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专题05 稳态与调节相关实验
实验一：模拟生物体维持pH 的稳定
核心知识回顾
(1)实验目的：通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH 的变化，推测生物体是如何维持pH 稳
定的。
(2)原理：生物组织中pH 之所以维持稳定与其含有缓冲物质有关。
(3)方法步骤
①设计实验记录表。
②测自来水pH 的变化
将25mL 自来水倒入50 mL 烧杯中，测试并记录起始的pH
测酸对自来水pH 的影响：一次加一滴0.1 mol/L 的HCl,然后轻
轻摇动。加入5 滴后再测pH。重复这
一步骤，直到加入了30 滴为止。将
pH 测定结果记入表中
充分冲洗烧杯并向其中倒入25 mL 自来水，测定并记录起始的pH
测碱对自来水pH 的影响：一次加一滴0.1 mol/L 的NaOH,然后轻轻
摇动。每加5 滴测一次pH,直到加入30
滴为止，将pH 测定结果记入表中
③充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复上述过程，记录结果。
④充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复②过程，记录结果。
(4)分析实验数据
根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以pH 为纵坐标，画出每次实验中pH 变化的曲线。
(5)实验结论：生物组织匀浆类似于缓冲液，加入少量酸或碱不会发生pH 的大幅度变动。
材料
实验结果
实验结论
实验概览
目录索引
实验一：模拟生物体维持pH 的稳定
实验二：探究植物生长调节剂的应用
实验三：调查草地中某种双子叶植物的种群密度
实验四：培养液中酵母菌种群数量的变化
实验五：研究土壤中小动物类群的丰富度
实验六：探究微生物的分解作用
实验七：设计制作生态缸，观察其稳定性
核心知识回顾
核心知识辨析
深化拓展提能
题组专项训练（高考真题感知+针对训
练）
1
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自来水
滴加HCl 溶液后，自来水pH 逐渐减
小；滴加NaOH 溶液后，自来水pH 逐
渐增大
缓冲液
无论滴加HCl 溶液还是NaOH 溶液，
缓冲液的pH 均保持相对稳定
生物材料
无论滴加HCl 溶液还是NaOH 溶液，
生物材料的pH 均保持相对稳定
比较曲线变化规律可知生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水，说明生物材料
内含有酸碱缓冲物质，从而能维持pH 相对稳定
核心知识辨析
1．机体内环境pH 的相对稳定主要靠H2PO4
-/HPO4
2-维持( )
2．人体pH 的相对稳定主要依靠血液中的缓冲对，与其他器官或系统无关。 ( )
3．人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。（选择性必修1 P10）( )
4．内环境的各种化学成分和理化性质是固定不变的。（选择性必修1 P7）( )
高考真题剖析
1．（2022·重庆·统考高考真题）某同学登山后出现腿部肌肉酸痛，一段时间后缓解。查阅资料得知，肌细
胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。下列叙述正确的是（ ）
A．酸痛是因为乳酸积累导致血浆pH 显著下降所致
B．肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过组织液
C．乳酸转化为葡萄糖的过程在内环境中进行
D．促进乳酸在体内的运输有利于缓解酸痛
限时训练
A 组(选择题为单选)
1．在探究实践活动“模拟生物体维持pH 的稳定”中某兴趣小组以清水（A 组）、缓冲液（B 组）和肝匀
浆（C 组）为实验材料进行实验，实验结果如图所示。下列说法不正确的是（ ）
2
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A．实验前A、B、C 三组均要测定pH，目的是与滴加HCl、NaOH 前后pH 的变化为自身前后对照
B．实验的自变量是实验材料、滴加HCl 或NaOH 的量
C．在一定的HCl 或NaOH 浓度范围内， 肝匀浆的性质类似于缓冲液，这说明肝匀浆也存在维持pH 稳
定的缓冲物质
D．缓冲液维持pH 稳定的能力强于肝匀浆的，说明了肝匀浆缓冲能力是有限的
2．下列关于人体内环境和“模拟生物体维持pH 的稳定”这一实验的叙述，不正确的是（ ）
A．消化酶、DNA 聚合酶均不属于内环境成分
B．脱水缩合、抗原和抗体特异性结合都发生在内环境中
C．该实验中加入的酸碱滴数和各种实验材料都是自变量
D．每组实验都进行前后自身对照，且重复实验可增加准确度
3．在“模拟生物体维持pH 的稳定”的探究实践中，下列判断错误的是（ ）
A．本实验至少要做3 组，所使用的材料分别为自来水、缓冲液和生物组织匀浆
B．本实验每一组都进行了自身前后对照
C．盐酸、NaOH 的浓度和滴加的量均属于无关变量
D．生物组织匀浆维持pH 稳定最重要的缓冲对是
4．人体内环境是体内细胞直接生活的环境。下列关于内环境及其稳态的叙述，错误的是（ ）
A．丙酮酸在组织液中转化成乳酸会导致人体血浆的pH 降低
B．骨骼肌细胞内乳酸积累过多，可能会引起细胞体积增大
C．人体出现乳酸中毒症状表明人体维持稳态的调节能力有限
D．内环境稳态包括内环境的化学成分及理化性质的动态平衡
5．生活在低海拔地区的健康人到高海拔地区旅游时，容易出现血浆中乳酸浓度升高、肺水肿、脑水肿等
症状，补救措施是针对性输液、吸氧和强心治疗。下列有关叙述正确的是（ ）
A．血浆中乳酸主要与缓冲物质中的Na2CO3反应
B．高浓度葡萄糖溶液可减轻脑水肿的原因是葡萄糖提供的能量增加
C．出现肺水肿的原因可能是组织液的渗透压升高导致组织液含量增多
D．引起内环境稳态失调的原因只有外界环境变化过于剧烈
6．如图是人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示能直接与内环境进行物质
交换的四种系统或器官，①、②是有关的生理过程，下列说法错误的是（ ）
3
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A．Ⅰ可代表呼吸系统
B．消化道内的葡萄糖和氨基酸通过①进入血浆
C．抗利尿激素增加可增强②，使尿量增加
D．Ⅳ表示的器官能排出水和少量无机盐
B 组(选择题为不定项)
1．下列关于“模拟生物体维持pH 的稳定的实验”的叙述中，正确的是（ ）
A．实验开始时测量三种材料的pH 是获得实验前的数据，以便与实验后溶液的pH 作比较
B．肝匀浆的pH 为7.35～7.45，其能维持稳定的90%来自于CI-和Na+
C．若生物材料与缓冲液的缓冲结果相似，则说明生物材料具有调节pH 的作用
D．人体内环境中有很多缓冲物质对，其中最重要的是HCO3
-/CO3
2-
2．如图表示人体内的细胞与外界环境之间进行物质交换的过程，下列叙述正确的是（ ）
A．①~③分别代表血液、淋巴液和组织液，它们属于人体内环境
B．人体剧烈运动后，①中的pH 将会由弱碱性变成弱酸性
C．①中渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关
D．当毛细淋巴管堵塞时，③中的液体可能会增多
3．正常情况下人体内尿酸每天的生成量与排泄量处于平衡状态。当体内产生过多尿酸或尿酸排泄机制退
化时，会导致体内尿酸滞留过多，将会引发痛风。肝脏是药物代谢和处理胆红素的主要场所，很多药物都
有造成肝损伤的风险。药物肝损伤患者的血液生化检查结果中谷丙转氨酶和谷草转氨酶明显增高，并伴有
血清胆红素升高。下列叙述正确的是（ ）
A．尿酸属于内环境中的代谢废物，积累过多会使内环境的 pH 降低
B．痛风症状的出现体现了人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
C．发生药物肝损伤时转氨酶含量的增高说明这两种酶主要存在于肝细胞内
D．正常人的血液中不会含有谷丙转氨酶、谷草转氨酶和胆红素
4．有些癌症患者受“酸碱体质理论”的影响，不去医院进行正规治疗，而寄希望于注射碱性 物质以达到
治愈的目的。该理论的主要观点是：①人的体质有酸性与碱性之分，酸性体质是“万 病之源”;②人若要
想健康，应多摄入碱性食物。下列说法错误的是（ ）
A．体质的酸性与碱性主要是指血浆、组织液和淋巴等的 pH
4
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B．测得某人的唾液 pH 为6.5,则可判断其内环境呈弱酸性
C．患者体内的癌细胞生活在内环境中，对内环境的稳态也有影响
D．多吃“碱性食物”如苏打饼干等，可以明显改变内环境的 pH
5．人体血液中成熟的红细胞呈两面凹的圆饼状，富含血红蛋白，能运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，
①~⑤表示相关过程。请回答下列问题：
(1)血浆中的 、HPO4
