必考題型四生態(tài)環(huán)境【真題示例】(2024·山東高考T24·10分)研究群落時(shí),不僅要調(diào)查群落的物種豐富度,還要比較不同群落的物種組成。β多樣性是指某特定時(shí)間點(diǎn),沿某一環(huán)境因素梯度,不同群落間物種組成的變化。它可用群落a和群落b的獨(dú)有物種數(shù)之和與群落a、b各自的物種數(shù)之和的比值表示⑤。(1)群落甲中冷杉的數(shù)量很多①,據(jù)此不能(填“能”或“不能”)判斷冷杉在該群落中是否占據(jù)優(yōu)勢(shì)。群落甲中冷杉在不同地段的種群密度不同②,這體現(xiàn)了群落空間結(jié)構(gòu)中的水平結(jié)構(gòu)。從協(xié)同進(jìn)化的角度分析,冷杉在群落甲中能占據(jù)相對(duì)穩(wěn)定生態(tài)位③的原因是冷杉與其他物種在長(zhǎng)期的自然選擇過程中,相互適應(yīng)、相互依存,形成了相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)關(guān)系。(2)群落甲、乙的物種豐富度分別為70和80,兩群落之間的β多樣性為0.4④,則兩群落的共有物種數(shù)為45(填數(shù)字)。(3)根據(jù)β多樣性可以科學(xué)合理規(guī)劃自然保護(hù)區(qū)以維系物種多樣性。群落丙、丁的物種豐富度分別為56和98,若兩群落之間的β多樣性高⑥,則應(yīng)該在群落丙和丁(填“丙”“丁”或“丙和丁”)建立自然保護(hù)區(qū),理由是β多樣性高表示兩群落獨(dú)有的物種數(shù)多,只有在群落丙和丁都建立自然保護(hù)區(qū),才能保護(hù)更多的物種,維系物種多樣性。【審答思維】關(guān)鍵信息信息轉(zhuǎn)化①判斷一個(gè)物種是否在群落中占優(yōu)勢(shì),不能僅依據(jù)其數(shù)量。優(yōu)勢(shì)種應(yīng)考慮該物種對(duì)群落的影響程度,包括其在群落中的地位和作用,而不僅僅是數(shù)量上的多少②群落的空間結(jié)構(gòu)包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu),物種的種群密度在群落的不同地段表現(xiàn)出的差異,反映了水平結(jié)構(gòu)的變化。這種分布模式可能受到地形、土壤濕度、光照等多種因素的影響③生態(tài)位是指一個(gè)物種在群落中的地位和作用,以及與其他物種的關(guān)系等。冷杉之所以能在群落中占據(jù)穩(wěn)定的生態(tài)位,是因?yàn)樗m應(yīng)了環(huán)境,并與其他物種建立了復(fù)雜的相互依賴關(guān)系,包括競(jìng)爭(zhēng)和互利共生等④+⑤β多樣性是衡量不同群落之間物種組成差異的一個(gè)指標(biāo)。通過給定的公式和已知的β多樣性值,我們可以計(jì)算出兩群落之間的共有物種數(shù)⑥β多樣性高意味著兩群落之間的物種組成差異較大,這意味著在兩個(gè)群落中都有獨(dú)特的物種存在。在這種情況下,建立自然保護(hù)區(qū)以覆蓋這兩個(gè)群落是必要的,這樣可以確保更多的物種得到保護(hù),從而維護(hù)生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的完整性【閱卷現(xiàn)場(chǎng)】【評(píng)分細(xì)則】(1)不能(1分)水平結(jié)構(gòu)(1分)冷杉與其他物種在長(zhǎng)期的自然選擇過程中,相互適應(yīng)、相互依存,形成了相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)關(guān)系(2分)(2)45(2分)(3)丙和丁(2分)β多樣性高表示兩群落獨(dú)有的物種數(shù)多,只有在群落丙和丁都建立自然保護(hù)區(qū),才能保護(hù)更多的物種,維系物種多樣性(或“在群落丙和丁建立自然保護(hù)區(qū),可以保護(hù)更多的物種,維系物種多樣性”)(2分)【失分警示】1.在解答此類題目時(shí),一定要深入理解題目的具體要求。特別是在解答涉及生態(tài)學(xué)原理或定義的題目時(shí),不能僅停留在表面理解,要深入挖掘其背后的生態(tài)學(xué)意義。