备战2023高考生物押山东卷第24题 生物与环境模块（解析版）

学而优·教有方PAGEPAGE1押山东卷第24题生物与环境模块3年考题考情分析种群及其动态群落及其演替生态系统及其稳定性2020年山东卷第24题2021年山东卷第24题2022年山东卷第24题通过近三年试题分析发现，种群密度、种群数量的变化是种群与群落部分的高频考点。与生活联系比较密切的生物(如酵母菌、藻类、细菌等)在特定的环境条件(如培养基、培养液、池塘等)下或在有其他生物(外来物种入侵)或环境的变化(不断更新培养液)等其他因素的影响下,种群数量的变化也成为考查的热点。种群的数量特征及种群密度的调查方法大多以坐标曲线、图表及新情境等形式呈现，考查学生在新情境下获取信息、分析问题、解决问题的能力和创新能力。生物与环境模块的简答题中常常涉及基础文字类和原因分析类：①基础文字类题型：不需借助其他形式，以纯文字的形式呈现问题的一种常见题型。考查内容涉及生物学的基本概念、基本原理和规律及理论、结论性语言等，遍布各个板块。该题型主要考查学生的识记能力、理解能力及原理和规律的应用能力等。这类题目在高考试题中也常出现，并且一般比较容易得分。【答题指导】若此类题目直接考查概念、原理或规律等，注意用课本专业术语规范回答。若题目文字信息较多时，要注意充分理解题中相关信息，进行快速分析、判断和迁移，确定试题考查的主要生物学的概念、原理和规律等相关知识，然后做出完整规范的解答。对于这类题型，可按以下思路解题：阅读理解文字材料，筛选有效信息，联系课本确定答题依据的概念与原理等，联系材料组织答案。②原因分析类：一般根据题中文字信息或图文信息结合分析实验现象或结果产生的原因。答案依据有的就是课本中的结论性语句或原理、规律等；有的是将课本中的理论及规律等迁移到新情景的题目中解题。【答题指导】一般性原因分析题依据是课本中的原理、理论或规律等。难度较大的是分析新情境下结果的成因，思路为：条件→过程→结果即因果链条，根据情况也可以逆推，即结果→过程→条件，然后顺答。思路找到后再组织语言，规范准确答题。1.（2020年山东卷T24）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(em)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151．06有机农业191．23无公害农业171．1010-20常规农业131．00有机农业181．11无公害农业161．07（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】【分析】1、生态系统的概念：由生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。2、生态系统能量流动的去向：一个营养级的生物所同化着的能量一般用于4个方面：一是呼吸消耗；二是用于生长、发育和繁殖，也就是贮存在构成有机体的有机物中。贮存在有机体的有机物中能量有一部分是死亡的遗体、残落物、排泄物等被分解者分解掉；另一部分是流入下一个营养级的生物体内，及未被利用的部分。3、生态系统的稳定性：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定性。生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，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，抵抗力稳定性就越高。4、群落的空间结构：包括垂直结构和水平结构。群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是成层现象，即在垂直方向分成许多层次的现象。影响植被分层的主要因素是阳光，影响动物分层的主要因素是栖息空间和食物。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性。影响群落水平结构的因素包括地形的变化、土壤的湿度、盐碱度的差异性、光照强度的不同、生物自身的生长特点不同以及人与动物的影响等。【详解】（1）根据以上分析可知，一个营养级的生物所同化着的能量一般用于4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。