2023届高考生物二轮复习生物与环境课件
展开专题七 生物与环境
(1)种群的特征。 (2)种群的数量变化。(3)群落的结构特征。 (4)群落的演替。(5)生态系统的结构。(6)生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用。(7)生态系统中的信息传递。 (8)生态系统的稳定性。 (9)人口增长对环境的影响。(10)全球性生态环境问题。 (11)生物多样性保护的意义和措施。
梳理核心知识
微专题1
微专题2
捕捉高考共鸣点六
1
2
3
5
微专题3
4
专题强化练
6
练透大题 不留死角(三)
7
梳理核心知识
1
标记重捕法
迁入率和迁出率
垂直结构
水平结构
非生
物环境
生物群落
食物网
全球性
单向流动
逐级递减
×
1.判断有关种群特征和数量变化说法的正误 (1)调查草地上跳蝻的种群密度一般采用标记重捕法。( ) (2)用性引诱剂诱杀雄性害虫,破坏的是种群的年龄结构。( ) (3)种群密度能准确地反映种群数量的变化趋势。( ) (4)“J”形增长的种群中没有死亡和迁出。( ) (5)密闭培养瓶中,酵母菌的数量会呈“S”形增长,最终总体数量稳定在K值附近。( )
×
×
×
×
(6)某种群数量呈“S”形增长时,其增长速率逐渐降低。( )(7)环境条件适宜时,物种入侵后的初期,种群数量增长方式类似于“J”形增长。( )
√
×
2.判断有关群落特征及演替说法的正误 (1)一个生态系统中所有的生产者和消费者构成了这个生态系统中的生物群落。( ) (2)竹林中,竹子高矮参差不齐,体现了竹林的垂直方向上的空间结构。( ) (3)调查土壤小动物类群丰富度可利用它们具有趋光、趋湿、避高温的习性。( ) (4)土壤小动物类群丰富度的采集方法有记名计算法和目测估计法。( )
×
×
×
×
(5)用标记重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度。( )(6)洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布,构成群落的水平结构。( )(7)“种豆南山下,草盛豆苗稀”,实际上体现了物种间的竞争关系。( )(8)种间关系、优势种都是群落水平研究的问题。( )
×
√
√
√
3.判断有关生态系统结构和功能说法的正误 (1)生态系统的结构只包括食物链和食物网。( ) (2)所有的植物都是生产者,所有的动物都是消费者,所有的微生物都是分解者。( ) (3)一只狼捕食了一只兔,则这只兔中约有10%~20%的能量流入狼的体内。( ) (4)防治稻田害虫,可提高生产者和消费者之间的能量传递效率。( ) (5)心猿意马、飞蛾扑火、花香引蝶都属于生态系统的信息传递。( )
×
×
×
×
×
(6)生态系统中信息是由生物发出并相互传递而发挥其作用的。( )(7)生态系统的碳循环指的是CO2在非生物环境和生物群落中的往复循环。( )(8)“桑基鱼塘”中的桑树能够直接利用鱼粪中的有机物和能量。( )
×
×
×
4.判断有关生态系统稳定性和环境保护说法的正误 (1)生态系统中组成成分越多,食物网越复杂,生态系统的恢复力稳定性就越高。( ) (2)污染的湖泊,鱼类大量死亡,腐生细菌增多,进一步加重污染,这种调节是负反馈调节。( ) (3)若生态系统受到外来干扰,生态系统相对稳定会被破坏。( ) (4)“绿水青山就是金山银山”体现了生物多样性的直接价值。( ) (5)多食牛肉、少吃野菜,有利于减少生态足迹中草地面积的占用。( )
×
×
×
×
×
(6)无废弃农业实现了土壤养分中物质及能量的循环利用。( )(7)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。( )
×
×
一定的环境条件所能维持的种群最大数量
取样器取样法
用黑光灯诱捕法捕杀成虫
确保鱼种群的年龄结构为增长型,使鱼种群数量增长速度快
遗传(基因)
不属于
池塘中的荷花属于同一种群,分层现
象是群落的结构特征
不能
两地自然环境不同,群落演替的最终结果不同
对照组:单独种植,即同种植株种植在一起。实验组:不同植株种
植在一起。给予相同的环境条件,一段时间后观察各组的根系生长情况
将动植
物的遗体和动物的排遗物分解成无机物
否
10%~20%是指相邻两个营养级之间的能量传递
效率,蜣螂是分解者,与植物不属于两个相邻营养级
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
调节生物的种间关系,维持生态
系统的平衡与稳定
种群密度下降,竞争减弱(捕食作用减弱)
火灾加速了物质循环使土壤中的矿质元素含量增加
不可行,依据“收割理论”,
鳡鱼往往捕食个体数量多的鱼类,这样就会避免一种或少数几种鱼类在生态
系统中占绝对优势的局面,为其他鱼类的形成腾出空间,其存在有利于增加物种多样性
鸡的同化量除了流入动物A外,一部分用于自身呼吸作用消
耗,一部分被分解者利用,一部分未被利用
植物中的纤维很难被鸡消化吸收,故鸡的同化量与摄
入量的比值较小
D
1.(2021·江苏卷,9)某地区积极实施湖区拆除养殖围网等措施,并将沿湖地区改造成湿地公园,下列相关叙述正确的是( ) A.该公园生物群落发生的演替属于初生演替 B.公园建成初期草本植物占优势,群落尚未形成垂直结构 C.在繁殖季节,白鹭求偶时发出的鸣叫声属于行为信息 D.该湿地公园具有生物多样性的直接价值和间接价值
解析 由题干信息分析可知,该公园生物群落发生的演替属于次生演替,A错误;公园建成初期草本植物占优势,群落的垂直结构不明显,但并不是没有形成垂直结构,B错误;在繁殖季节,白鹭求偶时发出的鸣叫声属于物理信息,C错误;该湿地公园具有旅游观赏和对生态系统调节等作用,这体现了生物多样性的直接价值和间接价值,D正确。
BD
2.(多选)(2021·江苏卷,15)为了推进乡村振兴,江苏科技人员在某村引进赤松茸,推广“稻菇轮作”露地栽培模式,如下图所示,相关叙述正确的是( )
A.当地农田生态系统中引进的赤松茸,是该系统中的生产者之一B.该模式沿袭了“无废弃物农业”的传统,菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料C.该模式充分利用了水稻秸秆中的能量,提高了能量传递效率D.该模式既让土地休养生息,又增加了生态效益和经济效益
解析 由图观察可知,赤松茸接种在以秸秆发酵的栽培基料上,属于该生态系统中的分解者,A错误;该模式沿袭了“无废弃物农业”的传统,遵循循环原理,菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料,实现了物质的循环利用,B正确;该模式充分利用了秸秆中的能量,从而提高能量的利用率,但不能提高能量的传递效率,C错误;该模式既让土地休养生息,在确保土地的肥力的同时又增加了生态效益和经济效益,D正确。
3.(2020·江苏卷,15)“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”“争渡,争渡,惊起一滩鸥鹭”……这些诗句描绘了荷塘的生动景致。下列叙述正确的是( ) A.荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统 B.采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数 C.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 D.影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是光照和人类活动
C
解析 荷塘中的动物、植物和微生物共同构成生物群落,不能构成完整的生态系统,A错误;调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数不能采用五点取样法,原因是昆虫的活动能力强、活动范围广,B错误;群落的垂直结构是指群落在垂直方向的配置状况,其最显著的特征是分层现象,即在垂直方向分成许多层次的现象,挺水的莲、浮水的睡莲及沉水的水草体现了群落的垂直结构,C正确;影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是食物和栖息空间,D错误。
4.(2019·江苏卷,14)如图是一种酵母通气培养的生长曲线,a、b是相同培养条件下两批次培养的结果,下列叙述合理的是( )
B
A.a批次中可能有大量细菌污染B.b批次的接种量可能高于a批次C.t1时两批次都会产生较多的乙醇D.t2时两批次发酵液中营养物质剩余量相同
解析 由于是通气培养,酵母菌在有氧条件下大量繁殖,数量增长较快;如果大量细菌污染a批次,由于细菌是原核生物,繁殖速率较快,检测结果中的细胞密度应该包含酵母菌和细菌的密度,密度应该增加更快,与a批次细胞密度在t1时增加速率较慢不符,A错误;由于培养条件相同,而b批次在t1时增长速率较快,可能是接种量较高,酵母菌更快进入对数期,B正确;由于题目已经明确是通气培养,而乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物,故该培养过程中不会产生较多的乙醇,C错误;t2时a批次酵母菌刚进入稳定期,而b批次在t2之前已经进入稳定期,消耗了更多的营养物质,所以b批次发酵液中营养物质剩余量更少,D错误。
