新高考适用2023版高考生物二轮总复习非选择题规范练4生物与环境

非选择题规范练四生物与环境(2022·浙江6月)科研小组在一个森林生态系统中开展了研究工作。回答下列问题：(1)对某种鼠进行标记重捕，其主要目的是研究该鼠的种群密度。同时对适量的捕获个体进行年龄鉴定，可绘制该种群的年龄金字塔图形。(2)在不同季节调查森林群落的组成与季相的变化状况，可以研究该群落的时间结构。(3)在不考虑死亡和异养生物利用的情况下，采取适宜的方法测算所有植物的干重(g/m2)，此项数值称为生产者的生物量。观测此项数值在每隔一段时间的重复测算中是否相对稳定，可作为判断该森林群落是否演替到顶级群落阶段的依据之一。利用前后两次的此项数值以及同期测算的植物呼吸消耗量，计算出该时期的总初级生产量(生产者合成有机物的总量)。【解析】(1)标记重捕法是研究种群密度的方法之一，适用于鼠这种活动能力强的动物。通过对捕获个体进行年龄鉴定，可以绘制种群的年龄金字塔图形。(2)群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间(昼夜变化、季节变化)而发生有规律的变化，季相就是植物在不同季节表现的外貌。(3)生产量在某一调查时刻前的积累量就是生物量，故测得所有植物的干重即为生产者的生物量。群落演替达到平衡状态，生物量不发生增减就可称为顶级群落。单位时间内的净初级生产量加上植物的呼吸消耗量就是总初级生产量(生产者合成有机物的总量)。1．一个相对稳定的生态系统具有能量流动、物质循环和信息传递等功能。如图甲是一个草原生态系统的物质循环和能量流动示意图(a～e代表过程)。请据图回答下列问题：(1)草原群落中的碳元素进入无机环境的途径是d(填图甲中字母)，若此草原向森林群落演替，则这一过程中，生产者对CO2的吸收量将大于(填“大于”“小于”或“等于”)整个生物群落排出的CO2量。草原周边少量生活垃圾并未对该生态系统产生明显影响，这说明生态系统具有一定的自我调节能力(或生态系统具有抵抗力稳定性)。(2)如图乙是对该草原某种生物种群密度调查后绘制的曲线，λ为当年种群数量与一年前种群数量的比值，则bc段种群数量变化趋势为下降(填“下降”“不变”或“上升”)。(3)在草原上，当草原返青时，“绿色”为羊等食草动物提供了可以采食的信息，草和羊的种间数量保持相对稳定，说明信息传递能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。【解析】(1)草原群落中的碳元素进入无机环境的途径是d呼吸作用，若此草原向森林群落演替，物种丰富度增加，生产者的种类丰富、数量增多，生产者吸收的CO2量大于整个生物群落排出的CO2量。由于生态系统内部具有一定的自我调节能力，在外界干扰程度小的时候，生态系统可以保持自我稳定，所以草原周边少量生活垃圾并未对该生态系统产生明显影响。(2)由乙图可知，bc段λ<1，种群数量变化趋势为下降。(3)草和羊之间是捕食关系，信息传递在群落和生态系统中的作用是调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。2．生态农业“田园综合体”是集现代农业、休闲旅游、田园社区为一体的乡村可持续性综合发展新模式。请回答：(1)打造以种植采摘、特色养殖和休闲度假为一体的多功能生态农业是振兴乡村经济的重要举措。区别生态农业群落和传统农业群落的重要特征是群落的物种组成。(2)在生态采摘园内设置一些鸟巢，招引更多的鸟类防治害虫，从能量流动的角度分析，这样做的目的是调整能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。(3)建设农村生态文明的重点工作之一是农村污染的防治。某地农民通过发展鳊鱼养殖已经逐渐致富，可是高密度水产养殖引起了水域生态系统水体富营养化，越来越影响鳊鱼的产量。如图所示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。请回答以下相关问题：①鱼塘的塘边到塘中央生长着多种多样的生物。垂钓者在鱼塘边垂钓时，往往会被蚊子叮咬。