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16 生态系统及其稳定性、人与环境
1．（2021年广东省高考生物试卷·2）“葛（葛藤）之覃兮，施与中谷（山谷），维叶萋萋。黄鸟于
飞，集于灌木，其鸣喈喈”（节选自《诗经·葛覃》）。诗句中描写的美丽景象构成了一个
（ ）
A．黄鸟种群 B．生物群落
C．自然生态系统 D．农业生态系统
【答案】C
【分析】
1、种群：在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群。
2、群落：在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落。
3、生态系统：生物群落与它的无机环境相互作用形成的统一整体。
【详解】
分析题意可知，诗中描写的有葛藤、黄鸟、灌木等生物，同时山谷包括了生活在其中的所有生
物及无机环境，故它们共同构成一个自然生态系统，C正确。
故选C。
2．（2021年湖南省高考生物试卷·16）有研究报道，某地区近40年内森林脊椎动物种群数量
减少了80.9%。该时段内，农业和城镇建设用地不断增加，挤占和蚕食自然生态空间，致使森
林生态系统破碎化程度增加。下列叙述正确的是（ ）
A．森林群落植物多样性高时，可为动物提供多样的栖息地和食物
B．森林生态系统破碎化有利于生物多样性的形成
C．保护生物多样性，必须禁止一切森林砍伐和野生动物捕获的活动
D．农业和城镇建设需遵循自然、经济、社会相协调的可持续发展理念
【答案】AD
【分析】
1、垂直结构：
（1）概念：指群落在垂直方向上的分层现象。
（2）原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐
减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木
层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层
次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯蚓及部分微生物（落叶层和土壤）。
2、生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物物种及其遗传变异和生态系统的复杂性
总称。它包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。保护生物多样性的措施
有就地保护和迁地保护等。
【详解】
A、植物的空间结构可为动物提供食物条件和栖息空间，森林群落植物多样性高时，植物可以
形成更复杂多样的空间结构，可为动物提供多样的栖息地和食物，A正确；
B、农业和城镇建设用地不断增加，挤占和蚕食自然生态空间，致使森林生态系统破碎化程度
增加，动物栖息地减少，不利于生物多样性的形成，B错误；
C、保护生物多样性，需要合理的开发和利用生物，而不是禁止一切森林砍伐和野生动物捕获
的活动，C错误；
D、农业和城镇建设需要遵循可持续发展策略，遵循自然、经济和社会协调发展，既满足当代
人的需要，又不损害下一代人的利益，D正确。
故选AD。
3．（2021年河北省高考生物试卷·12）湿地生态系统生物多样性丰富，鸟类是其重要组成部分。
研究者对某湿地生态系统不同退化阶段的生物多样性进行了调查，结果见下表。下列叙述正
确的是（ ）
典型湿地 季节性湿地 中度退化湿地 严重退化湿地
湿地特征 常年积水 季节性积水 无积水 完全干涸，鼠害严重
生物多样性指数 2.7 2.4 2.1 1.5
鸟类丰富度 25 17 12 9
注：生物多样性指数反映生物多样性水平
A．严重退化湿地中的鼠类吸引部分猛禽使得食物网结构最为复杂
B．因湿地退化食物不足，鸟类死亡率增加导致丰富度降低
C．湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础
D．湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大
【答案】D
【分析】
分析表格数据，随着湿地退化，退化程度越严重，积水越少，并且生物多样性指数和鸟类丰富
度都下降。【详解】
A、严重退化的湿地的生物多样性指数最低，而且鸟类丰富度也最低，故食物网结构最简单，
A错误；
B、丰富度是物种数目的多少，鸟类死亡率增加会使种群密度下降，不会导致物种数目减少，
B错误；
C、负反馈调节是湿地生态系统自我调节能力的基础，C错误；
D、湿地具有可以蓄水调洪、补充地下水的生态功能，因此湿地的退化对生物多样性的间接价
