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文档简介
/题型03生态系统综合题目录目录第一部分题型解码高屋建瓴,掌握全局第二部分考向破译微观解剖,精细教学考向解读方法透视典例引领变式演练考向01生态系统结构分析考向02能量流动与物质循环考向03生态系统稳定性与调节考向04生态保护与生态工程第三部分新题演练整合应用,模拟实战高考真题命题点常见设问/关键词2025·安徽、河南:种群密度的调查方法;湖北:年龄结构;陕晋青宁:实验探究生物间竞争关系;河北:生态系统的物质循环、自我调节能力;山东:生态系统的信息传递、群落演替;广东:群落的种间关系、食物链;黑吉辽蒙:生物多样性的价值;浙江:生态系统的信息传递、能量流动的意义;江苏:生态系统中信息的种类、信息传递的作用;陕晋青宁:生态系统的营养结构;2024·北京:生物多样性及保护;江西:群落演替;浙江:种群的年龄结构和性别比例;河北:群落的季节性;湖南:物种丰富度调查;山东;种群密度和种群数量变化关系;甘肃:生态位;北京:生物多样性、种群数量特征;江西:生态系统的能量流动;全国
:生态系统的营养结构;甘肃:实验筛选可以修复镉污染土壤的植物;广东:生态系统信息种类及作用;贵州:生态系统的能量流动、生物多样性的保护;山东:生态系统能量流动、土壤小动物类群丰富度调查、生物防治;2023·天津:数量特征;浙江:年龄结构;山东:种群增长速率;湖南:样方法、生物多样性保护措施。全国:生态系统的营养结构、能量流动;浙江:生态系统稳定性;广东:生态系统的组成成分;山东:生态系统能量流动;浙江:碳中和;湖北:生物多样性的保护措施、生物多样性的价值;浙江:生态足迹;湖南:生态系统的一体化保护;湖北:生物富集、生态系统的自我调节能力;设问关键词:能量传递效率、能量去向、能量流动特点、生态系统稳定性关键技巧解答高考生物生态系统综合非选择题,需紧扣结构与功能的关联逻辑。首先梳理食物链/食物网,明确各营养级生物关系,区分捕食、竞争等种间关系,避免遗漏同一生物的多个营养级。能量流动题牢记传递效率计算公式,明确某营养级能量去向为呼吸消耗、流向分解者、流入下一营养级及未利用,计算时注意范围界定,排除粪便等非自身同化量。碳循环需区分生物群落与无机环境间的CO₂形式和群落内的有机物形式。分析稳定性时,从生物种类和营养结构复杂程度切入,抵抗力稳定性与自我调节能力正相关。实验类要控制变量,结合生态原理推导结论,表述需贴合题干情境。思维误区1、食物链/食物网分析疏漏营养级归属易忽略同一生物在不同食物链中的多重营养级身份,比如杂食性动物既可能是第二营养级也可能是第三营养级;同时常误将分解者纳入食物链,或遗漏食物网中生物间的间接竞争关系,导致种间关系判断和能量计算的基础逻辑出错。2、能量流动计算混淆“同化量”与“摄入量”把动物的摄入量等同于同化量,忽略粪便中的能量属于上一营养级的同化量;计算能量传递效率时,误将某营养级的总能量与下一营养级的摄入量对比,而非与下一营养级的同化量进行计算,造成传递效率数值偏差。3、碳循环混淆物质存在形式与传递路径分不清碳在生物群落与非生物环境间的循环形式(CO₂)和生物群落内部的传递形式(含碳有机物);还易误判微生物在碳循环中的作用,比如将硝化细菌的化能合成作用归为碳循环的分解者路径,忽略其生产者的功能属性。4、生态系统稳定性判断片面化认为生物种类多的生态系统抵抗力稳定性一定高,忽略营养结构的复杂程度(如物种间是否有紧密的依存关系);同时混淆抵抗力稳定性与恢复力稳定性的逻辑关联,误判二者为绝对的负相关,未考虑冻原等特殊生态系统的双低特性。5、生态保护措施与原理脱节解答生态修复、生物防治类问题时,提出的措施与生态系统原理不匹配,比如用化学农药防治害虫却声称是利用“种间竞争”;或过度夸大某一措施的作用,如认为单一树种造林能大幅提升生态系统稳定性,忽略物种单一导致的营养结构脆弱性。考向01生态系统结构分析这是基础考向,常以食物网、群落组成示意图为载体,考查食物链/食物网的梳理、营养级判定、种间关系辨析(捕食、竞争、寄生等),还会涉及生态系统组成成分(生产者、消费者、分解者、非生物成分)的功能定位。需注意同一生物在不同食物链中的多重营养级身份,以及分解者不参与食物链构建的核心要点。成分定位技巧:紧扣营养方式快速区分三类核心成分——自养型生物(绿色植物、光合细菌)必为生产者,是生态系统能量和物质的起点;异养且依赖捕食/寄生生存的(动物、寄生生物)为消费者;腐生型生物(腐生细菌、真菌)为分解者,负责分解有机物。通过“自养→生产者、腐生→分解者、寄生/捕食→消费者”的核心逻辑,精准判断成分类型。关系梳理关键:构建食物链/网需牢记“起点是生产者,仅含生产者和消费者,箭头从低营养级指向高营养级”,排除分解者和非生物成分。明确营养级划分:生产者为第一营养级,初级消费者(植食性生物)为第二营养级,依次递增;同时区分捕食(吃与被吃)、竞争(争夺资源)、互利共生(相互依存)等种间关系。功能关联逻辑:成分功能与生态系统核心功能紧密挂钩——生产者通过光合作用固定CO₂和能量,是物质循环和能量流动的基础;消费者传递能量和物质,连接不同营养级;分解者将有机物分解为无机物,保障物质循环闭环。缺失分解者会导致物质堆积,成分不完整则生态系统稳定性下降。规范答题模板:按“成分+关系+功能”表述,例:“该生态系统中,绿色植物作为生产者固定能量,昆虫为初级消费者捕食植物,细菌真菌作为分解者分解有机物,三者通过食物链构成联系,共同维持物质循环和能量流动”。例1.(2025·天津·高考真题)牡蛎具有强大的净水与碳沉积能力,可大量滤食水体中的浮游植物及碎屑等有机颗粒物,其中大部分未被利用而排出,有的沉积至底层、暂不进入物质循环,有的再次成为碎屑。为有效保护牡蛎礁生态系统,对某天然牡蛎礁的物质循环和能量流动进行研究。(1)区别牡蛎礁群落与其他生物群落的重要特征是不同。采用样方法调查牡蛎礁的物种时,应做到取样。(2)牡蛎是第营养级的主要组成物种。已知牡蛎流向捕食者的能量传递效率为0.5%,推测此生态系统中高营养级生物的数量较。(3)下图是牡蛎参与的部分碳循环途径,请在图中补充另外两条碳元素进出牡蛎的路径。(4)为提高此类牡蛎礁生态系统稳定性,恢复高营养级生物的数量,应先禁止捕捞高营养级生物,待种群数量恢复后再适度捕捞,使其维持在K/2处,理由是。【答案】(1)物种组成随机(2)二少(3)(4)种群增长速率最快,有利于持续获得较大捕捞量【分析】在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,叫作生物群落,简称群落,要认识一个群落,首先要分析该群落的物种组成。物种组成是区别不同群落的重要特征,也是决定群落性质最重要的因素。【详解】(1)群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,所以区别牡蛎礁群落与其他生物群落的重要特征是群落的物种组成不同。采用样方法调查种群密度时,为了使结果更准确,应做到随机取样。(2)牡蛎可大量滤食水体中的浮游植物及碎屑等有机颗粒物,浮游植物属于第一营养级,牡蛎滤食浮游植物,属于第二营养级的主要组成物种。已知牡蛎流向捕食者的能量传递效率为0.5%,由于能量流动具有逐级递减的特点,传递效率低,所以此生态系统中高营养级生物获得的能量少,数量较少。(3)碳元素进出牡蛎的路径,除了图中所示,还应该有:牡蛎被捕食者捕食,从而使碳进入下一营养级,即流入次级消费者,牡蛎还可大量滤食水体中的碎屑等有机颗粒物,从而使碎屑等有机颗粒物中的碳元素进入牡蛎体内,所以另外两条碳元素进出牡蛎的路径如图。