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1、专题22生态系统的稳态高考生物高考生物(江苏专用)考点考点1 1生态系统的结构生态系统的结构五年高考A A组自主命题组自主命题江苏卷题组江苏卷题组1.(2019江苏单科,26,8分)图1是某生态系统部分生物关系示意图。请回答下列问题:图1(1)生态系统最基本的生物成分是。图1由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中,杂食性鸟分别处于第营养级。(2)从图1所示的营养关系分析,属于分解者的有。有机碎屑被彻底分解产生的(至少写出两类)等供生态系统循环利用。(3)由于乔木的遮挡程度不同,导致了不同区域地表的草本植物、真菌等生物种类和数量有一定差异,地表生物的这种区域差异分布体现了群落具有结
2、构。(4)下列属于该区域东亚飞蝗种群基本特征的有(填序号)。空间分布迁入率互利共生物种丰富度种群密度(5)图2是图1生态系统中某两个营养级(甲、乙)的能量流动示意图,其中ae表示能量值。乙粪便中食物残渣的能量包含在(填图2中字母)中,乙用于生长、发育及繁殖的能量值可表示为(用图2中字母和计算符号表示)。图2答案答案(8分)(1)生产者二、三、四(2)大型真菌、跳虫无机盐、CO2、H2O(3)水平(4)(5)ca-b解解析析(1)生态系统最基本的生物成分是生产者。分析题图1可知,在乔木杂食性鸟中,杂食性鸟处于第二营养级;在草本植物蝗虫杂食性鸟中,杂食性鸟处于第三营养级;在草本植物蝗虫蜘蛛杂食性鸟
3、中,杂食性鸟处于第四营养级。(2)根据分解者的功能分析,能分解有机碎屑的生物应为分解者,即图1中大型真菌和跳虫属于分解者。有机碎屑被彻底分解,可产生CO2、无机盐、H2O等供生态系统循环利用。能量不能循环利用。(3)根据本小题中的信息“导致了不同区域地表的草本植物、真菌等生物种类和数量有一定差异”分析,可判断这种分布差异体现了群落具有水平结构。(4)种群的基本特征有种群密度、年龄组成和性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率等数量特征及空间特征,据此判断为种群的空间特征,为种群的数量特征,为种间关系,属于群落特征,由此可确定符合题意。(5)根据题中的信息分析,乙粪便中食物残渣的能量属于上一营养
4、级流向分解者的能量,即c中的能量。乙用于生长、发育及繁殖的能量为其同化量(a)减去呼吸作用消耗(b)后剩余的能量,可表示为a-b。素养解读素养解读本题借助生态系统的结构和功能、群落结构、种群特征等知识,考查考生运用所学知识分析试题情境,从中获取相关信息、解决问题的能力;题图和问题设置,体现了对生命观念中物质与能量观、进化与适应观以及科学思维中归纳与概括、模型与建模等素养的考查。易错警示易错警示某一营养级的能量去路自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能、流入下一营养级及被分解者分解。2.(2017江苏单科,26,8分)某地因采矿导致地表下沉,成为无法利用的荒地。为了改变这种状况,有关部门因地制
5、宜,通过引水等措施,将该地改造成湿地生态公园,一些生物陆续迁入,并逐渐形成相对稳定的生物群落。下图是该公园生态系统食物网的一部分,请回答下列问题:(1)该公园生物群落的变化属于演替。(2)图中昆虫与杂食性鱼类之间的种间关系有。(3)在黑斑蛙的繁殖季节,雄蛙通过叫声这种信息求偶;雌蛙通常在近岸水深1030cm的草丛间产卵,可采用法了解该蛙卵块的密度。(4)因该水域有些渗漏,补水时曾不慎引入含除草剂的水,导致一些水草死亡。水草腐烂后,图中所示的生物类群中最先快速增殖的是。(5)图中既含有初级消费者,又含有次级消费者的生物类群有。若蛙类与猛禽之间还存在1个营养级,请写出该营养级中2类不同纲的生物:。
6、答案答案(8分)(1)次生(2)捕食和竞争(3)物理等距取样(4)浮游生物类(5)底栖动物类、杂食性鱼类、滤食性鱼类蛇类、肉食性鱼类、鼠类(任写其中两类)解析解析本题考查群落演替、生态系统中食物网等的相关知识。(1)次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物和种子或其他繁殖体的地方发生的演替,该公园生物群落变化属于次生演替。(2)由于昆虫和杂食性鱼类都捕食水草,又存在捕食关系,故它们的种间关系有捕食和竞争。(3)声音属物理信息,因为雌蛙通常在近岸水深1030cm的草丛间产卵,所以可采用等距取样法调查其卵块的密度。(4)水草腐烂后,一些浮游生物会对其进行分解而最先
