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高考生物五年真题汇编23——生态系统（1）
一、单选题
1．（2022·浙江）生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述错误的是（ ）
A．调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链
B．整合调查所得的全部食物链，可构建营养关系更为复杂的食物网
C．归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级
D．测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔
【答案】D
【知识点】生态系统的结构；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、在生态系统各生物之间，因取食与被食而形成的单方向的营养关系称为食物链，A正确；
B、生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接的复杂的营养关系叫做食物网，B正确；
C、处于食物链同一环节上所有生物的总和称为营养级，C正确；
D、单位时间内，食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少，可构建生态系统的能量金字塔，D错误。
故答案为：D。
【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、能量流动、物质循环和信息传递的区别与联系
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点 能量流动、逐级递减 循环流动、反复利用 往往是双向的
范围 生态系统中各营养级 生物圈 生物之间，生物与无机环境之间
途径 食物链和食物网 多种
地位 生态系统的动力 生态系统的基础 决定能量流动和物质循环的方向和状态
联系 同时进行，互相依存，不可分割，形成统一整体
2．（2022·广东）如图所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
【答案】C
【知识点】生态系统的结构
【解析】【解答】A、由图可知，a、b为食物网的起始，是生产者，其余生物均为消费者，且c和f是最高营养级，A错误；
B、由图可知，b是生产者，e是次级消费者，是肉食动物，B错误；
C、由图可知，c和f的食物来源为a、b、e，a是生产者，b、e是消费者，则c和f为杂食动物，C正确；
D、由图可知，a、b为食物网的起始，是生产者，d以a为食，是植食性动物，f的食物来源为a、b、e，a是生产者，b、e是消费者，f为杂食动物，D错误。
故答案为：C。
【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，食物网中只包含生产者和消费者，食物链都是从生产者开始。
2、由图可知，图示是某生态系统的食物网示意图，食物网中只包含生产者和消费者，其中a、b为生产者，其余生物均为消费者，且c和f是最高营养级。
3．（2022·广东）我国自古“以农立国”，经过悠久岁月的积累，形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中，与植物生长调节剂使用直接相关的是（）
A．秸秆还田 B．间作套种 C．水旱轮作 D．尿泥促根
【答案】D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；生态系统的物质循环；光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、将秸秆打碎施入土壤有利于生态系统中的碳循环，与植物生长调节剂无关，A错误；
B、间作套种是利用不同作物增加光合作用面积，提高光能利用率，与植物生长调节剂无关，B错误；
C、水早轮作可以改变生态环境和食物链，能减少病虫害的发生，与植物生长调节剂无关系，C错误；
D、尿泥促根是利用尿泥促进根系生长，因为尿液中含有生长素，与植物生长调节剂有关，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、生态系统碳循环：（1）碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳；（2）碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物；（3）碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环；（4）碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动；（5）碳循环过程为：无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用，而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。
2、提高农作物的光能的利用率的方法有：（1）延长光合作用的时间；（2）增加光合作用的面积（合理密植，间作套种）；（3）光照强弱的控制；（4）必需矿质元素的供应；（5）CO2的供应（温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度）。
3、植物生长调节剂是人工合成的对植物的设置发育有调节作用的化学物质。
主要物生长调节剂
植物生长调节剂名称 作用
吲哚丁酸、α-萘乙酸、2，4-D a．促进扦插枝条生根
b．促进果实生长，防止落花落果
c．可用作农业除草剂
赤霉素类 a．促进植物茎秆伸长；
b．解除种子和其他部位休眠，用来提早播种
青鲜素 蔬菜储藏中，常用它来保持蔬菜鲜绿，延长储存时间
膨大剂、乙烯利 用于果实催熟
矮壮素 抑制作物细胞伸长，但不抑制细胞分裂，能使植株变矮，茎秆变粗
4．（2021·福建）下列关于生态茶园管理措施的分析，错误的是（ ）
A．使用诱虫灯诱杀害虫，可减少农药的使用
B．套种豆科植物作为绿肥，可提高土壤肥力
C．利用茶树废枝栽培灵芝，可提高能量的传递效率
D．修剪茶树枝叶通风透光，可提高光合作用强度
【答案】C
【知识点】生态系统中的信息传递；生态系统的能量流动；生态系统的物质循环；光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、使用诱虫灯诱杀害虫属于生物防治，可减少农药的使用，对人、畜、植物安全，没有污染，A正确；
B、根瘤菌侵入豆科植物的根部后形成根瘤进行固氮，套种豆科植物作为绿肥，可提高土壤肥力，B正确；
C、能量传递效率是两个营养级之间的能量传递，利用茶树废枝栽培灵芝，只能提高能量利用率而不能提高能量传递效率，C错误；
D、修剪茶树枝叶通风透光，增加二氧化碳浓度和光照强度，提高光合作用强度，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、生物治虫或生物控制害虫，是指用一种生物控制另一种生物的治虫方法。就是利用生物间的关系，应用各种有益的生物（天敌）或生物的代谢产物来防治病虫害的方法。有益生物种类很多，包括益虫、益鸟、益兽和有益微生物等.生物防治法就是通过有益生物直接消灭害虫，改变生物种群的组成部分。其优点是对人、畜、植物安全，没有污染，不会引起害虫的猖獗和产生抗药性对一些害中的发生长期的抑制作用。