(4)在K/2处,种群增长速率最快,此时适度捕捞,既能使种群保持较大的增长速率,快速恢复种群数量,又能获得较多的捕捞量,所以为提高此类牡蛎礁生态系统稳定性,恢复高营养级生物的数量,应先禁止捕捞高营养级生物,待种群数量恢复后再适度捕捞,使其维持在K/2处,理由是K/2时种群增长速率最快,有利于持续获得较大捕捞量。例2.(2025·福建·高考真题)麋鹿是我国一级保护动物,喜食外来入侵种互花米草。某滩涂湿地互花米草泛滥成灾,导致当地草本植物基本消失。为保护麋鹿和治理互花米草,该地设置围栏区放养麋鹿。上述物种种群数量在互花米草入侵后变化如图。回答下列问题:注:A、B、C和D分别表示不同的物种。(1)物种D属于该生态系统组成成分的。(2)若将同等条件的麋鹿在阶段Ⅱ引入围栏区,(填“会”或“不会”)影响围栏区内麋鹿的环境容纳量,理由是。(3)由图可知,存在两个发生植物种群衰退的阶段,土壤肥力增加较多的是阶段。该阶段C种群生态位(填“会”或“不会”)发生改变,原因是。【答案】(1)消费者(2)不会在阶段Ⅱ和Ⅲ,互花米草最大种群数量和围栏空间不变(3)Ⅲ会受麋鹿捕食,互花米草种群密度下降【分析】1、种群数量增长的”J“型曲线:在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下种群数量的增长类型;种群增长的“S”型曲线:自然界的资源和空间是有限的,当种群密度增大时,种内竞争就会加剧,以该种群为食的捕食者数量也会增加。2、环境容纳量(K值):指在环境条件不被破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量。3、在食物充足,无限空间,无天敌等理想条件下生物具有无限增长的潜能。【详解】(1)生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。物种D是麋鹿,喜食互花米草(生产者),属于直接以生产者为食的生物,因此属于消费者。(2)环境容纳量(K值)是指环境条件不受破坏时,一定空间所能维持的种群最大数量,其大小由环境资源(食物、空间等)和生物制约因素决定。在阶段Ⅱ引入同等条件的麋鹿时,互花米草的最大种群数量和围栏空间均未改变(即麋鹿的食物资源和生存空间未发生变化),因此不会影响围栏内麋鹿的环境容纳量。(3)植物种群衰退的阶段为阶段Ⅰ和阶段Ⅲ。在阶段Ⅲ,由于麋鹿捕食互花米草,互花米草种群密度下降,其原本占据的土壤养分等资源被释放,因此土壤肥力增加较多的是阶段Ⅲ。生态位是指物种在群落中的地位或作用,包括空间位置、资源占用、与其他物种的关系等。阶段Ⅲ中,C种群(互花米草)受麋鹿捕食,种群密度下降,其资源占用情况和与其他物种的相互关系发生改变,因此C种群生态位会发生改变。1.胶州湾凭借湾内丰富的饵料资源和相对封闭的海湾环境,成为多种鱼类的产卵场和索饵场。湾内全年都有鱼、虾和头足类交替繁殖,渔业资源十分丰富。某研究院于某个时间段,分析了该海湾生态系统的营养结构、能量流动过程。回答下列问题:(1)海洋生态系统具有一定的结构,包括和。(2)为增加当地渔民的收入,政府倡导渔民利用立体养殖法养殖水产品,从群落结构的角度分析,立体养殖有利于;此外,在养殖过程中,还需要注意各水产的密度,从能量流动的角度分析,意义是。(3)根据胶州湾生态系统生物种类、生物学特征和食性特点,研究者将该海域的生物划分为21个功能组,该21个功能组及渔业捕捞组的混合营养关系如图所示。结果表明,对其他功能组具有较明显的负面效应;其他中上层鱼类对鳀鱼类有明显的消极影响,从种间关系的角度分析,可能的原因是。针对上述情况,为改善胶州湾生态系统的功能,请给出合适的建议:(答出1点)。注:白色圆点表示该功能组生物量的增加对其他功能组生物量的增加有积极影响,起促进作用;黑色圆点表示功能组生物量的增加对其他功能组起抑制作用,圆点的大小表示影响的强弱。【答案】(1)生态系统的组成成分食物链、食物网(2)充分利用空间和资源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(3)菲律宾蛤仔和渔业捕捞其他中上层鱼类与鳀鱼类之间存在种间竞争关系或捕食关系严格执行休渔制度,休渔期加大执法检查力度;增加菲律宾蛤仔的捕捞量【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,营养结构又包含食物链、食物网。【详解】(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,营养结构又包含食物链、食物网,所以海洋生态系统具有一定的结构,包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链、食物网)。(2)从群落结构角度来看,立体养殖能够让不同种类的水产品在不同层次获取资源,有利于充分利用空间和资源;从能量流动角度分析,注意各水产的密度,是为了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,从而增加渔民收入。(3)由图中黑色圆点表示功能组生物量的增加对其他功能组起抑制作用可知,菲律宾蛤仔和渔业捕捞对其他功能组具有较明显的负面效应;其他中上层鱼类对鳀鱼类有明显消极影响,从种间关系角度,可能是因为其他中上层鱼类与鳀鱼类之间存在种间竞争关系或捕食关系;针对这种情况,为改善胶州湾生态系统功能,可给出的建议如严格执行休渔制度,休渔期加大执法检查力度;增加菲律宾蛤仔的捕捞量。2.新疆地区创新性地采用“盐生经济植物+沙漠+盐碱地”的模式,成功培育了三文鱼、澳洲大龙虾等多种海鲜品种,不仅极大地丰富了当地的海鲜市场供应,还有效地改善了盐碱地的生态环境。在这一模式中,盐生植物(柽柳、芨芨草、山韭、马莲等)可吸收海鲜养殖产生的含盐废水中的盐分,还作为青贮饲料喂养鱼虾。根据所学内容,完成以下填空:(1)在海鲜养殖生态系统中,三文鱼、澳洲大龙虾等海鲜生物扮演着的角色,它们主要通过(填“捕食”或“寄生”)方式来获取营养。一个养殖池内的三文鱼环境容纳量的大小与最初投撒的三文鱼苗数量(填“密切相关”或“基本无关”),原因是:。(2)养殖池内的咸度和碱度属于(填“密度”或“非密度”)制约因素。研究人员参照海水矿物质比例,添加微量元素和益生菌,模拟出海水生态环境的咸度和碱度,这符合生态工程中等原理(答出1点即可)。(3)用含盐废水浇灌盐生植物,将盐生植物作为青贮饲料喂养鱼虾。这一过程主要体现了生态系统的功能。(4)通过海鲜养殖和盐生植物的种植,有效地改善了盐碱地的土壤结构,增加了植被覆盖率,减缓了盐碱地的沙漠化进程,这主要体现了生物多样性的价值。【答案】(1)消费者捕食基本无关环境容纳量主要由环境条件决定,与养殖池内三文鱼苗的初始数量无关(2)非密度自生原理、循环原理(3)物质循环和能量流动(4)间接【分析】影响种群数量变化的因素分两类,一类是密度制约因素,即影响程度与种群密度有密切关系的因素,如食物、流行性传染病等;另一类是非密度制约因素,即影响程度与种群密度无关的因素,气候、季节、降水等的变化,影响程度与种群密度没有关系,属于非密度制约因素。【详解】(1)在海鲜养殖生态系统中,三文鱼、澳洲大龙虾等是消费者,它们通过捕食其他生物(如浮游生物、小鱼虾等)来获取能量。环境容纳量,即K值,是指特定环境所能容许的种群数量的最大值,它主要由环境条件(如食物供应、生存空间、气候条件等)决定,与养殖池内初始投放的鱼苗数量基本无关。(2)非密度制约因素是指影响程度与种群密度无关的因素,如气候,季节、降水、光照、温度等。养殖池的咸度和碱度是由养殖池的水质、添加的矿物质等因素决定的,与养殖池内生物的密度无关,因此属于非密度制约因素。