度超过一定阈值后,植物群落物种多样性下降,体现有害作用
(3)丁 牦牛与高原鼠兔食性相近,存在种间竞争关系,抢夺食物资源,使高原鼠兔的环境容纳量降低
(4)植物平均高度(或地上生物量) 低于T点后,植物地上生物量快速降低,草甸生态系统的稳定性降低
解析 本题结合高原鼠兔对高寒草甸生态系统的作用相关实验曲线图,考查生态系统的组成成分、种间关系、种群数量变化及生态系统管理等相关知识,以及科学思维、社会责任等学科素养。(1)高原鼠兔以植物为食,属于生态系统组成成分中的(初级)消费者。藏狐捕食高原鼠兔,二者为捕食关系,数量变化呈现不同步的波动特征,高原鼠兔的数量变动先于藏狐,相互制约、此消彼长。探究营养元素的植物来源可采用同位素标记法,通过标记植物中的目标营养元素,追踪其在高原鼠兔体内的流向与来源。(2)由图(a)可知,植物群落物种多样性指数随高原鼠兔有效洞口密度增加先升高后降低。在密度较低的范围内,鼠兔的活动能提升群落物种多样性,对草甸生态系统发挥有益作用;当密度超过一定阈值后,物种多样性随密度升高而下降,对草甸产生危害,因此高原鼠兔兼具双重角色。(3)牦牛与高原鼠兔食性相近,二者存在种间竞争关系,会争夺食物资源,导致高原鼠兔的环境容纳量下降,种群数量的K值低于无牦牛放牧的甲组。图中丁曲线的K值最低,符合有牦牛放牧时的种群数量增长特征。(4)植物平均高度可在野外直接测量,监测便捷,能快速反映高原鼠兔的密度影响。由图(c)可知,当植物平均高度低于T点对应的数值后,植物地上生物量会快速下降,会导致草甸生态系统的稳定性降低,因此低于T点时需及时开展防控。
15.
(1)强 生物防治
(2)太阳能和饲料中的化学能 单向流动 蛇
(3)生产者或分解者 增加了排泄物;增加了水稻中的氮;增加了土壤肥力
(4)BCD
解析 本题考查生态系统的结构与功能,主要考查学生的记忆和理解判断能力。
(1)生态系统的营养结构越复杂,其自我调节能力越强,抵抗外界干扰的能力就越强。稻田引入黑斑蛙提高了食物网的复杂性,所以使稻田生态系统抵抗外界干扰的能力变强。蛙能捕食稻飞虱等害虫,利用生物之间的捕食关系来控制害虫数量,这种方法属于生物防治,可实现水稻的绿色生产。(2)稻蛙共养系统中,能量来源主要是生产者(水稻)固定的太阳能,同时定期投喂的饲料也为系统提供了能量,所以能量来源为太阳能和饲料中的化学能。能量沿着食物链“水稻→稻飞虱→黑斑蛙→蛇”流动,只能从第一营养级流向第二营养级,再依次向后,不能逆向流动,也不能循环流动,体现了能量流动的单向流动特点。在食物链“水稻→稻飞虱→黑斑蛙→蛇”中,蛇是黑斑蛙的天敌,去除蛇,黑斑蛙被捕食的压力减小,可在一定程度上增加蛙的产量。(3)生态系统中生产者或分解者的缺失都会导致物质循环停滞,造成系统崩溃。合理投喂饲料促进蛙的生长,蛙的排泄物等有机物被分解者分解后形成无机盐等物质,这些物质可以被水稻重新吸收利用,从而促进水稻生长,从物质循环角度看,原因有:①增加了排泄物,②增加了水稻中的氮,③增加了土壤肥力。(4)蛙是异养生物,不会争夺水稻所需的矿质营养,A项错误;食物资源不足时,蛙为了生存会取食幼嫩稻苗,从而导致水稻亩产量减少,B项正确;空间资源不足,蛙的频繁活动会影响水稻生长,可能导致水稻亩产量减少,C项正确;蛙排泄物过多会改变土壤pH,不利于水稻生长,可能导致水稻亩产量减少,D项正确。故选BCD。
16.
(1)消费者 不利于
(2)间接 抵抗力
(3)林—耕交错区(C) 该地为林—耕交错区,食物资源更丰富,生存空间更大,能为天敌提供更多样化的资源
(4)乙、丙、甲 甲的结构最单一,无林—耕交错区,所以甲的稳定性最低,乙、丙的稳定性大于甲,且乙的林地面积大于丙,林—耕交错区结构更加复杂,故乙的稳定性大于丙
解析 本题考查生态系统的组成成分和稳定性、生物多样性价值等相关知识。
(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。在该林盘中,蜘蛛和步甲虫以蚜虫(食叶害虫)为食,均属于消费者;若蜘蛛和步甲虫大量减少,蚜虫的天敌数量减少,蚜虫因失去天敌的制约数量大大增加,会取食更多农作物叶片等,不利于能量流向对人类有益的部分。(2)生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面,与样地A相比,样地B中的高大乔木可降低风速,减少土壤侵蚀,属于生物多样性的间接价值。抵抗力稳定性是指生态系统抵抗干扰并保持原状的能力,与生态系统结构的复杂程度有关。样地B的植物群落结构更复杂,因此有利于增强该样地的抵抗力稳定性。(3)常根据物种数衡量害虫天敌多样性,由表格信息可知,蜘蛛和步甲虫物种数最多的样地为林—耕交错区(C)。林—耕交错区的食物资源更丰富,生存空间更大,能为害虫天敌提供更多的生存资源,因而能维持更多天敌物种共存。(4)土地利用布局对林盘生态系统稳定性有重要影响。由题图可知,在甲、乙、丙三个林盘布局示意图中,甲的结构最单一,无林—耕交错区,所以甲的稳定性最低,乙、丙的稳定性大于甲,且乙的林地面积大于丙,林—耕交错区结构更加复杂,故乙的稳定性大于丙。综上所述,生态系统稳定性从高到低依次为乙、丙、甲。
17.
(1)生态系统 (2)鸟类可帮助花葵传粉 A (3)花葵能否自花传粉 (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。
解析 (1)生态系统是指在一定空间内,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构成一个整体,即一个生态系统。
(2)根据题中信息,自然状态下昆虫和鸟类都可以访花;分析柱状图可知,与自然状态组相比,用疏网屏蔽鸟类访花的一组相对传粉率降低,这说明用疏网屏蔽鸟类访花后,鸟类不能帮助花葵进行传粉,花葵只能依赖能够通过网孔的昆虫进行传粉,从而使花葵之间的传粉过程减少,导致相对传粉率与自然状态相比显著降低,说明鸟类可帮助花葵传粉。由此可知,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,二者之间符合原始合作关系,A项符合题意。
(3)将花葵花蕾进行套袋处理后花葵无法进行异花传粉,只能进行自花传粉;再统计传粉率,可以将不同条件下的传粉率进行比较。根据上述分析,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。
(4)与陆地相比,“小岛”的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。
18.
(1)生态位 (2)减少滤食性动物的数量,增加浮游动物数量,从而抑制挺水植物的生长,为浮游植物、沉水植物提供较多光照,增加植食性鱼类、草鱼数量,为候鸟提供充足的食物;生物种类增加,增强了生态系统的稳定性,同时避免少数几种生物占优势的局面,增加物种多样性 (3)三和第四 被过度捕食 (4)物质循环的速度
解析 (1)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物之间充分利用环境资源,故为了保证资源充分利用,应尽量保证生态系统内生物的生态位不同。
(2)由图可知,候鸟捕食草鱼和植食性鱼类,当引入肉食性鱼类后,肉食性鱼类捕食滤食性动物和植食性鱼类。滤食性动物数量的减少,使浮游动物数量增加,从而抑制挺水植物的生长,促进浮游植物、沉水植物的生长,能增加植食性鱼类、草鱼数量,为候鸟提供充足的食物;生物种类增加,增强了生态系统的稳定性,同时避免少数几种生物占优势的局面,增加物种多样性。
(3)据图分析,在食物链浮游植物→植食性鱼类→肉食性鱼类→水鸟或沉水植物→草鱼→肉食性鱼类→水鸟中肉食性鱼类位于第三营养级,在挺水植物→浮游动物→滤食性动物→肉食性动物→水鸟的食物链中肉食性鱼类位于第四营养级;若投放过早,可能会造成低营养级生物如植食性鱼类或草鱼被过度捕食,导致候鸟食物来源减少。
(4)生态保护区经过合理规划布施,使该生态系统结构合理,从而使生态系统的物质循环速度加快。
考点63 生态系统的物质循环和能量流动
1.C 本题结合《荀子·富国篇》中“多粪肥田”的传统农业生产经验,考查无机盐的作用、生态系统的功能与环境保护的相关知识,以及生命观念、社会责任等学科素养。粪肥中的有机物经分解者分解产生的无机盐与腐殖质,既能提升土壤肥力,又能改善土壤团粒结构,增强土壤保水保肥能力,A项正确。粪便中的有机物在厌氧环境下经产甲烷菌等微生物发酵分解,可产生富含甲烷的沼气,实现粪便的能源化、资源化利用,B项正确。农作物作为生产者只能利用光能合成有机物,无法直接吸收利用粪便有机物中的化学能,C项错误。粪便还田可为土壤补充养分,提升肥力,减少了化肥的使用,因此粪便还田减少了化肥生产以及化肥运输过程中的能源消耗与CO2排放,D项正确。
2.C 本题以生命系统的有序性为载体,从基础性、综合性的维度考查生命系统的能量流动、物质循环等内容,主要考查理解能力、生命观念(物质与能量观、稳态与平衡观)。在生命系统中,单位时间内,输入生命系统的能量一部分通过细胞呼吸以热能形式散失,还有一部分用于自身的生长、发育与繁殖,且能量的传递效率有限,所以输入生命系统的能量多,储存的能量不一定越多,A项错误。在生态系统中,组成生物体的C、H、O、N等元素可在群落与无机环境之间反复循环利用,但并非所有物质都能在生命系统内循环(如重金属);而能量是单向流动、逐级递减的,不能循环利用,B项错误。输入生命系统的能量在维持系统有序性(如物质合成、运输、生长等)过程中,会不断转化为热能散失,C项正确。生命系统是高度有序的开放系统,与外界环境不断进行物质和能量的交换,才能维持其有序性和稳定,D项错误。
3.B 本题考查生态系统的功能和生态工程相关知识,以及科学思维等学科素养。蚯蚓作为分解者,通过摄食落叶等有机物质,将其分解为无机物归还到无机环境中,有助于加速生态系统的物质循环,A项正确。生态系统各营养级之间的能量传递效率是由生物自身的生理特性决定的,通常在10%到20%之间,蚯蚓作为分解者,其数量的增加可以提高物质循环的效率,但并不能改变各营养级之间的能量传递效率,B项错误。土壤动物通常具有趋暗、避高温和喜潮湿等生活习性,因此在设置蚯蚓塔时必须考虑这些环境因素以保证蚯蚓的存活和正常活动,C项正确。在城市建设中搭建蚯蚓塔涉及生态工程,既要发挥其改良土壤等生态效益,也需要结合当地实际,考虑对居民生活环境和景观的影响,兼顾生态改良与人居生活,D项正确。
4.A 此种群在此期间无迁入迁出,无个体被捕食,这段时间内用于此种群生长、发育和繁殖的能量等于所有存活个体的有机物中的总能量②+死亡个体的有机物中的总能量④-种群所有个体原有的有机物中的总能量①,A项正确。
5.A 本题考查物质循环、植物激素的调节、人体所需的营养物质、生物对环境的适应等,考查学生的识记能力和理解能力。植物激素的分布受重力影响,如生长素在地球上因重力导致横向运输,微重力环境下,激素分布会发生改变,A项错误;太空蔬菜富含维生素和纤维素(膳食纤维),能为航天员提供必要营养,B项正确;太空蔬菜通过光合作用固定空间站内的CO2,产生的含碳有机物可被人体利用,同时,其生长过程还参与水、氮等物质的转化与循环,有效推动了空间站内的物质循环,C项正确;太空蔬菜能在微重力环境下生长,说明其能调整生理活动适应环境,体现其适应性,D项正确。
6.B 本题考查生态系统的结构与功能。枯水期时,碟形湖与主湖之间虽水流隔断,但生物活动、物质扩散等仍能使碟形湖与主湖之间存在物质交换,A项正确。丰水期时碟形湖与主湖的环境,如营养盐分布、水流速度等存在差异,因此藻类密度通常不相等,B项错误。能量沿食物链逐级递减,底层生产者含能量最多,向上逐级减少,枯水期时碟形湖和主湖的能量金字塔均为正金字塔形,C项正确。在生态系统中,相邻两个营养级之间的能量传递效率通常为10%~20%,丰水期时也遵循该规律,D项正确。
