(共44张PPT)
限时练22 生态调查方法汇总、种群数量变化及生态位与群落的空间结构
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一、选择题
突破点1 生态调查方法汇总、种群数量变化
1.(2025·湖南卷)为调查某自然保护区动物资源现状,研究人员利用红外触发相机记录到多种动物,其中豹猫、猪獾在海拔分布上重叠度较高。下列叙述错误的是( )
A.建立自然保护区可对豹猫进行最有效保护
B.该保护区的豹猫和猪獾处于相同的生态位
C.红外触发相机能用于调查豹猫的种群数量
D.食物是影响豹猫种群数量变化的密度制约因素
B
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解析 建立自然保护区属于就地保护,是对生物多样性最有效的保护措施,所以建立自然保护区可对豹猫进行最有效的保护,A项正确。虽然豹猫和猪獾在海拔分布上重叠度较高,但生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置、占用资源情况以及与其他物种的关系等。不同物种通常具有不同的生态位,即使在空间分布上有重叠,它们在食物、行为等方面也可能存在差异,所以豹猫和猪獾不可能处于相同的生态位,B项错误。红外触发相机可以在不干扰动物的情况下,对一定区域内的豹猫进行拍摄记录,红外触发相机能够用于调查豹猫的种群数量,C项正确。密度制约因素是指影响种群数量变化的因素,其作用强度与种群密度有密切关系。食物的多少会随着豹猫种群密度的变化而对豹猫的种群数量产生影响,当种群密度增大时,食物相对不足,会限制种群数量增长,所以食物是影响豹猫种群数量变化的密度制约因素,D项正确。
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2.(2024·广西卷)白头叶猴为广西特有的濒危保护动物。为了调查其种群数量,可采用“粪便DNA分析法”,主要步骤有:采集白头叶猴粪便,分析其中白头叶猴的微卫星DNA(能根据其差别来识别不同个体)等。关于“粪便DNA分析法”的叙述,错误的是( )
A.属于样方法,需随机划定样方采集粪便
B.无需抓捕,避免对白头叶猴个体的伤害
C.调查得到的种群数量,常小于真实数量
D.宜采集新鲜粪便,以免其中DNA降解
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解析 样方法适用于调查植物和活动能力弱、活动范围小的动物,样方法取样的关键是随机取样,但“粪便DNA分析法”不属于样方法,A项错误。采集白头叶猴的粪便分析其中的DNA进行种群密度的调查,无需抓捕,避免对白头叶猴个体的伤害,B项正确。部分白头叶猴的粪便未被采集到,部分粪便放置太久导致DNA已经降解,无法用于分析,因此调查得到的种群数量,常小于真实数量,C项正确。在采用“粪便DNA分析法”调查种群密度时,宜采集新鲜粪便,以免其中DNA降解而影响调查结果,D项正确。
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3.(2025·安徽三模)某种经济鱼按性腺成熟度依次分为Ⅰ~Ⅵ期,其中Ⅰ~Ⅲ期为性未成熟期,Ⅳ~Ⅴ期为性成熟期。人类对体形较大个体的捕捞对各期个体数量百分比影响大。调查统计某海域在不同季节时,该种鱼各期个体数量百分比,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.对该种经济鱼的捕捞主要在夏季和秋季进行
B.过度捕捞、海水污染都会降低该种鱼的环境容纳量
C.与秋季相比,冬季的Ⅰ、Ⅱ期个体数量的百分比下降与其生长发育有关
D.种内竞争、天敌分别属于影响该种鱼种群数量的内部、外部生物因素
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解析 从夏季到秋季,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ期个体百分比均明显减少,从秋季到冬季,Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ期个体基本消失,而人类对体形较大个体(性成熟期个体)捕捞影响大,所以对该种经济鱼的捕捞主要在夏季和秋季进行,A项正确。环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,过度捕捞并未改变环境条件,因此过度捕捞不改变该种鱼的环境容纳量,B项错误。与秋季相比,冬季Ⅰ、Ⅱ期(性未成熟期)个体数量百分比下降,是因为更多个体向成熟阶段转变,与个体的生长发育有关,C项正确。种内竞争是种群内部个体间的关系,属于影响种群数量的内部生物因素;天敌属于影响种群数量的外部生物因素,D项正确。
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4.(2024·广西卷)为了研究游客投喂对某森林公园内野生猕猴种群数量的影响,研究人员进行了跟踪调查,结果见图。下列关于游客投喂对猴群的影响,叙述错误的是( )
A.使猴群的种群增长率一直增加
B.降低了园区内猴群的环境阻力
C.使猴群数量增加,可能导致外溢
D.降低种群密度对猴群数量的制约作用
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解析 由于空间等环境资源有限,故猴群的种群增长率不会一直增加,A项错误。游客投喂减少了猴群对食物等的竞争,降低了园区内猴群的环境阻力,B项正确。投喂使猴群数量增加,超过园区的环境容纳量,可能导致外溢,C项正确。游客投喂食物,猕猴种群数量不会受到食物的制约,能降低种群密度对猴群数量的制约作用,D项正确。
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5.(2025·青海西宁三模)生态学家在研究动物种群数量变化时发现,动物种群有一个合适的种群密度,种群密度过大或过小都不利于种群增长,这种现象被称为阿利氏规律。如图为某山地云南兔种群的出生率和死亡率随种群数量的变化曲线。下列叙述错误的是( )
A.图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示云南兔出生率和死亡率
B.从图中可看出,该云南兔种群的K值为160只
C.当该云南兔种群数量小于40只时,在自然状态下该种群会逐渐消亡
D.依据阿利氏规律,一定程度的集群分布是动物长期生存的必要条件
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解析 由题图可知,随着种群数量增加,死亡率是逐渐增加的,且种群数量小于40只或大于160只时,曲线Ⅰ都在曲线Ⅱ之上,由题干信息可知,种群密度过大或过小都不利于种群增长,则图中曲线Ⅰ表示死亡率,曲线Ⅱ表示出生率,A项错误。分析曲线可知,当种群数量为160只时,出生率等于死亡率,则该云南兔种群的K值约为160只,B项正确。由题图可知,当该动物的种群数量小于40只时,由于种群数量太少,死亡率大于出生率,而种群的延续需要以一定的个体数量为基础,因而在自然状态下该种群会逐渐消亡,C项正确。根据阿利氏规律可知,集群分布有利于个体交配和繁殖、结群防卫以及降低被捕食的概率、抵御不利环境等,因而一定程度的集群分布是动物长期生存的必要条件,D项正确。
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突破点2 生态位与群落的空间结构
6.(2025·安徽卷)过渡带是两个或多个群落之间的过渡区域。大兴安岭森林与呼伦贝尔草原的过渡带中,森林和草原镶嵌分布,该区域环境较两个群落的内部核心区域更为异质多样。下列叙述错误的是( )
A.过渡带环境复杂,通过协同进化形成了适应该环境特征的物种组合
B.过渡带属于群落间的交错区域,其物种丰富度介于草原和森林之间
C.相较于森林和草原核心区域,过渡带存在明显不同的群落水平结构特征
D.过渡带可能有更多可抵抗不良环境波动的物种,影响群落结构的稳定性
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解析 由题意可知,过渡带属于群落间的交错区域,其兼具草原和森林中的生物,这些生物适应于草原与森林交错的这种环境,物种丰富度应高于草原和森林,可能有更多可抵抗不良环境波动的物种,B项错误,D项正确。过渡带是草原群落与森林群落的重叠区,在水平结构上具有的镶嵌分布现象应显著不同于草原及森林的核心区域,这种过渡带的形成是生物与生物之间、生物与环境之间相互影响、共同发展的结果,生物与环境之间通过协同进化逐渐形成适应性和生物的多样性,A、C两项正确。
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7.(2025·江苏卷改编)某岛屿上分布一种特有的爬行动物,以多种候鸟为食,候鸟主要栖息在灌丛和稀树草地。图示该爬行动物在不同生境下的年龄组成,下列相关叙述错误的是( )
A.该爬行动物种群的年龄结构呈增长型
B.岛屿上植被和该爬行动物的分布均具有明显的垂直结构
C.岛屿生态系统的部分能量随候鸟的迁徙等途径流出
D.栖息在不同生境中的候鸟存在生态位分化
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解析 该爬行动物种群中老年个体数量较少,幼年个体数量较多,呈增长型,A项正确。群落的垂直结构是指同一群落中不同种群在垂直方向上的分布,种群不具有垂直结构,该爬行动物为同一物种,不具有垂直结构,B项错误。岛屿上的能量会有部分随着动物的迁出等途径流出该生态系统,C项正确。生态位分化是指不同物种为了减小种间竞争,分别占据不同的生态位,使它们能够更好地共存和利用资源,栖息在不同生境的候鸟因与其他种群的关系不同,存在生态位分化,D项正确。
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8.(2025·广东卷)草地蘑菇圈是大量蘑菇呈圈带状分布的一种生态现象(如图)。通过对圈上、圈内和圈外的植物和土壤进行调查分析,可揭示蘑菇圈形成对草地群落和土壤的影响。下列叙述错误的是( )
A.调查草地上植物和土壤分别采用样方法和取样器取样法
B.圈上植物长得高呈现明显的圈带形成草地群落垂直结构
C.蘑菇菌丝促进土壤有机质分解使圈上土壤速效养分增加
D.圈上植物种群的优势度增加可影响草地群落的物种组成
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解析 样方法通常用于调查植物种群密度,取样器取样法是调查土壤小动物丰富度的方法,因此可分别选择样方法和取样器取样法调查草地上植物和土壤,A项正确。圈上植物长得高,圈外植物长得矮,进而出现明显的水平分段,属于群落的水平结构,B项错误。蘑菇属于分解者,会将土壤中的有机质分解成无机盐等,使圈上土壤速效养分增加,C项正确。优势种是指数量多且对其他生物影响大的物种,因此圈上植物种群的优势度增加会影响草地群落的物种组成,D项正确。
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9.(2024·江西卷改编)“种豆南山下,草盛豆苗稀”描绘了诗人的田耕生活。下图是大豆和杂草R在某种养分生态位维度上的分布曲线。下列叙述正确的是( )
A.a越大,表明大豆个体间对该养分的竞争越激烈
B.b越小,表明大豆与杂草R对该养分的竞争越小
C.b的大小会随着环境的变化而变化,但a和d不会
D.当c为0时,表明大豆和杂草R的该养分生态位发生了分化
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解析 a越小,表明大豆个体间对该养分的竞争越激烈,A项错误。b越小,说明生态位重叠越大,表明大豆与杂草R对该养分的竞争越大,B项错误。环境发生改变,大豆、杂草R的生态位会发生改变,从而使得a、b、d都发生改变,C项错误。当c为0时,表明大豆和杂草R对该养分没有竞争,表明大豆和杂草R的该养分生态位发生了分化,D项正确。
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10.(2025·安徽模拟)大别山山区基础植被遭到严重破坏,影响了小型哺乳动物生存和繁衍。啮齿目作为小型哺乳动物的最大类群,是森林生态系统中重要的初级消费者,认识其生态位特征,对于保护这类动物有重要意义。生态位宽度越大,生物所能利用的环境资源量越多,下列说法错误的是( )
啮齿动物的生态位宽度
物种 海拔生态位宽度(Bi1) 生境生态位宽度(Bi2) 季节生态位宽度(Bi3)
中华姬鼠 0.866 0.901 0.979
小泡巨鼠 0.400 0.277 0.500
A.中华姬鼠对生境资源的利用能力更强
B.两种鼠的生态位分化是协同进化的结果
C.小泡巨鼠对垂直空间资源的利用能力比水平空间强
D.物种的生态位及生态位宽度都属于群落水平的研究对象
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答案 C
解析 中华姬鼠的生境生态位宽度更大,对生境资源的利用能力更强,A项正确。协同进化是指不同物种之间或生物与无机环境之间,在相互影响中不断进化和发展,两种鼠的生态位分化是协同进化的结果,B项正确。由表格中的数据无法获知小泡巨鼠对垂直空间资源的利用能力比水平空间强,C项错误。生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,物种的生态位及生态位宽度都属于群落水平的研究对象,D项正确。
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二、非选择题
11.(10分)(2025·陕晋宁青卷)过度放牧会导致土地退化,禁牧封育是防治荒漠化和开展风沙治理的重要措施。研究人员在黄土高原半干旱区对不同禁牧封育年限的群落开展植物多样性调查,结果如下表。其中,辛普森多样性指数越大表示群落物种多样性水平越高。回答下列问题。
禁牧封育时长/年 物种数/种 物种总数/种 辛普森多样性指数
半灌木 多年生草本 一年生草本 0 0 11 2 13 0.6
3 2 16 4 22 0.8
6 2 19 6 27 0.9
10 2 21 5 28 0.9
15 2 22 2 26 0.8
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注:深色方块代表样方的相对位置。
图(a)
(1)开展植物种群密度调查时常用样方法。研究区域的植物分布不均匀,理论上样方设置较合理的是图(a)中的 (填“A”“B”或“C”),其原因是 。
B
取样的关键是要做到随机取样
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(2)本研究结果说明生态系统遭到一定程度的破坏后,经过一段时间,可以恢复到接近原来的状态,这是由于生态系统具有
。
(3)根据表中物种数量变化分析,研究区域禁牧封育后发生的群落演替类型为 ,该群落最终演替成为灌草群落。若在该半干旱地区大量种植阔叶乔木,生态系统稳定性会 ,其原因是_______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
恢复力稳定性(或自我调节能力)
次生演替
下降
阔叶乔木吸收大量水分,导致土壤更加干旱缺水,其他植物存活率下降,生物多样性降低(合理即可)
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(4)据表可知,随禁牧封育时间延长,物种多样性的变化趋势是 ,该结果说明____________________________________________________________
______________________________________________;针对其中出现的问题,结合图(b)所示,对长期禁牧封育的群落恢复提出可行优化建议:
。
图(b)
先增加后减少
适当时间的禁牧封育有利于物种多样性的提高,过长的禁牧封育不利于维持物种多样性
把握好禁牧时长,适时合理放牧
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解析 (1)用样方法调查种群密度的关键是要做到随机取样,避免主观因素的干扰,所以理论上样方设置较合理的是图(a)中的B。
(2)生态系统遭到一定程度的破坏后,经过一段时间,可以恢复到接近原来的状态,这是由于生态系统具有恢复力稳定性(或自我调节能力)。
(3)禁牧封育区原有的土壤条件基本保留,还有植被存在,故禁牧封育后会发生次生演替。大量种植阔叶乔木,它们会吸收大量水分,导致土壤更加干旱缺水,使得其他植物存活率下降,生物多样性降低,生态系统稳定性会下降。
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(4)据表格可知,辛普森多样性指数先增大后减小,即物种多样性的变化趋势是先增加后减少,说明适当时间的禁牧封育有利于提高物种多样性,但禁牧封育时间过长不利于维持物种多样性。图(b)曲线表示一定程度的干扰会让物种多样性增加,因此应该禁牧封育一段时间后进行合理放牧。
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12.(11分)(2025·河北卷)我国东北虎豹国家公园的设立使东北虎和东北豹的生存环境明显改善。为更好保护东北虎和东北豹,研究者根据国家公园内人类活动强度,将调查区域分为人类低干扰点和高干扰点,以研究人类活动对相关动物活动节律的影响。回答下列问题。
