专题八 生物与环境 第2讲 生态系统、人与环境(课件 学案 练习)2026届高中生物学二轮专题复习

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专题八 生物与环境 第2讲 生态系统、人与环境(课件 学案 练习)2026届高中生物学二轮专题复习

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生态系统、人与环境
第2讲
目 录
主题微课(一) 生态系统的
结构与功能
主题微课(二) 生态系统的稳定性人与环境
01
02
01
主题微课(一) 生态系统的结构与功能
深化点(一) 生态系统的结构和物质循环模型
1.构建食物链(网)的一般方法
(1)根据种群数量变化曲线图构建
①依据:先上升、先下降者为被捕食者。
②可构建食物链:乙→丙→甲。
(2)根据所含能量(生物量)构建
①依据:根据相邻营养级间能量传递效率约为10%~20%,可推测能量相差在2倍以内,很可能为同一营养级。
②图1可形成一条食物链:丙→甲→乙→丁。图2生物可形成食物网: 。
(3)根据生物体内有害物质的浓度构建
①依据:生物的富集作用。重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外,所以此类物质会随着食物链逐级积累,即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多,其含量往往是上一营养级个体含量的5~10倍。
②构建食物网: 。
生物体 A B C D E
有机汞浓度/ppm 0.06 7 0.51 68 0.39
2.建模分析常见生态系统的碳循环过程
(1)“三看法”快速判断碳循环的各环节
(2)常见碳循环模式图分析
①图1中,A为生产者,B为大气中的CO2库,C为消费者,D为分解者。
②图2中,A为生产者,B为大气中的CO2库,C为初级消费者,D为次级消费者,E为分解者。
③图3中,E为生产者,A为大气中的CO2库,B、D、F为消费者,C为分解者。
[例1] (2024·江西高考)假设某个稳定生态系统只存在一条食物链。研究人员调查了一段时间内这条食物链上其中4种生物的相关指标(如表,表中“—”表示该处数据省略)。根据表中数据,判断这4种生物在食物链中的排序,正确的是 (  )
物种 流经生 物的能 量/kJ 生物体内 镉浓度 /(μg/g) 生物承受的捕食压力指数(一般情况下,数值越大,生物被捕食的压力越大)
① — 0.03 15.64
② — 0.08 —
物种 流经生 物的能量/kJ 生物体内 镉浓度/(μg/g) 生物承受的捕食压力指数
(一般情况下,数值越大,生物被捕食的压力越大)
③ 1.60×106 — 1.05
④ 2.13×108 — —
A.④③①② B.④②①③
C.①③②④ D.④①②③

[解析] 根据流经生物的能量判断④的营养级低,③的营养级高,C错误;根据生物承受的捕食压力指数判断③是高营养级,①是低营养级,A错误;根据生物体内镉浓度判断①的营养级低,②的营养级高,B错误;另外,根据能量传递效率推算,④和③不是相邻营养级。综合判断4种生物在食物链中的排序是④①②③,故选D。
深化点(二) 构建能量流动模型,分析能量传递效率
1.构建能量流动模型
(1)能量流动的模型
(2)“拼图法”分析能量流动的过程
2.分析能量流动的过程
(1)能量流动计算公式
①摄入量=同化量+粪便量。其中粪便量不属于该营养级的同化量,而属于上一营养级的同化量。
②同化量=呼吸作用消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量。
③用于生长、发育和繁殖的能量=分解者利用的能量+下一营养级摄入量+未被利用的能量。
(2)流经生态系统的总能量
类型 能量来源
自然生态系统 一般是生产者固定的能量
人工 生态系统 除了生产者固定的能量,还要考虑人工投放的有机物中的能量
[例2] (2024·黑吉辽高考,改编)如图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的,表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解,剩余积累于土壤。据图分析,下列叙述错误的是 (  )
注:植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量,其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。
A.E是生产者固定的太阳能
B.E2属于未被利用的能量
C.E3占净初级生产量的36%
D.E3的产生过程是物质循环的必要环节
[解析] E是生产者通过光合作用固定的能量,A正确;E2=12×1010 J·hm-2·a-1,为生产者自身呼吸消耗的能量,B错误;E1为净初级生产量,E3占净初级生产量的18×1010÷(50×1010)×100%=36%,C正确;E3的产生过程是分解者通过分解作用释放能量的过程,该过程将有机物转化为无机物,是物质循环的必要环节,D正确。

考法(一) 生态系统的组成和结构
1.(2024·海口二模)美国白蛾幼虫喜食法桐、桑、柳等的叶肉,是给林业生产带来严重危害的害虫,目前常采用挂设黑光灯诱杀成虫、施加性信息素诱捕雄虫、释放天敌周氏啮小蜂或喷洒白僵菌粉剂等方式进行防治。下列说法正确的是(  )
A.美国白蛾和白僵菌均相当于生态系统中的分解者
B.研究美国白蛾的生态位时需研究其出现频率、种群密度、食物及天敌
微 课 测 评 作 业
C.挂设黑光灯或施加性信息素诱捕均通过直接影响出生率和死亡率对美国白蛾进行防治
D.周氏啮小蜂和白僵菌均是影响美国白蛾种群数量的密度制约因素
解析:美国白蛾属于消费者,白僵菌与美国白蛾是寄生关系,也属于消费者,A错误。研究美国白蛾的生态位时需研究其栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,B错误。挂设黑光灯主要通过直接影响死亡率对美国白蛾进行防治;施加性信息素诱捕主要是通过影响出生率对美国白蛾进行防治,C错误。周氏啮小蜂和白僵菌均是影响美国白蛾种群数量的密度制约因素,D正确。

2.(2024·全国甲卷)某生态系统中捕食者与被捕食者
种群数量变化的关系如图所示,图中→表示种群之间数
量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙
述正确的是 (  )
A.甲数量的变化不会对丙数量产生影响
B.乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
C.丙可能是初级消费者,也可能是次级消费者
D.能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是丙→乙→甲

解析:由题图分析可知,甲数量的变化会通过影响乙数量进而间接影响丙数量,A错误;乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者,B正确;丙至少是次级消费者,不可能是初级消费者,C错误;能量流动方向只能是甲→乙→丙,D错误。
考法(二) 生态系统的能量流动
3.(2024·江苏高考)为了防治莲藕食根金花虫,研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝,并开展相关研究,结果见下表。下列相关叙述错误的是(  )
套养方式 莲藕食根金花虫防治率/% 藕增产率/%
单独套养泥鳅 81.3 8.2
单独套养黄鳝 75.7 3.6
混合套养 泥鳅和黄鳝 94.2 13.9
A.混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率
B.3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率
C.混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系
D.生物防治优化了生态系统的能量流动方向,提高了经济效益和生态效益

解析:由表可知混合套养泥鳅和黄鳝时,对莲藕食根金花虫的防治率明显高于单独套养泥鳅或黄鳝时的防治率,同时,混合套养的藕增产率也高于单独套养泥鳅或黄鳝,因此混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率,A正确;能量传递效率为两个相邻营养级的同化量之间的比值,而同化量=摄入量-呼吸消耗,故正常情况下,3种套养方式都无法提高相邻营养级的能量传递效率,B错误;泥鳅和黄鳝都以莲藕食根金花虫为食,可能会在资源获取上产生竞争,因此混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系,C正确;生物防治通过利用天敌来控制害虫,优化了生态系统的能量流动方向,这有助于提高经济效益和生态效益,D正确。
4.(2024·安阳模拟)某城市为了解决城市生活污水净化问题,建立了一处湿地公园。该生态系统主要存在三个营养级,分别为植物、植食性动物和肉食性动物。三个营养级的能量流动调查结果如下表所示(单位:103 kJ)。下列说法错误的是 (  )
食物链 植物 植食性动物 肉食性动物
同化量 463 X Y
呼吸作用消耗 96 24.5 3.8
未被利用 292 29.3 3.1
分解者分解 12 2.1 微量
A.生产者在生态系统中的主要功能是制造有机物、固定能量
B.植食性动物遗体残骸的能量就是其流入分解者的全部能量
C.植物用于生长、发育和繁殖的能量为367×103 kJ
D.能量由第二营养级向第三营养级的传递效率约为11.27%

解析:生产者作为生态系统的基石,在生态系统中的主要功能是制造有机物、固定能量,A正确;植食性动物遗体残骸的能量及肉食性动物捕食植食性动物后的粪便中的能量之和是其流入分解者的全部能量,B错误;根据能量流动的过程可知,植物用于生长、发育和繁殖的能量=植物的同化量-植物呼吸作用消耗的能量,即(463-96)×103 kJ=367×103 kJ,C正确;分析表中的数据,第二营养级同化量为X=(463-96-292-12)×103=63×103 kJ,第三营养级同化量为Y=(63-24.5-29.3-2.1)×103=7.1×103 kJ,能量由第二营养级向第三营养级的传递效率约为7.1/63×100%≈11.27%,D正确。
考法(三) 碳循环与碳中和、碳达峰
5.(2024·洛阳模拟)核污染水虽经处理但仍残留大量3H、14C、131I等放射性元素,若将其排入海洋中,这些放射性元素难降解且容易被海洋生物吸收,进而会进入全球物质循环,下图为碳循环过程简图。下列叙述错误的是(  )
A.核污染水中的14C进入生物富集的渠道,与物质循环一样具有全球性
B.风化过程中岩石可分解释放出CO2,而大气中的CO2也可参与岩石形成
C.图中细菌可以是生产者、消费者或分解者,可以是好氧菌或厌氧菌
D.核污染水中的14C可通过图中的植物进入生物群落,以有机物形式传递

解析:核污染水中的14C进入生物富集的渠道是食物链和食物网,物质循环包括水循环、碳循环和氮循环等,都具有全球性,A正确;据题图可知,风化过程中碳酸盐可分解形成CO2,而大气中的CO2也可形成碳酸盐而参与岩石的形成,B正确;图中细菌主要指分解者,可以是好氧菌或厌氧菌,C错误;核污染水中的14C可通过图中的植物的光合作用形成含C有机物进入生物群落,以有机物形式在群落内部进行传递,D正确。
6.碳中和要求碳的排放量等于吸收量,可采取以下4种途径实现:碳替代(清洁能源替代化石能源)、碳减排(减少碳的排放)、碳封存(收集CO2,实施地质封存,使化石能源的碳回归地层)、碳循环(人工碳转化和森林固定CO2)。下列叙述错误的是 (  )
A.通过大量植树造林增加CO2的吸收量是实现碳中和的有效途径
B.达到碳中和时,生物圈内所有生物呼吸释放的CO2等于CO2的吸收量
C.碳封存使部分碳脱离碳循环,碳替代可弥补能源的不足,实现碳减排
D.对海洋生态系统进行改善,利于通过碳循环等途径实现碳中和

解析:通过大量植树造林增加CO2的吸收量是实现碳中和的有效途径,A正确;达到碳中和时,碳的释放量等于碳的吸收量,而碳的释放量不是只有生物圈内所有生物呼吸释放的CO2,还有化石燃料燃烧释放的CO2等,B错误;由题意可知,碳替代指清洁能源替代化石能源,碳封存使部分碳脱离碳循环,其中碳替代可弥补能源的不足,实现碳减排,C正确;海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用,对海洋生态系统进行改善,利于通过碳循环等途径实现碳中和,D正确。
02
主题微课(二) 生态系统的稳定性 
人与环境
深化点(一) 多角度理解生态系统的稳定性
1.生态系统的稳定性分析
2.稳态与反馈调节
(1)反馈调节的三个层次
(2)比较生态系统的正反馈调节与负反馈调节
项目 正反馈调节 负反馈调节
结果 常使生态系统远离相对稳定状态 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
森林中鸟与害虫的平衡
[例1] (2024·广州六校联考)某生物学者认为:种群数量上升时,种内个体间的社群压力会影响种群数量,其调节机制如下图所示。以下说法错误的是 (  )
A.社群压力通过神经、体液、免疫三种调节方式调控种群数量
B.社群压力通过调节出生率和死亡率使种群密度降低,此过程属于反馈调节
C.环境容纳量越高,社群压力越大
D.社群压力接近最大值时,种群的数量可能超过K值