2-等离子可维持血浆的pH 相对稳定。当血液流经肺泡组织时，图中气体A 是 。
组织细胞产生的代谢废物尿素需最后经过 系统排出体外。
(2)毛细血管壁细胞生活的内环境是 。红细胞内渗透压的维持主要与 （填“Na⁺”或“K⁺”）以及血
红蛋白等含量有关。人体维持内环境稳态是依靠 调节机制来实现的。
(3)某同学以清水、缓冲液（含Na2HPO4、KH2PO4的溶液，pH=7）和血浆分别为实验材料进行实验，探究
“血浆是否具有维持pH 稳定的功能”，主要实验步骤如下：分别加入25mL 实验材料→测 pH→滴加
5mL 0.1mol/L 的 HCl 溶液、摇匀→测 pH→倒去烧杯中溶液后充分冲洗→重复实验并记录。该同学用如图
所示曲线来预期探究结果，试回答：
①预期结果中明显不符合科学的是 组，理由是 。
②实验中清水组和缓冲液组起 作用。
③若按科学的预期结果，本实验可以得出的结论是 。
实验二：探究植物生长调节剂的应用
核心知识回顾
1．注意事项
(1)选择恰当的植物生长调节剂。
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(2)要综合考虑施用目的、效果和毒性，调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
(3)对于某种植物生长调节剂来说，施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等，都
会影响施用效果，施用不当甚至会影响生产。
2．探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
(1)实验原理
适当浓度的2,4－二氯苯氧乙酸(简称2,4－D)可以促进插条生根，浓度过高时会抑制生根。
(2)实验过程
(3)处理插条方法
①浸泡法：这种处理要求溶液的浓度较小，并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理。
②沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下。
(4)变量处理
①自变量：不同浓度的
2,4
－
D 溶液
。
②无关变量：药液处理时间，植物材料等。
③因变量：根的数目。
3．尝试利用乙烯利催熟水果
(1)乙烯利的性质
①工业品为液体。
②当溶液pH＜3.5 时，比较稳定。
(2)乙烯利的作用
①对水果具有催熟作用。
②可以进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟。
核心知识辨析
1．用一定浓度的乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉，可促使其成熟。( )
2．植物生长调节剂都能提高作物产量、改善产品品质。（选择性必修1P100 正文）( )
3．植物生长调节剂是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质。（选择性必修1P100 正文）( )
4．对于某种植物生长调节剂来说，施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等，都
会影响施用效果。（选择性必修1 P102）( )
5．在探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中，插条的生理状况、带有的芽数应相同，插条的
处理时间长短等应保持一致。( )
6．探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中，每组1～2 个枝条即可。( )
高考真题剖析
1．（2023·湖北·统考高考真题）多年生植物甲为一种重要经济作物，果实采收期一般在10 月，在生长过
程中常受到寄生植物乙的危害（植物乙的果实成熟期为当年10 月到次年2 月）。为阻断植物乙的传播和蔓
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延，科研人员选用不同稀释浓度的植物生长调节剂M 喷施处理，结果如图所示。下列叙述错误的是
（ ）
曲线1：稀释浓度为1/100；曲线2：稀释浓度为1/200；曲线3：稀释浓度为1/400；曲线4：对照组
A．据图综合分析，为防治乙的危害，M 的稀释浓度应选用1/400
B．植物乙对照组的曲线逐渐下降，说明其生长逐渐减弱
C．喷施M 时间选择甲果实采收后，乙果实未大量成熟前
D．植物生长调节剂M 与植物激素脱落酸的作用相似
限时训练
A 组(选择题为单选)
1．下列关于植物生长调节剂的叙述错误的是（ ）
A．成熟的果实挥发出具有催熟作用的乙烯，不属于植物生长调节剂
B．对生长素类似物受体缺失突变体植物喷施生长素类似物不能发挥作用
C．某些植物生长调节剂的分子结构与植物激素完全不同，生理效应与植物激素类似
D．油菜素内酯类植物生长调节剂能够促进细胞分裂，维持种子休眠
2．图为利用植物生长调节剂NAA 处理某种植物不同插条后的生根情况。下列有关叙述正确的是（ ）
A．不施加NAA 时嫩枝插条也能生根是因为其自身含有较多的NAA
B．正式实验之前进行预实验的目的是为了减小实验误差
C．NAA 促进丛生芽生根的最适浓度应在50~200mg/L 之间
D．由实验结果可知NAA 对壮苗的生根效果既有促进也有抑制作用
3．农业生产中常运用植物生长调节剂提高农作物的产量和改善品质。下列叙述正确的是（ ）
A．用2，4-D 溶液浸泡葡萄插条基部一定能促进生根
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B．为促进果实成熟，可施用生长素类植物生长调节剂
C．阴雨天气干扰番茄授粉，为避免减产，可喷洒生长素类调节剂
D．农业生产中适时摘除棉花的侧芽，可促进顶芽优先生长，从而提高棉花产量
4．植物受伤时，会释放出系统素（由18 个氨基酸组成的多肽）与受体结合，活化蛋白酶抑制基因，抑制
害虫和病原微生物的蛋白酶活性，限制植物蛋白的降解，从而阻止害虫取食和病原菌繁殖。下列关于系统
素的描述，不正确的是（ ）
A．系统素的合成与植物细胞基因的选择性表达有关
B．系统素是一种信息分子
C．系统素含量少，作用巨大，可与双缩脲试剂发生紫色反应
D．系统素属于植物生长调节剂，可由植物叶肉细胞产生
5．如图为不同程度的干旱条件下番茄植株内脱落酸（ABA）与乙烯的变化情况。下列叙述正确的是（
）
A．脱落酸与乙烯都属于植物生长调节剂
B．脱落酸含量增加使叶片脱落，是对干旱环境的适应
C．乙烯含量与干旱程度呈负相关，脱落酸含量与干旱程度呈正相关
D．两种激素抑制了某些逆境适应性基因的表达而发挥调控作用
6．为探究 2，4-D 溶液浓度对月季枝条生根的影响，预实验得到的实验结果如图1；图2 表示植物生长素
对植物生长的促进和抑制作用的关系图。下列叙述正确的是（ ）
A．若用植物激素 2，4-D 进行探究也能绘制绘出类似图2 的曲线
B．由图1 可确定促进月季枝条生根的最适浓度的最佳范围是 10⁻¹²mol/L 10⁻⁹mol/L
∼
C．若植物水平放置，茎远地侧生长素浓度为图2 中m，则近地侧浓度范围是（m，2m）
D．图1 没有体现 2，4-D 两重性的特点
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B 组(选择题为不定项)
1．某实验小组探究一定浓度的萘乙酸（NAA）溶液和激动素（KT）溶液对棉花主根长度及单株侧根数的
影响，结果如下图所示。据此分析，下列叙述错误的是（ ）
A．NAA 和KT 都是植物自身产生的具有调节作用的微量有机物
B．乙、丙分别与甲组比较，说明NAA 抑制主根生长和侧根发生，KT 则相反
C．丙、丁组与甲组比较，可以说明KT 对侧根的发生具有两重性
D．甲、乙、丁组比较，说明KT 能增强NAA 对侧根生长的促进作用
2．为研究细胞分裂素类似物（6-BA）、生长素定向转运抑制剂（NPA）对顶端优势的影响，某科研小组
用生长状况相同的一年生杨树枝条进行了实验，实验处理及结果如表所示。下列分析正确的是（ ）
组别
顶芽处理
侧芽处理
侧芽生长情况
甲
去除
涂抹蒸馏水
++++
乙
保留
涂抹一定浓度的6-BA
++++
丙
保留
涂抹NPA
++++++
丁
保留
涂抹蒸馏水
+
注：“+”表示侧芽生长情况且数量越多表示生长越明显
A．甲组和丁组的结果说明顶芽可抑制侧芽生长
B．甲组和丙组的结果相对比,说明侧芽处的生长素只来自顶芽
C．综合分析四组结果可知6-BA 和NPA 均能解除顶端优势
D．根据本题中6-BA 和NPA 的作用可知,二者都属于植物激素
3．高等植物的生长发育过程是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。下列关于高等植
物生命活动调节的叙述，正确的是（ ）
A．生长素可促进细胞核分裂，在促进植物生长方面与细胞分裂素具有协同作用
B．植物体各个部位都能合成乙烯，乙烯不能促进开花，但能促进叶、花、果实脱落
C．植物分布的地域性主要与土壤的理化性质有关，与温度关系不大
D．农作物生产中，植物生长调节剂的使用要严格遵守国家相关法律法规
4．下列关于植物生长调节剂的叙述，错误的是（ ）
A．植物生长调节剂的分子结构须与相关激素类似才能发挥应有的生理效应
