2023届高考生物二轮复习生态系统及其稳定性作业含答案1

这是一份2023届高考生物二轮复习生态系统及其稳定性作业含答案1，共43页。试卷主要包含了13+557，16等内容，欢迎下载使用。

专题23　生态系统与稳定性 A组
简单情境
1.食物关系(2022惠州一模,11)某池塘中有三个优势种群,分别是鳙鱼、浮游动物A和浮游植物B。鳙鱼生活在中层,以浮游动物A和浮游植物B为食;浮游动物A以水表层浮游植物B为食。下列相关叙述错误的是(　　)
A.鳙鱼的食物来源不同,鳙鱼所处的营养级不同
B.鳙鱼和浮游动物A的分层现象属于群落的垂直结构
C.捕捞小型野杂鱼和适当施肥,可以提高鳙鱼的产量
D.当池塘干涸后,有新的群落定居于此,该过程为初生演替
答案　D　鳙鱼的食物来源不同,则鳙鱼所处的营养级也不同,若以浮游植物B为食,则处于第二营养级,若以浮游动物A为食,则处于第三营养级,A正确;鳙鱼和浮游动物A的分层现象属于群落的垂直结构,B正确;捕捞小型野杂鱼,可使能量更多流向鳙鱼,适当施肥可使浮游植物B增多,从而提高鳙鱼的产量,C正确;当池塘干涸后,有新的群落定居于此,该过程为次生演替,D错误。
2.生物量研究(2022广州二模,12)生物量是指某一调查时刻单位面积内现存生物的有机物总量。某自然保护区部分区域受到了某种地质灾害的破坏。经过若干年的自然恢复,科研人员拟对该保护区中受破坏区域的恢复群落和未受干扰区域的原始群落进行生物量研究。下列叙述正确的是(　　)
A.应选在茂密的区域采集生物并分类测量生物量
B.恢复群落的生物量一定比原始群落的生物量低
C.生物量的高低可以反映群落的物种丰富度
D.判断恢复过程发生的演替类型需了解受破坏程度
答案　D　测量时应注意随机取样,A错误;恢复群落的生物量不一定比原始群落的生物量低,B错误;一个群落中的物种数目,称为物种丰富度,生物量高的群落物种丰富度不一定高,C错误;群落演替包括初生演替和次生演替两种类型,判断恢复过程发生的演替类型需了解受破坏程度,以便有更为科学的判断依据,D正确。
复杂情境
3.伊蚊行为实验(2022江门一模,13)科学家向做了彩色四点标记的实验箱内喷入特定的气味,同时追踪各组箱内雌性埃及伊蚊的行为。结果显示,在没有任何气味刺激的情况下,蚊子基本忽略各种颜色的圆点,但将CO2(蚊子能够识别CO2的气味)喷入箱内后,蚊子会继续忽略绿色、蓝色或紫色圆点,而会飞向红色、橙色或黑色圆点。以下分析错误的是(　　)
A.该研究说明蚊子发现叮咬对象需要化学信息和行为信息
B.该研究有助于人们设计出更好的驱蚊剂、诱捕器等防蚊工具
C.该研究提示人们在野外避免选择橙色或黑色等颜色的衣服
D.这项研究揭示了蚊子的嗅觉如何影响其对视觉线索的反应
答案　A　与对照组相比,在存在二氧化碳的条件下,蚊子会忽略绿色、蓝色或紫色圆点,而会飞向红色、橙色或黑色圆点,该研究说明蚊子发现叮咬对象需要化学信息和物理信息,A错误;该研究显示了二氧化碳对蚊子的影响,有助于人们设计出更好的驱蚊剂、诱捕器等防蚊工具,B正确;在二氧化碳刺激下,蚊子会忽略绿色、蓝色或紫色圆点,而会飞向红色、橙色或黑色圆点,因此人们在野外应避免选择橙色或黑色等颜色的衣服,以免被蚊子叮咬,C正确;这项研究揭示了蚊子的嗅觉对其视觉的影响效果,D正确。
4.能量流动模型(2022韶关二模,12)如图是某同学构建的生态系统的结构模型,有关分析合理的是(　　)

A.图中的CO2缺了一个来源,生态系统是A、B、C相互作用而形成的统一整体
B.碳元素以CO2的形式进入A,B能加快碳元素在生态系统中的循环流动
C.B1、B2、B3同化的能量中有一部分以自身的遗体或粪便的形式被C分解利用
D.适当增加A、B、C中生物的种类和数量能提高生态系统的恢复力稳定性
答案　B　图中生产者自身呼吸以及化石燃料等燃烧均可释放CO2;生态系统是在一定空间内,由生物群落和它的非生物环境相互作用而形成的统一整体,A错误。在该生态系统中,碳元素主要通过光合作用以CO2的形式进入A生产者中,B消费者能促进物质循环,因而可加快碳元素在生态系统中的循环流动,B正确。B1、B2同化的能量中有一部分以自身的遗体或下一营养级的粪便的形式被C分解者分解利用,而B3是最高营养级,其同化的能量中有一部分以自身的遗体的形式被C分解利用,但不能通过粪便的形式被分解者利用,C错误。适当增加A、B、C中生物的种类和数量能增加营养结构的复杂程度,提高自我调节能力,从而提高生态系统的抵抗力稳定性,D错误。
5.土壤碳库(2022深圳二模,19)研究表明土壤是生物圈的巨大碳库,储碳(主要指有机碳)量约是植被的2~3倍,是大气的2倍多。在人工造林前,研究人员需对区域不同植被的土壤碳库进行相关研究,结果如图所示。请分析并回答:

(1)浅层土壤中的碳主要来自　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中的有机物,维持土壤碳库与大气CO2库平衡主要依靠生态系统组成成分中的　　 　　
　　　　　　　　。 
(2)从缓解温室效应的角度考虑,适合选择图中的　　　　进行人工造林。在实际进行人工造林时往往是不同树种结合,考虑的因素有　　　　　　　　　　　　(至少答2点)。 
(3)有研究表明阔叶林的凋落物归还量大于柳杉林,形成上图结果可能与凋落物的分解有关,请设计实验进行验证,简要写出实验过程,并写出预期实验结果和结论(实验材料:洗净干燥的阔叶林表层凋落物与柳杉林表层凋落物、网纱袋、无植被空地、烘箱)。
答案　(1)植物残枝败叶、动植物遗体与动物的排遗物　生产者、分解者　(2)柳杉　单一树种抵抗力稳定性差,易遭受病虫害;人工造林时还应考虑对该区域经济与社会的影响　(3)实验过程:①取洗净干燥的等量阔叶林表层凋落物与柳杉林表层凋落物,分别装入网纱袋,记为A、B两组。②在无植被空地挖2个等深度的坑,埋入叶袋。③相同时间后取出,冲洗叶片,干燥后称重并记录结果。结果:A组叶片减少量大于B组叶片减少量。结论:阔叶林碳积累量小于柳杉林的原因是柳杉林凋落物不易分解。
解析　(1)浅层土壤中的碳主要来自植物的残枝败叶、动植物遗体和动物的排遗物中的有机物;土壤中有机碳的输入取决于生产者,土壤中有机碳的分解取决于分解者,因此维系土壤碳库与大气CO2库平衡的关键是生态系统的生产者与分解者。(2)由题图可知,柳杉林中有机碳最多,因此图中柳杉林缓解温室效应效果最好。单一树种的人工造林自我调节能力较弱,容易遭受病虫害等。人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大生态系统中,进行生态工程建设时,不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力。因此人工造林时还应考虑对该区域经济与社会的影响。(3)设计实验时,要遵循单一变量等原则,无关变量要保持相同且适宜。因此实验思路:①取洗净干燥的等量阔叶林表层凋落物与柳杉林表层凋落物,分别装入网纱袋,记为A、B两组。②在无植被空地挖2个等深度的坑,埋入叶袋。③相同时间后取出,冲洗叶片,干燥后称重并记录结果。由于是验证实验,实验结果是A组叶片减少量大于B组叶片减少量。根据实验结果可得出结论:阔叶林碳积累量小于柳杉林的原因是柳杉林凋落物不易分解。
复杂陌生情境
6.生态修复(2022广州二模,19)某地开展湿地生态保护修复工程。湿地经过修复后,底栖动物类群物种数、生物量均呈现上升趋势,得到较好恢复。其中,研究人员对该区域修复工程中不同时间的底栖动物类群和食物网结构进行调查,结果如下,回答下列问题:

9月底栖动物类群情况

11月底栖动物类群情况
(1)湿地生态系统中,生产者获取碳元素的主要方式是　　　　。 
(2)在9月,子陵吻虾虎鱼的营养级为　　　　,其同化能量部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动之外,其余去向是　　　　　　　　　　　　。 
(3)在11月,子陵吻虾虎鱼的营养级升高。结合题干信息,从营养结构的角度来分析,其原因是  　　　　　　　。 
(4)随着该湿地生态系统的修复工程的实施,湿地恢复重建后,该生态系统的　　　　　　　会较长期相对稳定,为各类生物提供栖息、觅食、繁殖的场所,这体现生物多样性的　　　　价值。 
答案　(1)光合作用　(2)第三营养级　通过呼吸作用(以热能形式)散失　(3)因为食物网结构复杂,主要食物来源由较低营养级变为较高营养级　(4)结构和功能　间接
解析　(1)生态系统中,非生物环境中的碳元素主要通过绿色植物的光合作用被固定在有机物中,并沿着食物链(网)进行传递。(2)据图可知,图示横坐标表示平均营养级,纵坐标是不同生物,在9月,子陵吻虾虎鱼的营养级为第三营养级,其同化的能量去向有呼吸作用消耗及用于自身生长、发育和繁殖等生命活动。(3)据图可知,11月份的食物网结构复杂,主要食物来源由较低营养级变为较高营养级,故在11月,子陵吻虾虎鱼的营养级升高。(4)生态系统的稳定包括其结构和功能相对稳定;生物多样性的间接价值主要是指对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能),故为各类生物提供栖息、觅食、繁殖的场所,体现了生物多样性的间接价值。

专题23　生态系统与稳定性 B组
情境应用
简单情境
1.生物防治(2022湖南隆回二中4月模拟考,11)研究发现4-乙烯基苯甲醚(4VA)对处于不同发育阶段、不同性别的群居型和散居型飞蝗都有很强的吸引力,能够响应蝗虫种群密度的变化,且随着种群密度增加而增加。蝗虫锥形感器中的嗅觉受体OR35是4VA的特异性受体。当敲除OR35受体后,蝗虫对4VA的响应行为和吸引力丧失。下列有关叙述错误的是(　　)
A.响应蝗虫种群密度的4VA属于化学信息
B.4VA和OR35受体的发现将改变防治蝗虫的对策
C.灭蝗减灾的目的是调整生态系统中的能量流动关系
D.彻底捕杀蝗虫有利于提高农作物产量
答案　D　4-乙烯基苯甲醚(4VA)是传递信息的化学物质,属于化学信息,A正确;4VA和OR35受体(4VA的特异性受体)的发现将改变防治蝗虫的对策,既维持了一定数量的蝗虫,又达到可持续控制的目的,将环境保护与害虫控制有机结合起来,B正确;灭蝗减灾的目的是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有益的部分,C正确;彻底捕杀蝗虫会使生态系统的生物多样性降低,不利于生态系统的稳定,也不利于提高农作物产量,D错误。
知识归纳　生态系统中信息传递
(1)物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。(2)化学信息:生物在生命活动中,产生的一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素。(3)行为信息:动物的特殊行为,能向同种或异种生物传递某种信息,如孔雀开屏。(4)信息传递往往是双向的,可以发生在生物与生物之间及生物与环境之间,并不一定从低营养级向高营养级传递。
2.磷循环(2022湖南百校联考,12)磷循环在维持生态系统结构和功能的稳定性等方面有重要作用。某人工生态系统磷循环部分过程如图所示。下列有关叙述中,正确的是(　　)

A.生态系统的磷循环是指组成生物体的含磷化合物,在非生物环境和生物群落之间反复循环的过程
B.生态系统的结构是指生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量
C.植物磷、动物磷和早期凋落物磷中的某些含磷化合物相同
D.物质循环具有全球性,故该生态系统不需要人工施加磷肥
答案　C　生态系统的磷循环是指组成生物体的磷元素,在非生物环境和生物群落之间反复循环的过程,A错误;生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,营养结构包括食物链和食物网,B错误;据图可知,磷以有机物形式通过牧草、中草药和畜产品输出,土壤中的磷不足以维持该生态系统中磷的消耗,故该人工生态系统需要不断施加磷肥,D错误。
复杂情境
3.渔业捕捞(2022长沙三校模拟联考,16)(不定项)如图为某海域渔获物(渔业捕捞的生物)的平均营养级和捕捞产量随时间变化的曲线图。下列叙述正确的是(　　)

注:平均营养级指渔获物所处的营养级平均值
A.海洋中营养级越高的生物体型越大
B.生物个体拥有的能量与所处营养级呈负相关
C.该海域高营养级的优势种可能逐渐被低营养级取代
D.如果适当减少渔业捕捞,将有利于增加高营养级鱼类的数量
答案　CD　营养级与生物的体型之间没有必然联系,营养级高的生物体型不一定大,A错误;食物链越长,在能量流动中损失的能量就越多,所以营养级所处的位置越高,该营养级所具有的总能量就越少,但生物个体拥有的能量与此没有必然关系,B错误;由图可知,随年份的变化,该海域渔获物的平均营养级在逐渐下降,而捕捞产量呈上升趋势,说明低营养级的生物比例上升,故可推测该海域高营养级的优势种可能逐渐被低营养级取代,C正确;如果适当减少捕捞,则会有更多的能量流向高营养级,有利于增加高营养级鱼类的数量,D正确。
4.能量金字塔(2022长沙二模,12)图甲表示某季度某生态系统的能量金字塔,P为生产者,Q1为初级消费者,Q2为次级消费者;图乙是将图甲中各营养级所含有的能量进行分类剖析,其中a、a1、a2表示上一年留下来的能量(假设它不被下一营养级利用),e、e1、e2表示呼吸消耗量。下列叙述不正确的是(　　)


