专题十 生物与环境
[A卷·基础达标练]
1．下列关于出生率和死亡率的叙述，正确的是( )
A．如某年平均每10万人中出生1 862个孩子，则该年的出生率为1.862‰
B．某种群某时间段内死亡率增大，则种群密度必定减小
C．影响人口出生率和其他生物种群出生率的因素差别较大
D．农忙时期，导致某大城市人口数量直线下降的主要原因是出生率小于死亡率
解析：选C 根据出生率的定义可知，该年出生率＝1 862/100 000＝1.862%；某种群某时间段内死亡率增大，出生率可能也会增大，则种群密度未必减小；影响其他生物种群出生率和人口出生率的因素有很大的区别，影响种群出生率的因素主要是外界环境条件，而影响人口出生率的因素除一定的外界环境条件外，还有人口政策、人们的生育观念等；农忙时期，导致某大城市人口数量直线下降的主要原因是迁出率急剧增大。
2．下列有关种群和群落的叙述，错误的是( )
A．种群是群落的基础，群落由多个种群构成
B．橡树种子常聚集在母株附近形成集群，属于种群的数量特征
C．生物群落空间结构的分化有利于资源利用
D．种群密度反映了种群在一定时期的数量
解析：选B 群落由多个种群构成，种群是群落的基础；橡树种子常聚集在母株附近形成集群属于种群的空间特征；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；种群密度反映了种群在一定时期的数量。
3．下列关于图中种群数量变化的叙述，错误的是( )
A．种群“J”形曲线只有在理想条件下才能出现
B．种群呈逻辑斯谛增长过程中，在达到K值之前就是指数增长
C．自然状态下种群数量达到600时，种群的增长率为0
D．环境条件变化时，种群的K值也会发生相应变化
解析：选B 种群呈逻辑斯谛增长过程中，在达到K值之前，由于有环境阻力的存在，种群增长曲线不是标准的“J”形；K值时出生率等于死亡率，种群数量不变，此时种群增长率为0；环境条件变化时，种群的K值也会发生相应变化。
4．图中①～④曲线表示在a、b、c、d四种条件下细菌种群的生长曲线，这四种条件是：
a．不断供应养分、水、氧气，除去有害废物；
b．随时间延续，养分耗尽、有害物质积累；
c．随时间延续，养分逐渐减少、无有害物质积累；
d．随时间延续，养分耗尽，由于突变出现了新菌株，可分解原细菌的代谢废物，其合成的物质又可作为原细菌的食物。
上述生长条件分别与生长曲线①、②、③、④相符合的是( )
A．a、b、c、d B．b、c、d、a
C．c、d、a、b D．c、b、d、a
解析：选C ①的种群数量先增加，后基本不变，对应条件c；②的种群数量先增加，停止后又持续增长，对应条件d；③的种群数量呈现“J”形曲线持续增长，对应最好的生长条件a；④的种群数量先增加后减少，对应生长条件最差的b。
5．温州某地乌鸦连续10年的种群数量增长情况如图所示，后一年的种群数量是前一年的λ倍，下列分析正确的是( )
A．第6年以前乌鸦种群数量呈逻辑斯谛增长
B．第5年和第7年的乌鸦种群数量相同
C．第3年的乌鸦种群增长速率最大
D．第3年的乌鸦种群数量最大
解析：选D 在第3年以前乌鸦种群数量呈现增长的趋势，第3年后，种群数量开始下降；在3～9年之间种群数量的λ小于1，第7年比第5年的乌鸦种群数量少；曲线开始时乌鸦种群增长速率最大；在0～3年之间种群数量的λ值一直大于1，因此第3年的乌鸦种群数量最大。
6．关于群落的结构，以下理解错误的是( )
A．毛白杨林中的毛白杨高低错落有致，其在垂直结构上有分层现象
B．动物在群落中垂直分布与植物的分层现象密切相关
C．淡水鱼占据不同的水层，出现的分层现象与各种鱼的食性有关
D．不同地段生物种类有差别，在水平方向有水平结构
解析：选A 毛白杨林中的所有毛白杨为同一物种，高低不同，研究的范围为种群而非群落；动物在群落中垂直分布与植物的分层现象密切相关，如森林中的鸟类：林冠层栖息着鹰、杜鹃，中层栖息着山雀、啄木鸟等；淡水鱼的分层与食性有关；不同地段的土壤性质、水分、温度、光照不同，从而导致生物种类有差异，在水平方向上有水平结构。
7．图甲表示弃耕农田的群落演替情况，图乙、丙、丁表示演替过程中各种量随时间的变化曲线。下列有关分析错误的是( )
A．图甲中，b点时只存在群落的水平结构，d点时存在垂直结构和水平结构
B．图乙可表示演替过程中物种丰度与时间的关系
C．图丙可表示该地块上恢复原状的能力与时间的关系
D．图丁可表示草本植物数量随时间变化的情况
解析：选A b点和d点均有垂直结构和水平结构；随着时间的推移，物种数量逐渐增多，物种丰度增加，抵抗干扰的能力升高，恢复原状的能力降低；在灌木和乔木占优势前，草本植物数量逐渐增加，在灌木和乔木占优势后，草本植物数量减少，最终趋于稳定。
8．在某一生态系统的下列组分中，能将太阳能转化为化学能的是( )
A．田螺 B．小球藻
C．大肠杆菌 D．草鱼
解析：选B 田螺和草鱼属于消费者，大肠杆菌属于分解者，它们都不能将太阳能转化为化学能。小球藻具有进行光合作用的叶绿体，能将太阳能转化为化学能。
9．下列有关顶极群落的说法，错误的是( )
A．不同的环境条件下，形成的顶极群落类型可能不同
B．顶极群落是演替过程中最复杂也是最稳定的群落形式
C．群落演替到顶极群落后将永远保持原状
D．地球上现存的群落大都处于顶极状态
解析：选C 不同的环境条件下，形成的顶极群落类型不同；群落演替到顶极群落后，只要没有外力干扰，将永远保持原状，否则也可能会破坏这种稳定状态；地球上的大多数群落已经处于平衡状态，因此现存的群落大都处于顶极状态。
10．研究人员调查1928～1977年某欧洲灰鹭种群数量变化，结果如图，下列叙述正确的是( )
A．灰鹭种群数量呈周期性波动
B．灰鹭种群1964年后呈指数增长
C．非寒冷年份灰鹭种群数量也会出现波动
D．连续暖冬持续提升灰鹭的出生率，降低死亡率
解析：选C 灰鹭种群数量呈非周期波动；灰鹭种群1964年后呈逻辑斯谛增长；据图分析，非寒冷年份灰鹭种群数量也会出现波动；连续暖冬之前出生率大于死亡率，连续暖冬时灰鹭的种群数量基本不变，出生率基本等于死亡率，说明出生率下降。
11.某学生在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，根据实验结果绘制出如图所示的曲线图。下列有关分析错误的是( )
A．实验过程中酵母菌种群的年龄结构先是增长型，后是稳定型，最后变为衰退型
B．种群数量在不同时间的增长速率可能相同
C．本实验中不存在对照
D．每次取样前应将培养瓶振荡摇匀
解析：选C 由题意可知，种群数量先增加，然后维持稳定，最后减少，表明种群的年龄结构先是增长型，然后是稳定型，最后变为衰退型；在种群增长的“S”形曲线中，种群增长速率先增大，后减小，在K/2时达到最大，故不同时刻的增长速率可能相同；本实验不同时间的取样起到相互对照的作用；为了实验的准确性，在每次取样前都应将培养瓶振荡，使酵母菌均匀分布。
12．在沙漠的一个灌木群落中，某种基于种子繁殖的灌木，其分布型随着生长进程会发生改变，幼小和小灌木呈集群分布，中灌木呈随机分布，大灌木呈均匀分布。下列叙述错误的是( )
A．这种改变使群落的水平结构发生变化
B．这种改变是群落演替所引起的结果
C．均匀分布的形成原因主要是种内斗争
D．集群分布主要是由于种子不能远离母株所致
解析：选B 沙漠上的一个灌木群落在生长进程中的分布型改变会导致群落的水平结构发生变化；这种改变过程中没有涉及一种生物取代另一种生物，一种群落类型取代另一种群落类型，不属于群落演替；均匀分布的形成原因主要是种内斗争引起的；幼小和小灌木集群分布主要是由于种子落在母株附近所致。
13．某弃耕农田植物种类40年间的变化情况如下表。下列有关该地群落变化的叙述，错误的是( )
物种数量植物类别
1
4
15
25
40
草本
28
27
26
30
34
灌木
0
3
4
12
19
乔木
0
0
0
14
23
总计
28
30
30
56
76
A.群落对光能的利用能力降低
B．该地群落发生了次生演替
C．物种多样性趋于增加
D．群落垂直结构和水平结构发生了变化
解析：选A 由于植物种类在增加，群落结构复杂化，对光能的利用能力逐渐提高；由于该演替是在弃耕农田上发生的，所以属于次生演替；从总计一栏可看出物种数量一直在增加，所以物种多样性趋于增加；在次生演替过程中，群落的垂直结构和水平结构均发生了改变。
14．根据生态系统的结构和功能判断，下列叙述错误的是( )
A．能量流动和物质循环是相互依存的两个过程
B．人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能
C．水产养殖业为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链长的鱼类为养殖对象
D．营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少