雄蚊可通过感知雌蚊扇动翅膀发出的声波来辨别雌蚊的方位前去交配，该现象说明信息传递具有的作用是生物种群的繁衍离不开信息的传递；为了降低蚊子繁殖数量，请根据上述信息设计一个降低雄蚊数量的方案：模拟雌蚊振动翅膀发出的声波来吸引雄蚊，并消灭雄蚊，通过破坏正常的性别比例来降低出生率，从而降低种群的数量。②假设鱼塘中的鳊鱼只捕食蓝细菌和小虾，小虾只捕食蓝细菌，能量传递效率为20%，则当蓝细菌被鳊鱼直接捕食的比例由2/3变为1/3时，理论上来说，鳊鱼的产量会减少(填“增加”或“减少”)。③出现藻类水华的塘尾水流经稻田后，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是水稻等作物与藻类竞争光照和N、P等无机盐；动物摄食；微生物等产生杀藻物质。(答出两点)【解析】(1)物种组成是区分不同群落的重要特征，故区别生态农业群落和传统农业群落的重要特征是群落的物种组成。(2)在生态采摘园内设置一些鸟巢，可以招引更多的鸟类防治害虫，从能量流动的角度分析，这样做的目的是调整能量流动的方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。(3)①鱼塘边，雄蚊可通过感知雌蚊扇动翅膀发出的声波来辨别雌蚊的方位前去交配，该现象说明种群的繁衍离不开信息的传递；为了降低蚊子繁殖数量，可以通过模拟雌蚊振动翅膀发出的声波来吸引雄蚊，并消灭雄蚊，通过破坏正常的性别比例来降低出生率，从而降低其种群的数量。②当鳊鱼捕食蓝细菌的比例减小时，能量通过食物链传递给鳊鱼的过程中损耗增加，理论上来说，鳊鱼的产量会减少。③出现藻类水华的塘尾水流经稻田后，由于水稻等作物与藻类竞争光照和N、P等无机盐；动物摄食；微生物等产生杀藻物质，因此B处水样中藻类数量大大减少。3．宁夏渝河流域一度因生活污水、工业废水随意排入河流，导致水质恶化、生态环境遭到破坏，而渝河流域生态系统功能失调成为制约当地农业可持续发展的重要因素。通过综合养殖、发展生态农业等途径对渝河流域的生态进行治理和恢复，渝河流域生态达到空前的良好发展势态，栽种的杨、柳、柠条、沙棘、柽柳等植物可以防止人畜进入渝河流域，保护环境，动物的种类大量提升，渝河流域的气候达到了人们宜居环境状态，生态农业的效益逐年提高，进一步印证了“绿水青山就是金山银山”。回答下列问题：(1)渝河流域生态治理前，流经该生态系统的总能量包括生产者通过光合作用固定的太阳能、生活污水中有机物的化学能。能量通过绿色植物进入生态系统时，伴随暗反应中能量固定而发生的物质转变过程是二氧化碳与五碳化合物结合生成三碳化合物，在NADPH、ATP作用下，三碳化合物生成有机物。河流中草食性鱼类粪便食物残渣中的能量属于第一营养级同化的能量。(2)渝河流域的生态治理和恢复过程中，进行综合养殖不仅提高了经济效益，还能够有效降低流行病害的发生率。试从生态系统稳定性角度分析流行病害的发生率有效降低的原因：渝河流域的生态治理和恢复过程中，增加了生态系统营养结构的复杂性，提高了生态系统抵抗力稳定性，可有效降低流行病害的发生。(3)生态治理和恢复过程中，栽种的杨、柳、柠条、沙棘、柽柳等植物都是当地的原有物种，原因是避免外来物种入侵对渝河流域生态系统生物生存造成威胁，从而保证本地生态系统的安全性，其次由于温度、湿度、光照等原因，外地物种不一定适合在渝河流域种植。【解析】(1)渝河流域生态治理前，流经该生态系统的总能量包括生产者通过光合作用固定的太阳能、生活污水中有机物的化学能。暗反应进行过程中，二氧化碳与五碳化合物结合生成三碳化合物，在NADPH、ATP作用下，三碳化合物生成有机物，从而将能量储存在有机物中。河流中草食性鱼类为第二营养级生物，它们产生的粪便食物残渣中的能量并未流入第二营养级，属于上一营养级(第一营养级)流向分解者的能量。(2)渝河流域的生态治理和恢复过程中，生物种类增多，增加了生态系统营养结构的复杂性，提高了生态系统抵抗力稳定性，所以综合养殖不仅提高了经济效益，还能降低流行病害的发生。(3)生态治理和恢复过程中，栽种的杨、柳、柠条、沙棘、柽柳等植物都是当地的原有物种，能有效避免外来物种的入侵，同时也可以防止外地物种不适合在渝河流域种植，造成不必要的经济损失。4．(2022·潍坊二模)科学家对某草地物种多样性和物种均匀度(物种分布的均匀程度)进行了持续调查，下图为物种多样性(H)和均匀度(J)的变化示意图(图中的施肥处理为施加有机肥)。