根据以上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）根据以上分析可知，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，在生物体内逐步浓集增大的趋势。而且随着营养级的不断提高，有害污染物的浓集程度也越高，因此土壤中的污染物铬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。（4）根据图中信息可知，长期施用有机肥后，土壤中腐生细菌数量增加，导致食细菌线虫数量增加，在食物网中引起捕食性线虫数量的增加，这使得植食性线虫由于被大量捕食而数量减少，且减少量多与因植物根系增长而增加的数量。2.（2021年山东卷T24）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（实现生态效益和经济效益的可持续发展）【解析】【分析】群落的结构包括垂直结构和水平结构：垂直结构：在垂直方向上，大多数群落（陆生群落、水生群落）具有明显分层现象，植物主要受光照、温度等的影响，动物主要受食物的影响。水平结构：由于不同地区的环境条件不同，即空间的非均一性，使不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，形成了生物在水平方向上的配置状况。能量流动的过程：①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能；②流向下一营养级；③遗体残骸、粪便等被分解者分解；④未被利用：包括生物每年的积累量，也包括动植物残体以化学燃料形式被储存起来的能量。即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。M同化的能量是3281+2826=6107，N同化的能量是386。【详解】（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=2488kJ/（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。3.（2022年山东卷T24）在一个群落中随机选取大量样方，某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比为该物种的频度，频度分级标准如表所示。在植物种类分布均匀且稳定性较高的生物群落中，各频度级植物物种数在该群落植物物种总数中的占比呈现一定的规律，如图所示。频度级1%~20%21%~40%41%~60%61%~80%81%~100%ABCDE（1）若植物甲为该群落的优势种，则植物甲的频度最可能属于______级，而调查发现该频度级中的植物乙不是优势种，则乙的种群密度和分布范围的特点分别是______、______。（2）若某草地植物物种的频度级符合上图所示比例关系，且属于D频度级的植物有16种，则该草地中植物类群的丰富度为______种。（3）若研究植物甲的生态位，通常需要研究的因素有______（填标号）。A.甲在该区域出现的频率 B.甲的种群密度C.甲的植株高度 D.甲与其他物种的关系（4）随着时间的推移，群落可能会发生演替。群落演替的原因是______。【答案】（1）E；小广（2）200（3）ABCD（4）环境不断变化；生物本身不断的繁殖，迁移或者迁徙；种内与种间关系的改变；人类活动的干扰【解析】【分析】生态位：1、概念：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。2、研究内容：(1)植物：在研究领域内的出现频率、种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。(2)动物：栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。【小问1详解】优势种是指群落中占优势的种类，它包括群落每层中在数量上最多、体积上最大、对生境影响最大的种类，而某种植物出现的样方数占全部样方数的百分比为该物种的频度，因此若植物甲为该群落的优势种，则植物甲的频度最可能属于E级。调查发现E级中的植物乙不是优势种，说明植物乙的种群密度小，同时说明植物乙在整个群落中分布范围广。【小问2详解】由图可知，D频度级物种数所占百分比为8%，属于D频度级的植物有16种，则该草地中植物类群的丰富度为16÷8%=200种。