B．植物生长调节剂也可作为营养物质，施用时若配合浇水施肥则效果更优
C．赤霉素可催化大麦种子在不发芽的状态下合成α-淀粉酶，以用于生产啤酒
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D．若黄瓜、花生等开花期遭遇大雨，喷洒适宜浓度的生长素类调节剂可减少损失
5．植物生长调节剂在农业生产中广泛应用。下表中对应关系正确的是（ ）
序号
植物生长调节剂种类
相关生理作用
农业生产中相关应用
①
赤霉素类拮抗剂
抑制细胞伸长
控制水稻徒长、抗倒伏
②
细胞分裂素类调节剂
促进细胞分裂
促进西瓜果实膨大
③
脱落酸类调节剂
抑制细胞分裂
抑制土豆储存期发芽
④
乙烯类调节剂
促进细胞呼吸
促进番茄果实发育和成熟
A．①
B．②
C．③
D．④
6．忍冬又名金银花，其花和茎枝具有清热解毒、疏散风热的功效，是常用的中药，请结合资料一和二回
答下列问题。
资料一：自然条件下，金银花种子休眠特性较强，不经处理时发芽率仅有19%。对金银花种子低温层积处
理（将种子与湿沙混合，置于4℃）后能有效解除种子休眠，提高在室温下的萌发率。为确定低温层积作
用机制，某科研人员测定了低温层积种子内源激素含量，实验结果如下图。
(1)金银花种子的萌发主要与赤霉素（GA）、脱落酸（ABA）等植物激素有关。GA 的合成部位是幼芽、幼
根和 ．GA 的主要作用除促进种子萌发外，还有 ； 和促进开
花和果实发育。ABA 的合成部位是 等．ABA 的主要作用有抑制细胞分裂；促进叶和果
实的衰老和脱落； ； 。
(2)有人根据实验结果提出，低温层积60 天并不能发挥最大作用，他提出这一观点，理由是
。
(3)农业上也可给种子施加植物生长调节剂以促进萌发，而不直接施用植物激素，这是因为植物生长调节剂
具有原料广泛、容易合成、 的优点。
资料二：金银花的茎不能直立生长，需要缠绕支柱上升（如图所示），缠绕现象主要是生长素的作用。回
答下列问题：
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(4)茎缠绕生长的原因最可能是缠绕茎内侧由于支柱接触的刺激导致内侧生长素浓度 （填“>” “<”
或“=”）外侧浓度，而茎对生长素的敏感程度较 （填“高”或“低”），所以外侧生长较
（填“快”或“慢”）。
实验三：调查草地中某种双子叶植物的种群密度
核心知识回顾
1. 调查对象
选熟悉又容易计数的植物。一般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物，而选个体数目易于辨别的双子叶植物。
2．样方法实施的一般步骤
(1)准备：观察地形，注意安全；
(2)确定调查地点、调查对象：如校园中的蒲公英等；
(3)确定样方：
①样方面积和数量：应保证样方内个体的分布相对稳定，又可避免人力物力的浪费，如果所调查物种个体
较大，样方面积应该适当扩大；如果调查物种数目比较稀疏，样方面积也应该适当扩大。
②取样原则：随机取样，强调随机取样是为了使调查结果不受主观因素的影响，保证调查结果的准确性。
③取样方法：
①调查对象总体分布为近方形地块时，适宜用五点取样法。
②调查对象的总体分布为长条形地块时，适宜用等距取样法。
（4）计数：样方内的个体无论大小都要计数，若有正好在边界线上的，应遵循“计上不计下，计左不计
右”的原则。如：
需要计数样方以内的个体数量，以及任意两个相邻边及其夹角上的个
体数量。该样方的种群密度为5＋2＋1＝8。
(5)计算种群密度：计算各样方内种群密度的平均值，即为该种群的种群密度的估计值。
3.注意事项
①样方法并非只适用于植物。对于活动能力弱、活动范围小的动物或某种昆虫卵也可以用样方法调查。
②选取样方的个数要依据种群分布的总面积的大小而定。总面积大的选取样方要多些。
核心知识辨析
1．一般用样方法调查国家级野生保护植物珙桐的种群密度。（ ）
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2．样方法中取样的关键是要做到随机取样，五点取样法和等距取样法都是常用的取样方法 ( )
3．调查作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等，都采用标记重捕法(选择性必修2 P2)。( )
4．使用样方法调查密度时，对于落入样方边线的样本，一般来说取上边，左边，左上顶点的样本，而不
统计下边，右边，和其它三个顶角的样本。( )
5．样方法估算种群密度是通过计数所有样方内的个体数除以面积（或体积）得到的。( )
高考真题剖析
1．某陆生植物种群的个体数量减少，若用样方法调查其密度，下列做法合理的是（ ）
A．进行随机取样，适当扩大样方的面积
B．将样方内的个体进行标记后再计数
C．采用等距取样法，适当减少样方数量
D．采用五点取样法，适当缩小样方的面积
限时训练
A 组(选择题为单选)
1．调查种群密度对人类的生产实践有重要的指导意义，不同的种群采用不同的方法调查种群密度，下列
相关叙述错误的是（ ）
A．调查沿河岸分布的芦苇的种群密度，适合采用等距取样法，且要做到随机取样
B．调查濒危物种的种群密度，不适合选用样方法或标记重捕法，应采用逐个计数法
C．调查农田里的跳蝻种群密度，应采用标记重捕法，经捕获后的动物更难被捕获，则调查的结果要
比实际值偏大
D．调查某些动物的种群密度不适合用标记重捕法时，可借助先进的科学技术对动物的粪便、声音等
特征进行分析计数
2．某生态园的面积为40 hm2，研究小组采用标记重捕法调査仓鼠的种群密度，第一次捕获120 只做标记后
全部放掉，第二次捕获200 只，其中发现10 只带有标记。下列相关叙述中，正确的是（ ）
A．该农场仓鼠的种群密度约2400 只/hm2
B．此种方法可以调査该地蚜虫的种群密度
C．第一次捕获与第二次捕获的间隔时间越短越好
D．仓鼠在捕捉一次后更难捕捉，导致统计的种群密度比实际密度大
3．下列关于种群密度调查方法的叙述，正确的是（ ）
A．调查具有趋光性的农林害虫时，可通过黑光灯诱捕法准确反映它们的种群密度
B．若调查对象为大型濒危动物则不宜选用样方法，例如调查东北虎的种群密度时可借助红外相机
C．标记重捕法调查种群密度时，两次捕捉的间隔时间越长统计结果越准确
D．标记重捕法中，若第二次捕捉前有部分同种个体迁出，则调查结果会偏大
4．粪便DNA 标记重捕法是通过调查动物的粪便，获取其中的DNA 来确定种群的密度。在调查区域不同
地点的同一物种的粪便数据中，随机选取某一粪便进行DNA 检测（某个体），再将该区域获得的该物种
粪便进行DNA 检测，统计“某个体”的数量，再通过计算得到种群密度。下列相关叙述错误的是（ ）
A．降雨、降雪等过程会影响粪便DNA 标记重捕法的调查结果
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B．用粪便DNA 法辨别不同个体时需要去除粪便中微生物的DNA
C．粪便中的DNA 来自于动物消化道脱落的细胞，结果更准确可信
D．粪便DNA 标记法可用于调查警觉性高，不易被人类观察到的兽类种群密度
5．为了模拟标记重捕法调查种群密度，某兴趣小组设计了如下实验：在一个较大的容器中装入若干黄豆，
随机取出1 勺统计数量并做好标记；然后将做好标记的黄豆放回容器中振荡摇匀；再次从容器中随机取出
1 勺黄豆，统计这勺黄豆的总数量及其中被标记的黄豆的数量；根据第二次取出的黄豆中标记个数占总个
数的比例，计算出该容器中所有黄豆的数目。下列叙述正确的是（ ）
A．标记好的黄豆放回后摇匀可使其数量的估算结果更准确
B．黄豆模拟的是一个种群，黄豆的数量模拟的是种群密度
C．黄豆的大小、性状和颜色对估算结果的准确性影响很大
D．通过该方法计算所得的黄豆数量一定与其实际数量相同
6．豚草原产北美洲，被列入中国外来入侵物种名单（第一批）。在实地调查豚草的种群密度前，某校生
物教师组织学生进行了一次模拟调查，教师给同学们模拟了一块长方形地块，如下图所示，图中直角图案
“
”代表豚草。下列相关叙述错误的是（ ）
A．模拟调查能强化锻炼学生如何正确使用样方法，能取代实地调查
B．对于此长方形模拟地块，学生可以采用等距取样法进行取样
C．模拟地块中豚草的分布较均匀，可能与实地调查结果有较大的差别
D．在实地调查的过程中，要避免人为因素对当地环境造成破坏
B 组(选择题为不定项)
1．光肩星天牛是一种林木蛀干害虫，林业工作者常通过检查产卵孔、羽化孔（成虫羽化在树干留下的小
孔）和幼虫粪便等方法对该虫进行监测预报。某研究机构借助标记-释放-回捕法，将引诱剂与诱捕器组合
对某旱柳林内光肩星天牛的成虫数量进行估算，其结果如下表:
统计项目
标记释放总数/头
诱捕总数/头
回捕标记数/头
雄性
574
65
27
雌性
574
62
32
总数
1148
127
59
下列推断正确的是（ ）
A．该区域内光肩星天牛成虫的准确数量为2471 头
B．经估算，该区域内光肩星天牛成虫雄性数量多于雌性数量
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C．利用实验中的引诱剂诱捕光肩星天牛可严重破坏种群正常的性别比例
D．调查该区域内旱柳株数和每株新羽化孔数也可估算光肩星天牛羽化成虫数量
2．生物兴趣小组对某一山地的蒲公英进行了取样调查，所取样方的面积为1m2，调查结果如图所示，下列
有关叙述错误的是（ ）
