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高考非选择题规范练习四、生态类
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这是一份高考非选择题规范练习四、生态类，共11页。试卷主要包含了近六年考查角度剖析，基本模型回归，热点模型预测等内容，欢迎下载使用。
二、基本模型回归
1．种群的特征内涵及相互关系。
2．种群的数量变化曲线及其成因和应用。
3．种群密度调查方法相关应用与分析。
4．群落的结构类型、特点及相互关系。
5．群落的演替及其相关规律辨析。
6．生态系统的成分及食物网分析。
7．生态系统功能的综合考查，特别是能量流动图解、物质循环图解和信息传递图解。
8．辨析生态系统的稳定性概念、原理及相关调节机制分析。
三、热点模型预测
热点模型一 种群的特征及数量变化规律辨析
1．请根据下图种群增长的坐标曲线，回答下列有关问题：
(1)马缨丹是一种生活于热带地区的有毒植物，为达到观赏目的人们把它引种到夏威夷，一段时间后，马缨丹大量繁殖，对夏威夷的畜牧业造成严重威胁，图中曲线________符合马缨丹疯狂蔓延的趋势。
(2)根据生态原理，世界人口增长应该表现为图中曲线________，若出现________段则表明人口出现了负增长。
(3)曲线Ⅰ和曲线Ⅱ代表的种群进化速度较快的是__________，其进化过程中基因频率________(一定、不一定)会发生改变。
(4)太湖蓝藻事件使太湖美丽的形象大打折扣，若曲线Ⅱ表示太湖中蓝藻增长曲线，当种群数量达到________点后，增长速率为0。
(5)依据自然界种群增长的特点，人们在进行狩猎或海洋捕捞作业时，应把握在________点后进行，原因是________________________________________。
答案 (1)Ⅰ (2)Ⅱ CD (3)曲线Ⅱ 一定 (4)F (5)E E点时种群数量的增长速率最大
解析 (1)根据曲线可知，Ⅰ表示“J”型曲线，Ⅱ表示“S”型曲线；外来物种入侵，短时间内出现“J”型增长，即曲线Ⅰ符合马缨丹疯狂蔓延的趋势。(2)自然环境下，人口的增长为“S”型曲线，与图中曲线Ⅱ符合；若出现CD段则表示人口数量下降，表明人口出现了负增长。(3)曲线Ⅰ和曲线Ⅱ代表的种群中，进化速度较快的是曲线Ⅱ，因为曲线Ⅱ代表的种群其基因频率变化更大，进化的标志是种群基因频率的改变。(4)太湖蓝藻事件使太湖美丽的形象大打折扣，若曲线Ⅱ表示太湖中蓝藻增长曲线，当种群数量达到F点后，增长速率为0。(5)据图分析，E点时种群数量为eq \f(K,2)，种群增长速率最大，所以狩猎或海洋捕捞作业时，应把握在E点后进行。
2．图甲表示某生物种群出生率和死亡率的关系(①表示出生率，②表示死亡率)，图乙表示该生物一段时间内种群增长速率变化的曲线，请回答下列问题：
(1)种群密度受多种因素的影响，直接影响该生物种群密度的因素除甲图中的因素外，还有______________。
(2)根据甲图给出的信息，该生物的种群密度将会________(填“增大”“不变”或“减小”)。该生物种群在甲图所示时间内，数量增长模型为________，乙图中____________时间段内种群数量的增长与此类似。
(3)若一段时间后，甲图中的①②发生重合，表明此时该生物种群数量达到____________值，对应乙图上的时间点为________。
(4)若该生物为某种经济鱼类，种群增长速率维持在乙图的________点可提供最大的持续产量。若甲图的①②分别代表同种生物的两个种群在相似生态系统中的增长率，这两个种群在各自生态系统的适应性高低可描述为____________________________________。
答案 (1)迁入和迁出 (2)增大 “J”型 ab (3)最大(K) c (4)b ①种群的适应性高于②种群的
解析 (1)直接影响该生物种群密度的因素有出生率、死亡率及迁入和迁出。
(2)根据甲图给出的信息，由于出生率大于死亡率，故该生物的种群密度将会增大；该生物种群在甲图所示时间内，种群增长率为定值，故数量增长模型为“J”型，乙图中ab时间段内种群数量的增长与此类似。
(3)若一段时间后，甲图中的①②发生重合，增长率为0，数量不再增加，表明此时该生物种群数量达到最大值，对应在乙图上的时间点为c。
(4)若该生物为某种经济鱼类，种群增长速率维持在乙图的b点可提供最大的持续产量，因此时种群增长率最大，增长速度最快。若甲图的①②分别代表同种生物的两个种群在相似生态系统中的增长率，由于①种群的增长率高于②种群的，故说明这两个种群在各自生态系统的适应性为①种群的适应性高于②种群的。
热点模型二 种群和群落的综合考查
3．乔木树种馨香木兰是云南特有的珍稀濒危物种。研究人员为探讨馨香木兰种群的生态学特性，进行了相关的调查研究。
(1)为调查馨香木兰所处群落的物种多样性，可采用样方法调查某种群的密度。本研究中调查乔木层和灌木层时最小样方面积为5 m×5 m，而调查草本层时最小样方面积为1 m×1 m，可见设计最小样方面积的原则是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)下表为馨香木兰所处的A、B、C三个群落物种丰富度的调查结果。
由上表可以看出，三个群落中________的丰富度最高。在三个群落的垂直结构中，丰富度最高的是________层，推测是由于其中不仅有相应的种类，还含有一定数量的________幼树，因而其种类和个体数都较丰富。
(3)科研人员调查了三种群落中的馨香木兰的植株胸径(胸径的大小可表示植株的树龄大小)，绘制成下图。
研究种群的年龄组成可以预测在一段时间内____________的变化趋势，但需结合生物的生存环境具体分析。由图可以看出，馨香木兰种群的年龄结构属于________型。虽然现在馨香木兰有丰富的幼树，但难以进一步发育为优势种。其原因可能是幼树耐荫蔽，在茂密的常绿阔叶林下能生长良好。但随着年龄的增长，其树木对光照的需求加大，在与其他阔叶乔木的________中不占优势，从而生长受阻。
答案 (1)保证在最小面积内基本上能反映组成群落的物种数量情况(合理即可) (2)A群落 灌木 乔木 (3)种群数量 增长 竞争