值影响最大，D正确。
故选D。
4．（2020年山东省高考生物试卷（新高考)·10）为加大对濒危物种绿孔雀的保护，我国建立了
自然保护区，将割裂的栖息地连接起来，促进了绿孔雀种群数量的增加。下列说法错误的是（
）
A．将割裂的栖息地连接，促进了绿孔雀间的基因交流
B．提高出生率是增加绿孔雀种群数量的重要途径
C．绿孔雀成年雄鸟在繁殖期为驱赶其他雄鸟发出的鸣叫声，属于物理信息
D．建立自然保护区属于易地保护，是保护绿孔雀的有效措施
【答案】D
【解析】
【分析】
1、生态系统的信息传递的种类：（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通
过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。
（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、
有机酸，动物的性外激素等。
（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
2、保护生物多样性的措施：就地保护和易地保护。
3、隔离：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能发生自由交流的现象．常见的有地理隔
离和生殖隔离，地理隔离在物种形成中起促进性状分离的作用，是生殖隔离必要的先决条件，
一般形成亚种，生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生
可育的后代的现象。
【详解】A、将割裂的栖息地连接，打破了种群之间的地理隔离，促进绿孔雀间的基因交流，A正确；
B、提高出生率可以增加绿孔雀的种群数量，B正确；
C、雄鸟发出的鸣叫声属于物理信息，C正确；
D、建立自然保护区，属于就地保护，D错误。
故选D。
【点睛】
本题考查生态学和物种进化的知识，难度较低，识记教材基本内容即可。
5．（2020年浙江省高考生物试卷（7月选考)·1）氟利昂大量逸散到大气层中会直接导致
（ ）
A．臭氧层破坏
B．酸雨形成
C．水体污染
D．温室效应
【答案】A
【解析】
【分析】
氟利昂被广泛地作为各种喷雾器的雾化剂、除臭剂和制冷剂使用，大量氟利昂逸散之后最终
将会到达大气圈层上层，并在强紫外线的照射下通过化学反应使臭氧量减少。
【详解】
A、臭氧层的作用是吸收对人体和生物有致癌和杀伤作用的紫外线、X射线和γ射线，保护人
类和其他生物免受短波辐射的伤害，由分析可知，氟利昂会使大气圈上层的臭氧量减少，使
臭氧层遭到破坏，A正确；
B、酸雨是燃烧煤、石油和天然气所产生的硫和氮的氧化物，与大气中的水结合而形成的酸性
产物，B错误；
C、水体污染是指家庭污水、微生物病原体、化学肥料、杀虫剂等被人类排放到水体中的污染
物使江、河、湖、海变质造成的污染，C错误；
D、温室效应主要是由于煤、石油和天然气大量燃烧，使二氧化碳的全球平衡收到严重干扰而
引起的全球气候变暖现象，D错误。
故选A。
6．（2020年浙江省高考生物试卷（7月选考)·11）下列关于营养级的叙述，正确的是（ ）
A．营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越多B．自然生态系统中的所有绿色植物都属于生产者营养级
C．营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和
D．食物链中的各营养级之间能量传递效率是相同的
【答案】B
【解析】
【分析】
营养级是指处于食物链同一环节上的全部生物的总和，营养级之间的关系是一类生物和处
于不同营养级层次上的另一类生物之间的关系；所有绿色植物都位于食物链的起点，它们构
成第一营养级，即生产者营养级；一般来说，营养级位置越高，归属于这个营养级的生物种类、
数量和能量就越少；能量从植物到植食动物或从植食动物到肉食动物的传递效率一般只有
约10%。
【详解】
A、由于能量在流动过程中每传递一次损失一大半，从一个营养级传到下一个营养级的效率
只有约10%，所以营养级的位置越高，归属于这个营养级的能量通常越少，A错误；
B、 自然生态系统中的所有绿色植物都能进行光合作用，将无机物转化为有机物，将光能转
化为化学能，所以属于生产者营养级，B正确；
C、营养级是指处于食物链同一环节上所有生物，包括同种和不同种生物，C错误；
D、能量从植物到植食动物或从植食动物到肉食动物的传递效率一般只有约10%，不同食物
链中相邻两个营养级之间的能量传递效率不一定相同, 即使在同一条食物链中, 不同的相邻