2、提高农作物的光能的利用率的方法有：（1）延长光合作用的时间；（2）增加光合作用的面积（合理密植，间作套种）；（3）光照强弱的控制；（4）必需矿质元素的供应；（5）CO2的供应（温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度）。
3、根瘤菌是能固氮的一类好氧型细菌。根瘤菌在土壤中独立存在时无固氮作用，只有侵入豆科植物的根部形成根瘤后才能固氮。豆科植物供给根瘤菌有机养料，根瘤菌则将空气中的氮转变为含氮的养料，供豆科植物利用。
4、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%。
5．（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。
6．（2021·江苏）某地区积极实施湖区拆除养殖围网等措施，并将沿湖地区改造成湿地公园，下列相关叙述正确的是（ ）
A．该公园生物群落发生的演替属于初生演替
B．公园建成初期草本植物占优势，群落尚未形成垂直结构
C．在繁殖季节，白鹭求偶时发出的鸣叫声属于行为信息
D．该湿地公园具有生物多样性的直接价值和间接价值
【答案】D
【知识点】群落的结构；群落的演替；生态系统中的信息传递；生物多样性的价值
【解析】【解答】A、初生演替是指在一个从来没有被 植物 覆盖的地面，或是原来存在过植被 、但被 彻底消灭了的地方发生的演替 ，A错误；
B、公园初期草本植物占优势，说明还有其他的植物，会形成一定的垂直结构，B错误；
C、通过物理信号传递的信息称为物理信息，C错误；
D、湿地公园的旅游观赏属于直接价值，蓄洪防洪属于间接价值，D正确；
故答案为：D
【分析】（1）群落的演替类型：初生演替和次生演替。
初生演替指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替是指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(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。
（2）群落的结构分为垂直结构和水平结构；垂直结构指在垂直方向上，生物群落具有明显的分层现象；水平结构在水平方向上，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别。
（3）生态系统中信息传递分类
物理信息：鸟类求偶时发出的鸣叫。
化学信息：昆虫交尾时，虫体放出的性激素招引异性前来交尾。
行为信息：蜜蜂找到蜜源后，回蜂巢起舞通知同伴。
（4）生物多样性的价值分为：潜在价值（尚不清楚的价值）、间接价值（生态功能）、直接价值（有实用意义和非实用意义）。
7．（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。
8．（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。
9．（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。
10．（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。
11．（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。
二、多选题
12．（2021·江苏）为了推进乡村报兴，江苏科技人员在某村引进赤松茸，推广“稻菇轮作”露地栽培模式，如下图所示，相关叙述正确的是（ ）
A．当地农田生态系统中引进的赤松茸，是该系统中的生产者之一
B．该模式沿袭了“无废弃农业”的传统，菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料
C．该模式充分利用了水稻秸秆中的能量，提高了能量传递效率
D．该模式既让土地休养生息，又增加了生态效益和经济效益
【答案】B,D
【知识点】生态系统的结构；生态系统的能量流动；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、 赤松茸是分解者，A错误；
B、之前会被废弃的秸秆用来发酵，作为分解者的分解原理；稻糠最终还田成为有机肥，B正确；
C、能量传递效率是指两个相邻营养级之间同化量的比值，不会提高，该模式充分利用了水稻秸秆中的能量，提高了能量利用率，C错误；
D、“ 稻菇轮作”既可以让土地有休养期，休养期同时接种赤松茸进行秸秆的分解，生态效益和经济效益都提升，D正确。
故答案为：B、D
【分析】（1）生态系统中分解者能将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解成无机物，供生产者重新利用，主要有细菌和真菌， 赤松茸属于真菌。
（2）能量传递效率 =上一营养级的同化量/下一营养级的同化量。
三、双选题
13．（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%。
四、综合题
14．（2022·浙江）科研小组在一个森林生态系统中开展了研究工作。回答下列问题：
（1）对某种鼠进行标志重捕，其主要目的是研究该鼠的 。同时对适量的捕获个体进行年龄鉴定，可绘制该种群的 图形。
（2）在不同季节调查森林群落的 与季相的变化状况，可以研究该群落的 结构。
（3）在不考虑死亡和异养生物利用的情况下，采取适宜的方法测算所有植物的干重（g/m2），此项数值称为生产者的 。观测此项数值在每隔一段时间的重复测算中是否相对稳定，可作为判断该森林群落是否演替到 阶段的依据之一。利用前后两次的此项数值以及同期测算的植物呼吸消耗量，许算出该时期的 。
【答案】（1）种群密度；年龄金字塔
（2）组成；时间
（3）生物量；顶级群落；总初级生产量
【知识点】估算种群密度的方法；群落的结构；群落的演替；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）鼠的活动能力强活动范围较广，所以统计鼠的种群密度是利用标志重捕法。对适量的捕获个体进行年龄鉴定，可绘制该种群的年龄金字塔图形。
故答案为：种群密度；年龄金字塔。
（2）群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间（昼夜变化、季节变化）而发生有规律的变化，季相就是植物在不同季节表现的外貌。
故答案为：组成；时间。
（3）生态系统中所有植物的干重（g/m2）称为生产者的生物量， 生物量在一定程度上反映了生物群落的状态，每隔一段时间的重复生产者的生物量是否相对稳定，可判断该森林群落是否是顶级群落。根据总光合作用=净光合作用+呼吸作用，可以利用前后两次的的生产者的生物量以及同期测算的植物呼吸消耗量，许算出该时期的总初级生产量。
故答案为：生物量；顶级群落；总初级生产量。
【分析】1、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。种群个体总数=标志数（第一次捕获）×重捕个体数/重捕中标志个体数。
