重点突破练(二)
对点训练
题组一 群落的结构
1.下图1中所示的是生物间关系,A、B代表两种生物,C代表生物的生活条件,箭头表示营养流动的方向;图2坐标系中的曲线表示两种生物之间的关系。下列相关判断中,不正确的是( )
A.图1中①~④表示的生物间关系可能分别是互利共生、种内竞争、捕食和种间竞争
B.图1的③中A的数量大量减少后,B的数量一直增加
C.图2中的甲、乙、丙可分别对应图1中的①、③、④
D.双小核草履虫与大草履虫的关系可用图1中的④和图2中的丙表示
答案:B
解析:图1中的③为捕食关系,且A为捕食者,B为被捕食者,A的数量大量减少后,会引起B的数量先增加后减少最后趋于稳定,B错误。
2.某山区的一些退耕地,随着退耕年限的增长,优势种由喜阳的一年生或多年生草本植物逐渐向耐阴的多年生草本植物转变,有的地段可出现灌木,甚至形成森林。下列说法错误的是( )
A.退耕地逐渐转变为森林的过程属于群落演替
B.喜阳植物形成的遮阴环境有利于耐阴植物生长
C.该山区从低到高植被分布不同,体现了群落的垂直结构
D.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,体现了群落的水平结构
答案:C
解析:该山区从低到高植被随地形变化分布不同,不属于群落的垂直结构,C错误。
题组二 群落的演替
3.对一处弃耕农田的演替过程的记录如下表所示。下列说法错误的是( )
弃耕年数 优势植物 非优势植物
0~1 马唐 一
1 飞蓬 豚草
2 紫菀 豚草
3 须芒草 豚草
5~10 短叶松 火炬松
50~150 栎 山核桃
A.该地草本植物的演替速度较慢
B.针叶林的植物分层为动物分层创造了条件
C.一般来讲,与草原相比,针叶林中的动物分层现象较为复杂
D.若一块弃耕农田位于半干旱地区,群落演替最可能发展到草本植物阶段或稀疏的灌木阶段
答案:A
解析:由题表可知,与草本植物阶段相比,木本植物阶段的演替需要的时间较长,比较缓慢,A错误。
4.下图表示某地云杉林的形成过程。下列相关叙述正确的是( )
A.该群落的演替属于初生演替,群落结构越来越复杂
B.在人为干扰下,可能发生⑤→①的动态变化,但不属于群落演替
C.该群落演替是群落内部因素和外界环境因素综合作用的结果
D.在⑤云杉林群落中有明显的垂直结构,没有水平结构
答案:C
解析:由图示可以看出,该演替的起点是采伐迹地,原有土壤条件还保留,该地发生的是次生演替,A错误;⑤→①的动态变化也属于群落的演替,只是人为活动改变了演替的方向和速度,B错误;⑤云杉林群落中有明显的垂直结构,同时也有水平结构,D错误。
5.某片发育成熟的森林发生了严重火灾后,研究人员对过火地带“空地”上的植被进行了长达几十年的跟踪调查,抽取了植物甲的种群密度、优势物种高度、物种丰富度随时间变化的三组数据,绘制数量变化曲线如图。下列有关叙述错误的是( )
A.曲线Ⅰ代表优势物种高度,是导致群落中优势物种更替的决定因素
B.曲线Ⅱ代表物种丰富度,g点时群落已基本恢复到火灾前的状态
C.甲很可能是多年生草本植物,火灾后土壤中的繁殖体可加快群落演替的速度
D.与de段相比,ef段灌木间的竞争加剧,丛生的灌木不利于乔木种子的萌发
答案:D
解析:与de段相比,ef段灌木间的竞争加剧,丛生的灌木有利于乔木种子的萌发,D错误。
综合强化
6.科研人员对某地群落的自然演替过程进行了数年追踪研究,结果如图1所示,其中A~I表示群落逐渐发展到稳定时的不同阶段。图2是研究过程中构建的捕食者一猎物模型的示意图。请据图回答下列问题:
(1)图1中的信息能体现出的群落结构是___________。科研人员在对植物的丰富度进行调查时,需要统计各层植物的_________。
(2)图1中A~I阶段的演替过程属于___________。C~E阶段,物种丰富度逐渐_______。
(3)图2中最可能代表猎物种群K值的数据为_______,捕食者的数量为___________时,其种群的增长速率最大。
答案:(1)垂直结构 种类数 (2)次生演替 增加 (3)N2 P2/2
7.水葫芦的繁殖速度极快,其在中国南部水域广为生长,成为外来物种侵害的典型代表之一,如图1为科学家在某一水域中开展的轻度、中度、重度水葫芦入侵区群落植物多样性调查结果。
(1)该水域中距离河岸远近不同地段植被的种类不同,这属于群落的___________。一个群落中的物种数目称为_____________,其随外来物种的入侵程度的增加而_______。重度入侵区植物物种数目变化较小的原因是___________________________________________________________________。
(2)在轻度入侵区,水葫芦大量繁殖后,沉水植物的生物量下降,大型底栖动物的数量减少,这是在_______水平上研究的结果。在重度入侵区,水葫芦每4天增加50%且呈“J”形增长,若初始数量为30棵,则60天后,种群数量Nt=____________________________棵(只写表达式,不计算)。
(3)若该水域由于上游水库的建立,河水干涸,其后发生的演替过程属于_______演替,其演替过程往往从图2中的_____阶段开始。
图2
(4)一个物种在群落中的地位或作用,包括_______________________________________________________等,称为这个物种的生态位。
