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专题06 生态系统的结构和功能（2 大高频考点）
考点1： 种群的数量特征和群落的结构特征
考查方式：
本部分内容年年必考，以选择题为主。试题情境以数学模型为主，要求考
生在提取加工图文信息的基础上，结合教材知识进行深度分析，主要考查科学
思维这一核心素养，包括模型认知与构建、批判性思维、演绎推理，要求考生
在此基础上完成对教材概念的系统认知，并由此形成稳态与平衡观、进化与适
应观等生命观念。
高考试题：
1． (2023·山东卷，19)某种动物的种群具有阿利效应，该动物的种群初始密
度与种群增长速率之间的对应关系如图所示。其中种群增长速率表示单位时间
增加的个体数。下列分析正确的是（ ）
A． 初始密度介于0~a 时，种群数量最终会降为0
B． 初始密度介于a~c 时，种群出生率大于死亡率
C． 将种群保持在初始密度c 所对应的种群数量，有利于持续获得较大的捕获
量
D． 若自然状态下该动物种群雌雄数量相等，人为提高雄性占比会使b 点左移
【答案】AC
【解析】A、初始密度介于0~a 时，即种群密度小于种群生长的最适密度，对种
群的生长起到阻止作用，因而种群数量最终会降为0，A 正确；B、初始密度介
于a~c 时，应分两段来分析。在种群数量小于b 时，其死亡率大于出生率，当
种群数量大于b 时，其出生率大于死亡率，表现为种群数量上升，B 错误；C、
将种群保持在初始密度c 所对应的种群数量，此时种群增长率最大，同时在种
群密度高于c 时进行捕获并保留在c，有利于持续获得较大的捕获量，C 正确；
D、自然状态下雌雄数量相等，从性别比例上看最有利于种群繁殖，此时人为
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提高雄性比例，会造成一定程度上的性别比例失调，不利于种群密度增长，使
种群增长速率减小；即人为提高雄性比例时，需要更大的种群密度才能弥补，
使种群增长率维持到0 而不为负，即此时b 点右移，D 错误。
2． (2023·山东卷，11)对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观
察，并统计了这些灰松鼠的存活情况，结果如图。下列说法正确的是（ ）
A． 所观察的这些灰松鼠构成一个种群
B． 准确统计该年出生的所有灰松鼠数量需用标记重捕法
C． 据图可推测出该地的灰松鼠种内竞争逐年减弱
D． 对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体
【答案】D
【解析】A、种群是指同一区域内同种生物的全部个体，根据题意“对某地灰
松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察，并统计了这些灰松鼠的存活情
况”可知，观察的并非是该地的全部灰松鼠，A 错误；B、标记重捕法是调查种
群密度
一种估算法，若要准确统计该年出生的所有灰松鼠数量可采用逐个计
数法，B 错误；C、图示为“某年出生的所有灰松鼠的逐年存活情况”，由图可
知，随着灰松鼠年龄的增大，其存活率逐渐下降。但当地灰松鼠的种群数量未
知，不能推断其种内竞争的情况，C 错误；D、据图可知幼体存活率下降较高，
0-1 年死亡个体较多，成年后死亡较少，对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体，
D 正确。
3．(2023·天津卷，3) 人口老龄化将对种群密度产生影响，下列数量特征与此
无关的是（ ）
A． 出生率 B． 死亡率 C． 年龄结构
D． 性
别比例
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【答案】D
【解析】AB、人口老龄化会导致出生率降低、死亡率升高，AB 不符合题意；
C、老龄化会导致人口的年龄结构成为衰退型，C 不符合题意；
D、理论上男女比例是1 1∶，人口老龄化一般不会影响性别比例，D 符合题意。
4．(2022·山东卷，12) 根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。
若在某封闭鱼塘中捕获了1000 条鱼售卖，第2 天用相同方法捕获了950 条鱼。
假设鱼始终保持均匀分布，则该鱼塘中鱼的初始数量约为（ ）
A． 2×104条 B． 4×104条 C． 6×104条 D． 8×104条
【答案】A
【解析】由题“根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量”，假设