【小问3详解】研究植物的生态位，通常要研究它在该区域出现的频率、种群密度、植株高度等特征，同时也要研究它与其他物种的关系。故选ABCD。【小问4详解】群落演替的原因：①环境不断变化，为群落中某些物种提供有利的繁殖条件，但对另一些物种生存产生不利影响。②生物本身不断的繁殖，迁移或者迁徙。③种内与种间关系的改变。④人类活动的干扰：人对生物群落的影响远远超过其他的自然因素。1.（2023届济南一模）下图为某废弃草场部分能量流动关系图，每一营养级所积累有机物中的能量记为NPP，即净生产量；腐殖质中的能量记为DOM；呼吸散失的能量记为R。图中GS是指植食者系统所同化的能量。方框和箭头的相对大小与其蕴含及流动的能量多少相对应，图中数字为能量数值（单位∶J/（cm2·a））。（1）草场生态系统的结构包括____，从能量流动的角度分析，图中NPP是指用于____，植食者系统的NPP可表示为____（用图中字母表示）。（2）已知图中营养级间能量传递效率为15%，生产者未利用的能量占其同化量的2.5%，则生产者呼吸消耗的能量为____。（3）为探究增加土壤养分是否可以治理废弃草场，专家将该草场分为对照组和实验组，对生活污水处理达标后（无致病菌及其他有毒害的物质，保留有机和无机营养），每隔一段时间对实验组草场进行适量灌溉，并统计了数年间该生态系统物种多样性和物种分布均匀度的变化如图所示。（注∶纵坐标（H）代表物种丰富程度，数值越大丰富度越高）流入该生态系统的总能量是____，已知该草地的物种分布均匀度受地形变化等因素的影响，是衡量群落____结构的指标。请从群落的种间关系和优势种方面分析，出现图中现象的原因____。【答案】（1）组成成分和营养结构；生长、发育、繁殖的能量；GS-R1（2）450J/（cm2·a）（3）生产者固定的太阳能和来自生物污水的腐殖质中的能量；水平；灌溉处理增加了土壤养分，草场中对养分利用率高的物种在种间竞争中占优势，更有可能成为优势种，从而抑制其他物种的生长，使物种多样性降低。优势种的存在影响了该草场的水平结构，降低了物种分布的均匀度【解析】【分析】1、生物的同化量有4个去向，包括表中流入下营养级的能量、自身呼吸作用消耗的能量、流入分解者的能量和未被利用的能量。2、能量传递效率为是相邻营养级同化量的比值。【小问1详解】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构。其中食物链和食物网是生态系统的营养结构。从能量流动的角度分析，每一营养级所积累有机物中的能量NPP为该营养级同化量减去呼吸散失的能量，即用于生长、发育和繁殖所需的能量。植食者系统的NPP=指植食者系统所同化的能量-呼吸作用散失的能量=GS-R1。【小问2详解】由图可知，植食者系统所同化的能量为180J/（cm2·a），生产者同化量为180÷0.15＝1200J/（cm2·a）。生产者呼吸消耗的能量=同化量－未利用－流向分解者－流向下一营养级=1200－1200×0.15－540－180＝450J/（cm2·a）。【小问3详解】由于生活污水处理后保留有机和无机营养，故生产者固定的太阳能和来自生物污水的腐殖质中的能量是流经生态系统的总能量。群落的结构包括垂直结构和水平结构。已知该草地的物种分布均匀度受地形变化等因素的影响，是衡量群落水平结构的指标。生活污水保留有机和无机营养，灌溉处理增加了土壤养分，草场中对养分利用率高的物种在种间竞争中占优势，更有可能成为优势种，从而抑制其他物种的生长，使物种多样性降低，物种丰富度降低，优势种的存在影响了该草场的水平结构，降低了物种分布的均匀度，故实验组的丰富度和均匀度均有所下降明显。2.（2023届青岛一模）森林及其产品的固碳功能对减缓气候变化具有重要作用，木质林产品(HWP)是缓解温室效应的重要碳库。图1为HWP在森林阶段的部分碳循环示意图；图2中的曲线a表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量，曲线b表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量。请回答下列问题：（1）森林生态系统中的碳元素主要以________的形式储存在植物体内成为森林碳库。当遭遇人为干扰或自然干扰后，原本储存在植物体中的碳就会释放回大气中，其回归途径除了图1中的途径外，还有______。