層級二關(guān)鍵突破提升練學(xué)生用書P203

突破點1種群數(shù)量的變化、影響因素及應(yīng)用1.(2024·山東濱州一模)草原鼢鼠為我國草原地區(qū)常見鼠害種,科研小組選擇某草原相同面積的不同地塊對其展開調(diào)查,結(jié)果如下表。下列說法錯誤的是()調(diào)查地塊第一次捕獲并標記個體數(shù)/只第二次捕獲個體數(shù)/只第二次捕獲個體中被標記個體數(shù)/只干旱陸地23279水陸交界地16124水域862A.為保證調(diào)查數(shù)據(jù)的準確性,兩次捕獲時間間隔不宜過長B.草原鼢鼠在不同地段分布不同體現(xiàn)了群落的水平結(jié)構(gòu)C.防治該地區(qū)草原鼢鼠的重點區(qū)域應(yīng)選擇干旱陸地地帶D.被捕獲過的草原鼢鼠更難以捕捉,會導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果偏大答案B解析為盡量排除其他因素的干擾,兩次捕獲時間間隔不宜過長,盡量保證調(diào)查數(shù)據(jù)的準確性,A項正確;草原鼢鼠屬于同一物種,草原鼢鼠在不同地段分布不同不能體現(xiàn)群落的水平結(jié)構(gòu),屬于種群水平研究的內(nèi)容,B項錯誤;利用標記重捕法計算某區(qū)域某種群的種群數(shù)量時,設(shè)該區(qū)域要計算的種群的個體總數(shù)為N,其中標記總數(shù)為M,重捕總數(shù)為n,重捕中被標記的個體數(shù)為m,則N∶M=n∶m,由此可估算出該區(qū)域要計算的種群的數(shù)量N=(M×n)÷m,以此公式分別計算出干旱陸地有草原鼢鼠69只,水陸交界地有草原鼢鼠48只,水域有草原鼢鼠24只,故防治該地區(qū)草原鼢鼠的重點區(qū)域應(yīng)選擇干旱陸地地帶,被捕獲過的草原鼢鼠更難以捕捉,可能會導(dǎo)致第二次捕獲的個體中被標記的個體數(shù)即m偏少,會導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果偏大,C、D兩項正確。2.(2024·山東菏澤模擬)右圖表示某人工魚塘中的鯉魚經(jīng)捕撈后一段時間內(nèi)的種群數(shù)量變化曲線,在t2時為了估算種群的數(shù)量,投放帶標記的個體共300條,待投放個體均勻分布后進行重捕,捕獲1000條,其中帶標記的個體20條,下列說法正確的是()A.t0時進行捕撈,為了持續(xù)獲得最大經(jīng)濟效益,剩余量不能小于K/2B.捕撈后t0~t1期間種群數(shù)量不斷減小,出生率與死亡率的比值降低C.利用標記重捕法可估算出t2時該魚塘中鯉魚的種群數(shù)量是15000條D.研究該魚塘中鯉魚的生態(tài)位,通常要研究它出現(xiàn)的頻率、種群密度等答案B解析t2時進行捕撈,剩余量不能小于K/2,因為K/2時種群增長速率最大,此時可持續(xù)獲得最大經(jīng)濟效益,A項錯誤;出生率和死亡率是決定種群數(shù)量的重要因素,由于捕撈后t0~t1期間種群數(shù)量不斷減小,則其出生率小于死亡率,可見,該時段出生率與死亡率的比值降低,B項正確;鯉魚的種群數(shù)量=(初捕數(shù)×重捕數(shù))/重捕中有標記的個體數(shù),據(jù)此計算結(jié)果為(300×1000)/20=15000(條),此時計算的種群數(shù)量可表示補充之前的種群數(shù)量,C項錯誤;研究該魚塘中鯉魚的生態(tài)位,通常要研究它的食物、棲息地、天敵以及與其他物種的關(guān)系等,D項錯誤。3.(2024·黑吉遼卷)(10分)為協(xié)調(diào)漁業(yè)資源的開發(fā)和保護,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,研究者在近海漁業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的管控區(qū)中劃分出甲(捕撈)、乙(非捕撈)兩區(qū)域,以探究捕撈產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng),部分食物鏈如圖1所示?；卮鹣铝袉栴}。海藻→海膽→巖龍蝦圖1(1)甲區(qū)域巖龍蝦的捕撈使海膽密度上升,海藻生物量下降。捕撈壓力加劇了海膽的種內(nèi)競爭,引起海膽的遷出率和上升。乙區(qū)域禁捕后,捕食者的恢復(fù)(填“緩解”或“加劇”)了海膽的種內(nèi)競爭,海藻生物量增加。以上研究說明捕撈能(填“直接”或“間接”)降低海洋生態(tài)系統(tǒng)中海藻的生物量。