答案:(1)水平结构 物种丰富度 减少 已形成以入侵物种为优势的稳定群落(或该群落中入侵物种占绝对优势) (2)群落 30×(1+50%)15
(3)次生 D
(4)所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系
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对点训练
题组一 生态系统的结构
1.下列关于生态系统结构的说法,不正确的是( )
A.生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者
B.土壤中的硝化细菌是化能自养生物,因而属于生产者
C.植食性昆虫属于农田生态系统中的消费者,可加快物质循环
D.生态系统的物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行的
答案:A
解析:生态系统的结构包括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)和营养结构(食物链和食物网),A错误。
2.南极的自然环境是地球上仅有的人类干扰较少的寒冷地带的生态系统。下图表示南极淡水湖中部分生物的关系示意图。请据图分析下列说法正确的是( )
A.鞭毛藻属于生产者,而变形虫等原生动物属于消费者
B.处于第二营养级的生物有枝角类动物和细菌
C.图中所示成分能构成一个生态系统
D.南极淡水湖抵抗外界干扰的能力较强
答案:A
解析:鞭毛藻是绿色植物,能进行光合作用,属于生产者,变形虫等原生动物属于消费者,A正确;食物链和食物网中只有生产者和消费者,细菌多是分解者,不属于食物链和食物网中的营养级,B错误;图中所示成分只有生产者、消费者和分解者,缺少非生物的物质和能量,不能构成一个生态系统,C错误;南极淡水湖中生物种类少,结构简单,其抵抗外界干扰的能力较弱,D错误。
题组二 生态系统的功能
3.下图是某生态系统的物质循环和能量流动示意图。下列说法正确的是( )
A.X2/X1的比值如果低于10%,则该生态系统就会失去平衡遭到破坏
B.碳元素在生物群落中以CO2的形式进行循环
C.每年输入生产者的能量,一部分被初级消费者摄入,一部分储存在生产者体内,其余能量流向分解者
D.调查初级消费者中的某个种群的种群密度,若初次捕获60只并进行标记,再次捕获20只中有标记的4只,若每只个体平均含4 kJ能量,生产者最少应有6 000 kJ能量才能维持该种群的稳定
答案:D
解析:X2是生产者输入到初级消费者的能量,X1是输入到生产者的能量,X2/X1可以表示两个营养级之间的能量传递效率,能量传递效率一般为10%~20%,超过20%会导致生态系统破坏,但低于10%不会破坏生态平衡,A错误;碳元素在生物群落和非生物环境之间的循环是以CO2的形式进行的,B错误;每年输入生产者的能量,一部分被初级消费者摄入,一部分储存在生产者体内,一部分以残枝落叶的形式被分解者分解,还有一部分能量通过呼吸作用以热能的形式散失,C错误;调查初级消费者中的某一个种群的种群密度,若初次捕获60只并进行标记,再次捕获20只中有标记的为4只,该种群的数量=(第一次捕获标记的个体数×第二次捕获的个体数)÷第二次捕获的个体中被标记的个体数=(60×20)÷4=300(只),若每只个体平均含4 kJ能量,则初级消费者含有的能量为300×4=1 200(kJ),求生产者最少含有的能量应该按20%的能量传递效率计算,因此生产者最少应含有的能量为1 200÷20%=6 000(kJ),D正确。
4.下列信息的传递中,与其他3种不属于同一类型的是( )
A.小囊虫在发现榆、松寄生植物后,会发出聚集信息素,召唤同类来共同取食
B.榆树通过分泌一种化学物质,与栎树产生相互抗衡的现象
C.雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波找到雌蚊
D.群居动物通过群体气味与其他群体相区别
答案:C
解析:小囊虫发出的聚集信息素、榆树分泌的化学物质、群居动物的群体气味均属于化学信息;雌蚊飞行时所发出的低频声波属于物理信息。
5.某湖泊中的部分食物网和DDT在不同生物体内的浓度变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.DDT移动和浓缩至水禽的渠道有4条
B.生物量金字塔大多是上窄下宽的金字塔形
C.生产者固定的太阳能以有机物中稳定化学能的形式流入初级消费者体内
D.营养级越高,自身代谢排出有害物质越少,单位生物量DDT的含量越高
答案:A
解析:图中共有6条食物链,故DDT移动和浓缩至水禽的渠道有6条,A错误;能量沿食物链流动,逐级递减,生物量金字塔大多是上窄下宽的金字塔形,B正确;DDT等沿着食物链和食物网有富集现象,营养级越高,自身代谢排出有害物质越少,单位生物量DDT的含量越高,D正确。
题组三 生态系统的稳定性
6.下列与生态平衡有关的说法,错误的是( )
A.生态平衡就是生态系统的结构处于相对稳定的一种状态
B.处于平衡状态的生态系统,其外貌、结构及动植物组成等都保持相对稳定
C.处于生态平衡的生态系统,具有结构平衡、功能平衡、收支平衡三个特征
D.负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础
