资源简介 (共254张PPT)专题九 生物与环境核心问题梳理核心概念落实核心素养达成专题作业本课结束0提示答案解析专题九 生物与环境[核心素养] 1.基于对种群特征和影响种群数量变化因素的了解,阐明种群数量变化受到内因和外因的影响,外因通过内因而起作用。2.通过学习样方法、标志重捕法,掌握调查种群数量的思路和方法。3.尝试用模型表征不同物种种群的数量波动。4.基于对种群和群落水平研究问题的分析,认同探究视角对于认识事物很重要,尝试从不同的视角提出问题。5.运用结构与功能观、进化和适应观分析群落的形成和演替。6.基于不同类型群落与其环境关系的分析,认同群落的形成和演替是有客观规律的,人类活动也应顺应自然界的客观规律。7.基于对人类活动影响群落结构和演替的了解,分析人与自然的关系,认同退耕还林、还草、还湖的必要性。8.尝试运用结构分析法、模型方法、定量分析法等,分析生态系统的结构和功能。9.基于对生态系统结构和功能的分析,强化生命的系统观、结构与功能观、物质与能量观、稳态与平衡观,并运用这些观念分析自然界和社会中的一些问题。核心问题梳理考点1 种群与群落1.种群、群落、生态系统的概念以及它们之间的相互关系是什么?提示:生态系统包含群落,群落包含种群。在一定自然区域内,同种生物的全部个体形成种群,同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,构成生物群落,群落和无机环境组成生态系统。2.种群最基本的数量特征是什么?最基本的数量特征和其他特征之间的关系是什么?提示:种群密度。出生率和死亡率、迁出率和迁入率直接决定种群密度,年龄组成通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度,性别比例通过影响出生率间接影响种群密度。3.种群密度的调查方法及各自适用的范围分别是什么?提示:种群密度的调查方法:样方法和标志重捕法。样方法适用范围:植物以及昆虫卵、作物植株上的蚜虫、跳蝻等活动能力弱、活动范围小的动物;标志重捕法适用范围:活动能力强、活动范围大的动物;对于有趋光性的昆虫可采用黑光灯诱捕法。4.哪些因素可以影响种群数量的变化?提示:种群自身的特征、种内关系、种间关系和外界环境因素等。5.理想状态下种群增长的数学模型公式是什么?自然条件下“S”型曲线种群增长的速率随时间呈怎样的变化?提示:Nt=N0λt。种群增长速率先增大,在K/2时达到最大,然后逐渐减小,最终增长速率降为0。6.从环境容纳量的角度看,保护大熊猫和防治有害动物应分别怎样做?提示:保护大熊猫应该提高环境容纳量,防治有害动物应降低其环境容纳量。7.在群落水平上研究的问题都有哪些?提示:群落的丰富度、种间关系、群落的空间结构、群落的演替等。8.群落的空间特征是什么?群落在垂直方向上和水平方向上,生物种群的分布各有什么特点?原因是什么?提示:在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构,群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面。在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象,原因是植物受光照强度影响、动物受栖息空间和食物条件的影响;在水平方向上,生物种群呈镶嵌分布,原因是受地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点及人与动物的影响。9.群落演替有哪几种类型?演替的原因是什么?人类的活动对群落演替的影响是什么?提示:群落演替的类型分为初生演替和次生演替。演替的原因:环境的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;生物本身不断进行繁殖、迁徙;群落内部由于生命活动造成内部环境改变;种内和种间关系不断发生变化;人类活动的干扰。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。考点2 生态系统及环境保护1.生态系统的结构包括哪些内容?生态系统的组成成分有哪些?提示:生态系统的结构包括两方面,即生态系统的组成成分和营养结构。生态系统的组成成分包含非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。2.生态系统中生产者和分解者的地位和作用分别是什么?提示:生产者的地位是生态系统的基石,作用是制造有机物,储存能量,为消费者提供食物条件和栖息场所。分解者的地位是生态系统的必备成分,作用是将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解为无机物,供生产者重新利用。3.生态系统的功能包括哪几个方面?提示:能量流动、物质循环、信息传递。4.流经生态系统的总能量是什么?从某个时间段看,流经某营养级(最高营养级除外)的能量包括哪几个去向?提示:流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量。自身呼吸作用散失、流向分解者、被下一个营养级利用、未被利用。5.初级消费者的摄入量、同化量、自身呼吸散失的能量、用于生长、发育和繁殖的能量、未被利用的能量,它们之间的关系是什么?提示:摄入量=同化量+粪便量。同化量=自身呼吸散失的能量+用于生长、发育和繁殖的能量。用于生长、发育和繁殖的能量=流向下一营养级的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。6.能量流动的特点及原因是什么?提示:能量流动的特点是单向流动,逐级递减。单向流动的原因是:生物之间的捕食关系不可逆转,能量只能从低营养级流向高营养级,不可逆转,也不能循环流动;逐级递减的原因是:各营养级生物同化的能量,会被呼吸作用散失和分解者利用,还有一部分未被利用,只有10%~20%的能量流入下一营养级。7.人们研究自然生态系统的能量流动的意义是什么?提示: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;帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动方向,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。8.物质循环的特点是什么?碳循环中碳元素进入群落及离开群落的途径都是什么?提示:物质循环的特点是具有全球性和循环性。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;碳返回无机环境的途径:生产者、消费者的呼吸作用,分解者的分解作用,化石燃料的燃烧。9.生态系统中传递的信息有哪几种?信息传递的作用是什么?提示:物理信息、化学信息和行为信息。信息传递在生态系统中的作用:调节生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,以维持生态系统的稳定。10.生态系统的稳定性的种类有什么?生态系统为什么具有稳定性?提示:抵抗力稳定性和恢复力稳定性。生态系统具有一定的自我调节能力。11.抵抗力稳定性和恢复力稳定性一般具有什么关系?二者的核心内容是什么?提示:一般情况下抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈负相关。抵抗力稳定性的核心内容:抵抗干扰,保持原状;恢复力稳定性的核心内容:遭到破坏,恢复原状。12.生物多样性包括哪几个层次?提示:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。13.生物多样性有什么价值?提示:生物多样性的价值有直接价值:食用、药用、旅游观赏、科学研究、文学艺术创作等;间接价值:指的是生物多样性的生态价值,如森林生态系统具有的保持水土、涵养水源、防风固沙、调节气候等功能;潜在价值:未发现的价值。核心概念落实知识点一 列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征[例1] (2020·山东青岛高三二模)行为调节学说认为,随着种群密度的增加,处于支配地位的个体占满有利的地段,剩余的个体只好生活在其他不利的地段(常常缺乏食物以及保护条件)或者往其他地方迁移,从而限制了种群的增长,使种群密度维持在相对稳定的水平上。下列叙述错误的是( )A.根据行为调节学说,种群维持稳态的调节机制是负反馈调节B.生活在不利地段中的个体易受天敌、疾病等的侵害C.“行为调节”能更好地提高生产者和消费者间的能量传递效率D.不利地段的低出生率、高死亡率以及高迁出率限制种群数量的增长答案 C解析 行为调节学说认为,当种群密度上升至一定程度时,可以利用增大死亡率和迁出率、降低出生率的方法降低种群密度,维持种群密度的稳定,即种群密度过高时降低种群密度,进行负反馈调节,A正确;生活在不利地段的个体易受天敌、疾病等侵害,造成死亡率上升、出生率下降,B正确;不同营养级之间的能量传递效率一般维持在10%到20%之间,不会因为种群密度保持稳定而提高,C错误;不利地段的低出生率、高死亡率以及高迁出率限制种群数量的增长,导致种群密度维持相对稳定,D正确。[例2] (2020·山东聊城高三二模)去除取样法是调查活动能力较强动物种群密度的常用方法,其原理是:在一个封闭的种群里进行随机捕获并去除,随着捕捉次数的增加种群数量逐渐减少,每次捕获数也逐次递减,但捕获的总累积数逐渐增加。以单位捕获量为纵坐标,捕获累积量为横坐标,可以得到如图所示曲线。下列相关叙述错误的是( )A.该曲线与横轴的交点M代表的数值可认为是种群数量的估计值B.若每次捕获并标记再放回,下次捕获时只需统计未标记个体数C.对于蚜虫、跳蝻等种群可采用此方法调查种群密度D.该方法不能用来调查物种丰富度答案 C解析 去除取样法需要假定在调查期间,没有出生和死亡、没有迁入和迁出;每次捕捉时,所有动物被捕几率相等。根据去除取样法的原理,该曲线与横轴的交点M代表的数值,理论上是该种群数量,A正确;每次捕获并标记再放回,下次捕获时不统计被标记的个体,只统计未标记个体数,B正确;对于蚜虫、跳蝻等活动能力较弱的种群,可采用样方法调查种群密度,C错误;该方法与标志重捕法类似,只能调查种群密度,不能用来调查物种丰富度,D正确。知识点二 尝试建立数学模型解释种群的数量变动[例3] (2020·湖南长沙一中第二次月考)科学工作者为了监测和预报某草原鼠害的发生情况,对田鼠种群数量的变化规律进行调查,发现在最初的一个月内,种群数量每天增加1.5%。据此分析错误的是( )A.研究者通常采用标志重捕法估算该地区田鼠的种群数量B.最初一个月内,田鼠种群增长模型可构建为Nt=N0λt,其中λ为1.015C.最初一个月内,田鼠的死亡率可能大于0D.