2026年高考生物二轮突破复习：热点06 从森林碳汇、碳中和与稀土植物中探索生态恢复的绿色循环新模式（热点专练）（原卷版）

/热点06从森林碳汇、碳中和与稀土植物中探索生态恢复的绿色循环新模式内容导航情境解读内容导航情境解读考向破译限时实战热点背景速递情境探究高效科普：情境深入剖析与探寻，提取关键信息热点信息解码链接教材预测考向：建立热点与教材知识的桥梁，精准预测命题方向热点限时训练模拟实战巩固提升：限时完成情境化题目训练，提升信息迁移能力【热点背景】在全球气候变化与资源需求的双重挑战下，生态恢复与绿色循环已成为核心议题。从宏观的“碳循环”到微观的“稀土元素循环”，这一热点体现了如何通过自然过程与生物技术协同，构建既能修复环境又能创造价值的新型生态经济模式。其本质在于打破传统“先污染后治理”的线性发展路径，转向“在修复中生产、在保护中发展”的可持续闭环。这不仅呼应了“碳中和”与“生物多样性保护”的国家战略，也体现了通过循环机制实现生态安全与资源可持续利用的创新思路，凸显国家在生态文明建设和生态安全方面的政策要求，为高中生物学课程融入生态文明教育提供了鲜活而深刻的内容载体。森林是重要的陆地碳库，通过光合作用固存二氧化碳转化为木材、根系等生物质长期储存。中国通过“退耕还林”等工程，已成为全球森林资源增长最快的国家，在增强碳汇方面发挥了关键作用。。海洋通过生物泵等过程吸收约30%人为碳排放，是碳循环的关键调节器。实现碳中和需兼顾减排与生态增汇，包括通过生态工程（如造林、湿地修复）扩大碳汇规模，并通过优化森林结构、保护红树林等精准管理措施，提升既有生态系统的固碳能力。退耕还林还草是全球最大的生态恢复工程，它将耕地转为林草地，不仅增强了碳汇功能，也显著改善了区域生态环境与生物多样性。中国生态修复理念已从单一治理转向“基于自然的解决方案”，强调系统性恢复“山水林田湖草沙”生命共同体。例如，三江源国家公园通过系统保护提升了水源涵养功能和物种多样性；九寨沟震后以自然恢复为主，成功修复了水文与生态系统。生物多样性是生态系统的基石，其价值可分为三个层面：直接价值（提供食物、药物等资源）、间接价值（调节气候、净化环境等生态功能）以及潜在价值（未来可能带来科技与医药突破的未知资源）。生态恢复的核心目标，正是系统维护并提升这三个维度的价值。为此，应通过建立自然保护区、国家公园等系统性保护措施，来全面守护生物多样性，并持续增强生物安全意识，以应对潜在生态风险。某些植物（如乌毛蕨、芒萁）能够超量吸收并富集稀土元素，通过根系分泌、叶片贮存等机制实现“解毒”与生物矿化。利用这一特性，可在稀土尾矿库或污染农田种植这类植物，通过其生长吸收污染物、逐步净化土壤。收割后，可从植物中提取回收高纯度稀土。这一“植物采矿”模式将传统采矿的“开采-污染”过程，转变为“修复-回收”的生态闭环，是循环经济与生态恢复的成功结合。无论是宏观的森林碳汇，还是微观的稀土植物循环，其底层逻辑均在于模仿并强化自然界的循环与平衡机制——前者依托光合作用管理碳循环，后者借助植物生理实现元素循环。该热点预示着生物学、环境科学与材料科学的深度交叉，未来可能通过基因工程提升植物的固碳或富集能力，或研发基于生物矿化原理的新型环境材料，从而将生态恢复转化为具有绿色价值的可持续产业。【信息速递】1．技术突破与创新：碳汇精准监测核算技术通过融合遥感、物联网与人工智能，实现了对森林、湿地等生态系统碳储量的高精度、实时监测与核算，为碳中和目标提供数据支撑与交易依据。在战略资源绿色回收方面，“植物采矿”技术链条整合了超积累植物筛选与基因改良、高效田间管理、以及植物生物质的低碳冶炼与稀土提取，形成了合成生物学与环境工程交叉的完整创新体系。同时，基因工程技术为生态修复提供了“设计型”植物材料，通过定向增强植物的环境胁迫抗性（如耐盐碱、耐重金属）、提升固碳效率（如优化光合作用）或强化污染物富集能力，推动了生态工程的精准化与高效化。。2．