解析：选C 能量流动和物质循环是相互联系的两个过程；人工鱼塘生态系统中由于投放饵料，消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能；水产养殖业，应以食物链短的鱼类为养殖对象；根据生物放大作用和能量逐级递减规律，营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多，所获得的能量越少。
15.图中a、b、c、d表示某生态系统的四种成分，箭头表示各成分之间的关系，下列有关叙述正确的是( )
A．a和c所包含的所有种群构成群落
B．c1的同化量越大，流向c2的能量就越少
C．d不一定是原核生物
D．若b代表CO2库，则b的含量增加将减弱温室效应
解析：选C 图中a表示生产者，b表示非生物环境，c表示消费者，d表示分解者。生物群落包括生产者a、消费者c和分解者d；根据能量流动的特点，c1的同化量越大，流向c2的能量就越大；d一般是细菌和真菌，其中真菌属于真核生物；生态系统的CO2含量增加会加重温室效应而不会减弱温室效应。
16．如图是某生态系统中食物网的图解，下列相关叙述正确的是( )
A．图中共含有7条食物链，桉树、合欢树属于生产者
B．蜜雀属于二级消费者，第二营养级
C．该生态系统中袋鼬所含的能量最多
D．伯劳鸟与袋鼬之间既有捕食关系，又有竞争关系
解析：选D 统计食物链时，应从生产者开始一直到最高营养级，题图食物网中共有10条食物链；蜜雀属于二级消费者，第三营养级；能量流动是逐级递减的，营养级越高，所含有的能量越少；袋鼬可以捕食伯劳鸟，两者又都可以捕食知更鸟和蜜雀，所以它们之间既有捕食关系，又有竞争关系。
17．某森林生态系统中5个物种的食物网如图所示(箭头表示能量流动的方向)，则能使该森林生态系统中物种c数量增多的因子是( )
A．e增多、d增多、a减少 B．d减少、b减少、a减少
C．e减少、d减少、a减少 D．a减少、d增多、e减少
解析：选D 该食物网中共有3条食物链，它们是，d为生产者，d增多使生态系统的总能量增多；a减少则导致最终流向c的能量增多；e减少，使流向c的能量损耗减少，从而使c数量增多。
18．对如图所示的食物网(能量传递效率按10%计算)的叙述，正确的是( )
①该食物网中一级消费者只有昆虫，二级消费者只有鸟
②昆虫属于第一营养级，鸟属于第二营养级
③若绿色植物固定的总能量为M，昆虫获得的总能量为m1，鸟获得的总能量为m2，则M>m1＋m2
④在鸟类的食物构成中，若动物性食物和植物性食物各占一半，则鸟类增加能量为A时，生产者需提供的能量为55A
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
解析：选D 该食物网中一级消费者包括昆虫和鸟；昆虫属于第二营养级，鸟属于第二、第三营养级；生态系统中生产者固定的总能量大于各级消费者所获得的总能量；若鸟类增加能量为A时，由题意生产者需提供能量为1/2A÷10%＋1/2A÷10%÷10%＝55A。
19.右图表示某森林生态系统一年内CO2消耗量与释放量的情况，其中甲表示该生态系统消费者呼吸作用CO2释放量，乙表示分解者呼吸作用CO2释放量，丙表示生产者呼吸作用CO2释放量，丁表示生产者CO2消耗量。下列叙述错误的是( )
A．碳循环在甲、乙、丙构成的生物群落内部是以含碳有机物的形式双向传递
B．流经该生态系统的总能量可用丁来表示
C．丁大于甲＋乙＋丙
D．根据图示关系可推测该森林生态系统的自我调节能力较强
解析：选A 甲表示消费者，乙表示分解者，丙表示生产者，碳循环在甲、乙之间是以含碳有机物的形式单向传递，而甲、乙传向丙是以无机物的形式单向传递，而丙传向乙是以含碳有机物的形式单向传递。
20．如图为碳循环的主要途径，下列有关叙述错误的是( )
A．图中b能实现光能→化学能的转化
B．由b→c→d的能量传递效率不一定相同
C．b、e是实现生物群落与非生物环境沟通的关键环节
D．b、c、d被e食用而处于第二、三、四营养级
解析：选D 图中a表示非生物环境，b表示生产者，c表示一级消费者，d表示二级消费者，e表示分解者。生产者能实现光能→化学能的转化；不同营养级之间的能量传递效率一般约为10%，但不一定是某个固定值；连接生物群落与非生物环境的两大桥梁是生产者和分解者；图中的b、c、d分别处于第一、第二和第三营养级。
21．下列关于全球性生态环境问题的叙述，错误的是( )
A．煤、石油、天然气的大量燃烧既可加剧温室效应，又可产生酸雨
B．大量氟利昂的使用是造成臭氧层空洞扩大的主要原因
C．开发新能源能缓解温室效应，但解决不了酸雨问题
D．种植大量吸收SO2的植物，可缓解酸雨问题
解析：选C 煤、石油、天然气中含有C和S元素，在燃烧过程中可以产生CO2和SO2，既可加剧温室效应，又可产生酸雨。因此，若开发的新能源中不含有C和S元素，则既可以缓解温室效应，又可以减少酸雨的发生。
22．环境问题是全人类密切关注的问题，以低耗能、低污染、低排放为基础的低碳经济模式越来越成为促进国家经济持续增长和可持续发展的重要经济模式。下列说法正确的是( )
A．大气中CO2的来源之一是生物细胞的呼吸作用，人体细胞需氧呼吸与厌氧呼吸都能产生CO2
B．大气中CO2进入生物群落的方式只能是植物的光合作用
C．C是构成生物体的最基本元素，C、H、O、N是构成细胞的主要元素，核酸、酶、果糖、油脂中都含有这四种元素
D．20世纪以后，主要是煤、石油和天然气的大量燃烧，致使CO2的全球平衡受到严重干扰，大气中的CO2量急剧增加
解析：选D 人体细胞的厌氧呼吸只产生乳酸；除了植物的光合作用能固定CO2外，光合细菌的光合作用、一些微生物的化能合成作用也能固定CO2；糖类物质(如果糖)和油脂只由C、H、O三种元素组成；大气中的CO2量急剧增加的主要原因是煤、石油和天然气等燃料的大量燃烧。
23．下列关于种群的叙述，正确的是( )
A．种群的性比率都为1∶1
B．种群内的个体都能互配繁殖
C．种群在理想环境下呈“S”形增长
D．种群的老龄个体比例过大，预示种群密度将下降
解析：选D 当构成种群的物种有性别差异时，种群才有性比率，并且性比率也有不是1∶1的种群；种群内个体属于同一物种，相互间能交配产生可育后代，但是在某些种群中，只有居于统治地位的个体才有交配权，另外在某些大种群两端的个体实际上是彼此隔离的，没有机会互配繁殖；种群在理想条件下呈“J”形增长；种群老年个体比例过大，说明该种群的年龄结构是衰退型，种群数量将下降。
24．下图表示生态系统中碳循环的部分过程，其中甲、乙、丙、丁组成生物群落。下列分析错误的是( )
A．④增多是温室效应产生的主要原因
B．图中箭头可以表示碳元素的循环方向
C．甲、乙种间关系的调节还需要信息传递的作用
D．无机环境中的CO2可以来自细胞呼吸
解析：选A 由图示中的箭头可知，甲表示生产者，丁表示分解者，乙、丙表示消费者。温室效应产生的主要原因是过量地燃烧煤炭等化石燃料使大气中的CO2含量过多，不是分解者的呼吸增加；物质是循环的，因此图示中的箭头可以表示碳元素的循环方向；信息传递可以调节种间关系；无机环境中的CO2可以来自生物细胞的呼吸，也可以来自化石燃料的燃烧。
[B卷·强化提能练]
一、选择题
1．(2018·嘉兴三月调考)下列关于种群的叙述，错误的是( )
A．增加迁入率降低迁出率可增加本种群的K值
B．调查种群密度可以用于监测和预报农林害虫
C．研究年龄结构能预测种群数量未来的发展趋势
D．破坏害虫正常的性比率可使其种群密度降低
解析：选A 种群的K值受环境影响，改变迁入率和迁出率不影响K值。
2．(2018·湖州高三模拟)某研究小组对一个未受人类干扰的自然湖泊进行调查，获得该湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄结构数据并整理如表。研究表明，该种鱼在2＋时达到性成熟(进入成年)，6＋时丧失繁殖能力(进入老年)。下列叙述错误的是( )
年龄
0＋
1＋
2＋
3＋
4＋
5＋
6＋
7＋
8＋
≥9
个体数
92
187
78
70
69
62
68
54
55
102
注：表中“1＋”表示该种鱼的年龄大于等于1，小于2，其他以此类推。
A．种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数
B．由表中数据推测该鱼种群数量的变化趋势是保持稳定
C．年龄结构是预测种群密度(数量)未来变化趋势的重要依据
D．在食物充足的条件下，湖泊中此鱼的种群数量可能呈“S”形增长
解析：选A 种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目所占的比例关系；分析表格中的数据可知，该鱼种群数量的变化趋势是保持稳定；年龄结构是预测种群密度(数量)未来变化趋势的重要依据；虽然食物充足，但空间有限，可能存在天敌等环境阻力，因此，湖泊中此鱼的种群数量可能呈“S”形增长。
3．下列有关种群、群落和生态系统的叙述，正确的是( )
A．在食物十分充足的条件下，社鼠的种群数量不可能呈“S”形增长