研究人员通过测量盐碱地养殖池的咸度和碱度,并参照海水矿物质比例进行调配,以模拟出接近海水的生态环境。这种做法体现了生态工程中的自生原理,即通过各种措施创造有益于生物组分的生长,发育和繁殖的条件。同时,也体现了物质循环再生原理,即通过添加益生菌等,促进养殖池内物质的循环和再生,保持生态系统的稳定。(3)将盐生植物作为青贮饲料喂养鱼虾,实现了生态系统中物质的循环和能量的流动。盐生植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,并储存在体内,当它们被作为饲料喂养鱼虾时,这些能量就转移到了鱼虾体内。(4)通过海鲜养殖和盐生植物的种植,盐碱地的土壤结构得到了改善,植被覆盖率增加,这有助于减缓盐碱地的沙漠化进程。生物多样性的间接价值是指其对生态系统的功能和服务的贡献,如保持水土,净化空气、调节气候等。3.珊瑚礁被誉为“海洋中的热带雨林”,主要由珊瑚虫的分泌物堆积而成,许多珊瑚虫聚合生长构成珊瑚,珊瑚虫内胚层细胞中生活着可进行光合作用的虫黄藻、自身产生的色蛋白等使得珊瑚呈现各种颜色。珊瑚对环境变化及为敏感,海水表层温度的升高或除草剂污染可对其生长造成巨大影响,出现白化现象,若一段时间内影响因子消除,颜色可得到恢复,长时间胁迫则珊瑚虫死亡,白化不可逆。研究人员绘制了某珊瑚礁生态系统的能量流动关系图(单位t·k·m-2·a-1)。请回答下列问题:(1)珊瑚共生体在生态系统中的成分是。调查珊瑚礁中某种珊瑚虫的种群密度可采用法。很多珊瑚虫具有绿色荧光蛋白,在一定条件下可发出绿光,用以招募附近水域浮游的虫黄藻进入其体内,该现象主要体现了生态系统的运行需要。(2)据图分析,第二营养级(II)到第三营养级(III)的能量传递效率约为%(保留一位小数)。研究过程中还调查出某种鱼的营养级是2.78,请解释该营养级不是整数的原因是,该调查适合选择的调查方法是(填“直接观察法”、“胃容物分析法”、“粪便分析法”)。(3)珊瑚礁生态系统中,每种生物都占据较为稳定的生态位,其意义是。珊瑚礁生态系统不仅是重要的渔业产区,还可以保护海岸线免受强风巨浪的侵蚀,这些功能体现了生物多样性的价值。(4)研究人员为探究高温和扑草净(一种除草剂)对珊瑚白化的影响,设计了相关实验。其中纵坐标是虫黄藻光合作用效率的指标,48、96为扑草净处理时间(小时),R48、R96为移除扑草净后的时间(小时),曲线①②③④分别为使用0、0.33、1、9ng/mL扑草净处理。据图分析,高温和扑草净对珊瑚白化的影响表现具有作用,图中数据(填“能”或“不能”)得出高温和扑草净胁迫对珊瑚白化的影响是可逆的这一结论。受损珊瑚礁生态系统的修复需要从生态系统结构和功能出发,符合“自然恢复为主,人工干预为辅”的原则,这主要体现了生态工程的原理。【答案】(1)生产者和消费者样方信息传递(2)9.7该鱼在不同的食物链中占据不同的营养级胃容物分析法(3)有利于不同生物充分利用环境资源直接和间接(4)协同不能自生【分析】1、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,生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量,食物链、食物网是生态系统的营养结构。2、生态系统中的信息传递作用有:①生命活动正常进行离不开信息的作用;②生物种群的繁衍离不开信息的传递;③调节生物种间关系,维持生态系统的稳定与平衡。【详解】(1)由题意可知,许多珊瑚虫聚合生长构成珊瑚,珊瑚虫内胚层细胞中生活着可进行光合作用的虫黄藻、自身产生的色蛋白等使得珊瑚呈现各种颜色,其中虫黄藻属于珊瑚共生体在生态系统中生产者,珊瑚虫属于消费者。由于珊瑚虫活动范围小,活动能力弱,因此可用样方法调查种群密度。很多珊瑚虫具有绿色荧光蛋白,在一定条件下可发出绿光,用以招募附近水域浮游的虫黄藻进入其体内,该现象主要体现了生态系统的信息传递功能。(2)由图可知,第二营养级、第三营养级的同化量分别为(3611+5438)=9049tk.m-2.a-1、873.3tk.m-2.a-1,则第二营养级(II)到第三营养级(III)的能量传递效率约为873.3/9049×100%≈9.7%。若某种鱼的营养级是2.78,该营养级不是整数,其原因是该鱼在不同的食物链中占据不同的营养级。调查生物的食性,适合选择胃容物分析法。(3)每种生物在群落中都占据较为稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源。珊瑚礁生态系统是重要的渔业产区,体现了生物多样性的直接价值,珊瑚礁生态系统还可以保护海岸线免受强风巨浪的侵蚀,体现了生物多样性的间接价值。(4)图中高温和扑草净都使虫黄藻光合作用效率降低,说明高温和扑草都加剧了珊瑚白化,因此二者对珊瑚白化的影响表现为协同作用。珊瑚对环境变化非常敏感,海水表层温度的升高或除草剂污染就可能对其生长造成巨大影响,导致珊瑚虫体内虫黄藻减少或虫黄藻失去颜色,从而出现白化现象,若一段时间内影响因子消除,颜色可得到恢复,但长时间胁迫则珊瑚虫死亡,白化不可逆,即由图中数据不能得出高温和扑草净胁迫对珊瑚白化的影响是可逆的这一结论。以“自然恢复为主,人工干预为辅”,依赖的是生态系统具有一定的自我调节能力,体现了生态工程的自生原理。考向02能量流动与物质循环为高频核心考向,侧重生态系统功能的量化与过程分析。能量流动类会结合具体数据考查同化量计算、能量传递效率推导、能量去向分析(呼吸消耗、流向分解者等),需区分摄入量与同化量的差异;物质循环类多聚焦碳循环,考查碳的存在形式(群落与无机环境间为CO₂、群落内为有机物)、循环路径及人类活动对碳循环的干扰。1、路径梳理技巧:能量流动遵循“单向流动、逐级递减”规律,起点是生产者固定的光能,沿食物链/网从低营养级流向高营养级,每级均有能量通过呼吸作用散失;物质循环(如碳、氮循环)呈“循环往返”特点,路径为无机环境→生产者→消费者→分解者→无机环境,依赖生物群落与无机环境的物质交换。二者均以食物链/网为传递载体,核心区别在于能量不可逆、物质可循环。2、关键计算核心:能量计算紧扣“同化量”核心——摄入量减去粪便量即为同化量,同化量一部分用于呼吸消耗,剩余部分用于生长发育繁殖。相邻营养级能量传递效率为10%~20%,计算时需明确:求某营养级获得的最大能量,按20%传递效率计算;求最小能量,按10%计算,避免混淆“摄入量”与“同化量”。3、关联分析逻辑:能量流动与物质循环相互依存——能量流动为物质循环提供动力,物质循环为能量流动提供载体。分析时需结合成分功能:生产者是两大过程的起点,分解者是物质循环闭环的关键;环境变化(如气候变暖、物种灭绝)会打破平衡,如CO₂排放过多导致碳循环失衡,捕食关系破坏影响能量传递路径。4、规范答题模板:按“过程+数据/规律+结论”表述,例:“生产者固定的光能经同化作用传递给初级消费者,传递效率约10%~20%;碳元素通过消费者呼吸作用和分解者分解,以CO₂形式回归无机环境,实现循环利用”。例1.(2025·江西·高考真题)过度捕捞易造成鱼类个体规格变小(小型化)。我国已实施长江十年禁渔(以下简称禁渔),为了探讨禁渔对鱼类生长发育的影响,研究人员以长江特有的J鱼为对象,调查了相关数据(如表)。年龄禁渔前平均体长(mm)禁渔后平均体长(mm)正常捕捞时期过度捕捞时期1132.8112.4137.52174.9155.4194.13199.3181.7222.04225.6206.4248.55249.3235.4271.06—271.0291.67——313.3注:本题不考虑体重因素,“—”表示无数据回答下列问题:(1)J鱼是一种杂食性动物,属于长江生态系统组成成分中的;J鱼对维持长江生态系统的结构与功能有重要作用,这体现了生物多样性的价值。