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专题11
生物与环境
一、选择题
1．(2020·广西壮族自治区桂林十八中高三期末)下列关于种群和群落的叙述错误的是(
C
)
A．建立自然保护区，提高大熊猫种群的环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施
B．土壤小动物对于动植物遗体的分解起重要的辅助作用
C．年龄组成为增长型的种群，在近期其个体数量一定增多
D．水平方向上光照强度的不同会影响群落的水平结构
【解析】　就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及风景名胜区等，是对生物多样性最有效的保护，可见，建立自然保护区，提高大熊猫种群的环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施，A正确；在土壤小动物中，有的是分解者，有的是消费者，分解者能够将动植物的尸体、排泄物和残落物分解为无机物，而消费者的存在能够加快生态系统的物质循环，因此土壤小动物对于动植物遗体的分解起重要的辅助作用，B正确；年龄组成为增长型的种群，受其它自然因素(如疾病、自然灾害)的影响，在近期其个体数量不一定增多，C错误；水平方向上光照强度的不同，是影响群落的水平结构的因素之一，D正确。
2．(2020·河北省衡水中学高三三模)下列有关种群和群落的相关叙述，正确的是(
D
)
A．研究种群数量变化可以用模型法，如“S”型曲线就是构建的物理模型
B．种群和群落都有空间特征，如均匀分布就是群落的水平结构
C．种群密度调查方法多样，如用标志重捕法调查蚯蚓的种群密度
D．影响群落演替的因素很多，如阳光对优势植物的形成非常重要
【解析】　研究种群数量变化可以用模型法，如“S”型曲线就是构建的数学模型，A错误；群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，而种群具有空间特征，如均匀分布、随机分布和集群分布，B错误；蚯蚓的活动能力弱，活动范围小，故可用样方法调查蚯蚓的种群密度，C错误；影响群落演替的因素很多，如阳光对优势植物的形成非常重要，原因是优势植物因为吸收光能的能力强，所以生长更旺盛而成为优势种，D正确。
3．(2020·浙江省高三期末)下列关于环境容纳量的叙述，正确的是(
A
)
A．环境容纳量是种群的稳定平衡密度
B．当某害虫种群数量达到K/2时，进行杀虫效果最佳
C．达到环境容纳量时，种群的自然增长率大于零
D．环境容纳量是某时间内种群的最大数量
【解析】　环境容纳量是种群在某环境中所能维持的种群最大数值，即种群在该环境中的稳定平衡密度，A正确；K/2时种群增长速率最大，故防治害虫应在害虫数量没达到K/2时进行，B错误；达到环境容纳量时，种群的自然增长率等于零，C错误；环境容纳量是种群在某环境中所能维持的种群最大数值，D错误。
4．(2020·辽宁省高三二模)图为某生态系统部分碳循环示意图，其中①②代表相关生理过程，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ代表不同生物类群。下列相关叙述正确的是(
A
)
A．V类群生物都属于异养型生物
B．图中体现的种间关系均为捕食关系
C．②过程释放的能量可以通过①过程进入生态系统
D．①和②过程中交换的物质种类和能量形式均相同
【解析】　V类群生物属于分解者，属于异养生物，A正确；由消费者至分解者的过程不是捕食，B错误；②是各生物的呼吸作用，呼吸作用释放的热能不能被利用，C错误；①和②过程中交换的物质种类相同，都是CO2，但能量不同，①是太阳能或光能，②是热能，D错误。
5．(2020·全国高三一模)下图是某生态农业的模式图，下列关于该生态系统的叙述正确的是(
C
)
A．“水稻→鸡→猪”是该生态系统的一条食物链
B．沼渣、塘泥可以为水稻、大豆提供物质和能量
C．鸡粪中的能量不属于鸡同化的能量
D．该生态系统提高了各营养级之间的能量传递效率
【解析】　猪并未捕食鸡，“水稻→鸡→猪”不是该生态系统的一条食物链，A错误；沼渣、塘泥作为肥料还田，水稻、大豆利用的是微生物分解时产生的无机盐及CO2，并未直接从沼渣、塘泥中获取能量，B错误；鸡粪中的能量不属于鸡的同化量，属于鸡的上一营养级水稻和大豆的同化量，C正确；在生态农业中只能提高能量的利用率而不能提高营养级之间的能量传递效率，D错误。
6．(2020·甘肃省兰州一中高三模拟)切叶蚁切割、收集植物叶片，将含有消化酶的排泄物排在碎叶上，用来培养真菌，然后以真菌作为自己的食物来源。下列分析错误的是(
C
)
A．切叶蚁“培养”的真菌是分解者，能参与生态系统的物质循环
B．探路的切叶蚁发现合适的植物后会留下“气味”，这种“气味”属于化学信息
C．碎叶中的能量通过食物链流向真菌，再流向切叶蚁
D．切叶蚁与其培养的真菌之间的关系是长期共同进化的结果
【解析】　由“切叶蚁将含有消化酶的排泄物排在碎叶上用来培养真菌”可知，切叶蚁“培养”的真菌是分解者，能参与生态系统的物质循环，A正确；生态系统中信息的种类包括物理信息、化学信息和行为信息，探路的切叶蚁发现合适的植物后会留下“气味”，可在同种的不同个体间传递信息，“气味”属于化学信息，B正确；食物链一般是指捕食植物链，只涉及生产者和消费者，不含分解者，C错误；切叶蚁与其培养的真菌之间相互影响，两者的关系是长期共同进化的结果，D正确。
