2020年高考生物非选择题-种群、群落和生态系统类含答案

非选择题-种群、群落和生态系统类
一、填空题（本大题共2小题，共2.0分）
1.甲、乙、丙三种一年生的草本植物分别分布于某山地的A(高山草原)、B(亚高山灌
木丛)、C(针阔混交林)三种不同的栖息地中。

取数量相等的甲、乙、丙三种植物的种子均匀混合，再平分为三组，分别种植于A、B、C三种栖息地中的实验地块(清除其他植物，种植方式相同，各种子均能发育成植株，并结种子)，种子可认为是幼龄植物，对各实验地块中三种植物所结种子数进行统计，得到如下结果：
A栖息地：甲种子∶乙种子∶丙种子≈7∶2∶1；
B栖息地：甲种子∶乙种子∶丙种子≈1∶8∶1；
C栖息地：甲种子∶乙种子∶丙种子≈3∶3∶4。

请回答下列问题。

（1）混合种植后，A实验地块中三种植物种子的比例反映了甲、乙、丙三种植物当年的____________不同(填种群的特征)。

若环境条件不变，预测几年内B实验地块中乙种群的数量变化趋势是__________(填“增加”“减少”或“不变”)。

（2）C实验地块的空间结构包括____________。

其中丰富的植被类型又为动物创造了__________________，使物种丰富度进一步提高。

（3）有一个由M只田鼠组成的小种群迁入A实验地块，该田鼠种群的数量每月以λ倍数增长，理论上t月后种群数量为________，该数量出现的前提条件是
______________。

2.2019年1月15日，随嫦娥四号登陆月球背面的生物科普试验载荷中，棉花种子成
功发芽。

生物科普试验载荷内搭载了棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母菌和果蝇六种生物作为样本，将它们均放置于密封的生物科普试验载荷罐内，让它们形成一个简单的微型生态系统。

请回答下列有关问题：
(1)在一定时间范围内，理论上载荷罐内________(填“能”或“不能”)进行物质循
环，原因是________________________________。

(2)载荷罐能在一定时间内维持相对稳定，这是因为生态系统具有一定的
________________能力，但载荷罐的抵抗力稳定性很低，原因是
________________________________。

(3)在设计并制作生态缸观察其稳定性的过程中在生态缸中铺好沙土和花土、加水、
放置好动植物后还需要________后将生态缸放置于室内通风光线良好，但要避免阳光直接照射的地方。

在生态缸中添加小动物，则应注意各营养级生物之间的合适比例，从能量流动的角度分析，这是因为________________________。

二、识图作答题（本大题共4小题，共20.0分）
3.某实验小组用酵母菌作为材料来探究不同条件下种群数量增长的特点，设计了5个
实验组，如图甲所示。

将培养20 h后对照组酵母菌培养液稀释103倍，用血细胞计数板（规格为1 mm×1 mm×0.1 mm）进行计数获得的视野如图乙所示。

回答下列问题：
（1）在最初培养阶段，各组酵母菌的数量没有明显增加，最可能的原因是
__________________________。

（2）实验过程中培养液中的O2含量是该实验的无关变量，实验组和对照组对该变量的处理是____________________________，由图分析，实验中限制酵母菌种群数量增长的因素是___________________________。

（3）若仅依据图乙结果，可以估算培养液中酵母菌密度为________________。

在计数时，使酵母菌分布均匀，减少误差的实验操作有__________________。

（4）该实验可以得出的实验结论是____________________。

4.图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营
养级，m1、m2代表不同的能量值。

图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的流动途径示意图，其中a～g表示能量值。

请据图作答：
（1）生态系统中能量的输入、_________________和散失过程，称为生态系统的能量流动。

图甲中，m1表示的能量为_____________________________（1分）。

III 称为________________消费者。

（2）图乙中，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示___________，C表示____________________________________________________。

c和f分别表示第____________营养级流向E的能量。

该生态系统中第一和第二营养级间能量传递效率是________________
（3）生物甲、乙、丙构成的食物网如下图。

①若甲能量中比例为x的部分直接提供给丙，要使丙能量增加A kJ，至少需要消耗
甲的能量为_______________。

②若能量传递效率为10%，生产者的同化量保持不变，对丙的能量来源进行调整，
由1/2来自甲、1/2来自乙改为为4/5来自甲、1/5来自乙，则调整后丙获得的能量将是调整前的___________倍。

5.科学家对全球一些生态系统多样性价值的估价如图：
请分析回答：
（1）据图分析，热带雨林的单位面积价值__________（填“大于”“等于”或“小于”）其他森林，由此推测，生物多样性中的__________多样性直接对生态系统多样性价值起主要作用。

