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知识点16 生态系统和生态环境
1.(2021·河北选择考·T6)雄性缝蝇的求偶方式有:①向雌蝇提供食物;②用丝缕简单缠绕食物后送给雌蝇;③把食物裹成丝球送给雌蝇;④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成功。下列叙述错误的是 (　　)
A.求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖,是一种适应性行为
B.④是一种仪式化行为,对缝蝇繁殖失去进化意义
C.③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果
D.④可能由③进化而来
【解题指南】
(1)关键信息:“求偶”。
(2)解题思路:
①求偶的重要意义是能够交配产生后代。
②求偶行为是雌性和雄性个体之间的一种信息传递,信息传递的形式是二者之间在长期进化过程中相互选择的结果,保留下来的形式是具有适应性的形式。
【解析】选B。本题主要考查生态系统的信息传递与进化。求偶时提供食物给雌蝇,一方面是为了获得交配机会,另一方面也有利于雌性获得更多营养物质繁殖后代,这是一种长期形成的适应性行为,A正确;根据题意,四种方式都能求偶成功,④虽然是一种仪式化行为,但对缝蝇繁殖也具有进化意义,B错误;在求偶过程中,把食物裹成丝球送给雌蝇,更受雌蝇的青睐,容易获得交配机会,产生后代的机会多,这是雌蝇对雄蝇长期选择的结果,C正确;④仅送一个空丝球给雌蝇,不需要食物也能求偶成功,④与③在外观上具有相似性,可推测④可能由③进化而来,D正确。
2.(2021·河北选择考·T12)湿地生态系统生物多样性丰富,鸟类是其重要组成部分。研究者对某湿地生态系统不同退化阶段的生物多样性进行了调查,结果见表。下列叙述正确的是 (　　)

典型湿地
季节性湿地
中度退化
湿地
严重退化
湿地
湿地特征
常年积水
季节性积水
无积水
完全干涸,
鼠害严重
生物多样性
指数
2.7
2.4
2.1
1.5
鸟类丰富度
25
17
12
9
注:生物多样性指数反映生物多样性水平
A.严重退化湿地中的鼠类吸引部分猛禽使得食物网结构最为复杂
B.因湿地退化食物不足,鸟类死亡率增加导致丰富度降低
C.湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础
D.湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大
【解题指南】
(1)关键信息:“湿地生态系统”及“退化”。
(2)解题思路:
①湿地生态系统是一个开放的生态系统,其生态环境会影响每一种生物的出生率和死亡率以及迁入率和迁出率。
②生态系统的物种丰富度越高,其营养结构越复杂,自我调节能力越强,稳定性就越高。
【解析】选D。本题主要考查生物的多样性。严重退化湿地的生物多样性指数降低,故食物网的结构不是最复杂的,A错误;丰富度是物种数目的多少,鸟类死亡率增加会使种群密度下降,不会导致物种数目减少,B错误;生态系统的自我调节能力是其具有稳定性的基础,C错误;生态系统的间接价值对生态系统起着重要的调节功能,其价值明显大于直接价值,D正确。
3.(2021·广东选择考·T2)“葛(葛藤)之覃兮,施与中谷(山谷),维叶萋萋。黄鸟于飞,集于灌木,其鸣喈喈”(节选自《诗经·葛覃》)。诗句中描写的美丽景象构成了一个 (　　)
A.黄鸟种群 B.生物群落
C.自然生态系统 D.农业生态系统
【解析】选C。本题以《诗经》中的一段文字为载体,主要考查种群、群落和生态系统,同时弘扬我国优秀传统文化。题干中的“山谷”是非生物成分,“黄鸟”是生物成分中的消费者,“灌木”是生物成分中的“生产者”,虽然没有直接写出“分解者”,但是足以说明诗句中描写的景象构成了一个自然生态系统。
4.(2021·广东选择考·T3)近年来我国生态文明建设卓有成效,粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究,记录到146种水鸟,隶属9目21科,其中有国家级保护鸟类14种,近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的 (　　)
