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密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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高频微专题7　种群、群落和生态系统的综合
满分100分,限时60分钟
一、选择题(本题共5小题,共20分。每题只有一项符合题目要求,每题4分。)
1.鲸落是鲸鱼死亡后沉入深海形成的一种特殊生态系统,其演化分为四个阶段:鲨鱼、螃蟹等取食鲸鱼的柔软组织→海蜗牛、蠕虫等无脊椎动物以残余鲸尸为食→鲸骨腐烂产生硫化氢,硫细菌等从硫化氢中获取能量→鲸骨的矿物遗骸作为礁岩成为生物的聚居地。下列相关叙述正确的是(　　)
A.鲸落中的各种动物和微生物共同构成了上述特殊生态系统
B.特殊生态系统鲸落中硫细菌属于分解者
C.鲸落的形成演化会改变鲸落所在地的环境和生物种群分布
D.鲸骨礁岩上演化出充满生机的珊瑚礁的过程属于初生演替
2.研究表明,与无机肥相比,长期施用有机肥可提高土壤生物总生物量,改变微小型土壤生物的群落结构及多样性,同时优化地下食物网的结构。下列有关分析错误的是(　　)
A.使用有机肥替代无机肥的群落将会发生次生演替
B.施用有机肥一段时间后,群落将达到相对稳定状态
C.外部环境条件的改变是群落发生演替的根本原因
D.有机肥可通过改善分解者的生物量来优化食物网
3.某经营性森林有27种植物,林场对其林木采伐后彻底清除地表植物。自然恢复若干年后,该地段上形成了有36种植物的森林。下列叙述正确的是(　　)
A.采伐后的空地资源丰富,植物种群呈“J”形增长
B.采伐前的生态系统比恢复后的生态系统抵抗力稳定性高
C.采伐后的空地上出现新群落的过程属于次生演替
D.该生态系统恢复过程中,营养级的增多取决于植物种类的增加
4.某池塘中有三个优势种群,分别是鳙鱼、浮游动物A和浮游植物B。鳙鱼生活在中层,以浮游动物A和浮游植物B为食;浮游动物A以水表层浮游植物B为食。下列相关叙述错误的是(　　)
A.鳙鱼的食物来源不同,鳙鱼所处的营养级不同
B.鳙鱼和浮游动物A的分层现象属于群落的垂直结构
C.捕捞小型野杂食鱼和适当施肥,可以提高鳙鱼的产量
D.当池塘干涸后,有新的群落定居于此,该过程为初生演替
5.生态学家对某地云杉林中四种林莺的生态需求进行了研究,四种林莺主要觅食位于树皮和树叶上的植食性昆虫,觅食部位如下表。下列有关叙述正确的是(　　)
种类 觅食对象所在部位
栗颊林莺 树顶新生针叶区、嫩芽区
黑喉绿林莺 中上部新生针叶区、嫩芽区、较老针叶区
栗胸林莺 老针叶区、无地衣区、有地衣覆盖的中层枝条区
黄腰白喉林莺 无地衣区、有地衣覆盖的较低树干与中层枝条区
A.标记重捕法是生态学家在此研究过程中的首选
B.该地云杉林中四种林莺的全部个体构成了一个种群
C.林莺属于初级消费者,可以加速生态系统中的物质循环
D.栗颊林莺与黑喉绿林莺觅食部位的差异可以减弱种间竞争
二、选择题(本题共3小题,共18分。每题有一项或多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
6.如图表示某稻田生态系统的营养结构及无机环境,其中鸭是顶级消费者。下列相关叙述错误的是(　　)
A.该生态系统中的生产者是水生杂草和水稻等
B.图中共有11条食物链,鸭所处的最高营养级为第四营养级
C.该捕食食物网中,细菌与水生动物之间具有种间竞争关系
D.该捕食食物网中,碳可以以有机物的形式进行流动
7.某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述不正确的是(　　)
A.食草动物进入早期,其种群数量增长大致呈“J”形曲线
B.图中a点的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量
C.该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关
D.过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性
8.如图表示夏季北温带常见湖泊不同水深含氧量、温度的变化。下列相关叙述合理的有(　　)