5.(2019·江苏卷,26)图1是某生态系统部分生物关系示意图。请回答下列问题:
图1
(1)生态系统最基本的生物成分是________。图1由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中,杂食性鸟分别处于第____________营养级。(2)从图1所示的营养关系分析,属于分解者的有________________。有机碎屑被彻底分解产生的____________________(至少写出两类)等供生态系统循环利用。(3)由于乔木的遮挡程度不同,导致了不同区域地表的草本植物、真菌等生物种类和数量有一定差异,地表生物的这种区域差异分布体现了群落具有________结构。
生产者
二、三、四
大型真菌、跳虫
无机盐、CO2、H2O
水平
(4)下列属于该区域东亚飞蝗种群基本特征的有________(填序号)。①迁入率 ②互利共生 ③物种丰富度 ④种群密度
图2
①④
(5)图2是图1生态系统中某两个营养级(甲、乙)的能量流动示意图,其中a~e表示能量值。乙粪便中食物残渣的能量包含在________(填图2中字母)中,乙用于生长、发育及繁殖的能量值可表示为________(用图2中字母和计算符号表示)。
c
a-b
解析 (1)生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。其中生产者是最基本的生物成分,在乔木→杂食性鸟与草本植物→杂食性鸟这两条食物链中,杂食性鸟均属于第二营养级;在草本植物→蝗虫→杂食性鸟这条食物链中,杂食性鸟属于第三营养级;在草本植物→蝗虫→蜘蛛→杂食性鸟这条食物链中,杂食性鸟属于第四营养级。
(2)分析题图中各成分可知,大型真菌和跳虫属于分解者。有机碎屑被彻底分解可产生无机盐、二氧化碳和水等。(3)该地表在水平结构上,由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,它们常呈镶嵌分布,题中地表生物的这种区域差异分布体现了群落具有水平结构。(4)题中属于该区域东亚飞蝗种群基本特征的有迁入率和种群密度。(5)乙粪便中食物残渣的能量属于上一营养级(甲)所同化的能量,且包含在甲流向分解者的能量(c)中。根据题图可知,乙用于生长、发育和繁殖的能量值可表示为a-b。
微专题1 种群与群落
2
练·高考重点
讲·核心要点
1.调查种群密度的两种估算方法 (1)标记重捕法
活动能力强
活动范围大
(2)样方法取样方法有五点取样法(调查群体为非长条形分布)和等距取样法(调查群体为长条形分布)两种
植物
2.掌握种群数量变化模型的变式分析 (1)λ值变动分析
(2)K值确认: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:
3.“三看法”快速判断捕食曲线中的被捕食者
①捕食是一种生物以另一种生物的整体或部分为食,往往会使被捕食者死亡;寄生是一种生物从另一种生物获取养料、汁液,一般不会导致寄主死亡。②互利共生和原始合作关系中,两种生物均能体现互利关系,但分开后对两种生物影响不同。
4.明确群落的两种结构
镶嵌
5.初生演替与次生演替的区别
被彻底消灭
土壤条件
种子
1.种群研究的核心是种群的数量特征和数量变化规律。下列关于种群的叙述正确的有________。 ①增大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量。(2021·湖北卷,14B) ②调查身体微小、活动力强的小动物数量常用标记重捕法。 (2020·全国卷Ⅰ,6A改编) ③种群的“S”形增长是受资源因素限制而呈现的结果。 (2018·全国卷Ⅰ,5A改编) ④黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度。 (2018·全国卷Ⅲ,6C)
①③④
⑤五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。(2015·江苏卷,9A)
2.群落水平上研究的问题主要有物种丰富度、种间关系、优势种、空间结构、生态位、群落演替等。下列关于群落的叙述正确的有______。 ①利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量,推测土壤动物的丰富度。(2021·河北卷,3D) ②“螟蛉有子,蜾蠃负之”可体现生物之间存在种间互助关系。 (2021·福建卷,8B) ③发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本植物阶段。(2021·全国甲卷,6C) ④土壤中小动物类群的丰富度高,则该类群含有的物种数目多。 (2020·全国卷Ⅰ,6B)
①④
⑤退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁之后都会发生群落的初生演替。(2019·江苏卷,6B)⑥习性相似物种的生活区域重叠得越多,对资源的利用越充分。(2019·江苏卷,6C)
C
考向1 结合种群的特征和数量变化,考查分析判断能力1.(2022·江苏扬州中学3月月考)为探究培养液中酵母菌种群数量变化,小明将酵母菌接种至装有10 mL培养液的锥形瓶中,在适宜温度下培养、定时取样计数,并绘制酵母菌种群数量变化曲线(如下图)。关于该实验的相关叙述,错误的是( )
A.酵母菌数量的统计应使用血细胞计数板进行抽样检测B.酵母菌培养至第 4天左右,种群的增长速率最大C.若初始接种量增加1倍,第6天时酵母菌种群密度约为2 000(万个·mL-1)D.培养液应进行灭菌处理,以防止杂菌对实验结果的影响
解析 统计酵母菌数量可用抽样检测法,即取少量菌液用血细胞计数板在显微镜下计数估算酵母菌数量,A正确;由题意可知,酵母菌总数达到1 000(万个·mL-1)时,种群数量不再增加,说明酵母菌种群增长曲线为S形,当酵母菌培养至第 4天左右,种群数量为K/2,即500(万个·mL-1),种群增长速率最大,B正确;K值与环境条件有关,酵母菌的K值与酵母菌的接种量没关系,因此培养条件不变,K值也不变,仍为1 000(万个·mL-1),C错误;培养液应进行灭菌处理,以防止杂菌对实验结果的影响,如果没有灭菌处理,则统计到的数据会偏大,D正确。
C
2.(2021·重庆卷,19)若某林区的红松果实、某种小型鼠(以红松果实为食)和革蜱的数量变化具有如下图所示的周期性波动特征。林区居民因革蜱叮咬而易患森林脑炎。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.曲线③和①不能明显体现捕食关系,推测是小型鼠繁殖能力强所致B.通过曲线②与③的关系推断小型鼠与革蜱不是互利共生关系C.曲线③在K值上下波动,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D.林区居民森林脑炎发病率会呈现与曲线②相似的波动特征
解析 本题考查种间关系和种群数量变化。根据题干信息,小型鼠以红松果实为食,曲线③和①不能体现被捕食者先增后减,捕食者后增后减的数量变化关系,可能与小型鼠繁殖能力强有关,A正确;互利共生关系的两个种群数量变化曲线表现为同增同减,曲线②和③不是,B正确;K值又叫环境容纳量,取决于食物、天敌和空间等环境条件,C错误;林区居民因革蜱叮咬而易患森林脑炎,脑炎的发病率与革蜱的种群数量有关,D正确。
BC
3.(多选)(2022·山东卷,19)一个繁殖周期后的种群数量可表示为该种群的补充量。某实验水域中定期投入适量的饲料,其他因素稳定。图中曲线Ⅰ表示该实验水域中某种水生动物的亲体数量与补充量的关系,曲线Ⅱ表示亲体数量与补充量相等。下列说法正确的是( )
A.亲体数量约为1 000个时,可获得最大持续捕捞量B.亲体数量约为500个时,单位时间内增加的数量最多C.亲体数量大于1 000个时,补充量与亲体数量相等,种群达到稳定状态D.饲料是影响该种群数量变化的非密度制约因素
解析 亲体数量约为1 000个时,该种群的补充量等于亲本数量,即出生率等于死亡率,是K值,根据种群的增长速率变化可知,捕捞后种群数量处于K/2时获得最大持续捕捞量,A错误;种群数量处于K/2时单位时间内增加的数量最多,即亲体数量约为500个时,B正确;由图可知,亲体数量大于1 000个时,补充量等于亲体数量,达到K值,种群达到稳定状态,C正确;一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,这些因素称为密度制约因素,饲料是影响该种群数量变化的密度制约因素,D错误。
D
考向2 群落的结构与演替,考查科学思维能力4.(2022·江苏南通大联考)大树杜鹃为杜鹃花属中最高大的乔木树种,因量少而珍稀。科研人员为分析大树杜鹃生存环境的群落特征,在大树杜鹃群落设置8块标准样地进行调查,分析群落的物种丰富度,调查结果如下图。其中,辛普森多样性指数=随机取样的两个个体属于不同物种的概率。相关叙述错误的是( )
