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第34讲　生态系统的物质循环、信息传递和稳定性
[考纲点击]　1.生态系统中物质循环的基本规律及应用(Ⅱ)　2.生态系统中的信息传递(Ⅱ)　3.生态系统的稳定性(Ⅱ)
一、物质循环
1．概念
(1)物质：组成生物体的化学元素，如C、H、O、N、P、S等。
(2)循环范围：生物群落和无机环境之间。
(3)循环特点：具有全球性。
2．碳循环
(1)循环形式
①无机环境与生物群落之间主要是以CO2形式进行的。
②生物群落内：以含碳有机物形式沿食物链和食物网传递。
(2)图解
3．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，打破了生物圈中碳循环的平衡。
(2)影响：导致气温升高，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
二、生态系统的信息传递
1．信息的种类、特点及来源[连一连]
2．信息传递的作用及应用
作用或应用
在生态系统中的作用
个体水平：生命活动的正常进行，离不开信息的作用
种群水平：生物种群的繁衍，也离不开信息的传递
群落和生态系统水平：调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定
在农业生产中的应用
提高农产品或者畜产品的产量；对有害动物进行控制
三、生态系统的稳定性
1．生态系统的自我调节能力
(1)自我调节能力的基础：负反馈调节。
(2)生态系统的自我调节能力是有限的。
2．生态系统的稳定性
(1)种类
①抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。
②恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
(2)提高措施
①控制对生态系统干扰的程度。
②实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
1．生态系统的物质循环
(1)循环的对象：化学元素。
(2)循环的范围：无机环境和生物群落。
(3)循环的特点：具有全球性；往复循环利用。
2．大气中CO2的三个主要来源
(1)生产者、消费者的呼吸作用。
(2)分解者的分解作用。
(3)化学燃料的燃烧。
3．能量流动和物质循环的两个关系
(1)物质是能量流动的载体。
(2)能量是物质循环的动力。
4．生态系统中的三类信息
(1)物理信息：包括声、光、颜色等。
(2)化学信息：生物依靠自身代谢产生的化学物质，如生长素、性外激素等。
(3)行为信息：如孔雀开屏、蜜蜂跳舞、求偶炫耀等。
5．生态系统信息传递的方向和范围
(1)方向：双向传递。
(2)范围：个体与个体之间、种群之间、生物与无机环境之间。
6．生态系统的三个稳定性
(1)生态系统的稳定性：保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
(2)抵抗力稳定性：抵抗外界干扰，保持原状的能力。
(3)恢复力稳定性：受到干扰后恢复原状的能力。
考法一　利用概念图分析生态系统的碳循环
1．碳循环过程
(1)碳循环及存在形式
①在生物群落和无机环境间：以CO2形式循环。
②在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。
③在无机环境中：主要以CO2和碳酸盐形式存在。
(2)碳出入生物群落的途径
①碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用或化能合成作用。
(3)温室效应的产生原因
①化学燃料的大量燃烧，产生大量CO2。
②植被破坏，降低了对大气中CO2的调节能力。
2．能量流动和物质循环之间的关系
项目
能量流动
物质循环(以碳循环为例)
形式
以有机物为载体
以化学元素形式流动
特点
单向流动、逐级递减
全球性、循环性
范围
生态系统各营养级
生物圈(全球性)
图示
　对物质循环过程相关图解的识别
(1)碳循环过程示意图
(2)将上图换成字母，如下面三种变式图。据图判断A、B、C、D各代表哪种成分。
　
①图1——先根据双向箭头判断：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判断：C为消费者，剩下的D为分解者。
②图2——根据A与C之间的双向箭头判断：A是生产者，C是非生物的物质和能量。根据A、B、D的箭头都流向E，可进一步判断：B是初级消费者，D是次级消费者，E是分解者。
③图3——根据A与E之间的双向箭头判断：A为非生物的物质和能量，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。
视角1 　以基础判断、模式图分析的形式，考查物质循环的理解
1．(图示信息类)
(2016·陕西西安模拟)下面是某城市人工湿地示意图，需要补充完善的碳循环过程包括(　　)
A．植物大气中CO2
B．动物大气中CO2
C．植物大气中CO2和动物大气中CO2
D．以上均错误
解析：选C。图中只有生物成分之间及微生物与大气中CO2间的碳流动过程，缺乏植物和动物与大气间的CO2交换过程，大气中的CO2进入生物群落主要依赖于植物的光合作用，生物群落中的碳进入大气主要通过植物、动物和微生物的呼吸作用(图中已有微生物的分解作用)。
2．(物质反应关系类)下图为生态系统中碳循环的部分示意图，下列说法不正确的是(　　)
A．物质循环伴随着能量的流动
B．能完成该循环的生物一定含有叶绿体和线粒体
C．AB所示的物质循环具有全球性
D．进行A过程的生物是自养型生物
解析：选B。物质循环和能量流动是同时进行的，能量是物质循环的动力，物质是能量的载体，A正确；原核生物如蓝藻、硝化细菌等可以完成图示过程，但不具备叶绿体和线粒体，B错误；物质循环具有全球性，C正确；能进行A过程将二氧化碳转化为有机物的生物是自养型生物，D正确。
3．(模式图类)下图1为科学家提供的大气中近40年每月平均CO2浓度图，图2为碳元素在生态系统中循环的模式图，“甲、乙、丙”表示生态系统的生物成分，“a～g”表示生理过程。下列相关叙述中，正确的是(　　)
A．图1所示CO2浓度逐年升高，主要原因是植物被破坏，使CO2的消耗减少
B．图2中c过程代表光合作用，f过程代表微生物的呼吸作用
C．图2中甲代表的营养级在生态系统的食物链中占有的碳元素最多
D．图2中丙所代表的生物的细胞内没有成形的细胞核
解析：选C。图1中CO2浓度逐年升高主要是由化学燃料的燃烧造成的；图2中甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者，丁是无机环境中的CO2库，c过程为消费者的呼吸作用，f过程为分解者的呼吸作用；甲是生态系统的第一营养级，固定的有机物中的能量是流经生态系统的总能量，因此占有的碳元素最多；丙是分解者，其中有真核生物也有原核生物，真核生物有成形的细胞核。
视角2 　以过程图为载体或以案例分析的形式，考查物质循环与能量流动的关系
4．(概念模式图类)(2016·北京朝阳检测)下面是生态系统能量流动和物质循环关系的示意图。据图不能得到的结论是(　　)
A．物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动
B．能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返
C．能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D．碳在营养级之间传递主要以有机物的形式进行
解析：选C。物质中储存能量，作为能量的载体，使能量沿着食物链流动，A正确；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返，B正确；生产者所固定的太阳能总量应是能量②加上生产者呼吸消耗的能量及流向分解者的能量，C错误；碳在营养级之间传递主要以有机物的形式进行，D正确。
5．(表格信息类)下表表示某生态系统一年内CO2消耗量与释放量的情况，相关叙述不正确的是(　　)
甲(生产者消耗CO2量)
乙(分解者CO2释放量)
丙(生产者CO2释放量)
丁(消费者CO2释放量)
CO2相对值
100
21
30
11.5
A．甲可以表示流经该生态系统的总能量
B．乙释放CO2的方式不同于丙、丁
C．该森林生态系统的抵抗力稳定性可能正在上升
D．表格体现了无机环境和群落之间的碳循环
解析：选B。甲表示生产者通过光合作用和化能合成作用固定的CO2量，即产生的有机物的量，可以表示流经生态系统的总能量；乙、丙、丁都通过呼吸作用释放CO2；表中CO2消耗量大于CO2释放量，说明该生态系统一年中有机物积累量增加，生物种类或数量增多，抵抗力稳定性可能正在上升；无机环境中的CO2通过甲进入群落，乙、丙、丁通过呼吸作用将CO2释放到无机环境，因此该表格可以表示无机环境和群落之间的碳循环。
考法二　生态系统的信息传递
1．信息传递的模型及解读
(1)范围
(2)来源：物理信息既可来自生物，也可来自无机环境；化学信息和行为信息来自于生物。
(3)方向：信息传递一般是双向的。
(4)过程
阻碍其中的任一环节均不能实现信息的传递。
2．信息传递与能量流动、物质循环的比较
能量流动
物质循环
信息传递
特点
单向流动，逐级递减
循环运动，反复利用
往往是双向的
范围
生态系统中各营养级
生物圈
生物之间，生物与无机环境之间
地位
生态系统的动力
生态系统的基础
决定能量流动和物质循环的方向和状态
联系
同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一整体
　生态系统信息传递种类的判断方法
(1)从信息传播的途径判断：涉及声音、颜色、温度等物理因素，可判断为物理信息；涉及的信息载体为化学物质，可判断为化学信息；涉及特殊行为，可判断为行为信息。
(2)从文字表述的着重点判断：孔雀开屏如果是通过行为传递给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。
视角 　以基础判断或案例分析的形式，考查信息传递的种类、特点以及在农业生产中的利用
1．(图示信息类)一只蜜蜂X在一个地点发现了花蜜源，它在蜂巢中的舞蹈如图1所示。另一只蜜蜂Y也发现了有食物的地点，如图2所示。在A～D图中哪个表现的是蜜蜂Y的舞蹈？(　　)
解析：选C。分析蜜蜂X的舞蹈图像可知，蜜蜂Y的舞蹈图像应为C图所示。
2．(原理判断类)(2016·福州模拟)春季，雄鸟长出鲜艳的羽毛，不断鸣叫，并对雌鸟摆出各种姿态。相关说法不正确的是(　　)
A．雄鸟能发出物理信息和行为信息
B．信息传递有利于种群繁衍和种群基因库的发展
C．雌鸟接受信息后，下丘脑分泌促性腺激素会增加
D．雌鸟体内性激素含量过高会抑制垂体内相关激素的合成与分泌活动
解析：选C。春季，雄鸟不断鸣叫属于发出的物理信息，对雌鸟摆出各种舞姿属于发出的行为信息；信息的传递有利于种群的繁衍和种群基因库的发展；雌鸟接受信息后，下丘脑分泌的促性腺激素释放激素增多，促使垂体分泌促性腺激素，促性腺激素促使性腺分泌性激素，性激素含量过多会反馈抑制下丘脑和垂体的合成和分泌活动。
3．(概念图信息类)下图为生态系统信息传递模式图，下列相关叙述不正确的是(　　)
A．信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的
B．生态系统的功能主要是能量流动和物质循环，还有信息传递
C．物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态
D．生态系统各成分间都有各种形式的信息传递
解析：选A。能量流动的特点是单向流动、逐级递减，物质循环是反复的，信息传递往往是双向的。
考法三　生态系统的稳定性
1．稳定性表现
(1)结构的相对稳定：生态系统中动植物的种类及数量一般不会有太大的变化，一般相关种群数量呈现周期性变化，可用如图曲线表示：
(2)功能的相对稳定：生物群落的能量输入与输出相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡。
2．生态系统具有稳定性的原因
生态系统具有自我调节能力。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。
(1)生态系统的结构与自我调节能力的关系
生态系统的成分
食物网
自我调节能力
越多
越复杂
大
越少
越简单
小
(2)生态系统的自我调节能力不是无限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力迅速丧失，生态系统将难以恢复平衡。
3．抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间的关系
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
区别
实质
保持自身结构功能相对稳定
恢复自身结构功能相对稳定
核心
抵抗干扰，保持原状
遭到破坏，恢复原状
影响因素
生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强
生态系统中物种丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越强
二者联系
①相反关系：抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性弱，反之亦然②二者是同时存在于同一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。如图所示：
4.提高生态系统稳定性的措施
(1)控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的自我调节能力。
(2)对人类利用强度较大的生态系统，实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
1.抵抗力稳定性与自我调节能力的大小关系
2．反馈调节的种类
比较项目
正反馈
负反馈
调节方式
加速最初发生变化的那种成分所发生的变化
抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化
结果
常使生态系统远离稳态
有利于生态系统保持相对稳定
实例分析
已污染的湖泊污染加剧
草原上食草动物与植物的平衡
视角1 　以基础判断或案例分析的形式，考查生态系统稳定性的原理及应用
1．(原理判断类)(2016·河北邯郸摸底)下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是(　　)
A．负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础
B．自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越高
C．不同的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同
D．提高生态系统稳定性，就是要禁止对生态系统的干扰和利用
解析：选A。生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节，A正确；自我调节能力越强的生态系统，其抵抗力稳定性往往就越高，恢复力稳定性往往越低，B错误；不同的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性往往是相反的关系，C错误；提高生态系统稳定性，就是要对生态系统进行合理的开发和利用，D错误。
2．(多曲线坐标类)下列关于生态系统的稳定性与营养结构复杂程度的关系图中，正确的是(　　)
解析：选A。一般地说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低；相反，生态系统中各个营养级的生物种类越多，营养结构越复杂，自动调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。而抵抗力稳定性越高的生态系统，恢复力稳定性就越低，反之亦然。
视角2 　以案例分析的形式，考查生态系统的调节机制
3．(概念图信息类)图A为某草原生态系统中的反馈调节示意图，图B为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动，下列分析不正确的是(　　)
图A
图B
A．一个完整的生态系统，除了图A中所示的成分外，还应该包括分解者以及非生物的物质和能量
B．甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙→甲→丙
C．图B所示调节导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态
D．图A是负反馈调节，图B是正反馈调节
解析：选C。图A所示为一条食物链，组成是乙→甲→丙，它们表示的是负反馈调节机制，即乙的增加会促使甲、丙的增加，甲、丙的增加会抑制乙的增加，而图B为正反馈调节，它会使生态系统偏离原有的稳态。
4．(原理判断类)(2016·浙江杭州质检)某池塘演变早期，藻类大量繁殖，食藻类浮游动物水蚤随之大量繁殖，导致藻类数量减少，接着又引起水蚤减少。后期因排入污水，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．早期不属于负反馈调节，后期属于负反馈调节
B．早期属于负反馈调节，后期属于正反馈调节
C．早期、后期均属于负反馈调节
D．早期、后期均属于正反馈调节
解析：选B。负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化，题干中所述的早期符合负反馈调节的机制。正反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化促进或加强最初发生变化的那种成分所发生的变化，题干中所述的后期属于正反馈调节。
5．(多曲线坐标类)一个森林生态系统中有甲、乙两种昆虫，原来这两种昆虫的种群密度长期在一定范围中波动，保持动态平衡。后来在时间T点，在森林中施放了一种邻近林区曾多次使用的化学杀虫剂，这一生态系统就发生了变化，如下图所示。
下列相关叙述中，错误的是(　　)
A．甲昆虫和乙昆虫的种间关系是捕食
B．施药后，甲昆虫的种群密度增大而乙昆虫的种群密度减小，说明甲昆虫具有较强的抗药性
C．施药后，生态系统的稳定状态被破坏，说明生态系统的自我调节能力是有限的
D．施药后的较长时间内，生态系统因为具有较强的抵抗力稳定性，生态系统的光合作用效率及两种昆虫的种群密度会逐渐恢复原状
解析：选D。从图中甲和乙昆虫种群密度的曲线关系可以判断，它们的种间关系是捕食。施药后，甲的种群密度稍降低后立即升高，说明甲昆虫具有较强的抗药性。施药后，甲和乙的种群密度发生了较大的改变，表明该生态系统的稳态被破坏，说明生态系统的自我调节能力是有限的。D项叙述中，能恢复到原状是依赖生态系统的恢复力稳定性而不是抵抗力稳定性。
[误区补短]
易错点1　误认为生物多样性程度高，生态系统的抵抗力稳定性一定就越强
[点拨]　生物多样性程度高，并同时满足营养结构复杂才会使生态系统的抵抗力稳定性高。
易错点2　误认为生态系统的稳定性与生物种类有关，与生物数量无关
[点拨]　生物数量多，会增加基因多样性，为自然选择提供更多选择的材料，从而增加生态系统的稳定性。
易错点3　生态系统信息传递范围理解不清
[点拨]　信息传递范围：种群内部个体之间、种群之间及生物与无机环境之间，不包括细胞之间的传递。
易错点4　抵抗力稳定性与恢复力稳定性并不都呈负相关
[点拨]　在某些特殊生态系统中，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低，如北极苔原生态系统和荒漠生态系统。
易错点5　抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断
[点拨]　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。
微观清障
1．判断下列有关生态系统信息传递的叙述
(1)(2015·全国卷ⅡT4C)生态系统维持相对稳定离不开信息传递。(　　)
(2)蜘蛛在蜘蛛网上捕食昆虫所利用的信息种类是物理信息。(　　)
(3)拟水狼蛛是稻田中卷叶螟、褐飞虱两种害虫的天敌，害虫与拟水狼蛛间的信息传递，有利于维持生态系统的稳定。(　　)
(4)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化学信息。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)√　(4)√
2．判断下列有关生态系统稳定性的相关叙述
(1)(2015·全国卷ⅡT4B)生态系统相对稳定时无能量输入和散失。(　　)
(2)(2015·全国卷ⅡT4D)负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定。(　　)
(3)(2015·江苏卷T9C)就生态系统结构而言，生态瓶的稳定性取决于物种数。
(　　)
(4)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。(　　)
(5)在菌根形成率低的某高寒草甸试验区进行菌根真菌接种，提高了该试验区生态系统的稳定性，其原因是物种丰富度升高，生态系统营养结构复杂，自我调节能力升高。(　　)
(6)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性高。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√
3．判断下列有关生态系统物质循环的叙述
(1)参与循环的物质是组成生物体的各种化合物。(　　)
(2)光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中的能量循环。(　　)
(3)碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行。(　　)
(4)植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环。(　　)
(5)由于过度的人工碳排放，破坏了生态系统的碳平衡，导致大气中二氧化碳浓度增加并引起全球气候变化。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√
[能力培优]
辨析抵抗力稳定性和恢复力稳定性
　[信息解读]
　(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，偏离的程度可以作为衡量抵抗力稳定性的指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强。
(3)x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，恢复力稳定性越强。
(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为衡量总稳定性的指标，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弱。
强化训练
1．如图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后，生态系统稳定性的变化。下列说法错误的是(　　)
生态系统抵抗力与恢复力稳定性关系示意图
A．在受到干扰之前，曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力
B．在受到干扰后，曲线偏离正常范围越晚和幅度越小，说明生态系统的抵抗力稳定性越高
C．S2所代表的面积越大，生态系统的恢复力稳定性越高
D．S3所代表的面积越小，生态系统的稳定性越高
解析：选C。由于生态系统具有一定的自我调节能力，因此，生态系统具有一定的稳定性，A正确；生态系统的抵抗力稳定性越高，受到干扰后，曲线偏离正常范围的时间越晚，幅度越小，B正确；生态系统的恢复力稳定性越高，受到干扰后曲线回到正常范围的时间越短，曲线围成的面积S2越小，C错误；读图可知，S3所代表的面积越小，生态系统的稳定性越高，D正确。
2．(2016·宁夏银川模拟)淡水鱼类养殖是将鱼种投放到水体中并加以一定的饲养管理，或对水体中的鱼类资源进行繁殖和保护，从而获得高产的养殖方式。养殖技术人员对某池塘生态系统的营养结构和能量流动情况调查后，得到了下面图甲所示的食物网，图乙表示某生态系统功能随时间的变化曲线。请分析回答下列问题：
(1)图甲的生物中，含能量最少的是________，因为能量流动的特点是________________________________________________________________________。
该生态系统中有食物链_____条，鲫鱼处于第_____营养级。
(2)如果去除该生态系统中的浮游动物和双翅目幼虫，则黑鱼的产量将________，生态系统的抵抗力将________。
(3)图甲的食物网中，浮游植物为摇蚊幼虫提供了可以采食及栖息的信息，黑鱼能够根据鲫鱼量的信息控制繁殖，这说明了生态系统中信息传递的作用是___________________________________________。
(4)图乙中两条虚线之间的部分表示________________________________________________________________________
____________。
(5)y表示外来干扰对生态系统的影响，y越大，说明该生态系统__________________；x越大，说明该生态系统__________________；一个生态系统的x与y组成的面积越大，该生态系统__________________。
解析：(1)图甲中黑鱼所占的营养级最高，其所含能量最少，原因是能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。该食物网中食物链有3条，分别为：浮游植物→浮游动物→双翅目幼虫→鲫鱼→黑鱼，浮游植物→浮游动物→鲫鱼→黑鱼，浮游植物→摇蚊幼虫→鲫鱼→黑鱼。鲫鱼处于第三和第四营养级。(2)如果除去浮游动物和双翅目幼虫，必然导致摇蚊幼虫增多，可推出黑鱼的产量将会上升；因为物种丰富度减少，所以该生态系统的抵抗力会降低。(3)浮游植物为摇蚊幼虫提供了可以采食及栖息的信息，黑鱼能够根据鲫鱼量的信息控制繁殖，这些体现了信息传递能调节生物种间关系、维持生态系统稳定性的功能。(4)图乙的虚线部分表示处于动态平衡，说明是生态系统保持稳定性的正常范围。(5)y表示外来干扰对生态系统的影响，偏离程度越大，说明越容易受到破坏，抵抗力稳定性越弱；x表示破坏后恢复平衡的时间，x越大则恢复平衡越慢，说明恢复力稳定性越弱。
答案：(1)黑鱼　单向流动、逐级递减　3　三、四
(2)上升　下降
(3)调节生物种间关系，维持生态系统的稳定
(4)生态系统保持稳定性的正常范围
(5)抵抗力稳定性越弱　恢复力稳定性越弱　稳定性越差
考点一　物质循环
1．(2016·安徽合肥质检)如图分别表示人体不同液体间的物质交换和生态系统的碳循环过程，下列说法正确的有(　　)
①乙中的d为分解者，a为生产者　②人长期营养不良时，甲中c的渗透压降低会引起组织水肿　③甲中d处的O2浓度最低　④乙中c为消费者，其中的初级消费者一定为第二营养级　⑤甲中的a、b、c、d构成人体内环境　⑥乙中有3条食物链，其中b所处营养级贮存的能量最少
A．3项　　　B．4项　　　C．5项　　　D．6项
[导学号29520578]　解析：选A。甲图中a为组织液、b为淋巴、c为血浆、d为细胞内液，乙图中a为生产者、b为分解者、c为消费者、d为空气中的二氧化碳，所以①错误；人长期营养不良会导致血浆渗透压降低，使组织液增多，引起组织水肿，②正确；组织细胞进行新陈代谢，消耗氧气，所以甲中的d细胞内液处O2浓度最低，③正确；乙中c为消费者，食物链中初级消费者一定为第二营养级，④正确；内环境由组织液、血浆和淋巴构成，无细胞内液，⑤错误；乙中食物链只有a→c，⑥错误。
2．(2016·江西南昌一模)某水库存在一条由甲、乙、丙三种生物组成的食物链，如图表示三种生物在水库中不同深度的分布状况。下列说法正确的是(　　)
A．甲乙丙一起可以构成一个生物群落
B．甲的光合作用能推动物质和能量的循环
C．影响甲分布的物理信息主要来源于无机环境
D．丙与乙之间的个体数量比值就是能量传递效率
[导学号29520579]　解析：选C。群落是在一定的自然区域中所有生物的集合，该水库中的甲乙丙不能构成一个生物群落，A错误；物质可以循环利用，而能量不能循环利用，B错误；甲是生产者，影响其分布的最主要因素是光照，C正确；能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，并不是个体数量的比值，D错误。
考点二　生态系统的信息传递
3．(2016·江苏淮安模拟)下列关于生态系统中信息传递的叙述，正确的是(　　)
A．生态系统中的信息只能来源于同种或异种的生物
B．植物生长素对植物生长的调节属于信息传递中的化学信息
C．动物可通过特殊的行为在同种或异种生物间传递信息
D．牧草生长旺盛时，为食草动物提供采食信息，这对食草动物有利，对牧草不利
[导学号29520580]　解析：选C。生态系统中的信息不仅可来自于生物群落中的各种生物，还可来自于无机环境，例如湿度、光照等，A错误；生态系统的信息传递，可发生在同一物种的不同个体之间或不同物种之间，而植物激素在植物体内起作用，所以B错误；动物可通过特殊的行为在同种或异种生物间传递信息，C正确；一定限度内，食草动物吃草对食草动物和草都有利，D错误。
4．(2016·河北邯郸月考)下图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则甲、乙、丙三图可依次表示(　　)
A．能量流动、碳的循环、信息传递
B．能量流动、信息传递、碳的循环
C．碳的循环、能量流动、信息传递
D．信息传递、能量流动、碳的循环
