专题10 种群和群落及生态系统与环境保护高考真题和模拟题分项汇编生物解析版

专题10 种群和群落及生态系统与环境保护高考真题和模拟题分项汇编生物解析版

专题10 种群和群落及生态系统与环境保护 ‎1．（2019全国卷Ⅰ·6）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】‎ ‎【分析】分析曲线可知，更新培养基时间间隔越短，细菌甲的种群数量随培养时间延长数量越多。培养基更新时间间隔为3 h（对应a曲线）时，种群增长为J型曲线，培养基更新时间间隔为10 h（对应b曲线）时，种群增长类似于J型曲线，但增长速度较缓慢，而培养基更新时间间隔为23 h（对应c曲线）时，种群增长为S型曲线。‎ ‎【详解】细菌甲是异养生物，通过分解培养基中的有机物获得无机物，给自身提供养分，A正确；更换培养基，为细菌提供了新的营养物质并除去了代谢废物，因此，培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同，B正确；根据题图可知，在23 h前，a组细菌甲的生长曲线呈现J型增长，说明a组培养基中资源和空间充足，C正确；由题图曲线可知，培养基更新时间间隔为23 h时，种群在早期会出现J型增长阶段，D错误。故选D。‎ ‎2．（2019全国卷II·6）如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草原生态系统（假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊）和森林生态系统（假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫）数量金字塔的形状最可能是 A．前者为金字塔形，后者为倒金字塔形 B．前者为倒金字塔形，后者为金字塔形 C．前者为金字塔形，后者为金字塔形 D．前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】1、生态金字塔包括三种类型：能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔。2、能量金字塔是以能量为单位构成的生态金字塔；数量金字塔是以数量为单位构成的生态金字塔；生物量金字塔是以生物量为单位构成的金字塔。3、生物量金字塔和数量金字塔有正金字塔形，也有倒金字塔形，而能量金字塔只有正金字塔形。‎ ‎【详解】如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则可能出现正金字塔形，也可能出现倒金字塔形。只有两个营养级的夏季草原生态系统（假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊），则牧草的数量比羊多，绘制的数量金字塔为正金字塔形；森林生态系统（假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫），一棵树上可以有很多昆虫，因此，昆虫的数目比乔木的数量多，绘制的数量金字塔为倒金字塔形。综上分析，前者为金字塔形，后者为倒金字塔形，A 正确，B、C、D均错误。‎ ‎【点睛】解答本题的关键是：明确生态金字塔的种类和特点，数量金字塔可能是正金字塔形，也可能是倒金字塔形，再根据题意作答。‎ ‎3．（2019北京卷·5）为减少某自然水体中N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响，环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体。选择其中3种植物分别置于试验池中，90天后测定它们吸收N、P的量，结果见下表。‎ 植物种类 单位水体面积N吸收量（g/m2）‎ 单位水体面积P吸收量（g/m2）‎ 浮水植物a ‎22.30‎ ‎1.70‎ 浮水植物b ‎8.51‎ ‎0.72‎ 沉水植物c ‎14.61‎ ‎2.22‎ 结合表中数据，为达到降低该自然水体中N、P的最佳效果，推断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是 A．植物a和b，群落的水平结构将保持不变 B．植物a和b，导致该水体中的食物链缩短 C．植物a和c，这两种植物种群密度会增加 D．植物a和c，群落中能量流动方向将改变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】由图可知，植物a单位水体面积氮的吸收量最大，植物c单位水体面积P的吸收量最大，a、b、c均为生产者。‎ ‎【详解】三种浮游植物中，a对N吸收量最大，c对P的吸收量最大，故为达到降低自然水体中的N、P的最佳效果，应该投放植物a和c，投放后会增加生物的种类和食物链的数目，这两种植物吸收N、P其种群密度会增大，但不会改变群落中能量流动的方向。综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。因此，本题答案选C。‎ ‎4．（2019天津卷·5）多数植物遭到昆虫蚕食时会分泌茉莉酸，启动抗虫反应，如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发物质等。