(2)捕捞强度与持续获得的鱼产量密切相关,其关系可用图(选填“甲”“乙”或“丙”)表示。(3)分析表中数据可知,禁渔前J鱼出现了小型化,实施禁渔后取得明显效果。得出上述结论的依据是。(4)为进一步探究J鱼体长变化的原因,研究人员查阅资料发现,这可能和能量分配与权衡有关。能量分配与权衡是生物体在生长发育和繁殖过程中适应外界环境变化的重要对策。一般情况下,生物体需在可获取能量的生理限制范围内,将能量分配到个体生长和繁殖后代两个方面,由此可以推测J鱼用于生长和繁殖的能量之间呈(选填“正”或“负”)相关关系。综合上述材料分析,禁渔后J鱼体长变化的原因是。【答案】(1)消费者间接(2)甲(3)正常捕捞和过度捕捞时鱼的平均体长均小于禁渔后鱼的平均体长(4)负禁渔后,鱼面临的捕捞压力减小,将更多能量分配到生长上,用于繁殖的能量相对减少,从而体长增长。【分析】同化量的去向包括呼吸作用以热能形式散失的能量和用于自身生长、发育、繁殖的能量。用于自身生长、发育、繁殖的能量包括被分解者分解的能量、流入下一营养级的能量和未被利用的。能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值,营养级包括处于这一营养级的所有的生物,而不是一个个体也不是一个种群。【详解】(1)J鱼是一种杂食性动物,不能自己制造有机物,直接或间接以其他生物为食,属于消费者;生物多样性的间接价值是指对生态系统起到重要调节作用的价值,如森林和草地对水土的保持作用,湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用。鱼对维持长江生态系统的结构与功能有重要作用,这体现了生物多样性的间接价值。(2)据表可知,过度捕捞时鱼的平均体长比正常捕捞时小,且随着年龄增长,正常捕捞和过度捕捞下鱼的平均体长与禁渔后平均体长的差距等情况,表明过度捕捞会使鱼个体变小,而适度捕捞有利于鱼的生长等,进而影响渔业产量,即捕捞强度与持续获得的渔产量呈先上升后下降的关系,符合图甲的曲线。所以答案为甲。(3)要得出“禁渔前鱼出现了小型化,实施禁渔后取得明显效果”的结论,需对比禁渔前(正常捕捞和过度捕捞时期)与禁渔后鱼的平均体长。从表中数据能看到,正常捕捞和过度捕捞时鱼的平均体长均小于禁渔后鱼的平均体长,这就为结论提供了依据。(4)因为生物体可获取的能量是有限的,要分配到个体生长和繁殖后代两个方面,所以当用于生长的能量增多时,用于繁殖的能量往往会减少,反之亦然,二者呈负相关关系。禁渔后,鱼所面临的捕捞压力大大减小,生存环境相对稳定。鱼会将更多的能量分配到个体生长上,而用于繁殖的能量相对减少,这样就使得鱼的体长得以增长,所以禁渔后鱼体长发生变化。例2.(2025·浙江·高考真题)稻蛙综合种养技术通过构建稻蛙共养系统,促进水稻种植与蛙类养殖的协同发展,提升了生态和经济效益。黑斑蛙主要摄取动物性食物,也摄取少量植物性食物,排泄的含氮废物主要是尿素。经营者在移栽水稻一段时间后,投放黑斑蛙幼蛙且定期投喂。回答下列问题:(1)稻田引入黑斑蛙进行养殖,提高食物网的复杂性,使稻田生态系统抵抗外界干扰的能力变。蛙能捕食稻飞虱等水稻害虫,因此可利用这种关系进行,实现水稻的绿色生产。(2)稻蛙共养系统的能量来源为。能量可以沿着“水稻→稻飞虱→黑斑蛙→蛇”流动,体现了能量流动的特点。去除该食物链中的,可在一定程度上增加蛙的产量。(3)生态系统中的缺失都会导致物质循环停滞,造成系统崩溃。合理投喂饲料可促进蛙的生长,从物质循环角度考虑,这种系统外的物质输入促进水稻生长,原因是。(4)经营者发现,幼蛙投放量过多,反而导致水稻亩产量减少,可能的原因有哪几项___________。A.蛙会争夺水稻所需的矿质营养B.食物资源不足,蛙会取食幼嫩稻苗C.空间资源不足,蛙的频繁活动会影响水稻生长D.蛙排泄物过多会改变土壤pH,不利于水稻生长【答案】(1)强生物防治(2)太阳光和饲料单向流动蛇(3)生产者或分解者①增加了排泄物②增加了水稻中的氮③增加土壤肥力(4)BCD【分析】研究能量流动的意义:①可以帮助人们科学规划,设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。②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。【详解】(1)生态系统的营养结构越复杂,其自我调节能力越强,抵抗外界干扰的能力就越强。稻田引入黑斑蛙提高了食物网的复杂性,所以使稻田生态系统抵抗外界干扰的能力变强。蛙能捕食稻飞虱等害虫,利用生物之间的捕食关系来控制害虫数量,这种方法属于生物防治,可实现水稻的绿色生产。(2)稻蛙共养系统中,能量来源主要是生产者(水稻)固定的太阳能,同时定期投喂的饲料也为系统提供了能量,所以能量来源为太阳能和饲料中的化学能。能量沿着食物链“水稻→稻飞虱→黑斑蛙→蛇”流动,只能从第一营养级流向第二营养级,再依次向后,不能逆向流动,也不能循环流动,体现了能量流动的单向流动特点。在食物链“水稻→稻飞虱→黑斑蛙→蛇”中,蛇是黑斑蛙的天敌,去除蛇,黑斑蛙被捕食的压力减小,可在一定程度上增加蛙的产量。(3)生态系统中生产者或分解者的缺失都会导致物质循环停滞,造成系统崩溃。合理投喂饲料促进蛙的生长,蛙的排泄物等有机物被分解者分解后形成无机盐等物质,这些物质可以被水稻吸收利用,从而促进水稻生长,从物质循环角度看,①增加了排泄物②增加了水稻中的氮③增加土壤肥力。(4)A、蛙是异养生物,不会争夺水稻所需的矿质营养,A错误;B、食物资源不足时,蛙为了生存会取食幼嫩稻苗,从而导致水稻亩产量减少,B正确;C、空间资源不足,蛙的频繁活动会影响水稻生长,可能导致水稻亩产量减少,C正确;D、蛙排泄物过多会改变土壤pH,不利于水稻生长,可能导致水稻亩产量减少,D正确。故选BCD。1.百香果作为热带、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。【答案】(1)物理信息减少对环境的污染;减少对有益动物的伤害;安全性高(不会在果实或土壤中残留)(2)高于低于波斯菊可吸引蚜虫,诱集害虫;同时为捕食性天敌补充食物,利于捕食性天敌繁殖和捕食整体直接和间接(3)空间结构(垂直结构)季节性【分析】生态系统的信息传递包括化学信息、行为信息和物理信息,目前控制动物危害的技术方法大致有三种:化学防治、生物防治和机械防治。这些方法各有优点,但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的、有效的生物防治,在生物防治中,有些就是利用信息来发挥用作的。【详解】(1)黄色粘板利用蚜虫对色彩的趋向性,属于物理信息(色彩是通过光传递的物理信号);与化学防治相比,该方法的优点有:减少对环境的污染;减少对有益动物的伤害;安全性高(不会在果实或土壤中残留)。(2)从图1、2可知,波斯菊花带上的捕食性天敌数量普遍高于杂草对照,而害虫数量普遍低于杂草对照;防控原因是波斯菊可吸引蚜虫,诱集害虫,同时波斯菊为捕食性天敌补充食物,利于捕食性天敌繁殖和捕食;利用农业景观实现害虫防治和环境保护等多重目标,体现了生态工程的整体原理(兼顾生态效益、经济效益等,统一协调各种关系);波斯菊花观赏是直接价值,害虫防治(生态功能)、环境保护(生态效益)属于间接价值(生物对生态系统的调节功能)。