文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
专题03 生态系统的应用
通过近三年试题分析发现，种群密度、种群数量的变化是种群与群落部分的高频考点。与生活联系比较密
切的生物(如酵母菌、藻类、细菌等)在特定的环境条件(如培养基、培养液、池塘等)下或在有其他生物(外
来物种入侵)或环境的变化(不断更新培养液)等其他因素的影响下,种群数量的变化也成为考查的热点。种群
的数量特征及种群密度的调查方法大多以坐标曲线、图表及新情境等形式呈现，考查学生在新情境下获取
信息、分析问题、解决问题的能力和创新能力。
1、(2019 江苏卷)图1 是某生态系统部分生物关系示意图。请回答下列问题：
（1）生态系统最基本的生物成分是_________。图1 由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食
物网中，杂食性鸟分别处于第__________营养级。
（2）从图1 所示的营养关系分析，属于分解者的有__________。有机碎屑被彻底分解产生的__________
（至少写出两类）等供生态系统循环利用。
（3）由于乔木的遮挡程度不同，导致了不同区域地表的草本植物、真菌等生物种类和数量有一定差异，
地表生物的这种区域差异分布体现了群落具有__________结构。
（4）下列属于该区域东亚飞蝗种群基本特征的有__________（填序号）。
①空间分布②迁入率③互利共生④物种丰富度⑤种群密度
（5）图2 是图1 生态系统中某两个营养级（甲、乙）的能量流动示意图，其中a~e 表示能量值。乙粪便中
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
食物残渣的能量包含在_________（填图2 中字母）中，乙用于生长、发育及繁殖的能量值可表示为
__________（用图2 中字母和计算符号表示）。
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。
【答题指导】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。
【答题指导】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．大罗山位于我国浙江省温州市区东南部，总面积约114km2，紧靠温州市中心，与城市有稳定交流，受
自然环境和社会环境双重影响。大罗山森林是温州绿色都市生态网架的核心，整个都市将环大罗山发展。
(1)大罗山属于典型的 （生命系统结构层次），其各组成成分的关系如图1 所示，分解者为图中
（填图中序号），碳元素在甲、乙、丙之间以 形式流动。
(2)受城市发展的影响，大罗山森林大量朝人工经济植被发展，自然植被破坏严重， 稳定性明显降低。
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
大罗山森林的上述变化属于 演替。
(3)对大罗山植被进行调查统计主要采用 （方法）。与中亚热带和南亚热带植被进行比较，结果如图2
所示，据此分析，大罗山植被与中亚热带植被的差异为 。对大罗山动物进行调查统计并比较，其中两
栖类组成如图3 所示，与鸟类和野生兽类结果类似。据此分析，与乌岩岭相比，大罗山动物的 多样性
明显降低。
(4)科研人员依据区域生态恢复与建设模式，预测了大罗山森林生态恢复与重建后生态系统核心服务功能价
值，如下表（单位：元·hm2a-1）。
核心服务功
能
理论服务价值
生态恢复前*
生态恢复后*
服务价值
实现
率％
服务价值
实现率％
光合固碳
1594.17
493.94
30.98
1273.65
79.89
释放氧气
6631.68
2054.77
30.98
5298.32
79.89
SO2净化
42.55
18.89
44.39
48.13
113.11
滞尘
1374.96
1049.86
76.36
2561.01
186.26
小计
9643.36
3617.46
—
9181.11
——
【注】：*未扣除经果林维护费用。
①表中光合固碳、释放氧气、SO2净化等属于生物多样性的 价值。
