专题九 生物与环境 高考热点专题四 生物与环境的考查
考情分析 种群、群落、生态系统和人类与环境是高考必考的知识点之一，常以文字表述、坐标曲线图和模式图、示意图等为载体考查，选择题与非选择题都有考查。主要考查角度有以下四个方面：
(1)种群的特征及数量变化，如2016年浙江4月选考，27T；2016年浙江10月选考，8T和25T；2017年浙江4月选考，15T。
(2)生态系统的结构和功能，如2015年浙江9月选考，18T；2015年浙江10月选考，29T；2016年浙江10月选考，29T。
(3)生态系统的稳态与调节，如2016年浙江10月选考，9T。
(4)人类对全球环境的影响，如2016年浙江4月选考，2T；2017年浙江4月选考，8T。
1．食物网中生物数量变化的分析与判断
(1)第一营养级的生物减少对其他物种的影响
第一营养级的生物(生产者)减少时，将会连锁性地引发其后的各个营养级生物减少。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。
(2)“天敌”一方减少，对被捕食者数量变化的影响
一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量变化是先增加后减少，最后趋于稳定。
(3)复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析
①以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序为：从高营养级依次到低营养级。
②生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不需考虑生产者数量的增加或减少。
③处于最高营养级的种群有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该种群可通过多捕食其他食物来维持其数量基本不变。
2．种群数量的存活曲线及种群数量的波动与调节(加试)
(1)三类存活曲线特点及实例
类型
特点
举例
类型Ⅰ(凸形)
大多数个体都能活到平均生理年龄，但达到这一年龄后，短期内几乎全部死亡
人类和很多高等动物
类型Ⅱ(对角线形)
各年龄组死亡率相同
一些鸟类和小型哺乳类动物
类型Ⅲ(凹形)
低龄死亡率极高，但是一旦活到了某一年龄，死亡率就变得很低而且稳定
牡蛎和树蛙
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(2)种群数量的波动及调节
种群数量的波动
种群数量的调节
含义
种群中个体数量随时间而变化
通过调节，使种群数量围绕其平衡密度上下波动
类型及实例
①非周期波动(主要)，如欧洲灰鹭、东亚飞蝗数量随气候变化而变化
②周期波动，如北极旅鼠随所食植物而发生的变动
①外源性调节因素，如气候、食物、病源物、寄生物等
②内源性调节因素，如领域行为、内分泌调节等
3.比较初级生产量、生物量和次级生产量(加试)
项目
初级生产量
生物量
次级生产量
定义
指绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量
指净生产值在某一调查时刻前的积累量
指在生态系统中第二次的有机物质生产量
能量来源
太阳光能
太阳光能或有机物
植物生产的有机物
能量去向
绿色植物
绿色植物和动物
次级生产者
描述单位
[g·(m2·a)－1]或[J·(m2·a)－1]
(g·m－2)或J·m－2
[g·(m2·a)－1]或[J·(m2·a)－1]
能量大小
最大
较大
较小
助学巧记 界定初级生产量、生物量与次级生产量间的关系
(1)总初级生产量(GP)＝净初级生产量(NP)＋植物呼吸量(R)。
(2)当净生产量表示在某一时刻前的有机物积累量时即为生物量。
(3)次级生产量的能量来源于初级生产量。
(4)初级生产量、生物量和次级生产量的能量均直接或间接来源于太阳光能。
4．能量流动的过程图解
(1)能量的来源：太阳能。
(2)起点：从生产者固定的太阳能开始。
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(3)总量：流经生态系统的总能量，是生产者通过光合作用所固定的全部太阳能。
(4)渠道：食物链和食物网。
(5)能量转化：太阳能→有机物中的化学能→热能(最终散失)。
(6)流动形式：有机物中的化学能。
(7)散失途径：细胞呼吸，包括各个营养级自身的呼吸消耗以及分解者的细胞呼吸。
(8)能量散失的形式：以热能形式散失。
题型一 种群的特征、数量变化
1．社鼠是主要生活在山地环境中的植食性鼠类。下列有关叙述正确的是( )
A．社鼠的种群数量波动总是处在环境容纳量之下
B．社鼠与其天敌黄鼬的种群数量波动是同步的
C．极端的温度和湿度是种群数量的外源性调节因素
D．在食物十分充足的条件下，社鼠的种群数量一直呈指数增长
答案 C
