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專題九　生物與環境
核心問題梳理
核心概念落實
核心素養達成
專題作業
本課結束
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提示
答案
解析專題九　生物與環境
[核心素養]　1.基于對種群特征和影響種群數量變化因素的了解，闡明種群數量變化受到內因和外因的影響，外因通過內因而起作用。2.通過學習樣方法、標志重捕法，掌握調查種群數量的思路和方法。3.嘗試用模型表征不同物種種群的數量波動。4.基于對種群和群落水平研究問題的分析，認同探究視角對于認識事物很重要，嘗試從不同的視角提出問題。5.運用結構與功能觀、進化和適應觀分析群落的形成和演替。6.基于不同類型群落與其環境關系的分析，認同群落的形成和演替是有客觀規律的，人類活動也應順應自然界的客觀規律。7.基于對人類活動影響群落結構和演替的了解，分析人與自然的關系，認同退耕還林、還草、還湖的必要性。8.嘗試運用結構分析法、模型方法、定量分析法等，分析生態系統的結構和功能。9.基于對生態系統結構和功能的分析，強化生命的系統觀、結構與功能觀、物質與能量觀、穩態與平衡觀，并運用這些觀念分析自然界和社會中的一些問題。
核心問題梳理
考點1　種群與群落
1．種群、群落、生態系統的概念以及它們之間的相互關系是什么？
提示：生態系統包含群落，群落包含種群。在一定自然區域內，同種生物的全部個體形成種群，同一時間內聚集在一定區域中各種生物種群的集合，構成生物群落，群落和無機環境組成生態系統。
2．種群最基本的數量特征是什么？最基本的數量特征和其他特征之間的關系是什么？
提示：種群密度。出生率和死亡率、遷出率和遷入率直接決定種群密度，年齡組成通過影響出生率和死亡率間接影響種群密度，性別比例通過影響出生率間接影響種群密度。
3．種群密度的調查方法及各自適用的范圍分別是什么？
提示：種群密度的調查方法：樣方法和標志重捕法。樣方法適用范圍：植物以及昆蟲卵、作物植株上的蚜蟲、跳蝻等活動能力弱、活動范圍小的動物；標志重捕法適用范圍：活動能力強、活動范圍大的動物；對于有趨光性的昆蟲可采用黑光燈誘捕法。
4．哪些因素可以影響種群數量的變化？
提示：種群自身的特征、種內關系、種間關系和外界環境因素等。
5．理想狀態下種群增長的數學模型公式是什么？自然條件下“S”型曲線種群增長的速率隨時間呈怎樣的變化？
提示：Nt＝N0λt。種群增長速率先增大，在K/2時達到最大，然后逐漸減小，最終增長速率降為0。
6．從環境容納量的角度看，保護大熊貓和防治有害動物應分別怎樣做？
提示：保護大熊貓應該提高環境容納量，防治有害動物應降低其環境容納量。
7．在群落水平上研究的問題都有哪些？
提示：群落的豐富度、種間關系、群落的空間結構、群落的演替等。
8．群落的空間特征是什么？群落在垂直方向上和水平方向上，生物種群的分布各有什么特點？原因是什么？
提示：在群落中，各個生物種群分別占據了不同的空間，使群落形成一定的空間結構，群落的空間結構包括垂直結構和水平結構等方面。在垂直方向上，大多數群落具有明顯的分層現象，原因是植物受光照強度影響、動物受棲息空間和食物條件的影響；在水平方向上，生物種群呈鑲嵌分布，原因是受地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異、光照強度的不同、生物自身生長特點及人與動物的影響。
9．群落演替有哪幾種類型？演替的原因是什么？人類的活動對群落演替的影響是什么？
提示：群落演替的類型分為初生演替和次生演替。演替的原因：環境的不斷變化為群落中某些物種提供有利的繁殖條件，而對另一些物種生存產生不利影響；生物本身不斷進行繁殖、遷徙；群落內部由于生命活動造成內部環境改變；種內和種間關系不斷發生變化；人類活動的干擾。人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進行。
考點2　生態系統及環境保護
1．生態系統的結構包括哪些內容？生態系統的組成成分有哪些？
提示：生態系統的結構包括兩方面，即生態系統的組成成分和營養結構。生態系統的組成成分包含非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者。
2．生態系統中生產者和分解者的地位和作用分別是什么？
提示：生產者的地位是生態系統的基石，作用是制造有機物，儲存能量，為消費者提供食物條件和棲息場所。分解者的地位是生態系統的必備成分，作用是將動植物遺體和動物排遺物中的有機物分解為無機物，供生產者重新利用。
3．生態系統的功能包括哪幾個方面？
提示：能量流動、物質循環、信息傳遞。
4．流經生態系統的總能量是什么？從某個時間段看，流經某營養級(最高營養級除外)的能量包括哪幾個去向？
提示：流經生態系統的總能量是生產者固定的太陽能總量。自身呼吸作用散失、流向分解者、被下一個營養級利用、未被利用。
5．初級消費者的攝入量、同化量、自身呼吸散失的能量、用于生長、發育和繁殖的能量、未被利用的能量，它們之間的關系是什么？
提示：攝入量＝同化量＋糞便量。同化量＝自身呼吸散失的能量＋用于生長、發育和繁殖的能量。用于生長、發育和繁殖的能量＝流向下一營養級的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。
6．能量流動的特點及原因是什么？
提示：能量流動的特點是單向流動，逐級遞減。單向流動的原因是：生物之間的捕食關系不可逆轉，能量只能從低營養級流向高營養級，不可逆轉，也不能循環流動；逐級遞減的原因是：各營養級生物同化的能量，會被呼吸作用散失和分解者利用，還有一部分未被利用，只有10%～20%的能量流入下一營養級。
7．人們研究自然生態系統的能量流動的意義是什么？
提示：幫助人們科學規劃、設計人工生態系統，使能量得到最有效的利用；幫助人們合理地調整生態系統中的能量流動方向，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。
8．物質循環的特點是什么？碳循環中碳元素進入群落及離開群落的途徑都是什么？
提示：物質循環的特點是具有全球性和循環性。碳進入生物群落的途徑：生產者的光合作用或化能合成作用；碳返回無機環境的途徑：生產者、消費者的呼吸作用，分解者的分解作用，化石燃料的燃燒。
9．生態系統中傳遞的信息有哪幾種？信息傳遞的作用是什么？
提示：物理信息、化學信息和行為信息。信息傳遞在生態系統中的作用：調節生命活動的正常進行；維持生物種群的繁衍；調節生物種間關系，以維持生態系統的穩定。
10．生態系統的穩定性的種類有什么？生態系統為什么具有穩定性？
提示：抵抗力穩定性和恢復力穩定性。生態系統具有一定的自我調節能力。
11．抵抗力穩定性和恢復力穩定性一般具有什么關系？二者的核心內容是什么？
提示：一般情況下抵抗力穩定性與恢復力穩定性呈負相關。抵抗力穩定性的核心內容：抵抗干擾，保持原狀；恢復力穩定性的核心內容：遭到破壞，恢復原狀。
12．生物多樣性包括哪幾個層次？
提示：基因多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性。
13．生物多樣性有什么價值？
提示：生物多樣性的價值有直接價值：食用、藥用、旅游觀賞、科學研究、文學藝術創作等；間接價值：指的是生物多樣性的生態價值，如森林生態系統具有的保持水土、涵養水源、防風固沙、調節氣候等功能；潛在價值：未發現的價值。
核心概念落實
知識點一　列舉種群具有種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結構、性別比例等特征
[例1]　(2020·山東青島高三二模)行為調節學說認為，隨著種群密度的增加，處于支配地位的個體占滿有利的地段，剩余的個體只好生活在其他不利的地段(常常缺乏食物以及保護條件)或者往其他地方遷移，從而限制了種群的增長，使種群密度維持在相對穩定的水平上。下列敘述錯誤的是(　　)
A．根據行為調節學說，種群維持穩態的調節機制是負反饋調節
B．生活在不利地段中的個體易受天敵、疾病等的侵害
C．“行為調節”能更好地提高生產者和消費者間的能量傳遞效率
D．不利地段的低出生率、高死亡率以及高遷出率限制種群數量的增長
答案　C
解析　行為調節學說認為，當種群密度上升至一定程度時，可以利用增大死亡率和遷出率、降低出生率的方法降低種群密度，維持種群密度的穩定，即種群密度過高時降低種群密度，進行負反饋調節，A正確；生活在不利地段的個體易受天敵、疾病等侵害，造成死亡率上升、出生率下降，B正確；不同營養級之間的能量傳遞效率一般維持在10%到20%之間，不會因為種群密度保持穩定而提高，C錯誤；不利地段的低出生率、高死亡率以及高遷出率限制種群數量的增長，導致種群密度維持相對穩定，D正確。
[例2]　(2020·山東聊城高三二模)去除取樣法是調查活動能力較強動物種群密度的常用方法，其原理是：在一個封閉的種群里進行隨機捕獲并去除，隨著捕捉次數的增加種群數量逐漸減少，每次捕獲數也逐次遞減，但捕獲的總累積數逐漸增加。以單位捕獲量為縱坐標，捕獲累積量為橫坐標，可以得到如圖所示曲線。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．該曲線與橫軸的交點M代表的數值可認為是種群數量的估計值
B．若每次捕獲并標記再放回，下次捕獲時只需統計未標記個體數
C．對于蚜蟲、跳蝻等種群可采用此方法調查種群密度
D．該方法不能用來調查物種豐富度
答案　C
解析　去除取樣法需要假定在調查期間，沒有出生和死亡、沒有遷入和遷出；每次捕捉時，所有動物被捕幾率相等。根據去除取樣法的原理，該曲線與橫軸的交點M代表的數值，理論上是該種群數量，A正確；每次捕獲并標記再放回，下次捕獲時不統計被標記的個體，只統計未標記個體數，B正確；對于蚜蟲、跳蝻等活動能力較弱的種群，可采用樣方法調查種群密度，C錯誤；該方法與標志重捕法類似，只能調查種群密度，不能用來調查物種豐富度，D正確。
知識點二　嘗試建立數學模型解釋種群的數量變動
[例3]　(2020·湖南長沙一中第二次月考)科學工作者為了監測和預報某草原鼠害的發生情況，對田鼠種群數量的變化規律進行調查，發現在最初的一個月內，種群數量每天增加1.5%。據此分析錯誤的是(　　)
A．研究者通常采用標志重捕法估算該地區田鼠的種群數量
B．最初一個月內，田鼠種群增長模型可構建為Nt＝N0λt，其中λ為1.015