7.D 本题考查生态系统中的碳循环。湿地生态系统具有强大的碳汇功能,保护湿地可以维持和增强其吸收CO2的能力,增加碳汇,A项不符合题意。植物可通过光合作用吸收并固定大气中的CO2,植树造林能够增加植物的数量,从而吸收更多的CO2,增加碳汇,B项不符合题意。秸秆还田可以增加土壤有机质含量,改善土壤结构,同时秸秆在分解过程中会固定一部分碳,有助于增加碳汇,C项不符合题意。动物饲养过程中,动物呼吸会释放CO2,而且动物的粪便等在分解过程中也会产生温室气体,无法实现减少碳排或增加碳汇,D项符合题意。
碳汇
碳汇是指通过植树造林、植被恢复等措施,吸收大气中的CO2,从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。减少碳排放也是降低大气中CO2含量的重要途径。
8.C 本题考查生态系统能量流动的相关知识,主要考查学生的理解和判断能力。能量传递效率一般是固定的,为10%~20%,一般不能提高,而且营养级的数量主要取决于生态系统中的能量总量等因素,而不是传递效率,A项错误;同化量=呼吸作用散失量+用于自身生长、发育和繁殖的能量,当呼吸作用消耗的能量多时,传递给下一营养级的能量就少,进而使得能量传递效率降低,B项错误;生物量金字塔是按照各营养级生物的总生物量绘制而成的金字塔,在一些特殊情况下,比如海洋生态系统中,由于浮游植物个体小、寿命短,且不断被浮游动物捕食,可能会出现生物量金字塔上宽下窄的情形,C项正确;人类可以通过合理调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,比如合理确定草场的载畜量、对农作物进行合理密植等,D项错误。
9.B 水稻是生产者,属于第一营养级,A项正确。一个物种的生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,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,每个物种都有自己的生态位,所以该模式中水稻和螃蟹处于不同生态位,B项错误。该模式可提高水稻产量,水稻的光合速率升高,即水稻对二氧化碳的吸收增强,C项正确。碳循环是指碳元素在非生物环境与生物群落之间的循环往复运动,D项正确。
10.CD 由题图可知,E是生产者固定的太阳能,是太阳照射到生态系统的能量中被生态系统利用的部分,A项错误。E2为植物通过呼吸作用散失的能量,B项错误。E1为净初级生产量,E3为流向分解者的能量,因此E3占净初级生产量的比例为(18×1010)÷(50×1010)×100%=36%,C项正确。E3是通过分解者的分解作用产生的,分解者的分解作用对物质循环至关重要,D项正确。
11.D 由于存在捕食关系,能量沿食物链和食物网单向流动,故能量不能由第二营养级流向第一营养级,A项正确。生物富集会使金属沿食物链逐级在生物体内富集,据其浓度可辅助判断不同物种在营养结构中所处营养级的高低,B项正确。能量是由第一营养级固定并流入生态系统的,所以流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量,C项正确。由于能量流动是逐级递减的,故第一营养级固定的能量大于第二营养级同化的能量,D项错误。
12.B 细胞中碳元素的含量高于磷元素,故在生物地球化学循环中,磷元素年周转量比碳元素少,A项正确。人类施用磷肥等农业生产活动,人为增加土壤中能被生产者利用的磷的量,改变了磷循环速率,B项错误。磷是ATP、NADPH等的组成成分,磷通过这些物质参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程,C项正确。磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环,D项正确。
13.B 本实验的目的是筛选可以修复镉污染土壤的植物,因变量为植物的地上、地下生物量和植物体镉含量,自变量为镉的浓度和植物种类。由表可知,与对照组相比,不同浓度的镉处理下,植物A和B的植物体镉含量都有所增加,说明植物A和B都发生了镉的富集,A项正确。由表可知,在不同浓度的镉处理下,植物A的植物体镉含量、地上生物量和地下生物量都高于植物B,所以与植物B相比,植物A在镉污染条件下生存能力更强,更适合作为土壤镉污染修复植物,B项错误。由表可知,在相同的镉浓度处理下,植物B的地上生物量和地下生物量与对照组相比下降的更多,说明在被镉污染的土壤中,镉对植物B生长的影响更大,C项正确。由表可知,在不同浓度的镉处理下,植物A的植物体镉含量高于植物B,说明植物A对镉的富集能力更强,若以植物A作动物饲料,镉会沿着食物链进行富集,安全风险更大,D项正确。
14.C 流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体的能量,A项错误。初级消费者的同化量来自生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体的能量,无法计算来自生产者的能量,B项错误。同化量=呼吸消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量,则初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量=13.5×105-3×105=10.5×105 J/(m2·a),C项正确。粪便量为该营养级未能同化的能量,则初级消费者粪便中的能量为该系统生产者及陆地植物残体流向分解者的能量,D项错误。
第二营养级能量流动过程分析
(1)输入该营养级的总能量是指图中的b。
(2)粪便中的能量(c)不属于该营养级同化的能量,应为上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分。
(3)初级消费者同化的能量(b)=呼吸消耗的能量(d)+用于生长、发育和繁殖的能量(e)。
(4)生长、发育和繁殖的能量(e)=分解者利用的能量(f)+下一营养级同化的能量(i)+未被利用的能量(j)。
15.B 1周后开始投喂人工饵料,虾池中有机碎屑含量增加,水体中N、P等无机盐增多,水体富营养化严重,A项错误。藻类作为生产者,在物质循环中占主要地位,B项正确。浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者和分解者,C项错误。异养细菌也可以利用人工饵料中的有机碎屑,D项错误。
16.B 该种养模式并没有提高营养级间的能量传递效率,A项错误。灯光属于物理信息,B项正确。硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳),属于种内竞争关系,C项错误。该种养模式可实现物质的循环利用,但能量流动是单向的、逐级递减的,D项错误。
17.
(1)间接价值 生物量为0
(2)生物的迁入 种间关系的发展变化
(3)90 5 610
(4)AB
解析 本题结合无人为干预的沙漠样地群落演替与能量流动图谱,考查生物多样性的价值、初生演替的判断、影响群落演替的因素及生态系统能量流动的计算等知识。(1)A1固沙保水的作用属于调节和维持生态系统的功能,体现了生物多样性的间接价值(生态功能价值);该样地最初生物量为0,即该样地的群落演替是在一个从来没有植物覆盖的地面或原来存在过植被、但被彻底消灭的地方发生的,属于初生演替。(2)由题可知,影响群落演替的因素除外界环境的变化外,还有生物的迁入和群落内部种间相互关系的发展变化。(3)B营养级的总同化量为呼吸量、未利用量、流向下一营养级能量与流向分解者能量之和,即110+30+40+40=220 J/(m2·a);要使B2用于生长发育繁殖的能量最大,需让B1用于生长发育繁殖的能量取理论最小值,即仅保留未利用的20 J/(m2·a),B营养级总生长发育繁殖能量为220-110=110 J/(m2·a),因此B2用于生长发育繁殖的能量最大不超过110-20=90 J/(m2·a)。根据A到B的能量传递效率为2%,可算出A的总同化量为220÷2%=11 000 J/(m2·a);A的总未利用量=总同化量-呼吸量-流向分解者能量-流向B的能量=11 000-4 900-180-220=5 700 J/(m2·a),因此A1的未利用量为5 700-90=5 610 J/(m2·a)。(4)分解者分解有机物速率慢,导致未被分解的有机物(残体、粪便等)大量积累,增加了未利用量,A项正确。消费者数量少,摄食量小,流向下一营养级能量少,更多能量留在第一营养级的有机物中(未被消费者消耗),B项正确。气温高,呼吸作用强,消耗的能量多,这会减少干物质积累,从而降低未利用量,C项错误。
18.
(1)次
(2)A 低于 速度和方向
(3)细胞呼吸、流向下一营养级(厚蟹)、被分解者分解 降低
自然生态系统中往往形成复杂食物网,并非单一食物链 适量引入青蟹(或控制厚蟹种群密度、适当补充藨草生长所需矿质元素等,合理即可)
解析 (1)由题中食物链可知,青蟹属于第三营养级、次级消费者。
(2)实验组引入青蟹后,厚蟹数量会降低,则藨草数量会增加,即实验组中藨草密度高于对照组,由此可判断实验组藨草种群密度变化符合A曲线;实验组中,厚蟹受青蟹捕食压制,取食藨草减少,故6月中旬厚蟹种群密度低于对照组。A、B两种种间作用带来完全不同演替终点,说明种间相互作用影响群落演替的速度和方向。
(3)藨草通过呼吸作用分解有机物,释放CO2;藨草被植食性动物取食,有机物中的碳沿食物链流入下一营养级;藨草残体被分解者分解,碳以CO2形式释放。生产者为第一营养级,偶数营养级生物量增加会抑制奇数营养级生物量;自然生态系统中,生物之间往往形成复杂的食物网并非单一食物链,故“下行效应”难以验证。提升植物固碳量可从降低生产者被捕食压力、提升生产者光合能力的角度入手,例如适量引入青蟹调控厚蟹数量、补充矿质元素促进藨草生长等。
19.
(1)非生物的物质和能量 分解者
(2)亮叶桦 亮叶桦凋落物的分解速率最快,可更快地将有机物分解为无机物归还到土壤中,加快养分循环
(3)凋落物的破碎程度、凋落物的碳氮比(合理即可)
(4)天敌捕食害虫,减少了由茶叶流向害虫的能量,使更多能量保留在茶叶中,让能量持续高效地流向对人类最有益的部分
解析 本题结合贵州茶园修剪物和凋落物分解的实验结果图,考查生态系统的组成成分、物质循环与能量流动、分解率的影响因素等知识,以及生命观念、科学探究等学科素养。(1)生态系统的组成成分包括生物成分(生产者、消费者、分解者)和非生物的物质和能量,因此茶园生态系统除生物成分外,还有非生物的物质和能量;茶树修剪物和其他树种的凋落物属于动植物遗体残骸,其中的有机物与能量主要通过分解者的分解作用流向分解者,由分解者将有机物分解为无机物归还到无机环境。(2)养分返回土壤的本质是分解者将凋落物中的有机物分解为无机盐等无机物,分解速率越快,养分归还土壤的效率越高;由题图可知,相同分解时间下亮叶桦凋落物的分解率始终最高,分解速率最快,因此选择亮叶桦与茶树配置更有利于养分快速返回土壤。(3)该实验的自变量为分解时间和树种,若不考虑环境理化性质和微生物,可从凋落物自身的物理与化学性质设置自变量,物理性质如凋落物的破碎程度、堆积厚度,化学性质如凋落物的碳氮比、木质素与纤维素含量,这些因素均会影响凋落物的分解速率。(4)从能量流动角度分析,天敌捕食害虫可减少害虫取食消耗的茶叶能量,使更多能量保留在茶叶中,合理调整了能量流动关系,让能量持续高效地流向对人类最有益的部分,进而提高茶叶产量。
20.
(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
解析 本题主要考查种群、群落和生态系统相关知识,主要考查学生的模型建构和信息处理能力。
(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,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见答案。
(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。
21.
