2025年高考二轮复习生物大单元7生物与环境层级二关键突破提升练3

层级二关键突破提升练学生用书P203

突破点1种群数量的变化、影响因素及应用1.(2024·山东滨州一模)草原鼢鼠为我国草原地区常见鼠害种,科研小组选择某草原相同面积的不同地块对其展开调查,结果如下表。下列说法错误的是()调查地块第一次捕获并标记个体数/只第二次捕获个体数/只第二次捕获个体中被标记个体数/只干旱陆地23279水陆交界地16124水域862A.为保证调查数据的准确性,两次捕获时间间隔不宜过长B.草原鼢鼠在不同地段分布不同体现了群落的水平结构C.防治该地区草原鼢鼠的重点区域应选择干旱陆地地带D.被捕获过的草原鼢鼠更难以捕捉,会导致调查结果偏大答案B解析为尽量排除其他因素的干扰,两次捕获时间间隔不宜过长,尽量保证调查数据的准确性,A项正确;草原鼢鼠属于同一物种,草原鼢鼠在不同地段分布不同不能体现群落的水平结构,属于种群水平研究的内容,B项错误;利用标记重捕法计算某区域某种群的种群数量时,设该区域要计算的种群的个体总数为N,其中标记总数为M,重捕总数为n,重捕中被标记的个体数为m,则N∶M=n∶m,由此可估算出该区域要计算的种群的数量N=(M×n)÷m,以此公式分别计算出干旱陆地有草原鼢鼠69只,水陆交界地有草原鼢鼠48只,水域有草原鼢鼠24只,故防治该地区草原鼢鼠的重点区域应选择干旱陆地地带,被捕获过的草原鼢鼠更难以捕捉,可能会导致第二次捕获的个体中被标记的个体数即m偏少,会导致调查结果偏大,C、D两项正确。2.(2024·山东菏泽模拟)右图表示某人工鱼塘中的鲤鱼经捕捞后一段时间内的种群数量变化曲线,在t2时为了估算种群的数量,投放带标记的个体共300条,待投放个体均匀分布后进行重捕,捕获1000条,其中带标记的个体20条,下列说法正确的是()A.t0时进行捕捞,为了持续获得最大经济效益,剩余量不能小于K/2B.捕捞后t0~t1期间种群数量不断减小,出生率与死亡率的比值降低C.利用标记重捕法可估算出t2时该鱼塘中鲤鱼的种群数量是15000条D.研究该鱼塘中鲤鱼的生态位,通常要研究它出现的频率、种群密度等答案B解析t2时进行捕捞,剩余量不能小于K/2,因为K/2时种群增长速率最大,此时可持续获得最大经济效益,A项错误;出生率和死亡率是决定种群数量的重要因素,由于捕捞后t0~t1期间种群数量不断减小,则其出生率小于死亡率,可见,该时段出生率与死亡率的比值降低,B项正确;鲤鱼的种群数量=(初捕数×重捕数)/重捕中有标记的个体数,据此计算结果为(300×1000)/20=15000(条),此时计算的种群数量可表示补充之前的种群数量,C项错误;研究该鱼塘中鲤鱼的生态位,通常要研究它的食物、栖息地、天敌以及与其他物种的关系等,D项错误。3.(2024·黑吉辽卷)(10分)为协调渔业资源的开发和保护,实现可持续发展,研究者在近海渔业生态系统的管控区中划分出甲(捕捞)、乙(非捕捞)两区域,以探究捕捞产生的生态效应,部分食物链如图1所示。回答下列问题。海藻→海胆→岩龙虾图1(1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升,海藻生物量下降。捕捞压力加剧了海胆的种内竞争,引起海胆的迁出率和上升。乙区域禁捕后,捕食者的恢复(填“缓解”或“加剧”)了海胆的种内竞争,海藻生物量增加。以上研究说明捕捞能(填“直接”或“间接”)降低海洋生态系统中海藻的生物量。

(2)根据乙区域的研究结果推测,甲区域可通过调节机制恢复到乙区域的状态。当甲区域达到生态平衡,其具有的特征是结构平衡、功能平衡和。

(3)为了合理开发渔业资源,建构生态学模型,探究岩龙虾种群出生率和死亡率与其数量的动态关系。仅基于模型(图2)分析,对处于B状态的岩龙虾种群进行捕捞时,为持续获得较大的岩龙虾产量,当年捕捞量应为只;当年最大捕捞量不能超过只,否则需要采取有效保护措施保证岩龙虾种群的延续,原因是。

