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文档简介
第六单元生物与环境
专题一种群和群落
【最新考纲】1.种群的特征(I)。2.种群的数量变化(II)。3.群落的结构特征(I)。
4.群落的演替(I)。
前挂后连拓广成面。知识体系•自建♦成功之路始于足下
这种模式增长率(或A)不变,一片竹林高低错落,竹冠分层良好,
为什么增长速率在不断增大?是垂直结构吗?为什么?
;思考一思考二!除
这
③样方法和标志重捕法思两
枣种
调杳方法方
I法
建基"种群密度之
外
还
迁入率和迁出率有
直接决定
「数量特征I哪
出生率和死亡率」些
[影响方
J空间特征年龄组成和性别比例法
?
段坯且蜂的更要卷延,④物种组成(丰富度)
种间关系类型
竞争、捕食、互利共生、寄生
垂直结构(分层)
空间结构
£⑤水平结构(镶嵌)
:思考六j思考五[思考四
它和垂£结构的主要判别依据是什么?
“物种入侵”和“合理引进调查丰富度时,要对所得到的
物种”属于演替吗?数据取平均值吗?
学科术语•必背
1.直接决定种群密度的是出生率与死亡率、迁入率与迁出率,年龄组成是预测种群数
量变化趋势的依据,种群密度是种群最基本的数量特征。
2.渔业捕捞中,让鱼的种群数量维持在“2的原因是以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。
3.“J”型增长曲线的形成条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。"S”
型增长曲线的成因:资源和空间条件有限,随种群密度增大,种内斗争加剧,天敌数量增多,
从而使出生率降低、死亡率升高,直至平衡。
4.环境容纳量是指环境所能维持的种群的最大数量;种群能达到的最大值是种群在基
一时间点出现的最大值,这个值存在的时间很短,大于环境容纳量。
5.在自然界中,气候、食物、天敌、传染病等均会影响种群数量,故大多数种群数量
总处于波动中。
6.在群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,在垂直方向上,大多数群落都具
有明显的分层现象,植物的分层现象主要与光照有关;动物的分层现象则与栖息空间和食物
条件有关。在水平方向上,群落的不同种群常呈镶嵌分布。
7.次生演替和初生演替相比,时间往往比较短的原因是次生演替开始时,保留了原有
的土壤条件,甚至保留了植物的种子和其他繁殖体。
8.自然条件下,群落的演替一般朝着物种多样化、群落结构复杂化、生态功能完善化
的方向发展。
9,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。
思考答案
思考一:增长率是新增加数量与原种群数量的比例,只是一个比值。增长速率是单位时
间内增加的数量,在种群基数比较大的情况下,增长率虽然不变,但增长速率却很大。
思考二:不是,垂直结构是描述群落的特征,是构成群落的各种生物的分层现象和种群
的空间结构无关。
思考三:黑光灯诱捕法,逐个计数法、抽样检测法、取样器取样法等。
思考四:前者主要指同一地段上不同生物的
分层现象,后者主要指在不同地段上由于环境差异造成的不同生物的分布不同。
思考五:不能取平均值,丰富度指物种数目多少,要对不同样本所得到的物种数进行不
重复累加。具体到某个物种种群密度调查时才用取平均值计算。
思考六:二者属于演替;前者是人为或非人为干预下的逆向演替,后者是人为干预下的
正向演替。
洞察考情微析考点
♦核心考点・整合””安
考点1种群的特征与数量变化
T线I考I情
【样题1】(2019•全国卷I)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条
件下种群增长的特点,设计了三个实验组,每组接种相同数量的细菌甲后进行培养,培养过
程中定时更新培养基,三组的更新时间间隔分别为3h、10h、23h,得到a、b、c三条种