[解析] 社群压力影响下丘脑,为神经调节,下丘脑影响垂体分泌对应激素,为体液调节,生长激素减少导致抗体数量减少,影响免疫调节,故图中社群压力调控种群数量的方式有神经、体液、免疫三种,A正确;据题图分析,种群个体数量增加时,可通过神经、体液、免疫的调节方式,影响种群的出生率和死亡率,使种群数量减少,密度降低,此过程属于反馈调节,B正确;
社群压力随种群中个体的数量增加而增大(与种群中的个体数量有关),而环境容纳量高的种群,当种群的数量处于K/2之前时,那么这个种群的社群压力也并不大,C错误;由曲线图可知,种群中的个体数量越多,社群压力越大,在种群数量接近K值时,社群压力还未达到最大,故推测社群压力接近最大值时,种群的数量可能超过K值,D正确。
深化点(二) 生态学原理与可持续性发展
1.稻、虾、鱼等生态高效种养模式
稻虾共生 ①特点:水稻提供了虾类生长所需的营养物质和庇护,促进虾类的生长;而虾类则为水稻提供了天然的有机肥料,同时它们还吃掉了杂草。
②目的和意义:稻虾共生能够实现养殖与种植的双重效益,增加农民的经济收入。在生态方面,稻虾共生还促进了生态系统的物质循环,减少了水域污染和土壤侵蚀的风险
稻田养鸭 ①主要特点:利用鸭子的杂食性和活动,吃掉稻田内的杂草、害虫,疏松土壤,刺激水稻植株分蘖,产生浑水肥田的效果,生产出无公害的水稻。
②目的和意义:提高水稻有机化程度,减少化肥、农药的使用,实现水稻纯绿色生产,实现稻鸭双丰收
桑基鱼塘 “塘基种桑、桑叶喂蚕、蚕沙养鱼、鱼粪肥塘、塘泥壅桑”,形成桑、蚕、鱼、泥互相依存、互相促进的良性循环,经济效益高,生态效益好
续表
2.生态农业构建中依据生态工程原理的判断
(1)如果强调有效选择生物组分并合理布设,则为自生原理。
(2)如果强调充分利用废弃物,则为循环原理。
(3)如果强调生物与环境、生物与生物的协调与适应,则为协调原理。
(4)如果强调各组分比例适当,构成有序的结构,考虑经济、社会因素,则为整体原理。
[例2] (2024·广州三模)稻田养鸭也可称之为“稻鸭农法”,其技术要点是先将一定数量的优质雏鸭放入稻田中,让它们在稻田中自由活动,觅食昆虫、杂草和落粒,同时为水稻提供有机肥,产生“浑水肥田”的效果;在水稻生长期适当控制放鸭数量和频率,并在水稻成熟前将鸭子从稻田中移出,避免对水稻造成损害,进而实现水稻的高产。下列叙述错误的是 (  )
A.水稻种群的数量变化受阳光、温度、水等非生物因素影响
B.鸭为消费者,其捕食杂草和昆虫,利于提高水稻产量
C.有机肥经微生物的分解为水稻的生长提供物质和能量
D.在水稻生长期控制放鸭数量遵循生态工程的协调原理

[解析] 在自然界中,生物种群的数量变化受阳光、温度、水等非生物因素影响,A正确;鸭为消费者,捕食水稻的天敌(昆虫)和竞争者(杂草),使能量更多地流向水稻,对于水稻的增产有利,B正确;有机肥经微生物的分解为水稻的生长提供物质,但不能提供能量,C错误;在水稻生长期控制放鸭数量体现了生态工程的协调原理,D正确。
考法(一) 生态系统的信息传递
1.(2024·昆明模拟)生态系统中信息的传递类型多种多样,如①用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等种子,可以提高发芽率获得增产;②雌蛾用腹端腺分泌的性外激素作为呼唤配偶的“甜言蜜语”,能被距离数百米以外的雄蛾所感知。下列相关说法正确的是(  )
A.①和②中的信息种类均属于物理信息
B.①说明生命活动的正常进行离不开信息的作用
C.②说明信息能调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
D.生态系统中信息是由生物发出并相互传递而发挥作用的
微 课 测 评 作 业

解析:①中的声波属于物理信息,②中的性外激素属于化学信息,A错误;①中用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等种子,可以提高发芽率获得增产,说明生命活动的正常进行离不开信息的作用,B正确;②中雌蛾用腹端腺分泌的性外激素作为呼唤配偶的“甜言蜜语”,能被距离数百米以外的雄蛾所感知,说明生物种群的繁衍离不信息的传递,C错误;生态系统中的信息来源于生物和非生物环境,D错误。
2.(2024·临沂二模)绿色植物猪笼草的捕虫笼能分泌含神经毒素的蜜液吸引昆虫,捕虫笼的唇和盖非常滑,当昆虫接触时非常容易滑落入笼,从而帮助猪笼草适应缺氮环境。下列说法错误的是 (  )
A.猪笼草在生态系统中属于生产者和消费者
B.猪笼草的蜜液散发的香味吸引昆虫体现了化学信息的作用
C.昆虫的存在使猪笼草的花蜜中出现毒素,从而有利于猪笼草捕食昆虫获得氮
D.猪笼草适应缺氮环境是自然选择的结果

解析:猪笼草可以通过光合作用将无机物转化为有机物,属于生产者,同时猪笼草可以捕食昆虫,属于消费者,A正确;猪笼草的蜜液散发的香味由化学物质产生,吸引昆虫体现了化学信息的作用,B正确;猪笼草的花蜜中本身存在毒素,并不是因为有昆虫的存在才使得猪笼草的花蜜中出现毒素,C错误;在缺氮的环境中,猪笼草可以通过捕食昆虫来获得氮元素,猪笼草适应缺氮环境是自然选择的结果,D正确。
考法(二) 生态系统的稳定性与环境保护
3.(2024·南宁模拟)海草床是近海具有极高初级生产力的海洋生态系统,对海洋有机碳埋藏贡献大。人类活动和气候变化等可能会使海草床快速退化。相关叙述错误的是(  )
A.海草床的初级生产力与海草光合固碳能力呈正相关
B.近海水体富营养化会提高海草床生态系统抵抗力稳定性
C.海草床的快速退化可使该生态系统由“碳汇”转为“碳源”
D.可通过生境恢复、植株移植等方法进行海草床生态修复

解析:海草作为海洋生态系统中的生产者,初级生产力与海草光合固碳能力呈正相关,A正确;近海水体富营养化,藻类大量繁殖,不利于海草生长,物种丰富度降低,会降低海草床生态系统抵抗力稳定性,B错误;海草床急剧衰退,其沉积物有机碳储存潜力下降,海草床生态系统从吸收二氧化碳的“碳汇”转变为排放二氧化碳的“碳源”,C正确;可通过生境恢复的措施恢复该区域的水质,通过植株移植增加该区域的生产者数量等方法进行海草床生态修复,D正确。
4.(2024·周口联考)如图是某河流受到不同程度
污染与恢复速率的关系,下列说法错误的是 (  )
A.一定范围内,污染程度越大,河流的恢复速率
越慢,需要的恢复时间越长
B.水体富营养化导致更多生物死亡,这又加重了水体的污染,体现了正反馈调节
C.b点之后造成的污染难以恢复的原因是超过了河流的自我调节能力
D.适量增加该河流各个营养级的生物种类能提高其恢复力稳定性

解析:由题图可以看出,一定范围内,污染程度越大,河流的恢复速率越慢,需要的恢复时间越长,A正确;水体富营养化导致更多生物死亡,更多生物死亡进一步加重水体污染,属于正反馈调节,B正确;河流的自我调节能力有限,超过了自我调节能力的范围(如b点之后),就难以恢复,C正确;适量增加该河流各个营养级的生物种类,能提高生态系统营养结构的复杂性,进而提高其抵抗力稳定性,而恢复力稳定性降低,D错误。
5.(2024·北京高考)1961年到2007年间全球人类的生态足迹如图所示,下列叙述错误的是 (  )
A.1961年到2007年间人类的生态足迹从未明显下降过
B.2005年人类的生态足迹约为地球生态容量的1.4倍
C.绿色出行、节水节能等生活方式会增加生态足迹
D.人类命运共同体意识是引导人类利用科技缩小生态足迹的重要基础

解析:由题图可知,1961年到2007年间人类的生态足迹一直处于稳定或上升状态,从未明显下降过,A正确;曲线图中2005年人类的生态足迹约为1.4个地球,即约为地球生态容量的1.4倍,B正确;绿色出行、节水节能等生活方式会降低生态足迹,C错误;人类命运共同体意识是引导人类利用科技缩小生态足迹的重要基础,这种意识让人们在面对全球性的挑战,如气候变化、资源短缺、环境污染等问题时,共同应对,携手合作,D正确。
考法(三) 生态工程与生态农业
6.(2024·日照二模)某地区设计实施了一种新型庭院生态工程模式,该模式的物质流向如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.该模式需依据自生原理有效选择庭院生物组分并合理布设
B.粪尿堆肥还田实现了物质的循环利用,提高了能量传递效率
C.该模式实现了能量的多级利用,不需要来自外部能量的输入
D.该模式通过图示回用措施,增大了生态足迹,减少了环境压力

解析:该生态工程通过有效选择生物组分并合理布设(自生原理),能实现农户脱贫和庭院人居环境改善的双重目标(整体原理),同时能实现物质的循环利用(循环原理),考虑到生物与环境、生物与生物的适应(协调原理),A正确;人和动物粪尿堆肥还田实现了物质的循环利用,但不能提高能量传递效率,B错误;该庭院生态工程能够实现能量多级利用,但仍需要外部的能量输入,如光能,C错误;该模式通过图示回用措施,减小了生态足迹,减少了环境压力,D错误。
7.(2024·保定二模)某市围绕中度沙化区和绿洲外围过渡带,采用工程措施和生物措施相结合的方式,利用乔灌草开展固沙压沙和建造人工林,进行精准治沙造林。以创建国家园林城市为载体,推进城市公园、城郊森林公园、城郊绿道、环城绿带建设,实施立体植绿进行绿化美化。下列分析错误的是 (  )
A.压沙和乔灌草固沙可缓解土壤侵蚀,也有利于涵养水源
B.选种乔灌草需考虑植物与植物、植物与环境的协调适应
C.建造人工林、城郊森林公园和绿道会减慢生态系统的碳循环
D.立体植绿能增大流入生态系统的总能量和提高生态系统的稳定性

解析:压沙和乔灌草固沙既可以抵挡风力侵蚀土壤,也有利于涵养水源,A正确;选种绿化植物时需考虑植物与植物、植物与环境的协调适应,从而维持生态系统的相对稳定,B正确;建造人工林、城郊森林公园和绿道能增加CO2的吸收速率,会加快生态系统的碳循环,C错误;立体植绿增加了生产者的数量,可增大流入生态系统的总能量,并提高该生态系统的稳定性,D正确。主题微课(一) 生态系统的结构与功能
深化点(一) 生态系统的结构和物质循环模型
1.构建食物链(网)的一般方法
(1)根据种群数量变化曲线图构建
①依据:先上升、先下降者为被捕食者。
②可构建食物链:乙→丙→甲。
(2)根据所含能量(生物量)构建
①依据:根据相邻营养级间能量传递效率约为10%~20%,可推测能量相差在2倍以内,很可能为同一营养级。
②图1可形成一条食物链:丙→甲→乙→丁。图2生物可形成食物网:。
(3)根据生物体内有害物质的浓度构建
生物体 A B C D E
有机汞浓度/ppm 0.06 7 0.51 68 0.39
①依据:生物的富集作用。重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外,所以此类物质会随着食物链逐级积累,即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多,其含量往往是上一营养级个体含量的5~10倍。
②构建食物网:。
2.建模分析常见生态系统的碳循环过程
(1)“三看法”快速判断碳循环的各环节
(2)常见碳循环模式图分析
①图1中,A为生产者,B为大气中的CO2库,C为消费者,D为分解者。
②图2中,A为生产者,B为大气中的CO2库,C为初级消费者,D为次级消费者,E为分解者。
③图3中,E为生产者,A为大气中的CO2库,B、D、F为消费者,C为分解者。
  [例1] (2024·江西高考)假设某个稳定生态系统只存在一条食物链。研究人员调查了一段时间内这条食物链上其中4种生物的相关指标(如表,表中“—”表示该处数据省略)。根据表中数据,判断这4种生物在食物链中的排序,正确的是 (  )
物种 流经生 物的能 量/kJ 生物体内 镉浓度 /(μg/g) 生物承受的捕食压力指数(一般情况下,数值越大,生物被捕食的压力越大)
① — 0.03 15.64
② — 0.08 —
③ 1.60×106 — 1.05
④ 2.13×108 — —
A.④③①② B.④②①③
C.①③②④ D.④①②③
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深化点(二)构建能量流动模型,分析能量传递效率
1.构建能量流动模型
(1)能量流动的模型
(2)“拼图法”分析能量流动的过程
2.分析能量流动的过程
(1)能量流动计算公式
①摄入量=同化量+粪便量。其中粪便量不属于该营养级的同化量,而属于上一营养级的同化量。
②同化量=呼吸作用消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量。
③用于生长、发育和繁殖的能量=分解者利用的能量+下一营养级摄入量+未被利用的能量。
(2)流经生态系统的总能量
类型 能量来源
自然 生态系统 一般是生产者固定的能量
人工 生态系统 除了生产者固定的能量,还要考虑人工投放的有机物中的能量
  
