专题04-生物与环境-冲刺2023年高考生物大题突破+限时集训(山东专用)(解析版)

专题04生物与环境本题型基础性较强，与生产生活实际联系紧密，常见的考查形式有：(1)结合某个具体的食物链(网)或某个具体的生态系统，考查种间关系、能量流动、物质循环、生态农业所利用的原理以及生态系统的稳定性等。(2)某些跨模块的试题可结合细胞的代谢等知识考查生态系统的功能。(3)以实验的形式考查常见的全球性污染问题。(2022·北京丰台二模)小麦是主要的粮食作物，小麦蚜虫是小麦生产的主要害虫，瓢虫是麦蚜的天敌。直至目前，麦蚜的防治主要依赖于化学合成农药。(1)在此生态系统的组成成分中，瓢虫属于________者，它同化的能量去向包括________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)为研发麦蚜绿色防控新技术，比较了虫害诱导植物挥发物水杨酸甲酯(MeSA)海藻酸钠缓释球和植物免疫激发子寡糖链蛋白(OAP)以及二者共同处理对麦蚜及其天敌瓢虫种群数量动态的影响。共设置3个实验组，分别为OAP处理、MeSA缓释球处理、OAP与MeSA缓释球共同处理，另设空白对照，重复三次。每个实验小区面积为10m×10m。①调查方法：有翅蚜采用黄板(20cm×25cm)诱集，将1张黄板悬挂于小区中央。无翅蚜采用________法取样，统计每百株蚜的数量。瓢虫用黄盆诱集。②据图1可知，在调查期间，处理区与对照区麦蚜的种群数量变化趋势________，MeSA和OAP以及二者共同处理区麦蚜量________________________。③根据图2分析MeSA和OAP对瓢虫种群数量的影响是________________________________________________________________________。说明MeSA在驱避蚜虫的同时还能_______________________________________。④MeSA是麦蚜取食诱导产生的小麦挥发物组分，属于生态系统中的化学信息，该信息在生态系统中的作用是调节生物的________关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。(3)MeSA和OAP对小麦产量的影响见图3，综合以上结果，你会选择哪种处理办法防控麦蚜？________，并说明原因：_____________________________________________________。标准答案与满分规则标准答案评分细则满分规则(1)消费(1分)自身呼吸消耗、流入下一个营养级、分解者的分解作用(2分)第一空：答案唯一；第二空：三个方面答全才能得2分，答对两个方面得1分，答对一个方面不得分(1)对问题的表述既要简练，又要全面，不能有遗漏。例如回答瓢虫同化的能量去向，实际上是教材中所学知识的迁移，应分3个要点来表述(2)要对题干信息准确把握，找准“题眼”，明确回答的是什么。例如考查无翅蚜采用什么方法取样，其中“取样方法”是关键词，而不是调查方法(3)要结合题干分析本实验的自变量和因变量，自变量有三种处理手段，因变量有麦蚜的种群密度、瓢虫的种群数量和植物的产量，通过与对照组的对比才能准确作答(2)①五点取样(1分)②基本一致(1分)数量接近(1分)，且均低于对照区(1分)(本空共2分)③MeSA处理以及MeSA与OAP共同处理区的瓢虫量显著高于其他处理(2分)，OAP单独处理对瓢虫种群数量无显著影响(1分)(本空共3分)吸引麦蚜的天敌(1分)④种间(1分)①答“样方法”不得分；②第一空：答“先增加后降低”不得分；②第二空：涉及2个采分点；③第一空：第一个采分点包括两点，只答对一点得1分；第二空：答案唯一；④答案唯一(3)二者混合施用(1分)提高小麦的产量(1分)，降低麦蚜的数量(1分)，减少杀虫剂的使用(1分)(本空共3分)第一空：答案唯一；第二空：按照3个采分点分别得分【解析】(1)由题干可知瓢虫是麦蚜的天敌，因此属于消费者；它同化的能量最终会有三个去路：自身呼吸消耗、流入下一个营养级、分解者的分解作用。(2)①无翅蚜的活动能力弱、活动范围小，因此调查其种群密度适合使用样方法，由于调查地块面积为10m×10m，因此适合用五点取样法进行取样，统计百株蚜量。②分析图1中处理组和对照组曲线的变化趋势，可以发现虽然种群数量高低有别，但整体的变化趋势基本一致，且处理区中MeSA和OAP以及二者共同处理区的数量比较接近，均低于对照区。③图2中，与对照组相比，OAP单独处理与对照组差别不大，可判定其单独作用对瓢虫种群数量无显著影响，MeSA处理以及MeSA与OAP共同处理区的瓢虫数量明显较高，且高于其他处理的区域，由此可以判断MeSA既可以驱避蚜虫，也可以吸引瓢虫，即麦蚜的天敌。