(1)现欲调查该草地上某种双子叶植物的种群密度，具体步骤是在该草地随机选取若干个样方；通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度；以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。(2)图中对照组草地物种多样性(H)和均匀度(J)两者的曲线关系呈平行关系(同步关系),1850—1950年，对照组物种的H和J基本保持稳定，而处理组出现物种的H和J逐渐降低的现象，请对此现象做出合理的解释：较高的养分造成某些植物种群成为优势种并大量繁殖，抑制了其他植物种群的生长和繁殖，导致物种多样性和物种均匀度下降。(3)施用有机肥可促进植物快速生长，其原因是施用有机肥后，通过微生物的分解作用，增加了空气中的CO2浓度，促进了光合作用；通过微生物的分解作用提供了土壤中的无机盐；改良了土壤结构，有利于生物的呼吸作用。【解析】(1)调查该草地上某种双子叶植物的种群密度一般采用样方法，确定样方时要注意随机取样，具体步骤是：在该草地随机选取若干个样方；通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度；以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。(2)结合分析和题图可知，随着时间的变化，对照组中H和J的变化趋势相同，两者的曲线关系呈平行(同步)关系。1850—1950年，对照组物种的H和J基本保持稳定，而施加有机肥处理组出现物种的H和J逐渐降低的现象，考虑到生态系统中分解者可将有机物分解为无机物，而植物可利用这些无机物进行生长发育和繁殖，可推测造成此现象的原因可能是较高的养分造成某些植物种群成为优势种并大量繁殖，抑制了其他植物种群的生长和繁殖，导致物种多样性和物种均匀度下降。(3)有机肥中含有有机物，植物不能直接利用有机物，需要通过分解者的分解作用才能利用，因此可推测施用有机肥可促进植物快速生长的原因是施用有机肥后，通过微生物的分解作用，增加了空气中的CO2浓度，CO2是光合作用的原料之一，因而促进了光合作用；通过微生物的分解作用提供了土壤中的无机盐，无机盐含量增加可促进光合作用；改良了土壤结构，有利于生物的呼吸作用。5．(2022·江苏南通模拟)了解珍稀动物种群的密度及其分布是开展保护的重要基础。水鹿是国家Ⅱ级重点保护野生林栖动物，主要以各种禾草、树叶为食。科研人员为研究某自然保护区内自然条件及人为干扰对水鹿种群密度及其分布的影响，采用粪堆现存量计数法对其种群进行调查，得到如下结果。请回答下列问题。地区海拔高度/m居民水鹿平均密度/只·km－2A约2800少且集中0.35B约2400较少且集中0.25C约1150多，较分散0.09(1)水鹿在生态系统中属于初级消费者(成分)，其同化的碳主要通过呼吸作用(过程)释放到无机环境中。(2)采用粪堆现存量计数法对水鹿种群密度进行调查的优点是对水鹿没有伤害、对其生活干扰小。根据现存粪便密度计算水鹿种群密度还需要统计水鹿平均日排便堆数、粪堆存留时长。(3)与C区相比，A区水鹿种群密度较高，其主要原因可能是人类干扰较少(自然资源丰富)，当海拔超过3600m，水鹿的分布明显减少，主要原因是气温低、缺少食物。(4)调查过程中还发现水鹿能循着浓烈臭鸡蛋味寻找臭水沟，以舔舐盐土补充矿物质。这种行为体现了生态系统的信息传递具有维持个体正常生命活动的功能，臭水沟土壤中矿物质相对丰富的原因是土壤中分解者较多，分解有机物产生矿物质。(5)请根据本研究，提出可以提高保护区水鹿种群K值的措施。【答案】(5)改善水鹿的生态环境，减少人类活动的干扰。【解析】(1)水鹿采食植物，在生态系统中属于初级消费者；同化的碳主要通过自身的呼吸作用释放到无机环境中。(2)与其他调查方法相比，采用粪堆现存量计数法对水鹿种群密度进行调查的优点是对水鹿没有伤害、对其生活干扰小；根据现存粪便密度计算水鹿种群密度还需要统计水鹿平均日排便堆数、粪堆存留时长等。(3)C区的海拔高度约1150m，A区海拔高度约2800m，与C区相比，A区水鹿种群密度较高，其主