C．最初一個月內，田鼠的死亡率可能大于0
D．數月之后，當田鼠種群的出生率與死亡率大致相等時，是防治鼠害的最佳時期
答案　D
解析　田鼠活動能力強，調查其種群數量時，需采用標志重捕法，A正確；最初一個月內，田鼠種群增長呈“J”型曲線，增長模型可構建為Nt＝N0λt，因為種群數量每天增加1.5%，所以λ為1＋1.5%＝1.015，B正確；最初一個月內，田鼠的生存環境屬于理想條件，種群數量增長呈“J”型曲線，盡管如此，田鼠的死亡率也可能大于0，C正確；數月之后，當田鼠種群的出生率等于死亡率時，種群數量達到最大值，不是防治鼠害的最佳時期，有害動物的防治越早越好，應在未達到K/2之前防治，D錯誤。
[例4]　(2020·山東青島一模)圖中甲和乙兩條曲線代表兩種生物數量Nt和一年后的種群數量Nt＋1之間的關系，直線p表示Nt＝Nt＋1，下列有關說法不正確的是(　　)
A.對于甲種群而言，B點時其種群數量表現為上升
B．對于乙種群而言，F點表示種群增長速率最快時其種群的數量
C．東北虎等珍稀瀕危動物，容易滅絕，其變化曲線比較類似于甲曲線OA段
D．乙曲線OD段可表示家鼠等繁殖力強的動物，在種群密度低時也能迅速回升
答案　B
解析　對于甲種群而言，B點位于p直線的上方，說明此時Nt知識點三　舉例說明陽光、溫度和水等非生物因素以及不同物種之間的相互作用都會影響生物的種群特征
[例5]　東亞飛蝗是造成“蝗災”的重要生物，研究者通過2年時間對某地區氣溫、降水量變化與東亞飛蝗種群數量變化的關系進行了研究，結果如圖所示。相關分析正確的是(　　)
A.東亞飛蝗種群的特征包括種群密度、出生率、死亡率、豐富度等
B．干旱環境下，東亞飛蝗不利于生存
C．氣溫越高，東亞飛蝗種群數量降低越明顯
D．影響蝗蟲種群密度的因素有溫度和降水量
答案　D
解析　種群的特征包括種群密度、出生率、死亡率、遷入率、遷出率等，豐富度屬于群落水平研究的問題，A錯誤；圖中降水量越低，蝗蟲數目越多，氣溫升高，蝗蟲數量也隨之增多，這說明溫度和降水量是影響蝗蟲種群密度的重要因素，B、C錯誤，D正確。
[例6]　(2020·山東等級考一卷)放牧是草地生態系統重要的管理方式之一。下列說法不正確的是(　　)
A．家畜只采食一種牧草會減弱該牧草的競爭力
B．放養的家畜數量可根據牧草的種群密度確定
C．越長的放牧間隔越不利于牧草的可持續增長
D．禁止放牧一定能增加草地物種多樣性
答案　D
解析　若家畜只采食一種牧草，則該牧草的種群數量會減少，導致其競爭能力減弱，A正確；牧草的數量可決定家畜種群數量的最大容納量(K值)，因此應根據牧草種群密度合理放牧，B正確；放牧間隔較長時，牧草種群密度較大，種內斗爭加劇，導致牧草種群生長速率減慢，不利于牧草的可持續增長，C正確；禁止放牧可能會導致群落中某種牧草快速繁殖，成為優勢種，不利于物種多樣性的增加，D錯誤。
[例7]　(2020·山東日照高三校際聯考)2019年年底以來，東非地區暴發了近幾十年來最嚴重的沙漠蝗災。印度和巴基斯坦等亞洲國家也受到沙漠蝗災的重大沖擊，導致大量農作物被毀。沙漠蝗飛行能力強、食量大，可聚集形成巨大蝗群，繁殖周期約為30天。回答下列問題：
(1)從種群特征的角度分析，印度和巴基斯坦等地沙漠蝗蟲種群密度短期內迅速增加的直接原因是__________________________________。
(2)群居型成熟沙漠蝗雄成蟲會釋放揮發性化合物苯乙腈綸，驅避同種其他雄蟲，以減少求偶競爭提高交配效率。該化合物屬于一種________信息，上述實例體現了生態系統中信息傳遞的作用是__________________。
(3)根據蝗災發生及治理過程中的調查數據，科研人員繪制了下圖所示的曲線。
蝗蟲種群的環境容納量可用圖中________點對應的種群數量表示。在干旱季節，應將蝗蟲種群的數量控制在圖中________點對應的種群數量之前，其原因是________________________________________。
答案　(1)出生率大于死亡率，遷入率大于遷出率
(2)化學　有利于種群的繁衍
(3)B　A　A點之前蝗蟲種群數量較少，增長速率較低
解析　(1)直接影響種群密度的是出生率、死亡率和遷入率、遷出率，印度和巴基斯坦等地沙漠蝗蟲因出生率大于死亡率，遷入率大于遷出率，導致種群密度短期內迅速增加。
(2)揮發性化合物苯乙腈綸屬于化學信息，它驅避同種其他雄蟲，以減少求偶競爭提高交配效率，體現了生態系統中信息傳遞有利于種群的繁衍。
(3)蝗蟲種群的環境容納量是指環境不被破壞條件下所能維持的種群最大數量，可用圖中B點對應的種群數量表示。在干旱季節，應將蝗蟲種群的數量控制A點之前，原因是此時蝗蟲種群數量較少，增長速率較低。
核心概念：不同種群的生物在長期適應環境和彼此相互適應的過程中形成動態的生物群落。
生命觀念：穩態與平衡觀。
知識點四　描述群落具有垂直結構和水平結構等特征，并可隨時間而改變
[例8]　(2020·江蘇高考)“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上頭”“爭渡，爭渡，驚起一灘鷗鷺”……這些詩句描繪了荷塘的生動景致。下列敘述正確的是(　　)
A．荷塘中的動物、植物和微生物共同構成完整的生態系統
B．采用五點取樣法能精確調查荷塘中蜻蜓目昆蟲的種類數
C．挺水的蓮、浮水的睡蓮及沉水的水草體現出群落的垂直結構
D．影響荷塘中“鷗鷺”等鳥類分布的主要因素是光照和人類活動
答案　C
解析　荷塘中的動物、植物和微生物共同構成生物群落，生物群落與它的無機環境相互作用構成生態系統，A錯誤；五點取樣法是隨機取樣法(樣方法)的一種，是估測種群密度、物種數的方法，不能精確調查荷塘中蜻蜓目昆蟲的種類數，B錯誤；挺水植物、浮水植物和沉水植物空間分布上存在分層現象，體現的是群落的垂直結構，C正確；荷塘中鳥類的分布主要受植物(食物或棲息地)、動物(食物或天敵)以及人類活動的影響，光照主要影響植物的分層現象，D錯誤。
知識點五　闡明一個群落替代另一個群落的演替過程，包括初生演替和次生演替兩種類型
[例9]　(2020·全國卷Ⅱ)河水攜帶泥沙流入大海時，泥沙會在入海口淤積形成三角洲。在這個過程中，會出現3種植物群落類型：①以蘆葦為主的植物群落(生長在淡水環境中)，②以赤堿蓬為主的植物群落(生長在海水環境中)，③草甸植物群落(生長在陸地環境中)。該三角洲上的植物群落是通過群落演替形成的，演替的順序是(　　)
A．②①③
B．③②①
C．①③②
D．③①②
答案　A
解析　由題干信息可知，該處形成三角洲的過程發生的演替屬于次生演替，由于入海口的海水環境，最先形成的群落應是②以赤堿蓬為主的植物群落，隨著河水(淡水)的不斷沖刷，此處環境中水中的鹽濃度會逐漸下降，植物群落便逐漸演替為①以蘆葦為主的植物群落，由于河水中帶有泥沙，三角洲處的陸地面積也會有一定的增大，因此會逐漸演替為③草甸植物群落，則演替順序為②①③，A正確。
[例10]　(2020·山東德州高三二模)成立于阿拉善左旗月畔的公益組織致力于阿拉善地區荒漠化防治，經過十多年努力，目前極耐旱的梭梭樹在阿拉善地區已大量種植，使不斷沙漠化的阿拉善成為了綠洲。下列有關敘述正確的是(　　)
A.阿拉善成為綠洲的過程中發生了群落的初生演替
B．荒漠變為綠洲體現了人類活動能改變演替的速度和方向
C．梭梭樹的種植對阿拉善地區的氣候條件沒有影響
D．隨著演替的進行，梭梭樹的生物量會持續增加
答案　B
解析　阿拉善成為綠洲的過程是在具有一定植被的基礎上進行的，發生了群落的次生演替，A錯誤；人類活動往往會改變群落演替的速度和方向，B正確；梭梭樹的種植能改善阿拉善地區的氣候條件，C錯誤；隨著演替的進行，極耐旱梭梭樹的生物量增加到一定程度后可能會減少，D錯誤。
知識點六　分析不同群落中的生物具有與該群落環境相適應的形態結構、生理特征和分布特點
[例11]　(2020·河北正定中學四檢)猴面包樹根系發達、樹干粗壯高大，木質松如海綿。旱季時樹葉完全脫落，雨季大量吸水，迅速長葉開花結果，花在夜間開放，吸引果蝠等動物傳粉。猴面包樹的果實是猴子等動物喜愛的食物，樹干中的水分也可以被動物取用，使其獲得“熱帶草原生命之樹”的美譽。由此無法推斷出(　　)
A．熱帶草原的季節性變化引起猴面包樹產生有利變異
B．落葉使猴面包樹的水分散失減少，有利于其度過旱季
C．猴面包樹夜間開花是與果蝠等傳粉動物共同進化的結果
D．猴子等動物的取食行為可以幫助猴面包樹傳播種子
答案　A
解析　猴面包樹本來就存在不同的變異，熱帶草原的季節性變化對猴面包樹的變異起著選擇作用，A錯誤；落葉使猴面包樹的蒸騰作用降低，水分散失減少，有利于其度過旱季，B正確；猴面包樹夜間開花是與果蝠等傳粉動物共同進化的結果，C正確；猴子等消費者的取食行為可以幫助猴面包樹傳播種子，D正確。
知識點七　闡明生態系統由生產者、消費者和分解者等生物因素以及陽光、空氣、水等非生物因素組成，各組分緊密聯系使生態系統成為具有一定結構和功能的統一體
[例12]　生態系統的結構包括生態系統的組成成分和食物鏈、食物網，下列關于生態系統組成成分的敘述，正確的是(　　)
①凡是細菌、真菌都是分解者　②凡是自養型生物都是生產者　③植物都是生產者　④動物都是消費者　⑤異養型生物都是消費者
A．②
B．②③
C．③④
D．②⑤
答案　A
解析　細菌中的硝化細菌屬于生產者，真菌也存在消費者，如引起足癬的真菌，①錯誤；自養型生物是生態系統的生產者，能利用無機物合成有機物，②正確；植物中的菟絲子是消費者，③錯誤；動物中的蚯蚓、蜣螂等是分解者，④錯誤；異養型生物包括消費者和分解者，⑤錯誤。
知識點八　討論某一生態系統中生產者和消費者通過食物鏈和食物網聯系在一起形成復雜的營養結構
[例13]　(2020·湖北重點中學期初聯考)如圖是某陸生生態系統食物網的結構模式圖。下列各項敘述中錯誤的是(　　)
A.此生態系統中有8條食物鏈
B．多種生物在食物鏈中占有不同營養級，使食物鏈交錯連接形成食物網
C．在甲→丙→丁→辛這條食物鏈中，辛屬于三級消費者、第四營養級
D．該圖僅體現了生態系統成分中的生產者和消費者，未體現的成分是分解者
答案　D
解析　圖中甲和戊是生產者，共有8條食物鏈，A正確；題圖僅體現了生態系統成分中的生產者和消費者，未體現的成分是分解者和非生物的物質和能量，D錯誤。
[例14]　大型肉食性動物對低營養級肉食性動物與植食性動物有捕食和驅趕作用，當某種大型肉食性動物遷入到一個新的生態系統時，下列情況不會出現的是(　　)
A．某種植食性動物可能會在競爭中失去原有競爭優勢
B．該生態系統中的生產者在一定程度上得到保護
