资源描述
[考纲要求] 1.种群的特征(Ⅰ) 2.种群的数量变化(Ⅱ) 3.群落的结构特征(Ⅰ) 4.群落的演替(Ⅰ) 5.生态系统的结构(Ⅰ) 6.生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用(Ⅱ) 7.生态系统中的信息传递(Ⅱ) 8.生态系统的稳定性(Ⅱ) 9.人口增长对环境的影响(Ⅱ) 10.全球性的环境问题(Ⅰ) 11.生物多样性保护的意义和措施(Ⅱ)
1．(2021·全国甲卷)群落是一个不断发展变化的动态系统。下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法，错误的是( )
A．人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向
B．发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替
C．发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本阶段
D．在演替过程中，群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展
答案 C
2．(2020·全国卷Ⅱ)河水携带泥沙流入大海时，泥沙会在入海口淤积形成三角洲。在这个过程中，会出现3种植物群落类型：①以芦苇为主的植物群落(生长在淡水环境中)，②以赤碱蓬为主的植物群落(生长在海水环境中)，③草甸植物群落(生长在陆地环境中)。该三角洲上的植物群落是通过群落演替形成的，演替的顺序是( )
A．②①③ B．③②①
C．①③② D．③①②
答案 A
解析 由题干信息可知，该处形成三角洲的过程发生的演替属于次生演替，由于入海口的海水环境，最先形成的群落应是②以赤碱蓬为主的植物群落，随着河水(淡水)的不断冲刷，此处环境中水中的盐浓度会逐渐下降，植物群落便逐渐演替为①以芦苇为主的植物群落，由于河水中带有泥沙，三角洲处的陆地面积也会有一定的增大，因此会逐渐演替为③草甸植物群落，则演替顺序为②①③，A正确。
3．(2019·全国卷Ⅰ)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述错误的是( )
A．细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B．培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同
C．在培养到23 h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D．培养基更新时间间隔为23 h时，种群增长不会出现J型增长阶段
答案 D
解析 细菌甲为异养生物，能够将培养基中的有机物分解成无机物，A正确；培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同，更换频率快，环境资源相对丰富，更换频率慢，环境资源相对匮乏，B正确；通过对比题图中三条曲线可知，a组为培养基更新时间间隔为3 h的实验组，细菌数量呈J型增长，由此可知其营养和空间条件都是充裕的，C正确；培养基更新时间间隔为23 h时，在培养的初始阶段，由于营养和空间条件充裕，种群增长也会出现J型增长阶段，D错误。
4．(2018·全国卷Ⅰ)种群密度是种群的数量特征之一，下列叙述错误的是( )
A．种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果
B．某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
C．鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同
D．培养瓶中细菌种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱
答案 D
解析 种群数量呈S型增长的条件是资源和环境等条件有限，因此种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果，A正确；老鼠的繁殖力强，但是也受到空间大小的限制，种群数量的增长会导致个体之间的斗争加剧，因此老鼠种群数量的增长会受种群密度制约，B正确；某种鱼的养殖密度不同，密度大的，种内斗争较大，增长量相对较小，密度小的，种内斗争相对较小，增长量相对较大，导致最终产量可能相同，C正确；培养瓶中细菌种群数量达到K值前，种群密度逐渐增大，个体之间的斗争逐渐增强，种群密度对其增长的制约也逐渐增强，D错误。
5．(2019·全国卷Ⅰ)某果园中存在A、B两种果树害虫，果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫；使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减轻B的危害。回答下列问题。
(1)果园中包含害虫A的一条食物链是________。该食物链的第三营养级是________。
