專題九 生物與環(huán)境 高考熱點專題四 生物與環(huán)境的考查考情分析種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)和人類與環(huán)境是高考必考的知識點之一，常以文字表述、坐標(biāo)曲線圖和模式圖、示意圖等為載體考查，選擇題與非選擇題都有考查。主要考查角度有以下四個方面：(1)種群的特征及數(shù)量變化，如2016年浙江4月選考，27T；2016年浙江10月選考，8T和25T；2017年浙江4月選考，15T。(2)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，如2015年浙江9月選考，18T；2015年浙江10月選考，29T；2016年浙江10月選考，29T。(3)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)，如2016年浙江10月選考，9T。(4)人類對全球環(huán)境的影響，如2016年浙江4月選考，2T；2017年浙江4月選考，8T。1食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化的分析與判斷(1)第一營養(yǎng)級的生物減少對其他物種的影響第一營養(yǎng)級的生物(生產(chǎn)者)減少時，將會連鎖性地引發(fā)其后的各個營養(yǎng)級生物減少。這是因為生產(chǎn)者是其他各種生物賴以生存的直接或間接的食物來源。(2)“天敵”一方減少，對被捕食者數(shù)量變化的影響一條食物鏈中處于“天敵”地位的生物數(shù)量減少，則被捕食者數(shù)量變化是先增加后減少，最后趨于穩(wěn)定。(3)復(fù)雜食物網(wǎng)中某種群數(shù)量變化引起的連鎖反應(yīng)分析以中間環(huán)節(jié)少的作為分析依據(jù)，考慮方向和順序為：從高營養(yǎng)級依次到低營養(yǎng)級。生產(chǎn)者相對穩(wěn)定，即生產(chǎn)者比消費者穩(wěn)定得多，所以當(dāng)某一種群數(shù)量發(fā)生變化時，一般不需考慮生產(chǎn)者數(shù)量的增加或減少。處于最高營養(yǎng)級的種群有多種食物來源時，若其中一條食物鏈中斷，則該種群可通過多捕食其他食物來維持其數(shù)量基本不變。2種群數(shù)量的存活曲線及種群數(shù)量的波動與調(diào)節(jié)(加試)(1)三類存活曲線特點及實例類型特點舉例類型(凸形)大多數(shù)個體都能活到平均生理年齡，但達(dá)到這一年齡后，短期內(nèi)幾乎全部死亡人類和很多高等動物類型(對角線形)各年齡組死亡率相同一些鳥類和小型哺乳類動物類型(凹形)低齡死亡率極高，但是一旦活到了某一年齡，死亡率就變得很低而且穩(wěn)定牡蠣和樹蛙(2)種群數(shù)量的波動及調(diào)節(jié)種群數(shù)量的波動種群數(shù)量的調(diào)節(jié)含義種群中個體數(shù)量隨時間而變化通過調(diào)節(jié)，使種群數(shù)量圍繞其平衡密度上下波動類型及實例非周期波動(主要)，如歐洲灰鷺、東亞飛蝗數(shù)量隨氣候變化而變化周期波動，如北極旅鼠隨所食植物而發(fā)生的變動外源性調(diào)節(jié)因素，如氣候、食物、病源物、寄生物等內(nèi)源性調(diào)節(jié)因素，如領(lǐng)域行為、內(nèi)分泌調(diào)節(jié)等3.比較初級生產(chǎn)量、生物量和次級生產(chǎn)量(加試)項目初級生產(chǎn)量生物量次級生產(chǎn)量定義指綠色植物通過光合作用所制造的有機(jī)物質(zhì)或所固定的能量指凈生產(chǎn)值在某一調(diào)查時刻前的積累量指在生態(tài)系統(tǒng)中第二次的有機(jī)物質(zhì)生產(chǎn)量能量來源太陽光能太陽光能或有機(jī)物植物生產(chǎn)的有機(jī)物能量去向綠色植物綠色植物和動物次級生產(chǎn)者描述單位g·(m2·a)1或J·(m2·a)1(g·m2)或J·m2g·(m2·a)1或J·(m2·a)1能量大小最大較大較小助學(xué)巧記界定初級生產(chǎn)量、生物量與次級生產(chǎn)量間的關(guān)系(1)總初級生產(chǎn)量(GP)凈初級生產(chǎn)量(NP)植物呼吸量(R)。(2)當(dāng)凈生產(chǎn)量表示在某一時刻前的有機(jī)物積累量時即為生物量。(3)次級生產(chǎn)量的能量來源于初級生產(chǎn)量。