[导学号29520581]　解析：选C。生态系统的碳循环在生物群落与无机环境之间具有往复循环的特点，但在生物群落内是单向的，故图甲可表示碳的循环；在生态系统内能量流动是单向的，图乙可表示能量流动；生态系统的信息传递，不论在生物与无机环境之间还是在生物与生物之间通常都是双向的，故图丙可表示信息传递。
考点三　
生态系统的稳定性
5.(2016·山东师大附中模拟)某山区在过去一段时间内，由于人们滥用农药和滥捕青蛙，导致农田中的青蛙几乎消失，虫害严重，粮食减产。近年来当地村民已逐渐认识到上述做法的危害，停止使用有害农药，同时在农科所科研人员帮助下，向农田内放养一小批青蛙；几年来，虫害减少，粮食产量提高，农田内青蛙数目逐渐增多。有关科研人员对放养后青蛙种群的增长速率变化情况进行取样调查，获得结果如右图。则下列叙述错误的是(　　)
A．在图中a～c段内，农田生态系统的恢复力稳定性逐渐提高
B．在图中e点时，青蛙种群数量达到K值，农田生态系统的物质循环和能量流动处于相对稳定状态
C．在测量时期内，青蛙种群呈“S”型曲线增长
D．上述情况表明农田生态系统中人的作用非常关键
[导学号29520582]　解析：选A。a～c段青蛙的数量上升，害虫减少，农作物长势良好，农田生态系统的抵抗力稳定性逐渐升高；e点增长速率为0，青蛙种群数量达到最大，对应K值，农田生态系统趋于稳定；该曲线对应“S”型增长曲线；根据题干信息，农田生态系统的变化是由于人类的活动造成的，因此该生态系统人的作用非常关键。
6．如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点后一定经历次生演替过程
A．①③　　　　　　　
B．①④
C．②③
D．②④
[导学号29520583]　解析：选B。据图可知，在S点气候发生了很大变化，但对甲生态系统影响不大，说明甲生态系统的抵抗外界干扰能力较强，而乙生态系统变化较大，说明对外界干扰的抵抗能力较弱；群落是同一时间内在一定区域中各种生物种群的总和，因此甲生态系统中生物群落的营养关系不一定比乙复杂。新物种的产生必须经过生殖隔离，乙生态系统在S点后不一定有新物种产生。乙生态系统在S点时，种群类型数量几乎接近于零，而后又逐渐恢复到原来状态，所以可确定乙在S点后经历了次生演替过程。
7.右图表示某相对稳定的海域三个种群之间的捕食关系，相关叙述不正确的是(　　)
A．三种生物处于生态系统第一、第二、第三营养级
B．碳在三种生物之间是以有机物的形式流动的
C．鱼鹰鹗等的捕食离不开生态系统中的信息传递
D．负反馈调节机制有利于维持三种生物数量的相对稳定
[导学号29520584]　解析：选A。食物链第一营养级是生产者，图中全部是动物，动物不可能是第一营养级，A错误。
8.如图表示某生态系统中物种A和物种B的关系，相关叙述错误的是(　　)
A．信息可在物种A和物种B之间相互传递
B．进化过程中物种A和物种B相互选择
C．能量可在物种A和物种B之间单向流动
D．物质可在物种A和物种B之间循环流动
[导学号29520585]　解析：选D。根据图中曲线变化可确定两种生物之间存在捕食关系，其中B是捕食者，A是被捕食者；生态系统内的信息在捕食者与被捕食者之间相互传递，A正确；进化过程中物种A和物种B相互选择，B正确；能量只能由被捕食者流向捕食者，C正确；物质可在生物群落与无机环境间循环流动，不能在捕食者与被捕食者之间循环流动，D错误。
9．如图所示是在某国家公园记录到的随着橡树发芽长叶时间提前而出现的一些现象。据图分析，下列叙述不正确的是(　　)
A．图示中生物的食物链为橡树→毛虫→鸟
B．引起橡树提前发芽的信息主要是气温上升，属物理信息
C．橡树发芽长叶时间提前会造成鸟的数量增多
D．全球变暖可能使生物多样性降低
[导学号29520586]　解析：选C。图中生物食物链为橡树→毛虫→鸟。气温上升导致橡树提前发芽，属于物理信息。气温上升提前，橡树发芽长叶时间提前，毛虫数量峰值提前，但哺育幼鸟时期并没有改变，因缺少食物，会使幼鸟的成活率下降。全球变暖使某些植物的发芽长叶时间提前，造成相关动物因生殖发育与之不同步而无法适应新变化而死亡，甚至灭绝，从而影响生物多样性。
10．广州南沙区拥有200多公顷的湿地面积，是多种候鸟南下过冬的重要栖息地，被誉为广州的“南肾”。但是近年来多项大型石油化工项目落户南沙，引起环保专家对南沙自然环境的关注。下列有关叙述不正确的是(　　)
A．湿地生态系统由于工业污水的排放，受到很大的污染，距排污口越近的水体中溶解氧越多，N、P等无机盐也越多
B．负反馈调节是湿地生态系统自我调节能力的基础
C．由于污染而死亡的鱼腐烂后会加重污染并导致更多鱼类死亡属于正反馈调节
D．南沙湿地生态系统如果遭受严重破坏，物种数可能大量减少，抵抗力稳定性降低
[导学号29520587]　解析：选A。该污染为有机污染，距排污口越近的水体中有机物越多，分解有机物的微生物也越多，溶解氧越少，A项错误。
11．(2016·广东潮州质检)碳循环是指绿色植物(生产者)在光合作用时从大气中取得碳合成糖类，然后经过消费者和分解者，通过呼吸作用和残体腐烂分解，碳又返回大气的过程。图甲表示生态系统的碳循环示意图；图乙表示生态系统中，能量流经第二营养级的示意图，请据图分析回答：
(1)在图甲生态系统中，是消费者的有________；碳从无机环境中进入生物群落的主要途径是______作用。
(2)图乙中A表示_______________的能量，B表示__________________的能量。B中的能量除了被分解者利用、被次级消费者摄入外，还有一部分是_____________。
(3)若生产者固定的太阳能总量为m千焦，则图甲中最高营养级获得的能量最多为________千焦。
(4)从图乙中可以总结出能量流动的特点是______________。
(5)人类对生态系统的能量流动进行调查研究，其意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[导学号29520588]　解析：(1)根据箭头所示，图甲中A是生产者，DEF是消费者，B是分解者，C是大气中的CO2库；碳从无机环境中进入生物群落的主要途径是光合作用。
(2)图乙是能量流经第二营养级的示意图，A表示初级消费者同化的能量，B表示由于初级消费者生长发育和繁殖的能量。B中的能量除了被分解者利用、被次级消费者摄入外，还有一部分未利用。
(3)图甲中最高营养级生物是E，食物链是A→D→E→F，若生产者固定的太阳能总量为m千焦，则图甲中最高营养级获得的能量最多为m×20%×20%×20%＝m/125千焦。
(4)从图乙可以总结出生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减。
(5)人类对生态系统的能量流动进行调查研究，其意义是合理调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
答案：(1)DEF　光合
(2)初级消费者同化　用于生长发育和繁殖　未利用
(3)m/125(或0.008m)
(4)单向流动、逐级递减
(5)合理调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
12．(2016·广东佛山模拟)如图中，两条虚线之间的部分表示生态系统稳定性的正常范围：y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间。请回答下列问题：
(1)生态系统结构复杂，各组分间通过________和________紧密联系，形成统一整体；同时，________调节着生物种间关系，以维持生态系统的稳定性。
(2)生态系统稳定性的基础是_________________。若要保持一个封闭生态系统的稳定性，必须从外界源源不断的输入__________。
(3)对a、b两个生态系统施加相同强度的干扰，若ya>yb，则这两个生态系统的抵抗力稳定性的关系为a________b(选填“>”“<”或“＝”)；对同一生态系统来说，x和y的关系为_________。
(4)环境污染是影响生态系统稳定性的因素之一。研究环境污染物对生物的影响，可用于生态风险评估。进行生态风险评估时，要计算出一个风险商数(RQ)，RQ<1表明污染物对生物的健康只构成低风险，RQ≥1则表明污染物可能对生物有害。请根据表中的RQ值预测污染物对4种生物生存和该生态系统稳态的影响。
生物种类
RQ
汞(Hg)
铅(Pb)
A
某种小乔木
0.75
0.55
B
某种植食动物
1.26
0.84
C
某种大型真菌
0.91
0.48
D
某种肉食动物
1.25
2.05
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[导学号29520589]　解析：(1)物质循环、能量流动和信息传递将生态系统的各组成成分联成一个统一整体。(2)物质是循环的，因此一个生态系统可以实现物质上的自给自足；而能量流动是单向、递减的，因此必须有源源不断的能量输入，才能保持封闭生态系统的稳定性。(3)在相同强度的干扰下ya>yb，表明a生态系统受到的影响更大，其抵抗力稳定性低。偏离正常范围越大，恢复需要的时间就越长，故x和y呈正相关。(4)根据RQ的含义可判断表中污染物对4种生物生存和该生态系统稳态的影响。
答案：(1)能量流动　物质循环　信息传递　(2)一定的自我调节能力　能量　(3)<　正相关　(4)对四种生物生存的影响：D内两种污染物的RQ>1，B内汞的RQ>1，污染物会威胁这些生物的生存，由于A和C生物体内两种污染物的RQ<1，其生存不会受到威胁。对生态系统稳态的影响：该生态系统的生物多样性会降低，抵抗力稳定性会降低
13．请回答下列问题：
Ⅰ.蜜蜂是一种群居的益虫，蜜蜂的筑巢、采粉酿蜜等行为以及“语言”等都引起了人们的极大兴趣。
(1)蜜蜂中的侦查蜂可在发现蜜源后，回到蜂窝内通过特殊的“语言”传达给其他同伴，如果侦查蜂跳“圆形舞”，则表明蜜源的距离很近，一般在百米之内。这种信息是________。
(2)蜜蜂可以从很多植物的花朵上采集花粉，同时也为这些植物传粉，这种关系在生态学上为________________，从生态系统的功能看，信息传递可以________________，以维持生态系统的稳定。
Ⅱ.蜜蜂是如何发现蜜源的，我们可以进行模拟探究实验。有人从以下几方面进行了探究，所用的实验材料有蜜蜂100只，1枝作为常见蜜源的黄色5瓣花儿，白纸，剪刀，染料，无色且与蜜源味道相同的制剂。
组别
假设
1
通过花的气味识别
2
通过花的颜色识别
3
通过花的外形识别
(1)第1、2组实验传递的信息分别属于________________________________________________________________________
________________________。
(2)第1组的“模拟花”在颜色、气味和外形上的要求是：________________________________________________________________________。
(3)如果将三组“模拟花”摆在蜂箱周围同时进行实验时，写出两条应该注意的问题：________________________________________________________________________。
(4)每组实验测量的指标是________________________________________________________________________。
[导学号29520590]　解析：Ⅰ.“跳舞”是蜜蜂的一种行为，属于行为信息。蜜蜂采集花粉属于捕食，为植物传粉属于种间互助。信息传递可以调节种间关系，维持生态系统的稳定性。
Ⅱ.(1)花的气味传递的信息属于化学信息，花的颜色传递的信息属于物理信息。(2)第1组是假设通过花的气味识别，因此白纸要染成黄色，无特殊的气味，形状与花的形状相同。(3)实验中除自变量外均要保持一致，以防止无关变量的干扰。(4)实验测定的指标是单位时间内落到实验材料上的蜜蜂的数目。
答案：Ⅰ.(1)行为信息
(2)捕食和种间互助　调节种间关系
Ⅱ.(1)化学信息和物理信息
(2)将白纸染成花儿的颜色(黄色)，无花的特殊气味，且形状与花儿相同
(3)“模拟花”与蜂箱的距离相等、晴天无风(其他合理答案也可)
(4)单位时间内落到实验材料(模拟花)上的蜜蜂的数目第30讲　种群的特征　种群数量的变化
[考纲点击]　1.种群的特征(Ⅰ)　2.种群的数量变化(Ⅱ)　3.实验：探究培养液中酵母菌数量的动态变化
一、种群的特征
1．调查种群密度的方法
(1)样方法
①适用范围：植物、活动范围小的动物。
②取样关键：随机抽样。
③常用取样法：五点取样法、等距取样法。
(2)标志重捕法
①适用范围：活动能力强、活动范围大的动物。
②计算公式：N＝M×n/m(N为种群数量，M为标记个体数，n为第一次捕捉并标记数量，m为重捕个体中被标记个体数)。
2．种群的数量特征
(1)出生率和死亡率：单位时间内新产生或死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。
(2)迁入率和迁出率：单位时间内迁入或迁出的个体数目占该种群个体总数的比率。
(3)各年龄组成的类型
①写出图中各年龄组成的类型
A：增长型，B：稳定型，C：衰退型。
②根据上图分析各年龄组成类型的特点以及种群密度变化的趋势。
类型
各年龄分布
种群密度变化趋势
A
幼年个体多、老年个体少
增大
B
各年龄个体比例适中
基本不变
C
幼年个体少、老年个体多
减小
(4)性别比例：种群中雌雄个体数目的比例。
3．种群空间特征[连一连]
二、种群的数量变化
1．“J”型曲线
2．“S”型曲线
3．影响种群数量变化的因素
(1)变化类型：增长、波动和下降。
(2)影响因素：气候、食物、天敌、传染病等以及人类活动。
4．研究种群数量变化的意义
对有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用，以及濒危动物种群的拯救和恢复，都有重要意义。
1．种群的5个特征
种群密度，出生率和死亡率，年龄组成，性别比例，迁入率和迁出率。
2．年龄组成的3种类型
①增长型。②稳定型。③衰退型。
3．种群密度的2种调查方法
①标志重捕法。②样方法。
4．种群数量增长的2种类型
(1)“J”型增长曲线
①产生原因：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。
②曲线特点：种群数量以一定的倍数连续增长。
(2)“S”型增长曲线
①产生原因：受环境条件，如空间、食物、天敌等的制约。
②曲线特点：种群数量达到环境容纳量(即K值)后，将停止增长，达到K/2时，增长速率最大。
考法一　种群的特征及种群密度的调查方法
1．种群数量特征的分析
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)出生率、死亡率和迁入率、迁出率是决定种群密度变化的直接因素。
(3)年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势，性别比例能够间接影响种群个体数量变动：
①年龄组成种群密度
②性别比例种群密度
(4)有关种群特征的实际应用归纳。
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——通过改变性别比例来降低出生率。
⑤将性外激素释放到大田里，通过干扰雌雄蛾正常交尾——降低出生率。
2．种群密度的调查方法
比较项目
样方法
标志重捕法
调查对象
植物或活动范围小的动物
活动范围大的动物
调查程序
确定调查对象↓选取样方↓计数↓计算种群密度(取平均值)
确定调查对象↓捕获并标记↓重捕、计数↓计算种群密度
注意事项
①随机取样②样方大小适中③样方数量不宜太少④宜选用双子叶植物
①标记个体与未标记个体在重捕时被捕的概率相同②调查期间没有大规模迁入和迁出，没有外界的强烈干扰
　种群年龄组成的类型及判断
(1)图示类型示例
①模式图
②统计图
③曲线图
④柱形图
(2)判断方法：无论何种图形，均应注意各年龄段个体的比例。增长型中的幼年个体多、老年个体少，稳定型中的各年龄段个体比例适中，衰退型中的幼年个体少、老年个体多。
视角1 　以基础判断或图形分析的形式，考查种群的特征及其关系
1．(原理判断类)(2016·北京海淀模拟)下列选项中，不属于对种群数量特征描述的是(　　)
A.
2015年底北京市常住人口性别比例为1.28∶1
B．近年来，北京市65岁及以上的人口比例增大
C．橡树种子散布能力差，常在母株附近形成集群
D．薇甘菊的入侵，导致松树种群死亡率升高
解析：选C。种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、性别比例、年龄组成等。A选项描述的是性别比例，B选项描述的是年龄组成，D选项描述的是死亡率，C选项描述的是种群的空间特征。
2．(柱状图和曲线图综合类)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
解析：选D。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。
3．(概念模型类)(2016·河北邯郸摸底)下列结合种群特征的概念图所作的分析，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
解析：选D。由图分析可知，①为死亡率，②为出生率，③为性别比例，④为年龄组成。利用性引诱剂诱杀雄性害虫会直接影响种群的性别比例，即图中③，A正确；种群密度是种群最基本的数量特征，B正确；预测种群数量变化的主要依据是年龄组成，即图中④，C正确；春运期间，广州人口数量变化主要取决于图中的迁入率和迁出率，D错误。
视角2 　以案例分析的形式，考查种群密度的调查方法
4．(表格信息类)(2015·高考北京卷)大蚂蚁和小蚂蚁生活在某地相邻的两个区域。研究者在这两个蚂蚁种群生活区域的接触地带设4种处理区，各处理区均设7个10
m×10
m的观测点，每个观测点中设有均匀分布的25处小蚂蚁诱饵投放点。在开始实验后的第1天和第85天时分别统计诱饵上小蚂蚁的出现率并进行比较，结果见表。
处理区
小蚂蚁出现率的变化(%)
定时灌溉
不驱走大蚂蚁
增加35
驱走大蚂蚁
增加70
不灌溉
不驱走大蚂蚁
减少10
驱走大蚂蚁
减少2
对本研究的实验方法和结果分析，表述错误的是(　　)
A．小蚂蚁抑制大蚂蚁的数量增长
B．采集实验数据的方法是样方法
C．大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围
D．土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围
解析：选A。由题意可知，本实验采集数据的方法为样方法，故
B项正确。通过观察图表可知，本实验研究的是两个自变量(灌溉和大蚂蚁)对因变量(小蚂蚁出现率的变化)的影响，只考虑灌溉与否，可以看出定时灌溉会使小蚂蚁数量增多，不灌溉会使小蚂蚁数量减少，说明土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围，故D项正确。只考虑有无大蚂蚁存在，可知定时灌溉和不灌溉两种情况下，不驱走大蚂蚁与驱走大蚂蚁相比较，驱走大蚂蚁后小蚂蚁数量多，故认为大蚂蚁的存在会使小蚂蚁离开而导致其数量减少，A项错误、C项正确。
5．(原理判断类)标志重捕法和样方法是调查种群密度的两种常用方法。下列有关说法不正确的是(　　)
A．随机取样方n个，每个样方的生物个体数量为X1、X2…Xn，则样方内生物个体数量的平均值为(X1＋X2＋…＋Xn)/n
B．调查动物的种群密度时一般采用标志重捕法
C．计数时同种生物个体无论大小都要计数
D．标志重捕法中种群数量的估算公式是：标记个体数×重捕标记个体数/重捕个体数
解析：选D。样方法调查植物种群密度时，求所有样方的平均值作为最终的数值；调查动物的种群密度时一般用标志重捕法；计数时与个体的大小和年龄无关，同种生物个体都应计入总数；标志重捕法中种群数量的估算公式是：标记个体数×重捕个体数/重捕标记个体数。
考法二　以数学模型为依托，考查种群数量的变化
1．种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线
项目
“J”型曲线
“S”型曲线
增长模型
前提条件
理想状态：资源无限、空间无限、不受其他生物制约
现实状态：资源有限、空间有限、受其他生物制约
增长率和增长速率
K值有无
无K值
有K值
联系
两种增长曲线的差异主要是因环境阻力大小不同，对种群数量增长的影响不同
2.K值分析
(1)K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升。
(2)在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候，会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
(3)K值并不是种群数量的最大值：K值是环境容纳量，即在保证环境不被破坏前提下所能容纳的最大值；种群所达到的最大值会超过K值，但这个值存在的时间很短，因为环境已遭到破坏。
3．K值与K/2值在实践中的应用
不同曲线中K值的表示方法
下图中A、B、C、D对应的种群数量即为K值，A′、C′、D′对应的种群数量为K/2。
视角1 　依托模型或图表信息的形式，考查对种群数量增长的理解及应用
1．(模型分析类)数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。调查发现某种一年生植物(当年播种、当年开花结果)的种群中存在下列情形：①因某种原因导致该植物中大约只有80%的种子能够发育成成熟植株；②该植物平均每株可产生400粒种子；③该植物为自花传粉植物。目前种子数量为a，则m年后该植物的种子数量N可以表示为(　　)
A．400
a·0.8m　　　　　　　　　
B．0.8
a·400m
C．a·320m
D．320·am
解析：选C。据题意可知：该种群一年后种子的数量为a×80%×400，则两年后种子的数量为a×80%×400×80%×400＝a×(80%×400)2，三年后种子的数量为a×80%×400×80%×400×80%×400＝a×(80%×400)3，以此类推，m年后种子的数量为a×(80%×400)m＝a×320m。
2．(坐标曲线类)(2016·湖南长沙高三联考)下列关于图中种群数量变化的说法错误的是(　　)
A．种群“J”型曲线只有在理想条件下才能出现
B．种群呈“S”型增长过程中，在达到K值之前就是“J”型增长
C．自然状态下种群数量达到600时，种群的增长率为0
D．环境条件变化时，种群的K值也会发生相应变化
解析：选B。种群“S”型曲线是在资源、空间有限的条件下种群的数量变化趋势，在达到K值之前由于存在环境阻力，所以与“J”型曲线不同。
3．(表格信息类)(2016·江苏南通模拟)为探究pH对草履虫种群数量增长的影响，科研人员用不同pH的稻草培养液培养草履虫，培养的起始密度为5个·mL－1，培养时间为2
d，结果如下表。相关叙述错误的是(　　)
pH
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
种群密度/个·mL－1
0
0
153
160
168
172
133
125
A．须保证每组的温度、培养液体积等条件相同
B．每组培养液中草履虫数量都呈“S”型增长
C．增加培养液的量，可改变草履虫种群K值
D．草履虫对碱的耐受性较强，适宜生活在弱碱性的环境中
解析：选B。依题意，该实验的自变量为稻草培养液的不同pH，因变量是草履虫种群数量的变化，温度、培养液体积等条件为无关变量，应控制相同且适宜，A正确；表中数据显示，pH为3.0和4.0的两组，草履虫的数量为0，据此说明每组培养液中草履虫数量并不都是呈“S”型增长，B错误；增加培养液的量，草履虫的生存条件得到改善，因此可改变草履虫种群K值，C正确；pH为8.0的一组，草履虫的种群密度最大，说明草履虫对碱的耐受性较强，适宜生活在弱碱性的环境中，D正确。
视角2 　以种群数量波动模型的变式为依托，考查对种群数量变化规律的应用分析
4．(单曲线坐标类)(2016·福建泉州质检)研究人员调查1928～1977年某欧洲灰鹭种群数量变化，结果如下图。下列叙述正确的是(　　)
A调查灰鹭种群数量应采用样方法
B．灰鹭种群1964年后呈“J”型增长
C非寒冷年份灰鹭种群数量也会出现波动
D．连续暖冬持续提升灰鹭的出生率，降低死亡率
解析：选C。灰鹭活动能力强，活动范围大，应用标志重捕法调查种群密度，A错误；在1964年后数量增长，但因为有K值，呈“S”型增长，B错误；由图可知在非寒冷年份其数量不是固定不变的，也是在K值上下进行波动，C正确。连续暖冬之前出生率大于死亡率，灰鹭种群数量持续上升，到连续暖冬时，灰鹭种群数量基本不变，出生率基本等于死亡率，说明连续暖冬可导致出生率下降，或死亡率升高，D错误。
5．(多曲线坐标类)西花蓟马是一种外来入侵害虫，主要寄生在各种植物的花内，寄主范围广泛，同时极易对杀虫剂产生抗药性。西花蓟马在不同寄主上的种群动态如图所示，下列相关叙述正确是(　　)
A．可采用标志重捕法调查西花蓟马的种群密度
B．西花蓟马在入侵地的种群数量呈现“J”型增长
C．西花蓟马种群数量变化与寄主生长周期特点有关
D．杀虫剂难以改变西花蓟马抗药性基因的频率
解析：选C。对于活动范围小的动物类群，进行种群密度调查时应采用样方法，A错误；从图上看出，西花蓟马在入侵地的种群数量不呈现“J”型增长，B错误；杀虫剂作为自然选择的因素，可以增加西花蓟马抗药性基因的频率，D错误。
　探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
1．实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的无限环境中，酵母菌种群呈“J”型增长；自然界中资源和空间总是有限的，酵母菌种群呈“S”型增长。
(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法——显微计数法。
2．实验过程
(1)——
(2)——
(3)——
(4)——
(5)——
3．计数方法
血细胞计数板有两种方格网，对于16×25的方格网而言，计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量；而对于25×16的方格网而言，计四角和正中间的(共5个)中方格共计80个小方格中的个体数量，如图所示。
计算方法：大方格长、宽均为1
mm，高度为0.1
mm(即规格为1
mm×1
mm×0.1
mm)，则每个大方格的体积为0.1
mm3(10－4
mL)，故1
mL培养液中细胞个数＝()×400×104×稀释倍数。
4．注意事项
(1)显微镜计数时，对于压在小方格边线上的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。
(3)结果记录最好用记录表，如下：
时间/天
1
2
3
4
5
6
…
数量/个
(4)每天计数酵母菌量的时间要固定。
(5)培养和记录过程要尊重事实，不能主观臆造。
「典例引领」
(2016·江苏省如皋质检)某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时，同样实验条件下分别在4支试管中(培养液的浓度相同)进行培养，下列分析错误的是(　　)
A．Ⅲ号试管内酵母菌种群的K值小于Ⅳ号试管
B．4支试管内种群的增长速率都是先增大后减小
C．4支试管内种群数量不会同时到达K值
D．试管Ⅳ内的种群数量先于试管Ⅱ内的开始下降
[解析]　Ⅲ号试管内培养液体积大，初始酵母菌数量少，利于酵母菌生存，因此K值最大；而Ⅳ号试管内培养液体积小，初始酵母菌数量多，最不利于酵母菌生存，K值最小，A错误；4支试管内种群在初始阶段，由于空间和营养条件充裕，增长速率都是先增大，而后由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、pH下降等原因，导致种内斗争加剧，增长速率减小，B正确；4支试管内培养液体积或起始酵母菌数量不同，因此每个种群达到K值的时间不同，C正确；相对于试管Ⅱ，试管Ⅳ内的起始酵母菌数量较多，先达到K值，也先开始下降，D正确。
[答案]　A
「对位训练」
1．如图是某学习小组探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化完成的三组实验，定期对不同培养液中的酵母菌进行计数，绘制出酵母菌细胞数目变化曲线依次为a、b、c。关于此图的分析，不正确的是(　　)
A．酵母菌计数方法为抽样检测法
B．本实验可能是探究影响种群数量变化的外因
C．三组的环境容纳量可能不同，b组的环境容纳量大
D．a、b曲线交点处两曲线培养液中营养物质含量相同
解析：选D。酵母菌逐个计数比较困难，故采用抽样检测法进行计数；三组实验的结果不同，可能是温度、pH或培养液中营养物质的含量等外因造成的；三组实验酵母菌的最大数量不同，所以环境容纳量不同，b组环境容纳量最大；a、b曲线交点处两曲线对应酵母菌数量相同，但无法说明两者的营养物质含量相同。
2．(2016·德阳模拟)将10
mL酵母菌培养液放在适宜的温度下培养，并于不同时间内等量均匀取样4次，分别测定样品中酵母菌的数量和pH，结果如下表所示。据表分析，不正确的是(　　)
样　品
酵母菌数量(个/mm3)
pH
1
1
210
4.8
2
820
5.4
3
1
210
3.7
4
1
000
5.0
A.培养过程中酵母菌始终出生率>死亡率
B．样品的取样先后次序为2、4、1、3
C．对酵母菌而言，10
mL该培养液的环境负荷量可能为1.21×107个
D．若进行第5次均匀取样，10
mL样品中的酵母菌数量有可能低于1.21×107个
解析：选A。将10
mL酵母菌培养液放在适宜温度下培养，可根据培养液pH的变化来确定取样顺序，因为酵母菌的代谢活动消耗营养物质，不断产生CO2等代谢产物使培养液pH不断下降，因此正确的取样顺序为2、4、1、3。从表中数据分析可见，达到稳定时期时，酵母菌数量达到最大值，说明10
mL该培养液的环境负荷量可能为1.21×107个。继续培养，随着环境条件的恶化，种群生长进入衰退期，出生率会小于死亡率，种群数量将不断下降，所以继续取样，酵母菌的种群数量有可能低于1.21×107个。
种群的增长曲线扫一扫　进入21世纪教育网精品微课
[误区补短]
易错点1　误认为“动物种群密度调查”都不能用样方法，只有植物才用此方法
[点拨]　适合用样方法进行种群密度调查的并不是只有植物，动物的虫卵、活动能力弱的蚯蚓、蝗虫的幼虫、跳蝻及蚜虫等都可采用该方法。
