一、基础研究方法与实验设计

1. 样方法与标记重捕法

主要用于种群密度调查,如植物种群采用样方法(划分样方统计个体数),动物种群采用标记重捕法(通过标记个体比例估算总数)。此类题目常结合具体案例(如草原昆虫调查)考查操作步骤及误差分析。

2. 控制变量法与生态因子分析

通过实验设计探究生态因子(如温度、光照、水分)对生物的影响。例如,通过设置不同温度梯度研究其对种子萌发率的影响,或利用Liebig最小因子定律分析限制因子(如网页83中土壤氮、磷、钾对产量的限制作用)。

3. 稳定性评估

考查抵抗力稳定性(抵抗干扰保持原状)与恢复力稳定性(破坏后恢复能力)的区分。例如,判断珊瑚生态系统受干扰后的恢复能力是否属于恢复力稳定性(网页1中海南高考题选项B的辨析)。

二、能量流动与物质循环的定量分析

1. 能量流动模型构建

要求绘制能量金字塔或食物链/网,分析能量传递效率(如10%-20%的规律)。例如,网页2中青草→羊→狼的能量流动特点(单向流动、逐级递减)及赛达伯格湖的能量定量研究。

2. 物质循环追踪

结合碳循环、氮循环等过程,考查物质在生物群落与无机环境之间的流动路径。例如,通过同位素标记法追踪碳元素在生产者、消费者、分解者中的转移。

三、生态系统结构与功能的综合研究

1. 分层研究法

从个体、种群、群落、生态系统等层次分析问题。例如,种群生态学关注种群动态(如年龄结构、性别比例),群落生态学研究种间关系(如网页1中的互利共生、网页2中的竞争关系)。

2. 食物链/网与生态金字塔

考查营养级划分及能量金字塔、数量金字塔的差异。例如,森林与草原生态系统的数量金字塔形状(倒金字塔形或正金字塔形)可能因生物个体大小差异而不同(网页2中全国Ⅱ卷森林与草原的对比)。

四、现代技术的应用

1. 遥感与GIS技术

用于大尺度生态监测,如分析植被覆盖变化、评估生态恢复效果。例如,结合卫星数据研究某湿地生态系统的碳储量变化。

2. 分子生态学技术

通过DNA分析研究生物多样性或种间关系。例如,利用PCR技术检测土壤微生物群落组成,评估污染对生态的影响。

五、综合题型示例

例题(结合网页1、2、46内容改编):

某湖泊因蓝藻爆发导致能见度下降,引入以蓝藻为食的鱼类后生态系统逐渐恢复。

(1)绘制该湖泊能量流动示意图,并说明鱼类引入后的种间关系变化。

(2)分析蓝藻爆发可能的原因(如富营养化、缺乏竞争者)。

(3)评估该生态系统的恢复力稳定性,并提出进一步修复措施(如人工增氧、种植水生植物)。

解题要点

  • 能量流动需标注生产者(蓝藻)、消费者(鱼类)及分解者。
  • 种间关系变化可能涉及竞争或捕食关系(网页2中问题6的C与B关系分析)。
  • 恢复措施需结合生态工程原理(如自生、协调)。
  • 六、备考建议

    1. 掌握核心概念:如生态位、反馈调节、生物放大效应等。

    2. 强化图表分析:能量金字塔、物质循环示意图的绘制与解读。

    3. 联系实际案例:关注生态修复工程(如湿地保护、退耕还林)的研究方法与应用。

    4. 模拟实验设计:设计实验探究某一生态问题(如污染对分解者的影响),注意变量控制与结果预测。

    通过以上多维度的学习和训练,考生可系统掌握生态系统的研究方法,并灵活应对高考中的综合题型。