2025年下學(xué)期初中數(shù)學(xué)與生物多樣性試卷一、選擇題（每題3分，共30分）某自然保護(hù)區(qū)內(nèi)有8種哺乳動物、25種鳥類和42種被子植物，該區(qū)域物種豐富度指數(shù)可表示為（）A.8+25+42B.8×25×42C.(8+25+42)/3D.無法計(jì)算科學(xué)家對某森林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物種調(diào)查，采用樣方法選取5個10m×10m的樣方，記錄到喬木數(shù)量分別為12、15、13、14、16株，則該區(qū)域喬木種群密度的估計(jì)值為（）A.14株/100m2B.14株/m2C.70株/hm2D.0.14株/m2生物多樣性保護(hù)中，建立自然保護(hù)區(qū)屬于（）A.遷地保護(hù)B.就地保護(hù)C.離體保護(hù)D.法制保護(hù)某池塘生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者固定的太陽能總量為10000kJ，初級消費(fèi)者同化的能量為1500kJ，次級消費(fèi)者同化的能量為200kJ，則該生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率約為（）A.15%B.13.3%C.20%D.1.5%下列關(guān)于生物多樣性三個層次的說法正確的是（）A.基因多樣性是生物多樣性最直觀的體現(xiàn)B.生態(tài)系統(tǒng)多樣性是生物多樣性的基礎(chǔ)C.物種多樣性是生物多樣性最根本的保障D.三個層次之間相互獨(dú)立，沒有關(guān)聯(lián)某地區(qū)近10年物種數(shù)量變化如下表所示：|年份|2015|2017|2019|2021|2023|2025||----|----|----|----|----|----|----||物種數(shù)|120|115|108|102|95|90|則該地區(qū)物種數(shù)量的年平均減少率為（）A.5%B.4.2%C.3.8%D.2.5%下列哪項(xiàng)不屬于數(shù)學(xué)模型在生物多樣性研究中的應(yīng)用（）A.種群增長曲線B.生態(tài)位重疊指數(shù)計(jì)算C.物種進(jìn)化樹構(gòu)建D.群落相似性系數(shù)分析某保護(hù)區(qū)內(nèi)大熊貓數(shù)量從2010年的150只增長到2025年的240只，若按指數(shù)增長模型計(jì)算，其年增長率約為（）A.3.2%B.4.1%C.5.3%D.6.7%生物多樣性面臨的主要威脅不包括（）A.棲息地喪失B.外來物種入侵C.合理開發(fā)利用D.環(huán)境污染某學(xué)校生物興趣小組調(diào)查校園植物多樣性，繪制了如下扇形統(tǒng)計(jì)圖：若該校共有植物200種，其中被子植物有（）A.80種B.100種C.120種D.140種二、填空題（每空2分，共20分）生物多樣性包括______多樣性、______多樣性和______多樣性三個層次。樣方法調(diào)查植物種群密度時，常用的取樣方法有______和______。某生態(tài)系統(tǒng)中，有5個物種A、B、C、D、E，其生態(tài)位重疊指數(shù)如下表所示（數(shù)值越大表示生態(tài)位重疊程度越高）：|物種|A|B|C|D|E||----|----|----|----|----|----||A|1.0|0.3|0.2|0.1|0.4||B|0.3|1.0|0.5|0.2|0.1||C|0.2|0.5|1.0|0.6|0.3||D|0.1|0.2|0.6|1.0|0.2||E|0.4|0.1|0.3|0.2|1.0|則生態(tài)位重疊程度最高的兩個物種是______和______。某地區(qū)生物多樣性指數(shù)計(jì)算公式為H'=-Σ(Pi×lnPi)，其中Pi為第i個物種的個體數(shù)占總個體數(shù)的比例。若某區(qū)域有3個物種，個體數(shù)量分別為10、20、30，則該區(qū)域的生物多樣性指數(shù)H'=______（精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位）。三、解答題（共50分）（12分）某研究小組對某森林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查，獲得以下數(shù)據(jù)：|植物類型|樣方1|樣方2|樣方3|樣方4|樣方5||----|----|----|----|----|----||喬木|5|7|6|5|7||灌木|12|15|13|14|11||草本|25|28|30|26|21|（注：每個樣方面積為20m×20m）（1）計(jì)算該森林生態(tài)系統(tǒng)中喬木、灌木和草本的種群密度。（2）繪制三種植物種群密度的條形統(tǒng)計(jì)圖。（3）分析該森林生態(tài)系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)特征。（14分）某湖泊生態(tài)系統(tǒng)受到工業(yè)廢水污染，導(dǎo)致生物多樣性下降。環(huán)保部門對該湖泊進(jìn)行治理，連續(xù)5年監(jiān)測物種數(shù)量變化，數(shù)據(jù)如下表：|年份|2021|2022|2023|2024|2025||----|----|----|----|----|----||物種數(shù)|45|52|60|72|85|（1）計(jì)算2021-2025年間物種數(shù)量的年平均增長率。（2）建立物種數(shù)量（y）與年份（x，以2021年為x=0）的線性回歸方程。