易错点2　年龄组成稳定≠种群数量稳定
[点拨]　(1)出生率和死亡率不完全取决于年龄组成，还与气候、食物、天敌等因素有关，如遇到剧烈的气候变化，可使种群数量急剧减少。
(2)种群数量还与迁入率、迁出率直接相关。
易错点3　误认为种群增长率＝增长速率
[点拨]　种群增长率≠增长速率
(1)增长率＝。
(2)增长速率＝一定时间内增长的数量
/时间。
(3)“J”型曲线与“S”型曲线的增长率和增长速率曲线：
易错点4　对“S型”曲线的几个关键点和关键区段认识不到位
[点拨]　种群“S”型曲线辨析
种群“S”型增长曲线分析：
(1)潜伏期(对环境的适应期)：个体数量很少，增长速率很慢，害虫防治最好应在此期进行。
(2)加速期(对数期)和转折期：个体数量快速增加，K/2时，增长速率达到最高，为资源利用黄金点，害虫防治严防到达此期。
(3)减速期和饱和期：随着种群密度增加，个体因食物、空间和其他生活条件的斗争加剧，同时天敌数量也增加，种群增长速率下降。当数量达到环境条件允许的最大值(K)时，种群停止生长，种群增长速率为零，即出生率＝死亡率，但种群数量达到最大。到达K值后，有的种群数量呈锯齿状波动。
微观清障
1．判断下列有关种群特征的叙述
(1)(2015·江苏卷T9A)五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。(　　)
(2)生物种群增长规律完全适用于人口增长情况。(　　)
(3)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，根据年龄结构的不同可以将种群分为增长型、稳定性和衰退型三种。(　　)
(4)若某一种群年初时的个体数为100，年末时为110，其中新生个体数为20，死亡个体数为10，则该种群的年出生率为10%。(　　)
(5)某同学拟调查一个面积为100
hm2的草地上某种双子叶草本植物的种群密度，可设计在该种植物密集处设置1
m2样方若干，计数每个样方中该种植物的个体数目的方案。(　　)
(6)可采用样方法调查林地上植物的种群密度。(　　)
(7)田鼠的种群密度是由出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√　(7)√
2．判断下列有关种群数量变化的相关叙述
(1)(2015·天津卷T1B改编)种群数量达到环境容纳量最后不再发生波动。(　　)
(2)(2015·四川卷T3C)探究酵母菌种群数量变化，应设空白对照排除无关变量干扰。(　　)
(3)在“S”型曲线中，当种群数量达到K值时，种群数量将保持稳定不变。(　　)
(4)自然界中生活的种群，食物、空间等资源总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，从而使种群的出生率降低，死亡率升高，最终使种群呈“S”型增长。(　　)
(5)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称为环境容纳量。(　　)
(6)种群“S”型增长曲线中种群增长速率随时间而增大，当曲线达到K值时，种群增长速率达到最大。(　　)
(7)鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度。(　　)
(8)建立自然保护区，改善栖息环境，以提高环境容纳量，是提高大熊猫种群密度的根本措施。(　　)
(9)在K/2时控制有害动物最有效。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√　(8)√　(9)×
[能力培优]
　种群数量调查数据统计中“误差”分析
(1)标志重捕法误差归纳
①标志物易脱落：可导致重捕个体中带标记的个体数据偏小，据计算公式N总＝初捕数×再捕数/再捕中标记数，推知，再捕中标记数若减小，则N总会比真实值偏大。
②被捕一次后，难以被再次捕获：此可导致再次捕获的个体中标记数偏小，最终统计结果偏差应与①相同，即N总会比真实值偏大。
③标记物影响了动物活动，导致易被捕捉：此可导致再次捕获的个体中标记数偏大，依据公式可推知，计算所得结果比真实值应偏小。
(2)样方法误差归纳
①未做到“随机”取样。
②未找到“分布比较均匀”的地块，导致数量“过密”或“过稀”。
③未对“多个”样方取平均值。
④样方边线上的个体未做到计上不计下，计左不计右，而是全部统计。
(3)探究培养液中酵母菌种群数量变化误差归纳
①未做到每天取样时间一致。
②取样时未“振荡”，而是从静置培养液上层或下层取样。
③未能保障培养温度、pH等无关变量的一致性。
强化训练
1．下列调查活动或实验中，计算所得数值最接近实际数值的是(　　)
A．标志重捕法调查田鼠种群密度时标志物脱落
B．将试管轻轻振荡几次后吸出酵母菌培养液进行计数
C．样方法调查蒲公英种群密度时在分布较密地区取样
D．调查某遗传病的发病率时以患者家系为调查对象
解析：选B。标志重捕法调查种群密度时，田鼠身上标志物脱落会导致第二次捕获到的标志个体减少，求得的该种群数量变大；从试管中吸出培养液计数前振荡几次，计算的酵母菌数值比较接近实际结果；用样方法调查蒲公英的种群密度时，要随机取样，在分布密集的地方取样，数值会偏大；调查遗传病的发病率一般要在人群中调查，调查遗传病的遗传方式需要在患者家系中进行调查。
2．某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。下列做法错误的是(　　)
A．随机取样
B．选择植物生长茂盛处取样
C．根据调查数据估算该种群密度
D．根据地段的形状确定取样方法
解析：选B。用样方法最主要的是进行随机取样，A正确，B错误；根据调查数据取平均数可估算该种群的种群密度，C正确；根据地段的不同可因地制宜采用不同的样方法，如五点取样法和等距取样法等，D正确。
考点一　种群的特征和种群密度调查
1.如图表示出生率、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
[导学号29520523]　解析：选C。A项中，K/2时种群增长速率最大，控制有害动物应在K/2之前最有效；B项中，我国控制人口增长的主要措施是实行计划生育，即降低人口出生率来减少净补充量，不能靠增加死亡率来减少净补充量；C项中，可通过出生率和死亡率来估算种群最大净补充量；D项中，K时种群密度最大，若进行捕捞最易得到最大日捕获量。
2．为了研究杀虫灯诱杀斜纹夜蛾的影响因素，科学家释放了一定量的标记过的斜纹夜蛾，适当时间后用杀虫灯诱杀，统计标记个体的个数占释放总数的比例(回收率)，结果如下图。下列叙述正确的是(　　)
A．若标记总量为N，回收率为a，则斜纹夜蛾的种群密度为N/a
B．诱捕距离加大，被标记个体占被诱捕总数的比例上升
C．该研究说明，杀虫灯的杀虫效果与灯的密度无关
D．用杀虫灯诱杀斜纹夜蛾成虫可改变种群年龄组成
[导学号29520524]　解析：选D。种群密度是单位面积或单位体积中的个体数，A项错误；据图分析，由于释放总数的值不变，故诱捕距离加大，被标记个体占被诱捕总数的比例下降，B项错误；本实验没有说明杀虫灯的杀虫效果与灯的密度的关系，C项错误。
考点二　种群数量变化
3．(2016·四川德阳联考)种群在理想环境中呈“J”型曲线增长(如曲线甲)，在有环境阻力条件下，呈“S”型曲线增长(如曲线乙)。下列有关种群增长曲线的叙述，正确的是(　　)
A．若乙表示草履虫种群增长曲线，当种群数量达到e点后，种群中衰老个体将维持基本稳定
B．图中c点时，环境阻力最小，种群增长速率最快
C．若乙表示酵母菌种群增长曲线，通过镜检观察统计的结果比实际值低，因为其中有死亡的酵母菌个体
D．田鼠的种群增长曲线在不同环境下总是相同的
[导学号29520525]　解析：选A。乙表示草履虫种群增长曲线，当种群数量达到e点后，种群中出生率与死亡率相等，衰老个体维持基本稳定，A正确；图中的c点增长率最大，但是环境阻力不是最小，B错误；通过镜检观察统计酵母菌数量的结果比实际值低，原因可能是取样时没有混匀等，不是因为酵母菌个体死亡，C错误；不同生存条件，环境容纳量不同，D错误。
4．自然条件下，种群增长曲线呈“S”型。假设种群的K值为200，N表示种群数量，据表分析不正确的是(　　)
曲线上的点
S1
S2
S3
S4
S5
N
20
50
100
150
180
(K－N)/K
0.90
0.75
0.50
0.25
0.10
A．环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后
B．防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点之前进行
C．渔业捕捞后需控制剩余量在S3点
D．(K－N)/K值为0.50时，种群增长速率最大
[导学号29520526]　解析：选A。S3点N值为K/2，该点种群增长速率最大，防治蝗虫应在该点之前进行；渔业捕捞后，需控制剩余量在S3点；环境阻力对种群增长的影响在S1点后就出现了。
5．图甲为种群数量增长的“J”型、“S”型曲线，图乙是几种预期的“J”型与“S”型曲线种群增长速率随时间的变化趋势曲线，下列判断正确的是(　　)
A．②代表的是“J”型曲线的种群增长速率，④代表的是“S”型曲线的种群增长速率
B．①代表的是“J”型曲线的种群增长速率，③代表的是“S”型曲线的种群增长速率
C．②代表的是“J”型曲线的种群增长速率，③代表的是“S”型曲线的种群增长速率
D．①代表的是“J”型曲线的种群增长速率，④代表的是“S”型曲线的种群增长速率
[导学号29520527]　解析：选A。本题考查种群增长“J”型、“S”型曲线的增长速率，意在考查考生对种群增长速率的辨别能力。理想状态下种群增长曲线呈“J”型，其增长速率曲线呈“J”型，如图乙中的②；自然条件下种群数量呈“S”型增长，“S”型曲线增长速率在种群数量为K/2时最大，种群数量在K/2前，增长速率逐渐增大，种群数量达到K/2后，增长速率逐渐减小，种群数量为K值时增长速率为0，如图乙中的④。
6．(2016·湖北武汉模拟)我国是一个蝗灾多发的国家，治蝗问题备受关注。某地区曾做过一项实验，将大量的鸭子引入农田捕食水稻蝗虫，结果仅需2
000只鸭就能把4
000亩地里的蝗虫进行有效控制。为研究蝗虫种群数量变化规律，该试验还建立了如图所示的两个模型，下列有关说法正确的是(　　)
A．影响该地区蝗虫种群密度变化的直接因素主要是出生率和死亡率
B．图甲模型属于物理模型，曲线变化反映了鸭和蝗虫间存在的负反馈调节机制
C．图乙AB时间段，若蝗虫每天增加3%，并呈“J”型增长，最初有N0只，则t天后种群数量为N0
0.03t只
D．若利用昆虫信息素诱捕蝗虫防治蝗灾，属于化学防治方法
[导学号29520528]　解析：选A。影响种群密度变化的直接因素主要是出生率和死亡率，A正确；图甲模型属于数学模型，曲线变化反映了鸭和蝗虫间存在的负反馈调节机制，B错误；图乙AB时间段，若蝗虫每天增加3%，并呈“J”型增长，最初有N0只，则t天后种群数量为N0(1＋0.03)t只，C错误；若利用昆虫信息素诱捕蝗虫防治蝗灾，属于生物防治方法，D错误。
7．下图表示在采用不同网目(网眼直径)和不同捕捞强度时对大西洋鳕鱼捕获量的影响。下列相关分析中不正确的是(　　)
A．调查鳕鱼的种群密度可以采用标志重捕法
B．持久保持捕捞强度2会导致鳕鱼的种群数量不断减少
C．保持捕捞强度1同时用大网目捕鱼更有利于保持鱼群的持续发展
D．保持捕捞强度2同时用中网目捕鱼使鱼群的年龄组成更接近稳定型
[导学号29520529]　解析：选D。鳕鱼活动范围广，活动能力强，可以使用标志重捕法调查其种群密度。在捕捞强度2时，捕获量逐渐下降，说明鳕鱼的种群数量在逐渐减少，同时也说明该鱼群的年龄组成为衰退型。在捕捞强度1时，用大网目捕捞时，捕获量相对较大且稳定，这样有利于鱼群的持续发展。
8．种群的特征之间的关系可用下图表示。下列叙述中正确的是(　　)
A．①为性别比例，人类的性别比例接近1∶1
B．②为出生率和死亡率、迁入率和迁出率
C．④为年龄组成，可以影响出生率和死亡率
D．③为种群数量，其增长方式在自然界中一般呈“J”型增长
[导学号29520530]　解析：选B。图中①为年龄组成，可以预测种群密度的变化趋势，A错误。直接决定种群密度大小的因素有出生率和死亡率、迁出率和迁入率，B正确。④为性别比例，只影响出生率，C错误。自然状态下，由于生存资源是有限的，所以种群数量一般呈“S”型增长，D错误。
9．(2015·高考广东卷)下图表示在一个10
mL封闭培养体系中酵母细胞数量的动态变化。关于酵母细胞数量的叙述，正确的是(　　)
A．种内竞争导致初始阶段增长缓慢
B．可用数学模型Nt＝N0λt表示
C．可用取样器取样法计数
D．K值约为120
000个
[导学号29520531]　解析：选D。A项，初始阶段酵母细胞数量少，酵母菌个体之间几乎不存在种内竞争。B项，在资源有限的环境中，酵母细胞的数量呈“S”型曲线增长，而Nt＝N0λt为“J”型曲线增长的数学模型。C项，对培养液中的酵母菌进行计数，可采用抽样检测的方法(具体用血细胞计数板进行计数)。D项，由图可知，1
mL培养液中最多含12
000个酵母细胞，则10
mL培养液中的K值约为120
000个。
10．(2016·江苏淮安模拟)某高级中学迁入新建校园14年，校园中鸟纲鹎科动物白头鹎在14年间的种群增长速率如下表所示。据表分析可知(　　)
年份
第2年
第4年
第6年
第8年
第10年
第12年
第14年
增长速率
0.66
1.52
2.83
3.69
2.91
1.20
0.03
A．这14年中白头鹎种群的数量呈“J”型增长
B．第12年时白头鹎种群的年龄组成为衰退型
C．研究时用样方法调查白头鹎的种群密度并经计算得出上表中的数据
D．白头鹎在该中学的环境容纳量约为第8年时白头鹎种群数量的两倍
[导学号29520532]　解析：选D。由表格数据可知增长速率先增加后下降，应呈“S”型增长，A错误；第12年增长速率比第8年下降，但仍在增长，属于增长型，B错误；白头鹎活动范围较广，活动能力强，调查其种群密度应用标志重捕法，C错误；白头鹎在第8年时增长速率最大，是K/2，环境容纳量是K，应是第8年时的两倍，D正确。
11．(2015·高考全国卷Ⅰ)现有一未受人类干扰的自然湖泊，某研究小组考察了该湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成，结果如下表。
年龄
0＋
1＋
2＋
3＋
4＋
5＋
6＋
7＋
8＋
9＋
10＋
11＋
≥12
个体数
92
187
121
70
69
62
63
72
64
55
42
39
264
注：表中“1＋”表示鱼的年龄大于等于1、小于2，其他以此类推。
回答下列问题：
(1)通常，种群的年龄结构大致可以分为三种类型，分别是________________________。研究表明：该鱼在3＋时达到性成熟(进入成年)，9＋时丧失繁殖能力(进入老年)。根据表中数据可知幼年、成年和老年3个年龄组个体数的比例为________，由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是________。
(2)如果要调查这一湖泊中该鱼的种群密度，常用的调查方法是标志重捕法。标志重捕法常用于调查______________强、活动范围广的动物的种群密度。
(3)在该湖泊中，能量沿食物链流动时，所具有的两个特点是____________________。
[导学号29520533]　解析：(1)种群的年龄结构包括增长型、衰退型和稳定型三种类型。从表格中的数据可知，幼年个体数为92＋187＋121＝400，成年个体数为70＋69＋62＋63＋72＋64＝400，老年个体数为55＋42＋39＋264＝400，所以三个年龄段的个体数比例为1∶1∶1，则该种群的年龄结构为稳定型，该鱼种群数量将保持相对稳定。
(2)标志重捕法常用于调查活动能力强、活动范围广的动物的种群密度。
(3)生态系统的能量流动具有单向流动和逐级递减的特点。
答案：(1)增长型、衰退型、稳定型　1∶1∶1　保持稳定
(2)活动能力　(3)单向流动、逐级递减
12．某同学在测定一个生物种群分布比较均匀的原始森林中山毛榉的种群密度时，采取如下操作：
①选取山毛榉分布比较均匀，长5公里、宽1公里的长方形地块；
②将该地块分成三等份，在每份中央划一个样方；
③样方为边长5米的正方形；
④每个样方内山毛榉的数量记录如下：
样方
第一样方
第二样方
第三样方
个体数
3
5
4
请回答：
(1)根据该同学的调查，该原始森林中山毛榉的种群密度为________株/m2。
(2)该调查结果是否可靠？________。原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)调查甲、乙两块稻田中所捕获麻雀的月龄，它们的月龄构成如图所示：
据图分析：甲稻田的麻雀种群属于________型；乙稻田的麻雀种群属于________型。可以预测，________稻田麻雀所带来的危害将会加重，必须做好防治准备工作。
[导学号29520534]　解析：(1)山毛榉的种群密度为(3＋5＋4)/(3×52)＝0.16株/m2。
(2)该调查结果不可靠，原因是选取样方太少，样方面积太小，不具有代表性。
(3)甲稻田的麻雀幼龄个体多。老龄个体少，所以甲稻田的麻雀种群属于增长型。乙稻田的麻雀幼龄、中龄、老龄的个体数量相当，所以乙稻田的麻雀种群属于稳定型。年龄组成可预测种群数量的发展趋势，由此可预测甲稻田麻雀种群数量将会增加，所带来的危害将会加重。
答案：(1)0.16
(2)不可靠　选取的样方数目太少，每个样方的面积太小
(3)增长　稳定　甲
13．(2016·安徽六校联考)自然界中种群的数量特征是种群最重要的特征之一，如图表示某动物种群在不同条件下数量变化情况的数学模型，请回答以下问题：
(1)该模型属于数学模型表现形式之一的____________，该形式较为直观、形象。
(2)图中A段种群增长近似于______型曲线。该模型需要满足的条件是________________________。
(3)该种群的环境容纳量是________(K1或者K2)。
(4)影响种群数量变化的因素很多，分析图中曲线，与D段相比，影响C段的因素最可能是________。
A．食物和天敌　　　　　B．气候和传染病
(5)在D阶段，若该动物的栖息地遭到破坏后，由于食物的减少和活动范围的缩小，其________会变小。
[导学号29520535]　解析：(1)曲线图是数学模型的表现形式之一，其优点是较为直观、形象。(2)图中A段种群增长近似于“J”型曲线。该模型需要满足无限环境(空间和资源充裕)、气候适宜、没有敌害等理想条件。(3)种群的环境容纳量取值时，取的是平均值而不是峰值，因此该种群的K值为K1。(4)据图中曲线分析，与D段相比，影响C段的因素最可能是气候和传染病，因为食物和天敌等捕食关系对该种群的影响结果应该是种群数量维持相对稳定。(5)在D阶段，若该动物的栖息地遭到破坏后，由于食物的减少和活动范围的缩小，其K值会变小。
答案：(1)曲线图
(2)J　无限环境(空间和资源充裕)、理想条件(气候适宜，没有敌害等)
(3)K1
(4)B
(5)K值(或环境容纳量)单元能力提升
热点题型——环保问题
环境问题是当今世界关注的热点问题之一，也是每年高考试题中的热点问题之一。该类试题常以调查材料为知识背景，综合考查学生对生态学基础知识的运用及解决生态危机的能力。
环境污染已经成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是(　　)
①白色垃圾　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　⑧水华
A．②⑧　　　　　　　　
B．⑥⑦
C．⑤⑥⑦
D．②⑤⑥
[解析]　由于水体中营养物质蓄积过多而引起的污染，叫做水体的“富营养化”。这种现象在海湾出现时叫做“赤潮”，在淡水中出现时叫做“水华”。对人体有害的氮氧化合物和碳氢化合物在大气环境中受强烈的太阳紫外线辐射时，易产生一种新的二次污染物，这种现象称为光化学污染。潮汐是一种自然现象，大脖子病是缺碘引起的，这两个名词与环境污染无关。
[答案]　B
氮、磷等无机营养物质大量排入水体，会造成水体富营养化，严重时可引起蓝藻爆发，使水域生态环境遭到破坏。控制蓝藻疯长，同时“变废为宝”是减轻“绿色灾害”的有效途径。请回答下列有关问题：
(1)从细胞结构分析，蓝藻属于________生物，很多蓝藻可以同时进行____________和固氮作用，这在生物界中是十分独特的，对整个生物圈的________________________________________________________________________
功能具有十分重要的作用。
(2)蓝藻与其他水生生物构成了该水域生态系统中的________。
(3)下表为某湖泊不同营养状态的各种藻类种群组成情况。
营养状态
藻类种群组成
铜绿微囊藻
鱼腥藻
斜生栅藻
汉氏菱形藻
薄甲藻
小定鞭金藻
重度富营养
50%
25%
14%
10%
0.5%
0.5%
中度富营养
5%
40%
42%
12%
0.5%
0.5%
轻度富营养
0%
25%
60%
14%
0.5%
0.5%
贫营养
0%
0.5%
10%
11.5%
10%
68%
据表分析，检测水中重度富营养化的指示生物是________________，在中度富营养化水体环境中，竞争最激烈的是________________________。
(4)蓝藻资源化利用有多种方式。从蓝藻中可以提取能发出紫色荧光的藻蓝蛋白，可作为生物实验研究中的__________。
[解析]　(1)蓝藻属于原核生物，很多蓝藻可以同时进行光合作用和生物固氮，在生物圈的物质循环和能量流动中发挥重要的作用。(2)一个生态系统中的全部生物构成了群落。(3)分析图表可知，在重度富营养化时，铜绿微囊藻所占百分比最大，可作为重度富营养化的指示生物；在中度富营养化水体环境中，鱼腥藻和斜生栅藻所占比例最大，竞争最强烈。(4)藻蓝蛋白能够发出紫色荧光，可作为荧光示踪物质(标志物)。
[答案]　(1)原核　光合作用　物质循环和能量流动
(2)生物群落
(3)铜绿微囊藻　鱼腥藻和斜生栅藻
(4)荧光示踪物质(标志物)
[答题技巧]　解答有关环境污染、环境保护的问题时，必须具备扎实的生态学基础知识，如种群数量的变化规律、群落的演替、生态系统中的能量流动与物质循环、生态系统的稳定性等，并具有一定的环保知识，必要时能灵活运用化学的相关知识分析、解决实际问题。
[突破训练1]　生物氧化塘是利用藻类和细菌处理污水的一种生态系统。下图是生物氧化塘内部分成分之间的关系，相关分析不正确的是(　　)
A．生物氧化塘利用了生态工程的物质循环再生、物种多样性等原理
B．在该氧化塘中引进硝化细菌有利于对污水的处理
C．B层中的藻类和细菌具有种间互助关系
D．出水处只要对细菌数量进行有效控制便可排放
解析：选D。该图体现了生态工程的物质循环再生、物种多样性等原理；硝化细菌能够通过化能合成作用产生氧气，增加水中的含氧量，有利于好氧型细菌和藻类的繁殖，有利于污水的处理；由图中信息分析，藻类产生的氧气能被细菌利用，而细菌分解有机物产生的物质有利于藻类生长，体现了种间互助关系；出水处的污水需要经过处理才能排放，因为可能含有有害物质。
[突破训练2]　为加强水体治理，珠江流域某城市构建了较大面积的人工湿地。
(1)当污染物随水流进入该湿地时，湿地水体中碳元素的迁移和转化途径如下图。请用箭头和文字补充虚线框中的碳转化途径。
(2)一段时间后，湿地中出现了轮虫等浮游动物，可控制绿藻等浮游植物的增殖；管理员还放养了一些鱼和鸭，为城市增添自然气息。请写出可能存在的食物链(写出两条)。________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(3)如果含有重金属的工业废水进入该系统，请根据生态学基本原理，指出可能产生哪些负面影响？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)由图可知，可溶性有机碳可作为好氧细菌碳源，被好氧细菌分解利用，好氧细菌呼吸作用产生的二氧化碳等作为黑藻、绿藻等植物光合作用的原料，同时又是其呼吸作用的产物，这样，在细菌、植物、无机环境之间形成了稳定的物质循环。(2)根据题干分析，该湿地中可能存在绿藻→轮虫→鱼，黑藻→鱼→鸭等食物链。(3)重金属盐在食物链中有富集现象，对高营养级的人危害很大，而且难于降解，易发生二次污染。
答案：(1)如图所示
(2)绿藻→轮虫→鱼　黑藻→鱼→鸭　(3)重金属进入食物链，危害人体健康；重金属无法降解，易发生二次污染
种群数量变化与生物进化的综合考查
1．(2016·安徽芜湖月考)研究人员调查了某地一年生草本植物X的种群数量变化，结果如图。下列分析正确的是(　　)
A．1972年种子萌发至幼苗阶段的死亡率低于幼苗至成熟阶段的死亡率
B．与其他年份相比，1975年草本植物X种群内的生存斗争程度高
C．1975年由于X种群的幼苗数比成熟植株数多，则将来种群数量一定会增加
D．5年内该一年生草本植物X种群的基因频率发生了定向改变
解析：选D。在1972年，种子萌发至幼苗阶段，每个样方个体数减少量接近550株，而幼苗至成熟阶段，每个样方个体数减少量接近200株，所以1972年种子萌发至幼苗阶段的死亡率高于幼苗至成熟阶段的死亡率，A错误；图示曲线的变化显示，1975年每个样方内草本植物X个体数量较其他年份少，所以种群内的生存斗争程度低，B错误；植物X为一年生草本植物，1975年X种群的成熟植株数少，产生的后代少，加之影响种群数量变化的因素有很多，所以将来种群数量不一定会增加，C错误；自然选择导致种群的基因频率发生定向改变，因此，5年内该一年生草本植物X种群的基因频率发生了定向改变，D正确。
种群数量变化在生态知识中的综合考查
2．(2016·广东佛山月考)下图表示处于平衡状态的某个生物种群因某些变化导致种群中生物个体数量改变时的四种情形，有关产生这些变化的分析，正确的是(　　)
A．若图①所示为草原生态系统中某羊群，则a点后的变化原因不可能是过度放牧
B．若图②所示为某发酵罐中酵母菌的数量，则b点后的变化原因一定是产生了变异
C．图③中c点后发生的变化表明生态系统的稳定性已经受到了严重破坏
D．图④曲线若用于指导灭鼠，在d点进行灭鼠可以取得较理想效果
解析：选C。图①所示a点后K值降低，种群数量减少，可能为过度放牧，A错误；曲线②表明该种群数量增加并且达到新的平衡，且K值增加，可能是由于外界变化，如增加营养、空间等，环境条件更加优良，B错误；图③中c点后发生的变化可能是生态系统遭到严重破坏，种群数量急剧减小，说明生态系统的自我调节能力有一定的限度，C正确；曲线④表明，生态系统在受到较小干扰(种群数量大于K/2)时，由于生态系统具有自动维持平衡的能力，种群数量迅速恢复原有状态，若用以指导灭鼠，需在曲线达到K/2值之前进行灭鼠，D错误。
生态系统稳定性与种群数量的综合考查
3．(2016·湖南株洲月考)在某一生态系统中，螟虫、螳螂(以螟虫为食)的种群数量变化如下图所示，结合图中所给的信息分析，下列叙述正确的是(　　)
A．与螟虫、螳螂有关的食物链具有两个营养级
B．螳螂种群数量的波动不受螟虫种群数量波动的影响
C．长期喷洒DDT，螳螂个体内的DDT浓度往往会高于螟虫
D．螟虫、螳螂种群数量的周期性波动体现了生态系统中的正反馈调节
解析：选C。食物链是以生产者为起点，该食物链至少有3个营养级，A错误；螳螂种群数量的波动受螟虫种群数量波动的影响，B错误；长期喷洒DDT，因为富集作用，螳螂个体内的DDT浓度往往会高于螟虫，C正确；螟虫、螳螂种群数量的周期性波动体现了生态系统中的负反馈调节，D错误。
生态系统的功能与光合作用色素及过程的综合考查
4．(原创题)某村存在严重的镉污染，现已知野生苋对镉具有超量吸收能力，下面是科研小组以该植物为研究材料，在A组(普通土壤条件)、B组(镉污染土壤)、C组(镉污染土壤＋施加适量生石灰)三种实验条件下进行测定，所得到的其叶片净光合速率、气孔导度(注：气孔导度越大，气孔开启程度越大)及叶绿素总量等指标的变化如图所示，请据图回答问题：
(1)光合色素位于_______________________________，可用________________提取。在B组实验条件下，每6小时取样，提取野生苋叶肉细胞中光合色素进行分离，色素带同正常情况下相比，会出现什么变化？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)C组实验条件下第6小时，叶肉细胞产生ATP的场所有____________________________，叶肉细胞内O2的转移途径是_______________________________。图1、2、3所示实验结果表明，生石灰能够________________镉对植物光合作用的影响。
(3)受镉污染的野生苋的干重较低，据图分析原因：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(4)野生苋具有清热解毒、利湿消肿的功效，能够入药，这体现了生物多样性的________价值。镉会通过_______在生物体内富集，所以不能选用修复地的野生苋入药。
解析：(1)光合色素分布在叶绿体内类囊体的薄膜上，绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取绿叶中的光合色素。由图3可知镉污染条件下，野生苋叶肉细胞中叶绿素总量减少，光合色素经提取分离后第三条和第四条色素带变窄。
(2)C组实验条件下第6小时，净光合速率大于0，即光合速率大于呼吸速率，叶肉细胞进行光合作用和呼吸作用，产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体；叶肉细胞内O2从叶绿体转移到线粒体和细胞外。从图形分析，C组实验条件下(起始点除外)，野生苋的气孔导度、叶绿素总量、净光合速率都高于B组的，说明生石灰能够在一定程度上降低镉对野生苋光合作用的影响。
(3)B组实验条件下，叶绿素总量低，光反应减弱；同时气孔导度降低，CO2供应减少，暗反应减弱，所以受镉污染的野生苋的净光合速率降低。
(4)植物的药用价值属于生物多样性的直接价值，有害物质通过食物链(网)在生物体内富集。
答案：(1)叶绿体内类囊体薄膜　无水乙醇　(第三条)蓝绿色的叶绿素a和(第四条)黄绿色的叶绿素b的色素带变窄(第三条、第四条色素带变窄)
(2)叶绿体、线粒体和细胞质基质　从叶绿体到线粒体和细胞外　在一定程度上降低
(3)①叶绿素含量低，使光反应减弱