图2答案(1)死亡率缓解间接(2)负反馈收支平衡(3)1030处于B状态的岩龙虾种群数量为35只,若当年最大捕捞量超过30只,则种群数量小于5只,此时种群的出生率小于死亡率,种群无法延续解析(1)甲区域岩龙虾的捕捞使海胆密度上升,加剧了海胆的种内竞争,引起海胆的迁出率和死亡率上升。乙区域禁捕后,捕食者数量恢复,大量捕食海胆,导致海胆数量下降,缓解了海胆的种内竞争。以上研究说明捕捞能通过影响海胆的数量间接降低海洋生态系统中海藻的生物量。(2)生态系统的自我调节能力是以负反馈调节机制为基础的。处于生态平衡的生态系统具有三大特征——结构平衡、功能平衡和收支平衡。(3)种群数量为25只时增长速率最大,故为持续获得较大的捕捞量,当年捕捞量应为3525=10(只),当出生率小于死亡率(种群数量小于5)时,种群无法延续,故当年的最大捕捞量不能超过355=30(只)。突破点2群落的结构与演替4.(2024·山东滨州二模)随着时间推移,发生富营养化的海水中,生物群落物种组成的变化表现出一定的规律性:初期细胞体积较小的硅藻类浮游植物占优势;中期海水的营养盐减少,但藻类的种类显著增加,细胞体积较大的角毛藻成为优势物种;后期海水的营养盐浓度较低,海水存在的分层现象会妨碍营养盐从下层补充到上层,能运动的大型甲藻成为优势物种。下列说法错误的是()A.中期藻类丰富度的增加有利于广食性捕食者的生存B.每种浮游植物都占据相对稳定的生态位是协同进化的结果C.藻类丰富度的变化与生物的适应性及种间竞争等有关D.与硅藻和角毛藻相比,甲藻对盐浓度的适宜范围更窄答案D解析植物可以为动物提供栖息场所和食物条件,中期藻类丰富度的增加有利于广食性捕食者的生存,A项正确;生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,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,每种浮游植物都占据相对稳定的生态位是协同进化的结果,B项正确;结合题干信息可知,藻类丰富度的变化与生物的适应性及种间竞争等有关,C项正确;后期海水的营养盐浓度较低,海水存在的分层现象会妨碍营养盐从下层补充到上层,能运动的大型甲藻成为优势物种,故与硅藻和角毛藻相比,甲藻对盐浓度的适宜范围更宽,D项错误。5.(2024·山东临沂二模)为衡量甲、乙两种植物的竞争能力,科学家进行了取代种植实验,即将甲、乙植物按照不同比例进行混合种植,并计算收获时的种子产量比值,结果如图所示(M=播种甲的种子数/播种乙的种子数,N=收获甲的种子数/收获乙的种子数)。下列分析错误的是()A.当M=b时,收获甲的种子数等于收获乙的种子数B.若M>b,则甲与乙竞争时乙处于劣势C.乙种群对甲种群数量的影响属于密度制约因素D.在自然状态下,若观测到某年M值为a,则将来甲可能会被淘汰答案A解析由题图可知,当M=b时,即M=N,表示(播种甲的种子数/播种乙的种子数)=(收获甲的种子数/收获乙的种子数),但此时收获甲的种子数不一定等于收获乙的种子数,A项错误;若M>b,则N>M,说明甲与乙竞争时乙处于劣势,B项正确;一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,这些因素称为密度制约因素,而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素,甲种群对乙种群数量的影响与种群密度有关,属于密度制约因素,C项正确;若观测到某年M值为a,则收获时N的数值小于a,预测在未来甲可能会被淘汰,D项正确。6.(2024·山东潍坊三模)(14分)科研人员2015年和2020年两次对攀枝花苏铁国家级自然保护区内所有木本植物进行调查,部分调查结果如下(图中已含群落中重要值大于1的全部木本植物)。2015—2020年群落各种群的变化物种年死亡率/%年补员率/%种群大小变化率/%攀枝花苏铁0.150.180.04铁橡栎0.706.465.75滇榄仁0.2415.0314.79蒙桑1.086.575.49岩柿04.014.01山槐011.6011.60(1)重要值是研究某个物种在群落中的地位和作用的综合数量指标,表征物种在群落中的优势程度。重要值的计算可能与下列哪些指标相关?。

