资源简介

第46课时　生态系统的类型和结构
一、生态系统的概念及类型
1．概念：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。
2．范围：有大有小。地球上最大的生态系统是生物圈。
3．结构：组成成分——非生物的物质和能量和生物群落(包括生产者、消费者、分解者)；营养结构——食物链和食物网。
4．功能：物质循环、能量流动。
二、生态系统的组成成分
1．无机环境：即非生物的物质(空气、水、无机盐等)和能量(阳光、热能)。
2．生物群落
类群比较　　 生产者 消费者 分解者
营养方式 自养 异养 异养
主要生物 绿色植物 动物 营腐生生活的细菌和真菌
特例生物 进行化能合成作用的硝化细菌等微生物 寄生的微生物和植物，如菟丝子 腐生生活的动物，如蚯蚓、蜣螂等
地位 生态系统的基石 生态系统最活跃的成分 生态系统的关键成分
作用 制造有机物，储存能量，为消费者提供食物和栖息场所 加快生态系统的物质循环，有利于植物的传粉和种子的传播 分解有机物，供生产者重新利用
三、生态系统的营养结构
1．食物链
(1)概念：在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
(2)内容
营养级级别 成分 生物
一 生产者 绿色植物
二 初级消费者 植食性动物
三[来源:21世纪教育网] 次级消费者 肉食性动物
四 三级消费者21世纪教育网 肉食性动物
五 四级消费者 肉食性动物
名师点拨　①生产者永远是第一营养级，第一营养级必须为生产者。②消费者级别＝营养级级别－1。③生态系统中以植食性动物为食的称为第三营养级或次级消费者。
2．食物网：在一个生态系统中，许多食物链彼此交错连接成的复杂营养结构。
3．食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统物质循环和能量流动的渠道。
考点131　生态系统的类型
名称 分布 特点 生物类群 主要限制因子
陆地21世纪教育网生态[来源:21世纪教育网][来源:21世纪教育网]系统21世纪教育网 森林生态系统 湿润或较湿润的地区21世纪教育网[来源:21世纪教育网] 动植物种类繁多，群落的结构复杂，种群的密度和群落的结构能够长期处于较稳定的状态 植物以乔木为主，也有少量灌木和草本植物；动物营树栖和攀缘生活的种类多21世纪教育网 水分、温度，其次是阳光
草原生态系统 干旱，年降雨量很少的地区 动植物种类少，群落结构也不复杂，种群密度和群落的结构常常发生变化 植物以草本植物为主，少量灌木，乔木稀少；动物具有挖洞和快速奔跑的能力 水分，其次是温度和阳光
陆地生态系统 农田生态系统 是人工建立的生态系统 人的作用非常突出，抵抗力稳定性差，容易受到旱涝灾害的影响，需要人为的管理。大量输出农副产品及大量输入物质，人类起主导作用，高度开放性、依赖性，调节能力弱 农作物 人类必须不断地播种、施肥、除草、治虫；人的作用一旦消失，生态系统即退化
城市生态系统 城市居民与周围生物和非生物环境相互作用而形成的生态系统，是人类在改造自然环境的基础上建立起来的特殊的人工生态系统 人和城市中的各种动植物 人类起主导作用
水域生态系统 海洋生态系统 海洋占地球表面积的71%，整个地球上的海洋是连成一体的，可看作是一个巨大的生态系统 海洋中的植物绝大多数是微小的浮游植物；动物种类很多 阳光、温度、盐度
湿地生态系统 沼泽地、泥炭地、河流、湖泊、红树林、沿海滩涂、低潮时水深不超过6 m的浅海水域 有丰富的动植物资源 阳光、温度、盐度
1．下列对各类生态系统特征的描述，正确的是 (　　)
A．森林生态系统中动植物种类繁多，但其调节能力差
B．草原上生活着多种动物，其中主要是两栖类动物
C．天然草原生态系统的能量可循环流动
D．任何自然生态系统中，分解者都是必不可少的
答案　D
解析　森林生态系统中动植物种类繁多，营养结构复杂，自动调节能力强；草原上的动物以奔跑和挖洞生活的居多；任何生态系统中的能量流动都是单向的、逐渐递减的；分解者和生产者是必不可少的。
2．每年2月2日是“世界湿地日”。下列有关湿地生态系统的叙述中，不正确的是(　　)
A．湿地包括沼泽、泥炭地、滩涂、河流、湖泊、水库、稻田等
B．湿地能通过物理沉降或生物分解等方法净化污水
C．湿地具有调洪蓄水的能力
D．湿地中细菌的硝化作用实现了自然界中N2向硝酸盐的转化
答案　D
解析　湿地中动植物资源十分丰富，是天然的蓄水库，具有调节流量、控制洪水的作用；湿地在一定范围内能够通过物理沉降、化学分解和生物吸收等作用消除污染，对水体和土壤环境起到净化作用；细菌的硝化作用实现了自然界中的氨(NH3)向硝酸盐的转化。
考点132　生态系统的组成成分
1．生态系统的组成
(1)两大部分组成：生物群落和无机环境。
(2)四个基本成分：生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。生态系统中四种成分的联系：①基础：非生物的物质和能量；②桥梁：生产者、分解者；③主导(基石)：生产者。
(3)生态系统中四种成分的联系可用下图表示：
(4)析图
①由上图可知：非生物的物质和能量是生态系统中生物群落的物质和能量的最终来源。
②生产者是生态系统中惟一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量(有机物及其贮存的化学能)的成分，因此，可以说生产者是生态系统的基石。
③从理论上讲，消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质，所以消费者不是生态系
统必要的基础成分，但在自然生态系统中，生产者、消费者和分解者都是紧密联系，缺
一不可的。
④分解者在生态系统中占有重要地位。如果一个生态系统中没有分解者的话，动植物的遗体残骸就会堆积如山，生态系统就会崩溃，因此，从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位。
2．四种成分的判断
(1)先据双向箭头“??”确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再根据两者中有“3”个指出箭头的D为“生产者”，有“3”个指入箭头的C为“非生物的物质和能量”，最后根据D→A→B，确定A为消费者、B为分解者。
(2)若问D、A、B具体是什么生物，则D主要为绿色植物，A为动物，B为营腐生生活的细菌和真菌。
(3)图示中D、A、B共同构成生物群落，食物链(网)中只包括D和A生物。
3．下图为生态系统结构的关系图，a代表的成分是 (　　)
A．生产者 B．消费者
C．分解者 D．不能确定
答案　B
解析　无箭头指向的b为生产者，单箭头指向的a为消费者，双箭头指向的c为分解者。
4．下表是某中学课外兴趣小组调查农田生态系统时的统计表格。调查地点：稻田生态系统。
组成成分 生物种类
生产者 水稻、杂草、浮游植物等
消费者 田螺、泥鳅、黄鳝、青蛙、浮游动物、昆虫、鱼鸟类等
① ②
③ ④
(1)请补充完整调查表：①________________，②________________，③________________，
④________________。
(2)当地农田生态系统中生产者的主体是______________。农民抑制其他生产者数量的方法是________________________________________________________________________
________________________。
(3)初级消费者中对农业生产有害的是________________，对这些初级消费者，农民分别采取的措施是____________________________________________________________。
答案　(1)①非生物的物质和能量　②阳光、水、土壤等　③分解者　④多种微生物　(2)水稻　主要通过喷洒除草剂或人工除草的方法抑制杂草的生长　(3)植食性的昆虫和鸟类等　采取喷洒农药、竖稻草人等措施防止或减少其他动物的竞争的危害
解析　生态系统的组成成分包括生产者、消费者、非生物的物质和能量及分解者四部分，缺一不可。当地农田生态系统中生产者的主体是农作物，为了减少其它生物的竞争，常采用除杂草的方法。
考点133　食物链和食物网
1．食物链类型
食物链包括三种类型：捕食链、寄生链和腐生链。高中生物所涉及的食物链，实际上是捕食链，是由消费者和生产者之间通过食物关系形成的。
2．食物链图示及构成条件
(1)图示：A→B→C→D→E
(2)条件：①每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级。中间的任何停顿都不能算完整的食物链，即图示中A一定是生产者。如成语“螳螂捕蝉，黄雀在后”食物链中包含4个营养级，即树→蝉→螳螂→黄雀。②食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，不会倒转，因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。③食物链中不能出现寄生、腐生生物和阳光等非生物因素，即只包含生产者(第一营养级)和消费者(第二营养级及之后各营养级生物)。如阳光→草→兔→细菌不是食物链。④食物链中营养级一般不超过5个，因为沿食物链流动的能量是逐级递减的。
3．食物网
(1)图示共有6条食物链——数食物链规则：从没有箭头指向的生物即生产者A开始，沿箭头方向一直数到最后算一条。
(2)图示中H占有三、四、五三个营养级或次级、三级、四级消费者。对某一动物而言，其营养级是不固定的，视具体食物链而定。
(3)图示中B和C的关系：竞争和捕食(食物网中两种生物之间最常见的是捕食关系，但也可能出现竞争关系，特别注意)。
(4)生物种类越多，食物链越多，食物网越复杂。
(5)多条食物链相互交错的原因：①一种绿色植物可以被多种植食性动物所食；②一种植食性动物，可吃多种植物，也可成为多种肉食性动物的捕食对象。
5．(2011·海南卷，28)某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如右图。某个时期，当地居民大量捕杀鼬，导致岛上鼠种群暴发，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染。回答问题：
(1)该食物网中，植物中的能量能通过________条食物链传递给鹰，鹰所处的营养级为
____________；兔与人的种间关系是________。鼠疫杆菌与人的种间关系是________。
(2)通常情况下，寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响________(大于、小于、等于)鼬对鼠种群数量的影响；大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争________(增强、不变、减弱)。
(3)生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的________(生产者、消费者、分解者)，其体内贮存的能量________(能、不能)传递给植物。
答案　(1)4　第三、第四营养级　捕食、竞争　寄生　(2)小于　增强　(3)分解者　不能。
解析　(1)由图可知，该食物网共有植物→兔→鹰、植物→兔→鼬→鹰、植物→鼠→鹰、植物→鼠→鼬→鹰 4条食物链将植物固定的能量传递给鹰。鹰所处的营养级为第三营养级和第四营养级。图中植物→人、植物→兔→人 2条食物链中人与兔之间存在着捕食和竞争关系。鼠疫杆菌是寄生于人体内而存活的。
(2)跳蚤寄生于鼠身上，对鼠有害，但不会引起鼠死亡；鼬对鼠的捕食会引起鼠个体的死亡，故通常情况下，鼬对鼠种群的影响更大。大量捕杀鼬后，鼠因缺少天敌而大量繁殖，导致鼠种群暴发，进而导致种内斗争加剧。
(3)蘑菇属于生态系统中的分解者，其分解动植物的遗体、粪便，释放的能量用于自身生长发育和以热能形式散失，能量是单向流动的，故不能传递给植物。
6．下图所示是一个陆地生态系统食物网的结构模式图。下列各项叙述中，不正确的是(　　)
A．此生态系统中的生产者有2个，是该生态系统的主要成分
B．若丙种群数量下降20%，辛种群不会发生明显变化
C．在该食物网中辛占有3个营养级
D．既存在竞争关系又有捕食关系的只发生在丁和辛、丙和乙之间
答案　D
解析　从图中可以看出，甲、戊都是生产者。与丙可能处于同一营养级的生物还有乙和丁，因此丙的数量减少辛可以从乙和丁处获得能量，因此辛种群数量不会发生明显变化。辛在食物网中占有3个营养级。除丁和辛、丙和乙存在竞争和捕食关系外，乙和丁之间也存在竞争和捕食关系。
考点134　食物链(网)中各营养级生物数量变动
1．处于食物链中第一营养级生物减少的情况：若第一营养级的生物数量减少会导致其他的生物数量都减少，即出现连锁反应，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。
2．“天敌”减少的情况：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。
3．“中间”营养级生物减少的情况：如下图所示食物网中，青蛙突然减少，则以它为食的蛇也将减少，鹰就要过多地吃兔和食草鸟，从而导致兔、食草鸟减少。但因为鹰不只吃蛇一种生物，它可依靠其他食物来源来维持其数量基本不变。
4．复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析
(1)以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序为：从高营养级依次到低营养级。
(2)生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不需考虑生产者数量的增加或减少。
(3)处于最高营养级的种群且有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该种群可通过多食其他食物而维持其数量基本不变。
5．同时占有两个营养级的种群数量变化的连锁反应分析
食物链中某一种群的数量变化，会导致另一种群的营养级发生连锁性变化，因为能量在食物链(网)中流动时只有10%～20%流到下一个营养级，且能量流动的环节越多损耗越多，所以该类型连锁变化的规律是：当a种群的数量变化导致b种群的营养级降低时，则b种群的数量将增加；若导致b种群的营养级升高时，则b种群的数量将减少。
7．(2012·浙江理综，5)下图是某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量变化关系的示意图(图中不同阴影的面积表示不同比例尺下的个体数量)。下列有关叙述错误的是 (　　)
A．图中所含的食物链为捕食食物链
B．这些生物的种群数量在各自的K值上下波动
C．旅鼠的种群数量主要是由外源性因素调节的
D．旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间的数量变化是一种正反馈调节
答案　D
解析　从图中可以看出，植物数量增加，旅鼠和旅鼠的天敌的数量也随之增加，可推知图中所含的食物链为捕食食物链，A项正确；分析已知条件，此生态系统相对稳定，可知这些生物的数量将不会有太大的变化，均围绕各自的K值上下波动，B项正确；旅鼠的种群数量主要受食物及天敌数量的影响，C项正确；旅鼠的天敌增多，使旅鼠数量减少，又影响其天敌数量并导致天敌数量减少，这种负反馈调节能维持生态系统的相对稳定，D项错误。
8．(2009·海南卷，19)下图是某池塘生态系统中的两食物链，大量捕捞花鲢后，种群将有所变化，下列能正确反映短期内种群总重量增长率变化趋势的是 (　　)
A．绿藻上升 B．白鲢下降
C．水蚤下降 D．乌鱼上升
答案　B
解析　花鲢被捕捞，乌鱼吃更多白鲢，使其下降，而绿藻数量变化受水蚤和白鲢的共同影响，数量变化不确定，水蚤应上升，乌鱼相对稳定。
　　　　食物链和食物网综合考查
1．数食物链的规则：生产者→最高营养级，不中断、不漏掉。
2．食物网中两种生物之间关系除捕食外还有竞争。
3．寄生、腐生生物及非生物物质中能量不在食物链(网)中。
4．数量波动变化应以就近原则且以捕食关系进行判断。
　下图所示是温带草原生态系统食物网的一部分图解，请据图分析回答。
(1)该食物网含________条食物链，猫头鹰占有的营养级是______________，属于
______________________级消费者。
(2)兔与鼠的关系是__________，蟾蜍与蜘蛛的关系是__________。
(3)由于某种原因鼠突然死亡，短期内蛇和蟾蜍的数量变化情况依次是____________。
解析　(1)该食物网共有7条食物链。由于食物网中的猫头鹰以多个营养级的生物为食，导致了其所占营养级的级别和消费者的级别有多个。从植物开始为第一营养级，由此推知，猫头鹰可以是第三、四、五、六营养级。从植食动物开始为初级消费者，由此推知，猫头鹰可以是次级、三级、四级、五级消费者。
(2)兔与鼠均为第二营养级，以植物为食，属于竞争关系。蟾蜍与蜘蛛有两层关系，一是蟾蜍以蜘蛛为食，属于捕食关系；二是同时以食草昆虫为食，属于竞争关系。
(3)鼠突然死亡，猫头鹰因捕食种类较多，数量影响不大，但蛇因食物来源减少而出现下降。蟾蜍成为蛇的惟一食物，其数量因蛇的过度捕食逐渐下降，蟾蜍下降也导致了蛇数量的下降。
答案　(1)7　三、四、五、六　次、三、四、五
(2)竞争　竞争和捕食　(3)下降、下降
　　　　　 对生态系统中成分与代表生物之间的关系模糊不清
　生产者是生态系统的重要组成部分，下列关于生产者的叙述，不正确的是(　　)
A．都位于能量金字塔同一营养级
B．一定能固定CO2
C．都是生态系统能量转换的载体
D．一定是植物
错因分析　对四种成分的作用及代表生物模糊不清。
解析　生产者是生态系统的主要成分，能够利用光能或化学能合成有机物，它包括光能自养型生物和化能自养型生物，化能自养型生物大多为微生物，如硝化细菌等。
答案　D
纠错笔记　
错误说法 正确观点
细菌都是分解者 硝化细菌是自养型生物，属于生产者；寄生细菌属于特殊的消费者
动物都是消费者 秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动、植物残体为食的腐生动物属于分解者
生产者都是绿色植物 蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者，应该说生产者主要是绿色植物
植物都是生产者 菟丝子营寄生生活，属于消费者
温度是非生物的物质和能量 水、空气、矿质元素属非生物物质；光能、热能属非生物能量
异养一定是分解者 异养生物可作消费者也可做分解者；腐生的一定是分解者；寄生的一定是消费者；自养一定是生产者；生产者一定自养
题组一　生态系统的概念及类型
1．(2010·大纲全国卷Ⅱ，3)下列关于生态系统的叙述，错误的是 (　　)
A．草原生态系统比农田生态系统的群落结构复杂
B．环境条件分布不均匀是形成群落水平结构的原因之一
C．我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱
D．植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环
答案　C
解析　本题考查的是生态系统的结构和功能。农田生态系统由于人的参与，除掉了不利于农作物生长的其他生物，因而群落结构比草原生态系统简单；光照强度、地形、湿度等环境因素的不同，是形成群落水平结构的原因；热带雨林的温度、湿度更有利于分解者生存，因而活动性更强，热带雨林中几乎没有落叶积累，而北方森林中落叶积累较多也证明了这一结论。
2．以下关于种群、群落和生态系统的叙述，正确的是 (　　)
A．种群中的个体是生物进化的基本单位
B．亚热带生长的常绿阔叶林组成了一个种群
C．马尾松林地中所有树木构成了生物群落
D．生态系统的营养结构是食物链和食物网
答案　D
解析　种群是生物进化的基本单位；常绿阔叶林由多个物种组成；群落强调环境中全部生物。故A、B、C都错。
题组二　有关食物网的相关知识考查
3．(2009·广东文基，73)下图表示某生态系统的食物网，关于此食物网的叙述，错误的是(　　)
A．该食物网共有4条食物链
B．野兔、鹿及昆虫均为初级消费者
C．狼和云豹在不同食物链上均属于同一营养级
D．如果土壤受到污染，鹰体内的污染物积累浓度可能最高
答案　A
解析　食物网中共有6条食物链，故A错。
4．(2011·新课标全国卷，31)某岛屿栖息着狐和野兔，生态系统相对稳定。后来有人登岛牧羊、捕食野兔和狐，狐也捕食羊羔。第5年，岛上狐濒临灭绝，但野兔数量大大超过人登岛前的数量。第6年，野兔种群暴发了由兔瘟热病毒引起的瘟疫，其数量骤减。回答问题：
(1)人与狐的种间关系是________，兔瘟热病毒与野兔的种间关系是________。
(2)画出由人、羊、狐、野兔和牧草组成的食物网。
(3)人登岛后的第5年，与登岛前相比，野兔种内竞争强度________(增加、减小、不变)。
(4)一般情况下，被捕食者传染病的流行程度将随捕食者种群密度的增加而________(增强、减弱、不变)。
(5)某相对稳定的水域生态系统中主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，各种群生物体内某重金属的含量如下表。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。
种群 甲 乙 丙 丁 戊
重金属含量(μg/kg鲜重) 0.0037 0.0037 0.035 0.035 0.34
据表中数据绘出该生态系统的食物网。
答案　(1)竞争和捕食　寄生
(2)
(3)增加　(4)减弱
(5)
解析　(1)因人捕食狐，故两者之间是捕食关系；又因人牧羊，从而获得羊肉或羊奶，狐捕食羊羔，故人和狐之间又存在着竞争关系。所有的病毒都是营寄生生活的。(2)绘制食物网时，注意只包含生产者和消费者，生产者为牧草，羊和野兔以牧草为食，狐捕食羊和野兔，而人可从羊、野兔和狐三者获得食物。(3)因第5年野兔数量大大增加，故在岛上资源有限的条件下，野兔种群内为争夺资源和空间而使种内竞争强度增加。(4)被捕食者数量很多时，种群内体质较弱的个体容易被病毒感染而患传染病，因而容易被捕食，但随着捕食者的种群密度增加，则被捕食者中体质较弱的个体容易被捕食而被淘汰，剩下的被捕食者大多为体质较强的个体，不容易被病毒感染。(5)甲、乙种群重金属含量相同，丙、丁种群重金属含量相同且高于甲、乙，戊种群重金属含量最高，说明甲、乙为第一营养级，丙、丁为第二营养级，戊为第三营养级。
题组三　关于生态系统的结构和功能
5．(2012·江苏卷，26)江苏某小型天然湖泊原有少量鱼类，后改造为人工鱼塘，投饵养殖植食性鱼类和肉食性鱼类，两类鱼均无滤食浮游生物的能力。养殖前后生态调查的数据见下表，请回答下列问题：
生物类群、物种数和生物量 调查结果
2007年(养殖前) 2010年(养殖后)
水生高等植物 物种数 13 5
生物量(湿重kg/1 000 m2) 560 20
浮游藻类 物种数 11 20
生物量(干重g/m3) 2 10
鱼类 物种数 15 8
生物量(湿重kg/1 000 m2) 30 750
虾、贝等小型动物 物种数 25 8
生物量(湿重kg/1 000 m2) 55 13
(1)改为人工鱼塘后，该湖泊生物群落的__________结构发生了显著变化。
(2)从种间关系的角度分析，水生高等植物明显减少的直接原因是__________________、
__________________。
(3)从表中可以推测，与2007年相比，2010年湖水中生物体内所含的总能量显著增加，其主要原因是______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)虾、贝等小型动物能摄食鱼饵料。如果肉食性鱼类只摄食虾、贝等小型动物，可以推测在相同饲养条件下2010年肉食性鱼类的总量将会__________，植食性鱼类的总量将会________。
(5)若对该湖泊进行生态修复，除停止养鱼外，还需要恢复水生高等植物，以抑制浮游藻
类生长。在这一过程中水生高等植物的直接作用是____________、________________。
答案　(1)食物链　(2)捕食者(植食性鱼类)增加　竞争者(浮游藻类)大量繁殖　(3)投饵输入大量能量　(4)减少　增加　(5)吸收营养物质　竞争光照
解析　(1)紧扣“投饵养殖植食性鱼类和肉食性鱼类，两类鱼均无滤食浮游的能力”这一解题的关键信息进行分析。该小型天然湖泊改造为人工鱼塘后，从表中数据分析可知，有的生物类群种数增加，有的减少，这是由于捕食关系发生变化引起的，因而湖泊生物群落中的生产者与消费者构成的食物链发生了显著变化。(2)从种间关系的角度分析，水生高等植物明显减少的原因有以下两点：一是鱼类的生物量由30增加到750，其中包括水生高等植物的捕食者植食性鱼类，且增加的鱼类均不捕食浮游藻类，增加了水生高等植物的被捕食压力；二是两种鱼类不捕食浮游藻类，降低了浮游藻类的被捕食压力，导致藻类大量繁殖，增加了水生高等植物的竞争压力。(3)分析表格调查结果的数据可知，2010年湖水中生物体内总能量增加，是因为投入饵料输入大量能量，使得养殖的鱼类的生物量明显增加。(4)若肉食性鱼类只摄食虾、贝等小型动物，则其营养级级别增高，能量在流动过程中散失增多，故推测在同样条件下肉食性鱼类的总量将减少，而植食性鱼类会因食物更丰富而总量增加。(5)人工鱼塘由于饵料的投放等易引起水体富营养化，在生态修复的过程中，恢复水生高等植物能大量吸收水体中的N、P等元素，也能起到与藻类竞争阳光，从而起到抑制藻类繁殖的作用。
【组题说明】
考　点 题　号 错题统计 错因分析
生态系统组成成分 1、4、5、7
生态系统的营养结构 2、3、6、8、9
特别推荐 识图析图题——3、8；综合应用题——9
1．如图代表某一生态系统，下列说法错误的是 (　　)
A．生态系统的结构包括生态系统的组成成分及食物链、食物网
B．生产者和分解者缺一不可
C．能量流动沿生态系统的营养结构进行
D．图示细菌与植物间的箭头指向，表明生态系统中物质与能量均可循环利用
答案　D
2．下图表示生活在同一自然区域内的部分生物，对图中各生物关系的分析合理的是(　　)
A．若蛇种群的年龄组成为增长型，则鹰种群密度可能增大