(1)梅花鹿是东北虎的主要猎物,二者的种间关系是 。对二者种间关系的研究属于 (填“种群”或“群落”)水平的研究。人类活动产生的噪音会影响动物的活动节律,这些噪音属于生态系统中的_________ 信息。
捕食
群落
物理
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(2)在人类低干扰点和高干扰点,大型食肉动物(东北虎、东北豹)和梅花鹿的日活动节律如下图所示。低干扰点的大型食肉动物和梅花鹿的活动时间都集中在晨昏,但也存在一定差异,二者分别占据着相对稳定的生态位,这是 的结果。与低干扰点相比,高干扰点的大型食肉动物在 (填“日间”或“夜间”)的活跃度明显较高。
注:相对活跃度表示某时间点出现的次数与全天出现总次数的比值;重叠度表示大型食肉动物和梅花鹿日活动节律的重叠程度。
协同进化
夜间
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(3)如果大型食肉动物和梅花鹿每天的活动次数不变,据上图所示,从重叠度角度分析人类高干扰对大型食肉动物的影响是_______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(4)根据上述研究结果,在东北虎豹国家公园内可以从哪些方面提高东北虎和东北豹的环境容纳量
_______________________________________________________________
(答出两点即可)。
人类高干扰降低了大型食肉动物与梅花鹿日活动节律的重叠度(或改变了大型食肉动物的日活动节律)
降低人类活动干扰强度;保护和恢复梅花鹿等猎物的栖息地,增加猎物数量
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解析 (1)东北虎捕食梅花鹿,二者的种间关系是捕食。种间关系的研究属于群落水平的研究。噪音属于生态系统中的物理信息(通过物理过程传递,如声音、光等)。
(2)大型食肉动物和梅花鹿活动时间分别占据着相对稳定的生态位,这是协同进化的结果。对比低、高干扰点大型食肉动物的活动节律,高干扰点的大型食肉动物在夜间的活跃度明显较高。
(3)重叠度表示大型食肉动物和梅花鹿日活动节律的重叠程度。低干扰点的重叠度为0.84,高干扰点的重叠度为0.72,说明人类高干扰降低了大型食肉动物与梅花鹿日活动节律的重叠度,即改变了大型食肉动物的日活动节律,使其与梅花鹿活动重叠减少。
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(4)环境容纳量与资源、空间、干扰等有关。为提高东北虎和东北豹的环境容纳量,可采取以下措施:①降低人类活动干扰强度(减少对动物活动节律的影响);②保护栖息地,增加食物资源(如保护梅花鹿等猎物种群,保障东北虎、东北豹的食物)。
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13.(10分)(2025·安徽卷节选)人为干扰导致的栖息地碎片化对生物多样性和群落结构具有重要影响。为探究某群落的物种多样性及优势种生态位宽度与人为干扰的耦合关系,科研小组调查了不同人为干扰强度下的群落结构特征。
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表1 主要优势种的生态位宽度
结构层 优势种 生态位宽度 轻度干扰 中度干扰 重度干扰
乔木层 马尾松 20.78 25.14 17.25
栗 8.65 14.52 12.16
亮叶桦 4.94 1.71 1.70
槲栎 2.00 2.57 1.98
灌木层 山莓 9.44 12.61 10.64
蛇葡萄 6.40 4.38 2.72
草本层 芒萁 15.17 15.32 15.10
牛膝 5.71 5.76 8.14
说明:生态位宽度表示物种对资源的利用程度,数值越大,物种生存范围越宽。
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回答下列问题。
(1)据表1可知,不同物种对人为干扰强度的响应不同,该群落中受人为干扰影响最小的优势种是 。在人为干扰影响下,有些物种的生态位变宽,原因可能是________________________________________________
_______________________________________________________________
_________________________________________。(答出2点即可)。
芒萁
物种在竞争中占据优势,或生态位重叠物种消失,为该物种提供更多资源和空间(如空间、食物等资源更易获取);人为干扰使环境改变,该物种适应能力强,可利用资源范围扩大
(2)据图可知,在中度干扰下群落各结构层物种丰富度均有所上升,但随着干扰的进一步增强,群落中只有草本层的丰富度持续增大。从群落垂直分层及资源利用特征的角度分析,其原因是_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
中度干扰提升了群落垂直分层,各层可利用资源(如光照、空间)更丰富,物种丰富度增大;重度干扰破坏上层(乔木、灌木),仅草本适应(如对光照、空间竞争压力减小,资源可利用度提升),故草本层丰富度持续增大
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(3)人为干扰过程中,各物种在群落中的优势和种间关系会逐渐变化。由此,科研小组进一步对轻度干扰下乔木层优势种的种间关联性进行了分析(表2),结果表明亮叶桦与两个物种(栗和槲栎)对生存环境与资源利用具有 ,此时群落结构不稳定。
表2 轻度干扰下乔木层优势种的种间关联性
较高相似性(或重叠性)
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(4)我国在生态工程的理论和实践领域已取得了长足进展。针对人为干扰造成的栖息地碎片化,可通过建设生态走廊以促进同种生物种群间的 ,实现物种间互利共存和种群的再生更新。
基因交流
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解析 (1)生态位宽度数值越稳定,受干扰影响越小。表1中芒萁生态位宽度在不同干扰强度下变化最小,故受人为干扰影响最小。生态位变宽,从资源利用看,可能因竞争物种减少(如生态位重叠物种消失),或自身适应能力强,能利用更多资源(空间、食物等)。
(2)群落垂直分层影响资源分配。中度干扰优化分层,各结构层(乔木、灌木、草本)光照、空间等资源更合理,物种易共存,丰富度增大。重度干扰使乔木层、灌木层受破坏(如光照过强或空间压缩),无法维持,而草本对资源需求简单(如耐强光、占空间小),上层破坏后其可利用资源(光照、养分)反而增加,故草本层丰富度持续增大。
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(3)表2中亮叶桦与栗、槲栎呈负关联(无法共存),说明它们对生存环境和资源(如光照、土壤养分)需求高度相似,竞争激烈,导致群落结构不稳定(优势种易更替)。
(4)生态走廊连接破碎栖息地,利于同种生物种群间个体的基因流动(基因交流),避免因隔离导致的遗传多样性降低。
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14.(10分)(2024·黑吉辽卷)为协调渔业资源的开发和保护,实现可持续发展,研究者在近海渔业生态系统的管控区中划分出甲(捕捞)、乙(非捕捞)两区域,以探究捕捞产生的生态效应,部分食物链如图1所示。回答下列问题。
海藻→海胆→岩龙虾
图1
(1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升,海藻生物量下降。捕捞压力加剧了海胆的种内竞争,引起海胆的迁出率和 上升。乙区域禁捕后,捕食者的恢复 (填“缓解”或“加剧”)了海胆的种内竞争,海藻生物量增加。以上研究说明捕捞能 (填“直接”或“间接”)降低海洋生态系统中海藻的生物量。
死亡率
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(2)根据乙区域的研究结果推测,甲区域可通过 调节机制恢复到乙区域的状态。当甲区域达到生态平衡,其具有的特征是结构平衡、功能平衡和 。
负反馈
收支平衡
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(3)为了合理开发渔业资源,建构生态学模型,探究岩龙虾种群出生率和死亡率与其数量的动态关系。仅基于模型(图2)分析,对处于B状态的岩龙虾种群进行捕捞时,为持续获得较大的岩龙虾产量,当年捕捞量应为 只;当年最大捕捞量不能超过 只,否则需要采取有效保护措施保证岩龙虾种群的延续,原因是
。
图2
10
30
处于B状态的岩龙虾种群数量为35只,若当年最大捕捞量超过30只,则种群数量小于5只,此时种群的出生率小于死亡率,种群无法延续
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解析 (1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升,加剧了海胆的种内竞争,引起海胆的迁出率和死亡率上升。乙区域禁捕后,捕食者数量恢复,大量捕食海胆,导致海胆数量下降,缓解了海胆的种内竞争。以上研究说明捕捞能通过影响海胆的数量间接降低海洋生态系统中海藻的生物量。(2)生态系统的自我调节能力是以负反馈调节机制为基础的。处于生态平衡的生态系统具有三大特征——结构平衡、功能平衡和收支平衡。(3)种群数量为25只时增长速率最大,故为持续获得较大的捕捞量,当年捕捞量应为35-25=10(只),当出生率小于死亡率(种群数量小于5)时,种群无法延续,故当年的最大捕捞量不能超过35-5=30(只)。(共26张PPT)
限时练23 生态系统的能量流动过程和相关计算、
立体农业和生态文明建设
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一、选择题
突破点3 生态系统的能量流动过程和相关计算
1.(2025·湖北卷)蚯蚓通常栖息在阴暗、潮湿的土壤环境中,以落叶、禽畜粪便和线虫等为食。四溴双酚A(TBBPA)是土壤中常见的污染物之一。科研人员以蚯蚓为实验对象,将其培养在浓度为1 mg/kg的TBBPA污染土壤中进行30天富集实验,然后将蚯蚓转至干净土壤进行30天排出实验,实验结果如下图。下列叙述错误的是( )
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A.蚯蚓在生态系统中既是消费者也是分解者
B.蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和
C.该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,TBBPA不会沿食物链传递
D.15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是初始实验环境中TBBPA的8倍
答案 C
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解析 蚯蚓以落叶、禽畜粪便和线虫等为食,在生态系统中既是消费者也是分解者,A项正确。据题图可知,蚯蚓体内TBBPA浓度大约在20天时达到最大值,所以蚯蚓对TBBPA的富集效应在20天以后趋于饱和,B项正确。该实验结束时蚯蚓被其他捕食者所食,蚯蚓体内的TBBPA会进入其他捕食者体内,从而沿食物链传递,C项错误。15天时蚯蚓体内富集的TBBPA浓度约是8 μg/g,初始实验环境中TBBPA的浓度为1 mg/kg,前者大约是后者的8倍,D项正确。
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2.(2025·河南模拟)某生态系统中能量在3个营养级之间流动的情况如下图。下列叙述错误的是( )
A.B遗体中的能量和C未消化利用的能量都属于B用于生长、发育、繁殖的能量
B.若B同化的量减小,C的同化量一般也相应减少,B→C的能量传递效率基本不变
C.若B呼吸消耗的能量占其同化量的比例增大,则B的生长效率(生长量/同化量)提高
D.若B为养殖动物,增大B的同化效率(同化量/摄入量)能使能量的利用率增大
C
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解析 同化量=呼吸散失的能量+用于生长、发育和繁殖的能量,B遗体中的能量和C未消化利用的能量都属于B用于生长、发育和繁殖的能量,A项正确。相邻营养级之间的能量传递效率为10%~20%,因此若B同化的量减小,C的同化量一般也相应减少,由于每个营养级的同化量大部分都会被自身呼吸消耗,因此不同营养级之间的传递效率一般不变,即B→C的能量传递效率基本不变,B项正确。同化量=呼吸散失的能量+用于生长、发育和繁殖的能量,若B呼吸的能量占其同化量的比例增大,则B用于生长、发育和繁殖的能量会减少,B的生长效率(生长量/同化量)降低,C项错误。若B为养殖动物,增大B的同化效率能使粪便量所占比例减少,可以使能量的利用率增大,D项正确。
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3.(2025·湖南长沙模拟预测)每到银杏季,各地的银杏林便成了校园里一道亮丽的风景线。下图为某年某龄期某地银杏林的能量流动示意图,图中数字为能量数值,单位是MJ/(m2·a)。林冠截获量是指树木的枝叶对太阳光的吸收和反射量。生物量增量指在一定面积内单位时间干物质增加的量。下列相关叙述正确的
是( )
A.流经该人工林的总能量为林冠截获量
B.凋落量为流向分解者的能量,分解者能够加快物质循环,并有利于植物传粉和种子传播
C.总初级生产量属于生产者(绿色植物)用于生长、发育和繁殖的能量
D.生物量增量可能分布在植物的根、茎、叶等器官中,不会流向下一营养级
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答案 D
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解析 流经该人工林的总能量为生产者固定的太阳能,也就是图中的总初级生产量166.5 MJ/(m2·a),A项错误。分解者在生态系统中的作用是分解动植物遗体残骸、动物的粪便等,将有机物转化为二氧化碳、水和无机盐等,供植物重新利用,消费者有利于植物传粉和种子传播,B项错误。生产者所固定太阳能的去向为呼吸作用消耗和用于自身生长、发育和繁殖,图中总初级生产量代表生产者固定的太阳能,总呼吸量代表生产者呼吸作用消耗的能量,因此净初级生产量就是生产者(绿色植物)用于生长、发育和繁殖的能量,C项错误。生物量增量指在一定面积内单位时间干物质增加的量。生物量增量可能分布在植物的根、茎、叶中,不属于流向下一营养级的能量,不会流向下一营养级,D项正确。
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素养 立体农业和生态文明建设
4.(2025·河南卷)黄河流域是我国重要的生态屏障和经济地带,研究和保护黄河湿地生物多样性意义重大。某区域黄河湿地不同积水生境中植物物种的调查结果如图。下列叙述错误的是( )
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A.永久性积水退去后的植物群落演替属于次生演替
B.积水生境中的植物具有适应所处非生物环境的共同特征
C.积水频次和积水量均可以影响湿地生态系统的抵抗力稳定性
D.影响季节性水涝生境中植物物种数量的关键生态因子属于密度制约因素
答案 D
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解析 永久性积水生境中有生物群落,永久性积水退去后的植物群落演替属于次生演替,A项正确。积水生境中的植物能够生存,说明它们具有适应所处非生物环境的共同特征,如具有发达的通气组织,可用于储存和运输氧气,从而缓解低氧胁迫,B项正确。积水频次和积水量均可以影响植物种类,从而影响湿地生态系统的抵抗力稳定性,C项正确。影响季节性水涝生境中植物物种数量的关键生态因子(如积水深度、淹水持续时间等)属于非密度制约因素,其作用强度与植物种群密度无关,D项错误。
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5.(2025·江苏卷)江苏某地运用生态修复工程技术,将废弃矿区建设成为中国最美的乡村湿地之一。下列相关叙述错误的是( )
A.先从非生物因素入手,改善地貌条件、治理水体污染、修建引水工程
B.构建适合本地、结构良好的植被体系,提高生产者的生物量
C.生态修复工程调整了生态系统的营养结构
D.建设合理景观,综合提高其经济、生态等生物多样性的直接价值
D
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解析 由于废弃矿区土地的水分、土壤等条件恶劣,植被很难恢复,进行生态修复时应先从非生物因素入手,改善地貌条件、治理水体污染、修建引水工程,为植被生长提供条件,A项正确。生态修复工程需遵循自生、协调、整体、循环等原理,构建适合本地条件的植被体系,提高生产者的生物量,提高物种多样性,形成新的食物链和食物网,以增强生态系统的自我调节能力,B、C两项正确。生态系统的经济价值属于生物多样性的直接价值,生态价值属于间接价值,D项错误。
