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热点04 碳中和生物圈：从云南示范区到全球生态
修复——生态系统与生物多样性高考抢分指南
碳中和生物圈建设与生态修复，是当下全球生态治理领域极具前瞻性、实践性的核心议题，依托“碳
中和目标—生态修复技术—生物多样性监测”的完整热点链条，成为高考生物命题的高频情境载体。中国
首个碳中和生物圈示范区在云南的启动，构建了“自然修复+人工干预”的生态治理新模式，整合了生态
系统结构优化、碳循环调控、生物多样性保护等核心内容，而气候变化下北极熊与灰熊的杂交现象，則直
观呈现了生物对环境变化的适应性演化，二者共同衔接了课本核心考点与现实生态热点，契合高考“情境
载体—考点落地—素养考查”的命题逻辑。
传统高考对生态系统与生物多样性的考查，多以基础概念识记、简单图表分析为主，侧重生态系统成
分、碳循环基本过程、生物多样性的内涵等基础知识点的检测。而随着“双碳”目标纳入国家发展战略，
高考命题逐渐转向“热点情境+综合应用”的模式，将云南碳中和示范区的生态修复实践、生物适应性演
化案例与核心考点深度融合，考查学生的逻辑分析、图表解读和应用迁移能力。
云南碳中和生物圈示范区的建设，本质是生态工程原理的具体应用，通过调控生态系统的结构（生产
者、消费者、分解者的合理配置），优化生态系统功能（物质循环、能量流动、信息传递），实现碳吸收
与碳排放的动态平衡，这与高考常考的“生态系统稳定性”“生态工程的整体性原理、协调与平衡原理”
高度契合。而北极熊与灰熊的杂交的现象，是生物在气候变化压力下的适应性表现，既体现了物种基因交
流的可能性，也涉及生物多样性的保护议题，关联“种群基因频率的变化”“生殖隔离的相对性”“生物
对环境的适应”等考点。
高考命题常围绕“生态系统稳定性—生态入侵—生物放大效应”的命题模式，结合碳中和热点链条设
计情境：如以云南示范区的植被恢复为例，考查生态系统的自我调节能力；以示范区内外来物种入侵为
例，分析其对碳循环和生物多样性的影响；以污染物在示范区食物链中的传递为例，考查生物放大效应。
同时，命题注重情境化和图表化，常以碳循环示意图、群落演替曲线、生物多样性监测数据为载体，考查
学生的图表分析能力。综上，本热点的命题溯源，核心是“热点情境落地考点，核心原理联系实践”，既
考查基础知识点的掌握，也侧重核心素养的考查，是2026 年高考生物生态板块的重点命题方向。
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猜押1 中国碳中和生物圈示范区（生态修复与碳循环）
1. 云南碳中和生物圈示范区核心定位：作为我国首个碳中和生物圈示范区，聚焦“碳减排、碳固定、碳
循环”三大核心目标，依托云南独特的气候条件（亚热带季风气候，降水充足、热量丰富，适宜植被生
长）和地形地貌（山地、高原、湿地并存），构建“森林碳汇+湿地固碳+生物多样性保护”的协同模式，
既是生态修复的实践样板，也是高考情境化命题的高频素材，核心对接生态系统碳循环、生态工程原理等
考点。
2. 碳循环的核心过程与示范区实践（结合高考常考设问）：
（1）碳固定（核心固碳途径）：
① 森林生态系统：通过种植云南松、香樟、滇柏等本地固碳树种，利用光合作用将大气中的CO₂ 转化为
有机碳，储存在植物的根、茎、叶中，其中乔木的碳储存量占森林碳汇的70%以上；
② 湿地生态系统：依托滇池、洱海周边湿地，种植芦苇、香蒲等本地湿地植物，湿地植被通过光合作用
固定CO₂，同时湿地土壤中的有机质可长期储存碳（湿地土壤碳储存量占湿地碳汇的60%-80%），形成稳
定的“土壤碳库”；
③ 人工干预辅助固碳：通过退耕还林、退耕还湿，扩大植被覆盖面积，提升光合作用的碳固定效率，同
时减少人类活动导致的碳释放（如耕地开垦、植被破坏带来的碳排放）。
（2）碳释放途径（高考常考“碳排放与碳吸收平衡”设问考点）：
① 生物呼吸作用：示范区内植物、动物的有氧呼吸的，将有机碳转化为CO₂ 释放到大气中；
② 分解者分解作用：土壤中的细菌、真菌等分解者，分解动植物遗体、排泄物，将有机碳分解为CO₂，
回归大气；
③ 人类活动少量排放：如示范区内合理的农业生产、生态旅游活动，会产生少量碳排放，但通过生态修
复的碳固定量，可实现碳排放与碳吸收的动态平衡。
（3）碳循环的调控措施（对接高考“措施类”设问）：
示范区通过“自然修复+人工干预”双重模式，调控碳循环过程——自然修复侧重保护原有森林、湿地，
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保障碳循环的自然运转；人工干预侧重优化植被结构（如搭配不同固碳能力的树种，提升整体固碳效
率）、防控外来入侵物种（避免破坏植被，确保碳固定能力稳定），实现碳吸收大于碳排放的碳中和目
标。
3. 生态工程原理的具体应用（高考常考原理的细节应用，便于答题踩点）：
（1）协调与平衡原理：结合云南不同区域的环境条件（如山地、湿地、高原的气候、土壤差异），选择
适宜的本地物种——山地地区种植耐旱、耐寒的云南松、华山松，湿地地区种植耐水湿的芦苇、香蒲，避
免引种外来物种导致的生态失衡，确保生物与环境相适应，提升植被成活率和固碳效率。
（2）自生原理：通过种植多种本地物种，构建复杂的群落结构（如森林中的乔木、灌木、草本分层生
长），促进物种间的互利共生（如灌木为草本提供遮阴，草本为乔木提供养分），提升生态系统的自我调
节能力，同时增加生物多样性，增强碳汇的稳定性。
（3）整体性原理：统筹生态效益、经济效益和社会效益，在提升碳汇能力的同时，合理发展生态旅游、
林下经济（如种植药用植物、养殖特色畜禽），减少人类活动对生态系统的干扰，实现“生态保护+经济
发展”的协同，既保障碳中和目标，也推动当地可持续发展（高考常考“原理应用”设问的核心踩点）。
4. 生物多样性保护与碳循环的关联（高考高频设问的逻辑细节）：生物多样性越高，生态系统的结构越
复杂，碳循环的稳定性越强——① 多样的植被类型（乔木、灌木、草本、湿地植物）可提升光合作用的
总效率，增加碳固定量；② 多样的消费者、分解者可促进物质循环和能量流动，确保有机碳的正常分解
与循环，避免碳积累导致的生态问题；③ 保护生物多样性可减少外来入侵物种的危害，避免植被破坏导
致的碳汇能力下降，为碳循环提供稳定的生态基础。
5. 外来入侵物种对碳循环的干扰（结合高考“生态问题分析”设问，具体危害细节）：云南示范区面临
的外来入侵物种（如紫茎泽兰、水葫芦），对碳循环的干扰主要体现在三个方面——① 入侵植物繁殖能
力强，与本地固碳植物争夺阳光、水分、养分（如紫茎泽兰会分泌化感物质，抑制本地植物生长），导致
本地植物生长受阻，光合作用减弱，碳固定量减少；② 入侵植物挤占本地物种的生存空间，导致本地物
种数量减少，生物多样性降低，生态系统的碳循环效率下降；③ 入侵植物死亡后，分解者分解其遗体的
速度较快，会短期内释放大量CO₂，打破碳吸收与碳排放的平衡，进一步干扰碳循环的稳定性。
1. （2026 届高三模拟）中国首个碳中和生物圈示范区在云南启动，该示范区依托当地生态优势，构建了
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“森林碳汇+湿地固碳”的碳中和模式，同时开展了生态修复和生物多样性监测工作。请结合所学知识，
回答下列问题：
（1）该示范区的森林生态系统中，生产者通过光合作用将大气中的CO₂ 固定为有机物，完成碳循环中的
______过程；消费者通过______作用将有机物中的碳释放到大气中，分解者则通过______作用将动植物遗
体中的碳分解为CO₂，回归大气。
（2）示范区内实施植被恢复工程，选择云南当地的常绿阔叶林树种进行种植，而非引入外来树种，试从
生态工程原理和生物多样性保护的角度分析其原因。
（3）若示范区内某湿地生态系统被外来入侵植物入侵，导致湿地植被覆盖率下降，试分析该入侵事件对
湿地固碳能力和生物多样性的影响，并提出合理的治理措施。
（4）为监测示范区的碳循环动态，研究人员定期检测大气中CO₂ 含量、森林植被的碳储存量、湿地土壤
中的碳含量等指标，请说明这些指标的监测对实现碳中和目标的意义。
【答案】（1）碳固定；呼吸；分解（或有氧呼吸、无氧呼吸）
（2）① 遵循生态工程的协调与平衡原理，当地的常绿阔叶林树种适应云南的气候、土壤条件，成活率
高，能快速发挥植被固碳和生态修复作用；② 引入外来树种可能导致生态入侵，破坏当地的生物多样
性，导致原有生态系统的结构和功能被破坏，反而降低碳汇能力；③ 选择当地树种有利于保护本地生物
多样性，维持生态系统的稳定性，保障碳循环的正常进行。
（3）影响：① 外来入侵植物竞争能力强，会与本地湿地植物争夺阳光、水分、养分等资源，导致本地湿
地植物大量死亡，植被覆盖率下降，光合作用固定的碳量减少，湿地固碳能力降低；② 本地植物的减少
会导致依赖其生存的消费者（如昆虫、鸟类）失去食物和栖息环境，导致物种数量减少，生物多样性降
低；③ 入侵植物可能改变湿地生态系统的物质循环和能量流动，破坏生态系统的稳定性，进一步影响碳
循环。
治理措施：① 人工清除外来入侵植物，种植本地湿地植物，恢复湿地植被结构；② 建立入侵植物监测体
系，及时发现和防控入侵植物的扩散；③ 利用生物防治，引入入侵植物的天敌（需经过严格筛选，避免
二次入侵），控制入侵植物的数量；④ 加强宣传教育，减少人类活动对湿地的干扰，促进湿地生态系统
的自我修复。
（4）① 监测大气中CO₂ 含量，可了解示范区的碳排放与碳吸收的平衡状况，判断碳中和目标的实现进
度；② 监测森林植被的碳储存量，可评估森林碳汇能力的变化，为优化森林群落结构、提升碳汇能力提
供依据；③ 监测湿地土壤中的碳含量，可了解湿地固碳的效果，指导湿地生态修复措施的调整；④ 通过
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综合分析各项指标，可及时发现碳循环中的异常情况，采取针对性措施，保障示范区碳中和目标的实现。
【分析】本题以云南碳中和生物圈示范区为情境，考查生态系统的碳循环、生态工程原理、生物多样性保
护等核心考点，契合高考“情境化命题”的特点，侧重考查学生的逻辑分析和应用迁移能力。解题的关键
是结合热点拆解中的知识点，将生态系统的碳循环过程、生态工程原理与示范区的实践结合起来，分析入
侵事件的影响并提出合理措施，同时理解监测指标与碳中和目标的关联。
【详解】（1）碳循环中，生产者的光合作用实现CO₂ 的固定，将无机碳转化为有机碳；消费者通过呼吸
作用将有机物分解，释放CO₂；分解者通过分解作用（有氧呼吸或无氧呼吸）将动植物遗体中的有机物分
解为CO₂，回归大气，完成碳循环的闭环。
（2）从生态工程原理来看，协调与平衡原理要求生物与环境相适应，本地树种适应云南的环境条件，成
活率高，能快速发挥固碳作用；从生物多样性保护来看，外来树种可能成为入侵物种，破坏本地生态系
统，导致生物多样性下降，因此选择本地树种更合理。
（3）外来入侵植物的危害主要体现在竞争资源、破坏本地生物多样性、干扰生态系统功能三个方面，结
合湿地固碳的核心是植被的光合作用，可分析其对固碳能力的影响；治理措施需围绕“清除入侵植物、恢
复本地植被、监测防控”展开，确保措施科学合理，避免二次生态问题。
（4）监测各项碳相关指标，本质是掌握示范区碳循环的动态变化，为调整生态修复措施、评估碳中和效
果提供依据，确保碳中和目标的顺利实现，结合每个指标的具体意义，逐一分析即可。
2. （2026 届高三模拟）云南碳中和生物圈示范区通过构建“自然修复+人工干预”的模式，实现了生态系
统的碳平衡和生物多样性的保护。该示范区内的森林生态系统经过多年修复，群落结构逐渐复杂，稳定性
不断提升。请回答下列问题：
（1）该示范区的森林生态系统中，群落演替的类型属于______演替，其演替过程中，物种丰富度逐渐
______，生态系统的自我调节能力逐渐______，原因是______。
（2）示范区内的森林生态系统作为重要的碳汇，其碳储存量主要集中在______中；若该森林发生火灾，
会导致大量碳释放到大气中，试分析火灾对碳循环和生态系统稳定性的影响。
（3）人工干预过程中，研究人员在示范区内种植了多种固碳树种，同时保留了大量的本地草本植物和灌
木，请从生态系统结构和功能的角度，分析该措施的合理性。
（4）结合生态工程的整体性原理，分析云南碳中和生物圈示范区的建设，如何兼顾生态效益、经济效益
和社会效益。
【答案】（1）次生；增加；增强；演替过程中，群落的物种丰富度增加，营养结构更加复杂，生态系统
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的自我调节能力（抵抗力稳定性）逐渐增强。
（2）植物体内（或植被的有机物中）；影响：① 火灾导致大量植物死亡，光合作用停止，碳固定能力急
剧下降，同时植物遗体和土壤中的有机物被燃烧，释放大量CO₂，打破碳循环平衡，加剧温室效应；②
火灾破坏森林群落结构，物种数量减少，营养结构变得简单，生态系统的自我调节能力下降，稳定性降
低，甚至可能导致生态系统崩溃；③ 火灾后，生态系统需要重新进行演替，恢复碳汇能力和稳定性需要
较长时间。
（3）① 从生态系统结构来看，种植固碳树种、保留本地草本植物和灌木，可增加群落的物种丰富度，完
善营养结构，提高生态系统的稳定性；② 不同层次的植物（乔木、灌木、草本）可充分利用阳光、水
分、养分等资源，提高光能利用率和物质循环效率，增强生态系统的碳汇能力；③ 本地草本植物和灌木
可为消费者提供更多的食物和栖息环境，保护生物多样性，促进生态系统的物质循环和能量流动；④ 多
种植物的搭配可减少病虫害的发生，降低生态系统的自我修复压力，保障碳循环的稳定进行。
（4）① 生态效益：通过生态修复，增加碳汇，缓解温室效应，保护生物多样性，改善区域生态环境，提
升生态系统的稳定性；② 经济效益：合理利用示范区的生态资源，发展生态旅游、林下经济（如种植药
用植物、养殖特色畜禽），带动当地经济发展，增加居民收入；③ 社会效益：通过生态修复和保护工
作，提高当地居民的生态环保意识，促进就业，改善居民的生活环境，实现“生态惠民、生态利民”，兼
顾生态保护与人类社会的可持续发展，符合生态工程的整体性原理。
【分析】本题围绕云南示范区的森林生态修复，考查群落演替、生态系统的结构与功能、生态工程原理等
考点，重点考查学生对核心知识点的应用能力和逻辑分析能力。解题时需结合热点拆解中的生态修复技术
和生态工程原理，分析演替过程、火灾的影响及人工干预措施的合理性，同时理解整体性原理在示范区建
设中的应用。
【详解】（1）云南示范区的森林生态系统原有土壤条件和植被繁殖体保留完整，因此演替类型为次生演
替；演替过程中，物种丰富度增加，营养结构变得复杂，生态系统的自我调节能力（抵抗力稳定性）逐渐
增强，这是生态系统稳定性提升的核心原因。
（2）森林生态系统的碳储存量主要集中在植物体内（植被的有机物中），植物通过光合作用将碳固定在
体内；火灾的影响可从碳循环（碳固定下降、碳释放增加）和生态系统稳定性（群落结构破坏、自我调节
能力下降）两个方面分析，结合演替的知识，说明火灾后生态系统的恢复难度。
（3）人工干预措施的合理性，需从生态系统结构（物种丰富度、营养结构）和功能（物质循环、能量流
动、碳汇能力）两个角度分析，不同层次植物的搭配可提高资源利用率，保护生物多样性，增强生态系统
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的稳定性和碳汇能力。
（4）生态工程的整体性原理要求统筹生态、经济、社会三大效益，结合示范区的建设实践，分别从生态
效益（碳汇、生物多样性保护）、经济效益（生态旅游、林下经济）、社会效益（就业、环保意识、居民
生活改善）三个方面分析，体现“生态优先、兼顾发展”的理念。
3. （2026 届高三模拟）碳循环是生态系统物质循环的核心，云南碳中和生物圈示范区通过优化生态系统
结构，调控碳循环过程，实现了碳吸收与碳排放的动态平衡。下图为该示范区碳循环示意图（其中A、
B、C、D 表示生态系统的成分，①②③④表示碳流动过程），请结合图示和所学知识，回答下列问题：
（1）图中A、B、C、D 分别代表的生态成分是：A______、B______、C______、D______；过程
①②③④中，代表光合作用的是______，代表呼吸作用的是______，代表分解作用的是______。
（2）若该示范区内的人类活动加剧，大量砍伐森林、排放工业废气，导致大气中CO₂ 含量急剧增加，试
分析该变化对碳循环和生态系统稳定性的影响，并提出针对性的改进措施。
（3）该示范区内的湿地生态系统中，微生物在碳循环中发挥着重要作用，请说明微生物的代谢活动对碳
循环的影响；若湿地土壤中的微生物数量减少，会对湿地固碳能力产生怎样的影响？