烟粉虱能合成Bt56蛋白。该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物，抑制茉莉酸启动的抗虫反应，使烟粉虱数量迅速增长。下列叙述错误的是 A．植物产生挥发物质吸引昆虫天敌体现了信息传递调节种间关系的功能 B．植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果 C．Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的对照组快 D．开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可为控制烟粉虱提供防治措施 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】1、信息传递在生态系统中的作用：①生命活动的正常进行，离不开信息的作用；②生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；③信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。‎ ‎2、共同进化：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。通过漫长的共同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的生态系统。‎ ‎3、目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等。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生物防治。生物防治中有些是利用信息传递作用。‎ ‎【详解】植物产生挥发性物质，如吸引昆虫天敌的挥发性物质，可以吸引天敌捕食昆虫，这体现了化学信息传递调节种间关系的功能，A正确；由于任何一个物种都不是单独进化的，因此，植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果，B正确；Bt56蛋白随烟粉虱唾液进入植物，抑制茉莉酸启动的抗虫反应，使烟粉虱数量迅速增长，若Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长会减少，而Bt56基因表达未被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量会增加，C错误；开发能水解Bt56蛋 白的转基因植物能够抑制烟粉虱的数量增长，为控制烟粉虱提供防治措施，D正确；因此，本题答案选C。‎ ‎【点睛】解答本题的关键是： 明确信息传递在生态系统中的作用，共同进化的含义和控制动物危害的技术，再根据题意作答。‎ ‎5．（2019江苏卷·6）下列关于种群和群落的叙述，正确的是 A．种群是生物进化的基本单位，种群内出现个体变异是普遍现象 B．退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁之后都会发生群落的初生演替 C．习性相似物种的生活区域重叠得越多，对资源的利用越充分 D．两只雄孔雀为吸引异性争相开屏，说明行为信息能够影响种间关系 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】种群指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体，种群是生物进化和繁殖的基本单位；群落指生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和，群落中会发生演替与信息传递，其中信息传递的作用包括三个方面：（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的传递；（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息的传递；（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。‎ ‎【详解】种群是生物进化与繁殖的基本单位，自然状态下由于存在突变与基因重组，因此种群内出现个体变异是普遍现象，A正确；初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替；退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁后原来的生存环境没有被完全破坏，因此其发生的群落演替属于次生演替，B错误；习性相近的物种的生活区域在一定范围内重叠的越多，对资源的利用越充分，但超过一定范围，会影响资源的再生能力，C错误；两只雄性孔雀为吸引异性争相开屏，说明生物种群的繁衍，离不开信息的传递的作用，D错误。‎ ‎6．（2019江苏卷·14）如图是一种酵母通气培养的生长曲线，a、b是相同培养条件下两批次培养的结果，下列叙述合理的是 A．a批次中可能有大量细菌污染 B．b批次的接种量可能高于a批次 C．t1时两批次都会产生较多的乙醇 D．