(2)A和B之间存在种间竞争关系，种间竞争通常是指____________________
______________________________________________。
(3)性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于________。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体，从而破坏B种群的________，导致________降低，从而减轻B的危害。
答案 (1)果树→A→C C
(2)两种或两种以上的生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象
(3)化学信息 性别比例 种群密度
解析 (1)由题可知，害虫(A)与果树之间为捕食关系，鸟(C)与害虫也为捕食关系，则相应的一条食物链是“果树→害虫(A)→鸟(C)”，其中第三营养级是鸟(C)。
(2)种间竞争通常是指两种或两种以上的生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象，如害虫A、B均以果树为食，二者为竞争关系。
(3)生态系统中，人工合成的性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于化学信息。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体，可以破坏B种群的正常性别比例，降低出生率，从而降低B种群的种群密度，从而减轻果园中害虫B的危害。
6．(2021·广东选择性考试)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
答案 C
解析 生物多样性包括基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统的多样性，题干中描述了146种水鸟，体现了物种多样性，而近海与海岸带湿地、城市水域等生态系统，体现了生态系统多样性，综上所述，C正确。
7．(2020·山东等级考)为研究甲、乙两种藻的竞争关系，在相同条件下对二者进行混合培养和单独培养，结果如下图所示。下列说法错误的是( )
A．单独培养条件下，甲藻数量约为1.0×106个时种群增长最快
B．混合培养时，种间竞争是导致甲藻种群数量在10～12天增长缓慢的主要原因
C．单独培养时乙藻种群数量呈“S”型增长
D．混合培养对乙藻的影响较大
答案 B
解析 单独培养时，甲藻的K值约为2.0×106个，种群增长最快是在K/2时，约为1.0×106个，A正确；混合培养时，10～12天乙藻种群数量接近0，所以与甲藻竞争强度低，此时甲藻数量增长缓慢的原因是培养液和空间有限，B错误。
8．(2021·广东选择性考试)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。
答案 (1)碳平衡 极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等
(2)光合作用和化能合成作用 分解者分解利用动植物的遗体和动物的排遗物
(3)碳释放 碳存储
解析 (1)在自然生态系统中，植物光合作用摄取碳的速率与生物的呼吸作用和微生物的分解作用释放碳的速率大致相等，可以维持碳平衡。随着现代工业的迅速发展，人类大量燃烧煤、石油等化石燃料，使地层中经过千百万年而积存的碳元素在很短的时间内释放出来，打破了生物圈中碳平衡，使大气中的CO2浓度迅速增加，引起全球气候变暖，导致极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等严重的生态后果。
(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，一方面从源头上减少二氧化碳的排放，主要是减少化石燃料的燃烧、开发新能源等，另一方面增加二氧化碳的去路，主要可以通过植树造林、退耕还林、扩大森林面积、保护森林等，即增加碳存储和减少碳释放是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
9．(2021·山东等级考)海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下，M、N表示营养级。
(1)估算海参种群密度时常用样方法，原因是________________________。
(2)图中M用于生长、发育和繁殖的能量为________kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为________%(保留一位小数)，该生态系统中的能量________(填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。
(3)养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从生物群落的角度分析，原因是____________________________________________________。