A.调查时随机选取8个样地,每个样地采用五点取样法取样B.8个样地中物种分布有差异,属于群落的水平结构C.乔木层、灌木层和草本层分布有不同生物,属于群落的垂直结构D.乔木层郁闭度的大小只影响灌木层的物种多样性,对草本层没有影响
解析 结合题干信息分析,调查时随机选取8个标准样地,每个样地采用五点取样法取样,A正确;8个样地中物种分布有差异,指群落的水平配置状况,属于群落的水平结构,B正确;乔木层、灌木层和草本层分布有不同生物,是群落在垂直方面的配置状态,属于群落的垂直结构,C正确;乔木层、灌木层、草本层属于垂直分层,乔木层郁闭度的大小不仅影响灌木层的物种多样性,也对草本层有影响,D错误。
5.(2022·江苏南通海门第二次诊断)为改善某湿地的环境和功能,科研人员综合考虑海拔差异和人为干扰,从江心到防洪堤将湿地划分为A、B、C、D四个区域(如下图所示)。下列相关说法正确的是( )
B
A.图中B区的优势植物为芦苇,芦苇长势高低错落体现该群落的垂直结构B.图中不同区域分布着不同的动植物种群,在空间上构成群落的水平结构C.当枯水期来临后A、B区会重新露干,再次恢复植被的过程属于初生演替D.人为干预下湿地环境明显提升,改善后的湿地不需要从外界获得物质补给
解析 芦苇为一个物种,长势高低错落不属于群落的垂直结构,A错误;图中不同区域分布着不同的动植物种群,是群落水平结构的体现,B正确;枯水期来临后,A、B区会重新露干,再次恢复植被的过程属于次生演替,C错误;人为干预下湿地环境明显提升,改善后的湿地需要从外界获得物质补给,D错误。
微专题2 生态系统的结构与功能
3
练·高考重点
讲·核心要点
1.生态系统的结构
包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)两个方面
(1)生态系统的生物成分
无机物
有机物
①生产者一定为自养生物,自养生物一定为生产者。②分解者一定为腐生型,腐生型一定为分解者。③生产者未必都是植物,植物未必都是生产者。④消费者未必都是动物,动物未必都是消费者。⑤分解者未必都是微生物,微生物未必都是分解者。
(2)食物链
2.掌握能量在各营养级间流动过程的分析方法 (1)能量流动的模型
用于生长、
发育和繁
殖
(2)“拼图法”分析能量流动的过程
①最高营养级消费者的能量没有流向下一营养级这条途径。②计算能量传递效率时,以“营养级”为单位,而不是两个个体或种群间的传递效率,并且是“同化量”之间,而非“摄入量”或“储存量”。③散失的热能不能被生产者固定再次进入生态系统,故能量单向流动不循环。④有些分解者可为消费者提供能量,如蘑菇可为人提供能量,蚯蚓可为鸡提供能量等,但分解者不可为生产者提供能量。
3.归纳总结碳循环的过程
CO2
含碳有机物
CO2
含碳有机物
化能合成
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
种群的繁衍
生态系统的结构和功能体现了生命的系统观、结构与功能观、物质与能量观、稳态与平衡观。下列关于生态系统结构和功能的叙述正确的有________。①越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分。(2021·辽宁卷,19D)②利用茶树废枝栽培灵芝,可提高能量的传递效率。(2021·福建卷,6C)③绿孔雀成年雄鸟在繁殖期为驱赶其他雄鸟发出的鸣叫声,属于物理信息。(2020·山东卷,10C)
①③④
④碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行。(2020·全国卷Ⅲ,6D)⑤农业生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者。(2020·江苏卷,24A)
C
考向1 结合生态系统的结构,考查社会责任
1.(2021·广东卷,2)“葛(葛藤)之覃兮,施与中谷(山谷),维叶萋萋。黄鸟于飞,集于灌木,其鸣喈喈”(节选自《诗经·葛覃》)。诗句中描写的美丽景象构成了一个( ) A.黄鸟种群 B.生物群落 C.自然生态系统 D.农业生态系统
解析 根据题干可知,诗句中描述了一个山谷中的葛藤、黄鸟、灌木等生物,由生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体叫作生态系统,故诗句描写的美丽景象构成了一个自然生态系统。C符合题意。
2.(2022·重庆市质检)下列关于生态系统的组成成分的叙述,正确的是( ) A.食物链和食物网属于生态系统的组成成分,而营养级则是处于食物链同一环节上同种生物的总和 B.谚语“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现的食物链中,蝉处于第一营养级 C.在生态系统中,细菌既可以作为生产者,也可以作为消费者或分解者 D.动物在生态系统中只能作为消费者,可以加快生态系统中的物质循环
C
解析 食物链和食物网属于生态系统的营养结构,营养级是指处于食物链同一环节上所有生物的总和,包括同种和不同种生物,A错误;“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现的食物链为树→蝉→螳螂→黄雀,蝉属于第二营养级,B错误;硝化细菌能进行化能合成作用,是生产者,根瘤菌以豆科植物提供的有机养料为碳源,是消费者,营腐生生活的细菌是分解者,C正确;动物中的蚯蚓一般以枯枝落叶为食,属于分解者,D错误。
考向2 结合生态系统的功能,考查综合分析问题能力3.(2022·江苏南京调研)某生态系统部分营养成分之间的关系,以及部分营养级的部分能量值(单位:J·m-2·a-1)如图。下列判断正确的是( )
D
A.草→草食性动物→肉食性动物①→肉食性动物②是含有四个营养级的食物链B.在能量流动和物质循环中X分别代表热能和CO2C.肉食性动物①属于初级消费者,由草食性动物到①的能量传递效率是3%D.①同化的能量中只有约3.11%用于①的生长、发育和繁殖
解析 草食性动物与肉食性动物都不止一种,因此此食物链不一定含有四个营养级,A错误;在能量流动中,能量主要以热能形式散失,物质循环包括碳循环、氮循环等,在碳循环中,X表示CO2,B错误;肉食性动物①属于次级消费者,C错误;生长发育繁殖量=同化量-呼吸量=7×105,占同化量的约3.11%,D正确。
4.(2022·江苏苏州张家港期初)下图为碳循环示意图,有关叙述错误的是( )
A.图中①代表光合作用、③代表呼吸作用B.①~④过程伴随能量的输入、传递、转化和散失C.碳在非生物环境和生物群落之间的循环形式主要是CO2D.CO2在大气圈和水圈之间的交换有利于调节大气中的碳含量
A
解析 分析题图,图中①的箭头是由大气圈和水圈的CO2指向生产者,因此它代表生产者的光合作用或化能合成作用;③代表细胞呼吸,主要是有氧呼吸,A错误;①~④过程表示能量的流动过程,伴随能量的输入、传递、转化和散失,B正确;碳进入生物群落是以CO2的形式,返回无机环境也是以CO2的形式,即在非生物环境和生物群落之间的循环形式主要是CO2,C正确;CO2在大气圈与水圈的界面上通过扩散作用相互交换,从而完成碳循环的自我调节,D正确。
微专题3 生态系统的稳定性和环境保护
4
练·高考重点
讲·核心要点
1.“三看法”判断抵抗力稳定性和恢复力稳定性
一般呈负相关,但北极苔原生态系统和荒漠生态系统等例外,两者均低
2.关注生物多样性的常考点
直接
间接
潜在
就地保护
生态系统能够通过自我调节维持动态平衡,人类活动会影响生态系统的稳定性和生物多样性。下列关于生态系统的稳定性和环境保护的叙述正确的有______。①森林生态系统破碎化有利于生物多样性的形成。(2021·湖南卷,16B)②对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外的过程属于就地保护。(2021·河北卷,18D)③生物多样性的直接价值大于间接价值。(2021·辽宁卷,15D)
④⑥
④使用诱虫灯诱杀害虫,可减少农药的使用。(2021·福建卷,6A)⑤湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础。(2021·河北卷,12C)⑥限制二氧化硫和一氧化氮的排放量是防治酸雨的有效措施。(2019·浙江4月选考,1C)⑦全球气候变暖可减缓永冻土融化。(2018·浙江11月选考,1B)
C
考向1 结合生态系统及稳定性,考查社会责任1.(2021·海南卷,3)红树林是海南的一道靓丽风景,既可防风护堤,也可为鱼类、鸟类等动物提供栖息地。下列有关叙述错误的是( ) A.“植物→鱼→水鸟”是红树林生态系统常见的一条食物链 B.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 C.红树林的海岸防护作用和观赏性体现了红树林生态系统的直接价值 D.采取退塘还林、治污减排等措施有利于保护红树林生态系统
