2021年高考生物全国真题分类汇编专题14 生态系统和生态环境的保护
一、单选题
1．（2021·湖北）反馈调节是生命系统中最普遍的调节机制。下列在生理或自然现象中，不属于反馈调节的是（ ）
A．干旱时，植物体内脱落酸含量增加，导致叶片气孔大量关闭
B．某湖泊中肉食性鱼类甲捕食草食性鱼类乙形成的种群数量动态变化
C．下丘脑产生的TRH刺激垂体分泌TSH，TSH的增加抑制TRH的释放
D．动物有氧呼吸过程中ATP合成增加，细胞中ATP积累导致有氧呼吸减缓
2．（2021·辽宁）辽宁省盘锦市的蛤蜊岗是由河流入海冲积而成的具有潮间带特征的水下钱滩，也是我国北方地区滩涂贝类的重要产地之一，其中的底栖动物在物质循环和能量流动中具有重要作用。科研人员利用样方法对底栖动物的物种丰富度进行了调查结果表明该地底栖动物主要包括滤食性的双壳类、碎屑食性的多毛类和肉食性的虾蟹类等。下列有关叙述正确的是（ ）
A．本次调查的采样地点应选择底栖动物集中分布的区域
B．底栖动物中既有消费者，又有分解者
C．蛤蜊岗所有的底栖动物构成了一个生物群落
D．蛤蜊岗生物多样性的直接价值大于间接价值
3．（2021·辽宁）辽河流域是辽宁省重要的生态屏障和经济地带。为恢复辽河某段“水体——河岸带”的生物群落，研究人员选择辽河流域常见的植物进行栽种。植物种类、分布及叶片或茎的横切面见下图。下列有关叙述错误的是（ ）
注：右侧为对应植物叶片或茎的横切面示意图，空白处示气腔
A．丙与丁的分布体现了群落的垂直结构
B．四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，体现出生物对环境的适应
C．不同位置上植物种类的选择，遵循了协调与平衡原理
D．生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂，抵抗力稳定性增强
4．（2021·山东）某种螺可以捕食多种藻类，但捕食喜好不同。L、M 两玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻，L 中不放螺，M 中放入 100 只螺。一段时间后，将 M 中的螺全部移入 L 中，并开始统计 L、M 中的藻类数量，结果如图所示。实验期间螺数量不变，下列说法正确的是（ ）
A．螺捕食藻类的喜好为甲藻＞乙藻＞丙藻
B．三种藻的竞争能力为乙藻＞甲藻＞丙藻
C．图示 L 中使乙藻数量在峰值后下降的主要种间关系是竞争
D．甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统
（2021·天津）阅读下列材料，完成下面小题。
为提高转基因抗虫棉的抗虫持久性，可采取如下措施：
①基因策略：包括提高杀虫基因的表达量、向棉花中转入多种杀虫基因等。例如，早期种植的抗虫棉只转入了一种Bt毒蛋白基因，抗虫机制比较单一；现在经常将两种或两种以上Bt基同时转入棉花。
②田间策略：主要是为棉铃虫提供底护所。例如我国新疆棉区，在转基因棉田周围种植一定面积的非转基因棉花，为棉铃虫提供专门的庇护所：长江、黄河流域棉区多采用将转基因抗虫棉与高粱和玉米等其他棉铃虫寄主作物混作的方式，为棉铃虫提供天然的庇护所。
③国家宏观调控政策：如实施分区种植管理等。
5．关于上述基因策略，下列叙述错误的是（ ）
A．提高Bt基因的表达量，可降低抗虫棉种植区的棉铃虫种群密度
B．转入棉花植株的两种Bt基因的遗传不一定遵循基因的自由组合定律
C．若两种Bt基因插入同一个T-DNA并转入棉花植株，则两种基因互为等位基因
D．转入多种Bt基因能提高抗虫持久性，是因为棉铃虫基因突变频率低且不定向
6．关于上述田间策略，下列叙述错误的是（ ）
A．转基因棉田周围种植非抗虫棉，可降低棉铃虫抗性基因的突变率
B．混作提高抗虫棉的抗虫持久性，体现了物种多样性的重要价值
C．为棉铃虫提供底护所，可使敏感棉铃虫在种群中维持一定比例
D．为棉铃虫提供庇护所，可使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓
7．（2021·天津）富营养化水体中，藻类是吸收磷元素的主要生物，下列说法正确的是（ ）
A．磷是组成藻类细胞的微量元素
B．磷是构成藻类生物膜的必要元素
C．藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物
D．生态系统的磷循环在水生生物群落内完成
8．（2021·北京）野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点，除用于生态治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。相关叙述错误的是（ ）
A．种植此类草本植物可以减少水土流失
B．菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用
C．用作培养基的草本植物给食用菌提供碳源和氮源
D．菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移
9．（2021·北京）随着改革实践不断推进，高质量发展已成为对我国所有地区、各个领域的长期要求，生态保护是其中的重要内容。以下所列不属于生态保护措施的是（ ）
A．长江流域十年禁渔计划 B．出台地方性控制吸烟法规
C．试点建立国家公园体制 D．三江源生态保护建设工程
10．（2021·北京）在有或无机械助力两种情形下，从事家务劳动和日常运动时人体平均能量消耗如图。对图中结果叙述错误的是（ ）
A．走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多
B．葡萄糖是图中各种活动的重要能量来源
C．爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩
D．借助机械减少人体能量消耗就能缓解温室效应
11．（2021·浙江）下列关于大气层中臭氧的叙述，错误的是（ ）
A．臭氧能吸收紫外线和 X 射线
B．臭氧减少会导致人类皮肤癌患者增加
C．臭氧减少的主要原因是化石燃料的燃烧
D．避免臭氧层破坏需要全球各国的共同努力
12．（2021·浙江）下列关于生态金字塔的叙述，正确的是（ ）
A．生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系
B．生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链
C．生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列
D．生态金字塔可分别以个体数量、生产量和能量为指标绘制
13．（2021·湖南）某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．食草动物进入早期，其种群数量增长大致呈“J”型曲线
B．图中点a的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量
C．该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关
D．过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性
14．（2021·河北）烟粉虱危害会造成番茄减产。研究者对番茄单作、番茄玫瑰邻作（番茄田与玫瑰田间隔1m）模式下番茄田中不同发育阶段的烟粉虱及其天敌进行了调查，结果见下表。下列叙述错误的是（ ）
种植模式 番茄植株不同部位成虫数量（头叶） 若虫 （头叶） 天敌昆虫 多样性指数
上部叶 中部叶 下部叶
番茄单作 22.7 3.2 0.8 16.5 1.2
番茄玫瑰邻作 1.4 0.2 0.1 1.8 2.2
A．由单作转为邻作，烟粉虱种群的年龄结构改变
B．由单作转为邻作，烟粉虱种群中成虫的空间分布类型改变
C．由单作转为邻作，群落的水平结构改变
D．玫瑰吸引天敌防治害虫，体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能
15．（2021·河北）湿地生态系统生物多样性丰富，鸟类是其重要组成部分。研究者对某湿地生态系统不同退化阶段的生物多样性进行了调查，结果见下表。下列叙述正确的是（ ）
典型湿地 季节性湿地 中度退化湿地 严重退化湿地
湿地特征 常年积水 季节性积水 无积水 完全干涸，鼠害严重
生物多样性指数 2.7 2.4 2.1 1.5
鸟类丰富度 25 17 12 9
注：生物多样性指数反映生物多样性水平
A．严重退化湿地中的鼠类吸引部分猛禽使得食物网结构最为复杂
B．因湿地退化食物不足，鸟类死亡率增加导致丰富度降低
C．湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础
D．湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大
16．（2021·广东）“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
17．（2021·浙江）我省某国家级自然保护区林木繁茂，自然资源丰富，是高校的野外实习基地。设立该保护区的主要目的是（ ）
A．防治酸雨 B．保护臭氧层
C．治理水体污染 D．保护生物多样性
18．（2021·浙江）近年来，我省积极践行“两山”理念，建设生态文明，在一些地区实施了退耕还林工程，退耕区域会发生变化。退耕之初发展到顶极群落期间的变化趋势是（ ）
A．生态系统稳定性越来越强
B．群落的净生产量越来越大
C．草本层对垂直结构的影响越来越明显
D．群落中植物个体总数越来越多
二、双选题
19．（2021·辽宁）灰鹤是大型迁徙鸟类，为国家Ⅱ级重点保护野生动物。研究者对某自然保护区内越冬灰鹤进行了调查分析，发现灰鹤种群通常在同一地点集群夜宿，经调查，该灰鹤种群数量为245只，初次随亲鸟从繁殖地迁徙到越冬地的幼鹤为26只。通过粪便分析，发现越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为最主要的食物。下列有关叙述正确的是（ ）
A．统计保护区内灰鹤种群数量可以采用逐个计数法
B．可由上述调查数据计算出灰鹤种群当年的出生率
C．为保护灰鹤，保护区内应当禁止人类的生产活动
D．越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分
20．（2021·湖南）有研究报道，某地区近40年内森林脊椎动物种群数量减少了80.9%。该时段内，农业和城镇建设用地不断增加，挤占和蚕食自然生态空间，致使森林生态系统破碎化程度增加。下列叙述正确的是（ ）
A．森林群落植物多样性高时，可为动物提供多样的栖息地和食物
B．森林生态系统破碎化有利于生物多样性的形成
C．保护生物多样性，必须禁止一切森林砍伐和野生动物捕获的活动
D．农业和城镇建设需遵循自然、经济、社会相协调的可持续发展理念
21．（2021·河北）我国麋鹿经历了本土野外灭绝、圈养种群复壮、放归野外等历程，成功建立野生种群。2020年，我国麋鹿分布点已从最初的2处发展至81处，数量超过8000只，基本覆盖糜鹿野外灭绝前的栖息地，展现了我国生物多样性保护的智慧。下列叙述正确的是（ ）
A．可采用逐个计数法统计糜鹿种群密度
B．增加我国麋鹿种群的遗传多样性，有利于种群的进一步发展
C．麋鹿种群增长速率最大时，种内斗争最小
D．对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外的过程属于就地保护
三、实验探究题
22．（2021·辽宁）生物入侵是当今世界面临的主要环境问题之一。入侵种一般具有较强的适应能力、繁殖能力和扩散能力，而且在入侵地缺乏天敌，因而生长迅速，导致本地物种衰退甚至消失。回答下列问题：
（1）入侵种爆发时，种群增长曲线往往呈“J”型从环境因素考虑，其原因有 （至少答出两点）。入侵种的爆发通常会使入侵地的物种多样性 ，群落发生 演替。
（2）三裂叶豚草是辽宁省危害较大的外来入侵植物之一，某锈菌对三裂叶脉草表现为专一性寄生，可使叶片出现锈斑，对其生长有抑制作用为了验证该锈菌对三裂叶豚草的专一性寄生，科研人员进行了侵染实验。
方法：在三裂叶草和多种植物的离体叶片上分别喷一定浓度的锈菌菌液，将叶片静置于适宜条件下，观察和记录发病情况。
实验结果是： 。
（3）为了有效控制三裂叶豚草，科研人员开展了生物控制试验，样地中三裂叶豚草初始播种量一致，部分试验结果见下表。
组别 三裂叶豚草生物量（kg·m-2）
第1年 第2年 第3年
A：三裂叶豚草 8.07 12.24 12.24
B：三裂叶豚草+锈菌 7.65 6.43 4.77
C：三裂叶豚草+广聚萤叶甲 8.10 12.43 12.78
D：三裂叶豚草+野艾蒿 4.89 4.02 3.12
注：野艾蒿一植物，锈菌一真菌，广聚萤叶甲一昆虫
分析表中数据可知，除锈菌外，可用于控制三裂叶豚草的生物是 ，判断依据是 。
（4）根据研究结果分析，在尚未被三裂叶豚草入侵但入侵风险较高的区域，可以采取的预防措施是 ；在已经被三裂叶豚草入侵的区域，为取得更好的治理效果可以采取的治理措施是 。
23．（2021·天津）为研究降水量影响草原小型啮齿动物种群密度的机制，科研人员以田鼠幼鼠为材料进行了一系列实验。其中，野外实验在内蒙古半干旱草原开展，将相同体重的幼鼠放入不同样地中，5个月后测定相关指标，部分结果见下图。
（1）由图1可知， 组田鼠体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活、育龄个体增多，影响田鼠种群的 ，从而直接导致种群密度增加。
（2）由图2可知，增加降水有利于 生长，其在田鼠食谱中所占比例增加，田鼠食谱发生变化。
（3）随后在室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱，分别对两组田鼠幼鼠进行饲喂，一段时间后，比较两组田鼠体重增幅。该实验目的为 .