该种群总数为x，则有1000/x=950/（x-1000），计算得出x=2×104，即该鱼塘中
鱼的初始数量为2×104条 ，A 正确，BCD 错误。
5．(2023·全国甲卷，5) 在鱼池中投放了一批某种鱼苗，一段时间内该鱼的种
群数量、个体重量和种群总重量随时间的变化趋势如图所示。若在此期间鱼没
有进行繁殖，则图中表示种群数量、个体重量、种群总重量的曲线分别是（
）
A． 甲、丙、乙
B． 乙、甲、丙
C． 丙、甲、乙
D． 丙、乙、甲
【答案】D
【解析】分析题图可知，随着时间变化，甲曲线先增加后减少，乙曲线呈S 形，
丙曲线下降，在池塘中投放一批鱼苗后，由于一段时间内鱼没有进行繁殖，而
且一部分鱼苗由于不适应环境而死亡，故种群数量下降，如曲线丙；存活的个
体重量增加，如曲线乙，种群总重量先增加后由于部分个体死亡而减少，如曲
线甲。综上可知，D 正确。
6．(2022·山东卷，19) 一个繁殖周期后的种群数量可表示为该种群的补充量。
某实验水域中定期投入适量的饲料，其他因素稳定。图中曲线Ⅰ表示该实验水
域中某种水生动物的亲体数量与补充量的关系，曲线Ⅱ表示亲体数量与补充量
相等。下列说法正确的是（ ）
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A． 亲体数量约为1000 个时，可获得最大持续捕捞量
B． 亲体数量约为500 个时，单位时间内增加的数量最多
C． 亲体数量大于1000 个时，补充量与亲体数量相等，种群达到稳定状态
D． 饲料是影响该种群数量变化的非密度制约因素
【答案】B
【解析】A、亲体数量约为1000 个时，该种群的补充量等于亲本数量，即出生
率等于死亡率，是K 值，根据种群的增长率变化可知，捕捞后种群数量处于
K/2 时获得最大持续捕捞量，A 错误；B、图中曲线亲体数量约为500 个时，单
位时间内补充量最多，单位时间内增加的数量最多，B 正确；C、当亲体数量大
于1000 时，一个繁殖周期过后的种群数量(补充量)仍为1000，说明种群处于衰
退状态，C 错误；D、一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度
与该种群的密度是相关的，这些因素称为密度制约因素，饲料是影响该种群数
量变化的密度制约因素，D 错误。
7．(2023·天津卷，3) 调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次捕获并
标记 39 只鼠，第二次捕获 34 只鼠，其中有标记的鼠 15 只。标记物不影响
鼠的生存和活动并可用于探测鼠的状态，若探测到第一次标记的鼠在重捕前有
5 只由于竞争、天敌等自然因素死亡，但因该段时间内有鼠出生而种群总数量
稳定，则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于（ ）（结果取整数）
A． 66 只/公顷 B． 77 只/公顷
C． 83 只/公顷 D． 88 只/公顷
【答案】B
【解析】分析题意可知：调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次捕获
并标记 39 只鼠中有 5 只由于竞争、天敌等自然因素死亡，故可将第一次标记
的鼠的数量视为39-5=34 只，第二次捕获 34 只鼠，其中有标记的鼠 15 只，
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设该区域该种鼠的种群数量为X 只，则根据计算公式可知，（39-5）/X=15/34
，解得X≈77．07，面积为一公顷，故该区域该种鼠的实际种群密度最接近于
77 只/公顷。B 正确。
8．(2023·广东卷，6)某地区蝗虫在秋季产卵后死亡，以卵越冬。某年秋季降
温提前，大量蝗虫在产卵前死亡，次年该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗
虫种群密度下降的合理解释是（ ）
A． 密度制约因素导致出生率下降
B． 密度制约因素导致死亡率上升
C． 非密度制约因素导致出生率下降
D． 非密度制约因素导致死亡率上升
【答案】C
【解析】一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的
密度是相关的，这些因素称为密度制约因素；而气温和干旱等气候因素以及地
震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，因此被称为非
密度制约因素。
【详解】气温对种群的作用强度与该种群的密度无关，因此被称为非密度制约