数月之后,当田鼠种群的出生率与死亡率大致相等时,是防治鼠害的最佳时期答案 D解析 田鼠活动能力强,调查其种群数量时,需采用标志重捕法,A正确;最初一个月内,田鼠种群增长呈“J”型曲线,增长模型可构建为Nt=N0λt,因为种群数量每天增加1.5%,所以λ为1+1.5%=1.015,B正确;最初一个月内,田鼠的生存环境属于理想条件,种群数量增长呈“J”型曲线,尽管如此,田鼠的死亡率也可能大于0,C正确;数月之后,当田鼠种群的出生率等于死亡率时,种群数量达到最大值,不是防治鼠害的最佳时期,有害动物的防治越早越好,应在未达到K/2之前防治,D错误。[例4] (2020·山东青岛一模)图中甲和乙两条曲线代表两种生物数量Nt和一年后的种群数量Nt+1之间的关系,直线p表示Nt=Nt+1,下列有关说法不正确的是( )A.对于甲种群而言,B点时其种群数量表现为上升B.对于乙种群而言,F点表示种群增长速率最快时其种群的数量C.东北虎等珍稀濒危动物,容易灭绝,其变化曲线比较类似于甲曲线OA段D.乙曲线OD段可表示家鼠等繁殖力强的动物,在种群密度低时也能迅速回升答案 B解析 对于甲种群而言,B点位于p直线的上方,说明此时Nt知识点三 举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征[例5] 东亚飞蝗是造成“蝗灾”的重要生物,研究者通过2年时间对某地区气温、降水量变化与东亚飞蝗种群数量变化的关系进行了研究,结果如图所示。相关分析正确的是( )A.东亚飞蝗种群的特征包括种群密度、出生率、死亡率、丰富度等B.干旱环境下,东亚飞蝗不利于生存C.气温越高,东亚飞蝗种群数量降低越明显D.影响蝗虫种群密度的因素有温度和降水量答案 D解析 种群的特征包括种群密度、出生率、死亡率、迁入率、迁出率等,丰富度属于群落水平研究的问题,A错误;图中降水量越低,蝗虫数目越多,气温升高,蝗虫数量也随之增多,这说明温度和降水量是影响蝗虫种群密度的重要因素,B、C错误,D正确。[例6] (2020·山东等级考一卷)放牧是草地生态系统重要的管理方式之一。下列说法不正确的是( )A.家畜只采食一种牧草会减弱该牧草的竞争力B.放养的家畜数量可根据牧草的种群密度确定C.越长的放牧间隔越不利于牧草的可持续增长D.禁止放牧一定能增加草地物种多样性答案 D解析 若家畜只采食一种牧草,则该牧草的种群数量会减少,导致其竞争能力减弱,A正确;牧草的数量可决定家畜种群数量的最大容纳量(K值),因此应根据牧草种群密度合理放牧,B正确;放牧间隔较长时,牧草种群密度较大,种内斗争加剧,导致牧草种群生长速率减慢,不利于牧草的可持续增长,C正确;禁止放牧可能会导致群落中某种牧草快速繁殖,成为优势种,不利于物种多样性的增加,D错误。[例7] (2020·山东日照高三校际联考)2019年年底以来,东非地区暴发了近几十年来最严重的沙漠蝗灾。印度和巴基斯坦等亚洲国家也受到沙漠蝗灾的重大冲击,导致大量农作物被毁。沙漠蝗飞行能力强、食量大,可聚集形成巨大蝗群,繁殖周期约为30天。回答下列问题:(1)从种群特征的角度分析,印度和巴基斯坦等地沙漠蝗虫种群密度短期内迅速增加的直接原因是__________________________________。(2)群居型成熟沙漠蝗雄成虫会释放挥发性化合物苯乙腈纶,驱避同种其他雄虫,以减少求偶竞争提高交配效率。该化合物属于一种________信息,上述实例体现了生态系统中信息传递的作用是__________________。(3)根据蝗灾发生及治理过程中的调查数据,科研人员绘制了下图所示的曲线。蝗虫种群的环境容纳量可用图中________点对应的种群数量表示。在干旱季节,应将蝗虫种群的数量控制在图中________点对应的种群数量之前,其原因是________________________________________。答案 (1)出生率大于死亡率,迁入率大于迁出率(2)化学 有利于种群的繁衍(3)B A A点之前蝗虫种群数量较少,增长速率较低解析 (1)直接影响种群密度的是出生率、死亡率和迁入率、迁出率,印度和巴基斯坦等地沙漠蝗虫因出生率大于死亡率,迁入率大于迁出率,导致种群密度短期内迅速增加。(2)挥发性化合物苯乙腈纶属于化学信息,它驱避同种其他雄虫,以减少求偶竞争提高交配效率,体现了生态系统中信息传递有利于种群的繁衍。(3)蝗虫种群的环境容纳量是指环境不被破坏条件下所能维持的种群最大数量,可用图中B点对应的种群数量表示。在干旱季节,应将蝗虫种群的数量控制A点之前,原因是此时蝗虫种群数量较少,增长速率较低。核心概念:不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落。生命观念:稳态与平衡观。知识点四 描述群落具有垂直结构和水平结构等特征,并可随时间而改变[例8] (2020·江苏高考)“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”“争渡,争渡,惊起一滩鸥鹭”……这些诗句描绘了荷塘的生动景致。下列叙述正确的是( )A.荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统B.采用五点取样法能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数C.挺水的莲、浮水的睡莲及沉水的水草体现出群落的垂直结构D.影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是光照和人类活动答案 C解析 荷塘中的动物、植物和微生物共同构成生物群落,生物群落与它的无机环境相互作用构成生态系统,A错误;五点取样法是随机取样法(样方法)的一种,是估测种群密度、物种数的方法,不能精确调查荷塘中蜻蜓目昆虫的种类数,B错误;挺水植物、浮水植物和沉水植物空间分布上存在分层现象,体现的是群落的垂直结构,C正确;荷塘中鸟类的分布主要受植物(食物或栖息地)、动物(食物或天敌)以及人类活动的影响,光照主要影响植物的分层现象,D错误。知识点五 阐明一个群落替代另一个群落的演替过程,包括初生演替和次生演替两种类型[例9] (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.②①③B.③②①C.①③②D.③①②答案 A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以赤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③草甸植物群落,则演替顺序为②①③,A正确。[例10] (2020·山东德州高三二模)成立于阿拉善左旗月畔的公益组织致力于阿拉善地区荒漠化防治,经过十多年努力,目前极耐旱的梭梭树在阿拉善地区已大量种植,使不断沙漠化的阿拉善成为了绿洲。下列有关叙述正确的是( )A.阿拉善成为绿洲的过程中发生了群落的初生演替B.荒漠变为绿洲体现了人类活动能改变演替的速度和方向C.梭梭树的种植对阿拉善地区的气候条件没有影响D.随着演替的进行,梭梭树的生物量会持续增加答案 B解析 阿拉善成为绿洲的过程是在具有一定植被的基础上进行的,发生了群落的次生演替,A错误;人类活动往往会改变群落演替的速度和方向,B正确;梭梭树的种植能改善阿拉善地区的气候条件,C错误;随着演替的进行,极耐旱梭梭树的生物量增加到一定程度后可能会减少,D错误。知识点六 分析不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点[例11] (2020·河北正定中学四检)猴面包树根系发达、树干粗壮高大,木质松如海绵。旱季时树叶完全脱落,雨季大量吸水,迅速长叶开花结果,花在夜间开放,吸引果蝠等动物传粉。猴面包树的果实是猴子等动物喜爱的食物,树干中的水分也可以被动物取用,使其获得“热带草原生命之树”的美誉。由此无法推断出( )A.热带草原的季节性变化引起猴面包树产生有利变异B.落叶使猴面包树的水分散失减少,有利于其度过旱季C.猴面包树夜间开花是与果蝠等传粉动物共同进化的结果D.猴子等动物的取食行为可以帮助猴面包树传播种子答案 A解析 猴面包树本来就存在不同的变异,热带草原的季节性变化对猴面包树的变异起着选择作用,A错误;落叶使猴面包树的蒸腾作用降低,水分散失减少,有利于其度过旱季,B正确;猴面包树夜间开花是与果蝠等传粉动物共同进化的结果,C正确;猴子等消费者的取食行为可以帮助猴面包树传播种子,D正确。知识点七 阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成,各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体[例12] 生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链、食物网,下列关于生态系统组成成分的叙述,正确的是( )①凡是细菌、真菌都是分解者 ②凡是自养型生物都是生产者 ③植物都是生产者 ④动物都是消费者 ⑤异养型生物都是消费者A.②B.②③C.③④D.②⑤答案 A解析 细菌中的硝化细菌属于生产者,真菌也存在消费者,如引起足癣的真菌,①错误;自养型生物是生态系统的生产者,能利用无机物合成有机物,②正确;植物中的菟丝子是消费者,③错误;动物中的蚯蚓、蜣螂等是分解者,④错误;异养型生物包括消费者和分解者,⑤错误。知识点八 讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构[例13] (2020·湖北重点中学期初联考)如图是某陆生生态系统食物网的结构模式图。下列各项叙述中错误的是( )A.此生态系统中有8条食物链B.多种生物在食物链中占有不同营养级,使食物链交错连接形成食物网C.在甲→丙→丁→辛这条食物链中,辛属于三级消费者、第四营养级D.该图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者,未体现的成分是分解者答案 D解析 图中甲和戊是生产者,共有8条食物链,A正确;题图仅体现了生态系统成分中的生产者和消费者,未体现的成分是分解者和非生物的物质和能量,D错误。[例14] 大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用,当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时,下列情况不会出现的是( )A.某种植食性动物可能会在竞争中失去原有竞争优势B.该生态系统中的生产者在一定程度上得到保护C.大型肉食性动物通过捕食至少可获得第一营养级同化量的10%D.