（4）进一步研究发现，增加降水引起田鼠食谱变化后，田鼠肠道微生物组成也发生变化，其中能利用草中的纤维素等物质合成并分泌短链脂肪酸（田鼠的能量来源之一）的微生物比例显著增加。田鼠与这类微生物的种间关系为 。请在图中用箭头标示肠道微生物三类生物之间的能量流动方向。
24．（2021·北京）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 。
25．（2021·浙江）回答下列（1）、（2）小题：
（1）某环保公司从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备了固定化菌株。
Ⅰ.从淤泥中分离细菌时常用划线分离法或 法，两种方法均能在固体培养基上形成 。对分离的菌株进行诱变、 和鉴定，从而获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株。该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖。
Ⅱ.固定化菌株的制备流程如下；①将菌株与该公司研制的特定介质结合；②用蒸馏水去除 ；③检验固定化菌株的 。菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法，可以采用的2种方法是 。
Ⅲ.对外，只提供固定化菌株有利于保护该公司的知识产权，推测其原因是 。
（2）三叶青为蔓生的藤本植物，以根入药。由于野生三叶青对生长环境要求非常苛刻，以及生态环境的破坏和过度的采挖，目前我国野生三叶青已十分珍稀。
Ⅰ.为保护三叶青的 多样性和保证药材的品质，科技工作者依据生态工程原理，利用 技术，实现了三叶青的林下种植。
Ⅱ.依据基因工程原理，利用发根农杆菌侵染三叶青带伤口的叶片，叶片产生酚类化合物，诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达形成 和限制性核酸内切酶等，进而从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段（T-DNA）。T-DNA进入叶片细胞并整合到染色体上，T-DNA上rol系列基因表达，产生相应的植物激素，促使叶片细胞持续不断地分裂形成 ，再分化形成毛状根。
Ⅲ.剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次 培养，培养基中添加抗生素的主要目的是 。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的 和温度，调节培养基成分中的 ，获得大量毛状根，用于提取药用成分。
四、综合题
26．（2021·山东）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、生物遗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下，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 。
27．（2021·河北）为探究全球气候变暖对生态系统的影响，研究者将20个人工淡水池塘均分成两组，对照组保持环境温度，实验组始终比对照组高4℃（利用温控装置），并从附近淡水栖息地搜集水生生物投入池塘。连续多年观测发现，池塘逐渐形成主要由浮游植物和浮游动物组成的群落。第15年时，池塘中浮游植物和浮游动物生物量（单位体积水体中生物体的质量）的检测结果如图。
回答下列问题：
（1）池塘生物群落区别于湖泊生物群落的重要特征为 ，池塘生物群落从简单到复杂的过程中发生了 演替。
（2）某种水生生物被投入池塘后，其种群数量将呈 型增长，若该生物种群密度在较长时期保持相对稳定，表明其种群数量已达到了 。
（3）从能量流动角度分析，升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是 。
（4）碳在池塘生物群落中主要以 的形式传递，碳循环具有全球性的主要原因是 。
28．（2021·广东）为积极应对全球气候变化，我国政府在2020年的联合国大会上宣布，中国于2030年前确保碳达峰（CO2排放量达到峰值），力争在2060年前实现碳中和（CO2排放量与减少量相等），这是中国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。回答下列问题：
（1）在自然生态系统中，植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等，可以自我维持 。自西方工业革命以来，大气中CO2的浓度持续增加，引起全球气候变暖，导致的生态后果主要是 。
（2）生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是 ，消费者通过食物网（链）取食利用， 。
（3）全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题，从全球碳循环的主要途径来看，减少 和增加 是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
29．（2021·全国甲）捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，能量在生态系统中是沿食物链流动的。回答下列问题：
（1）在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，这一现象对捕食者的意义是 （答出1点即可）。
（2）青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析，这条食物链上能量流动的特点是 。
（3）森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统，林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以 生态系统为研究对象得出的。
30．（2021·浙江）原产于北美的植物——加拿大一枝黄花具有生长迅速、竞争力强的特性，近年来在我国某地大肆扩散，对生物多样性和农业生产造成了危害。回答下列问题：
（1）加拿大一枝黄花入侵了某草本群落，会经历定居→扩张→占据优势等阶段，当它取得绝对的优势地位时，种群的分布型更接近 。为了清除加拿大一枝黄花，通常采用人工收割并使之自然腐烂的方法，收割的适宜时机应在 （填“开花前”或“开花后”）。
上述处理方法改变了生态系统中生产者的组成格局，同时加快了加拿大一枝黄花积聚的能量以化学能的形式流向 。
（2）加拿大一枝黄花与昆虫、鸟类和鼠类等共同组成群落，它们之间建立起以 关系为纽带的食物网。某种鸟可以在不同的食物链中处于不同的环节，其原因是 。若昆虫与鸟类单位体重的同化量相等，昆虫比鸟类体重的净增长量要高，其原因是鸟类同化的能量中用于维持 的部分较多。
（3）加拿大一枝黄花虽存在危害，但可以运用生态工程中的 技术，在造纸、沼气发酵、肥田等方面加以利用。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】ATP的相关综合；其他植物激素的种类和作用；生态系统的稳定性；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、干旱环境中，植物为了适应环境会通过关闭叶片，并且体内脱落酸含量增加促进叶片脱落来减少水分散失，属于对环境的适应而不是反馈调节，A正确；
B、湖泊中的肉食性鱼类甲捕食草食性鱼类乙，导致以数量减少，乙数量减少导致甲的食物减少，又会反过来导致甲的数量减少，两种鱼的种群数量动态变化属于反馈调节，B错误；
C、下丘脑分泌TRH，TRH作用到垂体，促进垂体分泌TSH，TSH作用到甲状腺，促进甲状腺激素的分泌，但是甲状腺激素过多会负反馈抑制TRH和TSH的分泌量。属于反馈调节，C错误；
D、动物有氧呼吸过程中ATP合成增加，ATP的积累反过来减缓细胞有有呼吸的速率，属于负反馈调节，D错误。
故答案为：A。
【分析】在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。促进原来生命活动的是正反馈调节，抑制原来生命活动的是负反馈调节。
2．【答案】B
【知识点】土壤中动物类群丰富度的研究；生态系统的结构；群落的概念及组成；生物多样性的价值
【解析】【解答】A、利用样方法调查物种丰富度要随机取样，A错误；
B、底栖动物主要包括滤食性的双壳类、碎屑食性的多毛类和肉食性的虾蟹类等，滤食性的双壳类和肉食性的虾蟹类是消费者，碎屑食性的多毛类是分解者，B正确；
C、在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落，蛤蜊岗所有的底栖动物不能构成了一个生物群落，C错误；
D、由题意可知，蛤蜊岗生物多样性的间接价值大于直接价值，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。
（1）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。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。
（2）营养结构是指食物链和食物网。
2、群落：在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落。
3、生物多样性的价值：包括直接价值、间接价值、潜在价值；直接价值：是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等。间接价值：是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能。潜在价值：指目前人类尚不清楚的价值。
4、不同群落的物种数目有差别。群落中物种数目的多少称为丰富度。调查研究小动物类群的丰富度常用取样器取样的方法进行采集。（1）统计土壤动物丰富度。采用的方法：①记名计算法指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的物种；②目测估计法：按预先确定的多度等级来估计单位面积（体积）中的种群数量；等级的划分和表示方法有：非常多、多、较多、较少、少、很少等等。（2）调查水中小动物类群丰富度采用取样调查。
3．【答案】A
【知识点】群落的结构；生态系统的稳定性；生态工程依据的生态学原理；生态恢复工程；自然选择与适应
【解析】【解答】A、丙与丁是不同地段分布的不同的种群，属于群落的水平结构，A错误；
B、四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，这种结构与所生活的环境适应，B正确；
C、不同位置上根据环境选择不同的植物，遵循了协调与平衡原理，C正确；
D、生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂，自我调节能力更强，抵抗力稳定性增强，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、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，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
2、生物都生活在非常复杂的环境中，时刻受到环境中各种生态因素的影响。生物只有适应环境才能生存繁衍，也就是说，自然界中的每种生物对环境都有一定的适应性，否则早就被淘汰了，这就是适应的普遍性。但是，每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的适应，只是一定程度上的适应，环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响作用，这就是适应的相对性。生活在雪地的老鼠毛色为白色，是一种保护色，不易被其他动物发现，这对它躲避天敌动物的捕食十分有利，这是对环境的一种适应现象。如果降雪推迟，白色鼠反而易被天敌发现而遭捕食，体现了生物对环境的适应具有相对性。
3、生态工程原理：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。
4、生态恢复工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
4．【答案】A
【知识点】种间关系；生态系统的结构
【解析】【解答】A、分析L图，放螺后甲藻数下降，乙藻数量上升之后下降，丙藻数量一直较少最后开始增多，即螺首先捕食藻甲藻，然后乙藻，最后丙藻，A正确；
B、分析M图，没有螺之后甲藻数量明显升高，其次乙藻数量升高，丙藻数量下降，则竞争能力为甲藻>乙藻>丙藻，B错误；
C、L图中加入了螺使得乙藻数量在峰值后下降，C错误；
D、生态系统是由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。甲、乙、丙藻和螺只有生物，没有无机环境，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、生态系统：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。
（1）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。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。
（2）营养结构是指食物链和食物网。
2、种间关系包括：①互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；②捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；③竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；④寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。
【答案】5．C
6．A
【知识点】基因频率的概念与变化；基因工程的应用；变异是自然选择的原材料；生物多样性的价值
【解析】【分析】1、种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征。
2、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
3、基因突变的类型：自发突变和人工诱变。基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
4、生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
5、自然选择决定生物进化的方向（1）变异是不定向的，自然选择是定向的； （2）自然选择的直接对象是生物的表现型，间接对象是相关的基因型，根本对象是与变异性状相对的基因；（3）自然选择的实质：种群的基因频率发生定向改变；（4）自然选择的方向：适应自然环境；（5）变异是普遍存在的，环境仅是一个选择因素，变异在先、选择在后。
5．A、提高Bt基因表达量，抗虫蛋白含量增加，棉铃虫数量下降，种群密度降低，A正确；
B、若两种Bt基因转入同一条染色体上，则遗传不遵循自由组合定律，B正确；
C、同源染色体上相同位置控制同一性状不同形态的基因，称为等位基因，C错误；
D、棉铃虫基因突变频率低且不定向，转入多种Bt基因可以可以提高抗虫棉的抗虫持久性，D正确。
故答案为：C。
6．A、基因突变可自发发生，突变频率与环境没有直接关系，A错误；
B、混作可以提高抗性小的抗虫棉的存活，且减少棉铃虫的生存资源，提高了抗虫棉的抗虫持久性，也具有经济价值，体现了物种多样性的直接和间接价值，B正确。
C、抗虫棉田中敏感棉铃虫在种群中维持一定比例，使具有抗毒蛋白和敏感型个体都得以生存可以为棉铃虫提供底护所，C正确；
D、抗虫棉田中敏感棉铃虫在种群中维持一定比例，使具有抗毒蛋白和敏感型个体都得以生存，且由于种内斗争，使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓，D正确。
故答案为：A。
7．【答案】B
【知识点】组成细胞的元素和化合物；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、磷是组成细胞的大量元素，A错误；
B、磷脂构成生物膜的基本支架，含有磷元素，B正确；
C、ATP的元素组成为：C、H、O、N、P，淀粉的组成元素为：C、H、O，C错误；
D、磷循环属于物质循环，生态系统的物质循环具有全球性，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、组成细胞的元素从含量的角度分为大量元素和微量元素，大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等，其中C、H、O、N这四种元素的含量最多，是细胞的基本元素；微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu含量少，但是对于生物体的生长发育具有重要作用。
2、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态；信息传递是双向的，能量流动是单向的，物质循环具有全球性。
8．【答案】B
【知识点】生态系统的功能；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、野生草本植物多具有根系发达可以减少水土流失，A正确；
B、生态系统能量流动的特点是单向流动，逐级递减，不可逆转，B错误；
C、野生草本植物可替代木材栽培食用菌，为食用菌生长提供碳源和氮源，C正确；
D、野生草本植物替代木材栽培食用菌，剩余的菌渣可作为野生草本植物生长的肥料或动物的饲料，实现了物质的转移，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
2、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态；信息传递是双向的，能量流动是单向的，物质循环具有全球性。
9．【答案】B
【知识点】生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、 长江流域十年禁渔计划有利于鱼类繁殖和生态系统的稳定，属于就地保护，A正确；
B、加强宣传和执法力度，属于生态保护措施，出台地方性控制吸烟法规不属于生态保护措施，B错误；
C、试点建立国家公园体制，即建立自然保护区，属于生态保护措施，C正确；
D、 三江源生态保护建设工程属于建立自然保护区，属于生态保护措施，D正确。
故答案为：B。
【分析】生物多样性的保护措施：（1）就地保护（自然保护区）：就地保护昰保护物种多样性最为有效的措施。（2）易地保护：将濒危生物迁出原地，移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心，进行特殊的保护和管理，是对就地保护的补充。（3）利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护。如建立精子库、种子库等。（4）利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护。如人工授精、组织培养和胚胎移植等。（5）加强宣传和执法力度，提高公民的环境保护意识。