(3)“百香果-大豆”立体种植,需减少生态位重叠,因此充分考虑了群落中的垂直结构(百香果是藤本、大豆是矮生草本,利用不同垂直空间)和季节性(两者种植、开花、结果的时间存在差异,资源利用时间错开)。2.梨小食心虫以蛀食梨、桃等果树的果实和嫩梢为食,具有分布广、季节性转移寄主、防治困难等特点。寻找有效的防治手段,对果树增产具有十分重要的意义。(1)利用人工合成的性信息素进行迷向防治,干扰雄虫对雌虫的定向,降低雌虫的交配率,从而使下降,导致种群密度降低。而果业生产中对梨小食心虫的防治常以每年多次施用高毒性的化学农药为主,与之相比生物防治的优越性在于。(2)由于迷向防治不能杀死梨小食心虫,当其密度过高时,依然能产生一定数量的幼虫,且幼虫之间的减弱,存活率升高,导致蛀果率无法得到有效控制。(3)研究人员尝试采用迷向防治配合每年2次喷洒易被生物降解的杀虫剂防治。以梨园为试验点设置迷向防治区、杀虫剂防治区、迷向+杀虫剂防治区和空白对照区,进行了连续两年的实验。结果如图1、图2。①在各处理区及对照区设置5个诱捕器,根据诱捕到梨小食心虫数量可以估算其。②据图1分析每年2次使用杀虫剂的时间分别为4月5-12日之间和之间。③结合图1、图2实验结果,处理防治的效果最佳,理由是。(4)利用性信息素迷向防治与化学防治相结合还可以进一步进行哪些研究?。【答案】(1)出生率专一性强、高效无毒、不伤害天敌、不污染环境(2)种内竞争(3)随机/均匀种群密度/种群数量8月2-9日迷向+杀虫剂迷向+杀虫剂处理组诱集成虫的总量最低,同时降低了交配率,使幼虫数量迅速降低,有效降低蛀果率(4)人工合成的性信息素的最佳用量/人工合成的性信息素与杀虫剂的最佳用量组合/人工合成的性信息素对其它生物是否有影响/人工合成的性信息素与杀虫剂使用频率的最佳组合(合理即可)【分析】生物防治是利用物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物的方法。它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。它的最大优点是不污染环境;另外害虫不易产生抗性、减少化学农药用量、节约能源。化学防治是利用农药的生物活性,将有害生物种群或群体密度压低到经济损失允许水平以下。化学防治优点:在一定条件下,能快速消灭害虫,压低虫口密度。化学防治缺点:长期使用易产生药害,使病虫产生抗药性,污染环境,杀伤天敌。【详解】(1)利用人工合成的性信息素进行迷向防治,干扰雄虫对雌虫的定向,降低雌虫的交配率,从而使种群的出生率下降,而出生率是种群密度的直接决定因素,进而导致种群密度降低。而果业生产中对梨小食心虫的防治常以每年多次施用高毒性的化学农药为主,农药的使用属于化学防治的范畴,化学防治具有污染环境,且能消灭天敌,而且还会使害虫的抗药性增强等缺点,因此,与之相比生物防治的优越性表现在专一性强、高效无毒、不伤害天敌、不污染环境。(2)由于迷向防治不能杀死梨小食心虫,当其密度过高时,依然能产生一定数量的幼虫,且幼虫能活动更多的空间资源,因而幼虫之间的种内竞争减弱,存活率升高,导致蛀果率无法得到有效控制。(3)①在各处理区及对照区随机/均匀设置5个诱捕器,根据诱捕到梨小食心虫数量可以估算其种群密度。②据图1分析结合曲线表示的梨小食心虫的种群密度变化可推测,每年2次使用杀虫剂的时间分别为4月5-12日之间和8月2-9日之间。在这两个时间段使用杀虫剂效果好于其它防治方法。在其它时段虽也有效果,但效果不如另外的防治方法。③结合图1、图2实验结果,迷向防治配合每年2次喷洒易被生物降解的杀虫剂防治效果最佳,因为迷向+杀虫剂处理组诱集成虫的总量最低,同时降低了交配率,使幼虫数量迅速降低,有效降低蛀果率。(4)根据防治效果还可进一步探究人工合成的性信息素的最佳用量/人工合成的性信息素与杀虫剂的最佳用量组合/人工合成的性信息素对其它生物是否有影响/人工合成的性信息素与杀虫剂使用频率的最佳组合等。3.如图表示某人工湿地生态系统中各营养级间的能量流动过程,图中数值用有机物干物质的质量表示(单位:kg·m-2·a-1)。回答问题:(1)湿地中的动植物物种丰富,从边缘到中央区域,生物分布出现明显差异,这体现了群落的结构。由图示可知,小型鱼虾类的能量只有1.2%传递给食鱼性鱼类,达不到10%~20%,原因是。(2)若该人工湿地在相同环境及养殖条件下,增加食鱼性鱼类的捕捞量,则小型鱼虾类的数量变化是,这说明生态系统具有一定的能力。(3)湿地生态系统中存在两类食物链,一种是通过生物间捕食关系形成的捕食食物链,还有一种是以死亡生物或有机碎屑为起点的腐生食物链,使能量有效利用。植物通过捕食食物链流入浮游动物的能量占浮游动物总能量的%(保留一位小数),这说明食物链在湿地生态系统能量流动中起更重要的作用。(4)若要引进某种新的鱼类在该人工湿地进行投放养殖,引进的新鱼种在该人工湿地生态位上是否适合,需要考虑的因素有哪些?【答案】(1)水平还有人类的捕捞以及未被利用部分(2)增加到一定数量后稳定自我调节能力(3)13.3腐生(4)食物、天敌、分布空间,与其它生物的关系【分析】一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量+被下一营养级同化的能量+分解者释放的能量。但对于最高营养级的情况有所不同,它所同化的能量=呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量。【详解】(1)从岸边到中央区域,生物分布出现明显差异,这体现了群落的水平结构。小型鱼虾类中能量流向还有人类的捕捞以及未被利用部分,因此被食鱼性鱼类捕食的小型鱼虾类就减少,小型鱼虾类传递给食鱼性鱼类的能量也就不在10%~20%这一范围。(2)增加食鱼性鱼类的捕捞量,食鱼性鱼类对小型鱼虾类的捕食压力减小,所以小型鱼虾类的数量会先增加到一定数量后稳定,这说明生态系统具有一定的自我调节能力,能使生态系统的结构和功能保持相对稳定。(3)浮游动物的总能量为2200+14300=16500kg·m-2·a-1,植物通过捕食食物链流入浮游动物的能量是2200kg·m-2·a-1,则植物通过捕食食物链流入浮游动物的能量占浮游动物总能量的比例为2200/16500×100%≈13.3%,由计算可知,通过腐生食物链(以死亡生物或有机碎屑为起点)流入浮游动物的能量占比更大,这说明腐生食物链在湿地生态系统能量流动中起更重要的作用。(4)引进的新鱼种在该人工湿地生态位上是否适合,需要考虑的因素有:新鱼种的食物,是否会与原有物种产生竞争;新鱼种的天敌,是否会受到天敌的制约或对原有天敌产生影响;新鱼种的分布空间以及与其它生物的关系是否会破坏原有生态系统的结构和功能等。考向03生态系统稳定性与调节该考向结合外界干扰情境,考查抵抗力稳定性与恢复力稳定性的判断、自我调节能力的机理(负反馈调节为核心),还会涉及全球性生态问题(温室效应、生物多样性锐减)的成因与影响。需明确稳定性与营养结构复杂程度的关联,同时注意特殊生态系统(如冻原)抵抗力与恢复力稳定性均较低的特例。1、稳定性判断技巧:生态系统稳定性分抵抗力稳定性(抵抗干扰、保持原状)和恢复力稳定性(遭受破坏后恢复),二者呈负相关。判断时紧扣“组分复杂程度”和“营养结构复杂程度”——组分多、食物网复杂,抵抗力稳定性强(如森林);组分简单、营养结构单一,恢复力稳定性强(如农田)。答题需明确稳定性类型及判断依据,避免混淆二者概念。2、调节机制核心:核心是负反馈调节(维持稳态的主要机制),如害虫增多→天敌数量增加→害虫数量减少,实现动态平衡;正反馈调节会加剧失衡(如水体富营养化→藻类爆发→水质恶化)。解题时需区分调节类型,结合具体情境分析调节路径,明确负反馈的“抑制偏差”和正反馈的“放大偏差”特征。