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。群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间（昼夜变化、季节变化）而发生有规律的变化，季相就是植物在不同季节表现的外貌。
3、群落演替的特点可描述为：（1）群落发展有顺序、有规律地向一个方向发展，因而是能预见的。（2）演替是由群落引起物理环境改变的结果，即演替是由群落控制的。（3）演替以稳定的生态系统为发展顶点，即形成顶极群落。人类活动会改变群落演替的方向和速度。
4、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%。
15．（2022·广东）研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对南中国海科考中，中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品，分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。
回答下列问题：
（1）研究者先制备富集培养基，然后采用 法灭菌，冷却后再接入沉积物样品，28℃厌氧培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养，除了稀释涂布平板法，还可采用 法。据图分析，拟杆菌新菌株在以 为碳源时生长状况最好。
（2）研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来，推测其原因可能是 。（答一点即可）
（3）藻类细胞解体后的难度解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系绘组成成分的角度考虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是 。
（4）深海冷泉环境特殊，推测此环境下生存的拟杆菌所分泌物各种多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能还有 。
【答案】（1）高压蒸汽灭菌；平板划线；纤维素
（2）某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活）
（3）拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行
（4）耐低温
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用；生态系统的物质循环；灭菌技术
【解析】【解答】（1）制备培养基时，培养基的灭菌用高压蒸汽灭菌法，灭菌之后再接入沉积物样品，28℃厌氧培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，微生物的纯培养，除了稀释涂布平板法，还可以采用平板划线法。由图可知，新的微生物菌株在以纤维素作为碳源的培养基上相同时间的细胞数目最多，即生长状况最好。
故答案为：高压蒸汽灭菌；平板划线；纤维素。
（2）由题意可知，在海洋沉淀物中有很多微生物在各种培养基中都不能被分离筛选出来，可能是因为这些生物只有在深海冷泉的环境中才能生存，这些微生物的生存离不开深海冷泉中的特有物质。
故答案为：某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活）。
（3）藻类细胞解体后的难溶解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系绘组成成分的角度考虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。
故答案为：拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。
（4）深海冷泉的环境中，微生物体内的降解酶除了具有酶的一般共性外，由于深海冷泉温度较低，长期存在于低温环境这些酶还会存在耐低温的特性。
故答案为：耐低温。
【分析】1、实验室常用的消毒和灭菌方法的比较：
（1）消毒：煮沸消毒法（一般物品）、巴氏消毒法（一些不耐高温的液体，如牛奶）、化学药剂消毒法（如用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源等）、紫外线消毒法（接种室、操作台）；
（2）灭菌：灼烧灭菌（接种工具）、干热灭菌（玻璃器皿、金属用具）、高压蒸汽灭菌（培养基及容器）。
2、微生物常见的接种的方法①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
3、选择培养原理：（1）利用营养缺陷选择培养基进行的选择培养：不加含碳有机物的无碳培养基分离自养型微生物，无氮培养基分离自生固氮微生物；（2）利用微生物(目的菌）对某种营养物质的特殊需求，使该营养物质成为某类微生物的唯一供给者：石油作为唯一碳源的培养基分离出能消除石油污染的微生物，尿素为唯一氮源的培养基分离分解尿素的微生物；（3）在完全培养基中加入某些化学物质，利用加入的化学物质抑制部分微生物生长或利于部分微生物生长：加入青霉素等抗生素分离出酵母菌和霉菌等真菌，同时抑制细菌的生长，加入高浓度的食盐分离耐高温的微生物；（4）利用培养条件进行的选择培养：在高温环境中培养分离耐高温的微生物，将培养基pH调至较低水平分离耐酸的微生物，在无氧环境中培养分离厌氧微生物和兼性厌氧微生物。
4、生态系统碳循环：（1）碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳；（2）碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物；（3）碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环；（4）碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动；（5）碳循环过程为：无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用，而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。
16．（2022·浙江选考）玉米是我国广泛栽培的禾本科农作物，其生长过程常伴生多种杂草(其中有些是禾本科植物)杂草与玉米竞争水、肥和生长空间。回答下列问题：
（1）从种群分布型的角度考虑，栽培玉米时应遵循 、合理密植的原则，使每个个体能得到充分的太阳光照。栽培的玉米个体生长基本同步，种群存活曲线更接近 。
（2）某个以玉米为主要农作物的农田生态系统中，有两条食物链：①玉米→野猪→豺；②玉米→王米蝗→乌鸫→蝮蛇→鹰，从能量流动角度分析，由于能量的 不同导致两条食物链的营养级数量不同。食物链乃至食物网能否形成取决于哪一项
(A.可利用太阳能 B.初级消费者可同化的能量 C.总初级生产量 D.净初级生产量)