A.决定群落垂直分层现象的非生物因素主要是温度和含氧量
B.自养生物主要分布在表水层,分解者主要分布在底泥层
C.群落分层越明显、层次越多,生物多样性越丰富,生态系统稳定性越强
D.湖泊经地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段和灌木阶段可初生演替出森林
三、非选择题(本题共4小题,共62分。)
9.(16分)海洋牧场是一种海洋人工生态系统,通过在特定海域投放人工鱼礁等措施,构建或修复海洋生物生长、繁殖、索饵或避敌所需的场所,以实现海洋生态保护和渔业资源持续高效产出,是海洋低碳经济的典型代表。回答下列问题。
(1)海洋牧场改善了海洋生物的生存环境,可使某些经济鱼类种群的环境容纳量　　　　;海洋牧场实现了渔业资源持续高效产出,这体现了生物多样性的　　　　价值。
(2)人工鱼礁投放海底一段时间后,礁体表面会附着大量的藻类等生物。藻类在生态系统组成成分中属于　　　　,能有效降低大气中CO2含量,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)在同一片海域中,投放人工鱼礁的区域和未投放人工鱼礁的区域出现环境差异,从而引起海洋生物呈现镶嵌分布,这体现出海洋生物群落的　　　　结构。
(4)研究还发现,浮游动物能排泄出HC等缓冲物质,而浮游动物的分布与海洋环境密切相关,研究者调查了四个区域浮游动物的总丰富度,结果如表所示:
对照区 海带养殖区 牡蛎养殖区 人工鱼礁区
总丰富度(ind/m3) 20.35 20.95 12.11 47.54
综合以上研究,　　　　　区域海洋生态系统的稳定性更高,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)研究者还提出了“多营养层次”生态养殖模式,即在水的上层,挂绳养殖海带等藻类;在水的中层,挂笼养殖滤食性贝类或网箱养殖投饵性鱼类;而在底层,则投放了人工鱼礁,并养殖海参等底栖杂食动物。这种养殖模式主要体现了生态工程的　　　　　原理。
10.(14分)湿地生态系统是湿地植物、栖息于湿地的动物、微生物及其环境组成的统一整体。湿地具有改善水质,调节小气候等功能。
(1)对湿地物种进行　　　　　　调查可反映该群落的物种组成。湿地中动植物种类多,营养级数目多,可用　　
　　　　来表示各营养级之间的个体数量关系,通过　　　　　　可以预测某种动物种群数量的变化趋势。不同植物区域的动物优势种有明显差异,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)研究人员对该湿地中某食物链(甲→乙→丙)的能量流动进行了研究[单位:×103J/(hm2·a)],结果如下表。由表中可以看出,甲与乙之间的能量传递效率明显小于10%,最可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,丙摄入的能量中,用于生长、发育和繁殖的是　　　　　　×103J/(hm2·a)。
甲 乙 丙
固定的能量 摄入量 同化量 呼吸量 摄入量 同化量 呼吸量
24 500 105 75 71.5 8.44 5.5 4.38
(3)湿地具有抵抗外界干扰保持原状的能力,这种能力被称为生态系统的　　　　　　能力。湿地具有较为丰富的鱼类资源,同时也具有涵养水源、净化水质的作用,这体现了生物多样性的　　　　　　价值。人类对湿地的保护使野生动物种类增加,不仅丰富了物种多样性,同时也丰富了　　　　　　多样性。
11.(16分)天鹅洲长江故道现为长江江豚自然保护区,是可人为调控的半封闭水域,丰水期能通过闸口将长江干流江水引入。2017年,评估认为该水域最多可保障89头长江江豚健康、稳定地生存。当年该水域开始禁渔。2019~2021年该生态系统的食物网及各类型鱼类的生物量调查结果如图、表所示。2021年该水域长江江豚种群数量为101头,但其平均体重明显低于正常水平。
调查时间 生物量(kg·hm-2)
小型鱼类 大中型鱼类
2019年 30.4 30.8
2020年 22.8 47.9
2021年 5.8 547.6
回答下列问题:
(1)该群落中分层分布的各种水生生物形成一定的　　　　结构。鲢、鳙等大中型鱼类与短颌鲚等小型鱼类利用相同的食物资源,存在　　　重叠,表现为　　　　　关系。蒙古鲌等大中型鱼类通过　　　　使小型鱼类生物量降低,导致长江江豚食物资源减少。
(2)在此生态系统中,长江江豚占据　　　个营养级,其能量从根本上来自该食物网中的　　　　　　。
(3)为实现对长江江豚的良好保护,可采取以下措施:其一,据表分析,从该水域适度去除　　　　　　,使能量更多流向长江江豚;其二,在丰水期打开闸口,使长江江豚饵料鱼类从干流　　　　天鹅洲长江故道,增加长江江豚食物资源。以上措施可提高该水域对长江江豚的　　　　　　。
12.(16分)互花米草入侵是南通沿海地区面临的生态威胁之一,科研人员针对其入侵的原因与防治方法开展了相关研究。请分析回答:
(1)互花米草在生态系统中属于　　　,由于对气候、环境的适应性和耐受能力很强,其入侵会导致当地原有植物种类锐减,使　　　　　降低甚至丧失。
(2)互花米草入侵,可显著改变本地植被群落,并影响其他生物类群,这种演替属于群落的　　　　　。芦苇也是南通沿海地区的本土植物,由于与互花米草具有相似的　　　　,二者之间竞争激烈。研究人员对启东黄海沿岸10个湿地进行调查,每块湿地采用　　　　　取样法随机选取5个样方,采集植物和土壤样本,测定相关数据,结果如下图。
据图分析可知　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,推测这是互花米草成功入侵的原因之一。
(3)对互花米草控制常采用人工刈制、使用除草剂和生物防治等措施。下图表示互花米草参与当地食物链的部分结果:
①a、b、c过程中碳的流动形式是　　　　　,图中未包含的生态系统的成分还包括　　　　　　　　　　　　　　　。
②若鸟的食物互花米草和植食性昆虫,由原来的1∶1调整为2∶1,传递效率按20%计算,鸟增重1克所需的互花米草是原来的　　　　　(保留两位小数)。
③互花米草与植食性昆虫之间进行的信息传递在生态系统中具有　　　　　　　　　　　　　　　的作用。
答案全解全析
1.C　生态系统是由生物群落和无机环境构成的,各种动物和微生物并不能构成生态系统,A错误;特殊生态系统鲸落中的硫细菌属于生产者,B错误;鲸落属于特殊的生态系统,鲸落的形成演化会改变鲸落所在地的环境和生物种群分布,C正确;鲸骨的矿物遗骸作为礁岩成为生物的聚居地,故鲸骨礁岩上发生的演替属于次生演替,D错误。
2.C　使用有机肥替代无机肥后,群落中的优势物种可能会发生更迭,进而使群落发生次生演替,A正确;施用有机肥一段时间后,群落将达到相对稳定状态,生态系统的结构会趋于稳定,B正确;发生群落演替的原因有群落内部或外界环境条件的改变、人类活动的干扰等,其中群落内部因素的变化才是群落演替的根本原因,C错误;有机肥中的有机物会被分解者利用,故有机肥可通过改善分解者的生物量来优化食物网,D正确。
3.C　
关键信息 选项分析
采伐后的空地 代表一定的空间和资源,而非理想条件。在有限的资源和空间条件下,种群数量一般以在一定数量(K值)附近波动的形式保持数量上的相对稳定,增长曲线为“S”形而非“J”形,A错误
某经营性森林有27种植物,采伐后自然恢复若干年,该地段上形成了有36种植物的森林 说明恢复后的生态系统物种数量比采伐前明显增多,群落结构趋于复杂,生态系统的抵抗力稳定性提高,B错误
彻底清除地表植物 原有植被虽已不存在,但原有土壤条件及繁殖体仍存在,此地段发生的演替属于次生演替,C正确
生态系统中营养级的数量取决于两个方面:生态系统中生产者固定的总能量以及能量在生态系统各营养级之间的传递效率(一般为10%~20%)。演替过程中,植物物种数量增加并不意味着通过生产者输入生态系统的总能量增多,所以其营养级并不一定会增多,D错误。
4.D　鳙鱼的食物来源不同,则鳙鱼所处的营养级可能会改变,若以浮游植物B为食,则处于第二营养级,若以浮游动物A为食,则处于第三营养级,A正确;鳙鱼和浮游动物A的分层现象属于群落的捕捞小型野杂食鱼和适当的施肥,提高浮游植物的数量,可以为鳙鱼提供更多的食物,提高鳙鱼的产量,C正确;当池塘干涸后,有新的群落定居于此,该过程为次生演替,D错误。