（4）结合图示，分析该示范区如何通过调控生态系统的成分，提升碳汇能力，实现碳中和目标。
【答案】（1）生产者；消费者；分解者；非生物的物质和能量（或大气中的CO₂ 库）；①；②④；③
（2）影响：① 大量砍伐森林导致生产者数量减少，光合作用固定的碳量减少，碳吸收能力下降；大量排
放工业废气导致大气中CO₂ 含量增加，打破碳循环平衡，加剧温室效应；② 温室效应会导致全球气候变
暖，影响示范区内的气候条件，导致部分物种无法适应环境变化而死亡，生物多样性降低；③ 气候变暖
还会影响生态系统的物质循环和能量流动，破坏生态系统的稳定性，进一步降低碳汇能力，形成“恶性循
环”。
改进措施：① 停止砍伐森林，加强森林生态修复，种植固碳树种，增加生产者数量，提高碳固定能力；
② 减少工业废气排放，推广清洁能源（如太阳能、风能），降低碳排放量；③ 加强碳循环监测，及时调
整生态修复措施，确保碳吸收与碳排放的动态平衡；④ 提高人类的生态环保意识，减少人类活动对生态
系统的干扰。
（3）微生物对碳循环的影响：① 微生物作为分解者，通过分解作用将动植物遗体、排泄物中的有机物分
解为CO₂，回归大气，完成碳循环的闭环；② 部分微生物（如蓝细菌、光合细菌）可进行光合作用，将
CO₂ 固定为有机物，增加碳储存量；③ 微生物的呼吸作用会释放CO₂，参与碳的释放过程。
若湿地土壤中的微生物数量减少，会导致：① 分解作用减弱，动植物遗体和土壤中的有机物无法及时分
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解，碳无法回归大气，影响碳循环的正常进行；② 有机碳在土壤中积累，但无法被植物吸收利用，导致
湿地的碳汇能力下降；③ 微生物作为生态系统的重要成分，数量减少会导致营养结构变得简单，生态系
统的稳定性降低，进一步影响固碳能力。
（4）① 增加生产者（A）的数量和种类，优化森林、湿地的植被结构，提高光合作用效率，增加碳固定
量，提升碳汇能力；② 合理调控消费者（B）的数量，避免消费者过度啃食植被，保障生产者的正常生
长，维持碳固定的稳定性；③ 保护分解者（C）的生存环境，增加微生物的数量，促进有机物的分解和碳
的循环，避免有机碳的浪费；④ 减少人类活动对非生物的物质和能量（D）的干扰，控制CO₂ 的排放，确
保大气中CO₂ 含量的稳定，实现碳吸收与碳排放的动态平衡，最终达到碳中和目标。
【分析】本题以云南示范区碳循环示意图为载体，考查生态系统的成分、碳循环过程、人类活动对生态系
统的影响等考点，侧重考查学生的图表解读能力和应用迁移能力。解题的关键是准确判断碳循环示意图中
各成分的名称和碳流动过程的含义，结合热点拆解中的碳循环调控知识，分析人类活动的影响并提出改进
措施，同时理解微生物在碳循环中的作用。
【详解】（1）碳循环示意图中，非生物的物质和能量（D）中的CO₂ 通过光合作用进入生产者（A），生
产者通过食物链将碳传递给消费者（B），生产者和消费者的遗体、排泄物被分解者（C）分解，释放CO₂
回归非生物环境；因此，①代表光合作用，②④代表生产者和消费者的呼吸作用，③代表分解者的分解作
用。
（2）人类活动加剧的影响，可从碳循环（碳吸收下降、碳排放增加）和生态系统稳定性（生物多样性降
低、恶性循环）两个方面分析；改进措施需针对问题提出，围绕“增加碳吸收、减少碳排放、加强监测”
展开，确保措施具有针对性和可操作性。
（3）微生物在碳循环中的作用，需从分解者、生产者（部分微生物）的角度分析，结合分解作用和光合
作用的过程，说明其对碳固定和碳释放的影响；微生物数量减少的影响，主要围绕分解作用减弱、碳循环
受阻、固碳能力下降展开。
（4）调控生态系统成分提升碳汇能力，需分别针对生产者、消费者、分解者和非生物成分，结合各成分
在碳循环中的作用，提出具体的调控措施，确保实现碳吸收与碳排放的平衡，达成碳中和目标。
1. （2026 届高考预测）中国首个碳中和生物圈示范区在云南落地，该示范区以“生态优先、绿色发展”
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为理念，整合了森林碳汇、湿地固碳、生物多样性保护等多项工作，成为全球生态修复的典范。请结合所
学知识，回答下列问题：
（1）该示范区的生态系统中，生产者、消费者、分解者之间通过______和______实现物质循环和能量流
动，其中碳循环的特点是______。
（2）示范区内开展生物多样性监测工作，监测的内容包括______、______和______三个层次；若监测发
现某物种的种群数量持续下降，试分析可能的原因，并提出保护措施。
（3）该示范区采用“人工种植+自然恢复”的方式进行植被修复，其中人工种植的固碳树种多为本地物
种，请从生态系统稳定性和生物多样性的角度，分析选择本地物种的优势；若引入外来固碳树种，需要注
意哪些问题？
（4）结合碳中和目标，分析该示范区的建设对全球生态治理的借鉴意义，以及高考中可能考查的核心考
点和命题方向。
【答案】（1）物质循环；能量流动；全球性、循环性
（2）监测内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性
可能原因：① 栖息地破坏（如人类活动干扰、入侵物种挤占空间）；② 食物资源减少；③ 环境污染；
④ 气候变化导致环境不适宜该物种生存。
保护措施：① 建立自然保护区，保护该物种的栖息地，减少人类活动干扰；② 开展人工繁育，增加种群
数量，再进行野外放归；③ 防控入侵物种，减少其对该物种的竞争和侵害；④ 监测该物种的种群动态，
及时调整保护措施；⑤ 加强宣传教育，提高人们的保护意识。
（3）本地物种优势：① 生态系统稳定性角度：本地物种适应云南的气候、土壤等环境条件，成活率高，
能快速融入本地生态系统，完善营养结构，提升生态系统的抵抗力稳定性，减少生态入侵的风险；② 生
物多样性角度：选择本地物种可保护本地物种的基因多样性和物种多样性，避免外来物种入侵导致本地物
种灭绝，维持生态系统的完整性。
引入外来固碳树种需注意的问题：① 严格筛选，确保外来树种不具有入侵性，不会与本地物种争夺资
源、破坏本地生态系统；② 进行引种试验，检测其对本地环境的适应性和对本地物种的影响，避免出现
生态问题；③ 控制引入数量，避免其种群数量过度增长，破坏本地生态平衡；④ 建立监测体系，及时跟
踪外来树种的生长状态，一旦出现入侵迹象，立即采取防控措施。
（4）借鉴意义：① 构建“自然修复+人工干预”的生态治理模式，为全球碳中和生态修复提供可复制、
可推广的实践经验；② 实现“碳汇提升+生物多样性保护”协同推进，兼顾生态效益，为全球生态治理提
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供“生态优先、绿色发展”的理念借鉴；③ 建立碳循环监测体系，为全球碳循环调控和碳中和目标实现
提供技术参考。
核心考点：生态系统的物质循环（碳循环）、能量流动、生态系统稳定性、生物多样性的内涵及保护、生
态工程原理。
命题方向：① 情境化命题：以云南示范区建设为情境，考查碳循环、生态修复措施、生物多样性保护与
碳中和的关联；② 图表类命题：结合碳循环示意图、生物多样性监测数据图表，考查图表解读和逻辑分
析能力；③ 综合应用命题：结合生态工程原理，分析示范区建设的合理性，以及对全球生态治理的意
义；④ 探究类命题：设计实验探究本地物种与外来物种的固碳能力差异，或探究入侵物种对示范区碳汇
的影响。
【分析】本题以云南碳中和示范区为核心情境，综合考查生态系统的物质循环与能量流动、生物多样性、
生态工程原理及高考命题预测，契合高考“热点情境+综合应用”的命题特点，侧重考查学生的知识迁
移、逻辑分析和归纳总结能力。解题的关键是结合热点拆解中的示范区相关知识点，对接课本核心考点，
规范组织答案，同时结合高考命题规律，预测命题方向。
【详解】（1）生态系统中，生产者、消费者、分解者通过物质循环（如碳循环、氮循环）和能量流动实
现联系，其中碳循环具有全球性（涉及整个生物圈）和循环性（无机环境与生物群落之间循环）的特点。
（2）生物多样性的三个监测层次为基因多样性、物种多样性、生态系统多样性；物种种群数量下降的原
因可从栖息地、食物、环境、人类活动等角度分析，保护措施需针对原因提出，确保针对性和可操作性，
兼顾就地保护和易地保护。
（3）本地物种的优势，从生态系统稳定性（适应环境、提升稳定性）和生物多样性（保护本地物种）两
个角度分析；引入外来树种的注意事项，核心是避免生态入侵，围绕筛选、试验、监测、控制数量展开，
契合生态工程的协调与平衡原理。
（4）借鉴意义从治理模式、协同发展理念、技术参考三个方面总结；核心考点围绕示范区相关的核心知
识点梳理，命题方向结合高考常见命题形式（情境化、图表类、综合应用），贴合热点与考点的结合点。
2. （2026 届高考预测）气候变化导致全球气温升高，北极地区的冰川融化，北极熊的栖息地缩小，出现
了北极熊与灰熊杂交产生可育后代的现象，这一现象成为生物适应性演化的典型案例。同时，云南碳中和
生物圈示范区通过生态修复，为生物提供了稳定的栖息环境，保护了生物多样性。请回答下列问题：
（1）北极熊与灰熊杂交产生可育后代，说明二者之间______（填“存在”或“不存在”）生殖隔离，该
杂交现象的出现，本质是______的结果，体现了生物对气候变化的______。
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（2）从种群基因频率的角度，分析北极熊与灰熊杂交对两个种群基因多样性的影响；若杂交后代在北极
地区的适应能力比北极熊更强，试分析这对北极熊种群的长期影响。
（3）云南碳中和生物圈示范区的生态修复，为生物提供了稳定的栖息环境，从生态系统结构和功能的角
度，分析该示范区如何保护生物多样性，以及生物多样性的保护对碳循环的影响。
（4）结合上述两个热点，分析高考中可能围绕“生物适应性演化—生物多样性保护—碳循环”设计的命
题情境，并预测考查的核心知识点。
【答案】（1）不存在；自然选择；适应性
（2）对基因多样性的影响：北极熊与灰熊杂交，促进了两个种群之间的基因交流，将北极熊的耐寒基
因、灰熊的杂食基因等整合到一起，增加了两个种群的基因多样性，为生物进化提供了更多原材料。
对北极熊种群的长期影响：若杂交后代在北极地区的适应能力比北极熊更强，杂交后代会逐渐在北极地区
占据优势，与北极熊竞争食物和栖息地；长期来看，北极熊种群的基因频率会逐渐被杂交后代的基因取
代，北极熊种群数量可能持续下降，甚至可能与灰熊种群逐渐融合，失去原有物种特征。
（3）保护生物多样性的措施：① 生态系统结构角度：通过生态修复，完善示范区的植被结构，为不同物
种提供食物和栖息环境，增加物种丰富度；② 生态系统功能角度：优化碳循环、能量流动和信息传递，
维持生态系统的稳定，为生物多样性提供稳定的生态基础；③ 防控措施角度：防控外来入侵物种，减少
对本地物种的侵害，保护本地物种的生存空间。
对碳循环的影响：生物多样性增加，可增加固碳植物的种类和数量，提升光合作用效率，增加碳固定量；
同时，完善的生态系统结构可促进物质循环，提高碳循环效率，维持碳吸收与碳排放的平衡，提升生态系
统碳汇能力，助力碳中和目标实现。
（4）可能的命题情境：① 以“北极熊与灰熊杂交—云南示范区生态修复”为双情境，考查生物适应性演
化、生物多样性保护与碳循环的关联；② 结合图表（如北极熊种群数量变化、云南示范区碳储量变化、
杂交后代适应性数据），考查自然选择、基因频率变化、碳循环等知识点；③ 以“气候变化下生物适应
性演化与碳中和协同推进”为情境，考查生物对环境的适应、生物多样性保护与碳汇提升的关系。
核心知识点：① 生物适应性演化的机制（自然选择、基因频率变化）；② 生殖隔离的相对性；③ 生物
多样性的内涵及保护措施；④ 碳循环的过程及生态系统碳汇能力；⑤ 气候变化对生物种群和生态系统的
影响。
【分析】本题以北极熊与灰熊杂交、云南示范区生态修复双热点为情境，综合考查生物适应性演化、生殖
隔离、生物多样性、碳循环等核心考点，契合高考“多热点融合+综合应用”的命题导向，侧重考查学生
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的逻辑推理、知识迁移和归纳总结能力。解题的关键是理清两个热点之间的关联，结合生物演化和碳循环
的核心原理，分析设问并规范组织答案。
【详解】（1）生殖隔离的标志是不能杂交产生可育后代，北极熊与灰熊能杂交产生可育后代，说明二者
不存在生殖隔离；该杂交现象是气候变化作为选择压力，推动生物适应性演化的结果，体现了生物对气候
变化的适应性。
（2）杂交对基因多样性的影响，核心是基因交流增加，丰富基因多样性；对北极熊种群的长期影响，结
合杂交后代的适应性优势，分析其与北极熊的竞争关系，以及对北极熊种群基因频率和种群数量的影响。
（3）示范区保护生物多样性的措施，从生态系统结构（完善植被、提供栖息环境）和功能（优化物质循
环、能量流动）两个角度分析；对碳循环的影响，围绕生物多样性增加对碳固定、碳循环效率的提升作用
展开，对接碳中和目标。
（4）命题情境结合双热点设计，突出“适应性演化—生物多样性—碳循环”的关联；核心知识点围绕两
个热点涉及的核心考点梳理，确保全面且贴合高考考查重点。
3. （2026 届高考预测）生态工程是实现碳中和和生态修复的重要手段，云南碳中和生物圈示范区的建
设，充分运用了生态工程的基本原理，实现了生态系统的可持续发展。请结合所学知识，回答下列问题：
（1）云南示范区的建设主要运用了生态工程的______、______和______原理，试结合示范区的具体实
践，分析 each 原理的应用。
（2）该示范区内的湿地生态系统是重要的碳汇，湿地生态系统的固碳能力主要取决于______和______；
若湿地被围垦为农田，会对碳循环和生物多样性产生怎样的影响？
（3）示范区内建立了碳循环监测体系，监测的指标包括大气CO₂ 含量、植被碳储存量、土壤碳含量等，
请说明这些指标的监测原理，以及如何根据监测结果调整生态修复措施。
（4）结合生态工程的原理和云南示范区的实践，分析如何在全球范围内推广碳中和生态修复模式，以及
高考中可能考查的生态工程相关命题角度。
【答案】（1）整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理
原理应用：① 整体性原理：示范区建设统筹考虑生态、经济、社会三大效益，既要通过生态修复提升碳
汇能力，实现碳中和目标，也要保护生物多样性，保障当地居民的生产生活，实现“生态惠民、生态利
民”；② 协调与平衡原理：根据云南当地的气候、土壤条件，选择适宜的本地固碳树种和植被进行恢
复，避免引种不当导致的生态问题，确保生物与环境相适应；③ 物质循环再生原理：构建闭环生态系
统，通过植被恢复、湿地保护等措施，实现碳、氮等物质的循环利用，减少碳浪费，提升碳循环效率，助
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力碳中和。
（2）主要取决于：湿地植物的光合作用效率；湿地土壤中微生物的分解作用强度
影响：① 对碳循环：湿地被围垦为农田，会导致湿地植物大量死亡，光合作用固定的碳量减少，碳汇能
力急剧下降；农田生态系统的农作物种植周期短，碳储存量远低于湿地，且农田施肥、耕作等人类活动会
增加碳排放，打破碳循环平衡，阻碍碳中和目标实现；② 对生物多样性：湿地被围垦会破坏湿地生物的
栖息地，导致湿地物种数量减少、灭绝，物种丰富度下降，生物多样性降低，同时破坏湿地生态系统的结
构和功能，进一步影响碳循环。
（3）监测原理：① 大气CO₂ 含量：直接反映示范区的碳排放与碳吸收的平衡状况，通过监测可判断碳循
环是否稳定，评估碳中和目标的实现进度；② 植被碳储存量：植被是碳汇的主要载体，监测植被碳储存
量可评估森林、湿地的固碳能力，判断植被恢复措施的效果；③ 土壤碳含量：土壤中的有机碳是重要的
碳储存形式，监测土壤碳含量可了解湿地、森林的固碳潜力，评估生态修复措施对土壤固碳的影响。
调整措施：① 若监测发现大气CO₂ 含量持续上升，说明碳吸收小于碳排放，需增加固碳植被的种植面
积，优化植被结构，同时减少人类活动的碳排放；② 若植被碳储存量增长缓慢，需优化植被恢复方案，
选择固碳能力更强的本地物种，加强植被养护，提高光合作用效率；③ 若土壤碳含量下降，需改善土壤
条件，增加土壤微生物数量，促进有机碳积累，提升土壤固碳能力。
（4）推广措施：① 结合不同地区的气候、土壤等环境条件，因地制宜调整生态修复模式，避免照搬云南
示范区的经验，契合生态工程的协调与平衡原理；② 加强国际合作，分享云南示范区的生态修复技术和
经验，推动全球范围内的碳中和生态修复；③ 建立全球碳循环监测网络，及时跟踪生态修复效果，调整
修复方案；④ 加强宣传教育，提高全球各国对碳中和、生态修复的重视，推动各国采取协同行动；⑤ 兼