（3）玉米栽培过程需除草，常用除草方法有物理除草、化学除草和生物除草等。实际操作时，幼苗期一般不优先采用生物除草，其理由是抑(食)草生物不能 。当玉米植株长到足够高时，很多杂草因 被淘汰。
（4）玉米秸秆自然分解，所含的能量最终流向大气圈，我们可以改变能量流动 获得人类需要的物质和能量，如生产沼气等，客观上减少温室气体的排放，有助于我国提前达成“碳达峰”和“碳中和”的目标。
【答案】（1）均匀分布；凸型
（2）传递效率；B
（3）辨别玉米和杂草；缺少光照
（4）途径
【知识点】种群的特征；研究能量流动的实践意义；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）种群的分布型有三种，随机分布、均匀分布和集群分布。从种群分布型的角度考虑，栽培玉米时应遵循均匀分布、合理密植的原则，使每个个体能得到充分的太阳光照。栽培的玉米个体生长基本同步，种群存活曲线更接近凸型。
故答案为：均匀分布；凸型。
（2）不同食物链中的营养级数量不同取决于营养级之间的能量传递效率不同，食物链或者食物网的形成取决于初级消费者可同化的能量。
故答案为：传递效率；B。
（3）玉米栽培过程需除草，常用除草方法有物理除草、化学除草和生物除草等。实际操作时，幼苗期一般不优先采用生物除草，其理由是抑(食)草生物不能识别玉米和杂草。当玉米植株长到足够高时，很多杂草因缺少光照被淘汰。
故答案为：辨别玉米和杂草；缺少光照。
（4）研究能量流动帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系， 改变能量流动途径获得人类需要的物质和能量，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
故答案为：途径。
【分析】1、组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间特征一般可概括为三种基本类型：随机分布、均匀分布和集群分布。
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%。
研究能量流动的意义：①帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
②帮助人们合理地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。
17．（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。
五、实验探究题
18．（2021·福建）一般情况下，植物开花时间与传粉动物的活跃期会相互重叠和匹配。全球气候变化可能对植物开花时间或传粉动物活跃期产生影响，导致原本时间上匹配关系发生改变，称为物候错配。物候错配会影响植物的传粉和结实，可引起粮食减产，甚至发生生态安全问题。生产上为了减轻物候错配造成的影响，常通过人工授粉提高产量。回答下列问题:
（1）光和温度属于生态系统信息传递中的 信息。
（2）延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物。全球气温升高会使延胡索开花起始时间提前，测取延胡索开花起始时间数据并统计结实率（如图），监测数据表明 。从物候错配的角度分析延胡索结实率降低的原因是 。
（3）为进一步验证物候错配会影响延胡索的传粉和结实，科研人员在物候错配的区域设置同等条件的A和B两个样地。其中，A样地中的延胡索保持自然状态生长；B样地中的延胡索则进行 ，分别统计两样地延胡索的结实率。支持“物候错配会造成延胡索自然结实率降低”观点的实验结果为 。
【答案】（1）物理
（2）时间越早，结实率越低；延胡索提前开花，导致开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少，传粉受影响，结实率降低
（3）人工授粉；A样地结实率低于B样地
【知识点】生态系统中的信息传递
【解析】【解答】（1）生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，属于物理信息。
故答案为：物理。
（2）由图可知，延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物，全球气温升高会使延胡索开花起始时间提前，监测数据表明延胡索开花时间越早，结实率越低。从物候错配的角度分析延胡索结实率降低的原因可能是延胡索提前开花，导致开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少，传粉受影响，结实率降低。
故答案为：时间越早，结实率越低 ； 延胡索提前开花，导致开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少，传粉受影响，结实率降低 。
（3）为了验证物候错配会影响延胡索的传粉和结实的原因是开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少，传粉受影响造成的，则应当进行相应实验，通过人工授粉提高授粉率，再通过结实率来进行验证。具体为在物候错配的区域设置同等条件的A和B两个样地。其中，A样地中的延胡索保持自然状态生长；B样地中的延胡索则进行人工授粉，分别统计两样地延胡索的结实率。支持“物候错配会造成延胡索自然结实率降低”观点的实验结果为A样地结实率低于B样地。
故答案为： 人工授粉 ； A样地结实率低于B样地 。
【分析】 1、生态系统中信息的种类：
（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。
（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。
（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
2、信息传递在生态系统中的作用：
（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。
（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。
（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，经维持生态系统的稳定。
19．（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。
20．（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
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高考生物五年真题汇编23——生态系统（1）
一、单选题
1．（2022·浙江）生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述错误的是（ ）
A．调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链
B．整合调查所得的全部食物链，可构建营养关系更为复杂的食物网
C．归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级