答案:A
解析:生态平衡是生态系统的结构和功能都处于相对稳定的一种状态,A错误。
7.下列与提高生态系统稳定性有关的叙述,正确的是( )
A.处于生态平衡的人工生态系统可以持续不断地满足人类所需,保证人类生产生活的稳定环境,而处于生态平衡的自然生态系统则与人类生产生活关系不大
B.为提高生态系统的稳定性,对过度利用的森林和草原,应封育并持续禁止开发利用
C.自然生态系统具有较高的稳定性,不需要人为给予相应的物质和能量投入
D.合理控制人工桉木林中桉木的种群密度,有利于提高灌木层、草本层的物种丰富度,提高人工桉木林的稳定性
答案:D
解析:处于生态平衡的人工生态系统和自然生态系统都可以持续不断地满足人类所需,保证人类生产生活的稳定环境,A错误;对过度利用的森林和草原,首先应封育,待恢复到较好状态时再适度利用,B错误;对人类利用强度较大的自然生态系统,应给予相应的物质和能量投入,C错误;桉木的种群密度影响郁闭度,进而影响灌木层、草本层的物种丰富度,故合理控制人工桉木林中桉木的种群密度,有利于提高灌木层、草本层的物种丰富度,提高人工桉木林的稳定性,D正确。
8.下列关于生态系统稳定性的说法,错误的是( )
A.并不是所有的生态系统都具有恢复力稳定性
B.生态系统的稳定性表现在抵抗力稳定性和恢复力稳定性这两个方面
C.外界干扰刚产生时,主要是抵抗力稳定性起作用
D.某生态系统中,种群内个体数目的多少并不能说明其稳定性的大小
答案:A
解析:恢复力稳定性是所有生态系统共有的。虽然每个生态系统的恢复力稳定性大小不同,但是每个生态系统都具有恢复力稳定性,故A项错误;生态系统的稳定性表现在抵抗力稳定性和恢复力稳定性这两个方面。抵抗力稳定性是生态系统抵抗外界干扰的能力,恢复力稳定性是生态系统在遭到破坏后恢复的能力,故B项正确;外界干扰刚产生时,生态系统未被破坏,生态系统会“抵抗”外界干扰,抵抗外界干扰的能力是由生态系统的抵抗力稳定性决定的,故C项正确;生态系统的稳定性大小是由其营养结构决定的,与生态系统中某一种群内个体数目的多少并无直接关系,故D项正确。
综合强化
9.图一为某生态系统的碳循环示意图,其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物。图二为某生态系统的能量金字塔简图,其中①、②、③、④分别代表不同的营养级。图三为能量流经图二所示生态系统第二营养级的变化示意图,其中能量的单位为kJ。请据图回答问题:
(1)图一生态系统中的分解者是_____,②过程中碳的传递形式是_________,丙中A为第_____营养级,③代表的生理作用为___________________。
(2)若图一中的生产者固定了2 000 kJ的能量,则图中D理论上最多可获得的能量为_______kJ。
(3)若图二中营养级①所固定的太阳能总量为3 125 kJ,则营养级①、②之间的能量传递效率是______________。从中可以看出生态系统的能量流动具有____________的特点。
(4)分析图三中能量关系可知,乙表示第二营养级生物用于生长、发育和繁殖的能量,这其中包括_____________生物粪便中的能量。
答案:(1)丁 有机物 二 分解(呼吸)作用
(2)80 (3)12.8% 逐级递减 (4)第三营养级
解析:(1)据图分析,图一生态系统中的分解者是丁;乙为生产者,②过程中碳的传递形式是有机物;乙为第一营养级,则丙中A为第二营养级,③代表的生理作用为分解(呼吸)作用。(2)若图一中的生产者固定了2 000 kJ的能量,则图中D理论上最多可获得的能量为2 000×20%×20%=80(kJ)。(3)据图三分析,第二营养级所同化的能量为500-100=400(kJ),若图二中营养级①所固定的太阳能总量为3 125 kJ,则营养级①、②之间的能量传递效率是400÷3 125×100%=12.8%,从中可以看出生态系统的能量流动具有逐级递减的特点。
10.(2023·新课标卷)现发现一种水鸟主要在某湖区的浅水和泥滩中栖息,以湖区的某些植物为其主要的食物来源。回答下列问题。
(1)湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下,①、②、③表示生物的生命活动过程,其中①是_________________;②是___________________________;③是___________________。
(2)要研究湖区该种水鸟的生态位,需要研究的方面有____________________________________________(答出3点即可)。该生态系统中水鸟等各种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是_____________________________________。
(3)近年来,一些水鸟离开湖区前往周边稻田,取食稻田中收割后散落的稻谷,羽毛艳丽的水鸟引来一些游客观赏。从保护鸟类的角度来看,游客在观赏水鸟时应注意的事项是___________________________________(答出1点即可)。
答案:(1)①水鸟的同化作用 ②水鸟呼吸作用(细胞呼吸) ③分解者的分解作用 (2)栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等 有利于不同生物之间充分利用环境资源 (3)不破坏水鸟的生存环境;远距离观赏