两个营养级之间的能量传递效率也不一定相同，D错误。故选B。
7．（2020年江苏省高考生物试卷·24）蚯蚓分解处理技术可实现固体废物的减量化和资源化。
下图为某农业生态系统的示意图，下列叙述正确的是（ ）
A．该生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者
B．该生态工程设计突出体现了物质循环再生的原理C．农作物、果树等植物获取的物质和能量主要来自有机肥
D．影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度、含水量等
【答案】BD
【解析】
【分析】
生态工程的基本原理：
①物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；
②物种多样性原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性；
③协调与平衡原理：生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）的限度；
④整体性原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响；
⑤系统学和工程学原理：系统的结构决定功能原理：要通过改善和优化系统结构改善功能；
系统整体性原理：系统各组分间要有适当的比例关系，使得能量、物质、信息等的转换和流通
顺利完成，并实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1＞2”。
【详解】
A、生态系统中的微生物不一定是分解者，如硝化细菌为生产者，A错误；
B、该生态系统中，物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用，体现了物质循环再生原理，
B正确
C、植物获得的能量来自太阳光能，C错误；
D、分析图示可知，影响蚯蚓分解处理效率的因素有温度和含水量等，D正确。
故选BD。
8．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅲ)·6）生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环
等过程。下列有关碳循环的叙述，错误的是（ ）
A．消费者没有参与碳循环的过程
B．生产者的光合作用是碳循环的重要环节
C．土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节
D．碳在无机环境与生物群落之间主要以CO 形式循环
2
【答案】A
【解析】
【分析】
生态系统的物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境
到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。【详解】
A、消费者能通过呼吸作用将有机物中的碳转化为无机物CO，释放到无机环境中，参与了碳
2
循环，A错误；
B、生产者的光合作用能将无机环境中的无机碳转化为含碳有机物，是碳进入生物群落的重
要途径，因此是碳循环的重要环节，B正确；
C、土壤中的微生物的分解作用，能将有机物中的碳转化为无机物释放到无机环境中，是碳返
回无机环境的重要过程，C正确；
D、碳在无机环境与生物群落之间主要以CO 的形式循环，在生物群落内部的传递形式是含
2
碳有机物，D正确。
故选A。
9．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅲ)·31）假设某种蓝藻（A）是某湖泊中唯一的生
产者，其密度极大，使湖水能见度降低。某种动物（B）是该湖泊中唯一的消费者。 回答下列
问题：
（1）该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是_______ （答出2 点即可）。
（2）画出该湖泊生态系统能量流动的示意图_______。
（3）假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物（C）后，C种群能够迅速壮大，则C和B的种
间关系是_______。
【答案】（1）水体富营养化，没有其他生产者的竞争
（2）
（3）竞争
【解析】
【分析】
1、本题中A是唯一的生产者，B是唯一的消费者，所以存在A→B的食物链。
2、“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增
