必考題型四生態環境【真題示例】(2024·山東高考T24·10分)研究群落時,不僅要調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間點,沿某一環境因素梯度,不同群落間物種組成的變化。它可用群落a和群落b的獨有物種數之和與群落a、b各自的物種數之和的比值表示⑤。(1)群落甲中冷杉的數量很多①,據此不能(填“能”或“不能”)判斷冷杉在該群落中是否占據優勢。群落甲中冷杉在不同地段的種群密度不同②,這體現了群落空間結構中的水平結構。從協同進化的角度分析,冷杉在群落甲中能占據相對穩定生態位③的原因是冷杉與其他物種在長期的自然選擇過程中,相互適應、相互依存,形成了相對穩定的生態關系。(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為45(填數字)。(3)根據β多樣性可以科學合理規劃自然保護區以維系物種多樣性。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,則應該在群落丙和丁(填“丙”“丁”或“丙和丁”)建立自然保護區,理由是β多樣性高表示兩群落獨有的物種數多,只有在群落丙和丁都建立自然保護區,才能保護更多的物種,維系物種多樣性。【審答思維】關鍵信息信息轉化①判斷一個物種是否在群落中占優勢,不能僅依據其數量。優勢種應考慮該物種對群落的影響程度,包括其在群落中的地位和作用,而不僅僅是數量上的多少②群落的空間結構包括垂直結構和水平結構,物種的種群密度在群落的不同地段表現出的差異,反映了水平結構的變化。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生態位是指一個物種在群落中的地位和作用,以及與其他物種的關系等。冷杉之所以能在群落中占據穩定的生態位,是因為它適應了環境,并與其他物種建立了復雜的相互依賴關系,包括競爭和互利共生等④+⑤β多樣性是衡量不同群落之間物種組成差異的一個指標。通過給定的公式和已知的β多樣性值,我們可以計算出兩群落之間的共有物種數⑥β多樣性高意味著兩群落之間的物種組成差異較大,這意味著在兩個群落中都有獨特的物種存在。在這種情況下,建立自然保護區以覆蓋這兩個群落是必要的,這樣可以確保更多的物種得到保護,從而維護生物多樣性和生態系統的完整性【閱卷現場】【評分細則】(1)不能(1分)水平結構(1分)冷杉與其他物種在長期的自然選擇過程中,相互適應、相互依存,形成了相對穩定的生態關系(2分)(2)45(2分)(3)丙和丁(2分)β多樣性高表示兩群落獨有的物種數多,只有在群落丙和丁都建立自然保護區,才能保護更多的物種,維系物種多樣性(或“在群落丙和丁建立自然保護區,可以保護更多的物種,維系物種多樣性”)(2分)【失分警示】1.在解答此類題目時,一定要深入理解題目的具體要求。特別是在解答涉及生態學原理或定義的題目時,不能僅停留在表面理解,要深入挖掘其背后的生態學意義。2.在解答過程中,要特別注意題干中的細節信息。例如,在判斷冷杉是否占據優勢時,不能僅憑數量多少,還需考慮其在群落中的生態作用等。同時,在計算共有物種數時,要準確提取并應用題干中的信息。3.在組織答案時,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,要圍繞核心問題展開,避免偏離主題或邏輯混亂。【答題規則】規則1:回答原因類問題,找準題干關鍵信息。在解答原因類問題時,需要仔細閱讀題干,找到與問題直接相關的關鍵詞或短語。例如,在本題中,比如當分析冷杉在群落甲中能占據相對穩定生態位的原因時,就需要關注題干中提到的“協同進化”和“與其他物種的關系”等關鍵信息。規則2:回答計算信息獲取類問題,需要有效提取題干信息。在回答涉及計算或需要從題干中提取信息的問題時,首先要仔細閱讀題目中給出的所有信息,然后準確提取與計算或解答問題直接相關的數據或公式。在本題中,需要根據題干給出的β多樣性的定義和計算公式,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,然后進行計算得出共有物種數。規則3:答案組織要符合題干要求。在編寫答案時,需要確保答案的內容、邏輯和結構都符合題干的要求。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區時,需要確保答案清楚地闡明了β多樣性與物種保護之間的關系,以及建立自然保護區對保護生物多樣性的重要性。