10．【答案】D
【知识点】ATP的相关综合；有氧呼吸的过程和意义；全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、由表可知，走路上学比手洗衣服在单位时间内能量消耗更多，A正确；
B、葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，B正确；
C、有氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分提供机体各项活动，C正确；
D、温室效应主要是化石燃料的燃烧释放二氧化碳形成的，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、葡萄糖是细胞呼吸的反应物，是细胞生命活动所需要的主要能源物质，呼吸过程中有机物氧化分解释放的能量少部分转换成ATP外其余均以热能形式散失，其意义是维持生物体的体温，从而维持酶的活性。
2、温室效应：
（1）主要成因：大量使用化学燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡，大气中的二氧化碳迅速增加。
（2）影响：地球气候异常，灾难性气候增加；温度上升，冰川融化，沿海国家和地区可能被海水淹没。
（3）解决方法：减少化学燃料的使用，开发新的能源，改进能源结构，如利用风能、水能、核能。
11．【答案】C
【知识点】全球性生态环境问题；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A.臭氧能吸收紫外线，电离辐射和X射线等，A说法正确；
B.臭氧能吸收紫外线等物理致癌因子，可以降低人类患癌风险，B说法正确；
C.当氟氯碳化物漂浮在空气中时，由于受到阳光中紫外线的影响，可以破坏臭氧层，化石燃料的燃烧主要释放的是CO2，C说法错误；
D.物质的排放是全世界的共同问题，需要全球各国的努力，D说法正确。
故答案为：C。
【分析】臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造出来的，当大气中的氧气分子受到短波紫外线照射时，氧气分子会分解成原子状态，氧原子的不稳定性极强，极易与氧分子反应，就形成了臭氧。臭氧形成后，由于其比重大于氧气，会逐渐的向臭氧层的底层降落，在降落过程中随着温度的变化(上升)，臭氧不稳定性愈趋明显，再受到长波紫外线的照射，再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。
12．【答案】A
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A. 生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系，A说法正确；
B.金字塔统计时按照营养级为一个范围，不仅指一条食物链，B说法错误；
C.金字塔中按照营养级的高低来划分，与其所占大小无关，C说法错误；
D.生态金字塔可以是生物量单位、能量单位或个体数量单位，不能是生产量，D说法错误。
故答案为：A。
【分析】 生态金字塔把生态系统中各个营养级有机体的个体数量、生物量或能量，按营养级位顺序排列并绘制成图，其形似金字塔，它指各个营养级之间某种数量关系，这种数量关系可采用生物量单位、能量单位或个体数量单位。
13．【答案】B
【知识点】种群数量的变化曲线；生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、食草动物进入草原生态系统早期，由于食物、空间资源充足，又不受其他生物的制约，所以食草动物的种群数量大致呈“J”型曲线增长，A不符合题意；
B、环境容纳量是指一定空间中环境所能维持的种群最大数量，即该种群在该环境中的稳定平衡密度。而图中a点对应的数量为该食草动物的最大数量，但a点后食草动物数量迅速下降并在a点下的某个数值处来回波动，所以环境容纳量应小于a，B符合题意；
C、根据图示可知随着食草动物数量增加，植物数量减少，食草动物数量减少后又会导致植物数量的增多，属于典型的负反馈调节， C不符合题意；
D、生态系统的自我调节能力有一定的限度，过度放牧会使草原生态系统的生物的种类和数量减少，抵抗力稳定性降低，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】1.J型曲线的条件：食物、空间条件充足；气候适宜；没有敌害等理想条件。
S型曲线条件：食物、空间、资源限制，个体间斗争，捕食者增多等环境阻力。
2.K值是环境容纳量，即一定空间中所能维持的种群最大数量，而种群实际数量有可能超过K值，只不过超过K值后，环境容纳不下，种群数量会迅速降下来。
3.生态系统具有自我调节能力，基础是负反馈调节。正反馈常使生态系统远离稳定。
4.抵抗力稳定性：保持自身结构功能相对稳定，物种丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强。恢复力稳定性：恢复自身结构功能相对稳定，物种丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越强。
14．【答案】B
【知识点】种群的特征；群落的结构；生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A.由单作转为邻作，烟粉虱的若虫与成虫的比值由16.5:（22.7+3.2+0.8）变为1.8:（1.4+0.2+0.1），年龄结构发生改变，A说法正确；
B.由单作转为邻作，烟粉虱种群中成虫在番茄植株仍然是上部叶最多，中部叶次之，下部叶最少，故空间分布类型没有改变，B说法错误；
C.由单作转为邻作，增加了玫瑰种类，群落的水平结构发生改变，C说法正确；
D.玫瑰吸引天敌防治害虫，体现了生态系统信息调节生物种间关系（捕食）的功能，D说法正确。
故答案为：B。
【分析】此题的自变量为是否间作，因变量为成虫在植株的分布、若虫的头数及天敌多样性，由表中数据可知种植方式的改变影响着番茄植株不同部位成虫数量、若虫数量和天敌昆虫多样性。
15．【答案】D
【知识点】生态系统的稳定性；生物多样性的价值
【解析】【解答】A.严重退化的湿地的生物多样性指数、鸟类丰富度均最低，故食物网结构最简单，A说法错误；
B.鸟类死亡率增加会使种群密度下降，不会导致鸟类的物种数目减少，B说法错误；
C.负反馈调节机制是湿地生态系统自我调节能力的基础，C说法错误；
D.生物多样性的间接价值指的是其生态价值，间接价值大于直接价值，D说法正确。
故答案为：D。
【分析】1、该实验中湿地退化程度为自变量，湿地特征、生物多样性指数及鸟类丰富度为因变量。
2、丰富度是物种数目的多少，种群密度是单位面积或体积中某种群中的个体数目，两者概念不同。
16．【答案】C
【知识点】生态系统的概念及其类型；生命系统的结构层次
【解析】【解答】根据生命系统的结构层次可知，生态系统包括在一定区域内的所有生物和无机环境组成，这样的复合体即是一个生态系统。生态系统的类型可以分为自然生态系统（例如热带森林生态系统）和人工生态系统（例如农业生态系统）。诗中描写的生物有葛藤、黄鸟、灌木等，同时山谷包含了生活在山谷的所有生物及无机环境，故它们共同构成一个自然生态系统，C正确。
故答案为：C。
【分析】生命系统的结构层次：细胞→组织→器官→系统（植物没有系统）→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
结构层次 概念 举例
细胞 细胞是生物体结构和功能的基本单位 心肌细胞
组织 由形态相似，结构、功能相同的细胞和细胞间质联合在一起 心肌组织
器官 不同的组织按照一定的次序结合在一起 肺
系统 能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起 消化系统
个体 由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。单细胞生物物由一个细胞构成生物体。 兔
种群 在一定的区域内，同种生物的所有个体 该区域内同种兔的所有
个体
群落 在一定区域内，所有种群的总和 该区域内兔和其他所有生物的种群
生态系统 生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体 兔生活的陆生生态系统
生物圈 由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境的总称 地球上只有一个生物圈
17．【答案】D
【知识点】生物多样性的保护措施
【解析】【解答】自然保护区是在原始的自然状态系统中，选择具有代表性的地段，人为地划定一个区域，并采取有效的保护措施，对那里的生态系统加以严格的保护。设立自然保护区是就地保护的具体措施之一，其目的是为了保护生物多样性，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）生物多样性通常有三个层次，即遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。（2）保护生物多样性的措施有：一是就地保护，二是迁地保护，三是开展生物多样性保护的科学研究，制定生物多样性保护的法律和政策，开展生物多样性保护方面的宣传和教育，其中就地保护是最有效的保护措施。（3）威胁生物生存的原因有栖息地被破坏、偷猎（滥捕乱杀）、外来物种入侵、环境污染、其他原因等。
18．【答案】A
【知识点】群落的结构；群落的演替；生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、在次生演替过程中，物种数目会增多，食物链和食物网结构变复杂，则生态系统的稳定性越来越强，A正确；
B、净生产量通常是指从无机营养生物（自养生物）的光合成生产量以及化学合成生产量中减去呼吸消耗量而言，在该演替过程中，群落的净初级生产量变化趋势是增加后减少再稳定，B错误；
C、随着演替的进行，灌木和乔木逐渐占据优势，草本植物因为对光照的竞争不占优势，故其对垂直结构的影响越来越小，C错误；
D、演替过程中群落的物种数目会增多，但植物个体总数不一定越来越多，D错误。
故答案为：A。
【分析】群落的演替包括原生演替和次生演替两种类型．在一个起初没有生命的地方开始发生的演替，叫做原生演替；在原来有生物群落存在，后来由于各种原因使原有群落消亡或受到严重破坏的地方开始的演替，叫做次生演替。退耕还林过程中发生的演替为次生演替过程，据此分析作答。
19．【答案】A,D
【知识点】种群的特征；估算种群密度的方法；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、数量较少，个体较大的动物，可以采用逐个计数法，A正确；
B、单位时间内新产生的个体数占该种群个体总数的比值即出生率，题中未涉及到出新个数，不能计算出灰鹤种群当年的出生率，B错误；
C、越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为最主要的食物，禁止人类的生产活动就不能对农田进行收割，C错误；
D、粪便被分解者利用，属于上一营养级的能量，不属于其同化量的一部分，D正确。
故答案为：AD。
【分析】1、种群的数量特征包括①种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征；②出生率和死亡率：在单位时间内新产生（死亡）的个体数占该种群个体总数的比值即出生率（死亡率），出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度；③迁入率和迁出率：在单位时间_内迁入（迁出）的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率），迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小，直接影响种群大小和种群密度；④年龄组成：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，由增长型、稳定型和衰退型，年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据；⑤性别比例：指种群中雌雄个体数目的比例。
2、估算种群密度时，常用样方法和标记重捕法：
（1）一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度
（2）活动能力大的动物常用标志重捕法，其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。
3、摄入的能量有两个去向，一是成为粪便被分解者利用，二是同化的能量；其中，同化的能量又有两个去向，一是可以作为呼吸作用消耗掉，二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为：一、死后的遗体（分解者分解），二、次级消费者摄入量（流入下一营养级）。
摄入量=同化量+粪便量；
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
20．【答案】A,D
【知识点】生物多样性的价值；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、森林群落植物多样性高时，可以形成复杂多样的空间结构，可为动物提供多样的栖息地和食物，A符合题意；
B、根据题干信息“农业和城镇建设用地不断增加，挤占和蚕食自然生态空间，致使森林生态系统破碎化程度增加”，此期间森林脊椎动物种群数量减少80.9%，可知不利于生物多样性的形成，B不符合题意；
C、保护生物多样性，需要合理的开发和利用生物，而不是禁止一切森林砍伐和野生动物捕获的活动，C不符合题意；
D、农业和城镇建设需要遵循可持续发展策略，遵循自然、经济和社会协调发展，既满足当代人的需要，又不损害下一代人的利益，D符合题意。
故答案为：AD
【分析】根据题干某地区近40年内，农业和城镇建设用地不断增加，挤占和蚕食自然生态空间，致使森林生态系统破碎化程度增加，而这一时间段内森林脊椎动物种群数量减少了80.9%，可知森林生态系统破碎化，不利于生物多样性形成，森林群落植物多样性高时，可为动物提供多样的栖息地和食物，则有利于生物多样性形成。
21．【答案】A,B
【知识点】估算种群密度的方法；种群数量的变化曲线；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A.麋鹿作为珍稀动物，数量较少个体较大，可采用逐个计数法统计糜鹿种群密度，A说法正确；
B.增加我国麋鹿种群的遗传多样性，即增加麋鹿的个体数目，有利于种群的进一步发展，B说法正确；
C.麋鹿种群增长速率最大时，种群数量为K/2，此时是种群数量快速增加，并不是种群数量最少， 种内斗争最小 ，C说法错误；
D.对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外的过程属于易地保护，D说法错误。
故答案为：AB。
【分析】1、生物多样性包括：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。
2、生物多样性保护措施：
①就地保护，建立自然保护区和风景名胜区是生物多样性最有效的保护；易地保护，将灭绝的物种提供 最后的生存机会；②利用生物技术对濒危物种基因进行保护；③协调好人与生态环境的关系（关键），制定法律法规进行保护，展开多样性的保护研究；反对盲目的掠夺式地开发利用（合理利用是最好的保护），做好宣传和教育。
22．【答案】（1）食物充足、空间充裕、没有敌害等；降低；次生
（2）只有三裂叶草出现锈斑，其他植物叶片正常生长
（3）野艾蒿；D组的三裂叶豚草生物量明显低于对照组
（4）种植野艾蒿；喷洒锈菌
【知识点】种群数量的变化曲线；群落的演替；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】（1）“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。生物入侵会使当地物种的生存受到威胁，会降低入侵地的物种多样性，使群落发生次生演替。
故答案为： 食物充足、空间充裕、没有敌害等 ； 降低 ； 次生 。
（2）由题意可知，某锈菌对三裂叶脉草表现为专一性寄生，可使叶片出现锈斑，在三裂叶草和多种植物的离体叶片上分别喷一定浓度的锈菌菌液， 将叶片静置于适宜条件下， 结果是只有三裂叶草出现锈斑，其他植物叶片正常生长。
故答案为： 只有三裂叶草出现锈斑，其他植物叶片正常生长。
（3）由D组和A、B组相比，可知除锈菌外野艾蒿降低了三裂叶豚草生物量。
故答案为：野艾蒿；D组的三裂叶豚草生物量明显低于对照组 。
（4）由题意可知，预防三裂叶豚草入侵的方法是种植野艾蒿；已经被三裂叶豚草入侵了，进行喷洒锈菌及时治理。
故答案为： 种植野艾蒿 ； 喷洒锈菌 。
【分析】1、种群数量增长的两种曲线：“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。“S“型曲线：是受限制的指数增长函数，描述食物、空间都有限，有天敌捕食的真实生物数量增长情况，存在环境容纳的最大值K。
2、群落演替的类型：（1）初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替，初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。（2）次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替，次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
3、生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成一定危害的现象。这些生物被叫做外来物种。外来入侵物种具有生态适应能力强，繁殖能力强，传播能力强等特点。
4、探究实验需要遵循的原则：对照原则、唯一变量原则、等量原则。
23．【答案】（1）增加降水；出生率和死亡率
（2）羊草
（3）检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起
（4）互利共生；
【知识点】种群的特征；种间关系；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）由图1可知，增加降水组田鼠体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活，可以降低死亡率，育龄个体增多提高出生率，故影响种群的出生率和死亡率，从而直接导致种群密度增加。
故答案为：增加降水；出生率和死亡率。
（2）由图2可知，增加降水组有利于羊草的生长。
故答案为： 羊草 。