解析:(1)据图可知,①是水鸟摄入后减去粪便剩余的能量,故表示水鸟的同化量;②是①(水鸟的同化量)减去用于生长发育繁殖的能量,表示水鸟通过呼吸作用以热能散失的能量;③是流向分解者的能量,包括水鸟遗体残骸中的能量和上一营养级的同化量。(2)一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位,水鸟属于动物,研究其生态位,需要研究的方面有:它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等;群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物之间充分利用环境资源。(3)鸟类的生存与环境密切相关,从保护鸟类的角度来看,游客在观赏水鸟时应注意的事项有:不破坏水鸟的生存环境(不丢弃废弃物、不污染水源);远距离观赏而避免对其造成惊吓等。
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对点训练
题组一 种群的数量特征
1.某地区由于秋天过早降温,许多蝗虫在产卵前死亡。第二年,该地区蝗虫的种群密度明显下降。对第二年蝗虫种群密度下降合理的解释是( )
A.出生率下降
B.死亡率上升
C.迁入率下降
D.迁出率上升
答案:A
解析:由题意可知,由于低温的影响导致许多蝗虫在产卵前死亡,即没有给来年留下新生个体就死亡,显然导致第二年新生个体数目减少,即出生率下降。
2.如图为某地一个生物种群的年龄结构曲线图。如果有一外来物种入侵,并以该种群的幼体为食,则该种群的年龄结构将发生变化,则这种变化与下列选项中的坐标曲线相符的是( )
答案:A
解析:由于入侵的物种以该种群的幼体为食,所以该种群中幼体所占的比例减小。
3.下图为某种群的平均出生率(实线)及平均死亡率(虚线),与该种群所依赖的资源量关系图。下列叙述正确的是( )
A.只有出生率和死亡率能影响种群密度
B.资源量是影响该种群数量最主要的内部因素
C.资源量长期小于R会导致该种群密度降低
D.随着资源量的增加,此种群的K值可以无限增大
答案:C
解析:影响种群密度的因素有出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄结构、性别比例等,A错误;资源量是外部因素,B错误;资源量长期小于R会使出生率长期小于死亡率,导致该种群密度降低,C正确;据图示可知,随着资源量的增加,该种群的K值增大到一定程度后不再增加,D错误。
4.下列关于种群密度调查的叙述,错误的是( )
A.植物一般采用样方法进行调查,动物一般采用标记重捕法进行调查
B.调查高速公路一侧某种绿化树的种群密度适合采用等距取样法进行取样
C.可用黑光灯诱捕法调查农田中某种趋光性昆虫的种群密度
D.标记重捕法调查兔种群密度时,两次捕获时间过长会导致调查结果偏小
答案:D
解析:用标记重捕法调查种群密度时,两次捕获间隔时间过长,标记物易脱落或者标记动物死亡等会导致重捕到的动物中标记个数减小,调查结果会偏大,D错误。
5.经调查数个不同海岸的笠螺种群,发现其最大体长、种群生物量(该种群所有生物个体的有机物总量)与种群密度的关系如图甲、乙所示。下列叙述正确的是( )
A.种群密度与生物量呈线性关系
B.种群密度越大,个体的体型越小
C.个体体型的差异,随着种群的生物量增加而逐渐变小
D.个体间的种内竞争,在种群密度低于每平方米400只时最激烈
答案:B
解析:从图中可以看出,种群密度与最大体长接近呈线性关系,A错误;个体体长与种群生物量之间没有直接关系,C错误;个体间的种内竞争,在达到每平方米400只后最激烈,D错误。
题组二 种群的数量变化
6.如图为某天鹅种群数量增长的“J”形曲线和“S”形曲线。若不考虑迁入和迁出,下列有关叙述不正确的是( )
A.建立自然保护区,改善其栖息环境,可使K值提高
B.对该种群密度的取样调查可以采用标记重捕法
C. bc段种群增长速率逐渐下降,出生率小于死亡率
D.比较曲线Y与曲线X,表明自然状态下种群无法超出理想状态下的最大增长速率
答案:C
解析:bc段种群增长速率逐渐下降至0,但出生率大于死亡率,最后两者相等,C错误。
7.如图表示甲、乙、丙三个种群数量变化的情况,三个种群的起始数量相同,图中的λ=当年的种群数量/上一年的种群数量。下列有关叙述正确的是( )
A.t1时刻,乙的种群数量达到最大,丙的种群数量达到最小
B.0~t1时间段,甲种群的环境容纳量不断增大
C.0~t1时间段,丙种群数量减少的主要原因是种内竞争加剧
D.甲可以表示一定培养液中酵母菌的种群数量变化曲线
答案:A
解析:0~t1时间段,甲种群呈“J”形增长,无K值,B错误;0~t1时间段,丙种群数量减少,但减少的幅度减缓,说明主要原因不是种内竞争加剧,C错误;在一定培养液中酵母菌的种群数量变化曲线不是“J”形曲线,与甲曲线不符,D错误。
8.如图所示为某池塘内鲤鱼种群出生率与死亡率的比值变化曲线图。在不考虑迁入率、迁出率等因素的情况下,下列相关叙述正确的是( )
A.图中a时间和b时间,鲤鱼种群增长率一定相等
B.O~d时间段内,鲤鱼种群数量呈现周期性波动