B．森林群落中各类生物的垂直分层都是由阳光条件直接决定的
C．农田生态系统变成荒地时，营养结构复杂程度随之降低
D．群落演替过程中，种间竞争可能会导致原有优势种的消失
解析：选D 在食物十分充足的条件下，社鼠的天敌仍然存在，种群数量仍可能呈“S”形增长；森林中动物的分层现象是由食物和栖息环境的分层决定的，植物的垂直分层现象是由光照决定的；农田成为荒地，其营养结构复杂程度加大；在演替的过程中群落的优势种会发生更替是演替的本质，种间竞争可能会导致原有优势种的消失。
4．(2018·稽阳联谊学校联考)科学工作者为了监测和预报某草原鼠害的发生情况，对田鼠种群数量的变化规律进行调查，发现在最初的一个月内，种群数量每天增加1.5%，据此分析错误的是( )
A．研究者通常采用标志重捕法估算该地区田鼠的种群数量
B．最初一个月内，田鼠种群增长模型可构建为Nt＝N0λt，其中λ为1.015
C．最初一个月内，田鼠的生存环境是空间条件充裕、食物充足、气候适宜
D．数月之后，当田鼠种群的出生率等于死亡率时，是防治鼠害的最佳时期
解析：选D 鼠的活动能力强，活动范围大，宜采用标志重捕法调查其种群数量；根据题干信息，种群数量每天增加1.5%，则当天种群数量是前一天种群数量的(1＋1.5%)倍，说明种群最初呈“J”形增长；在空间条件充裕、食物充足和气候适宜等条件下，种群数量增长曲线呈“J”形；种群的出生率与死亡率相等时，种群数量达到K值，此时不是防治鼠害的最佳时期，防治的最佳时期在最快速增长期之前，即K/2之前。
5．(2018·绍兴适应性考试)下表是某农田生态系统中田鼠种群摄食植物后能量流动情况，相关叙述错误的是( )
摄食量
粪便量
呼吸散失量
能量[J/(hm2·a)]
1.05×1010
3.50×109
4.55×109
A.田鼠粪便量包含在其摄食量之中
B．田鼠摄食量减去粪便量和呼吸散失量即为同化量
C．田鼠同化的能量中约有35%用于其生长发育和繁殖
D．以田鼠为食的天敌可获得的能量约为7.0×108J/(hm2·a)
解析：选B 生物的摄食量＝粪便量＋同化量，因此田鼠粪便量包含在其摄食量之中；田鼠摄食量减去粪便量和呼吸散失量等于用于自身生长发育和繁殖的能量；田鼠同化量中用于其生长发育和繁殖的比例为(1.05×1010－3.50×109－4.55×109)÷(1.05×1010－3.50×109)×100%＝35%；能量在相邻营养级之间的传递效率一般约为10%，因此以田鼠为食的天敌可获得的能量约为(1.05×1010－3.50×109)×10%＝7.0×108 J/[hm2·a]。
6．(2018·湖州3月模拟)下图为某草原生态系统流经第二营养级的能量示意图，其中a表示该营养级食物的摄入量，f表示流向下一营养级的能量。以下分析正确的是( )
A．b表示用于生长发育和繁殖的能量
B．e表示生物体内储存的有机物
C．d中能量均未被该营养级生物同化
D．为提高羊肉的产量，应该提高图中c/a的比值
解析：选D 据图分析可知，a表示摄入量，b＝摄入量(a)－粪便量＝同化量，e表示呼吸作用消耗散失的能量，则c为用于生长发育和繁殖的能量，即在生物体内以有机物的形式储存的能量；d是流入分解者的能量，包括来自第二营养级的粪便量以及其遗体残骸所含的能量，其中第二营养级的粪便量属于第一营养级(生产者)的同化量，第二营养级的遗体残骸所含能量来自其同化量；羊属于第二营养级，c/a的比值越高，说明由“草→羊肉”的转化率越高，羊肉产量越高。
7．(2018·浙江名校联考)下图表示在一个生态系统中，植物光合作用积累的有机物被植食动物利用的过程。下列有关叙述正确的是( )
A．①⑤之和为输入生态系统的全部能量
B．植食动物粪便中的能量包含在⑦中
C．⑤⑥⑦⑧之和为流向分解者的能量
D．④占②的百分比为能量传递效率
解析：选B 生产者固定的太阳能是流经生态系统的总能量，①⑤之和为植物光合作用积累的能量；植食动物粪便中的能量包含在⑦中；⑧中的能量不能流向分解者；图示中未显示生产者同化的能量，故不能计算能量由第一营养级传到第二营养级的传递效率。
8．(2018·新高考研究联盟联考)下面为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值，单位是J·m－2·a－1)。下列叙述正确的是( )
A．该食物网中最高营养级为第六营养级
B．该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%
C．太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357 J·m－2·a－1
D．该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统
解析：选B 该食物网中最长的食物链为：浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼，食物网中最高营养级鲈鱼属于第五营养级。第二营养级包括浮游动物和摇蚊幼虫，二者共有的能量为3 780＋4 200＝7 980(J·m－2·a－1)，因此从第一营养级到第二营养级的能量传递效率为7 980÷31 920×100%＝25%。一个营养级所含有的能量，一部分流入下一营养级，还有一部分用于自身呼吸消耗和流向分解者等，题目中1 357是1 483(太阳鱼总同化量)减去126(下一营养级摄入量)得到的，因此太阳鱼呼吸作用消耗的能量比1 357 J·m－2·a－1要少。生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和无机环境，而食物网中只有生产者和消费者，无分解者，所以食物网中的生物与无机环境不能构成生态系统。
9．(2018·杭州高三考试)如果一个生态系统有四种生物并构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物(甲、乙、丙、丁)有机物的含量，如表所示：
生物种类
甲
乙
丙
丁
有机物总量(g)
800
100
3 000
18
在一段时间内，如果乙的种群数量减少，则会引起( )
A．甲、丁的种群数量减少，丙的种群数量增加
B．甲、丙、丁的种群数量均减少
C．甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量减少
D．甲的种群数量增加，丙、丁的种群数量减少
解析：选D 由表中数据可知，它们之间构成的食物链是丙→甲→乙→丁，根据该食物链显示的捕食关系，捕食者数量减少，被捕食者数量增多；被捕食者数量减少，捕食者数量减少。当乙种群数量减少时，甲种群数量增多，丙和丁种群数量减少。
10．(2018·绿色教育评价联盟)下列有关农田生态系统结构与功能的叙述，正确的是( )
A．农田生态系统的结构包括农田非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者
B．除去田间杂草，有利于实现该系统能量的多级利用
C．增施农家肥能提高产量，是因为促进了该系统物质和能量的循环利用
D．防治农业害虫，是为了使能量尽量流向对人类最有益的部分
解析：选D 生态系统的结构包括组成成分和营养结构；除去杂草，调整了能量流动关系，并未实现能量的多级利用；能量不能循环利用。
11．我国西北沙化地区为恢复生态系统采用乔、灌、草相结合的方法，通过栽种多种植被来防风固沙，取得了良好的效果。以下相关叙述错误的是( )
A．减少对草场的过度放牧是恢复生态系统的条件之一
B．栽种多种植被可增加生物多样性，提高生态系统的稳定性
C．禁止开发利用当地的生物资源是恢复生态系统的必要措施
D．沙化地区生态系统的恢复会改善当地的气候条件
解析：选C 减少对草场的过度放牧有利于恢复生态系统；在一个生态系统中，生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的抵抗力稳定性相对越高，因此，栽种多种植被可增加生物多样性，提高生态系统的抵抗力稳定性；保护生物多样性并不意味着禁止开发和利用，而是要合理开发和利用；沙化地区生态系统的恢复会改善当地的气候条件。
12．(2018·浙江名校联盟考)用经过处理后的鸡粪沼液来培养小球藻，以降低沼液中的氨氮、总磷等有机物和无机物含量，使其达到国家排放标准。下列相关叙述正确的是( )
A．鸡粪便中所含的能量属于鸡未摄入的能量
B．此生态系统中，小球藻既是生产者，又是分解者
C．用鸡粪沼液培养小球藻符合生态工程的物质循环再生原理
D．小球藻制造有机物时所需要的能量来自鸡粪沼液
解析：选C 摄入量＝同化量＋粪便量，鸡粪便中所含的能量属于鸡摄入的能量；沼液中N、P元素对于小球藻的光合作用有着极其重要的作用，小球藻属于生产者；小球藻制造有机物时所需的能量来自太阳能。
二、非选择题
13．(2018·嘉兴高三质检)假设某弃耕地生态系统的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。田鼠动物种群的K值为1 000只，回答下列问题：