解析 食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系,食物链的起点是生产者,终点是不被捕食的个体,故“植物→鱼→水鸟”是红树林生态系统常见的一条食物链,A正确;一般而言,生物的种类越多,营养结构越复杂,自我调节能力越强,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,B正确;红树林对海岸的防护作用属于生态功能,体现了生物多样性的间接价值,C错误;采取退塘还林、治污减排等措施有利于提高生态系统的物种丰富度,对于保护红树林生态系统是有利的,D正确。
ABC
2.(多选)(2022·江苏南京、盐城二模)研究者设计了一个养猪场废水处理系统,具体流程如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.氧化塘中的植物、动物、细菌等全部生物共同构成群落B.废水流入厌氧池前,加水稀释处理可以防止微生物过度失水而死亡C.废水不能过量流入氧化塘,因为生态系统的自我调节能力是有限的D.氧化塘后部种植挺水植物,通过竞争有机物从而抑制藻类生长
解析 生物群落是指一定区域所有生物的集合,氧化塘中的植物、动物、细菌等生物共同构成生物群落,A正确;废水流入厌氧池前,需要加水稀释处理,是为了防止废水浓度过高,微生物过度失水而死亡,B正确;生态系统的自我调节能力是有一定限度的,废水不能过量流入氧化塘是避免生态系统的自我调节能力被打破,而导致生态系统的稳定性被打破,C正确;植物是自养型生物,不直接利用有机物,因此它们竞争的是无机盐和阳光等,D错误。
3.(多选)(2022·江苏扬州高邮期初)下图为利用蚯蚓分解处理技术实现“无废弃物农业”的部分环节示意图。有关叙述错误的有( )
A.家畜作为消费者能有效加快物质循环B.蚯蚓和植物之间的信息传递是单向的C.蚯蚓的分解作用能提高农作物对有机废弃物中能量的利用D.该模式增加了生态效益和经济效益
BC
解析 消费者能有效加快物质循环,有利于植物的授粉和种子传播的作用,A正确;蚯蚓和植物之间的信息传递是双向的,B错误;有机废弃物中能量不能被农作物再利用,C错误;该模式减少了环境污染,增加了生态效益和经济效益,D正确。
考向2 结合生态环境保护及生物多样性考查社会责任4.(2021·河北卷,12)湿地生态系统生物多样性丰富,鸟类是其重要组成部分。研究者对某湿地生态系统不同退化阶段的生物多样性进行了调查,结果见下表。下列叙述正确的是( )
注:生物多样性指数反映生物多样性水平
D
A.严重退化湿地中的鼠类吸引部分猛禽使得食物网结构最为复杂B.因湿地退化食物不足,鸟类死亡率增加导致丰富度降低C.湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础D.湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大
解析 严重退化湿地中鼠害严重,鸟类丰富度降低,食物网结构简单,A错误;群落中物种数目的多少称为丰富度,鸟类的死亡率增加,不能直接说明丰富度降低,B错误;湿地自我调节能力是湿地生态系统稳定性的基础,C错误;由题表可知,湿地退化会使湿地积水减少,直至完全干涸,因此湿地退化在防旱、调节气候等方面的作用下降,即湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大,D正确。
5.(2022·湖北卷,3)生态环境破坏、过度捕捞等导致长江中下游生态退化,渔业资源锐减,长江江豚、中华鲟等长江特有珍稀动物濒临灭绝。为了挽救长江生态环境,国家制定了“长江10年禁渔”等保护政策,对长江生态环境及生物多样性进行保护和修复。下列有关叙述正确的是( ) A.长江鱼类资源稳定恢复的关键在于长期禁渔 B.定期投放本土鱼类鱼苗是促进长江鱼类资源快速恢复的手段之一 C.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 D.挽救长江江豚等珍稀濒危动物长期有效的措施是建立人工养殖场,进行易地保护和保种
B
解析 长江鱼类资源稳定恢复的关键在于对长江生态环境及生物多样性进行保护和修复,并不意味着禁止开发和利用,A错误;定期投放本土鱼类鱼苗是促进长江鱼类资源快速恢复的手段之一,B正确;长江保护应在进行生态修复和生物多样性保护的基础上,进行地方经济发展,C错误;挽救长江江豚等珍稀濒危动物长期有效的措施是建立自然保护区,实行就地保护,D错误。
捕捉高考共鸣点六 锁定生态信息题
5
习近平总书记指出:绿水青山就是金山银山,建设生态文明关系人民福祉,关乎民族未来。高考命题把握时代脉搏,捕捉社会信息,关注生态学问题,渗透科学发展观,旨在引导考生科学看待生态问题,树立生态文明理念,增强学生保护生态环境的社会责任感和使命感,并自觉转变生活方式,积极投身于生态文明建设,践行社会主义核心价值观,落实立德树人的根本任务。而生态学新情境材料信息题,不仅能深入考查考生的逻辑思维能力,还能渗透环保意识和生态文明担当的社会责任,因此,二轮复习备考时,务必对生态信息非选择题给予足够的重视和强化。
共鸣点1 “生态学概念或生态假说”信息题1.(2021·全国乙卷,30)在自然界中,竞争是一个非常普遍的现象。回答下列 问题: (1)竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中,两个或两个以上受资源限制的,但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起。为了验证竞争排斥原理,某同学选用双小核草履虫和大草履虫为材料进行实验,选择动物所遵循的原则是________________________________。该实验中需要将两种草履虫放在资源________(填“有限的”或“无限的”)环境中混合培养。当实验出现____________________________________________________________的结果时即可证实竞争排斥原理。
两种动物具有相同的资源利用方式
有限的
一种(双小核)草履虫处于优势,另一种(大)草履虫处于劣势直至消亡
(2)研究发现,以同一棵树上的种子为食物的两种雀科鸟原来存在竞争关系,经进化后通过分别取食大小不同的种子而能长期共存。若仅从取食的角度分析,两种鸟除了因取食的种子大小不同而共存,还可因取食的________________________(答出1点即可)不同而共存。(3)根据上述实验和研究,关于生物种间竞争的结果可得出的结论是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
时间或位置(答出1点即可)
具有相同资源利用方式的两个物种,不能长期共存于同一环境中,若进化出新的资源利用方式便可共存
解析 (1)本实验的目的为验证“具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起”,因此该同学选择的动物应数量相同,属于不同物种,且具有相同的资源利用方式。根据题干信息可知,竞争排斥是在受资源限制的条件下发生的,因此需在资源有限的环境中混合培养。由题干信息可知,两物种不能长期共存,故其中一种群个体最终会全部死亡,结合教材知识分析,双小核草履虫和大草履虫在竞争中,大草履虫处于劣势而被淘汰。(2)两种以同一棵树上的种子为食的雀科鸟能达到长期共存,说明二者对取食的种子存在差异,从而降低了竞争强度,如取食的种子大小不同、对于同一棵树上不同位置的种子的选择不同、取食时间不同等。(3)综合(1)(2)小题的实验和研究,可以发现生物种间竞争的结果可能是一方处于优势,另一方处于劣势甚至灭亡,或是种群间相互影响,协同进化,最终在生存空间、利用资源等方面存在差异(生态位的改变)而达到共存。
共鸣点2 生态农业情境信息题2.(2022·江苏扬州一模)利用物种多样性控制有害生物,建立多个物种共存的农作模式是农业可持续发展的重要途径。稻田系统中有稻田养鱼、稻田养鸭、稻—鱼—鸭等多物种共存模式。已知水稻叶片由于富含硅质,鸭不喜欢取食。某研究所连续4年研究稻鸭共作条件下田间杂草群落密度的动态变化,相关研究方法和结果如下图所示,请回答下列有关问题:
(1)研究人员在稻鸭共作区利用倒置“W”九点取样法对稻田中的杂草密度进行定量研究,该取样方法如图1所示,沿田边纵向走70步,横向转向田里走24步,开始倒置“W”九点的第一点取样, 抽取自然田块样本,调查结束后,沿纵向继续深入走70步,再横向转向田里走24步,开始抽取第二个自然田块样本。以相似的步法完成九点取样。分析上述方法,第一取样点与第九取样点之间的横向跨度约为________步。当大田面积较大时,可相应调整____________的步数。(2)分析图2得出的结论是_______________________________________________________________________________________________________________。
192
横向和纵向
对照组和实验组中田间杂草密度随着共作年数的增加
都降低,但稻鸭共作模式中田间杂草密度随着共作年数的增加降低更显著