(1)物种多样性 间接
(2)
(3)随机 化学
(4)减少 隐翅虫科
(5)ABD
解析 (1)生物多样性包括生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性三个层次,草原生态系统粪甲虫种类繁多,体现了生物多样性中的物种多样性。金龟科和蜉金龟科粪甲虫能够快速分解草场中的粪便,促进土壤养分循环,体现了调节生态系统的功能,属于生物多样性的间接价值。
(2)生产者(牧草)通过光合作用将大气中的CO2固定为有机物,通过呼吸作用释放CO2到大气中的CO2库。 动物通过呼吸作用释放CO2到大气中的CO2库。 分解者(以粪便为食的粪甲虫等)分解牛粪和动植物遗体,将有机物转化为无机碳(CO2),释放回大气中的CO2库。故循环模型图如答案所示。
(3)采用陷阱法取样,陷阱位置的选择应符合随机原则;陷阱中新鲜牛粪的气味吸引粪甲虫,气味分子属于化学信息。
(4)由表数据可知,ML使用后粪甲虫数量明显下降,优势科由蜉金龟科变为了隐翅虫科。
(5)引入新的粪甲虫种类,不能降低兽药残留对当地粪甲虫的影响,同时还存在外来物种入侵的风险,C项不符合题意。
22.
(1)逐个计数法
(2)种间关系
(3)水平 镶嵌 现存坡垒野生种群个体多为老树,繁殖能力弱;热带雨林下光照弱,不能满足坡垒幼苗生长所需光照
(4)存储:通过光合作用合成有机碳存储体内;输送:通过凋落物、根系分泌物等形式向土壤输送有机碳;以食物的形式向热带雨林输送有机物
(5)采用合理合法措施,改善幼苗的生长生存空间和光照强度;利用人工林,优化年龄结构(合理即可)
解析 本题考查种群、群落和生态系统的相关知识,主要考查学生理解和解决问题的能力。
(1)坡垒是海南热带雨林的标志性物种,现存野生种群个体数量极少且多为老树,已被列为国家一级保护野生植物,为准确掌握该地坡垒的种群数量,针对范围小、个体较大的种群采用的调查方法是逐个计数法。(2)在调查坡垒的生态位时,除了调查自身特征如出现频率、种群密度、植株高度等,还需要调查与其他物种的关系,即种间关系。(3)热带雨林素有“热带密林”之称,森林下层直射光呈不连续分布,这会导致光照不均匀,因而会影响群落的水平结构,导致耐荫性较差的草本植物种群呈现镶嵌分布。海南热带雨林中现存坡垒野生种群个体多为老树,繁殖能力弱,因此,现存坡垒野生种群更新困难。(4)碳库是生态系统的总碳储量。森林生态系统的碳库以有机碳为主。坡垒可增加热带雨林的碳库,从物质循环角度分析,坡垒作为绿色植物可进行光合作用,可将有机物储存在体内;通过凋落物、根系分泌物等形式向土壤输送有机碳;还可以食物(通过植食性动物的消化道)的形式向热带雨林输送有机物,进而增加热带雨林中的有机碳。(5)为促进海南热带雨林国家公园内坡垒种群恢复,除了采取提高遗传多样性的措施外,还可采取的合理措施有:适度采伐或修剪,减少其他植物对坡垒的遮阴,改善其生存空间和光照条件;对坡垒的种子进行人工培育,提高种子的萌发率,优化年龄结构;人工培育坡垒幼苗后移栽到该地;对成树进行保护,提高其开花结果率等。
23.
(1)组成成分 洞穴内几乎无光照,绿色植物无法正常生长
(2)调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定 洞穴内全年温度相对恒定,各营养级通过呼吸作用散失的能量少,流入下一营养级的能量多
(3)封闭的环境减少了外来基因的干扰,使种群进化更独立,有利于研究生殖隔离的形成;稳定的温度条件使自然选择方向相对一致,有利于研究适应性进化的机制;食物短缺的环境增加了选择压力,有利于研究极端环境下的适应性进化机制
解析 本题考查生态系统的成分、功能和生物进化的相关知识,考查学生分析和解决问题的能力。
(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分(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)。研究喀斯特洞穴生态系统的结构,首先要调查该生态系统的组成成分,分析各物种之间的营养级关系,绘制食物网。研究发现,喀斯特洞穴生态系统有多条食物链,但第一营养级往往来自洞穴外,最可能的原因是洞穴内几乎无光照,绿色植物无法正常生长,因此第一营养级(生产者)通常依赖洞穴外输入的有机物质(如洞穴外流入的枯枝落叶、动物尸体等)或洞穴外进入的初级消费者(如蝙蝠粪便、洞穴外昆虫等)。(2)喀斯特洞穴内的昆虫能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调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。进一步研究发现,喀斯特洞穴生态系统的能量传递效率相对较高,从能量流动的角度分析,主要原因是洞穴内全年温度相对恒定,各营养级通过呼吸作用散失的能量少,流入下一营养级的能量多。(3)喀斯特洞穴是研究动物进化的理想场所。根据喀斯特洞穴的特点分析其在动物进化研究中的优势是:①封闭的环境减少了外来基因的干扰,使种群进化更独立,有利于研究生殖隔离的形成;②稳定的温度条件使自然选择方向相对一致,有利于研究适应性进化的机制;③食物短缺的环境增加了选择压力,有利于研究极端环境下的适应性进化机制。
24.
(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)
解析 (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=2 636÷260≈10.14,当前生态系统成熟度=1 624÷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。
25.
(1)分解者 非生物的物质和能量 NP
(2)微生物数量没有明显变化,短时间内麦秸中的有机物没有被充分分解 实现了物质循环利用和能量的多级利用,降低了对资源的消耗。
(3)②③
解析 (1)生态系统包括生物部分和非生物的物质和能量,生物部分包括生产者、消费者和分解者。分解者能将动植物遗体和动物的排遗物等分解成无机物,而土壤中微生物的作用主要是将有机物分解为无机物,因此主要属于分解者;施用的肥料属于非生物的物质和能量。根据图a可知,与CK组相比,NP可使土壤中的微生物数量明显增加,所以M、NP和S三种施肥方式中对土壤微生物数量影响最大的是NP。
(2)秸秆经微生物分解后,才能被作物吸收利用,从而提高作物产量。图a的S组与不施肥组(CK)微生物数量无显著差异,说明秸秆未被充分分解,秸秆中的养分未被充分利用,故二者产量无显著差异。利用秸秆生产畜禽饲料和食用菌,畜禽粪便和使用过的培养基用于还田,使秸秆中C、N、P、K等元素能够以不同形式被循环利用。此外,秸秆中原本进入微生物体内的能量能够被人类重新利用起来,实现了秸秆中能量的多级利用,提高了能量的利用率。因此,可以降低对环境资源的消耗,降低生态足迹。
(3)根据图示信息,合理施肥可以增加土壤中微生物的数量和脲酶的活性,从而提高氮的循环效率,①正确;施肥的方法不同,土壤微生物数量和脲酶活性也存在差异,施有机肥对脲酶活性几乎没有影响,麦秸还田对土壤微生物的数量几乎没有影响,并可降低脲酶活性,②错误;由题图可知,与施用有机肥相比,施用化肥后土壤微生物数量增加幅度和脲酶活性增大的幅度都较大,为提高土壤肥力,短期内施用化肥比有机肥更有效,③错误;施用有机肥时,松土可增加土壤中的空气含量,利于土壤中需氧微生物的有氧呼吸,进而促进有机肥的分解,④正确。
26.
(1)海参活动能力弱,活动范围小 (2)2 488 6.3 不能
(3)由于海带的竞争,浮游植物数量下降,牡蛎的食物减少,产量降低 (4)能充分利用空间和资源 维持生态系统的稳定性,保持养殖产品的持续高产(或实现生态效益和经济效益的可持续发展)
解析 (1)海参由于活动范围小,活动能力弱,所以常用样方法测定种群密度。(2)M的同化量在图中表示为来源的箭头有来自生产者3 281 kJ/(m2·a)和来自遗体残骸2 826 kJ/(m2·a),同化量除了用于自身呼吸作用消耗3 619 kJ/(m2·a),其余用于生长发育和繁殖,所以应是3 281+2 826-3 619=2 488 [kJ/(m2·a)];由M到N的能量传递效率为386÷(3 281+2 826)×100%≈6.3%,能量流动的方向是单向的不能循环。(3)海带与浮游植物生活在表层,存在种间竞争关系;由于海带的竞争,浮游植物数量下降,牡蛎的食物减少,所以产量降低。(4)海水立体养殖利用了群落结构的特点,群落的空间结构有利于群落内生物充分利用空间和资源,提高环境资源的利用率。由于空间和资源是有限的,所以在构建海水立体养殖生态系统时,需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素,从而维持生态系统的稳定性,保持养殖产品的持续高产(或实现生态效益与经济效益的可持续发展),既要一定的经济效益,又要保护环境。
考点64 生态系统的信息传递和稳定性
1.C 本题结合广东古村落周边防护林的生态保护,考查群落的垂直结构、群落演替、生物多样性保护与生态系统稳定性等知识,以及生命观念、社会责任等学科素养。光照强度的垂直差异是森林群落中导致植物出现分层现象的主要原因,防护林自上而下的乔木层、灌木层与草本层的分布均受不同光照强度的调控,A项正确。在气候、土壤等环境条件相对稳定且人为干扰适度的前提下,防护林群落会持续发生次生演替,最终发展为与当地环境相适应的相对稳定的群落,B项正确。外来入侵物种缺乏天敌制约,会通过抢占资源、排挤本地物种等方式影响本地物种的生存,导致物种多样性下降,清除外来入侵物种能够缓解本地物种的生存压力,有利于防护林物种多样性的维持,C项错误。生态系统的自我调节能力存在一定限度,若干扰强度超过该限度,生态系统的结构与功能会遭到破坏,防护林生态系统的稳定性会随之下降,D项正确。
2.B 本题结合虎尿对中级捕食者捕食行为影响的实验,考查生态系统的信息传递、生物多样性价值及生态效应,以及科学探究等学科素养。虎尿处理组未被捕食鸟蛋的比例始终低于对照组,说明中级捕食者更多地聚集在虎尿区域,表明吸引效应超过了恐惧效应,A项正确。实验仅能说明虎尿化学信号的影响,自然界中东北虎的活动还包括捕食、驱赶中级捕食者等多重效应,不能直接推断其活动会增加鸟类的被捕食压力,B项错误。中级捕食者利用食物残渣的腐食行为可加快有机物分解,促进生态系统的物质循环,C项正确。虎尿作为化学信息调节种间关系、维持生态系统稳定,体现了生物多样性的间接价值,D项正确。
3.B 本题考查信息传递的相关知识,主要考查学生的信息获取和处理能力。幼虫取食两种颜色叶片的百分比接近,不能判断其是否能区分两种颜色叶片,A项错误;绿色假叶片上蝴蝶卵多,自然情况下卵孵化后的幼虫会先食用绿色叶片,这说明自然环境中,叶片颜色会影响该植物被取食的概率,B项正确;蝴蝶在寻找叶片并产卵过程中利用的是物理信息(叶片颜色属于物理信息),C项错误;环境背景颜色变化可能影响实验结果,需要进一步实验,D项错误。
4.ABD 本题考查生态系统的功能及稳定性。鲶鱼同化的能量可用于呼吸消耗和自身生长发育繁殖,A项正确。短期内“放生”大量鲶鱼会导致水体中溶解氧被迅速消耗,鲶鱼可能因缺氧死亡,B项正确。鲶鱼大量死亡会导致水质恶化,水质恶化会进一步引发更多鲶鱼死亡,此过程属于正反馈调节而非负反馈调节,C项错误。移除死鱼可减少分解者耗氧和污染物积累,有助于缩短该湖泊恢复原状的时间,D项正确。