顾各国的经济发展水平，设计经济可行、生态有效的修复模式，确保模式的可持续性。
高考命题角度：① 结合具体生态修复案例，考查生态工程的基本原理及应用；② 分析不同地区生态修复
模式的差异，考查协调与平衡原理、整体性原理的应用；③ 结合碳循环监测数据，考查生态工程措施对
碳汇能力的影响；④ 探究生态工程措施的合理性，设计优化的生态修复方案；⑤ 结合全球生态治理，考
查生态工程在碳中和中的作用。
【分析】本题围绕生态工程原理与云南示范区实践，综合考查生态工程原理、碳循环、生态修复推广及高
考命题预测，侧重考查学生的综合应用、逻辑分析和归纳总结能力，贴合高考“热点实践+考点落地”的
命题特点。解题的关键是熟练掌握生态工程的核心原理，结合云南示范区的实践，分析原理应用、生态影
响及推广措施，同时对接高考命题规律。
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【详解】（1）云南示范区建设主要运用的三大生态工程原理，结合示范区的具体实践，逐一解读原理的
应用，确保原理与实践对应，贴合整体性、协调与平衡、物质循环再生原理的核心内涵。
（2）湿地固碳能力的核心是植被的光合作用（碳固定）和微生物的分解作用（碳释放），二者共同决定
湿地的碳汇能力；湿地围垦为农田的影响，从碳循环（碳汇下降、碳排放增加）和生物多样性（栖息地破
坏、物种减少）两个角度分析，理清因果关系。
（3）监测原理围绕各指标与碳循环、碳汇能力的关联展开，说明监测指标的意义；调整措施需针对监测
结果的异常情况，提出针对性的生态修复调整方案，确保措施科学合理，贴合碳中和目标。
（4）推广措施围绕“因地制宜、国际合作、监测调整、宣传协同、经济可行”展开，契合生态工程原理
和全球生态治理的需求；高考命题角度结合生态工程的核心考点，对接高考常见命题形式，突出实践与考
点的结合。
猜押2 气候变化下生物适应性演化（北极熊与灰熊杂交）
1. 北极熊与灰熊杂交的背景（高考情境化设问的细节，增强答题针对性）：全球气候变暖导致北极地区冰
川融化速度加快，据监测，近30 年来北极海冰面积每年减少约13.1%，北极熊的核心栖息地（海冰）不断
缩小，觅食范围受限——北极熊主要以海豹为食，海冰融化导致海豹数量减少，北极熊面临食物匮乏的困
境，被迫向南部的苔原、森林区域迁移。而灰熊的天然栖息地主要在温带和寒温带的森林、草原，气候变
暖使灰熊的栖息地向北扩展，逐渐与北极熊的活动范围重叠（主要集中在加拿大北部、阿拉斯加等区
域），两者在重叠区域频繁接触，进而发生杂交现象，产生可育后代（称为“灰北极熊”），这一现象被
广泛用于高考“生物适应性演化”的情境命题。
2. 杂交的生物学意义（高考常考的“意义类”答题细节，便于踩点）：
① 从生物适应性演化来看，“灰北极熊”继承了北极熊的耐寒能力（可适应北极的低温环境）和灰熊的
杂食性（可食用植物、小型哺乳动物，摆脱对海豹的依赖），比北极熊更能适应气候变暖后的北极环境
（如食物种类变化、栖息地类型改变），是生物应对气候变化的适应性表现；
② 从基因多样性来看，杂交可促进北极熊与灰熊两个种群之间的基因交流，将北极熊的耐寒基因、抗低
温代谢基因与灰熊的杂食基因、广环境适应基因整合到一起，增加两个种群的基因多样性，为生物进化提
供更多原材料（高考常考“基因交流与生物进化的关系”）；
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③ 从物种演化来看，该现象清晰体现了生殖隔离的相对性——北极熊与灰熊虽属于不同物种，存在一定
的生殖隔离，但亲缘关系较近（同属熊科熊属），染色体数目相同（均为42 条），因此能杂交产生可育
后代，打破了“不同物种不能产生可育后代”的绝对认知，是高考“物种定义、生殖隔离”的高频命题切
入点。
3. 生物适应性演化的机制（结合高考“演化机制”设问，具体逻辑链）：气候变化作为核心选择压力，推
动生物种群的基因频率发生定向改变，具体过程为：
① 气候变暖导致北极环境改变（海冰减少、食物种类变化），形成新的选择压力；
② 北极熊种群中存在少量变异个体（如杂食性变异、耐温暖环境变异），灰熊种群中存在耐寒性变异个
体；③ 自然选择发挥作用，北极熊中杂食性、耐温暖的变异个体，以及灰熊中耐寒的变异个体，生存和
繁殖的机会增加，相关基因的频率逐渐上升；
④ 两者活动范围重叠后，通过杂交将优良变异基因整合，产生适应性更强的“灰北极熊”，进一步推动
种群基因频率的定向改变，实现生物的适应性演化，这一过程完全契合达尔文自然选择学说的核心观点
（适者生存、不适者被淘汰），也是高考“自然选择与生物进化”的核心考点。
4. 与高考考点的关联（具体命题角度和答题踩点，适配高考设问）：
① 生殖隔离的相对性：高考常以“北极熊与灰熊杂交产生可育后代”为情境，考查生殖隔离的定义、判
断标准，以及生殖隔离与物种演化的关系（答题踩点：生殖隔离的标志是不能产生可育后代，两者杂交可
产生可育后代，说明生殖隔离具有相对性）；
② 种群基因频率的变化与生物进化：常考查“气候变化如何影响北极熊种群的基因频率”，答题踩点：
气候变暖导致北极熊栖息地缩小、食物减少，耐寒、专食海豹的基因频率下降，杂食、耐温暖的基因频率
上升，种群基因频率定向改变，推动生物进化；
③ 生物对环境的适应：常考查“‘灰北极熊’的适应性性状形成的原因”，答题踩点：自然选择的结
果，继承了亲本的优良性状，适应气候变暖后的北极环境；
④ 生物多样性的内涵：常考查“杂交对生物多样性的影响”，答题踩点：增加基因多样性和物种多样
性，为生物进化提供原材料；
⑤ 气候变化对生态系统的影响：常结合该热点，考查气候变化对物种栖息地、种间关系的影响，进而分
析对生态系统稳定性的影响。
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1. （2026 届高三模拟）全球气候变暖导致北极冰川融化，北极熊的栖息地缩小，与南部迁移的灰熊出现
活动范围重叠，进而发生杂交，产生可育的“灰北极熊”后代。该现象成为气候变化下生物适应性演化的
典型案例。请结合所学知识，回答下列问题：
（1）北极熊与灰熊属于不同的物种，通常情况下存在生殖隔离，但二者能杂交产生可育后代，说明生殖
隔离具有______性；从物种的定义来看，“灰北极熊”______（填“属于”或“不属于”）新物种，理由
是______。
（2）从种群基因频率的角度，分析气候变化对北极熊种群的影响；北极熊与灰熊的杂交，对两个种群的
基因多样性和进化有何意义？
（3）“灰北极熊”继承了北极熊的耐寒能力和灰熊的杂食性，比北极熊更能适应气候变暖后的环境，试
从自然选择的角度，分析“灰北极熊”种群数量可能的变化趋势，并说明原因。
（4）若气候持续变暖，北极地区的海冰进一步减少，试分析这对北极熊、灰熊和“灰北极熊”三个种群
的影响，以及对北极地区生物多样性的影响。
【答案】（1）相对；不属于；“灰北极熊”是北极熊与灰熊的杂交后代，能与北极熊、灰熊杂交产生可
育后代，没有形成生殖隔离，不符合新物种的定义（新物种需与原物种存在生殖隔离，不能杂交产生可育
后代）。
（2）气候变化对北极熊种群的影响：① 气候变暖导致北极海冰融化，北极熊的栖息地缩小、食物（海
豹）减少，导致北极熊种群数量下降；② 栖息地和食物的变化作为选择压力，导致北极熊种群中适应温
暖环境、杂食性的基因频率上升，耐寒、专食海豹的基因频率下降，种群基因频率发生定向改变，推动北
极熊种群的进化。
杂交对两个种群的意义：① 杂交促进了北极熊与灰熊种群之间的基因交流，将两个种群的优良基因（如
北极熊的耐寒基因、灰熊的杂食基因）整合到一起，增加了两个种群的基因多样性；② 基因交流为生物
进化提供了更多的原材料，加快了两个种群的进化速度，使种群更能适应气候变化后的环境；③ 杂交产
生的后代可能具有更优的适应性性状，进一步丰富了生物的多样性。
（3）变化趋势：“灰北极熊”种群数量可能逐渐增加，成为北极地区的优势种群。
原因：① 自然选择的核心是适者生存，气候变暖导致北极环境逐渐变得温暖，食物种类发生变化（海豹
数量减少，植物、小型哺乳动物数量增加）；② “灰北极熊”继承了北极熊的耐寒能力，能适应北极的
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低温环境，同时继承了灰熊的杂食性，可利用多种食物资源，比北极熊（专食海豹）更能适应食物种类的
变化；③ 适应环境的“灰北极熊”生存和繁殖的机会增加，种群数量逐渐增加，而不适应环境的北极熊
种群数量可能进一步下降，最终“灰北极熊”可能成为优势种群。
（4）对三个种群的影响：① 北极熊：栖息地进一步缩小，食物更加匮乏，种群数量持续下降，甚至可能
面临濒危或灭绝的风险；② 灰熊：栖息地继续向北部扩展，但北极地区的低温环境可能限制其种群数量
的增长，同时与“灰北极熊”存在竞争关系，种群数量增长缓慢；③ “灰北极熊”：适应性最强，能充
分利用北极的环境和食物资源，种群数量逐渐增加，成为北极地区的主要种群之一。
对生物多样性的影响：① 若北极熊种群数量持续下降甚至灭绝，会导致物种多样性降低，同时北极熊特
有的基因消失，导致基因多样性降低；② “灰北极熊”的出现丰富了物种的类型，增加了基因多样性，
在一定程度上弥补了北极熊种群减少带来的生物多样性损失；③ 整体来看，气候持续变暖会导致北极地
区的物种组成发生改变，部分不适应环境的物种消失，生物多样性面临威胁。
【分析】本题以北极熊与灰熊杂交为情境，考查生殖隔离、种群基因频率变化、自然选择、生物多样性等
核心考点，契合高考“热点情境+核心素养”的命题导向，侧重考查学生的逻辑分析和应用迁移能力。解
题的关键是结合热点拆解中的知识点，理解生殖隔离的相对性、杂交对基因多样性的影响，以及自然选择
对种群数量的调控作用。
【详解】（1）生殖隔离是指不同物种之间不能杂交，或杂交后不能产生可育后代，北极熊与灰熊能杂交
产生可育后代，说明生殖隔离具有相对性；新物种的定义是与原物种存在生殖隔离，不能杂交产生可育后
代，“灰北极熊”能与北极熊、灰熊杂交产生可育后代，没有形成生殖隔离，因此不属于新物种。
（2）气候变化对北极熊种群的影响，主要从栖息地、食物变化对种群数量和基因频率的影响入手；杂交
的意义，重点分析基因交流对基因多样性和生物进化的作用，结合基因多样性的内涵和生物进化的原材料
进行解读。
（3）自然选择的核心是“适者生存”，结合“灰北极熊”的适应性性状（耐寒、杂食）和气候变暖后的
环境变化，分析其种群数量的变化趋势，说明适应环境的个体更易生存和繁殖，推动种群数量增加。
（4）气候持续变暖对三个种群的影响，需结合每个种群的适应性特点，分析栖息地、食物、竞争关系对
种群数量的影响；对生物多样性的影响，从物种多样性和基因多样性两个角度分析，既要考虑北极熊种群
减少的负面影响，也要考虑“灰北极熊”出现的积极影响。
2. （2026 届高三模拟）生物的适应性演化是长期自然选择的结果，气候变化作为重要的选择压力，推动
生物种群的基因频率发生定向改变。北极熊与灰熊的杂交现象，是生物在气候变化下适应性演化的生动体
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现，同时也与生物多样性保护密切相关。请回答下列问题：
（1）北极熊长期生活在北极地区，形成了耐寒、专食海豹的适应性性状，这些适应性性状的形成是
______的结果；灰熊生活在温带和寒温带地区，具有杂食性、适应多种环境的特点，两者的适应性性状差
异，主要是由______和______共同作用导致的。
（2）北极熊与灰熊的杂交后代“灰北极熊”，其体细胞中染色体数目与北极熊、灰熊相同，试分析这一
特点对“灰北极熊”可育性的影响；若两者的染色体数目不同，杂交后代是否可育？请说明理由。
（3）从生物多样性的角度，分析北极熊与灰熊杂交对北极地区生物多样性的影响；若人类活动导致北极
熊种群数量进一步减少，会对生物多样性产生怎样的额外影响？
（4）结合所学知识，说明气候变化下生物适应性演化的基本过程，以及这一过程在高考中的命题重点。
【答案】（1）自然选择；遗传物质（基因）；环境因素
（2）影响：① 北极熊与灰熊的染色体数目相同，杂交后代“灰北极熊”的体细胞中染色体数目也与亲本
相同，减数分裂时，染色体能正常联会、分离，形成可育的配子，因此“灰北极熊”具有可育性；② 若
两者的染色体数目不同，杂交后代的体细胞中染色体数目为亲本染色体数目的平均值，减数分裂时，染色
体无法正常联会、分离，不能形成可育的配子，因此杂交后代不可育。
理由：可育性的关键是减数分裂能否形成可育的配子，染色体数目相同的亲本杂交，后代染色体数目正
常，减数分裂时染色体联会、分离正常，可形成可育配子；染色体数目不同的亲本杂交，后代染色体数目
异常，联会紊乱，无法形成可育配子。
（3）杂交对生物多样性的影响：① 基因多样性：杂交促进了北极熊与灰熊的基因交流，将两个种群的不
同基因整合到一起，增加了北极地区的基因多样性；② 物种多样性：“灰北极熊”的出现丰富了北极地
区的物种类型，使物种多样性得到一定程度的提升；③ 生态系统多样性：“灰北极熊”的杂食性的特
点，可能改变北极地区的食物链和食物网，丰富生态系统的结构，提升生态系统多样性。
人类活动导致北极熊种群数量减少的额外影响：① 基因多样性降低：北极熊种群数量减少，会导致其特
有的基因（如耐寒基因）逐渐消失，降低基因多样性；② 物种多样性面临威胁：若北极熊种群数量持续
减少甚至灭绝，会导致北极地区的物种数目减少，破坏物种多样性；③ 生态系统稳定性下降：北极熊作
为北极生态系统的顶级消费者，其数量减少会破坏食物链和食物网，导致生态系统的自我调节能力下降，
稳定性降低，进一步影响生物多样性。
（4）气候变化下生物适应性演化的基本过程：① 气候变化导致环境条件发生改变（如温度升高、栖息地
变化、食物种类变化），形成新的选择压力；② 生物种群中存在个体差异，部分个体具有适应新环境的
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基因突变（如杂食性基因、耐寒性基因）；③ 自然选择发挥作用，适应新环境的个体生存和繁殖的机会
增加，不适应新环境的个体被淘汰；④ 适应新环境的基因频率逐渐上升，不适应的基因频率逐渐下降，
种群基因频率发生定向改变；⑤ 长期积累后，种群的适应性性状发生明显变化，甚至出现新的物种（若
形成生殖隔离）。
高考命题重点：① 自然选择对种群基因频率的影响（结合具体情境分析基因频率的变化）；② 生殖隔离
的相对性（如北极熊与灰熊杂交产生可育后代）；③ 生物对环境的适应（适应性性状的形成过程）；④
生物多样性的内涵及保护（杂交对生物多样性的影响、人类活动对生物多样性的破坏）；⑤ 演化与生态
系统的关系（适应性演化对生态系统稳定性的影响）。
【分析】本题围绕生物适应性演化的核心机制，结合北极熊与灰熊杂交的热点，考查自然选择、染色体与
可育性、生物多样性等考点，重点考查学生的逻辑推理和知识迁移能力。解题时需结合热点拆解中的演化
机制，分析适应性性状的形成、染色体数目与可育性的关系，以及杂交对生物多样性的影响，同时梳理演
化的基本过程，对接高考命题重点。
【详解】（1）适应性性状的形成是自然选择的结果，自然选择决定生物进化的方向；生物的性状是遗传
物质（基因）和环境因素共同作用的结果，北极熊与灰熊的适应性性状差异，正是基因和环境共同作用的
体现。
（2）可育性的关键是减数分裂能否形成可育配子，染色体数目相同的亲本杂交，后代染色体数目正常，
联会、分离正常，可形成可育配子；染色体数目不同的亲本杂交，后代染色体数目异常，联会紊乱，无法
形成可育配子，结合这一原理，分析“灰北极熊”的可育性及染色体数目不同时的情况。
（3）杂交对生物多样性的影响，需从基因多样性、物种多样性、生态系统多样性三个层次分析，结合杂
交带来的基因交流和物种类型增加进行解读；人类活动的额外影响，重点分析种群数量减少对基因多样
性、物种多样性和生态系统稳定性的破坏。
（4）生物适应性演化的基本过程，需遵循“环境变化—选择压力—个体差异—自然选择—基因频率改变
—性状演化”的逻辑，逐步梳理；高考命题重点结合核心考点，对接情境化命题，突出对演化机制和生物
多样性的考查。
3. （2026 届高三模拟）随着全球气候变暖，北极地区的生态环境发生显著变化，北极熊的栖息地破坏、
食物短缺，与灰熊的杂交现象日益频繁，产生了多种杂交后代。研究发现，不同杂交后代的适应性存在差
异，部分后代更能适应温暖环境，部分后代则仍保留北极熊的耐寒特性。请结合所学知识，回答下列问
题：
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（1）北极熊与灰熊的杂交后代存在适应性差异，这种差异的根本原因是______；从变异的类型来看，这
种差异属于______变异，该变异的特点是______。