D．测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔
2．（2022·广东）如图所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
3．（2022·广东）我国自古“以农立国”，经过悠久岁月的积累，形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中，与植物生长调节剂使用直接相关的是（）
A．秸秆还田 B．间作套种 C．水旱轮作 D．尿泥促根
4．（2021·福建）下列关于生态茶园管理措施的分析，错误的是（ ）
A．使用诱虫灯诱杀害虫，可减少农药的使用
B．套种豆科植物作为绿肥，可提高土壤肥力
C．利用茶树废枝栽培灵芝，可提高能量的传递效率
D．修剪茶树枝叶通风透光，可提高光合作用强度
5．（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
6．（2021·江苏）某地区积极实施湖区拆除养殖围网等措施，并将沿湖地区改造成湿地公园，下列相关叙述正确的是（ ）
A．该公园生物群落发生的演替属于初生演替
B．公园建成初期草本植物占优势，群落尚未形成垂直结构
C．在繁殖季节，白鹭求偶时发出的鸣叫声属于行为信息
D．该湿地公园具有生物多样性的直接价值和间接价值
7．（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
8．（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
9．（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
10．（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
11．（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
二、多选题
12．（2021·江苏）为了推进乡村报兴，江苏科技人员在某村引进赤松茸，推广“稻菇轮作”露地栽培模式，如下图所示，相关叙述正确的是（ ）
A．当地农田生态系统中引进的赤松茸，是该系统中的生产者之一
B．该模式沿袭了“无废弃农业”的传统，菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料
C．该模式充分利用了水稻秸秆中的能量，提高了能量传递效率
D．该模式既让土地休养生息，又增加了生态效益和经济效益
三、双选题
13．（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
四、综合题
14．（2022·浙江）科研小组在一个森林生态系统中开展了研究工作。回答下列问题：
（1）对某种鼠进行标志重捕，其主要目的是研究该鼠的 。同时对适量的捕获个体进行年龄鉴定，可绘制该种群的 图形。
（2）在不同季节调查森林群落的 与季相的变化状况，可以研究该群落的 结构。
（3）在不考虑死亡和异养生物利用的情况下，采取适宜的方法测算所有植物的干重（g/m2），此项数值称为生产者的 。观测此项数值在每隔一段时间的重复测算中是否相对稳定，可作为判断该森林群落是否演替到 阶段的依据之一。利用前后两次的此项数值以及同期测算的植物呼吸消耗量，许算出该时期的 。
15．（2022·广东）研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对南中国海科考中，中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品，分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。
回答下列问题：
（1）研究者先制备富集培养基，然后采用 法灭菌，冷却后再接入沉积物样品，28℃厌氧培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，为了获得纯种培养，除了稀释涂布平板法，还可采用 法。据图分析，拟杆菌新菌株在以 为碳源时生长状况最好。
（2）研究发现，将采集的样品置于各种培养基中培养，仍有很多微生物不能被分离筛选出来，推测其原因可能是 。（答一点即可）
（3）藻类细胞解体后的难度解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系绘组成成分的角度考虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是 。
（4）深海冷泉环境特殊，推测此环境下生存的拟杆菌所分泌物各种多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能还有 。
16．（2022·浙江选考）玉米是我国广泛栽培的禾本科农作物，其生长过程常伴生多种杂草(其中有些是禾本科植物)杂草与玉米竞争水、肥和生长空间。回答下列问题：
（1）从种群分布型的角度考虑，栽培玉米时应遵循 、合理密植的原则，使每个个体能得到充分的太阳光照。栽培的玉米个体生长基本同步，种群存活曲线更接近 。
（2）某个以玉米为主要农作物的农田生态系统中，有两条食物链：①玉米→野猪→豺；②玉米→王米蝗→乌鸫→蝮蛇→鹰，从能量流动角度分析，由于能量的 不同导致两条食物链的营养级数量不同。食物链乃至食物网能否形成取决于哪一项
(A.可利用太阳能 B.初级消费者可同化的能量 C.总初级生产量 D.净初级生产量)
（3）玉米栽培过程需除草，常用除草方法有物理除草、化学除草和生物除草等。实际操作时，幼苗期一般不优先采用生物除草，其理由是抑(食)草生物不能 。当玉米植株长到足够高时，很多杂草因 被淘汰。
（4）玉米秸秆自然分解，所含的能量最终流向大气圈，我们可以改变能量流动 获得人类需要的物质和能量，如生产沼气等，客观上减少温室气体的排放，有助于我国提前达成“碳达峰”和“碳中和”的目标。
17．（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 。
五、实验探究题
18．（2021·福建）一般情况下，植物开花时间与传粉动物的活跃期会相互重叠和匹配。全球气候变化可能对植物开花时间或传粉动物活跃期产生影响，导致原本时间上匹配关系发生改变，称为物候错配。物候错配会影响植物的传粉和结实，可引起粮食减产，甚至发生生态安全问题。生产上为了减轻物候错配造成的影响，常通过人工授粉提高产量。回答下列问题:
（1）光和温度属于生态系统信息传递中的 信息。
（2）延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物。全球气温升高会使延胡索开花起始时间提前，测取延胡索开花起始时间数据并统计结实率（如图），监测数据表明 。从物候错配的角度分析延胡索结实率降低的原因是 。
（3）为进一步验证物候错配会影响延胡索的传粉和结实，科研人员在物候错配的区域设置同等条件的A和B两个样地。其中，A样地中的延胡索保持自然状态生长；B样地中的延胡索则进行 ，分别统计两样地延胡索的结实率。支持“物候错配会造成延胡索自然结实率降低”观点的实验结果为 。