角度一種群與群落1.★★(種群密度的調查方法及應用)近年來,草原鼠害日益嚴重,不僅導致了草原的沙漠化,還威脅著草原生態和我國畜牧業的健康發展。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,對該草原鼠種群進行了調查?；卮鹣铝袉栴}:(1)在調查布氏田鼠種群密度時,常采用標記重捕法,原因是布氏田鼠活動能力強,活動范圍大。在調查面積為2hm2的草場中,第一次捕獲了50只布氏田鼠,將捕獲的布氏田鼠做好標記后在原地放生。5天后,在同一地點第二次捕獲了52只布氏田鼠,其中有標記的個體13只。該草場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,調查的結果比實際值偏高(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記的數量減少。(2)調查草原鼢鼠等地下鼠的種群密度常根據草原鼢鼠等地下鼠具有推土丘的習性,選取樣方并調查樣方內土丘數,以此進一步統計草原鼢鼠的種群密度。為保證調查結果的準確,選取樣方時關鍵要做到隨機取樣,不能摻入主觀因素。常見的取樣方法有五點取樣法和等距取樣法。(3)研究人員對草原上新發現的灰倉鼠種群進行連續多年的調查(結果如下圖),0~2年種群增長曲線近于“J”形增長,該模型的假設是食物和空間條件充裕,氣候適宜,沒有天敵和其他競爭物種等條件。在第8年,種群數量達到K值,K值是指一定的環境條件所能維持的種群最大數量。(4)布氏田鼠大量繁殖導致植被破壞、加速土壤風蝕,控制布氏田鼠種群數量的根本措施是增加環境阻力,降低其環境容納量。2.★★★(群落中生物的種間關系)如何提升農田生態系統自身的控害能力,探索有利于害蟲生態調控的農田種植模式是時下的研究熱點之一,而間作作為一種能提高農田生態系統生物多樣性以及控害能力的種植模式,已被廣泛應用于農作物生產。為進一步明確馬鈴薯—玉米間作種植模式對馬鈴薯甲蟲種群動態的影響,在馬鈴薯甲蟲發生期,對不同種植模式下的高齡幼蟲數量和優勢天敵種群數量進行調查,結果如圖所示: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系是種間競爭,這是爭奪光照(礦質元素)等資源所致(答一點即可)。(2)由圖甲可知,有效減少馬鈴薯甲蟲數量爆發的間作模式是PC222。(3)間作對三種天敵數量的影響不完全相同,結合所學生態學知識分析,可能的原因是不同天敵的棲息環境和食物資源不同(寫出一點即可)。(4)由圖甲和圖乙可知,PC222間作模式可通過增加天敵數量有效減少馬鈴薯甲蟲的數量。同時,間作還可阻擋甲蟲在馬鈴薯葉片上產卵而降低其出生率,有效防治該種害蟲。(5)研究發現采用適當的間作模式可以有效提高農田生態系統的農產品輸出量,請從能量流動的角度分析產量提高的原因是減少蟲害,使能量更多地流向農產品;適當的間作可提高農作物對光能的利用率(答兩點即可)。角度二生態系統的結構與功能3.★★★(食物鏈和食物網、生態系統能量流動的相關計算)如圖是江浙某地一個生態魚塘模式圖,其中字母代表能量數值?；卮鹣铝袉栴}:(1)該生態魚塘進行立體養殖,是運用群落的空間結構原理,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、發育和繁殖的能量是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)給該生態魚塘適量施加氮磷肥可以促進沉水植物的生長,為青蝦、草食性魚類提供充足的食物,但施氮磷肥過多又會造成魚蝦的死亡,其原因可能是施加氮磷肥過多可能會造成水體富營養化,浮游藻類等迅速繁殖,水體缺乏氧氣,水質惡化,從而使魚蝦死亡。(4)請從生態系統的功能角度分析“植物蝦魚蟹共作”的意義:使生態系統的物質得以循環利用;實現生態系統能量的多級利用;調整生態系統中的能量流動關系,使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。4.★★★(生態系統的組成成分以及物質循環的概念和特點)稻田是我國具有悠久歷史的典型農田生態系統,水稻種植面積約占全國耕地總面積的25%,水稻產量約占全國糧食總產量的30%,而稻田土壤碳循環和固碳減排與溫室效應存在密切關系,成為國際研究熱點。(1)碳循環是指碳在非生物環境和生物群落之間的循環過程。