与其他杂草相比,稗的种群数量在长期稻鸭共作条件下降低较慢,其可能的原因有______。A.稗对水稻田间环境的适应能力较强B.与水稻具有拟态竞争特性,夹杂在稻秧和稻株中,不为鸭子取食C.与其他杂草相比,稗草种群的抗药基因频率较高D.鸭子取食水稻幼苗,间接提升了稗草的竞争能力
AB
(3)二化螟是常见的水稻害虫,在稻田的活动场所主要是稻苗基部,稻鸭共作可大大降低二化螟为害株率,请从生态位及食物链角度解释相关的机理:________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)流经稻-鱼-鸭稻田生态系统中的总能量是_________________________________________________________________。在分析消费者食物来源时,传统方法主要是通过生物消化道内未被消化的食物来确定生物的食性。传统方法虽然比较直观,但缺点是_____________________________________。因此,研究生态系统中物质循环与能量流动时常采用稳定同位素比值分析技术。
稻田鸭子的活动场所也主要在稻苗基部,二化螟原有的生态位被挤占,被迫迁飞;鸭子处于二化螟的下一个营养级,鸭子的捕食减少了二化螟的种群数量
生产者通过光合作用所固定的
太阳能和人工输入有机物中的化学能之和
测量的是捕食者瞬时摄
食情况,误差较大
(5)从经费收支情况看,与常规稻作模式相比,稻田系统的多个物种共存模式不仅大大增加了农田的产出,还减少了____________________等项目的支出,不仅推进了绿色食品生产,还可增加农民收入。综合上述研究内容,稻田系统的多个物种共存模式遵循了生态工程建设的__________________________原理(至少答出两个)。
农药(农药、化肥)
自生、协调、循环、整体
解析 (1)根据题中信息“沿田边纵向走70步,横向转向田里走24步,开始倒置“W”九点的第一点取样, 抽取自然田块样本,调查结束后,沿纵向继续深入走70步,再横向转向田里走24步,开始抽取第二个自然田块样本。以相似的步法完成九点取样”,可推测取样点1和2之间的横向跨度是24+24=48,以此类推第一取样点与第九取样点之间的横向跨度约为24×8=192步;当大田面积较大时,可相应调整横向和纵向的步数,这样可以减小调查误差。
(2)分析曲线可以看出对照组和实验组中田间杂草密度随着共作年数的增加都降低,但稻鸭共作模式中田间杂草密度随着共作年数的增加降低更显著,说明稻鸭共作模式是有利于水稻的种植的;与其他杂草相比,稗的种群数量在长期稻鸭共作条件下降低较慢,说明在该过程中稗草存活率较高,可以推测可能是稗对水稻田间环境的适应能力较强、与水稻具有拟态竞争特性,夹杂在稻秧和稻株中,不为鸭子取食,故选A、B。(3)从生态位角度分析:稻田鸭子的活动场所也主要在稻苗基部,二化螟原有的生态位被挤占,被迫迁飞;从食物链角度分析:鸭子处于二化螟的下一个营养级,鸭子的捕食减少了二化螟的种群数量。(4)流经稻-鱼-鸭稻田生态系统中的总能量是生产者通过光合作用所固定的太阳能和人工输入有机物中的化学能之和;分析消费者食物来源时,传统方法的主要缺点是测量的是捕食者瞬时摄食情况,误差较大。(5)这种生态模式可以有效减少农药的使用;该稻田系统的多个物种共存模式遵循了生态工程建设的自生、协调、循环、整体原理。
共鸣点3 环境污染与生态恢复情境信息题3.(2022·江苏南通大联考)无瓣海桑与芦苇湿地对富营养化水体都具有净化作用,但净化效果有差异。科研人员在热带某地区设置3个水质监测实验点:样地1是未经植物净化的水体,样地2、3分别是流经芦苇湿地和无瓣海桑湿地的水体,按不同季节连续采样,对水样的生化需氧量(BOD,是一种用微生物代谢作用所消耗的溶解氧量来间接表示水体被有机物污染程度的一个重要指标)、总氮(TN)含量进行测定,结果如下。请回答下列问题:
(1)无瓣海桑与芦苇属于湿地生态系统的__________(组成成分) ,能净化水体的主要原理是__________________________________________________________,湿地对富营养化水体具有净化作用体现了生物多样性的________价值。(2)据图1推测,________(季节)的有机物污染较为严重,判断的依据是_____________________________________________________。(3)据图2可知,夏季水体中总N含量较低,一方面由于雨季使水流量增大以及土壤的吸附能力增强,另一方面由于夏季植物_______________________,对N的需求量增加,用于合成较多的_________________等生物大分子。
生产者
无瓣海桑与芦苇能过滤、吸附污染物,同时能吸收水体中的无机盐
间接
秋、冬季
样地1中秋、冬季BOD值较大,说明有机物污染程度高
代谢旺盛、生长速度快
蛋白质、核酸
(4)结果表明,___________湿地系统对水体的净化效果较好,且________(季节)净化效率更显著。(5)在城市建立湿地景观公园对环境污染治理具有十分重要的作用,设计方案时提高其净化能力的措施有_______________________________________________________________________________________________。
无瓣海桑
冬季
选择净化效果较好的动植物种类,并适当增加数量;
完善群落结构,以便分层治理;适当增加湿地面积等
解析 (1)无瓣海桑与芦苇是植物,属于湿地生态系统的生产者。无瓣海桑与芦苇能过滤、吸附污染物,同时能吸收水体中的无机盐,从而净化水体,体现了生物多样性的间接价值。(2)据图1推测可知,样地1中秋、冬季BOD值较大,说明有机物污染程度高,因此,相对而言,秋、冬季有机物污染更为严重。
(3)夏季雨水增大,更多的低氮土壤被带到湿地,增强了湿地土壤对N的吸附能力,同时,夏季植物代谢旺盛、生长速度快,对N的需求量增加,更多的N被用于合成蛋白质、核酸等,因此,夏季水体中总N含量较低。(4)通过图2分析可知,相较于未经植物净化的水体,芦苇湿地在夏秋冬三个季度对水体有明显的净化作用,无瓣海桑湿地四季对水体有明显的净化作用,从净化的效果上来说,无瓣海桑的净化效果更好,尤其是在冬季最好。(5)在城市建立湿地景观公园时,选择净化效果较好的动植物种类并适当增加数量,完善群落结构以便分层治理,适当增加湿地面积等均可有效发挥公园对环境污染治理的重要作用。
生态信息的题干(包括图示)往往蕴含大量答题的关键信息,因此要加强对题目信息提取能力的训练,使自己学会用题目中的信息解决问题。在复习中要夯实基础知识、基本方法和基本技能,培养认真审题的习惯,强化获取信息的能力,培养将基础知识、基本方法和基本技能迁移到新情境中的能力是二轮备考中的重中之重。
专题强化练
6
(时间:30分钟)
微专题1 种群与群落1.(2022·江苏四市一模)下列关于种群和群落的叙述,错误的是( ) A.年龄结构、随机分布、种群密度均属于种群的数量特征 B.建立自然保护区来改善珍稀动物的栖息环境,能提高环境容纳量 C.群落的垂直结构和水平结构等特征,可随时间而改变 D.利用标记重捕法调查时,标记物不能太醒目,不能影响动物正常生命活动
A
解析 种群的数量特征包括:种群密度、年龄结构(增长型、稳定型和衰退型)、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率,随机分布是种群的空间特征,A错误;建立自然保护区可改善珍稀动物的栖息环境,减少人为的干扰,提高环境容纳量,B正确;群落具有垂直结构和水平结构等特征,可随时间而改变,如演替,C正确;利用标记重捕法调查时,标记物不能影响动物的正常生命活动,不能太醒目,D正确。
B
2.(2021·广东卷,6)如图所示为某“S”形增长种群的出生率和死亡率与种群数量的关系。当种群达到环境容纳量(K值)时,其对应的种群数量是( )
A.a B.b C.c D.d
解析 种群呈“S”形增长时,由于资源和空间是有限的,当种群密度增大时,种内竞争会加剧,捕食者数量也会增加,使种群的出生率降低,死亡率增高;由题图可知,b点之前,出生率大于死亡率,种群密度增加,b点时,出生率等于死亡率,种群数量不再增加,表示种群数量已达到环境容纳量(K值)。故选B。
3.(2021·全国甲卷,6)群落是一个不断发展变化的动态系统。下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法,错误的是( ) A.人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向 B.发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替 C.发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本阶段 D.在演替过程中,群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展
C