(4)初級生產(chǎn)量、生物量和次級生產(chǎn)量的能量均直接或間接來源于太陽光能。4能量流動的過程圖解(1)能量的來源：太陽能。(2)起點：從生產(chǎn)者固定的太陽能開始。(3)總量：流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量，是生產(chǎn)者通過光合作用所固定的全部太陽能。(4)渠道：食物鏈和食物網(wǎng)。(5)能量轉(zhuǎn)化：太陽能有機(jī)物中的化學(xué)能熱能(最終散失)。(6)流動形式：有機(jī)物中的化學(xué)能。(7)散失途徑：細(xì)胞呼吸，包括各個營養(yǎng)級自身的呼吸消耗以及分解者的細(xì)胞呼吸。(8)能量散失的形式：以熱能形式散失。題型一種群的特征、數(shù)量變化1社鼠是主要生活在山地環(huán)境中的植食性鼠類。下列有關(guān)敘述正確的是()A社鼠的種群數(shù)量波動總是處在環(huán)境容納量之下B社鼠與其天敵黃鼬的種群數(shù)量波動是同步的C極端的溫度和濕度是種群數(shù)量的外源性調(diào)節(jié)因素D在食物十分充足的條件下，社鼠的種群數(shù)量一直呈指數(shù)增長答案C解析社鼠的種群數(shù)量變化受環(huán)境條件的制約，社鼠數(shù)量可能會超出環(huán)境容納量，但最終會回歸到正常數(shù)量；社鼠數(shù)量的波動與其天敵的數(shù)量波動曲線(如峰、谷值)不會同步，一般都是捕食者的數(shù)量隨被捕食者的變化而變化；氣候是對種群影響最強(qiáng)烈的外源性因素；食物十分充足的條件下，種群數(shù)量的增長還會受到其他因素如地域空間等限制，不能一直呈指數(shù)增長。2在無人為干擾的某熱帶雨林中，生活著絨毛蛛猴、紅眼樹蛙等生物。下列相關(guān)敘述正確的是()A絨毛蛛猴種群的存活曲線屬于類型(凹形)B絨毛蛛猴種群分布型呈隨機(jī)分布C盡管紅眼樹蛙排出的卵(精子)非常多，但其出生率和死亡率基本相等D可采用標(biāo)志重捕法標(biāo)記捕獲繁殖季節(jié)成蛙等過程，計算獲得紅眼樹蛙的種群密度答案C解析絨毛蛛猴種群的存活曲線應(yīng)屬于類型(凸形)，其種群分布型為集群分布，A、B項錯誤；采用標(biāo)志重捕法只能估算成體蛙的密度，不能代表紅眼樹蛙的種群密度，D項錯誤。3下列有關(guān)穩(wěn)定平衡密度的說法，正確的是()A穩(wěn)定平衡密度是種群的最大密度B氣候是最強(qiáng)烈的影響穩(wěn)定平衡密度的外源性因素C種群可通過領(lǐng)域行為和內(nèi)分泌調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)穩(wěn)定平衡密度D當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到穩(wěn)定平衡密度后，種群的自然增長率最大答案B解析種群的最大密度可超越穩(wěn)定平衡密度；種群的領(lǐng)域行為和內(nèi)分泌調(diào)節(jié)應(yīng)屬于內(nèi)源調(diào)節(jié)因素，不能調(diào)節(jié)穩(wěn)定平衡密度；達(dá)到穩(wěn)定平衡密度后，種群的自然增長率為0。題型二群落的結(jié)構(gòu)與演替4(加試)下列關(guān)于種群數(shù)量、頂極群落的敘述，正確的是()A環(huán)境容納量是指長時期內(nèi)環(huán)境所能維持的種群最大數(shù)量，它是不變的B形成頂極群落后，群落水平方向上表現(xiàn)斑塊性和鑲嵌性是空間異質(zhì)性的表現(xiàn)C形成頂極群落后，凈初級生產(chǎn)量等于0D種群數(shù)量的波動主要受溫度和濕度等內(nèi)源性因素調(diào)節(jié)答案B解析環(huán)境容納量是指在長時期內(nèi)環(huán)境所能維持的種群最大數(shù)量，它是可變的；形成頂極群落后，凈初級生產(chǎn)量應(yīng)大于0；溫度、濕度屬于外源性調(diào)節(jié)因素。5如圖表示兩個群落的演替過程，下列敘述正確的是()A甲可表示從森林被全部砍伐的地方開始的演替B若時間允許，甲一定能演替到相對穩(wěn)定的森林階段C乙群落的演替也屬于自然界存在的一種演替類型D第N年時，甲、乙的群落結(jié)構(gòu)一定相同答案C解析甲表示原生演替，而從森林被全部砍伐的地方開始的演替為次生演替，A錯誤；若環(huán)境條件不利，即使時間允許，甲也不能演替到相對穩(wěn)定的森林階段，B錯誤；乙群落的演替也屬于自然界存在的一種演替類型，C正確；第N年時，甲、乙的群落中物種多樣性相同，但結(jié)構(gòu)不一定相同，D錯誤。