农业领域应用：现代农业绿色转型正通过集成技术构建系统解决方案：在土地增效与碳汇增益方面，推广农林复合经营形成“种植—固碳—增汇”一体化体系；在污染治理方面，利用超积累植物与作物轮作间作，实现污染农田“边生产、边修复”；在资源循环方面，推动农业废弃物厌氧发酵产生沼气与沼渣，构建“资源-产品-废弃物-再生资源”的农场内闭环，同步减少碳足迹并提升土壤有机碳。【知识定位】1．高中生物教材：光合作用与碳循环、生物多样性价值：这是高中生物选择性必修二《生物与环境》的核心内容，教材会系统阐述生态系统功能、物质循环（碳循环为重点）、能量流动及生物多样性的三个层次价值；生态工程实例（如退耕还林）：常作为课程案例或“与社会的联系”栏目出现，用于说明生态学原理的应用，引导学生关注国家生态政策。主要目标是让学生建立核心概念框架，理解基本原理及其社会意义。2．大学相关教材：在《生态学》、《植物生理学》及《生物地球化学》等课程中，重点聚焦于碳循环的定量与微观机理，深入探讨通量测量、模型模拟及关键酶（如Rubisco）的作用机制，旨在培养学生对核心生态过程的科学解释与量化分析能力。与此同时，《恢复生态学与生态工程学》作为专业课程，系统教授生态恢复的原理（如演替理论、限制因子）与工程技术，并通过案例评估训练学生解决复杂实际问题的能力。而“植物采矿”等前沿领域，则在《环境生物技术》、《合成生物学》等课程中以专题形式出现，展示生物学与材料、工程及矿冶的深度交叉，其教学核心在于引导学生掌握创新技术方法，并最终形成对复杂系统（如“边修复、边回收”的绿色循环模式）进行分析与跨学科设计的综合素养。【考向预测】预测1生态与环境类试题日益呈现以真实情境为载体、深度整合基础知识的鲜明特征。试题常以国家重大生态工程（如“山水林田湖草沙”系统治理、国家公园体系建设）或前沿科研突破（如植物富集稀土的生物矿化机制）为背景材料，要求考生首先能够准确识别并分析材料中所蕴含的光合作用原理、碳循环具体环节以及生物多样性的直接、间接与潜在价值。进一步，试题注重考查学生构建从微观到宏观逻辑链条的能力，例如阐释“种植特定树种如何通过增强光合作用效率与延长碳储存时间，从而提升森林生态系统的碳汇功能”。最终，答题过程要求考生能精准、规范地运用如碳汇、碳源、生物群落、次生演替、生态承载力等一系列生态学核心术语进行科学表述与论证。这种命题方式旨在全面检验学生在复杂现实情境中，融会贯通基础知识并解决实际问题的综合素养。；预测2高考命题强调对量化分析与简单建模能力的考查，以此评估学生的科学探究素养。试题通常通过提供简化生态系统的数据表格或流程图（如湿地碳收支数据表、农业生态系统能量流动示意图）创设情境。首先，要求考生能够准确解读数据信息，并运用给定公式进行相关计算，例如能量在营养级间的传递效率、特定时期内生态系统的碳储存量变化，或基于排放数据的简单碳足迹核算。其次，考查学生将抽象原理转化为直观模型的能力，例如绘制并完善碳循环或物质循环示意图，并要求在图中清晰标注人类活动（如化石燃料燃烧、土地利用变化）对该循环过程的具体影响。最终，试题往往引导考生根据前述计算或建模结果，对该生态系统的稳定性、恢复力进行评价，或对某项人为干预措施（如实施退耕还湿）的生态效益与潜在影响做出基于证据的科学判断。预测3高考生态试题最具区分度的方向，是考查学生设计解决方案的创新思维与社会责任。题目常设定如“设计重金属污染农田的安全修复方案”等真实任务。答题需满足四点核心要求：第一，方案须根植于生态学原理（如利用超积累植物修复）；第二，合理集成前沿技术思路（如选育高效固碳植物）；第三，体现经济、社会、生态效益的协同；第四，能体现“循环经济”等国家战略理念（如“植物采矿”所展示的“边修复、边回收”模式）。这要求考生不仅能灵活运用知识，更能展现对可持续发展与国家战略的深刻理解。（建议用时：45分钟）1．（2025·河北保定一模）氮沉降指大气中的氮降落到陆地和水体的过程。科研人员通过添加硝酸铵模拟氮沉降来探究氮沉降对生态系统储碳能力的影响，且在草地生态系统中开展了相关实验，结果如图所示。