反馈调节
正反馈:反馈信息与原输入信息起相同作用,使输出进一步增强的调节机制。负反馈:是生态系统、生物体内环境稳态调节等过程中常见的一种调节机制,核心是系统输出反过来抑制系统输入,使系统保持稳定。
5.D 湿地积水生境中保留有植物的种子及其他繁殖体,故永久性积水退去后的植物群落演替属于次生演替,A项正确。不同的积水生境对植物有选择作用,使其中的植物具有适应所处非生物环境的共同特征,B项正确。由图可知,四种不同积水生境中的植物物种数量不同,营养结构复杂程度存在差异,生态系统的抵抗力稳定性亦不相同,故积水频次和积水量均可以影响湿地生态系统的抵抗力稳定性,C项正确。影响季节性水涝生境中植物物种数量的关键生态因子是积水,其对种群的作用强度与该种群的密度无关,属于非密度制约因素,D项错误。
6.B 本题考查群落和生态系统的相关知识,主要考查学生的理解能力。外来物种入侵后,有的可能被生态系统中的生物和环境所制约,不会大量繁殖破坏生态平衡,所以不一定都成为外来入侵种,A项正确;凤眼蓝作为外来入侵种,其生物量快速增长会占据大量空间和资源,导致其他水生生物生存空间和资源减少,造成河道堵塞、水生生物死亡,不利于水生生态系统的稳定,B项错误;凤眼蓝扩散到湖泊、河流,大量繁殖改变了原有的生物种类和数量分布,进而改变了水生生态系统的结构,C项正确;凤眼蓝蔓延会与土著生物竞争资源等,侵害土著生物,从而影响群落内物种的相互关系,比如种间竞争、捕食等关系,D项正确。
7.B 由表可知,混合套养泥鳅和黄鳝的组别,莲藕食根金花虫防治率明显高于单独套养泥鳅或黄鳝的组别,同时,混合套养泥鳅和黄鳝的组别,藕增产率也高于单独套养泥鳅或黄鳝的组别,因此混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率,A项正确。能量传递效率通常是指能量从一个营养级传递到下一个营养级的效率,而表格中的数据只是防治率和增产率,并不能直接反映能量传递效率的变化,B项错误。泥鳅和黄鳝都以莲藕食根金花虫为食,二者的栖息环境也相似,因生态位重叠而存在竞争关系,C项正确。生物防治利用了生物的种间关系,使部分能量流向了泥鳅和黄鳝,进而流向人类,从而优化了生态系统的能量流动方向,这有助于提高经济效益和生态效益,D项正确。
8.C 化学信息主要是指通过化学物质来传递的信息,橘小实蝇雄虫吸引雌虫的信息素属于化学信息,A项正确。由题意可知,雄虫直肠中的芽孢杆菌合成的信息素能吸引雌虫进行交配,可提高橘小实蝇种群的出生率,有利于橘小实蝇种群的繁衍,B项正确。利用该信息素诱杀橘小实蝇雌虫,降低橘小实蝇的种群密度,属于生物防治,C项错误。用含该信息素的诱杀饵剂诱杀橘小实蝇雌虫,可改变橘小实蝇种群的性别比例,D项正确。
9.C 虽然棕熊从低营养级中获得能量少,但棕熊营养级别高,参与的食物链多,对其所在的生态系统的影响较大,A项不合理。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项不合理。通过对3个山系中捕食者进行对比可知,M3的肉食动物种类最多,组成的食物网最复杂,肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高,C项合理。由肉食动物的捕食偏好曲线可以判断,捕食者的自身体重和猎物的体重成正比,即大型捕食者偏好捕食大型猎物,D项不合理。
10.ACD 清除淀区淤泥会减少生态系统中氮和磷的含量,使水华发生的概率降低,A项正确。大力引入外来物种很可能会导致本地物种减少,B项错误。种植水生植物,增加了生产者的种类,会使食物网复杂化,从而增强生态系统的抵抗力稳定性,C项正确。水中投放能降解有机污染物的有益微生物,会加速有机物的降解,促进物质循环,D项正确。
11.D 芦鹀个体间通过鸣唱传递求偶信息,鸣唱声属于物理信息,信息产生的部位是信息源,信息接收的生物或其部位是信息受体,A、C两项正确。因栖息地环境的差异,芦鹀的声音信号发生分歧,这是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果,B项正确。有两个和求偶有关的鸣唱特征不同,不能说明三个芦鹀种群存在生殖隔离,只有当差异足够大,导致不同种群间不能相互识别,才存在生殖隔离,D项错误。
12.D “翠羽”和“喧”在生态系统的信息传递中属于物理信息,D项错误。“翠羽”和“喧”有利于种群内部的信息交流和联络,利于种群的繁衍,也可用于不同种群间的信息传递,调节种间关系,A、B、C三项正确。
13.A 根据题意可知,a、b为植物,c为植食性动物,甲主要以植物a为食,乙主要以植物b为食,两者又共同以植食性动物c为食,a、c分别处于第一、二营养级,但是否存在生态位重叠无法判断,A项错误。能量流动的起点是生产者(a、b)固定的太阳能,渠道是食物链,特点是单向流动和逐级递减,但不能循环,能量最终以热能形式散失,B项正确。生态位受食物、天敌等生物因素的影响,也受光照、温度等非生物因素的影响,C项正确。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这种生态位分化是经自然选择形成的生物适应性,有利于不同生物充分利用环境资源,这也是群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果,D项正确。
14.C 油菜花可以通过鲜艳的颜色和香味吸引昆虫,花的颜色属于物理信息,花的香味属于化学信息,A项正确。蜜蜂、蝴蝶和油菜在相互影响中不断进化,它们之间存在协同进化,B项正确。蜂蝶可以为油菜花传粉,油菜花可以为蜂蝶提供食物,但二者分开后还可以独立生活,所以蜂蝶与油菜之间不存在互利共生的关系,C项错误。秸秆和菜籽饼中富含有机物,还田后会增加土壤中微生物的种类和数量,所以可以提高土壤物种丰富度,D项正确。
15.D 一体化保护可提高生态系统中的物种丰富度,使得生态系统的营养结构变得更加复杂,使其自我调节能力增强,抵抗力稳定性提高,A项正确。一体化保护体现了生态工程中的整体性和系统性原理,B项正确。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,生态承载力代表了地球提供资源的能力,一体化保护和系统治理可以有效协调生态足迹与生态承载力的关系,C项正确。生态系统的自生是指由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持,一体化保护和系统治理仅仅运用自生原理是不能达到治理目的的,D项错误。
16.B 由题意可知,该人工生态系统具有一定的自我调节能力,A项正确。能量流动是单向的、逐级递减的,不是循环的,B项错误。为维持生态平衡,提高生态系统稳定性,对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调,C项正确。植物不同生长发育时期所需的水和无机盐的量是不同的,因此要根据实际需要,合理灌溉及追肥,D项正确。
17.CD 生产者通过光合作用固定的太阳能是流入生态系统的总能量,真菌不属于生产者,A项错误。该生态系统中物质循环的渠道是食物链和食物网,立体复合种植没有改变食物链和食物网,只是调整了能量流动的方向,故没有改变生态系统物质循环的渠道,B项错误。该模式增加了物种多样性,使食物链和食物网更加复杂,提高了生态系统的抵抗力稳定性,C项正确。立体复合种植模式分为四层,有明显的分层现象,利用群落的垂直结构提高了群落利用环境资源的能力,D项正确。
18.C 题干中描述的“146种水鸟,隶属9目12科”是物种多样性的直接体现,题干中描述的“近海与海岸湿地、城市水域”是生态系统多样性的直接体现。因此该调查结果直接体现了生物多样性中的物种多样性和生态系统多样性。
19.
(1)取样器取样法 取并集
(2)通过呼吸作用(细胞呼吸)以热能的形式散失
(3)湿地松入侵后土壤中植食性线虫数量显著减少,对湿地松的取食危害降低;入侵生境缺少湿地松的专性天敌,种群增长的制约因素少(合理即可)
(4)降低 入侵65年时,线虫种类数减少,生物多样性下降,生态系统的营养结构更简单,自我调节能力减弱
解析 本题结合湿地松入侵南美洲后土壤线虫类群变化的调查情境,综合考查土壤小动物类群调查方法、生态系统的能量流动、生物入侵的原因及生态系统稳定性等知识,以及科学思维、社会责任等学科素养。(1)土壤线虫身体微小且活动能力较强,不适于用样方法或标记重捕法调查,采集和调查其类群的常用方法为取样器取样法。统计某一生境的线虫总种类时,需将不同样品中出现的所有线虫种类汇总去重,即取并集,才能完整反映该生境线虫的实际类群总数,取平均值适用于统计线虫的种群数量,取交集仅能得到各样品共有的线虫种类,无法体现该生境的总类群丰富度。(2)在生态系统的能量流动中,植食性线虫同化的能量分为两大去向,一部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动,储存在体内的有机物中;另一部分通过细胞呼吸分解有机物,将其中的能量以热能的形式散失到无机环境中。(3)由题表可知,随着湿地松入侵时间延长,植食性线虫的数量和占比均大幅度下降,说明湿地松可降低植食性线虫对自身根系的取食压力,减轻生长受到的抑制;同时湿地松作为外来入侵物种,在入侵地缺少专性天敌,且对当地环境适应能力强、资源竞争优势显著,种群增长的限制因素少,因此表现出较强的入侵能力。(4)生态系统的抵抗力稳定性与营养结构的复杂程度呈正相关,生态系统的生物种类越多、食物网越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高。与入侵20~30年的生态环境相比,入侵65年的湿地松纯林中线虫种类数从28种降至17种,物种丰富度下降,生物多样性降低,生态系统的营养结构更简单,自我调节能力减弱,因此抵抗力稳定性降低。
20.
(1)种间竞争 生态位
(2)物理 生命活动的正常进行离不开信息传递
(3)直接和间接 合理调整了生态系统的能量流动关系,实现能量的多级利用,提高了能量利用率,同时促进物质循环再生,提升资源利用效率,使更多能量与物质流向对人类有益的部分
(4)增施有机肥(农家肥),减少化肥的施用 采用生物防治(如引入天敌、利用性外激素诱捕),减少化学农药的使用
解析 本题结合“茶园+林下经济”的生态农业模式,考查种间关系、生物多样性价值与生态系统功能的知识,以及生命观念与社会责任等学科素养。(1)茶树与草本中药材会竞争光照、水分与土壤养分,存在种间竞争关系。二者植株高度不同,可利用不同层次的光照与空间资源,通过生态位分化降低竞争强度,达到和谐共存的平衡状态。(2)声音、温度通过物理过程传递信息,属于物理信息;这类环境信息调控家禽的生长发育,体现了生命活动离不开信息传递,信息传递可保障生命活动正常进行的作用。(3)经济效益对应生物多样性的直接价值,生态效益对应间接价值,因此体现了直接与间接双重价值。复合型生态系统通过优化群落结构,调整能量流动方向,实现能量多级利用与物质循环再生,提升了整体资源利用效率,进而提高经济效益。(4)施用有机肥可增加土壤有机质、改善土壤结构,培育土壤微生物,保护土壤生物多样性;生物防治可减少农药污染,保护害虫天敌,维持茶园生物多样性,同时实现“控害”目标。
21.