（2）图2中a、b两条曲线变化趋势出现差异的主要原因可能是_____________________________。（3）“小养殖、小种植、小加工、小工匠”四小农场是推进乡村振兴，减少污染过程中的重要力量，如图所示为一个小型人工生态农场的模式图以及该小型人工生态农场中农作物和鸡的部分能量值(单位：104kJ)。项目净同化量(同化量－呼吸消耗量)呼吸消耗量流向分解者未利用农作物110752158鸡71013请根据图和表格分析，该小型生态系统通过食物网流向人的能量值为______________，第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为_______。（保留小数点后一位）（4）科研人员对沼气池中某种微生物种群数量进行调查，将样液稀释100倍，再采用_______________进行计数。观察到的计数室中细胞分布如图所示，则1L样液中，该微生物的数量是______个。【答案】（1）有机物##含碳有机物；微生物(分解者)的分解作用（2）不同时间生产者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同（3）1.7×105KJ；16.8%（4）血球计数板（血细胞计数板）；1.5×1011【解析】【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，营养结构是指食物链和食物网。2、动物的同化量等于摄入量减去粪便量，各营养级的同化量去向包括呼吸作用的消耗，用于自身生长、发育和繁殖的能量，用于自身生长、发育和繁殖的能量包括流向下一营养级的能量（最高营养级除外）、流向分解者的能量和暂时未被利用的能量。3、能量传递效率的计算公式是：某一营养级同化量/上一营养级同化量×100%。【小问1详解】森林生态系统中的碳元素主要以二氧化碳的形式存在，通过生产者的光合作用，将二氧化碳合成有机物，即森林生态系统中的碳元素主要以（含碳）有机物的形式储存在植物体内成为森林碳库。当遭遇人为干扰或自然干扰后，原本储存在植物体中的碳就会释放回大气中，其回归途径除了图1中的途径外（植物呼吸、燃烧等），还有微生物（分解者）的分解作用。【小问2详解】图2中的曲线a表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量，曲线b表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量，图2中a、b两条曲线变化趋势出现差异的主要原因可能是不同时间生产者的光合作用消耗的二氧化碳的量不同。【小问3详解】据表分析：农作物流入下一营养级的能量为（110－21－58）×104＝31×104kJ，鸡的同化量为（10＋7）×104＝17×104kJ，所以农作物流向人的能量为14×104kJ，鸡流入人的能量为（7－1－3）×104＝3×104kJ，故该小型生态系统通过食物网流向人的能量值为14×104＋3×104＝1.7×105KJ；该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为31×104÷［（110＋75）×104］×100%≈16.8%。【小问4详解】从图中可看出，此计数方法用到了血球计数板（血细胞计数板），因此该计数方法为血球计数板（血细胞计数板）进行计数；该计数板计数室为25×16的规格，应取四角和正中间（共5个）方格，原则上计上不计下，计左不计右，5个方格的微生物数量依次为左上格5个，左下格6个，中间格6个，右上格6个，右下格7个，则该计数室的微生物的数量是（5＋6＋6＋6＋7）÷5×25＝150个，一个计数室的容积为0.1mm3，再结合题中样液稀释100倍，可计算1L样液中，该微生物的数量是150×10×100×106＝1.5×1011个。3.某县长期掠夺式地开采山石，造成山体土层流失严重。后来该县封山禁采，通过土壤填埋、构建种植穴、植树种草、岩壁绿化（图一）、引入水源，构建水塘、放养动物等进行生态修复。图二为水塘内的食物网。请回答下列问题。（1）该生态系统的结构句括_________与_________。（2）图一岩壁绿化中设置的种植穴的作用是_________。垂吊植物、攀缘植物、灌木的不同分布构成群落的_________结构。（3）图二食物网中，大型肉食鱼与杂鱼性鱼类的种间关系为_________。