下列有关分析正确的是（）注：高多样性草地的物种丰富度高，低多样性草地的物种丰富度低。A．碳元素在生物群落和无机环境之间以及群落内部主要以CO2的形式流动B．与高多样性草地相比，低多样性草地利用阳光等环境资源的能力较强C．由实验结果推测，氮沉降会使得自然草地生态系统的储碳力下降D．在不添加硝酸铵的情况下，对低多样性草地进行刈割，降低了该草地的储碳能力2．（2025·广西南宁月考）生态位重叠指的是两个或两个以上物种在同一空间分享或竞争资源的情况。某研究小组调查了鄱阳湖部分野生动物的种群特征，并计算出它们之间的生态位重叠指数，如下表。下列叙述错误的是（

）物种S1S2S3S4S5S6S11S20.361S30.400.021S40.370.000.931S50.730.390.380.361S60.700.470.480.460.711A．根据表中各物种之间的生态位重叠指数不能直接构建食物链B．若物种S2是夜行性动物，则S3和S4很可能属于昼行性动物C．S1与S5、S6以及S5与S6的重叠指数很大，说明S6是S1和S5的猎物D．对生活在隐蔽、复杂环境中的猛兽数量进行调查可使用红外触发相机3．（2025·江西专题练习）土壤碳封存是指通过将CO2储存于土壤，以减少大气中CO2浓度，同时增加土壤有机质含量的措施。微生物在降解有机碳的同时，能将一部分易降解的有机碳转化成更难降解的微生物残体碳，在土壤中积累下来，该过程称为土壤“微生物碳泵（MCP）”。MCP效率用相同时间内微生物残体积累的总量和呼吸总量的比值表示。下列说法错误的是（）A．提高MCP效率可以促进土壤碳封存，有利于实现碳中和B．动物的遗体、残骸被微生物同化后用于生长繁殖的能量可转化为残体碳C．与MCP效率低的土壤相比，MCP效率较高的土壤更有利于植物的生长D．植物枯枝落叶输入的量以及土壤环境都会对土壤MCP效率产生影响4．（2024·山东一模）为应对气候变化和推动可持续发展，我国提出“碳达峰”、“碳中和”的双碳目标（碳中和是指系统在一定时间内，产生的CO2和消耗的CO2相等，达到CO2相对“零排放”的状态）。在分析碳循环各个构成的基础上，某科研小组提出了我国陆地生态系统碳循环模式图，其中括号内的数据为年变化量（109tC/a），未加括号的数据为库存量（109tC），下列说法错误的是（

）A．达到碳中和时，生物圈内所有生物呼吸释放的CO2量小于CO2的吸收量B．碳在生物群落与非生物环境之间循环主要是以CO2的形式进行的C．考虑人为因素时，该系统每年向大气净排放0.62×109tC的碳量D．“土壤呼吸”即土壤微生物的无氧或有氧呼吸，是该生态系统排放二氧化碳最多的途径5．（2024·湖北期末）如果将人类为了维持自身生存需要的物质等换算为相应的自然土地和水域面积，就是生态足迹。1961年到2014年间全球生态足迹总量与生态承载力总量如图所示。我国力争2060年前实现“碳中和”，发酵制氢技术是为实现“碳中和”研发的新技术，科学家将秸秆制成发酵液培养某种细菌，进行发酵制氢。下列相关叙述正确的是（）A．碳循环平衡的破坏主要是因为动植物的呼吸作用、微生物的分解作用B．20世纪70年代后出现生态赤字并不意味着地球进入生态超载C．“碳中和”目标是实现CO2的排放速率和吸收速率达到平衡D．水稻、小麦的秸秆中富含纤维素，可为产氢细菌提供充足的碳源和氮源6．（2024·广东广州）生态浮床是人工浮岛的一种，针对富营养化的水质，利用生态工程原理，降解水中的COD（氧化一升污水中有机物所需的氧量，和水体污染程度呈正相关）、氮和磷。如图为生态浮床治理有机污水示意图，下列叙述中正确的是（）A．利用生态浮床治理有机污染引起的水体富营养化时，浮床植物与藻类竞争阳光、水中无机盐和有机物等B．生态浮床为植物提供了生长空间，为鸟类、昆虫等提供栖息和繁衍场所，增强了生态系统的恢复力稳定性C．食草鱼类同化的能量一部分通过呼吸作用散失，一部分流向分解者，一部分用于自身的生长、发育和繁殖D．