B．该食物网构成一个生物群落
C．鹰和鹿存在着地理隔离和生殖隔离
D．图中虫获得的能量占草能量的10%～20%
答案　A
解析　若蛇种群的年龄组成为增长型，其种群密度不断增大，鹰有充足的食物，种群密度也不断增大。该食物网缺少分解者，不能构成生物群落。鹰和鹿在同一生态系统中，不存在地理隔离，但存在生殖隔离。图中虫、鼠、鹿获得的能量之和占草能量的10%～20%。
3．如图表示某生态系统的食物网，下列有关叙述不正确的是 (　　)
A．生态系统中的食物链交错连接成食物网的原因是多种生物在食物链中占有不同营养级
B．该食物网由8条食物链组成，蛇与鼠、食虫鸟与蛙的关系分别是捕食和竞争
C．该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者，未体现的成分只有分解者
D．若分析该生态系统的能量流动状况，应从系统中绿色植物固定的太阳能开始
答案　C
解析　食物网是生产者和消费者通过食物关系而形成的营养结构，其中食物链交错连接是由于多种消费者可以占有不同的营养级，其中的能量流动始于绿色植物固定的太阳能。该食物网中有8条食物链，蛇与鼠是捕食关系，食虫鸟与蛙之间是竞争关系。生态系统的成分除组成食物网的生产者、消费者外，还有分解者和非生物的物质和能量。
4．下列有关生态系统组成成分的叙述，正确的是 (　　)
A．太阳光来源于地球以外，不属于生态系统的成分
B．硝化细菌是自养生物，在生态系统中属于生产者
C．病毒是异养生物，在生态系统中属于分解者
D．蚯蚓是需氧生物，在生态系统中属于消费者
答案　B
解析　太阳光属于非生物的物质和能量，属于生态系统的成分；病毒营寄生生活，属于消费者；蚯蚓为分解者。
5．下列有关“生产者是生态系统的主要成分”的理解，正确的是 (　　)
①生产者能将无机物合成有机物，属于自养型生物　②生产者的呼吸作用将有机物分解成无机物，实现了物质的循环　③绿色植物的蒸腾作用降低了环境温度　④生态系统内流动的能量全部来自生产者固定的能量
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
答案　D
6．如图为生态系统碳循环模式图，下列分析错误的是 (　　)
A．f表示大气中的二氧化碳库
B．该图中有三条食物链
C．图中的a一定是自养生物，b、c、d、e一定是异养生物
D．碳以有机物的形式由a传到b
答案　B
解析　因为研究对象为碳循环，所以要考虑生物和非生物的物质和能量，只有生产者才能吸收二氧化碳，生产者、消费者和分解者都要产生二氧化碳，所以a为生产者，b为分解者，f为大气中的二氧化碳库，图中只有一条食物链。
7．下列关于生态系统成分的相关叙述中，不正确的是 (　　)
A．自养型生物一定都是生产者，生产者就是绿色植物
B．能够将动植物遗体残骸中的有机物分解为无机物的生物是分解者
C．大部分动物都是消费者
D．生产者、消费者和分解者共同组成生态系统的生物群落
答案　A
解析　自养型生物一定是生产者，但生产者不都是绿色植物，如能进行化能合成作用的硝化细菌也是生产者。
8．根据图示判断，下列叙述正确的是 (　　)
A．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生态系统
B．图示的各种成分在生态学上可以构成一个生物群落
C．细菌与蝉之间的关系属于竞争
D．蛇属于三级消费者
答案　A
解析　生物群落不包含非生物的物质和能量；蛇是四级消费者；细菌为分解者，与蝉不是竞争关系。
9．下图1为生态系统的组成成分之间的关系，图2为某生态系统的食物网情况，请据图回答：
　
据图1回答：
(1)从营养功能的角度来填写成分：B.________________、C.________________。
(2)B主要是指________________________。
(3)____________和____________是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”(填字母)。
(4)最主要成分和最活跃成分分别是____________、____________(填字母)。
据图2回答：
(5)该生态系统共有________条食物链。
(6)鹰占有________个营养级，请写出鹰作为最高营养级的一条食物链_________________
___________________________________________________。
(7)蛇和鹰的关系是________________________________________________________。
(8)要使该生态系统完整，还需要增加的成分是________________________________。
(9)若蛇绝种，鹰的数量可能________，原因是________________________________
________________________________________________________________________。
(10)若植食性昆虫减少，在短期内哪种生物数量将锐减？________，理由是________________________________________________________________________。
答案　(1)分解者　非生物的物质和能量　(2)营腐生生活的细菌和真菌　(3)D　B　(4)D　A　(5)8　(6)4　植物→植食性昆虫→食虫昆虫→蛙→蛇→鹰　(7)捕食和竞争
(8)分解者、非生物的物质和能量　(9)增多　食物链变短，鹰获得的能量增多　(10)食虫昆虫　其食物单一且有许多天敌
解析　无机环境和生产者之间的物质联系是双向的，因此图1中A是消费者，B是分解者，C是非生物的物质和能量，D是生产者；分解者主要是指营腐生生活的细菌和真菌；生产者和分解者是联系生物群落和无机环境的两大“桥梁”，是生态系统必不可少的组成成分；生产者是生态系统的最主要成分，数量众多的消费者在生态系统中起加快能量流动和物质循环的作用，是生态系统最活跃的成分。食物链以生产者为起点，以不能再被其他生物捕食的生物为终点，图2中的植物是各条食物链的起点，共有8条食物链；在不同食物链中鹰占有4个营养级，其中鹰占最高营养级的食物链是最长的食物链；蛇和鹰存在捕食关系，都以食虫鸟为食时，二者是竞争关系；该食物网中只包括生产者和消费者，一个完整的生态系统还应有分解者和非生物的物质和能量；若蛇绝种，鹰会以老鼠、食虫鸟为食，食物链缩短，鹰获得的能量增多，数量增加；若植食性昆虫减少，在短期内食虫昆虫会锐减，因为其食物单一且有许多天敌。重点题型研析9——生物学概念图类解题技巧
　如图为植物固定太阳能的限制因素图解，下列有关分析不正确的是 (　　)
A．影响植物固定太阳能的因素除了光、水、CO2、矿质营养外还有温度等
B．对于所有生态系统的植物来说，水都是它们固定太阳能的一个重要限制因素
C．通过取食，流入下一营养级的能量只有总生产量的10%～20%
D．图中的营养是指落叶和枯枝中被分解者分解后植物再利用的无机营养
解析　从题图中可以看出，影响植物固定太阳能的因素有光、水、CO2、矿质营养、温度等；水域生态系统中的植物固定太阳能时，水不是它的限制因素；植物从环境中获得无机营养转换为自身的组成部分，但不利用环境中的有机营养。
答案　B
1．能量流动图解
该图表示的是生态系统能量流动过程，识别该图时要注意以下几点：
(1)明确生态系统的能量来源，入射的太阳能并非全部被生产者吸收；
(2)每个营养级的能量总和，除了最高营养级外，每个营养级的能量是四个数值之和：本身呼吸消耗的能量、流向下一营养级的能量、被分解者利用的能量、未利用的能量和最高营养级没有流向下一营养级的能量；
(3)两个相邻营养级之间的能量传递效率是两个营养级的同化量之比。
2．物质循环图解
该图表示的是生态系统的碳循环过程，识别时要注意：(1)正确判断图解中字母表示的成分。A与CO2大气库之间是双向箭头，则A为生产者，C、D为消费者，B为分解者。(2)正确识别图解中数字表示的生理过程及发生的场所。过程①为光合作用，是大气中CO2进入生物群落的主要途径，主要发生在绿色植物叶肉细胞的叶绿体中。过程②③⑤是生物的呼吸作用，过程⑤又称分解者的分解作用。(3)该图中还缺少化石燃料的燃烧，如果该过程过度，则会导致温室效应。
分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是(　　)
A．能量①②③④的总和一定小于生产者所固定的太阳能总量
B．生物圈的物质是自给自足的，能量是需要不断补充的
C．丁中包含的生物可能处于食物链的最高营养级
D．碳以CO2形式进入生物群落又以CO2的形式离开生物群落返回无机环境
答案　C
解析　分析图中的信息可知甲是生产者、乙和丙是消费者、丁是分解者；生产者固定的能量有四个去向：呼吸消耗、流向动物、被分解者利用、留在生产者的体内，图中①②③④的总和是呼吸消耗、流向动物、被分解者利用，因此小于生产者所固定的太阳能总量。从题图中我们还可以看出，生态系统的物质可以循环再生，如碳以CO2的形式进入生物群落又以CO2的形式离开生物群落返回无机环境，而能量必须由太阳能不断补充。丁作为分解者，不是食物链的“成员”，因此选项C错误。
实验技能突破9——实验设计题类型及设计原则
探究性与验证性实验
　一些水域常会出现水体变绿导致鱼类死亡进而引起水质变坏发臭的现象，称为水体富营养化。某研究性学习小组经过调查发现，是因为有人将化肥或污染剂大量排放到水体中。请设计实验探究水体富营养化现象与复合肥(磷酸氢二铵)浓度之间的关系，并进行实验结果的预测。
供选实验材料：裸藻培养液(内含裸藻)、滴管、试管、试管架、玻璃记号笔、复合肥(磷酸氢二铵)、自来水、显微镜、载玻片、盖玻片、吸水纸、计数板等。
实验步骤：21世纪教育网
第一步：配制N组一系列浓度梯度的复合肥(磷酸氢二铵)溶液。
第二步：________________________________________________________________。
第三步：________________________________________________________________。
第四步：在________号试管中按浓度梯度分别加入__________________，在剩余试管中加__________________。
第五步：________________培养一段时间。
第六步：________________________________________________________________。
实验结果预测和结论(实验结果可能多种多样，请将下列两种可能的结果及结论补充完整)：①如果随复合肥(磷酸氢二铵)溶液浓度的不断加大，裸藻数量也越来越多，则说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②如果随复合肥(磷酸氢二铵)溶液浓度的不断加大，裸藻数量无明显变化，则说明________________________________________________________________________
________________________________。
解析　本实验的目的是探究水体富营养化现象与复合肥(磷酸氢二铵)浓度之间的关系，因此实验的自变量是不同浓度的复合肥(磷酸氢二铵)溶液，实验观察指标(因变量)是水体富营养化的情况。加自来水的一组为对照组，其余各组为实验组，各加入不同浓度的复合肥(磷酸氢二铵)。由于是探究性实验，所以实验结果和结论具有多种可能性。
答案　第二步：取N＋1支试管，分别编号(1～N＋1)　第三步：在N＋1支试管中各放入2 mL裸藻培养液　第四步：2～N＋1　等量的复合肥(磷酸氢二铵)溶液　等量的自来水　第五步：在其余条件均相同的适宜条件下　第六步：采用计数板，分别在显微镜下观察计数　①该浓度范围内的复合肥(磷酸氢二铵)可能导致水体富营养化，且富营养化程度随复合肥浓度的增加而加大(答案合理即可)　②该浓度范围内复合肥(磷酸氢二铵)不会造成水体富营养化现象
1．实验步骤设计的一般思路
第一步，取材、分组、编号
在这里实验材料包含实验中用到的各种动植物等，取材时应注意数量、生理及发育状态要相同；用具有烧杯、培养皿、饲养动物的容器等。这些材料用具在试题中都会给出，注意要结合实验的目的、原理合理利用。
第二步，相同处理和不同处理
根据实验自变量设置对照(注意：单一因素不同；其他因素相同且最适)。
第三步，进一步的相同处理
无关变量相同且在最适的环境下继续培养。
第四步，检测、观察、统计、比较
如果实验现象是隐蔽的，必须找出具体的检测方法，以显现实验结果，便于观察。必须找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象。
2．预测结果的一般思路
在进行结果预测时，应讨论可能出现的各种情况，并根据各实验结果得出相应的结论(注意：验证性实验结果只能是一种，即支持实验目的、原理)。
3．探究性实验和验证性实验的比较
项目21世纪教育网 探究性实验 验证性实验
实验目的[来源:21世纪教育网] 探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系 验证研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系
实验假设 假设是根据现有的科学理论、事实对所要研究的对象设想出一种或几种可能性的解释 因结论是已知的，因此不存在假设问题
实验原理 因探究内容而异 因验证内容而异21世纪教育网
实验过程 应有的实验步骤实际上并未完成，因探究内容而异 应有的实验步骤可以是曾经做过或尚未做过的，因验证内容而异
实验现象 未知，可以不描述 已知，应准确描述
结果预期 对应假设，分类讨论。一般需讨论“如果出现结果①会怎样，如果出现结果②或③又会怎样”。但有时也会出现“预测最可能的结果”的问题，此种情况应根据已有的知识推测出最合理的结果；一般分三种情况：正相关——促进；负相关——抑制；不相关——无影响 无
实验结论 无 对应实验目的做出肯定结论
1．为了探究生长素对早期幼苗生长发育的影响，某校生物兴趣小组以萝卜种子为材料设计了以下实验方案，假如你是其中一员，请你一起完成该研究方案。
(1)请为该研究方案拟一个名称： ____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验假设：____________________________________________________________。
(3)实验设计
A．材料用具：已萌发的生长状况相同的萝卜种子若干、移液管和培养皿若干、蒸馏水、
滤纸、生长素溶液(浓度分别为100 mg/L、10 mg/L、1 mg/L、0.1 mg/L、0.01 mg/L)。
B．方法步骤：
①________________________________________________________________________。
②使用移液管， __________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________。
(4)如果实验处理的幼苗生长情况如下图所示，则可以判断生长素促进幼苗生长的最适浓度范围为______________，请建立坐标曲线图以统计结果。
(5)为了进一步探究促进早期幼苗生长发育的最适生长素浓度，你认为应采取怎样的措施？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)探究不同浓度的生长素溶液对早期幼苗生长发育的影响
(2)不同浓度的生长素对幼苗的影响不同
(3)①取6个培养皿，分别编号A、B、C、D、E、F，并垫上滤纸
②取等量的5种浓度的生长素溶液和蒸馏水分别移入6个培养皿中　③取等量的生长状况相同的已萌发的种子分别放入6个培养皿中　④将6个培养皿放在相同的环境中一段时间后，收集测量幼苗的株高并统计平均值21世纪教育网
(4)1～10 mg/L　坐标曲线图如下图所示
(5)配制一系列浓度大于1 mg/L小于10 mg/L的生长素溶液，重复实验步骤①②③④的做法
2．科学研究已证实某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用，畸变雌性体内出现雄性生殖器官。近期某水域被该类有机物X污染，为了解此有机物对水生软体动物是否有致畸作用，生物兴趣小组同学提出开展探究活动。请利用中学生物实验室常用器材以及下列实验材料和用具，设计实验并预测实验结果。
实验材料和用具：采自未受污染水域、体重相近、性成熟的水生螺(A螺)(300只)，解剖镜，有机污染物X溶液，养殖池，正常A螺雌、雄性器官解剖图谱等。
提示：给药剂量、具体仪器操作不作要求，室温恒定，养殖时间30天，A螺为雌雄异体，性别特征可在解剖镜下鉴定。
(1)拟定课题名称： ________________________________________________________。
(2)设计实验步骤： ________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。21世纪教育网
(3)预测实验结果： ________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)探究有机污染物X对A螺雌性器官的致畸作用
(2)①随机取A螺数只解剖，对照解剖图谱，识别雌、雄生殖器官特征；②将A螺随机分为对照组和实验组，每组100只(至少30只)；③向实验组养殖池中加入一定体积的有机污染物X溶液，对照组加入等体积的蒸馏水，饲养和其他条件均相同；④养殖30天后，将各养殖池中A螺在解剖镜下解剖观察，并与标准图谱对照，记录性畸变雌螺数目；⑤计算雌性个体性畸变百分率
(3)①对照组雌性和雄性螺类生殖器官正常；②实验组雌性个体出现性畸变
解析　本题的课题名称，在题干中通过“已证实某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用”这句话有所提示，可进一步结合该题的具体情况(如实验材料为X溶液、正常A螺等)确定探究有机污染物X对A螺雌性器官的致畸作用。在实验设计过程中，要充分考虑如何运用实验设计的基本原则增加实验的科学性。在本题中，应将所加溶液的不同作为实验的单一变量，设计不作处理的A螺为对照组，叙述时要注意对其他条件相同性的描述。另外，还要特别注意整个实验设计的完整性，步骤不要丢三落四。本题的实验结果易得出，要说明对照组和实验组分别出现什么情况，同时注意实验结果与实验结论的区别。
实验设计原则
　低温和高温会导致植物细胞受伤害，为了探究高温和低温对小麦的伤害，请完成下列实验设计方案并回答相关问题。
(1)实验原理：当植物组织受到不良条件，如高温、低温等的影响时，能破坏原生质层的
结构而使膜的通透性增大，结果细胞内含物会有不同程度的外渗，使外部溶液的电导度
增大，电导度的大小可以用电导仪进行检测(电导仪非常灵敏，各种杂质以及温度都会影
响测量结果，从而带来实验误差)，膜的透性变化愈大，表明细胞受伤愈重，抗逆性愈弱。
(2)实验材料：小麦幼苗。
(3)仪器与药品：电导仪、冰水、50℃水浴锅、小烧杯、量筒、洗瓶、滤纸、蒸馏水等。
(4)分析变量：
①确保单一变量
自变量(实验变量)： _______________________________________________________。
因变量(反应变量)： _______________________________________________________。
②控制无关变量
a．实验中的第一步应去除残留胚乳，并用蒸馏水冲洗，其目的_________________。
b．空气中的CO2会溶解于蒸馏水中，从而给实验带来误差。在你设计的实验中，为了校正这种因素带来的误差，你的做法是________________________________________。
(5)实验步骤：
第一步：取小麦幼苗30株，去除残留胚乳，用蒸馏水反复冲洗三次；
第二步：取四只小烧杯，分别加入20 mL蒸馏水，编号为1、2、3、4号；
第三步： ________________________________________________________________；
第四步： ________________________________________________________________；
第五步：30分钟后取出，并移走小烧杯中的幼苗，使小烧杯中的溶液恢复到室温；
第六步：用____________________，并记录实验结果。
(6)将相同质量的萝卜条A和B分别放入20℃水浴锅和50℃水浴锅中恒温，30分钟后取出测其质量，则A________(等于/大于/小于)B。21世纪教育网
解析　本实验探究高温和低温对小麦的伤害，实验自变量是温度，因用电导仪测量溶液的电导度，故该实验的因变量是外界溶液的电导度(或膜的通透性)。由于各种杂质会干扰实验结果，所以实验的第一步应去除残留胚乳；空气中的CO2会溶解于蒸馏水中，导致电导仪测量出现误差，可设计不放小麦幼苗的蒸馏水作空白对照。实验步骤要根据单一变量和对照性原则进行设计，题中有四组实验，其中一组为空白对照，三组中的幼苗应在不同温度条件下培养，注意控制无关变量。在检测溶液的电导度时要用电导仪测量。由于在50℃水浴锅中萝卜条细胞膜的通透性增大或细胞已死亡，细胞液流失到细胞外，导致其质量减少。
答案　(4)①温度　外界溶液的电导度(或膜的通透性)
②a.防止残留的胚乳及幼苗外杂质干扰实验结果　b．设计不放小麦幼苗的空白对照　(5)在1、2、3号小烧杯中，分别放入10株小麦幼苗，4号作为空白对照　将1号小烧杯置于冰水中，2号小烧杯置于室温下，3号小烧杯置于50℃的恒温水浴中，4号小烧杯置于室温下，其他条件都相同且适宜　电导仪测量溶液的电导度　(6)大于
1．实验设计应遵循的原则
(1)单一变量原则：即控制其他因素不变，只改变其中某一因素，观察其对实验结果的影响，不论一个实验有几个因子，都应做到一个实验因子对应观察一个反应因子。
(2)对照性原则：通过设立对照可消除无关因子对结果的影响，增加实验的可信度。在实验过程中要设立实验组和对照组。
实验组：是接受实验变量处理的对象组。对照组：亦称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。
从理论上说，由于实验组与对照组受无关变量的影响是相等的、被平衡了的，故实验组与对照组两者之差异，可认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照类型：
类型21世纪教育网 设置对照实验 实例
空白对照 不给对照组任何处理 如要验证甲状腺激素的作用，则对照组动物不作任何处理，让其自然生长
自身对照 实验组和对照组都在同一实验对象上进行 植物细胞质壁分离和复原，在同一装片中先后进行。对照组和实验组是同一组细胞
条件对照 指给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理 在“用动物激素饲喂小动物”实验中，甲组为实验组(饲喂甲状腺激素)，乙组为条件对照组(饲喂甲状腺抑制剂)，丙组为空白对照(不饲喂药剂)
相互对照 不另设对照组，而是利用几个实验组相互对照 例在植物向光性实验中，1组胚芽鞘尖端不处理；2组尖端遮光；3组切去尖端；4组尖端下遮光，都给予单侧光处理
2．实验设计中的相关变量
(1)实验变量与反应变量。实验变量是实验中由实验者操纵的因素或条件(也称自变量)，自变量须以实验目的和假设为依据，应具有可变性和可操作性。反应变量(又称因变量)，是随自变量变化而产生反应或发生变化的量，反应变量是研究是否成功的证据，应具可测性和客观性。二者关系：实验变量是原因，反应变量是结果，即具因果关系。
(2)无关变量与额外变量。无关变量(控制变量)是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件，即与研究目标无关，但却影响研究结果的变量。实验者应严格控制无关变量，否则实验结果的真实性无法得到认定，我们常在实验过程中强调“选取生长状况相同的幼苗”“数量、大小相同的种子”“置于相同且适宜条件下培养”“加入等量的蒸馏水”等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰。由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。
3．某校生物兴趣小组将体重、大小和年龄相同的成年小鼠分成甲、乙、丙三组，分别进行如表所示的连续实验，下列有关该实验的叙述中错误的是 (　　)
组别 第一步操作 第一步现象 第二步操作 第二步现象
甲组 腹腔注射适量适宜浓度的胰岛素溶液 小鼠活动减弱直至昏睡 腹腔注射适量适宜浓度的胰高血糖素溶液 小鼠逐渐苏醒、活动恢复正常
乙组 腹腔注射适量适宜浓度的胰高血糖素溶液 检测小鼠尿糖呈阳性 腹腔注射适量适宜浓度的胰岛素溶液 检测小鼠尿糖逐渐呈阴性
丙组 腹腔注射适量的生理盐水 小鼠活动正常，尿糖检测呈阴性 腹腔注射适量的生理盐水 小鼠活动正常、尿糖检测呈阴性
A．该实验可验证胰岛素和胰高血糖素的功能以及它们在调节血糖过程中的拮抗作用
B．该实验的对照有同组内的自身对照，甲乙间的相互对照，设计丙组作空白对照无必要
C．该实验所用的胰岛素溶液和胰高血糖素溶液应是生理盐水与相应激素配制而成
D．该实验同一步所用的三种溶液用量必须相等，同一组前后两步所用溶液用量可以不等
答案　B
解析　该实验通过甲组和乙组的自身对照，可验证胰岛素和胰高血糖素的功能以及它们在调节血糖过程中的拮抗作用。实验要严格遵循对照原则和单一变量原则，因此该实验所用的胰岛素溶液和胰高血糖素溶液应是生理盐水与相应激素配制而成，而且该实验同一步所用的三种溶液用量必须相等，但是同一组前后两步所用溶液用量可以不等。该实验有组内的自身对照(第一步与第二步对照)，也有甲乙两组的相互对照，但是丙组的空白对照也很有必要，因为只有与空白对照相比较才能够看出实验组的情况是否异常。
4．在“探究生长素类似物IBA促进银杏插条生根的最适浓度”实验中获得了下表所示结果，有关本实验分析或评价的叙述不正确的是 (　　)
枝条 甲组 乙组 丙组
溶液 10－10mol/L的IBA溶液 10－5mol/L的IBA溶液 清水