入境旅游者非法携带或邮寄植物种子（苗），可能会造成__________，从而对当地生物多样性构成严重威胁。

（2）从生态系统多样性价值的估价分析，“退耕还湖，恢复湿地”的依据是
___________________，湿地在____________________________等方面的生态功能，体现了其重要的间接价值。

湿地生态系统中的能量流动一般不超过4～5个营养级，原因是_____________________________。

（3）为研究农田有害生物种群数量的变化规律，可采用建立__________模型的方法来分析。

6.由于经济发展和人口增长，污水排放量增加。

为解决居民生活饮用水问题，某水厂
建设了水源生态湿地。

下面为人工湿地群落组成简图，请据图回答问题。

（1）输入该人工湿地的能量有___________________。

（2）湿地中芦苇、绿藻和黑藻等植物的分层配置，体现了群落的___________结构。

（3）控制污水流人人工湿地的速率，除有利于有机污染物被充分分解外，还有利于__________，使出水口处的水质达到排放要求。

废水不能过量流人人工湿地，说明生态系统的_____________。

（4）在下图中，用箭头和必要的文字表示上述湿地的能量流动图解：
浮游
植物
浮游
动物
细菌
真菌
三、探究题（本大题共1小题，共5.0分）
7.湖水中的藻类主要有浮游藻和附着藻（附着在水中物体表面）。

浮游藻大量繁殖可
导致水体透明度下降，水质变差，浮游动物以浮游藻为食，排出的营养盐能促进藻类的生长。

为探究浮游动物对藻类的影响，进行了以下实验：取湖水注满塑料桶均分为两组，一组定期去除部分浮游动物（处理组），一组作为对照，每周向水桶中添加等量无机氮、磷以维持营养盐需求，2个月后结果如图所示，回答下列问题：
（1）塑料桶中的所有生物可看作微型______，输入其中的总能量是
______________________________。

（2）浮游藻和附着藻的种间关系是______。

实验结果表明，浮游动物的减少对两种藻类的影响情况为___________________________________________，试分析原因：
_______________________________________________________________________ _____________________________________________。

四、实验题（本大题共1小题，共2.0分）
8.某自然保护区沿沼泽至森林方向上依次分布有5种典型天然沼泽湿地，相应湿地的
地下水位与地表距离、5种湿地不同层次的年有机碳储量测定结果如下图（表）所示。

试回答：
有机碳储量
kg·m-2
沼泽类型
草丛沼泽灌丛沼泽毛赤杨沼泽白桦沼泽落叶松沼泽湿地
的结
构层
次
乔木层00 3.307.79 6.87
灌木层0 1.270.110.080.24
草本层0.330.140.050.030.03
凋落物层0.150.180.340.430.35
土壤38.2833．0629.0319.2l23.73
地下水位与
地表的距离
（1）从草丛沼泽到落叶松沼泽，生物种类具有显著差异，这体现了群落的
_____________结构。

影响这一分布差异的主要非生物因素是______________。

（2）测定植物群落的有机碳，常用的调查方法是______________。

连续测定发现，白桦沼泽有机碳的含量逐年上升，这是群落______________的体现。

（3）与灌丛沼泽相比，毛赤杨沼泽的灌木层单位面积有机碳储量低，这是因为
______________。

土壤中有机碳的含量主要取决于动植物残骸量和
_______________。

（4）下图是落叶松沼泽中碳元素的流动过程模型，请补充完整，并在箭头上标明碳元素的流动形式。

答案和解析
1.【答案】（1）出生率; 增加
（2）垂直结构和水平结构; 食物条件和栖息空间
（3）M·λt ; 资源、空间充足，缺乏天敌，气候适宜(或种群增长不受田鼠种群密度增加的影响或理想条件)
【解析】【分析】
本题考查种群的数量变动、群落的结构，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。

【解答】
(1)由题意可知，种子可认为是幼龄植物，因此混合种植后，A实验地块中三种植物种子的比例反映了甲、乙、丙三种植物当年的出生率不同；由于B栖息地中甲种子∶乙种子∶丙种子≈1∶8∶1，说明乙种植物更适应B栖息。

因此，若环境条件不变，在未来几年，B 实验地块中乙种群的数量将逐渐增加。

(2)群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，其中丰富的植被类型又为动物创造了食物条件和栖息空间，使得其物种丰富度进一步提高。