解析 外界因素的改变,包括人为因素和自然因素,都可能改变植物群落演替的方向,A正确;裸岩上没有土壤结构,发生在裸岩上的演替属于初生演替,而弃耕农田具有较好的土壤结构,甚至保留了部分植物的种子或其他繁殖体,因此弃耕农田上发生的演替属于次生演替,B正确;发生在裸岩上的初生演替先后经历了裸岩阶段、地衣阶段、苔藓阶段、草本阶段、灌木阶段、乔木阶段等,但次生演替一般直接进入草本阶段,不经过苔藓阶段,C错误;在演替过程中,群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展,只有遇到极端因素的影响和限制时,群落结构会退化,稳定性降低,D正确。
4.(2022·江苏盐城调研)在互花米草入侵地栽种外来植物无瓣海桑,因无瓣海桑生长快,能迅速长成高大植株形成背阴环境,使互花米草因缺乏光照而减少。与本地植物幼苗相比,无瓣海桑幼苗在背阴环境中成活率低,逐渐被本地植物替代,促进了本地植物群落的恢复。下列说法错误的是( ) A.在互花米草的入侵地,估算其种群密度时应当随机选取样方 B.互花米草减少是由于与无瓣海桑相比进化比较低等 C.应用外来植物治理入侵植物的过程中,需警惕外来植物潜在的入侵性 D.由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程属于次生演替
B
解析 估算种群密度时取样的关键是做到随机取样,A正确;互花米草减少是由于缺乏光照,B错误;如果盲目引进外来植物,造成“生物入侵”,就会破坏生态环境平衡,甚至带来生态灾难,C正确;由分析可知,由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程,起始条件不为0,属于群落演替中的次生演替,D正确。
5.(多选)(2022·江苏常州期末)研究者调查了管理方式相同的“茶树与马尾松间作茶园”和“常规茶园”中的叶蝉及其天敌蜘蛛,结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
ABD
A.游猎型蜘蛛和结网型蜘蛛属于竞争关系B.马尾松遮阴有利于结网型蜘蛛的生存和繁殖C.与常规茶园相比,间作茶园改变了群落的水平结构D.天敌增加是间作茶园中叶蝉环境容纳量降低的主要原因
解析 游猎型蜘蛛和结网型蜘蛛在食物上有竞争关系,A正确;蜘蛛喜阴,间作茶园有马尾松起到了遮阳作用,有利于结网型蜘蛛的生存和繁衍,B正确;与常规茶园相比,间作茶园将茶树和马尾松间作,马尾松需要强光照,茶树需要弱光照,间作茶园改变了群落的垂直结构,C错误;间作茶园中叶蝉数量只有常规茶园1/2左右,主要原因是间作茶园蜘蛛总数比常规茶园多,叶蝉的天敌(蜘蛛)数量多,丰富度高,抑制了叶蝉的数量增长,故天敌增加是间作茶园中叶蝉环境容纳量降低的主要原因,D正确。
微专题2 生态系统的结构和功能6.(多选)(2022·江苏苏州张家港期初)下图表示生态系统中生产者和初级消费者的能量类型和去向(d表示该营养级未被利用的能量)。下列叙述正确的是( )
ABD
生态系统中各营养级的能量类型和去向示意图
A.不同营养级获得能量的方式及能量的用途不完全相同B.生产者用于生长发育和繁殖的能量值中一定包含了b1C.生产者到初级消费者的能量传递效率为b1/(a1+b1+c1+d1)×100%D.初级消费者粪便中的能量存在于有机物中,属于生产者所同化的能量
解析 生产者通过自养的方式获得物质和能量,其他营养级通过异养获得物质和能量,不同营养级获得能量的方式及能量的用途不完全相同,A正确;b1 是初级消费者摄入的能量,生产者用于生长发育和繁殖的能量值中一定包含了b1 ,B正确;b1 是初级消费者摄入的能量,不是同化量,生产者到初级消费者的能量传递效率为(a2+b2+c2+d2)/(a1+b1+c1+d1)×100% ,C错误;初级消费者粪便中的能量存在于有机物中,没有被初级消费者同化,属于生产者所同化的能量,D正确。
7.(2022·湖南卷,8)稻—蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式,常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气,蟹能摄食害虫、虫卵和杂草,其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是( ) A.该种养模式提高了营养级间的能量传递效率 B.采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递 C.硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳)为捕食关系 D.该种养模式可实现物质和能量的循环利用
B
解析 能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值,稻—蟹共作模式提高了能量的利用率,但不能提高能量的传递效率,A错误;生态系统的物理信息有光、声、温度、湿度、磁力等,采用灯光诱虫杀虫利用了光,是物理信息的传递,B正确;捕食关系是指群落中两个物种之间的关系,硬壳蟹(非蜕壳)和软壳蟹(蜕壳)属于同一物种,两者之间的摄食不属于捕食关系,C错误;生态系统中的能量流动是单向、逐级递减的,不能循环利用,D错误。
8.(2022·江苏海门期末)某小型生态系统的能量流动过程如下图所示[单位为103kJ/(m2·y)],A、B、C、D代表不同的生物成分。下列叙述正确的是( )
D
A.由A、B、C、D构成的食物网是能量流动、物质循环的主要渠道B.B→D的能量传递效率约为18.7%C.若利用A凋落的枝叶种植茶树菇,可以提高对光能的利用率D.C分解有机物获取能量,同时也为A提供无机盐和CO2
解析 分析题图可知,A为生产者、B为初级消费者、D为次级消费者、C为分解者,不构成食物链,A错误; A的同化量为5+16+25=46[103kJ/(m2·y)],B的同化量为16+2=18[103kJ/(m2·y)],B传递给D的能量为3[103 kJ/(m2·y)],因此B→D的能量传递效率约为3÷18×100%≈16.7%,B错误;茶树菇为异养生物,不能利用光能,因此若利用A凋落的枝叶种植茶树菇,不能提高对光能的利用率,C错误;C为分解者,可通过分解有机物获取能量,同时也为A提供无机盐和CO2,D正确。
9.(多选)(2022·江苏扬州期末)下图为生态系统碳循环示意图,图中A、B、C代表生态系统成分,数字表示碳的流动。下列叙述错误的是( )
ACD
A.图中生产者和B、C构成了两条食物链B.①②⑥⑦为CO2形式,③④⑤为有机物形式C.该生态系统平衡时,③④⑤⑥⑦的总量等于①的总量D.经③流向B的碳全部储存于B体内的有机物中
解析 分析题图,A为非生物的物质和能量,B为消费者,C为分解者,而分解者不参与食物链的构成,A错误;①表示光合作用,②⑥⑦表示呼吸作用,其中②表示生产者的呼吸作用,⑥表示分解者的分解作用,⑦表示消费者的呼吸作用,这些过程中的碳均为CO2形式;③表示捕食,④表示生产者的碳元素以残枝败叶形式流向分解者,⑤表示消费者的碳元素以遗体等形式流向分解者,这些过程中的碳元素均为有机物形式,B正确;生产者同化的碳的总量为光合作用固定的太阳能总量,即①的总量,③④⑤⑥⑦之和小于生产者同化的碳的总量,C错误;经③流向B的碳大部分通过呼吸作用以二氧化碳形式散失,少量的碳元素储存于B体内的有机物中,D错误。
10.(多选)(2022·江苏扬州中学3月月考)下图表示生物体的同化量在三个主要生命活动间分配的四种情况:①用于与其他物种争夺相同资源所消耗的能量;②用于避免捕食者捕食所需的能量;③用于产生下一代所消耗的能量。下列说法正确的是( )
ABC
A.最可能出现在群落演替早期的是情况甲,该种群的种群密度呈增大趋势B.与其他生物的竞争、捕食越激烈,种群用于繁殖的能量比例就越小C.为防治农田鼠害,可引入天敌,使鼠的能量分配向情况丙转变D.种群的同化量有四个去向:以热能形式散失;用于生长、发育和繁殖;流入下一个营养级;流向分解者
解析 结合题干信息分析题图,最可能出现在群落演替早期的是情况甲,低竞争低捕食,所以该种群的种群密度呈增大趋势,A正确;与其他生物的竞争、捕食越激烈,消耗的能量就越多,导致种群用于繁殖的能量比例就越小,B正确;为防治农田鼠害,可引入天敌,使鼠的能量分配向情况丙转变,使种群用于繁殖的能量比例较少,从而降低鼠的环境容纳量,C正确;种群的同化量有四个去向:以热能形式散失,未被利用,流入下一个营养级,流向分解者,D错误。
微专题3 生态系统的稳定性和环境保护11.(2022·江苏南通期中,9)塞罕坝位于河北省承德市,历史上曾是树木葱茏的皇家猎苑,后来由于人类的活动退化为荒原。1962年林业部在塞罕坝组建林场,对塞罕坝进行了生态修复。起初他们种植了单一的人工林,结果出现了严重的病虫害,他们不断探索实践,用了50多年的时间才把昔日荒凉的塞罕坝魔法般地变成“河的源头,云的故乡,花的世界,林的海洋”。下列说法错误的是( ) A.塞罕坝从皇家猎苑变成荒原再变成新的童话世界,说明人类生产活动会影响群落演替的速度和方向 B.在人为干扰下,塞罕坝从森林退化为荒原,说明生态系统的自我调节能力是有限的 C.多种树混交能使害虫的天敌种类和数量增加,增加生态系统的抵抗力稳定性D.塞罕坝人用实际行动诠释了“绿水青山就是金山银山”,“金山银山”体现了生物多样性的直接价值
D