2.在解答過程中,要特別注意題干中的細(xì)節(jié)信息。例如,在判斷冷杉是否占據(jù)優(yōu)勢(shì)時(shí),不能僅憑數(shù)量多少,還需考慮其在群落中的生態(tài)作用等。同時(shí),在計(jì)算共有物種數(shù)時(shí),要準(zhǔn)確提取并應(yīng)用題干中的信息。3.在組織答案時(shí),要確保邏輯清晰、條理分明。特別是在解釋原因或闡述理由時(shí),要圍繞核心問題展開,避免偏離主題或邏輯混亂。【答題規(guī)則】規(guī)則1:回答原因類問題,找準(zhǔn)題干關(guān)鍵信息。在解答原因類問題時(shí),需要仔細(xì)閱讀題干,找到與問題直接相關(guān)的關(guān)鍵詞或短語。例如,在本題中,比如當(dāng)分析冷杉在群落甲中能占據(jù)相對(duì)穩(wěn)定生態(tài)位的原因時(shí),就需要關(guān)注題干中提到的“協(xié)同進(jìn)化”和“與其他物種的關(guān)系”等關(guān)鍵信息。規(guī)則2:回答計(jì)算信息獲取類問題,需要有效提取題干信息。在回答涉及計(jì)算或需要從題干中提取信息的問題時(shí),首先要仔細(xì)閱讀題目中給出的所有信息,然后準(zhǔn)確提取與計(jì)算或解答問題直接相關(guān)的數(shù)據(jù)或公式。在本題中,需要根據(jù)題干給出的β多樣性的定義和計(jì)算公式,有效地提取出群落甲、乙的物種豐富度以及β多樣性的具體值,然后進(jìn)行計(jì)算得出共有物種數(shù)。規(guī)則3:答案組織要符合題干要求。在編寫答案時(shí),需要確保答案的內(nèi)容、邏輯和結(jié)構(gòu)都符合題干的要求。在本題中,比如在解釋為什么要在群落丙和丁建立自然保護(hù)區(qū)時(shí),需要確保答案清楚地闡明了β多樣性與物種保護(hù)之間的關(guān)系,以及建立自然保護(hù)區(qū)對(duì)保護(hù)生物多樣性的重要性。角度一種群與群落1.★★(種群密度的調(diào)查方法及應(yīng)用)近年來,草原鼠害日益嚴(yán)重,不僅導(dǎo)致了草原的沙漠化,還威脅著草原生態(tài)和我國畜牧業(yè)的健康發(fā)展。草原上棲息著多種鼠類,研究人員為了解某草原的鼠害情況,對(duì)該草原鼠種群進(jìn)行了調(diào)查。回答下列問題:(1)在調(diào)查布氏田鼠種群密度時(shí),常采用標(biāo)記重捕法,原因是布氏田鼠活動(dòng)能力強(qiáng),活動(dòng)范圍大。在調(diào)查面積為2hm2的草場(chǎng)中,第一次捕獲了50只布氏田鼠,將捕獲的布氏田鼠做好標(biāo)記后在原地放生。5天后,在同一地點(diǎn)第二次捕獲了52只布氏田鼠,其中有標(biāo)記的個(gè)體13只。該草場(chǎng)中布氏田鼠的種群密度為100只/hm2。布氏田鼠天性警覺,在操作無誤的情況下,調(diào)查的結(jié)果比實(shí)際值偏高(填“偏高”或“偏低”),最可能的原因是草原中布氏田鼠的天性警覺,重捕的布氏田鼠中被標(biāo)記的數(shù)量減少。(2)調(diào)查草原鼢鼠等地下鼠的種群密度常根據(jù)草原鼢鼠等地下鼠具有推土丘的習(xí)性,選取樣方并調(diào)查樣方內(nèi)土丘數(shù),以此進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)草原鼢鼠的種群密度。為保證調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確,選取樣方時(shí)關(guān)鍵要做到隨機(jī)取樣,不能摻入主觀因素。常見的取樣方法有五點(diǎn)取樣法和等距取樣法。(3)研究人員對(duì)草原上新發(fā)現(xiàn)的灰倉鼠種群進(jìn)行連續(xù)多年的調(diào)查(結(jié)果如下圖),0~2年種群增長(zhǎng)曲線近于“J”形增長(zhǎng),該模型的假設(shè)是食物和空間條件充裕,氣候適宜,沒有天敵和其他競(jìng)爭(zhēng)物種等條件。