(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立体养殖的优点是________________。在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是__________________________________________________。
答案 (1)海参活动能力弱，活动范围小
(2)2488 6.3 不能
(3)由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产量降低
(4)能充分利用空间和资源 维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产(或：实现生态效益和经济效益的可持续发展)
解析 (1)海参由于活动范围小，活动能力弱，所以常用样方法测定种群密度。
(2)生物用于生长、发育和繁殖的能量＝同化的能量－呼吸作用消耗的能量＝3281＋2826－3619＝2488 kJ/(m2·a)；由M到N的能量传递效率为386÷(3281＋2826)≈6.3%，能量流动的方向是单向的，不能循环。
(3)牡蛎以浮游植物为食，由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，所以产量降低。
(4)海水立体养殖利用了群落结构的特点，优点是能充分利用空间和资源；由于空间和资源是有限的，所以在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产。
10. (2020·山东等级考)与常规农业相比，有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用，加大有机肥的应用，对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示，三种农业模式土壤生物情况如表所示。
取样深度(cm)
农业模式
生物组分(类)
食物网复杂程度(相对值)
0～10
常规农业
15
1.06
有机农业
19
1.23
无公害农业
17
1.10
10～20
常规农业
13
1.00
有机农业
18
1.11
无公害农业
16
1.07
(1)土壤中的线虫类群丰富，是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级，与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化能量的去向不包括________________。某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统，其判断依据是________________________________________________________。
(2)取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的________结构。由表中数据可知，土壤生态系统稳定性最高的农业模式为________，依据是____
_____________________________________________。
(3)经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群，从土壤生物食物关系的角度分析，捕食性线虫体内镉含量高的原因是______________
__________________。
(4)植食性线虫主要危害植物根系，研究表明，长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量减少，依据图中信息分析，主要原因是______________________
_____________________________________________________________________________________________。
答案 (1)流入下一个营养级 土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体
(2)垂直 有机农业 生物组分多，食物网复杂程度高
(3)镉随着食物链的延长逐渐积累
(4)长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性线虫因被大量捕食而减少，减少量多于其因植物根系增长而增加的量
解析 (1)一个营养级的生物所同化的能量一般用于四个方面：一是呼吸消耗；二是分解者分解；三是流入下一营养级；四是未利用的能量。根据图示可知图中捕食性线虫处于最高营养级，因此与食细菌线虫相比同化能量的去向不包括流入下一营养级。根据生态系统的概念分析可知，土壤是由各类土壤生物组成的生物群落与土壤无机环境相互作用构成的统一整体，因此属于生态系统。
