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专题03 生态系统的应用
生态系统是高考重要的考点之一，高考中经常以选择题或者大题形式考查，考查种群、群落、生态系统;还
会涉及种群密度的调查方法的实验。以概念理解为主,结合环境保护等生态学问题
1、（2023·广东·高考真题）上世纪70-90 年代珠海淇澳岛红树林植被退化，形成的裸滩被外来入侵植物互
花米草占据，天然红树林秋茄（乔木）-老鼠簕（灌木）群落仅存32hm2。为保护和恢复红树林植被，科技
人员在互花米草侵占的滩涂上成功种植红树植物无瓣海桑，现已营造以无瓣海桑为主的人工红树林
600hm2，各林龄群落的相关特征见下表。
红树林群落
（林龄）
群落高度
（m）
植物种类
（种）
树冠层郁
闭度
（%）
林下互花米
草密度
（株/m2）
林下无瓣海桑更新
幼苗密度（株/
100m2）
林下秋茄更新幼
苗密度（株/
100m2）
无瓣海桑群
落（3 年）
3.2
3
70
30
0
0
无瓣海桑群
落（8 年）
11.0
3
80
15
10
0
无瓣海桑群
落（16 年）
12.5
2
90
0
0
0
秋茄-老鼠簕
群落（>50
年）
5.7
4
90
0
0
19
回答下列问题：
(1)在红树林植被恢复进程中，由裸滩经互花米草群落到无瓣海桑群落的过程称为 。恢复的红树
林既是海岸的天然防护林，也是多种水鸟栖息和繁殖场所，体现了生物多样性的 价值。
(2)无瓣海桑能起到快速实现红树林恢复和控制互花米草的双重效果，其使互花米草消退的主要原因是
。
(3)无瓣海桑是引种自南亚地区的大乔木，生长速度快，5 年能大量开花结果，现已适应华南滨海湿地。有
学者认为无瓣海桑有可能成为新的外来入侵植物。据表分析，提出你的观点和理由 。
(4)淇澳岛红树林现为大面积人工种植的无瓣海桑纯林。为进一步提高该生态系统的稳定性，根据生态工程
1
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自生原理并考虑不同植物的生态位差异，提出合理的无瓣海桑群落改造建议 。
2、（2022·广东·高考真题）荔枝是广东特色农产品，其产量和品质一直是果农关注的问题。荔枝园A 采用
常规管理，果农使用化肥、杀虫剂和除草剂等进行管理，林下几乎没有植被，荔枝产量高；荔枝园B 与荔
枝园A 面积相近，但不进行人工管理，林下植被丰富，荔枝产量低。研究者调查了这两个荔枝园中的节肢
动物种类、个体数量及其中害虫、天敌的比例，结果见下表。
荔枝园
种类（种）
个体数量
（头）
害虫比例（%）
天敌比例（%）
A
B
523
568
103278
104118
36.67
40.86
14.10
20.40
回答下列问题：
(1)除了样方法，研究者还利用一些昆虫有 性，采用了灯光诱捕法进行取样。
(2)与荔枝园A 相比，荔枝园B 的节肢动物物种丰富度 ，可能的原因是林下丰富的植被为
节肢动物提供了 ，有利于其生存。
(3)与荔枝园B 相比，荔枝园A 的害虫和天敌的数量 ，根据其管理方式分析，主要原因可
能是 。
(4)使用除草剂清除荔枝园A 的杂草是为了避免杂草竞争土壤养分，但形成了单层群落结构，使节肢动物物
种多样性降低。试根据群落结构及种间关系原理，设计一个生态荔枝园简单种植方案（要求：不用氮肥和
除草剂、少用杀虫剂，具有复层群落结构），并简要说明设计依据 。
3、（2021·广东·高考真题）为积极应对全球气候变化，我国政府在2020 年的联合国大会上宣布，中国于
2030 年前确保碳达峰（CO2排放量达到峰值），力争在2060 年前实现碳中和（CO2排放量与减少量相等），