该生态系统中原有食物链的营养级会增加,营养结构更复杂答案 C解析 根据题意可知,某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时,对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用,故某种植食性动物可能在竞争中失去原有竞争优势,A正确;大型肉食性动物对植食性动物有驱赶作用,使生产者在一定程度上得到保护,B正确;能量传递效率是相邻营养级之间的同化能之比,故不能说大型肉食性动物通过捕食至少可获得第一营养级同化量的10%,C错误;大型肉食性动物的迁入使生态系统中原有食物链的营养级会增加,营养结构更复杂,D正确。知识点九 分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环、能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律[例15] (2020·湖北天门、仙桃、潜江联考)如图为部分碳循环示意图,下列叙述正确的是( )A.①⑦⑧过程以CO2的形式进行,②③④⑤⑥过程以有机物的形式进行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.图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中,能量是单向流动、逐级递减的答案 A解析 图中Ⅰ是无机环境,代表大气中的CO2,Ⅱ、Ⅲ是消费者,Ⅳ是分解者。碳在生物群落和无机环境之间(题图中①⑦⑧)的循环主要是以CO2的形式进行的,碳在生物群落内部(题图中②③④⑤⑥)以含碳有机物形式进行,A正确;题图中生产者为第一营养级,①为生产者固定的总能量,B错误;根瘤菌是消费者,因此它与豆科植物互利共生时,其生命活动所需的有机碳应该来自②过程而不是⑥过程,C错误;题图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ可以构成食物链,而分解者Ⅳ不参与食物链的组成,D错误。[例16] 如图所示为某食物链中各个营养级共有的能量流动情况。其中a~d代表能量值。下列相关叙述错误的是( )A.d代表流向分解者的能量B.若图示为第一营养级的能量流动情况,则图中缺少的能量流向是流向下一(第二)营养级的能量C.若图示为第二营养级的能量流动情况且为恒温动物,在气温逐渐降低时,假设b保持不变,则b/a的值将增大D.若图示为第三营养级的能量流动情况,假设该动物的摄入量为e,为了提高该动物的食物利用率,应提高b/e的值答案 C解析 各营养级同化能量的去向是:呼吸消耗、用于生长发育繁殖和被分解者利用。图示为某食物链中各个营养级共有的能量流动,则a为呼吸消耗量,b为同化量,c为用于生长、发育和繁殖的能量,d为流向分解者的能量,A正确;若图示为第一营养级的能量流动情况,则图中缺少的能量流向是流向第二营养级的能量,B正确;若图示为第二营养级的能量流动情况且为恒温动物,在气温逐渐降低时,恒温动物为了维持体温相对稳定,增强呼吸作用,则a值增大,假设b保持不变,则b/a的值将减小,C错误;提高动物的食物利用率,需提高动物同化的能量,即提高b/e的值,D正确。[例17] (2020·全国卷Ⅲ)假设某种蓝藻(A)是某湖泊中唯一的生产者,其密度极大,使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。回答下列问题:(1)该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是____________________________________(答出2点即可)。(2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图。(3)假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物(C)后,C种群能够迅速壮大,则C和B的种间关系是________。答案 (1)水体富营养化;没有其他生产者的竞争(2)eq\a\vs4\al()(3)竞争解析 (1)A是蓝藻,是该湖泊唯一的生产者,所以其种群密度极大的原因可能是该水域污染,水体富营养化,造成蓝藻爆发和缺少其他生产者竞争。(2)该生态系统存在唯一一条食物链A→B,所以能量流动关系如图:eq\a\vs4\al()。(3)C和B都以A为食,所以二者是竞争关系。知识点十 举例说明利用物质循环和能量流动规律,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源[例18] (2020·北京西城一模)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( )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答案 D解析 新型“零废弃生态农业”是利用酶催化剂将有机物变成了无机物,起到了生态系统中分解者的作用,促进了物质循环,并减少了环境污染,但对分解者本身的分解作用没有影响,且未增加或减少任何生物,因此也未改变生态系统的组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量),A、B错误,D正确;能量传递效率是指食物链中相邻两个营养级的同化量之比,废物再利用过程中并未涉及食物链,因此并不会改变和影响生态系统中的能量传递效率,C错误。知识点十一 解释生态金字塔表征了解食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系[例19] (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.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,后者为倒金字塔形答案 A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;森林生态系统中乔木的数量远少于昆虫的数量,该生态系统的数量金字塔呈倒金字塔形,A正确。[例20] 如图表示某一生态系统的能量金字塔,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同营养级的生物,E1、E2代表两种能量形式。下列有关叙述正确的是( )A.图中生产者、分解者,是实现生态系统物质循环的关键成分B.畜牧业中,放养与圈养相比,可提高Ⅱ到Ⅰ的传递效率C.E2表示的能量主要是通过光合作用固定的D.生态系统中的CO2、H2S等在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ之间循环利用答案 C解析 题图是能量金字塔,最底层是生产者,以上全是消费者,不含分解者,A错误;畜牧业中,圈养与放养相比,可提高能量利用率,但无法提高能量传递效率,B错误;Ⅰ是生产者,主要是绿色植物,故E2表示的能量主要是通过光合作用固定的,C正确;生态系统中的物质(以元素形式)在生物群落和无机环境之间循环,而在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ之间(生产者和各级消费者之间)不能循环利用,D错误。知识点十二 阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象[例21] 某生态系统中,镉在沿着食物链转移的过程中产生了生物富集作用。该生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级,各营养级所积累的镉的相对浓度如图所示。下列相关叙述不正确的是( )A.上述四个营养级可以构成食物链B.四个营养级中处于最高营养级的是丙C.镉不属于该生态系统的组成成分D.四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁>甲+乙+丙答案 C解析 题图中不同营养级的生物可以构成食物链,A正确;镉沿食物链积累,因此图中含有镉的量越多,营养级越高,则丙所处的营养级最高,B正确;生态系统的组成成分包括生物群落和无机环境,镉属于生态系统的组成成分,C错误;根据柱形图可知,丁的镉含量最低,说明其所处的营养级最低,则其固定的能量最多,由于能量是单向传递、逐级递减的,因此四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁>甲+乙+丙,D正确。知识点十三 举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用[例22] (2020·河南省新乡市高三第二次模拟)蚜虫的粪便是含有糖分的黏液,称为“蜜露”。蚂蚁非常喜欢吃“蜜露”,常用触角拍打蚜虫背部,通过拍打产生的振动频率促使蚜虫分泌“蜜露”。蚜虫受到其天敌瓢虫袭击时,会从尾部发出报警信息素,将危险信息通知其他蚜虫,同时蚂蚁接收到报警信息素就会赶来驱除蚜虫天敌。下列相关叙述不正确的是( )A.蚂蚁拍打蚜虫背部产生的振动频率属于物理信息B.蚂蚁吃“蜜露”,蚜虫同化量的一部分传递到蚂蚁C.化学信息可以在同种或异种生物间传递D.信息能调节种间关系维持生态系统的稳定答案 B解析 蚂蚁用触角拍打蚜虫背部,通过拍打产生了一定的振动频率,属于物理信息,A正确;消费者产生的粪便中的能量不属于该营养级同化的能量,它属于上一营养级的同化量的一部分,“蜜露”属于蚜虫的粪便,其中含有的能量不属于蚜虫的同化量,B错误;据题干信息,报警信息素属于化学信息,该信息可以在蚜虫间传递,也可以在蚜虫与蚂蚁间传递,C正确;据题干信息,蚂蚁和蚜虫可以通过信息传递调节种间关系,维持生态系统的稳定,D正确。知识点十四 分析特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构[例23] (2016·全国卷Ⅲ)我国谚语中的“螳螂捕蝉,黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中,捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是( )A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向答案 C解析 根据题意可写出食物链:植物→蝉→螳螂→黄雀→鹰。鹰的迁入延长了食物链,使能量消耗的环节(营养级)增加,但没有改变能量流动的方向,C正确,D错误;鹰的迁入使黄雀的数量减少,导致黄雀的食物螳螂的数量增多,进而导致蝉的数量减少,A错误;大多数细菌是分解者,产生的能量大多以热能的形式散失,不能流向生产者,B错误。[例24] (2020·北京市东城区第二学期高三综合练习)水稻属禾本科,为世界上最重要的粮食作物之一。由于追求粮食的高产,大量化肥农药等被施用,农产品质量和食品安全存在较大问题,农业生态环境也受到了严重破坏。