在第8年,種群數(shù)量達(dá)到K值,K值是指一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量。(4)布氏田鼠大量繁殖導(dǎo)致植被破壞、加速土壤風(fēng)蝕,控制布氏田鼠種群數(shù)量的根本措施是增加環(huán)境阻力,降低其環(huán)境容納量。2.★★★(群落中生物的種間關(guān)系)如何提升農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)自身的控害能力,探索有利于害蟲生態(tài)調(diào)控的農(nóng)田種植模式是時(shí)下的研究熱點(diǎn)之一,而間作作為一種能提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性以及控害能力的種植模式,已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物生產(chǎn)。為進(jìn)一步明確馬鈴薯—玉米間作種植模式對(duì)馬鈴薯甲蟲種群動(dòng)態(tài)的影響,在馬鈴薯甲蟲發(fā)生期,對(duì)不同種植模式下的高齡幼蟲數(shù)量和優(yōu)勢(shì)天敵種群數(shù)量進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果如圖所示:注:PC220,馬鈴薯—玉米2∶2間作;PC420,馬鈴薯—玉米4∶2間作;PC222,馬鈴薯—玉米—馬鈴薯2∶2∶2間作;PM600,馬鈴薯單作(1)馬鈴薯與玉米的種間關(guān)系是種間競(jìng)爭(zhēng),這是爭(zhēng)奪光照(礦質(zhì)元素)等資源所致(答一點(diǎn)即可)。(2)由圖甲可知,有效減少馬鈴薯甲蟲數(shù)量爆發(fā)的間作模式是PC222。(3)間作對(duì)三種天敵數(shù)量的影響不完全相同,結(jié)合所學(xué)生態(tài)學(xué)知識(shí)分析,可能的原因是不同天敵的棲息環(huán)境和食物資源不同(寫出一點(diǎn)即可)。(4)由圖甲和圖乙可知,PC222間作模式可通過增加天敵數(shù)量有效減少馬鈴薯甲蟲的數(shù)量。同時(shí),間作還可阻擋甲蟲在馬鈴薯葉片上產(chǎn)卵而降低其出生率,有效防治該種害蟲。(5)研究發(fā)現(xiàn)采用適當(dāng)?shù)拈g作模式可以有效提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的農(nóng)產(chǎn)品輸出量,請(qǐng)從能量流動(dòng)的角度分析產(chǎn)量提高的原因是減少蟲害,使能量更多地流向農(nóng)產(chǎn)品;適當(dāng)?shù)拈g作可提高農(nóng)作物對(duì)光能的利用率(答兩點(diǎn)即可)。角度二生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能3.★★★(食物鏈和食物網(wǎng)、生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算)如圖是江浙某地一個(gè)生態(tài)魚塘模式圖,其中字母代表能量數(shù)值。回答下列問題:(1)該生態(tài)魚塘進(jìn)行立體養(yǎng)殖,是運(yùn)用群落的空間結(jié)構(gòu)原理,圖中的食物鏈有多于2條(填“2條”或“多于2條”),理由是沉水植物有多種,草食性魚類也有多種。(2)花津蟹用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量是d-e-f,花津蟹與青蝦之間的能量傳遞效率是(d-e)/(a+b-c)×100%。(3)給該生態(tài)魚塘適量施加氮磷肥可以促進(jìn)沉水植物的生長(zhǎng),為青蝦、草食性魚類提供充足的食物,但施氮磷肥過多又會(huì)造成魚蝦的死亡,其原因可能是施加氮磷肥過多可能會(huì)造成水體富營養(yǎng)化,浮游藻類等迅速繁殖,水體缺乏氧氣,水質(zhì)惡化,從而使魚蝦死亡。