因素；蝗虫原本就会在秋季死亡，降温使它们死亡前没有产生后代，导致出生
率下降，所以C 正确，ABD 错误。
故选C。
9．(2022·全国乙卷，31) 某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动
的某种哺乳动物的种群数量，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。回答下列问题。
（1）为保证调查的可靠性和准确性，选取样方应注意的主要事项有______（答
出3 点即可）。
（2）已知调查区域总面积为S，样方面积为m，样方内平均个体数为n，则该
区域的种群数量为______。
（3）与标志重捕法相比，上述调查方法的优势有______（答出2 点即可）。
【答案】（1）随机取样、样方大小一致、样方数量适宜
（2）（S×n）/m （3）对野生动物的不良影响小、调查周期短，操作简便
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【解析】（1）为避免人为因素的干扰，保证调查的可靠性和准确性，选取样方
时关键要做到随机取样、要依据调查范围大小来确定样方大小和数量，样方大
小要一致、样方数量要适宜。
（2）假设区域内种群数量为N，样方内平均个体数为n，已知所调查区域总面
积为S，样方面积为m，调查区域内种群密度相等，N÷S=n÷m，则N=
（S×n）/m。
（3）研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数
量，与标志重捕法相比，该调查方法周期短，不受不良天气变化的影响，对野
生动物生活干扰少，操作更简便，并允许在繁殖季节收集更多的数据。
10．(2023·广东卷，20) 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_____________。
【答案】（1）趋光 （2） ①． 高 ②． 食物和栖息空间
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（3） 低 荔枝园A 使用杀虫剂，可降低害虫数量，同时因食物来源少，
导致害虫天敌数量也低
（4）林下种植大豆等固氮作物，通过竞争关系可减少杂草的数量，同时为果树
提供氮肥；通过种植良性杂草或牧草，繁殖天敌来治虫，可减少杀虫剂的使用
【解析】（1）采用灯光诱捕法，利用的是某些昆虫具有趋光性。
（2）由题图可知，荔枝园B 节肢动物的种类数多于荔枝园A，即荔枝园B 节肢
动物的物种丰富度高，可能的原因是林下丰富的植被为节肢动物提供了食物和
栖息空间，有利于其生存。
（3）由题图可知，荔枝园A 的节肢动物总数量以及害虫和天敌的比例均低于
荔枝园B，可推知荔枝园A 的害虫和天敌的数量均低于荔枝园B ，原因可能是
荔枝园A 使用杀虫剂，降低了害虫的数量，同时因食物来源少，导致害虫天敌
数量也低。
（4）根据群落结构和种间关系原理，在荔枝林下种植大豆等固氮作物，可以为
果树提供氮肥，并通过竞争关系减少杂草的数量，避免使用除草剂；同时通过
种植良性杂草或牧草，繁殖天敌来治虫，可减少杀虫剂的使用。
11． (2023·全国甲卷，31)为保护和合理利用自然资源，某研究小组对某林地
的动植物资源进行了调查。回答下列问题。
（1）调查发现，某种哺乳动物种群的年龄结构属于增长型，得出这一结论的主
要依据是发现该种群中__________。
（2）若要调查林地中某种双子叶植物的种群密度，可以采用的方法是_______；
若要调查某种鸟的种群密度，可以采用的方法是_____________。
（3）调查发现该林地的物种数目很多。一个群落中物种数目的多少称为______。
（4）该林地中，植物对动物的作用有_________（答出2 点即可）；动物对植
物的作用有__________（答出2 点即可）。
【答案】（1）幼年个体数较多、中年个体数适中、老年个体数较少
（2） 样方法 标志重捕法
（3）物种丰富度 （4） 为动物提供食物和栖息空间 对植物的传粉
和种子传播具有重要作用
【解析】（1）预测种群变化主要依据是年龄组成，是指不同年龄在种群内的分
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布情况，对种群内的出生率、死亡率有很大影响，当幼年个体数最多、中年个
体数适中、老年个体数最少时呈增长型，此时种群中出生率大于死亡率。
（2）调查林地中某种双子叶植物的种群密度，可采用样方法进行随机抽样调查；
鸟的活动能力强、活动范围广，调查其种群密度一般采用标志重捕法。