解析 社鼠的种群数量变化受环境条件的制约，社鼠数量可能会超出环境容纳量，但最终会回归到正常数量；社鼠数量的波动与其天敌的数量波动曲线(如峰、谷值)不会同步，一般都是捕食者的数量随被捕食者的变化而变化；气候是对种群影响最强烈的外源性因素；食物十分充足的条件下，种群数量的增长还会受到其他因素如地域空间等限制，不能一直呈指数增长。
2．在无人为干扰的某热带雨林中，生活着绒毛蛛猴、红眼树蛙等生物。下列相关叙述正确的是( )
A．绒毛蛛猴种群的存活曲线属于类型Ⅲ(凹形)
B．绒毛蛛猴种群分布型呈随机分布
C．尽管红眼树蛙排出的卵(精子)非常多，但其出生率和死亡率基本相等
D．可采用标志重捕法标记捕获繁殖季节成蛙等过程，计算获得红眼树蛙的种群密度
答案 C
解析 绒毛蛛猴种群的存活曲线应属于类型Ⅰ(凸形)，其种群分布型为集群分布，A、B项错误；采用标志重捕法只能估算成体蛙的密度，不能代表红眼树蛙的种群密度，D项错误。
3．下列有关稳定平衡密度的说法，正确的是( )
A．稳定平衡密度是种群的最大密度
B．气候是最强烈的影响稳定平衡密度的外源性因素
C．种群可通过领域行为和内分泌调节来调节稳定平衡密度
D．当种群数量达到稳定平衡密度后，种群的自然增长率最大
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答案 B
解析 种群的最大密度可超越稳定平衡密度；种群的领域行为和内分泌调节应属于内源调节因素，不能调节稳定平衡密度；达到稳定平衡密度后，种群的自然增长率为0。
题型二 群落的结构与演替
4．(加试)下列关于种群数量、顶极群落的叙述，正确的是( )
A．环境容纳量是指长时期内环境所能维持的种群最大数量，它是不变的
B．形成顶极群落后，群落水平方向上表现斑块性和镶嵌性是空间异质性的表现
C．形成顶极群落后，净初级生产量等于0
D．种群数量的波动主要受温度和湿度等内源性因素调节
答案 B
解析 环境容纳量是指在长时期内环境所能维持的种群最大数量，它是可变的；形成顶极群落后，净初级生产量应大于0；温度、湿度属于外源性调节因素。
5．如图表示两个群落的演替过程，下列叙述正确的是( )
A．甲可表示从森林被全部砍伐的地方开始的演替
B．若时间允许，甲一定能演替到相对稳定的森林阶段
C．乙群落的演替也属于自然界存在的一种演替类型
D．第N年时，甲、乙的群落结构一定相同
答案 C
解析 甲表示原生演替，而从森林被全部砍伐的地方开始的演替为次生演替，A错误；若环境条件不利，即使时间允许，甲也不能演替到相对稳定的森林阶段，B错误；乙群落的演替也属于自然界存在的一种演替类型，C正确；第N年时，甲、乙的群落中物种多样性相同，但结构不一定相同，D错误。
题型三 生态系统的成分和营养结构
6．如图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图(图中数字为能量数值，单位是J·m－2·a－1)。下列叙述正确的是( )
A．该食物网中最高营养级为第六营养级
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B．该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%
C．太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1 357 J·m－2·a－1
D．该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统
答案 B
解析 该食物网中最长的食物链为：浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼，最高营养级为第五营养级，A项错误；该食物网中第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(3 780＋4 200)÷31 920×100%＝25%，B项正确；太阳鱼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计1 483－126＝1 357(J·m－2·a－1)，C项错误；该食物网中的生物只有生产者和消费者，没有分解者，不能和无机环境构成一个生态系统，D项错误。
7．请据图回答：
(1)图解表示一个____________的组成以及各成分之间的关系，图中的光、CO2、H2O、N2是它的____________________。
(2)图中有________条捕食关系的食物链。
(3)细菌在生态系统中属于________，其主要作用是________________________。
(4)蛇属于第________营养级。
(5)二级消费者是____________。
(6)若蝉的数量突然增多，则生物的数量在短时间内会增加的是________________，会减少的是____________。
答案 (1)生态系统 非生物环境 (2)2 (3)分解者 将有机物分解为无机物 (4)四、五
(5)螳螂和黄雀 (6)螳螂、黄雀和蛇 绿色植物