(2)根據(jù)乙區(qū)域的研究結(jié)果推測,甲區(qū)域可通過調(diào)節(jié)機制恢復(fù)到乙區(qū)域的狀態(tài)。當甲區(qū)域達到生態(tài)平衡,其具有的特征是結(jié)構(gòu)平衡、功能平衡和。

(3)為了合理開發(fā)漁業(yè)資源,建構(gòu)生態(tài)學(xué)模型,探究巖龍蝦種群出生率和死亡率與其數(shù)量的動態(tài)關(guān)系。僅基于模型(圖2)分析,對處于B狀態(tài)的巖龍蝦種群進行捕撈時,為持續(xù)獲得較大的巖龍蝦產(chǎn)量,當年捕撈量應(yīng)為只;當年最大捕撈量不能超過只,否則需要采取有效保護措施保證巖龍蝦種群的延續(xù),原因是。

圖2答案(1)死亡率緩解間接(2)負反饋收支平衡(3)1030處于B狀態(tài)的巖龍蝦種群數(shù)量為35只,若當年最大捕撈量超過30只,則種群數(shù)量小于5只,此時種群的出生率小于死亡率,種群無法延續(xù)解析(1)甲區(qū)域巖龍蝦的捕撈使海膽密度上升,加劇了海膽的種內(nèi)競爭,引起海膽的遷出率和死亡率上升。乙區(qū)域禁捕后,捕食者數(shù)量恢復(fù),大量捕食海膽,導(dǎo)致海膽數(shù)量下降,緩解了海膽的種內(nèi)競爭。以上研究說明捕撈能通過影響海膽的數(shù)量間接降低海洋生態(tài)系統(tǒng)中海藻的生物量。(2)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是以負反饋調(diào)節(jié)機制為基礎(chǔ)的。處于生態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)具有三大特征——結(jié)構(gòu)平衡、功能平衡和收支平衡。(3)種群數(shù)量為25只時增長速率最大,故為持續(xù)獲得較大的捕撈量,當年捕撈量應(yīng)為3525=10(只),當出生率小于死亡率(種群數(shù)量小于5)時,種群無法延續(xù),故當年的最大捕撈量不能超過355=30(只)。突破點2群落的結(jié)構(gòu)與演替4.(2024·山東濱州二模)隨著時間推移,發(fā)生富營養(yǎng)化的海水中,生物群落物種組成的變化表現(xiàn)出一定的規(guī)律性:初期細胞體積較小的硅藻類浮游植物占優(yōu)勢;中期海水的營養(yǎng)鹽減少,但藻類的種類顯著增加,細胞體積較大的角毛藻成為優(yōu)勢物種;后期海水的營養(yǎng)鹽濃度較低,海水存在的分層現(xiàn)象會妨礙營養(yǎng)鹽從下層補充到上層,能運動的大型甲藻成為優(yōu)勢物種。下列說法錯誤的是()A.中期藻類豐富度的增加有利于廣食性捕食者的生存B.每種浮游植物都占據(jù)相對穩(wěn)定的生態(tài)位是協(xié)同進化的結(jié)果C.藻類豐富度的變化與生物的適應(yīng)性及種間競爭等有關(guān)D.與硅藻和角毛藻相比,甲藻對鹽濃度的適宜范圍更窄答案D解析植物可以為動物提供棲息場所和食物條件,中期藻類豐富度的增加有利于廣食性捕食者的生存,A項正確;生態(tài)位是指一個物種在群落中的地位和作用,包括所處的空間位置,占用資源的情況,以及與其他物種的關(guān)系等,每種浮游植物都占據(jù)相對穩(wěn)定的生態(tài)位是協(xié)同進化的結(jié)果,B項正確;結(jié)合題干信息可知,藻類豐富度的變化與生物的適應(yīng)性及種間競爭等有關(guān),C項正確;后期海水的營養(yǎng)鹽濃度較低,海水存在的分層現(xiàn)象會妨礙營養(yǎng)鹽從下層補充到上層,能運動的大型甲藻成為優(yōu)勢物種,故與硅藻和角毛藻相比,甲藻對鹽濃度的適宜范圍更寬,D項錯誤。5.(2024·山東臨沂二模)為衡量甲、乙兩種植物的競爭能力,科學(xué)家進行了取代種植實驗,即將甲、乙植物按照不同比例進行混合種植,并計算收獲時的種子產(chǎn)量比值,結(jié)果如圖所示(M=播種甲的種子數(shù)/播種乙的種子數(shù),N=收獲甲的種子數(shù)/收獲乙的種子數(shù))。下列分析錯誤的是()A.