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6.(2024·湖北卷)2021年3月,习近平总书记在考察武夷山国家公园时指出,建立以国家公园为主体的自然保护地体系,目的就是按照山水林田湖草是一个生命共同体的理念,保持自然生态系统的原真性和完整性,保护生物多样性。根据以上精神,结合生物学知识,下列叙述错误的是( )
A.在国家公园中引入外来物种,有可能导致生物多样性下降
B.建立动物园和植物园,能够更好地对濒危动植物进行就地保护
C.规范人类活动、修复受损生境,有利于自然生态系统的发育和稳定
D.在破碎化生境之间建立生态廊道,是恢复自然生态系统完整性的重要
措施
B
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解析 外来物种可能成为本地物种的天敌或竞争者,从而对本地物种构成威胁,导致生物多样性下降,A项正确。建立动物园和植物园是对濒危动植物的易地保护,B项错误。规范人类活动、减少人类干预、修复受损生境等有利于自然生态系统的发育和稳定,C项正确。在破碎化生境之间建立生态廊道,可以打破地理隔离,是恢复自然生态系统完整性的重要措施,D项正确。
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7.(2024·湖北卷)据报道,2015年到2019年长江经济带人均生态足迹由0.321 2 hm2下降至0.295 8 hm2,5年的下降率为7.91%。人均生态承载力从0.460 7 hm2下降到0.449 8 hm2,5年的下降率为2.37%。结合上述数据,下列叙述错误的是( )
A.长江经济带这5年处于生态盈余的状态
B.长江经济带这5年的环境容纳量维持不变
C.长江经济带居民绿色环保的生活方式有利于生态足迹的降低
D.农业科技化和耕地质量的提升可提高长江经济带的生态承载力
B
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解析 生态足迹是指在现有技术条件下,维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积。生态承载力是指在某一特定环境条件下,某种个体存在数量的最高极限。生态承载力大于生态足迹时,呈现生态盈余,反之,则是生态赤字,由题干数据可知,长江经济带这5年处于生态盈余的状态,A项正确。这5年内,长江经济带的人均生态足迹和人均生态承载力都下降,但前者下降幅度更大,所以环境容纳量增大,B项错误。生活方式不同,生态足迹的大小可能不同,C项正确。农业科技化和耕地质量的提升可增加粮食产量,提高生态承载力,D项正确。
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8.(2024·湖南卷)湿地是一种独特的生态系统,是绿水青山的重要组成部分。下列叙述错误的是( )
A.在城市地区建设人工湿地可改善生态环境
B.移除湖泊中富营养化沉积物有利于生态系统的恢复
C.移栽适应当地环境的植物遵循了生态工程的协调原理
D.气温和害虫对湿地某植物种群的作用强度与该种群的密度有关
D
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解析 湿地具有蓄洪防旱、调节气候,为动植物提供栖息地等功能,在城市地区建设人工湿地有利于改善生态环境,A项正确。移除湖泊中富营养化沉积物,可改善湖泊水质,有利于生物多样性的保护和生态系统的恢复,B项正确。移栽适应当地环境的植物体现了生物与环境的协调与适应,遵循了生态工程的协调原理,C项正确。气温等气候因素对种群的作用强度与该种群的密度无关,属于非密度制约因素,D项错误。
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二、非选择题
9.(13分)(2025·广东卷)热带雨林土壤中磷元素大部分以植物不能直接吸收利用的复杂有机磷形式存在,是植物生长和幼苗更新的主要限制因素。热带雨林中绝大多数植物都与菌根真菌形成互利共生关系,菌根真菌为植物提供矿质元素和水分,并从宿主植物获得生长必需的碳水化合物,其中,乔木主要与丛枝菌根(AM)或外生菌根(ECM)真菌共生(图a)。为探究AM和ECM真菌对宿主植物磷元素吸收的作用,科学家选取AM和ECM树种开展盆栽实验,向接种菌根真菌后的幼苗分别提供Na3PO4(无机磷)、腺苷酸(简单有机磷)、植酸(复杂有机磷)和水(空白对照),种植一段时间后测定幼苗生长情况(图b)。
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a
b
回答下列问题。
(1)不同类型的菌根植物可以利用土壤中不同形式的磷元素,形成树种间
进而实现稳定共存。
生态位分化
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(2)热带雨林中冠层优势度较高的树种主要来自龙脑香科,以约3%的物种数占据30%以上的个体数。推测这些树种主要与 共生,原因是
_______________________________________________________________
______________________________________________________________。
同时,母树还可以通过地下菌丝网络实现“亲代抚育”,帮助幼苗突破林下光照不足的限制,可能的机制是___________________________________
。植物和菌根真菌间的互利共生越来越高效、相互依赖程度越来越高,这种生态学现象属于 。
ECM真菌
与AM树种相比,ECM树种在利用植酸(复杂有机磷)方面具有优势,龙脑香科树种与ECM真菌共生,更易于利用热带雨林土壤中的磷元素
母树通过地下菌丝网络向幼苗输送碳源
和养分,促进幼苗快速生长
协同进化
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(3)随着群落内宿主植物个体数增加,其对应的地下菌丝网络功能越强,越有利于同种个体生长和幼苗更新,这一过程属于 调节;但个体数增加到一定程度后,种内竞争加剧进而抑制种群进一步增长。上述调控机制共同维持了 的相对稳定。
(4)针对退化热带雨林开展生态修复工程,结合植物根际生态过程,提出合理建议以恢复生物多样性:_______________________________________
_____________________________________________________________。
正反馈
种群数量
种植能高效利用复杂有机磷的本土植物;改善土壤条件,向土壤中接种适当类型的菌根真菌(合理即可)
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解析 (1)不同类型的菌根植物可以利用土壤中不同形式的磷元素,这样可以减少树种间对磷元素的竞争,使不同树种占据不同的生态位,形成树种间的生态位分化,进而实现稳定共存。
(2)从图b可以看出,ECM树种比AM树种的复杂有机磷(植酸)组的相对生物量高,说明ECM树种在利用复杂有机磷方面具有优势,而热带雨林土壤中磷元素大部分以植物不能直接吸收利用的复杂有机磷形式存在,因此推测热带雨林中冠层优势度较高的树种主要与ECM真菌共生。母树通过地下菌丝网络实现“亲代抚育”,帮助幼苗突破因林下光照不足而导致的有机物积累不足的限制,其可能的机制是母树通过地下菌丝网络将自身光合作用产生的碳水化合物等物质传递给幼苗,为幼苗提供能量和物质支持。植物和菌根真菌间的互利共生越来越高效、相互依赖程度越来越高,有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中不同物种之间、生物与无机环境之间协同进化的结果。
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(3)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,这种调节方式叫作反馈调节,如果这种信息调节是加强原来效果的属于正反馈调节,反之属于负反馈调节。随着群落内宿主植物个体数增加,其对应的地下菌丝网络功能越强,越有利于同种个体生长和幼苗更新,这种信息调节是加强原来效果的,因此这是一个正反馈调节过程;但个体数增加到一定程度后,种内竞争加剧进而抑制种群进一步增长。上述调控机制共同维持了种群数量的相对稳定。
(4)针对退化热带雨林开展生态修复工程,可以选择与多种菌根真菌共生的不同种类的本土树种进行种植;还可以向土壤中接种适当类型的菌根真菌,改善土壤条件,以提高植物对土壤中不同形式磷元素的利用效率,提高生态系统营养结构的复杂程度和稳定性,从而恢复生物多样性。(共47张PPT)
层级一:主干知识落实清单
考点1 种群及其动态
【串联整合】
1.厘清种群的数量特征及相互关系
(1)相关图示
稳定型
衰退型
出生率
死亡率
性别比例
(2)图示解读
① 是种群最基本的数量特征。
②直接决定种群密度的因素是 、 。
③年龄结构和性别比例不直接决定种群密度,年龄结构通过影响种群的 ,从而预测种群数量的变化趋势,性别比例通过影响种群的 间接影响种群密度。
种群密度
出生率和死亡率
迁入率和迁出率
出生率和死亡率
出生率
2.种群密度的调查方法
3.模型分析种群的“J”形增长和“S”形增长
倍数
有限
K/2
K值
4.概括影响种群数量变化的因素
阳光
温度
综合性
捕食
寄生
【自主落实】
[练易错]
1.判断下列有关种群数量特征叙述的正误。
(1)(2024·山东卷)统计棉田不同害虫物种的相对数量时可用目测估计法。
( )
(2)(2023·海南卷)海草是一类生长在浅海的单子叶植物,可用样方法调查某种海草的种群密度。( )
(3)(2023·天津卷)人口老龄化将对种群密度产生影响,性别比例与此密切相关。( )
(4)(2023·北京卷)在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度。
( )
√
√
×
×
2.判断下列有关种群数量变化叙述的正误。
(1)(2024·山东卷)棉蚜天敌对棉蚜种群的作用强度与棉蚜种群的密度有关。
( )
(2)(2023·广东卷)某地区蝗虫在秋季产卵后死亡,以卵越冬。某年秋季降温提前,大量蝗虫在产卵前死亡,次年该地区蝗虫的种群密度明显下降,原因是密度制约因素导致出生率下降。( )
(3)(2022·河北卷)稳定的种群具有稳定型年龄结构,性别比例为1∶1,个体数就达到K值。( )
√
×
×
(4)(2022·辽宁卷)欧亚蔊菜入侵人工草坪初期,种群增长曲线呈“S”形。( )
(5)(2022·山东卷)某实验水域中定期投入适量的饲料,饲料是影响某种水生动物种群数量变化的非密度制约因素。( )
(6)(2021·湖北卷)增大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量。( )
(7)(2021·河北卷)麋鹿种群增长速率最大时,种内竞争最小。( )
(8)(2021·重庆卷)影响K值的主要因素是小型鼠的出生率、死亡率、迁入率和迁出率。( )
×
×
√
×
×
[练表达]
3.(选择性必修2 P5探究·实践)用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时,宜选择双子叶草本植物的原因是
_____________________________________________________________________________________________________________________________。
4.(选择性必修2 P5探究·实践)调查双子叶植物的种群密度,强调随机取样的原因是_______________________________________________________
____________________________________________________________。
单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的,从地上部分难以辨别是一株还是多株;而双子叶草本植物的个体数目则易于辨别
为了确保所选择的样方具有代表性,不受主观因素的影响,使通过样方统计的结果(估算值)能更接近真实的情况
5.(2022·全国乙卷)某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量,主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题。
(1)已知调查区域总面积为S,样方面积为m,样方内平均个体数为n,则该区域的种群数量为 。
(2)与标记重捕法相比,上述调查方法的优势有_______________________
(答出2点即可)。
nS/m
不需要捕捉并标记调查动物,避免捕捉、标记等对动物造成影响;调查周期短
6.(选择性必修2 P9正文)野生大熊猫种群数量锐减的原因是
。保护大熊猫的根本措施是建立自然保护区,给大熊猫更宽广的生存空间,改善它们的栖息环境,从而提高环境容纳量。
7.(选择性必修2 P17思维训练)据循环因果关系分析猎物和捕食者种群数量变化的相关性:_______________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________。
大熊猫栖息地遭到破坏后,由于食物的减少和活动范围的缩小,其K值变小
自然生态系统中猎物数量增多会导致捕食者数量增多,捕食者数量增多会使猎物数量减少,猎物数量减少会引起捕食者数量减少,最终使猎物和捕食者的种群数量在一定水平上保持动态平衡
考点2 群落及其演替
【串联整合】
1.分类概括种间关系
2.归纳概括群落的结构
(1)群落的空间结构
食物条件
镶嵌
(2)生态位
栖息地
出现频率
植株高度
相对稳定
环境资源
协同进化
3.“两看法”判断初生演替和次生演替
初生
次生
长
缓慢
短
较快
【自主落实】
[练易错]
1.判断下列有关群落物种组成和结构描述的正误。
(1)(2024·河北卷)森林群落中林下喜阴植物的种群密度与林冠层的郁闭度无关。( )
(2)(2023·湖南卷)秸秆和菜籽饼还田后可提高土壤物种丰富度。( )
(3)(2023·海南卷)与杂草群落相比,灌丛对阳光的利用更充分。( )
×
√
√
(4)(2022·全国乙卷)群落中植物垂直分层现象的形成是由动物种类决定的。
( )
(5)(2021·福建卷)“螟蛉有子,蜾蠃负之”可体现生物之间存在种间互助关系。
( )
(6)(2020·江苏卷)挺水的莲、浮水的睡莲及沉水的水草体现出群落的垂直结构。( )
×
×
√
2.判断下列有关群落的类型和演替叙述的正误。
(1)(2024·河北卷)过度放牧会改变草原群落物种组成,但群落中占优势的物种不会改变。( )
(2)(2023·浙江卷)荷塘中荷花盛开、荷叶逐渐覆盖了整片水面,可以推断群落演替正在进行。( )
(3)(2022·江苏卷)湖泊经地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段和灌木阶段可初生演替出森林。( )
(4)(2022·河北卷)演替到稳定阶段的群落具有相对不变的物种组成和结构。
( )
(5)(2020·山东卷)由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程不属于群落演替。( )
×
×
×
√
×
[练表达]
3.(选择性必修2 P28与社会的联系)立体农业和四大家鱼混养的生态学原理和意义是什么
立体农业是充分利用群落的空间结构和季节性,进行立体种植、立体养殖或立体复合种养,从而充分利用光能、空间和时间资源,提高农作物产量。四大家鱼的混养利用了它们在池塘中占据着不同的生态位,从而有利于不同生物充分利用资源,提高经济效益。
4.(2023·新课标卷)要研究湖区某种水鸟的生态位,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 。
5.(2023·山东卷)(1)在退耕农田生态系统上进行的群落演替与在火山岩上进行的群落演替相比,除了演替起点的不同,区别还在于该群落演替类型
(答出2点区别即可)。
(2)该农田退耕前后的变化,说明人类活动对群落演替的影响是 。
该种水鸟的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等(答出3点即可)
有利于不同生物充分利用环境资源
时间短、速度较快
人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
6.(2022·山东卷)随着时间的推移,群落可能会发生演替。群落演替的原因是
_____________________________________________________________________________________________________________________________。
7.(经典高考题)据调查,近5万年以来,某地区由于气候越来越干燥,森林逐渐被灌丛取代,这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来,由于人类过度开垦,导致局部灌丛出现了荒漠化。该现象表明
_____________________________________________________________________________________________________________________________。
8.(选择性必修2 P41正文)次生演替比初生演替时间短的原因是