A．该取样为等距取样，不符合随机取样原则
B．该山地蒲公英种群密度约为6.6/m2，结果为估算值
C．若蒲公英数量较少，可适当增加样方数量或样方面积
D．此方法也适用于蚯蚓、跳蝻、家鼠等生物种群密度的调查
3．样方法是生态学研究中经常使用的调查方法。以下关于样方法的叙述正确的是（ ）
A．调查蝗虫幼虫种群密度应根据地段形状确定取样方法
B．五点取样法能精确调查荷塘中靖蜓目昆虫的种类数
C．用样方法调查草地蒲公英种群密度时应对各样方数据求平均值
D．利用样方法调查不同植物的种群密度一般要选用相同的样方面积
4．某生物兴趣小组，在评估一块面积为20m×30m 菠菜地受蜗牛危害的程度时，对该地蜗牛的种群密度和
数量进行调查与测定。下列做法或说法中，你认为错误的是（ ）
A．取样方法最好是样方法中的等距取样法
B．布设的样方数量越多，测得蜗牛的种群密度数值与实际偏差越小，因此，可适当增加样方数量
C．选取的5 个样方（样方面积为1m2）中捕捉到蜗牛数量分别是18 只、20 只、19 只、21 只和17 只，
则该菠菜地中蜗牛数量大约为1.14 × 104只
D．如个别样方里没有捕捉到蜗牛，则在计算时应舍弃该样方
5．某研究小组调查了某片混交林植物的生长情况，选择了若干样地进行调查，统计了乔木树种A、B 两个
种群中的各年龄期的个体数目的比例，结果如表所示。回答下列问题：
乔木树
种
幼年树/%
成年树/%
老年树/%
A
34.78
34.16
31.06
B
87.13
7.92
4.95
(1)决定该片混交林中植物种群密度的直接因素是 （填种群数量特征）。
(2)调查植物的种群密度时一般采用 法。某同学在对一种植物的种群密度进行调查时，得到该
植物的分布情况如下图所示（图中黑点表示该种植物），在计数时，应记录的数目是 个。在
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取样时应注意的原则是 等。
(3)据表分析，乔木树种A 的年龄结构类型是 ，乔木树种B 的年龄结构类型是 。
(4)在调查某片混交林植物的生长情况时，研究小组还调查了1hm2范围内的某种松鼠。第一次捕获并标记
了48 只松鼠，第二次捕获了35 只松鼠，其中有标记的松鼠16 只，则该种松鼠在该片混交林中的种群密度
约为 只/hm2。），若个别标记物脱落，计算所得数值与实际数值相比 （填“偏
高”“偏低”或“不变”）。
实验四：培养液中酵母菌种群数量的变化
核心知识回顾
1．实验目的：探究培养液中酵母菌种群数量的变化并总结影响种群数量变化的因素。
2．实验原理：酵母菌是单细胞真核 生物，生长周期短，增殖速度快，可以用液体培养基来培养。
3．提出问题：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？
4．作出假设：培养液中的酵母菌数量一开始呈“J”形增长；随着时间的推移，由于营养物质的消耗、有
害代谢产物的积累、pH 的改变，酵母菌数量呈“S”形增长。
5．实验设计
(1)变量分析：自变量为时间；因变量为酵母菌数量；无关变量为培养液的体积等。
(2)怎样对酵母菌进行计数？
①方法：抽样检测法。
②用具：试管、滴管、血细胞计数板、显微镜等。
③步骤：先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上→用吸管吸取培养液→滴于盖玻片边缘→让培养液自行
渗入→用滤纸吸去多余的培养液→酵母菌全部沉降到计数室底部→显微计数一个小方格内的酵母菌数量→
估算试管中酵母菌的总数。
6．实施计划：首先通过显微镜观察，估算出10 mL 培养液中酵母菌的初始数量(N0)，在此之后连续观察7
天，分别记录下这7 天的数值。
7．实验结果：酵母菌增长曲线图(如图1)及酵母菌增长速率曲线图(如图2)如下：
增长曲线的总趋势是先增加再降低，原因是在开始时培养液的营养充足、空间充裕、条件适宜，因此酵母
菌大量繁殖，种群数量剧增，随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗、pH 变化、有害产物积累等，使生存
条件恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。
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1．实验注意事项及误差分析
(1)先将盖玻片放在计数室上，再用移液器或吸管将培养液滴在盖玻片边缘，让培养液自行渗入，用镊子
轻压盖玻片，避免因菌液过多顶起盖玻片而改变计数室的容积。稍等片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底
部再计数。
①如果先加培养液再盖盖玻片，那么盖玻片可能由于已加入液滴的表面张力而不能严密地盖到计数板表面，
使计数室内部液体增多，导致计数结果偏高。此外，先盖盖玻片再滴加培养液，还能避免因直接滴加培养
液时，在计数室内产生气泡，导致计数室相对体积减小而造成误差。
②如果酵母菌未能全部沉降到计数室底部，通过显微镜观察时，就可能出现以下现象：要么能看清酵母菌
但看不清格线，要么能看清格线但看不清酵母菌。
(2)从试管中吸出培养液进行计数前要振荡试管。如果未振荡试管就吸取培养液，可能出现两种情况：一
是从试管下部吸取的培养液浓度偏大；二是从试管上部吸出的培养液浓度偏小。另外，酵母菌常出现“抱
团”现象，因此取样前需要将培养液充分振荡、摇匀，最好用移液器来回吹吸若干次，以确保样品被混匀。
(3)本实验的目的是研究一定时间内酵母菌活细胞数量的动态变化，但实际上显微镜直接计数的是总的菌
体(包括死菌和活菌)，可以通过台盼蓝染色法区别活细胞与死细胞。活的酵母菌将呈无色，死的酵母菌将
呈蓝色，然后分别计数，算出两者比例，从而进一步换算出总菌体数中的活菌数。需要注意的是，加入的
台盼蓝的体积应折算在稀释倍数中。
2．单细胞的计数方法——血细胞计数板计数法
(1)血细胞计数板
血细胞计数板是一块比普通载玻片厚的特制玻片。它由四条下凹的槽构成三个平台。中间的平台较宽，它
的中间被一个短横槽隔为两半，每个半边上刻有一个方格网(如图A)。每个方格网上有9 个大方格，其中
只有中间的一个大方格为计数室，供计数用。这个大方格长和宽各为1 mm，深度为0.1 mm，容积为0.1
mm3。
计数室通常有两种规格，一种是大方格分为25 个中方格，每个中方格又分为16 个小方格；另一种是大方
格分为16 个中方格，每个中方格又分为25 个小方格。这两种规格的计数室，每个大方格都由400 个小方
格组成。
(2)计数规则(以计数酵母菌为例)
①如图B 所示，25 中格×16 小格的计数板，需要对四个顶角及中央5 个中格中的酵母菌进行计数；如图C
所示，16 中格×25 小格的计数板，则只需对四个顶角中格中的酵母菌进行计数。随后估算出每个小方格中
的酵母菌数。
②对于压在中方格边线上的酵母菌，只计数相邻两边(记上不记下、记左不记右)及其夹角上的个体。
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③若一个小方格中酵母菌数量过多，可先对样品进行适当稀释后，再重新制片，观察计数。
④每个样品应计数三次，取平均值。
(3)计算公式(以计数酵母菌为例)
核心知识辨析
1．用血细胞计数板对酵母菌计数时，将培养液振荡摇匀后，用吸管从锥形瓶中吸取一定量的培养液进行
计数( )
2．在采用抽样检测法对酵母菌进行计数时，先用吸管吸取培养液，滴于血细胞计数板的计数室，再盖上
盖玻片，待酵母菌全部沉降到计数室底部进行计数(选择性必修2 P11)。( )
3．用血球计数板计数某酵母菌样品中的酵母菌数量。血球计数板的计数室由25×16=400 个小室组成，容
纳的液体总体积是0．1mm3。某同学操作时将1mL 酵母菌样品加入99mL 无菌水中稀释，然后利用血球计
数板观察计数。如果该同学观察到血球计数板计数的5 个中格80 个小室中共有酵母菌48 个，则估算
1mL 样品中有酵母菌2．4×108 个。 ( )
高考真题剖析
1．（2022·江苏·统考高考真题）将小球藻在光照下培养，以探究种群数量变化规律。下列相关叙述正确的
是（ ）
A．振荡培养的主要目的是增大培养液中的溶氧量
B．取等量藻液滴加到血细胞计数板上，盖好盖玻片，稍待片刻后再计数
C．若一个小格内小球藻过多，应稀释到每小格1～2 个再计数
D．为了分析小球藻种群数量变化总趋势，需连续统计多天的数据
限时训练
A 组(选择题为单选)
1．某兴趣小组在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中，将酵母菌培养液稀释100 倍后，经等体
积台盼蓝染液染色后，用血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0.lmm）进行计数，观察到一个中方格的菌体
数如图。相关叙述正确的是（ ）
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A．先在计数室上方加盖玻片，再沿盖玻片边缘滴加样液
B．为避免酵母菌增殖影响实验结果，滴加培养液后需立即计数
C．计数同一样品时，应统计计数室中的4 个中方格，再取平均值
D．若计数的中方格中酵母菌数量的平均数与图示中方格内酵母菌数量相同，则培养液中酵母菌的密