7、快速增殖。(5)图中既含有初级消费者,又含有次级消费者的生物类群有底栖动物类、杂食性鱼类、滤食性鱼类。蛙类可被蛇类和肉食性鱼类、鼠类等生物捕食,同时猛禽又可捕食肉食性鱼类、蛇类和鼠类等生物。易错警示易错警示雌蛙通常在近岸水深1030cm的草丛间产卵,可看出在岸边最好用等距取样法调查卵块密度;水草腐烂后,最先快速增殖的生物应是水中属于分解者的一些浮游生物。考点考点2 2生态系统的功能生态系统的功能1.(2015江苏单科,9,2分)下列关于种群、群落和生态系统的叙述,正确的是()A.五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度B.就食性而言,杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类C.就生态系统结
8、构而言,生态瓶的稳定性取决于物种数D.变色龙变化体色,主要是向同类传递行为信息答案答案B行道树灌木丛是长方形,调查其中蜘蛛种群密度采用等距取样法,A错误;杂食性鸟类由于食物范围广,受环境影响较小,其数量波动小于其他食性的鸟类,B正确;就生态系统结构而言,生态瓶的稳定性主要取决于生产者、消费者和分解者的合理搭配,并非物种数目越多越稳定,C错误;变色龙的体色变化是为了与周围环境颜色一致,并非向同类传递行为信息,D错误。错因分析错因分析错选C的考生,对于生态瓶的稳定性的基本原理没有理解透彻,要使人工微生态系统正常运转,设计时不仅要考虑物种数,更要考虑系统内不同营养级生物之间的比例。2.(2018江苏
9、单科,28,8分)某城市河流由于生活污水和工业废水的排入,水质逐渐恶化。经过治理后,河水又恢复了清澈。图1表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3种鱼,丁为1种水鸟,甲不摄食藻类,箭头指示能量流动方向),图2表示部分能量流动关系(图中数字表示同化的能量)。请回答下列问题:图1图2(1)图1所示食物网中,遗漏了一条能量流动途径,该条途径是。(2)图1所示食物网中,次级消费者是,丁与丙之间的种间关系是。(3)根据图1分析,除了图2中已经标出的能量去向之外,乙的能量去向还有。(4)结合图2分析,图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率(在“大于”“小于”或“等于”中选择)7.6%。(5)经
10、检测,水体中含有某种可被生物富集的农药,推测此农药含量最高的物种是。(6)从生态学角度解释,污染物排放导致水质恶化的主要原因是。答案答案(8分)(1)水草甲丁(2)丙和丁捕食和竞争(3)传递给丙、自身呼吸作用以热能形式散失(4)大于(5)丁(6)河流生态系统自我调节(自我修复)能力有限解解析析(1)生态系统中的能量沿着食物链(网)流动。图中第二营养级中的甲的能量可以流向第三营养级丙、丁,图中遗漏的能量流动途径是水草甲丁。(2)次级消费者属于第三营养级,图中属于第三营养级的生物有丙、丁。(3)生态系统的能量流动中,初级消费者(乙)的能量有三个去向,一是自身呼吸作用以热能的形式散失,二是流向下一营
11、养级(丙和丁),三是被分解者分解利用。(4)第二营养级包括甲和乙,第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(甲+乙)/25000100%,甲同化的能量未知,乙同化的能量为1900kJ,故第一、二营养级的传递效率大于7.6%(1900/25000100%)。(5)被生物富集的农药在最高营养级中的含量最高,即丁中农药含量最高。(6)生态系统具有自我调节能力,但其自我调节能力是有一定限度的,当河流 的 污 染 物 超 过 生 态 系 统 能 自 我 调 节 能 力 的 范 围 时,就 会 造 成 河 流 水 质 恶 化。素养解读素养解读本题主要考查生态系统的结构和功能。主要考查考生利用科学思维,分析生
12、态系统的能量流动和生态系统的稳定性的能力。知识拓展知识拓展生物富集生物有机体从周围环境中吸收的某种元素或化合物如果难以排出或分解,就会使生物有机体中该物质的平衡浓度超过环境中该物质浓度。当更高营养级的生物捕食该生物后,难以排出或分解的物质将继续在更高营养级的生物体内累积。考点考点3 3生态系统的稳定性生态系统的稳定性1.(2019江苏单科,24,3分)下图为一富营养化河流生态修复工程的示意图,下列叙述正确的是(多选)()A.曝气可增加厌氧微生物降解有机污染物的能力B.吸附基质增加了微生物附着的表面积,提高了净化效果C.植物浮床有吸收水体氮、磷的能力,可减少富营养化D.增加水体透明度,恢复水草生
13、长是该修复工程的目标之一答案答案BCD曝气可增加氧气浓度,可增加需氧型微生物降解有机污染物的能力,A错误;吸附基质增加了微生物附着的表面积,增加了微生物与有机污染物的接触面积,提高了净化效果,B正确;由图可知,植物浮床为植物根部,可通过主动运输吸收水体中的氮、磷等元素,可减少富营养化,C正确;生态工程建设要遵循自然界物质循环的规律,充分挖掘资源的生产潜力,防止环境污染,增加水体透明度,恢复水草生长是该修复工程的目标之一,D正确。素养解读素养解读本题通过生态修复的知识,考查考生获取信息和综合运用的能力;试题借助基础判断的形式,体现了对科学探究素养中的实验方案探讨要素的考查。知识拓展知识拓展生态工