②根据表中数据分析，要想实现生态恢复后核心服务功能价值实现率提升，让社会一经济一自然融于一体，
可采取下列 措施。（选填字母）
A．科学规划生态功能区，包括生态景观区、生态产业区和生态人居区
B．根据当地潜在植被类型，选择营林树种，注意乔、灌木合理搭配
C．选择适宜常绿阔叶树种如红楠、青冈等替代人工经济植被如杨梅等
D．在土层较瘠薄、裸露基岩较多区域，选择耐贫瘠、速生的潜在树种
E.选择土壤、水源等适宜区域，根据自身需求规划建设苗木繁育基地
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
2．在塑料制品生产和使用过程中会产生大量的微塑料（直径小于5mm 的含碳有机物），主要种类有聚乙
烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）等，它们以颗粒等形态释放到环境中，影响动植物生长及人类
健康。图1 为某地区微塑料的迁移示意图。
(1)图中土壤微塑料进入植物的途径有根系吸收和 。微塑料进入生物群落后，微塑料对人类的影响比
对其他生物更严重，其原因是 。
(2)微塑料能影响土壤微生物群落和功能，表为PE 对土壤微生物的影响，图2 为放线菌降解PE 的模式图。
土壤微生物群落
碳利用率
丰富
度
多样性
放线菌
+++
++
++
细菌
+
-
-
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
真菌
++
++
-
病毒
=
=
=
“+”促进；“-”抑制；“=”无影响
①据表推测，该地区被微塑料污染后，表中的 可能逐渐成为优势类群，这种群落的演替称为
（初生/次生）演替。该微生物类群成为优势类群的原因可能是 。
②据图2 分析，下列编号的细胞结构或物质中，参与胞外酶的合成和分泌的有 。（编号选填）
a、细胞膜 b、溶酶体 c、核糖体 d、内质网 e、高尔基体 f、DNA
(3)土壤中部分微生物可降解微塑料，并会在其周围形成新的微生物群落。该群落与 相互作用可形
成微型生态系统（也称为塑料圈），塑料圈能量的主要来源是 。塑料圈不能长期持续，其原因是
。微塑料进入土壤后，土壤生态系统短期内未受到显著影响，说明生态系统具有 能力。
(4)微塑料是一种持久性污染物，覆盖在土壤生物表面时会导致其无法正常呼吸，与其他有毒物质结合会毒
害土壤生物，故对土壤生态系统具有严重的危害。某生物兴趣小组欲通过实验分析微塑料对土壤理化性质
以及对土壤中动物、植物、微生物的丰富度的影响，则对照组的实验材料是 ，实验组的材料是
。
3．高原鼢鼠是青藏高原优势地下啮齿动物（喜食杂类草植物根茎），每年3~6 月进入繁殖期，其采食、挖
掘洞道及推土造丘行为对高寒草地生态系统产生多种影响，为了更好的保护高寒草地生物多样性和科学防
控草原鼠害，某科研小组对种群数量变化规律与环境因子的关联程度进行了探究。请回答下列问题。
(1)常采用土丘系数法（土丘系数=实捕鼢鼠数/土丘数）调查地下啮齿动物的种群数量。调查发现9 个标准
地（面积为
）的土丘数为a，鼢鼠种群密度为 。调查期间，每天9：00~12：00 在高原鼢鼠新推
土丘位置附近利用探钎探明并剖开其活动洞道，并在洞道中布设10 个活捕笼，该操作的意义是 。
(2)高原鼢鼠挖掘行为对高寒草地生态系统产生多种影响。一方面造成草地土壤更新有利于植物多样性的维
持；另一方面，当高原鼢鼠种群密度超出 时导致草地生产力下降，生物多样性丧失，因其违背了
原理。
(3)由于高原鼢鼠种群特征对环境因子存在滞后效应，分别在春季（3~5 月）、秋季（8~10 月）进行研究，
研究结果如下：表为2014~2019 年间高原鼢鼠栖息地环境因子的变化，图为高原鼢鼠种群参数的变化
表高原鼢鼠栖息地环境因子的变化
201
4
2015
2016
2017
201
8
2019
春季试验区平均地温
4.5
5
4
3.5
6
5
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
春季试验区雨量指数
18
10
29
24
6
50
秋季试验区平均地温
8
8.5
9
8
7.5
8.5
秋季试验区雨量指数
8.5
8
12
16
23
15
地上生物量
23.5
30
28
33
24