A.种群密度(一定范围内该种群全部个体数/样地面积)B.种群频度(一定范围内该种群出现样方数/总样方数)C.种群显著度(一定范围内该种群植物基部面积或胸高断面积/样方面积)D.种群年死亡率(一定范围内该种群死亡的个体数/种群个体数)E.种群年补员率(一定范围内该种群新出现的个体数/种群个体数)F.种群大小变化率(一定范围内该种群增加的个体数/种群个体数)(2)根据调查数据推测,该保护区群落演替方向(填“有利于”或“不利于”)攀枝花苏铁的就地保护,依据是。

(3)攀枝花苏铁有较强的耐火能力,因此可采用人为控制计划烧除的方法,清除地面积累物。科研人员在划定区域内使用计划烧除方式干预后,与对照区域内的成年攀枝花苏铁进行研究,结果如下。比较项目株高/m新生叶片数目新生叶片长度/cm计划烧除组0.8930.8391.76对照组0.8310.22112.33据结果分析,计划烧除干预对成年攀枝花苏铁的影响是。火烧会对土壤产生复杂影响,请从土壤的角度分析,计划烧除对攀枝花苏铁可能产生的利与弊:。

答案(1)ABC(2)不利于调查时间内攀枝花苏铁的重要值降低,表明其优势程度在下降,随着演替的进行,其优势地位可能会被其他物种取代(3)计划烧除干预几乎不影响攀枝花苏铁成年树的株高,但会增加新生叶片数目,同时新生叶片长度有所减小利:有机物经燃烧产生的灰烬增加了土壤中无机盐的含量;去除林下的草本和灌木植物,减少对土壤养分的竞争。弊:增加地表水分散失,干旱程度增加;杀死地表部分微生物,减弱分解者的分解作用解析(1)重要值是在计算、评估物种多样性时的重要指标,以综合数值表示植物物种在群落中的相对重要性,重要值=种群密度+种群频度+种群显著度,A、B、C三项正确。(2)由调查数据可知,调查时间内攀枝花苏铁的重要值降低,表明其优势程度在下降,随着演替的进行,其优势地位可能会被其他物种取代,由此可知该保护区群落演替方向不利于攀枝花苏铁的就地保护。(3)由表格内容可知,与对照组相比,计划烧除组攀枝花苏铁成年树的株高略有升高,新生叶片数目明显上升,新生叶片长度有所减小,由此可知,计划烧除干预几乎不影响攀枝花苏铁成年树的株高,但会增加新生叶片数目,同时新生叶片长度有所减小。从土壤的角度来看,计划烧除的优势在于有机物经燃烧产生的灰烬,增加了土壤中无机盐的含量;去除林下的草本和灌木植物,减少对土壤养分的竞争。弊端在于可以增加地表水分散失,干旱程度增加;杀死地表部分微生物,减弱分解者的分解作用。突破点3生态系统的能量流动过程和相关计算7.(2024·辽宁模拟)科研人员调查了某人工鱼塘一年的能量流动相关数值,其中部分能量数值如下表所示,下列相关叙述正确的是()种类生产者固定的能量饲料投入鱼摄入的量鱼粪便中的能量鱼通过呼吸作用散失的能量能量/(×105kJ·m2·a1)1002018310A.流经该人工鱼塘的总能量为1×107kJ/(m2·a)B.鱼流向分解者的能量为3×105kJ/(m2·a)C.鱼用于生长、发育和繁殖的能量为5×105kJ/(m2·a)D.第一营养级到第二营养级的能量传递效率为15%答案C解析流经该生态系统的总能量为生产者固定的能量和人工投入的饲料中的能量,为(100+20)×105=1.2×107[kJ/(m2·a)],A项错误;鱼的同化量=(183)×105=15×105[kJ/(m2·a)],鱼的同化量等于呼吸作用散失的能量、流向分解者的能量、流向下一营养级的能量和未利用的能量,根据表格信息无法得知鱼未利用的能量和流向下一营养级的能量,因此,流向分解者的能量无法计算,B项错误;鱼的同化量=摄入量粪便量=(183)×105=15×105[kJ/(m2·a)],该部分能量等于呼吸作用散失的能量和用于自身生长、发育和繁殖的能量,因此鱼用于自身生长、发育和繁殖的能量为(1510)×105=5×105[kJ/(m2·a)],C项正确;表格中显示生产者固定的能量为100×105kJ/(m2·a),鱼的同化量为(183)×105=15×105[kJ/(m2·a)],其同化量中有一部分来自饲料,因此无法计算第一营养级到第二营养级的能量传递效率,D项错误。8.(不定项)(2024·山东泰安模拟)某城市为了解决城市生活污水净化问题,建立了一处湿地公园。该生态系统主要存在三个营养级,分别为植物、植食性动物和肉食性动物。三个营养级的能量流动调查结果如下表所示(单位:×103kJ)。下列说法正确的是()食物链植物植食性动物肉食性动物同化量463XY呼吸作用消耗9624.53.8未被利用29229.33.1分解者分解122.1微量A.