(2)群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，垂直结构的特点是分层现象，水平结构的特点是镶嵌分布，因此土壤中深度不同，土壤动物的种类不同体现了明显的分层现象，属于群落的垂直结构。生态系统稳定性与自我调节能力有关，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，稳定性就越高，因此分析表中数据可知，有机农业土壤中生物组分多，食物网复杂程度高，是土壤生态系统稳定性最高的农业模式。
(3)生物富集作用亦称“生物放大作用”，指通过生态系统中食物链或食物网的各营养级的传递，某些污染物，如放射性化学物质和合成农药等，在生物体内逐步富集增大的趋势。而且随着营养级的不断提高，有害污染物的富集程度也越高，因此土壤中的污染物镉随着食物链延长逐渐积累，出现富集现象，在最高营养级生物捕食性线虫体内含量最高。
11．(2020·北京等级考)北极圈附近的A群岛由众多生态环境相似的岛屿组成，是许多海鸟的栖息地。一百多年以前，北极狐被引入到一些岛屿上定居。几十年后发现，无北极狐岛(W岛)的植物群落无明显变化，而有北极狐岛(Y岛)上较高的草本植物明显减少，苔藓增加。为分析北极狐的引入是否导致植物群落的变化，生态学家进行了相关研究。
(1)Y岛的生态系统由岛上所有的生物与__________共同组成，在此生态系统组成成分中，北极狐属于________者。
(2)研究者调查了若干Y岛和W岛的海鸟密度，统计结果如图。由图可知，Y岛上的海鸟密度比W岛________。
(3)进一步调查发现，Y岛上单位面积的植物干重及土壤氮、磷含量均低于W岛。研究者选择Y岛上的若干代表性地块，通过施肥实验证明了Y岛植物干重较低是由土壤肥力低所致。支持此结论的实验结果应为_______________________
_______________________________________________________________。
(4)综上所述，请将下列选项排序，以解释北极狐的引入导致的植物群落变化。
A．岛屿土壤肥力降低 B．北极狐捕食海鸟
C．土壤中的鸟粪减少 D．海鸟数量减少
北极狐引入并定居→________→________→________→________→植物群落变化。
答案 (1)无机环境 消费
(2)小
(3)Y岛施肥地块上单位面积的植物干重不低于W岛，Y岛不施肥地块上单位面积的植物干重低于W岛
(4)B D C A
解析 (1)由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫生态系统，故Y岛的生态系统由岛上所有的生物与无机环境共同组成。
(2)题图中Y岛上海鸟密度的相对值约为1，W岛上海鸟密度的相对值约为3.1，Y岛上的海鸟密度比W岛小。
(3)Y岛上单位面积的植物干重及土壤氮、磷含量均低于W岛，若通过施肥实验证明Y岛植物干重较低是由土壤肥力低所致，可以选择Y岛上的若干代表性地块，平均分为两组，一组施肥，另一组不施肥，若实验结果为施肥地块上单位面积的植物干重不低于W岛，不施肥地块上单位面积的植物干重低于W岛则支持此结论。
(4)将北极狐引入Y岛后，北极狐会捕食海鸟，导致海鸟的数量减少，土壤中的鸟粪减少，岛屿土壤肥力降低，使Y岛上较高的草本植物明显减少，苔藓增加，植物群落出现变化。
考点
全国Ⅰ卷5年考情分析
热度
2017
2018
2019
2020
2021
种群
T5
[6分]
T5
[6分]
T6
[6分]
T6(A)
[1.5分]
★★
★★
群落
T31(2)
[3分]
T6(B)
[1.5分]
T30
[10分]
★★
★
生态系统
的结构
T31(1)
[2分]
★
生态系统
的功能
T29(3)
[4分]
T31(3)
[3分]
T6(C)(D)
[3分]
★★
★★
生态系统
稳定性及
环境保护
每年本专题
考查的分值
6分
10分
14分
6分
10分
五年
均分
9．2
分
考点
全国Ⅱ卷5年考情分析
热度
2017
2018
2019
2020
2021
种群
T31(1)
(2)(4)
[7分]
★
群落
T31(3)
[2分]
T6
[6分]
T6
[6分]
★★
生态系统
的结构
T31
[11分]
T6
[6分]
★★
生态系统
的功能
T31(1)
[3分]
T31
[11分]
★★
生态系统
稳定性及
环境保护
每年本专题
考查的分值
9分
11分
9分
6分
17分
五年
均分
10．4
分
考点
全国Ⅲ卷5年考情分析
热度
2016
2017
2018
2019
2020
种群
T5
[6分]
T6
[6分]
T31
[8分]
T31(1)
[4分]
★★
★★
群落
T31(1)
[2分]
T31(3)
[2分]
★★
生态系统
的结构
T31(2)
[3分]
★
生态系统
的功能
T31(3)
[3分]
T5
[6分]
T6
[6分]
T31(2)
[3分]
★★
生态系统
稳定性及
环境保护
T32
[10分]
★
每年本专题
考查的分值
14分
6分
16分
8分
15分
五年
均分
11．8
分
