生物与环境模块（含解析）-2025年高考生物一轮复习科学史类实验专练

（4）生物与环境模块

高考一轮复习生物学科学史类实验专练

1.某同学重复了生态学家高斯的草履虫竞争实验：将从同一自然水域获得的双小核草履虫

（a）和大草履虫（b）两种草履虫放在一个培养管中混合培养时，其种群增长如图1；当两种

草履虫单独在不同的培养管中培养时，结果如图2。下列说法错误的是（）

图2

A.两种草履虫单独培养时种群数量均呈逻辑斯谛增长

B.由图1可以推断，在自然环境中大草履虫存在竞争优势

C.图1中2小时之前两种草履虫生态位有重叠，但不一定存在竞争

D.若在培养管中继续单独培养，两种草履虫的数量可能均会下降

2.一个物种在没有竞争者和捕食者时所拥有的生态位称为基础生态位，在竞争者或捕食者存

在时所拥有的生态位称为实际生态位。大草履虫和绿草履虫属于两个物种，下图分别为两者

单独培养（图a、图b）以及混合培养时（图c）种群密度的变化，下列说法错误的是（）

兽

轮o_

嗡250

o_

»1加O

o

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5

浮o

m_

L

O6

4812

时间（d）时间（d）时间（d）

图a图b图c

A.由图可知，两种生物存在种间竞争关系，单独培养时两者均在第8天左右增长速率最大

B.高斯实验中，大草履虫与双小核草履虫混合培养达到稳定时，大草履虫没有实际生态位

C.图c的变化趋势是混合培养的两种生物在实际生态位上存在差异造成的

D.一个物种在群落中所处的空间位置、占用资源及其在群落中的地位，称为这个物种的生态

位

3.生态学家高斯（GF.Gause）曾经做过一个实验，在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，然

后每隔24h统计一次大草履虫的数量，经过反复实验，结果如下图所示。从图中可以看出，

大草履虫的数量在第二天和第三天增长较快，第五天以后基本维持在375个左右。下列相关

大草履虫种群的增长曲线

A.培养初期（第一天），大草履虫因种内竞争强而增长缓慢

B.该实验中大草履虫种群的增长率先增加后减少

C.若种群起始数量改为20,则K值会变大

D.改变培养温度会影响大草履虫的数量，这属于非密度制约因素

4.生态学家高斯选用了两种形态和习性上很接近的草履虫分别进行了单独培养、混合培养的

实验。下图所示实线表示将大草履虫和双小核草履虫放在同一容器里混合培养的结果，虚线

表示单独培养双小核草履虫的结果。下列说法正确的是（）

时间/d

A.混合培养中大草履虫和双小核草履虫的种间竞争程度由强到弱

B.该实验中直接决定大草履虫种群数量的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率

C.研究大草履虫和双小核草履虫之间的相互关系是在种群水平上研究的问题

D.图中阴影面积越大，说明与大草履虫共同培养时双小核草履虫遭遇的环境阻力越大

5.如图为某一调查期间雪兔和狰狗的种群数量波动情况，下列叙述与事实相符的是（）

0(

T-2(M)0

-0

・T181O0

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M)x

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2*

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460

如

185018601870188018901900191019201930

20

年份

香免和相判的种群戴支波动

A.狰制种群的数量波动为非周期性波动

B.雪兔K值的大小受领域行为和内分泌调节

C.调查期间两种群的数量变化均呈“S”形曲线

D.绘制雪兔种群存活曲线至少需要观察记录1000个个体

6.影响种群个体数量变化的因素很多，有些因素的作用是随种群密度而变化的，这种因素被

称为密度制约因素；有些因素虽对种群数量起限制作用，但其作用强度和种群密度无关，被

称为非密度制约因素。下列相关叙述错误的是()

A.大杜鹃的幼苗在-2℃环境下会死亡，幼树死亡率高，温度属于非密度制约因素

B.狰痢和雪兔种群数量在一定范围内波动，体现了密度制约因素影响种群数量的作用

C.干旱缺水时，东亚飞蝗呈爆发式增长，气候干旱是密度制约因素

D.两种因素都是通过影响出生率、死亡率或迁入率、迁出率来起着控制种群数量的作用

7.如图是赛达伯格湖的能量流动图解[单位：kJ/(m2-a)]o据图分析，下列相关叙述正确

的是()

