資源簡介

專題7　生物與環境
微專題3　生態系統的穩定性和環境保護
1.“三看法”判斷抵抗力穩定性和恢復力穩定性
一般呈負相關，但北極苔原生態系統和荒漠生態系統等例外，兩者均低
2.關注生物多樣性的?？键c
經典考題重現
生態系統能夠通過自我調節維持動態平衡，人類活動會影響生態系統的穩定性和生物多樣性。下列關于生態系統的穩定性和環境保護的敘述正確的有④⑥。
①森林生態系統破碎化有利于生物多樣性的形成。(2021·湖南卷，16B)
②對麋鹿種群進行圈養復壯、放歸野外的過程屬于就地保護。(2021·河北卷，18D)
③生物多樣性的直接價值大于間接價值。(2021·遼寧卷，15D)
④使用誘蟲燈誘殺害蟲，可減少農藥的使用。(2021·福建卷，6A)
⑤濕地生態系統穩定性是其自我調節能力的基礎。(2021·河北卷，12C)
⑥限制二氧化硫和一氧化氮的排放量是防治酸雨的有效措施。(2019·浙江4月選考，1C)
⑦全球氣候變暖可減緩永凍土融化。(2018·浙江11月選考，1B)
高考重點訓練
考向1　結合生態系統及穩定性，考查社會責任
1.(2021·海南卷，3)紅樹林是海南的一道靚麗風景，既可防風護堤，也可為魚類、鳥類等動物提供棲息地。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A.“植物→魚→水鳥”是紅樹林生態系統常見的一條食物鏈
B.紅樹林生態系統物種豐富，結構相對復雜，具有較強的自我調節能力
C.紅樹林的海岸防護作用和觀賞性體現了紅樹林生態系統的直接價值
D.采取退塘還林、治污減排等措施有利于保護紅樹林生態系統
答案　C
解析　食物鏈反映的是生產者與消費者之間吃與被吃的關系，食物鏈的起點是生產者，終點是不被捕食的個體，故“植物→魚→水鳥”是紅樹林生態系統常見的一條食物鏈，A正確；一般而言，生物的種類越多，營養結構越復雜，自我調節能力越強，紅樹林生態系統物種豐富，結構相對復雜，具有較強的自我調節能力，B正確；紅樹林對海岸的防護作用屬于生態功能，體現了生物多樣性的間接價值，C錯誤；采取退塘還林、治污減排等措施有利于提高生態系統的物種豐富度，對于保護紅樹林生態系統是有利的，D正確。
2.(多選)(2022·江蘇南京、鹽城二模)研究者設計了一個養豬場廢水處理系統，具體流程如下圖所示。下列相關敘述正確的是(　　)
A.氧化塘中的植物、動物、細菌等全部生物共同構成群落
B.廢水流入厭氧池前，加水稀釋處理可以防止微生物過度失水而死亡
C.廢水不能過量流入氧化塘，因為生態系統的自我調節能力是有限的
D.氧化塘后部種植挺水植物，通過競爭有機物從而抑制藻類生長
答案　ABC
解析　生物群落是指一定區域所有生物的集合，氧化塘中的植物、動物、細菌等生物共同構成生物群落，A正確；廢水流入厭氧池前，需要加水稀釋處理，是為了防止廢水濃度過高，微生物過度失水而死亡，B正確；生態系統的自我調節能力是有一定限度的，廢水不能過量流入氧化塘是避免生態系統的自我調節能力被打破，而導致生態系統的穩定性被打破，C正確；植物是自養型生物，不直接利用有機物，因此它們競爭的是無機鹽和陽光等，D錯誤。
3.(多選)(2022·江蘇揚州高郵期初)下圖為利用蚯蚓分解處理技術實現“無廢棄物農業”的部分環節示意圖。有關敘述錯誤的有(　　)
A.家畜作為消費者能有效加快物質循環
B.蚯蚓和植物之間的信息傳遞是單向的
C.蚯蚓的分解作用能提高農作物對有機廢棄物中能量的利用
D.該模式增加了生態效益和經濟效益
答案　BC
解析　消費者能有效加快物質循環，有利于植物的授粉和種子傳播的作用，A正確；蚯蚓和植物之間的信息傳遞是雙向的，B錯誤；有機廢棄物中能量不能被農作物再利用，C錯誤；該模式減少了環境污染，增加了生態效益和經濟效益，D正確。
考向2　結合生態環境保護及生物多樣性考查社會責任
4.(2021·河北卷，12)濕地生態系統生物多樣性豐富，鳥類是其重要組成部分。研究者對某濕地生態系統不同退化階段的生物多樣性進行了調查，結果見下表。下列敘述正確的是(　　)
典型濕地 季節性濕地 中度退化濕地 嚴重退化濕地
濕地特征 常年積水 季節性積水 無積水 完全干涸，鼠害嚴重
生物多樣性指數 2.7 2.4 2.1 1.5
鳥類豐富度 25 17 12 9
注：生物多樣性指數反映生物多樣性水平
A.嚴重退化濕地中的鼠類吸引部分猛禽使得食物網結構最為復雜