鸭有旺盛的杂食性却不喜食禾本科植株,利用此特点,我国多地采用稻鸭共作的生态农业模式。(1)水田中的稻、鸭等生物及阳光、土壤等成分共同构成了一个________。写出稻鸭共作田里可能存在的一条食物链__________________。(2)为研究稻鸭共作模式对水稻产量及农田生态的影响,科研人员进行了稻单作和稻鸭共作的比较试验。水稻单作按常规生产方式使用化肥、杀虫杀菌剂。稻鸭共作每公顷投放300只20天龄的麻鸭,共育75天。只在稻鸭共作之前和之后施用化肥和农药。最终统计经济效益如下表(单位:元/hm2)。①从生态系统结构的角度分析,稻单作模式下的____________,生态系统的________低。②据表可知,与稻单作模式相比,稻鸭共作模式稻米产量增加,推测鸭在稻鸭共作中的作用包括________________________________________(至少答出两点)。除此之外,鸭也能增加农民收入。从环境保护角度分析稻鸭共作模式的优点是__________________________________,此种模式遵循了生态工程的整体性原理,最终实现了__________________效益的双赢。(3)CH4是引起气候变化的主要温室气体之一。稻田是CH4最大的人为排放源。在厌氧条件下,土壤中有机物在产甲烷杆菌等微生物作用下被逐步分解形成CH4。研究表明,稻鸭共作使稻田的CH4排放量明显降低,请你从产甲烷杆菌代谢类型的角度思考,解释稻鸭共作降低CH4排放量的原因__________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)生态系统 稻→食稻昆虫→鸭(或杂草→鸭)(2)①营养结构简单 抵抗力稳定性(或自我调节能力)②鸭在稻田间的觅食活动,起到吃草、捕虫、踩草等作用;同时鸭的排泄物又可以肥田 减少了农药和化肥的使用,减轻土壤、水环境的污染 生态和经济 (3)产甲烷杆菌为严格的厌氧型微生物,稻鸭共作生态系统中鸭通过觅食和游动,增加水体与大气交换面积,增加水中溶解氧,抑制产甲烷杆菌的生长活性,减少CH4的排放核心概念:生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统,完成物质循环、能量流动和信息传递。生命观念:稳态与平衡观、物质与能量观、信息观。知识点十五 生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰,保持或恢复自身结构和功能的相对稳定[例25] (2020·湖北天门、仙桃、潜江联考)下列有关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.生态系统稳定性的高低可通过种群内个体数目的多少来体现C.同等强度干扰下,草原生态系统比沙漠生态系统恢复速度慢D.“野火烧不尽,春风吹又生”,体现了生态系统的抵抗力稳定性答案 A解析 负反馈调节在生态系统中普遍存在,是生态系统自我调节能力的基础,A正确;生态系统稳定性的高低可通过生物种类的多少来体现,B错误;草原生态系统恢复力稳定性比沙漠强,故同等强度干扰下,草原生态系统比沙漠生态系统恢复速度快,C错误;“野火烧不尽,春风吹又生”,体现了生态系统的恢复力稳定性,D错误。[例26] (2020·山东聊城高三二模)全球瞩目的澳大利亚大火从2019年烧到2020年,在这场火灾中有数亿只爬行动物、鸟类、哺乳动物(包括8000多只考拉)丧生,花草树木损失更是不计其数。有科学家预测大火可能也会影响部分区域的气候。回答下列问题:(1)当生态系统遭遇轻微污染时,仍然能够维持相对稳定的原因是该生态系统具有________能力,这种能力的基础是________。大火破坏程度超过了森林生态系统的承受能力,使生态系统的稳定性被破坏,生态系统的稳定性是指________________________________________________。(2)从生态功能的角度分析,大火前的森林具有__________________________(至少答两点)的作用。(3)由森林到一片焦土,若干年后还可再形成新的森林,则该过程属于________演替,森林火灾中丧生的考拉数量可通过________法统计:数亿只动物丧生,会使群落________大大降低。答案 (1)自我调节 (负)反馈调节 生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力 (2)保持水土、防风固沙、涵养水源、调节气候 (3)次生 样方 丰富度知识点十六 人类活动对生态系统的动态平衡有着深远的影响,依据生态学原理保护环境是人类生存和可持续发展的必要条件[例27] 免耕法是指农业生产中不松土或少松土,收获时只收割麦穗或稻穗等部位,而将经过处理后的农作物秸秆和残茬保留在农田地表,任其腐烂。提倡免耕法取代传统松土措施的原因不包括( )A.增加土壤的透气性,促进根系的有氧呼吸B.有利于水土保持,能减少沙尘暴的发生C.减少土壤微生物对CO2的排放量,有效缓解温室效应D.减少了农田生态系统的物质输出,使土壤肥力得以提高答案 A解析 松土可以增加土壤的透气性,促进根系的有氧呼吸,A错误;松土容易造成水土流失,是沙尘暴的一种诱发因素,B正确;由于松土促进了土壤微生物的有氧呼吸,增加了二氧化碳的排放,从而使温室效应变得更加严重,C正确;由于作物收获时秸秆等并未移出农田,故减少了农田生态系统的物质输出,提高了土壤肥力,D正确。[例28] 2020年,世界环境日的主题是“生物多样性”,就是呼吁大家采取行动,遏制自然界不断加速的物种丧失和自然栖息地退化趋势。下列有关生态环境保护的叙述,错误的是( )A.每种野生生物都有独特的基因库,必须维持野生生物的多样性B.生物多样性的形成过程就是新物种形成的过程C.合理开发和利用野生资源是对生物多样性保护的有效措施D.把受灾地区的珍稀动物迁入其他自然保护区属于易地保护答案 B解析 生物多样性的内容包括基因多样性、物种多样性和生态系统的多样性,因此生物多样性的形成过程不仅仅是新物种不断形成的过程,B错误。[例29] (2020·丰台区高三年级第二学期综合练习)生态工程控害技术是合理地利用现有的耕作习惯来提高生物防控或对害虫的直接控制,包括改变大面积单一耕作模式、减少害虫的迁入量和种群发生数量,以及提高天敌的自然控害作用。(1)稻田生态系统和自然生态系统相比,其自我调节能力________,原因是________________________。(2)构成水稻生态系统的非生物的物质和能量包括__________________,水稻害虫与水稻的关系是____________。(3)为解决病虫害问题,有人建议在稻田中投放一定量的水生昆虫。常见本地水生昆虫的食性如下:类别豆娘螳水蝇摇蚊蕈蚊食性肉食性食腐或食肉水底有机物或植食性植食性从生态系统的营养结构看,稻田里蕈蚊属于______________。你认为可以投放的昆虫类别是______________。(4)水生昆虫种类非常多,对环境水质和底质污染物敏感性高,是水生生态系统中良好的指示生物,常被用作监测水生生态系统变化。下图是生态工程技术防控区与农民自防区稻田中豆娘在水稻不同发育阶段的数量变化情况:据图分析,生态工程技术防控区豆娘数量变化的特点是____________________________________________,而农民自防区豆娘数量都维持在一个较低的水平,推测可能的原因是_______________________________。答案 (1)弱 物种单一,营养结构简单 (2)水、矿质元素、阳光 捕食(或寄生) (3)第二营养级 豆娘、螳水蝇 (4)2009、2010年与农民自防区没有显著变化,2011年孕穗期豆娘数量明显增多 农民自防区稻田中使用了农药和化肥等解析 (1)稻田生态系统和自然生态系统相比,物种单一,营养结构简单,自我调节能力弱。(2)构成水稻生态系统的非生物的物质包括水、矿质元素、CO2、O2等,能量有阳光。有些水稻害虫以水稻为食,与水稻的种间关系为捕食;有些水稻害虫吸食水稻的汁液,与水稻的种间关系为寄生。(3)从生态系统的营养结构看,稻田里蕈蚊以植物(第一营养级)为食,属于第二营养级。为解决病虫害问题,可以投放以害虫为食的肉食性昆虫豆娘、螳水蝇。(4)由生态防控区和农民自防区图示对比可知,2009、2010年生态防控区与农民自防区豆娘数量没有显著变化,2011年孕穗期豆娘数量明显增多。农民自防区稻田中使用了农药和化肥等,对水生生态系统的水质和底质造成了一定的污染,故豆娘的数量低。核心概念:人类活动对生态系统的动态平衡有着深远的影响,依据生态学原理保护环境是人类生存和可持续发展的必要条件。生命观念:稳态与平衡观、信息观、系统观。 组成生态系统的生物成分与非生物成分相互影响,共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递,生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态2.1 不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落[例1] 资料:2020年,世界多地蝗灾肆虐,有专家认为可能是全球变暖导致的,当环境适宜时,尤其是在大雨过后,沙漠蝗虫的数量快速增加,主要啃食的农作物有小麦、玉米、高粱、水稻、粟、甘蔗等。一只雌性蝗虫可以产大约300颗卵,1平方公里规模的蝗群一天的进食量相当于3.5万人一天的进食量。蝗虫在幼年成长时,其实是无害的,数量很少,对农业没有构成重大的经济威胁。但当适当的干旱条件下,植被迅速生长,蝗虫大脑中的5-羟色胺被迅速刺激,令独居、无害的沙漠蝗虫变成一群贪婪的、到处肆虐的害虫。人们在蝗虫开始群聚前就喷洒杀虫剂,取得了明显效果。根据上述资料,分析影响沙漠蝗虫种群的因素有哪些?答案 非生物因素:气候、水、杀虫剂;生物因素:种群内部生物因素,沙漠蝗虫;种群外部生物因素,小麦、玉米等农作物、植被、人类等。2.2 生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统,完成物质循环、能量流动和信息传递[例2] 龟纹瓢虫是啃食棉花叶片的蚜虫的天敌。请画图表示出蚜虫啃食后的棉花叶片中能量的流动方向。答案 2.3 生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰,保持或恢复自身结构和功能的相对稳定[例3] 茂密森林发生了自然火灾。谈谈你对此现象的看法。答案 利:阳光、无机物增多,利于植物生长;弊:生态环境被破坏。2.4 人类活动对生态系统的动态平衡有着深远的影响,保护生态环境是人类生存和可持续发展的必要条件[例4] 用60字左右介绍“垃圾分类”。答案 垃圾分厨余垃圾、可回收垃圾、有害垃圾和其他垃圾;意义:进行垃圾分类可以减少土地侵蚀、减少污染、变废为宝、节约资源等,同时还可以培养人们爱护环境、节约资源的良好习惯。