C．大型肉食性動物通過捕食至少可獲得第一營養級同化量的10%
D．該生態系統中原有食物鏈的營養級會增加，營養結構更復雜
答案　C
解析　根據題意可知，某種大型肉食性動物遷入到一個新的生態系統時，對低營養級肉食性動物與植食性動物有捕食和驅趕作用，故某種植食性動物可能在競爭中失去原有競爭優勢，A正確；大型肉食性動物對植食性動物有驅趕作用，使生產者在一定程度上得到保護，B正確；能量傳遞效率是相鄰營養級之間的同化能之比，故不能說大型肉食性動物通過捕食至少可獲得第一營養級同化量的10%，C錯誤；大型肉食性動物的遷入使生態系統中原有食物鏈的營養級會增加，營養結構更復雜，D正確。
知識點九　分析生態系統中的物質在生物群落與無機環境之間不斷循環、能量在生物群落中單向流動并逐級遞減的規律
[例15]　(2020·湖北天門、仙桃、潛江聯考)如圖為部分碳循環示意圖，下列敘述正確的是(　　)
A.①⑦⑧過程以CO2的形式進行，②③④⑤⑥過程以有機物的形式進行
B．生產者為第一營養級，①②⑥⑧之和為生產者固定的總能量
C．根瘤菌與豆科植物互利共生時，其生命活動所需的有機碳來自⑥過程
D．圖中由生產者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ構成的食物鏈中，能量是單向流動、逐級遞減的
答案　A
解析　圖中Ⅰ是無機環境，代表大氣中的CO2，Ⅱ、Ⅲ是消費者，Ⅳ是分解者。碳在生物群落和無機環境之間(題圖中①⑦⑧)的循環主要是以CO2的形式進行的，碳在生物群落內部(題圖中②③④⑤⑥)以含碳有機物形式進行，A正確；題圖中生產者為第一營養級，①為生產者固定的總能量，B錯誤；根瘤菌是消費者，因此它與豆科植物互利共生時，其生命活動所需的有機碳應該來自②過程而不是⑥過程，C錯誤；題圖中由生產者、Ⅱ、Ⅲ可以構成食物鏈，而分解者Ⅳ不參與食物鏈的組成，D錯誤。
[例16]　如圖所示為某食物鏈中各個營養級共有的能量流動情況。其中a～d代表能量值。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．d代表流向分解者的能量
B．若圖示為第一營養級的能量流動情況，則圖中缺少的能量流向是流向下一(第二)營養級的能量
C．若圖示為第二營養級的能量流動情況且為恒溫動物，在氣溫逐漸降低時，假設b保持不變，則b/a的值將增大
D．若圖示為第三營養級的能量流動情況，假設該動物的攝入量為e，為了提高該動物的食物利用率，應提高b/e的值
答案　C
解析　各營養級同化能量的去向是：呼吸消耗、用于生長發育繁殖和被分解者利用。圖示為某食物鏈中各個營養級共有的能量流動，則a為呼吸消耗量，b為同化量，c為用于生長、發育和繁殖的能量，d為流向分解者的能量，A正確；若圖示為第一營養級的能量流動情況，則圖中缺少的能量流向是流向第二營養級的能量，B正確；若圖示為第二營養級的能量流動情況且為恒溫動物，在氣溫逐漸降低時，恒溫動物為了維持體溫相對穩定，增強呼吸作用，則a值增大，假設b保持不變，則b/a的值將減小，C錯誤；提高動物的食物利用率，需提高動物同化的能量，即提高b/e的值，D正確。
[例17]　(2020·全國卷Ⅲ)假設某種藍藻(A)是某湖泊中唯一的生產者，其密度極大，使湖水能見度降低。某種動物(B)是該湖泊中唯一的消費者。回答下列問題：
(1)該湖泊水體中A種群密度極大的可能原因是____________________________________(答出2點即可)。
(2)畫出該湖泊生態系統能量流動的示意圖。
(3)假設該湖泊中引入一種僅以A為食的動物(C)后，C種群能夠迅速壯大，則C和B的種間關系是________。
答案　(1)水體富營養化；沒有其他生產者的競爭
(2)
eq
\a\vs4\al()
(3)競爭
解析　(1)A是藍藻，是該湖泊唯一的生產者，所以其種群密度極大的原因可能是該水域污染，水體富營養化，造成藍藻爆發和缺少其他生產者競爭。
(2)該生態系統存在唯一一條食物鏈A→B，所以能量流動關系如圖：
eq
\a\vs4\al()。
(3)C和B都以A為食，所以二者是競爭關系。
知識點十　舉例說明利用物質循環和能量流動規律，人們能夠更加科學、有效地利用生態系統中的資源
[例18]　(2020·北京西城一模)新型“零廢棄生態農業”利用酶催化劑，將雞糞、豬糞及農田廢棄物變為無臭無味溶于水的粉末，隨水施撒在土壤里，實現了農田有機垃圾的零廢棄、無污染，讓農田秸稈和賣不出去的廢棄農產品代替化肥改造鹽堿地。從生態學角度對“零廢棄生態農業”的分析正確的是(　　)
A．“零廢棄”改變了該生態系統的組成成分
B．酶催化劑提高了該生態系統中分解者的作用
C．廢棄物再利用提高了該生態系統中能量傳遞效率
D．促進了該生態系統中的物質循環并減少環境污染
答案　D
解析　新型“零廢棄生態農業”是利用酶催化劑將有機物變成了無機物，起到了生態系統中分解者的作用，促進了物質循環，并減少了環境污染，但對分解者本身的分解作用沒有影響，且未增加或減少任何生物，因此也未改變生態系統的組成成分(生產者、消費者、分解者、非生物的物質和能量)，A、B錯誤，D正確；能量傳遞效率是指食物鏈中相鄰兩個營養級的同化量之比，廢物再利用過程中并未涉及食物鏈，因此并不會改變和影響生態系統中的能量傳遞效率，C錯誤。
知識點十一　解釋生態金字塔表征了解食物網各營養級之間在個體數量、生物量和能量方面的關系
[例19]　(2019·全國卷Ⅱ)如果食物鏈上各營養級均以生物個體的數量來表示，并以食物鏈起點的生物個體數作底層來繪制數量金字塔，則只有兩個營養級的夏季草原生態系統(假設第一營養級是牧草，第二營養級是羊)和森林生態系統(假設第一營養級是喬木，第二營養級是昆蟲)數量金字塔的形狀最可能是(　　)
A．前者為金字塔形，后者為倒金字塔形
B．前者為倒金字塔形，后者為金字塔形
C．前者為金字塔形，后者為金字塔形
D．前者為倒金字塔形，后者為倒金字塔形
答案　A
解析　夏季草原生態系統中牧草的數量遠多于羊的數量，該生態系統的數量金字塔呈金字塔形；森林生態系統中喬木的數量遠少于昆蟲的數量，該生態系統的數量金字塔呈倒金字塔形，A正確。
[例20]　如圖表示某一生態系統的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同營養級的生物，E1、E2代表兩種能量形式。下列有關敘述正確的是(　　)
A．圖中生產者、分解者，是實現生態系統物質循環的關鍵成分
B．畜牧業中，放養與圈養相比，可提高Ⅱ到Ⅰ的傳遞效率
C．E2表示的能量主要是通過光合作用固定的
D．生態系統中的CO2、H2S等在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ之間循環利用
答案　C
解析　題圖是能量金字塔，最底層是生產者，以上全是消費者，不含分解者，A錯誤；畜牧業中，圈養與放養相比，可提高能量利用率，但無法提高能量傳遞效率，B錯誤；Ⅰ是生產者，主要是綠色植物，故E2表示的能量主要是通過光合作用固定的，C正確；生態系統中的物質(以元素形式)在生物群落和無機環境之間循環，而在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ之間(生產者和各級消費者之間)不能循環利用，D錯誤。
知識點十二　闡明某些有害物質會通過食物鏈不斷地富集的現象
[例21]　某生態系統中，鎘在沿著食物鏈轉移的過程中產生了生物富集作用。該生態系統有甲、乙、丙、丁四個營養級，各營養級所積累的鎘的相對濃度如圖所示。下列相關敘述不正確的是(　　)
A．上述四個營養級可以構成食物鏈
B．四個營養級中處于最高營養級的是丙
C．鎘不屬于該生態系統的組成成分
D．四個營養級所同化的能量值的關系可表示為丁>甲＋乙＋丙
答案　C
解析　題圖中不同營養級的生物可以構成食物鏈，A正確；鎘沿食物鏈積累，因此圖中含有鎘的量越多，營養級越高，則丙所處的營養級最高，B正確；生態系統的組成成分包括生物群落和無機環境，鎘屬于生態系統的組成成分，C錯誤；根據柱形圖可知，丁的鎘含量最低，說明其所處的營養級最低，則其固定的能量最多，由于能量是單向傳遞、逐級遞減的，因此四個營養級所同化的能量值的關系可表示為丁>甲＋乙＋丙，D正確。
知識點十三　舉例說出生態系統中物理、化學和行為信息的傳遞對生命活動的正常進行、生物種群的繁衍和種間關系的調節起著重要作用
[例22]　(2020·河南省新鄉市高三第二次模擬)蚜蟲的糞便是含有糖分的黏液，稱為“蜜露”。螞蟻非常喜歡吃“蜜露”，常用觸角拍打蚜蟲背部，通過拍打產生的振動頻率促使蚜蟲分泌“蜜露”。蚜蟲受到其天敵瓢蟲襲擊時，會從尾部發出報警信息素，將危險信息通知其他蚜蟲，同時螞蟻接收到報警信息素就會趕來驅除蚜蟲天敵。下列相關敘述不正確的是(　　)
A．螞蟻拍打蚜蟲背部產生的振動頻率屬于物理信息
B．螞蟻吃“蜜露”，蚜蟲同化量的一部分傳遞到螞蟻
C．化學信息可以在同種或異種生物間傳遞
D．信息能調節種間關系維持生態系統的穩定
答案　B
解析　螞蟻用觸角拍打蚜蟲背部，通過拍打產生了一定的振動頻率，屬于物理信息，A正確；消費者產生的糞便中的能量不屬于該營養級同化的能量，它屬于上一營養級的同化量的一部分，“蜜露”屬于蚜蟲的糞便，其中含有的能量不屬于蚜蟲的同化量，B錯誤；據題干信息，報警信息素屬于化學信息，該信息可以在蚜蟲間傳遞，也可以在蚜蟲與螞蟻間傳遞，C正確；據題干信息，螞蟻和蚜蟲可以通過信息傳遞調節種間關系，維持生態系統的穩定，D正確。
知識點十四　分析特定生態系統的生物與非生物因素決定其營養結構
[例23]　(2016·全國卷Ⅲ)我國諺語中的“螳螂捕蟬，黃雀在后”體現了食物鏈的原理。若鷹遷入了蟬、螳螂和黃雀所在的樹林中，捕食黃雀并棲息于林中。下列敘述正確的是(　　)
A．鷹的遷入增加了該樹林中蟬及其天敵的數量
B．該生態系統中細菌產生的能量可流向生產者
C．鷹的遷入增加了該生態系統能量消耗的環節
D．鷹的遷入改變了該生態系統能量流動的方向
答案　C
解析　根據題意可寫出食物鏈：植物→蟬→螳螂→黃雀→鷹。鷹的遷入延長了食物鏈，使能量消耗的環節(營養級)增加，但沒有改變能量流動的方向，C正確，D錯誤；鷹的遷入使黃雀的數量減少，導致黃雀的食物螳螂的數量增多，進而導致蟬的數量減少，A錯誤；大多數細菌是分解者，產生的能量大多以熱能的形式散失，不能流向生產者，B錯誤。
[例24]　(2020·北京市東城區第二學期高三綜合練習)水稻屬禾本科，為世界上最重要的糧食作物之一。由于追求糧食的高產，大量化肥農藥等被施用，農產品質量和食品安全存在較大問題，農業生態環境也受到了嚴重破壞。鴨有旺盛的雜食性卻不喜食禾本科植株，利用此特點，我國多地采用稻鴨共作的生態農業模式。