t2时两批次发酵液中营养物质剩余量相同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】由曲线图可知，a、b均呈S型增长曲线，二者的K值相同，但由于培养条件不同，二者达到最大细胞密度的时间不相同、‎ ‎【详解】a批次若有大量细菌污染，则K值会下降，与题图不符，A错误；b先达到K值，可能是接种量高于a，B正确；图中曲线是在通气的条件下绘制，t1时种群增长速率最大，说明此时氧气充足，酒精发酵需要在无氧条件下进行，故此时产生的酒精很少或几乎没有，C错误；t2时，a、b均达到K值，但由于b条件下酵母菌数量首先达到K值，故消耗的营养物质较多，则营养物质的剩余量相对较少，D错误。故选B。‎ ‎7．（2019江苏卷·15）我国生物多样性较低的西部沙漠地区生长着一种叶退化的药用植物锁阳，该植物依附在另一种植物小果白刺的根部生长，从其根部获取营养物质。下列相关叙述正确的是 A．锁阳与小果白刺的种间关系为捕食 B．该地区生态系统的自我调节能力较强，恢复力稳定性较高 C．种植小果白刺等沙生植物固沙体现了生物多样性的间接价值 D．锁阳因长期干早定向产生了适应环境的突变，并被保留下来 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】种间关系包括：捕食、竞争、寄生、互利共生等。‎ ‎【详解】锁阳叶退化，从小果白刺的根部获取营养物质，故二者为寄生关系，A错误；西北沙漠的生物多样性较低，故自我调节能力较差，由于环境恶劣，恢复力稳定性也较低，B错误；沙生植物可以防风固沙，维持生态平衡，属于间接价值，C正确；变异是不定向的，自然选择是定向的，D错误。故选C。‎ ‎8．（2019江苏卷·24）下图为一富营养化河流生态修复工程的示意图，下列叙述正确的是 A．曝气可增加厌氧微生物降解有机污染物的能力 B．吸附基质增加了微生物附着的表面积，提高了净化效果 C．植物浮床有吸收水体氮、磷的能力，可减少富营养化 D．增加水体透明度，恢复水草生长是该修复工程的目标之一 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【分析】水体富营养化是指水体中氮、磷等植物营养物质的富集，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，导致水体溶氧量下降，进而引起水生生物衰亡、水质恶化的现象。利用需氧微生物与厌氧微生物能够降解有机污染物的作用、植物的根系能够从水体中吸收氮、磷等矿质营养的作用，依据生态工程的基本原理进行合理设计，对污染的生态环境进行修复，从而达到改善和净化水质的目的。‎ ‎【详解】曝气可增加溶氧量，进而降低厌氧微生物降解有机污染物的能力，A错误；吸附基质增加了微生物附着的面积，有利于微生物的生理活动，可促进有机污染物的降解，因此能够提高净化效果，B正确；借助植物浮床，可使植物庞大的根系透过小孔牢牢的固定在水体中，植物的根系从水体中吸收氮、磷等物质，可减少水体富营养化，增加水体透明度，恢复水生植物生长，从而起到了改善和净化水质的效果，可见，增加水体透明度，恢复水草生长是该修复过程的目标之一，C、D正确。‎ ‎9．（2019浙江4月选考·1）下列关于全球性生态环境问题的叙述，错误的是 A．臭氧层能降低太空紫外线对生物的伤害 B．人类活动对大量野生生物的灭绝没有影响 C．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 D．化石燃料的大量燃烧使二氧化碳的全球平衡受到严重干扰 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】全球性的生态问题包括：全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化等，这些全球性的生态环境问题，对生物圈的稳态造成严重威胁，并影响到人类的生存和发展。‎ ‎【详解】臭氧层能吸收对人体和生物有致癌和杀伤作用的紫外线、X射线和γ射线，从而保护人类和其他生物免受短波辐射的伤害，A选项正确；人类活动曾造成大量野生生物灭绝，B选项错误；酸雨是燃烧煤、石油和天然气所产生的硫和氮的氧化物，与大气中的水结合而形成的酸性产物，故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，C选项正确；自工业革命后，主要由于煤、石油和天然气的大量燃烧，致使二氧化碳的全球平衡受到了严重干扰，D选项正确。故错误的选项选择B。‎ ‎10．（2019浙江4月选考·3）细胞学说认为：所有的生物都是由一个或多个细胞组成的；细胞是所有生物的结构和功能的单位；所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的。据此分析，下列叙述错误的是 A．生物具有多样性 ‎ B．生物具有遗传性 C．生物能定向变异 ‎ D．生物具有统一性 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出的，后由德国科学家菲尔肖补充完善，其内容为①所有的生物都是由一个或多个细胞组成的；②细胞是所有生物的结构和功能的单位；③所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的。