專題09生物和環境

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模板01“三角度”解種群數量增長類題

模板02能量流動的守恒與遞減

模板03“難舍難分”的物質循環與營養結構

徂?命題持點明命題特點、窺命題預麗一

明?答題模板答題要點+答題技巧+模板運用

任?高分突破模板綜合演練，快速技巧突破

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命題點真題在線常見設問/關鍵詞

“S”形和

“J”形種群2023?山東?T192022?全國甲?T52022?山東-T192021?山東

數量增長曲2021?河北-T182021?河北-T222021?湖南-T42021?廣東-T6

線的分析

2023?北京-T182023?海南-T192023?海南-T62022?全國乙-T5

群落的組成

2022?山東-T112022?廣東-T202022?重慶―T222021?江蘇-T9設問關鍵詞：種群數

及空間結構

2021.遼寧-Til量曲線分析、種間關

2023?海南-T62023?江蘇-T142023?新課標-T332023?天津-T13系、群落演替

生態位

2022?山東?T24

2023?山東-T242023?廣東-T212023?海南?T52023?江蘇118

群落演替的

2022?天津-T132022?山東-T242022?江蘇1172022?河北112

類型、過程、

2022?遼寧-T232021?江蘇?T92021?河北-T222021?遼寧123

規律

2021?全國甲?T6

2023?全國乙?T312023?全國甲152023?全國甲-T312023?天

食物鏈和食

津?T13設問關鍵詞：生態系

物網

2023?湖北?T192022?江蘇?T122022?廣東-T62020?山東124統的結構、物質循環、

碳循環過程2023?廣東-T132023?天津-T132022?河北-T182022?遼寧?T23生態工程原理

分析2021?河北?T222020?全國I?T62020?全國IILT6

能量流動的2023?新課標?T332023?全國甲?T52022?北京?T192022?河北-T18

過程及特點2022?湖北-T202022?遼寧-T192021?遼寧-T192021?全國甲-T31

2023?海南-T19

2023?江蘇-T42023?湖北-T192023-廣東-T21

生物多樣性2022?河北.T22

及其保護2022.廣東-T12022?湖北-T22022?遼寧1132022.海南?T19

2022.北京.T15

2021?海南?T32021?江蘇-T92021?湖南-T16

種群數量增長類題多以曲線圖為載體，考查學生的信息提取及轉化能力；以碳循環為例，考

命題預測

查元素進入生物體和無機環境的方式

關鍵技巧掌握基礎知識及對曲線的理解；明確生產者、消費者、分解者和無機環境的作用

////〃〃〃〃/〃〃〃〃/〃〃/〃//〃//〃〃/〃.◎客匙送板〃〃〃〃〃///〃/〃///////〃/〃〃〃/〃〃/〃/

模板01"三角度”解種群數量增長類題

購答題要點

角度一：看“條件”-1.若種群處于“理想”“外來物種入侵的早期”或“食物和空間充?！?、“氣候適宜且

無天敵”等條件下，則種群數量呈“J”形增長；

2.若種群處于“有環境阻力”“自然”或“資源和空間有限”等條件下，則種群數量

呈“S”形增長;