__________________________________________________________________________________________________________________________。
环境不断变化;生物本身不断地繁殖、迁移或者迁徙;种内与种间关系的改变;人类活动的干扰
与该地区具有的自然演替相比,人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度变快,但演替的方向未发生改变
次生演替的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
考点3 生态系统及环境保护
【串联整合】
1.据同化类型判断生态系统功能类群
生产者
分解者
消费者
2.分析能量在各营养级间流动过程
用于自身生长、发育和繁殖
(1)同化量=摄入量-粪便量。同化量-呼吸量= 。
(2)一个营养级粪便中的能量不属于该营养级的同化量,而属于上一营养级同化量中“流向分解者”的一部分。
(3)最高营养级能量去路的特殊性:最高营养级的能量不会传递给下一营养级。
(4)能量传递效率=该营养级的 / ×100%。
用于自身生长、发育和繁殖的能量
同化量
上一营养级的同化量
3.归纳总结碳循环的过程
存在形式 非生物环境中: 和碳酸盐
生物群落内部:
CO2
含碳有机物
流动形式 生物群落与非生物环境之间:
生物群落内部:
进入生物 群落的途径 作用、化能合成作用
返回非生物 环境的途径 ①生产者、消费者的 作用
②分解者的分解作用
③化石燃料的燃烧
CO2
含碳有机物
光合
呼吸
4.牢记生态系统中信息传递的种类和作用
非生物环境
维持生物种群的繁衍
5.生物富集
(1)概念
生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,称作生物富集。
(2)特点:全球性
(3)实例
铅、镉或汞等重金属;DDT、六六六等有机化合物及一些放射性物质,存在生物富集现象。
6.生态系统的稳定性
(1)生态平衡:结构平衡、功能平衡、 平衡。
(2)抵抗力稳定性与自我调节能力的关系——正相关
收支
(3)“三看法”判断抵抗力稳定性和恢复力稳定性
7.关注生物多样性的“3、3、4、1”
8.理解生态工程的四个基本原理
生
物多样性
协调
迁移
与转化
整体
【自主落实】
[练易错]
1.判断下列关于生态系统结构描述的正误。
(1)(2023·广东卷)浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者。
( )
(2)(2022·浙江卷)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。( )
(3)(2020·浙江卷)自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级。
( )
×
√
√
(4)(2020·浙江卷)营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和。( )
(5)(2020·江苏卷)农业生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者。( )
×
×
2.判断下列关于生态系统描述的正误。
(1)(2024·甘肃卷)热带雨林物种组成和结构复杂,物质循环相对封闭。( )
(2)(2024·河北卷)人工林经过抚育,环境中的能量和物质更高效地流向栽培树种。( )
(3)(2023·湖北卷)通过生物富集作用,镉能沿食物链传递到更高营养级。
( )
(4)(2023·湖北卷)水生消费者对有机碳的利用,缓解了碳排放。( )
(5)(2022·河北卷)某林场对林下无植被空地进行开发,采用了立体复合种植模式。林、藤、草和真菌等固定的太阳能是流入该生态系统的总能量。
( )
(6)(2022·湖南卷)采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递。( )
×
√
√
×
×
√
(7)(2022·辽宁卷)与自然草地相比,人工草坪自我维持结构和功能相对稳定的能力较低。( )
(8)(2022·河北卷)相对稳定的能量流动、物质循环和信息传递是生态系统平衡的特征。( )
(9)(2022·海南卷)珊瑚生态系统具有抵抗不良环境并保持原状的能力,这是恢复力稳定性的表现。( )
(10)(2021·辽宁卷)越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分。( )
√
√
×
√
(11)(2021·福建卷)利用茶树废枝栽培灵芝,可提高能量的传递效率。( )
(12)(2021·江苏卷)在繁殖季节,白鹭求偶时发出的鸣叫声属于行为信息。
( )
(13)(2021·河北卷)湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础。( )
(14)(2021·海南卷)红树林生态系统物种丰富,结构相对复杂,具有较强的自我调节能力。( )
×
×
×
√
3.判断下列有关环境保护描述的正误。
(1)(2024·黑吉辽卷)在矿区废弃地选择种植沙棘,未遵循生态工程的协调原理。( )
(2)(2024·黑吉辽卷)全球性的生态环境问题往往与人类活动有关。( )
(3)(2024·湖北卷)长江经济带居民绿色环保的生活方式有利于生态足迹的降低。( )
(4)(2022·辽宁卷)光盘行动、一次性餐具使用、秸秆焚烧等活动都能减小生态足迹。( )
×
√
√
×
(5)(2022·湖北卷)生态环境破坏、过度捕捞等导致长江中下游生态退化。长江保护应在优先保护地方经济发展的基础上,进行生态修复和生物多样性保护。( )
(6)(2020·山东卷)建立自然保护区属于易地保护,是保护绿孔雀的有效措施。
( )
×
×
[练表达]
4.(选择性必修2 P51旁栏思考)食物链上一般不超过五个营养级,原因是 ,营养级越高,得到的能量越少,超过五个营养级后,最高营养级得到的能量不足以维持该营养级生存。
5.秧藕养鱼是一种池塘立体生态种养模式,这种种养模式在生产实践中获得了较高的经济效益,试从能量利用的角度分析,原因是
_____________________________________________________________________________________________________________________________。
生态系统中的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点
鱼类的立体放养使池塘群落具有合理的垂直结构,充分利用了池塘水体的空间资源,实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率
6.(2023·浙江卷)亚洲象常年的栖息地热带雨林,植物生长茂盛,凋落物多,但土壤中有机质含量低,土壤中有机质含量低的原因是在雨林高温、高湿的环境条件下, 。
7.(1)(2021·重庆卷)海洋生态系统中,位于食物链顶端的虎鲸种群数量最少,从能量流动角度分析,原因是______________________________________
______________________________________________________________。
分解者将有机物快速分解为无机物
能量是单向流动、逐级递减的,虎鲸处于食物链的顶端,其获得的能量不足以维持较大的种群数量
(2)(2023·全国新课标卷)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。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,①②③表示生物的生命活动过程,其中
①是 ;②是 ;③是 。
水鸟同化
呼吸作用
分解者分解
8.(2021·河北卷)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_____________________________________
____________________________________________________________________________________________。
9.(选择性必修2 P83旁栏思考)食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹要大的原因是___________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________。
10.(2023·湖北卷)习近平总书记在二十大报告中提出了“实施生物多样性保护重大工程”。保护生物多样性的意义是_________________________
(回答一点即可)。
含碳有机物
碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的,二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动
牛所处的营养级比蔬菜高,牛生存需要占有一定的草地面积,吸收牛生命活动产生的CO2也占有一定的森林、草地或农田面积,所以食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹要大
维持生态系统的稳定性
(或为人类的生存和发展提供物质条件)(共24张PPT)
层级三 素养整合 诠释应用
素养1 生命观念——立体农业中的稳态与平衡观
(1)生态农业中用秸秆喂牛,用粪便生产沼气等,体现了研究生态系统能量流动的意义是帮助人们科学规划、设计人工生态系统,提高能量利用率,使能量得到最有效的利用。
(2)生态农业中让多种生物参与,尤其是借助微生物的分解作用。既提高了秸秆和粪便中的能量利用率,又加快了物质循环,还增加了土壤中的生物数量和种类,提高了生态系统的稳定性。
(3)生态农业利用的原理是群落丰富度越大,抵抗力稳定性越高;群落垂直结构越复杂,对阳光等资源的利用率越高。
(4)生态农田中除草除虫、合理载畜体现了研究生态系统能量流动的意义是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。
(5)生态农业中,可利用信息传递消灭害虫,增加经济作物和动物的产量。
(6)生态农业生产中要不断施肥、灌溉、除草及控制病虫害等,说明对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
(7)生态系统的自我调节能力是有一定限度的,所以对生态农业中农产品、林产品和畜产品的获取不要超过一定限度。
【素养应用】
1.(2025·湖北卷)深秋时节,有机蔬菜种植基地常会收集大量塘泥堆置于池塘周边,待其自然风干,再经过冬季自然腐熟后,次年可作为优质有机肥。根据上述材料,下列叙述错误的是( )
A.塘泥不能直接用作有机肥是因为其水分含量过高
B.腐熟过程中发挥核心作用的是微生物的分解活动
C.处理后的塘泥作为有机肥,可有效提升土壤肥力
D.塘泥的资源化利用符合生态学循环原理,有助于农业可持续发展
A
解析 塘泥不能直接使用不仅是因为其水分含量过高,还因为其未腐熟状态可能存在有害物质、病原体或易造成土壤缺氧等问题,直接施用可能对作物生长不利,A项错误。腐熟过程是指有机物质在微生物(如细菌、真菌)作用下分解、转化为稳定腐殖质的过程,B项正确。根据题干可知,处理后的塘泥可作为优质有机肥,有机肥能改善土壤结构、增加有机质和养分含量,从而提升土壤肥力,C项正确。塘泥来自池塘,富含有机质和养分,处理后作为肥料返回土壤,实现了营养物质的循环利用,符合生态学循环原理,D项正确。
2.(2024·全国新课标卷)采用稻田养蟹的生态农业模式既可提高水稻产量又可收获螃蟹。下列叙述错误的是( )
A.该模式中水稻属于第一营养级
B.该模式中水稻和螃蟹处于相同生态位
C.该模式可促进水稻对二氧化碳的吸收
D.该模式中碳循环在无机环境和生物间进行
B
解析 水稻是生产者,属于第一营养级,A项正确。一个物种的生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,每个物种都有自己的生态位,所以该模式中水稻和螃蟹处于不同生态位,B项错误。该模式可提高水稻产量,水稻的光合速率升高,即水稻对二氧化碳的吸收增强,C项正确。碳循环是指碳元素在非生物环境与生物群落之间的循环往复运动,D项正确。
3.(2024·江苏卷)为了防治莲藕食根金花虫,研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝,并开展相关研究,结果见下表。下列相关叙述错误的是( )
套养方式 莲藕食根金花虫防治率/% 藕增产率/%
单独套养泥鳅 81.3 8.2
单独套养黄鳝 75.7 3.6
混合套养泥鳅和黄鳝 94.2 13.9
A.混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率
B.3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率
C.混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系
D.生物防治优化了生态系统的能量流动方向,提高了经济效益和生态效益
B
解析 由题表可知,混合套养泥鳅和黄鳝的防治率明显高于单独套养泥鳅或黄鳝的防治率,同时,混合套养的藕增产率也高于单独套养泥鳅和单独套养黄鳝,因此混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率,A项正确。能量传递效率通常是指能量从一个营养级传递到下一个营养级的效率,而表格中的数据只是防治率和增产率的变化,并不能说明3种套养方式显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率,B项错误。泥鳅和黄鳝都以莲藕食根金花虫为食,可能会在资源获取上产生竞争,因此混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系,C项正确。生物防治通过天敌来控制害虫,优化了生态系统的能量流动方向,这有助于提高经济效益和生态效益,D项正确。
素养2 社会责任 ——生态文明建设(碳中和与碳达峰、生态恢复、生物多样性及其保护)
1.生态文明
生态文明以尊重和维护自然为前提,以人与人、人与自然、人与社会和谐共生为宗旨,以建立可持续的生产方式和消费方式为内涵,引导人们走上持续、和谐的发展道路为着眼点。
2.碳达峰和碳中和
(1)碳达峰和碳中和的提出原因
各国二氧化碳排放→温室气体猛增→威胁生命系统→提出碳达峰和碳中和。
(2)碳达峰和碳中和的解释
①碳达峰:年度二氧化碳排放量达到历史最高值,之后会经历平台期,进入持续下降的过程,碳达峰是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点。
②碳中和: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”。
(3)碳中和的措施
①少排放:节能减排、低碳生活。
②不排放:开发利用新能源。
③负排放:植树造林、直接捕获碳等。
3.生态修复
(1)含义:在遵循自然规律的前提下,利用生态工程技术,把退化或破坏的生态系统恢复或重建,既能最大限度地为人类所利用,又能维持生态平衡。
(2)类型
①河流水体的生态修复:稀释污染水体、挖除表层的污染底泥;向水体中加入化学药剂絮凝、沉淀污染物;利用鱼类、凤眼莲等水生动植物进行修复。
②草原的生态修复:退牧还草、植被保育、人工草地的治理和修复;积极调整产业结构,发展生态畜牧业等。
③废弃矿区的生态修复:矿井水净化作灌溉和景观用水、矸石堆充填塌陷坑和矿业遗迹旅游资源开发等。
(3)生态浮床和水污染治理
生态浮岛,又称人工浮床、生态浮床等。它以水生植物为主体,运用无土栽培技术原理,以高分子材料等为载体和基质,应用物种间共生关系,充分利用水体空间生态位和营养生态位,从而建立高效人工生态系统,用以削减水体中的污染负荷。“纳米曝气—生物膜—水生植物”一体化生态修复集成系统是当前城市黑臭河道治理的常用技术手段,该系统分别从水体增氧、微生物负载增殖、植物吸收降解等途径对黑臭水体进行全面水质净化,有效地消除水体黑臭,提高水体的自净能力,从而实现对河道的生物修复。图1是河道引清渐推生态修复工程流程图,图2是河道的模拟修复示意图。
图1
图2
【素养应用】
1.(2025·云南卷)增加碳汇的目的是减少大气中CO2含量。下列措施中无法实现减少碳排放或增加碳汇的是( )
A.保护湿地 B.植树造林
C.秸秆还田 D.动物饲养
D
解析 湿地生态系统具有强大的碳汇功能,保护湿地可以维持和增强其吸收CO2的能力,减少碳排放或增加碳汇,A项不符合题意。植物通过光合作用吸收CO2,植树造林能够增加植物的数量,从而吸收更多的CO2,增加碳汇,B项不符合题意。秸秆还田可以增加土壤有机质,改善土壤结构,同时秸秆在分解过程中会固定一部分碳,有助于增加碳汇,C项不符合题意。动物饲养过程中,动物呼吸会释放CO2,而且动物的粪便等在分解过程中也会产生温室气体,无法实现减少碳排放或增加碳汇,D项符合题意。
2.(2025·河北卷)被誉为“太行新愚公”的李保国在太行山区摸索出了一种成功的生态经济沟建设模式——山顶种植水土保持林、山腰种植干果林和山脚种植水果林,切实践行了“绿水青山就是金山银山”的理念。下列叙述错误的是( )