‎ ‎【详解】不同的生物组成所需的细胞数量和种类均不同，故生物具有多样性，A选项正确；在个体发育中，一定的基因在一定的条件下，控制着一定的代谢过程，从而体现了一定的遗传特性和特征，故生物具有遗传性，B选项正确；生物的变异是不定向的，C选项错误；生物界共用一套遗传密码，故生物具有统一性，D选项正确。故错误的选项选择C。‎ ‎11．（2019浙江4月选考·6）下列群落中，其植物能通过植株间隔和根系分布以最大限度减少竞争和充分利用水分的是 A．荒漠 ‎ B．苔原 C．草原 ‎ D．森林 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】地球各地因气候、地形和其他环境条件的不同而分布着不同类型的生物群落，其中主要的陆地生物群落是森林、草原、荒漠和苔原。‎ ‎【详解】荒漠群落每年降雨量不足150mm，水分蒸发量是降水量的7~50倍，沙漠中的优势植物的间隔和根系分布能最大限度地减少竞争和充分利用水分；苔原的气候严寒，植被结构简单、种类稀少、生长缓慢，只有那些能忍受强风吹袭的植物才能存活；草原的气候特征是每年的降雨量在250~800mm；北半球自北向南依次分布着北方针叶林、温带落叶阔叶林和热带雨林，森林群落的物种丰富度最高，竞争最激烈；故A选项符合题意，B、C、D选项错误。‎ ‎12．（2019浙江4月选考·12）下列关于环境容纳量的叙述，错误的是 A．种群数量在K/2时增长最快 B．同一群落各种群的环境容纳量是相同的 C．环境容纳量会随着环境条件的改变而改变 D．环境容纳量是种群数量在生存环境中的稳定平衡密度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】环境容纳量是指在自然环境不受破坏的情况下，一定空间中所能容许的种群数量的最大值。环境容纳量是环境制约作用的具体体现，有限的环境只能为有限生物的生存提供所需的资源。‎ ‎【详解】在实际环境中，种群的增长呈逻辑斯谛增长，种群数量在K/2时增长最快，A选项正确；同一群落内，不同物种在同一环境中的环境容纳量是不同的，B选项错误；环境容纳量会受到环境的影响，随环境条件的改变而改变，C选项正确；在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K值附近上下波动，故环境容纳量是种群数量在生存环境中的稳定平衡密度，D选项正确。‎ ‎13．（2019湖南长沙模拟）田鼠是主要生活在农田中的植食性鼠类，当田鼠种群刚迁入一个新的栖息地后，种群开始增长，随着时间的推移，种群停止增长并维持相对稳定。下列有关叙述正确的是 A．田鼠种群停止增长时，出生率和死亡率均为零 B．人为地一次性捕杀田鼠后，其环境容纳量迅速降低 C．田鼠的种群数量总是在环境容纳量之下波动 D．田鼠种群增长速率大于0时，其天敌黄鼬的增长速率可能小于0‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】种群的数量增长曲线有J型和S型，根据题干信息分析，田鼠的种群数量先增长后维持稳定，不再增长，说明其数量增长曲线为S型。‎ ‎【详解】田鼠种群停止增长时，出生率和死亡率均不为零，但是两者的差值为0，A错误；人为地一次性捕杀田鼠后，其种群数量迅速降低，但是环境容纳量不变，B错误；在种群数量增长到K值时，其在K值上下波动，C错误；田鼠种群增长速率大于0时，其天敌黄鼬的增长速率可能小于0，因为黄鼬的种群数量还受其天敌影响，D正确。‎ ‎14．（2019江西南昌三模）下图为某生态系统碳循环的过程。下列有关叙述错误的是 A．d表示大气中的CO2，由于许多因素的影响其含量夏季低于冬季 B．通过a的吸收，a、b的呼吸作用、c的分解作用及e的燃烧，实现碳循环 C．在正常演替过程中，生产者固定CO2量大于整个生物群落排放CO2量 D．只需将d的含义改为热能，图即可表示为该生态系统的能量流动示意图 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】据图分析可知：d代表大气中的二氧化碳，b代表消费者，c代表分解者，a代表生产者，e可表示化石燃料的燃烧。d→a的过程主要是通过光合作用实现的，c→d的过程是通过分解者的分解作用实现的。‎ ‎【详解】d表示大气中的CO2，由于夏季植物的光合作用能力强于冬季等因素的影响其含量夏季低于冬季，A正确；碳循环是指以二氧化碳的形式在无机环境和生物群落之间的往返运动，即通过a的吸收，a、b的呼吸作用、c的分解作用及e的燃烧，可实现碳循环，B正确；若此生态系统中的生物群落处在朝复杂化演替的过程中，生产者吸收的CO2量大于整个生物群落排放的CO2量，C正确；由于能量只能单向流动、逐级递减，且植物不能利用热能，所以即使将d的含义改为热能，题图也不可表示为该生态系统的能量流动示意图，D错误。‎ ‎15．（2019广东佛山七校联考）果树—草菇立体农业是利用果树下微弱的光照、较高的空气湿度和较低的风速等特殊环境条件，在果树下人工栽培草菇。下列相关叙述正确的是 A．该生态系统中，树下的蚯蚓是消费者，草菇等真菌是分解者 B．该生态系统的营养结构中，可能存在鼠→蛇→鹰这样一条食物链 C．生产者都是自养型生物，自养型生物都能进行光合作用合成有机物 D．