核心素养达成 (2020·北京等级考)北极圈附近的A群岛由众多生态环境相似的岛屿组成,是许多海鸟的栖息地。一百多年以前,北极狐被引入到一些岛屿上定居。几十年后发现,无北极狐岛(W岛)的植物群落无明显变化,而有北极狐岛(Y岛)上较高的草本植物明显减少,苔藓增加。为分析北极狐的引入是否导致植物群落的变化,生态学家进行了相关研究。(1)Y岛的生态系统由岛上所有的生物与__________共同组成,在此生态系统组成成分中,北极狐属于________者。(2)研究者调查了若干Y岛和W岛的海鸟密度,统计结果如图。由图可知,Y岛上的海鸟密度比W岛________。(3)进一步调查发现,Y岛上单位面积的植物干重及土壤氮、磷含量均低于W岛。研究者选择Y岛上的若干代表性地块,通过施肥实验证明了Y岛植物干重较低是由土壤肥力低所致。支持此结论的实验结果应为________________________________________________________。(4)综上所述,请将下列选项排序,以解释北极狐的引入导致的植物群落变化。A.岛屿土壤肥力降低B.北极狐捕食海鸟C.土壤中的鸟粪减少D.海鸟数量减少北极狐引入并定居→________→________→________→________→植物群落变化。第(3)题为实验类试题,这类试题的解题方法为:先分析题目的实验目的,以确定实验的变量,设置出对照组和实验组。1.实验目的:证明Y岛植物干重比W岛低是由于土壤肥力低所致。2.确定实验变量(1)自变量:Y岛和W岛;Y岛是否施肥;(2)因变量:植物干重;(3)无关变量:施肥面积等。3.设置对照组和实验组实验组:Y岛对照组:W岛不施肥③4.实验结果①③对照比较植物干重,②③对照比较植物干重。答案 (1)无机环境 消费(2)小(3)Y岛施肥地块上单位面积的植物干重不低于W岛,Y岛不施肥地块上单位面积的植物干重低于W岛(4)B D C A[练1] (2020·北京海淀一模)人类活动排放的CO2引起海水中CO2浓度上升、pH下降,导致“海洋酸化”。科研人员研究了海洋酸化对束毛藻的影响。(1)在海洋生态系统成分中,束毛藻属于________,该成分在生态系统中的作用是_______________________________________________________。束毛藻还是海洋中最主要的固氮藻类之一,它能将N2转化成NH3等,用于合成____________两类大分子有机物,在生态系统________功能中发挥重要作用。(2)国外学者证实,CO2浓度增加能促进束毛藻光合作用,有利于其生长。我国学者进行了四组实验,测定束毛藻的增长率,得到如图所示结果。①我国学者试图研究的问题是____________________________________。②实验中改变CO2浓度时,pH也会改变,请结合所学知识,写出控制pH相对稳定的思路:______________________________________________。③该实验结果说明_______________________________________。(3)束毛藻个体和海洋生态系统是两个不同层次的生命系统,请尝试从系统的角度,讨论海水中CO2浓度升高对这两个系统的其他影响:__________________________________________________。(4)近百年来,温室气体排放让整个地球有点“发烧”。为了人类社会的可持续发展,应当从我做起减少碳排放,请写出一项低碳生活的具体实例:_____________________________________________________________。答案 (1)生产者 将太阳能转变成化学能,储存在制造的有机物中;为消费者提供食物和栖息场所 蛋白质和核酸 物质循环 (2)①CO2浓度升高和pH下降两个因素共同对束毛藻增长的影响(或海洋酸化对束毛藻增长的影响) ②分别使用pH为7.8和8.1的缓冲溶液(或加入缓冲物质稳定pH变化) ③CO2浓度升高对束毛藻增长的促进作用小于海水pH下降对其增长的抑制作用(3)束毛藻个体:CO2浓度升高,海水pH降低,影响酶活性、膜蛋白的功能等,影响系统的稳定性;海洋生态系统:束毛藻减少,以束毛藻为食的消费者减少,通过食物链影响其他生物的数量等;海洋pH降低,影响其他水生生物生存 (4)使用节能灯;多使用公共交通工具;减少纸张等浪费;拒绝一次性筷子的使用;垃圾分类、回收利用等(合理即可)解析 (1)束毛藻是光合自养植物,属于生态系统成分中的生产者;生产者在生态系统中的作用是将太阳能转化成化学能,储存在制造的有机物中,同时为消费者提供食物和栖息场所;束毛藻通过固氮作用将N2转化成NH3等,用于合成蛋白质、核酸这两类含N元素的大分子有机物;通过束毛藻的固氮作用,氮元素从无机环境进入生物群落,这对生态系统的物质循环功能具有重要作用。(2)①由图可知,该实验的自变量为CO2浓度和pH,因变量为束毛藻的增长率,所以该实验是为了研究CO2浓度升高和pH下降两个因素共同对束毛藻增长的影响(即海洋酸化对束毛藻增长的影响);②根据内环境利用缓冲物质维持pH相对稳定的原理可知,实验中可用不同pH的缓冲溶液或缓冲物质来控制pH的相对稳定;③由图可知,当pH相同时,CO2浓度升高使束毛藻增长率上升;当CO2浓度相同时,pH下降使束毛藻增长率下降,且下降幅度大于CO2浓度升高导致的上升幅度,所以该实验结果说明CO2浓度升高对束毛藻增长的促进作用小于海水pH下降对其增长的抑制作用。(3)人类活动排放的CO2引起海水中CO2浓度上升、pH下降,可影响酶活性、膜蛋白功能、细胞呼吸等代谢过程,进而影响束毛藻个体系统的稳定性(束毛藻个体角度);束毛藻减少,以束毛藻为食的消费者减少,通过食物链影响其他生物的数量、生物多样性及生态系统稳定性,同时海洋pH降低,也会影响其他水生生物生存(海洋生态系统角度)。(4)使用清洁能源、多使用公共交通工具、减少浪费、垃圾分类、回收利用等节能减排措施均可减少碳排放。 (2020·山东等级考)与常规农业相比,有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用,加大有机肥的应用,对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示,三种农业模式土壤生物情况如表所示。(1)土壤中的线虫类群丰富,是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级,与食细菌线虫相比,捕食性线虫同化能量的去向不包括________________。某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统,其判断依据是__________________________________________________。(2)取样深度不同,土壤中生物种类不同,这体现了群落的________结构。由表中数据可知,土壤生态系统稳定性最高的农业模式为________,依据是____________________________________________________。(3)经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群,从土壤生物食物关系的角度分析,捕食性线虫体内镉含量高的原因是________________________________。(4)植食性线虫主要危害植物根系,研究表明,长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少,依据图中信息分析,主要原因是_____________________________________________________________。第(2)题为判断依据类试题,与分析原因类试题的解题方法相同:首先理清已知条件与结果之间的逻辑关系,同时将所学的生物学的基本概念和原理与之联系,找到解决这类问题的知识载体,然后运用生物学专有名词答题,不要出现自造词。1.先确定答题方向:题干问“生态系统稳定性最高”故答题方向要落到“生物种类多,营养结构复杂”。2.图表分析:自变量为取样深度和三种农业模式,因变量检测指标为生物组分和食物网复杂程度,因变量结果:图表有显示。3.语言描述:在图表类题目叙述原因时要表述出通过自变量的比较,观察的因变量检测指标的结果:无论哪种取样深度(自变量),有机农业相对于常规农业和无公害农业(自变量),生物组分多,营养结构更复杂,食物网复杂程度更高(因变量变化结果),生态系统稳定性最高。第(4)题为分析原因类试题,这类试题的解题方法为:首先理清已知条件与结果之间的逻辑关系,同时联系所学的生物学的基本概念和原理,找到解决这类问题的知识载体,然后运用生物学专有名词答题,不要出现自造词。1.确定已知条件和结果(1)已知条件:长期施用有机肥后。(2)结果:植食性线虫数量减少植食性线虫减少量多于其因植物根系增长而增加的量。2.由已知条件和结果推理中间环节长期施用有机肥后―→一条途径:植物根系增长,植食性线虫增加,另一条途径:腐生细菌增加,使食细菌线虫增加,引起捕食性线虫增加,植食性线虫因被大量捕食而减少。3.语言描述:按已知条件―→中间环节―→结果顺序进行描述。答案 (1)流入下一个营养级 土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体(2)垂直 有机农业 生物组分多,食物网复杂程度高(3)镉随着食物链的延长逐渐积累(4)长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加,引起捕食性线虫增加,植食性线虫因被大量捕食而减少,减少量多于其因植物根系增长而增加的量解析 (1)一个营养级的生物所同化的能量一般用于四个方面:一是呼吸消耗;二是分解者分解;三是流入下一营养级;四是未利用的能量。根据图示可知图中捕食性线虫处于最高营养级,因此与食细菌线虫相比同化能量的去向不包括流入下一营养级。根据生态系统的概念分析可知,土壤是由各类土壤生物组成的生物群落与土壤无机环境相互作用构成的统一整体,因此属于生态系统。(2)群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,垂直结构的特点是分层现象,水平结构的特点是镶嵌分布,因此土壤中深度不同,土壤生物种类的不同体现了明显的分层现象,属于群落的垂直结构。生态系统稳定性与自我调节能力有关,一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,稳定性就越高,因此分析表中数据可知,有机农业土壤中生物组分多,食物网复杂程度高,是土壤生态系统稳定性最高的农业模式。