②CO2吸收减少，使暗反应减弱
(4)直接　食物链(网)
(建议用时：60分钟)
一、选择题
1.(2016·江苏南京模拟)右图中的实线表示某岛屿上鹿的种群数量随时间的变化情况。下列有关分析错误的是(　　)
A．该岛上鹿群的K值始终恒定不变
B．c点时鹿群的出生率约等于死亡率
C．a点时的增长率小于d点时的增长率
D．cd段时间内可能有较多的捕食者
[导学号29520604]　解析：选A。该岛上若鹿群的K值在一定范围内波动变化；c点后鹿的数量将由之前的增长逆转为减少，此时出生率与死亡率相等；a点时的种群数量下降，表现为负增长，而d点时的增长率为0；cd段时间内鹿群数量持续下降，可能有较多的捕食者。
2．(2016·北京重点中学开学测试)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
17
21
25
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，成虫增长率上升、死亡率下降
C．第21～37天，成虫增长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
[导学号29520605]　解析：选C。第13～25天，成虫数量增长快的主要原因是个体的繁殖加快，A错误；第17～29天，成虫数量增长逐渐缓慢，说明增长率下降，死亡率上升，B错误；第21～37天，成虫数量逐渐增多，种群密度增大，导致生存斗争加剧，成虫增长率下降，C正确；第1～37天，成虫数量呈“S”型增长，D错误。
3.(2016·广西桂林模拟)右图为某桑园引入暴猎蝽后，桑毛虫和暴猎蝽种群数量变化曲线。相关叙述错误的是(　　)
A．引入暴猎蝽后，桑毛虫种群的环境容纳量减小
B．b点时，暴猎蝽种群增长速率最大
C．c点时，食物限制了暴猎蝽的数量增长
D．暴猎蝽与桑毛虫之间为竞争关系
[导学号29520606]　解析：选D。由题图可知，引入暴猎蝽后，桑毛虫种群数量减少至一定水平，故桑毛虫环境容纳量变小；b点时，暴猎蝽种群数量增长的最快，故增长速率最大；c点时暴猎蝽数量达到最多，限制其数量增长的因素是食物；由图中桑毛虫和暴猎蝽的种群数量变化情况可知，暴猎蝽与桑毛虫之间为捕食关系。
4．下表是调查某区域(样方面积为2
hm2)田鼠种群密度，对捕捉的雌雄个体数和有标记个体数所做的记录。已知田鼠被捕捉过一次后较难再被捕捉，下列相关叙述正确的是(　　)
雌性/只
雄性/只
标记数/只
初捕
28
22
50
重捕
32
18
10
A.若调查该区域蚯蚓的种群密度也采取此方法
B．统计的种群密度要高于实际的种群密度
C．该地区田鼠的平均种群密度约为250只/hm2
D．综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(♀/
♂)约为7∶2
[导学号29520607]　解析：选B。蚯蚓生活在土壤中，活动范围小，调查蚯蚓的种群密度不宜采用标志重捕法；田鼠在被捕捉过一次后较难再被捕捉，即重捕时的标记数减小，根据标志重捕法种群密度计算公式可知，统计的种群密度要高于实际的种群密度；该地区田鼠的平均种群密度约为125只/hm2；根据题表数据不能确定该田鼠种群的性别比例。
5．(2016·江西南昌十校模拟)沙漠中的啮齿动物和蚂蚁都以植物种子为食。啮齿动物喜欢取食大粒种子，蚂蚁偏爱小粒种子。在该生态系统中，大粒种子植物在与小粒种子植物的竞争中处于优势。科研人员在1974～1977年间，在某一实验区域内进行了啮齿动物的有无对蚂蚁数量影响的相关研究。下列有关分析正确的是(　　)
A．在该生态系统中，蚂蚁和啮齿动物之间没有竞争关系
B．在该生态系统中，蚂蚁和啮齿动物分别属于第二、三营养级
C．移走全部啮齿动物后，蚂蚁的数量会先增加然后维持相对稳定
D．啮齿动物可通过植物间的竞争对蚂蚁的数量产生影响
[导学号29520608]　解析：选D。在该生态系统中，蚂蚁和啮齿动物在生存空间和部分食物之间存在竞争关系，A错误；在该生态系统中，蚂蚁和啮齿动物都以植物种子为食，都属于第二营养级，B错误；移走全部啮齿动物后，大粒种子植物会增加，小粒种子植物会逐渐减少，最终导致蚂蚁的数量减少，C错误；啮齿动物与大粒种子的数量有关，大粒种子的数量与小粒种子植物的数量有关，从而对蚁群的数量产生影响，D正确。
6．(2016·福建四地六校联考)假若某生态系统有四种生物，并构成一条食物链a→b→c→d，在某一时间分别测得这四种生物a、b、c、d所含的有机物总量分别为m1、m2、m3、m4。下列叙述中，错误的是(　　)
A．四种生物中所含的能量归根到底来自于a通过光合作用固定的太阳能
B．在一段时间内，若b种群数量增加，则a种群数量下降，d种群数量增加
C．若m1＜5m2，则生态系统的稳定性就会遭到破坏
D．d个体所含的有机物的质量一定比c个体所含的有机物的质量小
[导学号29520609]　解析：选D。食物链起始环节是生产者，即a是生产者，其固定的太阳能就是流入该生态系统的总能量，A正确；根据食物链可知，在一段时间内，若b种群数量增加，则a种群数量下降，c和d的种群数量增加，B正确；当m1＜5m2时，说明能量传递效率高于20%，这将影响生物和生态系统的可持续性发展，使生态系统的稳定性遭到破坏，C正确；生态系统中d的一个个体所含的有机物的质量不一定比c的一个个体所含的有机物的质量小，D错误。
7．(2016·河南焦作模拟)如图表示初级消费者能量流动的部分过程，括号中的数值表示能量，初级消费者呼吸散失的能量为b，下列说法正确的是(　　)
A．应在B处加上标有细胞呼吸的箭头
B．初级消费者同化的能量为n－a
C．次级消费者摄入的能量为n－a－b
D．B为初级消费者同化的总能量
[导学号29520610]　解析：选B。图中A表示初级消费者同化的能量，该部分能量一部分在初级消费者的呼吸作用中以热能形式散失了，一部分用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动(B)，所以应在A处加上标有细胞呼吸的箭头，A错误；初级消费者同化的能量为其摄入的能量n－粪便中的能量a，B正确；次级消费者摄入的能量为n－a－b－分解者利用的能量，C错误；A为初级消费者所同化的总能量，D错误。
8．(2016·安徽安庆模拟)切叶蚁中体型较大的蚂蚁将叶片咬下运回巢穴，交给体型较小的蚂蚁咬成小片，后者再交给体型更小的蚂蚁咬成更小的片，以此类推直至叶片被咀嚼为糊状，然后切叶蚁将叶糊平铺在巢穴中“养殖”真菌。真菌可以分解叶片中坚韧的组织，切叶蚁则以真菌为食。切叶蚁体表覆盖一层链霉菌，该菌可抑制本巢穴真菌寄生物的大量繁殖。由此能得出的推论是(　　)
A．“植物→真菌→切叶蚁”构成一条捕食食物链
B．体型大小不同的切叶蚁间存在互利共生的关系
C．该生态系统的各种生物组分之间完成能量流动和物质循环
D．蚂蚁能长期控制巢内真菌寄生物是共同(协同)进化的结果
[导学号29520611]　解析：选D。根据题意可知，真菌分解叶片中坚韧的组织，属于分解者，捕食链中只有生产者和消费者，A错误；互利共生是种间关系，体型大小不同的切叶蚁间存在种内互助，B错误；该生态系统的各种生物组分之间能完成能量流动，物质循环是指物质在生物群落和无机环境间循环，C错误；蚂蚁能长期控制巢内真菌寄生物是共同(协同)进化的结果，D正确。
9．(2016·湖南株洲月考)如图表示云杉林被采伐开垦为农田，以及农田退耕后的演替过程，下列分析正确的是(　　)
A．人类活动对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和重建的作用
B．图中的演替类型既有初生演替又有次生演替
C．演替过程中生态系统的恢复力稳定性越来越强
D．人类活动可以任意对生物与环境的相互关系加以控制
[导学号29520612]　解析：选A。开垦为农田是在人的作用下，由图可知自然条件下可能会演替为云杉林，而在人为作用下是农田，A正确；图中的演替只有次生演替，B错误；演替过程中物种越来越多，生态系统抵抗力稳定性越来越强，恢复力稳定性会越来越弱，C错误；人类活动会对生物与环境的相互关系可以控制但不是任意，D错误。
10．(2015·高考四川卷)某放牧草地有一些占地约1
m2的石头。有人于石头不同距离处，调查了蜥蜴个体数、蝗虫种群密度和植物生物量(干重)，结果见下图。下列叙述错误的是(　　)
距离
距离
A．随着蝗虫种群密度的增大，植物之间的竞争将会加剧
B．蜥蜴活动地点离石头越远，被天敌捕食的风险就越大
C．距石头的远近是引起该群落水平结构变化的重要因素
D．草地上放置适量石头，有利于能量流向对人类有益的部分
[导学号29520613]　解析：选A。A项，随着蝗虫种群密度的增大，蝗虫捕食更多的植物，植物的数量和密度减少，故种间竞争会减弱。B项，蜥蜴活动地点离石头越远，其个体平均数越少，说明其被天敌捕食的风险越大。C项，距石头的远近影响了蜥蜴的数量，进而影响了蝗虫的种群密度，最终影响了植物生物量，所以距石头的远近是引起该群落水平结构发生变化的重要因素。D项，由题图可知，草地上放置适量石头能增加蜥蜴的数量，从而导致蝗虫种群密度下降和植物生物量增加，有利于能量流向对人类有益的部分。
二、非选择题
11．(2016·北京东城检测)乔木树种馨香木兰是云南特有的珍稀濒危物种。研究人员为探讨馨香木兰种群的生态学特性，进行了相关的调查研究。
(1)为调查馨香木兰所处群落的物种多样性，可采用样方法进行调查。本研究中调查乔木层和灌木层时最小样方面积为5
m×5
m，而调查草本层时最小样方面积为1
m×1
m，可见设计最小样方面积的原则是________________________________________________________________________。
(2)下表为馨香木兰所处的A、B、C三个群落物种丰富度的调查结果。
物种丰富度(种)
乔木层
灌木层
草本层
A群落
21.5
35.5
19.5
B群落
22.5
23.8
16.25
C群落
22
31.5
13.5
由上表可以看出，三个群落中____________的丰富度最高。在三个群落的垂直结构中，丰富度最高的是___________层，推测是由于其中不仅有相应的种类，还含有一定数量的___________幼树，因而其种类和个体数都较丰富。
[导学号29520614]　解析：(1)依题意“调查乔木层和灌木层时最小样方面积为5
m×5
m，而调查草本层时最小样方面积为1
m×1
m”，可见选取样方的大小依植物类型而定，设计最小样方面积的原则是保证在最小面积内基本上能反映组成群落的物种数量情况。
(2)丰富度是指物种数目的多少。表中数据显示，三个群落中A群落的丰富度最高。在三个群落的垂直结构中，丰富度最高的是灌木层，推测是由于其中不仅有相应的种类，还含有一定数量的乔木幼树，因而其种类和个体数都较丰富。
答案：(1)保证在最小面积内基本上能反映组成群落的物种数量变化(合理即可)
(2)A群落　灌木　乔木
12．(2016·河北南宫测试)科研工作者对三种类型的草原进行了调查，请依据调查结果分析回答下列问题：
(1)下表是不同调查面积的物种统计结果(调查面积单位是：cm×cm)。甲、乙、丙三种类型的草原对放牧干扰的抵抗力由强到弱的顺序是____________。
面积
10×10
20×20
40×40
80×80
90×90
100×100
110×110
120×120
130×130
甲
3
5
8
14
16
17
19
20
20
乙
3
5
6
9
11
13
13
13
13
丙
2
3
5
8
8
8
8
8
8
(2)通过调查丙草原发现，在狐与兔的捕食与被捕食过程中，反应敏捷的兔和跑的快的狐均得以生存。从进化的角度分析，这是二者_________的过程；从生态系统功能的角度分析，信息传递能够调节_______________，以维持生态系统的稳定。
(3)通过调査放牧区与未放牧区土壤中小动物的丰富度发现，放牧区小动物的丰富度明显低于未放牧区，说明放牧不仅影响地上植物的生长情况，也会改变放牧区草原群落的_________结构。线虫、蚯蚓主要以土壤中的腐殖质为食，在生态系统的成分中属于_________，这类生物的活动可以促进生态系统的_________。
(4)研究丙草原能量传递关系获得下列图解，图中字母A、B、C、D、E表示生态系统的成分，字母a、b、c、d表示能量，数字表示生理过程或能量流动方向。流经该生态系统的总能量是通过_____过程实现的(填数字序号)。食草动物排出的粪便中仍含有部分能量，这一部分能量流入分解者体内的过程应是图示中的____箭头所示(填数字序号)。
[导学号29520615]　解析：(1)抵抗力与物种丰富度呈正相关，甲乙丙物种丰富度依次下降，故抵抗力也依次下降。
(2)反应敏捷的兔能够摆脱狐而生存，跑的快的狐可以捕食到兔而生存，这是相互选择的结果。信息传递能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
(3)放牧区由于动物捕食土壤的植物，导致分布于土壤依赖植物生存的小动物丰富度改变，即改变了群落的垂直结构。线虫、蚯蚓主要以土壤中的腐殖质为食，在生态系统的成分中属于分解者，可以促进生态系统的物质循环。
(4)生产者通过①光合作用固定的太阳能为流经生态系统的总能量。食草动物排出的粪便中仍含有部分能量不是其同化的能量，为生产者固定的能量的一部分，这一部分能量流入分解者应是图中的⑤箭头所示。
答案：(1)甲乙丙
(2)共同进化　种间关系
(3)垂直　分解者　物质循环
(4)①　⑤
13．根据图，回答下列与生态有关的问题：
(1)若图1是碳循环示意图，则丁指的是生态系统中的________________________。甲代表的生态系统的成分是________。若图1中的“→”仅表示二氧化碳的流动方向，则不会存在的过程有________。
(2)若生产者和消费者之间的食物关系如图2所示，设E种群干物质中蕴藏的能量为1×106
kJ；B种群干物质中蕴藏的能量为2×104
kJ，D种群干物质中蕴藏的能量是2.5×104
kJ，能量传递效率按20%计算，当A只捕食C时，则A的能量值是________________。
(3)图3是该生态系统中能量流向蛙类后发生的一系列变化示意图。图中的D表示通过呼吸作用散失的能量，图中A、B、C表示的含义分别为A________________，B_______________，C_______________。当生态系统处于相对稳定状态时，蛙的种群数量一般处于________(填“K”或“K/2”)值，此时蛙出生率和死亡率之间的关系是________________。
[导学号29520616]　解析：(1)由甲与丁间存在双向箭头，且存在3个指向丁的箭头可确认丁为“大气中CO2库”，甲为生产者；碳在生物群落内部的传递形式为含碳有机物，而不是CO2。(2)E可传向D、B、C的能量总和为1×106×20%＝2×105(kJ)，则C的能量为2×105－2×104－2.5×104＝1.55×105(kJ)，故A只捕食C时，A的能量值为1.55×105×20%＝3.1×104(kJ)。(3)摄入量－粪便量＝同化量，同化量－呼吸量＝用于生长、发育和繁殖的能量，故A为同化量，B为用于生长、发育、繁殖的能量，C为分解者利用的能量。当生态系统处于稳定状态时，种群数量处于K值，此时出生率＝死亡率。
答案：(1)大气中的二氧化碳库　生产者　③④⑦
(2)3.1×104
kJ　(3)蛙同化的能量　用于蛙生长、发育、繁殖的能量
分解者利用的能量　K　出生率＝死亡率第31讲　群落的结构　群落的演替
[考纲点击]　1.群落的结构特征(Ⅰ)　2.群落的演替(Ⅰ)　3.实验：土壤中动物类群丰富度的研究　4.实验：探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替
一、群落的概念与物种组成
二、群落的种间关系[连一连]
三、群落的空间结构
1．图中群落空间结构的类型
A图：垂直结构。B图：水平结构。
2．根据上图分析决定群落空间结构的主要因素
A图：①植物分层：阳光。
②动物分层：栖息空间和食物条件。
B图：地形的变化、土壤湿度、盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等。
四、群落的演替
1．演替的过程
(1)演替概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。
(2)演替过程(以发生在裸岩上的演替为例)
→→
　　　　　　　　　　　↓
←←
2．演替的类型[连一连]
1．群落中的4种种间关系
(1)捕食：一种生物以另一种生物为食的种间关系。
(2)竞争：大多数的情况是一方占优势，另一方被淘汰。
(3)寄生：大都为一方受益，另一方受害。
(4)互利共生：两种生物共居一起，双方有利，一旦分离，双方都不能正常地生活。
2．群落的2种空间结构：垂直结构、水平结构。
3．群落演替的2种类型
(1)初生演替：发生在从来没有被植物覆盖的地面或植被被彻底消灭的地方。
(2)次生演替：发生在原有土壤条件基本保留，甚至保留植物种子或其他繁殖体的地方。
考法一　群落的概念与物种组成
1．群落中生物种间关系分析
关系名称
数量坐标图
营养关系图
特点
举例
互利共生
一般形式为：
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，大豆与根瘤菌
寄生
对寄主有害，对寄生生物有利。如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好
蛔虫与人，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”。两种生物生存能力不同，如图a；生存能力相同，则如图b。AB起点相同，为同一营养级
牛与羊，农作物与杂草
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。AB起点不相同，两种生物数量(能量)存在差异，分别位于不同的营养级
狼与兔，青蛙与昆虫
[提醒]　同一物种之间大鱼吃小鱼不叫捕食，应叫种内斗争，属于种内关系，因为捕食是两物种之间的关系。
1.辨析生存斗争、竞争与种内斗争
种内斗争为种内关系，竞争为种间关系，种间斗争包括竞争，而生存斗争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。
2．坐标图中捕食者和被捕食者的判断
(1)看曲线上升和下降的先后关系，一般先上升或下降的曲线代表被捕食者。如图曲线中a为被捕食者，b为捕食者。
(2)看曲线峰值的高低，一般曲线峰值高的是被捕食者，另外，被捕食者的个体一般也比捕食者的小，所以被捕食者的数量相对较多。
视角 　以案例分析或图表分析的形式，考查物种之间的关系
1．(原理判断类)(2014·高考全国卷Ⅰ)某种植物病毒V是通过稻飞虱吸食水稻汁液在水稻间传播的。稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。下列叙述正确的是
(　　)
A．青蛙与稻飞虱是捕食关系
B．水稻与青蛙是竞争关系
C．病毒V与青蛙是寄生关系
D．水稻和病毒V是互利共生关系
解析：选A。由题干信息可知青蛙与稻飞虱是捕食关系，A项正确、B项错误；植物病毒V是可寄生在水稻细胞内的病毒，因此病毒V与青蛙不是寄生关系，水稻和病毒V是寄生关系，C、D项错误。
2．(图示分析类)下图1中所示的生物间关系，A、B代表两种生物，C代表生物的生活条件，箭头表示营养流动的方向；图2在坐标系中表示两种生物之间的关系。
下列相关判断中，错误的是(　　)
A．图1中①～④表示的种间关系分别是互利共生、种内斗争、捕食和竞争
B．图1中的③中A的数量大量减少后，B的数量一直增加
C．图2中的甲、乙、丙分别对应图1中的①、③、④
D．在一个生态系统中，两种生物可能同时存在如图2中的乙和丙两种关系
解析：选B。根据图1中几种生物关系的模式图可判断①、③、④分别表示互利共生、捕食和竞争，②表示的不是种间关系，而是生物A的不同个体间的种内斗争，A正确。图1的③中A与B是捕食关系，当A大量减少后，B的数量也不能一直增加，B错误。图2中的甲、乙和丙分别表示互利共生、捕食和竞争，对应图1中的①、③、④，C正确。在食物网中，两种生物可能既存在捕食关系也存在竞争关系，D正确。
3．(表格信息类)甲、乙、丙是食性相同的、不同种的蝌蚪，三者之间无相互捕食关系。某研究小组在4个条件相同的人工池塘中各放入1
200只蝌蚪(甲、乙、丙各400只)和数量不等的同种捕食者，一段时间后，各池塘中3种蝌蚪的存活率如下表：
池塘编号
捕食者数量/只
蝌蚪存活率/%
甲
乙
丙
1
0
87
7
40
2
2
58
30
25
3
4
42
32
11
4
8
20
37
10
下列推测不合理的是(　　)
A．捕食者主要捕食甲和丙
B．蝌蚪的种间竞争结果可能受捕食者影响
C．无捕食者时蝌蚪的种间竞争可能导致乙消失
D．随着捕食者数量增加，乙可获得的资源减少
解析：选D。4个池塘实验对照比较，随捕食者数量的增加，甲、丙种群数量越来越少，可见甲、丙是捕食者的主要食物来源；同时甲、乙、丙相对数量发生变化，说明捕食者数量会影响甲、乙、丙之间的竞争情况。随捕食者数量的增加，乙的数量却不断增加，说明获得的生存资源包括食物或生存空间有可能增多。
考法二　群落的结构和演替
1．群落的空间结构类型
(1)垂直结构
①表现——分层现象。
②影响因素
(2)水平结构：在水平方向上由于光照强度、地形变化和湿度等因素的影响，不同地段上分布着不同生物种群。
2．群落的演替
(1)群落演替的原因
①环境不断变化，为群落中某些物种提供有利的繁殖条件，而对另一些物种生存产生不利影响。
②生物本身不断进行繁殖、迁徙。
③群落内部由于生命活动造成内部环境改变。
④种内和种间关系不断发生变化。
⑤人类活动的干扰。
(2)群落演替的三个阶级
①侵入定居阶段(先锋群落阶段)。一些物种侵入裸地定居成功并改良了环境，为以后侵入的同种或异种物种创造有利条件。
②竞争平衡阶段。通过种内斗争或种间竞争，优势物种定居并繁殖后代，劣势物种被排斥，相互竞争过程中共存下来的物种，在利用资源上达到相对平衡。
③相对稳定阶段。物种通过捕食，竞争等，共同进化，资源利用更为充分有效，群落结构更加完善，有比较固定的物种组成和数量比例，群落结构复杂、层次多。
(3)演替方向：演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而变化的有序过程，因而它往往是能预见的或可测的，一般都可以演替到森林这一最高阶段。
(4)群落演替的类型
　　类型内容　　
初生演替
次生演替
起点
原先从没有过植被，或虽存在过植被，但被彻底消灭了的环境
原有群落环境只是失去了原有植被，但原有土壤条件基本保留
时间
经历的时间长
经历的时间短
速度
缓慢
较快
影响因素
自然因素
人类活动较为关键
(5)群落演替的结果
①能量：总生产量增加，群落的有机物总量增加。
②结构：生物种类越来越多，群落结构越来越复杂。
③稳定性：演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆变化，稳定性越来越高。
自然条件下，群落的演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化的方向发展。但最终的演替结果主要由演替地所处的气候条件决定，如在干旱的荒漠地区很难形成森林。
1.群落空间结构的分析
(1)群落存在空间结构，而种群具有空间特征但不具有空间结构。如竹林中竹子只是一个种群，就不存在垂直结构和水平结构。
(2)各个种群间具有不同的种间关系，如捕食、竞争等。通过各种不同的种间关系，使各个生物种群分别占据不同的空间，形成群落的空间结构。
(3)要存在形成分层现象的环境条件，如光照、温度、食物、栖息场所等。
2．判断初生演替和次生演替的方法
(1)从起点上判断
①起点为从没有过植被或原有植被被彻底消灭了的环境是初生演替。
②起点为只是失去了原有植被的环境是次生演替。
(2)从时间和速度上判断
①经历的时间长，速度缓慢的是初生演替。
②经历的时间短，速度较快的是次生演替。
视角1 　以基础判断、案例分析或曲线分析的形式，考查群落的结构
1．(柱状图信息类)某研究小组对大亚湾水域6个不同区域6种单细胞藻类的群落结构进行研究的结果如图，有关说法与事实不相符的是(　　)
A．单细胞藻类是生产者
B．区域⑥溶解氧可能最少
C．a为区域⑥的优势种
D．影响藻类分层现象的唯一因素是温度
解析：选D。单细胞藻类能通过光合作用把无机物转变成有机物，属于生产者，A正确。当光合速率小于呼吸速率时，区域⑥藻类数量最多，呼吸消耗氧气最多，溶解氧可能最少，B正确。区域⑥中，a的数量最多，为优势种，C正确。影响藻类分层现象的因素有温度、光照等，D错误。
2.(坐标信息类)右图表示某地域中以湿度和温度为变量，描绘出的两个种群能存活和增殖的范围。下列有关叙述正确的是(　　)
A．甲种群与乙种群之间存在的只是竞争关系
B．甲种群在该地域的分布包括垂直结构和水平结构
C．湿度和温度相互作用是种群数量变化的决定因素
D．在高温、高湿的条件下，乙种群具有更大的生存优势
解析：选D。由坐标图可知，甲种群生活在相对低湿度、低温环境中，乙种群生活在相对高湿度、高温环境中，因此在高温、高湿的条件下，乙种群具有更大的生存优势。
3．(表格信息类)为了研究某降水充沛、气温较高的山区内群落演替的规律，生态学家利用把同一时间内的不同群落当作同一群落在不同演替阶段的原理，研究了灌草丛、针阔混交林、常绿阔叶林、针叶林等4个群落的相关特征，结果如下：
比较项目
灌草丛
针阔混交林
常绿阔叶林
针叶林
生产者光合作用产生的有机物的量[t/(hm2·a)]
17.43
116.61
150.81
55.50
总呼吸量[t/(hm2·a)]
15.93
92.73
124.80
40.98
叶面积指数
2.48
11.28
17.76
6.63
植被干物质的量(t/hm2)
6.65
377.52
398.57
184.74
提示：叶面积指数是指单位土地面积上的总植物叶面积。
下列有关说法正确的是(　　)
A．群落的叶面积指数与其垂直结构有关，与水平结构无关
B．植被干物质的量只与群落中植被的光合作用、呼吸作用有关
C．群落的总呼吸量比生产者光合作用产生的有机物的量少，说明群落含有的有机物总量增加
D．该地区群落演替的顺序是灌草丛→针阔混交林→常绿阔叶林→针叶林
解析：选C。叶面积指数是指单位土地面积上的总植物叶面积，因此群落的叶面积指数与其水平结构有关，A错误；由表可知，植物干物质的量≠生产者固定的有机物量－总呼吸量，因此除了与群落中植被的光合作用、呼吸作用有关，也与其他因素有关，B错误；由于该地区降水充沛、气温较高，群落应朝着更有益的方向发展，正确演替顺序为灌草丛→针叶林→针阔混交林→常绿阔叶林，D错误。
4．(图形信息类)下图中A、B、C分别代表山地、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状况。据此判断下列选项中正确的是(　　)
A．温度是造成这三个区域内植物分布存在巨大差异的主要生态因素
B．A处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，这说明群落具有垂直结构
C．C处植物的分层现象主要是因为光照的影响
D．影响B处植物出现明显分层现象的主要因素是水分
解析：选C。温度是造成高山植物垂直分布的主要生态因素，而森林和水域生物群落的分层现象是受光照的影响；A处不同高度分布着不同的植物类群，不属于同一生物群落，不能说明群落具有垂直结构；影响森林生态系统在陆地上分布的主要因素是水，但是森林中植物的分层现象是受光照强度影响形成的；C处藻类植物的分层现象是受光质(波长)影响形成的。
视角2 　以基础判断、案例分析或曲线分析的形式，考查群落演替的类型、特点及原因
5．(概念图解类)
(2016·山东青岛模拟)乱石窑裸地上的群落演替过程如下图所示。请据图分析正确的是(　　)
A．乱石窑裸地与人工砍伐后的阔叶林上发生的演替种类相同
B．同一个群落上发生的群落演替演变的群落类型相同
C．杂木植物群落的物种丰富度大于阔叶林群落
D．上述演替中，营养结构趋于复杂，有机物总量增多
解析：选D。乱石窑裸地发生的演替为初生演替，人工砍伐后的阔叶林有土壤、植被等条件，其上发生的演替属于次生演替；从图形分析，杂木植物群落在山坡地带和凹谷地带由于环境因素不同，发生不同方向的演替；杂木植物群落向阔叶林群落演替过程中物种丰富度增大；无论是乱石窑裸地→…→针阔混交林群落和阔叶林群落的初生演替，还是砍伐后的阔叶林上发生的次生演替，演替过程中营养结构越来越复杂，植物种类和数量增多，有机物总量增多。
6．(表格信息类)某山坡25年前因发生火灾而焚毁了所有树木等植被，一科研小组对该区域灾后演替出的几种主要树种不同树龄的株数进行调查，结果如表所示。结合所学知识，分析下列说法不正确的是(　　)
树龄 年 树种　　
1～2
3～4
5～6
7～8
9～10
11～12
13～14
15～16
17～18
19～20
21～22
赤杨
0
2
5
8
12
20
25
19
14
9
4
栎树
21
15
12
10
7
4
2
0
0
0
0
松树
0
0
0
5
7
11
13
10
5
3
2
杜鹃
2
2
3
1
3
3
4
1
3
2
1
A.山坡上的所有树、分解者、消费者和非生物的物质与能量不能组成一个生态系统
B．若以大树(树龄>5)的数量作为森林中树种优势度的指标，则优势度最高的是赤杨
C．该森林群落在垂直结构上没有分层现象
D．该山坡发生火灾后发生的演替属于次生演替，物种丰富度逐渐升高
解析：选C。生态系统的组成成分包括生产者、分解者、消费者和非生物的物质与能量，树只是生产者中的一部分，A正确；据表中数据可知，若以大树(树龄>5年)的数量作为森林中树种优势度的指标，因赤杨的个体数最多，因此其优势度最高，B正确；杜鹃属于灌木，其他树种属于乔木，说明该森林群落在垂直结构上存在分层现象，C错误；被火灾焚毁的山坡发生的演替属于次生演替，根据表格数据可知，物种丰富度逐渐升高，D正确。
7．(曲线图信息类)一块弃耕的农田，很快会杂草丛生，几年后，草本植物开始减少，各种灌木繁茂起来，最后演变成一片森林，成为一个相对稳定的生态系统。在此演变过程中，相关变化趋势正确的是(　　)
A．①③　　　　　　　
B．②④
C．①④
D．②③
解析：选B。由农田生态系统演变为森林生态系统的过程中，营养结构越来越复杂，物种丰富度越来越高，经过长时间的演替成为一个相对稳定的生态系统。生态系统在达到稳态后，物种丰富度、净光合作用产量、固定太阳能总量基本保持不变，而①③答案中的曲线都有下降趋势，因此是错误的。