（2）研究发现，“灰北极熊”的杂食性性状由一对等位基因（A/a）控制，其中A 基因控制杂食性，a 基
因控制肉食性（专食海豹）。若北极熊的基因型多为aa，灰熊的基因型多为AA，杂交后代的基因型为
Aa，表现为杂食性。试分析杂交后代Aa 的适应性优势，并从基因频率的角度，分析长期来看北极地区
“灰北极熊”种群中A 基因频率的变化趋势。
（3）若气候变暖速度加快，北极地区的食物种类发生剧烈变化，海豹数量急剧减少，植物和小型哺乳动
物数量增加，试分析这对“灰北极熊”种群中A、a 基因频率的影响，以及对种群适应性的影响。
（4）结合北极熊与灰熊的杂交现象，分析生物适应性演化与生物多样性保护的关系，以及人类在应对气
候变化、保护生物多样性中应采取的措施。
【答案】（1）基因的多样性（或基因差异）；基因重组；不定向性、随机性、可遗传性
（2）适应性优势：① Aa 表现为杂食性，既能像北极熊一样捕食海豹，也能像灰熊一样食用植物和小型哺
乳动物，食物来源更广泛；② 气候变暖导致海豹数量减少，植物和小型哺乳动物数量增加，杂食性的Aa
比肉食性的aa（北极熊）更能适应食物种类的变化，生存和繁殖的机会更多；③ Aa 继承了北极熊的耐寒
能力，能适应北极的低温环境，同时具有灰熊的环境适应能力，适应性更强。
A 基因频率的变化趋势：长期来看，A 基因频率会逐渐上升，a 基因频率会逐渐下降。
原因：① 自然选择的作用，杂食性的Aa 适应性更强，生存和繁殖的机会更多，能将A 基因传递给后代；
② 肉食性的aa 适应性较弱，生存和繁殖的机会减少，a 基因传递给后代的概率降低；③ 随着气候持续变
暖，食物种类的变化进一步加剧，A 基因的优势更加明显，A 基因频率逐渐上升，a 基因频率逐渐下降。
（3）对基因频率的影响：① 海豹数量急剧减少，肉食性的aa 个体因食物匮乏，生存和繁殖的机会大幅下
降，a 基因频率快速下降；② 植物和小型哺乳动物数量增加，杂食性的Aa 个体食物来源充足，生存和繁
殖的机会增加，A 基因频率快速上升；③ 长期来看，A 基因频率会逐渐趋近于1，a 基因频率会逐渐趋近
于0。
对种群适应性的影响：① 种群中A 基因频率上升，杂食性个体比例增加，种群的适应性逐渐增强，能更
好地适应气候变暖后的环境和食物变化；② 随着a 基因频率下降，肉食性个体比例减少，种群中与肉食性
相关的基因（如捕食海豹的相关基因）逐渐消失，基因多样性有所降低；③ 若气候发生逆转（如变
冷），海豹数量恢复，种群中因缺乏a 基因，可能会面临适应能力下降的风险。
（4）适应性演化与生物多样性保护的关系：① 生物适应性演化是生物多样性形成的重要动力，气候变化
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推动生物的适应性演化，产生新的适应性性状和杂交后代，丰富生物多样性；② 生物多样性为生物适应
性演化提供了原材料，基因多样性越高，生物的变异类型越多，越能适应环境的变化，实现适应性演化；
③ 保护生物多样性，就是保护生物的基因多样性和物种多样性，为生物适应性演化提供保障，避免因物
种灭绝导致演化中断。
人类应采取的措施：① 减少温室气体排放，减缓气候变暖的速度，保护北极熊、灰熊的栖息地，为生物
提供稳定的生存环境；② 建立自然保护区，保护北极地区的生物多样性，禁止过度捕猎和人类活动的干
扰；③ 加强对生物适应性演化的监测和研究，了解气候变化对生物种群的影响，为生物多样性保护提供
科学依据；④ 推广清洁能源，优化产业结构，实现“双碳”目标，从根本上缓解气候变化对生物多样性
的威胁。
【分析】本题以北极熊与灰熊杂交后代的适应性差异为情境，考查基因重组、基因频率变化、自然选择、
生物多样性保护等考点，侧重考查学生的逻辑分析和综合应用能力。解题的关键是结合基因频率变化的原
理，分析自然选择对基因频率的影响，以及适应性演化与生物多样性保护的关系，同时提出合理的保护措
施。
【详解】（1）杂交后代的适应性差异，根本原因是北极熊与灰熊的基因存在差异，杂交过程中发生基因
重组，产生了不同的基因型，进而表现出不同的适应性性状；基因重组属于可遗传变异，具有不定向性、
随机性、可遗传性的特点。
（2）Aa 的适应性优势，结合杂食性的特点和气候变暖后的食物变化，分析其食物来源广泛、适应性强的
优势；基因频率的变化趋势，结合自然选择对不同基因型个体的影响，说明A 基因频率上升、a 基因频率
下降的原因。
（3）气候变暖加快、食物种类剧烈变化对基因频率的影响，重点分析食物变化对Aa 和aa 个体生存繁殖的
影响，进而导致A、a 基因频率的变化；对种群适应性的影响，既要考虑适应性增强的积极方面，也要考
虑基因多样性降低的潜在风险。
（4）适应性演化与生物多样性保护的关系，从演化对多样性的推动作用和多样性对演化的保障作用两个
方面分析；人类采取的措施，围绕“减缓气候变化、保护栖息地、保护生物多样性、加强研究”展开，确
保措施具有针对性和可操作性。
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1. （2026 届高考预测）全球气候变暖导致北极地区的生态环境发生改变，北极熊与灰熊的杂交现象成为
生物适应性演化的重要案例，同时也引发了人们对生物多样性保护的关注。请结合所学知识，回答下列问
题：
（1）北极熊与灰熊杂交产生可育后代，说明二者的______亲缘关系较近，杂交过程中发生的______的变
异，为生物适应性演化提供了原材料。
（2）若“灰北极熊”的耐寒性由一对等位基因（B/b）控制，B 基因控制耐寒，b 基因控制不耐寒，杂交
后代的基因型为Bb，表现为中度耐寒。试分析气候变暖对“灰北极熊”种群中B、b 基因频率的影响，以
及这种变化对种群适应性的意义。
（3）从生殖隔离和物种演化的角度，分析北极熊与灰熊的杂交现象，若气候持续变暖，长期来看，这两
个种群可能会发生怎样的演化趋势？
（4）结合该热点，分析高考中可能考查的“生物适应性演化”相关考点，并设计一个情境化命题片段。
【答案】（1）亲缘关系；基因重组
（2）对基因频率的影响：气候变暖导致北极地区温度升高、积雪减少，耐寒性弱的个体（bb）更易适应
温暖环境，生存和繁殖的机会增加；耐寒性强的个体（BB）因环境变暖，生存优势减弱，生存和繁殖的机
会减少；长期来看，种群中B 基因频率逐渐下降，b 基因频率逐渐上升。
对种群适应性的意义：B、b 基因频率的变化，使“灰北极熊”种群的耐寒性逐渐向中度耐寒甚至不耐寒转
变，适应气候变暖后的北极环境，避免因环境变化导致种群灭绝，确保种群的延续，同时体现了生物对气
候变化的适应性演化。
（3）演化趋势：① 若气候持续变暖，北极熊与灰熊的活动范围重叠范围进一步扩大，杂交现象更加频
繁，基因交流更加充分；② 长期来看，两个种群的基因频率会逐渐融合，北极熊种群的耐寒基因频率下
降，灰熊种群的杂食基因频率上升，最终可能形成一个新的物种（若形成生殖隔离）；③ 若气候变暖速
度放缓或出现波动，两个种群可能维持现状，形成“杂交后代与亲本共存”的局面，基因频率保持相对稳
定。
（4）核心考点：① 生殖隔离的相对性；② 基因重组与生物进化的关系；③ 自然选择对种群基因频率的
影响；④ 生物适应性演化的机制；⑤ 物种演化的趋势。
情境化命题片段：全球气候变暖导致北极冰川融化，北极熊的栖息地缩小，与向北部扩展的灰熊频繁杂
交，产生的“灰北极熊”表现为中度耐寒、杂食性，比北极熊更能适应温暖环境。请回答下列问题：
（1）北极熊与灰熊杂交产生可育后代，说明二者的生殖隔离具有什么特点？（2）若“灰北极熊”的耐寒
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性由等位基因B/b 控制，随着气候持续变暖，该种群中B、b 基因频率会发生怎样的变化？请结合自然选
择的原理说明原因。
【分析】本题以北极熊与灰熊杂交为核心热点，综合考查生物适应性演化、基因频率变化、生殖隔离、高
考命题设计等考点，契合高考“热点情境+核心素养”的命题导向，侧重考查学生的逻辑推理、知识迁移
和命题设计能力。解题的关键是结合生物演化的核心原理，分析基因频率变化、演化趋势，同时对接高考
考点，设计合理的情境化命题。
【详解】（1）北极熊与灰熊属于不同物种，但能杂交产生可育后代，说明二者的亲缘关系较近；杂交过
程中发生的基因重组，将两个种群的不同基因整合，为生物适应性演化提供了原材料。
（2）基因频率的变化由自然选择决定，气候变暖导致温暖环境成为选择压力，不耐寒个体更具生存优
势，因此b 基因频率上升、B 基因频率下降；这种变化的意义是使种群适应环境变化，确保种群延续，体
现适应性演化的核心逻辑。
（3）演化趋势围绕气候变暖对两个种群杂交频率、基因交流的影响展开，分“气候持续变暖”和“气候
波动”两种情况分析，结合生殖隔离的形成条件，推测种群演化的可能结果。
（4）核心考点围绕生物适应性演化的核心知识点梳理，确保全面贴合高考考查重点；情境化命题片段结
合热点情境，设计简短、针对性强的设问，契合高考情境化命题的特点，考查核心知识点的应用。
2. （2026 届高考预测）气候变化背景下，生物的适应性演化速度加快，除北极熊与灰熊杂交外，北极地
区的北极狐也出现了毛色变浅、体型略有变小的适应性变化，以适应气温升高、积雪减少的环境。请结合
所学知识，回答下列问题：
（1）北极狐毛色变浅、体型变小的适应性变化，本质是______定向改变的结果，该过程中，北极狐种群
内的______为演化提供了原材料。
（2）从自然选择与适应性的关系角度，分析北极狐毛色变浅对其生存的优势；若气候突然变冷、积雪增
多，这种适应性变化会对北极狐种群产生怎样的影响？
（3）北极狐的适应性变化与北极熊与灰熊的杂交演化，体现了生物适应性演化的两种不同路径，请分别
说明这两种演化路径的特点，并分析二者的共同之处。
（4）结合北极狐的适应性演化案例，推测高考中可能围绕“环境变化与生物适应性”设计的命题角度，
并简要说明解题的核心思路。
【答案】（1）种群基因频率；可遗传变异（基因突变、基因重组）
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（2）生存优势：气候变暖导致北极地区积雪减少，毛色变浅的北极狐不易被天敌发现，同时也不易被猎
物察觉，提高捕食效率；体型变小可减少能量消耗，适应气候变暖后食物资源的变化，提升生存能力。
对种群的影响：若气候突然变冷、积雪增多，毛色变浅的北极狐易被天敌和猎物发现，捕食效率下降，生
存机会减少；体型变小的个体能量储备不足，难以抵御低温环境，种群数量会下降，甚至可能导致部分个
体死亡，种群基因频率会向“毛色加深、体型变大”的方向变化，以适应环境逆转。
（3）演化路径特点：① 北极狐的演化路径：通过种群内部的可遗传变异（基因突变、基因重组），在自
然选择的作用下，种群基因频率发生定向改变，形成适应性性状（毛色变浅、体型变小），属于“内部变
异+自然选择”的演化路径；② 北极熊与灰熊的杂交演化路径：通过不同物种间的基因交流（基因重
组），整合两个种群的优良基因，产生适应性更强的杂交后代，属于“基因交流+自然选择”的演化路
径。
共同之处：① 都以气候变化为选择压力，推动种群的适应性演化；② 都依赖可遗传变异（基因重组或基
因突变）提供演化原材料；③ 最终都实现种群基因频率的定向改变，使种群适应环境变化；④ 都体现了
“适者生存”的自然选择核心原理。
（4）命题角度：① 结合北极狐的适应性变化，考查自然选择对种群基因频率的影响及生物适应性演化的
机制；② 分析环境变化（如气候变冷、变暖）对北极狐种群数量和基因频率的影响；③ 对比北极狐与北
极熊、灰熊的演化路径，考查生物演化的多样性；④ 结合北极狐的演化案例，探究生物适应性性状的形
成过程。
解题核心思路：① 审题：明确题干情境核心（环境变化与北极狐适应性演化），找出设问考查的核心考
点（自然选择、基因频率、演化机制）；② 对接考点：将环境变化与自然选择、基因频率变化、适应性
性状形成的逻辑链条对接，理清“环境变化—选择压力—变异—自然选择—基因频率改变—适应性演化”
的关系；③ 分析推理：结合北极狐的适应性性状（毛色、体型），分析其与环境变化的适配性，以及环
境逆转时的种群变化；④ 规范答题：分点作答，结合情境组织语言，确保答案贴合设问要求，体现自然
选择的核心原理。
【分析】本题以北狐适应性演化为情境，综合考查自然选择、基因频率变化、生物演化路径及高考命题预
测，侧重考查学生的逻辑分析、对比归纳和解题思路梳理能力，契合高考“热点情境+核心素养”的命题
特点。解题的关键是结合生物适应性演化的机制，分析北极狐的性状变化与环境的关系，对比不同演化路
径的差异，梳理高考解题思路。
【详解】（1）生物适应性演化的本质是种群基因频率的定向改变，而可遗传变异（基因突变、基因重
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组）为演化提供了原材料，北极狐的毛色、体型变化正是可遗传变异经自然选择的结果。
（2）毛色变浅的生存优势，结合捕食和反捕食的角度分析，贴合北极地区积雪减少的环境变化；环境逆
转时的影响，围绕性状与环境的不匹配性，分析种群数量和基因频率的变化，体现自然选择的动态性。
（3）演化路径特点分别梳理北极狐（内部变异）和北极熊与灰熊（基因交流）的差异，共同之处围绕选
择压力、变异原材料、基因频率改变、自然选择原理四个方面总结，确保逻辑连贯。
（4）命题角度结合北极狐演化案例，对接高考常见命题形式，突出“环境变化与适应性”的核心关联；
解题核心思路围绕“审题—对接考点—分析推理—规范答题”展开，帮助学生梳理高考答题逻辑，提升答
题规范性。
3. （2026 届高考预测）人类活动（如温室气体排放、栖息地破坏）加剧了气候变化，进而影响生物的适
应性演化和生物多样性。北极熊与灰熊的杂交现象、北极狐的适应性变化，均是生物应对气候变化的被动
响应。请结合所学知识，回答下列问题：
（1）人类活动导致的气候变化，作为______压力，推动生物种群的基因频率发生定向改变，这体现了
______对生物演化的影响。
（2）若人类采取措施减缓气候变化，保护北极熊、灰熊和北极狐的栖息地，试分析这对生物适应性演化
的影响；从生物多样性保护的角度，说明该措施的意义。
（3）结合生物适应性演化的机制，分析为什么有的生物能快速适应气候变化，而有的生物会面临濒危甚
至灭绝的风险？
（4）结合本热点，分析高考中可能将“生物适应性演化”与“碳中和”“生态保护”结合考查的命题情
境，并列出可能考查的核心知识点。
【答案】（1）选择；人类活动
（2）对生物适应性演化的影响：① 减缓气候变化，保护栖息地，可降低环境变化的选择压力，使生物种
群有足够的时间进行适应性演化，避免因环境变化过快导致种群无法适应而灭绝；② 保护栖息地可维持
生物种群的稳定，减少基因流失，为适应性演化提供充足的基因多样性（原材料）；③ 减少人类活动干
扰，可让自然选择正常发挥作用，推动生物种群向适应自然环境的方向演化，避免人为因素导致的演化中
断。
对生物多样性保护的意义：① 保护栖息地，可避免生物因栖息地破坏而灭绝，维持物种多样性；② 减缓
气候变化，可减少因环境不适导致的物种数量下降，保护基因多样性和生态系统多样性；③ 维持生物种
群的稳定，为生物适应性演化提供保障，进一步丰富生物多样性，形成“保护—演化—多样性提升”的良
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性循环。
（3）能快速适应气候变化的原因：① 基因多样性高，可遗传变异类型多，更易出现适应新环境的性状；
② 繁殖速度快，世代周期短，可快速将适应环境的基因传递给后代，实现种群基因频率的快速改变；③
具有较强的环境适应能力（如杂食性、广栖息地），能快速调整自身代谢或行为，适应环境变化。
面临濒危甚至灭绝的风险的原因：① 基因多样性低，可遗传变异少，难以产生适应新环境的性状；② 繁
殖速度慢，世代周期长，无法快速适应环境的快速变化；③ 对环境的适应性强（如专一性食物、特定栖
息地），环境变化后，食物或栖息地消失，无法调整自身适应，导致种群数量急剧下降。
（4）可能的命题情境：① 以“气候变化—北极生物适应性演化—云南碳中和示范区生态保护”为综合情
境，考查生物适应性演化、生物多样性保护与碳循环的关联；② 结合图表（如北极生物种群数量变化、
示范区碳汇能力变化、生物适应性性状数据），考查自然选择、碳循环、生态保护措施等知识点；③ 以
“人类活动—气候变化—生物适应性演化—碳中和”为逻辑链，考查人类活动对生物演化、碳循环的影
响，以及生态保护与碳中和的协同推进。
核心知识点：① 生物适应性演化的机制（自然选择、基因频率变化、可遗传变异）；② 人类活动对气候
变化、生物演化、生物多样性的影响；③ 碳循环的过程及生态系统碳汇能力；④ 生物多样性的内涵及保
护措施；⑤ 碳中和与生态保护的关联。