长的情况。3、生态系统能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程。
流入生态系统的总能量：生产者固定的太阳能。
某一营养级（最高营养级除外）能量的最终去向：自身呼吸消耗；被分解者利用；流向下一个
营养级。
【详解】
（1）A是蓝藻，是该湖泊唯一的生产者，所以其种群密度极大的原因可能有该水域污染，水体
富营养化，造成蓝藻爆发和缺少其他生产者竞争。
（2）该生态系统存在唯一一条食物链A→B，所以能量流动关系如图：
。
（3）C和B都以A为食，所以二者是竞争关系。
【点睛】
本题考查生态系统和种群的知识，解答（1）考生可以结合种群增长中“J”型增长的模型，解
答（2）需要考生理解生态系统能量流动的过程。
10．（2020年山东省高考生物试卷（新高考)·24）与常规农业相比，有机农业、无公害农业通过
禁止或减少化肥、农药的使用，加大有机肥的应用，对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中
部分生物类群及食物关系如图所示，三种农业模式土壤生物情况如表所示。
（1）土壤中的线虫类群丰富，是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营
养级，与食细菌线虫相比，捕食性线虫同化能量的去向不包括___________。 某同学根据生
态系统的概念认为土壤是一个生态系统，其判断依据是___________。
（2）取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的___________结构。 由表中数据可知，土壤生态系统稳定性最高的农业模式为___________，依据是___________。
（3）经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群，从土壤生物食物关系
的角度分析，捕食性线虫体内镉含量高的原因是___________。
（4）植食性线虫主要危害植物根系，研究表明，长期施用有机肥后土壤中植食性线虫的数量
减少，依据图中信息分析，主要原因是___________。
【答案】（1）流入下一个营养级 土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互
作用而形成的统一整体
（2）垂直 有机农业 生物组分多，食物网复杂程度高
（3）镉随着食物链的延长逐渐积累
（4）长期施用有机肥后腐生细菌增加使食细菌线虫增加，引起捕食性线虫增加，植食性线虫
因被大量捕食而减少，减少量多于其因植物根系增长而增加的量
【解析】
【分析】
1、生态系统的概念：由生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。
2、生态系统能量流动的去向：一个营养级的生物所同化着的能量一般用于4个方面：一是呼
吸消耗；二是用于生长、发育和繁殖，也就是贮存在构成有机体的有机物中。贮存在有机体的
有机物中能量有一部分是死亡的遗体、残落物、排泄物等被分解者分解掉；另一部分是流入
下一个营养级的生物体内，及未被利用的部分。
3、生态系统的稳定性：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫做
生态系统的稳定性。生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，一般来说，生态
系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。
4、群落的空间结构：包括垂直结构和水平结构。群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状
态，其最显著的特征是成层现象，即在垂直方向分成许多层次的现象。影响植被分层的主要
因素是阳光，影响动物分层的主要因素是栖息空间和食物。群落的水平结构指群落的水平配
置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性。影响群落水平结构的因素包括地形的变化、
土壤的湿度、盐碱度的差异性、光照强度的不同、生物自身的生长特点不同以及人与动物的
影响等。
【详解】
（1）根据以上分析可知，一个营养级的生物所同化着的能量一般用于4个方面：一是呼吸消
耗；二是分解者分解；三是流入下一营养级；四是未利用的能量。根据图示可知图中捕食性线
虫处于最高营养级，因此与食细菌线虫相比同化能量的去向不包括流入下一营养级。根据以上生态系统的概念分析可知，土壤是由各类土壤生物组成的生物群落与土壤无机环境相互