　土壤中小动物类群丰富度的研究
1．实验原理
(1)土壤不仅为植物提供水分和矿质元素，也是一些小动物良好的栖息场所。
(2)许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，可用取样器取样的方法进行采集、调查。
(3)丰富度的统计方法通常有两种：记名计算法和目测估计法。
2．实验流程
提出问题
↓
制订计划
↓
实施计划
↓
得出结论：组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越多，群落结构越复杂。
3．注意事项
(1)从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。
(2)尽可能多地收集小动物。收集小动物时，根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。
(3)从相同的营养土壤中采集样本，多组同学进行统计比较。
(4)识别命名要准确，并进行分类。
(5)远离危险地带，不要破坏当地环境。
「典例引领」
下列有关研究土壤中小动物类群丰富度的活动中，说法正确的是(　　)
A．该探究活动一般都采用样方法
B．该探究主要针对小动物进行，最好采用标志重捕法
C．进行这类研究时，常用取样器取样的方法进行采集和调查
D．若完成统计和分析后，发现小动物还存活，最好再放入70%的酒精溶液中
[解析]　由于许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查，而最好用取样器取样的方法进行采集调查。实验彻底结束后，还存活的小动物最好放回原地，因为它们对土壤中动植物遗体的分解有重要的辅助作用。
[答案]　C
「对位训练」
1．在统计土壤动物的物种丰富度的实验中，某小组设计的采集小动物的装置如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．采集的原理是利用土壤动物的趋光性
B．灯罩的功能是防止昆虫逃跑
C．金属筛网阻止小动物向下移动
D．广口瓶中需要加入体积分数为70%的酒精溶液
解析：选D。采集的原理应是利用土壤动物的避光、避高温、趋湿的生活习性，A错误；灯罩的功能是保证更多的光线和热量集中到土壤样品，B错误；一些小动物正是通过金属筛网向下移动进入广口瓶的，C错误；广口瓶中需要加入体积分数为70%的酒精溶液，作用是杀死样本，并进行防腐处理，D正确。
2．(2016·江苏南京模拟)土壤动物是土壤生态系统中的重要组成部分。对某一地区人工广场绿地、某植物园、农用地3种不同类型土地的地下土壤动物群落进行了调查，结果见下表。由表中数据分析可知(　　)
样地
类群数
个体数
第1层
第2层
第3层
第1层
第2层
第3层
人工广场绿地
14
8
3
182
74
22
某植物园
13
7
4
190
92
18
农用地
11
8
4
92
113
21
注：第1层为距地表0～5
cm；第2层为距地表5～10
cm；第3层为距地表10～15
cm。
A．可用标志重捕法调查各样地土壤中动物类群数
B．各样地相同土层土壤中动物类群丰富度有明显的差异
C．各样地相同土层土壤中各动物类群密度没有明显的差异
D．人类活动对土壤动物的数量和分布存在影响
解析：选D。土壤动物群落调查适合采用取样器取样法，A错误；由表格可知，各样地相同土层的动物类群丰富度差别不大，B错误；由表格可知，各样地不同土层土壤中各动物类群密度存在明显的差异，C错误。
[误区补短]
易错点1　对种间关系认识不清
[点拨]　(1)“大鱼吃小鱼”不一定是捕食。
大鱼吃小鱼均有利于种群的生存和繁衍。
(2)要正确区别竞争和捕食的关系：①竞争是不同种生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生斗争，并不以直接获得食物为目的。②捕食则是一种生物以另一种生物为食，目的是获得食物与能量，用以维持自身的生存。反例：一种生物以非生物为食，如牛饮水不是捕食。
(3)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，如人吃玉米籽粒，而牛吃秸秆等。
易错点2　几种种间关系曲线容易混淆
[点拨]　(1)互利共生曲线——同步性变化(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。
易错点3　对群落演替的相关知识模糊
[点拨]　(1)演替不是一个无休止的过程。任何环境下的演替都要最终达到一个成熟阶段，这时候群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态。此时物种与环境之间高度协调，能量和物质的利用率高，生态系统抵抗力稳定性也高。
(2)决定群落演替的根本原因存在于群落内部，即内因是群落演替的决定因素。群落之外的环境条件，如气候、地貌、土壤等可成为引起群落演替的重要条件。
微观清障
1．判断下列有关群落结构特征的叙述
(1)(2015·天津卷T1C改编)群落是由生产者和消费者构成的。(　　)
(2)(2015·海南卷T22C)互利共生、捕食和竞争等可以出现在森林群落中。(　　)
(3)群落的垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。(　　)
(4)影响生物群落水平方向上分布的因素包括生物种群特征。(　　)
(5)池塘中的全部鱼、植物和微生物构成群落。(　　)
(6)人工恢复林比自然恢复林的植物丰富度低。(　　)
(7)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豌豆和其根中的根瘤菌。(　　)
(8)土壤盐碱度不同，土壤动物群落结构有差异。(　　)
(9)动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×　(8)√　(9)√
2．判断下列有关群落演替的叙述
(1)(2015·全国卷ⅠT4C)草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强。(　　)
(2)(2015·全国卷ⅠT4D改编)初生演替中草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境。(　　)
(3)群落演替是指随时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。(　　)
(4)群落演替的原因有竞争、环境改变等。(　　)
(5)甲地因森林火灾使原有植被消失，乙地因火山喷发被火山岩全部覆盖，之后两地均发生了群落演替，两者演替类型相同。(　　)
(6)人类活动可以影响演替的方向和速度。(　　)
(7)某岛屿由海底火山喷发形成，现已成为旅游胜地，岛上植被茂盛，风景优美。该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替。(　　)
(8)我国西南横断山区不同垂直带的植被类型差异是群落演替的结果。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×　(6)√　(7)×　(8)×
[能力培优]
群落中竞争关系的曲线解读
　[信息解读]
　图1表示“你死我活”的竞争曲线。若初始A、B两种群的数量相等，在竞争的最初阶段，由于种群数量都很少，资源充足，故种群都呈现增长趋势，且两者竞争强度弱；随着种群数量的增多，资源变得有限，两者竞争增强，且愈演愈烈，在竞争中B种群处于劣势并最终灭亡，A成为优势种且能逐渐达到K值。
图2表示“相互抑制”的竞争曲线。若初始C、D两种群数量相等，在竞争的最初阶段，由于种群数量都很少且资源充足，故种群都呈现增长趋势，但随着数量的增多，资源成为限制因素时，竞争开始愈演愈烈，因为C、D竞争力相当，所以会出现相互抑制、谁都无法达到单独存在时的K值的现象，这时它们会根据强弱分配竞争对象，如分布在不同区域。
强化训练
1．(2016·天津河西区质检)硅藻是单细胞的藻类，硅酸盐是硅藻生活必须的营养物质，将两种硅藻——星杆藻、针杆藻混合在一起培养时，种群数量及硅酸盐含量的变化如下图表示，下列说法正确的是(　　)
A．星杆藻和针杆藻之间是捕食关系
B．硅酸盐浓度高时星杆藻繁殖速度快
C．针杆藻对硅酸盐的吸收能力弱于星杆藻
D．通过抽样检测的方法可估算硅藻的数量
解析：选D。星杆藻和针杆藻之间是竞争关系，争夺硅酸盐和阳光等；硅酸盐含量高时，星杆藻繁殖速度低于针杆藻；当针杆藻种群密度大时，硅酸盐含量下降，其吸收硅酸盐的能力高于星杆藻；硅藻个体小，可用抽样检测法估算硅藻的数量。
2．(2016·湖南衡阳月考)科学家用拟谷盗和锯谷盗两种昆虫(以面粉为食)作为实验材料研究生物间的竞争关系，结果如下图所示，以下有关叙述错误的是(　　)
两种昆虫竞争时的种群动态
a：容器内只放面粉　b：容器内加入细玻璃管
A．拟谷盗的竞争力始终大于锯谷盗
B．图b锯谷盗竞争力增强与细玻璃管有关
C．由图推测锯谷盗的个体大于拟谷盗
D．加放细玻璃管对两种昆虫的生活都有利
解析：选C。由图b可见，拟谷盗的竞争力始终大于锯谷盗，A正确。图a与图b自变量是有无细玻璃管，比较两个图可知，锯谷盗竞争力增强与细玻璃管有关，B正确。由图看出，拟谷盗个体数量大于锯谷盗，不能推测锯谷盗的个体大于拟谷盗，C错误。图b两种昆虫数量都增加，故加放细玻璃管对两种昆虫的生活都有利，D正确。
考点一　群落的物种组成、种间关系及物种丰富度调查
1．如图表示3个共存物种的资源利用曲线，图a和图b中3个物种的资源利用状况不同。下面是对图a中3个物种与图b中3个物种相比较的几种说法，正确的是(　　)
A．图a中3个物种的种间竞争激烈
B．图b中3个物种的种内斗争激烈
C．如果资源有限，图a中物种2有被排除的危险，图b中物种2也有被排除的危险
D．两图中物种间的种间竞争激烈程度相等
[导学号29520536]　解析：选C。从a、b两图分析可知，图a中3个物种共同利用的资源不多，因而种内斗争激烈，图b中3个物种有许多共同利用的资源，它们会因共同利用的资源而发生激烈的种间竞争，可排除A、B项。两图中物种间的种间竞争激烈程度是不相等的，故可排除D项。图a和图b中的物种2所需要的资源条件都与物种1和物种3所需要的存在交集，即物种1和物种3都同时和物种2发生竞争，因此在资源有限的情况下，物种2存在被排除的危险，C项正确。
2．某捕食者与其猎物种群大小随时间变化的关系如图所示。如果以捕食者数量为X轴、猎物数量为Y轴作图，则以下图形正确的是(　　)
[导学号29520537]　解析：选D。由图可以看到捕食者和被捕食者(猎物)符合捕食关系的种群波动：猎物增加→捕食者增加→猎物减少→捕食者减少。只有图D所示满足这种波动。
考点二　群落的结构和演替
3．如下图为植物群落生长的分层现象，对此现象解释不正确的是(　　)
A．分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式
B．决定这种现象的环境因素除光照外还有温度和湿度等
C．种植玉米时，因植物群落分层现象的存在，所以要合理密植
D．在农业生产中可以充分利用这一现象，合理搭配种植作物品种
[导学号29520538]　解析：选C。植物群落出现分层现象的原因主要与光照(森林)和温度(高山)有关，环境因素影响植物群落从而出现分层现象。充分利用植物群落生长的分层现象可以用来指导农业生产，譬如玉米和大豆间种，能提高光能的利用率。一块田地中的玉米是一个种群，不存在群落特征，合理密植是为了削弱种内斗争以增加产量。
4．一个废弃鱼塘的演替过程如图所示，有关叙述正确的是(　　)
A．演替的先后顺序：乙→丙→甲→丁
B．生物多样性：丁＞甲＞丙＞乙
C．此演替过程属于初生演替
D．此演替过程属于次生演替
[导学号29520539]　解析：选D。在废弃鱼塘中的演替为次生演替，演替过程应为丁→甲→丙→乙。
5．在一段新建公路的边坡(甲)上移栽灌木和草本植物以保护边坡，另一段边坡(乙)不进行移栽，其他实验条件相同，1
年后两段边坡的检测结果如下表。下列分析合理的是(　　)
边坡
处理方式
植被覆盖率(%)
小型土壤动物
土壤有机质(g/kg)
物种数
个体数
甲
种植植物
97
37
260
19.8
乙
不干预
8
9
28
11.9
A.可以推测移栽植物会降低该群落结构的稳定性
B．小型土壤动物的增多是移栽植物的预期结果
C．边坡甲上因没有移栽乔木而不可能自然长出乔木
D．边坡甲上的群落演替会随时间延长而逐渐加剧
[导学号29520540]　解析：选B。移栽植物后，生物的种类增加，能提高该群落结构的稳定性，A项错误；移栽植物后，植物能为动物提供生存环境，故小型土壤动物的增多是移栽植物的预期结果，B项正确；边坡甲上可能会发生群落的演替而自然长出乔木，C项错误；群落演替达到一个稳定的阶段后就不会随时间延长而继续加剧，D项错误。
6．如图表示某海岛珊瑚礁群落演替过程中鱼的种数、鱼的个体数及珊瑚礁体积的变化，下列叙述不正确的是(　　)
A．珊瑚礁群落的演替过程属于次生演替过程
B．珊瑚礁体积增加为鱼类生存提供了更复杂的空间
C．演替过程中鱼类丰富度逐渐增加并趋向稳定
D．演替过程中鱼的种数增加导致珊瑚礁体积下降
[导学号29520541]　解析：选D。珊瑚礁群落演替是在已有海洋生物的基础上进行的演替，属于次生演替；珊瑚礁体积的增加有利于鱼类生存；图中显示鱼的种数逐渐稳定，即鱼的丰富度逐渐稳定；图中珊瑚礁体积与鱼的种数、鱼的个体数呈同步增加或减少趋势，不能说明鱼的种数增加导致珊瑚礁体积下降。
7．(2016·山东滨州模拟)一块甘蔗田弃耕几年后，形成了杂草地，下面有关该过程叙述正确的是(　　)
①此过程属于初生演替，最终一定能演替成为森林
②此过程属于次生演替，最终不一定能演替成为森林
③该杂草地物种丰富度要高于甘蔗田
④该杂草地动物没有分层现象，所以该群落没有垂直结构
⑤动植物在杂草地中都有分层现象，群落有垂直结构
A．①④⑤　　B．②③⑤　　C．②③④　　D．①③⑤
[导学号29520542]　解析：选B。群落演替分为初生演替和次生演替，弃耕甘蔗田上发生的演替，属于次生演替，但是否演替成森林群落，还要看是否有充足的雨水条件，②正确；杂草地中的生物种类远多于甘蔗田，其物种丰富度高，③正确；群落的垂直结构是指垂直方向上具有明显的分层现象，⑤正确。
8．如图表示某山地针叶林群落向常绿阔叶林群落演替过程中马尾松和甜槠两种植物的年龄组成，Ⅰ～V表示植株的年龄由小到大。相关叙述错误的是(　　)
A．统计不同群落中马尾松和甜槠的种群密度时要用样方法
B．该山地的群落演替类型属于次生演替
C．针阔混交林和常绿阔叶林中甜槠的种群数量在未来一段时间会增多
D．三个群落中马尾松种群的年龄组成均属于衰退型
[导学号29520543]　解析：选D。一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查常用的是样方法，A正确；该山地的群落演替是针叶林群落向常绿阔叶林群落演替，所以属于次生演替，B正确；根据题意和图示分析可知，针阔混交林和常绿阔叶林中的甜槠的年龄组成都属于增长型，其种群密度将会增大，C正确；在常绿阔叶林群落中，马尾松种群的年龄组成属于增长型，D错误。
9．研究人员将S1与S2两个种群放在一起培养，在环境温度为T1与T2条件下，测得种群数量变化如图A、B所示。
下列相关叙述中，错误的是(　　)
A．S1和S2之间的竞争力大小会受到温度的影响
B．图C中的S1换成S2，其种群数量也会出现波动性变化
C．如果将S1在T1温度下培养，则会呈现“J”型增长
D．将S2在T1温度下单独培养，其数量要比与S1共同培养时多
[导学号29520544]　解析：选C。图A中S1的竞争力大于S2，但图B中S1的竞争力小于S2，所以S1和S2之间的竞争力大小会受到温度的影响，A正确。由于温度交替改变，所以图3中的S1换成S2，其数量变化也会发生波动，B正确。将S1在T1温度下培养不一定呈现“J”型增长，因为其数量还会受其他因素的影响，C错误。由于S2和S1具有竞争关系，所以将S2在T1温度下单独培养，其数量要比与S1共同培养时多，D正确。
10．某生物兴趣小组为了调查两个河口水域的水母类动物类群(甲、乙)的种类组成及其数量特征，使用浮游生物捕捞网(网口内径50
cm，网身长145
cm，网目孔径0.169
mm)各随机取样3次，调查结果如表(单位：个)：
物种1
物种2
物种3
物种4
物种5
物种6
物种7
物种8
物种9
物种10
甲类群
样本1
55
10
0
15
12
0
42
0
21
10
样本2
52
30
0
23
13
0
41
0
22
12
样本3
48
20
0
20
15
0
39
0
20
11
乙类群
样本1
33
40
12
40
0
10
25
11
15
22
样本2
35
60
10
41
0
12
30
14
17
21
样本3
34
50
18
35
0
11
26
12
16
19
下列关于甲、乙两个类群之间物种丰富度和种群密度的比较，正确的是(　　)
A．甲类群的丰富度大，物种2的种群密度小
B．甲类群的丰富度小，物种4的种群密度大
C．乙类群的丰富度大，物种7的种群密度小
D．乙类群的丰富度小，物种10的种群密度大
[导学号29520545]　解析：选C。由表中信息可知，甲类群中物种种类比乙类群中物种种类少，因而可确定甲类群的丰富度小，乙类群的丰富度大；通过表中数据分析比较可知，物种7在乙类群中的种群密度较甲类群中的小，而物种4在甲类群中的种群密度较乙类群中的小。
11．(2016·甘肃兰州诊断考试)被弃耕的农田多年后将演替至顶极群落(演替所达到的最终平衡状态)，其中物种甲、乙、丙的光合速率受光照强度的影响如图所示，据图回答下列问题：
(1)在气候条件适宜的情况下，该弃耕农田最终将演替到相对稳定的________阶段，这种演替属于________。
(2)物种甲、乙、丙在演替的不同阶段开始生长，最先定居于该生态系统的物种可能是________，至顶极群落后三者在垂直结构上的分布自下而上依次为________。
(3)该生态系统中，物种甲种群的增长会受到其他生物及无机环境的抑制，这反映了生态系统中普遍存在的________调节。
[导学号29520546]　解析：(1)如果气候适宜，弃耕的农田可以最终演替为森林，因为具有土壤条件和繁殖体，所以弃耕农田上发生的演替属于次生演替。(2)由图分析可知，最初时丙的光合速率较高，而甲、乙光合速率提高时丙的光合速率降低，说明甲和乙出现后影响了丙光合速率，主要是影响了光照强度，故最先出现的应是丙。因为甲的光合速率达到最高，说明垂直结构上其位于最上面有利于接受充分的光照，故应是丙在最下，乙在中间，甲在最上面。(3)物种甲种群应是优势种群，其种群的增长会受到其他生物及无机环境的抑制，这体现了生态系统中普遍存在的负反馈调节。
答案：(1)森林　次生演替
(2)丙　丙、乙、甲
(3)(负)反馈
12．为研究某地区自然保护区四种典型森林生态系统的物质循环情况，研究小组获得如下结果。请根据下表回答问题：
样地编号
生态系统类型
海拔(m)
优势树种的密度(株/hm2)
凋落物现存量(kg/hm2)
N、P、K、Ca、Mg五种元素的年归还总量(kg/hm2·a)
甲
常绿阔叶林
780
987
6
807.97
352.84
乙
常绿落叶阔叶混交林
1
670
731
7
118.14
323.77
丙
落叶阔叶林
1
970
530
6
975.2
303.33
丁
亚高山针叶林
2
570
430
4
250.67
243.98
(注：森林凋落物是指森林生态系统内由生物组分产生并归还到林地表面，作为分解者物质和能量的来源，借以维持生态系统功能的所有有机物的总量。)
(1)自然保护区中各种生物在不同海拔高度的分布差异体现了_________(填种群、群落或生态系统)的结构特征，其意义是___________________________。
(2)用样方法调查某植物的种群密度时，为尽量减少实验误差，保证数据的科学性，应注意做到_______________________________。
(3)依据表中数据分析，四块样地中恢复力稳定性最大的是______(填编号)，受生物内部因素和海拔梯度引起的气候变化等外部因素共同作用的影响，凋落物的养分归还量随海拔高度的增加呈现_____________的趋势。
(4)在无外界因素的干扰下，群落会演替到顶极群落阶段，即实现了生态系统的_____多样化、_______复杂化和功能完善化，此时群落的能量的输入与输出以及生产量和消耗量达到_____________。
[导学号29520547]　解析：(1)自然保护区中各种生物在不同海拔高度的分布差异性体现了群落的垂直结构特征，群落的这种特征提高了对阳光等环境资源的利用能力。(2)采用样方法调查植物密度时，要做到随机取样，最后计算各样方的平均值。(3)在四块样地中，丁所处海拔最高，物种密度小，物质循环量小，自动调节能力弱，恢复力稳定性最大；从甲的352.84(kg/hm2·a)到丁的243.98(kg/hm2·a)，N、P、K、Ca、Mg五种元素的年归还总量逐渐下降。(4)群落演替到顶极群落阶段，物种会极大丰富，群落结构趋向复杂，会达到一个相对平衡的阶段。
答案：(1)群落　提高了对环境资源的利用能力　(2)随机取样计算平均值
(3)丁　降低(或下降)　(4)物种　群落结构　平衡状态
13．(2014·高考四川卷)将某稻田等分为互不干扰的若干小区，均种上水稻苗(28株/m2)和3种杂草(均为1株/m2)，随机向不同小区引入不同密度的福寿螺(取食水生植物)。一段时间后，测得各物种日均密度增长率如下图所示。
(1)本实验的自变量是________，用样方法调查水花生种群密度时，常用的取样方法有________________________________________________________________________。
(2)稻田生态系统中的福寿螺属于________，它和鸭舌草之间构成________关系。
(3)实验期间，中密度处理小区福寿螺种群的出生率________死亡率，高密度处理小区的水花生种群数量呈________型增长。
(4)若实验结束后停止人工管理，低密度处理小区将经历________演替，时间足够长，最可能演替为以________为主的水生植物群落。
(5)若实验结束后除去福寿螺和杂草，该生态系统的________稳定性将降低。
[导学号29520548]　解析：(1)根据题意可知本实验的自变量是不同小区引入的福寿螺的密度；用样方法调查种群密度时，常用的取样方法有五点取样法和等距取样法。(2)根据题干信息可知，稻田生态系统中的福寿螺以水生植物为食，属于初级消费者，它与鸭舌草(生产者)之间是捕食关系。(3)由坐标图中数据可知，中密度处理小区的福寿螺日均密度增长率大于0，说明种群数量是增长的，故出生率大于死亡率；高密度处理小区的水花生日均密度增长率大于0，说明种群数量是增长的，但由于实际环境条件(如捕食者福寿螺、竞争者水稻等)的限制，其种群数量应该呈S型增长。(4)若实验结束后停止人工管理，低密度处理小区还处于群落未成熟阶段，将会经历类似弃耕农田的次生演替过程；由坐标图中数据可知，无论引入的福寿螺密度如何，狐尾草的日均密度增长率都是最大的，所以时间足够长的话，最可能演替为以狐尾草为主的水生植物群落。(5)如果实验结束后将福寿螺与杂草除去，该生态系统的成分和结构将趋于简单化，其自我调节能力会减弱，抵抗力稳定性将降低。
答案：(1)福寿螺的密度　五点取样法和等距取样法
(2)消费者　捕食　(3)大于　S　(4)次生　狐尾草　(5)抵抗力第33讲　生态系统的能量流动
[考纲点击]　生态系统中能量流动的基本规律及应用(Ⅱ)
生态系统的能量流动
1．概念理解
—
　↓
—
　↓
—太阳能→有机物中化学能→热能
　↓
—
2．第一营养级能量分析
3．消费者能量分析
(1)从图解可以得到：摄入量＝同化量＋粪便量。
(2)在各营养级中，能量的几个去路：通过呼吸作用以热能的形式散失；被下一营养级生物利用；被分解者利用；未被利用。
4．特点：单向流动和逐级递减。
5．能量传递效率
相邻两个营养级的传递效率＝×100%。一般能量传递效率为10%～20%。
6．研究意义
(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。
1．能量流动的三个常考点
(1)起点：从生产者固定太阳能开始(输入能量)。
(2)总能量：流经生态系统的总能量＝生产者所固定的太阳能总量。
(3)渠道：沿食物链和食物网传递(传递能量)。
2．生产者固定的太阳能的三个去向
(1)呼吸作用消耗。
(2)下一营养级同化。
(3)分解者分解。
3．能量流动的两个特点：单向流动、逐级递减。
考法一　利用过程图分析生态系统的能量流动
1．流入某一营养级的能量来源和去路
(1)能量来源
(2)能量去向：流入某一营养级(最高营养级除外)的能量去向可从以下两个角度分析：
①定量不定时能量的最终去路：a.自身呼吸消耗；b.流入下一营养级；c.被分解者分解利用。
②定量定时：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：a.自身呼吸消耗；b.流入下一营养级；c.被分解者分解利用；d.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，这部分的能量将保留到下一年。
2．能量流动特点及原因分析
(1)单向流动
①能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。
②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。
(2)逐级递减
①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。
②各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物利用的部分。
3．生态金字塔的类型及特点
项目
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
形状
每一阶含义
每一营养级生物所含能量的多少
每一营养级生物个体的数目
每一营养级生物的有机物总量
象征含义
能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性
一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐步递减
一般生物有机物的总质量沿食物链升高逐级递减
特点
正金字塔形
一般为正金字塔形
一般为正金字塔形
分析
能量流动的过程中总是有能量的耗散，故能量流动逐级递减
成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化
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
　利用“拼图法”巧解能量流动
(1)输入第一营养级的能量(W1)，即生产者的同化量被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖(B1＋C1＋D1)。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。
(2)第一营养级向第二营养级的能量传递效率＝(D1/W1)×100%，第二营养级向第三营养级的能量传递效率＝(D2/D1)×100%。
视角 　以基础判断、案例分析或模式图分析的形式，考查能量流动的过程及特点
1．(概念模型类)(2016·黑龙江哈尔滨模拟)下图为桑基鱼塘农业生态系统的能量流动图解，据图分析错误的是(　　)
A．图中用于桑树生长发育繁殖的能量是C
B．图中未利用的能量是指蚕粪便中的能量
C．能量传递效率可以用(E＋F＋G＋H)/A表示
D．桑树的总光合速率可以用B＋C表示
解析：选B。B表示桑树的呼吸，C表示用于桑树生长、发育、繁殖的能量，F表示用于蚕生长、发育、繁殖的能量，G表示流向分解者、H表示流向下一营养级。桑树的总光合速率是B＋C，能量传递效率可以用(E＋F＋G＋H)/A表示。未利用的能量是指既没有流向分解者也没有流向下一营养级和用于呼吸的能量。
2．(表格信息类)(2016·江西于都模拟)科学家R.L.Smith研究了不同种类动物的能量变化情况，部分结果如表所示。下列叙述不正确的是(　　)
能量数值(千卡·m－2·a－1)动物种类　　　　
摄取量(I)
同化量(A)
呼吸量(R)
生产量(P)
收割蚁(植食)
34.50
31.00
30.9
0.10
小蜘蛛(肉食)
12.60
11.90
10.00
1.90
盐沼蝗(植食)
3.71
1.37
0.86
0.51
黄鼠(植食)
5.60
3.80
3.69
0.11
A.收割蚁只有不到1%的同化量用于自身生长发育等生命活动
B．占盐沼蝗摄入食物63%的未同化量可被分解者所利用
C．黄鼠的生长效率(P/A)较低的原因是呼吸消耗的能量较多
D．表中几种动物同化效率(A/I)不同是因为能量传递效率不同
解析：选D。根据表格可知，收割蚁同化量为31，而用于自身生长发育等生命活动的能量只有0.10，不到1%的同化量，A正确；摄入量＝同化量＋粪便中能量，因而盐沼蝗摄入食物未同化量为3.71－1.37＝2.34，该部分的能量可被分解者所利用，B正确；黄鼠的同化量为3.80，而呼吸量为3.69，因而其生长效率(P/A)较低的原因是呼吸消耗的能量较多，C正确；表中几种动物同化效率(A/I)不同是因为未同化的能量不同，D错误。
3.(图示信息类)如图表示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和Ⅳ是实现物质循环的关键生态成分
B．该图所示的食物网只有1条食物链：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ
C．E1表示的能量主要是通过光合作用所摄入的能量
D．能量可在食物链中循环利用
解析：选C。图中Ⅰ代表生产者，则E1表示的能量主要为生产者通过光合作用固定的能量，Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ都代表消费者，实现物质循环的关键生态成分是生产者和分解者，A错误，C正确。每一营养级的生物种类可能有很多，该图所示的食物网可能由很多条食物链组成，B错误。生态系统中能量流动是单向的，能量不能循环利用，D错误。
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考法二　能量流动效率复杂计算归类
1.