(1)弃耕地上进行的群落演替属于________，用______法可以调查田鼠种群密度，理论上当田鼠种群数量为________只时，种群增长速率最大。
(2)生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/(hm2·a)。
植物
田鼠
鼬
固定的
太阳能
摄入量
同化量
呼吸量
摄入量
同化量
呼吸量
2.45
×1011
1.05
×109
7.50
×108
7.15
×108
2.44
×107
2.25
×107
2.18
×107
能量从田鼠传递到鼬的效率是________。
(3)若鼬的数量增加，则一段时间后，植物的数量也增加，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)弃耕地周围建立的工厂引起的长期酸雨，导致部分生物死亡，会使生态系统的________稳定性降低。
解析：(1)弃耕的农田上有植物、种子及原有的土壤条件等，发生的演替属于次生演替；田鼠属于活动能力强、活动范围大的动物，应采用标志重捕法调查田鼠的种群密度；田鼠的数量为K/2时，种群增长速率最大。(2)田鼠到鼬的传递效率是二者同化量的比值，即为[(2.25×107)/(7.50×108)]×100%＝3%。(3)鼬以田鼠为食，而田鼠又以植物为食，鼬的数量增加致使田鼠的数量减少，从而导致植物的数量增加。(4)部分生物死亡，生物多样性降低，使生态系统的抵抗力稳定性降低。
答案：(1)次生演替 标志重捕 500 (2)3% (3)由于田鼠以植物为食，鼬的数量增加导致田鼠的数量减少，从而导致植物的数量增加 (4)抵抗力
14．(2018·浙江3月十校联盟)某生态系统中有四个生物种群a、b、c、d，其中a、c、d的营养关系为a→c→d，且a、b体内均有叶绿体。请回答：
(1)该生态系统中的所有生物共同构成一个________，若其中的________种群数量增加，则一定时间内d种群密度会增加。当d种群的数量增加时，c种群的增长就会受到________，这种________调节机制是生态系统自我调节能力的基础。
(2)流经该生态系统的总能量是________(填字母)所固定的太阳能。a、b、c、d四个生物种群中，一定没有________(填生态系统成分)。
(3)为调查c种群的密度，捕获了50只c个体，将这些个体标记后放掉，一段时间后重新捕获了80只c个体，其中有10只带有标记，则c种群的数量约为________个，这种方法适用于调查____________________的种群密度。调查b种群的密度一般采用________法。
解析：(1)生态系统中的所有生物共同构成一个生物群落；食物链a→c→d中，a或c种群数量增加时，d的食物增多，则在一定时间内d种群密度会增加；d以c为食，因此当d种群的数量增加时，c种群的增长就会受到抑制，这种负反馈调节机制是生态系统自我调节能力的基础。(2)流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量。a、b体内均有叶绿体，a、b为生产者，c、d为消费者，缺少分解者。(3)标志重捕法计算公式：种群数量(N)/标记总数＝重捕总数/重捕中标记个体数，即N/50＝80/10，N＝400(个)，此方法适用于调查活动力强的动物种群密度。
答案：(1)生物群落 a或者c(缺一不可) 抑制 负反馈 (2)a和b(缺一不可) 分解者 (3)400 活动力强的动物 样方
15．(2018·金华东阳质量评估)生态塘是通过在塘中种植水生作物，进行水产和水禽养殖，形成的人工生态系统。该人工生态系统可在初始能源太阳能(日光辐射提供能量)的推动下，通过生态塘中多条食物链的物质转移、转化和能量的逐级传递和转化，将进入塘中的污水和污染物进行降解和转化，同时产出水生植物(芦苇、莲)、水产(鱼、虾、蟹、蚌等)和水禽(鸭、鹅等)等，最终净化的污水作为再生水资源回收利用，从而实现污水处理与利用相结合的资源节约途径。其运行原理如图1所示，请回答下列问题：
(1)输入该生态塘系统的能量包括____________________________和________________。
(2)生态塘系统主要通过藻菌共生系统的作用，采取栽植藻类及水生植物的措施来减少水体中________等元素的含量，以避免水体营养富集化；生态塘中养殖的鱼、虾、贝、螺等水产动物，以及鸭、鹅等水禽，能除去塘中多余的__________________，避免受纳水体的二次污染。
(3)该生态塘系统设计的一个重要前提是要能实现水层交换，其目的有________________和提高饵料的利用率。
(4)图2为该生态系统中部分食物网的简图，若浮游动物同化的总能量为7.1×109 kJ，鱼同化的总能量为2.3×108 kJ。从理论上计算，鸭同化的总能量约为________________________。
图2
解析：(1)输入该生态塘系统的能量除了藻类及其他水生植物固定的太阳能以外，在原生污水中含有有机物，因此还包括污水中有机物含有的化学能。(2)栽植藻类及水生植物，可有效减少水体中的N、P等元素的含量；养殖鱼、虾、鸭、鹅等动物，可除去塘中多余的藻类和菌类，避免受纳水体的二次污染。(3)实现水层交换，其目的是增加水中的溶氧量和提高水体中饵料的利用率。(4)鱼同化的总能量为2.3×108 kJ，需要浮游动物同化的能量为2.3×108÷10%＝2.3×109(kJ)，鸭同化的总能量为(7.1×109－2.3×109)×10%×10%＝4.8×107 (kJ)。
答案：(1)藻类及其他水生植物固定的太阳能 污水中有机物含有的化学能 (2)N、P 藻类和菌类 (3)增加水中的溶氧量 (4)4.8×107 kJ
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“课下检测·双级提能”见“专题(十)”
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专题十生物与环境
一、学前自检——对应考纲查缺漏
1．种群与群落
(1)种群的概念和特征是什么？(a)
(2)种群指数增长和逻辑斯谛增长是什么？(b)
(3)怎样用标志重捕法估算种群密度？(a)
(4)怎样探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化？(c)
(5)种群数量的非周期性波动和周期性波动及调节因素是什么？(a)
(6)群落的概念和结构及主要群落类型是什么？(a)
(7)群落演替的概念、类型、过程及顶极群落是什么？(a)
2．生态系统及人类与环境
(1)生态系统的概念和组成成分是什么？(a)
(2)食物链、食物网的概念、实例和生物放大是什么？(b)
(3)食物网的复杂程度与生态系统稳定性有什么关系(b)
(4)怎样建构生态系统结构模型？(b)
(5)初级生产量、次级生产量及生物量的含义是什么？(a)
(6)生态系统中的能量流动和碳循环的过程及两者关系是什么？(c)
(7)什么是生态系统的稳态及调节？(a)
(8)人口增长的过程及其对环境的影响怎样？(a)
(9)全球性生态环境问题及其影响怎样？(b)
(10)怎样调查社区、村镇或学校附近一个淡水区域的水质？(b)
二、构建体系——依据网络串知识
三、澄清误区——突破迷点强认知
1．种群特征的正误判断
(1)用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则种群密度的估计值将偏高(√)
(2)可以用标志重捕法调查老房屋中壁虎的种群密度(√)
(3)若比较三种年龄结构类型的种群，则稳定型的出生率最高(×)
(4)橡树种子常在母株附近形成集群是空间特征，由于薇甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征(√)
(5)若某动物的婚配制为一雌一雄，生殖期个体的雌雄比越接近1∶1，则出生率越高(√)
2．群落的结构和演替的正误判断
(1)土壤动物群落不存在分层现象(×)
(2)乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构(×)
(3)池塘中鲤鱼的性比率及出生率、死亡率也属于群落水平上研究的问题(×)
(4)人类活动可以影响群落演替的方向和速度(√)
3．生态系统结构的正误判断
(1)土壤微生物可作为生态系统的分解者(√)
(2)稻田生态系统中的分解者能将鸭的粪便分解成无机物以促进水稻的生长(√)
(3)所有的生产者都是植物，所有的动物都是消费者，所有的细菌和真菌都是分解者(×)
(4)生态系统的结构指的就是食物链和食物网(×)
(5)三级消费者在食物链中属于第四营养级(√)
(6)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中微生物共同形成了一个生态系统(×)