解析 (1)生态系统包括生物群落和非生物环境，图中光、CO2、H2O、N2属于非生物环境。(2)食物链的起点是生产者，终点是最高级消费者，细菌不参与捕食食物链的组成。(3)细菌多数属于分解者，主要作用是将有机物分解为无机物。(4)同一种生物在不同的食物链中，可以占据不同的营养级。(6)若蝉增多，会取食更多的植物，同时会使螳螂和黄雀的食物增多导致其数量的增加，黄雀的增多进一步使蛇的数量增加。
题型四 生态系统的功能与稳态
8．(加试)下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，正确的是( )
A．富营养化水体出现蓝细菌水华的现象，可以说明能量流动的特点
B．生态系统中能量的初始来源只有太阳能
C．食物链各营养级中约有10%的能量会被分解者利用
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D．无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落重复利用
答案 D
解析 蓝细菌水华现象与水体中N、P增多而引起蓝细菌大量繁殖有关，体现了物质的利用，未体现出能量流动的特点，A错误；生态系统中能量的初始来源包括太阳能(光合作用固定)和化学能(化能合成作用)，B错误；食物链各营养级中约有10%的能量流向下一营养级，C错误；无机环境和生物群落间物质可以循环利用，D正确。
9．下图为生态学家对某弃耕地的一条捕食食物链(植物→鼠→鼬)进行能量流动研究的结果[单位为×107 J/(hm2·a)]。下列有关叙述中错误的是( )
A．该弃耕地以腐食食物链为主
B．弃耕后该群落可发生次生演替
C．鼠种群的生物量为3.5×107 J/hm2
D．鼬的同化量只有少部分用于生长和繁殖
答案 C
解析 分析题图，总初级生产量为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)，所以该弃耕地以腐食食物链为主，A正确；弃耕地上原有土壤条件、植物种子和其他繁殖体保留，因此该演替为次生演替，B正确；鼠种群的生物量为净生产量在某一调查时刻前的积累量，鼠的同化量－呼吸量＝(75－71.5)×107＝3.5×107J/(hm2·a)，其意义为在一年里用于生长、发育、繁殖的能量，C错误；鼬同化的能量中有少部分用于其生长、发育、繁殖等生命活动，大部分用于呼吸作用以热能的形式散失，D正确。
10．采取下列措施，能提高一个生态系统的稳态的是( )
A．减少捕食者和寄生者的数量
B．使生产者和消费者的数量保持平衡
C．增加适宜的物种数目
D．限制一个演替系列的演替过程
答案 C
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解析 生态系统的成分越复杂，营养结构越复杂，生态系统的稳定性就越强。减少捕食者和寄生者的数量不仅减少了生态系统中物种的数目，而且还有可能影响甚至破坏原有的生态平衡；使生产者和消费者的数量保持平衡，只能保持原有状态，不会使生态系统的稳定性进一步提高；限制一个演替系列的演替过程，只能干扰生态系统的演替规律，反而降低了稳定性；只有适当增加物种的数目，使生态系统的食物链增多，食物网更加复杂化，才能使生态系统的自我调节功能增强，从而提高生态系统的稳态。
题型五 生物圈与生态环境
11．下列有关人口增长与环境关系的叙述，正确的是( )
A．目前人口数量已经超出了地球环境容纳量
B．生物种群增长规律完全适用于人口增长情况
C．科技进步能解决因人口增长过快导致的资源短缺问题
D．人口过度增长与自然灾害频繁发生有密切联系
答案 D
解析 A项中，人口数量还没有超出地球环境容纳量。B项中，人不等同于动物，生物种群增长规律并不完全适用于人口增长情况。C项中，科技进步能在一定程度上缓解因人口增长过快导致的资源短缺问题，但不能完全解决。D项中，人口过度增长造成资源短缺和环境污染，由于资源短缺，人类就会盲目地开发和无休止地破坏自然环境，进而使自然灾害频繁发生。
12．某地区由于重金属污染使生态系统受到破坏，人们利用植物修复技术，将某种特定的植物种植在被重金属污染的土壤中，收获后进行妥善处理，使该地区土壤中的重金属含量逐渐恢复到正常水平。下列相关叙述正确的是( )
A．土壤中的重金属不是种群数量的外源性调节因素
B．由于没有天敌，该地区特定植物的数量呈指数增长
C．该地区在生态恢复期内，其生物群落发生了次生演替
D．因为收获后进行妥善处理，土壤中的重金属不会发生生物放大现象
答案 C
解析 根据题干可知，特定植物才能生长在重金属污染的土壤中，说明重金属是影响种群数量的外源性调节因素，A项错误；由于特定植物生活在特定的土壤中，环境资源有限，因此植物的种群数量呈逻辑斯谛增长，B项错误；受重金属污染而遭到破坏的生态系统恢复到了正常水平，说明其生物群落发生了次生演替，C项正确；重金属会沿着食物链发生生物放大现象，D项错误。
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