解析 (1)依题意“调查乔木层和灌木层时最小样方面积为5 m×5 m，而调查草本层时最小样方面积为1 m×1 m”，可见选取样方的大小依植物类型而定，设计最小样方面积的原则，是保证在最小面积内基本上能反映组成群落的物种数量情况。
(2)表中数据显示，三个群落中A群落的丰富度最高。表中最大的数据对应的是A群落的灌木层，所以，在三个群落的垂直结构中，丰富度最高的是灌木层，推测是由于其中不仅有相应的种类，还含有一定数量的乔木幼树，因而其种类和个体数都较丰富。
(3)研究种群的年龄组成可以预测在一段时间内种群数量的变化趋势。图示显示，馨香木兰植株的个体数随着胸径的增大而减小，胸径的大小可表示植株的树龄大小，因此馨香木兰种群的年龄结构为幼年的个体多，老年的个体少，属于增长型。馨香木兰植株与其他阔叶乔木的种间关系为竞争。
4．利用鸭的杂食特性，鸭稻共作生态系统对防治水稻害虫有明显效果。科研人员就不同处理的稻田中水体底栖动物物种丰富度及部分动物数量比例进行了研究，数据如下图所示：
(1)螺的活动范围小，获得实验数据可通过样方法，选取样方的关键是____________。
(2)分析数据可知，由于稻鸭共作，原本在群落中优势明显的____________地位下降，而尾腮蚓优势地位明显上升，稻鸭共作能显著降低稻田底栖动物的____________________。
(3)稻田生态系统中的圆田螺属于__________，它和凸旋螺之间构成________关系。水稻种群中碳的输出除水稻的呼吸途径外，还有________________________(答出一条即可)。
(4)科研人员还发现在稻鸭区水稻的根系明显比常规区的发达，原因是____________
________________________________________________________________________。
(5)实验结束后若停止人工管理，两种稻田均将会经历________演替。
答案 (1)随机取样 (2)多足摇蚊 物种丰富度(物种数目) (3)消费者 竞争 流向下一营养级(流向分解者) (4)鸭的活动增加了水体的溶氧量(活动疏松了土壤、活动增大了空气的流动性) (5)次生
解析 (1)使用样方法取样时，关键要做到随机取样，这样才能减少实验的误差。
(2)由图可知，与常规区相比，稻鸭共作区中多足摇蚊的优势地位明显下降，取而代之的是尾腮蚓；同时，稻鸭共作区中的物种丰富度也大幅下降。
(3)圆田螺在生态系统中属于消费者，它和凸旋螺之间构成竞争关系。水稻种群中碳的输出除水稻的呼吸途径外，还可流向下一营养级或分解者。
(4)鸭的活动疏松了土壤、增大了空气的流动性，因而稻鸭区水稻的根系明显比常规区的发达。
(5)实验结束后若停止人工管理，两种稻田均将会经历次生演替。
热点模型三 生态系统的结构与功能综合性考查
5．某弃置耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。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)。
(1)此地形成的群落是________演替的结果。
(2)用标志重捕法调查田鼠种群密度，在1 hm2范围内，第一次捕获并标记30只田鼠，第二次捕获20只，其中有标记的10只，则该种群密度是________只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果____________(偏小/偏大)。
(3)能量沿“植物→田鼠→鼬”的流动是单向的，而且是____________，从田鼠到鼬的能量传递效率是________。
(4)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%～5%用于自身的________________，其余在呼吸作用中以________的形式散失。
(5)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见，信息能够调节____________________，以维持生态系统的稳定。
答案 (1)次生 (2)60 偏大 (3)逐级递减 3%
(4)生长、发育和繁殖 热能 (5)生物的种间关系
解析 (1)弃置耕地上保留了原有土壤条件、植物种子和其他繁殖体，因此该演替为次生演替。(2)根据标志重捕法，在1 hm2范围内，第一次捕获并标记30只田鼠，第二次捕获20只，其中有标记的10只，该种群密度是30×20÷10÷1＝60(只/hm2)。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致第二次捕获的田鼠被标记的数量减少，所以种群密度估算结果应偏大。(3)因为食物链中各营养级的顺序是不可逆的，所以能量沿“植物→田鼠→鼬”的流动是单向的，而且是逐级递减的，因为能量有一部分通过呼吸作用离开生态系统，根据表格计算从田鼠到鼬的能量传递效率是[2.25×107÷(7.50×108)]×100%＝3%。(4)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%～5%用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，大多数在呼吸作用中以热能的形式散失。(5)信息传递能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
6．研究发现，每升天然水中含0.01毫克汞或者0.1毫克的杀虫剂，就会对人体造成危害。某研究小组开展了对某湖泊中环境问题的研究，他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E，并对其进行消化道内食物组成的分析；然后又请当地湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定，结果如下表所示。分析回答：
(1)表中生物可能形成的食物链(网)为____________________(请用字母和箭头表示)，河蚌(B)和水蚤(E)的关系是____________，食物链上相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息，这说明信息传递在生态系统中的作用是_____________________