19．（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。
20．（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 。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】生态系统的结构；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、在生态系统各生物之间，因取食与被食而形成的单方向的营养关系称为食物链，A正确；
B、生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接的复杂的营养关系叫做食物网，B正确；
C、处于食物链同一环节上所有生物的总和称为营养级，C正确；
D、单位时间内，食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少，可构建生态系统的能量金字塔，D错误。
故答案为：D。
【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、能量流动、物质循环和信息传递的区别与联系
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点 能量流动、逐级递减 循环流动、反复利用 往往是双向的
范围 生态系统中各营养级 生物圈 生物之间，生物与无机环境之间
途径 食物链和食物网 多种
地位 生态系统的动力 生态系统的基础 决定能量流动和物质循环的方向和状态
联系 同时进行，互相依存，不可分割，形成统一整体
2．【答案】C
【知识点】生态系统的结构
【解析】【解答】A、由图可知，a、b为食物网的起始，是生产者，其余生物均为消费者，且c和f是最高营养级，A错误；
B、由图可知，b是生产者，e是次级消费者，是肉食动物，B错误；
C、由图可知，c和f的食物来源为a、b、e，a是生产者，b、e是消费者，则c和f为杂食动物，C正确；
D、由图可知，a、b为食物网的起始，是生产者，d以a为食，是植食性动物，f的食物来源为a、b、e，a是生产者，b、e是消费者，f为杂食动物，D错误。
故答案为：C。
【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，食物网中只包含生产者和消费者，食物链都是从生产者开始。
2、由图可知，图示是某生态系统的食物网示意图，食物网中只包含生产者和消费者，其中a、b为生产者，其余生物均为消费者，且c和f是最高营养级。
3．【答案】D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；生态系统的物质循环；光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、将秸秆打碎施入土壤有利于生态系统中的碳循环，与植物生长调节剂无关，A错误；
B、间作套种是利用不同作物增加光合作用面积，提高光能利用率，与植物生长调节剂无关，B错误；
C、水早轮作可以改变生态环境和食物链，能减少病虫害的发生，与植物生长调节剂无关系，C错误；
D、尿泥促根是利用尿泥促进根系生长，因为尿液中含有生长素，与植物生长调节剂有关，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、生态系统碳循环：（1）碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳；（2）碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物；（3）碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环；（4）碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动；（5）碳循环过程为：无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用，而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。
2、提高农作物的光能的利用率的方法有：（1）延长光合作用的时间；（2）增加光合作用的面积（合理密植，间作套种）；（3）光照强弱的控制；（4）必需矿质元素的供应；（5）CO2的供应（温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度）。
3、植物生长调节剂是人工合成的对植物的设置发育有调节作用的化学物质。
主要物生长调节剂
植物生长调节剂名称 作用
吲哚丁酸、α-萘乙酸、2，4-D a．促进扦插枝条生根
b．促进果实生长，防止落花落果
c．可用作农业除草剂
赤霉素类 a．促进植物茎秆伸长；
b．解除种子和其他部位休眠，用来提早播种
青鲜素 蔬菜储藏中，常用它来保持蔬菜鲜绿，延长储存时间
膨大剂、乙烯利 用于果实催熟
矮壮素 抑制作物细胞伸长，但不抑制细胞分裂，能使植株变矮，茎秆变粗
4．【答案】C
【知识点】生态系统中的信息传递；生态系统的能量流动；生态系统的物质循环；光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、使用诱虫灯诱杀害虫属于生物防治，可减少农药的使用，对人、畜、植物安全，没有污染，A正确；
B、根瘤菌侵入豆科植物的根部后形成根瘤进行固氮，套种豆科植物作为绿肥，可提高土壤肥力，B正确；
C、能量传递效率是两个营养级之间的能量传递，利用茶树废枝栽培灵芝，只能提高能量利用率而不能提高能量传递效率，C错误；
D、修剪茶树枝叶通风透光，增加二氧化碳浓度和光照强度，提高光合作用强度，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、生物治虫或生物控制害虫，是指用一种生物控制另一种生物的治虫方法。就是利用生物间的关系，应用各种有益的生物（天敌）或生物的代谢产物来防治病虫害的方法。有益生物种类很多，包括益虫、益鸟、益兽和有益微生物等.生物防治法就是通过有益生物直接消灭害虫，改变生物种群的组成部分。其优点是对人、畜、植物安全，没有污染，不会引起害虫的猖獗和产生抗药性对一些害中的发生长期的抑制作用。
2、提高农作物的光能的利用率的方法有：（1）延长光合作用的时间；（2）增加光合作用的面积（合理密植，间作套种）；（3）光照强弱的控制；（4）必需矿质元素的供应；（5）CO2的供应（温室栽培多施有机肥或放置干冰，提高二氧化碳浓度）。
3、根瘤菌是能固氮的一类好氧型细菌。根瘤菌在土壤中独立存在时无固氮作用，只有侵入豆科植物的根部形成根瘤后才能固氮。豆科植物供给根瘤菌有机养料，根瘤菌则将空气中的氮转变为含氮的养料，供豆科植物利用。
4、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%。
5．【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。
6．【答案】D
【知识点】群落的结构；群落的演替；生态系统中的信息传递；生物多样性的价值
【解析】【解答】A、初生演替是指在一个从来没有被 植物 覆盖的地面，或是原来存在过植被 、但被 彻底消灭了的地方发生的演替 ，A错误；