7．(2020·浙江省高考真题)下列关于营养级的叙述，正确的是(
B
)
A．营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越多
B．自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级
C．营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和
D．食物链中的各营养级之间能量传递效率是相同的
【解析】　由于能量在流动过程中每传递一次损失一大半，从一个营养级传到下一个营养级的效率只有约10～20%，所以营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越少，A错误；自然生态系统中的所有绿色植物都能进行光合作用，将无机物转化为有机物，将光能转化为化学能，所以属于生产者营养级，B正确；营养级是指处于食物链同一环节上所有生物，包括同种和不同种生物，C错误；能量从植物到植食动物或从植食动物到肉食动物的传递效率一般只有约10～20%，不同食物链中相邻两个营养级之间的能量传递效率不一定相同，即使在同一条食物链中，不同的相邻两个营养级之间的能量传递效率也不一定相同，D错误。
8．(2020·广东省高三二模)下图是某个海岛上部分生物之间的食物关系图，相关叙述正确的是(
C
)
A．图中显示了5个生物种群组成的4条食物链
B．碳在图中生物之间以有机物的形式循环流动
C．信息传递在图中生物之间可以双向进行
D．图中生物的能量可流向分解者，但分解者的能量不能流向这些生物
【解析】　图中的植物多种多样，不同种植物属于不同的种群，其他生物也类似于植物，都有多个种群，因此图中的种群数量远远多于5个，A错误；碳在图中生物之间以有机物的形式顺着食物链单向流动，不能循环流动，B错误；信息传递在图中生物之间可以双向进行，如鼬根据兔留下的气味捕食兔，而兔根据黄鼬留下的气味躲避鼬的捕食，C正确；当图中的生物以分解者为食物时，能量就从分解者流向图中所示的生物，D错误。
9．(2020·海南省高三模拟)如图是人工湿地处理城市污水的示意图，其中甲、乙、丙代表湿地生态系统的三种成分。下列叙述错误的是(
D
)
A．甲能将有机物分解成无机物返回无机环境中
B．大气中的CO2进入乙可通过光合作用完成
C．丙为消费者，能加快生态系统的物质循环
D．乙同化的太阳能是流经该生态系统的总能量
【解析】　甲为分解者，能将有机物分解成无机物返回无机环境中，A项正确；乙是生产者，大气中的CO2通过生产者的光合作用或化能合成作用进入生物群落，B项正确；丙为消费者，能加快生态系统的物质循环，C项正确；流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和城市污水中有机物中的化学能，D项错误。
10．(2020·山东省高三二模)各种类型的生态系统中，非生物的物质和能量、大量的植物、动物和微生物等组成成分通过物质和能量的联系形成一定的结构，行使一定的功能。下列叙述错误的是(
A
)
A．组成生态系统的非生物的物质和能量中没有有机物
B．实现生态系统物质循环这一功能的生态系统是生物圈
C．呼吸消耗的能量占该营养级同化量的比值随着营养级的升高越来越大
D．生态系统的物质循环、能量流动和信息传递维持了生态系统的相对稳定
【解析】　组成生态系统的非生物的物质和能量中有有机物，A错误；实现生态系统物质循环功能的生态系统是生物圈，B正确；营养级别越高的生物生长发育等各种生命活动所需要的能量越多，细胞呼吸作用越强，故呼吸消耗的能量占该营养级同化量的比值随着营养级的升高越来越大，C正确；生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递，维持了生态系统的相对稳定，D正确。
11．(2020·天津四十三中高三期末)下图为部分碳循环示意图，下列叙述正确的是(
D
)
A．图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中，能量流动是单向、逐级递减的
B．生产者为第一营养级，①②⑥⑧之和为生产者固定的总能量
C．根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳来自⑥过程
D．①⑦⑧过程以CO2的形式进行，②③④⑤⑥过程以有机物的形式进行
【解析】　图中Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分别表示初级消费者、次级消费者和分解者，由生产者、Ⅱ和Ⅲ构成的食物链中，能量流动是单向、逐级递减的，A错误；流经该生态系统的总能量是生产者通过①过程固定的能量，B错误；根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳来自①过程，C错误；碳由无机环境进入生物群落的过程①和由生物群落返回无机环境的过程⑦⑧均以CO2的形式进行，碳在生物群落内的流动过程②③④⑤⑥都以有机物的形式进行，D正确。