14、程所遵循的基本原理:物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理(系统的结构决定功能原理、系统整体性原理)。2.(2016江苏单科,27,7分)高密度水产养殖常会引起池塘水体富营养化,影响养殖。下图为利用稻田生态系统净化鱼塘尾水的示意图,箭头所指为水流方向。请回答下列问题:(1)鱼塘大量投饵后,水体常会出现有害的硫化物,这些硫化物最可能是饵料中的分解产生的。(2)图示系统在实现了水资源循环利用的同时,鱼塘富营养化水还为水稻生长提供了一定的元素营养。(3)为调查图中稻田害虫的发生状况,可采用法,分别统计的种群密度。(4)通过稻田净化,B处水样中可溶性有机物浓度
15、比A处显著下降,其主要原因是在稻田中的(填序号)微生物分解了大量有机物。好氧光合放氧厌氧兼性厌氧(5)出现藻类水华的鱼塘尾水流经稻田后,B处水样中藻类数量大大减少。从生态学角度分析,藻类数量减少的原因有。答案答案(7分)(1)蛋白质(2)N、P(3)五点取样各种害虫(4)(5)竞争光照和营养、动物摄食、微生物等产生杀藻物质解析解析(1)蛋白质中含硫,而糖类、核酸、脂质中均不含硫。(2)富营养化的水可为水稻的生长提供一定的N、P等矿质元素。(3)调查稻田害虫的种群密度可用五点取样法,且需要分别统计各种害虫的种群密度。(4)稻田中水体上层氧气浓度较高,好氧菌和兼性厌氧菌均可分解有机物,水体下层缺乏
16、氧气,主要依靠厌氧菌和兼性厌氧菌分解有机物。光合放氧微生物属于生产者。(5)富营养化的水经过稻田净化时,水体中的部分矿质元素被水稻吸收,水体中的矿质元素减少会导致藻类减少;水稻遮光会使藻类光合作用降低,引起藻类减少;消费者可以捕食一部分藻类;微生物等产生的杀藻物质也可使藻类减少。知识拓展知识拓展用样方法调查害虫种群密度时可依据地形选择取样方法;方形地块宜采用五点取样法;条形地块宜采用等距取样法。考点考点4 4人与环境人与环境1.(2019江苏单科,15,2分)我国生物多样性较低的西部沙漠地区生长着一种叶退化的药用植物锁阳,该植物依附在另一种植物小果白刺的根部生长,从其根部获取营养物质。下列相关
17、叙述正确的是()A.锁阳与小果白刺的种间关系为捕食B.该地区生态系统的自我调节能力较强,恢复力稳定性较高C.种植小果白刺等沙生植物固沙体现了生物多样性的间接价值D.锁阳因长期干旱定向产生了适应环境的突变,并被保留下来答案答案C由题意知,锁阳从其依附的小果白刺根部获取营养,说明锁阳与小果白刺为寄生关系,A错误;该地区为生物多样性较低的沙漠地区,故该地区生态系统的自我调节能力弱,恢复力稳定性也较低,B错误;小果白刺等沙生植物的固沙作用体现了生物多样性的间接价值,C正确;基因突变具有不定向性,干旱环境对锁阳长期的选择使其产生的适应性突变被保留下来,D错误。素养解读素养解读本题借助种间关系的相关知识,
18、考查考生运用所学知识与观点,对某些生物学问题解释、推理能力;通过种间关系、生物多样性等内容的设问,体现了对生命观念中稳态与平衡观的考查。方法技巧方法技巧生物多样性价值的判断生物多样性的价值分潜在价值、间接价值和直接价值。潜在价值是指目前人类尚不清楚但可能存在的价值;间接价值是指能对生态平衡、生物圈稳态起调节功能等方面的价值;直接价值是指能为人类提供食物、药物、建材等实用意义的价值,以及旅游、科学研究等非实用意义的价值。2.(2017江苏单科,9,2分)江苏省徐州市多年来围绕“一城青山半城湖”理念,实施了一系列生态建设工程,生态效应逐渐显现。下列有关该生态工程的分析评价不合理的是()A.使物种多
19、样性程度显著提高B.使生物群落的组成更为复杂C.使生态系统的类型更为多样D.其主要目的是提高生物多样性的直接价值答案答案D生态工程建设能够显著提高物种的多样性,使生物群落的组成更为复杂,生态系统的类型更为多样化。生物多样性的间接价值明显大于直接价值,D符合题意。3.(2016江苏单科,20,2分)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。下列相关叙述中错误的是()A.加入菌剂可增加土壤中的物种多样性,提高土壤生态系统的稳定性B.该菌剂减少了残留农药进入农作物,一定程度上阻碍了土壤中的物质循环C.土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类,降低害虫的优势度D