群增长曲线,如图所示。下列叙述错误的是()
->
O23
培养时间/h
A.细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B.培养基更换频率的不同,可用来表示环境资源量的不同
C.在培养到23h之前,a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D.培养基更新时间间隔为23h时,种群增长不会出现“J”型增长阶段
解析异养生物可以把有机物转化成无机物,A项正确;随着微生物的生长繁殖,培养
基中的营养物质不断减少,代谢废物不断增加,故更换培养基的频率不同可以表示环境资源
量的不同,B项正确;由曲线可知,a组中细菌甲在23h前,数量增长一直很快,说明该组
培养基中的营养和空间条件一直是充裕的,C项正确;培养基更新时间间隔为23h时,在
培养的早期,培养基中的营养和空间资源是充足的,细菌甲种群的增长会出现“J”型增长
阶段,且图中a、c曲线在早期重合,也可说明早期可出现“J”型增长阶段,D项错误。
答案D
【样题2】(2019•全国卷III)回答下列与种群数量有关的问题。
(1)将某种单细胞菌接种到装有10mL液体培养基(培养基M)的试管中,培养并定时取
样进行计数。计数后发现,试管中该种菌的总数达到a时,种群数量不再增加。由此可知,
该种群增长曲线为______型,且种群数量为时,种群增长最快。
(2)若将该种菌接种在5mL培养基M中,培养条件同上,则与上述实验结果相比,该种
菌的环境容纳量(4值)(填“增大”“不变”或“减小”)。若在5mL培养基M中
接种该菌的量增加一倍,则与增加前相比,4值(填“增大”“不变”或“减小”),
原因是。
解析(1)由题意可知,试管中该种群个体数量达到环境条件所允许的最大值a(4值)
时,种群个体数量不再增加,因此该种群数量增长曲线为“S”型。当种群数量为a/2(即A/2)
时,种群增长速率最快。(2)该种菌的芯值不是固定不变的,改变空间和营养条件等会使其
人值发生变化,培养基的体积变小,该种菌的I值也减小。/值是由环境资源量决定的,与
接种量无关,若在5mL培养基M中接种该菌的量增加一倍,则与增加前相比,本值不变。
答案⑴“S”a/2
(2)减小不变本值是由环境资源量决定的,与接种量无关
考什么:种群密度调查、年龄组成的类型和种
考群数量增长的类型及曲线分析是高考命题的热点。
情怎么考:常以数学模型、实例、表格信息等形式
骸
进行考查。
解
新趋势:以本考点的曲线方程式等数学模型为
读
切入点,通过获取有关图形或曲线表达的信息,对
某些生产实践问题进行解释推理。
高I考I必I备
1.种群的特征及相互关系
增长型稳定型衰退型
I_______________I_______________I
年龄组成性别比例
预
影
化量
响
测
方
数变
变
向
动
增
出生率儿死亡率
减少
种群密度
迁入率迁出率
-----------------决定种群动态的变量
(1)性别比例只影响种群的出生率,不影响死亡率。
(2)年龄组成是预测种群发展趋势的重要依据,但不能直接决定种群密度。
2.调查种群密度的2种估算法
(1)适用条件
①标志重捕法:适用于活动能力强、活动范围大的动物。
②样方法:适用于植物或者活动范围较小的动物(跳蛹、蜥虫、昆虫的卵)。
(2)样方法误差归纳
①未做到“随机”取样。
②未找到“分布比较均匀”的地块,导致数量“过密”或“过稀”。
③未对“多个”样方取平均值。
④样方边线上的个体未做到“计上不计下,计左不计右”,而是全部统计。
(3)标志重捕法误差分析
①调查值比实际值偏高
原因一:标记个体不易重捕。
原因二:标志物在调查期间脱落。
②调查值比实际值偏低
原因一:标志物对个体会产生伤害,导致个体易被重捕。
原因二:标志物过分醒目,导致个体易被重捕。
3.种群的增长规律及其应用
(1)图示
环境阻力(按自然选择学说,它就是
种在生存斗争中被淘汰的个体数)
群
数
最
0时间
环境阻力