A.假设种群Q1、Q2个体数为N1、N2,平均每个个体所含有的能量为W1、W2,则N1×W1>N2×W2
B.每年流入这个生态系统的总能量用图乙中的字母可表示为a、b、c、d、e
C.图乙P中的c表示的是流入Q1的能量
D.若图乙Q1中的b1表示未被利用的能量,d1则表示流入分解者的能量
答案　B　Q1为初级消费者,Q2为次级消费者,根据图甲能量金字塔可知,上一个营养级的能量大于下一个营养级的能量,所以N1×W1>N2×W2,A正确;由图乙可知,b+c+d+e表示生产者固定的太阳能,是本年度流入该生态系统的总能量,B错误;图乙P中的c表示被初级消费者同化的能量,即流入Q1的能量,C正确;图乙Q1中a1表示上一年留下来的能量,e1表示呼吸消耗量,c1表示流入Q2的能量,若b1表示未被利用的能量,则d1表示被分解者利用的能量,D正确。
复杂陌生情境
5.周期性补水与生态修复(2022湖南长沙一中月考九,20)红树植物健康生长需要适宜的淹水环境和盐度。随着底泥的淤升,某地湿地红树林生境陆化严重,红树植物长势变差。
(1)某地湿地红树林优势种为秋茄,平均树高约7米,林下有零星分布的桐花树。该湿地所有生物构成一个　　　　。秋茄与桐花树高低错落,体现了生物群落具有　　　　结构,有利于
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)通过周期性补水,模拟秋茄林的淹水生态环境,在研究区域的秋茄林内设置3个补水组样方和3个对照组样方,对照组的处理是　　　　　　　　　　　　　　　　。处理相应时间后,采用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　取样,测量底泥的理化性质如表所示: 

含水率/%
盐度/%
对照组平均值
40.20±4.10
1.89±0.37
补水组平均值
42.46±3.20
2.12±0.45
补水对秋茄林具有修复作用,推测该区红树植物秋茄长势变差的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)研究秋茄林补水修复的意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)(生物)群落　垂直　提高利用阳光等环境资源的能力　(2)无周期性补水(不补水)　取样器　随着底泥的淤升,秋茄林发生淹水的次数减少,导致底泥中含水量与无机盐含量较低,进而导致秋茄长势变差　(3)为陆化(退化)红树林的生态修复提供了依据与修复的措施
解析　(1)植物之间高低错落,构成了群落的垂直结构,有利于提高利用阳光等环境资源的能力。(2)本实验的目的是探究周期性补水对植物生长的影响,所以实验组的处理是进行周期性补水,对照组的处理是无周期性补水或不补水。处理相同的时间后,用取样器取样,测量底泥的理化性质。据表可知,在没有补水的条件下,底泥的含水量和盐度降低,所以该区红树植物秋茄长势变差的主要原因是随着底泥的淤升,秋茄林发生淹水的次数减少,导致底泥中含水量与无机盐含量较低,进而导致秋茄长势变差。(3)研究秋茄林补水修复可为陆化(退化)红树林的生态修复提供依据与修复的措施。
6.碳汇造林与碳循环(2022长沙雅礼中学月考七,20)森林碳汇是指森林植物通过光合作用将大气中的CO2固定在植被与土壤中,从而减少大气中CO2浓度的过程。碳汇造林是实现“碳中和”的重要举措。请回答以下问题:
(1)碳汇造林一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,实现“碳中和”,这体现出碳循环具有
　　　　的特点。森林动物捕食同化的能量,一部分通过自身呼吸作用以热能形式散失,另外一部分用于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)若管理不善发生森林火灾,森林也可能成为一种碳排放源。在热带—亚热带广泛种植的桉树人工林由于树种单一,易受林火干扰。科研人员以桉树林为研究对象,研究不同强度的林火干扰对植被碳密度(反映各组分在光合作用中固碳能力的差异)的影响,结果如下:

①自西方工业革命以来,大气中CO2的浓度持续增加,引起全球气候变暖,导致的生态后果主要是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题,从全球碳循环的主要途径来看,减少　　　　和增加　　　　是实现碳达峰和碳中和的重要举措。 
②由图分析可知,林火干扰减少了植被总的碳密度,其中重度林火造成的乔木碳密度
　　　　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)灌木碳密度;轻度林火干扰对植被碳密度影响差异不显著,说明生态系统具有　　　　　　　　　　能力。但是林火干扰能提高草本植物的碳密度,其主要原因是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)全球性　自身的生长、发育和繁殖等生命活动　(2)①冰川融化、海平面上升　碳排放(或CO2释放量)　碳存储(或CO2吸收量)　②大于　一定的自我调节　灾后草本植物接受的光照更加充足,土壤中无机养料增多
解析　(1)碳汇造林一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,体现了碳循环具有全球性的特点。动物捕食同化的能量=呼吸散失的热能+用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动的能量。(2)①全球气候变暖导致冰川融化、海平面上升,进而对人类和许多生物的生存产生威胁。全球变暖主要是由大气中CO2的浓度持续增加引起的,减少碳排放和增加碳存储(如植物的光合作用可以将CO2转变为有机物)是实现碳达峰和碳中和的重要举措。②结合图示可知,重度林火造成的乔木碳密度大于灌木碳密度。生态系统具有一定的自我调节能力,因此轻度林火干扰对植被碳密度影响差异不显著。林火干扰后草本植物接受的光照更加充足,土壤中无机养料增多,因此林火干扰能提高草本植物的碳密度。

专题二十三　生态系统与稳定性 C组
情境应用
简单情境
1.物质循环、能量流动的联系与区别(2022北京东城一模,11)如图为生态系统能量流动和物质循环的关系图,相关叙述错误的是(　　)

A.图中黑色箭头可表示能量流动过程,白色箭头可表示物质循环过程
B.能量流动和物质循环可借助生物之间的取食过程相依相伴进行
C.②表示热能散失的过程,生态系统需要通过①过程从外界获得能量
D.若图中物质循环表示碳循环,则碳在③④⑤过程的传递形式为CO2
答案　D　图为生态系统能量流动和物质循环的关系图,其中①过程表示生产者通过光合作用将太阳能固定在有机物中的过程。②过程表示各种生物通过呼吸作用以热能形式散失能量的过程。③④过程表示物质、能量在食物链中的传递、流动过程。在碳循环中,⑤过程可表示各种生物呼吸作用释放二氧化碳的过程。图中黑色箭头单向流动,可表示能量流动过程,白色箭头循环往复,可表示物质循环过程,A、B、C正确;碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递的(③④过程),D错误。
2.(2022北京海淀一模,11)研究人员对雪松湖各营养级之间的能量传递效率进行了统计,由结果发现:生产者固定的太阳能只相当于该湖区入射光能的0.1%左右,食草动物同化的能量约占生产者的13.3%,而次级消费者同化的能量只约占食草动物的22.3%,下列相关叙述,不正确的是(　　)
A.生产者主要是绿色植物,通过光合作用固定太阳能
B.食草动物属于初级消费者,可加快生态系统能量流动
C.次级消费者呼吸消耗和粪便排出等原因导致其同化量仅占食草动物的22.3%
D.物质是上述能量流动过程的载体,能量流动又驱动了物质在生态系统中循环
答案　C　生产者一般为自养生物,自养生物主要是绿色植物(还包括一些自养原核生物),绿色植物通过光合作用固定太阳能,A正确;食草动物属于初级消费者,消费者可加快生态系统的物质循环和能量流动,B正确;次级消费者呼吸消耗的能量属于自身同化量,其粪便中的能量属于初级消费者流向分解者的能量,二者均不是能量传递效率低的原因,食草动物自身的呼吸消耗,以及其遗体残骸等难以被次级消费者利用,造成了次级消费者的同化量仅占食草动物的22.3%,C错误;物质是能量流动过程的载体,能量流动又驱动了物质在生态系统中循环,D正确。
3.生物富集(2022北京西城一模,11)多氯联苯(PCB)是人工合成、不易被降解的有机物,有强致畸性,青岛近海海域及生物体内PCB的含量如下表。叙述错误的是(　　)
采样点
海域PCB平均含量(ng/g)
肌肉组织PCB
平均含量(ng/g)
鱼类
软体类
虾类
1
6.58
116.4
97.5
90.8
2
10.76
547.3
386.7
121.4
3
9.16
524.9
138.3
154.7

