2025导与练总复习生物学Ⅰ(高考一轮)(人教)第九单元　生物与环境含答案

2025导与练总复习生物学Ⅰ(高考一轮)(人教)第九单元生物与环境第35讲种群及其动态[课标要求]1.列举种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例等特征。2.尝试建立数学模型解释种群的数量变动。3.举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征。考点一种群的数量特征及种群密度的调查1.种群的数量特征(1)种群概念:在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的集合就是种群。(2)种群的数量特征。①种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数,是种群最基本的数量特征。②直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。③年龄结构在一定程度上能预测种群数量的变化趋势。年龄结构是通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度的。年龄结构增长型:出生率④性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。2.种群密度的调查方法(1)逐个计数法:调查分布范围较小、个体较大的种群。(2)样方法和标记重捕法。项目样方法标记重捕法调查对象植物或活动范围小的动物活动能力强、活动范围大的动物调查程序(3)黑光灯诱捕法:对于有趋光性的昆虫,可以用黑光灯进行灯光诱捕来估算它们的种群密度。(4)调查种群密度的其他方法:用红外触发相机拍摄照片和视频;根据动物的粪便特征计数、通过动物的声音特征进行计数。[正误辨析]1.种群密度反映了种群在一定时期的数量,但是仅靠这一特征还不能反映种群数量的变化趋势。(√)2.年龄结构和性别比例都可以预测种群密度的变化趋势。(×)提示:年龄结构可以预测种群密度的变化趋势。3.出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度。(√)4.调查动物种群密度只能用标记重捕法。(×)提示:调查的动物活动能力弱、活动范围小的可以采用样方法。5.样方法统计种群密度时,应去掉采集数据中最大值和最小值后取平均值。(×)提示:应所有数据取平均值。6.调查种群数量较少的陆生植物种群密度时,应随机取样,并适当扩大样方的面积。(√)[教材微点思考]1.(选择性必修2P2～3正文拓展)下列几种生物种群密度的调查适合使用样方法的是①③⑤⑥;适合使用标记重捕法的是②④。(均填序号)①蒲公英②田鼠③蚯蚓④鲫鱼⑤蚜虫⑥跳蝻2.(选择性必修2P5“探究·实践”拓展)取样时为何强调随机取样呢?五点取样法和等距取样法都规定了取样的方式,这种做法是不是不符合随机取样的原则?提示:随机取样是为了确保所选择的样方具有代表性,不受主观因素的影响,使通过样方统计的结果能更接近真实情况。五点取样法和等距取样法保证了样方的平均分布,而不是相对集中分布,是对随机取样的具体操作,符合随机取样原则。1.样方法计数的原则同种生物个体无论大小都要计数,若有正好处在边界线上的,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则,如图:注:图1为方形样方;图2为圆形样方,实心圈表示要统计或测量的个体,虚线表示圆形样方的直径。2.分析标记重捕法估算种群密度误差的原因种群数量特征及其相互关系1.(2024·湖南长沙月考)农业上利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,降低害虫种群密度,从而达到防治害虫的目的。下列对害虫种群密度下降的合理解释是(B)A.改变种群的年龄结构,增加死亡率B.改变种群的性别比例,降低出生率C.性引诱剂诱杀引起死亡率升高,是导致种群密度降低的主要原因D.性引诱剂导致害虫的迁入率降低,迁出率上升解析:性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,破坏害虫种群正常的性别比例,进而降低了出生率使种群密度下降;性引诱剂诱杀害虫的雄性个体,引起死亡率升高,直接导致种群密度降低,但这不是引起种群密度下降的主要原因;该防治方法并未导致害虫的迁入率降低,迁出率升高。2.(2023·河北张家口一模)种群的数量特征之间的关系可用下图表示。下列叙述中正确的是(A)A.①⑤、迁入率和迁出率,直接决定种群密度B.②为性别比例,并非所有种群都具有此特征C.③为种群密度,可以反映种群的数量变化趋势D.④为年龄结构,影响出生率进而影响种群密度解析:①⑤分别为出生率、死亡率与迁入率和迁出率直接决定种群密度;②为年龄结构;③为种群密度,反映种群在一定时期的数量,不能反映种群的数量变化趋势;④为性别比例。明辨种群数量特征的两个易误点(1)种群数量不等于种群密度:种群密度是种群在单位面积或单位体积中的个体数,强调“单位面积或单位体积”,即种群数量多,种群密度不一定大。(2)预测种群数量变化趋势的依据:年龄结构。但这种趋势不一定能实现,还要看影响种群密度变化的其他因素,如气候、食物、天敌等环境因素的变化。种群密度的调查方法3.(2023·山东滨州期末)动物粪便中含有少量脱落的肠道细胞,其中DNA的特有序列可作为识别不同个体的标记。调查某马鹿种群时,第一次收集到90份粪便,经检测来自50只个体;一段时间后,再次收集到100份粪便,经检测其中30份来自与第一次相同的20只个体,其余70份来自其他46只个体。据此估算该马鹿种群数量应为(C)A.300只 B.250只 C.165只 D.110只解析:由题意分析可知,第一次收集到的动物粪便个体数是50只,第二次收集到的动物粪便总个体数为20+46=66(只),其中20只个体与第一次收集的相同,因此可利用公式计算马鹿种群数量应为50×66÷20=165(只)。4.(2023·山东泰安期末)为做好进境植物产品危害生物的防疫工作,科研人员采用样方法对某港口区域草本植物情况进行了系统调查,明确草本植物种类,及早发现有害杂草以防止其传播。下列说法错误的是(D)A.对该区域草本植物取样调查时,样方多少会影响调查结果B.该区域不同草本植物的生长与分布往往是不同的,需用不同的取样方法C.比较各种草本植物的平均密度,可初步判断港口草本植物的优势种D.若该区域发现某有害的蔓生草本植物,则可用样方法调查其种群密度解析:样方的数量太少,统计结果的误差可能较大,一般而言,样方越多,统计结果越接近真实情况;根据不同草本植物的生长与分布的不同,可采用不同的取样方法,如五点取样法、等距取样法等;在比较各种草本植物的平均密度时,若发现有一类植株密度较大,具有高度的生态适应性,据此可初步判断该类植株就是港口草本植物的优势种;丛生或蔓生的草本植物,由于有时一棵植物有几个分枝,不容易辨别是一株还是多株,因此不适宜用样方法调查其种群密度。种群密度调查方法的选择考点二种群数量的变化及影响因素1.建构种群增长模型的方法(1)数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式。(2)建构步骤。(3)表达形式。①数学公式:科学、准确,但不够直观。②曲线图:直观,但不够精确。2.种群数量增长的两种类型(1)曲线A为“J”形曲线。①形成条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。②数学模型。Nt=N0λtN③曲线特点:种群数量是每年以一定的倍数增长的。(2)曲线B为“S”形曲线。①形成条件:资源和空间总是有限的,种内竞争对种群数量起调节作用,存在天敌。②K值:一定的环境条件所能维持的种群最大数量。③曲线特点(3)图中阴影部分为环境阻力,按自然选择学说,就是在生存斗争中被淘汰的个体数。3.