J3.若題干未給出上述條件，則需要根據題干所給信息，進行具體分析

角度二：析;曲線"一1.若曲線有K值，則種群數量呈“S”形增長；

J2.若曲線沒有K值，有種群數量呈指數增長，則種群數量呈“J”形增長

角度三：判“增長”一1.若增長速率持續增加，則種群數量呈“J”形增長；

3.若增長速率先增加后逐漸減小為0,則種群數量呈“S”形增長

【基礎知識】

⑴種群的“J”形增長⑵種群的“S”形增長

種群數量增長模型

模型0時間

種群增長率和陛率陞速率

增長速率模型I'r,

嘲Oh匈時間oG品時間

疑

種群數量希資源、空間條件有限,隨種群密度增大,

鬻種內競爭加劇,從而使出生率降低、死

增長模型友O

時間'S'原因亡率升高,直至平衡

模型

形

增長率增長速率

曲鵬川二種群數量達到K/2時，增長速率最大

種群增長率和-------曲線一

線

增長速率模型前種群數量達到環境容納量(即K值)后,

0時間將停止增長

形

形成食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒性價廠增大環境阻力，如減少食物，

曲降低

原因有天敵和其他競爭物種等一"引進天敵等

線

廠K值I控制家鼠等有害動物

N“:該種群的起始數量

地人建立自然保護區，改善棲息環境

數學t-.時間

需Nt=No?T

公式N,,，年后該種群的數量

r漁業捕撈后的數量維持在K/2左右

A：該種群數量是前一年種K/2值［好2前防治有害生物，嚴防數量達

群數量的倍數到K/2處

(3)影響種群數量變化的因素

如森林中林下植物的種群密度主要

取決于林冠層的郁閉度,即主要取

決于林下植物受到的光照強度

非生物如蚊類等昆蟲在寒冷季節到來時一

素

因溫度

般會全部死亡，這主要是受氣溫降

-

影低的影響

響

因水如氣候干旱是東亞飛蝗種群爆發式

素

一增長的主要原因

種內如種內競爭的加劇,使種群的增長

因素受到限制

競爭如雙小核草履蟲和大草履蟲

貨」佃艮如猙狗和雪兔之間

因素未生

如寄生蟲與宿主動物之間

8答題技巧

技巧01“三角度”解種群數量增長類題

（2024,新課標卷）用一定量的液體培養基培養某種細菌，活細菌數隨時間的變化趨勢如圖所示，其中國?回

表示細菌種群增長的4個時期。下列敘述錯誤的是（）

A.培養基中的細菌不能通過有絲分裂進行增殖

B.回期細菌數量增長快，存在"J"形增長階段

C.團期細菌沒有增殖和死亡，總數保持相對穩定

D.團期細菌數量下降的主要原因有營養物質匱乏

【技巧點撥】分析題圖【角度二：析曲線-曲線有K值，則種群數量呈“S"形增長】，細菌種群增長開始時

呈現S曲線，達到K值后，由于營養物質消耗、代謝產物積累，種群數量逐漸下降。

【思路詳解】A、有絲分裂是真核細胞的增殖方式，細菌是原核細胞，進行二分裂，所以培養基中的細菌不

能通過有絲分裂進行增殖，A正確；

B、II期由于資源充足，細菌經過一段的調整適應，種群增長可能會短暫出現“J”形的增長，B正確；

C、III期細菌的增殖速率和死亡速率基本相等，總數保持相對穩定，C錯誤；

D、IV期培養基中營養物質含量減少和代謝產物積累，細菌種群數量會下降，D正確。

【答案】C

的模板運用