20、.农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径,体现了基因多样性的应用价值答案答案B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多样性,从而提高土壤生态系统的稳定性,A项正确;该菌剂可加快有机物的分解,减少了残留农药进入农作物,在一定程度上促进了土壤中的物质循环,B项错误;土壤有毒物质的减少有利于增加农田动物的种类,使营养结构更复杂,从而降低害虫的优势度,C项正确;每个物种都是一个独特的基因库,农药降解菌具有分解农药的特殊代谢途径,体现了基因多样性的应用价值,D项正确。4.(2015江苏单科,14,2分)下列关于生物多样性的叙述,正确的是()A.生态系统多样性是物种多样性的保证B.各种中
21、药材的药用功能体现了生物多样性的间接价值C.大量引进国外物种是增加当地生物多样性的重要措施D.混合树种的天然林比单一树种的人工林更容易被病虫害毁灭答案答案A生态系统的多样性是物种多样性的保证,A正确;各种中药材的药用功能体现了生物多样性的直接价值,B错误;大量引进国外物种可能会造成生物入侵,使当地生物多样性降低,C错误;混合树种的天然林比单一树种的人工林物种丰富,营养结构复杂,抵抗力稳定性强,不容易被病虫害毁灭,D错误。易错警示易错警示将生物多样性的间接价值与直接价值混淆,导致错选B;对保护生物多样性的措施认识不足,导致错选C。5.(2015江苏单科,22,3分)研究人员在不同季节对一小型湖泊
22、水体进行采样,调查浮游藻类的数量和种类,结果如下图所示。下列叙述符合生态学原理的是(多选)()A.温度是影响该水体中藻类种群变化的重要因素B.如果该水体发生富营养化,藻的种类会有所增加C.夏季可能是该湖泊中浮游动物种类最多的季节D.浮游藻类中的氧元素会有10%20%进入浮游动物答案答案AC本题主要考查生态学水体富营养化、物种多样性、能量流动等相关知识。由图中信息可知,影响该水体中藻种类数和藻浓度的重要因素为春、夏、秋、冬不同季节温度的不同,A正确;如果该水体发生富营养化,优势藻类蓝藻的数量会显著增加,而其他藻类相对处于竞争劣势,可能导致某些藻类死亡,从而导致藻的种类减少,B错误;在藻类数量相对
23、较多情况下,浮游动物种类数主要和藻的种类数有关,夏季藻种类数最多,因此浮游动物种类也可能最多,C正确;在能量流动中,能量沿食物链逐级递减,能量传递效率为10%20%,但不能说明浮游藻类中的氧元素有10%20%进入浮游动物,D错误。易错分析易错分析本题易错选B、C。错选B的原因是把“生物量”与“生物种类数量”的概念混淆了;未选C的原因是未能把藻类的种类数与浮游动物的种类数正确地联系起来。考点考点1 1生态系统的结构生态系统的结构B B组统一命题、省（区、市）卷题组组统一命题、省（区、市）卷题组1.(2019课标全国,6,6分)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
24、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答案A本题以生态系统的结构与功能相关知识为载体,考查考生获取信息的能力;题目通过对比不同生态系统数量金字塔,体现了对科学思维素养中的分析与判断要素的考查。夏季草原生态系统中,第二营养级羊的数量远少于第一营养级牧草的数量,其数量金字塔为金字塔形,而森林生态系统中,第二营
25、养级昆虫的数量远多于第一营养级乔木的数量,其数量金字塔为倒金字塔形,故A正确,B、C、D错误。2.(2015天津理综,1,6分)下图表示生态系统、群落、种群和个体的从属关系。据图分析,下列叙述正确的是()A.甲是生物进化的基本单位B.乙数量达到环境容纳量后不再发生波动C.丙是由生产者和消费者构成的D.丁多样性的形成受无机环境影响答案答案D由图可知:甲为个体,乙为种群,丙为群落,丁为生态系统。生物进化的基本单位是种群,A错误;种群数量达到环境容纳量后仍会出现上下波动,B错误;群落包括生产者、消费者和分解者,C错误;生态系统的多样性受无机环境的影响,D正确。3.(2015海南单科,23,2分)俗话
26、说:“大鱼吃小鱼,小鱼吃小虾,小虾吃泥巴”。某同学据此设计了一个水池生态系统。下列属于该生态系统第一营养级的是()A.小鱼吃的小虾B.吃小鱼的大鱼C.泥巴中的藻类D.泥巴中的大肠杆菌答案答案C本题主要考查生态系统的营养结构中营养级判断等知识。属于生态系统第一营养级的是生产者,藻类可以进行光合作用,属于生产者,C正确;小虾和大鱼都属于消费者,大肠杆菌属于分解者,A、B、D错误。解题关键解题关键本题需要明确两个内容,一是第一营养级都是生产者,二是对“俗话”内容的理解,明确其中的生物构成了食物链。考点考点2 2生态系统的功能生态系统的功能1.(2019天津理综,5,6分)多数植物遭到昆虫蚕食时会分泌