(1)水田中的稻、鴨等生物及陽光、土壤等成分共同構成了一個________。寫出稻鴨共作田里可能存在的一條食物鏈__________________。
(2)為研究稻鴨共作模式對水稻產量及農田生態的影響，科研人員進行了稻單作和稻鴨共作的比較試驗。水稻單作按常規生產方式使用化肥、殺蟲殺菌劑。稻鴨共作每公頃投放300只20天齡的麻鴨，共育75天。只在稻鴨共作之前和之后施用化肥和農藥。最終統計經濟效益如下表(單位：元/hm2)。
①從生態系統結構的角度分析，稻單作模式下的____________，生態系統的________低。
②據表可知，與稻單作模式相比，稻鴨共作模式稻米產量增加，推測鴨在稻鴨共作中的作用包括________________________________________(至少答出兩點)。除此之外，鴨也能增加農民收入。從環境保護角度分析稻鴨共作模式的優點是__________________________________，此種模式遵循了生態工程的整體性原理，最終實現了__________________效益的雙贏。
(3)CH4是引起氣候變化的主要溫室氣體之一。稻田是CH4最大的人為排放源。在厭氧條件下，土壤中有機物在產甲烷桿菌等微生物作用下被逐步分解形成CH4。研究表明，稻鴨共作使稻田的CH4排放量明顯降低，請你從產甲烷桿菌代謝類型的角度思考，解釋稻鴨共作降低CH4排放量的原因__________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案　(1)生態系統　稻→食稻昆蟲→鴨(或雜草→鴨)
(2)①營養結構簡單　抵抗力穩定性(或自我調節能力)
②鴨在稻田間的覓食活動，起到吃草、捕蟲、踩草等作用；同時鴨的排泄物又可以肥田　減少了農藥和化肥的使用，減輕土壤、水環境的污染　生態和經濟　
(3)產甲烷桿菌為嚴格的厭氧型微生物，稻鴨共作生態系統中鴨通過覓食和游動，增加水體與大氣交換面積，增加水中溶解氧，抑制產甲烷桿菌的生長活性，減少CH4的排放
核心概念：生物群落與非生物的環境因素相互作用形成多樣化的生態系統，完成物質循環、能量流動和信息傳遞。
生命觀念：穩態與平衡觀、物質與能量觀、信息觀。
知識點十五　生態系統通過自我調節作用抵御和消除一定限度的外來干擾，保持或恢復自身結構和功能的相對穩定
[例25]　(2020·湖北天門、仙桃、潛江聯考)下列有關生態系統穩定性的敘述正確的是(　　)
A．負反饋調節是生態系統自我調節能力的基礎
B．生態系統穩定性的高低可通過種群內個體數目的多少來體現
C．同等強度干擾下，草原生態系統比沙漠生態系統恢復速度慢
D．“野火燒不盡，春風吹又生”，體現了生態系統的抵抗力穩定性
答案　A
解析　負反饋調節在生態系統中普遍存在，是生態系統自我調節能力的基礎，A正確；生態系統穩定性的高低可通過生物種類的多少來體現，B錯誤；草原生態系統恢復力穩定性比沙漠強，故同等強度干擾下，草原生態系統比沙漠生態系統恢復速度快，C錯誤；“野火燒不盡，春風吹又生”，體現了生態系統的恢復力穩定性，D錯誤。
[例26]　(2020·山東聊城高三二模)全球矚目的澳大利亞大火從2019年燒到2020年，在這場火災中有數億只爬行動物、鳥類、哺乳動物(包括8000多只考拉)喪生，花草樹木損失更是不計其數。有科學家預測大火可能也會影響部分區域的氣候。回答下列問題：
(1)當生態系統遭遇輕微污染時，仍然能夠維持相對穩定的原因是該生態系統具有________能力，這種能力的基礎是________。大火破壞程度超過了森林生態系統的承受能力，使生態系統的穩定性被破壞，生態系統的穩定性是指________________________________________________。
(2)從生態功能的角度分析，大火前的森林具有__________________________(至少答兩點)的作用。
(3)由森林到一片焦土，若干年后還可再形成新的森林，則該過程屬于________演替，森林火災中喪生的考拉數量可通過________法統計：數億只動物喪生，會使群落________大大降低。
答案　(1)自我調節　(負)反饋調節　生態系統所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力　(2)保持水土、防風固沙、涵養水源、調節氣候　(3)次生　樣方　豐富度
知識點十六　人類活動對生態系統的動態平衡有著深遠的影響，依據生態學原理保護環境是人類生存和可持續發展的必要條件
[例27]　免耕法是指農業生產中不松土或少松土，收獲時只收割麥穗或稻穗等部位，而將經過處理后的農作物秸稈和殘茬保留在農田地表，任其腐爛。提倡免耕法取代傳統松土措施的原因不包括(　　)
A．增加土壤的透氣性，促進根系的有氧呼吸
B．有利于水土保持，能減少沙塵暴的發生
C．減少土壤微生物對CO2的排放量，有效緩解溫室效應
D．減少了農田生態系統的物質輸出，使土壤肥力得以提高
答案　A
解析　松土可以增加土壤的透氣性，促進根系的有氧呼吸，A錯誤；松土容易造成水土流失，是沙塵暴的一種誘發因素，B正確；由于松土促進了土壤微生物的有氧呼吸，增加了二氧化碳的排放，從而使溫室效應變得更加嚴重，C正確；由于作物收獲時秸稈等并未移出農田，故減少了農田生態系統的物質輸出，提高了土壤肥力，D正確。
[例28]　2020年，世界環境日的主題是“生物多樣性”，就是呼吁大家采取行動，遏制自然界不斷加速的物種喪失和自然棲息地退化趨勢。下列有關生態環境保護的敘述，錯誤的是(　　)
A．每種野生生物都有獨特的基因庫，必須維持野生生物的多樣性
B．生物多樣性的形成過程就是新物種形成的過程
C．合理開發和利用野生資源是對生物多樣性保護的有效措施
D．把受災地區的珍稀動物遷入其他自然保護區屬于易地保護
答案　B
解析　生物多樣性的內容包括基因多樣性、物種多樣性和生態系統的多樣性，因此生物多樣性的形成過程不僅僅是新物種不斷形成的過程，B錯誤。
[例29]　(2020·豐臺區高三年級第二學期綜合練習)生態工程控害技術是合理地利用現有的耕作習慣來提高生物防控或對害蟲的直接控制，包括改變大面積單一耕作模式、減少害蟲的遷入量和種群發生數量，以及提高天敵的自然控害作用。
(1)稻田生態系統和自然生態系統相比，其自我調節能力________，原因是________________________。
(2)構成水稻生態系統的非生物的物質和能量包括__________________，水稻害蟲與水稻的關系是____________。
(3)為解決病蟲害問題，有人建議在稻田中投放一定量的水生昆蟲。常見本地水生昆蟲的食性如下：
類別
豆娘
螳水蠅
搖蚊
蕈蚊
食性
肉食性
食腐或食肉
水底有機物或植食性
植食性
從生態系統的營養結構看，稻田里蕈蚊屬于______________。你認為可以投放的昆蟲類別是______________。
(4)水生昆蟲種類非常多，對環境水質和底質污染物敏感性高，是水生生態系統中良好的指示生物，常被用作監測水生生態系統變化。下圖是生態工程技術防控區與農民自防區稻田中豆娘在水稻不同發育階段的數量變化情況：
據圖分析，生態工程技術防控區豆娘數量變化的特點是____________________________________________，而農民自防區豆娘數量都維持在一個較低的水平，推測可能的原因是_______________________________。
答案　(1)弱　物種單一，營養結構簡單　(2)水、礦質元素、陽光　捕食(或寄生)　(3)第二營養級　豆娘、螳水蠅　
(4)2009、2010年與農民自防區沒有顯著變化，2011年孕穗期豆娘數量明顯增多　農民自防區稻田中使用了農藥和化肥等
解析　(1)稻田生態系統和自然生態系統相比，物種單一，營養結構簡單，自我調節能力弱。
(2)構成水稻生態系統的非生物的物質包括水、礦質元素、CO2、O2等，能量有陽光。有些水稻害蟲以水稻為食，與水稻的種間關系為捕食；有些水稻害蟲吸食水稻的汁液，與水稻的種間關系為寄生。
(3)從生態系統的營養結構看，稻田里蕈蚊以植物(第一營養級)為食，屬于第二營養級。為解決病蟲害問題，可以投放以害蟲為食的肉食性昆蟲豆娘、螳水蠅。
(4)由生態防控區和農民自防區圖示對比可知，2009、2010年生態防控區與農民自防區豆娘數量沒有顯著變化，2011年孕穗期豆娘數量明顯增多。農民自防區稻田中使用了農藥和化肥等，對水生生態系統的水質和底質造成了一定的污染，故豆娘的數量低。
核心概念：人類活動對生態系統的動態平衡有著深遠的影響，依據生態學原理保護環境是人類生存和可持續發展的必要條件。
生命觀念：穩態與平衡觀、信息觀、系統觀。
　組成生態系統的生物成分與非生物成分相互影響，共同實現系統的物質循環、能量流動和信息傳遞，生態系統通過自我調節保持相對穩定的狀態
2．1　不同種群的生物在長期適應環境和彼此相互適應的過程中形成動態的生物群落
[例1]　資料：2020年，世界多地蝗災肆虐，有專家認為可能是全球變暖導致的，當環境適宜時，尤其是在大雨過后，沙漠蝗蟲的數量快速增加，主要啃食的農作物有小麥、玉米、高粱、水稻、粟、甘蔗等。一只雌性蝗蟲可以產大約300顆卵，1平方公里規模的蝗群一天的進食量相當于3.5萬人一天的進食量。蝗蟲在幼年成長時，其實是無害的，數量很少，對農業沒有構成重大的經濟威脅。但當適當的干旱條件下，植被迅速生長，蝗蟲大腦中的5－羥色胺被迅速刺激，令獨居、無害的沙漠蝗蟲變成一群貪婪的、到處肆虐的害蟲。人們在蝗蟲開始群聚前就噴灑殺蟲劑，取得了明顯效果。
根據上述資料，分析影響沙漠蝗蟲種群的因素有哪些？
答案　非生物因素：氣候、水、殺蟲劑；
生物因素：種群內部生物因素，沙漠蝗蟲；種群外部生物因素，小麥、玉米等農作物、植被、人類等。
2．2　生物群落與非生物的環境因素相互作用形成多樣化的生態系統，完成物質循環、能量流動和信息傳遞
[例2]　龜紋瓢蟲是啃食棉花葉片的蚜蟲的天敵。請畫圖表示出蚜蟲啃食后的棉花葉片中能量的流動方向。
答案　
2．3　生態系統通過自我調節作用抵御和消除一定限度的外來干擾，保持或恢復自身結構和功能的相對穩定
[例3]　茂密森林發生了自然火災。談談你對此現象的看法。
答案　利：陽光、無機物增多，利于植物生長；弊：生態環境被破壞。
2．4　人類活動對生態系統的動態平衡有著深遠的影響，保護生態環境是人類生存和可持續發展的必要條件
[例4]　用60字左右介紹“垃圾分類”。