(1)物种组成 密度
(2)不一定 两个群落的物种种类可能不同
(3)就地保护 提高
(4)C
解析 (1)物种组成是区别不同群落的重要特征,因为不同群落的物种种类和数目都可能不同。样方法不仅可以用于调查群落的物种丰富度(即物种数目),还可以用于估算植物种群的密度(单位面积或体积内的个体数)。
(2)物种丰富度是指群落中实际存在的物种数目,缺失物种数是指物种库中未出现在该群落中的物种数目。如果两个群落的物种丰富度和缺失物种数相同,只能说明它们的物种库大小相同(物种丰富度 + 缺失物种数),但物种库的具体种类可能不同。例如:群落A的物种库为物种1、2、3、4,存在物种1、2,物种丰富度=2,缺失物种数=2;群落B的物种库为物种1、2、5、6,存在物种5、6,物种丰富度=2,缺失物种数=2。群落A、B的物种库大小均为4,但物种组成不同。所以两个群落的物种丰富度相同,缺失物种数也相同,这两个群落的物种库不一定相同。
(3)就地保护是指在物种原有栖息地建立保护区,保护其自然生存环境,这是最有效的保护方式。所以调查时发现某物种为某群落的缺失物种,在该群落所在地区建立保护区后此物种自然扩散到该群落,针对此物种的保护类型为就地保护。缺失物种扩散到该群落中,增加了该群落的物种丰富度,以该群落为唯一群落的生态系统的抵抗力稳定性得到提高。
(4)物种丰富度仅反映当前物种数量,未考虑物种库的潜力。缺失物种数仅反映未恢复的物种数量,未考虑已恢复的部分。群落完整性综合了当前物种丰富度和物种库大小,直接反映恢复程度。物种库大小仅反映潜在物种总数,未体现恢复情况。所以分析受到破坏的荒漠和草原两个群落的生态恢复成功程度的差异时,最合适的指标为群落完整性。
22.
(1)物种组成
(2)S ③
(3)呼吸作用散失的能量
↑
摄入细菌→噬菌线虫同化的能量→流向分解者的能量
↓
流向小型节肢动物
(4)噬菌线虫和细菌
(5)杀虫剂等农药会使生态系统的分解作用减弱,物质循环和能量流动受阻,破坏生态系统的稳定性
解析 本题考查群落、生态系统。
(1)物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。(2)题述荒漠生态系统中,小型节肢动物捕食噬菌线虫,所以排除小型节肢动物后,噬菌线虫种群增长曲线呈S形。清除噬菌线虫和小型节肢动物后,物种丰富度下降,营养结构变得简单,生态系统抵抗力稳定性变弱。(3)噬菌线虫捕食细菌,能量由细菌输入噬菌线虫,噬菌线虫同化的能量一部分用于呼吸作用使能量散失,一部分用于生长、发育和繁殖,小型节肢动物捕食噬菌线虫,能量又流向小型节肢动物,还有一部分能量流向分解者。示意图见答案。(4)螨虫、跳虫等小型节肢动物对凋落物和有机碎屑的分解发挥着重要作用,这种作用主要是通过取食真菌、传播真菌孢子和捕食噬菌线虫来完成的,所以螨虫通过直接调节噬菌线虫的种群大小,从而对荒漠生态系统中凋落物和有机碎屑的分解产生影响。(5)从生态系统功能的角度,杀虫剂等农药会杀灭小型节肢动物,使生态系统的分解作用减弱,物质循环和能量流动受阻;同时可能会对其他生物造成影响,破坏生态系统的营养结构,进而影响生态系统的稳定性。
23.
(1)捕食 群落 物理
(2)协同进化 夜间
(3)人类高干扰使二者的重叠度降低,这意味着大型食肉动物与梅花鹿相遇捕食的机会减少,不利于大型食肉动物捕食梅花鹿获取食物
(4)减少人类活动对公园的干扰,这样可以使大型食肉动物和梅花鹿的活动节律重叠度增加,增加大型食肉动物捕食梅花鹿的机会,有利于其生存和繁衍,从而提高东北虎和东北豹的环境容纳量;保护梅花鹿等东北虎和东北豹的猎物资源,为东北虎和东北豹提供充足的食物来源,有助于提高其环境容纳量
解析 (1)东北虎捕食梅花鹿,二者的种间关系是捕食。种间关系的研究属于群落水平的研究。噪音属于生态系统中的物理信息(通过物理过程传递,如声音、光等)。
(2)大型食肉动物和梅花鹿活动时间分别占据着相对稳定的生态位,这是协同进化的结果。对比低、高干扰点大型食肉动物的活动节律,高干扰点的大型食肉动物在夜间的活跃度明显较高。
(3)重叠度表示大型食肉动物和梅花鹿日活动节律的重叠程度。低干扰点的重叠度为0.84,高干扰点的重叠度为0.72,说明人类高干扰降低了大型食肉动物与梅花鹿日活动节律的重叠度,即改变了大型食肉动物的日活动节律,使其与梅花鹿活动重叠减少。
(4)从上述研究可知,人类活动强度会影响东北虎、东北豹及其猎物的活动节律,所以减少人类活动对公园的干扰,这样可以使大型食肉动物和梅花鹿的活动节律重叠度增加,增加大型食肉动物捕食梅花鹿的机会,有利于其生存和繁衍,从而提高东北虎和东北豹的环境容纳量;保护梅花鹿等东北虎和东北豹的猎物资源,为东北虎和东北豹提供充足的食物来源,有助于提高其环境容纳量。
24.
(1)调节气候
(2)优势 增长
(3)基因(或遗传)
(4)木麻黄抑制周围其他植物生长,导致物种丰富度降低,营养结构简单,自我调节能力弱
(5)减少人为干扰,让群落自然演替;引入本土植物,增加物种丰富度等
解析 (1)青皮林被称为“雨神”,说明青皮林能够增加空气湿度,具有调节气候的生态功能。
(2)石梅湾青皮林中,青皮的相对密度为0.93,其他树种为0.07,说明青皮在该群落中处于优势地位。青皮种群中幼苗占53%,幼树占40%,成树占7%,幼年个体数量多,老年个体数量少,说明该种群的年龄结构为增长型。
(3)若将其他种群的青皮引入石梅湾青皮林,可增加青皮的基因种类,从而提高石梅湾青皮种群的基因(遗传)多样性。
(4)由题干可知,外来物种木麻黄能释放出化学物质,抑制周围其他植物生长,久而久之就会使得物种丰富度降低,营养结构简单,自我调节能力弱,所以木麻黄林稳定性低。
(5)为了提升海防林的稳定性,促进人工木麻黄林逐渐转变为本土自然海防林,从群落演替的角度考虑,可以减少人为干扰,让群落自然演替;引入本土植物,增加物种丰富度等。
考点65 人与环境
1.D 本题考查生态系统的结构与功能及生物多样性的价值,以及生命观念、社会责任等学科素养。林、草等绿色植物属于生产者,可通过光合作用制造有机物,是生态系统的基石,A项正确。沙化治理增加植被覆盖,植物通过光合作用固定更多CO2,可降低大气中二氧化碳浓度,减缓全球变暖,B项正确。各组分相互依存形成生命共同体,能提升生态系统的自我调节能力,有利于维持生态系统的平衡稳定,C项正确。调节生态系统功能属于生物多样性的间接价值,并非直接价值,D项错误。
2.A 本题考查生态足迹与碳足迹的概念,人类代谢产生的二氧化碳属于生物碳循环的正常部分,不增加大气二氧化碳净含量。碳足迹特指吸收化石燃料燃烧产生的额外二氧化碳所需的森林面积,A项错误。生态足迹的值越大,代表人类维持生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积越大,即人类所需要的资源越多,对生态和环境的影响越大,B项正确。能量沿食物链流动具有单向流动、逐级递减的特点,增加食物中低营养级生物的占比可缩短食物链,减少能量传递过程中的损耗,养活同等人口所需的生产者面积更小,有助于降低生态足迹,C项正确。依据生态工程的循环原理实现废弃物的资源化利用,可减少资源开采与废物排放,降低对生产性土地和吸纳废物土地的需求,有助于降低生态足迹,D项正确。
3.D 本题结合我国大力推进生态文明建设的多项举措,考查生态环境保护与生态足迹等相关知识,以及生命观念、社会责任等学科素养。生态环境法典的颁布能够以法律形式系统规范生态保护行为,实现对生态环境的系统性保护,A项正确。国家公园和国家植物园分别属于就地保护与易地保护的重要方式,可有效保护生物的物种多样性、基因多样性与生态系统多样性,B项正确。退耕还林工程能够恢复区域植被,改善水土保持与气候条件,提升生态系统稳定性,有利于区域可持续发展,C项正确。绿色生活方式的倡导和践行会减少资源消耗与废弃物排放,降低人类活动对自然环境的占用与压力,会减小生态足迹,D项错误。
4.B 本题结合长江十年禁渔后生物多样性恢复、长江江豚种群增长的生态实例,考查群落演替、能量传递效率、环境容纳量与生物多样性保护的相关知识,以及生命观念、社会责任等学科素养。人类的过度捕捞曾导致长江生物群落向物种衰退的方向演替,实施禁渔后生物多样性逐步恢复,说明人类活动可以改变群落演替的方向与速度,A项正确。能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,是生态系统能量流动的固有规律,通常稳定在一定范围内,而长江江豚种群数量增加是因为鱼类资源恢复,流入最高营养级的总能量增多,并非能量传递至最高营养级的效率增加,B项错误。禁渔措施减少了人类捕捞干扰,提升了饵料生物的种群规模,减小了长江江豚的生存环境阻力,使其环境容纳量得到提升,C项正确。禁渔是在长江原生生态环境中实施的保护措施,属于就地保护范畴,江豚种群数量显著增长直接体现了该保护措施的有效性,D项正确。
5.A 本题结合黄河湿地自然保护区的生态恢复情境,考查种群、群落与生物多样性保护的知识,以及生命观念与社会责任等学科素养。大天鹅的季节性迁徙会改变群落的物种组成,进而影响群落的空间结构,体现了群落的季节性特征,A项正确。保护区的资源与空间有限,大天鹅种群数量的增长会受环境条件制约,存在环境容纳量,B项错误。建立自然保护区属于就地保护,是保护生物多样性最有效的措施,C项错误。湿地生态系统的抵抗力稳定性取决于物种丰富度与营养结构的复杂程度,而非单一优势物种的数量,D项错误。
6.C 本题结合生态超载的概念,考查生态环境保护与可持续发展的知识,以及生命观念、社会责任等学科素养。开展植树造林能够增加植物固碳,提高生态系统吸收二氧化碳的能力,有助于减缓因碳排放导致的生态超载,A项不符合题意。倡导绿色出行降低了化石能源的消耗,从源头上减少了资源的索取和污染排放,属于减小生态足迹的有效措施,能减缓生态超载,B项不符合题意。扩大采矿规模虽然能在短期内提升矿产资源的供给,但这会加剧对地表植被和生态环境的破坏,并消耗大量能源,反而会进一步增加生态足迹,属于不能减缓生态超载的举措,C项符合题意。推行生物防治能够减少化学农药的使用,减轻对土壤和水体等环境的污染,有利于提高生态系统的自我调节能力,D项不符合题意。
生态超载的双向调节逻辑
减缓生态超载有两条核心路径:一是减小人类的生态足迹,即降低资源消耗与废物排放;二是提升地球的生态承载力,即增强生态系统的资源再生与环境容纳能力。解题时可将选项对应到两条路径中判断,凡是扩大资源开采、加剧生态破坏的举措均无法减缓生态超载。
7.A 塞罕坝造林是生态工程因地制宜的成功案例,但未必适合于各类荒原的治理,A项错误。一般来说,生态系统中的生物种类越多,食物网越复杂,其自我调节能力越强。因此,植树造林时要尽量种植多种树木,以利于提高生态系统稳定性,B项正确。人类活动使塞罕坝由森林变成荒原,通过治理又使荒原变成森林,说明人类的活动能改变演替的方向与速度,C项正确。“上世纪60年代以来,林业工人不断努力,种植了华北落叶松等多种树木,如今已将森林覆盖率提高到75%以上”,说明现在塞罕坝生态系统的植被覆盖率高,植物的光合作用旺盛,光合效率高,固碳量大幅增加,D项正确。
8.D 由于废弃矿区土地的水分、土壤等条件恶劣,植被很难恢复,进行生态修复时应先从非生物因素入手,改善地貌条件、治理水体污染、修建引水工程,为植被生长提供条件,A项正确。生态修复工程需遵循自生、协调、整体、循环等原理,构建适合本地条件的植被体系,提高生产者的生物量,提高物种多样性,形成新的食物链和食物网,以增强生态系统的自我调节能力,B、C两项正确。生态系统的经济价值属于生物多样性的直接价值,生态价值属于间接价值,D项错误。