④MeSA可以驱避蚜虫，也可以吸引瓢虫，体现了该信息在生态系统中的作用是调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。(3)根据图3可以看出，MeSA和OAP共同使用的时候，与对照组相比，提升产量最多，同时根据检测结果可以看出，两者共同使用还可以降低麦蚜的数量，吸引麦蚜的天敌，减少杀虫剂的使用。【答案】(1)消费自身呼吸消耗、流入下一个营养级、分解者的分解作用(2)①五点取样②基本一致数量接近，且均低于对照区③MeSA处理以及MeSA与OAP共同处理区的瓢虫量显著高于其他处理，OAP单独处理对瓢虫种群数量无显著影响吸引麦蚜的天敌④种间(3)二者混合施用提高小麦的产量，降低麦蚜的数量，减少杀虫剂的使用(2022·山东日照模拟预测)世界范围内，蝗灾对农业、经济和环境构成重大威胁。中国科学院动物研究所康乐团队发现了一种释放量低但生物活性非常高的群聚信息素。(1)研究表明，在群聚信息素的作用下，飞蝗种群由散聚型可以转变为群聚型，形成超大型种群。从种群的数量特征分析，群聚信息素导致__________发生明显的改变。(2)为确定飞蝗分泌的挥发性物质中，哪一种为群聚信息素，科研人员分别向A、B区通入不同的物质，记录飞蝗在不同区域的停留时间，结果如下表。组别A区B区通入物质停留时间(s)通入挥发性物质停留时间(s)第1组溶剂430苯乙腈(PAN)170第2组溶剂1904­乙烯基苯甲醚(4­VA)410第3组溶剂285苯乙醇(PhA)315研究人员据此初步确定4­VA是群聚信息素，做出判断的依据是________________________________________________________________________。(3)为进一步确定4­VA的作用，科研人员利用4­VA及溶剂进行图1(灰色表示添加了4­VA的样方区域)所示的室外草地诱捕实验，结果如图2所示。①据图1分析，本实验采用的调查方法属于_________________________________。为确保本实验取样随机性的措施是________________。②据图2结果可以得出的结论是____________________________________________________________________________________________________________________。(4)研究表明，蝗虫的触角上存在感知4­VA的嗅觉受体。据此研究，请提出有关蝗灾防治的设想________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)根据题意可知，在群聚信息素的作用下，飞蝗种群由散聚型可以转变为群聚型，形成超大型种群，单位面积内的飞蝗数量增大，同时使同一区域的飞蝗数量增多，从种群的数量特征分析，影响的是种群密度，或者迁入率、迁出率。(2)分析题意可知，本实验目的是确定飞蝗分泌的挥发性物质中，哪一种为群聚信息素，则实验的自变量是通入挥发性物质的种类，因变量是停留时间，表格数据显示，第2组的飞蝗在B区停留时间明显长于A区，而第1组B区停留时间明显短于A区，第3组A、B两区停留时间差异不大，可知B区通入的是挥发性物质，且通入4­乙烯基苯甲醚(4­VA)后停留时间最长，故据此初步确定4­VA是群聚信息素。(3)①据图1分析，本实验采用的调查方法属于样方法；为确保取样的随机性，本实验所采取的措施是各样方距中心点等距且相邻样方等距。②据图2可知，与对照相比，施加4­VA的实验组飞蝗数量明显增多，故可得出4­VA是群聚信息素。(4)信息分子需要与相应的受体结合才能发挥作用，蝗虫的触角上有感知4­VA的嗅觉受体，从而使蝗虫由散聚转化为群聚，据此可根据“群聚信息素”的结构设计拮抗剂，阻止蝗虫的聚集(或使用干扰“群聚信息素接收的化学物质)，从而有效防治蝗灾。【答案】(1)种群密度/迁入率或迁出率(2)第2组的飞蝗在B区停留时间明显长于A区，而第1组B区停留时间明显短于A区，第3组A、B两区停留时间差异不大(3)①样方法各样方距中心点等距且相邻样方间等距②4­VA能在自然环境中吸引和聚集飞蝗，具有群聚信息的功能(4)可根据4­VA的结构设计拮抗剂，阻止蝗虫的4­VA的嗅觉受体与4­VA结合，阻止蝗虫的聚集(或使用干扰“群聚信息素”接收的化学物质)1.(2022山东临沂三模)为改善某河流入海口周围湿地的环境功能,科研人员综合考虑海拔差异和人为干扰,从入海口到防洪堤将湿地划分为A、B、C、D四个区域,如下图所示,并进行了相关问题的研究。(1)调查各个区域的植物丰富度时,可借用种群密度的调查方法,采用法进行。