答案　垃圾分廚余垃圾、可回收垃圾、有害垃圾和其他垃圾；意義：進行垃圾分類可以減少土地侵蝕、減少污染、變廢為寶、節約資源等，同時還可以培養人們愛護環境、節約資源的良好習慣。
核心素養達成
　(2020·北京等級考)北極圈附近的A群島由眾多生態環境相似的島嶼組成，是許多海鳥的棲息地。一百多年以前，北極狐被引入到一些島嶼上定居。幾十年后發現，無北極狐島(W島)的植物群落無明顯變化，而有北極狐島(Y島)上較高的草本植物明顯減少，苔蘚增加。為分析北極狐的引入是否導致植物群落的變化，生態學家進行了相關研究。
(1)Y島的生態系統由島上所有的生物與__________共同組成，在此生態系統組成成分中，北極狐屬于________者。
(2)研究者調查了若干Y島和W島的海鳥密度，統計結果如圖。
由圖可知，Y島上的海鳥密度比W島________。
(3)進一步調查發現，Y島上單位面積的植物干重及土壤氮、磷含量均低于W島。研究者選擇Y島上的若干代表性地塊，通過施肥實驗證明了Y島植物干重較低是由土壤肥力低所致。支持此結論的實驗結果應為________________________________________________________。
(4)綜上所述，請將下列選項排序，以解釋北極狐的引入導致的植物群落變化。
A．島嶼土壤肥力降低
B．北極狐捕食海鳥
C．土壤中的鳥糞減少
D．海鳥數量減少
北極狐引入并定居→________→________→________→________→植物群落變化。
第(3)題為實驗類試題，這類試題的解題方法為：先分析題目的實驗目的，以確定實驗的變量，設置出對照組和實驗組。
1．實驗目的：證明Y島植物干重比W島低是由于土壤肥力低所致。
2．確定實驗變量
(1)自變量：Y島和W島；Y島是否施肥；
(2)因變量：植物干重；
(3)無關變量：施肥面積等。
3．設置對照組和實驗組
實驗組：Y島
對照組：W島不施肥③
4．實驗結果
①③對照比較植物干重，②③對照比較植物干重。
答案　(1)無機環境　消費
(2)小
(3)Y島施肥地塊上單位面積的植物干重不低于W島，Y島不施肥地塊上單位面積的植物干重低于W島
(4)B　D　C　A
[練1]　(2020·北京海淀一模)人類活動排放的CO2引起海水中CO2濃度上升、pH下降，導致“海洋酸化”。科研人員研究了海洋酸化對束毛藻的影響。
(1)在海洋生態系統成分中，束毛藻屬于________，該成分在生態系統中的作用是_______________________________________________________。
束毛藻還是海洋中最主要的固氮藻類之一，它能將N2轉化成NH3等，用于合成____________兩類大分子有機物，在生態系統________功能中發揮重要作用。
(2)國外學者證實，CO2濃度增加能促進束毛藻光合作用，有利于其生長。我國學者進行了四組實驗，測定束毛藻的增長率，得到如圖所示結果。
①我國學者試圖研究的問題是____________________________________。
②實驗中改變CO2濃度時，pH也會改變，請結合所學知識，寫出控制pH相對穩定的思路：______________________________________________。
③該實驗結果說明_______________________________________。
(3)束毛藻個體和海洋生態系統是兩個不同層次的生命系統，請嘗試從系統的角度，討論海水中CO2濃度升高對這兩個系統的其他影響：__________________________________________________。
(4)近百年來，溫室氣體排放讓整個地球有點“發燒”。為了人類社會的可持續發展，應當從我做起減少碳排放，請寫出一項低碳生活的具體實例：_____________________________________________________________。
答案　(1)生產者　將太陽能轉變成化學能，儲存在制造的有機物中；為消費者提供食物和棲息場所　蛋白質和核酸　物質循環　
(2)①CO2濃度升高和pH下降兩個因素共同對束毛藻增長的影響(或海洋酸化對束毛藻增長的影響)　
②分別使用pH為7.8和8.1的緩沖溶液(或加入緩沖物質穩定pH變化)　
③CO2濃度升高對束毛藻增長的促進作用小于海水pH下降對其增長的抑制作用
(3)束毛藻個體：CO2濃度升高，海水pH降低，影響酶活性、膜蛋白的功能等，影響系統的穩定性；海洋生態系統：束毛藻減少，以束毛藻為食的消費者減少，通過食物鏈影響其他生物的數量等；海洋pH降低，影響其他水生生物生存　
(4)使用節能燈；多使用公共交通工具；減少紙張等浪費；拒絕一次性筷子的使用；垃圾分類、回收利用等(合理即可)
解析　(1)束毛藻是光合自養植物，屬于生態系統成分中的生產者；生產者在生態系統中的作用是將太陽能轉化成化學能，儲存在制造的有機物中，同時為消費者提供食物和棲息場所；束毛藻通過固氮作用將N2轉化成NH3等，用于合成蛋白質、核酸這兩類含N元素的大分子有機物；通過束毛藻的固氮作用，氮元素從無機環境進入生物群落，這對生態系統的物質循環功能具有重要作用。
(2)①由圖可知，該實驗的自變量為CO2濃度和pH，因變量為束毛藻的增長率，所以該實驗是為了研究CO2濃度升高和pH下降兩個因素共同對束毛藻增長的影響(即海洋酸化對束毛藻增長的影響)；②根據內環境利用緩沖物質維持pH相對穩定的原理可知，實驗中可用不同pH的緩沖溶液或緩沖物質來控制pH的相對穩定；③由圖可知，當pH相同時，CO2濃度升高使束毛藻增長率上升；當CO2濃度相同時，pH下降使束毛藻增長率下降，且下降幅度大于CO2濃度升高導致的上升幅度，所以該實驗結果說明CO2濃度升高對束毛藻增長的促進作用小于海水pH下降對其增長的抑制作用。
(3)人類活動排放的CO2引起海水中CO2濃度上升、pH下降，可影響酶活性、膜蛋白功能、細胞呼吸等代謝過程，進而影響束毛藻個體系統的穩定性(束毛藻個體角度)；束毛藻減少，以束毛藻為食的消費者減少，通過食物鏈影響其他生物的數量、生物多樣性及生態系統穩定性，同時海洋pH降低，也會影響其他水生生物生存(海洋生態系統角度)。
(4)使用清潔能源、多使用公共交通工具、減少浪費、垃圾分類、回收利用等節能減排措施均可減少碳排放。
　(2020·山東等級考)與常規農業相比，有機農業、無公害農業通過禁止或減少化肥、農藥的使用，加大有機肥的應用，對土壤生物產生了積極的影響。某土壤中部分生物類群及食物關系如圖所示，三種農業模式土壤生物情況如表所示。
(1)土壤中的線蟲類群豐富，是土壤食物網的關鍵組分。若捕食性線蟲為該土壤中的最高營養級，與食細菌線蟲相比，捕食性線蟲同化能量的去向不包括________________。某同學根據生態系統的概念認為土壤是一個生態系統，其判斷依據是__________________________________________________。
(2)取樣深度不同，土壤中生物種類不同，這體現了群落的________結構。由表中數據可知，土壤生態系統穩定性最高的農業模式為________，依據是____________________________________________________。
(3)經測定該土壤中捕食性線蟲體內的鎘含量遠遠大于其他生物類群，從土壤生物食物關系的角度分析，捕食性線蟲體內鎘含量高的原因是________________________________。
(4)植食性線蟲主要危害植物根系，研究表明，長期施用有機肥后土壤中植食性線蟲的數量減少，依據圖中信息分析，主要原因是_____________________________________________________________。
第(2)題為判斷依據類試題，與分析原因類試題的解題方法相同：首先理清已知條件與結果之間的邏輯關系，同時將所學的生物學的基本概念和原理與之聯系，找到解決這類問題的知識載體，然后運用生物學專有名詞答題，不要出現自造詞。
1．先確定答題方向：題干問“生態系統穩定性最高”故答題方向要落到“生物種類多，營養結構復雜”。
2．圖表分析：自變量為取樣深度和三種農業模式，因變量檢測指標為生物組分和食物網復雜程度，因變量結果：圖表有顯示。
3．語言描述：在圖表類題目敘述原因時要表述出通過自變量的比較，觀察的因變量檢測指標的結果：無論哪種取樣深度(自變量)，有機農業相對于常規農業和無公害農業(自變量)，生物組分多，營養結構更復雜，食物網復雜程度更高(因變量變化結果)，生態系統穩定性最高。
第(4)題為分析原因類試題，這類試題的解題方法為：首先理清已知條件與結果之間的邏輯關系，同時聯系所學的生物學的基本概念和原理，找到解決這類問題的知識載體，然后運用生物學專有名詞答題，不要出現自造詞。
1．確定已知條件和結果
(1)已知條件：長期施用有機肥后。
(2)結果：植食性線蟲數量減少植食性線蟲減少量多于其因植物根系增長而增加的量。
2．由已知條件和結果推理中間環節
長期施用有機肥后―→一條途徑：植物根系增長，植食性線蟲增加，另一條途徑：腐生細菌增加，使食細菌線蟲增加，引起捕食性線蟲增加，植食性線蟲因被大量捕食而減少。
3．語言描述：按已知條件―→中間環節―→結果順序進行描述。
答案　(1)流入下一個營養級　土壤是由各類土壤生物組成的生物群落和無機環境相互作用而形成的統一整體
(2)垂直　有機農業　生物組分多，食物網復雜程度高
(3)鎘隨著食物鏈的延長逐漸積累
(4)長期施用有機肥后腐生細菌增加使食細菌線蟲增加，引起捕食性線蟲增加，植食性線蟲因被大量捕食而減少，減少量多于其因植物根系增長而增加的量
解析　(1)一個營養級的生物所同化的能量一般用于四個方面：一是呼吸消耗；二是分解者分解；三是流入下一營養級；四是未利用的能量。根據圖示可知圖中捕食性線蟲處于最高營養級，因此與食細菌線蟲相比同化能量的去向不包括流入下一營養級。根據生態系統的概念分析可知，土壤是由各類土壤生物組成的生物群落與土壤無機環境相互作用構成的統一整體，因此屬于生態系統。
(2)群落的空間結構包括垂直結構和水平結構，垂直結構的特點是分層現象，水平結構的特點是鑲嵌分布，因此土壤中深度不同，土壤生物種類的不同體現了明顯的分層現象，屬于群落的垂直結構。生態系統穩定性與自我調節能力有關，一般來說，生態系統中的組分越多，食物網越復雜，其自我調節能力就越強，穩定性就越高，因此分析表中數據可知，有機農業土壤中生物組分多，食物網復雜程度高，是土壤生態系統穩定性最高的農業模式。