若能量沿食物网传递时，上一营养级的能量平均分配到下一营养级的不同生物，能量传递效率是10%，在某一段时间内，浮游植物同化的能量是mkJ，则大型肉食鱼获得的能量是_________kJ。（4）与传统的工程比，生态工程是一类_________的工程体系。【答案】（1）生态系统的组成成分；营养结构（食物链、食物网）（2）可以提供适宜的土壤环境，重建植被恢复所必需的土壤微生物群落；水平（3）捕食、种间竞争；11m/2000（4）少消耗、多效益、可持续【解析】【分析】群落的空间结构：（1）垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象；植物主要受阳光的影响，动物主要受食物和栖息空间的影响。（2）水平结构：由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异。【小问1详解】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。【小问2详解】与矿坑岩壁相比，岩壁绿化中设置的种植穴有较为适宜的土壤和气体环境，有利于土壤微生物的繁殖，重建植被恢复所必需的土壤微生物群落。垂吊植物、攀缘植物、灌木的不同分布是由于地形的变化、土壤湿度的差异，体现了群落的水平结构。【小问3详解】大型肉食鱼可以捕食杂鱼性鱼类，且大型肉食鱼、杂鱼性鱼类都捕食食草鱼，这说明大型肉食鱼与杂鱼性鱼类存在捕食、种间竞争的种间关系。由题干信息可知：上一营养级的能量平均分配到下一营养级的不同生物，能量传递效率是10%，浮游植物同化的能量mkJ，则草食鱼、浮游动物、杂食性鱼从浮游植物同化的能量均为m/30kJ，杂食性鱼、大型肉食鱼从草食鱼同化的能量均为m/600kJ，杂食性鱼从浮游动物同化的能量为m/300kJ，杂食性鱼同化的能量为（m/30+m/600+m/300）=23m/600，大型肉食鱼获得的能量是m/600+23m/6000=11m/2000kJ。【小问4详解】生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展；与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。4.（2023届枣庄二模）下图表示某人工生态农场各组成部分之间的关系模型，某段时间内对该农场中的农作物和鸡的能量值进行测量，结果如下表所示。同化量呼吸消耗量流向分解者未利用的能量农作物180602082鸡681042单位：105KJ/（m2·a）（1）图示人工生态农场中有___________条食物链，该农场利用沼气池解决了人们的生活能源问题，把生态与社会、经济结合起来，这遵循了生态工程中的___________原理。（2）生态农场中设计沼气池实现了对能量的多级利用，大大提高了___________，同时促进了物质循环。沼气池中的微生物____________（填“能”或“不能”）为农作物提供能量。（3）该段时间内若人没有从农作物中获取能量，则鸡从饲料获取的同化量为____________KJ/（m2·a）。若仅考虑农作物、鸡、蘑菇和人之间的关系，生物之间的能量传递效率均为10%，且现有种植规模不变，在人获取的能量比例由农作物：鸡：蘑菇=2：1：1调整为4：1：1的情况下，人最终获得的能量是原来的___________倍。【答案】（1）2；整体（2）能量利用率；不能（3）5×106；1.375或者1/8【解析】【分析】生物摄入的能量一部分被同化，另一部分以粪便的形式被分解者利用；被同化的能量一部分被用于自身生长和繁殖，另一部分通过呼吸作用以热能的形式散出；被用于自身生长和繁殖的能量一部分以遗体、残骸的形式被分解者利用，另一部分以被下一营养级摄入。【小问1详解】据图可知，图中含有的食物链为农作物→鸡→人、农作物→人，即共含有2条食物链。该农场利用沼气池解决了人们的生活能源问题，把生态与社会、经济结合起来，这遵循了生态工程中的整体原理。【小问2详解】生态农场中秸秆不直接当燃料烧掉，而是做饲料喂牲畜，而后牲畜粪便入沼气池，最后沼渣做肥料，这样就能实现对物质和能量的多级利用，大大提高了能量利用率，同时促进了物质循环。农作物的能量来源于太阳能，沼气池中的微生物能分解沼气池中的有机物形成无机物，供农作物利用，不能为农作物提供能量。