1．某池塘内草鱼种群增长速率的变化规律如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．调查草鱼的种群密度时，网眼太大常使调查值偏大
B．T3时草鱼的种群密度约为T5时对应种群密度的一半
C．T5时增加饵料的投放，池塘草鱼的环境容纳量会有所增大
D．无论T2之前种群增长速率如何，T2～T3和T3～T5时间段内种群数量都是逐渐上升
答案 A
解析 网眼太大使种群中体积较小的个体无法计算在种群密度中，因此种群密度调查值偏小，A错误；由图分析，T2之后，种群密度的增长符合“S”型增长曲线，T3时增长速率最大，对应K/2，T5时增长速率降为0，对应K值，B正确；T5时增加饵料，食物增多，环境容纳量会有所增大，C正确；T2～T3和T3～T5种群的增长速率均大于0，故种群数量会上升，D正确。
2．对某芦苇地区的研究发现，东方大苇莺为当地留鸟，繁殖较早，棕头鸦雀为迁徙鸟，繁殖较晚。大杜鹃通常将卵产于东方大苇莺和棕头鸦雀的巢中，大杜鹃幼鸟先于宿主的子女孵化出来并把其他卵推出巢穴，造成宿主无法繁殖后代。该地90%以上的大杜鹃卵发现于东方大苇莺巢中，大杜鹃卵的大小和卵色高度模拟东方大苇莺。而东方大苇莺一旦发现大杜鹃就会攻击，其中87%的攻击行为中有邻居的参与。下列有关叙述不正确的是( )
A．远离邻居的东方大苇莺巢更容易被大杜鹃成功寄生
B．大杜鹃更倾向于选择攻击性强的宿主来进行巢寄生
C．不同宿主的种群数量差异会影响大杜鹃对宿主的利用
D．邻里互助防御行为是长期共同进化形成的反寄生策略
答案 B
解析 由题干可知，东方大苇莺一旦发现大杜鹃就会攻击，其中87%的攻击行为中有邻居的参与，所以远离邻居的东方大苇莺攻击大杜鹃时缺少邻居帮忙，其巢更容易被大杜鹃成功寄生，A正确；生物都有趋利避害的天性，大杜鹃更倾向于选择攻击性弱的宿主来进行巢寄生，B错误；东方大苇莺的邻里互助防御行为可降低寄生风险，是与大杜鹃长期共同进化中形成的反寄生策略，D正确。
3．塑料是海洋、湖泊以及河流最常见的污染物之一，长度小于5 mm的塑料被称为塑料微粒，它们对觅食的海洋动物构成了极大的威胁。海洋环境保护科学方面的联合专家小组评估全球塑料微粒的报告结果显示，已有数万种生物受到塑料污染。以下说法错误的是( )
A．塑料微粒被海洋生物取食后会沿食物链富集，影响它们的生长、繁殖和迁徙
B．塑料还可能会成为某些难降解污染物的载体，增加了动物和人类的健康风险
C．生活中对这些塑料垃圾进行分类和集中处理，可阻断它们通往海洋的“道路”
D．海洋生态系统可通过正反馈调节降低塑料污染的危害，维持整个系统的稳态
答案 D
解析 生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节，故海洋生态系统可通过负反馈调节降低塑料污染的危害，维持整个系统的稳态，D错误。
4．某森林生态系统的相关指标随群落演替时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．Pg与R的差值表示生产者的有机物积累量
B．Pg达最大值时，该生态系统的抵抗力稳定性最高
C．枯枝落叶的积累是演替后期Q高于Pg的原因之一
D．演替达到稳定阶段时，其物种组成将保持不变
答案 C
解析 Pg为生产者固定的太阳能总量，与自身的呼吸作用消耗总量的差值为生产者的有机物积累量，而R代表生态系统所有生物的呼吸量，A错误；群落演替到稳定阶段时，抵抗力稳定性最高，此时Pg与R接近，Pg不是最大值，B错误；Q为生态系统内的有机物总量，枯枝落叶的积累是演替后期Q高于Pg的原因之一，C正确；演替达到稳定阶段时，其物种组成也可能改变，D错误。
5．“交流四水抱城斜，散作千溪遍万家。深处种菱浅种稻，不深不浅种荷花。”这首诗描述的水乡美景是我国新农村建设值得借鉴的典范。下列有关其生态学原理的叙述，错误的是( )
A．水深不同的溪水中种植不同植物，体现了群落的水平结构
B．菱、水稻、荷花种群具有种群密度、性别比例等数量特征
C．新农村建设应因地制宜，充分考虑当地的非生物因素
D．水乡农产品和旅游观赏体现了生物多样性的直接价值
答案 B
解析 水深不同的溪水中种植不同植物，是指群落中不同地段的植被等分布，故体现的是群落的水平结构，A正确；菱、水稻、荷花都无性别分化，故无性别比例这一数量特征，B错误；新农村建设应因地制宜，充分考虑当地的地形、水资源等非生物因素，C正确；水乡农产品和旅游观赏等都体现了生物多样性的直接价值，D正确。
6．生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色，体现了物种对各种资源(食物、空间等)的利用以及不同物种之间的关系。生态位的重叠和分离状况与竞争、种内斗争具有密切的关系(如图所示)。下列说法错误的是( )
A．竞争会促使不同物种的生态位分化
B．种内斗争的加剧会使不同物种的生态位重叠增加
C．各物种生态位的分化不利于群落稳定性与多样性的维持
D．如果两个物种的生态位是完全分开的，则会有未被利用的资源
答案 C