________________________________________________________________________。
(2)若C中的能量不变，将B的食物比例由C∶E＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统传递给B的能量是原来的________倍。
(3)如图为该湖泊生态系统碳循环的示意图，甲、乙、丙、丁代表生态系统的4种成分，丁指_________________，其主要来源除图中所示过程外，还有__________________________；
图中以CO2形式流动的是__________(填序号)过程；该生态系统中丙为__________。
答案 (1) 捕食和竞争 能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
(2)1.375
(3)大气中的二氧化碳库 化石燃料的燃烧 ①②⑤⑥ 分解者
解析 (1)从表中的统计可看出小球藻是生产者，被水蚤和河蚌所捕食，而水蚤又是鱼(乙)和河蚌的食物，鱼(乙)又被鱼(甲)所捕食，由此可知其食物链，其中河蚌(B)和水蚤(E)的关系是捕食和竞争。生态系统生命活动的正常进行，离不开信息传递，生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；生态系统的信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
(2)从B出发，当食物比例为C∶E＝1∶1时，B的能量为x，需要的C为(eq \f(1,2))x×10＋eq \f(1,2)x×10×10＝55x；当食物比例调整为C∶E＝2∶1时，B的能量为y，需要的C为eq \f(2,3)y×10＋eq \f(1,3)y×10×10＝40y，由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55x＝40y，则y＝1.375x。
(3)由图2可知甲是生产者、乙是消费者、丙是分解者、丁是大气中的二氧化碳库，其主要来源除图中所示的动植物的呼吸作用和微生物的分解作用外，还有化石燃料的燃烧；①是光合作用，②⑤⑥是呼吸作用，③是乙捕食甲，④⑦是分解者的分解作用。碳在生物群落和无机环境之间以CO2形式流动，所以碳以CO2形式流动的是①②⑤⑥过程。
7．在环境条件稳定的情况下，对某森林生态系统中的两种植物进行种群密度调查后，得到如下统计数据：
请根据以上调查结果，回答下列问题。
(1)该调查可采用________法，A种群与B种群之间存在的________关系可能是导致A种群密度变化的重要因素。在调查期间B种群的年龄组成最可能为________，从表中数据变化来看，造成B种群数量变化可能的原因是________________________。
(2)A种群逐渐减少，甚至可能灭绝的情况，给该生态系统中其他生物可能造成的影响是_______________________________，最终可能导致生态系统的__________稳定性下降。
(3)对森林中的四个物种食物组成进行观察和记录，结果如下表：
在下面方框中绘制出该生态系统中可能的食物网。
(4)该食物网中含有________条食物链，若物种乙增加100 kg，则至少消耗植物________ kg。
答案 (1)样方 竞争 增长型 条件适宜、没有天敌等
(2)以A种群为食物的生物种类和数量减少 抵抗力
(3)如图所示：
(4)5 900
解析 (1)样方法适用于植物的种群密度的调查。由表中调查数据可知，两种群的种群密度均发生了较大的变化，可推断A种群与B种群间存在竞争关系。在调查期间B种群的种群密度逐年增加，说明其年龄组成最可能为增长型，造成B种群数量变化可能的原因是条件适宜、没有天敌等。
(2)由于A种群是生产者，所以A种群逐渐减少，甚至可能灭绝，给该生态系统中其他生物可能造成的影响是以A种群为食物的生物种类和数量减少，最终可能导致生态系统的自我调节能力减弱，抵抗力稳定性下降。
(3)根据图表分析，物种丁的食物来源是乙和丙，物种丙的食物来源是甲和乙，物种乙的食物来源是植物和甲，而物种甲的食物来源全是植物，所以该生态系统中可能的食物网为：
(4)根据食物网中的食物关系，该食物网中含有5条食物链，若物种乙增加100 kg，则至少消耗植物100×eq \f(1,5)÷20%÷20%＋100×eq \f(4,5)÷20%＝900 (kg)。
8．某研究性学习小组设计了如图1所示的生态系统。水体中有藻类植物、水蚤、鲤鱼、腐生细菌等。水蚤以藻类植物为食，鲤鱼以水蚤和藻类植物为食。图2为该生态系统的碳循环部分过程示意图。据图分析：
(1)要维持图1所示生态系统的正常运行，一定要将装置放在适宜温度和有____________的地方。某种因素使得生产者短时间内大量减少，但一段时间后又恢复到原有水平，说明该生态系统具有一定的________能力，其基础是______________。
(2)若藻类植物所固定的太阳能总量为2.0×108 kJ，藻类中1/2被水蚤捕食、1/2被鲤鱼捕食，则鲤鱼所获得的能量最少为________kJ。
(3)图2中________对应的生物是图1中的藻类植物。
(4)图2的甲→丁中碳的流动形式是___________，乙和丙之间的关系为________________。
(5)图2中漏画了一个箭头，该箭头是__________________(用格式“××→××”表示)。
答案 (1)光照(或阳光或散射光) 自我调节 (负)反馈调节 (2)1.1×107 (3)甲 (4)(含碳)有机物 捕食和竞争 (5)甲→环境中的CO2
解析 (1)维持图1所示生态系统的正常运行，必须将装置放在有光照的地方；由于某种因素使得生产者短时间内大量减少，但一段时间后又恢复到原有水平，说明生态系统具有自我调节能力，其基础为负反馈调节。
(2)若藻类植物所固定的太阳能总量为2.0×108 kJ，藻类中eq \f(1,2)被水蚤捕食、eq \f(1,2)被鲤鱼捕食，水蚤获得的能量最少为2.0×108×10%＝1.0×107，则鲤鱼所获得的能量最少为鲤鱼从藻类那里获得的能量＋鲤鱼从水蚤那里获得的能量＝2.0×108×eq \f(1,2)×10%＋1.0×107×10%＝1.1×107 (kJ)。
(3)图1中的藻类植物是生产者，对应图2中甲所示的生物。