【小问3详解】该段时间内若人没有从农作物中获取能量，则该生态系统的食物链只有农作物→鸡→人，鸡的同化量一部分来自农作物，一部分来自饲料，农作物中能量流向鸡的为180-60-20-82=18×105KJ/（m2·a），因此鸡从饲料获取的同化量为68-18=50×105KJ/（m2·a）=5×106KJ/（m2·a）。现有种植规模不变，假定农作物中能量为a，在人获取的能量比例由农作物：鸡：蘑菇=2：1：1时，人最终获得的能量是x，则可得等式为2/4x÷10%+1/4x÷10%÷10%+1/4x÷10%÷10%=a；在人获取的能量比例由农作物：鸡：蘑菇=4：1：1时，人最终获得的能量是y，则可得等式为4/6y÷10%+1/6y÷10%÷10%+16y÷10%÷10%=a，因此y/x=55/40=1.375。5.（2023届济南二模）红树林是海陆交界地带的特殊生态系统。为了探究树种及潮位对红树林生态修复工程早期的固碳效果（用碳密度表示）的影响，研究者选取了某红树林生态修复工程中3个相同面积种植块为研究对象，分别为高潮位（一天内水淹时间短）区桐花树（HAc）、高潮位区无瓣海桑（HSa）和低潮位（一天内水淹时间长）区无瓣海桑（LSa），为基于碳汇（森林吸收并储存CO2的量）功能的红树林生态修复工程选址、选种提供参考。在2~3年（a）内获取的数据如表和图所示。造林时间a样地植株密度/（株·hm-2）株高/m2HAc4666.670.88LSa2933.332.87HSa1133.332.483HAc36001.22LSa19003.04HSa10003.38(1)研究某区域内苗木的种类、数目应采用____________法。在相同潮位条件下，红树林修复3年后，拥有更高____________的桐花树群落具有更高的固碳量，(2)在造林2~3年内，表中与LSa样地相比，HSa样地表现出的特点是的____________。由此推断滩地高程的提升有助于提高造林的植株存活率。通过研究对比两个样地的植物的凋落物（与土壤表面紧密接触，极易腐烂分解）和土壤肥力发现，在植物凋落物量相同的情况下，HSa样地土壤肥力高于LSa样地，原因是____________。(3)碳循环与全球气候变化的关系非常密切，碳循环是指____________。碳循环中伴随着哪些形式的能量转换____________（答出两点）。【答案】(1)样方法；植株密度(2)植株密度降幅小，植株高度增幅大；HSa样地受潮汐冲刷的时间较短，植物凋落物被分解量更高(3)组成生物体的碳元素，在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程；光能转换为有机物中稳定的化学能；有机物中稳定的化学能转换为热能【分析】本实验的目的是探究树种及潮位对红树林生态修复工程早期的固碳效果（用碳密度表示）的影响，自变量为树种及潮位，因变量为植株密度、株高。【详解】（1）研究苗木的种类、数目应采用样方法，在相同潮位条件下，红树林修复3年后，HAc拥有更高植株密度，其桐花树群落具有更高的固碳量。（2）HSa样地是高潮位区无瓣海桑，LSa样地是低潮位区无瓣海桑，与LSa样地相比，HSa样地表现出的特点是植株密度降幅小，植株高度增幅大。在植物凋落物量相同的情况下，HSa样地土壤肥力高于LSa样地，原因是HSa样地受潮汐冲刷的时间较短，植物凋落物被分解量更高。（3）碳循环是指组成生物体的碳元素，在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。碳循环中伴随着光能转换为有机物中稳定的化学能；有机物中稳定的化学能转换为热能。6.（2022届济南三模）湿地生态系统物种资源丰富，具有蓄水调洪、调节气候、降解污染等多种生态功能。下图为遭到人类活动影响的某海滩湿地生态系统中部分生物的食物关系，据图回答下列问题：（1）海滩湿地生态系统中的部分食物关系称为生态系统的______________。据图分析，在该生态系统中，细菌的作用是______________。（2）沼蟹会破坏大米草根系，土壤中的磷可促进藻类生长。若在食草虫幼虫期喷洒只杀灭该虫的含磷杀虫剂，一段时间后大米草数量不增反降，造成此结果的可能原因是______________。（3）有人研究该生态系统中食草虫从卵到成虫的发育过程中存活个体数与各发育期的关系，可反映出不同发育时期的死亡率变化，结果如图。根据图中数据，____________（“能”或“不能”）判断该生态系统中食草虫种群的年龄结构，原因是____________。