••J”型增长一S”型增长
(2)4值与分2值的分析与应用
①,值与A/2值的分析
种群数量「含义:环境条件不受破坏的情况下,一定空
K<间中所能维持的种群最大数量
〔特点:K值时种群增长速率为0
K/2---/K/2时种群增长速率最大
0时间
种群实际数量有可能超过«值,只不过是超过芯值后,在环境承载量的限制下,种群数
量会再降下来,最终在4值上下波动,处于动态平衡中。
②4值与K/2值的应用
厂减小环境阻力f增大K值f保护野生生物资源
K值——增大环境阻力-降低K值-防治有害生物
I—草原最大载畜量不超过K值—合理确定载畜量
I-海业捕捞后的种群数量要在K/2值处
K/2值一
1—K/2值前防治有害生物,严防达到K/2值处
考响I微I练
考向一种群的特征及数量变化
1.判断正误(正确的画“,错误的画“x”)
(1)一片草地上的所有灰喜鹊是一个灰喜鹊种群。
(2)年龄组成为稳定型的种群,种群数量不一定保持稳定。(J)
(3)若通过调控环境条件,使某动物的性成熟推迟,则出生率会更高。(X)
提示:若通过调控环境条件,使某动物的性成熟推迟,则会降低出生率。
(4)某种群数量呈“S”型增长时,其增长速率逐渐降低。(X)
提示:在“S”型曲线中,种群的增长速率在©2前逐步增大,之后又逐步降低。
(5)“S”型增长曲线的开始部分是“J”型增长曲线。(X)
提示:由于环境阻力的存在,“S”型增长曲线的开始部分并不等同于“J”型增长曲线。
(6)种群增长率下降,其增长速率必然一同下降。(X)
提示:人口增长率指每年新增加人口与上一年人口数的比例,增长速率是单位时间(年)
增加的人口数。我国人口基数大,虽然通过计划生育使增长率降低,但增长速度仍较快,老
年人口所占比例不断增大,所以国家调整计划生育政策。
(7)种群数量增加则种群密度也增加。(X)
提示: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”,即种群数量增加,种群密度不一定增加。
2.(2019•郑州质检)如图是种群数量特征的概念模型,以下分析正确的是()
(种群的赘量特征)
“基本特征
(种.密度)
|取航
■][♦][迁位率)[迁入率)
@~~1~@
A.种群密度能够反映种群的数量变化趋势
B.春节前后,我国南部沿海城市人口数量变化主要取决于①②
C.预测未来种群数量变化的主要依据是④
D.利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体来控制特征④,进而影响种群数
量
解析种群密度取决于出生率、死亡率和迁出率、迁入率,年龄组成会影响出生率和死
亡率,性别比例会影响出生率,故图中①②③④分别为死亡率、出生率、性别比例、年龄组
成。年龄组成能够反映种群的数量变化趋势,A项错误、C项正确;春节前后,南部沿海城
市人口数量变化主要取决于迁出率和迁入率,B项错误;利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫
雄性个体来控制性别比例(③),进而影响种群数量,D项错误。
答案C
3.(2019•福建联盟校联考)图中“*”表示某地区的人口年龄构成情况,下列叙述错误
的是()
100%
020406080100%
0~14岁
A.推测该地区未来会出现人口老龄化问题
B.因幼龄人口过少,故该地区的女性多于男性
C.该地区0〜14岁人口的比重约为23%
D.随着二孩政策的实施,该地区的年龄组成可能会变为增长型
解析分析题图可知,该地区0〜14岁人口的比重约为23%,15〜64岁人口的比重约为
30%65岁以上人口的比重约为47%,故该地区人口的年龄组成为衰退型,推测未来会出现人
口老龄化问题,A、C两项正确;该地区幼龄人口过少,并不能反映出该地区的性别比例,
故不能推测出该地区女性多于男性,B项错误;随着二孩政策的实施,幼龄人口增多,该地
区的年龄组成可能会变为增长型,D项正确。
答案B
4.(2019•浙江选考)下列关于环境容纳量的叙述,错误的是()