27、茉莉酸,启动抗虫反应,如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发物质等。烟粉虱能合成Bt56蛋白。该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物,抑制茉莉酸启动的抗虫反应,使烟粉虱数量迅速增长。下列叙述错误的是()A.植物产生挥发物质吸引昆虫天敌体现了信息传递调节种间关系的功能B.植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果C.Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的对照组快D.开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可为控制烟粉虱提供防治措施答案答案C本题通过植物的抗虫反应,考查考生获取信息、解决问题的能力以及作出合理判断的能力,体现了对科学思维素养的考查。植物体遭受虫害后可产生吸引昆
28、虫天敌的挥发性物质,体现了信息传递可以调节生物的种间关系,A正确;由题意可知,多数植物被昆虫蚕食后可启动抗虫反应,而烟粉虱可产生Bt56蛋白抑制植物的抗虫反应以便蚕食植物,说明植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果,B正确;抑制Bt56基因的表达可使植物的抗虫反应顺利发生,从而使昆虫数量减少,所以Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的对照组慢,C错误;Bt56蛋白会抑制植物的抗虫反应,故开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可以为控制烟粉虱提供防治措施,D正确。知识归纳知识归纳从不同角度理解共同进化共同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断
29、进化和发展。共同进化可以通过不同生物间的种间互助(如豆科植物与根瘤菌)或种间竞争(如猎豹与斑马)实现。2.(2016课标全国,5,6分)在漫长的历史时期内,我们的祖先通过自身的生产和生活实践,积累了对生态方面的感性认识和经验,并形成了一些生态学思想,如:自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识,下列说法错误的是()A.生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律B.若人与自然和谐统一,生产者固定的能量便可反复利用C.“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例D.人类应以保持生态系统相对稳定为原则,确定自己的消耗标准答案答案B生态系统中生产者固定的能量最终以热能的形式散失,而散
30、失的热能不能被生态系统重新利用,故生态系统中的能量具有单向流动的特点,B错误。审题方法审题方法解题时要注意找到“题眼”,如根据本题的“能量便可反复利用”即可采用直选法解题。3.(2016课标全国,5,6分)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答案C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
31、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;细菌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。思路梳理思路梳理题干信息显示鹰捕食黄雀,所以鹰的迁入延长了食物链。4.(2019课标全国,31,11分)回答下列与生态系统相关的问题。(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自,生产者的能量可以直接流向(答出2点即可)。(2)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量,可
32、在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2含量(A);另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中,密闭后放回取样处,若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这段时间内;C与B的差值表示这段时间内;A与B的差值表示这段时间内。答案答案(1)太阳能初级消费者、分解者(2)生产者净光合作用的放氧量生产者光合作用的总放氧量生产者呼吸作用的耗氧量解析解析(1)生产者通过光合作用将太阳能转化成化学能,固定在所制造的有机物中,生产者制造的有机物中的能