（2023?遼寧?高考真題）在布氏田鼠種群數量爆發年份，種內競爭加劇，導致出生率下降、個體免疫力減弱,

翌年種群數量大幅度減少；在種群數量低的年份，情況完全相反。下列敘述錯誤的是（）

A.布氏田鼠種群數量達到K/2時，種內競爭強度最小

B.布氏田鼠種群數量低的年份，環境容納量可能不變

C.布氏田鼠種群數量爆發年份，天敵捕食成功的概率提高

D.布氏田鼠種群密度對種群數量變化起負反饋調節作用

模板02能量流動的守恒與遞減

⑥爸題票點

【核心】營養級內能量守恒，營養級間逐級遞減

能量流動的計算題有多種類型，大致可以分為兩大考向：

(1)圍繞一個營養級進行分析，其基本邏輯是某一營養級的能量來源之和等于去路之和。

(2)圍繞多個營養級進行分析，核心是營養級之間的能量傳遞效率通常是10%-20%。

解題時注意分析題目具體的問題，以確定解題思路。

【基礎知識】

(1)能量流經第一營養級的過程

王生產者通

陽,過光合作

熊用固定

(2)能量流經第二營養級的過程

分

解

者

利

用

⑴

由圖分析得到：

①初級消費者攝入量(a)=初級消費者的同化量(b)+糞便量?。

②同化量(b)=呼吸作用散失的能量(d)+用于生長、發育和繁殖的能量(e)。

③用于生長、發育和繁殖的能量(e)=遺體殘骸被分解者利用的能量⑴+次級消費者攝入量⑴+暫時未被利

用的能量①。

(3)能量流動的特點

1.單向流動

①方向：沿食物鏈由低營養級流向高營養級。

②特點：不可逆轉,也不能循環流動。

2.逐級遞減

①能量傳遞效率：相鄰兩個營養級間的能量傳遞效率為10%?20%。

②營養級數量：生態系統中的能量流動一般不超過￡個營養級。

（4）能量傳遞效率的計算方法

某一個營養級的同化量"

相鄰兩個營養級之間的能量傳遞效率=上一個營養級的同化量XI。%

（5）能量流動中的最值計算

①求“最多”則能量按“最高”值20%傳遞

（匕知）②求“最少”則能量按“最低”值10%傳遞（木）

較低營養級?二較高營養級

未知）①求“最多"則能量按"最低”值10%傳遞（已知）

②求“最少”則能量按“最高”值20%傳遞

（6）能量流動中的定值計算

①已確定營養級間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計算，而需按具體數值計算。例如，在食物鏈

A—B—C—D中，能量傳遞效率分別為a%、b%、c%,若A的能量為M,則D獲得的能量為Mxa%xb%xc%o

②如果是在食物網中，某一營養級同時從上一營養級的多種生物獲得能量，且各途徑所獲得的生物量比例

確定，則需按照各單獨的食物鏈進行計算后合并。

（7）生態金字塔的類型及特點

項目能量金字塔數量金字塔生物量金字塔

如果金字塔中表示的

將單位時間內各營養級所得到如果金字塔中表示的

是各個營養級生物量

的能量數值轉換為相應面積（或是各個營養級的生物

（每個營養級所容納

概念體積）的圖形，并將圖形按照營個體的數目比值關

的有機物的總干重）

養級的次序排列形成的一個金系，就形成數量金字

之間的關系，就形成

字塔圖形塔

生物量金字塔

高

少

高

低

高

，

一

5少

口

生

營

丁

營A

A一^

，

能

數

營

物

養

力

^養

養

量

目^'