C.若不考虑其他因素,仅由图推断,a~b时间段内,该鲤鱼种群的年龄结构为增长型
D.b~c时间段内,该鲤鱼种群的数量逐渐减少
答案:C
解析:据图可知,a、b时间种群出生率与死亡率比值相等,但因出生率与死亡率的值不定,单位时间内种群数量增长量也不定,故种群增长率不一定相等,A错误;出生率/死亡率>1时,种群数量增多,出生率/死亡率<1时,种群数量减少,0~d时间段内,鲤鱼种群数量先增多后减少,没有呈现周期性波动,B错误;a~b时间段内,种群出生率与死亡率的比值大于1,出生率大于死亡率,若不考虑其他因素,鲤鱼的种群数量会越来越多,该鲤鱼种群的年龄结构为增长型,C正确;b~c时间段内,该鲤鱼种群的数量先增加后减少,D错误。
9.吹绵蚧是一种严重危害果园生产的害虫,澳洲瓢虫以吹绵蚧为食,可以有效抑制该害虫的数量。科学家研究了吹绵蚧种群数量与被捕食率、补充率的关系模型,其中补充率代表没有被捕食的情况下吹绵蚧增长的比率。下列说法正确的是( )
A.当吹绵蚧种群数量介于m~n点之间时,种群数量会逐渐稳定在n点
B.当种群数量超过n点时,可能会导致吹绵蚧虫害的爆发
C.当种群数量超过p点时,吹绵蚧种群数量会稳定在q点
D.在果园中适当投放澳洲瓢虫,可使吹绵蚧数量长期稳定在n点
答案:B
解析:当吹绵蚧种群数量介于m~n点之间时,被捕食率大于补充率,因此可推测种群数量会逐渐下降而后稳定在m点,A错误;当种群数量超过n点时,由于补充率大于被捕食率,种群数量会增加,从而可能会导致吹绵蚧虫害的爆发,B正确;当种群数量超过p点时,被捕食率大于补充率,因此种群数量下降,最终稳定在p点,C错误;当种群数量超过n时,适当投放澳洲瓢虫,可使种群数量长期稳定在n点,D错误。
综合强化
10.图1是有关种群数量特征的概念图,图2是草原上甲、乙、丙三个种群在不同繁殖期的个体数量示意图,请回答下列问题:
(1)图1中①表示___________,制约某城市人口数量增长的直接因素有_________(填数字)、迁入率、迁出率。
(2)根据图2分析,一段时间后种群数量越来越大的是_______。
(3)某地引入了24只新动物,若该动物种群数量年增长率为a,则第10年,种群数量将会达到_____________________只。
(4)持续数年调查该地田鼠的种群数量,发现其种群变化趋势与乙种群相似,但在一年内田鼠数量随季节在一定范围内波动,出现这一现象的主要原因是_________________________。
答案:(1)种群密度 ②、③ (2)甲 (3)24·(a+1)9 (4)不同季节食物的多少不同
解析:(1)种群密度是种群最基本的数量特征,故图1中①表示种群密度。制约某城市人口数量增长的直接因素有②出生率、③死亡率、迁入率、迁出率。(2)分析图2可知,甲种群中处于繁殖前期的个体所占比例最大,年龄结构属于增长型;乙种群中处于繁殖前期和后期的个体所占比例相当,年龄结构属于稳定型;丙种群中处于繁殖后期的个体所占比例最大,年龄结构属于衰退型。因此一段时间后种群数量越来越大的是甲。(3)种群数量年增长率为a,即λ=1+a,则第10年种群数量N10=24(a+1)9。(4)此现象出现的原因主要是不同季节食物的多少不同。
11.自然界中种群的数量特征是种群最重要的特征之一。图1表示某动物种群在不同条件下数量变化情况的数学模型,请回答以下问题:
(1)该模型属于数学模型的表现形式之一的_________,该形式较为直观、形象。
(2)图1中A段种群增长近似于__________形曲线。该模型需要满足的条件是_______________________________________________________。
(3)该种群的环境容纳量是_______(填“K1”或“K2”)。
(4)影响种群数量变化的因素很多,分析图1中曲线,与D段相比。影响C段的因素最可能是_____。
A.食物和天敌
B.气候和传染病
(5)在D阶段,若该动物的栖息地遭到破坏后,由于食物的减少和活动范围的缩小,其_______________________会变小。
(6)在调查某林场松鼠的种群数量时,计算当年种群数量与一年前种群数量的比值(λ),并得到如图2所示的曲线。请据此回答下列问题:
前4年该种群数量___________(填“增大”“减小”或“基本不变”),第16~20年松鼠种群数量将呈_________形曲线增长。
答案:(1)曲线图 (2)“J” 食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种 (3)K1 (4)B (5)K值(或环境容纳量) (6)基本不变 “J”
12.图1是种群数量随时间变化的曲线,图2为种群增长速率随时间变化的曲线。请回答下列相关问题:
(1)图1中的K/2对应图2中的_____(填字母)点,若草原鼠迁入一个理想环境中,第二年的种群数量是第一年的λ倍,则λ为_______(填“大于”“等于”或“小于”)1的定值。
(2)某种鱼迁入一个生态系统后,种群数量最初_________(填“一定”或“不一定”)呈现类似“J”形曲线的增长,原因是_________________________________________________________________。若想一次性获得最大捕获量,应选择图2中_____(填字母)点进行捕捞。