B.因濕地退化食物不足，鳥類死亡率增加導致豐富度降低
C.濕地生態系統穩定性是其自我調節能力的基礎
D.濕地退化對生物多樣性的間接價值影響最大
答案　D
解析　嚴重退化濕地中鼠害嚴重，鳥類豐富度降低，食物網結構簡單，A錯誤；群落中物種數目的多少稱為豐富度，鳥類的死亡率增加，不能直接說明豐富度降低，B錯誤；濕地自我調節能力是濕地生態系統穩定性的基礎，C錯誤；由題表可知，濕地退化會使濕地積水減少，直至完全干涸，因此濕地退化在防旱、調節氣候等方面的作用下降，即濕地退化對生物多樣性的間接價值影響最大，D正確。
5.(2022·湖北卷，3)生態環境破壞、過度捕撈等導致長江中下游生態退化，漁業資源銳減，長江江豚、中華鱘等長江特有珍稀動物瀕臨滅絕。為了挽救長江生態環境，國家制定了“長江10年禁漁”等保護政策，對長江生態環境及生物多樣性進行保護和修復。下列有關敘述正確的是(　　)
A.長江魚類資源穩定恢復的關鍵在于長期禁漁
B.定期投放本土魚類魚苗是促進長江魚類資源快速恢復的手段之一
C.長江保護應在優先保護地方經濟發展的基礎上，進行生態修復和生物多樣性保護
D.挽救長江江豚等珍稀瀕危動物長期有效的措施是建立人工養殖場，進行易地保護和保種
答案　B
解析　長江魚類資源穩定恢復的關鍵在于對長江生態環境及生物多樣性進行保護和修復，并不意味著禁止開發和利用，A錯誤；定期投放本土魚類魚苗是促進長江魚類資源快速恢復的手段之一，B正確；長江保護應在進行生態修復和生物多樣性保護的基礎上，進行地方經濟發展，C錯誤；挽救長江江豚等珍稀瀕危動物長期有效的措施是建立自然保護區，實行就地保護，D錯誤。
習近平總書記指出：綠水青山就是金山銀山，建設生態文明關系人民福祉，關乎民族未來。高考命題把握時代脈搏，捕捉社會信息，關注生態學問題，滲透科學發展觀，旨在引導考生科學看待生態問題，樹立生態文明理念，增強學生保護生態環境的社會責任感和使命感，并自覺轉變生活方式，積極投身于生態文明建設，踐行社會主義核心價值觀，落實立德樹人的根本任務。而生態學新情境材料信息題，不僅能深入考查考生的邏輯思維能力，還能滲透環保意識和生態文明擔當的社會責任，因此，二輪復習備考時，務必對生態信息非選擇題給予足夠的重視和強化。
共鳴點1　“生態學概念或生態假說”信息題
1.(2021·全國乙卷，30)在自然界中，競爭是一個非常普遍的現象?；卮鹣铝袉栴}：
(1)競爭排斥原理是指在一個穩定的環境中，兩個或兩個以上受資源限制的，但具有相同資源利用方式的物種不能長期共存在一起。為了驗證競爭排斥原理，某同學選用雙小核草履蟲和大草履蟲為材料進行實驗，選擇動物所遵循的原則是________________________________。該實驗中需要將兩種草履蟲放在資源________(填“有限的”或“無限的”)環境中混合培養。當實驗出現________________________________________________的結果時即可證實競爭排斥原理。
(2)研究發現，以同一棵樹上的種子為食物的兩種雀科鳥原來存在競爭關系，經進化后通過分別取食大小不同的種子而能長期共存。若僅從取食的角度分析，兩種鳥除了因取食的種子大小不同而共存，還可因取食的________________________________(答出1點即可)不同而共存。
(3)根據上述實驗和研究，關于生物種間競爭的結果可得出的結論是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
答案　(1)兩種動物具有相同的資源利用方式　有限的　一種(雙小核)草履蟲處于優勢，另一種(大)草履蟲處于劣勢直至消亡　(2)時間或位置(答出1點即可)　
(3)具有相同資源利用方式的兩個物種，不能長期共存于同一環境中，若進化出新的資源利用方式便可共存
解析　(1)本實驗的目的為驗證“具有相同資源利用方式的物種不能長期共存在一起”，因此該同學選擇的動物應數量相同，屬于不同物種，且具有相同的資源利用方式。根據題干信息可知，競爭排斥是在受資源限制的條件下發生的，因此需在資源有限的環境中混合培養。由題干信息可知，兩物種不能長期共存，故其中一種群個體最終會全部死亡，結合教材知識分析，雙小核草履蟲和大草履蟲在競爭中，大草履蟲處于劣勢而被淘汰。(2)兩種以同一棵樹上的種子為食的雀科鳥能達到長期共存，說明二者對取食的種子存在差異，從而降低了競爭強度，如取食的種子大小不同、對于同一棵樹上不同位置的種子的選擇不同、取食時間不同等。(3)綜合(1)(2)小題的實驗和研究，可以發現生物種間競爭的結果可能是一方處于優勢，另一方處于劣勢甚至滅亡，或是種群間相互影響，協同進化，最終在生存空間、利用資源等方面存在差異(生態位的改變)而達到共存。