生根数量(条) 43 8 22
A．本实验的自变量是促进插条生根的IBA浓度大小
B．银杏插条上侧芽的数目及饱满程度会影响实验结果
C．本实验说明，促进银杏插条生根的最适浓度为10－10mol/L
D．用三种溶液处理插条的时间应该相同
答案　C
解析　实验中浓度梯度太大，实验组别太少，不足以说明促进银杏插条生根的最适浓度为10－10mol/L。该实验中自变量是促进插条生根的IBA浓度大小，取材、处理时间、光照、温度都属于无关变量，要遵循等量原则。
5．有人设计实验探究有机肥是否能提高土壤肥力并优于化肥。实验分为两组，一组农田施有机肥，一组农田施化肥。该实验设计缺少 (　　)
A．施用有机肥和适量化肥的对照田
B．既不施用有机肥也不施用化肥的对照田
C．施用大量化肥和少量有机肥的对照田
D．施用少量化肥和大量有机肥的对照田
答案　B
规范答题9——种群数量变化和群落演替的综合应用的案例
答卷投影 规范审答
抓关键词，规范审题 信息1　草甸草原植物总种数最多，荒漠草原最少。21世纪教育网信息2　草甸草原平均种数(种数/平方米)最多，荒漠草原最少。[来源:21世纪教育网]信息3　草甸草原平均产量最多，荒漠草原最少。信息4　荒漠草原旱生植物占植物总种数的比例为78%，大于草甸草原和典型草原。
细致析题，精准判读 批注1　采用样方法调查植物种群密度时，要注意随机取样，而不是在植物丰富的区域取样。批注2　因种数、产量等与种群密度大小不存在比例关系，尽管典型草原的植物总种数等比荒漠草原多，也不能得出典型草原中各种群密度均大于荒漠草原。批注3　流经草原的总能量为平均产量与总面积的乘积，因不知各类草原的总面积，因此不能得出总能量的大小关系。批注4　旱生植物的丰富度为植物总数×旱生植物的种数比例，草甸草原、典型草原和荒漠草原的旱生植物的种类分别是40、49、62种。
满分答案　D 温馨提示 明确各草原生态系统比较项目及各数值大小对比，以了解各草原生态系统的最多和最少。注意流经草原的总能量计算为平均产量与总面积的乘积、各草原生态系统植物的丰富度为植物总数×旱生植物的种数比例。第45课时　种群和生物群落
一、种群的概念及其数量特征
1．概念：在一定自然区域内的同种生物的全部个体，既是繁殖基本单位，又是进化基本单位。
判一判　(1)同一物种可形成多个种群，一个种群内的个体一定属于同一物种。
(2)1 000个人的村庄一年出生10个小孩，则出生率为10/(1000＋10)×100%。
(3)橡树种子常在母树附近形成集群是空间特征，由于微甘菊入侵导致松树种群死亡率较高属于数量特征。
提示　(1)对。(2)错，10/1000×100%＝1%。(3)对。
二、种群密度的调查方法
1．逐个计数法：适用于分布范围较小、个体较大的种群。
2．估算法
(1)样方法：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。
(2)标志重捕法：适用于活动能力强、活动范围大的动物。
3．意义：农业害虫的监测和预防，渔业上捕捞强度的确定。
三、种群增长曲线
1．模型构建的形式、步骤及意义
(1)表现形式及意义：通过曲线图和数学方程式表现种群数量变化，属于数学模型，可以用来描述、解释和预测种群数量变化。
(2)步骤：观察研究对象，提出问题→提出合理的假设→根据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达→进一步实验或观察，对模型进行检验或修正。
2．“J”型和“S”型增长曲线
画一画　用酵母菌酿酒的主要阶段为：加料→接种→通气培养→密封发酵。从接种后到密封前这一阶段，酵母菌种群数量变化的曲线图。
练一练　下图表示某种鱼迁入一生态系统后，种群数量增长速率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是 (　　)
A．在t0～t2时间内，种群数量呈“J”型增长
B．若在t2时种群的数量为K，则在t1时种群的数量为K/2
C．捕获该鱼的最佳时期为t2时
D．在t1～t2时间内，该鱼的种群数量呈下降趋势
答案　B
解析　将增长速率曲线转换成种群数量与时间的关系，应为“S”型增长，从t0～t2种群数量一直增长，且捕捞最佳时期为t1即K/2时。
四、影响种群数量变化的因素和数量变化的意义
1．影响因素
(3)人为因素影响：种植业、养殖业的发展，砍伐森林，猎捕动物，环境污染等。
(4)自然因素影响：气候条件等。
2．对有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用，以及对濒危动物种群的拯救和恢复，都有重要意义。
想一想　合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞的原因？
提示　更多幼小的个体逃脱，得到生长和繁殖的机会，以便维持良好的年龄组成，有利于种群数量的恢复。
五、群落的空间结构
1．概念：指群落中各个生物种群分别占据不同的空间。
2．空间结构
(1)垂直结构：大多数群落具有明显的分层现象。
①影响植物分层的主要因素是阳光，山上山下和南北地区植被不同的主要影响因素是温度，植被东西分布不同的主要影响因素是水；②森林中动物分层的主要因素是食物和栖息空间。
(2)水平结构：在水平方向上，由于光照强度、地形、土壤湿度和盐碱度、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，常呈镶嵌分布。
练一练　大多数生物群落在空间上有垂直分层现象，称为群落的垂直结构。引起森林群落中植物和动物垂直分层现象的主要因素分别是 (　　)
A．温度、食物　　　　　　　 B．温度、光照
C．湿度、温度 D．光照、食物
答案　D
　　　　
考点128　种群数量特征之间的关系分析
1．各数量特征之间的关系
(1)图解
(2)析图
①种群密度是种群最基本的数量特征。
②出生率和死亡率以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年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，但是能够用来预测和影响种群密度的变化趋势。
④除图中影响因素外，气候、天敌、传染病等都影响种群密度的改变。
2．种群年龄组成图析解读
(1)模式图
种群 年龄组成情况 出生率和21世纪教育网死亡率情况 种群数量变化趋势 所属类型
A 幼年多，老年少 ＞ 增加 增长型
B 各年龄段比例适中 ＝ 波动 稳定型
C 幼年少，老年多 ＜ 降低[来源:21世纪教育网] 衰退型
提醒　年龄组成为稳定型的种群，种群数量不一定保持稳定。因为出生率和死亡率不完全取决于年龄组成，还与气候、食物、天敌有关，譬如遇到剧烈的气候变化，可使种群数量急剧减少。此外，种群数量还与迁入率、迁出率直接相关。
(2)曲线图
图甲幼年个体多，老年个体少，出生率＞死亡率，种群数量增加，属增长型；而图乙相反，应为衰退型。
(3)统计图
下图A、B为两个国家人口的年龄组成图，纵轴示年龄，横轴示各年龄段人口占总人口的百分比。
①男女比例在各个年龄段接近1∶1。
②A国家各个年龄段比例适中，应为稳定型。
③B国家幼年个体特别多，老年个体少，应为增长型。
④B国家若需要控制人口，则最有效的措施是计划生育，而且几十年后可能面临老龄化问题。
(4)柱形图
图A中幼年个体少，老年个体多，为衰退型。
图B中幼年个体多，老年个体少，为增长型。
图C中各年龄段比例适中，应为稳定型。
1．城市人口的剧增——迁入率＞迁出率造成的。
2．中国人口的增长——出生率＞死亡率造成的，不能单纯说是出生率高造成的。
3．计划生育政策——控制出生率，使增长率下降。
4．利用性外激素诱捕雄蛾——改变性别比例来降低出生率。
5．将性外激素释放到大田里，干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率。
6．性别比例中，♂多于♀的如蚂蚁等；♀多于♂的如人工控制的种群——牛、鸡等。
1．(2012·新课标全国卷，6)某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维持相对稳定。该动物个体从出生到性成熟需要6个月。下图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄组的个体数)。关于该种群的叙述，错误的是 (　　)
A．该种群10月份的出生率可能为零
B．天敌的迁入可影响该种群的年龄结构
C．该种群的年龄结构随着季节更替而变化
D．大量诱杀雄性个体不会影响该种群的密度
答案　D
解析　解答本题的关键是理解各种因素对种群数量的影响。据图可知，不同月份种群的年龄结构不同，其中4至10月份，个体逐渐发育到性成熟，12月份没有未成熟个体，表明在10月份种群的出生率可能为零，A、C两项正确。天敌迁入后，会捕食该种群中年幼或弱小的个体，影响种群的年龄结构，B项正确。大量诱杀雄性个体会降低种群的出生率，从而对种群的密度产生影响。D项错误。
2．(2011·江苏卷，25改编)在野外试验站，研究棉蚜发生期开放和封闭条件下、不同初始密度(1和20头/叶)的棉蚜种群密度变化，各实验组均放置规格、数量相同的棉叶，结果如下图。有关叙述正确的是 (　　)
①初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下衰退，可能与迁出有关　②初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下达到密度峰值，可能与迁入有关　③开放和封闭条件下种群数量均在达到K值时开始衰退　④开放和封闭条件下种内斗争均在种群衰退时开始减弱
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
答案　A
解析　封闭条件与开放条件相比最大的不同在于能否阻断种群的迁入和迁出，在初始密度相同的条件下，随着种群密度的增大，种内斗争逐渐加强，开放条件下容易在种群密度比较大时出现迁出现象从而导致种群数量减少，故①正确；在初始密度相同的情况下，开始种内斗争较弱时，开放条件下容易出现外来种群迁入现象，从而使种群增长速率过快而率先达到密度峰值，故②正确；分析图中的四条曲线可知，种群的密度在达到最高点时，都没有出现一段时间内种群数量保持稳定的现象，即达到K值的现象，所以四条曲线最高点所对应的种群数值并不一定是种群的K值，因此，无论是开放条件还是封闭条件，种群数量并不一定在达到K值时开始下降，故③错误；因实验中放置规格、数量相同的棉叶，随种群数量的增加，棉叶减少，导致棉蚜因缺少食物而使种内斗争加剧，但种群数量减少后棉叶数量更少，种内斗争不会减弱，故④错误。
考点129　“J”型和“S”型增长曲线的分析
1．种群增长的“J”型曲线
(1)前提条件(判断依据)
若出现以下五种情况即可判断为“J”型曲线
①理想条件下；②实验室条件下；③食物和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等几个条件同时满足；④外来物种入侵早期阶段；⑤无环境阻力状况。
(2)公式：Nt＝N0·λt(N0为该种群的起始数量，t为时间，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。若λ>1，种群密度增大，为增长型种群；λ<1，种群密度减小，为衰退型种群；λ＝1，数量不变，为稳定型种群)。
(3)曲线及解读
①曲线1
解读：a.横坐标：时间，纵坐标：个体数；b.前提条件：环境资源无限(理想条件)；c.特点：无K值，持续增加；d.影响因素：N0(即起始数量)，λ值。
②曲线2
解读：a.横坐标：时间；纵坐标：种群增长率；b.特点：保持相对稳定。
2．种群增长的“S”型曲线
(1)达到K值不再增加的原因：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，导致出生率下降，死亡率上升，最终达到平衡。
(2)曲线及解读
①曲线1
解读：a.横坐标：时间，纵坐标：个体数；b.前提条件：环境资源有限；c.特点：有最大值K值，K/2时斜率最大，增长速率最大。
②曲线2
解读：a.横坐标：时间，纵坐标：种群增长速率；b.特点：先增大后减小，最后变为0(即K值时)，t1对应K/2值，t2对应K值。
③曲线3
解读：a.横坐标：种群数量，纵坐标：出生率或死亡率；
b．特点：出生率－死亡率＝增长率，在B点时差值最大，为K/2值；D点时＝0，为K值。
(3)K值含义：即环境容纳量，是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。种群数量达到最大值(K值)以后保持稳定。
3．K值与K/2在实践中的应用
灭鼠 捕鱼
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 使鱼的种群数量维持在K/2，捕捞后，鱼的种群数量会迅速回升
K值(环境最大容纳量) 改变环境，降低K值，使之不适合鼠生存 保证鱼生存的环境条件，尽量提升K值
4．K值变动的示意图
(1)同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。在环境不遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波动；当种群偏离平均值的时候，会通过负反馈机制使种群密度回到一定范围内。
(2)环境遭受破坏，K值会下降；当生物生存的环境改善，K值会上升。
5．种群增长的两种曲线比较
阴影部分代表环境阻力，也可表示达尔文自然选择学说中被淘汰的部分。
3．(2010·山东理综，8)右图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是 (　　)
A．在K/2时控制有害动物最有效
B．图示规律可作为控制人口增长的依据
C．该图可用于实践中估算种群最大净补充量
D．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
答案　C
解析　本题考查了出生率、死亡率和种群密度的关系及应用。有害动物在繁殖初期或幼龄时控制最有效，也就是说在种群密度较小时控制最有效；图示揭示了种群密度与出生率和死亡率的关系，但人类具有主观能动性，可自行有效地进行调控人口密度，因此不可作为控制人口增长的依据；种群密度虽受多种因素影响，但出生率和死亡率是其主要影响因素，因此可用于实践中估算种群最大净补充量；在K/2时捕捞鱼类有利于可持续生产，但要获得最大日捕获量，则在K时更为合适。
提示　控制有害动物越早越好；K/2是最佳捕捞时期；K值时数量最多，最易得到最大日捕获量。人和其它生物不同，可制定政策控制人口数量。
4．(2012·重庆理综，4)下图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图，下列叙述错误的是(　　)
A．为有效防治蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度
B．a～b段，该种群的增长率与种群密度之间呈正相关
C．利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现
D．控制种群数量在d～e水平，有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性
答案　B
解析　由图中看出，该东亚飞蝗种群初始阶段种群增长曲线为S型。在a点时种群增长率最大，为了有效防治蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度，故A项正确。a～b段种群增长率越来越小，但种群密度不断增加，二者不呈正相关，故B项错误。性引诱剂可以诱杀雄虫，改变种群的性别比例，可用于防治害虫，C项正确。将蝗虫种群数量控制在一定范围内，既不使其灭绝，也不使其成灾，有利于维持食物链的稳定，维持生态系统的抵抗力稳定性，D项正确。
考点130　生物群落的结构
1．群落的垂直结构
(1)植物的分层现象与光照强度有关，群落中的光照强度总是随高度的下降而逐渐减弱(如下图所示)。
乔木层——接受全光照
灌木层——利用全光照的10%
草本层——仅利用1%～5%的光照
苔藓地衣层——仅利用微弱的光照
(2)在高山植物群落中，不同海拔地带的植物呈垂直分布，主要是受温度的制约(如下图所示)。
(3)动物的分层与其食物及栖息场所等有关。可以说，群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象。
猫头鹰——森林上层
大山雀——灌木层
鹿、野猪——地面活动
蚯蚓及部分微生物——落叶层和土壤
2．群落的水平结构
在水平方向上，由于光照强度、地形、湿度等因素的影响，不同地段分布着不同的生物种群。
对群落垂直结构及水平结构的分析可得出以下结论：
1．生物群落的垂直结构与水平结构都与环境中的生态因素有关，垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期自然选择的基础上形成的生物对环境的适应。
2．生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系，有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
3．群落中植物的垂直分层直接影响群落中动物的垂直分层，动物种类的多少是随植物层次的多少而变化的。因此，由于森林的植物层次比草原植物层次多，所以森林群落一般比草原群落的动物种类多。
5．(2012·大纲全国卷，4)下列关于森林群落垂直结构的叙述，错误的是 (　　)
A．群落中的植物具有垂直分层现象
B．群落中的动物具有垂直分层现象
C．动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关
D．乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构
答案　D
解析　解答本题要准确理解群落垂直结构的概念。森林群落中的植物因受光照条件的影响，具有垂直分层现象，A项正确。森林群落中的动物因受食物等因素影响，也具有垂直分层现象，B项正确。动物在群落中的垂直分层与植物提供的栖息场所和食物有关，C项正确。乔木层的疏密程度会影响树下光照的强弱，肯定会影响草本层的水平结构，D项错误。
6．(2011·大纲全国卷，4)某校园有一片草坪和一片树林，下列关于这两个群落中动物分层现象的叙述，正确的是 (　　)
A．草坪和树林中的动物都具有分层现象
B．草坪和树林中的动物都没有分层现象
C．只有草坪和树林混杂在一起时动物才具有分层现象
D．草坪中的动物没有分层现象，而树林中的动物具有分层现象21世纪教育网
答案　A
解析　草坪和树林两个群落中的植物都具有分层现象，导致其中的动物都具有分层现象。
　　　　　不同生物种群密度调查方法
1．样方法：样方的获取——随机取样(等距取样法或五点取样法)；样方的大小——具体情况具体分析；样方的数量——不能太少，计算时应去掉特别悬殊的数据，并求样方种群密度的平均值。
2．标志重捕法：保持相对稳定——不能有大的迁入、迁出、出生和死亡；标志物——不能过于醒目，不能影响标志对象正常生理活动，不易脱落。
3．显微计数法：计算时不要忘记稀释倍数的计算。
　种群密度的取样调查对于不同种类的生物采用的方法存在着差异。
(1)植物——样方法。某同学采用样方法对一种植物进行计数，右图是其中一个样方中该植物的分布情况(注：图中黑点表示该种植物)，对该样方中该种植物进行计数时，应记录的数目是________________________________________________________________。
(2)动物——标志重捕法。在对某池塘内鲫鱼种群数量调查时，第一次捕获200尾，全部进行标志后放回；第二次捕获160尾，其中被标志的鲫鱼有10尾，则该池塘内鲫鱼的总数为________。
(3)细菌——显微记数法。每单位面积上平均有50个细菌，放在显微镜下观察，在液体中培养4 h后稀释10倍，与以前相同的条件下再在显微镜下观察，这次观察到每单位面积上平均有80个细菌。则细菌细胞分裂的平均时间为________小时。
(4)昆虫——去除取样法。对于某些隔离带的稳定种群，可以通过连续捕捉一定次数，根
据捕获量的减小来估计种群大小。由于每次捕获后不放回，理论上种群数量应当越来越
小，因此，我们把每次捕获数加到前面所捕获的总数上，得到捕获积累数，以推算种群数量。以捕获积累数为X轴，每次捕获数为Y轴，根据数据描点作直线向右延伸与X轴的交点即为种群估计数。假如在某块田地里(120平方米)连续捕虫8次，得到下表数据：
捕获次数 1 2 3 4 5 6 7 8
每次捕获数(Y) 72 63 44 32 23 17 16 15
捕获积累数(X) 72 135 179 211 234 251 267 282
①依数据可得出该昆虫种群平均密度大约是________只/平方米。
②如果你捕获到的昆虫数并不是递减的，请分析发生这种情况的可能原因]
________________________________________________________________________。
解析　(1)计数时，若有植物正好长在边界上，只计样方相邻两个边上的个体。
(2)标志重捕法计算公式：
＝
故种群个体数N∶160＝200∶10，N＝3 200。
(3)50个细菌经4 h后产生了80×10个细菌，即1个→16个，细菌分裂次数为4次(24＝16)，故该细菌分裂周期为1 h。
(4)利用所得数据在坐标系中作直线，直线向右延伸跟X轴相交得到种群估计数为360，该昆虫种群平均密度为3只/m2。
答案　(1)8株　(2)3 200尾　(3)1
(4)①3　②可能有外来昆虫的迁入
　　　　 1.对种群、群落的概念及特点理解不准确
　下列关于个体、种群和群落的叙述正确的是(多选) (　　)
A．种群和个体一样，有性别、年龄等特征
B．种群是生物进化的基本单位
C．种群密度是种群最基本的数量特征
D．不同地域的相同种群组成一个群落
错因分析　对种群和群落的物种组成把握不准确，尤其是结合某一具体种群或群落的时候，分不清“某种生物”和“某类生物”的区别，如“鲫鱼”和“鱼”的关系。
解析　种群是一个整体，不具有个体的一些特征如性别，相反，个体也不具备种群密度、死亡率等种群的特征；群落是在同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合，由不同种类的种群组成。
答案　BC
纠错笔记　(1)个体、种群及群落均具有不同的特征。个体具有性别、年龄等特征；种群具有种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率等特征；而群落具有丰富度、群落结构和演替等特征。
(2)种群概念的理解及判断
①2个要素：“同种”和“全部”。
②2个条件：“时间”和“空间”，也就是在一定区域，具有一定的时间限制，离开一定的空间和时间的种群是不存在的。
③2个观点：第一，从生态学的观点来看，种群是繁殖的基本单位，是生物群落的基本组成单位；第二，从进化学的观点来看，种群是生物进化的基本单位，也是基因库的最小单位。
(3)群落概念的理解及判断
①2个要素：“同一区域”和“所有生物”。
②2个准则：第一，一定时间空间条件下全部生物——全部植物、动物、微生物；第二，各种生物之间存在一定的内在的必然的联系，如菜市场上各种生物并不构成群落。
　　　　2.对两种种群增长曲线分析不到位
　(2010·浙江理综，3)某生态系统中生活着多种植食性动物，其中某一植食性动物种群个体数量的变化如图所示。若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出，下列关于该种群个体数量变化的叙述，错误的是 (　　)
A．若a点时环境因素发生变化，但食物量不变，则a点以后个体数量变化不符合“S”
型增长
B．若该种群出生率提高，个体数量的增加也不会大幅超过b点
C．天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降，下降趋势与b～c段相似
D．年龄组成变动会导致该种群个体数量发生波动，波动趋势与c～d段相似
错因分析　在分析“J”型、“S”型曲线时要考虑环境因素，分析数学方程式模型时要理解每个字母代表的含义。
解析　a点时，若环境因素发生变化，可影响种群的个体数量，但种群个体数量的变化仍符合“S”型增长。若该种群出生率提高，则因存在生存斗争，死亡率也将会随之升高，故种群个体数量不会大幅超过b点。天敌的大量捕食会使种群个体数量减少，下降趋势与b～c段相似。年龄组成变动会使种群个体数量发生变动，但无论增加还是减少，其种群个体数量始终会在K值上下波动，变化过程与c～d段相似。
答案　A
纠错笔记　(1)种群数量变化曲线与增长速率曲线不同：把握种群的数量增长方式时，要从增长条件、增长率变化、有无K值等几个方面进行把握。“J”型增长是在一种理想条件下形成的，自然界中的“J”型增长往往是短时期的，如一个物种迁入一个新的环境后的短期内的增长。大多数种群的数量增长呈“S”型增长。
(2)“增长率”是否就是曲线的斜率：增长率是单位时间内增长的个体数/初始个体数；增长速率是单位时间内增长的个体数/时间。
其实，在种群增长曲线中，增长率并不等于曲线的斜率，只有增长速率才等于曲线的斜率。“J”型增长曲线的增长率不变，但其增长速率(等于曲线的斜率)是逐渐增大的。“S”型增长曲线的种群增长率先不变后下降，其增长速率(相当于曲线斜率)是先增后减。
(3)“S”型增长曲线的开始部分是不是“J”型增长曲线
答案是否定的，这个问题可以从两个方面来理解：
①“S”型增长曲线的种群增长率是先不变后下降，而“J”型增长曲线的种群增长率始终保持不变。
②“J”型增长曲线是一种理想条件下的种群数量增长曲线，如有些种群迁入一个食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害的理想环境，迁入后种群数量马上就会呈指数形式增长，不存在适应过程；而“S”型增长曲线的前段是种群对新环境的一个适应阶段，始终存在环境阻力。
题组一　种群的概念及特征
1．下列关于种群的说法，错误的是 (　　)
A．种群是生物进化的基本单位
B．一个池塘中全部的鱼是一个种群
C．一个种群的全部个体所含有的全部基因叫做种群的基因库