度为4.5×107个·mL-1
2．为了探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学在计数时进行了如下操作，其中错误的是（
）
A．将培养液振荡摇匀后，用吸管从锥形瓶中吸取一定量的培养液
B．在血细胞计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片，并用滤纸吸去边缘多余的培养液
C．将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部时，再在显微镜下观察、计数
D．对于压在小方格界线上的酵母菌，只统计了上边、左边及其夹角上的菌体数
3．某兴趣小组探究了不同条件（见表格）下酵母菌种群数量变化，结果如图所示，下列相关叙述正确的
是（ ）
试管编号
培养液/mL
无菌水/mL
酵母菌母液/mL
温度（℃）
A
10
-
0.1
28
B
10
-
0.1
5
C
-
10
0.1
28
A．使用血细胞计数板时，应先将培养液小心滴入计数室
B．据图可知相对高温更有利于提高酵母菌种群的K 值
C．相对高温有利于提高酵母菌种群增长速率
D．M 点时A 和B 两试管中酵母菌的出生率相同
4．某小组进行“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，利用血细胞计数板（25×16 型）对酵母菌进行计
数。下列有关叙述正确的是（ ）
A．从静置试管中吸取底层酵母菌培养液进行计数
B．将培养液滴入血细胞计数板的计数室，待酵母菌全部沉降后盖上盖玻片
C．连续观察7 天记录数据，绘成种群数量变化曲线，种群数量达到K 值前呈“J”形增长
D．取1mL 培养液加9mL 无菌水，若观察到所选5 个中格内共有酵母菌300 个，则培养液中酵母菌的
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种群密度为1.5×108个/mL
5．某兴趣小组将酵母菌分装在500mL 培养瓶后，置于不同培养条件下进行培养，下列相关叙述错误的是
（ ）
A．在80~100h 内③中酵母菌增长率基本不变
B．40h 内①中酵母菌种群的增长倍数基本不变
C．利用血细胞计数板计数时，压线的个体可将左上两边及其夹角顶点的记在方格内
D．④和⑤出现差异的原因可能是培养瓶中葡萄糖的量不同
B 组(选择题为不定项)
1．下列调查活动中，计算所得数值与实际数值相比，可能偏大的是（ ）
A．用标记重捕法调查种群密度时动物被再次捕捉的机会减小
B．用血细胞计数板计数酵母菌数量时培养液未摇匀
C．用样方法调查蚜虫种群密度时在分布较稀疏的区域取样
D．用血细胞计数板计数酵母菌数量时未经特殊染色处理直接计数
2．某实验小组在进行“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时，将酵母菌接种到装有10mL 液体培养基
的试管中，通气培养并定时取样计数。然后绘制增长曲线。曲线A、B 是相同培养条件下两批次酵母菌培
养的结果。下列相关叙述正确的有（ ）
A．检测酵母菌数量时，取样前振荡试管的目的是增加样液中氧气的含量
B．若一个小格内酵母菌过多，则需要舍弃，只计算少的小方格
C．B 批次酵母菌的接种量可能高于A 批次，但环境容纳量接近
D．酵母菌的起始数量和培养液中的营养物质、氧气含量均会影响种群数量的变化
3．某兴趣小组对培养液中酵母菌种群数量变化进行研究，结果如下图。下列有关叙述正确的是（ ）
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A．实验需要对实验器皿、培养液进行灭菌处理，并在酒精灯火焰附近接种
B．该实验中摇床的转速、温度、培养液的体积是无关变量，时间是唯一的自变量
C．该实验需每隔2 小时计数一次或每隔2 小时接种一支试管最后一起计数
D．用台盼蓝染色后对酵母菌计数，只计呈无色的个体，超过母体一半大的芽体也计数
4．有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验，叙述正确的是（ ）
A．为保证实验结果的科学性，进行该实验时需要设置对照组
B．从试管中吸取培养液前需将试管轻轻震荡数次
C．本实验需要定期更换培养液，确保酵母菌的数量
D．本实验可用染色排除法区分酵母菌的死细胞和活细胞
5．用血细胞计数板（25×16 规格）可进行相关细胞的计数，下列叙述错误的是（ ）
A．盖盖玻片时如果有气泡产生，可以用吸水纸吸引
B．统计 4 个角中方格内及相邻一边方格线上的细胞
C．若吸取培养液时没有摇匀，计数结果肯定会偏大
D．计数时应不时调节焦距，才能观察到不同深度的菌体
6．研究性学习小组为了探究酵母菌种群在不同温度条件下种群密度的动态变化，进行了如下实验：
第一步：配制无菌葡萄糖培养液和活化酵母菌液。
第二步：按下表步骤操作。
第三步：用血球计数板统计起始酵母菌数，并做好记录。
第四步：将各装置放在其他条件相同且适宜的条件下培养。
第五步：连续7 天，每天取样计数，做好记录
装置编号
A
B
无菌马铃薯葡萄糖培养液/mL
10
10
活化酵母菌液/mL
0.1
0.1
温度（℃）
5
25
20
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请回答下列问题：
(1)该实验的自变量是 。某同学用血球计数板进行计数时，在显微镜下观察到图1 所示的现象，则应采
取的措施是 。
(2)在计数时，按以下顺序操作 （填字母顺序），稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，再
将计数板放在显微镜的载物台上计数。
A．吸管吸取培养液滴于盖玻片边缘
B．盖玻片放在计数室上
C． 多余培养液用滤纸吸去
(3)步骤五中每天应 对两组酵母菌进行取样计数。计数时，研究人员将样液稀释10 倍，采用血细胞计
数板（规格为1 mm×1 mm×0.1 mm）计数，观察到的计数室中细胞分布如图2，则1mL 混合样液中含有酵
母菌约为 个。
(4)对图2 的中方格中酵母菌计数时，最佳计数路径是 （a ~d 中选择填空）。一个血球计数板中有
个计数室。
(5)在实验过程中，若先滴加培养液后盖盖玻片，则计数时结果 （填“偏大”“偏小”“基本不变”）。
实验结束后，用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的，正确的方法是 。
(6)实验小组的同学发现，B 组酵母菌到了第6 天种群数量开始下降，请分析下降的原因有 。（答出两
点）
实验五：研究土壤中小动物类群的丰富度
核心知识回顾
1．实验原理
(1)土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性。
(2)调查方法：常用取样器取样的方法进行采集、调查。
(3)调查对象：样本中肉眼可见的所有动物。
(4)调查指标：样本中小动物的种类和相对数量。
(5)统计方法：一是记名计算法；二是目测估计法。
2．实验步骤
①制作取样器
准备
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②记录调查地点的地形和环境的主要情况
①去表层落叶
取样 ②取一定土壤样品
③标明取样的时间和地点等
①常规方法：诱虫器采集
采集小动物
②简易方法：镊子或吸虫器采集
①借助动物图鉴查清名称
观察和分类 ②使用放大镜、体视显微镜观察
③设计表格，边观察边记录
①统计丰富度
统计和分析
②完成研究报告
3．实验结论
(1)组成不同群落的优势种是不同的，不同群落的物种丰富度是不同的。
(2)一般来说，环境条件越优越，群落发育的时间越长，物种越丰富，群落结构也越复杂。
1．土壤小动物的采集及统计
(1)使用诱虫器采集小动物时利用了土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温的特点。
(2)用体积分数为70%的酒精溶液杀死并保存标本，若要保存活体通常用含有湿棉花的试管收集。
(3)体型较大的小动物可用包着纱布的镊子直接取出来，体型较小的小动物则需用吸虫器采集。
(4)注意区分丰富度的两种统计方法
①记名计算法是指在一定面积(体积)的样地中，直接数出各个种群的个体数目。一般用于个体较大、种群
数量有限的物种。
②目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。等级的划分和表示方法有：
非常多、多、较多、较少、少、很少，等等。
2．调查方法的比较
方法
适用范围
计数方法
样方法
植物和活动能力较
弱、活动范围较小的
动物和卵
随机选取若干个样方，计算每个样方的种群
密度，再求所有样方种群密度的平均值就为
种群密度的估计值
标记重捕法
活动能力较强、活动
范围较大的动物
在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个
体，做上标记后再放回原来的环境，经过一
段时间后进行重捕，根据重捕中标记个体数
占总捕获数的比例来估计该种群密度
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抽样检测法
生活在液体培养基中
的微生物
将含待测生物的培养液滴在计数板上，用显
微镜观察计数板上待测生物的数量，再以此