A.山顶、山腰和山脚不同林种的布局体现了群落的垂直结构
B.生态经济沟的建设提高了当地的生态效益和经济效益
C.该模式体现了生物与环境的协调与适应
D.生态经济沟的建设促进了人与自然的和谐发展
A
解析 山顶、山腰和山脚的林种布局,是由地形起伏导致的,体现了群落的水平结构,A项错误。生态经济沟建设的模式为:山顶种植水土保持林保生态,山腰种植干果林、山脚种植水果林产生经济效益,提高了当地的生态效益和经济效益,B项正确。不同地形种植不同林种,体现了生物与环境的协调与适应,C项正确。该模式践行了“绿水青山就是金山银山”的理念,促进了人与自然的和谐发展,D项正确。
3.(2025·黑吉辽蒙卷)为修复矿藏开采对土壤、植被等造成的毁坏,采用生态工程技术对矿区开展生态修复。下列叙述错误的是( )
A.修复首先要对土壤进行改良,为植物生长提供条件
B.修复应遵循生态工程的协调原理,因地制宜配置物种
C.修复后,植物多样性提升,丰富了动物栖息环境,促进了群落演替
D.修复后,生物群落能实现自我更新和维持,体现了生态工程整体原理
D
解析 矿区土壤条件恶劣,修复首先要对土壤进行改良,可为植物生长提供条件,A项正确。协调原理指的是在进行生态工程建设时,生物与环境、生物与生物的协调与适应,生态修复要遵循协调原理,结合当地环境因地制宜配置物种,B项正确。修复后,植物多样性提升,为动物提供更多栖息环境和食物,会促进群落演替,C项正确。修复后,生物群落能实现自我更新和维持,体现的是生态工程的自生原理,整体原理强调考虑自然、经济、社会等系统组成的整体影响力,D项错误。
4.(2025·湖北卷)2023年7月,习近平总书记在全国生态环境保护大会上发表的重要讲话中强调:着力提升生态系统多样性、稳定性、持续性,要站在维护国家生态安全、中华民族永续发展和对人类文明负责的高度,加强生态保护和修复,为子孙后代留下山清水秀的生态空间。下列措施不符合以上精神的是( )
A.通过大规模围湖造田扩大耕地面积,提高粮食产量
B.对有代表性的自然生态系统和珍稀物种栖息地进行保护
C.对过度利用的森林与草原进行封育,待恢复到较好状态时再适度利用
D.开展大规模国土绿化行动,推进“三北”防护林体系建设和京津风沙源治理
A
解析 大规模围湖造田虽然扩大了耕地面积,但会降低生态系统的多样性、稳定性、持续性,最终不利于提高粮食产量,A项符合题意。对有代表性的自然生态系统和珍稀物种栖息地进行保护,有利于提升生态系统多样性、稳定性、持续性,B项不符合题意。对过度利用的森林与草原进行封育,待恢复到较好状态时再适度利用,加强生态保护和修复,为子孙后代留下山清水秀的生态空间,C项不符合题意。开展大规模国土绿化行动,推进“三北”防护林体系建设和京津风沙源治理,加强生态保护和修复,D项不符合题意。(共57张PPT)
限时练21 大单元七查缺补漏保分练
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[刷真题1]
一、选择题
1.(2025·广东卷)山水林田湖草沙冰是生命共同体。这一生态文明理念最能体现生态系统的( )
A.整体性 B.独立性
C.稳定性 D.层次性
A
解析 生物圈中的山水林田湖草沙冰是不同类型的生态系统,属于一个生命共同体,生命共同体是一个统一的整体。
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2.(2025·湖北卷)花鼠取食偏好红松球果,且具有分散贮食和遗忘贮藏点的特性。研究人员在2019—2023年间,对某地红松林中花鼠种群数量和红松结实量开展调查,发现2022年红松结实量最高,与其余四年的结实量存在显著差异;其余四年之间的结实量没有显著差异。花鼠种群5年的调查结果如下表。根据上述材料,下列推测合理的是( )
时间 2019年 2020年 2021年 2022年 2023年
性别比例(雌∶雄) 0.77 0.76 0.78 1.16 0.98
幼年组 14 21 26 47 37
成年组 62 56 60 54 62
老年组 2 2 3 5 3
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A.花鼠能促进红松种子的传播
B.红松结实量受到花鼠种群数量的调控
C.花鼠的种群数量波动与其性别比例之间没有关联
D.从年龄结构分析,上述花鼠种群属于衰退型种群
答案 A
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解析 花鼠取食偏好红松球果,且具有分散贮食和遗忘贮藏点的特性,所以花鼠在取食过程中能促进红松种子的传播,A项合理。据表格可知,花鼠在2019—2023年间的种群数量分别为78、79、89、106、102,而调查发现2022年红松结实量最高,与其余四年的结实量存在显著差异,其余四年之间的结实量没有显著差异,说明红松结实量不受花鼠种群数量的调控,B项不合理。据表格可知,前三年花鼠种群的性别比例(雌∶雄)较低,种群数量较少,后两年的性别比例(雌∶雄)较高,种群数量较多,而2022年性别比例最高,种群数量最多,可见花鼠的种群数量波动与其性别比例之间有关联,C项不合理。从年龄结构分析,幼年个体比例升高,种群数量呈逐年增加的趋势,所以上述花鼠种群属于增长型种群,D项不合理。
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3.(2025·云南卷)在国家和地方政府的大力保护下,中国境内亚洲象数量明显增加。2002—2023年西双版纳野象谷亚洲象种群数量调查结果如图。
下列说法错误的是( )
A.可使用红外触发相机调查亚洲象种群数量
B.2016—2017年,该种群新出生3头亚洲象
C.2021—2022年,亚洲象种群增长率为3%
D.亚洲象种群数量增长至K值后仍然会波动
B
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解析 红外触发相机可以在不干扰亚洲象的情况下对其进行监测和记录,能够较为准确地统计亚洲象的种群数量等信息,A项正确。种群数量的变化不仅取决于出生率,还与死亡率、迁入率和迁出率等因素有关,仅从所给的种群数量数据,无法得出2016—2017年亚洲象的死亡数量等其他信息,故不能仅仅根据两年的种群数量差值就确定新出生的亚洲象数量,B项错误。种群增长率=增长数量/初始数量×100%,2021年亚洲象种群数量为100头,2022年为103头,增长数量为103-100=3(头),初始数量为100头,则种群增长率为3/100×100%=3%,C项正确。在自然生态系统中,种群数量增长至K值后,由于受到环境因素(如食物、天敌、气候等)的影响,种群数量仍然会在K值上下波动,D项正确。
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4.(2025·山东卷)某湿地公园出现大量由北方前来越冬的候鸟,下列说法正确的是( )
A.候鸟前来该湿地公园越冬的信息传递只发生在鸟类与鸟类之间
B.鸟类的到来改变了该湿地群落冬季的物种数目,属于群落演替
C.来自不同地区鸟类的交配机会增加,体现了生物多样性的间接价值
D.湿地水位深浅不同的区域分布着不同的鸟类种群,体现了群落的垂直结构
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解析 候鸟越冬的信息传递,有物理信息(如温度)在生物与无机环境间传递,并非只发生在鸟类与鸟类之间,A项错误。群落演替是群落长期优势种取代等过程,鸟类改变物种数目,未发生优势种替代,不属于演替,属于群落的季节性变化,B项错误。不同地区鸟类交配增加利于基因交流,体现了对生物进化的价值,属于间接价值,C项正确。湿地水位深浅不同区域分布不同鸟类,是群落生物在水平方向上的分布,体现水平结构,D项错误。
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5.(2025·黑吉辽蒙卷)红藻兼具无性生殖和有性生殖。海蟑螂依赖红藻躲避天敌,并取食红藻表面附生的硅藻,在此过程中携带了红藻的雄配子,使红藻有性生殖成功率提升。下列叙述错误的是( )
A.海蟑螂与红藻存在互惠关系,二者协同进化
B.海蟑螂数量减少不利于红藻形成多样的变异
C.硅藻附生于红藻,因此二者存在寄生关系
D.海蟑螂与红藻的关系类似传粉昆虫与虫媒花
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解析 海蟑螂与红藻两个不同物种之间存在互惠关系,在相互影响中不断进化和发展,属于协同进化,A项正确。海蟑螂能够使红藻有性生殖成功率提升,其数量减少会使红藻的有性生殖成功率下降,不利于红藻形成多样的变异,B项正确。硅藻附生于红藻,但两种藻类都能进行光合作用,均属于生产者,因此二者不存在寄生关系,C项错误。海蟑螂帮助红藻进行雄配子的传播,类似传粉昆虫帮助虫媒花传粉,D项正确。
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6.(2025·云南卷)群落演替理论为实施自然保护和生态修复提供了科学依据,关于演替,下列说法错误的是( )
A.森林火灾后发生的演替属于初生演替
B.科学合理的人工造林可加快演替的速度
C.优势种改变是判断群落演替的标志之一
D.环境变化是诱发演替的主要因素之一
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解析 森林火灾后,原有植被虽被破坏,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,所以发生的演替属于次生演替,A项错误。人类活动可以影响演替的方向和速度,科学合理的人工造林等人类活动能加快群落演替的速度,B项正确。在群落演替过程中,优势种会发生改变,优势种的改变是判断群落演替的标志之一,C项正确。环境变化,如气候变化、火灾、洪水等,是诱发群落演替的主要因素之一,D项正确。
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7.(2025·黑吉辽蒙卷)下图为某森林生态系统的部分食物网。下列叙述正确的是( )
A.图中的生物及其非生物环境构成生态系统
B.野猪数量下降时,虎对豹的排斥加剧
C.图中的食物网共由6条食物链组成
D.树木同化的能量约有10%~20%流入野猪
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解析 生态系统是指生物群落与无机环境相互作用形成的统一整体,图中所示为部分食物网,且所列生物只包含了生产者和消费者,还缺少分解者,A项错误。野猪数量下降时,虎的食物减少,虎和豹在食物方面的竞争加剧,虎对豹的排斥加剧,B项正确。图中的食物网共由8条食物链组成,C项错误。能量传递效率是指相邻营养级之间的传递比例,第一营养级(包括树木、草等)同化的能量约有10%~20%流入第二营养级(包括野猪、梅花鹿、野兔等),D项错误。
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8.(2025·广东卷)食物链可以跨越不同生境(如图)。下列分析正确的是( )
A.蜜蜂和油菜之间是互利共生关系
B.鱼在该食物链中属于四级消费者
C.增加鱼的数量可使池塘周边的油菜籽增产
D.将水陆生境联系成一个整体的关键种是鱼
C
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解析 分析题意可知,蜜蜂通过采蜜为油菜传粉,帮助油菜完成繁殖,油菜则为蜜蜂提供食物等条件,两者之间存在捕食和原始合作关系(蜜蜂和油菜共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活),A项错误。该食物链是油菜→蜜蜂→蜻蜓→鱼,鱼在该食物链中属于第四营养级,三级消费者,B项错误。一定范围内,增加鱼的数量能够减少蜻蜓数目,蜻蜓数量减少会减少对蜜蜂的捕食,则蜜蜂数量增加,利于为油菜传粉,帮助油菜完成繁殖,使池塘周边的油菜籽增产,C项正确。分析题意,食物链可以跨越不同生境,结合题图可知,蜻蜓的幼虫生活在水中,而成虫可生活在陆地,是将水陆生境联系成一个整体的关键种,D项错误。
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9.(2025·陕晋宁青卷)丛枝菌根真菌(AMF)可以帮助植物吸收磷,同时从植物中获取有机物。我国科研人员最近研究发现,小麦CNGC15基因突变后根细胞合成和分泌的黄酮类物质增加,吸引更多的AMF在小麦根部定殖。下列叙述错误的是( )
A.该基因突变可以增加生物多样性
B.低磷条件下AMF与小麦互利共生
C.小麦和AMF通过化学信息调节种间关系
D.该基因突变不影响AMF和小麦种群间能量流动
D
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解析 基因突变可增加生物多样性中的遗传多样性(基因多样性),A项正确。低磷条件下,AMF可帮助小麦吸收磷,小麦为AMF提供有机物,二者生活在一起,相互依存,互惠互利,属于互利共生的种间关系,B项正确。小麦分泌黄酮类物质吸引AMF在其根部定殖,通过化学信息来调节种间关系,C项正确。基因突变使小麦分泌黄酮类物质增加,吸引更多的AMF在小麦根部定殖,AMF从小麦中获取有机物,所以该基因突变影响种群间能量流动,D项错误。
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10.(2025·河北卷)口袋公园是指在城市中利用零星空地建设的小型绿地,可满足群众就近休闲需求,为群众增添身边的绿、眼前的美。下列分析错误的是( )
A.大量口袋公园的建设有效增加了绿地面积,有助于吸收和固定CO2
B.适当提高口袋公园的植物多样性,可增强其抵抗力稳定性
C.口袋公园生态系统不具备自我调节能力,需依赖人工维护
D.从空地到公园,鸟类等动物类群逐渐丰富,加快了生态系统的物质循环
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解析 大量口袋公园的建设可有效增加绿地面积,有助于植物通过光合作用吸收和固定CO2,A项正确。适当提高口袋公园的植物多样性,生态系统的营养结构会变得更复杂,抵抗力稳定性增强,B项正确。任何生态系统都具备自我调节能力,口袋公园生态系统也具备一定的自我调节能力,若该生态系统长期维持稳定,需人工维护辅助,C项错误。从空地到公园,鸟类等动物类群逐渐丰富,该动物类群作为消费者,加快了生态系统的物质循环,D项正确。
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11.(2025·湖南卷改编)某人擅自在一湖泊中“放生”大量鲶鱼。短期内鲶鱼大量死亡,导致水质恶化,造成生态资源损失,此人被判承担相关责任。下列叙述错误的是( )
A.鲶鱼同化的能量可用于自身生长、发育、繁殖
B.鲶鱼死亡的原因可能是水体中氧气不足
C.鲶鱼死亡与水质恶化间存在负反馈调节
D.移除死鱼有助于缩短该湖泊恢复原状的时间
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解析 鲶鱼同化的能量包括呼吸消耗和用于自身生长、发育、繁殖的部分,A项正确。短期内大量鲶鱼的输入会破坏溶解氧平衡,导致水体溶解氧被迅速消耗,水体中溶氧量不足引发鲶鱼大量死亡,B项正确。鲶鱼死亡导致水质恶化,水质恶化会进一步加剧鲶鱼死亡,属于正反馈调节,C项错误。移除死鱼可减少分解者耗氧和污染物积累,加速生态恢复进程,D项正确。
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12.(2025·北京卷)近年来,北京建设了许多大型湿地公园,对于生态环境的改善产生了积极作用。以下关于湿地公园生态功能的叙述,错误的是( )
A.调蓄洪水,减缓水旱灾害
B.改变温带季风气候
C.自然净化污水
D.为野生动物提供栖息地
B
解析 湿地公园的生态功能即为生物多样性的间接价值,其能蓄洪防旱(A项正确)、净化水质(C项正确)、调节气候(但不能改变温带季风气候,B项错误)、为野生动物提供食物及栖息场所(D项正确)。
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13.(2025·四川卷)我国大熊猫保护工作已取得显著成效,但仍面临部分种群遗传多样性较低的问题。下列措施中不属于保护大熊猫遗传多样性的
是( )
A.选繁殖能力强的个体进行人工繁育
B.建立基因库保存不同种群的遗传材料
C.建立生态走廊促进种群间基因交流
D.在隔离的小种群中引入野化放归个体
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解析 选择繁殖能力强的个体进行人工繁育,可能会导致种群中的优良基因被集中,而其他基因被忽略甚至被淘汰,不属于保护大熊猫遗传多样性的措施,A项符合题意。建立基因库保存不同种群的遗传材料,能够保留物种的各种基因,有利于保护大熊猫的遗传多样性,B项不符合题意。建立生态走廊促进种群间基因交流,可以使不同种群的基因相互交换,增加了基因的多样性,有利于保护大熊猫的遗传多样性,C项不符合题意。在隔离的小种群中引入野化放归个体,能够增加小种群中的基因种类,增加遗传多样性,有利于保护大熊猫的遗传多样性,D项不符合题意。
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14.(2025·北京卷)塞罕坝曾森林茂密,后来由于人类活动破坏而逐渐变成荒原。上世纪60年代以来,林业工人不断努力,种植了华北落叶松等多种树木,如今已将森林覆盖率提高到75%以上,成为人类改善自然环境的典范。下列叙述错误的是( )