B、公园初期草本植物占优势，说明还有其他的植物，会形成一定的垂直结构，B错误；
C、通过物理信号传递的信息称为物理信息，C错误；
D、湿地公园的旅游观赏属于直接价值，蓄洪防洪属于间接价值，D正确；
故答案为：D
【分析】（1）群落的演替类型：初生演替和次生演替。
初生演替指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替是指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(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。
（2）群落的结构分为垂直结构和水平结构；垂直结构指在垂直方向上，生物群落具有明显的分层现象；水平结构在水平方向上，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别。
（3）生态系统中信息传递分类
物理信息：鸟类求偶时发出的鸣叫。
化学信息：昆虫交尾时，虫体放出的性激素招引异性前来交尾。
行为信息：蜜蜂找到蜜源后，回蜂巢起舞通知同伴。
（4）生物多样性的价值分为：潜在价值（尚不清楚的价值）、间接价值（生态功能）、直接价值（有实用意义和非实用意义）。
7．【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。
8．【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。
9．【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。
10．【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。
11．【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。
12．【答案】B,D
【知识点】生态系统的结构；生态系统的能量流动；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、 赤松茸是分解者，A错误；
B、之前会被废弃的秸秆用来发酵，作为分解者的分解原理；稻糠最终还田成为有机肥，B正确；
C、能量传递效率是指两个相邻营养级之间同化量的比值，不会提高，该模式充分利用了水稻秸秆中的能量，提高了能量利用率，C错误；
D、“ 稻菇轮作”既可以让土地有休养期，休养期同时接种赤松茸进行秸秆的分解，生态效益和经济效益都提升，D正确。
故答案为：B、D
【分析】（1）生态系统中分解者能将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解成无机物，供生产者重新利用，主要有细菌和真菌， 赤松茸属于真菌。
（2）能量传递效率 =上一营养级的同化量/下一营养级的同化量。
13．【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%。
14．【答案】（1）种群密度；年龄金字塔
（2）组成；时间
（3）生物量；顶级群落；总初级生产量
【知识点】估算种群密度的方法；群落的结构；群落的演替；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）鼠的活动能力强活动范围较广，所以统计鼠的种群密度是利用标志重捕法。对适量的捕获个体进行年龄鉴定，可绘制该种群的年龄金字塔图形。
故答案为：种群密度；年龄金字塔。
（2）群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间（昼夜变化、季节变化）而发生有规律的变化，季相就是植物在不同季节表现的外貌。
故答案为：组成；时间。
（3）生态系统中所有植物的干重（g/m2）称为生产者的生物量， 生物量在一定程度上反映了生物群落的状态，每隔一段时间的重复生产者的生物量是否相对稳定，可判断该森林群落是否是顶级群落。根据总光合作用=净光合作用+呼吸作用，可以利用前后两次的的生产者的生物量以及同期测算的植物呼吸消耗量，许算出该时期的总初级生产量。
故答案为：生物量；顶级群落；总初级生产量。
【分析】1、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。种群个体总数=标志数（第一次捕获）×重捕个体数/重捕中标志个体数。
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。群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间（昼夜变化、季节变化）而发生有规律的变化，季相就是植物在不同季节表现的外貌。
3、群落演替的特点可描述为：（1）群落发展有顺序、有规律地向一个方向发展，因而是能预见的。（2）演替是由群落引起物理环境改变的结果，即演替是由群落控制的。（3）演替以稳定的生态系统为发展顶点，即形成顶极群落。人类活动会改变群落演替的方向和速度。
4、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%。
15．【答案】（1）高压蒸汽灭菌；平板划线；纤维素
（2）某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活）
（3）拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行
（4）耐低温
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用；生态系统的物质循环；灭菌技术
【解析】【解答】（1）制备培养基时，培养基的灭菌用高压蒸汽灭菌法，灭菌之后再接入沉积物样品，28℃厌氧培养一段时间后，获得了含拟杆菌的混合培养物，微生物的纯培养，除了稀释涂布平板法，还可以采用平板划线法。由图可知，新的微生物菌株在以纤维素作为碳源的培养基上相同时间的细胞数目最多，即生长状况最好。
故答案为：高压蒸汽灭菌；平板划线；纤维素。
（2）由题意可知，在海洋沉淀物中有很多微生物在各种培养基中都不能被分离筛选出来，可能是因为这些生物只有在深海冷泉的环境中才能生存，这些微生物的生存离不开深海冷泉中的特有物质。
故答案为：某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物质才能生存（或需要在深海冷泉的特定环境中才能存活）。
（3）藻类细胞解体后的难溶解多糖物质，通常会聚集形成碎屑沉降到深海底部。从生态系绘组成成分的角度考虑，拟杆菌对深海生态系统碳循环的作用可能是作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。
故答案为：拟杆菌作为分解者，将沉降到深海底部的难降解多糖物质分解为无机物，归还到无机环境中，有利于碳循环的顺利进行。
（4）深海冷泉的环境中，微生物体内的降解酶除了具有酶的一般共性外，由于深海冷泉温度较低，长期存在于低温环境这些酶还会存在耐低温的特性。
故答案为：耐低温。
【分析】1、实验室常用的消毒和灭菌方法的比较：