[例2] (2024·黑吉辽高考,改编)如图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的,表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解,剩余积累于土壤。据图分析,下列叙述错误的是 (  )
注:植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量,其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。
A.E是生产者固定的太阳能
B.E2属于未被利用的能量
C.E3占净初级生产量的36%
D.E3的产生过程是物质循环的必要环节
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[微课测评作业]
考法(一) 生态系统的组成和结构
1.(2024·海口二模)美国白蛾幼虫喜食法桐、桑、柳等的叶肉,是给林业生产带来严重危害的害虫,目前常采用挂设黑光灯诱杀成虫、施加性信息素诱捕雄虫、释放天敌周氏啮小蜂或喷洒白僵菌粉剂等方式进行防治。下列说法正确的是 (  )
A.美国白蛾和白僵菌均相当于生态系统中的分解者
B.研究美国白蛾的生态位时需研究其出现频率、种群密度、食物及天敌
C.挂设黑光灯或施加性信息素诱捕均通过直接影响出生率和死亡率对美国白蛾进行防治
D.周氏啮小蜂和白僵菌均是影响美国白蛾种群数量的密度制约因素
2.(2024·全国甲卷)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示,图中→表示种群之间数量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是 (  )
A.甲数量的变化不会对丙数量产生影响
B.乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
C.丙可能是初级消费者,也可能是次级消费者
D.能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是丙→乙→甲
考法(二) 生态系统的能量流动
3.(2024·江苏高考)为了防治莲藕食根金花虫,研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝,并开展相关研究,结果见下表。下列相关叙述错误的是 (  )
套养方式 莲藕食根金花虫 防治率/% 藕增产率/%
单独套养泥鳅 81.3 8.2
单独套养黄鳝 75.7 3.6
混合套养 泥鳅和黄鳝 94.2 13.9
A.混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率
B.3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率
C.混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系
D.生物防治优化了生态系统的能量流动方向,提高了经济效益和生态效益
4.(2024·安阳模拟)某城市为了解决城市生活污水净化问题,建立了一处湿地公园。该生态系统主要存在三个营养级,分别为植物、植食性动物和肉食性动物。三个营养级的能量流动调查结果如下表所示(单位:103 kJ)。下列说法错误的是 (  )
食物链 植物 植食性动物 肉食性动物
同化量 463 X Y
呼吸作用消耗 96 24.5 3.8
未被利用 292 29.3 3.1
分解者分解 12 2.1 微量
A.生产者在生态系统中的主要功能是制造有机物、固定能量
B.植食性动物遗体残骸的能量就是其流入分解者的全部能量
C.植物用于生长、发育和繁殖的能量为367×103 kJ
D.能量由第二营养级向第三营养级的传递效率约为11.27%
考法(三) 碳循环与碳中和、碳达峰
5.(2024·洛阳模拟)核污染水虽经处理但仍残留大量3H、14C、131I等放射性元素,若将其排入海洋中,这些放射性元素难降解且容易被海洋生物吸收,进而会进入全球物质循环,下图为碳循环过程简图。下列叙述错误的是 (  )
A.核污染水中的14C进入生物富集的渠道,与物质循环一样具有全球性
B.风化过程中岩石可分解释放出CO2,而大气中的CO2也可参与岩石形成
C.图中细菌可以是生产者、消费者或分解者,可以是好氧菌或厌氧菌
D.核污染水中的14C可通过图中的植物进入生物群落,以有机物形式传递
6.碳中和要求碳的排放量等于吸收量,可采取以下4种途径实现:碳替代(清洁能源替代化石能源)、碳减排(减少碳的排放)、碳封存(收集CO2,实施地质封存,使化石能源的碳回归地层)、碳循环(人工碳转化和森林固定CO2)。下列叙述错误的是 (  )
A.通过大量植树造林增加CO2的吸收量是实现碳中和的有效途径
B.达到碳中和时,生物圈内所有生物呼吸释放的CO2等于CO2的吸收量
C.碳封存使部分碳脱离碳循环,碳替代可弥补能源的不足,实现碳减排
D.对海洋生态系统进行改善,利于通过碳循环等途径实现碳中和
主题微课(二) 生态系统的稳定性 人与环境
                  
深化点(一) 多角度理解生态系统的稳定性
1.生态系统的稳定性分析
2.稳态与反馈调节
(1)反馈调节的三个层次
(2)比较生态系统的正反馈调节与负反馈调节
项目 正反馈调节 负反馈调节
结果 常使生态系统远离相对稳定状态 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 森林中鸟与害虫的平衡
  
[例1] (2024·广州六校联考)某生物学者认为:种群数量上升时,种内个体间的社群压力会影响种群数量,其调节机制如下图所示。以下说法错误的是 (  )
A.社群压力通过神经、体液、免疫三种调节方式调控种群数量
B.社群压力通过调节出生率和死亡率使种群密度降低,此过程属于反馈调节
C.环境容纳量越高,社群压力越大
D.社群压力接近最大值时,种群的数量可能超过K值
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深化点(二)生态学原理与可持续性发展
1.稻、虾、鱼等生态高效种养模式
稻虾共生 ①特点:水稻提供了虾类生长所需的营养物质和庇护,促进虾类的生长;而虾类则为水稻提供了天然的有机肥料,同时它们还吃掉了杂草。 ②目的和意义:稻虾共生能够实现养殖与种植的双重效益,增加农民的经济收入。在生态方面,稻虾共生还促进了生态系统的物质循环,减少了水域污染和土壤侵蚀的风险
稻田养鸭 ①主要特点:利用鸭子的杂食性和活动,吃掉稻田内的杂草、害虫,疏松土壤,刺激水稻植株分蘖,产生浑水肥田的效果,生产出无公害的水稻。 ②目的和意义:提高水稻有机化程度,减少化肥、农药的使用,实现水稻纯绿色生产,实现稻鸭双丰收
桑基鱼塘 “塘基种桑、桑叶喂蚕、蚕沙养鱼、鱼粪肥塘、塘泥壅桑”,形成桑、蚕、鱼、泥互相依存、互相促进的良性循环,经济效益高,生态效益好
2.生态农业构建中依据生态工程原理的判断
(1)如果强调有效选择生物组分并合理布设,则为自生原理。
(2)如果强调充分利用废弃物,则为循环原理。
(3)如果强调生物与环境、生物与生物的协调与适应,则为协调原理。
(4)如果强调各组分比例适当,构成有序的结构,考虑经济、社会因素,则为整体原理。
  [例2] (2024·广州三模)稻田养鸭也可称之为“稻鸭农法”,其技术要点是先将一定数量的优质雏鸭放入稻田中,让它们在稻田中自由活动,觅食昆虫、杂草和落粒,同时为水稻提供有机肥,产生“浑水肥田”的效果;在水稻生长期适当控制放鸭数量和频率,并在水稻成熟前将鸭子从稻田中移出,避免对水稻造成损害,进而实现水稻的高产。下列叙述错误的是 (  )
A.水稻种群的数量变化受阳光、温度、水等非生物因素影响
B.鸭为消费者,其捕食杂草和昆虫,利于提高水稻产量
C.有机肥经微生物的分解为水稻的生长提供物质和能量
D.在水稻生长期控制放鸭数量遵循生态工程的协调原理
听课记录:                                         
                                             