D．生物进化的实质是种群基因频率的改变
答案　B
解析　一个池塘中全部的鱼既不是种群也不是群落。
2．下图表示四个国家的人口出生率和人口死亡率，其中人口自然增长率最高的国家是(　　)
A．① B．② C．③ D．④
答案　C
解析　增长率＝横坐标的出生率数值－纵坐标的死亡率数值。③的差值即增长率最大。
3．如图为某地一个生物种群的年龄组成曲线图。如果有一外来物种入侵，并以该种群的幼体为食，这将使该种群的年龄组成发生变化。则这种变化为 (　　)
答案　A
解析　从该生物种群的年龄组成曲线图中可看出：该种群年幼的个体数非常多，年老的个体数相对比较少，属于增长型。而外来物种入侵后以该种群的幼体为食，即年幼的个体被天敌捕食的几率远大于其他年龄段的个体，导致年幼的个体数大量减少，从而改变了该种群的年龄组成，由增长型向衰退型转变。
题组二　种群密度的调查
4．(2011·上海卷，19)某类捕食者消耗的猎物数与猎物种群密度的关系如下图曲线①所示，能反映这类捕食者消耗的猎物比例与猎物种群密度关系的曲线是 (　　)
A．Ⅰ B．Ⅱ C．Ⅲ D．Ⅳ
答案　D
5．下列有关调查种群密度的说法错误的是 (　　)
A．五点取样和等距取样是样方法取样的常用方式，遵循了随机取样的原则
B．调查古树木、蝗虫的幼虫、某种蛇的种群密度，通常采用样方法
C．标志重捕法调查得到的种群密度一般不是最精确的
D．将M只鹿标记，在捕获的n只鹿中有m只被标记，则该鹿群约有(M×n)÷m只
答案　B
解析　样方法取样时要遵循随机取样的原则，常用的取样方法是五点取样法和等距取样
法。标志重捕法存在一定误差，得到的数据不是最精确的。调查古树木、蝗虫的幼虫的 种群密度时一般用样方法，但调查蛇的种群密度时宜采用标志重捕法。
题组三　群落的概念及结构
6．(2011·海南卷，23)南极冰藻是以硅藻为主的一大类藻类植物，长期生长在南极海冰区－2℃～4℃的环境中，其最适生长温度为2℃。磷虾主要以南极冰藻为食，企鹅主要以磷虾为食。自1975年以来，磷虾种群密度下降高达80%。下列叙述错误的是 (　　)
A．南极冰藻组成了一个种群
B．企鹅种群密度也会随着磷虾种群密度下降而下降
C．南极冰藻、磷虾、企鹅与该海冰区的其他生物组成群落
D．－2℃～2℃范围内，随着温度升高南极冰藻的光合作用强度增大
答案　A
解析　在一定自然区域内同种生物的全部个体形成种群，南极冰藻不只包括一种生物；企鹅以磷虾为食，其数量增多会导致磷虾数量减少，磷虾减少后又可导致企鹅数量减少，二者数量最终在一定范围内达到动态平衡；生物群落是指在同一时间内，聚集在一定区域的各种生物种群的集合；南极冰藻的最适生长温度是2℃，在－2℃～2℃范围内，随温度升高，光合作用强度增大。
题组四　种群的数量变化及影响因素
7．(2012·广东理综，27)罗非鱼是杂食性鱼类，在珠江三角洲地区大量养殖，能适应咸、淡水环境。
(1)当罗非鱼由淡水进入咸水，机体会大量脱水，细胞外液渗透压__________，渗透压感受器产生兴奋，并将兴奋传给__________，促使其释放________________，该物质促进肾小管和集合管重吸收水，使尿量减少以适应咸水环境。
(2)某实验基地水库中放养了一批罗非鱼。监测数据显示，a～e段这种罗非鱼的种群数量发生了明显波动，调查发现有人在该水库中放生了大型肉食性鱼(FNE)；一段时间后，罗非鱼种群数量达到了相对稳定状态(如下图)。图中显示，罗非鱼种群在a～b段呈______型增长。据图推测，FNE最可能是在__________对应的时间点进入水库；在捕食压力下，罗非鱼种群的环境容纳量接近__________。
(3)富营养化导致藻类大量繁殖，该水库出现水华现象，浮游动物和鱼类均受到影响。请用文字和箭头描述藻毒素从产毒藻逐级积累到FNE体内的途径。
答案　(1)升高　垂体后叶　抗利尿激素　(2)“J”　c　K2　(3)产毒藻→浮游动物→罗非鱼→FNE
解析　(1)机体脱水则细胞外液的渗透压升高，下丘脑的渗透压感受器感受到刺激后产生兴奋，最终传给垂体后叶，促使其释放抗利尿激素。(2)图中曲线显示在开始时种群数量呈“J”型增长，从b点后因个体数量增多，种内斗争加剧，种群数量的增长速率变慢。但因c点时罗非鱼的种群数量还未达到理想条件下的环境容纳量，种群数量就迅速下降，故最可能是在c点放入了大型肉食性鱼(FNE)。经过一段时间的反馈调节后，种群数量在K2附近波动，达到相对稳定，即在捕食的压力下，罗非鱼种群的环境容纳量接近K2。(3)有毒物质是沿着食物链逐级富集的，题中信息显示罗非鱼是杂食性鱼类，可知其既能以产毒藻作为食物，也能以浮游动物为食，加上FNE以罗非鱼为食，即可写出食物链(网)。
【组题说明】
考　点 题　号 错题统计 错因分析
种群的特征 6、7、8、15
种群密度调查 14
种群数量变化 1、2、3、4、5、9、10、11
群落的结构和丰富度 12、13
特别推荐 曲线解读题——1、3、7、9、10；新题快递——15
1．(2012·大纲全国卷，3)一块农田中有豌豆、杂草、田鼠和土壤微生物等生物，其中属于竞争关系的是 (　　)
A．田鼠和杂草 B．豌豆和杂草
C．豌豆和其根中的根瘤菌 D．细菌和其细胞内的噬菌体
答案　B
解析　准确把握四种种间关系的概念是解答本题的关键。存在竞争关系的生物有共同的生活资源，如食物、空间等。A项中田鼠和杂草是捕食关系，错误。B项中豌豆和杂草对光、水、肥、空间等资源形成竞争，正确。C项中豌豆和其根中的根瘤菌是共生关系，错误。D项中细菌和其细胞内的噬菌体是寄生关系，错误。
2．(2009·安徽理综，3)用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：
时间(天) 1 5 9 13[21世纪教育网] 17 21 25[来源:21世纪教育网] 29 33 37
成虫数(只) 6 10 28 71 131 207 270 302 327 341
根据表中数据分析，下列结论正确的是 (　　)
A．第13～25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快
B．第17～29天，成虫增长速率上升、死亡率下降
C．第21～37天，成虫增长速率的下降与种群密度的改变有关
D．第1～37天，成虫数量呈“J”型增长
答案　C
解析　由表中数据可知，在第1～13天，成虫数量增长慢，第13～25天，成虫数量增长快，在第25～37天，成虫数量增长慢，成虫数量的变化符合“S”型增长曲线；第13～25天，成虫数量增长快的原因是环境阻力小；第17～29天，成虫的增长速率下降，死亡率上升；第21～37天，成虫密度增大，环境阻力增大，成虫增长速率下降。
3．温州某地乌鸫连续10年的种群数量变化情况如图所示(λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数)，下列分析正确的是 (　　)
A．第6年以前乌鸫种群数量呈“S”型曲线增长
B．第5年和第7年的乌鸫种群数量相同
C．第3年的乌鸫种群增长速率最大
D．第3年的乌鸫种群数量最大
答案　D
解析　由曲线可知，前3年种群数量不断增加，但增加的速率不断下降，到第3年时种群数量达到最大，第3至第9年种群数量不断减少，第9至第10年种群数量保持稳定。
4．对于某地区新引入的一种鸟类进行种群调查研究，资料如下：
年份 1970 1971 1972 1973 1974 1975
种群数量(只) 50 80 － － － －
捕捉标志数(只) － － 80 80 80 80
第二次重捕数(只) － － 80 80 80 80
重捕个体中的标志数(只) － － 16 8 10 13
那么1970～1975年该鸟类种群的增长曲线是 (　　)
答案　C
解析　首先根据标志重捕法计算，分别计算出1972、1973、1974、1975这四个年份的种群数量，即400、800、640、约492；然后以时间作为横坐标，种群数量作为纵坐标绘制出该鸟类种群的增长曲线如图C。
5．(2011·海南卷，2)关于酵母菌的叙述，错误的是 (　　)
A．酵母菌既含有核基因，又含有线粒体基因
B．酵母菌无氧呼吸的终产物经主动运输运到细胞外
C．培养液中酵母菌的种群数量在培养早期呈“J”型增长
D．碳源充足和不充足的培养液中酵母菌种群的K值不同
答案　B
解析　酵母菌属于真核生物，具有细胞核以及线粒体等细胞器，因此具有相应的核基因和质基因；酵母菌进行无氧呼吸产生CO2和酒精，二者均以自由扩散的方式进出细胞膜；用培养液培养酵母菌时，培养早期营养物质及其他生活条件充足，酵母菌的种群数量呈“J”型增长，随着营养物质的消耗和代谢废物的积累，酵母菌种群数量增长变缓；碳源是酵母菌生活的必需条件，碳源不足或生存空间受限时会使酵母菌的K值降低。
6．按一对夫妇生两个孩子计算，人口学家统计和预测，墨西哥等发展中国家的人口翻一番大约需要20～40年，美国需要40～80年，瑞典人口将会相对稳定，德国人口将减少，预测人口的这种增减动态变化主要取决于 (　　)
A．种群数量和密度 B．年龄组成
C．种群的性别比例 D．出生率和死亡率
答案　B
解析　从题目中的预测数据看，墨西哥等发展中国家和美国的人口为增长型，瑞典人口为稳定型，而德国人口为衰退型，这主要是由种群的年龄组成决定的。21世纪教育网
7．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
答案　C
解析　由题意可知，对于种群Ⅰ来说，在0～1岁种群存活数下降较快，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岁应重点保护。
8．如图是种群特征的概念图，下列叙述错误的是 (　　)
A．利用性引诱剂诱杀害虫会影响③
B．种群密度是种群最基本的数量特征
C．预测种群数量变化的主要依据是④
D．春运期间，广州人口数量变化主要取决于图中的①②
答案　D
解析　图示中①～④分别是死亡率、出生率、性别比例、年龄组成。利用性引诱剂诱杀害虫主要是诱捕雄性昆虫；年龄组成是预测种群数量变化的主要依据；春运期间，广州人口数量变化主要取决于迁入率和迁出率。
9．如图为某一环境中甲、乙两个种群数量的增长曲线，有关叙述正确的是 (　　)
A．相同时间段内，甲种群的增长率高于乙种群的增长率
B．两个种群间的关系为捕食
C．由于某资源条件的改变，乙种群的K值提高，则甲种群的K值也会随之提高
D．图示增长曲线的形成与这两种生物的天敌有关
答案　D
解析　分析题意可知，图中的甲、乙两种生物不一定存在直接的关系，如草原上的草与蛇；当这两个种群都达到K值后，它们的增长率都为0；某一自然环境中某种群数量的增长会受到其天敌、生存资源等多种因素的影响，最终达到相对稳定的状态。
10．如图是某物种种群数量的变化图，下列分析正确的是 (　　)
A．调查物种种群数量时只能用样方法
B．第20～30年间种群的增长率为0
C．由A到B种群数量越来越少，由B到C种群数量越来越多
D．C点之后种群数量不会发生变化
答案　B
解析　调查物种种群数量时常用的方法有样方法、标志重捕法等；由曲线可知A到C段种群数量越来越少；C点之后种群的增长率为0，但种群数量在一定范围内可能不断发生变化。
11．下列关于种群数量变化的叙述，不正确的是 (　　)
A．在理想条件下，种群数量增长的数学模型表示为：Nt＝N0λt
B．一个物种引入新地区后，一定呈“J”型增长
C．对家鼠等有害动物的控制，要尽量降低其K值
D．一个呈“S”型增长的种群，数量在K/2左右时增长速率最大
答案　B
解析　种群数量的变化受多种因素的影响，如气候、食物、天敌、传染病等，一个物种引入新的地区后，可能不适应变化的环境而被淘汰，也可能因环境优越、缺少天敌而呈“J”型增长；对于呈“S”型增长的生物种群来说，增长速率最大时，种群的数量在K/2左右。[来源:21世纪教育网]
12．在一个发育良好的森林里，从树冠到地面可划分为乔木层、灌木层、草本层，同时林下透光度不同的地点，植物种类也有所区别，这表明群落有一定的 (　　)
A．垂直结构和水平结构
B．彼此间有直接或间接的营养关系
C．对群落产生重大影响的优势种
D．物种组成及比例
答案　A
解析　在森林里，从树冠到地面可划分为乔木层、灌木层、草本层，这表明群落具有垂直结构；同时林下透光度不同的地点，植物种类也有所区别，这表明群落又具有水平结构。
13．(2010·天津理综，5)下表为三个稳定草原生态系统中植物调查的统计数据。
草原类型 草甸草原 典型草原 荒漠草原
植物总种数 160 100 80
平均种数(种数/米2) 20 18 10
平均产量(千克干重/公顷) 2 000 900 200
旱生植物的种数比例(%) 25.0 49.1 78.0
据表可以确认的是 (　　)
A．在植物丰富的区域采用样方法获得数据
B．典型草原中各种群密度均大于荒漠草原
C．流经草甸草原的总能量大于典型草原
D．表中荒漠草原旱生植物的丰富度最高
答案　D
解析　本题考查生物丰富度的调查方法。在采用样方法调查植物类群的丰富度或种群密度时，应做到随机取样；典型草原中各种群密度不一定均大于荒漠草原，如某种旱生植物；从表格中只能看出草甸草原单位面积的产量高于典型草原，但典型草原的总面积可能要比草甸草原的总面积大；从表格不难看出，草甸草原旱生植物的种数约为160×25.0%＝40种，典型草原旱生植物的种数约为100×49.1%＝49种，荒漠草原旱生植物的种数约为80×78.0%≈62种，故荒漠草原旱生植物的丰富度最高。
14．(2012·新课标全国卷，32)某草原上生活着鹿、兔、狼和狐等生物，雄鹿有角、雌鹿无角，通常情况下这种鹿的雌雄个体分群活动(生殖季节除外)。有人提出“鹿角效应”假说解释这种同性聚群现象，即一群形态相同的食草动物能迷惑捕食者，降低被捕食的风险。回答下列问题：
(1)该草原上的雌鹿群和雄鹿群属于______(填“不同”或“同一”)种群。
(2)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中微生物共同形成了一个__________(填“种群”“群落”或“生态系统”)。
(3)为探究“鹿角效应”假说是否成立，某同学用狗(能将抛入流水池中的漂浮物叼回来)、项圈和棍棒做了如下3组实验：甲组同时向流水池中抛出2个相同项圈，乙组同时抛出2个相同棍棒，丙组则同时抛出1个项圈和1个棍棒。记录每次抛出后狗叼回第一个漂浮物的时间。若丙组平均时间________(填“大于”“等于”或“小于”)其他两组，则实验结果支持该假说。测试时要求甲、乙、丙3组抛出项圈或棍棒的距离________(填“相同”或“不同”)。本实验中项圈或棍棒相当于该草原上的__________。
答案　(1)同一　(2)群落　(3)小于　相同　雌鹿或雄鹿
解析　(1)生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群，因此一片草原上的雌鹿群和雄鹿群属于同一种群。(2)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中的微生物，是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，构成群落。(3)假说内容为“一群形态相同的食草动物能迷惑捕食者，降低被捕食的风险”，反之，一群有两种形态的食草动物更容易被捕食。对应的模拟实验为：甲组：2个相同的项圈(猎物相同)——符合假说，猎物不容易被捕食，狗更难叼回；乙组：2个相同的棍棒(猎物相同)——符合假说，猎物不容易被捕食，狗更难叼回；丙组：1个项圈和一个棍棒(猎物不相同)——不符合假说，猎物容易被捕食，狗很快叼回，故从所用时间来看，丙组<甲组＝乙组。实验中要遵循单一变量原则，无关变量应保持相同，故甲、乙、丙三组抛出项圈或棍棒的距离应当相同，这里的项圈或棍棒模拟了草原上的雌鹿或雄鹿。
15．(2010·重庆卷，31)为探究食物相同的三种水生动物的种群增长规律及种间关系，某小组进行了下列3组实验(各组实验中，每种动物初始数量相等，饲养条件相同)：
21世纪教育网21世纪教育网
组1：甲种与乙种分别于两个容器中饲养，甲种数量变化如曲线A所示。
组2：甲种与乙种于同一容器中饲养，乙种数量变化如曲线F所示。
组3：乙种与丙种于同一容器中饲养，形成上、下层分离分布，一段时间后每种动物的数量均较组1少。
(1)组1中，甲种动物的种群数量主要由________和____________决定；若容器内饲养液体积为20 mL，则第40天时乙种的种群密度为________。
(2)在某些生态系统中，存在与本实验类似的种间关系。
①在同一段河流中食物相同的两种鱼，分别分布在河流中央底部和临近河岸底部，其种间关系与图中曲线________代表的类似，其分布体现生物群落的________结构。
②在玻璃温室中放养食物相同的两种传粉昆虫后，一种数量增加，另一种减少，其种间关系与图中曲线________代表的类似。
答案　(1)出生率　死亡率(两答案位置可互换)　30只/mL　(2)①D和E　水平　②B和F
解析　由组1、组2和组3的实验结果，可推测C曲线可代表单独培养时乙种群数量的变化情况；则B曲线可代表甲和乙混合培养时甲种群数量的变化情况；D、E曲线代表组3情况下乙、丙两种水生动物的数量变化情况。(1)种群的数量是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的；根据题意，容器中的生物没有迁入和迁出。由图可知，第40天时容器中乙种群数量是600只，其种群密度为600/20＝30(只/mL)。(2)①两种鱼的生存场所不同，其种间关系与图中曲线D和E代表的类似。两种鱼都生存在水的底部，一种在河流中央底部，另一种在临近河岸底部，体现的是生物群落的水平结构。②所描述的情境和组2情境相同，种间关系与图中曲线B和F代表的类似。第48课时　生态系统的稳定性
名师点拨　①任何生态系统(包括生物圈)的自动调节能力都是有一定限度的，只是大小不同而已。
②强调“×××生态系统稳定性高低”时，必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性，因为二者一般呈负相关。21世纪教育网
③并非所有生态系统的两种稳定性高低都呈负相关，如苔原和荒漠生态系统的两种稳定性都低。
考点138　生态系统的稳定性
1．生态系统的稳定性
(1)概念：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
(2)原因：生态系统具有自动调节能力。
2．抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较
项目 抵抗力稳定性 恢复力稳定性
概念 指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力 指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力
影响因素 生态系统的成分越复杂，抵抗力稳定性越高[来源:21世纪教育网] 生态系统的成分越简单，越容易恢复，即恢复力稳定性越高21世纪教育网
联系 ①抵抗力稳定性高的生态系统，其恢复力稳定性低；反之亦然②两者是同时存在于同一生态系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态系统的稳定性
3．两种稳定性关系曲线
(1)图示
(2)提醒
①并非所有生态系统两种稳定性都符合上述特点，例北极苔原生态系统或荒漠生态系统其抵抗力稳定性低，恢复力稳定性也低。②说一个生态系统的稳定性必须分清是抵抗力方面还是恢复力方面，二者关系相反。例“森林生态系统的稳定性”这句话就不严密。③提高某生态系统抵抗力稳定性最有效的措施——增加物种种类，提高营养结构复杂程度。
4．生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(如下图)
(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。
(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱；反之，抵抗力稳定性强，如热带雨林与草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。
(3)x可以表示恢复到原状态所需的时间：x越大，表示恢复力稳定性越弱，反之，恢复力稳定性强。
(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积可做为总稳定性的定量指标，这一面积越大，即x与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低。
提醒　(1)自动调节能力大小包括：①自身净化能力——物理沉降、化学分解和微生物的分解；②完善的营养结构——自身的反馈调节，维持各营养级生物数量相对稳定。
(2)抵抗力稳定性高低比较：生物圈>海洋生态系统>热带雨林>温带草原>极地荒漠。恢复力稳定性正好与其相反。
(3)某一生态系统在彻底破坏之前，受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。
(4)食物网中营养结构最不容易被破坏的标准
先看食物链，数量越多越稳定；若食物链数量相同，再看生产者，生产者多的稳定程度高。
1．下列食物网中，其营养结构最不易被破坏的是 (　　)
答案　D[来源:21世纪教育网]
解析　A、B各有2条食物链；C、D各有4条，但D生产者有3种，故D稳定。
2．下列曲线表示四个不同的自然生态系统在受到同等程度的外来干扰后，初级消费者数量的变化情况。其中抵抗力稳定性最高的生态系统是 (　　)
答案　C
解析　本题考查生态系统的稳定性。在受到同等程度的外来干扰后，C项中初级消费者数量的变化最小，说明该生态系统的自动调节能力最强，抵抗力稳定性最高。
考点139　设计并制作生态缸(生态瓶)，观察其稳定性21世纪教育网
1．实验原理、步骤及结论
2．生态瓶的设计要求及目的21世纪教育网
要求 目的
生态瓶必须是封闭的 防止外界生物或非生物因素的干扰
生态瓶中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)且比例合适 生态瓶中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定
生态瓶的材料必须透明 为光合作用提供光能；保持生态瓶内温度；便于观察
生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应占其容积的4/5，要留出一定的空间 便于操作；瓶内储备一定量的空气
生态瓶的采光用较强的散射光 防止水温过高，导致水生植物死亡
选择生命力强的生物，动物不宜太多，个体不宜太大 减少对O2的消耗，防止生产量＜消耗量
3．下面罗列了设计生态瓶遵循的原理，其中不合理的是 (　　)
A．瓶内各种生物之间应有营养上的联系
B．瓶内各种生物的数量搭配应合理
C．应定时向瓶内通气，保证生物的有氧呼吸
D．瓶内生态系统应获得充足的能量供应
答案　C
解析　小生态瓶应封闭而不开放。
4．某小组的同学准备制作一个生态瓶，为使它较长时间保持稳定，一位同学提出了如下几点建议，你认为不合适的是 (　　)
A．所用瓶子应是透明的，以使瓶内生物得到充足光照
B．瓶内生物应包含生产者、消费者和分解者
C．瓶内绿色植物越多越好
D．瓶内各生物之间应存在营养级上的联系
答案　C
解析　要使生态瓶内生态系统稳定，各个生物成分数量不宜过多。
　　　　　　　调整能量流动的方案
运用生态学原理来解释、解决生物学问题是常见题型，解决这类问题的突破口是能量流动、物质循环以及两者间的关系。在生态方面的应用中，主要有以下两方面的实例：
1．调整能量流动的方向，使其流向对人类有益的部分
(1)草原上放养一些牲畜：由于人类不能直接利用牧草中的能量，因此放养一些草食性动物，使储存在牧草中的能量经草食性动物流向人类。
(2)农田中除草、除虫：田间杂草与农作物之间属于竞争关系，会和农作物争夺空间和资源；作物害虫与农作物属于捕食或寄生关系。可见，田间杂草和作物害虫都将导致一部分能量流向对人类无益的部分，因此除草、除虫有助于调整能量的流向，使其流向对人类有益的部分。
2．能量多级利用
建立生态农业，一方面可使能量多级利用，另一方面可实现物质循环。所谓能量多级利用，指的是使生态系统中的物质和能量分层次多级利用，使生产一种产品时产生的有机废物，成为另一种产品的投入，使废物资源化，从而提高能量的转化效率。
根据生态系统的能量流动规律，要提高能量的利用率，可以在实际生活中借鉴下面的一些措施：
(1)尽量缩短食物链；
(2)充分利用生产者；
(3)充分利用分解者，如利用秸秆培育食用菌、利用植物残体生产沼气等。
　(2012·四川理综，31)为防治农田鼠害，研究人员选择若干大小相似、开放的大豆田，在边界上每隔一定距离设置适宜高度的模拟树桩，为肉食性猛禽提供栖息场所。设桩一段时间后，测得大豆田中田鼠种群密度的变化如下图所示。请回答下列问题。
(1)该农田生态系统的主要成分是__________，猛禽与田鼠的种间关系是__________。
(2)该生态系统中田鼠的种群密度是由______________决定的；b点以后田鼠种群密度大幅上升，从田鼠生存环境变化的角度分析，其原因是____________________________。
(3)与曲线Ⅱ相比，曲线Ⅰ所示环境中猛禽的密度________。若在农田周围合理植树可控制鼠害，从而帮助人们合理地调整该生态系统中的__________关系，使人们从中获益更多。
答案　(1)大豆　捕食　(2)出生率和死亡率、迁入和迁出　株冠形成有利于躲避天敌；食物增加　(3)更大　能量流动
解析　(1)农田生态系统中的主要成分是人工种植的农作物。猛禽可捕食田鼠，二者为捕食关系。
(2)生物种群密度的决定因素是生物的出生率和死亡率、迁入和迁出。据图分析，b点之前，三组的田鼠种群密度都较低而且相差不大，株冠形成后，一方面有利于田鼠躲避天敌，另一方面也为田鼠提供了充足的食物，从而使田鼠种群密度大幅上升。
(3)曲线Ⅰ所示的环境中田鼠的种群密度小于曲线Ⅱ的，说明田鼠天敌的种群密度大于曲线Ⅱ的。在生态系统中人们可以通过调整能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
　　　　 对正反馈和负反馈调节的概念及实例辨析不清
　如图所示，图A为草原生态系统中的反馈调节示意图，请据图回答下列问题：