3、影响因素分析:生物多样性是稳定性的基础,物种丰富度越高,营养结构越复杂,自我调节能力越强;外界干扰强度(如污染、过度捕捞)若超过“生态阈值”,稳定性会被破坏。分析时需关联“成分完整性”和“干扰程度”,如分解者缺失会导致物质循环受阻,降低稳定性。4、规范答题模板:按“稳定性类型+调节机制+影响因素+结果”表述,例:“该生态系统营养结构复杂,抵抗力稳定性强,通过负反馈调节抑制害虫数量异常增长,但若过度砍伐导致物种减少,自我调节能力下降,稳定性会遭到破坏”。例1.(2025·重庆·高考真题)草地生态系统是全球分布最广阔的生态系统之一,随着生物入侵的日益增加,草地生态系统的保护和恢复迫在眉睫。(1)加拿大一枝黄花是草地生态系统的一级危害入侵植物。入侵后会造成________。①草地物种多样性下降②草地原来的食物链、食物网结构发生改变③草地生态系统中本地植物生态位变窄④草地生态系统抵抗力稳定性增强A.①②④ B.①③④ C.②③④ D.①②③(2)为探究草地生态系统对抗生物入侵的机制,我国科研人员开展如图1所示试验,结果见图2。①该实验的自变量是和。②根据无菌土壤中入侵植物生物量的变化可推出本地植物品种。数量的变化会导致发生改变,从而促进入侵植物的生长。新鲜土壤中,入侵植物生物量随本地植物品种数量的增加而下降。导致该结果的主要因素是。③结果表明,草地生态系统可通过土壤的调节机制抑制入侵植物生长,维持草地生态系统的稳定性。为对抗入侵植物对生态系统的干扰,可采取的措施是。【答案】(1)D(2)本地植物的品种数量土壤是否灭菌(土壤处理)土壤的理化性质土壤微生物/土壤生物负反馈增加本地植物品种多样性(改变本地土壤微生物或土壤生物)【分析】引入外来物种可能因为缺乏天敌,环境适宜而引起其数量疯长,破坏当地生态系统的稳定性;也可能增加当地生物多样性,提高当地生态系统的稳定性,具有两面性。【详解】(1)加拿大一枝黄花作为入侵植物,其竞争能力强,会挤占本地植物的生存空间,导致以下后果:①入侵植物占据优势,本地物种减少,①正确;②草入侵植物可能不被本地消费者利用,或成为新的食物来源,②正确;③本地植物被迫适应更狭窄的生态位以生存,③正确;④入侵通常降低稳定性,因生物多样性下降和结构简化,④错误。综上所述,①②③正确,④错误。故选D。(2)根据实验目的(探究草地生态系统对抗入侵的机制),自变量应为本地植物的品种数量和土壤是否灭菌(土壤处理)。根据无菌土壤中入侵植物生物量的变化可推出本地植物品种数量的变化会导致土壤的理化性质发生改变,从而促进入侵植物的生长。新鲜土壤中,入侵植物生物量随本地植物品种数量的增加而下降。导致该结果的主要因素是土壤微生物/土壤生物。草地生态系统通过土壤的负反馈(如微生物介导的抑制作用)调节机制抑制入侵植物生长,维持草地生态系统的稳定性。为对抗入侵植物对生态系统的干扰,可采取的措施是增加本地植物品种多样性(改变本地土壤微生物或土壤生物)。例2.(2025·四川·高考真题)川西林盘是人与自然和谐共生的典型代表,一般由宅院、林地及外围耕地等组成。林盘的植被丰富,林地中有乔木、灌丛和草本植物,耕地种植有多种农作物。有人在某林盘选取A、B、C三种样地(见下图),用样方法调查食叶害虫(蚜虫)及其主要天敌(蜘蛛和步甲虫)的种类和数量,结果见下表。回答下列问题。蚜虫蜘蛛步甲虫样地物种数个体数物种数个体数物种数个体数A3171836732B423413801039C324315781245注:表中物种数和个体数为多个样方统计的平均值(1)该林盘中,蜘蛛和步甲虫均属于(填生态系统组分);若它们数量大量减少,(填“有利于”“不利于”或“不影响”)能量流向对人类有益的部分。(2)与样地A相比,样地B中的高大乔木可降低风速,减少土壤侵蚀,能更好地发挥生物多样性的价值;同时,样地B的植物群落结构更复杂,有利于增强该样地的稳定性。(3)研究结果显示,害虫天敌多样性最高的样地为,该样地能维持更多天敌物种共存的原因是。(4)土地利用布局对林盘生态系统稳定性有重要影响。综上分析,以下甲、乙、丙三个林盘布局示意图中,生态系统稳定性从高到低依次为,依据是。【答案】(1)消费者不利于(2)间接抵抗力(3)林地-耕地交错区/C该地为林耕交错带/兼有林地耕地生态位,食物资源更丰富/生存空间更大/能为天敌提供更多样化的资源(4)乙、丙、甲/乙>丙>甲甲群落结构最单一,无林耕交错带,所以甲最不稳定/乙、丙稳定性大于甲,乙的林地面积大于丙,乙的稳定性大于丙,综上乙>丙>甲【分析】生态系统的稳定性:(1)生态系统维持或恢复自身结构和功能处于相对平衡状态的能力,叫做生态系统的稳定性。生态系统具有稳定性的原因是生态系统具有自我调节能力。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。(2)生态系统的稳定性表现在两个方面:一方面是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状(不受损害)的能力称为抵抗力稳定性;另一方面是生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力称为恢复力稳定性。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,抵抗力稳定性也越强。【详解】(1)一个完整的生态系统组成成分包括非生物物质和能量、生产者、消费者和分解者。该林盘中,蜘蛛和步甲虫以蚜虫为食,蜘蛛和步甲虫均属于消费者;若它们数量大量减少,食叶害虫蚜虫数量增多,不利于能量流向对人类有益的部分。(2)与样地A相比,样地B中的高大乔木可降低风速,减少土壤侵蚀,能更好地发挥生物多样性的间接价值;同时,样地B的植物群落结构更复杂,有利于增强该样地的抵抗力稳定性。(3)研究结果显示,害虫天敌蜘蛛和步甲虫物种数最多、多样性最高的样地为林地-耕地交错区/C区,该地为林耕交错带/兼有林地耕地生态位,食物资源更丰富/生存空间更大/能为天敌提供更多样化的资源,能维持更多天敌物种共存。(4)土地利用布局对林盘生态系统稳定性有重要影响。综上分析,以下甲、乙、丙三个林盘布局示意图中,甲群落结构最单一,无林耕交错带,所以甲最不稳定/乙、丙稳定性大于甲,乙的林地面积大于丙,乙的稳定性大于丙,综上,生态系统稳定性从高到低依次为乙、丙、甲。1.湖南大围山国家森林公园是一个生物多样性非常丰富的国家级自然保护区,其中菊科植物种类数量多,而且在调查中发现植物药用资源非常丰富,某科研小组深入大围山国家森林公园对菊科植物的种类、盖度、分布以及药用价值开展调查分析。请回答下列问题。(1)研究小组宜采用法调查大围山菊科植物的种类、盖度和分布程度等。某菊科物种的生态位包括它在该区域内出现的频率及。(2)大围山森林公园每年五月举办的杜鹃花节颇具盛名,山顶区域高山杜鹃等稀疏林下可见数量较多的蛇莓等草本植物;而中低海拔区域的香樟、红楠等密林下覆盖着大量的落叶,草本植物相对难见。请解释这些密林下草本植物稀疏的原因:(答2点)。(3)随着旅游区的开发、公路的修建以及农田的开垦等,大围山有许多外来生物入侵,目前常用的物理防除或化学防除方法无法有效解决外来植物入侵的难题。有学者认为选种快速生长的本地植物可作为替代控制的候选作物,从而对外来物种进行控制,请你提出支持该观点的理由。(答2点)。(4)近几年来,大围山国家森林公园植被繁茂,是“天然氧吧”,逐渐成了人们的旅游打卡地,这体现了生物多样性的价值。一般来说,当生态系统受到外来干扰时,可通过以为基础的自我调节能力来维持生态系统的相对稳定,但对于人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的投入,以保证生态系统内部结构与功能的协调。