解析 塞罕坝从森林退化为荒原,又由荒原被人为治理成森林,充分体现了人类生产活动会影响群落演替的方向和速度,同时这一演变也说明生态系统的自我调节能力是有限的,我们应该控制人类活动对生态系统的干扰强度,A、B正确;在塞罕坝的生态修复过程中,开始时人们在荒原上种植品种单一的人工林,结果出现严重病虫害的主要原因是人工林的生物种类少,营养结构简单,自我调节能力弱,选择多种适合在本地生长的树种混合种植,能使害虫的天敌种类和数量增加,增加生态系统的抵抗力稳定性,C正确;塞罕坝人创造了荒原变林海的绿色奇迹,用实际行动诠释了 “绿水青山就是金山银山”的理念,这既体现了生物多样性的生态功能,又体现出生物多样性的经济价值,属于生物多样性的间接和直接价值,D错误。
12.(多选)(2022·江苏南通通州期末)如图表示粮桑渔畜生态农业系统的基本模式。根据图示判断,下列叙述正确的是( )
BD
A.沼气池的建立利用了微生物的有氧呼吸原理B.该生态农业系统有效地提高了能量的利用率C.该生态农业系统中的成分是水稻、桑、鸡、鱼等生物D.该生态农业系统通过改善生态系统的结构改善了生态系统功能
解析 沼气池是一个密封的无氧的环境,一些杆菌和甲烷菌等细菌通过无氧呼吸把这些物质分解,产生甲烷,可以燃烧,用于照明、取暖等,A错误;该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用,提高了能量的利用率,B正确;生态系统的成分除了生产者(水稻、桑等)、消费者(鸡、鱼等),还应包括分解者和非生物的物质和能量,C错误;图中通过改善生态系统的结构改善了生态系统功能,遵循了结构决定功能的原理,D正确。
13.(多选)(2021·河北卷,18)我国麋鹿经历了本土野外灭绝、圈养种群复壮、放归野外等历程,成功建立野生种群。2020年,我国麋鹿分布点已从最初的2处发展至81处,数量超过8 000只,基本覆盖麋鹿野外灭绝前的栖息地,展现了我国生物多样性保护的智慧。下列叙述正确的是( ) A.可采用逐个计数法统计麋鹿种群密度 B.增加我国麋鹿种群的遗传多样性,有利于种群的进一步发展 C.麋鹿种群增长速率最大时,种内斗争最小 D.对麋鹿种群进行圈养复壮、放归野外的过程属于就地保护
AB
解析 由于麋鹿个体数量较少,个体较大且为珍稀动物,可采用逐个计数法统计麋鹿种群密度,A正确;增加我国麋鹿种群的遗传多样性,使种群更适应环境,有利于种群的进一步发展,B正确;麋鹿种群增长速率最大时,种群数量为K/2,在有限的资源和空间条件下,种群数量最少时,种内斗争最小,C错误;对麋鹿种群进行圈养复壮是把保护对象从原地迁出,在异地进行专门保护,属于易地保护,D错误。
14.(2022·南京市学情调研)图1是某稻田生态系统部分碳循环示意图,其中a~e代表过程。图2是能量流经卷叶螟的示意图。青蛙的能量流动情况如表所示(单位:kJ)。请回答下列问题:
图1
图2
青蛙的能量流动情况
(1)图1中缺少的过程是________________(用图中文字和箭头表示),碳以有机物形式流动的过程有__________。(2)从图1中生物分析,卷叶螟粪便中的能量属于________同化的能量,卷叶螟遗体残骸中的能量可被______________利用。(3)表中m的值为________kJ,Y代表青蛙用于__________________的能量。
大气CO2库→水稻
b、c、e
水稻
细菌、蚯蚓等
26.69
生长、发育和繁殖
(4)卷叶螟与青蛙之间的能量传递效率为________,该计算结果可说明生态系统能量流动的特点之一是___________。由于水体污染,农民不再耕种,这块稻田的生物群落将发生________演替。(5)减少二氧化碳排放是缓解“温室效应”的关键,为此需要世界各国通力合作,这是因为碳循环具有________的特点。
2%
逐级递减
次生
全球性
解析 (1)图1中还缺少大气CO2库→水稻这一过程。在生物群落之间,碳以有机物形式流动,图1中碳以有机物形式流动的过程有b、c、e。(2)某一营养级生物粪便中的能量属于上一营养级生物同化的能量。动植物遗体残骸中的能量可被分解者利用。(3)粪便中的能量=摄入的能量-同化的能量,即m=38.05-11.36=26.69(kJ),由题表可知,Y=同化的能量-呼吸作用散失的能量,则Y表示青蛙用于生长、发育和繁殖的能量。(4)卷叶螟与青蛙之间的能量传递效率为11.36÷(1 970-1 402)×100%=2%,该计算结果说明能量流动具有逐级递减的特点。
15.(2022·江苏泰州期末)李中水上森林景区位于泰州兴化,整个景区面积逾3 600亩,采用林垛沟鱼的立体模式,园内水系丰富,形成了“林中有水、水中有鱼、林内有鸟”的水乡景观。请回答下列问题: (1)上世纪80年代初,当地群众将荒滩开发成一条条长方形的垛格,垛格间水路交错(如下图所示)。水杉树干基部膨大,常有曲膝状的呼吸根,因而更适应在________生长。林间常种艿芋等经济作物,若对某片垛格上的艿芋进行产量估测,宜采用____________法取样测算。
水中
等距取样法
(2)水杉林下植物的种群密度主要取决于林下植物受到的________,林中适当位置安放的昆虫诱捕器,其原理是利用信息素诱杀某种害虫的雄虫,破坏其种群正常的________,有效预防人工林因_____________________________而易爆发的虫灾。(3)2003年起,当地政府实施买断农户树木产权,疏通河道等改造,改造前后群落的演替属于________演替。如今,生机盎然的水上园林成为都市人回归自然休闲的天然氧吧、旅游打卡地,这属于生物多样性的____________价值利用。
光照强度
性别比例
动植物种类少,营养结构简单
次生
间接和直接
(4)为了增加景区的旅游项目,在景区东北部建立了孔雀园,游人在观赏孔雀时,经常看到孔雀开屏的美态,这是一种________信息。在鸟类栖息区,林下有大量粪便覆盖在地面,有碍美观,夏季还产生难闻的气味。请提出一个合理的改进建议_________________________。
行为
收集粪便;投入沼气池等
解析 (1)呼吸根外表有粗大的皮孔,内有海绵状的通气组织,满足了植物对空气的需求,更适应在水中生长。由于垛格是长方形的,故对某片垛格上的艿芋进行产量估测应根据地形采用等距取样法取样测算。(2)影响植物分布的主要环境因素是光照,所以水杉林下植物的种群密度主要取决于林下植物受到的光照强度;利用信息素诱杀某种害虫的雄虫会破坏种群正常的性别比例,会使雌雄比例不均,害虫出生率降低,有效防止人工林因动植物种类少,营养结构简单而爆发虫灾。
(3)次生演替是指原有的植被虽然已经不存在,但是原有的土壤基本保留,甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替,当地政府实施买断农户树木产权,疏通河道等改造,改造前后群落的演替属于次生演替。对生态方面的影响属于生物多样性的间接价值,“天然氧吧”属于间接价值,供人们旅游,属于生物多样性的直接价值,所以既有直接价值又有间接价值。(4)孔雀开屏属于行为信息。要处理鸟类栖息区的粪便,要从不破坏鸟类生存的环境角度考虑,可采用收集粪便,投入沼气池等方法。
16.(2022·江苏新高考基地学校期中)池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象,研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)。请回答下列问题:
(1)与自然池塘相比,人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性________。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高,会引起水体的富营养化;藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解,引起水体的溶氧量下降,造成鱼类等死亡,进一步破坏了生态系统稳态,这种调节方式称为__________。(2)与传统养殖池塘相比,该养殖系统增加的生态工程设施有_________________。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施,起到对水体的________,有效减少水体中的N、P等含量。
高
正反馈调节
生态塘和潜流湿地
净化作用
(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部,实现水层交换,其目的有_____________________、____________________。(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多,因为___________________________________________________。(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的,该养殖系统可以通过_____________、_______________________________进行调控。