(3)生物富集作用亦称“生物放大作用”,指通过生态系统中食物链或食物网的各营养级的传递,某些污染物(如放射性化学物质和合成农药等)在生物体内逐步富集增大的趋势。而且随着营养级的不断提高,有害污染物的富集程度也越高,因此土壤中的污染物镉随着食物链延长逐渐积累,出现富集现象,在最高营养级生物捕食性线虫体内含量最高。[练2] 为了解不同害虫防治策略对梨园土壤线虫的影响,科研人员将某梨园划分为三个区进行一年的实验研究。实验处理如下:常规区:频繁化学防治,喷施化学杀虫药剂9次;实验1区:农药减施防治,喷施化学杀虫药剂4次;实验2区:植物源药物减施防治,喷施药剂4次。(1)为调查土壤线虫数量以及种类,科研人员在梨园中________选择若干取样点,采用________法进行调查。(2)三个区线虫数量统计结果如图所示。该实验结果说明__________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)科研人员又根据线虫的生活习性和取食特点,将土壤线虫划分为4个营养类群,再根据调查得到的线虫种类,计算得到各营养类群的相对丰度如下表。①梨园中的细菌、真菌、线虫和植物等各种生物共同构成了________,各种线虫在土壤中的分层现象,体现了群落的________结构。②在0~20cm土层,各营养类群线虫相对丰度在3个区之间均无显著性差异,而在>20cm土层,实验区________________________________,其余均无显著性差异,群落结构发生了改变。③土壤线虫食性多样化,使土壤生态系统营养结构更加复杂,这对提高生态系统的____________________________具有重要意义。(4)综合上述实验结果,在农药胁迫较重的土壤浅层,土壤线虫各营养类群均受到影响,导致不同处理间差异主要体现在土壤线虫________上,而在农药胁迫相对较轻的土壤深层,由于________线虫可能对农药更敏感,导致不同处理间差异主要体现在线虫的相对丰度上。答案 (1)随机 取样器取样(或样方)(2)在0~20cm土壤中,减施防治有利于线虫生存,植物源药剂防治效果优于农药防治;>20cm土壤中,不同措施对土壤线虫无显著影响(3)①生物群落 垂直②食细菌线虫相对丰度下降,植物寄生线虫相对丰度升高③抵抗力稳定性(或自我调节能力)(4)数量 植物寄生[练3] 鱼塘养殖户通过高密度放养和大量投放饵料饲养鱼苗来获得最大经济效益,但易造成水体富营养化,严重破坏鱼塘生态环境。为寻找净化鱼塘水质的生态方法,科研人员将鱼塘水泵入藕塘进行研究。(1)鱼塘生态系统中所有的草鱼属于一个________。莲藕在藕塘生态系统组成中属于________。(2)鱼塘富营养化的水体中氮、磷等化合物的含量升高,还可能出现有害硫化物。这些硫化物最可能是来自饵料中________的分解。(3)科研人员从上午9:00开始将富营养化的鱼塘水从进水口泵入藕塘,从出水口引回,进行循环处理6h(如图所示)。6h循环水量为鱼塘总水量的10%,每隔2h从进水口和出水口分别采集水样,测定相关指标,结果如下表。①化学耗氧量(COD)是指水体中的有机物等在规定条件下进行化学氧化过程中所消耗氧化剂的量,在一定程度上能够反映水体的污染程度。COD值越高,污染程度________。②据表推测,循环藕塘处理可以改善富营养化的鱼塘水质,判断依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________。③结合所学知识,分析藕塘能够改善鱼塘水质的原理是_____________________________________________________。(答出2条即可)④科研人员进一步检测了水中溶氧量(DO),水体中的氧气主要由水中的藻类光合作用产生。检测结果显示,不同处理时间后,出水口处DO均明显低于入水口,推测DO发生此种变化的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。据此,提出进一步完善该方案的措施是______________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)种群 生产者(2)蛋白质(3)①越高②与进水口比较,出水口的总磷、总氮含量和COD值均有所下降③莲藕等水生植物吸收鱼塘水中的N、P等元素用于植物的生长发育;莲藕根、茎对水流起阻滞、减缓作用,利于一些物质沉降;莲藕根、茎为水中分解有机物的微生物提供附着场所(合理即可)④由于藕塘中莲藕叶的遮挡减弱了水体中藻类的光合作用,藻类光合作用产生的氧气量减少;藕塘中的微生物呼吸作用消耗氧气量增多选用其他不遮荫的水生植物或适当降低莲藕的种植密度 (2018·全国卷Ⅱ)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用。这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响,此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答下列问题:(1)当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时,原有食物链的营养级有可能增加,生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多,原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某生态系统中,使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转,即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的,那么根据上述“恐惧生态学”知识推测,甲的数量优势地位丧失的可能原因是____________________________________________________(答出一点即可)。(3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现,会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐惧生态学”知识推测,产生这一结果的可能原因有__________________________________________________________(答出两点即可)。答案 (1)生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了,传递到下一营养级的能量较少(2)甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高,顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多(3)大型肉食性动物捕食野猪;野猪因恐惧减少了采食;野猪因恐惧而部分迁出该地区解析 (1)生产者固定的太阳能总量是流入一个生态系统的总能量。能量在沿着食物链和食物网流动的过程中,各个营养级的生物都会通过自身的呼吸作用而消耗一部分能量(以热能的形式散失),也有一部分随着排遗物或遗体残骸等被分解者分解释放而不能输入到下一营养级,即生产者固定的能量在沿食物链流动的过程中大部分损失了,传递到下一营养级的能量较少,因此食物链中的营养级数量一般不会太多。(2)依题意可知,顶级肉食性动物的引入,使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转(甲的数量优势地位丧失),而该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的,进而推知,甲的数量优势地位丧失的可能原因是顶级肉食性动物的驱赶作用引起甲、乙的“恐惧”程度不同,甲对顶级肉食性动物的“恐惧”程度比乙高,顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多。(3)某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现,会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度,由题意中“恐惧生态学”的知识可推知,其可能的原因:一是该种大型肉食性动物对野猪的直接捕食而导致野猪的个体数减少,二是野猪因“恐惧”减少了采食,三是野猪因恐惧部分迁出,而导致个体数减少。[练4] (2020·山东等级考)为加大对濒危物种绿孔雀的保护,我国建立了自然保护区,将割裂的栖息地连接起来,促进了绿孔雀种群数量的增加。下列说法错误的是( )A.将割裂的栖息地连接,促进了绿孔雀间的基因交流B.提高出生率是增加绿孔雀种群数量的重要途径C.绿孔雀成年雄鸟在繁殖期为驱赶其他雄鸟发出的鸣叫声,属于物理信息D.建立自然保护区属于易地保护,是保护绿孔雀的有效措施答案 D解析 将割裂的栖息地连接,打破了种群之间的地理隔离,可以促进绿孔雀间的基因交流,A正确;出生率和死亡率是决定种群数量变化的主要因素,提高出生率可以增加绿孔雀的种群数量,B正确;雄鸟发出的鸣叫声属于物理信息,C正确;建立自然保护区,属于就地保护,D错误。[练5] (2020·山东等级考一卷)草方格沙障是用干的麦草、稻草、芦苇等扎成方格形状固定于沙中,并在方格中播撒固沙植物的种子,是用来防风固沙、涵养水分的一种治沙方法。某地用该方法治理正在沙化的土地并取得良好效果,下列说法错误的是( )A.草方格能蓄积降水促进固沙植物生长B.微生物对草方格材料的分解改善了土壤结构C.该过程改变了演替速度但没有改变演替方向D.该方法可增大治理区域的物种丰富度答案 C解析 由题意可知,草方格能涵养水源、蓄积降水,进而促进方格内植物的生长,A正确;微生物可将方格内的麦草、稻草和芦苇等分解,进而改善方格内的土壤环境,B正确;草方格可以治理沙化土地,改变了该区域群落演替的速度和方向,C错误;草方格内种植了固沙植物,可以增加该地物种数量,从而增加物种丰富度,D正确。[练6] (2020·安徽省安庆市高三第二次模拟)“种豆南山下,草盛豆苗稀。晨兴理荒秽,带月荷锄归。”该诗句体现了许多生态学原理。下列相关叙述错误的是( )A.“南山下”所有的豆科植物构成了一个种群B.“草盛豆苗稀”说明不同植物间有竞争关系C.“晨兴理荒秽”说明人类能调整生态系统中能量流动方向D.诗句中的信息能体现出人类活动可以影响群落演替的方向答案 A解析 种群是指在一定的自然区域内,同种生物的全部个体,而某一区域中,豆科植物种类繁多,并不只是一个物种,A错误;在豆苗和杂草之间存在竞争关系,B正确;在豆苗阶段,豆苗在和杂草的竞争中处于劣势,有必要除草,以利于豆苗生长,让能量更多地流向对人类最有益的部分,即人类活动能调整生态系统中能量流动方向,这也是研究生态系统能量流动的意义之一,C正确;人类在某一片土地上种庄稼,则该群落向着人类需要的农田群落的方向演替,若弃耕,农田群落可能演替为草原群落或森林群落,所以人类活动会影响群落的演替方向,D正确。 