若放任严重污染的水体不治理，该生态系统中可能会发生正反馈调节，使水生生物大量死亡，COD值增大7．（2023·重庆渝中模拟）森林碳汇是指森林植物通过光合作用将大气中的CO2固定在植被与土壤中，从而减少大气中CO2浓度的过程。碳汇造林是实现“碳中和”的重要举措。若管理不善发生森林火灾，森林也可能成为一种碳排放源。在热带－亚热带广泛种植的桉树人工林由于树种单一，易受林火干扰。不同强度林火对不同植被碳密度（反映各组分在光合作用中固碳能力的差异）的影响是不同的。下列说法错误的是（

）A．森林植物减少大气中CO2浓度的过程，体现了生物多样性的间接价值B．若管理不善导致发生森林火灾，火烧地会发生初生演替C．森林发生重度山火后，草本植物碳密度会逐渐增大D．随着山火强度的增大，植被的总碳密度会逐渐减小8．（2025·广西柳州一模）百香果作为热带、亚热带地区重要的经济作物，以其独特风味和丰富营养备受消费者青睐，然而害虫（如蚜虫）将直接影响果实产量与品质。随着绿色农业理念的深入推广，生态防控技术逐渐成为百香果虫害管理的主流方向。回答下列问题：(1)根据蚜虫对色彩及反射波的趋向性，果农常悬挂黄色粘板诱捕蚜虫，该防治过程利用的信息类型为。与化学防治相比，该方法的优点是（至少从2个角度作答）。(2)为进一步增强防控效果，形成长效控害机制，研究人员做了如下实验：在农场区域内种植波斯菊花带（波斯菊的花蜜可作为瓢虫的补充性食物），以杂草带为对照。采用直接观察法记录植株上的主要害虫（如蚜虫）和其捕食性天敌（如瓢虫）的数量。从5月18日至7月24日，每周调查一次，结果如图1、2所示：根据上图分析可知：波斯菊花带上的捕食性天敌数量普遍杂草对照，而害虫数量普遍杂草对照。据此果农们在悬挂黄色粘板的基础上种植波斯菊花带以增强防控效果，请尝试分析这种“物理诱捕+生态调控”的协同防控体系中，波斯菊花带能增强防控效果的原因是。利用农业景观生态实现害虫防治和环境保护等多重目标，体现了生态工程设计的原理，进而体现了生物多样性的价值。(3)百香果是藤蔓植物，高约1.8~2m，通常在2~3月种植，5~6月开花，8月~9月果实成熟；大豆是矮生草本植物，通常在4月中旬种植，7月中下旬采摘果实。果农们选择“百香果-大豆”立体种植，充分考虑群落中的和，以减少作物之间的生态位重叠。9．（2025·黑吉辽蒙卷）粪甲虫是一类嗜粪昆虫的总称，其中金龟科和蜉金龟科粪甲虫以粪便为食，隐翅虫科则主要捕食粪便中滋生的某些小型无脊椎动物。大环内酯类兽药（ML）可以有效治疗畜禽的呼吸道疾病，但其在粪便中的残留会显著影响一些粪甲虫的存活和后代孵化。回答下列问题。(1)草原生态系统粪甲虫种类繁多，体现了生物多样性中的。金龟科和蜉金龟科粪甲虫能够快速分解草场中的粪便，促进土壤养分循环，体现了生物多样性的价值。(2)用箭头连接下列草原生态系统中的关键因子，完成碳循环模型。(3)对使用ML前后同一草场的粪甲虫进行调查，通常采用陷阱法取样，陷阱位置的选择应符合原则；陷阱中新鲜牛粪的气味吸引粪甲虫，属于生态系统中的信息传递。(4)分类统计诱捕到的粪甲虫，结果见下表。由表可知，ML使用后粪甲虫数量明显，优势科变为了（填科名），这种变化将会使草场牛粪的清除速度下降，影响草场的生态功能。粪甲虫种类ML使用前ML使用后平均数量/（只/陷阱）个体占比平均数量/（只/陷阱）个体占比蜉金龟科121.762.3%29.944.4%金龟科73.737.7%0.81.2%隐翅虫科0036.654.4%(5)为了维持草场畜牧业的可持续发展，降低兽药残留对当地粪甲虫的影响，可采用的方法包括________。A．研发低残留、易降解兽药B．制定严格用药指南，避免过量使用兽药C．引入新的粪甲虫种类D．培育抗病力强的牲畜品种减少兽药使用10．（2025·湖北武汉模拟）研究人员利用植物修复技术，解决因采矿或不当使用化肥等引起的土壤重金属污染难题。蜈蚣草是一种浅根系的阴生草本植物，能吸收土壤中的重金属。