（3）室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱进行实验，可以排除室外其他因素对实验结果的影响，目的是检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起。
故答案为： 检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起 。
（4）由题意可知，田鼠食用植物，肠道微生物分泌纤维素物质为田鼠提供短链脂肪酸，二者的关系为互利共生。三类生物之间的能量流动方向如图：
故答案为： 互利共生 ；。
【分析】1、种群的数量特征包括①种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征；②出生率和死亡率：在单位时间内新产生（死亡）的个体数占该种群个体总数的比值即出生率（死亡率），出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度；③迁入率和迁出率：在单位时间_内迁入（迁出）的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率），迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小，直接影响种群大小和种群密度；④年龄组成：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，由增长型、稳定型和衰退型，年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据；⑤性别比例：指种群中雌雄个体数目的比例。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
摄入的能量有两个去向，一是成为粪便被分解者利用，二是同化的能量；其中，同化的能量又有两个去向，一是可以作为呼吸作用消耗掉，二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为：一、死后的遗体（分解者分解），二、次级消费者摄入量（流入下一营养级）。
摄入量=同化量+粪便量；
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
3、种间关系包括：①互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；②捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；③竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；④寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。
24．【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。
【知识点】生态系统的结构；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（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，柏核藻能进行光合作用，是植物为生产者。
故答案为： 生产者 。
（2）①由图2可知，与没有水虱相比，有水虱的本地藻重量增加值比柏核藻重量增加量少，丙重量减少。
②在有水虱的两组中，大部分水附着在柏核藻上，说明水更喜爱柏核藻，体现了水虱对所栖息的海藻种类具有偏好性。
故答案为： 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）本实验研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，自变量为海藻的种类，因变量为水虱的生存率，实验设置对照组应不放海藻，只放入隆头鱼和水虱，统计水虱的生存率。
故答案为： 隆头鱼和水虱 。
（4）水虱偏好食用本地藻，使得柏桉藻入侵后的食物、空间资源充足，物种之间竞争弱， 并且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，故天敌少，柏桉藻具有竞争优势，入侵成功。
故答案为： 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】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。
（1）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。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。
（2）营养结构是指食物链和食物网。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
摄入的能量有两个去向，一是成为粪便被分解者利用，二是同化的能量；其中，同化的能量又有两个去向，一是可以作为呼吸作用消耗掉，二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为：一、死后的遗体（分解者分解），二、次级消费者摄入量（流入下一营养级）。
摄入量=同化量+粪便量；
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
3、食物链和食物网中的数量变化分析：
（1）若处于食物链中第一营养级的生物（生产者）数量减少，整个食物链中的其他生物都会减少。
（2）天敌“一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，会先增加后趋于稳定。
（3）若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视具体食物链而定：“中间生物被捕杀，不同情况要分家”。①生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群其食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。③在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据
25．【答案】（1）涂布分离；单菌落；筛选；未固定的细菌；降解富营养化污水污染物的能力；包埋法和吸附法；特定介质能为菌株繁殖提供X
（2）遗传；间种；DNA聚合酶；愈伤组织；继代；杀灭发根农杆菌；转速；营养元素以及生长调节剂的种类和浓度
【知识点】微生物的分离和培养；基因工程的应用；固定化酶及其应用；固定化细胞及其应用；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】（1）分析题意可知，本实验目的是从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备固定化菌株。Ⅰ.分离纯化细菌最常用的方法是划线分离法或涂布分离法，两种方法均能在固体培养基上形成单菌落。为了获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株，还需对分离的菌株进行诱变处理，再经筛选和鉴定。Ⅱ.固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。由于菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法，故可以采用的2种方法是包埋法和吸附法。Ⅲ.由于该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖，可推测特定介质能为菌株繁殖提供X，故该公司对外只提供固定化菌株，有利于保护该公司的知识产权。（2）Ⅰ.生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，为保护三叶青的遗传多样性和保证药材的品质；三叶青的林下种植，是利用间种技术。Ⅱ.分析题意可知，从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片（T-DNA），DNA复制需要DNA聚合酶，故可知，酚类化合物诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达，形成DNA聚合酶和限制性核酸内切酶等。根据植物组织培养技术过程可知，相应植物激素可以促使叶片细胞脱分化形成愈伤组织，再分化形成毛状根。Ⅲ.剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次继代培养，培养基中添加抗生素的主要目的是杀灭发根农杆菌。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的转速和温度，调节培养基成分中的营养元素以及生长调节剂的种类和浓度，获得大量毛状根，用于提取药用成分。
【分析】1、分离纯化细菌最常用的方法是划线分离法（平板划线法）和涂布分离法（稀释涂布平板法）。接种的目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，并在培养基表面形成单个细菌繁殖而成的子细胞群体--菌落。划线分离法，方法简单；涂布分离法，单菌落更易分开，但操作复杂些。2、固定化酶( insoluble enzyme)就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。3、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其具体过程：外植体→愈伤组织→胚状体→新植体，其中脱分化过程要避光，而再分化过程需光。4、在植物组织培养时，通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽。
26．【答案】（1）海参活动能力弱，活动范围小
（2）2488；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（实现生态效益和经济效益的可持续发展）
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
故答案为：海参活动能力弱，活动范围小 。
（2）同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能。生长、发育和繁殖的能量=同化的能量-呼吸作用消耗的能量=3281+2826-3619=2488kJ/(m2·a)；能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%，由M到N的能量传递效率为386+（3281+2826）*6.3%，能量流动的方向是单向的不能循环。
故答案为：2488 ； 6.3% ； 不能 。
（3）海带与与浮游植物属于竞争关系，海带数量过多，浮游植物数量减少，牡蛎以浮游植物为食，产量降低。
故答案为：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）海水立体养殖利用了群落结构的特点，优点是能充分利用空间和资源；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，从而确定每种生物之间的合适比例，维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产。
故答案为：
【分析】 1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
摄入的能量有两个去向，一是成为粪便被分解者利用，二是同化的能量；其中，同化的能量又有两个去向，一是可以作为呼吸作用消耗掉，二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为：一、死后的遗体（分解者分解），二、次级消费者摄入量（流入下一营养级）。
摄入量=同化量+粪便量；
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
2、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、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，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
27．【答案】（1）群落的物种组成；次生
（2）“S”；环境容纳量（或K值）
（3）生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快
（4）含碳有机物；碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行 ，大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动
【知识点】种群的数量变动及其原因；群落的演替；生态系统的能量流动；生态系统的物质循环
【解析】【解答】（1）群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。池塘中保留了原有的土壤条件等，所以该过程中发生了群落的次生演替。
故答案为：群落的物种组成；次生。
（2）池塘空间和资源有限，某种水生生物被投入池塘后，其种群数量增长会呈“S”型曲线增长。当该种群密度处于较长期的相对稳定阶段，表明其种群数量已达到了环境容纳量。
故答案为：“S”；环境容纳量。
（3）食物链中每一营养级同化的能量可以包括自身呼吸消耗、被下一营养级同化、被分解者分解利用及暂时未被利用。从能量流动角度分析，升高温度可能会导致每一营养级生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快，从而导致生态系统总生物量降低。
故答案为： 生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快。
（4）碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在，在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在，并通过食物链在生物群落中传递；大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动，所以碳循环具有全球性。
故答案为：含碳有机物；碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行 ，大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动。
【分析】（1）群落演替类型：
①初生演替：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演替，如：沙丘、火山岩、冰川泥。
②次生演替：在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体（如发芽地下茎）的地方发生的演替。如：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田。
（2）K值的含义：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。
特点：K值时种群增长速率为0.
K/2时种群增长速率最大。
①K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。
②在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
（3）碳的循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过光合作用、化能合成作用实现的；从生物群落到无机环境则是通过动植物的细胞呼吸和微生物的分解作用实现的。
碳的循环过程：
①碳在无机环境大气中主要以二氧化碳的形式存在
②碳通过光合作用和化能合成作用两种代谢反应从无机环境进入生物群落。
③碳以二氧化碳的形式从无机环境进入生物群落。
④碳在生物群落内部以有机物形式传递，通过食物链、食物网渠道进行传递；
⑤碳通过生产者、消费者的呼吸作用、分解者的分解作用和化石原料的燃烧返回到无机环境。
⑥碳以二氧化碳的形式从生物群落进入无机环境；
⑦碳在无机环境与生物群落之间主要是以二氧化碳的形式进行循环
28．【答案】（1）碳平衡；极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等
（2）光合作用和化能合成作用、捕食、分解作用；从而将碳元素以含碳有机物的形式进行传递
（3）碳释放；碳存储
【知识点】全球性生态环境问题；生态系统的物质循环
【解析】【解答】（1）碳平衡是自然系统的 CO2排放量与减少量大致相等 。在自然生态系统中，植物光合作用摄取碳的速率与生物的呼吸作用和微生物的分解作用释放碳的速率大致相等，从而可以维持碳平衡。随着西方工业革命以来，使大气中的CO2浓度迅速增加，引起温室效应等现象，全球气候变暖，导致极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升、部分动植物逐渐灭绝，生物多样性降低等严重的生态后果。
（2）生产者主要通过光合作用和化能合成作用获取碳元素，从而使无机碳转化为有机碳进入生物群落；消费者通过摄食生产者和低营养级的消费者来获取碳元素，这种获取方式建立在捕食关系上；分解者通过分解生产者和消费者的遗体、残骸等来获取碳元素。
（3）全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题，为实现碳平衡， 从全球碳循环的主要途径来看 ，需要合理减少碳排放，例如减少化学燃料的燃烧，适当增加碳存储，例如植树造林，增加光合作用，多固定一些碳。
【分析】（1）碳的循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过光合作用、化能合成作用实现的；从生物群落到无机环境则是通过动植物的细胞呼吸和微生物的分解作用实现的。
①碳在无机环境大气中主要以二氧化碳的形式存在
②碳通过光合作用和化能合成作用两种代谢反应从无机环境进入生物群落。
③碳以二氧化碳的形式从无机环境进入生物群落。
④碳在生物群落内部以有机物形式传递，通过食物链、食物网渠道进行传递；
⑤碳通过生产者、消费者的呼吸作用、分解者的分解作用和化石原料的燃烧返回到无机环境。
⑥碳以二氧化碳的形式从生物群落进入无机环境；
⑦碳在无机环境与生物群落之间主要是以二氧化碳的形式进行循环。
（2）“碳达峰”与“碳中和”是2021年全国两会的热点之一。碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，然后通过植物造树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。
29．【答案】（1）避免自己没有食物，无法生存下去
（2）单向流动，逐级递减
（3）湖泊（赛达伯格湖）
【知识点】种间关系；生态系统的能量流动