生产者在生态系统中的主要功能是制造有机物、固定能量B.植食性动物遗体残骸的能量就是其流入分解者的全部能量C.植物用于生长、发育和繁殖的能量为367×103kJD.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率约为11.27%答案ACD解析生产者作为生态系统的基石,在生态系统中的主要功能是制造有机物、固定能量和传递信息,A项正确;植食性动物遗体残骸的能量及肉食性动物捕食植食性动物后的排遗物中的能量之和是其流入分解者的全部能量,B项错误;根据能量流动的过程可知,植物用于生长、发育和繁殖的能量=植物的同化量植物呼吸作用消耗的能量,即(46396)×103=367×103(kJ),C项正确;分析表中的数据,第二营养级同化量X=(4639629212)×103=63×103(kJ),第三营养级同化量Y=(6324.529.32.1)×103=7.1×103(kJ),能量由第二营养级到第三营养级的传递效率约为7.1/63×100%≈11.27%,D项正确。9.(2024·山东日照二模)科学家对某生态系统中几种不同动物的同化效率(同化量/摄入量)和生长效率(生产量/同化量)进行研究,相关数据见下表。生产量是指呼吸作用消耗后所净剩的能量值,它以有机物的形式累积在生态系统中。单位为kJ/(m2·a)。下列说法错误的是()动物种类摄入量同化量生产量蜘蛛(肉食,变温动物)12.6011.901.90蝗虫(植食,变温动物)3.711.370.51田鼠(植食,恒温动物)7.406.700.10麻雀(杂食,恒温动物)4.003.600.05A.动物的同化效率可能与其食性有关B.蜘蛛粪便中的能量为0.7kJ/(m2·a)C.恒温动物的生长效率往往高于变温动物的生长效率D.适当提高养殖动物的同化效率和生长效率可提高经济效益答案C解析同化效率的高低不仅取决于该生物所处的营养级,还因食物性质或类型不同而有明显的差异,通常肉食性动物的同化效率要高于植食性动物,A项正确;蜘蛛粪便中的能量为12.611.9=0.7[kJ/(m2·a)],B项正确;变温动物的呼吸速率随着温度的改变而改变,恒温动物更需要依靠呼吸作用释放的热量维持体温相对稳定,而同化量等于呼吸作用散失的热能与用于生长、发育和繁殖的能量之和,故变温动物的生长效率一般高于恒温动物,C项错误;适当提高养殖动物的同化效率和生长效率可提高经济效益,D项正确。10.(2024·甘肃模拟)下表是某海洋生态系统中五个种群的能量数值,单位为×102kJ/(m2·a),且每个种群只占一个营养级,己为分解者。下列相关叙述正确的是()项目甲乙丙丁戊己种群用于生长、发育和繁殖的能量66.22.1408.50.81.921.1呼吸作用消耗的能量84.69.7554.31.69.5211.0A.甲最可能是初级消费者,占据第一营养级B.在这五个种群中,丁处于第五营养级C.该生态系统中第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.4%D.该生态系统中各营养级间的信息传递都是单向的答案C解析生态系统中第一营养级生物,即生产者的能量最多,即丙为生产者,其同化的能量为9.628×104kJ/(m2·a),A项错误;同化的能量=用于生长、发育和繁殖的能量+呼吸作用消耗的能量,所以甲同化的能量=(66.2+84.6)×102=150.8×102[kJ/(m2·a)],乙同化的能量=(2.1+9.7)=11.8×102[kJ/(m2·a)],丙同化的能量=(408.5+554.3)=962.8×102[kJ/(m2·a)],丁同化的能量=(0.8+1.6)=2.4×102[kJ/(m2·a)],戊同化的能量=(1.9+9.5)×102=11.4×102[kJ/(m2·a)],所以食物链是丙→甲→乙→丁和丙→甲→戊→丁,即丁处于第四营养级,B项错误;甲为第二营养级,甲同化量为150.8×102kJ/(m2·a),第三营养级的同化量=(11.8+11.4)×102=23.2×102[kJ/(m2·a)],故该生态系统中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为(23.2×102)/(150.8×102)×100%≈15.4%,C项正确;该生态系统中各营养级间的信息传递往往是双向的,D项错误。11.(2024·山东青岛三模)(14分)“海洋牧场”是指在一定海域内,利用自然的海洋生态环境,将人工放流的经济海