當M=b時,收獲甲的種子數(shù)等于收獲乙的種子數(shù)B.若M>b,則甲與乙競爭時乙處于劣勢C.乙種群對甲種群數(shù)量的影響屬于密度制約因素D.在自然狀態(tài)下,若觀測到某年M值為a,則將來甲可能會被淘汰答案A解析由題圖可知,當M=b時,即M=N,表示(播種甲的種子數(shù)/播種乙的種子數(shù))=(收獲甲的種子數(shù)/收獲乙的種子數(shù)),但此時收獲甲的種子數(shù)不一定等于收獲乙的種子數(shù),A項錯誤;若M>b,則N>M,說明甲與乙競爭時乙處于劣勢,B項正確;一般來說,食物和天敵等生物因素對種群數(shù)量的作用強度與該種群的密度是相關(guān)的,這些因素稱為密度制約因素,而氣溫和干旱等氣候因素以及地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害,對種群的作用強度與該種群的密度無關(guān),因此被稱為非密度制約因素,甲種群對乙種群數(shù)量的影響與種群密度有關(guān),屬于密度制約因素,C項正確;若觀測到某年M值為a,則收獲時N的數(shù)值小于a,預(yù)測在未來甲可能會被淘汰,D項正確。6.(2024·山東濰坊三模)(14分)科研人員2015年和2020年兩次對攀枝花蘇鐵國家級自然保護區(qū)內(nèi)所有木本植物進行調(diào)查,部分調(diào)查結(jié)果如下(圖中已含群落中重要值大于1的全部木本植物)。2015—2020年群落各種群的變化物種年死亡率/%年補員率/%種群大小變化率/%攀枝花蘇鐵0.150.180.04鐵橡櫟0.706.465.75滇欖仁0.2415.0314.79蒙桑1.086.575.49巖柿04.014.01山槐011.6011.60(1)重要值是研究某個物種在群落中的地位和作用的綜合數(shù)量指標,表征物種在群落中的優(yōu)勢程度。重要值的計算可能與下列哪些指標相關(guān)?。

A.種群密度(一定范圍內(nèi)該種群全部個體數(shù)/樣地面積)B.種群頻度(一定范圍內(nèi)該種群出現(xiàn)樣方數(shù)/總樣方數(shù))C.種群顯著度(一定范圍內(nèi)該種群植物基部面積或胸高斷面積/樣方面積)D.種群年死亡率(一定范圍內(nèi)該種群死亡的個體數(shù)/種群個體數(shù))E.種群年補員率(一定范圍內(nèi)該種群新出現(xiàn)的個體數(shù)/種群個體數(shù))F.種群大小變化率(一定范圍內(nèi)該種群增加的個體數(shù)/種群個體數(shù))(2)根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)推測,該保護區(qū)群落演替方向(填“有利于”或“不利于”)攀枝花蘇鐵的就地保護,依據(jù)是。

(3)攀枝花蘇鐵有較強的耐火能力,因此可采用人為控制計劃燒除的方法,清除地面積累物?？蒲腥藛T在劃定區(qū)域內(nèi)使用計劃燒除方式干預(yù)后,與對照區(qū)域內(nèi)的成年攀枝花蘇鐵進行研究,結(jié)果如下。比較項目株高/m新生葉片數(shù)目新生葉片長度/cm計劃燒除組0.8930.8391.76對照組0.8310.22112.33據(jù)結(jié)果分析,計劃燒除干預(yù)對成年攀枝花蘇鐵的影響是?；馃龝ν寥喇a(chǎn)生復(fù)雜影響,請從土壤的角度分析,計劃燒除對攀枝花蘇鐵可能產(chǎn)生的利與弊:。

答案(1)ABC(2)不利于調(diào)查時間內(nèi)攀枝花蘇鐵的重要值降低,表明其優(yōu)勢程度在下降,隨著演替的進行,其優(yōu)勢地位可能會被其他物種取代(3)計劃燒除干預(yù)幾乎不影響攀枝花蘇鐵成年樹的株高,但會增加新生葉片數(shù)目,同時新生葉片長度有所減小利:有機物經(jīng)燃燒產(chǎn)生的灰燼增加了土壤中無機鹽的含量;去除林下的草本和灌木植物,減少對土壤養(yǎng)分的競爭。弊:增加地表水分散失,干旱程度增加;殺死地表部分微生物,減弱分解者的分解作用解析(1)重要值是在計算、評估物種多樣性時的重要指標,以綜合數(shù)值表示植物物種在群落中的相對重要性,重要值=種群密度+種群頻度+種群顯著度,A、B、C三項正確。(2)由調(diào)查數(shù)據(jù)可知,調(diào)查時間內(nèi)攀枝花蘇鐵的重要值降低,表明其優(yōu)勢程度在下降,隨著演替的進行,其優(yōu)勢地位可能會被其他物種取代,由此可知該保護區(qū)群落演替方向不利于攀枝花蘇鐵的就地保護。