为根据，估算培养液中待测生物的数量
取样器取样法
具有较强活动能力，
身体微小的土壤小动
物
用一定规格的捕捉器(如采集罐、吸虫器等)
进行取样，通过调查样本中小动物的种类和
数量来推测某一区域内土壤小动物的丰富度
核心知识辨析
1．利用趋光性诱杀红棕象甲（一种昆虫）与使用灯光采集土壤小动物的原理相同( )
2．可以通过标记重捕法来研究土壤中小动物类群的丰富度。（选择性必修2 P30）( )
3．武夷山自然保护区内的所有动物和植物构成一个群落( )
4．物种组成是区别不同群落的重要特征。（选择性必修2 P23）( )
高考真题剖析
1．（2011·北京·高考真题）在生态学研究中，下列方法与研究目的不相符的是
A．给海龟安装失踪器调查其洄游路线
B．给大雁佩戴标志环调查其迁徙路线
C．用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系
D．用标志重捕法调查乌尔黄鼠的丰（富）度
限时训练
A 组(选择题为单选)
1．根据土壤中小动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性，采集小动物时，下列诱虫器最合理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
2．土壤中常见的小动物有蜘蛛、鼠妇、蜈蚣、马陆、蚯蚓等。某实验小组欲对土壤中小动物类群的丰富
度进行调查研究。下列叙述错误的是（ ）
A．取样器取样法既可用于调查种群密度，也可用于调查物种丰富度
B．实验时利用了土壤小动物趋湿、趋暗、避高温的特点
C．用诱虫器采集的小动物可以放入无水乙醇中
D．对于个体较大、种群数量有限的物种，统计其相对数量时常用记名计算法
3．下列关于“研究土壤中小动物类群丰富度”实验的说法中，错误的是（ ）
A．为调查不同时间土壤中小动物类群丰富度，可分别在白天和晚上取同一地块的土样
B．许多土壤小动物有较强的活动能力，可采用标记重捕法调查其丰富度
C．利用小动物的避光、避热性，收集土样中的小动物时可采用带灯罩的热光源
D．对于无法知道名称的小动物，不可忽略，应记录下它们的特征
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4．如图是“研究土壤中小动物类群的丰富度”实验中常用的两种装置。下列有关叙述正确的是（ ）
A．物种丰富度是指一个群落中的物种数目，要全面了解群落结构时只需统计物种丰富度
B．甲装置主要是利用土壤小动物趋光、趋湿、避热的习性进行采集，乙装置通常用于对体型较小的
土壤小动物进行采集
C．观察土壤小动物特征时，可用普通光学显微镜在40 倍物镜和50 倍目镜下进行观察
D．两种装置采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，也可以放入试管中
5．研究者调查了川西北不同退化程度下高寒草地中部分生物组成情况及土壤有机碳含量，相关数据如下
表。下列叙述错误的是（ ）
项目
环境变量
未退化
轻度退
化
中度退化
植物
植物种类数
14
13
14
小型土壤节肢动物组成
螨类
70.89%
46.51%
30.75%
跳虫
10.13%
49.10%
59.09%
昆虫
18.98%
4.39%
10.16%
土壤理化性质
有机碳((g·kg-1)
75.39%
59.95%
69.20%
A．可用螨类数量评估不同区域高寒草地的退化程度
B．退化程度越高的高寒草地中土壤有机碳含量越多
C．植物种类多样性降低对不同土壤动物的影响不同
D．土壤有机碳被微生物分解后为植物提供营养物质
B 组(选择题为不定项)
1．某学校生物兴趣小组，利用课外时间进行了“土壤中小动物类群丰富度的研究”的探究活动，不同地
块中获得的部分实验数据如下表所示（种群数量的单位为只）。下列有关分析合理的是（ ）
蚯蚓
马陆
蜘蛛
鼠妇
蜈
蚣
线虫
蜗牛
……
物种数
甲
9
5
4
17
2
28
7
……
47（种）
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地
乙
地
3
1
6
5
0
8
2
……
38（种）
丙
地
14
8
3
16
5
37
9
……
54（种）
A．甲地的线虫可能属于该地区土壤中的优势种群
B．在统计丰富度时，采用取样器取样法和样方法
C．实验利用了土壤小动物避光、趋热的特点
D．调查结果表明丙地的蜘蛛种群密度比乙地小
2．根据不同物种在群落中的作用不同分为关键种、冗余种。关键种是对群落组成、群落的演替方向等具
有重要作用的物种，冗余种是在群落中作用比较弱的物种。下列相关说法正确的是（ ）
A．某物种去除后，群落是否保持稳定可判断该物种是否为冗余种
B．冗余种对于群落结构的形成是可有可无的
C．关键种的消失往往使群落结构发生重大改变
D．随着时间和环境的变化，原有的关键种可能会发生改变
3．土壤中生活着大量的动物和微生物，下列相关叙述正确的是（ ）
A．土壤中的生物不构成生物群落，因为没有生产者
B．土壤动物种间关系中存在捕食、竞争等关系
C．土壤盐碱度不一样，土壤动物群落构造有差别
D．随机扫取表层土取样，能够检查土壤小动物类群丰富度
4．下列调查活动或实验中，实验所得数值与实际数值相比，一定偏小的是（ ）
A．探究培养液中酵母菌种群数量时，从试管中吸出培养液计数前没有振荡试管
B．标记重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时，部分鲤鱼身上的标记物脱落
C．调查土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集小动物时没有打开电灯
D．用样方法调查草地中的蒲公英数量时，未统计在样方线上的个体
5．研究人员将某大型湖中水岛划分为4 个类型（每个类型包括若干种水鸟），进而对它们的生态位进行了
相关研究，结果如下表所示（百分比代表使用频率）。下列相关叙述正确的是（ ）
类型
觅食行为
生境利用
A1
间歇型啄食（100%）
草滩（68.6%），泥滩（15.4%）A
A2
间歇型啄食（86.5%），泥滩挖掘取食
（9.9%）
浅水区（44.2%），泥滩（39.1%）
A3
多种觅食行为
中水区（41.3%），深水区
（30.4%）
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A4
潜水取食（99.3%）
深水区（74.7%），中水区
（17.1%）
A．不同水鸟觅食行为的差异是各种水鸟之间协同进化的结果
B．从深水区觅食的A3类水鸟和A4类水鸟的生态位不完全相同
C．若Al类型水鸟长期生活在深水区，则会产生与潜水觅食有关的变异
D．草滩、泥滩、浅水区、中水区、深水区形成了湿地群落的水平结构
6．藏羚羊是中国特有的物种，属于国家一级保护动物，主要生活在海拔3700～5500 米的青藏高原，主要
以禾本科和莎草科的植物为食，天敌有棕熊、鹰等。请回答下列问题：
(1)科研人员对甲、乙、丙三个地区的藏羚羊种群特征进行调查，结果如图1 所示。图中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分
别对应大（5~8 龄）、中（3～5 龄）、小（1～3 龄）、幼（0～1 龄）四个年龄等级（藏羚羊最长寿命为8
年左右）。预测此后一段时间， 地区藏羚羊种群数目将增加。
(2)图2 表示某地区藏羚羊出生率和死亡率的比值变化（R=出生率/死亡率），b～c 段时间藏羚羊种群数量
变化最可能是 。如果在d 时间，少量藏羚羊从其他地区迁入该地区，则该地区藏羚羊的K
值不变，原因是 。
(3)成年藏羚羊一年中除繁殖季节，绝大部分时间是雌雄分群。生态学家为解释此现象，提出如下假说：形
态相同的个体集中在一起，能有效迷惑天敌，使其难以果断选择捕食对象，减少了被捕食的机会。为检验
该假说的正确性，研究小组用狗（能将抛到草坪上的物体叼回来），质量和大小等相同且适宜的橡胶圈和
橡胶棒做了如表所示的模拟实验：
组别
实验处理
统计并记录
实验组
1
同时向草坪中抛出20 个相同橡胶圈
分别记录每次抛出后，狗叼回第一个物体所用的时间
2
同时向草坪中抛出20 个相同橡胶棒
对照组
？
实验中橡胶圈或橡胶棒模拟的对象是 。对照组应进行的实验处理是 ，若
，则假说成立。
实验六：探究微生物的分解作用
核心知识回顾
1．实验原理
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(1)土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌等微生物，它们在生态系统中主要充
当分解者。在不同的气候与环境条件下，落叶在土壤中被分解的时间也不同。
(2)淀粉――――→还原糖――――→砖红色沉淀。
2．案例设计
提出问题：土壤微生物具有分解作用吗？分解过程中物质发生怎样的变化？
项目
案例1
案例2
实验假设
土壤微生物能分解落叶使之腐烂
土壤微生物能分解淀粉
实
验
设
计
实验组
对土壤进行处理(如将土壤用塑料袋
包好，放在60 ℃恒温箱中处理1
h)
A 烧杯中加入30 mL 土壤浸出液＋
淀粉糊
对照组
对土壤不做处理(自然状态)
B 烧杯中加入30
mL
蒸馏水
＋与A
等量的淀粉糊
自变量
土壤中是否含有微生物
是否加土壤浸出液