量

形狀級

直

級

級

高

多

低

低

低

IA多

一般生物個體數目在一般生物有機物的總

能量沿食物鏈流動過程中具有

象征含義食物鏈中隨營養級升干重沿食物鏈升高而

逐級遞減的特性

高而逐級遞減逐級遞減

特點正金字塔形一般為正金字塔形一般為正金字塔形

成千上萬只昆蟲生活浮游植物的個體小，

在一株大樹上時，該壽命短，又不斷被浮

能量流動的過程中總是有能量數量金字塔的塔形也游動物吃掉，所以某

分析

的耗散，故能量流動逐級遞減會發生變化一時間浮游植物的生

物量（用總干重來表

Fi示）可能低于浮游動

物的生物量

匚H浮游

M動物

浮游

植物

&答題技巧

技巧02營養級內能量守恒，營養級間逐級遞減

（2024?山東?高考真題）某穩定的生態系統某時刻第一、第二營養級的生物量分別為6g/m2和30g/m2,據此

形成上寬下窄的生物量金字塔。該生態系統無有機物的輸入與輸出，下列說法錯誤的是（）

A.能量不能由第二營養級流向第一營養級

B.根據生物體內具有富集效應的金屬濃度可輔助判斷不同物種所處營養級的高低

C.流入分解者的有機物中的能量都直接或間接來自于第一營養級固定的能量

D.第一營養級固定的能量可能小于第二營養級同化的能量

【技巧點撥】【核心-營養級內能量守恒，營養級間逐級遞減】

【詳解】A、能量流動的特點是單向流動、逐級遞減，能量不能由第二營養級流向第一營養級，A正確；

B、依據生物富集，金屬濃度沿食物鏈不斷升高，故可輔助判斷不同物種所處營養級的高低，B正確；

C、第一營養級植物的殘枝敗葉中的有機物流入分解者、消費者的遺體殘骸中的有機物流入分解者，流入生

態系統的總能量來自于生產者固定的太陽能總量，消費者通過捕食生產者獲取能量，故流入分解者的有機

物中的能量都直接或間接來自于第一營養級固定的能量，C正確；

D、該生態系統是穩定的生態系統，【核心-營養級內能量守恒，營養級間逐級遞減】第一營養級固定的能量

大于第二營養級同化的能量，D錯誤。

【答案】D

€模板運用

（2023?山東?高考真題）某淺水泉微型生態系統中能量情況如表所示，該生態系統中的初級消費者以生產者

和來自陸地的植物殘體為食。下列說法正確的是（）

生產者固來自陸地的植物初級消費者攝初級消費者同初級消費者呼吸

定殘體入化消耗

能量[105J/(m2?a)]90428413.53

A.流經該生態系統的總能量為90xlC）5j/（m2.a）

B.該生態系統的生產者有15%的能量流入下一營養級

C.初級消費者用于生長、發育和繁殖的能量為10.5x105〃（m2.a）

D.初級消費者糞便中的能量為70.5x105〃（m2.a）,該能量由初級消費者流向分解者

模板03"難舍難分”的物質循環與營養結構

令答題要點

【核心】箭頭決定功能，功能決定成分

在物質循環中，不同生態系統成分的功能不同，在物質循環中發揮的作用也不同。在分析題目信息進行判

斷的時候，先根據箭頭指向判斷某生態系統成分的功能，再根據功能判斷生態系統成分是常規的分析思路。

【基礎知識】

1.碳循環

（1）循環形式：在生物群落與非生物環境之間主要以co?的形式循環。

（2）過程圖解

T大氣中的庫]

分co/

光呼

呼

解

吸

合吸

者

作燃

作作

的嫁

用

凡用

分

與

四

物

動

解

庖再化石燃料]

作

用

《動植物殘骸）

①碳的存在形式：在生物群落內部以含碳有機物的形式傳遞，在非生物環境中主要以二氧化碳和碳酸鹽的

形式存在。

②碳進入生物群落的途徑：生產者的光合作用和化能合成作用。

③碳返回非生物環境的途徑：生產者、消費者的呼吸作用，分解者的分解作用（實質是胞內分解和胞外分解，

不完全等同于分解者的呼吸作用）和化石燃料的燃燒。

④碳循環模型中：雙向箭頭的兩方是生產者和大氣中的CO2庫，其中指入箭頭多的一方是大氣中的CO2庫。

2.生態系統的各成分關系

能量流動和物質循環關系圖

|非生物的物質桶圈G,中co]（5B）

呼吸呼吸

歙作用liW

]含碳有機物

初級含碳有機物次級

!生產者'I能量

消費者

。消費者能信消費者

喘口快物質循環）糞便」i遺體

殘枝敗葉鏟分解者'

遺體、糞便------物質循環

（一大氣中CO]