各种消费者的存在促进了生态系统的物质循环并使其更加稳定 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】立体农业方法是一种以生物生存、生长特性和生态学为科学依据而充分利用时间、空间和资源的多维农业经营方法。它具有四大特点：①多层次性，实行农牧渔相结合，充分利用生物间互惠共生关系，发挥群体优势；②充分利用阳光、水、气、热等自然资源，投入少，产出高；③保护环境，消除污染；④有利于生产、经济、社会、生态四种效益同步增长。本题题干虽然含有“立体农业”几个字，但落脚点仍然是生态相关的基础知识考查。‎ ‎【详解】蚯蚓和草菇在生态系统中都是作分解者，A错误；食物链起始端必须是生产者，故B错误；生产者都是自养型生物，但有光能自养和化能自养之分，故并不是都能进行光合作用，C错误；消费者具有促进生态系统物质循环，并维持生态平衡的作用，D正确；综上所述，选D项。‎ ‎16．（2019全国卷Ⅰ·31）‎ 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】‎ ‎【分析】食物链是由各种生物由于食物关系形成的一种联系。许多条食物链彼此相互交错连接形成的复杂营养结构即食物网。‎ 种间关系包括：竞争、捕食、互利共生、寄生等。‎ 种群的数量特征：种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、性别比例、年龄组成。‎ ‎【详解】（1）由题意可知，害虫A是果园害虫，故与果树之间为捕食关系，又因为鸟C与害虫是捕食关系，故包含害虫A的一条食物链为：果树→害虫A→鸟C。其中鸟C是次级消费者、第三营养级。‎ ‎（2）竞争指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制的现象，如害虫A、B均以果树为食，二者之间为竞争关系。‎ ‎（3）性引诱剂Y是人工合成的，类似于害虫分泌的性引诱剂，即以虫治虫，属于生物防治，其传递给害虫的信息为化学信息。Y可以诱杀害虫B中的雄性个体，破坏B的性别比例，降低其出生率，进而降低B的种群密度，减轻其危害。‎ ‎【点睛】性别比例通过影响出生率影响种群密度，年龄组成通过影响出生率和死亡率影响种群密度。‎ ‎17．（2019全国卷II·31）回答下列与生态系统相关的问题。‎ ‎（1）在森林生态系统中，生产者的能量来自于_________，生产者的能量可以直接流向_______（答出2点即可）。‎ ‎（2）通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量（生产者所制造的有机物总量）。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O2含量（A）；另两份分别装入不透光（甲）和透光（乙）的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量（B）和乙瓶中的O2含量（C）。据此回答下列问题。‎ 在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C与A的差值表示这段时间内_____________；C与B的差值表示这段时间内_____________；A与B的差值表示这段时间内_________。‎ ‎【答案】（1）太阳能 初级消费者、分解者 ‎（2）生产者净光合作用的放氧量 生产者光合作用的总放氧量 生产者呼吸作用的耗氧量 ‎【解析】‎ ‎【分析】地球上几乎所有生态系统所需要的能量都来自太阳能，除极少数特殊空间外，能量流动起源于生产者固定的太阳能；输入生产者的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失，一部分用于生产者的生长发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中；构成植物体的有机物中的能量，一部分随着残枝败叶被分解者分解释放出来，另一部分则被初级消费者摄入体内。光合作必须在有光的条件下才能进行，呼吸作用时时刻刻都在进行。据此结合题意，进行作答。‎ ‎【详解】（1）在森林生态系统中，生产者的能量来自于生产者通过光合作用固定的太阳能。生产者的能量可以直接随着初级消费者的摄食作用而流入初级消费者，也可以随残枝败叶流向分解者。‎ ‎（2）依题意可知：甲、乙两瓶中只有生产者，A值表示甲、乙两瓶中水样的初始O2含量；甲瓶O2含量的变化反映的是呼吸作用耗氧量，因此B＝A－呼吸作用耗氧量；乙瓶O2‎ 含量变化反映的是净光合作用放氧量，所以C＝A＋光合作用总放氧量－呼吸作用耗氧量。综上分析，本实验中，C－A＝光合作用总放氧量－呼吸作用耗氧量＝净光合作用的放氧量，即 C与A的差值表示这段时间内生产者净光合作用的放氧量；C－B＝光合作用总放氧量，即 C与B的差值表示这段时间内生产者的光合作用的总放氧量；A－B＝呼吸作用耗氧量，即 A与B的差值表示这段时间内生产者的呼吸作用耗氧量。‎ ‎【点睛】本题的难点在于对（2）的解答，解答的关键是抓住问题的实质：甲瓶不透光，瓶内的生产者不能进行光合作用，但能进行呼吸作用，所以瓶内的O2含量的变化是有氧呼吸消耗所致；乙瓶透光，瓶内的生产者既能进行光合作用，也能进行呼吸作用，所以瓶内的O2含量的变化反映的光合作用产生的O2量与有氧呼吸消耗的O2量的差值。