【解析】【解答】 （1）在自然界中，存在着“精明的捕食者策略”，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，可能吃掉一些衰老、受伤的个体，避免食物吃光，而无其他食物代替，导致自己物种也会走向灭绝。
（2）根据林德曼对能量流动研究的成果分析发现，随着营养级的逐渐升高，生物能量越来越少，能量流动只能由食物链上的被捕食者流向捕食者，方向单一。所以这条食物链上能量流动的特点是单向流动，逐级递减 。
（3） 森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统。由课本知识可知，林德曼关于生态系统能量流动，进行定量分析，研究成果是以湖泊（赛达伯格湖）生态系统为研究对象得出的 。
【分析】 1、种间关系是两个物种之间的生态关系，包括竞争、捕食、互利共生和寄生等：
①捕食：一种生物以另一种生物作为食物；
②竞争：两种或两种以上生物相互争夺相同的空间和食物资源等，导致竞争的结果常表现为相互抑制，或者有时表现为一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡；
③寄生：一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活；
④互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。能量流动主要特点是单向的、逐级递减的。
30．【答案】（1）均匀分布；开花前；分解者
（2）营养；该种鸟的取食对象处于不同的营养级；体温
（3）物质良性循环
【知识点】种群的特征；生态系统的结构；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）均匀分布是种内竞争的结果，当加拿大一枝黄花入侵了某草本群落，取得绝对的优势地位时，种群内的个体种内竞争激烈，故其分布型更接近均匀分布，有利于种群个体发展；为了清除加拿大一枝黄花，通常采用人工收割并使之自然腐烂的方法，收割的适宜时机应在开花前，防止该种群开花后结种子，否则自然腐烂后会将种子留在土壤中；收割后的加拿大一枝黄花自然腐烂是分解者的作用，加快了加拿大一枝黄花积聚的能量以化学能的形式流向分解者。（2）加拿大一枝黄花与昆虫、鸟类和鼠类等共同组成群落，它们之间建立起以吃与被吃的营养关系为纽带的食物网；由于在食物网中，某种鸟的取食对象处于不同的营养级，故其可以在不同的食物链中处于不同的环节；鸟类是恒温动物，需要分解有机物释放热能以维持体温的恒定，故若昆虫与鸟类单位体重的同化量相等，由于鸟类同化的能量中用于维持体温的部分较多，故昆虫比鸟类体重的净增长量要高（说明鸟类用于生长、发育和繁殖的能量更少）。（3）由于加拿大一枝黄花具有生长迅速的特性，故它虽存在危害，但可运用生态工程中的物质良性循环技术，在造纸、沼气发酵、肥田等方面加以利用。
【分析】种群的分布型有随机分布、集群分布和均匀分布；分解者能将有机物分解成无机物；每一个营养级的同化量的去向为自身呼吸作用消耗以热能形式散失（维持体温）和用于生长、发育和繁殖等。
1 / 12021年高考生物全国真题分类汇编专题14 生态系统和生态环境的保护
一、单选题
1．（2021·湖北）反馈调节是生命系统中最普遍的调节机制。下列在生理或自然现象中，不属于反馈调节的是（ ）
A．干旱时，植物体内脱落酸含量增加，导致叶片气孔大量关闭
B．某湖泊中肉食性鱼类甲捕食草食性鱼类乙形成的种群数量动态变化
C．下丘脑产生的TRH刺激垂体分泌TSH，TSH的增加抑制TRH的释放
D．动物有氧呼吸过程中ATP合成增加，细胞中ATP积累导致有氧呼吸减缓
【答案】A
【知识点】ATP的相关综合；其他植物激素的种类和作用；生态系统的稳定性；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、干旱环境中，植物为了适应环境会通过关闭叶片，并且体内脱落酸含量增加促进叶片脱落来减少水分散失，属于对环境的适应而不是反馈调节，A正确；
B、湖泊中的肉食性鱼类甲捕食草食性鱼类乙，导致以数量减少，乙数量减少导致甲的食物减少，又会反过来导致甲的数量减少，两种鱼的种群数量动态变化属于反馈调节，B错误；
C、下丘脑分泌TRH，TRH作用到垂体，促进垂体分泌TSH，TSH作用到甲状腺，促进甲状腺激素的分泌，但是甲状腺激素过多会负反馈抑制TRH和TSH的分泌量。属于反馈调节，C错误；
D、动物有氧呼吸过程中ATP合成增加，ATP的积累反过来减缓细胞有有呼吸的速率，属于负反馈调节，D错误。
故答案为：A。
【分析】在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。促进原来生命活动的是正反馈调节，抑制原来生命活动的是负反馈调节。
2．（2021·辽宁）辽宁省盘锦市的蛤蜊岗是由河流入海冲积而成的具有潮间带特征的水下钱滩，也是我国北方地区滩涂贝类的重要产地之一，其中的底栖动物在物质循环和能量流动中具有重要作用。科研人员利用样方法对底栖动物的物种丰富度进行了调查结果表明该地底栖动物主要包括滤食性的双壳类、碎屑食性的多毛类和肉食性的虾蟹类等。下列有关叙述正确的是（ ）
A．本次调查的采样地点应选择底栖动物集中分布的区域
B．底栖动物中既有消费者，又有分解者
C．蛤蜊岗所有的底栖动物构成了一个生物群落
D．蛤蜊岗生物多样性的直接价值大于间接价值
【答案】B
【知识点】土壤中动物类群丰富度的研究；生态系统的结构；群落的概念及组成；生物多样性的价值
【解析】【解答】A、利用样方法调查物种丰富度要随机取样，A错误；
B、底栖动物主要包括滤食性的双壳类、碎屑食性的多毛类和肉食性的虾蟹类等，滤食性的双壳类和肉食性的虾蟹类是消费者，碎屑食性的多毛类是分解者，B正确；
C、在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落，蛤蜊岗所有的底栖动物不能构成了一个生物群落，C错误；
D、由题意可知，蛤蜊岗生物多样性的间接价值大于直接价值，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。
（1）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。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。
（2）营养结构是指食物链和食物网。
2、群落：在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落。
3、生物多样性的价值：包括直接价值、间接价值、潜在价值；直接价值：是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等。间接价值：是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能。潜在价值：指目前人类尚不清楚的价值。
4、不同群落的物种数目有差别。群落中物种数目的多少称为丰富度。调查研究小动物类群的丰富度常用取样器取样的方法进行采集。（1）统计土壤动物丰富度。采用的方法：①记名计算法指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的物种；②目测估计法：按预先确定的多度等级来估计单位面积（体积）中的种群数量；等级的划分和表示方法有：非常多、多、较多、较少、少、很少等等。（2）调查水中小动物类群丰富度采用取样调查。
3．（2021·辽宁）辽河流域是辽宁省重要的生态屏障和经济地带。为恢复辽河某段“水体——河岸带”的生物群落，研究人员选择辽河流域常见的植物进行栽种。植物种类、分布及叶片或茎的横切面见下图。下列有关叙述错误的是（ ）
注：右侧为对应植物叶片或茎的横切面示意图，空白处示气腔
A．丙与丁的分布体现了群落的垂直结构
B．四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，体现出生物对环境的适应
C．不同位置上植物种类的选择，遵循了协调与平衡原理
D．生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂，抵抗力稳定性增强
【答案】A
【知识点】群落的结构；生态系统的稳定性；生态工程依据的生态学原理；生态恢复工程；自然选择与适应
【解析】【解答】A、丙与丁是不同地段分布的不同的种群，属于群落的水平结构，A错误；
B、四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，这种结构与所生活的环境适应，B正确；
C、不同位置上根据环境选择不同的植物，遵循了协调与平衡原理，C正确；
D、生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂，自我调节能力更强，抵抗力稳定性增强，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、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，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
2、生物都生活在非常复杂的环境中，时刻受到环境中各种生态因素的影响。生物只有适应环境才能生存繁衍，也就是说，自然界中的每种生物对环境都有一定的适应性，否则早就被淘汰了，这就是适应的普遍性。但是，每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的适应，只是一定程度上的适应，环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响作用，这就是适应的相对性。生活在雪地的老鼠毛色为白色，是一种保护色，不易被其他动物发现，这对它躲避天敌动物的捕食十分有利，这是对环境的一种适应现象。如果降雪推迟，白色鼠反而易被天敌发现而遭捕食，体现了生物对环境的适应具有相对性。
3、生态工程原理：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。
4、生态恢复工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
4．（2021·山东）某种螺可以捕食多种藻类，但捕食喜好不同。L、M 两玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙三种藻，L 中不放螺，M 中放入 100 只螺。一段时间后，将 M 中的螺全部移入 L 中，并开始统计 L、M 中的藻类数量，结果如图所示。实验期间螺数量不变，下列说法正确的是（ ）
A．螺捕食藻类的喜好为甲藻＞乙藻＞丙藻
B．三种藻的竞争能力为乙藻＞甲藻＞丙藻
C．图示 L 中使乙藻数量在峰值后下降的主要种间关系是竞争
D．甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统
【答案】A
【知识点】种间关系；生态系统的结构
【解析】【解答】A、分析L图，放螺后甲藻数下降，乙藻数量上升之后下降，丙藻数量一直较少最后开始增多，即螺首先捕食藻甲藻，然后乙藻，最后丙藻，A正确；
B、分析M图，没有螺之后甲藻数量明显升高，其次乙藻数量升高，丙藻数量下降，则竞争能力为甲藻>乙藻>丙藻，B错误；
C、L图中加入了螺使得乙藻数量在峰值后下降，C错误；
D、生态系统是由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。甲、乙、丙藻和螺只有生物，没有无机环境，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、生态系统：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。
（1）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。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。
（2）营养结构是指食物链和食物网。
2、种间关系包括：①互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；②捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；③竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；④寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。
（2021·天津）阅读下列材料，完成下面小题。
为提高转基因抗虫棉的抗虫持久性，可采取如下措施：
①基因策略：包括提高杀虫基因的表达量、向棉花中转入多种杀虫基因等。例如，早期种植的抗虫棉只转入了一种Bt毒蛋白基因，抗虫机制比较单一；现在经常将两种或两种以上Bt基同时转入棉花。
②田间策略：主要是为棉铃虫提供底护所。例如我国新疆棉区，在转基因棉田周围种植一定面积的非转基因棉花，为棉铃虫提供专门的庇护所：长江、黄河流域棉区多采用将转基因抗虫棉与高粱和玉米等其他棉铃虫寄主作物混作的方式，为棉铃虫提供天然的庇护所。
③国家宏观调控政策：如实施分区种植管理等。
5．关于上述基因策略，下列叙述错误的是（ ）
A．提高Bt基因的表达量，可降低抗虫棉种植区的棉铃虫种群密度
B．转入棉花植株的两种Bt基因的遗传不一定遵循基因的自由组合定律
C．若两种Bt基因插入同一个T-DNA并转入棉花植株，则两种基因互为等位基因
D．转入多种Bt基因能提高抗虫持久性，是因为棉铃虫基因突变频率低且不定向
6．关于上述田间策略，下列叙述错误的是（ ）
A．转基因棉田周围种植非抗虫棉，可降低棉铃虫抗性基因的突变率
B．混作提高抗虫棉的抗虫持久性，体现了物种多样性的重要价值
C．为棉铃虫提供底护所，可使敏感棉铃虫在种群中维持一定比例
D．为棉铃虫提供庇护所，可使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓
【答案】5．C
6．A
【知识点】基因频率的概念与变化；基因工程的应用；变异是自然选择的原材料；生物多样性的价值
【解析】【分析】1、种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征。
2、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
3、基因突变的类型：自发突变和人工诱变。基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
4、生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
5、自然选择决定生物进化的方向（1）变异是不定向的，自然选择是定向的； （2）自然选择的直接对象是生物的表现型，间接对象是相关的基因型，根本对象是与变异性状相对的基因；（3）自然选择的实质：种群的基因频率发生定向改变；（4）自然选择的方向：适应自然环境；（5）变异是普遍存在的，环境仅是一个选择因素，变异在先、选择在后。
5．A、提高Bt基因表达量，抗虫蛋白含量增加，棉铃虫数量下降，种群密度降低，A正确；
B、若两种Bt基因转入同一条染色体上，则遗传不遵循自由组合定律，B正确；
C、同源染色体上相同位置控制同一性状不同形态的基因，称为等位基因，C错误；
D、棉铃虫基因突变频率低且不定向，转入多种Bt基因可以可以提高抗虫棉的抗虫持久性，D正确。
故答案为：C。
6．A、基因突变可自发发生，突变频率与环境没有直接关系，A错误；
B、混作可以提高抗性小的抗虫棉的存活，且减少棉铃虫的生存资源，提高了抗虫棉的抗虫持久性，也具有经济价值，体现了物种多样性的直接和间接价值，B正确。
C、抗虫棉田中敏感棉铃虫在种群中维持一定比例，使具有抗毒蛋白和敏感型个体都得以生存可以为棉铃虫提供底护所，C正确；
D、抗虫棉田中敏感棉铃虫在种群中维持一定比例，使具有抗毒蛋白和敏感型个体都得以生存，且由于种内斗争，使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓，D正确。
故答案为：A。
7．（2021·天津）富营养化水体中，藻类是吸收磷元素的主要生物，下列说法正确的是（ ）
A．磷是组成藻类细胞的微量元素
B．磷是构成藻类生物膜的必要元素
C．藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物
D．生态系统的磷循环在水生生物群落内完成
【答案】B
【知识点】组成细胞的元素和化合物；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、磷是组成细胞的大量元素，A错误；
B、磷脂构成生物膜的基本支架，含有磷元素，B正确；
C、ATP的元素组成为：C、H、O、N、P，淀粉的组成元素为：C、H、O，C错误；
D、磷循环属于物质循环，生态系统的物质循环具有全球性，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、组成细胞的元素从含量的角度分为大量元素和微量元素，大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等，其中C、H、O、N这四种元素的含量最多，是细胞的基本元素；微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu含量少，但是对于生物体的生长发育具有重要作用。
2、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态；信息传递是双向的，能量流动是单向的，物质循环具有全球性。
8．（2021·北京）野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点，除用于生态治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。相关叙述错误的是（ ）
A．种植此类草本植物可以减少水土流失
B．菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用
C．用作培养基的草本植物给食用菌提供碳源和氮源
D．菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移
【答案】B
【知识点】生态系统的功能；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、野生草本植物多具有根系发达可以减少水土流失，A正确；
B、生态系统能量流动的特点是单向流动，逐级递减，不可逆转，B错误；
C、野生草本植物可替代木材栽培食用菌，为食用菌生长提供碳源和氮源，C正确；
D、野生草本植物替代木材栽培食用菌，剩余的菌渣可作为野生草本植物生长的肥料或动物的饲料，实现了物质的转移，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
2、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态；信息传递是双向的，能量流动是单向的，物质循环具有全球性。