A.基因多样性和物种多样性
B.种群多样性和物种多样性
C.物种多样性和生态系统多样性
D.基因多样性和生态系统多样性
【解析】选C。本题以粤港澳大湾区生态建设为背景,主要考查生物多样性。生物多样性包括三个方面:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。题干中描述了“146种水鸟”,是物种多样性的直接体现,题干中描述的“近海与海岸带湿地”、“城市水域”等是生态系统多样性的直接体现。因此该调查结果直接体现了物种多样性和生态系统多样性。
5.(2021·湖南选择考·T4)某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述错误的是 (　　)

A.食草动物进入早期,其种群数量增长大致呈“J”型曲线
B.图中点a的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量
C.该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关
D.过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性
【解析】选B。食草动物进入早期,由于空间、资源充足,又暂时不受其他生物的制约,故其种群数量增长大致呈“J”型曲线,A正确;a点是食草动物达到的最大种群数量,并不是维持的最大数量,所以不是环境容纳量,B错误;植物和食草动物之间的捕食关系属于负反馈调节,二者数量可以保持相对稳定,进而保证生态系统的相对稳定,C正确;过度放牧会使得草原植物的种类和数量减少,进而影响食草动物的种类和数量,而生态系统中的组成成分越多,营养结构就越复杂,生态系统的自我调节能力就越强,其抵抗力稳定性就越强,故过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性,D正确。
【易错警示】种群的最大数量≠环境容纳量
环境容纳量是环境条件不变的前提下,环境所能维持的最大种群数量,而不是种群所能达到的最大数量。
6.(2021·湖南选择考·T16)有研究报道,某地区近40年内森林脊椎动物种群数量减少了80.9%,该时段内,农业和城镇建设用地不断增加,挤占和蚕食自然生态空间,致使森林生态系统破碎化程度增加。下列叙述正确的是 (　　)
A.森林群落植物多样性高时,可为动物提供多样的栖息地和食物
B.森林生态系统破碎化有利于生物多样性的形成
C.保护生物多样性,必须禁止一切森林砍伐和野生动物捕获的活动
D.农业和城镇建设需遵循自然、经济、社会相协调的可持续发展理念
【解题指南】
解题思路:农业和城镇建设用地不断增加,挤占和蚕食自然生态空间,致使森林生态系统破碎化程度增加,40年内森林脊椎动物种群数量减少了80.9%,说明破碎化不利于生物多样性的形成。
【解析】选A、D。群落中植物的空间结构可为动物提供食物和栖息空间,A正确;农业和城镇建设用地不断增加,使森林生态系统破碎化程度增加,脊椎动物种群数量减少,因此,降低了生物多样性,B错误;保护生物多样性,需要合理开发和利用生物,而不是禁止一切开发和利用,C错误;可持续发展策略遵循自然、经济和社会协调发展,既满足当代人的需要,又不损害下一代人的利益,因此农业和城镇建设需遵循可持续发展理念,D正确。
【易错警示】
保护生物多样性,需要合理开发和利用生物,而不是禁止一切开发和利用。
7.(2021·浙江6月选考·T1)下列关于大气层中臭氧的叙述,错误的是 (　　)
A.臭氧能吸收紫外线和X射线
B.臭氧减少会导致人类皮肤癌患者增加
C.臭氧减少的主要原因是化石燃料的燃烧
D.避免臭氧层破坏需要全球各国的共同努力
【解析】选C。本题主要考查臭氧减少引发的问题。臭氧能吸收紫外线和X射线,避免人患皮肤癌,A、B正确;臭氧减少的主要原因是人们使用的冰箱、空调等制冷系统释放的氟氯烃化合物大量消耗臭氧,C错误;全球各国都应保护大气层中的臭氧,D正确。
8.(2021·浙江6月选考·T7)下列关于生态金字塔的叙述,正确的是 (　　)
A.生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系