A.种群数量在〃2时增长最快
B.同一群落各种群的环境容纳量是相同的
C.环境容纳量会随着环境条件的改变而改变
D.环境容纳量是种群数量在生存环境中的稳定平衡密度
解析种群数量在〃2时增长最快,A项正确;环境容纳量⑶是指在长时期内环境所
能维持的种群最大数量,同一群落中不同种群的人值一般不同,B项错误;4值的大小会随
着环境的改变而改变,C项正确;种群数量高于4时便下降,低于4时便上升,芯值(环境容
纳量)就是种群数量在生存环境中的稳定平衡密度,D项正确。
答案B
5.(2019•山西五校联考)藏羚羊是国家一级保护动物,主要生活在海拔3700~5500
米的青藏高原的高山草原、草甸和高寒荒漠地带。研究人员对这三个地区的藏羚羊种群特征
及其生活环境进行调查,结果如图所示。图中I、II、III、IV分别对应大、中、小、幼四个
年龄等级。下列相关叙述错误的是()
八比例/%□□打口
50-1-1IIImiv
40
30
20
10
丙
甲
乙
A.调查藏羚羊的种群密度时通常采用标志重捕法,得到的数据是估计值
B.甲、丙两个藏羚羊种群的年龄结构分别为衰退型和增长型
C.未来一段时间内,自然状态下乙种群的种群密度可能变化不大
D.藏羚羊作为食物链上的一个重要环节,对维持生态平衡具有重要作用,这体现了生
物多样性的直接价值
解析调查藏羚羊的种群密度通常采用标志重捕法,得到的数据是估计值;从图示结果
可知,甲、丙两个藏羚羊种群的年龄结构分别为衰退型和增长型;乙种群的年龄结构为稳定
型,未来一段时间内,自然状态下乙种群的种群密度可能变化不大;藏羚羊作为食物链上的
一个重要环节,对维持生态平衡具有重要作用,这体现了生物多样性的间接价值。
答案D
6.(2019•贵阳监测)科研工作者为了预测某草原鼠害的发生情况,采用标志重捕法对
该草原1公顷范围内的田鼠数量进行调查,发现在调查的第一个月内,种群数量每天增加
1.5%。下列分析正确的是()
A.调查的第一个月内,田鼠种群数量呈“S”型增长
B.田鼠种群增长的模型可构建为"=儿入[其中人为1.5
C.种群数量=(第一次捕获数X第二次捕获数)七第二次捕获中带标记个体数
D.当田鼠种群的出生率等于死亡率时,是防治鼠害的最佳时期
解析调查的第一个月内,种群数量每天增加1.5%,说明在此时间段内田鼠种群数量
呈“J”型增长,A项错误;在此时间段内的种群增长率为1.5%,故X值为(1+1.5%),B
项错误;田鼠种群数量根据犷上一=膈—教进行计算,C项正确;防治鼠害应
八第一次捕捉个体数/除二次捕捉中含标志的个体数
在〃2之前进行(越早越好),当田鼠种群的出生率等于死亡率时,田鼠种群数量可能已经达
到环境容纳量了,D项错误。
答案C
7.(2019•东北三校联考一)调查某种群一段时间内某些特征的变化,得到如图A、B
两条曲线(40),种群增长率是指在单位时间内新增加的个体数占种群个体总数的比率,计
算公式:种群增长率=(加一及)/也义100虬以下说法正确的是()
A.若曲线A表示某种群增长率,且才=1,则该种群第二年末的数量是第一年初的2倍
B.若曲线B为出生率,曲线A为死亡率,则交点对应的年龄组成类型一定为稳定型
C.若曲线B表示的是“S”型曲线的增长率,则X一定大于零
D.若曲线B是增长速率,且乃=0,则该种群一定未达到《值
解析若曲线A表示某种群增长率,且乃=1,即(也一从)/“尸1,用=2M,则第二年
末为第一年末的2倍,是第一年初的4倍;出生率、死亡率是决定种群数量变化的因素,不
是预测种群数量变化的因素,若曲线B为出生率,曲线A为死亡率,交点为出生率=死亡率
的时刻,只能说明种群数量暂时不变,年龄组成是预测将来种群数量变化的因素,根据图示
出生率仍在下降,死亡率不变,对应的年龄组成应为衰退型;在特定的自然环境中,种群数
量呈“S”型曲线增长,能容纳某生物的最大数量为{值,到达本值后,种群数量基本不变,
即种群增长率为0,故若曲线B表示的是“S”型曲线的增长率,则X一定大于零;在自然