33、量可以通过被初级消费者摄入而直接流向初级消费者,其残枝败叶和初级消费者粪便(属于生产者的同化量)中的能量可直接流向分解者。(2)此为“黑白瓶法”测定植物的光合速率,A为甲、乙两瓶中O2起始含量,甲瓶不透光,生产者只进行呼吸作用,若干小时后测定甲瓶中O2含量为B,A与B的差值为这段时间内生产者呼吸作用消耗的O2量;乙瓶透光,生产者既进行光合作用又进行呼吸作用,若干小时后测定乙瓶中O2含量为C,C与A的差值表示这段时间内生产者净光合作用释放的O2量;乙瓶与甲瓶中的O2含量进行比较,C与B的差异是由生产者的光合作用造成的,所以C与B的差值表示这段时间内生产者光合作用的总放氧量(产生O2量)。素养解读
34、素养解读本题主要借助光合作用与细胞呼吸相关知识,考查考生对实验现象的分析,并对收集到的数据进行处理的能力;试题设置的“黑白瓶”实验对照,体现了对科学探究素养中结果分析要素的考查。知能拓展知能拓展植物“三率”间的关系(1)呼吸速率:植物非绿色组织或绿色组织在黑暗条件下测得的值单位时间一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。(2)净光合速率:植物绿色组织在有光条件下测得的值单位时间内一定量叶面积吸收的CO2量或释放的O2量。(3)总光合速率=净光合速率+呼吸速率。5.(2019课标全国,31,8分)某果园中存在A、B两种果树害虫,果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫;使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减
35、轻B的危害。回答下列问题。(1)果园中包含害虫A的一条食物链是。该食物链的第三营养级是。(2)A和B之间存在种间竞争关系,种间竞争通常是指。(3)性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体,从而破坏B种群的,导致降低,从而减轻B的危害。答案答案(1)果树ACC(2)两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象(3)化学信息性别比例种群密度解析解析本题借助生态系统结构与功能的相关知识,考查综合运用所学知识解决生物学问题的能力;通过分析种间关系及害虫防治方法,体现了生命观念中的稳态与平衡观。(1)本题中食物链的起点必须是生产者果树,且后续提到“该食物
36、链的第三营养级是”,所以该食物链是果树AC。鸟(C)以果树害虫(A)为食,属于次级消费者,位于第三营养级。(2)种间竞争是指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象。(3)人工合成的性引诱剂属于生态系统中的化学信息,利用其诱杀B种群的雄性个体,可以破坏B种群的性别比例,使很多雌性个体不能完成交配产生后代,从而使该种害虫的种群密度明显降低。知识归纳知识归纳信息传递的种类、特点及其在生态系统中的作用生态系统中信息种类包括物理信息(如光、声、温度、湿度、磁力等)、化学信息(如生物碱、有机酸等物质)和行为信息(动物的特殊行为);信息传递可以发生在生物与生物之间及生物与环境之间
37、,并不一定从低营养级向高营养级传递。信息传递在生物种群的繁衍、调节生物的种间关系以及维持生态系统的稳定性过程中都发挥着重要作用。6.(2018课标全国,31,11分)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
38、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解析解析(1)生产者固定的能量在沿食
39、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,相邻营养级间的能量传递效率大约是10%20%,所以生态系统中食物链的营养级数量一般不超过5个。(2)顶级肉食性动物引入后,甲的数量优势地位丧失,且不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的。根据“恐惧生态学”知识可推测,甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高,引入顶级肉食性动物后,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森林中出现后,会减轻野猪对农作物的破坏程度,可能是因为大型肉食性动物捕食野猪,从而减少了野猪数量,也可能是因为野猪因恐惧该大型肉食性动物而减少了对农作物的采食量。考点考点3 3生态系统的稳定性生态系统的稳定性1.