共鳴點2　生態農業情境信息題
2.(2022·江蘇揚州一模)利用物種多樣性控制有害生物，建立多個物種共存的農作模式是農業可持續發展的重要途徑。稻田系統中有稻田養魚、稻田養鴨、稻—魚—鴨等多物種共存模式。已知水稻葉片由于富含硅質，鴨不喜歡取食。某研究所連續4年研究稻鴨共作條件下田間雜草群落密度的動態變化，相關研究方法和結果如下圖所示，請回答下列有關問題：
(1)研究人員在稻鴨共作區利用倒置“W”九點取樣法對稻田中的雜草密度進行定量研究，該取樣方法如圖1所示，沿田邊縱向走70步，橫向轉向田里走24步，開始倒置“W”九點的第一點取樣， 抽取自然田塊樣本，調查結束后，沿縱向繼續深入走70步，再橫向轉向田里走24步，開始抽取第二個自然田塊樣本。以相似的步法完成九點取樣。分析上述方法，第一取樣點與第九取樣點之間的橫向跨度約為________步。當大田面積較大時，可相應調整________的步數。
(2)分析圖2得出的結論是__________________________________________。
與其他雜草相比，稗的種群數量在長期稻鴨共作條件下降低較慢，其可能的原因有__________________________________________________________________。
A.稗對水稻田間環境的適應能力較強
B.與水稻具有擬態競爭特性，夾雜在稻秧和稻株中，不為鴨子取食
C.與其他雜草相比，稗草種群的抗藥基因頻率較高
D.鴨子取食水稻幼苗，間接提升了稗草的競爭能力
(3)二化螟是常見的水稻害蟲，在稻田的活動場所主要是稻苗基部，稻鴨共作可大大降低二化螟為害株率，請從生態位及食物鏈角度解釋相關的機理：____________________________________________________________________。
(4)流經稻－魚－鴨稻田生態系統中的總能量是___________________________。
在分析消費者食物來源時，傳統方法主要是通過生物消化道內未被消化的食物來確定生物的食性。傳統方法雖然比較直觀，但缺點是________________________。因此，研究生態系統中物質循環與能量流動時常采用穩定同位素比值分析技術。
(5)從經費收支情況看，與常規稻作模式相比，稻田系統的多個物種共存模式不僅大大增加了農田的產出，還減少了________等項目的支出，不僅推進了綠色食品生產，還可增加農民收入。綜合上述研究內容，稻田系統的多個物種共存模式遵循了生態工程建設的______________________________________________原理(至少答出兩個)。
答案　(1)192　橫向和縱向　(2)對照組和實驗組中田間雜草密度隨著共作年數的增加都降低，但稻鴨共作模式中田間雜草密度隨著共作年數的增加降低更顯著　AB　(3)稻田鴨子的活動場所也主要在稻苗基部，二化螟原有的生態位被擠占，被迫遷飛；鴨子處于二化螟的下一個營養級，鴨子的捕食減少了二化螟的種群數量　(4)生產者通過光合作用所固定的太陽能和人工輸入有機物中的化學能之和　測量的是捕食者瞬時攝食情況，誤差較大　(5)農藥(農藥、化肥)　自生、協調、循環、整體
解析　(1)根據題中信息“沿田邊縱向走70步，橫向轉向田里走24步，開始倒置“W”九點的第一點取樣， 抽取自然田塊樣本，調查結束后，沿縱向繼續深入走70步，再橫向轉向田里走24步，開始抽取第二個自然田塊樣本。以相似的步法完成九點取樣”，可推測取樣點1和2之間的橫向跨度是24＋24＝48，以此類推第一取樣點與第九取樣點之間的橫向跨度約為24×8＝192步；當大田面積較大時，可相應調整橫向和縱向的步數，這樣可以減小調查誤差。(2)分析曲線可以看出對照組和實驗組中田間雜草密度隨著共作年數的增加都降低，但稻鴨共作模式中田間雜草密度隨著共作年數的增加降低更顯著，說明稻鴨共作模式是有利于水稻的種植的；與其他雜草相比，稗的種群數量在長期稻鴨共作條件下降低較慢，說明在該過程中稗草存活率較高，可以推測可能是稗對水稻田間環境的適應能力較強、與水稻具有擬態競爭特性，夾雜在稻秧和稻株中，不為鴨子取食，故選A、B。