涉及一条食物链的能量流动的最值计算
设食物链为A→B→C→D
已知
问题
求解思路
D营养级净增重M
至少需要A营养级多少(设为N)
N＝M÷(20%)3
最多需要A营养级多少(设为N)
N＝M÷(10%)3
A营养级净增重N
D营养级最多增重多少(设为M)
M＝N×(20%)3
D营养级至少增重多少(设为M)
M＝N×(10%)3
2.涉及多条食物链的能量流动计算
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
3．能量传递效率的有关“定值”计算
(1)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计数。例如，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获得的能量为M×a%×b%×c%。
(2)如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。
视角 　能量流动效率的计算
1．(食物链最值类)下图为某生态系统能量流动示意图。下列说法正确的是(　　)
A．图中A所固定的能量是B、C的能量之和
B．若C增加1
kg，则需要消耗A约42
kg
C．B营养级的个体数量一定多于C的个体数量
D．若B的数量越多，则C获得的能量越少
解析：选B。能量流动是逐级递减的，A所固定的能量大于B、C之和，A错误；由图可知，A、B之间的传递效率为200/(200＋175＋875)＝4/25，B、C之间传递效率为30/200＝3/20，则C增加1
kg，需消耗A为：1÷4/25÷3/20≈42，B正确；B营养级的个体数量不一定多于C的个体数量，数量金字塔有倒置现象，C错误；一定范围内，若B的数量越多，则C获得的能量越多，D错误。
2．(食物网最值类)有一食物网如下图所示。如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增加1
kJ的能量，丙最少含多少能量(　　)
A．550
kJ　　　　　　　　　
B．500
kJ
C．400
kJ
D．100
kJ
解析：选A。设丙的能量为x，经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5
kJ，则需要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)，经丙→戊→庚传递到庚的能量为0.5
kJ，则需要丙0.5÷(10%)2＝50(kJ)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。
3.(食物网比例类)右图为一食物网。若要使丙体重增加x，已知其食用的动物性食物(乙)所占比例为a，至少需要的生产者(甲)的量为y，那么x与y的关系可表示为(　　)
A．y＝90ax＋10x
　　　　　　　
B．y＝25ax＋5x
C．y＝20ax＋5x
D．y＝10ax＋10x
解析：选C。由题干中的“至少”可知，应该按最大传递效率20%计算，a表示动物性食物(乙)所占比例，则1—a表示直接从生产者(甲)获得食物所占比例，故有(1－a)x÷20%＋ax÷20%÷20%＝y，即y＝20ax＋5x。
[误区补短]
易错点1　同化量≠摄入量
[点拨]　同化量：指被消费者消化吸收的物质所含有的能量。
摄入量：指被消费者摄入的物质所含有的能量。
同化量＝摄入量－粪便量。
易错点2　能量传递效率≠能量利用效率
[点拨]　(1)能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10%～20%。
(2)能量利用效率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值，或考虑分解者的参与，以实现能量的多级利用。
易错点3　对能量传递效率的定义误解
[点拨]　食物网中，能量传递效率是指某营养级流向各食物链下一营养级的总能量占该营养级的比例。
微观清障
判断下列有关生态系统能量流动的叙述
(1)(2015·四川卷T4C)森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量。
(　　)
(2)多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多。(　　)
(3)稻田生态系统中，防治稻田害虫可提高生产者和消费者之间的能量传递效率。(　　)
(4)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能量流动关系，使人们从中更多获益。(　　)
(5)相邻两个营养级的能量传递效率不会小于10%，也不会大于20%。(　　)
(6)生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大。(　　)
(7)驱动整个生态系统运转的能量主要来源于绿色植物固定的太阳能。(　　)
(8)生物圈的物质是自给自足的，能量不需要补充。(　　)
(9)输入某一生态系统的能量可能是太阳能，也可能是现成有机物中的能量，如人工鱼塘、工厂排出的有机废物。(　　)
(10)研究能量流动，可合理设计人工生态系统，高效利用能量。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)√　(8)×　(9)√　(10)√
[能力培优]
用守恒的观点解决能量流动的计算
　[信息解读]
该图示表示的是人为干预的生态系统能量流动的情况，该图主要体现了能量守恒的观点，即对某一营养级而言：能量输入＝能量输出。例如：上图的植食性动物：能量来源为14＋2，能量去路为2.5＋0.5＋9＋4，能量的来源与能量的去路数值相等。
用守恒的观点解决问题时要注意以下问题：
(1)流经某生态系统的总能量
①对于自然生态系统来说，就是生产者固定的太阳能总量；
②对于一些人工生态系统来说，则是生产者固定的太阳能总量与人工输入的能量之和。
(2)消费者的同化量
①从来源分析，消费者的同化量＝摄入量－粪便量；
②从去路分析，可以是“两条”“三条”“四条”三种情况：
两条：自身呼吸消耗(热能散失)＋用于生长、发育、繁殖的能量；
三条：自身呼吸消耗(热能散失)＋流向下一营养级＋被分解者利用；
四条：自身呼吸消耗(热能散失)＋流向下一营养级＋被分解者利用＋未被利用(限时情况下)。
如果是最高营养级的生物，则其能量去路中没有“流向下一营养级”这一部分。
强化训练
1．(2016·湖南长沙月考)下图表示某农田生态系统的能量流动情况，其中箭头表示能量流动方向，数字为同化能量数值，单位为J/(cm2·a)。下列叙述错误的是(　　)
A.
流经该农田生态系统的总能量为900
J/(cm2·a)
B．图中第一营养级到第二营养级的能量传递效率为15%
C．E生物在该食物网中处于最高营养级
D．图中B和C的种间关系为竞争
解析：选C。流经该农田生态系统的总能量为生产者固定的太阳能，即900
J/(cm2·a)，A正确；第一营养级为A，其能量为900
J/(cm2·a)，第二营养级为B和C，能量为65＋70＝135
J/(cm2·a)，故第一营养级到第二营养级的能量传递效率为135/900×100%＝15%，B正确；该食物网的最高营养级为D，E生物为分解者，C错误；B和C都以A为食，故它们的种间关系为竞争，D正确。
2．(2016·合肥模拟)如图为某人工松林18年间能量流动情况的调查统计(单位略)，有关说法正确的是(　　)
A．“能量Q”是指生产者固定的太阳能总量
B．无需人工能量投入该松林就可维持其稳定性
C．18年间该松林中分解者获取总能量是285×1010
D．动物的存在加快了人工松林的物质循环
解析：选D。能量Q等于树木主干、枯枝落叶、动物中的能量之和，没有包括生产者的呼吸作用，因此不是生产者固定的太阳能总量，A项错误；18年后未伐树中的能量与能量Q相比差距很大，因此需人工能量投入才能维持松林的稳定性，B项错误；图中所示分解者的能量只是生产者流入分解者，没有包括其他生物流向分解者的能量，C项错误；作为消费者的动物对于植物的传粉和种子的传播有重要作用，能加快生态系统的物质循环，D项正确。
考点一　生态系统的能量流动过程
1．(2016·河北邯郸高三摸底)有关生态系统能量流动的叙述中，错误的是(　　)
A．生态系统中所接收的全部太阳能是流经这个生态系统的总能量
B．生态系统中的能量是沿着食物链和食物网流动的
C．能量流动的特点是单向的、不循环的
D．能量流动是逐级递减的，传递效率大约是10%～20%
[导学号29520564]　解析：选A。流经生态系统的总能量是生态系统中生产者所固定的全部太阳能，A错误；生态系统中能量的传递途径是食物链和食物网，B正确；能量流动的特点是单向流动、逐级递减，传递效率大约是10%～20%，C、D正确。
2．(2016·浙江衢州质检)如图表示一般生态系统的结构模式图，在不考虑物质的输入和输出的情况下，下列说法正确的是(　　)
A．能量主要以太阳能的形式输入生态系统
B．组分1、2、3分别代表生产者、消费者和分解者
C．在一个幼苗茁壮成长的农田生态系统中能量的输出量和输入量相等
D．如果组分1是生产者，那么组分1代表的是绿色植物
[导学号29520565]　解析：选A。地球上生态系统所需要的能量最终都来自太阳能，A正确；太阳能被生产者通过光合作用转化为化学能，生产者除了绿色植物之外，还有能进行化能合成作用的硝化细菌等生物；组分1、组分2、组分3分别代表生产者、分解者和消费者，B、D项错误；农田生态系统中由于部分能量被固定在植物的有机物中，因此，能量的输出量和输入量不相等，C错误。
3．(2015·高考海南卷)关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是(　　)
A．能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程
B．分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量
C．生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量
D．生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级
[导学号29520566]　解析：选D。本题主要考查生态系统的能量流动等相关知识。能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失过程，A正确；分解者的作用就是将有机物分解成无机物，并从中获取生命活动所需的能量，B正确；生态系统维持正常功能需要不断地输入光能，C正确；生产者固定的能量除用于自身呼吸外，部分流向分解者，部分流向下一营养级，D错误。
考点二　能量传递效率的计算
4．(2016·江西五校联考)下表是某营养级昆虫摄食植物后能量流动的情况，下列说法不正确的是(　　)
项目
昆虫摄食量
昆虫粪便量
昆虫呼吸消耗量
昆虫储存在有机物中能量
能量(kJ)
410
210
130
70
A.昆虫同化的能量中约有35%用于其生长、发育和繁殖
B．昆虫粪便量属于植物流向分解者能量的一部分
C．昆虫储存在有机物中的能量属于未利用的能量
D．昆虫的前一营养级的能量至少有1
000
kJ
[导学号29520567]　解析：选C。昆虫的同化量等于其摄入量－粪便中所含能量，即410－210＝200(kJ)，同化量－呼吸作用散失的能量即为用于生长、发育、繁殖的能量，所以用于生长、发育和繁殖的能量为200－130＝70(kJ)，所占比例为70÷200×100%＝35%，A正确；昆虫粪便量中的能量属于植物中的能量，最终流向分解者，B正确；未利用的能量属于昆虫储存在有机物中的能量的一部分，C错误；根据能量传递效率，昆虫的前一个营养级的能量最小值是200÷20%＝1
000
(kJ)，故D正确。
5．(2016·河南名校月考)下列有关生态系统能量流动的叙述，正确的是(　　)
A．兔子吃了1公斤的草，则这1公斤草中的能量就流入到了兔子体内
B．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%～20%的能量流入到狼的体内
C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入到生物群落
D．生态系统的能量是伴随物质而循环利用的
[导学号29520568]　解析：选C。兔子吃了1公斤的草，即摄入1公斤草的能量，但摄入的能量并没有全部都流入兔子体内，其粪便的能量没有流入其体内，A错误；能量传递效率是指一个营养级中的能量只有10%～20%被下一个营养级所利用，每个营养级是以种群作为一个整体来研究的，不能以个体为单位来衡量，B错误；生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入到生物群落，C正确；生态系统的物质可循环，能量不可循环，并沿着食物链和食物网单向流动，逐级递减，D错误。
6．(2015·高考福建卷)下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值，单位是J·m－2·a－1)。下列叙述正确的是(　　)
A．该食物网中最高营养级为第六营养级
B．该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%
C．太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1
357
J·m－2·a－1
D．该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统
[导学号29520569]　解析：选B。A项，该食物网中最长的食物链为：浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼，食物网中最高营养级鲈鱼属于第五营养级。B项，第二营养级包括浮游动物和摇蚊幼虫，二者共有的能量为3
780＋4
200＝7
980，因此从第一营养级到第二营养级的能量传递效率为：7
980÷31
920×100%＝25%。C项，一个营养级所含有的能量，一部分流入下一个营养级，还有一部分用于自身呼吸消耗和流向分解者等，题目中1
357是1
483(太阳鱼总同化量)减去126(下一营养级摄入量)得到的，因此太阳鱼呼吸作用消耗的能量比1
357
J·m－2·a－1要少。D项，生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和无机环境，而食物网中只有生产者和消费者，无分解者，所以食物网与无机环境不能构成生态系统。
7．(2015·高考四川卷)在适宜温度和大气CO2浓度条件下，测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标(见下表)。下列分析正确的是(　　)
　物种指标　　　
马尾松
苦槠
石栎
青冈
光补偿点(μmol·m－2·s－1)
140
66
37
22
光饱和点(μmol·m－2·s－1)
1
425
1
255
976
924
(光补偿点：光合速率等于呼吸速率时的光强；光饱和点：达到最大光合速率所需的最小光强)
A．光强大于140
μmol·m－2·s－1，马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体
B．光强小于1
255
μmol·m－2·s－1，影响苦槠幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度
C．森林中生产者积累有机物的能量总和，即为输入该生态系统的总能量
D．在群落演替过程中，随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加
[导学号29520570]　解析：选D。A项，光强大于140
μmol·m－2·s－1，即光强大于马尾松幼苗的光补偿点，此时光合速率大于呼吸速率，故叶肉细胞产生的O2一部分进入线粒体，一部分释放到外界。B项，光强小于1
255
μmol·m－2·s－1，即光强小于苦槠幼苗光饱和点，此时光合速率随着光强增大而增大，故影响苦槠幼苗光合速率的环境因素主要是光强。C项，输入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，而不是生产者积累有机物的能量总和。D项，根据表格可知青冈的光补偿点较低，可判断青冈在弱光环境中具有优势，故随着林冠密集程度增大，森林中光照减弱，青冈的种群密度将增加。
8．(2016·山西太原模拟)在人为干预下，地震损毁的某自然保护区恢复过程中的能量流动关系如图(单位为103kJ/m2·a)，据图分析下列说法正确的是(　　)
A．流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能
B．在这场地震中，营养级越高的生物受到的影响越小
C．能量在第二营养级到第三营养级之间的传递效率为15.6%
D．各级消费者同化量中都有一小部分能量通过粪便流入分解者
[导学号29520571]　解析：选C。流经该生态系统的总能量不仅包括生产者固定的太阳能，还包括人为补偿输入的能量，A错误；由图可知营养级较高的生物，需要补偿输入的能量较多，在这场地震中受到的影响较大，B错误；图中食物链中第二营养级同化的能量是14×103kJ/(m2·a)，加上补偿的能量2×103kJ/(m2·a)，第二营养级的总能量是16×103kJ/(m2·a)，第三营养级同化的能量是2.5×103kJ/(m2·a)，所以能量在第二营养级到第三营养级之间的传递效率为2.5÷16＝15.6%，C正确；各级消费者同化的能量不包括其粪便的能量，其粪便的能量应属上一营养级的能量，D错误。
9．图甲表示某草原上仓鼠种群数量变化图(K0表示仓鼠种群在无天敌进入时的环境容纳量)，图乙为图甲中仓鼠所摄入能量的去路(字母表示相应能量)，据图分析，下列说法错误的是(　　)
A．当某种天敌进入一段时间后，仓鼠种群数量达到了相对稳定状态，则天敌最可能进入的时间为c时
B．从图甲可知，仓鼠的种群数量呈S型，在捕食压力下，仓鼠种群的环境容纳量降在K2～K3之间
C．K0表示仓鼠种群在无天敌进入时的环境容纳量，即仓鼠种群在理想条件下的环境容纳量
D．乙图中的A属于第一营养级同化的能量，图中仓鼠→B→C→某种天敌不能表示食物链
[导学号29520572]　解析：选C。分析图甲可知，仓鼠的种群数量在初期呈现连续增长，在c点之后，增长的速率变缓，说明环境阻力加大，因此c点时，天敌最可能进入，A正确；经过一段时间发展后，达到环境容纳量，并维持相对稳定的状态，因此仓鼠的种群数量呈S型增长，当天敌进入后，在捕食压力下，仓鼠种群的数量在K2～K3之间波动，B正确；理想条件是指食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件，而K0表示仓鼠种群在无天敌进入时的环境容纳量，C错误；图乙中的A为仓鼠的粪便量，属于第一营养级同化的能量，B表示仓鼠种群的同化量，C表示用于仓鼠种群生长发育繁殖的能量，所以图中仓鼠→B→C→某种天敌不能表示食物链，D正确。
10．如图为某生态系统食物网简图，若E生物种群总能量为7.1×109
kJ，B生物种群总能量为2.3×108
kJ，从理论上计算，A储存的总能量最少为(　　)
A．7.1×108
kJ　　　　　　　
B．4.8×107
kJ
C．5.95×107
kJ
D．2.3×107
kJ
[导学号29520573]　解析：选B。由图可知D为生产者，要使A获得的能量最少，则必须保证三个条件，即：一是能量来源途径最少；二是能量传递效率最低(按10%算)；三是食物链要最长。故从理论上讲，与A储存的总能量最少相关的食物链不可能是D→A，也不可能是D→A、D→E→C→A同时存在，只能是D→E→C→A。因此，E的能量在传递给A的途径中，只有确保：①E在传递给B时用去的能量最多；②E的总能量减去传递给B的后再传给C时效率最低；③C在传递给A时效率最低，结果才能使A获得的能量最少。所以据此计算得A储存的总能量最少为(7.1×109－2.3×108÷10%)×10%×10%＝4.8×107
kJ，故答案选B项。
11．科学家对生活在某生态系统的一个蜘蛛种群的能量进行定量分析，得出了能量流经这种肉食动物的有关数据如下图所示(能量以种群的质量表示)，下列叙述正确的是(　　)
①被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中的一部分　②在食物链中，蜘蛛至少位于第三营养级　③图中X代表用于蜘蛛生长、发育和繁殖的能量　④根据图中的数据不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率
A．①②③④　　　　　　　
B．①②④
C．②③
D．③④
[导学号29520574]　解析：选A。被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级残体中储存的能量，是上一营养级同化量中用于自身生长发育和繁殖能量中的一部分，①正确。在食物链中，蜘蛛不能以植物为食，至少位于第三营养级，②正确。被某一营养级同化的能量一部分用于自身呼吸消耗，一部分用于生长发育和繁殖；后者有一部分流入到下一营养级，一部分被分解者分解和暂不被利用，③正确。能量传递效率指的是下一营养级同化量和上一营养级同化量之比，由于题目中没给出上一营养级同化量值(储存值为同化量减去消耗量)，因此不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率，④正确。
12．(2016·山西西安模拟)如图甲为生态系统中碳循环的模式图。请回答下列问题：
(1)图甲中1是________，3是________，4是________。
(2)能够表示化能合成作用的是________(填数字)，能够表示呼吸作用的是________(填数字)。
(3)在食物链中含碳元素最多的营养级是________，1、2的成分越复杂，则该生态系统的________稳定性越高。
(4)若1、2代表的生物之间有如图乙所示的食物关系，E种群的能量为5.8×109
kJ，B种群的能量为1.3×108
kJ，D种群的能量为1.5×108
kJ，能量传递效率为10%，则A种群的能量为________kJ。
(5)请列举避免图甲中的4含量增加的措施：________________________________________________________________________
________________________(举出1个措施即可)。
[导学号29520575]　解析：题图甲中1是生产者，含有的碳元素最多；4是CO2，则5、7是呼吸作用，6是光合作用或化能合成作用，2是消费者，3是分解者；生态系统抵抗力稳定性的大小取决于营养结构的复杂程度；C的同化量为5.8×109×10%－(1.3＋1.5)×108＝3.0×108(kJ)，故A获得的能量为3.0×107
kJ。
答案：(1)生产者　分解者　CO2　(2)6　5和7　(3)1　抵抗力　(4)3.0×107　(5)改善能源结构，开发新能源，减少二氧化碳排放；减少汽车尾气排放量；植树造林，增加二氧化碳的利用等(合理即可)
13．(2016·贵州贵阳检测)在不考虑物质输入和输出的情况下，某同学构建了一般生态系统的结构模型(如图)。请据图回答下列问题：
(1)图中A、B和C分别代表生态系统成分中的____________、____________和________。这个模型中，没有体现的成分是______________________。
(2)太阳能被A通过____________转化为化学能，固定在有机物中。B从A获得的能量远少于A所固定的能量，主要是因为_________________、_____________________。
(3)通常，在一个生态系统中，通过过程②，A从C那里得到的是_______(填“物质”“能量”或“物质和能量”)；通过过程③C从B那里获得___________(填“物质”“能量”或“物质和能量”)。由此分析可知，物质和能量在生态系统内被利用的差异在于：_____________________________________。
[导学号29520576]　解析：(1)太阳能通过生产者进入生态系统中，所以，图中A为生产者，又因为A与C间存在双向箭头，故C为分解者，B为消费者。在生态系统的成分中，除了生产者、消费者和分解者外，还应有非生物的物质和能量。
(2)太阳能需要通过生产者的光合作用转化为化学能，消费者从生产者中获得的能量远少于生产者固定的能量，这是因为生产者固定的能量一部分用于自身生长、发育、繁殖等生命活动，一部分通过自身的呼吸作用散失，一部分作为遗体、排出物等不能进入下一营养级。
(3)②过程中生产者从分解者那里只能获得一些无机物，不能获得能量，而③过程中消费者的遗体、粪便等中的物质和能量可供分解者所利用，说明生态系统中的物质能循环利用，但能量不能循环。
答案：(1)生产者　消费者　分解者　非生物的物质和能量
(2)光合作用　一部分能量用于A的生长、发育、繁殖等生命活动，一部分通过呼吸作用散失，一部分作为排出物、遗体等不能进入下一营养级(答出其中2项即可)
(3)物质　物质和能量　物质可循环利用，能量利用是单向的，不循环的(叙述合理即可)
14．如图所示为桑基鱼塘农业生态系统局部的能量流动，图中字母代表相应能量。请据图回答以下问题：
(1)流经图中生态系统的总能量为________(填字母)，桑树呼吸作用所散失的热能可用图中的____________(填字母)来表示，图中的C和B1＋C1＋D1可分别表示桑树和蚕用于________________________________________________________________________的能量。
(2)蚕同化的能量D＝________________(填字母)，正常情况下D/C的比值________(填“大于”、“小于”或“等于”)10%。将蚕沙(粪便)投入鱼塘供给鱼食用，蚕沙中所含的能量属于第________营养级所含的能量。
(3)人工建立该生态系统的目的是实现对能量的____________，从而提高能量的____________。
[导学号29520577]　解析：(1)流经该生态系统的总能量为桑树通过光合作用所固定的太阳能总量，即A；生产者桑树所固定的太阳能总量有一部分通过生产者的呼吸作用以热能的形式散失，即图中的B，另一部分则储存在生产者体内的有机物中用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，即图中的C；图中D表示蚕同化的能量，D＝A1＋(B1＋C1＋D1)，A1表示蚕以呼吸作用散失的热能，B1＋C1＋D1表示蚕用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量。(2)能量从第一营养级桑树流向第二营养级蚕的传递效率为D/A，一般来说，D/A在10%～20%之间，而D/C的比值要大于D/A，因此，D/C大于10%；蚕粪便中的能量属于生产者(第一营养级)所含的能量。(3)桑树可以喂蚕，蚕沙可以喂鱼，蚕和鱼可以供人类利用，该人工生态系统实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率。
答案：(1)A　B　自身生长、发育、繁殖等生命活动
(2)A1＋B1＋C1＋D1　大于　一　(3)多级利用　利用率第32讲　生态系统的结构
[考纲点击]　生态系统的结构(Ⅰ)
一、生态系统的概念
1．定义：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
2．范围：有大有小。
3．结构：组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
4．功能：物质循环、能量流动和信息传递。
二、生态系统的组成成分
1．无机环境：即非生物的物质和能量。
2．生物群落
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
细菌和真菌
地位
生态系统的基石
生态系统最活跃的部分
生态系统的关键成分
作用
①合成有机物，储存能量；②为消费者提供食物和栖息场所
①加快物质循环；②利于植物传粉和种子传播
将有机物分解为无机物，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：生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。
(2)特点：生产者为第一营养级，消费者所处营养级不固定，一般不会超过5个营养级。
[连一连]
2．食物网
(1)概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。
(2)形成原因：生态系统中，一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。
(3)特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级。
1．生态系统的四种成分
非生物的物质和能量，生产者，消费者，分解者。
2．生产者、消费者和分解者的地位
(1)生产者是生态系统的基石。
(2)消费者是生态系统最活跃的部分。
(3)分解者是生态系统的关键成分。
3．捕食食物网中体现的两种种间关系
捕食关系和竞争关系。
4．食物链和食物网的特点和功能
(1)特点：在食物链中，第一营养级总是生产者，各种动物在不同的食物链中所处的营养级可能不同。
(2)功能：食物链和食物网是生态系统的营养结构，是生态系统能量流动和物质循环的渠道。
考法一　比较分析生态系统的组成成分
1．生态系统的组成成分
两大部分，四种基本成分。可表示为：
2．生态系统中各种组成成分的关系
据图可知：
(1)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唯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(有机物及其储存的化学能)的成分，因此说生产者是生态系统的基石。
(3)分解者在生态系统中占有重要地位。从物质循环角度看，如果一个生态系统中没有分解者，动植物的遗体残骸就会堆积如山，生态系统就会崩溃。
生态系统成分的判断方法
(1)根据结构图判断生态系统的成分
如图所示，先根据双向箭头确定D、C为“非生物的物质和能量”和“生产者”，则A、B为消费者和分解者；再根据出入箭头数量的多少进一步判断，在D、C中指出箭头多的D为“生产者”，指入箭头多的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 根据生物类型判断生态系统的成分
①判断生产者的主要依据是是否为自养型生物，若为自养型生物，则为生产者，包括绿色植物、蓝藻、光合细菌以及化能合成细菌等。