12．(2020·贵州省贵阳一中高三期中)生态系统的稳定维持离不开生态系统的结构和功能，下列相关说法错误的是(
C
)
A．生态系统中的信息传递可以在生产者与次级消费者之间发生
B．通过物质循环可以实现生物圈中物质上的自给自足
C．能量流动中未利用的能量指的是未被呼吸作用消耗和未被分解者利用的能量
D．生产者、消费者、分解者以及非生物的物质和能量不能构成生态系统的结构
【解析】　如某些植物可以挥发化学物质招引该植物天敌的捕食者捕食植物天敌，故生态系统中的信息传递可以在生产者与次级消费者之间发生，A正确；生物圈中物质上可通过物质循环实现自给自足，B正确；能量流动中未利用的能量指的是未被自身呼吸作用消耗、未被分解者利用的能量和未流入下一营养级的能量，C错误；生态系统的组成成分和营养结构共同构成生态系统的结构，D正确。
13．(2020·江苏省高三一模)2020年“国际生物多样性日”的主题为“我们的解决方案在自然界”。下列有关生物多样性的叙述中正确的是(
A
)
A．我国制定的海洋伏季休渔政策既是保护生物多样性的举措也遵循可持续发展的理念
B．热带雨林具有的旅游观赏和保持水土的功能均体现了生物多样性的直接价值
C．海州湾海湾生态与自然遗迹海洋特别保护区只是保护海岸原生动植物的多样性
D．生物多样性是长期生物进化的结果，生物多样性锐减不属于全球性生态环境问题
【解析】　海洋伏季休渔政策是科学合理利用资源的举措，既有利于保护生物多样性也遵循可持续发展的理念，A正确；热带雨林具有的旅游观赏和保持水土的功能分别体现了生物多样性的直接价值和间接价值，B错误；海州湾海湾生态与自然遗迹海洋特别保护区是保护现有的海洋及海岸生态环境和动植物多样性，C错误；生物多样性是长期生物进化的结果，生物多样性锐减属于全球性生态环境问题，D错误。
二、非选择题
14．(2020·定远县育才学校高三期中)稗草为一年生草本植物，形状似稻但叶片毛涩，颜色较浅，杂生于农田，繁殖能力很强，对农作物生长不利。请回答下列问题：
(1)农作物、稗草及其他杂草在生态系统中的作用是
将无机物合成有机物，直接或间接为其他生物提供物质和能量
。调查发现，某农田中的植物具有斑块镶嵌分布的特点，该现象体现了群落的
水平
结构。
(2)稗草固定的能量除用于自身的生长、发育、繁殖外，其余能量的去路是
呼吸作用消耗(或以热能形式散失)
。稗草的“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息，这种信息类型属于
物理
信息。
(3)农民常常除去田间杂草，从生态系统功能上考虑，其在实践中的意义是
调整能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分
。某农田弃耕后，很快就会长满稗草等一年生的杂草，群落随后会进一步演替，这种群落演替方式属于
次生
演替。
【解析】　(1)农作物、稗草及其他杂草在生态系统中属于生产者，其作用是将无机物合成有机物，直接或间接为其他生物提供物质和能量；农田中的植物具有斑块镶嵌分布的特点属于群落的水平结构。(2)生产者的能量去路主要包括用于自身的生长、发育、繁殖和呼吸作用消耗；稗草的“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息属于生态系统中的物理信息。(3)农民常常除去田间杂草，可以调整能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分；弃耕农田发生的演替属于次生演替。
15．(2020·山西省高三模拟)如图为碳循环部分示意图(A、B代表生理过程)回答下列问题：
(1)图中有
1
条食物链，灰兔属于第
二
营养级。
(2)碳元素在图示生态系统中主要以
CO2
的形式在生物群落和无机环境之间循环。补充图中缺少的箭头：
微生物→大气中的CO2
(用图中文字和箭头表示)。补充图中箭头后，图中体现的碳元素从生物群落返回无机环境的途径包括
通过生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用
。
(3)研究能量流动除了可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，能量持续高效地流向对人类最有益的部分外，还可以
帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，提高能量利用率
。
【解析】　(1)图中只有1条食物链，即植物→灰兔→猎豹，其中灰兔属于第二营养级。(2)碳在生物群落和无机环境之间主要是以CO2的形式进行循环的，在生物群落内部主要是以含碳有机物的形式进行传递的。图中缺少微生物通过分解(呼吸)作用产生CO2的过程，即缺少微生物指向大气中的CO2的箭头。补充图中箭头后，图中体现的碳元素从生物群落返回无机环境的途径包括通过生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用。(3)研究生态系统的能量流动，除了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外，还可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，提高能量利用率。