实验现象
在相同时间内实验组落叶腐烂
程度小于对照组
A
A1
不变蓝
A2
产生砖红色沉淀
B
B1
变蓝
B2
不产生砖红色沉淀
结论分析
微生物对落叶有分解作用
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
注：在A1、B1 中加入碘液，在A2、B2 中加入斐林试剂并放在50～65 ℃温水中加热。
3.注意事项
（1）探究活动最好在实验室中进行，避免环境中不可控制因素的影响。
（2）各地气候与环境等因素不同，微生物分解落叶所需的时间有差异。
（3）本实验可能等几天甚至几周以上的时间才出结果，因此要有计划的观察和记录。
核心知识辨析
(1)碳循环在生物群落内部以CO2形式进行( )
(2)碳进入生物群落的途径主要是光合作用( )
(3)温室效应会加快极地和高山、冰川融化，海平面上升( )
(4)温室效应解决的措施可通过减少化石燃料的燃烧、减少CO2排放，其他方面不必考虑( )
(5)能量流动伴随着物质循环在生态系统中反复利用( )
(6)探究落叶是否是在土壤微生物的作用下腐烂的实验中，落叶是否腐烂是自变量，土壤中微生物的有无是
因变量( )
高考真题剖析
1．在探究土壤微生物对淀粉的分解作用实验中，下列叙述不正确的是（ ）
A．可使用离心机快速制备土壤浸出液
B．实验的自变量是土壤浸出液和蒸馏水
C．实验中对所用烧杯等器皿无需做灭菌处理
D．实验结果可以用碘液和斐林试剂进行检验
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限时训练
A 组(选择题为单选)
1．下列关于“探究土壤微生物对淀粉的分解作用”的课题，设计不合理的是（ ）
A．用等量土壤浸出液和蒸馏水处理等量淀粉糊
B．实验应分别对土壤浸出液和蒸馏水进行高温灭菌后再处理淀粉糊
C．应在20℃左右下处理7 天后，再进行相关检测
D．用碘液检测淀粉，用斐林试剂检测还原糖
2．土壤中生存着大量的微生物。“落红不是无情物，化作春泥更护花”这句诗从字面意思看是落花化作
了“泥土”，为了探究这一过程是否与土壤中微生物有关，同学们设计了相关实验，下列相关叙述错误的
是（ ）
A．该实验遵循单一变量原则，实验所用“落红”不能进行灭菌处理
B．在处理实验组土壤时，尽可能不改变土壤的理化性质
C．为增加实验的可靠性，可设置多组重复实验
D．为增加实验的可靠性，可将“落红”洗净、干燥后称重
3．在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。下列叙述错误的是（ ）
A．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验运用的是“加法原理”
B．达尔文在探究植物向光性的原因时，运用的是“加法原理”
C．“探究土壤微生物对落叶的分解作用”实验运用的是“减法原理”
D．沃泰默切除通向狗小肠的神经，用稀盐酸刺激小肠探究胰液分泌的实验，运用了“减法原理”
4．某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5cm 左右)为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解
作用，对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述不正确的是（ ）
1 组
2 组
3 组
4 组
土壤处理
灭菌
不灭菌
灭菌
不灭菌
土壤湿度
湿润
湿润
较干燥
较干燥
A．该实验能探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用
B．该实验的自变量为土壤是否灭菌，因变量是土壤的湿度
C．为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
D．预期结论是1、3 组的落叶不被分解，2、4 组中的落叶被不同程度分解
5．植物调落物中的碳氨比可以影响某分解者的生命活动。植物凋落物中碳氨比大于30：1 时，该微生物的
生命活动出现氮限制，其会从土壤中额外吸收铵根离子和硝酸根离子；植物凋落物中碳氨比小于30：1 时，
该微生物的生命活动出现碳限制，其分解作用会增加土壤中的无机氮，从而增加植物对氮的吸收。下列说
法错误的是（ ）
A．该微生物将有机物分解为无机物后被植物利用，促进了生态系统的物质循环
B．受碳限制时，该微生物会利用空气中的CO2或土壤中的碳酸盐进行生命活动
C．受氮限制时，该微生物与植物存在种间竞争关系
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D．植物的光合作用会影响碳的输入，进而影响该微生物的生命活动，这又对植物吸收氮产生影响
B 组(选择题为不定项)
1．为探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂，下列各项构成了一个实验设计，其中符合实验目的和步
骤的是（ ）
A．可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛出落叶和土壤
B．将落叶平均分成两份，把土壤也平均分成两份
C．将土壤分为两组，对照组土壤进行接种微生物处理，实验组土壤不做处理
D．将落叶分别埋入两组土壤中，观察腐烂情况
2．下图表示甲、乙两个生态系统中积累在植物和土壤中的有机物的比例，下列有关分析不正确的是（
）
A．甲、乙可分别表示热带雨林生态系统和寒带针叶林生态系统
B．植物枯枝落叶的量越多，则土壤中有机物的含量一定越多
C．乙中土壤有机物的比例小说明该生态系统中植物吸收有机物的能力弱
D．适度增加耕作次数会使农田生态系统中土壤有机物的比例增大
3．小麦秸秆是一种常见的农业废弃物，为了解决秸秆降解难题某科研团队将我省当年收获的小麦秸秆切
割成小段，于6 月下旬开始分别进行露天堆放、水泡和土埋3 种方式的处理，3 次重复，每隔15 天检测一
次秸秆腐解残留量，结果见下图。下列分析合理的是（ ）
A．翻耕土埋是利用秸秆的合理方法，此过程未实现能量的多级利用
B．土壤中的空气和水分等条件有利于多种微生物对秸秆的分解
C．如果将处理开始时间延迟30 天，则最终秸秆残留量均高于图中数据
D．由堆放、水泡2 条曲线可以推测好氧型微生物分解能力高于厌氧型微生物
4．植物的落叶在土壤里会逐渐腐烂成为腐殖质。某中学的生物兴趣小组对落叶腐烂的原因及不同土壤中
微生物的分解能力进行了实验探究，下列有关叙述正确的是（ ）
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A．若要验证落叶腐烂是由于土壤微生物的分解作用，则实验的自变量是土壤微生物分解作用的有无
B．土壤中的各种动物及微生物共同组成群落，各种微生物在生态系统中均属于分解者
C．若用等量的热带雨林土壤和农田土壤进行实验，则相同时间内热带雨林土壤中未腐烂的落叶的量
较少
D．土壤微生物对落叶的分解是通过微生物的呼吸作用实现的，都与细胞中的线粒体有关
5．下图为生态系统能量流动和物质循环的关系图，相关叙述正确的是（ ）
A．图中白色箭头具有循环往复的特点，黑色箭头具有单向流动的特点
B．若图中物质循环表示碳循环，则碳在③④⑤过程中以CO2的形式传递
C．过程①和过程②分别表示该生态系统能量的输入和散失
D．物质是能量的载体，能量是物质循环的动力
6．为积极应对全球气候变化，我国政府在联合国大会上宣布，中国于2030 年前确保碳达峰（CO2排放量
达到峰值）。下图为某科研小组提出的中国陆地生态系统碳循环模式，其中括号内的数据为碳年变化量
（109tC/a），未加括号的数据为碳库存量（109tC）；
据图回答相关问题：
(1)图中包含的生态系统成分有 种，进行光合作用的绿色植物在该生态系统中的成分为 ，其同化的
能量，一部分通过呼吸作用以热能的形式散失掉，另一部分 。
(2)考虑化石燃料的燃烧和生产以及生物质燃烧等人为因素时，该系统年向大气净排放的碳量为
（（109tC）。
(3)适当改变膳食结构可以缓解人口增长带来的世界性粮食紧缺问题。若将草食动物性食物与植物性食物的
比例由1：2 调整到1：4，不考虑其他食物来源，能量传递效率按10%计算，可节省粮食 （用百分比
表示）。
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(4)建立绿色低碳循环发展体系需要世界各国共同参与，主要原因是 ；从生态系统物质循环的角度考虑，
哪些措施可以早日实现碳达峰的目标 （至少答出两点）。
实验七：设计制作生态缸，观察其稳定性
核心知识回顾
1．实验目的：设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。
2．实验原理
(1)在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是
可能的。
(2)在设计时，要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。
3．实验步骤
4．设计要求及目的
设计要求
目的
生态缸必须是封闭的
防止外界生物或非生物因素的干扰
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活