5.D　标记重捕法是调查种群密度的方法之一,本实验是研究四种林莺的生态需求,因此不需要用到标记重捕法,A错误;在一定的自然区域内,同种生物的所有个体是一个种群,四种林莺属于不同的物种,不能构成一个种群,B错误;林莺主要觅食位于树皮和树叶上的植食性昆虫,属于第三营养级,是次级消费者,C错误;栗颊林莺的觅食部位主要是树顶新生针叶区与嫩芽区,黑喉绿林莺的觅食部位主要是中上部新生针叶区、嫩芽区、较老针叶区,两者有共同食物区,也有不同的食物区,觅食部位的差异可以减弱种间竞争,D正确。
6.BC　和浮游植物,A正确;捕食食物链起点为生产者(水生杂草、水稻和浮游植物),最高营养级为鸭,其中细菌以及有机物碎屑不属于食物链成分,据此可知,图中共有13条食物链,在浮游植物→浮游动物→水生动物→田鱼→鸭这条最长的食物链中,鸭所处的营养级最高,属于第五营养级,B错误;捕食食物网中只有生产者和消费者,该捕食食物网中没有细菌,C错误;该捕食食物网中,碳可以以有机物的形式在营养级之间进行流动,D正确。
7.B　食草动物进入早期,食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害,其种群数量大致呈“J”形曲线增长,A正确;环境容纳量是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,图中a点表示食草动物种群数量能达到的最大值,但不能维持在这一个数值,所以该点的纵坐标值不能代表食草动物的环境容纳量,B错误;食草动物与植物间为捕食关系,实现了数量上的相互制约,该变化是通过负反馈调节来实现的,生物群落内部的负反馈调节有利于维持生态系统的相对稳定,C正确;过度放牧会造成草场退化,物种丰富度下降,营养结构变简单,生态系统的自我调节能力下降,抵抗力稳定性降低,D正确。
8.BC　决定群落垂直分层现象的非生物因素主要是光照,除了光照,在水生群落中温度和含氧量也决定群落的分层现象,A错误;自养生物一般需利用光进行光合作用合成有机物,故自养生物主要分布在表水层,生物遗体残骸主要沉降在水体底部,故分解者主要分布在底泥层,B正确;群落分层越明显、层次越多,生物多样性越丰富,营养结构越复杂,生态系统稳定性越强,C正确;湖泊生物群落向森林生物群落演替过程中植物群落主要经历裸底阶段、沉水植物阶段、浮叶根生植物阶段、挺水植物和沼泽植物阶段、森林群落阶段五个阶段,且属于次生演替,D错误。
9.答案　(除标注外,每空2分)(1)增大　直接(1分)
(2)生产者　藻类能进行光合作用将CO2转变为有机物
(3)水平
(4)人工鱼礁　人工鱼礁区浮游动物的总丰富度最高,能排泄出HC等缓冲物质,促进藻类生长,有助于提高海洋生态系统的稳定性(3分)
(5)整体
解析　(1)海洋牧场改善了海洋生物的生存环境,为生物提供更多的资源和空间,使得某些经济鱼类种群的环境容纳量增大;渔业资源持续高效产出,这体现了生物多
(2)藻类可以进行光合作用,将CO2等无机物转变为有机物,能有效降低大气中CO2含量,在生态系统组成成分中属于生产者。
(3)海洋生物呈现镶嵌分布,这是水平方向上的差异,为群落的水平结构。
(4)人工鱼礁区浮游动物的总丰富度最高,营养结构复杂,自我调节能力强,且浮游动物能排泄出HC等缓冲物质,可以降低海洋酸化,促进藻类增长,有助于提高海洋生态系统的稳定性,因此人工鱼礁区域海洋生态系统的稳定性更高。
(5)群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象,“多营养层次”生态养殖模式,提升了群落垂直结构的复杂程度,该模式涉及自然、经济和社会效益,主要体现了生态工程的整体原理。
10.答案　(除标注外,每空1分)(1)丰富度　数量金字塔　年龄结构　不同动物所需的食物和栖息环境不同(2分)
(2)一部分能量被与乙同一营养级的其他生物获取(3分)　1.12(2分)
(3)自我调节　直接和间接(2分)　遗传
解析　(1)不同群落的物种组成不同,物种的数目也有差别。一个群落中的物种数目,称为物种丰富度。调查物种丰富度可以反映群落的物种组成。数量金字塔表明每个营养级中生物个体的数量比值关系,因此可用数量金字塔来表示各营养级之间的个体数量关系。种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,可以预测某种动物种群数量的变化趋势。不同植物区域的动物优势种有明显差异,其原因是不同动物所需的食物和栖息环境不同。