(4)生产者尸体中的有机物被分解者分解，碳流动形式是含碳有机物。乙和丙都能以甲为食，乙和丙之间为竞争关系；丙捕食乙，乙和丙之间为捕食关系。因此乙和丙之间的关系为捕食和竞争。
(5)藻类植物同样需要进行呼吸作用释放CO2，故图2中漏画了的那个箭头是：甲→环境中的CO2。
9．如图甲是某草原生态系统的食物网结构图，请据图回答以下问题：
(1)未在图甲中体现的生态系统组成成分有________________________________________。
(2)用标志重捕法调查鼠种群密度时，在2 hm2范围内，第一次捕获40只鼠，全部标记，第二次捕获30只鼠，其中有标记的是15只，则该鼠的种群密度是__________只/hm2。
(3)若蛇取食鼠的比例由eq \f(1,4)调整到eq \f(3,4)，从理论上分析，改变取食比例后，蛇体重增加1 kg，人能比原来多增重________kg(能量传递效率按10%计算)。
(4)给牧草施加用32P标记的复合肥后，检测32P在食草昆虫和蟾蜍体内的放射性强度，结果见图乙。图中曲线Ⅱ表示________体内的放射性强度，若实验再增加对蛇体内放射性强度的检测，则其达到最高峰时的强度应________(填“高于”或“低于”)曲线Ⅱ的峰值。
(5)科学家通过研究种间捕食关系，构建了“捕食者—猎物”模型，如图丙所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势)，仅从该模型分析，图中最可能代表猎物K值的数据为________，其曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的__________调节。
答案 (1)非生物的物质和能量、分解者 (2)40
(3)4.5 (4)蟾蜍 高于 (5)N2 (负)反馈
解析 (1)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，图中的食物网中只有生产者、消费者，未在图甲中体现的有非生物的物质和能量、分解者。
(2)根据题意，标志重捕法估算种群密度的计算公式是：该种群数量÷第一次捕获标记的个体数＝第二次捕获的个体数÷第二次捕获的个体中被标记的个体数，该种群数量＝(第一次捕获标记的个体数×第二次捕获的个体数)÷二次捕获的个体中被标记的个体数。因此鼠的种群数量＝30×40÷15＝80(只)。调查范围是2 hm2，则该鼠的种群密度是80÷2＝40(只/hm2)。
(3)流经该生态系统的总能量是草固定的太阳能总量。蛇取食鼠的比例改变前体重增加1 kg需要草的量为：1×eq \f(1,4)÷10%÷10%＋1×eq \f(3,4)÷10%÷10%÷10%＝775(kg)，蛇取食鼠的比例改变后体重增加1 kg需要草的量为：1×eq \f(3,4)÷10%÷10%＋1×eq \f(1,4)÷10%÷10%÷10%＝325(kg)，改变后与改变前可以节省775－325＝450(kg)的草的能量可以流向人，所以可以使人增重450×10%×10%＝4.5(kg)。
(4)32P会随食物链在最高营养级体内富集，所以蟾蜍体内的放射性强度会高于食草昆虫，据图丙分析，曲线Ⅱ表示蟾蜍体内的放射性强度。
(5)据图分析，猎物数量在N2处上下波动，所以猎物K值为N2。从图中数学模型中可以看出，在N1～N2段，猎物数量减少时，捕食者的数量也在减少，捕食者的种群数量不会随着猎物种群数量的增加而增加；在N2～N3段，猎物的种群数量增加时，捕食者数量也在增加，但是当捕食者达到一定的程度后，猎物又在不断减少，这种变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节。年份
题号
考查角度
2016
丙卷
31
(文字表述)
以冻原生态系统的特点为背景，考查物种丰富度的概念，分析土壤有机物质积累的原因以及用能量流动的特点解释食物链不会很长的原因。
2015
全国Ⅰ
31
(表格类)
本题考查种群的年龄组成、种群密度和能量流动的特点的相关知识，意在考查学生的图表分析能力、判断能力和运用所学知识综合分析问题的能力。
全国Ⅱ
31
(文字表述)
考查了生态系统的结构和功能、种群密度的估算、生物的种间关系、能量流动的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题干中获取有效信息的能力。
2014
新课标
全国Ⅰ
30
(文字表述)
本题考查了群落演替的类型及定义、人类活动对群落演替的影响、不同群落的结构特点等，同时考查了学生的识记能力和理解能力。
新课标全国Ⅱ
31
(表格类)
本题主要考查生态系统的结构和功能，要求学生能够依据能量流动特点绘出食物网，以及种间关系和生态系统的组成成分的判断，生态系统的功能及物质循环的概念的识记。
2013
新课标
全国Ⅰ
32
(表格类)
本题以常绿阔叶林的恢复为背景，考查群落的结构和演替、生态系统的稳定性等相关知识，要求学生掌握群落演替的类型及结果；识记群落的空间结构，能准确判断影响动植物垂直分层的因素；理解生态系统的结构与稳定性的关系。
新课标
全国Ⅱ
31
(文字表述)
此题主要考查种群和群落的基本知识，回归教材。
2012
新课标
全国
32
(文字表述)
本题的知识点是种群、群落、生态系统的概念和“鹿角效应”的模拟实验分析，对实验的分析是本题的难点，解题时要从实验的目的、自变量、因变量、无关变量分析入手。
2011
新课标
全国
31
(文字表述)
本题的知识点是根据题干信息写出生态系统的食物网，根据生态系统的食物网分析其种间关系，人类活动对野兔种内斗争的影响，对生态系统的结构的掌握是解题的基础。
物种丰富度(种)
乔木层
灌木层
草本层
A群落
21.5
35.5
19.5
B群落
22.5
23.8
16.25
C群落
22
31.5
13.5
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
生物种类
消化道内食物组成
千克体重污染物含量/mg
汞
某种杀虫剂
A
鱼(甲)
鱼(乙)
78
96
B
河蚌
水蚤、小球藻
25
57
C
小球藻
/
3
5
D
鱼(乙)
水蚤
10
31
E
水蚤
小球藻
5
15
第一年
第二年
第五年
第八年
第十一年
A种群
5 678
4 321
78
46
10
B种群
0
380
3 360
4 567
6 528