状态下,若曲线B是增长速率,且才=0,在第6年左右,种群数量不再增长,则该种群达
到《值。
答案C
考向二种群数量变化曲线的应用
8.(2019•江苏高考)如图是一种酵母通气培养的生长曲线,a、b是相同培养条件下两
批次培养的结果,下列叙述合理的是()
’122
培养时间
A.a批次中可能有大量细菌污染
B.b批次的接种量可能高于a批次
C.心时两批次都会产生较多的乙醇
D.友时两批次发酵液中营养物质剩余量相同
解析由于是通气培养,酵母菌在有氧条件下大量繁殖,数量增长较快;如果大量细菌
污染a批次,由于细菌是原核生物,繁殖速率较快,检测结果中的细胞密度应该包含酵母菌
和细菌的密度,密度应该增加更快,与a批次细胞密度在心时增加速率较慢不符,A项错误;
由于培养条件相同,而b批次在心时增长速率较快,可能是接种量较高,酵母菌更快进入
对数期,B项正确;由于题目已经明确是通气培养,而乙醇是酵母菌无氧呼吸的产物,故该
培养过程中不会产生较多的乙醇,C项错误;友时a批次酵母菌刚进入稳定期,而b批次在
友之前已经进入稳定期,消耗了更多的营养物质,所以b批次发酵液中营养物质剩余量更少,
D项错误。
答案B
9.(2019•长沙联考)如图表示某草原生态系统中草原兔种群数量变化曲线,其中虚线
表示草原兔的栖息地遭到破坏后的种群数量变化。下列有关叙述错误的是()
O时间
A.图中友为草原兔种群数量的最大值,说明此地草原兔种群的4值为左
B.a段快速增长的原因可能是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等
C.草原兔的栖息地遭到破坏后,种群数量持续下降主要原因是食物不足
D.若草原兔被标记个体更易于被捕食,则用标志重捕法估算的草原兔数量会偏大
解析图中草原兔种群数量能够长时间在左上下波动,而不能长时间维持在加,因此
该地草原兔种群的《值应为用,A项错误;a段快速增长的原因可能是这段时间内,草原兔
的食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等,B项正确;草原兔的栖息地遭到破坏后,
草原兔的食物短缺,故其种群数量持续下降,C项正确;用标志重捕法调查草原兔的种群密
度时,根据公式:个体总数(心/初次捕获个体数(励=重捕个体总数5)/重捕中被标记的个
体数®,可推出4(心〃)/〃,若被标记个体更易于被捕食,则等式中〃不变,〃/勿变大,
故"增大,即草原兔种群密度的估算值会偏大,D项正确。
答案A
10.(2019•河南五校联考)连续10年调查某森林中大山雀种群数量得到如图所示的曲
线(图中人表示该种群数量是前一年种群数量的倍数),下列分析正确的是()
A.第0〜2年内大山雀的种群数量保持相对稳定
B.第6年时大山雀的种群数量达到最小值
C.第4年和第8年大山雀的种群数量相等
D.第8〜10年内大山雀的种群数量保持相对稳定
解析第0〜2年内入值不变且大于1,则大山雀的种群数量不断增加,A项错误;第
4〜8年内,入值小于1,则种群数量在不断减小,到第8年时大山雀的种群数量达到最小
值,第4年和第8年虽然X值相同,但种群数量不同,B、C两项错误;第8〜10年内X
值等于1,故大山雀的种群数量保持相对稳定,D项正确。
答案D
11.科研小组对某地两个种群的数量进行了多年的跟踪调查,并研究儿随时间的
变化趋势,结果如图所示(图中儿表示第《年的种群数量,4+1表示第t+1年的种群数量)。
下列分析正确的是()
A.甲种群在0〜友段的年龄结构为增长型
B.乙种群在0〜人段的种群数量呈“J”型增长
C.乙种群在G时数量最少
D.甲种群在友后数量相对稳定可能是生存条件比较理想
解析当与^=1时,种群数量趋于稳定;当号〈1时,种群数量减少;当年1>1时,种
NtNt
群数量增加。甲种群在0〜t3段,数量先减少再增加,A项错误;乙种群在。〜人段,卡>1
且不变,代表种群数量呈“J”型增长,B项正确;乙种群在为时数量最少,因为从友〜友段,
种群数量在减少,C项错误;甲种群在益后^且不变,代表种群呈“J”型增长,D项错