种群数量的波动(1)在自然界,有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定。(2)对于大多数生物来说,种群数量总是在波动中。处于波动状态的种群,在某些特定条件下可能出现种群爆发,如蝗灾、鼠灾、赤潮等。(3)当种群长久处于不利条件下,种群数量会出现持续性的或急剧的下降。(4)当一个种群的数量过少,种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡。4.影响种群数量变化的因素提醒食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,称为密度制约因素,而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,称为非密度制约因素。5.种群研究的应用(1)在野生生物资源的合理利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。(2)指导农牧业和渔业生产,如中等强度的捕捞(捕捞后使鱼的种群数量处在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。[正误辨析]1.种群“J”形增长的数学模型中,N0为该种群的起始数量,λ为时间。(×)提示:λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数。2.保护大熊猫的根本措施是提高环境容纳量。(√)3.种群数量变化不仅受外部因素的影响,也受自身内部因素的影响。(√)4.种群“J”形增长曲线中的增长率和增长速率均恒定不变。(×)提示:种群“J”形增长曲线中的增长率恒定不变,增长速率逐渐增大。5.一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与种群密度是相关的。(√)[教材微点思考]1.(选择性必修2P16正文拓展)如图表示种群数量增长的“S”形曲线模型,请据图回答有关问题。(1)渔业捕捞中,一般种群数量超过K/2就开始捕捞,且捕捞后的数量要维持在K/2左右。让鱼的种群数量维持在K/2的原因是什么?提示:K/2时种群的增长速率最大,种群的数量能迅速恢复,有利于鱼类资源的可持续利用。(2)在病虫害防治中,是否应在害虫数量达到K/2后才开始防治?提示:防治害虫应尽早进行,应将种群数量控制于加速期(K/2)之前,严防种群增长进入加速期。2.(选择性必修2P17“思维训练”)据循环因果关系分析猎物和捕食者种群数量变化的相关性:自然生态系统中猎物增多会导致捕食者增多,捕食者增多会使猎物数量减少,猎物减少会引起捕食者数量减少,最终使猎物和捕食者在一定水平上保持动态平衡。1.准确分析“λ”曲线(1)a段——λ>1且恒定,种群数量呈“J”形增长。(2)b段——λ下降,但仍大于1,此段种群出生率大于死亡率,则种群数量一直增长。(3)c段——λ=1,种群数量维持相对稳定。(4)d段——λ<1,种群数量逐年下降。(5)e段——λ呈上升趋势,但仍未达到1,故种群数量逐年下降。2.K值与K/2值的分析与应用(1)K值的不同表示方法。图中A、B、C点所对应的种群数量为K值,A′点所对应的种群数量为K/2(2)K值变动的示意图。K值会随着环境的变化而变化,当生物生存的环境遭受破坏时,K值会下降;当生物生存的环境得到改善时,K值会上升。(3)K值与K/2值的应用。项目野生生物资源的保护与合理利用有害生物的防治K值(环境容纳量)保护野生生物生活的环境,减小环境阻力,提高K值增大环境阻力(如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等),降低K值K/2(最大增长速率)捕捞后,使鱼的种群数量维持在K/2,鱼的种群数量会迅速回升务必及时控制种群数量,严防达到K/2(若达到K/2,可导致有害生物成灾)“J”形和“S”形增长曲线规律及应用1.(2023·辽宁大连月考)对东北某林区狍子种群数量进行调查,结果如图所示。其中δ=前一年种群数量/当年种群数量。下列叙述正确的是(B)A.该种群数量表现为“S”形增长,t1时种群的增长速率最快B.t1时种群内狍子数量最多,此后狍子数量越来越少C.t2时种群内狍子数量达到K值,此后数量在K值上下波动D.t3时种群内狍子个体数量少于t2时,且个体的生存压力较t2时小解析:根据图示可知,该种群数量表现为先增后减,不属于“S”形增长;t1后种群中个体的数量开始下降,故此时种群内狍子的个体数量最多,此后狍子数量越来越少;t2时种群内狍子数量一直在下降,数量并没有达到K值,并且此后狍子数量一直下降;t1时种群内狍子的个体数量最多,此后狍子数量越来越少,因此t3时种群数量少于t2,但生存压力并不只来自种群数量本身,还与环境有关,结合狍子数量变化可推知,狍子生存环境可能越来越恶劣,生存压力越来越大。2.(多选)(2024·山东济南模拟)如下两图均与种群“S”形增长有关,对两图进行对比分析,下列相关叙述错误的是(AC)A.t0～t1之间,种群数量小于K/2,由于资源和空间相对充裕,种群数量增长较快,增长率不断增加B.t1～t2之间,由于资源和空间有限,当种群密度增大时,种内竞争加剧,种群增长速率下降C.t2时,种群数量达到K值,此时出生率等于零D.为有效防治蝗灾,应在t1前及时控制其种群密度解析:t0～t1之间,种群数量小于K/2,由于资源和空间相对充裕,出生率大于死亡率,种群增长速率不断增加,种群数量增长较快,但增长率不断减小;t1～t2之间,由于资源和空间有限,随着种群密度增大,种内竞争不断加剧,种群增长速率下降;由图示可知,t2时,种群数量达到K值,此时出生率等于死亡率但不为零,此时种群增长速率为零;在t1时种群数量为K/2,种群增长速率最大,因此应在t1前及时控制害虫的种群密度,才能将有害生物控制在较低水平。影响种群数量变化的因素3.(2023·广东卷)某地区蝗虫在秋季产卵后死亡,以卵越冬。某年秋季降温提前,大量蝗虫在产卵前死亡,次年该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降的合理解释是(C)A.密度制约因素导致出生率下降B.密度制约因素导致死亡率上升C.非密度制约因素导致出生率下降D.非密度制约因素导致死亡率上升解析:气温、干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素;蝗虫原本就会在秋季死亡,但降温提前使它们死亡前没有产生后代,导致出生率下降。4.(2024·江西上饶月考)农业生产中常利用瓢虫来防治叶螨。某小组研究瓢虫的饥饿程度和密度对其捕食作用率的影响,结果如图所示。下列有关叙述错误的是(B)A.在相同条件下,瓢虫密度越高,捕食作用率越低B.饥饿程度和叶螨密度共同决定了瓢虫的捕食作用率C.对瓢虫进行适当饥饿处理可提高防治效果D.田间防治叶螨时应适当控制瓢虫密度解析:据图可知,在相同条件下(饥饿状态相同条件下),瓢虫密度越高,捕食作用率越低,故为保证较高的捕食作用率,田间防治叶螨时应适当控制瓢虫密度;由题图无法得知叶螨密度对瓢虫捕食作用率的影响;结合题图可知,在瓢虫密度相同的情况下,饥饿24h和饥饿48h后瓢虫的捕食作用率均高于未饥饿的捕食作用率,故对瓢虫进行适当饥饿处理可提高防治效果。考点三培养液中酵母菌种群数量的变化1.实验原理(1)种群增长影响因素:用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。(2)增长规律:在理想的环境条件下,酵母菌种群的增长呈“J”形曲线增长;在有环境阻力的条件下,酵母菌种群的增长呈“S”形曲线增长。(3)检测方法:可采用抽样检测的方法。2.材料用具酵母菌、无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、血细胞计数板、滴管、显微镜等。3.实验步骤4.