阅读下文并回答问题。增绿促流复活河水——治理凉水河凉水河位于北京城南,自西向东南流淌,全长68公里,流域面积695平方公里。随着时代的变迁,凉水河流域从农田、村庄逐渐演变为都市,河流也经历了水源、灌溉、行洪、排水的功能转变。到21世纪初,凉水河干支流共有排污口1031个,其中常年排污口705个,是北京城区最大的排水河道。2000年有人形容凉水河“水色像墨汁一样,还没走近,就能闻到臭味”。治污的努力一直在进行。2003年位于城区西部的首座污水处理厂(吴家村污水处理厂)开始运行,将模式口、鲁谷一带约18平方公里的生活污水尽数消纳。之后几年,卢沟桥、小红门污水处理厂相继建成运行。到2013年,流域的污水日处理能力已达112万立方米。2016年10月,凉水河上第10座污水处理厂(槐房再生水厂)投入使用,使得凉水河流域的污水处理能力达到了229万立方米。净化后的再生水中有机物的含量极大降低,重新注入河道,使其清水长流。到2018年底,有了足够的污水处理能力,沿岸排污口得以封堵,凉水河沿线再无污水入河,真正实现了还清水于凉水河。让河水流动起来,有利于防止水质下降。有了清水入河,张家湾闸、马驹桥闸、新河闸均在2014年实现了开闸运行,让清浅的河水能够自由地顺流而下。一些河段修建了蜿蜒的河底子槽,把宽阔的大水面束窄成小溪流,进一步提高了河水流速,增强自净能力。有关专家沿河设计开辟深潭浅滩,围绕凉水河形成湖泊、湿地、溪流、滩涂、林地等多样化的景观。河中的清水已在公益西桥附近汇成一片18公顷的湿地,为市民增添了休闲、娱乐、锻炼的好去处。凉水河洋桥河段作为进一步改善水质的试验河段,开展了一系列的改造。浅水处栽植了荷花、芦苇、菖蒲等多种水草,岸边栽种了柳树,河岸上栽种了桧柏、棣棠、紫薇等树木。硬邦邦的混凝土边坡被敲碎了,换成以碾碎的植物干枝制成的柔性生态护坡,细小的水生植物种子可以在此生根,鱼卵也有了繁育之所。在北京的几条大河中,改造后的凉水河洋桥河段物种丰富性和植被覆盖率都是最高的。(1)污水处理厂若要大幅度降低污水中有机物的含量,最可能利用生态系统成分中的________。(2)根据文中信息,在洋桥河段进行生态治理的具体措施中,能降低河水中N、P含量的主要是____________________________________________________________________________________________________________________。(3)经过生态治理,当“鱼在水中游,鸟在林中戏”的景象再次呈现时,洋桥河段生态系统中________(填“有”或“没有”)食物链的增加或重新出现。理由是:因为______________________________________________________,所以____________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)要维护洋桥河段新建的人工生态系统,从社会环境因素考虑应避免__________________________________________(举两例)等行为发生;在不改变该河段群落中物种组成的前提条件下应采取______________________________________________________________(举一例)等措施,以避免该生态系统水体的水质再次遭到破坏。答案 (1)分解者(2)浅水处栽植荷花、芦苇、菖蒲等多种水草(3)有 鱼和鸟都是消费者,若该生态系统中没有它们的捕食对象,它们是无法生存的 该生态系统中必定存在它们的捕食对象,即建立了新食物链或恢复了原有食物链(4)排污、钓鱼、随意放生等 及时清除生长过多的水生植物,清理植物残体、枯枝落叶等专题作业1——一、选择题(每道题只有一个选项符合题目要求)1.在自然条件下,种群数量增长曲线呈“S”型,如右图所示。下列相关叙述不正确的是( )A.种群数量“S”型增长是受各种资源综合限制的结果B.种群数量“S”型增长的增长速率先上升后下降C.种群数量“J”型和“S”型增长曲线均有K值D.控制农林害虫爆发应在种群数量达1/2K之前进行答案 C解析 种群增长速率在该图中由曲线斜率表示,由图可知该种群增长速率为先上升后下降,B正确;K值表示环境容纳量,“S”型增长曲线存在K值,“J”型增长曲线为理想条件下的种群数量变化,不存在K值,C错误;K/2为种群数量增长最快的时候,控制农林害虫爆发应在种群数量少、增长较慢的时候进行防治,即在种群数量达到K/2之前进行,D正确。2.某淡水湖曾经水草稀少,经过治理,现在水草茂盛、鱼游虾嬉、鸟戏湖面,生物资源逐渐丰富。下列有关叙述错误的是( )A.可以用标志重捕法调查湖中某种鱼的种群密度B.该淡水湖中的水草、鱼、虾、鸟共同构成了一个生物群落C.湖泊不同水层分布着不同的动、植物,体现了群落的垂直结构D.从曾经的水草稀少发展至现在生物资源丰富的过程属于群落次生演替答案 B解析 标记重捕法适用于调查活动能力强,活动范围大的动物,如湖中某种鱼的种群密度,A正确;该淡水湖中的水草、鱼、虾、鸟不能构成一个群落,因为生物群落包括同一时间同一区域内的全部生物种群,B错误;湖泊不同水层分布着不同的动、植物,体现了群落的垂直结构,C正确;该湖由曾经的水草稀少演替至现在的生物资源丰富,属于次生演替,D正确。3.如图描述了一种鹿的种群增长速率的变化,下列说法错误的是( )A.1910~1925年间,鹿种群数量上升的原因可能是食物资源非常充裕B.1925~1940年间,鹿种群数量下降的原因主要是鹿种群数量过多,导致种内斗争剧烈C.1925年时,鹿种群内种内斗争最激烈D.1930年时,大约有12000只鹿在此环境下生存而不会因饥饿致死答案 B解析 1910~1925年间,鹿种群数量上升的原因可能是食物资源非常充裕,A正确;分析题图可知,1925~1940年间,鹿种群数量下降的原因主要是在1925年由于鹿群的数量非常大,导致资源被过度破坏,鹿群的食物减少,环境容纳量降低,B错误;1925年时,鹿种群数量最多,鹿种群内种内斗争最激烈,C正确;根据图中所示容纳量,1930年时,大约有12000只鹿在此环境下生存而不会因饥饿致死,D正确。4.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四营养级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1357J·m-2·a-1D.该食物网中的能量在不同营养级之间循环流动答案 B解析 该食物网中最高级消费者是鲈鱼,为第四第五营养级,所以最高营养级为第五营养级,A错误;该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为(3780+4200)÷31920×100%=25%,B正确;太阳鱼同化的能量去向有:呼吸作用消耗、流入下一营养级和被分解者分解利用,由图可知,只知道同化量和流入下一营养级的能量,不知道太阳鱼流向分解者的能量,不能得出呼吸作用消耗的能量,C错误;能量流动的特点是单向流动、逐级递减,不能循环,D错误。5.原产美洲的红耳龟为杂食性淡水龟类,通过贸易进入我国。由于宠物弃养、放生、养殖逃逸等原因扩散到野外,并已经在长江流域形成野生种群。它们耐受逆境的能力、繁殖和竞争能力均明显强于本土龟类,而且无法与本土龟进行基因交流,其携带的沙门氏杆菌可经变温动物传播给恒温动物,是典型的生物入侵物种。以下关于我国红耳龟的叙述不正确的是( )A.红耳龟与扩散区域的本土龟类形成竞争关系B.红耳龟携带的沙门氏杆菌有可能传染给人类C.红耳龟入侵能增加生物多样性和生态系统稳定性D.提高生态防范意识是防止生物入侵的重要方式答案 C解析 根据题意红耳龟与扩散区域的本土龟类是不同物种,形成竞争关系,A正确;红耳龟携带的沙门氏杆菌可经变温动物传播给恒温动物,因此有可能传染给人类,B正确;红耳龟入侵导致本土龟及相关物种大量减少,甚至灭绝,会减少生物多样性和破坏生态系统稳定性,C错误;提高生态防范意识是防止生物入侵的重要方式,D正确。6.为修复长期使用农药导致有机物污染的农田,向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂。下列相关叙述错误的是( )A.复合菌剂中的微生物作为分解者,可以分解土壤中的农药等有机物B.该菌剂减少了农药进入农作物,一定会阻碍此生态系统的物质循环C.与未修复时相比,修复后农田生态系统食物网的复杂程度可能改变D.加入菌剂可增加土壤中的物种多样性,提高当地生态系统的稳定性答案 B解析 复合菌剂中的微生物作为分解者,可以分解土壤中的农药等有机物,A正确;该菌剂的微生物作为分解者,分解有机物为无机物,释放到环境中,会促进生态系统的物质循环,B错误;向土壤中投放由多种微生物组成的复合菌剂可增加土壤中的物种的种类和数量,增加物种多样性,提高当地生态系统的稳定性,同时其可改善农田的无机环境,食物网的复杂程度可能改变,C、D正确。7.某城市拥有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“城市之肾”。但是近年来多项大型石油化工项目落户该市,引起环保专家对湿地自然环境的关注。下列有关叙述正确的是( )A.湿地的破坏不会影响该生态系统生物多样性的间接价值B.负反馈调节是湿地生态系统自我调节能力的基础C.湿地群落的物种丰富度会长时间保持不变D.湿地生态系统如果遭受严重破坏,物种会大量减少,恢复力稳定性降低答案 B解析 湿地的破坏会影响湿地的生态功能,会影响该生态系统生物多样性的间接价值,A错误;负反馈调节在生态系统中普遍存在,是生态系统自我调节能力的基础,B正确;群落中物种数量的多少称作物种丰富度,湿地是候鸟过冬的栖息地,候鸟的迁徙会使当地的物种丰富度发生动态的变化,C错误;一般情况下,当生态系统的组分、食物网遭到破坏时,抵抗力稳定性就下降,但恢复力稳定性升高,D错误。8.用经过处理后的鸡粪沼液来培养小球藻,可降低沼液中的氨氮、总磷等有机物和无机物的含量,使其达到国家排放标准。下列有关叙述正确的是( )A.鸡粪便中所含的能量属于鸡未摄入的能量B.此生态系统中,小球藻既是生产者,又是分解者C.用鸡粪沼液培养小球藻符合物质循环再生原理D.小球藻制造有机物时所需要的能量来自鸡粪沼液答案 C解析 鸡粪便中所含的能量属于鸡摄入的能量,但不属于鸡同化的能量,A错误;此生态系统中,小球藻属于生产者,不属于分解者,B错误;用鸡粪沼液培养小球藻符合生态学物质循环再生原理,C正确;小球藻制造有机物时所需要能量来自光能,D错误。9.下列有关解决人口和环境问题的举措叙述错误的是( )A.控制人口数量增长的唯一出路是设法降低出生率B.