4．生态系统功能的正误判断
(1)生态系统的生产量可分为初级生产量和次级生产量(√)
(2)用字母表示总初级生产量与净初级生产量之间的关系：GP＝NP＋R(√)
(3)直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量(×)
(4)由于散失的热能不能被生产者再固定，且食物链中捕食与被捕食的关系不可逆转，所以生态系统的能量流动是单方向的(√)
(5)兔吃草后排出的粪便中的能量是兔同化量的一部分(×)
5．生物圈与生态环境的正误判断
(1)人口增长过快，不但消耗大量自然资源，还加剧了对环境的污染，增加了治理的成本和难度(√)
(2)为协调人口与环境的关系，应继续控制人口增长，加大保护资源和环境的力度，努力推广生态农业(√)
(3)造成地面紫外线照射增强的直接原因是南极冰川融化(×)
(4)互花米草原产美洲，引入到江苏沿海等地种植后迅速扩散并改变了滩涂生物多样性，属于生物入侵(√)
(5)被有机物轻度污染的流动水体中，距排污口越近的水体中溶解氧越多(×)
(6)环境对人口数量的影响主要是通过影响出生率和死亡率来实现的(×)
(7)生态系统中捕食者的存在可以促进物种多样性的提高(√)
考点一种群和群落
(一)种群的特征及数量变化
1．影响种群数量的因素分析
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)出生率和死亡率及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。
(3)年龄结构和性比率不直接决定种群密度，但会影响种群密度，并且年龄结构能够预测和影响种群密度的变化趋势。
(4)除以上条件外，气候、食物、天敌、传染病等都影响种群密度的变化。
2．种群数量增长曲线的分析
(1)种群增长的“J”形和“S”形曲线比较
项目
“S”形曲线
“J”形曲线
前提条件
实际状态：资源和空间有限
理想状态：食物和空间条件充足、气候适宜、没有敌害等
有无K值
有K值
无K值，持续增加
两种模型综合分析
①“J”形曲线增长率恒定不变，种群数量以一定的倍数连续增长，t年后为： Nt＝N0λt；“S”形曲线增长速率先增大后减小，在t1～t2时间内种群数量仍在增加。
②“S”形曲线在t1、t2时种群数量分别是K/2、K。如渔业捕捞应在t1后进行，保证剩余量在K/2左右，以保持其较快增长；而害虫防治则应尽可能在t1之前进行，避免害虫过快增加。
③“J”形曲线和“S”形曲线之间的区域是因环境阻力被淘汰的个体，如果两条曲线之间的范围扩大，说明环境阻力在增加，反之减小
实例
这是一种不正常的增长情况，种群增长大大超过了环境容纳量，致使环境中某些资源要素受到破坏，从而造成环境容纳量的下降。例如过度放牧，草原不能复原。该曲线对于控制人口增长、害虫防治、环境的治理保护等方面具有指导作用
(2)表示种群数量变化曲线的变式
①“J”形增长和“S”形增长两种数量变化曲线比较(画出图中曲线)
增长率
增长速率
J型曲线
S形曲线
②“S”形增长曲线K值的不同表示方法
常见图示
变式图示
变式1 变式2 变式3
变式图示中的A、B、C三点对应的种群数量都为K值
(3)“S”形增长曲线的解读和分析方法
①t1之前，种群数量小于K/2，由于资源和空间条件相对充裕，种群数量增长较快，当种群数量为K/2时，出生率远大于死亡率，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，种内斗争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降。
③t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为。
(4) K值与K/2在实践中的应用
项目
灭鼠、灭蝗等
捕鱼、森林砍伐等
K/2(最大增长速率)
灭鼠后，鼠的种群数量在K/2附近，这时鼠的种群数量会迅速增加，无法达到灭鼠效果
使鱼、树木的种群数量维持在K/2，捕捞或砍伐后，鱼、树木的种群数量会迅速回升
K值(最大环境容纳量)
改变环境，降低K值，使之不适合鼠、蝗的生存
保证鱼、树木生存的环境条件，尽量提升K值
3.调查类实验的调查对象、统计方法归纳
实习、研究性课题
调查对象
统计方法
计算公式
种群密度的取样调查
活动范围大的动物
标志重捕法
＝
植物或活动能力弱的动物
样方法
调查人群中某种遗传病
人类某种遗传病
汇总法
发病率＝×100%
调查社区、村镇或学校附近一个淡水区域的水质
水生生物种类，环境指标
抽样调查
—
4.种群的数量波动及调节归纳
(1)种群数量波动类型及变化原因
①非周期波动。大多数种群的数量波动形式。
变化原因：气候变化。
②周期波动。以雪兔和猞猁为例分析变化原因：食料植物、植食动物和肉食动物三者之间的数量互动关系。
(2)对种群数量波动起调节作用的因素
①外源性因素：主要指气候、食物、疾病、寄生和捕食等。
②内源性因素：主要有行为调节(如领域行为)和内分泌调节。
(二)群落的结构特征及演替
1．群落的空间结构类型比较
空间结构
垂直结构
水平结构
时间结构
特点
分层现象
斑块性和镶嵌性分布
物种组成的昼夜变化和季节变化明显
形成因素
植物：与光照强度有关
动物：与食物及栖息场所等有关
光照强度、地形、土壤湿度、盐碱度和生物自身生长特点不同，以及人和动物的影响等因素
自然选择
意义
有利于提高群落整体对阳光和环境资源的利用能力，对种间关系协调发展与生态系统稳定性具有重要意义
2.原生演替和次生演替的比较
类型
原生演替
次生演替
起点
从未有任何生物定居
原有群落环境失去原有植被
时间
经历的时间
经历的时间
速度
缓慢
较快
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
实例
裸岩上的演替
弃耕农田上的演替
过程
裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段
弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→小灌木→灌木丛→森林
3.群落演替的方向和结果分析
(1)群落演替的方向
①自然条件下，群落的演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展。
②最终的演替结果主要由演替地所处的气候条件决定，如在干旱的荒漠地区很难形成森林。
(2)群落演替的结果
①能量：总生产量增加，群落的有机物总量增加。
②结构：生物种类越来越多，群落结构越来越复杂。
③稳定性：演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆的变化，使抵抗干扰的能力越来越。
题点(一) 考查种群特征之间的关系
[例1] 图1是种群数量特征的概念图，图2是某地人口出生率和死亡率的变化曲线。下列相关叙述错误的是( )
A．图1中的c是种群密度，指的是某种群的总数量
B．图1中的a和b分别是性比率和年龄结构
C．图2所示种群的年龄结构由稳定型变成增长型
D．并非全部的生物种群都具有图1中的a特征
[解析] 种群最基本的数量特征是种群密度，其大小取决于迁入率和迁出率、出生率和死亡率，所以图1中的c表示种群密度，它指的是某个种群在单位空间或面积内的个体数量，而不是种群的总数量；性比率只影响出生率，而年龄结构既影响出生率又影响死亡率，所以图1中的a和b分别是性比率和年龄结构；图2曲线开始阶段出生率等于死亡率，年龄结构为稳定型，之后出生率大于死亡率，其年龄结构变成了增长型；某些生物无性别之分，所以也就没有性比率这一特征。
[答案] A
种群≠物种
(1)种群是指一定区域内同种个体的总和。
(2)物种是指在自然状态下能够相互交配，并且产生可育后代的一群生物。
(3)通常一个物种包括很多种群，种群之间长期隔离会导致亚种和新物种的形成。
[针对训练]
1．如图是有关种群特征的概念图，有关分析错误的是( )
A．①表示种群密度，是制约种群增长的因素之一
B．春运期间，北京的人口数量变化主要取决于②③
C．预测种群数量变化的主要依据是④
D．利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫，破坏了⑤
解析：选B 图中②与③分别为出生率和死亡率，④为年龄结构，⑤为性比率。种群密度是制约种群增长的因素之一；春运期间北京人口数量的变化主要是流动人口的变化，主要取决于迁入率和迁出率，而不是出生率和死亡率；预测种群数量变化的主要依据是年龄结构；利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫，破坏了害虫种群正常的性比率。
题点(二) 考查种群年龄结构的类型及判断
[例2] 图甲表示某一经济鱼类的种群特征，图乙是某时期该鱼类种群的年龄结构曲线。下列分析正确的是( )