‎ ‎18．（2019全国卷III·31）回答下列与种群数量有关的问题。‎ ‎（1）将某种单细胞菌接种到装有10 mL液体培养基（培养基M）的试管中，培养并定时取样进行计数。计数后发现，试管中该种菌的总数达到a时，种群数量不再增加。由此可知，该种群增长曲线为_________型，且种群数量为时_________，种群增长最快。‎ ‎（2）若将该种菌接种在5 mL培养基M中，培养条件同上，则与上述实验结果相比，该种菌的环境容纳量（K值）_________（填“增大”“不变”或“减小”）。若在5 mL培养基M中接种该菌的量增加一倍，则与增加前相比，K值_________（填“增大”“不变”或“减小”），原因是_________。‎ ‎【答案】（1）S a/2‎ ‎（2）减小 不变 K值是由环境资源量决定的，与接种量无关 ‎【解析】‎ ‎【分析】种群的数量特征：种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比例。‎ 种群的数量变化曲线有J型曲线和S型曲线，前者需要理想的条件，后者出现的原因是由环境阻力。‎ ‎【详解】（1）J型曲线中种群数量呈指数增长，没有峰值。S型曲线中，由于环境阻力（培养液有限、试管体积有限），种群数量先增加后不变，该单细胞菌数量达到a不变，即为K值，故该种群的增长曲线为S型，种群数量为K/2即a/2时，增长速率最快；达到K值时，增长速率为0。‎ ‎（2）若把上述单细胞菌接种到含5mL培养基的试管中，由于培养液减少，营养物质减少，故该菌的K值会出现下降。若该菌的接种量增大一倍，则会较快达到K值，但由于培养液量不变，K值是由环境资源量决定的，与接种量无关，故K值不变。‎ ‎【点睛】K值指环境条件不受破坏的情况下，一定空间所能维持的种群数量的最大数量。S型曲线中K/2时增长速率最大。‎ ‎19．（2019天津卷·7）在北方农牧交错带的中温带半干旱区，当农田连续耕作六年后，农作物产量往往下降，弃耕后土地易沙化。对三片弃耕土地分别采取围封禁牧、人工种植灌木或乔木等恢复措施，灌木、乔木成活后该地自然恢复。十五年后进行调查，结果见下表。‎ ‎*多样性指数综合反映丰富度和均匀度 据表回答：‎ ‎（1）土壤含水量增加最明显的是 样地。土壤全氮增加最明显的是 样地，这是该样地内豆科植物与根瘤菌相互作用的结果，豆科植物与根瘤菌的种间关系为 。‎ ‎（2）三种恢复措施均可改良土壤，这体现了生物多样性的 价值。‎ ‎（3）在半干旱地区，节肢动物是物种最丰富和数量最多的类群，在食物网中占据重要地位，其多样性一定程度上可反映生态系统的物种多样性。从生物多样性角度分析，三种恢复措施中更适宜于中温带半干旱区的是 。‎ ‎（4）在中温带半干旱区，草原生态系统比农田生态系统的自我调节能力更 。‎ ‎【答案】（1）人工乔木林 人工灌木林 互利共生 ‎（2）间接 ‎（3）围封禁牧 ‎（4）强 ‎【解析】‎ ‎【分析】本题以北方农牧交错带的中温带半干旱区的环境变化和群落演替为背景考查种群、群落和生态系统的相关知识。表格数据显示了在不同样地中调查土壤含水量、土壤全氮、草本植物种数、节肢动物个体数及节肢动物多样性指数的结果。分析数据可知，对照组的各类数据均最低；禁牧草地的节肢动物多样性指数最高；人工灌木林中土壤全氮含量最高和草本植物种数最多；人工乔木林中土壤含水量最高和节肢动物个体数最多。‎ ‎【详解】（1）根据表格数据分析可知，土壤含水量增加最明显是人工乔木林样地。土壤全氮增加量最明显的是人工灌木林，豆科植物中的根瘤菌具有固氮作用，能够将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮养料，豆科植物供给根瘤菌有机养料，即豆科植物与根瘤菌共同生活在一起，相互依存，彼此有利，它们的种间关系为互利共生。‎ ‎（2）生物多样性能对生态系统起到重要调节功能的价值属于间接价值，三种恢复措施均可改良土壤，这体现了其生态功能，属于生物多样性的间接价值。‎ ‎（3）通过题意分析可知，节肢动物的多样性在一定程度上可反映生态系统的多样性，在三种恢复措施中禁牧草地的节肢动物多样性指数（可反映丰富度和均匀度）最高，且节肢动物个体数较多，因此更适宜于中温带半干旱区的是围封禁牧措施。‎ ‎（4）草原生态系统比农田生态系统的物种多样性更高，营养结构更复杂，因此其自我调节能力更强。‎ ‎20．（2019江苏卷·26）图1是某生态系统部分生物关系示意图。请回答下列问题：‎ ‎（1）生态系统最基本的生物成分是_________。图1由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中，杂食性鸟分别处于第__________营养级。‎ ‎（2）从图1所示的营养关系分析，属于分解者的有__________。有机碎屑被彻底分解产生的_________（至少写出两类）等供生态系统循环利用。‎ ‎（3）由于乔木的遮挡程度不同，导致了不同区域地表的草本植物、真菌等生物种类和数量有一定差异，地表生物的这种区域差异分布体现了群落具有__________结构。‎ ‎（4）下列属于该区域东亚飞蝗种群基本特征的有__________（填序号）。‎ ‎①空间分布 ②迁入率 ③互利共生 ‎④物种丰富度 ⑤种群密度 ‎（5）图2是图1生态系统中某两个营养级（甲、乙）的能量流动示意图，其中a~e表示能量值。