34
地下生物量
740
1000
600
540
860
780
高原鼢鼠种群参数年变化（2014—2019 年）
①年际间种群密度、存活率整体呈 趋势，其原因可能是 。
②季节间存活率和种群补充量呈 趋势，其原因分别是 。
③春季杂类草生物量和高原鼢鼠种群特征有很高的关联度，分析原因 。
4．滨海某湿地森林植被退化，形成的裸滩被外来入侵植物互花米草占据。群落中芦苇、耐高盐的碱蓬和
互花米草的相对多度（群落中某一种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比）与入侵时间的关系
如图1 所示。研究发现，互花米草入侵后，导致图1 两种植物相对多度发生变化的原因如图2 所示。请回
答下列问题：
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(1)某研究小组借助空中拍照技术调查某湿地地面活动的某种动物种群的数量，主要操作流程是选取样方、
空中拍照、识别照片中该种动物并计数。与标记重捕法相比，上述调查方法的优势有 。
(2)图1 中乙植物是 （填“芦苇”或“碱蓬”）。互花米草入侵的第1 年至第5 年甲种群密度变化的原
因是 。
(3)该湿地某食物网如图3 所示（图中数字为能量数值，单位为kJ/m2·a），该食物网中，第二营养级到第三
营养级的能量传递效率为 %（精确到小数点后一位）。已知这两种虾之间存在较为激烈的种间竞争，
这种竞争会导致它们的生态位 （填“重叠”或“分化”）。
(4)该湿地遭到了镉污染，研究人员利用生态浮床进行了有效治理。研究人员指出，浮床中的水生植物不能
作为家畜饲料，原因是 。
(5)为防治互花米草的生态入侵，湿地修复过程中通常选择净化能力强的多种水生植物，使它们形成互利共
存关系，这体现的生态学原理是 。
5．紫茎泽兰是我国危害最严重的外来人侵物种之一， 不仅危害农、林牧业生产，还严重威胁生物多样性
安全。请回答下列问题：
(1)从生态系统的成分分析，紫茎泽兰与当地的白三叶草及多年生黑麦草属于 。紫茎泽兰
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
通过 排挤本地物种 ，使人侵地生态系统的抵抗力稳定性 。
(2)紫茎泽兰可通过释放某种化感物质，影响周围植物的正常生长，该物质向其他物种传递的信息属于
信息。为明确化感物质在紫茎泽兰入侵扩张中的作用，科研人员用紫茎泽兰叶片水提液分别培养白三叶和
黑麦草进行实验，实验结果如图所示。据图分析，化感物质对白三叶和多年生生黑麦草幼苗生长的影响分
别为 。
(3)科研人员采用室内盆栽接种的方法，探索丛枝菌根真菌（ AMF）对紫茎泽兰生长的影响。实验过程如
下：
①无菌苗的制备：挑选颗粒饱满、大小一致的种子，用10%H2O2浸泡10min，再用 冲洗、
沥干后播种于无菌土。一段时间后，选用 的无菌苗进行移栽。
②设置对照：将移栽后的无菌苗分为两组，每组5 盆。
实验组：分别向每个花盆的无菌土中加入10gAMF 菌剂和经微孔无菌滤膜滤除真菌后的土壤细菌群落滤液
10mL。
对照组：分别向每个花盆的无菌土中加入 。
③实验结果测定：生长12 周后，测定紫茎泽兰相关数据并记录，结果如下表。
处理
净光合速率（umol．m
－2．s－1）
蒸腾速率（mmol．m
－2．s－1）
气孔导度（mmol．m
－2．s－1）
胞间CO2浓度（umol．
m－2．s－1）
实验
组
3.87
0.47
59.59
286.08
对照
组
2.92
0.35
39.46
273.48
实验结果表明，接种的AMF 通过显著提高 ，从而对紫茎泽兰生物量的积
累产生影响，进一步促进紫茎泽兰的生长。
6．为探究外来物种入侵的原因，研究者在加拿大一枝黄花（SC）入侵地以其入侵不同阶段的植物群落为
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
研究对象，对本土植物物种常见优势种的生态位变化进行了定量分析，如下表所示，请回答下列问题。
表：不同入侵梯度样地中常见本土植物的生态位宽度
本土植物物
种
SC 入侵梯度（株数/m2）
0
5~7
11~13
>18
①野老鹳草
0.6753
0.4864
0.3955
0.1991