9.A 本题考查生态环境保护等知识,主要考查学生的记忆和理解分析能力。完全依赖自然演替会忽视人类活动对湿地的破坏,无法有效恢复已退化的生态系统,需结合人工干预,A项错误;严格管控污水排放可减少污染,保护湿地水质,B项正确;设立生态保护区域能限制开发,维护生物多样性,C项正确;科学地引入物种(如本地物种)可促进生态恢复,但需避免引入入侵物种,D项正确。
10.D 本题主要考查病毒、生态系统的物质循环、生物多样性的相关知识,考查学生的识记能力和理解能力。登革病毒可在人体内增殖,并在蚊子体内复制,故蚊子和人均为该病毒的宿主,A项正确;不育雄蚊通过干扰繁殖控制种群数量,属于生物防治中的遗传防治,B项正确;不易分解的杀虫剂会通过食物链在生物体内积累,导致生物富集,C项正确;灭绝蚊子可能破坏生态平衡,影响生物多样性的间接价值(如生态功能),D项错误。
11.D 本题考查种群和生物多样性的相关内容,考查学生的理解和判断能力。大熊猫活动范围广、生活环境复杂,且个体数量相对较少,标记重捕法可能会对其造成较大干扰,也难以准确统计,所以不适宜采用标记重捕法统计野生大熊猫的数量,A项正确;栖息地是大熊猫生存的基础,栖息地的改变,如面积减少、质量下降等,都会影响该区域大熊猫的食物资源、生存空间等,进而影响环境容纳量,B项正确;栖息地的改变可能会导致大熊猫种群被分割成不同的小种群,在不同的环境选择压力下,可能会促进种群的遗传分化,提高遗传多样性,C项正确;大熊猫栖息地的改善,只是为其种群数量增长提供了更好的条件,但由于存在食物、空间等多种限制因素,当地大熊猫的种群数量不会呈“J”形增长,而是呈“S”形增长,D项错误。
12.A 本题考查生物多样性中的遗传多样性的保护等相关知识。若选择繁殖能力强的个体进行人工繁育,可能会导致种群中的优良基因被集中,而种群中的其他基因被忽略甚至被淘汰,不属于保护大熊猫遗传多样性的措施,A项符合题意。建立基因库保存不同种群的遗传材料,这种做法能够保留大熊猫种群的各种基因,属于保护大熊猫遗传多样性的措施,B项不符合题意。建立生态走廊促进种群间基因交流,可以使不同种群的大熊猫之间自由迁徙、进行交配,增加了基因的交流,有利于增加遗传多样性,属于保护大熊猫遗传多样性的措施,C项不符合题意。在隔离的小种群中引入野化放归个体,这种做法能够增加大熊猫种群中的基因种类,进而增加种群个体之间的基因交流,有利于增加遗传多样性,属于保护大熊猫遗传多样性的措施,D项不符合题意。
13.A 大规模围湖造田虽然扩大了耕地面积,但会降低生态系统的多样性、稳定性、持续性,最终不利于提高粮食产量,A项符合题意。对有代表性的自然生态系统和珍稀物种栖息地进行保护,有利于提升生态系统多样性、稳定性、持续性,B项不符合题意。对过度利用的森林与草原进行封育,待恢复到较好状态时再适度利用,加强生态保护和修复,为子孙后代留下山清水秀的生态空间,C项不符合题意。开展大规模国土绿化行动,推进“三北”防护林体系建设和京津风沙源治理,加强生态保护和修复,D项不符合题意。
14.C 大量口袋公园的建设可有效增加绿地面积,有助于植物通过光合作用吸收和固定CO2,A项正确。适当提高口袋公园的植物多样性,生态系统的营养结构会变得更复杂,抵抗力稳定性增强,B项正确。任何生态系统都具备自我调节能力,口袋公园生态系统也具备一定的自我调节能力,若该生态系统长期维持稳定,需人工维护辅助,C项错误。从空地到公园,鸟类等动物类群逐渐丰富,该动物类群作为消费者,加快了生态系统的物质循环,D项正确。
口袋公园的生态逻辑归纳
口袋公园作为城市生态微系统,建设核心是利用零散空间重构绿地。植物多样性提升能强化生态结构(如营养级、食物网),借助光合作用、物质循环发挥生态效益;同时,通过景观、休闲功能创造社会效益。生态系统具备自我调节能力是共性,但口袋公园因面积小、物种简单,自我调节能力弱,需人工维护(补种植被、防治入侵物种等)。其从“空地”到“生态—社会价值体”的转变,体现了生物与环境协调、生态修复与人类需求融合,是城市生态精细化治理的缩影。
15.B 北京动物园的所有朱鹮属于同种生物构成的集合,是一个种群,A项正确。由题可知,虽然我国朱鹮的数量不断增加,但不能确定已达到原栖息地的环境容纳量,B项错误。“平平”及其后代离开原来的栖息地来到动物园,属于易地保护,C项正确。对朱鹮的保护有利于提高生物多样性,进而提高当地生态系统的稳定性,D项正确。
16.C 题图中1961年到2007年间人类的生态足迹处于上升过程,从未明显下降过,A项正确。题图中2005年人类的生态足迹为1.4个地球,约为地球生态容量(1.0个地球)的1.4倍,B项正确。绿色出行、节水节能等生活方式可以减少对资源的消耗,会降低生态足迹,C项错误。人类命运共同体意识是引导人类利用科技缩小生态足迹的重要基础,这种意识让人们在面对全球性的挑战,如气候变化、资源短缺、环境污染等问题时,共同应对,携手合作,D项正确。
17.B 碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的森林面积,使用清洁能源可减少CO2的排放,能够降低碳足迹,A项正确。在近海养鱼会加大海洋生态系统的物质和能量输出,会影响海洋生态系统的稳定,B项错误。全球性的生态环境问题往往与人类活动有关,如排放核污水入海,C项正确。水泥生产不是导致温室效应加剧的唯一原因,如化石燃料的燃烧也会导致温室效应加剧,D项正确。
18.A “开发海洋牧场,发展深海渔业”可获取水产品,且不需要额外投饵,属于碳汇渔业,A项符合题意。“建设大坝鱼道,保障鱼类洄游”和“控制无序捕捞,实施长江禁渔”均没有收获水产品,不属于碳汇渔业,B、C两项不符合题意。“增加饵料投放”不属于不投饵渔业,即不属于碳汇渔业,D项不符合题意。
19.D 该模式的农田生态系统中薯糠喂牛,牛的粪尿可以为作物提供无机盐,实现自我优化、自我调节、自我更新,A项正确。使用粪尿肥田能培育土壤微生物,微生物分解粪便可提供无机盐给作物,可保持土壤肥力,改善土壤结构,B项正确。粪尿肥田可减少化肥的使用,从而不易使过多的氮、磷排入水体导致水体富营养化,C项正确。该生态农业模式没有体现对社会因素的考虑,D项错误。
20.B 外来物种可能成为本地物种的天敌或竞争者,从而对本地物种构成威胁,导致生物多样性下降,A项正确。建立动物园和植物园是对濒危动植物的易地保护,B项错误。规范人类活动、减少人类干预、修复受损生境等有利于自然生态系统的发育和稳定,C项正确。在破碎化生境之间建立生态廊道,可以打破地理隔离,是恢复自然生态系统完整性的重要措施,D项正确。
21.B 生态足迹是指在现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积。生态承载力是指在某一特定环境条件下,某种个体存在数量的最高极限。生态承载力大于生态足迹时,呈现生态盈余,反之,则是生态赤字,由题干数据可知,长江经济带这5年处于生态盈余的状态,A项正确。这5年内,长江经济带的人均生态足迹和人均生态承载力都下降,但前者下降幅度更大,所以环境容纳量增大,B项错误。生活方式不同,生态足迹的大小可能不同,C项正确。农业科技化和耕地质量的提升可增加粮食产量,提高生态承载力,D项正确。
22.B 研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,A项错误。易地保护是指把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护,建立精子库、种子库、基因库,B项正确。桫椤有观赏性属于生物多样性的直接价值,C项错误。能量传递效率是能量在相邻两个营养级间的传递效率,桫椤本身不能独占一个营养级,害虫也不可以,它们之间的能量传递效率不能说最大为20%,D项错误。
23.
(1)氮 大豆根部有根瘤菌,根瘤菌能将空气中的氮气转化为含氮的养料供大豆利用
(2)物理 减少环境污染、减少对有益生物的伤害、有利于保护生物多样性 合理调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
(3)保持水土、调节气候
解析 本题考查种间关系、生态系统的功能、生物多样性。
(1)大豆根部有根瘤菌,根瘤菌能与大豆互利共生,根瘤菌可将空气中的氮气转化为含氮的养料供大豆利用,所以种植大豆后,可以降低含氮化肥的使用。(2)悬挂黄色粘虫板是利用害虫对颜色(黄色)这种物理信息的趋性来引诱捕杀害虫的。与化学防治相比,该方法的优点有减少环境污染、减少对有益生物的伤害、有利于保护生物多样性等。从能量流动的角度分析,防治害虫的意义是合理调整生态系统中的能量流动关系,让能量流向苹果,提高苹果的产量和品质,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。(3)生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面,在该生态果林中的体现有保持水土、调节气候等。生态果林中的植物等生物可以通过根系等保持土壤,减少水土流失;同时植物可通过蒸腾作用参与调节局部气候。
24.
(1)D
(2)①本地植物品种数量 土壤是否灭菌处理(土壤处理) ②土壤理化性质 土壤微生物(土壤生物) ③负反馈 增加本地植物品种多样性(改变土壤微生物或生物)
解析 本题考查生态系统和生物入侵,考查学生的实验分析、探究能力。
(1)加拿大一枝黄花作为入侵植物,其竞争能力强,会挤占本地植物的生存空间,导致以下后果:①入侵植物占据优势,本地物种减少,①正确;②入侵植物可能不被本地消费者利用,或成为新的食物来源,②正确;③本地植物被迫适应更狭窄的生态位以生存,③正确;④生物入侵通常降低稳定性,因生物多样性下降和结构简化,④错误。综上所述,①②③正确,④错误。故选D项。(2)根据实验目的(探究草地生态系统对抗生物入侵的机制),自变量应为本地植物的品种数量和土壤是否灭菌处理(土壤处理)。根据灭菌土壤中入侵植物生物量的变化可推出本地植物品种数量的变化会导致土壤的理化性质发生改变,从而促进入侵植物的生长。新鲜土壤中,入侵植物生物量随本地植物品种数量的增加而下降。导致该结果的主要因素是土壤微生物(土壤生物)。草地生态系统通过土壤的负反馈(如微生物介导的抑制作用)调节机制抑制入侵植物生长,维持草地生态系统的稳定性。为对抗入侵植物对其生态系统的干扰,可采取的措施是增加本地植物品种多样性(改变本地土壤微生物或土壤生物)。
25.
(1)B 取样的关键是要做到随机取样
(2)恢复力稳定性(或自我调节能力)
(3)次生演替 下降 阔叶乔木吸收大量水分,导致土壤更加干旱缺水,其他植物存活率下降,生物多样性降低
(4)先增加后减少 适当时间的禁牧封育有利于物种多样性的提高,过长的禁牧封育不利于维持物种多样性 把握好禁牧时长,适时合理放牧
解析 (1)用样方法调查种群密度的关键是要做到随机取样,避免主观因素的干扰,所以理论上样方设置较合理的是图(a)中的B。
(2)生态系统遭到一定程度的破坏后,经过一段时间,可以恢复到接近原来的状态,这是由于生态系统具有恢复力稳定性(或自我调节能力)。
(3)禁牧封育区原有的土壤条件基本保留,还有植被存在,故禁牧封育后会发生次生演替。大量种植阔叶乔木,它们会吸收大量水分,导致土壤更加干旱缺水,使得其他植物存活率下降,生物多样性降低,生态系统稳定性会下降。
(4)据表格可知,辛普森多样性指数先增大后减小,即物种多样性的变化趋势是先增加后减少,说明适当时间的禁牧封育有利于提高物种多样性,但禁牧封育时间过长不利于维持物种多样性。图(b)曲线表示一定程度的干扰会让物种多样性增加,因此应该禁牧封育一段时间后进行合理放牧。
26.