9．（2021·北京）随着改革实践不断推进，高质量发展已成为对我国所有地区、各个领域的长期要求，生态保护是其中的重要内容。以下所列不属于生态保护措施的是（ ）
A．长江流域十年禁渔计划 B．出台地方性控制吸烟法规
C．试点建立国家公园体制 D．三江源生态保护建设工程
【答案】B
【知识点】生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、 长江流域十年禁渔计划有利于鱼类繁殖和生态系统的稳定，属于就地保护，A正确；
B、加强宣传和执法力度，属于生态保护措施，出台地方性控制吸烟法规不属于生态保护措施，B错误；
C、试点建立国家公园体制，即建立自然保护区，属于生态保护措施，C正确；
D、 三江源生态保护建设工程属于建立自然保护区，属于生态保护措施，D正确。
故答案为：B。
【分析】生物多样性的保护措施：（1）就地保护（自然保护区）：就地保护昰保护物种多样性最为有效的措施。（2）易地保护：将濒危生物迁出原地，移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心，进行特殊的保护和管理，是对就地保护的补充。（3）利用生物技术对生物进行濒危物种的基因进行保护。如建立精子库、种子库等。（4）利用生物技术对生物进行濒危物种进行保护。如人工授精、组织培养和胚胎移植等。（5）加强宣传和执法力度，提高公民的环境保护意识。
10．（2021·北京）在有或无机械助力两种情形下，从事家务劳动和日常运动时人体平均能量消耗如图。对图中结果叙述错误的是（ ）
A．走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多
B．葡萄糖是图中各种活动的重要能量来源
C．爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩
D．借助机械减少人体能量消耗就能缓解温室效应
【答案】D
【知识点】ATP的相关综合；有氧呼吸的过程和意义；全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、由表可知，走路上学比手洗衣服在单位时间内能量消耗更多，A正确；
B、葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，B正确；
C、有氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分提供机体各项活动，C正确；
D、温室效应主要是化石燃料的燃烧释放二氧化碳形成的，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、葡萄糖是细胞呼吸的反应物，是细胞生命活动所需要的主要能源物质，呼吸过程中有机物氧化分解释放的能量少部分转换成ATP外其余均以热能形式散失，其意义是维持生物体的体温，从而维持酶的活性。
2、温室效应：
（1）主要成因：大量使用化学燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡，大气中的二氧化碳迅速增加。
（2）影响：地球气候异常，灾难性气候增加；温度上升，冰川融化，沿海国家和地区可能被海水淹没。
（3）解决方法：减少化学燃料的使用，开发新的能源，改进能源结构，如利用风能、水能、核能。
11．（2021·浙江）下列关于大气层中臭氧的叙述，错误的是（ ）
A．臭氧能吸收紫外线和 X 射线
B．臭氧减少会导致人类皮肤癌患者增加
C．臭氧减少的主要原因是化石燃料的燃烧
D．避免臭氧层破坏需要全球各国的共同努力
【答案】C
【知识点】全球性生态环境问题；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A.臭氧能吸收紫外线，电离辐射和X射线等，A说法正确；
B.臭氧能吸收紫外线等物理致癌因子，可以降低人类患癌风险，B说法正确；
C.当氟氯碳化物漂浮在空气中时，由于受到阳光中紫外线的影响，可以破坏臭氧层，化石燃料的燃烧主要释放的是CO2，C说法错误；
D.物质的排放是全世界的共同问题，需要全球各国的努力，D说法正确。
故答案为：C。
【分析】臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造出来的，当大气中的氧气分子受到短波紫外线照射时，氧气分子会分解成原子状态，氧原子的不稳定性极强，极易与氧分子反应，就形成了臭氧。臭氧形成后，由于其比重大于氧气，会逐渐的向臭氧层的底层降落，在降落过程中随着温度的变化(上升)，臭氧不稳定性愈趋明显，再受到长波紫外线的照射，再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。
12．（2021·浙江）下列关于生态金字塔的叙述，正确的是（ ）
A．生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系
B．生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链
C．生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列
D．生态金字塔可分别以个体数量、生产量和能量为指标绘制
【答案】A
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A. 生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系，A说法正确；
B.金字塔统计时按照营养级为一个范围，不仅指一条食物链，B说法错误；
C.金字塔中按照营养级的高低来划分，与其所占大小无关，C说法错误；
D.生态金字塔可以是生物量单位、能量单位或个体数量单位，不能是生产量，D说法错误。
故答案为：A。
【分析】 生态金字塔把生态系统中各个营养级有机体的个体数量、生物量或能量，按营养级位顺序排列并绘制成图，其形似金字塔，它指各个营养级之间某种数量关系，这种数量关系可采用生物量单位、能量单位或个体数量单位。
13．（2021·湖南）某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．食草动物进入早期，其种群数量增长大致呈“J”型曲线
B．图中点a的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量
C．该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关
D．过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性
【答案】B
【知识点】种群数量的变化曲线；生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、食草动物进入草原生态系统早期，由于食物、空间资源充足，又不受其他生物的制约，所以食草动物的种群数量大致呈“J”型曲线增长，A不符合题意；
B、环境容纳量是指一定空间中环境所能维持的种群最大数量，即该种群在该环境中的稳定平衡密度。而图中a点对应的数量为该食草动物的最大数量，但a点后食草动物数量迅速下降并在a点下的某个数值处来回波动，所以环境容纳量应小于a，B符合题意；
C、根据图示可知随着食草动物数量增加，植物数量减少，食草动物数量减少后又会导致植物数量的增多，属于典型的负反馈调节， C不符合题意；
D、生态系统的自我调节能力有一定的限度，过度放牧会使草原生态系统的生物的种类和数量减少，抵抗力稳定性降低，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】1.J型曲线的条件：食物、空间条件充足；气候适宜；没有敌害等理想条件。
S型曲线条件：食物、空间、资源限制，个体间斗争，捕食者增多等环境阻力。
2.K值是环境容纳量，即一定空间中所能维持的种群最大数量，而种群实际数量有可能超过K值，只不过超过K值后，环境容纳不下，种群数量会迅速降下来。
3.生态系统具有自我调节能力，基础是负反馈调节。正反馈常使生态系统远离稳定。
4.抵抗力稳定性：保持自身结构功能相对稳定，物种丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强。恢复力稳定性：恢复自身结构功能相对稳定，物种丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越强。
14．（2021·河北）烟粉虱危害会造成番茄减产。研究者对番茄单作、番茄玫瑰邻作（番茄田与玫瑰田间隔1m）模式下番茄田中不同发育阶段的烟粉虱及其天敌进行了调查，结果见下表。下列叙述错误的是（ ）
种植模式 番茄植株不同部位成虫数量（头叶） 若虫 （头叶） 天敌昆虫 多样性指数
上部叶 中部叶 下部叶
番茄单作 22.7 3.2 0.8 16.5 1.2
番茄玫瑰邻作 1.4 0.2 0.1 1.8 2.2
A．由单作转为邻作，烟粉虱种群的年龄结构改变
B．由单作转为邻作，烟粉虱种群中成虫的空间分布类型改变
C．由单作转为邻作，群落的水平结构改变
D．玫瑰吸引天敌防治害虫，体现了生态系统信息调节生物种间关系的功能
【答案】B
【知识点】种群的特征；群落的结构；生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A.由单作转为邻作，烟粉虱的若虫与成虫的比值由16.5:（22.7+3.2+0.8）变为1.8:（1.4+0.2+0.1），年龄结构发生改变，A说法正确；
B.由单作转为邻作，烟粉虱种群中成虫在番茄植株仍然是上部叶最多，中部叶次之，下部叶最少，故空间分布类型没有改变，B说法错误；
C.由单作转为邻作，增加了玫瑰种类，群落的水平结构发生改变，C说法正确；
D.玫瑰吸引天敌防治害虫，体现了生态系统信息调节生物种间关系（捕食）的功能，D说法正确。
故答案为：B。
【分析】此题的自变量为是否间作，因变量为成虫在植株的分布、若虫的头数及天敌多样性，由表中数据可知种植方式的改变影响着番茄植株不同部位成虫数量、若虫数量和天敌昆虫多样性。
15．（2021·河北）湿地生态系统生物多样性丰富，鸟类是其重要组成部分。研究者对某湿地生态系统不同退化阶段的生物多样性进行了调查，结果见下表。下列叙述正确的是（ ）
典型湿地 季节性湿地 中度退化湿地 严重退化湿地
湿地特征 常年积水 季节性积水 无积水 完全干涸，鼠害严重
生物多样性指数 2.7 2.4 2.1 1.5
鸟类丰富度 25 17 12 9
注：生物多样性指数反映生物多样性水平
A．严重退化湿地中的鼠类吸引部分猛禽使得食物网结构最为复杂
B．因湿地退化食物不足，鸟类死亡率增加导致丰富度降低
C．湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础
D．湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大
【答案】D
【知识点】生态系统的稳定性；生物多样性的价值
【解析】【解答】A.严重退化的湿地的生物多样性指数、鸟类丰富度均最低，故食物网结构最简单，A说法错误；
B.鸟类死亡率增加会使种群密度下降，不会导致鸟类的物种数目减少，B说法错误；
C.负反馈调节机制是湿地生态系统自我调节能力的基础，C说法错误；
D.生物多样性的间接价值指的是其生态价值，间接价值大于直接价值，D说法正确。
故答案为：D。
【分析】1、该实验中湿地退化程度为自变量，湿地特征、生物多样性指数及鸟类丰富度为因变量。
2、丰富度是物种数目的多少，种群密度是单位面积或体积中某种群中的个体数目，两者概念不同。
16．（2021·广东）“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
【答案】C
【知识点】生态系统的概念及其类型；生命系统的结构层次
【解析】【解答】根据生命系统的结构层次可知，生态系统包括在一定区域内的所有生物和无机环境组成，这样的复合体即是一个生态系统。生态系统的类型可以分为自然生态系统（例如热带森林生态系统）和人工生态系统（例如农业生态系统）。诗中描写的生物有葛藤、黄鸟、灌木等，同时山谷包含了生活在山谷的所有生物及无机环境，故它们共同构成一个自然生态系统，C正确。
故答案为：C。
【分析】生命系统的结构层次：细胞→组织→器官→系统（植物没有系统）→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
结构层次 概念 举例
细胞 细胞是生物体结构和功能的基本单位 心肌细胞
组织 由形态相似，结构、功能相同的细胞和细胞间质联合在一起 心肌组织
器官 不同的组织按照一定的次序结合在一起 肺
系统 能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起 消化系统
个体 由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。单细胞生物物由一个细胞构成生物体。 兔
种群 在一定的区域内，同种生物的所有个体 该区域内同种兔的所有
个体
群落 在一定区域内，所有种群的总和 该区域内兔和其他所有生物的种群
生态系统 生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体 兔生活的陆生生态系统
生物圈 由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境的总称 地球上只有一个生物圈
17．（2021·浙江）我省某国家级自然保护区林木繁茂，自然资源丰富，是高校的野外实习基地。设立该保护区的主要目的是（ ）
A．防治酸雨 B．保护臭氧层
C．治理水体污染 D．保护生物多样性
【答案】D
【知识点】生物多样性的保护措施
【解析】【解答】自然保护区是在原始的自然状态系统中，选择具有代表性的地段，人为地划定一个区域，并采取有效的保护措施，对那里的生态系统加以严格的保护。设立自然保护区是就地保护的具体措施之一，其目的是为了保护生物多样性，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）生物多样性通常有三个层次，即遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。（2）保护生物多样性的措施有：一是就地保护，二是迁地保护，三是开展生物多样性保护的科学研究，制定生物多样性保护的法律和政策，开展生物多样性保护方面的宣传和教育，其中就地保护是最有效的保护措施。（3）威胁生物生存的原因有栖息地被破坏、偷猎（滥捕乱杀）、外来物种入侵、环境污染、其他原因等。
18．（2021·浙江）近年来，我省积极践行“两山”理念，建设生态文明，在一些地区实施了退耕还林工程，退耕区域会发生变化。退耕之初发展到顶极群落期间的变化趋势是（ ）
A．生态系统稳定性越来越强
B．群落的净生产量越来越大
C．草本层对垂直结构的影响越来越明显
D．群落中植物个体总数越来越多
【答案】A
【知识点】群落的结构；群落的演替；生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、在次生演替过程中，物种数目会增多，食物链和食物网结构变复杂，则生态系统的稳定性越来越强，A正确；
B、净生产量通常是指从无机营养生物（自养生物）的光合成生产量以及化学合成生产量中减去呼吸消耗量而言，在该演替过程中，群落的净初级生产量变化趋势是增加后减少再稳定，B错误；
C、随着演替的进行，灌木和乔木逐渐占据优势，草本植物因为对光照的竞争不占优势，故其对垂直结构的影响越来越小，C错误；
D、演替过程中群落的物种数目会增多，但植物个体总数不一定越来越多，D错误。
故答案为：A。
【分析】群落的演替包括原生演替和次生演替两种类型．在一个起初没有生命的地方开始发生的演替，叫做原生演替；在原来有生物群落存在，后来由于各种原因使原有群落消亡或受到严重破坏的地方开始的演替，叫做次生演替。退耕还林过程中发生的演替为次生演替过程，据此分析作答。
二、双选题
19．（2021·辽宁）灰鹤是大型迁徙鸟类，为国家Ⅱ级重点保护野生动物。研究者对某自然保护区内越冬灰鹤进行了调查分析，发现灰鹤种群通常在同一地点集群夜宿，经调查，该灰鹤种群数量为245只，初次随亲鸟从繁殖地迁徙到越冬地的幼鹤为26只。通过粪便分析，发现越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为最主要的食物。下列有关叙述正确的是（ ）
A．统计保护区内灰鹤种群数量可以采用逐个计数法
B．可由上述调查数据计算出灰鹤种群当年的出生率
C．为保护灰鹤，保护区内应当禁止人类的生产活动
D．越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分
【答案】A,D
【知识点】种群的特征；估算种群密度的方法；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、数量较少，个体较大的动物，可以采用逐个计数法，A正确；
B、单位时间内新产生的个体数占该种群个体总数的比值即出生率，题中未涉及到出新个数，不能计算出灰鹤种群当年的出生率，B错误；
C、越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为最主要的食物，禁止人类的生产活动就不能对农田进行收割，C错误；
D、粪便被分解者利用，属于上一营养级的能量，不属于其同化量的一部分，D正确。
故答案为：AD。
【分析】1、种群的数量特征包括①种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征；②出生率和死亡率：在单位时间内新产生（死亡）的个体数占该种群个体总数的比值即出生率（死亡率），出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度；③迁入率和迁出率：在单位时间_内迁入（迁出）的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率），迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小，直接影响种群大小和种群密度；④年龄组成：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，由增长型、稳定型和衰退型，年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据；⑤性别比例：指种群中雌雄个体数目的比例。
2、估算种群密度时，常用样方法和标记重捕法：
（1）一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度
（2）活动能力大的动物常用标志重捕法，其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。
3、摄入的能量有两个去向，一是成为粪便被分解者利用，二是同化的能量；其中，同化的能量又有两个去向，一是可以作为呼吸作用消耗掉，二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为：一、死后的遗体（分解者分解），二、次级消费者摄入量（流入下一营养级）。