稻田生態系統是一個重要的碳匯,目前稻鴨種養結合是水稻主要的種植模式之一,鴨的介入及其田間活動(如吃雜草及害蟲、排泄糞便、鴨的游動、鴨的呼吸等)對稻田生態系統有重要影響,從生態系統組成的角度分析其作用為作為生態系統中的消費者,加快了生態系統的物質循環。(2)圖1是稻鴨共作生態系統碳、氮循環示意圖,據圖1回答相關問題:①作物生長期間的凋落物、收獲后的秸稈、根茬及根系釋放的有機物質可以向土壤輸入有機碳,作物和土壤中的微生物(分解者)通過呼吸作用向大氣轉移碳。②在氮輸入方面,除靠化學肥料和灌溉水外,稻鴨共作系統因有鴨的引入,還可通過排泄物輸入土壤;在氮輸出方面,稻鴨共作生態系統除籽粒秸稈等收獲物外,還通過反硝化作用、氨揮發輸出氮。(3)為探究稻鴨共作和秸稈還田對稻季CH4排放通量的影響,尋找生態減排途徑,研究者設置了如下4個處理:常規稻作+無機氮肥(CR+IN),常規稻作+秸稈還田(CR+WS),稻鴨共作+無機氮肥(RD+IN),稻鴨共作+秸稈還田(RD+WS)。結果如圖2所示:①由圖可得出,與無機氮肥處理相比,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菌,甲烷氧化菌為需氧型細菌,結合鴨的覓食、雜草、浮游生物等田間活動,分析甲烷排放量降低的原因。甲烷菌為嚴格的厭氧型微生物,稻鴨共作生態系統中鴨通過覓食和游動,增加水體與大氣交換面積,增加水中溶解氧,抑制甲烷菌的生長活性,減少CH4的排放,因此稻鴨共作CH4的排放量降低。5.★★★★(生態系統信息傳遞實驗)鱷龜和巴西龜原產于密西西比河流域,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的捕食,研究人員做了如下實驗:用透明玻璃將不透明的玻璃缸(100cm×60cm×20cm)分隔為三室(圖甲)。統計各實驗組遠離捕食者方向的鯉魚數量,對照組僅統計中線兩側的鯉魚數量。實驗重復30次,結果如圖乙、丙?；卮鹣铝袉栴}:(1)完善下列實驗步驟:實驗組一,將10條鯉魚置于第二室中線處。實驗組二,在實驗組一基礎上,在第一室中加入兩只鱷龜。實驗組三,在實驗組二基礎上,更換10條鯉魚,并在第三室中加入兩只巴西龜。據圖乙可知,實驗組一中線兩側鯉魚數量大致相同。據圖丙可知,遠離鱷龜的鯉魚數量明顯多于遠離巴西龜的鯉魚數量。綜合上述實驗結果,說明鯉魚能夠通過視覺逃避鱷龜和巴西龜的捕食,且鱷龜對鯉魚的危險更大。(2)在野外水生生態系統中,植被阻擋、水體渾濁和晝夜變化會導致能見度偏低,但實際上生物之間仍能通過上述實驗方式有效降低被捕食風險。這種方式傳遞的信息屬于物理信息(填“物理信息”“化學信息”或“行為信息”),這種信息傳遞的意義是能夠調節生物的種間關系,進而維持生態系統的平衡與穩定。角度三生態系統的穩定性、人與環境6.★★(生物多樣性的價值及保護生物多樣性)自1981年7只野生朱鹮在陜西漢中市被發現以來,經過40多年的努力,朱鹮的數量增加到現在的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嘴,這屬于生物多樣性的直接價值。(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。為了保護朱鹮,我國除建立了人工繁殖中心外,還通過建立自然保護區來改善它們的棲息環境。由此可見,保護生物多樣性的關鍵是要協調好人與生態環境的關系。(3)當野外放養的朱鹮種群數量處于較長期的相對穩定階段,表明其種群數量可能已達到了當地的環境容納量(或K值)。有人建議可以將朱鹮從陜西擴大到全國多地進行野外放養,繼續增加其數量,也有人反對盲目擴大朱鹮放養區。從生物與環境角度分析,在擴大朱鹮放養區時應考慮朱鹮對當地環境的適應性、朱鹮對當地生物多樣性的影響、當地生物對朱鹮生存的影響等(答出兩點即可)。7.★★★(生態平衡與生態系統的穩定性及自我調節能力)我國東南沿海的海岸線分布著大量的紅樹林,紅樹林中蘊藏著豐富的動植物資源。秋茄的樹皮、根等部位具有止血和抗菌的效果。招潮蟹對環境變化較為敏感,可以作為環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系統的環境條件。紅樹林還具有防風御浪、保護岸堤等生態功能?；卮鹣铝袉栴}:(1)紅樹林有豐富的動植物資源,體現了生物多樣性中的遺傳多樣性和物種多樣性。題干中體現了生物多樣性的直接價值和間接價值。(2)隨著人類活動范圍的進一步