A.PCB在生物体内积累造成生物富集现象
B.根据结果推测鱼类可能处于较高营养级
C.PCB扩散到远海水域体现污染具有全球性
D.PCB污染说明生态系统缺乏自我调节能力
答案　D　多氯联苯(PCB)是人工合成、不易被降解的有机物,有强致畸性,因此会在生物体内积累造成生物富集现象,A正确;有毒、难降解的物质会沿食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端,因此营养级越高的生物体内有毒、难降解的物质浓度越大,由表可知,鱼肌肉组织PCB平均含量最多,推测鱼类可能处于较高营养级,B正确;有害物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地,PCB从近海海域扩散到远海水域体现了污染具有全球性,C正确;PCB不易被降解,说明生态系统的自我调节能力是有限的,但不能说明生态系统缺乏自我调节能力,D错误。
陌生情境
4.海洋细菌B利用化学信息抵御纤毛虫的捕食(2022北京海淀一模,17)海洋细菌B可裂解DMSP(海水中的一种含硫有机物)产生生物毒性物质丙烯酸,用以抵御纤毛虫(一种单细胞动物)等捕食者,研究人员对此开展研究。
(1)从生态系统组成成分划分,纤毛虫属于　　　　。 
(2)研究发现海洋细菌B的菌体表面存在一种可裂解DMSP的酶DL。研究人员将野生型B菌株和敲除DL基因的缺陷型b菌株进行荧光标记,然后分别与纤毛虫共同培养,一段时间后,可观察到纤毛虫细胞内的食物泡形成情况,结果如图1、图2。

图1

图2
①据图1可知,纤毛虫的种群数量变化呈现　　　　形增长,据图1中Ⅰ~Ⅳ组实验结果推测,有DMSP时,野生型B菌体存活率　　　　　缺陷型b菌株。 
②在Ⅰ~Ⅳ组实验中,Ⅱ组纤毛虫种群的K值更小。综合分析上述信息,请将下列选项排序,以解释出现该现象的原因
A.纤毛虫可获得的食物资源减少
B.野生型B菌株合成酶DL
C.丙烯酸抑制纤毛虫取食B菌株
D.酶DL裂解DMSP产生丙烯酸
野生型B菌株含有控制酶DL合成的基因→　　　→　　　→　　　→　　　→上述现象。 
③图2中支持②所作解释的证据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)已知不含酶DL的海洋细菌A也是纤毛虫的食物,为继续探究细菌B抵御纤毛虫捕食的机制,科研人员将野生型细菌B、缺陷型细菌b分别与细菌A按一定比例混合,再与纤毛虫共同培养。一段时间后,统计培养液中不同细菌的数量,结果如图3。(设细菌B数量细菌A数量为S1细菌b数量细菌A数量为S2)据图推测。野生型细菌B在含有DMSP时,可以通过改变纤毛虫的　　　　　　来降低被捕食概率。 

(4)综上所述,从群落或生态系统中任选一个层次,阐明化学信息的调节作用。

答案　(1)消费者　(2)①“S”　高于　②B　D　C　A　③与野生型B菌株共同培养时,有DMSP条件下纤毛虫体内带荧光标记的食物泡少于无DMSP;与缺陷型b菌株共同培养时无此差异　(3)捕食偏好　(4)群落层次:化学信息能够调节海洋细菌A和B的比例关系,进而影响海洋生物的种间关系。生态系统层次:化学信息的动态调节,有利于维持生态系统的平衡与稳定。
解析　(1)从生态系统组成成分划分,纤毛虫属于消费者。(2)①在食物和空间充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等理想条件下,种群数量会以“J”形曲线增长,而长时间的理想条件在自然界难以存在,结合题图1可知,纤毛虫的种群数量变化呈现“S”形增长;有DMSP时(Ⅱ、Ⅳ组),Ⅱ组纤毛虫密度显著低于Ⅳ组,说明野生型B菌株被纤毛虫捕食的可能性较低、存活率较高。②综合分析题目信息可知,Ⅱ组纤毛虫(有DMSP、野生型B菌株)K值最小的原因为野生型B菌株含有控制酶DL合成的基因→野生型B菌株合成酶DL→酶DL裂解DMSP产生丙烯酸→丙烯酸抑制纤毛虫取食B菌株→纤毛虫可获得的食物资源减少。③图2中有2个变量(菌株类型、有无DMSP),检测指标为荧光标记的食物泡形成情况,所以可表述为纤毛虫与野生型B菌株共同培养时,有DMSP时其体内带荧光标记的食物泡少于无DMSP时;与缺陷型b菌株共同培养时无此差异。(3)图3显示:0 h时,S1、S2无明显差异,在无DMSP环境中培养72 h后,S1、S2均减小(说明纤毛虫更喜欢捕食细菌B和b),在有DMSP环境中培养72 h后,S1增大、S2减小(说明纤毛虫更喜欢捕食细菌A和b),即在含有DMSP时,野生型细菌B可以通过改变纤毛虫的捕食偏好(捕食对象)来降低被捕食概率。(4)群落层次:化学信息能够调节海洋细菌A和B的比例关系,进而影响海洋生物的种间关系。生态系统层次:化学信息的动态调节,有利于提高生态系统的自我调节能力、维持生态系统的平衡与稳定。
复杂情境
5.生物入侵对碳循环的影响(2022北京西城一模,16)为研究外来植物的引入对本地生态系统碳循环的影响,展开了相关实验。
(1)研究人员构建多个实验生态系统。系统中添加的外来植物、当地植物、土壤微生物和食草动物构成了　　　　。所有实验系统外均用透光的网膜隔离,目的是　　　　。(填选项前字母) 
a.保证生产者光合作用所需光能
b.防止系统内外动物迁出、迁入
c.阻止实验系统内的热能散失
(2)请在图中补充文字、箭头及相应的生理过程,完善实验生态系统的碳循环过程。

(3)研究人员测定不同实验系统(引入的外来植物比例不同)的部分指标如图所示。



注:比叶面积=总植物叶面积/总植物干重
①结果显示,随外来植物所占比例升高,　　　　　　　　　　　　　　。 
②随着快速生长的外来植物的引入,输入生态系统的　　　　增加,沿　　　　流动,进而影响系统内其他生物的生物量。 
(4)近期我国的政府工作报告中提出了“碳中和”的目标,即通过某种方式抵消生态系统产生的CO2,实现CO2“零排放”。根据实验结果及所学知识,辩证分析引入快速生长的外来植物对碳中和的影响。
答案　(1)生物群落　a、b
(2)

(3)①平均比叶面积、食草动物生物量、细菌生物量增加　②总能量　食物链(网)　(4)结果显示,实验周期内CO2固定量增加,有利于碳中和,但引入外来植物,可能造成生物入侵,导致当地生物多样性降低,破坏生态系统的稳定性,不利于碳中和。
解析　(1)在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合为生物群落;用透光的网膜隔离实验系统,一方面保证生产者光合作用所需的光能(为生态系统提供能量),另一方面可以防止系统内外动物迁出、迁入(控制变量、防止干扰)。(2)碳(C)循环的主要路径为①生产者主要通过光合作用将环境中的CO2转变为含C有机物,有机物沿着食物链和食物网传递;②生产者、消费者的呼吸作用可以将自身的含C有机物转变为CO2释放到环境中;③分解者通过分解作用将动植物遗体和动物的排遗物等分解成无机物(CO2等),回归到非生物环境。④化石燃料的燃烧可将CO2释放到环境中,图见答案。(3)①图中结果显示,随外来植物所占比例升高,平均比叶面积、食草动物生物量、细菌生物量均增加。②随着快速生长的外来植物的引入,生产者数量增多,光合作用增强,输入生态系统的总能量增加,能量沿食物链(网)流动,进而影响系统内其他生物的生物量。(4)本题需从利和弊两个角度作答。利:引入快速生长的外来植物,可以提高CO2固定量;弊:引入快速生长的外来植物,可能会造成生物入侵,导致当地生物数量骤减或灭绝,生物多样性降低,破坏生态系统的稳定性。
知识拓展　碳循环
碳循环是指碳在生物群落与非生物环境之间交换,在生态系统中循环往复运动的现象。生物圈中的碳循环主要体现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳,在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气,机体再利用葡萄糖合成其他有机物。有机物经食物链传递,又成为动物和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的部分有机物经呼吸作用被消耗,并释放出其中储存的能量。