(1)作为一个完整的生态系统，除了图A中所示的成分外，还应该包括________和
________________。
(2)甲、乙、丙3者之间的食物联系是__________________；该生态系统的________________是沿着这种渠道进行的。
(3)图B为某湖泊的生态系统中发生的某种调节活动，这种调节导致的最终结果是
________________________________________________________________________
________________。此结果产生的原因是________________________。
(4)图A和图B这两种反馈调节是否相同？为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
错因分析　对图A和图B的反馈调节方式不会判断分析。
解析　物质循环和能量流动是沿着食物网和食物链进行的，湖泊受到污染，物种减少，导致该生态系统抵抗力稳定性降低，加速了生态系统的破坏。从图A中可以看出，乙增多后甲增多，而甲增多又导致乙减少，属于负反馈调节。
答案　(1)分解者　非生物的物质和能量
(2)乙→甲→丙　物质循环和能量流动
(3)加速破坏该生态系统原有的稳态　生物种类减少，自动调节能力降低
(4)不同。图A是负反馈调节，图B是正反馈调节
纠错笔记21世纪教育网
　　方式项目 负反馈调节 正反馈调节
作用 是生态系统自动调节能力的基础，能使生态系统达到和保持平衡 使生态系统远离平衡状态
结果 抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化 加速最初发生变化的那种成分所发生的变化
实例 森林中的食虫鸟和害虫的数量变化；体内激素调节 已经污染的湖泊中污染状况加剧；血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等过程
图示
题组一　生态系统的稳定性21世纪教育网
1．(2010·江苏卷，15)某城市的一块荒地在城市发展过程中被改造成另一个相对稳定的生态系统，改造前后的一些变化见下表。据此作出的相关判断中错误的是 (　　)
植物种类 植被覆盖率 群落中的植物优势种
改造前21世纪教育网 20种 10% 狗尾草、艾蒿、蒲公英
改造后 30种 25% 菖蒲、芦苇、睡莲
A．改造增加了该区域的湿地面积
B．改造后该区域的植物多样性增加
C．改造后该区域的小气候得到改善
D．改造的主要目的是为了给人们提供丰富的生产和生活物质
答案　D
解析　本题考查人为活动改变群落演替的方向和速度等群落演替知识。由表可见，改造前植物多为陆生植物，植物种类少，植被覆盖率低；而改造后植物多为水生植物，植物丰富度增加，植被覆盖率增高。因此，由水生植物成为优势种可见，该改造加大了湿地的面积；植被覆盖率的增加说明区域气候得到改善，植物丰富度增强，说明多样性增加。但是该改造不以提供粮食等人类生活物质为主要目的。
2．(2011·海南卷，22)某地区常年栖息着30万只鸟类，其中灰椋鸟占了最大优势，数量达10万只之多。灰椋鸟是农林害虫的天敌，喜好群体活动，常集结成庞大的鸟群在天空盘旋，形成壮观的风景。该地区为打造灰椋鸟品牌，计划在林区大规模清除其他树种，并改种灰椋鸟喜居的树种，欲招引20万只以上灰椋鸟。该计划的实施将使该地区 (　　)
A．灰椋鸟种内斗争必然减弱
B．鸟的种类必然增加
C．农林害虫数量必然大幅度上升
D．生态系统的结构必然发生变化
答案　D
解析　由题意知，该项措施会使树种减少，会使灰椋鸟种群数量增加，种内斗争加剧，且大量捕食害虫将导致农林害虫大量减少，从而使该地区的物种数量减少，食物链和食物网简单化，生态系统的自我调节能力下降。
题组二　生态缸的制作
3．甲、乙、丙、丁4个密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。下列有关叙述中正确的是 (　　)
生态系统组成 光 水草 藻类 浮游动物 小鱼 泥沙
生态瓶编号 甲21世纪教育网 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋
乙 － ＋ ＋ ＋ － ＋
丙 ＋ ＋ ＋ ＋ － －
丁 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
注：“＋”表示有，“－”表示无。
A．乙瓶中藻类的种群密度逐渐增大
B．由于丙瓶中没有小鱼，所以比甲瓶积累的有机物多
C．丁瓶与甲瓶相比，氧气含量少
D．非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者是构成生态系统必不可少的四种成分
答案　C
解析　乙瓶中没有光照，藻类的种群密度将逐渐减小；丙瓶和甲瓶中都没有小鱼，但是丙瓶中缺少微生物，所以有机物积累得多；丁瓶中小鱼呼吸作用消耗氧气 ，因此氧气含量少；生态系统的成分中，消费者不是必需的。
【组题说明】
考　点 题　号 错题统计 错因分析
生态系统的稳定性 1、2、3、6、7、8
生态缸制作 4、5
特别推荐 曲线题——3；材料题——8
1．(2009·福建理综，2)下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的是 (　　)
A．生态系统具有自动调节能力，这是生态系统稳定性的基础
B．生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性
C．生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，体现了其间接价值
D．生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强
答案　D
解析　生态系统的自动调节能力是通过其内部结构和功能的协调来实现的，其组成成分越多，营养结构越复杂，受到破坏后越难以恢复，故恢复力稳定性越差，所以A、B选项正确，D选项错误；生物多样性的间接价值是指每种物种都维系着它们所在生态系统的结构和功能，维持着其所在生态系统的稳定性，C选项正确。
2．下列几种生态系统中自动调节能力最强的是 (　　)
A．A→B→C→D B．A→→C
C．B←→D D．A→←C
答案　D
3．(2009·天津理综，5)下图表示气候变化对甲、乙生态系统中种群类型数量的影响。
据图分析，下列叙述正确的是 (　　)
①甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强
②甲生态系统中生物群落的营养关系一定较乙复杂
③乙生态系统在S点后一定有新的物种产生
④乙生态系统在S点后一定经历次级演替过程
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
答案　B
解析　据图分析可知，气候发生变化，甲生态系统的种群类型数量变化幅度比乙生态系统小，所以其抵抗力稳定性比乙强，①正确；乙生态系统在S点时种群类型数量降至极低，其后由于气候条件逐渐适宜，群落经次级演替，种群类型数量又逐渐增加，并不一定产生新的物种，所以①④正确。
4．将金鱼和金鱼藻按下图装置进行实验，观察并记录每瓶中金鱼的生活状态。下列说法错误的是 (　　)
A．丁瓶金鱼存活的时间最短
B．非生物的物质和能量(水、空气、矿物质和阳光等)、生产者(金鱼藻)、消费者(金鱼)和
分解者(腐生微生物等)共同构成一个生态系统
C．因为甲瓶无金鱼藻，不产生氧气，所以甲瓶金鱼比丁瓶金鱼存活时间短
D．因为丙瓶有分解者，所以丙瓶金鱼比乙瓶金鱼存活时间长
答案　C
解析　丁瓶不进行光合作用，但植物和鱼同时进行呼吸作用消耗O2，故丁瓶存活时间最
短。
5．将一个在光下保持稳定的小生态瓶，移入黑暗中保持较长时间，该生态瓶的变化是(　　)
①瓶中的生物总量增加　②系统的总能量在开始时最大　③演替将发生，最后达到稳态，保持能量流动　④演替将发生，但最后所有生物将死亡
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
答案　D
解析　小生态瓶移入黑暗中，瓶中生产者不能进行光合作用，而消费者和分解者却一直在活动，因此移入黑暗中的时间越长，能量消耗得越多，当能量消耗完毕，所有生物将死亡。
6．下列属于生态系统功能的描述是 (　　)
①生产者的遗体、残骸、残枝败叶中的能量被分解者利用，经其呼吸作用消耗　②在植物→鼠→蛇这条食物链中，鼠是初级消费者、第二营养级　③蜜蜂发现蜜源时，就会通过“跳舞”动作“告诉”同伴去采蜜　④根瘤菌将大气中的氮气转化成为无机含氮化合物被植物利用，最后重新回到无机环境
A．①②③ B．①③④
C．①②④ D．②③④
答案　B
解析　①所描述的是能量流动，③所描述的是信息传递，④所描述的是物质循环。②所描述的是生态系统的结构，不是功能。
7．某池塘中，早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物(水蚤)大量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少。后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是 (　　)
A．早期不属于负反馈，后期属于负反馈
B．早期属于负反馈，后期不属于负反馈
C．早期、后期均属于负反馈
D．早期、后期均不属于负反馈
答案　B
解析　食藻类浮游动物和藻类构成捕食关系，藻类减少，导致浮游动物减少，可构成负反馈；当排入污水后，浮游动物死亡，加剧了污染，又导致更多的浮游动物死亡，直到所有动物全部死亡，这属于正反馈。
8．(2011·山东卷，26)6月5日是世界环境日，今年我国的世界环境日主题是“共建生态文明，共享绿色未来”，草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如下图所示。
(1)图中食物网较简单，因此，该草原生态系统的______________能力较差，其________稳定性也相应较低。除图中所示的生物类群外，该生态系统的生物组成成分还应有________才能保证其物质循环的正常进行。
(2)如果图中草能提供10 000 kJ的能量，营养级间的能量传递效率为10%～20%，那么鹰占据的营养级能够得到的最低和最高能量值分别是________kJ和________kJ。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会________。若外来生物入侵该区，则会导致该草原的____________锐减或丧失。
(3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是________和竞争。若某年兔种群的K值为1 000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加400只，则兔种群的K值变为________只。用标志重捕法调查该区鼠的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果________(填“偏高”或“偏低”)。
(4)草原干旱时，兔摄取水分减少，体内细胞外液渗透压________，引起________渗透压感受器兴奋，增加抗利尿激素的释放，进而引起________对水的重吸收增加，减少排尿量，以保持体内水平衡。
答案　(1)自我调节(或反馈调节、负反馈调节)　抵抗力　分解者
(2)10　400　增加　生物多样性(或物种多样性)
(3)捕食　900　偏高
(4)升高　下丘脑　肾小管和集合管
解析　(1)抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。生态系统之所以具有抵抗力稳定性，是因为生态系统具有一定的自我调节能力。生态系统的自我调节能力有大有小，因此，抵抗力稳定性有高有低。一般地说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量以及生物成分(生产者、消费者和分解者)，图中的生物组成成分缺少了分解者。
(2)据图分析，鹰所在的食物链有三条，分别占据着第三营养级和第四营养级，它所获得的能量最低值要按照最长食物链(草→鼠→蛇→鹰)、最低能量传递效率(10%)来计算，即10 000×10%×10%×10%＝10 kJ；它所获得的能量最高值要按照最短食物链(草→鼠或兔→鹰)、最高能量传递效率(20%)来计算，即10 000×20%×20%＝400 kJ。若去除蛇，且狐的数量不变，则兔的数量不变，而鼠的数量增多，去除蛇后，因为鹰的食物来源还有兔和鼠，且通过更短的食物链获得鼠的能量，故鹰的数量增多；若外来物种入侵到当地生态系统，外来物种会以当地物种为食物，或与当地物种竞争食物、空间等资源，会使当地生物多样性锐减甚至丧失。
(3)图中兔与草、狐、鹰形成捕食关系，与鼠形成竞争关系，两种种间关系都影响到兔种群的数量变化；兔和鼠都以草为食，鼠的数量增加势必影响兔种群的数量变化；兔和鼠都以草为食，鼠的数量增加势必影响兔种群的繁殖，增加的400只鼠争夺了100只兔的食物，所以兔种群的K值是1 000－100＝900只。标志重捕法是根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例来估计种群密度。其计算公式是M/N＝m/n(其中N表示种群内个体总数，M表示第一次捕捉到并标记个体数；n表示第二次捕捉数；m表示第二次捕捉个体中标记数)，则N＝Mn/m，若部分标记个体迁出，即m值偏小，N值会偏高。
(4)动物机体缺水时体内细胞外液渗透压升高，刺激下丘脑内的渗透压感受器产生兴奋，兴奋经反射弧传导到垂体，促进抗利尿激素的释放。抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少尿的排放，以保持体内水分平衡。
生态系统的稳定性1．涵盖范围
本单元包括必修教材第八章和第九章两部分内容。
2．考情分析
综合分析近两年高考试题，本单元考查有如下特点：
(1)考查内容
①种群基本特征；②种群数量变化及实践应用；③种间关系；④群落演替；⑤生态系统的结构；⑥生态系统的功能——物质循环、能量流动；⑦生态系统的稳定性——生态瓶的制作；⑧生态环境的保护。
(2)考查形式
选择题：①、③、④、⑧较多，或②、⑤、⑥、⑦中某个特定知识点。
非选择题
3．复习指导
(1)复习线索
①以种群的特征为主线，理解种群的概念、数量变化、种间及种内关系。
②以生态系统的概念为核心，综合复习生态系统的结构和功能，从而理解生态系统的稳定性。
(2)特别关注
①“J”型和“S”型种群增长曲线的理解与应用。
②生态系统的结构中组成成分及营养结构。
③物质循环的实例——碳循环图解与能量流动的过程图解。
④小生态瓶的制作及生态环境方面的热点问题。
(3)复习方法
①比较法并结合曲线复习“J”型和“S”型种群数量变化。
②图解法复习生态系统的四种成分、食物链(网)、物质循环和能量流动。
③关注生态环境方面的热点问题，并学会运用本单元的知识进行分析。
第44课时　生态因素
一、生态学、生态因素概念及理解
1．生态学的概念
生态学是研究生物与生物之间，生物与无机环境之间相互关系的科学。
2．生态因素
(1)概念：环境中直接影响生物的形态、生理和分布等的因素，叫做生态因素。
(2)分类
①非生物因素，如光、温度、水以及风、火、土壤的理化性质等。
②生物因素
练一练　对于一只生活在田野的蝗虫来说，它的生态环境是指 (　　)
A．田野中的植物和蛇、蛙等动物
B．阳光、空气、水分、温度、土壤等非生物因素
C．A与B的总和
D．A与B的总和再加上田野里的其他蝗虫
答案　D
二、非生物因素和生物因素
1．非生物因素
(1)光
(2)温度
(3)水
2．生物因素
(1)种内关系
(2)种间关系
分类 内容 实例
种间互助[来源:21世纪教育网]21世纪教育网 共生21世纪教育网 大豆与根瘤菌、地衣等[21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网
竞争 羊与牛、大小草履虫
种间斗争 捕食 狼与羊、羊与草
寄生 蛔虫与人、菟丝子与大豆
提醒　①植物分布的决定因素：森林、水中植物垂直分布的决定因素为阳光；山上植物垂直
分布、南北植被分布的决定因素为温度；沙漠、热带雨林地区、东西植被分布的决定因素
主要为水分。
②大鱼吃小鱼体现生物间关系：若为同种则是种内斗争；若为不同物种则是捕食关系。
③种内斗争、捕食对个体有害，但对物种的进化都是有利的，包括被捕食者。
④种间斗争最激烈的应为竞争关系。
⑤共生和寄生的判断依据是对双方有利还是对一方有利。
三、生态因素的综合作用
1．综合作用
环境中的各种因素对生物体是共同起作用的，而不是单独孤立地起作用的，即各种生态因素的综合作用。
2．主导作用
各种生态因素所起的作用不是同等重要的，而是有关键因素的主导作用，如在干旱地区水的多少往往是影响陆生生物生存的关键因素，在河流和湖泊中水中溶氧的多少往往是影响水生生物生存的关键因素；而对冬季鹿群的生态因素来讲，食物则是冬季影响鹿群存活的关键因素。
考点126　非生物因素对生物的影响
1．光
光对生物的影响可包括光照强度、光质(波长)、光照时间三个方面，光对植物的生理和分布起着决定性的作用。光照强弱、光质、光周期对生物有着不同的影响(如下图)。
2．温度
(1)温度能影响生物膜的通透性和酶的活性，进而影响动、植物的生理。
(2)温度影响植物的分布。随纬度、海拔的增加，温度逐渐降低，植物将从常绿阔叶林依次过渡到落叶阔叶林、针阔混交林、针叶林、苔原荒漠。
(3)温度影响动物的形态。对同一种哺乳动物，生活在寒带地区的个体，体大而端部(四肢、尾、耳、鼻端)小，体表面积与体重的比值小，其生态意义是这样的体型有利于保温，尽可能减少热量散失，适应寒带冰天雪地的环境。而热带地区的个体则相反。
(4)温度还能影响动物的习性，如冬眠、夏眠、洄游等。
3．水分
主要作用 实例
影响生物分布 陆生生物分为湿生、中生、旱生生物；水生植物分沉水、浮水、挺水植物；水生动物分为浮游、水中、水底动物
影响生物生理 植物光合作用、呼吸作用；动物的消化、吸收、运输、排泄等
影响生物形态 旱生植物叶片小，角质层厚，根系发达，如仙人掌叶变成刺，根系发达；旱生动物有储水结构，如骆驼
1．下图中曲线1和曲线2分别代表物种1和物种2的耐热范围，在什么条件下物种2能竞争过物种1 (　　)
A．温度在t1～t2范围内　　　　 B．温度在t2～t3范围内
C．温度在t2以下 D．温度在t3以下
答案　B
2．分析下列各项叙述，选择有关的非生物因素的字母选项，填入下面的括号中。
(1)决定山区植物垂直分布的主要因素是 (　　)
(2)决定水中绿色植物垂直分布的主要因素是 (　　)
(3)与大多数鱼类的洄游有关的主要因素是 (　　)
(4)柽柳有十分发达的根系和很小的鳞片状叶，与此有关的主要因素是 (　　)
(5)影响哺乳动物换毛及鸟类换羽的主要因素是 (　　)
A．阳光　　　 B．温度　　　 C．水分　　　 D．空气
E．土壤的理化特征
答案　(1)B　(2)A　(3)B　(4)C　(5)A
解析　阳光、温度和水这三种非生物因素对生物的分布起着很大的作用。第(1)、(2)小题都为垂直分布，似乎相同，但影响其分布的主要非生物因素是不同的。决定山区植物垂直分布的主要因素是温度，温度的差异决定了山上、山下植物的种类不同；决定水中绿色植物垂直分布的主要因素是光质的不同，随着海洋深度的增加，光量越来越少，就形成了绿藻、褐藻、红藻的分层分布，阳光能够到达的深度极限为海面以下200米，绿色植物在200米以下就难以生存了。第(3)小题鱼类的洄游可能与多种因素有关，但影响其洄游的主要因素是温度。第(4)小题，应根据适应性的特征来推理。发达的根系可以从土壤深层吸收水分，供植物体生长发育的需要，鳞片状小叶又可以减少水分的过多蒸发，柽柳根叶的结构特点无疑与水分的吸收与散失有直接关系。(5)哺乳动物换毛及鸟类换羽由光周期引起，即光周期变长时换夏毛(羽)，光周期变短时换冬毛(羽)。
考点127　生物因素对生物的影响
1．种内关系
(1)种内互助：同种个体之间相互协调，互惠互利的一系列行为特征。有利于取食、防御和生存，如成群的牛可以有效地对付狼群的攻击等。
(2)种内斗争：同种个体之间由于食物、栖所、寻找配偶或其他生活条件的矛盾而发生斗争的现象。
(3)种内关系可归纳为下表：
项目 类型 特点 实例
种内互助 社会性聚群 个体间分工合作 蜜蜂、蚁、猴
非社会性聚群 个体间无明确分工 鸟类、鱼类
种内斗争 个体之间 争夺食物、栖息空间或配偶 蝌蚪
种群之间 领域性行为(如占巢) 蜂
2．种间关系(如下表)
类型 数量坐标图 能量关系图 特点 举例
互利共生 相互依赖，彼此有利。如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化 地衣中的藻类和真菌；大豆与根瘤菌；人和大肠杆菌；白蚁与鞭毛虫等
寄生 略 对宿主有害，对寄生生物有利，如果分开，则寄生生物难以单独生存，而宿主会生活得更好 菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌
竞争 数量上呈现出“你死我活”的同步性变化 同一培养液中大小两种草履虫；牛与羊；水稻和稗草
捕食 一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化 羊和草；狼和羊
特别提醒　(1)上述各种关系都有利于种群的进化。捕食对捕食者和被捕食者从种群角度都是有利的。(2)共生与寄生都是种间关系，且共同生活在一起，但共生是双方互利共生，寄生是对一方有利而对另一方有害。(3)关于捕食坐标曲线中捕食者与被捕食者的判定：①从最高点判断，捕食者数量少，被捕食者数量多；②从变化趋势看，先到波峰的为被捕食者，后达到波峰的为捕食者，即被捕食者变化在先，捕食者变化在后。(4)捕食是一种弱肉强食现象，广义捕食主要指大型肉食动物捕食小型动物的食肉行为以及草食动物的食草行为。而寄生是弱者依附于强者的现象，寄生生物(寄生者)主要从宿主(被寄生者)的体表或体内吸取营养，寄生生物一般能给宿主造成慢性伤害，但不能立即杀死宿主。(5)种内斗争为种内关系，竞争(不同种生物争夺同种食物或生活空间的现象)为种间关系，种间斗争包含竞争，而生存斗争是达尔文自然选择学说的中心论点之一。很明显，生存斗争内容更丰富，既包括生物与生物之间的关系，又包括生物与无机环境之间的关系，图示如下：A代表生存斗争、B代表种内斗争、C代表种间斗争、D代表竞争。
3．寒带针叶林中两个动物种群(N1、N2)的数量变化如图所示，据图判断这两个种群的关系是
(　　)
A．捕食关系，N1为捕食者，N2为被捕食者
B．捕食关系，N2为捕食者，N1为被捕食者
C．竞争关系，N1为竞争中的胜利者，N2为失败者
D．共生关系，N1、N2彼此依赖，相互有利
答案　B
解析　分析生态系统中两物种的关系。从曲线可以看出，两曲线发生周期性变化。分析曲线的每一个周期，发现总是N1种群数量增长以后，N2种群数量随之增长，说明N2以N1为食物。两个种群若存在竞争关系，一个种群的增长可导致另一个种群的减少。两种群若存在共生关系，则两曲线呈平行关系。
4．(经典高考题)锄足蟾蝌蚪、雨蛙蝌蚪和蟾蜍蝌蚪均以浮游生物为食。在条件相同的四个池塘中，每池放养等量的三种蝌蚪，各池蝌蚪总数相同。再分别在四个池塘中放入不同数量的捕食者水螈。一段时间后，三种蝌蚪数量变化结果如图。下列分析，错误的是(　　)
A．无水螈的池塘中，锄足蟾蝌蚪数量为J型增长
B．三种蝌蚪之间为竞争关系
C．水螈更喜捕食锄足蟾蝌蚪
D．水螈改变了三种蝌蚪间相互作用的结果
答案　A
解析　三种蝌蚪有共同的食物来源，可构成竞争关系；锄足蟾蝌蚪数量减少较多，表明水螈更喜食它；由于在四个池塘中放入了不同数量的水螈，改变了它们原有的竞争结果；无水螈的池塘中，最初一段时间由于食物和生存空间充足，近似呈J型增长，但由于蝌蚪间的竞争关系，最终仍然呈S型增长。
　　　　 探究影响生物形态结构和生理功能的因素
1．探究某种生理变化是否受某种外界因素的影响——设对照，分两种情况讨论分析——是或否；
2．探究某一性状是由外界环境因素还是遗传因素决定——设对照，分三种情况讨论——只受环境影响、只受遗传因素控制、二者共同控制。
　一种以地下茎繁殖为主的多年生野菊分别生长在海拔10 m、500 m和1 000 m的同一山坡上。在相应生长发育阶段，同一海拔的野菊株高无显著差异，但不同海拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮。为检验环境和遗传因素对野菊株高的影响，请完成以下实验设计。
(1)实验处理：春天，将海拔500 m和1 000 m处的野菊幼芽同时移栽于10 m处。
(2)实验对照：生长于____________________处的野菊。
(3)收集数据：第二年秋天____________________。
(4)预测支持下列假设的实验结果：
假设一：野菊株高的变化只受环境因素的影响，实验结果是：移栽至10 m处的野菊株高
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
假设二：野菊株高的变化只受遗传因素的影响，实验结果是：移栽至10 m处的野菊株高
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
假设三：野菊株高的变化受遗传和环境因素的共同影响，实验结果是：移栽至10 m处的野菊株__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析　将海拔为500 m和1 000 m处的野菊移栽于10 m处后，应分别与10 m、500 m和1 000 m处的野菊进行对照，才能充分说明问题。若野菊株高的变化只受环境因素的影响，则移栽至10 m处野菊株高与10 m处野菊株高无显著差异；若野菊株高的变化只受遗传因素的影响，则移栽至10 m处的野菊株高与原海拔处(500 m和1 000 m)野菊的株高无显著差异；若野菊株高的变化受环境和遗传因素的共同影响，根据题意：不同海拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮，则移栽至10 m处的野菊株高比10 m处矮，比原海拔处高。
答案　(2)10 m、500 m、1 000 m　(3)测量株高，记录数据