40、(2019北京理综,5,6分)为减少某自然水体中N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响,环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体。选择其中3种植物分别置于实验池中,90天后测定它们吸收N、P的量,结果见下表。植物种类单位水体面积N吸收量(g/m2)单位水体面积P吸收量(g/m2)浮水植物a22.301.70浮水植物b8.510.72沉水植物c14.612.22结合表中数据,为达到降低该自然水体中N、P的最佳效果,推断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是()A.植物a和b,群落的水平结构将保持不变B.植物a和b,导致该水体中的食物链缩短C.植物a和c,这两种植物种群密度会增加D.植物a和c
41、,群落中能量流动方向将改变答案答案C本题借助种群、群落与生态系统相关知识,考查考生获取信息、解决生物学问题的能力;通过解决N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响,体现了社会责任素养中的保护环境要素。依据表格数据可知,投放植物a和c,降低该自然水体中N、P的效果最佳。环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体,若投放植物a和b(均为浮水植物),由于a和b增多,群落的水平结构将会改变,A错误;由于生物种类没变,所以该水体中食物链长度一般不变,群落中能量流动方向一般也不变,B、D错误;若投放植物a和c,由于这两种植物处于不同水层,相互之间竞争较少,且两者均能吸收较多N、P,因此,这两种植物种群密度
42、会增加,C正确。2.(2015课标全国,4,6分)下列有关生态系统的叙述,错误的是()A.生态系统的组成成分中含有非生物成分B.生态系统相对稳定时无能量输入和散失C.生态系统维持相对稳定离不开信息传递D.负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定答案答案B生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量以及生物成分,A项不符合题意;生态系统相对稳定时,仍有能量的输入和散失,B项符合题意;信息传递能调节生物的种间关系,以维持生态系统的相对稳定,C项不符合题意;负反馈调节使生态系统达到和保持相对稳定的状态,D项不符合题意。方法技巧方法技巧任何一种“量”的稳定都源于其“来源”与“去路”的平衡。3.(2018天津理
43、综,8,10分)为研究森林生态系统的碳循环,对西黄松老龄(未砍伐50250年)和幼龄(砍伐后22年)生态系统的有机碳库及年碳收支进行测定,结果见下表。据表回答:*净初级生产力:生产者光合作用固定总碳的速率减去自身呼吸作用消耗碳的速率*异养呼吸:消费者和分解者的呼吸作用(1)西黄松群落被砍伐后,可逐渐形成自然幼龄群落,体现了生态系统的稳定性。(2)大气中的碳主要在叶绿体部位被固定,进入生物群落。幼龄西黄松群落每平方米有克碳用于生产者当年的生长、发育、繁殖,储存在生产者活生物量中;其中,部分通过生态系统中的呼吸作用,部分转变为死有机质和土壤有机碳后通过的分解作用,返回大气中的CO2库。(3)西黄松
44、幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力(大于/等于/小于)老龄群落。根据年碳收支分析,幼龄西黄松群落(能/不能)降低大气碳总量。碳量西黄松生态系统生产者活生物量(g/m2)死有机质g/m2土壤有机碳(g/m2)净初级生产力*g/(m2年)异养呼吸*g/(m2年)老龄1273025605330470440幼龄146032404310360390答案答案(共10分)(1)恢复力(2)基质360消费者分解者(3)大于不能解析解析(1)生态系统有抵抗力稳定性和恢复力稳定性,西黄松群落被砍伐后,可逐渐形成自然幼龄群落,体现了生态系统的恢复力稳定性。(2)大气中的碳主要在叶绿体基质部位被固定,进而被还
45、原形成有机物进入生物群落。幼龄西黄松群落每平方米中用于生产者当年的生长、发育、繁殖,储存在生产者活生物量中的碳量等于生产者光合作用固定总碳量减去自身呼吸作用消耗的碳量,即净初级生产力乘以1平方米(360g/m21m2=360g)。储存在生产者活生物量中的碳量,部分通过消费者的呼吸作用,部分转变为死有机质和土壤有机碳后通过分解者的分解作用,返回大气中的CO2库。(3)根据表格可知:老龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为0.037/年;幼龄群落中每克生产者活生物量的净初级生产力为0.25/年,所以幼龄群落中每克生产者活生物量每年的净初级生产力大于老龄群落。根据年碳收支分析:“收”即净初级生产