食物组成
物种甲
全来自植物
物种乙
4/5来自植物，1/5来自甲
物种丙
1/2来自甲，1/2来自乙
物种丁
2/3来自乙，1/3来自丙
二、基本模型回归
1．种群的特征内涵及相互关系。
2．种群的数量变化曲线及其成因和应用。
3．种群密度调查方法相关应用与分析。
4．群落的结构类型、特点及相互关系。
5．群落的演替及其相关规律辨析。
6．生态系统的成分及食物网分析。
7．生态系统功能的综合考查，特别是能量流动图解、物质循环图解和信息传递图解。
8．辨析生态系统的稳定性概念、原理及相关调节机制分析。
三、热点模型预测
热点模型一 种群的特征及数量变化规律辨析
1．请根据下图种群增长的坐标曲线，回答下列有关问题：
(1)马缨丹是一种生活于热带地区的有毒植物，为达到观赏目的人们把它引种到夏威夷，一段时间后，马缨丹大量繁殖，对夏威夷的畜牧业造成严重威胁，图中曲线________符合马缨丹疯狂蔓延的趋势。
(2)根据生态原理，世界人口增长应该表现为图中曲线________，若出现________段则表明人口出现了负增长。
(3)曲线Ⅰ和曲线Ⅱ代表的种群进化速度较快的是__________，其进化过程中基因频率________(一定、不一定)会发生改变。
(4)太湖蓝藻事件使太湖美丽的形象大打折扣，若曲线Ⅱ表示太湖中蓝藻增长曲线，当种群数量达到________点后，增长速率为0。
(5)依据自然界种群增长的特点，人们在进行狩猎或海洋捕捞作业时，应把握在________点后进行，原因是________________________________________。
答案 (1)Ⅰ (2)Ⅱ CD (3)曲线Ⅱ 一定 (4)F (5)E E点时种群数量的增长速率最大
解析 (1)根据曲线可知，Ⅰ表示“J”型曲线，Ⅱ表示“S”型曲线；外来物种入侵，短时间内出现“J”型增长，即曲线Ⅰ符合马缨丹疯狂蔓延的趋势。(2)自然环境下，人口的增长为“S”型曲线，与图中曲线Ⅱ符合；若出现CD段则表示人口数量下降，表明人口出现了负增长。(3)曲线Ⅰ和曲线Ⅱ代表的种群中，进化速度较快的是曲线Ⅱ，因为曲线Ⅱ代表的种群其基因频率变化更大，进化的标志是种群基因频率的改变。(4)太湖蓝藻事件使太湖美丽的形象大打折扣，若曲线Ⅱ表示太湖中蓝藻增长曲线，当种群数量达到F点后，增长速率为0。(5)据图分析，E点时种群数量为eq \f(K,2)，种群增长速率最大，所以狩猎或海洋捕捞作业时，应把握在E点后进行。
2．图甲表示某生物种群出生率和死亡率的关系(①表示出生率，②表示死亡率)，图乙表示该生物一段时间内种群增长速率变化的曲线，请回答下列问题：
(1)种群密度受多种因素的影响，直接影响该生物种群密度的因素除甲图中的因素外，还有______________。
(2)根据甲图给出的信息，该生物的种群密度将会________(填“增大”“不变”或“减小”)。该生物种群在甲图所示时间内，数量增长模型为________，乙图中____________时间段内种群数量的增长与此类似。
(3)若一段时间后，甲图中的①②发生重合，表明此时该生物种群数量达到____________值，对应乙图上的时间点为________。
(4)若该生物为某种经济鱼类，种群增长速率维持在乙图的________点可提供最大的持续产量。若甲图的①②分别代表同种生物的两个种群在相似生态系统中的增长率，这两个种群在各自生态系统的适应性高低可描述为____________________________________。
答案 (1)迁入和迁出 (2)增大 “J”型 ab (3)最大(K) c (4)b ①种群的适应性高于②种群的
解析 (1)直接影响该生物种群密度的因素有出生率、死亡率及迁入和迁出。
(2)根据甲图给出的信息，由于出生率大于死亡率，故该生物的种群密度将会增大；该生物种群在甲图所示时间内，种群增长率为定值，故数量增长模型为“J”型，乙图中ab时间段内种群数量的增长与此类似。
(3)若一段时间后，甲图中的①②发生重合，增长率为0，数量不再增加，表明此时该生物种群数量达到最大值，对应在乙图上的时间点为c。
(4)若该生物为某种经济鱼类，种群增长速率维持在乙图的b点可提供最大的持续产量，因此时种群增长率最大，增长速度最快。若甲图的①②分别代表同种生物的两个种群在相似生态系统中的增长率，由于①种群的增长率高于②种群的，故说明这两个种群在各自生态系统的适应性为①种群的适应性高于②种群的。
热点模型二 种群和群落的综合考查
3．乔木树种馨香木兰是云南特有的珍稀濒危物种。研究人员为探讨馨香木兰种群的生态学特性，进行了相关的调查研究。
(1)为调查馨香木兰所处群落的物种多样性，可采用样方法调查某种群的密度。本研究中调查乔木层和灌木层时最小样方面积为5 m×5 m，而调查草本层时最小样方面积为1 m×1 m，可见设计最小样方面积的原则是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)下表为馨香木兰所处的A、B、C三个群落物种丰富度的调查结果。
由上表可以看出，三个群落中________的丰富度最高。在三个群落的垂直结构中，丰富度最高的是________层，推测是由于其中不仅有相应的种类，还含有一定数量的________幼树，因而其种类和个体数都较丰富。
(3)科研人员调查了三种群落中的馨香木兰的植株胸径(胸径的大小可表示植株的树龄大小)，绘制成下图。
研究种群的年龄组成可以预测在一段时间内____________的变化趋势，但需结合生物的生存环境具体分析。由图可以看出，馨香木兰种群的年龄结构属于________型。虽然现在馨香木兰有丰富的幼树，但难以进一步发育为优势种。其原因可能是幼树耐荫蔽，在茂密的常绿阔叶林下能生长良好。但随着年龄的增长，其树木对光照的需求加大，在与其他阔叶乔木的________中不占优势，从而生长受阻。
答案 (1)保证在最小面积内基本上能反映组成群落的物种数量情况(合理即可) (2)A群落 灌木 乔木 (3)种群数量 增长 竞争
解析 (1)依题意“调查乔木层和灌木层时最小样方面积为5 m×5 m，而调查草本层时最小样方面积为1 m×1 m”，可见选取样方的大小依植物类型而定，设计最小样方面积的原则，是保证在最小面积内基本上能反映组成群落的物种数量情况。