实验结果分析酵母菌增长数量曲线图(如图)。增长曲线的总趋势是先增加再降低,原因是在开始时,培养液的营养充足、空间充裕、条件适宜,因此酵母菌大量繁殖,种群数量剧增,随着酵母菌数量的不断增多,营养消耗、pH下降、有害产物积累等,使生存条件恶化,酵母菌死亡率高于(填“高于”“低于”或“等于”)出生率,种群数量下降。1.实验操作的注意事项(1)每天计数酵母菌数量的时间要固定。(2)本实验不需要设置对照实验,因不同时间取样已形成对照;需要做重复实验,目的是尽量减小误差,需对每个样品计数三次,取其平均值。(3)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减小误差。(4)对培养液要进行定量稀释。(5)制片时,要先在计数室上盖上盖玻片,然后用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,多余培养液用滤纸吸去。(6)由于计数室中的菌悬液有一定的高度(0.1mm),故需要让细胞沉降到计数室底部的网格线中,避免细胞分布在不同液层深度,导致计数时被遗漏。(7)显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应遵循“计上不计下,计左不计右”的原则计数。(8)如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清,应当稀释培养液重新计数。2.血细胞计数板及相关计算(1)血细胞计数板由一块厚玻璃片特制而成,其中央有两个计数室。每个计数室划分为9个大方格(如上图A所示),每个大方格的面积为1mm2,加盖玻片后的深度为0.1mm。因此,每个大方格的容积为0.1mm3。另外,中央大方格以细线等分为25个中方格(如上图B所示)。每个中方格又等分为16个小方格,供细胞计数用。(2)计算公式。①在计数时,先统计(图B所示)5个中方格中的总菌数,求得每个中方格的平均值再乘25,就得出一个大方格的总菌数,然后再换算成1mL菌液中的总菌数。②设5个中方格中总菌数为A,则0.1mm3稀释菌液中的总菌数为(A/5)×25=5A。已知1mL=1cm3=1000mm3,则1mL稀释菌液的总菌数=(A/5)×25×10000=50000A。若菌液稀释倍数为B,则原菌液中酵母菌的种群密度为(50000A·B)个/mL。3.影响实验结果的误差分析(1)统计结果偏小的原因。①计数时酵母菌未全部沉降到计数室底部,造成计数结果偏小。②取液时未摇匀,从试管上部吸取的培养液中酵母菌偏少。③未统计边界线及顶角上的酵母菌等。(2)统计结果偏大的原因。①先滴培养液后盖盖玻片,导致计数室内部液体增多,造成计数结果偏大。②取液时未摇匀,从试管底部吸取的培养液中酵母菌偏多。③将四条边界线及顶角上的酵母菌都统计在内。④未染色,无法区分死菌、活菌,计数时将死菌统计在内。⑤将刚出芽的酵母菌按两个计数等。培养液中酵母菌种群数量的变化1.(2023·湖北黄冈二模)在“培养液中酵母菌种群数量的变化”的实验中,其中某次样品稀释10倍后,在25×16型(1个大方格分为25个中方格,每个中方格又分为16个小方格)血细胞计数板上计数5个中方格酵母菌总数为250个。下列叙述错误的是(C)A.利用计算公式可估算出培养液中酵母菌种群密度约为1.25×108个/mLB.先盖盖玻片,盖玻片一侧滴加少量样液,让样液渗入计数室,不能用吸水纸吸引C.营养条件和温度等是影响培养液中酵母菌种群数量变化的非密度制约因素D.连续观察7天,每天在相同时间取样计数并记录数据,在时间上形成前后对照解析:该培养液中酵母菌种群密度=250/5×25×10000×10=1.25×108(个/mL);先盖盖玻片,盖玻片一侧滴加少量样液,让样液自行渗入计数室,待菌体沉降到计数室底部再进行计数,该过程不能用吸水纸吸引;温度是影响酵母菌种群数量变化的非密度制约因素,营养条件是影响其数量变化的密度制约因素;连续观察7天,每天在相同时间取样计数并记录数据,确保两次计数之间间隔相同时间,在时间上形成前后对照。2.(2023·北京丰台二模)为研究酵母菌种群数量的变化,某兴趣小组将酵母菌分别接种于3个盛有等量同种液体培养基的锥形瓶中,并放置在摇床上培养,转速分别为210r/min,230r/min和250r/min。培养时间与酵母菌种群密度的关系如图所示。以下分析不正确的是(D)A.接种酵母菌前,需用高压蒸汽灭菌法对培养基等进行灭菌B.不同转速下,酵母菌种群密度在一段时间内均呈“S”形增长C.提高转速可以促进酵母菌的有氧呼吸,利于酵母菌的繁殖D.培养时间8h左右时,3组酵母菌均已达到环境容纳量解析:接种酵母菌前,需用高压蒸汽灭菌法对培养基等进行灭菌;由图可知,三组在前期均呈“S”形增长;图中转速越高前期酵母菌繁殖越快,推测提高转速增加了培养液中的氧气含量,促进酵母菌进行有氧呼吸,利于酵母菌的繁殖;培养8h后,低速组酵母菌种群密度还在继续上升,说明此时并未达到其环境容纳量。种群增长速率[典例引领](2023·山东卷改编)某种动物的种群具有阿利效应,该动物的种群初始密度与种群增长速率之间的对应关系如图所示。其中种群增长速率表示单位时间增加的个体数。下列分析错误的是(B)A.初始密度介于0～a时,种群数量最终会降为0B.初始密度介于a～c时,种群出生率大于死亡率C.将种群保持在初始密度c所对应的种群数量,有利于持续获得较大的捕获量D.若自然状态下该动物种群雌雄数量相等,人为提高雄性占比会使b点右移解析:初始密度介于0～a时,种群增长速率为负值,说明种群数量为负增长,因而种群数量最终会降为0;初始密度介于a～c时,应分两段来分析:在初始密度小于b时,其死亡率大于出生率,当初始密度大于b时,其出生率大于死亡率;初始密度为c时种群增长速率最大,在种群密度高于c时进行捕获并将捕获后的种群密度保持在c,有利于持续获得较大的捕获量;自然状态下雌雄数量相等,从性别比例上看有利于种群繁殖,此时人为提高雄性比例,会造成一定程度上的性别比例失调,不利于种群数量增长,使种群增长速率减小,因此若要种群增长速率维持到0(b点),需要更大的种群密度才能弥补,所以b点右移。[情境链接]种群增长率和种群增长速率(1)种群增长率:种群在一定时间内增加的个体数占原有个体总数的比率,即种群增长率=一定时间内增加的个体数量初始个体数量×(2)种群增长速率:单位时间内新增加的个体数(即种群数量增长曲线的斜率),即种群增长速率=一定时间内增加的个体数时间(3)“J”形增长对应的增长率和增长速率曲线。(4)“S”形增长对应的增长率和增长速率曲线。[迁移应用]1.(2023·贵州毕节三模)欧洲穴兔新迁入澳大利亚后种群开始增长,随着时间推移,种群停止增长并维持相对稳定。下列叙述正确的是(C)A.穴兔种群停止增长时,种群的增长倍数为0B.人为一次性捕杀穴兔后,其环境容纳量迅速降低C.穴兔的增长速率为0时,种群数量在K值上下波动D.穴兔种群的增长速率降低时,其种群数量随之下降解析:穴兔种群停止增长时,种群数量保持稳定,种群的增长倍数为Nt+1/Nt=1;环境容纳量是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量,只与资源、环境条件有关,与现存穴兔数量无关;穴兔的增长速率为0时,种群数量在K值上下波动;穴兔种群的增长速率降低时(大于0),其种群数量依然增加。2.(多选)(2023·河北石家庄月考)科研人员对某地环颈雉进行了连续8年的跟踪调查,部分结果如图所示。下列叙述错误的是(ABC)A.前2年种群为增长型,后6年种群为衰退型B.前2年种群增长率大于零,后6年增长率小于零C.前5年种群数逐渐降低,后3年种群数逐渐恢复D.6～8年种群数量基本不变,但该曲线无法预测种群将来的数量解析:由题图可知,λ=前一年种群数量/当年种群数量,0～2年λ大于1,种群数量降低,2～6年λ小于1,种群数量增加,6～8年λ等于1,种群数量基本不变;前2年种群数量在减少,种群增长率小于零,2～6年种群增长率大于零,6～8年种群增长率等于零;前5年种群数量先减小后增大,后3年种群数不变;6～8年λ等于1,种群数量基本不变,该曲线无法预测种群将来数量变化。