《2026年理想树图书高考必刷卷42套模拟卷汇编高中生物全一册通用版江苏专版》

22. (11 分)东部沿海地区积极发展“海洋牧场”。投放人工鱼礁和生物会影响“海洋牧场”的结构和功能，但能增加经济收入。研究人员通过数据模拟投放脉红螺使其种群增殖达到不同密度，得到脉红螺种群数量和竹蛏种群生物量相对比例在 20 年间的预期变化曲线，如图甲。已知随着脉红螺增殖后密度的提高，当模型中任何一个种群低于原始生物量的 10%时，被认为此时的脉红螺密度超出环境容纳量。请回答下列问题。

(1) 人工鱼礁属于生态系统结构中的非生物的物质。
(2) 若竹蛏为第一个低于原始生物量 10%的物种，则每平方米脉红螺的环境容纳量是23只。模拟数据的前 5 年间脉红螺种群的增长率变化趋势均为下降。据图分析，竹蛏生物量减少的原因是脉红螺种群数量在增加，竞争资源能力强(2分)（2 分）。
(3) 图乙为投放人工鱼礁后海洋牧场能量流动的模式图。图中 NPP 中的能量是指第一营养级用于生长、发育和繁殖的能量。海洋牧场的生物量金字塔常呈现为上宽下窄，可能的原因是海洋牧场中浮游植物个体小，寿命短，不断被浮游动物吃掉，某一时间内其生物量可能低于浮游动物的生物量。假设图中消费者为脉红螺、竹蛏，为保证持续高产获得脉红螺、竹蛏，理论上需要研究C（填字母）以确定人工投入该系统的能量。
A. 脉红螺、竹蛏的环境容纳量
B. NPP 中的能量
C. ①②③的量
D. ⑥和分解者通过呼吸作用散失的能量
(4) 为研究海洋牧场的建立对海洋环境的影响，科研人员调查了对照区和牧场中 A、B、C 区中浮游动物的总丰富度（与环境的优劣呈正相关）及海水中无机氮、活性磷酸盐含量（与海水富营养化程度呈正相关），结果如图丙。
结果表明，海洋牧场中C区的生态效益最佳，判断的理由是C区的无机氮、活性磷酸盐含量均较低，而浮游动物总数和总生物量最高，浮游动物的总生物量代表了它们同化有机物的总量(2分)（2 分）。

答案： 22.(除标注外，每空1分，共11分)
(1)非生物的物质
(2)23 下降 脉红螺种群数量在增加，竞争资源能力强(2分)
(3)第一营养级用于生长、发育和繁殖 海洋牧场中浮游植物个体小，寿命短，不断被浮游动物吃掉，某一时间内其生物量可能低于浮游动物的生物量 C
(4)C C区的无机氮、活性磷酸盐含量均较低，而浮游动物总数和总生物量最高，浮游动物的总生物量代表了它们同化有机物的总量(2分)
热门考点 生态系统的结构及能量流动、生态环境保护
[深度解析]
(1)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，其组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，人工鱼礁属于生态系统结构中的非生物的物质。
(2)分析题意可知，当模型中任何一个种群低于原始生物量的10%时，被认为此时的脉红螺密度超出环境容纳量；由图甲可知，当脉红螺种群增殖后密度为24只/m²时，竹蛏种群数在1年左右开始低于原始生物量10%，而脉红螺密度为23只/m²时竹蛏种群数量未低于10%，故每平方米脉红螺的环境容纳量是23只。模拟数据的前5年间，脉红螺种群数量在增加，增长率变化趋势均为下降。据图甲分析，10年内脉红螺种群密度在增大而竹蛏生物量在减少，原因是脉红螺竞争能力强，种群数量增加，导致竹蛏生物量减少。
(3)分析图乙可知，NPP中的能量一部分流向消费者，另一部分流向死有机质，故NPP可表示第一营养级用于生长、发育和繁殖的能量。由于浮游植物个体小，寿命短，不断被浮游动物吃掉，因此某一时间内其生物量可能低于浮游动物的生物量，导致海洋牧场的生物量金字塔为上宽下窄(易错点:长期来看，海洋中浮游植物的总生物量还是比浮游动物的要多)。假设图中消费者为脉红螺、竹蛏，以消费者为研究单位，为保证持续高产获得脉红螺、竹蛏，理论上需要研究脉红螺、竹蛏的环境容纳量及同化量的去向，即图中①②③的量，A、C符合题意。
(4)分析题意及题图丙可知，与对照组相比，C区浮游动物的总丰富度(与环境的优劣呈正相关)最高，说明该区域环境较好，且C区海水中无机氮、活性磷酸盐含量较低，说明该区域富营养化程度低，故生态效益最佳。
归纳总结 生态金字塔的常见类型
(1)能量金字塔:如果将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的次序排列，可形成一个金字塔图形，叫作能量金字塔。由于能量在流动过程中总是逐级递减的，因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形。
(2)生物量金字塔:如果用同样的方法表示各个营养级生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系，就形成生物量金字塔。生物量金字塔大多也是上窄下宽的金字塔形，但是有时候会出现倒置的金字塔形。例如，在海洋生态系统某一时刻调查到的生物量结果。
(3)数量金字塔:如果表示各个营养级的生物个体的数目比值关系，就形成数量金字塔。数量金字塔有上窄下宽的金字塔形，也有上宽下窄的倒置金字塔形，如树、昆虫。