題型三生態(tài)系統(tǒng)的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)6如圖為某人工魚塘食物網(wǎng)及其能量傳遞示意圖(圖中數(shù)字為能量數(shù)值，單位是J·m2·a1)。下列敘述正確的是()A該食物網(wǎng)中最高營養(yǎng)級為第六營養(yǎng)級B該食物網(wǎng)中第一到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為25%C太陽魚呼吸作用消耗的能量為1 357 J·m2·a1D該食物網(wǎng)中的生物與無機(jī)環(huán)境共同構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)答案B解析該食物網(wǎng)中最長的食物鏈為：浮游植物浮游動物幽蚊幼蟲太陽魚鱸魚，最高營養(yǎng)級為第五營養(yǎng)級，A項錯誤；該食物網(wǎng)中第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為(3 7804 200)÷31 920×100%25%，B項正確；太陽魚呼吸作用消耗的能量、流向分解者的能量和未被利用的能量共計1 4831261 357(J·m2·a1)，C項錯誤；該食物網(wǎng)中的生物只有生產(chǎn)者和消費者，沒有分解者，不能和無機(jī)環(huán)境構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)，D項錯誤。7請據(jù)圖回答：(1)圖解表示一個_的組成以及各成分之間的關(guān)系，圖中的光、CO2、H2O、N2是它的_。(2)圖中有_條捕食關(guān)系的食物鏈。(3)細(xì)菌在生態(tài)系統(tǒng)中屬于_，其主要作用是_。(4)蛇屬于第_營養(yǎng)級。(5)二級消費者是_。(6)若蟬的數(shù)量突然增多，則生物的數(shù)量在短時間內(nèi)會增加的是_，會減少的是_。答案(1)生態(tài)系統(tǒng)非生物環(huán)境(2)2(3)分解者將有機(jī)物分解為無機(jī)物(4)四、五(5)螳螂和黃雀(6)螳螂、黃雀和蛇綠色植物解析(1)生態(tài)系統(tǒng)包括生物群落和非生物環(huán)境，圖中光、CO2、H2O、N2屬于非生物環(huán)境。(2)食物鏈的起點是生產(chǎn)者，終點是最高級消費者，細(xì)菌不參與捕食食物鏈的組成。(3)細(xì)菌多數(shù)屬于分解者，主要作用是將有機(jī)物分解為無機(jī)物。(4)同一種生物在不同的食物鏈中，可以占據(jù)不同的營養(yǎng)級。(6)若蟬增多，會取食更多的植物，同時會使螳螂和黃雀的食物增多導(dǎo)致其數(shù)量的增加，黃雀的增多進(jìn)一步使蛇的數(shù)量增加。題型四生態(tài)系統(tǒng)的功能與穩(wěn)態(tài)8(加試)下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的敘述，正確的是()A富營養(yǎng)化水體出現(xiàn)藍(lán)細(xì)菌水華的現(xiàn)象，可以說明能量流動的特點B生態(tài)系統(tǒng)中能量的初始來源只有太陽能C食物鏈各營養(yǎng)級中約有10%的能量會被分解者利用D無機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)可以通過多種途徑被生物群落重復(fù)利用答案D解析藍(lán)細(xì)菌水華現(xiàn)象與水體中N、P增多而引起藍(lán)細(xì)菌大量繁殖有關(guān)，體現(xiàn)了物質(zhì)的利用，未體現(xiàn)出能量流動的特點，A錯誤；生態(tài)系統(tǒng)中能量的初始來源包括太陽能(光合作用固定)和化學(xué)能(化能合成作用)，B錯誤；食物鏈各營養(yǎng)級中約有10%的能量流向下一營養(yǎng)級，C錯誤；無機(jī)環(huán)境和生物群落間物質(zhì)可以循環(huán)利用，D正確。9下圖為生態(tài)學(xué)家對某棄耕地的一條捕食食物鏈(植物鼠鼬)進(jìn)行能量流動研究的結(jié)果單位為×107 J/(hm2·a)。