这是中国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。回答下列问题：
（1）在自然生态系统中，植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致
相等，可以自我维持 。自西方工业革命以来，大气中CO2的浓度持续增加，引起全球气候变
暖，导致的生态后果主要是 。
（2）生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是 ，消费者通过食物网
（链）取食利用， 。
（3）全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题，从全球碳循环的主要途径来看，减少 和
增加 是实现碳达峰和碳中和的重要举措。
2
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生物与环境模块的简答题中常常涉及基础文字类和原因分析类：
①基础文字类题型：不需借助其他形式，以纯文字的形式呈现问题的一种常见题型。考查内容涉及生
物学的基本概念、基本原理和规律及理论、结论性语言等，遍布各个板块。该题型主要考查学生的识
记能力、理解能力及原理和规律的应用能力等。这类题目在高考试题中也常出现，并且一般比较容易
得分。
若此类题目直接考查概念、原理或规律等，注意用课本专业术语规范回答。
若题目文字信息较多时，要注意充分理解题中相关信息，进行快速分析、判断和迁移，确定试题考查
的主要生物学的概念、原理和规律等相关知识，然后做出完整规范的解答。对于这类题型，可按以下
思路解题：阅读理解文字材料，筛选有效信息，联系课本确定答题依据的概念与原理等，联系材料组
织答案。
②原因分析类：一般根据题中文字信息或图文信息结合分析实验现象或结果产生的原因。答案依据有的
就是课本中的结论性语句或原理、规律等；有的是将课本中的理论及规律等迁移到新情景的题目中解
题。
一般性原因分析题依据是课本中的原理、理论或规律等。难度较大的是分析新情境下结果的成因，思
路为：条件→过程→结果即因果链条，根据情况也可以逆推，即结果→过程→条件，然后顺答。思路
找到后再组织语言，规范准确答题。
1．为了践行“绿水青山就是金山银山”的生态理念，很多城市利用人工湿地，构建了藻菌共生污水净化
系统，对生活和工业污水进行净化处理。下图是藻菌共生污水净化系统进行废水处理的流程图。请回答下
列问题：
(1)人工湿地中，芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这些植物的分布体现了群落
的 结构，显著提高了 。
(2)厌氧池中的厌氧微生物的代谢类型是 ，它们在生态系统中的作用是 。
(3)经过氧化塘处理后，后部溶解氧的含量比前部溶解氧的含量 （填“多”或“少”），理由是
。
(4)若该人工湿地生态系统中沼虾仅以浮游藻类为食。科研人员对沼虾的能量流动情况进行分析，结果如下
表[单位：kJ/（cm2⋅a）]。
浮游藻类同化的
能量
沼虾摄入浮游藻类
的能量
沼虾粪便中的
能量
沼虾用于生长、发育和繁
殖的能量
沼虾呼吸作用散失
的能量
3
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150
50
26
？
21
据表分析，沼虾用于生长、发育和繁殖的能量是 kJ/（cm2⋅a）。
(5)虽然人工湿地对城市生态的调节起重要作用，但不能仅仅依靠人工湿地对污水的净化，还应该加强对污
染源的控制，理由是 。
2．太湖是我国的五大淡水湖泊之一，分为梅梁湖湖区、东太湖湖区、贡湖湖区等多个湖区，湖中浮游生