（1）消毒：煮沸消毒法（一般物品）、巴氏消毒法（一些不耐高温的液体，如牛奶）、化学药剂消毒法（如用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源等）、紫外线消毒法（接种室、操作台）；
（2）灭菌：灼烧灭菌（接种工具）、干热灭菌（玻璃器皿、金属用具）、高压蒸汽灭菌（培养基及容器）。
2、微生物常见的接种的方法①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
3、选择培养原理：（1）利用营养缺陷选择培养基进行的选择培养：不加含碳有机物的无碳培养基分离自养型微生物，无氮培养基分离自生固氮微生物；（2）利用微生物(目的菌）对某种营养物质的特殊需求，使该营养物质成为某类微生物的唯一供给者：石油作为唯一碳源的培养基分离出能消除石油污染的微生物，尿素为唯一氮源的培养基分离分解尿素的微生物；（3）在完全培养基中加入某些化学物质，利用加入的化学物质抑制部分微生物生长或利于部分微生物生长：加入青霉素等抗生素分离出酵母菌和霉菌等真菌，同时抑制细菌的生长，加入高浓度的食盐分离耐高温的微生物；（4）利用培养条件进行的选择培养：在高温环境中培养分离耐高温的微生物，将培养基pH调至较低水平分离耐酸的微生物，在无氧环境中培养分离厌氧微生物和兼性厌氧微生物。
4、生态系统碳循环：（1）碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳；（2）碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物；（3）碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环；（4）碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动；（5）碳循环过程为：无机环境中碳进出生物群落的途径是光合作用、化能合成作用，而生物群落中的碳进入无机环境的途径有呼吸作用。微生物的分解作用、燃烧作用。
16．【答案】（1）均匀分布；凸型
（2）传递效率；B
（3）辨别玉米和杂草；缺少光照
（4）途径
【知识点】种群的特征；研究能量流动的实践意义；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）种群的分布型有三种，随机分布、均匀分布和集群分布。从种群分布型的角度考虑，栽培玉米时应遵循均匀分布、合理密植的原则，使每个个体能得到充分的太阳光照。栽培的玉米个体生长基本同步，种群存活曲线更接近凸型。
故答案为：均匀分布；凸型。
（2）不同食物链中的营养级数量不同取决于营养级之间的能量传递效率不同，食物链或者食物网的形成取决于初级消费者可同化的能量。
故答案为：传递效率；B。
（3）玉米栽培过程需除草，常用除草方法有物理除草、化学除草和生物除草等。实际操作时，幼苗期一般不优先采用生物除草，其理由是抑(食)草生物不能识别玉米和杂草。当玉米植株长到足够高时，很多杂草因缺少光照被淘汰。
故答案为：辨别玉米和杂草；缺少光照。
（4）研究能量流动帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系， 改变能量流动途径获得人类需要的物质和能量，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
故答案为：途径。
【分析】1、组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间特征一般可概括为三种基本类型：随机分布、均匀分布和集群分布。
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%。
研究能量流动的意义：①帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
②帮助人们合理地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。
17．【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。
18．【答案】（1）物理
（2）时间越早，结实率越低；延胡索提前开花，导致开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少，传粉受影响，结实率降低
（3）人工授粉；A样地结实率低于B样地
【知识点】生态系统中的信息传递
【解析】【解答】（1）生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，属于物理信息。
故答案为：物理。
（2）由图可知，延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物，全球气温升高会使延胡索开花起始时间提前，监测数据表明延胡索开花时间越早，结实率越低。从物候错配的角度分析延胡索结实率降低的原因可能是延胡索提前开花，导致开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少，传粉受影响，结实率降低。
故答案为：时间越早，结实率越低 ； 延胡索提前开花，导致开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少，传粉受影响，结实率降低 。
（3）为了验证物候错配会影响延胡索的传粉和结实的原因是开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少，传粉受影响造成的，则应当进行相应实验，通过人工授粉提高授粉率，再通过结实率来进行验证。具体为在物候错配的区域设置同等条件的A和B两个样地。其中，A样地中的延胡索保持自然状态生长；B样地中的延胡索则进行人工授粉，分别统计两样地延胡索的结实率。支持“物候错配会造成延胡索自然结实率降低”观点的实验结果为A样地结实率低于B样地。
故答案为： 人工授粉 ； A样地结实率低于B样地 。
【分析】 1、生态系统中信息的种类：
（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。
（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。
（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
2、信息传递在生态系统中的作用：
（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。
（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。
（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，经维持生态系统的稳定。
19．【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。
20．【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
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