(3)生物富集作用亦稱“生物放大作用”，指通過生態系統中食物鏈或食物網的各營養級的傳遞，某些污染物(如放射性化學物質和合成農藥等)在生物體內逐步富集增大的趨勢。而且隨著營養級的不斷提高，有害污染物的富集程度也越高，因此土壤中的污染物鎘隨著食物鏈延長逐漸積累，出現富集現象，在最高營養級生物捕食性線蟲體內含量最高。
[練2]　為了解不同害蟲防治策略對梨園土壤線蟲的影響，科研人員將某梨園劃分為三個區進行一年的實驗研究。實驗處理如下：
常規區：頻繁化學防治，噴施化學殺蟲藥劑9次；
實驗1區：農藥減施防治，噴施化學殺蟲藥劑4次；
實驗2區：植物源藥物減施防治，噴施藥劑4次。
(1)為調查土壤線蟲數量以及種類，科研人員在梨園中________選擇若干取樣點，采用________法進行調查。
(2)三個區線蟲數量統計結果如圖所示。該實驗結果說明__________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)科研人員又根據線蟲的生活習性和取食特點，將土壤線蟲劃分為4個營養類群，再根據調查得到的線蟲種類，計算得到各營養類群的相對豐度如下表。
①梨園中的細菌、真菌、線蟲和植物等各種生物共同構成了________，各種線蟲在土壤中的分層現象，體現了群落的________結構。
②在0～20
cm土層，各營養類群線蟲相對豐度在3個區之間均無顯著性差異，而在>20
cm土層，實驗區________________________________，其余均無顯著性差異，群落結構發生了改變。
③土壤線蟲食性多樣化，使土壤生態系統營養結構更加復雜，這對提高生態系統的____________________________具有重要意義。
(4)綜合上述實驗結果，在農藥脅迫較重的土壤淺層，土壤線蟲各營養類群均受到影響，導致不同處理間差異主要體現在土壤線蟲________上，而在農藥脅迫相對較輕的土壤深層，由于________線蟲可能對農藥更敏感，導致不同處理間差異主要體現在線蟲的相對豐度上。
答案　(1)隨機　取樣器取樣(或樣方)
(2)在0～20
cm土壤中，減施防治有利于線蟲生存，植物源藥劑防治效果優于農藥防治；>20
cm土壤中，不同措施對土壤線蟲無顯著影響
(3)①生物群落　垂直
②食細菌線蟲相對豐度下降，植物寄生線蟲相對豐度升高
③抵抗力穩定性(或自我調節能力)
(4)數量　植物寄生
[練3]　魚塘養殖戶通過高密度放養和大量投放餌料飼養魚苗來獲得最大經濟效益，但易造成水體富營養化，嚴重破壞魚塘生態環境。為尋找凈化魚塘水質的生態方法，科研人員將魚塘水泵入藕塘進行研究。
(1)魚塘生態系統中所有的草魚屬于一個________。蓮藕在藕塘生態系統組成中屬于________。
(2)魚塘富營養化的水體中氮、磷等化合物的含量升高，還可能出現有害硫化物。這些硫化物最可能是來自餌料中________的分解。
(3)科研人員從上午9：00開始將富營養化的魚塘水從進水口泵入藕塘，從出水口引回，進行循環處理6
h(如圖所示)。6
h循環水量為魚塘總水量的10%，每隔2
h從進水口和出水口分別采集水樣，測定相關指標，結果如下表。
①化學耗氧量(COD)是指水體中的有機物等在規定條件下進行化學氧化過程中所消耗氧化劑的量，在一定程度上能夠反映水體的污染程度。COD值越高，污染程度________。
②據表推測，循環藕塘處理可以改善富營養化的魚塘水質，判斷依據是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
③結合所學知識，分析藕塘能夠改善魚塘水質的原理是_____________________________________________________。(答出2條即可)
④科研人員進一步檢測了水中溶氧量(DO)，水體中的氧氣主要由水中的藻類光合作用產生。檢測結果顯示，不同處理時間后，出水口處DO均明顯低于入水口，推測DO發生此種變化的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
據此，提出進一步完善該方案的措施是______________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案　(1)種群　生產者
(2)蛋白質
(3)①越高
②與進水口比較，出水口的總磷、總氮含量和COD值均有所下降
③蓮藕等水生植物吸收魚塘水中的N、P等元素用于植物的生長發育；蓮藕根、莖對水流起阻滯、減緩作用，利于一些物質沉降；蓮藕根、莖為水中分解有機物的微生物提供附著場所(合理即可)
④由于藕塘中蓮藕葉的遮擋減弱了水體中藻類的光合作用，藻類光合作用產生的氧氣量減少；藕塘中的微生物呼吸作用消耗氧氣量增多
選用其他不遮蔭的水生植物或適當降低蓮藕的種植密度
　(2018·全國卷Ⅱ)大型肉食性動物對低營養級肉食性動物與植食性動物有捕食和驅趕作用。這一建立在“威懾”與“恐懼”基礎上的種間關系會對群落或生態系統產生影響，此方面的研究屬于“恐懼生態學”范疇。回答下列問題：
(1)當某種大型肉食性動物遷入到一個新的生態系統時，原有食物鏈的營養級有可能增加，生態系統中食物鏈的營養級數量一般不會太多，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)如果將頂級肉食性動物引入食物網只有三個營養級的某生態系統中，使得甲、乙兩種植食性動物間的競爭結果發生了反轉，即該生態系統中甲的數量優勢地位喪失。假定該反轉不是由于頂級肉食性動物的直接捕食造成的，那么根據上述“恐懼生態學”知識推測，甲的數量優勢地位喪失的可能原因是____________________________________________________(答出一點即可)。
(3)若某種大型肉食性動物在某地區的森林中重新出現，會減輕該地區野豬對農作物的破壞程度。根據上述“恐懼生態學”知識推測，產生這一結果的可能原因有__________________________________________________________(答出兩點即可)。
答案　(1)生產者固定的能量在沿食物鏈流動過程中大部分都損失了，傳遞到下一營養級的能量較少
(2)甲對頂級肉食性動物的恐懼程度比乙高，頂級肉食性動物引入后甲逃離該生態系統的數量比乙多
(3)大型肉食性動物捕食野豬；野豬因恐懼減少了采食；野豬因恐懼而部分遷出該地區
解析　(1)生產者固定的太陽能總量是流入一個生態系統的總能量。能量在沿著食物鏈和食物網流動的過程中，各個營養級的生物都會通過自身的呼吸作用而消耗一部分能量(以熱能的形式散失)，也有一部分隨著排遺物或遺體殘骸等被分解者分解釋放而不能輸入到下一營養級，即生產者固定的能量在沿食物鏈流動的過程中大部分損失了，傳遞到下一營養級的能量較少，因此食物鏈中的營養級數量一般不會太多。
(2)依題意可知，頂級肉食性動物的引入，使得甲、乙兩種植食性動物間的競爭結果發生了反轉(甲的數量優勢地位喪失)，而該反轉不是由于頂級肉食性動物的直接捕食造成的，進而推知，甲的數量優勢地位喪失的可能原因是頂級肉食性動物的驅趕作用引起甲、乙的“恐懼”程度不同，甲對頂級肉食性動物的“恐懼”程度比乙高，頂級肉食性動物引入后甲逃離該生態系統的數量比乙多。
(3)某種大型肉食性動物在某地區的森林中重新出現，會減輕該地區野豬對農作物的破壞程度，由題意中“恐懼生態學”的知識可推知，其可能的原因：一是該種大型肉食性動物對野豬的直接捕食而導致野豬的個體數減少，二是野豬因“恐懼”減少了采食，三是野豬因恐懼部分遷出，而導致個體數減少。
[練4]　(2020·山東等級考)為加大對瀕危物種綠孔雀的保護，我國建立了自然保護區，將割裂的棲息地連接起來，促進了綠孔雀種群數量的增加。下列說法錯誤的是(　　)
A．將割裂的棲息地連接，促進了綠孔雀間的基因交流
B．提高出生率是增加綠孔雀種群數量的重要途徑
C．綠孔雀成年雄鳥在繁殖期為驅趕其他雄鳥發出的鳴叫聲，屬于物理信息
D．建立自然保護區屬于易地保護，是保護綠孔雀的有效措施
答案　D
解析　將割裂的棲息地連接，打破了種群之間的地理隔離，可以促進綠孔雀間的基因交流，A正確；出生率和死亡率是決定種群數量變化的主要因素，提高出生率可以增加綠孔雀的種群數量，B正確；雄鳥發出的鳴叫聲屬于物理信息，C正確；建立自然保護區，屬于就地保護，D錯誤。
[練5]　(2020·山東等級考一卷)草方格沙障是用干的麥草、稻草、蘆葦等扎成方格形狀固定于沙中，并在方格中播撒固沙植物的種子，是用來防風固沙、涵養水分的一種治沙方法。某地用該方法治理正在沙化的土地并取得良好效果，下列說法錯誤的是(　　)
A．草方格能蓄積降水促進固沙植物生長
B．微生物對草方格材料的分解改善了土壤結構
C．該過程改變了演替速度但沒有改變演替方向
D．該方法可增大治理區域的物種豐富度
答案　C
解析　由題意可知，草方格能涵養水源、蓄積降水，進而促進方格內植物的生長，A正確；微生物可將方格內的麥草、稻草和蘆葦等分解，進而改善方格內的土壤環境，B正確；草方格可以治理沙化土地，改變了該區域群落演替的速度和方向，C錯誤；草方格內種植了固沙植物，可以增加該地物種數量，從而增加物種豐富度，D正確。
[練6]　(2020·安徽省安慶市高三第二次模擬)“種豆南山下，草盛豆苗稀。晨興理荒穢，帶月荷鋤歸。”該詩句體現了許多生態學原理。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．“南山下”所有的豆科植物構成了一個種群
B．“草盛豆苗稀”說明不同植物間有競爭關系
C．“晨興理荒穢”說明人類能調整生態系統中能量流動方向
D．詩句中的信息能體現出人類活動可以影響群落演替的方向
答案　A
解析　種群是指在一定的自然區域內，同種生物的全部個體，而某一區域中，豆科植物種類繁多，并不只是一個物種，A錯誤；在豆苗和雜草之間存在競爭關系，B正確；在豆苗階段，豆苗在和雜草的競爭中處于劣勢，有必要除草，以利于豆苗生長，讓能量更多地流向對人類最有益的部分，即人類活動能調整生態系統中能量流動方向，這也是研究生態系統能量流動的意義之一，C正確；人類在某一片土地上種莊稼，則該群落向著人類需要的農田群落的方向演替，若棄耕，農田群落可能演替為草原群落或森林群落，所以人類活動會影響群落的演替方向，D正確。
　閱讀下文并回答問題。
增綠促流復活河水——治理涼水河
涼水河位于北京城南，自西向東南流淌，全長68公里，流域面積695平方公里。隨著時代的變遷，涼水河流域從農田、村莊逐漸演變為都市，河流也經歷了水源、灌溉、行洪、排水的功能轉變。