(3)物种组成是区别不同群落的重要特征，一个种群中物种数目的多少称为物种
丰富度。
(4)物可进行光合作用，为动物提供食物，同时可以为动物提供栖息空间；动物
的活动有利于植物的繁衍，如蜜蜂采蜜可帮助植物传粉，鸟类取食可帮助植物
传播种子。
12．（2022·山东卷，24）研究群落中植物类群的丰富度时；不仅要统计物种
数，还要统计物种在群落中的相对数量。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可用相对多度表示。在某退耕农田自然演替过程中，
植物物种甲、乙和丙分别在不同阶段占据优势，它们的相对多度与演替时间的
关系如图所示。
（1）该群落演替与在火山岩上进行的群落演替相比，除了演替起点的不同，区
别还在于该群落演替类型______________（答出2 点区别即可）
（2）在研究该群落植物类群丰富度的过程中，统计丙的相对数量采用了记名计
算法。根据记名计算法适用对象的特点分析，丙的特点是___________。
（3）据图分析，第30 年至第50 年乙种群密度的变化是___________（填“增
大”“减小”或“不能确定”），原因是_____________。
（4）该农田退耕前后的变化，说明人类活动对群落演替的影响是____________。
【答案】（1）时间短，速度较快 （2）个体较大，种群数量有限
（3） 不能确定 由于30-50 年丙的相对多度在增加，故无法确定该群
落总的植物个体数的变化，相应的，虽然乙植物占比（相对多度）在减小，但
无法确定其具体的种群密度在减小，可能只是丙个体数目增加的更快，占比更
多，优势取代（4）人类活动会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进
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行
【解析】（1）退耕农田自然演替是在有一定植被的基础上进行的，为次生演替，
火山岩上进行的群落演替为初生演替。初生演替比次生演替经历的时间长，速
度较缓慢，次生演替的影响因素是要是人类活动，而初生演替的影响因素是自
然元素。
（2）记名计算法是指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一
般用于个体较大、种群数量有限的群落。
（3）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可用相对多
度表示，第30 年至第50 年乙种群的相对多度下降，图中纵坐标为相对多度，
是该种植物个体数所占百分比，而不是具体的数目，其变化无法直接反映种群
密度的变化。由于30-50 年丙的相对多度在增加，故无法确定该群落总的植物
个体数的变化，相应的，虽然乙植物占比（相对多度）在减小，但无法确定其
具体的种群密度在减小，可能只是丙个体数目增加的更快，占比更多，优势取
代。
（4）该农田退耕前后的变化，说明人类活动往往会使群落演替按照不同于自然
演替的方向和速度进行。
考点2： 生态系统的物质循环和能量流动规律及实例
考查方式：
本部分内容年年必考，以非选择题为主。试题情境主要选自当前生态学的
相关科研文献，试题情境中通常含有模型或数据表格，要求考生在提取加工图
文信息的基础上，结合教材知识进行作答，通常考查考生将已学知识在新情境
中迁移应用，解决实际问题的能力。从核心素养角度分析，主要考查生命观念
和科学思维，引导考生用系统观、整体观认识生态系统。
高考试题：
1．（2023·全国甲卷，5）在生态系统中，生产者所固定的能量可以沿着食物
链传递，食物链中的每个环节即为一个营养级。下列关于营养级的叙述，错误
的是（ ）
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A． 同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级
B． 作为生产者的绿色植物所固定的能量来源于太阳
C． 作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级
D． 能量从食物链第一营养级向第二营养级只能单向流动
【答案】C
【解析】A、杂食动物既会捕食植物，又会捕食动物，如果捕食植物，就是第
二营养级，捕食动物，就是第三营养级或更高营养级，所以不同食物链中的动
物会处于不同的营养级，A 正确；B、绿色植物进行的是光合作用，能量来源于
太阳，B 正确；C、次级消费者是第三营养级，初级消费者是第二营养级，第一
营养级是生产者，C 错误；D、因为第一营养级是植物，第二营养级是动物，食