[微课测评作业]
考法(一) 生态系统的信息传递
1.(2024·昆明模拟)生态系统中信息的传递类型多种多样,如①用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等种子,可以提高发芽率获得增产;②雌蛾用腹端腺分泌的性外激素作为呼唤配偶的“甜言蜜语”,能被距离数百米以外的雄蛾所感知。下列相关说法正确的是 (  )
A.①和②中的信息种类均属于物理信息
B.①说明生命活动的正常进行离不开信息的作用
C.②说明信息能调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
D.生态系统中信息是由生物发出并相互传递而发挥作用的
2.(2024·临沂二模)绿色植物猪笼草的捕虫笼能分泌含神经毒素的蜜液吸引昆虫,捕虫笼的唇和盖非常滑,当昆虫接触时非常容易滑落入笼,从而帮助猪笼草适应缺氮环境。下列说法错误的是 (  )
A.猪笼草在生态系统中属于生产者和消费者
B.猪笼草的蜜液散发的香味吸引昆虫体现了化学信息的作用
C.昆虫的存在使猪笼草的花蜜中出现毒素,从而有利于猪笼草捕食昆虫获得氮
D.猪笼草适应缺氮环境是自然选择的结果
考法(二) 生态系统的稳定性与环境保护
3.(2024·南宁模拟)海草床是近海具有极高初级生产力的海洋生态系统,对海洋有机碳埋藏贡献大。人类活动和气候变化等可能会使海草床快速退化。相关叙述错误的是 (  )
A.海草床的初级生产力与海草光合固碳能力呈正相关
B.近海水体富营养化会提高海草床生态系统抵抗力稳定性
C.海草床的快速退化可使该生态系统由“碳汇”转为“碳源”
D.可通过生境恢复、植株移植等方法进行海草床生态修复
4.(2024·周口联考)如图是某河流受到不同程度污染与恢复速率的关系,下列说法错误的是 (  )
A.一定范围内,污染程度越大,河流的恢复速率越慢,需要的恢复时间越长
B.水体富营养化导致更多生物死亡,这又加重了水体的污染,体现了正反馈调节
C.b点之后造成的污染难以恢复的原因是超过了河流的自我调节能力
D.适量增加该河流各个营养级的生物种类能提高其恢复力稳定性
5.(2024·北京高考)1961年到2007年间全球人类的生态足迹如图所示,下列叙述错误的是 (  )
A.1961年到2007年间人类的生态足迹从未明显下降过
B.2005年人类的生态足迹约为地球生态容量的1.4倍
C.绿色出行、节水节能等生活方式会增加生态足迹
D.人类命运共同体意识是引导人类利用科技缩小生态足迹的重要基础
考法(三) 生态工程与生态农业
6.(2024·日照二模)某地区设计实施了一种新型庭院生态工程模式,该模式的物质流向如图所示。下列叙述正确的是 (  )
A.该模式需依据自生原理有效选择庭院生物组分并合理布设
B.粪尿堆肥还田实现了物质的循环利用,提高了能量传递效率
C.该模式实现了能量的多级利用,不需要来自外部能量的输入
D.该模式通过图示回用措施,增大了生态足迹,减少了环境压力
7.(2024·保定二模)某市围绕中度沙化区和绿洲外围过渡带,采用工程措施和生物措施相结合的方式,利用乔灌草开展固沙压沙和建造人工林,进行精准治沙造林。以创建国家园林城市为载体,推进城市公园、城郊森林公园、城郊绿道、环城绿带建设,实施立体植绿进行绿化美化。下列分析错误的是 (  )
A.压沙和乔灌草固沙可缓解土壤侵蚀,也有利于涵养水源
B.选种乔灌草需考虑植物与植物、植物与环境的协调适应
C.建造人工林、城郊森林公园和绿道会减慢生态系统的碳循环
D.立体植绿能增大流入生态系统的总能量和提高生态系统的稳定性
第2讲 生态系统、人与环境
课堂抓重难点·讲增分点
主题微课(一)
[例1] 选D 根据流经生物的能量判断④的营养级低,③的营养级高,C错误;根据生物承受的捕食压力指数判断③是高营养级,①是低营养级,A错误;根据生物体内镉浓度判断①的营养级低,②的营养级高,B错误;另外,根据能量传递效率推算,④和③不是相邻营养级。综合判断4种生物在食物链中的排序是④①②③,故选D。
[例2] 选B E是生产者通过光合作用固定的能量,A正确;E2=12×1010 J·hm-2·a-1,为生产者自身呼吸消耗的能量,B错误;E1为净初级生产量,E3占净初级生产量的18×1010÷(50×1010)×100%=36%,C正确;E3的产生过程是分解者通过分解作用释放能量的过程,该过程将有机物转化为无机物,是物质循环的必要环节,D正确。
微课测评作业
1.选D 美国白蛾属于消费者,白僵菌与美国白蛾是寄生关系,也属于消费者,A错误。研究美国白蛾的生态位时需研究其栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,B错误。挂设黑光灯主要通过直接影响死亡率对美国白蛾进行防治;施加性信息素诱捕主要是通过影响出生率对美国白蛾进行防治,C错误。周氏啮小蜂和白僵菌均是影响美国白蛾种群数量的密度制约因素,D正确。
2.选B 由题图分析可知,甲数量的变化会通过影响乙数量进而间接影响丙数量,A错误;乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者,B正确;丙至少是次级消费者,不可能是初级消费者,C错误;能量流动方向只能是甲→乙→丙,D错误。
3.选B 由表可知混合套养泥鳅和黄鳝时,对莲藕食根金花虫的防治率明显高于单独套养泥鳅或黄鳝时的防治率,同时,混合套养的藕增产率也高于单独套养泥鳅或黄鳝,因此混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率,A正确;能量传递效率为两个相邻营养级的同化量之间的比值,而同化量=摄入量-呼吸消耗,故正常情况下,3种套养方式都无法提高相邻营养级的能量传递效率,B错误;泥鳅和黄鳝都以莲藕食根金花虫为食,可能会在资源获取上产生竞争,因此混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系,C正确;生物防治通过利用天敌来控制害虫,优化了生态系统的能量流动方向,这有助于提高经济效益和生态效益,D正确。
4.选B 生产者作为生态系统的基石,在生态系统中的主要功能是制造有机物、固定能量,A正确;植食性动物遗体残骸的能量及肉食性动物捕食植食性动物后的粪便中的能量之和是其流入分解者的全部能量,B错误;根据能量流动的过程可知,植物用于生长、发育和繁殖的能量=植物的同化量-植物呼吸作用消耗的能量,即(463-96)×103 kJ=367×103 kJ,C正确;分析表中的数据,第二营养级同化量为X=(463-96-292-12)×103=63×103 kJ,第三营养级同化量为Y=(63-24.5-29.3-2.1)×103=7.1×103 kJ,能量由第二营养级向第三营养级的传递效率约为7.1/63×100%≈11.27%,D正确。
5.选C 核污染水中的14C进入生物富集的渠道是食物链和食物网,物质循环包括水循环、碳循环和氮循环等,都具有全球性,A正确;据题图可知,风化过程中碳酸盐可分解形成CO2,而大气中的CO2也可形成碳酸盐而参与岩石的形成,B正确;图中细菌主要指分解者,可以是好氧菌或厌氧菌,C错误;核污染水中的14C可通过图中的植物的光合作用形成含C有机物进入生物群落,以有机物形式在群落内部进行传递,D正确。
6.选B 通过大量植树造林增加CO2的吸收量是实现碳中和的有效途径,A正确;达到碳中和时,碳的释放量等于碳的吸收量,而碳的释放量不是只有生物圈内所有生物呼吸释放的CO2,还有化石燃料燃烧释放的CO2等,B错误;由题意可知,碳替代指清洁能源替代化石能源,碳封存使部分碳脱离碳循环,其中碳替代可弥补能源的不足,实现碳减排,C正确;海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用,对海洋生态系统进行改善,利于通过碳循环等途径实现碳中和,D正确。
主题微课(二)
[例1] 选C 社群压力影响下丘脑,为神经调节,下丘脑影响垂体分泌对应激素,为体液调节,生长激素减少导致抗体数量减少,影响免疫调节,故图中社群压力调控种群数量的方式有神经、体液、免疫三种,A正确;据题图分析,种群个体数量增加时,可通过神经、体液、免疫的调节方式,影响种群的出生率和死亡率,使种群数量减少,密度降低,此过程属于反馈调节,B正确;社群压力随种群中个体的数量增加而增大(与种群中的个体数量有关),而环境容纳量高的种群,当种群的数量处于K/2之前时,那么这个种群的社群压力也并不大,C错误;由曲线图可知,种群中的个体数量越多,社群压力越大,在种群数量接近K值时,社群压力还未达到最大,故推测社群压力接近最大值时,种群的数量可能超过K值,D正确。
[例2] 选C 在自然界中,生物种群的数量变化受阳光、温度、水等非生物因素影响,A正确;鸭为消费者,捕食水稻的天敌(昆虫)和竞争者(杂草),使能量更多地流向水稻,对于水稻的增产有利,B正确;有机肥经微生物的分解为水稻的生长提供物质,但不能提供能量,C错误;在水稻生长期控制放鸭数量体现了生态工程的协调原理,D正确。
微课测评作业
1.选B ①中的声波属于物理信息,②中的性外激素属于化学信息,A错误;①中用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等种子,可以提高发芽率获得增产,说明生命活动的正常进行离不开信息的作用,B正确;②中雌蛾用腹端腺分泌的性外激素作为呼唤配偶的“甜言蜜语”,能被距离数百米以外的雄蛾所感知,说明生物种群的繁衍离不信息的传递,C错误;生态系统中的信息来源于生物和非生物环境,D错误。
2.选C 猪笼草可以通过光合作用将无机物转化为有机物,属于生产者,同时猪笼草可以捕食昆虫,属于消费者,A正确;猪笼草的蜜液散发的香味由化学物质产生,吸引昆虫体现了化学信息的作用,B正确;猪笼草的花蜜中本身存在毒素,并不是因为有昆虫的存在才使得猪笼草的花蜜中出现毒素,C错误;在缺氮的环境中,猪笼草可以通过捕食昆虫来获得氮元素,猪笼草适应缺氮环境是自然选择的结果,D正确。
3.选B 海草作为海洋生态系统中的生产者,初级生产力与海草光合固碳能力呈正相关,A正确;近海水体富营养化,藻类大量繁殖,不利于海草生长,物种丰富度降低,会降低海草床生态系统抵抗力稳定性,B错误;海草床急剧衰退,其沉积物有机碳储存潜力下降,海草床生态系统从吸收二氧化碳的“碳汇”转变为排放二氧化碳的“碳源”,C正确;可通过生境恢复的措施恢复该区域的水质,通过植株移植增加该区域的生产者数量等方法进行海草床生态修复,D正确。
4.选D 由题图可以看出,一定范围内,污染程度越大,河流的恢复速率越慢,需要的恢复时间越长,A正确;水体富营养化导致更多生物死亡,更多生物死亡进一步加重水体污染,属于正反馈调节,B正确;河流的自我调节能力有限,超过了自我调节能力的范围(如b点之后),就难以恢复,C正确;适量增加该河流各个营养级的生物种类,能提高生态系统营养结构的复杂性,进而提高其抵抗力稳定性,而恢复力稳定性降低,D错误。
5.选C 由题图可知,1961年到2007年间人类的生态足迹一直处于稳定或上升状态,从未明显下降过,A正确;曲线图中2005年人类的生态足迹约为1.4个地球,即约为地球生态容量的1.4倍,B正确;绿色出行、节水节能等生活方式会降低生态足迹,C错误;人类命运共同体意识是引导人类利用科技缩小生态足迹的重要基础,这种意识让人们在面对全球性的挑战,如气候变化、资源短缺、环境污染等问题时,共同应对,携手合作,D正确。
6.选A 该生态工程通过有效选择生物组分并合理布设(自生原理),能实现农户脱贫和庭院人居环境改善的双重目标(整体原理),同时能实现物质的循环利用(循环原理),考虑到生物与环境、生物与生物的适应(协调原理),A正确;人和动物粪尿堆肥还田实现了物质的循环利用,但不能提高能量传递效率,B错误;该庭院生态工程能够实现能量多级利用,但仍需要外部的能量输入,如光能,C错误;该模式通过图示回用措施,减小了生态足迹,减少了环境压力,D错误。
7.选C 压沙和乔灌草固沙既可以抵挡风力侵蚀土壤,也有利于涵养水源,A正确;选种绿化植物时需考虑植物与植物、植物与环境的协调适应,从而维持生态系统的相对稳定,B正确;建造人工林、城郊森林公园和绿道能增加CO2的吸收速率,会加快生态系统的碳循环,C错误;立体植绿增加了生产者的数量,可增大流入生态系统的总能量,并提高该生态系统的稳定性,D正确。
10 / 11(共67张PPT)
目 录
01
习题讲评课Ⅰ 选择小题夯基提速练
02
习题讲评课Ⅱ 主观大题应用融通练
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习题讲评课Ⅰ 选择小题夯基提速练
1.(2024·邢台二模)下列有关种群、群落和生态系统的有关叙述,正确的是(  )
A.研究酵母菌种群数量的变化和研究生态系统的能量流动都运用了定性分析法
B.生态位属于种群的数量特征,性别比例不是所有种群都存在的数量特征
C.种群、群落和生态系统都存在稳态现象,类似于人体的内环境稳态
D.华北地区枝叶茂密的树林变成落叶遍地的树林,发生了次生演替
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解析:研究酵母菌种群数量的变化和研究生态系统的能量流动都运用了定量分析法,A错误;生态位属于群落的特征,性别比例不是所有种群都存在的数量特征,如自花传粉的植物,B错误;种群、群落和生态系统属于不同的生命系统层次,它们都存在稳态现象,类似于人体的内环境稳态,C正确;华北地区枝叶茂密的树林变成落叶遍地的树林,这体现的是群落的季节性,不是次生演替现象,D错误。
2.下列诗句中对所涉及的生态学原理的叙述,错误的是 (  )
A.“螟蛉有子,蜾蠃负之”描述的种间关系是捕食
B.“西湖春色归,春水绿于染”体现了生态系统中分解者的作用
C.“黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙”反映了非生物因素对生物的影响
D.“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知”强调了生态系统中信息传递
解析: “西湖春色归,春水绿于染”体现了温度对于藻类植物种群数量的影响,B错误。

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3.(2024·肇庆三模)某镇对辖区富营养化水体实施了生态恢复,包括引入生态浮床、增加贝类等底栖动物、放养滤食性鱼类等措施。生态浮床是将芦苇、美人蕉等挺水植物种植于浮在水面的材料上来改善水体生态环境。相关叙述正确的是 (  )
A.水体中N、P含量超标,有利于蓝细菌吸收后用于叶绿素和类胡萝卜素的合成
B.碳元素可通过该生态系统完成物质循环的全过程
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C.滤食性鱼类同化作用获得的部分能量随其粪便流入分解者体内
D.生态浮床中的挺水植物既可吸收水中无机盐,又能遮光抑制藻类生长、繁殖
解析:蓝细菌细胞中不含类胡萝卜素,A错误;生态系统的物质循环的范围是生物圈,碳元素可通过生物圈完成物质循环的全过程,不能通过该生态系统完成物质循环的全过程,B错误;滤食性鱼类的粪便中的能量不属于滤食性鱼类的同化量,C错误。

4.(2024·黄山三模)某地开展了“鱼+稻+蛙”立体种养模式,实现了生态效益和经济效益的双赢。鱼和蛙以稻田中的害虫、田间杂草等为食,产生的粪便为水稻供肥,鱼和蛙呼吸释放的二氧化碳可供水稻进行光合作用。下列叙述错误的是 (  )
A.蛙在该生态系统中至少占有2个营养级
B.该立体种养模式提高了物质和能量的循环利用率
C.合理控制鱼和蛙的投放量遵循了生态工程的协调原理
D.该立体种养模式中对害虫、杂草的防治属于生物防治

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解析:依据题干信息,蛙可以捕食稻田中的害虫,也可以捕食田间杂草,故至少可以参与形成杂草→蛙,稻田→害虫→蛙两条食物链,在这两条食物链中,蛙分别处于第二和第三营养级,A正确;能量不能循环利用,B错误;协调原理是指在进行生态工程建设时,需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应,同时还需要考虑环境容纳量,合理控制鱼和蛙的投放量就是遵循了生态工程的协调原理,C正确;该立体种养模式中利用鱼和蛙等生物对害虫、杂草进行防治,属于生物防治,D正确。
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5.(2024·洛阳模拟)如图为某玉米田中碳循环和能量流动的部分示意图,图中甲~戊表示生态系统中不同组成成分,Ⅰ~Ⅲ表示过程,虚线箭头表示流经丙的能量流动情况,A、B、C代表能量流经丙所处营养级的去向,其中数字代表能量值,单位为J/(cm2·a)。以下相关说法错误的是 (  )
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A.若乙表示绿色植物,则Ⅰ过程为光合作用和化能合成作用
B.图中丙所处营养级生物的同化量为80 J/(cm2·a)
C.由于氮元素不断通过农产品输出生态系统,因此还要往玉米农田中不断施加氮肥
D.若该农田遭到重金属污染,则丙营养级生物体内该重金属的浓度大于乙营养级生物体内该重金属的浓度

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解析:若乙表示绿色植物,则Ⅰ过程为光合作用,A错误;丙摄入的能量A是100 J/(cm2·a),其粪便中的能量为20 J/(cm2·a),因此丙所处的第二营养级同化的能量为100-20=80 J/(cm2·a),B正确;虽然氮元素是不断循环的,但仍需要往玉米农田中不断施加氮肥,主要原因是氮元素不断通过农产品输出玉米农田这一生态系统,C正确;若该农田遭到重金属污染,则该重金属就会沿着食物链逐渐在生物体内富集,最终积累在食物链的顶端,因此丙营养级生物体内该重金属的浓度大于乙营养级生物体内该重金属的浓度,D正确。
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6.(2024·济南模拟)禽粮互作是一种适合北方农区有机玉米地散养柴鸡的方法,让鸡自由觅食昆虫、嫩草、腐殖质等,人工科学补料为辅。通过养鸡控制“害虫”和“杂草”对农作物的危害,减少或杜绝农药的使用,利用鸡粪提高土壤肥力,间接保证农作物的产量和质量。下列叙述正确的是 (  )
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A.禽粮互作调整了该生态系统中的能量流动关系,提高了能量传递效率
B.该生态系统可以完成碳循环的全过程
C.生产者固定的能量不等于流经该生态系统的总能量
D.鸡同化量中的部分能量随其粪便流入分解者体内