（4）人类活动的影响，导致沼蟹的环境容纳量减小。环境容纳量是指____________。（5）有人认为该生态系统生物的食物关系不能准确表示其能量流动关系。请使用箭头和文字在方框内补充该生态系统的能量流动图_______（不考虑与人的联系）。【答案】（1）营养结构；既是分解者又可作为消费者的食物（2）因含磷杀虫剂的使用，导致藻类数量增加，通过食物链“藻类→植食性线虫→沼蟹”会引起沼蟹数量增加，破坏大米草根系，从而造成大米草数量下降。（合理即给分）（3）不能；种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，图中反映出的是不同发育期存活数量的变化，而不是各种群中各年龄期的个体总数（4）在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量（5）【解析】【分析】1、生态系统的营养结构是指食物链和食物网。生产者和消费者之间存在吃与被吃的关系叫食物链。食物链的起点是生产者，终点是最高营养级的消费者。生产者为第一营养级，初级消费者为第二营养级等。2、能量流动的特点：单向流动逐级递减。3、种群特征包括空间特征和数量特征，种群密度是种群最基本的数量特征，种群密度取决于种群的迁入率和迁出率、出生率和死亡率，年龄组成通过影响出生率和死亡率影响种群密度，性别比例通过影响出生率影响种群密度。【小问1详解】海滩湿地生态系统中的部分食物关系形成食物链和食物网，属于生态系统的营养结构。据图分析，在该生态系统中，细菌即能分解藻类和大米草，也能作为食细菌线虫的食物，所以在该生态系统中，细菌既是分解者又可作为消费者的食物。【小问2详解】由于含磷杀虫剂的使用，导致藻类数量增加，通过食物链“藻类→植食性线虫→沼蟹”会引起沼蟹数量增加，破坏大米草根系，从而造成大米草数量下降，所以若在食草虫幼虫期喷洒只杀灭该虫的含磷杀虫剂，一段时间后大米草数量不增反降。【小问3详解】种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，图中反映出的是不同发育期存活数量的变化，而不是各种群中各年龄期的个体总数，所以图中数据不能判断该生态系统中食草虫种群的年龄结构。【小问4详解】在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量是环境容纳量，用K值表示。【小问5详解】食草虫以大米草为食，海螺和植食性线虫以藻类为食，所以大米草的能量流入食草虫中，藻类的能量流入海螺和植食性线虫中，细菌可以为食细菌线虫提供能量，也能分解食细菌线虫的遗体残骸，所以细菌和食细菌线虫之间用双箭头连接。所以该生态系统的能量流动图如下：

7.（2022届青岛二模）某湿地经过多年科学有序的综合治理，其自然生态空间承载力和稳定性不断提升，已成为当地一道靓丽风景线。每年秋冬季节越来越多的候鸟来此长时间停栖，甚至发现比大熊猫还珍稀的鸟儿——震旦鸦雀，这些鸟类的食物主要是湿地中的底栖动物（线虫、贝壳类等）。（1）调查发现，该湿地的某种候鸟种群密度显著增加，从种群数量特征的角度分析，其主要影响因素是_____，湿地不同区域常常呈现出种群类型和密度的镶嵌分布，这是群落_____结构的体现。（2）为进一步提高震旦鸦雀的种群数量，研究人员提出人工辅助繁殖震旦鸦雀再放生到野外湿地的措施。该措施_____（填“能”或“不能”）提高该湿地中震旦鸦雀种群的环境容纳量，理由是_____。（3）为了评估该湿地对鸟类的承载力，研究团队通过采样估算出湿地底栖动物的鲜重总量，据此推算出底栖动物所含的总能量。研究发现，该湿地底栖动物的总能量在冬季较低，请从种间关系的角度分析其主要原因_____。（4）为了研究该湿地不同面积区段上移除植物功能群（主要是乔木、灌木和苔藓）对地下线虫类群的影响，研究人员通常需要采用_____的方法采集土壤，统计样本中线虫的种类和数目，从而推测线虫的_____。乔木灌木苔藓大面积+28%-38%-30%中面积-35%-35%-28%小面积-4%-4%-35%注：+/-代表线虫生物量的增减有人认为不同植物功能群的移除均会降低以植物为食的线虫类群的生物量，且区段面积越大，影响越明显。上表为取食植物的线虫生物量的变化情况，请根据表中信息，判断上述观点是否正确并说明理由：_____。