缓解温室效应对粮食生产的不良影响,植树造林,减少化石燃料使用C.为缓解人口增长带来的世界性粮食紧张状况,人类可以适当改变膳食结构D.开荒,围湖造田扩大粮食种植面积,找新的粮食资源答案 D解析 能量在食物链各营养级间是单向流动、逐级递减的,故为缓解人口增长带来的世界性粮食紧张状况,人类可以适当改变膳食结构,多以植物性食物为食,C正确;开荒,围湖造田扩大粮食种植面积,会破坏生态环境,不是有效解决方案,可以找新的粮食资源,D错误。二、非选择题10.南极磷虾广泛分布在南极海域,它们主要摄食海水表层的浮游植物,同时也是部分鱼类、企鹅、海鸟、鲸、海豹等生物的饵料,在南极生态系统中扮演着至关重要的角色。(1)南极海域中的各种生物共同构成________,南极磷虾属于生态系统组成成分中的________。长期捕食磷虾的生物中,蓝鲸长有密集的鲸须,食蟹海豹的牙齿具有复杂缺刻、能够彼此交合,这些过滤结构为捕食成群的南极磷虾提供了方便,体现了生物体的________________相适应的特点。(2)蓝鲸是南极海域捕食磷虾量最大的生物。当极昼来临,蓝鲸在南极海域聚集,它们潜入一定深度捕食,回到水面排泄,鲸粪中含有丰富的氮、磷、铁等,这种行为加快了生态系统的________,对缺乏矿质元素的极地表层水域非常重要。此时,表层水体中浮游植物爆发性生长,其原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________(写出2点)。(3)据调查,磷虾的数量已经连续数十年呈下降趋势,具体原因还不十分确定。下图所示为最近100年蓝鲸种群数量的变化趋势。你认为这种变化会使南极磷虾种群数量增加?减少?还是无法确定?请阐述你的理由。(4)虽然南极磷虾资源蕴藏量巨大,但人类开发利用仍然需要十分谨慎。若想达到生态效益与经济效益双赢,应采取怎样的措施?答案 (1)生物群落 消费者 结构与功能(2)物质循环 鲸粪被微生物分解后为浮游植物提供矿质营养;极昼的光照条件(温度条件)有利于浮游植物快速地繁殖;鲸大量捕食磷虾,磷虾数量下降,浮游植物被捕食量减少(写出其中2点即可)(3)①增加,蓝鲸是捕食南极磷虾量最大的生物,蓝鲸种群数量减少,磷虾种群数量增加;②减少,蓝鲸种群数量急剧下降,影响南极生态系统的物质循环,引发浮游植物数量减少,从而使南极磷虾种群数量减少;③不确定,蓝鲸种群数量减少对于磷虾种群数量的影响,在短期和长期效应上会有不同,具体结果难以确定。(答案合理亦可)(4)①划定捕捞区域,限定捕捞时间和捕捞量;②进行全面调查(评估),根据资源量,确定捕捞量。(答案合理即可)。解析 (1)南极海域中的各种生物共同构成了生物群落,依据题干信息“南极磷虾主要摄食海水表层的浮游植物,同时也是部分鱼类、企鹅、海鸟、鲸、海豹等生物的饵料”可知,南极磷虾属于生态系统中的消费者。这些过滤结构为捕食成群的南极磷虾提供了方便,体现了生物体的结构与功能相适应的特点。11.兴凯湖是我国第二大淡水湖,包括大兴凯湖和小兴凯湖两部分,上游的小兴凯湖可通过两个泄洪闸与大兴凯湖连通。下图为小兴凯湖部分生物的营养关系图,请回答问题。(1)湖内所有生物构成一个____________。由图可知,流经该生态系统的总能量是__________________________________________________________,鲢与浮游动物的关系是____________。(2)兴凯湖具有涵养水源、净化水质的作用,这体现了生物多样性的________价值。(3)对大、小兴凯湖的浮游植物进行采集和统计,结果如下。在不同采集点采集浮游植物,每个采集点收集三次,用显微镜对样品进行观察并计数,取________,以确定单位体积中浮游植物的__________________,发现浮游植物以绿藻、硅藻和蓝藻为主。与绿藻相比,蓝藻细胞结构的主要特征是____________________________。从图中可以看出小兴凯湖的浮游植物的________高于大兴凯湖。(4)受周边农业、旅游等人类活动的影响,湖中N、P污染物超标。大银鱼自2000年引入小兴凯湖养殖后,繁殖迅速,已成为小兴凯湖主要经济鱼类。由于大银鱼对水质要求较高,为了保证小兴凯湖的水质和大银鱼的捕捞量,有人提出打开与大兴凯湖连通的泄洪闸。请你依据所学生态学知识对这个做法的合理性进行评价并阐述理由。___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)生物群落 浮游植物和水生植物固定的太阳能总量 捕食和竞争(2)间接(3)平均值 种类和数量 无成形的细胞核 丰富度(4)这个做法不妥。大兴凯湖的浮游植物丰富度较小兴凯湖低,其抵抗力稳定性可能较弱;且大银鱼繁殖迅速,若打开泄洪闸,可能会造成大银鱼进入大兴凯湖后,造成大兴凯湖的原有营养结构被破坏,造成物种多样性降低,进而导致生态系统被破坏(不能仅仅直接打开泄洪闸,打开泄洪闸之前需要对打开泄洪闸之后对大兴凯湖的影响做评估)解析 (1)湖内所有生物构成一个生物群落。由图可知流经该生态系统的总能量是生产者即浮游植物和水生植物固定的太阳能总量,鲢与浮游动物既有捕食关系,又有竞争关系。(3)绿藻为真核细胞,蓝藻是原核细胞,与绿藻相比,蓝藻结构的主要特征是无成形的细胞核。从图中可以看出小兴凯湖的浮游植物的种类即丰富度高于大兴凯湖。专题作业2——一、选择题(每道题只有一个选项符合题目要求)1.含铅汽油的燃烧、对铅的开采及提取等人类活动都可以增加大气和土壤中的铅含量。植物能吸收含铅物质,动物通过取食植物而在体内累积铅。铅在人体内聚集和浓缩可引发智力障碍、神经麻痹甚至死亡。下列说法错误的是( )A.营养级越高的生物,其体内铅含量越少B.铅可以在生物群落和无机环境之间循环C.加大清洁能源利用可减少大气中铅的来源D.可采用生物吸收等方法对铅进行集中处理答案 A解析 铅等重金属随食物链延伸而出现“富集”现象,营养级越高的生物,其体内铅含量越多,A错误;铅作为一种元素,可以在生物群落和无机环境之间循环,B正确;加大清洁能源利用可减少含铅汽油的利用,进而减少大气中铅的来源,C正确;可采用生物吸收等方法对铅进行集中处理,D正确。2.某植物上栖息着以该植物为食的甲、乙两种昆虫和以乙昆虫为食的蜘蛛。甲昆虫在白天活动,乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采集该种植物的叶片后,植物会释放出挥发性的物质X,X既可吸引甲昆虫的天敌,也能驱赶乙昆虫。下列说法错误的是( )A.甲昆虫活动能力弱,可采用样方法调查甲昆虫的种群密度B.影响乙昆虫活动的信息类型为化学信息C.蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫利用了物理信息D.施用人工合成的物质X,短期内乙昆虫的天敌数量减少答案 B解析 乙昆虫在夜晚活动,影响乙昆虫的信息有光照和X物质,分别为物理和化学信息,B错误;蜘蛛在蜘蛛网上捕食是根据蛛网的振动来辨别猎物位置的所以利用了物理信息,C正确;施用人工合成的物质X,能驱赶乙昆虫,因此短期内乙昆虫的天敌数量减少,D正确。3.某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能),下列叙述中不正确的是( )A.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2)B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2+B2+C2)D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减答案 C解析 生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+D1),A1表示呼吸作用消耗的能量,B1表示未被利用的能量,C1表示流向分解者的能量,而D1=A2+B2+C2+D2是流入下一营养级的能量,A正确;由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/(A1+B1+C1+D1)=D1/W1,B正确;流入初级消费者的能量为D1=A2+B2+C2+D2,C错误;图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减,D正确。4.热带雨林生态系统蕴藏着丰富多样的生物资源,有“地球之肺”的美称。下列相关叙述中,正确的是( )A.该生态系统中的动物有分层现象,而草原中的动物没有分层现象B.热带雨林在调节气候、防止水土流失等方面具有重要作用,体现了直接价值C.与冻原生态系统相比,该生态系统更有利于土壤中有机物质的积累D.该热带雨林中,不同海拔高度分布着不同类型的动植物,这属于群落的水平结构答案 D解析 草原中的动物有分层现象,A错误;热带雨林在调节气候、防止水土流失、净化空气等方面具有重要作用,体现了生物多样性的间接价值,B错误;与冻原生态系统相比,该生态系统分解者的分解作用强,不利于土壤中有机物质的积累,C错误;该热带雨林中,不同海拔高度分布着不同类型的动植物,这是由于地势起伏导致的,属于群落的水平结构,D正确。5.图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图,其中a~g表示能量值的多少,F为下一营养级同化的能量。请据图分析错误的是( )A.图甲中,m1表示的是生产者固定的太阳能,m2可以表示各营养级呼吸作用散失的热能B.若图乙A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示营养级Ⅱ同化的能量C.若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,营养级Ⅱ、Ⅲ间的能量传递效率是F/B×100%D.C比B的能量少的原因主要是该营养级的遗体残骸中的能量被分解者利用而未传递下去答案 D解析 在能量金字塔中,处于第一营养级的生物是生产者,m1表示生产者固定的太阳能,是进入该生态系统的总能量,m2表示各营养级呼吸作用散失的热能或流向分解者的能量,A正确;若图乙A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示营养级Ⅱ同化的能量,用于该营养级动物呼吸消耗以热能散失(D)和生长发育和繁殖(C),B正确;C比B的能量少的原因主要是该营养级的部分能量通过呼吸作用以热能散失掉了,而该营养级遗体残骸中的能量仍包含在C中,D错误。6.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.生态系统中 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题9生物与环境(254 张).ppt 专题9生物与环境.doc