(2)表中数据显示，三个群落中A群落的丰富度最高。表中最大的数据对应的是A群落的灌木层，所以，在三个群落的垂直结构中，丰富度最高的是灌木层，推测是由于其中不仅有相应的种类，还含有一定数量的乔木幼树，因而其种类和个体数都较丰富。
(3)研究种群的年龄组成可以预测在一段时间内种群数量的变化趋势。图示显示，馨香木兰植株的个体数随着胸径的增大而减小，胸径的大小可表示植株的树龄大小，因此馨香木兰种群的年龄结构为幼年的个体多，老年的个体少，属于增长型。馨香木兰植株与其他阔叶乔木的种间关系为竞争。
4．利用鸭的杂食特性，鸭稻共作生态系统对防治水稻害虫有明显效果。科研人员就不同处理的稻田中水体底栖动物物种丰富度及部分动物数量比例进行了研究，数据如下图所示：
(1)螺的活动范围小，获得实验数据可通过样方法，选取样方的关键是____________。
(2)分析数据可知，由于稻鸭共作，原本在群落中优势明显的____________地位下降，而尾腮蚓优势地位明显上升，稻鸭共作能显著降低稻田底栖动物的____________________。
(3)稻田生态系统中的圆田螺属于__________，它和凸旋螺之间构成________关系。水稻种群中碳的输出除水稻的呼吸途径外，还有________________________(答出一条即可)。
(4)科研人员还发现在稻鸭区水稻的根系明显比常规区的发达，原因是____________
________________________________________________________________________。
(5)实验结束后若停止人工管理，两种稻田均将会经历________演替。
答案 (1)随机取样 (2)多足摇蚊 物种丰富度(物种数目) (3)消费者 竞争 流向下一营养级(流向分解者) (4)鸭的活动增加了水体的溶氧量(活动疏松了土壤、活动增大了空气的流动性) (5)次生
解析 (1)使用样方法取样时，关键要做到随机取样，这样才能减少实验的误差。
(2)由图可知，与常规区相比，稻鸭共作区中多足摇蚊的优势地位明显下降，取而代之的是尾腮蚓；同时，稻鸭共作区中的物种丰富度也大幅下降。
(3)圆田螺在生态系统中属于消费者，它和凸旋螺之间构成竞争关系。水稻种群中碳的输出除水稻的呼吸途径外，还可流向下一营养级或分解者。
(4)鸭的活动疏松了土壤、增大了空气的流动性，因而稻鸭区水稻的根系明显比常规区的发达。
(5)实验结束后若停止人工管理，两种稻田均将会经历次生演替。
热点模型三 生态系统的结构与功能综合性考查
5．某弃置耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。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)。
(1)此地形成的群落是________演替的结果。
(2)用标志重捕法调查田鼠种群密度，在1 hm2范围内，第一次捕获并标记30只田鼠，第二次捕获20只，其中有标记的10只，则该种群密度是________只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果____________(偏小/偏大)。
(3)能量沿“植物→田鼠→鼬”的流动是单向的，而且是____________，从田鼠到鼬的能量传递效率是________。
(4)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%～5%用于自身的________________，其余在呼吸作用中以________的形式散失。
(5)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见，信息能够调节____________________，以维持生态系统的稳定。
答案 (1)次生 (2)60 偏大 (3)逐级递减 3%
(4)生长、发育和繁殖 热能 (5)生物的种间关系
解析 (1)弃置耕地上保留了原有土壤条件、植物种子和其他繁殖体，因此该演替为次生演替。(2)根据标志重捕法，在1 hm2范围内，第一次捕获并标记30只田鼠，第二次捕获20只，其中有标记的10只，该种群密度是30×20÷10÷1＝60(只/hm2)。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致第二次捕获的田鼠被标记的数量减少，所以种群密度估算结果应偏大。(3)因为食物链中各营养级的顺序是不可逆的，所以能量沿“植物→田鼠→鼬”的流动是单向的，而且是逐级递减的，因为能量有一部分通过呼吸作用离开生态系统，根据表格计算从田鼠到鼬的能量传递效率是[2.25×107÷(7.50×108)]×100%＝3%。(4)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%～5%用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，大多数在呼吸作用中以热能的形式散失。(5)信息传递能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
6．研究发现，每升天然水中含0.01毫克汞或者0.1毫克的杀虫剂，就会对人体造成危害。某研究小组开展了对某湖泊中环境问题的研究，他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E，并对其进行消化道内食物组成的分析；然后又请当地湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定，结果如下表所示。分析回答：
(1)表中生物可能形成的食物链(网)为____________________(请用字母和箭头表示)，河蚌(B)和水蚤(E)的关系是____________，食物链上相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息，这说明信息传递在生态系统中的作用是_____________________
________________________________________________________________________。
(2)若C中的能量不变，将B的食物比例由C∶E＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统传递给B的能量是原来的________倍。