B.生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链
C.生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列
D.生态金字塔可分别以个体数量、生产量和能量为指标绘制
【解析】选A。生态金字塔根据生态系统的能量关系而得,因为能量总是逐级减少,故其图呈金字塔形。一般来说营养级越高,含有能量越少,生物数量越少,所以生态金字塔可以显示各营养级之间的数量关系,A正确;生态系统中存在许许多多的食物链,营养级相同的生物不一定属于同一条食物链,B错误;生态金字塔的数量关系一般采用生物量、个体数量、能量或其他参数单位,不都是按其所占的数值大小依次排列的,C错误;生态金字塔是以生态系统中各个营养级生物的个体数量、生物量或能量为指标,按营养级顺序排列并绘制成的图形,生产量不能作为指标,D错误。
9.(2021·浙江6月选考·T21)某森林中,高密度的某昆虫幼虫取食落叶松,影响松树的生长,最大松针长度减小,来年幼虫的食物质量变差,导致该昆虫密度下降,使松树得到恢复。反过来随着食物质量的提高,幼虫数量又有所增加。幼虫的密度(虚线)与落叶松的最大松针长度(实线)变化关系如图所示。下列叙述错误的是 (　　)

A.该昆虫幼虫的种群数量呈周期性波动
B.食物是该昆虫幼虫种群数量的外源性调节因素
C.该昆虫幼虫与落叶松处于同一捕食食物链中的不同环节
D.该昆虫幼虫环境容纳量的主要影响因素是落叶松的种群数量
【解析】选D。该昆虫幼虫的种群数量随最大松针长度的变化呈周期性波动,A、B项均正确;该昆虫幼虫与落叶松分别处于同一捕食食物链中的第二营养级和第一营养级,C正确;该昆虫幼虫环境容纳量的主要影响因素是落叶松的松针长度,D错误。
10.(2021·全国甲卷·T31)(8分)捕食是一种生物以另一种生物为食的现象,能量在生态系统中是沿食物链流动的。回答下列问题:
(1)在自然界中,捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉,这一现象对捕食者的意义是 
　(答出1点即可)。 
(2)青草→羊→狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析,这条食物链上能量流动的特点是　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统,林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以　　　　生态系统为研究对象得出的。 
【解析】本题考查生态系统的能量流动和共同进化。(1)在自然界中,捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉,这一现象对捕食者的意义就是可以给捕食者留下充足的食物来源,保证被捕食者的能量能够持续流向捕食者,有利于捕食者的生存。(2)生态系统中,能量只能从第一营养级流向第二营养级,再流向后面的其他营养级,不可逆转,也不能循环流动;每一个营养级的能量都不可能百分之百地流入下一营养级,能量在沿着食物链流动的过程中是逐级减少的,相邻两个营养级的能量传递效率只有10%~20%。(3)美国生态学家林德曼通过对赛达伯格湖即湖泊生态系统的能量流动进行了定量分析,得出能量流动的特点。
答案:(1)保证被捕食者的能量能够持续流向捕食者,有利于捕食者的生存　(2)单向流动,逐级递减　(3)湖泊
11.(2021·广东选择考·T17)(10分)为积极应对全球气候变化,我国政府在2020年的联合国大会上宣布:中国于2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值),力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。这是中国向全世界的郑重承诺,彰显了大国责任。回答下列问题:
(1)在自然生态系统中,植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等,可以自我维持　　　　　　　　　。自西方工业革命以来,大气中CO2的浓度持续增加,引起全球气候变暖,导致的生态后果主要是　 