物链是单向的，能量流动也就是单向的，D 正确。
2．（2023·广东卷，13）凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的对虾种类。放
苗1 周内虾苗取食藻类和浮游动物，1 周后开始投喂人工饵料，1 个月后对虾完
全取食人工饵料。1 个月后虾池生态系统的物质循环过程见图。下列叙述正确
的是（ ）
A． 1 周后藻类和浮游动物增加，水体富营养化程度会减轻
B． 1 个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位
C． 浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑，属于消费者
D． 异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养
【答案】B
【解析】A、1 周后开始投喂人工饵料，虾池中有机碎屑含量增加，水体中N、
P 等无机盐增多，水体富营养化严重，A 错误；B、藻类作为生产者，在物质循
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环中占主要地位，B 正确；C、浮游动物摄食藻类，同时浮游动物摄食细菌和有
机碎屑，属于消费者和分解者，C 错误；D、异养细菌依赖虾池生态系统中的沉
积物和有机碎屑提供营养，D 错误。
3．（2023·全国乙卷，31）农田生态系统和森林生态系统属于不同类型的生态
系统。回答下列问题。
（1）某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物，请从中选
择生物，写出一条具有5 个营养级的食物链：_______。
（2）负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。请从负反馈调节的角度分析，
森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是_______。
（3）从生态系统稳定性的角度来看，一般来说，森林生态系统的抵抗力稳定性
高于农田生态系统，原因是_______。
【答案】（1）玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰
（2）在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟增多，害虫种群的增长就受到抑制
（3）森林生态系统的生物种类多，食物网（营养结构）复杂，自我调节能力强
【解析】（1）每条食物链的起点总是生产者，食物链终点是不能被其他生物所
捕食的动物，即最高营养级，某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青
蛙和鹰等生物，具有5 个营养级的食物链为玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰。
（2）在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到
抑制，这属于负反馈调节，它是生态系统自我调节能力的基础。除了天敌增加，
还有食物减少、种内竞争加剧，均可以作为负反馈的条件。
（3）森林生态系统的生物种类多，食物网（营养结构）复杂，自我调节能力强，
故森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统。
4．（2023·湖南卷，20）濒危植物云南红豆杉（以下称红豆杉）是喜阳喜湿高
大乔木，郁闭度对其生长有重要影响。研究人员对某区域无人为干扰生境和人
为干扰生境的红豆杉野生种群开展了调查研究。选择性采伐和放牧等人为干扰
使部分上层乔木遭破坏，但尚余主要上层乔木，保持原有生境特点。无人为干
扰生境下红豆杉野生种群年龄结构的调查结果如图所示。
回答下列问题：
（1）调查红豆杉野生种群密度时，样方面积最合适的
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是400m2,理由是____。由图可知，无人为干扰生境中红豆杉种群年龄结构类型
为__ 。
（2）调查发现人为干扰生境中，树龄≤5 年幼苗的比例低于无人为干扰生境，
可能的原因是_________。分析表明，人为干扰生境中6~25 年树龄红豆杉的比
例比无人为干扰生境高11%可能的原因是_______________。选择性采伐与红豆
杉生态位重叠度_______（填“高”或“低”）的部分植物，有利于红豆杉野生
种群的自然更新。