②禺毛茛
0.2000
0.3827
0.3997
0.4894
③天胡荽
0.2982
0.3476
0.3816
0.4503
④蛇含委陵
菜
0.3875
0.4727
0.4869
0.5878
⑤细柄草
0.6979
0.6864
0.7885
0.8715
⑥白茅
0.7695
0.5438
0.4660
0.3839
⑦雀稗
0.8876
0.4648
0.2810
0.1993
(1)区别不同群落的重要特征是 ，可用丰富度反映其数量。要研究某物种在群落中的生态位，
通常要研究其所处的空间位置、占用资源的情况以及 等。
(2)由表中数据可得，随SC 入侵密度逐渐增加， （填表中序号）的生态位宽度明显减少，这
说明 。
(3)研究者测量了上述几种植物体内氮元素的含量，发现SC 体内氮元素含量远高于生态位宽度明显减少的
植物，据此可初步推测SC 能成功入侵的原因是 。为进一步验证该推测，科研人员探究了氮
元素（用铵态氮处理，单位：mmol·L-1）对SC 地下部分和地上部分生物量的影响，部分结果如下图（对照
组用10mmol·L-1铵态氮处理）所示。
实验结果表明，SC 能成功入侵的机制是： ，从而提高自身的环境适应能力。
(4)相关部门接收到SC 的举报信息后，一般采取的措施为在其种子成熟前连根拔出，分析其原因为
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
。
(5)下表为食物链“草→鼠→鹰”中各种群一年间的能量流动情况（单位：107kJ·a-1）。
种
群
同化的总能
量
用于生长、发育和繁殖
的能量
呼吸消
耗
传递给分解
者
传递给下一营
养级
未被利用的能
量
草
69.5
7.0
19.0
45.5
鼠
19.0
9.0
1.0
4.5
鹰
3.5
1.0
2.5
微量不计
无
据表分析，草用于生长、发育和繁殖的能量是 107kJ·a-1。能量从草到鼠的传递效率为
%（小数点后保留一位），植物的“气味”提供可采食的信息属于 信息，说明了信息传递
在生态系统中的作用是 。
7．土壤中存在细菌、真菌和线虫等生物，它们的关系十分复杂，线虫可以细菌为食，真菌可产生菌丝陷
阱包裹并杀死线虫。土壤中的线虫对环境变化较敏感，可作为土壤污染程度的指示生物。请回答下列问题：
(1)细菌、真菌和线虫等生活环境中的全部生物共同构成了 。若要调查线虫的种类和数量，需从土壤中
分离并提取线虫，然后在解剖镜下观察，对观察到的线虫进行 。
(2)富含尿素的土壤中能检测出较多的菌丝陷阱，研究者推测尿素可诱导菌丝陷阱的形成。为研究尿素诱导
菌丝陷阱形成的机制，研究者利用尿素及其分解产物氨分别处理野生型真菌和尿素分解酶基因功能丧失的
真菌突变体，检测菌丝陷阱的数量，结果如图所示。结合上述信息，推测 ，从而诱导菌丝陷阱的产生。
(3)线虫产生蛔甙作为 信号以调节自身的生长发育和行为。真菌可感知该信号，从而形成菌丝陷阱，由
此可见，信息可以 ，进而维持生态系统的平衡与稳定。
(4)土壤中细菌的精氨酸酶可催化尿素产生，该酶的表达量与线虫取食频率呈正比。综合上述信息，通过分
析细菌、真菌和线虫之间的关系，解释线虫数量相对稳定的机制：一方面线虫对细菌的捕食增加时， ；
另一方面线虫捕食细菌后数量增加，可 ；两者共同诱导 ，从而反馈调节线虫的数量。
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(5)自然界中不乏类似于上述土壤微生物与线虫间的关系。下列事例与上述机制最相似的是 。
a. 食草昆虫啃食植物叶片后，植物产生挥发性物质吸引肉食性昆虫
b. 白蚁在巢穴中通过排出粪便供养细菌，从而抑制寄生真菌的生存和传播
c. 虫媒传粉的植物，花朵中蜜腺分泌含糖量较高的蜜露吸引昆虫来进行传粉
8．南疆地区是我国三大棉花种植区之一，棉花是当地最重要的经济作物，蚜虫是危害棉花的重要害虫，
蚜虫寄生蜂包括两类：初级寄生蜂和重寄生蜂。初级寄生蜂将卵产于蚜虫体内，幼虫依靠取食蚜虫的组织
和营养生长，最终导致蚜虫死亡形成僵蚜，重寄生蜂攻击初级寄生蜂。下图是棉田中的部分营养关系图，
请回答：
(1)棉蚜刺茧蜂与棉蚜的种间关系是 。
(2)棉田中棉长管蚜的能量来源于 ，能量的去向有 。