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解析:禽粮互作调整了该生态系统中的能量流动关系,使能量朝着有益于人类的方向流动,提高了能量利用率,A错误;碳循环的全过程需在生物圈中完成,B错误;流经该农业生态系统的总能量是生产者固定的全部能量和人工投入的能量,C正确;鸡粪便量不属于自身同化量的一部分,D错误。
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7.下表为不同食草动物和食肉动物的同化量在生产(P:生长、发育和繁殖的能量)与维持(R:呼吸作用散失的能量)之间的分配。下列说法错误的是 (  )
P占同化量的比例/% R占同化量的比例/%
棉鼠(恒温食草动物) 13 87
红狐(恒温食肉动物) 4 96
狼蛛(变温食肉动物) 25 75
豌豆蚜虫(变温食草动物) 58 42
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A.初级消费者的摄入量等于其P、R及粪便能量之和
B.红狐比棉鼠P占比低,与红狐捕获食物的过程更不容易有关
C.恒温动物比变温动物分配更多能量用于呼吸作用产热,因此R占比高
D.表中P与R的占比为长期进化形成的结果,是固定不变的

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解析:初级消费者的摄入量等于同化的能量及其粪便中的能量之和,同化的能量为用于生长、发育、繁殖的能量以及呼吸散失的能量之和,故初级消费者的摄入量等于其P、R及粪便能量之和,A正确;食肉动物比食草动物捕获食物的过程更不容易,呼吸散失的能量更多,因此P占比低,B正确;恒温动物比变温动物分配更多能量用于呼吸作用产热,维持正常的体温,因此R占比高,C正确;由表格数据可知,P与R的比例会随生物的生活模式改变,同时当环境改变时,如温度的变化,恒温动物为了维持正常的体温,呼吸散失的能量增多,P与R的比例改变,D错误。
8.菊芋是菊科多年生草本植物,有块状的地下茎和发达的根系,其地下茎有较高的营养和经济价值。菊芋具有极强的耐寒耐旱、防风固沙、保持水土等能力。下列有关叙述错误的是 (  )
A.在荒漠地区种植菊芋,遵循了生态工程的协调与整体原理
B.菊芋具有防风固沙、保持水土作用,体现了其具有直接价值
C.菊芋可改良土壤条件,进而为其他树种的生长创造良好环境
D.与食用牛肉相比,食用菊芋的块状地下茎产生的生态足迹更小

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解析:菊芋地下茎有较高的营养和经济价值,菊芋具有极强的耐寒耐旱、防风固沙、保持水土等能力,在荒漠地区种植菊芋,遵循了生态工程的协调与整体原理,A正确;防风固沙、保持水土体现了菊芋具有间接价值,B错误;菊芋具有防风固沙、保持水土等能力,可改良土壤条件,进而为其他树种的生长创造良好环境,C正确;与食用牛肉相比,食用菊芋的块状地下茎产生的生态足迹更小,D正确。
9.(2024·扬州模拟)下图中的甲、乙、丙分别代表人体体液中物质交换、食物网中能量流动、生态系统碳循环示意图。下列说法正确的是 (  )
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A.甲图A与C之间进行物质交换,所以两者的蛋白质含量基本相同
B.乙图中B从上一营养级获得的能量中,C占的比例为a,B体重增加x至少需要A的量为y,则y=20ax+5x
C.丙图中B所处的营养级所含能量最少
D.乙和丙所研究的问题分别属于群落水平和生态系统水平研究的问题

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解析:根据甲图中单箭头及其方向可判断,A为组织液,B为淋巴液,C为血浆,D为组织细胞内液,A(组织液)与C(血浆)之间可进行物质交换,血浆中蛋白质含量多于组织液,A错误;乙图中B从上一营养级获得的能量中,C占的比例为a,则A占的比例为1-a,B体重增加x至少需要A的量为y,则y=x(1-a)÷
20%+xa÷20%÷20%=20ax+5x,B正确;丙图中A为生产者,B为分解者,C为消费者,D为大气中的二氧化碳库,分解者不参与食物链的组成,不属于营养级,C错误;从研究内容来看,甲、乙、丙所代表的生命系统层次分别属于个体水平、生态系统水平和生态系统水平,D错误。
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10.(2024·北京模拟)可通过清理湖底淤积的腐殖质,从湖岸线向湖心方向依次种植挺水植物、浮叶植物、沉水植物并进行定期收割等措施对水体富营养化的湖泊进行生态修复。下列叙述错误的是 (  )
A.清理湖底淤积的腐殖质,可以减少水体中N、P的含量
B.在湖中种植植物,可抑制蓝细菌、绿藻等的繁殖,防止水华的发生
C.从湖岸向湖心方向依次种植挺水植物、浮叶植物、沉水植物,只改变了群落的水平结构
D.对湖中植物进行定期收割,可降低水体富营养化的程度

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解析:湖底淤积的腐殖质中含有分解者分解有机物释放的N、P等营养物质,清理湖底淤积的腐殖质,可以减少水体中N、P的含量,A正确;在湖中种植植物,可通过与蓝细菌、绿藻等竞争阳光和无机盐而抑制蓝细菌、绿藻等的繁殖,防止水华的发生,B正确;从湖岸线向湖心方向依次种植挺水植物、浮叶植物、沉水植物,可改变群落的水平结构和垂直结构,C错误;对湖中植物进行定期收割,可将植物吸收的无机盐带出湖水,从而降低水体富营养化的程度,D正确。
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11.(2024·武汉模拟)高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,物质通过该通道进入另一个细胞,同时实现信息交流的作用。该实例体现了生物学中“信息传递以物质为载体”的观念。下列叙述不能体现上述观念的是 (  )
A.光合色素吸收的光能经系列反应转移至有机物中
B.神经递质与膜上受体结合引发突触后膜电位变化
C.食草动物可以通过植物的气味来辨别和摄取食物
D.亲子代之间传递的遗传信息蕴藏在碱基序列之中

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解析:光合色素吸收的光能经系列反应转移至有机物中,体现了能量流动,没有体现信息传递,A符合题意;神经递质与膜上受体结合引发突触后膜电位变化过程中神经递质在细胞间传递兴奋,体现了生物学中“信息传递以物质为载体”,B不符合题意;食草动物可以通过植物的气味来辨别和摄取食物的过程中气味分子传递信息,体现了生物学中“信息传递以物质为载体”,C不符合题意;亲子代之间传递的遗传信息蕴藏在碱基序列之中,此过程中碱基序列包含了遗传信息,体现了生物学中“信息传递以物质为载体”,D不符合题意。
12.(2024·南京二模)在农业生产中,有害生物的防治目标是将有害生物密度降低到某个指定水平,有关研究成果如图所示。下列叙述错误的是 (  )
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A.两条曲线间差距最大时有害生物的密度,代表着最佳有害生物防治对策
B.若有害生物种群数量过低对其进行防治的经济价值不大
C.该曲线会随有害生物及作物生命周期的变化而变化
D.若彻底消灭有害生物物种,对生物多样性直接价值的影响大于间接价值