物种类丰富。浮游甲壳动物是水生生态系统的重要组成部分，摄食藻类，同时又是许多鱼类的重要食物。
回答下列问题：
(1)水生生态系统的结构包括 、 两个方面。浮游甲壳动物在水生生态系统中的作用是
。
(2)科研人员分别在梅梁湖湖区和东太湖湖区采样，统计分析两个湖区的总氮量（TN）和总磷量（TP）以
及浮游甲壳动物的密度，结果如图 1 和图 2 所示。梅梁湖湖区的浮游甲壳动物密度明显高于东太湖湖区
的，其原因主要是 。若挺水水生植物大量生长，则浮游甲壳动物的密度会 （“升高”
或“降低”）。
(3)随着太湖周边区域经济的发展，太湖的富营养化也逐渐加重。科研人员根据其他地区富营养化治理的经
验，向太湖引种高等挺水水生植物和鲢鱼、鳙鱼等鱼类，通过相互之间的种间竞争和捕食关系自发构成有
序的整体，这主要体现了生态工程的 原理，同时还需要应用太阳能水生修复系统改善太湖水
4
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质，增加水体溶氧量，其目的是 。
3．海草床生态系统是由大面积连片生长在海床上的海草构成，是一种珍贵而又脆弱的海洋生态系统，如
图。广东海草资源丰富，海草分布范围几乎覆盖了广东所有重要海湾。回答下列问题：
(1)海草床生态系统有丰富的沉积物有机碳，这体现了生物多样性的 价值。通常采用样方法来估算海草
的种群密度，为提高准确性，在取样时应做到 。
(2)海草床生态系统的储碳能力超过了大多数陆地生态系统，有益于 （填“增大”或“减少”）碳足迹，
其中大部分以有机碳形式常年储存在沉积物中，结合海域1 海草床生态系统，分析其可能的原因是 。此
外，海草在生长过程中会向沉积物中释放酚类化合物，也能抑制微生物的代谢，酚类物质作为化学信息起
到了 的作用。
(3)富含N、P 的养殖场污水和生活污水会对海草床造成严重威胁。有人提议使用生态浮床来缓解这种威胁，
你认为生态浮床的做法是否可行，阐述你的观点和理由 。
4．海草床生态系统具有巨大的碳储潜力，其中的有机碳大部分存储于沉积物被称为沉积物有机碳。近年
来，海草床急剧衰退，其沉积物有机碳储存潜力下降，海草床生态系统从吸收二氧化碳的“碳汇”转变为
排放二氧化碳的“碳源”。下图是海草床退化导致碳损失示意图。回答下列问题：
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(1)海草床作为海洋生物育幼、觅食和庇护的场所，可为水生动物提供 。科研工作者要研究海草床中动
物的生态位需要研究其 。
(2)全球碳循环是指碳在 之间的循环往复运动的过程。人类活动扰动水体并造成水体富营养化，从而影
响海草床的碳存储功能，原因是 。
(3)从生态工程的角度出发，提出适用于海草床修复的两条措施 。
5．红草湖湿地公园注重湿地公园的景观设计与人工湿地工程的紧密结合，大量挺水植物的存在，有助于
吸收水体中的氮、磷等营养物质；利用沉水曝气系统提高水体溶解氧含量，促进水中污染物的有氧代谢降
解过程，通过构建稳定型沉水植物群落提升水质，营造水下森林景观；通过投放一定量以藻类和水草为食
的浮游动物、底栖动物和鱼类，构建三维立体的水生生态系统。打造一座具有观赏、休闲、健身、游乐等
功能的湿地景观公园，提升市民生活品质和城市品位。如图表示该湿地公园部分能量流动示意图。回答下
列问题：
(1)图中a 表示 ，浮游动物、底栖动物和鱼类存在的作用是能够 。若要研究某种鱼
类的生态位，通常要研究它的 （写出2 点即可）等。
(2)浮游动物的同化量中①是通过 （填生理过程）以热能形式散失的能量，②是 等
生命活动的能量。