(1)氮是植物生长的必需元素,但湖泊水体的氮浓度过高会导致水体富营养化,从而使蓝细菌和绿藻等大量繁殖,最终引发水华等环境问题
(2)将有机物传递给下一营养级;遗体、枯枝落叶中的有机物通过分解者分解
(3)加快生态系统的物质循环;帮助植物传粉和传播种子
(4)提高了生物多样性的直接价值和间接价值,维持了生态系统的稳定性(合理即可)
解析 (1)水体中氮浓度过高会导致水体富营养化,从而使蓝细菌和绿藻等大量繁殖,最终引发水华等环境问题。
(2)碳循环是碳元素在非生物环境和生物群落中循环往复运动的过程。碳元素通过光合作用由非生物环境进入生物群落,通过呼吸作用由生物群落返回非生物环境。在生物群落中,碳元素沿着食物链进行传递,红树植物可将有机物传递给下一营养级;遗体、枯枝落叶中的有机物也可通过分解者分解。
(3)消费者能够加快生态系统的物质循环,帮助植物传粉和传播种子。
(4)保护生物多样性可以提高生物多样性的直接价值和间接价值,对维持生态系统的稳定性有重要意义。
27.
(1)呼吸作用消耗
(2)③②① ③②①达到最大光合速率时的光照强度依次升高
(3)①(金鱼藻)除藻率高,②(黑藻)除氮率高,③(苦草)除磷率高
(4)金鱼藻 500 CO2浓度较低且相同 O2的释放量
(5)在浅水区种植挺水植物为沉水植物遮光,恢复该湖泊生态系统的食物链
解析 (1)湖底光照不足,原有沉水植物因光合作用合成的有机物少于呼吸作用消耗的有机物,最终衰退和消亡。(2)由题图可知,③②①达到最大光合速率时的光照强度依次升高,因此生态恢复后,该湖泊形成了以上述3种草本沉水植物为优势的群落垂直结构,从湖底到水面依次是③②①。(3)据题图可知,金鱼藻除藻率高,黑藻除氮率高,苦草除磷率高,三者配合能高效去除氮、磷和藻,实现综合治理效果。(4)本实验的目的是验证黑藻的碳浓缩优势,自变量是植物种类,因此对照组是金鱼藻。无关变量应该保持相同且适宜。黑藻在光照强度为500 μmol/(m2·s)时光合速率最大,且此光照强度下金鱼藻与黑藻的光合速率相等,因此应控制光照强度为500 μmol/(m2·s),同时,还应使CO2浓度较低且相同。因变量是光合速率的大小,检测指标是单位时间O2的释放量。(5)目前的两个实际问题是湖边浅水区种植的沉水植物因强光抑制造成生长不良,大量沉水植物叶片凋落,需及时打捞,增加维护成本。解决措施为在浅水区种植挺水植物为沉水植物遮光,恢复该湖泊生态系统的食物链。
实验设计的一般原则
(1)对照原则:在实验中,一般需要设置对照组。通过设置对照组,排除无关变量对实验结果的影响,增加实验结果的可信度。
(2)单一变量原则:实验组和对照组只能有自变量这一种处理因素不同,其他可能对实验结果造成影响的因素(无关变量)在实验组和对照组中应完全相同,且处于最适宜的状态。
(3)平行重复原则:在同样条件下进行多次重复实验,以排除偶然因素的影响。
(4)科学性原则:实验方案严谨,选材合适,实验步骤科学规范等。
28.
(1)密度制约(或生物) 减少 间接
(2)栖息地面积 竹林面积 食物 碎片化
(3)资源丰富的条件下,种群繁殖能力高,出生率高。同时,种内竞争弱,死亡率低。因此,种群数量增加,种群密度升高
(4)建立动物园;建立繁育中心(或“建立精子库”或“胚胎移植”或“退耕还林”)
解析 (1)由题意可知,割竹挖笋和放牧使大熊猫食物资源减少,会进一步影响大熊猫的种群数量,人和家畜对大熊猫种群数量的作用强度与大熊猫种群的密度是相关的,因此属于密度制约因素,同时,人和家畜属于影响大熊猫种群数量的生物因素。采矿和旅游开发等使大熊猫栖息地的部分森林转化为裸岩和草地,导致流经该生态系统的总能量即生产者固定的太阳能减少,消费者的摄入量减少,从而使生态系统中消费者获得的总能量减少。生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面,例如,森林具有土壤保持和水源涵养等功能。(2)由题图可知,大熊猫种群数量与栖息地面积和竹林面积呈正相关。环境容纳量指一定的环境条件所能维持的种群最大数量。天然林保护等措施扩大了大熊猫栖息地面积,使食物资源增多,提高了栖息地对大熊猫的环境容纳量。旅游开发和路网扩张等人类活动使得大熊猫的栖息地丧失和碎片化,从而导致其种群增长受限。(3)出生率和死亡率是决定种群密度的重要因素,环境资源可通过影响出生率和死亡率对种群密度产生作用。资源丰富的条件下,种群繁殖能力高,出生率高。同时,种内竞争弱,死亡率低。因此,种群数量增加,种群密度升高。(4)就地保护包括建立保护区和建立国家公园。除此以外,保护大熊猫的合理措施还包括:建立动物园、建立繁育中心、建立精子库、胚胎移植、退耕还林、培植竹林以及加强宣传教育等。
29.
(1)次生演替 间接
(2)无瓣海桑生长快,比互花米草高,增加了群落树冠层郁闭度,与互花米草在阳光等资源的竞争中占据优势
(3)无瓣海桑不会成为新的外来入侵物种。由表中数据可知,随群落高度增加,群落林冠层郁闭度增加,林下没有无瓣海桑更新幼苗,且秋茄等其他物种逐渐出现,所以其不会成为新的入侵植物
(4)适当控制引进树种规模,扩大本土树种的种植,增加物种,提高生态系统的稳定性
解析 (1)红树林植被退化形成的裸滩保留了原来的基本土壤条件,甚至有一些植物的种子和其他繁殖体,由裸滩经互花米草群落到无瓣海桑群落的过程称为次生演替。恢复的红树林既是海岸的天然防护林,也是多种水鸟栖息和繁殖的场所,这是红树林在生态系统方面的调节作用,体现了生物多样性的间接价值。(2)由表中数据可知,无瓣海桑生长快,比互花米草高,增加了群落树冠层郁闭度,与互花米草在阳光等资源的竞争中占据优势,故能有效抑制互花米草的蔓延。(3)由表中数据可知,随群落高度增加,群落林冠层郁闭度增加,林下没有无瓣海桑更新幼苗,且秋茄等其他物种逐渐出现,所以无瓣海桑不会成为新的入侵植物。(4)根据生态工程的自生原理和协调原理,应该通过适当控制引进树种规模,扩大本土树种的种植,增加物种,使营养结构变得复杂,可提高生态系统的稳定性,还能防止新的物种的入侵。
考点66 生态工程
1.C 本题考查生态系统的物质循环、能量流动与生态工程原理等知识,以及生命观念、社会责任等学科素养。秸秆覆盖还田增加了土壤中的有机物,为土壤中的分解者提供了更多的有机物来源,A项正确。秸秆中的有机碳经分解者分解后,以二氧化碳即无机碳的形式释放到非生物环境中,B项正确。能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,秸秆中的能量经微生物分解后大多以热能的形式散失,无法流向农作物,农作物的能量主要来自太阳能,C项错误。该技术既提升了作物产量,又改善了土壤生态,保护了生物多样性,兼顾经济效益与生态保护,符合生态工程的整体原理,D项正确。
2.D 本题考查生物多样性的价值、生态系统的稳定性及生态工程原理的相关知识,以及生命观念、社会责任等学科素养。渔业捕捞直接获取鱼类资源用于生产生活,体现了生物多样性的直接价值,A项正确。人工恢复珊瑚礁生态系统应遵循生态工程的整体原理,兼顾生态、经济和社会效益,B项正确。人工恢复可通过改善生态环境等方式提升珊瑚礁生态系统的物种丰富度,辅助珊瑚礁生态系统提升抵抗力稳定性和恢复力稳定性,C项正确。环境容纳量由环境条件决定,生态系统恢复过程中,环境条件不断改善,鱼的环境容纳量会逐渐提高,而非维持稳定,D项错误。
3.B 本题结合无人机三维扫描估算城市绿量的城市绿地规划,考查生态系统能量流动、群落物种丰富度、城市生态效应与生态工程原理等知识,以及生命观念、科学思维等学科素养。城市绿量对应地面上植物绿色部分的总和,绿色部分是生产者进行光合作用的主要部位,绿量增加意味着光合总面积提升,生产者固定的太阳能总量随之增加,A项正确。城市绿量主要反映植被的整体规模与生物量水平,无法体现群落中物种数目的多少,不能反映物种丰富度,B项错误。城市绿量优化可通过植物遮阳、蒸腾降温等效应缓解城区热岛效应,减轻高温化现象,体现了人与自然和谐共生的发展理念,C项正确。城市绿地空间规划属于生态工程实践,需要遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理,保障生态系统的稳定与可持续性,D项正确。
4.C 本题结合废弃矿区生态修复情境,考查群落演替与生态系统稳定性的知识,以及生命观念与社会责任等学科素养。生态修复首选本土耐污植物,可避免外来物种入侵风险;提升物种多样性,能增强生态系统的稳定性,A项正确。修复过程中,土壤等无机环境的改善为生物定居提供条件,生物的生命活动又进一步改良土壤性状,体现了生物群落与无机环境之间的相互作用,B项正确。稳定的生态系统中,物质和能量的输入与输出保持动态平衡,并非恒定不变的绝对状态,C项错误。人为实施的土壤修复与耐污植物种植措施,可加快群落演替的速度,使生态系统的营养结构趋于复杂,D项正确。
5.B 湿地公园的生态功能即为生物多样性的间接价值,其能蓄洪防旱(A项正确)、净化水质(C项正确)、调节气候(但不能改变温带季风气候,B项错误)、为野生动物提供食物及栖息场所(D项正确)。
6.D 矿区土壤条件恶劣,修复首先要对土壤进行改良,可为植物生长提供条件,A项正确。协调原理指的是在进行生态工程建设时,生物与环境、生物与生物的协调与适应,生态修复要遵循协调原理,结合当地环境因地制宜配置物种,B项正确。修复后,植物多样性提升,为动物提供更多栖息环境和食物,会促进群落演替,C项正确。修复后,生物群落能实现自我更新和维持,体现的是生态工程的自生原理,整体原理强调考虑自然、经济、社会等系统组成的整体影响力,D项错误。
矿区生态修复的逻辑链条
问题本质:矿藏开采导致土壤退化(如重金属污染、肥力下降)、植被破坏,打破生态系统的物质循环和能量流动。
修复步骤:第一步,改良土壤(如添加有机质、中和酸碱度),为植物定植创造条件(对应A项)。第二步,选择耐旱、耐贫瘠的先锋植物(遵循协调原理),恢复植被覆盖(对应B项)。第三步,植物多样性增加后,吸引动物迁入,形成复杂的食物网,促进群落演替(对应C项)。
原理应用:自生原理是修复的核心,通过构建合理的群落结构,使系统具备自我更新和维持能力(对应D项)。
7.B 本题考查了生态系统的功能、生态工程的基本原理,考查学生的信息获取与推理能力。由题表数据可知,流出水的溶氧量(DO)高于进入水,说明经过稻田后水体溶氧量增加,回流到鱼塘可提高鱼塘溶氧量;同时,总氮(TN)、总磷(TP)浓度降低,说明稻田吸收了氮、磷等营养物质,提高了稻田肥力,A项正确。水稻的能量输入主要来自太阳能,鱼塘的能量输入主要来自人工投放的饲料等。该循环水系统是对“水”的循环利用,并不会增加水稻的太阳能输入,也不会增加鱼塘的能量输入,B项错误。由于稻田可吸收水中的氮、磷等营养物质,因此可以减少稻田化肥的施用量;同时降低了水体中氮、磷的排放,改善了环境,C项正确。鱼塘的水经稻田、集水池、生态沟处理后,污染物(如TN、TP)减少,实现了水资源和物质的循环利用,体现了生态工程的循环原理,D项正确。