(4)請(qǐng)從生態(tài)系統(tǒng)的功能角度分析“植物蝦魚蟹共作”的意義:使生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)得以循環(huán)利用;實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)能量的多級(jí)利用;調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系,使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?.★★★(生態(tài)系統(tǒng)的組成成分以及物質(zhì)循環(huán)的概念和特點(diǎn))稻田是我國具有悠久歷史的典型農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),水稻種植面積約占全國耕地總面積的25%,水稻產(chǎn)量約占全國糧食總產(chǎn)量的30%,而稻田土壤碳循環(huán)和固碳減排與溫室效應(yīng)存在密切關(guān)系,成為國際研究熱點(diǎn)。(1)碳循環(huán)是指碳在非生物環(huán)境和生物群落之間的循環(huán)過程。稻田生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)重要的碳匯,目前稻鴨種養(yǎng)結(jié)合是水稻主要的種植模式之一,鴨的介入及其田間活動(dòng)(如吃雜草及害蟲、排泄糞便、鴨的游動(dòng)、鴨的呼吸等)對(duì)稻田生態(tài)系統(tǒng)有重要影響,從生態(tài)系統(tǒng)組成的角度分析其作用為作為生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)者,加快了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。(2)圖1是稻鴨共作生態(tài)系統(tǒng)碳、氮循環(huán)示意圖,據(jù)圖1回答相關(guān)問題:①作物生長(zhǎng)期間的凋落物、收獲后的秸稈、根茬及根系釋放的有機(jī)物質(zhì)可以向土壤輸入有機(jī)碳,作物和土壤中的微生物(分解者)通過呼吸作用向大氣轉(zhuǎn)移碳。②在氮輸入方面,除靠化學(xué)肥料和灌溉水外,稻鴨共作系統(tǒng)因有鴨的引入,還可通過排泄物輸入土壤;在氮輸出方面,稻鴨共作生態(tài)系統(tǒng)除籽粒秸稈等收獲物外,還通過反硝化作用、氨揮發(fā)輸出氮。(3)為探究稻鴨共作和秸稈還田對(duì)稻季CH4排放通量的影響,尋找生態(tài)減排途徑,研究者設(shè)置了如下4個(gè)處理:常規(guī)稻作+無機(jī)氮肥(CR+IN),常規(guī)稻作+秸稈還田(CR+WS),稻鴨共作+無機(jī)氮肥(RD+IN),稻鴨共作+秸稈還田(RD+WS)。結(jié)果如圖2所示:①由圖可得出,與無機(jī)氮肥處理相比,秸稈還田顯著增加(填“增加”或“降低”)了CH4排放通量;與無鴨的常規(guī)稻作處理相比,稻鴨共作降低(填“增加”或“降低”)了稻田平均CH4排放通量。②已知甲烷菌是厭氧型細(xì)菌,甲烷氧化菌為需氧型細(xì)菌,結(jié)合鴨的覓食、雜草、浮游生物等田間活動(dòng),分析甲烷排放量降低的原因。甲烷菌為嚴(yán)格的厭氧型微生物,稻鴨共作生態(tài)系統(tǒng)中鴨通過覓食和游動(dòng),增加水體與大氣交換面積,增加水中溶解氧,抑制甲烷菌的生長(zhǎng)活性,減少CH4的排放,因此稻鴨共作CH4的排放量降低。5.★★★★(生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞實(shí)驗(yàn))鱷龜和巴西龜原產(chǎn)于密西西比河流域,均屬魚類天敵。為探究本地物種鯉魚是否能通過視覺逃避鱷龜和巴西龜?shù)牟妒?研究人員做了如下實(shí)驗(yàn):用透明玻璃將不透明的玻璃缸(100cm×60cm×20cm)分隔為三室(圖甲)。統(tǒng)計(jì)各實(shí)驗(yàn)組遠(yuǎn)離捕食者方向的鯉魚數(shù)量,對(duì)照組僅統(tǒng)計(jì)中線兩側(cè)的鯉魚數(shù)量。實(shí)驗(yàn)重復(fù)30次,結(jié)果如圖乙、丙。回答下列問題:(1)完善下列實(shí)驗(yàn)步驟:實(shí)驗(yàn)組一,將10條鯉魚置于第二室中線處。