误。
答案B
12.下图中字母表示的时刻,种群数量不为4值的是()
解析/时刻种群的增长速率为0,此时种群的数量达到最大,为《值;8时刻之前出
生率大于死亡率,种群数量增加,6时刻出生率与死亡率相等,达到芯值,超过6时刻种群
数量下降;C时刻出生率大于死亡率,种群数量增长,在两线的交点处,出生率和死亡率相
等,达到《值;随着时间增加,个体数量增加,,时刻种群数量达到最大(4值)。
答案C
考点2群落的结构与演替
T线I考I情
【样题1】(2019•江苏高考)下列关于种群和群落的叙述,正确的是()
A.种群是生物进化的基本单位,种群内出现个体变异是普遍现象
B.退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁之后都会发生群落的初生演替
C.习性相似物种的生活区域重叠得越多,对资源的利用越充分
D.两只雄孔雀为吸引异性争相开屏,说明行为信息能够影响种间关系
解析种群是生物进化的基本单位,种群内出现个体变异是普遍现象,A项正确;退耕
还林、退塘还湖、布设人工鱼礁之后发生的群落演替均属于次生演替,B项错误;习性相似
物种的生活区域重叠越多,种间竞争就越激烈,对资源的利用就越不充分,C项错误;两只
雄孔雀为吸引异性争相开屏,说明生物种群的繁衍离不开信息的传递,不能说明行为信息能
够影响种间关系,D项错误。
答案A
【样题2】(2018•江苏高考)如图是某处沙丘发生自然演替过程中的三个阶段,下列
叙述正确的是()
阶段I阶段II阶段m
A.从形成沙丘开始发生的演替是次生演替
B.阶段I的沙丘上草本植物占优势,群落尚未形成垂直结构
C.阶段I与II的沙丘上生长的植物种类完全不同
D.阶段III沙丘上的群落对外界干扰的抵抗力稳定性最强
解析从形成沙丘开始的演替属于初生演替,A项错误;草本植物阶段的群落中也存在
垂直结构,B项错误;群落演替是指优势取代而非完全的取而代之,所以阶段I与n的沙丘
上生长的植物种类有相同的,c项错误;与阶段I、II相比,阶段III沙丘上的群落中生物种
类最多,营养结构最复杂,故阶段III沙丘上的群落的自我调节能力最强,对外界干扰的抵抗
力稳定性最强,D项正确。
答案D
【样题3】(2018•海南高考)某小组为了研究某混交林的群落结构,选择了若干样地
进行调查。其中A、B、C三种乔木的调查结果如表。
老年树成年树幼年树
乔木
密度/株密度/株密度/株
树种%%%
•hm-2,hm-2,hm-2
A1267100.00000
B5031.065534.165634.78
C504.95807.9288087.13
回答下列问题:
(1)据表可知:种群属于增长型种群,种群属于衰退型种群,
种群属于稳定型种群。
(2)该小组采用的种群密度调查方法是样方法,取样时要做到随机取样,其目的是
。若要调查群落中松鼠种群的密度,则应采用法,理由是
(3)随着时间的推移,如果该群落被另一个群落代替,则发生代替的可能原因是
______________________________________________________(答出两点即可)。
解析(D分析题表可知,A种群只有老年树,应属于衰退型;B种群老年树、成年树、
幼年树比例几乎相等,应属于稳定型;C种群幼年树最多,应属于增长型。(2)样方法的关键
是随机取样,其目的是避免偶然性,保证调查数据的可靠性。松鼠属于活动能力强且活动范
围大的动物,应采用标志重捕法调查其种群密度。(3)如果该群落被另一个群落代替,被替
代的原因:一个是考虑两群落间的竞争,即后一个群落中的物种竞争能力强,另外还可考虑
两群落间的互助,即前一个群落为后一个群落的产生提供了良好的环境。
答案(DCAB
(2)保证调查结论可靠标志重捕松鼠活动能力强,活动范围大
(3)后一个群落中的物种竞争能力强;前一个群落为后一个群落的产生提供了良好的环
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