（3）关于红豆杉种群动态变化及保护的说法，下列叙述正确的是（ ）
①选择性采伐和放牧等会改变红豆杉林的群落结构和群落演替速度
②在无人为干扰生境中播撒红豆杉种子将提高6~25 年树龄植株的比例
③气温、干旱和火灾是影响红豆杉种群密度的非密度制约因素
④气候变湿润后可改变红豆杉的种群结构并增加种群数量
⑤保护红豆杉野生种群最有效的措施是人工繁育
【答案】（1） 红豆杉属于高大乔木，且是濒危植物 增长型
（2）选择性采伐和放牧等人为干扰使部分上层乔木遭破坏，导致郁闭度下降，
土壤湿度下降不利于幼苗的生长 人为干扰生境下6~25 年树龄的个体获
得更多的阳光，有利于其生长 高 （3）①③④
【解析】（1）红豆杉属于高大乔木，且是濒危植物，因此调查其种群密度时，
应选取较大样方面积。由题图可知，树龄≤5 的幼苗所占比例大，而老年树龄
个体所占比例小，年龄结构呈现为增长型。
（2）郁闭度是指林冠层遮蔽地面
程度，由题意可知，选择性采伐和放牧等人
为干扰使部分上层乔木遭破坏，导致郁闭度下降，土壤湿度下降不利于幼苗的
生长。人为干扰生境中6~25 年树龄红豆杉的比例比无人为干扰生境中6~25 年
树龄红豆杉的比例高11 可能是人为干扰生境下6-25 年树龄的个体能获得更多的
阳光，有利于其生长。若要有利于红豆杉野生种群的自然更新应选择性采伐与
红豆杉生态位重叠度高的部分植物，从而减少竞争。
（3）①选择性采伐和放牧等等人类活动会改变红豆杉林的群落结构和群落演替
速度，①正确；②在无人为干扰生境中播撒红豆杉种子将提高0~5 年树龄植株
比例，②错误；③气温、干旱和火灾等自然因素属于非密度制约因素，③正确；
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④由题意可知，红豆杉是喜阳喜湿高大乔木，气候变湿润后可改变红豆杉的种
群结构并增加种群数量，④正确；⑤保护红豆杉野生种群最有效的措施是建立
自然保护区，⑤错误。
5．（2023·北京卷，18）为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响，研究
者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验（此实验中人工光源对植物的影
响可以忽略；实验期间，天气等环境因素基本稳定）。实验持续15 天：1～5 天，
无人工光照；6～10 天，每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间；11
～15 天，无人工光照。在此期间，每日黄昏前特定时间段，通过多个调查点的
装置捕获节肢动物，按食性将其归入三种生态功能团，即植食动物（如蛾类幼
虫）、肉食动物（如蜘蛛）和腐食动物（如蚂蚁），结果如图。
（1）动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影
响节肢动物的活跃程度，依据是：与1～5、11～15 天相比，______________。
（2）光是生态系统中的非生物成分。在本研究中，人工光照最可能作为
___________对节肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。
（3）增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响，如：肉食动物在黄昏
前活动加强，有限的食物资源导致________加剧；群落空间结构在________两
个维度发生改变。
（4）有人认为本实验只需进行10 天研究即可，没有必要收集11～15 天的数据。
相比于10 天方案，15 天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外，另一
个主要优点_____。
（5）城市是人类构筑的大型聚集地，在进行城市小型绿地生态景观设计时应
__________。
A． 不仅满足市民的审美需求，还需考虑对其他生物的影响
B． 设置严密围栏，防止动物进入和植物扩散
C． 以整体和平衡的观点进行设计，追求生态系统的可持续发展
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D． 选择长时间景观照明光源时，以有利于植物生长作为唯一标准
【答案】（1）6-10 天肉食动物和腐食动物的平均捕获量显著增加，植食动物平
均捕获量明显减少 （2）信息（或信号） （3） ①． 种间竞争
②． 垂直和水平
（4）排除人工光照以外的无关变量的影响（或用于分析人工光照是否会对节肢
动物群落产生不可逆影响） （5）AC
【解析】（1）分析题意可知，本实验中动物的活跃程度是通过动物捕获量进行