46、力,“支”即异养呼吸,360390,即“收”小于“支”,所以幼龄西黄松群落不能降低大气碳总量。易错警示易错警示注意每克生产者活生物量每年的净初级生产力等于表格中的净初级生产力除以生产者活生物量,而不是表格中的净初级生产力。考点考点4 4人与环境人与环境1.(2017北京理综,3,6分)酸雨指pH小于5.6的大气降水。在实验室中模拟酸雨喷淋樟树和楝树的树苗。结果发现,楝树的高度比对照组低约40%,而樟树的高度没有明显差异。结合生态学知识所作的合理推测是()A.酸雨对楝树种群中个体的株高影响较明显B.酸雨对樟树种群密度的影响比对楝树的大C.森林生态系统物种丰(富)度不受酸雨影响D.楝树生长的群落中
47、,其他树种都不耐酸雨答案答案A分析题干可知,该实验探究酸雨对樟树和楝树树苗株高的影响,根据实验结果可知,酸雨对楝树株高影响(抑制生长)明显,对樟树影响不大,A正确;从该实验结果不能确定酸雨对樟树及楝树种群密度、森林生态系统物种丰富度及其他树种的影响,B、C、D错误。2.(2018北京理综,31,16分)因含N、P元素的污染物大量流入,我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复,取得了明显效果。(1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属于。水库中各种生物共同构成
48、。(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鳙的的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量,以thm-2表示):为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鳙的。(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食,由图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量,引起该变化的原因是。(4)投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预,调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的,从而达到改善水质的目的。(5)鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加渔业产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,请提出
49、两条具体措施。答案答案(1)生产者(生物)群落(2)捕食对象/食物捕食者/天敌(3)明显下降鲢、鳙与银鱼在食物上存在竞争关系(4)比例(5)定期适度捕捞鲢、鳙;定期合理投放鲢、鳙;控制性捕杀鲢、鳙的捕食者;控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响解解析析(1)引起水华的藻类植物主要是蓝藻类,蓝藻类为自养生物,在生态系统中属于生产者。水库中各种生物共同构成(生物)群落。(2)为确定鲢、鳙的投放量,应调查投放区上一营养级的生物积累量;为保证鲢、鳙的成活率还应捕杀鲢、鳙的天敌。(3)银鱼以浮游动物为食,鲢鱼和鳙鱼以藻类和浮游动物为食,浮游动物以藻类为食。由图中数据可知,将鲢、鳙鱼
50、苗以一定比例投放后,银鱼生物积累量减少,这可能与鲢、鳙鱼与银鱼在食物上存在竞争关系有关。(4)通过人为调整生态系统中各营养级的生物积累量的比例,可以达到改善水质的目的。(5)根据以上分析,若要在保持良好水质的同时增加渔业产量,可以采取如下措施:定期适度捕捞鲢、鳙;定期合理投放鲢、鳙;控制性捕杀鲢、鳙的捕食者(天敌);控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响。易错警示易错警示赤潮与水华不同水华是指淡水中由N、P等营养成分增多引起的水体富营养化。赤潮是指海水中由N、P等营养成分增多引起的水体富营养化。考点考点1 1生态系统的结构生态系统的结构C C组教师专用题组组教师专用题组1