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解析:由题干信息可知,该图中的2条曲线,一条是防治成本,一条是作物的价值,对于害虫的防治需要一定的成本,害虫密度越低,所需要的成本越高,作物的价值也高,但作物的价值是有一定限度的,而防治害虫的成本与作物的价值相比是无限的,两条曲线间差距最大时,价值与成本之差最大,因此将害虫控制在该密度下收益最大,代表着最佳有害生物防治对策,A正确;
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对于害虫的防治需要一定的成本,害虫密度越低,所需要的成本越高,若有害生物种群数量过低对其进行防治的经济价值不大,B正确;有害生物及作物的生长都有周期性,该曲线会随有害生物及作物生命周期的变化而变化,C正确;若彻底消灭有害生物物种,会使生物多样性降低,对生物多样性间接价值的影响大于直接价值,D错误。
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习题讲评课Ⅱ 主观大题应用融通练
一、基本题点考法训练
1.(13分)(2024·襄阳三模)全球气候变暖及生产生活污水的排放对渤海湾生物种群数量和群落结构造成了严重影响,科研人员为了解渤海湾水域生态状况,对入海河口(淡水河流流入海洋的入口)的浮游生物进行了调查研究。回答下列问题:
(1)海水温度属于______信息,可借助空气、水等媒介传播,这些信息传播的媒介称为_______。
物理
信道 
解析:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息是物理信息,海水温度属于物理信息;空气、水等信息传播的媒介称为信道。
(2)海水受到严重污染会造成赤潮现象的发生,科研上常以蓝细菌作为水体污染的指示生物,来监测水体的污染程度。采集水样后,可通过__________的方法在显微镜下对其进行观察计数。
解析:蓝细菌数量较多、体积较小,可通过抽样检测的方法在显微镜下对其进行观察计数。
抽样检测
(3)浮游动物以浮游植物、细菌或者碎屑等为食物,它对环境变化敏感,因而也可用来监测和评价水质情况。浮游动物作为物质循环中的重要环节,其作用是①___________________________;
②___________________________________。
解析:浮游动物在生态系统中可作为消费者和分解者,作为物质循环中的重要环节,其作用是作为消费者,加快物质循环,作为分解者,将有机物分解为无机物。
作为消费者,加快物质循环
作为分解者,将有机物分解为无机物
(4)全球气候变暖加剧了渤海湾水域浮游植物中优势种的改变,进而影响了浮游动物种类和数量的改变,群落的这种变化属于群落的_________________。调查发现,入海河口附近的浮游动物种类和数量低于渤海湾中部,这主要体现了群落结构在_____方向上的分布差异。入海河口附近的浮游动物种类和数量低于渤海湾中部的原因可能是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。因此,可依据相关浮游生物种类和数量的变化对水质情况进行监测和评价。
演替(或次生演替)
水平 
生产生活污水含大量的有机物,排放至入海河口处,使水体富营养化,藻类等浮游植物大量繁殖,死亡后被分解,消耗大量氧气,同时需氧型细菌
分解有机物消耗水中大量氧气
解析:全球气候变暖加剧了渤海湾水域浮游植物中优势种的改变,进而影响了浮游动物种类和数量的改变,属于群落演替;入海河口附近的浮游动物种类和数量低于渤海湾中部,是水平方向上的分布差异;由于生产生活污水含大量的有机物,排放至入海河口处,使水体富营养化,藻类等浮游植物大量繁殖,死亡后被分解,消耗大量氧气,同时需氧型细菌分解有机物消耗水中大量氧气等原因,入海河口附近的浮游动物种类和数量低于渤海湾中部。
2.(15分)(2024·临沂二模)稻田养蟹是我国稻作区重要的生态农业模式,操作简单易行,经济效益显著,符合人与自然和谐共生的发展要求。图1是稻蟹共生稻田生态系统的部分结构,图2是能量流经该稻田生态系统第二营养级的示意图,图中数值表示能量[单位:10 kJ/(m2·a)]。
(1)连续高温的气候使稻田中某种杂草种群数量明显下降,这种调节种群数量的因素属于________制约因素。该稻田生态系统的_____________________是沿着食物链和食物网进行的。
解析:连续高温的气候对稻田中某种杂草种群的作用强度与该种群的密度无关,这种调节种群数量的因素属于非密度制约因素。食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。
非密度
物质循环和能量流动 
(2)据图1可知,输入该生态系统的能量形式有____________________
____________。在“藻类→浮游生物→河蟹”的食物链中,浮游生物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和_______的粪便流向分解者。
解析:据图1可知,稻田养蟹,需要人工提供饵料和肥料,因此输入该生态系统的能量,除了生产者固定的太阳能外,还有饵料和肥料中的化学能。动物粪便中的能量属于上一营养级的同化量,在“藻类→浮游生物→河蟹”的食物链中,浮游生物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和河蟹的粪便流向分解者。
太阳能和饵料、肥料
中的化学能
河蟹
(3)图2中,C代表_______________________________________________
______;
第二营养级到第三营养级的能量传递效率是______%。
初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的 
能量
17.6
解析:图2是能量流经该稻田生态系统第二营养级的示意图,C代表初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量。第二营养的同化量=呼吸散失的能量+用于生长、发育、繁殖的能量=1 220+1 280=2 500[10 kJ/(m2·a)],第三营养级的同化量=摄入量-粪便量=500-60=440[10 kJ/(m2·a)],因此第二营养级到第三营养级的能量传递效率是440÷2 500×100%=17.6%。
(4)与传统的稻田生态系统相比,该农业模式明显提高水稻产量,从种间关系的角度分析,可能的原因是_________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________ (答出两点即可)。运用稻蟹综合种养的生态农业模式,体现了研究能量流动的意义是____________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________。
河蟹可以杂草为食,杂草密度降低,
减少了与水稻的种间竞争,水稻因而得到更多的阳光、二氧化碳和无机
盐用于生长;河蟹捕食稻田昆虫,减少昆虫对水稻的取食和危害,增加了水 
稻产量
可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统,使
能量得到最有效的利用,还可以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
解析:稻田引入河蟹后,水稻产量得到提高的可能原因见答案。运用稻蟹综合种养的生态农业模式,充分地利用了空间和资源,体现的研究能量流动的意义见答案。
3.(17分)(2024·南阳模拟)富含N、P的生活污水大量排放到某湖泊后,导致湖泊水体富营养化,当地政府部署了综合污水处理系统,净化水质并实施环境整治,成功将该区域打造成一个湿地公园。回答下列问题:
(1)水体中N、P等营养素富集会引起蓝细菌、绿藻等浮游生物迅速繁殖,蓝细菌属于生态系统成分中的________。浮游生物大量繁殖使湖中多种鱼死亡,导致该生态系统的________稳定性降低。
生产者
抵抗力
解析:蓝细菌能够进行光合作用,属于生态系统成分中的生产者。浮游生物大量繁殖使湖中多种鱼死亡,物种丰富度下降,生态系统的结构变得简单,导致该生态系统的抵抗力稳定性降低。
(2)生态修复后,湖泊水清鱼肥,带来了良好的经济效益。为合理地利用渔业资源,研究人员对湿地内湖泊的能量流动情况进行了调查分析,部分营养关系如下图(图中的数值表示能量的相对值)。据图分析,流经该生态系统的总能量为_________________________________________________
______________ (用文字表述,不填数值),图中A表示的能量去向是__________________,n的数值为________。
蓝细菌、绿藻等生产者固定的太阳能和生活污水中有
机物的化学能 
流向分解者的能量
1 518.8
解析:生活污水中含有有机物,蓝细菌、绿藻等生产者固定太阳能,所以流经该生态系统的总能量为蓝细菌、绿藻等生产者固定的太阳能和生活污水中有机物的化学能。图中A表示的能量去向为流向分解者的能量,同化量=用于生长、发育、繁殖的能量+呼吸作用散失的能量=(流入分解者的能量+未利用的能量+流向下一营养级的能量)+呼吸作用散失的能量,则图中n=2 200+44.4-637.3-21.5-(40.1+20.8+3.6+2.3)=1 518.8。
(3)引入对污染物净化能力较强的芦苇等水生植物来修复该湖泊生态系统,主要遵循生态工程的______原理。修复后建立的湿地公园具有很多功能,如游玩观赏、某些植物可入药、净化水质、提高空气质量、缓解温室效应等,以上功能中体现了生物多样性间接价值的有 ______________________________________。
自生
净化水质、提高空气质量、缓解温室效应
解析:向湖泊中引入污染物净化能力较强的水生植物来修复该生态系统,以实现生态系统的自我调节、自我更新和维持,从而达到修复的目的,这主要遵循生态工程中自生原理。生物多样性间接价值是生态功能,净化水质、提高空气质量、缓解温室效应体现了生物多样性间接价值。
(4)水绵可用于富营养化水体的除磷。已知无机氮源能提高水绵的除磷量,且N的作用效果大于N的作用效果。请设计实验对上述观点加以验证(要求简要写出实验思路、预期结果)。
实验思路: _________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
将相同体积的同种富营养化水体分为三组,其中一组加
入一定量蒸馏水,另外两组分别添加等量、相同浓度的N溶液和N溶液,随后在这三种条件下的水体中培养等量同种水绵,一段时间后,检测水体中磷的剩余量(浓度) 
预期结果: _______________________________________________
__________________________________________________________。
解析:水绵可用于富营养化水体的除磷。要验证无机氮源能提高水绵的除磷量,且N的作用效果大于N的作用效果。则实验的自变量是有无无机氮源和无机氮源的种类,检测水体中磷的剩余量(浓度)作为因变量。实验思路及预期结果见答案。
添加N组的水体中磷的剩余量(浓度)小于添加N
组的,且以上两组水体中磷的剩余量(浓度)均小于添加蒸馏水组的
(5)硝化细菌是化能自养菌,通过N→N→N的氧化过程获取菌体生长繁殖所需的能量,在污水处理时,适当加入硝化细菌有利于改变水体中的离子比例,提高N、P的去除效率。下列说法错误的是_____ (多选)。
A.污水中的(NH4)2SO4只能作为硝化细菌的氮源
B.污水中的Na2CO3是硝化细菌的主要碳源
C.污水中的K2HPO4和NaH2PO4能维持某些培养基的pH
D.硝化细菌能清除水体中的铵态氮及亚硝态氮
AB
解析:由题干信息可知,硝化细菌通过N→N→N的氧化过程获取能量,污水中的(NH4)2SO4可作为硝化细菌的氮源和能源,A错误;硝化细菌为自养型生物,可以污水中的N为氮源和能源,将CO2和水合成糖类,故硝化细菌的主要碳源是CO2,B错误;污水中的K2HPO4和NaH2PO4可维持某些培养基的pH,C正确;硝化细菌能将N氧化成N,进而将N氧化成N,故可用硝化细菌清除水体中的铵态氮及亚硝态氮,D正确。
二、新情境问题强化训练
4.(15分)(2024·重庆模拟)竞争排斥是指占有相同或相似生态位的两个物种为了争夺有限的食物、空间或其他环境资源,导致一个物种完全取代另一个物种的现象。某些环境因素能阻碍竞争作用发展到竞争排斥的程度,多个科研团队分别进行了实验尝试检验这一假说。
[实验一] 在不同光照条件(强光、弱光、强—弱光定期转换)的系统中接种相同的自然浮游植物群落。实验中的两种光照强度都可满足植物独立生长的需求,49天后测定各组浮游植物物种多样性指数的平均值,结果如图所示。
注:物种多样性指数越大,代表物种越丰富。
[实验二] 拟谷盗甲和拟谷盗乙均以面粉为主要食物,甲、乙成虫还会互相取食对方的卵和蛹,也取食同种拟谷盗的卵和蛹。在面粉容器内培养等量的两种拟谷盗,不同气候条件下的种间竞争结果如下表所示(仅存活一种拟谷盗时,代表该拟谷盗在种间竞争中获胜)。
气候条件 热—湿 温—湿 温—干 冷—干
百次实验 获胜次数 拟谷盗甲 0 14 87 100
拟谷盗乙 100 86 13 0
请回答下列问题:
(1)实验一的设置方法及结果____(填“能”或“不能”)支持题干中的假说,理由是__________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________。与光强恒定相比,光强波动条件下浮游植物物种多样性发生了明显改变。
能 
49天后强—弱光定期转换条件下各组的浮游植物物种多
样性指数平均值都大于光强恒定时的结果,说明光照强度的定期转换
保留了许多物种,在一定程度上阻碍了竞争排斥现象的发生
从生物与环境的适应性角度来看,物种多样性发生明显改变主要是因为_____。
A.光强的波动改变了选择的方向
B.光强的波动提高了可遗传有利变异频率
C.光强的波动加速了新的浮游植物物种形成
A
解析:在实验一设置的强—弱光定期转换条件下,49天后各组的浮游植物物种多样性指数的平均值都大于光强恒定时的结果,说明光照强度的定期转换保留了许多物种,在一定程度上阻碍了竞争排斥现象的发生,所以能支持题干中的假说。与光强恒定相比,光强波动条件下浮游植物物种多样性发生了明显改变。从生物与环境的适应性角度来看,浮游植物物种多样性发生明显改变主要是因为光强的波动改变了选择的方向,B、C两个选项的说法均没有依据,故选A。