(3)与单一类型人工湿地相比，红草湖湿地公园具有更强的自我调节能力。为了吸引更多的鸟类在红草湖湿
地公园栖居，为该湿地公园提出一个种植方案，并简要说明设计依据： 。该湿地公园具有观
赏、休闲等功能，在净化水质、调节气候等方面也发挥着重要作用，这体现了生物多样性的
价值。
6．沙漠小球藻是沙漠微藻重要的组成部分，我国学者研究了盐胁迫对TDL6B、GTD7c-2、GTD8A1、
TLD2A14 种沙漠小球藻生长的影响，实验步骤如下。请回答下列问题：
第一步：将初始OD680≈0.1 且生长状态相同的4 种小球藻藻种按照20%的等体积比例的接种量分别接种到装
有300mLBBM 培养基的锥形瓶中，在每一组小球藻培养基中分别添加0mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L、
0.6mol/L、0.8mol/L、1.0mol/L 的NaCl 以模拟不同水平的盐胁迫处理，补充培养基至500mL，每个处理重
复3 次。
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第二步：接种后放置于光照强度为4000lx、光暗周期为12h/12h、温度为23℃的光照箱中进行一次性培养，
每天定时摇匀3 次，防止藻细胞贴壁生长，培养周期为24d，分别在第0、6、12、18、24 天的同一时间测
定每组藻细胞OD680值（即680nm 波长处的光吸收值，可大致估算藻类种群密度或生物量等），结果如下
图所示。
(1)沙漠中的微藻与其他生物群体一起在沙漠地表形成棕褐色结皮形态，具有较强的抗风蚀和抗水蚀的能力，
体现了生物多样性的 价值。从进化的角度看，这些微藻能在沙漠的恶劣条件下生存，又影响
着沙漠环境，这是 的结果。
(2)分析上述实验结果可知，持续盐胁迫下，小球藻TDL6B 的种群密度变化规律是 。
(3)若要进一步研究盐胁迫下沙漠小球藻生理特性，选择上述藻株TDL6B 最好，理由是 。
(4)请分析以上研究有什么应用价值： （答出2 点即可）。
7．凤眼莲俗名“水葫芦”，是中国水域常见的水生入侵植物。研究人员以凤眼莲和沉水植物金鱼藻、黑
藻为研究对象，设计凤眼莲入侵程度［无入侵（对应盖度0%）、轻度入侵（对应盖度25%）、重度入侵
（对应盖度75%）］与交叉定植方式（黑藻单种模式、金鱼藻和黑藻混种模式、金鱼藻单种模式）的控制
实验（如图1），探究凤眼莲入侵强度对沉水植物金鱼藻和黑藻种间关系的影响，结果如图2 所示。
注：对数响应比数值小于0，表示种间关系表现为竞争作用，负值越大，代表竞争强度越大；对数响应比
数值大于0，表示种间关系表现为促进作用，正值越大表示促进效应越大。
7
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根据题中信息回答下列问题：
(1)从生态系统成分来看，金鱼藻和黑藻属于 ；研究凤眼莲的生态位需要研究 （写出2 点即可）。
(2)科研人员发现凤眼莲一定程度的入侵可导致沉水植物金鱼藻和黑藻沉水植物的总生物量降低，请结合凤
眼莲的特点分析其原因 。
(3)生态学中存在“胁迫梯度假说”即随胁迫强度增加，植物间正相互作用加强；但在资源极度丰富或缺乏
的极端情况下，植物间均趋于负相互作用。该实验结果 （选用“符合/不符合”作答）“胁迫梯度假
说”，理由是 。
(4)根据实验结果可知凤眼莲入侵并非一无是处，如果你是科研人员，基于上述实验，对于凤眼莲的作用你
还可以做哪些研究？ 。
8．深海海底之下的甲烷、硫化氢和二氧化碳等气体在地质结构或压力变化驱动下，渗漏溢出海底进入海
水的现象称为“冷泉”。冷泉周围的甲烷厌氧氧化古菌（ANME）和硫酸盐还原细菌（SRB）利用甲烷、