實(shí)驗(yàn)組二,在實(shí)驗(yàn)組一基礎(chǔ)上,在第一室中加入兩只鱷龜。實(shí)驗(yàn)組三,在實(shí)驗(yàn)組二基礎(chǔ)上,更換10條鯉魚,并在第三室中加入兩只巴西龜。據(jù)圖乙可知,實(shí)驗(yàn)組一中線兩側(cè)鯉魚數(shù)量大致相同。據(jù)圖丙可知,遠(yuǎn)離鱷龜?shù)孽庺~數(shù)量明顯多于遠(yuǎn)離巴西龜?shù)孽庺~數(shù)量。綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,說明鯉魚能夠通過視覺逃避鱷龜和巴西龜?shù)牟妒?且鱷龜對(duì)鯉魚的危險(xiǎn)更大。(2)在野外水生生態(tài)系統(tǒng)中,植被阻擋、水體渾濁和晝夜變化會(huì)導(dǎo)致能見度偏低,但實(shí)際上生物之間仍能通過上述實(shí)驗(yàn)方式有效降低被捕食風(fēng)險(xiǎn)。這種方式傳遞的信息屬于物理信息(填“物理信息”“化學(xué)信息”或“行為信息”),這種信息傳遞的意義是能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。角度三生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、人與環(huán)境6.★★(生物多樣性的價(jià)值及保護(hù)生物多樣性)自1981年7只野生朱鹮在陜西漢中市被發(fā)現(xiàn)以來,經(jīng)過40多年的努力,朱鹮的數(shù)量增加到現(xiàn)在的7000余只,譜寫了人類文明史上拯救瀕危物種的盛世華章。請(qǐng)回答下列問題:(1)朱鹮有著鳥中“東方寶石”之稱,有著潔白的羽毛,艷紅的頭冠和黑色的長(zhǎng)嘴,這屬于生物多樣性的直接價(jià)值。(2)棲息地喪失、人類捕殺等原因是朱鹮種群逐漸衰退的重要原因。為了保護(hù)朱鹮,我國除建立了人工繁殖中心外,還通過建立自然保護(hù)區(qū)來改善它們的棲息環(huán)境。由此可見,保護(hù)生物多樣性的關(guān)鍵是要協(xié)調(diào)好人與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系。(3)當(dāng)野外放養(yǎng)的朱鹮種群數(shù)量處于較長(zhǎng)期的相對(duì)穩(wěn)定階段,表明其種群數(shù)量可能已達(dá)到了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境容納量(或K值)。有人建議可以將朱鹮從陜西擴(kuò)大到全國多地進(jìn)行野外放養(yǎng),繼續(xù)增加其數(shù)量,也有人反對(duì)盲目擴(kuò)大朱鹮放養(yǎng)區(qū)。從生物與環(huán)境角度分析,在擴(kuò)大朱鹮放養(yǎng)區(qū)時(shí)應(yīng)考慮朱鹮對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的適應(yīng)性、朱鹮對(duì)當(dāng)?shù)厣锒鄻有缘挠绊憽?dāng)?shù)厣飳?duì)朱鹮生存的影響等(答出兩點(diǎn)即可)。7.★★★(生態(tài)平衡與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及自我調(diào)節(jié)能力)我國東南沿海的海岸線分布著大量的紅樹林,紅樹林中蘊(yùn)藏著豐富的動(dòng)植物資源。秋茄的樹皮、根等部位具有止血和抗菌的效果。招潮蟹對(duì)環(huán)境變化較為敏感,可以作為環(huán)境健康狀況的指示器,它們的存在或行為變化可以反映紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境條件。紅樹林還具有防風(fēng)御浪、保護(hù)岸堤等生態(tài)功能。回答下列問題:(1)紅樹林有豐富的動(dòng)植物資源,體現(xiàn)了生物多樣性中的遺傳多樣性和物種多樣性。題干中體現(xiàn)了生物多樣性的直接價(jià)值和間接價(jià)值。(2)隨著人類活動(dòng)范圍的進(jìn)一步