基础巩固练1.(2024·辽宁沈阳模拟)在海洋中,某些年龄相同的不能活动的动物种群中,典型的竞争结果是较少量的较大个体存活下来,这种现象被称为“自疏现象”。下列说法错误的是(B)A.“自疏现象”通过直接影响种群的死亡率来调节种群密度B.“自疏现象”改变了种群的年龄结构,不利于种群的发展C.随着该类动物种群的种群密度增大,种内竞争加剧D.食物影响着该类动物种群的数量,属于密度制约因素解析:“自疏现象”只留下了较少量的较大个体,有利于种群的发展,“自疏现象”不一定改变种群的年龄结构。2.(2023·河北张家口一模)种群的数量特征之间的关系可用下图表示。下列叙述中错误的是(C)A.①⑤、迁入率和迁出率,直接决定种群密度B.④为性别比例,并非所有种群都具有此特征C.③为种群密度,可以反映种群数量的变化趋势D.②为年龄结构,影响出生率和死亡率进而影响种群密度解析:据图分析,①为出生率、②为年龄结构、③为种群密度、④为性别比例、⑤为死亡率。出生率、死亡率与迁入率、迁出率直接决定种群密度;雌雄同体的生物种群没有性别比例这一特征;种群密度可反映种群在一定时期的数量,不能反映种群数量的变化趋势。3.(2023·山东德州二模)鲢鱼生性极活泼,善跳跃,易使标记物脱落,不宜用标记重捕法调查其种群数量。调查小组用去除取样法(原理:在一个封闭的种群里,用同样的方法连续捕捉被调查动物,随着连续的捕捉,种群内个体数逐渐减少,每次捕获数逐次递减)对一个体积为25000m3的鱼塘中鲢鱼的种群数量进行调查,第一天捕获1000条,第二天捕获800条。下列说法错误的是(C)A.若用标记重捕法调查,得到的鲢鱼种群数量比实际值大B.调查生境相对开放的野生动物的种群密度时不宜选择此法C.根据去除取样法原理估算该鱼塘中鲢鱼的种群密度约为30条/100m3D.当单次捕获数降到0时,捕获的总累积数约等于该种群的总个体数解析:鲢鱼生性极活泼,善跳跃,易使标记物脱落,导致第二次捕获的鲢鱼中被标记的个数减少,得到的数值比实际值大;调查生境相对开放的野生动物的种群密度时不宜选择此法,因为可能会有其他地区的动物迁入及本地区动物的迁出;假设该种群总数为X,可得出1000/X=根据去除取样法原理,当单次捕获数降到0时,捕获的总累积数约等于该种群的总个体数。4.(2024·山东日照模拟)研究者跟踪调查某地草原布氏田鼠的种群数量,计算当年种群数量与上一年种群数量之比,记为λ,结果如下表。根据表中结果,下列分析错误的是(D)年份201020112012201320142015201620172018λ1.001.000.801.251.001.251.752.002.00A.2014年布氏田鼠种群数量与2011年基本相同B.可通过标记重捕法来调查布氏田鼠的种群密度C.不能根据λ值预测布氏田鼠种群数量的未来变化趋势D.2014—2018年,布氏田鼠的种群数量呈“S”形增长并在2017年达到K值解析:设初始数量(即2010年的初始数量)是a,2011年λ为1,2012年λ为0.8,2013年λ为1.25,2014年λ为1,则2014年的数量=1×0.8×1.25×1×a=a,所以2014年布氏田鼠种群数量与2011年基本相同;调查活动力强的动物的种群密度可用标记重捕法,所以可通过标记重捕法来调查布氏田鼠的种群密度;不能根据λ值预测布氏田鼠种群数量的未来变化趋势,应根据年龄结构预测种群数量变化趋势;2015—2018年,λ>1时,种群数量一直在增加,没有达到K值。5.(2023·山东泰安期末)欲探究影响培养液中酵母菌种群数量变化的因素,某兴趣小组同学进行了相关实验,实验结果如图所示。下列相关分析正确的是(D)A.该实验的自变量为图中横坐标表示的不同取样时间B.实验中每次取样前均应振荡试管,否则统计结果会偏大C.在较高营养条件下,酵母菌的种群数量才会呈现“S”形增长D.实验结果可说明马铃薯溶液比5%葡萄糖溶液更适宜培养酵母菌解析:图中横坐标表示取样时间,但该实验的自变量是培养时间及培养所用营养液的成分;实验中每次取样前均应先振荡试管,以使菌体在培养液中均匀分布,否则,若在试管靠近上部取样,则会导致结果偏小,若在下部取样,则会导致结果偏大;从图示可看出,三种营养液中,在一定的时间内均会出现“S”形增长;比较马铃薯溶液组和5%葡萄糖溶液组,可看出马铃薯溶液组在培养6h后菌体数量增加较5%葡萄糖溶液组快,且峰值较高,即马铃薯溶液比5%葡萄糖溶液更适宜培养酵母菌。6.(2023·河北衡水一模)科学家曾指出,没有一个自然种群能无限制地增长,必然有许多因素使种群数量减少。图中1、2代表密度制约因素和非密度制约因素随种群密度的改变对种群死亡率的影响曲线。下列叙述正确的是(D)A.图中的1代表密度制约因素,如自然灾害和气温等B.图中的2代表非密度制约因素,如食物和天敌、传染病等C.密度制约因素对种群数量变化的影响不存在负反馈调节机制D.非密度制约因素对种群数量变化的影响可通过密度制约因素来调节解析:据题图可知,图中的1随种群密度增大而死亡率升高,则图中的1代表密度制约因素,如食物和天敌、传染病等,这些因素对种群数量变化的影响会随种群密度的增大而增强,自然灾害和气温属于非密度制约因素;图中的2代表非密度制约因素,如自然灾害和气温等,这些因素对种群的作用强度与该种群的密度无关,食物和天敌、传染病都属于密度制约因素;密度制约因素对种群数量变化的影响是通过负反馈调节机制实现的,当种群数量超过环境容纳量时,密度制约因素的作用增强,使出生率下降、死亡率上升,从而使种群增长受到抑制,当种群数量降低到环境容纳量以下时,密度制约因素的作用减弱,从而使种群增长加快;非密度制约因素对种群数量变化的影响,可通过密度制约因素来调节,例如,当由于某种自然灾害使种群数量下降时,食物等密度制约因素的作用就会减弱,从而使种群的出生率回升,种群数量恢复到原来的水平。7.某森林中,高密度的某昆虫幼虫取食落叶松,影响松树的生长,最大松针长度减小,来年幼虫的食物质量变差,导致该昆虫密度下降,使松树得到恢复;反过来随着食物质量的提高,幼虫数量又有所增加。幼虫的密度(虚线)与落叶松的最大松针长度(实线)变化关系如图所示。下列叙述错误的是(D)A.该昆虫幼虫的种群数量呈周期性波动B.食物是影响该昆虫幼虫种群数量的生物因素C.该昆虫幼虫与落叶松处于同一食物链中的不同环节D.该昆虫幼虫环境容纳量主要影响因素是落叶松的种群数量解析:食物属于影响种群数量变化的生物因素;在食物链中落叶松是生产者,昆虫幼虫属于消费者,是食物链中的不同环节;该昆虫幼虫环境容纳量的主要影响因素是落叶松松针长度。8.(2024·河北保定模拟)一个繁殖周期后的种群数量可表示为该种群的补充量。如图中曲线Ⅰ表示渤海某海域养殖基地中大虾的亲体(亲代个体)数量与补充量的关系,曲线Ⅱ表示亲体数量与补充量相等。下列说法正确的是(A)A.亲体数量为500只时,大虾种群增长速率最大B.该基地大虾亲体数量保持在1000只时,可持续获得最大捕获量C.该基地大虾亲体数量为0～1000只时,大虾种群的增长率不断增大D.饲料是影响该种群数量变化的非密度制约因素解析:由图可知,其环境容纳量为1000只,亲体数量约为500只时,在K/2处,增长速率最大,亲体数量保持在500只时,可持续获得最大捕获量;“S”形曲线的增长率随种群数量的增大而减小,种群数量到达K值时,增长率为0;饲料是影响该种群数量变化的密度制约因素。9.(2023·山东烟台一模)r对策和K对策是种群适应环境的两种形式:r对策生物通常个体小,寿命短,生殖力强但存活率低,亲代对后代缺乏保护;K对策生物则与之相反。图中曲线表示两类生物当年种群数量(Nt)和一年后种群数量(Nt+1)之间的关系;虚线表示Nt+1=Nt。(1)当种群数量较少时,对策生物的数量会在短时间内快速增长。当种群数量处于S点时,种群的年龄结构为。对于某些珍稀濒危动物,其数量一旦低于X点,就会逐渐走向灭绝,对此可采取的保护措施有和两大类。