【答案】(1)样方种群密度、植株高度和与其他物种的关系(2)密林树冠郁闭程度高,林下光照强度弱;落叶抑制了草本植物种子的萌发(3)本地物种可通过快速生长和资源占据,在与外来植物的种间竞争中占优势;本地物种存在天敌,不会扩张过度再次形成入侵物种。(4)直接和间接负反馈调节物质、能量【分析】1、调查植物种群密度的常用方法为样方法,生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括它所处的空间位置、占用的资源情况、与其他物种的关系(竞争、捕食、共生等)等。2、生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。3、负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统具有自我调节能力的基础。【详解】(1)对植物进行调查一般选用样方法;某植物的生态位包括一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,与其他物种的关系等多个维度。(2)中低海拔区域的香樟、红楠等密林下覆盖着大量的落叶,密林树冠郁闭程度高,林下光照强度弱;落叶抑制了草本植物种子的萌发,导致草本植物稀疏。(3)选种快速生长的本地植物可作为替代控制的候选作物,因为本地物种可通过快速生长和资源占据,在与外来植物的种间竞争中占优势;同时由于本地物种存在天敌,不会扩张过度再次形成入侵物种。(4)大围山国家森林公园作为天然氧吧,体现了生物多样性的间接价值;逐渐成为人们的旅游打卡地,这体现了生物多样性的直接价值。一般来说,当生态系统受到外来干扰时,可通过以负反馈调节为基础的自我调节能力来维持生态系统的相对稳定,但对于人类利用强度较大的生态系统,应给予相应的物质、能量投入,以保证生态系统内部结构与功能的协调。2.杭州西溪湿地通过遵循“自然恢复为主、人工修复为辅”的原则,实现了从单一水质治理向全生态系统功能再生的跨越,为我国城市湿地修复提供了科学范本。请结合所学知识回答下列问题:(1)湿地改造中疏浚淤塞河道,恢复水流,增强了生态系统的能力;养殖的贝类可通过滤食藻类来缓解水体的现象。(2)生态系统恢复过程中,补植芦苇、菖蒲等湿地先锋植物,加快群落的速度。在分层配置上出现沉水植物(苦草)、浮叶植物(睡莲)、挺水植物(香蒲),实现的高效利用。按水深梯度分区种植,如深水区种菱角,浅水区种鸢尾,避免种间恶性竞争,这体现了群落的结构。(3)湿地采用松木桩护岸替代水泥,为提供栖息微环境,促进物质循环。同时,设置鸟类栖木和浅滩岛屿,吸引鹭科等湿地指示物种回归,恢复“水生植物→昆虫→鸟类”食物链。鸟类回归该生态系统,可以促进水生植物的生长。从物质循环的角度考虑,可能的原因是。(4)该湿地生态系统能保持水土、调节气候,当地政府借此发展生态旅游业。这体现了生物多样性的价值。(5)近期对西溪湿地进行维护工作,清除福寿螺等入侵物种,因为入侵物种会导致_________。A.物种多样性下降B.原来的食物链、食物网结构发生改变C.生态系统中本地物种生态位变窄D.生态系统抵抗力稳定性增强【答案】(1)自我调节富营养化(2)演替光能(空间与资源)水平(3)分解者(底栖生物)鸟类的粪便通过分解者的分解为无机物,为水生植物提供更多养分(4)间接(使用)和直接(使用)(5)ABC【分析】生物多样性的价值分别是直接价值、间接价值和潜在价值。生物对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的是生物多样性的直接价值。间接价值是生物对生态系统起到重要调节作用的价值。潜在使用价值是指潜藏的、一旦条件成熟就可能发挥出来的价值。【详解】(1)湿地改造中疏浚淤塞河道,恢复水流,使生态系统中的生物组分增多,营养结构更加复杂,增强了生态系统的自我调节能力;水体污染严重,水体中N、P等元素含量过多会引起藻类快速生长,导致水体富营养化,养殖的贝类可通过滤食藻类来缓解水体的富营养化现象。(2)生态系统恢复过程中,补植芦苇、菖蒲等湿地先锋植物,加快群落演替的速度。在分层配置上出现沉水植物(苦草)、浮叶植物(睡莲)、挺水植物(香蒲),属于群落的垂直结构,实现光能(空间与资源)的高效利用。按水深梯度分区种植,如深水区种菱角,浅水区种鸢尾,避免种间恶性竞争,这体现了群落的水平结构。(3)湿地采用松木桩护岸替代水泥,为分解者(底栖生物)提供栖息微环境,促进物质循环。鸟类回归该生态系统,鸟类的粪便通过分解者的分解为无机物,为水生植物提供更多养分,促进水生植物的生长。(4)生物多样性的价值包括直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的;间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能);潜在价值:目前人类不清楚的价值。该湿地生态系统能保持水土、调节气候,体现生物多样性间接价值,借此发展生态旅游业体现生物多样性的直接价值。(5)A、入侵物种会与当地物种竞争,使某些物种减少,导致物种多样性下降,A正确;B、入侵物种会与某些生物竞争食物,进而影响原来的食物链、食物网结构,B正确;C、由于入侵物种与本地物种的种间竞争,会使本地物种生态位变窄,C正确;D、入侵物种会导致物种多样性下降,生物组分减少,营养结构简单,生态系统的自我调节能力下降,生态系统抵抗力稳定性降低,D错误。故选ABC.3.某人工池塘专业养殖罗非鱼,该池塘的营养结构及能量流动如下图所示,图中数字表示同化量(单位:kJ·hm⁻2·a⁻1)。回答下列问题:(1)输入该池塘生态系统的总能量是kJ·hm⁻2·a⁻1。假如不考虑人工饲料提供的能量,罗非鱼粪便中的能量来自的同化量,罗非鱼每增加1kg,大约需要消耗浮游植物kg。(2)在规范化养殖过程中,需要考虑引入水生植物的生态位差异,以及它们之间的种间关系,有效选择生物组分并合理布设,这体现了生态工程中的原理。在投放罗非鱼时,需要考虑等对环境容纳量的影响,避免因投放不当而引起生态系统失衡。养殖人员在单一养殖罗非鱼的基础上,在池塘中混养了少量的草鱼和鲤鱼,结果发现鱼类产量和经济效益明显增加。罗非鱼主要生活在水体中下层,草鱼生活在水体中上层,主要以草为食,鲤鱼生活在水体底层,主要以河蛙、田螺为食。从生态位的角度分析,这种混养模式的原理是。罗非鱼混养模式需要注意的问题有(答1点)。(3)生活污水超量排放和过多的使用肥料都会使该池塘生态失衡,原因是(从生态系统的稳定性角度分析)。生态平衡是指。【答案】(1)560浮游植物和浮游动物的同化量9.09(2)协调和自生空间和资源鱼类在池塘中占据着不同生态位,既降低了竞争的激烈程度,又充分利用了空间和资源注意水质清洁、提供充足的生长环境、控制混养鱼类的比例(3)生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰超过了生态系统的自我调节能力,生态系统就会遭到破坏,造成失衡生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态【分析】某动物粪便中的能量属于其上一营养级的同化量;一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位;能量在流动过程中逐级递减,在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%。