A.图中12.5kJ/(m2•a)的能量仅包括了枯枝败叶内的能量

B.植食动物呼吸量与其同化量比值高于肉食动物

C.流经该生态系统的总能量是各个营养级同化量之和

D.第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为20%

8.某同学根据赛达伯格湖的能量流动图解，绘制了如图所示的能量金字塔。下列说法正确的

是（）

A.图中I-II一山构成一条食物链

B.图中未体现出的生态系统的组成成分是非生物环境

C.由图可知能量流动是逐级递减的

D.该金字塔也可以用来表示生物量金字塔或数量金字塔

9.下图为赛达伯格湖能量流动的分析，图中GP为总初级生产量，H、C分别代表植食动物和

肉食动物，R表示呼吸（单位：cal-cm2a-i）。下列叙述错误的是（）

A.利用上图数据可对赛达伯格湖的能量流动情况进行定量分析

B.生产者用于自身生长、发育、繁殖的能量为88cal-cm2a“

C.第二营养级和第三营养级之间的能量传递效率为20%

D.夏天时赛达伯格湖附近凉爽宜人，体现了生物多样性的直接使用价值

10.生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，下图为能量流动图解。图中数

据的单位为J/（cm2•a）o下列说法错误的是（）

辛

入射日春、

^497693.2植食性动物肉食性动物

12.6

A.“未利用”中的能量会暂时性脱离该生态系统能量流动

B.生产者和植食性动物间存在信息传递

C.生产者流入分解者的能量为12.5J/（cm2•a）

D.肉食性动物尿液中的能量不属于其同化的能量

11.美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行分析，是生态系统能量流动定量研究的

开创性工作。下图是赛达伯格湖的能量流动图解（图中数字为能量数值，单位是J-cm2也

1）。下列关于该生态系统中能量利用和传递特征的叙述，正确的是（）

分解者

14.6

太阳辐射生产者植食性动物肉食性动物

497693.2464.662.812.6

9

未.