测定的，结合图示可知，与1～5、11～15 天相比，6-10 天肉食动物和腐食动物
的平均捕获量显著增加，植食动物平均捕获量明显减少，据此推测人为增加光
照时间会影响节肢动物的活跃程度。
（2）生态系统的组成包括非生物的物质和能量，该研究中人工光照最可能作为
信息（物理信息）对节肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。
（3）不同生物生活在一定的空间中，由于环境资源有限会形成种间竞争，故肉
食动物在黄昏前活动加强，有限的食物资源导致种间竞争加剧；群落的空间结
构包括垂直结构和水平结构，光照的改变可能通过影响生物的分布而影响两个
维度。
（4）分析题意可知，1～5 天无人工光照，6～10 天每日黄昏后和次日太阳升起
前人为增加光照时间，11～15 天无人工光照，该实验中的光照条件改变可形成
前后对照，故相比于10 天方案，15 天方案除了增加对照组数量以降低随机因素
影响外，另一个主要优点是排除人工光照以外的无关变量的影响，用于分析人
工光照是否会对节肢动物群落产生不可逆影响：通过观察去除光照因素后的分
布情况进行比较。
（5）A、进行城市小型绿地生态景观设计时应充分考虑人与自然的协调关系，
故不仅满足市民的审美需求，还需考虑对其他生物的影响，A 正确；B、若设置
严密围栏，防止动物进入和植物扩散，可能会影响生态系统间正常的物质交换
和信息交流，B 错误；C、进行城市小型绿地生态景观设计时应以整体和平衡的
观点进行设计，追求生态系统的可持续发展，而不应仅满足短期发展，C 正确；
D、选择长时间景观照明光源时，除有利于植物生长外，还应考虑对于其他生
物的影响及美观性,D 错误。
6．（2023·海南卷，19）海洋牧场是一种海洋人工生态系统，通过在特定海域
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投放人工鱼礁等措施，构建或修复海洋生物生长、繁殖、索饵或避敌所需的场
所，以实现海洋生态保护和渔业资源持续高效产出，是海洋低碳经济的典型代
表。回答下列问题。
（1）海洋牧场改善了海洋生物的生存环境，可使某些经济鱼类种群的环境容纳
量_____；海洋牧场实现了渔业资源持续高效产出，这体现了生物多样性的
_____价值。
（2）人工鱼礁投放海底一段时间后，礁体表面会附着大量的藻类等生物。藻类
在生态系统组成成分中属于_____，能有效降低大气中CO2含量，其主要原因是
_____。
（3）在同一片海域中，投放人工鱼礁的区域和未投放人工鱼礁的区域出现环境
差异，从而引起海洋生物呈现镶嵌分布，这体现出海洋生物群落的_____结构。
（4）三亚蜈支洲岛海洋牧场是海南省首个国家级海洋牧场示范区。该牧场某年
度重要经济鱼类（A 鱼和B 鱼）资源量的三次调查结果如图。据图分析，12 月
没有调查到A 鱼的原因可能与其_____的生活习性有关，4 月、8 月和12 月B 鱼
的平均资源量密度呈_____趋势。
（5）三亚蜈支洲岛海洋牧场与邻近海域主要消费者的群落结构指标见表。与邻
近海域相比，该牧场的生态系统稳定性较高，据表分析其原因是_____。
营养级长度
（NR）
摄食来源多样性水平
（CR）
平均营养级多样性
（CD）
三亚蜈支洲岛
7．60
6．36
1．92
南海中西部
4．91
3．49
1．20
陵水湾
4．66
4．45
1．49
南沙群岛西南
部
4．30
3．40
1．00
【答案】（1） 增大 直接 （2） 生产者 藻类能进行光合作用
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将CO2 转变为有机物 （3）水平 （4） 喜欢较高温度 上升
（5）营养级多样性高，食物网复杂
【解析】（1）海洋牧场改善了海洋生物的生存环境，为生物提供更多的资源和
空间，使得环境容纳量增大；渔业资源持续高效产出，这体现了生物多样性的
直接价值。
（2）藻类可以进行光合作用，将无机物转变为有机物，在生态系统组成成分中
属于生产者；藻类能将CO2转变为有机物，能有效降低大气中CO2含量。
（3）海洋生物呈现镶嵌分布，这是水平方向上的差异，为群落的水平结构。
（4）12 月气温低，12 月没有调查到A 鱼的原因可能与其喜欢较高温度的生活
习性有关；结合图示可知，4 月、8 月和12 月B 鱼的平均资源量密度呈上升趋
势。
（5）三亚蜈支洲岛的平均营养级多样性最高，生物种类多，食物网复杂，生态
系统稳定性较高。
7．（2021·广东卷，24）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