摄入量=同化量+粪便量；
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
20．（2021·湖南）有研究报道，某地区近40年内森林脊椎动物种群数量减少了80.9%。该时段内，农业和城镇建设用地不断增加，挤占和蚕食自然生态空间，致使森林生态系统破碎化程度增加。下列叙述正确的是（ ）
A．森林群落植物多样性高时，可为动物提供多样的栖息地和食物
B．森林生态系统破碎化有利于生物多样性的形成
C．保护生物多样性，必须禁止一切森林砍伐和野生动物捕获的活动
D．农业和城镇建设需遵循自然、经济、社会相协调的可持续发展理念
【答案】A,D
【知识点】生物多样性的价值；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、森林群落植物多样性高时，可以形成复杂多样的空间结构，可为动物提供多样的栖息地和食物，A符合题意；
B、根据题干信息“农业和城镇建设用地不断增加，挤占和蚕食自然生态空间，致使森林生态系统破碎化程度增加”，此期间森林脊椎动物种群数量减少80.9%，可知不利于生物多样性的形成，B不符合题意；
C、保护生物多样性，需要合理的开发和利用生物，而不是禁止一切森林砍伐和野生动物捕获的活动，C不符合题意；
D、农业和城镇建设需要遵循可持续发展策略，遵循自然、经济和社会协调发展，既满足当代人的需要，又不损害下一代人的利益，D符合题意。
故答案为：AD
【分析】根据题干某地区近40年内，农业和城镇建设用地不断增加，挤占和蚕食自然生态空间，致使森林生态系统破碎化程度增加，而这一时间段内森林脊椎动物种群数量减少了80.9%，可知森林生态系统破碎化，不利于生物多样性形成，森林群落植物多样性高时，可为动物提供多样的栖息地和食物，则有利于生物多样性形成。
21．（2021·河北）我国麋鹿经历了本土野外灭绝、圈养种群复壮、放归野外等历程，成功建立野生种群。2020年，我国麋鹿分布点已从最初的2处发展至81处，数量超过8000只，基本覆盖糜鹿野外灭绝前的栖息地，展现了我国生物多样性保护的智慧。下列叙述正确的是（ ）
A．可采用逐个计数法统计糜鹿种群密度
B．增加我国麋鹿种群的遗传多样性，有利于种群的进一步发展
C．麋鹿种群增长速率最大时，种内斗争最小
D．对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外的过程属于就地保护
【答案】A,B
【知识点】估算种群密度的方法；种群数量的变化曲线；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A.麋鹿作为珍稀动物，数量较少个体较大，可采用逐个计数法统计糜鹿种群密度，A说法正确；
B.增加我国麋鹿种群的遗传多样性，即增加麋鹿的个体数目，有利于种群的进一步发展，B说法正确；
C.麋鹿种群增长速率最大时，种群数量为K/2，此时是种群数量快速增加，并不是种群数量最少， 种内斗争最小 ，C说法错误；
D.对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外的过程属于易地保护，D说法错误。
故答案为：AB。
【分析】1、生物多样性包括：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。
2、生物多样性保护措施：
①就地保护，建立自然保护区和风景名胜区是生物多样性最有效的保护；易地保护，将灭绝的物种提供 最后的生存机会；②利用生物技术对濒危物种基因进行保护；③协调好人与生态环境的关系（关键），制定法律法规进行保护，展开多样性的保护研究；反对盲目的掠夺式地开发利用（合理利用是最好的保护），做好宣传和教育。
三、实验探究题
22．（2021·辽宁）生物入侵是当今世界面临的主要环境问题之一。入侵种一般具有较强的适应能力、繁殖能力和扩散能力，而且在入侵地缺乏天敌，因而生长迅速，导致本地物种衰退甚至消失。回答下列问题：
（1）入侵种爆发时，种群增长曲线往往呈“J”型从环境因素考虑，其原因有 （至少答出两点）。入侵种的爆发通常会使入侵地的物种多样性 ，群落发生 演替。
（2）三裂叶豚草是辽宁省危害较大的外来入侵植物之一，某锈菌对三裂叶脉草表现为专一性寄生，可使叶片出现锈斑，对其生长有抑制作用为了验证该锈菌对三裂叶豚草的专一性寄生，科研人员进行了侵染实验。
方法：在三裂叶草和多种植物的离体叶片上分别喷一定浓度的锈菌菌液，将叶片静置于适宜条件下，观察和记录发病情况。
实验结果是： 。
（3）为了有效控制三裂叶豚草，科研人员开展了生物控制试验，样地中三裂叶豚草初始播种量一致，部分试验结果见下表。
组别 三裂叶豚草生物量（kg·m-2）
第1年 第2年 第3年
A：三裂叶豚草 8.07 12.24 12.24
B：三裂叶豚草+锈菌 7.65 6.43 4.77
C：三裂叶豚草+广聚萤叶甲 8.10 12.43 12.78
D：三裂叶豚草+野艾蒿 4.89 4.02 3.12
注：野艾蒿一植物，锈菌一真菌，广聚萤叶甲一昆虫
分析表中数据可知，除锈菌外，可用于控制三裂叶豚草的生物是 ，判断依据是 。
（4）根据研究结果分析，在尚未被三裂叶豚草入侵但入侵风险较高的区域，可以采取的预防措施是 ；在已经被三裂叶豚草入侵的区域，为取得更好的治理效果可以采取的治理措施是 。
【答案】（1）食物充足、空间充裕、没有敌害等；降低；次生
（2）只有三裂叶草出现锈斑，其他植物叶片正常生长
（3）野艾蒿；D组的三裂叶豚草生物量明显低于对照组
（4）种植野艾蒿；喷洒锈菌
【知识点】种群数量的变化曲线；群落的演替；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】（1）“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。生物入侵会使当地物种的生存受到威胁，会降低入侵地的物种多样性，使群落发生次生演替。
故答案为： 食物充足、空间充裕、没有敌害等 ； 降低 ； 次生 。
（2）由题意可知，某锈菌对三裂叶脉草表现为专一性寄生，可使叶片出现锈斑，在三裂叶草和多种植物的离体叶片上分别喷一定浓度的锈菌菌液， 将叶片静置于适宜条件下， 结果是只有三裂叶草出现锈斑，其他植物叶片正常生长。
故答案为： 只有三裂叶草出现锈斑，其他植物叶片正常生长。
（3）由D组和A、B组相比，可知除锈菌外野艾蒿降低了三裂叶豚草生物量。
故答案为：野艾蒿；D组的三裂叶豚草生物量明显低于对照组 。
（4）由题意可知，预防三裂叶豚草入侵的方法是种植野艾蒿；已经被三裂叶豚草入侵了，进行喷洒锈菌及时治理。
故答案为： 种植野艾蒿 ； 喷洒锈菌 。
【分析】1、种群数量增长的两种曲线：“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。“S“型曲线：是受限制的指数增长函数，描述食物、空间都有限，有天敌捕食的真实生物数量增长情况，存在环境容纳的最大值K。
2、群落演替的类型：（1）初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替，初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。（2）次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替，次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
3、生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成一定危害的现象。这些生物被叫做外来物种。外来入侵物种具有生态适应能力强，繁殖能力强，传播能力强等特点。
4、探究实验需要遵循的原则：对照原则、唯一变量原则、等量原则。
23．（2021·天津）为研究降水量影响草原小型啮齿动物种群密度的机制，科研人员以田鼠幼鼠为材料进行了一系列实验。其中，野外实验在内蒙古半干旱草原开展，将相同体重的幼鼠放入不同样地中，5个月后测定相关指标，部分结果见下图。
（1）由图1可知， 组田鼠体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活、育龄个体增多，影响田鼠种群的 ，从而直接导致种群密度增加。
（2）由图2可知，增加降水有利于 生长，其在田鼠食谱中所占比例增加，田鼠食谱发生变化。
（3）随后在室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱，分别对两组田鼠幼鼠进行饲喂，一段时间后，比较两组田鼠体重增幅。该实验目的为 .
（4）进一步研究发现，增加降水引起田鼠食谱变化后，田鼠肠道微生物组成也发生变化，其中能利用草中的纤维素等物质合成并分泌短链脂肪酸（田鼠的能量来源之一）的微生物比例显著增加。田鼠与这类微生物的种间关系为 。请在图中用箭头标示肠道微生物三类生物之间的能量流动方向。
【答案】（1）增加降水；出生率和死亡率
（2）羊草
（3）检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起
（4）互利共生；
【知识点】种群的特征；种间关系；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）由图1可知，增加降水组田鼠体重增幅更大。田鼠体重增加有利于个体存活，可以降低死亡率，育龄个体增多提高出生率，故影响种群的出生率和死亡率，从而直接导致种群密度增加。
故答案为：增加降水；出生率和死亡率。
（2）由图2可知，增加降水组有利于羊草的生长。
故答案为： 羊草 。
（3）室内模拟野外半干旱和增加降水组的食谱进行实验，可以排除室外其他因素对实验结果的影响，目的是检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起。
故答案为： 检验增加降水组田鼠体重增幅大是否由食谱变化引起 。
（4）由题意可知，田鼠食用植物，肠道微生物分泌纤维素物质为田鼠提供短链脂肪酸，二者的关系为互利共生。三类生物之间的能量流动方向如图：
故答案为： 互利共生 ；。
【分析】1、种群的数量特征包括①种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征；②出生率和死亡率：在单位时间内新产生（死亡）的个体数占该种群个体总数的比值即出生率（死亡率），出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度；③迁入率和迁出率：在单位时间_内迁入（迁出）的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率（迁出率），迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小，直接影响种群大小和种群密度；④年龄组成：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，由增长型、稳定型和衰退型，年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据；⑤性别比例：指种群中雌雄个体数目的比例。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
摄入的能量有两个去向，一是成为粪便被分解者利用，二是同化的能量；其中，同化的能量又有两个去向，一是可以作为呼吸作用消耗掉，二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为：一、死后的遗体（分解者分解），二、次级消费者摄入量（流入下一营养级）。
摄入量=同化量+粪便量；
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
3、种间关系包括：①互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；②捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；③竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；④寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。
24．（2021·北京）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。
【知识点】生态系统的结构；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（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，柏核藻能进行光合作用，是植物为生产者。
故答案为： 生产者 。
（2）①由图2可知，与没有水虱相比，有水虱的本地藻重量增加值比柏核藻重量增加量少，丙重量减少。
②在有水虱的两组中，大部分水附着在柏核藻上，说明水更喜爱柏核藻，体现了水虱对所栖息的海藻种类具有偏好性。
故答案为： 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）本实验研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，自变量为海藻的种类，因变量为水虱的生存率，实验设置对照组应不放海藻，只放入隆头鱼和水虱，统计水虱的生存率。
故答案为： 隆头鱼和水虱 。
（4）水虱偏好食用本地藻，使得柏桉藻入侵后的食物、空间资源充足，物种之间竞争弱， 并且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，故天敌少，柏桉藻具有竞争优势，入侵成功。
故答案为： 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】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。
（1）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。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。
（2）营养结构是指食物链和食物网。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
摄入的能量有两个去向，一是成为粪便被分解者利用，二是同化的能量；其中，同化的能量又有两个去向，一是可以作为呼吸作用消耗掉，二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为：一、死后的遗体（分解者分解），二、次级消费者摄入量（流入下一营养级）。
摄入量=同化量+粪便量；
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
3、食物链和食物网中的数量变化分析：
（1）若处于食物链中第一营养级的生物（生产者）数量减少，整个食物链中的其他生物都会减少。
（2）天敌“一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，会先增加后趋于稳定。
（3）若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视具体食物链而定：“中间生物被捕杀，不同情况要分家”。①生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群其食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。③在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据
25．（2021·浙江）回答下列（1）、（2）小题：
（1）某环保公司从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备了固定化菌株。
Ⅰ.从淤泥中分离细菌时常用划线分离法或 法，两种方法均能在固体培养基上形成 。对分离的菌株进行诱变、 和鉴定，从而获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株。该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖。
Ⅱ.固定化菌株的制备流程如下；①将菌株与该公司研制的特定介质结合；②用蒸馏水去除 ；③检验固定化菌株的 。菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法，可以采用的2种方法是 。
Ⅲ.对外，只提供固定化菌株有利于保护该公司的知识产权，推测其原因是 。
（2）三叶青为蔓生的藤本植物，以根入药。由于野生三叶青对生长环境要求非常苛刻，以及生态环境的破坏和过度的采挖，目前我国野生三叶青已十分珍稀。
Ⅰ.为保护三叶青的 多样性和保证药材的品质，科技工作者依据生态工程原理，利用 技术，实现了三叶青的林下种植。
Ⅱ.依据基因工程原理，利用发根农杆菌侵染三叶青带伤口的叶片，叶片产生酚类化合物，诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达形成 和限制性核酸内切酶等，进而从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片段（T-DNA）。T-DNA进入叶片细胞并整合到染色体上，T-DNA上rol系列基因表达，产生相应的植物激素，促使叶片细胞持续不断地分裂形成 ，再分化形成毛状根。
Ⅲ.剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次 培养，培养基中添加抗生素的主要目的是 。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的 和温度，调节培养基成分中的 ，获得大量毛状根，用于提取药用成分。
【答案】（1）涂布分离；单菌落；筛选；未固定的细菌；降解富营养化污水污染物的能力；包埋法和吸附法；特定介质能为菌株繁殖提供X
（2）遗传；间种；DNA聚合酶；愈伤组织；继代；杀灭发根农杆菌；转速；营养元素以及生长调节剂的种类和浓度