(4)与10 m处野菊的株高无显著差异　与原海拔处(500 m和1 000 m)野菊的株高无显著差异　比10 m处野菊矮，比原海拔处高
　　　　　对种间关系的相关曲线解读不清
　如图，纵轴表示海洋不同深度中鱼类的食物分布状况，曲线甲、乙、丙分别表示
三种鱼的数量变化。下列对此图的分析，错误的是 (　　)
A．海洋中的鱼类具有垂直分层现象
B．此图表明鱼类对食物的竞争状况
C．此图表明海洋中鱼类的捕食状况
D．此图表明海洋中鱼类的共生关系
错因分析　对上述曲线横纵坐标的含义未审清楚。
解析　纵坐标为甲、乙、丙三种鱼类的食物分布，有共同的食物资源和生存空间，故构成竞争关系。
答案　D
纠错笔记　(1)互利共生曲线——同步变化(同生共死)。
(2)捕食曲线——不同步变化的此消彼长(不会导致某种生物灭绝)。
(3)竞争曲线——看最终结果，一种数量增加，另一种数量下降甚至降为0；只要曲线中提示两种生物有共同的空间或食物，则必为竞争，竞争激烈程度取决于空间、食物的重叠范围。
(4)两种生物甲和乙以同一植物为食，但取食的部位不同并不构成竞争关系。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
题组一　非生物因素的影响
1．《梦溪笔谈》记载：“缘土气有早晚，天时有愆伏，如平地三月花者，深山则四月花”。同种植物，平地与深山花期不同的主导因素是 (　　)
A．水分 B．阳光
C．温度 D．山的高度
答案　C
解析　在地球表面，每升高160米，温度就下降1℃。同种植物，平地与深山花期不同，主要是由于深山的地势高而造成温度比平地低，低温使深山中的同种植物花推迟。
2．许多鸟类在春夏之际交配繁殖，启动这种繁殖行为的外界因子是 (　　)
A．温度 B．降水
C．光照 D．食物
答案　C
解析　鸟类在春夏之际交配繁殖受多种生态因素的影响，其中主要受日照时间长短的影响。由春到夏，日照时间逐渐加长，当达到某一长度值时，就启动了繁殖行为。
3．雅鲁藏布江大峡谷地区植被分布状况是：山麓热带雨林，山腰常绿阔叶林，上层温带针叶林，顶部高山草甸。决定这种分布状况的非生物因素主要是 (　　)
A．阳光 B．土壤
C．温度 D．水分
答案　C
解析　考查影响生物垂直分布的因素，在生态系统的垂直方向上，决定植物分布的非生物因素是温度。
题组二　生物因素的影响
4．下列几组图中，能正确表示生存斗争、种间斗争、种内斗争和竞争关系的是 (　　)
答案　D
解析　生存斗争包括生物与环境的斗争，种内斗争和种间斗争三种情况。而种间斗争又包括捕食、竞争和寄生三种情况。种内斗争对于失败的个体是不利的，但对于种群的生存是有利的，使优良个体生存并繁殖，可使后代更优良些。
5．如图为某一区域M、N两物种的资源利用曲线(纵横坐标分别表示M、N两个物种所摄取的食物数量和种类)。其中表述正确的是 (　　)
A．曲线不重叠时，M与N不存在竞争
B．b越大，生物适应环境能力越弱
C．d＜b时，M与N竞争激烈
D．M、N将呈现“J”型增长
答案　C
解析　A选项中，仅从食物关系来看，曲线不重叠时，M与N无竞争关系，但是二者在其他生存资源上可能会发生重叠而产生竞争关系，所以仅凭曲线是否重叠不能确定二者是否存在竞争。B选项中，b越大说明该生物的食物种类和数量越多，适应能力越强。D选项中，M、N两个种群数量受环境因素以及其他生物因素的影响，呈现“S”型曲线。C选项中，d＜b时，两种生物的食物种类重叠部分增多，竞争会加强。
6．下图①～④分别为A.地衣中的藻类和真菌；B.大小两种草履虫；C.狐与兔；D.细菌与噬菌体四组生物的种间关系示意图(纵轴表示个体数，横轴表示时间)。请据图回答：
(1)判断A～D四组生物的对应曲线：
A．______；B.______；C.______；D.______。
(2)造成②中出现的现象是由于________________________________________________。
(3)④与②相比，结果不同是因为____________________________________________
________________________。
(4)若四种种间关系中的b死亡，对a有利的曲线是____________。
(5)若狐死亡，则兔的发展趋势是____________________________________________
____________________。
答案　(1)③　②　①　④
(2)食物竞争，使一种(大)草履虫死亡(饿死)
(3)寄生关系不可能使宿主全部死亡　(4)②和④
(5)兔先增加(失去天敌)，后减少(受食物、空间等制约)
解析　根据图形分析，一般来说共生是两种生物的数量变化一致；捕食是两种生物一种增多(减少)，另一种也随着增多(减少)；竞争是两种生物一种数量增多，另一种生物大量减少或死亡；寄生可能使宿主数量减少但不可能使宿主全部死亡。
【组题说明】
考　点 题　号 错题统计 错因分析
对非生物因素的考查 1、2、5、6、8、11、14
对生物因素的考查 3、4、7、9、10、12、13、15
特别推荐 曲线题——1、8、9、12、14；综合题——15
1．(2010·上海卷，14)如图为a、b、c、d四个不同种食叶昆虫的数量随山体海拔高度变化的示意图。据图分析，下列叙述正确的是 (　　)
A．海拔2 000米处的物种均匀度高于海拔3 000米处
B．b数量随海拔高度的变化不能体现该物种的遗传多样性
C．海拔3 000米处，b、c数量差异是生物与环境相互作用的结果
D．海拔4 000米处， a、b、c、d的数量差异体现遗传的多样性
答案　A
解析　从曲线分析，在2 000米处物种的种类较多，但各种物种的数量相对均匀，所以物种的均匀度高，多样性丰富。b数量的变化说明b物种有最适的环境条件，但在不同的环境条件中也存在，能够体现物种的遗传多样性。在3 000米处，不同物种数量的多少是由遗传因素决定的。在海拔4 000米处不同生物数量不同说明了是物种能够适应不同的环境，这是物种多样性的体现。
2．蓍草是菊科的一种植物，从海平面到3 000 m的高山都有分布。从不同的海拔高度收集到的蓍草种子在同一个花园相同条件下生长，结果如下图。相关叙述不合理的是 (　　)
A．引起不同海拔的蓍草植株高度显著差异的主要生态因子是光
B．高海拔蓍草能适应特定的环境，说明不同海拔蓍草种群的基因库有差异
C．若本实验研究“环境和基因型对生物表现型的影响”，收集的数据仍不足
D．实验结果若能说明表现型不只受环境影响，还受基因型的影响，还需设置对照组
答案　A
解析　海拔高度对植物的影响主要是通过温度，而不是通过光。不同种群生活的环境不同，经自然选择后基因库中的基因频率不同。若本实验研究“环境和基因型对生物表现型的影响”，缺少跟原产地环境下的对照。
3．下列诗句中，不属于描述群落中种间关系的是 (　　)
A．关关睢鸠，在河之洲
B．天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊
C．朱雀桥边野草花
D．小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头
答案　A
解析　睢鸠是一种鱼鹰类水鸟，A描述的是生物和无机环境之间的关系。
4．2008年秋季的“蛆虫柑橘事件”给果农造成了数十亿元的经济损失。柑橘大实蝇的成虫产卵于果实的皮下，其小幼虫(俗称蛆)在果实里潜食，蛀食果实。下列有关说法错误的
是 (　　)
A．大实蝇的小幼虫与柑橘之间是寄生关系
B．可将虫害区的柑橘深埋、消毒做无公害化处理，防止扩散危害
C．可考虑引入大实蝇的天敌进行生物防治
D．在生态系统的成分中，大实蝇的小幼虫属于分解者
答案　D
解析　大实蝇的小幼虫是寄生在柑橘果实中，以柑橘果实中的营养物质为食，在生态系统的成分中，应属于消费者。
5．下图表示a、b、c三种不同类型的植物光合速率与温度、光照强度的关系，能够依次代表这三种类型植物的是 (　　)
①热带雨林的乔木　②亚热带雨林的乔木　③热带雨林的阴生植物
④温带树林的阴生植物
A．①②③ B．①③④
C．③②① D．④②①
答案　D
6．甲、乙、丙三种萤火虫对环境条件的适应能力不尽相同。它们分布区域的温度和湿度的范围如图所示。据图分析下列叙述合理的是 (　　)
①乙能适应的环境温度范围较甲广　②丙能适应的环境湿度范围较甲广　③甲能适应的环境温度范围较丙窄　
④这三种萤火虫有可能同时分布于温度、湿度范围很窄的同一栖息地中
A．①④ B．③④ C．①② D．①③
答案　D
解析　图中的纵坐标代表温度，横坐标代表湿度。就温度而言，乙能适应的环境温度范围较甲、丙都要广，且乙＞丙＞甲；就湿度而言，甲能适应的环境湿度范围较乙、丙都要广，且甲＞丙＞乙。甲、乙两种萤火虫或乙、丙两种萤火虫有可能同时分布于温度、湿度范围很窄的同一栖息地中，但甲和丙却不能同时分布在同一温度范围内。
7．生物群落甲、乙、丙含有数字1到8的物种，每个物种的密度不同，下表给出了这些物种的密度(数/m2)。请判断下列说法中不正确的是 (　　)
群落 种1 种2 种3 种4 种5 种6 种7 种8
甲 92 4 0 0 1 1 1 1
乙 0 25 20 20 20 5 0 0
丙 0 65 20 10 3 2 0 0
A．当受到大规模害虫袭击且危害程度逐渐增强时，这些群落中受影响最小的是乙
B．当受到大规模害虫袭击且危害程度逐渐增强时，这些群落中受影响最大的是甲
C．在生物群落丙中，各物种之间最可能的关系是共生
D．在生物群落丙中，各物种之间最可能的关系是捕食
答案　C
解析　生物群落是由若干个种群组成的有机结构，群落的种类越多，个体间数量分布越合理，越有利于能量流动，其稳定性越大，反之，则越小，因此A、B选项正确。分析群落丙种群中物种数目基本呈现数量金字塔形，最可能的关系是捕食关系。
8．用相同的培养液分别培养a、b两种微藻，得到两种微藻的生长曲线如图甲所示，图乙表示a、b微藻分别利用其中磷元素的曲线。现将两种等体积的微藻混合培养在磷元素浓度略低于Kb的环境中，随时间的推移，预期两种微藻的数量变化曲线最可能的是 (　　)
答案　D
解析　图甲为两种微藻分别培养时的增长曲线，如果将二者混合培养，二者会因有共同的生物需求而存在竞争关系，所以可以排除A、B两选项。观察图乙可以发现，在营养离子浓度略低于Kb时，b的生长速率明显高于a，说明在竞争过程中b占优势。
9．如图中A、B代表两种生物，C代表生物的生活条件，箭头表示能量流动的方面，坐标曲线表示两种生物之间的关系。下列图中所表示的生物关系配对正确的一组是 (　　)
A．①—甲 B．②—甲
C．③—丙 D．④—乙
答案　A
10．下图表示蓝色太阳鱼捕食水蚤的模型及实验结果，据图可以得出的正确结论是(　　)
A．水蚤种群密度低时，太阳鱼捕食小型水蚤为主
B．水蚤种群密度中等时，太阳鱼捕食中等体型水蚤为主
C．水蚤种群密度高时，太阳鱼对三种体型水蚤的捕食基本相同
D．实验数据支持太阳鱼选择猎物使能量摄入最大化的假说
答案　D
解析　据题图可知，水蚤种群密度在三种情况下，太阳鱼均以捕食大型水蚤为主，故A、B、C均错。
11．在不同温度和湿度条件下，蝗虫的种群数量的变化如下图所示。下列叙述正确的是
(　　)
A．温度为32.5℃时，蝗虫对湿度的适应范围最窄
B．温度为35℃时，相对湿度为90%更有利于蝗虫的生存
C．在一定范围内，蝗虫生活的最适湿度随温度升高而升高
D．温度与湿度对蝗虫的种群数量的影响效果不同
答案　C
12．下图表示某孤岛上存在捕食关系的两种生物种群个体数量随时间变化的统计结果。有关叙述正确的是 (　　)
A．种群①为捕食者，种群②为被捕食者，①数量的减少，将最终导致②数量的增加
B．种群①和种群②之间不存在信息的传递
C．种群②生物个体所含的能量比种群①生物个体所含的能量低
D．种群①②可能组成该孤岛上的一个特有群落
答案　A
解析　从种群个体数分析，种群①为捕食者，种群②为被捕食者，①数量的减少，将最终导致②数量的增加。捕食者与被捕食者存在信息的传递，捕食者能根据被捕食者的信息捕食，被捕食者能根据捕食者的信息躲避捕食者。种群②个体数比种群①个体数多，种群②所含的能量比种群①所含的能量高，但不能说明种群②生物个体所含的能量比种群①生物个体所含的能量低。孤岛上所有生物构成群落。
13．在某自然保护区中，A物种与B物种的种群数量变化如图所示，依据图中提供的信息推论，下列叙述不正确的是 (　　)
A．A物种与B物种的相互关系是捕食关系，B为捕食者，A为被捕食者
B．A物种种群数量受B物种种群影响，但B物种种群数量不受A物种种群的影响
C．A物种种群数量变化受出生率和死亡率因素的影响，还受迁入率和迁出率等因素的
影响
D．A物种和B物种各自种群内均会出现种内斗争
答案　B
解析　题图中显示A物种与B物种是捕食关系，B为捕食者。A物种种群数量增多，使B物种种群有充足的食物，也随之增多；天敌的增多又会使A物种种群数量减少，二者相互影响。
14．下图为生活在浅海中的硅藻在一年内的数量变化图，请回答下列问题：
(1)在冬季(12、1、2月)海水中硅藻数量最低的原因是：
①________________；②________________。
(2)夏季(6、7、8月)硅藻的数量仍处于低谷的原因是_____________________________。
(3)从冬、夏两季硅藻的数量情况，可以得出的结论是：作用于生物的多种无机环境因素________________________。
(4)20世纪60年代初期，科学家们对地球上海洋最深的马里亚纳海沟进行考察，发现海沟深处有动物，但没有绿色植物，这是因为那里 (　　)
A．没有二氧化碳 B．没有有机物
C．太冷 D．没有阳光
(5)限制生物在海洋中的分布，但并不限制生物在陆地上分布的非物因素是 (　　)
A．矿质养料和水 B．光和氧
C．温度和水 D．氧和温度
答案　(1)①水温较低　②光照减弱
(2)水中矿质营养含量低
(3)起着综合作用
(4)D　(5)B
解析　硅藻的生长和繁殖是受光照、温度、水中营养物质等多种因素的影响，这些因素
不是单一起作用的，而是综合起作用的。阳光对生物有很大的影响，尤其对绿色植物，不仅影响它的生长、发育和开花，而且还可以直接决定它在地球上的分布。在海洋里，阳光能够到达的深度极限为海平面以下200 m。由于绿色植物的光合作用，需要阳光这一条件，因此在海平面200 m以下的水域中没有阳光，就不可能有绿色植物生存。所以在深海中自然不会有绿色植物生存，而动物却不受这方面的限制。在远离植物光合作用的区域，海水中氧气的含量也会大大降低；而在陆地上，上述两种因素变化不大。注意：不限制陆地生物分布不等于说对生物分布无作用。
15．达尔文曾发现几种生物的食物链：红花三叶草→土蜂→野鼠→家猫。请回答：
(1)猫与鼠和鼠与蜂之间的关系叫做________。这个食物链表明：猫多对牧业发展________。
(2)有一种土蜂的变种能直接在红花三叶草的花蕾处咬出一个洞来吸取花蜜，同时招引本地短口器的小蜂前来吮蜜，这种不作传粉的土蜂与三叶草的关系为________，与本地小蜂形成的关系为________。自然界中这种具有嚼洞取蜜行为的土蜂，其产生从遗传学观点看，可能是由________产生的一种________行为。
(3)当地农民如果不种红花三叶草，而改种一种开白花、蜜腺较浅的三叶草，这种白花三叶草茎柔软，难以支持土蜂飞落，不久本地小蜂成为优势种群，这时小蜂与土蜂间成为________________________________________________________________________
关系。出现土蜂大幅减少的现象说明了__________________________，其原因在于
__________________。
答案　(1)捕食　有利　(2)捕食　种间互助　变异　本能
(3)竞争　适应的相对性　环境条件的改变
解析　(1)野鼠与土蜂、野鼠与家猫之间的关系属于单纯的捕食关系。
(2)短口器的本地小蜂采不到红花三叶草的蜜，但土蜂中的一种变种不是利用长长的口器通过正常的途径采蜜，而是在花的基部花蕾处咬一洞来采蜜，无意间帮助了本地小蜂，土蜂的变种与本地小蜂之间应该存在着竞争的关系，但这种关系是很薄弱的，因为这两种生物的生态需求和采蜜行为存在着很大区别，所以它们之间更多地体现一种种间互助的关系。变种土蜂的这种嚼洞取蜜的行为是由变异产生的一种本能行为。
(3)当地农民不种红花三叶草而改种白花、蜜腺浅的三叶草后，本地小蜂不再需要变种土蜂的帮助就能直接从白花三叶草上采蜜，所以环境条件改变后，变种土蜂与本地小蜂之间的种间互助关系已经不存在了，但它们都以白花三叶草的花蜜为食，所以两者之间是一种竞争关系。由于白花三叶草的茎比较柔软，不能支持个体较大的土蜂，土蜂的采蜜难度增加，在与本地小蜂的竞争中处于劣势，故种群数量逐渐减少。这是因环境条件的改变，由原来的适应而变得不适应，这种现象说明了生物对环境的适应是相对的，而不是绝对的，所以这种现象是适应具有相对性的一个具体实例。第47课时　生态系统的能量流动和物质循环
一、能量流动的概念和过程
1．概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2．能量流动的过程
(1)能量的输入
①起点：从生产者固定太阳能开始。
②总能量：生产者固定的全部太阳能。
(2)能量的传递
①传递渠道：食物链和食物网。
②传递过程，见下图。
(3)能量的转化和散失
太阳能有机物中化学能
二、能量流动的特点、金字塔及意义
1．单向流动：能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不可循环流动。
2．逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中传递效率大约为10～20%。21世纪教育网
3．能量金字塔：将单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高绘成图，可形成一个金字塔图形。
4．意义
(1)帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
(2)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
三、生态系统的物质循环
1．概念：无机环境 生物群落
2．特点：循环流动、反复利用、全球性。
3．实例——碳循环
(1)碳在无机自然界中的存在形式：CO2和碳酸盐。
(2)循环形式：CO2(主要)。
(3)循环过程
无机环境 CO2 生物群落 有机物
在生物群落中以有机碳形式沿食物链(网)传递。
(4)温室效应
①形成原因：大量化石燃料的燃烧，大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳的平衡。
②影响：加快极地和高山冰川的融化，导致海平面升高，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
4．与能量流动的关系：二者同时进行，相互依存，不可分割，物质是能量载体，能量则是物质循环的动力。
5．意义：通过能量流动和物质循环使生态系统中的组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一整体。　
考点135　生态系统的能量流动分析
1．能量的来源及去向图解
(1)消费者摄入能量(a)＝消费者同化能量(b)＋粪便中能量(c)，即动物粪便中能量不属该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量。
(2)消费者同化能量(b)＝呼吸消耗(d)＋生长、发育和繁殖(e)。
(3)生长、发育和繁殖(e)＝分解者分解利用(f)＋下一营养级同化(i)＋未被利用(j)，即消费者同化能量若为两部分之和是b＝d＋e；若为四部分之和是b＝d＋f＋i＋j。
2．生态系统的能量流动过程可以用下图表示
流入每一营养级的能量去向可从以下两个角度分析：
(1)定量不定时分析：流入某一营养级的一定量的能量，在足够长的时间内的去路有三条：①自身呼吸散热消耗；②流入下一营养级；③被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能形式从生物群落中散失，只有生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。
(2)定量定时分析：流入某一营养级的一定量的能量，在一定时间内的去路可有四条：①自身呼吸散热消耗；②流入下一营养级；③被分解者分解利用；④未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究，第4部分的能量将保留给下一年。
1．如图为某生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中正确的是 (　　)
A．①表示流经生态系统内部的总能量
B．一般情况下，次级消费者增加1 kg，生产者至少增加100 kg
C．生物与生物之间吃与被吃的关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性
D．从能量关系看②≥③＋④
答案　C
解析　①仅仅是流经该生态系统内部总能量的一部分，所以A错误；次级消费者增加1 kg，生产者至少增加25 kg，所以B错误；从能量关系上看，②＞③＋④，所以D错误。
2．(2010·山东理综，6)以下表示动物利用食物的过程。
正确的分析是 (　　)
A．恒温动物的④/③值一般高于变温动物
B．哺乳动物的③/①值一般为10%～20%
C．提高圈养动物生长量一般需提高③/②值
D．食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物
答案　C21世纪教育网
解析　本题考查了动物所摄取食物利用的过程及特点。恒温动物维持体温需要消耗较多的有机物，因而④/③值一般低于变温动物；10%～20%是营养级的能量传递效率，而不是同化量和获取量之间的比值；圈养动物产量的提高依赖于同化量的增加，即③/②的比值提高；植物性食物中含有哺乳动物不能利用的物质多于动物性食物，因而食肉动物的③/②值高于食草性哺乳动物。
考点136　能量流动特点与金字塔
1．能量流动特点及原因
(1)单向流动——捕食关系不能逆转且散失的热能不能利用。
(2)逐级递减——自身呼吸消耗＋分解者分解＋未被利用
2．能量传递效率
能量传递效率＝×100%
一般说来，能量传递的平均效率大约为10%～20%。
提醒　同一食物链不同环节能量传递效率往往不完全相同，不涉及“最多”、“最少”，计算时不能按10%或20%，而需按具体数值计算，如在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D的能量为M×a%×b%×c%。
3．能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔
不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、数量、生物量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。
　　类型项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
含义 各营养级固定的总能量 每一营养级生物个体的数量 每一营养级现存生物的总质量
形状
特点 呈正金字塔形[来源:21世纪教育网] 一般呈正金字塔形 一般呈正金字塔形
分析 能量流动的过程中总是有能量的耗散 一株大树上，鸟、虫、树的数量金字塔的塔形会发生倒置 浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的生物量
1．在一条食物链中，由低营养级到高营养级推算，前一营养级比后一营养级含量一定多的指标是“能量”，而“数量”和“生物量”均可能出现反例。
2．在人工生态系统中因能量可人为补充，可能会使能量金字塔呈现倒置状况。如人工鱼塘中生产者的能量未必比消费者(鱼)多。天然生态系统则必须当能量状况表现为金字塔形状时，方可维持生态系统的正常运转，从而维持生态系统的稳定性。
3．某营养级的“粪便”中的能量不同于“尿液”中的能量。前者应归于上一营养级，是未被该营养级利用的能量(含在上一营养级同化能量的80%～90%中)；后者则归于该营养级，是该营养级所同化的能量中的一部分(含在上一营养级传递来的10%～20%的能量中)。
4．以金字塔图形式呈现
如下图所示，如果成千上万只昆虫生活在一棵大树上，鸟又以该树上的昆虫为食(食物链：树→昆虫→鸟)。那么树、昆虫和鸟的能量金字塔、生物量金字塔和生物数量金字塔可依次表示为A、A、C。
3．(2010·江苏卷，11)有人发起“多吃素食、少吃肉食”的运动，以支援粮食短缺地区的灾民。运用生态学知识对此的合理解释是 (　　)
A．多吃肉食会增加心血管病的发病率
B．直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量
C．多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多
D．节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平
答案　C
解析　从食物链中的能量流动特点来看，营养级越高，在能量流动过程中损失的能量越多。多吃素食，是将人放在初级消费者的层次上，只经过一次能量传递，这样人获得的能量最多，消耗的粮食总量最少。
4．(2009·广东理基，51)下图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是 (　　)
A．Ⅰ是初级消费者
B．Ⅳ为分解者
C．E1为太阳能，E2为热能
D．能量可在食物链中循环利用
答案　C
解析　Ⅰ是生产者，Ⅱ是初级消费者，以此类推，Ⅳ应为三级消费者。
5．下图中甲图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。请据图回答问题：
(1)在该生态系统中，既是分解者又可作为消费者食物的生物是________。
(2)请根据甲图中的生态系统，写出乙图中能量金字塔各营养级的所有生物名称：
①______________________；②______________________；③______________。