(3)從生態位角度分析：稻田鴨子的活動場所也主要在稻苗基部，二化螟原有的生態位被擠占，被迫遷飛；從食物鏈角度分析：鴨子處于二化螟的下一個營養級，鴨子的捕食減少了二化螟的種群數量。(4)流經稻－魚－鴨稻田生態系統中的總能量是生產者通過光合作用所固定的太陽能和人工輸入有機物中的化學能之和；分析消費者食物來源時，傳統方法的主要缺點是測量的是捕食者瞬時攝食情況，誤差較大。(5)這種生態模式可以有效減少農藥的使用；該稻田系統的多個物種共存模式遵循了生態工程建設的自生、協調、循環、整體原理。
共鳴點3　環境污染與生態恢復情境信息題
3.(2022·江蘇南通大聯考)無瓣海桑與蘆葦濕地對富營養化水體都具有凈化作用，但凈化效果有差異。科研人員在熱帶某地區設置3個水質監測實驗點：樣地1是未經植物凈化的水體，樣地2、3分別是流經蘆葦濕地和無瓣海桑濕地的水體，按不同季節連續采樣，對水樣的生化需氧量(BOD，是一種用微生物代謝作用所消耗的溶解氧量來間接表示水體被有機物污染程度的一個重要指標)、總氮(TN)含量進行測定，結果如下。請回答下列問題：
(1)無瓣海桑與蘆葦屬于濕地生態系統的________________(組成成分) ，能凈化水體的主要原理是_________________________________________________，
濕地對富營養化水體具有凈化作用體現了生物多樣性的________________________價值。
(2)據圖1推測，________(季節)的有機物污染較為嚴重，判斷的依據是__________________________________________________________________。
(3)據圖2可知，夏季水體中總N含量較低，一方面由于雨季使水流量增大以及土壤的吸附能力增強，另一方面由于夏季植物________________________，對N的需求量增加，用于合成較多的________________________等生物大分子。
(4)結果表明，________________濕地系統對水體的凈化效果較好，且________(季節)凈化效率更顯著。
(5)在城市建立濕地景觀公園對環境污染治理具有十分重要的作用，設計方案時提高其凈化能力的措施有____________________________________________。
答案　(1)生產者　無瓣海桑與蘆葦能過濾、吸附污染物，同時能吸收水體中的無機鹽　間接　(2)秋、冬季　樣地1中秋、冬季BOD值較大，說明有機物污染程度高　(3)代謝旺盛、生長速度快　蛋白質、核酸　(4)無瓣海?！《尽?5)選擇凈化效果較好的動植物種類，并適當增加數量；完善群落結構，以便分層治理；適當增加濕地面積等
解析　(1)無瓣海桑與蘆葦是植物，屬于濕地生態系統的生產者。無瓣海桑與蘆葦能過濾、吸附污染物，同時能吸收水體中的無機鹽，從而凈化水體，體現了生物多樣性的間接價值。(2)據圖1推測可知，樣地1中秋、冬季BOD值較大，說明有機物污染程度高，因此，相對而言，秋、冬季有機物污染更為嚴重。(3)夏季雨水增大，更多的低氮土壤被帶到濕地，增強了濕地土壤對N的吸附能力，同時，夏季植物代謝旺盛、生長速度快，對N的需求量增加，更多的N被用于合成蛋白質、核酸等，因此，夏季水體中總N含量較低。(4)通過圖2分析可知，相較于未經植物凈化的水體，蘆葦濕地在夏秋冬三個季度對水體有明顯的凈化作用，無瓣海桑濕地四季對水體有明顯的凈化作用，從凈化的效果上來說，無瓣海桑的凈化效果更好，尤其是在冬季最好。(5)在城市建立濕地景觀公園時，選擇凈化效果較好的動植物種類并適當增加數量，完善群落結構以便分層治理，適當增加濕地面積等均可有效發揮公園對環境污染治理的重要作用。
　生態信息的題干(包括圖示)往往蘊含大量答題的關鍵信息，因此要加強對題目信息提取能力的訓練，使自己學會用題目中的信息解決問題。在復習中要夯實基礎知識、基本方法和基本技能，培養認真審題的習慣，強化獲取信息的能力，培養將基礎知識、基本方法和基本技能遷移到新情境中的能力是二輪備考中的重中之重。

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