专题23　生态系统及其稳定性 D组
情境应用
简单情境
1.内生真菌与牧草(2022济宁二模,12)内生真菌生长在植物叶和茎的细胞间,感染植物并无症状。牧草为内生真菌提供光合产物和无机盐;内生真菌能提高牧草对干旱胁迫的抗性,促进牧草的分蘖生长,同时产生一系列生物碱使昆虫拒食牧草,并能引起家畜中毒。下列叙述错误的是(　　)
A.内生真菌与牧草间是互利共生的关系
B.诱导牧草感染内生真菌可使人获得更多能量
C.内生真菌的存在加速了生态系统的物质循环
D.内生真菌产生的生物碱可以调节生物的种间关系
答案　B　牧草为内生真菌提供光合产物和无机盐;内生真菌能提高牧草对干旱胁迫的抗性,促进牧草的分蘖生长,促使昆虫拒食牧草等,由此可知内生真菌与牧草间是互利共生的关系,A正确。诱导牧草感染内生真菌,内生真菌产生的一系列生物碱能引起家畜中毒,使人获得更少的能量,B错误。内生真菌属于消费者,消费者可以加速生态系统的物质循环,C正确。内生真菌产生的一系列生物碱使昆虫拒食牧草,由此可知内生真菌产生的生物碱可以调节生物的种间关系,D正确。
2.蚯蚓(2022德州二模,10)蚯蚓是农田生态系统土壤中主要的动物类群,研究发现蚯蚓分泌的信号分子可以诱导植物产生对病原体的抗性,提高植物的抗逆性。下列说法错误的是(　　)
A.调查农田中蚯蚓的种群密度可采用样方法
B.土壤中蚯蚓数量的增多不会改变流入该生态系统的总能量
C.蚯蚓能改变土壤的结构从而促进植物根部细胞的呼吸作用
D.蚯蚓分泌的信号分子可以影响植物细胞内相关抗逆基因的表达
答案　B　由于蚯蚓的活动范围较小,因此调查农田中蚯蚓的种群密度可采用样方法,A正确;一般流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,蚯蚓作为分解者可分解土壤中的有机物,为植物提供更多的二氧化碳和无机盐,利于植物的生长,另外题干还说明蚯蚓分泌的信号分子可以诱导植物产生对病原体的抗性,提高植物的抗逆性,这两方面都可以促进植物的生长,因此生产者固定的太阳能会增多,B错误;蚯蚓能改变土壤的结构,疏松土壤,导致土壤中氧气含量增多,从而促进植物根部细胞的呼吸作用,C正确;推测蚯蚓分泌的信号分子可以作用于植物细胞的相关受体上,进而影响植物细胞内相关抗逆基因的表达,D正确。
知识归纳　营腐生生活的生物一定是分解者,蚯蚓可以提高土壤中有机物的分解速率,是生态系统中的分解者。
复杂情境
3.置位点(2022淄博二模,19)(不定项)生态系统具有的某个理想状态称为置位点,在置位点的范围内,生态系统处于动态平衡。输入太高时发生正偏离,反之发生负偏离。下列说法错误的是(　　)

A.生态系统的输入和输出包含物质、能量和信息
B.反馈是指系统的输出结果影响和调节系统的输入
C.生态系统的置位点发生负偏离时,可通过正反馈回到置位点
D.生态系统的结构越复杂,偏离越大,反馈①、②的能力越弱
答案　CD　生态系统的正常运转需要物质作为基础、能量作为动力、信息作为调节的信号共同作用,据此可推测生态系统的输入和输出包含物质、能量和信息,A正确;反馈是指系统的输出结果反过来对系统的输入进行调节和影响的过程,B正确;生态系统的置位点发生负偏离时,可通过生态系统的负反馈调节作用回到置位点,C错误;生态系统的结构越复杂,自我调节能力越强,偏离越小,反馈①、②的能力越弱,D错误。
知识归纳　抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统的生物物种的多少和营养结构的复杂程度。生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越高,恢复力稳定性就越低。
4.载畜压力指数变化(2022德州二模,19)(不定项)素有“中华水塔”之称的三江源是中国生态环境安全和水源涵养的关键地区,由于气候变化和人类不合理地开发利用,三江源地区生态环境恶化,严重影响了畜牧业的可持续发展,为此该地区实施了大幅度减畜工作。如图为三江源地区实施减畜工程前后载畜压力指数(草地现实载畜量与草地理论载畜量的比值)的变化。下列说法正确的是(　　)

A.现实载畜量高于理论载畜量使草场退化,违背了生态工程的协调原理
B.减畜工程使草地产草量提高,进而使草地载畜压力指数降低
C.修复退化的草场可种植各种灌木和乔木以提高其稳定性
D.减畜后草地仍处于超载状态,恢复和治理的重点应继续放在减畜减压上
答案　ABD　现实载畜量高于理论载畜量超过了草场的最大承载量,因而使草场退化,这违背了生态工程的协调原理,A正确;减畜工程有利于草地恢复生长,使草地产草量提高,同时也使草地载畜压力指数降低,B正确;种植植物应考虑当地的环境,本地区环境条件特殊,不能直接种植各种灌木和乔木以提高其稳定性,C错误;减畜后草地仍处于超载状态,由于草场的恢复需要一定的时间,因此恢复和治理的重点应继续放在减畜减压上,D正确。
复杂陌生情境
5.食物矩阵表和能量流动示意图(2022潍坊二模,24)某研究机构定量分析了一个以团头鲂为养殖对象的池塘生态系统,得到了食物矩阵表和能量流动示意图,其中表中数据表示捕食概率,图中数据是3个月内该池塘中的各种能量值(单位是t/km2)。
食物
捕食者
2
3
5
6
1