请回答下列问题：(1)蜈蚣草生物体从土壤中环境吸收、积蓄重金属，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称作。(2)科研人员进一步研究蜈蚣草（P）与深根系乔木植物桑树（M）分别在单植和共植时对污染土壤的修复效果（如下表）。处理方式生物量（g/株）光合色素含量（mg/g）SOD活性（U/g）CAT活性（U/g·min）砷提取量（mg/盆）镉提取量（mg/盆）锌提取量（mg/盆）蜈蚣草（P）单独种植2.912.2527.643.544.050.9330.53桑树（M）单独种植13.11.2162.1754.950.0151.9456.27蜈蚣草+桑树共植（PM）18.55.11122.7565.756.011.9757.61注：抗氧化酶SOD能催化O2-（一种自由基）生成H2O2和O2，抗氧化酶CAT能将H2O2分解为H2O和O2.①蜈蚣草与桑树构成的立体农业，主要体现了群落的结构，有利于植物充分利用（答两点）等环境资源。②当细胞受到重金属等胁迫时，会产生过量的O2-。结合植物体内SOD和CAT活性变化，阐释共植如何进一步提高植物对重金属环境的适应性？。这体现了生态系统的稳定性（填“抵抗力”或“恢复力”）。③进行生态修复时，要充分利用固氮菌、蜈蚣草、木本植物的互补或互利共存关系，并选择适应高砷胁迫环境的植物来吸收和积累重金属，这遵循了生态工程的原理。（答两点）11．（2025·河北石家庄一模）近年来，土壤中重金属污染和农药残留严重影响了茶叶的品质。某科研小组对某重金属污染地区的单作茶园生态系统(种植单一品种茶树)进行了调查研究，并对其实施了植物修复技术。植物修复是通过绿色植物(如豆科、禾本科等超积累植物)从被污染环境中吸收重金属，并将其转移、贮存到地上部分，从而降低环境中重金属的浓度，以达到修复被污染环境的目的。请回答下列问题：(1)取样深度不同，土壤样品中生物种类不同，这体现了群落的结构。(2)降低环境中重金属的浓度，修复被污染环境可以提高生态系统的稳定性。(3)科研小组选择适宜的豆科植物进行植物修复，降低环境中重金属浓度的同时土壤肥力也得到了提升，试分析其原因是。(4)蜘蛛在茶园生态系统中发挥着重要作用。在不同类型的茶园中对蜘蛛的相关指数进行了调查后，得到表中数据(有机茶园不喷洒除草剂，每年采茶1次;无公害茶园每年喷洒除草剂2次，采茶4次;普通茶园每年喷洒除草剂2次，采茶6次)茶园类型有机茶园无公害茶园普通茶园个体数1615982601物种数574834丰富度指数7.726.835.22①分别从不同类型的茶园中各选取10个茶丛，调查并统计其上蜘蛛的相关指数，该过程采用的方法有。②普通茶园中蜘蛛的丰富度指数最低的原因可能是和。③蜘蛛食性较广，属于食肉型动物，可以捕食昆虫、小鸟、鼠类等。科研小组又对茶园中蜘蛛的能量流动情况进行分析，结果如表[数字为能量值，单位是kJ/(cm2·a)]。昆虫、小鸟、鼠类同化的能量蜘蛛摄入昆虫、小鸟、鼠类中的能量蜘蛛尸体残骸中被分解者分解利用的能量蜘蛛未被下一营养级利用的能量蜘蛛被下一营养级同化的能量蜘蛛呼吸作用散失的能量185.647.82.43.73.520.8据表分析，从昆虫、小鸟、鼠类到蜘蛛的能量传递效率为%(小数点后保留一位数字)。12．（2024·广东广州模拟）稻田在全生产周期多次排出以氮、磷等有机污染为主的污水，污水经生态渠塘处理达标后再排到河道（图a）。研究人员为探究适用于某地生态渠塘的挺水植物，模拟稻田灌区污水条件开展研究，单一种植等量的水葱、美人蕉和鸢尾植株，每隔6天测量污水中的总磷和氨氮（指NH3和NH的氮）的去除率（以初始含量为标准），结果如图b、c所示。(1)利用生态渠塘净化污水主要依赖于该系统的能力。种植挺水植物能抑制藻类等过度生长，使水体透明度大幅提高，原因是种植的挺水植物可以。(2)生态渠塘中装设太阳能曝气机，通过叶轮旋转将表层水输送到底层，更有利于治污的原因是