下列有關(guān)敘述中錯誤的是()A該棄耕地以腐食食物鏈為主B棄耕后該群落可發(fā)生次生演替C鼠種群的生物量為3.5×107 J/hm2D鼬的同化量只有少部分用于生長和繁殖答案C解析分析題圖，總初級生產(chǎn)量為25 000×107 J/(hm2·a)，流向鼠的只有105×107 J/(hm2·a)，且被同化的只有75×107 J/(hm2·a)，所以該棄耕地以腐食食物鏈為主，A正確；棄耕地上原有土壤條件、植物種子和其他繁殖體保留，因此該演替為次生演替，B正確；鼠種群的生物量為凈生產(chǎn)量在某一調(diào)查時刻前的積累量，鼠的同化量呼吸量(7571.5)×1073.5×107J/(hm2·a)，其意義為在一年里用于生長、發(fā)育、繁殖的能量，C錯誤；鼬同化的能量中有少部分用于其生長、發(fā)育、繁殖等生命活動，大部分用于呼吸作用以熱能的形式散失，D正確。10采取下列措施，能提高一個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)的是()A減少捕食者和寄生者的數(shù)量B使生產(chǎn)者和消費者的數(shù)量保持平衡C增加適宜的物種數(shù)目D限制一個演替系列的演替過程答案C解析生態(tài)系統(tǒng)的成分越復(fù)雜，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就越強(qiáng)。減少捕食者和寄生者的數(shù)量不僅減少了生態(tài)系統(tǒng)中物種的數(shù)目，而且還有可能影響甚至破壞原有的生態(tài)平衡；使生產(chǎn)者和消費者的數(shù)量保持平衡，只能保持原有狀態(tài)，不會使生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)一步提高；限制一個演替系列的演替過程，只能干擾生態(tài)系統(tǒng)的演替規(guī)律，反而降低了穩(wěn)定性；只有適當(dāng)增加物種的數(shù)目，使生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈增多，食物網(wǎng)更加復(fù)雜化，才能使生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)功能增強(qiáng)，從而提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)。題型五生物圈與生態(tài)環(huán)境11下列有關(guān)人口增長與環(huán)境關(guān)系的敘述，正確的是()A目前人口數(shù)量已經(jīng)超出了地球環(huán)境容納量B生物種群增長規(guī)律完全適用于人口增長情況C科技進(jìn)步能解決因人口增長過快導(dǎo)致的資源短缺問題D人口過度增長與自然災(zāi)害頻繁發(fā)生有密切聯(lián)系答案D解析A項中，人口數(shù)量還沒有超出地球環(huán)境容納量。B項中，人不等同于動物，生物種群增長規(guī)律并不完全適用于人口增長情況。C項中，科技進(jìn)步能在一定程度上緩解因人口增長過快導(dǎo)致的資源短缺問題，但不能完全解決。D項中，人口過度增長造成資源短缺和環(huán)境污染，由于資源短缺，人類就會盲目地開發(fā)和無休止地破壞自然環(huán)境，進(jìn)而使自然災(zāi)害頻繁發(fā)生。12某地區(qū)由于重金屬污染使生態(tài)系統(tǒng)受到破壞，人們利用植物修復(fù)技術(shù)，將某種特定的植物種植在被重金屬污染的土壤中，收獲后進(jìn)行妥善處理，使該地區(qū)土壤中的重金屬含量逐漸恢復(fù)到正常水平。下列相關(guān)敘述正確的是()A土壤中的重金屬不是種群數(shù)量的外源性調(diào)節(jié)因素B由于沒有天敵，該地區(qū)特定植物的數(shù)量呈指數(shù)增長C該地區(qū)在生態(tài)恢復(fù)期內(nèi)，其生物群落發(fā)生了次生演替D因為收獲后進(jìn)行妥善處理，土壤中的重金屬不會發(fā)生生物放大現(xiàn)象答案C解析根據(jù)題干可知，特定植物才能生長在重金屬污染的土壤中，說明重金屬是影響種群數(shù)量的外源性調(diào)節(jié)因素，A項錯誤；由于特定植物生活在特定的土壤中，環(huán)境資源有限，因此植物的種群數(shù)量呈邏輯斯諦增長，B項錯誤；受重金屬污染而遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到了正常水平，說明其生物群落發(fā)生了次生演替，C項正確；重金屬會沿著食物鏈發(fā)生生物放大現(xiàn)象，D項錯誤。7