8.A 塘泥不能直接使用不仅是因为其水分含量过高,还因为其未腐熟状态可能存在有害物质、病原体或易造成土壤缺氧等问题,直接施用可能对作物生长不利,A项错误。腐熟过程是指有机物质在微生物(如细菌、真菌)作用下分解、转化为稳定腐殖质的过程,B项正确。根据题干可知,处理后的塘泥可作为优质有机肥,有机肥能改善土壤结构、增加有机质和养分含量,从而提升土壤肥力,C项正确。塘泥来自池塘,富含有机质和养分,处理后作为肥料返回土壤,实现了营养物质的循环利用,符合生态学循环原理,D项正确。
9.A 本题考查生态工程与生态系统稳定性的相关知识,主要考查学生的判断和综合分析能力。草和乔灌木的分区搭配属于不同区域(如绿洲外围、前沿、内部)的分布,体现群落的水平结构,而非垂直结构(垂直结构指分层现象),A项错误;生物治沙引入多种植物,增加了生产者的种类,进而使食物链增多,食物网更复杂,B项正确;抵抗力稳定性与物种丰富度呈正相关,生物治沙增加物种多样性,提高了生态系统的抵抗力稳定性,C项正确;“以水定绿”是根据水资源条件确定绿化规模,符合生态工程中生物与环境协调的“协调原理”,D项正确。
10.A 山顶、山腰和山脚的林种布局,是由地形起伏导致的,体现了群落的水平结构,A项错误。生态经济沟建设的模式为:山顶种植水土保持林保生态,山腰种植干果林、山脚种植水果林产生经济效益,提高了当地的生态效益和经济效益,B项正确。不同地形种植不同林种,体现了生物与环境的协调与适应,C项正确。该模式践行了“绿水青山就是金山银山”的理念,促进了人与自然的和谐发展,D项正确。
11.B 弗兰克氏菌能够与沙棘等非豆科木本植物形成根瘤,进行高效的共生固氮,促进植物根系生长,增强其对旱、寒等逆境的适应性,因此沙棘可作为西北干旱地区的修复树种,A项正确。沙棘对干旱的环境有较好的适应性,在矿区废弃地选择种植沙棘,遵循了生态工程的协调原理,B项错误。弗兰克氏菌能够固氮,从而改良土壤条件,可为其他树种的生长创造良好环境,C项正确。研究弗兰克氏菌的遗传多样性,有可能找到更高效的固氮基因,增强生态修复能力,有利于沙棘在生态修复中的应用,D项正确。
12.D 湿地具有蓄洪防旱、调节气候,为动植物提供栖息地等功能,在城市地区建设人工湿地有利于改善生态环境,A项正确。移除湖泊中富营养化沉积物,可改善湖泊水质,有利于生物多样性的保护和生态系统的恢复,B项正确。移栽适应当地环境的植物体现了生物与环境的协调与适应,遵循了生态工程的协调原理,C项正确。气温等气候因素对种群的作用强度与该种群的密度无关,属于非密度制约因素,D项错误。
13.C 采用“草方格”技术进行流沙固定,有利于生物组分的生长、发育、繁殖,使植被逐渐恢复,该过程遵循了生态工程的自生原理,A项正确。在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物时考虑了生物与环境、生物与生物的协调与适应,遵循了生态工程的协调原理,B项正确。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替,如火山岩、冰川泥等,而次生演替指在原来有的植被虽已不存在,但是原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,如弃耕的农田、火灾后的森林等,“草方格”内保留有原有沙生植物的种子,故该群落形成过程属于次生演替,C项错误。“草方格”固沙技术能防止沙子流动,有利于植被恢复,促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现,D项正确。
14.C 采矿废渣山不具备基本的土壤条件,不适宜植被生长,因此多种禽畜无食物来源,无法形成稳定复杂的食物网,不利于尽快恢复生态系统的功能,A项不合理。热带速生植物不能适应采矿废渣山的生长条件,也不适应京西地区的气候条件,B项不合理。矿区生态修复首先是要复绿,而复绿的关键是土壤微生物群落的重建,土壤微生物、土壤小动物和植物根系可共同改良土壤,因此取周边地表土覆盖,有利于恢复生态系统的功能,C项合理。修筑混凝土护坡不利于植被生长,不利于尽快恢复生态系统的功能,D项不合理。
15.A 防护林通过自组织、自我调节可实现自身结构与功能的协调,A项正确。防护林建设应选择本地种,遵循了生态工程的协调原理,B项错误。防护林建成后,若失去人类的维护将会发生次生演替,C项错误。防护林的防风、固沙及保护农田的作用体现了生物多样性的间接价值,D项错误。
16.A 与普通稻田相比,该稻田输出的物质更多,故需要施加更多的肥料,A项正确。由于利用鸭子进行害虫防治,该稻田农药使用量减少,B项错误。稻田养鸭模式增加了鸭子,群落的空间结构发生了变化,C项错误。由于杂草、害虫和老黄稻叶中的能量被鸭子利用,鸭粪可作为有机肥料还田,故该稻田比普通稻田的能量的利用率高,D项错误。
17.
(1)直接
(2)密度制约因素
(3)休闲垂钓使鱼的种类减少,鱼类对藻类的摄食减少,鱼类对藻类的能量利用效率低;鱼类的能量更多地流向有机碎屑
(4)投放适量滤食性鱼类控制藻类数量、种植沉水植物竞争营养(或投放微生物制剂加速有机碎屑分解、定期清理底泥等,合理即可) 自生原理、整体原理(或循环原理、协调原理,答两点即可)
解析 本题结合水库生态系统的能量流动图示,考查生物多样性的价值、种群数量的影响因素、生态系统能量流动规律及生态工程基本原理等知识,以及生命观念、科学思维等学科素养。(1)休闲垂钓的旅游观赏功能与鱼类的食用功能,均属于对人类有实用意义和非实用意义的直接使用价值,体现了生物多样性的直接价值。(2)病原体的传播速率随鱼类种群密度的增大而加快,对种群数量的抑制作用随种群密度升高而增强,作用强度与种群密度密切相关,因此该影响因素属于密度制约因素。(3)从能量流动角度分析,仅减少外源氮、磷的输入无法使浊水态自动恢复为清水态的原因:休闲垂钓使鱼的种类减少,鱼类对藻类的摄食减少,鱼类对藻类的能量利用效率低;鱼类的能量更多地流向有机碎屑。(4)针对上述原因,可采取的生态调控措施包括投放适量滤食性鱼类增加藻类的能量输出、种植沉水植物与藻类竞争光照和营养、投放微生物制剂加速有机碎屑分解、定期清理底泥减少内源营养释放等。这些措施通过引入多种生物组分、优化食物网结构提升生态系统的自我调节能力,体现了自生原理;同时兼顾水质改善的生态效益与休闲垂钓的经济效益,促进生态与经济协同发展,体现了整体原理。
18.
(1)整体
(2)灌丛生境的土壤湿度更高,土壤微生物量更丰富,可为种子萌发和幼苗存活提供更充足的水分与养分条件
(3)避免外来物种入侵,保障本地生态系统的稳定性 施加MF后土壤肥力提升,促进了其他植物生长,加剧了其他植物与红杉幼苗对资源的种间竞争,导致幼苗存活率下降
(4)③⑤
(5)土壤有机碳含量、凋落物生物量(合理即可)
解析 本题结合退化森林修复的实验情境,考查生态工程原理、种间关系、生态系统碳循环与生态修复的相关知识,侧重考查生命观念与科学思维等学科素养。(1)森林修复兼顾生态功能的水库、碳库与经济社会功能的钱库、粮库,统筹了自然、经济与社会系统的关系,体现了生态工程的整体原理。(2)对比柱形图数据可知,灌丛生境下土壤湿度相对值与土壤微生物量均显著高于草地生境,更高的土壤湿度能保障种子萌发的水分需求,更丰富的土壤微生物可提升土壤肥力,因此灌丛更有利于红杉种子萌发与幼苗存活。(3)从生态安全角度,使用本地分离的微生物可避免外来微生物入侵,防止其破坏本地生态系统的结构与稳定,降低生态风险;施加MF后土壤肥力与微生物量提升,会促进生境中其他植物的生长繁殖,加剧其他植物与红杉幼苗对光照、水分、养分等资源的种间竞争,红杉幼苗竞争力较弱,因此存活率下降。(4)移除灌木会降低土壤湿度与微生物量,不利于红杉定居;施加MF会降低幼苗存活率,不利于修复;施加保水剂可提升土壤湿度,施用有机肥可增加土壤肥力与微生物量,二者均能促进红杉生长与定居;去除落叶层会削弱土壤保水保肥能力,不利于生态系统修复,因此选③⑤。(5)生态系统碳储量包括植被碳库、凋落物碳库、土壤碳库等,除植物生物量外,还可监测土壤有机碳含量、凋落物生物量、土壤微生物碳储量等指标评估碳储总量。
19.
(1)含碳有机物 生物圈 (2)(放射性)同位素标记
(3)有机肥 (4)整体 微生物群落
解析 本题考查生态系统的功能和生态工程的相关知识,主要考查学生的理解能力。
(1)碳在生物群落内部以蛋白质、脂肪、碳水化合物和核酸等含碳有机物的形式进行传递;组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素的循环具有全球性,是在地球上最大的生态系统——生物圈完成的。
(2)追踪碳的去向一般采用碳的同位素(如14C)进行标记,即同位素标记法。
(3)由题图可知,在适宜水分或干旱胁迫条件下,有机肥添加组的CO2-C累积排放量均高于相应条件下的化肥添加组,表明该组秸秆中有机物的氧化分解更多。
(4)秸秆用于沼气工程,从生态、社会和经济效益角度进行综合考虑,体现了生态工程的整体原理。利用秸秆治理沙漠已初见成效,秸秆既能防风固沙,也能提供有机碳,为微生物群落的形成创造了条件。
20.
(1)寄生 J
(2)A 捕食者会抑制被捕食者的数量增长,但一般不会使被捕食者完全消失
(3)生物防治 ACD
(4)整体 空间结构 季节性
解析 本题主要考查种群数量的变化、种间关系、生态工程的相关知识,主要考查学生的理解能力。
(1)一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象称为寄生。烟粉虱以吸食番茄嫩叶的汁液为生,并且危害番茄的生产,故二者之间为寄生关系。在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和竞争物种等条件下,短期内烟粉虱种群呈“J”形增长。
(2)当番茄田中有烟粉虱的捕食者而无竞争者时,捕食者会抑制被捕食者的数量增长,但一般不会使被捕食者完全消失。所以表示烟粉虱种群密度变化的曲线是A。
(3)通过引入天敌控制烟粉虱种群增长属于生物防治。间作或轮作通过影响害虫的食物和栖息环境来控制害虫数量;使用杀虫剂属于化学防治,会危害生态环境;性信息素诱捕属于利用化学信息诱捕害虫改变其性别比例,从而控制害虫数量;灯光诱捕属于利用物理信息来控制害虫数量。A、C、D三项符合题意。
(4)实施“番茄—草莓”立体种植可实现生态效益和经济效益的双赢,这主要体现了生态工程设计的整体原理。立体农业是通过多层次资源配置和生物共生关系,充分利用群落的空间结构和季节性,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养,以减少作物之间的生态位重叠,实现空间和时间高效利用的农业生产模式。
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