(3)将一定量的酵母菌接种在10 mL培养液中,培养较长时间,可采用___________的方法调查酵母菌的数量。在用吸管吸取培养液前要将试管_______________。培养足够长的时间后酵母菌会呈现图2中的_____(填字母)点所示的增长速率。
答案:(1)a 大于 (2)不一定 生物适应环境会呈现类似“J”形曲线的增长,不适应环境就不会呈现 b (3)抽样检测 轻轻振荡几次 c
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对点训练
题组一 人类活动对生态环境的影响
1.下列关于人与自然的叙述,正确的是( )
A.大量引进外来物种必然提高生态系统的稳定性
B.大力植树造林是目前解决温室效应的根本措施
C.发展生态农业可提高各营养级之间的能量传递效率
D.人类活动可以改变生态系统能量流动和群落演替的方向
答案:D
解析:大量引进外来物种可能导致外来物种入侵,进而导致生态系统的稳定性降低,A错误;解决温室效应的根本措施是减少化石燃料的燃烧,B错误;发展生态农业可提高能量的利用率,不能改变能量的传递效率,C错误;人类活动可通过调节能量流动方向及分配比例而改变生态系统能量流动,也可影响群落演替的方向,D正确。
2.下列关于全球性生态环境问题的叙述,错误的是( )
A.臭氧层能降低太空紫外线对生物的伤害
B.人类活动对大量野生生物的灭绝没有影响
C.限制有关污染物的排放量是防治酸雨的有效措施
D.化石燃料的大量燃烧使二氧化碳的全球平衡受到严重干扰
答案:B
解析:人类活动对大量野生生物的灭绝会产生影响,B错误。
3.温室效应和雾霾天气是当今地球生态环境面临的两大问题。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物(PM2.5),一旦排放超过大气循环的能力和承载度,细颗粒物浓度将持续积聚,引起大范围雾霾。以下说法不正确的是( )
A.导致雾霾天气的细颗粒物和温室气体均属于生态系统的组成成分
B.治理温室效应和雾霾天气都需要解决煤炭燃烧污染问题
C.雾霾天气和温室效应的出现说明生态系统的自我调节能力丧失
D.全球性生态环境问题还包括水资源短缺、生物多样性锐减等
答案:C
解析:雾霾天气和温室效应的出现说明生态系统的自我调节能力具有一定的限度,并不意味着自我调节能力丧失,C错误。
4.随着中国城镇化进程的推进,巨大的城镇人口规模和日益增长的城乡居民收入将对资源和环境产生巨大的压力。2015年,世界自然基金会(WWF)与中国科学技术信息研究所联合发布的报告显示,中国的人均生态足迹将在2029年达到峰值,为人均2.9全球公顷(具体组分变化如图所示)。如果选择绿色发展道路,则中国可以在2026年达到人均生态足迹的峰值,为人均2.7全球公顷。下列说法正确的是( )
A.碳足迹在生态足迹中所占比例最小
B.碳足迹主要指吸收化石燃料燃烧排放的CO2等所需的海洋和森林面积之和
C.草地足迹增加是由于城镇化发展对木材、薪柴的需求增加
D.植树造林、绿色出行可以降低人均生态足迹
答案:D
解析:由题图分析,碳足迹在生态足迹中所占比例最大,A错误;碳足迹是指扣除海洋对碳的吸收量之后,吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积,B错误;草地足迹增加是由于城镇化发展人类对牛、羊肉的需求增加,城镇化发展对木材需求增加会导致林地足迹增加,C错误。
题组二 生物多样性及其保护
5.下列关于生物多样性的叙述,正确的是( )
A.生物多样性是指各种动植物资源和它们的基因
B.模仿蝙蝠发明雷达,这是生物多样性的间接价值
C.建立国家公园是对生物多样性的就地保护措施
D.酸雨、土地荒漠化、水污染、食品安全等都是破坏生物多样性的全球性生态问题
答案:C
解析:生物圈内所有的植物、动物和微生物等,它们所拥有的全部基因,以及各种各样的生态系统,共同构成了生物多样性,A错误;模仿蝙蝠发明雷达属于科学研究,这体现了生物多样性的直接价值,B错误;就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等,C正确;食品安全不属于破坏生物多样性的全球性生态问题,D错误。
6.长寿的特征掩盖不了乌龟日益减少的事实,乌龟也将走向灭绝。入侵的赤狐捕食了澳大利亚墨累河沿岸90%以上的乌龟蛋,同时环境的恶化使得当地乌龟数量日益减少。下列有关叙述正确的是( )
A.乌龟作为宠物被人们饲养,体现出生物多样性的间接价值
B.入侵的赤狐捕食乌龟蛋直接影响的是乌龟的性别比例
C.环境恶化使乌龟数量减少,应该对乌龟进行就地保护
D.采取行动保护乌龟巢穴免遭赤狐侵袭,并且重建栖息地
答案:D
解析:乌龟作为宠物被人们饲养,体现出生物多样性的直接价值,A错误;入侵的赤狐捕食乌龟蛋直接影响的是乌龟的出生率,B错误;环境恶化使乌龟数量减少,应该对乌龟进行易地保护,C错误。
7.(2024·湖北卷,2)结合生物学知识,下列叙述错误的是( )
A.在国家公园中引入外来物种,有可能导致生物多样性下降
B.建立动物园和植物园,能够更好地对濒危动植物进行就地保护
C.规范人类活动、修复受损生境,有利于自然生态系统的发育和稳定
D.在破碎化生境之间建立生态廊道,是恢复自然生态系统完整性的重要措施
答案:B