【分析】本题围绕人类活动、气候变化、生物适应性演化与碳中和的关联，综合考查自然选择、生物多样
性、碳循环等核心考点，侧重考查学生的综合应用、逻辑分析和归纳总结能力，契合高考“多热点融合
+综合应用”的命题特点。解题的关键是理清各知识点之间的逻辑关联，结合热点情境，规范组织答案，
对接高考命题规律。
【详解】（1）人类活动导致的气候变化，作为自然选择的压力，推动生物种群基因频率定向改变，体现
了人类活动对生物演化的直接影响，契合高考对“人类活动与生态环境”关联的考查重点。
（2）减缓气候变化、保护栖息地对生物适应性演化的影响，围绕选择压力、基因多样性、演化时间三个
方面分析；对生物多样性的意义，从物种、基因、生态系统三个层次展开，体现“保护—演化—多样性”
的良性循环。
（3）生物适应能力差异的原因，从基因多样性、繁殖速度、环境适应性三个角度对比分析，结合具体案
例（如杂食性生物vs 专一性生物），确保逻辑清晰，贴合生物演化的核心原理。
（4）命题情境结合“生物适应性演化—碳中和—生态保护”的综合逻辑，设计多热点融合的情境，贴合
高考命题趋势；核心知识点围绕三个热点的关联考点梳理，确保全面且贴合高考考查重点，为学生备考提
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供明确方向。
猜押3 碳中和背景下的生态入侵与生物多样性保护
1. 热点背景（高考情境化细节，贴合命题趋势）：随着全球碳中和生态修复工程的推进，各国加强生态交
流与合作，外来物种入侵的途径不断增多（如国际贸易、跨境引种、人员流动携带），成为威胁生物多样
性、阻碍碳中和目标实现的重要生态问题。我国云南碳中和生物圈示范区，在推进“森林碳汇+湿地固
碳”生态修复过程中，频繁遭遇外来入侵物种的侵扰，其中最典型的是紫茎泽兰（陆生入侵植物）和水葫
芦（水生入侵植物）——紫茎泽兰主要通过货物运输、风力传播，入侵示范区的森林、草原区域；水葫芦
主要通过人工引种（初期用于净化水质）、水体流动，入侵湿地、湖泊区域，这些入侵物种不仅破坏本地
生物多样性，还严重削弱生态系统的碳汇能力，干扰碳循环平衡，成为生态修复和碳中和建设中的重点防
控对象，也是高考“生态问题+碳中和”情境命题的高频素材。
2. 生态入侵与碳中和的关联（具体逻辑和数据细节，适配高考“分析类”设问）：生态入侵与碳中和之间
存在双向影响，核心关联集中在碳循环的稳定性和碳汇能力上，具体表现为：
① 入侵物种削弱生态系统碳汇能力：入侵物种通常具有繁殖能力强、适应范围广、竞争力强的特点（如
紫茎泽兰每年可繁殖大量种子，扩散速度快；水葫芦单株每天可繁殖数十株），会与本地固碳植物（如云
南松、芦苇）争夺阳光、水分、养分、空间等资源，导致本地固碳植物生长受阻、大量死亡，进而降低生
态系统的光合作用效率——据监测，紫茎泽兰入侵区域，本地植物的光合作用效率下降30%-50%，碳固定
量大幅减少，直接削弱生态系统的碳汇能力；
② 入侵物种干扰碳循环平衡：入侵物种大量繁殖后，其遗体、残枝败叶被分解者分解时，会释放大量
CO₂（如1 公顷水葫芦死亡后，分解过程可释放约1.2 吨CO₂），同时入侵物种破坏本地生态系统的物质循
环和能量流动，导致碳吸收与碳排放失衡，打破碳循环的稳定性，进一步加剧温室效应，阻碍碳中和目标
的实现；
③ 防控生态入侵可提升碳汇能力：通过科学防控入侵物种，恢复本地植被结构，可使生态系统的碳固定
量恢复甚至提升，据云南示范区实践数据，清除紫茎泽兰后，种植本地植物的区域，碳汇能力可在2-3 年
内提升40%以上，成为推进碳中和的重要辅助措施。
3. 生态入侵的防控技术与生态工程原理应用（具体技术细节和原理对应关系，便于高考“措施类”设问答
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题）：结合云南示范区的实践，生态入侵防控需遵循“科学防控、避免二次生态问题”的原则，结合生态
工程原理，采用“物理+生物+化学+源头防控”的综合模式，具体如下：
① 物理防控：适用于入侵范围较小、密度较低的区域，主要采用人工拔除、机械切割、焚烧（集中焚烧
后用于发电，实现碳回收）等方式，快速减少入侵物种数量，优点是对环境无污染，缺点是耗时耗力，适
合小规模防控；
② 生物防控：核心是利用种间捕食关系，引入入侵物种的专一性天敌（需经过严格的实验室筛选和野外
试验，避免二次入侵），如防控紫茎泽兰，引入其专一性天敌——泽兰实蝇（仅以紫茎泽兰的种子、叶片
为食），防控水葫芦，引入水葫芦象甲，这种方式契合生态工程的自生原理，可长期、稳定控制入侵物种
数量，且成本较低；
③ 化学防控：适用于入侵范围较大、密度较高的区域，使用环保型除草剂（如草甘膦改良剂），精准喷
洒在入侵物种生长区域，减少对本地植物和土壤、水体的污染，使用时需严格控制剂量，避免环境污染；
④ 源头防控：结合生态工程的整体性原理，加强对外来物种的检疫监管（如口岸检疫、引种检疫），禁
止引入可能造成入侵的物种，同时加强宣传教育，减少人类活动（如随意丢弃外来植物种子、不合理引
种）对生态系统的干扰；
⑤ 综合防控：核心是“防控+修复”结合，清除入侵物种后，及时种植本地固碳植物（如森林区域种植云
南松，湿地区域种植芦苇），恢复本地植被结构，完善生态系统的营养结构，提升生态系统的抵抗力稳定
性，从根本上抵御入侵物种的再次入侵，同时提升碳汇能力，实现“防控入侵+碳中和”的协同推进。
4. 与高考考点的关联（具体命题角度和答题踩点，贴合高考高频设问）：
① 生态入侵的危害及防控措施：高考常以“云南示范区入侵物种防控”为情境，考查入侵物种的危害
（答题踩点：争夺资源、破坏生物多样性、削弱碳汇能力、干扰碳循环）和防控措施（答题踩点：物理防
控、生物防控、化学防控、源头防控，结合生态工程原理）；
② 生态系统的稳定性与自我调节能力：常考查“入侵物种为何会破坏生态系统稳定性”，答题踩点：入
侵物种导致本地物种减少，物种丰富度下降，营养结构简单化，自我调节能力下降，抵抗力稳定性降低；
③ 生物多样性的内涵及保护措施：常考查“入侵物种对生物多样性的影响”，答题踩点：导致本地物种
数量减少、灭绝，降低基因多样性、物种多样性、生态系统多样性，防控入侵是保护生物多样性的重要举
措；④ 生态工程的原理及应用：常考查“防控入侵物种过程中，生态工程原理的具体应用”，答题踩
点：自生原理（生物防控）、协调与平衡原理（种植本地植物）、整体性原理（统筹防控与生态修复）；
⑤ 碳循环与生态系统功能的关系：常考查“入侵物种对碳循环的影响”，答题踩点：减少碳固定、增加
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碳排放，打破碳循环平衡，削弱碳汇能力；
⑥ 种间关系（竞争、捕食）在生态防控中的应用：常考查“生物防控的原理”，答题踩点：利用捕食关
系，引入专一性天敌，控制入侵物种种群数量，避免二次入侵。
1. （2026 届高三模拟）云南碳中和生物圈示范区在生态修复过程中，遭遇紫茎泽兰入侵，该入侵植物繁
殖能力强，与本地固碳植物争夺资源，严重破坏了本地生物多样性和生态系统的碳汇能力。请结合所学知
识，回答下列问题：
（1）紫茎泽兰作为外来入侵物种，其与本地固碳植物之间的种间关系是______，这种关系会导致本地固
碳植物的______下降，进而降低生态系统的碳汇能力。
（2）从生态系统稳定性和碳循环的角度，分析紫茎泽兰入侵对云南示范区生态系统的具体影响。
（3）若采用生物防控方法防控紫茎泽兰入侵，引入其天敌（如某种专一性昆虫），需注意哪些问题？请
结合生态工程的原理说明理由。
（4）除生物防控外，还可采用哪些防控措施？请结合碳中和目标，说明这些措施如何兼顾生态防控与碳
汇提升。
【答案】（1）竞争；种群数量（或存活率、光合作用效率）
（2）① 对生态系统稳定性的影响：紫茎泽兰入侵会导致本地物种数量减少，物种丰富度下降，营养结构
变得简单，生态系统的自我调节能力下降，抵抗力稳定性降低，易引发其他生态问题；② 对碳循环的影
响：紫茎泽兰与本地固碳植物竞争资源，导致本地固碳植物大量死亡，光合作用固定的碳量减少，碳汇能
力下降；同时，紫茎泽兰死亡后，其遗体被分解者分解，释放大量CO₂，打破碳吸收与碳排放的平衡，加
剧温室效应，阻碍碳中和目标的实现。
（3）需注意的问题：① 严格筛选天敌，确保其专一性，仅以紫茎泽兰为食，不捕食本地物种，避免引入
的天敌成为新的入侵物种；② 控制天敌的引入数量，避免其种群数量过度增长，破坏生态系统的种间平
衡；③ 监测天敌的生存状态和对紫茎泽兰的防控效果，及时调整防控方案。
理由：契合生态工程的自生原理和协调与平衡原理，确保引入的天敌能与本地生态系统相适应，实现对紫
茎泽兰的有效防控，同时不破坏本地生态系统的结构和功能，保障生物多样性和碳循环的正常进行。
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（4）其他防控措施：① 物理防控：人工拔除紫茎泽兰，集中处理（如焚烧后用于发电，实现碳回收），
减少其扩散；② 化学防控：使用环保型除草剂，精准喷洒在紫茎泽兰生长区域，减少对本地植物和环境
的污染；③ 综合防控：在清除紫茎泽兰后，种植本地固碳树种和草本植物，恢复本地植被结构，提升生
态系统的碳汇能力。
兼顾生态防控与碳汇提升的原理：① 清除入侵物种，减少其对本地固碳植物的竞争，恢复本地植被的生
长，增加碳固定量；② 种植本地固碳植物，优化生态系统结构，提升光合作用效率，进一步增强碳汇能
力；③ 合理处理入侵物种，实现碳资源的回收利用，减少碳排放，助力碳中和目标的实现。
【分析】本题以云南示范区外来物种入侵为情境，考查种间关系、生态系统稳定性、碳循环、生态工程原
理等核心考点，契合高考“热点情境+综合应用”的命题特点，侧重考查学生的逻辑分析和应用迁移能
力。解题的关键是结合热点拆解中的生态入侵与碳中和的关联，分析入侵的危害，结合生态工程原理设计
防控措施，兼顾生态防控与碳汇提升。
【详解】（1）外来入侵物种与本地物种之间最常见的种间关系是竞争，紫茎泽兰与本地固碳植物争夺阳
光、水分、养分等资源，会导致本地固碳植物的种群数量下降，光合作用效率降低，进而减少碳固定量。
（2）从生态系统稳定性来看，入侵物种会破坏物种丰富度和营养结构，降低自我调节能力；从碳循环来
看，入侵物种会减少碳固定、增加碳排放，打破碳平衡，阻碍碳中和，结合这两个角度逐一分析即可。
（3）生物防控的核心是避免二次入侵，因此需筛选专一性天敌、控制引入数量、加强监测，结合生态工
程的自生原理和协调与平衡原理，说明这些措施的合理性，确保不破坏本地生态系统。
（4）结合物理、化学、综合防控的方法，说明每种措施的具体操作，同时对接碳中和目标，分析其如何
提升碳汇、减少碳排放，体现“防控与固碳结合”的思路。
2. （2026 届高三模拟）全球碳中和背景下，生态入侵的范围不断扩大，对生物多样性和碳循环造成严重
威胁。某研究团队在某碳中和示范区开展入侵物种调查，发现入侵植物水葫芦在湿地生态系统中大量繁
殖，覆盖水面，导致湿地生态系统功能受损。请回答下列问题：
（1）水葫芦大量繁殖覆盖水面，会导致湿地中水生植物的______减弱，进而减少碳固定量；同时，水葫
芦的大量死亡会导致分解者的______增强，释放大量CO₂，影响碳循环的平衡。
（2）从生物多样性的三个层次，分析水葫芦入侵对湿地生态系统生物多样性的影响；若湿地生态系统的
生物多样性持续下降，会对碳汇能力产生怎样的长期影响？
（3）结合生态工程的整体性原理，分析防控水葫芦入侵、恢复湿地生态系统，需统筹考虑哪些方面的因
素？
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（4）试分析生态入侵与碳中和之间的相互影响，并说明防控生态入侵对实现碳中和目标的重要意义。
【答案】（1）光合作用；分解作用（或呼吸作用）
（2）对生物多样性的影响：① 基因多样性：水葫芦入侵导致本地水生植物、动物数量减少，部分物种甚
至灭绝，导致其特有的基因消失，基因多样性降低；② 物种多样性：水葫芦大量繁殖，挤占本地物种的
生存空间，导致本地物种数量减少，物种丰富度下降，物种多样性降低；③ 生态系统多样性：水葫芦破
坏湿地生态系统的结构和功能，导致湿地生态系统的类型单一化，生态系统多样性降低。
对碳汇能力的长期影响：生物多样性下降会导致湿地生态系统的物种丰富度降低，营养结构变得简单，固
碳植物的种类和数量减少，光合作用固定的碳量持续下降；同时，生态系统的自我调节能力下降，无法有
效维持碳循环的平衡，碳汇能力逐渐减弱，难以实现区域碳中和目标。
（3）需统筹考虑的因素：① 生态因素：选择合适的防控措施，避免防控过程中对本地物种和湿地生态系
统造成二次破坏，同时种植本地水生固碳植物，恢复湿地生态系统的结构和功能；② 经济因素：防控措
施需兼顾经济性，选择成本低、效果好的防控方法（如生物防控、人工清除结合），避免过度投入；③
社会因素：加强宣传教育，提高当地居民的生态环保意识，减少人类活动（如污水排放）对湿地的干扰，
鼓励居民参与湿地保护和入侵物种防控工作，实现生态、经济、社会三大效益的统一。
（4）相互影响：① 生态入侵阻碍碳中和：入侵物种破坏本地生态系统，降低碳汇能力，增加碳排放，打
破碳平衡，阻碍碳中和目标的实现；② 碳中和工程可能加剧生态入侵：碳中和背景下的植被恢复、生态
交流等活动，可能导致外来物种通过人工引种、自然扩散等方式入侵，增加生态入侵的风险。
重要意义：① 防控生态入侵能恢复本地生态系统的结构和功能，增加固碳植物的种类和数量，提升生态
系统的碳汇能力；② 保护生物多样性，为碳循环提供稳定的生态基础，确保碳吸收与碳排放的动态平
衡；③ 减少入侵物种对生态系统的破坏，降低碳排放，助力全球碳中和目标的实现，同时维护生态系统
的稳定性。
【分析】本题以水葫芦入侵湿地为情境，考查生物多样性、碳循环、生态工程原理等考点，重点考查学生
对核心知识点的综合应用能力和逻辑分析能力。解题时需结合热点拆解中的生态入侵与碳中和的关联，从
生物多样性的三个层次分析入侵的危害，结合整体性原理设计防控思路，明确生态入侵与碳中和的相互影
响。
【详解】（1）水葫芦覆盖水面，会遮挡阳光，导致水下水生植物的光合作用减弱，碳固定量减少；水葫
芦大量死亡后，分解者会加快对其遗体的分解，分解作用增强，释放大量CO₂，影响碳循环平衡。
（2）生物多样性的三个层次为基因多样性、物种多样性、生态系统多样性，结合水葫芦入侵的特点，分
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别分析其对三个层次的破坏；生物多样性与碳汇能力密切相关，生物多样性下降会导致固碳能力减弱，从
长期来看会阻碍碳中和目标的实现。
（3）生态工程的整体性原理要求统筹生态、经济、社会三大效益，因此防控水葫芦入侵需从这三个角度
统筹考虑，确保防控措施科学、经济、可行，同时保护生态环境。
（4）生态入侵与碳中和的相互影响的双向的，既要分析生态入侵对碳中和的阻碍作用，也要考虑碳中和
工程可能带来的入侵风险；防控生态入侵的意义，重点围绕提升碳汇能力、保护生物多样性、助力碳中和
展开。
3. （2026 届高三模拟）碳中和背景下，如何平衡生态修复、生物多样性保护与生态入侵防控，成为高考
生物的重要命题方向。某碳中和示范区采用“防控入侵+植被恢复”的模式，实现了生态系统的稳定和碳
汇能力的提升。请结合所学知识，回答下列问题：
（1）该示范区在防控入侵物种时，采用“人工清除+本地植被恢复”的措施，从生态系统稳定性的角度，
分析该措施的合理性；本地植被恢复对提升碳汇能力的作用是什么？
（2）若该示范区内的入侵物种是一种外来入侵昆虫，其以本地固碳植物的叶片为食，导致本地植物大量
死亡，试分析该入侵昆虫对碳循环的具体影响，并提出针对性的防控措施。
（3）从生物进化的角度，分析外来入侵物种为何能快速适应本地环境，进而大量繁殖；本地物种为何难
以快速适应入侵物种的侵扰？
（4）结合本热点，分析高考中可能围绕“生态入侵—生物多样性保护—碳中和”设计的命题情境，并说
明解题时需把握的核心思路。
【答案】（1）合理性：① 人工清除入侵物种，可快速减少入侵物种的数量，降低其对本地生态系统的破
坏；② 种植本地植被，可增加物种丰富度，完善生态系统的营养结构，提升生态系统的自我调节能力和
抵抗力稳定性，从根本上抵御入侵物种的再次入侵；③ 本地植被与本地生态环境相适应，成活率高，能
快速发挥生态修复作用，实现生态系统的稳定。
对碳汇能力的作用：本地植被通过光合作用将大气中的CO₂ 固定为有机物，增加碳储存量；同时，本地植
被的恢复能完善生态系统结构，促进物质循环和能量流动，提升生态系统的碳汇能力，助力碳中和目标的
实现。
（2）对碳循环的影响：① 入侵昆虫以本地固碳植物的叶片为食，导致本地植物的光合作用面积减少，光
合作用效率下降，碳固定量减少，碳汇能力降低；② 本地植物大量死亡，分解者的分解作用增强，释放