乙粪便中食物残渣的能量包含在_________________（填图2中字母）中，乙用于生长、发育及繁殖的能量值可表示为__________（用图2中字母和计算符号表示）。‎ ‎【答案】（1）生产者 二、三、四 ‎ ‎（2）大型真菌、跳虫 无机盐、CO2、H2O ‎（3）水平 （4）①②⑤ ‎ ‎（5）c a-b ‎【解析】‎ ‎【分析】本题考查了种群、群落、生态系统的相关知识。任何一个生态系统都具有一定的结构和功能。生态系统结构主要包括组成成分、营养结构（食物链和食物网）两个方面；生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。图1为某生态系统的部分生物关系图，其中草本植物、乔木为生产者，蝗虫、蜘蛛、杂食性鸟为消费者，大型真菌、跳虫为分解者。‎ 图2是生态系统中某两个营养级的能量流动示意图，a表示乙的同化量，e、b分别表示甲、乙呼吸作用散失的能量，c、d分别表示甲、乙流向分解者的能量。一般来说，流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可以有三条：（1）自身呼吸消耗（2）流入下一营养级（3）被分解者分解。‎ ‎【详解】（1）在生态系统中，生产者是自养生物，主要是绿色植物。生产者可以通过光合作用，把太阳能固定在它们所制造的有机物中，太阳能变成化学能从而可以被生物所利用，因此生产者可以说是生态系统的基石，是生态系统的主要成分。杂食性鸟以草本植物等生产者为食处于第二营养级，以蝗虫为食处于第三营养级，以蜘蛛为食处于第四营养级。‎ ‎（2）生态系统的分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，图1中的大型真菌和跳虫属于分解者，它们可以将有机碎屑分解成CO2、H2O和无机盐被生产者重新利用。‎ ‎（3）群落的水平结构是指由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响因素，不同地段上往往分布着不同的种群。乔木的遮挡程度不同，造成了光照强度的不同，使不同地段上分布的生物种类和数量有一定差异，体现了群落具有水平结构。‎ ‎（4‎ ‎）种群特征包括数量特征和空间特征。种群的数量特征有：种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、性别比例、年龄组成。种群的空间特征即种群的空间分布，包括均匀分布、集群分布、随机分布。因此①②⑤属于东亚飞蝗种群的基本特征，而③④属于群落水平上研究的问题。‎ ‎（5）乙粪便中的能量属于乙的摄入量，但是为乙没有消化、吸收的能量，因此不是乙的同化量而是甲同化的能量中流向分解者的一部分，故乙粪便中食物残渣的能量包含在c中。乙同化的能量一部分用于呼吸消耗，一部分用于自身生长、发育、繁殖，图中a为乙的同化量，b为乙呼吸作用消耗的能量，所以乙用于自身生长、发育、繁殖的能量为a－b。‎ ‎【点睛】1、生产者是生态系统的主要成分，是生态系统的基石。分解者可以将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物，被生产者重新利用。‎ ‎21．（2019浙江4月选考·29）药物A由于某种原因随着污水进入并影响湖泊生态系统。该过程的部分示意图如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）在食鱼鸟类体内检测到较高浓度的药物A，该药物会使鸟类产生不良反应，这种现象属于______。生物残体、粪便等主要在湖泊的______层被分解者分解。‎ ‎（2）若含药物A的污水大量流入该湖泊，使某些藻类种群大暴发，造成水体的______现象，会导致鱼类大量死亡，并可能由于______作用使该生态系统远离稳态。‎ ‎（3）若药物A只是抑制某种雌鱼的生殖能力，导致出生率降低，则该鱼类种群的______将下降，最终导致种群密度下降。‎ ‎（4）若对该湖泊进行污水处理使其净化，则水体中鱼类种群数量将以______增长方式恢复。‎ ‎【答案】 （1）生物放大 底泥 ‎ ‎（2）富营养化 正反馈 ‎ ‎（3）自然增长率 ‎ ‎（4）逻辑斯谛（或S形）‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】水生群落的分层现象由光的穿透性、温度和氧气的垂直分布决定，自上而下可分为表水层、斜温层、静水层和底泥层，动、植物残体的腐败和分解过程主要发生在底泥层；‎ 生态系统的自我调节方式分负反馈调节和正反馈调节，负反馈调节使生态系统趋于稳态，正反馈调节则是加速了生态系统中成分变化所引起的变化，使生态系统远离稳态。‎ ‎【详解】（1）药物A投放入湖泊水体中沿食物链逐级积累和浓缩集中到食鱼鸟类体内，使鸟类产生不良反应，这种现象称为生物放大；水生群落中存在分层，动植物残体的腐败和分解过程主要发生在底泥层；‎ ‎（2）藻类种群大爆发会造成水体的富营养化；藻类种群爆发，与鱼类争夺氧气，导致鱼类大量死亡，导致进一步恶化，使生态系统远离稳态的作用为正反馈；‎ ‎（3）鱼类种群的出生率下降，会导致种群的自然增长率下降，最终导致种群密度下降；‎ ‎（4）在自然条件下，种群数量的增长方式为逻辑斯谛增长。