523
103287
36．67
14．10
B
568
104118
40．86
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________________。
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（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_____________。
【答案】（1）趋光 （2） 高 食物和栖息空间 （3）
低 荔枝园A 使用杀虫剂，可降低害虫数量，同时因食物来源少，导致害
虫天敌数量也低
（4）林下种植大豆等固氮作物，通过竞争关系可减少杂草的数量，同时为果树
提供氮肥；通过种植良性杂草或牧草，繁殖天敌来治虫，可减少杀虫剂的使用
【解析】（1）采用灯光诱捕法，利用的是某些昆虫具有趋光性。
（2）由题图可知，荔枝园B 节肢动物的种类数多于荔枝园A，即荔枝园B 节肢
动物的物种丰富度高，可能的原因是林下丰富的植被为节肢动物提供了食物和
栖息空间，有利于其生存。
（3）由题图可知，荔枝园A 的节肢动物总数量以及害虫和天敌的比例均低于
荔枝园B，可推知荔枝园A 的害虫和天敌的数量均低于荔枝园B ，原因可能是
荔枝园A 使用杀虫剂，降低了害虫的数量，同时因食物来源少，导致害虫天敌
数量也低。
（4）根据群落结构和种间关系原理，在荔枝林下种植大豆等固氮作物，可以为
果树提供氮肥，并通过竞争关系减少杂草的数量，避免使用除草剂；同时通过
种植良性杂草或牧草，繁殖天敌来治虫，可减少杀虫剂的使用。
8．（2021·山东卷，24）海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下
面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等
为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下，M、N 表示营
养级。
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（1）估算海参种群密度时常用样方法，原因是____________。
（2）图中 M 用于生长、发育和繁殖的能量为________kJ/（m2•a）。由 M 到
N 的能量传递效率为________%（保留一位小数），该生态系统中的能量
________（填：“能”或 “不能”）在 M 和遗体残骸间循环流动。
（3）养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从生物群落的角度分析，原因是
________。
（4）海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立
体养殖的优点是 _________ 。在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养
殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，
这样做的目的是 _______________ 。
【答案】 （1） 海参活动能力弱，活动范围小 （2） 2488 6．3
不能
（3） 由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产量降低
（3） 能充分利用空间和资源 （4）维持生态系统的稳定性，保持养殖产品
的持续高产（实现生态效益和经济效益的可持续发展）
【解析】（1）海参由于活动范围小，活动能力弱，所以常用样方法测定种群密度。（2）
生长、发育和繁殖的能量=同化的能量-呼吸作用消耗的能量=3281+2826-3619=2488
kJ/（m2•a）；由 M 到N 的能量传递效率为386÷（3281+2826）≈6．3%，能量流动的方
向是单向的不能循环。（3）牡蛎以浮游植物为食，由于海带的竞争，浮游植物数量下降，
牡蛎的食物减少，所以产量降低。（4）海水立体养殖利用了群落结构的特点，优点是能充
分利用空间和资源；由于空间和资源是有限的，所以在构建海水立体养殖生态系统时，需
考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，维
持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产。
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