(2)K对策生物S点的增长率(填“大于”“等于”或“小于”)X点的增长率。当天敌增多时,K对策生物的X点和S点对应横坐标大小的变化分别为。

(3)我国历史上有记载的蝗灾是由东亚飞蝗引起的,东亚飞蝗属于对策生物。连年干旱往往伴随蝗灾,干旱等气候因素属于(填“密度制约”或“非密度制约”)因素。

解析:(1)由题图可知,当种群数量较少时,r对策生物的数量比K对策生物的数量增长快,其会在短时间内快速增长。当种群数量处于S点时,即与虚线相交,此时Nt+1=Nt,种群数量维持相对稳定,其年龄结构为稳定型。图中K对策数量低于X点时,即处于灭绝点之下,会导致该物种灭绝,针对濒临灭绝的动物,可采取就地保护如建立自然保护区和易地保护如建立繁育中心等。(2)增长率=(Nt+1-Nt)/Nt,X点与S点Nt+1和Nt均相等,故X点与S点增长率均为0。当天敌增多时,生物所受的环境阻力增大,生物更容易灭绝,X点(灭绝点)对应的横坐标增大,由于天敌的压制,S点(稳定平衡点)对应的横坐标减小。(3)东亚飞蝗属于r对策生物,个体小、生殖能力强,但是成活率低,易受气候等非密度制约因素的影响。答案:(1)r稳定型就地保护易地保护(2)等于增大、减小(3)r非密度制约综合提升练10.(多选)微囊蓝细菌和颤蓝细菌是引起湖泊发生水华的主要蓝细菌。科研人员在培养瓶中培养了两种藻类以研究其种间关系,结果如图所示。下列叙述正确的是(BCD)A.通常采用样方法调查湖水中微囊蓝细菌和颤蓝细菌的种群密度B.单独培养微囊蓝细菌,种群密度增加过程中K值不会发生改变C.曲线②的K值小于①,原因是两种蓝细菌竞争有限的资源和空间D.将微囊蓝细菌和颤蓝细菌数量的变化绘制成曲线,属于构建数学模型解析:调查湖水中微囊蓝细菌和颤蓝细菌的种群密度通常采用抽样检测法;K值是环境容纳量,与环境中的资源和空间大小有关,种群密度不会改变环境容纳量;曲线①只有微囊蓝细菌,曲线②两者都有,曲线②的K值下降的原因是微囊蓝细菌在利用光照、无机营养等资源和空间时,和颤蓝细菌存在竞争关系;将微囊蓝细菌和颤蓝细菌数量的变化绘制成曲线,属于构建数学模型。11.(多选)(2024·山东菏泽模拟)研究人员在研究某种捕食者与其猎物关系时,构建了猎物种群数量与被捕食率、补充率的关系模型,如图,其中补充率代表没有被捕食的情况下猎物增长的比率。下列说法正确的是(ABD)A.当猎物种群数量介于A～B时,捕食者可以更有效地捕获猎物B.若该猎物表示害虫,当数量超过B点时,会导致该虫害的爆发C.猎物种群数量介于A～B时,种群数量会逐渐稳定在B点D.猎物种群数量超过B点时,种群可能出现K值,且K值为C点解析:种群数量介于A～B时,被捕食率大于补充率,被捕食率大于其他区间值,所以捕食者可以更有效地捕获猎物;猎物种群数量超过B点时,补充率大于被捕食率,种群数量会逐渐增大,若该猎物表示害虫,当数量超过B点时,会导致该虫害的爆发;猎物种群数量介于A～B时,被捕食率大于补充率,种群数量会逐渐稳定在A点;猎物种群数量超过B点时,补充率大于被捕食率,种群数量会增加,在C点保持稳定,故种群可能出现K值,且K值为C点。12.(多选)(2024·山东泰安模拟)青鱼栖息于湖泊的中、下层水体,年龄结构可分1～5龄,3龄时性成熟。为研究未受人类干扰、封闭的某天然湖泊中的青鱼种群,研究人员先后用小网眼和大网眼的渔网进行捕捞,小网眼渔网捕捞到的青鱼均进行标记后放回原地,两次捕捞的数据如表所示。下列叙述正确的是(AB)龄级1龄2龄3龄4龄5龄体长/cm<2020～5050～7070～85>85小网眼渔网捕获量/条44301070610538352大网眼渔网捕获量/条捕获数0012571107836标记条数173127100A.该湖泊中3～5龄青鱼的数量约为12000条B.两次捕捞间隔的时间过短可能会导致第一次被捕捞标记的鱼难以再次捕获,估算值偏大C.该种群的数量变化由迁入率和迁出率、出生率和死亡率决定D.栖息于不同水层的青鱼形成了群落的空间结构,有利于资源的有效利用解析:第一次捕捞并标记数量为610+538+352=1500(条),第二次捕捞量为1257+1107+836=3200(条),其中标记数为173+127+100=400(条),所以该湖泊中3～5龄青鱼的数量约为1500×3200÷400=12000(条);若两次捕捞间隔时间过短,可能会导致第一次被捕捞标记的鱼难以再次捕捞,导致估算值偏大;该种群处于一个封闭的天然湖泊,所以没有迁入率和迁出率;栖息于不同水层的青鱼,是同一物种,没有形成群落的空间结构。13.世界范围内,蝗灾对农业、经济和环境构成重大威胁。某动物研究所发现了一种释放量低但生物活性非常高的集群信息素。(1)研究表明,在集群信息素的作用下,飞蝗种群由散居型可以转变为群居型,形成超大型种群。从种群的数量特征分析,集群信息素导致发生明显的改变。

(2)为确定飞蝗分泌的挥发性物质中,哪一种为集群信息素,科研人员分别向A、B区通入不同的物质,记录飞蝗在不同区域的停留时间,结果如下表。组别A区B区通入物质停留时间/s通入挥发性物质停留时间/s第1组溶剂430苯乙腈(PAN)170第2组溶剂1904乙烯基苯甲醚(4VA)410第3组溶剂285苯乙醇(PhA)315研究人员据此初步确定4VA是集群信息素,做出判断的依据是

。

(3)为进一步确定4VA的作用,科研人员利用4VA及溶剂进行图1(黑色表示添加了4VA的样方区域)所示的室外草地诱捕实验,结果如图2所示。①据图1分析,本实验采用的调查方法属于。为确保本实验取样随机性的措施是

。

②据图2结果可以得出的结论是

。

(4)研究表明,蝗虫的触角上有感知4VA的嗅觉受体。据此研究,请提出有关蝗灾防治的设想:

。

解析:(1)根据题意可知,在集群信息素的作用下,飞蝗种群由散居型可以转变为群居型,形成超大型种群,单位面积内的飞蝗数量增大,同时使同一区域的飞蝗数量增多,从种群的数量特征分析影响的是种群密度。(2)本实验目的是确定飞蝗分泌的挥发性物质中,哪一种为集群信息素,则实验的自变量是通入挥发性物质的种类,因变量是停留时间,表格数据显示,第2组的飞蝗在B区停留时间明显长于A区,而第1组B区停留时间明显短于A区,第3组A、B两区域停留时间差异不大,故据此初步确定4VA是集群信息素。(3)①据图1分析,本实验采用的调查方法属于样方法;为确保取样的随机性,本实验所采取的措施是各样方距中心点等距且相邻样方间等距。②据图2可知,与对照组相比,施加4VA的实验组飞蝗数量明显增多,说明4VA能在自然环境中吸引和聚集飞蝗,故可得出4VA具有集群信息素的功能。(4)信息分子需要与相应的受体结合才能发挥作用,蝗虫的触角上有感知4VA的嗅觉受体,从而使蝗虫由散居型转变为群居型,据此可根据4VA的结构设计拮抗剂,进而阻止蝗虫感知4VA的嗅觉受体与4VA结合,阻止蝗虫的聚集(或使用干扰4VA接收的化学物质),从而有效防治蝗灾。答案:(1)种群密度(2)第2组的飞蝗在B区停留时间明显长于A区,而第1组B区停留时间明显短于A区,第3组A、B两区域停留时间差异不大(3)①样方法各样方距中心点等距且相邻样方间等距②4VA能在自然环境中吸引和聚集飞蝗,具有集群信息素的功能可根据4VA的结构设计拮抗剂,阻止蝗虫感知4VA的嗅觉受体与4VA结合,阻止蝗虫的聚集(或使用干扰4VA接收的化学物质)第36讲群落及其演替[课标要求]1.描述群落具有垂直结构和水平结构等特征,并可随时间而改变。2.阐明一个群落替代另一个群落的演替过程,包括初生演替和次生演替两种类型。3.分析不同群落中的生物具有与该群落环境相适应的形态结构、生理特征和分布特点。考点一群落的结构1.群落的概念及特征(1)生物群落的概念:在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。(2)研究的问题。2.群落的物种组成3.各种种间关系的特点与实例(连线)提示:①—c—Ⅲ②—b—Ⅳ③—d—Ⅰ④—e—Ⅴ⑤—a—Ⅱ4.群落的空间结构(1)概念:在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。(2)类型。(1)“竹林中的竹子高低错落有致”不属于群落的垂直结构,竹林中的竹子是一个种群,不具有群落的空间结构。(2)高山上植物的分布取决于温度,从山顶到山脚下,分布着不同的植物类群,属于植被的垂直地带性分布,不属于群落的垂直结构。(3)其他群落也像森林群落一样具有垂直结构。(4)植物地上、地下部分均有分层现象,决定因素不同。5.群落的季节性6.生态位(1)概念:一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。(2)特点:每个物种在群落中都占据着相对稳定的生态位。(3)动、植物生态位的研究内容。(4)形成原因:是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。(5)意义:有利于不同生物充分利用环境资源。[正误辨析]1.鄂尔多斯草原上所有的动物和植物构成群落。(×)提示:群落必须包含一定区域内的所有生物,动植物只是其中的一部分。2.群落中某一种群数量下降说明该群落丰富度下降。(×)提示:物种丰富度指一个群落中的物种数目,某一种群数量下降,但物种数目不变。3.淡水鱼占据不同的水层,出现的分层现象与各种鱼的食性有关。(√)4.草坪中的动物没有分层现象,而树林中的动物具有分层现象。(×)提示:所有群落都有分层现象。5.竞争的激烈程度取决于空间、食物的重叠范围,重叠范围越大,竞争越激烈。(√)6.如果两种鸟的觅食生境一样,则这两种鸟的生态位完全一样。(×)提示:生态位指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。觅食生境主要表示占用资源的情况,两种鸟的生态位不一定完全一样。[教材微点思考]1.(选择性必修2P28“与社会的联系”拓展)四大家鱼的混养利用了它们在池塘中占据着不同的生态位。若要再引进新的鱼种混养应注意什么?为什么?提示:应注意避免引进食物及生存环境等特性与四大家鱼相同的鱼种,以避免种群之间的种间竞争。2.(选择性必修2P29“拓展应用”改编)两个物种或更多个物种利用同样而有限的资源时产生竞争,而竞争一般会导致形态和生态的分化,淘汰了弱者,保存了生存能力较强的物种,其意义是什么?提示:使有限的空间和资源可以容纳更多的物种,使自然界形形色色的物种各就各位,达到有序的平衡,有利于生物的进化。种间关系分析情境:某池塘中甲、乙两种具有捕食关系的鱼类数量变化如图所示,思考回答下列问题。(1)甲是捕食者还是被捕食者?判断依据是什么?提示:甲是被捕食者。捕食者随被捕食者的变化而变化,从变化趋势看,先达到波峰的为被捕食者。(2)两种鱼之间只有捕食关系,没有竞争关系,该说法是否正确?为什么?提示:不正确,两种鱼为争夺O2等资源会存在种间竞争关系。(3)甲、乙之间的捕食关系仅对捕食者有利吗?为什么?提示:不是的,甲、乙之间相互选择,协同进化,对双方都有利。(4)甲、乙种群数量呈现波动现象的原因是什么?提示:捕食者与被捕食者之间相互影响,当被捕食者种群数量增加时,捕食者种群数量由于食物增加而增加,当捕食者种群数量增加时,被捕食者种群数量由于被大量捕食而减少,又使捕食者种群数量因食物缺乏而减少。(5)研究发现该池塘中的车轮虫会侵袭甲鱼鳃,吸取组织细胞作营养,使鱼的鳃组织遭到严重损伤,分析车轮虫与甲鱼属于什么关系?判断依据是什么?提示:寄生,寄生是指一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。车轮虫以甲鱼鳃组织细胞为营养来源且损伤甲鱼鳃,二者为寄生关系。1.快速判断捕食曲线中的被捕食者2.种间关系项目数量坐标图营养关系图举例原始合作海葵与寄居蟹互利共生大豆与根瘤菌寄生蛔虫与人种间竞争牛与羊、农作物与杂草捕食狼与兔、青蛙与昆虫(1)上述种间关系都有利于种群的进化。(2)种间竞争关系可使处于劣势的种群趋于灭亡,以利于优势种得到更多的资源和空间。(3)两种生物以同一植物为食,但取食的部位不同并不构成种间竞争关系,例如:人吃玉米粒,而牛吃玉米秸秆。(4)一般情况下,捕食者不会将被捕食者全部捕获;寄生生物一般会给宿主造成一定伤害,但不立即导致宿主死亡。(5)寄生不同于腐生:寄生是从活的生物体获得营养物质,腐生是从死的生物体获得营养物质。群落的物种组成及种间关系1.(2024·辽宁沈阳月考)盘锦红海滩位于渤海湾东北部,地处辽河三角洲湿地内,是一处著名的国家级自然保护区。织就红海滩的是一棵棵纤弱的碱蓬草,它每年4月长出地面,初为嫩红,渐次转深,10月由红变紫。下列相关叙述错误的是(C)A.由于阳光、温度和水分等随季节变化,群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化B.调查红海滩植物的丰富度能采用样方法C.碱蓬草由于适应所处的非生物环境,所以在当地呈现“J”形增长D.湿地生物群落区别于其他群落的重要特征是群落的物种组成解析:由于阳光、温度和水分等随季节变化,群落中的生物受到影响,致使群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化,体现了群落的季节性;调查群落中植物的丰富度可以像调查植物种群密度一样,采用样方法;由于存在环境资源的限制、捕食、竞争等因素,碱蓬草不会出现“J”形增长;区别于其他群落的重要特征是群落的物种组成。2.(2021·山东卷)某种螺可以捕食多种藻类,但捕食喜好不同。L、M两玻璃缸中均加入相等数量的甲、乙、丙3种藻,L中不放螺,M中放入100只螺。一段时间后,将M中的螺全部移入L中,并开始统计L、M中的藻类数量,结果如图所示。实验期间螺数量不变,下列说法正确的是(A)A.螺捕食藻类的喜好为甲藻>乙藻>丙藻B.3种藻的竞争能力为乙藻>甲藻>丙藻C.图示L中使乙藻数量在峰值后下降的主要种间关系是竞争D.甲、乙、丙藻和螺构成一个微型的生态系统解析:在放入螺之前,甲藻数量最多,乙藻数量次之,丙藻数量最少,放入螺之后,甲藻的数量减少明显,乙藻先增加后减少,丙藻数量增加,说明螺捕食藻类的喜好为甲藻>乙藻>丙藻,且3种藻的竞争能力为甲藻>乙藻>丙藻;图示L中乙藻数量在峰值后下降,是由于螺的捕食;生态系统是由该区域内所有生物和生物所处的无机环境构成的,甲、乙、丙藻和螺只是玻璃缸中的部分生物。群落的空间结构和生态位3.(2023·湖北孝感月考)分层现象是群落研究的重要内容。下列关于森林群落分层现象的叙述,正确的是(A)①森林群落的分层现象提高了生物对环境资源的利用能力②森林植物从上到下可以分为不同层次,最上层为灌木层③垂直方向上森林中植物分层现象与对光的利用有关④森林群落中动物的分层现象与食物有关⑤森林群落中植物的分层现象是自然选择的结果⑥群落中植物垂直分层现象的形成是由动物种类决定的A.①③④⑤ B.②④⑤⑥C.①②③⑥ D.③④⑤⑥解析:森林中,位于最上层的植物应该是高大的乔木,②错误;群落中植物垂直分层现象的形成是由光照决定的,⑥错误。4.(多选)(2023·山东日照模拟)一般来说,在没有竞争和捕食存在的情况下,潜在的生态位空间就是基础生态位;一个物种实际占有的生态位空间叫作实际生态位。生态位宽度指的是种群在群落中所利用的各种不同资源的总和,生态位的大小可用生态位宽度表示。下列叙述正确的是(BC)A.基础生态位一般小于实际生态位B.