A.塞罕坝造林经验可推广到各类荒原的治理,以提高森林覆盖率
B.植树造林时要尽量种植多种树木,以利于提高生态系统稳定性
C.塞罕坝的变化说明,人类活动可以影响群落演替的进程和方向
D.与上世纪60年代相比,现在塞罕坝生态系统的固碳量大幅增加
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解析 塞罕坝造林是生态工程因地制宜的成功案例,但未必适合于各类荒原的治理,A项错误。一般来说,生态系统中的生物种类越多,食物网越复杂,其自我调节能力越强。因此,植树造林时要尽量种植多种树木,以利于提高生态系统稳定性,B项正确。人类活动使塞罕坝由森林变成荒原,通过治理又使荒原变成森林,说明人类的活动能改变演替的方向与速度,C项正确。“上世纪60年代以来,林业工人不断努力,种植了华北落叶松等多种树木,如今已将森林覆盖率提高到75%以上”,说明现在塞罕坝生态系统的植被覆盖率高,植物的光合作用旺盛,光合效率高,固碳量大幅增加,D项正确。
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二、非选择题
15.(10分)(2025·云南卷)云南某地苹果糖度高、香味浓,果农为打造高原生态苹果,可在生态苹果林中种植大豆,并在果树侧枝悬挂黄色粘虫板引诱捕杀害虫。回答下列问题。
(1)种植大豆后,可以降低含 (填“氮”“磷”或“钾”)化肥的使用,原因是
_____________________________________________________________。
(2)悬挂黄色粘虫板是利用 信息引诱捕杀害虫,从而减少害虫数量;与化学防治相比,其优点是 (答出2点即可);从能量流动的角度分析,防治害虫的意义是_____________________________________________________________。
氮
大豆根部有根瘤菌,根瘤菌能将空气中的氮气转化为含氮的养料供大豆利用
物理
减少环境污染、减少对有益生物的伤害
合理调整能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
(3)生物多样性的间接价值在该生态果林中的体现有
(答出2点即可)。
保持水土、调节气候
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解析 (1)大豆根部有根瘤菌,根瘤菌能与大豆互利共生,根瘤菌可将空气中的氮气转化为含氮的养料供大豆利用,所以种植大豆后,可以降低含氮化肥的使用。
(2)悬挂黄色粘虫板是利用害虫对颜色(黄色)这种物理信息的趋性来引诱害虫的。与化学防治相比,优点有减少环境污染、减少对有益生物的伤害等。化学防治使用的农药可能会残留在环境中,对土壤、水源等造成污染,同时也可能误杀一些有益生物;而悬挂黄色粘虫板这种物理防治方法相对环保且对有益生物影响较小。从能量流动的角度分析,防治害虫的意义是合理调整能量流动的关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。害虫会取食果树等植物,消耗能量,防治害虫可以减少能量流向害虫,让更多能量流向苹果等对人类有益的部分。
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(3)生物多样性的间接价值在该生态果林中的体现有保持水土、调节气候。生态果林中的植物等生物可以通过根系等保持土壤,减少水土流失;同时植物的蒸腾作用等可以参与调节局部气候。
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一、选择题
16.(2024·浙江卷)黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性,产卵过后变为雄性。研究人员对洞庭湖周边某水域捕获的1 178尾野生黄鳝进行年龄及性别的鉴定,结果如下表。
生长期 体长/cm 尾数 雌性 雄性 尾数 比例/% 尾数 比例/%
Ⅰ龄 ≤30.0 656 633 96.5 8 1.2
Ⅱ龄 30.1~50.0 512 327 63.9 116 22.7
Ⅲ龄 50.1~55.0 6 2 33.3 4 66.7
Ⅳ龄 ≥55.1 4 0 0.0 4 100.0
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下列叙述正确的是( )
A.该黄鳝种群的年龄结构为衰退型
B.种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性
C.随年龄增长雄黄鳝数量逐渐增加
D.该黄鳝种群的雌雄比例约为1∶1
B
解析 由表中信息可知,该黄鳝种群幼年(Ⅰ龄期)的个体多,老年(Ⅳ龄期)的个体少,说明该黄鳝种群的年龄结构为增长型,A项错误。由题意“黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性,产卵过后变为雄性”可推知,种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性,B项正确。分析表中信息可知,Ⅱ龄期雄黄鳝数量最多,Ⅰ龄期、Ⅲ龄期和Ⅳ龄期雄黄鳝数量非常少,C项错误。表中信息显示:捕获的野生黄鳝中雌性个体的总数明显大于雄性个体的总数,说明该黄鳝种群的雌雄比例不是1∶1,D项错误。
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17.(2024·天津卷)为研究生物多样性对盐沼生态系统的影响,将优势种去除后,调查滨海盐沼湿地植物的物种组成,结果如下图。有关优势种去除后的变化,下列说法正确的是( )
A.丙的生态位持续收缩
B.三种盐沼植物的K值一直上升
C.优势种去除是甲消失的主要原因
D.盐沼植物群落的空间结构发生改变
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解析 群落的物种组成在一定程度上可以反映群落的生态位,据图可知,未去除组,丙的生态位先升高,后趋于稳定,去除组,丙的生态位先下降,后升高,A项错误。由去除组数据前后对比分析可知,甲在植物群落中的占比逐渐缩小并最终消失,可知甲物种的K值减小,而乙与丙只是在植物群落中的占比有所变化,无法推测实际种群大小,所以无法判断其K值的变化趋势,B项错误。据图可知,未去除组,甲也消失了,说明优势种去除不是甲消失的主要原因,C项错误。在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构,据图可知,随着时间的推移,群落的物种组成在不断地发生变化,盐沼植物群落的空间结构也会发生改变,D项正确。
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18.(2024·广东卷)Janzen-Connel假说(詹曾-康奈尔假说)认为,某些植物母株周围会积累对自身有害的病原菌、昆虫等,从而抑制母株附近自身种子的萌发和幼苗的生长。下列现象中,不能用该假说合理解释的是( )
A.亚热带常绿阔叶林中楠木幼苗距离母株越远,其密度越大
B.鸟巢兰种子远离母株萌发时,缺少土壤共生菌,幼苗死亡
C.中药材三七连续原地栽种,会暴发病虫害导致产量降低
D.我国农业实践中采用的水旱轮作,可减少农药的使用量
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解析 亚热带常绿阔叶林中楠木幼苗距离母株越远,其密度越大,说明幼苗距离母株越远,母株的抑制作用越弱,A项不符合题意。鸟巢兰种子远离母株萌发时,缺少土壤共生菌,幼苗死亡,说明距离母株越远,母株的辅助作用越弱,土壤共生菌是有益菌,不是有害菌,不符合该假说,B项符合题意。中药材三七连续原地栽种,会暴发病虫害导致产量降低,可见植物母株周围会积累有害物质,抑制同种植物生长,C项不符合题意。我国农业实践中采用的水旱轮作,可避免长时间种植同种作物导致同种病原菌、昆虫等的积累,从而减少农药的使用量,D项不符合题意。
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19.(2024·广东卷)松树受到松叶蜂幼虫攻击时,会释放植物信息素,吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内,寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食。下列分析错误的是( )
A.该过程中松树释放的信息应是化学信息
B.3种生物凭借该信息相互联系形成食物链
C.松树和寄生蜂的种间关系属于原始合作
D.该信息有利于维持松林群落的平衡与稳定
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解析 松树释放植物信息素吸引寄生蜂,植物信息素属于化学信息,A项正确。松叶蜂幼虫攻击松树不需要凭借植物信息素,B项错误。寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内,寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食,可减少松树受到的攻击,松树受到松叶蜂幼虫攻击时,会释放植物信息素,吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内,松树和寄生蜂共同生活在一起时,双方都受益,分开后,各自也能独立生活,属于原始合作关系,C项正确。通过该信息的调节,松树、松叶蜂幼虫、寄生蜂之间能保持平衡,有利于维持松林群落的平衡与稳定,D项正确。
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20.(2024·福建卷)橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现,雄虫能提供底物给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素。下列叙述错误的是( )
A.橘小实蝇雄虫吸引雌虫的信息素属于化学信息
B.雄虫直肠中的芽孢杆菌有利于橘小实蝇种群繁衍
C.利用该信息素诱杀橘小实蝇雌虫属于化学防治
D.用含该信息素的诱杀饵剂可改变橘小实蝇种群的性别比例
C
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解析 化学信息是指通过化学物质来传递的信息,由此可知,橘小实蝇雄虫吸引雌虫的信息素属于化学信息,A项正确。分析题意,雄虫能提供底物给直肠中的芽孢杆菌,让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素,由此可知,雄虫直肠中的芽孢杆菌有利于橘小实蝇种群繁衍,B项正确。利用该信息素诱杀橘小实蝇雌虫属于生物防治,C项错误。用含该信息素的诱杀饵剂诱杀橘小实蝇雌虫,可改变橘小实蝇种群的性别比例,D项正确。
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21.(2024·海南卷)海龟是国家一级重点保护野生动物,其上岸产卵的行为促进了海洋与陆地间的物质循环和能量流动。在龟卵孵化过程中,巢穴的物质和能量与周围环境的关系如图。下列有关叙述错误的是( )
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A.龟卵中的能量来自母龟同化的能量
B.螃蟹能取食幼龟和死亡胚胎,说明螃蟹既是消费者,又是分解者
C.巢穴周围的绿色植物能将根插入发育中的龟卵吸收营养,说明二者存在寄生关系
D.巢穴中的部分物质通过雨水冲刷回到海洋,可为近海的生物提供营养物质
答案 C
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解析 母龟同化的能量一部分在呼吸作用中以热能的形式散失;另一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动,其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用,因此龟卵中的能量来自母龟同化的能量,A项正确。螃蟹取食幼龟说明螃蟹是消费者,螃蟹取食死亡胚胎,说明螃蟹是分解者,B项正确。植物通常从土壤中吸收水分和矿物质,不会吸收龟卵中的营养物质,因此二者不存在寄生关系,C项错误。巢穴中的部分物质(如卵、卵壳、死亡的胚胎)通过雨水冲刷回到海洋,可为近海的生物提供营养物质,D项正确。
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22.(2024·贵州卷)孑遗植物桫(suō)椤,在贵州数量多、分布面积大。调查发现,常有害虫啃食桫椤嫩叶,影响桫椤的生长、发育和繁殖。下列叙述正确的是( )
A.桫椤的植株高度不属于生态位的研究范畴
B.建立孑遗植物桫椤的基因库属于易地保护
C.桫椤有观赏性属于生物多样性的潜在价值
D.能量从桫椤流向害虫的最大传递效率为20%
B
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解析 研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等,A项错误。生物多样性的保护分为两大类,建立基因库属于易地保护,B项正确。桫椤有观赏性属于生物多样性的直接价值,C项错误。能量传递效率是相邻营养级之间同化量的比值,桫椤和害虫本身不能独占一个营养级,不能说它们之间的能量传递效率最大为20%,D项错误。
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23.(2024·甘肃卷)土壤镉污染影响粮食生产和食品安全,是人类面临的重要环境问题。种植富集镉的植物可以修复镉污染的土壤。为了筛选这些植物,某科研小组研究了土壤中添加不同浓度镉后植物A和B的生长情况,以不添加镉为对照(镉含量0.82 mg/kg)。一段时间后,测量植物的地上、地下生物量和植物体镉含量,结果如下表。下列叙述错误的是( )
镉浓度/(mg·kg-1) 地上生物量/(g·m-2) 地下生物量/(g·m-2) 植物体镉含量/(mg·kg-1) 植物A 植物B 植物A 植物B 植物A 植物B
对照 120.7 115.1 23.5 18.0 2.5 2.7
2 101.6 42.5 15.2 7.2 10.1 5.5
5 105.2 35.2 14.3 4.1 12.9 7.4
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A.在不同浓度的镉处理下,植物A和B都发生了镉的富集
B.与植物A相比,植物B更适合作为土壤镉污染修复植物
C.在被镉污染的土壤中,镉对植物B生长的影响更大
D.若以两种植物作动物饲料,植物A的安全风险更大
答案 B
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解析 本实验的目的是筛选可以修复镉污染土壤的植物,因变量为植物的地上、地下生物量和植物体镉含量,自变量为镉的浓度和植物种类。由表可知,与对照组相比,不同浓度的镉处理下,植物A和B的植物体镉含量都有所增加,说明植物A和B都发生了镉的富集,A项正确。由表可知,在不同浓度的镉处理下,植物A的植物体镉含量、地上生物量和地下生物量都高于植物B,所以与植物B相比,植物A在镉污染条件下生存能力更强,更适合作为土壤镉污染修复植物,B项错误。由表可知,在相同的镉浓度处理下,植物B的地上生物量和地下生物量与对照组相比下降得更多,说明在被镉污染的土壤中,镉对植物B生长的影响更大,C项正确。由表可知,在不同浓度的镉处理下,植物A的植物体镉含量高于植物B,说明植物A对镉的富集能力更强,若以植物A作动物饲料,镉会沿着食物链进行富集,安全风险更大,D项正确。
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24.(2024·湖北卷)研究发现,某种芦鹀分布在不同地区的三个种群,因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶有关的鸣唱特征,相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶有关的鸣唱特征,在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是( )
A.芦鹀的鸣唱声属于物理信息
B.求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果
C.芦鹀之间通过鸣唱形成信息流,芦鹀既是信息源又是信息受体
D.和求偶有关的鸣唱特征的差异,表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离
D
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解析 芦鹀个体间通过鸣唱传递求偶信息,鸣唱声属于物理信息,信息产生的部位是信息源,信息接收的生物或其部位是信息受体,A、C两项正确。因栖息地环境的差异,芦鹀的声音信号发生分歧,这是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果,B项正确。有两个和求偶有关的鸣唱特征不同,不能说明三个芦鹀种群存在生殖隔离,只有当差异足够大,导致不同种群间不能相互识别,才存在生殖隔离,D项错误。