大量CO₂，增加碳排放，打破碳吸收与碳排放的平衡；③ 本地植物的减少会导致依赖其生存的消费者数
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量减少，食物链断裂，生态系统的物质循环和能量流动受阻，进一步影响碳循环。
防控措施：① 物理防控：人工捕捉入侵昆虫，或使用物理屏障（如防虫网）阻止其扩散；② 生物防控：
引入入侵昆虫的专一性天敌（如寄生蜂），控制其种群数量；③ 化学防控：使用环保型杀虫剂，精准喷
洒在入侵昆虫聚集的区域，减少对本地物种和环境的污染；④ 源头防控：加强对外来物种的检疫，避免
入侵昆虫通过货物运输、人员流动等方式进入示范区。
（3）入侵物种快速适应本地环境的原因：① 入侵物种具有较强的繁殖能力和适应能力，能快速适应本地
的气候、土壤等环境条件；② 本地生态系统中缺乏入侵物种的天敌，其种群数量不受限制，能快速繁
殖；③ 入侵物种可能携带适应本地环境的基因，或在入侵过程中发生基因突变，产生适应本地环境的性
状，进一步提升其适应能力。
本地物种难以快速适应的原因：① 本地物种长期适应本地的生态环境，性状相对稳定，变异速度较慢，
难以快速产生适应入侵物种侵扰的性状；② 本地物种与入侵物种之间缺乏长期的种间关系（如捕食、竞
争），无法快速形成有效的防御机制；③ 入侵物种的入侵速度快，本地物种没有足够的时间进行适应性
演化，难以抵御其侵扰。
（4）可能的命题情境：① 以云南碳中和示范区的生态入侵防控实践为情境，考查生态入侵的危害、防控
措施、生态工程原理及碳循环的影响；② 以某入侵物种的扩散过程为情境，结合图表（如入侵范围变化
图、碳固定量变化图），考查生物多样性、种群数量变化、碳循环等知识点；③ 以“防控生态入侵与碳
中和协同推进”为情境，考查生态系统的稳定性、生物多样性保护与碳汇提升的关系。
解题核心思路：① 明确情境核心（生态入侵、生物多样性、碳中和），对接相关考点（种间关系、碳循
环、生态工程原理、生物多样性保护）；② 分析入侵物种的危害时，从生物多样性、生态系统稳定性、
碳循环三个角度展开；③ 设计防控措施时，结合生态工程原理，兼顾生态防控与碳汇提升，确保措施科
学合理；④ 解读图表时，结合数据变化，分析入侵物种对碳汇、生物多样性的影响，提炼核心信息，结
合知识点作答。
【分析】本题围绕“防控入侵+植被恢复”的模式，综合考查生态系统稳定性、碳循环、生物进化、高考
命题预测等内容，侧重考查学生的综合应用能力和逻辑推理能力。解题时需结合热点拆解中的知识点，分
析措施的合理性、入侵的影响，结合生物进化的原理解读物种适应差异，对接高考命题情境，梳理解题思
路。
【详解】（1）从生态系统稳定性来看，人工清除入侵物种可快速缓解危害，本地植被恢复可完善营养结
构、提升自我调节能力；本地植被恢复对碳汇的作用，重点围绕光合作用固定碳、提升生态系统碳汇能力
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展开。
（2）入侵昆虫对碳循环的影响，从碳固定减少、碳排放增加、碳循环受阻三个方面分析；防控措施结合
物理、生物、化学、源头防控，确保针对性和可操作性，兼顾生态安全。
（3）结合生物进化的原理，从入侵物种的适应能力、天敌缺失、变异等角度，分析其快速适应的原因；
从本地物种的变异速度、防御机制、演化时间等角度，分析其难以适应的原因。
（4）命题情境围绕热点核心，结合前文命题特点设计，解题核心思路需对接考点，明确分析角度和答题
逻辑，帮助学生快速梳理解题思路，贴合高考答题要求。
1. （2026 届高考预测）云南碳中和生物圈示范区在生态修复过程中，成功防控了紫茎泽兰、水葫芦等外
来入侵物种，实现了生物多样性保护与碳汇能力提升的协同推进。请结合所学知识，回答下列问题：
（1）外来入侵物种与本地物种之间的种间关系主要有______和______，其中______是导致本地物种数量
减少的主要原因。
（2）从碳循环和生物多样性保护的角度，分析防控外来入侵物种对实现碳中和目标的重要意义；若防控
不及时，会形成“入侵—碳汇下降—气候变暖”的恶性循环，请说明该恶性循环的形成过程。
（3）该示范区采用“生物防控+本地植被恢复”的综合防控模式，试结合生态工程的原理，分析该模式的
优势；与单一防控模式相比，综合防控模式有哪些特点？
（4）结合本热点，推测高考中可能围绕“生态入侵”设计的图表类命题形式，并说明解读图表的核心要
点。
【答案】（1）竞争；捕食；竞争
（2）重要意义：① 碳循环角度：防控外来入侵物种可减少其对本地固碳植物的竞争，恢复本地植被生
长，增加光合作用固定的碳量，提升生态系统碳汇能力；同时减少入侵物种死亡后分解者释放的CO₂，维
持碳吸收与碳排放的平衡，助力碳中和目标实现。② 生物多样性保护角度：防控入侵物种可保护本地物
种的生存空间，避免本地物种灭绝，维持基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，为碳循环提供稳定
的生态基础。
恶性循环形成过程：外来入侵物种大量繁殖→与本地固碳植物竞争资源→本地固碳植物死亡→碳汇能力下
降→大气中CO₂ 含量增加→气候变暖加剧→入侵物种更易扩散（气候变暖更适应其生长）→进一步挤压本
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地物种生存空间→碳汇能力进一步下降，形成“入侵—碳汇下降—气候变暖”的恶性循环。
（3）模式优势：① 契合生态工程的自生原理和协调与平衡原理，生物防控可长期、稳定控制入侵物种数
量，本地植被恢复可完善生态系统结构，提升生态系统抵抗力稳定性，从根本上抵御入侵物种再次入侵；
② 兼顾生态防控与碳汇提升，本地植被恢复可增加碳固定量，实现“防控+固碳”协同推进；③ 减少化
学防控带来的环境污染，保护生物多样性，维持生态系统的稳定。
综合防控模式特点：① 综合性：结合生物防控、植被恢复等多种措施，兼顾短期防控效果和长期生态修
复；② 生态性：优先采用环保型防控方式，保护本地生态系统和生物多样性；③ 持续性：通过恢复本地
植被、提升生态系统稳定性，实现对入侵物种的长期防控，同时持续提升碳汇能力；④ 科学性：结合生
态工程原理，确保防控措施与本地生态环境相适应，避免二次生态问题。
（4）可能的图表类命题形式：① 柱状图：展示入侵物种扩散范围与本地固碳植物数量、碳固定量的关
系；② 折线图：展示入侵物种种群数量变化与大气CO₂ 含量、湿地碳储量的变化趋势；③ 示意图：入侵
物种与本地物种的种间关系示意图、防控措施对碳汇能力的影响示意图。
解读图表的核心要点：① 明确图表主题（入侵物种与碳汇、生物多样性的关系），理清横坐标、纵坐标
的含义及单位；② 分析数据变化趋势（如入侵物种数量增加时，本地物种数量、碳固定量的变化），提
炼因果关系；③ 结合所学知识点（种间关系、碳循环、生态系统稳定性），解读数据背后的生态原理；
④ 联系题干情境，将图表数据与生态入侵防控、碳中和目标结合，得出合理结论。
【分析】本题以云南示范区入侵物种防控为情境，综合考查种间关系、碳循环、生态工程原理、高考图表
命题预测等考点，契合高考“热点情境+综合应用”的命题特点，侧重考查学生的逻辑分析、知识迁移和
图表解读能力。解题的关键是结合热点拆解中的生态入侵与碳中和的关联，逐一分析设问，结合生态工程
原理和碳循环机制，规范组织答案。
【详解】（1）外来入侵物种与本地物种的种间关系主要有竞争（争夺资源）和捕食（入侵物种捕食本地
物种），其中竞争是最常见、导致本地物种数量减少的主要原因，入侵物种凭借强大的竞争能力挤压本地
物种生存空间。
（2）防控入侵物种对碳中和的意义，需分别从碳循环（增加碳固定、减少碳排放）和生物多样性保护
（为碳循环提供生态基础）两个角度分析；恶性循环的形成的核心是“入侵→碳汇下降→气候变暖→入侵
加剧”，逐步梳理逻辑链条即可。
（3）综合防控模式的优势，结合生态工程原理，分析生物防控和本地植被恢复的协同作用，突出“防控
与固碳结合”；综合防控与单一防控的区别，从综合性、生态性、持续性、科学性四个方面总结，体现其
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优势。
（4）图表类命题形式结合高考常见图表类型，围绕入侵物种与碳汇、生物多样性的关系设计；解读图表
的核心是“明确主题→分析数据→对接考点→联系情境”，确保解读精准，贴合高考答题要求。
2. （2026 届高考预测）全球气候变暖加剧了生态入侵的风险，入侵物种的扩散速度加快，对全球碳中和
进程和生物多样性造成严重威胁。某入侵植物在某碳中和示范区扩散，导致本地固碳植物大量死亡，生态
系统的碳汇能力显著下降。请回答下列问题：
（1）气候变暖导致入侵物种扩散速度加快的原因是什么？从生物适应性的角度，分析入侵物种为何能更
好地适应气候变暖后的环境。
（2）若该入侵植物的种群数量呈“J”型增长，试分析其种群增长的条件；这种增长方式会对本地生态系统
和碳循环产生怎样的影响？
（3）从生物多样性保护的角度，提出防控该入侵植物的具体措施，并说明这些措施如何兼顾碳汇提升。
（4）结合生态入侵与气候变化、碳中和的关联，分析高考中可能考查的核心知识点，并设计一个简短的
情境化设问。
【答案】（1）气候变暖导致气温升高、降水格局改变，扩大了入侵物种的适应范围，减少了其生存的环
境限制；同时，气候变暖加快了入侵物种的繁殖速度，缩短了繁殖周期，促进其扩散。
入侵物种更易适应气候变暖环境的原因：① 入侵物种具有较强的适应性和繁殖能力，能快速调整自身代
谢，适应温度、降水等环境变化；② 入侵物种基因多样性较高，变异类型多，更易出现适应温暖环境的
性状；③ 气候变暖后，本地物种因长期适应原有环境，难以快速适应温度变化，而入侵物种的广适应性
使其更具优势。
（2）“J”型增长的条件：食物和空间充足、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种，入侵物种在新的环境
中，因缺乏天敌、资源充足，满足“J”型增长的条件。
对本地生态系统和碳循环的影响：① 对本地生态系统：入侵物种种群数量快速增长，会挤占本地物种的
生存空间，争夺资源，导致本地物种数量减少、灭绝，物种丰富度下降，营养结构简单化，生态系统稳定
性降低；② 对碳循环：入侵物种大量繁殖，与本地固碳植物竞争资源，导致本地固碳植物死亡，碳固定
量减少，碳汇能力下降；同时，入侵物种死亡后被分解者分解，释放大量CO₂，增加碳排放，打破碳平
衡，阻碍碳中和目标实现。
（3）防控措施：① 物理防控：人工拔除入侵植物，集中处理（如粉碎后用于堆肥，实现碳循环利用）；
② 生物防控：引入专一性天敌，控制入侵植物种群数量，避免二次入侵；③ 源头防控：加强对外来物种
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的检疫，禁止引入可能造成入侵的植物；④ 生态修复：清除入侵植物后，种植本地固碳植物，恢复本地
植被结构。
兼顾碳汇提升的原理：① 清除入侵植物，减少其对本地固碳植物的竞争，促进本地固碳植物生长，增加
碳固定量；② 种植本地固碳植物，优化生态系统结构，提升光合作用效率，增强碳汇能力；③ 合理处理
入侵植物，实现碳资源回收利用，减少碳排放，助力碳中和。
（4）核心知识点：① 生态入侵的危害及防控措施；② 气候变化对生物种群的影响；③ 碳循环的过程及
生态系统的碳汇能力；④ 生物适应性的形成机制；⑤ 种群数量变化的曲线分析。
情境化设问：全球气候变暖导致某入侵草本植物在碳中和示范区快速扩散，该植物与本地固碳灌木竞争阳
光和养分，导致本地灌木大量死亡，碳汇能力下降。请分析该入侵植物快速扩散的原因，并提出兼顾生态
防控与碳汇提升的具体措施。
【分析】本题以气候变暖与生态入侵的关联为情境，考查种群数量变化、生物适应性、碳循环、入侵防控
等考点，重点考查学生的逻辑推理和知识迁移能力，贴合高考“热点关联+综合设问”的命题导向。解题
时需结合生物适应性演化、碳循环机制，分析气候变暖对入侵物种的影响，设计科学合理的防控措施，对
接高考命题考点。
【详解】（1）气候变暖促进入侵物种扩散的原因，从环境限制减少、繁殖速度加快两个角度分析；入侵
物种更易适应的原因，结合其适应性、基因多样性、本地物种的局限性三个方面解读，体现生物适应性的
差异。
（2）“J”型增长的条件是资源充足、无天敌等，结合入侵物种在新环境中的优势，说明其满足“J”型增长
的原因；对本地生态系统和碳循环的影响，分别从物种多样性、生态系统稳定性，以及碳固定、碳排放两
个角度分析，理清因果关系。
（3）防控措施结合物理、生物、源头、综合防控，确保针对性和可操作性；兼顾碳汇提升的核心是“清
除入侵+恢复固碳植被+碳资源利用”，结合碳循环原理，说明措施的合理性。
（4）核心知识点围绕热点关联的核心考点梳理，确保全面且贴合高考考查重点；情境化设问结合热点情
境，简洁明了，考查学生的综合应用能力，符合高考情境化命题特点。
3. （2026 届高考预测）碳中和背景下，生态入侵防控已成为生态修复的重要组成部分，我国提出“防控
入侵物种，保护生物多样性，提升碳汇能力”的生态治理目标。请结合所学知识，回答下列问题：
（1）生态入侵会导致生态系统的______稳定性下降，其根本原因是______；生态系统稳定性下降，会进
一步影响碳循环的______，导致碳汇能力降低。
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（2）试分析人类活动（如国际贸易、植被引种）与生态入侵的关系，以及如何从源头防控生态入侵，助
力碳中和目标的实现。
（3）结合生物进化的机制，分析本地物种如何通过适应性演化，抵御外来入侵物种的侵扰；这种适应性
演化对生物多样性和碳汇能力有何积极影响？
（4）结合本热点，分析高考中可能将“生态入侵”与“生态工程”“生物多样性保护”“碳循环”结合
考查的命题角度，并说明解题的关键的步骤。
【答案】（1）抵抗力；生态系统的物种丰富度下降，营养结构变得简单，自我调节能力降低；稳定性
（或平衡）
（2）人类活动与生态入侵的关系：① 国际贸易、人员流动等人类活动，加快了外来物种的传播速度，扩
大了入侵范围（如外来物种通过货物运输、引种等方式进入新的生态环境）；② 不合理的植被引种（如
盲目引入外来固碳植物），可能导致引入物种成为入侵物种，破坏本地生态系统；③ 人类活动导致的栖
息地破坏、气候变暖，降低了本地生态系统的抵抗力稳定性，使其更易被外来物种入侵。
源头防控措施：① 加强对外来物种的检疫和监管，严格限制可能造成入侵的物种引入；② 建立外来物种
监测体系，及时发现和预警入侵物种的扩散；③ 规范植被引种行为，优先选择本地物种进行生态修复，
避免盲目引入外来物种；④ 加强国际合作，共同防控跨境入侵物种，减少人类活动对生态入侵的推动作
用。
（3）本地物种抵御入侵的适应性演化机制：① 自然选择作用下，本地物种中出现适应入侵物种侵扰的变
异个体（如具有更强的竞争能力、抗侵害能力）；② 这些变异个体生存和繁殖的机会增加，相关适应基
因的频率逐渐上升，种群基因频率发生定向改变；③ 长期积累后，本地物种形成抵御入侵物种的适应性
性状（如更快的生长速度、更强的抗逆性），实现适应性演化。
积极影响：① 对生物多样性：本地物种的适应性演化可避免其被入侵物种淘汰，维持本地物种多样性和
基因多样性，丰富生态系统的物种组成；② 对碳汇能力：本地物种的存活和生长，可维持生态系统的光
合作用效率，增加碳固定量，避免碳汇能力因本地物种灭绝而下降，助力碳中和目标实现。
（4）可能的命题角度：① 以某碳中和示范区的生态入侵防控实践为情境，结合生态工程原理，考查入侵
防控措施、生物多样性保护与碳汇提升的关系；② 结合图表，分析入侵物种扩散对生态系统稳定性、碳
循环的影响，考查图表解读和逻辑分析能力；③ 以“生态入侵—生态修复—碳中和”为核心，考查生态
系统的结构与功能、生物适应性演化、生态工程原理的综合应用。
解题关键步骤：① 审题：明确题干情境核心（生态入侵、生态工程、生物多样性、碳循环），找出设问
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的关键词和考查方向；② 对接考点：将题干情境与所学知识点（种间关系、生态系统稳定性、碳循环、
生态工程原理）对应，理清知识关联；③ 分析推理：结合热点拆解中的知识点，分析入侵的危害、演化
机制、防控措施，确保逻辑连贯；④ 规范答题：分点作答，结合情境组织语言，确保答案贴合设问要
求，体现“生态防控与碳中和协同推进”的核心思路。
【分析】本题围绕生态入侵、生态工程、生物多样性保护与碳中和的关联，综合考查生态系统稳定性、生
物适应性演化、入侵防控等考点，侧重考查学生的综合应用能力和解题逻辑，完全贴合高考“多考点融合