0.708

2


0.012

3
0.46

0.023

4
0.38
0.736

0.74
5




6
0.094
0.074
0.015

7
0.058
0.161
0.206
0.223
8
0.008
0.028
0.033
0.037

注:1.饲料　⒉桡足类　3.枝角类　4.浮游植物　5.团头鲂　6.轮虫　7.底泥沉积物　8.水体碎屑　其中2、3、6为浮游动物

(1)据表分析,浮游动物2在人工池塘中属于第　　　　　　　　营养级;浮游动物在该池塘中起着承上启下的作用,请从能量流动的角度进行解释:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)流经该生态系统的总能量是　　　　　　　　　　　　　　　　;第三营养级到第四营养级的能量传递效率是　　　　(保留小数点后1位)。 
(3)构建池塘生态系统时应遵循生态工程原理,如根据自生原理要选择多种适宜淡水池塘的品种,混养时需要考虑这些品种的　　　　　　　　(答出两条),通过合理设计使池塘物种间进行自组织;构建人工系统要尽量提高物种多样性的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)二、三、四　一方面通过摄食将浮游植物、底泥和碎屑等中的能量部分同化到自己体内,另一方面由于被团头鲂捕食又能将能量传递到团头鲂体内　(2)浮游植物固定的太阳能和饲料有机物中的化学能　6.4%　(3)生态位、种间关系　有助于生态系统维持自生能力(即便某个种群消亡,其他种群也能弥补上来)
解析　(1)结合食物矩阵表可知,浮游动物2,即桡足类,在人工池塘中属于第二、第三、第四营养级;浮游动物食性较广,一方面通过摄食将浮游植物、底泥和碎屑等中的能量部分同化到自己体内,另一方面由于被团头鲂捕食又能将能量传递到团头鲂体内,因此在该池塘中起承上启下的作用。(2)由表中信息可知,流经该生态系统的总能量是浮游植物固定的太阳能和饲料有机物中的化学能。根据图2,第三营养级的同化量X=90.13+557.97+756.2=1 404.3(t/km2),第三营养级传递给第四营养级的同化量为90.13 t/km2,第三营养级到第四营养级的能量传递效率是90.13÷1 404.3×100%≈6.4%。(3)在选择不同生物混养时,要考虑这些品种的生态位、种间关系,还要考虑不同物种的数量等,通过合理设计使池塘物种间进行自组织;营养结构越复杂,生态系统稳定性越高,因此构建人工系统要尽量提高物种多样性,这有助于生态系统维持自生能力。
解题关键　根据食物矩阵表中的捕食概率,可画出相关食物网,注意1(饲料)、7(底泥沉积物)、8(水体碎屑)不参与食物网的构成,食物网图如下:

专题二十三　生态系统与其稳定性 E组
情境应用
复杂情境
1.生态金字塔(2022天津南开中学开学学情调查,9)如图所示,a为自然生态系统的生态金字塔,b为城市生态系统的生态倒金字塔,下列叙述错误的是(　　)

A.组成a生态系统中的食肉动物可能处于不同的营养级
B.流经a或b生态系统的总能量为各自生产者所固定的太阳能
C.b生态系统可以对a生态系统产生强烈的干扰
D.人类活动对b生态系统的发展起支配作用,其中分解者的分解作用相对较弱
答案　B　组成a生态系统中的食肉动物可能捕食多种生物,因此其在生态系统中可能处于不同的营养级,A正确;b生态系统的总能量除了生产者所固定的太阳能,还应该有其他能量的输入,B错误;b生态系统中的人类活动对a自然生态系统可以产生强烈的干扰,C正确;人类活动对b生态系统的发展起支配作用,因为城市生态系统中的动植物种类和数量都很少,分解者的分解作用相对较弱,所以对其他生态系统有很高的依赖性,需要人们对其进行科学的管理,以维持其动态平衡,D正确。
2.人工湿地(2022天津和平一模,15)人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,主要利用人工基质、微生物、植物等对污水进行净化。如图甲为人工湿地示意图,回答下列问题:

甲
(1)人工湿地应用生态系统的　　　　　　原理,获得污水处理与资源化的最佳效益。根据污水中成分含量的变化,从进水口到出水口的不同地段,分别种植不同的湿地植物,这体现了群落的　　　　　　结构。 
(2)相比其他污水处理方式,人工湿地具有成本低、净化率高的特点。经过处理后的污水流入上行池,在上行池中可以养殖一些鱼、虾等水生动物,获取一定的经济利益。某调查小组对该湿地生态系统进行了相关调查:

乙

丙
①图乙中的Ⅰ和Ⅱ分别表示鲤鱼的出生率和死亡率,则在　　　　点时,鲤鱼的数量达到最大。 
②图丙表示该生态系统的能量流动简图,A、B、C、D表示该湿地生态系统的生物成分,其中B代表　　　　　　,其在人工湿地生态系统中的作用是　　　　　　、　　　　　　。 
(3)科研小组在研究过程中发现,挺水植物如香蒲、美人蕉等能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等,抑制藻类的生长;也能开鲜艳的花,吸引昆虫,这一现象体现了生态系统的信息传递能够　　　　　　,进而维持生态系统的平衡与稳定。 
答案　(1)整体　水平　(2)①c　②分解者　分解污水中的有机物　将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物　(3)调节种间关系
解析　(1)人工湿地需要获得污水处理与资源化的最佳效益,即涉及社会效益、生态效益和经济效益的全面发展,体现了生态工程的整体原理。从进水口到出水口的不同地段,分别种植不同的湿地植物,体现了群落的水平结构。(2)①图甲中的Ⅰ和Ⅱ分别表示鲤鱼的出生率和死亡率。由图可知,在c点之前,出生率大于死亡率,鲤鱼的数量不断增加,在c点之后,出生率小于死亡率,鲤鱼的数量逐渐下降,则在c点时,出生率等于死亡率,鲤鱼的数量达到最大。②由图丙中能量流动的方向可知,丙中A表示生产者,B表示分解者,C表示次级消费者,D表示初级消费者。分解者在人工生态系统中可以分解污水中的有机物,也可将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,促进物质循环和能量流动。(3)挺水植物如香蒲、美人蕉等能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等物质,抑制藻类的生长;也能开鲜艳的花,吸引昆虫,这体现了生态系统的信息传递能调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
3.生物滞留池(2022天津一中四月考,14)为了应对干旱和强降雨等灾害性天气,很多城市增设了雨水截流储存和利用的设施,如布设于道路周边或地势较低区域的生物滞留池。生物滞留池内土壤、植物和微生物等构成了小型生态系统,经检测发现,生物滞留池内PAHs中的芘含量相对较高。研究者尝试从当地环境中筛选耐受菌的基础上,通过转基因技术获得高效降解污染物的工程菌。
(1)①从对照区域和生物滞留池中分别培养出占比较高的菌属,结果见图1、图2。在两个区域中均能检测出的菌属有　　　　　个,此结果能够说明滞留池土壤中　　　　　出现了明显的变化。 

图1　对照区域土壤占比较高的菌属

图2　滞留池中土壤占比较高的菌属
②在另一个筛选对芘具有耐受性的菌株的实验中,分离得到四个菌属中的菌株,其生长曲线见图3。研究人员欲从中选择一个菌株构建工程菌。结合图1、图2所示结果,你认为应选择　　　　　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

图3　四种菌株的生长曲线
(2)研究者将能高效降解芘的外源基因重组至所选受体菌的同时,还转入了含lac启动子的核酸酶基因。在半乳糖苷分子的诱导下该启动子会被激活,表达的核酸酶会将自身遗传物质降解进而发生菌体自毁。转入该基因在维护生态安全方面的意义是　　　　　。 
答案　(1)①3　微生物种类及比例(或含量)　②Pse　Pse菌株在对照区域和生物滞留池中均有占比,且对芘的耐受性较好　(2)防止转基因微生物逃逸到自然界,将实验带来的生态风险降到最低
解析　(1)①根据图1、图2的结果可知,在两个区域中均能检测出的菌属有3个,分别为Tha、Pse、Com;该实验结果说明滞留池土壤中微生物种类及比例发生了明显的变化。②由图3的生长曲线可推测四种菌种对芘的耐受性均表现较好,但结合图1、图2所示结果,发现只有Pse菌株在对照区域和生物滞留池中均有占比,且对芘的耐受性较好,因此研究人员应选择Pse来构建工程菌。(2)在半乳糖苷分子的诱导下该启动子会被激活,表达的核酸酶会将自身遗传物质降解进而发生菌体自毁。据此可知,转入该基因的意义在于能防止转基因微生物逃逸到自然界,从而将实验带来的生态风险降到最低,避免引起生态危机。