殘枝敗葉、遺體......能量流動

（基石）（不可缺少）

€答題技巧

技巧03箭頭決定功能，功能決定成分

下圖為某稻田生態系統的碳循環圖解，數字表示碳的流動。下列敘述正確的是（）

A.碳在①②④⑤過程中以CO?形式傳遞

B.C屬于分解者，群落中的其他生物均可為它提供物質和能量

C.A可表示大氣中的C02庫，碳元素在生物群落中循環利用

①過程固定的等于⑥+⑦過程釋放的即可實現碳中和

D.C02C02

【分析】箭頭決定功能，功能決定成分，可知A是非生物的物質和能量，B是消費者，C是分解者。

【思路詳解】A、碳在生物與無機環境之間①②過程中以C02形式傳遞，而在群落內部④⑤以含碳有機物

形式傳遞，A錯誤；

B、C是分解者，生物群落中的其他生物（包括生產者、消費者）的遺體殘骸等會流向分解者，均可為它提

供物質和能量，B正確；

C、A可表示大氣中的C02庫，碳循環指的是碳元素在生物群落和無機環境之間往返的過程，C錯誤；

D、實現碳中和需要①固定的二氧化碳=（?+⑦+②+人類對煤，石油等的利用，D錯誤。

【答案】B

業模板運用

下圖為某生態系統的結構模型，其中甲、乙、丙、丁為生態系統中的組成成分，a—e表示某些生理過程,

乙中的縱坐標表示生物的能量值。下列敘述錯誤的是（）

A.丁表示非生物的物質和能量

B.乙中存在一條A玲B-C玲D的食物鏈

C.bde過程可以沒有線粒體參與

D.該生態系統中，使CO?進入生物群落的是甲

/〃〃///〃〃〃////〃〃〃////〃///////////〃//////////////////////////////////////////.