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二、非选择题
25.(12分)(2024·江西卷)福寿螺是一种外来入侵物种,因其食性广泛、繁殖力强,给输入地的生态系统造成不利影响。回答下列问题。
(1)某稻田生态系统中,福寿螺以水稻为食,鸭以福寿螺为食。上述生物组成的食物链中,消费者是 。
(2)研究人员统计发现,福寿螺入侵某生态系统后,种群数量呈指数增长。从食物和天敌的角度分析,其原因是 。
福寿螺和鸭
福寿螺可以取食多种生物,且没有天敌
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(3)物种多样性与群落内物种的丰富度和均匀度相关(均匀度指群落内物种个体数目分配的均匀程度。一定条件下,物种均匀度提高,多样性也会提高)。研究人员统计了福寿螺入侵某湿地生态系统前后,群落中各科植物的种类及占比(见表)。分析表中的数据可发现,福寿螺的入侵使得该群落中植物的物种多样性 ,判断依据是_________________________________________________________
______________________________________________________________________。
科 入侵前 入侵后 物种数 目/种 各物种的个体数量占比范围/% 物种数 目/种 各物种的个体数量占比范围/%
甲 10 4.6~4.8 8 1.1~1.8
乙 9 3.1~3.3 7 1.8~2.5
丙 5 3.1~3.3 4 3.0~3.2
丁 3 2.7~2.8 3 19.2~22.8
总个体数(个):2 530 总个体数(个):2 550 降低
入侵后总体的物种数目(丰富度)均下降;丁科物种个体数量占比范围明显增加,而甲、乙科的物种个体数量占比范围下降,物种均匀度降低
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(4)通过“稻鸭共育”技术在稻田中引入鸭防治福寿螺的危害,属于________ 防治。为了验证“稻鸭共育”技术防治福寿螺的效果,研究人员在引入鸭之前,投放了一定数量的幼龄、中龄和老龄福寿螺(占比分别为70%、20%和10%);引入鸭一段时间后,发现鸭对幼龄、中龄和老龄福寿螺的捕食率分别为95.2%、60.3%和1.2%,结果表明该技术能防治福寿螺危害。从种群年龄结构变化的角度分析,其原因是_______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
生物
鸭偏食幼龄和中龄福寿螺,可使福寿螺种群的年龄结构由增长型向衰退型转变,出生率降低,导致其种群数量逐渐降低,从而达到防治效果
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解析 (1)某稻田生态系统中,福寿螺以水稻为食,鸭以福寿螺为食,上述生物组成的食物链中,水稻为生产者,福寿螺和鸭为消费者。
(2)福寿螺入侵某生态系统后,种群数量呈指数增长的原因可能是该生态系统中的福寿螺可取食多种生物,且没有天敌。
(3)物种多样性与群落内物种的丰富度和均匀度相关,均匀度指群落内物种个体数目分配的均匀程度。由表格数据可知,入侵后总体的物种数目(丰富度)均下降;丁科物种个体数量占比范围明显增加,而甲、乙科的物种个体数量占比范围下降,物种均匀度降低,所以福寿螺的入侵使得该群落中植物的物种多样性降低。
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(4)通过“稻鸭共育”技术在稻田中引入鸭防治福寿螺的危害,属于生物防治;引入鸭一段时间后,发现鸭对幼龄、中龄和老龄福寿螺的捕食率分别为95.2%、60.3%和1.2%,会导致幼龄福寿螺和中龄福寿螺的个体数少于老龄福寿螺个体数,福寿螺种群的年龄结构会逐渐转变为衰退型,种群数量呈下降趋势甚至灭绝,所以该技术能防治福寿螺危害。(共70张PPT)
层级二 二轮核心 精研专攻
【单元网络构建】
年龄结构
J
S
捕食、种间竞争
垂直结构
初生
生产者、
消费者、分解者
单向流动、逐级递减
负反馈调节
恢复力
自我调节能力
自生
突破点1 生态调查方法汇总、种群数量变化
【高考命题预测】
近几年高考注重将基础方法与生态学原理结合并通过实际问题进行考查,体现“科学思维”与“社会责任”素养的考查。对该考点的考查角度及命题形式的预测分析如下:1.调查方法的应用与误差分析,强调关键操作及常见误差来源分析,结合新情境,考查红外相机、无人机遥感等现代技术原理;2.种群数量变化规律与模型建构,引入生态修复、入侵物种防控等案例,分析种群数量变化曲线,强化实验设计思维和数学模型转化能力。
聚焦1生态调查方法汇总
【练真题 明方向】
1.(2024·湖南卷改编)土壤中纤毛虫的动态变化可反映生态环境的变化。某地实施退耕还林后,10年内不同恢复阶段土壤中纤毛虫物种数情况如图所示。下列叙述正确的是( )
A.统计土壤中某种纤毛虫的具体数目可采用目测估计法
B.退耕还林期间纤毛虫多样性及各目的种类数不断增加
C.调查期间土壤纤毛虫丰富度的变化是一种正反馈调节
D.退耕还林提高了纤毛虫的种群密度和生态系统的稳定性
答案 C
解析 利用目测估计法只能确定某种纤毛虫的相对数量,A项错误。分析题图可知,退耕还林期间纤毛虫的多样性增加,但某些目的种类数会出现波动,如异毛目,B项错误。土壤纤毛虫丰富度增大,有利于改善生态环境,而生态环境的改善又会进一步增大纤毛虫的丰富度,这是一种正反馈调节,C项正确。仅根据题干信息,无法得知退耕还林对纤毛虫种群密度的影响,D项错误。
【归纳拓展】
1.生态数据调查方法汇总
(1)估算法
(2)逐个计数法
适用于分布范围较小、个体较大的种群。
提醒 对于生存环境复杂隐蔽,或易对调查人员造成较大危险的猛兽,一般不采用标记重捕法调查其种群密度,而是采用红外触发相机自动拍照技术调查其种群密度。另外,还有其他特殊方法,如粪便DNA分子标记法、动物声音个体识别法等。
2.生态数据调查
方法误差分析
【练模拟 拓角度】
2.(2025·湖南郴州模拟)红外触发相机通过检测动物体温与环境背景的温差(热辐射变化)触发拍摄系统,自动启动拍照或录像功能。研究人员在动物的栖息地布设若干红外触发相机,经过一段时间,利用计算机分析处理这些相机拍摄到的照片和视频,就能确定所调查动物的相应数据。下列叙述错误的是( )
A.与标记重捕法相比,采用红外触发相机自动拍摄技术调查对野生动物的干扰较小
B.通过分析处理照片和视频,可了解该区域内的动植物的物种丰富度
C.采用红外触发相机自动拍摄技术能监测濒危物种的分布和数量变化,指导保护措施的制订
D.通过影像可分析种群的年龄结构、性别比例等,可为种群数量的变化趋势提供依据
B
解析 标记重捕法需要捕捉动物并进行标记,然后再将动物释放,对动物的干扰较大;而红外触发相机自动拍摄技术是通过检测热辐射变化自动拍摄,不需要直接接触动物,对野生动物的干扰较小,A项正确。红外触发相机主要通过检测动物体温与环境背景的温差触发拍摄系统,对植物和变温动物较难感应,B项错误。利用红外触发相机自动拍摄技术可以获得濒危物种出现的地点等分布信息以及不同时期的数量情况,从而指导保护措施的制订,C项正确。从拍摄到的影像中观察动物个体的特征,比如毛色、体型等,可以分析种群的年龄结构、性别比例等,这些特征可为种群数量的变化趋势提供依据,D项正确。
聚焦2种群数量变化曲线模型分析及应用
【练真题 明方向】
3.(2025·黑吉辽蒙卷改编)某山体公园自然条件下猕猴种群的环境容纳量约为840只。1986年后,游客的投喂和以保护为目的的固定投食,致使猕猴种群数量快速增长,引发了人猴冲突。为减少冲突事件的发生,研究人员做了相关调查,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.调查期间猕猴种群的λ>1,若现有条件不变,种群数量也不会持续增长
B.2013年人猴冲突事件减少,是因为猕猴种群数量接近自然条件下的环境容纳量
C.2016年后,猕猴种群数量超过自然条件下环境容纳量的主要原因是人为投食
D.为保护猕猴和减少人猴冲突,应适时迁出部分猕猴族群,达到人与动物和谐相处
答案 B
解析 λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数,虽然调查期间猕猴种群的λ>1,但因存在环境阻力(如食物、空间等资源限制),种群数量不会持续增长,会趋于稳定,A项正确。由题图可知,2013年人猴冲突事件减少,但猕猴种群数量明显低于自然条件下的环境容纳量,所以人猴冲突事件减少可能是其他原因如管理措施(如限制投食、加强引导)或种群内部因素等所致,B项错误。1986年后,因游客投喂和固定投食,猕猴种群数量快速增长,2016年后超过自然环境容纳量,主要原因是人为投食,C项正确。适时迁出部分猕猴族群,可降低猕猴的种群数量,减少人猴冲突,利于保护猕猴及实现人与动物和谐相处,D项正确。
4.(2025·河南卷)烟粉虱是世界范围内常见的农业害虫,入侵性极强,严重危害番茄的生产。研究人员调查了番茄田中不同条件下烟粉虱种群密度的动态变化,结果如图所示。
回答下列问题。
(1)烟粉虱喜在番茄嫩叶背面吸食汁液获取营养,其与番茄的种间关系为 。当番茄田中无天敌和竞争者时,10周内烟粉虱种群呈
形增长。
寄生
“J”
(2)当番茄田中有烟粉虱的捕食者而无竞争者时,图中表示烟粉虱种群密度变化的曲线是 (填“A”“B”或“C”),理由是
。
(3)通过引入天敌控制烟粉虱种群增长,属于控制动物危害技术方法中的 ,为减轻烟粉虱的危害,还可以采用的无公害方法是
(多选)。
A.间作或轮作 B.使用杀虫剂 C.性信息素诱捕 D.灯光诱捕
(4)实施“番茄—草莓”立体种植可实现生态效益和经济效益的双赢,这主要体现了生态工程设计的 原理。在设计立体农业时,应充分考虑群落结构中的 和 ,以减少作物之间的生态位重叠(不同物种对同一资源的共同利用)。
A
捕食者会抑制被捕食者数量增长,但一般不会使其灭绝
生物防治
ACD
整体
空间结构
季节性
解析 (1)烟粉虱喜在番茄嫩叶背面吸食汁液获取营养,而非取食叶片,故其与番茄的种间关系为寄生。当番茄田中无天敌和竞争者时,环境适宜的条件下,10周内烟粉虱种群呈“J”形增长。
(2)当番茄田中有烟粉虱的捕食者而无竞争者时,捕食者会抑制被捕食者数量增长,但一般不会使其灭绝,故图中表示烟粉虱种群密度变化的曲线是A。
(3)控制动物危害的技术方法有机械防治、化学防治、生物防治。通过引入天敌控制烟粉虱种群增长,属于生物防治。为减轻烟粉虱的危害,还可以采用的无公害方法有间作或轮作(通过在不同季节种植不同的作物,可以打破烟粉虱的生存周期,减少其种群数量)、性信息素诱捕(利用烟粉虱的性信息素吸引并集中诱捕雄性成虫,降低烟粉虱的出生率,从而降低其种群数量)和灯光诱捕(利用烟粉虱的趋光性,设置灯光诱捕器吸引并杀死成虫),为避免环境污染,不能使用杀虫剂,A、C、D三项符合题意。
(4)实施“番茄—草莓”立体种植可实现生态效益和经济效益的双赢,这主要体现了生态工程设计的整体原理。在设计立体农业时,应充分考虑群落结构中的空间结构和季节性,以减少作物之间的生态位重叠。
【归纳拓展】
1.“S”形增长的不同曲线模型分析
(1)曲线模型
甲
乙
丙
(2)模型分析
①t1之前,种群数量小于K/2,由于资源和空间相对充足,种群数量增长较快;当种群数量为K/2时,出生数远大于死亡数,种群增长速率达到最大值。
②t1~t2,由于资源和空间有限,当种群密度增大时,种内竞争加剧,天敌数量增加,种群增长速率下降。
③t2时,种群数量达到K值,此时出生数等于死亡数,种群增长速率为0。
2.“S”形增长中K值的确认
K值即一定的环境条件所能维持的种群最大数量。实际环境中种群数量往往在K值上下波动,如图所示:
【练模拟 拓角度】
5.(2025·河南三模)种群增长率指的是单位时间内净增加的个体数与个体总数的比值,即增长率=出生率-死亡率;增长速率指的是单位时间内增加的个体数,即(现有个体数-原有个体数)/单位时间=(出生数-死亡数)/单位时间=出生速率-死亡速率。某种群出生率、死亡率、出生速率、死亡速率的变化情况如图1、图2所示。下列叙述错误的是( )
图1
图2
A.据图可知,“S”形曲线的增长率先下降再上升,增长速率先上升再下降
B.图1中两条曲线的交点代表的种群数量约为K值
C.图1中曲线变化的原因可能是资源和空间有限、种内竞争加剧
D.图2中曲线差值最大时种群数量为K/2,种群的再生能力最强
答案 A
解析 “S”形曲线的增长率应持续下降(从初始值逐渐降为0);增长速率先上升后下降(在K/2时最大),A项错误。图1中两条曲线(出生率、死亡率)的交点表示出生率=死亡率,即增长率为0,此时种群数量达到K值,B项正确。“S”形曲线中,增长率下降的原因通常是资源和空间有限、种内竞争加剧,导致死亡率上升、出生率下降,C项正确。图2中出生速率与死亡速率的差值最大时,对应增长速率最大,此时种群数量为K/2,种群再生能力最强(增长最快),D项正确。
突破点2 生态位与群落的空间结构
【高考命题预测】
近年高考越来越注重生态位理论与群落结构在生态系统稳定性研究中的应用,预计会结合实际案例进行考查,可能引入生态工程、生物多样性保护等现实情境。核心考点预测如下:1.生态位理论,重点考查生态位的概念、生态位分化与竞争排斥原理的实际应用、生态位重叠与物种共存机制;2.群落的空间结构,重点考查垂直分层现象及其生态意义,水平结构的镶嵌分布特征、形成原因及时间结构(群落演替与季节动态)。
【练真题 明方向】
1.(2025·四川卷)为更好地保护草原生态系统,有人对某草原两种鼠类及其天敌的昼夜相对活动频次进行统计,结果如下图。下列推断不合理的是( )
A.子午沙鼠的昼夜活动节律主要受到了兔狲的影响
B.两种鼠类的活动节律显示它们已发生生态位分化
C.两种天敌间的竞争比两种沙鼠间的竞争更为激烈
D.一定数量的兔狲和赤狐有利于维持草原生态平衡
A
解析 子午沙鼠在夜间的相对活动频次高,而兔狲在昼间的相对活动频次高,说明二者的活动时间重叠少,子午沙鼠的昼夜活动节律主要受自身及环境等影响,并非兔狲,A项不合理。大沙鼠在昼间的相对活动频次高,子午沙鼠在夜间的相对活动频次高。二者的活动时间有明显差异,说明二者的生态位已发生分化,B项合理。由题图可知,兔狲和赤狐均可以在昼间、夜间、清晨与黄昏活动,二者的活动时间重叠多,对食物、空间等资源的竞争较为激烈;大沙鼠在昼间的相对活动频次高,子午沙鼠在夜间的相对活动频次高,二者的活动时间有明显差异,说明二者对食物、空间等资源的竞争弱,C项合理。兔狲和赤狐作为捕食者,可捕食鼠类,控制鼠类的种群数量,有利于维持草原生态平衡,D项合理。
2.(2025·陕晋宁青卷)入侵物种线虫甲和本土物种线虫乙常引起松树成片死亡。为探究两者的竞争关系,在相同实验条件下对甲和乙混合培养,部分结果如下表。下列叙述错误的是( )
组别 甲初始数量/条 乙初始数量/条 存活物种
1 9♂+9♀ 10♂+10♀ 甲
2 6♂+6♀ 10♂+10♀ 甲
3 4♂+4♀ 10♂+10♀ 甲
4 3♂+3♀ 10♂+10♀ 乙
A.相同条件下甲单独培养时的K值比混合培养时大
B.实验中仅存活一种线虫的原因是两者生态位相似
C.设置相同雌雄比是为排除性别比例对实验结果的干扰
D.结果表明野外释放乙是生物防治甲入侵的有效措施
D
解析 在相同条件下,与甲单独培养相比,甲和乙混合培养时,二者会竞争相同的资源和生存空间,使线虫甲的K值降低,A项正确。将甲和乙混合培养,最终仅存活一种线虫,可能是因为甲和乙生态位相似,在食物、空间等方面存在激烈竞争,导致只有在竞争中占优势的线虫才能存活下来,B项正确。该实验的自变量为线虫甲的初始数量,雌雄比为无关变量,每组设置相同雌雄比的目的是排除无关变量——性别比例对实验结果的干扰,C项正确。第4组最终只有乙存活,说明在线虫乙初始数量不变的情况下降低线虫甲初始数量,可淘汰线虫甲,但线虫乙也会引起松树成片死亡,因此,野外释放线虫乙不是防治甲入侵的有效措施,D项错误。
3.(2025·河北卷改编)某林地去除所有植被后,耐阴性不同的树种类群在植被恢复过程中优势度的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
注:优势度表示某类群
在群落中的地位和作用。
A.去除林中所有植被后,该地发生的演替为初生演替
B.该地恢复的最初阶段,林冠层郁闭度低,不耐阴性类群具有竞争优势
C.不耐阴性类群优势度的丧失,可能是由于该地环境逐渐不适于其繁殖
D.恢复末期,中间性类群优势度下降,耐阴性类群可获得的资源增加
A
解析 去除林中所有植被后,土壤保留了有机质、种子等繁殖体,发生的是次生演替,A项错误。该地恢复最初阶段(林冠层郁闭度低,光照充足),不耐阴性类群更适应强光环境,优势度快速上升,体现竞争优势,B项正确。随着演替的推进,林冠层郁闭度升高,光照减弱,因环境不适于不耐阴性类群繁殖,不耐阴性类群优势度逐渐丧失,C项正确。恢复末期,中间性类群优势度下降,占用的资源减少,耐阴性类群可获得的资源增加,优势度上升,D项正确。
4.(2025·山东卷)某地区内,适宜生存于某群落生态环境的所有物种构成该群落的物种库,物种库大小指物种的总数目。存在于该群落物种库中,但未在该群落出现的物种称为缺失物种。群落完整性可用群落物种丰富度与物种库大小的比值表示。
(1)区别同一地区不同群落的重要特征是 ,该特征也是决定群落性质最重要的因素。调查群落中植物的物种丰富度常用样方法,此法还可用于估算植物种群的 。
(2)两个群落的物种丰富度相同,缺失物种数也相同,这两个群落的物种库
(填“一定”或“不一定”)相同,原因是 。
物种组成
密度
不一定
两个群落的物种种类可能不同