(2)能量传递效率是某一营养级的同化量与上一营养级同化量的比值,一般为10%~20%。一个营养级可能有多种生物,甲与乙之间的能量传递效率明显小于10%,最可能的原因是甲的一部分能量被与乙同一营养级的其他生物获取。摄入量=同化量+粪便量,同化量中有一部分用于生长、发育和繁殖等生命活动,另一部分在呼吸作用中以热能的形式散失。代入表中的数据,丙用于生长、发育和繁殖的能量=5.5×103(同化量)-4.38×103(呼吸量)=1.12×103[J/(hm2·a)]。
(3)生态系统具有抵抗外界干扰保持原状的能力,这种能力被称为生态系统的自我调节能力。湿地具有较为丰富的鱼类资源,体现了生物多样性的直接价值,具有涵养水源、净化水质的作用,这体现了生物多样性的间接价值。生物多样性包括:物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。人类对湿地的保护使野生动物种类增加,不仅丰富了物种多样性,同时也丰富了遗传多样性。
11.答案　(除标注外,每空2分)(1)垂直(1分)　生态位　种间竞争(1分)　捕食
(2)3　浮游植物(或浮游植物固定的太阳能)
(3)大中型鱼类(或鲢、鳙和蒙古鲌等大中型鱼类)　迁入　环境容纳量(或K值)
解析　(1)分析食物网可以发现,在该水生生物群落中,鲢、鳙等大中型鱼类与小型鱼类存在共同的食物资源,即存在生态位重叠,表现为种间竞争关系。结合食物网和表格提供的信息可以发现,蒙古鲌等大中型鱼类和长江江豚均通过捕食短颌鲚等小型鱼类获得能量,蒙古鲌等大中型鱼类增多使小型鱼类生物量明显降低,导致长江江豚食物资源减少。
(2)由食物网可知,长江江豚占据了第三、第四、第五营养级。在该食物网中,所有能量从根本上来自浮游植物固定的太阳能。
(3)结合表格数据和食物网可知,与长江江豚的饵料鱼类短颌鲚等存在种间竞争关系的鲢、鳙等大中型鱼类,以及与短颌鲚等长江江豚饵料鱼类存在捕食关系的蒙古鲌等大中型鱼类在2021年生物量急剧增长,这是导致长江江豚的饵料鱼类生物量显著降低的直接原因,可适度去除鲢、鳙和蒙古鲌等大中型鱼类以提高长江江豚的食物资源供给。采取“在丰水期打开闸口”这一措施的目的是使长江江豚饵料鱼类从干流迁入该地,使该水域长江江豚食物资源——饵料鱼类种群数量增加。这些措施都可以提高该水域对长江江豚的环境容纳量。
12.答案　(除标注外,每空2分)(1)生产者(1分)　生物多样性(1分)
(2)次生演替(1分)　生态位　等距　随土壤盐度增加和含水量下降,互花米草比芦苇叶面积下降幅度小,使得互花米草在湿地这样的环境中更具有竞争力
(3)含碳有机物(1分)　分解者和非生物的物质和能量　0.78　调节种间关系,维持生态系统稳定
解析　(1)互花米草属于植物,能进行光合作用,在生态系统中属于生产者。互花米草作为外来物种,可能会导致当地原有植物种类锐减,使生物多样性降低甚至丧失。
(2)互花米草入侵,可显著改变本地植被群落,并影响其他生物类群,这种演替过程中已存在很多种生物,土壤条件保留,属于群落的次生演替。芦苇也是南通沿海地区的本土植物,两者生活在同一区域,由于与互花米草具有相似的生态位,二者之间竞争激烈。调查的样地为长条形时,可用等距取样法,因此对启东黄海沿岸10个湿地进行调查,每块湿地采用等距取样法随机选取5个样方。依据实验结果可以看出,随土壤盐度增加和含水量下降,互花米草比芦苇叶面积下降幅度小,使得互花米草在湿地这样的环境中更具有竞争力,从而成功入侵。
(3)①图中碳元素在生物群落的各种生物之间以含碳有机物的形式沿着食物网(链)进行流动,因此a、b、c过程中碳的流动形式是含碳有机物。图中含有生产者和消费者,没有生态系统成分中的分解者和非生物的物质和能量。②根据题意分析,如果按照食物的1/2来源于互花米草,1/2来源于植食性昆虫,传递效率按20%计算,鸟增重1克需要互花米草的量为1/2÷20%+1/2÷20%÷20%=15(克),如改为2/3来源于互花米草,1/3来源于植食性昆虫,鸟增重1克需要互花米草的量为2/3÷20%+1/3÷20%÷20%=35/3(克),因此调整后鸟增重1克所需的互花米草是原来的35/3÷15≈0.78。③生物之间的信息传递具有调节种间关系,维持生态系统稳定的作用。

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