增加水中的溶氧量
提高饵料的利用率
(浓度)越来越高
补水和排水
水泵控制水的流量(循环频次)
后面池塘水体中的N和P含量
解析 (1)人工养殖池塘生态系统中物种种类少,抵抗力稳定性低,恢复力稳定性高,题述引起的调节方式属于正反馈调节。(2)为了减少水体中N、P等含量,可向养殖系统中增加生态塘和潜流湿地,在其中栽植水生植物、放养滤食动物,可起到对水体进行净化处理的作用。(3)水层交换的目的是增加水中的溶氧量、提高饵料的利用率。(4)由于后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高,所以养殖系统中串联的池塘不宜过多。(5)为了保持池塘水体中适当的N、P含量,所以需对养殖系统进行补水和排水、水泵控制水的流量等进行调控。
练透大题 不留死角(三) 生态学原理与信息类
9
(时间:30分钟)
1.(2022·江苏如皋一模)生态工作者从东到西对我国北方A、B、C三种类型的草原的植物物种数量进行调查。下表是不同调查面积的统计结果。请回答下列问题:
(1)调查A草原时最适宜的样方是______________,为了使结果更加可靠,可以随机选取5个样方,应该以_________作为最终结果。调查结果显示,A草原中共有植物________种。(2)A、B、C三种类型的草原对放牧干扰的抵抗力稳定性最差的是________。导致这三种类型的草原物种数量不同的关键生态因素是__________。如果将A草原与我国东北针叶林相比,两者之间恢复力稳定性较强的是________。(3)调查B草原某种双子叶草本植物种群密度时,应选取________________为最佳样方面积,且取样时应注意_________。若选取3个合适的样方对该物种计数的结果分别是n1、n2、n3,则该物种的种群密度为_______________________株/cm2。
120 cm×120 cm
数目最多
20
C
水分(湿度)
A
100 cm×100 cm
随机取样
(n1+n2+n3)/(3×100×100)
(4)下图是草原A的能量流动图解,N1~N6表示能量数值。能量由第一营养级传递给第二营养级的传递效率为____________。N5有多个去向,其中最多的是________________________。
N5/N2×100%
呼吸作用以热能形式散失
解析 (1)据表格数据可知,在120 cm×120 cm调查范围下该草原的物种数量达到最大,此后调查范围增加,物种数量不变,故调查A草原时最适宜的样方是120 cm×120 cm;为了使结果更加可靠,可以随机选取5个样方,应该以样方中数目最多即最大值作为最终结果;调查结果显示,A草原中共有植物20种。(2)一般而言,物种数目越多,抵抗力稳定性越强,则A、B、C三种类型的草原对放牧干扰的抵抗力稳定性最差的是C;草原物种数量不同的关键生态因素是水分(湿度);A草原与我国东北针叶林相比,A草原的物种数量少,则恢复力稳定性较强。(3)调查B草原某种双子叶草本植物种群密度时,选取物种数量达到稳定的最小面积100 cm×100 cm为最佳样方面积,且应采取随机取样;
若选取3个合适的样方对该物种计数的结果分别是n1、n2、n3,应以调查样方的单位面积中种群个体数量的平均数作为种群密度的估计值,则该物种的种群密度为 (n1+n2+n3)/(3×100×100)株/cm2。(4)能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值,故第一营养级(生产者)与第二营养级(初级消费者)的传递效率是N5/N2×100%;初级消费者同化的能量N5有多个去向,其中最多的是呼吸作用以热能形式散失的。
2.(2022·广东六校联考)生态农业是在环境与经济协调发展的指导思想下,应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。与常规农业相比,生态农业对土壤生物也产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示,请回答下列问题:
(1)生态农业运用了生态学原理,合理设计食物链,使废物资源化,以便提高能量的________率,充分体现了生态系统的____________________功能。(2)生态农业与常规农业相比,对土壤生物产生的积极影响是_________________________,原因是______________________________________________________________。(3)土壤中的线虫类群是土壤食物网的关键组分。如图所示,若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级,与食细菌线虫相比,捕食性线虫同化能量的去向不包括_________________。若长期施用有机肥,会导致土壤中植食性线虫数量减少,其主要原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。
利用
物质循环和能量流动
使(土壤生物)种
类增加
生态农业减少了化肥、农药的使用量,减少了对环境的污染
(合理即可)
流入下一个营养级
长期施用有机肥后腐生细菌增加,使食细菌线虫增加,引起捕
食性线虫增加,植食性线虫因被大量捕食而减少,减少量多于其因植物根系增长而增加的量
解析 (2)与常规农业相比,生态农业减少了化肥、农药的使用,减少了对环境的污染,使土壤生物的种类增多。(3)最高营养级同化的能量不能流入下一营养级。长期施用有机肥可导致土壤中分解有机肥的腐生细菌数量增加,食细菌线虫因食物增多而数量增加,从而导致捕食性线虫的数量增加,其对植食性线虫的捕食量增多,植食性线虫数量减少,其减少量多于因植物根系增长而增加的量,因此整体上表现为植食性线虫的数量减少。
3.(2022·江苏南京六校联合体期初)华绒螯蟹(俗名“螃蟹”)富含维生素、蛋白质等营养成分,肉味鲜美、深受喜爱。某农产品养殖科研单位进行了螃蟹养殖实验,下图1为人工螃蟹养殖塘(含藻类、水草、小鱼等)中有关生物物质流动与调节示意图,图2是该单位依据大数据模拟出一年中螃蟹种群数量的增长曲线。请回答下列问题。
(1)生态学上,图1人工蟹塘中螃蟹、鱼和水草等所有的生物构成了一个_______,其内部碳元素以________________形式传递。(2)蟹塘在外界轻微污染后仍能正常发挥其功能,体现了该生态系统具有一定的____________能力。为了净化人工蟹塘,需每年6月向蟹塘补给清水,排出污水,其主要目的是____________________________________________。加水时应注意将清水沿水泵从蟹塘的水平面下10~20 cm处冲入,这样有利于增加蟹塘________。
群落
(含碳)有机物
自我调节
排出(减少)代谢废物,以减少对螃蟹生长的影响
溶氧量
(3)如果蟹塘中藻类(如蓝细菌)大量疯长造成水华现象,科研人员会向蟹塘中适当多投放鱼、接种水生植物等措施抑制藻类数量。从生态学角度分析,藻类数量减少的原因有__________________________、___________________________。(4)图2蟹塘中螃蟹种群增长曲线属于________形曲线。为了获得一年中最大螃蟹捕捞量,选择一年中第三季度的9月开始进行分批捕捞,原因是:______________________________________________。
作为食物被鱼等消费者捕食
与水生植物在竞争中处于劣势
S
9月螃蟹种群数量增长快,且个体较大、营养丰富
(5)为了研究蟹塘中伊乐藻对含Zn2+污水的净化作用。科研人员从螃蟹塘中选择长势较好的伊乐藻进行相关实验,结果如图。
①图4中设置空白对照组的作用是________________________________________________。②结合图3和图4分析,实验组24~48 h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是_______________________。
排除污水中除伊乐
藻外其他因素对实验结果的影响
伊乐藻生长(增殖)速度快
解析 (1)图1人工蟹塘中螃蟹、鱼和水草等所有生物,属于群落;在生物群落内碳元素以含碳有机物的形式传递。(2)蟹塘在外界轻微污染后仍能正常发挥其功能,体现了该生态系统具有一定的自我调节能力,当超过自我调节能力时,蟹塘会以正反馈调节的形式迅速恶化;净化人工蟹塘是为了排除蟹的代谢废物,为蟹的生长繁殖提供适宜的环境;水在冲入时带入氧气,可增加蟹塘的溶氧量。(3)适当多投放鱼是为了增加藻类的天敌,接种水生植物是为了增加藻类的竞争者。(4)观察图2 可知,蟹塘中蟹种群的生长属于S形曲线;选择第三季度的9月开始进行分批捕捞可能因为此时是蟹的繁殖季节,此时的蟹大味鲜、增长速率快等。(5)空白对照组的作用是排除无关变量的影响;从图3可以看出,24~48 h时伊乐藻生长(增殖)速度快,大量吸收Zn2+,从而导致Zn2+浓度下降速度较快。
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