A．图乙为c点后该经济鱼类年龄结构曲线
B．在b点时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
C．估算一个种群的出生率和死亡率，即可确定种群密度的大小
D．d点时种群数量达到最大值
[解析] 由图甲可以看出：b点时，出生率大于死亡率，且出生率与死亡率的差值最大，此时种群的增长速率最大；d点时，出生率与死亡率相等，种群数量达到最大。图乙代表衰退型年龄结构，而c点时，出生率大于死亡率，此时种群数量仍表现为增加。在b点时有利于该种群的持续增长，在d点时捕捞鱼类得到的日捕获量最大。出生率和死亡率是决定种群密度和种群数量的直接因素，此外，性比率等也影响着种群密度和种群数量，因此，仅估算一个种群的出生率和死亡率，并不能确定种群密度的大小。
[答案] D
[针对训练]
2．(2018·嘉兴适应性试题)某研究机构对某区域的一种田鼠进行了调查，所调查样方的总面积为2 hm2(1 hm2＝10 000 m2)，统计所捕获的田鼠数量、性别等，进行标记后放归，3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表：
捕获数(只)
标记数(只)
雌性个体数(只)
雄性个体数(只)
初捕
50
50
28
22
重捕
50
10
32
18
以下是某同学对数据的分析结果，其中正确的是( )
A．此调查方法可以用来调查土壤中小动物的物种丰度
B．若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，则统计的种群密度比实际低
C．综合两次捕获情况，该田鼠种群的性比率(♀/ ♂)约为7∶2
D．该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2
解析：选D 因土壤中小动物活动能力弱，个体小不适合用标志重捕法调查其物种丰度；标志重捕法理论计算公式N＝Mn/m，若田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即m值减小，N值会增大；通过两次捕获情况，不能确定该田鼠种群的性比率(捕获次数过少，偶然性较大)；该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2。
题点(三) 考查种群数量变化规律及其在生产中的应用
[例3] 某生物种群大量迁入一个新环境后，λ值(n＋1年的种群数量是n年的λ倍)随时间的变化曲线如图所示。下列关于该种群数量的叙述，正确的是( )
A．O～t1种群加速增长，t1时增长最快
B．t1～t2种群数量持续减少，t2时数量最少
C．t2时种群数量为t1时种群数量的1/2
D．新环境条件对种群数量增长的制约越来越强
[解析] O～t1时种群λ小于1，表示种群数量减少；t1～t2种群的λ仍然小于1，种群数量持续减少，t2时数量达到最少；O～t2时种群数量持续减少，t2时种群数量不为t1时种群数量的1/2；由于种群数量持续减少，则新环境条件对种群数量增长的制约越来越弱。
[答案] B
[针对训练]
3．如图为同一地区甲、乙两种动物的种群数量变化曲线，丙表示环境条件变化情况。下列叙述正确的是( )
A．t0～t1乙种群的生物量大于甲种群
B．t1～t2甲、乙曲线峰值代表种群K值
C．t2～t3乙种群数量主要受内源性因素调节
D．t3～t4甲种群呈逻辑斯谛增长
解析：选D 分析题图可知，t0～t1乙种群数量大于甲种群，但生物量无法判断；t1～t2乙曲线峰值和峰谷的中间值代表乙种群的K值；t2～t3乙种群数量主要受外源性因素调节，如环境条件变化与甲种群竞争等；t3～t4甲种群数量先增加后基本不变，呈逻辑斯谛增长。
题点(四) 种群的分布型和存活曲线
[例4] 生态学家对某地区两个生物种群(Ⅰ和Ⅱ)的存活率进行了调查，结果如下图所示。下列关于对种群Ⅰ和Ⅱ实施重点保护时期的叙述，正确的是( )
A．种群Ⅰ和Ⅱ都为7～10岁
B．种群Ⅰ和Ⅱ都为1～10岁
C．种群Ⅰ为0～1岁，种群Ⅱ为6～7岁
D．种群Ⅰ为1岁以后各年龄期，种群Ⅱ为7岁以后各年龄期
[解析] 由题意可知，对种群Ⅰ来说，在0～1岁之间种群数量下降较快，也就是死亡率较高，所以应重点保护；同理对于种群Ⅱ来说，6～7岁之间应重点保护。
[答案] C
[针对训练]
4．在无人为干扰的某热带雨林中，生活着绒毛蛛猴、红眼树蛙等生物。下列相关叙述正确的是( )
A．绒毛蛛猴种群的存活曲线属于类型Ⅲ(凹形)
B．绒毛蛛猴种群分布型呈随机分布
C．尽管红眼树蛙排出的卵(精子)非常多，但其出生率和死亡率基本相等
D．可采用标志重捕法标记捕获的繁殖季节的成蛙，计算得到红眼树蛙的种群密度
解析：选C 绒毛蛛猴种群的存活曲线应属于类型Ⅰ(凸形)，其种群分布型为集群分布；D项所述方法只能估算成体蛙的密度，不能得到红眼树蛙的种群密度。
题点(五) 考查群落的结构特征及演替
[例5] 如图甲、乙、丙分别代表的是在－200～3 800 m的海拔高度内，山坡甲、森林乙、海洋丙三个不同的自然区域内植物的分布状况。据此判断下列叙述正确的是( )
A．在－200～3800 m范围内，不同区域内植物的种类出现了很大的差异，温度是影响分布的主要生态因素
B．甲处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明群落具有垂直结构
C．乙、丙处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，这说明群落具有垂直结构
D．影响乙处植物出现明显分层现象的主要因素是水分
[解析] 甲处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这主要是由于地形的起伏引起不同高度的山坡上温度不同造成的；由于甲处的阔叶林和针叶林生长在不同的地段，因此不属于群落的垂直结构，而是水平结构；丙处藻类植物的分层现象主要因素是受光质(波长)影响形成的；影响森林生态系统在陆地上分布的主要因素是水，但是森林中植物的分层现象主要是受光照强度影响形成的。
[答案] C
明确群落的垂直结构
(1)群落的垂直结构是指群落中不同物种在垂直方向具有分层现象，而非一种的生物分布。如不要把“竹林中的竹子整齐一致”误以为是群落的结构特征，这里的竹子属于种群范畴。
(2)垂直分布≠垂直结构
①高山植被的垂直分布：是由于随海拔高度升高，温度下降明显，从而导致不同海拔高度植被(群落)分布不同。如：阔叶林—针叶林—高原草甸—苔原属于四个不同的群落垂直分布。
②群落的垂直结构的分层现象：是指同一个群落内不同物种的配置情况，包括植物的分层现象(决定因素：阳光)和动物的分层现象(决定因素：食物条件和栖息空间)。
[针对训练]
5．下图中两条曲线表示群落演替的两种类型，相关叙述错误的是( )
A．曲线①可表示森林火灾前后的演替过程
B．曲线②可表示发生在火山岩上的演替过程
C．M、N点物种组成不会发生改变
D．①类型的演替速度明显快于②类型
解析：选C 曲线①表示群落发生的演替属于次生演替，火灾后森林上进行的也是次生演替，因此①可表示在火灾后森林上进行的演替；曲线②演替开始时，物种数为0，因此该演替属于原生演替，可表示发生在火山岩上的演替过程；随着演替的进行，群落的物种组成在不断发生改变，图中M、N点处的物种数目相同，但物种组成不一定相同；次生演替的速度比原生演替快。
考点二生态系统的结构和功能
(一)生态系统的结构
1．生态系统概述
(1)生态系统：是由生物群落及非生物环境所构成的一个生态学功能系统。
(2)类型：自然生态系统和人为生态系统。
(3)结构组成：
①生态系统的成分：非生物成分(无机物、有机物、气候、能源)和生物成分(生产者、消费者和分解者)。
②营养结构：食物链和食物网。
(4)功能：物质循环和能量流动是生态系统的两大重要功能。
2．食物链变式模型的分析
(1)图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据，图1中的食物链是丙→甲→丁、丙→乙→丁；图2中的食物链是丙→丁→甲→乙。
(2)图3表示甲和乙之间为捕食关系，甲是被捕食者，乙是捕食者，在食物链中，甲是(填“高”或“低”)营养级，乙是(填“高”或“低”)营养级。
(3)图4表示的是生态系统的物质循环图解：
①看双向箭头：确定“非生物环境”和“生产者”。
②确定生产者：两者中有3个“指出”箭头的为生产者，如A。
③确定非生物环境：有3个“指入”箭头的为非生物环境，如D。
④最后根据，确定B为消费者，C为分解者，其中的食物链是A→B。
3．生态系统的结构分析
(1)某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群，甚至不属于同一物种。
(2)同一种消费者在不同食物链中，可以占据不同的营养级。