(3)在理想条件下，即资源、空间充足，缺乏天敌，气候适宜时，种群呈“J”型曲线增长，t月后种群数量为M·λt。

故答案为：
（1）出生率; 增加
（2）垂直结构和水平结构; 食物条件和栖息空间
（3）M·λt ; 资源、空间充足，缺乏天敌，气候适宜(或种群增长不受田鼠种群密度增加的影响或理想条件)
2.【答案】（1）能；该载荷罐内有生产者和分解者，能通过光合作用、呼吸作用（或分解作用）等生理过程实现物质循环
（2）自我调节；该生态系统生物种类少，营养结构简单，自我调节能力很弱
（3）封上生态缸盖（密封）；能量流动是逐级递减的
【解析】【分析】
本题考查物质循环和生态系统稳定性的有关知识，意在考查考生的理解能力。

【解答】
（1）由于该载荷罐内有生产者和分解者，能通过光合作用、呼吸作用（或分解作用）等生理过程实现物质循环，所以在一定时间范围内，理论上载荷罐内能进行物质循环。

（2）由于生态系统具有一定的自我调节能力，故载荷罐能在一定时间内维持相对稳定。

但由于该生态系统生物种类少，营养结构简单，故自我调节能力很弱。

（3）为了模拟生态系统的物质循环，应将生态缸制成密闭系统，故生态缸中铺好沙土和花土、加水、放置好动植物后还需要封上生态缸盖后将生态缸放置于室内通风光线良好，但要避免阳光直接照射的地方。

在生态缸中添加小动物，则应注意各营养级生物之间的合适比例，从能量流动的角度分析，这是因为能量流动是逐级递减的。

故答案为：
（1）能；该载荷罐内有生产者和分解者，能通过光合作用、呼吸作用（或分解作用）等生理过程实现物质循环
（2）自我调节；该生态系统生物种类少，营养结构简单，自我调节能力很弱
（3）封上生态缸盖（密封）；能量流动是逐级递减的
3.【答案】（1）酵母菌需要适应新的环境、种群基数小
（2）氧浓度适宜且相等；营养物质含量、pH
（3）3.5×109个·mL-1；在用吸管吸取培养液前要先将试管轻轻振荡几次、待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部等
（4）随着更换培养液时间延长，种群数量增长由“J”型变为“S”型的趋势越明显
【解析】【分析】
本题考查探究酵母菌种群数量的变化等相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。

难度中等，要求学生具备对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。

【解答】
（1）在最初培养阶段，酵母菌需要适应新的环境、种群基数小，各组酵母菌的数量没有明显增加。

（2）实验过程中培养液中的O2含量是该实验的无关变量，实验组和对照组对该变量的处理是氧浓度适宜且相等，由图分析，实验中限制酵母菌种群数量增长的因素是营养物质含量、pH。

（3）若仅依据图乙结果，图中中方格内有14个酵母菌，则每个小方格内酵母菌为，可以估算培养液中酵母菌密度为个·mL-1。

在计数
时，在用吸管吸取培养液前要先将试管轻轻振荡几次、待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，使酵母菌分布均匀。

（4）通过实验结果可知，随着更换培养液时间延长，种群数量增长由“J”型变为“S”型的趋势越明显。

4.【答案】（1）传递、转化；生产者通过光合作用固定的太阳能；次级
（2）营养级Ⅱ同化的能量；营养级Ⅱ用于生长发育和繁殖的能量；一和第二；b/m1或（a-c）/m1或（d+e）/m1
（3）25A/(1＋4x) kJ；55/28
【解析】【分析】
本题主要考查的是生态系统能量流动的相关内容，意在考查学生识记生态系统中能量流动的过程、特点及意义，掌握能量传递效率的相关计算，能正确分析题图，并能结合图中信息准确答题的能力。

【解答】
（1）生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程，称为生态系统的能量流动。

图甲中，m1表示的能量为生产者通过光合作用固定的太阳能。

Ⅰ表示生产者，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示初级消费者、次级消费者、三级消费者。

（2）图乙中，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示营养级Ⅱ同化的能量，C表示营养级Ⅱ用于生长发育和繁殖的能量。

c和f分别表示第一和第二营养级流向E的能量。

该生态系统中第一和第二营养级间能量传递效率是b/m1或（a-c）/m1或（d+e）/m1。

（3）①假设至少需要消耗甲的能量为y，其中有xy的能量直接提供给丙，有(1-x)y的能量间接提供给丙；要使消耗甲最少则用20%的能量传递率，即
xy×20%+(1-x)y×20%×20%=A，则计算可得y=25A/(1+4x)。

②当丙的食物比例为甲∶乙＝1∶1时，设丙的数量为x，则需要甲的数量为
丙的食物比例调整为4∶1时，设丙的数量为y，则需要甲的数量为生产者同化量不变，55x=28y，，即调整后丙获
得的能量将是调整前的55/28倍。

5.【答案】（1）大于；物种；外来物种入侵
（2）湿地的单位面积价值显著大于农田；蓄洪防旱、调节气候；能量流动是逐级递减的，在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多
（3）数学
【解析】【分析】
本题结合图解，考查生物多样性的相关知识，要求考生识记生物多样性的概念、层次、价值及保持措施，能结合图中信息准确答题是，属于考纲识记和理解层次的考查。