16．(2020·宁夏回族自治区银川一中高三模拟)“雾霾”现象的出现对人体健康产生了一定的影响。“低碳、节能、减排”是如今社会呼吁的一种绿色生活方式，如图为生态系统“碳”元素的循环途径，请回答下列问题：
(1)该生态系统中A、B(B1、B2、B3)、C共同构成了该生态系统中的
生物群落
。
(2)在碳循环过程中，碳元素主要通过①
绿色植物的光合作用
途径进入生物群落。要做到“低碳、节能、减排”，人们应采取的措施是
大量植树造林，减少化石燃料的燃烧
。
(3)生态系统中的绿色植物为人类提供了食物和药材等，这些体现了生物多样性的
直接
价值。但森林遭到毁灭性破坏时不能自动恢复，这一事实说明生态系统的
自我调节能力
是有限的。
【解析】　(1)该生态系统中的生产者A、各级消费者B和分解者C共同构成了生物群落。(2)图中的①表示绿色植物的光合作用，是碳元素进入生物群落的主要途径；要做到“低碳、节能、减排”，从碳循环的角度考虑，人们应采取的措施是大量植树造林，减少化石燃料的燃烧。(3)生态系统中的绿色植物为人类提供了食物和药材等，这些体现了生物多样性的直接价值。森林生态系统的自我调节能力是有限的，当遭到毁灭性破坏时就不能自动恢复了。因此，森林遭到毁灭性破坏时不能自动恢复，说明生态系统的自我调节是有限的。
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-专题11
生物与环境
1．(生命观念)(2020·陕西省安康中学高三期末)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。下图表示某一年该动物种群不同月份的年龄结构(每月最后一天统计该种群各年龄组成的个体数)下列关于该种群的叙述，错误的是(
D
)
A．与2月份相比，4～6月份成熟个体比例降低与未成熟个体数量增加有关
B．若引入一种专门捕杀该动物幼体的天敌，则该动物种群的年龄组成会发生改变
C．引起该动物种群数量变化的因素除了年龄组成外还有性别比例、出生率和死亡率等
D．由于该动物种群数量多年维持相对稳定，此其年龄组成在每个月份都是稳定型
【解析】　该动物的繁殖期应在2月份以后，4～6月份成熟个体比例降低与未成熟个体数量增加有关，A正确；若引入一种专门捕杀该动物幼体的天敌，则该动物种群中的幼年个体将会减少，从而会改变该动物种群的年龄组成，B正确；引起种群数量变化的因素除了年龄组成外，还有性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率等，C正确；从题图中可以看出，6月份该种群的年龄组成明显是增长型，D错误。
2．(科学思维)(2020·山东省高三二模)某生态系统部分营养成分之间的关系，以及部分营养级的部分能量值(单位：J·m－2·a－1)如图。下列判断正确的是(
D
)
A．草→草食性动物→肉食性动物①→肉食性动物②是含有四个营养级的食物链
B．在能量流动和物质循环中X分别代表热能和CO2
C．肉食性动物①属于初级消费者，由草食性动物到①的能量传递效率是3%
D．①同化的能量中只有约3.11%用于①的生长、发育和繁殖
【解析】　草食性动物与肉食性动物都不止一种，因此此食物链不一定含有四个营养级，A错误；在能量流动中，能量主要以热能形式散失；物质循环包括碳循环、氮循环等，在碳循环中，X表示CO2，B错误；肉食性动物①属于次级消费者，C错误；生长发育繁殖量＝同化量－呼吸量＝7×105，占同化量的约3.11%，D正确。
3．(科学探究)(2020·海南省海南华侨中学高三二模)如图示用血细胞计数板通过显微镜观察到的酵母菌培养液的结果，相关叙述正确的是(
A
)
A．在加样液之前，要对计数室进行镜检，如果有污物必须进行清洗
B．取样时为避免吸到培养液底部的死菌，滴管应轻轻吸取，避免溶液晃动
C．在计数板滴上酵母菌培养液后，应将盖玻片先斜靠再盖好，防止气泡产生
D．在计数的时候，应该选择图中位于角上的四个小格计数并进行换算
【解析】　加样液之前，要对计数室进行镜检，若有污物必须先进行清洗，A正确；取样时应先振荡试管，目的是使酵母菌均匀分布，B错误；在血球计数板滴加酵母菌培养液前，应先盖盖玻片，C错误；计数时应选择5个中方格进行计数，并求其平均值，D错误。
4．(社会责任)(2020·山东省高三二模)新型“零废弃生态农业”利用酶催化剂，将鸡粪、猪粪及农田废弃物变为无臭无味溶于水的粉末，随水施撒在土壤里，实现了农田有机垃圾的零废弃、无污染，让农田秸秆和卖不出去的废弃农产品代替化肥改造盐碱地。从生态学角度对“零废弃生态农业”的分析正确的是(
D
)
A．“零废弃”改变了该生态系统的组成成分
B．酶催化剂提高了该生态系统中分解者的作用
C．废弃物再利用提高了该生态系统中能量传递效率
D．促进了该生态系统中的物质循环并减少环境污染
【解析】　该生态系统的组成成分并没有发生改变，“零废弃”只是加速了物质循环过程，并且能更加有效地利用该生态系统部分废弃物，A错误；酶能够降低化学反应活化能，加速物质的分解，但并不能提高分解者的作用，B错误；生态系统中能量传递效率是无法改变的，废弃物再利用属于提高能量的利用效率，C错误；原来的生态系统中，鸡粪、猪粪及农田废弃物是由分解者分解为无机物，进而被植物体重新吸收的；而在“零废弃生态农业”利用酶催化剂，将鸡粪、猪粪及农田废弃物变为无臭无味溶于水的粉末，随水施撒在土壤里，不仅加速了物质循环过程，还能减少环境污染，D正确。