+情境化命题”的特点。解题的关键是理清各知识点之间的关联，结合热点情境，规范梳理解题思路。
【详解】（1）生态入侵导致本地物种减少，营养结构简单化，自我调节能力下降，抵抗力稳定性降低；
生态系统稳定性下降，会干扰碳循环的平衡，导致碳吸收与碳排放失衡，碳汇能力降低。
（2）人类活动与生态入侵的关系，从传播速度、引种不当、栖息地破坏三个角度分析，体现人类活动对
生态入侵的推动作用；源头防控措施围绕“检疫、监测、规范引种、国际合作”展开，确保从根源上减少
入侵风险，助力碳中和。
（3）本地物种适应性演化的机制，遵循“变异—自然选择—基因频率改变—性状演化”的逻辑，结合自
然选择的原理解读；积极影响从生物多样性和碳汇能力两个角度分析，体现演化的生态价值。
（4）命题角度结合热点核心和高考命题特点，围绕“多考点融合+情境化”设计；解题关键步骤侧重“审
题—对接考点—分析推理—规范答题”，帮助学生梳理高考答题思路，提升答题规范性和准确性。
1．（2026·陕西榆林·二模）海草床可捕获水体中大量的有机碳，使其成为沉积物。海草床具有巨大的“碳
汇”潜力。近年来，人类活动使海草床退化，海草床成为排放CO2的“碳源”，不利于生态系统的碳循环，
如下图。下列叙述错误的是（ ）
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A．海草吸收利用水体中的有机碳，为其生命活动提供能量
B．大量氮、磷排放到水体中会促进浮游藻类爆发，抑制海草生长
C．海草生物量减少使有机碳捕获量减少，“碳汇”功能降低
D．沉积物再悬浮成为“碳源”，经分解释放CO2到无机环境
【答案】A
【详解】A、海草是生产者，属于自养生物，只能利用无机碳（如CO2）进行光合作用，不能直接吸收利用
水体中的有机碳来供能，A 错误；
B、大量氮、磷排入水体会造成水体富营养化，促进浮游藻类爆发，藻类会遮挡阳光，抑制海草的光合作
用，从而抑制海草生长，B 正确；
C、从图中可以看出，海草退化（生物量减少）后，有机碳捕获量下降，原本的“碳汇”（储存碳）功能
会降低，C 正确；
D、沉积物再悬浮后，其中的有机碳会被微生物分解，释放CO2到无机环境，成为“碳源”，D 正确。
2．（2026·重庆北碚·模拟预测）对某河流生态系统的能量流动情况调查结果如下表所示（单位：
102kcal·m-2·a-1），表中有四个营养级和分解者。GP 表示生物同化作用所固定的能量，NP 表示用于自身生长、
发育和繁殖的能量。下列说法不正确的是（ ）
GP
NP
X
NP/GP
①
3.8
0.67
3.13
0.18
②
208.1
88.3
119.8
0.42
③
0.42
0.08
0.34
0.24
④
33.7
14.8
？
0.44
⑤
50.6
4.6
46
0.09
A．据表推测，该生态系统的食物链是②→⑤→①→③，其中①到③的能量传递效率为11.1%
B．表中的X 代表生物通过呼吸作用散失的热能，？处数值为18.9
C．若要增加此生态系统营养级的数目需提高NP/GP 的比值
D．按该生态系统现有的能量输入和输出水平，可判断该系统未达到收支平衡
【答案】A
【详解】A、生态系统总能量输入为生产者固定的太阳能，能量沿捕食食物链流动时逐级递减，传递效率
为10%~20%，根据GP 数值和能量传递规律判断成分：②GP 最大为生产者，⑤GP 高于第二营养级理论最
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大值（41.6）且NP/GP 极低，为分解者，剩余④、①、③依次为第二、三、四营养级，捕食食物链不包含
分解者⑤，正确食物链应为②→④→①→③，A 错误；
B、根据同化量的构成，同化量（GP）=呼吸作用散失的热能（X）+用于自身生长发育繁殖的能量（NP），
因此X 代表呼吸散失的热能，④的X=33.7-14.8=18.9，B 正确；
C、NP/GP 比值越高，说明各营养级用于生长发育繁殖的能量占比越高，可传递到下一营养级的能量更多，
能够支撑更多营养级，因此要增加营养级数目需提高该比值，C 正确；
D、该生态系统总能量输入为生产者的GP=208.1×10²kcal·m⁻²·a⁻¹，总呼吸散失能量为
3.13+119.8+0.34+18.9+46=188.17×10²kcal·m⁻²·a⁻¹，输入大于输出，存在能量积累，未达到收支平衡，D 正确。
3．（2026·陕西榆林·二模）草原生态系统存在捕食食物链和碎屑食物链。捕食食物链以绿色植物为起点，
碎屑食物链以动植物遗体等碎屑为起点。下表为草原生态系统中捕食链和碎屑链各营养级（用Ⅰ～Ⅴ表
示）间的转换效率（相邻两个营养级间生产量的比值，生产量是指用于生长、发育和繁殖的能量）。下列
叙述正确的是（ ）
转换效率
食物链
/
ⅡⅠ
/
ⅢⅡ
/
ⅣⅢ
/
ⅤⅣ
捕食链
7.5%
18.2%
23.0%
22.8%
碎屑链
5.9%
20.5%
25.2%
24.3%
A．捕食链中的Ⅱ营养级是初级消费者，碎屑链中的Ⅱ营养级是分解者
B．捕食链中Ⅱ营养级与Ⅰ营养级的同化量之比，即能量传递效率为7.5%
C．各营养级生物的能量最终都以热能形式散失，且散失途径只有呼吸作用
D．与捕食链比，碎屑链Ⅱ营养级生产量中用于Ⅲ营养级生长、发育和繁殖的能量占比高
【答案】D
【详解】A、捕食链以绿色植物（生产者，Ⅰ营养级）为起点，Ⅱ营养级是初级消费者；但碎屑链的Ⅱ营
养级是利用动植物碎屑的生物，既包括分解者，也包括腐食性消费者（如摄食碎屑的浮游动物），并非全
为分解者，A 错误；
B、能量传递效率的定义是相邻两个营养级同化量的比值，而题干中7.5%是捕食链Ⅱ和Ⅰ营养级生产量
（同化量减去呼吸消耗的剩余量）的比值，不是同化量之比，不属于能量传递效率，B 错误；
C、各营养级的能量最终都以热能形式散失，但散失途径不仅有生物的呼吸作用，还包括化石燃料燃烧等
途径，C 错误；
D、转换效率为Ⅲ营养级生产量/Ⅱ营养级生产量，捕食链该比值为18.2%，碎屑链为20.5%，说明碎屑链
Ⅱ营养级的生产量中，用于Ⅲ营养级生长、发育和繁殖的能量占比更高，D 正确。
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4．（2026·吉林白山·模拟预测）图1 表示某草原生态系统碳循环的过程，图2 是该生态系统中鼠摄食后的
能量流动示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．图1 中①②③均表示呼吸作用，⑤中碳以CO2的形式传递
B．流经该生态系统的总能量为丙通过光合作用固定的总能量
C．鼠在图1 中属于乙，b 为鼠流入图1 中生物甲的能量
D．若c 伴随着③过程散失，则d 表示被下一营养级摄入的能量
【答案】B
【详解】A、①②③都可将有机物分解形成CO2返回大气中，故图1 中①②③均表示呼吸作用，⑤是指生产
者流向消费者的有机物，其中碳以含碳有机物形式传递，A 错误；
B、流经该生态系统的总能量为丙生产者通过光合作用固定的总能量，将太阳能转化为化学能，储存在有
机物中，B 正确；
C、鼠在图1 中属于乙消费者，图2 中b 是鼠的粪便量，鼠的粪便量是生产者丙流入分解者甲的能量，C 错
误；
D、图1 中，③是细胞呼吸，图2 中，a 是同化量，若c 是呼吸作用热能散失量，则d 是用于生长发育繁殖
的能量，D 错误。
5．（2026·四川成都·三模）自2015 年起成都兴隆湖实施生态修复工程，截至2024 年已构建了覆盖湖底
75.7%的“水下森林”——茂密的沉水植物群落。研究人员对修复前后的水质指标和水生生物群落进行了
对比调查，部分结果如下表。下列叙述正确的是（ ）
指标
修复前（2018 年）
修复后（2024 年）
水体透明度（m）
0.8
2.5
水中无机氮（mg/L）
1.8
0.7
沉水植物覆盖度（%）
12.3
75.7
鱼类物种数
8
23
A．水体透明度明显改善，主要原因是污染物的物理沉降作用
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B．修复后水中无机氮含量下降，原因是鱼类的物种数量增加
C．修复后的物种丰富度显著提升，但优势物种不会发生改变
D．实施生态修复工程，影响了兴隆湖群落演替的进程和方向
【答案】D
【详解】A、水体透明度明显改善的主要原因是沉水植物覆盖度大幅提升，沉水植物可吸附水体悬浮物、
抑制浮游藻类繁殖，并非主要依赖污染物的物理沉降作用，A 错误；
B、无机氮属于可被生产者直接吸收的无机盐，鱼类是消费者，无法直接利用无机氮，因此无机氮含量下
降是沉水植物大量吸收的结果，和鱼类物种数增加无直接因果关系，B 错误；
C、修复后群落物种丰富度显著提升，群落的物种组成发生明显改变，优势物种也会发生变化，C 错误；
D、实施生态修复工程属于人类活动，人类活动可以改变群落演替的进程（速度）和方向，使兴隆湖群落
向物种更丰富、生态系统更稳定的方向发展，D 正确。
6．（2026·江西·三模）某海水立体养殖场的表层养殖着海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖着滤食浮游植
物的牡蛎，底层养殖着以底栖藻类、生物遗体残骸等为食的海参。该生态系统的能量流动如图所示（单位：
kJ m
⋅
-2 a
⋅
-1），其中M、N 表示生物类群。下列叙述错误的是（ ）
A．M 用于自身生长、发育、繁殖等生命活动的能量为2488kJ·m-2·a-1
B．由M 到N 的能量传递效率约为6.3%
C．海水的温度和盐度是影响牡蛎生长的密度制约因素
D．立体养殖能降低海带、底栖藻类与浮游植物生态位的重叠
【答案】C
【详解】A、M 的总同化量=生产者流入的能量（3281）+遗体残骸流入M 的能量（2826）
=6107kJ·m−2 a
⋅
−1； 用于自身生长、发育、繁殖的能量=同化量-呼吸消耗的能量
=6107−3619=2488kJ·m−2 a
⋅
−1，A 正确；
B、能量传递效率=下一营养级同化量÷上一营养级同化量，N 从M 获得的同化量为386，因此M 到N 的能
量传递效率=386÷6107≈6.3%，B 正确；
C、密度制约因素的作用强度与种群密度大小相关（如食物、天敌、种内斗争等）；温度、盐度属于非生
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物因素，其对生物的影响强度与种群密度无关，属于非密度制约因素，C 错误；
D、立体养殖让不同藻类分布在不同水层，充分利用不同层次的空间和资源，降低了不同藻类生态位（对
资源、空间的占用）的重叠，D 正确。
7．（2026·云南·模拟预测）矿藏开采会严重破坏山体、土壤和植被，导致矿区生态环境退化。矿区生态系
统退化、恢复与重建机理如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．①②过程的发生说明生态系统的自我调节能力是有一定限度的
B．③④过程体现了生态系统被破坏后，在自然条件下自我修复
C．与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系
D．矿区恢复的关键在于植被的恢复，以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建
【答案】B
【详解】A、①②过程是外界干扰超过生态系统承受能力后，生态系统发生退化，说明生态系统的自我调
节能力是有限的，A 正确；
B、④过程是虚线，代表不可逆转生态系统自然恢复为极度退化生态系统的过程不可能发生，因此不能说
③④过程都体现了生态系统被破坏后能在自然条件下自我修复，B 错误；
C、生态工程的特点就是与传统工程相比，属于少消耗、多效益、可持续的工程体系，C 正确；
D、矿区生态恢复的核心关键是植被恢复，以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建，D 正确。
8．（2026·四川乐山·二模）某相对稳定的鱼塘生态系统中，能量流动关系如图所示，字母表示能量，其中
a2和b3分别为甲种鱼和乙种鱼从上一营养级同化的能量，c1和c2为两种鱼从饲料中摄入的能量。下列说法
正确的是（ ）
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A．甲种鱼粪便中的能量属于a3，乙种鱼粪便中的能量属于b2
B．流经该生态系统的总能量为a1＋a2＋a3
C．甲种鱼用于自身生长、发育和繁殖的能量为a2＋c1－b1
D．若没有人类的捕捞，乙种鱼用于自身生长、发育和繁殖的能量最终将被分解者利用
【答案】D
【详解】A、甲种鱼粪便中的能量是甲种鱼未同化的能量，其中来自浮游植物的部分属于a3，来自饲料C1
的部分不属于a3；乙种鱼粪便中的能量是乙种鱼未同化的能量，来自甲种鱼的部分属于b2，来自饲料c2的
部分不属于b2，A 错误；
B、流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和人工饲料输入的能量，B 错误；
C、甲种鱼同化的总能量是从浮游植物同化的a2加上从饲料中同化的能量，所以甲种鱼用于自身生长、发
育和繁殖的能量=同化总能量-呼吸消耗=a2+(c1中同化的能量）-b1，而不是a2+c1-b1，因为c1是摄入量不是同
化量，C 错误；
D、若没有人类的捕捞，乙种鱼用于自身生长、发育和繁殖的能量，最终会随着乙种鱼的遗体、残骸等被
分解者分解，能量被分解者利用，D 正确。
9．（2026·安徽合肥·二模）为了调查经过多年海洋牧场建设的某海域生态系统结构和功能是否改善，研究
者对该海域生态系统的能量流动情况进行了分析，得到的部分结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．第Ⅳ营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量是6.248t·km-2·a-1
B．第Ⅱ营养级生物体内的能量可通过碎屑被循环利用
C．第Ⅱ到第Ⅲ营养级的能量传递效率比第Ⅲ到第Ⅳ营养级的高
D．该海域生态系统中营养级数量取决于物种丰富度大小
【答案】A
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【详解】A、用于自身生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗，第Ⅳ营养级用于自身生长、发育和繁殖
的能量是14.49 - 8.242 = 6.248t·km-2·a-1，A 正确；
B、生态系统的能量流动是单向流动、逐级递减的，不能循环利用。第Ⅱ营养级流向碎屑的能量会被分解
者利用，最终以热能形式散失，无法被循环利用，B 错误；
C、能量传递效率= 两个营养级之间同化量的比值，第Ⅱ到第Ⅲ营养级的能量传递效率142.4÷
（835.7+671.2）×100%=9.45%，第Ⅲ到第Ⅳ营养级的能量传递效率14.49÷142.4×100%=10.18%，计算可知：
第Ⅱ到第Ⅲ的传递效率低于第Ⅲ到第Ⅳ营养级，C 错误；
D、生态系统的营养级数量取决于能量流动的逐级递减，而不是物种丰富度。能量在沿食物链传递时，每
一级都会大量损耗，通常食物链不超过4-5 个营养级，和物种多少没有直接关系，D 错误。
10．（2026·山西临汾·二模）某人工饲养基地的能量流动示意图如下，其中a2和b2分别为第二、三营养级
从上一营养级同化的能量，d1和d2为食用饲料后同化的能量。下列叙述正确的是（ ）
A．流经该基地的总能量为第一营养级同化的总能量
B．第二营养级用于生长发育繁殖的能量为a2-b1
C．第三营养级粪便中的能量全部属于b3
D．第二到第三营养级之间的能量传递效率为
【答案】D
【详解】A、流入该生态系统的总能量为第一营养级同化的能量+人工饲料中的化学能，A 错误；
B、第二营养级的总同化量 = 从上一营养级同化的能量a2 + 从饲料同化的能量d1。 用于生长、发育和繁
殖的能量 = 总同化量 - 呼吸作用散失的能量b1 = (a2 + d1) - b1，而非a2 - b1。B 错误；
C、第三营养级的粪便中的能量，包含两部分：来自第二营养级（上一营养级）的能量和来自人工饲料中
未被同化的能量（不属于b3）。 因此“全部属于b3”的表述错误，C 错误；
D、能量传递效率的计算公式为：下一营养级的同化量 ÷ 上一营养级的总同化量 × 100%。 第三营养级从
第二营养级同化的能量为b2； - 第二营养级的总同化量 = 从第一营养级同化的a2 + 从饲料同化的d1；
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因此第二到第三营养级的能量传递效率为b2/(a2+d1)×100%，D 正确。