（3）根據(jù)回歸方程預(yù)測2027年該湖泊的物種數(shù)量。（4）簡述生物多樣性恢復(fù)對湖泊生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。（12分）某自然保護(hù)區(qū)計(jì)劃建立一個瀕危物種保護(hù)基地，需考慮以下因素：土地面積：不超過500公頃資金預(yù)算：不超過1000萬元預(yù)期保護(hù)效果：物種數(shù)量年均增長不低于8%現(xiàn)有兩個方案可供選擇：方案A：占地面積300公頃，投資600萬元，預(yù)計(jì)物種數(shù)量年均增長10%方案B：占地面積450公頃，投資900萬元，預(yù)計(jì)物種數(shù)量年均增長12%（1）從土地和資金利用效率角度比較兩個方案的優(yōu)劣。（2）若該保護(hù)區(qū)希望5年后物種數(shù)量至少達(dá)到當(dāng)前的1.5倍，哪個方案更合適？（12分）某初中生物興趣小組開展校園生物多樣性調(diào)查活動，設(shè)計(jì)了以下步驟：①確定調(diào)查區(qū)域?yàn)樾@內(nèi)的花園、草坪和樹林三個區(qū)域②每個區(qū)域設(shè)置3個1m×1m的樣方③記錄每個樣方內(nèi)的植物種類和數(shù)量④計(jì)算每個區(qū)域的物種豐富度和多樣性指數(shù)（1）指出該調(diào)查方案中存在的問題并提出改進(jìn)建議。（2）若調(diào)查發(fā)現(xiàn)花園區(qū)域有12種植物，草坪區(qū)域有8種植物，樹林區(qū)域有15種植物，其中三個區(qū)域共有的植物有3種，花園和草坪共有的植物有2種，花園和樹林共有的植物有4種，草坪和樹林共有的植物有3種，計(jì)算校園植物的總物種數(shù)。（3）簡述開展校園生物多樣性調(diào)查對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的意義。四、探究題（共20分）（20分）隨著全球氣候變化，某山地生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性發(fā)生變化?？茖W(xué)家對該山地不同海拔高度的植物群落進(jìn)行調(diào)查，獲得以下數(shù)據(jù)：|海拔（m）|2000|2200|2400|2600|2800|3000||----|----|----|----|----|----|----||物種數(shù)|35|42|50|45|38|30||平均溫度（℃）|15|13|11|9|7|5||年降水量（mm）|800|950|1100|1050|900|750|（1）繪制物種數(shù)與海拔高度的散點(diǎn)圖，并分析兩者之間的關(guān)系。（2）計(jì)算不同海拔高度的溫度變化率（℃/100m）和降水變化率（mm/100m）。（3）結(jié)合所學(xué)知識，分析溫度和降水對該山地植物物種多樣性的影響機(jī)制。（4）若全球溫度上升導(dǎo)致該山地各海拔高度的溫度平均增加2℃，預(yù)測植物物種多樣性可能發(fā)生的變化，并提出相應(yīng)的保護(hù)建議。五、實(shí)踐應(yīng)用題（共10分）（10分）某社區(qū)計(jì)劃建設(shè)一個"生物多樣性科普園"，請你運(yùn)用數(shù)學(xué)和生物學(xué)知識，設(shè)計(jì)一個簡單的園區(qū)規(guī)劃方案，包括：（1）園區(qū)功能分區(qū)（至少3個）及面積分配比例（2）物種選擇的原則（至少2條）（3）游客數(shù)量與生態(tài)保護(hù)的平衡方案（用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示）（全卷共計(jì)150分，考試時間120分鐘）本試卷以《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2025年版）》和《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2025年版）》為指導(dǎo)，注重跨學(xué)科整合，通過真實(shí)情境中的問題解決，考查學(xué)生對生物多樣性概念的理解、數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用能力以及綜合素養(yǎng)。試卷設(shè)計(jì)體現(xiàn)以下特點(diǎn)：學(xué)科融合：將數(shù)學(xué)中的統(tǒng)計(jì)、概率、函數(shù)等知識與生物多樣性的概念、調(diào)查方法、保護(hù)策略等內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，如物種豐富度計(jì)算、種群密度估計(jì)、生態(tài)位重疊指數(shù)分析等。情境真實(shí)：試題素材來源于現(xiàn)實(shí)的生態(tài)調(diào)查、環(huán)境保護(hù)案例和科學(xué)研究數(shù)據(jù)，如森林生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查、湖泊污染治理、瀕危物種保護(hù)等，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。素養(yǎng)導(dǎo)向：通過數(shù)據(jù)分析、模型構(gòu)建、方案設(shè)計(jì)等題型，考查學(xué)生的科學(xué)探究能力、創(chuàng)新思維和社會責(zé)任意識，如探究題中對氣候變化與生物多樣性關(guān)系的分析。難度梯度：試題設(shè)置從基礎(chǔ)概念到綜合應(yīng)用，難度逐步提升，兼顧不同層次學(xué)生的