种间竞争的存在可能会缩小某物种的实际生态位C.大豆和根瘤菌的互利共生会增大大豆的实际生态位D.窄生态位时种内竞争和种间竞争强度大于宽生态位解析:在没有竞争和捕食存在的情况下,潜在的生态位空间就是基础生态位,而实际占有的生态位空间叫作实际生态位,种间竞争的存在可能会失去某物种本来可以占用的空间资源,因而会缩小某物种的实际生态位,因此,基础生态位一般大于实际生态位;大豆和根瘤菌的互利共生会使大豆在相对贫瘠的土壤正常生长,增大了大豆的实际生态位;窄生态位时可利用的资源少,种内竞争强度大于宽生态位,与其他生物生态位重合少,窄生态位时种间竞争强度小于宽生态位。考点二研究土壤中小动物类群的丰富度1.实验原理(1)取样方法:许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此不适于用样方法进行调查,可用取样器取样的方法进行采集、调查。(2)统计方法。①记名计算法:指在一定面积(体积)的样地中,直接数出各个种群的个体数目。一般用于个体较大、种群数量有限的物种。②目测估计法:按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。等级的划分和表示方法有“非常多、多、较多、较少、少、很少”等。2.收集小动物的“两种”装置(1)诱虫器:装置的花盆壁和放在其中的土壤之间留有一定空隙的目的是便于空气流通,利用土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性,使土壤动物远离光源、热源。酒精的体积分数为70%,作用是杀死并保存土壤小动物。(2)吸虫器。主要收集体型较小的土壤动物。该装置中的纱布作用是防止将土壤小动物吸走。3.实验步骤4.取样器取样法误差归纳(1)未能给予最适“诱捕”条件,即未能充分利用土壤动物“趋湿”“避光”“避热”特性,如未打开电灯可导致诱捕到的动物个体减少。(2)未做到土壤类型、取样时间、土层深度保持一致而导致计数误差。(3)对“不知名”的动物不予计数而导致误差(正确做法是记为“待鉴定××”,并记录它们的特征)。研究土壤中小动物类群的丰富度实验相关问题1.(2023·重庆万州二模)下列关于探究“土壤中小动物类群丰富度的研究”的说法中,不正确的是(A)A.许多土壤小动物有较强的活动能力,可采用标记重捕法调查土壤小动物类群丰富度B.利用小动物的避光、避热特性收集土样中的小动物,可采用带灯罩的热光源C.采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,也可放入试管中D.为了调查不同时间土壤中小动物类群丰富度,可分别在白天和晚上取同一块地的土样解析:由于土壤小动物身体微小,活动能力较强,不能用样方法和标记重捕法调查丰富度,可采用取样器取样的方法进行调查;利用小动物的避光、避热、趋湿性,可用带灯罩的热光源装置收集土样中的小动物,调查其丰富度;采集的土壤动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,也可放入试管中;为了调查不同时间土壤中小动物类群丰富度,可分别在白天和晚上取同一块地的土样。2.(2023·广东梅州期末)森林群落中老龄树木死亡形成的林冠层空隙,称为林窗。研究者调查了某森林生物群落中,林窗下与林下枯落物层及不同深度土壤中小动物的情况,得到如图所示的结果。下列相关叙述正确的是(D)A.光照仅影响森林生物群落的水平结构B.林窗下和林下土壤小动物种类数均随深度的增加而增加C.据图可知,林窗下和林下不同层次的土壤中小动物种群密度不同D.林窗下和林下的土壤中,0～5cm土层的小动物丰富度通常最高解析:光照不仅影响森林生物群落的水平结构,还影响群落的垂直结构;由题图可知,林窗下和林下土壤小动物均随深度的增加而减少;据题图可知,林窗下和林下不同层次的土壤中小动物种类数不同,无法得知种群密度;在取样的三个土壤深度中,0～5cm土层小动物种类最多,丰富度最高。考点三群落的主要类型及演替1.群落的主要类型(1)群落主要类型及分类依据。(2)陆地生物群落的比较。群落类型分布环境群落结构生物与环境相适应的特点荒漠生物群落极度干旱区,降水稀少且分布不均匀物种少,群落结构非常简单生物具有耐旱的特性草原生物群落半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区动植物种类较少,群落结构相对简单植物具有抵抗干旱的结构,动物大都善于挖洞或快速奔跑森林生物群落湿润或较湿润的地区物种繁多,群落结构非常复杂且相对稳定阳生植物多居上层,阴生植物生活在林下,动物大都善于树栖和攀缘生活(3)其他生物群落。①湿地生物群落:动植物物种十分丰富,既有水生生物也有陆生生物。②海洋生物群落:生物类群主要有微小浮游植物和大型藻类(如海带、裙带菜等),以及种类繁多的动物。2.群落中生物的适应性(1)影响群落类型的主要因素:水分、温度等因素。(2)生物对群落的适应性。①生活在某一群落中的生物都能适应所处的非生物环境。②群落中不同种群之间通过复杂的种间关系,相互依存、相互制约形成有机整体,从而维持种群之间的协调和平衡。③群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。3.群落演替(1)概念:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。(2)两种演替类型的比较。内容类型初生演替次生演替典例裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木阶段→乔木阶段起点①原先从没有过植被;②原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方速度缓慢较快续表内容类型初生演替次生演替经历阶段较多较少演替趋向形成新群落恢复原来的群落举例沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替影响因素自然因素人类活动较为关键(3)人类活动对群落演替的影响。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。(4)群落演替的原因和结果。①原因:影响群落演替的因素常常处于变化的过程中,适应变化的种群数量增长或得以维持,不适应的数量减少甚至被淘汰,因此群落就不断地演替。②结果:从结构简单的群落发展为结构复杂的群落,群落中的物种数量和群落层次增多,土壤、光能得到更充分的利用。[正误辨析]1.仙人掌具有肥厚的肉质茎,叶呈针状,气孔在白天才开放。(×)提示:仙人掌气孔在夜晚才开放。2.生活在某一地区的物种能够形成群落,是因为它们都能适应所处的非生物环境。(√)3.荒漠群落主要分布在半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区。(×)提示:草原群落主要分布在半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区。4.冰川泥上发生的群落演替是初生演替。(√)5.群落演替的根本原因是群落外部的环境条件。(×)提示:群落演替的根本原因是群落内部因素的变化。6.砍伐森林可以在短期内改变森林群落的物种组成和物种丰富度,进而改变群落演替的方向。(√)[教材微点思考]1.(选择性必修2P39“图2-11”图文分析)群落演替到森林阶段时,哪类植物占据优势?此时还能否找到地衣、苔藓等植物?提示:群落演替形成森林后,乔木占据了优势,取代了灌木的优势地位,但在森林阶段还能找到地衣、苔藓等植物。2.(选择性必修2P40“图2-12”拓展)废弃的农田演替至草本和灌木混生阶段时,与初始阶段相比,一年生草本植物的数量大幅度减少,其原因是什么?提示:一年生草本植物在对阳光和空间等资源的竞争中处于弱势,因此数量大幅度减少。1.群落演替的相关分析(1)演替并不是“取而代之”。演替过程中一些种群取代另一些种群,往往是一种“优势取代”而非“取而代之”,比如形成森林后,乔木占据优势地位,但森林中仍有灌木、草本植物和苔藓等。(2)群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程。当群落演替到与环境处于动态平衡时,就达到相对稳定的状态,演替不再进行。(3)演替终点不一定是最高的乔木阶段。演替的最高阶段受无机环境的限制。恶劣的条件下,群落的演替不一定能达到最高的乔木阶段。2.群落演替的方向及变化分析情境:据调查,近5万年以来,某地区由于气候越来越干燥,森林逐渐被灌丛取代,这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来,由于人类过度开垦,导致局部灌丛出现了荒漠化。思考回答下列问题。(1)近50年来的变化属于什么演替?依据是什么?提示:次生演替。演替起始时的灌丛保留了原有的土壤条件和繁殖体,是次生演替。(2)与该地区具有的自然演替相比,人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度和方向是否改变?为什么?提示:演替速度变快,方向未发生改变。由于人类过度开垦,破坏了土壤表土层及耕作层的结构,导致局部灌丛出现了荒漠化,使得该地区群落的演替速度变快,演替的方向未发生改变,都是由复杂到简单。实例大多数自然群落受污染或破坏的群落方向简单→复杂→稳定复杂→简单→稳定能量变化增加并趋向于稳定减少并趋向于稳定物质变化比较群落主要类型的特点1.(2023·江苏盐城三模)长期生活在极端温度环境中的生物,通过气候驯化或进化变异,在形态结构、生理和行为等方面表现出明显的适应性。