(3)在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如狼和狐之间既有捕食关系，又有竞争关系。
(4)食物网中生物的数量变化
①若第一营养级的生物A数量减少，其他的生物数量随之都减少。因为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。简单记为：“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。
②若“天敌”减少，则被捕食者数量增加。但随着数量增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定，但结果比原来的数量要增大。简单记为：“如果天敌患了病，先增后减再稳定”。如图中的D减少，则C短期内数量变化为增加，长期内的变化趋势为先增加再减少，最后保持相对稳定。
③在食物网中，若“中间”营养级生物减少，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。如图中的E消失，则理论上H数量会增加；B消失，则理论上H数量会减少。
(二)生态系统的功能
1．能量流动模型分析
(1)模型Ⅰ
①图1：在足够长的时间内，流入某一营养级的一定量的能量去路有三条：a.流入下一营养级；b.被分解者利用；c.自身呼吸消耗。
②图2：在一定时间内，流入某一营养级的一定量的能量去路有四条：a.流入下一营养级；b.被分解者利用；c.自身呼吸消耗；d.未被下一营养级利用的，即“未利用”。
(2)模型Ⅱ
①摄入量＝同化量＋粪便量。
②粪便中能量属于“上一营养级的同化量中流入分解者的能量的一部分”，不属于本营养级同化量。
③同化量＝用于生长、发育和繁殖的能量＋呼吸量。
④用于生长、发育、繁殖的能量＝分解者分解利用量＋下一营养级同化量。
⑤相邻两营养级的传递效率＝(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%。
2．生态系统中能量流动的计算方法
(1)能量在食物链中传递的计算(传递效率按10%计算)
①在一条食物链中，若某一营养级的总能量为n，则传到下一营养级的能量为n×10%。
②在一条食物链中，某一营养级的能量为n，则上一营养级的能量为n÷10%。
(2)能量在食物网中传递的计算
①若一食物网中，已知最高营养级增重为N，要求最多消耗第一营养级多少能量时，应按最长食物链计算。
②若一食物网中，已知第一营养级能量为M，要求最高营养级最少获得多少能量时，应按最长食物链计算。
3．生态系统中的生产量和生物量知识归纳
(1)比较初级生产量、生物量和次级生产量
项目
初级生产量
次级生产量
生物量
定义
指绿色植物通过光合作用所制造的有机物或所固定的能量
指在生态系统中第二次的有机物质生产量
指生物在某一调查时刻前的有机物或能量的积累量
能量来源
太阳光能
植物生产的有机物
太阳光能或有机物
描述单位
g/(m2·a)或J/(m2·a)
g/(m2·a)或J/(m2·a)
g/m2或J/m2
能量大小
最大
较小
较大
三者的联系
①总初级生产量(GP)＝净初级生产量(NP)＋植物呼吸量(R)；
②当净生产量表示在某一时刻前的有机物积累量时即为生物量；
③次级生产量的能量来源于初级生产量；
④初级生产量、生物量和次级生产量的能量均直接或间接来源于太阳光能
(2)海洋初级生产量(NP)只有陆地的1/2，但次级生产量却相当于陆地的三倍多，原因是海洋中植食动物对藻类的利用率特别高，是陆地动物利用植物效率的五倍。
4．物质循环实例——碳循环
(1)大气中的碳元素进入生物群落，是通过光合作用(主要途径)或化能合成作用完成的。
(2)碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2；碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行，传递形式为有机物。
(3)大气中CO2的主要来源：分解者的分解作用、动植物的细胞呼吸、化石燃料的燃烧。
(4)对物质循环过程相关图解的识别
①物质循环过程示意图：
②将上图换成字母，如下面三种变式图，据图判断A、B、C、D各代表哪种成分。
图1——先根据双向箭头判断：A和B应为生产者和非生物的物质和能量，B不能写成“无机环境”。再根据A→C判断：C为消费者，剩下的D为分解者。
图2——根据A与C之间的双向箭头判断：A是生产者，C是非生物的物质和能量。根据A、B、D的箭头都流向E，可进一步判断：E是分解者，B是初级消费者，D是次级消费者。
图3——根据A与E之间的双向箭头判断：A为非生物的物质和能量，E为生产者。然后观察剩余的几个成分，其中其他生物部分的箭头都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F则为消费者。图解中的食物链是E→F→D→B。
5．生态系统的反馈调节机制
(1)生态系统调节中正反馈和负反馈的比较
比较项目
正反馈调节
负反馈调节
调节方式
加速最初发生变化的那种成分所发生的变化
抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化
结果
常使生态系统远离稳态
使生态系统达到并保持平衡和稳态
实例分析
(2)影响生态系统的稳定性的因素
①生态系统的结构与自我调节能力的关系
生态系统的成分
食物网
自我调节功能
越多
越复杂
越大
越少
越简单
越小
②生态系统稳态的破坏
a．破坏原因：外来干扰超过一定的限度，生态系统的自我调节功能本身就会受到损害，生态系统将难以恢复平衡。
b．破坏因素：自然因素和人为因素。
c．对生产生活的启示：人类活动除了要讲究经济效益和社会效益外，还要特别注意生态效益和生态后果。
6．全球性生态环境问题
(1)造成环境污染的原因与后果
(2)水体富营养化分析
7．生物多样性层次及成因的分析
(1)生物多样性的三个层次
(2)成因分析
①从分子水平看：
DNA(基因)的多样性蛋白质多样性→性状多样性
(根本原因) (直接原因) (具体表现)
②从进化角度看：物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。
题点(一) 生态系统的组成成分及食物链、食物网
[例1] (2018·稽阳联考)下面是生态系统成分的关系图，关于对a、b、c所代表的成分的说法，正确的是( )
A．b中有真核生物，也有原核生物，但都是自养型生物
B．a中全是异养型真核生物
C．c只包括腐生细菌和真菌
D．a是该生态系统的基石，一旦遭到破坏，会影响整个生态系统的稳定
[解析] 生态系统包括生物群落和非生物环境，生物群落包括生产者、消费者和分解者。从箭头的方向上分析，a的物质和能量来自b，并可传递给c，所以b是生产者，a是消费者，c是分解者。生产者多数是光能自养型的真核生物——绿色植物，但也有化能或光能自养型的原核生物，如硝化细菌、蓝细菌等；消费者都是异养型的，但并不都是真核生物，如根瘤菌也是消费者，但属于原核生物；细菌中有很多属于寄生菌类，属于消费者。分解者除了有腐生细菌和真菌外，还有腐生动物，如蚯蚓、蟑螂等；生态系统的基石是b(生产者)。
[答案] A
澄清关于生态系统成分的三个易混点
(1)生产者≠绿色植物：蓝细菌是原核生物，能进行光合作用，属于生产者；而菟丝子营寄生生活，属于消费者。
(2)动物≠消费者：秃鹫、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者。
(3)细菌≠分解者：硝化细菌和光合细菌是自养型的生物，属于生产者；寄生细菌属于消费者。
[针对训练]
1．如图所示为草原生态系统中的一个食物网。下列叙述正确的是( )
A．图中共含有3条食物链
B．在该食物网中，鹰处于4个不同的营养级
C．蛇和鹰既是捕食关系，又是竞争关系
D．若兔大量减少，鹰也会大量减少
解析：选C 图中共含有4条食物链；鹰在这4条食物链中处于第三、第四、第五营养级，即鹰共处于3个不同的营养级；蛇和鹰因都捕食鸟而存在竞争关系，又因鹰捕食蛇而存在捕食关系；若兔大量减少，鹰可以更多地以鸟和蛇为食物，所以鹰不会大量减少。
题点(二) 考查能量流动的过程
[例2] 如图为生态系统中能量流动图解部分示意图(字母表示能量的多少)，下列选项中正确的是( )
A．图中b＝h＋c＋d＋e＋f＋i
B．生产者与初级消费者之间的能量传递效率为b/a×100%
C．“草→兔→狼”这一关系链中，狼粪便中的能量属于d
D．缩短食物链可以提高能量传递效率
[解析] 首先，生产者固定的能量应该是流经生态系统的总能量，摄入量＝同化量＋粪便中的能量，因此c为初级消费者的同化量，h为粪便中的能量，同化量＝呼吸作用中以热能形式散失的能量＋用于生长、发育、繁殖的能量，因此d是用于自身生长、发育、繁殖的能量，f是呼吸作用中以热能形式散失的能量，i是流入分解者的能量，e是下一营养级摄入的能量，所以b＝h＋c＝f＋d＋h＝f＋e＋g。能量传递效率是相邻营养级同化量之间的比值，生产者与初级消费者之间的能量传递效率为c/a×100%。狼粪便中的能量应该属于初级消费者兔子的同化量中用于生长、发育、繁殖的能量。缩短食物链可以提高能量利用率，但不能提高能量传递效率。