‎ ‎【点睛】此题考查生态系统中稳态调节的方式和生物放大现象、群落的垂直结构和种群的增长方式，侧重考查学生对材料的理解能力和知识运用能力。种群数量的增长方式中，J型增长是在完全理想的状态下才能实现的增长方式，改善了湖泊环境只能提高种群的环境容纳量，种群的增长方式依旧还是逻辑斯谛增长。‎ ‎22．（2019湖南长沙二模）一定时间内，当种群个体数目増加时，就必定会出现临近个体之间的相互影响，此即种群密度效应。关于植物的种群密度效应，目前有一个基本规律:最后产量恒定法则，即在一定范围内，当条件相同时，不管一个种群密度如何，最后产量总是基本一样的.‎ ‎（1）种群密度是指_____________________________.根据种群特征的相关知识推测，种群密度是由_________________________（填种群特征）直接决定的。‎ ‎（2）植物种群的最后产量恒定法则这一规律出现的原因是由于高密度下_______________‎ ‎（3）科学家对某农田中的某甲虫进行了十年的调查与研究，种群数量的变化如图所示。‎ 该甲虫的数量调査不宜用样方法而适宜用标志重捕法，原因是_________________。据可知，此甲虫的环境容纳量为___________ （填“K１”“K2”或“K3”）。‎ ‎【答案】（1）种群在单位面积或单位体积中的个体数 ‎ 出生（率）与死亡（率），迁入（率）与迁出（率） ‎ ‎（2）资源有限，种内斗争加剧 ‎ ‎（3）该动物活动能力强，活动范围大 K1 ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】种群特征有数量特征和空间特征，数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比例。空间特征包括集群分布、随机分布、均匀分布。‎ ‎【详解】（1）种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数。结合分析，直接决定种群密度的因素有出生率和死亡率、迁入率和迁出率，年龄组成通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度，性别比例通过影响出生率间接影响种群密度。‎ ‎（2）植物种群的最后产量恒定法适用于种群，这一规律出现的原因是由于种内关系导致的，即是由于高密度下资源有限，种内斗争加剧。‎ ‎（3）样方法适用于植物或者活动能力弱、活动范围小的动物，例如昆虫卵 、蚜虫、跳蝻的密度等。该甲虫的数量调査不宜用样方法而适宜用标志重捕法，原因是该动物活动能力强，活动范围大。依据种群数量在K值（环境容纳量）上下波动，分析曲线可知此甲虫的环境容纳量为K1。‎ ‎【点睛】易错点：能够依据种群数量在环境容纳量上下波动这一特点确定种群的环境容纳量。‎ ‎23．（2019河北石家庄模考）建立生态农业和对被破坏的自然生态系统进行恢复，实现了自然、经济、社会持久而协调的发展。请回答下列问题：‎ ‎（1）建立生态农业，可以将秸秆作饲料喂牲畜，牲畜粪便进入沼气池，发酵产生的沼气作燃料，沼渣用来肥田。沼渣肥田可以促进生态系统的______功能。牲畜粪便中的能量属于______（填“第一营养级的同化量”、“第二营养级的同化量或“第二营养级传递给分解者的能量”）‎ ‎（2）豆科植物与根瘤菌的种间关系为______。生态农业往往选择豆科植物和玉米、小麦等农作物进行轮作，主要目的是______。生态农业控制害虫数量时，往往通过喷施性引诱剂，干扰昆虫交尾，性引诱剂属于______信息，该实例说明______ 离不开信息传递。‎ ‎（3）人类对受到严重破坏而退化的草原和森林生态系统进行恢复，主要利用的是______理论，在不同的阶段种植不同的植物，并采用生态工程的办法使其恢复到正常状态。‎ ‎【答案】（1）物质循环 第一营养级的同化量 ‎ ‎（2）互利共生 使豆科植物中根瘤菌所固定的氮肥得到合理利用，减少对氮肥的施加 化学 生物种群的繁衍 ‎ ‎（3）群落演替 ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】生物的种间关系：捕食、竞争、寄生和互利共生。‎ 生产者同化量的去向：呼吸作用散失的能量、流向下一营养级的能量、流入分解者的能量。‎ 生态系统的信息类型：物理信息、化学信息和行为信息。‎ ‎【详解】（1）建立生态农业，可以将秸秆作饲料喂牲畜，牲畜粪便进入沼气池，发酵产生的沼气作燃料，沼渣用来肥田。沼渣肥田可以促进生态系统的物质循环功能，实现了物质的循环再生。牲畜为第二营养级，其粪便中的能量属于第一营养级的同化量。‎ ‎（2）豆科植物与根瘤菌的种间关系为互利共生。豆科植物和玉米、小麦等农作物进行轮作，这样可以使豆科植物中根瘤菌所固定的氮肥得到合理利用，减少对氮肥的施加。生态农业控制害虫数量时，往往通过喷施性引诱剂，干扰昆虫交尾，其中性引诱剂属于化学信息，该过程中化学信息影响了种群的繁衍，故体现了生物种群的繁衍离不开信息传递。 ‎ ‎（3）人类对受到严重破坏而退化的草原和森林生态系统进行恢复，主要利用的是群落演替理论，在不同的阶段种植不同的植物，并采用生态工程的办法使其恢复到正常状态。‎ ‎【点睛】易错点：初级消费者粪便中的能量属于上一营养级的同化量，不属于自身的同化量。‎