下列有关叙述错误的是(C)A.变温动物体内酶的活性在冬眠状态下比活动状态下低B.生活于寒温带的貂熊耳小、尾短、毛长,有利于抗寒C.草原植物往往叶片狭窄,表面有蜡质层,主要是有利于适应低温环境D.沙漠中的仙人掌气孔在夜晚才开放,主要是有利于适应高温干旱环境解析:冬眠状态的动物体内酶的活性比活动状态下低,有利于其减少冬眠期间的物质消耗;貂熊耳小、尾短、毛长利于保温,减少散热,以适应寒冷环境,有利于抗寒;草原植物往往叶片狭窄,表面有蜡质层,主要是有利于适应干旱环境;沙漠中的仙人掌气孔在夜晚才开放,白天关闭,有利于减少蒸腾作用中水分的散失,同时不影响光合作用中CO2的供应,是其适应高温干旱环境的一种表现。2.(2023·辽宁朝阳二模)阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征,不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中逐渐形成动态的群落。下列说法错误的是(C)A.热带雨林中花较少为风媒花,林下植物叶薄、叶绿体颗粒大B.草原主要分布在半干旱区,草原上物种少,群落结构相对简单C.常绿乔木比落叶乔木更能适应我国华北等地森林的自然环境D.生物因素对种群数量的作用强度一般是与该种群的密度相关解析:热带雨林中空气流通不畅,风媒花很少,林下植物叶薄、叶绿体颗粒大有利于在弱光条件下生存;草原主要分布在半干旱地区、不同年份或季节雨量不均匀的地区,草原上动植物的种类较少,群落结构相对简单;我国华北等地冬季气候较寒冷,乔木在冬季来临前落叶,有利于其安全过冬;一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。群落的演替及其影响因素3.(2023·浙江6月选考)群落演替是一个缓慢、持续的动态过程,短时间的观察难以发现这个过程,但是有些现象的出现,可以一窥其演替进行的状态。下列事实的出现,可以用来推断群落演替正在进行着的是(B)A.毛竹林中的竹笋明显长高B.在浮叶根生植物群落中出现了挺水植物C.荷塘中荷花盛开、荷叶逐渐覆盖了整片水面D.在常绿阔叶林中马尾松的部分个体因感染松材线虫死亡解析:毛竹林中的竹笋明显长高,是同一种群内部的生长现象,不能表明演替正在进行;在浮叶根生植物群落中出现了挺水植物,在对阳光等资源的竞争中挺水植物占据优势,挺水植物的出现意味着优势种群可能发生变化,表明群落发生了演替;荷塘中荷花盛开、荷叶逐渐覆盖了整片水面是荷花这一种群的自然生长现象,不能表明演替正在进行;在常绿阔叶林中马尾松的部分个体因感染松材线虫死亡过程中不涉及优势物种之间的更替,不能表明演替正在进行。4.(2023·黑龙江齐齐哈尔期末)群落是一个不断发展变化的动态系统。下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法,错误的是(C)A.人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向B.发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替C.发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本阶段D.在演替过程中,群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展解析:发生在裸岩上的演替是初生演替,发生在弃耕农田上的演替为次生演替,演替方向为草本阶段→灌木阶段→乔木阶段,不经历苔藓阶段;一般情况下,演替过程中生物生存的环境逐渐改善,生物种类增加,群落层次增多,群落结构变得复杂,稳定性增强。基础巩固练1.下列有关群落季节性的叙述,错误的是(D)A.群落的季节性往往随阳光、温度、水分的季节性变化而变化B.群落的季节性表现在外貌和结构随季节变化而发生规律性变化C.不同季节里,有些群落中物种丰富度变化明显,有些群落物种丰富度变化较小D.草原上动物的迁徙、海洋中鱼类的洄游等活动与群落的季节性变化无关解析:群落的季节性变化可表现在草原上动物的迁徙、海洋中鱼类的洄游等方面。2.紫茎泽兰是我国西南地区严重的入侵植物,对农业生产和生态环境造成了危害。下列叙述正确的是(D)A.紫茎泽兰是外来物种,可以提高当地生物多样性B.紫茎泽兰入侵后常呈均匀分布,形成了群落的水平结构C.用样方法调查紫茎泽兰种群密度能准确反映其数量的变化趋势D.由本地植物占优势转变为紫茎泽兰占优势的过程属于群落演替解析:紫茎泽兰是入侵物种,会导致入侵地生物种类减少,使当地生物多样性降低;群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局,紫茎泽兰一种生物的分布不构成群落的水平结构;种群密度不能够准确反映种群数量变化的趋势,要想知道种群数量的消长,还要研究种群的出生率和死亡率等其他数量特征。3.(2024·山东济南模拟)火是森林重要的干扰因子,森林火灾可毁坏大面积的森林资源,影响整个森林生态系统的发展和演替。如图是某落叶松林区重度火烧后草本、灌木、乔木三种植被类型盖度(某区域植物地上部分垂直投影面积占区域总面积的百分比)的变化。下列相关叙述错误的是(C)A.图中①②③分别代表乔木、灌木、草本B.重度火烧后,森林逐渐恢复原状属于次生演替C.随着演替的进行,森林郁闭度增加,对土壤、光能的利用能力减弱D.重度火烧后植被③盖度下降的主要原因是其获得的光照减少解析:火烧后,随着演替的进行和时间的推移,草本、灌木和乔木依次成为优势种,草本植物盖度逐渐下降并稳定,而灌木和乔木盖度逐渐升高,并且乔木盖度大于灌木,因此图中①②③分别代表乔木、灌木、草本;重度火烧后,仍保留有原有的土壤条件和部分繁殖体,故森林逐渐恢复原状属于次生演替;随着演替的进行,森林郁闭度增加,但是群落的垂直结构复杂,垂直方向上呈分层分布,对土壤、光能的利用能力增强;重度火烧后植被③盖度下降的主要原因是灌木和乔木遮光,③获得的光照减少。4.成层现象是森林群落中各种群之间以及种群与环境之间相互竞争和相互选择的结果,是群落的垂直结构的最直观的特征。下列叙述错误的是(D)A.植物的成层缓解了植物之间争夺阳光等资源的矛盾,也提高了群落的光能利用率B.动物的成层现象主要与食物有关,还与阳光、温度、水分等非生物因素有关C.土壤中的水分和矿质营养状况,是决定森林植物地下部分分层的主要因素D.森林各层次中植物的不同生态特性和生活习性增强了不同物种个体之间的竞争解析:植物的成层与对光的利用有关,不同植物适于在不同的光照强度下生长,缓解了植物之间争夺阳光等资源的矛盾,也提高了群落的光能利用率;群落中植物的分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,因此动物的成层现象主要与食物有关,还与阳光、温度、水分等非生物因素有关;决定森林植物地下部分分层的主要因素是水分和无机盐等;森林各层次中植物的不同生态特性和生活习性减弱了不同物种个体之间的竞争,提高了对环境资源的利用率。5.(2024·辽宁鞍山模拟)一个物种按生理要求及所需资源占据的生态位称为基本生态位,由于物种相互作用而实际占据的生态位称为实际生态位。藤壶甲常生活在浅水区,藤壶乙常生活在深水区。将藤壶乙清除后藤壶甲可以很容易占据深水区,而将藤壶甲清除后藤壶乙却不能占据浅水区。下列叙述正确的是(B)A.生态位是指某种生物占据的空间位置B.藤壶乙的实际生态位和基本生态位相同C.藤壶甲的实际生态位比基本生态位要宽D.藤壶甲、乙的实际生态位是固定不变的解析:生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等;藤壶乙在没有藤壶甲和有藤壶甲的状态下,始终占据深水区,说明实际生态位和基本生态位相同;藤壶甲的实际生态位是浅水区,基本生态位是深水区和浅水区,实际生态位比基本生态位要窄;藤壶乙清除后藤壶甲的实际生态位发生了改变。6.(2023·湖南长沙三模)种间关联是不同物种在数量上和空间分布上的相互关联性,通常是由群落生境的差异影响了物种的分布而引起的。若将群落均匀分成若干样方,两个物种出现在同一样方中的概率较高,二者为正关联,反之则是负关联。下列叙述错误的是(A)A.捕食和种间竞争往往会导致负关联B.互利共生往往会导致正关联C.物种之间的关联是长期协同进化的结果D.正关联、负关联的物种之间均存在信息传递解析:种间竞争若一方生活能力弱,往往会被淘汰出生活的环境中,导致负关联;捕食者会伴随被捕食者而生活,出现正关联。互利共生两种生物生活在一起,互相受益,因此两个物种出现在同一样方中的概率较高,导致正关联。任何一个物种都不是单独进化的,物种之间的关系是长期协同进化的结果。正关联、负关联的物种之间均存在信息传递,调节种间关系,维持生态系统的稳定性。7.(2024·湖南郴州模拟)为调查某地发生山体滑坡后第30年生物群落的恢复情况,科研人员对未发生滑坡区域的原始群落和山体滑坡区域的恢复群落进行了植被生物量(某时间单位面积内现存生物的有机物总量)的研究,结果如下图。回答下列问题。(1)山体滑坡区域发生的演替属于演替,与裸岩上发生的演替相比,除了演替起点的不同,区别还在于该群落演替类型

(写出两点)。(2)研究原始群落和山体滑坡区域的恢复群落中土壤小动物类群的丰富度,常采用法。山体滑坡区域恢复到一定阶段时,图示的不同植物类型同时交织在一起,这体现了群落的结构。图中代表山体滑坡区域恢复群落生物量的是,判断依据是。

(3)上述发生山体滑坡的区域不可能是热带雨林地区,主要原因是

。

解析:(1)山体滑坡后,原有植被虽已不存在,但原有的土壤条件基本保留,还可能保留有植物的繁殖体