(3)调查时发现某物种为某群落的缺失物种,在该群落所在地区建立保护区后此物种自然扩散到该群落,针对此物种的保护类型为 。缺失物种自然扩散到该群落,以该群落为唯一群落的生态系统的抵抗力稳定性
(填“提高”或“降低”)。
(4)分析受到破坏的荒漠和草原两个群落的生态恢复成功程度的差异时,最合适的指标为 (填标号)。
A.群落的物种丰富度
B.群落缺失的物种数目
C.群落完整性
D.群落物种库大小
就地保护
提高
C
解析 (1)物种组成是区别不同群落的重要特征,因为不同群落的物种种类和数目都可能不同。样方法不仅可以用于调查群落的物种丰富度(即物种数目),还可以用于估算植物种群的密度(单位面积或体积内的个体数)。
(2)物种丰富度是指群落中实际存在的物种数目,缺失物种数是指物种库中未出现在该群落中的物种数目。如果两个群落的物种丰富度和缺失物种数相同,只能说明它们的物种库大小相同(物种丰富度+缺失物种数),但物种库的具体种类可能不同。例如:群落A的物种库为物种1、2、3、4,存在物种1、2,物种丰富度=2,缺失物种数=2;群落B的物种库为物种1、2、5、6,存在物种5、6,物种丰富度=2,缺失物种数=2。群落A、B的物种库大小均为4,但物种组成不同。所以两个群落的物种丰富度相同,缺失物种数也相同,这两个群落的物种库不一定相同。
(3)就地保护是指在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,这是对生物多样性最有效的保护。所以调查时发现某物种为某群落的缺失物种,在该群落所在地区建立保护区后此物种自然扩散到该群落,针对此物种的保护类型为就地保护。缺失物种扩散到该群落中,增加了该群落的物种丰富度,以该群落为唯一群落的生态系统的抵抗力稳定性得到了提高。
(4)物种丰富度仅反映当前物种数量,未考虑物种库的潜力。缺失物种数仅反映未恢复的物种数量,未考虑已恢复的部分。群落完整性综合了当前物种丰富度和物种库大小,直接反映恢复程度。物种库大小仅反映潜在物种总数,未体现恢复情况。所以分析受到破坏的荒漠和草原两个群落的生态恢复成功程度的差异时,最合适的指标为群落完整性。
【归纳拓展】
1.生态位重叠与分化
(1)竞争排斥原理
(2)生态位分化
2.归纳总结自然群落演替的方向和结果
实例 大多数自然群落 受污染或破坏的群落
方向 简单→复杂→稳定 复杂→简单→稳定
能量变化 增加并趋向稳定 减少并趋向稳定
物质变化
【练模拟 拓角度】
5.(2025·广东清远二模)生态位宽度是指一种生物利用各种不同资源的总和。某实验小组对某草原进行实地检测,研究不同土壤含水量条件下羊草种群和糙隐子草种群的生态位宽度,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.生态位分化有利于两种植物种群在同一生境中共存
B.除水分外,光照强度等因素也能改变植物生态位宽度
C.糙隐子草种群对水分的利用效率高,是一种耐旱植物
D.糙隐子草种群对生境中水分的变化适应性强于羊草种群
D
解析 生态位分化可减少竞争,促进共存,因此生态位分化有利于两种植物种群在同一生境中共存,A项正确。生态位指一个物种在群落中的地位和作用,除水分外,光照强度等因素也能改变植物生态位宽度,B项正确。由题图可知,在土壤含水量低时,糙隐子草的生态位相对宽度更大,因此糙隐子草种群对水分的利用效率高,是一种耐旱植物,C项正确。由题图可知,在土壤含水量大于20%的时候,糙隐子草的生态位宽度为0,因此糙隐子草种群对生境中水分的变化适应性弱于羊草种群,D项错误。
6.(2025·广东惠州一模)食性分化是动物适应环境的表现。研究人员调查了在鄱阳湖越冬的4种鹤类的食性生态位宽度及重叠度(结果见表),食性生态位越宽的物种在食物的选择上更多样。下列分析错误的是( )
研究项目 维度1:食性生态位宽度表 维度2:食性生态位重叠程度 食物多样性指数 食物均匀度指数 宽度指数 白枕鹤 白头鹤 灰鹤
白鹤 0.38 0.14 1.93 0.4 0.29 0.41
白枕鹤 0.5 0.17 2.91 — 0.52 0.41
白头鹤 0.31 0.11 1.63 — — 0.37
灰鹤 0.5 0.18 2.4 — — —
注:食物均匀度指数用于衡量摄取的各类食物资源分配均衡程度,数值越接近1,食物利用越均匀。
A.鹤的觅食偏好受到遗传、环境、天敌等多方面因素的影响,该研究属于群落水平的研究
B.与另外两种鹤相比,白枕鹤和灰鹤对食物的选择性较弱,能利用多种食物资源
C.白枕鹤与白头鹤的食性生态位重叠程度最高,预测未来两者的生境生态位重叠度会更高
D.白头鹤与白鹤的食性生态位重叠程度较低,表明它们在食性上产生了较好的分化
答案 C
解析 鹤的觅食偏好受到遗传、环境、天敌等多方面因素的影响,这是群落水平的研究,A项正确。白枕鹤和灰鹤的食物多样性指数最高,说明其利用的食物资源最多,对食物的选择性较弱,B项正确。由表格可知,白枕鹤和白头鹤的食性生态位重叠程度最高,但随着时间推移,二者可能会出现生态位分化,降低竞争程度,C项错误。白头鹤与白鹤的食性生态位重叠程度较低,说明二者共同的食物资源少,表明它们在食性上产生了较好的分化,D项正确。
突破点3 生态系统的能量流动过程和相关计算
【高考命题预测】
近几年高考越来越注重将能量流动原理与生态保护实践相结合,考查学生运用知识解决实际问题的能力。预计会结合新的生态情境,继续加强定量计算与定性分析的考查。对该考点的考查角度及命题形式的预测分析如下:1.能量流动过程分析,特别注意能量流动的单向性和逐级递减特点,进行能量流动的定量计算与应用;2.分析人为干预(如生态农业)对能量利用率的影响,分析特定生态工程中的能量流动特点。
【练真题 明方向】
1.(2025·陕晋宁青卷)冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊,如图(a)。环境DNA(eDNA)技术通过检测环境样品中特异性基因序列来识别物种,利用该技术分析青藏高原某冰川前缘、溪流到下游湖泊的15个采样点的物种丰富度,如图(b)。下列叙述正确的是( )
图(a)
图(b)
A.冰川前缘至少有2个营养级,湖泊中至少有4个营养级
B.eDNA结果可同时反映水体及周边陆地生态系统物种多样性
C.从高山流石滩到高寒草甸生物的分布体现了群落的垂直结构
D.蓝细菌等生产者固定的太阳能是输入湖泊生态系统的总能量
答案 B
解析 据图(b)可知,冰川前缘存在蓝细菌、硅藻和无脊椎动物,蓝细菌、硅藻为生产者,无脊椎动物为消费者,所以至少有2个营养级,湖泊中还存在脊椎动物,脊椎动物中还可能存在次级消费者,即第三营养级,但不确定是否存在第四营养级,A项错误。eDNA技术通过检测环境样品中特异性基因序列来识别物种,而且冰川融水会将溪流沿岸的有机物残体等带入湖泊,所以eDNA结果可同时反映水体及周边陆地生态系统物种多样性,B项正确。高山流石滩和高寒草甸位于不同的水平位置,生物的分布体现了群落的水平结构,C项错误。输入湖泊生态系统的总能量除了生产者固定的太阳能,还有有机物残体中的化学能,D项错误。
2.(2025·山东卷)某时刻某动物种群所有个体的有机物中的总能量为①,一段时间后,此种群所有存活个体的有机物中的总能量为②,此种群在这段时间内通过呼吸作用散失的总能量为③,这段时间内死亡个体的有机物中的总能量为④。此种群在此期间无迁入迁出,无个体被捕食,估算这段时间内用于此种群生长、发育和繁殖的总能量时,应使用的表达式为( )
A.②-①+④
B.②-①+③
C.②-①-③+④
D.②-①+③+④
A
解析 此种群在此期间无迁入迁出,无个体被捕食,这段时间内用于此种群生长、发育和繁殖的能量等于所有存活个体的有机物中的总能量②+死亡个体的有机物中的总能量④-种群所有个体原有的有机物中的总能量①,A项正确。
3.(2024·黑吉辽卷改编)下图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的,表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解,剩余积累于土壤。据图分析,下列叙述错误的是( )
注:植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量,其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。
A.E是太阳照射到生态系统的能量
B.E2属于植物通过呼吸作用散失的能量
C.E3占净初级生产量的36%
D.E3的产生过程是物质循环的必要环节
答案 A
解析 由题图可知,E是生产者固定的太阳能,是太阳照射到生态系统的能量中被生态系统利用的部分,A项错误。E2为植物通过呼吸作用散失的能量,B项正确。E1为净初级生产量,E3为流向分解者的能量,因此E3占净初级生产量的比例为(18×1010)÷(50×1010)×100%=36%,C项正确。E3是通过分解者的分解作用产生的,分解者的分解作用对物质循环至关重要,D项正确。
4.(2025·湖北卷)在荒漠生态系统中,螨虫、跳虫等小型节肢动物对凋落物和有机碎屑的分解发挥着重要作用,这种作用主要是通过取食真菌、传播真菌孢子和捕食噬菌线虫来完成的。基于此,科研人员开展了以下两个相关实验:
实验①:分别使用杀真菌剂和杀虫剂(杀灭小型节肢动物)对荒漠灌木植物柠条的凋落物和有机碎屑进行处理,发现使用杀真菌剂后,分解作用减少了29%;使用杀虫剂后,分解作用减少了53%。
实验②:清除柠条凋落物和有机碎屑中的小型节肢动物(主要是螨虫),使得噬菌线虫(取食细菌等)数量增加、细菌数量减少,分解作用减少40%;而清除噬菌线虫和小型节肢动物,使细菌数量增加。
回答下列问题。
(1)区别荒漠群落和森林群落的重要依据是 。
(2)上述荒漠生态系统中,排除小型节肢动物后,噬菌线虫种群增长曲线呈
形;清除线虫和小型节肢动物后,生态系统抵抗力稳定性的变化是: (填序号)。
①变强 ②不变 ③变弱 ④无法判断
(3)根据上述材料,画出噬菌线虫的能量输入与输出的示意图。
物种组成
S
③
(4)根据上述材料分析,螨虫通过直接调节 的种群大小,从而对荒漠生态系统中凋落物和有机碎屑的分解产生影响。
(5)从生态系统功能的角度,评价杀虫剂等农药对生态系统的影响:
。
噬菌线虫
杀虫剂会减少分解者的数量,降低凋落物分解效率,破坏生态系统的物质循环和能量流动,进而影响生态系统的稳定性
解析 (1)物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。
(2)上述荒漠生态系统中,小型节肢动物捕食噬菌线虫,所以排除小型节肢动物后,噬菌线虫种群增长曲线呈S形。清除噬菌线虫和小型节肢动物后,物种丰富度下降,营养结构变得简单,生态系统抵抗力稳定性变弱。
(3)噬菌线虫捕食细菌,能量由细菌输入噬菌线虫,噬菌线虫同化的能量一部分用于呼吸作用使能量散失,一部分用于生长、发育和繁殖,小型节肢动物捕食噬菌线虫,能量又流向小型节肢动物。
(4)螨虫、跳虫等小型节肢动物对凋落物和有机碎屑的分解发挥着重要作用,这种作用主要是通过取食真菌、传播真菌孢子和捕食噬菌线虫来完成的,所以螨虫通过直接调节噬菌线虫的种群大小,从而对荒漠生态系统中凋落物和有机碎屑的分解产生影响。
(5)从生态系统功能的角度考虑,杀虫剂会减少分解者(如小型节肢动物和真菌)的数量,降低凋落物分解效率,破坏生态系统的物质循环和能量流动,进而影响生态系统的稳定性。
5.(2025·黑吉辽蒙卷)粪甲虫是一类嗜粪昆虫的总称,其中金龟科和蜉金龟科粪甲虫以粪便为食,隐翅虫科则主要捕食粪便中滋生的某些小型无脊椎动物。大环内酯类兽药(ML)可以有效治疗畜禽的呼吸道疾病,但其在粪便中的残留会显著影响一些粪甲虫的存活和后代孵化。回答下列问题。
(1)草原生态系统粪甲虫种类繁多,体现了生物多样性中的 。金龟科和蜉金龟科粪甲虫能够快速分解草场中的粪便,促进土壤养分循环,体现了生物多样性的 价值。
物种多样性
间接
(2)用箭头连接下列草原生态系统中的关键因子,完成碳循环模型。
(3)对使用ML前后同一草场的粪甲虫进行调查,通常采用陷阱法取样,陷阱位置的选择应符合 原则;陷阱中新鲜牛粪的气味吸引粪甲虫,属于生态系统中的 信息传递。
随机
化学
(4)分类统计诱捕到的粪甲虫,结果见下表。由表可知,ML使用后粪甲虫数量明显 ,优势科变为了 (填科名),这种变化将会使草场牛粪的清除速度下降,影响草场的生态功能。
粪甲虫种 类 ML使用前 ML使用后 平均数量/(只·陷阱-1) 个体占比 平均数量/(只·陷阱-1) 个体占比
蜉金龟科 121.7 62.3% 29.9 44.4%
金龟科 73.7 37.7% 0.8 1.2%
隐翅虫科 0 0 36.6 54.4%
下降
隐翅虫科
(5)为了维持草场畜牧业的可持续发展,降低兽药残留对当地粪甲虫的影响,可采用的方法包括 。(多选)
A.研发低残留、易降解兽药
B.制定严格用药指南,避免过量使用兽药
C.引入新的粪甲虫种类
D.培育抗病力强的牲畜品种,减少兽药使用
ABD
解析 (1)生物多样性包括生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性三个层次,草原生态系统粪甲虫种类繁多,体现了生物多样性中的物种多样性。金龟科和蜉金龟科粪甲虫能够快速分解草场中的粪便,促进土壤养分循环,体现了调节生态系统的功能,属于生物多样性的间接价值。
(3)采用陷阱法取样,陷阱位置的选择应符合随机原则;陷阱中新鲜牛粪的气味吸引粪甲虫,气味分子属于化学信息。
(4)由表数据可知,ML使用后粪甲虫数量明显下降,优势科由蜉金龟科变为了隐翅虫科。
(5)引入新的粪甲虫种类,不能降低兽药残留对当地粪甲虫的影响,同时还存在外来物种入侵的风险,C项不符合题意。
【归纳拓展】
1.运用“拼图法”解释
能量流动过程模型
2.能量流动的三个计算公式
3.有关生态系统能量流动的几个易错点
(1)“粪便中的能量”与“尿液中的能量”
粪便中的能量≠尿液中的能量:如兔粪便中的能量不属于兔的同化量,但尿液中尿素所含能量应属于兔同化量的一部分。
(2)能量金字塔中每一塔级并非只包含一种生物
能量金字塔中每一塔级应代表一个营养级环节,每一塔级所包含的生物可为多个物种,如初级消费者环节中可包含所有植食性动物,故能量金字塔中各环节可形成复杂的食物网,而不是只形成一条食物链。
(3)能量传递效率≠能量利用率
能量传递效率体现的是能量流动过程中所遵循的客观规律,不能随意改变;但能量利用率可以人为改变,例如充分利用作物秸秆就可以提高能量利用率。
【练模拟 拓角度】
6.(2025·甘肃金昌二模)玉米螟是玉米田中的常见害虫,玉米螟的幼虫蛀茎,咬食破坏茎秆组织,影响养分运输,使植株受损,严重时茎秆遇风折断。引入步行虫能有效治理玉米螟,步行虫可捕食玉米螟。科研人员研究了一块玉米田生态系统的能量流动关系,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.玉米螟和玉米、步行虫和玉米螟的种间关系都为捕食
B.步行虫粪便中的能量属于玉米螟同化量中流入分解者的部分
C.种植玉米的过程中不断地除草,可以使能量更多地流向对人类最有益的部分
D.该玉米田生态系统中玉米种群固定的太阳能为8.5×109 kJ
答案 D
解析 根据“玉米螟的幼虫蛀茎,咬食破坏茎秆组织”和“步行虫可捕食玉米螟”可知,玉米螟和玉米、步行虫和玉米螟的种间关系都为捕食,A项正确。步行虫粪便中的能量属于上一营养级(玉米螟)同化量中流入分解者的部分,B项正确。种植玉米的过程中不断地除草,可减少杂草与玉米竞争阳光和无机盐等,可以使能量更多地流向对人类最有益的部分,C项正确。玉米种群固定的太阳能为3.272×108+8.955×107+7.638×106≈4.244×108(kJ),D项错误。
7.(2025·黑龙江哈尔滨模拟)某湖泊的食物网错综复杂,各营养级的能量流动情况如下表所示,表中数字为能量数值,单位为×103 kJ/(m2·a)。下列有关说法错误的是( )
营养级 呼吸作用散失的能量 K 流入下一营养级的能量 未利用的能量 输入的有机物中的化学能
第一 611 120 435 1 560 —
第二 127 45 M 286 97
第三 33 14 9 53 35
A.湖心到湖岸分布的植物不同,这体现了群落的水平结构
B.表中的K代表流向分解者的能量,这部分能量不能被循环利用
C.第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量为4.05×105 kJ/(m2·a)
D.表中M的值为74,第二和第三营养级的能量传递效率约为17%
D
解析 湖心到湖岸分布的植物不同,这体现了群落的水平结构,A项正确。表中的K代表流向分解者的能量,这部分能量不能被循环利用,B项正确。第一营养级流入第二营养级的能量为435×103 kJ/(m2·a),第二营养级输入的有机物中的化学能为97×103 kJ/(m2·a),因此第二营养级的同化量为435×103+97×103=532×103[kJ/(m2·a)],第二营养级呼吸作用散失的能量为127×103 kJ/(m2·a),因此第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸作用散失的能量=532×103-127×103=405×103[kJ/(m2·a)],即4.05×105 kJ/(m2·a),C项正确。
第二营养级同化的总能量为532×103 kJ/(m2·a),该值=呼吸作用散失的能量+流向分解者的能量+流入下一营养级的能量+未利用的能量,据此可以计算M=532×103-127×103-45×103-286×103=74×103[kJ/(m2·a)],第二营养级的同化量为532×103 kJ/(m2·a),第三营养级通过食物链从第二营养级获得的能量(即M)为74×103 kJ/(m2·a),因此能量传递效率为(74×103)÷(532×103)×100%≈14%,D项错误。