二、解答题
11．（2026·辽宁抚顺·二模）草型湖泊中通常生长着丰富的水生植物，如菹草、金鱼藻、苦草等。研究人
员在某草型湖泊调查了部分生物之间的能量（单位：
流动情况，结果如表所示。回答下列问题：
生物
摄入的能
量
粪便中的能
量
呼吸代谢的能
量
生长、发育和繁殖的能
量
菹草、金鱼藻、苦草等
—
—
13323.20
2 351.16
鲇鱼、翘嘴鲌等
1110.91
1023.55
83.20
—
鲤鱼、鲫鱼、草鱼、麦穗鱼
等
14107.46
—
745.40
299.56
铜锈环棱螺、黄色羽摇蚊等
2119.55
1642.10
389.70
87.70
(1)铜锈环棱螺以有机碎屑为食，属于生态系统的________（填组成成分），该组成成分在一定程度上有利
于水草生长，原因是________。
(2)从能量流动的角度分析，鲇鱼和翘嘴鲌等摄入的能量远小于鲤鱼、鲫鱼等摄入的，原因是________。鲇
鱼、翘嘴鲌等用于生长、发育和繁殖的能量为_________
若第二营养级的生物为鲤鱼、鲫鱼、
草鱼、麦穗鱼等，则第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率约为________。
(3)草型湖泊和藻型湖泊是两种常见的湖泊类型。通过改善生境、重建水生植物群落和重塑食物网等措施可
使富营养化的藻型湖泊向草型湖泊演替，该过程中，群落发生了_______演替。重建水生植物群落时，要
筛选出适宜的先锋种和优先建群种进行定植，此阶段要重点去除鲤鱼、鲫鱼、草鱼等鱼类，目的是
_______。基于生态工程的协调原理，为提高湖泊生态系统的自我调节能力，在重塑食物网阶段要做到
_______（答出1 点）。
【答案】(1) 分解者 分解者分解有机物可为水草提供无机盐和CO2；分解者可净化水质，使水草
获得充足的阳光
(2) 鲇鱼、翘嘴鲌处于较高营养级，获得的能量较少 4.16 6.67%
(3) 次生 减少鱼类对水生植物的取食 引入适合在湖泊生长的水生生物，并合理配置水生生
物的种类和数量，避免超过环境承载力
【详解】（1）分解者分解有机物可为水草生长提供无机盐和CO2，分解者还可以降低水体有机物含量，减
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少富营养化并净化水质，使水草获得更充足的阳光。
（2）菹草、金鱼藻、苦草等处于第一营养级。能量在沿食物网流动过程中是逐级递减的，鲇鱼、翘嘴鲌
等处于更高营养级，同化的能量更少，其同化的能量=1110.91-1023.55=87.36kJ·m-2·a-1，用于生长、发育和
繁殖的能量=87.36−83.20=4.16kJ m
⋅
−2 a
⋅
−1 第一营养级（同化的能量为13323.20+2351.16=
15674.36kJ m
⋅
−2 a
⋅
−1) 和第二营养级（同化的能量为 745.40 +299.56 =1044.96kJ m
⋅
−2 a
⋅
−1之间的能量传递效率
约为6.67%。
（3）基于生态工程的协调原理，为提高生态系统的自我调节能力，在重塑食物网阶段要做到引入适合在
湖泊生长的水生生物，并合理配置水生生物的种类和数量，避免超过环境承载力。
12．（2026·陕西榆林·二模）某水库主要生物形成的营养结构如图所示。研究人员对主要食物链中的能量
流动情况进行了调查，结果见下表。回答下列问题：
能量传递效率%
营养级
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
食物链
浮游藻类
1.187
8.513
9.286
有机碎屑
1.168
8.966
8.413
(1)流入水库中植物的能量最主要的去向是_______。碎屑食物链是生态系统重要的食物链，其起点为有机
碎屑，该食物链中第二营养级的生物属于生态系统组成成分中的________。水库食物网中，属于次级消费
者的是________。
(2)调查该区域中某类小动物的丰富度需调查________。水库中杂食性鱼类可促进浮游藻类的生长，从种间
关系和物质循环的角度分析，其主要原因是_______（答两点）。
(3)水库中有机碎屑的能量值为1166J/（m2·a），则狗鱼从该食物链中同化的能量约为_______（用式子表
示）。从能量传递效率分析，该水库容易发生水体富营养化，理由是________。
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(4)某地出现人口负增长，人们“生态足迹”总量变化情况是________（填“变大”“变小”或“无法确
定”）。
【答案】(1) 经呼吸作用以热能形式散失 分解者（或消费者和分解者） 狗鱼、鲢鱼
(2) 物种数目（和各物种在群落中的相对数量） 杂食性鱼类摄食轮虫、枝角类和桡足类动物，减
少动物对浮游藻类的摄食；杂食性鱼类的排遗物被微生物分解后可为浮游藻类提供无机盐
(3) 1166×1.168%×8.966%×8.413% 第二营养级与第一营养级之间的能量传递效率低，有机碎屑多
造成水体富营养化，浮游藻类多
(4)无法确定
【详解】（1）流入生态系统的能量最主要的去向是经呼吸作用以热能形式散失。在碎屑食物链中，起点
是有机碎屑，第一营养级是分解有机碎屑的生物，第二营养级生物以第一营养级生物为食，属于分解者
（或消费者和分解者）。在水库食物网中，次级消费者是第三营养级生物，即狗鱼、鲢鱼。
（2）调查该区域中某类小动物的丰富度需调查物种数目（和各物种在群落中的相对数量）。水库中杂食
性鱼类可促进浮游藻类生长，从种间关系角度，杂食性鱼类捕食轮虫、枝角类和桡足类动物，减少浮游动
物对浮游藻类的捕食；从物质循环角度，杂食性鱼类的排遗物被微生物分解后可为浮游藻类提供无机盐。
所以主要原因是杂食性鱼类摄食轮虫、枝角类和桡足类动物，减少动物对浮游藻类的摄食；杂食性鱼类的
排遗物被微生物分解后可为浮游藻类提供无机盐。
（3）在有机碎屑这条食物链中，第一营养级是分解有机碎屑的生物，能量传递效率为1.168%，第二营养
级能量为1166×1.168%，第三营养级能量为1166×1.168%×8.966%，第四营养级（狗鱼所在营养级）能量为
1166×1.168%×8.966%×8.413%，即狗鱼从该食物链中同化的能量约为1166×1.168%×8.966%×8.413%m2·a。从
能量传递效率分析，该水库容易发生水体富营养化，是因为第二营养级与第一营养级之间的能量传递效率
低，有机碎屑多造成水体富营养化，浮游藻类多。
（4）生态足迹受人口数量、人均资源消费水平等多种因素影响，仅知道人口负增长，无法确定人们“生
态足迹”总量变化情况，所以无法确定人们“生态足迹”总量变化情况。
13．（2026·天津·二模）习近平总书记强调“绿水青山就是金山银山”。天津作为渤海湾生态保护关键城
市，推进滨海湿地修复，实施伏季休渔等举措，借助无人机巡检等科技手段，实现生态蜕变——七里海麋
鹿种群壮大、渤海湾遗鸥频现。请结合生态学知识回答下列问题：
(1)麋鹿俗称“四不像”，是七里海湿地“旗舰物种”，其化石曾出土于天津，形象融入民间文化，这体现
了生物多样性的_____价值。七里海保护区从江苏大丰引种麋鹿建立繁育区，这属于保护生物多样性措施
中的_____。
(2)震旦鸦雀是天津湿地生态修复的指标生物，其雄鸟通过鸣唱、舞蹈吸引雌鸟，说明信息传递在生态系统
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中的作用是_____。
(3)测定某保护区震旦鸦雀种群某时刻有机物总量为A，一段时间后存活个体总能量为B，呼吸散失总能量
为C，死亡个体总能量为D。若无迁入迁出、无被捕食，用于该种群生长、发育和繁殖的总能量为_____。
(4)天津渤海湾“伏季休渔”等策略，通过减少人为干扰促进生物资源恢复，主要利用_____的生态学原理，
依靠生态系统自我调节能力修复功能。
【答案】(1) 直接 易地保护
(2)生物种群的繁衍离不开信息传递
(3)B+D-A
(4)自生
【详解】（1）麋鹿的化石文化、民间形象属于直接价值（直接价值包括食用、药用、工业原料、旅游观
赏、科学研究、文学艺术创作等）。从江苏大丰引种麋鹿到七里海建立繁育区，属于易地保护（迁地保
护），是就地保护的补充形式。
（2）震旦鸦雀雄鸟通过鸣唱、舞蹈吸引雌鸟，这是在进行求偶，说明信息传递在生态系统中的作用是生
物种群的繁衍，离不开信息传递。
（3）因为同化量=呼吸散失+用于生长发育繁殖的能量；而初始有机物A+同化量=呼吸散失C+存活个体
B+死亡个体D，因此用于生长发育繁殖的能量=B+D-A。
（4）天津渤海湾“伏季休渔”等策略，通过减少人为干扰促进生物资源恢复，主要利用自生的生态学原
理，依靠生态系统自我调节能力修复功能。
14．（2026·重庆北碚·模拟预测）随着生态工程的发展和应用，位于梁平区猎神村的小微湿地从昔日矿坑
变身“生活-生产-生态”有机统一的山地梯塘湿地群。
(1)研究人员以小微湿地数量占优势的绿翅鸭和青脚鹬为研究对象，在3 种生境中选取长2km 的样线，统计
样线左右两侧各50m 内所观察到的对象数量，部分调查结果如表。据表推算，生境2 中青脚鹬的种群密度
约为____只/km2。
物种
觅食生境中的观察数量/只
生境1
生境2
生境3
绿翅鸭
1120
0
213
青脚鹬
78
140
652
(2)在湿地修复中，研究人员设计了鸟类筑巢繁殖的场所，如图1 所示。经过多年科学治理，甚至发现“鸟
中大熊猫”——震旦鸦雀。
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①深水区、浅水区等不同区域种植不同的植物，构成了群落的________结构。
②震旦鸦雀雄鸟通过发出优美的叫声并向雌鸟翘起尾巴来求偶，这属于信息传递中的________信息，该事
实说明信息传递的功能是________。
③震旦鸦雀作为一种中国特有且极具特色的鸟类，在维持生物多样性和生态平衡方面具有重要意义，下列
叙述正确的是____。
A．震旦鸦雀的出现吸引了众多观鸟者前来旅行，体现了生物多样性的直接价值
B．人工辅助繁殖震旦鸦雀再放生到野外可提高其环境容纳量
C．猎杀震旦鸦雀种群中的老年个体可使其种群密度越来越大
D．限制在震旦鸦雀主要分布区内的开发建设行为有利于其种群发展
(3)生态工程的实施需要因地制宜，图2 为小微湿地原矿区生态系统退化、恢复与重建机理的逻辑框架图。
注：图中①为退化，②为再度退化，③、④为自然恢复，⑤、⑥为人工重建。
①采矿可能产生严重的重金属污染，工作人员常利用植物修复技术进行治理，修复前需选择符合要求的植
物，这主要遵循了生态工程的__________原理（答1 点）。
②图2 中的⑤、⑥过程对照，对人类利用和恢复生态系统的指导意义是____________。（答2 点）
【答案】(1)700
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(2) 水平 物理和行为 种群的繁衍离不开信息的传递 AD
(3) 协调（或自生） 极度退化的生态系统无法通过自然恢复的力量实现生态系统的恢复，需要通
过人工重建才能成功恢复；同时退化持续发展会成为不可逆转生态系统，
【详解】（1）根据题意可知，各生境中选取长2km 的样线并沿样线行进，统计样线左右两侧各50m 内所
观察到的鸟类”可知，本实验的取样长度为2km，宽度为100 米=0.1km，每个生境中的取样面积为
2×0.1=0.2km2，青脚鹬出现在生境2 的种群密度可达140÷0.2=700 只/km2，
（2）①深水区、浅水区等不同区域种植不同的植物，体现了群落中不同生物在水平方向上的分布，因而
构成了群落的水平结构。
②雄鸟的叫声是通过声音传递信息，属于物理信息；翘起尾巴展示求偶是通过动物特殊行为传递信息，属
于行为信息。求偶行为与种群繁殖相关，该事实说明信息传递的功能是种群的繁衍离不开信息的传递。
③A、震旦鸦雀的出现吸引了众多观鸟者前来旅行，是生物多样性观赏价值的体现，属于生物多样性的直
接价值，A 正确；
B、环境容纳量由环境资源、空间决定，人工辅助放归仅增加种群现有数量，不能提高环境容纳量，B 错误；
C、猎杀老年个体破坏种群年龄结构，会导致种群长期发展中密度下降，即可能会导致种群密度下降，C 错
误；
D、限制震旦鸦雀分布区的开发可保护其栖息地，有利于种群发展，D 正确。
（3）①采矿可能产生严重的重金属污染，工作人员常利用植物修复技术进行治理，修复前需选择符合要
求的植物，这主要遵循了生态工程的协调或自生原理，即保证所选择的植物能在该环境中正常生长，有利
于修复过程顺利进行。
②图2 中的⑤、⑥过程对照，对人类利用和恢复生态系统的指导意义是极度退化的生态系统无法通过自然
恢复的力量实现生态系统的恢复，需要通过人工重建才能成功恢复；同时退化持续发展会成为不可逆转生
态系统，该事实说明人类可合理利用生态系统才能实现可持续发展。
15．（2026·山西·模拟预测）某“生态渔乡”田园综合体以清水养殖为基础，构建了“水草养殖→鱼虾培
育→立体种养→稻虾共作”的闭环模式，该综合体未引入外部化肥、农药，仅依赖内部物质循环维持运转，
如图所示：
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立体农业区：利用水草沤制的腐殖质和底泥种植高秆瓜果与矮生叶菜，同时套养以植物残体与小型植食性
昆虫为食的小龙虾；
作物种植区：“虾稻共作”系统中，水稻为虾提供栖息环境，虾摄食稻田杂草、螟虫及有机碎屑，其代谢
物为水稻提供氮磷等无机盐。
回答下列问题：
(1)区别立体农业区生物群落和作物种植区生物群落的主要特征是__________。
(2)与传统农业相比，该模式的__________（填“抵抗力”或“恢复力”）稳定性更高，判断依据是
__________。
(3)田园综合体中各种生物数量能维持相对稳定离不开信息传递，这体现了信息传递的__________功能；该
综合体未引入外部化肥却能维持土壤肥力，从物质循环角度解释，原因是_________。
(4)有人认为种植区的害虫数量太多，影响了牧草的生长，于是在害虫活动区域施用有毒物质，在杀死害虫
的同时，也造成其他生物的死亡，最终导致该农业生态系统的自我调节能力下降。如果让你给农民提供建
议，你认为应该采取__________防治，并列举两条措施：__________。
(5)清水养殖区采用池塘立体生态种养模式：水体的上层主要是以浮游植物为食物的鲢鱼，中层主要是以水
生植物为食的草鱼，底层主要是以软体动物为食的青鱼。该模式在生产实践中获得了较高的经济效益，从
群落水平阐述其原理主要是________。
【答案】(1)物种组成
(2) 抵抗力 该模式生物种类（丰富度）多，营养结构复杂，自我调节能力强
(3) 调节种间关系，维持生态系统稳定 分解者将动植物残体、粪便分解为无机盐归还土壤，实现
物质循环利用
(4) 生物 放养天敌；利用化学物质扰乱害虫的雌雄交配等
(5)鱼类的立体放养使池塘群落具有合理的垂直结构，充分利用了资源和空间
【详解】（1）群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，即区别立体农业区生物群落和作物种植区生
物群落的主要特征是物种组成。
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（2） 与传统农业相比，该模式的生物种类更多，营养结构更复杂，自我调节能力更强，因此该模式的抵
抗力稳定性更高。
（3） 田园综合体中各种生物数量能维持相对稳定离不开信息传递，这说明信息传递具有调节生物种间关
系，维持生态系统稳定的功能。该综合体未引入化肥却能维持土壤肥力的原因是分解者将系统内的动植物
残体、粪便等分解为无机盐（如氮、磷等）归还土壤，实现物质的循环利用
（4）有人认为种植区的害虫数量太多，影响了牧草的生长，于是在害虫活动区域施用有毒物质，在杀死
害虫的同时，也造成其他生物的死亡，最终导致该农业生态系统的自我调节能力下降。如为了避免上述化
学防治的危害，应该采取生物防治的措施，具体方法有：放养天敌（提高死亡率）；利用化学物质扰乱害
虫的雌雄交配（降低出生率）等，即通过提高死亡率和降低出生率实现对害虫的防治。
（5）清水养殖区采用池塘立体生态种养模式：水体的上层主要是以浮游植物为食物的鲢鱼，中层主要是
以水生植物为食的草鱼，底层主要是以软体动物为食的青鱼。该模式通过在垂直方向上对不同的鱼类进行
合理的分层，提高了群落内空间和资源的利用率，进而提高了经济效益，即通过鱼类的立体放养使池塘群
落具有合理的垂直结构，充分利用了资源和空间，获得了较高的经济效益。
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