解析:在国家公园中引入外来物种,可能造成物种入侵,从而导致生物多样性下降,A正确;建立动物园和植物园属于易地保护,就地保护的主要形式是建立自然保护区,B错误;规范人类活动,加强教育和法制管理,提高公民的环境保护意识,修复受损生境,有利于自然生态系统的发育和稳定,保持自然生态系统的原真性和完整性,C正确;生态廊道指适应生物迁移或栖息的通道,可将保护区之间或与之隔离的其他生境相连,在破碎化生境之间建立生态廊道,是恢复自然生态系统完整性的重要措施,D正确。
8.1986年,江苏大丰麋鹿自然保护区从英国重新引入在我国已经灭绝的麋鹿39只(其中雄性13只、雌性26只)。麋鹿在接下来几年中的数量变化如下表所示,下列相关叙述错误的是( )
年份 1987 1988 1989 1990 1991 1992
出生率/(%) 17.9 27.3 29.6 22.7 24.9 30.2
存活数/(只) 44 54 66 78 96 122
A.生物多样性对于维持生态系统稳定性具有重要意义
B.保护区进行麋鹿野生放归,有助于提高麋鹿的遗传多样性
C.1987年到1992年麋鹿的性别比例保持相对稳定
D.麋鹿引入保护区后,种群数量增加的原因是食物空间充足、气候适宜、天敌少
答案:C
解析:保护区进行麋鹿野生放归,有助于自然选择和种群内随机交配,有助于提高麋鹿的遗传多样性,B正确;1986年麋鹿的性别比例为雌∶雄=2∶1,经过多年的繁殖,麋鹿的性别比例由2∶1趋向于1∶1,C错误;麋鹿引入保护区后,由于食物空间充足、气候适宜、天敌少,环境阻力小,环境容纳量大,种群数量增加,D正确。
题组三 生态工程
9.我国西北地区土地沙化和盐渍化非常严重,原因有多种,其中一个主要原因是超载放牧导致草地退化。上述事实主要违背了生态工程的( )
A.循环原理 B.协调原理
C.自生原理 D.整体原理
答案:B
解析:协调原理指生物与环境、生物与生物的协调与平衡,需要考虑环境承载力。超载放牧导致草地退化,超过了草原的承载力,违背了协调原理。
10.种植抗旱的沙棘、沙柳等植物能有效治理沙化环境。下列叙述错误的是( )
A.选用沙棘、沙柳等植物主要依据生态工程的协调原理
B.治理沙化环境说明人类活动可改变群落演替的方向和速度
C.沙化环境中影响群落空间结构的最主要环境因素是温度
D.沙漠干旱环境植物种类单一,因而动物种类也十分稀少
答案:C
解析:沙化环境中影响群落空间结构的最主要环境因素是水分,C错误;植物种类单一,无法提供多样的食物或栖息环境,因而动物种类也十分稀少,D正确。
11.洪泛区是指江河两岸、湖周海滨等易受洪水淹没的区域,这些地区土地肥沃、生物种类丰富。综合利用工程学、土壤学、生态学和植物学等学科知识构建生态护坡,可有效减轻洪灾对生产的影响。如图为某河流生态护坡的模式图。下列有关说法正确的是( )
A.选择适宜的植物栽植于季节性洪泛区应遵循协调原理
B.偶然洪泛区到淹没区生物种类不同体现了群落的垂直结构
C.日照增长后鲤鱼纷纷产卵体现了生态系统的能量流动功能
D.由植被组成的护坡能减轻洪灾体现了生物多样性的直接价值
答案:A
解析:偶然洪泛区到淹没区生物种类不同体现了群落的水平结构,B错误;日照增长后鲤鱼纷纷产卵体现了生态系统的信息传递功能,C错误;由植被组成的护坡能减轻洪灾体现了生物多样性的间接价值,D错误。
12.垃圾实际是“被人们放错地方的资源”,对于垃圾中的有机废弃物将按照“无废化生态社区”模式进行处理。下图为“无废化生态社区”中对有机废弃物进行处理的相关方案。下列叙述正确的是( )
A.有机肥料能为农作物提供物质和能量
B.从资源化、无害化角度分析,途径②、③优于④
C.“无废化生态社区”主要遵循的生态学原理是协调原理
D.“无废化生态社区”模式提高了物质循环速率和能量传递效率
答案:B
解析:施用的有机肥通过微生物的分解能为作物提供更多的营养物质,不能提供能量,A错误;从资源化、无害化角度分析,通过多层分级利用有机废弃物中的物质,既充分利用了有机物中的能量,又减少了环境污染,因此途径②、③优于④,B正确;“无废化生态社区”模式提高了物质循环速率和能量的利用率主要遵循生态工程的循环原理,能量传递效率不能改变,C错误,D错误。
综合强化
13.(2024·山东卷,24)研究群落时,不仅要调查群落的物种丰富度,还要比较不同群落的物种组成。β多样性是指某特定时间点,沿某一环境因素梯度,不同群落间物种组成的变化。它可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示。
(1)群落甲中冷杉的数量很多,据此_______(填“能”或“不能”)判断冷杉在该群落中是否占据优势。群落甲中冷杉在不同地段的种群密度不同,这体现了群落空间结构中的_______。从协同进化的角度分析,冷杉在群落甲中能占据相对稳定生态位的原因是____________________________________________。
(2)群落甲、乙的物种丰富度分别为70和80,两群落之间的β多样性为0.4,则两群落的共有物种数为_______(填数字)。
(3)根据β多样性可以科学合理规划自然保护区以维系物种多样性。群落丙、丁的物种丰富度分别为56和98,若两群落之间的β多样性高,则应该在群落_______(填“丙”“丁”或“丙和丁”)建立自然保护区,理由是___________________________________________________________________。