专题23　生态系统及其稳定性 F组
情境应用
简单情境
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.营养级分析(2022辽宁辽阳二模,3)营养级是指生物在生态系统食物链中所处的环节,是按其所在环节的位置来划分等级的。下列关于营养级的叙述,正确的是(　　)
A.同条食物链不同营养级的生物间均为捕食关系
B.处于同一个营养级的生物之间没有生殖隔离
C.降低某动物种群所处营养级可能会导致其数量增多
D.生态系统中,植食动物、肉食动物分别处于第二、第三营养级
答案　C　同条食物链相邻营养级的生物间为捕食关系,如甲→乙→丙,甲与丙不是捕食关系,A错误;处于同一个营养级的生物一般是不同的物种,存在生殖隔离,B错误;植食动物处于第二营养级,但肉食动物不一定都处于第三营养级,也可能处于第四、五营养级等,D错误。
易错易混　捕食食物链
　　捕食食物链由生产者和消费者组成,分解者与非生物的物质和能量都不参与捕食食物链的组成。起点是生产者,而终点是不被捕食的消费者。
2.生态金字塔(2022湖南雅礼中学一模,12)能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔统称为生态金字塔,生态金字塔的层次代表营养级,宽度代表营养级的大小和多样性。下列相关叙述不正确的是(　　)
A.生态金字塔中,每一层代表一个营养级,每一种生物只能属于其中一层
B.能量金字塔的层次越多,能量的利用率越低
C.生态金字塔的塔基(最下层)越宽,生态系统的稳定性越高
D.群落的演替往往会促使生态金字塔的层次和宽度增加
答案　A　生态金字塔中每一层代表一个营养级,以多营养级生物为食的杂食动物可属于不同营养级,A错误。
易错易混　生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系,可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位。采用这些单位所构成的生态金字塔就可以分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。
3.生物富集(2022北京东城二模,8)20世纪上半叶,DDT在防止农业病虫害和蚊蝇传播疾病中发挥了一定作用,但由于它不易被分解,现在很多国家和地区已经禁止使用。下列相关说法错误的是(　　)
A.DDT会沿着食物链逐渐在生物体内聚集
B.DDT的使用使蚊蝇产生了抗药性的变异
C.DDT使蚊蝇种群的基因频率发生了变化
D.DDT可通过生物迁移等途径扩散到各地
答案　B　DDT不易被分解,会沿食物链逐渐在生物体内聚集,A正确;蚊蝇抗药性变异在DDT出现之前就已经出现,DDT的作用是筛选并保存抗药个体,B错误;DDT的选择,使蚊蝇种群的基因频率发生了变化,C正确;在生物体内聚集的DDT,可通过生物迁移等途径扩散到世界各地,D正确。
复杂情境
4.传统文化中的生态学知识(2022福建漳州三模,3)我国古代传统文化蕴含着丰富的生物学知识,下列叙述错误的是(　　)
A.“关关雎鸠,在河之洲”体现了行为信息有利于种群的繁衍
B.“落红不是无情物,化作春泥更护花”体现了生态系统具有物质循环功能
C.“去其螟螣,及其蟊贼,无害我田稚”的目的是使能量流向对人类最有益部分
D.“数罟(细密渔网)不入洿池,鱼鳖不可胜食也”,“数罟不入洿池”的目的是保证鱼种群的年龄结构为增长型
答案　A　“关关雎鸠”指关关和鸣的水鸟,体现生态系统的物理信息,A错误;“落红不是无情物,化作春泥更护花”,是指花瓣被微生物分解后再被植物吸收利用,体现了生态系统的物质循环功能,B正确;“去其螟螣,及其蟊贼,无害我田稚”描述的是农业生产中农夫们通过除掉害虫来调整能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分,C正确;“数罟不入洿池”是指细密渔网不入池塘,可以保证幼年个体不被过度捕捞,保证鱼种群的年龄结构为增长型,D正确。
5.“生态桥”治理工程(2022安徽合肥一模,20)某果园盛产大桃,但果园大量废弃枝条和落叶乱堆乱放占用土地,被焚烧后污染环境。为解决此问题,当地政府启动了“生态桥”治理工程,将废弃枝条和落叶集中进行资源化处理,加工成优质有机肥后再施加到果园土壤中,减轻污染的同时提高了桃的产量。下列叙述错误的是(　　)
A.果园生态系统中能量流动和物质循环的渠道包括食物链和食物网
B.“生态桥”工程的实施为桃树的生长提供了更多的物质和能量
C.为持续维持果园生态系统的稳定性,需要额外增加物质和能量的投入
D.用废弃枝条等制成的有机肥中的化学能来源于光合作用固定的太阳能
答案　B　“生态桥”工程获得的“有机肥”不能被植物直接利用,需被分解者分解成无机物才可被吸收,“生态桥”工程为桃树的生长提供了更多的物质,但不能为桃树提供能量,B错误。
6.粮桑渔畜生态农业系统(2022河北唐山二模,13)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,下列叙述不正确的是(　　)

A.沼气池的建立丰富了分解者的种类和数量,加速了系统的物质循环
B.该生态农业系统未能实现能量的循环利用,但提高了能量的利用率
C.池塘生态系统深水区和浅水区池底生长着不同的沉水植物,体现了群落具有一定的水平结构
D.该生态农业系统的自我调节能力强,不需要物质和能量的投入就可以维持相对稳定
答案　D　沼气池中的农作物秸秆以及粪便等中的有机物被多种微生物分解变成无机物,加速了物质循环,A正确;生态系统的能量流动是单向的,能量不能循环利用,B正确;池塘生态系统深水区和浅水区池底生长着不同的沉水植物,是地形因素等造成的,为群落的水平结构,C正确;该生态农业系统自我调节能力强,能维持系统的稳定,但为获得持续的产品输出,还需要进行物质和能量的投入,D错误。
复杂陌生情境
7.生态修复(2022福建漳州一模,19)曝气生态净化系统是黑臭河流治理的一种有效手段,首先是将黑臭河流的底泥疏浚,然后在河底设穿孔曝气管,氧气由鼓风机提供,同时在距水面下约0.5 m处设高密度耐腐蚀的栅板,上覆棕榈树皮丝制成的人工生物土壤(称为生物浮床),在人工生物土壤上种植高等挺水植物,包括芦苇等经济作物。系统运行后,向其中投放适量的包括光合细菌在内的混合微生物菌剂和金鱼、鲢鱼等鱼类以及蜗牛、螺、河蚌等软体动物,如图所示:

(1)流经该曝气生态净化系统的总能量是　　　　　　　　　。通过曝气管曝气,抑制了河流中分解者的　　　　(填生理过程),减少了H2S等有毒代谢产物的生成,减少河流的臭味,同时可以为水中的动植物提供　　　。 
(2)该系统中高等挺水植物的作用有　　　　　　　　　　　　　　　　(答出一点)。 
(3)系统运行后投放适量的微生物和动物等,从生态系统稳定性角度分析,其意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)曝气生态净化系统一方面使水体得到净化,另一方面可提供具有很强观赏价值的大面积绿化带和水上花园,体现了生物多样性的　　　　　　价值。 
答案　(1)有机污染物中的化学能、生产者固定的太阳能　无氧呼吸　O2　(2)芦苇是经济作物,可以带来经济效益(或挺水植物可以遮挡阳光,吸收水体中的无机盐,减少藻类的繁殖,防止水华的产生)　(3)增加物种丰富度,使营养结构更复杂,提高了生态系统的抵抗力稳定性　(4)间接价值和直接
解析　(1)流经该生态系统的能量包括生产者固定的太阳能、有机污染物中含有的能量。通过曝气管通入O2,使水体中O2含量升高,抑制了分解者的无氧呼吸,减少了H2S等有毒代谢产物的生成;同时为动植物提供O2。(2)挺水植物能够长出水面,遮挡一部分阳光,同时,挺水植物需要从水体中吸收无机盐,使得水体中的藻类无法大量繁殖,防止水华的产生,此外,挺水植物中的芦苇还是经济作物,收割后可以增加经济效益。(3)系统运行后投放微生物和动物,增加了物种丰富度,使得营养结构变得更复杂,生态系统的抵抗力稳定性增强。(4)净化水体属于生物多样性的间接价值,而观赏性属于生物多样性的直接价值。
易混易错　生物多样性的间接价值
　　间接价值可包括植物能进行光合作用,具有制造有机物、固碳、供氧等功能;森林和草地具有防风固沙、水土保持等功能;湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候等;在促进生态系统中基因流动和协同进化等方面也具有重要的生态价值。

专题23　生态系统与稳定性 G组
情境应用
简单情境
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.低碳管理生态环境保护与场馆建设统筹规划、一体推进,可以守护赛区的绿水青山。下列叙述错误的是(　　)
A.二氧化碳制冷剂的使用可以减少对臭氧层的破坏
B.厨余垃圾就地转化为有机饲料可为植物生长提供物质和能量
C.剥离表土为赛区的生态修复提供大量有机质、有生存力的孢子和种子等
D.“张北的风点亮北京的灯”运用了洁净可再生的新能源开发技术
答案　B　用二氧化碳制冷剂代替氟利昂等含氯氟烃类气体,有利于减少对臭氧层的破坏,A正确;由厨余垃圾转化而来的有机饲料不能为植物生长提供能量,B错误;剥离表土可以为赛区的生态修复提供大量有机质、有生存力的孢子和种子等,从而快速恢复原有植被,C正确;张北可再生能源示范项目把张北的风转化为清洁电力,输向北京赛区,运用了洁净可再生的新能源开发技术,D正确。
2.能量流动分析(2022浙江温州二模,22)图为某草原生态系统中部分生物间的能量流动示意图。

下列叙述正确的是(　　)
A.图示过程为能量沿营养级的单向流动
B.图中鼬属于第三营养级、次级生产者
C.净初级生产量就是植物体内积累的能量
D.图中“未被利用”将用于植物的生长和繁殖
答案　B　 图示过程为能量沿食物链的单向流动,A错误;鼬捕食鼠,鼠取食植物,因此鼬属于第三营养级,也是次级生产者,B正确;总初级生产量-呼吸消耗量=净初级生产量,净初级生产量用于植物的生长和繁殖,D错误;净初级生产量还会流向下一营养级和分解者,C错误。
复杂情境
3.生态恢复工程(2022浙江嘉兴二模,26)某地草原由于气候干旱和过度放牧,正在向荒漠退化。科学家研究了适度放牧或围栏封育2种方式对生态系统恢复的影响,围栏封育方式去除了一切人类行为和建筑。结果显示,围栏封育区域的优势植物是株高较高的禾本科草本植物(家畜喜食);适度放牧区域占优势的是一二年生的低矮草本,这些植物在围栏封育区域往往数量较小。回答下列问题:
(1)与森林相比,草原生态系统较为脆弱,原因是草原生态系统营养结构　　　,自我调节能力　　。在围栏封育区域,因水源、土质等环境因素的不同,生物种类和分布也有所不同,这属于群落的　　　结构。 
(2)草原生态系统恢复过程中,围栏封育区域和适度放牧区域植物群落组成不同的原因是,适度放牧区域中,牛、羊等牲畜会　　　　　　　,有利于一二年生的低矮草本获得更多的　　　　等资源而成为占优势的植物。 
(3)从能量流动角度分析,冬季适度放牧区域需要投放干草料的原因是冬季生产者的　　　　　　　较低,不足以维持牛羊的能量需求。人工投放草本植物种子可加快草原生态系统恢复,这说明人类行为可以改变群落演替的　　　。 
答案　(1)简单　弱　水平　(2)取食禾本科植物　光照　(3)净初级生产量　速度
解析　(1)草原生态系统营养结构简单,自我调节能力弱,相对比较脆弱。在围栏封育区域,因环境因素的不同导致生物种类和分布有所不同,属于群落的水平结构。(2)围栏封育区域中株高较高的禾本科草本植物占优势,适度放牧区域中低矮草本占优势,推测适度放牧区域中牛、羊等取食禾本科植物,使得低矮草本获得更多的光照等资源而成为优势物种。(3)冬季生产者的净初级生产量较低,难以满足牛羊的能量需求,因此需要投放干草料。人工投放草本植物种子加快了草原生态系统的恢复,说明人类行为可以改变群落演替的速度。
4.生态系统与生态工程(2022浙江宁波二模,26)某草原因过度放牧而严重退化,管理部门采取了封育禁牧措施。一种当地从未分布的一年生草本植物,其成熟植株能产生许多种子,种子在自然状况下随风飘落到该草原上萌发生长,逐渐形成一个新的种群。回答下列问题:
(1)从种群分布型角度考虑,该种植物在该草原的第一个生长期会呈现　　　　分布。该植物种群数量会随时间发生变化,一般表现为　　　　波动。 
(2)该草原的恢复过程实际是一个群落的演替过程。当该群落演替到与当地的　　　　　条件处于平衡状态时,即达到了顶极状态。 

(3)为研究该生态系统的营养关系,在草原一定区域内喷洒适量32P标记的磷肥,检测32P在一级消费者和二级消费者中的放射强度,结果见图,其中A种生物处于第　　营养级。在生态系统的生物成分中,生产者体内的32P除被消费者利用外,还有部分进入　　　　。 
(4)牧草净光合产量(光合作用合成量-细胞呼吸消耗量)是衡量草原恢复状况的重要指标。研究发现,与适度放牧草地相比,不放牧草地净光合产量反而偏低,其原因可能有①过多枝叶对下层植物有遮光作用;②　　　　　　　　　　。 
(5)该草原的野生草本植物除用于生态治理外,其中一些可替代木材栽培食用菌,收获食用菌后剩余的菌渣又可作为草原的肥料,这体现了生态工程的　　　　原理。 
答案　(1)随机　周期性(季节性)　(2)气候和土壤　(3)二　分解者　(4)植株衰老组织较多、缺少动物粪尿的施肥作用(答出一点或其他合理答案均可)　(5)循环
解析　(1)该植物种子在自然状况下随风飘落到该草原上萌发生长,逐渐形成一个新的种群,因此该种植物在该草原的第一个生长期会呈现随机分布。该植物为一年生草本植物,种群数量一般表现为周期性(季节性)波动。(2)当该群落演替到与当地的气候和土壤条件处于平衡状态时,即达到了顶极状态。(3)由图可知,A种生物属于一级消费者,因此其处于第二营养级。生态系统的生物成分有生产者、消费者和分解者,生产者体内的32P会有部分进入分解者。(4)与适度放牧草地相比,不放牧草地净光合产量反而偏低,原因可能是过多枝叶对下层植物有遮光作用或缺少动物粪尿的施肥作用导致光合作用合成量降低,也可能是植物衰老组织未被啃食导致细胞呼吸消耗量更大。(5)一些野生草本植物可替代木材栽培食用菌,收获食用菌后剩余的菌渣又可作为草原的肥料,这属于物质循环利用的生态工程。