(3)由表格內(nèi)容可知,與對照組相比,計劃燒除組攀枝花蘇鐵成年樹的株高略有升高,新生葉片數(shù)目明顯上升,新生葉片長度有所減小,由此可知,計劃燒除干預(yù)幾乎不影響攀枝花蘇鐵成年樹的株高,但會增加新生葉片數(shù)目,同時新生葉片長度有所減小。從土壤的角度來看,計劃燒除的優(yōu)勢在于有機物經(jīng)燃燒產(chǎn)生的灰燼,增加了土壤中無機鹽的含量;去除林下的草本和灌木植物,減少對土壤養(yǎng)分的競爭。弊端在于可以增加地表水分散失,干旱程度增加;殺死地表部分微生物,減弱分解者的分解作用。突破點3生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程和相關(guān)計算7.(2024·遼寧模擬)科研人員調(diào)查了某人工魚塘一年的能量流動相關(guān)數(shù)值,其中部分能量數(shù)值如下表所示,下列相關(guān)敘述正確的是()種類生產(chǎn)者固定的能量飼料投入魚攝入的量魚糞便中的能量魚通過呼吸作用散失的能量能量/(×105kJ·m2·a1)1002018310A.流經(jīng)該人工魚塘的總能量為1×107kJ/(m2·a)B.魚流向分解者的能量為3×105kJ/(m2·a)C.魚用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為5×105kJ/(m2·a)D.第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為15%答案C解析流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的能量和人工投入的飼料中的能量,為(100+20)×105=1.2×107[kJ/(m2·a)],A項錯誤;魚的同化量=(183)×105=15×105[kJ/(m2·a)],魚的同化量等于呼吸作用散失的能量、流向分解者的能量、流向下一營養(yǎng)級的能量和未利用的能量,根據(jù)表格信息無法得知魚未利用的能量和流向下一營養(yǎng)級的能量,因此,流向分解者的能量無法計算,B項錯誤;魚的同化量=攝入量糞便量=(183)×105=15×105[kJ/(m2·a)],該部分能量等于呼吸作用散失的能量和用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量,因此魚用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量為(1510)×105=5×105[kJ/(m2·a)],C項正確;表格中顯示生產(chǎn)者固定的能量為100×105kJ/(m2·a),魚的同化量為(183)×105=15×105[kJ/(m2·a)],其同化量中有一部分來自飼料,因此無法計算第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率,D項錯誤。8.(不定項)(2024·山東泰安模擬)某城市為了解決城市生活污水凈化問題,建立了一處濕地公園。該生態(tài)系統(tǒng)主要存在三個營養(yǎng)級,分別為植物、植食性動物和肉食性動物。三個營養(yǎng)級的能量流動調(diào)查結(jié)果如下表所示(單位:×103kJ)。下列說法正確的是()食物鏈植物植食性動物肉食性動物同化量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.生產(chǎn)者在生態(tài)系統(tǒng)中的主要功能是制造有機物、固定能量B.植食性動物遺體殘骸的能量就是其流入分解者的全部能量C.植物用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為367×103kJD.