【答案】（1）迁入率和迁出率；水平（2）不能；湿地的生态环境没有改变，能容纳的震旦鸦雀种群数量最大值不变（3）冬季候鸟迁入越冬，大量捕食底栖动物导致底栖动物减少（4）取样器取样；物种丰富度；不正确。移除乔木后，大面积区段上取食植物的线虫生物量增加【解析】【分析】1.种群的特征有：种群密度、出生率和死亡率、迁出率和迁入率、年龄组成和性别比例四个基本特征。种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。种群密度是衡量种群大小的数量指标，出生率和死亡率、迁出率和迁入率是决定种群数量变化的主要特征，年龄组成是预测种群数量变化的重要因素，性别比例是影响种群数量的重要因素。2.土壤中小动物类群丰富度的调查。许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适手用样方法或标志重捕法进行调查。在进行研究时，常用取样器取样的方法进行采集、调查。即用一定规格的捕捉器进行取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。丰富度的统计方法通常有两种：一是记名计算法；二是目测估计法。记名计算法是指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的群落。目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上数量的多少。【小问1详解】调查发现，该湿地的某种候鸟种群密度显著增加，候鸟的生活地点表现为随季节迁徙的特征，因此，对于候鸟来讲，迁入率和迁出率是影响其种群密度变化的主要因素，湿地不同区域常常呈现出种群类型和密度的镶嵌分布，这是群落水平结构的体现，水平结构往往因为地形起伏、含水量的变化和光线的明暗而发生改变。【小问2详解】为进一步提高震旦鸦雀的种群数量，研究人员提出人工辅助繁殖震旦鸦雀再放生到野外湿地的措施。该措施不能提高该湿地中震旦鸦雀种群的环境容纳量，因为影响环境容纳量的主要因素是当地的环境、气候等因素的改变，而题中并没有显示湿地的生态环境的改变，因此，该湿地容纳的震旦鸦雀种群数量最大值不变【小问3详解】为了评估该湿地对鸟类的承载力，这些鸟类的食物主要是湿地中的底栖动物，因此研究团队通过采样估算出湿地底栖动物的鲜重总量，据此推算出底栖动物所含的总能量。研究发现，该湿地底栖动物的总能量在冬季较低，这是因为每年秋冬季节越来越多的候鸟来此长时间停栖，冬季候鸟迁入越冬，且这些鸟类的食物主要是湿地中的底栖动物，因此鸟类对底栖动物的大量捕食导致底栖动物减少。【小问4详解】为了研究该湿地不同面积区段上移除植物功能群（主要是乔木、灌木和苔藓）对地下线虫类群的影响，调查土壤中的动物类群通常需要采用取样器取样法采集土壤然后利用记名计算法或目测估计法进行统计，统计样本中线虫的种类和数目，从而得出线虫的物种丰富度。有人认为不同植物功能群的移除均会降低以植物为食的线虫类群的生物量，且区段面积越大，影响越明显。这需要根据表中信息做出判断，根据表中数据不能判断上述观点正确，因为表中信息显示，在大面积移除乔木后，大面积区段上取食植物的线虫生物量增加。8.（2022届潍坊二模）某研究机构定量分析了一个以团头鲂为养殖对象的池塘生态系统，得到了食物矩阵图1和能量流动示意图2，其中图1数据表示捕食概率，图2数据是3个月内该池塘中的各种能量值（单位是t/km2）。

（1）据图1分析，浮游动物2在人工池塘中属于第_______营养级；浮游动物在该池塘中起着承上启下的作用，请从能量流动的角度进行解释_____。（2）流经该生态系统的总能量是____；第三营养级到第四营养级的能量传递效率是____（保留小数点后1位）。（3）构建池塘生态系统时应遵循生态工程原理，如根据自生原理要选择多种适宜淡水池塘的品种，混养时需要考虑这些品种的_____（答出两条），通过合理设计使池塘物种间进行自组织；构建人工系统要尽量提高物种多样性的原因是__________。【答案】（1）二、三、四；一方面通过摄食将浮游植物、底泥和碎屑、饲料中的能量部分同化到自己体内，另一方面由于被团头鲂捕食又能将能量传递到团头鲂体内（2）浮游植物固定的太阳能和饲料有机物中的化学能；6.4%（3）生态位、种间关系；有助于生态系统维持自生能力（即便某个种群消亡，其他种群也能弥补上来）【解析】【分析】、能量传递效率=某一营养级同化量÷上一营养级同化