【知识点】微生物的分离和培养；基因工程的应用；固定化酶及其应用；固定化细胞及其应用；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】（1）分析题意可知，本实验目的是从淤泥中分离到一种高效降解富营养化污水污染物的细菌菌株，制备固定化菌株。Ⅰ.分离纯化细菌最常用的方法是划线分离法或涂布分离法，两种方法均能在固体培养基上形成单菌落。为了获得能高效降解富营养化污水污染物的菌株，还需对分离的菌株进行诱变处理，再经筛选和鉴定。Ⅱ.固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。由于菌株与特定介质的结合不宜直接采用交联法和共价偶联法，故可以采用的2种方法是包埋法和吸附法。Ⅲ.由于该菌株只能在添加了特定成分X的培养基上繁殖，可推测特定介质能为菌株繁殖提供X，故该公司对外只提供固定化菌株，有利于保护该公司的知识产权。（2）Ⅰ.生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，为保护三叶青的遗传多样性和保证药材的品质；三叶青的林下种植，是利用间种技术。Ⅱ.分析题意可知，从质粒上复制并切割出一段可转移的DNA片（T-DNA），DNA复制需要DNA聚合酶，故可知，酚类化合物诱导发根农杆菌质粒上vir系列基因表达，形成DNA聚合酶和限制性核酸内切酶等。根据植物组织培养技术过程可知，相应植物激素可以促使叶片细胞脱分化形成愈伤组织，再分化形成毛状根。Ⅲ.剪取毛状根，转入含头孢类抗生素的固体培养基上进行多次继代培养，培养基中添加抗生素的主要目的是杀灭发根农杆菌。最后取毛状根转入液体培养基、置于摇床上进行悬浮培养，通过控制摇床的转速和温度，调节培养基成分中的营养元素以及生长调节剂的种类和浓度，获得大量毛状根，用于提取药用成分。
【分析】1、分离纯化细菌最常用的方法是划线分离法（平板划线法）和涂布分离法（稀释涂布平板法）。接种的目的是使聚集在一起的微生物分散成单个细胞，并在培养基表面形成单个细菌繁殖而成的子细胞群体--菌落。划线分离法，方法简单；涂布分离法，单菌落更易分开，但操作复杂些。2、固定化酶( insoluble enzyme)就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上，使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。3、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其具体过程：外植体→愈伤组织→胚状体→新植体，其中脱分化过程要避光，而再分化过程需光。4、在植物组织培养时，通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽。
四、综合题
26．（2021·山东）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、生物遗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下，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 。
【答案】（1）海参活动能力弱，活动范围小
（2）2488；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（实现生态效益和经济效益的可持续发展）
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
故答案为：海参活动能力弱，活动范围小 。
（2）同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能。生长、发育和繁殖的能量=同化的能量-呼吸作用消耗的能量=3281+2826-3619=2488kJ/(m2·a)；能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%，由M到N的能量传递效率为386+（3281+2826）*6.3%，能量流动的方向是单向的不能循环。
故答案为：2488 ； 6.3% ； 不能 。
（3）海带与与浮游植物属于竞争关系，海带数量过多，浮游植物数量减少，牡蛎以浮游植物为食，产量降低。
故答案为：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）海水立体养殖利用了群落结构的特点，优点是能充分利用空间和资源；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，从而确定每种生物之间的合适比例，维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产。
故答案为：
【分析】 1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。
摄入的能量有两个去向，一是成为粪便被分解者利用，二是同化的能量；其中，同化的能量又有两个去向，一是可以作为呼吸作用消耗掉，二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为：一、死后的遗体（分解者分解），二、次级消费者摄入量（流入下一营养级）。
摄入量=同化量+粪便量；
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能；
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量；
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
2、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、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，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
27．（2021·河北）为探究全球气候变暖对生态系统的影响，研究者将20个人工淡水池塘均分成两组，对照组保持环境温度，实验组始终比对照组高4℃（利用温控装置），并从附近淡水栖息地搜集水生生物投入池塘。连续多年观测发现，池塘逐渐形成主要由浮游植物和浮游动物组成的群落。第15年时，池塘中浮游植物和浮游动物生物量（单位体积水体中生物体的质量）的检测结果如图。
回答下列问题：
（1）池塘生物群落区别于湖泊生物群落的重要特征为 ，池塘生物群落从简单到复杂的过程中发生了 演替。
（2）某种水生生物被投入池塘后，其种群数量将呈 型增长，若该生物种群密度在较长时期保持相对稳定，表明其种群数量已达到了 。
（3）从能量流动角度分析，升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是 。
（4）碳在池塘生物群落中主要以 的形式传递，碳循环具有全球性的主要原因是 。
【答案】（1）群落的物种组成；次生
（2）“S”；环境容纳量（或K值）
（3）生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快
（4）含碳有机物；碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行 ，大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动
【知识点】种群的数量变动及其原因；群落的演替；生态系统的能量流动；生态系统的物质循环
【解析】【解答】（1）群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。池塘中保留了原有的土壤条件等，所以该过程中发生了群落的次生演替。
故答案为：群落的物种组成；次生。
（2）池塘空间和资源有限，某种水生生物被投入池塘后，其种群数量增长会呈“S”型曲线增长。当该种群密度处于较长期的相对稳定阶段，表明其种群数量已达到了环境容纳量。
故答案为：“S”；环境容纳量。
（3）食物链中每一营养级同化的能量可以包括自身呼吸消耗、被下一营养级同化、被分解者分解利用及暂时未被利用。从能量流动角度分析，升高温度可能会导致每一营养级生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快，从而导致生态系统总生物量降低。
故答案为： 生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快。
（4）碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在，在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在，并通过食物链在生物群落中传递；大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动，所以碳循环具有全球性。
故答案为：含碳有机物；碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行 ，大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动。
【分析】（1）群落演替类型：
①初生演替：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演替，如：沙丘、火山岩、冰川泥。
②次生演替：在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体（如发芽地下茎）的地方发生的演替。如：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田。
（2）K值的含义：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。
特点：K值时种群增长速率为0.
K/2时种群增长速率最大。
①K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。
②在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
（3）碳的循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过光合作用、化能合成作用实现的；从生物群落到无机环境则是通过动植物的细胞呼吸和微生物的分解作用实现的。
碳的循环过程：
①碳在无机环境大气中主要以二氧化碳的形式存在
②碳通过光合作用和化能合成作用两种代谢反应从无机环境进入生物群落。
③碳以二氧化碳的形式从无机环境进入生物群落。
④碳在生物群落内部以有机物形式传递，通过食物链、食物网渠道进行传递；
⑤碳通过生产者、消费者的呼吸作用、分解者的分解作用和化石原料的燃烧返回到无机环境。
⑥碳以二氧化碳的形式从生物群落进入无机环境；
⑦碳在无机环境与生物群落之间主要是以二氧化碳的形式进行循环
28．（2021·广东）为积极应对全球气候变化，我国政府在2020年的联合国大会上宣布，中国于2030年前确保碳达峰（CO2排放量达到峰值），力争在2060年前实现碳中和（CO2排放量与减少量相等），这是中国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。回答下列问题：
（1）在自然生态系统中，植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等，可以自我维持 。自西方工业革命以来，大气中CO2的浓度持续增加，引起全球气候变暖，导致的生态后果主要是 。
（2）生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是 ，消费者通过食物网（链）取食利用， 。
（3）全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题，从全球碳循环的主要途径来看，减少 和增加 是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
【答案】（1）碳平衡；极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等
（2）光合作用和化能合成作用、捕食、分解作用；从而将碳元素以含碳有机物的形式进行传递
（3）碳释放；碳存储
【知识点】全球性生态环境问题；生态系统的物质循环
【解析】【解答】（1）碳平衡是自然系统的 CO2排放量与减少量大致相等 。在自然生态系统中，植物光合作用摄取碳的速率与生物的呼吸作用和微生物的分解作用释放碳的速率大致相等，从而可以维持碳平衡。随着西方工业革命以来，使大气中的CO2浓度迅速增加，引起温室效应等现象，全球气候变暖，导致极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升、部分动植物逐渐灭绝，生物多样性降低等严重的生态后果。
（2）生产者主要通过光合作用和化能合成作用获取碳元素，从而使无机碳转化为有机碳进入生物群落；消费者通过摄食生产者和低营养级的消费者来获取碳元素，这种获取方式建立在捕食关系上；分解者通过分解生产者和消费者的遗体、残骸等来获取碳元素。
（3）全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题，为实现碳平衡， 从全球碳循环的主要途径来看 ，需要合理减少碳排放，例如减少化学燃料的燃烧，适当增加碳存储，例如植树造林，增加光合作用，多固定一些碳。
【分析】（1）碳的循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过光合作用、化能合成作用实现的；从生物群落到无机环境则是通过动植物的细胞呼吸和微生物的分解作用实现的。
①碳在无机环境大气中主要以二氧化碳的形式存在
②碳通过光合作用和化能合成作用两种代谢反应从无机环境进入生物群落。
③碳以二氧化碳的形式从无机环境进入生物群落。
④碳在生物群落内部以有机物形式传递，通过食物链、食物网渠道进行传递；
⑤碳通过生产者、消费者的呼吸作用、分解者的分解作用和化石原料的燃烧返回到无机环境。
⑥碳以二氧化碳的形式从生物群落进入无机环境；
⑦碳在无机环境与生物群落之间主要是以二氧化碳的形式进行循环。
（2）“碳达峰”与“碳中和”是2021年全国两会的热点之一。碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，然后通过植物造树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。
29．（2021·全国甲）捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，能量在生态系统中是沿食物链流动的。回答下列问题：
（1）在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，这一现象对捕食者的意义是 （答出1点即可）。
（2）青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析，这条食物链上能量流动的特点是 。
（3）森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统，林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以 生态系统为研究对象得出的。
【答案】（1）避免自己没有食物，无法生存下去
（2）单向流动，逐级递减
（3）湖泊（赛达伯格湖）
【知识点】种间关系；生态系统的能量流动
【解析】【解答】 （1）在自然界中，存在着“精明的捕食者策略”，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，可能吃掉一些衰老、受伤的个体，避免食物吃光，而无其他食物代替，导致自己物种也会走向灭绝。
（2）根据林德曼对能量流动研究的成果分析发现，随着营养级的逐渐升高，生物能量越来越少，能量流动只能由食物链上的被捕食者流向捕食者，方向单一。所以这条食物链上能量流动的特点是单向流动，逐级递减 。
（3） 森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统。由课本知识可知，林德曼关于生态系统能量流动，进行定量分析，研究成果是以湖泊（赛达伯格湖）生态系统为研究对象得出的 。
【分析】 1、种间关系是两个物种之间的生态关系，包括竞争、捕食、互利共生和寄生等：
①捕食：一种生物以另一种生物作为食物；
②竞争：两种或两种以上生物相互争夺相同的空间和食物资源等，导致竞争的结果常表现为相互抑制，或者有时表现为一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡；
③寄生：一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活；
④互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。
2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。能量流动主要特点是单向的、逐级递减的。
30．（2021·浙江）原产于北美的植物——加拿大一枝黄花具有生长迅速、竞争力强的特性，近年来在我国某地大肆扩散，对生物多样性和农业生产造成了危害。回答下列问题：
（1）加拿大一枝黄花入侵了某草本群落，会经历定居→扩张→占据优势等阶段，当它取得绝对的优势地位时，种群的分布型更接近 。为了清除加拿大一枝黄花，通常采用人工收割并使之自然腐烂的方法，收割的适宜时机应在 （填“开花前”或“开花后”）。
上述处理方法改变了生态系统中生产者的组成格局，同时加快了加拿大一枝黄花积聚的能量以化学能的形式流向 。
（2）加拿大一枝黄花与昆虫、鸟类和鼠类等共同组成群落，它们之间建立起以 关系为纽带的食物网。某种鸟可以在不同的食物链中处于不同的环节，其原因是 。若昆虫与鸟类单位体重的同化量相等，昆虫比鸟类体重的净增长量要高，其原因是鸟类同化的能量中用于维持 的部分较多。
（3）加拿大一枝黄花虽存在危害，但可以运用生态工程中的 技术，在造纸、沼气发酵、肥田等方面加以利用。
【答案】（1）均匀分布；开花前；分解者
（2）营养；该种鸟的取食对象处于不同的营养级；体温
（3）物质良性循环
【知识点】种群的特征；生态系统的结构；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）均匀分布是种内竞争的结果，当加拿大一枝黄花入侵了某草本群落，取得绝对的优势地位时，种群内的个体种内竞争激烈，故其分布型更接近均匀分布，有利于种群个体发展；为了清除加拿大一枝黄花，通常采用人工收割并使之自然腐烂的方法，收割的适宜时机应在开花前，防止该种群开花后结种子，否则自然腐烂后会将种子留在土壤中；收割后的加拿大一枝黄花自然腐烂是分解者的作用，加快了加拿大一枝黄花积聚的能量以化学能的形式流向分解者。（2）加拿大一枝黄花与昆虫、鸟类和鼠类等共同组成群落，它们之间建立起以吃与被吃的营养关系为纽带的食物网；由于在食物网中，某种鸟的取食对象处于不同的营养级，故其可以在不同的食物链中处于不同的环节；鸟类是恒温动物，需要分解有机物释放热能以维持体温的恒定，故若昆虫与鸟类单位体重的同化量相等，由于鸟类同化的能量中用于维持体温的部分较多，故昆虫比鸟类体重的净增长量要高（说明鸟类用于生长、发育和繁殖的能量更少）。（3）由于加拿大一枝黄花具有生长迅速的特性，故它虽存在危害，但可运用生态工程中的物质良性循环技术，在造纸、沼气发酵、肥田等方面加以利用。
【分析】种群的分布型有随机分布、集群分布和均匀分布；分解者能将有机物分解成无机物；每一个营养级的同化量的去向为自身呼吸作用消耗以热能形式散失（维持体温）和用于生长、发育和繁殖等。
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