力，种类齐全(具有生产者、消费者和分解者)
使生态缸中的生态系统能够进行物质循
环和能量流动，在一定时期内保持稳定
生态缸的材料必须透明
为光合作用提供光能，保持生态缸内温
度，便于观察
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留
出一定的空间
便于操作，且使缸内储备一定量的空气
生态缸的采光应使用较强的散射光
防止水温过高导致水生植物死亡
选择动物不宜过多，个体不宜太大
减少对氧气的消耗，防止氧气的产生量
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小于消耗量
5.结果分析
(1)生态缸中的生物只能存活一段时间。虽然生态缸中生态系统成分齐全，但其结构比较简单，自我调节
能力差。
(2)不同的生态缸中生态系统的稳定性时间有长有短。
核心知识辨析
1．就生态系统结构而言，生态瓶的稳定性取决于物种数。( )
2．生态系统的结构和功能处于固定的稳定状态，就是生态平衡( )
3．落叶阔叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其抵抗力稳定性较低 (
)
4．对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协
调( )
高考真题剖析
1．下列关于“制作生态缸观察生态系统的稳定性”实验的叙述,错误的是
A．加入生态缸的水可以是池塘水
B．不同营养级生物间的比例合适
C．将生态缸放在一定的光照条件下
D．生态缸可长期自动保持稳定
限时训练
A 组(选择题为单选)1．下列关于实验操作的叙述，错误的是（ ）
A．制作生态缸时，要将生态缸密封，放置于室内通风、光线良好的地方
B．探究土壤微生物的分解作用实验，对照组的土壤需进行灭菌处理
C．探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验不需要再另外设置空白对照组
D．研究土壤中小动物类群的丰富度时，统计物种相对数量的方法有记名计算法、目测估计法
2．某同学用苔藓、金鱼藻、铁线蕨、蚯蚓、鼠妇、蜗牛等生物和一些石块、泥土设计制作一个较为稳定
的生态缸，以下对其叙述正确的是（ ）
A．在一定时间范围内，生态缸内能进行碳、氧、氮、磷等元素的循环利用
B．为了美观，生态缸的材料必须透明
C．生态缸要放置在强光直射的地方以获得足够能量
D．生态缸达到稳定状态后，各生物种群数量均达到K 值
3．为观察生态系统的稳定性,某生物兴趣小组设计了4 个密闭、透明的生态缸,各缸内的组成和条件见表。
下列相关叙述正确的是（ ）
生态系统组成
光
水
草
藻类
浮游动物
小鱼
泥沙
生态缸编号
①
-
+
+
+
-
+
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②
+
+
+
+
-
+
③
+
+
+
+
+
+
④
+
+
+
+
-
-
注:“+”表示有;“-”表示无。
A．生态缸②③④应置于太阳光能直射的地方
B．生态缸②中的氧气含量应该高于生态缸④
C．生态缸③较生态缸④稳定性高
D．实验说明消费者和生产者是该生态系统不可缺少的成分
4．某同学在大饮料瓶中加入了水、水草、泥沙、小鱼、小虾等，制作了一个密闭的生态瓶，模拟一个小
型生态系统。下列相关叙述错误的是（ ）
A．该生态系统的结构包括所有生物及它们之间形成的营养结构
B．该生态瓶中的小鱼和小虾等初级消费者属于第二营养级
C．该生态瓶中的能量转变顺序是：光能→化学能→热能
D．小鱼、小虾及泥沙中的微生物促进了生态系统的物质循环
5．研究人员对某森林草原交错区进行调查，发现与森林生态系统或草原生态系统相比，该交错区的物种
数目较多，且某些物种的种群密度较大，该现象被称为“边缘效应”。下列叙述错误的是（ ）
A．该交错区的植被垂直结构复杂，为动物创造了栖息空间和食物条件
B．该交错区的物种数目较多，使该生态系统具有较高的抵抗力稳定性
C．森林中的动物大多擅长快速奔跑，草原上树栖和攀缘生活的动物种类特别多
D．一段时间后，该交错区因降水极少而出现一定程度的荒漠化，这属于群落的次生演替
6．生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，是生态平衡，下列叙述错误的是（ ）
A．生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了生态系统的功能平衡
B．演替到稳定阶段的群落各组分恒定不变，保证了生态系统的结构平衡
C．资源的消费与更新保持的收支平衡是实现可持续发展的重要标志
D．生物种群的负反馈调节是生态系统自我调节能力即维持生态平衡的基础
7．如图为某河流生态系统受到生活污水（含大量有机物）轻度污染后的净化作用示意图。下列说法错误
的是（ ）
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A．流入该生态系统的能量来自藻类等生产者固定的太阳能
B．AB 段溶解氧减少的主要原因是藻类数量减少和需氧型细菌大量繁殖
C．BC 段藻类大量繁殖的主要原因是有机物分解产生大量的NH4
+等无机盐离子
D．图示过程说明该河流生态系统具有一定的自我调节能力
B 组(选择题为不定项)
1．在玻璃瓶底部铺一层潮湿的土壤，播下一粒种子，将玻璃瓶密封，放在靠近窗户能照到阳光的地方，
室内温度保持在30℃左右。不久，这粒种子萌发长成幼苗。若要预测这株植物幼苗能够生存多长时间，下
列叙述正确的是（ ）
A．要预测植物生存的时间，需要知道土壤含水量和土壤中各种无机盐的含量
B．瓶中植物生存时间的长短，与植物种类无关
C．要预测植物生存的时间，还需要知道植物体光合速率、呼吸速率或有机物积累速率等
D．瓶中CO2总量会影响植物生存时间的长短
2．下列关于“设计并制作生态缸，观察其稳定性”的叙述，正确的是（ ）
A．需要考虑不同营养级生物之间的合适比例
B．提供的生物应具有较强的生活能力
C．生态缸中生物数量越少，达到稳定状态所需的时间越短
D．若该玻璃缸长期置于黑暗中，鱼和植物将会死亡
3．下列关于设计并制作生态缸的叙述，不合理的是（ ）
A．应该将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方
B．生态缸中投放的生物部分只含有生产者和消费者
C．生态缸中由于生物种类不多，所以各营养级之间的能量流动具有双向性
D．为保证足够的氧气供应，生态缸要连通氧气泵，从而保证缸中生物的呼吸
4．为研究森林生态系统的碳循环，对西黄松老龄（50～250 年未砍伐）和幼龄（砍伐后22 年）生态系统
的有机碳库、年碳收支进行测定，结果如表所示（其中，净初级生产力＝生产者光合作用固定总碳的速率
－自身呼吸作用消耗碳的速率；异养呼吸是指消费者和分解者的呼吸作用）。下列叙述正确的是（ ）
西黄松生态
系统碳量
生产者活生物量
（g/m2）
死有机质
（g/m2）
土壤有机碳
（g/m2）
净初级生产力
（g/m2·年）
异养呼吸（g/m2·
年）
老龄
12730
2560
5330
470
440
幼龄
1460
3240
4310
360
390
A．西黄松被砍伐后逐渐形成自然幼龄群落，体现了生态系统的恢复力稳定性
B．幼龄西黄松群落，用于生产者当年的生长发育和繁殖的碳量是360g/m2
C．幼龄西黄松群落的每克生产者活生物量的净初级生产力小于老龄群落
D．根据年碳收支分析，幼龄西黄松群落不能降低大气碳总量
5．吉林省四平市的西湖湿地公园是利用污水处理厂处理后的“污水”打造出来的人工湿地，湿地中有能
进行光合作用的绿藻、黑藻和芦苇等植物，有以藻类为食的浮游动物，城市污水经过湿地水质得到净化。
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下列相关叙述错误的是（ ）
A．人工湿地建立的过程中，水质净化是因为植物利用了污水中的有机物
B．人工湿地中绿藻分布在浮水层，而浮游动物分布在沉水层，体现了群落的垂直结构
C．西湖湿地的物种组成会随着季节的变化发生改变，这是群落的季节性
D．湿地中的细菌和真菌属于生态系统的分解者，代谢类型是异养厌氧型
6．某生物课外活动小组为探究不同因素对生态系统的影响，设计了如下三个生态瓶。
实验过程如下图所示：
①取三个相同体积的无色透明瓶，分别标记为1、2、3 号；②在1、2、3 号瓶内加等量的水，3 号瓶内另
加少许河泥；③在1、2、3 号瓶中各加入1 条大小相似的同种小金鱼，并在2、3 号瓶中加入等量的金鱼藻，
都用橡胶塞塞紧，然后放在散射光下，记录结果如下表。
瓶号
1 号瓶
2 号瓶
3 号瓶
瓶中金鱼生存的时间（天数）
3
11
25
(1)请据图表回答下列问题：
l
①号和2 号瓶相比，1 号瓶中的金鱼存活的时间较短，说明 是生态系统中不可缺少的成分。
②泥沙中含一定数量的分解者，分解者在生态系统中的作用是 。
③该实验设计的生态瓶比自然生态系统的抵抗力稳定性低，原因是 。
(2)请继续设计实验探究光的存在对生态瓶的影响。
第一步：取相同体积的无色透明瓶作为4 号瓶，4 号瓶的设计处理应该与 号瓶作对照。
第二步： 。
第三步：观察并记录瓶中金鱼生存的时间。
推测最可能的实验结果： 。
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