②判断消费者时要特别注意“异养型”“非腐生”等关键词，植物、微生物都有可能成为消费者。
③判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶转变成无机物，分解者是腐生生物，也包括少数的动物 如蚯蚓 。
视角 　以基础判断或示意图分析的形式，考查对生态系统的四种成分及其联系
1．(集合图信息类)(2016·湖南怀化模拟)下图中的圆分别表示：a—生产者、b—分解者、c—原核生物、d—蓝藻、e—腐生细菌。能正确表示它们之间相互关系的是图(　　)
解析：选A。生产者是指能进行光合作用或化能合成作用的生物，即能利用一定的能量将无机物转化成有机物的一类生物，包括绿色植物、蓝藻等，蓝藻又属于原核生物；分解者为腐生型生物，许多原核生物属于分解者，除此之外，分解者还包括腐生真菌、动物等。
2.(关系模型类)(2016·广东晋宁一测)如图是一个生态系统内成分的相互关系图，下列有关说法正确的是(　　)
A．该生态系统的成分包括b、c、d、e、f
B．若b产生60
mol氧气，则流入c的能量一般不超过相当于2
mol葡萄糖的能量
C．由于长期使用DDT，c类群产生了对DDT的抗药性，c类群抗药性的增强是基因突变的结果
D．可以用标志重捕法调查某种b的种群密度
解析：选B。分析图形可知，c是初级消费者，e是三级消费者，生态系统的成分包括生物部分与非生物部分，也包含a，A错误；生产者b产生60
mol氧气，则产生的葡萄糖为10
mol，因此流入c的能量一般不超过相当于10×20%＝2
mol葡萄糖的能量，B正确；抗药性的增强是药物对动物抗药性变异长期选择的结果，C错误；可以用样方法调查某种植物b的种群密度，D错误。
3．(概念图类)某同学绘制的生态系统概念图如图所示，下列叙述不正确的是(　　)
A．①表示生态系统的组成成分
B．③越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越强
C．④中可能有微生物
D．该图漏写了生态系统的某项功能
解析：选A。题图中①代表生态系统的结构，②代表生态系统的成分，③代表生态系统的营养结构(食物链、食物网)，④代表生产者；生态系统的营养结构越复杂其抵抗力稳定性越强；某些自养的微生物(如硝化细菌)也可作为生态系统中的生产者；生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，该图漏掉了信息传递。
考法二　食物链和食物网的分析
1．食物链分析
(2)营养级
(3)单向性：食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，通常不会逆转。
(4)某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个种群。
2．食物网分析
(1)营养级位置：同一种消费者在不同食物链中，可以占据不同的营养级，如狼占据第三、第四营养级。
(2)种间关系：在食物网中，两种生物之间的种间关系可出现多种，如狼和狐既是捕食关系，又是竞争关系。
(3)食物网复杂程度：食物网复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类，而并非取决于生物数量。
食物链和食物网中的数量变化分析
(1)若处于食物链中第一营养级的生物(生产者)数量减少，整个食物链中的其他生物都会减少，简单记为：“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。
(2)“天敌”一方减少，短时间内被捕食者数量会增加，但从长时间来看，会先增加后趋于稳定，简单记为：“如果天敌患了病，先增后减再稳定”。
(3)若处于中间营养级的生物数量减少，则这种生物数量的变化视具体食物链而定：“中间生物被捕杀，不同情况要分家”。大体遵循如下思路：①生产者数量相对稳定原则，即消费者某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。②最高营养级的生物种群数量相对稳定原则，即当处于最高营养级的生物种群其食物有多种来源时，若其中一条食物链中某种生物减少，该种群的数量不会发生较大变化。③在食物网中，当某种生物因某种原因而数量减少时，对另一种生物数量的影响，沿不同的食物链分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。简单记为：“食物网，食物链，生物数量好判断，首先你要有主见，环节少的先看见”。
视角1 　以基础判断、图解分析的形式，考查生态系统营养结构的概念分析
1．(原理判断类)(2016·广东佛山一模)某弃耕地杂草丛生，生活着田鼠、黄鼬等动物，下列有关说法正确的是(　　)
A．杂草、田鼠和鼬构成了生物群落
B．用样方法可以调查某种田鼠的种群密度
C．草→鼠→鼬这条食物链中，第三营养级含有的能量最少
D．同种田鼠的不同个体通过生存斗争实现共同进化
解析：选C。生物群落是指一定区域内各种群的总和，该弃耕地上还应该有分解者，它与生产者和消费者一起才能构成生物群落，A错误。田鼠的种群密度调查应采取标志重捕法，B错误。食物链中营养级别越高，所含能量越少，草→鼠→鼬这条食物链中，鼬含有的能量最少，C正确。共同进化是指不同物种之间，生物与无机环境之间的共同进化，不是指种群内的个体共同进化，D错误。
2．(图示分析类)(2016·河北邯郸摸底)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．图中食物链的条数为2条
C．细菌与蝉之间的关系属于竞争
D．蛇属于三级消费者
解析：选A。由图可知，绿色植物是生产者，蝉、螳螂、黄雀和蛇属于消费者，细菌属于分解者，光、CO2、H2O等属于非生物的物质和能量，共同构成一个生态系统，A正确；图中食物链的条数为1条，即绿色植物→蝉→螳螂→黄雀→蛇，B错误；细菌属于分解者，而蝉属于消费者，二者之间不存在竞争关系，C错误；蛇属于四级消费者，D错误。
视角2 　以食物网分析的形式，考查食物网中生物数量的变化
3．(概念模型类)(2016·河北唐山模拟)图示为某湖泊中的食物网。浮游植物急剧增加时不会引起(　　)
A．水华现象
B．a和b的数量增长
C．c、d和e的数量可能大量减少
D．c与d因食物丰富而竞争加剧
解析：选D。浮游植物急剧增加，可能是由于水体富营养化，导致水华现象发生；a和b以浮游植物为食，浮游植物增加，a、b食物来源增加，数量增长；若发生水华，水体缺氧，导致水中鱼类大量死亡，数量减少；c和d摄取食物不同，不会在食物上形成竞争关系。
4．(曲线坐标类)如图曲线表示某生态系统中三个不同种群的生长繁衍情况。已知种群c是自养生物，下列说法不正确的是(　　)
A．该生态系统简单食物链可表示为c→b→a
B．种群b在第3～7年时间内个体数下降可能是由于a的增加和c的减少
C．b和a的存在能加快该生态系统的物质循环
D．一定自然区域内，a、b、c三个种群中全部的生物构成生物群落
解析：选D。由图中曲线可知：①生态系统中三个不同种群的生长繁衍情况，②三个种群的生物的捕食关系。根据图中a、b、c三个种群个体数的关系，可确定该生态系统简单食物链可表示为c→b→a；种群b在第3～7年时间内个体数下降的原因可能是a的增加和c的减少；b和a均为消费者，它们的存在能加快该生态系统的物质循环；一定自然区域内，生物群落是由生产者、消费者和分解者组成，a、b、c三个种群中不包含分解者，因此不能构成生物群落。
5．(柱状图类)如果一个生态系统中有4种生物，并构成一条食物链，在某一时间分别测得这4种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量，如图所示。在一段时间内，如果乙的种群数量增加，则会引起(　　)
A．甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量下降
B．甲、丙、丁的种群数量均增加
C．甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加
D．甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加
解析：选D。由图可知，丙种群的有机物总量最多，应该是该生态系统的第一营养级，所以上述4种生物构成的食物链是丙→甲→乙→丁。乙种群数量增加，就要捕食更多的甲生物，因而甲生物的数量减少；随之丙的数量将增加，丁又是以乙为食，所以丁的数量随乙的增加而增加。
[误区补短]
易错点1　生态系统的成分误区归纳
[点拨]　(1)绿色植物≠生产者：蓝藻是原核生物，能进行光合作用，属于生产者；而菟丝子营寄生生活，属于消费者。
(2)动物≠消费者：秃鹫、蚯蚓等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者。
(3)细菌≠分解者：硝化细菌和光合细菌是自养型，属于生产者；寄生细菌属于消费者。
易错点2　不会正确判断营养级
[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)分解者不占据营养级。
微观清障
1．判断下列有关生态系统组成成分的叙述
(1)(2015·全国卷ⅡT4A)生态系统的组成成分中含有非生物成分。(　　)
(2)(2015·江苏卷T9B)就食性而言，杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类。(　　)
(3)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。(　　)
(4)河流中所有的生物和底泥共同组成河流生态系统。(　　)
(5)动物的存在加快了人工松林的物质循环。(　　)
(6)组成消费者的各种元素返回无机环境都需经分解者的分解作用。(　　)
(7)有一种生态农业模式是在水稻田中养鸭，利用鸭控制稻田中的杂草和害虫，鸭粪用作肥料。其中杂草和水稻是生产者。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)√
2．判断下列有关生态系统营养结构的叙述
(1)食物链和食物网是生态系统能量流动和物质循环的主渠道，是生态系统维持相对稳定的重要条件。(　　)
(2)生态系统的营养结构是食物链和食物网。(　　)
(3)从生态系统的营养结构上看，蓝藻处于第一营养级。(　　)
(4)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不同食物链中占有不同营养级。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)√　(4)√
[能力培优]
食物链变式模型的分析
(1)如下图中图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据，图1中的食物链是丙→甲→乙→丁；图2中的食物链是丙→丁→甲→乙；图3表示甲和乙之间为捕食关系，甲是被捕食者，乙是捕食者，在食物链中，甲是低营养级，乙是高营养级；图4表示的是生态系统的物质循环图解，A是生产者，B是消费者，C是分解者，D是非生物的物质和能量，其中的食物链是A→B。
(2)以数据表格形式直接呈现(能量值)构建食物链(网)
下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，Pg表示生物同化作用固定能量的总量。
营养级
A
B
C
D
Pg
15.9
870.7
0.9
141.0
所以根据能量多少和传递效率为10%～20%可以确定食物链为B→D→A→C。
(3)数据表格形式间接呈现(重金属、DDT等浓度)构建食物链(网)：如某生态系统中生物体内残留有机汞的情况如下表：
生物体
A
B
C
D
E
有机汞浓度(ppm)
0.05
7
0.51
68
0.39
由于生物富集现象，随着营养级的增加，有机汞浓度增加，表中A有机汞浓度最低，属于第一营养级，含能量也最多，C和E的有机汞浓度差不多，表明两者属于同一营养级，D有机汞浓度最高，属于最高营养级，含能量也最少，那么，最可能的食物网如右图所示。
强化训练
1．下表是一个相对封闭的生态系统中五个种群(存在着营养关系)的能量调查：
种　群
甲
乙
丙
丁
戊
能量(107kJ·m－2)
2.50
13.30
9.80
0.28
220.00
图①～④是根据该表数据作出的一些分析，其中与表中数据不相符合的是(　　)
A．①③　　　B．②③　　　C．②④　　　D．①④
解析：选A。①分析表格数据可知，乙、丙之间的传递率大于50%，与能量的传递率在10%到20%之间矛盾，所以乙、丙应在同一营养级上，所以①与表中数据不符合，②与表中数据符合。③由①已经判断出乙、丙应在同一营养级上，属于竞争关系，不属于捕食关系，所以③与表中数据不相符。④甲、丁去掉后，乙、丙失去了天敌，竞争激烈，可能一方占优势，另一方被淘汰，所以④与表格数据符合。综上所述，与表格数据不符合的模型有①③。故应选A。
2．某同学为了研究环境中重金属元素对生物的污染情况，分别测定了池塘和草原生态系统中某金属元素在各种生物体内的质量分数，结果如下表。请据表回答问题。
生物及环境因素
重金属质量分数/%
生物及环境因素
重金属质量分数/%
土壤
0.01
池塘水
0.02
猫头鹰
12
浮游植物
0.5
食虫鸟
5
浮游动物
2
昆虫
0.2
大鱼
10
草
0.02
小鱼
5
(1)请分别写出两个生态系统中最长的一条食物链。
池塘生态系统：________________________________________________________________________。
草原生态系统：________________________________________________________________________。
(2)重金属元素在这两条食物链中的各种生物体内的分布有什么规律？________________________________________________________________________。
(3)出现这种现象，你认为合理的假设应当是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在上述池塘生态系统中，属于生产者的是________________________________________________________________________；
在上述草原生态系统中，属于消费者的是________________________________________________________________________
________________。
(5)人如果误服重金属盐会引起中毒，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
采取解毒的相应措施是可服用大量的____________(选填：A.水；B.食盐水；C.牛奶；D.蛋清；E.豆浆)(多选)。
解析：有毒物质的生物富集作用是沿着食物链逐级增加的。营养级越高含有的有毒物质越多。人如果误服重金属盐会引起人体内的蛋白质变性失活，相应的解毒措施是服用蛋白质类物质。
答案：(1)浮游植物→浮游动物→小鱼→大鱼
草→昆虫→食虫鸟→猫头鹰
(2)营养级越高，含有的有毒物质越多
(3)在生物体内有毒的物质不被分解，有生物富集的作用
(4)浮游植物　昆虫、食虫鸟、猫头鹰
(5)重金属盐能使人体内的蛋白质发生变性而失去生理活性　C、D、E
考点一　生态系统的成分
1．(2016·吉林长春模拟)关于生态系统中分解者的叙述，正确的是(　　)
A．专门营腐生生活的细菌也不一定是分解者，而有可能是生产者和消费者
B．分解者将动植物遗体中的有机物分解成无机物，可以供硝化细菌再利用
C．分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物同化作用再利用
D．微生物不一定都是分解者，分解者一定是微生物
[导学号29520549]　解析：选B。专门营腐生生活的细菌一定是分解者，A项错误；分解者释放出的能量散失，不能被绿色植物利用，C项错误；分解者不一定是微生物，如蚯蚓等，D项错误。
2．(2015·高考天津卷)右图表示生态系统、群落、种群和个体的从属关系。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．甲是生物进化的基本单位
B．乙数量达到环境容纳量后不再发生波动
C．丙是由生产者和消费者构成的
D．丁多样性的形成受无机环境影响
[导学号29520550]　解析：选D。由图分析可知，甲表示个体，乙表示种群，丙表示群落，丁表示生态系统。A项，生物进化的基本单位应该是种群(乙)。B项，种群数量达到环境容纳量(K值)后，种群数量会在K值附近上下波动。C项，群落应包括生态系统中所有的生物成分，即生产者、消费者和分解者。D项，生态系统多样性的形成是生物与生物之间、生物与无机环境之间共同进化的结果。
3．若甲代表生产者，乙代表消费者，丙代表分解者，丁代表大气中的CO2库，则图中能正确表示甲、乙、丙、丁在碳循环中的关系的是(　　)
[导学号29520551]　解析：选B。生产者和无机环境之间是双箭头，因为生产者从无机环境中吸收二氧化碳进行光合作用同时通过呼吸作用把二氧化碳释放到大气中，故D错误。由于捕食关系，甲和乙之间应该是单箭头，故A、C错误，本题选B。
考点二　生态系统的营养结构
4．长期处于相对稳定状态的生态瓶中只有一条食物链，共含有三个营养级。若每个营养级每日每小时的耗氧量如图中曲线所示，则曲线a、b、c所反映的营养级依次是(　　)
A．第三营养级、第二营养级、第一营养级
B．第三营养级、第一营养级、第二营养级
C．第二营养级、第三营养级、第一营养级
D．第一营养级、第二营养级、第三营养级
[导学号29520552]　解析：选D。曲线a在6点到18点时为负值，表现为释放氧气，所以应表示生产者，b和c区别在于耗氧量多少不同，一般来说，营养级越高，生物量越小，耗氧量越小。
5．图1表示某草原生态系统的有关成分及其关系，图2为其中a、b、c三种生物的数量变化关系图，其中有一种为草。下列说法正确的是(　　)
A．图1中有两条食物链，狐与鸟之间既存在捕食关系又存在竞争关系
B．图1中狐为第三、四营养级，细菌占有第二、三、四、五营养级
C．图2中a、b、c三者之间的营养结构是：a→b→c
D．图2中a、b、c三者一定不能构成生物群落
[导学号29520553]　解析：选D。在图1中有两条食物链，狐与鸟之间只存在捕食关系而不存在竞争关系，A项错；图1中分解者细菌不占有营养级，B项错；图2中有一种是草，草是生产者，草的数量增加(减少)，引起其他生物数量都增加(减少)，据此判断c是草，食物链关系是c→b→a，C项错；生物群落包含生产者、分解者、消费者三个方面，a、b、c中没有分解者，三者一定不能构成生物群落。
6．如图表示一个海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系。下列有关分析错误的是(　　)
A．细菌既可作为分解者，又可作为消费者的食物
B．第三营养级的生物有食草虫、线虫、海螺
C．若大米草死亡，将导致细菌数量增多，沼蟹数量亦增多
D．若喷洒只杀灭食草虫的杀虫剂，则蜘蛛数量将减少
[导学号29520554]　解析：选B。食物链的起点是生产者，海螺、线虫和食草虫均能以生产者为食，故三者应为第二营养级；大米草与藻类之间存在竞争关系，大米草死亡会导致藻类数量增多，还会使细菌数量增多，细菌和藻类数量增多会导致线虫数量增多，进而导致以线虫为食的沼蟹数量增多；杀虫剂杀死食草虫，会导致蜘蛛的食物减少，进而导致蜘蛛数量减少。
7．(2016·湖北部分重点中学联考)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．硝化细菌是原核生物，在生态系统中属于生产者
C．病毒是原核生物，在生态系统中属于分解者
D．蚯蚓是真核生物，在生态系统中属于消费者
[导学号29520555]　解析：选B。太阳光属于生态系统成分中的非生物的物质与能量，A错误；硝化细菌是原核生物，可通过化能合成作用将无机物合成有机物，在生态系统中属于生产者，B正确；病毒无细胞结构，不是原核生物。由于病毒严格寄生在活细胞内，因此其在生态系统中属于消费者，C错误；蚯蚓是真核生物，从土壤中的残枝败叶中获得食物，在生态系统中属于分解者，D错误。
8．如图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是(　　)
A．甲是生产者，它是生态系统的基石
B．乙是消费者，包括各种异养生物
C．生态系统的能量主要来源于太阳能
D．图中的“甲→乙”是生态系统的营养结构
[导学号29520556]　解析：选B。从图中甲、乙和分解者的关系可以判断，甲是生产者，乙是消费者，其中生产者是生态系统的基石，A正确。异养生物中一部分是消费者，如大部分动物，一部分是分解者，如腐生细菌、真菌和少数动物，B错误。太阳能是生态系统的主要能量来源，C正确。食物链是生态系统的营养结构，D正确。
9．某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如图。下列叙述错误的是(　　)
A．兔与人的种间关系是捕食和竞争
B．若去除鼬，则草原容纳鹰的数量会增加
C．大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争增强
D．植物中的能量能通过5条食物链传递给鹰
[导学号29520557]　解析：选D。兔和人有共同的食物来源，二者存在竞争关系，同时兔也能被人捕食，二者存在捕食关系，A正确；鼬和鹰都能捕食兔和鼠，若鼬减少时，鹰缺乏竞争者，数量会增多，B正确；大量捕杀鼬时，鼠的数量会增多，种内斗争会增强，C正确；植物到鹰的食物链有4条，D错误。
10.(2016·北京东城区模拟)如图是生态系统中碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向。以下叙述正确的是(　　)
A．碳元素以二氧化碳形式从D传到A和F
B．D→A→B→E构成了一条食物链
C．图中包含了7条食物链
D．B和F之间的关系为竞争和捕食
[导学号29520558]　解析：选B。由图可知，C是大气中的二氧化碳库，D是生产者，A、B、E是消费者，F是分解者，D→A→B→E构成了一条食物链，B正确；碳元素在生物群落和无机环境之间以CO2形式循环，在生物群落中以含碳有机物形式传递，故碳从D传递到A是以含碳有机物形式，A错误；食物链中不含有分解者，图中有一条食物链，C错误；F是分解者，B和F之间没有捕食关系和竞争关系，D错误。
11．如图表示某生态系统的食物网图。下列有关叙述中，不正确的是(　　)
A．生态系统中，食物链交错连结成食物网的原因是多种生物在不同的食物链中占有不同的营养级
B．该图中只体现生态系统的两种成分，未体现的成分是非生物环境、分解者
C．从理论上分析，维持一个生态系统存在的不可缺少的生物成分只有生产者——绿色植物
D．该食物网由7条食物链组成，鹰为最高营养级
[导学号29520559]　解析：选C。食物网形成的原因是同一生物在不同食物链中占据不同营养级，A项正确；食物链(网)由生产者和消费者构成，故食物网中未体现出分解者和非生物的物质和能量这两种成分，B项正确；从理论上分析，维持一个生态系统存在的不可缺少的生物成分是生产者和分解者，C项错；此食物网由7条食物链组成，鹰分别占有三、四、五、六这四个营养级，其中第六营养级为最高营养级，D项正确。
12．某草原6年前引入食草动物(甲)，跟踪调查甲与草原上初级消费者鼠的种群数量变化结果如下：
时间
1
2
3
4
5
6
鼠种群数量(只)
50
000
45
000
21
000
21
200
21
000
21
200
甲种群数量(只)
2
000
2
500
4
000
4
500
4
300
4
400
若不考虑气候和其他因素的影响，下列有关叙述正确的是(　　)
A．甲的引进不能改变该草原生态系统的结构
B．在调查期间甲的种群增长曲线不符合“S”型
C．引入食草动物甲使该草原鼠的环境容纳量降低
D．该草原中的所有生物及土壤构成草原生态系统
[导学号29520560]　解析：选C。甲的引进改变了草原生态系统的结构，A错误；调查期间甲种群的增长曲线呈“S”型，B错误；分析图表中数据可知：草原鼠的环境容纳量降低了，C正确；草原上的所有生物及它们所处的无机环境共同构成生态系统，D错误。
13.
(能力挑战题)图1表示一个人工白杨林中层食物网简图。苔类与物种C、G和H生活于白杨树中层的树枝表面，物种A、E和F则在白杨林中部来回飞行寻找食物。
(1)图1中共有______条食物链，次级消费者是____________________；两者之间既有捕食关系又有竞争关系的是______________。
(2)如果因某种原因，物种E突然大量减少，而较长时间内发现A的数量无明显变化，这是因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)物种A的食物中各种类所占比例如图2所示。若除去全部物种A一年后，与对照地区相比，该地区物种组成发生了很大变化，其中____________将成为优势种，而物种E和F数量大为减少的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[导学号29520561]　解析：(1)由图分析可知，图中共有7条食物链，苔类为第一营养级的有2条，白杨树为第一营养级的有5条，次级消费者有H、D、A，其中A与D有共同的食物G、C，且D是A的食物，因此，两者之间既有捕食关系又有竞争关系。(2)由于有C、F、G等多种动物与E处于一个营养级，当除去E时，它在食物网中的位置可由同营养级的多种生物代替，因而A的数量基本不受影响。(3)由图可知，除去A，C大量繁殖，数量增加，成为优势种，E和F数量急剧减少，可能的原因是：C大量繁殖，占据了白杨树中层树枝的表面，使苔类不能生长，物种E和F因失去食物而数量减少。
答案：(1)7　H、D、A　A和D
(2)E在食物网中的位置可由同营养级的多种生物代替(或生态系统具有自我调节能力)
(3)C　C大量繁殖，占据了白杨树中层树枝的表面，使苔类不能生长，物种E和F因失去食物而数量减少
14．某养殖户想因地制宜，开发池塘进行渔业养殖，如图是其绘制的池塘生物群落图解，请回答有关问题：
(1)池塘中的植物在垂直结构上具有________现象，有利于提高光能利用率。图中黑鱼与虾的种间关系有________________。
(2)鸡粪是优良的鱼类饲料，适量的投入可以提高鱼的产量，这是________________________的能量流向了鱼体内。
(3)
为提高经济效益，在养殖后期决定清除大部分黑鱼，投放部分青鱼、鲢鱼和鳙鱼，请在坐标系中画出清除部分黑鱼后鳙鱼种群数量的变化曲线。
[导学号29520562]　解析：(1)池塘中的植物在垂直结构上具有分层现象，有利于提高光能利用率。黑鱼与虾的种间关系既有捕食，还有竞争(资源、空间竞争)。(2)鸡粪中的能量属于上一营养级能量的一部分，适量的投入可以提高鱼的产量，这是生产者的能量流向了鱼体内。(3)清除部分黑鱼后，由于空间、资源等有限，鳙鱼的种群数量变化曲线呈“S”型。
答案：(1)分层　捕食和竞争　(2)第一营养级的生物或生产者(粮食作物、杂草)　(3)如图
15．(2016·镇江市模拟卷)研究人员在对某湖泊生态系统研究后，绘制了该生态系统的食物网(图甲)和碳循环示意图(图乙)，图中A、B、C、D表示生态系统的相关成分。请据甲、乙两图回答有关问题：
(1)从生态系统的组成成分看，与图乙相比较。图甲中没有的是________
(填字母)。
(2)湖泊中，鲢鱼与河蚌的关系是_____________。
(3)某个季节，由于光照减弱，导致鲢鱼向上层转移。此现象表明：环境因素的改变可使生物群落的________结构发生改变。
(4)水蚤吃藻类，而河蚌吃小球藻和水蚤，河蚌属于________营养级；水蚤的粪便能被细菌和真菌分解，这种情况下，细菌和真菌的能量直接源于第________营养级。
(5)若河蚌从小球藻中获得的能量为3/5，从水蚤中获得的能量为2/5，则河蚌增加10
g体重，最少需要小球藻_________g。
(6)下图a是某段时间内湖泊中小球藻的种群增长率曲线，请在下图b中画出这段时间的种群数量变化曲线。
[导学号29520563]　解析：(1)根据图乙信息可知，A是非生物的物质和能量中的CO2，B是生产者，C是消费者，D是分解者，图甲中有的是生产者和消费者，因此从生态系统的组成成分看，与图乙相比较，图甲中没有的是A、D。
(2)图甲中鲢鱼与河蚌有共同的捕食对象，因此两者是竞争关系。
(3)由于光照减弱，水体中的植物垂直分层出现了变化，因此导致鲢鱼向上层转移，说明生物群落的垂直结构发生改变。
(4)图甲中河蚌吃小球藻说明河蚌属于第二营养级，河蚌吃水蚤说明河蚌属于第三营养级。
(5)若河蚌从小球藻中获得的能量为3/5，从水蚤中获得的能量为2/5，则河蚌增加10g体重，最少需要小球藻＝10×3/5×5＋10×2/5×5×5＝130。
(6)根据图a可知种群增长率维持在一定数值上不变，说明该种群数量呈“J”型曲线增长。
答案：(1)A、D　(2)竞争　(3)垂直
(4)第二和第三　一　(5)130
(6)第35讲　生态环境的保护
[考纲点击]　1.人口增长对环境的影响(Ⅱ)　2.全球性的环境问题(Ⅰ)　3.生物多样性保护的意义和措施(Ⅰ)
一、人口增长对生态环境的影响
1．我国的人口现状、前景与目标
(1)现状：人口出生率和自然增长率明显下降，目前已进入了低生育水平国家的行列。
(2)前景：人口基数大，在较长的时期内仍将持续增长。
(3)目标：2020年，人口总数要控制在14.5亿以内；21世纪中叶，人口总数达到峰值以后，将开始缓慢下降。
2．人口增长对生态环境的影响
(1)人均耕地减少，粮食需求增加。
(2)自然资源被大量消耗。
(3)环境污染加剧等。
3．协调人口与环境的关系
(1)继续控制人口增长。
(2)加大保护资源和环境的力度。
(3)监控、治理江河湖泊及海域的污染。
(4)加强生物多样性保护和自然保护区建设。
(5)推进生态农业。
二、关注全球性生态环境问题[连一连]
三、保护生物多样性
1．生物多样性的构成
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。
2．生物多样性的层次：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
3．写出下列生物多样性的价值
(1)食用、药用、文学艺术创作：直接价值；
(2)调节气候、涵养水源：间接价值；
(3)未发现、尚不清楚的价值：潜在价值。
4．保护生物多样性的措施
(1)就地保护；
(2)易地保护；
(3)利用生物技术对濒危物种的基因进行保护；
(4)加强立法、执法和宣传教育。
1．我国人口的两个现状
(1)出生率和自然增长率明显下降。
(2)由于我国人口基数大，人口仍将在较长时期内持续增长。
2．我国控制人口数量的基本国策：计划生育。