能量由第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率約為11.27%答案ACD解析生產(chǎn)者作為生態(tài)系統(tǒng)的基石,在生態(tài)系統(tǒng)中的主要功能是制造有機物、固定能量和傳遞信息,A項正確;植食性動物遺體殘骸的能量及肉食性動物捕食植食性動物后的排遺物中的能量之和是其流入分解者的全部能量,B項錯誤;根據(jù)能量流動的過程可知,植物用于生長、發(fā)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項正確;分析表中的數(shù)據(jù),第二營養(yǎng)級同化量X=(4639629212)×103=63×103(kJ),第三營養(yǎng)級同化量Y=(6324.529.32.1)×103=7.1×103(kJ),能量由第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率約為7.1/63×100%≈11.27%,D項正確。9.(2024·山東日照二模)科學(xué)家對某生態(tài)系統(tǒng)中幾種不同動物的同化效率(同化量/攝入量)和生長效率(生產(chǎn)量/同化量)進行研究,相關(guān)數(shù)據(jù)見下表。生產(chǎn)量是指呼吸作用消耗后所凈剩的能量值,它以有機物的形式累積在生態(tài)系統(tǒng)中。單位為kJ/(m2·a)。下列說法錯誤的是()動物種類攝入量同化量生產(chǎn)量蜘蛛(肉食,變溫動物)12.6011.901.90蝗蟲(植食,變溫動物)3.711.370.51田鼠(植食,恒溫動物)7.406.700.10麻雀(雜食,恒溫動物)4.003.600.05A.動物的同化效率可能與其食性有關(guān)B.蜘蛛糞便中的能量為0.7kJ/(m2·a)C.恒溫動物的生長效率往往高于變溫動物的生長效率D.適當提高養(yǎng)殖動物的同化效率和生長效率可提高經(jīng)濟效益答案C解析同化效率的高低不僅取決于該生物所處的營養(yǎng)級,還因食物性質(zhì)或類型不同而有明顯的差異,通常肉食性動物的同化效率要高于植食性動物,A項正確;蜘蛛糞便中的能量為12.611.9=0.7[kJ/(m2·a)],B項正確;變溫動物的呼吸速率隨著溫度的改變而改變,恒溫動物更需要依靠呼吸作用釋放的熱量維持體溫相對穩(wěn)定,而同化量等于呼吸作用散失的熱能與用于生長、發(fā)育和繁殖的能量之和,故變溫動物的生長效率一般高于恒溫動物,C項錯誤;適當提高養(yǎng)殖動物的同化效率和生長效率可提高經(jīng)濟效益,D項正確。10.(2024·甘肅模擬)下表是某海洋生態(tài)系統(tǒng)中五個種群的能量數(shù)值,單位為×102kJ/(m2·a),且每個種群只占一個營養(yǎng)級,己為分解者。下列相關(guān)敘述正確的是()項目甲乙丙丁戊己種群用于生長、發(fā)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.甲最可能是初級消費者,占據(jù)第一營養(yǎng)級B.在這五個種群中,丁處于第五營養(yǎng)級C.該生態(tài)系統(tǒng)中第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率約為15.4%D.該生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級間的信息傳遞都是單向的答案C解析生態(tài)系統(tǒng)中第一營養(yǎng)級生物,即生產(chǎn)者的能量最多,即丙為生產(chǎn)者,其同化的能量為9.628×104kJ/(m2·a),A項錯誤;同化的能量=用于生長、發(fā)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)],所以食物鏈是丙→甲→乙→丁和丙→甲→戊→丁,即丁處于第四營養(yǎng)級,B項錯誤;甲為第二營養(yǎng)級,甲同化量為150.8×102kJ/(m2·a),第三營養(yǎng)級的同化量=(11.8+11.4)×102=23.2×102[kJ/(m2·a)],故該生態(tài)系統(tǒng)中第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率為(23.2×102)/(150.8×102)×100%≈15.4%,C項正確;該生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級間的信息傳遞往往是雙向的,D項錯誤。11.(2024·山東青島三模)(14分)“海洋牧場”是指在一定海域內(nèi),利用自然的海洋生態(tài)環(huán)境,將人工放流的經(jīng)濟海