【解答】
（1）由柱形图可知，热带雨林的单位面积价值大于其他森林；生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，其中物种多样性直接对生态系统多样性价值起主要作用。

入境旅游者非法携带或邮寄植物种子（苗），可能会造成外来物种入侵，从而对当地生物多样性构成严重威胁。

（2）由柱形图可知，湿地的单位面积价值显著大于农田，因此要“退耕还胡，恢复湿地”；湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的生态功能，体现了其重要的间接价值。

在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，因此湿地生态系统中的能量流动一般不超过4～5个营养级。

（3）为研究农田有害生物种群数量的变化规律，可采用建立数学模型（方程式或曲线图）的方法来分析。

故答案为：
（1）大于；物种；外来物种入侵
（2）湿地的单位面积价值显著大于农田；蓄洪防旱、调节气候；能量流动是逐级递减的，在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多
（3）数学
6.【答案】（1）太阳能和化学能
（2）垂直
（3）无机盐被充分吸收；自我调节能力有限
（4）如图所示
【解析】【分析】
本题考查生态系统的有关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力。

【解答】
（1）输入该人工湿地的能量有生产者固定的太阳能和污水有机物中的化学能。

（2）湿地中芦苇、绿藻和黑藻等植物的分层配置，体现了群落的垂直结构。

（3）控制污水流人人工湿地的速率，除有利于有机污染物被充分分解外，还有利于无机盐被充分吸收，使出水口处的水质达到排放要求。

废水不能过量流人人工湿地，说明生态系统的自我调节能力有限。

（4）上述湿地的能量流动图解为：
故答案为：
（1）太阳能和化学能
（2）垂直
（3）无机盐被充分吸收；自我调节能力有限
（4）如图所示
7.【答案】群落；生产者（主要为藻类植物）固定的太阳能；竞争；浮游藻类的生物量降低，附着藻的生物量增加；浮游动物减少使水体中氮、磷浓度降低抑制了浮游藻类的生长，浮游藻类数量减少提高了水体的透明度，有利于附着藻光合作用的进行（附着藻可获得更多的氮、磷营养盐），促进了附着藻的生长。

【解析】解：（1）生活在同一地域的所有生物，可以看做是一个群落，输入生态系统的总能量是：生产者（主要为藻类植物）固定的太阳能。

（2）浮游藻和附着藻的种间关系是竞争，竞争水体中的无机盐、生存空间、阳光等，实验结果表明，浮游动物的减少对两种藻类的影响情况为：浮游藻类的生物量降低，附着藻的生物量增加，原因可能是：浮游动物减少使水体中氮、磷浓度降低抑制了浮游藻类的生长，浮游藻类数量减少提高了水体的透明度，有利于附着藻光合作用的进行（附着藻可获得更多的氮、磷营养盐），促进了附着藻的生长。

故答案为：
（1）群落生产者（主要为藻类植物）固定的太阳能
（2）竞争浮游藻类的生物量降低，附着藻的生物量增加
浮游动物减少使水体中氮、磷浓度降低抑制了浮游藻类的生长，浮游藻类数量减少提高了水体的透明度，有利于附着藻光合作用的进行（附着藻可获得更多的氮、磷营养盐），促进了附着藻的生长。

分析柱形图可知：除去浮游动物，浮游藻类的生物量降低，附着藻的生物量增加。

可能的原因是：浮游动物减少使水体中氮、磷浓度降低抑制了浮游藻类的生长，浮游藻类数量减少提高了水体的透明度，有利于附着藻光合作用的进行（附着藻可获得更多的氮、磷营养盐），促进了附着藻的生长，据此答题。

本题考查了群落的概念，生物间的种间关系，意在考查考生分析柱形图，获取有效信息的能力，难度适中。

8.【答案】（1）水平；含水量（2）样方法；演替（3）毛赤杨沼泽乔木多，灌木获得的阳光少；分解者的分解量
（4）
【解析】试题分析：（1）不同的沼泽类型体现群落的水平结构，影响这一分布差异的主要非生物因素是含水量。

（2）测定植物群落，一般用样方法，白桦沼泽有机碳的含量逐年上升，这是群落演替的体现
（3）与灌丛沼泽相比，毛赤杨沼泽的灌木层单位面积有机碳储量低，从表格中可以体现出毛赤杨沼泽乔木多，灌木获得的阳光少，土壤中有机碳的含量主要取决于动植物残骸量和分解者的分解量
（4）根据能量流动图，可以画出碳元素的流动形式。

考点：本题考查生态系统的知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系。