3．全球性七大生态环境问题：全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减。
4．生物多样性的三个层次：基因多样性—物种多样性—生态系统多样性。
5．生物多样性的三种价值：潜在价值、间接价值、直接价值。
6．生物多样性的四种保护措施：就地保护、易地保护、利用生物技术保护、加强教育和法制管理。
考法一　人口增长与全球性生态环境问题
1．人口增长对环境的影响
(1)从图中可以看出，人口增长会给生态环境带来压力，人类活动超出了环境的承受能力，是环境问题产生的根本原因。
(2)地球上的资源是有限的，因此人类应控制人口规模，合理利用和开发资源；改进工艺设备，减少排放，治理污染；优化产业结构，坚持可持续发展。
2．人口增长规律与其他生物种群消长规律的异同
(1)相同点：人是生物界中的一员，所以生物种群消长规律有适用于人口增长情况的一面，如出生率、死亡率、迁入率、迁出率会决定人口密度大小。年龄组成可预测人口密度变化；性别比例可影响种群密度等。
(2)不同点：人不同于一般的生物，人具有发达和善于思维的大脑，具有制造工具和能动地调控人口增长以及能动地改造和保护自然的本领等。因此，人口增长规律又有其特有特点，如实行计划生育。
3．环境污染的来源及危害
视角1 　以基础判断的形式，考查人口与环境的关系
1．(多曲线坐标类)(2016·广东汕头十校联考)下图是反映人与环境关系的三种模式，请分析下列对“环境容纳量”的理解错误的是(　　)
A．曲线图中的环境容纳量是指生态系统对人口的最大承载能力
B．按照人与环境关系的理想程度排列，三种模式的顺序依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
C．据图可知人类能改造环境，使人口数量超越环境容纳量
D．现在的人口问题造成环境恶化，环境容纳量有下降的趋势
解析：选C。通过对人与环境关系的三种模式图的分析，很容易发现Ⅰ曲线是最理想的，可以说达到了人与自然的和谐相处；而Ⅱ、Ⅲ曲线表示当人类的数量超过“环境容纳量”时，环境就会对人类产生反作用，人类的数量会大幅度下降，特别是Ⅲ曲线表明的情况最严重。
2．(图示和曲线综合类)人类的生存资源、土地资源、森林资源、能源都是有限的，过度利用使资源减少。仔细观察下列两幅图，据图回答：
图甲　世界水资源示意图
图乙　中国人均土地、耕地变化趋势
(1)水是生命之源，地球表面约70%被水覆盖，淡水仅占总水量的2.5%，而能被人类利用的淡水只占水量的0.3%，可见，____________________。
(2)从图乙可知，2000年时，我国人均耕地面积与建国初期相比_______________。
(3)导致可用淡水、人均耕地迅速减少的直接原因是____________________。
解析：(1)水资源是有限的，可利用的淡水资源更少，所以水是宝贵的资源。(2)由图乙可知，从1950～2000年，随着人口增加，人均土地、人均耕地逐渐减少。建国初期人均耕地0.2
hm2，到2000年人均耕地只有0.1
hm2左右，二者相差一半。(3)随着人口增加，淡水利用量增多，住房增多，科技文化设施增多，使人均耕地减少，另一方面土地资源是有限的，即使不增加住房、设施占用的土地，人均耕地也是减少的。
答案：(1)地球上的淡水资源是非常宝贵的　(2)减少了一半　(3)人口数量的急剧增长
视角2 　以案例分析的形式，考查环境污染及治理
3．(多曲线坐标类)(2016·江苏省如皋模拟)科学工作者对引起某水库水华的有害藻类进行相关方面的研究。并绘制了如下图曲线，下列相关分析正确的是(　　)
A．氮浓度越高硅藻生物量越高
B．磷浓度越高硅藻生物量越高
C．磷对藻类繁殖的影响大于氮
D．硅藻的繁殖与温度和溶氧量无关
解析：选C。图中磷浓度为0.05
mg/L曲线数据显示，当氮浓度大于1
mg/L时，随着氮浓度的增加硅藻生物量下降，A错误；当氮浓度为1
mg/L，磷浓度为0.05
mg/L时硅藻生物量大于磷浓度为0.08
mg/L时硅藻生物量，B错误；当磷浓度为0.1
mg/L，氮浓度从0.5
mg/L增加到2
mg/L，增加了4倍，而硅藻生物量从106增加到107，增加了10倍，但是当氮浓度为2
mg/L时，磷浓度从0.01
mg/L增加到0.1
mg/L，增加了10倍，而硅藻生物量从105增加到107，增加了100倍，且实验中的磷含量远远低于氮的含量，可见磷对藻类繁殖的影响大于氮，C正确；硅藻是一类具有色素体的单细胞植物，其繁殖时酶的活性受温度的影响，其有氧呼吸的进行也与溶氧量有关，D错误。
4．(柱状图类)(2015·高考江苏卷改编)研究人员在不同季节对一小型湖泊水体进行采样，调查浮游藻类的数量和种类，结果如下图所示。
下列叙述符合生态学原理的是(　　)
A．温度是影响该水体中藻类种群变化的重要因素
B．如果该水体发生富营养化，藻的种类会有所增加
C．春季可能是该湖泊中浮游动物种类最多的季节
D．浮游藻类中的氧元素会有10%～20%进入浮游动物
解析：选A。A项，由题图可知，在春、夏、秋、冬不同的季节，浮游藻类的种类数不同，说明温度可影响藻类种群的变化。B项，如果该水体发生富营养化，藻类会大量繁殖，导致其数量增多但其种类一般不会增加，甚至会减少。C项，由题图可知，夏季水体中浮游藻类的种类最多，以浮游藻类为食物的浮游动物的种类可能也会最多。D项，能量沿食物链流动时相邻的两营养级间的传递效率为10%～20%，而不是浮游藻类中氧元素会有10%～20%进入浮游动物。
5．(流程图信息类)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。请据图分析下列说法错误的是(　　)
A．废水流入厌氧池前，需经稀释处理，是为了防止微生物失水过多死亡
B．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，还有利于无机盐被充分吸收，使出水口处的水质达到排放要求
C．输入此氧化塘的能量有太阳能和化学能，氧化塘前部的溶解氧含量比后部的多
D．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，原因是挺水植物起遮光作用，影响浮游藻类的光合作用
解析：选C。由于从厌氧池流入氧化塘前部的水中含有机物，所以好氧菌分解有机物需消耗水体中较多的氧气，氧化塘后部有空气输入，且有水生植物进行光合作用释放氧气，所以氧化塘后部的溶解氧比前部的多，C项错误。
考法二　生物的多样性及其保护
1．生物多样性的三个层次
2．生物多样性的原因分析
(1)从分子水平看
→
　(根本原因)　
　　
　(直接原因)　(即生物多样性)
(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的自然选择在进化过程中共同作用的结果。
3．外来物种入侵
(1)外来物种入侵就是某物种从它的原产地，通过自然或人为的途径迁移到新的生态环境的过程。人们把在新侵入地造成严重经济损失、对社会和生态环境造成严重危害的外来物种称为侵入种。
(2)外来物种入侵的危害：破坏原生态系统的稳定性或生态平衡；使原生态系统的生物多样性受到严重威胁，即引发生态危机。
(3)侵入种引发生态危机的原因：占据生态位。如果迁入地环境条件适宜，侵入种由于缺少天敌的控制，一旦传入，能迅速传播蔓延开来，在短时间内呈现种群的“J”型增长。
　关于“多样性”的归纳
多样性的内容
决定因素(形成原因)
DNA分子多样性
每个DNA分子中四种脱氧核苷酸的排列顺序千变万化
蛋白质多样性
①氨基酸的种类、数量、排列顺序不同②肽链的空间结构多样
细胞多样性
变异和基因选择性表达的结果
物种多样性
生物进化和自然选择共同作用的结果
生态系统多样性
生物多样性及其生存环境共同作用的结果
视角 　以基础判断或案例分析的形式，考查生物的多样性及其保护
1．(原理判断类)(2015·高考江苏卷)下列关于生物多样性的叙述，正确的是(　　)
A．生态系统多样性是物种多样性的保证
B．各种中药材的药用功能体现了生物多样性的间接价值
C．大量引进国外物种是增加当地生物多样性的重要措施
D．混合树种的天然林比单一树种的人工林更容易被病虫害毁灭
解析：选A。A项，生态系统多样性是生物多样性的基础，保护物种多样性和基因多样性都要从保护生态系统的多样性出发。B项，各种中药材的药用功能体现了生物多样性的直接价值，间接价值是指其生态功能。C项，国外物种的引进要谨慎，以免造成外来物种入侵，大量引进更不可取，易破坏当地的生态平衡，降低当地生物的多样性。D项，天然林的物种多样性更丰富，抵抗力稳定性较人工林强，不易受到病虫害影响。
2．(图示信息类)如图表示生物多样性的三个不同层次，下列叙述正确的是(　　)
A．图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示遗传(基因)多样性、种群多样性和生态系统多样性
B．图Ⅰ说明基因重组导致多种等位基因的产生，从而形成遗传多样性
C．图Ⅱ反映出生殖隔离的生物可以在同一个环境中相对稳定地共存
D．图Ⅲ反映出的河流、草原和森林生态系统具有相同的小气候特点
解析：选C。根据图示：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示基因多样性、物种多样性、生态系统多样性；基因重组只能产生新基因型，不能产生新(等位)基因；图Ⅱ表明：同一环境中存在不同物种的生物，而不同物种之间具有生殖隔离，但能够相对稳定地共存于同一区域，即生态系统是一定区域的全部生物与其无机环境形成的统一整体；不同生态系统的无机环境及生物群落具有一定的差异，具有不同的小气候特点。
[误区补短]
易错点1　对水体污染的过程不清楚
[点拨]　富营养化若表现在海洋中称为赤潮，若表现在湖泊等淡水流域称为水华，原理及过程如下：
易错点2　误认为增加新物种一定会增强生态系统的稳定性
[点拨]　增加新物种有时会导致生物入侵，破坏原生态系统的稳定性或生态平衡；使原生态系统的生物多样性受到严重威胁，即引发生态危机。
微观清障
1．判断下列有关全球性生态环境问题的叙述
(1)全球范围内生物多样性有降低的趋势，栖息地总量减少和栖息地多样性降低是重要原因。(　　)
(2)近年来的研究发现油漆中的有机锡可释放入海，该污染物通过食物链的富集可能对鱼类、鸟类甚至人类造成危害。(　　)
答案：(1)√　(2)√
2．判断下列有关生物多样性及其保护的叙述
(1)在植物园引种栽培红豆杉的措施属于易地保护。(　　)
(2)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。(　　)
(3)栖息地破碎化造成小种群有利于维持生物多样性。(　　)
(4)眼睛退化的“盲鱼”可作为进化研究的材料体现生物多样性的间接价值。(　　)
(5)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，对农田有一定危害，但成为餐桌上的美味，不属于生物入侵。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
[能力培优]
用收支观点解读溶氧量变化曲线
河水中溶氧量随污染物排放点的变化
　[信息解读]
　曲线的走势大致分为两段，2～3地段溶氧量下降，3～4地段恢复。地点2为污染物排放点。
(1)有机污染物从地点2开始排放，河水中好氧细菌大量繁殖，分解有机污染物，溶氧量下降，另一方面由于污水污染，光照不足，浮游植物光合作用减弱。
(2)地点3污染最严重。
(3)地点3以后，溶氧量恢复的原因是：①有机物分解后形成大量的NH等无机盐离子，有利于藻类植物繁殖，光合作用增强。②有机污染物减少，耗氧量下降。
(4)地点4溶氧量恢复到污染前水平，说明河流具有一定的自我调节能力(净化能力)。
强化训练
1．下图表示对流向湖泊的某一河流，随生活污水的流入与溶解氧量(DO)、生物耗氧量(BOD)、无机物(富含N、P)的浓度变化进行调查的结果。下列有关该图的说明中，正确的是(　　)
A．Ⅰ、Ⅱ两地的有机物浓度相似
B．生活污水对无机物(N、P)的浓度变化没有影响
C．在Ⅰ、Ⅱ两地间，DO值的增加是因为水体的稀释使植物数量增加的结果
D．湖水中藻类等浮游植物将大量繁殖
解析：选D。Ⅰ地的有机物浓度较高，随着有机物的分解，到了Ⅱ地有机物浓度较低；生活污水的排放会导致无机物(N、P)的浓度增加；在Ⅰ、Ⅱ两地随着无机物的增加，植物的数量逐渐增加，使DO值不断增加；随着大量无机物(N、P)进入湖泊，会使湖水中藻类等浮游植物大量增加。
2．某学校的研究性学习小组对其附近的一个温带湖泊进行了调查，其中一个项目是测量在冬天和夏天不同水层的氧气含量和温度，根据测量结果绘制成两张曲线图，如下图所示。请你对该图仔细分析后回答下列问题：
(1)对该湖泊调查时，发现夏天湖中的不同水层中分布有不同的藻类，引起这一现象的主要非生物因素是__________。水中的绿藻和蓝藻在亚显微结构上的主要区别是________________________________。
(2)某小组在冬季和夏季分别取该湖泊6米水深的等量水，养殖数量相同、大小一致的鱼，在各种非生物因素保持原状的条件下，请预测鱼存活时间长的季节是____________。请说出你做此推测的理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)某兴趣小组的同学在对该地区几个小池塘进行调查时发现：在山里小森林中的池塘水比较清澈，藻类数量少，而在山外的农田中的池塘水中藻类的数量明显增多，请你分析其原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)影响湖泊中不同的藻类分布在不同水层的主要因素是光照。蓝藻又叫蓝细菌，能进行光合作用，是一种原核生物；绿藻是真核单细胞藻类植物，它们的主要区别是有无核膜包被的细胞核。(2)从两图分析可知，在湖泊6米深处冬天比夏天溶氧量要高，且水温也较低(可以降低鱼对氧气的消耗)，所以，鱼在6米水深处存活时间较长的季节是冬季。(3)藻类的生长与水中的矿质元素(特别是N、P)含量有关，农田里施用了大量含N、P的肥料，随着雨水冲刷到池塘中，使池塘中藻类大量生长，导致富营养化现象。
答案：(1)光照　有无核膜包被的细胞核
(2)冬季　因为夏季比冬季水温高，鱼代谢旺盛，耗氧量大；夏季比冬季水中溶氧量低
(3)农田中使用的含N、P的肥料被雨水冲刷到池塘中，导致池塘中N、P含量升高所致
考点一　人口增长对生态环境的影响
1．右图为PPE怪圈，它是指“生活贫困—人口增长—环境退化”的恶性循环。它直接表明(　　)
A．贫困、人口和环境之间没有必然的因果关系
B．贫困、人口和环境之间相互影响、相互作用
C．部分的性能状态制约着整体的性能状态
D．质变是量变的必然结果
[导学号29520591]　解析：选B。人口的增长导致环境退化，人均占有资源量减少，这样又导致人们由于缺乏资源而不能更好地发展经济，使生活贫困，生活贫困导致人类更多地向自然界索取资源，使环境进一步恶化。由此可见贫困、环境和人口之间是相互影响、相互作用的。
2．下列关于人口增长与环境关系的叙述，正确的是(　　)
A．目前人口数量已经超出了地球环境容纳量
B．生物种群消长规律完全适用于人口增长情况
C．科技进步能解决因人口增长过快导致的资源短缺问题
D．人口过度增长与自然灾害频繁发生有密切联系
[导学号29520592]　解析：选D。地球人口仍在增加，所以人口数量还没有超出地球环境容纳量。人不等同于动物，生物种群消长规律并不完全适用于人口增长情况。科技进步能在一定程度上缓解因人口增长过快导致的资源短缺问题，但不能完全解决。人口过度增长造成资源短缺和环境污染，由于资源短缺人类会盲目地开发和无休止的破坏自然环境，进而使自然灾害频繁发生。
考点二　生态环境问题及生物多样性保护
3．(2016·广东惠州模拟)为应对“垃圾围城”危机，很多省市对生活垃圾进行分类管理。下列说法错误的是(　　)
A．垃圾分类处理，实现了垃圾资源化和能量循环利用
B．微生物能分解垃圾说明生态系统具有一定的自我调节能力
C．垃圾分类处理减轻了环境污染，提高了城市生态系统的稳定性
D．此举有利于发展循环经济和实现城市可持续发展
[导学号29520593]　解析：选A。垃圾分类处理，实现了垃圾资源化，提高了能量利用率，但不能使能量循环利用；微生物能分解垃圾，降低垃圾对生态环境造成的危害，提高了城市生态系统的稳定性，说明了生态系统具有一定的自我调节能力；垃圾分类处理可以将废物资源化，有利于发展循环经济和实现城市可持续发展。
4．随着城市化的发展，城市水污染问题日益突出。建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径。如图是人工湿地处理城市污水的示意图，下列有关说法正确的是(　　)
A．流经该生态系统的总能量要大于该系统生产者所固定的全部太阳能
B．挺水植物芦苇在湿地边沿随地势高低分布不同，属于群落的垂直结构
C．绿藻、黑藻可吸收城市污水中的有机物，并用于自身的光合作用
D．人工湿地净化污水时，体现了该湿地生态系统的恢复力稳定性
[导学号29520594]　解析：选A。流经该生态系统的总能量不仅包括生产者所固定的太阳能，还包括了输入该生态系统的城市污水中有机物所含有的能量，A正确。芦苇是一个种群，种群无垂直结构，B错。植物利用CO2和H2O进行光合作用，不是利用有机物进行光合作用，C错误。人工湿地净化污水，体现了湿地生态系统的抵抗力稳定性，D错误。
5．(原创题)下列关于生态系统的稳定性及多样性保护的叙述，错误的是(　　)
A．物种多样性比较高的生态系统，其抵抗力稳定性一般也较高
B．在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高
C．保护生物多样性的最有效措施是迁地保护
D．保护生物多样性的关键是协调好人与生态环境的关系
[导学号29520595]　解析：选C。物种多样性比较高的生态系统，其抵抗力稳定性一般也较高；播种杂草后，生态系统中的生物种类增多，抵抗力稳定性提高；保护生物多样性的最有效措施是就地保护；保护生物多样性的关键是协调好人与生态环境的关系。
6．(2016·湖北武汉月考)上世纪80年代初，生活污水被排放到大多数河流后，河水仍能保持清澈，但随着污水排放增多，河流的生态平衡遭到破坏，某学生科技实践小组在某河流上设置了3个监测点，相关水质指标检测结果如下图所示。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．河流受到轻微污染保持清澈属于抵抗力稳定性
B．发生水华现象最严重的是2号监测点
C．测定水体中藻类的种类是在种群水平上进行的研究
D．可以利用捕食关系治理河流水华现象
[导学号29520596]　解析：选C。河流受到生活污水的轻微污染后仍能保持清澈，体现的是生态系统的抵抗力稳定性，A正确；分析图中物质含量相对值可知，2号监测点的水华现象最严重，依据是该监测点藻类叶绿素a浓度最大，溶氧量最低，B正确；研究藻类的种类属于群落水平上的研究，C错误；可以通过对水体投放适量植食性鱼类来治理水华现象，植食性鱼类以藻类为食，存在捕食关系，D正确。
7．如图是我国1949年～1999年人口的出生率、死亡率和自然增长率变化图，据图分析，下面表述正确的是(　　)
A．我国人口出生率的总体下降，是推行计划生育政策取得的实效
B．由图可知，我国人口数量增长已得到控制，人口数量在逐年减少
C．针对我国沿海城市进行的人口调查，其调查结果也会符合图示变化趋势
D．60年代初，出生率下降和死亡率上升，说明当时我国人口的年龄组成一定为衰退型
[导学号29520597]　解析：选A。我国虽因实施计划生育导致了人口出生率下降，但由题图可知，出生率仍然大于死亡率，自然增长率为正值，人口数量仍在上升。根据我国经济发展的特点，沿海城市会因人口的大量迁入而增多，且流动人口很多，人口调查结果不会符合题干中的图示。60年代初，人口数量下降的主要原因可能是自然灾害，不是单纯受年龄组成影响的。
8．(原创题)海岸生态护坡是由植物和工程组成的综合护坡技术，该技术是在沿海边处构筑迎潮坡(护坡堤)，其迎潮坡由潮间带、潮上带和堤顶构成，在潮间带、潮上带和堤顶上种植不同种类的植物，可有效抵御海潮的冲刷，改善滨海地区的绿化环境，防止海潮风暴的冲击。其模式图如图所示。下列相关判断错误的是(　　)
A．运用生态护坡技术后，该海岸物种不断丰富，其群落演替类型为初生演替
B．该海防林带从开始建设直至稳定的过程中，生物总生产量的变化规律是逐渐增大直至稳定
C．随着群落的演替，该海岸各种群的数量一般呈“S”型曲线增长
D．生态护坡技术有利于海岸生态系统朝着物种多样化、群落复杂化和功能完善化的方向发展
[导学号29520598]　解析：选A。由于迎潮坡上保留了原有植被的土壤条件，故运用生态护坡技术人为在迎潮坡上种植不同的植物，使海岸物种不断丰富，属于次生演替，A错误；海防林带从开始建设直至稳定的过程中，物种不断丰富，群落逐渐达到稳定状态，因此，生物总生产量应逐渐增大直至稳定，B正确；在自然情况下，种群数量一般呈“S”型曲线增长，C正确；生态护坡技术可有效抵御海潮的冲刷，改善滨海地区的绿化环境，防止海潮风暴的冲击，故有利于海岸生态系统朝着物种多样化、群落复杂化和功能完善化的方向发展，D正确。
9．如图表示三种可能的人口增长曲线。下列有关人口问题的叙述，不正确的是(　　)
A．按生态学原理，世界人口增长应该表现为图中的曲线b
B．产生曲线b与曲线a的差别的主要原因是环境阻力不同
C．世界人口增长曲线不可能为图中的c
D．若地球环境对人类种群的容纳量(K)为110亿，当世界人口达到110亿时，种群数量可能继续增长
[导学号29520599]　解析：选C。A项正确，因生态环境的资源、空间是有限的，故世界人口增长最终表现为“S”型增长，即图中的曲线b；B项正确，曲线a(“J”型增长)和b(“S”型增长)的差别就在于环境阻力不同；C项错误，当世界人口数量在一段时间内超过K值后，会对生存环境造成很大破坏，同时使K值下降；D项正确，当种群数量达到K值时，可能会继续增长而超过K值，但受到环境条件的限制，很快会降到K值以下。
10．(2016·宁夏银川模拟)海洋酸化是继“温室效应”之后又一由CO2过量排放而引起的全球性环境问题。海洋酸化会影响到大多数海洋生物的生理、生长、繁殖、代谢与生存，可能最终导致海洋生态系统发生不可逆转的变化。下列叙述正确的是(　　)
A．海洋中的鱼、藻类和微生物共同构成了生物群落
B．海洋酸化主要是因为化石燃料过度燃烧导致CO2过量排放造成的
C．长期海洋酸化会导致海洋生物种群密度减小，进而使生产者利用分解者的能量减少
D．控制当地的海洋酸化可以任意引进大量外来物种，提高物种多样性和生态稳定性
[导学号29520600]　解析：选B。群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的结合，海洋中的鱼、藻类和微生物等全部生物共同构成了生物群落，A错误；由题意海洋酸化是继“温室效应”之后又一由CO2过量排放而引起的全球性环境问题可知，海洋酸化主要是因为化石燃料过度燃烧导致CO2过量排放造成的，B正确；分解者的能量最终是以热能的形式释放到环境中，不能被生产者利用，C错误；任意引进大量外来物种，可能会造成“生物入侵”，导致物种多样性降低和生态系统的稳定性遭到破坏，D错误。
11．(2016·福建福州模拟)为研究无机盐输入对湖水中藻类生长的影响，科研人员从湖泊中随机取样，进行了系列实验，测量时以水体叶绿素总量代表藻类的数量。下图表示湖水中添加不同浓度的无机磷对藻类数量变化的影响。回答下列问题：
(1)实验结果表明，增加湖水中无机磷含量，总体上看能________(促进/抑制)藻类增长，实验组和对照组藻类数量达到峰值后均下降的主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)科研人员同时还做了添加不同浓度的氮元素(NO)对藻类生长影响的实验，该实验对照组处理是其他培养条件与实验组相同，但不添加_________。在另一组的实验中，实验组按一定浓度梯度同时添加氮、磷元素，结果表明，该组藻类增长数目大于相应的只添加氮元素的处理组，但与(1)中只添加磷元素的处理组相近，这些结果说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)相关研究还表明，水域生态系统中藻类和细菌等微生物间存在着复杂的关系，细菌是该生态系统成份中的__________，在物质循环中起的作用是___________________________。一些海洋细菌被证实能产生植物激素，促进藻类生长，后者为细菌繁殖提供有机物，这是两类生物的________进化。
[导学号29520601]　解析：(1)分析图中曲线可知，与对照组相比，各实验组水体叶绿素总量都升高，说明增加湖水中无机磷含量，总体上看能促进藻类增长；由于藻类增殖使水中其他植物生长必需的无机盐浓度下降，导致实验组和对照组藻类数量达到峰值后均下降。
(2)要设计实验研究不同浓度的氮元素(NO)对藻类生长影响，则NO浓度为自变量；实验设计应遵循单一变量原则和对照原则，所以该实验对照组处理是其他培养条件与实验组相同，但不添加氮元素(NO)。若实验组按一定浓度梯度同时添加氮、磷元素，结果表明，该组藻类增长数目大于相应的只添加氮元素的处理组，但与(1)中只添加磷元素的处理组相近，说明湖水中含较多的N元素，但磷是该湖泊藻类增长的主要限制因素。
(3)水域生态系统中细菌是分解者，在物质循环中将有机物分解为无机物。一些海洋细菌被证实能产生植物激素，促进藻类生长，后者为细菌繁殖提供有机物，说明两类生物协同进化。
答案：(1)促进　
藻类增殖使水中其他植物生长必需的无机盐浓度下降
(2)氮元素(NO)　磷是该湖泊藻类增长的主要限制因素(湖水中含较多的N元素，磷是该湖泊藻类增长的主要限制因素)
(3)分解者　将有机物分解为无机物　协同
12．(2016·广东惠州模拟)
天下雾霾，从何而来？除了京津冀地区外，随着寒冬的到来，大规模的雾霾和PM2.5爆表的情况已经开始蔓延到江南、华南等地。请回答如下与雾霾天气有关的问题。
(1)治理雾霾，既要控制城市人口规模、还要考虑自然—经济—社会效益，遵循的生态工程建设原理分别是________________、________________。
(2)某小组尝试用纤维素制备燃料酒精，为了获得能高效合成纤维素酶的单菌落，可采用________法将初筛菌液接种在固体培养基上，从功能上看，这种培养基属于________培养基。欲在此基础上获得纤维素酶活性更高的菌株，最简单可行的做法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)下面是一个探究雾霾天气与肺癌的相关性的实验方案。(实验用具及材料：与雾霾天气类似的烟雾箱，大白鼠若干)，请完成相关的内容。
实验组
对照组
饲养空气条件
①________
②________
饲养其他条件
③________
肿瘤成分检测
④定期抽血检测细胞表面的________化学成分
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________。
⑤我们认为：即使实验组的肿瘤成分检出高于对照组，也不能肯定得出“雾霾天气会导致人类肺癌”的结论，你认为理由有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[导学号29520602]　解析：(1)治理雾霾，要控制城市人口规模，这是遵循的生态工程的协调与平衡原理，还要考虑自然—经济—社会效益，这是遵循的生态工程的整体性原理。(2)获得特定细菌的单菌落，一般采用平板划线法或稀释涂布平板法将初筛菌液接种在固体培养基上，由题干分析从功能上看，这种培养基属于选择培养基。欲在此基础上获得纤维素酶活性更高的菌株，最简单可行的做法是人工诱变处理菌株，再进行筛选。(3)选用大白鼠探究雾霾天气与肺癌的相关性，实验自变量是雾霾天气的有无，因变量是大白鼠癌细胞的有无，因变量的检测可通过定期抽血检测细胞表面的癌胚抗原或甲胎蛋白量来实现。故实验组是与雾霾天气类似的烟雾箱，对照组是空气质量正常的环境，两组大白鼠其他饲养条件相同且适宜。
答案：(1)协调与平衡原理　整体性原理
(2)平板划线(或稀释涂布平板)　选择　人工诱变(紫外线等照射)处理菌株，再进行筛选
(3)①与雾霾天气类似的烟雾箱　②在空气质量正常的环境　③相同且适宜　④癌胚抗原或甲胎蛋白　⑤人与鼠还有一些诸如体重、饮食、生理等方面的差异；雾霾的成分也不一定完全相同；在雾霾中生活的时间等不确定因素，癌症的发病是一个非常漫长的过程，对于空气污染同癌症之间的关联，目前国际上也没有确定结论等(答出其中一项或其他合理答案即可)
13．(2016·江苏淮安模拟)“稻鱼共生系统”中，鲤鱼通过冲撞稻秧导致稻飞虱等害虫落入水中并食之，同时使清晨水稻叶片上的露水滴落，减轻稻瘟病原孢子的产生和菌丝体生长；鲤鱼的游动，又使水浑浊，抑制水中杂草的生长；稻叶在给鲤鱼提供食物的同时，还为鲤鱼生长创造良好环境。请回答下列有关问题：
(1)与水稻单种系统相比，稻鱼共生系统取得了明显的生态效益和经济效益，分别表现在：
①生态效益：_________________________________。
②经济效益：_________________________________。
(2)“亚洲鲤鱼”被引入美国，在当地已经构成了生态入侵，它与美国的本地物种之间可能存在着__________、________的关系，导致入侵地的________锐减。
(3)科学家通过研究种间捕食关系，构建了“捕食者—猎物”模型，如图所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势)。仅从该模型分析，图中最可能代表猎物和捕食者K值的数据分别为________和________。其曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的________调节。
[导学号29520603]　解析：(1)由题意可知，稻鱼共生生态系统的生态效益是减少农药使用，降低环境污染或充分合理利用资源，利于维持生态系统稳态。而经济效益是降低生产成本或增加鱼的产出，增加农民收入。
(2)亚洲鲤鱼可以捕食当地的某些生物，应有捕食关系。其引入也会与本地某些物种出现竞争。因已经构成了生物入侵，说明其数量增长十分多，进而导致入侵地的生物多样性下降。
(3)由图可知代表猎物种群数量的K值应是N2，因为捕食者种群数量下降到一定程度，猎物种群数量增加，而猎物种群数量增加到一定数量时，捕食者数量增加，故应是N2。而捕食者K值应是P2，因为当捕食者种群数量超过P2时种群数量开始下降，即猎物种群数量超过N2，会引起捕食者种群数量增加，捕食者种群数量超过P2，则猎物数量减少，两者相互作用，它们维持在相对稳定范围。这样的曲线变化反映了生态系统中的反馈调节机制。
答案：(1)①减少农药使用，降低环境污染或充分合理利用资源，利于维持生态系统稳态(其他合理答案也可)
②降低生产成本或增加鱼的产出，增加农民收入(其他合理答案也可)
(2)竞争　捕食　生物多样性
(3)N2　P2　(负)反馈

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