(2)该湿地群落的外貌和结构会随四季变化发生规律性改变,体现了变化。海拔不同的C、D两个区域分布着不同的种群,在空间上构成群落的。每年丰水期时,A、B区会被水淹,导致大量植物烂根死亡;当枯水期来临后,A、B区会重新露干,再次恢复植被,这一过程属于。

(3)“多营养层次”是一种海水生态养殖新模式,即在上层挂绳养殖海带等藻类;在中层挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类;在底层设置人工鱼礁,养殖龙虾、海参等底栖杂食动物,同时为鱼、虾等提供生长、产卵和栖息的场所。下图是某渔民设置的“多营养层次”海水生态养殖模式的部分构造和物质循环关系。①在该生态系统中,牡蛎属于。为科学调控龙虾的养殖密度,渔民需要获取龙虾的种群密度,红外相机法与标记重捕法相比,优点是:(答两点)。

②牡蛎虽可滤食水体中的小型浮游动植物,但大规模养殖仍需定期投喂饵料,请从物质循环和能量流动的角度分析其原因。。从群落结构的角度分析,“多营养层次”海水生态养殖的意义是:。

【解析】(1)调查植物的丰富度,可采用样方法。(2)由于阳光、温度和水分等随季节的变化而变化,该湿地的外貌和结构也会随之发生有规律的改变,体现了群落的季节性变化;海拔不同的C、D两个区域分布着不同的种群,体现了群落的水平结构;该演替是在保存了土壤和一定的植被条件的环境中进行的,属于次生演替。(3)①根据图中信息,牡蛎既能捕食浮游植物和浮游动物,又能分解有机碎屑,属于生态系统中的消费者和分解者;红外相机法与标记重捕法相比,优点是不对龙虾的生活产生干扰,操作简单、监测范围广,可长时间持续调查且获取的数据准确等。②大规模养殖仍需定期投喂饵料,原因是该生态系统中的大量元素随牡蛎产品不断输出,浮游动植物提供的能量无法满足大量牡蛎生长的需要;从群落结构的角度分析,“多营养层次”海水生态养殖提升了群落垂直结构的复杂程度,可充分利用阳光、空间和食物等资源。【答案】(1)样方(2)群落的季节性水平结构次生演替(3)分解者和消费者不对龙虾的生活产生干扰,操作简单、监测范围广,可长时间持续调查且获取的数据准确等该生态系统中的大量元素随牡蛎产品不断输出,浮游动植物提供的能量无法满足大量牡蛎生长的需要提升了群落垂直结构的复杂程度,充分利用阳光、空间和食物等资源2.(2022山东德州三模)空心莲子草作为中国首批外来入侵物种之一,既具有水生型的特征,又具有旱生型的特征,因其对环境强大的适应能力,在入侵南四湖新薛河湿地后,很快对当地的生态系统造成了极大的危害。科研小组探究了空心莲子草入侵对当地群落的影响机制以及防治对策。(1)根据下表分析,随着空心莲子草入侵程度的增加,芦苇群落(填“发生”或“未发生”)演替,判断依据是。空心莲子草通过降低多样性改变了南四湖的生物多样性,破坏了该湿地的生态平衡。

不同空心莲子草入侵程度下芦苇群落物种重要值分析物种名称空心莲子草盖度为20%左右空心莲子草盖度为50%左右空心莲子草盖度为80%左右空心莲子草0.340.740.99芦苇0.180.080.01双穗雀稗0.250.000.00鸡矢藤0.000.180.00菰0.230.000.00注:物种重要值是某物种在群落中地位和作用的综合数量指标;盖度是指植物地上部分垂直投影的面积占地面的比率。(2)研究发现空心莲子草入侵后,土壤种子库中某些需光性植物的种子减少,根据图2分析,其判断依据是。结合图3,从物质和能量的角度分析,空心莲子草入侵后成为芦苇群落的优势种的原因可能是。