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-专题十一　生物与环境
构建网络·串联知识
YAO
DIAN
ZHENG
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ZI
CE
PAI
CHA
要点整合·自测排查
种群的特征和数量变化
一、整合主干知识
1．种群的特征及相互关系
2．解读三种类型的“S”型曲线
(1)t1之前，种群数量小于K/2，由于资源和空间相对充裕，种群数量增长较快，当种群数量为K/2时，出生率远大于死亡率，种群增长速率达到最大值。
(2)t1～t2，由于资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，种群增长速率下降。
(3)t2时，种群数量达到K值，此时出生率等于死亡率，种群增长速率为0
3．K值与K/2值的分析与应用
(1)K值与K/2值的分析：
(2)K值与K/2值的应用：
二、自测排查
1．判断下列有关种群特征叙述的正误
(1)统计种群密度时，应去掉采集数据中最大、最小值后取平均值。(×)
(2)五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度。(×)
(3)可以使用血细胞计数板直接计数蛙卵的密度。(×)
(4)若通过调控环境条件，使某动物的性成熟推迟，则出生率会更高。(×)
2．判断下列有关种群数量变化叙述的正误
(5)环境容纳量是指种群的最大数量。(×)
(6)在相对稳定的生态系统中，种群数量主要是由气候、食物、天敌等因素调节的。(√)
(7)不同种生物的K值各不相同，但同种生物的K值固定不变。(×)
(8)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。(×)
三、边角扫清
1．调查分布范围小、个体较大的种群密度应选用什么调查方法？此方法可否用于调查人口密度？
提示：直接逐个计数，调查人口密度不能应用直接逐个计数。
2．调查有趋光性的昆虫可以采用
调查种群密度。
提示：黑光灯诱捕。
群落的结构和演替
一、整合主干知识
1．辨析群落的四种关系、三种曲线和两种结构
(1)四种关系：
写出A、B、C、D四图中a与b的种间关系：
A．互利共生；B.寄生；C.竞争；D.捕食。
(2)三种种间关系曲线：
写出图1～3表示的种间关系：
图1：互利共生；图2：捕食；图3：竞争。
(3)界定群落的两种结构
2．从“4”个角度快速界定初生演替(初)与次生演替(次)
二、自测排查
1．判断下列有关群落结构叙述的正误
(1)草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂。(×)
(2)底栖动物与浮游动物分层现象属于群落的垂直结构。(√)
(3)洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布，构成群落的水平结构。(√)
(4)“苗多欺草，草多欺苗”反映的种间关系是竞争。(√)
2．判断下列有关群落演替叙述的正误
(5)退耕还林，退塘还湖，布设人工鱼礁之后都会发生群落的初生演替。(×)
(6)演替达到相对稳定的阶段后，群落内物种组成不再变化。(×)
(7)地衣会比苔藓更早地出现在火山岩上。(√)
(8)群落演替中的森林阶段对太阳光的利用比灌木阶段更充分。(√)
三、边角扫清
1．区分群落的主要依据是
。
提示：群落的物种组成。
2．立体农业是指
。
提示：运用群落的空间结构原理，为充分利用空间和资源而发展起来的一种农业生产模式。
生态系统的结构、功能和稳定性
一、整合主干知识
1．据同化类型判断生态系统功能类群
2．辨清生态系统能量流动的三个易混点
(1)流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量。强调关键词是“固定”而不是“照射”。
(2)10%～20%是相邻两个营养级的传递效率，不是两个个体之间的传递效率。
(3)能量传递效率≠能量利用率：
①能量传递效率：能量沿食物链流动，以“营养级”为单位，传递效率约为10%～20%。
②能量利用率：能够被人类利用的能量占生产者能量的比值。
3．明确碳循环的来源和去路
(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。
(2)碳返回无机环境的途径
4．生态系统中的信息传递及作用
5．生物多样性的“3、3、4、1”
二、自测排查
1．对于一个结构和功能处于恢复过程中的生态系统，生物多样性提高后，某营养级的能量可全部流入下一营养级。(×)
2．食物链各营养级中10%～20%的能量会被分解者利用。(×)
3．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．土壤中的硝化细菌是异养生物，因而不属于生产者。(×)
5．生态系统中的物种丰富度越高，食物网的结构会越复杂，生态系统的稳定性越高。(√)
6．碳对生物和生态系统具有重要意义，碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行。(√)