(3)如图为该湖泊生态系统碳循环的示意图，甲、乙、丙、丁代表生态系统的4种成分，丁指_________________，其主要来源除图中所示过程外，还有__________________________；
图中以CO2形式流动的是__________(填序号)过程；该生态系统中丙为__________。
答案 (1) 捕食和竞争 能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
(2)1.375
(3)大气中的二氧化碳库 化石燃料的燃烧 ①②⑤⑥ 分解者
解析 (1)从表中的统计可看出小球藻是生产者，被水蚤和河蚌所捕食，而水蚤又是鱼(乙)和河蚌的食物，鱼(乙)又被鱼(甲)所捕食，由此可知其食物链，其中河蚌(B)和水蚤(E)的关系是捕食和竞争。生态系统生命活动的正常进行，离不开信息传递，生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；生态系统的信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
(2)从B出发，当食物比例为C∶E＝1∶1时，B的能量为x，需要的C为(eq \f(1,2))x×10＋eq \f(1,2)x×10×10＝55x；当食物比例调整为C∶E＝2∶1时，B的能量为y，需要的C为eq \f(2,3)y×10＋eq \f(1,3)y×10×10＝40y，由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55x＝40y，则y＝1.375x。
(3)由图2可知甲是生产者、乙是消费者、丙是分解者、丁是大气中的二氧化碳库，其主要来源除图中所示的动植物的呼吸作用和微生物的分解作用外，还有化石燃料的燃烧；①是光合作用，②⑤⑥是呼吸作用，③是乙捕食甲，④⑦是分解者的分解作用。碳在生物群落和无机环境之间以CO2形式流动，所以碳以CO2形式流动的是①②⑤⑥过程。
7．在环境条件稳定的情况下，对某森林生态系统中的两种植物进行种群密度调查后，得到如下统计数据：
请根据以上调查结果，回答下列问题。
(1)该调查可采用________法，A种群与B种群之间存在的________关系可能是导致A种群密度变化的重要因素。在调查期间B种群的年龄组成最可能为________，从表中数据变化来看，造成B种群数量变化可能的原因是________________________。
(2)A种群逐渐减少，甚至可能灭绝的情况，给该生态系统中其他生物可能造成的影响是_______________________________，最终可能导致生态系统的__________稳定性下降。
(3)对森林中的四个物种食物组成进行观察和记录，结果如下表：
在下面方框中绘制出该生态系统中可能的食物网。
(4)该食物网中含有________条食物链，若物种乙增加100 kg，则至少消耗植物________ kg。
答案 (1)样方 竞争 增长型 条件适宜、没有天敌等
(2)以A种群为食物的生物种类和数量减少 抵抗力
(3)如图所示：
(4)5 900
解析 (1)样方法适用于植物的种群密度的调查。由表中调查数据可知，两种群的种群密度均发生了较大的变化，可推断A种群与B种群间存在竞争关系。在调查期间B种群的种群密度逐年增加，说明其年龄组成最可能为增长型，造成B种群数量变化可能的原因是条件适宜、没有天敌等。
(2)由于A种群是生产者，所以A种群逐渐减少，甚至可能灭绝，给该生态系统中其他生物可能造成的影响是以A种群为食物的生物种类和数量减少，最终可能导致生态系统的自我调节能力减弱，抵抗力稳定性下降。
(3)根据图表分析，物种丁的食物来源是乙和丙，物种丙的食物来源是甲和乙，物种乙的食物来源是植物和甲，而物种甲的食物来源全是植物，所以该生态系统中可能的食物网为：
(4)根据食物网中的食物关系，该食物网中含有5条食物链，若物种乙增加100 kg，则至少消耗植物100×eq \f(1,5)÷20%÷20%＋100×eq \f(4,5)÷20%＝900 (kg)。
8．某研究性学习小组设计了如图1所示的生态系统。水体中有藻类植物、水蚤、鲤鱼、腐生细菌等。水蚤以藻类植物为食，鲤鱼以水蚤和藻类植物为食。图2为该生态系统的碳循环部分过程示意图。据图分析：
(1)要维持图1所示生态系统的正常运行，一定要将装置放在适宜温度和有____________的地方。某种因素使得生产者短时间内大量减少，但一段时间后又恢复到原有水平，说明该生态系统具有一定的________能力，其基础是______________。
(2)若藻类植物所固定的太阳能总量为2.0×108 kJ，藻类中1/2被水蚤捕食、1/2被鲤鱼捕食，则鲤鱼所获得的能量最少为________kJ。
(3)图2中________对应的生物是图1中的藻类植物。
(4)图2的甲→丁中碳的流动形式是___________，乙和丙之间的关系为________________。
(5)图2中漏画了一个箭头，该箭头是__________________(用格式“××→××”表示)。
答案 (1)光照(或阳光或散射光) 自我调节 (负)反馈调节 (2)1.1×107 (3)甲 (4)(含碳)有机物 捕食和竞争 (5)甲→环境中的CO2
解析 (1)维持图1所示生态系统的正常运行，必须将装置放在有光照的地方；由于某种因素使得生产者短时间内大量减少，但一段时间后又恢复到原有水平，说明生态系统具有自我调节能力，其基础为负反馈调节。
(2)若藻类植物所固定的太阳能总量为2.0×108 kJ，藻类中eq \f(1,2)被水蚤捕食、eq \f(1,2)被鲤鱼捕食，水蚤获得的能量最少为2.0×108×10%＝1.0×107，则鲤鱼所获得的能量最少为鲤鱼从藻类那里获得的能量＋鲤鱼从水蚤那里获得的能量＝2.0×108×eq \f(1,2)×10%＋1.0×107×10%＝1.1×107 (kJ)。
(3)图1中的藻类植物是生产者，对应图2中甲所示的生物。
(4)生产者尸体中的有机物被分解者分解，碳流动形式是含碳有机物。乙和丙都能以甲为食，乙和丙之间为竞争关系；丙捕食乙，乙和丙之间为捕食关系。因此乙和丙之间的关系为捕食和竞争。
(5)藻类植物同样需要进行呼吸作用释放CO2，故图2中漏画了的那个箭头是：甲→环境中的CO2。