(2)实验二中,若以面粉为第一营养级,拟谷盗甲所属的营养级是__________________________。某同学在“温—干”的气候条件下重复了一次面粉容器内拟谷盗甲和拟谷盗乙的培养,预测本次实验的竞争结果是__________________________________________________。实验二的设置方法及结果______ (选填“能”或“不能”)支持题干中的假说。
第二营养级和第三营养级 
拟谷盗甲或拟谷盗乙获胜(仅拟谷盗甲或拟谷盗乙存活) 
不能
解析:拟谷盗甲以面粉、拟谷盗甲和拟谷盗乙的卵和蛹为食物,所以拟谷盗甲所属的营养级是第二营养级和第三营养级。在“温—干”的气候条件下重复一次面粉容器内拟谷盗甲和拟谷盗乙的培养,由于是单次实验,竞争结果具有不确定性,拟谷盗甲和拟谷盗乙均有可能获胜。实验二每一种气候条件下的实验最后都只存活了一种拟谷盗,没有体现竞争共存的结果,因此不能支持题干中的假说。
(3)另有证据表明竞争排斥的结果会受到物种初始密度的影响,在环境适合生存时,初始密度占优势的物种能将另一物种排斥掉。若要改进实验二用于验证上述结论,以百次实验获胜次数为观测指标,当面粉容器内培养的拟谷盗甲的初始密度大于拟谷盗乙时,应选择的最佳气候类型是_________。
温—湿
解析:在“热—湿”气候条件下,拟谷盗甲百次实验获胜次数为0,说明“热—湿”气候条件很可能不适合拟谷盗甲的生存,不符合题目要求;“温—湿”气候条件下,拟谷盗甲的获胜次数为14次,明显少于拟谷盗乙的获胜次数86次,说明该气候条件适合两种拟谷盗生存,但拟谷盗乙更占优势,若培养的拟谷盗甲的初始密度大于拟谷盗乙时,出现拟谷盗甲的获胜次数大幅度上升的结果,则能验证本小题中的结论,故应选择的最佳气候类型是“温—湿”。习题讲评课Ⅰ 选择小题夯基提速练
(本卷每小题4分,满分48分)
1.(2024·邢台二模)下列有关种群、群落和生态系统的有关叙述,正确的是 (  )
A.研究酵母菌种群数量的变化和研究生态系统的能量流动都运用了定性分析法
B.生态位属于种群的数量特征,性别比例不是所有种群都存在的数量特征
C.种群、群落和生态系统都存在稳态现象,类似于人体的内环境稳态
D.华北地区枝叶茂密的树林变成落叶遍地的树林,发生了次生演替
2.下列诗句中对所涉及的生态学原理的叙述,错误的是 (  )
A.“螟蛉有子,蜾蠃负之”描述的种间关系是捕食
B.“西湖春色归,春水绿于染”体现了生态系统中分解者的作用
C.“黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙”反映了非生物因素对生物的影响
D.“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知”强调了生态系统中信息传递
3.(2024·肇庆三模)某镇对辖区富营养化水体实施了生态恢复,包括引入生态浮床、增加贝类等底栖动物、放养滤食性鱼类等措施。生态浮床是将芦苇、美人蕉等挺水植物种植于浮在水面的材料上来改善水体生态环境。相关叙述正确的是 (  )
A.水体中N、P含量超标,有利于蓝细菌吸收后用于叶绿素和类胡萝卜素的合成
B.碳元素可通过该生态系统完成物质循环的全过程
C.滤食性鱼类同化作用获得的部分能量随其粪便流入分解者体内
D.生态浮床中的挺水植物既可吸收水中无机盐,又能遮光抑制藻类生长、繁殖
4.(2024·黄山三模)某地开展了“鱼+稻+蛙”立体种养模式,实现了生态效益和经济效益的双赢。鱼和蛙以稻田中的害虫、田间杂草等为食,产生的粪便为水稻供肥,鱼和蛙呼吸释放的二氧化碳可供水稻进行光合作用。下列叙述错误的是 (  )
A.蛙在该生态系统中至少占有2个营养级
B.该立体种养模式提高了物质和能量的循环利用率
C.合理控制鱼和蛙的投放量遵循了生态工程的协调原理
D.该立体种养模式中对害虫、杂草的防治属于生物防治
5.(2024·洛阳模拟)如图为某玉米田中碳循环和能量流动的部分示意图,图中甲~戊表示生态系统中不同组成成分,Ⅰ~Ⅲ表示过程,虚线箭头表示流经丙的能量流动情况,A、B、C代表能量流经丙所处营养级的去向,其中数字代表能量值,单位为J/(cm2·a)。以下相关说法错误的是 (  )
A.若乙表示绿色植物,则Ⅰ过程为光合作用和化能合成作用
B.图中丙所处营养级生物的同化量为80 J/(cm2·a)
C.由于氮元素不断通过农产品输出生态系统,因此还要往玉米农田中不断施加氮肥
D.若该农田遭到重金属污染,则丙营养级生物体内该重金属的浓度大于乙营养级生物体内该重金属的浓度
6.(2024·济南模拟)禽粮互作是一种适合北方农区有机玉米地散养柴鸡的方法,让鸡自由觅食昆虫、嫩草、腐殖质等,人工科学补料为辅。通过养鸡控制“害虫”和“杂草”对农作物的危害,减少或杜绝农药的使用,利用鸡粪提高土壤肥力,间接保证农作物的产量和质量。下列叙述正确的是 (  )
A.禽粮互作调整了该生态系统中的能量流动关系,提高了能量传递效率
B.该生态系统可以完成碳循环的全过程
C.生产者固定的能量不等于流经该生态系统的总能量
D.鸡同化量中的部分能量随其粪便流入分解者体内
7.下表为不同食草动物和食肉动物的同化量在生产(P:生长、发育和繁殖的能量)与维持(R:呼吸作用散失的能量)之间的分配。下列说法错误的是 (  )
P占同化量 的比例/% R占同化量 的比例/%
棉鼠(恒温食草动物) 13 87
红狐(恒温食肉动物) 4 96
狼蛛(变温食肉动物) 25 75
豌豆蚜虫(变温食草动物) 58 42
A.初级消费者的摄入量等于其P、R及粪便能量之和
B.红狐比棉鼠P占比低,与红狐捕获食物的过程更不容易有关
C.恒温动物比变温动物分配更多能量用于呼吸作用产热,因此R占比高
D.表中P与R的占比为长期进化形成的结果,是固定不变的
8.菊芋是菊科多年生草本植物,有块状的地下茎和发达的根系,其地下茎有较高的营养和经济价值。菊芋具有极强的耐寒耐旱、防风固沙、保持水土等能力。下列有关叙述错误的是 (  )
A.在荒漠地区种植菊芋,遵循了生态工程的协调与整体原理
B.菊芋具有防风固沙、保持水土作用,体现了其具有直接价值
C.菊芋可改良土壤条件,进而为其他树种的生长创造良好环境
D.与食用牛肉相比,食用菊芋的块状地下茎产生的生态足迹更小
9.(2024·扬州模拟)下图中的甲、乙、丙分别代表人体体液中物质交换、食物网中能量流动、生态系统碳循环示意图。下列说法正确的是 (  )
A.甲图A与C之间进行物质交换,所以两者的蛋白质含量基本相同
B.乙图中B从上一营养级获得的能量中,C占的比例为a,B体重增加x至少需要A的量为y,则y=20ax+5x
C.丙图中B所处的营养级所含能量最少
D.乙和丙所研究的问题分别属于群落水平和生态系统水平研究的问题
10.(2024·北京模拟)可通过清理湖底淤积的腐殖质,从湖岸线向湖心方向依次种植挺水植物、浮叶植物、沉水植物并进行定期收割等措施对水体富营养化的湖泊进行生态修复。下列叙述错误的是 (  )
A.清理湖底淤积的腐殖质,可以减少水体中N、P的含量
B.在湖中种植植物,可抑制蓝细菌、绿藻等的繁殖,防止水华的发生
C.从湖岸向湖心方向依次种植挺水植物、浮叶植物、沉水植物,只改变了群落的水平结构
D.对湖中植物进行定期收割,可降低水体富营养化的程度
11.(2024·武汉模拟)高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,物质通过该通道进入另一个细胞,同时实现信息交流的作用。该实例体现了生物学中“信息传递以物质为载体”的观念。下列叙述不能体现上述观念的是 (  )
A.光合色素吸收的光能经系列反应转移至有机物中
B.神经递质与膜上受体结合引发突触后膜电位变化
C.食草动物可以通过植物的气味来辨别和摄取食物
D.亲子代之间传递的遗传信息蕴藏在碱基序列之中
12.(2024·南京二模)在农业生产中,有害生物的防治目标是将有害生物密度降低到某个指定水平,有关研究成果如图所示。下列叙述错误的是 (  )
A.两条曲线间差距最大时有害生物的密度,代表着最佳有害生物防治对策
B.若有害生物种群数量过低对其进行防治的经济价值不大
C.该曲线会随有害生物及作物生命周期的变化而变化
D.若彻底消灭有害生物物种,对生物多样性直接价值的影响大于间接价值
习题讲评课Ⅰ
1.选C 研究酵母菌种群数量的变化和研究生态系统的能量流动都运用了定量分析法,A错误;生态位属于群落的特征,性别比例不是所有种群都存在的数量特征,如自花传粉的植物,B错误;种群、群落和生态系统属于不同的生命系统层次,它们都存在稳态现象,类似于人体的内环境稳态,C正确;华北地区枝叶茂密的树林变成落叶遍地的树林,这体现的是群落的季节性,不是次生演替现象,D错误。
2.选B “西湖春色归,春水绿于染”体现了温度对于藻类植物种群数量的影响,B错误。
3.选D 蓝细菌细胞中不含类胡萝卜素,A错误;生态系统的物质循环的范围是生物圈,碳元素可通过生物圈完成物质循环的全过程,不能通过该生态系统完成物质循环的全过程,B错误;滤食性鱼类的粪便中的能量不属于滤食性鱼类的同化量,C错误。
4.选B 依据题干信息,蛙可以捕食稻田中的害虫,也可以捕食田间杂草,故至少可以参与形成杂草→蛙,稻田→害虫→蛙两条食物链,在这两条食物链中,蛙分别处于第二和第三营养级,A正确;能量不能循环利用,B错误;协调原理是指在进行生态工程建设时,需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应,同时还需要考虑环境容纳量,合理控制鱼和蛙的投放量就是遵循了生态工程的协调原理,C正确;该立体种养模式中利用鱼和蛙等生物对害虫、杂草进行防治,属于生物防治,D正确。
5.选A 若乙表示绿色植物,则Ⅰ过程为光合作用,A错误;丙摄入的能量A是100 J/(cm2·a),其粪便中的能量为20 J/(cm2·a),因此丙所处的第二营养级同化的能量为100-20=80 J/(cm2·a),B正确;虽然氮元素是不断循环的,但仍需要往玉米农田中不断施加氮肥,主要原因是氮元素不断通过农产品输出玉米农田这一生态系统,C正确;若该农田遭到重金属污染,则该重金属就会沿着食物链逐渐在生物体内富集,最终积累在食物链的顶端,因此丙营养级生物体内该重金属的浓度大于乙营养级生物体内该重金属的浓度,D正确。
6.选C 禽粮互作调整了该生态系统中的能量流动关系,使能量朝着有益于人类的方向流动,提高了能量利用率,A错误;碳循环的全过程需在生物圈中完成,B错误;流经该农业生态系统的总能量是生产者固定的全部能量和人工投入的能量,C正确;鸡粪便量不属于自身同化量的一部分,D错误。
7.选D 初级消费者的摄入量等于同化的能量及其粪便中的能量之和,同化的能量为用于生长、发育、繁殖的能量以及呼吸散失的能量之和,故初级消费者的摄入量等于其P、R及粪便能量之和,A正确;食肉动物比食草动物捕获食物的过程更不容易,呼吸散失的能量更多,因此P占比低,B正确;恒温动物比变温动物分配更多能量用于呼吸作用产热,维持正常的体温,因此R占比高,C正确;由表格数据可知,P与R的比例会随生物的生活模式改变,同时当环境改变时,如温度的变化,恒温动物为了维持正常的体温,呼吸散失的能量增多,P与R的比例改变,D错误。
8.选B 菊芋地下茎有较高的营养和经济价值,菊芋具有极强的耐寒耐旱、防风固沙、保持水土等能力,在荒漠地区种植菊芋,遵循了生态工程的协调与整体原理,A正确;防风固沙、保持水土体现了菊芋具有间接价值,B错误;菊芋具有防风固沙、保持水土等能力,可改良土壤条件,进而为其他树种的生长创造良好环境,C正确;与食用牛肉相比,食用菊芋的块状地下茎产生的生态足迹更小,D正确。
9.选B 根据甲图中单箭头及其方向可判断,A为组织液,B为淋巴液,C为血浆,D为组织细胞内液,A(组织液)与C(血浆)之间可进行物质交换,血浆中蛋白质含量多于组织液,A错误;乙图中B从上一营养级获得的能量中,C占的比例为a,则A占的比例为1-a,B体重增加x至少需要A的量为y,则y=x(1-a)÷20%+xa÷20%÷20%=20ax+5x,B正确;丙图中A为生产者,B为分解者,C为消费者,D为大气中的二氧化碳库,分解者不参与食物链的组成,不属于营养级,C错误;从研究内容来看,甲、乙、丙所代表的生命系统层次分别属于个体水平、生态系统水平和生态系统水平,D错误。
10.选C 湖底淤积的腐殖质中含有分解者分解有机物释放的N、P等营养物质,清理湖底淤积的腐殖质,可以减少水体中N、P的含量,A正确;在湖中种植植物,可通过与蓝细菌、绿藻等竞争阳光和无机盐而抑制蓝细菌、绿藻等的繁殖,防止水华的发生,B正确;从湖岸线向湖心方向依次种植挺水植物、浮叶植物、沉水植物,可改变群落的水平结构和垂直结构,C错误;对湖中植物进行定期收割,可将植物吸收的无机盐带出湖水,从而降低水体富营养化的程度,D正确。
11.选A 光合色素吸收的光能经系列反应转移至有机物中,体现了能量流动,没有体现信息传递,A符合题意;神经递质与膜上受体结合引发突触后膜电位变化过程中神经递质在细胞间传递兴奋,体现了生物学中“信息传递以物质为载体”,B不符合题意;食草动物可以通过植物的气味来辨别和摄取食物的过程中气味分子传递信息,体现了生物学中“信息传递以物质为载体”,C不符合题意;亲子代之间传递的遗传信息蕴藏在碱基序列之中,此过程中碱基序列包含了遗传信息,体现了生物学中“信息传递以物质为载体”,D不符合题意。
12.选D 由题干信息可知,该图中的2条曲线,一条是防治成本,一条是作物的价值,对于害虫的防治需要一定的成本,害虫密度越低,所需要的成本越高,作物的价值也高,但作物的价值是有一定限度的,而防治害虫的成本与作物的价值相比是无限的,两条曲线间差距最大时,价值与成本之差最大,因此将害虫控制在该密度下收益最大,代表着最佳有害生物防治对策,A正确;对于害虫的防治需要一定的成本,害虫密度越低,所需要的成本越高,若有害生物种群数量过低对其进行防治的经济价值不大,B正确;有害生物及作物的生长都有周期性,该曲线会随有害生物及作物生命周期的变化而变化,C正确;若彻底消灭有害生物物种,会使生物多样性降低,对生物多样性间接价值的影响大于直接价值,D错误。
4 / 4习题讲评课Ⅱ 主观大题应用融通练
(本卷共4题,满分60分)
一、基本题点考法训练
1.(13分)(2024·襄阳三模)全球气候变暖及生产生活污水的排放对渤海湾生物种群数量和群落结构造成了严重影响,科研人员为了解渤海湾水域生态状况,对入海河口(淡水河流流入海洋的入口)的浮游生物进行了调查研究。回答下列问题:
(1)海水温度属于      信息,可借助空气、水等媒介传播,这些信息传播的媒介称为    。
(2)海水受到严重污染会造成赤潮现象的发生,科研上常以蓝细菌作为水体污染的指示生物,来监测水体的污染程度。采集水样后,可通过    的方法在显微镜下对其进行观察计数。
(3)浮游动物以浮游植物、细菌或者碎屑等为食物,它对环境变化敏感,因而也可用来监测和评价水质情况。浮游动物作为物质循环中的重要环节,其作用是①                         ;②                                          。
(4)全球气候变暖加剧了渤海湾水域浮游植物中优势种的改变,进而影响了浮游动物种类和数量的改变,群落的这种变化属于群落的      。调查发现,入海河口附近的浮游动物种类和数量低于渤海湾中部,这主要体现了群落结构在    方向上的分布差异。入海河口附近的浮游动物种类和数量低于渤海湾中部的原因可能是                                       
           。因此,可依据相关浮游生物种类和数量的变化对水质情况进行监测和评价。
2.(15分)(2024·临沂二模)稻田养蟹是我国稻作区重要的生态农业模式,操作简单易行,经济效益显著,符合人与自然和谐共生的发展要求。图1是稻蟹共生稻田生态系统的部分结构,图2是能量流经该稻田生态系统第二营养级的示意图,图中数值表示能量[单位:10 kJ/(m2·a)]。
(1)连续高温的气候使稻田中某种杂草种群数量明显下降,这种调节种群数量的因素属于    制约因素。该稻田生态系统的               是沿着食物链和食物网进行的。
(2)据图1可知,输入该生态系统的能量形式有                 。在“藻类→浮游生物→河蟹”的食物链中,浮游生物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和      的粪便流向分解者。
(3)图2中,C代表                     ;第二营养级到第三营养级的能量传递效率是    %。
(4)与传统的稻田生态系统相比,该农业模式明显提高水稻产量,从种间关系的角度分析,可能的原因是                                              (答出两点即可)。运用稻蟹综合种养的生态农业模式,体现了研究能量流动的意义是             
                                           。
3.(17分)(2024·南阳模拟)富含N、P的生活污水大量排放到某湖泊后,导致湖泊水体富营养化,当地政府部署了综合污水处理系统,净化水质并实施环境整治,成功将该区域打造成一个湿地公园。回答下列问题:
(1)水体中N、P等营养素富集会引起蓝细菌、绿藻等浮游生物迅速繁殖,蓝细菌属于生态系统成分中的    。浮游生物大量繁殖使湖中多种鱼死亡,导致该生态系统的    稳定性降低。
(2)生态修复后,湖泊水清鱼肥,带来了良好的经济效益。为合理地利用渔业资源,研究人员对湿地内湖泊的能量流动情况进行了调查分析,部分营养关系如下图(图中的数值表示能量的相对值)。据图分析,流经该生态系统的总能量为                                   (用文字表述,不填数值),图中A表示的能量去向是        ,n的数值为    。
(3)引入对污染物净化能力较强的芦苇等水生植物来修复该湖泊生态系统,主要遵循生态工程的    原理。修复后建立的湿地公园具有很多功能,如游玩观赏、某些植物可入药、净化水质、提高空气质量、缓解温室效应等,以上功能中体现了生物多样性间接价值的有                 。
(4)水绵可用于富营养化水体的除磷。已知无机氮源能提高水绵的除磷量,且N的作用效果大于N的作用效果。请设计实验对上述观点加以验证(要求简要写出实验思路、预期结果)。
实验思路:                                                                                              。
预期结果:                                     。
(5)硝化细菌是化能自养菌,通过N→N→N的氧化过程获取菌体生长繁殖所需的能量,在污水处理时,适当加入硝化细菌有利于改变水体中的离子比例,提高N、P的去除效率。下列说法错误的是    (多选)。
A.污水中的(NH4)2SO4只能作为硝化细菌的氮源
B.污水中的Na2CO3是硝化细菌的主要碳源
C.污水中的K2HPO4和NaH2PO4能维持某些培养基的pH
D.硝化细菌能清除水体中的铵态氮及亚硝态氮
二、新情境问题强化训练
4.(15分)(2024·重庆模拟)竞争排斥是指占有相同或相似生态位的两个物种为了争夺有限的食物、空间或其他环境资源,导致一个物种完全取代另一个物种的现象。某些环境因素能阻碍竞争作用发展到竞争排斥的程度,多个科研团队分别进行了实验尝试检验这一假说。
[实验一] 在不同光照条件(强光、弱光、强—弱光定期转换)的系统中接种相同的自然浮游植物群落。实验中的两种光照强度都可满足植物独立生长的需求,49天后测定各组浮游植物物种多样性指数的平均值,结果如图所示。
注:物种多样性指数越大,代表物种越丰富。
[实验二] 拟谷盗甲和拟谷盗乙均以面粉为主要食物,甲、乙成虫还会互相取食对方的卵和蛹,也取食同种拟谷盗的卵和蛹。在面粉容器内培养等量的两种拟谷盗,不同气候条件下的种间竞争结果如下表所示(仅存活一种拟谷盗时,代表该拟谷盗在种间竞争中获胜)。
气候条件 热—湿 温—湿 温—干 冷—干
百次实验 获胜次数 拟谷盗甲 0 14 87 100
拟谷盗乙 100 86 13 0
请回答下列问题:
(1)实验一的设置方法及结果    (填“能”或“不能”)支持题干中的假说,理由是                                                                。与光强恒定相比,光强波动条件下浮游植物物种多样性发生了明显改变。从生物与环境的适应性角度来看,物种多样性发生明显改变主要是因为   。
A.光强的波动改变了选择的方向
B.光强的波动提高了可遗传有利变异频率
C.光强的波动加速了新的浮游植物物种形成
(2)实验二中,若以面粉为第一营养级,拟谷盗甲所属的营养级是              。某同学在“温—干”的气候条件下重复了一次面粉容器内拟谷盗甲和拟谷盗乙的培养,预测本次实验的竞争结果是                  。实验二的设置方法及结果    (选填“能”或“不能”)支持题干中的假说。
(3)另有证据表明竞争排斥的结果会受到物种初始密度的影响,在环境适合生存时,初始密度占优势的物种能将另一物种排斥掉。若要改进实验二用于验证上述结论,以百次实验获胜次数为观测指标,当面粉容器内培养的拟谷盗甲的初始密度大于拟谷盗乙时,应选择的最佳气候类型是     。
习题讲评课Ⅱ
1.解析:(1)生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息是物理信息,海水温度属于物理信息;空气、水等信息传播的媒介称为信道。
(2)蓝细菌数量较多、体积较小,可通过抽样检测的方法在显微镜下对其进行观察计数。
(3)浮游动物在生态系统中可作为消费者和分解者,作为物质循环中的重要环节,其作用是作为消费者,加快物质循环,作为分解者,将有机物分解为无机物。
(4)全球气候变暖加剧了渤海湾水域浮游植物中优势种的改变,进而影响了浮游动物种类和数量的改变,属于群落演替;入海河口附近的浮游动物种类和数量低于渤海湾中部,是水平方向上的分布差异;由于生产生活污水含大量的有机物,排放至入海河口处,使水体富营养化,藻类等浮游植物大量繁殖,死亡后被分解,消耗大量氧气,同时需氧型细菌分解有机物消耗水中大量氧气等原因,入海河口附近的浮游动物种类和数量低于渤海湾中部。
答案:(1)物理 信道 (2)抽样检测 (3)作为消费者,加快物质循环 作为分解者,将有机物分解为无机物 (4)演替(或次生演替) 水平 生产生活污水含大量的有机物,排放至入海河口处,使水体富营养化,藻类等浮游植物大量繁殖,死亡后被分解,消耗大量氧气,同时需氧型细菌分解有机物消耗水中大量氧气
2.解析:(1)连续高温的气候对稻田中某种杂草种群的作用强度与该种群的密度无关,这种调节种群数量的因素属于非密度制约因素。食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。
(2)据图1可知,稻田养蟹,需要人工提供饵料和肥料,因此输入该生态系统的能量,除了生产者固定的太阳能外,还有饵料和肥料中的化学能。动物粪便中的能量属于上一营养级的同化量,在“藻类→浮游生物→河蟹”的食物链中,浮游生物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和河蟹的粪便流向分解者。
(3)图2是能量流经该稻田生态系统第二营养级的示意图,C代表初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量。第二营养的同化量=呼吸散失的能量+用于生长、发育、繁殖的能量=1 220+1 280=2 500[10 kJ/(m2·a)],第三营养级的同化量=摄入量-粪便量=500-60=440[10 kJ/(m2·a)],因此第二营养级到第三营养级的能量传递效率是440÷2 500×100%=17.6%。
(4)稻田引入河蟹后,水稻产量得到提高的可能原因见答案。运用稻蟹综合种养的生态农业模式,充分地利用了空间和资源,体现的研究能量流动的意义见答案。
答案:(1)非密度 物质循环和能量流动 (2)太阳能和饵料、肥料中的化学能 河蟹 (3)初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量 17.6 (4)河蟹可以杂草为食,杂草密度降低,减少了与水稻的种间竞争,水稻因而得到更多的阳光、二氧化碳和无机盐用于生长;河蟹捕食稻田昆虫,减少昆虫对水稻的取食和危害,增加了水稻产量 可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用,还可以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
3.解析:(1)蓝细菌能够进行光合作用,属于生态系统成分中的生产者。浮游生物大量繁殖使湖中多种鱼死亡,物种丰富度下降,生态系统的结构变得简单,导致该生态系统的抵抗力稳定性降低。
(2)生活污水中含有有机物,蓝细菌、绿藻等生产者固定太阳能,所以流经该生态系统的总能量为蓝细菌、绿藻等生产者固定的太阳能和生活污水中有机物的化学能。图中A表示的能量去向为流向分解者的能量,同化量=用于生长、发育、繁殖的能量+呼吸作用散失的能量=(流入分解者的能量+未利用的能量+流向下一营养级的能量)+呼吸作用散失的能量,则图中n=2 200+44.4-637.3-21.5-(40.1+20.8+3.6+2.3)=1 518.8。
(3)向湖泊中引入污染物净化能力较强的水生植物来修复该生态系统,以实现生态系统的自我调节、自我更新和维持,从而达到修复的目的,这主要遵循生态工程中自生原理。生物多样性间接价值是生态功能,净化水质、提高空气质量、缓解温室效应体现了生物多样性间接价值。
(4)水绵可用于富营养化水体的除磷。要验证无机氮源能提高水绵的除磷量,且N的作用效果大于N的作用效果。则实验的自变量是有无无机氮源和无机氮源的种类,检测水体中磷的剩余量(浓度)作为因变量。实验思路及预期结果见答案。
(5)由题干信息可知,硝化细菌通过N→N→N的氧化过程获取能量,污水中的(NH4)2SO4可作为硝化细菌的氮源和能源,A错误;硝化细菌为自养型生物,可以污水中的N为氮源和能源,将CO2和水合成糖类,故硝化细菌的主要碳源是CO2,B错误;污水中的K2HPO4和NaH2PO4可维持某些培养基的pH,C正确;硝化细菌能将N氧化成N,进而将N氧化成N,故可用硝化细菌清除水体中的铵态氮及亚硝态氮,D正确。
答案:(1)生产者 抵抗力 (2)蓝细菌、绿藻等生产者固定的太阳能和生活污水中有机物的化学能 流向分解者的能量 1 518.8
(3)自生 净化水质、提高空气质量、缓解温室效应 (4)将相同体积的同种富营养化水体分为三组,其中一组加入一定量蒸馏水,另外两组分别添加等量、相同浓度的N溶液和N溶液,随后在这三种条件下的水体中培养等量同种水绵,一段时间后,检测水体中磷的剩余量(浓度) 添加N组的水体中磷的剩余量(浓度)小于添加N组的,且以上两组水体中磷的剩余量(浓度)均小于添加蒸馏水组的 (5)AB
4.解析:(1)在实验一设置的强—弱光定期转换条件下,49天后各组的浮游植物物种多样性指数的平均值都大于光强恒定时的结果,说明光照强度的定期转换保留了许多物种,在一定程度上阻碍了竞争排斥现象的发生,所以能支持题干中的假说。与光强恒定相比,光强波动条件下浮游植物物种多样性发生了明显改变。从生物与环境的适应性角度来看,浮游植物物种多样性发生明显改变主要是因为光强的波动改变了选择的方向,B、C两个选项的说法均没有依据,故选A。
(2)拟谷盗甲以面粉、拟谷盗甲和拟谷盗乙的卵和蛹为食物,所以拟谷盗甲所属的营养级是第二营养级和第三营养级。在“温—干”的气候条件下重复一次面粉容器内拟谷盗甲和拟谷盗乙的培养,由于是单次实验,竞争结果具有不确定性,拟谷盗甲和拟谷盗乙均有可能获胜。实验二每一种气候条件下的实验最后都只存活了一种拟谷盗,没有体现竞争共存的结果,因此不能支持题干中的假说。
(3)在“热—湿”气候条件下,拟谷盗甲百次实验获胜次数为0,说明“热—湿”气候条件很可能不适合拟谷盗甲的生存,不符合题目要求;“温—湿”气候条件下,拟谷盗甲的获胜次数为14次,明显少于拟谷盗乙的获胜次数86次,说明该气候条件适合两种拟谷盗生存,但拟谷盗乙更占优势,若培养的拟谷盗甲的初始密度大于拟谷盗乙时,出现拟谷盗甲的获胜次数大幅度上升的结果,则能验证本小题中的结论,故应选择的最佳气候类型是“温—湿”。
答案:(1)能 49天后强—弱光定期转换条件下各组的浮游植物物种多样性指数平均值都大于光强恒定时的结果,说明光照强度的定期转换保留了许多物种,在一定程度上阻碍了竞争排斥现象的发生 A (2)第二营养级和第三营养级 拟谷盗甲或拟谷盗乙获胜(仅拟谷盗甲或拟谷盗乙存活) 不能 (3)温—湿
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