　 。 
(2)生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是  ; 
消费者通过食物网(链)取食利用;  。 
(3)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题,从全球碳循环的主要途径来看,减少　　　　　　和增加　　　　　是实现碳达峰和碳中和的重要举措。 
【解析】本题以社会热点“碳中和、碳达峰”为背景,主要考查生态系统的物质循环。
(1)自然生态系统可实现CO2平衡的自我维持,大气中CO2增多,会造成温室效应,加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上升;气候变化,原有生态系统被破坏,一些物种数量减少甚至灭绝,导致生物多样性锐减,严重威胁人类生存和发展。
(2)生产者可以利用无机物碳(CO2)合成有机物,这种方式称为自养,自养的方式主要是光合作用,其次还有化能合成作用,消费者和分解者只能利用现成的有机物合成自身的有机物,这种方式称为异养,分解者通过分解作用利用有机物。
(3)实现碳中和与碳达峰主要有三个方面的措施。①少排放:节能减排,低碳生活;②不排放:开发新能源,如太阳能、风能、水能、核能、生物质能等;③负排放:主动地捕获CO2,如通过植树造林,促进CO2的吸收,将大气中的CO2固定在植物体中。
答案:(1)碳循环平衡　加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上升等
(2)生产者通过光合作用和化能合成作用合成利用　分解者通过分解作用利用
(3)碳排放　碳储存
12.(2021·湖南选择考·T20)某林场有一片约2公顷的马尾松与石栎混交次生林,群落内马尾松、石栎两个种群的空间分布均为随机分布。为了解群落演替过程中马尾松和石栎种群密度的变化特征,某研究小组在该混交次生林中选取5个固定样方进行观测,每个样方的面积为0.04公顷,某一时期的观测结果如表所示。
树高X/m
马尾松/株
石栎/株
样
方
1
样
方
2
样
方
3
样
方
4
样
方
5
样
方
1
样
方
2
样
方
3
样
方
4
样
方
5
X≤5
8
9
7
5
8
46
48
50
47
45
5<X≤10
25
27
30
28
30
30
25
28
26
27
10<X≤15
34
29
30
36
35
2
3
5
4
3
X>15
13
16
14
15
12
3
2
1
2
2
合计
80
81
81
84
85
81
78
84
79
77
注:同一树种的树高与年龄存在一定程度的正相关性;两树种在幼年时的高度基本一致。
回答下列问题:
(1)调查植物种群密度取样的关键是　　　　　　　:根据表中调查数据计算,马尾松种群密度为　　　　　　　　。 
(2)该群落中,马尾松和石栎之间的种间关系是　　　。马尾松是喜光的阳生树种,石栎是耐阴树种,根据表中数据和树种的特性预测该次生林数十年后优势树种是　　　　　　,理由是　     
　。 
【解析】(1)调查植物种群密度取样的关键是随机取样,以避免人为因素的影响;采用样方法调查结果时,5个样方的数据在误差范围内,均是有效值,因此马尾松种群密度为(80+81+81+84+85)÷5÷0.04=2 055(株/公顷)。
(2)该群落中,马尾松和石栎生活在同一区域,会争夺空间、光照、水和无机盐,所以二者之间的种间关系是竞争;根据表中数据可知,马尾松幼龄个体占比少,属于衰退型;而石栎幼龄个体占比多,属于增长型;马尾松是喜光阳生树种,需要在阳光照射下才能正常生长,在树冠遮阴下幼树生长不良,甚至死亡,而石栎是耐阴树种,其幼树在树冠遮阴下生长良好。
答案:(1)①随机取样　2 055株/公顷　(2)竞争　石栎　马尾松幼龄个体占比少,属于衰退型;而石栎幼龄个体占比多,属于增长型;马尾松是喜光阳生树种,需要在阳光照射下才能正常生长,在树冠遮阴下幼树生长不良,甚至死亡,而石栎是耐阴树种,其幼树在树冠遮阴下生长良好
【易错警示】
(1)种群密度=种群数量÷面积,且注意单位。
(2)“根据表中数据和树种的特性预测该次生林数十年后优势树种”,答题时必须从题目限定要求的两个角度进行分析。