7．生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然有利。(×)
8．种群内不同个体之间的差异体现“基因多样性”。(√)
三、边角扫清
1．生态农业利用的生态学原理主要是
。
提示：物质循环再生和能量多级利用。
2．恢复生态学主要利用
理论，恢复生态系统的功能，维持生态系统的生产，保证人类生存环境的稳定。
提示：生物群落演替。
3．“绿水青山就是金山银山”。“绿水青山”的生态功能有
，“退耕还林、还草、还湖”工程的生态学意义是
。
提示：保持水土、防风固沙，涵养水源、调节气候　改善生态环境，提高生物多样性的价值和生态系统的生态、社会、经济效益(稳定性)
YAN
JIU
KAO
TI
JIE
NAN
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研究考题·解难培优
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
串联种群和群落
题点1　分析判断种群的特征的相关问题
1．(2018·全国卷Ⅰ)种群密度是种群的数量特征之一。下列叙述错误的是(
D
)
A．种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果
B．某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
C．鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同
D．培养瓶中细菌种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱
【解析】　当空间、资源有限时，种群呈S型增长；林场空间、资源有限，老鼠种群数量的增长会由于密度增加而逐渐减慢；鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，由于鱼的大小不同等，单位水体中产量有可能相同；培养瓶中细菌种群数量达到K值前，由于环境阻力逐渐增大，密度对其增长的制约逐渐增强。
2．(2020·全国卷Ⅰ)土壤小动物对动植物遗体的分解起着重要的作用。下列关于土壤小动物的叙述，错误的是(
A
)
A．调查身体微小、活动力强的小动物数量常用标志重捕法
B．土壤中小动物类群的丰富度高，则该类群含有的物种数目多
C．土壤小动物的代谢活动会影响土壤肥力，进而影响植物生长
D．土壤小动物呼吸作用产生的CO2参与生态系统中的碳循环
【解析】　调查身体微小、活动能力强的小动物数量常用取样器取样法，A错误；物种丰富度指群落中物种数目的多少，土壤中小动物丰富度高，说明该类群含有的物种数目多，B正确；一些土壤小动物可以将有机物分解为无机物，增加土壤肥力，进而影响植物的生长，C正确；土壤小动物可以通过呼吸作用产生二氧化碳，二氧化碳进入大气中，可以参与碳循环，D正确。
拓展归纳：
分析影响种群数量变化的方法
掌握影响种群数量变化的实例有助于更好地理解种群数量特征间的关系。
(1)城市人口剧增——是由迁入率>迁出率造成的。
(2)利用性外激素诱捕雄蛾——通过改变性别比例来降低出生率。
(3)将性外激素释放到大田中，干扰雌雄蛾正常交尾——直接降低出生率。
(4)中国计划生育政策——控制出生率，使人口增长率下降。
题点2　科学分析种群数量变化曲线
3．(2019·全国卷Ⅰ)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3
h、10
h、23
h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述错误的是(
D
)
A．细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B．培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同
C．在培养到23
h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D．培养基更新时间间隔为23
h时，种群增长不会出现J型增长阶段
【解析】　细菌甲为异养生物，能够将培养基中的有机物分解成无机物，A项正确。培养基更新频率的不同，可用来表示环境资源量的不同：更新频率快，环境资源相对丰富；更新频率慢，环境资源相对匮乏，B项正确。通过对比题图中三条曲线可知，a组为培养基更新时间间隔为3
h的实验组，细菌数量呈J型增长，由此可知其营养和空间条件都是充裕的，C项正确。培养基更新时间间隔为23
h时，在培养的初始阶段，由于营养和空间条件充裕，因此种群增长也会出现J型增长阶段，D项错误。
4．(2020·天津高三二模)图1表示某种群数量变化的相关曲线图，图2是在理想环境和自然条件下的种群数量增长曲线。下列有关叙述错误的是(
B
)
A．图2中曲线X可表示图1中前5年种群数量的增长情况
B．图1中第15年种群数量最少
C．图1中第10年种群数量最多
D．图2中B点时种群增长速率最大