解析 竞争使不同物种对资源的利用会出现差异，所以会促使不同物种的生态位分化，A正确；种内斗争的加剧会使种群内的个体占据更多的资源，从而使不同物种的生态位重叠增加，B正确；各物种生态位的分化有利于生物对资源的利用，有利于群落稳定性与多样性的维持，C错误。
7．某地一条河流常年被生活废水污染。生活废水的排放具有水质、水量不均，水中有机物含量高的特点。为因地制宜探索治理河水污染的生态方法，研究人员将污染河水引入一面积为33 m×20 m的人工实验湿地(如图)。
在该人工实验湿地中引入满江红、芦苇、水芹和凤眼莲等水生植物，并暂时封闭出水口。一段时间后，分别测试进水口和出水口的水质若干指标，结果见下表。
参数
入口处平均值
出口处平均值
国家排放标准
总氮(mg/L)
25
9
15
总磷(mg/L)
2.4
0.8
1.0
*BOD(mg/L)
60
8
20
粪便类大肠杆菌
(细菌数目/100 mL)
1.0×107
1.9×105
100～500
*BOD表示污水中生物体在代谢中分解有机物消耗的氧气量，可间接反映出水质中有机物含量。
(1)组成该湿地生物群落的主要类群包括__________________________。
(2)据表可知，流经人工实验湿地后，污水中氮、磷总量均呈现________趋势。引起这种变化的主要原因与研究人员采取__________________________的措施有关。
(3)污水流经人工实验湿地后，BOD值的变化表明水体中_______________。
(4)为保持该湿地现有的净化能力并使水质进一步达到国家排放标准，请提出完善该治理方案的措施_______________________________________________
_____________。
答案 (1)植物、动物、微生物
(2)下降 引种多种水生植物
(3)有机物含量下降
(4)①适量投放可取食或杀灭大肠杆菌的生物(如草履虫、噬菌体等)到湿地水体中；②可增加出水口前的缓流区面积、降低流速、增加水生植物密度等(方法合理即可)
解析 (2)人工湿地中植物的生长需要无机盐，它们可以通过根系从水体中吸收氮、磷等物质，使水中的氮、磷总量均呈现下降趋势，从而起到净化水体的作用。
(3)BOD表示污水中生物体在代谢中分解有机物消耗的氧气量，可间接反映出水质中有机物含量，故BOD值下降说明污水中有机物含量下降。
(4)总氮、总磷、BOD在出口处的平均值已达到国家排放标准，但是大肠杆菌的平均值未达到国家排放标准，因此需采取措施降低大肠杆菌的数目。
8．在很多淡水湖泊中，绿藻和蓝藻等是鲤鱼及沼虾的食物来源，其中沼虾也是鲤鱼的食物。图甲表示某湖泊中绿藻与蓝藻对N、P的吸收量及pH>8时其体内藻毒素含量的差异，图乙表示该湖泊中不同体长鲤鱼的食性比例。
(1)从物质循环的角度看，作为生态系统的淡水湖，其物质循环中的“物质”是指__________________________。
(2)该湖中直接决定绿藻种群数量变化的因素是__________________。
(3)从乙图来看，鲤鱼体长在4.2 cm时，假设该生态系统中存在鲤鱼、小虾、藻类，若鲤鱼获得的能量为28 kJ，则最少需要藻类的能量________kJ。
(4)为了既能获得经济效益又能治理水体污染，先培养藻类吸收水体中的氮、磷元素，再构建食物链快速去除藻类，请回答下列相关问题：
①治理磷元素富营养化的碱性水体，应该选择较理想的藻类是________，理由是__________________。
②现要投喂鲤鱼去除①中的藻类，投喂鲤鱼的体长应该大于4.2 cm，理由是此时_________________________。
答案 (1)组成生物体的化学元素(C、H、O、N、P、S等元素)
(2)出生率和死亡率
(3)280
(4)①绿藻 绿藻在碱性水体中藻毒素含量低 ②植食性比例高
解析 (2)种群密度是种群最基本的数量特征，出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群密度的直接因素，直接决定绿藻种群数量变化的因素是出生率和死亡率。
(3)由题干分析可知，淡水湖泊中的食物网为：)，分析乙图可知，鲤鱼体长在4.2 cm时，植食性与肉食性比例为3∶1。若鲤鱼获得的能量为28 kJ，则有21 kJ直接来自藻类，7 kJ直接来自小虾，欲求消耗藻类能量的最小值，则传递效率应按20%计算。可见，若鲤鱼获得的能量为28 kJ，则消耗藻类的能量最少为(21÷20%)＋(7÷20%÷20%)＝280(kJ)。
(4)①由图甲可知两种藻类吸收磷元素的量相当，但在pH大于8的碱性水体中，绿藻体内藻毒素的含量明显低于蓝藻，因此治理磷元素富营养化的碱性水体，选择绿藻较为理想。②由图乙可知鲤鱼体长大于4.2 cm时，植食性与肉食性比例大于3∶1，即植食性比例高，所以现要投喂鲤鱼去除①中的藻类，投喂鲤鱼的体长应该大于4.2 cm。
9．白洋淀湿地是华北地区重要的湿地生态系统。近年来，由于入淀污水增多，水体重金属污染加剧。研究人员发现可通过定期收割沉水植物地上部分，修复镉等重金属污染水体。
(1)沉水植物属于生态系统组成成分中的________，其根部能从底泥和水中吸收________，净化水体，体现生态系统具有________能力。此湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、碱蓬、柽柳等，这体现了群落的________结构。