1.下圖是密度制約的種群調節，圖中橫軸表示種群大小，實線表示出生率，虛線表示死亡率，K表示環境

容納量。據此，下列敘述中埼誤的是（）

B.（b）圖表示死亡率受非密度制約而出生率受密度制約

C.（c）圖表示該種群的死亡率和出生率都受非密度制約

D.在達到K值后，生物種群數量可能上升或者下降

2.瀕危動物保護、農田害蟲的監測與預報等都需要對種群密度進行調查研究。下列有關敘述錯誤的是（）

A.調查青蛙等活動范圍不大的動物的種群密度可以用樣方法

B.可利用紅外觸發相機調查猛獸或猛禽的種群密度

C.可根據動物的聲音對不同個體進行識別，進而進行種群數量的監測

D.江西省的人口密度和性別比例必須采用逐個計數的方法進行估算

3.雌雄異株植物自然種群的性別比例一般為im,但環境因子可能會使性別比例偏離。斑子麻黃是耐貧瘠、

干旱、寒冷的雌雄異株植物。如圖為某山坡不同區域（Si,S2樣地的營養優越，S3、S4營養不良）斑子麻黃

A.營養不良環境下幼齡雄株比雌株生存能力更強

B.S2樣地斑子麻黃種群的年齡結構類型為增長型

C.在優越的營養條件下，年齡越小性別比例偏離越嚴重

D.海拔越高則斑子麻黃種群性別比例偏離越明顯

4.某興趣小組探究培養液中不同葡萄糖濃度（2%~10%）對酵母菌種群數量的影響，實驗中定期取樣并利

用血細胞計數板對酵母菌數量進行統計，結果如圖所示。下列敘述正確的是（）

璃

用14

幽1

2

由1

詞o.O

(

1o.8

0.64

3o

->2

、mO

L

)O

A.統計酵母菌數量時，應取靜置菌液的上清液滴于蓋玻片邊緣

B.在各種葡萄糖濃度下培養到72h時，酵母菌種群才出現種內競爭

C.葡萄糖濃度為2%時、培養168h內，酵母菌種群數量呈"S"形增長

D.由實驗結果可知，酵母菌種群的K值不隨葡萄糖濃度的變化而改變

5.某科研小組調查了某森林中斑翅山鶉的種群數量情況。先在該森林區域內隨機設置了若干捕鳥網，進行

前后兩次的捕捉，統計的捕獲結果如表所示。利用該方法對斑翅山鶉進行較長時間的數量統計，獲得其種

群數量隨時間的變化情況如圖中曲線乙所示。下列敘述正確的是（）

種

群

數

量

O

項目捕獲總鳥數斑翅山鶉數

第一次捕捉30752（標記后放生）

第二次捕捉19234（其中4只被標記）

A.據表可估算該區域中斑翅山鶉大約有294只

B.調查斑翅山鶉的種群密度時，要在斑翅山鶉經常出沒的地方捕捉

C.甲曲線的形成可能是引進了斑翅山鶉的天敵，從而降低了斑翅山鶉的K值

D.a~b段中，因種群的出生率和死亡率不再發生變化而使種群數量維持相對穩定

6.種群的數量變化是養殖業重要的參考依據，下列關于環境容納量（K值）的敘述正確的是（）

A.K值是指在環境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能達到的種群最大數量

B.養殖業生產中，當種群達到K/2時開始捕獲，可持續獲得最高產量

C.同一個種群的K值是固定不變的，達到K值后種群的出生率等于死亡率

D.增長方式呈"S”形曲線的種群有K值，增長方式呈"'形曲線的種群無K值

7.1942年，美國生態學家林德曼對一個天然湖泊一一賽達伯格湖進行了野外調查和研究，并對能量流動進

行了定量分析，得出了下圖所示的數據。下列分析正確的是（）

未

吸

收

4

9

7

2

2

8

.

7

2

賽達伯格湖能量沿營養級流動的定量分析［單位:J/（cma）］

A.圖中"生產者-植食性動物少肉食性動物"構成一條食物鏈

B.圖中“293玲29.3玲5.0”構成的是能量金字塔，能量沿著食物鏈逐級遞減

C.我們稱賽達伯格湖為一個生態系統，理由是該湖泊中的生產者、消費者、分解者相互作用而形成了

統一的整體

D.若該生態系統中某種雜食性魚的食物有1/2來自植物，1/2來自植食性魚類，如果該雜食性魚獲得10kJ

能量，能量傳遞效率按10%計算，則需要植物固定550kJ的能量

8.某地探索了農養結合的新型農業生產模式一一稻田中養鴨。下列相關敘述錯誤的是（）

A.該生態系統能量輸入總量為生產者固定的太陽能及鴨飼料中的能量

B.鴨糞便中的能量需經分解者分解以后才能被水稻所利用

C.鴨吃害蟲屬于生物防治，可使能量高效地流向對人類最有益的部分

D.鴨在稻田活動可以疏松土壤，有利于水稻對礦質元素的吸收

9.生長效率=（第n營養級用于自身生長、發育和繁殖的能量/第n營養級同化的能量）xlOO%。某生態系

統中的能量流動情況如圖所示，圖中字母表示能量值，下列有關敘述錯誤的是（）

有機物輸入（飼料）

A.圖中可能包含多條食物鏈

B.流經該生態系統的總能量為a+m+n

C.第二營養級的生長效率可表示為[（b-f）]/bxlOO%

D.第二、三營養級間的能量傳遞效率為[（c+n）/b]xl00%

10.如表所示是某天然生態系統中兩個營養級在某段時間內能量流動的相關數據（單位：xl°9kj）,下列分

析錯誤的是（）

項目用于生長、發育和繁殖呼吸作用散失流向分解者未利用

生產者?4457110

植食性動物26873212530

A.調查期間，生產者的生物量沒有增加

B.生產者用于生長、發育和繁殖的能量值為17nxi09幻

c.第二、三營養級之間的能量傳遞效率是n.3%

D.植食性動物糞便中儲存的能量值是表中的125xl09kJ

11.生態金字塔是用來描述生態系統中不同生物種群之間能量、生物量或數量關系的模型，它通常以金字

塔形狀展示。生態金字塔的一般模式如圖所示，其中回、回、團分別代表第一、二、三營養級。下列說法錯誤

的是（）

A.一條食物鏈中相鄰兩種生物之間的能量傳遞效率可能會大于20%

B.生物量金字塔的每一層表示單位時間內每個營養級所容納的物質總量

C