【解析】　据图1可以看出，该种群在前五年的种群的λ值不变，说明种群的数量每年以一定的倍数增长，所以该种群在前5年种群数量的变化类型是“J”型增长，而图2中的曲线X表示种群数量的“J”型增长曲线，因此图2中曲线X可表示图1中前5年种群数量的增长情况，A正确；图1中，10年到20年之间λ＜1，则种群数量越来越少，在这30年中，该种群数量最少的年份是第20年，B错误；图1中第10年λ值等于1，表示当年种群数量与前一年种群数量相等，10年到20年之间λ＜1，则种群数量越来越少，所以图1中第10年种群数量最多，C正确；图2中B点时位于种群“S”型增长曲线的K/2处，此时种群增长速率最大，D正确。
规律方法：
坐标模型中K值确认与λ值变动分析
(1)K值确认：K值即“在环境不受破坏”的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量——实际环境中种群数量往往在K值上下波动如图所示：
(2)λ值变动分析：“λ”应为“种群数量”每年以一定的倍数增长，第二年数量为第一年的λ倍，由此，若λ＝1，则种群数量不变(稳定)；若λ>1，则种群数量增长；λ>1且恒定时种群数量呈“J”型增长；若λ<1，则种群数量下降，如下图所示：
题点3　综合分析群落的结构和演替
5．(2020·全国卷Ⅱ)河水携带泥沙流入大海时，泥沙会在入海口淤积形成三角洲。在这个过程中，会出现3种植物群落类型：①以芦苇为主的植物群落(生长在淡水环境中)，②以赤碱蓬为主的植物群落(生长在海水环境中)，③草甸植物群落(生长在陆地环境中)。该三角洲上的植物群落是通过群落演替形成的，演替的顺序是(
A
)
A．②①③
B．③②①
C．①③②
D．③①②
【解析】　由题干信息可知，该处形成三角洲的过程发生的演替属于次生演替，由于入海口的海水环境，最先形成的群落应是②以碱蓬为主的植物群落，随着河水(淡水)的不断冲刷，此处环境中水中的盐浓度会逐渐下降，植物群落便逐渐演替为①以芦苇为主的植物群落，由于河水中带有泥沙，三角洲处的陆地面积也会有一定的增大，因此会逐渐演替为草甸植物群落，则演替顺序为②①③，A正确。
6．(2018·江苏高考)下图是某处沙丘发生自然演替过程中的三个阶段，下列叙述正确的是(
D
)
A．从形成沙丘开始发生的演替是次生演替
B．阶段Ⅰ的沙丘上草本植物占优势，群落尚未形成垂直结构
C．阶段Ⅰ与Ⅱ的沙丘上生长的植物种类完全不同
D．阶段Ⅲ沙丘上的群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强
【解析】　在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替属于初生演替；草本阶段的群落也存在垂直结构；群落演替是指优势取代而非取而代之，所以阶段Ⅰ与Ⅱ的沙丘上的植物种类并非完全不同；阶段Ⅲ沙丘上的群落生物种类最多，营养结构最复杂，自我调节能力最强，所以对外界干扰的抵抗力稳定性最强。
规律方法：
“两看法”判断初生演替和次生演替
理解生态系统的结构和功能
题点1　理解生态系统的结构
7．(2018·海南高考)某地在建设池塘时，设计了如图所示的食物网，鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层。关于该池塘生态系统的叙述，错误的是(
D
)
A．鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者
B．消耗等量藻类时，鳜鱼的生长量少于鲢鱼
C．通气可促进水体中生物残骸分解为无机物
D．藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量
【解析】　鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者，A正确；鳜鱼的营养级比鲢鱼高，消耗等量藻类时，鳜鱼的生长量少于鲢鱼，B正确；通气有利于水体中分解者的呼吸作用，促进残骸分解为无机物，C正确；藻类固定的能量大于流入次级消费者的能量，D错误。
8．(2020·安徽模拟)某相对封闭的生态系统中除分解者外共有五个种群(每个种群只占一个营养级)，其能量调查如下表所示：
种群
甲
乙
丙
丁
戊
同化量(×102
kJ/m2)
7
50
20
0.98
500
下列对该表数据作出的分析，正确的是(
B
)
A．该生态系统的营养结构可表示为戊→乙→丙→甲→丁
B．当甲与丙无捕食关系时，每相邻两营养级之间能量的传递效率都相等
C．该生态系统中甲的数量增加以后，会导致丙的数量减少，乙的数量增加
D．去除甲和丁后，丙增多乙减少
【解析】　由题意可知，每个种群只占一个营养级，则五种生物所构成的营养结构应为；若甲与丙无捕食关系，则食物网为，则相邻两个营养级之间的能量传递效率依次为＝＝＝0.14；甲捕食乙、丙，若甲数量增加，则乙、丙的数量减少；除去甲和丁后，则乙、丙的数量先增加、后减少，最后趋于稳定。
题点2　理解分析生态系统的功能
9．(2019·全国卷Ⅱ)如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是(
A
)
A．前者为金字塔形，后者为倒金字塔形
B．前者为倒金字塔形，后者为金字塔形
C．前者为金字塔形，后者为金字塔形
D．前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形