答案:(1)不能 水平结构 冷杉与其他物种在长期的自然选择过程中,相互适应、相互依存,形成了相对稳定的生态关系 (2)45 (3)丙和丁 在群落丙和丁建立自然保护区,可以保护更多的物种,维系物种多样性
解析:(1)判断冷杉是否占据优势,不能仅仅根据数量多少,还需要考虑其他因素,如冷杉在群落中的生态作用、与其他物种的关系等。群落空间结构包括水平结构和垂直结构,冷杉在不同地段的种群密度不同,体现了群落的水平结构。冷杉能在群落甲中占据相对稳定的生态位,是因为它与其他物种之间存在竞争和互利共生关系,通过协同进化,冷杉适应了群落的环境,与其他物种形成了相对稳定的生态关系。
(2)由题意可知,β多样性可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示,则计算两群落共有物种数,可以使用以下公式:独有物种数之和=(群落甲物种数+群落乙物种数)×β多样性,将题目中的数据代入公式,得到:独有物种数之和=(70+80)×0.4=60,因此,两群落共有物种数为[70+80-60]/2=45。
(3)β多样性高表示两群落之间的物种组成差异较大,在这种情况下,在群落丙和丁建立自然保护区可以保护更多的物种。这是因为自然保护区的建立可以保护物种的栖息地和生态环境,减少人类活动对物种的干扰和破坏,从而维系物种的多样性。在群落丙和丁建立自然保护区,可以将两个群落的物种都纳入保护范围,更好地保护生物多样性。
14.柴静的纪录片《穹顶之下》引发了全国人民对雾霾的关注和讨论,而天津港火灾爆炸事故遗址将在彻底清理后建设海港生态公园,这再次将生态环境与生态经济推上舆论的焦点,生态工程的建设已经成为社会关注的热点。请回答下列问题:
(1)山西省为产煤大省,生态环境破坏严重,矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于_________________________________,具体实施的措施有_____________________________________________________________________________(任答两点)。
(2)某生态工程以沼气工程为中心,各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料喂养畜、禽、鱼,人、畜、禽粪便作为原料生产沼气,沼渣、沼液返还农田、菜园、果园、苗圃、鱼塘,主要体现了生态工程的_______原理。
(3)在上述的生态工程中,种植不同的农作物、果树,饲养多种畜禽,并对它们进行合理的布设,这体现了生态工程的_______原理。
(4)在应用植物修复技术治理重金属污染的土壤时,需选择符合要求的植物,这主要遵循了生态工程的_______原理。
答案:(1)植被恢复与土壤微生物群落的重建 人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等(任选两点) (2)循环 (3)自生 (4)协调
15.湿地具有多种生态功能,孕育着丰富的自然资源,被人们称为地球的“肾”、物种储存库、气候调节器等,在保护生态环境、生物多样性以及社会经济发展中具有不可替代的重要作用。请回答下列问题:
(1)湿地既能净化水质,也能供人们观赏旅游,这体现了生物多样性的_____________价值。
(2)湿地是许多珍稀濒危动物生存、繁衍的栖息地,原因是_______________________________________________;对这些珍稀濒危动物的最有效的保护是___________。
(3)湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面起着重要作用,从生物多样性价值的角度分析“退田还湿地”的原因是___________________________________________。对遭受破坏的湿地生态系统进行恢复,首先要恢复的成分是_____________________。
(4)增加湿地中生物种类是否一定能提高该生态系统的稳定性?_____(填“是”或“否”),原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案:(1)间接和直接 (2)湿地可为珍稀濒危动物提供丰富的食物和栖息环境 就地保护 (3)生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值 非生物的物质和能量 (4)否 盲目引入外来物种可能会造成外来物种入侵,使原有物种减少,降低生态系统的物种多样性,降低生态系统的稳定性
解析:(1)湿地能净化水质,体现了生物多样性的间接价值,也能供人们观赏旅游,体现了生物多样性的直接价值。(3)湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的生态功能,属于间接价值,而耕田利用了生物多样性的直接价值,生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。生物必须生活在一定环境中,故湿地生态恢复工程首先要恢复生态系统的水分、土质等非生物的物质和能量。
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