硫化氢进行化学反应产生支撑整个冷泉生态系统的主要能量，在此基础上生长着深海双壳类和蠕虫等初级
消费者，以及海星、海胆、海虾、螃蟹等次级消费者。冷泉生态系统被称为“深海中的绿洲”（如图）
回答下列问题：
(1)ANAE 和SRB 在甲烷厌氧氧化过程中产生的 是支撑冷泉生态系统的主要能量来源，因此它们在生态
系统中的组成成分是 。
(2)螃蟹是冷泉生态系统的优势种，其生态位是长期进化中 的结果。尽管如此、螃蟹的个体数量明显少
于双壳类，原因是双壳类不会被螃蟹吃光，以及双壳类中还有部分能量流向分解者，部分能量 。
(3)冷泉生态系统蕴藏着丰富的可燃冰，但开采可燃冰时很容易对冷泉生态系统的生态平衡造成严重破坏，
从生态系统的稳定性角度看，这是因为 冷泉生态系统是科学研究的新天地、生物资源的宝库，具有巨
8
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大的潜在价值，请举出两个体现潜在价值应用的例子： 。
9．滨海湿地是鹭科鸟类赖以生存的栖息地。由于气候变化等影响，某滨海湿地的生存环境持续恶化、生
物多样性明显下降。为保护鹭科鸟类，某地开展了湿地红树林修复工程。研究人员调查了该修复区不同潮
位时鹭科鸟类的分布情况（结果如下表所示），并统计了修复前后鹭科鸟类的数量（结果如图所示）
物种名
低潮位/只次
高潮位/只次
潮滩
养殖塘
红树林
高潮裸地
栈道堤
岸
养殖塘
红树林
白鹭
1320
9
6
187
113
8
576
大白鹭
192
0
19
5
18
3
318
其他鹭科鸟
类
31
0
5
9
1
1
83
回答下列问题。
(1)涨潮时，大部分潮滩被海水淹没，仅有小部分高潮裸地。据表分析，不同潮位时，鹭科鸟类分布的主要
生境是 。
(2)导致该地鹭科鸟类种群密度随季节变化的主要数量特征是 。开展湿地红树林修复工程后，
鹭科鸟类种群数量变化的原因主要包括以下几个方面：①红树林生态修复改善了土壤条件，增加了鱼类、
甲壳类及多种底栖动物的多样性，为鹭科鸟类的生存提供了 ；②修复区内红树林密集成林以
及海水的阻隔， ；③ 。
(3)滨海湿地红树林生态修复后，防风消浪、促淤固堤的作用明显提升，形成了独特的公园景观，这体现了
生物多样性的 价值。该滨海湿地红树林生态修复工程的实例说明，人类活动可以 。
10．为实现生态文明建设与生产、生活、生态空间高度混杂地区的高质量协同发展，持续推进面向生态修
复的“最后一公里”，某团队对珠三角河网区进行调查和研究，并开展生态修复实践，相关调查结果见下
表：
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生境类型
群系类型
物种
种数
生活型
乡土属性
乔木
灌
木
草本
乡土植物占比
外来入侵植物占比
滨水
落羽杉群系
220
56
27
128
57.08%
5.94%
农田
木瓜+芭蕉群系
113
32
25
52
44.25%
5.31%
坑塘
构树+芭蕉+象草群系
99
26
3
66
45.45%
10.10%
回答下列问题：
(1)滨水生境内非洪泛区完整的乔灌草复层群落可以为鸟类和昆虫创造 条件，所以物种组成比洪
泛区的丰富。
(2)生态工程中遵循 的原理有效选择生物组分并合理布局，而植物常常优先选取本土植物的原因
是 。
(3)据表分析，最容易受到外来物种入侵的生境类型是 ，原因是 。
(4)调查发现塘基变窄、基面荒废，河涌落羽杉群系单一，农田植物层更替周期短是导致“坑塘—河涌—苗
圃”区域生态固碳功能和生物友好性下降的主要原因，生态改造修复过程中可通过
措施改善此问题。
10