作用构成的统一整体，因此属于生态系统。
（2）根据以上分析可知，群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，垂直结构的特点是分层
现象，水平结构的特点是镶嵌分布，因此土壤中深度不同，土壤动物的不同体现了明显的分
层现象，属于群落的垂直结构。生态系统稳定性与自我调节能力有关，一般来说，生态系统中
的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，稳定性就越高，因此分析表中数据可知，
有机农业土壤中生物组分多，食物网复杂程度高，是土壤生态系统稳定性最高的农业模式。
（3）生物富集作用亦称“生物放大作用”。指通过生态系统中食物链或食物网的各营养级的
传递，某些污染物，如放射性化学物质和合成农药等，在生物体内逐步浓集增大的趋势。而且
随着营养级的不断提高，有害污染物的浓集程度也越高，因此土壤中的污染物铬随着食物链
延长逐渐积累，出现富集现象，在最高营养级生物捕食性线虫体内含量最高。
（4）根据图中信息可知，长期施用有机肥后，土壤中腐生细菌数量增加，导致食细菌线虫数量
增加，在食物网中引起捕食性线虫数量的增加，这使得植食性线虫由于被大量捕食而数量减
少，且减少量多与因植物根系增长而增加的数量。
【点睛】
本题考查生态系统和群落的知识点，要求学生掌握生态系统的概念和生态系统能量流动的
过程，特别是把握生态系统能量流经每一营养级的去向，理解生态系统的稳定性及其原因，
识记并理解群落的空间结构及其特点，这是该题考查的重点。
11．（2020年天津高考生物试卷·13）鬼箭锦鸡儿（灌木）和紫羊茅（草本）是高寒草甸系统的
常见植物。科研人员分别模拟了温室效应加剧对两种植物各自生长的影响。研究结果见下图。
据图回答：
（1）CO 浓度和温度都会影响光合作用。植物通过光合作用将大气中的CO 转变为有机物，
2 2
同时将光能转变为有机物中的化学能，体现了植物在生态系统________和________中的重要作用。
（2）本研究中，仅CO 浓度升高对两种植物的影响分别为________________________，仅温
2
度升高对两种植物的影响分别为________________________。
（3）两个实验的C T 组研究结果表明温室效应加剧对两种植物各自生长的影响不同。科研人
2 2
员据此推测，在群落水平，温室效应加剧可能会导致生活在同一高寒草甸中的这两种植物比
例发生改变。为验证该推测是否成立，应做进一步实验。请给出简单的实验设计思路：
_______________________________________。若推测成立，说明温室效应加剧可能影响群
落________的速度与方向。
【答案】（1）物质循环 能量流动
（2）促进两种植物生长 抑制鬼箭锦鸡儿生，促进紫羊茅生长
（3）将紫羊茅与鬼箭锦鸡儿种在一起，比较温室效应加剧前后相对生物量的变化 演替
【解析】
【分析】
据图分析，在鬼箭锦鸡儿实验和紫羊茅实验中，无论是在常温还是高温条件下，高CO 浓度
2
组比常态CO 浓度组的相对生物量都高；在鬼箭锦鸡儿实验中，无论是常态CO 浓度还是高
2 2
CO 浓度条件下，常温组的相对生物量都高于高温组，而在紫羊茅实验中，无论是常态CO 浓
2 2
度还是高CO 浓度条件下，高温组的相对生物量都高于常温组，据此分析。
2
【详解】
（1）生态系统的三大功能分别是能量流动、物质循环、信息传递，植物通过光合作用将大气中
CO 转变为有机物，同时将光能转变为有机物中的化学能，体现了植物在生态系统的物质循
2
环和能量流动中起重要作用。
（2）据图可知，相同条件下，提高CO 浓度，都可以提高鬼箭锦鸡儿和紫羊茅的相对生物量，
2
故仅CO 浓度的升高，都可以促进两种植物的生长。若仅提高温度，在鬼箭锦鸡儿实验中，相
2
同条件下常温组的相对生物量都高于高温组，而紫羊茅实验中，相同条件下高温组的相对生
物量高于常温组，因此，仅提高温度，会抑制鬼箭锦鸡儿的生长，而促进紫羊茅的生长。
（3）根据题意，在群落水平上，温室效应加剧可能导致生活在同一高寒草甸中的鬼箭锦鸡儿
和紫羊茅的比例发生变化，即导致群落发生了演替。若要验证该推测，则可将鬼箭锦鸡儿和
紫羊茅种植在一起，比较温室效应加剧前后该区域两种植物的相对生物量的变化。若推测成
立，说明温室效应加剧可能会对群落演替的速度和方向产生影响。
【点睛】
本题以温室效应为背景，综合考查了实验分析和设计、群落演替、生态系统功能等相关内容，意在考查考生对相关知识的理解和应用能力。