(3)研究发现间作苹果树后，增加了 ，提高了生态系统的 ，棉花不易爆发虫害。
选择适宜在南疆生长的苹果树等经济作物与棉花间作，体现了生态工程 原理。
(4)为了验证苹果树与棉花间作对蚜虫的控制作用，科研人员统计了棉花单作和与苹果树间作后棉花植株上
蚜虫的数量以初级寄生蜂的寄生率，结果分别如下图：
①蚜虫数量在6 月27 日左右达到最大的原因是 ，7 月11 日左右蚜虫数量显著下降的原因是 。
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
②根据图1 和图2 可以得出结论是 。
9．下图1 表示某地利用生态学相关原理，将种植业、养殖业和渔业进行有机整合而形成的生态农业生产模
式。表2 为农田生态系统中部分能量流动情况（单位：106kJ/a），a、b、c 三个种群构成一条食物链。图3
为净化养殖塘内河水的复合式生态床技术的示意图。据图回答以下问题：
(1)图1 中鸡、鸭既能以植物为食，又能以沼渣和秸秆制成的饲料为食，由此判断它们在本生态系统中属于
。若图1 代表能量关系，箭头 （填序号）不能成立；箭头8 可代表鸡、鸭、猪等家禽家畜的
量。
(2)将秸秆直接制作成饲料中的能量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）将秸秆投入沼气池后再
制成饲料中的能量。与传统的单一生产模式相比，该生态农业生产模式在维持相同的产出能力时，所需投
入的化肥和精饲料更少，其原因是 。
(3)表中a、b、c 三个种群构成的食物链是 ，该食物链中能量从生产者流向初级消费者的传递效率为
。（保留小数点后两位）
种
群
同化总
能量
用于生长、发育和繁
殖的能量
呼吸消耗的
能量
流向下一营养级
的能量
流向分解者的
能量
未被利用的
能量
a
363.5
34.5
235
b
18
4.5
2
c
123
50
6.5
25.5
(4)图2 中，生态浮床需合理布设多种净化能力较强的本土植物，防止过于稀疏或密集，影响净化效果，体
现了生态工程的基本原理是 。部分植物可分泌一类特殊的化合物，吸引鸟类捕食害虫，这一现象体
现了生态系统的信息传递具有 的作用。生态浮床中的曝气机可不断曝气，可增加水体中的氧气含量，
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
达到净化水体的目的。
(5)科研人员欲对养殖塘内虾的生态位进行调查，需要对虾的 等方面展开调查。
10．研究人员在腾格里沙漠东南缘沙坡头地区选择了不同年限的固沙植被区，对其植被情况和蚂蚁类群组
成进行了调查。请回答下列问题。
(1)研究人员在流动沙地上扎设1m×1m 的麦草方格沙障，并种植旱生灌木进行防风固沙，还利用油蒿、柠
条等多种沙生植物改善荒漠土壤条件，这遵循了生态工程的 原理。在该地荒漠化防治过程中，
群落发生的演替类型是 ，理由是 。随固沙年限的增加，固沙植被区的优势植物种
发生着更替，主要原因是 。
(2)研究人员在对蚂蚁类群组成研究时，在每个样区布设10m×10m 的大样方1 个。在每个大样方内，再采
用五点取样法在大样方内的 等五处布设5 个2m×2m 小样方。在每个小样方内使用便携式工具
对蚂蚁进行搜索调查，调查结果如下表。
个体数
类群
固沙5 年
固沙8 年
固沙34 年
固沙57 年
针毛收获蚁
●
36
233
93
中华小家蚁
。
32
2
2
掘穴蚁
1157
1628
964
519
红林蚁
8
25
•
•
艾箭蚁
-
146
12
9
中华光胸臭蚁
●
10
●
-
①蚂蚁类群组成中蚂蚁密度随固沙时间呈现的变化趋势为 。在固沙57 年的植被区，蚂蚁密度
达到最小，导致该现象发生的种间因素有 等。
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
②蚂蚁类群数随固沙时间呈现的变化趋势为 。在表中的固沙年数内，蚂蚁类群内部的竞争在
固沙 年达到最大，蚂蚁类群与其他生物之间的竞争在固沙 年达到最大。
(3)研究发现，各个固沙植被区的植被和蚂蚁等动物的生命活动也影响着土壤的理化性质。这表明，生物学
的研究不能停留在种群和群落水平，还应将群落及其环境作为整体进行研究。从新的视角出发，你会研究
的问题有 。
14