图2图3(3)研究表明,凤尾蕨、樟树叶及柳杉叶的水浸提液均能降低空心莲子草的生长速度、生物量及株高,这说明上述植物通过信息来调节生物的种间关系。若要在南四湖种植上述植物对空心莲子草进行生物防治,还需要考虑的问题有:(至少答出两条)。除了上述方法外,对空心莲子草进行生物防治时还可以选用的方法有:。

【解析】（1）随着空心莲子草入侵程度的增加，群落中的优势物种变成空心莲子草，群落的物种组成发生了改变，因此群落发生了演替；空心莲子草的入侵降低了物种多样性（空心莲子草称为优势物种，影响了其它物种的生存和繁殖）和遗传多样性（指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和，但一般所指的遗传多样性是指种内的遗传多样性），破坏了该湿地的生态平衡。（2）补光条件下，空心莲子草入侵组芦苇群落土壤种子库物种数大幅下降，说明空心莲子草争夺阳光的能力更强；结合柱状图可知，空心莲子草提高了土壤中有效氮和有效磷的浓度从而促进了自身的生长，在对光能的争夺中具有优势，光能是生态系统能量的最初来源，通过光合作用转变为有机物的能量，可以用于植物的生长发育繁殖，因此空心莲子草入侵后成为芦苇群落的优势种。（3）博落回、凤尾蕨、樟树叶及柳杉叶的水浸提液均能降低空心莲子草的生长速度、生物量及株高，水浸提液中含有化学物质，是化学信息；利用上述四种植物进行生物防治，需要考虑上述植物是否适应南四湖的环境、上述植物产生的物质是否会抑制本地物种的生长、上述植物对南四湖资源的争夺能力是否比空心莲子草强等；上述四种植物与空心莲子草之间是种间竞争关系，除了种间竞争抑制空心莲子草的生长繁殖，也可以引入空心莲子草的天敌（捕食）、引入能侵染空心莲子草的寄生菌等进行生物防治。【答案】(1)发生群落的物种组成发生了改变物种多样性和遗传(2)补光条件下,空心莲子草入侵组芦苇群落土壤种子库物种数大幅下降,说明空心莲子草争夺阳光的能力更强空心莲子草提高了土壤中有效氮和有效磷的浓度,从而促进了自身的生长;在对光能的争夺中具有优势(3)化学上述植物是否适应南四湖的环境、上述植物产生的物质是否会抑制本地物种的生长、上述植物对南四湖资源的争夺能力是否比空心莲子草强引入空心莲子草的天敌、引入能侵染空心莲子草的寄生菌1．(2022山东高考)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。（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______。【解析】本题以群落中物种频度级的概念及其相关曲线为情境，属于科学调查情境，主要考查群落中优势种、物种丰富度、生态位、群落演替等概念的理解，考查获取和处理信息的能力、理解能力和解决实际问题的能力。侧重考查知识与观念、科学思维、科学探究等学科核心素养。体现基础性、应用性和创新性。（1）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。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、对生境影响最大的种类，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，说明植物乙在整个群落的数量较少，即乙的种群密度低，且在整个群落中分布范围广。（2）丰富度是指群落中物种数量的多少，由图可知，D频度级植物物种数在该群落植物物种总数中的占比为8%，属于D频度级的植物有16种，因此该草地中植物类群的丰富度为16÷8%=200种。（3）生态位指的是一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占有资源的情况，以及与其它物种的关系等，因此，研究某种植物的生态位，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。（4）群落演替是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。群落之间的取代，本质在于群落组成和结构的改变，而影响群落演替的因素，有群落外界环境的变化，生物的迁入、迁出，群落内部种群相互关系的发展变化，以及人类的活动，等等。这些因素常常处于变化的过程中，适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应的数量减少甚至被淘汰，因此，群落就不断地演替。【答案】（1）E种群密度小分布范围广（2）200（3）ABCD（4）影响群落演替的因素常常处于变化的过程中，适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应的数量减少甚至被淘汰2.(2021山东高考)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_______________。【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。【答案】①.海参活动能力弱，活动范围小②.2488③.6.3%④.不能⑤.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⑥.能充分利用空间和资源⑦.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）3.（2020山东高考）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。(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