到21世紀初，涼水河干支流共有排污口1031個，其中常年排污口705個，是北京城區最大的排水河道。2000年有人形容涼水河“水色像墨汁一樣，還沒走近，就能聞到臭味”。
治污的努力一直在進行。2003年位于城區西部的首座污水處理廠(吳家村污水處理廠)開始運行，將模式口、魯谷一帶約18平方公里的生活污水盡數消納。之后幾年，盧溝橋、小紅門污水處理廠相繼建成運行。到2013年，流域的污水日處理能力已達112萬立方米。2016年10月，涼水河上第10座污水處理廠(槐房再生水廠)投入使用，使得涼水河流域的污水處理能力達到了229萬立方米。凈化后的再生水中有機物的含量極大降低，重新注入河道，使其清水長流。到2018年底，有了足夠的污水處理能力，沿岸排污口得以封堵，涼水河沿線再無污水入河，真正實現了還清水于涼水河。
讓河水流動起來，有利于防止水質下降。有了清水入河，張家灣閘、馬駒橋閘、新河閘均在2014年實現了開閘運行，讓清淺的河水能夠自由地順流而下。一些河段修建了蜿蜒的河底子槽，把寬闊的大水面束窄成小溪流，進一步提高了河水流速，增強自凈能力。
有關專家沿河設計開辟深潭淺灘，圍繞涼水河形成湖泊、濕地、溪流、灘涂、林地等多樣化的景觀。河中的清水已在公益西橋附近匯成一片18公頃的濕地，為市民增添了休閑、娛樂、鍛煉的好去處。
涼水河洋橋河段作為進一步改善水質的試驗河段，開展了一系列的改造。淺水處栽植了荷花、蘆葦、菖蒲等多種水草，岸邊栽種了柳樹，河岸上栽種了檜柏、棣棠、紫薇等樹木。硬邦邦的混凝土邊坡被敲碎了，換成以碾碎的植物干枝制成的柔性生態護坡，細小的水生植物種子可以在此生根，魚卵也有了繁育之所。在北京的幾條大河中，改造后的涼水河洋橋河段物種豐富性和植被覆蓋率都是最高的。
(1)污水處理廠若要大幅度降低污水中有機物的含量，最可能利用生態系統成分中的________。
(2)根據文中信息，在洋橋河段進行生態治理的具體措施中，能降低河水中N、P含量的主要是___________________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)經過生態治理，當“魚在水中游，鳥在林中戲”的景象再次呈現時，洋橋河段生態系統中________(填“有”或“沒有”)食物鏈的增加或重新出現。理由是：因為______________________________________________________，所以____________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)要維護洋橋河段新建的人工生態系統，從社會環境因素考慮應避免__________________________________________(舉兩例)等行為發生；在不改變該河段群落中物種組成的前提條件下應采取______________________________________________________________(舉一例)等措施，以避免該生態系統水體的水質再次遭到破壞。
答案　(1)分解者
(2)淺水處栽植荷花、蘆葦、菖蒲等多種水草
(3)有　魚和鳥都是消費者，若該生態系統中沒有它們的捕食對象，它們是無法生存的　該生態系統中必定存在它們的捕食對象，即建立了新食物鏈或恢復了原有食物鏈
(4)排污、釣魚、隨意放生等　及時清除生長過多的水生植物，清理植物殘體、枯枝落葉等
專題作業1——
一、選擇題(每道題只有一個選項符合題目要求)
1.在自然條件下，種群數量增長曲線呈“S”型，如右圖所示。下列相關敘述不正確的是(　　)
A．種群數量“S”型增長是受各種資源綜合限制的結果
B．種群數量“S”型增長的增長速率先上升后下降
C．種群數量“J”型和“S”型增長曲線均有K值
D．控制農林害蟲爆發應在種群數量達1/2
K之前進行
答案　C
解析　種群增長速率在該圖中由曲線斜率表示，由圖可知該種群增長速率為先上升后下降，B正確；K值表示環境容納量，“S”型增長曲線存在K值，“J”型增長曲線為理想條件下的種群數量變化，不存在K值，C錯誤；K/2為種群數量增長最快的時候，控制農林害蟲爆發應在種群數量少、增長較慢的時候進行防治，即在種群數量達到K/2之前進行，D正確。
2．某淡水湖曾經水草稀少，經過治理，現在水草茂盛、魚游蝦嬉、鳥戲湖面，生物資源逐漸豐富。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．可以用標志重捕法調查湖中某種魚的種群密度
B．該淡水湖中的水草、魚、蝦、鳥共同構成了一個生物群落
C．湖泊不同水層分布著不同的動、植物，體現了群落的垂直結構
D．從曾經的水草稀少發展至現在生物資源豐富的過程屬于群落次生演替
答案　B
解析　標記重捕法適用于調查活動能力強，活動范圍大的動物，如湖中某種魚的種群密度，A正確；該淡水湖中的水草、魚、蝦、鳥不能構成一個群落，因為生物群落包括同一時間同一區域內的全部生物種群，B錯誤；湖泊不同水層分布著不同的動、植物，體現了群落的垂直結構，C正確；該湖由曾經的水草稀少演替至現在的生物資源豐富，屬于次生演替，D正確。
3．如圖描述了一種鹿的種群增長速率的變化，下列說法錯誤的是(　　)
A．1910～1925年間，鹿種群數量上升的原因可能是食物資源非常充裕
B．1925～1940年間，鹿種群數量下降的原因主要是鹿種群數量過多，導致種內斗爭劇烈
C．1925年時，鹿種群內種內斗爭最激烈
D．1930年時，大約有12000只鹿在此環境下生存而不會因饑餓致死
答案　B
解析　1910～1925年間，鹿種群數量上升的原因可能是食物資源非常充裕，A正確；分析題圖可知，1925～1940年間，鹿種群數量下降的原因主要是在1925年由于鹿群的數量非常大，導致資源被過度破壞，鹿群的食物減少，環境容納量降低，B錯誤；1925年時，鹿種群數量最多，鹿種群內種內斗爭最激烈，C正確；根據圖中所示容納量，1930年時，大約有12000只鹿在此環境下生存而不會因饑餓致死，D正確。
4．下圖為某人工魚塘食物網及其能量傳遞示意圖(圖中數字為能量數值，單位是J·m－2·a－1)。下列敘述正確的是(　　)
A.該食物網中最高營養級為第四營養級
B．該食物網中第一到第二營養級的能量傳遞效率為25%
C．太陽魚呼吸作用消耗的能量為1357
J·m－2·a－1
D．該食物網中的能量在不同營養級之間循環流動
答案　B
解析　該食物網中最高級消費者是鱸魚，為第四第五營養級，所以最高營養級為第五營養級，A錯誤；該食物網中第一到第二營養級的能量傳遞效率為(3780＋4200)÷31920×100%＝25%，B正確；太陽魚同化的能量去向有：呼吸作用消耗、流入下一營養級和被分解者分解利用，由圖可知，只知道同化量和流入下一營養級的能量，不知道太陽魚流向分解者的能量，不能得出呼吸作用消耗的能量，C錯誤；能量流動的特點是單向流動、逐級遞減，不能循環，D錯誤。
5．原產美洲的紅耳龜為雜食性淡水龜類，通過貿易進入我國。由于寵物棄養、放生、養殖逃逸等原因擴散到野外，并已經在長江流域形成野生種群。它們耐受逆境的能力、繁殖和競爭能力均明顯強于本土龜類，而且無法與本土龜進行基因交流，其攜帶的沙門氏桿菌可經變溫動物傳播給恒溫動物，是典型的生物入侵物種。以下關于我國紅耳龜的敘述不正確的是(　　)
A．紅耳龜與擴散區域的本土龜類形成競爭關系
B．紅耳龜攜帶的沙門氏桿菌有可能傳染給人類
C．紅耳龜入侵能增加生物多樣性和生態系統穩定性
D．提高生態防范意識是防止生物入侵的重要方式
答案　C
解析　根據題意紅耳龜與擴散區域的本土龜類是不同物種，形成競爭關系，A正確；紅耳龜攜帶的沙門氏桿菌可經變溫動物傳播給恒溫動物，因此有可能傳染給人類，B正確；紅耳龜入侵導致本土龜及相關物種大量減少，甚至滅絕，會減少生物多樣性和破壞生態系統穩定性，C錯誤；提高生態防范意識是防止生物入侵的重要方式，D正確。
6．為修復長期使用農藥導致有機物污染的農田，向土壤中投放由多種微生物組成的復合菌劑。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．復合菌劑中的微生物作為分解者，可以分解土壤中的農藥等有機物
B．該菌劑減少了農藥進入農作物，一定會阻礙此生態系統的物質循環
C．與未修復時相比，修復后農田生態系統食物網的復雜程度可能改變
D．加入菌劑可增加土壤中的物種多樣性，提高當地生態系統的穩定性
答案　B
解析　復合菌劑中的微生物作為分解者，可以分解土壤中的農藥等有機物，A正確；該菌劑的微生物作為分解者，分解有機物為無機物，釋放到環境中，會促進生態系統的物質循環，B錯誤；向土壤中投放由多種微生物組成的復合菌劑可增加土壤中的物種的種類和數量，增加物種多樣性，提高當地生態系統的穩定性，同時其可改善農田的無機環境，食物網的復雜程度可能改變，C、D正確。
7．某城市擁有200多公頃的濕地面積，是多種候鳥南下過冬的重要棲息地，被譽為“城市之腎”。但是近年來多項大型石油化工項目落戶該市，引起環保專家對濕地自然環境的關注。下列有關敘述正確的是(　　)
A．濕地的破壞不會影響該生態系統生物多樣性的間接價值
B．負反饋調節是濕地生態系統自我調節能力的基礎
C．濕地群落的物種豐富度會長時間保持不變
D．濕地生態系統如果遭受嚴重破壞，物種會大量減少，恢復力穩定性降低
答案　B
解析　濕地的破壞會影響濕地的生態功能，會影響該生態系統生物多樣性的間接價值，A錯誤；負反饋調節在生態系統中普遍存在，是生態系統自我調節能力的基礎，B正確；群落中物種數量的多少稱作物種豐富度，濕地是候鳥過冬的棲息地，候鳥的遷徙會使當地的物種豐富度發生動態的變化，C錯誤；一般情況下，當生態系統的組分、食物網遭到破壞時，抵抗力穩定性就下降，但恢復力穩定性升高，D錯誤。
8．用經過處理后的雞糞沼液來培養小球藻，可降低沼液中的氨氮、總磷等有機物和無機物的含量，使其達到國家排放標準。下列有關敘述正確的是(　　)
A．雞糞便中所含的能量屬于雞未攝入的能量
B．此生態系統中，小球藻既是生產者，又是分解者
C．用雞糞沼液培養小球藻符合物質循環再生原理
D．小球藻制造有機物時所需要的能量來自雞糞沼液
答案　C
解析　雞糞便中所含的能量屬于雞攝入的能量，但不屬于雞同化的能量，A錯誤；此生態系統中，小球藻屬于生產者，不屬于分解者，B錯誤；用雞糞沼液培養小球藻符合生態學物質循環再生原理，C正確；小球藻制造有機物時所需要能量來自光能，D錯誤。
9．下列有關解決人口和環境問題的舉措敘述錯誤的是(　　)
A．控制人口數量增長的唯一出路是設法降低出生率