8

固Z

&

定6未利用

寸呼吸作用

327.3

122.6

A.生产者流向分解者的12.5J.cm2a-1能量仅是生产者的枯枝败叶

B.流经该生态系统的总能量为464.6J-cm2aI全部储存于生产者的有机物中

C.呼吸作用消耗使能量在传递时逐级减少，能量传递的效率随营养级的升高而降低

D.相邻营养级之间的能量传递效率范围是10%〜20%,生态系统中的能量不能循环流动

12.林德曼对赛达伯格湖生态系统中各营养级之间的能量传递效率进行了统计，结果发现生产

者固定的太阳能只占输送到该湖区的太阳能的极少一部分，食草动物同化的能量约占生产者

固定量的13.3%,次级消费者同化的能量约占食草动物同化量的20.1%,下列相关叙述错误

的是（）

A.生产者主要是绿色植物，它们通过光合作用固定太阳能

B.食草动物属于初级消费者，其可加快该生态系统的物质循环

C.物质是能量的载体，能量流动又驱动了物质在生态系统中循环

D.次级消费者的呼吸和粪便排出等导致其同化量仅占食草动物的20.1%

答案以及解析

1.答案：B

解析：两种草履虫单独在不同的培养管中培养时，由于资源、空间有限，故种群数量都呈逻

辑斯谛增长（即“S”形地线增长），A正确；由题图1可推断，两种草履虫在一个培养管中

混合培养时到了后期，明显a数量大于b,说明在自然环境中双小核草履虫（a）占竞争优势，

B错误；两种草履虫的食性相似，代表着两种草履虫存在生态位重登：由题图1可知，2小时

之前与b的种群数量相似，增长速度相当，培养初期，资源、空间、环境等条件充足，可判断

两种草履虫不一定会存在竞争，C正确；培养后期。由于食物减少或消耗完，空间有限，即

使单独培养，两种草履虫数量可能均会下降，D正确。故选B。

2.答案：D

解析：A、二者混合培养时的它们各自的环境容纳量都低于单独培养时的各自环境容纳量，

说明二者为种间竞争关系，二者单独培养时呈S形曲线增长，在第8天左右增长速率最大，

A正确；B、高斯实验中，混合培养若干天达到稳定时，大草履虫消失，只有双小核草履虫继

续存活，因此大草履虫没有实际生态位，B正确；C、混合培养的两种生物由于种间竞争，会

出现生态位的改变，因此其实际生态位上存在的差异造成了图c中两种草履虫的变化趋势，C

正确；D、一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及

与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位，D错误。故选D。

3.答案：D

解析：培养初期，大草履虫数量较少，种内斗争微弱，大草履虫进入新的环境中需要适应一

段时间，所以种群数量增长缓慢，A错误；该实验中大草履虫种群的增长曲线属于“S”形增

长，增长率一直减小，B错误；若种群起始数量改为20,但是培养液体积和营养物质不变，

能维持的大草履虫数量不变，则K值不变，C错误；培养温度属于非密度制约因素，D正

确。

4.答案：D

解析：A、混合培养的初期，营养物质较丰富，空间充裕，大草履虫和双小核草履虫的种间

竞争程度较小，随着二者数量的增加，营养物质减少，空间不足，二者竞争程度加剧，当大

草履虫数量不断减少时，二者竞争程度减弱，A错误；B、该实验中直接决定大草履虫种群数

量的因素是出生率和死亡率，该实验没有涉及迁入率和迁出率，B错误；C、研究大草履虫和

双小核草履虫之间的相互关系属于种间关系，是在群落水平上研究的问题，C错误；D、两种

草履虫生活在同一环境中，争夺生活资源使双小核草履虫遭遇的环境阻力增大，图中阴影面

积越大，说明与大草履虫共同培养时双小核草履虫遭遇的环境阻力越大，D正确。故选D。

5.答案：D

解析：狰刷种群的数量波动为周期性波动，A错误；雪免K值的大小受天敌、气候、食物、领

域行为等因素影响，不受内分泌调节，B错误；调查期间两种动物的种群数量有增加也有减

少，呈现周期性波动，不是“S”形曲线数量变化，C错误；从题图中看出，绘制雪兔种群存

活曲线至少需要观察记录1000个个体，D正确。故选D。

6.答案：C

解析：A、温度对种群数量的影响程度与种群密度无关，高温属于非密度制约因素，A正确

；B、当雪兔增加时狰狗也会增多，这样雪兔种群的增长就受到抑制，雪兔和狰制种群数量

在一定范围内波动，体现了密度制约因素影响种群数量，B正确；C、气候干旱和种群密度无

关，气候干旱是非密度制约因素，C错误；D、密度制约因素和非密度制约因素都是通过影响

种群的出生率、死亡率或迁入率、迁出率来控制种群数量，D正确。

7.答案：D

解析：植食动物的同化量=464.6-12.5-96.3-293=62.8口/(1112・2),肉食动物的同化量=62.8-

2.1-29.3-18.8=12.6kJ/(m2•a)□题图中12.5kJ/(m2•a)的数值是指生产者传给分解者的能

量，包括生产者的枯枝败叶和植食动物的粪便中的能量，A错误；植食动物和肉食动物呼吸

量和同化量的比值分别是18.8+62.8X100%q30%和7.5+12.6X100%七60%,B错误；流经

生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，大于各营养级同化量之和，C错误；结合题意可

知，第二营养级到第三营养级的能量传递效率为12.6+62.8X100%-20%,D正确。故选

Do

8.答案：C

解析：题图中I、II、in表示的是营养级，不能构成食物链，A错误；题图中I、n、in表

示的是生态系统各营养级，未体现出非生物环境、分解者，B错误；由题图可知，能量流动

是逐级递减的，c正确；数量金字塔是各营养级之间的数量关系，如果消费者个体小而生产

者个体大，如昆虫和树，那么数量金字塔就会呈现上宽下窄的倒置金字塔形；浮游植物的个

体小，寿命短。其所在生态系统的生物量金字塔可能在某时期呈现上宽下窄的倒置金字塔

型，所以该金字塔不可以用来表示所有生态系统的生物量金字塔或数量金字塔，D错误。

9.答案:D

解析：A、生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，A正确；

B.分析题图可知，生产者固定的能量为118872-n8761=Ulcal-cm2aL生产者用于自身生

长、发育、繁殖的能量为Ul-23=88cal-cnr2.a-i,B正确;

D.能量传递效率=下一营养级的同化量一上一营养级的同化量xlOO%,第二营养级的同化量为

88-70-3=15cal-cm-2-a1,第三营养级的同化量为15-4.5-7-0.5=3cal-cm-2-a1,故第二营养级和第

三营养级之间的能量传递效率为3-15xl00%=20%,C正确；

D.夏天时赛达伯格湖附近凉爽宜人，赛达伯格湖具有调节气候的生态功能，是生物多样性的

间接价值，D错误。

故选D。

10.答案：D

解析：本题主要考查生态系统中的能量流动。“未利用”中的能量会暂时性脱离该生态系统

能量流动，一般会保留一段时间