答案　(1)细菌　(2)藻类、大米草　食草虫、线虫、海螺　沼蟹、蜘蛛(注意：回答问题完整)
考点137　碳循环
1．过程图解及解读
(1)大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用(主要途径)或硝化细菌等的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：a.分解者的分解作用；b.动植物的细胞呼吸；c.化石燃料的燃烧。
(4)碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分都是单向的。(判断成分的依据)
2．温室效应
(1)成因
①工厂、汽车、飞机、轮船等对化石燃料的大量使用，向大气中释放大量的CO2。
②森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中CO2的调节能力。
(2)危害
加快极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。
(3)缓解措施
①植树造林，增加绿地面积。
②开发清洁能源，减少化石燃料燃烧。
6．(2010·广东理综，26)气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。
时期 碳吸收量(kg C·a－1) 碳释放量(kg C·a－1)
A 1.20×1014 1.20×1014
B 1.20×1014 1.26×1014
(1)生态系统碳的吸收主要是通过________作用实现的，碳的释放主要是通过________作用实现的。
(2)表中________时期的生态系统处于稳定状态，原因是
________________________________________________________________________。
(3)由于过度的人工碳排放，破坏了生态系统的________，导致大气中________增加并引起全球气候变化。
(4)人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池”是模仿囊状结构吸
收光能的特性而制造的，囊状结构吸收光能的过程发生在光合作用的________阶段；又
如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的________直接发酵转化为燃料乙醇。
答案　(1)光合　呼吸　(2)A　碳吸收量等于碳释放量　(3)碳平衡　CO2浓度　(4)光反应　有机物
解析　(1)光合作用吸收CO2，呼吸作用放出CO2，生态系统中碳循环主要通过光合作用和呼吸作用进行。(2)生态系统中碳的吸收量等于释放量时，该生态系统正处于稳定状态，而当碳的吸收量大于释放量时，处于生长期，当碳的吸收量小于释放量时，则处于衰退期。(3)过度的人工碳排放使得碳的释放量大大的超出碳的吸收量，从而破坏了生态系统的稳定性，大气中不能被吸收的大量CO2能引起温室效应，导致地球气候变化。(4)光合作用的光反应阶段，光能的吸收发生在叶绿体的囊状结构薄膜上，光合作用的产物葡萄糖经酒精发酵可生成乙醇。
　　　　 利用“拼图法”解决能量流动中的难题
输入第一营养级的能量(W1)，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了(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。参考图示，很容易理解以下问题：
1．流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级，则刚好等于D1，即第二营养级同化的总能量；再将D1“拼回”第一营养级，则刚好等于生产者固定的总能量W1。可见，在一个草原生态系统中，草原上所有生物的总能量都来自W1，所有生物总能量之和都小于W1(呼吸作用消耗的缘故)。
2．能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，从第一营养级向第二营养级能量的传递效应等于D1/W1，因此不会达到100%，一般情况下，能量传递效率为10%～20%。21世纪教育网
3．在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物与生物在营养级上的差值。
　研究人员在对甲、乙两个不同的生态系统调查后发现，两个生态系统的生产者总能量相同，甲生态系统只有初级和次级消费者，乙生态系统则有初级、次级、3级和4级消费者。如果其他的因素都一样，则下列选项叙述正确的是 (　　)
A．甲生态系统中现存的消费者的总能量大于乙生态系统中现存的消费者的总能量
B．甲生态系统的消费者总能量小于生产者同化的总能量，但乙生态系统则相反
C．甲、乙生态系统的消费者总能量都大于生产者同化的总能量
D．乙生态系统的消费者总能量大于甲生态系统的消费者总能量
解析　由于消费者的总能量属于生产者同化的总能量的一部分，因此B、C项的说法都不正确。随着食物链的延长，能量逐级递减，因此食物链越长的生态系统中，储存在生物体内的能量就越少。乙生态系统中营养级的数量多于甲生态系统，因此乙生态系统中现存的消费者的总能量小于甲生态系统中现存的消费者的总能量。
答案　A
体会　能量流动中传递效率的相关计算需注意
(1)流入各级消费者的总能量指的是该级消费者同化的总能量，消费者粪便中所含有的能量不能计入其同化的总能量中。因此，同化量＝摄入量－粪便中的能量。
(2)能量传递效率＝某一个营养级的同化量/上一个营养级的同化量。
(3)计算某一生物所获得的最多(最少)的能量规律(设食物链为A→B→C→D)：
已知 问题 求解思路
D营养级净增重M21世纪教育网21世纪教育网 至少需要A营养级多少21世纪教育网 N×(20%)3＝M21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
最多需要A营养级多少 N×(10%)3＝M
A营养级净增重N D营养级最多增重多少 N×(20%)3＝M
D营养级至少增重多少 N×(10%)3＝M
(4)涉及多条食物链的能量流动计算时，若根据要求只能选择食物网中的一条食物链，计算某一生物获得的最多(或最少)的能量。其规律如下：
生产者消费者
　　　 对物质循环过程不理解，不会识别相关图解
　如图表示生物圈中碳循环的部分示意图。甲、乙、丙、丁构成生物群落，箭头①～⑨表示循环过程。下列有关说法正确的是 (　　)
A．大气中的气体X是指CO2和CO
B．完成①过程的能量主要是由⑧过程提供的
C．丁经⑤⑥⑦过程获得的能量占甲、乙、丙总能量的10%～20%
D．丙处在第三营养级
错因分析　①对涉及物质循环的一些生理过程不清楚；②不会判断相关图解中字母表示的各种成分。
解析　生物群落与无机环境之间的碳循环是以CO2的形式进行的，故图中大气中的气体X代表CO2；图中甲为生产者，乙为初级消费者(第二营养级)，丙为次级消费者(第三营养级)；完成①过程的能量主要由太阳能提供；捕食食物链中相邻营养级间的能量传递效率为10%～20%。
答案　D
纠错笔记　(1)碳循环过程示意图
弄清箭头的方向及代表含义。
(2)将上图换成字母，并尝试判断四种成分(找依据)
据图判断A、B、C、D各代表哪种成分？
先根据双向箭头确定A和B应为生产者和非生物的物质和能量，不能写“无机环境”，也不能写“生物类别”，再根据A→C确定C为消费者，剩下D为分解者。
(3)变形图之一解读
根据①与③之间的双向箭头判断：①是生产者，③是非生物的物质和能量。根据①②④的碳都流向⑤，可进一步判断：②是初级消费者，④是次级消费者，⑤是分解者。
(4)变形图之二解读
首先找出相互之间具有双向箭头的两个成分即A和E，一个为生产者，一个是大气中的CO2库。又因为其他各个成分都有箭头指向A，所以A为大气中的CO2库，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。整个图解中，食物链是E→F→D→B。
题组一　能量流动核心考查
1．下图是生态系统中能量流经各营养级的示意图。由于呼吸的消耗，上一个营养级的能量只能一部分流入下一个营养级。以下对图中“呼吸”的理解正确的是 (　　)
A．指生物在呼吸等新陈代谢和各种活动中消耗的全部能量
B．指生物进行有氧呼吸时产生的全部能量
C．所有生产者和消费者都进行有氧呼吸和无氧呼吸
D．分解者通过呼吸从生产者和消费者那里得到自身生命活动所需要的能量
答案　A
2．(2011·海南卷，21)关于生态系统的叙述，正确的是 (　　)
A．生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的
B．生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然是有利的
C．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大
D．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越小
答案　A
解析　能量在生态系统中是单向流动、逐级递减的，某一营养级的能量约是其上一营养级的10%～20%；生态系统的信息传递可调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，但并非对所有捕食者都有利；生态系统中的营养级与生物的体型大小没有必然联系。
题组二　物质循环
3．下图是生态系统中碳循环示意图，其中“→”表示碳的流动方向。下列叙述不正确的是
(　　)
A．在碳循环过程中，同时伴随着能量流动
B．由于某种原因造成图中E生物数量大量减少，推测短期内与之相邻的两个营养级生物
数量发生的变化是D增加，F减少
C．该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、B
D．A→C过程中碳主要以CO2的形式进行循环，F→B以含碳有机物的形式进行流动
答案　C
解析　分析图形，A、B、D、E、F均有箭头指向C，则C是无机环境中的二氧化碳库。A、C之间为双向箭头，A为生产者。A、D、E、F均有箭头指向B，则B为分解者，D、E、F为消费者。图示中包含的食物链为A→D→E→F，故E减少，短时间内D增加，F减少。碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2的形式循环，在生物群落内部以含碳有机物的形式流动。
4．在一般情况下，下列关于生态系统中物质循环的主要渠道的图解，正确的是 (　　)
答案　A
解析　生态系统中的物质循环是由于生产者和分解者接通了生物群落与无机环境的通道，生产者通过光合作用或化能合成作用，利用光能或氧化无机物释放的能量，将无机物合成为有机物，这样无机环境中的物质进入生物群落，经各级消费者利用，最后经分解者的分解作用又将有机物转化成无机物归还到无机环境中去。
题组三　物质循环和能量流动的综合考查
5．(2010·大纲全国卷Ⅰ，5)下图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是
(　　)
A．微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量
B．沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者
C．沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用
D．多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率
答案　C
解析　一个完整的生态系统是由非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者四部分构成，在沼气池中，微生物分解有机物，产生可燃气体，属于分解者；生态系统中，物质是可以循环利用的，而能量是单向逐级递减的，C项的叙述违背了这一原则，因此是错误的。
6．(2010·海南卷，23)请回答：
(1)碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以________的形式进行。驱动整个生态系统运转的能量主要来源于________的太阳能。
(2)分解者通过________和________的方式将有机物分解成CO2等释放到无机环境中。
(3)下图所示的食物网中共有________条食物链，其中初级消费者是______。
(4)如果环境中的某种有毒物质在生物体内既不能分解，也不能排出体外，则该物质经________的传递后，便可在不同的生物体内积累，因此，通常生物所在的________越高，该有毒物质在其体内的积累量越大。
答案　(1)CO2　绿色植物固定(或光合作用固定)
(2)有氧呼吸　无氧呼吸(或发酵)
(3)3　兔和鼠
(4)食物链　营养级
解析　本题考查生态系统能量流动和物质循环的基础知识。在生物群落和无机环境之间，碳循环的形式是CO2，在生物群落内部，是以含碳有机物的形式沿着食物链和食物网进行传递。生产者固定的太阳能是流经整个生态系统的总能量。分解者的分解作用实际上就是其呼吸作用，包括有氧呼吸和无氧呼吸。环境中的某些有毒物质伴随着食物链和食物网在生物体内富集，营养级越高，含量越高。
【组题说明】
考　点 题　号 错题统计 错因分析
能量流动 1、5、6、8
物质循环 2、3、4、10
综合考查 7、9
特别推荐 流程图解题——6、8；知识综合考查——10
1．如图为生态系统能量流动的部分图解，①代表一定的能量值。下列相关叙述中，正确的是
(　　)
A．生态系统的能量流动是循环进行的
B．能量在沿食物链流动时逐级递减
C．次级消费者属于第二营养级
D．图中①代表呼吸作用所消耗的能量
答案　B
解析　生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的；次级消费者属于第三营养级；图中①代表流向分解者的能量。
2．关于生态系统中碳循环的说法，错误的是 (　　)
A．各级消费者所利用的碳都直接或间接来自生产者
B．分解者在碳循环中起重要作用
C．碳在无机环境中仅以CO2形式存在
D．碳在无机环境与生物群落间是以CO2形式进行循环的
答案　C
3．如图为生态系统中碳循环示意图，箭头表示循环方向。下列相关叙述正确的是 (　　)
A．图中甲、乙、丙构成了该生态系统的生物群落
B．图中b、c、d过程均可表示不同生物的细胞呼吸
C．缺少类群丙则生态系统的物质循环不能正常进行
D．由于细胞呼吸的消耗，乙对食物的同化量远小于摄入量
答案　D
解析　甲、丁分别表示生产者、分解者，乙、丙表示消费者。图中甲、乙、丙、丁的全部生物构成生物群落；c、d分别表示乙、丙同化的能量，b表示生产者的呼吸量；缺少丁类生物，物质循环将不能正常进行；乙同化的能量中有大部分通过呼吸作用散失，只有少部分用于乙生长、发育、繁殖。
4．在碳循环中，连通无机环境和生物群落的生物类群和生理作用分别是 (　　)
①生产者　②消费者　③分解者　④光合作用　⑤呼吸作用　⑥蒸腾作用　⑦化能合成作用
A．①②；④⑤⑥ B．①③；④⑤⑦
C．②③；⑤⑥⑦ D．①③；④⑥⑦
答案　B
解析　碳循环中，生产者通过光合作用或化能合成作用将CO2转化为有机物进入生物群落，分解者则通过分解作用把有机物变成CO2返回无机环境。
5．如图为某生态系统能量流动示意图[单位：J/(cm2·a)]，以下分析不正确的是 (　　)
A．甲的数值是1 250 J/(cm2·a)
B．乙到丙的能量传递效率为15%
C．每一营养级的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用
D．乙的个体数目一定比甲少
答案　D
解析　一般情况下，随着营养级的增加，动物个体的数量会减少，个体的体积会增大，但是也存在特殊情况，例如树上的昆虫与树之间的关系。
6．某生态系统中存在如图所示的食物网，如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的 (　　)
A．1.875倍 B．1.375倍
C．1.273倍 D．0.575倍
答案　B
解析　解题时应该从C出发，设当食物比例A∶B＝1∶1时，C的能量为x，需要的A为(1/2)x×10＋(1/2)x×10×10＝55x。设当食物比例A∶B＝2∶1时，C的能量为y，需要的A为(2/3)y×10＋(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。
7．如图表示某生态系统一年中CO2的释放和消耗状况。有关叙述正确的是 (　　)
注：①生产者呼吸释放量，②分解者呼吸释放量，③消费者呼吸释放量，④生产者光合作用消耗量。
A．流经该生态系统的总能量可用④表示
B．②的量越小，说明该生态系统施用的有机肥料越多
C．该生态系统中消费者同化量的多少可用③表示
D．该生态系统一年中CO2的释放量与消耗量相等
答案　A
解析　④表示生产者光合作用消耗的CO2量，可表示流经该生态系统的总能量；生态系统施用的有机肥料越多，分解者呼吸越旺盛，释放的CO2量越多；生态系统中消费者同化量大于③表示的呼吸量；该生态系统一年中CO2的释放量小于消耗量，这是因为还有一部分能量储存在生物体内。
8．下图为生态系统中部分能量流动情况示意图，①②③④⑤⑥各代表一定能量，下列有关叙述正确的是 (　　)
A．从能量关系看①＝②＋⑤
B．⑥都属于初级消费者的同化量
C．分解者获得的能量最少
D．③/②代表初级消费者流入次级消费者的能量传递效率
答案　D
解析　①是流经生态系统的总能量，它包括②(流入下一营养级的能量)以及⑤(流入分解者中的能量)和通过生产者呼吸消耗的能量，故A错误；⑥中部分能量来自初级消费者排出的粪便，是食物残渣，属于生产者同化量，故B错误；最高级消费者获得能量最少，故C错误。
9．如图甲表示某生态系统的能量锥体图，P为生产者，Q1为初级消费者，Q2为次级消费者。现对图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析，其中分析不正确的是(注：图乙中a、a1、a2表示上一年留下来的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量) (　　)
A．b＋c＋d＋e为本年度流入该生态系统的总能量
B．c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的能量
C．b和d之一可代表生产者传递给分解者的能量
D．初级消费者产生的粪便中所含的能量是包含在c中的
答案　D
解析　由图可知，c、c1分别是生产者流入初级消费者、初级消费者流入次级消费者的能量，即初级消费者、次级消费者同化的能量。b＋c＋d＋e为生产者固定的能量，即本年度流入该生态系统的总能量；b和d(b1和d1、b2和d2)之一可代表粪便、遗体残骸等传递给分解者的能量；初级消费者产生的粪便中所含的能量属于生产者同化的能量，应包含在b或d中。
10．(2012·安徽理综，30)某弃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)。
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
(1)能量从田鼠传递到鼬的效率是______。
(2)在研究能量流动时，可通过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40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的15只。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__________。
(3)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量只有3%～5%用于________________________，其余在呼吸作用中以热能的形式散失。
(4)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______________________，维持生态系统的稳定。
答案　(1)3%　(2)80　偏高　(3)生长、发育、繁殖等生命活动　(4)调节生物的种间关系
解析　(1)田鼠的同化量是7.50×108 J/(hm2·a)，鼬的同化量是2.25×107 J/(hm2·a)，故能量传递效率为(2.25×107)/(7.50×108)×100%＝3%。
(2)设1 hm2的范围内种群数量为M，则40/M＝15/30，M＝80。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，即重捕个体中标记个体数减少，则估算值M偏高。
(3)某一营养级的能量，一部分用于呼吸作用(细胞呼吸)，一部分用于自身的生长、发育和繁殖。田鼠和鼬都属于恒温动物，进行呼吸作用用于维持体温需消耗大量能量，还有部分能量用于自身的生长、发育和繁殖。
(4)由题意知，通过信息传递，鼬和田鼠的数量基本稳定，可见信息传递可调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。第49课时　人与生物圈
一、生物圈的概念和稳态的维持
1．生物圈的概念
(1)概念：指地球上的全部生物和它们的无机环境的总和，是地球上最大的生态系统。(2)形成：地球的理化环境和生物长期相互作用的结果，是生物与环境共同进化的产物。
(3)范围：大气圈底部、水圈的全部、岩石圈的上部。
2．生物圈稳态的自我维持
(1)能量角度：源源不断的太阳能是维持正常运转的动力。
(2)物质方面：大气圈、水圈、岩石圈提供必需物质。
(3)自动调节：多层次、多方面。
3．生物圈形成
4．生物的进化顺序(从代谢类型分析)
异养厌氧型→自养(异养)需氧型
练一练　关于生物圈稳态自我维持的原因中，不正确的是 (　　)
A．太阳能源源不断，是维持生物圈正常运转的动力
B．大气圈、水圈、岩石圈为生物生存提供了必需的物质
C．生物圈具有多层次的自动调节能力
D．CO2的增加必定破坏生物圈的稳态
答案　D
解析　生物圈是最大的生态系统，生态系统从物质方面来说是个自给自足的系统，因为生物圈中的物质能循环利用；但从能量的角度分析，生物圈是个开放的系统，需不断补充太阳能，因为生态系统是个能量耗散系统。生态系统的生物群落中生物之间存在着直接或间接的相互关系，不同生物之间形成复杂的食物网，即使一种生物灭绝，起相同作用的生物仍可以取代该灭绝的生物来维持生物圈的物质循环，所以生物圈具有多层次的自动调节能力。大气中CO2的增加会导致植物光合作用增强，从而吸收更多的CO2，故CO2的增加不一定破坏生物圈的稳态。
二、全球性生态环境问题
课外小常识
　　
三、生物的多样性与保护
1．概念：生物圈内所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。
2．层次：分为遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个不同层次。
3．生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。
4．保护措施：最有效的措施，就地保护(最常用的方式是建立自然保护区)，其它措施有迁地保护(在人工繁育培训中心)；利用生物技术对濒危物种的基因进行保护；加强立法、执法和宣传教育。
四、可持续发展
1．含义：在不牺牲未来几代人需要的情况下，满足我们这代人的需要，它追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展。
2．实施措施
(1)保护生物多样性。
(2)保护环境和资源。
(3)建立人口、环境、科技和资源消费之间的协调与平衡。
考点140　全球环境污染问题
1．环境污染的来源及后果
2．水污染及其净化
提醒　(1)淡水湖泊和江河中由于氮、磷元素污染导致的藻类等微生物爆发，叫做水华。海湾水域形成的类似情况，叫做赤潮。这样的水体污染会使渔业遭受重大经济损失，使邻近地域人们的饮水受到直接威胁。(2)解决水污染最有效的办法就是减少排放。对不可避免产生的污水，要集中到处理厂进行净化。常用的方法有物理沉降过滤、化学反应分解等，最符合生态学原理的是利用生物分解的办法降解。
3．土地荒漠化
(1)原因：植被破坏是土地荒漠化的主要原因，如草原的过度放牧、草原植被破坏、有益动物的大量减少、病虫害严重等，使草原植被退化，原始森林和三北防护林被破坏。
(2)后果：沙尘暴遮天蔽日，毁坏力极强。
(3)治理措施：合理利用和保护现有草原；部分地区退耕还林、还草；大量营造草场、灌木林和防护林，以林护草、草林相结合。
1．环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数，下面名词与环境污染无关的是 (　　)
①温室效应　②赤潮　③酸雨　④光化学污染
⑤臭氧空洞　⑥潮汐　⑦大脖子病
A．②④ B．⑥⑦
C．⑤⑦ D．②⑤⑦
答案　B
2．英国著名经济学家K·E·博尔丁把对自然界进行掠夺、破坏式开发利用的经济模式称为
“牧童经济”。下列现象不是由“牧童经济”模式造成的是 (　　)
A．沙尘暴频发 B．火山爆发
C．温室效应加剧 D．湿地内物种减少
答案　B
考点141　酸雨
1．概念：一般pH小于5.6的雨水称为酸雨。
2．形成：由于大气中的SO2和氮氧化物在强光照射下，进行光化学氧化作用，并和水蒸气结合而形成。酸雨中所含的酸主要是硫酸和硝酸，它们在雨中使pH下降。
3．硫循环
自然界中碳、硫循环的比较
碳循环 硫循环
进入生物群落的途径 光合作用、化能合成作用[来源:21世纪教育网] 矿质元素吸收(大气、土壤或水体中)
进入生物群落的形式 CO2 SO2、SO
返回无机环境的途径 动、植物的细胞呼吸、分解者的分解作用、燃烧 分解者的分解作用、燃烧、火山爆发
返回无机环境的形式 CO2 SO2、SO
引发的环境问题、危害及原因 ①CO2过多，造成温室效应，植被破坏②加快冰川的融化，致使海平面上升，威胁人类生存和陆地生态系统等③化石燃料大量燃烧 ①SO2过多，遇水结合形成酸雨②危害人体健康及作物，污染土壤、水体，破坏土壤植被，腐蚀建筑物和金属材料等③植被的大量破坏，化石燃料大量燃烧