9．如图甲是某草原生态系统的食物网结构图，请据图回答以下问题：
(1)未在图甲中体现的生态系统组成成分有________________________________________。
(2)用标志重捕法调查鼠种群密度时，在2 hm2范围内，第一次捕获40只鼠，全部标记，第二次捕获30只鼠，其中有标记的是15只，则该鼠的种群密度是__________只/hm2。
(3)若蛇取食鼠的比例由eq \f(1,4)调整到eq \f(3,4)，从理论上分析，改变取食比例后，蛇体重增加1 kg，人能比原来多增重________kg(能量传递效率按10%计算)。
(4)给牧草施加用32P标记的复合肥后，检测32P在食草昆虫和蟾蜍体内的放射性强度，结果见图乙。图中曲线Ⅱ表示________体内的放射性强度，若实验再增加对蛇体内放射性强度的检测，则其达到最高峰时的强度应________(填“高于”或“低于”)曲线Ⅱ的峰值。
(5)科学家通过研究种间捕食关系，构建了“捕食者—猎物”模型，如图丙所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势)，仅从该模型分析，图中最可能代表猎物K值的数据为________，其曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的__________调节。
答案 (1)非生物的物质和能量、分解者 (2)40
(3)4.5 (4)蟾蜍 高于 (5)N2 (负)反馈
解析 (1)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，图中的食物网中只有生产者、消费者，未在图甲中体现的有非生物的物质和能量、分解者。
(2)根据题意，标志重捕法估算种群密度的计算公式是：该种群数量÷第一次捕获标记的个体数＝第二次捕获的个体数÷第二次捕获的个体中被标记的个体数，该种群数量＝(第一次捕获标记的个体数×第二次捕获的个体数)÷二次捕获的个体中被标记的个体数。因此鼠的种群数量＝30×40÷15＝80(只)。调查范围是2 hm2，则该鼠的种群密度是80÷2＝40(只/hm2)。
(3)流经该生态系统的总能量是草固定的太阳能总量。蛇取食鼠的比例改变前体重增加1 kg需要草的量为：1×eq \f(1,4)÷10%÷10%＋1×eq \f(3,4)÷10%÷10%÷10%＝775(kg)，蛇取食鼠的比例改变后体重增加1 kg需要草的量为：1×eq \f(3,4)÷10%÷10%＋1×eq \f(1,4)÷10%÷10%÷10%＝325(kg)，改变后与改变前可以节省775－325＝450(kg)的草的能量可以流向人，所以可以使人增重450×10%×10%＝4.5(kg)。
(4)32P会随食物链在最高营养级体内富集，所以蟾蜍体内的放射性强度会高于食草昆虫，据图丙分析，曲线Ⅱ表示蟾蜍体内的放射性强度。
(5)据图分析，猎物数量在N2处上下波动，所以猎物K值为N2。从图中数学模型中可以看出，在N1～N2段，猎物数量减少时，捕食者的数量也在减少，捕食者的种群数量不会随着猎物种群数量的增加而增加；在N2～N3段，猎物的种群数量增加时，捕食者数量也在增加，但是当捕食者达到一定的程度后，猎物又在不断减少，这种变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节。年份
题号
考查角度
2016
丙卷
31
(文字表述)
以冻原生态系统的特点为背景，考查物种丰富度的概念，分析土壤有机物质积累的原因以及用能量流动的特点解释食物链不会很长的原因。
2015
全国Ⅰ
31
(表格类)
本题考查种群的年龄组成、种群密度和能量流动的特点的相关知识，意在考查学生的图表分析能力、判断能力和运用所学知识综合分析问题的能力。
全国Ⅱ
31
(文字表述)
考查了生态系统的结构和功能、种群密度的估算、生物的种间关系、能量流动的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题干中获取有效信息的能力。
2014
新课标
全国Ⅰ
30
(文字表述)
本题考查了群落演替的类型及定义、人类活动对群落演替的影响、不同群落的结构特点等，同时考查了学生的识记能力和理解能力。
新课标全国Ⅱ
31
(表格类)
本题主要考查生态系统的结构和功能，要求学生能够依据能量流动特点绘出食物网，以及种间关系和生态系统的组成成分的判断，生态系统的功能及物质循环的概念的识记。
2013
新课标
全国Ⅰ
32
(表格类)
本题以常绿阔叶林的恢复为背景，考查群落的结构和演替、生态系统的稳定性等相关知识，要求学生掌握群落演替的类型及结果；识记群落的空间结构，能准确判断影响动植物垂直分层的因素；理解生态系统的结构与稳定性的关系。
新课标
全国Ⅱ
31
(文字表述)
此题主要考查种群和群落的基本知识，回归教材。
2012
新课标
全国
32
(文字表述)
本题的知识点是种群、群落、生态系统的概念和“鹿角效应”的模拟实验分析，对实验的分析是本题的难点，解题时要从实验的目的、自变量、因变量、无关变量分析入手。
2011
新课标
全国
31
(文字表述)
本题的知识点是根据题干信息写出生态系统的食物网，根据生态系统的食物网分析其种间关系，人类活动对野兔种内斗争的影响，对生态系统的结构的掌握是解题的基础。
物种丰富度(种)
乔木层
灌木层
草本层
A群落
21.5
35.5
19.5
B群落
22.5
23.8
16.25
C群落
22
31.5
13.5
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
生物种类
消化道内食物组成
千克体重污染物含量/mg
汞
某种杀虫剂
A
鱼(甲)
鱼(乙)
78
96
B
河蚌
水蚤、小球藻
25
57
C
小球藻
/
3
5
D
鱼(乙)
水蚤
10
31
E
水蚤
小球藻
5
15
第一年
第二年
第五年
第八年
第十一年
A种群
5 678
4 321
78
46
10
B种群
0
380
3 360
4 567
6 528
食物组成
物种甲
全来自植物
物种乙
4/5来自植物，1/5来自甲
物种丙
1/2来自甲，1/2来自乙
物种丁
2/3来自乙，1/3来自丙
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