【详解】(1)由图可知,输入该池塘生态系统的总能量是生产者固定的太阳能+饲料中的化学能=300+60+200=560(kJ·hm⁻2·a⁻1)。假如不考虑人工饲料提供的能量,罗非鱼粪便中的能量来自浮游植物和浮游动物的同化量,图中的食物链为浮游植物→罗非鱼,浮游植物→浮游动物→罗非鱼,从浮游植物到浮游动物传递效率为20/300,从浮游动物到罗非鱼传递效率为12/80,浮游植物到罗非鱼的传递效率为30/300,设罗非鱼每增加1kg,需要消耗浮游植物xkg,x×20/300×12/80+x×30/300=1,则x=9.09kg。(2)在规范化养殖过程中,需要考虑引入水生植物的生态位差异,以及它们之间的种间关系,体现了生态工程中的协调原理,有效选择生物组合并合理布设,这体现了生态工程中的自生原理。投放罗非鱼时,需要考虑空间和资源等对环境容纳量的影响,避免因投放不当而引起生态系统失衡。生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关等,池塘中混养利用了鱼类在池塘中占据着不同生态位,既降低了竞争的激烈程度,又充分利用了空间和资源。罗非鱼混养模式需要注意注意水质清洁、提供充足的生长环境、控制混养鱼类的比例。(3)生活污水超量排放和过多使用肥料会使该池塘生态失衡,原因是生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰超过了生态系统的自我调节能力,生态系统就会遭到破坏,造成失衡。生态平衡是指生态系统中生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,是一种动态平衡。考向04生态保护与生态工程属于能力应用考向,常结合生态修复、生物防治、可持续发展等实际场景出题,要求分析具体措施的生态学原理(如生物防治利用种间关系控制害虫数量),或针对生态问题提出合理解决方案,还会涉及生物多样性的价值(直接、间接、潜在价值)与保护策略的辨析。1、核心原则紧扣技巧:生态保护与工程设计需遵循“协调、整体、自生、循环”四大原则。协调原则强调生物与环境、生物与生物的适配(如植树造林需选本地树种);整体原则需兼顾生态、经济、社会需求;自生原则依赖物种多样性构建自我维持系统;循环原则注重物质循环利用(如秸秆还田)。解题时先定位核心原则,再结合情境匹配应用逻辑。2、问题分析靶向技巧:面对生态破坏问题(如荒漠化、水体污染),先明确破坏成因(人为干扰:过度开发、污染排放;自然因素:气候异常),再针对性推导保护措施。例:荒漠化源于过度放牧→措施为退耕还草、划区轮牧;水体富营养化源于氮磷排放→措施为污水处理、减少化肥使用。3、工程方案设计技巧:生态工程需结合具体问题选方案——治理污染用“净化工程”(如湿地净化污水);恢复生态用“重建工程”(如退耕还林还草);资源利用用“循环工程”(如桑基鱼塘)。答题需体现“问题→方案→原理”逻辑,如“针对土壤贫瘠问题,采用秸秆还田+种植固氮植物的方案,依据物质循环和自生原则,提升土壤肥力”。4、规范答题模板:按“问题成因+核心原则+工程方案+预期效果”表述,例:“该区域因过度砍伐导致水土流失,依据整体和协调原则,实施退耕还林工程,种植乡土树种,恢复植被覆盖,实现生态修复与水土保持的双重目标”。例1.(2025·湖南·高考真题)为探究施肥方式和土壤水分对微生物利用秸秆中碳的影响,采集分别用有机肥和含等量养分的化肥处理的表层土壤,再添加等量玉米秸秆,在适宜水分或干旱胁迫条件下培养。源于秸秆的(表示中的C)排放结果如图所示。回答下列问题:(1)碳在生物群落内部传递的形式是。碳循环在生命系统结构层次的中完成,体现了全球性。(2)追踪秸秆中碳的去向可采用法。(3)无论在适宜水分还是干旱胁迫条件下,施用(填“化肥”或“有机肥”)更能促进秸秆中有机物的氧化分解。(4)秸秆用于沼气工程既改善了生态环境,又提高了社会和经济效益,体现了生态工程的原理。秸秆还可在沙漠中用于防风固沙,使土壤颗粒和有机物逐渐增多,为的形成创造条件,有利于植被形成,逐渐提高生物多样性。【答案】(1)含碳有机物生物圈(2)同位素标记(3)有机肥(4)整体土壤微生物群落【分析】实验变量:自变量是施肥方式(有机肥、化肥)和土壤水分情况(适宜水分、干旱胁迫);因变量是源于秸秆的CO₂-C排放情况,这一指标能反映微生物对秸秆中碳的利用程度。实验目的:通过设置不同的施肥方式和土壤水分条件,探究它们如何影响微生物对秸秆中碳的利用,从而了解农业生产中不同措施对土壤生态系统碳循环的作用。【详解】(1)生物群落由各种生物组成,生物之间通过食物链和食物网相互联系。在食物链中,比如草被兔子吃,兔子又被狼吃,碳元素是以含碳有机物的形式从草传递到兔子,再传递到狼,所以碳在生物群落内部传递的形式是含碳有机物。碳循环涉及到地球上所有生物及其生存环境。生物圈是地球上最大的生态系统,包含了地球上所有的生物及其生存的无机环境,碳在整个生物圈中循环流动,从大气中的二氧化碳,通过植物光合作用进入生物群落,又通过生物呼吸作用、微生物分解等返回大气,体现出全球性,所以碳循环在生命系统结构层次的生物圈中完成。(2)追踪物质的去向通常采用同位素标记法,要追踪秸秆中碳的去向可采用同位素标记法(如用14C标记等)。(3)从图中可以看出,无论在适宜水分还是干旱胁迫条件下,有机肥处理组源于秸秆的CO2−C排放量都高于化肥处理组,说明施用有机肥更能促进秸秆中有机物的氧化分解。(4)秸秆用于沼气工程既改善了生态环境,又提高了社会和经济效益,这体现了生态工程的整体原理。秸秆在沙漠中用于防风固沙,使土壤颗粒和有机物逐渐增多,为土壤微生物群落形成创造条件。例2.(2025·河南·高考真题)烟粉虱是世界范围内常见的农业害虫,入侵性极强,严重危害番茄的生产。研究人员调查了番茄田中不同条件下烟粉虱种群密度的动态变化,结果如图所示。回答下列问题:(1)烟粉虱喜在番茄嫩叶背面吸食汁液获取营养,其与番茄的种间关系为。当番茄田中无天敌和竞争者时,10周内烟粉虱种群呈形增长。(2)当番茄田中有烟粉虱的捕食者而无竞争者时,图中表示烟粉虱种群密度变化的曲线是(填“A””B”或”C”),理由是。(3)通过引入天敌控制烟粉虱种群增长,属于控制动物危害技术方法中的,为减轻烟粉虱的危害,还可以采用的无公害方法是(多选)。A.间作或轮作
B.使用杀虫剂
C.性信息素诱捕
D.灯光诱捕(4)实施“番茄—草莓”立体种植可实现生态效益和经济效益的双赢,这主要体现了生态工程设计的原理。在设计立体农业时,应充分考虑群落结构中的和以减少作物之间的生态位重叠(不同物种对同一资源的共同利用)。【答案】(1)寄生“J”(2)B当烟粉虱存在捕食者时,烟粉虱和捕食者的种群周期性的波动(有捕食者的存在会抑制(或影响)被捕食者的数量,但一般不会使被捕食者灭绝)(3)生物防治ACD(4)整体空间结构季节性【分析】1、种间关系(不同种生物之间的关系):互利共生(同生共死)、捕食(此长彼消、此消彼长)、种间竞争(你死我活)、寄生(寄生者不劳而获)。2、生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。生态位重叠生物群落中,多个物种取食相同食物的现象就是生态位重叠的一种表现,由此造成物种间的竞争,而食物缺乏时竞争加剧。【详解】(1)烟粉虱喜在番茄嫩叶背面吸食汁液获取营养,而非吃叶子,故其与番茄的种间关系为寄生,此处易错写为捕食。当番茄田中无天敌和竞争者时,环境适宜的条件下,10周内烟粉虱种群呈“J”形增长。(2)当番茄田中有烟粉虱的捕食者而无竞争者时,烟粉虱和捕食者的
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