治理措施 ①植树造林②减少化石燃料的燃烧③开发新能源 ①多种植吸收SO2的植物②减少化石燃料的燃烧③开发新能源
相同点 ①在生物群落和无机环境之间都是以无机物的形式循环②都经过生产者的作用进入生物群落③在生物群落内部都主要以有机物形式传递
3．下图是生态系统中硫循环和碳循环及其相互关系的简图，请分析回答下列问题。
(1)如果图示是一个草原生态系统，图中标号________所代表的内容能体现出这个生态系统自动调节能力的大小。
(2)如果该生态系统中次级消费者增重2 kg，至少需要生产者________kg。
(3)若要提高该生态系统的抵抗力稳定性，一般可采用的措施为______________。
(4)在硫循环中，除图中所示过程外，大气中二氧化硫的来源还应有__________________。
(5)碳和硫在生物群落中的流动形式依次为____________________________。
(6)若短时间内大气中二氧化碳和二氧化硫迅速增加，会造成的全球性环境问题依次是
______________。
答案　(1)④　(2)50　(3)增加各营养级的生物种类
(4)石油等化石燃料的燃烧、火山爆发
(5)有机物、有机物　(6)温室效应、酸雨
解析　(1)能体现出这个生态系统自动调节能力大小的是食物链的复杂程度，④可反映食物链复杂程度。(2)次级消费者增重2 kg，至少需要生产者2÷20%÷20%＝50 kg。(3)提高生态系统的抵抗力稳定性，常采取的措施是增加各营养级的生物种类。(4)在硫循环中，大气中二氧化碳的来源：①生物的分解作用；②石油等化石燃料的燃烧；③火山爆发三条途径。(5)碳和硫在生物群落中流动的形式都是以有机物的形式流动的。(6)短时间内大气中二氧化碳增加可引起温室效应，短时间内大气中二氧化硫增加可产生酸雨。
考点142　保护生物多样性
(1)生物多样性的直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的，以及有旅
游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。生物多样性的间接价值是指对生
态系统起到重要调节作用的价值，如森林和草地对水土的保持作用，湿地在蓄洪防旱、调
节气候等方面的作用。生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。
(2)生物多样性的保护措施包括就地保护和迁地保护两大类，就地保护是对生物多样性最有效的保护。反对盲目地、掠夺式地开发利用，坚持合理利用是保护生物多样性的关键。
(3)多样性成因分析
①从分子水平看
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。
(4)生物多样性丧失的原因
生存环境的改变和破坏；掠夺式开发和利用；环境污染；外来物种入侵或引种到缺少天敌的地区。
提醒　生物多样性中强调物种多样性，不是种群多样性。
(5)外来物种入侵引发生态危机的原因
①占据空的生态位。
②侵入物种具有顽强的生命力，入侵传播能力强，一旦传入，能迅速传播蔓延开来，在短时期内呈现种群的“J”型增长，如松树线虫等。
③迁入地环境条件适宜。
④侵入物种对环境适应性强。
⑤缺少天敌的控制。
[来源:21世纪教育网]
4．(2012·江苏卷，24)全球范围内生物多样性有降低的趋势，对此所作的分析正确的是(多选)
(　　)
A．栖息地总量减少和栖息地多样性降低是重要原因
B．栖息地破碎化造成小种群有利于维持生物多样性
C．这种变化是由于新物种产生量少于现有物种灭绝量
D．过度的人为干扰导致生物多样性降低
答案　ACD
解析　生物多样性降低的主要原因是人类活动导致的栖息地总量减少和栖息地多样性降低，A项正确；栖息地的破碎化主要是由人为因素造成的，道路建设、居住点的扩大等造成了生物种群之间的基因交流受阻，小块、分裂的小种群对疾病抵抗力的降低、对环境变化适应力的减弱和繁殖率的降低，不利于维持生物多样性，B项错误、D项正确；生物多样性降低的直接原因是新物种的产生量少于现有物种的灭绝量，C项正确。
5．(2011·江苏卷，20)下列关于江苏省境内发生的几个生态事件的叙述，错误的是 (　　)
A．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
B．克氏原螯虾(小龙虾)原产美洲，经由日本引入南京地区后迅速扩散，对农田有一定的
危害，但成为餐桌上的美味，不属于生物入侵
C．麋鹿原产我国，但后来在国内绝迹，从欧洲引入并在大丰境内建立自然保护区实行迁
地保护
D．丹顶鹤在我国东北等地繁殖，迁徙到江苏沿海滩涂越冬，在盐城建立自然保护区实行
就地保护
答案　B
解析　生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成一定危害的现象。互花米草引入到江苏沿海等地后，在与本地物种的竞争中占优势，使本地的生物多样性受到威胁，A项正确；小龙虾由日本引入后，在与本地生物的竞争中占优势而大量繁殖并迅速扩散，属于生物入侵，B项错误；麋鹿原产我国，在国内绝迹后，从欧洲引入并在大丰境内建立自然保护区保护起来，属于迁地保护，C项正确；盐城的丹顶鹤自然保护区是在其越冬地进行的就地保护，D项正确。
考点143　观察二氧化硫对植物的影响
1．实现原理
亚硫酸钠与稀硫酸反应生成二氧化硫。根据这一原理可以现场制备二氧化硫。将同种植物长势相同的幼苗分别放在同样大小的玻璃罩内，并且在玻璃罩内生成不同浓度的二氧化硫，就可以观察二氧化硫对植物的影响。
2．方法步骤
测量玻璃罩容积→计算称取所需亚硫酸钠的质量→按要求完成实验装置→观察幼苗受害部位及受害程度。
3．实验结论
(1)SO2浓度越大，植物受害越严重。
(2)叶片受害顺序：成熟叶→老叶→幼叶。
(3)植株受害顺序：叶片→叶柄→植株。
(4)症状：叶片褪绿，变为黄白色，叶脉间出现黄白色点状“烟斑”，随时间推移，“烟斑”由点扩成面，严重时叶片萎蔫，叶脉褪色变白，植株萎蔫死亡。
4．实验注意事项
(1)实验材料的选择和准备
①尽量选择对二氧化硫反应敏感的阔叶植物，便于观察植物的受害症状。
②提前3～4周准备实验材料，应多准备些幼苗，以便挑选长势相同的幼苗做实验。
(2)设置对照实验
设置无SO2危害的植物作空白对照组，增强实验结论的说服力。
(3)做好实验现象的观察和记录
①观察时应进行连续观察。
②做好重点记录，可设计观察记录。
时间(钟点)21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网 1号植物21世纪教育网[来源:21世纪教育网] 2号植物 3号植物21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网
叶Ⅰ 叶Ⅱ 叶Ⅲ 叶Ⅰ 叶Ⅱ 叶Ⅲ 叶Ⅰ 叶Ⅱ 叶Ⅲ
(4)配制不同浓度的二氧化硫的方法
①计算钟罩内SO2气体的体积
溢水法：可用注水法测出钟罩的容积(三个钟罩容积要相等)。用溢水法测出放入盆栽植物后钟罩的容积(测量钟罩内剩余水的体积即是)。
②计算Na2SO3的质量
通过上述方法测出放入盆栽植物后钟罩的容积，根据实验中SO2的浓度可以确定SO2的质量，再根据化学方程式计算出所需Na2SO3的质量。
6．将三株长势相同的幼苗按如下装置处理，密封。A钟罩内小烧杯中盛有稀硫酸并放
0.276 mg亚硫酸钠，B钟罩内小烧杯中盛有稀硫酸并放0.138 mg亚硫酸钠，C钟罩内不放上述物质。(钟罩内气体体积为5 L)
(1)亚硫酸钠和稀硫酸可生成________气体，________钟罩内气体含量最高。
(2)________钟罩植物最先受到伤害，症状是_____________________________________ 。
(3)SO2主要破坏植物的________，同时使叶肉细胞__________________________________
而干枯，植物叶片变________。
(4)C罩植物是起________________作用。
答案　(1)SO2　A　(2)A　叶片发黄、焦枯并逐渐死亡
(3)叶绿体　脱水　枯萎　(4)对照
　　　　　　　环境污染的治理方法
处理污染水体、土壤常借助于微生物的分解作用——特别关注微生物代谢类型与环境关
系。
(1)自养型微生物处理无机物污染，如富营养化问题的解决、重金属污染等。
(2)异养型微生物处理有机物污染，如生活污水、农药等。
(3)异养需氧型微生物处理时保证充足的空气——采用搅拌、通气等措施。
(4)异养厌氧型微生物处理时保证厌氧环境——密封、池底沉积物等措施。
　(2012·天津理综，9)夏初，在某河口多地点采集并测定水样，结果表明，各采样点无机氮浓度相近，而无机磷浓度差异较大。按无机磷浓度由低到高的顺序，绘制各采样点对应的浮游植物和浮游动物的密度曲线，结果如下图。
据图回答：
(1)磷元素进入浮游植物细胞后，以__________分子的形式成为细胞膜支架的成分；在细胞内，磷元素通过参与________________________反应(写反应式)，保持细胞内ATP含量的相对稳定。
(2)分析发现，P1、P2采样点浮游植物种类差别非常明显，从进化角度分析，这是__________的结果。
(3)无机磷浓度高于P1的采样点，浮游动物的密度反而比P1采样点低，下列有关其原因的分析，不可能的是______(单选)。
A．可被浮游动物取食的浮游植物种类较少
B．水体溶解氧较高
C．浮游动物的捕食者数量较多
D．水体有害物质浓度较高
(4)请用箭头补充完成该河口生物群落中氮元素的流向图。
―→―→―→
答案　(1)磷脂　ADP＋Pi＋能量ATP　(2)自然选择
(3)B
(4)
解析　(1)磷元素在细胞膜中以磷脂成分构成其基本骨架，同时磷元素又可形成磷酸基团，通过化学反应ADP＋Pi＋能量ATP，保持细胞内ATP含量的稳定。(2)P1、P2采样点不同，对应的磷元素浓度有很大差异，在两种不同的自然环境的定向选择下，其内的浮游植物种类差别非常明显也就很容易解释了。(3)浮游动物减少的原因存在以下几个方面的可能：从能量流动上看，是因为其食物减少或其天敌增多；从物质循环上看，食物链中的生物富集作用非常明显，营养级越高，有害物质积累的浓度越大，对生物的影响也越明显。水体溶解氧较高，应是浮游动物密度增大的条件，并非浮游动物密度减小的原因。(4)物质的循环离不开生产者的固定和分解者的分解，因此，所有生态系统中的各营养级应都有箭头指向分解者。
　　　　 对生物多样性及其保护的一些观念辨析不清
　下表显示某地哺乳动物和鸟类生存受到威胁的主要原因及其比例，下列有关叙述正确的是 (　　)
原因 哺乳动物 鸟类
偷猎 31% 20%
丧失栖息地 32% 60%
生物入侵 17% 12%
其他原因 20% 8%
A．生物入侵可以提高生物的多样性，有利于生态系统的稳定性
B．鸟类生存受到威胁的主要原因是人类活动使其栖息地丧失造成的
C．哺乳动物生存受到威胁的主要原因是偷猎造成的
D．该地生态系统一定是草原生态系统
错因分析　对题干表格信息不会分析。
解析　由表可知：鸟类生存受到的主要威胁是丧失栖息地，而栖息地的丧失是人类活动造成的；哺乳动物生存受到的威胁较多，主要是偷猎和丧失栖息地；外来生物入侵使生态系统稳定性减弱；通过该表不能判定是什么生态系统。
答案　B
纠错笔记　(1)保护生物多样性最有效的措施——就地保护。
(2)造成生物多样性锐减的最主要原因——人类对栖息地环境的破坏。
(3)保护野生生物是保护濒危灭绝的而不是所有的，如蚊子、苍蝇是野生生物但不需要保护。
(4)外来物种入侵的早期阶段类似于“J”型增长，但长远来看应符合“S”型增长。
(5)N的吸收方式主要是植物通过根以NH和NO两种形式被吸收，进入植物体主要用于蛋白质和核酸的合成；S的吸收主要以SO的形式被吸收，某些植物可以直接吸收SO2，S进植物体后主要用于蛋白质合成。
题组一　人类活动与生态平衡及水体污染
1．某自然保护区以国家一级重点保护动物东北虎和其生存环境为保护对象，近年来发生了几起进入保护区内的家畜被虎捕食、人被虎咬伤的事件。你认为最合理的应对办法是(　　)
A．加强虎的生存环境保护，尽量减少人为干扰
B．捕获肇事虎，送动物园或动物救护中心进行迁地保护
C．捕获肇事虎，放归其他自然保护区
D．人工增投家畜，满足虎捕食需要
答案　A
解析　由于生态平衡遭到破坏，虎的生存范围日益减小，食物逐渐缺乏，以前不会袭击人的老虎开始主动伤人，投喂食物只能解决暂时问题，恢复其生存环境才是重中之重。
2．下列选项中，由温室效应所产生的影响是 (　　)
A．永冻土融化，造成冻土区域内公路的破坏
B．水体富营养化，对近海生态环境造成一定的污染
C．酸雨加剧，对森林生态系统造成严重破坏
D．臭氧层破坏，使全球皮肤癌患者数量增加
答案　A
解析　自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，已引起全球气候变暖等一系列严重问题，包括永冻土融化。
3．下列关于蓝藻提前现身巢湖的说法中，错误的是 (　　)
A．此次蓝藻事件将对该水域的生物多样性造成严重破坏
B．出现这种情况的根本原因是人类对环境的污染和破坏
C．造成此次生态灾难的主要原因是外来物种入侵，蓝藻大量繁殖
D．在湖水中投放虾、蟹等以藻类为食的动物将有利于提高该生态系统的抵抗力稳定性
答案　C
解析　蓝藻的大量繁殖不是因为外来物种的入侵，而是因为人类对环境的污染和破坏，导致水体富营养化。
题组二　生物多样性的含义及价值
4．(2010·北京理综，5)保护生物多样性是实现人类社会可持续发展的基础。下列对生物多样性的理解正确的是 (　　)
A．生物多样性的丰富程度与自然选择无关
B．群落演替过程中的生物多样性逐渐降低
C．物种多样性比较高的生态系统相对稳定
D．遗传多样性比较低的种群适应环境能力强
答案　C
解析　生物多样性的形成是长期自然选择的结果；群落演替过程中，生物的多样性会逐渐加强；一般来说，生态系统中物种多样性越高，生态系统中的组分就越多，食物网越复杂其自动调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。突变和基因重组导致生态系统遗传多样性的产生，从而为生物的进化提供了大量的原材料，其中，可能有一些会适应某种变化的、生存所必需的遗传类型，因此，生物遗传多样性的提高对生物进化是有利的。
5．(2011·安徽卷，29Ⅱ)大熊猫和华南虎都是我国的珍稀保护动物，它们体型相近，曾经同域分布，一度都有较大的种群数量。由于栖息地破坏导致它们的数量锐减，目前野生大熊猫仅有1 600只左右，而华南虎在野外已基本绝迹。
(1)从生态系统能量流动的特点分析，大熊猫比华南虎有一定生存优势的原因是
________________________________________________________________________。
(2)成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记，这种行为传递的信息类型属于______________________________________________________________。
(3)目前，野生大熊猫分布在六个彼此隔离的种群中，通过建立生态廊道沟通各种群，可以使种群间发生__________________________________________________________。
(4)建立自然保护区，改善栖息环境，以提高________，是提高大熊猫种群密度的根本措施。
答案　(1)大熊猫比华南虎的营养级低，获得的能量相对较多　(2)化学信息　(3)基因交流　(4)环境容纳量(或K值)
解析　(1)大熊猫是初级消费者，属于第二营养级，华南虎是三级或四级消费者，属于第四或第五营养级。在食物链中，所处营养级越高，能量传递过程中损耗的能量也就越多，处于该营养级的生物同化的能量就越少。(2)生态系统中的信息分为物理信息、化学信息和行为信息，生物在生命活动过程中，可能产生一些可以传递信息的化学物质，如本题中的大熊猫尿液和肛腺分泌物，即为化学信息。(3)通过建立生态廊道使各个孤立的种群沟通，可以加强基因交流，促进生物进化。(4)建立自然保护区可以为生物创造良好的生存环境，提高环境容纳量(或K值)。
题组三　全球环境问题
6．(广东卷，13)目前气象预报中有“紫外线指数”的内容，提醒市民注意避免紫外线伤害。造成地面紫外线照射增强的直接原因是 (　　)
A．滥伐森林 B．水体污染
C．南极冰川融化 D．臭氧层破坏
答案　D
7．哥本哈根气候大会再次引起人们对温室气体排放的关注。下表是全球各国CO2排放总量的比较；如图所示为生物圈中碳元素的循环过程。请据此回答以下相关问题：
位次 国家 CO2排放总量
1 中国 60
2 美国 59
3 俄罗斯 17
4 印度 12.9
5 日本 12.47
6 德国 8.6
7 加拿大 6.1
8 英国 5.86
9 韩国 5.14
10 伊朗 4.71
全球各国CO2排放总量比较(单位：亿吨)
(1)由题表可知，我国CO2排放总量高于美国，居世界第一位。为了在此次大会谈判中取得主动权，我国应该用______为指标代替CO2排放总量。
(2)据图分析，你认为农民给农田松土、大量放牧会加剧全球变暖吗？________。为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)结合实际，你认为造成温室效应的主要原因是________________。为了减少温室气体的排放我国采取了哪些措施？(至少写出两点) _________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)人均CO2排放量(合理即可)
(2)会　松土促进了土壤微生物的有氧呼吸，增加了CO2释放量；大量放牧也会增加CO2释放量，从而使温室效应和全球气候变暖问题变得更加严重
(3)煤和石油等化石燃料的大量燃烧　大力发展新的清洁能源、大力植树造林、控制人口快速增长、加速淘汰高耗能产业等(合理即可)
解析　(1)虽然我国CO2排放总量最大，但我国人口多，经济总量也大，因此，可以采用人均CO2排放量或单位GDP CO2排放量为指标代替CO2排放总量。(2)松土会使土壤中O2含量增加，微生物活动增强，有机物分解加快，CO2释放增加。大量放牧，一方面使牧草大量被动物啃食，光合作用能力下降；另一方面，动物有氧呼吸会释放CO2。因此，给农田松土、大量放牧会加剧全球变暖。(3)工业革命以来，煤和石油等化石燃料的大量燃烧，使大气中CO2含量迅速上升，引发温室效应。
【组题说明】
考　点 题　号 错题统计 错因分析
生物圈与全球环境问题 2、3、7、8、9、10
生物多样性及价值 1、4、5、6
特别推荐 生态农业问题——10；经典实验设计——2、3、7
1．(易错题)下列属于生物多样性间接价值的是 (　　)
A．“两个黄鹂鸣翠柳，一行白鹭上青天”，激发人们文学艺术创作灵感
B．野生生物相互依存、相互制约，共同维系生态系统的稳态
C．科学家根据苍蝇平衡棒的导航原理，研制了新型的导航仪
D．生物多样性是培育农作物、家畜和家禽新品种不可缺少的基因库
答案　B
解析　生物多样性的间接价值实际上就是生态功能。
2． “哥本哈根气候变化大会”再次引起人们对温室气体排放的关注，大会所倡导的低碳生活获得普遍认同。根据右图所示碳循环的部分过程进行的有关分析，不正确的是(　　)
A．生物群落内部进行碳循环的物质形式是含碳有机物
B．参与②过程的生物包括生产者、消费者和分解者
C．③过程增强后②过程随之增强，不能通过增强③减少大气中的CO2
D．开发太阳能、水能、核能等新能源，可减少人类对①过程的依赖
答案　C
解析　生物群落内部进行碳循环的物质形式是含碳有机物；③过程增强后②过程不会随之增强，因此可以通过增强③减少大气中的CO2。
3．某同学做了如下的三个实验装置，在适宜的温度、光照条件下放置一段时间，可得到的结论是 (　　)
①甲、乙对照可验证水体富营养化与水体中大量的N、P等矿质元素有关
②甲、丙对照可验证生活污水可导致水体富营养化
③乙、丙对照可验证生活污水中的有机质被微生物降解后，可产生大量的N、P等矿质元素
④甲、乙、丙对照可知，生活污水的排放是水体富营养化的惟一因素
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
答案　A
4．下列措施中符合生态学原理的是 (　　)
A．只要保护好生态系统的多样性，就可以全面实现生物多样性的保护
B．设法提高以虫治虫、以菌治虫的效率，尽量减少甚至不使用有害农药
C．为控制外来物种入侵造成的严重灾害，无论如何应将其天敌引入我国
D．人类可以改造环境，从而使人口数量超越环境容纳量，以缓解人口压力
答案　B
解析　应从基因、物种和生态系统三个水平上实现生物多样性的保护；控制外来物种入侵不能盲目引入其天敌，引种不当会造成新的生态灾难；人口数量超越环境容纳量会对环境造成较大的压力，甚至引起环境的恶化。
5．同学们在“设计某地人工生态林”时提出以下观点：①选择适合本地生长的树木种类；②尽量增加树木种类；③选择树种时注意不同品种生长的高度。上述观点的提出遵循的主要生态工程原理是 (　　)
A．协调与平衡原理 B．物质循环再生原理
C．物种多样性原理 D．整体性原理
答案　C
解析　协调与平衡原理的主要含义是生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度；物质循环再生原理的主要含义是物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；物种多样性原理的主要含义是物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性；整体性原理的主要含义是生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响。
6．薇甘菊原产于中南美洲，后来入侵我国，它生性喜光，善于攀援，生长迅速，致使许多植物被其覆盖后因缺少阳光而死亡。下列有关说法正确的是 (　　)
A．薇甘菊入侵是破坏我国生物多样性的主要原因
B．薇甘菊与被其覆盖的绿色植物间是竞争关系
C．薇甘菊在原产地没有生物多样性的价值
D．薇甘菊泛滥是脱离原产地后发生基因突变的结果
答案　B
解析　生存环境的改变和破坏是导致我国生物多样性锐减的主要原因，故A错误；薇甘菊在原产地也有生物多样性的价值，故C错误；薇甘菊在我国泛滥的原因是生存环境适宜和缺少天敌，故D错误。
7．某环保部门在凌晨2点选择某养猪场附近河流的4个不同地点，由上到下依次标记为1、2、3、4并测量其溶氧量，结果如图所示，根据图示分析不正确的是 (　　)
A．这条河流污染最严重的是地点3附近
B．污染最可能从地点2附近开始
C．地点3溶氧量减少的主要原因是光照不足，浮游植物光合作用减弱
D．地点4数据表明该河流具有抵抗力稳定性
答案　C
解析　地点3溶氧量减少主要是由水中好氧型细菌分解有机物消耗氧气引起的。
8．某研究机构研究人工湿地对生活污水的净化，实验结果如图。其中P表示磷；N表示氮；COD表示化学需氧量(代表水中微生物分解有机物的氧气消耗量)。据图分析不能得出的结论是 (　　)
A．人工湿地对生活污水有一定的净化作用
B．人工湿地对污水中的N去除效果好于P
C．8～11月份流经人工湿地的污水中N和P的减少不是同步的
D．从12月份COD的曲线变化分析，浮游动物的取食作用对污水有一定的净化作用
答案　D
解析　由图可知，人工湿地对污水中的N去除效果要好于P；在8～11月份，流经人工湿地的污水中N的含量在8月中旬至10月中旬是持续下降的，但P的含量呈波动趋势，所以不是同步的；从整体上看，人工湿地对生活污水有一定的净化作用，但图中没有信息能反映出浮游动物的取食作用对污水有一定的净化作用。
9．要实现人与自然的和谐发展，下列措施最合理的是 (　　)
A．通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源
B．使用化学农药防治病虫害，保证粮食稳产
C．发展生态农业，实现物质和能量的多级利用
D．大力开垦湿地，扩大粮食种植面积
答案　C
解析　A项通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源，这可能会带来一些安全性问题；B项化学农药的使用会导致环境污染，而且长期使用某种化学农药也会导致害虫的耐药性增强；C项能实现无废弃物生产，有利于保持可持续发展；D项湿地面积大量减少，会导致其蓄洪防旱等功能的减弱。
10．奶牛场每天排放大量的粪便、饲料残渣，如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。下图是某奶牛场废水处理流程图，请回答：
(1)输入此氧化塘的能量有________________。氧化塘中的风车草、圆田螺、细菌等生物共同构成________。
(2)植物细胞吸收的磷酸根离子用于合成的生物大分子主要是________。氧化塘后部的溶解氧含量比前部的________。
(3)废水流入厌氧池前，需经稀释处理，是为了防止____________________________。
(4)氧化塘后部种植莲等挺水植物，有利于减少出水口处水中的浮游藻类，原因是______________________________________。
(5)控制废水流入氧化塘的速率，除有利于氧化塘中有机物被充分分解外，还有利于_ _____________________，使出水口处的水质达到排放要求。废水不能过量流入氧化塘，说明生态系统的__________________。
答案　(1)太阳能和化学能　生物群落
(2)核酸　高(多)
(3)微生物失水过多死亡
(4)挺水植物起遮光作用，影响浮游藻类进行光合作用
(5)无机盐被充分吸收　自我调节能力是有限的
解析　(1)输入池塘的能量有光能和厌氧池中的未彻底分解产物中的化学能。(2)植物细胞中含P的生物大分子主要是核酸。因在氧化塘前部微生物分解厌氧池输入的有机物而消耗溶解氧，在后部植物光合作用释放氧，故后部溶氧量较高。(3)若废水中的有机物含量过高，则厌氧池中的微生物就会因渗透作用大量失水而死亡。(4)挺水植物通过与藻类竞争矿质元素和光而有效地限制了藻类的生长。(5)因生态系统的自我调节能力是有一定限度的，故一次性注入氧化塘的废水不能过多，控制废水进入氧化塘的流速还可以使植物充分利用其中的矿质元素，使出水口处的水质达标。
全球性生态环境问题

展开更多......

收起↑