B．緩解溫室效應對糧食生產的不良影響，植樹造林，減少化石燃料使用
C．為緩解人口增長帶來的世界性糧食緊張狀況，人類可以適當改變膳食結構
D．開荒，圍湖造田擴大糧食種植面積，找新的糧食資源
答案　D
解析　能量在食物鏈各營養級間是單向流動、逐級遞減的，故為緩解人口增長帶來的世界性糧食緊張狀況，人類可以適當改變膳食結構，多以植物性食物為食，C正確；開荒，圍湖造田擴大糧食種植面積，會破壞生態環境，不是有效解決方案，可以找新的糧食資源，D錯誤。
二、非選擇題
10．南極磷蝦廣泛分布在南極海域，它們主要攝食海水表層的浮游植物，同時也是部分魚類、企鵝、海鳥、鯨、海豹等生物的餌料，在南極生態系統中扮演著至關重要的角色。
(1)南極海域中的各種生物共同構成________，南極磷蝦屬于生態系統組成成分中的________。長期捕食磷蝦的生物中，藍鯨長有密集的鯨須，食蟹海豹的牙齒具有復雜缺刻、能夠彼此交合，這些過濾結構為捕食成群的南極磷蝦提供了方便，體現了生物體的________________相適應的特點。
(2)藍鯨是南極海域捕食磷蝦量最大的生物。當極晝來臨，藍鯨在南極海域聚集，它們潛入一定深度捕食，回到水面排泄，鯨糞中含有豐富的氮、磷、鐵等，這種行為加快了生態系統的________，對缺乏礦質元素的極地表層水域非常重要。此時，表層水體中浮游植物爆發性生長，其原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________(寫出2點)。
(3)據調查，磷蝦的數量已經連續數十年呈下降趨勢，具體原因還不十分確定。下圖所示為最近100年藍鯨種群數量的變化趨勢。你認為這種變化會使南極磷蝦種群數量增加？減少？還是無法確定？請闡述你的理由。
(4)雖然南極磷蝦資源蘊藏量巨大，但人類開發利用仍然需要十分謹慎。若想達到生態效益與經濟效益雙贏，應采取怎樣的措施？
答案　(1)生物群落　消費者　結構與功能
(2)物質循環　鯨糞被微生物分解后為浮游植物提供礦質營養；極晝的光照條件(溫度條件)有利于浮游植物快速地繁殖；鯨大量捕食磷蝦，磷蝦數量下降，浮游植物被捕食量減少(寫出其中2點即可)
(3)①增加，藍鯨是捕食南極磷蝦量最大的生物，藍鯨種群數量減少，磷蝦種群數量增加；②減少，藍鯨種群數量急劇下降，影響南極生態系統的物質循環，引發浮游植物數量減少，從而使南極磷蝦種群數量減少；③不確定，藍鯨種群數量減少對于磷蝦種群數量的影響，在短期和長期效應上會有不同，具體結果難以確定。(答案合理亦可)
(4)①劃定捕撈區域，限定捕撈時間和捕撈量；②進行全面調查(評估)，根據資源量，確定捕撈量。(答案合理即可)。
解析　(1)南極海域中的各種生物共同構成了生物群落，依據題干信息“南極磷蝦主要攝食海水表層的浮游植物，同時也是部分魚類、企鵝、海鳥、鯨、海豹等生物的餌料”可知，南極磷蝦屬于生態系統中的消費者。這些過濾結構為捕食成群的南極磷蝦提供了方便，體現了生物體的結構與功能相適應的特點。
11．興凱湖是我國第二大淡水湖，包括大興凱湖和小興凱湖兩部分，上游的小興凱湖可通過兩個泄洪閘與大興凱湖連通。下圖為小興凱湖部分生物的營養關系圖，請回答問題。
(1)湖內所有生物構成一個____________。由圖可知，流經該生態系統的總能量是__________________________________________________________，鰱與浮游動物的關系是____________。
(2)興凱湖具有涵養水源、凈化水質的作用，這體現了生物多樣性的________價值。
(3)對大、小興凱湖的浮游植物進行采集和統計，結果如下。
在不同采集點采集浮游植物，每個采集點收集三次，用顯微鏡對樣品進行觀察并計數，取________，以確定單位體積中浮游植物的__________________，發現浮游植物以綠藻、硅藻和藍藻為主。與綠藻相比，藍藻細胞結構的主要特征是____________________________。從圖中可以看出小興凱湖的浮游植物的________高于大興凱湖。
(4)受周邊農業、旅游等人類活動的影響，湖中N、P污染物超標。大銀魚自2000年引入小興凱湖養殖后，繁殖迅速，已成為小興凱湖主要經濟魚類。由于大銀魚對水質要求較高，為了保證小興凱湖的水質和大銀魚的捕撈量，有人提出打開與大興凱湖連通的泄洪閘。請你依據所學生態學知識對這個做法的合理性進行評價并闡述理由。___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案　(1)生物群落　浮游植物和水生植物固定的太陽能總量　捕食和競爭
(2)間接
(3)平均值　種類和數量　無成形的細胞核　豐富度
(4)這個做法不妥。大興凱湖的浮游植物豐富度較小興凱湖低，其抵抗力穩定性可能較弱；且大銀魚繁殖迅速，若打開泄洪閘，可能會造成大銀魚進入大興凱湖后，造成大興凱湖的原有營養結構被破壞，造成物種多樣性降低，進而導致生態系統被破壞(不能僅僅直接打開泄洪閘，打開泄洪閘之前需要對打開泄洪閘之后對大興凱湖的影響做評估)
解析　(1)湖內所有生物構成一個生物群落。由圖可知流經該生態系統的總能量是生產者即浮游植物和水生植物固定的太陽能總量，鰱與浮游動物既有捕食關系，又有競爭關系。
(3)綠藻為真核細胞，藍藻是原核細胞，與綠藻相比，藍藻結構的主要特征是無成形的細胞核。從圖中可以看出小興凱湖的浮游植物的種類即豐富度高于大興凱湖。
專題作業2——
一、選擇題(每道題只有一個選項符合題目要求)
1．含鉛汽油的燃燒、對鉛的開采及提取等人類活動都可以增加大氣和土壤中的鉛含量。植物能吸收含鉛物質，動物通過取食植物而在體內累積鉛。鉛在人體內聚集和濃縮可引發智力障礙、神經麻痹甚至死亡。下列說法錯誤的是(　　)
A．營養級越高的生物，其體內鉛含量越少
B．鉛可以在生物群落和無機環境之間循環
C．加大清潔能源利用可減少大氣中鉛的來源
D．可采用生物吸收等方法對鉛進行集中處理
答案　A
解析　鉛等重金屬隨食物鏈延伸而出現“富集”現象，營養級越高的生物，其體內鉛含量越多，A錯誤；鉛作為一種元素，可以在生物群落和無機環境之間循環，B正確；加大清潔能源利用可減少含鉛汽油的利用，進而減少大氣中鉛的來源，C正確；可采用生物吸收等方法對鉛進行集中處理，D正確。
2．某植物上棲息著以該植物為食的甲、乙兩種昆蟲和以乙昆蟲為食的蜘蛛。甲昆蟲在白天活動，乙昆蟲在夜晚活動。甲昆蟲采集該種植物的葉片后，植物會釋放出揮發性的物質X，X既可吸引甲昆蟲的天敵，也能驅趕乙昆蟲。下列說法錯誤的是(　　)
A．甲昆蟲活動能力弱，可采用樣方法調查甲昆蟲的種群密度
B．影響乙昆蟲活動的信息類型為化學信息
C．蜘蛛在蜘蛛網上捕食乙昆蟲利用了物理信息
D．施用人工合成的物質X，短期內乙昆蟲的天敵數量減少
答案　B
解析　乙昆蟲在夜晚活動，影響乙昆蟲的信息有光照和X物質，分別為物理和化學信息，B錯誤；蜘蛛在蜘蛛網上捕食是根據蛛網的振動來辨別獵物位置的所以利用了物理信息，C正確；施用人工合成的物質X，能驅趕乙昆蟲，因此短期內乙昆蟲的天敵數量減少，D正確。
3．某同學繪制了如圖所示的能量流動圖解(其中W1為生產者固定的太陽能)，下列敘述中不正確的是(　　)
A．生產者固定的總能量可表示為(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)
B．由第一營養級到第二營養級的能量傳遞效率為D1/W1
C．流入初級消費者體內的能量可表示為(A2＋B2＋C2)
D．圖解表明能量流動的特點是單向流動、逐級遞減
答案　C
解析　生產者固定的總能量可表示為(A1＋B1＋C1＋D1)，A1表示呼吸作用消耗的能量，B1表示未被利用的能量，C1表示流向分解者的能量，而D1＝A2＋B2＋C2＋D2是流入下一營養級的能量，A正確；由第一營養級到第二營養級的能量傳遞效率為D1/(A1＋B1＋C1＋D1)＝D1/W1，B正確；流入初級消費者的能量為D1＝A2＋B2＋C2＋D2，C錯誤；圖解表明能量流動的特點是單向流動、逐級遞減，D正確。
4．熱帶雨林生態系統蘊藏著豐富多樣的生物資源，有“地球之肺”的美稱。下列相關敘述中，正確的是(　　)
A．該生態系統中的動物有分層現象，而草原中的動物沒有分層現象
B．熱帶雨林在調節氣候、防止水土流失等方面具有重要作用，體現了直接價值
C．與凍原生態系統相比，該生態系統更有利于土壤中有機物質的積累
D．該熱帶雨林中，不同海拔高度分布著不同類型的動植物，這屬于群落的水平結構
答案　D
解析　草原中的動物有分層現象，A錯誤；熱帶雨林在調節氣候、防止水土流失、凈化空氣等方面具有重要作用，體現了生物多樣性的間接價值，B錯誤；與凍原生態系統相比，該生態系統分解者的分解作用強，不利于土壤中有機物質的積累，C錯誤；該熱帶雨林中，不同海拔高度分布著不同類型的動植物，這是由于地勢起伏導致的，屬于群落的水平結構，D正確。
5．圖甲為某湖泊生態系統的能量金字塔簡圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養級，m1、m2代表不同的能量形式。圖乙表示能量流經該生態系統某一營養級的變化示意圖，其中a～g表示能量值的多少，F為下一營養級同化的能量。請據圖分析錯誤的是(　　)
A．圖甲中，m1表示的是生產者固定的太陽能，m2可以表示各營養級呼吸作用散失的熱能
B．若圖乙A表示圖甲中營養級Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示營養級Ⅱ同化的能量
C．若A表示圖甲中營養級Ⅱ所攝入的全部能量，營養級Ⅱ、Ⅲ間的能量傳遞效率是F/B×100%
D．C比B的能量少的原因主要是該營養級的遺體殘骸中的能量被分解者利用而未傳遞下去
答案　D
解析　在能量金字塔中，處于第一營養級的生物是生產者，m1表示生產者固定的太陽能，是進入該生態系統的總能量，m2表示各營養級呼吸作用散失的熱能或流向分解者的能量，A正確；若圖乙A表示圖甲中營養級Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示營養級Ⅱ同化的能量，用于該營養級動物呼吸消耗以熱能散失(D)和生長發育和繁殖(C)，B正確；C比B的能量少的原因主要是該營養級的部分能量通過呼吸作用以熱能散失掉了，而該營養級遺體殘骸中的能量仍包含在C中，D錯誤。
6．下圖為生態系統信息傳遞模式圖，下列相關敘述不正確的是(　　)
A．生態系統中

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