[答案] C
澄清生态系统的能量流动中的几点误区
(1)误区一：生产者固定的能量只能是光能。
由于生产者固定能量的方式有光合作用和化能合成作用，光合作用利用的能量是光能，但化能合成作用利用的是化学能，所以生产者固定的能量是光能或化学能。
(2)误区二：生物数量金字塔与能量金字塔完全一致。能量金字塔体现的是营养级与营养级所含总能量的关系，而生物数量金字塔体现的是营养级与个体数量的关系，所以生物数量金字塔有时会出现倒置的现象。
(3)误区三：能量传递效率＝能量利用率。
①能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率一般为10%。
②能量利用效率：通常考虑的是人类能利用的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用，例如充分利用作物秸秆就可以提高能量利用率。
[针对训练]
2．如图是生态系统能量流动图解(局部)，其中W1表示生产者固定的太阳能总量，相关叙述正确的是( )
A．一级消费者同化的总能量为(B2＋C2＋D2)
B．该生态系统能量流动的总量为(B2＋C2＋D2)
C．由生产者到一级消费者的能量传递效率为D1/W1×100%
D．图中B1表示生产者用于自身生长、繁殖等
解析：选C 据图分析，一级消费者固定的能量为D1，即A2＋B2＋C2＋D2；生产者固定的总能量可表示为：A1＋B1＋C1＋D1；由生产者到一级消费者的能量传递效率为一级消费者的同化能与生产者的同化能之比，即D1/W1×100%；生产者用于生长、发育、繁殖的能量为W1－A1。
利用“拼图法”巧解能量流动
(1)输入第一营养级的能量(W1)，即生产者的同化量，被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1＋C1＋D1)。而后一部分能量中包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。
(2)第一营养级向第二营养级的能量传递效率＝(D1/W1)×100%，第二营养级向第三营养级的能量传递效率＝(D2/D1)×100%。
题点(三) 考查生态系统中的生产量和生物量
[例3] (2017·浙江4月选考)下列关于生态系统生产量和生物量的叙述，正确的是( )
A．陆地生态系统的总初级生产量随纬度的增加而增加
B．顶极群落的净初级生产量小于同类型的非顶极群落
C．因海洋生态系统中以捕食食物链为主而导致生物量为倒金字塔形
D．食高等植物的消费者比食单细胞藻类的消费者具有更高的次级生产量
[解析] 生态系统的总初级生产量随纬度的增加而减少；顶极群落的净初级生产量小于同类型的非顶极群落；食单细胞藻类的消费者比食高等植物的消费者具有更高的次级生产量。倒金字塔的形成并不是由捕食关系导致的。
[答案] B
[针对训练]
3．下图表示某湖泊夏季的净初级生产量和次级生产量与水深的关系，下列叙述错误的是( )
A．曲线中随水深增加，净初级生产量下降，可能原因是光强度下降
B．若该生态系统长期处于c点所示的状态，则不能长期处于稳定状态
C．净初级生产量用于植物的生长繁殖，a处的植物长势最好
D．在自然状态下，净初级生产量高则次级生产量一定也高
解析：选D 随着水深增加，光强度减弱，净初级生产量下降；若该生态系统长期处于c点所示的状态，则净初级生产量等于次级生产量，生态系统可能衰退；净初级生产量是初级生产量去掉呼吸消耗的，即用于植物自身生长繁殖的能量，a处的净初级生产量最大，则a处的植物长势最好；在自然状态下，一般净初级生产量高，则被消费者、分解者同化的量也升高，但次级生产量不一定高。
题点(四) 考查碳循环过程
[例4] 图甲是某生态系统碳循环示意图，其中a、b、c、d是生态系统内各生物成分，1、2、3、4、5表示有关的生理过程，图乙为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况。下列叙述正确的是( )
A．图甲中，b位于食物链的第四营养级
B．图甲中过程1只代表光合作用，过程2、3、4、5是呼吸作用
C．在图乙的食物链中，若①和②分别表示兔和狼的同化量，则②/①的比值代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率
D．在图乙中③和④是兔同化量的一部分
[解析] 大气中的CO2与c之间是双向箭头，由于只有生产者能利用大气中的CO2，因此c为生产者，d为初级消费者，a为次级消费者，b为分解者，分解者不参与食物链的组成；图甲中过程1为光合作用或化能合成作用；图乙中的食物链中，若①为兔的同化量，②为狼的同化量，则②/①的比值代表兔与狼的能量传递效率；图乙中③为兔的粪便，不属于兔子的同化量，应该是草同化量的一部分。
[答案] C
“三看法”快速确认碳循环的各环节
[针对训练]
4．如图为生态系统碳循环模式图。下列分析错误的是( )
A．f表示大气中的CO2库
B．图中的a一定是自养生物，b、c、d、e一定是异养生物
C．a所示的营养级在食物链中占有的碳元素最多
D．碳只能通过光合作用从f进入a
解析：选D 由图可知，f表示大气中的CO2库，a表示生产者，b表示分解者，c、d、e都表示消费者；消费者和分解者都是异养生物，生产者都是自养生物；生态系统的总能量是通过生产者进入生物群落的，生产者所含有机物中的能量最多，占有的碳元素也最多；碳从f到a可通过光合作用，也可通过化能合成作用。
题点(五) 物质循环和能量流动的关系
[例5] 下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，正确的是( )
A．富营养化水体出现蓝细菌水华的现象，可以说明能量流动的特点
B．生态系统中能量的初始来源只有太阳能
C．食物链各营养级中约有10%的能量会被分解者利用
D．无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用
[解析] 富营养化水体出现蓝细菌水华现象，是由于植物生长所需的N、P等矿质元素过多，引起植物大量繁殖，未涉及沿食物链进行的能量流动；生态系统中能量的初始来源也可能是化学能，如硝化细菌的化能合成作用；能量是单向流动、逐级递减的，每个营养级约有10%的能量流向下一营养级，而不是被分解者利用；无机环境中的物质可以通过多种途径如光合作用、化能合成作用、根的吸收等进入生物群落被生物利用。
[答案] D
[针对训练]
5．如图是某农业生态系统模式图，下列关于该系统的叙述错误的是( )
A．微生物利用的是农作物通过光合作用固定的能量
B．多途径利用农作物可提高该系统中能量的传递效率
C．沼渣、沼液作为肥料还田可以促进物质循环再利用
D．食用菌、产甲烷杆菌及蚯蚓是该生态系统中的分解者
解析：选B 流经该生态系统的能量是生产者固定的太阳能总量，因此微生物利用的是农作物通过光合作用固定的能量；多途径利用农作物，可提高能量利用率，不能提高能量的传递效率；沼渣、沼液作为肥料还田可以促进物质循环再利用；营腐生生活的食用菌、产甲烷杆菌及蚯蚓都是该生态系统中的分解者。
题点(六) 考查生态系统的反馈调节机制
[例6] 某湖泊中发生了如图所示的变化，则以下叙述错误的是( )
A．如图所示调节方式可加速最初所发生的变化，使生态系统远离稳态
B．在人体中也存在类似的调节方式，如甲状腺激素分泌的调节
C．图中过程对生态系统虽有极大的破坏作用，但仍旧可能修复
D．如图调节方式不是生态系统主要的调节方式，在自然生态系统中十分少见
[解析] 据图分析，湖泊污染后导致鱼死亡，鱼腐烂后使得污染加重，使生态系统远离稳态；图示为正反馈调节，而甲状腺激素的分泌调节为负反馈调节；图中过程对生态系统虽有极大的破坏作用，但是并没有造成生态系统的瘫痪，所以仍旧可能修复；生态系统主要的调节方式是负反馈调节，如图调节方式在自然生态系统中十分少见。
[答案] B
[针对训练]
6．两个不同生态系统在同时受到同等强度的干扰(a)后，其结构和功能的曲线变化情况如图，由图不能得出的结论是( )
A．同等强度的干扰下，乙生态系统的自我调节能力比甲强
B．同等强度的干扰下，若乙生态系统干扰提前，则B点左移
C．若甲生态系统受到的干扰强度增大，则C点右移
D．乙生态系统B点后一定有新物种产生
解析：选D 从图中可看出甲、乙两个生态系统受到同等强度的干扰后，甲生态系统结构和功能恢复原状所需要的时间长，波动范围大，说明甲的自我调节能力低，乙的自我调节能力高；若乙的干扰提前，B点也会提前；若甲的干扰强度增大，则恢复所需要的时间延长，C点右移；乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生。