【解析】　夏季草原生态系统中牧草的数量远多于羊的数量，该生态系统的数量金字塔呈金字塔形；森林生态系统中昆虫的数量远多于乔木的数量，该生态系统的数量金字塔呈倒金字塔形，A项正确。
10．(2018·海南高考)某同学将一面镜子竖立在一棵树旁，该树上的一只小鸟飞到镜前，对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述，错误的是(
D
)
A．小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息
B．小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息
C．小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息
D．激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息
【解析】　小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息；小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息；小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息；激怒小鸟的信息是直接来自非生物的物理信息。
11．(2020·全国卷Ⅲ)生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述，错误的是(
A
)
A．消费者没有参与碳循环的过程
B．生产者的光合作用是碳循环的重要环节
C．土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节
D．碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环
【解析】　消费者能通过呼吸作用将有机物中的碳转化为无机物CO2，释放到无机环境中，参与了碳循环，A错误；生产者的光合作用能将无机环境中的无机碳转化为含碳有机物，是碳进入生物群落的重要途径，因此是碳循环的重要环节，B正确；土壤中的微生物的分解作用，能将有机物中的碳转化为无机物释放到无机环境中，是碳返回无机环境的重要过程，C正确；碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2的形式循环，在生物群落内部的传递形式是含碳有机物，D正确。
规律方法：
巧辨碳循环模式图中的四种成分
(1)常考图示
(2)突破方法
①先据双向箭头“??”确定“大气中CO2库”与“生产者”。
②再根据两者中有“1”个指入箭头的为“生产者”(如图甲中A，图乙中1，图丙中E)，有1个指出箭头的为“大气中CO2库”(如图甲中B，图乙中4，图丙中A)。
③最后据食物链从生产者→初级消费者→次级消费者及各生物均最终指向分解者确认各级消费者及分解者(如三个图中分解者为图甲中D，图乙中3，图丙中C；图丙中F为初级消费者，D为次级消费者，B为三级消费者)。
题点3　生态系统稳定性和环境保护
12．(2018·海南高考)对于一个结构和功能处于恢复过程中的生态系统，下列推论错误的是(
D
)
A．适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复
B．随着生物多样性的提高，系统的自我调节能力增强
C．恢复后的生态系统，其结构和功能可接近受损前的状态
D．生物多样性提高后，某营养级的能量可全部流入下一营养级
【解析】　适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复；随着生物多样性的提高，系统的自我调节能力增强；恢复后的生态系统，其结构和功能可接近受损前的状态；生物多样性提高，但能量传递效率保持不变。
13．(2020·山东省高三一模)“海底黑烟囱”是指海底富含硫化物的高温热液活动区，其热液喷出时形似“黑烟”。此区域是高温、高压、没有阳光和缺乏氧气的极端环境，却发现了许多前所未见的生物，包括大得出奇的红蛤、海蟹、血红色的管虫、形状类似蒲公英的水螅生物、蠕虫及硫细菌(类似硝化细菌)等许多生物。下列说法正确的是(
C
)
A．该生态系统的能量输入是这里特殊的生产者固定的太阳能
B．当前科学家利用该区域的某些生物研制耐热酶，体现了生物多样性的间接价值
C．“海底黑烟囱”生态系统中的生物种间关系包括捕食、竞争等
D．“海底黑烟囱”中的细菌若移到地面实验室富氧环境里，其数量会呈“S”型增长
【解析】　该生态系统的能量输入是这里特殊的生产者通过化能合成作用获得的能量，A错误；利用该生态系统中的生物研制耐热酶，体现的是生物多样性的直接价值，B错误；“海底黑烟囱”生态系统中的生物如红蛤、海蟹、管虫、水螅生物、蠕虫及硫细菌等生物种间存在捕食、竞争等关系，C正确；“海底黑烟囱”是高温、高压、没有阳光和缺乏氧气的极端环境，将其中的细菌移到地面实验室富氧环境里，细菌会死亡，D错误。
拓展提高：
生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系解读
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