(2)为筛选适合白洋淀镉污染修复的沉水植物，用不同浓度镉溶液处理本地4种沉水植物4天后，检测其对镉(Cd)的耐受性和富集能力，结果如表1和图1。
表1
沉水植物
半数抑制浓度(mg·L－1)
黑藻
0.51
狐尾藻
0.81
金鱼藻
0.03
菹草
0.12
(半数抑制浓度是指抑制沉水植物半数生长的外部Cd浓度)
表1数据显示4种沉水植物中对镉的耐受性最大的是________。结合图1的实验结果，选择黑藻和菹草作为进一步研究的对象，不选用狐尾藻和金鱼藻的原因是____________________________________________________________________
____________。
(3)研究者从白洋淀取底泥，将黑藻和菹草分别栽种其中，用自来水培养。测定其生长率(图2)和不同部位的富集系数和迁移系数(指由根系向地上部分的迁移能力)，结果如表2。
表2
沉水植物
富集系数
迁移系数
地上部分
根部
黑藻
0.33
0.41
0.79
菹草
0.21
1.01
0.21
综合分析，研究者认为黑藻是最适合修复Cd污染水体的物种，其重要证据有：
①______________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(4)富集镉的沉水植物必须及时收割并无害化处理，一是因为镉等重金属能够通过________逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集。二是因为____________________________________________________________。
答案 (1)生产者 镉等无机盐离子(无机盐、镉等重金属) 自我调节 水平
(2)狐尾藻 狐尾藻虽然对镉的耐受性很强，但其对Cd的富集能力最低；而金鱼藻在对镉的耐受性和富集能力方面表现都较差
(3)①黑藻的生长率大于菹草 ②黑藻地上部分对镉的富集能力强于菹草(黑藻的迁移系数高)
(4)食物链(和食物网) 动植物遗体内元素能够通过微生物的分解作用返回水体
解析 (2)据表1可知狐尾藻的半抑制浓度最高，是沉水植物中对镉的耐受性最大的，但据图1可知其对Cd的富集能力最低；结合表1和图1可知金鱼藻在对镉的耐受性和富集能力方面表现都较差。
(3)据图2可知黑藻的生长率大于菹草；据表2可知黑藻地上部分对镉的富集能力强于菹草(黑藻的迁移系数高)，有利于通过定期收割沉水植物地上部分修复污染水体。
考点1 种群与群落
1 种群的特征及其内在联系
2 种群数量变化及应用分析
(1)曲线分析
项目
“J”型曲线
“S”型曲线
增长
模型
前提
条件
理想状态：①食物和空间条件充裕；②气候适宜；③没有敌害；④无迁入、迁出
现实状态：①食物、空间有限；②不断变化的自然条件；③有种内斗争和竞争
续表
项目
“J”型曲线
“S”型曲线
增长率和增长速率
K值有无
无K值，增长率保持不变
有K值，K/2时有最大增长速率
联系
两种增长曲线的差异主要是环境阻力大小不同，因而对种群数量增长的影响不同(图示如右)
(2)S型曲线“K”“K/2”应用
①K值与K/2值的分析
②K值与K/2值的应用
K值增大K值→保护野生生物资源降低K值→防治有害生物草原最大载畜量不超过K值→合理确定载畜量
K/2值渔业捕捞后的种群数量要在K/2值处K/2值前防治有害生物，严防达到K/2值处
3 群落的物种组成及结构
(1)生物种间关系
互利共生
寄生
竞争
捕食
数量坐标图
营养关系图
常见形式：
举例
大豆与根瘤菌
蛔虫与人，菟丝子与豆科植物
牛与羊，农作物与杂草
狼与兔，青蛙与昆虫
(2)群落的空间结构
①
②意义
a．生物群落的垂直结构与水平结构都是在长期自然选择的基础上形成的对环境的适应。
b．有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。
4 群落的演替
在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指“优势取代”，而非“取而代之”，如形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但森林中仍会有灌木、草本、苔藓等。
区分初生演替和次生演替的方法
(1)从起点上
原先从没有过植被或原有植被被彻底消灭的环境是初生演替；原有群落环境只是失去了原有植被是次生演替。
(2)从时间、速度上
经历的时间长，速度缓慢是初生演替；经历的时间短，速度较快是次生演替。
1．为治理蝗灾，古代劳动人民想出了很多办法，如唐人的“利用柴火诱杀成蝗”，宋人的“挖卵灭种”等；当代生态学家则提出，采取“改治结合”，即通过垦荒、修坝改变蝗虫的产卵环境，同时结合化学、生物防治等措施，可获得良好的治蝗效果。下列有关叙述正确的是( )
A．柴火诱杀成蝗是利用行为
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